(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合してアーチを形成する半アーチ型の発泡スチロール製のブロックと、
前記半アーチ型ブロックの下部を固定して前記半アーチ型ブロックが上方からの荷重を受けた際の張り出しを防止する突縁を両側に突設した発泡スチロール製の基板と、
前記半アーチ型ブロックを合わせて形成したアーチ上に固着したモルタル製の薄厚蓋板と
を備えたアーチ梁であって、
前記薄厚蓋板は前記半アーチ型ブロックと相欠きとしながら、合わせた前記半アーチ型ブロックの上部に嵌め込むとともに、前記半アーチ型ブロックに前記薄厚蓋板による偏荷重を受けさせて前記半アーチ型ブロックを圧縮させているアーチ梁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、橋梁におけるアーチ橋、道路の水路用トンネル、下水道水路用の暗渠、排水路の暗渠等の構築に好適なアーチ梁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アーチ橋には、石で造るストン・アーチ橋、鉄筋コンクリートで造る鉄筋コンクリート・アーチ橋、プレストコンクリート・アーチ橋等が知られている。
【０００３】
しかし、石で造るストン・アーチ橋は石工技術を必要とするが、現在はその技術を持った者が乏しい状態である。また、鉄筋コンクリート・アーチ橋は、型枠費を必要とし経費がかさむ不利がある。プレストコンクリート・アーチ橋は、既成品と現場打ちがあるが、どれも搬入に手間取り、また、現場敷地を多く要する不利がある。このため、アーチ橋の施工は少なくなっているのが実情である。
【０００４】
一方、道路や用水路の暗渠は、鉄筋コンクリートで造るボックスカルバートか、鉄管か、ヒューム管で施工されているが、これらは非常に重く、現場持込みに手間が掛かり、また、現場施工でも手間が掛かる不利がある。また、道路や水路のトンネルのアーチは、一般には、鉄材や木材で支持工や型枠を組み立て、その上でコンクリートを打設して組み立てており、使用する部材が重いし作業も非常に面倒である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、発泡スチロールのような軽い素材を採択することにより搬入や施工を簡便化しながら、完成時には安定な構造物に仕上がるようにして上記の問題点を解決するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のアーチ梁では、合してアーチを形成する半アーチ型の発泡スチロール製のブロックと、前記半アーチ型ブロックの下部を固定して前記半アーチ型ブロックが上方からの荷重を受けた際の張り出しを防止する突縁を両側に突設した発泡スチロール製の基板と、前記半アーチ型ブロックを合わせて形成したアーチ上に固着したモルタル製の薄厚蓋板とを備えたアーチ梁であって、前記薄厚蓋板は前記半アーチ型ブロックと相欠きとしながら、合わせた前記半アーチ型ブロックの上部に嵌め込むとともに、前記半アーチ型ブロックに前記薄厚蓋板による偏荷重を受けさせて前記半アーチ型ブロックを圧縮させているアーチ梁とした。
【０００７】
【発明の実施の形態】
一般に、発泡スチロール等の高分子材料は曲げの力には弱いので橋梁には不適合と考えられているが、発泡スチロールの場合、圧縮には平方メートル当たり１０〜２０トンの力を受けることができ、且つ、縮むだけで破壊がない。本発明の発明者は、曲げモーメントを圧縮の力に置き換えれば発泡スチロール等の利用が可能となるとの着想から、発泡スチロール等でアーチ型に成形し、それを必要があれば複数に分割し、これを受け台である基板に一体的に設置して支持し、この基板で上部からの荷重を受け持つと共に発泡スチロール等のアーチが外方に張り出さないようにし、必要があれば、発泡スチロール等のアーチの上に薄い板を乗せて偏荷重等によりアーチを構成しているブロックが動くのを防止することに想到し、本発明をしたものである。
基板は、上記の通り、上部からの荷重を受け持つと共に発泡スチロール等のアーチを構成しているブロックが外方に張り出さないように固定するためのもので、そうすることにより、ブロックの曲げモーメントを圧縮の力に置き換えることができる。
【０００８】
基板は、ブロックと同材質で形成するのが一般的であるが、それに限られるわけではない。また、基礎岩盤が硬岩で強固であるときは、基礎岩盤にアーチを構成しているブロックの下端部をモルタルやコンクリート等で固着することにより、基礎岩盤を基板として利用することができる。
