JP2005350877A - 帯状鋼材を連結させるための冶具及び橋脚又は柱の補強用具 - Google Patents

Abstract

【課題】 大掛かりな建設機械を必要とせず、主に作業員の人力により橋脚又は柱の補強施工を可能にする橋脚又は柱の補強用具を提供する。
【解決手段】 両端に継手部材１２，２２を有する一対の帯状鋼材１０，２０と、一対の帯状鋼材の継手部材どうしを連結させるため連結部に着脱可能に設けられる連結冶具４０とを備え、継手部材には相互に噛合可能な複数の歯１２ａ，２２ａが設けられ、連結冶具には、各継手部材どうしを重ねた状態で保持するための爪部４１ａ，４１ｂと、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締め付けるように継手部材の一方を押してスライドさせるための押圧ボルト４４と、重ねられた一対の継手部材を外側から押圧して歯どうしで噛合させるための押圧ボルト４５とが設けられた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、橋脚又は柱に巻き付けた補強用の帯状鋼材を連結するために使用する連結冶具、及び橋脚又は柱を補強するための補強用具に関する。

高架橋の橋脚や建築物の柱などを耐震補強するため、これら橋脚や柱の外周に鋼板を取り付ける補強方法が従来から多く提案されている。例えば、図５に示したように、橋脚や柱５０が矩形断面である場合には、断面がコ字形状で長さ数メートルの鋼材５１を橋脚や柱５０の両方向から嵌めて、この一対の鋼材５１を熔接やボルトなどにより接合して固定し、橋脚や柱５０と鋼材５１との隙間にモルタルを充填し、これらの工程を橋脚や柱５０の長さに応じて繰り返すことにより、耐震補強が行なわれている。

しかしながら、上記のような耐震補強方法では、鋼板を曲げ加工して鋼材５１を形成するために比較的大掛かりな加工設備を要するため、施工準備に多くの時間と経費が掛かり、さらに、橋脚や柱５０に取り付ける工程では、揚重機や熔接機械などの建設機械を必要とするため、建設コストが比較的高くなるという問題がある。

本発明は上記問題点を解決するものであり、その課題は、加工が比較的容易であり且つ橋脚又は柱への取り付けも容易に行ない得る橋脚又は柱の補強用具及び帯状鋼材の連結冶具を提供することである。

また本発明の別の課題は、大掛かりな建設機械を必要とせず、主に作業員の人力により橋脚又は柱の補強施工を可能にする橋脚又は柱の補強用具、及び帯状鋼材の連結冶具を提供することである。

本発明では、橋脚又は柱の外周に巻き付けられる一対の帯状鋼材を締め込んで継手部材どうしを連結するため着脱可能に設けられる連結冶具であって、前記連結冶具には、各継手部材どうしを重ねた状態で保持するために各継手部材にそれぞれ係合する係合部材と、前記一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締め付けるため前記継手部材の一方を押してスライドさせるスライド押圧手段と、重ねられた一対の前記継手部材を外側から押圧して係合させるための係合押圧手段とが設けられたことを特徴とする連結冶具が提供される。

また本発明では、橋脚又は柱を補強するための補強用具であって、両端に継手部材を有する一対の帯状鋼材と、該一対の帯状鋼材の継手部材どうしを連結させるため連結部に着脱可能に設けられる連結冶具とを備え、前記継手部材には相互に噛合可能な複数の歯がそれぞれ設けられ、前記連結冶具には、各継手部材どうしを重ねた状態で保持するために各継手部材にそれぞれ係合するの係合部材と、前記一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締め付けるように前記継手部材の一方を押してスライドさせるためのスライド押圧手段と、重ねられた一対の前記継手部材を外側から押圧して歯どうしで噛合させるための係合押圧手段とが設けられたことを特徴とする補強用具が提供される。
本発明では、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱の外周に巻き付けて継手部材どうしを重ね合わせ、この重ねた状態の継手部材に連結冶具を取り付け、この連結冶具のスライド押圧手段で継手部材の一方を押してスライドさせることにより、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱の外周で締め込みながら、係合押圧手段で継手部材を外側から押圧すると、一対の継手部材はそれぞれの歯が相互に噛合して連結される。
前記帯状鋼材は、長さが橋脚又は柱外周のほぼ半周程度の鋼板を曲げ加工し、この半周程度の長さの鋼板両端に継手部材を設けて形成し、これら帯状鋼材の一対を組合わせることにより橋脚又は柱外周が一巻きされる。つまり、帯状鋼材は、重量や寸法などが取り扱い容易な程度に形成可能であり、帯状鋼材の締め込み工程や連結工程も連結冶具により為されるものであり、したがって、施工現場において、特に大掛かりな建設機械を必要とせず、主に作業員の人力により、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱の外周に設置し、連結冶具を着脱し、スライド押圧手段及び係合押圧手段を操作するのみで、帯状鋼材を橋脚又は柱の外周に締結することが可能になる。

