地中埋設構造物浮上抑制装置

【課題】地震によりマンホールなどの地中埋設構造物が浮き上がる現象は従来から多く発生しているが、この現象はライフラインの破壊や救援車両の通行の阻げとなる為、これを防ぐ方策が求められていたが、施工が容易で効果が確実な方策は見当たらなかった。
【構成】円筒状をなし、上部は蓋板によって閉塞され、下端には掘進用の掘削刃が、外周には螺旋翼がそれぞれ固定され、回転推進により地盤強度の十分な深さに定着せしめられる翼付アンカーと；下端が前記翼付アンカーの上部に固定され、上部が固定対象である地中埋設構造物に接続される構造物固定用シャフト；とから地中埋設構造物浮上抑制装置を構成した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は地中埋設構造物浮上抑制装置、詳しくは、地震によってマンホールなどの地中埋設構造物が浮き上がる現象を効果的に阻止出来る装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
過去に発生した多くの大規模地震の際には、マンホールや地下水槽などの地中埋設構造物が地表に浮き上がる現象が発生しており、下水道、上水道などのライフラインの破壊や救援に向かう緊急自動車の通行を阻害したりする事態を招いていた。
【０００３】
この地中埋設構造物の浮き上がり現象は、地盤が緩く地下水位の高いところでは、地震発生の際に、地盤内の間隙水圧が上昇して過剰間隙水圧となり、この過剰間隙水圧がマンホールなどの地中埋設構造物を押し上げることによって発生するものと考えられている。
【特許文献１】なし
【非特許文献１】なし
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来においては、この浮き上がり現象を防ぐ為、マンホールなどの地中埋設構造物の下部や下端に、セメントミルクを注入固化して地盤との間で抵抗を得る方法が多く用いられていたが、繰り返し起こる地震によって、セメントミルクが老化剥離し、最終的には地震に耐えられなくなってしまうことが多く、十分な対策とは言えなかった。
【０００５】
又、マンホールなどの地中埋設構造物の周壁の各所に、静水圧では開放されず、過剰間隙水圧が加わった際にのみ開放される過剰間隙水圧消散弁を複数個取付け、この消散弁によって過剰間隙水圧の上昇を軽減させて地中埋設構造物の浮き上がりを抑制する試みもなされているが、必ずしも十分な効果を発揮するには到っておらず、根本的な解決策とは言えなかった。
【０００６】
本発明者は、地震発生時のライフライン破壊や救援車両の通行の阻げとなる地中埋設構造物の浮き上がり現象を阻止する方策を鋭意研究した結果、低コストでこの現象を効果的に阻止出来る便利な装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
円筒状をなし、上部は蓋板によって閉塞され、下端には掘進用の掘削刃が、外周には螺旋翼がそれぞれ固定され、回転推進により地盤強度の十分な深さに定着せしめられる翼付アンカーと；下端が前記翼付アンカーの上部に固定され、上部が固定対象である地中埋設構造物に接続される構造物固定用シャフト；とから地中埋設構造物浮上抑制装置を構成することにより、上記課題を解決した。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置は、翼付アンカーを地盤強度の十分な支持層まで回転推進させ、そこに定着させ、構造物固定用シャフトによってマンホールなどの地中埋設構造物と翼付アンカーとを繋ぐことにより、地中埋設構造物を強固に固定するものであり、無排土で、極めて容易に施工出来、新設施設だけではなく、既存の施設にも何ら問題なく適用可能であり、地震に伴うマンホールなどの地中埋設構造物の浮き上がり現象を効果的に阻止し、上下水道などのライフラインや救援車両の通行路を確保し、地震による被害の拡大を最小限に抑えることが出来る効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
地盤の安定した支持層まで無排土で回転推進される翼付アンカーと、固定対象である地中埋設構造物と前記翼付アンカーとを繋ぎ合わせる構造物固定用シャフトとから地中埋設構造物浮上抑制装置を構成した点に最大の特徴がある。
