JP2005030137A - Reinforced construction of columnar structure and reinforcing plate material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋脚や建物の柱等の鉄筋コンクリート製の柱状構造物を耐震補強するための補強構造、及び補強板材料に関する。 The present invention relates to a reinforcing structure for reinforcing a columnar structure made of reinforced concrete, such as a bridge pier or a building column, in an earthquake-resistant manner, and a reinforcing plate material.
橋脚や建物の柱等の鉄筋コンクリート製の柱状構造物を耐震補強する方法としては、補強用鋼板を周囲に巻いて溶接し、柱状構造物と鋼板との間にモルタル等の硬化性充填剤を充填する方法がある。この方法は、柱状構造物が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対して特に有効である。 As a method of seismic reinforcement of reinforced concrete columnar structures such as piers and building columns, a reinforcing steel plate is wrapped around and welded, and a curable filler such as mortar is filled between the columnar structure and the steel plate. There is a way to do it. This method is particularly effective for the bulging output in the radial direction due to the axial compressive force received by the columnar structure.
また、例えば特許文献1に示すように、補強用鋼板同士2を溶接せずに、断面鋸歯状の噛み合わせ継手4、5やボルト6及びナット7を用いて接合し、内部にモルタル3を充填するものもある(特許文献1、図1参照)。この接合方法は溶接を行わないので、溶接工の技術や天候によって品質、特に強度にばらつきが生じにくく、また火を使わないので屋内でも施工できるという利点がある。
For example, as shown in
柱状構造物1に補強用鋼板2を巻きつける方法としては、例えば特許文献1に示すように、取付用治具9を使用するものがある(特許文献1、図2参照)。取付用治具9は、柱状構造物1の根元部分1aに固定される土台9aと、土台9aに回動自在に取り付けられ、柱状構造物1を挟持する方向に回転する鋼板載置部9bとからなる。
As a method of winding the reinforcing steel plate 2 around the
まず、取付用治具9を組み立てて柱状構造物1に固定する。次に、鋼板載置部9b上に補強用鋼板2をそれぞれ内表面側を上にして載置する。この状態で、両鋼板載置部9bを立て起こし、継手部分を接合する。
First, the mounting jig 9 is assembled and fixed to the
柱状構造物1の高さが高い場合には、この後、組み立てられた補強用鋼板2をせり上げ、下部に同様にして補強用鋼板2を組み立てる。その後、上下の補強用鋼板2同士を溶接し、内部にモルタル3を充填する。養生後、取付用治具9を解体する。
しかし、上記の方法では、補強鋼板が大きいため、製作に費用がかかる。また補強鋼板を立て起こすには機械を用いる必要があるとともに、広い作業スペースが必要となるため、狭い箇所での施工性が悪い。また補強鋼板と柱状構造物との間にモルタルを行き渡らせるための作業が煩雑であった。 However, in the above method, since the reinforced steel plate is large, it is expensive to manufacture. Further, in order to raise the reinforcing steel plate, it is necessary to use a machine and a large work space is required, so that workability in a narrow place is poor. Moreover, the operation | work for spreading mortar between a reinforced steel plate and a columnar structure was complicated.
本発明の課題は、作業者の技術や天候によって品質、特に強度にばらつきが生じにくく、また狭い場所でも人力で施工することのできる柱状構造物の補強構造及び補強板材料を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a columnar structure reinforcing structure and a reinforcing plate material that are less likely to cause variations in quality, particularly strength, depending on the technique and weather of the operator, and that can be manually constructed even in a narrow place. .
