JP6626692B2 - マンホール及びその設置構造 - Google Patents

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本発明は、下水道管の途中位置で地中に埋設されるマンホール及びその設置構造に関する。
従来、下水道本管の設置領域において、この下水道本管を連結する形で所定間隔毎にマンホールが設置されている。マンホールの設置は、全体を地中に埋設し、上部の円形開口部を地表に露出させ、地上からマンホール内に人が入れるように行われている。すなわち、マンホールを設置することで、下水道管の種々の機能を維持、管理するために点検者や作業者が下水道管の位置まで降りることができるようにしている。
この様なマンホールは、雨水等によって周辺地盤の地下水位が通常時よりも上昇した場合や大きな地震が発生した場合、特に地震によって地盤の液状化が生じた場合には、地中から浮き上がり、地表面から突出して通行を妨害し、下水道管の機能を停止してしまうおそれがある。液状化現象は、地盤が地震によって繰り返しせん断力を受けることにより、土粒子間を満たしている間隙水の水圧が上昇し(過剰間隙水圧)、この過剰間隙水圧の上昇によって土粒子間の有効応力が消失して土粒子の結合構造が崩れることにより発生する。
かかる事態を回避するため、地震の際などにおけ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の浮上防止構造が提案されている。
例えば、特許文献1に記載のマンホールでは、筒状体に形成されたマンホールの上部に、マンホールの壁部から径方向外側へ突出する張出し体を設けるとともに、該張出し体の上方を接触状態で覆う、高重量の浮上抑制体を設けている。このマンホールでは、浮上抑制体の重量や張出し体及び浮上抑制体を設けたことによる摩擦抵抗の増加によって、マンホールの浮き上がりを防止することができる。
また、特許文献2に記載のマンホールでは、円筒状に形成されたマンホールの壁部に、該壁部を貫通する排水孔が形成されており、該排水孔を覆うように壁部が被覆材によって囲まれている。このマンホールでは、地震によって過剰間隙水圧が上昇した際に、排水孔からマンホールの内部に地下水を流入させて過剰間隙水圧を消散させることができ、その結果、マンホールの浮き上がりを防止することができる。さらに、被覆材によって、排水孔からマンホール内に土砂が侵入するのを防ぐことができる。
特開2010−121386号公報 特開2007−39945号公報
特許文献1に記載されたマンホールでは、張出し体及び浮上抑制体の周囲の地盤が液状化した場合、荷重や摩擦抵抗による浮上防止効果が減少するとともに、張出し体及び浮上抑制体に作用する浮力が増大することによって、マンホール全体の浮上防止効果が低減してしまう。
一方、特許文献2に記載のマンホールでは、地下水をマンホール内に流入させて過剰間隙水圧を消散させて、周囲地盤の液状化を防止することができる。しかし、より浮上防止効果を高めるために、摩擦抵抗を増加させるような特許文献1の張出し体や浮上抑制体を別途設けようとすると、部材コストが増大し、さらに、壁部を覆う被覆材の存在によって、張出し体や浮上抑制体の設置作業が煩雑になり、施工コストが増大してしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、コストを抑えながら、浮上防止効果を高めることができるマンホール及びその設置構造を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明に係るマンホールは、
上端が開口した略筒状体の形状を有し、該筒状体の壁部に該壁部を貫通する排水孔を有するマンホールにおいて
前記壁部の一部を形成し、前記上端側から下方に向かって外径が漸次大きくなるとともに前記排水孔が形成された斜壁部と、
前記斜壁部の外壁面に沿うように上方から下方に向かって外径が漸次大きくなる環状に形成され、前記斜壁部の外壁面に接触状態で被せられて前記排水孔を外方から覆う網状の被覆材と、を備えたことを特徴とする。
