液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造
【課題】簡易な構造で地盤の液状化現象によるマンホールの浮き上がりを抑止するマンホールの浮上抑止構造の提供を目的とする。
【解決手段】コンクリート或いは有孔構造体などによって形成した重量構造体をマンホールの周囲に近接または接触させて配置して付設し一体化する。重量構造体はマンホールのカウンターウェイトや、間隙水の排水材、マンホールの補強・保護材として機能し、液状化現象によるマンホールの浮き上がりを防止する。
【解決手段】コンクリート或いは有孔構造体などによって形成した重量構造体をマンホールの周囲に近接または接触させて配置して付設し一体化する。重量構造体はマンホールのカウンターウェイトや、間隙水の排水材、マンホールの補強・保護材として機能し、液状化現象によるマンホールの浮き上がりを防止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設した埋設構造物の浮上抑止構造に関し、特に液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設されたマンホール等の埋設構造物は、地震による地盤の液状化現象で発生した圧力による浮上り被害が問題になっており、この揚圧力による浮上り防止については種々の対策が検討されている。
【０００３】
ここで液状化現象とは、地震などによって繰り返し荷重を受けた地盤の中の間隙水圧が上昇することにより、有効応力が減少して剪断強度を失う現象である。
液状化現象により、地盤沈下や、地盤支持力の低下、地盤側方流動及び地中構造物の浮き上がり等の被害が発生することが知られている。
【０００４】
浮き上がり防止についての対策として、例えば特許文献１には円錐状面を有する閉止栓部と該閉止栓部の下部に形成した重錘部とよりなる浮上防止栓を、マンホール本体内に通じ地下に位置して下方外部に向けて開口するマンホール本体に備えた浮上防止開口に、外部下方から着脱可能に当接させて浮上防止開口を閉じてあるマンホールが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、埋設構造物の底盤外面が軸芯対称に両側上向き曲線形状とされ、排水路を有するブロック層が前記埋設構造物の側面および底盤外面に近接または接触されて設けられ、地震時に地盤内に発生する過剰間隙水が前記排水路により地上に流出され、前記底盤外面に発生する過剰間隙水の揚圧力が減少されるように構成した、埋設構造物の浮上り防止構造が開示されている。
【特許文献１】実開平０５−０８３０５１号公報
【特許文献２】特開２０００−０９６５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献1に示すマンホールは、地盤液状化の際に浮上防止栓が外れることにより液状化した土砂が浮上防止開口から埋設管内に流入して埋設管の重量を増加させて浮上を防止するが、その後埋設管内の土砂を取り除かなければならない。
【０００７】
また、特許文献２に示す埋設構造物の浮上り防止構造は、埋設物に対して排水路を個別に設けるため、マンホールなどの多数の埋設物に適用するには、コストが大きいため、非経済的である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、簡易な構造で地盤の液状化現象によるマンホールの浮き上がりを抑止するマンホールの浮上抑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】
【０００９】
そこで、上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、地盤の液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲に重量構造体を近接または接触させて配置して付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１０】
また、本願の第２発明は、本願の第１発明に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にコンクリートを打設してマンホールと一体化する重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１１】
また、本願の第３発明は、本願の第１発明に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にプレキャストコンクリート片を配置してマンホールと一体化する重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１２】
また、本願の第４発明は、本願の第１発明乃至第３発明の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体をマンホールに懸吊してあることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１３】
また、本願の第５発明は、本願の第１発明乃至第４発明の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの外壁面が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１４】
また、本願の第６発明は、本願の第１発明乃至第５発明の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
【００１６】
＜１＞液状化現象発生時の浮上抑止効果（埋設構造物の構造改良的対策）
重量構造体をカウンターウェイトとして用いることにより埋設構造物の浮上を抑止することができる。
【００１７】
＜２＞液状化現象自体の発生抑止効果（間隙水圧消散工法的対策）
液状化現象の原因となる間隙水をドレーン材によって地上に排水し、間隙水圧の上昇を未然に抑止することができる。
【００１８】
＜３＞マンホールの補強効果
また、従来の組み立て式マンホールは、各部品がずれないように継手部をボルトで接合しているが、地震などの強い圧力を受けると簡単に各部品がずれてマンホールが破損してしまう問題もあった。
本発明では、マンホールと重量構造体とを一体化することによってマンホールの継手部を補強することができ、マンホールの圧力強度を向上させることがでこきる。
