埋設物の浮上防止構造
【課題】 きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置であって、既設の地下埋設物にも容易に適用可能であり、さらには地震時等の非常時以外に土砂混入水の地下埋設物への流入を回避可能とした埋設物の浮上防止構造を提供することにある。
【解決手段】 埋設物であるマンホール１のマンホール本体２の側壁２ａに地中１１側とマンホール本体２の内部２００とを連通する貫通孔１２，１３を形成し、貫通孔１２，１３内に地中１１側と内部２００との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材１４を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、蓋部材１４は、貫通孔１２，１３内に挿入される外筒２０と、外筒２０内に取付けられて地中１１側と内部２００との圧力差が一定値を超えたとき破断されて地中１１側の水を蓋部材１４を通して内部２００に流通可能とし、圧力差が一定値以下のときは地中１１側と内部２００との間の水の流通を遮断する本体２１とにより構成されている。
【解決手段】 埋設物であるマンホール１のマンホール本体２の側壁２ａに地中１１側とマンホール本体２の内部２００とを連通する貫通孔１２，１３を形成し、貫通孔１２，１３内に地中１１側と内部２００との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材１４を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、蓋部材１４は、貫通孔１２，１３内に挿入される外筒２０と、外筒２０内に取付けられて地中１１側と内部２００との圧力差が一定値を超えたとき破断されて地中１１側の水を蓋部材１４を通して内部２００に流通可能とし、圧力差が一定値以下のときは地中１１側と内部２００との間の水の流通を遮断する本体２１とにより構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する埋設物の浮上防止構造であって、埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる埋設物の浮上防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する手段の一つとして、特許文献１（特開平８−１７０３４９号公報）の技術が提供されている。
かかる技術においては、マンホールの周壁に、地下水をマンホール内に流入させる通水孔を設け、該マンホールの周りの埋め戻し土砂を充填する位置の周囲に、該マンホールと埋め戻し土砂を囲むようにしてジオテキスタイルを埋設し、該ジオテキスタイルとマンホールとの間の埋め戻し土砂を十分に締め固めるようにして、地震時等におけるマンホールの浮上りを防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術にあっては、マンホールの周りの埋め戻し土砂を充填する位置の周囲に、該マンホールと埋め戻し土砂を囲むようにジオテキスタイルを埋設して該埋め戻し土砂を締め固める方法であるため、装置全体が大掛かりで大規模の工事を必要として工事費用が高額となり、また既設のマンホールには適用できない。
【０００５】
また、上記従来技術にあっては、マンホールの周壁に穿孔した通水孔に外部（地中）側からのみの流体の通流を許容する板弁からなる逆止弁を設けているため、地震時以外の定常時（静止水圧時）において、地下水に混じって土砂が前記逆止弁を押し開いてマンホール内に侵入して該マンホール底部に堆積し易くなる、等の問題点を有している。
【０００６】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置であって、既設の地下埋設物にも容易に適用可能であり、さらには地震時等の非常時以外に土砂混入水の地下埋設物への流入を回避可能とした埋設物の浮上防止構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来技術の有する課題を解決するために、請求項１の本発明は、マンホール、共同溝等の埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に前記地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、前記蓋部材は、前記貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられて前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて前記地中側の水を該蓋部材を通して前記埋設物内部に流通可能とし、前記圧力差が一定値以下のときは前記地中側と埋設物内部との間の水の流通を遮断する本体とにより構成されている。
【０００８】
上記蓋部材は、具体的には請求項２及び請求項３のように構成するのが好ましい。
すなわち、請求項２において、蓋部材の本体は、外周または内周を前記外筒の内周または外周に固定される筒状部と、該筒状部に連設されて前記圧力差が一定値を超えたとき破断され、かつ前記圧力差が一定値以下のときには非破断となるような厚さに形成された板状部とにより構成されている。
さらに好ましくは請求項３のように、前記本体の板状部には、前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差によって該板状部に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部が形成されている。
【０００９】
そして、上記蓋部材における板状部に形成される切欠き部の形状は、具体的には次のように形成するのが好ましい。
（１）請求項４のように、前記本体の切欠き部は、断面がＶ字状の溝によって構成されている。
