(57)【要約】【課題】  両側版部の下端部の沈下方向及びカルバート支間方向の変位を制限することができ、構築の工期と手間を縮減することもできる門型カルバートを提供する。【解決手段】  掘削地盤６に、上面に嵌合溝８が形成されたプレキャストコンクリート製又は現場打ち製の基礎コンクリート７が設けられ、基礎コンクリート７の嵌合溝８に、門型カルバート１のプレキャストコンクリート製の側版部３の下端及び該下端の側面から水平に延びるフーチング部４がガタ無く嵌合されており、基礎コンクリート７の上面とフーチング部４の上面とが略面一となるように落とし込まれている。【選択図】        図１
2007247193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
掘削地盤に、上面に嵌合溝が形成されたプレキャストコンクリート製又は現場打ち製の基礎コンクリートが設けられ、
前記基礎コンクリートの嵌合溝に、門型カルバートのプレキャストコンクリート製の側版部の下端及び該下端の側面から水平に延びるフーチング部が嵌合されたことを特徴とする門型カルバート。
【請求項２】
前記基礎コンクリートと前記門型カルバートとの寸法関係は、次の数式（１）〜（４）を満たす請求項１記載の門型カルバート。
ａ＋２ｂ≦Ａ≦ａ＋５ｂ    …（１）
１．５ｂ≦Ｂ≦２．５ｂ    …（２）
Ｃ≒ａ＋ｃ      …（３）
Ｄ≒ｂ          …（４）
ここで、Ａは基礎コンクリートの幅
Ｂは基礎コンクリートの高さ
Ｃは基礎コンクリートの嵌合溝の内幅
Ｄは基礎コンクリートの嵌合溝の深さ
ａは門型カルバートのフーチング部の幅
ｂは門型カルバートのフーチング部の高さ
ｃは門型カルバートの側版部の厚さ
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路下水路、高架鉄道下水路、地下通路等、主に地中のコンクリート建造物に使用される門型カルバートに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図６（ａ）に示すように、断面口型構造のコンクリート製のボックスカルバート５１は、河川Ｒの上に構築する場合に、河川Ｒの下に底版部５２を設置するために、既存の河川Ｒを切り回すなどの対策を行う必要がある。
【０００３】
これに対し、図６（ｂ）に示すように、断面門型構造のコンクリート製の門型カルバート６１は、底版部が無いため、河川Ｒの上に構築する場合にも、既存の河川Ｒを切り回す必要が無く、自然環境にやさしい工法である。一方、底版部が無い構造上、門型カルバートの基礎部が堅固でない場合には、死荷重及び活荷重載荷時に、両側版部の下端部がカルバート支間方向（互いに離れたり接近したりする水平方向）に変位するおそれがある。そこで、門型カルバートは、基礎部を堅固にする必要がある。もし基礎部が堅固でなければ、門型カルバートの部材厚を厚くしなければならないため不経済となる。また、基礎部の条件によっては、門型にできない場合もある。
【０００４】
図６（ｂ）に示す門型カルバート６１は、現場打ちコンクリート製による一体型である。すなわち、掘削地盤６６に杭６７を打ち込むとともに、杭６７の頭部６７ａを突出させるようにして杭６７と接合する基礎コンクリート６８を打設し、基礎コンクリート６８の上に、上版部６２と両側版部６３と両フーチング部６４とからなる門型カルバート６１を現場打ちして一体成形し、フーチング部６４に杭６７の頭部６７ａを埋設して構築する。この門型カルバート６１は、側版部６３の上部が上版部６２に一体化されているとともに、フーチング部６４が杭６７及び基礎コンクリート６８に一体化されているため、両側版部６３の下端部のカルバート支間方向の変位を制限することができる。しかし、杭６７を打ち込んだり、門型カルバート６１を現場打ちしたりするには、多くの工期と手間がかかる。
【０００５】
そこで、工期と手間を縮減するには、図６（ｃ）に示す分割型の門型カルバート７１のように、上版部７２をプレキャストコンクリート製とし、それとは別体で、側版部７３及びフーチング部７４を左右別々のプレキャストコンクリート製とし、掘削地盤７６に杭７７を打ち込むとともに、杭７７の頭部が突出しないようにして杭７７と接合する基礎コンクリート７８を打設し、基礎コンクリート７８の上にフーチング部７４を設置し、両側版部７３に上版部７２を連結する工法が考えられる。しかし、杭７７を打ち込む手間は残る。また、フーチング部７４と杭７７及び基礎コンクリート７８とが一体化されていないため、前記カルバート支間方向の変位を制限することができない。
