JP4374258B2 - マンホールと管体の接続構造及びその接続方法 - Google Patents

Description

本発明はマンホール（人孔）と管体の接続構造及び接続方法に係り、詳しくは新設するマンホールと管体の接続及び既設のマンホールにおける管体との接続を、マンホールの内部において耐震化構造で接続する接続構造及び接続方法に関する。

マンホールと管体との接続は、古くはマンホールの周壁に開設した削孔に管体を挿し込み、その管体の外周面と削孔内面との間にモルタル等を充填して固定している。
しかしながら、マンホールに対して管体の接続部が固定されていた場合は、地震や地盤の不等沈下に追随できず、前記接続部で管体が破損、折損するといった事態が生じる。

その為、数年前の阪神大震災以降、マンホールと管体の接続構造については新設の管路は勿論のこと、既設の管路についても耐震化への改修工事が順次行なわれている。
新設の管路においては、その管路の形成方法にもよるが、マンホールの外部及びマンホールの内部において耐震構造を実施することが可能であるが、既設の管路の場合、道路を封鎖するなどの交通規制を極力少なくする為にはマンホールの内部において改修工事をする必要がある。

マンホールの内部でマンホールと管体の接続部を耐震構造で接続する方法として、本件出願人が先に提案した方法がある。
その方法は、マンホールの削孔に挿入された管体の端部外側にゴムソケットの一側部を嵌着固定し、そのゴムソケットの他側部は、該管体の外径より大で前記削孔の内径より小径な金属製カラーの内側（又は外側）に拡張バンド（又は締付バンド）で固定し、しかる後、前記金属製カラーを削孔と管体との間に押し込んで前記ゴムソケットを屈曲反転させ、次に金属製カラーの外周面と削孔内面との間にモルタルや樹脂系シール、樹脂系モルタル等の連結部材を注入して両者（マンホールと金属製カラー）を連結固定する方法である（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１０５７８８号公報

上記特許文献１記載の接続構造におけるゴムソケットは、管体に固定した後、削孔内に押し込まれ、該ゴムソケットは屈曲反転し、断面略Ｓ字状に屈曲する。そして、最外側の筒状部の外側に金属製カラーが位置するため、管体の外周面と削孔内面との間の空間は広いことが要求される。即ち、マンホールに開設される削孔径は管体外径に対して大きいことが要求される。

例えば、１号組立人孔（内径：９００ｍｍ）に外径が７００ｍｍの管体を接続する場合、Ｓ字状に屈曲されるゴムソケットの外側に固定する金属製カラーの外径は、少なくとも管体の外径＋７０ｍｍ以上の外径が必要であり、それに伴い削孔径も７９０ｍｍ以上と当然大きくなる。しかし、口径の小さい組立人孔に大きな削孔を形成することはマンホール自体の強度に大きく影響することになり、削孔径はできるだけ小さくする必要がある。

本発明は上記した従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、組立式のマンホールにおける削孔径を大きくすることなくゴムソケット使用の耐震接続を可能とする接続構造及び人孔内での接続方法を提供することにある。

上記課題を達成するために本発明が講じた技術的手段は、マンホール本体の削孔に挿入された管体の側部外面に、断面略Ｕ字型に屈曲形成したゴムソケットを、その屈曲部をマンホール本体外に向けて内側管状部を被せて締付バンドで固定し、ゴムソケットの外側管状部の先部にスリーブリング（金属製カラー）を連結固定し、そのスリーブリング外面と削孔内面との隙間に連結部材を充填して該スリーブリングとマンホール本体を連結したことを特徴とする（請求項１）。
断面略Ｕ字型に屈曲形成したゴムソケットの外側管状部に連結するスリーブリングは、外側管状部の外面側または内面側の何れでもよく、外面側の場合は拡張バンドで連結固定し、内面側の場合は締付バンドで固定する。
スリーブリング外面と削孔内面との隙間に充填する連結部材としては、注入時液状をなし、注入充填後ゴム状弾性体に変化する樹脂製シール材、或いはモルタル、樹脂系モルタル等が挙げられる。

上記手段によれば、マンホールと管体はゴムソケットで連結され、しかもそのゴムソケットは断面略Ｕ字型に屈曲している為、可撓性が保持され、地震や地盤の不等沈下による地盤の変動に対して追随し、マンホールとの接続部における管体の破損を防止すると共に、水密性を維持できる。そして、ゴムソケットは断面略Ｕ字型に屈曲している為、従来の断面略Ｓ字型に屈曲するゴムソケットに比べて外側管状部の外径は小さく、従って該外側管状部に連結固定するスリーブリング径は従来品より小さくてよく、結果、削孔径も小さくできる。

又、上記ゴムソケットとスリーブリングで区画される内部空間に、弾性変形可能な充填材（バックアップ材）を充填するとよい（請求項２）。弾性変形可能な充填材としては、発泡ウレタンや発泡スチロール等が挙げられる。
この構成により、ゴムソケット内（Ｕ字湾曲内）に、管路内を流れる流体中の固形物が入り込んで、ゴムソケットの機能が発揮されなくなるのを防止できる。

