JP6811057B2 - ボックスカルバート、及びその構築方法 - Google Patents

Description

例えば、線路下横断構造物や道路下横断構造物などを構成するために、鋼コンクリート合成部材と、鉄筋コンクリート部材とを接続部で接続する接続構造で接続したボックスカルバートに関し、特に、接続部が延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向である接続構造で接続したボックスカルバートに関する。

例えば、線路下横断構造物として利用されるボックスカルバートやトンネルなどの構造物として、特許文献１に記載された構造物がある。
このような特許文献１には、所定間隔を隔てて配置した主鋼板と、該主鋼板同士を連結する複数のせん断補強鋼板と、該主鋼板及び前記せん断補強鋼板との間に充填したコンクリートとで構成する鋼コンクリート合成部材を幅方向及び高さ方向に連結して地中にボックスカルバートを構築することができることが記載されている。

このようなボックスカルバート３１０’は、図６に示すように、線路下などの非開削部分のみに用いられ、非開削部分に続く開削部分はいわゆるＲＣ構造のボックスカルバート３２０’で構築されることが多い。これらの非開削部分のボックスカルバート３１０’と、開削部分のＲＣ構造のボックスカルバート３２０’とは、それぞれが独立した構造体であり、それぞれの条件に応じた構造で構成される。

そのため、例えば、上部の交差構造物がボックスカルバート３００’の延長方向ＢＬに対して交差する方向、いわゆる斜角方向である場合、非開削部分のボックスカルバート３１０’と開削部分のボックスカルバート３２０’は、断面が斜角方向である構造体となるため、部材強度を検討するための断面検討方向は斜角方向となる。そのため、部材強度を検討する構造検討断面におけるスパンｓｐ’が長大化し、その結果、高い部材強度を要し、部材厚の大型化や高強度材料を要することが多かった。

特開２０１５−０７１９０４号公報

そこで、この発明は、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部で鋼コンクリート合成部材及び鉄筋コンクリート部材が要する部材強度を低減できる接続構造で接続したボックスカルバートを提供することを目的とする。

この発明は、コンクリートを鋼板で囲って一体化した鋼コンクリート合成部材で構成し、非開削部分に構築されたボックスカルバートと、鉄筋コンクリート部材で構成するボックスカルバートとが、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部を介して前記延長方向に接続され、前記非開削部分に続く開削部分に構築されたボックスカルバート及びその構築方法であって、前記鋼コンクリート合成部材が、前記延長方向に長い平面視長方形状に構成され、複数の前記鋼コンクリート合成部材が、前記延長方向に交差する幅方向に複数配置されるとともに、応力伝達可能に連結され、上床版及び下床版のうち少なくともいずれかにおいて、前記幅方向に複数配置された前記鋼コンクリート合成部材が、前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置され、前記鉄筋コンクリートに、前記延長方向に所定間隔を隔てた前記幅方向の主鉄筋、前記幅方向に所定間隔を隔てた前記延長方向の配力筋とが格子状に組み付けられ、前記鉄筋コンクリートに設けられた前記延長方向に直交する主鉄筋の端部が、前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置された前記鋼コンクリート合成部材の側面から前記鋼コンクリート合成部材の内部に挿入されるとともに、定着され、配力筋の端部が前記鋼コンクリート合成部材の先端から内部に所定長さ挿入されるとともに、定着されたことを特徴とする。

上記鋼コンクリート合成部材は、２枚の主鋼板とせん断補強鋼板とで断面コ字状に構成されるとともに連結継手で連結され、内部にコンクリートが充填された部材、連結する鋼製角形エレメントにコンクリートを充填した部材、あるいは連結する鋼管にコンクリートを充填した部材などとすることができる。
上記定着は、機械式定着具による定着、定着材などの薬剤による定着、あるいは既定の定着長を確保した定着など所定の定着強度を有する定着方法による定着を含むものとする。
なお、上述のボックスカルバートは、矩形断面のみならず、台形状、倒位の日字状、目字状などの適宜の断面形状とすることができる。

この発明により、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部を介して接続した鋼コンクリート合成部材及び鉄筋コンクリート部材が要する部材強度を低減し、鋼コンクリート合成部材で構成するボックスカルバートと、接続部を介して接続する、鉄筋コンクリート部材で構成するボックスカルバートとを合理化したボックスカルバートを構築することができる。