【０００６】
また、特許文献１には、図７に示すような門型カルバート８１が開示されている。すなわち、上版部８２と側版部８３とからなり、側版部８３の下端には円い凸部８４が形成されている。この凸部８４を受けるために、土台８５の上面に円い凹部８６が形成されている。凸部８４と凹部８６とでヒンジ継手を構成しており、側版部８３を土台８５に固定一体化することなく回動自在とすることにより、土台８５に回転モーメントが生じない構造となっている。また、円い凸部８４と、土台８５の凹部８６に間欠的に設けた梁８７とに、軸８８を挿通することにより、耐震性等に対処している。この実施例によれば、ヒンジ継手を用いることで土台８５の底面にかかる反力が均一化して必要地耐力が減少するとされている。また、土台８５を用いることで杭を省いているようである。しかし、梁８７や軸８８を用いたヒンジ継手は構造が複雑で、施工に手間がかかる。また、寸法は不明であるが、図示された程度の大きさ及び構造の土台８５だけでは、沈下方向及びカルバート支間方向の変位の少ない堅固な基礎部にすることは困難である。
【特許文献１】特開２００１−２５４４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、両側版部の下端部の沈下方向及びカルバート支間方向の変位を制限することができ、構築の工期と手間を縮減することもできる門型カルバートを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明の門型カルバートは、掘削地盤に、上面に嵌合溝が形成されたプレキャストコンクリート製又は現場打ち製の基礎コンクリートが設けられ、前記基礎コンクリートの嵌合溝に、門型カルバートのプレキャストコンクリート製の側版部の下端及び該下端の側面から水平に延びるフーチング部が嵌合されたことを特徴とする。
【０００９】
基礎コンクリートと門型カルバートとの寸法関係は、次の数式（１）〜（４）を満たすことが好ましい。
ａ＋２ｂ≦Ａ≦ａ＋５ｂ    …（１）
１．５ｂ≦Ｂ≦２．５ｂ    …（２）
Ｃ≒ａ＋ｃ      …（３）
Ｄ≒ｂ          …（４）
ここで、Ａは基礎コンクリートの幅
Ｂは基礎コンクリートの高さ
Ｃは基礎コンクリートの嵌合溝の内幅
Ｄは基礎コンクリートの嵌合溝の深さ
ａは門型カルバートのフーチング部の幅
ｂは門型カルバートのフーチング部の厚さ
ｃは門型カルバートの側版部の厚さ
【００１０】
数式（１）の下限は、主として沈降方向の変位を効果的に制限するためと、嵌合溝の両側方に残る基礎コンクリートの上部の幅を確保するためであり、数式（１）の上限は取扱性とコストの見地である。
数式（２）の下限は、主としてカルバート支間方向の変位を効果的に制限するためと、嵌合溝の下方に残る基礎コンクリートの厚さを確保するためであり、数式（２）の上限は取扱性とコストの見地である。
数式（３）は、嵌合溝に側版部の下端及びフーチング部をガタ無く嵌合させるためであり、従ってＣが、前記のとおりガタ無く嵌合しうる程度にａ＋ｃより若干大きい場合を含んで、ａ＋ｃとほぼ等しいことを意味している。
数式（４）は、嵌合溝に側版部の下端及びフーチング部を嵌合させるときに、基礎コンクリートの上面とフーチング部の上面とが略面一となるように落とし込むためであり、従ってＤが、前記のとおり略面一とみられる程度に、ｂとほぼ等しいことを意味している。
【００１１】
門型カルバートは、次の何れの態様でもよい。
（ａ）上版部と両側版部と両フーチング部とが一体成形されたプレキャストコンクリート製である態様
（ｂ）上版部がプレキャストコンクリート製であり、それとは別体で、側版部及びフーチング部が左右別々のプレキャストコンクリート製である態様
【００１２】
また、フーチング部は、側版部の下端の内側面からカルバート内側へ水平に延びたもの（Ｌ型）でもよいし、側版部の下端の外側面からカルバート外側へ水平に延びたもの（Ｌ型）でもよいし、側版部の下端の内側面及び外側面からカルバート内側及び外側へ水平に延びたもの（Ｔ型）でもよい。このように、側版部の下端に加えてフーチング部が基礎コンクリートの嵌合溝に嵌合して載置されることにより、門型カルバートの起立安定性が増す。
