WO2020240695A1 - 一連の箱状構造物、凸状連結構造物の構築方法、架設方法、及び、桁の架設方法 - Google Patents

Abstract

従来のアーチや凸型形状構造物を構築する方法は、支保工を組立てた後、支保工の上で構造物を組立して、支保工を解体する手順で行われていたため、作業時間が長かった。また、ガーダー架設の橋梁工事では、長スパンの桁の場合は工費が高いこと。吊床版橋や吊橋は揺れや振動、永久アンカー構造などの弱点があった。　本発明の桁や凸状連結構造物の構築方法は、支保工を採用しない。一連の箱状構造物を横に並べ、箱状構造物の間に下に開いた隙間を設ける。その後、一連の箱状構造物を通じて引張材を配置し、引張材を引張することで下に開いた隙間が解消する。結果として、桁や凸型形状構造物を形成することが出来る。

Description

[規則37.2に基づきISAが決定した発明の名称]　一連の箱状構造物、凸状連結構造物の構築方法、架設方法、及び、桁の架設方法

　本発明は建造物の覆い、橋梁などのアーチやトンネルの天井などの桁や凸状連結構造物を構成する一連の箱状構造物に関するものである。また、箱状構造物を用いた桁や凸状連結構造物を構築する方法に関するものである。

　土木や建築構造物において、複数の箱や部材を用いて桁（クレーンで吊上げ不能な長い桁の場合）やアーチや凸状連結構造物を構築する方法は一般的には以下のようである。まず現場で支保工を組立てる。次にその支保工の上に箱や部材を並べて、一連の箱または部材が一体となった強固な連結構造物を造る。その後に、支保工を解体撤去する方法で行われている（特許文献１参照）。
　また、アーチを構成する一対のアーチ部材を直列に並べて、ピン構造で連結する。その後、両端部を引寄せて中央部を盛り上げてアーチを構築する方法などがある（特許文献２参照）。
あるいは、吊床版橋と言われるタイプの橋梁もあり、ケーブルに懸下された状態で床板を構築する工法の吊り橋である（特許文献３参照）。

特許第３７９８３６７号公報 特開平１０－１８４０１４号公報 特許第２９７９２９７号公報

前記した従来のアーチ構築方法にあっては次のような課題や難点がある。
前記特許文献１においては、現場で支保工を組立、その支保工の上に箱や部材をアーチ状に組み合わせて、アーチを完成させる方法である。安定したアーチが完成した後に支保工を解体する。支保工の組立解体作業が作業エリアを長期間にわたり占有する。またアーチ部材の組立作業に加えて、支保工の組立や解体作業をするため全体の工事工程が長くなる。
特許文献１のアーチは、アーチ組立終了後の支保工を外す段階で一時的に、アーチ構造の両端部を引寄せてアーチをむくり上げて形成する構造物を構築している。材料のひずみ、たわみや曲がりやゆがみに基づくむくりという現象を利用している。しかし、力の加え方の観点から見て、むくりの量はわずかであり、効率がよくない。
　また支保工によるアーチ構築方法では、図５で表すような中心角１８０度以上の円形構造物を構築する場合で説明する。円形構造物の側壁部分が曲線状であるため、一度の支保工組立では構造物の形状を構築することには無理がある。つまり、円形構造物の上に支保工を構築するような上下が逆転する部分が発生する故である。

また前記文献２での、一対のアーチ部材を直列にピン構造で連結する方法にあっては、完成形において水平力を除去することは出来ない構造である。そのため水平方向の引張材をそのまま残すか、あるいは両端部に水平力を拘束するアンカーを必要とする。
さらに、直列する部材の数を３個以上にすると、水平力を加えたときに、ピン構造であるが故に各部材が上下のどちらの方向に動くか定かでない。よって３個以上の部材の直列連結は無理である。
前記特許文献３の吊床版橋にあっては、橋長１００ｍを越える長さの橋は十分な適用範囲
である。しかし、床版でありかつ吊橋であるゆえに揺れやたわみ、振動などの課題がある。またメンテナンスにおいても、橋の前後の橋台やケーブルのアンカー設備も橋梁の重要な構成要素であって、欠陥が生じないように維持管理する必要がある。吊床版橋のケーブルやアンカーは永久構造物であり、部材の安全率や耐久性にも厳しい性能が求められる。

　本発明の凸状連結構造物を構成する一連の箱状構造物は以下のような構造と方法であり、上記の課題を解決することが出来る。
図１、図２、図１７および図１８を参照して説明する。
２個以上の箱状構造物２からなる一連の箱状構造物１であって、隣り合う箱状構造物の向い合う面２ａは係合する形状である。また隣り合う箱状構造物は相互の箱状構造物に対する上下方向へのずれ止め装置３を有している。また各箱状構造物２は一連の箱状構造物間に圧縮力を導入するための引張材配置装置４を有している。
上記一連の箱状構造物を基盤上１ａでまたはケーブル１ｇに懸下状態で横一列に接して並べたとき、1カ所以上の隣り合う箱状構造物の向い合う面２ａが、上縁付近が接して下縁付近は隙間をおいて対面する状態で、下に向かって開いた平面角２ｆをなしている。そして該一連の箱状構造物の引張材配置装置に引張材４ａを配置して、該引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入する。その過程で前記隙間を解消したのち、基盤上置いた一連の箱状構造物は引張材で連結された上に凸の凸状連結構造物１ｅとなる。あるいはケーブルに懸架した一連の箱状構造物は引張材で連結された桁状連結構造物１ｄまたは上に凸の凸状連結構造物１ｅとなる。その結果、一連の箱状構造物は両端部の箱状構造物２ｊの懸下装置９で、ケーブルに懸下することができるようになる。
以上を特徴とする一連の箱状構造物で課題を解決できる。

このように本願の一連の箱状構造物１は、基盤上で用いて引張材配置装置４に設置された引張材４ａに引張力を加えることで、隣り合う箱状構造物が接近して、隣り合う箱状構造物の向い合う面２ａが接近して、基盤上で横に並んでいた一連の箱状構造物が隣り合う箱状構造物と接着する方向に向きを変えて、箱状構造物の中央部が箱状構造物の端部に支えられて浮き上がり、短期間に容易にアーチや凸状の連結構造物を構築することが可能な一連の箱状構造物である。

　また図３の（Ａ）図と図４の（Ａ）図を参照して説明する。
本願発明の一連の箱状構造物の端部側に、横一列に並べる列の方向の下面の幅が上面の幅より長い形状の箱状構造物２ｅを配置して、基盤上で横一列に接して並べる。その結果、隣り合う箱状構造物との間に上に開いた隙間２ｇができることを特徴とする一連の箱状構造物とすることもできる。
このように一連の箱状構造物の端部側に、箱状構造物間に上に開いた隙間を設けることで次の効果がある。引張材に引張力を加える際に、一連の箱状構造物の端部の箱状構造物２ｊが基盤１ｂと角度を変えることなく基盤に沿って移動することが可能となる。従って、端部の構造が単純になって、凸状連結構造物を構築することが非常に容易となる一連の箱状構造物を構成することが出来る。

また、本願発明の別な形態の一連の箱状構造物は、上記説明の形態に加えて図１８を参照して説明する。一連の箱状構造物には張架されたケーブル１ｇの方向の下面の幅が上面の幅より短い箱状構造物２ｄを含んでいる。その結果、ケーブルに懸下したとき、隣り合う箱状構造物間の前記下に向かって開いた平面角２ｍの合計角度が、ケーブルに懸下された一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物２ｊを懸下する部分のケーブルの延長線がなす角度２ｔより大きくなる。このような一連の箱状構造物の引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入したとき、上に凸の凸状連結構造物になる。このような特徴とする本願発明の一連の箱状構造物を採用することで課題を解決できる。

図１８の（Ｅ）図は本願一連の箱状構造物がケーブルに懸下した状態を平視的に見た説明図である。本願発明の別な形態の一連の箱状構造物は上記の説明に加えて、（Ｅ）図はで表すように、張架されたケーブル１ｇが平行で複数本であって、懸下される一連の箱状構造物１ｆが平視的にケーブルの間に位置するように、懸下装置９が箱状構造物２の外側に配置されている。このような特徴とする一連の箱状構造物で課題を解決できる。

　また図１７を参照して、上記で説明した本発明の一連の箱状構造物を使って桁状連結構造物１ｄを架設する方法は以下のようである。
ケーブルを張架する工程と、一連の箱状構造物をケーブル１ｇに懸下する工程と、一連の箱状構造物に引張材４ａを配置する工程と、該引張材を引張して桁１ｄを構築する工程と、該桁をケーブルから外して橋台１３等の上に設置する工程を有することを特徴とする桁の架設方法である。

さらに図１８を参照して、本発明の一連の箱状構造物を使ってアーチリブや凸状連結構造物を架設する方法は以下のようである。ここで、凸状連結形状とはアーチや放物線、楕円、への字形、角の丸い門型などを含む形状である。平視的に張架されたケーブルの間に位置するように、懸下装置９が箱状構造物の外側に配置されている一連の箱状構造物を使用して、ケーブル１ｇを張架する工程と、一連の箱状構造物をケーブルに懸下する工程と、一連の箱状構造物に引張材４ａを配置する工程と、該引張材を引張して凸状連結構造物１ｅを構築する工程と、該凸状連結構造物をケーブルから外して橋台等の上に設置する工程を、有することを特徴とする凸状連結構造物の架設方法である。

　本発明の凸状連結構造物を構成する一連の箱状構造物は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
（１）本発明の凸状連結構造物を構成する一連の箱状構造物を用いて大屋根や橋梁のアーチ構造体を構築する場合に、支保工を必要とせず、工期と工費を削減することが出来る。（２）本発明の箱状構造物にも、部材の収縮、たわみ、そり、むくりなどのわずかな変移量はもちろん発生する。しかし、あらかじめ部材（本発明では箱状構造物）の間に隙間を設けていることで、むくりやたわみよりも大きな形状の変化（凸状形状にする）を容易にした。
（３）本発明の凸状連結構造物を構成する箱状構造物は、箱状構造物間にあらかじめ設けた隙間を無くすことで凸状連結構造物を構築する方法である。
　また、本発明の桁やアーチリブの架設方法は、一連の箱状構造物の断面内部や側面部に引張材が配置されている。その引張材の圧縮力によって箱状構造物の向い合う面が接着するため、特許文献２のピン接合のように連結部が上下方向に不規則に方向を変えることはない。従って梁や桁をいくつでも連結することができ、目的とした凸型形状を構築することが可能である。
（４）本発明の一連の箱状構造物で構築された凸状連結構造物は、箱状構造物の内部あるいは箱状構造物の側面に沿って引張材を配置している。よって引張材を引張したまま定着することで、いわゆるポストテンションＰＣ桁のように、恒久的に引張力を部材の内部に圧縮力として作用させ続けることが出来る。従って、一般的なアーチ構造物が必要とする水平方向の引張材や外側からのアンカー等の押え構造物は不要であり、その分のコストや敷地を節約することができる。
（５）橋や大屋根を構築する場合には、本願発明の一連の箱状構造物を複数列並べて容易に全体幅のアーチ状の主構造部材を構築することが可能である。都市内の立体交差道路などを造る場合には、あらかじめ地下２ｍ程の空間に本願発明の一連の箱状構造物を並べておいて、夜間の数時間で引張材を引張して地上に凸状連結構造物を造ることなどが可能である。支保工を必要としないので、その分の作業時間を省略することができる。また橋の構築で例えれば、下部工の施工を省略した速度である。
（６）図５で表すような中心角度１８０度以上のトンネル構造や、屋根、壁と基礎が一体構造の建築構造物も、支保工やクレーンを使うことなしに容易に構築することが可能である。また、体育館やトンネルなどの奥行の長い構造物の構築に当っては、凸状連結構造物を構築する基盤は一カ所として、完成した凸状連結構造物を横取りする方法で、複数の凸状連結構造物を並列に並べることが出来る。この方法で、工事に使用する敷地や工期、工費を縮減することが出来る。
（７）新設道路での立体交差点を造る場合、本願の方法で構築するアーチ橋は、従来の方法の橋台と桁構造の橋梁よりも、早やく安く耐久性のよい立体橋を構築することができる。理由は圧縮に強いコンクリートの特性を生かした構造形式であり耐久性があり、前記のように支保工を採用しないため施工が早い。