（２）請求項５のように、前記本体の切欠き部は、断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝によって構成されている。
【００１０】
また、上記切欠き部を形成する溝は、具体的には次のように配置するのが好ましい。
（１）請求項６のように、前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心と同心の環状に配置されている。
（２）請求項７のように、前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心から半径方向に延在して配置されている。
【００１１】
前記蓋部材の設置部位は、具体的には請求項８のように、前記蓋部材は、前記埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に設けられている。
【００１２】
さらに、本発明において、好ましくは請求項９のように、前記蓋部材に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターが設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する埋設物であって、該埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる浮上防止構造を備えた埋設物においては、地震時には前記蓋部材を迅速に破断して、地中に発生する過剰間隙水圧を前記埋設物の内部に開放して地下水を該埋設物の内部に流し込み、かつ地震時以外の静止水圧（低水圧）時には前記蓋部材をそのままにして地下水及び該地下水に混じって土砂が埋設物の内部に流入しないようにすることが要求される。
【００１４】
然るに請求項１ないし８の発明によれば、マンホール、共同溝等の埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に、地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設け（請求項８）、この蓋部材を、貫通孔内に挿入される外筒に本体を取付け、該本体が地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて地中側の水を前記蓋部材を通して埋設物内部に流通可能とするとともに前記圧力差が一定値以下のときは地中側と埋設物内部との間の水の流通を遮断するように構成し、具体的には請求項２のように、前記外筒の内周または外周に外周部または内周部が固定される筒状部と該筒状部の内周に連設されて前記圧力差が一定値を超えたとき破断され該圧力差が一定値以下のときには非破断となるような厚さに形成された板状部とにより構成したので、地震時に地中に過剰間隙水圧が発生して、前記蓋部材の外筒内を通して前記本体の板状部に該水圧が作用し、地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差による板状部の応力が、該板状部の厚さにより決まる破壊応力を超えると該板状部の破壊が発生して蓋部材が破断し、前記地中側の水が該蓋部材を通して埋設物内部に流入することにより、地震時等における埋設物の浮き上りを防止することができる。
【００１５】
一方、地震時以外の定常時（静止水圧時）には、前記本体の板状部に作用する水の圧力つまり地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差による板状部の応力が、該板状部の厚さにより決まる破壊応力に達しないため該板状部は破壊せず、従って、前記蓋部材によって地中側の水は埋設物内部への流入が遮断されることになる。
これにより、地震時以外の定常時（静止水圧時）において、地下水及び該地下水に混じって土砂が埋設物の内部に流入して該埋設物の底部に堆積するのを回避できる。
【００１６】
特に、請求項３ないし請求項５のように、前記本体の板状部に、断面がＶ字状の溝（請求項４）あるいは断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝（請求項５）によって構成され、地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差によって該板状部に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部を設けると、該切欠き部の応力集中係数を予め設定することにより、本体の破壊応力つまり蓋部材が破断して埋設物内部に地中側の水が導入される蓋部材の破断圧力を容易に調整できる。
【００１７】
また、前記本体の板状部に形成する溝からなる切欠き部を板状部の表面に前記溝を蓋部材の中心と同心の環状に配置し（請求項６）、あるいは蓋部材の中心から半径方向に延在して配置する（請求項７）ことにより、前記蓋部材をきわめて簡単かつ少ない加工工数で形成することができる。
【００１８】
さらに、請求項９のように、前記蓋部材に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターを設けることにより、地震時及び地震時以外の定常時のいずれの場合においても、地下水に混入した土砂をフィルターで捕獲でき、該土砂が埋設物の内部に流入してその底部に堆積するのを回避できる。
【００１９】
従って、本発明によれば、蓋部材を、貫通孔内に挿入される外筒の内周または外周に、外周部または内周部が固定される筒状部と、該筒状部の内周に固定される板状部とにより形成される本体を設けるという、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置で以って、地震時には破断して地中側の水を埋設物内部に流入せしめることにより埋設物の浮き上りを防止でき、地震時以外の定常時にはそのままにして地中側の水の埋設物内部への流入を確実に遮断することが可能な蓋部材を備えた埋設物の浮上防止構造を得ることができる。
