JP2020190135A - 道路構造および道路施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレキャストコンクリート版を敷き詰めて形成された道路において、杭に対する固定部分の応力を均一化する。【解決手段】プレキャストコンクリート版（路版）１を用いて形成される道路構造であって、道路領域の地面上に立設された複数の杭３の上に、三角形のプレキャストコンクリート版１が、当該三角形の各角部が杭３の頂部に対応するように敷き詰められ、杭３の頂部と、対応するプレキャストコンクリート版１の角部とが締結部材（ボルト）４によって固定される。【選択図】図２

Description

本発明は、プレキャストコンクリート版を敷き詰めて形成される道路構造およびその道路施工方法に関する。

特許文献１には、工場で製作されたプレキャストコンクリート版を、現場まで運搬して道路を施工する技術が開示されている。

この施工方法では、まず、道路を施工する領域を所定の深さまで切削した後、路床、路盤の土工を行う。続いて、グラウト材の漏出を防止するために路盤上にシートを敷設する。そして、工場から運搬してきたプレキャストコンクリート版をシートの上に敷設し、コッターを用いてプレキャストコンクリート版を結合する。その後、必要部分にグラウト材を充填して、これを養生させて道路を完成する。

特許文献２には、杭を用いる道路の施工について記載がある。すなわち、道傾斜面に基礎杭を打ち込み、道路の長さ方向に隣接する基礎杭の上端に受け梁を設け、受け梁上に床板を配置することで道路を構成する。また、受け梁をプレキャストコンクリート版で形成することも記載されている。

特許第３７７８３３５号公報 特開２００６−２８８０８号公報

ここで、特許文献１によるプレキャストコンクリート版を敷設する道路施工では、現場でのコンクリート打ちが不要であり工期を短縮することができ、また工場でコンクリート版を製作するため、高品質のコンクリートを得ることができるなどのメリットがある。

しかしながら、特許文献１では、プレキャストコンクリート版を路盤上に水平に敷設する必要があり、そのアライメント等の作業に多くの時間が必要になる場合もある。

また、特許文献２に示されるように、杭を用いることも考えられるが、特許文献２はプレキャストコンクリート版を受け梁に用いることを示すだけであり、プレキャストコンクリート版により道路を構成する場合に杭を用いる場合の構成を示唆するものではない。ここで、杭の頂部にプレキャストコンクリート版を固定する構造であると、プレキャストコンクリート版の平坦度が悪い場合などにおいて、プレキャストコンクリート版とこれを固定する杭の固定部分における応力が均一でなくなる場合が考えられる。この場合、特定の固定部分における応力が大きくなり、耐久性が低下する可能性がある。

本発明は、杭を用いてプレキャストコンクリート版を敷き詰めて形成された道路において、杭に対する固定部分の応力を均一化することを目的とする。

本発明は、プレキャストコンクリート版を用いて形成される道路構造であって、道路領域の地面上に立設された複数の杭の上に、三角形のプレキャストコンクリート版が、当該三角形の各角部が杭の頂部に対応するように敷き詰められ、杭の頂部と、対応するプレキャストコンクリート版の角部とが締結部材によって固定される。

締結部材はボルトであり、プレキャストコンクリートの各角部には貫通穴が設けられ、貫通穴を通るボルトにより杭の頂部と対応するプレキャストコンクリート版の角部とが固定されるとよい。

本発明は、プレキャストコンクリート版を用いて道路を形成する道路の施工方法であって、道路領域の地面に複数の杭を立設し、立設された複数の杭の上に、三角形のプレキャストコンクリート版を、当該三角形の各角部が杭の頂部に対応するように敷き詰め、杭の頂部と、対応するプレキャストコンクリート版の角部とを締結部材によって固定する。

本発明によれば、プレキャストコンクリート版が三角形であり、３つの角部を杭に固定した場合に、がたつきの発生を抑制して、固定部分の応力を均一化でき、耐久性の低下を抑制できる。

