JP7361185B1

JP7361185B1 - ボックスカルバート

Info

Publication number: JP7361185B1
Application number: JP2022182215A
Authority: JP
Inventors: 誠野手
Original assignee: 千葉窯業株式会社
Priority date: 2022-11-15
Filing date: 2022-11-15
Publication date: 2023-10-13
Anticipated expiration: 2042-11-15
Also published as: JP2024071795A

Abstract

【課題】頂版排水処理を施されたボックスカルバート内に排水を取り込んで排水効率の向上を図る。【解決手段】ボックスカルバート１１は列状に連結され、左右一対の側壁１２と、両側壁１２の上端部間を連結する頂版１３と、側壁１２の下端部間を連結する底版１４とを備える。この頂版１３上には排水用の勾配が施され、側壁１２は勾配をつたって流れてきた排水を集めて内部に取り込む集水導入部材２０を備える。この集水導入部材２０は、勾配をつたって流れてきた排水を集水する透水マット２１と、透水マット２１に集水された排水を内部に取り込むウィープホール２２とを備える。この透水マット２１の下側には、透水マット２１に集水された排水の流れ落ちを堰き止めて、ウィープホール２２へ案内する止水コンクリート２３が形成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、頂版上に排水勾配を施されたボックスカルバートに関する。

特許文献１，２のボックスカルバートは、地中に埋設される箱型のコンクリート構造物として構成されている。このボックスカルバートの用途は、多岐にわたり水路などの様々なインフラ事業で活用されている。

非特許文献１には、頂版排水処理が施されたボックスカルバートが示されている。ここでは寒冷地などで頂版上面の滞水による凍上の影響が予想される場合には、図１に示すように、ボックスカルバート１の頂版２上のコンクリート仕上面３に「２％」程度の勾配を施すことが望ましいと記載されている。

特開２０１５－７４８８６特開２０１９－１５２０２５

"道路土工カルバート工指針（平成２１年度版）" 平成２２年３月公益社団法人日本道路協会Ｐ１４０ "擁壁用透水マット技術マニュアル"，監修建設省建設経済局民間宅地指導室，社団法人全国宅地擁壁技術協会，平成３年４月

図１の頂版排水処理によれば、矢印Ｐに示すように、前記勾配によって雨水などを排水することで頂版２上の凍結防止などを図っている。

しかしながら、前記勾配をつたって流れてきた排水は、ボックスカルバート１の側壁４脇に流れ落ちるため、地下水として滞水するおそれがある。これでは排水効率が悪く、却って土砂災害などの原因となる危険がある。

本発明は、このような従来の問題を解決するためになされ、頂版排水処理を施されたボックスカルバート内に排水を取り込んで排水効率を向上させることを解決課題としている。

（１）本発明のボックスカルバートは、
一対の側壁と、
前記両側壁の上端部間を連結する頂版と、
前記側壁の下端部間を連結する底版と、
を備え、
前記頂版上には排水用の勾配が施されている一方、
前記側壁は、前記勾配をつたって流れてきた排水を集めて内部に取り込む集水導入部材を備えることを特徴としている。

（２）前記集水導入部材の一態様は、
前記勾配をつたって流れてきた排水を集水する透水槽と、
前記透水槽に集水された排水を内部に取り込む導入部と、
を備える。

（３）前記透水槽は、一態様として前記側壁の外面に設けられ、
前記透水槽の下側には、前記透水槽に集水された排水の落下を堰き止めて前記導入部へ案内する止水コンクリートが設けられている。

（４）前記集水導入部材の一態様は、前記勾配をつたって流れてきた排水を集水する透水管と、
前記透水管に集水された排水を内部に取り込む導入部と、
前記透水管内と前記導入部内との間を連通させる連通管と、
を備える。

（５）前記透水管は、一態様として列状に連結されたボックスカルバート群の長手方向に沿って設置され、
前記連結管および前記導入部は、一態様として前記ボックスカルバート群の長手方向に一定間隔をおいて設置される。

