JP6338426B2 - マンホール浮上防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、地盤の液状化等によるマンホールの浮き上がりを防止するためのマンホール浮上防止装置に関するものである。

地盤に埋設されたマンホールは、地震時による地盤の液状化又は寒冷地における凍上現象によって、地上に浮き上がってくるという問題が生じている。そこで、従来より、マンホールの浮き上がりを防止するために、例えば、特許文献１には、地盤の洪積層にアンカーを固定し、このアンカーの引き抜き抵抗力によってマンホールの浮上力を減殺させるマンホール浮上抑制装置が開示されている。このマンホール浮上抑制装置は、マンホールの上部の傾斜部に環状のパイプリングを嵌め込み、このパイプリングの一対の対向した側面にハンガー部材を固定し、このハンガー部材にアンカー固定シャフトの上端を固定させ、アンカー固定シャフトの下端に設けられたアンカーを定着層に固定するようにしている。

特開２０１０−４３４５３号公報

上記特許文献１に記載されたマンホール浮上抑制装置では、パイプリングをマンホールの上部の傾斜部に取付けるために、傾斜部の周囲に舗装されているアスファルト、コンクリート等を掘削する必要があり、更に、アンカーを洪積層に固定するために、地盤上層から洪積層まで掘削する必要があるので、掘削作業に時間及び費用がかかる。また、地中には、下水道管等の埋設物が埋設されているので、掘削作業時に埋設物を損傷させることもある。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、設置が容易であり、掘削作業の時間を短縮し、コストを低減することができるマンホール浮上防止装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明に係るマンホール浮上防止装置は、マンホール内の底部から下方に向かって非液状化層にアンカー部材を打設し、該アンカー部材と、前記マンホールの上部の蓋体を支持する受枠に固定した結合部とを引張材で連結したことを特徴とする。

本発明のマンホール浮上防止装置によれば、設置が容易であり、掘削作業の時間を短縮し、コストを低減することができる。

本発明の一実施形態に係るマンホール浮上防止装置をマンホールに設置した状態を示す概略断面図である。 図１に示すマンホールの蓋本体が開いた状態を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。
本発明の一実施形態に係るマンホール浮上防止装置をマンホールに設置した状態を示す概略断面図を図１に示し、図１に示すマンホールの蓋本体が開いた状態を示す斜視図を図２に示す。

図１及び図２に示すように、マンホール浮上防止装置１は、地盤２に埋設された一般的なマンホール３に設置し、地盤２の液状化又は凍上現象等によるマンホール３の浮き上がりを防止するものである。ここで、地盤２は、洪水、地震等の災害によって液状化が起きにくい基底岩、洪積層等からなる非液状化層２ａと、災害によって液状化が起きやすい砂層、泥層等からなる液状化層２ｂと、アスファルト、コンクリート等で舗装された舗装層２ｃと、からなる。

まず、マンホール浮上防止装置１が設置されるマンホール３の構造について説明する。
マンホール３は、地中に埋設された既存の設備であり、図１に示すように、上部から順次、斜壁管２９、直壁管３１、管取付壁管３３、底板３５が積層されている。底板３５の上部には、インバート盤３７が設けられている。

斜壁管２９は、下端から上端に向かって縮径された略筒状であり、上端に調整リング２７が連結され、下端に直壁管３１が連結されている。また、斜壁管２９の上端面には、アンカーボルト３９が打設されている。直壁管３１は、略円筒状であり、上端に斜壁管２９が連結され、下端に管取付壁管３３が連結されている。

管取付壁管３３は、略円筒状であり、底板３５に設けられ、管取付壁管３３の上端に直壁管３１が連結されている。この管取付壁管３３の内部には、インバート盤３７が設置されている。また、管取付壁管３３には、下水道管４７が接続されている。この下水道管４７は、インバート盤３７のインバート４９に連通している。なお、斜壁管２９、直壁管３１及び管取付壁管３３の内周には、作業者が昇降するための複数のステップ４３が設けられている。

底板３５は、略円板状であり、上部にインバート盤３７を設け、管取付壁管３３を支持している。インバート盤３７は、略円板状であり、下水道管４７に連結する溝状のインバート４９（流路）が形成されている。

マンホール３の上部には、斜壁管２９の開口を塞ぐ蓋本体２１が設けられ、この蓋本体２１の受枠２５がアンカーボルト３９によって調整リング２７を介して斜壁管２９に固定されている。

次に、マンホール浮上防止装置１について説明する。
マンホール浮上防止装置１は、マンホール３内の底部から非液状化層２ａに打設されるアンカー部材１１と、蓋本体２１の受枠２５に設けられた結合金具４１（結合部）と、アンカー部材１１と結合金具４１とを連結する引張材７とを備えている。

アンカー部材１１は、棒状部材であり、マンホール３内の底部（インバート盤３７）の外周部付近にステップ４３に干渉しないように、周方向に沿って等間隔で４ヶ所に配置され、インバート盤３７から下方に向かって非液状化層２ａに打設されている。アンカー部材１１には、グラウト材１９のかぶり厚を確保するために、複数のスペーサ２０が設けられ、このスペーサは、軸方向に沿って所定の間隔を置いて設けられている。アンカー部材１１の上端部には、雄ねじ部（図示せず）が形成されている。更に、アンカー部材１１の上端部には、引張材７と連結するためのリング、フック等の連結部材１２が設けられている。また、アンカー部材１１の上端部には、受圧部材９が取付けれ、この受圧部材９は、アンカー部材１１の雄ねじ部にナット１７を螺合することで、インバート盤３７に固定される。受圧部材９の上面には、アンカー部材１１を覆うアンカーキャップ１３が取付けられている。

