JP2015045202A - Arch culvert and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はアーチカルバートおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to an arch culvert and a manufacturing method thereof.
頂部アーチ部材と、その左右の両端下部にそれぞれ接続される2つの側部アーチ部材と、その左右の両端下部にそれぞれ接続される2つの脚部材と、よりなるアーチカルバートおよびその組立施工方法が提案されている(特許文献1参照)。 Proposed is an arch culvert composed of a top arch member, two side arch members connected to the lower portions of the left and right ends, two leg members connected to the lower portions of the left and right ends, and an assembly method thereof. (See Patent Document 1).
特許文献1記載のアーチカルバートは、脚部材の側面においてPC撚線を定着しているため、PC撚線を曲げて配挿しているので、その緊張力による偏心モーメントが作用し、脚部材の断面が大きくなる。また、従来のアーチカルバートでは、アーチ部を先行して組み立ててから設置場所にて脚部の上に載置して接続する施工手順を採用することが一般的であることから、仮組状態のアーチ部を組み立てる際に支保工でサポートする必要があり、仮設費用が嵩むとともに現場管理の手間が増大し、工期が長期化してしまうという不都合もあった。
Since the arch culvert described in
本発明は、上記の問題を解決し、脚部材の断面を小さくできてスリム化することができ、施工効率を向上させることができるアーチカルバートおよびその製造方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide an arch culvert that solves the above-described problems, can reduce the cross-section of the leg member and can be slimmed down, and can improve the construction efficiency, and a manufacturing method thereof.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、請求項1に記載の発明のアーチカルバートは、
円弧状に形成された複数のアーチ部材を接続して形成されるアーチ部と、前記アーチ部材の端部にそれぞれ接続される一対の脚部材からなる脚部と、を連結手段で連結して組み付けられたアーチカルバートであって、
前記連結手段が、前記アーチ部材及び前記脚部材の内部にそれぞれ設けられた複数本の案内管と、該案内管内に配挿されて、その端部が前記脚部材に定着手段により定着される複数本のPC撚線と、により構成され、
前記PC撚線は、前記一対の脚部材の底面から下方に導出され、該底面において前記定着手段により定着されている
ことを特徴とする。
This invention is made | formed in view of the said subject, The arch culvert of the invention of
An arch portion formed by connecting a plurality of arch members formed in an arc shape and a leg portion formed of a pair of leg members respectively connected to the end portions of the arch member are connected by connecting means and assembled. Arch culvert,
The connecting means is a plurality of guide pipes provided inside the arch member and the leg member, and a plurality of guide pipes are inserted into the guide pipe and the end portions thereof are fixed to the leg member by the fixing means. A PC twisted wire,
The PC twisted wire is led downward from the bottom surfaces of the pair of leg members, and fixed on the bottom surfaces by the fixing means.
請求項2に記載のアーチカルバートは、請求項1記載のアーチカルバートにおいて、前記PC撚線は、前記アーチ部材及び前記脚部材の各軸心に配置されていることを特徴とする。
The arch culvert according to
請求項3に記載のアーチカルバートは、請求項1又は2記載のアーチカルバートにおいて、
前記脚部材は、上端部が前記アーチ部材の端部と同一の厚み及び同一の幅を有すると共に、下端部が前記上端部よりも大きな厚みと同一の幅を有し、 前記上端部から前記下端部に向かうほど厚みが大きくなるテーパーが設けられていることを特徴とする。
The arch culvert according to
The leg member has an upper end portion having the same thickness and width as the end portion of the arch member, and a lower end portion having the same width and thickness as the upper end portion. A taper that increases in thickness toward the portion is provided.
