JP7224258B2 - プレファブ部材 - Google Patents

Description

本発明はプレファブ部材に関するものである。

従来、コンクリート等を用いる構造物を構築する工法として、現場打ち工法の他に、プレキャスト工法が用いられる場合がある。プレキャスト工法で用いられるコンクリートプレキャスト製品は、主に工場で製作され準備される（例えば、特許文献１参照。）プレキャスト工法によれば、鉄筋設置や型枠設置等の煩雑な現場作業の削減が可能になる。

特開2017-14788号公報

この種のプレキャスト製品は、工場から施工現場まで車両で道路運搬される場合が多く、このため寸法と重量に制約がある場合が多い。従って、構築される構造物を小さいブロックに分割したプレキャスト製品が採用される場合がある。しかしながら、小さく分割されたプレキャスト製品を採用すると、現場における足場組み立てやプレキャスト製品同士のボルト締結といった接合関連作業の手間が増える。また、プレキャスト製品同士の接合部が耐荷性の弱部になりやすいといったデメリットもある。従って、構造物の分割ブロックを可能な限り大きくしながらも、前述のような道路運搬のために製品を軽量化・小型化することが望まれる。本発明は、軽量化及び小型化が可能なプレファブ部材を提供することを目的とする。

本発明のプレファブ部材は、硬化性充填材が充填される内部空間を有し折畳み可能なフレキシブル型枠と、フレキシブル型枠の外表面上に設けられ、内部空間に硬化性充填材が充填されるときにフレキシブル型枠の少なくとも一部分の形状を保持するフレーム部と、を備え、フレキシブル型枠は、当該フレキシブル型枠と、内部空間で硬化した硬化性充填材と、を含んで構築された構造物において、引張力に抵抗する部位として機能する。

この構成によれば、内部空間に硬化性充填材を充填する前の状態では、フレキシブル型枠を折り畳むことができ、同規模の躯体ブロック用のコンクリートプレキャスト製品と比較して、コンパクトに小型化することができる。また、内部空間に硬化性充填材を充填する前の状態では、少なくとも硬化性充填材の分だけ、同規模の躯体ブロック用のコンクリートプレキャスト製品と比較して軽量である。このように、本発明のプレファブ部材は小型化及び軽量化が可能である。

また、フレキシブル型枠が折り畳み可能である故に、内部空間に硬化性充填材を充填する際に、硬化性充填材の圧力によるフレキシブル型枠の変形が懸念される。これに対し、本発明のプレファブ部材では、フレーム部がフレキシブル型枠の少なくとも一部分の形状を保持するので、少なくとも当該一部分においてフレキシブル型枠の変形が抑えられる。

フレキシブル型枠は、内部空間を複数に区画する隔壁を有することとしてもよい。この構成によれば、硬化性充填材の圧力によるフレキシブル型枠の下膨れを抑えることができる。

本発明のプレファブ部材は、筒状のカルバートを構築するためのプレファブ部材であって、フレキシブル型枠は、展開状態においてはカルバートの空洞部に対応する開口穴を含む形状をなし、フレーム部は、開口穴の内周面に設けられ、折畳み可能であり、展開状態においては開口穴に沿った形状をなし開口穴の形状を保持することとしてもよい。

この構成によれば、フレーム部がフレキシブル型枠の開口穴の形状を保持するので、硬化性充填材の圧力のばらつきによる開口穴の変形が抑えられる。従って、最終的には、開口穴に対応するカルバートの空洞部が正しい形状で完成する。また、フレーム部も折り畳み可能であるので、フレキシブル型枠と一緒に折り畳むことで、プレファブ部材の小型化を図ることができる。

本発明のプレファブ部材は、フレキシブル型枠の外表面上で展開状態における当該フレキシブル型枠の底面に設けられた底面パネルと、底面パネルに対するフレーム部の位置及び姿勢を規定するように底面パネルとフレーム部とを接続する接続材と、を更に備える、こととしてもよい。

この構成によれば、底面パネルとフレーム部との間を押し広げようとする硬化性充填材の圧力に対して接続材が抵抗し、底面パネルに対するフレーム部の位置及び姿勢が維持される。従って、硬化性充填材の硬化後には、底面パネルに対してフレーム部が正しい位置及び姿勢で配置され、最終的にはボックスカルバートの空洞部が正しい位置及び姿勢で配置される。

