JP2007315024A

JP2007315024A - 分割式ボックスカルバート

Info

Publication number: JP2007315024A
Application number: JP2006145446A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Torii; 美之鳥居; Shinichi Kubota; 伸一久保田; Mitsuhiko Uchida; 光彦内田
Original assignee: Geostr Corp
Current assignee: Geostr Corp
Priority date: 2006-05-25
Filing date: 2006-05-25
Publication date: 2007-12-06

Abstract

【課題】部材形状の単純化と統一化により型枠の汎用性を高め、超大型のボックスカルバートを経済的に構築することができる分割式ボックスカルバートを提供する。
【解決手段】周方向に複数の部材から形成する。中壁を設ける。軸方向に見てＬ字状に形成され、軸方向軸を挟んでその両側にそれぞれ設置された一組のＬ形底版１及びＬ形頂版２と、軸方向に見てＴ字状に形成され、前記Ｌ形底版１,１の間、前記Ｌ形頂版２，２の間にそれぞれ設置された一組のＴ形底版３及びＴ形頂板４と、前記Ｌ形底版１と前記Ｌ形頂版２との間、前記Ｔ形底版３と前記Ｔ形頂版４との間にそれぞれ設置された側版５と、前記Ｌ形底版１と前記Ｔ形底版３、前記Ｌ形頂版２と前記Ｔ形頂版４にそれぞれ挿通されたＰＣ鋼より線６とから構成する。ＰＣ鋼より線６によってプレストレスを導入する。
【選択図】図２

Description

本発明は、特に大型地下構造物の構築に用いられる分割式トボックスカルバートに関するものである。

ボックスカルバートは下水道、横断水路、地下河川、居留地、横断道路などの地下構造物として広く用いられている。また特に、大型化するにつれて重量が嵩み、搬送、据え付け作業が非常に困難になること等から、周方向および軸方向に複数に分割することにより部材の一個当りの重量を軽減した分割式ボックスカルバートが用いられている。

特許第２５９２１２０号公報特開２００２−１９４８０３号公報

しかし、分割式ボックスカルバートは、大型化するにつれて分割数が増えると、施工精度上、作業の安全性、経済性および品質確保等に様々に問題が生じ、特に幅が１０ｍを越す超大型のボックスカルバートは分割数が２分割以上となり、分割数が多くなるに従い寸法精度の確保と部材の組立精度に細心の注意を払う必要があった。

また、ＰＣ鋼材によるプレストレスの導入によって部材どうしの一体化を図ろうとすると、接合面の不陸などにより接合部が欠損するおそれがあり、特に部材の大型化に伴いプレストレスの導入量が大きくなると、接合部が欠損するという問題が顕著に現れるという問題があった。

また、ＰＣ鋼材の端部は、腐蝕防止の観点から一般にコンクリート内で定着されているが、定着部周辺の配筋が錯綜して配筋が困難になり、またＰＣ鋼材の本数も増えて定着が面倒になる等の問題があった。

さらに、例えば図６(ａ)，(ｂ)に図示するように、ＰＣ鋼材２０の端部が定着されている頂版２１の端部付近においては、頂版２１に作用する曲げモーメントが反転し、さらに外荷重によって引張応力を生じるとともに、ＰＣ鋼材２０からの緊張力によってさらに引張応力が増大するため、頂版２１の端部付近であるボックスカルバートの隅角部の外側にきれつが発生させるおそれがあった。

この問題を解決する方法として、例えば図６(ｃ)に図示するようにＰＣ鋼材２０を懸垂曲線状に湾曲させて配置することがあるが、所定の位置に正確に配置することはきわめて困難な作業を伴い、品質管理上も問題があった。

また、不測の不同沈下により隣接するボックスカルバート間で荷重の伝達が適切に行われないために接合面が破損するおそれがあった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、寸法精度、組立精度がともに高く、高品質の分割式ボックスカルバートを提供することを目的とする。

請求項１記載の分割式ボックスカルバートは、周方向および軸方向に複数に分割して形成され、かつ中壁が設けられてなる分割式ボックスカルバートであって、軸方向に見てＬ字状に形成され、軸方向軸を挟んでその両側にそれぞれ設置されたＬ形底版およびＬ形頂版と、軸方向に見てＴ字状に形成され、前記Ｌ形底版の間、前記Ｌ形頂版の間にそれぞれ設置されたＴ形底版およびＴ形頂板と、前記Ｌ形底版と前記Ｌ形頂版の間、前記Ｔ形底版と前記Ｔ形頂版の間にそれぞれ設置された側版と、前記Ｌ形底版と前記Ｔ形底版、前記Ｌ形頂版と前記Ｔ形頂版にそれぞれ挿通された複数のＰＣ鋼材とから構成され、前記複数のＰＣ鋼材によって前記Ｌ形底版および前記Ｔ形底版、前記Ｌ形頂版および前記Ｔ形頂版にブレストレスが導入されてなることを特徴とするものである。