詳しくは、延長方向に対して交差する斜交方向の接続部を介して鋼コンクリート合成部材と接続される鉄筋コンクリート部材に設けられた前記延長方向に直交する主鉄筋が、前記鋼コンクリート合成部材の内部に挿入されるとともに、定着されているため、鋼コンクリート合成部材と鉄筋コンクリート部材は応力伝達でき、鋼コンクリート合成部材と鉄筋コンクリート部材とを構造的に一体化することができる。

そのため、鋼コンクリート合成部材と鉄筋コンクリート部材は、延長方向に直交する断面方向の構造体となるため、つまり部材強度を検討するための断面検討方向は延長方向に直交する方向となり、構造検討断面におけるスパンが短縮される。その結果、高い部材強度を要しなくなり、部材厚の大型化を防止したり、高強度材料を必要としなくなり、合理的な構造でボックスカルバートを構築することができる。

また、前記鋼コンクリート合成部材が、前記延長方向に長い平面視長方形状に構成され、複数の前記鋼コンクリート合成部材が、前記延長方向に交差する幅方向に複数配置されるとともに、応力伝達可能に連結され、前記幅方向に複数配置された前記鋼コンクリート合成部材が、前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置されているため、前記延長方向にずらして配置されることによって露出する前記鋼コンクリート合成部材の側面から幅方向の主筋を容易に挿入して定着できるため、より確実かつ容易に鋼コンクリート合成部材と鉄筋コンクリート部材とを構造的に一体化することができる。

またこの発明の態様として、前記接続部おける前記鋼コンクリート合成部材の内部に、定着手段が配置され、該定着手段と前記主鉄筋とが連結されてもよい。
上記定着手段は、機械式定着具、鉄筋の先端に形成したフック、あるいは鉄筋を締結できる定着治具などを含むのもとする。

この発明により、確実かつ容易に鋼コンクリート合成部材に対して鉄筋コンクリート部材の主鉄筋を定着させることができる。したがって、所定の定着長を確保できない小さな鋼コンクリート合成部材に対しても鉄筋コンクリート部材の主鉄筋を定着させることができる。

またこの発明の態様として、前記定着手段が、前記主鉄筋と連結してループ状を構成するループ状鉄筋で構成されてもよい。
この発明により、高価な定着具や定着治具を用いることなく、鋼板に囲まれた狭い空間内部で確実に鉄筋コンクリート部材の主筋を確実に鋼コンクリート合成部材に定着させることができる。

またこの発明の態様として、前記鋼コンクリート合成部材が、所定間隔を隔てて配置した主鋼板及び該主鋼板同士を連結する複数のせん断補強鋼板とで構成するエレメントと、該エレメント内部に充填したコンクリートとで構成されてもよい。
この発明により、所望の強度を有する鋼コンクリート合成部材を構成することができる。

またこの発明は、コンクリートを鋼板で囲って一体化した鋼コンクリート合成部材で構成するトンネルと、鉄筋コンクリート部材で構成するトンネルとが、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部を介して前記延長方向に接続されたトンネル及びその構築方法であって、前記接続部が上述の接続構造で接続されたことを特徴とする。

この発明により、鋼コンクリート合成部材で構成するトンネルと、接続部を介して接続する、鉄筋コンクリート部材とで構成するトンネルを合理化したトンネルを構築することができる。なお、上述のトンネルは、円形断面のみならず、半円形状、楕円形状、馬蹄形状などの適宜の断面形状とすることができる。

この発明によれば、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部で鋼コンクリート合成部材及び鉄筋コンクリート部材が要する部材強度を低減できる接続構造で接続したボックスカルバートを提供することを目的とすることができる。

軌道下に構築する地下横断構造物の概略斜視図。 地下横断構造物の説明図。 地下横断構造物の説明図。 鋼製エレメントについての説明図。 主鉄筋の定着についての説明図。 従来構造の地下横断構造物の説明図。

まず、本発明の接続構造Ｓを介して鋼コンクリート合成部材である鋼製エレメント５０で構成するエレメントボックスカルバート部３１０（以下においてエレメントＢＣ部３１０という）と、鉄筋コンクリート部材６０（以下においてＲＣ部材６０という）で構成するＲＣボックスカルバート部３２０（以下においてＲＣ−ＢＣ部３２０という）とで構成する地下横断ボックスカルバート３００（以下において地下横断ＢＣ３００という）について図１乃至５とともに説明する。

図１は軌道２００の下方に構築する地下横断ＢＣ３００の概略斜視図を示し、図２、図３は地下横断ＢＣ３００の説明図を示している。詳しくは、図２（ａ）は地下横断ＢＣ３００の平面図を示し、図２（ｂ）は地下横断ＢＣ３００におけるＲＣ−ＢＣ部３２０の検討断面を示し、図２（ｃ）は図２（ａ）におけるａ部の拡大図を示している。

