JP2004019100A - 地下構造物の構築方法および地下構造物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】土留め壁5の間の地盤3を掘削し、側壁21の主筋27が中床版23の上端から張り出したボックスカルバート9を形成する。また、主筋29の入ったスリーブ35を下端部に有するプレキャストピース25aを準備しておく。スリーブ35に主筋27を挿入してボックスカルバート9の上にプレキャストピース25aを配置した後、プレキャストピース25aとプレキャスト25bを連結してプレキャストアーチ11を形成する。モルタル充填用穴33からスリーブ35内にモルタル37を注入してスリーブ継手13を形成すると同時に、ボックスカルバート9とプレキャストアーチ11の隙間にもモルタルを注入し、ボックスカルバート9とプレキャストアーチ11とを一体化する。地盤3を埋め戻し、地中構造物1を完成する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下構造物の構築方法および地下構造物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、開削工法を用いて2層ボックスカルバートを構築する際には、(1)掘削した地盤に現場打ちカルバートを構築する方法や、(2)掘削した地盤に基礎工事を施し、プレキャスト部材を設置する方法が用いられている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、(1)の方法では、一度に打つコンクリートの量が決まっている上、ブロック毎にコンクリートを打設して、目地の止水処理等を行うため、工期が長くなる。また、(2)の方法では、足場を精度良く作成するため、基礎工事を必要とする。
【0004】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、使用する材料を減らし、工期短縮できる地下構造物の構築方法および地下構造物を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するための第1の発明は、地盤を掘削する工程(a)と、前記地盤中にカルバートを形成する工程(b)と、プレキャスト部材を前記カルバート上に設置する工程(c)と、前記カルバートと前記プレキャスト部材とを継手を用いて一体化する工程(d)とを具備することを特徴とする地下構造物の構築方法である。
【0006】
カルバートは、例えば、ボックス型とする。プレキャスト部材は、アーチ型とするのが望ましいが、矩形等でもよい。継手は、例えば、スリーブと、スリーブ内に配置されたプレキャスト部材の主筋と、スリーブ内に配置されたボックスカルバートの主筋と、スリーブ内に充填されたモルタルとで構成されるスリーブ継手とする。
【0007】
スリーブは、例えば、内部にプレキャスト部材の主筋を配置した状態で、プレキャスト部材にあらかじめ埋設される。その場合、工程(b)で、ボックスカルバートの主筋をボックスカルバートの上端面から張り出して設け、工程(c)で、プレキャスト部材に埋設されたスリーブにボックスカルバートの主筋を挿入する。
【0008】
工程(d)でボックスカルバートとプレキャスト部材とを一体化する際には、スリーブ内にモルタルを充填して、ボックスカルバートの主筋とプレキャスト部材の主筋とを一体化する。モルタルには、無収縮モルタルを使用する。
【0009】
第1の発明では、地盤を掘削し、地盤中に、側壁の主筋が上方に張り出したボックスカルバートを設置する。そして、プレキャスト部材に設けられたスリーブにボックスカルバートから張り出した主筋を挿入して、プレキャスト部材をボックスカルバート上に設置する。その後、スリーブにモルタルを充填してスリーブ継手を形成し、ボックスカルバートとプレキャスト部材とを一体化する。
【0010】
第2の発明は、地盤を掘削して形成されたカルバートと、前記カルバート上に設置されたプレキャスト部材と、前記カルバートと前記プレキャスト部材とを一体化する継手とを具備することを特徴とする地下構造物である。
【0011】
カルバートは、例えば、ボックス型とする。プレキャスト部材は、アーチ型とするのが望ましいが、矩形等でもよい。継手は、例えば、スリーブと、スリーブ内に配置されたプレキャスト部材の主筋と、スリーブ内に配置されたボックスカルバートの主筋と、スリーブ内に充填されたモルタルとで構成されるスリーブ継手とする。
【0012】
スリーブは、例えば、内部にプレキャスト部材の主筋を配置した状態で、プレキャスト部材にあらかじめ埋設される。その場合、ボックスカルバートの主筋は、ボックスカルバートの上端面から張り出して設けられ、プレキャスト部材に埋設されたスリーブに挿入される。
【0013】
スリーブ継手は、スリーブ内にモルタルを充填して、ボックスカルバートの主筋とプレキャスト部材の主筋とを一体化する。モルタルには、無収縮モルタルが使用される。第2の発明では、第1の発明の地下構造物の構築方法を用いて、地下構造物が構築される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明の実施例を詳細に説明する。図1は、地中構造物1の断面図を示す。図1に示すように、地中構造物1は、ボックスカルバート9、プレキャストアーチ11、スリーブ継手13、ピース間継手15、リング間連結金具17等で構成される。地中構造物1は、例えば、地中トンネル等の長距離構造物である。
