(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤上に設置される下部ブロックと、
自立手段を有し該自立手段で上記下部ブロックの上に載置されてその下部ブロックに継手によって一体に結合される上部ブロックと、
自立手段を有し地盤上に設置されて上記下部ブロックと上部ブロックとに継手によって一体に結合される側部ブロックとを具備したことを特徴とする多連形ボックスカルバート。
【請求項２】
下部ブロックは、底盤と、該底盤の上面に垂直に設けられた支持壁とを備え、
また上部ブロックは、頂盤と、該頂盤の下面に垂直に設けられ上記下部ブロックの支持壁に支持されて継手によって一体に結合される自立手段としての脚壁とを備え、
また側部ブロックは、側壁と、該側壁の下端に水平に設けられ上記の下部ブロックの底盤に当接されて継手で一体に結合される自立手段としての下部盤と、上記側壁の上端に水平に設けられ上記上部ブロックの頂盤に当接されて継手で一体に結合される上部盤とを備えたことを特徴とする請求項１記載の多連形ボックスカルバート。
【請求項３】
側部ブロックの下部盤と側壁との外側の隅部が下窄りの傾斜面とされたことを特徴とする請求項２記載の多連形ボックスカルバート。
【請求項４】
下部ブロックの底盤と、上部ブロックの頂盤と、側部ブロックの下部盤及び上部盤に、ＰＣ鋼材の挿通孔がそれぞれ形成されたことを特徴とする請求項２又は３記載の多連形ボックスカルバート。
【請求項５】
側部ブロックと下部ブロック及び上部ブロックの結合位置が、曲げモーメントがゼロまたはこれに近い位置とされたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１つに記載の多連形ボックスカルバート。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載の多連形ボックスカルバートの組立方法であって、
下部ブロックを地盤上に設置する工程と、
該下部ブロックの上に上部ブロックを載置する工程と、
側部ブロックを地盤の上に設置する工程と、
下部ブロックと上部ブロックとを継手によって一体に結合する工程と、
下部ブロックと側部ブロックとを継手によって一体に結合する工程と、
上部ブロックと側部ブロックとを継手によって一体に結合する工程とを具備したことを特徴とする多連形ボックスカルバートの組立方法。
【請求項７】
請求項４記載の多連形ボックスカルバートの組立方法であって、
請求項６記載の各工程の他に、下部ブロックの底盤の挿通孔と側部ブロックの下部盤の挿通孔にＰＣ鋼材を挿通させるとともに、上部ブロックの頂盤の挿通孔と側部ブロックの上部盤の挿通孔にＰＣ鋼材を挿通させてそれらのＰＣ鋼材にプレストレスをかける工程を具備したことを特徴とする多連形ボックスカルバートの組立方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共同溝として地中に埋設される組立式の多連形ボックスカルバート及びその組立方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ボックスカルバートは、多連形であると大断面となり、工場等で生産したものを現場まで輸送できないため、プレキャスト化が不可能である。このため、コンクリートの現場打ちによる構築を余儀なくされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ボックスカルバートの現場打ちでの構築は、当然なことながら、型枠等の各種材料の現場への運込みと撤去が必要である上、天候や交通事情等の影響を受け易いため、どうしても労力と時間がかかり、コスト高になるという問題点がある。
【０００４】
ボックスカルバートを組立式にしてプレキャスト化を図れば、上記の問題点を解決することができるが、一般的な分割方式では分割部材の大掛りな支保工が必要となり、労力と時間を削減してコストを低くすることができない。
【０００５】
本発明は、大掛りな支保工を必要とせずに組み立てることができる多連形ボックスカルバート及びその組立方法を提供することを目的とする。
本発明の他の目的は、強固で安定した組立強度を得ることができる多連形ボックスカルバート及びその組立方法を提供することである。