【０００９】
尚、発泡スチロールは圧縮によって伸縮する性質を持っているので、小断面では必ずしもアーチを分割しなくても安定となる場合があるが、通常は、搬入の都合上、２以上にアーチを分割する。
【００１０】
アーチを分割して形成する場合、アーチの下部は必ずしも発泡スチロール等の高分子材料で形成しなくともよい。
【００１１】
本発明の実施に際しては、外装、耐火、耐候、美観などの観点から、アーチと基板に良質なモルタルを塗工することが望ましい。もっとも、地下に埋設する場合で紫外線に直接さらされず、かつ、摂氏１００度以上の熱や石油等の障害がなければ塗工の必要はない。
【００１２】
【発明の効果】
以上に説明したところから明らかなように、本発明のアーチ梁は、主に発泡スチロール等の高分子材料から成るので軽量、かつ、安価であり、施工性もより、施工後には安定であり、工費も安く、しかも、在来工法に比較して工期も短縮できる等の効果が期待できる。
【００１３】
【実施例】
以下、実施例を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１乃至図３に示した実施例は、基板１と、アーチを縦に２分割した形状の半アーチ型のブロック２と、半アーチ型のブロック２の上部に被せて固着する薄厚蓋板３とから構成されている。基板１と半アーチ型のブロック２は発泡スチロール製であり、薄厚蓋板３はモルタル製である。
【００１５】
上記基板１には、半アーチ型のブロック２が合わさって形成されるアーチが崩れないようにするために、両側に突縁７，７が突設されている。
【００１６】
大気にあたる部分である半アーチ型のブロック２の表面には、モルタル塗工４をしてある。
【００１７】
半アーチ型のブロック２の形状寸法は、現場の状況を考慮して適宜定める。
運搬のため、アーチを多数に分割する場合も、その形状寸法は現場の状況を考慮して適宜定める。
【００１８】
薄厚蓋板３の固着を確実にするため、半アーチ型のブロック２の上部と薄厚蓋板３は相欠き５とし、嵌め込むようにしてある。
【００１９】
上記図例の構築方法を説明すると、床堀を行った後、基板１を設計に基づき所定の位置に設置する。次に、その下部６が突縁７に合致するように一つの半アーチ型のブロック２を基板１に定置し、もう一つの半アーチ型のブロック２を同じように設置し、二つの半アーチ型のブロック２の端面８を合わせてアーチ型とする。このとき、二つの半アーチ型のブロック２の下部６，６が基板１にしっくりと嵌合して基板１に固定される。最後に、薄厚蓋板３を半アーチ型のブロック２の上部に嵌め込む。
【００２０】
こうして、ブロック２は合わさってアーチを形成すると共に基板１に固定されることとなる。ブロック２の基板１への固定によって、上方からの荷重を受けた際の半アーチ型のブロック２の外方に張り出だそうとする力に対する固定が実現される。
【００２１】
尚、上記実施例はアーチを２つの半アーチ型のブロック２で構成するようにしているが、本発明の実施に際しては、アーチを幾つに分割するかは任意であって、例えば、図４に示したようにアーチを３つのブロック２で構成するようにすることも任意である。また、前記の通り、アーチを分割しなくても小断面では安定となる場合があり、このような場合には、アーチを分割する必要はない。
【００２２】
このように、上記例は、主材料である基板１とブロック２が発泡スチロール製で極めて軽いので施工が簡単であるばかりでなく、曲げの力を圧縮力に変化させることによって発泡スチロールの曲げの弱点を出さすに圧縮強さの利点だけを発揮させるようにしたものであるから、すこぶる安定となり、工費も低廉となり、工期も短縮でき、更に、モルタル塗工により耐候性をもたせることができる等の有利さがある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施例の正面図
【図２】  図１の実施例の平面図
【図３】  図１の実施例の側面図
【図４】  本発明の別の実施例の正面図
【符号の説明】
１    基板
２    ブロック
３    薄厚蓋板３
４    モルタル塗工
５    相欠き
６    ブロック２の下部
７    突縁
８    ブロック２の端面
【図１】
0003908319.tif 000002
【図２】
0003908319.tif 000003
【図３】
0003908319.tif 000004
【図４】
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