以上の課題を解決するため、本発明の請求項1に記載の発明は、柱状構造物の補強構造であって、例えば図5に示すように、両端部に互いに接合される噛み合わせ継手20が設けられ柱状構造物1の外周に沿って環状に配置される帯板11と、この帯板11と柱状構造物1との間に設けられる介在物12とからなることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項1に記載の発明によれば、柱状構造物1との間に介在物12を挟んで帯板11を柱状構造物1の外周に沿って配置し、帯板11に緊張力を加えた状態でその両端の噛み合わせ継手20を接合することで、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in
請求項2に記載の発明は、柱状構造物の補強構造であって、例えば図6または図7に示すように、水平断面方形状の柱状構造物1の角部にそれぞれ配置される縦材(アングル部材13)と、両端部に互いに接合される噛み合わせ継手20が設けられ前記縦材13及び柱状構造物1の外周に沿って配置される帯板11と、この帯板11と前記縦材13との間または前記縦材13と柱状構造物1との間に設けられる介在物12とからなることを特徴とする。
The invention according to claim 2 is a reinforcing structure for a columnar structure, for example, as shown in FIG. 6 or FIG. An angle member 13), a
請求項2に記載の発明によれば、水平断面多角形状の柱状構造物1の角部に縦材13を配置し、帯板11と縦材13との間または縦材13と柱状構造物1との間に介在物12を挟み、縦材13及び柱状構造物1の外周に沿って帯板11を配置し、帯板11に緊張力を加えた状態でその両端の噛み合わせ継手20を締め付けることで、縦材13の全長にわたって均等に、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to invention of Claim 2, the
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の柱状構造物の補強構造であって、前記縦材13の外周面には、前記帯板11を掛止する掛止片(取付フック14)が設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 3 is the reinforcing structure for the columnar structure according to claim 2, wherein a hooking piece (mounting hook 14) for hooking the
請求項3に記載の発明によれば、帯板11を掛止する掛止片14が設けられていることにより、掛止片14に帯板11を掛けて仮固定することができるので、より容易に帯板11を配置することができ、施工性を向上させることができる。
According to the invention described in claim 3, since the
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3のいずれか一項に記載の柱状構造物の補強構造であって、例えば図5または図6に示すように、前記帯板11及び介在物12は柱状構造物1の軸方向に間隔を空けて複数設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 4 is the columnar structure reinforcing structure according to any one of
請求項4に記載の発明によれば、帯板11及び介在物12を柱状構造物1の軸方向に間隔を空けて複数設けることで、柱状構造物1を全長にわたり補強板10で被覆した場合と同様に、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in claim 4, when the plurality of
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の柱状構造物の補強構造であって、前記帯板11は水平断面がコ字形状であることを特徴とする。
Invention of Claim 5 is the reinforcement structure of the columnar structure as described in any one of Claims 1-4, Comprising: The said
請求項5に記載の発明によれば、水平断面コ字形状の帯板11を、そのコ字形状内部に柱状構造物1が位置するように柱状構造物1の周囲に対向させて配置し、次にその両端部に設けられた噛み合わせ継手20で帯板11同士を互いに接合して環状の補強板10を形成することができるとともに、帯板11の内周面の角部に設けられた介在物12により、柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in claim 5, the
請求項6に記載の発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の柱状構造物の補強構造であって、前記帯板11は水平断面L字形状であることを特徴とする。
A sixth aspect of the present invention is the columnar structure reinforcing structure according to any one of the first to fourth aspects, wherein the