【００１９】
＜４＞マンホールの保護効果
また、マンホールの側壁にドレーン材を設けている場合、重量構造体によってドレーン材を圧力から保護することができる。当該ドレーン材は有孔構造であることからとりわけ圧力の影響を受けやすく、重量構造体で保護することによってドレーン材の間隙水圧消散機能を確実に発揮させることができる。
【００２０】
＜５＞その他の効果
特許文献１に記載の発明における、地震発生後のマンホール内にたまった土砂の取り除きが不要であるため、マンホールの維持管理のコストを節減することができる。
また、特許文献２に記載の発明のように、マンホール個別毎に排水路を設ける必要が無いため簡易かつ低コストで施工ができ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００２２】
＜１＞全体構成
図１に本発明の実施例１のマンホールの浮上抑止構造を示す。
図1のマンホールの浮上抑止構造は、マンホール１の周囲に重量構造体２を近接または接触させて配置して付設したことを特徴とする。
【００２３】
＜２＞マンホール１
マンホール１は一般的なコンクリート製のマンホールであり、全体形状や、材質が特に限定されるものではない。
【００２４】
＜３＞重量構造体２
重量構造体２は、液状化現象によってマンホール1が受ける浮力を相殺することができる程度に適当な重量を有する構造体であり、重量構造体２の大きさは適宜決めることができる。
本実施例ではマンホール１の周囲にコンクリート２１を打設して形成する。
当該重量構造体２は、液状化現象によってマンホールが受ける揚圧力に対するカウンターウェイトとして機能し、マンホール１の浮上を抑止することができる。
また、当該重量構造体２はマンホール１の外面に有する緊結材（図示せず）や、壁体の継手面を補強することができる。
【実施例２】
【００２５】
図２に本発明の第２実施例を示す。重量構造体２は、マンホール１の周囲にプレキャストコンクリート片２２を配置することによって形成することもできる。
プレキャストコンクリート片２２は、リング状であってもよいし、マンホール１の側壁に設けた埋設管に緩衝しないよう、切り欠きを設けてもよい。
プレキャストコンクリート片２２の取り付けには、マンホール１の側壁の外周面にＨ型鋼を一定間隔で設け、前記Ｈ型鋼の凹部にプレキャストコンクリート片２２を嵌合することによって行うこともできる。
【００２６】
なお、重量構造体２をマンホール１の底部に付設することで重心をマンホールの底面方向に移動させ、マンホール１の鉛直性を保持するように形成することもできる。
【実施例３】
【００２７】
図３に本発明の第３実施例を示す。図３に示すように重量構造体２をマンホール１の若干離隔させて配置し、腕部１３からワイヤ３などによって懸吊してもよい。マンホール１と重量構造体２を若干離隔させることで、マンホール１の本体底面に係る支持力を低減させることができるほか、埋め戻しの際の転圧を容易にすることができる。
【実施例４】
【００２８】
図４に本発明の第４実施例を示す。図４に示すように前記マンホールの側壁１２に予めドレーン材を付設したドレーン層１１を設けておき、マンホールと一体化させておくこともできる。ドレーン層１１は構造上必要な厚さだけ付設しておけばよい。ドレーン材には、ヘチマロン（登録商標）などの有孔構造体を用いることができる。
前記ドレーン層１１は、地震時に地盤内に発生する過剰の間隙水を地上に排水し、マンホールが受ける過剰間隙水の揚圧力を減少させることができる。
なお、ドレーン層１１の周囲に配置した重量構造体２は、ウェイトとして機能を有する他に、さらに土圧によるドレーン層１１の変形を防止する保護材としての機能も有する。
【実施例５】
【００２９】
図５に本発明の第５実施例を示す。図５では、重量構造体２に有孔構造の透水ブロック２３を用いている。透水ブロック２３はウェイトとドレーン材の両方の機能を兼用させることができる。
【００３０】
以上のように、本発明は簡易な構造により、間隙水圧の消散効果及びマンホールの構造改良の２つの側面から、液状化現象によるマンホールの浮上を簡単に確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第１実施例を示す図。
【図２】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第２実施例を示す図。
【図３】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第３実施例を示す図。
【図４】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第４実施例を示す図。
【図５】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第５実施例を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・マンホール
１１・・ドレーン層
１２・・側壁
２・・・重量構造体
２１・・コンクリート
２２・・プレキャストコンクリート片
２３・・透水ブロック
３・・・ワイヤ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設した埋設構造物の浮上抑止構造に関し、特に液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中に埋設されたマンホール等の埋設構造物は、地震による地盤の液状化現象で発生した圧力による浮上り被害が問題になっており、この揚圧力による浮上り防止については種々の対策が検討されている。
【０００３】
ここで液状化現象とは、地震などによって繰り返し荷重を受けた地盤の中の間隙水圧が上昇することにより、有効応力が減少して剪断強度を失う現象である。
液状化現象により、地盤沈下や、地盤支持力の低下、地盤側方流動及び地中構造物の浮き上がり等の被害が発生することが知られている。
【０００４】
浮き上がり防止についての対策として、例えば特許文献１には円錐状面を有する閉止栓部と該閉止栓部の下部に形成した重錘部とよりなる浮上防止栓を、マンホール本体内に通じ地下に位置して下方外部に向けて開口するマンホール本体に備えた浮上防止開口に、外部下方から着脱可能に当接させて浮上防止開口を閉じてあるマンホールが開示されている。
【０００５】
