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JP7699437B2 - Box culvert - Google Patents
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Description

本発明は、プレキャストコンクリート製のボックスカルバートに関するものである。 The present invention relates to a box culvert made of precast concrete.

従来、地下を通る水路や道路等を構築する際に、断面が中空の筒状体からなるボックスカルバートが広く使用されている(例えば、特許文献1、2を参照)。ボックスカルバートの構築は現場打ちで行われることが多いが、工程短縮等が必要な場合、プレキャスト製品を長手方向に連結させながら地中に埋設することで水路や道路等の地下構造物が構築されることがある。 Conventionally, when constructing underground waterways, roads, etc., box culverts, which are cylindrical bodies with a hollow cross section, have been widely used (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Box culverts are often constructed by casting in place, but when it is necessary to shorten the process, etc., underground structures such as waterways and roads may be constructed by burying precast products in the ground while connecting them in the longitudinal direction.

従来のボックスカルバートは、現場打ち、プレキャスト製品にかかわらず、エッジ形状の隅角部にハンチを有する矩形の断面で構成されているものが多い。プレキャスト製品のボックスカルバートは、工場製作品であるため現場打ちに比べて型枠形状の自由度が高いものであるが、現場打ちの形状に倣ってハンチに沿う鉄筋や隅角部補強筋等の交差配筋を有している。このため、製作時における隅角部の配筋作業に多大な手間を要するとともに、鉄筋量、鉄筋配置の合理化をすることが困難であった。 Conventional box culverts, whether cast-in-place or precast, are often constructed with a rectangular cross section that has a haunch at the corner of the edge shape. Precast box culverts are manufactured in factories, so there is a greater degree of freedom in the form shape compared to cast-in-place products, but they have cross-bar arrangements such as rebar that runs along the haunch and corner reinforcement bars that mimic the shape of cast-in-place products. This means that arranging the reinforcement at the corners during production requires a great deal of effort, and it is difficult to streamline the amount and placement of rebar.

このような問題を解決するため、本特許出願人は、既に特許文献3に記載のプレキャストコンクリート製ボックスカルバートを提案している。この特許文献3のボックスカルバートは、図4に示すように、隅角部1(コーナー部)が円弧状(アーチ形状)に形成された略矩形断面のコンクリートからなる躯体2と、躯体2の内部の外側と内側においてそれぞれ断面視で周方向に配置される主筋3と、周方向に所定の間隔をあけて複数配置されるとともに複数の主筋3を取り囲んで配置される帯筋4とを備えたものである。 In order to solve these problems, the applicant for this patent has already proposed a precast concrete box culvert described in Patent Document 3. As shown in Figure 4, the box culvert in Patent Document 3 is equipped with a body 2 made of concrete with a roughly rectangular cross section, with corners 1 (corners) formed in an arc shape (arch shape), main reinforcements 3 arranged in the circumferential direction when viewed in cross section on both the outside and inside of the body 2, and tie reinforcements 4 arranged in the circumferential direction at a specified interval and surrounding the main reinforcements 3.

特開平5-163760号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-163760 特開2001-173368号公報JP 2001-173368 A 特願2019-204843号(現時点で未公開)Patent Application No. 2019-204843 (currently unpublished)

ところで、上記の従来の特許文献3のボックスカルバートは、図5に示すように、略U字状の底版部材5の上に側壁部材6および頂版部材7を架設することによって据え付け施工する。側壁部材6および頂版部材7の架設時は、底版部材5の側部側8が円弧状のため片持ち状態となる。このとき、ボックスカルバートのリング完成時と異なる応力状態となることで底版部材5の支間部の鉄筋に設計外のひずみが発生するおそれがある。この片持ち状態への対策として、例えば、底版部材5の側部にサポートを設置したり、側部の下に埋戻しを行うことが考えられる。しかし、このような対策では、作業手間が増大し、施工工程が遅延するおそれがある。また、側部の下の埋戻しには、流動化処理土等の転圧を必要としない材料を選定する必要がある。このため、躯体の品質を確保するとともに施工工程を遅延させない技術が求められていた。 The box culvert of the conventional Patent Document 3 is installed by erecting the side wall member 6 and the top plate member 7 on the bottom plate member 5, which is approximately U-shaped, as shown in FIG. 5. When the side wall member 6 and the top plate member 7 are erected, the side 8 of the bottom plate member 5 is in a cantilevered state because it is in an arc shape. At this time, the stress state is different from that when the ring of the box culvert is completed, and there is a risk that undesigned strain will occur in the reinforcing bars of the span of the bottom plate member 5. As a countermeasure against this cantilevered state, for example, it is possible to install a support on the side of the bottom plate member 5 or to backfill under the side. However, such a countermeasure increases the amount of work and there is a risk of delaying the construction process. In addition, it is necessary to select a material that does not require compaction, such as liquefied treated soil, for backfilling under the side. For this reason, a technology that ensures the quality of the structure and does not delay the construction process was required.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、躯体の品質を確保することができるとともに、施工工程を遅延させないプレキャストコンクリート製のボックスカルバートを提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above, and aims to provide a precast concrete box culvert that can ensure the quality of the structure and does not delay the construction process.