なお、図２（ａ）ではＲＣ−ＢＣ部３２０を構成するＲＣ部材６０の鉄筋６１（６２，６３）を破線で図示し、図２（ｃ）ではＲＣ−ＢＣ部３２０を構成するＲＣ部材６０の鉄筋６１（６２，６３）を図示している。図３（ａ）は軌道２００の下方に構築された地下横断ＢＣ３００におけるエレメントＢＣ部３１０の概略正面図を示し、図３（ｂ）はＲＣ−ＢＣ部３２０の概略正面図を示している。

図４は鋼製エレメント５０についての説明図を示し、図５は主鉄筋６１の定着についての説明図を示し、図６は従来構造の地下横断ＢＣ３００’の説明図を示している。
詳しくは、図４（ａ）は鋼製エレメント５０のうちコ字状の一般エレメント５０ａの正面図を示し、図４（ｂ）はエレメントＢＣ部３１０の隅角部を構成する隅角部エレメント５０ｂの正面図を示し、図４（ｃ）は最初に地山４００に挿入する基準エレメント５０ｃの正面図を示し、図４（ｄ）は最後に挿入し、環状に閉合する調整エレメント５０ｄの正面図を示し、図４（ｅ）は鋼製エレメント５０の連結状態の正面図を示している。

また、図５（ａ）はボックス幅方向ＢＷの長さの短い一般エレメント５０ａに対する主鉄筋６２の定着状態の正面図を示し、図５（ｂ）は一般エレメント５０ａに対するフック部６２ａを有する主鉄筋６２の定着状態の正面図を示し、図５（ｃ）は一般エレメント５０ａに対するループ状鉄筋７１に機械式継手７２を介して主鉄筋６２を接続した定着状態の正面図を示し、図５（ｄ）は一般エレメント５０ａに対する定着板７４を有する定着筋７３に機械式継手７２を介して主鉄筋６２を接続した定着状態の正面図を示している。
さらに、図６（ａ）は従来構造である地下横断ＢＣ３００’の平面図を示し、図６（ｂ）は地下横断ＢＣ３００’におけるＲＣ−ＢＣ部３２０’の検討断面を示している。

角型鋼製エレメント５０を挿入して、下方に地下横断ＢＣ３００を構築する軌道２００は、地山４００の上部に、路床４０１ａと路盤４０１ｂとを盛土して盛土部４０１を構成し、盛土部４０１の上にバラスト４０２を締め固め、枕木２０２を長さ方向に等間隔で載置し、枕木２０２の上に軌条２０１を固定して構成している。

なお、地下横断ＢＣ３００の延長方向をボックス延長方向ＢＬ、幅方向をボックス幅方向ＢＷとするとともに、軌道２００の延長方向を軌道延長方向ＲＬとしている。軌道２００を横断する地下横断ＢＣ３００のボックス延長方向ＢＬに対して、軌道２００は斜角を有する、つまり地下横断ＢＣ３００のボックス幅方向ＢＷと軌道２００の軌道延長方向ＲＬとが交差する方向である。

軌道２００を横断する地下横断ＢＣ３００は、上床部３００ａが所定の土被りとなる位置で、地山４００に構築される矩形断面のボックスであり、軌道２００直下のエレメントＢＣ部３１０と、エレメントＢＣ部３１０の両側に配置されたＲＣ−ＢＣ部３２０とで、平面視長方形状に構成している。

具体的には、地下横断ＢＣ３００のボックス延長方向ＢＬにおいて、軌道２００の直下に構築されるエレメントＢＣ部３１０は非開削で構築された鋼製エレメント５０による正面視矩形断面のボックスカルバートであり、軌道延長方向ＲＬの向きに傾いた平面視略平行四辺形状に構成されている。

エレメントＢＣ部３１０のボックス延長方向ＢＬの両側の軌道２００の直下でないＲＣ−ＢＣ部３２０は、開削で構築されたＲＣ部材６０によるボックスカルバートであり、エレメントＢＣ部３１０側が斜辺となる平面視略台形状に構成されている。
そして、平面視略平行四辺形状のエレメントＢＣ部３１０と、平面視略台形状のＲＣ−ＢＣ部３２０とは、後述する接続部Ｓで接続されて一体化されている。

なお、図１，２，４において、連結した角型鋼製エレメント５０がむき出したままのエレメントＢＣ部３１０を図示しているが、エレメントＢＣ部３１０の用途に応じて、エレメントＢＣ部３１０の内部空間３００Xや端部に舗装やコンクリートを構築してエレメントＢＣ部３１０を完成させる。