請求項6に記載の発明によれば、4つの水平断面L字形状の帯板11を、そのL字形状内部に水平断面方形状の柱状構造物1の各角部がそれぞれ位置するように柱状構造物1の周囲に配置し、次にその両端部に設けられた噛み合わせ継手20で帯板11同士を互いに接合して環状の補強板10を形成することができるとともに、帯板11の内周面の角部に設けられた介在物12により、柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in claim 6, the four horizontal cross-sectional L-
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の柱状構造物の補強構造であって、前記介在物12は弾性材からなることを特徴とする。
The invention according to claim 7 is the columnar structure reinforcing structure according to any one of
請求項7に記載の発明によれば、介在物12が弾性材なので、帯板11に緊張力を加えて柱状構造物1に巻き付けることで圧縮された介在物12により柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in claim 7, since the
請求項8に記載の発明は、請求項1〜6のいずれか一項に記載の柱状構造物の補強構造であって、前記介在物12は硬化材の注入される袋であることを特徴とする。
Invention of Claim 8 is the reinforcement structure of the columnar structure as described in any one of Claims 1-6, Comprising: The said
請求項8に記載の発明によれば、帯板11を柱状構造物1に巻き付けた後に、帯板11または縦材13と柱状構造物1との間に設けられた袋に硬化材を注入することで、柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to invention of Claim 8, after winding the strip |
請求項9に記載の発明は、柱状構造物の補強構造に用いられる補強板材料であって、例えば図1に示すように、水平断面コ字形状の帯板11と、各帯板11の両端部に設けられ帯板11同士を接合する噛み合わせ継手20とからなり、各帯板11の内周面の角部には柱状構造物1と当接する介在物12が設けられていることを特徴とする。
The invention according to claim 9 is a reinforcing plate material used for the reinforcing structure of the columnar structure, for example, as shown in FIG. 1, a horizontal strip U-shaped
請求項9に記載の発明によれば、水平断面コ字形状の帯板11を、そのコ字形状内部に柱状構造物1が位置するように柱状構造物1の周囲に対向させて配置し、帯板11に緊張力を加えた状態でその両端の噛み合わせ継手20を接合することで、帯板11の内周面の角部に設けられた介在物12を介して柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention of claim 9, the
請求項10に記載の発明は、柱状構造物1の補強に用いられる補強板材料であって、例えば図8または図9に示すように、水平断面L字形状の帯板11と、この帯板11の両端部に設けられ帯板11同士を接合する噛み合わせ継手20とからなり、各帯板11の内周面の角部には柱状構造物1と当接する介在物12が設けられていることを特徴とする。
The invention according to
請求項10に記載の発明によれば、4つの水平断面L字形状の帯板11を、そのL字形状内部に水平断面方形状の柱状構造物1の各角部がそれぞれ位置するように柱状構造物1の周囲に配置し、帯板11に緊張力を加えた状態でその両端の噛み合わせ継手20を接合することで、帯板11の内周面の角部に設けられた介在物12を介して柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in
請求項11に記載の発明は、請求項9または10に記載の補強板材料であって、前記介在物12は弾性材からなることを特徴とする。
Invention of
請求項11に記載の発明によれば、介在物12が弾性材なので、帯板11に緊張力を加えて柱状構造物1に巻き付けることで圧縮された介在物12により柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the invention described in
請求項12に記載の発明は、請求項9または10に記載の補強板材料であって、前記介在物12は硬化材の注入される袋であることを特徴とする。
A twelfth aspect of the present invention is the reinforcing plate material according to the ninth or tenth aspect, wherein the
請求項12に記載の発明によれば、帯板11を柱状構造物1に巻き付けた後に、袋に硬化材を注入することで、柱状構造物1を拘束し、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
According to the twelfth aspect of the present invention, after the