この構成によれば、排水孔から地下水をマンホール内に流入させて過剰間隙水圧を消散させることができるとともに、被覆材によって、地下水に混在している土砂が、排水孔からマンホール内へ流入するのを防止することができる。また、斜壁部によって、地盤とマンホールの外壁面との間の摩擦抵抗を大きくしてマンホールの浮き上がりを防止することができるとともに、被覆材が少なくとも斜壁部の領域に配設されることから、斜壁部の周囲の地盤の地下水を被覆材によって集水して、排水孔へ流入させることができ、過剰間隙水圧が上昇した場合であっても、斜壁部の周囲の地盤の過剰間隙水圧を消散させて、該斜壁部に作用する摩擦抵抗を維持することができる。
また、斜壁部は、マンホールの壁部を構成する部位であって、壁部から突出するような張出し体や浮上抑制体を別途設ける必要がないため、被覆材を簡易に配設することができ、部材コストと施工コストの両方を抑えることができる。
この構成によれば、斜壁部の周囲の地下水を効率よく集水することができる。また、斜壁部の摩擦抵抗をより大きくしてマンホールの浮上防止効果を高めることができる。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記壁部は、外壁面に前記排水孔から下方へ連続的に延びる溝を有しており、
該溝には、透水材が配設されることを特徴とする。
この構成によれば、マンホールの周囲の地下水を溝に沿って排水孔へ誘導することができるとともに、透水材によって地下水を効率よく集水することができ、過剰間隙水圧を消散させる効果を高めることができる。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記溝の幅は、外壁面側から内壁面側へ向かって狭くなることを特徴とする。
この構成によれば、外圧によって透水材を溝の内面に密接させることができ、その結果、地下水を溝の内面に沿って排水孔まで効率よく誘導することができる。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記溝は、外壁面の下端まで延びており、前記透水材は、前記溝の上端から下端まで延在することを特徴とする。
この構成によれば、マンホールの底部に生じる過剰間隙水圧の上昇を抑制して、底部に作用する浮力を低減することができる。これにより、マンホールの浮上防止効果をより高めることができる。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記透水材は、周面に多数の孔が形成された管状体であることを特徴とする。
この構成によれば、管状体からなる透水材の内部に地下水を集水できるとともに、この地下水に混在している土砂が管状体の内部に流入するのを防止することができる。これにより、地下水を効率よく集水しながら、土砂が溝を伝って排水孔からマンホール内へ侵入するのを防止することができる。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記排水孔には、地下水を濾過するフィルタ部材が配置されることを特徴とする。
この構成によれば、被覆材を通過して排水孔からマンホール内へ浸入する地下水に混在している土砂が、フィルタ部材によって塞き止められるので、マンホール内への土砂の侵入を防止する効果が高い。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記被覆材は、網目孔の孔幅が外面側から前記壁部側である内面側に向かって広くなることを特徴とする。
この構成によれば、網目孔に微細な土砂が入り込んだ場合に、この土砂は孔幅の広い内面側へ移動して、マンホールの内部へ流入するで、網目孔の土砂による目詰まりを防止することができる。
また、本発明に係るマンホールは、前記マンホールにおいて、
前記斜壁部は、略円錐台状であって、前記マンホールの上端から、上下方向における全長の少なくとも2分の1の範囲を占めることを特徴とする。
この構成によれば、地盤とマンホールの外壁面との間の摩擦抵抗を十分に大きくして、マンホールの浮き上がりを防止することができる。また、斜壁部に上載される埋戻し土の量を比較的多くすることができるので、該埋戻し土の荷重による浮き上がり防止の効果が期待できる。
