カルバートとは?
カルバートは、道路、鉄道、車道、盛土の下を河川や排水路が通るように設置する管またはボックス状の構造物です。道路を越流させたり損傷させたりすることなく、設計洪水を流せる必要があります。
形状と材料
丸管、アーチ管、楕円管、ボックスカルバートが一般的です。材料には、鉄筋コンクリート、波形鋼板またはアルミニウム、そしてプラスチック(HDPE または PVC)があります。魚類の通過や自然の河床が重要な場所では、底なしのアーチや三方を囲む構造が用いられます。
材料の選択は、費用、荷重、腐食と摩耗の危険性、必要な耐用年数、そして機関の基準によって決まります。多くの州の道路局は、土質と水質ごとの使用可能な材料の表を公表しています。
カルバートの水理学的な仕組み
カルバートの流れは、入口(入口形状が流量を制限する)または出口(管の摩擦、長さ、勾配、下流水位が流量を制限する)のいずれかで制御されます。FHWA の HDS-5 マニュアルと無料の HY-8 ソフトウェアは両方を計算し、より高い上流水位を生じる条件を採用します。
設計者は、道路の区分と機関に応じて設計降雨(10年、25年、50年または100年確率などが一般的)を選び、上流水位が許容限界以下、通常は路肩より下に収まることを確認します。
カルバートが破損する理由
寸法不足、ごみや土砂による閉塞、金属管の腐食と摩耗、放流口での侵食(洗掘)、管の外側に沿った水の浸透(パイピング)、そして土被りの不足です。定期的な検査と清掃によって、カルバートの寿命は延びます。
多くの機関は、カルバートを定期的に点検し、その状態を評価しています。私道や農地の横断部などの私設カルバートは、通常、所有者が流れを確保する責任を負います。
よくある質問
カルバートは誰が設計しますか?
土木技術者または水理技術者が、機関の基準を用いて作成します。
源流域(ヘッドウォーター)とは何ですか?
カルバートの入口における水深で、入口の敷高から測定したものです。
橋とカルバートの違いは何ですか?
定義は機関によって異なります。全米橋梁点検基準では、道路に沿ったスパンが 20 ft を超える構造物を、大型のカルバートを含めて橋梁として扱います。
出典
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