JP5687129B2 - 既設構造物用二重管式ウィープホール - Google Patents

Description

本発明は、既設構造物に設置される二重管式ウィープホールに関する。

既設の擁壁や水路壁など（以下「既設構造物」という）に、ウィープホールと呼ばれる水抜き用の孔を設置することが推奨されている。これは、ウィープホールを設置することにより、擁壁や水路壁に過剰な揚圧力が作用するのを防ぎ、クラックの発生や躯体の浮き上がりを回避するためである。また、過剰間隙水圧により生ずる背面土荷重増加による既設構造物の変形や変状、移動や傾きを防止するためである。さらには、地震時において、周辺地盤や直下地盤の液状化によって躯体が浮上するのを防止するためである。近年の公共工事における予算削減の状況を考慮すると、既設構造物の耐用年数を増大させることや耐震性能を向上させることは、緊急の課題となっている。

一方、本出願人は、目詰まりを起こした場合であっても容易に交換することができるカートリッジ式ウィープホールを提案している（特許文献１）。

特許第４５１８５４６号公報

上述のカートリッジ式ウィープホールは幸いにも好評を博しているが、専ら新設構造物への設置を目的としており、既設構造物に設置するのは困難である。本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、既設構造物へのウィープホールの設置を容易にする既設構造物用二重管式ウィープホールを提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の既設構造物用二重管式ウィープホールは、既設構造物の壁を削孔する等によって設けられた孔を介して裏込め土内に打ち込まれるガイド管と、外管と、前記外管内に全体が収容される本体管とを備え、前記ガイド管が、基端が開放し、先端が円錐状又は多角錐状の管状部材で形成され、前記外管が、開放した基端にフランジが設けられ、先端が閉鎖した管状部材によって形成された集水管と、両端が開放し、前記集水管の前記基端に対向する先端に設けられたフランジを前記集水管のフランジに当接させ締結具で締結することによって前記集水管に連結される壁内管とを有し、前記集水管が前記ガイド管内に収容されており、前記本体管が、基端が開放し、先端が閉鎖した管状部材で形成され、前記ガイド管、前記外管の前記集水管、および前記本体管のうち前記集水管の内側に位置する前半部に、水抜き用の複数の開口部がそれぞれ設けられていることを特徴とするものである。

本願請求項２に記載の既設構造物用二重管式ウィープホールは、前記請求項１のウィープホールにおいて、前記壁内管の長さを調整できるように構成されていることを特徴とするものである。

本願請求項３に記載の既設構造物用二重管式ウィープホールは、前記請求項１又は２のウィープホールにおいて、前記外管の前記集水管が土砂侵入防止材で被覆されていることを特徴とするものである。

本願請求項４に記載の既設構造物用二重管式ウィープホールは、前記請求項１から請求項３までのいずれか１項のウィープホールにおいて、前記本体管に逆流防止弁が取り付けられており、前記逆流防止弁が、一方向からの水流に対しては開放し、他方向からの水流に対しては閉鎖するように構成された蓋を有していることを特徴とするものである。

本発明によれば、ガイド管を用いることにより、裏込め土が崩れたりすることなしに、既設構造物に容易にウィープホールを設置することができる。また、本発明のウィープホールでは、目詰まりを起こした場合には、本体管を交換したり、洗浄することにより、ウィープホールの機能を良好に維持することができる。

次に、図面を参照して、本発明の好ましい実施の形態に係る既設構造物用二重管式ウィープホールについて詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る既設構造物用二重管式ウィープホールの全体を示した断面図、図２（ａ）は、図１の既設構造物用二重管式ウィープホールの構成要素をそれぞれ示した分解図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る既設構造物用二重管式ウィープホールは、本体管１２を備えている。

本体管１２は、一端が閉鎖し，他端が開放した円筒形の管状部材によって形成されている。本体管１２は、閉鎖端の側に位置する前半部と、開放端の側に位置する後半部とに大別され、前半部に、水抜き用の複数の開口部１２ａが設けられている。好ましくは、本体管１２の前半部は、ゴミ等による目詰まりを防止するため、フィルタ材１２ｂで被覆されている。

