特許 7121955 マンホールの耐震構造、その構築方法、及び構築方法の実施に供される切削装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-08-10

(45)【発行日】2022-08-19

(54)【発明の名称】マンホールの耐震構造、その構築方法、及び構築方法の実施に供される切削装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 29/12 20060101AFI20220812BHJP

   B28D 1/18 20060101ALI20220812BHJP

   E03F 5/02 20060101ALI20220812BHJP

【ＦＩ】

E02D29/12 E

B28D1/18

E03F5/02

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2021077668

(22)【出願日】2021-04-30

【審査請求日】2021-04-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000214847

【氏名又は名称】長野油機株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000229667

【氏名又は名称】日本ヒューム株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000229128

【氏名又は名称】ベルテクス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000220675

【氏名又は名称】東京都下水道サービス株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】302059953

【氏名又は名称】株式会社メーシック

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100070024

【弁理士】

【氏名又は名称】松永 宣行

(72)【発明者】

【氏名】府川 陽一

(72)【発明者】

【氏名】岩崎 尚平

(72)【発明者】

【氏名】石田 孝太郎

(72)【発明者】

【氏名】谷津 清宏

【審査官】彦田 克文

(56)【参考文献】

【文献】特許第６８４２０９４（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１０－２０３１４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－２６４０３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－０４０７５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０２０１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１７８９９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０７－０３８８８７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２００６－０４５８１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－２５２１２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－０３０６８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２９／１２

Ｅ０３Ｆ ５／０２

Ｂ２８Ｄ １／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

下水道本管がその端部において既設のマンホールに接続され、上下方向へ伸びる外副管がその上端部において前記下水道本管に接続され、また、前記外副管がその周囲を取り囲む防護コンクリートにより保護されている前記マンホールの耐震構造であって、
前記マンホールの壁に形成され前記下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴及び該環状の穴を埋める弾性変形可能の止水材と、
前記外副管の上端部の近傍において前記外副管及び前記防護コンクリートに形成され前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝及び該環状の溝を埋める弾性変形可能の止水材とを備える、マンホールの耐震構造。

【請求項2】

前記環状の溝を埋める止水材は、前記環状の溝のみを埋めるリングからなる、請求項１に記載のマンホールの耐震構造。

【請求項3】

前記環状の溝を埋める止水材は、前記環状の溝及び該溝が取り囲む空間の双方を埋める板状体からなり、
また、前記マンホールの耐震構造は、さらに、前記環状の溝の下方に配置され前記外副管の内部を満たす充填物と、前記環状の溝の上方に配置され前記外副管の上端部内を閉塞する閉塞物と、前記マンホール内に設置された内副管とを備える、請求項１に記載のマンホールの耐震構造。

【請求項4】

請求項１に記載のマンホールの耐震構造の構築方法であって、
マンホール及び下水道本管の内部から、外副管の上端部の近傍において前記外副管及びその周囲の防護コンクリートに前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝を形成すること、
前記環状の溝に該溝のみを埋める弾性変形可能の止水材を配置すること、
前記環状の溝の形成に先立ち又はその後に、前記マンホールの壁に前記下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴を形成し、前記環状の穴にこれを埋める弾性変形可能の止水材を配置することを含む、マンホールの耐震構造の構築方法。

【請求項5】

請求項１に記載のマンホールの耐震構造の構築方法であって、
マンホール及び下水道本管の内部から、上下方向へ伸びる外副管の上端部の近傍において前記外副管及びその周囲の防護コンクリートに前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝を形成すること、
前記環状の溝の下方において前記外副管の内部を充填物で満たすこと、
前記環状の溝と該環状の溝が取り囲む空間とにこれらを埋める弾性変形可能の止水材を配置すること、
前記環状の溝の上方において前記外副管の上端部を閉塞する閉塞物を配置すること、
前記環状の溝の形成に先立ち又はその後に、前記マンホールの壁に前記下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴を形成し、前記環状の穴にこれを埋める弾性変形可能の止水材を配置すること、
前記マンホールの内部に内副管を設置することを含む、マンホールの耐震構造の構築方法。

【請求項6】

請求項４又は５に記載のマンホールの耐震構造の構築方法において、マンホール及び下水道本管の内部から、上下方向へ伸びる外副管及びその周りの防護コンクリートに前記外副管の管壁及び防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝を形成するために用いられる切削装置であって、
前記外副管の上端部に嵌合される外筒であって前記外副管に対する載置部を有する外筒と、
前記外筒に嵌合されかつ回転可能に支持された内筒と、
前記内筒に取り付けられ該内筒の下方へ伸びる反力支持部材と、
前記反力支持部材に支持された推進機構であって前記反力支持部材に対する取付部と前記内筒の軸線に直交する方向へ直線的に移動可能である可動部とを有する推進機構と、
前記推進機構の可動部に取り付けられたモータ及び該モータの回転軸に取り付けられたコンクリートカッターと、
前記外筒に揺動可能に取り付けられた操作ハンドルとを備える、切削装置。