また、特許文献２には、埋設構造物の底盤外面が軸芯対称に両側上向き曲線形状とされ、排水路を有するブロック層が前記埋設構造物の側面および底盤外面に近接または接触されて設けられ、地震時に地盤内に発生する過剰間隙水が前記排水路により地上に流出され、前記底盤外面に発生する過剰間隙水の揚圧力が減少されるように構成した、埋設構造物の浮上り防止構造が開示されている。
【特許文献１】実開平０５−０８３０５１号公報
【特許文献２】特開２０００−０９６５９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献1に示すマンホールは、地盤液状化の際に浮上防止栓が外れることにより液状化した土砂が浮上防止開口から埋設管内に流入して埋設管の重量を増加させて浮上を防止するが、その後埋設管内の土砂を取り除かなければならない。
【０００７】
また、特許文献２に示す埋設構造物の浮上り防止構造は、埋設物に対して排水路を個別に設けるため、マンホールなどの多数の埋設物に適用するには、コストが大きいため、非経済的である。
【０００８】
従って、本発明の目的は、簡易な構造で地盤の液状化現象によるマンホールの浮き上がりを抑止するマンホールの浮上抑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】
【０００９】
そこで、上記目的を達成するためになされた本願の第１発明は、地盤の液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲に重量構造体を近接または接触させて配置して付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１０】
また、本願の第２発明は、本願の第１発明に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にコンクリートを打設してマンホールと一体化する重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１１】
また、本願の第３発明は、本願の第１発明に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にプレキャストコンクリート片を配置してマンホールと一体化する重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１２】
また、本願の第４発明は、本願の第１発明乃至第３発明の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体をマンホールに懸吊してあることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１３】
また、本願の第５発明は、本願の第１発明乃至第４発明の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの外壁面が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【００１４】
また、本願の第６発明は、本願の第１発明乃至第５発明の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造を提供するものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
【００１６】
＜１＞液状化現象発生時の浮上抑止効果（埋設構造物の構造改良的対策）
重量構造体をカウンターウェイトとして用いることにより埋設構造物の浮上を抑止することができる。
【００１７】
＜２＞液状化現象自体の発生抑止効果（間隙水圧消散工法的対策）
液状化現象の原因となる間隙水をドレーン材によって地上に排水し、間隙水圧の上昇を未然に抑止することができる。
【００１８】
＜３＞マンホールの補強効果
また、従来の組み立て式マンホールは、各部品がずれないように継手部をボルトで接合しているが、地震などの強い圧力を受けると簡単に各部品がずれてマンホールが破損してしまう問題もあった。
本発明では、マンホールと重量構造体とを一体化することによってマンホールの継手部を補強することができ、マンホールの圧力強度を向上させることがでこきる。
【００１９】
＜４＞マンホールの保護効果
また、マンホールの側壁にドレーン材を設けている場合、重量構造体によってドレーン材を圧力から保護することができる。当該ドレーン材は有孔構造であることからとりわけ圧力の影響を受けやすく、重量構造体で保護することによってドレーン材の間隙水圧消散機能を確実に発揮させることができる。
【００２０】
＜５＞その他の効果
特許文献１に記載の発明における、地震発生後のマンホール内にたまった土砂の取り除きが不要であるため、マンホールの維持管理のコストを節減することができる。
また、特許文献２に記載の発明のように、マンホール個別毎に排水路を設ける必要が無いため簡易かつ低コストで施工ができ、経済的である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００２２】
＜１＞全体構成
図１に本発明の実施例１のマンホールの浮上抑止構造を示す。
図1のマンホールの浮上抑止構造は、マンホール１の周囲に重量構造体２を近接または接触させて配置して付設したことを特徴とする。
【００２３】
＜２＞マンホール１
マンホール１は一般的なコンクリート製のマンホールであり、全体形状や、材質が特に限定されるものではない。
【００２４】
＜３＞重量構造体２
重量構造体２は、液状化現象によってマンホール1が受ける浮力を相殺することができる程度に適当な重量を有する構造体であり、重量構造体２の大きさは適宜決めることができる。
本実施例ではマンホール１の周囲にコンクリート２１を打設して形成する。
当該重量構造体２は、液状化現象によってマンホールが受ける揚圧力に対するカウンターウェイトとして機能し、マンホール１の浮上を抑止することができる。
また、当該重量構造体２はマンホール１の外面に有する緊結材（図示せず）や、壁体の継手面を補強することができる。
【実施例２】
【００２５】
図２に本発明の第２実施例を示す。重量構造体２は、マンホール１の周囲にプレキャストコンクリート片２２を配置することによって形成することもできる。
プレキャストコンクリート片２２は、リング状であってもよいし、マンホール１の側壁に設けた埋設管に緩衝しないよう、切り欠きを設けてもよい。