ここで、特に限定するものではないが、前記スライド押圧手段と前記係合押圧手段とは、それぞれ連結冶具の所定位置に螺合したボルトから構成することが可能である。すなわち、２本のボルトを各先端がそれぞれ継手部材の所定位置に当接するように設け、一方のボルトを締め込んでいくと、このボルトの先端が一対の継手部材を外側から押圧して一対の継手部材が相互に離れようとするのを防止し、他方のボルトを締め込んでいくと、このボルトの先端が継手部材の一方を押してスライドさせ一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締め付けるように構成することが可能である。

本発明の補強用具において、前記一対の継手部材には相互に噛合したときに連通するように貫通孔を設けても良く、この貫通孔にボルトを挿通すれば、継手部材どうしを確実且つ容易に一体に固定することができる。

本発明の補強用具を用いて、橋脚又は柱に補強する方法としては、両端に継手部材を有する帯状鋼材の一対を、複数の弾性部材を介在させて橋脚又は柱の外周に巻き付け、継手部材どうしを重ね合わせて連結冶具を取り付け、この連結冶具により弾性部材が圧縮変形するように一対の帯状鋼材を締め込み、かつ継手部材どうしを係合させて連結する。

鋼板により長さ数メートルに形成された従来の補強鋼材と比較して、本発明の橋脚又は柱の補強用具は、それ自体の加工が比較的容易であり、また本発明の連結冶具を使用することにより、帯状鋼材の脚又は補強用具柱への取り付け作業も比較的容易に行ない得る。
したがって、従来工法のような大掛かりな建設機械を必要とせず、主に作業員の人力により橋脚又は柱への補強施工を可能にするものである。

以下、図面を参照して本発明について説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。また本発明は、橋脚又は柱の両方に対して同様に適用可能なものであるが、以下、実施の形態では橋脚に適用する例を主に説明する。
図１（a-1）〜（c-2）は本発明の補強用具を使用し、既存の橋脚２に補強構造1を形成する過程を簡略に示した図である。補強構造１は、図１（c-1）に示したように、一対の帯状鋼材１０，２０の複数を所定間隔で橋脚２に締結して補強したものであり、各帯状鋼材１０，２０はそれぞれ弾性部材１１，２１を介して橋脚２に巻き付けられ、継手部材１２，２２どうしの連結により固定される。

さらに詳細に説明すれば、各帯状鋼材１０，２０は、長さが橋脚２の外周に半巻きできる程度、すなわち一対で橋脚２の外周に一巻きできる程度に形成された鋼板１３，２３の両端に、図１（a-1）（a-2）に示したように継手部材１２，２２が設けられ、ゴムブロック等からなる弾性部材１１，２１が鋼板１３，２３の内面の所定位置に所定間隔で予め固定されている。ここで、橋脚２の断面形状が矩形である場合には、鋼板１３，２３は曲げ加工されてコ字形状に形成され、弾性部材１１，２１は橋脚２の角以外の箇所に当接するような配置で取り付けられる。なお、橋脚２の断面形状が円形又は楕円形などである場合には、上記鋼板１３，２３も橋脚２に対応し、半円形又は半楕円形に形成される。

継手部材１２，２２には、図２及び図３に示したように、重ね合わされたときに、相互に噛合し得るように歯１２ａ，２２ａがそれぞれ形成されている。図１（a-2）に示したように、帯状鋼材１０，２０を橋脚２に取り付けたときに、継手部材１２の歯１２ａは外側に向くように鋼板１３に固定されており、継手部材２２の歯２２ａは内側に向くように鋼板２３に固定されている。図２及び図３においては図示を省略したが、一対の継手部材１２，２２には、図４のように噛合させたときに連通する貫通孔１２ｂ，２２ｂが穿設されており、その下方には、貫通孔１２ｂに連通するようにナット１２ｃが固定され、ここに螺合されるボルト２２ｃにより、噛合した状態の継手部材１２，２２は一体に連結される。

次に、本発明の連結冶具４０について説明する。連結冶具４０は、上記のような帯状鋼材１０，２０を締め込んで継手部材１２，２２どうしで連結するために使用されるものであり、図２及び図３に示したように、継手部材１２，２２に着脱可能に取り付けられる。
すなわち、連結冶具４０は、ほぼ平行に所定間隔で配置された一対のフック部材４１，４１がブリッジ部材４２，４３により２箇所で一体に連結され、各ブリッジ部材４２，４３にはネジ孔４２ａ，４３ａが刻設されて押圧ボルト４４，４５が螺合されている。ここで、各フック部材４１，４１には湾曲して突出する爪部４１ａ，４１ｂが両端に設けられ、この爪部４１ａ，４１ｂの内側４１ａ’、４１ｂ’に各継手部材１２，２２が保持され得るように形成されている。また一対のフック部材４１，４１の間隔は、この間に鋼板１３，２３を挿入し得る幅に形成されており、且つ爪部４１ａ，４１ｂを継手部材１２，２２に係合し得る幅に形成されている。

