説明

液状化現象によるマンホールの浮上防止装置

【課題】大地震によって発生する地盤の流動化現象により道路周辺、建物周辺等に埋設されたマンホールが地表(路上、車道上等)にせり上がって突出して、交通その他の大きな障害になると同時に、該マンホールに地中で配管接続されている上・下水道・電気・通信等用等の各種の管が強大な圧力で破断・上昇等して、本来の排水機能その他の機能が阻害され、失われる甚大な損害が発生する課題があった。
【解決手段】地震等による地盤の流動化現象が生じたとき、マンホール1の函体3の底盤9及び周囲の液状化、流動化した土壌の水分を主水抜き管8、副水抜き管11の多数の小孔7を通して両管内に導入し、該導入水を主水抜き管8、排水管15、副水抜き管11を通して函体3内へ排水して、マンホール1を地表側へ浮上する圧力を減少し、もって、液状化現象によるマンホール1の浮上を未然に防止するように備えた、液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって課題を解決した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
道路周辺、建物周辺等の地表(GL)面に開口し、地中に例えば筒状コンクリート製等の函体を埋設し、該函体の周面に上・下水道・電気・通信等用の管を接続し地表面の開口部に重量大な鋳鉄製、コンクリート製等の蓋を備えた任意のマンホール(manhole=人孔・人が内部で作業可能な孔)が広く使用されているが、本発明は、新設、既存の任意のマンホールに、主水抜き管、副水抜き管及び排水管を備えてなる、液状化現象によるマンホールの浮上防止装置に係るものである。
【背景技術】
【0002】
近時、度々起こる大きな地震、特に、最近の大震災よって発生した地盤の流動化現象が極めて重大な社会問題となっている。
流動化現象は、地震で繰り返される振動により、砂、水分を含んだ地盤が液状化・流動化して、極めて広地域の地盤、道路等を破断、隆起或は沈下して道路とその舗装や建物の土台部分等に破壊、浮上、陥没、沈下等の損壊を発生し、
また、流動土砂の隆起圧力で道路周辺、建物周辺等に埋設されたマンホールが地表(路上、車道上等)にせり上がって突出して、交通その他の大きな障害になると同時に、該マンホールに地中で配管接続されている上・下水道・電気・通信等用等の各種の管が強大な圧力で破断・上昇等して、本来の排水機能その他の機能が阻害され、失われる甚大な損害が発生している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実用新案登録第2602652号
【特許文献2】実用新案登録第2592718号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
流動化現象による流動土砂の隆起圧力で道路周辺、建物周辺等に埋設されたマンホールが地表(路上、車道上等)にせり上がって突出してしまい、交通その他の大きな障害になると同時に、該マンホールに地中で配管接続されている上・下水道・電気・通信等用等の各種の管が強大な圧力で隆起・破断されて、本来の排水機能その他の機能が阻害され失われるという課題を、本発明に係る液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって解決せんとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1の発明は、道路周辺、建物周辺等の地表面に開口し、地中に筒状コンクリート製等の函体を埋設し、該函体の周面に各種の管を接続し、地表面の開口部に鋳鉄製等の蓋を備えたマンホールにおいて、周面に複数の通水用の小孔を明けた主水抜き管を、函体内から底盤を貫通して、底盤の下方の地盤の設定深さに埋設する一方、周面に複数の通水用の小孔を明けた副水抜き管を、函体の外周に沿い上下方向に備えて、その先端を函体周辺の地盤の地下水位より高い位置の函体周壁を貫通して函体内に開口すると共に、下端を底盤より下方の地盤の設定深さに埋設し、排水管を函体の内壁に沿い上下方向に備え、その上端を先端の開口部付近に接続すると共に、下端を主水抜き管の上端付近に接続して備え、
地震等による地下水位の上昇、函体3底盤及び周囲の水圧の上昇等による流動化現象が生じたとき、函体の底盤及び周囲の液状化土壌の水分を主水抜き管、副水抜き管の多数の小孔を通して両管内に導入し、該導入水を主水抜き管、排水管、副水抜き管を通して函体内へ排水して、マンホールを地表側へ浮上する圧力を減少し、もって、液状化現象によるマンホールの浮上を未然に防止するように備えたことを特徴とする、液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって課題を解決したものである。
【0006】
請求項2の発明は、前記のマンホールは、新設、既設、及び、大小、形状、素材等を限定しないものであることを特徴とする、請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって課題を解決したものである。
【0007】