また、本発明に係るマンホールの設置構造は、
前記マンホールの設置構造であって、前記排水孔の周囲に周辺地盤に比して透水性の高い礫材層を設けたことを特徴とする。
この構成によれば、過剰間隙水圧が上昇した際に、間隙水を礫材層の内部へ集めて過剰間隙水圧を消散させることができる。つまり、間隙水は、排水孔からマンホールの内部へ排出されるとともに、排水孔の外部に設けられた礫材層へ排出されるので、地盤の液状化を防止する効果がより高くなる。
本発明によれば、排水孔から地下水を流入させることによる過剰間隙水圧の消散効果と、この消散効果によって維持される、斜壁部及び該斜壁部に配置される被覆材の存在に起因する摩擦抵抗の確保によって、マンホールの浮上防止効果を高めることができる。また、マンホールの壁部の一部を排水孔を有し、かつ被覆材で覆われた斜壁部とすることで、浮上防止効果を高めながら、浮上防止構造に要するコストを抑えることができる。
本発明の実施の形態であるマンホールを地中に埋設した状態を示す側面図。 図1のII−II線に沿う断面図。 図2においてIIIで囲む部位の概念的な拡大図であって、過剰間隙水圧が上昇した場合の地下水の流れを示す図。 本発明の他の実施の形態におけるマンホールを地中に埋設した状態を示す側面図。 図4に示したマンホールの縦断面図。 図4のVI−VI線に沿う断面図。 図4のVII−VII線に沿う横断面図。 図7の要部拡大図。 被覆材の他の例を示す図4の同様の側面図。 マンホールの施工工程を説明する図。 マンホールの他の実施の形態を示す図4と同様の図。 マンホールの他の実施の形態を示す図4と同様の図。 (a)は、図11に示したマンホールの縦断面図。(b)は、図12に示したマンホールの縦断面図。
図1は、本発明の実施の形態1におけるマンホール10を地中に埋設した状態を示す縦断面図である。なお、図1〜図13は、模式図であって、各構成部材の寸法等を厳密に示したものではない。
マンホール10は、有底の筒状体からなる本体12と、被覆材15とを備える。
本体12は、コンクリート製であって、上端に本体12の内部への出入り口となる円形の開口を有しており、この開口は、蓋体13によって開閉可能に閉塞される。また、本体12は、底部21と、壁部22とを有する。底部21は、マンホール10の基台となる部位であって底面を形成しており、壁部22は、底部21の上方に筒状に形成される。壁部22は、直壁部23と、斜壁部24とを有する。
直壁部23は、底部21から上方へ円筒状に延在する部位である。直壁部23には、内壁面22bから外壁面22aまで貫通する取付孔26が形成されており、この取付孔26には、下水道本管60がその端部が挿入された状態で取付けられる。
斜壁部24は、直壁部23の上方に位置しており、マンホール10の上端側から下方に向かって外径が漸次大きくなるように外壁面22aが傾斜している。斜壁部24は、外形が略円錐台状、好ましくは略直円錐台状に形成される。
マンホール10の開口部(出入口部)となる斜壁部24の上端部には、蓋体13を設置するための蓋設置部24Aが形成されている。マンホール10の上下方向における全長L1に対して、蓋設置部24Aの占める割合は小さく、全長L1が約3〜5mのマンホール10において、蓋設置部24Aの高さ寸法(上下方向における寸法)は、約2〜20cmである。図1に示す例では、蓋設置部24Aの外周面が略円筒状に形成されているが、下方に向かって外径が漸次大きくなるように略円錐台状に形成されてもよい。
直壁部23及び/又は斜壁部24には、複数の排水孔31が形成される。排水孔31は、内壁面22bから外壁面22aまで貫通する孔であって、壁部22の周方向に沿って複数形成されている。マンホール10の埋設状態において、排水孔31は、地盤の通常時における地下水位Wよりも上方に位置している。なお、排水孔31の数、形状及び位置は適宜設定することができる。また、図示していないが、排水孔31を斜壁部24と直壁部23とに形成する構成であってもよい。