ブリッジ部材４２の配置と押圧ボルト４４の取付角度は、図３に示したように、継手部材１２，２２どうしを重ねた状態で爪部４１ａ，４１ｂの内側に保持したときに、継手部材２２の後端部に押圧ボルト４４の先端が当接すると共に、押圧ボルト４４をねじ入れて矢印Ａ方向に進めたときに、継手部材２２を矢印Ｂ方向に推進させることができるように設定する。一方、ブリッジ部材４３の配置と押圧ボルト４５の取付角度は、押圧ボルト４５の先端が継手部材２２の上面に当接し得るように設定し、上記のように押圧ボルト４４をねじ入れて矢印Ａ方向に進めたときに、継手部材２２が矢印Ｃ方向に浮き上がることを防止し、且つ、押圧ボルト４５をねじ入れて矢印Ｄ方向に進めたときに、継手部材２２を矢印Ｅ方向に押し下げて継手部材１２と噛合させ得るように設定する。

本発明の補強用具は特に既存橋脚２を耐震補強するために有効なものであり、これを用いて補強構造１を構築する場合には、最初に、一対の帯状鋼材１０，２０を既存橋脚２の外周に巻き付ける工程を実施する。このとき、帯状鋼材２０の両端の継手部材２２は、帯状鋼材１０の両端の継手部材１２に外側から重ね合わされ、これにより、これら帯状鋼材１０，２０どうしの位置ずれが防止される。
次に、一対の帯状鋼材１０，２０を締め込むに際し、２箇所に存在する継手部材１２，２２の外側にそれぞれ連結冶具４０を取り付け、各爪部４１ａ，４１ｂの内側に各継手部材１２，２２を保持させる。そして、２箇所でほぼ同時に押圧ボルト４４を締め込みながら、各押圧ボルト４５を操作する。継手部材１２は、爪部４１ｂに対して相対的に動かないように係合しており、帯状鋼材１０，２０の内面の所定位置には予め弾性部材１１，２１が固定されているため、押圧ボルト４４に押された継手部材２２はスライドし、鋼板１３，２３が弾性部材１１，２１を圧縮変形させながら、帯状鋼材１０，２０は徐々に締め込まれる。また押圧ボルト４５は、帯状鋼材１０，２０を締め込むときに、継手部材２２が浮き上がることを防止すると共に、継手部材２２を押し込んで継手部材１２に噛合させるものである。
継手部材１２，２２が、歯１２ａ，２２ａどうしで噛合したら、これら継手部材１２，２２の貫通孔１２ｂ，２２ｂにボルト２２ｃを挿通してナット１２ｃに螺合し、連結冶具４０を継手部材１２，２２から取り外す。
以上の帯状鋼材１０，２０の取付工程を所定回数繰り返し、所定間隔で複数箇所に帯状鋼材１０，２０を固定すれば、既存橋脚２の補強構造１は完成する。

（a-1）〜（b-2）は本発明の補強用具を使用し、橋梁又は柱を補強する工事の過程を簡略に示した図である。 本発明の補強用具を示した斜視図である。 図２の補強用具を側方から見た図である。 本発明における継手部材どうしの連結状態を示した側面図である。 従来例を示した簡略図である。

符号の説明

１ 補強構造
２ 既存橋脚
１０，２０ 帯状鋼材
１１，２１ 弾性部材
１２，２２ 継手部材
１２ａ，２２ａ 歯
１２ｂ，２２ｂ 貫通孔
１３，２３ 鋼板
２２ｃ ボルト
４０ 連結冶具
４１ フック部材（係合部材）
４１ａ，４１ｂ 爪部
４２ ブリッジ部材（スライド押圧手段）
４３ ブリッジ部材（係合押圧手段）
４４ 押圧ボルト（スライド押圧手段）
４５ 押圧ボルト（係合押圧手段）

Claims (3)

1. 橋脚又は柱の外周に巻き付けられる一対の帯状鋼材を締め込んで継手部材どうしを連結するため着脱可能に設けられる連結冶具であって、
   前記連結冶具には、各継手部材どうしを重ねた状態で保持するために各継手部材にそれぞれ係合する係合部材と、前記一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締め付けるため前記継手部材の一方を押してスライドさせるスライド押圧手段と、重ねられた一対の前記継手部材を外側から押圧して係合させるための係合押圧手段とが設けられたことを特徴とする連結冶具。
2. 橋脚又は柱を補強するための補強用具であって、両端に継手部材を有する一対の帯状鋼材と、該一対の帯状鋼材の継手部材どうしを連結させるため連結部に着脱可能に設けられる連結冶具とを備え、
   前記継手部材には相互に噛合可能な複数の歯がそれぞれ設けられ、
   前記連結冶具には、各継手部材どうしを重ねた状態で保持するために各継手部材にそれぞれ係合するの係合部材と、前記一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締め付けるように前記継手部材の一方を押してスライドさせるためのスライド押圧手段と、重ねられた一対の前記継手部材を外側から押圧して歯どうしで噛合させるための係合押圧手段とが設けられたことを特徴とする補強用具。
3. 前記一対の継手部材は、相互に噛合したときに連通する貫通孔を備え、該貫通孔はボルトが挿通されて一体に固定されるものである請求項２に記載の補強用具。

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