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るボックスカルバートは、コーナー部がアーチ形状に形成された略矩形断面の躯体からなるプレキャストコンクリート製のボックスカルバートであって、左右両端がコーナー部を形成する略U字状の底版部材と、この底版部材の左右両端の上に対向配置される側壁部材と、側壁部材の上部どうしを接続するとともに底版部材に対して対向配置される頂版部材と、側壁部材および頂版部材を架設する際の片持ち状態の底版部材に生じる応力およびひずみを低減するために、底版部材の左右両端のコーナー部の下側に設けられるキャンバー材とを備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve the objectives, the box culvert of the present invention is a precast concrete box culvert consisting of a body with a substantially rectangular cross section with the corners formed in an arch shape, and is characterized by comprising a substantially U-shaped base plate member with both left and right ends forming corners, side wall members arranged opposite each other on both left and right ends of the base plate member, a top plate member that connects the upper parts of the side wall members and is arranged opposite the base plate member, and camber materials provided under the corners at both left and right ends of the base plate member to reduce stress and strain that occurs in the cantilevered base plate member when the side wall members and top plate member are erected.

また、本発明に係るボックスカルバートは、上述した発明において、キャンバー材は、コーナー部の下側に形成されたコンクリート、鋼材またはこれらの複合材料からなることを特徴とする。 The box culvert according to the present invention is characterized in that in the above-mentioned invention, the camber material is made of concrete, steel, or a composite material of these formed on the underside of the corner portion.

また、本発明に係るボックスカルバートは、上述した発明において、キャンバー材の側線が、側壁部材の中心軸線の延長上に位置していることを特徴とする。 The box culvert according to the present invention is characterized in that in the above-mentioned invention, the side line of the camber material is located on an extension of the central axis of the side wall member.

また、本発明に係るボックスカルバートは、上述した発明において、躯体の内部の外側と内側においてそれぞれ断面視で周方向に配置される主筋と、周方向に所定の間隔をあけて複数配置されるとともに複数の主筋を取り囲んで配置される帯筋とを備えることを特徴とする。 The box culvert according to the present invention is characterized in that, in the above-mentioned invention, it is provided with main reinforcements arranged in the circumferential direction in cross-sectional view on the outside and inside of the interior of the body, and tie reinforcements arranged in the circumferential direction at a predetermined interval and surrounding the main reinforcements.

本発明に係るボックスカルバートによれば、コーナー部がアーチ形状に形成された略矩形断面の躯体からなるプレキャストコンクリート製のボックスカルバートであって、左右両端がコーナー部を形成する略U字状の底版部材と、この底版部材の左右両端の上に対向配置される側壁部材と、側壁部材の上部どうしを接続するとともに底版部材に対して対向配置される頂版部材と、側壁部材および頂版部材を架設する際の片持ち状態の底版部材に生じる応力およびひずみを低減するために、底版部材の左右両端のコーナー部の下側に設けられるキャンバー材とを備えるので、側壁部材と頂版部材の自重による荷重はキャンバー材によって軸力として設置面に伝えられ、施工過程において底版部材の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを低減させることができる。したがって、躯体の品質を確保することができるとともに、施工工程を遅延させないプレキャストコンクリート製のボックスカルバートを提供することができるという効果を奏する。 According to the box culvert of the present invention, the box culvert is made of precast concrete and has a rectangular cross-section with arched corners. The box culvert is made of a U-shaped base plate member with both left and right ends forming corners, side wall members arranged on both left and right ends of the base plate member, a top plate member that connects the upper parts of the side wall members and is arranged opposite the base plate member, and camber members arranged under the corners on both left and right ends of the base plate member to reduce the stress and strain that occurs in the cantilevered base plate member when the side wall members and the top plate member are erected. Therefore, the load due to the weight of the side wall members and the top plate member is transmitted to the installation surface as an axial force by the camber members, and the bending moment and strain of the reinforcing bars that occur in the span of the base plate member during the construction process can be reduced. This has the effect of ensuring the quality of the base plate and providing a precast concrete box culvert that does not delay the construction process.

