JP6713197B2 - 高架橋 - Google Patents

Description

本発明は、構造体、橋脚、及び高架橋に関する。

従来、人間と動植物が共生する都市環境を創出する試みがなされており、例えば、郊外の自然環境と都市部とを繋ぐことで生物多様性を促進することや、人工物への植栽による防風効果や延焼防止効果等によって都市資産を災害から守ることが期待されている。また、人工物と自然物とのハイブリッド構造は、様々な都市インフラや建築を再生する資源循環社会の推進力ともなっている。都市部ではヒートアイランド現象の緩和のために、様々な規制や優遇措置によって、屋上緑化や壁面緑化等が進められている。

また、街の景観として無機質なものとなりがちな人工空間に対して、自然物を利用して美観を与えることが行われている。例えば下記特許文献１及び２では、コンクリートが剥き出しとなっている橋脚を含む高架下空間を、植栽によって緑化しようとする試みがなされている。

特開平１０−３３０５３号公報 特開２００３−２７４７７２号公報

しかしながら、特許文献１及び２に開示された緑化方法では、植栽できる領域が高架下空間の一部という限定的な領域となっている。このため、より広い領域を緑化できる手段が求められている。

そこで本発明は、街の景観に美観を与えることができる、汎用性の高い構造体を提供することを目的とする。また、当該構造体を適用した橋脚及び高架橋を提供することを目的とする。

本発明は、棒状体と、棒状体の周側面を囲繞し、植物体が棒状体の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供する保水部材と、を備える構造体を提供する。

この構造体では、保水部材を足場として植物体が這うことができ、且つ、保水部材に保持された水が植物体に適度に供給される。従って、植物体が構造体上に繁茂することができるので、この構造体を街の任意の場所に設置すれば景観に美観を与えることができる。また、構造体は構造が簡単な棒状であるので、建築物をはじめ電柱、街灯等、汎用性が高い。更に、植物体及び保水部材による水の蒸散によって周辺環境を保水、冷却することでヒートアイランド現象の緩和効果を期待でき、植物体の二酸化炭素吸収能力による空気清浄効果も期待することができる。

構造体は、植物体を照らす照明具を備えることが好ましい。照明具を備えていると、日陰においても照明によって構造体を明るく演出することができ、且つ、繁茂する植物体の生育にも利用することができる。

また、棒状体は、管状体であり、管状体は、照明具に電気を供給する配線を内部に有することが好ましい。この場合、外観で配線が目立たなくなるので、美観が一層良くなる。

保水部材は、棒状体の軸線を中心とする径が棒状体の周方向又は延在方向の一部において異なるように凹凸を有していることが好ましい。この場合、水が構造体を伝って流れる際に抵抗が生じることとなり、保水部材の保水力が向上する。

棒状体は、分岐していることが好ましい。これによれば、景観に変化を与えることができ、且つ、雨水等が構造体を伝って流れる際の流路の自由度が高くなる。

また、本発明は、橋脚本体と、橋脚本体を補強するための上記構造体とを備える橋脚を提供する。この場合、構造体が橋脚本体を補強する働きをするので、街の景観に美観を与えながら、橋脚本体を補強することができる。

また、本発明は、橋脚本体と、橋脚本体に支持された床版とを備える高架橋であって、橋脚本体又は床版を補強するための上記構造体を備える高架橋を提供する。この場合、構造体が高架橋を補強する働きをするので、街の景観に美観を与えながら、高架橋を補強することができる。

この高架橋においては、構造体は、橋脚本体と床版の下面とを結ぶように延在していることが好ましい。これによれば、橋脚本体と床版とが互いに補強されるので、高架橋の強度が高まる。

構造体は、床版から床版上の雨水が供給されるように床版と接続されていることが好ましい。これによれば、床版上の雨水が構造体に供給されるので、雨水を植物体の生育に利用することができる。

また、高架橋は、床版が延びる方向に複数の橋脚本体を備え、構造体は、複数の橋脚本体間を渡すアーチ構造を有していることが好ましい。この場合、アーチ効果によって高架橋の補強の程度が一層高くなる。

