JP6128527B2 - 地下空間構造物の地上開口部構造 - Google Patents

Description

本発明は、地下空間構造物の地上開口部の構造に関する。
本願明細書でいう「地下空間構造物の地上開口部の構造」とは、下水道における地下埋設物，災害用トイレ蓋、災害用地下倉庫用蓋、地下構造施設等と地上とを通じる開口部を閉塞する大型鉄蓋，小型鉄蓋，マンホール蓋，汚水桝蓋，原子力，火力電力等、通信における地下施設機器や地下ケーブル等を保護する開閉可能な共同溝用鉄蓋，送電用鉄蓋，配電用鉄蓋，上水道やガス配管における路面下の埋設導管およびその付属機器と地上とを結ぶ開閉扉としての機能を有する防火貯水槽蓋、消火栓蓋、制水弁蓋、仕切弁蓋、空気弁蓋、ガス配管用蓋、量水器蓋、道路側溝蓋、側溝格子蓋、農業用水蓋，宅内蓋、港湾・河川点検蓋等を総称する。

例えば、下水道と地上は地下空間構造物（いわゆる、マンホール）でつながっている。地下空間構造物は地上に開口部を有し、開口部は、人や物が落下したり、悪臭が漏れたりするのを防ぐために、蓋（開口部蓋）で閉鎖してある。蓋は下水道からの風圧で吹き飛ばされたり、悪戯で外されたりしないよう、地上開口部に固定した受枠との間で施錠してある。

例えば、特許文献１の施錠装置は、受枠１０の内面に係止突起１２を設け、これに蓋側のフック４４が係合して施錠状態となる構造である。フック４４は施錠金具４０に設けられ、施錠金具４０は鉄蓋体２０（蓋）の周縁部裏面に枢軸４２で回動可能に吊持され、ばね部材６０で施錠方向に付勢されている。施錠金具４０はさらに上部に工具受け部４５を蓋の半径方向外側へ突出させて有し、この工具受け部４５は前記鉄蓋体２０の周縁部に半径方向内側に向けて形成した一端側が開放された長孔である鍵孔２１に臨んでいる。

このタイプの施錠装置を解錠するときは、先端をフック状に形成した工具Ｋを用いる。
工具Ｋは、先端部Ｋ１と踵部Ｋ２を備え、先端のフック状部分を鉄蓋体２０の前記鍵孔２１へ押し込み、先端部Ｋ１を鉄蓋体２０の裏面に係合させると同時に踵部Ｋ２で受け部４５を押し下げることで、施錠金具４０を回転させる。そして、解錠した工具Ｋで鉄蓋体２０を持ち上げて、受枠１０から鉄蓋体２０をずらし、地下空間構造物の開口部を開放することができる。

特許文献２，３も基本的に同様な開口部構造である。この種の開口部構造における蓋を開放するには、まず、鍵孔へ差し込んで解錠操作をするための工具が必要であり、また、受枠に強く食い込んだ蓋を開放するには、解錠に続いて受枠に対して蓋をこじり、前記の食い込みを解除しておく必要がある。
この場合の食い込みは非常に強く、工具の先端を蓋に掛け、支点を受枠に置き、工具の長いハンドルを利用した強力な挺（てこ）作用で蓋の一端を持ち上げて解除する。
このため、閉じられた蓋を仮に地下空間の内部から作業者が工具なしに開こうとしても一人の力では開けられず、結果的に危険な状態に陥ることを意味する。
一方、災害地域の復旧作業のように、相互に見知らぬ作業者が集まり、あわただしく、混乱した環境では、地下空間構造物の内部に作業員が閉じ込められてしまう事態が想定される。そして、閉じ込められた作業者は地下空間の内部から解錠はできても、前記の蓋と受枠間の食い込みを解消する手段がないために、内部から蓋を開けることができないという事態が心配される。

