JP6378663B2 - マンホール周壁の継目構造 - Google Patents

Description

本発明は、地震等の地盤変化に対応するマンホール周壁の継目の構造に関するものである。

マンホール構造の一つとして、コンクリート製の環状構造物を上下に複数つなぎ合わせることにより、マンホールの機能を有する有底筒型に形成されるものがあった。

特開２０００−１７０１８８号公報

上記したマンホールは、各環状構造物同士の間、あるいは各ブロック同士の間を何らかの連結手段で連結している。その中で各ブロック同士を連結金具等で接合するものでは、マンホール周壁内でガスが発生していることにより、金属の腐食を避けるため、マンホール周壁の外周部で連結する構造をとっている。しかしながら、既設の分割マンホールの補修では、上記のマンホールはすでに地中に埋設されていることがほとんどである。このことから、連結金具をマンホール周壁の内周部に取り付けなければならず、マンホール内で薬品やガスに晒されるため、補修がままならない問題点があった。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、地震等の地盤変化に対して環状構造物やブロック等で分割構成されるマンホールの各部がずれることなく、しかも、既設マンホールにおいても適用することができ、さらに、マンホール内のガスや薬品に晒されても腐食せず、有事にあってもマンホールの機能が損なわれないマンホール周壁の継目構造を提供することにある。

本発明のうち請求項１記載の発明は、複数の環状構造物を連結部材で上下に連結してマンホール周壁を構成するマンホール周壁の継目を補強する構造であって、上下に積み上げた各環状構造物同士の周壁内周部側の継目を跨ぐ箇所に、複数の連結部材を継目に沿って間隔をあけて配置するとともに、連結部材とマンホール周壁の間に緩衝部材を設け、継目を挟んだ上側と下側のマンホール周壁の内周部に対して各連結部材を固定具で固定してあり、連結部材は、耐薬品性及び耐ガス性を有する樹脂にインサート成形したものであることを特徴とする。

本発明のうち請求項２記載の発明は、複数の環状構造物を連結部材で上下に連結してマンホール周壁を構成するマンホール周壁の継目を補強する構造であって、上下に積み上げた各環状構造物同士の周壁内周部側の継目を跨ぐ箇所に、複数の連結部材を継目に沿って間隔をあけて配置するとともに、連結部材とマンホール周壁の間に緩衝部材を設け、継目を挟んだ上側と下側のマンホール周壁の内周部に対して各連結部材を固定具で固定してあり、連結部材は、耐薬品性及び耐ガス性を有するゴムなどの弾性材にインサート成形したものであることを特徴とする。

本発明のうち請求項３記載の発明は、固定具は、連結部材をマンホール周壁に固定したときに、マンホール内に露出した部位を覆う被覆部が設けてあることを特徴とする。

本発明のうち請求項１記載の発明のように、連結部材は、耐薬品性及び耐ガス性を有する樹脂にインサート成形したものとすることで、隣接する各環状構造物同士をマンホール内で連結しても腐食がしにくくなる。このことから、上記の連結部材が安定して機能することにより、連結部材と固定具によって各環状構造物同士が連結され、強固な連結状態を維持するマンホールが形成され、地盤変化によってマンホール周壁に外圧が加わっても各環状構造物のズレを防いで耐震補強がなされる。さらに、連結部材と各環状構造物との間に配置される緩衝部材によって、連結部材と環状構造物との接触箇所を緩衝することにより、地震等の有事に連結箇所で発生する応力が分散し、連結部材と各環状構造物の双方に加わる衝撃を緩和する。これにより、各環状構造物同士の位置を保持して、各環状構造物間の隙間から地下水や土砂がマンホール内に入り込むのを防ぐとともに、各環状構造物に伝達される衝撃も緩和されるので、マンホールの機能が長期的に損なわれることがない。

加えて、耐薬品性及び耐ガス性を有する樹脂にインサート成形した連結部材を用いることで、鉄等の比較的腐食しやすくイオン化傾向の高い金属で形成された連結部材と固定具で連結してある既設の分割マンホールのように、すでに地中に埋設されて外部施工のできない現場においても、連結部材を耐薬品性及び耐ガス性を有する被覆部が覆うことで、マンホール内を流れる消毒液等や、あるいは、マンホール内で発生するガスから連結部材の腐食を防ぐことができる。これにより、マンホール内に各環状構造物同士を連結する連結部材を固定することができ、新設、既設を問わず、分割マンホールのズレを防止できるようになる。

本発明のうち請求項２記載の発明のように、連結部材は、耐薬品性及び耐ガス性を有するゴムなどの弾性材にインサート成形したものとすることで、請求項１記載の発明と同様の効果を得られる。