【請求項7】

前記推進機構は、前記反力支持部材に支持された互いに相対する、全体に菱形を呈する二組のパンタグラフと、
前記二組のパンタグラフ間に配置された上下２つのスペーサと、
前記二組のパンタグラフ間を前記内筒の軸線の伸長方向へ伸びる、右ねじ部及び左ねじ部を有するボルトとを備え、
各組のパンタグラフが二対のリンクを有し、前記二対のリンクのうちの一対のリンクが上方のスペーサにピン結合された一端部と、前記反力支持部材及び前記モータにピン結合された他端部とを有し、他の一対のリンクが下方のスペーサにピン結合された一端部と、前記反力支持部材及び前記モータにピン結合された他端部とを有し、
前記ボルトがその右ねじ部及び左ねじ部においてそれぞれ両スペーサに螺合され両スペーサを貫通している、請求項６に記載の切削装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、下水道本管に接続されまた防護コンクリートで保護された外副管を有する既設のマンホールに適用される耐震構造、その構築方法、及び構築方法の実施に供される切削装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、下水道本管に接続されまた上下方向へ伸びる外副管を有する既設のマンホールの耐震構造として、マンホールと該マンホールに接続された下水道本管の端部との間に弾性変形可能の止水材（一の止水材）を配置し、また、外副管の上端部近傍を切除し、切除後に残る空間に弾性変形可能の止水材（他の止水材）を配置することが提案されている。これによれば、前記一の止水材の弾性変形を介してのマンホールに対する下水道本管の相対変位が許容され、また、前記他の止水材の弾性変形を介しての外副管に対する下水道本管の相対変位が許容される。これにより、地震の発生に伴う下水道本管、あるいはさらにマンホールの損壊や破壊が防止される。

【0003】

ところで、既設のマンホールには、外副管がその周囲を取り巻く防護コンクリートにより保護されているものがあり、防護コンクリートは下水道本管に対しその直下において接している。このため、このようなマンホールに前記従来の耐震構造を適用すると、防護コンクリートによって、外副管に対する下水道本管の相対変位が阻害される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第６８４２０９４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、前記従来の事情に鑑み、下水道本管に接続された既設のマンホールであって防護コンクリートで保護された外副管を有する既設のマンホールに適用される新たな耐震構造、その構築方法、及び当該構築方法の実施に供される切削装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、下水道本管がその端部において既設のマンホールに接続され、上下方向へ伸びる外副管がその上端部において前記下水道本管に接続され、前記外副管がその周囲を取り囲む防護コンクリートにより保護されている前記マンホールの耐震構造に係る。前記マンホールの耐震構造は、マンホールの壁に形成され前記下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴及び該環状の穴を埋める弾性変形可能の止水材と、前記外副管の上端部の近傍において前記外副管及び前記防護コンクリートに形成され前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝と、前記環状の溝を埋める弾性変形可能の止水材とを備える。

【0007】

本発明に係るマンホールの耐震構造にあっては、地震時、前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を放射状に伸びる環状の溝の周囲に存する防護コンクリートの一部が地震力を受けて破壊され、前記環状の穴内の止水材と前記環状の溝内の止水材とがそれぞれ弾性変形をする。これらの止水材の弾性変形により前記マンホールに対する前記下水道本管の端部の相対変位と、前記外副管に対する前記下水道本管の相対変位とが許容される。これにより、地震の発生に伴う前記下水道本管、あるいはさらに前記マンホールの損壊や破壊が防止される。

【0008】

前記環状の溝を埋める止水材は、前記環状の溝のみを埋めるリングからなるものとすることができる。これによれば、前記外副管の継続的利用が可能である。

【0009】

また、前記環状の溝を埋める止水材は、前記環状の溝及び該溝が取り囲む空間の双方を埋める板状体からなるものとすることができる。ここにおいて、前記マンホールの耐震構造は、さらに、前記環状の溝の下方に配置され前記外副管の内部を満たす充填物と、前記環状の溝の上方に配置され前記外副管の上端部内を閉塞する閉塞物と、前記マンホール内に設置された内副管とを備える。これによれば、前記外副管の内部を埋めて前記外副管を廃管とし、新たに設けられる内副管の利用が可能である。

【0010】

本発明は、また、前記マンホールの耐震構造の構築方法に係り、２つの実施の形態を有する。

【0011】

一の実施の形態に係る構築方法は、マンホール及び下水道本管の内部から、上下方向へ伸びる外副管の上端部の近傍において前記外副管及び前記防護コンクリートに前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝を形成すること、前記環状の溝に該溝のみを埋める弾性変形可能の止水材を配置すること、前記環状の溝の形成に先立ち又はその後に、前記マンホールの壁に前記下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴を形成し、前記環状の穴にこれを埋める弾性変形可能の止水材を配置することを含む。

【0012】

また、他の実施の形態に係る構築方法は、マンホール及び下水道本管の内部から、上下方向へ伸びる外副管の上端部の近傍において前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びる環状の溝を形成すること、前記環状の溝の下方において前記外副管の内部を充填物で満たすこと、前記環状の溝と該溝が取り囲む空間とにこれらを埋める弾性変形可能の止水材を配置すること、前記環状の溝の上方において前記外副管の上端部を閉塞する閉塞物を配置すること、前記環状の溝の形成に先立ち又はその後に、前記マンホールの壁に前記下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴を形成し、前記環状の穴にこれを埋める弾性変形可能の止水材を配置すること、その後、前記マンホールの内部に内副管を設置することを含む。