請求項4に記載のアーチカルバートの製造方法は、
請求項1から3のいずれか1項に記載のアーチカルバートの製造方法であって、
前記アーチ部材及び前記脚部材を地面に伏倒した状態で仮組み付けを行う工程と、
前記仮組み付けされた前記アーチ部材及び前記脚部材における前記案内管にPC撚線を挿通する工程と、
前記PC撚線を前記脚部材の底面に定着して前記アーチ部材及び前記脚部材を組み付ける工程と、
組み付けられた前記アーチ部材及び前記脚部材を吊り上げて、底版部の所に設置する工程と、
を含むことを特徴とする。
The manufacturing method of the arch culvert according to
A method for producing an arch culvert according to any one of
A step of temporarily assembling the arch member and the leg member in a state of lying down on the ground;
Inserting a PC twisted wire through the guide tube in the temporarily assembled arch member and leg member;
Fixing the PC twisted wire to the bottom surface of the leg member and assembling the arch member and the leg member;
Hoisting the assembled arch member and the leg member and installing at the bottom plate part; and
It is characterized by including.
請求項1記載の発明のアーチカルバートによれば、PC撚線は、一対の脚部材の底面から下方に導出され、該底面において定着手段により定着されているので、PC撚線を直線的に配置することができ、偏心モーメントが生じないので、脚部材の断面を小さくできスリム化することができる。また、アーチ部と脚部とを連結手段のPC撚線によって連結することで、一体化したアーチ部及び脚部を設置場所に設置することができ、アーチ部を仮組みするための支保工が不要にでき、施工効率を向上させることができる。 According to the arch culvert of the invention of the first aspect, the PC stranded wire is led out from the bottom surface of the pair of leg members and fixed on the bottom surface by the fixing means. Since the eccentric moment does not occur, the cross-section of the leg member can be reduced and slimmed. Moreover, by connecting the arch part and the leg part by the PC twisted wire of the connecting means, the integrated arch part and the leg part can be installed at the installation location, and the support work for temporarily assembling the arch part is possible. It can be made unnecessary and the construction efficiency can be improved.
請求項2記載の発明のアーチカルバートによれば、PC撚線は、アーチ部材及び脚部材の各軸心に配置されているので、プレストレス導入をした場合も偏心が生じず、かつ脚部材の断面における応力が均等化されることにより、脚部材をさらにスリム化できる。
According to the arch culvert of the invention described in
請求項3記載の発明のアーチカルバートによれば、脚部材は、上端部がアーチ部材の端部と同一の厚み及び同一の幅を有すると共に、下端部が上端部よりも大きな厚みと同一の幅を有し、上端部から下端部に向かうほど厚みが大きくなるテーパーが設けられているので、従来よりもスリムなアーチカルバートが得られ、脚部材の軽量化を図ることができる。
According to the arch culvert of the invention of
請求項4記載の発明のアーチカルバートの製造方法によれば、PC撚線を脚部材の底面に定着して、アーチ部材及び脚部材を組み付け、アーチ部材及び脚部材を吊り上げることで、組み付け時に脚部材に偏心モーメントが生じず、かつ吊り上げ時にはPC撚線によってアーチ部材と脚部材とが一体化されているので、吊り上げ作業を効率的に実施することができるアーチカルバートが得られる。従って、アーチ部を仮組みするための支保工が不要にでき、現場管理及び仮設費用の削減を図るとともに、工期短縮による施工効率の向上が実現できる。
According to the method for manufacturing an arch culvert of the invention described in
