JP3867922B2 - 上下分割型ボックスカルバートの一体化方法及びこの方法に用いられる上下分割型ボックスカルバート - Google Patents

Description

本発明は、水路形成等に用いられるボックスカルバートを上下に分割した上下分割型ボックスカルバートの一体化方法及びこの方法に用いられる上下分割型ボックスカルバートに関するものである。

暗渠等を形成するにはボックスカルバートが用いられるが、これが大型のものになると、成形、運搬、据付の便を考慮して上下に分割された上下分割型ボックスカルバートを用いることが多い。この場合、ボックスカルバートの特に側壁部には、補強のために鉄筋（スタッド）が挿入されている。ところが、ボックスカルバートが上下に分割されていると、このスタッドの連結が問題となる。

多くの場合は、上部及び下部ボックスカルバートの側壁部にスタッドを通す挿通孔を形成しておき、両者の結合時、この挿通孔にスタッドを通して締結する等の方法をとっている。これによると、挿通孔の芯合わせ等のために、上部及び下部ボックスカルバートの成形に高精度が求められるとともに、据付け現場におけるスタッドの挿通、締結、後仕上げ等に多くの手間がかかる。

このため、特許文献１には、上部及び下部ボックスカルバートの側壁部に予めスタッドを挿通しておき、両者を結合するときにこのスタッドをカプラー等で連結するものが示されている。また、特許文献２には、下部ボックスカルバートの側壁部にスタッドを上部が覗くように埋設しておき、これに延長スタッドを溶接して上部ボックスカルバートの側壁部に予め形成した挿通孔を嵌め込んで一体化するものが示されている。

しかし、これらのものも、カプラーや延長スタッドが必要になるとともに、スタッドの芯を合わせるために上部及び下部ボックスカルバートの成形には高精度が要求される。また、カプラーの連結操作や溶接作業が必要である上に、相応の後仕上げも必要である。さらに、結合された後に側壁部の中央となる接続部が何ら補強されていないから、強度的に弱いといった点も指摘される。
特開昭５４−１１７９２８号公報 特開平０７−１８９３３０号公報

本発明が解決しようとする課題は、大型の上下分割型のボックスカルバートにおいて、上部及び下部ボックスカルバートを効率的に一体化する方法を具現するとともに、この方法に用いられて好適な上下分割型ボックスカルバートを提案するものである。

以上の課題の下、本発明は、請求項１に記載した、上下分割型ボックスカルバートの一体化方法であり、下部ボックスカルバートを所定位置に据え付けておき、上部ボックスカルバートを下部ボックスカルバート上を移動する台車に載せて下部ボックスカルバートの所定位置まで運搬し、この位置で上部ボックスカルバートを下部ボックスカルバートに据えた据付用ジャッキに載せ換えるとともに、据付用ジャッキをジャッキダウンすることで上部ボックスカルバートを下部ボックスカルバート上に降ろして両者を一体化することを特徴とする上下分割型ボックスカルバートの一体化方法、これにおいて、請求項２の、台車が下部ボックスカルバートとその外部に続くレール上を走行するものである手段、請求項３の、台車上に支持用ジャッキを載せ、この支持用ジャッキの上で下部ボックスカルバートを外れた位置で上部ボックスカルバートを成形する手段、請求項４に記載した、上下分割型カルバートによって水路を形成するものであり、この水路形成が、既設の鉄道線路又は道路下で行なわれる手段を提供したものである。

そして、本発明は、以上の一体化方法に用いられる上下分割型ボックスカルバートとして、請求項５に記載された、上部ボックスカルバート及び下部ボックスカルバートの側壁部にスタッドをその端部を露出させて埋設し、スタッドの端部にプレートを固着するととともに、プレート同士を突き合わせて溶接することで上部ボックスカルバートと下部ボックスカルバートを一体化するものである上下分割型のボックスカルバート、請求項６に記載された、上下分割型ボックスカルバートのプレートが側壁部の幅よりも狭いものであり、上部ボックスカルバート及び下部ボックスカルバートの側壁部の開口側端部の内外面にプレートの幅に応じたポケットが所定範囲で凹設されており、プレートを接合した後にこのポケットにモルタルが充填されるものである上下分割型のボックスカルバートを提供したものである。

