(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記内環部分の内側空間又は前記外環部分の内側空間に、あるいは両空間にまたがって、マンホールに通信機能や情報発信機能を持たせるための装置を配置してあることを特徴とした請求項1〜4の何れか一つに記載のマンホールの受け枠。
外環部分は下壁を備え、本体ブロック周囲の本体ブロックに対する揚圧力が高くなったとき、本体ブロック周囲の揚圧を外環部分内側空間へ誘導する圧抜き部を下壁に備えていることを特徴とした請求項1〜5の何れか一つに記載のマンホールの受け枠。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、従来の受け枠の外径は本体ブロックの上端開口面の外径とほぼ等しく形成されている。そして、マンホールに通信機能や情報発信機能を持たせるための装置(送受信装置、電源、情報発信装置など)は、マンホール内部の空間(マンホール空間)に設置するかマンホールの蓋裏面に装着されている。
このため、送受信装置などをマンホール空間に設置する場合は、装置を配置するために特別な取付けベースのようなものが必要となり、取付けベースがマンホール空間の内壁から内側へ張り出してしまうために、マンホール空間が狭くなる難点がある。
【0006】
また、蓋の裏面に送受信装置などを配置すると、蓋を開閉する時に損傷してしまう危険がある。さらに、受け枠の外径が本体ブロックの上端開口面の外径とほぼ同じか小さいため、蓋の面積が小さく蓋の裏面に十分な配置面積や内部への突出量(配置容積)を確保できない場合がある。
【0007】
さらに、受け枠に設けている排気空間は狭く、マンホール内部の突発的な圧力上昇に十分に対応できないことがある。
以上から、この発明は、マンホールの受け枠にあらたに多目的空間を創り出す、又は従来から受け枠にある空間を多目的空間として拡大することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
マンホールにおいて本体ブロックの上端開口面に取り付けられ、蓋を支持する受け枠を次の構成とする。
受け枠は、環状をした外環部分の内周側に、やはり環状とした内環部分を配置した平面的な二重構造とする。
内環部分は内環部分内周壁と内環部分上壁及び内環部分外周壁を備え、内側に内環部分内側空間を有するものとする。
外環部分は外環部分内周壁と外環部分上壁及び外環部分外周壁を備え、内側に外環部分内側空間を有するものとする。
そして、内環部分は、内環部分内周壁に蓋の蓋受け部と受け枠の内側であるマンホール空間に開放された第1開口を設ける。
さらに、内環部分外周壁と外環部分内周壁に、前記内環部分内側空間と外環部分内側空間を連通し相互に開放する第2開口を設ける。
【0009】
内環部分と外環部分を別体とし、外環部分の内周側に内環部分を嵌合して平面的に二重構造のマンホールの受け枠とすることがある。
受け枠の内環部分を内環部分下壁を備えたものとし、
内環部分下壁の形状は、マンホールにおける本体ブロックの上端開口面の形状にほぼ一致するものとすることがある。
内環部分の内側空間又は前記外環部分の内側空間に、あるいは両空間にまたがって、マンホールに通信機能や情報発信機能を持たせるための装置を配置した構成とすることがある。
本体ブロック周囲の本体ブロックに対する揚圧力が高くなったとき、本体ブロック周囲の揚圧を外環部分内側空間へ誘導するために、外環部分の外環部分下壁に圧抜き部を設けたり、内環部分上壁と外環部分上壁に着脱が可能な蓋を設けたりすることがある。
【発明の効果】
【0010】
受け枠の外環部分によってマンホールに前記多目的空間が創り出され、あるいは拡大されるので、マンホールに通信機能や情報発信機能を持たせるための装置を余裕を持って配置することができる。すなわち、前記の装置が高機能化されるにともないサイズが大きくなったり、付属のパーツが増えたりしても余裕を持って配置することができる。
【0011】
また、外環部分の上壁に排気孔を多数設ければ、受け枠から地上への排気能力が格段に向上し、マンホール内部の突発的な圧力上昇時に、マンホールが一時に受け止めることができる排気容量が大きくなるので、マンホール蓋の浮き上がりや吹き飛び事故を防止できる。
【0012】
拡大されたマンホール空間を利用して、種々のデータ送受信装置や外部への情報発信装置及びこれらのための電源装置をより多く、より複雑に配置することができ、通信及び情報発信の性能や機能を向上させることができる。
マンホールに通信機能や情報発信機能を持たせるための装置は、蓋ではなく開閉や移動のない受け枠に配置されるので、作動が安定し、乱暴に扱われることによる故障が発生しにくい。
【0013】