また、高架橋は、並走する複数の高架橋を備え、構造体は、複数の高架橋間を渡すアーチ構造を有していることが好ましい。この場合、アーチ効果によって高架橋の補強の程度が一層高くなる。

本発明によれば、街の景観に美観を与えることができる、汎用性の高い構造体を提供することができる。また、当該構造体を用いた橋脚及び高架橋を提供することができる。

構造体の一方の端部の外観を表す斜視図である。 構造体の他の実施形態を表す斜視図である。 高架橋の正面図である。 （ａ）高架橋の側面図である。（ｂ）（ａ）のIVb−IVb断面図である。 他の実施形態の高架橋の正面図である。 図５の高架橋を下から見上げた図であり、図４（ｂ）に対応する図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において同一部分又は相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。初めに本発明の一実施形態としての構造体について説明し、次に、構造体が適用された高架橋について説明する。

＜構造体＞
図１に示されているとおり、構造体１は、長尺の鋼管（棒状体）２に対して保水部材３がその周側面を囲繞するように設けられ構成されたものである。鋼管２の外径は、５〜３０ｃｍであることが好ましく、１０〜２０ｃｍであることがより好ましい。なお、図１では鋼管２が図示上下方向に延びる直線状である様子が描かれているが、鋼管２は、曲線状であってもよいし、分岐していてもよい。

保水部材３は、ここではコンクリートの廃材を再利用して製造されたポーラスコンクリートである。保水部材３は環状をなし、鋼管２の長さ方向に沿った所定の長さ、及び、鋼管２の径方向に沿った所定の厚さを有している。保水部材３は、後述する植物体４が鋼管２の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供するものである。

保水部材３は、鋼管２の軸線を中心とする径が互いに異なる第１の保水部材３ａ及び第２の保水部材３ｂからなり、これらは交互に鋼管２に嵌められている。ここでは第１の保水部材３ａの径が第２の保水部材３ｂの径よりも大きいものとしている。両保水部材３ａ，３ｂの径の相違によって、構造体１の側面視における稜線は、凹凸形状をなしている。

保水部材３を鋼管２の軸線方向から見たときの形状は正円であり、その外径は１０〜４０ｃｍであることが好ましく、１５〜３０ｃｍであることがより好ましい。また、保水力を向上させる観点から、第１の保水部材３ａ及び第２の保水部材３ｂの外径の差は、１〜１０ｃｍであることが好ましく、２〜６ｃｍであることがより好ましい。

保水部材３は、その保水力によって水を蓄えることができる。保水部材３に蓄えられた水は、徐々に構造体１の下部へ向けて流れて植物体４に供給されたり、蒸発したりする。保水部材３としては、ポーラスコンクリートの他に素焼き粘土を用いたり、繊維材を巻きつけたりすることもができる。

構造体１は、植物体４を照らすための照明具５を備えている。照明具５は、鋼管２に嵌めるために環状をなしており、保水部材３ａ，３ｂが連なる中の任意の位置に嵌められている。照明具５の種類としては、例えばＬＥＤである。鋼管２には、照明具５に電気を供給する配線６が通されており、鋼管２に開けられた孔又はスリットを介して照明具５に接続されている。照明具５の電源としては、外部から供給してもよいし、太陽電池パネルを構造体１に付随させて自給してもよい。

構造体１の作製方法としては、環状の保水部材３及び環状の照明具５を鋼管２に順次嵌めてゆく方法が挙げられる。保水部材３及び照明具５の環形状は、必ずしも一体物である必要はなく、半円状のものを二つ繋げて環を構成してもよい。特に、鋼管２が曲線状であったり分岐したりしている場合は、半円状のものを二つ繋げる方法が好ましい。

図１に示されているとおり、構造体１の表面には、植物体４が這うように伸びることができる。植物体４は、構造体１が設けられた周辺の地面から生えて、保水部材３の表面に根を張りながら伸びることができるものが好ましく、例えばツタ類が好ましい。

以上に示した構造体１では、保水部材３を足場として植物体が這うことができ、且つ、雨水等を受けて保水部材３に保持された水が植物体４に適度に継続的に供給される。従って、植物体４が構造体１上に繁茂することができるので、この構造体１を街の任意の場所に設置すれば、景観に美観を与えることができる。構造体１は単純な棒状構造であるために汎用性が高く、様々な施設、例えば公園内や建築物の近くに立設させ街の緑化を図ることができる。