【0013】

前記一及び他の各実施の形態においては、前記環状の溝の形成について、これを前記マンホール内及び前記下水道本管内から行うことから、前記マンホールの外部から地盤を掘削して行う場合と比べて、前記耐震構造の構築に要する時間及び労力の節減を図ることができる。また、前記環状の溝について、これが前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を前記外副管の軸線の周りに放射状に伸びるように形成することから、前記耐震構造の構築の間及びその後において、地盤中の土砂や地下水の前記環状の溝内への流入を防止することができる。

【0014】

また、前記一の実施の形態に係る構築方法によれば、前記外副管の利用が可能であるマンホールの耐震構造を構築することができる。また、前記他の実施の形態に係る構築方法によれば、前記外副管を廃管とし、新たに設けられる内副管の利用が可能であるマンホールの耐震構造を構築することができる。

【0015】

本発明は、さらに、切削装置に係る。この切削装置は、前記一の実施の態様又は他の実施の態様に係るマンホールの耐震構造の構築方法において、マンホール及び下水道本管の内部から外副管及びその防護コンクリートに前記環状の溝を形成するために用いられる。

【0016】

前記切削装置は、前記外副管の上端部に嵌合される外筒であって前記外副管に対する載置部を有する外筒と、前記外筒に嵌合されかつ回転可能に支持された内筒と、前記内筒に取り付けられ該内筒の下方へ伸びる反力支持部材と、前記反力支持部材に支持された推進機構であって前記反力支持部材に対する取付部と、前記内筒の軸線に直交する方向へ直線的に移動可能である可動部とを有する推進機構と、前記推進機構の可動部に取り付けられたモータ及び該モータの回転軸に取り付けられたコンクリートカッターと、前記外筒に揺動可能に取り付けられた操作ハンドルとを備える。

【0017】

前記切削装置を用いて行う前記外副管及びその周りの防護コンクリートへの環状の溝の形成は、次のようにして行うことができる。

【0018】

まず、マンホール内から下水道本管内へ切削装置を差し入れ、その外筒を前記下水道本管に連なる外副管の上端部に嵌合させ、該上端部に載置する。このとき、前記反力支持部材が前記外副管の内周面に接する。これらの作業は、前記マンホール内で操作ハンドルを操作することにより行うことができる。次に、前記モータを作動させ、これにより前記コンクリートカッターを駆動回転させ、この間に前記推進機構の可動部を直線移動させる。これにより、前記反力支持部材による反力支持の下で前記コンクリートカッターから前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートに順次に切削力を及ぼし、前記外副管の管壁を経て前記防護コンクリートの内部を放射方向へ伸びる一条の穴を形成する。前記穴の形成後、前記推進機構の可動部と共に前記モータ及びコンクリートカッターを元の位置に引き戻す。次いで、前記外筒に対して前記内筒を所要の角度だけ回転させ、その回転角度位置で前記推進機構の可動部を再度直線移動させ、前記一条の穴の隣に該穴と部分的に重なり合いこれに連通する他の一条の穴を形成する。この穴の形成作業を前記内筒の他の回転角度位置において繰り返し行うことにより、前記外副管の管壁及び前記防護コンクリートの内部を放射状に伸びる環状の溝を形成することができる。

【0019】

前記推進機構は、例えば、前記反力支持部材に支持された、互いに相対する、全体に菱形を呈する二組のパンタグラフと、前記二組のパンタグラフ間に配置された上下２つのスペーサと、前記二組のパンタグラフ間を前記内筒の軸線の伸長方向へ伸びる、右ねじ部及び左ねじ部を有するボルトとを備えるものとすることができる。ここにおいて、各組のパンタグラフは二対のリンクを有し、前記二対のリンクのうちの一対のリンクが上方のスペーサにピン結合された一端部と、前記反力支持部材及び前記モータにピン結合された他端部とを有し、他の一対のリンクが下方のスペーサにピン結合された一端部と、前記反力支持部材及び前記モータにピン結合された他端部とを有する。また、前記ボルトはその右ねじ部及び左ねじ部においてそれぞれ両スペーサに螺合され両スペーサを貫通している。前記ボルトは、例えばレンチを用いて回転させて前記二組のパンタグラフを伸縮させることができ、これにより前記モータ及びコンクリートカッターを直線的に往復動させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本発明の適用対象である既設のマンホールの概略的な断面図であり、マンホールは耐震構造が施される前の状態にある。

【図2】耐震構造の構築のためにマンホールの壁に下水道本管の端部の周囲を取り囲む環状の穴が形成され、前記環状の穴内にこれを埋める弾性変形可能の止水材が配置された状態を示すマンホールの部分断面図である。