そして、上記耐震接続構造を確立する接続方法は、
（１）スリーブリングの軸方向に沿った一側部に直管状のゴムソケットの一側部を締付バンドで連結して該ゴムソケットの他側部をスリーブリングと反対側に突出させる。
（２）ゴムソケットの他側部を前記スリーブリング内に折り返し、その折り返した端部側を前記スリーブリングの端面から突出させる。
（３）前記折り返したゴムソケットを、マンホールの削孔に挿入された管体の外側に被せ、締付バンドで固定する。
（４）前記ゴムソケットに連結されたスリーブリングをマンホール本体内部より削孔内設置位置に引き込む。
（５）その引き込んだスリーブリングの外面と削孔内面との隙間に連結部材を充填し硬化固定する。
ことを特徴とする（請求項３）。
この接続方法により、マンホールと管体の接続作業をマンホール内部において完了できる。

本発明のマンホールと管体の接続構造は請求項１記載の構成により、マンホールと管体を可撓性を有するゴムソケットで接続できると共に、そのゴムソケットは断面略Ｕ字型に湾曲しているため、従来の断面略Ｓ字型に屈曲したゴムソケットに比べて外側管状部の外径は小さくなり、その結果該外側管状部に連結するスリーブリングの径も小さくできる。
従って、組立て式マンホールの周壁に開設する削孔径も小さくでき、マンホールの強度を確保できる。
又、請求項２記載の構成により、ゴムソケット内（Ｕ字湾曲内）に、管路内を流れる流体中の固形物が入り込んで、ゴムソケットの機能が発揮されなくなるのを防止できる。これにより、長期に亘って安定した耐震構造を維持できる。
更に、請求項３記載の接続方法により、マンホールと管体を可撓性を有するゴムソケットで接続する作業を、マンホールの内部において完了することができる。従って、マンホール周囲の土の掘り起こしは不要となり、工期の短縮、工事費の削減が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
図１及び図２はマンホール本体（円形）と管体の接続構造を示す断面図で、図中、１は組立て式のマンホール本体、２は前記マンホール本体１に接続するコンクリートヒューム管等からなる管体で、該管体２は側端部が前記マンホール本体１の周壁１ａに開設された削孔３内に挿入され、その削孔３内の管体２の外側に、断面略Ｕ字型に屈曲したゴムソケット４が屈曲部４’をマンホール本体１の外側に向けて内側管状部４ａを被せ、締付バンド５で緊締固定し、ゴムソケット４の外側管状部４ｂの先部内側には金属製のスリーブリング６が締付バンド７で連結固定されており、そのスリーブリング６の外面と削孔３内面との隙間ａに連結部材８が充填されて連結固定されている。

組立て式のマンホール本体１は、コンクリート製の筒体を多段状に積み重ねて構成する周知のもので、管体２が接続される筒体の周壁には所定径の削孔３が予め開設されている。
前記マンホール本体１の削孔３に挿入接続する管体２は、その挿入側の端面をマンホール本体１の内周面と略面一になるよう円弧面に形成されている。尚、マンホール本体が角形の場合は、管体の挿入側の端面は直線面でよい。

ゴムソケット４は、筒状（リング状）に加工したもので、その筒状体の一方端を内側に折り込んで他方端より突出させることで断面略Ｕ字型に形成される（図３、図４参照）。尚、図面では記載を省略したが、管体２の外周面と接触する面には断面山形の襞が形成され、これによりシール性（水密性）が確保されるようになっていると共に、該ゴムソケット４を管体２に対して締付バンド５で締め付ける位置、及びスリーブリング６に対して締付バンド７で締め付ける位置にはそれぞれ締付バンド５，７がずれたりしないように溝またはバンドを挟むように凸条が形成されている。

スリーブリング６は、剛性を備えた金属製のリング（筒状）でマンホール本体１と連結部材８を介して連結されるもので、その一側端はマンホール本体１の削孔３内に挿入された時、その周壁内に収まるように円弧面に形成され、前記ゴムソケット４の外側管状部４ｂに連結する他側端は直線面に形成されている。
マンホール本体１の削孔３内面とスリーブリング６外面との隙間に充填する連結部材８は、モルタル、樹脂系モルタル、或いは樹脂系シール材で、隙間に注入後、硬化することでマンホール本体１とスリーブリング６が連結一体化され、スリーブリング６はマンホール本体１の一部となる。

次に上記した接続構造の接続方法（施工手順）について説明する。
先ず、図３に示すように、ゴムソケット４の一側部（外側管状部４ｂとなる側）をスリーブリング６の一側部の外周面に被せ、その外側から締付バンド７で締め付けてスリーブリング６を連結固定する。
次に、ゴムソケット４の他側部（内側管状部４ａとなる側）を内側に折り曲げ、その端部を前記したスリーブリング６内を通して反対側に突出させ、図４に示すようにゴムソケット４を断面略Ｕ字型に屈曲形成する。ゴムソケット４の内側管状部４ａをスリーブリング６の端面から突出させる長さは、管体２に対して締付バンド５を取り付けるに必要な長さ、例えば３０ｍｍ程度である。