【0015】
図2は、ボックスカルバート9を形成した状態を示す図である。地中構造物1を構築するには、まず、図2に示すように、地盤3に、1対の土留め壁5を設置する。土留め壁5は、例えば、地中連続壁や鋼矢板等である。そして、対面する土留め壁5の間に路面覆工7を行い、路面覆工7の下部の地盤3を地盤3aまで掘削する。
【0016】
次に、地盤3a上にボックスカルバート9を形成する。ボックスカルバート9は、例えば鉄筋コンクリート製で、底版19、底版19の2辺に垂直に設けられた1対の側壁21、側壁21の上部を連結する中床版23等からなる。
【0017】
底版19、側壁21、中床版23は、それぞれ、鉄筋と型枠を配置した後、コンクリートを打設して形成される。図2に示すように、側壁21の主筋27は、中床版23の上端面から張り出すように配置される。
【0018】
ボックスカルバート9を形成した後、ボックスカルバート9上にプレキャストアーチ11を設置する。図1に示すように、プレキャストアーチ11は、ボックスカルバート9上に配置されるプレキャストピース25aと、対面するプレキャストピース25aの間に配置されるプレキャストピース25bからなる。地中構造物1がトンネルの場合、トンネルの軸方向に複数のプレキャストピース25a、プレキャストピース25bが連続して配置される。
【0019】
プレキャストアーチ11を設置するには、まず、プレキャストピース25aをボックスカルバート9に配置する。図3は、側壁21の主筋27を、スリーブ35に挿入する工程を示す図、図4は、ボックスカルバート9上にプレキャストピース25aを配置した状態を示す図である。
【0020】
図3に示すように、プレキャストピース25aの下端部には、スリーブ35が埋設されている。プレキャストピース25aの主筋29の端部は、スリーブ35内に配置されている。スリーブ35とプレキャストピース25aの側面との間には、モルタル充填用穴31、モルタル充填用穴33が設けられる。モルタル充填用穴31は、スリーブ35の上部に、モルタル充填用穴33は、スリーブ35の下部に形成される。
【0021】
ボックスカルバート9の形成後、プレキャストピース25aに埋設されたスリーブ35の下端部の開口32と、ボックスカルバート9の中床版23の上端から張り出した主筋27との位置を合わせ、プレキャストピース25aを矢印Aに示す方向に降下させる。
【0022】
そして、主筋27をスリーブ35内に挿入し、図4に示すように、ボックスカルバート9上に1対のプレキャストピース25aを配置する。プレキャストピース25aは、水平方向に連続して配置され、隣接するプレキャストピース25a同士は、リング間連結金具17で連結される。
【0023】
次に、図1に示すように、対面する1対のプレキャストピース25aの間に、プレキャストピース25bを配置する。プレキャストピース25bは、水平方向に連続して配置され、隣接するプレキャストピース25b同士は、リング間連結金具17で連結される。また、プレキャストピース25aとプレキャストピース25bとは、ピース間継手15で連結される。
【0024】
図5は、スリーブ35にモルタル37を充填する工程を示す図である。プレキャストアーチ11の配置位置を調整した後、図5に示すように、スリーブ35内にモルタル37を充填し、スリーブ継手13を形成する。モルタル37には、無収縮モルタルを用いる。
【0025】
モルタル37をスリーブ35内に充填する際には、スリーブ35の下部に通じるモルタル充填用穴33から、矢印Bに示す方向にモルタル37を注入する。そして、スリーブ35の上部に通じるモルタル充填用穴31から、矢印Cに示す方向にモルタル37が出てきたことを確認して、注入を停止する。
【0026】
また、スリーブ35内、モルタル充填用穴31、モルタル充填用穴33へのモルタル37の充填と並行して、プレキャストピース25aとボックスカルバート9との境界部39の隙間にも、無収縮モルタルを充填する。スリーブ35内、プレキャストピース25aとボックスカルバート9との境界部39の隙間等へのモルタルの充填により、ボックスカルバート9とプレキャストアーチ11とが一体化される。
【0027】
次に、土留め壁5の間の地盤3aをプレキャストアーチ11の上方まで埋め戻し、路面覆工7を撤去し、道路の復旧等を行って、図1に示す地中構造物1を完成する。
【0028】
このように、本実施の形態では、地中構造物1の上半部にプレキャストアーチ11等のプレキャスト部材を用いることで、上半部のコンクリートを養生する必要がなくなる。また、スリーブ継手13を用いることで、ボックスカルバート9の主筋27とプレキャストピース25aの主筋29とを簡単に一体化させることができる。よって、地中構造物1を長距離にわたって形成する場合、飛躍的に工期を短縮できる。
【0029】
プレキャスト部材は、高強度コンクリートを使用する上、信頼性の高い工場製品を用いるので、配筋においても応力的に有利な構造とできる。また、プレキャスト部材のみで地下構造物を構築する場合には別途基礎工事が必要となるが、上半部のみをプレキャスト部材とすることで、下半部の現場打ちボックスカルバート9を上半部のプレキャスト部材の基礎として使用でき、施工の点からも有利な構造となる。
