(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平行に配置した一対の脚板の上端同士を天板で一体に連接し、断面が逆Ｕ字状をなすように成形してなるプレキャスト・カルバート本体に、流水案内用のプレキャスト翼板を、前記プレキャスト・カルバートが覆う水路の軸線に対し任意の拡開角度を持たせて前記脚板の側端縁に取付け可能とされた水路用プレキャスト・カルバート。
【請求項２】
請求項１の水路用プレキャスト・カルバートにおけるプレキャスト翼板の裏面に、地盤に対するアンカー部材が突設されてなる水路用プレキャスト・カルバート。
【請求項３】
請求項１または２の水路用プレキャスト・カルバートにおける脚板の側端縁とプレキャスト翼板とが、任意の屈曲角に折曲成形された接続金具により固定可能とされている水路用プレキャスト・カルバート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水路用プレキャスト・カルバートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
架橋工事や水路の暗渠化工事を実施する場合、水路用プレキャスト・カルバートがしばしば使用されることがある。
【０００３】
この水路用プレキャスト・カルバート１は、図８に示すように平行に配置した一対の脚板２、２の上端２ａ、２ａ同士を上方に湾曲成形などした天板３で一体に連接し、断面が逆Ｕ字状をなすよう鉄筋コンクリートなどであらかじめ成形したものである。
【０００４】
そして図示のように、一対の脚板２、２を水路５の岸５ａ、５ａに沿うように必要個数（図示例は２個であるが必要に応じもっと多い場合がある。）を連ねて配置し、天板３上面に道路、歩道などの上面４を構築して、水路５上に架橋したり水路５を暗渠化するようにしたものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記水路用プレキャスト・カルバートの脚板２、２の間隔Ｌが水路５の幅とほぼ同等であれば問題はないが、水路幅が図９に示すように脚板２間隔Ｌより大きい場合、脚板２の外側と水路の岸５ａとの間に隙間ができ、この隙間を何らかの手段で埋める必要がある。
【０００６】
この手段として、それぞれの水路の幅に一致する幅Ｌを有する寸法の水路用プレキャスト・カルバート１を使用するか、図示のように、狭い幅Ｌの水路用プレキャスト・カルバート１を水路５内に設置し、岸５ａと脚板２との間を砕石、盛土ソイルセメントなどの充填材５ｂで埋め、その上に道路などの利用面４を舗装することなどが考えられる。
【０００７】
しかし、前者の水路幅にあわせたカルバートを用いるのは、施工対象となる水路の幅毎に脚板間隔Ｌを合わせてカルバートを製造しなければならず、製造コストがかかりすぎ、プレキャスト・カルバートとする意味がなくなってしまう欠点がある。
【０００８】
後者の場合は、既成の水路用プレキャスト・カルバート１が利用できて前者のようなコスト的な無駄はないものの、水路５が水路用プレキャスト・カルバート１の設置位置で水路幅が段状に狭くなるので、大雨などで増水した時に、上流側では段状部にできる渦Ｑ１のために水流の抵抗が増え水位が上昇し、一方下流側ではカルバート１から排出される水流によつてできる渦Ｑ２のために排出流の流れが妨げられ、これらが相乗して流下効率が低下し、氾濫の原因となったり、砕石、盛土などが増水で流され、ひいてはカルバートそのものが押し流されたりする恐れがあり、いずれにせよ水路用プレキャスト・カルバートの公共性が生かされない。
【０００９】
この発明は、上記問題を解消し、水路幅より狭い水路用プレキャスト・カルバートを用いて架橋や暗渠化工事を実施する場合に、増水時でも水路の流量を確保し、水路の安全を維持することを課題としてなされたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため請求項１の水路用プレキャスト・カルバートは、平行に配置した一対の脚板の上端同士を天板で一体に連接し、断面が逆Ｕ字状をなすように成形してなるプレキャスト・カルバート本体に、流水案内用のプレキャスト翼板を、前記プレキャスト・カルバートが覆う水路の軸線に対し任意の拡開角度を持たせて前記脚板の側端縁に取付け可能とされたものである。
【００１１】
この発明によれば、水路幅より脚板間隔の狭い水路用プレキャスト・カルバートを前記水路に設置し、岸と脚板との間に砕石、盛土を充填しても、これらは、水路に対し拡開角度を持たせて取り付けられたプレキャスト翼板で流失から保護され、かつ水流は傾斜面に沿って案内されるので、水流が増加してもプレキャスト・カルバート内に無理なく流れ込む。また、プレキャスト・カルバートから排出される水流も翼板で滑らかに拡散されながら排出されていくので、排出流の流出を妨げる渦（図９のＱ２）も発生せず、水路の流量が少々増加しても氾濫や盛土の流失といった事故は防げる。
【００１２】
なお、この場合翼板の水路に対する拡開角度とプレキャスト・カルバート本体の設置高さとを、考えられる最大流量に備えた数値にして施工しておけば、安全性も高まる。
【００１３】