（６）前記導入部材の一態様は、ウィープホールにより構成され、
前記排水の逆流防止用の弁を備える。

本発明によれば、頂版排水処理を施されたボックスカルバート内の水路に排水を取り込んで排水効率を向上させることができる。

非特許文献１のボックスカルバートを示す正面図。（ａ）は実施例１のボックスカルバートを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ－Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ矢視図、（ｄ）は（ａ）のＣ部拡大図。（ａ）はウィープホールの側面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部内視図、（ｃ）は（ａ）のＦ矢視図。（ａ）は実施例２のボックスカルバートを示す正面図、（ｂ）は（ａ）のＤ－Ｄ断面図、（ｃ）は（ａ）のＥ矢視図、（ｄ）は（ａ）のＧ部拡大図。実施例３のボックスカルバートを示す正面図。（ａ）は透水管の管体の連結前の状態図、（ｂ）は同連結後の状態図。

以下、本発明の実施形態に係るボックスカルバートを説明する。このボックスカルバートは、箱型（暗渠型）のコンクリート構造物により構成され、複数個を列状に連結した集合体（ボックスカルバート群）として用いられる。例えば前記集合体を道路下の地中などに埋設することで地下水路などを構築することができる。

特に前記ボックスカルバートは、従来の頂版排水処理（図１参照）が施された幅の大きいタイプにとって有益である。なお、前記ボックスカルバートは、プレキャスト化され、あらかじめ工場で製作された資材を工事現場に運搬し、据え付けと組立てが行われている。以下、各実施例に基づき前記ボックスカルバートの具体的な実施形態を説明する。

図２および図３に基づき実施例１を説明する。図２中の１１は、本実施例のボックスカルバートを示している。

ボックスカルバート１１は、図２（ａ）に示すように、左右一対の側壁１２と、両側壁１２の上端部間を連結する頂版１３と、側壁１２の下端部間を連結する底版１４と、両側壁１２間において頂版１３と底版１４とを連結する一対の中間壁１５とを備えている。

ここではボックスカルバート１１の内部には、側壁１２，中間壁１５に仕切られた三つの水路１～Ｒ３が設けられている。このとき中間壁１５の奥行Ｗ１（図２（ｂ）参照）は、側壁１２の奥行Ｗ２（図２（ｃ）参照）よりも短く形成されている。

その結果、ボックスカルバート１１を列状に連結した際には、前後のボックスカルバート１１の中間壁１５間に図示省略の隙間が生じ、各水路Ｒ１～Ｒ３が連通される。このボックスカルバート１１同士の連結手段としては、ＰＣ鋼棒や連結金物及びその他継手（例えば高弾性接着継手）などを用いた公知の手法を採用することができる。

頂版１３上のコンクリート仕上面１３ｃには、図２（ａ）に示すように、従来の頂版排水処理と同様に中央部１３ａから両端部１３ｂの方向に向かって約２％の下り勾配が施されている。

各側壁１２の上部外面には、図２（ｃ）（ｄ）に示すように、頂版１３上からの排水を集めて水路Ｒ１，Ｒ３内に取り込む集水導入部材２０が設置されている。この集水導入部材２０は、前記排水を集水する透水槽２１と、透水槽２１の集水した前記排水を水路Ｒ１，Ｒ３に導入するウィープホール２２とを備えている。

透水槽２１は、砂利・砕石などは使用することなく、擁壁用の透水マットにより構成されている（本実施例では透水マット２１と呼ぶ。）。この透水マット２１は、所定の空隙率を持つ排水材であって積層構造を通して高い透水率を有し、非特許文献２の擁壁用透水マット技術マニュアルに規定された性能を満たすものが使用される。

例えば高密ポリエチレンを積層したタイプ（５０％～７０％の空隙率を持つ。）、または透水フィルターとリブ型構造体とを積層したタイプなどを用いることができる。なお、透水マット２１は、各側壁１２の上部外面の奥行方向に接着などの公知の手段で固着されるものとする。

