既設マンホールの耐震補強方法とその装置

【課題】本願発明は、地震等による液状化現象によりマンホールが突き上げ浮上等して損傷することを防止するマンホールの耐震補強方法およびその装置を新規に提供するものである。
【解決手段】本願発明は、下水道施設として地表に蓋付の出入口を有して布設される既設のマンホールの内側インバート部の周辺棚部を利用して下端を該棚部の上面から底版下の基礎部を貫通して地山に到達し、上端を地下水位上とする複数本の中空パイプを設け、地震等によりマンホール下に廻り込んだ液状化エネルギー中の水分を該各中空パイプによりろ過上昇させて上端開口から放散するようにして、マンホール直下の液状化によるマンホールの突き上げ浮上およびマンホールの沈下変動等を防止するようにしたことを特徴とする既設マンホールの耐震補強方法とその装置にある。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地表に蓋付の出入口を有して布設される既設のマンホールが地震等に伴う直下の地山の液状化現象により突き上げ浮上したり，沈下変動等をすることを防止するための耐震補強方法とその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術としては特許第３４４０１４７号公報がある。該公報は地表下に布設するマンホールの周壁のまわりに過剰間隙水の誘導路を設けて、マンホールのまわりの過剰水を誘導路の上端からマンホール内に流入させるようにしたことを記載している。
【特許文献１】特許第３４４０１０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、かかる要領ではマンホール外周の過剰水を排除するにとどまって、マンホールの底盤下を制圧しないために、マンホールの直下に廻り込む液状化の高圧によってマンホールは突き上げ浮上したり、また沈下変動してしまうという課題がある。また既設のマンホールのまわりを広く掘り起こして過剰水の深い誘導路を設けることは工事を極めて困難にしているという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、下水道工事として地表に面して蓋付の出入口を有して布設される既設のマンホールの内側インバート部の周辺棚部を利用して下端を該棚部の上面から底版下の基礎部を貫通して地山に到達させ、上端を地下水位上とする複数本の中空パイプを設け、該各中空パイプにより地震等によりマンホール下に廻り込んだ液状化エネルギー中の水分をろ過上昇させて放散することで、マンホール直下の液状化によるマンホールの突き上げ浮上，沈下変動等を防止するようにして、かかる課題を解決したのである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、既設のマンホールの内側に工事をする人が入って下端をマンホール下の地山に到達させ、上端を地下水位上とする中空パイプを縦設して、地震等によりマンホールの直下に生ずる液状化エネルギー中の水分をろ過上昇させて地下水位上にて放散するようにしてマンホールの直下を制圧するようにしたので、液状化現象によるマンホールの突き上げ浮上，沈下変動等は確実に防止されるという効果を生ずる。
【０００６】
既設マンホールの内側においてすべての耐震補強工事が行えて、マンホールの外側周囲の開削を不要とするから耐震補強工事中の交通障害等が全く生じないという効果を生ずる。
【０００７】
既設マンホールの内側インバートの周辺棚部を利用するので、マンホールの流水機能に支障が生じないという効果を生ずる。
【０００８】
中空パイプの下端部にろ過用のネットをストッパー付にて内挿するので、中空パイプが土砂により詰まることがなく、マンホールの直下の土砂の上昇による空洞化も防止されて、マンホール沈下変動等も生じないという効果を生ずる。ろ過用のネットを間隔を置いて３段等の複数列にて設けるとともに編目の大きさが外側列から順に小さくなるようにしたので、水分は段階的にろ過されることによってネットの目詰まりを生じないとともに同じ編目のネットを並列するに較べて水分のろ過機能を格段に向上することができるという効果を生ずる。
【０００９】
中空パイプ中の１本を透視可能の透明パイプにすることで、該パイプ内の水位を目視することで地下水位の変化を日常的に点検することができるという効果を生ずる。
【００１０】