なお請求項１記載の発明のように、連結部材を耐薬品性及び耐ガス性を有する樹脂にインサート成形してあることで、連結部材の外周を被覆部で継目なく一体的に覆うことができる。これにより、マンホール周壁の継目に固定した連結部材が、マンホール内に存在するガスや薬品に対してほとんど接触、付着することなく、耐腐食性能の極めて高いマンホール周壁の継目構造を形成できる。

また請求項２記載の発明のように、連結部材を耐薬品性及び耐ガス性を有するゴムなどの弾性材にインサート成形してあることで、連結部材の外周部がマンホール周壁に弾性的に緊密に当接する。これにより、地震等の地盤変化に伴うマンホール周壁を構成する上下の各環状構造物のズレに対し、継目に跨る連結部材の被覆部を構成するゴムなどの弾性材が衝撃を弾性的に吸収し、マンホールを保護することができる。

本発明のうち請求項３記載の発明によれば、被覆部を施工後の連結部材に嵌合できることから、各環状構造物同士を連結部材で連結し、さらに、連結部材を固定具で固定した後であっても、マンホール内に露出する固定具の部位に対しても被覆部を取り付けることができるので、施工効率が上がるとともに、連結部材と固定具の腐食を確実に防ぐことができる。さらに、被覆部の経年劣化や連結部材、固定具のメンテナンスに際しても、固定具を覆う被覆部のみを外せることで、固定具を容易に外せるので、施工後のマンホールの管理がしやすくなる。

本実施によるマンホール周壁の継目構造の全体を示す（ａ）は、縦断面図であり、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図である。 図１中Ｂを拡大し、本実施によるマンホール周壁の継目構造の要部を示す縦断面図である。 本実施によるマンホール周壁の継目構造の作動状態を示す縦断面図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本実施によるマンホール周壁の継目構造の施工手順を示す簡略化した縦断面斜視図である。 （ａ）〜（ｄ）は、本発明のマンホール周壁の継目構造の他の実施形態を示す平面図であり、（ｅ）は、（ｄ）の側面図である。 本発明の他の実施形態であり、樹脂に連結部材をインサート成形したものをマンホール周壁の継目に施工した状態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態であり、マンホール周壁の継目に固定具で固定した連結部材の全体を樹脂カバーで覆った状態を示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す（ａ）は、全体の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）中Ｃを拡大して示す縦断面図である。 （ａ）（ｂ）は、図８に示す実施形態の作動状態を示す要部を拡大した縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す（ａ）は、全体の縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）中Ｄを拡大して示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す（ａ）は、全体の上部のみを示す縦断面図であり、（ｂ）は、（ａ）中Ｅを拡大して示す縦断面図である。 本発明の他の実施形態を示す（ａ）は、締結前の状態を示す要部を拡大した縦断面図であり、（ｂ）は、締結後の状態を示す要部を拡大した縦断面図である。

以下に、図面に基づいて本発明によるマンホール周壁の継目構造の実施形態について説明する。
ここで、本実施において対象となるマンホールについて説明する。
マンホールは、複数のコンクリート製の環状構造物１ａ，１ａを上下に積層してマンホール周壁１を構成するものである。また、各々の環状構造物１ａ，１ａは、それぞれの外径と内径がほぼ同一寸法に形成してあり、各環状構造物１ａ，１ａを上下に積み重ねたときには、内周部がほぼ面一なマンホール周壁１を形成することになる。そして、本実施によるマンホール周壁の継目補強構造は、上記のマンホール周壁１に施工するものであり、図１（ａ）（ｂ）のように、マンホール周壁１を形成する上下に積層した各環状構造物１ａ，１ａ同士の継目Ｐに設けるものであり、連結部材２と、固定具３と、連結部材側緩衝部材（緩衝部材）４ａ，固定具側緩衝部材（緩衝部材）４ｂ、被覆カバー（被覆部）５ａ，被覆キャップ（被覆部）５ｂとを備えている。

次に図１（ａ）（ｂ）と図２に基づいて本実施によるマンホール周壁１の継目構造の各構成部について、以下に説明する。

連結部材２は、耐腐食性と耐ガス性に優れたステンレス製の板材の四隅位置に挿通孔２ａをそれぞれ設けたものであり、各挿通孔２ａには、後述するが固定具３を挿通する。また、連結部材側緩衝部材４ａは、ゴム等の弾性を有する素材で成形してあり、連結部材２とほぼ一致する大きさと形状のシート状をなしており、さらに、所定の厚みを有している。そして、連結部材側緩衝部材４ａは、マンホール周壁１と連結部材２との間に配置される。また、連結部材２は、マンホール周壁１内周に沿って僅かに彎曲したものを使用している。