また、本発明では、次のような効果を得ることができる。
（８）本発明の桁やアーチリブは、張架されたケーブルに懸下した状態で組立、構築する。そのゆえ、施工時の構造や荷重状態は１０００ｍ程の実績がある鋼製の吊り橋構造と同様である。また施工時においては、１００ｍ以上の実績のあるコンクリート製の吊床版橋と同様である。５０ｍを越える長いスパンであっては、ガーダー使った桁架設の方法よりも本発明の吊り橋構造を使った方が安価に桁架設することができる。
（９）さらに本発明の連結構造物の完成形（橋）は、桁やアーチ構造物となって橋台等の上に設置される。従って本願発明の橋の揺れ、たわみ、振動は桁やアーチ構造物のそれである。床版や吊構造のそれと比べてそれらによる弊害が小さいことは明らかである。また本発明では、アンカー設備及びケーブルは構築段階で用いる仮設設備である。従って、それらのための用地や長期間のメンテナンスは必要がない。それ故、それらの費用も吊床版橋の永久部材と比べて安価である。また、施工中のケーブルやアンカー部材の許容応力も一時的荷重として大きな値を採用することができる。
（１０）言い換えると本願発明は、施工時は吊橋構造の有利性を利用している。そして完成時には桁橋やアーチ橋の構造的に有利性を採用している。本願発明はその両方の有利性を持った橋の架設方法を提供している。

　以下図面を参照にしながら本発明の桁状連結構造物や凸状連結構造物を構成する一連の箱状構造物の実施の形態を詳細に説明する。

＜橋梁のＰＣ桁の中央が浮き上がる事例＞
まず本発明の一連の箱状構造物に関して、力の作用と部材の変形の観点から図６を参照して説明する。
図６の（Ａ）図は、一般的な橋梁工事におけるポストテンション方式のプレストレストコンクリート桁１１（以下ＰＣ桁と記載する）の製作途中の状態を概念的に表している。コンクリートを打設してまだＰＣ鋼材の引張材４ａを緊張する前の状態である。桁の下部に配置されたＰＣ鋼材を引張すると、コンクリートに圧縮力がかかり、その圧縮力によってＰＣ桁の下部がわずかに収縮するため、桁の中央部がそり（むくりとも呼ばれる）上がる現象がある。そのため、実際のＰＣ桁を製作する現場では、（Ａ）図のようにあらかじめそりによる浮き上がり量を予測して、わずかではあるが、相当量を下に凸の状態に底面型枠を製作してコンクリートを打設する。

もし、ＰＣ桁の型枠を（Ｂ）図で表すように水平な形状に底面型枠を製作してコンクリートを打設してしまうと、完成時のＰＣ桁は引張材による圧縮力によって、（Ｃ）図に表すように桁の中央部にそり１１ａが発生して、上に凸の形状の桁が造られてしまうことになる。
　ここで記述したいことは、重いコンクリートのＰＣ桁であっても引張材の引張力によって、桁内部に圧縮力が作用して、桁の中央部分がそり上がる（浮き上がる）という現象がある、ということである。

＜本願の一連の箱状構造物が浮き上がる説明＞
（Ｄ）図は基盤１ｂ上で横に接して並べる２個以上の箱状構造物２からなる一連の箱状構造物１ａを概念的に表している。各箱状構造物は一連の箱状構造物１ａを通じて圧縮力を導入するための引張材配置装置４を有し、各箱状構造物のうち下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより短い形状の箱状構造物２ｄがある。
ここで、前述のＰＣ桁で説明したように、引張材を引張して一連の箱状構造物の軸方向に圧縮力を加えることで、（Ｅ）図に表すような中央部の箱状構造物２ｋが浮き上がるという現象を造りだすことが可能である。本発明の特徴は、圧縮力による箱状構造物の素材のわずかな縮小に起因する桁のそりを利用することではなく、箱状構造物の上面の幅２ｈと下面の幅２ｉの長さの違いによって、あらかじめ用意された箱状構造物の間の下に開いた隙間２ｆを活用して中央部分の箱状構造物２ｋを浮き上がらせることにある。

前記「課題を解決するための手段」の記載で、本発明の一連の箱状構造物に関して一部を説明したが、以下に本発明の一連の箱状構造物とそれを構成する個々の箱状構造物と、各装置や部材に関して説明する。

＜基盤上とは＞
一連の箱状構造物を横に並べるための基盤であって、上下方向のずれ止め装置を機能させることができ、引張材配置装置に引張材が配置できる程度に基礎上に傾斜や折れ曲がりがあっても良い。基盤は木材、鋼板、コンクリートなどで構築した床で良い。あるいは、基盤はレールやＨ鋼を並べた線路状の形状であっても良い。
また基盤の端部にあっては、一連の箱状構造物の少なくとも一方の端部がすべり構造またはローラー構造等を使って移動するため、上からの荷重に対して耐力のある基礎やレールの敷設があると良い。

＜横一列に接して並べる＞
箱状構造物を横に接するとは以下のような状態をいう。箱状構造物の上面または下面が隣の箱状構造物と接することである。隣の箱状構造物と向い合う面が全面的に接することであっても良い。また、以下で説明するように、上下方向のずれ止め装置や隙間の開き止め装置が機能することが明らかな場合には、箱状構造物と箱状構造物が離れていても良い。一列とは、３個以上の箱状構造物を使用する場合に、直列に並ぶことであって、直線に並ぶことを意味していない。平面的に折れ曲がって、あるいは上下方向に折れ曲って直列に並んでいても、本願発明の効果は有効である。尚後記で説明するが、本願発明の一連の箱状構造物はケーブルに懸下して横一列に並べることで、産業上の効果を発揮する一連の箱状構造物もある。

＜箱状構造物の形状＞
本願での箱状とは、双三角錐や五角錐などを含まない、いわゆる四角い箱を言い、四角錐台や平行六面体の概念を含んだ六つの面で囲まれた形状の箱を言う。　
また、本願の箱状構造物は必ずしも外面が面で構成された箱でなく、箱状の枠組み（または骨組み）構造でもあっても良い。
略直方体の形状の箱状構造物は製作し易く、荷重や応力計算をする上で容易であって良い。箱状構造物の上面、下面および隣り合う箱状構造物と合い向かう面の形状は四角形や台形が良い。また一連の箱状構造物のうち少なくとも一つの箱状構造物の下面の幅は上面の幅より短い形状であるとよい。このことは、基盤上において隣り合う箱状構造物との間で下に開いた隙間ができる要因である。

隣の箱状構造物と向い合う面は相互に係合する形状が良い。箱状構造物の上面と下面は必ずしも平面でなくともよい。曲面や凹凸や添加物があっても良い。尚、上面または下面と隣り合う箱状構造物と向い合う面とのなす角度は直角±素材の静止摩擦角の範囲が良い。しかし上下ずれ止め装置が十分に機能している場合にはその必要がない。箱状構造物の前面と背面も必ずしも平面でなく凹凸、添加物や装飾が付いていても良い。図８の（Ｃ）図で表すような引張材配置装置が付く場合もある。

本願の一連の箱状構造物の個々の箱状構造物の大きさは、屋根や橋梁などの構築するアーチ等の利用目的によって異なるが、ビール瓶を入れる箱のサイズから電車の車体程のサイズまでが適当である。このサイズは工場生産して現場まで運搬できるサイズである。現場でもっと大きなサイズの箱状構造物を構築することでもよい。
また、一連の箱状構造物の個々の箱状構造物の大きさは端部の箱状構造物が大きく、中央部の箱状構造物が小さいというように、大きさが異なっても差しさわりはない。端部の箱状構造物の高さは高く、中央部のそれは低いことであってもよい。
尚、一連の箱状構造物が凸状連結構造物へと形状の変化をなす過程で、重心位置が高くなるため、凸状連結構造物が直角方向に転倒しないように、一連の箱状構造物は十分な奥行（幅）を有するものが良い。または、転倒抑止の措置が取られるものとする。端部の箱状構造物を相対的に重く造る方法でも、この問題は回避できる。

＜箱状構造物の高さ＞
箱状構造物の高さとは、引張材を引張したときの圧縮力が作用して、箱が剛体として機能する部分をもって、箱の高さであり、隣り合う箱状構造物の向い合う面との高さということができる。
採用する箱状構造物の素材や構造形によって、あるいは箱の位置によって高さを変えることが有利な場合がある。図２３は桁状連結構造物や凸状連結構造物の完成形の模式図であるが、箱状構造物の高さが変化する形状の例を表している。

＜箱状構造物の高さと隣り合う箱状構造物の向い合う面のなす角度＞
ここで、本願発明を分かり易く説明するために、添付の各図面の一連の箱状構造物の高さは同一の高さで表現している。しかし上記で説明したように、本願発明は一連の箱状構造物の箱の高さの変化は問題にしない。また図２３の（Ａ）図と（Ｂ）図で表す桁の完成形から解るように、箱の上面の幅の合計と下面の幅の合計の差異も問題にしない。後記で記述するが、本願発明の特徴は、隣り合う箱状構造物の向い合う面とで、「下に向かって開いた角度」あるいは「上に向かって開いた角度」が重要な意味がある。

＜箱状構造物の素材＞
箱状構造物はコンクリート、超高強度コンクリート、金属、樹脂や硬い木材などの素材で構成され、箱として圧縮力に対して変形が小さく、ひずみやたわみが極力小さくなるような形状や構造を採用した箱状構造物がよい。コンクリートは重いので中空である方が良い。部分的に超高強度コンクリートを用いることで軽い箱状構造物を造ることが出来る。
また上記の素材を箱状構造物の梁、支柱等の構造部材として用いた箱状構造物であっても良い。またその構造部材の外面を鋼板、樹脂あるいは紙板等で覆って、内部を中空とした箱状構造物であっても良い。
引張材を配置して圧縮力が強く作用する部分をコンクリート製、その他の部分を金属の骨組み構造とする混合構造であっても良い。
尚、一連の箱状構造物が桁や凸状連結構造物となった後に箱状構造物の内部にコンクリート等を充填する場合には、箱状構造物の内部にあらかじめ補強の鉄筋等を組込むことがあっても良い。