また、好ましくは、本体管１２の後半部の開放端に隣接した箇所に、逆流防止弁１４が取り付けられている。逆流防止弁１４は、図２（ｂ）に示されるように、両端が開放した略筒状の形状を有しており、開閉式の蓋１４ａが取り付けられている。蓋１４ａは、上端がピン１４ｂでヒンジ止めされており、Ａ方向（裏込め土側）からの水流に対しては開放し（図２（ｂ）において二点鎖線で図示）、Ｂ方向（壁側）からの水流に対しては閉鎖する（図２（ｂ）において実線で図示）ようになっている。蓋１４ａは好ましくは、ゴムで形成されている。また、逆流防止弁１４の内面底部には、Ａ方向からの僅かな水流に対しても対応することができるように、溝１４ｃが設けられている。なお、図２（ｂ）において２基のゴムリング１２ｃが示されているが、ゴムリング１２ｃを１基にしてもよい。

既設構造物用二重管式ウィープホール１０はまた、本体管１２を内部に収容する外管１６を備えている。外管１６は、開口した一端にフランジ１８ａが設けられ、他端が閉鎖した円筒形の管状部材によって形成された集水管１８と、集水管１８に連結される壁内管２０とを有している。

集水管１８には、水抜き用の複数の開口部１８ｂが設けられている。好ましくは、集水管１８は、内部に土砂が侵入しないように、土砂侵入防止材１８ｃで被覆されている。土砂侵入防止材１８ｃとしては、例えば低密度ポリエチレン材料が用いられる。

壁内管２０は、既設構造物の壁厚に応じて、その長さを調整することができるように構成されている。図３（ａ）、（ｂ）は、壁内管２０を示した断面図である。壁内管２０は、前管部２０ａと、後管部２０ｂと、前管部２０ａと後管部２０ｂとの間に位置する中管部２０ｃとを有している。前管部２０ａは、両端が開放した管状部分２０ａ１と、管状部分２０ａ１の一端に取り付けられたフランジ２０ａ２とを有している。後管部２０ｂは、両端が開放し、管状部分２０ａ１と同径の管状部分２０ｂ１と、管状部分２０ｂ１の一端に取り付けられた脱落防止プレート２０ｂ２とを有している。中管部２０ｃは、両端が開放し、管状部分２０ａ１、２０ｂ１の内径よりも僅かに小さな外径をもつ管状部材によって形成されており、各端部は、前管部２０ａの管状部分２０ａ１および後管部２０ｂの管状部分２０ｂ１の内部に入れ子式に収容されている。後管部２０ｂの脱落防止プレート２０ｂ２には、前管部２０ａが位置する方の側に、内部に雌ねじが設けられた管２０ｂ３が配置されている。これにより、前管部２０ａのフランジ２０ａ２に設けられた穴に通した長さ調整ねじ２０ｄの先端を管２０ｂ３にねじ込むことにより、壁内管２０の長さを調整することができる（図３（ａ）は、壁内管２０の長さを最小にした状態を示した図、図３（ｂ）は、壁内管２０を図３（ａ）に示した長さよりも長くした状態を示した図である）。

脱落防止プレート２０ｂ２を示した図３（ｃ）において、参照符号２０ｂ２−１、２０ｂ２−２は、グラウト注入孔、空気孔をそれぞれ示している。集水管１８と壁内管２０は、フランジ１８ａとフランジ２０ａ２を当接させてボルト等の締結具（図３（ａ）、（ｂ）では、長さ調整ねじ２０ｄによって兼用されている）で締結することによって、互いに連結されている。なお、フランジ１８ａとフランジ２０ａ２との間には、グラウト侵入防止材２４が介在されている。

既設構造物用二重管式ウィープホール１０はさらに、外管１６の集水管１８を内部に収容するガイド管２２を備えている。ガイド管２２は、基端が開放しており、裏込め土内に打ち込み易いように、先端が円錐状又は多角錐状の管状部材で形成されている。