軌道２００の直下を横断するエレメントＢＣ部３１０は、正面視横長四角形状に配置した角型鋼製エレメント５０をボックス幅方向ＢＷ及び高さ方向Ｈに連結し、その内部を掘削して構築している。なお、ボックス幅方向ＢＷ及び高さ方向Ｈに連結して正面視矩形断面を構成する鋼製エレメント５０のうち上床部３００ａ及び下床部３００ｂの部分において、図２（ａ）に示すように、軌道延長方向ＲＬに沿ってボックス延長方向ＢＬに段々状にずらして配置することで、軌道延長方向ＲＬの向きに傾いた平面視略平行四辺形状に構成している。

図３（ａ），図４に示すように、エレメントＢＣ部３１０を構成する角型鋼製エレメント５０は、略四角形型に形成され、後述する連結継手５３で連結方向Ｚ１（ボックス幅方向ＢＷ及び高さ方向Ｈ）に連結可能に構成するとともに、所定の長さに形成している。そして、所定の長さに形成した角型鋼製エレメント５０を複数、ボックス延長方向ＢＬにおいて、接続部材（図示省略）で接続して、エレメントＢＣ部３１０の長さを確保する構成である。

図３（ａ），図４に示すように、エレメントＢＣ部３１０を構成する角型鋼製エレメント５０は、略四角形型に形成され、後述する連結継手５３で連結方向Ｚ１（ボックス幅方向ＢＷ及び高さ方向Ｈ）に連結可能に構成するとともに、所定の長さに形成している。そして、所定の長さに形成した角型鋼製エレメント５０を複数、ボックス延長方向ＢＬにおいて、接続部材（図示省略）で接続して、エレメントＢＣ部３１０の長さを確保する構成である。

詳述すると、図３（ａ），図４に示すように、エレメントＢＣ部３１０を構成する角型鋼製エレメント５０は、連結方向Ｚ１に対して直交する交差方向Ｚ２に所定の間隔を隔てて配置する２枚のフランジ鋼板５１と、フランジ鋼板５１における連結方向Ｚ１の両側で交差方向Ｚ２に向いたせん断補強鋼板５２とで断面四角形に構成している。
なお、上述の角型鋼製エレメント５０のボックス延長方向ＢＬは、角型鋼製エレメント５０の挿入方向と一致する方向となる。

フランジ鋼板５１の両端には、略Ｃ型断面の連結継手５３を備えている。詳しくは、フランジ鋼板５１の連結方向Ｚ１の基端側に配置した基端側連結継手５３ａは、フランジ鋼板５１より交差方向Ｚ２の外側に突出態様で略逆Ｃ型に形成されている。

これに対し、フランジ鋼板５１の連結方向Ｚ１の先端側に配置した先端側連結継手５３ｂは、フランジ鋼板５１より交差方向Ｚ２の内側に突出態様で略Ｃ型に形成されている。したがって、隣接する角型鋼製エレメント５０同士は、既に挿入された挿入済みの角型鋼製エレメント５０の先端側連結継手５３ｂと、後で挿入する角型鋼製エレメント５０の基端側連結継手５３ａとを嵌合させて連結している。

また、せん断補強鋼板５２は、フランジ鋼板５１の先端側及び基端側において、連結継手５３より連結方向Ｚ１の適宜の間隔を隔てて配置されている。したがって、隣接する角型鋼製エレメント５０同士の間には、挿入済みの角型鋼製エレメント５０のせん断補強鋼板５２と、後で挿入する角型鋼製エレメント５０のせん断補強鋼板５２と、フランジ鋼板５１の連結継手５３によって囲まれた連結空間５６を構成している。

このように構成した角型鋼製エレメント５０は、仮設構造物ではなく、エレメントＢＣ部３１０の本体の構造部材として本設利用される。したがって、フランジ鋼板５１の交差方向Ｚ２の間隔、つまりせん断補強鋼板５２の交差方向Ｚ２の長さは、連結空間５６に充填するコンクリートＣとともに、エレメントＢＣ部３１０の上床部、下床部あるいは側壁として、作用する荷重に耐える間隔で構成されている。また、角型鋼製エレメント５０の幅、つまりフランジ鋼板５１の連結方向Ｚ１の長さは、構築するエレメントＢＣ部３１０の高さや幅寸法に応じて割り付けて決定する。