図４の如く形成したゴムソケット４の内側管状部４ａを、マンホール本体１内において屈曲部４’をマンホール本体１の外側に向けてマンホール本体１の削孔３内に挿入された管体２の側部外面に被せる。この時、該ゴムソケット４の外側管状部４ｂに連結したスリーブリング６は、内側管状部４ａを管体２に対して締付バンド５で緊締固定する作業の邪魔にならないように、図５に示すようにマンホール本体１の外側に向けて逃がしておく。

その状態で内側管状部４ａを外側から締付バンド５で緊締固定してゴムソケット４の一側部を管体２に連結固定し、しかる後、スリーブリング６をマンホール本体１の削孔３内に引き込み、図６に示すように該スリーブリング６の端部をマンホール内面に対して位置合わせする。
そして、スリーブリング６の外面と削孔３の内面との隙間に連結部材８を注入充填し、その連結部材８が硬化してスリーブリング６はマンホール本体１と連結部材８を介して一体化される。又、ゴムソケット４の内側管状部４ａと外側管状部４ｂに連結したスリーブリング６で区画される内部空間には弾性変形可能な充填材９、例えば発泡ウレタン或いは発泡スチロールを注入充填して接続作業を完了する（図１、２参照）。
尚、マンホール本体１外側のスリーブリング６及びゴムソケット４裏側の空間には前記充填材９と同様、発泡ウレタン或いは発泡スチロール等の充填材９’を注入充填してもよい。この場合、充填材９’は連結部材８を充填する前に充填する。

上記の接続構造により、管体２の外側に連結される可撓性のゴムソケット４は断面略Ｕ字型に屈曲され、外側管状部４ｂにスリーブリング６が連結固定されている。このスリーブリング６と内側管状部４ａとの隙間をＸとした場合、その隙間Ｘは従来技術（特開２００３−１０５７８８号公報）における断面略Ｓ字型のゴムソケットに連結した金属製カラー（スリーブリングに相当する）とゴムソケットのパイプ接続管状部との隙間Ｘ’に比べて、Ｘ’＞Ｘとなる。
例えば、１号組立人孔（内径：９００ｍｍ）に外径７００ｍｍ（内径：６００ｍｍ）の管体を上記構造で接続する場合、スリーブリング６（板厚：４．５ｍｍ）の外径は７５０ｍｍ程度にすることができる。特に、組立人孔取付最大サイズの場合有効である。よって、削孔径もそれに合せて従来技術に比較して小さくすることができる。

又、ゴムソケット４の長さは、従来技術の断面略Ｓ字型に屈曲したゴムソケットに比べ断面略Ｕ字型であるため、略半分の長さでよく、ゴムソケットのコストダウンを計ることができる。

従来、マンホール内部からの耐震化作業ができなかった小口径の組立て式人孔においても、耐震化接続構造の施工が可能となる。

本発明の接続構造を示す横断面図。 同縦断面図。 スリーブリングにゴムソケットを連結した断面図。 ゴムソケットの一側部を内側に折り込んで断面Ｕ字型にした断面図。 ゴムソケットを管体にセットした状体を示す断面図。 ゴムソケットを管体に固定し、スリーブリングを削孔内に引き込み位置合わせした状態の断面図。

符号の説明

１…マンホール本体 ２…管体
３…削孔 ４…ゴムソケット
４ａ…内側管状部 ４ｂ…外側管状部
５，７…締付バンド ６…スリーブリング
８…連結部材 ９…充填材

Claims (3)

1. マンホール本体の削孔に挿入された管体の側部外面に、断面略Ｕ字型に屈曲形成したゴムソケットを、その屈曲部をマンホール本体外に向けて内側管状部を被せて締付バンドで固定し、ゴムソケットの外側管状部の先部にスリーブリングを連結固定し、そのスリーブリング外面と削孔内面との隙間に連結部材を充填して該スリーブリングとマンホール本体を連結したことを特徴とするマンホールと管体の接続構造。
2. 前記ゴムソケットとスリーブリングで区画される内部空間に、弾性変形可能な充填材を充填したことを特徴とする請求項１記載のマンホールと管体の接続構造。
3. マンホールと管体とを耐震構造で接続する方法であって、
   （１）スリーブリングの軸方向に沿った一側部に直管状のゴムソケットの一側部を締付バンドで連結して該ゴムソケットの他側部をスリーブリングと反対側に突出させる。
   （２）ゴムソケットの他側部を前記スリーブリング内に折り返し、その折り返した端部側を前記スリーブリングの端面から突出させる。
   （３）前記折り返したゴムソケットを、マンホールの削孔に挿入された管体の外側に被せ、締付バンドで固定する。
   （４）前記ゴムソケットに連結されたスリーブリングをマンホール本体内部より削孔内に引き込む。
   （５）その引き込んだスリーブリングの外面と削孔内面との隙間に連結部材を充填し硬化固定する。
   ことを特徴とするマンホールと管体の接続方法。

Images