【００１３】
また、本発明は、多くの場合において杭を必要としないものであるが、現場の地盤状況等によっては必要に応じて基礎コンクリートに杭を付加することもできる。
【００１４】
また、基礎コンクリートの嵌合溝の底部に上方へ突出する連結部を備えたアンカーを埋設しておいて、該連結部をプレキャストコンクリート製の側版部又はフーチング部と結合して一体化することもできる。
【００１５】
門型カルバートの用途は、特に限定されず、道路下水路、高架鉄道下水路、歩行者用地下通路等の各種コンクリート建造物を例示できる。
【発明の効果】
【００１６】
以上詳述したように、本発明に係る門型カルバートによれば、両側版部の下端部の沈下方向及びカルバート支間方向の変位を制限することができ、構築の工期と手間を縮減することもできる優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
掘削地盤６に、上面に嵌合溝８が形成されたプレキャストコンクリート製又は現場打ち製の基礎コンクリート７が設けられ、基礎コンクリート７の嵌合溝８に、門型カルバート１のプレキャストコンクリート製の側版部３の下端及び該下端の側面から水平に延びるフーチング部４が嵌合されている。基礎コンクリート７と門型カルバート１との寸法関係は、前記数式（１）〜（４）を全て満たす。
【実施例１】
【００１８】
図１、図２は本発明の実施例１を示す。門型カルバート建造物は、その長さ方向にセグメントとしての門型カルバートを連結して構築されたものであり、本実施例では道路の下側に建造される河川Ｒの地下コンクリート建造物である。
【００１９】
前記セグメントとしての門型カルバート１は分割型であり、上版部２は例えばＰＣ鋼材内蔵のプレキャストコンクリート製であり、それとは別体で、側版部３及びフーチング部４（両部３、４は一体）は左右別々の例えば鉄筋埋設のプレキャストコンクリート製である。上版部２は、梁と側版部３の上端に続く柱とを含む形状に成形されている。側版部３は柱形状に成形されており、その厚さｃは２５〜７５ｃｍ（例えば５０ｃｍ）である。フーチング部４は側版部３の下端の内側面からカルバート内側へ水平に延びた短板状に成形されており、その幅ａは５０〜１５０ｃｍ（例えば１００ｃｍ）、厚さｂは３０〜９０ｃｍ（例えば６０ｃｍ）である。なお、これらの数値は例示であり、限定されるものではない。各部２、３、４はそれらに作用する断面力に耐え得る強度で設計・成形されている。
【００２０】
掘削地盤６には、上面に矩形の嵌合溝８が形成されたプレキャストコンクリート製又は現場打ち製の断面略四角形状の基礎コンクリート７が、左右の側版部３に対応して左右に設けられている。９は基礎コンクリート７の下に敷設された基礎砕石である。基礎コンクリート７と門型カルバート１との寸法関係は前記数式（１）〜（４）を満たしており、前記門型カルバート１で例示した寸法のうち括弧書きした数値の場合には次のようになる。
２２０ｃｍ≦基礎コンクリートの幅Ａ≦４００ｃｍ      …（１’）
９０ｃｍ≦基礎コンクリートの高さＢ≦１５０ｃｍ    …（２’）
嵌合溝の内幅Ｃ≒１５０ｃｍ              …（３’）
嵌合溝の深さＤ≒６０ｃｍ                …（４’）
【００２１】
基礎コンクリート７の嵌合溝８に、門型カルバート１の側版部３の下端及びフーチング部４が嵌合されたことにより、基礎コンクリート７と門型カルバート１とが幅方向にずれないように十分に結合されている。
【００２２】
そして、両側版部３の上端部に上版部２が架設され、例えば鋼板、ＰＣ鋼材、鋼棒、ボルト等の接続部材から選ばれる１つ又は２つ以上（図示略）で連結されている。こうして一つの門型カルバート１が設置されている。その繰り返しにより多数の門型カルバート１が一列に並設され、上版部２及び側版部３に設けられた複数本の鋼材（図示略）によって建造物の軸方向に連結されている。
【００２３】
この実施例１の門型カルバート１によれば、次のような作用効果が得られる。
（ａ）門型カルバート１がフーチング部４を備えているのに加えて、前記数式（１）〜（４）を全て満たす寸法関係の基礎コンクリート７の嵌合溝８にこのフーチング部４がガタ無く嵌合して、十分な幅と十分な高さとを有する巨大な二重フーチングを構成しているため、基礎部が堅固であり、両側版部３の下端部の沈降方向及びカルバート支間方向の変位を制限することができる。そして、多くの場合において杭を必要としないので、施工が容易になる。なお、現場の地盤状況等によっては必要に応じて基礎コンクリートに杭を付加してもよいが、その杭も量的に少なくて済む。