また、前記埋設物に既設の貫通孔に蓋部材を組み込んで前記のような埋設物の浮上防止が可能となるので、本発明に係る埋設物の浮上防止構造は既設の埋設物にも容易に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態が適用されるマンホールの縦断面図である。
図１において、１はマンホール、２はマンホール１のコンクリート部分であるマンホール本体であり、このマンホール本体２は、例えば、円筒状のプレキャストコンクリートブロックを積み上げて構成されている。マンホール本体２の底部には底版３が設けられ、該底版３上にはインバートブロック４が設けられている。このインバートブロック４にはインバート４ａが形成され、該インバート４ａの両端部には下水道管５が接続されて、マンホール本体２の内部２００に排水を流通させるようになっている。
【００２１】
マンホール本体２は、円筒状の胴部ブロック６を1個または複数個（この例では1個）積み上げ、該胴部ブロック６の上に、片側をテーパ状に傾斜させた筒状の上部ブロック７を積み上げて形成されている。さらに、上部ブロック７の上部にはリング状の開口部ブロック８が載置され、該開口部ブロック８の上端開口部に上蓋９が嵌合配置されている。そして、これら胴部ブロック６、上部ブロック７及び開口部ブロック８により、側壁（周壁）２ａが形成されている。
このように構成されたマンホール本体２は、上蓋９の上面が地表面１０と同じ高さになるように地中１１に埋設されている。
【００２２】
胴部ブロック６には、マンホール本体２の内部２００と地中１１とを連通する複数の貫通孔１２が穿設されている。また、底版３及びインバートブロック４には、これを貫通して、マンホール本体２の内部２００と地中１１とを連通する複数の貫通孔１３が穿設されている。これらの貫通孔１２，１３は、地盤の状況に応じて任意の場所に任意の数が設けられるようになっている。
胴部ブロック６の貫通孔１２内や、底版３及びインバートブロック４の貫通孔１３内には、本発明の対象である蓋部材１４が取付けられている。
蓋部材１４は、この例のように胴部ブロック６並びに底板３及びインバートブロック４の双方に設けられても、胴部ブロック６並びに底板３及びインバートブロック４のいずれか一方に設けられてもよい。
【００２３】
また、図２は本発明の実施形態における蓋部材の縦断面図、図３（Ａ）は前記蓋部材の本体の第1例を示す縦断面図、（Ｂ）は本体の第２例を示す縦断面図である。
図２において、蓋部材１４は、貫通孔１２，１３内に取付けられており、外筒２０と本体２１とによって構成されている。外筒２０は円筒状に形成され、貫通孔１２（あるいは貫通孔１３）内にシールリング２７（あついはモルタル等）を介して、外周面を流体密にして挿入配置されている。
蓋部材１４の本体２１は、外周にねじ部２３ａが形成されて前記外筒２０の内周にねじ込み固定される円筒部２３と、該円筒部２３の内周に連設された板状部２２とにより構成されており、該板状部２２はマンホール本体２の内部２００側に位置するように取付けられている。なお、２１ａは蓋部材１４の中心軸線である。
【００２４】
板状部２２のマンホール本体２の内部２００側に臨む面には、図３（Ａ）で示すように、断面がＶ字状の溝からなる切欠き部２４が、蓋部材の中心軸線２１ａと同心の環状に配置されている。
板状部２２の切欠き部２４は、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差が一定値を超えたとき、該切欠き部２４を起点として該板状部２２が破断されて地中１１側の水が板状部２２の破断部を通してマンホール本体２の内部２００に流通可能とするとともに、当該圧力差が一定値以下のときは破断することなく地中１１側とマンホール本体２の内部２００と間の水の流通を遮断するような形状及び大きさに形成されている。
図3（Ｂ）は本体２１の他の例を示している。この例において、切欠き部２４は、断面が四角形状に形成した四角形状の溝２４ａにて構成されている。溝２４ａは台形状に形成されてもよく、この場合は、板状部２２の表面側が幅広に形成されているのが好ましい。
【００２５】
図４は本発明の実施形態における本体２１の切欠き部２４の配置構造を示す正面模式図である。図４において、（Ａ）は環状の切欠き部２４内に２本の切欠き部２４を放射状に形成したもの、（Ｂ）は環状の切欠き部２４内に４本の切欠き部２４を放射状に形成したもの、（Ｃ）は環状の切欠き部２４内に８本の切欠き部２４を放射状に形成したもの、（Ｄ）は環状の切欠き部２４のみを形成したものを示している。なお、本体２１として、切欠き部２４を形成せずに、板状部２２の厚さを薄く形成したものを用いてもよい。
図３及び図４のように、切欠き部２４は機械加工によって簡単に成形可能であるので、蓋部材１４をきわめて簡単かつ少ない加工工数で形成することができる。
【００２６】
また、本体２１の反対位置の外筒２０の地中１１側部位の内周には、地中１１側からの水流中の土砂を捕獲するフィルター２５が取付けられている。
このように構成することにより、地震時及び地震時以外の定常時のいずれの場合においても、地中１１の地下水に混入した土砂をフィルター２５で捕獲でき、土砂がマンホール本体２の内部２００に流入してその底部に堆積するのを回避することができる。
【００２７】
本発明の実施形態では、マンホール本体２の側壁２ａに形成された貫通孔１２内及びマンホール本体２の底壁部３，４に形成された貫通孔１３いずれか一方または双方に、地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材１４を設け、この蓋部材１４を、貫通孔１２，１３内に挿入される外筒２０内に取付けられた本体２１が地中側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて地中１１側の水を該蓋部材１４を通してマンホール本体２の内部２００に流通可能とするとともに、圧力差が一定値以下のときは地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流通を遮断するように構成し、具体的には、圧力差が一定値を超えたとき本体２１の板状部２２が破断され該圧力差が一定値以下のときには板状部２２が非破断となるような厚さに板状部２２を構成したので、地震時に地中１１に過剰間隙水圧が発生して、蓋部材１４の外筒２０内を通して本体２１の板状部２２に水圧が作用し、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差による板状部２２の応力が、板状部２２の厚さにより決まる破壊応力を超えると板状部２２の破壊が発生して蓋部材１４が破断し、地中１１側の水が蓋部材１４を通してマンホール本体２の内部２００に流入することにより、地震時等におけるマンホール１の浮き上りを防止することができる。