また、本発明に係るボックスカルバートによれば、キャンバー材は、コーナー部の下側に形成されたコンクリート、鋼材またはこれらの複合材料からなるので、キャンバー材を比較的容易かつ低コストに設けることができるという効果を奏する。 In addition, with the box culvert of the present invention, the camber material is made of concrete, steel, or a composite material of these formed on the underside of the corner portion, which has the effect of allowing the camber material to be installed relatively easily and at low cost.

また、本発明に係るボックスカルバートによれば、キャンバー材の側線が、側壁部材の中心軸線の延長上に位置しているので、施工過程において底版部材の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを効果的に低減させることができるとともに、キャンバー材の体積を最適化することができるという効果を奏する。 In addition, with the box culvert of the present invention, the side line of the camber material is located on an extension of the central axis of the side wall member, which effectively reduces the bending moment and strain of the reinforcing bar that occurs in the span portion of the base slab member during the construction process, and also optimizes the volume of the camber material.

また、本発明に係るボックスカルバートによれば、躯体の内部の外側と内側においてそれぞれ断面視で周方向に配置される主筋と、周方向に所定の間隔をあけて複数配置されるとともに複数の主筋を取り囲んで配置される帯筋とを備えるので、従来の矩形断面のボックスカルバートに存在していた隅角部補強筋等の交差配筋を不要とすることができる。このため、製作時における配筋作業の手間を軽減することができるという効果を奏する。 In addition, the box culvert of the present invention is equipped with main reinforcements arranged in the circumferential direction in cross-sectional view on both the outside and inside of the interior of the body, and tie reinforcements arranged in multiple circumferential directions at a specified interval and surrounding the multiple main reinforcements, making it possible to eliminate the need for cross reinforcement such as corner reinforcement that exists in conventional box culverts with rectangular cross sections. This has the effect of reducing the effort required for reinforcement work during construction.

図1は、本発明に係るボックスカルバートの実施の形態1を示す要部の部分斜視図である。FIG. 1 is a partial perspective view of a main portion showing a first embodiment of a box culvert according to the present invention. 図2は、本発明に係るボックスカルバートの実施の形態2を示す要部の写真図である。FIG. 2 is a photograph of a main part showing a second embodiment of a box culvert according to the present invention. 図3は、本発明に係るボックスカルバートの実施の形態3を示す要部の断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part showing a third embodiment of a box culvert according to the present invention. 図4は、従来のボックスカルバートを示す断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view showing a conventional box culvert. 図5は、据え付け時の作用荷重図である。FIG. 5 is a diagram showing the load acting during installation.

以下に、本発明に係るボックスカルバートの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Below, an embodiment of a box culvert according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to this embodiment.

(基本構成)
まず、本発明の実施の形態の基本構成について説明する。
本実施の形態に係るボックスカルバートは、図4に示すようなボックスカルバートの左右下側部分に適用されるため、このボックスカルバートについて概略説明する。図4のボックスカルバートは、コーナー部1がアーチ形状に形成された略矩形断面のプレキャストコンクリートからなる躯体2と、軸方向鉄筋3(主筋)と、帯鉄筋4(帯筋)とを備える。コーナー部1がアーチ形状であるとは、コーナー部1の躯体2の輪郭ラインが、ボックスカルバートの横断面視で所定の曲率を有する丸みを帯びた形状(R形状)であるという意味である。
(Basic configuration)
First, a basic configuration of the embodiment of the present invention will be described.
The box culvert according to this embodiment is applied to the lower left and right portions of a box culvert as shown in Fig. 4, and therefore, an outline of this box culvert will be described. The box culvert in Fig. 4 includes a skeleton 2 made of precast concrete with a substantially rectangular cross section in which corner portions 1 are formed in an arch shape, axial reinforcing bars 3 (main reinforcing bars), and tie bars 4 (tie bars). The corner portions 1 being arch-shaped means that the contour line of the skeleton 2 at the corner portions 1 is a rounded shape (R-shape) having a predetermined curvature in the cross-sectional view of the box culvert.