本発明によれば、帯板に緊張力を加えた状態で噛み合わせ継手同士を接合するので、溶接が不要であり、溶接工の技術や天候によって品質、特に強度にばらつきが生じにくく、また火を使わないので屋内でも施工できる。また帯板と柱状構造物との間にモルタルを行き渡らせる必要がないので、コンクリート圧送車等の設備が不要であり、また養生期間がないので工期を短縮することができる。また、帯板及び介在物を柱状構造物の長手方向に間隔を空けて複数設ける場合には、柱状構造物全体に補強板を巻き付ける場合と比較してより小さい部材を用いることができるので、材料費を抑えることができるとともに、狭い場所でも機械を用いず人力で施工することができる。 According to the present invention, since the meshing joints are joined to each other in a state where tension is applied to the strip, welding is not necessary, and quality, particularly strength, hardly varies due to the technique and weather of the welder. It can be used indoors because it is not used. In addition, since it is not necessary to spread mortar between the strip and the columnar structure, facilities such as a concrete pumping car are unnecessary, and since there is no curing period, the construction period can be shortened. Further, when a plurality of strips and inclusions are provided at intervals in the longitudinal direction of the columnar structure, a smaller member can be used as compared with the case where the reinforcing plate is wound around the entire columnar structure. Costs can be reduced, and construction can be done manually without using machines even in small spaces.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明の第1の実施の形態例を示す図であり、鉄筋コンクリート製の柱状構造物1の外周に巻いて補強する補強板10を構成する帯板11の形態例を示す斜視図である。
補強板10は、1対の帯板11を組み合わせてなる。帯板11は、水平断面コ字形状をしており、その内周面の角部には介在物12が設けられるとともに、その両端部には噛み合わせ継手20が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and is a perspective view showing an embodiment of a
The reinforcing
介在物12は、帯板11の内周面の角部に設けられており、図2に示すように、補強板10を柱状構造物1に巻いたときに、柱状構造物1の角部と帯板11との間に挟まれる。介在物12は、柱状構造物1の表面の凸凹に密着し、帯板11により圧縮されてその弾性力により柱状構造物1を拘束する。
介在物12としては、例えばウレタンや硬質ゴム等の弾性材を用いることができる。
The
As the
噛み合わせ継手20は、帯板11の両端部にあらかじめ溶接等で接合されている。噛み合わせ継手20は、一方の補強板10の噛み合わせ継手20は外周面に噛み合わせ面21を設け、他方の補強板10の噛み合わせ継手20は内周面に噛み合わせ面21を設け、互いに噛み合わせることができるように形成されている。
The meshing joint 20 is joined to both ends of the
噛み合わせ面21は、例えば図3(a)に示すように、係合面22と、底面23と、頂面24と、背面25とからなる鋸歯状の形状をしている。各面は鉛直であり、一方の噛み合わせ継手20の底面23と他方の噛み合わせ継手20の頂面24とが対面するとともに、係合面22同士、及び背面25同士が対面して噛み合わせられる。
For example, as shown in FIG. 3A, the meshing
ここで、底面23と頂面24とは平行であり、底面23及び頂面24と係合面22とのなす角は鋭角であり、底面23及び頂面24と背面25とのなす角は鈍角である。また、底面23同士、及び頂面24同士の間隔は、底面23及び頂面24の長さよりも長い。したがって、補強板10同士を互いに近づける方向に力が加わると、図3(a)に示すように、背面25同士が押し合って噛み合わせ継手20同士の噛み合わせがはずれる。逆に補強板10同士を互いに遠ざける方向に力が加わると、図3(b)に示すように、係合面22同士が押し合って噛み合わせ継手20同士の噛み合わせが強固になる。このため、帯板11を柱状構造物1の周囲に配置し、帯板11に緊張力を加えながら噛み合わせ継手20同士を徐々に重ね合わせていくことで、帯板11を柱状構造物1の周囲に強固に固定することができる。
Here, the
噛み合わせ継手20の高さは、帯板11の高さよりも高く、上端または下端の少なくとも一方が帯板11よりも突出している。その突出した部分には、図4に示すように、治具30をかけて、ジャッキやトルクレンチ等を用いて噛み合わせ継手20同士を近づける方向に力をかけ、噛み合わせ継手20同士を徐々に重ね合わせていくことができる。
The height of the meshing joint 20 is higher than the height of the
補強板10は、以下のようにして柱状構造物1の周囲に巻きつけることができる。まず、1対の帯板11を、そのコ字形状内部に柱状構造物1が位置するように柱状構造物1の周囲に対向させて配置する。このとき図2に示すように、介在物12は柱状構造物1の角部に当接する。