【００２８】
一方、地震時以外の定常（静止水圧）時には、本体２１の板状部２２に作用する水の圧力つまり地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差による板状部２２の応力が、板状部２２の厚さにより決まる破壊応力に達しないため、板状部２２は破壊せず、蓋部材１４によって地中１１側の水はマンホール本体２の内部２００への流入が遮断されることになる。
これにより、地震時以外の定常（静止水圧）時において、地下水及び該地下水に混じって土砂がマンホール本体２の内部２００に流入してマンホール本体２の底部に堆積するのを回避できる。
【００２９】
また、本体２１の板状部２２に、断面がＶ字状の溝あるいは断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝に構成されて、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差によって板状部２２に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部２４を設けたので、切欠き部２４の応力集中係数を予め設定することにより、本体２１の破壊応力つまり蓋部材１４が破断してマンホール本体２の内部２００に地中１１側の水が導入される蓋部材１４の破断圧力を容易に調整できる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、蓋部材１４の本体２１は、その内周部を外筒２０の外周に固定することにより取付けられてもよい。また、外筒２０及び本体２１からなる蓋部材１４は、その全体が交換可能に構成されていてもよい。さらに、フィルター２５は、蓋部材１４に付属して、マンホール１側に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態が適用されるマンホールを示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態における蓋部材を示す縦断面図である。
【図３】（Ａ）は上記実施形態における本体の第１例を示す縦断面図、（Ｂ）は上記実施形態における本体の第２例を示す縦断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態における本体の切欠き部の配置構造を示す正面模式図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ マンホール
２ マンホール本体
２ａ 側壁（周壁）
３ 底版
４ インバートブロック
４ａ インバート
５ 下水道管
６ 胴部ブロック
７ 上部ブロック
８ 開口部ブロック
９ 上蓋
１０ 地表面
１１ 地中
１２，１３ 貫通孔
１４ 蓋部材
２０ 外筒
２１ 本体
２２ 板状部
２３ 円筒部
２４ 切欠き部
２００ 内部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する埋設物の浮上防止構造であって、埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる埋設物の浮上防止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する手段の一つとして、特許文献１（特開平８−１７０３４９号公報）の技術が提供されている。
かかる技術においては、マンホールの周壁に、地下水をマンホール内に流入させる通水孔を設け、該マンホールの周りの埋め戻し土砂を充填する位置の周囲に、該マンホールと埋め戻し土砂を囲むようにしてジオテキスタイルを埋設し、該ジオテキスタイルとマンホールとの間の埋め戻し土砂を十分に締め固めるようにして、地震時等におけるマンホールの浮上りを防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開平８−１７０３４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来の技術にあっては、マンホールの周りの埋め戻し土砂を充填する位置の周囲に、該マンホールと埋め戻し土砂を囲むようにジオテキスタイルを埋設して該埋め戻し土砂を締め固める方法であるため、装置全体が大掛かりで大規模の工事を必要として工事費用が高額となり、また既設のマンホールには適用できない。
【０００５】
また、上記従来技術にあっては、マンホールの周壁に穿孔した通水孔に外部（地中）側からのみの流体の通流を許容する板弁からなる逆止弁を設けているため、地震時以外の定常時（静止水圧時）において、地下水に混じって土砂が前記逆止弁を押し開いてマンホール内に侵入して該マンホール底部に堆積し易くなる、等の問題点を有している。