本発明の別の目的は、構築コストを低減することができる多連形ボックスカルバート及びその組立方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の少なくとも１つの目的を達成するために、請求項１記載の発明は、地盤上に設置される下部ブロックと、自立手段を有し該自立手段で上記下部ブロックの上に載置されてその下部ブロックに継手によって一体に結合される上部ブロックと、自立手段を有し地盤上に設置されて上記下部ブロックと上部ブロックとに継手によって一体に結合される側部ブロックとを具備した構成とした。
【０００７】
この手段では、上部ブロックを自体が持つ自立手段によって下部ブロックの上に自立状態で載置し、継手で下部ブロックに一体に結合する。また、側部ブロックを自体の自立手段を利用して地盤上に自立させ、継手で下部ブロックと上部ブロックとに一体に結合する。したがって、上部ブロックと側部ブロックの支保工が不要となる。
下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックは、多連形ボックスカルバートの一部分を構成するに過ぎず、いずれもその形状が小さくなっているので、プレキャスト化して工場生産し、現場に輸送することができる。
下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックの個数は、１個とは限らず、２個以上の場合もあり得る。
【０００８】
請求項１記載の多連形ボックスカルバートにおいて、下部ブロックは、底盤と、該底盤の上面に垂直に設けられた支持壁とを備え、また上部ブロックは、頂盤と、該頂盤の下面に垂直に設けられ上記下部ブロックの支持壁に支持されて継手によって一体に結合される自立手段としての脚壁とを備え、また側部ブロックは、側壁と、該側壁の下端に水平に設けられ上記の下部ブロックの底盤に当接されて継手で一体に結合される自立手段としての下部盤と、上記側壁の上端に水平に設けられ上記上部ブロックの頂盤に当接されて継手で一体に結合される上部盤とを備えた構成とすることができる（請求項２）。
この構成では、上部ブロックを脚壁で下部ブロックの支持壁の上に自立させて継手で一体に結合し、また側部ブロックを下部盤で地盤上に自立させてその下部盤と下部ブロックの底盤とを継手で一体結合し、また上部盤と上部ブロックの頂盤とを継手で一体に結合する。
【０００９】
上記の組立状態において、通常、下部ブロックの底盤と上部ブロックの頂盤及び側部ブロックは多連形ボックスカルバートの外壁を構成し、また下部ブロックの支持壁と上部ブロックの脚壁とは仕切りを構成するが、側部ブロックが１個しか用いられていないときは、外側の支持壁と脚壁が外壁として働く。下部ブロックの支持壁と上部ブロックの脚壁の個数は、通常２個以上とされるが、１個の場合もあり得る。また支持壁と脚壁は実質的に同数とするのが普通であるが、形式的に異なる数とすることも可能である。
【００１０】
請求項２記載の多連形ボックスカルバートにおいて、側部ブロックの下部盤と側壁との外側の隅部を下窄りの傾斜面とすることが好ましい（請求項３）。
この構成では、衝撃等によって角が欠けるのを防止できるほか、Ｒ形状（円弧状）の場合に比べて土を傾斜面の下に均一な密度で埋め戻すことが容易になる。
【００１１】
請求項２又は３記載の多連形ボックスカルバートにおいて、下部ブロックの底盤と、上部ブロックの頂盤と、側部ブロックの下部盤及び上部盤に、ＰＣ鋼材の挿通孔をそれぞれ形成することが好ましい（請求項４）。
この構成では、下部ブロックの底盤と側部ブロックの下部盤の挿通孔にＰＣ鋼材を挿通させ、また上部ブロックの頂盤と側部ブロックの上部盤の挿通孔にＰＣ鋼材を挿通させてそれらのＰＣ鋼材にプレストレスを加える。これによって、側部ブロックと下部ブロック及び上部ブロックの組立強度が大きくなる。
【００１２】
請求項１ないし４のいずれか１つに記載の多連形ボックスカルバートにおいて、側部ブロックと下部ブロック及び上部ブロックの結合位置を、曲げモーメントがゼロまたはこれに近い位置とすることが好ましい（請求項５）。
この構成では、側部ブロックと下部ブロック及び上部ブロックの結合部分はせん断力だけ考慮すればよい。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の多連形ボックスカルバートの組立方法であって、下部ブロックを地盤上に設置する工程と、該下部ブロックの上に上部ブロックを載置する工程と、側部ブロックを地盤の上に設置する工程と、下部ブロックと上部ブロックとを継手によって一体に結合する工程と、下部ブロックと側部ブロックとを継手によって一体に結合する工程と、上部ブロックと側部ブロックとを継手によって一体に結合する工程とを具備した構成とした。
