JPH036288B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は管状のコンクリート構造物を地中に埋
設して水路を構築する方法に関する。

［従来の技術］ 一般には、このような排水管としてヒユーム管
等の管体が用いられる場合が多い。土被りの量が
多いと、土被り深さによつて、管に作用する土圧
もそれだけ大きくなる。このため、ヒユーム管だ
けでは土圧に対する耐荷重力が不足するため、何
等かの補強策が必要である。

例えば、内径が1000mmのヒユーム管（JIS
A5303外圧１種）を土被り50ｍの土中に埋設し、
鉛直土圧171t／m²が作用するとする。ヒユーム管
の下半分をコンクリートで巻き立てたいわゆる
180゜コンクリート基礎でのヒユーム管の耐荷重力
は、12.6t／m²であり、前記作用土圧の7.3％にし
かならず、従つて、この場合は使用できない。

そこで、第２図のようにヒユーム管からなる管
体２をコンクリートによる巻立部４で巻立てて補
強し、埋設する必要が生じる。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、こうした施工法の場合、第３図で示す
ような荷重分布となり、管体２に土圧が均等に作
用しないため、管体２の上下に大きな曲げモーメ
ントを生じる。従つて、設計上この点について考
慮しなければならない。

例えば、コンクリートの巻立て部４の厚さを50
cmとすると、前記曲げモーメントを考慮した場合
の巻立て厚さと剪断応力度との関係は、鉛直土圧
1t／m²当り0.025Kg／cm²程度である。コンクリー
トの許容剪断応力度を設計基準強度の2.7％とし、
設計基準強度を160Kg／cm²とすると、許容剪断応
力度は、4.3Kg／cm²となる。鉛直土圧171t／m²に
於ける剪断応力度は、171×0.0025＝4.3Kg／cm²と
なり、これは前記許容剪断応力度の値と等しいの
で、巻立て厚さは最小50cm必要となる。

このように、土被り量が多くなれば、巻立部４
に相当の厚みを与えなければならない。

この発明は前記管水路の施工方法における従来
の欠点を解決し、より少ないコンクリート厚によ
り、土圧に充分耐えることができる施工方法を提
供することを目的とする。

［問題を解決するための手段］ 即ち、前記本発明の目的は、コンクリート構造
物を地中に埋設して、水路を構築する施工方法に
於て、断面の外形がほぼ正方形でかつその内形が
前記正方形の対角線の交点を中心とするほぼ円形
である中空なコンクリート構造物６を用い、この
構造物６を前記正方形の一方の対角線がほぼ垂直
になるよう、地中に埋設することを特徴とするコ
ンクリート水路の施工方法により達成される。

［作用］ 本発明に従い、前記第１図に示すコンクリート
構造物６を、第４図で示すように埋設したとす
る。この場合、コンクリート構造物６の上にある
土被りが存大きいため、水平土圧p_hは前記構造体
６の上下に亙つて均一とみなすことができ、かつ
同構造体６の自重は無視し得るものとする。

この場合の鉛直荷重p_vは、45゜に傾斜するコン
クリート外面に対して垂直に作用する分力p_v1と、
前記外面に沿つて作用する分力p_v2とで表すこと
ができる。そして、前記分力P_v1，p_v2のうち、前
記外面に対して垂直な分力p_v1がコンクリート構
造物６に加わる圧力である。同様にして、水平土
圧p_hについても前記外面に垂直に作用する分力
p_h1をコンクリート構造物６に加わる圧力として
求めることができ、これら鉛直土圧と水平土圧の
前記外面に対して垂直に作用する分力は、何れも
同じ面に同じ方向へ作用する圧力である。そし
て、この場合、前記外面に対して垂直に作用する
外圧力は、第５図に示すように同外面に均等に作
用し、その大きさはｐ＝（q_v1＋q_h1）／√２とな
り、（q_v1＋q_h1）の71％が作用することになる。

また、第６図の斜線部を、その内部に土圧力を
伝達する剛体として仮定すると、第７図に示すよ
うに土圧は、第２図に於て管体２に相当する部分
の外周に均等に作用する。従つて、管体には曲げ
モーメントは発生せず、均等な圧縮応力のみが生
じる。このため、水路の設計上、曲げモーメント
について考慮する必要がなくなり、構造体に均等
に加わる圧縮応力のみを考慮すれば足りる。本
来、コンクリート構造物は、圧縮応力に対して特
に強く、引つ張りに対しては比較的弱いという特
性有するため、その特性を効果的に利用すること
ができる。