固定具３は、ネジ部３ａと、ネジ部３ａの長手方向の一端側に設けてある鍔部３ｂとから構成している。また、固定具側緩衝部材４ｂは、本実施のものではゴム製でリング形状をなしている。そして、固定具側緩衝部材４ｂは、上記の連結部材２をマンホール周壁１の内周側に固定したときに、固定具３の鍔部３ｂと連結部材２との間に配置される。

被覆カバー５ａは、図２と図３のように、塩化ビニル等の耐薬品性と耐ガス性に優れた樹脂で板状に成形されており、その板状の一面側に連結部材２の全体を嵌合できる嵌合凹部９が設けてある。また、被覆キャップ５ｂは、上記の被覆カバー５ａと同じ素材で成形してあり、取り付けたときに固定具３の鍔部３ｂの全体を覆うことにより、被覆カバー５ａとあわせて連結部材２と固定具３の両方を覆うことができる。

本実施によるマンホール周壁１の継目構造は、上記の連結部材２と固定具３と連結部材側緩衝部材４ａと固定具側緩衝部材４ｂを用いて構成するが、その施工手順について以下に説明する。
第一の手順として、図４（ａ）のように、マンホール周壁１を構成する各環状構造物１ａ，１ａ同士の継目Ｐに固定具用のネジ孔７を開ける。
第二の手順として、図４（ｂ）のように、連結部材２に対し、一側に窪んだ嵌合凹部９を有する被覆カバー５ａを押し込んで嵌合する。そして、上記の被覆カバー５ａを嵌合した連結部材２を各環状構造物１ａ，１ａ同士の内周側の継目Ｐに沿わせる。このときに連結部材２とほぼ一致した矩形状でシート状をなす連結部材側緩衝部材４ａをマンホール周壁１と連結部材２の間に挟む。さらに、各連結部材２の挿通孔６をマンホール周壁１に設けたネジ孔７と一致させ、挿通孔６とネジ孔７に緩衝部材４も一緒に固定具３のネジ部３ａを挿通し、連結部材２をマンホール周壁１に仮固定する。
第三の手順として、図４（ｃ）のように、仮固定してある各固定具３を締め込み、連結部材２で隣接する各環状構造物１ａ，１ａ同士を強固に連結する。このときに、固定具３に取り付けてある緩衝部材４は、固定具３の鍔部３ｂと連結部材２の間のそれぞれに配置する。
第四の手順として、図４（ｄ）のように、固定具３の鍔部３ｂに被覆キャップ（被覆部）５ｂを嵌める。
以上の第一〜第四の各手順を経て本実施によるマンホール周壁１の継目構造の施工が完了する。

上記のように本実施によるマンホール周壁の継目構造は、以下に示す作用・効果を奏するものである。
被覆カバー５ａで連結部材２を覆うとともに、被覆キャップ５ｂで固定具３の鍔部３ｂで覆うことにより、施工後の連結部材２と固定具３がマンホール内で露出しなくなる。これにより、隣接する環状構造物１ａ，１ａ同士の継目Ｐの内周側に固定具３で固定した連結部材２は、被覆カバー５ａと被覆キャップ５ｂで覆われることにより、マンホール内を流れる薬品や発生したガス等の影響で腐食しない構造となる。また、連結部材２は、上記のように被覆カバー５ａで覆う状態を維持しながら、固定具３による連結部材２のマンホール周壁１への固定によって、上下に隣接する各環状構造物１ａ，１ａ同士の位置のズレを解消する。さらに、連結部材側緩衝部材４ａがマンホール周壁１と連結部材２の間に配置するとともに、固定具側緩衝部材４ｂが固定具３の鍔部３ｂと連結部材２の間に配置することにより、マンホール周壁１が受けた外圧によってマンホール周壁１から固定具３に伝わる衝撃と、固定具３から連結部材２に伝わる衝撃の双方を緩衝する。これにより、連結部材２をマンホール周壁１の内周部に固定しても腐食することなく、さらに、各環状構造物１ａ，１ａに加わるマンホール外側からの衝撃を固定具３や連結部材２がそのまま受けることなく、衝撃を分散できることから、マンホール周壁１の破損もしにくくなる。