請求項１〜３の発明によると、上部ボックスカルバートの成形及び運搬が容易になって施工コストを引き下げることができる。そして、このような方法は、請求項４のような上部が開放されていなような個所での施工にもっとも適したものになる。加えて、請求項５及び６のボックスカルバートによると、スタッドの芯合わせといったことは不要になり、上部及び下部ボックスカルバートの成形にそれほど高精度を要求されない。また、接合部はプレートで補強されるから、側壁部の中央の強度を補完できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。図２は上下分割型ボックスカルバートの斜視図であるが、上下分割型ボックスカルバートは、上部ボックスカルバート（以下、上部カルバート）１と下部ボックスカルバート（以下、下部カルバート）２とからなる。この場合、上部カルバート１は、上辺部１ａと側壁部１ｂとで断面がコの字形に形成されているものであり、下部カルバート２も、同じく底辺部２ａと側壁部２ｂとからなる断面がコの字形をしたものである。なお、両カルバート１、２の側壁部１ｂ、２ｂの長さの比は適宜に設定されるが、多くの場合、同じに設定され、本発明でも、それによっている（ただし、これに限定されるものではない）。

以上の上部カルバート１及び下部カルバート２は、その側壁部１ｂ、２ｂの開口側端部が接合されて四方が囲閉された空間を形成する。なお、本例の上部カルバート１の上辺部１ａは、側壁部１ｂから張出しているが、下部カルバート２と同様なコの字形をしたものであってもよい。本例のボックスカルバートは、側壁部の厚みが３００ｍｍで、高さ２５００ｍｍ、幅４１００ｍｍ、長さ１００００ｍｍの比較的大型のものであり、成形、運搬、据付を容易にするために上下分割型にしたのである。なお、このような寸法のものによらないでも分割型にする場合があるが、本発明は、そのようなボックスカルバートにも適用される。

上部及び下部カルバート１、２の側壁部１ｂ、２ｂには（場合によっては上辺部１ａ、底辺部２ａにも）補強のためにスタッド（鉄筋）が埋設される。図１は両カルバート１、２の断面図であるが、それぞれの側壁部１ｂ、２ｂには、その成形時、適当数のスタッド３、４が、少なくともその端部が覗いた状態で埋設されている。このスタッド３、４は、高強度の鋼材であれば何でもよく、Ｈ形鋼、Ｉ形鋼、丸形鋼、異形鋼、平鋼、鋼棒等が適宜選択される。

各スタッド３、４の端部には、同じく鋼製のプレート５、６を溶接等で固着する。なお、この固着は、上部および下部カルバート１、２を成形後、直ちにしてもよいし、両者１、２を一体化するときにしてもよい。このプレート５、６の大きさ（幅）は、側壁部１ｂ、２ｂの幅よりも小さく設定される。これに伴い、上部及び下部カルバート１の側壁部１ｂ、２ｂの開口側端部の内外面には、プレート５、６の幅に応じたポケット７、８が所定範囲に亘って形成されている。

次に、以上の上部及び下部カルバート１、２を一体化する場合について説明すると、下部カルバート２の上に上部カルバート１をその両側壁部１ｂ、２ｂの位置を合わせて降ろし、プレート５、６の外表面同士を突き合わせて溶接等で結合する。次いで、プレート５、６の接続部にモルタル（コンクリート）を充填して上部及び下部カルバート１、２を一体化するとともに、このとき、両ポケット７、８にもコンクリートを充填して側壁部１ｂ、２ｂの内外面を面一にすれば、一体化は完成する。

このように、本発明では、スタッド３、４にプレート５、６を固着し、このプレート５、６を突き合わせて一体化するものであるから、上下のスタッド３、４の芯は必ずしも一致していなくてもよい。したがって、上部及び下部カルバート１、２の成形にそれほどの精度は要せず、成形コストが安くつく利点がある。併せて、この一体化後は、プレート５、６によって強度が高まっており、強度低下が起りやすい側壁部１ｂ、２ｂの中央部の強度を補強する効果もある。

以上の一体化作業は、プレキャストした上部及び下部カルバート１、２を接合して完成品のボックスカルバートにする場合にも適用できるが、多くの場合は、下部カルバート２を所定位置に据え付けた後、他所で成形した上部カルバート１を走行台車等で運搬して下部カルバート２の上にジャッキ等を用いて降ろす方法と、クレーン等で吊り上げて下部カルバート２の上に降ろす方法とが採用される。特に、鉄道線路下の水路形成等では、運行が止む夜間等の限られた時間内で工事をしなければならないから、線路の撤去は最小限に止めなければならない。そのためには、大掛かりな方法で一体化されたプレキャストボックスを上から吊り降ろすことができないし、運搬や一体化はこの限られた空間内で行なわなければならないからである。