透水マット２１の下側には、縦断面矩形状の止水コンクリート２３が各側壁２２の奥行方向に沿って形成され、透水マット２１に集水された排水の流れ落ちを堰き止めてウィープホール２２内へ案内している。

このウィープホール２２は、図３（ａ）に示すように、略円筒状に形成され、各側壁２２内に埋設されている。すなわち、止水コンクリート２２のやや上側の位置に埋設され、透水マット２１に集水された排水を内部に取り込む。ここではウィープホール２２は、図３（ｂ）（ｃ）に示すように、一端部２２ａ側の内部にビス３０で固定された弁座３１に支持されたゴム弁（埋め戻し弁）３２を備え、他端部２２ｂ側の内部には図示省略のフィルター（不織布付）が設けられている。

このように構成されたボックスカルバート１１によれば、従来の頂版排水処理と同様に頂版１３上の雨水などは、矢印Ｐに示すように、前記勾配をつたって端部１３ｂから側壁１２側に流れ落ちて排水され、これにより頂版１３上の滞水による凍上が抑制される。

ただし、各側壁１２の上部外面には透水マット２１が固着されているため、前記排水は透水マット２１に集水される。また、透水マット２１に集水された前記排水は、止水コンクリート２３により落下が防止され、ウィープホール２２内に案内される。

ウィープホール２２内の前記排水は、水路Ｒ１，Ｒ２に流れ落ち、前記空隙を通って水路Ｒ２にも流れ込む。したがって、前記排水は、従来の頂版排水処理のように側壁１２脇に溜まることなく、水路Ｒ１～Ｒ３に導入されて取り込まれる。

その結果、頂版１２上の排水効率が向上し、前記排水が地下水として滞水することを防止でき、前記滞水による土砂災害などを回避することが可能となる。なお、水路Ｒ１～Ｒ３が水位上昇してもゴム弁３２によりウィープホール２２内の逆流が防止されている。

図４に基づき実施例２を説明する。図４中の３１は、本実施例のボックスカルバートを示している。

このボッスカルバート３１は、透水槽２１および止水コンクリート２３が各側壁２２の奥行方向に沿って形成されているものの、透水槽２１に透水マットに砂利・砕石を設けた従来工法のタイプが採用されている。また、止水コンクリート２３が透水槽２１の幅方向に沿った長さの板状に形成されている。さらに一本の中間壁１５を備え、内部に二つの水路Ｒ１，Ｒ２が設けられている。

本実施例のボックスカルバート１１によれば、実施例１と同様に頂版１３上の雨水などは、前記勾配をつたって端部１３ｂから側壁１２側に流れ落ちて前記排水として透水槽２１に集水され、止水コンクリート２３によりウィープホール２２内に案内される。これにより前記排水が水路Ｒ１，Ｒ２に導入されて取り込まれ、実施例１と同様な効果が得られる。

図５および図６に基づき実施例３を説明する。図５中の４１は、本実施例のボックスカルバートを示している。このボックスカルバート４１は、実施例２と同様に一本の中間壁１５を備え、内部に二つの水路Ｒ１，Ｒ２が設けられている。

ただし、本実施例の集水導入部材２０は、透水槽２１および止水コンクリート２３を廃止され、頂版１３上の雨水などを排水として集水する直管状の透水管４２と、透水管４２に集水された前記排水をウィープホール２２に案内する縦管４４と、透水管４２を受ける突起部４３とが追加されている。また、ウィープホール２２は、列状に連結されたボックスカルバート４１群の長手方向に所定間隔（例えば１０ｍ間隔）をおいて埋設されている。