またこのとき、建築物の近くに構造体１を立設させた場合は、美観を与えるのみならず、日差しを緩和する効果や、火災時の耐火被覆又は延焼防止効果も期待することができる。

また、構造体１によれば、植物体４及び保水部材３による水の蒸散によって周辺環境を保水、冷却することでヒートアイランド現象の緩和効果を期待でき、植物体４の二酸化炭素吸収能力による空気清浄効果も期待することができる。また、植物体４による遮音、吸音効果も期待することができる。

また、保水部材３が植物体４で覆われていることによって、保水部材３の表面劣化を防止することができる。例えば、植物体４によって保水部材３に日光が直射しにくくなり、保水部材３表面の温度変化を小さくすることができる。従って、温度変化に伴う保水部材３の膨張と収縮による劣化を緩和することができる。このほか、紫外線や酸性雨等による保水部材３の劣化も緩和することができる。

また、構造体１は、植物体４を照らす照明具５を備えているので、日陰や夜間においても照明によって構造体１を明るく演出することができ、且つ、繁茂する植物体４の生育にも利用することができる。

また、照明具５に電気を供給する配線６が鋼管２の内部を通されており外見上は目立たないため、景観上好ましい。

また、保水部材３は、第１の保水部材３ａ及び第２の保水部材３ｂによって、鋼管２の軸線を中心とする径が鋼管２の延在方向において異なっており構造体１の側面視において稜線が凹凸形状となっているので、水が構造体１を伝って流れる際に抵抗が生じることとなり、保水部材３の保水力が向上する。

なお、上記態様では保水部材３の径が、第１の保水部材３ａと第２の保水部材３ｂとによって鋼管２の延在方向に異なっている態様を示したが、これに代えて、鋼管２の周方向に径が異なる態様としてもよい。すなわち、保水部材３を軸線方向から見たときの形状が正円ではなく、凹凸を有する形状であってもよい。また、照明具５の種類や形状は上記のものに限定されない。また、上記実施形態では棒状体として、管状体である鋼管２を示したが、管状体でなくともよい。この場合、配線６は構造体１の表面を這うこととなる。

また、本発明の構造体は、鋼管２の周側面を囲繞する皿状部材を備えていてもよい。図２に示されているとおり、構造体１Ａは、保水部材３間に、水を溜めることができる皿状部材７を備えている。皿状部材７の材料としては、素焼き粘土、繊維強化プラスチック、ステンレス等を用いることができる。構造体１Ａは皿状部材７を備えていることによって、より多量の水を貯水することができる。皿状部材７の容量をオーバーフローした水が構造体１Ａの下方へ伝わることになる。

＜高架橋＞
構造体１を適用した高架橋について説明する。

図３に示されているとおり、高架橋１０は、例えば高速道路において車両が走る部分を提供する床版１１と、地上に立設し床版１１を支持する橋脚１２とからなっている。橋脚１２は、道路が延びる方向に複数本が立設されている。

床版１１は、上面の両脇に側溝１１ａ，１１ａを有している。また、床版１１の下面のうち、橋脚本体１２ａに支持されている部分を中心とする領域には略正方形の鋼板１１ｂが取り付けられている。すなわち、橋脚１２は、鋼板１１ｂを介して床版１１を支持している。

橋脚１２は、地下に設けられた基礎部分Ｆから地上部へ伸び、正面視Ｔ字形をなす橋脚本体１２ａと、橋脚本体１２ａ及び床版１１の下面に固定された構造体１とを有している。橋脚本体１２ａは、図４に示されているとおり横断面視正方形をしており、補強のために鋼板１２ｂが巻かれている。

ここで構造体１は、湾曲した形状をなし、一本の橋脚本体１２ａにおける周方向の四つの面に対し、それぞれ二本ずつ、橋脚本体１２ａあたり合計八本が配置されている。八本の構造体１は、一端が橋脚本体１２ａの地中の基礎部分Ｆにまで埋設されて上方へ延び（図３参照）、橋脚本体１２ａに巻かれた鋼板１２ｂに緊結された後、橋脚本体１２ａの鉛直軸を中心として互いに放射状に開いて延び、床版１１の下面に取り付けられた鋼板１１ｂに緊結されている（図４参照）。すなわち、各構造体１は、橋脚本体１２ａの側面と床版１１の下面とを結ぶように延在している。