以下、鉄道線路下に水路を形成する場合について説明する。図３はその場合の平面図であるが、既設の鉄道線路９の下に水路１０を構築しようとするものである。この場合、下部カルバート２は、大型で重量も重いから、据付け位置で現場打ちして据え付ける。なお、このときには未だ上方は開放されていないが、下部カルバート２を打込みする位のスペースは確保されている。次に、上部カルバート１を下部カルバート２まで持ってくることになるが、ここでは、走行台車を用いる方法について説明する。この場合、上部カルバート１は、なるべく近くで成形してこれを運搬して来ることになるが、この運搬は、下部カルバート２と外部位置とに亘ってレールを敷き、この上を走行する台車によって行なうことになる。

図４は上部カルバート１の運搬状況を示す側面図、図５はその横断面図であるが、下部カルバート２の底辺部２ａ上に二本のレール１１を敷き、このレール１１を適当な外部位置まで延ばしておく（底辺部２ａ外のレール１１は適当な支持部材１２て支えておく）。台車１３は、台枠１３ａの下端にレール１１上を転動する車輪１４が設けられているものである。台枠１３ａの上には敷材１５を敷き、敷材１５の上に本例では２基の支持用ジャッキ１６を載せ、これで上部カルバート１を支持する。なお、台車１３の数は、上部カルバート１の長さに応じて設定されるが、本例では、長さが約１００００ｍｍであることから、２個の台車１３で支持している。

この場合の上部カルバート１は、他所で成形されたものを台車１３まで運んで来て載せてもよいが、その手間を省くため、本例では、下部カルバート２にできるだけ近い外部位置で成形するようにしている。具体的には、台車１３上で成形用の型枠（図示省略）を組み、これにコンクリートを打ち込んで成形する。このようにして成形された上部カルバート１は、台車１３に載せられて下部カルバート２の所定位置まで移動される（このときには、作業の便を考慮して水路上方のレール９ａは撤去しておくのが望ましい）。台車１３が所定位置まで来ると、今度は、上部カルバート１を下部カルバート２に据えた据付用ジャッキ１７に載せ換える。

図６はその状態を示す横断面図、図７は縦断面図であるが、この据付用ジャッキ１７は、ジャッキ本体部１７ａの上に土圧計１７ｂを備えた支柱１７ｂを有するもので、これを二本用いて上部カルバート１の上辺部１ａを支持する。据付用ジャッキ１７も、上部カルバート１の長さに応じて適当な間隔で配されるが（本例では、２５００ｍｍ間隔で４本）、これで上部カルバート１を支えた後に台車１３は抜き取られる。このため、据付用ジャッキ１７は、支持用ジャッキ１６に干渉しないよう、その内側に配置できるようにしておくのが適する。

以上において、鉄道線路９下方の上部及び下部カルバート１、２は、一つのブロックで構成しているが、複数のブロックを継ぎ足して構成してもよい。なお、この鉄道線路９下の上部及び下部カルバート１、２には、当然ながら、水路用のボックスカルバート１８が継ぎ足されて一つの水路を形成することになるが、このボックスカルバート１８については、上記のような工法のものでもよいし、プレキャストされたボックスカルバートを用いて施工するものであってもよい。

図８は以上の方法で水路１０を再構築した場合の断面図であるが、水路１０の両側には橋台１９が築いてあり、これで鉄道線路９のレール９ａを受けており、水路１０は、この間に再構築されることになる。この場合、レール９ａは、橋台１９間に渡される橋桁２０で支持されることになる。上記した土圧計はこの支持力を計るためのものであり、これが正常値を示したなら、抜き取られる。なお、上部カルバート１の運搬については、この他にクレーンによる吊上げ方式もあることは上述したが、この場合でも、その成形は下部カルバート２にできるだけ近い位置で行なうのがいうまでもない。