以下図面に従い、本発明の一実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
本実施形態では、アーチカルバートAは、鉄筋コンクリート製のアーチ部1、脚部2及び底版部3と、間詰コンクリート4と、から構成されている。アーチ部1は、アーチ部材(頭)5と、アーチ部材(頭)5の左右の端部下部にそれぞれ接続されるアーチ部材(肩)6,7と、から構成されている。脚部2は、アーチ部材(肩)3,4の左右の端部下部にそれぞれ接続される同一形状の一対の脚部材8,9から構成されている。アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の5つの部材は、連結手段10により連結されて組み付けられている。
In the present embodiment, the arch culvert A is composed of a reinforced
アーチ部1は、中心角αで略60°の角度で分割されることにより、アーチ部材(頭)5とアーチ部材(肩)6,7とにより構成されている。それにより、アーチ部材(頭)5とアーチ部材(肩)6,7は、同一厚み及び同一幅を有する円弧状の部材である。脚部材8,9は、一方の端部(上端部)がアーチ部材(肩)6,7の端部と同一の厚み及び同一の幅を有すると共に、他方の端部(下端部)がそれよりも大きな厚みと同一の幅を有し、一方の端部から他方の端部に向かうほど厚みが大きくなるテーパーが設けられた部材である。また、脚部材8,9は、厚みが大きくなっている下端部側の一方の側面の2箇所から突出して幅方向に複数本設けられた鉄筋11を備えている。
The
連結手段10は、アーチ部材(頭)5とアーチ部材(肩)6,7の内部周方向かつ幅方向Qへ設けられると共に脚部材8,9の内部長手方向かつ幅方向へ設けられた複数本のシース管12と、該シース管12内に配挿されて、その端部13a,13bが脚部材8,9に定着手段14により定着される複数本(図示する本実施形態では5本)のPC撚線13と、により構成されている。シース管12は、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の軸心、すなわち厚み方向の真中に配置されている。脚部材8,9内のシース管12及びPC撚線13は、脚部材8,9の一方の端部から他方の端部(底面)18まで直線的に配置されている。
The
底版部3は、鉄筋コンクリート製の直方体状の部材であり、その両端部における上下2箇所から突出して幅方向に複数本設けられた鉄筋15を備えている。間詰コンクリート4は、脚部材8,9と底版部3との間に打設されて、脚部材8の鉄筋11と底版部3の鉄筋15とを介してこれらを連結する部材である。
The
アーチカルバートAの内径φは、図1に示す本実施形態では、例えば10m以上もの大型であり、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7、脚部材8,9の5部材は、1ピース当り、長さ例えば1.5〜4mに成形されることにより小型化し、移動、運搬を容易化している。
In this embodiment shown in FIG. 1, the inner diameter φ of the arch culvert A is, for example, as large as 10 m or more, and the five members of the arch member (head) 5, the arch members (shoulders) 6 and 7, and the
定着手段14は、例えばPC撚線15の両端部15a,15bを脚部材8,9に緊張し、定着するためのものであり、アーチカルバートAを組付けるのに、図4に示すように、先細りのテーパー孔16aを内面に有する締付外管16と、前記テーパー孔16a内に軸方向に摺動可能に挿入され、外周にはテーパー周面17aを有し、中央には撚線挿入孔17bを有した断面略円錐台形状をなす被締付内管17と、により二重管構造に形成されている。定着手段10と脚部材8,9との間にはアンカープレートPが介装される。
The
アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7、脚部材8,9内に設けられたシース管12内にPC撚線13を挿入して緊張し、定着後には、グラウト材21が注入されて固化される。このグラウト材21は、脚部材8,9の側面に設けられた各充填孔19から各シース管6内に充填されることにより、PC撚線8を固定するとともに、PC撚線8が錆びるのを防止するためのものである。
The PC stranded
本発明の一実施形態に係るアーチカルバートAは以上の構成からなり、鉄筋コンクリートにより、中心角αで略60°の角度で分割されたアーチ部材(頭)5及びアーチ部材(頭)5の両端下部に接続されるアーチ部材(肩)6,7によりアーチ部1が構成され、そして、アーチ部材(肩)6,7の端部下部に接続される脚部2としての一対の脚部材8,9よりなる5部材に細分化されて分割されるため、大型のアーチカルバートに適い、アーチカルバートを構成する1つの部材毎の部材長さが1.5〜4.0mになり、重量が小さく、施工現場への運搬が容易に行える。
The arch culvert A according to one embodiment of the present invention has the above-described configuration, and the arch member (head) 5 and the lower ends of both ends of the arch member (head) 5 divided by reinforced concrete at a central angle α of approximately 60 °. The