なお、基端側連結継手５３ａと先端側連結継手５３ｂとは同断面形状であり、点対称配置され、基端側連結継手５３ａと先端側連結継手５３ｂとが噛み合わせ可能な形状である。また、基端側連結継手５３ａと先端側連結継手５３ｂとの噛み合わせ状態において、施工性を考慮した遊間が設けられているため、角型鋼製エレメント５０の地中への挿入完了後、噛み合わせ状態の角型鋼製エレメント５０同士の間に鋼板の応力伝達や漏水防止のためのセメントグラウト材Ｇ（以下においてグラウトＧという）を充填する（図４（ｅ）参照）。

そのため、基端側連結継手５３ａと先端側連結継手５３ｂのそれぞれには、噛み合わせ状態において他方に被さって、充填するグラウトＧの漏出を防止するグラウト鋼板５４を備えている。さらに、基端側連結継手５３ａの外側には防錆シート５５を備えている。

また、上述の角型鋼製エレメント５０の説明では、エレメントＢＣ部３１０を構成する一般部の一般エレメント５０ａについて説明したが、図４に示すように、最初に地山４００に挿入する基準エレメント５０ｃ、エレメントＢＣ部３１０の隅角部を構成する隅角部エレメント５０ｂ、最後に挿入し、環状に閉合する調整エレメント５０ｄは、以下に説明するように、上述の一般部の一般エレメント５０ａとわずかに構成が異なる。

最初に、地山４００に挿入する基準エレメント５０ｃは、基準エレメント５０ｃを基準として左右両側に角型鋼製エレメント５０を連結するため、図４（ｃ）に示すように、フランジ鋼板５１の両端に先端側連結継手５３ｂを備えるとともに、せん断補強鋼板５２が連結方向Ｚ１の両側に配置される（図示省略）。

逆に、最後に挿入し、環状に閉合する調整エレメント５０ｄは、左右両側に挿入されている挿入済みの角型鋼製エレメント５０の間において、両方の挿入済みの角型鋼製エレメント５０に連結するため、図４（ｄ）に示すように、フランジ鋼板５１の両側に基端側連結継手５３ａを備えるとともに、せん断補強鋼板５２が連結方向Ｚ１の両側に配置される（図示省略）。

隅角部エレメント５０ｂは、図４（ｂ）に示すように、連結方向が基端側連結継手５３ａのある基端側に対して直交するため、先端側連結継手５３ｂがせん断補強鋼板５２の延長上に配置される。

このような構成の角型鋼製エレメント５０（５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ）は、刃口や掘削装置を角型鋼製エレメント５０のボックス延長方向ＢＬの先端に装着し、刃口や掘削装置で前方の地山４００を掘削しながら、到達側立坑から１次けん引ワイヤー（図示省略）でけん引あるいは、発進側立坑から元押しして地山４００に挿入してエレメントＢＣ部３１０を構築する。

このように鋼製エレメント５０をボックス幅方向ＢＷ及び高さ方向Ｈに連結して構成したエレメントＢＣ部３１０のボックス延長方向ＢＬの両側に配置されるＲＣ−ＢＣ部３２０は、軌道２００の直下でないため開削状態で構築された、エレメントＢＣ部３１０側が傾斜する平面視略台形状のＲＣ部材６０で構成され、接続部ＳでエレメントＢＣ部３１０を構成する鋼製エレメント５０と一体化している。

具体的には、正面視矩形断面のエレメントＢＣ部３１０及びＲＣ−ＢＣ部３２０のうち上床部３００ａ及び下床部３００ｂにおいて鋼製エレメント５０及びＲＣ部材６０を一体化している。

ＲＣ−ＢＣ部３２０は、図２（ｃ）に示すように、ボックス幅方向ＢＷの主鉄筋６２とボックス延長方向ＢＬの配力筋６３とを格子状に組み付け、コンクリートＣを打設したＲＣ部材６０をエレメントＢＣ部３１０と略同じ正面視横長四角形状に構成している。

接続部Ｓにおける上床部３００ａ及び下床部３００ｂの配力筋６３が鋼製エレメント５０の先端から内部に所定長さ挿入されるとともに、主鉄筋６２の端部は、段々状に配置した鋼製エレメント５０の側面から鋼製エレメント５０内部に所定長さ挿入されて定着している。
なお、接続部Ｓにおける側壁部３００ｃでは、配力筋６３が鋼製エレメント５０の先端から内部に所定長さ挿入され定着されている。