マンホールの周壁の地下水位より下の位置に水平透孔を設け、該水平透孔にマンホールの内側から一端を挿着し、垂直に立ち上げた他端開口をマンホール内の地下水位上とする中空パイプを設け、マンホール周囲の液状化エネルギー中の水分をマンホール内に上昇放散して、マンホール直下に廻り込む前の液状化エネルギーを制圧してマンホール直下の地山が液状化することを防止することにより、マンホールの突き上げ浮上と沈下変動等を防止することができるという効果を生ずる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、下水道施設として地表に蓋付の出入口を面せしめて布設される既設マンホールの内側インバート部の周辺棚部を利用して下端を該棚部の上面から底版下の基礎部を貫通して地山に到達させ、上端を地下水位上とする複数本の中空パイプを設け、該各中空パイプにて地震等によりマンホール直下に生じ、または廻り込んだ液状化エネルギー中の水分をろ過上昇させて地下水位上にて放散するようにして、液状化エネルギーを制圧してマンホールの突き上げ浮上、または沈下変動等を防止するようにするのである。
【実施例１】
【００１２】
１は下水道施設として布設される既設のマンホールで、１ａは地表に面した出入口の蓋である。該マンホール１内の底部に盛り付けた内側インバート２の流水溝の外側の周辺棚部３ａ，３ｂを利用して、底版１ｂとその下の基礎部４を貫通して地山５に下端を到達させた複数本の垂直孔６を設け、該各垂直孔６に合成樹脂製の中空パイプ７をそれぞれ挿着し縦設して支持させる。中空パイプ７の上端は周囲の地下水位より上に位置させるのである。なお、各中空パイプ７は図３に示すように周辺棚部３ａ，３ｂ上にて折り曲げてマンホールの内壁面１ｃに沿わすこともある。内壁面１ｃに沿う中空パイプ７の部分はマンホール１の壁面と一体にて成形することもある。このようにして中空パイプ７のマンホール１内の部分を内壁面１ｃに沿わすことによって、マンホール１内は各中空パイプ７の縦設にかかわらず広くして、点検，補修などを容易に進め得るものとする。また図５に示すように中空パイプ７の上端に曲がり管８を取付けて、マンホール１の側壁から外部の側溝９上に配管することもある。
【００１３】
１０は中空パイプ７の下端部に交換自在にて取付けるろ過用のネットで、土砂を含んだ液状化エネルギー中の水分のみをろ過して上昇させるようにしている。ネット１０は図４にて示すように合成樹脂，ステンレスなどにて形成し、中空パイプ内を移動して支障が生じないようにするために下端外周に鍔形のストッパー１０ａを設けた筒体１０ｂ内に間隔を置いた３段等において取付けるほか、図４（ａ）乃至（d）に示すように球状体，鼓形体，椀形体等の積層、縦ロール形などの各種にて形成するのである。また、３段等にて取付けるネット１０は、外側のネット１０の編目を粗く、内側のネット１０の編目を徐々に細かく、例えば外側編目１０ｍｍ孔／中間編目５ｍｍ孔／内側編目１ｍｍ孔のようにすることで、土砂混じりの水分を段々とろ過して詰まりを防止するとともにろ過機能を格段に向上することができることとなる。ネット１０の編目の大きさは２０ｍｍから１ｍｍ程度まで、中空パイプ７の径や本数とともにマンホール設置場所の土質等の情況に応じて選択するのである。
【００１４】
地震等により既設マンホール１の直下の地山５が液状化することによって、または周辺からマンホール１の直下に液状化が廻り込んで高圧になると、液状化エネルギー中の水分をネット１０にてろ過して中空パイプ７内を上昇させ、地下水位上の上端よりマンホール１内に放散し、または側溝９内に流し、マンホール１の直下を元の状態に制圧するので、マンホール１の上部を地表上に突き上げ浮上させたり、マンホール下の空洞化による沈下変動等を防止することができることとなる。
【００１５】
各中空パイプ７はろ過用のネット１０を設けて水分のみを上昇するようにしたので、中空パイプ７は土砂の流入による詰まりがが生じないものとなり、マンホール１の直下の土砂はそのままの状態にてとどめ置かれることとなるので、地山５の空洞化による地盤沈下に伴う既設マンホール１の沈下変動等を防止することができる。また中空パイプ７の上端を周囲の地下水位より上に位置させているので、通常は中空パイプ７の上端から地下水がマンホール１内に流入することは生じないものである。
【００１６】
なお中空パイプ７の１本を透視可能な透明パイプ７ａにすると、該パイプ７ａ内の水位を目視することでマンホール１の周囲の地下水位を確認することができて、地下水位の記録を容易に得ることができることとなる。
【実施例２】
【００１７】