本実施形態における道路構造を示す斜視図である。 図１の一部の拡大図であり、一部のプレキャストコンクリート版（以下、「路版」）を取り除いたときの斜視図である。 組立後の路版をボルトの位置で垂直方向に切断したときの断面図である。 道路構造を上から見た図である。 路版の他の構成例を示す図である。 本実施形態における道路施工方法の手順を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。

図１は、本実施形態における道路構造を示す斜視図である。図２は、図１の一部の拡大図であり、一部のプレキャストコンクリート版（以下、「路版」）を取り除いたときの斜視図である。図３は、組立後の路版をボルトの位置で垂直方向に切断したときの断面図である。

「道路構造」
路版１は、工場などで運搬可能な形や大きさに予め製造された板状のプレキャストコンクリートであり、路版１を現場で並べて敷設することで道路が形成される。

本実施形態において路版１は三角形であり、路体２に立設された杭３の上に敷設される。ここで、路体２とは、道路を施工する領域を掘り下げて形成される道路構造の最下層の地面をいうが、本実施形態では路体２の表面が露出しており、道路領域における地面が路体２を構成する。杭３は、下部が路体２に打設されることで、路体２に立設される。杭３は、円筒形状で形成され、その頂部には固定部材１５が固定され、ここにねじ穴６が設けられる。なお、この例では、杭３の頂部に固定部材１５を配置し、この固定部材１５にねじ穴６を設ける。固定部材１５上に緩衝材７を介し、路版１を載置し、路版１に設けた貫通穴５を介し、固定部材１５のねじ穴６に締結部材としてのボルト４をねじ込み、路版１を杭３に固定する。ここで、固定部材１５は、周縁が延長部分１５ａを有するキャップ形状となっている。そこで、円筒状の杭３の頂部に容易に位置決めすることができる。固定部材１５と杭３は、溶接、接着の他、ねじ固定や、キーおよびキー溝を利用して固定してよい。

本実施形態では、１本の杭３の頂部に対し、対応する６枚の路版１の一角を突き合わせるように載置し、それぞれの路版１を締結具であるボルト４で杭３の頂部に締結する。このため、杭３の頂部には、載置された各路版１の貫通穴５と対向する各位置にねじ穴６が形成される。ねじ穴６には、雌ねじが切ってあり、ボルト４のねじ部が螺合されることで、路版１が杭３の頂部に固定される。また、杭３の頂部（杭３と各路版１の角部との間）には、緩衝材７が配置され、路版１の振動を抑制する。緩衝材７には、ゴム、ウレタンなどの弾力のある材質のものを採用するとよい。なお、貫通穴５およびねじ穴６に対向する緩衝材７の位置には、ボルト４を通すための貫通穴８が形成されている。

路版１の角部の裏面であって杭３の頂部（厳密には緩衝材７）と当接する部分には、切り欠き９が形成されている。この切り欠き９は、断面が円形状の杭３を収容する扇形状をしており、６枚の路版１が１つの杭３に載置されたときに、６枚の路版１の切り欠き９によって、杭３が収まる円筒形状の溝が形成されるようになっている。これにより、路版１と杭３との位置決め、換言すると路版１の貫通穴５と杭３のねじ穴６との位置合わせが容易となる。

「三角形の路版」
図４は、三角形の路版１を敷き詰めて形成した道路を上から見た模式図である。このように、ほぼ正三角形（２等辺三角形）の路版１を交互に反対向きに配置することで、長尺の道路が形成される。そして、三角形の各路版１の３つの角部がそれぞれ杭３の頂部に固定される。なお、正三角形であれば、１つの杭３に対して支持される６つの路版１の支持部面積を同一にでき、均一な支持が容易となる。このように、路版１が三角形であると、その角部を杭３で支持する場合に、３点支持となる。３点支持の場合、その３点によって１つの平面が決定されるため、杭３の頂面（固定点）の高さに違いが生じても、３点の固定点について応力は均一になる。例えば、四角形の四隅を杭３の頂部にそれぞれ固定した場合、路版１の厚みが不均一であることなどに起因して、固定点の高さに差が生じた場合、一方の三点支持と、他方の三点支持で、路版１の規定する面が異なる。従って、４点で固定した場合に、がたつきが生じまた固定における応力が均一でなくなる。３点支持であれば、このような不具合の発生を防止することができる。