請求項3の発明は、前記の主水抜き管、副水抜き管及び排水管を夫々少なくも1本備え、主水抜き管と副水抜き管は設定長の鋼管若しくは塩ビ管の周面に多数の通水用小孔を明けて備えたものであり、排水管は鋼管若しくは塩ビ管であることを特徴とする、請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって課題を解決したものである。
【0008】
請求項4の発明は、主水抜き管と排水管を1本の管で備え、該管の主水抜き管に相当する部分の周面に複数の通水用の小孔を明けて備えたことを特徴とする、請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって課題を解決したものである。
【0009】
請求項5の発明は、前記の主水抜き管及び副水抜き管を函体3の底盤9の下方若しくは函体3の周囲に埋設するにつき、各管の周囲を砕石、小石等の通水性素材19で囲繞して備えたものであることを特徴とする、請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置によって課題を解決したものである。
【発明の効果】
【0010】
(1)、地震等で繰り返される振動により、地盤が液状化、流動化する液状化現象が発生し、その液状化、流動化した土壌の隆起圧力(水圧)でマンホールが地表上に隆起突出してしまう大きな課題があったが、本発明は、マンホールの函体の底盤下方及び周囲の地盤の液状化、流動化した土壌中の水分を、主水抜き管(底盤下方の地盤)、副水抜き管(周囲の地盤)の多数の小孔を通して両管内に導入し、該導入水を主水抜き管、排水管、副水抜き管を通して函体内へ排水するようにしたので、函体の底盤下方及び周囲の液状化、流動化土壌の水分を抜いて、土壌の液状化、流動化を防止することができ、その結果、マンホールを地表側へ浮上する隆起圧力を減少することができ、よって、液状化現象によるマンホールの浮上を未然に防止することができる優れた効果がある。
(2)、多数の小孔を通して主水抜き管、排水管、副水抜き管等の管内に導入した水を、函体内のマンホール周辺地盤の地下水位より高い位置で函体内へ排水するように備えたので、液状化現象が生じていない通常時には排水作用は行われず、よって、マンホール本来の機能に支障を来たすことがなく、液状化現象発生時だけ、排水作用がオーバーフロー的に行われてマンホールの浮上を防止できる効果がある。
(3)、本発明装置は、新設、既設、及び、大小、形状、素材等を限定しない任意のマンホールに簡単な工事で、低コストで備えることができる優れた汎用性がある。
(4)、本発明装置の主水抜き管及び副水抜き管を函体の底盤及び周囲の地盤中に埋設するとき、予め両管の周囲を砕石、小石等の通水性素材で囲繞して備えることによって、両管の小孔の目詰まりを防止して液状化、流動化土壌の水分の抜き取り効果を長期間維持することができる。
(5)、主水抜き管及び副水抜き管を複数本備えることによって、上記の諸効果及び特徴を助長することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】は、本発明の実施例の構成概略を示す縦断面図である。(実施例1)
【発明を実施するための形態】
【0012】
周面に複数の通水用の小孔を明けた主水抜き管を、函体内から底盤を貫通して、底盤の下方の地盤の設定深さに埋設する一方、副水抜き管を函体の外周に沿い上下方向に備えて、その先端を函体周辺の地盤の地下水位より高い位置の函体周壁を貫通して函体内に開口すると共に、下端を底盤より下方の地盤の設定深さに埋設し、排水管を函体の内壁に沿い上下方向に備え、その上端を先端の開口部付近に接続すると共に、下端を主水抜き管の上端付近に接続して備えた、液状化現象によるマンホールの浮上防止装置。
【実施例1】
【0013】
図1は、本発明の実施例の構成概略を示す図である。
【0014】
符号1はマンホール、2は地表(GL)、3は函体、4は各種の管、5は開口部、6は蓋、7は小孔、8は主水抜き管、9は底盤、10は地盤、11は副水抜き管、12は先端(副水抜き管)、13は地下水位、14は下端(副水抜き管)、15は排水管、16は上端(排水管)、17は下端(排水管)、18は上端(主水抜き管)、19は砕石、小石等の通水性素材である。
【0015】
本発明は、道路周辺、建物周辺等の地表(GL)2面に開口し、地中に筒状コンクリート製等の函体3を埋設し、該函体3の周面に上・下水道・電気・通信等用の管4を接続し、地表面2の開口部5に鋳鉄製等の蓋6を備えたマンホール1において、
【0016】
周面に複数の通水用の小孔7を明けた主水抜き管8を、函体3内から底盤9を貫通して、底盤9の下方の地盤10の設定深さに埋設する一方、
【0017】
周面に複数の通水用の小孔7を明けた副水抜き管11を、函体3の外周に沿い上下方向に備えて、その先端12を函体3周辺の地盤10の地下水位13より高い位置の函体3周壁を貫通して函体3内に開口すると共に、下端14を底盤9より下方の地盤10の設定深さに埋設し、
【0018】
15を函体3の内壁に沿い上下方向に備え、その上端16を先端12の開口部付近に接続すると共に、下端17を主水抜き管8の上端18付近に接続して備え、
