目次
• 既設マンホール周りの盛土体積で最初に整理すること
• 1.施工前地盤と計画地盤の基準をそろえる
• 2.マンホールの外形を部位ごとに把握する
• 3.盛土範囲と重なる高さだけを切り出す
• 4.周辺埋戻しと一般盛土を分けて扱う
• 5.管路や基礎などとの重複計上を確認する
• 6.計算方法を選び検算できる記録を残す
• 断面法で既設マンホール周りを計算する方法
• 格子法や三次元モデルで計算する場合の注意点
• 既設マンホール周りで起こりやすい計算ミス
• 現場情報が不足している場合の進め方
• 盛土体積計算を施工数量へつなげる考え方
• まとめ
既設マンホール周りの盛土体積で最初に整理すること
盛土の体積計算方法を検討するとき、既設マンホールが計画範囲内にある場合は、総盛土形状のうち、完成後もマンホールなどの構造物が占有する部分を土量から除く必要があります。ただし、平面図に表示された円を一定の深さで一律に抜けばよいとは限りません。
既設マンホールの周辺には、蓋、受枠、調整部、上部床版、直壁や斜壁、底版、基礎、接続管、管周囲の埋戻しなど、役割と外形の異なる部分があります。このうち構造物控除の対象になるのは、今回算定する盛土形状と、施工後に残る構造物外形とが実際に重なる空間です。過去の掘削幅や施工時の作業幅は土を入れられない構造物そのものではないため、根拠なく構造物控除へ含めると盛土量を過少に算出します。
反対に、地形面同士の差だけで総盛土体積を求め、マンホールの完成形を考慮しないと、かさ上げされる躯体や調整部が占有する空間まで土として計上することがあります。一か所当たりの差が小さくても、造成地や道路内に多数の施設がある場合は、合計値への影響を確認する必要があります。
整理の基本は、まず施工前の基準面と計画面から総盛土形状を求め、次にその形状と完成後の構造物外形との共通部分を控除することです。その後、構造物を除いた土工対象体積を、一般盛土、マンホール周辺埋戻し、管路埋戻しなどの施工区分へ振り分けます。
数量の関係は、次のように分けて考えると混乱を避けられます。
構造物を除く土工対象体積=総盛土形状の体積-盛土形状と完成後の構造物外形との共通体積
一般盛土体積=構造物を除く土工対象体積-別区分で計上する周辺埋戻し等の体積
別区分へ振り分ける体積は土量そのものが消えるわけではありません。一般盛土から外した分を周辺埋戻しなどへ計上し、土工対象体積の内訳として管理します。発注者の数量算出条件や設計図書によって区分方法は異なるため、計算前に対象面、完成形、工種区分、丸め方法を確認することが重要です。
1.施工前地盤と計画地盤の基準をそろえる
最初の確認項目は、施工前の基準面と計画面が、同じ座標系、高さ基準、単位で比較されているかという点です。マンホールの控除量を精密に求めても、盛土全体を作る二つの面がずれていれば、最終数量は正しくまとまりません。
施工前の基準面には、現況測量地形、既設舗装を含む現況面、舗装や表土を撤去した後の施工基面、施工途中の出来形面などがありま す。計画面にも、造成仕上がり面、路床面、路盤下面、舗装仕上がり面、植栽基盤面などがあります。どの面からどの面までを盛土材の対象とするかを先に決める必要があります。
たとえば、現況地盤から舗装仕上がり面までを一括して盛土とみなす計算と、現況地盤から路床面までを土砂盛土として計算し、その上を路盤や舗装として別計上する計算では、数量区分が異なります。マンホール周りだけを同じ方法で抜いても、基準となる計画面が違えば結果は一致しません。
マンホールの高さも、蓋上面高、受枠上面高、調整部上端高、躯体上端高を分けて扱います。現況測量で得た蓋中心付近の高さは、地表面の確認には使えても、上部床版や躯体の上端を直接示すとは限りません。