【実施例１】
【００１０】
図１はこの発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置の一実施例の縦断面図、図２は同じく、その底面図である。
【００１１】
図中１は、この発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置の主要構成要素である翼付アンカーであり、筒状をなし、上部の開口部が円板上の蓋板２、下端の開口部が蓋板３によってそれぞれ閉塞されている鋼製の円筒体４の下端には、三角形をした一対の掘進用の掘削刃１１，１１が、図２に示す様に、円筒体４の軸芯からそれぞれ逆方向へ斜めにわずかに傾いた状態で固定されており、円筒体４の周壁５には、螺旋翼６が周壁５に巻き付く様に固定されている。なお、図中１２は、掘削刃１１を所定の角度に保つ為の保持板である。又、掘削刃１１は、図３及び図４に示すものの様に、等間隔で円筒体４の周壁５にその基部１８が固定され、それぞれの刃先１９が下方に向かって突出したものであっても良い。なお、その場合、掘削刃１１を螺旋翼６の下端から円筒体４の直径の１．５倍前後の間隔を取って、その下方に固定すれば、螺旋翼６の回転推進がよりスムーズになり、鉛直推進も容易になる。
【００１２】
又、円筒体４の周壁５の上部からは、横方向へ向かって板状をなした一対の係止腕材８，８が突設されている。
【００１３】
一方、図中１５は構造物固定用シャフトであり、ネジ止め、溶接などの適宜手段によって翼付アンカー１の蓋板２の中央から上方に向かって植設されており、その上部は図５に示す様に、固定補助具９を介してマンホールなどの地中埋設構造物１０の上部周壁に固定される様になっている。なお、この構造物固定用シャフト１５の長さは、翼付アンカー１を十分に地盤強度がある所定深さに位置させることが出来るに足る寸法となっている。
【００１４】
次に、図５及び図６を参照しながら、この実施例の使用方法について説明する。図６に示す様な、円筒体４の外径より大きな内径を有し、下端に翼付アンカー１の周壁５の上部に形成されている係止腕材８を係止可能な係合用切欠部１４を有する回転ロッド１３を用意し、係止腕材８，８に、係合用切欠部１４を係合させ、翼付アンカー１と回転ロッド１３とを接続し、回転ロッド１３を適宜手段によって回転させて、固定すべき地中埋設構造物１０近傍の地表から、十分に地盤強度のある所定深さまで無排土で回転推進させて、翼付アンカー１をその位置に定着させる。
【００１５】
翼付アンカー１の定着が完了したなら、回転ロッド１３の係合用切欠部１４と翼付アンカー１の係止腕材８の係合を解き、回転ロッド１３を引き抜き、翼付アンカー１に植設されている構造物固定用シャフト１５の上部を固定補助具９を介してマンホールなどの地中埋設構造物１０の上部にしっかりと固定する。なお、図６中、２０は砂であり、回転ロッド１３の内径側に砂２０を供給しながら翼付アンカー１の回転推進を行えば、回転ロッド１３を引き抜いた際に、図５に示す様に、この砂２０が回転ロッド１３の推進経路に充填されるので、地震発生時の過剰間隙水はこの部分に吸収される為、翼付アンカー１の地盤保持力は一層強力になる。
【００１６】
なお、回転ロッド１３を係合させる為の係止腕材８は、円筒体４の外側に設けるだけではなく、図７及び図８に示すものの様に、円筒体４の内側に、その対向した内周壁間をまたいで係止腕材８′を取付けても良く、この場合には図９に示す様に、円筒体４の内径より小さい外径の回転ロッド１３′を円筒体４の内側に差し込み、その先端に形成されている係合用切欠部１４′を係止腕材８′に係合させて翼付アンカー１の回転推進を行う。なお、この場合にも、回転ロッド１３′の内径側に砂を供給しながら翼付アンカー１の回転推進を行う様にしても良い。
【００１７】
又、螺旋翼６は図１及び図２に示したもののほか、図１０、図１１及び図１２に示すものの様に、一対の半円形状翼体１６，１６を円筒体４の下端にＸ状に交差する様に固定したものや、図１３及び図１４に示すものの様に、螺旋翼６の表面に凸条１７が形成されたものでも良く、翼付アンカー１を回転推進すべき地盤の土質、翼付アンカー１の大きさ、地中埋設構造物１０の規模などに応じて適宜選択すれば良い。