躯体2は、上下に対向配置されるとともに厚さが異なる頂版10(頂版部材)および底版12(底版部材)と、底版12の左右両端の上に対向配置される側壁14、14(側壁部材)とからなる。底版12は、図5に示すように、左右両端がコーナー部1を形成する略U字状の部材である。頂版10は、側壁14の上部どうしを接続するように配置される。本実施の形態では、躯体2の内空断面の高さ6000mm程度、幅5700mm程度を想定し、頂版10の厚さ850mm程度、底版12の厚さ900mm程度、左右側壁14の厚さ650mm程度の不等厚形状を想定しているが、これに限るものではない。すなわち他の寸法の組み合わせの不等厚形状でもよいし、各部材厚が同じ等厚形状でもよい。 The structure 2 is composed of a top plate 10 (top plate member) and a bottom plate 12 (bottom plate member) that are arranged vertically opposite each other and have different thicknesses, and side walls 14, 14 (side wall members) that are arranged opposite each other on the left and right ends of the bottom plate 12. As shown in FIG. 5, the bottom plate 12 is a roughly U-shaped member whose left and right ends form corner portions 1. The top plate 10 is arranged to connect the upper parts of the side walls 14. In this embodiment, the height of the inner cross section of the structure 2 is assumed to be about 6000 mm and the width is assumed to be about 5700 mm, and an unequal thickness shape is assumed in which the top plate 10 is about 850 mm thick, the bottom plate 12 is about 900 mm thick, and the left and right side walls 14 are about 650 mm thick, but this is not limited to this. In other words, an unequal thickness shape with other combinations of dimensions may be used, or an equal thickness shape in which each member has the same thickness may be used.

コーナー部1の躯体ラインの曲率半径は、内面側(内空側)の曲率半径よりも外面側の曲率半径が大きく、内面側の曲率円R1と外面側の曲率円R2の中心は異なる位置である。こうすることで、頂版10、底版12と側壁14の部材厚が異なる不等厚形状のボックスカルバートを実現することができる。なお、本実施の形態では、コーナー部1の内面側の躯体ラインの曲率半径1000mmを想定しているが、これに限るものではない。 The radius of curvature of the structural line of the corner section 1 is larger on the outer side than on the inner side (inner space side), and the centers of the circle of curvature R1 on the inner side and the circle of curvature R2 on the outer side are at different positions. In this way, a box culvert with an unequal thickness shape can be realized, in which the material thicknesses of the top plate 10, bottom plate 12, and side walls 14 are different. In this embodiment, the radius of curvature of the structural line on the inner side of the corner section 1 is assumed to be 1000 mm, but this is not limited to this.

軸方向鉄筋3は、躯体2の内部の外側と内側においてそれぞれ断面視で周方向に配置される。帯鉄筋4は、周方向に所定の間隔をあけて複数配置されるとともに複数の軸方向鉄筋3を取り囲んで配置されるフープ筋である。軸方向鉄筋3は、縦断方向(ボックスカルバートの延在方向)に所定の間隔をあけて複数配置される。帯鉄筋4は、縦断方向に若干ずれて連なりに配置された環状の第1帯筋と第2帯筋を有する。第1帯筋と第2帯筋は、その間にある複数の軸方向鉄筋3を重複して取り囲む。このように中間帯鉄筋を使用せず、2連の帯鉄筋4を採用することで、製作時における配筋作業の効率が向上する。これにより短期間で製作することが可能となる。 The axial rebars 3 are arranged in the circumferential direction in a cross-sectional view on both the outside and inside of the interior of the body 2. The tie bars 4 are hoop bars arranged at a predetermined interval in the circumferential direction and surrounding the axial rebars 3. The axial rebars 3 are arranged at a predetermined interval in the longitudinal direction (extension direction of the box culvert). The tie bars 4 have annular first and second tie bars arranged in a row with a slight offset in the longitudinal direction. The first and second tie bars overlap and surround the axial rebars 3 between them. By not using an intermediate tie bar in this way and by using two tie bars 4, the efficiency of the reinforcing bar arrangement work during production is improved. This makes it possible to produce the product in a short period of time.

なお、コーナー部1においては、内側の軸方向鉄筋3の引張り応力が降伏応力に達したときそれを拘束する帯鉄筋4が降伏応力以下となるように設定することが好ましい。こうすることで、地震時など大変形が生じる場合にコーナー部1が開く方向に外力(軸力、モーメント)が作用したときに、コーナー部1の内側のコンクリートが押し剥がされるような作用(腹圧力)に対し、内側のかぶりコンクリートの剥落を防止することができる。 In addition, in the corner section 1, it is preferable to set the tie bars 4 restraining the inner axial rebars 3 so that when the tensile stress reaches the yield stress, the tie bars 4 are set to below the yield stress. By doing so, when an external force (axial force, moment) acts in the direction that opens the corner section 1 in the event of a large deformation such as an earthquake, it is possible to prevent the concrete cover on the inside from spalling against the action (abdominal pressure) that pushes the concrete on the inside of the corner section 1 away.