次に、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の製造方法について説明する。アーチ部材(頭)5及びアーチ部材(肩)6,7は、まず型枠を作成し、この型枠内に鉄筋とシース管を配置して型枠を組み立てる。この組立時、シース管は、完成時のアーチ部材(頭)5及びアーチ部材(肩)6,7の各軸心、すなわち厚み方向の真ん中に複数本配置される。次に、組み立てた型枠にコンクリートを打設し、コンクリートが固まったら、脱型して完成する。
Next, a method for manufacturing the arch member (head) 5, the arch members (shoulders) 6, 7 and the
脚部材8,9は、型枠を作成し、この型枠内に鉄筋とシース管を配置して型枠を組み立てる。この組立時、シース管は、完成時の脚部材8,9の軸心、すなわち厚み方向の真ん中に複数本配置される。また、鉄筋の一部が、脚部材の厚みが大きくなっている端部側の一方の側面の2箇所から幅方向に複数本、型枠から突出するように配置される。次に、組み立てた型枠にコンクリートを打設し、コンクリートが固まったら、脱型して完成する。
The
底版部3は、型枠を作成し、この型枠内に鉄筋を配置して型枠を組み立てる。この組立時、鉄筋の一部が、底版部の両端部の2箇所から幅方向に複数本、型枠から突出するように配置される。次に、組み立てた型枠にコンクリートを打設し、コンクリートが固まったら、脱型して完成する。
The
次に、アーチカルバートの製造方法について説明する。まず、施工現場において、図5に示すように、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9を、地面Gに伏倒した状態でアーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の端部同士を合わせ、仮組み付けを行う。
Next, a method for manufacturing arch culvert will be described. First, at the construction site, as shown in FIG. 5, the arch member (head) 5, the arch members (shoulders) 6 and 7, and the
次に、仮組み付けされたアーチ部材5,6,7の周方向かつ幅方向Qと脚部材8,9の幅方向へ複数本、例えば5本のPC撚線13をそれぞれ各シース管12内部に挿通し、脚部材8,9の底面から下方に導出させる。
Next, a plurality of, for example, five PC twisted
次に、図4に示すような定着手段14にPC撚線13を挿入し、続いて例えばジャッキ23を用いてPC撚線13を緊張し、定着手段14で脚部材8,9の底面18に定着し、5つの部材を連結させて組み付ける。
Next, the PC stranded
この際、脚部材8と脚部材9との間に、脚部材8,9間の間隔を適宜に保つためのサポート材22が挟み込まれる。また、定着手段14では、図4に示す締付外管16の内周に有する先細りのテーパー孔16a内に軸方向に摺動可能になるテーパー周面17aを外周に設けた断面円錐台形状の被締付内管17の中央に設けられた撚線挿入孔17b内にPC撚線13を挿入し、PC撚線17の緊張後、図には示さないハンマーにて被締付内管17を下方より上方へ叩たき込むことにより、締付外管16による反力を被締付内管17が受けて縮径し、締付力が発揮され、PC撚線13が固定される。このように、本実施形態の図3で示す定着手段14は、簡単な取扱い操作により、各部材の緊張と固定とが迅速かつ確実に行える。
At this time, a
しかも、前述のように、地面Gに各部材を伏倒した状態でPC撚線13を内部に挿通することにより緊張し固定するのは、各部材に設けられたシース管12内へのPC撚線13の挿通作業と、シース管12内へPC撚線13を挿通した後の緊張と固定とを迅速かつ確実に、しかも安全に行うためである。なお、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9がPC撚線13で連結、固定された際、PC撚線13は、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の各軸心、すなわち厚み方向の真中に配置されたシース管12に挿通されているので、当然ながら、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の各軸心に配置されていることになる。したがって、各部材にプレストレスを導入しても偏心モーメントが生じないことになる。
In addition, as described above, the PC twisted
次いで、図6に示すように、組み付けた5部材が地面GからクレーンCのワイヤーロープC1にて吊上げられる。 Next, as shown in FIG. 6, the assembled five members are lifted from the ground G by the wire rope C <b> 1 of the crane C.
