JP3127563U

JP3127563U - 多連ボックスカルバート

Info

Publication number: JP3127563U
Application number: JP2006007775U
Authority: JP
Inventors: 憲治野田
Original assignee: 興建産業株式会社
Priority date: 2006-09-25
Filing date: 2006-09-25
Publication date: 2006-12-07
Anticipated expiration: 2016-09-25

Abstract

【課題】施工現場での組立一体化が可能なプレキャストコンクリート製部材による超大型の多連ボックスカルバートの提供。
【解決手段】左右の両側壁２０のそれぞれの中央高さ位置から上部を構成する各側壁上半部２０ａと側壁２０の上端から隔壁上端近くまでの左右の頂版部２１ａとを一体に有する一対の左右の上側部構成ブロック３０と、左右の両側壁２０のそれぞれの中央高さ位置から下部を構成する各側壁下半部２０ｂと側壁２０の下端から前記隔壁下端近くまでの左右の底版部２２ａとを一体に有する一対の左右の下側部構成ブロック３１と、隔壁２３と該隔壁の上端両側に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部２１ｂと該隔壁の下端両側に底版の一部を構成する底版用張り出し部２２ｂとを一体に有する断面が略Ｉ型の隔壁部構成ブロック３２とを備え、各ブロックを連結して形成された、内部に隔壁を備えた方形筒状の多連ボックスカルバート。
【選択図】図１

Description

本考案は、道路や鉄道などの盛土内にこれを横切る配置に埋設し、通路や水路等として使用するための内部空間を有するプレキャストコンクリート製のボックスカルバートであって、複数のプレキャストコンクリートブロックを組立て複数の内部空間を形成した大型の多連ボックスカルバートに関する。

従来、ボックスカルバートを道路や鉄道などの盛土内にこれを横切る配置に埋設する場合、工期短縮とコスト削減及び品質の保持を確保するなどの目的で、工場で予め製造した所謂プレキャストコンクリート製のボックスカルバートが使用されている。

また、人や車が通行する通路や立体交差などに用いられる大型のプレキャストコンクリート製のボックスカルバートは、大型である故に重量が大きく、単体での輸送が困難であるため、ボックスカルバートを複数のブロックに分割して成型しておき、これらを施工現場まで輸送し、各ブロックを組み合わせてボックスカルバートを組み立て成型する方法が知られている。

このようなプレキャストコンクリートブロックを組み立てて一体化させる方法には、ボルトを用いるボルト接合やＰＣ緊張材を用いるＰＣ接合等が知られている。

ボックスカルバートを複数のブロックに分割する方法は、従来、図６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すようなものが一般的である。これらはいずれも頂版１、底版２、左右の側壁３、４、及び隔壁５をそれぞれ備えた２連のボックスカルバートを示しており、図６（ａ）は単体のボックスカルバート６、７を二つ並べ、両ボックスカルバートの接合側の側壁５ａ、５ａを互いに接合させて隔壁５とすることで、２連のボックスカルバートＡとした場合を示している。

図６（ｂ）は側壁３、４及び隔壁５の上下方向の中央部分を水平方向に切断した状態に、上下に２分割した上下ブロック８，９を互いに接合することにより２連のボックスカルバートＢとした場合を示している。

図６（ｃ）は、両側壁３，４及び隔壁５を頂版１及び底版２と切り離した状態で製造し、頂版１の下面と底版２の上面とに両側壁３，４及び隔壁５の上下の端面を接合させてボックスカルバートＣとした場合を示している（例えば、特許文献１）。尚、各図において符号１０は接合部（換言すれば分割部）を示している。
特開２００２−３３２６８３号公報

しかし、上述の如き従来の技術では、一つのボックスが８メートルを超えるような大型の多連ボックスカルバートになると、従来の分割ブロック化方法では、例えば図６（ａ）にしめす方法の場合では、１個のブロックが嵩高で重量が大きくなり、また、図６（ｂ）（ｃ）に示す方法の場合には、上下のブロックが長大で大重量となり、いずれの場合においても陸上のトラック輸送が困難となるという問題がある。

また、上述の如き従来の分割構造の多連ボックスカルバートでは頂版の曲げモーメントが非常に大きくなってしまう。図７はこれらの曲げモーメントを示した応力図である。頂版の曲げモーメントが大きくなると、側壁にかかる曲げモーメントも増大する。

この頂版の曲げモーメントに対処する為に、一つのボックスが８メートルを超えるような超大型の多連ボックスカルバートにおいては、各部材の厚みが極端に厚くなってしまっていた。また、プレキャストコンクリート製の超大型ボックスカルバートを実現する為に、各部材に分割し、製造を行ったとしても部材一つの重量が非常に大きく輸送が困難となる。さらに施工現場においても組立に必要な重機に、部材重量に対応した高い性能が求められ、現場打ちコンクリート以上にコストが嵩んでしまうという問題があった。