本発明は、軸方向に見てＬ字状に形成されＬ形底版とＬ形頂版、軸方向に見てＴ字状に形成されたＴ形底版とＴ形頂板、および矩形版状に形成された側版のブレキャストコンクリート部材からなる分割式構造とすることにより、部材形状の単純化と形枠の汎用性を高めて寸法精度および組立精度の向上を図り、高品質の分割式ボックスカルバートの提供を可能にしたものである。

請求項２記載の分割式ボックスカルバートは、請求項１記載の分割式ボックスカルバートにおいて、Ｌ形頂版およびＬ形底版と側版、Ｔ形頂版およびＴ形底板と側版は、モルタル充填式鉄筋継ぎ手によって接合されてなることを特徴とするものである。

請求項３記載の分割式ボックスカルバートは、請求項１または２記載の分割式ボックスカルバートにおいて、軸方向の接合面にせん断キーが設けられてなることを特徴とするものである。

本発明は、不測の集中荷重や不同沈下に備えたもので、軸方向に隣接する部材間における荷重(せん断力)の伝達が適切になされるようにしたものである。この場合のせん断キーは、互いに嵌合し合うように接合面に形成された突部と凹部、あるいは双方の接合部に跨って配筋された鉄筋などが考えられる。

請求項４記載の分割式ボックスカルバートは、請求項１〜３のいずれかに記載の分割式ボックスカルバートにおいて、ＰＣ鋼材の端部はＬ形底版およびＬ形頂版の側面部で定着されてなることを特徴とするものである。

本発明は、ＰＣ鋼材の端部を部材の外側部で定着することで、定着部材の大きさを考慮することなく鉄筋の配筋を均等に行えるようにして、品質の向上を高めたものである。特に、ＰＣ鋼材の端部はＬ形底版およびＬ形頂版の端部を貫通し、これらの外側面部で定着されていることで、Ｌ形底版およびＬ形頂版はＰＣ鋼材によって外側面部まで確実に拘束補強されているため、図６で説明するようなきれつの問題はおこらない。

なお、露出した定着部は無収縮モルタル等の被覆充填材で被覆すればよい。

請求項５記載の分割式ボックスカルバートは、請求項１〜４のいずれかに記載の分割式ボックスカルバートにおいて、ＰＣ鋼材によって軸方向にプレストレスが導入されてなることを特徴とするものである。本発明の場合、複数リングごとにブレストレスを導入することができる。

本発明は、軸方向に見てＬ字状に形成され一組のＬ形底版とＬ形頂版、軸方向に見てＴ字状に形成された一組のＴ形底版とＴ形頂板、および側版のブレキャストコンクリート部材からなる分割式構造とすることにより、部材形状の単純化と形枠の汎用性を高めて寸法精度および組立精度の向上を図り、高品質の分割式ボックスカルバートの提供を可能することができる。

図１〜図５は、分割式ボックスカルバートの一例を示し、図において、符号１は、ボックスカルバートの軸方向に見てＬ字状に形成され、ボックスカルバートの軸方向軸を挟んでその両側に上向きにかつ対称に設置された一組のＬ形底版、２はボックスカルバートの軸方向に見てＬ字状に形成され、ボックスカルバートの軸方向軸を挟んでその両側に下向きにかつ対称に設置された一組のＬ形頂版である。

また、符号３はボックスカルバートの軸方向に見てＴ字状に形成され、Ｌ形底版１、１間に上向きに設置されたＴ形底版、４はボックスカルバートの軸方向に見てＴ字状に形成され、Ｌ形頂版２、２間に下向きに設置されたＴ形頂版、そして符号５は矩形板状に形成され、Ｌ形底版１とＬ形頂版２との間、Ｔ形底版３とＴ形頂版４との各間にそれぞれ設置された側版である。

Ｌ形底版１とＬ形頂版２、Ｔ形底版３とＴ形頂版４はそれぞれ上下方向に所定間隔をおいて平行に対向して設置され、側版１は横方向に所定間隔をおいて平行に設置されている。

また、Ｌ形底版１，１とその間のＴ形底版３間、Ｌ形頂版２,２とその間のＴ形頂版４間に複数のＰＣ鋼より線６がボックスカルバートの軸直角方向に連続して挿通され、当該ＰＣ鋼より線６によってこれらの部材間一定量のプレストレスが導入されている。

この場合、各ＰＣ鋼より線６の各端部は、Ｌ形底版１とＬ形頂版２の側面部に突出され、当該側面部において支圧板７と定着ナット８によってそれぞれ定着されている。支圧板７と定着ナット８は無収縮モルタル等の被覆充填材９によって被覆されている。

また、Ｌ形底版１とＴ形底版３との各接合部、Ｌ形頂版２とＴ形頂版４との各接合部には、特にプレストレスの導入によって接合部が破損しないように無収縮モルタル等の充填材１０が充填されている。