さらに、図４に示すように、三角形の路版１を用いた場合には、道路の進行方向に対し、各路版１の２辺を斜めにすることが容易である。これによって、車両走行に伴う路版１への力が斜辺によって分割される。すなわち、図４の中央の行の右から２番目の路版１に、矢印で示したように、車両の走行方向の反対方向に掛かる車両走行による力は、路版１の前方斜辺を考えた場合に、路版１の各締結部（ボルト４）に対しては、斜辺方向の力と、斜辺に垂直な方向の力に分割される。このため、路版１に掛かる最大荷重を小さくすることができる。

図５は、三角形の路版１を敷き詰めて形成した道路の他の構成例を示す図である。この例では、直角三角形の路版１を用いている。この構成においても、上述の構成と同様の作用効果が得られる。

「手順」
次に、本実施形態における道路施工方法の手順について図６を用いて説明する。まず、道路を施工する場所について、３次元測量する（Ｓ１０１）。そして、測量結果に基づいて、杭３を打設する位置、高さなどの道路施工についての各種の仕様を決定することで、道路を設計する（Ｓ１０２）。設計結果に基づき道路の施工領域を所定の深さまで切削する（Ｓ１０３）。本実施形態では、図１，２に示すように路版１と路体２との間に空間１４が形成されるよう深く掘り下げる。

続いて、杭３を設計通りの間隔、高さで打設する（Ｓ１０４）。例えば、（株）技研製作所のサイレントパイラー（登録商標）等の圧入機を使用して杭３を所望の深さまで打ち込む。特に、各杭３の頂部が路面から路版１の厚み分下の位置で所定の高さになるように打設する。そして、杭３の打設が終了した場合には、杭３の頂部に固定部材１５を固定する（Ｓ１０５）。

次に、クレーン等を使用して杭３の上に路版１を載置し（Ｓ１０６）、路版１を、ボルトで杭３に固定する（Ｓ１０７）。

路版１を敷設すると、路版１の間（継ぎ目）、目地にグラウト材を充填する（Ｓ１０８）。そして、グラウト材を養生させる（Ｓ１０９）。このようにして、道路が完成する。

ところで、本実施形態では、前述したように路版１下（路版１と路体２との間）に空間１４を形成するように施工できる。空間１４を形成することで、その空間１４を様々な目的で利用させることが可能となる。例えば、ゲリラ豪雨などの際に増水した場合、一時的な貯水空間として利用できる。あるいは、インフラ（電気、ガス、水道、情報等に用いる配管やケーブル等の構造物）の設置空間として利用できる。

１ 路版、２ 路体、３ 杭、４ ボルト、５ 貫通穴、６ ねじ穴、７ 緩衝材、８ 貫通穴、１４ 空間、１５ 固定部材。

Claims (3)

1. プレキャストコンクリート版を用いて形成される道路構造であって、
   道路領域の地面上に立設された複数の杭の上に、三角形のプレキャストコンクリート版が、当該三角形の各角部が杭の頂部に対応するように敷き詰められ、
   杭の頂部と、対応するプレキャストコンクリート版の角部とが締結部材によって固定される、
   道路構造。
2. 請求項１に記載の道路構造であって、
   締結部材はボルトであり、
   プレキャストコンクリートの各角部には貫通穴が設けられ、貫通穴を通るボルトにより杭の頂部と対応するプレキャストコンクリート版の角部とが固定される、
   道路構造。
3. プレキャストコンクリート版を用いて道路を形成する道路の施工方法であって、
   道路領域の地面に複数の杭を立設し、
   立設された複数の杭の上に、三角形のプレキャストコンクリート版を、当該三角形の各角部が杭の頂部に対応するように敷き詰め、
   杭の頂部と、対応するプレキャストコンクリート版の角部とを締結部材によって固定する、
   道路の施工方法。
   

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