特開２００２−３２７４４６号公報 特開平２００５−３６５６０号公報 特開平６−４１９９８号公報

地下空間構造物の開口部に閉じられた蓋を、地下空間の内部からこじり、地下空間に閉じ込められた作業者が自力で蓋を開放できる地下空間構造物の地上開口部構造を提供する。

地下空間構造物の地上開口部構造であって、地上開口部において蓋が受枠へ着脱可能に嵌合される構造において、受枠に嵌合された前記蓋を地下空間の内部から手動でこじり蓋と受枠との食い込みを解除する手段（食い込み解除手段）を設ける。
食い込み解除手段は、受枠に対する蓋の施錠状態を解く解錠手段と連動させることがある。
食い込み解除手段は、蓋の裏面に設けたカムをレバーで回転させ、カム軸とフック受け上面との距離を拡大する構造とすることがある。
食い込み解除手段のレバーは押し上げることで蓋をこじる構造の場合と、引き下げて蓋をこじる構造の場合とがある。

作業者が地下空間構造物の内部（地下空間）に閉じ込められても、自力で脱出することができる。

地下空間構造物の開口部を分解して示した斜視図。 図１の半径線ａを含む直径に沿った縦断面図（基本構造）。 蓋の一部を示した平面図（透視部分を破線で示している）。 図３のＩ−Ｉ線に沿った縦断面図（基本構造）。 基本構造のこじり状態を示した縦断面図。 図３のＩ−Ｉ線に沿った縦断面相当図（実施例１）。 実施例１のこじり状態を示した縦断面図。 図１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図（実施例２）。 実施例２のこじり状態を示した縦断面図。 蓋の一部を示した平面図（透視部分を破線で示している）。 図１０のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図（実施例３）。 実施例３のこじり状態を示した縦断面図。

この発明において、地下空間構造物は管理者、作業者の立ち入りの有無や大小に限らず、地下に空間を構成し地上に開口部を有するもの一般を意味する。
以下、その一つの地下空間構造物として下水道と地上とを連絡するマンホールを取り上げ、その開口部構造を図面に基づき詳細に説明する。
まず、図１〜５を用いてこの発明の基本となる構造（基本構造）を説明する。基本構造は、地下空間の外側から操作する食い込み解除手段を備えたマンホールの開口部構造である。

マンホール１は、立ち上げ管２、蓋３及び受枠４で構成される。立ち上げ管２は、地中に埋設されて内部に作業者が立ち入れる筒状空間（地下空間）を有している。立ち上げ管２の下端は下水道管に通じ、上端はマンホール１の地上開口部となっている。
立ち上げ管２はコンクリート製でその上端にアンカーボルト５が上方に向けて埋設されている。

受枠４は環状でこの実施例において鉄製であり、前記のアンカーボルト５によって立ち上げ管２に固定される（図２）。受枠４は内面にフック受け６を有している。フック受け６は上面が平らであるが裏面の内側線に沿って垂下部７を有している（図４）。
蓋３はこの実施例において円形で鉄製であり、受枠４に嵌め込んで装着する（図２）。蓋３は、外周縁に工具孔８を蓋３の半径（図１、図３、半径線ａ）に沿って有している。

蓋３の裏面側には、ヒンジ機構９と施錠機構１０（図２）を備える。
ヒンジ機構９により、蓋３が受枠４に対して回動して開閉かつ取り外し可能に取り付けられると共に、施錠機構１０により、開口を閉じた蓋３が受枠４に対して施錠される構造とされている。

ヒンジ機構９は、この実施例において、蝶番棒１１と蝶番座１２を備える。
蝶番棒１１は、前記の選定半径縁ａと反対側の半径線ｂ（図３）に沿って配置され、
図２にみるように外側へ少し湾曲された棒状体であり、中間の外側に蝶番側フック１３を備えている。この蝶番棒１１は上部が半径線ｂと直交する方向の軸１４によって蓋３の裏面に軸支され、軸１４によって内外方向に回転可能とされている。蝶番側フック１３は受枠４の内面に形成された蝶番側フック受け部１５と対向しており、地下空間からの風圧で蓋３が直上に持ち上げられるとき係合する配置とされている。
蝶番座１２は環状のリングであって、受枠４ヘボルト１６で保持されており、自由に回転及び傾斜することができる。蓋３は、前記の蝶番棒１１を前記蝶番座１２に挿通させて閉じられる。

施錠機構１０は、蓋３に設けた前記の工具孔８の直下に軸支され、半径方向に配置された錠部材１７を有する（図４）。
工具孔８は、選定半径線ａに沿って蓋３の外周縁から蓋３の中心側へ延びた長孔であって、蓋３の裏面側に貫通している。
蓋３の裏面側で工具孔８の直下には、受枠４に対して蓋３が閉じられたとき、受枠４の内面と前記フック受け６の上面及び蓋３とで工具の先端部を挿し込むための挿し込み空間１８が形成されている（図４）。挿し込み空間１８の蓋中心側壁は、上面に凹みを持つ壁とされている。この上面の凹みは、後述の工具の先端を係合するための工具先端係合溝１９である。