本発明によれば、軽量化及び小型化が可能なプレファブ部材を提供することができる。

実施形態に係るプレファブ部材の分解斜視図である。 実施形態に係るプレファブ部材で構築される躯体ブロックの断面図である。 （ａ）～（ｃ）は、フレキシブル型枠の内壁面に設けられる突起の各例を示す図であり、（ｄ）は、パネル材の断面図である。 図１のプレファブ部材を折り畳んだ状態を示す図である。 図１のプレファブ部材を用いて構築されるボックスカルバートの斜視図である。 （ａ）は、プレファブ部材の変形例を示す図であり、（ｂ）は、それを折り畳んだ状態を示す図である。 プレファブ部材の他の変形例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、プレファブ部材の更に他の変形例を示す図である。 プレファブ部材の変形例を示す図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態に係るプレファブ部材１について詳細に説明する。プレファブ部材１は地下のボックスカルバート５１（図５参照）の構築に用いられるものである。ボックスカルバート５１の躯体は、その躯体の一部をなす躯体ブロック５３（図５参照）が長手方向に多数連結されて構築される。プレファブ部材１は、１つの躯体ブロック５３を構築するためのものである。

図１はプレファブ部材１の斜視図であり、図２はプレファブ部材１のフレキシブル型枠３に硬化性充填材７が充填された状態を示す断面図である。以下では、図１に示されるように、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向を設定し、各部の位置関係の説明にＸＹＺを用いる場合がある。このとき、プレファブ部材１がボックスカルバート５１に設置されたときに、Ｘ軸がボックスカルバート５１の幅方向、Ｙ軸がボックスカルバート５１の長手方向、Ｚ方向が鉛直方向に対応するものとする。また、説明中で単に「縦断方向」、「横断方向」と言う場合には、ボックスカルバート５１の縦断方向（Ｙ軸方向）、横断方向（Ｙ軸に直交する方向，ＸＺ平面の面内方向）を意味する。

また、プレファブ部材１のフレキシブル型枠３は萎んで折り畳まれたり展開されて膨らんだりすることが可能であるが、図１及び図２はフレキシブル型枠３が展開された（膨らんだ）状態のプレファブ部材１を示しており、以下におけるプレファブ部材１の各部位の形状や位置関係の説明も、フレキシブル型枠３が展開された（膨らんだ）状態における形状や位置関係を示すものとする。

図１及び図２に示されるように、プレファブ部材１は、フレキシブル型枠３と、フレーム部５と、底面パネル９と、を備えている。プレファブ部材１は、例えば工場で製作されるプレキャスト部材であり、フレキシブル型枠３内に硬化性充填材７を施工現場で充填し硬化させることで、１つの躯体ブロック５３が構築される。

フレキシブル型枠３は、密封された袋体をなし、内部空間１１を外部から水密に閉鎖する。フレキシブル型枠３は、内部空間１１に液状で注入・充填され硬化する硬化性充填材７の型枠として機能する。フレキシブル型枠３は、例えば縫製された複数の可撓性のシート材からなり、内部空間１１が空のときには、萎ませて折り畳むことができる。

展開された状態のフレキシブル型枠３は、縦断方向の筒軸をもつ略四角筒体を呈する。
すなわち、フレキシブル型枠３は、直方体に対して矩形断面の開口穴１５を設けた形状をなしている。開口穴１５は、上記直方体の中央に位置し当該直方体を縦断方向に貫通している。開口穴１５は、ボックスカルバート５１の空洞部５５（図５参照）に対応する部分である。なお、ボックスカルバート５１の空洞部５５の隅角にはハンチ部が設けられる場合がある。フレキシブル型枠３はこのハンチ部の型の形状を含むものであってもよく、フレキシブル型枠３が完全な四角筒体をなすものには限定されない。

フレキシブル型枠３は内部空間１１を区画する複数の隔壁１９を有している。隔壁１９は、内部空間１１を周方向に複数の区画に仕切るように、縦断方向に平行な平面状に形成されている。隔壁１９は、可撓性のシート材からなりフレキシブル型枠３を折り畳む際にも邪魔にならない。隔壁１９をなすシート材の材料が、例えばフレキシブル型枠３の外殻部３ａのシート材と同じ材料であってもよい。隔壁１９は、内部空間１１の隣接する区画同士を完全に隔離してもよい。或いは、隔壁１９には、内部空間１１の隣接する区画同士を連通させるための連通穴が設けられてもよい。