さらに、受け枠の外環部分は内環部分の支持壁から外方へ張り出して構成されているので、受け枠の上面全体が外環部分の上壁と内環部分の上壁が連なった広い面積を備えたものであっても、その中央部が前記支持壁で内環部分下壁すなわち本体ブロックの上端開口面に支持されるので、車両通行に伴う上方からの変動加重に対して安定しており、受け枠上面の強度を維持することができる。
【0014】
さらに、地震時の液状化現象によるマンホール周囲の揚圧力(浮力によって本体ブロックを押し上げる力)を創出されたあるいは拡大された多目的空間を利用してマンホール空間へ抜く構造とすることができる。
【発明を実施するための形態】
【0016】
[実施例1]
図1は、本願の実施例1によるマンホール1である。
このマンホール1は、地中の下水管(地下空間)と地上空間を垂直に結ぶ筒状の本体ブロック2と本体ブロック2の上端開口面3に設置された受け枠4および受け枠4に装着される蓋5とを有している。
符号6はマンホール空間である。
【0017】
本体ブロック2は通常コンクリート製で上端開口面3に12本(複数本)のアンカーボルト7が上方に向けて固定されている。
受け枠4は、ダクタイル鋳鉄の鋳物製であり、環状をした外環部分9の内周側に、やはり環状とした内環部分8を配置した平面的な二重構造である。すなわち、この実施例の受け枠4は、全体として環状である(
図2)。また、この実施例において内環部分8と外環部分9とは一体に構成され、受け枠4は本体ブロック2の上端開口面3に前記のアンカーボルト7を利用して取り付けられている(
図3)。
【0018】
受け枠4の内環部分8は、
図3に見るように、内環部分上壁10と内環部分下壁11及びこれらの外径側をつなぐ支持壁12を有し、これにより断面において内径側に開口したコ字形となっている。コ字形断面の内側は内環部分内側空間13であり、この実施例において、内環部分8は箱型の枠構造となっている。
【0019】
内環部分8の内環部分下壁11は、外径が本体ブロック2の上端開口面3の外径とほぼ等しいか小さく、内環部分下壁11が本体ブロック2への取付け部となっている。内環部分下壁11には、前記アンカーボルト7が挿通する内環部分下壁挿通孔14が形成されている。
【0020】
内環部分上壁10の内周に内環部分内周壁15が内環部分上壁10の内周縁から下方へ形成され(
図3)、マンホール空間6と内環部分8の内側空間を連通させる第1開口15aを有している。この内環部分内周壁15には蓋5を載置するための蓋受け部16が内側へ張り出して、設けられている。
【0021】
外環部分9は内環部分8の前記支持壁12から外方へ水平に張り出して一体に形成された部分である(
図2、
図3)。
外環部分9は、外環部分上壁17と外環部分下壁18及びこれらの外径側をつなぐ外環部分外周壁19とで断面コ字形に形成されている。この断面コ字形の内側は外環部分内側空間20であり、外環部分もまた箱型の枠構造となっている。
そして、内環部分8の前記支持壁12は内環部分8の内環部分内側空間13と外環部分9の外環部分内側空間20を連通させる複数の連通口21を有している。
【0022】
支持壁12は、内環部分8の外周壁であり、外環部分9の内周壁に相当する。
すなわち、内環部分8は内環部分内周壁15と内環部分上壁10及び内環部分外周壁(支持壁12)を備え、内側に内環部分内側空間13を有する。
外環部分9は外環部分内周壁(支持壁12)と外環部分上壁17及び外環部分外周壁19を備え、内側に外環部分内側空間20を有する。
そして、内環部分8は、内環部分内周壁15に蓋5の蓋受け部16と受け枠4の内側であるマンホール空間6に開放された第1開口15aを有する。
さらに、内環部分外周壁(支持壁12)と外環部分内周壁(支持壁12)に、前記内環部分内側空間13と外環部分内側空間20を連通し相互に開放する第2開口(連通口21)を設けてある。
【0023】
受け枠4は、内環部分下壁11をアンカーボルト7へ第1ナット22と第2ナット23及び第3ナット24で、次のように取り付けられている。
(1)アンカーボルト7へ第1ナット22を装着し、その上下位置を概略で定め、ついで受け枠4をアンカーボルト7へ内環部分下壁挿通孔14を介して挿し込み、第1ナット22に内環部分下壁11を支持させる。
【0024】
(2)第1ナット22の上下位置を調整して受け枠4の上下位置を正確に定める。
(3)前記内環部分下壁挿通孔14を貫通したアンカーボルト7に第2ナット23、第3ナット24を装着して受け枠4の位置を固定する。
(4)受け枠4の下面と本体ブロック2の上端開口面3との間に生じた隙間に充填材25を充填する。
(5)受け枠4の外周側領域にモルタル又はアスファルト等の補強材26(図示していない)を施工し、受け枠4の取付けを完了する。
【0025】