また、下側のアーチ形状のコーナー部1とこれに連なる底版12との間の下面(外面)に、若干量(例えば高さ50mm程度)の突起16を設けてもよい。突起16を設けることで、設置面に設置される底版12のコーナー部1の下側における埋戻し材の充填性を確保することができる。 A small protrusion 16 (for example, about 50 mm high) may be provided on the underside (outer surface) between the lower arch-shaped corner portion 1 and the base plate 12 connected thereto. By providing the protrusion 16, it is possible to ensure the filling of the backfill material under the corner portion 1 of the base plate 12 that is placed on the installation surface.

図4のボックスカルバートによれば、従来の矩形断面のボックスカルバートに存在していた隅角部補強筋がないため、鉄筋を交差させることがない。交差鉄筋がなく鉄筋同士が干渉する問題がなくなるので、製作時における配筋作業の手間を軽減することができる。また、隅角部の照査を省略することができる。さらに、コーナー部1がR形状となるため、内空側から見たボックスカルバート内の美観が向上する。 According to the box culvert in Figure 4, there is no corner reinforcement, which was present in conventional box culverts with rectangular cross sections, so the rebars do not cross. Since there are no crossing rebars and the problem of rebars interfering with each other is eliminated, the effort required for rebar arrangement during construction can be reduced. Also, inspection of the corners can be omitted. Furthermore, because the corner section 1 is R-shaped, the aesthetic appearance of the inside of the box culvert viewed from the interior space side is improved.

また、コーナー部1の外面側と内面側の曲率円R1、R2の中心位置をずらすことで、頂版20・底版22と側壁14の部材厚を変更した不等厚形状のボックスカルバートを実現することができる。また、不等厚形状であってもコーナー部1における軸方向鉄筋3の曲げ形状を、曲げ加工が容易な単心円の形状に設定することができる。 In addition, by shifting the center positions of the curvature circles R1, R2 on the outer and inner sides of the corner section 1, it is possible to realize a box culvert with an unequal thickness shape in which the material thicknesses of the top plate 20, bottom plate 22, and side walls 14 are changed. Even with an unequal thickness shape, the bending shape of the axial reinforcing bars 3 in the corner section 1 can be set to the shape of a single circle, which is easy to bend.

(実施の形態1)
次に、上記の基本構成のボックスカルバートに適用される本発明の実施の形態1について説明する。
図1は、本実施の形態1のボックスカルバート100の要部斜視図である。この図に示すように、ボックスカルバート100は、底版12の左右両端のコーナー部1の下側に設けられたキャンバー材18を備えている。キャンバー材18は、側壁14および頂版10を架設する際の片持ち状態の底版12に生じる応力およびひずみを低減するためのものである。
(Embodiment 1)
Next, a first embodiment of the present invention that is applied to a box culvert having the above-mentioned basic configuration will be described.
Fig. 1 is a perspective view of a main part of a box culvert 100 according to the first embodiment. As shown in this figure, the box culvert 100 is provided with camber members 18 provided on the undersides of the corner portions 1 at both the left and right ends of the bottom slab 12. The camber members 18 are intended to reduce stress and strain that occur in the cantilevered bottom slab 12 when the side walls 14 and the top slab 10 are erected.

このキャンバー材18は、略直角三角形板状のコンクリート部材20により構成される。このコンクリート部材20内の前面側と後面側には、格子状のひび割れ防止筋22(ワイヤーメッシュ)が設けられている。コンクリート部材20は、硬質のゴム板24を挟んでコーナー部1の下側に固定用部材26で固定される。固定用部材26は、コーナー部1の下側の表面とコンクリート部材20の前面および後面に跨いでそれぞれ配置された形鋼などのアングル材28と、アングル材28に設けた貫通孔に挿通されるボルト30により構成される。このキャンバー材18は、コーナー部1の下側に後付けで取り付けることも可能である。本実施の形態1では、底版12の奥行き方向の厚さT=1000mm程度、キャンバー材16の厚さt=300mm程度を想定しているが、これに限るものではない。 The camber material 18 is composed of a concrete member 20 in the shape of a roughly right-angled triangle plate. The front and rear sides of the concrete member 20 are provided with lattice-shaped crack prevention bars 22 (wire mesh). The concrete member 20 is fixed to the underside of the corner portion 1 by a fixing member 26, sandwiching a hard rubber plate 24 between them. The fixing member 26 is composed of angle members 28 such as shaped steel that are arranged across the lower surface of the corner portion 1 and the front and rear surfaces of the concrete member 20, and bolts 30 that are inserted into through holes provided in the angle members 28. The camber material 18 can also be attached to the underside of the corner portion 1 afterwards. In this embodiment 1, the thickness T of the bottom slab 12 in the depth direction is assumed to be about 1000 mm, and the thickness t of the camber material 16 is assumed to be about 300 mm, but this is not limited to this.