第６図に示すように、コンクリート構造物は、
当然その外面角部でも土圧による荷重を受ける
が、ここではコンクリート部材の最も厚い部分で
あり、むしろ応力の検討としては最も薄い部分の
厚さを基準として、第７図のような応力分布と考
えればよい。

［実施例］ 以下、図面を参照しながら、本発明の実施例に
ついて、詳細に述べる。

第１図と第２図は本発明の施工方法に用いられ
るコンクリート構造物６の断面形状の一例を示
す。第２図の構造物６は、ヒユーム管等からなる
管体２の周囲にコンクリートの巻立部４を形成
し、補強したものである。また、第１図の構造物
６は、第２図の管を一体的に構成したものであ
る。前者は主として中心の管体２のみがヒユーム
管等として工場で予め成型され、この周囲の巻立
部４は、いわゆる現場打により、現場で型枠、鉄
筋を組み立て、コンクリートを打ち込んで成型す
ることが多い。また、後者は主としてコンクリー
ト構造物６全体が予め工場で成型され、これを現
場で地中に埋設することによつて水路が構築され
る。

何れも、これらコンクリート構造体６の断面形
状は、全体として外形が正方形で内形が前記正方
形の対角線の交点を中心とする円形となつてい
る。

本発明では、前記コンクリート構造物６を埋設
してコンクリート水路を構築するに当り、前記断
面外形の一方の対角線をほぼ垂直に設置し、土中
に埋設する。

既に述べた通り、コンクリート構造物６に土圧
が均等に作用しない第３図の状態では、管体２の
上下に大きな曲げモーメントを生じる。従つて、
これに対抗するため、相当な厚みのコンクリート
による巻立てが必要である。これに対して本発明
では、管体２に当たる部分に生じる曲げモーメン
トの発生を無くし、外圧力を全て均等な圧縮応力
により受け止めることができるため、土圧による
耐荷重という点で極めて有利となる。

次にこのような管体を実際に施工する場合の実
施例を、第８図に示す。即ち、前記コンクリート
構造物６を本発明に従つて設置するに当り、受台
１０に据え付け、その安定を図る。この受台１０
は管側面側を埋戻す迄コンクリート構造物を支持
し得るものであればよく、管全長にわたつて使用
する必要はない。例えば、第９図に示すように任
意の長さの受台１０，１０′を用いればよい。も
ちろん管体全長にわたつて使用することもできる
が、むしろ施工上面倒になる場合が多い。

受台１０はコンクリート製、プラスチツク製、
木製などがよい。コンクリート構造体６の寸法が
幾種類かあつても、受部は直角の溝であるから、
何れも共通に使用できる。

なお、施工に際しては、管の側面が45゜の傾斜
（一方の対角線が交直）を有しているので、施工
上埋戻し、土の締め固めがし易く土圧に対する地
盤反力が得られる点で施工がしやすい。また、据
付け地盤に接するのは管体の角部であつて接地部
面積が非常に小さいので、側面締め固めが不充分
な場合は接地地盤にコンクリート構造物がめり込
み、側面下側の地盤に荷重を受けさせ、既に述べ
応力状態を容易に実現できる。

［発明の効果］ 以上説明した通り、本発明によれば、コンクリ
ート構造物に加わる土圧を有効に受け止めて、曲
げモーメントの発生を排除し、土圧を全て均等な
圧縮応力により受けとめることが出来るため、コ
ンクリート水路の小型化、施工の簡易化、構造の
強化を図ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は本発明を実施するのに使用す
るコンクリート構造物の各例を示す縦断正面図、
第３図は従来の施工例に於て、土圧により水路に
加わる荷重分布を示す説明図、第４図〜第７図は
本発明により施工された水路の荷重分布を示す説
明図、第８図、第９図は本発明による水路の具体
的な施工例を示す正面図と側面図である。 ２……管体、４……巻立部、６……コンクリー
ト構造物、１０，１０′……受台。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ コンクリート構造物を地中に埋設して、水路
   を構築する施工方法に於て、断面の外形がほぼ正
   方形でかつその内形が前記正方形の対角線の交点
   を中心とするほぼ円形である中空なコンクリート
   構造物を用い、これを前記正方形の一方の対角線
   がほぼ垂直になるよう、地中に埋設することを特
   徴とするコンクリート水路の施工方法。 ２ 特許請求の範囲第１項に於て、前記コンクリ
   ート構造物が、内形部分と外形部分とが一体的に
   成型されたものからなるコンクリート水路の施工
   方法。 ３ 特許請求の範囲第１項に於て、前記コンクリ
   ート構造物が、内形部分と外形部分とが各々別に
   成型されたものからなるコンクリート水路の施工
   方法。