そこで本考案は、上述の従来技術の問題を鑑み、施工現場での組立一体化が可能なプレキャストコンクリート製部材による超大型の多連ボックスカルバートの提供を目的とする。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の考案は、左右の側壁、該両側壁の上端間の頂版、同下端間の底版及び両側壁の中間位置にあって頂版と底版間に介在させた隔壁とを備えてなる多連型ボックスカルバートにおいて、前記左右の両側壁のそれぞれの中央高さ位置から上部を構成する各側壁上半部と前記側壁の上端から前記隔壁上端近くまでの左右の頂版部とを一体に有する一対の左右の上側部構成ブロックと、前記左右の両側壁のそれぞれの中央高さ位置から下部を構成する各側壁下半部と前記側壁の下端から前記隔壁下端近くまでの左右の底版部とを一体に有する一対の左右の下側部構成ブロックと、前記隔壁と該隔壁の上端両側に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部と該隔壁の下端両側に底版の一部を構成する底版用張り出し部とを一体に有する断面が略Ｉ型の隔壁部構成ブロックとを備え、前記各ブロックを連結して内部に隔壁を備えた方形筒状に組み立てて構成されていることにある。

請求項２に記載の考案の特徴は、請求項１に記載の多連型ボックスカルバートであって、１の前記隔壁部構成ブロックを使用し、その両側に一対の内部空間を形成したことにある。

請求項３に記載の考案の特徴は、請求項１に記載の多連型ボックスカルバートであって、複数の前記隔壁部構成ブロックを複数使用するとともに、その隣り合う隔壁部構成ブロックの前記頂版用張り出し部間の頂版を構成する頂版用ブロックと、同隔壁部構成ブロックの前記底版用張り出し部間の底版を構成する底版用ブロックとを使用して前記隔壁間にも内部空間を形成したことにある。

請求項４に記載の考案の特徴は、請求項１，２又は３に記載の構成に加え、前記各ブロック間の連結をそれぞれヒンジ結合としたことにある。

本考案に係る多連ボックスカルバートは、全体を、左右の両側壁のそれぞれの中央高さ位置から上部を構成する各側壁上半部と前記側壁の上端から前記隔壁上端近くまでの左右の頂版部とを一体に有する一対の左右の上側部構成ブロックと、前記左右の両側壁のそれぞれの中央高さ位置から下部を構成する各側壁下半部と前記側壁の下端から隔壁下端近くまでの左右の底版部とを一体に有する一対の左右の下側部構成ブロックと、前記隔壁と該隔壁の上端両側に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部と該隔壁の下端両側に底版の一部を構成する底版用張り出し部とを一体に有する断面が略Ｉ型の隔壁部構成ブロックとをもって構成し、前記各ブロックを連結して内部に隔壁を備えた方形筒状に組み立てたことにより、頂版の長さが８ｍを超えるような大型のボックスカルバートであっても、各ブロックの輸送が、特別の輸送手段ではなく、通常のトラックによる陸上輸送が可能なものとすることができ。

また、前記複数部材の各接合部をそれぞれヒンジ接合としたことにより、頂版、底版、両側壁及び隔壁にかかる曲げモーメントが各接合部から各部材に伝わらず、各部材の負担が軽減される。また、ＰＣ緊張材による接合ではない為ＰＣ緊張材を緊張する作業を必要とせず、特殊な技術を要せずに容易に施工することができ、かつ工期も短くすることができる。

次に本考案に係る多連ボックスカルバートの実施形態について説明する。

図１は、本考案に係る多連ボックスカルバートの一例である２連ボックスカルバートを示している。この２連ボックスカルバートＣは、左右の側壁２０，２０の上端間に頂版２１が、同下端間に底版２２がそれぞれ備えられ、両側壁の中間位置にあって頂版２１と底版２２間に隔壁２３が設けられ、隔壁２３の左右に筒状の空間が形成されている。換言すれば、両側壁２０，２０と頂版２１、底版２２によって外周面が形成され、その内部が隔壁２３によって仕切られて一対の筒状内部空間が形成されている。

この２連ボックスカルバートＣは、一対の左右の上側部構成ブロック３０，３０と、一対の左右の下側部構成ブロック３１，３１及び隔壁部構成ブロック３２とを組み合わせて構成されている。これらのブロックは何れも工場において製造されるプレキャストコンクリートブロックが使用され、これを現場に搬入して図１のように組立てる。