次いで、図7に示すように、クレーンCで吊り上げられた、組み付けた5部材が、地面に載置された底版部3の両端の所に、それぞれ脚部材8,9が位置するように移送される。
Next, as shown in FIG. 7, the assembled five members lifted by the crane C are transferred so that the
次いで、グラウト充填工程として、図8に示すように、脚部材8,9に設けられている流入口19からグラウト材を注入し、流出口20からの噴出を視認することにより、グラウト材が各部材内に設けられたシース管12に充填完了されたことを確認する。その後、間詰め工程として、脚部材8,9と底版部3との間に間詰コンクリート4を打設して、脚部材8,9と底版部3とを連結する。最後に、サポート部材22を取り外す。こうして、本実施形態のアーチカルバートAは、組立て施工が完了される。
Next, as a grout filling step, as shown in FIG. 8, the grout material is injected from the
なお、組立て施工が完了したアーチカルバートAにおけるシース管12は、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の各軸心,すなわち幅方向の真ん中に配置されている。したがって、シース管12中に挿通され、緊張、固定されたPC撚線13も、当然、アーチ部材(頭)5、アーチ部材(肩)6,7及び脚部材8,9の各軸心に配置されていることになる。
In addition, the
なお、本実施形態において、底版は、前述のようにプレキャストコンクリート製の底版部3と現場打ちコンクリート製の間詰コンクリート4とによって構成されるものに限らず、図9(A)に示すように、底版24全体が現場打ちコンクリートによって構成されてもよいし、図9(B)に示すように、底版25全体がプレキャストコンクリートによって構成されてもよい。図9(A)に示す底版24は、鉄筋11を介して脚部材8,9と一体化されている。また、図9(B)に示す底版25では、その内部に長さ方向に沿ってシース管26が配設されており、これに対応して脚部材8,9を厚さ方向に貫通するシース管27が配設されている。そして、これらのシース管26,27に図示しないPC撚線が挿通され、その両端部が定着手段28によって脚部材8,9に定着されることで、脚部材8,9と底版25とが一体化されている。
In this embodiment, the bottom plate is not limited to the
このように、本実施形態のアーチカルバートAは、図1に示すように、円弧状に形成された複数のアーチ部材5,6,7を接続して形成されるアーチ部1と、アーチ部材6,7の端部にそれぞれ接続される一対の脚部材8,9からなる脚部2と、を連結手段10で連結して組み付けられたアーチカルバートAであって、連結手段10が、アーチ部材5,6,7及び脚部材8,9の内部にそれぞれ設けられた複数本の案内管12と、該案内管12内に配挿されて、その端部が脚部材に定着手段14により定着される複数本のPC撚線13と、により構成され、PC撚線13は、一対の脚部材8,9の底面から下方に導出され、該底面において定着手段14により定着されているので、PC撚線を直線的に配置することができ、偏心モーメントが生じないので、脚部材8,9の断面を小さくできスリム化することができる。また、大型のボックスカルバートを形成するのに適しており、アーチカルバートAを構成する各部材ごとの重量が小さいため施工現場への運搬を容易に行うことができる。
Thus, as shown in FIG. 1, the arch culvert A of this embodiment includes an
また、このアーチカルバートAは、水路または道路を多量の盛土の下に構築するのに、特に大型に成形するのに最適であり、製作をする際には工場において成形が容易に行え、また、コンクリートを打設するための型枠代は廉価であり、しかも、施工は施工現場に運搬後、組付けが迅速かつ確実に行え、施工性が良好に行える。 In addition, this arch culvert A is ideal for forming a waterway or road under a large amount of embankment, especially for large-scale molding, and can be easily molded at the factory when manufacturing, The formwork cost for placing concrete is inexpensive, and the construction can be performed quickly and reliably after transportation to the construction site, and the workability can be improved.