詳しくは、一般エレメント５０ａに対して、図５（ａ）に示すように、一般エレメント５０ａの側面より内部に主鉄筋６２の端部を所定長さ挿入して定着している。
なお、ボックス幅方向ＢＷの長さが短い一般エレメント５０ａの場合、主鉄筋６２の端部を所定長さ挿入できないため、図５（ｃ）に示すように、一般エレメント５０ａの内部にループ状鉄筋７１を配置し、機械式継手７２を介してループ状鉄筋７１と主鉄筋６２とを連結し、機械式継手７２を介して連結されたループ状鉄筋７１で主鉄筋６２を定着している。

なお、一般エレメント５０ａよりボックス幅方向ＢＷの長さが短い隅角部エレメント５０ｂにおいても、隅角部エレメント５０ｂの内部にループ状鉄筋７１を配置し、機械式継手７２を介してループ状鉄筋７１と主鉄筋６２とを連結し、機械式継手７２を介して連結されたループ状鉄筋７１で主鉄筋６２を定着してもよい。

このように、コンクリートＣをフランジ鋼板５１及びせん断補強鋼板５２で囲って一体化した鋼製エレメント５０とＲＣ部材６０とがボックス延長方向ＢＬに対して交差する軌道延長方向ＲＬの接続部Ｓを介してボックス延長方向ＢＬに接続された、ＲＣ部材６０に設けられたボックス延長方向ＢＬの配力筋６３及びボックス幅方向ＢＷの主鉄筋６２が、接続部Ｓにおいて鋼製エレメント５０の内部に挿入されるとともに、定着しているため、鋼製エレメント５０及びＲＣ部材６０が要する部材強度を低減することができる。

詳しくは、ボックス延長方向ＢＬに対して交差する軌道延長方向ＲＬの接続部Ｓを介して鋼製エレメント５０と接続されるＲＣ部材６０に設けられたボックス延長方向ＢＬの配力筋６３及びボックス幅方向ＢＷの主鉄筋６２が、鋼製エレメント５０の内部に挿入されるとともに、定着されているため、鋼製エレメント５０とＲＣ部材６０とを構造的に一体化することができる。

つまり、鋼製エレメント５０で構成するエレメントＢＣ部３１０とＲＣ部材６０で構成するＲＣ−ＢＣ部３２０は構造的に一体化し、応力伝達可能であるため、エレメントＢＣ部３１０を構成する鋼製エレメント５０及びＲＣ−ＢＣ部３２０を構成するＲＣ部材６０は、部材強度を検討するための断面検討方向はボックス幅方向ＢＷの構造体となる。

これに対して、図６に示すように、軌道延長方向ＲＬの向きに傾いた平面視略平行四辺形状のエレメントＢＣ部３１０’と、エレメントＢＣ部３１０’側が傾いた平面視略台形状のＲＣ−ＢＣ部３２０’とで構成した平面視略長方形状の従来構造の地下横断ＢＣ３００’では、ＲＣ−ＢＣ部３２０’のＲＣ部材６０における鉄筋６１（６２，６３）が鋼製エレメント５０の内部で定着していないため、エレメントＢＣ部３１０’とＲＣ−ＢＣ部３２０’とはそれぞれ独立した構造物である。

そのため、従来構造の地下横断ＢＣ３００’は、部材強度を検討するための断面検討方向が軌道延長方向ＲＬの構造体となり、図６（ｂ）に示すように、構造検討断面におけるスパンｓｐ’が長くなる。

これに対し、上述のように、軌道延長方向ＲＬの接続部Ｓを介してエレメントＢＣ部３１０とＲＣ−ＢＣ部３２０とを接続した構成した地下横断ＢＣ３００における鋼製エレメント５０及びＲＣ部材６０は、図２（ｂ）に示すようにその構造検討断面におけるスパンｓｐは短縮される。

その結果、エレメントＢＣ部３１０を構成する鋼製エレメント５０及びＲＣ−ＢＣ部３２０を構成するＲＣ部材６０は高い部材強度を要しなくなり、鋼製エレメント５０及びＲＣ部材６０の部材厚の大型化を防止したり、鋼製エレメント５０及びＲＣ部材６０を構成するコンクリートＣの高強度化を必要としなくなり、合理的な構造で構築することができる。

また、ボックス延長方向ＢＬに長い平面視長方形状に構成され、ボックス幅方向ＢＷに複数配置されるとともに、応力伝達可能に連結された鋼製エレメント５０が、軌道延長方向ＲＬに沿って、ボックス延長方向ＢＬにずらして配置しているため、鋼製エレメント５０の先端側の側面からボックス幅方向ＢＷの主鉄筋６２を容易に定着できるため、より確実かつ容易に鋼製エレメント５０とＲＣ部材６０とを構造的に一体化することができる。