一対の左右の上側部構成ブロック３０，３０は、左右の両側壁２０，２０のそれぞれの中央高さ位置から上部を構成する各側壁上半部２０ａと前記側壁の上端から前記隔壁上端近くまでの左右の頂版部２１ａとを一体に有する断面が略Ｌ字形をした構造となっている。

一対の左右の下側部構成ブロック３１，３１は、左右の両側壁２０のそれぞれの中央高さ位置から下部を構成する各側壁下半部２０ｂと前記側壁の下端から前記隔壁下端近くまでの左右の底版部２２ａとを一体に有する断面が略Ｌ字形をした構造となっている。

隔壁部構成ブロック３２は、前記隔壁２３と該隔壁の上端両側に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部２１ｂ，２１ｂと、該隔壁の下端両側に底版の一部を構成する底版用張り出し部２２ｂ，２２ｂとを一体に有する断面が略Ｉ字形をした構造となっている。

これらの各ブロック３０，３０，３１，３１及び３２間の各接合部３５，３５及び３６，３６……はヒンジ結合構造となっており、両側壁２０の上下の側壁上半部２０ａ，２０ｂの結合は、図１、図２に示すように両者略半分の厚さ分を互い違いに突出させた接合用突出部４０ａ，４０ｂを有し、その両接合用突出部を４０ａ，４０ｂを互いに接合させて組み立てている。

また、隔壁部構成ブロック３２と、左右の上側部構成ブロック３０，３０及び左右の下側部構成ブロック３１，３１との接合部３５，３５は、図１、図３に示すように、隔壁部構成ブロック３２の上下の張り出し部２１ｂ，２１ｂ及び２２ｂ，２２ｂのそれぞれの先端に、その略下半分の厚さ分を突出させた台座部４１ａを一体に突設させておき、かつ上側部構成ブロック３０，３０及び左右の下側部構成ブロック３１，３１の各頂版部２１ａ，２１ａと底版部２２ａ，２２ａのそれぞれの先端に、上半分の厚さ分を突出させた支持部４１ｂを突設させておき、図１に示すように、各台座部４１ａの上に各支持部４１ｂを載せて互いに接合させている。

両側壁２０，２０の接合部３５では、図２に示すように、一方の接合用突出部４０ａ内にアンカー５０を埋設し、そのアンカー５０の先端にカプラー５１を一体に備えておき、そのカプラー５１の先端を他方の接合用突出部側の接合面５２側に露出させている。他方の接合用突出部４０ｂには、前記接合面５２に対向する接合面５３とは反対側の面に締結具収容用の凹部５４が形成され、その中央部分にボルト挿通孔５５が貫通開口されている。

この両接合用突出部４０ａ，４０ｂを、各接合面５２，５３間にゴム状弾性材からなる緩衝材５６を介して接合させ、ボルト挿通孔５５を通して締結用ボルト５７を凹部５４側から挿入し、その先端をカプラー５１に螺合させ、他端に座金５８及びナット５９を嵌合させ、ナット５８を締結することによって前記緩衝材の変形範囲内において互いに屈曲可能なヒンジ結合構造としている。

更に、隔壁部構成ブロック３２と、左右の上側部構成ブロック３０，３０及び左右の下側部構成ブロック３１，３１との接合部３６，３６……は、図１、図３に示すように、一方の台座部４１ａ内にアンカー５０を埋設し、そのアンカー５０の先端にカプラー５１を一体に備えておき、そのカプラー５１の先端を支持部４１ｂ側の接合面６２側に露出させている。支持部４１ｂには、前記接合面６２に対向する接合面６３とは反対側の面即ち上面側に締結具収容用の凹部５４が形成され、その中央部分にボルト挿通孔５５が貫通開口されている。

前記台座部４１ａ上に支持部４１ｂを、各接合面６２，６３間にゴム状弾性材からなる緩衝材５６を介して接合させ、ボルト挿通孔５５を通して締結用ボルト５７を凹部５４側から挿入し、その先端をカプラー５１に螺合させ、他端に座金５８及びナット５９を嵌合させ、ナット５８を締結することによって前記緩衝材の変形範囲内において互いに屈曲可能なヒンジ結合構造としている。

図４は本実施例におけるボックスカルバートＣにかかる曲げモーメントを示した応力図である。このように各接合部３５，３６をヒンジ結合構造することにより、各接合部４０においてはモーメントがゼロであることから、各部材から部材への曲げモーメントが伝わらず、部材ごとにかかるモーメントが軽減される。

また、上述の実施例では、左右の上側部構成ブロック３０，３０と左右の下側部構成ブロック３１，３１、及び頂版部材２２と底版部材２４間の連結をボルトにより行う例について説明したが、その他、ＰＣ緊張材等を連結具として用いてもよい。