The reinforcing
次に、噛み合わせ継手20の上端または下端に治具30をかけて、油圧ジャッキやトルクレンチ等を用いて噛み合わせ継手20同士を徐々に重ね合わせて噛み合わせる。このとき介在物12は帯板11と柱状構造物1との間に挟まれる。噛み合わせ継手20は帯板11の緊張力により、係合面22で互いに押し合って噛み合わせが強固になる。
Next, a
以上のようにして、補強板10を柱状構造物1の周囲に巻きつけることができる。なお、介在物12として弾性材の代わりに、モルタル等の硬化材を注入する硬化材注入袋を取り付けておき、帯板11を柱状構造物1に巻いた後に、帯板11と柱状構造物1との間の硬化材注入袋にモルタル等の硬化材を注入し、柱状構造物1を拘束してもよい。
As described above, the reinforcing
図5は、上記方法により、補強板10を軸方向に所定の間隔で巻き付けた柱状構造物1である。このように軸方向に所定の間隔で補強板10を巻き付けることにより、柱状構造物1を全長にわたり補強板10で被覆した場合と同様に、柱状構造物1が受ける軸方向の圧縮力による径方向への膨出力に対抗することができる。
FIG. 5 shows the
次に、本発明の第2の実施の形態例について説明する。本実施の形態では、図6に示すように、補強板10を断面方形状の柱状構造物1に仮固定するアングル部材13を用いる。
アングル部材13は柱状構造物1の角部に設けられる。また、アングル部材13と柱状構造物1との間には、図7に示すように、介在物12が挟まれている。介在物12は、柱状構造物1の表面の凸凹に密着し、アングル部材13を柱状構造物1の角部に仮固定する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, an
The
介在物12としては、例えばウレタンや硬質ゴム等の弾性材を用いることができる。あるいは介在物12として弾性材の代わりにモルタル等の硬化材を注入する硬化材注入袋を用いてもよい。また介在物12は、第1の実施の形態と同様に、帯板11とアングル部材13との間に設けてもよい。その場合には、アングル部材13と柱状構造物1との間には、介在物12を設けなくともよい。
なお本実施の形態では、噛み合わせ継手20の形状は第1の実施の形態と同様である。
As the
In the present embodiment, the shape of the meshing joint 20 is the same as that of the first embodiment.
アングル部材13の外周面には、軸方向に所定間隔に、取付フック14が設けられている。取付フック14には、補強板10が掛けられて仮固定される。なお、取付フック14の代わりに、補強板10を掛ける突起を設けてもよい。
Mounting hooks 14 are provided on the outer peripheral surface of the
本実施の形態によれば、補強板10を締め付けて固定する前に、アングル部材13の取付フック14に補強板10を掛けて仮固定することができるので、より容易に補強板10を軸方向に所定間隔に配置することができ、施工性を向上させることができる。
According to the present embodiment, before tightening and fixing the reinforcing
また、柱状構造物1との間にアングル部材13を挟んで補強板10で締め付けるため、柱状構造物1をアングル部材13の全長にわたって均等に拘束することができ、柱状構造物1全体に補強板10を巻き付けた場合と同様の効果を得ることができる。
In addition, since the
なお、以上の実施の形態では、水平断面コ字形状の帯板11を用いた補強板10を使用したが、例えば図8や図9に示すように、水平断面L字形状の帯板11を組み合わせて使用してもよい。水平断面L字形状の帯板11を使用する場合には、水平断面コ字形状の帯板11を使用する場合よりも噛み合わせ継手20の数が増えるが、個々の部材はより小さくなり、狭い箇所での施工性を向上させることができる。
あるいは、1枚の帯板11を柱状構造物1の外周に巻き付け、その両端を噛み合わせ継手20で接合してもよい。
In the above embodiment, the reinforcing
Alternatively, one
また水平断面円形の柱状構造物1を補強する場合には、例えば水平断面U字形状の帯板11を用いてもよいし、あるいは水平断面円弧状の帯板11を用いてもよい。その場合には、柱状構造物1の周方向に所定間隔で介在物12を設ければよい。また水平断面多角形状の柱状構造物1を補強する場合にも、帯板11やアングル部材13の形状を適宜変更して対応することができる。
また本発明は橋脚や建物の柱以外にも、橋桁や建物の梁等の鉄筋コンクリート製の構造物の補強に適用することもでき、その他具体的な細部構造についても変更可能なことはもちろんである。
Further, when reinforcing the
Further, the present invention can be applied to reinforcement of reinforced concrete structures such as bridge girders and building beams in addition to bridge piers and building columns, and other specific details can be changed. .
1 柱状構造物
10 補強板
11 帯板
12 介在物
13 縦材(アングル材)
14 掛止片(取付フック)
20 噛み合わせ継手
DESCRIPTION OF
14 Latching piece (mounting hook)
20 Meshing joint
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