被覆材15は、マンホール10内への土砂71,72(図3参照)の流入を防止するためのものであり、少なくとも排水孔31の配置領域の全部を覆うように、少なくとも斜壁部24の領域に設けられる。図1に示す例では、排水孔31と被覆材15とが斜壁部24に位置しているが、排水孔31が直壁部23に位置し、被覆材15が排水孔31の全部を覆うように、直壁部23と斜壁部24とに配設されていてもよい。被覆材15は、網状の部材であって、壁部22を囲むように環状をなしており、壁部22の外壁面22aを接触状態で覆っている。本実施形態では、被覆材15として金属製の線材を網状に織り込んだ金網を用いているが、材料はこれに限られず、例えば合成樹脂等、網状に形成された多様な材料を用いることができる。
図3に示すように、被覆材15の網目孔は、孔幅が外面15a側から内面15b側に向かって広くなっており、本実施形態では、かかる孔幅を有するように被覆材15の断面が略V字状に形成されている。
上述したマンホール10では、地震によって周囲の地盤の過剰間隙水圧が上昇した場合に、排水孔31から地下水をマンホール10の内部に流入させることができ、これにより、過剰間隙水圧を消散させて周囲の地盤が液状化するのを防止することができる。図2において仮想線で示すように、排水孔31には、孔を閉塞するための着脱可能なキャップ39を取付けることができる。なお、図2において矢印は、過剰間隙水圧が上昇した際の地下水の流れを示している。キャップ39は、地下水が静水圧の場合には閉塞状態が維持され、過剰間隙水圧の上昇によって容易に外れるように、排水孔31の内壁面22b側に取付けられる。
また、被覆材15によって、排水孔31からマンホール10内に土砂71,72が流入するのを防止することができる。さらに、図3に示すように、被覆材15の孔幅は、内面15a側が広くなっているため、土砂71,72の侵入を防ぎつつ、網目孔に微細な土砂72が入り込んでしまった場合には、この土砂72によって目詰まりが生じるのを防止することができる。
さらに、本実施形態のマンホール10では、斜壁部24によって、地盤とマンホール10の外壁面との間の摩擦抵抗を大きくしてマンホール10の浮き上がりを防止することができる。斜壁部24には、被覆材15が配設されており、該被覆材15は排水孔31を覆っているため、過剰間隙水圧が上昇した場合であっても、斜壁部24の周囲の地盤の地下水を被覆材15によって集水し、排水孔31へ流入させることができる。その結果、斜壁部24の周囲の地盤の過剰間隙水圧を消散して、斜壁部24に作用する摩擦抵抗を維持することができる。
また、斜壁部24の外壁面22aを環状の被覆材15によって覆うことで、斜壁部24の摩擦抵抗をより大きくしてマンホール10の浮上防止効果を高めることができる。また、排水孔31が斜壁部24に位置している場合には、斜壁部24の周囲の地下水をより効率よくマンホール10の内部へ流入させることができる。さらに、斜壁部24は下方に向かって外径が漸次大きくなっているので、本体12が浮き上がりの挙動を示した場合であっても、被覆材15は斜壁部24に密接した状態が維持され、装着位置がずれるおそれがない。
また、排水孔31を有する浮上防止効果の高い斜壁部24は、マンホール10の壁部22を構成する部位(すなわち、壁部22の一部)であって、壁部22とは別に、摩擦抵抗を大きくするために壁部22から急激に突出するような張出し体を設ける必要がない。そのため、被覆材を簡易に配設することができ、浮上防止効果を高めながら部材コスト及び施工コストを抑えることができる。
次に、本発明に係るマンホール10のさらに別の実施の形態を説明する。図4〜図8は実施の形態2におけるマンホール10を示したものであり、図4は、マンホール10を地中に埋設した状態を示す側面図であって、図5は、図4に示したマンホール10の縦断面図である。なお、図4では、図5に示す接合フランジ14の記載を省略している。実施の形態2において、実施の形態1と対応する部位には同一の符号を付しており、ここでは、同一の構成について詳細を省略する。
本実施形態において、マンホール10は、本体12と、蓋体13と、被覆材15と、透水材35とを備える。
本体12は、底部21と、壁部22とを有しており、壁部22は、下方に位置する直壁部23と、上方に位置する斜壁部24とを有する。