プレキャストコンクリート片２２の取り付けには、マンホール１の側壁の外周面にＨ型鋼を一定間隔で設け、前記Ｈ型鋼の凹部にプレキャストコンクリート片２２を嵌合することによって行うこともできる。
【００２６】
なお、重量構造体２をマンホール１の底部に付設することで重心をマンホールの底面方向に移動させ、マンホール１の鉛直性を保持するように形成することもできる。
【実施例３】
【００２７】
図３に本発明の第３実施例を示す。図３に示すように重量構造体２をマンホール１の若干離隔させて配置し、腕部１３からワイヤ３などによって懸吊してもよい。マンホール１と重量構造体２を若干離隔させることで、マンホール１の本体底面に係る支持力を低減させることができるほか、埋め戻しの際の転圧を容易にすることができる。
【実施例４】
【００２８】
図４に本発明の第４実施例を示す。図４に示すように前記マンホールの側壁１２に予めドレーン材を付設したドレーン層１１を設けておき、マンホールと一体化させておくこともできる。ドレーン層１１は構造上必要な厚さだけ付設しておけばよい。ドレーン材には、ヘチマロン（登録商標）などの有孔構造体を用いることができる。
前記ドレーン層１１は、地震時に地盤内に発生する過剰の間隙水を地上に排水し、マンホールが受ける過剰間隙水の揚圧力を減少させることができる。
なお、ドレーン層１１の周囲に配置した重量構造体２は、ウェイトとして機能を有する他に、さらに土圧によるドレーン層１１の変形を防止する保護材としての機能も有する。
【実施例５】
【００２９】
図５に本発明の第５実施例を示す。図５では、重量構造体２に有孔構造の透水ブロック２３を用いている。透水ブロック２３はウェイトとドレーン材の両方の機能を兼用させることができる。
【００３０】
以上のように、本発明は簡易な構造により、間隙水圧の消散効果及びマンホールの構造改良の２つの側面から、液状化現象によるマンホールの浮上を簡単に確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第１実施例を示す図。
【図２】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第２実施例を示す図。
【図３】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第３実施例を示す図。
【図４】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第４実施例を示す図。
【図５】本発明のマンホールの浮上抑止構造の第５実施例を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・マンホール
１１・・ドレーン層
１２・・側壁
２・・・重量構造体
２１・・コンクリート
２２・・プレキャストコンクリート片
２３・・透水ブロック
３・・・ワイヤ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造において、
マンホールの周囲に重量構造体を近接または接触させて配置して付設したことを特徴とする、
マンホールの浮上抑止構造。
【請求項２】
請求項１に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にコンクリートを打設して、マンホールと一体化する重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項３】
請求項１に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にプレキャストコンクリート片を配置して重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体をマンホールに懸吊してあることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの外壁面が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項１】
地盤の液状化現象によるマンホールの浮上抑止構造において、
マンホールの周囲に重量構造体を近接または接触させて配置して付設したことを特徴とする、
マンホールの浮上抑止構造。
【請求項２】
請求項１に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にコンクリートを打設して、マンホールと一体化する重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項３】
請求項１に記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの周囲にプレキャストコンクリート片を配置して重量構造体を付設したことを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体をマンホールに懸吊してあることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、マンホールの外壁面が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【請求項６】
請求項１乃至５の何れかに記載のマンホールの浮上抑止構造において、重量構造体が有孔構造であることを特徴とする、マンホールの浮上抑止構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−６３８０３（Ｐ２００７−６３８０３Ａ）
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２４９１９９（Ｐ２００５−２４９１９９）
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【出願人】（０００２２９１２８）日本ゼニスパイプ株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１５日（２００７．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月３０日（２００５．８．３０）
【出願人】（０００２２９１２８）日本ゼニスパイプ株式会社 (31)
【Ｆターム（参考）】
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