図６乃至図７は既設マンホール１に接続された流水管１２の径が大きくて内側インバート２の周辺棚部３ａ，３ｂに垂直孔を設ける余地のない場合の例を示すもので、既設のマンホール１の周壁１ｄの地下水位より下の位置に複数本の水平透孔１５を設け、該各水平透孔１５に一端を挿着し、垂直に立ち上げた他端の開口をマンホール１内の地下水位上とする中空パイプ７を取付けるのである。地震等によりマンホール１の周囲に液状化エネルギーが発生して圧が上昇すると、液状化エネルギー中の水分が水平透孔１５より圧入し、ネット１０で段々にろ過されがら中空パイプ７内を上昇し、地下水位上に位置する開口端よりマンホール１内に放散することによりマンホール１周囲の液状化エネルギーの蓄積を防ぎ、マンホール１の直下に廻り込む液状化エネルギーを事前に制圧することによって突き上げ浮上等を防止するようにしたのである。
【００１８】
以上の実施例は既設マンホールの施工について説明してきたが、本願発明は勿論新設のマンホールにも実施することができる。新設の場合にはマンホールの形成時に中空パイプ７用の孔を設けてプレキャストされたインバート２と底版１ａを現場に据付け、これに合わせて基礎部４と地山５に垂直孔６を穿孔するだけでマンホール内に中空パイプ７を縦設して、前記してきたとおりの耐震構造として布設されることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００１９】
本願発明は以上のようにして、地震等により生ずる液状化現象によってマンホールが地表上に突き上げ浮上したり沈下変動が予想される多くの既設マンホールおよび新設のマンホールに広く利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本願発明の実施例を示す縦断端面図
【図２】同、横断面図
【図３】各中空パイプを周辺棚部上にて折り曲げてマンホールの内壁面に沿わした例を示す縦断面図
【図４】ろ過用のネット部分を示す拡大図、（ａ）乃至（d）はネットの他の形成例
【図５】中空パイプの上端に曲がり管を取付けて、外部の側溝に配管した例を示す部分断面図
【図６】他の実施例を示す部分縦断面図
【図７】同、横断面図
【符号の説明】
【００２１】
１はマンホール
１ａは蓋
１ｂは底版
１ｃは内壁面
１ｄは周壁
２はインバート
３ａ，３ｂは周辺棚部
４は基礎部
５は地山
６は垂直孔
７は中空パイプ
８は曲がり管
９は側溝
１０はネット
１０ａは鍔形のストッパー
１０ｂは筒体
１１はステップ
１２は流水管
１３は側面孔
１４は逆止弁
１５は水平透孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水道施設として地表に蓋付の出入口を有して布設される既設のマンホールの内側インバート部の周辺棚部を利用して下端を該棚部の上面から底版下の基礎部を貫通して地山に到達し、上端を地下水位上とする複数本の中空パイプを設け、地震等によりマンホール下に廻り込んだ液状化エネルギー中の水分を該各中空パイプによりろ過上昇させて上端開口から放散するようにして、マンホール直下の液状化によるマンホールの突き上げ浮上およびマンホールの沈下変動等を防止するようにしたことを特徴とする既設マンホールの耐震補強方法。
【請求項２】
既設のマンホールの内側インバート部の周辺棚部を利用して該棚部の上面より底版とその下の基礎部を貫通して地山に達する複数本の垂直孔を設け、該各垂直孔に下半を挿着し支持させて上端を地下水位上とする地震等によるマンホール下の液状化エネルギー中の水分をろ過上昇し放散させる中空パイプを縦設して、マンホールの突き上げ浮上と沈下変動等を防止するようにしたことを特徴とする既設マンホールの耐震補強装置。
【請求項３】
既設のマンホールの周壁の地下水位より下の位置に複数本の水平透孔を設け、該各水平透孔にマンホールの内側から一端を挿着し垂直に立ち上げた他端を地下水位上とする地震等によりマンホール周囲に発生した液状化エネルギー中の水分をろ過上昇し放散させる中空パイプを設けて、マンホールの突き上げ浮上と沈下変動等を防止するようにしたことを特徴とする既設マンホールの耐震補強装置。
【請求項４】
複数本の中空パイプの各下端部にろ過用のネットをストッパー付にて内挿する請求項２または３に記載の耐震補強装置。
【請求項５】
ろ過用のネットは間隔を置いた３段等の複数列にて設け、該ネットの各列の編目の大きさを外側列を大、内側列を小とするように順に小さくする請求項４に記載の耐震補強装置。
【請求項６】
複数本の中空パイプ中の１本は透明パイプにして普段の地下水位を表示させる請求項２乃至５に記載の耐震補強装置。
【請求項７】
液状化エネルギー中のろ過された水分は中空パイプの地下水位上の上端よりマンホール内に放散させ、または曲がり管にて側溝に流す請求項２乃至６に記載の耐震補強装置。

【図１】