＜箱状構造物の実施例＞
図７は本願発明の箱状構造物を概念的に表した斜視図である。
　（Ａ）図は鉄板製の一連の箱状構造物の一つを表した図であり、引張材配置装置４の周辺の受圧部分４ｆは引張材から受ける圧縮力に耐えるように強化された箱状構造物である。
　（Ｂ）図は、本発明の別の形態の一連の箱状構造物の一つを表した図であり、箱状構造物の下方は、引張材によって圧縮力が大きく作用するため、引張材配置装置４の周辺の受圧部分４ｆをコンクリート造としいる。箱状構造物の上方は、圧縮力が小さい部分であり、金属（鉄骨構造）とした混合構造の箱状構造物である。
（Ａ）図、（Ｂ）図で表したいずれの箱状構造物も隣り合う箱状構造物の向い合う面は係合する形状に構成されている。隣り合う箱状構造物は相互の箱状構造物に対する上下方向へのずれ止め装置３を有し、各箱状構造物は一連の箱状構造物を通じて圧縮力を導入するための引張材配置装置４を有している。
また一連の箱状構造物の中に、下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより短い形状の箱状構造物を含むと、本発明の特徴である下に開いた隙間を造ることができる。
尚、（Ｃ）図と（Ｄ）図は懸下装置を備えた箱状構造物の一例である。

＜隣り合う箱状構造物の向い合う面が係合する＞
一連の箱状構造物の両端部を除いて、各箱状構造物の側面は隣り合う箱状構造物と向い合う面である。隣り合う箱状構造物の向い合う面が係合する形状であるということは、隣接する箱状構造物の引張材４ａを通す貫通孔などの引張材配置装置４の位置や、接着面に作用する圧縮力に対して剛である受圧部分４ｆの位置などが係合することである。また、隣り合う箱状構造物に対する上下方向のずれ止め装置３、例えば隣り合う箱状構造物の向い合う面に凹凸を設ける場合には、その凹凸の形状や位置などが係合することである。

＜向い合う箱状構造物の面が接着するとは＞
向い合う面が接着するとは、面と面との全面が接着することだけではなく、面の中の少なくとも３箇所が接着することでよい。面は３点（３箇所）支持の状態となって安定する。その３箇所は圧縮力に耐える圧縮強度が必要である。箱状構造物は略長方形であるため４隅付近の４箇所が接着することが望ましい。向い合う面のその他の領域は強度が無くともよい、あるいはその他の面は、面と面が接触していなくとも問題はない。

＜基盤上での凸状連結構造物＞
凸状連結構造物とは、一連の箱状構造物が引張材の引張力によって隣り合う箱状構造物相互に圧縮力が作用して、隣り合う面が接着することによって、基盤上で略水平面に並べられた一連の箱状構造物が、上または下の方向に凸状になり、かつ箱状構造物間に圧縮力が作用した連結された構造物であることをいう。
本発明では多くの箱状構造物を使って、擬似アーチや円弧形、放物線の形状、門型、トンネルの形状等をなすことができる。また、箱状構造物の数が少ない一連の箱状構造物では角張った凸状になる。しかし、箱状構造物の上面と下面に曲面を採用することで、全体としてなめらかな曲線の凸状を造りだすことも可能である。
尚、凸状の形状が略アーチ形状で、自重や外力によって箱状構造物間に圧縮力が作用する場合には、後記するように構造的に有利な形状である。

＜引張材＞
引張材はたわみ性のあるワイヤーやロープ状のもので伸びの少ないものがよい。また引張材の素材はＰＣ鋼線や炭素繊維、アラミド繊維等の引張耐力の大きい素材がよい。しかし、採用する箱状構造物が軽量である場合には引張耐力の小さいロープや針金であっても良い。
引張材の長さは一連の箱状構造物を通じて連続する一本の引張材であっても良い。また、複数の引張材定着装置を用いて、不連続に引張材を配置して、全体として一連の箱状構造物間に圧縮力が作用する方法であっても良い。並列に複数本の引張材が配置されることであっても良い。

＜引張材配置装置＞
引張材配置装置は引張材を収納する孔などの部分と端部に引張材定着装置を有する。引張材定着装置は、引張材を引張することと引張材を定着することが可能の装置であって、ＰＣ桁製作等に用いられる公知の装置でよい。
引張材は両端部を引張材定着装置（引張材を引張することも可能なものがある）と連結する。引張材を引張（緊張とも呼ばれる）することにより、一連の箱状構造物の間隔を狭め、離れていた各箱状構造物の向い合う面を接着することが出来る。さらに一連の箱状構造物間に圧縮力を導入することができる。引張材の引張は引張材の一方または両方の端部から行う。引張材、定着装置や引張作業（緊張作業）については公知のＰＣ橋梁等に用いる技術で良い。また、引張材の引張は遠隔操作やコンピューターによって微細な管理が可能である。
箱状構造物に設ける引張材配置装置である引張材を通す孔４ｃは、図８の（Ａ）図に表すように直線状であっても良いし、曲線状であっても良い。一連の箱状構造物を通して１本の引張材を通す場合には、隣り合う箱状構造物相互の孔の位置にずれがないことが重要である。
また、隣り合う箱状構造物間に短い引張材を配置して箱状構造物間に圧縮力を導入することであっても良い。その場合、箱状構造物の構造部材に引張力が作用する場合がある。また引張材がオーバーラップしている場合には箱状構造物の構造部材に圧縮力が作用する。本願発明では、一連の箱状構造物間に圧縮力が導入されることが肝要ある。
尚、引張材の合計引張量（長さ）は、引張材の伸び量や箱状構造物の収縮量などの部材の変形量を無視すれば、一連の箱状構造物の箱状構造物間の開いた隙間（引張材の位置の）の合計長さに等しい。従って一連の箱状構造物全体の長さと比べて、引張量はわずかであるため引張作業は短時間で終了することが出来、施工が早い工法と言える。

引張材配置装置が図８のＡ図のように引張材を通す孔である場合には、一方の孔の端から引張材を挿入して引張材を配置する方法である。
また、引張材は隣り合う箱状構造物との接合部分で直線とならずに折れ曲りが生じる。その折れ曲がりを小さくするために引張材配置装置の孔の端部はラッパ管状にして孔口を広げた形状を採用することも出来る。

引張材配置装置は図８の（Ｂ）図に表すような箱状構造物外面に設けた横方向の溝４ｄの形状であっても良い。箱状構造物外面に設けた横方向の溝の形状の引張材配置装置に引張材を配置する方法は、前記引張材を通す孔である場合と同様に、一方の溝の端から引張材を溝に挿入して、引張材を軸方向にずらす方法で配置することでもよい。
しかし、一連の箱状構造物を並べた後に引張材を溝に沿って配置して、引張材を引張材の軸と直角方向に移動させて溝の中に配置する方法が可能である。この方法は、非常に引張材の配置作業が容易である。引張材を溝に配置した後に、溝の一部または全部に蓋や止め具をして、引張材が溝からはみ出さないようにすると良い。

また、引張材配置装置は図８の（Ｃ）図に表すような箱状構造物外面に突き出した横方向に並ぶ棚状４ｅの形状であっても良い。棚はブラケットのような鋼製であっても良い。また、箱状構造物がコンクリートの場合には箱状構造物から突き出したコンクリート製の棚であっても良い。
棚には、棚から引張材が外れないように留め具を設けると良い。留め具は引張材が軸方向に動くことは拘束せずに、軸直角方向に必要以上に動くことを拘束するような機能が必要である。ただし、引張材定着装置の部分は引張材の軸方向に大きな力がかかるので強固な
棚とする必要がある。

＜上下方向へのずれ止め装置＞
隣り合う相互の箱状構造物に対する上下方向へのずれ止め装置は、図９の（Ａ）図で表すように、箱状構造物の上面または下面に鋼材プレート３ａをボルトで３ｄ取付ける、いわゆるストッパーであっても良い。あるいは図９の（Ｂ）図で表すように相対する箱状構造物の面に係合するずれ止めの凹凸３ｂを設けることでもよい。あるいはさらに図９の（Ｃ）図で表すように、双方の箱状構造物の間に上下のずれは許さないが回転は許すヒンジ構造（ピン構造）３ｃの装置を設置することでもよい。
また隣り合う箱状構造物間の隙間が小さい場合は上下方向へのずれ止め装置は、簡易な構造の、短い鋼棒を双方の箱状構造物のダボ穴に挿し込むような物であってもよい。相互の箱状構造物に係合する小さな凹凸を設けた形状でもよい。
尚、隣り合う箱が離れた位置にあっても、引張材によって相互の箱が引き寄せられたときに、列車の連結器のようにヒンジ構造が機能するような上下方向へのずれ止め装置であってもよい。（Ｄ）図で表す上下方向へのずれ止め装置は引張材配置装置の端部を凹凸に細工して、その機能を確保した装置である。引張材によって相互の箱が引寄せられてその機能が発揮される装置の一例である。

＜本願発明の説明＞
前記で本願発明で必要とする各装置の説明をした。またそれらの装置の活用方法を後記する。図１、図２、図１７および図１８を参照して本願発明を説明する。
本願発明は２個以上の箱状構造物２からなる一連の箱状構造物１で構成される。
その箱状構造物は以下の（１）から（３）の形状と装置を有している。
（１）隣り合う箱状構造物の向い合う面２ａは係合する形状である。
（２）隣り合う箱状構造物は相互の箱状構造物に対する上下方向へのずれ止め装置３を有している。
（３）各箱状構造物は一連の箱状構造物間に圧縮力を導入するための引張材配置装置４を有している。
その一連の箱状構造物１を基盤１ｂ上でまたはケーブル１ｇに懸下状態で横一列に接して並べたとき、1カ所以上の隣り合う箱状構造物の向い合う面２ａが、上縁付近が接して下縁付近は隙間２ｆをおいて対面する状態で、下に向かって開いた平面角２ｍをなす。その理由は、主に箱状構造物２の下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより短いこと、あるいはケーブル１ｇに箱状構造物２を懸下したときのケーブルの形状が重力によって下に凸の略放物線形状であることである。
その状態の一連の箱状構造物の引張材配置装置４に引張材４ａを配置して、その引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入すると、前記の隙間２ｆが解消される。
その結果として基盤上に置いた一連の箱状構造物１ａは引張材で連結された上に凸の凸状連結構造物となる。あるいはケーブルに懸架した一連の箱状構造物１ｆは引張材４ａで連結された桁状連結構造物１ｄまたは上に凸の凸状連結構造物１ｅとなり、両端部の箱状構造物２ｊの懸下装置９で一連の箱状構造物１ｆをケーブル１ｇに懸下することができる構造体になる。本願発明は上記のような特徴を有する一連の箱状構造物である。

＜隙間の開き止め装置＞
引張材４ａを引張して一連の箱状構造物の箱状構造物間の隙間を狭くするときに、引張材による引張力と箱状構造物の自重とのバランスの関係で、一時的に一カ所の間隔が広がる場合がある。図１０は広がってしまった隙間６ｄを表している。引張材の任意の２点を結ぶ点が引張力の方向６ｅであり、前後の箱状構造物が接する部分が圧縮力の作用する部位６ｆである。ここで隙間６ｄの位置に対して、引張力の方向６ｅの位置が圧縮力の作用する部位６ｆよりも遠方になった場合には、隙間６ｄがさらに広がる方向に引張力が作用してしまう現象が発生する。隙間の開き止め装置６を設置するとその現象を防ぐことができる。
間隔が広がってしまう傾向にある箱状構造物間に短い引張材を配置して引張力を作用させることでも良い。あるいは箱状構造物間毎に短い引張材を設置できるような引張材配置装置を設置して、箱状構造物間の引張材の引張順序を設定してバランス良く全体を引張する方法も可能である。しかし以下に説明するような隙間開き止め装置は引張材配置装置より安価で設置も簡便である。
隙間の開き止め装置は図１１で表すように、箱状構造物の上面に設置された鉄板の開き止め装置６ａ、箱状構造物の側面に設置された長穴あけた鉄板による開き止め装置６ｂ、箱状構造物の内部に設置されたアンカー付の鋼棒による開き止め装置６ｃなどの簡単な装置で箱間の隙間が広がることを防ぐことが可能である。隙間の開き止め装置６は一列に並べられた隣り合う箱状構造物の下部の間隔が広がることを防ぐことができれば、他の方法によるものであっても良い。箱状構造物の自重が軽い場合には、隣り合う箱状構造物の下部を伸びには抵抗し、縮小にはたわむことが可能なワイヤーや針金等で繋ぐことでも良い。