斜壁部24は、マンホール10の上部から下方に向かって外径が漸次大きくなるように外壁面22aが傾斜しており、外径の異なる複数の略円錐台状の筒体25A,25B,25Cを積み上げて形成されている。上下方向において互いに隣り合う筒体25A,25B,25C及び直壁部23の接合部には、径外方へ突出する接合フランジ14が形成されており、シーリング材や必要な固定具(図示せず)を用いて、水密に接合、固定されている。斜壁部24の上端部には、蓋体13を設置するための蓋設置部24Aが形成されている。
図4に示すマンホール10では、斜壁部24の外壁面22aが径外方へ凸となる曲面状をなしている。斜壁部24の内壁面22bは、鉛直方向に延びていてもよいが、図5に示すように、下方へ向かって内径が漸次大きくなるように上下方向に対して傾斜していることが好ましく、かかる場合には、マンホール10の内部空間を広く確保することができる。また、内壁面22bは、壁厚がほぼ一定となるように外壁面22aに沿って傾斜していることがより好ましい。
斜壁部24は、マンホール10の上部に位置しており、マンホール10の上端から、マンホール10の上下方向における全長L1の少なくとも2分の1の範囲を占めている。言い換えると、斜壁部24の長さ寸法(上下方向における寸法)L2は、マンホール10の全長L1の2分の1以上であり、壁部22の最大外径部位(すなわち、斜壁部24の下端24B)は、マンホール10の全長L1を二等分する中間位置C又は中間位置Cよりも下方に位置している。ここで、斜壁部24とは、蓋設置部24Aと、蓋設置部24Aの下端から下方に向かって外径が大きくなるよう外壁面22aが傾斜している部分との両方を含む部分をいう。
壁部22は、さらに、複数の排水孔31と、排水孔31から下方へ連続的に延びる溝32とを有する。
図4及び図6に示すように、排水孔31は、内壁面22bから外壁面22aまで貫通する孔であって、斜壁部24の領域において周方向に沿って複数形成されている。排水孔31には、フィルタ部材37が配置される。
フィルタ部材37は、地下水を濾過して地下水内に混在している土砂を分離し、マンホール10の内部への土砂の侵入を防止するものである。フィルタ部材37は、排水孔31を覆うフィルタ部37Aと、フィルタ部37Aを囲むフランジ部37Bとを有する。フィルタ部37Aは、フランジ部37Bから突出するように凸状に形成されており、その外径は、排水孔31の内径とほぼ等しく、かつ排水孔31の内部に嵌入可能な大きさに形成されている。フィルタ部材37は、フィルタ部37Aを排水孔31に嵌入し、フランジ部35Bを斜壁部24の外壁面22aに当接させることによって、壁部22に取付けられる。本実施形態では、フィルタ部材37として金網を用いているが、材料はこれに限られず、少なくともフィルタ部35Aが濾過機能を有するものであればよい。
図4及び図6〜図8に示すように、溝32は、壁部22の外壁面22aに形成されており、各排水孔31から下方へ上下方向に沿って連続的に延びている。溝32は、壁部22の外壁面22aの下端まで延びていることが好ましく、マンホール10の下端となる底部21まで延びていることがより好ましい。溝32の幅は、外壁面22a側から内壁面22b側へ向かって狭くなっており、本実施形態では、溝32の断面が略V字状になっている。なお、溝32は、図4において仮想線で示すように、排水孔31から下方へ向かって上下方向に対して傾斜する方向に延びていてもよい。
被覆材15は、少なくとも排水孔31の配置領域の全部を覆うように、壁部22に設けられる。本実施形態では、直壁部23と斜壁部24のうち、斜壁部24にのみ、被覆材15が設けられている。被覆材15の網目孔は、孔幅が外面15a側から内面15b側に向かって広くなっている(図3参照)。なお、上述したフィルタ部37Aの孔径は、被覆材15の網目孔の孔径(孔幅が最小となる内面15a側の孔径)よりも小さいことが好ましい。