本実施の形態1によれば、側壁14と頂版10の自重による荷重はキャンバー材18によって軸力として設置面に伝えられ、施工過程において底版12の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを低減させることができる。したがって、躯体の品質を確保することができるとともに、施工工程を遅延させないプレキャストコンクリート製のボックスカルバートを提供することができる。また、キャンバー材18は、コンクリートと鋼材の複合材料からなるので、比較的容易かつ低コストに設けることが可能である。 According to this embodiment 1, the load due to the weight of the side wall 14 and top plate 10 is transmitted to the installation surface as an axial force by the camber material 18, and the bending moment and strain of the reinforcing bars that occur in the span of the bottom plate 12 during the construction process can be reduced. Therefore, it is possible to provide a box culvert made of precast concrete that can ensure the quality of the structure and does not delay the construction process. In addition, since the camber material 18 is made of a composite material of concrete and steel, it can be installed relatively easily and at low cost.

(実施の形態2)
次に、本発明の実施の形態2について説明する。
図2に示すように、本実施の形態2に係るボックスカルバート200は、底版12の左右両端のコーナー部1の下側に設けられたキャンバー材32を備えている。キャンバー材32は、側壁14および頂版10を架設する際の片持ち状態の底版12に生じる応力およびひずみを低減するためのものである。このキャンバー材32は、底版12と一体でコンクリート打設して製作されたコンクリートにより構成される。キャンバー材32の内部の前面側と後面側には、図示しない格子状のひび割れ防止筋(ワイヤーメッシュ)が設けられている。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
As shown in Fig. 2, the box culvert 200 according to the second embodiment includes camber materials 32 provided under the corner portions 1 at both the left and right ends of the bottom slab 12. The camber materials 32 are intended to reduce stress and strain that occurs in the bottom slab 12 in a cantilevered state when erecting the side walls 14 and the top slab 10. The camber materials 32 are made of concrete that is cast integrally with the bottom slab 12. A lattice-shaped crack prevention bar (wire mesh) (not shown) is provided on the front and rear sides of the interior of the camber materials 32.

本実施の形態2によれば、側壁14と頂版10の自重による荷重はキャンバー材32によって軸力として設置面に伝えられ、施工過程において底版12の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを低減させることができる。したがって、躯体の品質を確保することができるとともに、施工工程を遅延させないプレキャストコンクリート製のボックスカルバートを提供することができる。また、この一体型のキャンバー材32によれば、埋戻し材に現地発生土等の通常の材料を用いた施工が可能である。 According to this second embodiment, the load due to the weight of the side wall 14 and top plate 10 is transmitted to the installation surface as an axial force by the camber material 32, and the bending moment and strain of the reinforcing bars that occur in the span of the bottom plate 12 during the construction process can be reduced. Therefore, it is possible to provide a box culvert made of precast concrete that can ensure the quality of the structure and does not delay the construction process. In addition, this integrated camber material 32 makes it possible to carry out construction using ordinary materials such as locally generated soil as backfill material.

(実施の形態3)
次に、本発明の実施の形態3について説明する。
図3に示すように、本実施の形態3に係るボックスカルバート300は、底版12の左右両端のコーナー部1の下側に設けられたキャンバー材34を備えている。キャンバー材34は、側壁14および頂版10を架設する際の片持ち状態の底版12に生じる応力およびひずみを低減するためのものである。キャンバー材34の側線36は、断面視で側壁14の中心軸線Cの延長上に位置している。
(Embodiment 3)
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
As shown in Figure 3, the box culvert 300 according to the third embodiment includes camber materials 34 provided under the corner portions 1 at both the left and right ends of the bottom slab 12. The camber materials 34 are intended to reduce stress and strain that occurs in the cantilevered bottom slab 12 when erecting the side walls 14 and the top plate 10. A side line 36 of the camber material 34 is located on an extension of the central axis C of the side walls 14 in a cross-sectional view.

このように、キャンバー材34の側線36を側壁14の中心軸線Cに合わせると、施工過程において底版部材の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを効果的に低減させることができる。したがって、躯体の品質を確保することができるとともに、施工工程を遅延させないプレキャストコンクリート製のボックスカルバートを提供することができる。また、キャンバー材34の体積を小さくでき、最適な大きさに設定(最適化)することが可能である。 In this way, by aligning the side line 36 of the camber material 34 with the central axis C of the side wall 14, it is possible to effectively reduce the bending moment and the strain of the reinforcing bars that occur in the span portion of the base slab member during the construction process. This makes it possible to provide a precast concrete box culvert that ensures the quality of the structure and does not delay the construction process. In addition, the volume of the camber material 34 can be reduced, making it possible to set (optimize) it to an optimal size.