【００１８】
更に、図１５に示すものの様に、螺旋翼６の周縁を上方に折り曲げて折り曲げ片７を形成しても良く、この様にすることにより、螺旋翼６の土砂抵抗はより一層大きくなる。
【００１９】
以上述べた通り、この地中埋設構造物浮上抑制装置は、翼付アンカーを地盤強度の十分な支持層まで回転推進させ、そこに定着させ、構造物固定用シャフトによってマンホールなどの地中埋設構造物を強固に固定するものであり、無排土で極めて容易に施工出来、新設施設だけではなく、既存の施設にも何ら問題なく適用可能であり、地震に伴うマンホールなどの地中埋設構造物の浮き上がり現象を効果的に阻止し、上下水道などのライフラインや救援車両の通行路を確保し、地震による被害の拡大を最小限に抑えることが出来る効果を有する。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
水槽やマンホール、その他地中埋設構造物一般に広く利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る地中埋設構造物浮上抑制装置の一実施例の縦断面図。
【図２】同じく、下方から見たその底面図。
【図３】同じく、掘削刃１１が円筒体４の周壁５に固定されている実施例の縦断面図。
【図４】同じく、下方から見たその底面図。
【図５】同じく、実際に地中埋設構造物の固定に用いた状態を示した説明図。
【図６】同じく、翼付アンカー１に回転ロッド１３を係合させた状態の側面図。
【図７】同じく、係止腕材８′が円筒体４の内側に形成されている実施例の縦断面図。
【図８】図７に示した実施例を上方から見た状態の平面図。
【図９】図７に示した翼付アンカー１に回転ロッド１３′を係合させた状態の側面図。
【図１０】螺旋翼６が、一対の半円形状翼体１６，１６によって構成されている実施例の一部を切欠いて描いた側面図。
【図１１】図１０に示す実施例を下方から見た状態の底面図。
【図１２】図１０に示す実施例を９０°横方向に変位した位置から見た側面図。
【図１３】螺旋翼６に凸条１７が形成されている実施例の縦断面図。
【図１４】図１３に示す実施例を下方から見た底面図。
【図１５】螺旋翼６の周縁に折り曲げ片７が形成されている断面図の一部を切欠いて描いた側面図。
【符号の説明】
【００２２】
１翼付アンカー
２蓋板
３蓋板
４円筒体
５周壁
６螺旋翼
７折り返し片
８係止腕材
９固定補助具
１０地中埋設構造物
１１掘削刃
１２保持板
１３回転ロッド
１４係合用切欠部
１５構造物固定用シャフト
１６半円形状翼体
１７凸条
１８基部
１９刃先
２０砂

【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状をなし、上部は蓋板によって閉塞され、下端には掘進用の掘削刃が、外周には螺旋翼がそれぞれ固定され、回転推進により地盤強度の十分な深さに定着せしめられる翼付アンカーと；下端が前記翼付アンカーの上部に固定され、上部が固定対象である地中埋設構造物に接続される構造物固定用シャフト；とからなることを特徴とする地中埋設構造物浮上抑制装置。
【請求項２】
三角形状をなした一対の掘削刃が円筒体の軸芯からそれぞれ逆方向に斜めにわずかに傾いて固定されていることを特徴とする請求項１記載の地中埋設構造物浮上抑制装置。
【請求項３】
複数の掘削刃の基部が円筒体の周壁に間隔をあけて固定され、それぞれの刃先が下方に向かって突出していることを特徴とする請求項１記載の地中埋設構造物浮上抑制装置。
【請求項４】
地中埋設物がマンホールであることを特徴とする請求項１記載の地中埋設構造物浮上抑制装置。
【請求項５】
螺旋翼が、円筒体の下端にＸ状に交差して固定された一対の半円形状の翼体によって構成されていることを特徴とする請求項１記載の地中埋設構造物浮上抑制装置。
【請求項６】
螺旋翼の表面に同心円状の凸条が形成されていることを特徴とする請求項１記載の地中埋設構造物浮上抑制装置。
【請求項７】
螺旋翼の周縁に、上方に向かって折り曲げられた折り曲げ片が形成されていることを特徴とする請求項１記載の地中埋設構造物浮上抑制装置。

【図１】