【図3】耐震構造の構築のために外副管の管壁及びその周りの防護コンクリートの内部を放射状に伸びる環状の溝が設けられた状態を示すマンホールの部分断面図である。

【図4】耐震構造の構築のために前記環状の溝内にこれを埋める弾性変形可能の止水材が配置された状態を示すマンホールの部分断面図である。

【図5】耐震構造が施された状態にあるマンホールの部分断面図である。

【図6】耐震構造が施されたマンホールに地震力が作用したときの状態を概略的に示すマンホールの部分断面図である。

【図7】外副管及び防護コンクリートに環状の溝を形成するために用いられる切削装置の正面図である。

【図8】切削装置の平面図である。

【図9】切削装置の左側面図である。

【図10】切削装置の推進機構を作動させた状態にある前記切削装置の正面図である。

【図11】外副管及び防護コンクリートへの環状の溝の形成のために切削装置がマンホール内から下水道本管内に差し込まれた状態を示すマンホールの部分断面図である。

【図12】下水道本管内から外副管上への配置途上にある切削装置を示すマンホールの部分断面図である。

【図13】外副管上に配置された切削装置を示すマンホールの部分断面図である。

【図14】切削装置による環状の溝の一部の形成中におけるマンホールの部分断面図である。

【図15】切削装置による環状の溝の一部の形成後におけるマンホールの部分断面図である。

【図16】切削装置による環状の溝の他の一部の形成前におけるマンホールの部分断面図である。

【図17】切削装置による環状の溝の他の一部の形成中におけるマンホールの部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

図１を参照すると、本発明が適用される、地盤Ｅ中に設置された既設のマンホールが全体に符号１０で示されている。

【0022】

このマンホール１０には、高さ位置を異にする２つの下水道本管１２、１４がそれぞれ接続されている。上方に位置する下水道本管（上流側の下水道本管）１２はその端部１２ａにおいてマンホール１０の躯体である壁１０ａに固定され、また、これによりマンホール１０に接続されマンホール１０の内部に開放している。また、下方に位置する下水道本管（下流側の下水道本管）１４も、同様に、マンホール１０の壁１０ａに固定され、これによりマンホール１０に接続されマンホール１０の内部に開放している。

【0023】

マンホール１０は、上流側の下水道本管１２に接続され上下方向へ伸びる外副管１６を有する。外副管１６は上下両端部１６ａ、１６ｂを有し、その上端部１６ａにおいて上流側の下水道本管１２に接続され、下水道本管１２の内部に開放している。また、外副管１６はその下端部１６ｂにおいて下流側の下水道本管１４に開放している。外副管１６は、通常、マンホールに１０に近接した位置に配置されている。このため、外副管１６の上端部１６ａは、マンホール１０の内部から下水道本管１２を通して手の届く位置にある。

【0024】

また、外副管１６はその周囲を取り巻く防護コンクリート１７により保護されている。防護コンクリート１７は全体にブロック状を呈し、上下の両下水道本管１２、１４間を上下方向へ伸びている。また、防護コンクリート１７は上下の下水道本管１２、１４にそれぞれ接する上下両端面１７ａ、１７ｂと、マンホール１０の壁１０ａに部分的に接する外周面１７ｃとを有する。

【0025】

次に、マンホール１０に施された本発明に係る耐震構造について説明する。マンホール１０の耐震構造は、図２～図５を参照して後述する構築方法に従って構築することができる。

【0026】

マンホール１０の耐震構造は、図５に示すように、マンホール１０の壁１０ａに形成された環状の穴１８及び該環状の穴を埋める弾性変形可能の止水材２０と、外副管１６及び防護コンクリート１７に形成された環状の溝２２及び該環状の溝を埋める弾性変形可能の止水材２４とを備える。

【0027】

マンホール１０の壁１０ａに設けられた環状の穴１８は、下水道本管１２の端部１２ａの周囲を取り囲んでいる。より正確には、環状の穴１８は下水道本管１２の端部１２ａからその径方向外方へ僅かな間隔をおいて端部１２ａの周囲を取り囲んでいる。このため、下水道本管１２の端部１２ａと環状の穴１８との間にマンホール１０の壁１０ａの一部３４が存する。止水材２０は例えばゴム製の弾性シーリング材からなる。止水材２０は、平時及び地震時において、環状の穴１８の通しての地盤Ｅ中の地下水や土砂のマンホール１０内への流入を阻止する。

【0028】

他方、外副管１６及び防護コンクリート１７に設けられた環状の溝２２は、外副管１６の上端部１６ａの近傍、好ましくは上端部１６ａの直下の高さ位置において、外副管１６の壁（管壁）及び防護コンクリート１７の内部を外副管１６の軸線Ｌ１の周りに放射状に伸び、外副管１６の内部に開放している（図３参照）。好ましくは、環状の溝２２は、防護コンクリート１７の内部をその外周面１７ｃに至る直前の位置まで伸びている。このため、環状の溝２２の周縁を規定する比較的薄い防護コンクリート１７の一部３６が存する。また、図示の止水材２４は、環状の溝２２と、該環状の溝が取り囲む筒状の空間２６（図３）との双方を埋める例えばゴム製の円板からなる。