以上説明したように、本発明に係るボックスカルバートによれば、コーナー部がアーチ形状に形成された略矩形断面の躯体からなるプレキャストコンクリート製のボックスカルバートであって、左右両端がコーナー部を形成する略U字状の底版部材と、この底版部材の左右両端の上に対向配置される側壁部材と、側壁部材の上部どうしを接続するとともに底版部材に対して対向配置される頂版部材と、側壁部材および頂版部材を架設する際の片持ち状態の底版部材に生じる応力およびひずみを低減するために、底版部材の左右両端のコーナー部の下側に設けられるキャンバー材とを備えるので、側壁部材と頂版部材の自重による荷重はキャンバー材によって軸力として設置面に伝えられ、施工過程において底版部材の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを低減させることができる。したがって、躯体の品質を確保することができるとともに、施工工程を遅延させないプレキャストコンクリート製のボックスカルバートを提供することができる。 As described above, the box culvert according to the present invention is a precast concrete box culvert consisting of a body with a substantially rectangular cross section with arched corners, and includes a substantially U-shaped bottom plate member with both left and right ends forming corners, side wall members arranged opposite each other on both left and right ends of the bottom plate member, a top plate member connecting the upper parts of the side wall members and arranged opposite the bottom plate member, and camber materials arranged under the corners at both left and right ends of the bottom plate member to reduce the stress and strain generated in the cantilevered bottom plate member when the side wall members and the top plate member are erected. Therefore, the load due to the weight of the side wall members and the top plate member is transmitted to the installation surface as an axial force by the camber materials, and the bending moment and strain of the reinforcing bars generated in the span of the bottom plate member during the construction process can be reduced. Therefore, it is possible to provide a precast concrete box culvert that can ensure the quality of the body and does not delay the construction process.

また、本発明に係るボックスカルバートによれば、キャンバー材は、コーナー部の下側に形成されたコンクリート、鋼材またはこれらの複合材料からなるので、キャンバー材を比較的容易かつ低コストに設けることができる。 In addition, with the box culvert of the present invention, the camber material is made of concrete, steel, or a composite material formed on the underside of the corner portion, so the camber material can be installed relatively easily and at low cost.

また、本発明に係るボックスカルバートによれば、キャンバー材の側線が、側壁部材の中心軸線の延長上に位置しているので、施工過程において底版部材の支間部に発生する曲げモーメントおよび鉄筋のひずみを効果的に低減させることができるとともに、キャンバー材の体積を最適化することができる。 In addition, with the box culvert of the present invention, the side line of the camber material is located on an extension of the central axis of the side wall member, so that the bending moment and strain of the reinforcing bar generated in the span portion of the base slab member during the construction process can be effectively reduced, and the volume of the camber material can be optimized.

また、本発明に係るボックスカルバートによれば、躯体の内部の外側と内側においてそれぞれ断面視で周方向に配置される主筋と、周方向に所定の間隔をあけて複数配置されるとともに複数の主筋を取り囲んで配置される帯筋とを備えるので、従来の矩形断面のボックスカルバートに存在していた隅角部補強筋等の交差配筋を不要とすることができる。このため、製作時における配筋作業の手間を軽減することができる。 In addition, the box culvert of the present invention is equipped with main reinforcements arranged in the circumferential direction in cross-sectional view on both the outside and inside of the interior of the body, and tie reinforcements arranged in multiple circumferential directions at a specified interval and surrounding the multiple main reinforcements, making it possible to eliminate the need for cross reinforcement such as corner reinforcement that exists in conventional box culverts with rectangular cross sections. This reduces the effort required for reinforcement work during construction.

以上のように、本発明に係るボックスカルバートは、地下を通る水路や道路等の地下構造物として用いられるボックスカルバートに有用であり、特に、側壁部材および頂版部材の架設時に片持ち状態の底版部材の応力、ひずみを低減させるのに適している。 As described above, the box culvert of the present invention is useful for box culverts used as underground structures such as underground waterways and roads, and is particularly suitable for reducing the stress and strain of the cantilevered bottom plate member when erecting the side wall members and top plate member.