＜基盤上で端部の箱状構造物の上下方向可変装置＞
一連の箱状構造物の端部に位置する箱状構造物２ｊは、基盤１ｂや基礎１３や一連の箱状構造物に連続する一連の箱状構造物以外の箱状構造物に対して、引張材を引張したときに上下の方向を変える場合がある。その場合には一連の箱状構造物の端部の箱状構造物には図１の（Ａ）図で表すような端部の箱状構造物２ｊに先端が曲面状の上下方向可変装置５ａを備えると良い。先端が曲面であるため端部の箱状構造物は基盤１ｂから回転するように容易に方向を変えることができる。図２の（Ａ）図で表すような端部の箱状構造物２ｊにヒンジ構造の上下方向可変装置５ｂを備えて、基礎１３に対して方向を変えることも出来る。
図２の（Ｂ）図は（Ａ）図で表した一連の箱状構造物の引張材を引張した後の状態を表わした概念図であり、一連の箱状構造物の端部の箱状構造物２ｊが基礎１３に対してヒンジ構造の上下方向可変装置５ｂを中心として回転している状態を表している。

＜基盤上で端部のローラー構造、すべり構造＞
一連の箱状構造物は引張材を引張することによって、一連の箱状構造物全体の水平方向の幅は短くなるため、端部の箱状構造物はローラーやすべり装置１２を備えて、水平方向に移動が容易な構造とすると良い。
ローラー装置とは、端部の箱状構造物に車輪（ローラー）を取付けるものや、基盤の上にコロを敷き並べてその上に基礎を設置するような構造であっても良い。すべり装置は、平滑な基礎や基盤の上に、オイル塗布や、テフロン（登録商標）板やステンレス板を敷いたようなものでよい。

＜ジャッキ構造＞
図１２はジャッキを備えた箱状構造物７の斜視図（模式図）である。図では上下方向へのずれ止め装置や懸下装置などは省略している。
ジャッキ７ａ装置によって箱状構造物の上面の幅２ｈや下面の幅２ｉの長さを変えることが出来る構造である。図３で表すような一連の箱状構造物の中の一つの箱状構造物にジャッキを備えた箱状構造物７を採用することで、その箱状構造物の幅の長さを調整することによって、より目的に近い凸状の形状をした凸状連結構造物を構築することが出来るようになる。

＜隣り合う箱状構造物との間の下に開いた隙間の説明＞
図１の（Ａ）図を参照にして説明する。基盤上１ｂで横に接して並べる２個以上の箱状構造物２からなる一連の箱状構造物１ａがあり、箱状構造物のうち下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより短い形状の箱状構造物２ｄがあると、隣り合う箱状構造物とは箱状構造物の上面のみで接して、隣り合う箱状構造物との間に下に開いた隙間２ｆができる。（Ａ）図では下に開いた隙間は１箇所できている。そのとき、隣り合う箱状構造物の向い合う面が下に向かって開いた角度２ｍができる。
この状態で引張材に引張力を加えると、その反動で隣り合う箱状構造物の向い合う面は近づき、更に引張が続くと隣り合う箱状構造物の向い合う面は接着する。その結果、当初隣り合う箱状構造物は横に接して並んでいたが、基盤上から離れて上に凸な形状となって並ぶ状態となる。このとき隣り合う箱状構造物は下に向かって開いた角度２ｍと同じ角度だけ上に凸に折れ曲って並んだ状態となる。
ここで、個々の箱状構造物は引張材の引張力の反力である圧縮力に破壊されないことが重要であるが、前記ＰＣ桁の例でも説明したが、コンクリートや鋼材、樹脂等の素材であれば充分に破壊されない耐力があると言える。
小さい角度２ｍと小さい下に開いた隙間２ｆが数多くある場合は、一連の箱状構造物は曲線に近い折れ曲がりの凸状連結構造物を構成することが可能である。

＜桁構造とアーチ構造＞
図１３は一連の箱状構造物の箱状構造物間の下面にある隙間２ｆと、そこに生じる隣り合う箱状構造物の向い合う面とで下に向かって開いた角度２ｍについて説明する図である。図は箱状構造物が宙に浮いた架空状態の説明用の図である。図１３では、点線で表される箱状構造物は元の位置の箱状構造物が方向を変えた状態を表している。また符号２ｍ１、２ｍ２、２ｍ３は個々の箇所における下に向かって開いた角度を表している。
引張材４ａに引張力を導入すると両端部の引張材定着装置４ｂが引き寄せられた、一連の箱状構造物の隣り合う箱状構造物が接着することで、次のようなことが言える。つまり一連の箱状構造物は、一方の端部の箱状構造物２ｊに対して他方の端部の箱状構造物２ｊは、下に向かって開いた角度２ｍ毎に角度の変化が累計されて、最終的に下に向かって開いた角度２ｍの合計角度２ｐの方向を変えることになる。

ここで、桁構造は荷重を部材の内部で曲げモーメントとせん断力の形で伝える。一方アーチ構造は荷重を部材の内部で圧縮力の形で伝えている。部材内部に常に圧縮力が作用する構造は、圧縮に強い鋼やコンクリート等においては、安全で効率の良い部材の利用方法と言うことが出来る。
現存するアーチ橋梁のアーチ形状は必ずしも円弧形状ではないが、円弧形状と類推してもアーチが円周の１／４以上であれば、アーチ構造として成立することが可能といえる。本願発明では、アーチ下部の利用空間として効果的なアーチライズの確保と部材の内部に常に圧縮力を作用させるために、アーチを単純円で表した場合にアーチの円弧の長さが円周の１／４以上が必要な長さと考えている。アーチが円周の１／４のとき一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物のなす円の中心角度は図１４の（Ａ）図で表すように９０度となる。
つまり、前記隣り合う箱状構造物のなす平面角２ｍの合計角度２ｐが９０度以上であれば、円の中心角が９０度以上のアーチ構造の凸状連結構造物が構築できる。この形状はアーチ下の空間利用や部材の応力的に有利な形状であると言える。
２ｍの合計角度が９０度の時のアーチライズとアーチスパンは図１４の（Ｂ）図で表すように、アーチの円弧の半径をＲとして、以下の式で与えられる。
アーチライズ＝　Ｒ　－ＳＩＮ４５°×Ｒ　≒０．２９Ｒ　
　　アーチスパン＝　２　×ＳＩＮ４５°×Ｒ　≒１．４１Ｒ
凸状連結構造物の曲線の形状は円弧状に限らず、楕円形、放物線や双曲線等の曲線や折れ線を形成することが可能である。一連の箱状構造物に圧縮力だけが作用するように、箱状構造物の形状等に考慮し、両端部の箱状構造物２ｊを水平方向の力２０で拘束することができる。このとき、引張材配置装置の引張材から引張力を抜いても、凸状連結構造物は形状を保ち、アーチ構造物としての機能を保つことができる力学的に有利な構造物を構築することができる。つまり曲げ応力やせん断力に勝って圧縮力が作用する構造物である。

＜中心角が１８０度以上の円弧状の凸状連結構造物＞
以下図５で表すように、説明が容易な円弧状の形状で説明する。本願発明の凸状連結構造物は、中心角度が１８０度を超える形状の円弧状の場合であっても、引張材によって一連の箱状構造物間に圧縮力が作用しているため凸状の形状を保つことができる。またこの形状の場合は、凸状連結構造物が完成した後、上方からの荷重によって両端部が中央に押される力が加わるため、両端部の間に後からコンクリート１０ｂを間詰めしておくと、円形と類似となりより強固な構造物となる。
尚本願発明の凸状連結構造物は中心角度３６０度に限りなく近いほぼ円形の凸状連結構造物も構築可能である。この形状の場合には、凸状連結構造物が完成した後に、両端部を引張材やコンクリートで連結することで、力学的に強固な円形構造物とすることができる。

＜凸状連結構造物の施工が早い説明＞
例として、幅５０ｍ、高さ２５ｍの半円形の体育館の屋根の半円形の梁を、鋼管パイプの骨組みで造られた本願の一連の箱状構造物で凸状連結構造物を構築する場合、で簡単に説明する。
箱の高さを２ｍとすると、
横に一列に並べた箱の長さ＝直径×π×１／２
＝５０ｍ×３．１４×１／２＝７８．５ｍ
端部の箱の移動距離　　　＝横一列の箱の長さ－完成形の幅
＝７８．５－５０＝２８．５ｍ
完成形の下側の円形の長さ＝直径×π×１／２
＝４８ｍ×３．１４×１／２＝７５．４ｍ
　引張材を引張する長さ　　＝横一列に並べた箱の長さ－下側の円弧の長さ
　＝７８．５－７５．４＝３．１ｍ
　つまり、一方または両方合わせた端部の箱は２８，５ｍと大きく移動するが、引張材の引張長さはわずか３．１ｍである。引張材を３．１ｍ引張する作業は極めて容易で短時間の作業で終えることができる。
　このような凸状連結構造物の梁を複数列並べて構築することも、本願発明の凸状連結構造物で、経済的かつ工期の短く構築することができる。

＜隣り合う箱状構造物との間の上に開いた隙間＞
図３の（Ａ）図で表すように、隣り合う箱状構造物との間で下に開いた隙間２ｆの位置より一連の箱状構造物の端部側に、下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより長い形状の箱状構造物２ｅを配置して、隣り合う箱状構造物の間に上に開いた隙間２ｇができる一連の箱状構造物を採用することが出来る。
箱状構造物の下面の幅が上面の幅より長い形状の箱状構造物２ｅを利用して、一連の箱状構造物の端部に上に開いた隙間を設けることで、一連の箱状構造物の端部の箱状構造物２ｊに上下方向可変装置５を採用することなく凸状連結構造物１ｅを構築することも可能である。
図３の（Ｂ）図は（Ａ）図で表わした一連の箱状構造物１の引張材を引張して凸状連結構造物１ｅの形状となった後の正面図である。図のように一連の箱状構造物間の端部に、計算された幅の上に開いた隙間２ｇを設けることで、端部の箱状構造物２ｊは基盤１ｂに対して角度を変えることなく、基盤上を移動するように構成することが可能である。端部の箱状構造物２ｊは基盤１ｂに対して角度を変えることがないので、上下方向可変装置を必要とせず安価に簡単に製作することが出来る。また角度変更がないので、安全に凸状連結構造物１ｅを構築することができる。
図４は数多くの箱状構造物で構成する本発明の別の一連の箱状構造物を表している。（Ｂ）図は引張材を引張後の（Ａ）図の一連の箱状構造物を表している。一連の箱状構造物が凸状連結構造物となる変化の過程で、端部の箱状構造物２ｊは水平移動するだけであるため、基礎を省略でき、基盤の構造などが簡便な構造となるため、安価、安全、短期間に凸状連結構造物を構築することが出来る一連の箱状構造物であると言える。