【0029】

図示の耐震構造は、さらに、環状の溝２２の下方に配置され外副管１６の内部を満たすモルタルのような充填物２８と、環状の溝２２の上方に配置され外副管１６の上端部１６ａの内部を閉塞するモルタルのような閉塞物３０と、マンホール１０内に設置された内副管３２とを備える。外副管１６内を充填物２８で満たすことにより、外副管１６を廃管とし、代わりに内副管３２の利用を可能とする。外副管１６の上端部１６ａ内に配置された閉塞物３０は、環状の溝２２の形成によって下水道本管１２と外副管１６との接続部に生じた凹部を埋め、前記接続部を滑らかな円筒面にする。

【0030】

また、図示の例に係る耐震構造に代えた他の例に係る耐震構造として、環状の溝２２を埋める止水材２４が空間２６を埋めることなく環状の溝２２のみを埋める例えばゴム製のリング（図示せず）からなり、充填物２８及び閉塞物３０を備えず、また、内副管３２を備えないものとすることができる。これによれば、外副管１６を中実状態にして廃管とする図示の例に代えて、中空状態が維持された外副管１６としての継続的利用が可能である。この例では、環状の溝２２及び止水材２４は平時において、また、止水材２４は地震時において、地盤Ｅ中の地下水や土砂のマンホール１０内への流入を阻止する。

【0031】

環状の溝２２の周縁を規定する防護コンクリート１７の一部３６は機械的強度が比較的低く構造上の弱点をなす。このため、防護コンクリート１７の一部３６は、地震力を受けると比較的容易に破壊する。この破壊が生じると、環状の溝２２の周囲の防護コンクリート１７の一部３６が複数の破砕片（図示せず）となり、環状の溝２２が地盤Ｅに開放される。その結果、図６に示すように、止水材２４の弾性変形とこれに伴う外副管１６に対する下水道本管１２の相対変位が許容され、また、同時に生じる止水材２０の弾性変形により、マンホール１０に対する下水道本管１２の端部１２ａの相対変位が許容される。これにより、下水道本管１２、あるいは、さらに、マンホール１０の壁１０ａの破損や破壊の発生が防止される。

【0032】

次に、図２～図５を参照して、マンホール１０の耐震構造の構築方法の一例について説明する。

【0033】

先ず、図２に示すように、マンホール１０の壁１０ａに下水道本管１２の端部１２ａの周囲を取り囲む環状の穴１８を形成する。環状の穴１８の形成は、筒状のコンクリートコアドリルを有する既存のコンクリートコアカッター（図示せず）を用いて行うことができる。前記コンクリートコアカッターは、例えばこれを分解した状態でマンホール１０内にその入り口１０ｂ（図１）を通して搬入することが可能のものを選択、使用することができる。

【0034】

搬入後、前記コンクリートコアドリルの先端をマンホール１０の壁１０ａに当て、下水道本管１２の端部１２ａの開放端とその周囲とを包囲する。次いで、前記コンクリートコアドリルを回転駆動し、マンホール１０の壁１０ａの内周面からその外周面に向けて進め、マンホール１０の内外両周面を規定する壁１０ａを切削する。マンホール１０の壁１０ａは円筒状を呈することから、壁１０ａを切削しながら水平に進む前記筒状のコンクリートコアドリルは、その左右両側部において、先に前記マンホールの壁１０ａの外周面に到達し、次いでその上下両側部が壁１０ａの外周面に到達する。

【0035】

環状の穴１８の形成においては、前記コンクリートコアドリルがその左右両側部に続いてその上下両側部が壁１０ａの外周面に到達したときをもって完了とすることが可能である。しかし、このようにすると、前記コンクリートコアドリルの上下両側部が壁１０ａの外周面に到達したとき、壁１０ａの外周面に先に到達している前記コンクリートコアドリルの左右両側部がマンホール１０の外部に突出し、マンホール１０の壁１０ａの周囲に配置されていることがある他の配管に損傷を及ぼすおそれがある。

【0036】

このことから、前記コンクリートコアドリルの左右両側部が壁１０ａの外周面に到達したときをもって、マンホール１０の壁１０ａの切削の完了とすることが望ましい。その結果、下水道本管１２の端部１２ａの周囲に、上下方向へ伸びるマンホール１０の壁１０ａにその一部である非切削部を残して、環状の穴１８が形成される。その後、前記コンクリートコアドリルを撤去し、形成された環状の穴１８にこれを埋める環状の止水材２０を配置する。

【0037】

その後、図３に示すように、マンホール１０及び下水道本管１２の内部から、環状の溝２２を形成する。環状の溝２２の形成は、外副管１６の上端部１６ａの近傍、好ましくは上端部１６ａの直下の高さ位置において、外副管１６の管壁を横断する一部と、その周囲の防護コンクリート１７の一部とを順次に切除することにより行う。これにより、外副管１６の管壁と防護コンクリート１７の内部とを外副管１６の軸線Ｌ１の周りに放射状に伸びる環状の溝２２が形成される。ここにおいて、防護コンクリート１７の内部の切除は、防護コンクリート１７の外周面１７ｃから例えば数ｍｍの一部３６を残して行う。