【０００６】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたものであって、その目的は、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置であって、既設の地下埋設物にも容易に適用可能であり、さらには地震時等の非常時以外に土砂混入水の地下埋設物への流入を回避可能とした埋設物の浮上防止構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記従来技術の有する課題を解決するために、請求項１の本発明は、マンホール、共同溝等の埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に前記地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、前記蓋部材は、前記貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられて前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて前記地中側の水を該蓋部材を通して前記埋設物内部に流通可能とし、前記圧力差が一定値以下のときは前記地中側と埋設物内部との間の水の流通を遮断する本体とにより構成されている。
【０００８】
上記蓋部材は、具体的には請求項２及び請求項３のように構成するのが好ましい。
すなわち、請求項２において、蓋部材の本体は、外周または内周を前記外筒の内周または外周に固定される筒状部と、該筒状部に連設されて前記圧力差が一定値を超えたとき破断され、かつ前記圧力差が一定値以下のときには非破断となるような厚さに形成された板状部とにより構成されている。
さらに好ましくは請求項３のように、前記本体の板状部には、前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差によって該板状部に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部が形成されている。
【０００９】
そして、上記蓋部材における板状部に形成される切欠き部の形状は、具体的には次のように形成するのが好ましい。
（１）請求項４のように、前記本体の切欠き部は、断面がＶ字状の溝によって構成されている。
（２）請求項５のように、前記本体の切欠き部は、断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝によって構成されている。
【００１０】
また、上記切欠き部を形成する溝は、具体的には次のように配置するのが好ましい。
（１）請求項６のように、前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心と同心の環状に配置されている。
（２）請求項７のように、前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心から半径方向に延在して配置されている。
【００１１】
前記蓋部材の設置部位は、具体的には請求項８のように、前記蓋部材は、前記埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に設けられている。
【００１２】
さらに、本発明において、好ましくは請求項９のように、前記蓋部材に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターが設けられている。
【発明の効果】
【００１３】
マンホール、共同溝等の地下埋設物の地震時等における浮上りを防止する埋設物であって、該埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる浮上防止構造を備えた埋設物においては、地震時には前記蓋部材を迅速に破断して、地中に発生する過剰間隙水圧を前記埋設物の内部に開放して地下水を該埋設物の内部に流し込み、かつ地震時以外の静止水圧（低水圧）時には前記蓋部材をそのままにして地下水及び該地下水に混じって土砂が埋設物の内部に流入しないようにすることが要求される。
【００１４】
然るに請求項１ないし８の発明によれば、マンホール、共同溝等の埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に、地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設け（請求項８）、この蓋部材を、貫通孔内に挿入される外筒に本体を取付け、該本体が地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて地中側の水を前記蓋部材を通して埋設物内部に流通可能とするとともに前記圧力差が一定値以下のときは地中側と埋設物内部との間の水の流通を遮断するように構成し、具体的には請求項２のように、前記外筒の内周または外周に外周部または内周部が固定される筒状部と該筒状部の内周に連設されて前記圧力差が一定値を超えたとき破断され該圧力差が一定値以下のときには非破断となるような厚さに形成された板状部とにより構成したので、地震時に地中に過剰間隙水圧が発生して、前記蓋部材の外筒内を通して前記本体の板状部に該水圧が作用し、地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差による板状部の応力が、該板状部の厚さにより決まる破壊応力を超えると該板状部の破壊が発生して蓋部材が破断し、前記地中側の水が該蓋部材を通して埋設物内部に流入することにより、地震時等における埋設物の浮き上りを防止することができる。
【００１５】
一方、地震時以外の定常時（静止水圧時）には、前記本体の板状部に作用する水の圧力つまり地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差による板状部の応力が、該板状部の厚さにより決まる破壊応力に達しないため該板状部は破壊せず、従って、前記蓋部材によって地中側の水は埋設物内部への流入が遮断されることになる。
これにより、地震時以外の定常時（静止水圧時）において、地下水及び該地下水に混じって土砂が埋設物の内部に流入して該埋設物の底部に堆積するのを回避できる。
【００１６】