錠部材１７は、蓋３の裏面において、上部が選定半径線ａと直交する方向の軸線を持つ軸部２０により軸支された部材であり、前記工具孔８の下部に位置して回転可能である。錠部材１７は、この実施例において、第１受動部２１、こじり部２２、泥落し用の叩き部２３、錠部材フック２４及び重錘部２５を備える（図４）。
図４は施錠状態であって、錠部材１７は重錘部２５による付勢とばねとによって軸部２０を中心に下部が外側へ回転されて錠部材フック２４が受枠４側のフック受け６の直下に位置した状態となっている。

この時、第１受動部２１は、錠部材１７の上部に位置し、前記挿し込み空間１８の内部において外周寄りに位置し、上端部が挿し込み空間１８の上方開口部近くに位置している。前記のこじり部２２は下部先端がフック受け６の上面に当接している（実際には受枠４側の一部でよい）。
そして、錠部材１７が前記軸部２０の回りに回転したとき、第１受動部２１の全体が挿し込み空間１８内で一定の範囲を回転できるようになっている。
前記の受枠４、蓋３、ヒンジ機構９、施錠機構１０及び食い込み解除手段とで地下空間構造物の間口部が構成されている。

蓋３を開閉するときは、工具２６（図４，５）を用いる。
工具２６は、棒状ハンドル２７の先端にハンドルの軸線から屈曲して延びる首部２８を有し、その先端部に係合鈎２９を左右に張り出させたＴ字形の工具である。左右の係合鈎２９を縦方向（選定半径線ａに並んだ方向）として工具孔８を貫通させることができるが、横方向（半径線ａに交差する方向）にすると工具孔８の両側で蓋３の裏面に衝突して抜け出ることができない寸法である。

蓋３が閉じられ、施錠された地下空間構造物の開口部は次のように解錠され、こじられ、開かれる。
図４の状態において、工具２６を首部２８の先端に設けた左右の係合鈎２９が縦方向となるようにして工具孔８に臨ませ、中心側となった係合鈎２９を挿し込み空間１８に挿し込んで工具先端係合溝１９の縁に当接させ、外周側となったもう一方の係合鈎２９を錠部材１７の第１受動部２１の先端部に当接させる。すると、錠部材１７の第１受動部２１が外周側に押されて、錠部材１７はこじり部２２の下端が受枠４側のフック受け６の上面に当接するまで右方向に回転し、錠部材フック２４がフック受け６の直下から少し外れた解錠状態となる。

この状態から、さらに棒状ハンドル２７を外周側へ回転させると、錠部材１７における前記のこじり部２２の下端がフック受け６の上面に接しているので、前記中心側の係合鈎２９は外周側の係合鈎２９と第１受動部２１との接触箇所（上端部）を支点として、図において右に回転し、前記中心側の係合鈎２９の先端が工具先端係合溝１９の縁を上方へ持ち上げ、“こじり”作業が行われる。これにより、蓋３の外周面と受枠４の外周面とが密着した“食い込み”状態が解除される。（図１１）

ついで、工具２６を持ち直し、挿し込み空間１８へ中心側係合鈎２９を深く挿し込み（この操作は、前記のこじり作業によって蓋３が少し持ち上がった状態となっているので楽に行える）、棒状ハンドル２７を外周側へ回転させると外周側係合鈎２９によって錠部材１７の第１受動部２１が右に回転され解錠状態が維持される。そして、そのまま持ち上げると、蓋３の一端部を開くことができる。さらに、蓋３の端部を持ち上げた状態で、前記の蝶番棒１１を軸にして蓋３を水平回転させることにより地下空間構造物の開口部を開くことができる。