橋脚本体１２ａが有する四つの周面のうち、床版１１が延びる方向に面している面に配置された二本の構造体１ａ，１ａ（以下、第１の構造体と呼ぶ。）は、隣り合う橋脚本体１２ａ，１２ａ間においてアーチ構造をなしている。すなわち、当該二本の構造体１ａ，１ａは、隣り合う構造体１の対面する面に配置された二本の構造体１ａ，１ａと同一部材であって、その両端が、異なる橋脚本体１２ａの地中の基礎部分Ｆにまで埋設されており、その中央部分が、アーチ構造の頂部を構成している。

他方、橋脚本体１２ａが有する四つの面のうち、床版１１が延びる方向に平行な面に配置された二本の構造体１ｂ，１ｂ（以下、第２の構造体と呼ぶ。）は、床版１１の下面に取り付けられた鋼板１１ｂに緊結されたあと、空中で終端している。

第１の構造体１ａ及び第２の構造体１ｂは、鋼板１１ｂにおける各緊結部において、これらが互いに通水することができるように第３の構造体１ｃによって結ばれている。換言すれば、構造体１全体として、分岐した構造をなしている。

図３に示されているとおり、床版１１の側溝１１ａのそれぞれには孔１１ｃが設けられている箇所があり、孔１１ｃの下方には、第２の構造体１ｂが位置している。すなわち、側溝１１ａに溜まった雨水等が孔１１ｃを通じて第２の構造体１ｂに供給されるように、側溝１１ａと第２の構造体１ｂとが接続している。

以上に示した高架橋１０では、構造体１が高架橋１０を補強する働きをするので、街の景観に美観を与えながら、高架橋１０を補強（例えば耐震のための補強）をすることができる。加えて、構造体１は、橋脚本体１２ａと床版１１の下面とを結ぶように延在しているので、橋脚本体１２ａと床版１１とが互いに補強され、高架橋１０の強度が高まっている。

また、構造体１は、床版１１から床版１１上の雨水が供給されるように床版１１と接続されているので、床版１１上の雨水が構造体１に供給される。このとき、雨水が構造体１の表面を伝わって保水部材３に水を提供しながら下方へ導かれる。保水部材３に蓄えられた雨水は植物体４の生育に利用される。

ここで、第２の構造体１ｂは側溝１１ａの下方に位置しているために雨水の供給を直接受けることができるが、第１の構造体１ａは雨水の供給を直接受けることはできない。第１の構造体１ａ及び第２の構造体１ｂを結んでいる第３の構造体１ｃによって、第１の構造体１ａにも雨水が供給される。

また、高架橋１０における構造体１は、複数の橋脚本体１２ａ，１２ａ間を渡すアーチ構造を有しているので、アーチ効果によって高架橋１０の補強の程度が一層高くなっている。

そして、以上に示した高架橋１０では、あたかも樹木のように延びる構造体１の存在によって高架下空間が並木道のようになり、遊歩道として活用することが期待される。また、植物体４が与える景観や環境により、人間と動植物が共生する都市環境が創出される。

本発明の高架橋は、以上に示した態様の他に、次の態様とすることもできる。すなわち、図５及び図６に示されているとおり、高架橋２０は、並走する複数の高架橋１０を備え、構造体１（ここでは第２の構造体１ｂ）が複数の高架橋１０，１０間を渡すアーチ構造を有している態様としてもよい。この場合、アーチ効果によって高架橋２０の補強の程度が一層高くなる。また、中央分離帯に相当する空間の緑化にも資する。

本発明の高架橋は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記いずれの実施形態においても、構造体１によって高架橋１０，２０全体が補強される態様を示したが、構造体１を橋脚本体１２ａのみに取り付けて橋脚本体１２ａのみを補強することもできるし、構造体１を地上から床版１１の下面に延ばして直接床版１１を補強することもできる。