【0019】
地震等による地下水位13の上昇、函体3の底盤9及び周囲の水圧の上昇等による流動化現象が生じたとき、函体3の底盤9及び周囲の液状化土壌の水分を主水抜き管8、副水抜き管11の多数の小孔7を通して両管内に導入し、該導入水を主水抜き管8、排水管15、副水抜き管11を通して函体3内へ排水して、マンホール1を地表側へ浮上する圧力を減少し、もって、液状化現象によるマンホール1の浮上を未然に防止するように備えたことを特徴とする、液状化現象によるマンホールの浮上防止装置である。
【0020】
前記のマンホール1は、新設、既設、及び、大小、形状、素材等を限定しないものである。
【0021】
前記の主水抜き管8、副水抜き管11及び排水管15を夫々少なくも1本備え(図示例はそれぞれ1本)、主水抜き管8と副水抜き管11は設定長の鋼管若しくは塩ビ管の周面に複数の通水用の小孔7を明けて備えたものであり、排水管15は鋼管若しくは塩ビ管である。
【0022】
また、図示を省くが、主水抜き管8と排水管15を連続した1本の管で備え、該管の主水抜き管8に相当する部分の周面に複数の通水用の小孔7を明けて備えることも可能である。
【0023】
前記の主水抜き管8及び副水抜き管11を函体3の底盤9の下方若しくは函体3の周囲に埋設するにつき、各管の周囲を砕石、小石等の通水性素材19で囲繞して備える。
【産業上の利用可能性】
【0024】
本発明装置は、新設、既設、及び、大小、形状、素材等を限定しない任意のマンホールに汎用的に実施可能な特徴を備えたものである。
【符号の説明】
【0025】
1 マンホール
2 地表(GL)
3 函体
4 各種の管
5 開口部
6 蓋
7 小孔
8 主水抜き管
9 底盤
10 地盤
11 副水抜き管
12 先端(副水抜き管)
13 地下水位
14 下端(副水抜き管)
15 排水管
16 上端(排水管)
17 下端(排水管)
18 上端(主水抜き管)
19 通水性素材(砕石、小石等)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
道路周辺、建物周辺等の地表面に開口し、地中に筒状コンクリート製等の函体を埋設し、該函体の周面に各種の管を接続し、地表面の開口部に鋳鉄製等の蓋を備えた、上・下水道・電気・通信等用のマンホールにおいて、
周面に複数の通水用の小孔を明けた主水抜き管を、函体内から底盤を貫通して、底盤の下方の地盤の設定深さに埋設する一方、
周面に複数の通水用の小孔を明けた副水抜き管を、函体の外周に沿い上下方向に備えて、その先端を函体周辺の地盤の地下水位より高い位置の函体周壁を貫通して函体内に開口すると共に、下端を底盤より下方の地盤の設定深さに埋設し、
排水管を函体の内壁に沿い上下方向に備え、その上端を先端の開口部付近に接続すると共に、下端を主水抜き管の上端付近に接続して備え、
地震等による地下水位の上昇、函体3底盤及び周囲の水圧の上昇等による流動化現象が生じたとき、函体の底盤及び周囲の液状化土壌の水分を主水抜き管、副水抜き管の多数の小孔を通して両管内に導入し、該導入水を主水抜き管、排水管、副水抜き管を通して函体内へ排水して、マンホールを地表側へ浮上する圧力を減少し、もって、液状化現象によるマンホールの浮上を未然に防止するように備えたことを特徴とする、液状化現象によるマンホールの浮上防止装置。
【請求項2】
前記のマンホールは、新設、既設、及び、大小、形状、素材等を限定しないものであることを特徴とする、
請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置。
【請求項3】
前記の主水抜き管、副水抜き管及び排水管を夫々少なくも1本備え、主水抜き管と副水抜き管は設定長の鋼管若しくは塩ビ管の周面に多数の通水用小孔を明けて備えたものであり、排水管は鋼管若しくは塩ビ管であることを特徴とする、
請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置。
【請求項4】
主水抜き管と排水管を1本の管で備え、該管の主水抜き管に相当する部分の周面に複数の通水用の小孔を明けて備えたことを特徴とする、
請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置。
【請求項5】
前記の主水抜き管及び副水抜き管を函体の底盤の下方若しくは函体の周囲に埋設するにつき、各管の周囲を砕石、小石等の通水性素材で囲繞して備えたものであることを特徴とする、
請求項1の液状化現象によるマンホールの浮上防止装置。

【図1】
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【公開番号】特開2013−60797(P2013−60797A)
【公開日】平成25年4月4日(2013.4.4)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−220513(P2011−220513)
【出願日】平成23年9月14日(2011.9.14)
【出願人】(000183565)
【出願人】(511240922)
【Fターム(参考)】