透水管４２は、突起部４３に載置されてブラケット（図示省略）などを用いて側壁１２の上端外面に固定されている。具体的には透水管４２は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、管体４２ａ，４２ｂを接合することで構成されている。この管体４２ａ，４２ｂの外周には、谷部４３と山部４４とが交互に形成されており、谷部４３にはネット状の吸水孔（図示省略）が形成され、該吸水孔により前記排水が透水管４２内に集水される。また、透水管４２は、管体４２ａの直管接手４２ｃを管体４２ｂ内にねじ込んで接合され、前記ボックスカルバート４１群の長手方向に沿って配置されている。

縦管４４は、側壁１２の外面上部に固定され、透水管４２とウィープホール２２とを連通させている。すなわち、縦管４４の下端外面には図示省略の開口部が形成され、ウィープホール２２の他端部２２ｂ側が前記開口部に挿入されている。

これにより透水管４２内に集水された排水は、前記連通孔からウィープホール２２内に導入される。この縦管４４は、例え角管であれば側壁１２の外面に固着することができ、また円管であればブラケット（図示省略）などを用いて固定することができる。

突起部４３は、ウィープホール２２および縦管４４を配置された箇所を除き側壁１２に一体形成されている。この突起部４３は、側壁１２の長手方向に沿って形成してもよく、あるいは側壁１２に所定間隔をおいて複数個を形成してもよく、透水管４２を載せて支持できればよい。

本実施例のボックスカルバート４１によれば、頂版１３上の雨水などは、前記勾配をつたって端部１３ｂから側壁１２側に流れ落ちて排水される。このとき側壁１２の上端外面には透水管４２が固定されているため、前記排水は透水管４２内に集水される。

透水管４２に集水された前記排水は、縦管４４によりウィープホール２２内に案内されて導入される。これにより前記排水が水路Ｒ１，Ｒ２に導入されて取り込まれ、実施例１と同様な効果が得られる。

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、各請求項に記載された範囲内で変形して実施することができる。例えば実施例１～３の中間壁１５の本数および水路Ｒの個数は、ボックスカルバート１１，３１，４１の大きさなどに応じて適宜変更することができる。

１１，３１，４１…ボックスカルバート
１２…側壁
１３…頂版
１４…底版
２０…集水導入部材
２１…透水槽
２２…ウィープホール（導入部）
２３…止水コンクリート
３２…ゴム弁
４２…透水管
４４…縦管（連通管）

Claims

一対の側壁と、
前記両側壁の上端部間を連結する頂版と、
前記側壁の下端部間を連結する底版と、
を備え、
前記頂版上には排水用の勾配が施されている一方、
前記側壁は、前記勾配をつたって流れてきた排水を集めて内部に取り込む集水導入部材を備え、
前記集水導入部材は、
前記勾配をつたって流れてきた排水を集水する透水槽と、
前記透水槽に集水された排水を内部に取り込む導入部と、
を備え、
前記透水槽は、前記側壁の外面に設けられ、
前記透水槽の下側には、前記透水槽に集水された排水の落下を堰き止めて前記導入部へ案内する止水コンクリートが設けられている
ことを特徴とするボックスカルバート。
一対の側壁と、
前記両側壁の上端部間を連結する頂版と、
前記側壁の下端部間を連結する底版と、
を備え、
前記頂版上には排水用の勾配が施されている一方、
前記側壁の外面には、前記勾配をつたって流れてきた排水を集めて内部に取り込む集水導入部材が設けられ、
前記集水導入部材は、
前記勾配をつたって流れてきた排水を集水する透水管と、
前記透水管に集水された排水を内部に取り込む導入部と、
前記透水管内と前記導入部内との間を連通させる連通管と、
を備えることを特徴とするボックスカルバート。
前記透水管は、列状に連結されたボックスカルバート群の長手方向に沿って設置される一方、
前記連通管および前記導入部は、前記ボックスカルバート群の長手方向に一定間隔をおいて設置される
ことを特徴とする請求項２記載のボックスカルバート。
前記導入部は、ウィープホールにより構成され、
前記排水の逆流防止用の弁を備える
ことを特徴とする請求項１～３のいずれか記載のボックスカルバート。