また、橋脚本体１２ａが埋設されている周辺部分を、植栽が可能な土地としてもよい。構造体１の上部から伝わってきた水は橋脚本体１２ａが埋設されている周辺部分に集合するので、植栽可能な土地に対して水を供給することができる。

１，１Ａ…構造体、１ａ…第１の構造体、１ｂ…第２の構造体、１ｃ…第３の構造体、２…鋼管（棒状体）、３…保水部材、３ａ…第１の保水部材、３ｂ…第２の保水部材、４…植物体、５…照明具、６…配線、７…皿状部材、１０，２０…高架橋、１１…床版、１２…橋脚、１２ａ…橋脚本体。

Claims (11)

1. 橋脚本体と、前記橋脚本体に支持された床版とを備える高架橋であって、
   前記橋脚本体又は前記床版を補強するための構造体を備え、
   前記床版が延びる方向に複数の橋脚本体を備え、
   前記構造体は、棒状体と、前記棒状体の周側面を囲繞し、植物体が前記棒状体の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供する保水部材と、を備え、
   前記保水部材は、ポーラスコンクリート又は素焼き粘土であり、
   前記構造体は、前記複数の橋脚本体間を渡すアーチ構造を有している、高架橋。
2. 橋脚本体と、前記橋脚本体に支持された床版とを備える高架橋であって、
   前記橋脚本体又は前記床版を補強するための構造体を備え、
   並走する複数の高架橋を備え、
   前記構造体は、棒状体と、前記棒状体の周側面を囲繞し、植物体が前記棒状体の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供する保水部材と、を備え、
   前記保水部材は、ポーラスコンクリート又は素焼き粘土であり、
   前記構造体は、前記複数の高架橋間を渡すアーチ構造を有している、高架橋。
3. 前記構造体は、前記植物体を照らす照明具を備える、請求項１又は２記載の高架橋。
4. 前記棒状体は、管状体であり、
   前記管状体は、前記照明具に電気を供給する配線を内部に有する、請求項３記載の高架橋。
5. 前記保水部材は、前記棒状体の軸線を中心とする径が前記棒状体の周方向又は延在方向の一部において異なるように凹凸を有している、請求項１〜４のいずれか一項記載の高架橋。
6. 前記棒状体は、分岐している、請求項１〜５のいずれか一項記載の高架橋。
7. 前記構造体は、前記橋脚本体と前記床版の下面とを結ぶように延在している、請求項１〜６のいずれか一項記載の高架橋。
8. 前記構造体は、前記床版から前記床版上の雨水が供給されるように前記床版と接続されている、請求項１〜７のいずれか一項記載の高架橋。
9. 橋脚本体と、前記橋脚本体に支持された床版とを備える高架橋であって、
   前記橋脚本体又は前記床版を補強するための構造体を備え、
   前記床版が延びる方向に複数の橋脚本体を備え、
   並走する複数の高架橋を備え、
   前記構造体は、棒状体と、前記棒状体の周側面を囲繞し、植物体が前記棒状体の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供する保水部材と、を備え、
   前記保水部材は、ポーラスコンクリート又は素焼き粘土であり、
   前記構造体は、前記複数の橋脚本体間を渡すアーチ構造を有しており、
   前記構造体は、前記複数の高架橋間を渡すアーチ構造を有している、高架橋。
10. 橋脚本体と、前記橋脚本体に支持された床版とを備える高架橋であって、
    前記橋脚本体又は前記床版を補強するための構造体を備え、
    前記床版が延びる方向に複数の前記橋脚本体を備え、
    前記構造体は、棒状体と、前記棒状体の周側面を囲繞し、植物体が前記棒状体の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供する保水部材と、を備え、
    前記構造体は、前記複数の橋脚本体間を渡すアーチ構造を有している、高架橋。
11. 橋脚本体と、前記橋脚本体に支持された床版とを備える高架橋であって、
    前記橋脚本体又は前記床版を補強するための構造体を備え、
    並走する複数の高架橋を備え、
    前記構造体は、棒状体と、前記棒状体の周側面を囲繞し、植物体が前記棒状体の延在方向に沿って這いながら伸びるための足場を提供する保水部材と、を備え、
    前記構造体は、前記複数の高架橋間を渡すアーチ構造を有している、高架橋。

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