次に主として図４および図５を参照して、以上のように構成された既設構造物用二重管式ウィープホール１０の使用について説明する。まず、水抜き孔を設置しようとする既設構造物に、コアドリリング機を用いて孔を開ける（図５（ａ）参照）。孔径は、ガイド管２２の外径よりも僅かに大きいものとする。次いで、ガイド管２２を孔に打ち込む（図５（ｂ）参照）。その際、図５（ｂ′）に示されるような打ち込み管２６を準備し、ガイド管２２の後端に打ち込み管２６の前端を当てた状態で、打ち込み管２６の後端をハンマー等で叩くとよい。打ち込み管２６の長さは、既設構造物の壁厚以上のものとするのが好ましい。図５（ｃ）は、ガイド管２２が裏込め土中に打ち込まれた状態を示した図である。次いで、本体管１２が内部に挿入された外管１６（図５（ｄ））を、ガイド管２２が打ち込まれた孔内に挿入する（図５（ｅ）参照）。次いで、外管１６の壁内管２０の後管部２０ｂの脱落防止プレート２０ｂ２を壁にアンカー等で固定する。最後に、脱落防止プレート２０ｂ２のグラウト注入孔２０ｂ２−１からグラウトを注入して、壁孔と壁内管２０との間の空隙を充填する（図５（ｆ）参照）。その際、集水管１８と壁内管２０との間にグラウト侵入防止材２４が設けられているので、裏込め土中にグラウトが侵入することはない。図４は、既設構造物に設置された既設構造物用二重管式ウィープホール１０を示した図である。

なお、ウィープホール１０に目詰まり等が生じた場合には、集水管１８に対して本体管１２を回転させて、集水管１８の開口部１８ｂと本体管１２の前半部の開口部１２ａが整列しないようにした後、本体管１２を引き抜き、新しいものに交換したり洗浄したりする。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

本明細書において、「先端」とは、既設構造物の裏込め土側に位置する端部を意味し、「基端」とは、既設構造物の壁側に位置する端部を意味する。また、「前管」とは、既設構造物の裏込め土側に位置する管を意味し、「後管」とは、既設構造物の壁側に位置する管を意味する。さらに、「前半部」とは、本体管のうち既設構造物の裏込め土側に位置する部分を意味し、「後半部」とは、本体管のうち既設構造物の壁側に位置する部分を意味する。

本発明の好ましい実施の形態に係る既設構造物用二重管式ウィープホールの全体を示した断面図である。 図２（ａ）は、図１の既設構造物用二重管式ウィープホールの各構成要素をそれぞれ示した分解図、図２（ｂ）は、図２（ａ）の部分２ｂの拡大図である。 図３（ａ）および図３（ｂ）は、壁内管の伸縮機構を説明するための断面図、図３（ｃ）は、図３（ａ）の線３ｃ−３ｃから見た図である。 図４（ａ）は、図１の既設構造物用二重管式ウィープホールが既設構造物内に設置されている状態を示した断面図、図４（ｂ）は、図４（ａ）の線４ｂ−４ｂに沿って見た断面図である。 図１の既設構造物用二重管式ウィープホールの設置手順を示した一連の図である。

１０ 既設構造物用二重管式ウィープホール
１２ 本体管
１２ａ 開口部
１２ｂ フィルタ材
１２ｃ ゴムリング
１４ 逆流防止弁
１６ 外管
１８ 集水管
１８ａ フランジ
１８ｂ 開口部
１８ｃ フィルタ材
２０ 壁内管
２０ａ 前管部
２０ｂ 後管部
２０ｃ 中管部
２０ｄ 長さ調整ねじ
２２ ガイド管
２２ａ 開口部
２４ グラウト侵入防止材
２６ 打ち込み管

Claims (4)

1. 既設構造物用二重管式ウィープホールであって、
   既設構造物の壁に設けられた孔を介して裏込め土内に打ち込まれるガイド管と、
   外管と、
   前記外管内に全体が収容される本体管とを備え、
   前記ガイド管が、基端が開放し、先端が円錐状又は多角錐状の管状部材で形成され、
   前記外管が、開放した基端にフランジが設けられ、先端が閉鎖した管状部材によって形成された集水管と、両端が開放し、前記集水管の前記基端に対向する先端に設けられたフランジを前記集水管のフランジに当接させ締結具で締結することによって前記集水管に連結される壁内管とを有し、前記集水管が前記ガイド管内に収容されており、
   前記本体管が、基端が開放し、先端が閉鎖した管状部材で形成され、
   前記ガイド管、前記外管の前記集水管、および前記本体管のうち前記集水管の内側に位置する前半部に、水抜き用の複数の開口部がそれぞれ設けられていることを特徴とするウィープホール。
2. 前記壁内管の長さを調整できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載されたウィープホール。
3. 前記外管の前記集水管が土砂侵入防止材で被覆されていることを特徴とする請求項１又は２に記載されたウィープホール。
4. 前記本体管に逆流防止弁が取り付けられており、前記逆流防止弁が、一方向からの水流に対しては開放し、他方向からの水流に対しては閉鎖するように構成された蓋を有していることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載されたウィープホール。

Images