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FAQ

  (1)-1 コンスパン工法に適用できる地盤(支持地盤)はどの程度の強度が必要ですか。
  (1)-2 アーチユニット内部(内空側)に土や水がある場合の設計はどうするのですか。
  (1)-3 縦断勾配は最大いくらまで対応できますか。また縦断方向の連結工は必要ないのですか。
  (1)-4 地震時の検討は応答変位法でよいのでしょうか(橋梁は保耐法にて行っています。)
  (1)-5 コンスパンはどの程度の地震動に対して耐震設計を行っているのですか。
  (1)-6 施工時、完成時の偏土圧に対する考え方はどうするのですか。
  (1)-7 連続アーチ(多径間アーチ)構造とした時の設計方法はどうしますか。

 (1)-1 コンスパン工法に適用できる地盤(支持地盤)はどの程度の強度が必要ですか。

 比較的小規模な独立型の基礎(逆T基礎、L型基礎、重力式基礎)が適用できる地盤強度は、300kN/m2程度以上が一応の目安になると考えられる。比較的軟弱な地盤に適用した場合は、地盤沈下による基礎変位(特に基礎水平変位)の問題、支持力等の安定検討上の問題が発生する。一般的には基礎形式を併合式のインバート基礎として上記のような問題にあたるが、それでも地盤強度として150〜200kN/m2程度は必要であると思われる。さらに軟弱な地盤には地盤改良、杭基礎、上載荷重の低減等を考慮するが、この場合は構造的見地から本工法の適用が有効となるかの検討のみならず、経済性等の問題が生じてくるものと考えられる。

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 (1)-2 アーチユニット内部(内空側)に土や水がある場合の設計はどうするのですか。

内空断面内の荷重が構造物検討時に不利に作用する場合は、必ず荷重項として取扱う。また内空の荷重が構造物に有利に作用する場合で、かつ内空側の荷重による影響が少ない(応力検討結果に対する影響が少ない)と判断される時はこれを考慮せずに検討する場合が多い。荷重としての取扱い以外では、水の存在は腐食環境を厳しくするものであるから、アーチユニット鉄筋のかぶり厚さ等に注意を要する。

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 (1)-3 縦断勾配は最大いくらまで対応できますか。また縦断方向の連結工は必要ないのですか。

縦断勾配に対する適応は、アーチユニットの転倒に対する安定計算によって検討している。すなわち架設時、盛土完成時、地震時の縦断方向安定性の検討を行い、コンスパン構造物の仕様を定めている。安定検討では下図における重心からの偏心距離eが常時、架設時でB/6、地震時でB/3以下となることを確認する。安定検討により、偏心量が所定の値を満たさない場合はアーチユニットの縦断方向連結工を計画する。縦断方向連結は連結プレートとボルトにより行うことを標準とする。対応できる縦断勾配(適用最大縦断勾配)はアーチユニットの規模、土被り等により異なるが、10%程度が目安になるものと考えられる。

安定検討概要図

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 (1)-4 地震時の検討は応答変位法でよいのでしょうか(橋梁は保耐法にて行っています。)

コンスパン工法による構造物は原則として地中構造物であるので、その地震作用は主として周辺地盤の変位に支配される。従ってそのような地中構造物の地震時挙動を比較的簡便に近似し得る方法として一般的な『応答変位法』を適用している。コンスパンを橋梁として適用するから、耐震設計方法を保有水平耐力法で行う必要があるとするのは合理的ではない。なぜなら橋梁として分類しようがカルバートとして分類しようが地中構造物であるコンスパンの構造形式が変化することはないからである。また現行のレベル1程度の地震動に対して部材断面等の構造物諸元が支配される事態は通常ほとんど発生しない。従って設計結果に耐震設計法の違いが反映されることは実質的にはないものと考えられる。

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 (1)-5 コンスパンはどの程度の地震動に対して耐震設計を行っているのですか。

現行の耐震設計はレベル1程度の地震動に対して耐震性能1を満足するように設計を行なっている。設計計算は地盤バネを有した骨組み構造解析モデルに地盤応答変
位を静的に与えて行っている。
また非常に重要度の高い構造物をコンスパンで設計する時にはレベル2地震動に対して耐震性能2を満足するような設計が要求され、この時には間隙水圧の上昇等を考慮した有効応力解析とすること、塑性ヒンジや部材剛性変化を適切に評価した解析モデルとすること等が必要となる。

耐震性能1: 地震後にも機能は健全で、補修をしないで使用可能な状態
耐震性能2: 地震後に機能が短時間で回復でき、補強を必要としない状態
耐震性能3: 地震によって構造物全体系が崩壊しない状態

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 (1)-6 施工時、完成時の偏土圧に対する考え方はどうするのですか。

非対称な荷重はそのまま載荷する。得に通常の検討方法と異なることはない。コンスパン工法は3m程度以下の低土被りを対象としているため、通常の検討断面では上載盛土勾配による偏土圧が問題となることは少ないと考えられる。なお特殊な断面等の場合で偏土圧の影響が部材断面決定に対して支配的となり、標準的な部材断面が適応できない時は、特殊な部材断面を採用することがある。→異形部材参照

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 (1)-7 連続アーチ(多径間アーチ)構造とした時の設計方法はどうしますか。

連続アーチも単独アーチと同様に骨組構造解析にて検討する。フレームモデルを作成する場合、アーチ間にはテンションカット部材、ノーテンションばね等を設けることが一般的である。土圧等の死荷重は単独アーチの場合に準じている。また活荷重は部材に最も不利になるように載荷するものとする。

連続アーチのモーメント図

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