計画面が現況の蓋より高くなり、供用を継続するマンホールを計画高へ合わせる場合は、調整リング、受枠、現場打ち調整部など、採用する構造に応じて完成後の外形が変わります。高さ調整の方法が確定している場合は、新設または残置される部分を含めた完 成形を控除対象とします。方法が未確定の場合は、既設部分と想定調整部分を分け、仮定条件として記録します。
計画面が施工前の基準面より低い場所では、盛土ではなく切土や撤去が生じることがあります。マンホールを含む計算範囲全体を盛土として処理せず、平面的にも高さ方向にも正の盛土厚が生じる部分だけを抽出します。
現況舗装を撤去してから盛土する計画では、舗装上面ではなく撤去後の面が盛土開始面になる場合があります。また、マンホール周辺を先行して掘り下げ、調整や補修をした後に埋め戻す場合は、完成盛土体積と施工途中の掘削・埋戻し体積を分けて計算します。
単位の不一致にも注意が必要です。座標と高さがメートル、構造寸法がミリメートル、図面縮尺から読んだ値がセンチメートルという状態で式へ代入すると、大きな誤差につながります。長さ、面積、体積の単位を統一し、元資料の単位と換算過程を計算書へ残します。
2.マンホールの外形を部位ごとに把握する
二つ目の確認項目は、マンホールを一つの円柱や角柱と決めつけず、完成後に残る外形を部位ごとに把握することです。マンホールには円形、矩形、組立式、現場打ちなどがあり、同じ施設でも上部と下部で外形寸法が異なることがあります。
盛土から除くのは、コンクリート材料だけの実体積ではなく、土を配置できない構造物外形の占有体積です。中空の躯体であっても、内部へ盛土材を詰めるものではないため、通常は外周で囲まれた立体を構造物占有範囲として扱います。ただし、数量区分に独自の定義がある場合は、設計図書を優先します。
円形の直壁部を単純な円柱として計算できる場合、外径をD、盛土形状と重なる高さをHとすると、体積は「円周率×Dの二乗÷4×H」で求められます。ここでは内径ではなく外径を使用します。内径を使用すると壁厚部分が土量として残り、構造物控除が不足します。
矩形の直壁部では、外幅をB、外長をL、重なる高さをHとして「B×L×H」で求められます。ただし、上部床版や底版が躯体より張り出す場合、全高を最大外形の角柱として抜くと過大控除になり、直壁外形だけで抜くと張り出し部が不足します。
たとえば、直壁部が外径1.20メートルの円形で、上部床版が1.50メートル四方、底版が1.60メートル四方であれば、各部位の高さ区間と平面外形を分けます。直壁、上部床版、底版が上下方向に重複しない区間として定義できれば、各区間の占有体積を合計できます。
斜壁やテーパー部のように上端と下端の寸法が異なる部分は、円すい台や角すい台として近似する方法、複数の薄い層へ分割する方法、三次元モデルで共通体積を求める方法があります。必要精度と資料の詳しさに応じて選び、単純な最大径の円柱で一律に抜かないようにします。
受枠や蓋は、計画面より上に突出する部分、舗装や路盤内に埋まる部分、調整部と重なる部分を確認します。薄い部材で数量影響が小さい場合でも、含めるか省略するかを計算者ごとに変えず、対象工事のルールとして統一します。
設計図や完成図がある場合は、平面図だけでなく構造図、縦断図、詳細図、数量表を照合します。平面図の円が蓋外径、受枠外径、躯体内径、躯体外径、施設の記号表示のどれを意味するかは、図面だけでは判別しにくいことがあります。寸法線、注記、呼び寸法の定義を確認します。
長期間供用された施設では、かさ上げ、蓋交換、舗装更新、補修などにより、完成図と現況が一致しない場合があります。数量への影響が大きいと判断したときは、現地測定、施設台帳、管理者資料などを照合し、採用した寸法と情報源を記録します。