【0030】
なお、開削工法で2層ボックスカルバートを構築する際、通常は上半部、下半部ともに矩形の断面となる。本実施の形態では、上半部のプレキャスト部材にプレキャストアーチ11を使用したが、上半部のプレキャスト部材の断面形状はこれに限るものではなく、矩形等でもよい。
【0031】
但し、上半部をアーチ形にすることで、応力的により合理的な構造となるため、上半部の部材厚を薄くできる。また、それに伴って下半部の鋼材量も少なくできる。よって、より少ない材料で地中構造物1を構築できる。
【0032】
本実施の形態では、ボックスカルバートとプレキャスト部材を上下に1段ずつ配置したが、それぞれの配置段数はこの限りでない。また、ボックスカルバートとプレキャスト部材からなる地中構造物を、ボックスカルバートの側壁が平行になるように複数個並べて設置してもよい。
【0033】
さらに、プレキャストアーチ11ではなく、ボックスカルバート9にスリーブ継手を埋設してもよい。この場合、スリーブを埋設したボックスカルバートを形成し、プレキャストアーチの下端部から張り出した主筋をスリーブに挿入する。
【0034】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、使用する材料を減らし、工期短縮できる地下構造物の構築方法および地下構造物を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】地中構造物1の断面図
【図2】ボックスカルバート9を形成した状態を示す図
【図3】側壁21の主筋27を、スリーブ35に挿入する工程を示す図
【図4】ボックスカルバート9上にプレキャストピース25aを配置した状態を示す図
【図5】スリーブ35にモルタル37を充填する工程を示す図
【符号の説明】
1………地中構造物
3………地盤
9………ボックスカルバート
11………プレキャストアーチ
13………スリーブ継手
21………側壁
23………中床版
25a、25b………プレキャストピース
27………主筋
29………主筋
31、33………モルタル充填用穴
35………スリーブ
37………モルタル
Claims (14)
- 地盤を掘削する工程(a)と、
前記地盤中にカルバートを形成する工程(b)と、
プレキャスト部材を前記カルバート上に設置する工程(c)と、
前記カルバートと前記プレキャスト部材とを継手を用いて一体化する工程(d)と、
を具備することを特徴とする地下構造物の構築方法。 - 前記プレキャスト部材は、アーチ型であることを特徴とする請求項1記載の地下構造物の構築方法。
- 前記カルバートは、ボックスカルバートであることを特徴とする請求項1記載の地下構造物の構築方法。
- 前記継手は、
スリーブと、
前記スリーブ内に配置された前記プレキャスト部材の主筋と、
前記スリーブ内に配置された前記カルバートの主筋と、
前記スリーブ内に充填されたモルタルと、
からなるスリーブ継手であることを特徴とする請求項1記載の地下構造物の構築方法。 - 前記スリーブは、前記プレキャスト部材に埋設されることを特徴とする請求項4記載の地下構造物の構築方法。
- 前記スリーブ内に、前記カルバートの上端面から張り出して設けられた前記カルバートの主筋を挿入することを特徴とする請求項5記載の地下構造物の構築方法。
- 前記モルタルは、無収縮モルタルであることを特徴とする請求項4記載の地下構造物の構築方法。
- 地盤を掘削して形成されたカルバートと、
前記カルバート上に設置されたプレキャスト部材と、
前記カルバートと前記プレキャスト部材とを一体化する継手と、
を具備することを特徴とする地下構造物。 - 前記プレキャスト部材は、アーチ型であることを特徴とする請求項8記載の地下構造物。
- 前記カルバートは、ボックスカルバートであることを特徴とする請求項8記載の地下構造物。
- 前記継手は、
スリーブと、
前記スリーブ内に配置された前記プレキャスト部材の主筋と、
前記スリーブ内に配置された前記カルバートの主筋と、
前記スリーブ内に充填されたモルタルと、
からなるスリーブ継手であることを特徴とする請求項8記載の地下構造物。 - 前記スリーブが前記プレキャスト部材に埋設されたことを特徴とする請求項11記載の地下構造物。
- 前記スリーブ内に、前記カルバートの上端面から張り出して設けられた前記カルバートの主筋が挿入されたことを特徴とする請求項12記載の地下構造物。
- 前記モルタルは、無収縮モルタルであることを特徴とする請求項11記載の地下構造物。
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JP2002170998A JP2004019100A (ja) | 2002-06-12 | 2002-06-12 | 地下構造物の構築方法および地下構造物 |
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-
2002
- 2002-06-12 JP JP2002170998A patent/JP2004019100A/ja active Pending
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