このような隔壁１９が存在することで、硬化性充填材７の圧力のばらつきによるフレキシブル型枠の不均等な膨張や下膨れを抑えることができる。その結果、最終的に完成される躯体ブロック５３（図５参照）の特に側壁下部の下膨れを抑えることができる。フレキシブル型枠３の外殻部３ａの外表面３ｂには、内部空間１１の各区画毎に、硬化性充填材７を注入するための注入孔２１が設けられている。各注入孔２１には逆止弁が設けられている。注入孔２１は、外表面３ｂのうちフレキシブル型枠３の外周面３ｃ上に設けられてもよく、開口穴１５の内周面１５ａ上に設けられてもよい。

フレキシブル型枠３を構成する可撓性のシート材の材料としては、引張強度が高く、土砂に接したときに腐食し難い、強靱な材料が採用される。上記シートとしては、例えばビニロン繊維、ガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維等の織布を使用することができる。この場合、織布の隙間からの硬化性充填材７の漏れを防ぐ必要がある場合には、当該織布には防止コーティングがされてもよい。

フレキシブル型枠３の内部空間１１に充填される硬化性充填材７としては、例えば、モルタル、コンクリート、繊維補強モルタル、繊維補強コンクリート等が採用される。モルタルは、セメントと、水と、砂（細骨材）との混合物であり、更に流動化剤が含まれてもよい。コンクリートは、セメントと、水と、砂（細骨材）と、砕石（粗骨材）との混合物である。繊維補強モルタルは、モルタルと短繊維との混合物であり、繊維補強コンクリートは、コンクリートと短繊維との混合物である。上記短繊維としては、ビニロン、鋼等が採用されてもよい。また、硬化性充填材７としては、ウレタン樹脂やポリエチレンなどからなる発泡材料や流動固化材料が採用されてもよい。

また、図３（ａ）～図３（ｃ）にそれぞれ例が示されるように、フレキシブル型枠３と硬化性充填材７との付着力を確保するために、フレキシブル型枠３の内部空間１１の内壁面に、所定の形状の多数の突起１３が突出していてもよい。突起１３は、例えば、内部空間１１の内壁面に所定の形状の金具を接着することで形成される。突起１３の形状は、フレキシブル型枠３と硬化性充填材７との間に要求されるせん断力として面内方向の付着力と、面外方向の付着力と、に応じて適宜設定されればよく、図３（ａ）～図３（ｃ）の形状には限定されずに種々の形状を採用することができる。

フレーム部５は、フレキシブル型枠３の外表面３ｂ上に固定された４つの矩形のパネル材２３を有している。各パネル材２３は、縦断方向に平行な平板状をなし、開口穴１５の４つの内周面１５ａ上に各々設置されている。パネル材２３の縦断方向の寸法は、フレキシブル型枠３の縦断方向の寸法に略等しい。パネル材２３は、例えば、開口穴１５の内周面１５ａに接着剤を用いて接着されることで、フレキシブル型枠３に固定されている。パネル材２３の材料としては、例えば繊維補強プラスチック（Fiber Reinforced Plastics：ＦＲＰ）または、短繊維補強コンクリート等を使用することができる。或いは、パネル材２３は鋼板であってもよい。また、パネル材２３は、平板には限定されず、例えば、格子状の突起を有する板であってもよい。

パネル材２３には、剛性を高めるためのリブ２３ａ（図３（ｄ）参照）が形成されている。この場合、リブ２３ａは、横断方向に延びるように形成されてもよく、横断方向と縦断方向との２方向に延びるように格子状に形成されてもよい。リブ２３ａは、各パネル材２３の表裏面のうち何れの面に形成されてもよい。ここで、４つのパネル材２３のうち最下部に配置されたパネル材２３（以下、他の３つのパネル材２３と区別する場合には「道路面側パネル材２４」と呼ぶ）の上面は、例えば、ボックスカルバート５１内に構築される道路の道路面に対応する。このため、当該道路面側パネル材２４の上面側には可能な限り凹凸が存在しないことが好ましい。従って、当該道路面側パネル材２４のリブ２３ａは、下面側（フレキシブル型枠３との接着面側）に形成されることが好ましい。なお、各パネル材２３のリブ２３ａは省略されてもよい。