請求項２の水路用プレキャスト・カルバートは、上記水路用プレキャスト・カルバートにおけるプレキャスト翼板の裏面に、地盤に対するアンカー部材が突設されてなるものである。
【００１４】
この水路用プレキャスト・カルバートによれば、翼板はプレキャスト・カルバートの脚板端縁に固定支持されるほか、背面部分が投入された砕石、盛土などの充填材によっても支えられるので、翼板の水流に対する強度がさらに増す。
【００１５】
請求項３の水路用プレキャスト・カルバートは、上記請求項１または２の水路用プレキャスト・カルバートにおける脚板の側端縁とプレキャスト翼板とが、任意の屈曲角に折曲成形された接続金具により固定可能とされているものである。
【００１６】
したがって、翼板の拡開角に応じた折曲角を有する金具を用意すれば、目的の拡開角にプレキャスト翼板が固定できるので仮止めなどの面倒な施工が不要となり、後の工事が容易に実施可能となる。
【００１７】
【実施の形態】
次に、この発明の実施の形態を説明する。
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの斜視図、図２はこの発明の実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの平面図、図３は上記水路用プレキャスト・カルバートの要部拡大説明図である。
【００１８】
図１において、１はプレキャスト・カルバートを示し、このプレキャスト・カルバートそのものは従来と同じであるため、その構造については詳細な説明は省略する。
【００１９】
この実施の形態において、プレキャスト・カルバート１の脚板２、２の開口端２ｂの外面に図３に拡大して示すようにボルト孔６、６が設けられ、このボルト孔６、６にねじ込み固定されるボルト７、７により金具８が固定可能とされ、この金具に図１、図２に示すようにプレキャスト翼板９、９が金具８の曲げ角θに対応した拡開角度θを有して取り付け可能とされている。
【００２０】
この実施の形態１では、プレキャスト翼板９、９は水路基面５ｃに据え付けられる下辺９ｄに対し上辺９ｅが先端辺９ｆ方向へ下降傾斜する傾斜面とされているが、特にこの形状に限定するものではない。
【００２１】
また、図３に拡大して示すように、このプレキャスト翼板９のプレキャスト・カルバート側の側端面９ｃはプレキャスト・カルバート１の覆う水路の軸線１Ｐに対し、任意の拡開角度θを保って脚板２の側端面２ｂに隙間無く当接するよう、平行な表裏面９ａ、９ｂに対し端面９ｃが偏向角θを有して形成され、この側端面９ｃを脚板２の側端面２ｂに当接させてボルト７と金具８とで固定される。
【００２２】
上記拡開角θは、水路５の最大流量とプレキャスト・カルバート１の最大許容流量などから決定される。
また、上記側端面９ｃは図２、図３に示すように水路基面５ｃに対し直角な面で脚板２の端面２ｂと接するようにされる。
【００２３】
このようにすることによって、増水時の水流が接合面に直接流れ込みにくくなり、埋戻し土砂などの流出が防げる。
なお、図１において符号２ｄは端部のプレキャスト・カルバート１に設けられる縁板で、必要に応じ設けられる。
【００２４】
次に、この水路用プレキャスト・カルバート１の施工手順ならびに作用を説明する。
図４に示すように水路５の岸５ａ、５ａに沿って、橋や道路などの必要な幅に対応する数の水路用プレキャスト・カルバート１を設置する基礎１０、ならびにプレキャスト翼板９の拡開角θに応じて基礎１１…１１を打設する。
【００２５】
このとき、水路用プレキャスト・カルバート１の最大流量は、基礎１０の上面１０ａを水路５の底より高くすることにより増加することができる。
それぞれの基礎１０、１１が施工されれば、プレキャスト・カルバート１を基礎１０上に、またプレキャスト翼板９を基礎１１上に設置し、この曲折角に応じた金具８でボルト７を用いてプレキャスト翼板９をプレキャスト・カルバート１の脚板２に取付ける。
【００２６】
その後、図５に示すように、プレキャスト・カルバート１の脚板２外側面とプレキャスト翼板９、９で囲まれた岸５ａ側を砕石、盛土、ソイルセメントなどの充填材５ｄで埋め、地盤を構築する。
【００２７】
そして、必要に応じて岸５ａ、盛土部およびプレキャスト・カルバート１上面が滑らかになるように均し舗装すれば工事は終了する。
水路の流量が平均流量の通常時は、幅が狭くなった水路用プレキャスト・カルバート１の内部を無理なく流れ、平常時は流下での問題は全くない。
【００２８】
大雨などで流量が平均流量より大幅に増加したときは、水路幅一杯になって流下する水流は、両翼板９、９に案内されてなだらかにプレキャスト・カルバート１内へと案内される。
【００２９】
このとき、水流は幅が制限されるので、それに応じて水位を高めるが、この水位の高さはプレキャスト・カルバート内の平均流量時における水位から天板までの余剰空間で吸収される。
【００３０】
そして、プレキャスト・カルバート１の下流側では拡開した翼板９、９で流れは案内されて拡散していくので渦（図９のＱ２）を発生させること無く、抵抗無く流下していく。
【００３１】