図９は両カルバート１、２の他の例を示す断面図であるが、本例のものは、下部カルバート２の側壁部２ｂの外表面にその上面よりも上方に突出したガイド板２１を全長に亘って或いは適宜間隔ごとに取り付けたものである。これによると、上部カルバート１を降ろすときにガイド板２０をガイドとすることができるから、位置合わせが容易になる利点がある。図１０も両カルバート１、２の他の例を示す断面図であるが、本例のものは、プレート５、６に加えて上部又は下部カルバート１、２の側壁部１ｂ、２ｂの一方の上面にガイド棒２２を突出させ、他方にはこれが挿入される穴２３を形成したものである。これによる場合も、上部カルバート１を降ろすとき、ガイド棒２２と穴２３とがガイドとなるから、位置合わせが容易になる利点がある。

本発明の一例を示すボックスカルバートの横断面図である。 本発明の一例を示すボックスカルバートの斜視図である。 本発明の一例を示す鉄道線路下に水路を構築する場合の計画図である。 本発明の一例を示す上部ボックスカルバートの運搬状態の側面図である。 本発明の一例を示す上部ボックスカルバートの運搬状態の横断面図である。 本発明の一例を示す上部ボックスカルバートを据付用ジャッキが支えた状態の横断面図である。 本発明の一例を示す上部ボックスカルバートを据付用ジャッキが支えた状態の縦断面図である。 本発明の一例を示す鉄道線路下に水路を再構築した状態の横断面図である。 本発明の他の一例を示すボックスカルバートの横断面図である。 本発明の更に他の一例を示すボックスカルバートの横断面図である。

符号の説明

１ 上部ボックスカルバート
１ａ 〃 の上辺部
１ｂ 〃 の側壁部
２ 下部ボックスカルバート
２ａ 〃 の底辺部
２ｂ 〃 の側壁部
３ スタッド
４ スタッド
５ プレート
６ プレート
６ａ コンクリート打設用の孔
７ ポケット
８ ポケット
９ 鉄道線路
１０ 水路
１１ レール
１２ 支持部材
１３ 台車
１３ａ 〃の台枠
１４ 車輪
１５ 敷材
１６ 支持用ジャッキ
１７ 据付用ジャッキ
１７ａ 〃 のジャッキ本体部
１７ｂ 〃 の土圧計
１７ｃ 〃 の支柱
１８ 水路用ボックスカルバート
１９ 橋台
２０ 橋桁
２１ ガイド板
２２ ガイド棒
２３ 穴

Claims (6)

1. 上下分割型ボックスカルバートの一体化方法であり、下部ボックスカルバートを所定位置に据え付けておき、上部ボックスカルバートを下部ボックスカルバート上を移動する台車に載せて下部ボックスカルバートの所定位置まで運搬し、この位置で上部ボックスカルバートを下部ボックスカルバートに据えた据付用ジャッキに載せ換えるとともに、据付用ジャッキをジャッキダウンすることで上部ボックスカルバートを下部ボックスカルバート上に降ろして両者を一体化することを特徴とする上下分割型ボックスカルバートの一体化方法。
2. 台車が下部ボックスカルバートとその外部に続くレール上を走行するものである請求項１の上下分割型ボックスカルバートの一体化方法。
3. 台車上に支持用ジャッキを載せ、この支持用ジャッキの上で下部ボックスカルバートから外れた位置で上部ボックスカルバートを成形する請求項１又は２の上下分割型ボックスカルバートの一体化方法。
4. 上下分割型カルバートによって水路を形成するものであり、この水路形成が、既設の鉄道線路又は道路下で行なわれる請求項１〜３いずれかの上下分割型ボックスカルバートの一体化方法。
5. 請求項１〜４いずれかの一体化方法に用いられる上下分割型ボックスカルバートであり、上部ボックスカルバート及び下部ボックスカルバートの側壁部にスタッドをその端部を露出させて埋設し、スタッドの端部にプレートを固着するととともに、プレート同士を突き合わせて溶接することで上部ボックスカルバートと下部ボックスカルバートを一体化するものである上下分割型ボックスカルバートの一体化方法に用いられる上下分割型のボックスカルバート。
6. 請求項５の上下分割型ボックスカルバートのプレートが側壁部の幅よりも狭いものであり、上部ボックスカルバート及び下部ボックスカルバートの側壁部の開口側端部の内外面にプレートの幅に応じたポケットが所定範囲で凹設されており、プレートを接合した後にこのポケットにモルタルが充填されるものである上下分割型ボックスカルバートの一体化方法に用いられる上下分割型のボックスカルバート。