透水材35は、マンホール10の周囲の地盤に比して透水性が高く、地下水の集水効果を有する部材であり、溝32に配置される。透水材35としては、例えば、礫材や、周面に多数の孔が形成された管状体等を用いることができる。本実施形態では、透水材35として多孔性の管状体であるドレーンパイプを用いており、該ドレーンパイプは、溝32の上端から下端まで延在している。透水材35として礫材を用いる場合には、溝32に沿って上下方向に延びるように、溝32の内部及びその周辺に配置してもよい。
図4及び図5に示すように、マンホール10の埋設状態において、排水孔31の周囲には、礫材層62が設けられている。礫材層62は、その下層の領域よりも透水性が高くなるように礫材を充填した層であり、通常時の地下水位Wよりも上方に位置している。
本実施形態のマンホール10では、実施の形態1で述べた効果を有するとともに、溝32及び透水材35を有し、さらに、斜壁部24が比較的大きな割合を占めることによって、マンホール10の浮上防止効果をより高めることができる。
具体的には、斜壁部24の占める割合がマンホール10の全長L1の半分以上であって、従来のマンホールに比して大きくなっている。斜壁部24では、その壁面に上載された埋戻し土の荷重によって、地盤と外壁面22aとの間の摩擦抵抗が直壁部23に比して大きくなる。そのため、斜壁部24の割合を大きくすることで、地盤とマンホール10の外壁面22aとの間の摩擦抵抗を従来のマンホールに比して大きくし、マンホール10の浮き上がりを防止することができる。さらに、斜壁部24に上載される埋戻し土の量を比較的多くすることができるので、該埋戻し土の荷重による浮き上がり防止効果が高くなる。
浮上防止効果を高めるために、壁部22の最大外径部位(斜壁部24の下端24B)は、中間位置Cよりも下方に位置していることが好ましく、斜壁部24が、マンホール10の全長L1の3分の2以上の範囲を占めることがより好ましい。
また、斜壁部24を略円錐台状の筒体とすることで、周方向の全域に亘って摩擦抵抗を大きくすることができる。さらに、斜壁部24を略直円錐台状とすることで、地盤とマンホール10の外壁面22aとの間の摩擦力をマンホール10の周方向に亘ってほぼ均一に作用させることができ、マンホール10の局部的な浮き上がりを防止することができる。
また、斜壁部24の外壁面22aを径外方へ凸となるように曲面状にすることで、縦断面において斜壁部24の外壁面22aが斜壁部24の下端24Bに向かって直線状に延びるもの(斜壁部24の外径の拡径率がほぼ一定のもの)に比して、外壁面22aの面積を大きくして地盤との摩擦抵抗を大きくすることができる。さらに、このような曲面状にすることで外圧に対する耐久性を高めることができる。また、外壁面22aを径外方へ凸曲させることにより、所要の壁厚を確保しながら内壁面22bを径外方へ凸曲させて、マンホール10の内部空間を広くすることができる。
さらに、本実施形態のマンホール10では、排水孔31から下方に延びる溝32を壁部22の外壁面22aに形成することで、この溝32に沿って地下水を排水孔31まで誘導することができ、排水孔31の周囲の地盤だけではなく、その下方に位置する斜壁部24の周囲の地盤においても過剰間隙水圧の上昇を抑えて液状化を防止することができる。さらに、溝32に透水材35を配置することで、地下水を効率よく集水することができるとともに、溝32内への土砂の侵入を防ぎながら地下水を排水孔31まで誘導することができる。また、このような集水効果を有する溝32及び透水材35をマンホール10の外壁面22a上に設けることで、外壁面22aから離れた位置に集水用のパイプを配置したものと比べて、外壁面22aに作用する過剰間隙水圧を効率よく消散させることができる。
なお、既述のとおり、排水孔31には、孔を閉塞するための着脱可能なキャップ39を取付けることができる(図6参照)。
図4に示すように、溝32及び透水材35が、排水孔31からマンホール10の下端まで延在している場合には、底部21周辺の間隙水を集水してマンホール10内へ流入させることができる。これにより、マンホール10の直下に生じる間隙水圧の上昇を抑制して底部21に作用する浮力を抑えることができる。また、図4において仮想線で示すように、溝32及び透水材35が上下方向に対して傾斜して延びている場合には、集水効果を高めたり、マンホール10の外周面と周囲地盤との間の摩擦抵抗をより大きくして浮上防止効果を高めたりすることができる。