フレーム部５において、隣接するパネル材２３同士は、互いのＹ軸周りの回転を拘束しないような結合状態で結合されている。例えば、隣接するパネル材２３同士の結合部２３ｂが、Ｙ軸方向のヒンジ軸をもつヒンジ部材であってもよいし、パネル材２３の縁部同士を連結する可撓性の部材であってもよい。

更に、フレーム部５は２本の筋交い部２７を有している。２本の筋交い部２７はＸ字に交差し、４つのパネル材２３で形成される矩形の各対角線に沿って延在している。筋交い部２７の両端には、それぞれ、隅角ピース２９が形成されている。隅角ピース２９は、結合部２３ｂの内側の隅角部を直角に固定するためのものである。隅角ピース２９は、例えば、結合部２３ｂにおける２つのパネル材２３の内周側の面に対して、溶接、ボルト止め等によって固定される。隅角ピース２９は、例えばアングル材を含んでもよい。筋交い部２７は、上記のような隅角ピース２９同士を接続するように張られたワイヤー３１と、ワイヤー３１の途中に設置され当該ワイヤー３１の長さを調整可能とするターンバックル３３と、を有している。或いは、筋交い部２７は、上記ワイヤー３１の代わりにチェーンを有し、上記ターンバックル３３の代わりにレバーブロック（登録商標）等の器具を有してもよい。

このような構造において、２つの筋交い部２７が緊張されることで、フレーム部５は、縦断方向の視線で見て矩形をなす四角筒状に形状固定される。そして、この状態のフレーム部５は、フレキシブル型枠３の開口穴１５内において、当該開口穴１５に沿った矩形で形状が保持される。またその一方、筋交い部２７を弛緩させることにより、４つのパネル材２３を平行四辺形状に潰すようにして、フレーム部５を折り畳むことができる。

なお、上記は筋交い部２７が引張支持材である場合を説明しているが、筋交い部２７は、例えばサポートジャッキといったような圧縮支持材であってもよい。また、筋交い部２７は、引張支持材と圧縮支持材との併用によって調整、支持をするものであってもよい。また、フレーム部５を形状固定する構造としては、必ずしも隅角ピース２９同士を対角線上の部材で繋ぐ必要はなく、隅角ピース２９のみが存在する構造であってもよい。

底面パネル９は、フレキシブル型枠３の外表面３ｂ上に固定されている。具体的には、底面パネル９は、フレキシブル型枠３の外表面３ｂのうち底面３ｄに接着剤を用いて接着されている。底面パネル９は、フレキシブル型枠３の底面と略等しい形状をなしている。或いは、底面パネル９は、フレキシブル型枠３の底面３ｄからＸ軸方向にはみ出してもよい。

底面パネル９は、フレーム部５に対し接続材３５を介して接続されている。具体的には、底面パネル９は、フレーム部５の４つのパネル材２３のうち最下部に配置されたパネル材２３（道路面側パネル材２４）に接続されている。そして、接続材３５としてはワイヤー、チェーン等の可撓性の部材が使用されるので、接続材３５はフレキシブル型枠３を折り畳む際にも邪魔にならない。なお、接続材３５の材料は、フレキシブル型枠３の外殻部３ａや隔壁１９の材料と同じであってもよい。接続材３５は、例えば、道路面側パネル材２４の縦断方向の両端縁の位置にそれぞれ複数本（例えば、合計４本）設けられている。各接続材３５の長さは略同一であり、すべての接続材３５が緊張した状態では、道路面側パネル材２４と底面パネル９とが略平行な姿勢をなす。

底面パネル９の材料としては、例えば繊維補強プラスチック（Fiber ReinforcedPlastics：ＦＲＰ）または、短繊維補強コンクリート等を使用することができる。或いは、底面パネル９は、塗装等の防食加工がされた鋼板であってもよい。底面パネル９の材料は、パネル材２３と同じであってもよい。