ここで、既存のマンホール３に対してアンカー部材１１を打設する方法について説明する。
まず、インバート盤３７の上面（マンホール３内の底部）から下方に向かって、非液状化層２ａまで掘削する。このとき、掘削によって形成された穴５１，５２及び５３は、アンカー部材１１の径より大きい径で形成する。また、掘削方向は、アンカー部材１１の引抜強度を高めるため、斜め下方に向かって掘削してもよい。そして、アンカー部材１１を穴５１，５２及び５３に挿通し、アンカー部材１１と穴５１，５２及び５３との間にグラウト材１９を注入する。そして、アンカー部材１１は、グラウト材１９の硬化によって非液状化層２ａに固定される。アンカー部材１１は、他の公知の方法により打設してもよい。

蓋本体２１は、図２に示すように、マンホール３の上部開口を閉鎖するものであり、舗装層２ｃの外部に面する蓋体２３と、この蓋体２３を開閉可能に支持する環状の受枠２５とからなる。受枠２５の下端部外周には、フランジ部４２が形成されている。このフランジ部４２には、アンカーボルト３９を挿通する穴４４、４４が周方向に沿って等間隔で４ヶ所に形成されている。また、フランジ部４２の外周縁部には、穴４４と同じ周方向位置に調整リング２７の外周に係合する係合部４６，４６が形成さている。また、受枠２５の下端部内周には、穴４４，４４及び係合部４６，４６と同じ周方向位置に複数（４つ）のループ状の結合金具４１が一体的に形成されている。蓋本体２１は、受枠２５のフランジ部４２が斜壁管２９にアンカーボルト３９によって調整リング２７を介して固定される。

調整リング２７は、蓋本体２１の取付高さを調整するものであり、アンカーボルト３９を挿通するための挿通穴４５が形成されている。

引張材７は、金属製のワイヤーであり、一端が鉄蓋本体２１の受枠２５の結合金具４１に連結され、他端が連結部材１２を介してアンカー部材１１に連結されている。また、引張材７は、張力を調節するターンバックル１４が設けられている。この引張材７は、マンホール３の点検等を行う際、作業員が引っ掛からないように、反射材、蓄光材等を設けて、暗所での視認性を高めるとよい。ターンバックル１４は、作業員が容易に操作可能なように、インバート盤３７の付近（図１参照）又は蓋本体２１の付近に設けるとよい。なお、引張材７は、金属製のワイヤーを用いているが、ＰＣ鋼棒等の引張材を用いてもよい。

次に、マンホール浮上防止装置１をマンホール３への設置方法について説明する。
まず、インバート盤３７の上面から非液状化層２ａまで掘削する。そして、掘削した穴５１，５２及び５３にアンカー部材１１を挿入し、その後、グラウト材１９を穴５１，５２及び５３に注入して、硬化させ、アンカー部材１１を非液状化層２ａに固定する。

そして、インバート盤３７上のアンカー部材１１の上端部に受圧部材９をナット１７によって固定する。そして、引張材７の一端を受枠２５の結合金具４１に連結し、他端を連結部材１２を介してアンカー部材１１に連結する。このとき、ターンバックル１４によって引張材７に適当な張力を加える。

このように、本実施形態に係るマンホール浮上防止装置１は、アンカー部材１１を非液状化層２ａに打設し、引張材７によってアンカー部材１１と受枠２５とを連結することで、液状化、凍上現象等によりマンホール３が浮き上がろうとしたとき、非液状化層２ａに固定されているアンカー部材１１の抵抗力により、マンホール３浮き上がりを防止することができる。

また、アンカー部材１１は、非液状化層２ａに打設する際、マンホール３内のインバート盤３７（マンホール３の底部）から掘削を行うので、地盤２の上層からの掘削が不要となり、掘削作業時間を短縮することができ、コストを削減することができる。更に、下水道管４７等の埋設物に損傷を与えることがない。

なお、本実施形態に係るマンホール浮上防止装置１では、結合金具４１は、受枠２５に一体に設けられているが、調整リング２７に設け、又は、蓋本体２１と調整リング２７との間に配置した別部材を設け、これらを介して受枠２５に固定してもよい。

また、アンカー部材１１、結合金具４１及び引張材７は、マンホール３内に等間隔に４ヶ所に配置されているが、これらの配置箇所及び配置数は、適宜変更してもよい。

マンホール３の下方の地層が軟弱である場合、アンカー部材１１を打設するための掘削の際に地盤改良により非液状化層２ａを形成してもよい。

１…マンホール浮上防止装置、２ａ…非液状化層、３…マンホール、７…引張材、１１…アンカー部材、２３…蓋体、２５…受枠、３７…インバート盤（底部）、４１…結合金具（結合部）

Claims (3)

1. マンホール内の底部から下方に向かって非液状化層にアンカー部材を打設し、該アンカー部材と、前記マンホールの上部の蓋体を支持する受枠に固定した結合部とを引張材で連結したことを特徴とするマンホール浮上防止装置。
2. 前記結合部を前記受枠に一体に設けたことを特徴とする請求項１に記載のマンホール浮上防止装置。
3. 前記引張材に反射材又は蓄光材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のマンホール浮上防止装置。