特に、請求項３ないし請求項５のように、前記本体の板状部に、断面がＶ字状の溝（請求項４）あるいは断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝（請求項５）によって構成され、地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差によって該板状部に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部を設けると、該切欠き部の応力集中係数を予め設定することにより、本体の破壊応力つまり蓋部材が破断して埋設物内部に地中側の水が導入される蓋部材の破断圧力を容易に調整できる。
【００１７】
また、前記本体の板状部に形成する溝からなる切欠き部を板状部の表面に前記溝を蓋部材の中心と同心の環状に配置し（請求項６）、あるいは蓋部材の中心から半径方向に延在して配置する（請求項７）ことにより、前記蓋部材をきわめて簡単かつ少ない加工工数で形成することができる。
【００１８】
さらに、請求項９のように、前記蓋部材に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターを設けることにより、地震時及び地震時以外の定常時のいずれの場合においても、地下水に混入した土砂をフィルターで捕獲でき、該土砂が埋設物の内部に流入してその底部に堆積するのを回避できる。
【００１９】
従って、本発明によれば、蓋部材を、貫通孔内に挿入される外筒の内周または外周に、外周部または内周部が固定される筒状部と、該筒状部の内周に固定される板状部とにより形成される本体を設けるという、きわめて簡単な構造で大規模の工事を必要しない低コストの装置で以って、地震時には破断して地中側の水を埋設物内部に流入せしめることにより埋設物の浮き上りを防止でき、地震時以外の定常時にはそのままにして地中側の水の埋設物内部への流入を確実に遮断することが可能な蓋部材を備えた埋設物の浮上防止構造を得ることができる。
また、前記埋設物に既設の貫通孔に蓋部材を組み込んで前記のような埋設物の浮上防止が可能となるので、本発明に係る埋設物の浮上防止構造は既設の埋設物にも容易に適用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の実施の形態が適用されるマンホールの縦断面図である。
図１において、１はマンホール、２はマンホール１のコンクリート部分であるマンホール本体であり、このマンホール本体２は、例えば、円筒状のプレキャストコンクリートブロックを積み上げて構成されている。マンホール本体２の底部には底版３が設けられ、該底版３上にはインバートブロック４が設けられている。このインバートブロック４にはインバート４ａが形成され、該インバート４ａの両端部には下水道管５が接続されて、マンホール本体２の内部２００に排水を流通させるようになっている。
【００２１】
マンホール本体２は、円筒状の胴部ブロック６を1個または複数個（この例では1個）積み上げ、該胴部ブロック６の上に、片側をテーパ状に傾斜させた筒状の上部ブロック７を積み上げて形成されている。さらに、上部ブロック７の上部にはリング状の開口部ブロック８が載置され、該開口部ブロック８の上端開口部に上蓋９が嵌合配置されている。そして、これら胴部ブロック６、上部ブロック７及び開口部ブロック８により、側壁（周壁）２ａが形成されている。
このように構成されたマンホール本体２は、上蓋９の上面が地表面１０と同じ高さになるように地中１１に埋設されている。
【００２２】
胴部ブロック６には、マンホール本体２の内部２００と地中１１とを連通する複数の貫通孔１２が穿設されている。また、底版３及びインバートブロック４には、これを貫通して、マンホール本体２の内部２００と地中１１とを連通する複数の貫通孔１３が穿設されている。これらの貫通孔１２，１３は、地盤の状況に応じて任意の場所に任意の数が設けられるようになっている。
胴部ブロック６の貫通孔１２内や、底版３及びインバートブロック４の貫通孔１３内には、本発明の対象である蓋部材１４が取付けられている。
蓋部材１４は、この例のように胴部ブロック６並びに底板３及びインバートブロック４の双方に設けられても、胴部ブロック６並びに底板３及びインバートブロック４のいずれか一方に設けられてもよい。
【００２３】
また、図２は本発明の実施形態における蓋部材の縦断面図、図３（Ａ）は前記蓋部材の本体の第1例を示す縦断面図、（Ｂ）は本体の第２例を示す縦断面図である。
図２において、蓋部材１４は、貫通孔１２，１３内に取付けられており、外筒２０と本体２１とによって構成されている。外筒２０は円筒状に形成され、貫通孔１２（あるいは貫通孔１３）内にシールリング２７（あついはモルタル等）を介して、外周面を流体密にして挿入配置されている。
蓋部材１４の本体２１は、外周にねじ部２３ａが形成されて前記外筒２０の内周にねじ込み固定される円筒部２３と、該円筒部２３の内周に連設された板状部２２とにより構成されており、該板状部２２はマンホール本体２の内部２００側に位置するように取付けられている。なお、２１ａは蓋部材１４の中心軸線である。
【００２４】
板状部２２のマンホール本体２の内部２００側に臨む面には、図３（Ａ）で示すように、断面がＶ字状の溝からなる切欠き部２４が、蓋部材の中心軸線２１ａと同心の環状に配置されている。
板状部２２の切欠き部２４は、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差が一定値を超えたとき、該切欠き部２４を起点として該板状部２２が破断されて地中１１側の水が板状部２２の破断部を通してマンホール本体２の内部２００に流通可能とするとともに、当該圧力差が一定値以下のときは破断することなく地中１１側とマンホール本体２の内部２００と間の水の流通を遮断するような形状及び大きさに形成されている。
図3（Ｂ）は本体２１の他の例を示している。この例において、切欠き部２４は、断面が四角形状に形成した四角形状の溝２４ａにて構成されている。溝２４ａは台形状に形成されてもよく、この場合は、板状部２２の表面側が幅広に形成されているのが好ましい。
【００２５】