【００１４】
この手段では、下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックを支保工を必要とすることなく、合理的に手際よく一体に結合して多連形ボックスカルバートを組み立てることができる。
【００１５】
請求項４記載の多連形ボックスカルバートの組立方法において、請求項６記載の各工程の他に、下部ブロックの底盤の挿通孔と側部ブロックの下部盤の挿通孔にＰＣ鋼材を挿通させるとともに、上部ブロックの頂盤の挿通孔と側部ブロックの上部盤の挿通孔にＰＣ鋼材を挿通させてそれらのＰＣ鋼材にプレストレスをかける工程を具備することが好ましい（請求項７）。
この構成では、下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックの組立強度がＰＣ鋼材によって強化される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１ないし図７は本発明に係る多連形ボックスカルバートの実施の形態を示す。この多連形ボックスカルバートＡは、鉄筋コンクリート製の、下部ブロック１と上部ブロック２及び側部ブロック３，３とから成る。
【００１７】
下部ブロック１は、水平な底盤１ａの上面に支持壁１ｄ，１ｄを垂直に設け、底盤１ａに挿通孔１ｅを形成する一方、底盤１ａの図１で左右の端面と支持壁１ｄの端面に結合金具６，７をそれぞれ設け、また底盤１ａの前後（図１で紙面に垂直な方向）の端面に結合金具８を設けて製造さている。挿通孔１ｅはＰＣ鋼材１０を挿通させるもので、その両端を底盤１ａの両端部にそれぞれ開口させるとともに、中央部を両端よりも少し高くして形成されている。
【００１８】
上部ブロック２は、水平な頂盤２ａの下面に脚壁２ｄ，２ｄを垂直に設け、頂盤２ａに挿通孔２ｆを形成する一方、頂盤２ａの図１で左右の端面と脚壁２ｄの端面に結合金具１６，１７をそれぞれ設け、また、頂盤２ａの前後の端面に結合金具１８を設けて製造されている。挿通孔２ｆはＰＣ鋼材１１を挿通させるもので、その両端を頂盤２ａの両端部にそれぞれ開口させるとともに、中央部を両端よりも少し低くして形成されている。
【００１９】
上部ブロック２の脚壁２ｄは、下部ブロック１の支持壁１ｄと同一位置に同一の幅で形成されており、下部ブロック１の支持壁１ｄ，１ｄの上に載せられて自立手段として機能し、上部ブロック２を下部ブロック１の支持壁１ｄ，１ｄの上に安定よく自立させることができるようにされている。上部ブロック２は、この自立状態（載置状態）で結合金具７，１７どうしを継手１２で結合して下部ブロック１に一体に結合される。
【００２０】
側部ブロック３は、垂直な側壁３ａの下端と上端の一側に下部盤３ｂと上部盤３ｃをそれぞれ水平に設け、それらの下部盤３ｂと上部盤３ｃに挿通孔３ｅ，３ｆをそれぞれ形成する一方、下部盤３ｂと上部盤３ｃの端面に結合金具２６，３６をそれぞれ設け、また側壁３ａの前後の端面に結合金具２８を設けて製造されている。
【００２１】
側部ブロック３の下部盤３ｂは、自立手段として働いて側部ブロック３を地盤Ｇの上に自立させることができるようにされている。下部盤３ｂと上部盤３ｃの上下間隔は、結合状態の下部ブロック１の底盤１ａと上部ブロック２の頂盤２ａの上下間隔に一致させられるとともに、下部盤３ｂと上部盤３ｃの厚さは底盤１ａと頂盤２ａの厚さと同一とされている。
【００２２】
側部ブロック３は、下部ブロック１の結合金具６と上部ブロック２の結合金具１６に結合金具２６，３６を継手１２でそれぞれ結合する一方、下部ブロック１の挿通孔１ｅと下部盤３ｂ，３ｂの挿通孔３ｅ，３ｅにＰＣ鋼材１０を挿通させるとともに、上部ブロック２の挿通孔２ｆと上部盤３ｃ，３ｃの挿通孔３ｆ，３ｆにＰＣ鋼材１１を挿通させてそれらのＰＣ鋼材１０，１１にプレストレスを加えることにより、結合状態の下部ブロック１と上部ブロック２とに一体に結合される。
【００２３】
側部ブロック３の側壁３ａと下部盤３ｂの外側の隅部は下窄りの傾斜面３ｇとされ、また側壁３ａと上部盤３ｃの外側の隅部は円弧面３ｈとされている。
結合金具８，１８，２８は多連形ボックスカルバートＡ，Ａどうしを図１と図２で紙面に垂直な方向（図３では上下方向、図４では左右方向）に継手１２で結合するためのものである。