1 コーナー部
2 躯体
3 軸方向鉄筋(主筋)
4 帯鉄筋(帯筋)
10 頂版(頂版部材)
12 底版(底版部材)
14 側壁(側壁部材)
16 突起
18,32,34 キャンバー材
20 コンクリート部材
22 ひび割れ防止筋
24 ゴム板
26 固定用部材
28 アングル材
30 ボルト
36 側線
100,200,300 ボックスカルバート
1 Corner part 2 Body 3 Axial reinforcement (main reinforcement)
4. Tie-down reinforcement (tie-down)
10 Top plate (top plate member)
12 Bottom plate (bottom plate member)
14 Side wall (side wall member)
16 Protrusion 18, 32, 34 Camber material 20 Concrete member 22 Crack prevention bar 24 Rubber plate 26 Fixing member 28 Angle material 30 Bolt 36 Side line 100, 200, 300 Box culvert

Claims (3)

コーナー部がアーチ形状に形成された略矩形断面の躯体からなり、前記躯体の内部の外側と内側においてそれぞれ断面視で周方向に配置される主筋と、周方向に所定の間隔をあけて複数配置されるとともに複数の前記主筋を取り囲んで配置される帯筋とを備えるプレキャストコンクリート製のボックスカルバートであって、
左右両端が前記コーナー部を形成する略U字状の底版部材と、この底版部材の左右両端の上に対向配置される側壁部材と、前記側壁部材の上部どうしを接続するとともに前記底版部材に対して対向配置される頂版部材と、前記側壁部材および前記頂版部材を架設する際の片持ち状態の前記底版部材に生じる応力およびひずみを低減するために、前記底版部材の左右両端の前記コーナー部の下側に設けられるキャンバー材とを備え、
前記コーナー部の内側に配置される前記主筋の引張り応力が降伏応力に達したときの前記主筋を拘束する前記帯筋の引張り応力は降伏応力以下であり、前記コーナー部の内側のかぶりコンクリートを押し剥がす向きに作用する圧力に対して、前記かぶりコンクリートの剥落を防止するものであることを特徴とするボックスカルバート。
A precast concrete box culvert having a rectangular cross-section with arched corners, main reinforcements arranged in the circumferential direction in cross-sectional view on the outside and inside of the body, and hoops arranged at predetermined intervals in the circumferential direction and surrounding the main reinforcements,
The present invention comprises a substantially U-shaped bottom plate member, the left and right ends of which form the corner portions, side wall members arranged on the left and right ends of the bottom plate member facing each other, a top plate member connecting the upper portions of the side wall members and arranged facing the bottom plate member, and a camber material provided under the corner portions at the left and right ends of the bottom plate member in order to reduce stress and strain generated in the bottom plate member in a cantilevered state when the side wall members and the top plate member are erected,
This box culvert is characterized in that when the tensile stress of the main reinforcement arranged inside the corner portion reaches the yield stress, the tensile stress of the tie reinforcement restraining the main reinforcement is below the yield stress, thereby preventing the cover concrete from spalling against pressure acting in a direction to push away the cover concrete on the inside of the corner portion.
コーナー部がアーチ形状に形成された略矩形断面の躯体からなるプレキャストコンクリート製のボックスカルバートであって、
左右両端が前記コーナー部を形成する略U字状の底版部材と、この底版部材の左右両端の上に対向配置される側壁部材と、前記側壁部材の上部どうしを接続するとともに前記底版部材に対して対向配置される頂版部材と、前記側壁部材および前記頂版部材を架設する際の片持ち状態の前記底版部材に生じる応力およびひずみを低減するために、前記底版部材の左右両端の前記コーナー部の下側に設けられるキャンバー材とを備え、
前記キャンバー材の側線が、前記側壁部材の中心軸線の延長上に位置していることを特徴とするボックスカルバート。
A precast concrete box culvert consisting of a body having a substantially rectangular cross section with arched corners,
The present invention comprises a substantially U-shaped bottom plate member, the left and right ends of which form the corner portions, side wall members arranged on the left and right ends of the bottom plate member facing each other, a top plate member connecting the upper portions of the side wall members and arranged facing the bottom plate member, and a camber material provided under the corner portions at the left and right ends of the bottom plate member in order to reduce stress and strain generated in the bottom plate member in a cantilevered state when the side wall members and the top plate member are erected,
A box culvert characterized in that the side line of the camber material is located on an extension of the central axis of the side wall member.
前記キャンバー材は、前記コーナー部の下側に形成されたコンクリート、鋼材またはこれらの複合材料からなることを特徴とする請求項1または2に記載のボックスカルバート。 The box culvert according to claim 1 or 2, characterized in that the camber material is made of concrete, steel, or a composite material thereof formed on the underside of the corner portion.
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