図４は本発明の実施形態における本体２１の切欠き部２４の配置構造を示す正面模式図である。図４において、（Ａ）は環状の切欠き部２４内に２本の切欠き部２４を放射状に形成したもの、（Ｂ）は環状の切欠き部２４内に４本の切欠き部２４を放射状に形成したもの、（Ｃ）は環状の切欠き部２４内に８本の切欠き部２４を放射状に形成したもの、（Ｄ）は環状の切欠き部２４のみを形成したものを示している。なお、本体２１として、切欠き部２４を形成せずに、板状部２２の厚さを薄く形成したものを用いてもよい。
図３及び図４のように、切欠き部２４は機械加工によって簡単に成形可能であるので、蓋部材１４をきわめて簡単かつ少ない加工工数で形成することができる。
【００２６】
また、本体２１の反対位置の外筒２０の地中１１側部位の内周には、地中１１側からの水流中の土砂を捕獲するフィルター２５が取付けられている。
このように構成することにより、地震時及び地震時以外の定常時のいずれの場合においても、地中１１の地下水に混入した土砂をフィルター２５で捕獲でき、土砂がマンホール本体２の内部２００に流入してその底部に堆積するのを回避することができる。
【００２７】
本発明の実施形態では、マンホール本体２の側壁２ａに形成された貫通孔１２内及びマンホール本体２の底壁部３，４に形成された貫通孔１３いずれか一方または双方に、地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材１４を設け、この蓋部材１４を、貫通孔１２，１３内に挿入される外筒２０内に取付けられた本体２１が地中側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて地中１１側の水を該蓋部材１４を通してマンホール本体２の内部２００に流通可能とするとともに、圧力差が一定値以下のときは地中１１側とマンホール本体２の内部２００との間の水の流通を遮断するように構成し、具体的には、圧力差が一定値を超えたとき本体２１の板状部２２が破断され該圧力差が一定値以下のときには板状部２２が非破断となるような厚さに板状部２２を構成したので、地震時に地中１１に過剰間隙水圧が発生して、蓋部材１４の外筒２０内を通して本体２１の板状部２２に水圧が作用し、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差による板状部２２の応力が、板状部２２の厚さにより決まる破壊応力を超えると板状部２２の破壊が発生して蓋部材１４が破断し、地中１１側の水が蓋部材１４を通してマンホール本体２の内部２００に流入することにより、地震時等におけるマンホール１の浮き上りを防止することができる。
【００２８】
一方、地震時以外の定常（静止水圧）時には、本体２１の板状部２２に作用する水の圧力つまり地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差による板状部２２の応力が、板状部２２の厚さにより決まる破壊応力に達しないため、板状部２２は破壊せず、蓋部材１４によって地中１１側の水はマンホール本体２の内部２００への流入が遮断されることになる。
これにより、地震時以外の定常（静止水圧）時において、地下水及び該地下水に混じって土砂がマンホール本体２の内部２００に流入してマンホール本体２の底部に堆積するのを回避できる。
【００２９】
また、本体２１の板状部２２に、断面がＶ字状の溝あるいは断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝に構成されて、地中１１側の圧力とマンホール本体２の内部２００の圧力との圧力差によって板状部２２に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部２４を設けたので、切欠き部２４の応力集中係数を予め設定することにより、本体２１の破壊応力つまり蓋部材１４が破断してマンホール本体２の内部２００に地中１１側の水が導入される蓋部材１４の破断圧力を容易に調整できる。
【００３０】
以上、本発明の実施の形態につき述べたが、本発明は既述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、蓋部材１４の本体２１は、その内周部を外筒２０の外周に固定することにより取付けられてもよい。また、外筒２０及び本体２１からなる蓋部材１４は、その全体が交換可能に構成されていてもよい。さらに、フィルター２５は、蓋部材１４に付属して、マンホール１側に設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態が適用されるマンホールを示す縦断面図である。
【図２】本発明の実施形態における蓋部材を示す縦断面図である。
【図３】（Ａ）は上記実施形態における本体の第１例を示す縦断面図、（Ｂ）は上記実施形態における本体の第２例を示す縦断面図である。
【図４】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態における本体の切欠き部の配置構造を示す正面模式図である。
【符号の説明】
【００３２】
１ マンホール
２ マンホール本体
２ａ 側壁（周壁）
３ 底版
４ インバートブロック
４ａ インバート
５ 下水道管
６ 胴部ブロック
７ 上部ブロック
８ 開口部ブロック
９ 上蓋
１０ 地表面
１１ 地中
１２，１３ 貫通孔
１４ 蓋部材
２０ 外筒
２１ 本体
２２ 板状部
２３ 円筒部
２４ 切欠き部
２００ 内部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マンホール、共同溝等の埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に前記地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、前記蓋部材は、前記貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられて前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて前記地中側の水を該蓋部材を通して前記埋設物内部に流通可能とし、前記圧力差が一定値以下のときは前記地中側と埋設物内部との間の水の流通を遮断する本体とにより構成されていることを特徴とする埋設物の浮上防止構造。