3.盛土範囲と重なる高さだけを切り出す
三つ目の確認項目は、マンホールの全高を控除するのではなく、今回算定する総盛土形状と構造物外形が重なる部分だけを切り出すことです。
地中に数メートルの躯体があっても、施工前の基準面から上へ一メートルの盛土をするだけで、基準面より下を掘り返さない計画なら、既設躯体の地下部分は完成盛土形状に含まれません。そのため、構造物全高を盛土体積から差し引くのではなく、盛土形状との共通部分だけを控除します。
ある部位の下端高をZ1、上端高をZ2、盛土の下側基準高をZG、計画上限高をZPとし、各面を局所的に水平とみなせる場合、重なり高さは「ZPとZ2の低い方」から「ZGとZ1の高い方」を差し引いて求められます。差がゼロ以下なら、その部位は盛土形状と重なりません。
実際の施工前面や計画面に勾配がある場合、重なり高さはマンホール外形内でも一定とは限りません。道路横断勾配、法面、造成宅盤の境界、局所的な沈下部などでは、中心点の盛土厚を外形全面へ適用すると誤差が生じます。
マンホール径が小さく、地盤勾配が緩く、要求される数量精度に対して影響が十分小さい場合は、中心付近の代表厚で近似する方法も考えられます。その場合でも、簡略化した条件と想定誤差を記録します。勾配が急な場所、床版の張り出しが大きい場所、複数の地形面が交差する場所では、外形内を細分化するか、立体同士の共通体積を求めます。
計画面がマンホールの途中を横切る場合は、計画面より下の構造物部分だけが盛土形状と重なる可能性があります。蓋を計画面へ合わせる予定でも、調整部の高さや外形が決まっていなければ、完成後の占有体積は確定できません。既設構造、確定した新設部分、未確定部分を分け、暫定値と確定値を混同しないようにします。
撤去工事がある場合も注意が必要です。既設上部を撤去して新しい調整部へ置き換えるなら、撤去される部分は完成形の構造物占有体積へ含めず、新設後に残る部分を用います。一方、施工途中の仮埋戻しや再掘削を見積もる場合は、完成数量とは別に工程別数量を求めます。
盛土厚を設定する前に、表土、舗装、路盤、仮置き土、堆積物、既施工部分のうち、どれを施工前面へ含めるかを明確にします。既設マンホールの控除は単独の図形計算ではなく、施工前条件と完成形を対応させる作業です。
4.周辺埋戻しと一般盛土を分けて扱う
四つ目の確認項目は、マンホール周辺の埋戻し範囲を、構造物本体の控除範囲と混同しないことです。過去の施工で掘削された範囲や、今回の施工で小型機械を使う範囲は、構造物が占有する空間ではありません。
今回の完成形でマンホール外側へ土や粒状材料を施工するなら、その部分は土工対象体積に含まれます。過去の掘削線、土留め位置、作業スペースを示す円や四角形を、そのまま構造物控除として抜くと、実際には材料を施工する部分まで消してしまいます。
たとえば、マンホール躯体の外径が1.20メートルで、過去の掘削径が2.50メートルだったとしても、完成後に土を配置できない基本範囲は躯体外形です。外径1.20メートルから掘削径2.50メートルまでの環状部分は、埋戻し材が入る空間です。今回その上へ盛土する場合も、構造物控除ではなく、一般盛土または周辺埋戻しとして扱います。
ただし、マンホール近接部では、使用材料、敷均し厚、締固め機械、施工手順などが一般部と異なることがあります。一般盛土と別の工種や施工区分として積算する場合は、その範囲を一般盛土から外し、周辺埋戻しへ振り替えます。
この振替では、構造物を除く土工対象体積の合計を変えないことが重要です。一般盛土を減らした分だけ周辺埋戻しを増やし、両者の合計が構造物を除いた土量と対応するようにします。単純控除にすると、材料量と施工量の両方が不足するおそれがあります。