また、Ｌ形底版１およびＬ形頂版２と側版５、Ｔ形底版３およびＴ形頂版４と側版５は、それぞれモルタル充填式鉄筋継手によって一体的に接合されている。この場合、Ｌ形底版１、Ｔ形底版３および側板５の上端側の各接合面に継手鉄筋１１がそれぞれ突設され、一方Ｌ形頂版２、Ｔ形頂版４および側版５の下端側の各接合面に継手孔１２がそれぞれ形成されている。

そして、各継手鉄筋１１が継手孔１２に挿入され、その周囲に無収縮モルタル等の充填材１３が充填されている。また、Ｌ形底版１およびＬ形頂版２と側版５との各接合部と、Ｔ形底版３およびＴ形頂版４と側版５との各接合部に無収縮モルタル等の充填材１３が充填されている。

こうして、ボックスカルバートの１リングが組み立てられている。また、複数リングがボックスカルバートの軸方向に連続して設置されている。この場合、各リングのＬ形底版１，１間の接合面、Ｌ形頂版２，２間の接合面、Ｔ形底版３，３間の接合面、Ｔ形頂版４，４間の接合面および側板５，５間の各接合面に互いに嵌合し合う凹部と突部からなるせん断キー１４がそれぞれ形成され、リング間のせん断力が確実かつ適切に伝達されるようにされている。

また、各リングのＬ形底版１，１間、Ｌ形頂版２，２間、Ｔ形底版３，３間、Ｔ形頂版４，４間および側板５，５間に複数のＰＣ鋼より線１５がボックスカルバートの軸方向に連続して挿通され、当該ＰＣ鋼より線１５によって複数のリング間に一定量のプレストレスが導入されている。なお、プレストレスは複数リングごとに導入されている。

この場合、各ＰＣ鋼より線１５の各端部は、各版の端面に形成された凹部１６内において支圧７と定着ナット８によって定着されている。また、各リング間の接合部に止水パッキン１７が介在されている。こうして、一体的に結合された複数のリングからなる地下構造物が構築されている。

本発明は、部材形状の単純化と統一化により型枠の汎用性を高め、超大型のボックスカルバートを経済的に構築することができる。

分割式ボックスカルバートの一例を示す端面図である。分割式ボックスカルバートの一例を示す断面図である (ａ)は分割式ボックスカルバートの一部側面図、(ｂ)はＰＣ鋼より線の定着部を示す断面図である。 (ａ)，(ｂ)は、頂版部および底版部と側版との接合部を示す断面図である。ボックスカルバートの各リング間の接合部を示し、(ａ)はせん断キーを示すボックスカルバート軸方向の断面図、(ｂ)はＰＣ鋼より線の定着部を示す断面図である。 (ａ)は、従来のボックスカルバートの構造と断面応力(曲げ応力図)の状態を示す頂版部の一部断面図、(ｂ)はボックスカルバートの頂版部に作用する曲げモーメント図、(ｃ)は従来のボックスカルバートの構造を示す頂版部の断面図である。

符号の説明

１Ｌ形底版
２Ｌ形頂版
３Ｔ形底版
４Ｔ形頂版
５側版
６ＰＣ鋼より線(ＰＣ鋼材)
７支圧板
８定着ナット
９被覆充填材
１０充填材
１１継手鉄筋
１２継手孔
１３充填材
１４せん断キー
１５ＰＣ鋼より線(ＰＣ鋼材)
１６凹部
１７止水パッキン

Claims

周方向および軸方向に複数に分割して形成され、かつ中壁が設けられてなる分割式ボックスカルバートであって、軸方向に見てＬ字状に形成され、軸方向軸を挟んでその両側にそれぞれ設置されたＬ形底版およびＬ形頂版と、軸方向に見てＴ字状に形成され、前記Ｌ形底版の間、前記Ｌ形頂版の間にそれぞれ設置されたＴ形底版およびＴ形頂板と、前記Ｌ形底版と前記Ｌ形頂版の間、前記Ｔ形底版と前記Ｔ形頂版の間にそれぞれ設置された側版と、前記Ｌ形底版および前記Ｔ形底版、前記Ｌ形頂版および前記Ｔ形頂版にそれぞれ挿通された複数のＰＣ鋼材とから構成され、当該複数のＰＣ鋼材によって前記Ｌ形底版および前記Ｔ形底版、前記Ｌ形頂版および前記Ｔ形頂版にブレストレスが導入されてなることを特徴とする分割式ボックスカルバート。
Ｌ形頂版およびＬ形底版と側版、Ｔ形頂版およびＴ形底板と側版は、モルタル充填式鉄筋継ぎ手によって接合されてなることを特徴とする請求項１記載の分割式ボックスカルバート。
軸方向の接合面にせん断キーが設けられてなることを特徴とする請求項１または２記載の分割式ボックスカルバート。
ＰＣ鋼材の端部はＬ形底版およびＬ形頂版の側面部で定着されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の分割式ボックスカルバート。
複数のＰＣ鋼材によって軸方向にプレストレスが導入されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の分割式ボックスカルバート。