図４に示されるように、上記のような構造のプレファブ部材１は、筋交い部２７が弛緩された状態において、コンパクトに折り畳んで小型化することができる。すなわち、フレーム部５は平行四辺形状に潰れるように折り畳まれ、フレキシブル型枠３は萎んだ状態で折り畳まれる。また、底面パネル９と道路面側パネル材２４との間には、萎んだフレキシブル型枠３の一部（ボックスカルバート５１の底版に対応する部分）が折り畳まれ挟み込まれる。なお、フレーム部５は、図４に示される平行四辺形状よりも更に潰されて、４つのパネル材２３がすべて平行になるように折り畳み可能であってもよい。

このように、プレファブ部材１は、フレキシブル型枠３とフレーム部５とが折り畳み可能であるので、同じ規模の躯体ブロック用のコンクリートプレキャスト製品と比較して小型化することができる。また、フレキシブル型枠３の内部空間１１は空であるので、同じ規模の躯体ブロック用のコンクリートプレキャスト製品と比較して軽量である。その結果、プレファブ部材１は、車両で道路運搬することも比較的容易である。

続いて、プレファブ部材１を用いたボックスカルバート５１の構築方法について説明する。

図５に示されるように、ボックスカルバート５１の施工現場には、地盤が掘削された後、例えば２００ｍｍ厚程度の砕石層６１が敷設されると共に、当該砕石層６１の上に例えば１５０ｍｍ厚程度の均しコンクリート６２と３０ｍｍ厚程度のモルタル層６３が敷設される。一方、工場で製作されたプレファブ部材１は、筋交い部２７が弛緩された状態で（或いは筋交い部２７が未設置の状態で）、図４の状態に折り畳まれて、ボックスカルバート５１の施工現場まで車両で道路運搬される。

施工現場に搬入されたプレファブ部材１においては、折り畳まれていたフレーム部５とフレキシブル型枠３とが展開される。具体的には、筋交い部２７が緊張されることで、フレーム部５がフレキシブル型枠３の開口穴１５を押し広げるように矩形形状に拡がり、フレーム部５の形状が固定される。更に、折り畳まれていたフレキシブル型枠３もある程度展開される。

次に、フレキシブル型枠３の内部空間１１の各区画に対して、各注入孔２１を通じて硬化性充填材７が注入（圧入）される。この硬化性充填材７を注入する工程では、プレファブ部材１が、図１に示されるようにＹ軸を水平方向に向ける配置とされてもよく、Ｙ軸を鉛直方向に向ける配置（すなわち、プレファブ部材１が横倒しされた状態）とされてもよい。なお、硬化性充填材７には鉄筋は埋設されず、従って、硬化性充填材７の注入前に内部空間１１に鉄筋や型枠を設置するといった工程は実行されない。

その後、硬化性充填材７が硬化した後、筋交い部２７が除去される。なお、筋交い部２７のうち隅角ピース２９のみが残置されてもよい。この場合、隅角ピース２９にはメッキ等の防蝕処理が施されることが好ましい。以上の手順により、ボックスカルバート５１の躯体ブロック５３が完成する。

図５に示されるように、完成した躯体ブロック５３は、施工現場の上記モルタル層６３の上に、図１に示される姿勢で設置される。なお、前述のようにプレファブ部材１が横倒しされた状態で硬化性充填材７が硬化し躯体ブロック５３が完成した場合には、設置時にクレーンで立て起こされる。ここでは、底面パネル９がモルタル層６３に接地し、躯体ブロック５３は、先に設置された躯体ブロック５３に対し縦断方向に隣接して設置される。そして、隣接する躯体ブロック５３のパネル材２３同士が、ボルト止め等によって結合される。なお、このようなボルト止めを可能にするために、パネル材２３のリブ２３ａ（図３（ｄ）参照）にボルト穴が予め形成されていてもよい。また、このボルト穴の片側に袋ナットが予め設置されてもよい。また更に、縦断方向に並んだ躯体ブロック５３同士が、ＰＣ鋼材を用いた公知の方法で結合されてもよい。

以上のように躯体ブロック５３を縦断方向に繰返し結合していくことで、四角筒状をなすボックスカルバート５１が完成される。その後、ボックスカルバート５１の周囲の地盤が埋め戻され、ボックスカルバート５１は地下に埋設される。また、ボックスカルバート５１の空洞部５５においては、道路面側パネル材２４の上にアスファルト等が敷設されて道路面が形成される。