【００２４】
（ｂ）側版部３の下端に加えてフーチング部４が基礎コンクリート７の嵌合溝８に嵌合して載置されることにより、門型カルバート１の起立安定性が増す。
【００２５】
（ｃ）仮にこの二重フーチングのような巨大なフーチング部を側版部３とともにプレキャストで形成すると、その運搬性や取扱性が低下するが、フーチング部４と基礎コンクリート７とを分けて形成しているため、運搬性や取扱性が良い。
【００２６】
（ｄ）上版部２はプレキャストコンクリート製、側版部３及びフーチング部４もプレキャストコンクリート製であり、現場打ちするのはプレキャストコンクリート製を用いない場合の基礎コンクリート７だけで済むため、構築の工期と手間を縮減することができる。
【実施例２】
【００２７】
図３、図４は本発明の実施例２を示す。この門型カルバート２１は、フーチング部４が側版部３の下端の外側面からカルバート外側へ水平に延びている点においてのみ実施例１と相違するものであり、実施例１と共通の部材に共通の符号を付してその説明を省略する。門型カルバート２１及び基礎コンクリート７の各部の寸法としては、実施例１と同等の数値を例示できる。この実施例２によっても、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【実施例３】
【００２８】
図５は本発明の実施例３を示す。この門型カルバート３１は、フーチング部４が側版部３の下端の内側面及び外側面からカルバート内側及び外側へ水平に延びている点（Ｔ型フーチング）においてのみ実施例１と相違するものであり、実施例１と共通の部材に共通の符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
このようなＴ型フーチングとすることにより、門型カルバート２１の起立安定性がさらに増す。この場合のフーチング部４の幅ａは、カルバート内側へ延びた部分の幅ａ１とカルバート外側へ延びた部分の幅ａ２との和である。幅ａ１、幅ａ２はいずれも５０〜１５０ｃｍ（例えば１００ｃｍ）、従ってａは１００〜３００ｃｍ（例えば２００ｃｍ）、門型カルバートの他部は実施例１と同様の数値、をそれぞれ例示できる。そして、この例示する寸法のうち括弧書きした数値の場合、基礎コンクリートの幅Ａ、嵌合溝の内幅Ｃは次のようになり、他部は実施例１と同等となる。
３２０ｃｍ≦基礎コンクリートの幅Ａ≦５００ｃｍ      …（１”）
嵌合溝の内幅Ｃ≒２５０ｃｍ              …（３”）
この実施例３によっても、実施例１と同様の作用効果が得られる。
【００３０】
なお、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例１の門型カルバートの斜視図である。
【図２】（ａ）は同門型カルバートの正面図、（ｂ）はＩＩｂ−ＩＩｂ断面図、（ｃ）は部分拡大正面図である。
【図３】本発明の実施例２の門型カルバートの斜視図である。
【図４】（ａ）は同門型カルバートの正面図、（ｂ）はＩＶｂ−ＩＶｂ断面図、（ｃ）は部分拡大正面図である。
【図５】本発明の実施例３の門型カルバートを示し、（ａ）は正面図、（ｂ）はＶｂ−Ｖｂ断面図、（ｃ）は部分拡大正面図である。
【図６】従来例の正面図である。
【図７】別の従来例の正面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１、２１、３１    門型カルバート
２    上版部
３    側版部
４    フーチング部
６    掘削地盤
７    基礎コンクリート
８    嵌合溝
９    基礎砕石
Ｒ    河川
【図１】
2007247193.tif 000003
【図２】
2007247193.tif 000004
【図３】
2007247193.tif 000005
【図４】
2007247193.tif 000006
【図５】
2007247193.tif 000007
【図６】
2007247193.tif 000008
【図７】
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