また、接続部Ｓおける鋼製エレメント５０の側面から内部に、所定長さの主鉄筋６２の端部を挿入しているため、確実かつ容易に鋼製エレメント５０に対してＲＣ部材６０の主鉄筋６２を定着させることができる。

なお、所定間隔を隔てて配置したフランジ鋼板５１及びせん断補強鋼板５２とで構成するとともに、内部にコンクリートＣを充填した鋼製エレメント５０でエレメントＢＣ部３１０を構成しているため、所望の強度を有するエレメントＢＣ部３１０を構成することができる。

また、図５（ｃ）に示すように、ループ状のループ状鉄筋７１を隅角部エレメント５０ｂ内部に配置して、機械式継手７２を介して主鉄筋６２と接続して定着することで、ボックス幅方向ＢＷの長さが短い鋼製エレメント５０であっても、狭い空間内部で確実に主鉄筋６２を定着させることができる。
また、主鉄筋６２とループ状鉄筋７１とを連結する機械式継手７２が設けているため、主鉄筋６２とループ状鉄筋７１とを施工性よく接続することができる。

この発明の構成と、上述の実施形態との対応において、この発明の鋼板は、フランジ鋼板５１及びせん断補強鋼板５２に対応し、
以下同様に、
鋼コンクリート合成部材は、鋼製エレメント５０に対応し、
鉄筋コンクリート部材は、ＲＣ部材６０に対応し、
構造物の延長方向は、ボックス延長方向ＢＬに対応し、
接続構造は、接続部Ｓの構造に対応し、
斜交方向は、軌道延長方向ＲＬに対応し、
定着手段は、所定長さ挿入された主鉄筋６２の端部、主鉄筋６２のフック部６２ａ、ループ状鉄筋７１、定着板７４を有する定着筋７３に対応し、
主鋼板は、フランジ鋼板５１に対応し、
エレメントは、鋼製エレメント５０に対応し、
鋼コンクリート合成部材で構成するボックスカルバートは、エレメントＢＣ部３１０に対応し、
鉄筋コンクリート部材で構成するボックスカルバートは、ＲＣ−ＢＣ部３２０に対応し、
ボックスカルバートは、地下横断ＢＣ３００に対応するも、この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施の形態を得ることができる。

なお、上述の説明では、エレメントＢＣ部３１０を、２枚のフランジ鋼板５１とせん断補強鋼板５２とで断面コ字状に構成されるとともに連結継手５３で連結され、内部にコンクリートＣが充填された鋼製エレメント５０で構成したが、連結する鋼製角形エレメントにコンクリートＣを充填した部材や連結する鋼管にコンクリートＣを充填した部材でエレメントＢＣ部３１０を構成してもよい。

また、上述の説明では、平面視略平行四辺形状のエレメントＢＣ部３１０と、エレメントＢＣ部３１０側が傾いた平面視略台形状のＲＣ−ＢＣ部３２０とで平面視略長方形状の地下横断ＢＣ３００を構成したが、平面視略平行四辺形状のエレメントＢＣ部３１０と、同方向に傾いた平面視略平行四辺形状のＲＣ−ＢＣ部３２０とで平面視略平行四辺形状の地下横断ＢＣ３００を構成してもよい。

また、上述の説明では、上床部３００ａ及び下床部３００ｂにおいて主鉄筋６２及び配力筋６３を鋼製エレメント５０内部に挿入して定着させてエレメントＢＣ部３１０とＲＣ−ＢＣ部３２０とを一体化したが、上床部３００ａのみを一体化してもよい。

また、上述の説明では、一般エレメント５０ａに所定長さの主鉄筋６２を挿入して定着したり、ボックス幅方向ＢＷの長さが短い一般エレメント５０ａや隅角部エレメント５０ｂに対して内部に配置したループ状鉄筋７１に機械式継手７２を介して主鉄筋６２を連結して定着させたが、図５（ｂ）に示すように、主鉄筋６２の端部にフック部６２ａを設けて主鉄筋６２を定着させてもよい。

また、図５（ｄ）に示すように、機械式継手７２を介して、定着板７４を有する定着筋７３に主鉄筋６２を接続して主鉄筋６２を定着してもよい。さらには、定着材などの薬剤によって主鉄筋６２を定着してもよい。