前述したように、フレキシブル型枠３を構成する可撓性のシート材の材料として、ＦＲＰ等の引張強度が高い強靱な材料が採用されている。完成したボックスカルバート５１においては、硬化した硬化性充填材７が圧縮力に抵抗し、フレキシブル型枠３が引張力に抵抗する。すなわち、フレキシブル型枠３は、鉄筋コンクリートにおける鉄筋のように機能する。この機能のために、フレキシブル型枠３の外殻部３ａは、縦断・横断方向の編み込みで製作されることが好ましい。

例えば、フレキシブル型枠３の外殻部３ａのうち、外周面３ｃに対応する部位が外側鉄筋と同様に機能し、開口穴１５の内周面１５ａに対応する部位が内側鉄筋と同様に機能する。また、フレキシブル型枠３の外殻部３ａのうち、横断方向に広がる部位がスターラップと同様に機能する。また、外殻部３ａのうち外周面３ｃ及び内周面１５ａに対応する部位の横断方向は主に引張力に抵抗し、外殻部３ａのうち横断方向に広がる部位はせん断力に抵抗する。また、フレーム部５の各パネル材２３のほぼ全面が開口穴１５の内周面１５ａに接着されていれば、各パネル材２３も内側鉄筋と同様に機能する。従って、内部空間１１内の硬化性充填材７に鉄筋が埋設されなくともボックスカルバート５１は引張力に十分に抵抗する。

なお、フレキシブル型枠３の内部空間１１の内壁面に設けられた前述の突起１３（図３（ａ）～図３（ｃ）参照）は、フレキシブル型枠３と硬化性充填材７との付着を図ることで、引張力に抵抗するフレキシブル型枠３の機能に寄与している。同様に、内部空間１１に設けられた隔壁１９も、引張力に抵抗するフレキシブル型枠３の機能に寄与している。フレキシブル型枠３の仕様（厚さ、構造、材料、突起１３及び隔壁１９等）は、要求される引張強度に応じて適宜設定されればよい。

続いて、プレファブ部材１による作用効果について説明する。

プレファブ部材１は、折り畳み可能なフレキシブル型枠３と、フレキシブル型枠３の形状を保持するフレーム部５と、を備えており、フレキシブル型枠３の内部空間１１には硬化性充填材７が充填される。この構成によれば、内部空間１１に硬化性充填材７を充填する前の状態では、フレキシブル型枠３を折り畳むことができ、同規模の躯体ブロック用のコンクリートプレキャスト製品と比較して、コンパクトに小型化することができる。また、内部空間１１に硬化性充填材７を充填する前の状態では、少なくとも硬化性充填材７の分だけ、同規模の躯体ブロック用のコンクリートプレキャスト製品と比較して軽量である。このように、プレファブ部材１は小型化及び軽量化が可能であり、車両で道路運搬することも比較的容易である。

また、フレキシブル型枠３が折り畳み可能である故に、内部空間１１に硬化性充填材７を注入する際に、硬化性充填材７の圧力によるフレキシブル型枠３の変形が懸念される。特に、フレキシブル型枠３の開口穴１５の変形が懸念される。これに対して、プレファブ部材１では、フレーム部５がフレキシブル型枠３の開口穴１５の形状を保持する。従って、最終的に、開口穴１５に対応するボックスカルバート５１の空洞部５５が、正しい形状で完成する。また、パネル材２３が平板状であれば、平滑性に優れた空洞部５５の内壁面が得られる。また、フレーム部５も前述のとおり折り畳み可能であるので、フレキシブル型枠３と一緒に折り畳むことで、プレファブ部材１の小型化を図ることができる。

また、フレキシブル型枠３の底面３ｄには底面パネル９が設けられており、底面パネル９とフレーム部５とが接続材３５で接続されることで、底面パネル９に対するフレーム部５の位置及び姿勢が規定される。すなわち、底面パネル９と道路面側パネル材２４との間を押し広げようとする硬化性充填材７の圧力に対して接続材３５が抵抗し、底面パネル９と道路面側パネル材２４との距離及び平行性が維持される。従って、硬化性充填材７の硬化後には、道路面側パネル材２４が底面パネル９に対して正しい位置及び姿勢で配置された状態となる。その結果、最終的にボックスカルバート５１内に形成される道路面の不陸が抑制される。以上のように、フレーム部５、底面パネル９、及び接続材３５の存在によって、完成される躯体ブロック５３の寸法や形状の精度が確保される。また、接続材３５は可撓性の部材であるので、フレキシブル型枠３の折り畳みに追従して折り畳むことができる。