従って、水路幅より狭いプレキャスト・カルバートを使用しても、その上下流側に配置したプレキャスト翼板９、９の水流案内作用とプレキャスト・カルバート１内での水位上昇とにより吸収され、増水は安全に下流へと流すことができるのである。
【００３２】
また、水流はプレキャスト翼板９、９にあたるからプレキャスト・カルバート１と岸５ａとの間に充填した盛土などが流されてしまうといったこともない。
実施の形態２
図６は、実施の形態２のプレキャスト翼板９の裏面側の斜視図である。
【００３３】
この実施の形態２は、図６および図１に点線で示したようにプレキャスト翼板９の裏面側に、盛土などの充填材５ｄに対して係止効果のあるアンカー部材１２を一体に設けたものである。
【００３４】
この実施の形態２の場合、アンカー部材１２は、先端１２ａがＴ字状に広がる脚部材１２ｂが翼板９裏面に突設した形状とされている。
また、このアンカー部材１２は、投入される砕石、盛土、ソイルセメントなどにＴ字状の先端１２ａが確実に埋設されるよう、図示のように上面に向かって開き勝手となる姿勢に取り付けられる。
【００３５】
なお、この脚部材１２はプレキャスト翼板９を製造する段階で、補強鉄筋などを内部に配筋した上で一体に成形される。
そして、このプレキャスト翼板９は、実施の形態１と同様にプレキャスト・カルバート１の脚板２の端縁に金具で取り付けられるが、これらの構成は実施の形態１と同じであるので説明は省略する。
【００３６】
この実施の形態２の水路用プレキャスト・カルバートによれば、プレキャスト翼板９の裏面側に投入された砕石、盛土、ソイルセメントにアンカー部材１２が埋入しプレキャスト翼板９を支えるので、増水の圧に対する支持強度が一層増し都合がよい。
【００３７】
なお、上記各実施の形態において、プレキャスト・カルバート本体１とプレキャスト翼板９とを連結する金具８は、翼板９の拡開角度に合致した曲げ角とされた「く」字状の折曲金具８が多種類用意され、これら曲げ角に対応される。
【００３８】
なお、図７に示すように、プレキャスト・カルバート本体１とプレキャスト翼板９の取り付け縁に沿って、ヒンジ用環２１…を前もって突設しておき、それらの同一見通し線にピン２２を貫通させて拡開角可変に取り付けるように構成してもよい。
【００３９】
この場合は、プレキャスト・カルバート本体１とプレキャスト翼板９との結合部分の隙間に、必要に応じ仕上げ用コンクリートが充填される。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、水路幅が水路用プレキャスト・カルバートより広くてもプレキャスト翼板によって水流が斜面によって滑らかに案内されるので、増水があっても水流を安全に下流へ流すことができる。
【００４１】
また、水路への架橋や暗渠化の工事が安価かつ容易に実施可能となる。
また、請求項２によればプレキャスト翼板の地盤に対する固定強度が強くなるので、水流に対する耐用強度がさらに強くなり、増水に対し安全度が増すといった効果を有する。
【００４２】
また、請求項３によれば任意の折曲角に折曲成形された金具を用意しておけば、水路に適した拡開角に翼板を固定でき、施工が容易となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの斜視図である。
【図２】実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの平面図である。
【図３】実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの要部拡大説明図である。
【図４】実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの施工状態説明図である。
【図５】実施の形態１の水路用プレキャスト・カルバートの完工状態説明図である。
【図６】実施の形態２の水路用プレキャスト・カルバートの翼板部の斜視図である。
【図７】実施の形態１、２の水路用プレキャスト・カルバートの他の構成例の説明斜視図である。
【図８】従来のプレキャスト・カルバートの説明図である。
【図９】従来のプレキャスト・カルバートの増水時の状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１      プレキャスト・カルバート
１Ｐ    水路の軸線
２      脚板
２ｂ    開口端
５      水路
５ｃ    水路基面
６      ボルト孔
７      ボルト
８      金具
９      プレキャスト翼板
θ      拡開角度
１０      基礎
１１      基礎
【図１】
0003539923.tif 000002
【図２】
0003539923.tif 000003
【図３】
0003539923.tif 000004
【図４】
0003539923.tif 000005
【図５】
0003539923.tif 000006
【図６】
0003539923.tif 000007
【図７】
0003539923.tif 000008
【図８】
0003539923.tif 000009
【図９】
0003539923.tif 000010