また、各接合部の形状を図２、図３に示すように段状に形成したが、各部材同士がヒンジ接合されればよいく、その構造は上述の実施例に限るものではない。

また、アンカー５０にカプラー５１を介して締結用ボルト５７を連結する例について説明したが、アンカー５０と締結用ボルト５７とを一体成型したものを使用しても良い。

更に、上述の実施例では、２連ボックスカルバートついて説明したが、本発明に係る多連ボックスカルバートは図５に示すように、隔壁部構成ブロック３２を複数使用し、各隔壁部構成ブロック３２，３２に、平板状の頂版部構成ブロック２１ｃ及び底版部構成ブロック材２２ｃを用いて、３連ボックスカルバートＤを組み立て形成するようにしても良い。尚、図５において、上述の実施例と同一の部分には同一符号を付して説明を省略する。

頂版部構成ブロック２１ｃ及び底版部構成ブロック２２ｃの各両端と隔壁部構成ブロック３２との結合は何れも前述した２連ボックスカルバートＣの図２に示す接合部３６と同じ構造のヒンジ結合構造とする。

この他、図には示してないが、同様にして隔壁構成ブロック３２を複数使用し、それらの間を平板状の頂版部構成ブロック２１ｃ及び底版部構成ブロック材２２ｃにて連結することによって４連、５連等の多連ボックスカルバートを形成することができる。

本考案を２連ボックスカルバートに実施した第一実施例を示す正面図である。同上の側壁における接合状態を示す拡大断面図である。同上の頂版における接合状態を示す拡大断面図である。同上の２連ボックスカルバートに係る曲げモーメントを示す応力図である。本考案を３連のボックスカルバートに実施した第二実施例を示す正面図である。従来のボックスカルバートの分割方法を示す概要図である。従来のボックスカルバートにおける曲げモーメントを示す応力図である。

符号の説明

Ｃ２連ボックスカルバート
Ｄ３連ボックスカルバート
２０側壁
２０ａ左右の側壁上半部
２０ｂ左右の側壁下半部
２１頂版
２１ａ左右の頂版部
２１ｂ左右の頂版用張り出し部
２１ｃ頂版部構成ブロック
２２底版
２２ａ左右の底版部
２２ｂ底版用張り出し部
２２ｃ底版部構成ブロック材
２３隔壁
３０上側部構成ブロック
３１下側部構成ブロック
３２隔壁部構成ブロック
３５接合部
３６接合部
４０ａ，４０ｂ接合用突出部
４１ａ台座部
４１ｂ支持部
５０アンカー
５１カプラー
５２接合面
５３接合面
５４凹部
５５ボルト挿通孔
５６緩衝材
５７締結用ボルト
５８座金
５９ナット

Claims

左右の側壁、該両側壁の上端間の頂版、同下端間の底版及び両側壁の中間位置にあって頂版と底版間に介在させた隔壁とを備えてなる多連型ボックスカルバートにおいて、
前記左右の両側壁のそれぞれの中央高さ位置から上部を構成する各側壁上半部と前記側壁の上端から前記隔壁上端近くまでの左右の頂版部とを一体に有する一対の左右の上側部構成ブロックと、
前記左右の両側壁のそれぞれの中央高さ位置から下部を構成する各側壁下半部と前記側壁の下端から前記隔壁下端近くまでの左右の底版部とを一体に有する一対の左右の下側部構成ブロックと、
前記隔壁と該隔壁の上端両側に頂版の一部を構成する頂版用張り出し部と該隔壁の下端両側に底版の一部を構成する底版用張り出し部とを一体に有する断面が略Ｉ型の隔壁部構成ブロックとをもって構成され、
前記各ブロックを連結して内部に隔壁を備えた方形筒状に組み立てて構成されていることを特徴としてなる多連型ボックスカルバート。
請求項１に記載の多連型ボックスカルバートであって、１の前記隔壁部構成ブロックを使用し、その両側に一対の内部空間を形成してなる多連型ボックスカルバート。
請求項１に記載の多連型ボックスカルバートであって、複数の前記隔壁部構成ブロックを複数使用するとともに、その隣り合う隔壁部構成ブロックの前記頂版用張り出し部間の頂版を構成する頂版用ブロックと、同隔壁部構成ブロックの前記底版用張り出し部間の底版を構成する底版用ブロックとを使用して前記隔壁間にも内部空間を形成してなる多連型ボックスカルバート。
前記各ブロック間の連結をそれぞれヒンジ結合とした請求項１，２又は３に記載の多連型ボックスカルバート。