本発明は、上述した実施形態を始めとして、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した様々な形態で実施することができる。また、上述した実施形態に記載されている技術的事項を利用して、以下に示すような変形例を構成することも可能である。各実施形態及び変形例の構成を適宜組み合わせて使用してもよい。以下に説明する変形例において、上述の各実施形態と同一又は同等な構成要素は図面上で同一符号を付して重複する説明を省略する。

例えば、実施形態では４つのパネル材２３を平行四辺形状に潰すようにして、フレーム部５を折り畳むようにしているが、フレーム部５の折り畳み形態はこれに限定されない。フレーム部５を展開状態に比べてコンパクトに折り畳むことができ、展開状態ではフレーム部５の形状が固定されるものであれば、他にも種々の折り畳み形態を採用することができる。例えば、フレーム部５の折り畳み形態は、一例として、図６（ａ），図６（ｂ）に示されるようなものであってよい。図６に示されるフレーム部５では、カルバートの空洞部５５の両側壁面に対応する２箇所が、それぞれ、上下に分かれた２枚のパネル材２３で構成されている。そして、図６（ｂ）に示されるように、上記の２枚のパネル材２３の結合部２３ｂを折り曲げることで、フレーム部５を上下方向に潰すようにして折り畳むことができる。なお、このフレーム部５は、図６（ｂ）に示される状態よりも更に上下に潰されて、６つのパネル材２３がすべて平行になるように折り畳み可能であってもよい。

例えば、図７に示されるように、フレキシブル型枠３の内部空間１１が、径方向に複数の区画に仕切られてもよい。この場合、例えば、内部空間１１は、隔壁２０によって内周側空間１１ａと外周側空間１１ｂとの２層に分割される。そして、内部空間１１に硬化性充填材７を注入する工程においては、まず、内周側空間１１ａに対して硬化性充填材７が注入される。内周側空間１１ａの硬化性充填材７が硬化した後、外周側空間１１ｂに対して硬化性充填材７が注入され硬化される。この構成によれば、フレーム部５は、内周側空間１１ａの硬化性充填材７の圧力を負担すればよいので、フレーム部５への負担が軽減される。そうすると、フレーム部５のパネル材２３の薄肉化等が可能になるので、フレーム部５の軽量化が可能になり、ひいては、プレファブ部材１の軽量化が可能になる。なお、内周側空間１１ａと外周側空間１１ｂとの２層には限られず、内部空間１１が径方向に３層以上に分割されてもよい。

また、例えば、接続材３５に代えて、次のような構造により、底面パネル９と道路面側パネル材２４との距離及び平行性が維持されてもよい。フレキシブル型枠３には、底面３ｄから開口穴１５の内周面１５ａまで上下に貫通する円柱状の箱抜き部が複数箇所に形成される。そして、各箱抜き部に挿通された各ジャッキ（例えば、ネジジャッキ、油圧ジャッキ等）を介して底面パネル９と道路面側パネル材２４とが連結されることで、底面パネル９と道路面側パネル材２４との距離及び平行性が維持される。道路面側パネル材２４や底面パネル９には、適宜、ジャッキ用の反力鋼材が固定されてもよい。

また、例えば、プレファブ部材１のうち、ボックスカルバート５１の底版に対応する部分が、予め工場で製作された成形体（例えばコンクリート成形体）であってもよい。この場合、折り畳み可能なフレキシブル型枠３と、折り畳み可能なフレーム部５と、が上記成形体の上面に設けられる。またこの場合、底面パネル９及び道路面側パネル材２４は省略可能であり、パネル材２３の一部が成形体に対して直接ヒンジ結合されてもよい。この構成によれば、ボックスカルバート５１の底版厚の精度確保が容易になる。或いは、図１及び図２のプレファブ部材１において、内部空間１１のうちボックスカルバート５１の底版に対応する部分のみ予め工場でコンクリートが打設・硬化され、その後に施工現場までプレファブ部材１が運搬されてもよい。