【0038】

次に、図４に示すように、環状の溝２２の下方の空間を規定する外副管１６の内部をモルタルのような充填物２８で満たす。環状の溝２２下を前記モルタルで満たすために、例えば、前記モルタルの供給ホースを地上からマンホール１０及び下水道本管１２内に通し、さらに外副管１６の上端部１６ａを通して外副管１６内に送り込み、環状の溝２２下の外副管１６の内部と外副管１６の下端部１６ｂ下の空間３８（図１）とを前記モルタルで埋める。空間３８は、予め設置された堰板４０（図１）で塞がれている。

【0039】

次いで、環状の溝２２と該環状の溝が取り囲む筒状の空間２６（図３）とにこれらの双方を埋める円板状の止水材２４を配置する。止水材２４の配置は、作業員がマンホール１０の内部から下水道本管１２内に手を差し入れて行うことができる。止水材２４の配置後、環状の溝２２の上方において外副管１６の上端部１６ａを閉塞する閉塞物３０を配置する。上端部１６ａの閉塞は、例えば上端部１６ａ内へのモルタルの充填、上端部１６ａ内へのキャップの配置等により行うことができる。これにより、外副管１６の内部が止水材２４、充填物２８及び閉塞物３０で埋められ、廃管とされる。その後、マンホール１０の内部に内副管３２を配置する。これにより、マンホール１０の前記耐震構造が構築される。

【0040】

マンホール１０の前記耐震構造の構築方法におけるマンホール１０の壁１０ａへの環状の穴１８の形成及び環状の穴１８への止水材２０の配置については、図示の例に代えて、環状の溝２２を形成した後、あるいは、さらに外副管１６内への充填物２８の配置、環状の溝２２内への止水材２４の配置及び閉塞物３０の配置を行った後に、行うことができる。

【0041】

マンホール１０の前記耐震構造は、他の例に係る構築方法によって構築することができる。前記他の例の構築方法においては、マンホール１０の壁１０ａへの環状の穴１８の形成及び該環状の穴内への止水材２０の配置後、前記一の例の構築方法におけると同様に、マンホール１０及び下水道本管１２の内部から、外副管１６の上端部１６ａの近傍において、外副管１６及びその周囲の防護コンクリート１７に環状の溝２２を形成し、該環状の溝にこれを埋める弾性変形可能の止水材２４を配置する。この他の例では、止水材２４が環状の溝２２のみを埋める例えばリング状のものとされる。また、前記一の例におけると同様に、環状の溝２２の形成後に、あるいはさらに環状の溝２２内に止水材２４の配置を行った後に、マンホール１０の壁１０ａに下水道本管１２の端部１２ａの周囲を取り囲む環状の穴１８を形成し、環状の穴１８にこれを埋める止水材２０を配置する。

【0042】

したがって、前記他の例の構築方法では、前記一の例の構築方法と異なり、外副管１６内に充填物２８及び閉塞物３０を配置せず、また、内副管３２を設置しない。これによれば、外副管１６を中実状態にして廃管とするマンホール１０の耐震構造に代えて、中空状態が維持された外副管１６としての継続的利用が可能であるマンホール１０の耐震構造を構築することができる。

【0043】

外副管１６及び防護コンクリート１７に設けられる環状の溝２２は、図７～図１０に示す切削装置４２を用いて形成することができる。

【0044】

切削装置４２は、外副管１６の上端部１６ａに嵌合される外筒４４と、内筒４６と、反力支持部材４８と、推進機構５０と、モータ５２と、コンクリートカッター５４と、操作ハンドル５６とを備える。

【0045】

外筒４４は外副管１６に対する載置部を有する。前記載置部は、外筒４４に固定され外筒４４の外周面からその径方向外方へ張り出す互いに相対する２つの板状の張出部４４ａ、４４ｂからなる。外筒４４は両張出部４４ａ、４４ｂにおいて外副管１６の上端部１６ａ上に載置することができる。

【0046】

内筒４６は外筒４４に嵌合されかつ回転可能に支持されている。図示の例では、内筒４６の上部に螺合されその径方向外方へ伸びる、互いに相対する２つのボルト５８が設けられている。内筒４６は両ボルト５８の軸部において外筒４４上に載置され、これにより外筒４４に回転可能に支持されている。内筒４６は、外筒４４が外副管１６の上端部１６ａ上に載置されるとき、その軸線Ｌ２が外副管１６の軸線Ｌ１（図３、図１３）上を伸びる。

【0047】

反力支持部材４８は、内筒４６の内周面に固定され内筒４６の内部からその外部へ下方に伸びる棒状体４８ａと、棒状体４８ａに固定され外筒４４の下端面に接する高さ位置から棒状体４８ａに沿って下方へ伸びる湾曲板４８ｂとからなる。湾曲板４８ｂは外筒４４の外周面の曲率と同じ曲率で湾曲する外周面を有する。

【0048】

推進機構５０は、反力支持部材４８に支持されており、反力支持部材４８の棒状体４８ａに対する取付部と、内筒４６の軸線Ｌ２（図７、図１３）に直交する方向へ直線的に移動可能である可動部とを有する。