一連の箱状構造物の両方の端部に、横一列に並べる列の方向の下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより長い形状の箱状構造物２ｅを配置して、箱状構造物の上面において隣り合う箱状構造物の間に上に開いた隙間２ｇができる一連の箱状構造物を採用した場合以下のようなことが言える。上に開いた隙間の上に向かって開いた角度２ｎの合計角度２ｑを、下に向かって開いた角度２ｍの合計角度２ｐと同じ角度（２ｐ＝２ｑ）となるように、箱状構造物の上面の幅と下面の幅を調整した一連の箱状構造物を採用すれば、一連の箱状構造物が凸状連結構造物となる変化の過程で、両端部の箱状構造物２ｊは水平移動するだけであるため、基礎を安価な構造にすることができる。つまり２ｐ＝２ｑ関係があれば、基盤に勾配がある場合であっても、両端部の箱状構造物の相互の角度の関係は、引張材の引張によって中間部に在る箱状構造物が上や下へと角度を変えても、引張材の引張の前と後とで同じ相互の角度である。
なお、一連の箱状構造物の一方の端部のみに、下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより長い形状の箱状構造物２ｅを配置して、一方の端部の箱状構造物２ｊのみを水平移動するように、一連の箱状構造物を構成することも可能である。

＜基盤上での凸状連結構造物の構築方法＞
次に前記で説明した一連の箱状構造物を使って凸状連結構造物を構築する方法を下記の（１）～（６）の工程にそって説明する。

（１）まず、図１の（Ａ）図や図２の（Ａ）図で表すように、基盤上１ｂに、前記で説明した本発明の一連の箱状構造物１を横一列に並べる。一連の箱状構造物の重量がかかる端部の箱状構造物２ｊや基礎１３が移動する部分の基盤はコンクリート造や鉄板を敷き並べて支持力があると良い。

（２）次に、一連の箱状構造物に前記で説明したような上下ずれ止め装置である、プレート等を機能するように取付け、隣り合う箱状構造物との上下のずれを防ぐ措置を施す。また必要に応じて、一連の箱状構造物に前記で説明したような開き止め装置が機能するように取付ける。

（３）次に各箱状構造物の引張材配置装置４に引張材４ａを配置する。引張材の配置は、上記（２）の工程に先行してもよい。ここで、引張材配置装置４が図８の（Ｂ）図に表すような箱状構造物外面に設けた横方向の溝４ｄの形状である場合には、引張材を横から溝の中に押し込む方法で容易に配置することが出来る。このとき、一連の箱状構造物の隣り合う箱状構造物の向い合う面は係合する形状であるため、隣り合う箱状構造物の上下ずれ止め装置や引張材配置装置は相互に適正な位置で機能することができる。

（４）その後、引張材の端部を引張材配置装置４の引張材定着装置４ｂ（一般に引張材を定着する装置は引張材を引張することも可能である）に取付けて、引張材の一方の端または両方の端から徐々に引張材４ａを引張する。引張材の引張と定着の装置と方法はプレストレストコンクリートのＰＣ鋼材を引張（緊張）するような公知の方法であってよい。引張材の引張は遠隔操作でも良い。

（５）引張材を引張することによって引張材の両端部に在った引張材定着装置の間隔が狭まる。引張した引張力の反力が引張材定着装置から箱状構造物間に圧縮力として伝わる。その圧縮力によって箱状構造物間にあった下に開いた隙間が狭まり、隣り合う箱状構造物の面が近づく。そして基盤上に横に並んでいた箱状構造物が、隣り合う箱状構造物の向かい合う面が接着するように上下方向の角度を変える。その結果、並べられた箱状構造物の中央部が両端部に支えられて前記基盤から浮き上がり、一連の箱状構造物は凸状の形状に並ぶ。

　なおここで、並べられた箱状構造物の中央部とは、図１で表すように一連の箱状構造物が２個の場合には、各箱の中央部分である。また、図２で表すように、箱状構造物が３個以上の一連の箱状構造物の場合には、中央部にある箱全体が浮き上がる箱もあり、端部に近い箱は中央側の端部のみ浮き上がる箱の場合がある。

引張材による箱状構造物間の圧縮力によって、箱状構造物間の下に開いた隙間２ｆが完全になくなると、一連の箱状構造物は箱状構造物相互が接着した状態で、凸状の形状に並んで、引張材４ａで引張されて一体となった凸状連結構造物１ｅとなる。

（６）上記で説明した凸状連結構造物１ｅが形成された状態で、引張材を引張したまま、引張力が入った引張材を引張材定着装置で定着する手段で、一連の箱状構造物は引張材の軸方向に圧縮力が導入されているので、一連の箱状構造物の両端部が広がる（元の状態に戻る）ことのない、凸状の形状を維持することができる安定的な凸状連結構造物１ｅを構築することが出来る。

ここで従来からポストテンションＰＣ桁で行われているように、引張材の周辺をグラウト等の固結材で固めることで、引張力の保持と防錆性能を向上させて、凸状連結構造物の耐久性を向上させることが可能である。
尚、図５で表すような中心角１８０度以上の半円形構造物、トンネル構造、屋根・壁・基礎が一体の建造物も、本願発明の一連の箱状構造物を用いて、上記説明した方法によって構築が可能である。

図３で表されるような一連の箱状構造物の場合には、中央部の箱状構造物２ｋを中空の軽い箱状構造物に構成し、端部の箱状構造物２ｊをコンクリート等で充填した重量のある箱状構造物に構成することで、一連の箱状構造物が並びの形状を変化させる過程で、重量的な意味でバランスよく凸状に変化することができる。
図６で説明したように、従来のＰＣ桁においては、引張材の引張力の力は桁の内部に圧縮力を与え、その力が部材にひずみを生み、そりを発生させて桁の中央部分を持上げる力となる。
本発明の箱状構造物の部材も圧縮力によって若干のひずみは発生して、そりも生じるであろう。しかし、本発明の特徴は一連の箱状構造物間の軸方向に圧縮力を与えることで、隣り合う箱状構造物の係合する面の間に意図的に設けた隙間がなくなり、隣り合う箱状構造物の相対的向きが変わり、一連の箱状構造物の中央部分の箱状構造物が浮き上がって、凸状連結構造物が構築されることにある。つまり、部材のひずみ量よりも桁違い大きい隙間を予め設けて置くことに本願の特徴がある。

一連の箱状構造物が引張材の引張力によって動き出す際、端部の箱状構造物の下部に水平方向に動き易いローラーやすべり装置１２があるとよい。また、一連の箱状構造物の中に図１２で表すようなジャッキを備えた箱状構造物を加えて、引張材の引張作業と同時あるいは引張作業の終了前後にジャッキを作動させて、箱状構造物の上面や下面の幅を調整することで、凸状連結構造物の凸状の形状を微妙に調整することができる。

＜引張材から引張力を抜く場合がある＞
図１４の（Ａ）図や図１８の（Ｄ）図で表すように、構築された凸状連結構造物１ｅの形状が略円形の場合には、円弧の長さが円周の１／４以上つまり両端部の箱状構造物のなす角度が９０度以上で１８０度以下の場合には、箱状構造物の自重や上方からの荷重によって箱状構造物間に常に圧縮力が作用するアーチ状構造物を容易に構成することができる。
このように一連の箱状構造物の箱間に、常に圧縮力が作用する形状の凸状が形成された場合には、凸状連結構造物が構築された後や架設された後に、アンカー等の水平方向の外力２０で、両端部の箱状構造物の水平方向の動きを拘束する方法で、引張材から引張力を消去しても圧縮力が作用し続ける安定的な凸状連結構造物（いわゆるアーチ構造で崩れない）を維持することが出来る。水平方向の外力２０には強固な地盤や橋台、岩盤、タイドケーブル、アンカー、重量物などが利用できる。

＜箱状構造物の内部に固結材を注入する＞
図１５は本発明の一連の箱状構造物の実施例の一つを表す箱状構造物の透視の斜視図である。この図では上下ずれ止め装置や開き止め装置等は表示を省略している。
図１５の箱状構造物は下部がコンクリート製で上部が樹脂製の箱状構造物で構成された混合構造の箱状構造物を表した概念図である。樹脂製部分の箱状構造物は内部に空間１７があり、箱状構造物の上方に固結材を注入する注入孔１７ａを備えた箱状構造物である。一連の箱状構造物として図１５で表すような箱状構造物を採用することで、凸状連結構造物を構築するまでは箱の内部に空間があり、軽くて扱い易い箱状構造物である。その後、一連の箱状構造物が引張材で圧縮力を導入されて、桁や凸状連結構造物となった後、以下のような強い桁やアーチを構築する方法がある。
桁または凸状連結構造物の前面、背面と下面を固結材が漏れないように遮蔽材１９で仕切って、連結構造物の内部空間に注入孔１７ａから固結材を注入、充填することで、圧縮力に強い桁状連結構造物や凸状連結構造物を構築する方法である。遮蔽材は鋼、樹脂、布、紙などの素材の板、シート、網などの材料が適当である。
凸状連結構造物の自重に対して大きな上載荷重が作用する場合において、一例として橋梁上部工を支える凸状連結構造物を構築する場合などに、支保工が不要で施工が速く、軽い凸状連結構造物を構築後、内部空間に固結材を注入して強固で耐久性のある凸状連結構造物にすることが出来る。よって施工的に有利な構築方法と言うことができる。
尚、固結材としては生コンクリート、発泡モルタル、発泡ウレタンや発泡スチロールなどの公知の材料を使用することができる。また、固結材の注入前に凸状連結構造物の内部に鉄筋や鉄骨の補強材を配置しておくと更に強固な躯体となる。

＜列方向に仕切り材によって仕切られた箱状構造物の一部の列に固結材を注入する＞
図１６の（Ａ）図は、図１５で表された箱状構造物の内部を一連の箱状構造物の凸状と平行な方向に仕切り材１８を用いて複数に分割した箱状構造物を表した透視の斜視図である。
引張材の引張力で構築された一連の箱状構造物の凸状連結構造物１ｅは、箱状構造物の内部に空間がある場合は外部からの荷重による圧縮力に対して弱い。その対策として、箱状構造物の内部空間に固結材を充填する方法を前記で説明したが、固結材に安価な生コンクリートやセメントグラウトを採用した場合には、その重量によって一度に固結材を注入すると、凸状連結構造物に大きな荷重が作用して、破壊するおそれも生じる。そのようなことを防ぐために、固結材を一連の箱状構造物の凸状と平行な方向に仕切り材で区分けして、区分けした部分に段階的に固結材を注入して、段階的に層状に凸状連結構造物を構築して、強度を増していく構築方法が可能である。仕切り材の材料は前記遮蔽材と同様の材料で良い。
（Ｂ）図は、箱状構造物１６の内部に凸状と平行な方向に仕切り材１８を用いた一連の箱状構造物の凸状連結構造物１ｅを表した正面図である。Ｃ図はＢ図の凸状連結構造物を側面から見た説明図である。
　（Ｃ）図で表されるような凸状連結構造物の内部の、層状に仕切られた中央部分の空間１８ｂにまず固結材を注入し、その固結材が硬化すると第一段階の強固な凸状連結構造を構築することができる。次に両端の１８ａと１８ｃの空間に固結材を注入することで、全体が堅固な凸状連結構造物を段階的に構築する方法が可能である。尚、一連の箱状構造物の各箱状構造物を、同形の箱状構造物として工業生産することで、箱状構造物の内部に仕切り材を設けることはわずかな費用で可能である。