また、PC撚線13の定着を脚部材8,9の底面18に設け、PC撚線13を各部材の軸心に配置したので、プレストレス導入の際にも偏心が生じない。また、脚部材8,9からアンカー鉄筋11を露出させているので、現場打ちコンクリートで構成される底版部3との連結を鉄筋継手で行うことができる。さらに、脚部材8,9のスリム化を図ったので、組み付け施工時の重量がさらに軽減される。
Further, since the PC stranded
本発明のアーチカルバートは、大型のアーチカルバートに適い、アーチカルバートを構成する1つの部材毎の重量が小さく、施工現場への運搬、および施工現場での組付け等、施工性が良好で作業が能率的に行え、また、アーチカルバートを構成するアーチ部材(頭)、一対のアーチ部材(肩)及び一対の脚部材よりなる5部材の連結部分における強度が構造的に堅牢な用途・機能に適する。 The arch culvert of the present invention is suitable for large-sized arch culverts, has a small weight for each member constituting the arch culvert, has good workability such as transportation to the construction site, and assembly at the construction site. Suitable for applications and functions in which the strength of the arch member (head), a pair of arch members (shoulders), and a pair of leg members constituting the arch culvert is structurally robust. .
1 アーチ部
2 脚部
3 底版部
4 間詰コンクリート
5 アーチ部材(頭)
6,7 アーチ部材(肩)
8,9 脚部材
10 連結手段
11,15 鉄筋
12 シース管(案内管)
13 PC撚線
14 定着手段
A アーチカルバート
1
6,7 Arch member (shoulder)
8, 9
13 PC twisted
Claims (4)
前記連結手段が、前記アーチ部材及び前記脚部材の内部にそれぞれ設けられた複数本の案内管と、該案内管内に配挿されて、その端部が前記脚部材に定着手段により定着される複数本のPC撚線と、により構成され、
前記PC撚線は、前記一対の脚部材の底面から下方に導出され、該底面において前記定着手段により定着されている
ことを特徴とするアーチカルバート。 An arch portion formed by connecting a plurality of arch members formed in an arc shape and a leg portion formed of a pair of leg members respectively connected to the end portions of the arch member are connected by connecting means and assembled. Arch culvert,
The connecting means is a plurality of guide pipes provided inside the arch member and the leg member, and a plurality of guide pipes are inserted into the guide pipe and the end portions thereof are fixed to the leg member by the fixing means. A PC twisted wire,
The PC twisted wire is led downward from the bottom surfaces of the pair of leg members, and is fixed on the bottom surfaces by the fixing means.
前記アーチ部材及び前記脚部材を地面に伏倒した状態で仮組み付けを行う工程と、
前記仮組み付けされた前記アーチ部材及び前記脚部材における前記案内管にPC撚線を挿通する工程と、
前記PC撚線を前記脚部材の底面に定着して前記アーチ部材及び前記脚部材を組み付ける工程と、
組み付けられた前記アーチ部材及び前記脚部材を吊り上げて所定位置に設置する工程と、
を含むことを特徴とするアーチカルバートの製造方法。 A method for producing an arch culvert according to any one of claims 1 to 3,
A step of temporarily assembling the arch member and the leg member in a state of lying down on the ground;
Inserting a PC twisted wire through the guide tube in the temporarily assembled arch member and leg member;
Fixing the PC twisted wire to the bottom surface of the leg member and assembling the arch member and the leg member;
Lifting the assembled arch member and the leg member and installing them at a predetermined position;
The manufacturing method of the arch culvert characterized by including these.
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