蓋３を閉じるときはこの逆を行えばよい。蓋３が受枠４に嵌め込まれると、錠部材１７の重錘部２５とばね等との付勢で施錠状態となる。
蓋３を閉じたとき、錠部材１７とフック受け６との間に泥やごみが介在して、錠部材１７が施錠位置に戻れず解錠状態のままとなることがある。この状態は、工具孔８を覗き込むと錠部材１７における叩き部２３が平らになって直下に見えるので判別できる。
このような場合、通常は再度蓋３を開け、錠部材１７回りの再清掃や確認をする必要があるが、叩き部２３を設けていると、工具孔８から棒材を突っ込み、叩き部２３を繰り返し押圧して、錠部材１７を受枠４の内面側へ叩きつけて付着した泥とか錆びを除去することができる。

以上に説明した構造では、食い込み解除手段が、工具先端係合溝１９、第１受動部２１及びこじり部２２とで構成されているが、この食い込み解除手段は地下空間の外側で操作する工具２６によって機能するので、地下空間の内側からはこじりを行えず、蓋３と受枠４との食い込みを解除することができない。
そこで、本発明は次の実施例１〜３のように、地下空間構造物の地下空間の内側からこじりを行って受枠４に対する蓋３の食い込みを解除することができる手動による食い込み解除手段Ａ，Ｂ，Ｃを設ける。
なお、基本構造についての説明は前記を援用する。
以下の実施例では、基本構造の前記の受枠４、蓋３、ヒンジ機構９、施錠機構１０及び食い込み解除手段に加え、食い込み解除手段Ａ，Ｂ，Ｃのいずれかを加えて地下空間構造物の開口部が構成されることとなる。

〔実施例１〕
図６に示すように、基本構造の施錠機構１０における錠部材１７に長めのレバーＡの一端を固定する。レバーＡは、錠部材１７から前記の半径線ａに沿って延び、蓋３の裏面側に位置する。
レバーＡは蓋３の裏面と略平行となった水平状態と中心側端部が蓋３の裏面と十分な距離をとった下降位置間を移動することができる。蓋３が閉じられた状態では、レバーＡが下降しており施錠状態である。

そして、蓋３が閉じられた状態で、レバーＡの前記中心側端部を強く、一気に押し上げると、錠部材１７が軸部２０を中心に回転し、同時にこじり部２２の下端がフック受け６の上面（受枠４の一部）を強く押すので、軸部２０が上方に浮き上がる（図７）。すなわち、蓋３の施錠機構１０側がわずかに持ち上げられ、こじりが行われる。レバーＡ、錠部材１７こじり部２２及びフック受け６が手動の食い込み解除手段Ａを構成する。

これにより、錠部材１７が内側に回転されて蓋３が解錠状態になると同時に、蓋３と受枠４の食い込みが解消され、地下空間内部から蓋３を軽く押し上げることができ、閉じ込められた作業者は地下空間から脱出することができる。
この実施例の食い込み解除手段Ａは、受枠４に対する蓋３の解錠手段とこじり作用が連動する点ですぐれている。

レバーＡの形状や長さは地下空間の内部で操作しやすいものとすればよい。また、レバーＡの一端を錠部材１７に取付ける構造も、ねじ込みによる固定、溶接による固定、錠部材に設けた孔へ嵌合して固定する構造など、種々であり、頑丈なものが要求される。
一方、蓋３を開けて開口部から離れた位置に置く場合にレバーＡが邪魔にならない構造とすることも必要である。

〔実施例２〕
図８〜図１０に示すように、食い込み解除手段Ｂは、蓋３の裏面に設けたカム軸３０と、これに軸支されて回転が可能な偏心カム３１と、これを回転させるレバーＢを備える。偏心カム３１とレバーＢとは一体に構成され、レバーＢを上方へ回転させると先端の偏心カム３１の下端がフック受け６（受枠４の一部）の上面に接し、なおも回転させるとカム軸３０を上方へ持ち上げる（カム軸３０とフック受け６の上面との距離を拡大する）構造である。カム軸３０は蓋３の裏面側に垂下して形成された軸受３２に支持される。レバーＢに設けた長孔３３は、レバーＢを押し上げるときに生じるレバーＢと蓋３との差動を吸収するためのものである。

食い込み解除手段Ｂは、図１０に破線で示すように施錠機構１０（工具孔８）の近くに併設してある。
蓋３を閉じたとき前記偏心カム３１のカム面が受枠４側のフック受け上面に上方から接触する。そして、レバーＢにより偏心カム３１が回転されると蓋３はこじられて受枠４に対する蓋３の食い込みが解除される。
地下空間構造物の地下空間に閉じ込められた作業者は施錠機構１０を解錠してからレバーＢを強く押し上げることにより、蓋３を開けることができる。