＜ケーブル＞
ケーブル１ｇ施設は架橋工事に用いるケーブルクレーンや観光登山用のロープウエイのようなものでよい。
本願の一連の箱状構造物を懸下するケーブルは鋼線を編んだワーヤーロープや炭素繊維等の新素材のロープ状のもので良い。鋼線は引張強度の大きいＰＣ鋼線であってもよい。また、一連の箱状構造物の荷重が小さい時にはナイロンや自然素材のマニラ麻などであってもよい。
一連の箱状構造物に対するケーブルの本数は一本でも複数本でも良い。
また本願一連の箱状構造物の直上を避けて、平視的に複数のケーブルの間に本願一連の箱状構造物が位置するようにケーブルを配置してもよい。
ケーブルは施工時のみの仮設構築物として利用し、本願の一連の箱状構造物を用いた連結構造物の桁やアーチリブが完成した後に撤去することができる。

＜ケーブル端部の固定＞
ケーブルのアンカーは本設の基礎や橋台を利用することでもよい。また、仮設の鉄塔や、仮設のアンカー等を利用することでもよい。

＜懸下装置＞
本願の各箱が有する懸下装置は、図１７で表すように、箱の内部を貫通したケーブルで箱をケーブルに吊るす方法の懸下装置９であってもよい。この方法は吊床版橋で一般的に採用されている方法である。また図１８で表すように、箱状構造物２の外側に突き出した懸下装置９によってケーブル１ｇに懸下する方法であっても良い。あるいは図１９で表すように、いわゆるロープウエイのように各箱から上方に腕（腕のような部材）が突き出してケーブルから吊り下がる方法であってもよい。突き出す腕は剛性の硬いものであってもよい、また剛性のないロープ状のたわむものでケーブルから各箱が吊り下げられる方法でも良い。また他の方式の懸下装置であっても良い。

＜ケーブルの間に一連の箱状構造物を配置する＞
図１８で表される別な形態の本願発明は、張架されたケーブル１ｇが平行で複数本ある。懸下される一連の箱状構造物１ｆが平視的にケーブルの間に位置するように懸下装置９が箱状構造物２の外側に配置されている。このような一連の箱状構造物である。このように平視的にケーブルの間に一連の箱状構造物が位置することで、引張材を引張して一連の箱状構造物が凸状連結構造物に形状を変化したときに、凸の部分とケーブルが干渉することがなくなる構造的メリットがある。つまり以下のデメリットを解消している。
もし、ケーブルが一連の箱状構造物に追随して凸状に形状を変える構造の場合には、次の（１）、（２）のデメリットが発生する。（１）ケーブルが上から、引張材が下から凸状連結構造物を押し合って、力の損失が発生する。（２）ケーブルが凸状の形状に遠回りする線形となるため、ケーブルの全体の長さが一定である場合には、懸下された一連の構造物は上方に吊上げられることになり、より大きな水平力がケーブルに作用することになる。

いずれの懸下装置の方法であっても、ケーブルと懸下装置との間は、滑らせる方式や車輪などによって、箱状構造物がケーブルを利用して移動することができる必要がある。なお、ケーブルに懸下された状態の箱状構造物の移動方法は、牽引ワイヤー等で引く方法や端部から箱状構造物を押出す方法等でよい。

＜ケーブルに一連の箱状構造物を懸下する＞
箱状構造物をケーブルに懸下する方法は、ケーブルの付近に配置したクレーン等によって、箱状構造物を一つひとつ懸下する方法でよい。
一つひとつの箱状構造物をケーブル中央付近に移動させてから、各々の箱状構造物の上縁部を横に接して並べることでよい。あるいは、一連の箱状構造物を横に接して並べた状態で、一括してケーブルの中央付近に移動させる方法であってもよい。
張架されたケーブルは一連の箱状構造物の重量によって、下に凸の略放物線状の形状になる。従って一連の箱状構造物も懸下装置の長さを一定とした場合には、ケーブルの形状と同じ形状（下に凸の略放物線状）で配置される。
あらかじめ懸下装置の腕の長さを、中央部の箱状構造物の腕の長さを短く、端部の箱状構造物の腕の長さを長くしておくことで、箱状構造物を水平に近い状態で並べることも可能である。しかしこの方法では、個々の箱状構造物の重量によってケーブルのたわみの形状が変化する。従って、隣り合う箱状構造物相互の上下方向の位置を一致させることは、ケーブルに懸下された状態では困難な作業となる。しかし、後記する本願の上下方向へのずれ止め装置を機能させながら箱状構造物をケーブルに懸下すれば可能である。
尚、ケーブルに構造物を懸下する鋼製の吊橋では、本四連絡橋のようにスパン１０００ｍを越える実績がある。またコンクリートの吊床板橋においても１５０ｍ程度の実績があり、本願の箱状構造物をケーブルに懸下する施工方法は同程度まで可能であると言える。しかし、ガーダーを使用した桁の架設方法でスパン１００ｍを越えるような実績は聞いたことがない。

＜懸下状態での隣り合う箱状構造物＞
ケーブルに懸下した隣り合う箱状構造物は以下のような状態となる。ケーブルは重力によって下に凸状であるため、一般的な略直方体の箱状構造物は上端部が隣の箱状構造物と接する状態となる。また一連の箱状構造物のうち、いくつかの箱状構造物の形状を下面の幅が上面の幅より長い形状（台形）に造って、隣の箱状構造物と向い合う面が全面的に接することであっても良い。また、以下で説明するように、上下方向のずれ止め装置や隙間の開き止め装置が機能することが明らかな場合には、箱状構造物と箱状構造物が離れていても良い。例えば、列車の連結装置のように衝突するとヒンジ形式で連結する構造等である。

＜ケーブル懸下の端部の箱状構造物＞
一連の箱状構造物の引張材を引張した場合に、一連の箱状構造物はケーブルに懸下された状態で連結構造物となる。このとき、両端部の箱状構造物の懸下装置で連結構造物を懸下する状態になるため、端部の箱状構造物の懸下装置は中央部のそれと比較して強固な構造とする必要がる。また、ケーブルもこのとき端部の箱状構造物から最大の集中した荷重を受けることになる。
図１７の（Ｄ）図で表すよう、桁状となった連結構造物の端部の箱状構造物２ｊは橋台の上に設置される。そのため、支承構造を備えることができる構造が良い。
また、図１８の（Ｄ）図で表すように、アーチ状となった連結構造物の端部の箱状構造物は橋台上に設置される。そのため、端部の箱状構造物は橋台と符号するような形状に製作するとよい。この場合、橋台との連結方法は固定、またはヒンジ構造等がよい。
図２３の（Ｂ）図のように、一連の箱状構造物の箱の高さを変化させて、中央部より端部の箱状構造物の箱の高さが高くなるようにすると構造上有利な場合がある。また、凸状連結構造物を構築する場合には、施工中に連結構造物の重心位置が高くなるため、中央部より端部の箱状構造物を重く造ることで、重心の位置を下げて施工中の転倒に対する安定を図ると良い。
尚、本願一連の箱状構造物の端部の箱の外側に、さらに別の箱状構造物を引張材等で連結することもできる。完成形としての桁や凸状連結構造物の長さを長くすることが可能である。追加の箱が支承や伸縮装置等の機能を備えているとさらに有利な構造物を構成することが出来る。

＜ケーブル懸下の桁状連結構造物＞
桁に作用する自重や荷重によって、桁の内部には曲げモーメントによる圧縮力と引張力が作用する。本願の一連の箱状構造物には図１７で表すように引張材４ａを配置して引張材に引張力をあたえ、その反力として一連の箱状構造物間に圧縮力を作用させるため、内部に常に圧縮力が作用する一連の連結構造物を構築することができる。つまり一連の箱状構造物を桁として利用することが可能である。本願では、この状態の一連の箱状構造物を桁状連結構造物という。
桁橋は１９７０年代に既に２４０ｍスパンの実績のある構造形式の橋であり、同規模長の吊橋や吊床版橋と構造が異なるため、揺れ、振動やたわみ等において、圧倒的に優位である。

＜ケーブル懸下の桁状構造物と凸状連結構造物の下に向かって開いた面の角度＞

本発明では多くの箱状構造物を使って、擬似アーチや円弧形、放物線の形状、門型の形状等をなすことができる。また、箱状構造物の数が少ない一連の箱状構造物では角張った凸状になる。しかし、箱状構造物の上面と下面に曲面を採用することで、外観的に全体としてなめらかな曲線の凸状を造りだすことも可能である。

＜隣り合う箱状構造物との間の下に向かって開いた角度の説明＞
図１７の（Ａ）図を参照にして説明する。
ケーブル１ｇに懸下して並べる２個以上の箱状構造物２からなる一連の箱状構造物１ｆの個々の箱状構造物が略直方体である場合には、一般的にケーブル１ｇのたわみに沿って並ぶ。そのとき隣り合う箱状構造物相互は上縁付近のみで接して、下縁付近は隙間をおいて対面する状態で、隣り合う箱状構造物との間に下に向かって開いた隙間２ｆができる。またそのとき、隣り合う箱状構造物の向い合う面が下に向かって開いた平面角度２ｍができる。

＜角度の変化＞
図２０の（Ａ）図は一連の箱状構造物の箱状構造物間の下面にある隙間２ｆと、そこに生じる隣り合う箱状構造物の向い合う面とで下に向かって開いた角度２ｍについて説明する図である。符号２ｍ１、２ｍ２、２ｍ３～は下に向かって開いた角度２ｍの個々の箇所における下に向かって開いた角度を表している。
引張材４ａに引張力を導入すると両端部の引張材定着装置４ｂが引き寄せられ、一連の箱状構造物の隣り合う箱状構造物が接着する。このことで次のようなことが言える。つまり一連の箱状構造物は、一方の端部の箱状構造物２ｊに対して他方の端部の箱状構造物２ｊは、下に向かって開いた角度２ｍ毎の角度の変化が累計されて、最終的に下に向かって開いた角度２ｍの合計角度２ｐまで方向を変えることになる。つまり２ｐ＝２ｔである。

＜直線状と凸状の形状＞
図２０の（Ａ）図で表すように、一般的に箱状構造物が直方体形である場合には、両端部の箱状構造物の位置のケーブルの延長線２ｒと２ｓのなす角度２ｔと、隣り合う箱状構造物が下に向かって開いた角度２ｍの合計角度２ｐは同じ角度となる。
（Ｂ）図は引張材の引張力によって、一部の下に向かって開いた角度２ｍが解消された状態を表す説明図である。直方体形の箱状構造物の場合は、箱の側面が箱の軸に対して直角であるため、当然であるが引張力を加えて箱状構造物の面が密着すると、下に向かって開いた角度２ｍが解消されて、Ｃ図で表すような直線形状の連結構造物となる。つまり、この連結構造物は圧縮力の入った桁であり、かつ桁状連結構造物ある。

ここで、桁構造は自重や荷重を部材の内部で曲げモーメントとせん断力の形で伝える。一方アーチ構造は自重や荷重を部材の内部で圧縮力の形で伝えている。部材内部に常に圧縮力が作用する構造は、圧縮に強い鋼やコンクリート等においては、安全で効率の良い部材の利用方法と言うことが出来る。