【００２４】
継手１２は、図８に示すように、ボルト１２ａとナット１２ｂとから成るが、他の構造の継手を使用することができる。図１等の左の側部ブロック３と右の側部ブロック３には同一構造の側部ブロックが左右勝手をかえて使用されている。符号１４は下部ブロック１と上部ブロック２及び側部ブロック３に埋設された鉄筋である。
【００２５】
下部ブロック１の底盤３ａと側部ブロック３の下部盤３ｂの継手１２による結合位置と、上部ブロック２の頂盤２ａと側部ブロック３の上部盤３ｃの継手１２による結合位置は、好ましくは曲げモーメントがゼロとなる位置、或いはこれに近い位置（図９の曲げモーメント図参照）とされる。
【００２６】
上記の構成とされた多連形ボックスカルバートＡは、下部ブロック１と上部ブロック２及び側部ブロック３を工場生産して構築現場に運び、まず、現場に予め掘られた溝の地盤上に下部ブロック１を水平に設置する（図５）。
【００２７】
次に、上部ブロック２の脚壁２ｄを下部ブロック１の支持壁１ｄに載せて上部ブロック２を下部ブロック１の上に自立させ、直ちに支持壁１ｄと脚壁２ｄの結合金具７，１７どうしを継手１２で結合して下部ブロック１と上部ブロック２とを一体に結合する（図６）。
【００２８】
次いで、側部ブロック３を上記の下部ブロック１と上部ブロック２の横に設置して溝の地盤上に下部盤３ｂで自立させ、直ちに上部盤３ｃと頂盤２ａの結合金具３６，１６どうしを継手１２で結合するとともに、下部盤３ｂと底盤１ａの結合金具２６，６どうしを継手１２で結合して側部ブロック３を下部ブロック１と上部ブロック２とに一体に結合する（図７、図１）。
【００２９】
上記組立作業の終了後、下部ブロック１の底盤１ａと側部ブロック３の下部盤３ｂの挿通孔１ｅ，３ｅ，３ｅと、上部ブロック２の頂盤２ａと側部ブロック３の上部盤３ｃの挿通孔２ｆ，３ｆ，３ｆに、それぞれＰＣ鋼材１０，１１を挿通させてプレストレスをかける（図１〜図４）。
【００３０】
このようにして組み立てた前後（図４で左右）に隣る多連形ボックスカルバートＡ，Ａどうしは、結合金具８，８どうしと結合金具１８，１８どうし及び結合金具２８，２８どうしを継手１２でそれぞれ結合して一体に連設する。
【００３１】
最後に掘削土を多連形ボックスカルバートＡの上に埋め戻して多連形ボックスカルバートの構築を完了する。この際、側部ブロック３の側壁３ａと下部盤３ｂの角部が下窄りの傾斜面３ｇとされていて土が下に入り易いため、土を均一な密度ですあきを生じることなく埋め戻すことができ、すあきに起因する支障を防止することができる。
【００３２】
多連形ボックスカルバートＡの上部ブロック２の中央部にかかる曲げモーメントは図９のように下向きとなり、また下部ブロック１の中央部にかかる曲げモーメントは上向きとなるが、図２に示すように上のＰＣ鋼材１１の中央部が下に撓わめられ、また下のＰＣ鋼材１０の中央部が上に撓わめられているため、大きい耐力が得られるようになる。このため、底盤１ａや頂盤２ａの厚さを薄くして軽量化をはかることができる。
【００３３】
多連形ボックスカルバートＡの組立手順は上記に限られるものではなく、例えば、下部ブロック１の上に上部ブロック２を自立させ、またその横に側部ブロック３を自立させてから、継手１２でそれらを結合したり、多連形ボックスカルバートＡを組み立て終わらないうちに下部ブロック１，１どうしや上部ブロック２，２どうし、或いは側部ブロック３，３どうしを継手１２で前後に結合するようなこともある。また、ＰＣ鋼材１０，１１にプレストレスをかけてから側部ブロック３と下部ブロック１及び上部ブロック２を継手１２で結合する場合もある。
【００３４】
結合金具８，１８，２８は、下部ブロック１と上部ブロック２及び側部ブロック３の前後の面にそれぞれ設けられる。また、結合金具６，７，１６，１７，２６，３６は、下部ブロック１と上部ブロック２及び側部ブロック３の前後方向に複数宛並設される。結合金具６，７，８，１６，１７，１８，２６，２８，３６の設備位置は図のものに限らず任意であり、特に結合金具６，７，１６，１７，２６，３６の場合は、下部ブロック１と上部ブロック２及び側部ブロック３の前後の端面に露出しない位置に設けることもある。また、ＰＣ鋼材１０，１１の本数は、図のものに限らず、５本以下、或いは７本以上とすることができる。
【００３５】