以上において、本体ブロック2の上端開口面3と直径がほぼ等しい内環部分8が従来の受け枠4の大きさであるから、受け枠4の内側空間は従来のものよりも、外環部分内側空間20の分だけ拡大されている。すなわち、マンホール1における多目的空間が拡大されている。
拡大された多目的空間は次のように利用される。
1.装置の収納
(1)マンホールの内部環境に関するデータを収集する測定器と前記データを記録保存又は送信する電子機器およびこれらを駆動するための電源装置を前記内環部分8の内側空間13又は前記外環部分9の外環部分内側空間20に、あるいは両空間にまたがって、配置する。測定器としては、温度計、湿度計、流量計、水位計、ガス検知器あるいは匂い検知器などである。
【0026】
受け枠4の多目的空間は、外環部分9による内側空間20によって従来の内環部分8による内側空間13よりも大きく拡大されているので、十分な大きさや容量を持った機器及び装置を配置することができる。
前記のように、内環部分8や外環部分9は受け枠4の一部であって、蓋5のように取り外すなどの移動や衝撃がなく、前記測定器や電子機器および電源を安定した環境に配置することができる。
【0027】
収集されたデータは、LTE(無線規格)を利用して情報センターのサーバなどに送信される。
これによって、マンホール内環境のデータをリアルタイムで収集し、局地的な大雨の際に浸水域を予測したり、注意を促したりすることができる。マンホール空間6の臭気を検出して早期に対策を講じて近隣の住民の苦情を未然に防ぐことができる。
【0028】
図4は電源装置としてソーラーパネル27と蓄電池28を用いた例であり、ソーラーパネル27は光学的・電磁的に透明で擦過に耐久性がある合成樹脂に埋入させて、外環部分上壁17の上面に設けた凹所へ、環形に沿って間隔を取った配置として取り付ける。蓄電池28は内環部分内側空間13に送受信装置29と共に配置されている。符号30はアンテナであり、電磁的に透明な合成樹脂製窓の下部に配置されている。これらは結線され、測定・送受信システムを構成している。
前記の外環部分下壁18はほぼ環形で比較的面積が大きいのでソーラーパネル27による発電量を増大させることができる。
【0029】
なお、図示していないが、外環部分9の外環部分上壁17に多数の排気孔を形成する場合は、外環部分下壁18の内面に防水型としたソーラーパネル27を配置することができる。排気孔から差し込む太陽光で発電が可能であると共に、単位面積当たりの発電量が小さくても面積を大きく取れるので、必要な電力を受けることができる。
また、前記の外環部分下壁18はマンホール空間6へ向かって低く傾斜しているので、土砂が付着しにくく、表面が雨などで洗い流されるので発電量の低下を防止しやすい。
【0030】
受け枠4の内側空間(内環部分内側空間13)、外環部分内側空間20あるいは両空間には、他に、マンホールの外部環境に関するデータを収集する測定・通信装置、人間が知覚できる光または音により情報を伝達する発信装置、あるいは無線ビーコン発信装置等を装着することができる。
【0031】
前記の情報発信装置によれば、例えば、混雑する広場での群集の誘導や消火栓や防災貯水槽への誘導などを行なえる。また、蓋5や受け枠4に排気孔がある場合は、これらの孔を通してマンホール内部からLEDなど発光体に光を外部へ放出させて、夜の路面にイルミネーション効果を持たせることもできる。
【0032】
無線ビーコン発信装置とこれを駆動するための電源装置を配置することもできる。
マンホールからの無線ビーコンの発信は、受け枠4の内環部分上壁10あるいは外環部分上壁17にアンテナ30を形成しておき、マンホールが存在する直上1mくらいまでの紡錘上電磁界を作るものであり、無線ビーコン受信装置を搭載あるいは携帯して通過する移動体(車両、人)に現在の位置情報を伝達する。この情報は車両や人の誘導に利用できる。
【0033】
2.排気量の増大
実施例1のマンホール1は、受け枠4の本体ブロック2に対する取付けは内環部分8で行なうので本体ブロック2は通常のものである。しかし、通常のマンホールが備える蓋5と内環部分8の地表部面積が外環部分上壁17によって拡大されている。
そして、外環部分9の外環部分内側空間20は内環部分内側空間13を通じてマンホール空間6に達しているので、外環部分上壁17に多数の排気孔31(外環部分排気孔)を設けると(
図7)、マンホール空間6の内圧が突発的に上昇しても一時に大きな圧を逃すことができる。
【0034】
この構造によれば、マンホール空間の内圧を逃すために、蓋5の排気孔を増やしたり大きくしたりしてマンホールの地表面部分の構造が脆弱になってしまうのを避けることができる。