【0049】

図示の推進機構５０は、反力支持部材４８の棒状体４８ａに支持され互いに相対する、全体に菱形を呈する二組のパンタグラフ６０と、該二組のパンタグラフ間に配置された上下２つの棒状のスペーサ６２（図８参照）、６３（図９参照）と、二組のパンタグラフ６０間を内筒４６の軸線Ｌ２の伸長方向へ下方に伸びる、右ねじ部６４ａ及び左ねじ部６４ｂを有するボルト６４とを備える。

【0050】

各組のパンタグラフ６０は二対のリンク６６、６８及び７０、７２を有する。前記二対のリンクのうちの一対のリンク６６、６８は、上方のスペーサ６２（図８）にピン結合された一端部（上端部）６６ａ、６８ａと、反力支持体４８の棒状体４８ａ及びモータ５２にそれぞれピン結合された他端部（下端部）６６ｂ、６８ｂとを有する。また、下方のスペーサ６３（図９）にピン結合された一端部（下端部）７０ａ、７２ａと、反力支持部材４８の棒状体４８ａ及びモータ５２にそれぞれピン結合された他端部（上端部）７０ｂ、７２ｂとを有する。

【0051】

一対のリンク６６、６８の一端部６６ａ、６８ａは互いに重ね合わされ、これらの一端部６６ａ、６８ａを貫通する一のピンボルト７４を介して、上方のスペーサ６２にその端面において結合されている。また、一対のリンク６６、６８の他端部６６ｂ、６８ｂはこれらをそれぞれ貫通する一対のピンボルト７６、７８を介して反力支持部材４８の棒状体４８ａ及びモータ５２に結合されている。他方、一対のリンク７０、７２の一端部７０ａ、７２ａも同様に互いに重ね合わされ、これらの一端部７０ａ、７２ａを貫通する一のピンボルト８０を介して、下方のスペーサ６３にその端面において結合されている。また、一対のリンク７０、７２の他端部７０ｂ、７２ｂは、一対のリンク６６、６８の他端部６６ｂ、６８ｂに近接する位置にあってこれらの他端部７０ｂ、７２ｂをそれぞれ貫通する一対のピンボルト８２、８４を介して反力支持部材４８の棒状体４８ａ及びモータ５２に結合されている。図示の推進機構５０にあっては、リンク６６の他端部６６ｂ及びリンク７０の他端部７０ｂが推進機構５０の前記取付部をなし、また、リンク６８の他端部６８ｂ及びリンク７２の他端部７２ｂが推進機構５０の前記可動部をなす。

【0052】

また、二組のパンタグラフ６０間を伸びるボルト６４は、その右ねじ部６４ａ及び左ねじ部６４ｂにおいて、それぞれ、上下の２つのスペーサ６２、６３に螺合され両スペーサ６２、６３を貫通している。ボルト６４は例えばレンチＷ（図１０参照）を用いて時計方向及び反時計方向にそれぞれ回転させることができる。これによれば、図７に示す状態においてボルト６４を反時計方向に回転させると、図１０に示すように、二組のパンタグラフ６０が拡張するように動作し、前記可動部であるリンク６８の他端部６８ｂ及びリンク７２の他端部７２ｂが前進する。反対に、図１０に示す状態においてボルト６４を時計方向に回転させると、二組のパンタグラフ６０が収縮するように動作し、前記可動部であるリンク６８の他端部６８ｂ及びリンク７２の他端部７２ｂが後退する（図７参照）。

【0053】

推進機構５０は、図示の例に代えて、例えばシリンダ及びプランジャを有する液圧ジャッキ（図示せず）からなるものとすることができる。ここにおいて、前記液圧ジャッキのシリンダは反力支持部材４８に対する前記推進機構の取付部をなす。また、前記プランジャが前記推進機構の可動部をなし、前記プランジャの先端部にコンクリートカッター５４が取り付けられる。

【0054】

モータ５２は油圧モータ、電動モータ、エアモータ等からなり、回転軸５２ａを有する。モータ５２は、推進機構５０の可動部である二組のパンタグラフ６０のリンク６８の他端部６８ｂ及びリンク７２の他端部７２ｂに取り付けられ、支持された状態にあり、その回転軸５２ａが内筒４６の軸線Ｌ２に直交する方向へ伸びている。

【0055】

コンクリートカッター５４は、モータ５２の回転軸５２ａに取り付けられた円板５４ａと、該円板に植え込まれた複数のビット５４ｂとを備える。また、操作ハンドル５６は、細長い板状体５６ａと、該板状体の一端部に取り付けられた取手５６ｂとからなる。操作ハンドル５６はその板状体５６ａの他端部においてヒンジ８６を介して外筒４４の一方の張出部４４ａに取り付けられ、内筒４６の軸線Ｌ２の伸長方向とこれに直角な方向との間で揺動可能である。

【0056】

切削装置４２は、さらに、油圧ジャッキのような液圧ジャッキ８８を備える。但し、液圧ジャッキ８８を有しないものとすることが可能である。液圧ジャッキ８８はシリンダ８８ａとプランジャ８８ｂ（図７）とを有する。液圧ジャッキ８８は、外筒４４の他方の張出部４４ｂに設けられた板状の突起９０と、シリンダ８８ａに固定され突起９０を挟む一対の支持板９２とを貫通するピン９４の周りに揺動可能である。