さらに、本実施形態のマンホール10では、被覆材15とフィルタ部材37との両方によって、排水孔31からマンホール10内に土砂が流入するのを防止することができる。なお、図9に示すように、被覆材15は斜壁部24だけではなく、直壁部23に配置されていてもよい。このように被覆材15を広範囲に設けることで、溝32及び透水材35の内部に土砂が侵入するのを防止することができる。なお、排水孔31の内面やフィルタ部材37に堆積した土砂は、例えば、排水孔31の内部から外部へ向かって高圧水流を噴射することにより除去することができる。
さらに、排水孔31の周囲に礫材層62を設けることにより、過剰間隙水圧が上昇した際に、間隙水をマンホール10の内部へ排出するとともに、その周囲の礫材層62へ排出することができる。これにより、間隙水の排出量を多くすることができるとともに、過剰間隙水圧を素早く消散させることができ、地盤の液状化を防止する効果が高くなる。
次に、図10を参照して図4に示すマンホール10の施工方法を説明する。
まず、図10(a)に示すように、マンホール10を埋設するための立坑を掘り、マンホール10の底部21及び直壁部23と設置する。底部21と直壁部22とは、別体であっても一体であってもよく、別体の場合には、接合部が水密になるように接合する。その後、下水道本管60を直壁部23の取付孔26に取付ける。
次に、図10(b)に示すように、斜壁部24の一部となる筒体25Aを直壁部23に積み上げ、直壁部23及び筒体25Aの接合フランジ14(図5参照)において必要な固定具やシーリング材を用いて、直壁部23と筒体25Aとを互いに接合、固定する。その後、直壁部23および筒体25Aに形成された溝32に透水材35を配置し、壁部22の周囲を埋め戻す。
図10(c)に示すように、筒体25Aの上方に、これよりも外径の小さい筒体25Bを積み上げ、各筒体25A,25Bの接合フランジ14を水密的に接合、固定する。排水孔31が形成された筒体25Bの外壁面22aには、透水材35を配置し、その後、被覆材15を取り付ける。さらに、その周囲には、埋戻し土として礫材を充填する。
図10(d)に示すように、マンホール10の最上部には、蓋設置部24Aが形成された筒体25Cを積載し、下方の筒体25Bと接合、固定する。その後、周囲を埋戻し、蓋設置部24Aに蓋体13を取付ける。
このように、分割された複数の筒体25A,25B,25C積み上げて斜壁部24を形成することで、設置現場においてコンクリート打設を行って斜壁部24を形成する必要がなくなり、大掛かりな施工機材を用いることなく、マンホール10を現場で簡易に設置することができる。なお、斜壁部24に上載される埋戻し土は、非液状化層を構成するような改良土であることが好ましい。
図11及び図12は、それぞれ、本発明に係るマンホール10の他の実施の形態を示す図4と同様の図であり、図13(a)は、図11に示すマンホールの縦断面図、図13(b)は、図12に示すマンホールの縦断面図である。図11〜図13において、実施の形態2に示すマンホール10の設置構造と対応する部位には同一の符号を付している。
図11及び図13(a)に示す実施の形態3のマンホール10では、斜壁部24が略直円錐台状であって、斜壁部24の外径の拡径率がほぼ一定となるように、斜壁部24の外壁面22aが縦断面において直線状に延びている。なお、斜壁部24は、偏心円錐台状であってもよい。斜壁部24をこのように形成することで、斜壁部24が径外方へ凸となる曲面を有するものに比して斜壁部24に作用する埋戻し土の荷重を大きくして浮き上がりを抑制することができる。