なお、参考までに述べると、図の多連形ボックスカルバートＡは、横幅が１０ｍ１０ｃｍ、高さが４ｍ１５ｃｍとなっているが、この寸法に限られるものではなく、これよりも大きい場合も、また小さい場合もあることは言うまでもない。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明によれば、下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックを工場生産して現場に運んで支保工を必要とすることなく能率良く組み立てることができ、現場での労力と時間の削減が可能でコスト安につく多連形ボックスカルバートを提供することができる。
【００３７】
請求項２記載の多連形ボックスカルバートにおいては、上部ブロックの脚壁と側部ブロックの下部盤が自立手段として機能するので、合理的で全体構造が簡単になり、一層コスト安になる。
【００３８】
請求項３記載の多連形ボックスカルバートにおいては、傾斜面の下の土に斜めに直線的に力を加えることができる関係で、土を傾斜面の下に均一な密度ですあきを生じることなく簡単に埋め戻すことができ、すあきが原因となる支障を防ぐことができる。
【００３９】
請求項４記載の多連形ボックスカルバートにおいては、側部ブロックと下部ブロック及び上部ブロックの組立強度をＰＣ鋼材によって強化することができ、したがって、下部ブロックの底盤や上部ブロックの頂盤等の肉厚を薄くして軽量化することができる上、一層コストを下げることが可能となる。
【００４０】
請求項５記載の多連形ボックスカルバートにあっては、側部ブロックと下部ブロック及び上部ブロックの結合部分はせん断力だけ考慮すればよこととなり、ボルトとナットによる簡単な結合が可能になる。したがって作業性が向上する。
【００４１】
請求項６記載の発明によれば、下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックを支保工を必要とすることなく、合理的に手際よく一体に結合して多連形ボックスカルバートを少ない労力で能率よく迅速かつ的確に組み立てることができる。
【００４２】
請求項７記載の多連形ボックスカルバートの組立方法においては、多連形ボックスカルバートの組立強度がＰＣ鋼材で強化されるので、下部ブロックと上部ブロック及び側部ブロックの厚さを薄くして軽量化することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る多連形ボックスカルバートの実施の形態を示す正面図である。
【図２】  図１の多連形ボックスカルバートの鉄筋の配置構造（左半分）とＰＣ鋼材の挿通構造（右半分）を示す図である。
【図３】  図１の多連形ボックスカルバートの鉄筋とＰＣ鋼材の配置構造を示す平面図である。
【図４】  同じく、側面図である。
【図５】  下部ブロックの正面図である。
【図６】  下部ブロックと上部ブロックの結合状態を示す正面図である。
【図７】  下部ブロックと上部ブロック及び左側の１個の側部ブロックの結合状態を示す正面図である。
【図８】  継手の一例を示す図である。
【図９】  図１の多連形ボックスカルバートの曲げモーメント図である。
【符号の説明】
Ａ  多連形ボックスカルバート          Ｇ  地盤
１  下部ブロック                      １ａ  底盤
１ｄ  支持壁                          １ｅ，２ｆ，３ｅ，３ｆ  挿通孔
２  上部ブロック                      ２ａ  頂盤
２ｄ  脚壁（自立手段）                ３  側部ブロック
３ａ  側壁                            ３ｂ  下部盤（自立手段）
３ｃ  上部盤                          ３ｇ  傾斜面
６，７，８，１６，１７，１８，２６，２８，３６  結合金具
１０，１１  ＰＣ鋼材
１２  継手                            １４  鉄筋
【図１】
0004271324.tif 000002
【図２】
0004271324.tif 000003
【図３】
0004271324.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004271324.tif 000008
【図８】
0004271324.tif 000009
【図９】
0004271324.tif 000010