次に、本発明の他の実施形態のマンホール周壁の継目構造について、図５（ａ）〜（ｅ）に基づいて説明する。
本実施では、図５（ａ）〜（ｃ）のように、連結部材２と被覆カバー５ａを巾広または巾を狭く形成し、マンホールの規模に対応してその大きさを変えたものである。また、連結部材２の巾によって固定具３の本数を変更するものである。また、図５（ｄ）（ｅ）のものは、連結部材２の外周部全体を被覆部５ｂ，５ｃで覆う構造をなすものである。具体的には、樹脂に連結部材２をインサート成形しており、連結部材２と被覆部５ｃが一体的に形成されている。また、上記のように耐薬品性と耐ガス性を兼ね備える樹脂にインサート成形した連結部材２は、図６のようにマンホール周壁１の継目Ｐに施工される。このときに、インサート成形して被覆部５ｃが被覆された連結部材２は、被覆箇所の接合部等がないことから、マンホール内に存在するガスや薬品等の接触、付着をほぼ完全に防ぐことができる。これにより、施工後に高い耐腐食性能を得ることができる。また、図７のように、マンホール周壁１の継目Ｐの箇所に連結部材２を固定具３で固定した後、嵌合凹部９が深い被覆カバー５ａで被覆することもできる。この場合には、すでに連結部材２が施工してある既設の現場であっても簡単に耐薬品及び耐ガス性能を有するマンホール周壁１の継目構造を形成することができる。

本発明の他の実施形態として、図８（ａ）（ｂ）のように、連結部材２の外周部をゴム（弾性材）の被覆部５ｄで覆う構造のものである。この連結部材２は、金型の中に連結部材２を置き、さらに、金型内にゴムを充填して成形するインサート成形により製造される。上記のように形成した連結部材２は、連結部材２の外周部の被覆部５ｄのゴム面の弾性によって環状構造物１ａ，１ｂの内周側部に緊密に当接することで、上下に隣接する環状構造物１ａ，１ｂ間を上記の連結部材２で連結したときに、その連結箇所をしっかりと安定して連結できる。さらに、地震等の地盤変化でマンホール周壁１に衝撃が伝達したとき、連結部材２の被覆部５ｄのゴム面の弾性により各環状構造物１ａ，１ｂのズレを吸収する。これにより、各環状構造物１ａ，１ｂのズレによる連結部材２への衝撃の伝達が緩和されてマンホールの構造を連結部材２が破損しない限りは半永久的に維持し、さらにマンホールの機能も損なわれない。また、上記のゴムで外周部を覆う連結部材２の他の実施形態として、図９（ａ）（ｂ）のように、連結部材２の外周側部のほぼ中央に止水モルタル（止水材）１０が設けてあり、止水モルタル１０は、上下に隣接する各環状構造物１ａ，１ｂ間の継目Ｐの位置に配置される。これにより、各環状構造物１ａ，１ｂ間の継目Ｐのほぼ全周に亘って止水モルタル１０を配置する現場であれば、連結部材２で連結する箇所においても止水モルタル１０を配置できるので、精度の高い継目Ｐの防水を補える。

本発明のマンホール周壁１の継目構造は、特許請求の範囲に記載する範囲内であれば、上記した実施形態に示す、環状構造物１ａ、連結部材２、固定具３、緩衝部材４ａ，４ｂ、被覆部５ａ，５ｂ等の各構成部品の形状や大きさ等に限定されない。被覆部５ａ，５ｂは、少なくとも連結部材２の全体を覆う構造であればよく、連結部材２に嵌合した状態のものをマンホール周壁１の内周部に固定具３で固定したものでもよいし、すでに、各環状構造物１ａ，１ａ間を連結部材２で連結したものに対し、固定具３と一緒に覆うものでもよい。環状構造物１ａは、上記実施形態では上下二つのものでマンホール周壁１を構成しているが、マンホールの規模によってその個数も替えることができ、さらに、実施形態で示した円形状のものの他、矩形のものでもよい。