図12及び図13(b)に示す実施の形態4のマンホール10では、壁部22が略卵形に形成されている。壁部22は、直壁部23と、斜壁部24と、縮径斜壁部27とを有しており、縮径斜壁部27では、上方から下方に向かって外径が漸次小さくなるように外壁面22aが傾斜している。縮径斜壁部27は、斜壁部24の下方であって、下水道本管60が配置される直壁部23の上方及び/又は下方に位置している。このような略卵形のマンホール10では、実施の形態3のものと比べて、マンホール10の上部の内部空間を広くして十分な作業スペースを確保することができる。さらに、壁部22に縮径斜壁部27を設けることにより、本体12の体積の増加を抑えて、マンホール10に作用する浮力を低減したり、部材コストを低減したりすることができる。既述の通り、斜壁部24は、複数の筒体25A,25B,25Cを積み上げて形成されており、本実施形態では、各筒体25A,25B,25Cを略直円錐状に形成し、かつ筒体25A,25B,25Cごとに拡径率を変えることによって、壁部22を卵形のような球形に近い外形形状としている。
図11及び図12に示す実施の形態において、斜壁部24の長さ寸法L2は、いずれもマンホール10の全長L1の2分の1以上であって、壁部22の最大外径部位(斜壁部24の下端24B)は、マンホール10の全長L1を二等分する中間位置C又は中間位置Cよりも下方に位置しており、斜壁部24の割合が従来のマンホールに比して大きくなっている。このように斜壁部24の割合を大きくすることで、壁部22から突出するような張出し体等を別途設けることなく、壁部22の形状によって、マンホールの浮き上がりの挙動を常に抑制することが可能となる。また、実施の形態2,3及び4に示すように、壁部22の形状、特に斜壁部24の形状は、周囲の地盤の状態や埋戻し土の種類等によって、地盤と外壁面22aと間の摩擦抵抗が大きくなるように適宜選択することができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、図11及び図12に示すマンホール10において、被覆材15を斜壁部24のほぼ全域に配置してもよく、かかる場合には、マンホール10と地盤との摩擦抵抗をより大きくすることができる。
10 マンホール
12 本体
13 蓋体
15 被覆材
22 壁部
22a 外壁面
22b 内壁面
23 直壁部
24 斜壁部
31 排水孔
32 溝
35 透水材
37 フィルタ部材
62 礫材層

Claims (9)

  1. 上端が開口した略筒状体の形状を有し、該筒状体の壁部に該壁部を貫通する排水孔を有するマンホールにおいて
    前記壁部の一部を形成し、前記上端側から下方に向かって外径が漸次大きくなるとともに前記排水孔が形成された斜壁部と、
    前記斜壁部の外壁面に沿うように上方から下方に向かって外径が漸次大きくなる環状に形成され、前記斜壁部の外壁面に接触状態で被せられて前記排水孔を外方から覆う網状の被覆材と、を備えたことを特徴とするマンホール。
  2. 前記壁部は、外壁面に前記排水孔から下方へ連続的に延びる溝を有しており、
    該溝には、透水材が配設されることを特徴とする請求項1に記載のマンホール。
  3. 前記溝の幅は、外壁面側から内壁面側へ向かって狭くなることを特徴とする請求項に記載のマンホール。
  4. 前記溝は、外壁面の下端まで延びており、前記透水材は、前記溝の上端から下端まで延在することを特徴とする請求項またはに記載のマンホール。
  5. 前記透水材は、周面に多数の孔が形成された管状体であることを特徴とする請求項のいずれか1項に記載のマンホール。
  6. 前記排水孔には、地下水を濾過するフィルタ部材が配置されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のマンホール。
  7. 前記被覆材は、網目孔の孔幅が外面側から前記壁部側である内面側に向かって広くなることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のマンホール。
  8. 前記斜壁部は、略円錐台状であって、前記マンホールの上端から、上下方向における全長の少なくとも2分の1の範囲を占めることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載のマンホール。
  9. 請求項1〜のいずれか1項に記載のマンホールの設置構造であって、
    前記排水孔の周囲に周辺地盤に比して透水性の高い礫材層を設けたことを特徴とするマンホールの設置構造。
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