例えば、四角筒状のボックスカルバート５１用に代えて、図８に示されるようなアーチカルバート用のプレファブ部材２０１に本発明が適用されてもよい。この場合、図８（ａ）に示されるように、フレーム部５のうちアーチ内壁に沿う部分が、細かく分割された多数の直版状のパネル材２３で構成されてもよい。或いは、図８（ｂ）に示されるように、フレーム部５のうちアーチ内壁に沿う部分が、アーチ内壁に合わせて湾曲する曲版状のパネル材２３で構成されてもよい。各パネル材２３同士の結合部の内側には、各隅角部を所定の角度に固定するための隅角ピース２９がそれぞれ設置される。

なお、アーチカルバートのアーチの頂部には引張が発生しないので、フレキシブル型枠３のうちアーチ頂部に対応する箇所が図８の左右方向に分断されてもよい。すなわち、図８の形態ではフレキシブル型枠３が横断方向において環状をなすが、この環がアーチ頂部に対応する１箇所において環周方向に分断されてもよい。この構成によれば、運搬時におけるフレキシブル型枠３は、上記分断部分から環を開き当該分断部分を両端とする一文字の形状で折り畳むことができる。

また例えば、図９に示されるように、本発明のプレファブ部材はＬ型擁壁用であってもよい。Ｌ型擁壁用のプレファブ部材１０１は、フレキシブル型枠１０３と、フレキシブル型枠１０３の鉛直壁１０３ａに接着等によって固定されたフレーム部１０５と、を備えている。フレキシブル型枠１０３は、展開状態においてＬ字状をなし、前述のフレキシブル型枠３と同様の構成を有している。フレーム部１０５は前述のパネル材２３と同様の構成を有しフレキシブル型枠１０３の鉛直壁１０３ａの形状を保持する。フレキシブル型枠１０３を折り畳むことにより、プレファブ部材１０１をコンパクトに小型化することができる。Ｌ字擁壁の施工現場においては、フレーム部１０５は、アンカー１０７で支持されて地盤に鉛直に立設される。その後、展開されたフレキシブル型枠１０３の内部空間１１１に硬化性充填材７が充填され硬化することで、Ｌ型擁壁１００が完成する。

また、上述の形態のプレファブ部材１，１０１では、内部空間１１内の硬化性充填材７に鉄筋が埋設されていないが、内部空間１１には鉄筋が埋設されてもよい。内部空間１１に鉄筋が埋設される場合には、フレキシブル型枠３，１０３の材料が必ずしも引張強度が高い強靱な材料でなくてもよい。

１，１０１，２０１…プレファブ部材、３，１０３…フレキシブル型枠、３ｃ…外周面、３ｄ…底面、５，１０５…フレーム部、７…硬化性充填材、９…底面パネル、１１，１１１…内部空間、１５…開口穴、１５ａ…内周面、１９…隔壁、３５…接続材、５１…ボックスカルバート（構造物）、５３…躯体ブロック、５５…空洞部、１００…Ｌ型擁壁。

Claims (3)

1. 筒状のカルバートを構築するためのプレファブ部材であって、
   硬化性充填材が充填される内部空間を有する密封された袋体をなし、可撓性のシート材からなり折畳み可能であり、展開状態においては前記カルバートの空洞部に対応する開口穴を含む形状をなす、フレキシブル型枠と、
   前記開口穴の内周面に設けられ、前記フレキシブル型枠の外表面上に固定され、折畳み可能であり、展開状態においては前記開口穴に沿った形状をなし、前記内部空間に前記硬化性充填材が充填されるときに前記フレキシブル型枠の前記開口穴の形状を保持するフレーム部と、を備える、プレファブ部材。
2. 前記フレキシブル型枠は、前記内部空間を複数に区画する隔壁を有する、請求項１に記載のプレファブ部材。
3. 前記フレキシブル型枠の外表面上で展開状態における当該フレキシブル型枠の底面に設けられた底面パネルと、
   前記底面パネルに対する前記フレーム部の位置及び姿勢を規定するように前記底面パネルと前記フレーム部とを接続する接続材と、を更に備える、請求項１又は２に記載のプレファブ部材。

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