本願発明ではいくつかの箱状構造物の形状を変えることで、一連の箱状構造物は直線状ではない、上に凸の凸状連結構造物にすることができる。つまり、箱状構造物の形状が直方体でなくして２ｐ＞２ｔの関係を構築すれば可能である。それは図１８を参照して以下のような方法による。
張架されたケーブル１ｇの方向の下面の幅が上面の幅より短い箱状構造物２ｄを含んだ本願の一連の箱状構造物をケーブルに懸下する。
そのとき、隣り合う箱状構造物間の前記下に向かって開いた平面角２ｍの合計角度２ｐが、ケーブルに懸下された一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物２ｊを懸下する部分のケーブルの延長線２ｒと２ｓがなす角度２ｔより大きくなる。このような一連の箱状構造物の引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入したとき、上に凸の凸状連結構造物になる。
この上に凸の形状は、上からの荷重に強いアーチ形状に近づくため力学的に有利な形状である。また連結構造物の下の空間を広く確保できる有利さがある。

＜円周1／４のアーチ形状＞
現存するアーチ橋梁の形状を見ると、アーチは必ずしも円弧形状ではないが、円弧形状と類推してもアーチ長さが円周の１／４以上であれば、アーチ構造として成立することが言える。つまり、アーチライズの確保と部材の内部に常に圧縮力を作用させるために、アーチの円弧の長さが円周の１／４以上が必要な長さと考えることができる。
図２１でアーチを単純円で説明する。アーチが円周の１／４のとき一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物のなす角度は（Ａ）図で表すように、９０度となる。つまり、前記隣り合う箱状構造物のなす平面角２ｍの合計角度２ｐが２ｔプラス９０度以上であれば、円の中心角が９０度以上のアーチ構造の凸状連結構造物が構築できる。この形状はアーチ下の空間利用や部材の応力的に有利な形状であると言える。

本願の凸状連結構造物の曲線の形状は円弧状に限らず、楕円形、放物線や双曲線等の曲線や折れ線を形成することが可能である。いずれの形状も前記＜引張材から引張力を抜く場合がある＞で説明したように構造的に有利な形状であると言える。

＜ケーブルに懸下されて桁状連結構造物になる一連の箱状構造物の説明＞
前記で詳細を説明したように図１７で表される本願発明の一連の箱状構造物は、張架されたケーブル１ｇへの懸下装置９を有する２個以上の箱状構造物２からなる一連の箱状構造物１ｆである。またこの一連の箱状構造物は、隣り合う箱状構造物の向い合う面２ａは係合する形状であり、隣り合う箱状構造物は相互の箱状構造物に対する上下方向へのずれ止め装置３と各箱状構造物２は一連の箱状構造物間に圧縮力を導入するための引張材配置装置４を有している（Ａ図を参照）。
この一連の箱状構造物をケーブルに懸下したとき、1カ所以上の隣り合う箱状構造物の向い合う面は、上縁付近が接して下縁付近は隙間２ｆをおいて対面する状態で、下に向かって開いた平面角２ｍをなしている。この一連の箱状構造物１ｆの引張材配置装置４に引張材４ａを配置して、該引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入する。その結果、前記隙間２ｆを解消したのち、一連の箱状構造物は引張材で連結された桁状連結構造物１ｃとなり（Ｃ図を参照）、両端部の箱状構造物２ｊの懸下装置９で一連の箱状構造物１ｆをケーブルに懸下することができる。このような特徴とする一連の箱状構造物である（図１９を参照）。

＜桁の架設方法＞
次に前記で説明した一連の箱状構造物を使って桁を構築して架設する方法を図１９と下記の（１）～（５）の工程にそって説明する。図１９は桁の架設方法の説明図ある。尚、図１９は橋梁の桁架設を表しているが、建築物の桁や梁も同様に架設することができる。

（１）まず（Ａ）図で表すように、目的とする桁架設位置付近の上空に、所定の吊能力を有するケーブル１ｇを張架する。ケーブル張架の方法は吊橋や吊床版橋などで採用されている公知の方法で良い。

（２）次に、ケーブル１ｇに、前記で説明した本発明の一連の箱状構造物１ｆを一列に懸下する。懸下の方法はケーブルの端部においてクレーン等を使って箱状構造物を一つずつケーブルに懸下して、一度にケーブル中央部分に引き出すまたは押出すことであっても良い。一つひとつの箱状構造物をケーブルの中央部分に引き出すことであってもよい。
このとき、箱状構造物２の形状は、正面からみて直方体であれば、図２０で説明するように、隣り合う箱状構造物間の前記下に向かって開いた平面角２ｍの合計角度が、ケーブルに懸下された一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物２ｊを懸下する部分のケーブルの延長線がなす角度と同じ角度となる。ただし、部材の伸びや角度を測定する位置による誤差を無視した理論上である。

（３）次に、一連の箱状構造物１ｆに前記で説明したような上下ずれ止め装置３（ヒンジ等）を機能するように取付け、隣り合う箱状構造物との上下のずれを防ぐ措置を施す。上下ずれ止め装置は前記（２）の段階で装置を機能させても良い。
また必要に応じて、一連の箱状構造物に前記で説明したような開き止め装置を機能するように取付ける。
そして一連の箱状構造物の引張材配置装置４に引張材４ａを配置する。引張材の配置は、前記（２）の工程と同時にしてもよい。あるいは前記上下ずれ止め装置を機能させる工程の前後であってもよい。ここで、引張材配置装置４が図８のＢ図に表すような箱状構造物外側に設けた横方向の溝４ｄの形状である場合には、引張材を横から溝の中に押し込む方法で容易に配置することが出来る。このとき、一連の箱状構造物の隣り合う箱状構造物の向い合う面は係合する形状であるため、隣り合う箱状構造物の上下ずれ止め装置や引張材配置装置は相互に適正な位置で機能することができる。

（４）その後、引張材の端部を引張材配置装置４の引張材定着装置４ｂ（一般に引張材を定着する装置は引張材を引張することも可能である）に取付けて、引張材の一方の端または両方の端から徐々に引張材４ａを引張する。引張材の引張と定着の装置と方法はプレストレストコンクリートのＰＣ鋼材を引張（緊張）するような公知の方法であってよい。引張材の引張は遠隔操作であっても良い。

引張材を引張することによって引張材の両端部に在った引張材定着装置４ｂの間隔が狭まり、引張した引張力の反力が引張材定着装置から箱状構造物間に圧縮力として伝わる。該圧縮力によって箱状構造物間にあった下に開いた隙間２ｆが狭まり、隣り合う箱状構造物の面が近づく。やがてケーブルに懸下されて横に並んでいた箱状構造物が、隣り合う箱状構造物の向かい合う面が上下方向の角度を変えて接着する。　並べられた箱状構造物の中央部が両端部に支えられて上昇して、一連の箱状構造物１ｆは圧縮力の入った直線状の桁（桁状連結構造物）となる。このとき一連の箱状構造物は両端部の懸下装置のみで懸下された状態といえる。
この過程を図２２で説明する。図２２は隣り合う箱状構造物の向い合う面が下に向かって開いて平面角が１カ所の一連の箱状構造物であって、鋼と高強度コンクリートの混合構造物である。（Ａ）図は引張材を配置する前の状態を表し、（Ｂ）図は引張材を引張した後の一連の箱状構造物を表している。

（５）工程（４）で説明した桁が形成された状態で、図１９のＢ図で表すように２台のクレーンを使って、桁の両端部近くを吊上げてケーブルから外し、あらかじめ構築された基礎、橋台又は橋脚等１３の上に桁を設置して、桁の架設が終了する。尚、クレーンを採用せずにケーブルの操作等で桁を橋台に設置する方法でも良い。
　ここで橋梁架設において、長い桁を架設する場合は桁を架け渡すことが最も困難な作業である。しかし既にほぼ定位置にある桁の両端部を２台のクレーンで吊って移動する（５）の工程は、クレーンの作業半径が小さいため特別大きなクレーンを必要とせず、容易な作業であると言える。（２）から（５）の作業を繰り返すことで、一つのケーブルセットとで、複数の桁を架設することが出来る。
　あるいは、桁架設は最初の桁の架設が最大の費用と時間を要する作業である。従って本願発明の方法で完成した桁の上で、２本目以降の桁を組み立てる方法を採用しても良い。

その後、従来からポストテンションＰＣ桁で行われているように、引張材の周辺をグラウト等の固結材で固めることで、引張力の保持と防錆性能を向上させて、桁状連結構造物の耐久性を向上させることが可能である。

＜凸状連結構造物の架設方法＞
次に前記で説明した一連の箱状構造物を使ってアーチリブを含む凸状連結構造物を構築して架設する方法を下記の（１）～（５）の工程にそって説明する。
箱状構造物の形状が、正面からみて下面の幅２ｉが上面の幅２ｈより短い形状の箱状構造物を含んでいて、隣り合う箱状構造物間の前記下に向かって開いた平面角２ｍの合計角度２ｐが、ケーブルに懸下された一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物を懸下する部分のケーブルの延長線がなす角度２ｔより大きい角度となる一連の箱状構造物を採用する。
また図１８で表すように、張架されたケーブル１ｇが平行で複数本であって、懸下される一連の箱状構造物１ｆが平視的にケーブルの間に位置するように懸下装置９が箱状構造物２の外側に配置されている箱状構造物を採用すると、より容易に凸状連結構造物の架設をすることが出来る。
このように構成されたケーブルと一連の箱状構造物を採用することで、
（１）前記桁の架設方法と同様にケーブルを張架する。
（２）前記桁の架設方法と同様に一連の箱状構造物をケーブルに懸下する。ただし、ここで隣り合う箱状構造物間の前記下に向かって開いた平面角の合計角度が、ケーブルに懸下された一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物を懸下する部分のケーブルの延長線がなす角度より大きい角度となる。
（３）前記桁の架設方法と同様に一連の箱状構造物に引張材を配置する。

（４）前記桁の架設方法と同様に一連の箱状構造物に引張材を引張すると、箱状構造物の形状に起因して、（Ｃ）図で表されるような上に凸の凸状連結構造物が構築される。このとき、凸状連結構造物の中央部分はケーブルよりも上方に突出した凸状となることも想定される。
ケーブルより大きく上方に突出する凸状連結構造物を構築する場合には、一連の箱状構造物の端部の箱状構造物の重量を重くし、中央部の箱状構造物の重量を軽く構成することで、全体の重心を低くして、凸状連結構造物が転倒することを防ぐことができる。他の方法として、重心を下げるためのバランスウエイトを用いたり、クレーンの吊り位置を選定することで安定を保つことも可能である。
（５）次に、前記桁の架設方法と同様に２台のクレーン等を使って凸状連結構造物を橋台等の上に設置することで、橋梁のアーチリブや建造物の覆いの凸状連結構造物を架設することが可能である。

＜連結構造物を複数列並べる＞
ケーブルに懸下されて構築された桁状連結構造物や凸状連結構造物を橋台等の上に設置するとき、ケーブル位置より横にずらして橋台等の上に設置することで、同じケーブルを使って複数の桁状連結構造物や凸状連結構造物を構築することが可能であり、経済的である。
複数、並列の本願連結構造物の上に、橋梁上部工や建築物の屋根を構築することで、大きなスパンでも安定した強固な構造物を構築することができる。