また、鋼製エレメント５０で構成するエレメントＢＣ部３１０とＲＣ部材６０で構成するＲＣ−ＢＣ部３２０とを、上述するようにＲＣ部材６０を構成する主鉄筋６２を鋼製エレメント５０と定着させる接続部Ｓで接続して地下横断ＢＣ３００を構成したが、鋼製エレメント５０で構成する合成トンネル部と、ＲＣ部材６０で構成するＲＣトンネル部とを、ＲＣ部材６０を構成する主鉄筋６２を鋼製エレメント５０と定着させる接続部Ｓで接続してトンネルを構成してもよく、この場合も、ＲＣ−ＢＣ部３２０を構成するＲＣ部材６０を合理化できるのと同じ効果を奏することができる。

５０…鋼製エレメント
５１…フランジ鋼板
５２…せん断補強鋼板
６０…ＲＣ部材
６２…主鉄筋
６２ａ…フック部
６３…配力筋
７１…ループ状鉄筋
７２…機械式継手
７３…定着筋
７４…定着板
３００…地下横断ＢＣ
３１０…エレメントＢＣ部
３２０…ＲＣ−ＢＣ部
ＢＬ…ボックス延長方向
Ｃ…コンクリート
Ｓ…接続部
ＲＬ…軌道延長方向

Claims (5)

1. コンクリートを鋼板で囲って一体化した鋼コンクリート合成部材で構成し、非開削部分に構築されたボックスカルバートと、鉄筋コンクリート部材で構成するボックスカルバートとが、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部を介して前記延長方向に接続され、前記非開削部分に続く開削部分に構築されたボックスカルバートであって、
   前記鋼コンクリート合成部材が、前記延長方向に長い平面視長方形状に構成され、
   複数の前記鋼コンクリート合成部材が、前記延長方向に交差する幅方向に複数配置されるとともに、応力伝達可能に連結され、
   上床版及び下床版のうち少なくともいずれかにおいて、
   前記幅方向に複数配置された前記鋼コンクリート合成部材が、前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置され、
   前記鉄筋コンクリートに、前記延長方向に所定間隔を隔てた前記幅方向の主鉄筋、
   前記幅方向に所定間隔を隔てた前記延長方向の配力筋とが格子状に組み付けられ、
   前記鉄筋コンクリートに設けられた前記延長方向に直交する主鉄筋の端部が、
   前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置された前記鋼コンクリート合成部材の側面から前記鋼コンクリート合成部材の内部に挿入されるとともに、定着され、
   配力筋の端部が前記鋼コンクリート合成部材の先端から内部に所定長さ挿入されるとともに、定着された
   ボックスカルバート。
2. 前記接続部おける前記鋼コンクリート合成部材の内部に、定着手段が配置され、
   該定着手段と前記主鉄筋とが連結された
   請求項１に記載のボックスカルバート。
3. 前記定着手段が、
   前記主鉄筋と連結してループ状を構成するループ状鉄筋で構成された
   請求項２に記載のボックスカルバート。
4. 前記鋼コンクリート合成部材が、
   所定間隔を隔てて配置した主鋼板及び該主鋼板同士を連結する複数のせん断補強鋼板とで構成するエレメントと、該エレメント内部に充填したコンクリートとで構成された
   請求項１乃至３のうちいずれかに記載のボックスカルバート。
5. コンクリートを鋼板で囲って一体化した鋼コンクリート合成部材で構成するボックスカルバートと、鉄筋コンクリート部材で構成するボックスカルバートとを、延長方向に対して斜め方向に交差する斜交方向の接続部を介して、前記延長方向に接続するボックスカルバートの構築方法であって、
   前記鋼コンクリート合成部材で構成する前記ボックスカルバートを非開削で構築するとともに、前記鉄筋コンクリート部材で構成する前記ボックスカルバートを非開削部分に続く開削部分に構築し、
   前記延長方向に長い平面視長方形状に構成した複数の前記鋼コンクリート合成部材を、前記延長方向に交差する幅方向に複数配置するとともに、応力伝達可能に連結し、
   上床版及び下床版のうち少なくともいずれかにおいて、
   前記幅方向に複数配置する前記鋼コンクリート合成部材を、前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置し、
   前記鉄筋コンクリートに、前記延長方向に所定間隔を隔てた前記幅方向の主鉄筋、
   前記幅方向に所定間隔を隔てた前記延長方向の配力筋とを格子状に組み付け、
   前記鉄筋コンクリートに設けられた前記延長方向に直交する主鉄筋の端部を、
   前記斜交方向に沿って、前記延長方向にずらして配置する前記鋼コンクリート合成部材の側面から前記鋼コンクリート合成部材の内部に挿入するとともに、定着し、
   配力筋の端部を、前記鋼コンクリート合成部材の先端から内部に所定長さ挿入するとともに、定着する
   ボックスカルバートの構築方法。

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