すなわち、内環部分8の直径が820mm、外環部分の直径が1020mmとすると、受け枠4の外環部分9の表面積は内環部分8と蓋5による表面積の約55%を有する。そして、内環部分8の内環部分内側空間13と外環部分9の外環部分内側空間20は連通しており、さらにこの空間がマンホール空間6に連通しているので、外環部分9における外環部分排気孔31の面積割合が内環部分8と蓋5における排気孔(内環部分排気孔32と蓋5の排気孔33)の面積割合が同じであったとしても、マンホール1の排気量は約55%増加している。
【0035】
なお、実施例3のマンホール1(
図5)では、外環部分下壁18は内環部分下壁11と連続した水平な壁とされており、外環部分内側空間20は断面が矩形となるような環状の空間である。
図6は実施例4を示し、内環部分8と外環部分9を別体とし、外環部分9の内周側に内環部分8を嵌合して平面的に二重構造の受け枠4としてある。
外環部分9は外環部分下壁11aを有し、この部分は内環部分8の下部にまで延長されて、この部分に内環部分8の内環部分下壁11が重合し、嵌合状態となっている。前記外環部分下壁11aには、外環部分下壁挿通孔14aが設けられており、また、内環部分下壁11には前記のように内環部分下壁挿通孔14が設けられているので、内環部分下壁11と外環部分下壁11aはこれら挿通孔に貫通させた1本のアンカーボルト7と第1ナット22、第2ナット23及び第3ナット24で本体ブロック2の上端開口面3に固定されている。なお、内環部分8と外環部分9との固定を、アンカーボルト7と第1ナット22などによる本体ブロック2への固定手段と兼用せず、別途、専用のボルトナットなどにより内環部分8と外環部分9を固定しても良い。
【0036】
このように、内環部分8と外環部分9を別体とし、外環部分9の内周側に内環部分8を嵌合して平面的に二重構造の受け枠4は、製造し易く、また、分割されて軽量となった内環部分8と外環部分9を個別に扱えるので、作業し易く、危険も少なくなる。
【0037】
図7は、実施例5であり、地震時に地盤が液状化してマンホール1に下方からの揚圧力(=過剰間隙水圧、浮力)が作用してもこれを解放することにより、マンホール1が浮き上がってしまうことを防止する構造を特徴としている。なお、この受け枠4は外環部分排気孔31と内環部分排気孔32を備えている。
【0038】
実施例5の受け枠4は基本的に前記実施例1(
図3)と同様であるが、外環部分9の外環部分下壁18に複数のスリットからなる圧抜き部34を備えている。圧抜き部34のスリットは受け枠4の周囲に施工する補強材26の骨材などが外環部分内側空間20に入り込まない程度の幅を有したものである。
あるいは、圧抜き部34を
図8のようにキャップ状とし、本体ブロック2の外部において地盤が液状化して本体ブロック2に対する揚圧力が1.8倍(コンクリートの比重)に達すると外環部分内側空間20側へ開く弁体構造とすることもできる。
【0039】
このため、地震時に地盤の液状化が発生しても、マンホール1が浮き上がる前に前記圧抜き部34が機能して、液状化した土砂が外環部分内側空間20に流れ込む。そして、内環部分内側空間13、マンホール空間6を経て本体ブロック2の内部や外部へ逃すのでマンホール1周囲の揚圧力を逃し、マンホール1が浮き上がるのを防止することができる。
同時に、液状化した土砂が地上へ噴出すのを防止できる。
さらに、内環部分上壁10、外環部分上壁17は着脱可能な蓋構造としてもよい(
図8)。そして、これらの上壁10,17に多数の排気孔(外環部分排気孔31、内環部分排気孔32)を設けることができる。
【0040】
この構造は、受け枠4において拡大された多目的空間を利用する一つの態様である。そして、内環部分8の外周に外環部分9が内環部分8の支持壁12から外方へ水平に張り出して形成されているために、外環部分9が本体ブロック2の上端開口面3よりも外方へ張り出し、外環部分下壁18の下面側から揚圧力を受けやすい本願の受け枠4の構造において、浮き上がり防止に特に有効である。
実施例3の外環部分9の外環部分下壁18にも揚圧力を逃すための圧抜き部34(弁体、スリットなど)を設けることができる。
【0041】
以上、いくつかの実施例について説明した。
受け枠の断面形状などは、発明の技術的思想の範囲において種々に設計が可能である。
また、受け枠4の材質は鋳鉄の他に鋼製、合成樹脂製とすることもできる。
さらに、受け枠4の平面形状は円形に限らず、楕円形、四角形、三角形などとすることもできる。
【解決手段】マンホール1において、蓋を載置する受け枠4を内環部分8と外環部分9を有したものとする。内環部分8は、従来の受け枠に相当するものであり、その外側に外環部分9を設ける。外環部分9は内環部分8の支持壁12から外側へ水平方向に張り出して形成され、内環部分内側空間13と外環部分内側空間20を備える。これらの空間は連通しており、また、マンホール空間6へ繋がっている。内環部分8に加えて外環部分9を設けその外環部分内側空間20によってマンホールの多目的空間を拡大している。