〔実施例３〕
図１１〜図１２に示すように、食い込み解除手段Ｃは、実施例２の場合と同様に、蓋３の裏面に設けたカム軸３０と、これに軸支されて回転が可能な偏心カム３４と、これを回転させるレバーＣを備える。偏心カム３４は、斜行させたカム面３５をフック受け６（受枠４の一部）の内周縁に接触させるものでレバーＣとは一体に構成されている。前記のカム面３５は上方から下方へカム軸３０との距離が大きくなっている。
レバーＣを下方へ回転させる（引き下げる）と先端の偏心カム３４の斜行カム面３５が前記のフック受け６に接しながら回転し上方へ移動するので、カム軸３０が上方へ持ち上がる。
カム軸３０は蓋３の裏面側に垂下して形成された軸受３２に支持される。

食い込み解除手段Ｃは、実施例２の場合と同様、施錠機構１０（工具孔８）の近くに併設するのが、解錠操作をしやすくする上で好ましい。
蓋３を閉じたとき前記偏心カム３１の斜行カム面３５の上部が受枠４側のフック受け６の内周面に接する。そして、レバーＣにより偏心カム３４が回転されると蓋３はこじられて受枠４に対する蓋３の食い込みが解除される。

地下空間構造物の地下空間に閉じ込められた作業者は施錠機構１０を解錠してからレバーＣを強く引き下げることにより、蓋３と受枠４との食い込みを解除して蓋３を開けることができる。この実施例の構造では、引き下げ操作に体重をかけることができるので、こじり操作を行いやすい。
レバーＣに設けた長孔３３は、レバーＣを引き下げるときに生じるレバーＣと蓋３との差動を吸収するためのものである。

以上、実施例について説明した。
工具２６は、施錠機構１０の構造によるので実施例のものに限定されない。
本発明は、地下空間構造物の地下空間内部から蓋の受枠に対する食い込みを解除できる構造を要旨とするものであり、手動による食い込み解除手段の具体的な構成はその実施例である。
蓋３は、親蓋とこれに設けた出入り口を開閉する子蓋とからなる、いわゆる親子蓋の場合もある。

１ マンホール（地下空間構造物）
２ 立ち上げ管
３ 蓋
４ 受枠
５ アンカーボルト
６ フック受け
７ 垂下部
８ 工具孔
９ ヒンジ機構
１０ 施錠機構

１１ 蝶番棒
１２ 蝶番座
１３ 蝶番側フック
１４ 軸
１５ 蝶番側フック受け部
１６ ボルト
１７ 錠部材
１８ 挿し込み空間
１９ 工具先端係合溝
２０ 軸部

２１ 第１受動部
２２ こじり部
２３ 叩き部
２４ 錠部材フック
２５ 重錘部
２６ 工具
２７ 棒状ハンドル
２８ 首部
２９ 係合鈎
３０ カム軸

３１ 偏心カム
３２ 軸受
３３ 長孔
３４ 偏心カム
３５ カム面

Claims (3)

1. 地下空間構造物の地上開口部構造であって、地上開口部において、受枠に蓋が着脱可能に嵌合される構造であって、受枠に嵌合された前記蓋を地下空間の内部から手動でこじることにより受枠に対する蓋の食い込みを解除できる食い込み解除手段を備えていることを特徴とした地下空間構造物の地上開口部構造。
2. 食い込み解除手段は、蓋の裏面に設けたカム軸と、これに軸支されて回転が可能な偏心カムと、これを回転させる蓋の裏面側に配置するレバーを備え、蓋を閉じたとき前記偏心カムのカム面が受枠の一部に接触する一方、前記偏心カムがレバーにより回転されたとき、前記カム軸と受枠の一部との距離を拡大することにより受枠に対する蓋の食い込みを解除する構造であることを特徴とした請求項１に記載の地下空間構造物の地上開口部構造。
3. 食い込み解除手段は、レバーが引き下げられたとき、前記カム軸と受枠の一部との距離を拡大し、受枠に対する蓋の食い込みを解除する構造であることを特徴とした請求項２に記載の地下空間構造物の地上開口構造。

Images