【0057】

切削装置４２を用いて行う外副管１６及びその周りの防護コンクリート１７への環状の溝２２の形成は、次のようにして行うことができる。

【0058】

図１１に示すように、まず、マンホール１０内から下水道本管１２内へ、両パンタグラフ６０を収縮させまた液圧ジャッキ８８を傾けた状態で切削装置４２を差し入れ、操作ハンドル５６を介して、切削装置４２全体を外副管１６上へと押し進める。さらに押し進めると、図１２に示すように、外副管１６の上端部１６ａ上において、切削装置４２の一部がこれらの自重により操作ハンドル５６に対して揺動し、外副管１６内に入り込む。次いで、図１３に示すように、外筒４４が外副管１６の上端部１６ａに嵌合し、その両張出部４４ａ、４４ｂにおいて外副管１６の上端部１６ａ上に載る。このとき、内筒４６の軸線Ｌ２が外副管１６の軸線Ｌ１上を伸び、切削装置４２のコンクリートカッター５４のビット５４ｂが、外副管１６の上端部１６ａの直下において、外副管１６の内周面１６ｃに対向する。また、コンクリートカッター５４の反対側において、反力支持部材４８の湾曲板４８ｂが外副管１６の内周面１６ｃに当接する。ここで、液圧ジャッキ８８を揺動させて垂直に立て、そのプランジャ８８ｂを上方へ伸長させ、下水道本管１２の内周面に押し当てる。これにより、切削装置４２が外副管１６上に固定される。なお、液圧ジャッキ８８を有しない場合にあっては、マンホール１０内から下水道本管１２内に角棒のような棒状体（図示せず）を差し入れ、液圧ジャッキ８８の代用に供することができる。

【0059】

次に、モータ５２を作動させ、コンクリートカッター５４を回転駆動する。この間に、ボルト６４をレンチＷで回転させ、パンタグラフ６０を拡張させる。これにより、図１４に示すように、コンクリートカッター５４が前方へ直線的に推進され、外副管１６の管壁と防護コンクリート１７の一部とを順次に切削する。この間、外副管１６に接する反力支持部材４８がコンクリートカッター５４の推進反力を担う。これにより、外副管１６の管壁と防護コンクリート１７の内部とを放射方向へ伸びる一条の穴９６が形成される。

【0060】

穴９６の形成後、ボルト６４を反対方向に回し、図１５に示すように、パンタグラフ６０を収縮させる。これにより、コンクリートカッター５４及びモータ５２が穴９６内から外副管１６内へと直線的に後退する。次に、外筒４４内の内筒４６を角度的に回転させ、同様にして、穴９６の隣にこれと部分的に重なり合い、連通する、穴９６と同様の一条の穴（図示せず）を形成する。このようにして、外副管１６の周りに３６０度の角度にわたって複数条の穴を形成する（図１６、図１７参照）。これにより、外副管１６の軸線Ｌ１の周りに互いに部分的に重なり合いかつ互いに連通する複数の穴からなる環状の溝２２が形成される。

【0061】

環状の溝２２の形成後、液圧ジャッキ８８を収縮動作させてそのプランジャ８８ｂを下降させ、さらにこれを揺動させて傾斜させ、また、パンタグラフ６０を収縮させる。その後、操作ハンドル５６をマンホール１０内から手前に引き寄せることにより、切削装置４２を外副管１６内及び下水道本管１２内からマンホール１０内に引き出し、これを撤去することができる。

【符号の説明】

【0062】

１０ マンホール
１０ａ マンホールの壁
１２ 下水道本管
１２ａ 下水道本管の端部
１６ 外副管
１６ａ 外副管の上端部
１８ 環状の穴
２０ 止水材
２２ 環状の溝
２４ 止水材
２８ 充填物
３０ 閉塞物
３２ 内副管
４２ 切削装置
４４ 外筒
４６ 内筒
４８ 反力支持部材
５０ 推進機構
５２ モータ
５４ コンクリートカッター
５６ 操作ハンドル
６０ パンタグラフ６０
６２ スペーサ
６４ ボルト
６６、６８、７０、７２ リンク
８８ 液圧ジャッキ

【要約】      （修正有）

【課題】マンホールの耐震構造、その構築方法、及び切削装置を提供する。
【解決手段】耐震構造はマンホールの壁１０ａに形成され下水道本管１２の端部の周囲を取り囲む環状の穴１８及びこれを埋める止水材２０と、外副管１６の管壁及び防護コンクリートの内部を放射状に伸びる環状の溝２２及びこれを埋める止水材２４とを備える。耐震構造は、マンホール及び下水道本管１２の内部から外副管１６及び防護コンクリートに環状の溝２２を形成し、溝を止水材２４で埋め、環状の溝２２の形成に先立ち又はその後にマンホールの壁に下水道本管１２の端部の周囲を取り囲む環状の穴１８を形成し、これを止水材２０で埋めることにより構築する。
【選択図】図５

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】