＜他の従来の工法１＞
　尚、アーチ等を構築する工法ではなく、現場にて桁を構築する方法として、プレストレストコンクリート橋（以下ＰＣ橋と記載する）のＰＣ桁の製作方法にプレキャストブロック工法と言われる工法がある。工場で製作した短いブロックを、現場で基盤上に並べ引張材で引張して複数のブロックを一体化して長い桁を製作する工法である。この工法では、ブロックとブロックの間に下に開いた隙間がないため、ブロックとブロックが角度を変えることなく引張材の力で一体化する工法であり、本願発明のように隣り合う箱状構造物の方向が重力に逆らって角度が変わるようなことはない。ただし、前記したように部材間のなじみや緩み、部材の収縮やそりやたわみのような若干の角度変化は、いずれにしても発生する。
上記のＰＣ桁製作方法と異なる本発明の特徴は、第一に本願箱状構造物（以下箱と称する）の素材はコンクリートに限らないこと。第二に箱の接合が仮設のケーブルに懸下された状態でなされること、つまり引張材を引張するまでは、一連の箱は重力の方向にほぼ放物線形状に垂れ下がって並んでいること。第三に箱を接合する直前まで、１カ所以上のセグメント間は上端部のみ接して下方に開いた隙間があることである。
＜他の従来の工法２＞
　また、ＰＣ橋においてブロック張出し架設工法と言われる工法がある。この工法は橋脚の頭部から水平方向に、ブロック毎に引張材を使って継ぎ足して、長いＰＣ桁を完成させる方法である。本願発明のように基盤上で複数の箱状構造物を並べることはない。従ってブロック間に下に開いた隙間は存在せず、引張することによって隣り合うブロックの角度が変わるような工程がない。
　このように、本願発明の凸状連結構造物を構成する一連の箱状構造物とその構築方法は在来の工法と異なる方法である。

本願発明の一連の箱状構造物を概念的に説明する図である。 本願発明の別な一連の箱状構造物を概念的に説明する図である。 本願発明の別な一連の箱状構造物を概念的に説明する図である。 本願発明の別な一連の箱状構造物を概念的に説明する図である。 本願発明の別な一連の箱状構造物を概念的に説明する図である。 従来のＰＣ桁と本願発明の一連の箱状構造物の違いを説明する図である。 本願発明の一連の箱状構造物の個々の箱状構造物を説明する実施例の斜視図である。 本願発明の一連の箱状構造物に装備する引張材配置装置の例を説明する図である。 本願発明の一連の箱状構造物に装備する上下方向へのずれ止め装置の一例を説明する図である。 一連の箱状構造物の引張材に作用する力の方向について説明する図である。 本願発明の一連の箱状構造物に装備する隙間の開き止め装置の一例を説明する図である。 本願発明の一連の箱状構造物の一部の箱状構造物に採用するジャッキを備えた箱状構造物の一例を表した斜視図である。 一連の箱状構造物の間の下に開いた隙間と下に向かって開いた角度について説明する図である。 円弧状のアーチと一連の箱状構造物の両端部のなす角度を説明する図である。 本願発明の一連の箱状構造物に採用する、内部に固結材を注入できる箱状構造物の一例を表した斜視図である。 本願発明の一連の箱状構造物に採用する、内部が仕切られた空間に固結材を注入できる箱状構造物の一例を表した斜視図である。 本願発明のケーブルに懸下した一連の箱状構造物の形状の変化を概念的に説明する図である。 本願発明のケーブルに懸下した別な一連の箱状構造物の形状の変化を概念的に説明する図である。 本願発明の桁の架設方法の施工工程説明図である。 ケーブルに懸下された一連の箱の角度の説明図である。 円弧状のアーチと一連の箱状構造物の両端部のなす角度を説明する図である。 本願発明の別の実施例であり、下に向かって開いた平面角が１カ所の一連の箱状構造物の例である。 本願発明の桁状連結構造物や凸状連結構造物の完成形の模式図である

１：本願発明の一連の箱状構造物
１ａ：基礎上に横に並べられた一連の箱状構造物
１ｂ：基盤
１ｃ：連結構造物
１ｄ：桁状連結構造物
１ｅ：凸状連結構造物
１ｆ：ケーブルに懸下されて並んだ一連の箱状構造物
１ｇ：ケーブル
２：個々の箱状構造物
２ａ：隣り合う箱状構造物の向い合う面
２ｂ：箱状構造物の上面
２ｃ：箱状構造物の下面
２ｄ：下面の幅が上面の幅より短い形状の箱状構造物
２ｅ：下面の幅が上面の幅より長い形状の箱状構造物
２ｆ：下に開いた隙間
２ｇ：上に開いた隙間
２ｈ：箱状構造物の上面の幅
２ｉ：箱状構造物の下面の幅
２ｊ：端部の箱状構造物
２ｋ：中央部の箱状構造物
２ｌ：箱状構造物の高さ
２ｍ：隣り合う箱状構造物の向い合う面とで下に向かって開いた角度
２ｎ：隣り合う箱状構造物の向い合う面とで上に向かって開いた角度
２ｐ：２ｍの合計角度
２ｑ：２ｎの合計角度
２ｒ：左端部の箱状構造物位置のケーブルの延長線
２ｓ：右端部の箱状構造物位置のケーブルの延長線
２ｔ：両端部の箱状構造物を懸下する部分のケーブルの延長線がなす角度
３：上下方向へのずれ止め装置
３ａ：プレート
３ｂ：ずれ止めの凹凸
３ｃ：ヒンジ構造
３ｄ：ボルト
３ｅ：ボルト用穴（ずれ止め装置や開き止め装置用）
３ｆ：ヒンジ構造の心棒を通す孔
３ｇ：引張材配置装置の端部を細工した上下方向へのずれ止め装置
４：引張材配置装置
４ａ：引張材
４ｂ：引張材定着装置
４ｃ：引張材を通す孔
４ｄ：箱状構造物外側に設けた横方向の溝 
４ｅ：箱状構造物外側に突き出した横方向に並ぶ棚状
４ｆ：受圧部分
５：上下方向可変装置
５ａ：先端が曲面状の上下方向可変装置
５ｂ：ヒンジ構造の上下方向可変装置
６：開き止め装置
６ａ：箱状構造物上面に鋼材をボルト止めした開き止め装置
６ｂ：長穴を開けた鉄板を双方の箱状構造物の留め金具に通した開き止め装置
６ｃ：鋼棒の両端部に鉄板を付けてスリーブに通した開き止め装置
６ｄ：広がってしまった隙間
６ｅ：引張力の方向
６ｆ：圧縮力の作用する部位
７：ジャッキを備えた箱状構造物
７ａ：ジャッキ
８ａ：中心角が１８０度以上
８ｂ：中心角が９０度
８ｃ：アーチスパン
８ｄ：アーチライズ
８ｅ：円周の１／４
８ｆ：半径
９：懸下装置
１０：コンクリート
１０ａ：鋼材
１０ｂ：後から打設したコンクリート
１１：ＰＣ桁 
１１ａ：桁のそり
１２：ローラーやすべり装置
１３：基礎、橋台または橋脚等
１４：端部の箱状構造物のヒンジ構造
１６：樹脂とコンクリートの混合構造の箱状構造物
１７：箱状構造物の内部空間
１７ａ：箱状構造物の内部に固結材を注入する注入孔
１８：仕切り材
１８ａ：第一列の仕切られた内部空間
１８ｂ：第二列の仕切られた内部空間
１８ｃ：第三列の仕切られた内部空間
１９：遮蔽材
２０：水平方向の外力
２１：アーチ構造
２２：説明のための円形

Claims (9)

1. ２個以上の箱状構造物からなる一連の箱状構造物であって、
   隣り合う箱状構造物の向い合う面は係合する形状であり、
   隣り合う箱状構造物は相互の箱状構造物に対する上下方向へのずれ止め装置を有し、
   各箱状構造物は一連の箱状構造物間に圧縮力を導入するための引張材配置装置を有し、
   基盤上でまたはケーブルに懸下状態で横一列に接して並べたとき、
   1カ所以上の隣り合う箱状構造物の向い合う面が、上縁付近が接して下縁付近は隙間をおいて対面する状態で、下に向かって開いた平面角をなし、
   該一連の箱状構造物の引張材配置装置に引張材を配置して、
   該引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入したとき、
   前記隙間を解消したのち、
   基盤上置いた一連の箱状構造物は引張材で連結された上に凸の凸状連結構造物となる、
   あるいはケーブルに懸架した一連の箱状構造物は引張材で連結された桁状連結構造物または上に凸の凸状連結構造物となり、両端部の箱状構造物の懸下装置で一連の箱状構造物をケーブルに懸下することができることを特徴とする一連の箱状構造物。
2. 箱状構造物の幅の長さを調整するジャッキを備えた箱状構造物を１個以上備えたことを特徴とする請求項１記載の一連の箱状構造物。
3. 前記一連の箱状構造物の端部側に、横一列に並べる列の方向の下面の幅が上面の幅より長い形状の箱状構造物を有して、基盤上で横一列に接して並べたとき、隣り合う箱状構造物との間で上に開いた隙間ができることを特徴とする請求項１記載の一連の箱状構造物。
4. 請求項１から３に記載のいずれかの一連の箱状構造物を使用し、
   基盤上に該一連の箱状構造物を横一列に並べる工程と、
   上下方向へのずれ止め装置で隣り合う箱状構造物との上下のずれを防ぐ措置をする工程と、
   各箱状構造物の引張材配置装置に引張材を配置する工程と、
   該引張材を引張する工程と、
   引張した引張力の反力が引張材定着装置から箱状構造物間に圧縮力として伝わって、
   該圧縮力によって箱状構造物間にあった下に開いた隙間が狭まり、基盤上に横に並んでいた箱状構造物が、隣り合う箱状構造物の向かい合う面が接着するように上下方向の角度を変えて、
   並べられた箱状構造物の中央部が両端部に支えられて前記基盤から浮き上がって、
   一連の箱状構造物が凸状の形状に並ぶ工程と、
   該引張力が入った引張材を引張材定着装置で定着する手段で一連の箱状構造物が凸状の形状を維持する工程と、
   を有していることを特徴とする凸状連結構造物の構築方法。
5. 張架されたケーブルの方向の下面の幅が上面の幅より短い箱状構造物を含んでケーブルに懸下したときに、隣り合う箱状構造物間の前記下に向かって開いた平面角の合計角度がケーブルに懸下された一連の箱状構造物の両端部の箱状構造物を懸下する部分のケーブルの延長線がなす角度より大きく、
   引張材を引張して一連の箱状構造物間に圧縮力を導入したときに、上に凸の凸状連結構造物になることを特徴とする請求項１または２記載の一連の箱状構造物。
6. 張架されたケーブルが平行で複数本あって、
   懸下される一連の箱状構造物が平視的にケーブルの間に位置するように懸下装置が箱状構造物の外側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の一連の箱状構造物。
7. 請求項１、２または６記載の一連の箱状構造物を使用して、
   ケーブルを張架する工程と、
   一連の箱状構造物をケーブルに懸下する工程と、
   一連の箱状構造物に引張材を配置する工程と、
   該引張材を引張して桁を構築する工程と、
   該桁をケーブルから外して橋台等の上に設置する工程と、を有することを特徴とする桁の架設方法。
8. 請求項１、２または５、６記載の一連の箱状構造物を使用して、
   ケーブルを張架する工程と、
   一連の箱状構造物をケーブルに懸下する工程と、
   一連の箱状構造物に引張材を配置する工程と、
   該引張材を引張して凸状連結構造物を構築する工程と、
   該凸状連結構造物をケーブルから外して橋台等の上に設置する工程と、を有することを特徴とする凸状連結構造物の架設方法。
9. 前記桁または凸状連結構造物内部を遮蔽材で仕切って、
   内部空間に固結材を充填する工程を有することを特徴とする請求項４または７、８記載の桁状連結構造物または凸状連結構造物の構築方法。

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