【請求項２】
前記蓋部材の本体は、外周または内周を前記外筒の内周または外周に固定される筒状部と、該筒状部に連設されて前記圧力差が一定値を超えたとき破断され、かつ前記圧力差が一定値以下のときには非破断となるような厚さに形成された板状部とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項３】
前記本体の板状部には、前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差によって該板状部に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項４】
前記本体の切欠き部は、断面がＶ字状の溝によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項５】
前記本体の切欠き部は、断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項６】
前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心と同心の環状に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項７】
前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心から半径方向に延在して配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項８】
前記蓋部材は、前記埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項９】
前記蓋部材に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項１】
マンホール、共同溝等の埋設物の壁部に地中側と埋設物内部とを連通する貫通孔を形成し、該貫通孔内に前記地中側と埋設物内部との間の水の流れを許容あるいは遮断する蓋部材を設置してなる埋設物の浮上防止構造であって、前記蓋部材は、前記貫通孔内に挿入される外筒と、該外筒に取付けられて前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差が一定値を超えたとき破断されて前記地中側の水を該蓋部材を通して前記埋設物内部に流通可能とし、前記圧力差が一定値以下のときは前記地中側と埋設物内部との間の水の流通を遮断する本体とにより構成されていることを特徴とする埋設物の浮上防止構造。
【請求項２】
前記蓋部材の本体は、外周または内周を前記外筒の内周または外周に固定される筒状部と、該筒状部に連設されて前記圧力差が一定値を超えたとき破断され、かつ前記圧力差が一定値以下のときには非破断となるような厚さに形成された板状部とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項３】
前記本体の板状部には、前記地中側の圧力と埋設物内部の圧力との圧力差によって該板状部に作用する力による応力集中を増大させる切欠き部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項４】
前記本体の切欠き部は、断面がＶ字状の溝によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項５】
前記本体の切欠き部は、断面が四角形状または台形状のいずれかの形状に形成された溝によって構成されていることを特徴とする請求項３に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項６】
前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心と同心の環状に配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項７】
前記本体の板状部に切欠き部を形成する溝は、前記蓋部材の中心から半径方向に延在して配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項８】
前記蓋部材は、前記埋設物の側壁に形成された貫通孔内及び該埋設物の底壁に形成された貫通孔内のいずれか一方または双方に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
【請求項９】
前記蓋部材に付属して、地中側からの水流中の土砂を捕獲するフィルターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の埋設物の浮上防止構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−３４８５０７（Ｐ２００６−３４８５０７Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７３４３３（Ｐ２００５−１７３４３３）
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【出願人】（０００２２０６７５）東京都下水道サービス株式会社 (98)
【出願人】（０００２３０９７３）日本工営株式会社 (39)
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１４日（２００５．６．１４）
【出願人】（０００２２０６７５）東京都下水道サービス株式会社 (98)
【出願人】（０００２３０９７３）日本工営株式会社 (39)
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【Ｆターム（参考）】
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