連結部材２は、上記実施形態では、ほぼ垂直なマンホール周壁１に取り付けるものついて示したが、図１（ａ）のように、マンホール周壁１の上部が傾斜する斜壁タイプのマンホールに使用したものである。この連結部材２は、その断面形状がマンホール周壁１の垂直壁を構成すると斜壁の境界部に対応したほぼ「く」の字型をなしており、マンホール周壁１の垂直壁を形成する環状構造物１ａと斜壁を形成する環状構造物１ｂの継目Ｐに沿わせることができる。また、図１０（ａ）（ｂ）は、上記の斜壁と垂直壁からなるマンホール周壁１の連結に、ゴムの被覆部５ｄで外周部を覆う連結部材２を使用したものである。この連結部材２では、斜壁に対しても被覆部５ｄのゴムの弾性で連結部材２が環状構造物１ａ，１ｂのコンクリート面に緊密に当接し、環状構造物１ａ，１ｂ同士をしっかりと安定して連結することができる。さらに、地震等の地盤変化が起こったときに、マンホール周壁１に伝達する衝撃を被覆部５ｄのゴムの弾性で吸収することができる。また、固定具３は、マンホール周壁１と連結部材２にそれぞれ抜け出し不能な状態で固定できるものであれば、上記実施形態のものに限定しない。緩衝部材４ａ，４ｂは、マンホール周壁１と連結部材２の間、及び固定具３の鍔部３ｂと連結部材２との間を緩衝するものであればよく、上記実施形態で使用したゴム材の他、バネ材等の弾性を有するものであれば特に限定しない。また、連結部材２と固定具３の鍔部３ｂとを緩衝する固定具側緩衝部材４ｂは、上記した固定前に連結部材２に樹脂カバー５ａを取り付けたものや、樹脂をインサート成形した連結部材２など、固定具３の鍔部３ｂが被覆部５ａ〜５ｃに直接当たる場合に取り付けることが望ましく、上記以外の場合には、必ずしも取り付けなくてもよい。被覆部５ａ，５ｂ，５ｃは、上記したような連結部材２と固定具３に固形のものを取り付ける他、連結部材２を固定具３で固定した後に腐食防止材等を塗布し、コーティングするものでもよい。また、本願の連結部材２は、図１１（ａ）（ｂ）のように、マンホールの蓋１１の枠体１２とマンホール周壁１との間に配置する調整リング１３のズレ防止の手段として使用することができる。具体的に、マンホール周壁１の内周側部の複数箇所に連結部材２を固定具３で固定し、各連結部材２の上部をマンホール周壁１よりもほぼ垂直に突出するように起立したものである。このように形成すると、各連結部材２が調整リング１３の内周側に配置され、調整リング１３の水平方向の移動を規制するので、調整リング１３がマンホール周壁１の上部でズレることなく定位置に配置することができる。また、上記各実施形態では弾性材としてゴムを使用しているが、その他、シリコンなどの弾性を有するとともに耐薬品性能の高い素材であってもよい。さらに、図１２（ａ）のように、ゴムの被覆部５ｄの固定具３が挿通する箇所に一体的な突起部１４を設けたものである。このようにすると、図１２（ｂ）のように、固定具３にナット１５を締結したときに、ナット１５とワッシャー１６で潰れた突起部１４が押し拡げられるので、締結の度合いが目視できる。さらに、固定具側緩衝部材４ｂを別に用意しなくてもよいので、部品点数の削減と工程の省略化が図れる。

１ マンホール周壁
１ａ，１ｂ 環状構造物
２ 連結部材
３ 固定具
３ａ ネジ部
３ｂ 鍔部
４ａ 連結部材側緩衝部材
４ｂ 固定具側緩衝部材
５ａ 被覆カバー（被覆部）
５ｂ 被覆キャップ（被覆部）
５ｃ 被覆部
５ｄ 被覆部
６ 挿通孔
７ ネジ穴
８ 地表開口部
９ 嵌合凹部
１０ 止水モルタル（止水部材）
１１ 蓋
１２ 枠体
１３ 調整リング
１４ 突起部
１５ ナット
１６ ワッシャー
Ｐ 継目

Claims (3)

1. 複数の環状構造物を連結部材で上下に連結してマンホール周壁を構成するマンホール周壁の継目を補強する構造であって、
   上下に積み上げた各環状構造物同士の周壁内周部側の継目を跨ぐ箇所に、複数の連結部材を継目に沿って間隔をあけて配置するとともに、連結部材とマンホール周壁の間に緩衝部材を設け、継目を挟んだ上側と下側のマンホール周壁の内周部に対して各連結部材を固定具で固定してあり、連結部材は、耐薬品性及び耐ガス性を有する樹脂にインサート成形したものであることを特徴とするマンホール周壁の継目構造。
2. 複数の環状構造物を連結部材で上下に連結してマンホール周壁を構成するマンホール周壁の継目を補強する構造であって、
   上下に積み上げた各環状構造物同士の周壁内周部側の継目を跨ぐ箇所に、複数の連結部材を継目に沿って間隔をあけて配置するとともに、連結部材とマンホール周壁の間に緩衝部材を設け、継目を挟んだ上側と下側のマンホール周壁の内周部に対して各連結部材を固定具で固定してあり、連結部材は、耐薬品性及び耐ガス性を有するゴムなどの弾性材にインサート成形したものであることを特徴とするマンホール周壁の継目構造。
3. 固定具は、連結部材をマンホール周壁に固定したときに、マンホール内に露出した部位を覆う被覆部が設けてあることを特徴とする請求項１又は２記載のマンホール周壁の継目構造。

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