JP2005350878A - 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】 両端に継手部材を有する一対の帯状鋼材と、継手部材どうしを連結させる結冶具とを備え、継手部材は相互に噛合可能な複数の歯を有し、連結冶具は、重ねられた一対の継手部材を挟持するため上側の継手部材に係合される第一の係合部材と、下側の継手部材に係合される第二の係合部材とを備え、第一の係合部材と第二の係合部材との離隔長さを調整する離隔長調整手段を有し、一対の継手部材に取り付けた連結冶具の離隔長調整手段を操作することにより、継手部材どうしをスライドさせて噛合させ、一対の帯状鋼材が橋脚又は柱に締結される。
【選択図】 図２

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４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、帯状鋼材の連結冶具、及び橋脚又は柱の補強構造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させるため着脱可能に設けられる連結冶具であって、重ねられた一対の継手部材を挟持するために、上側の継手部材に係合される第一の係合部材と、下側の継手部材に係合される第二の係合部材とを備え、離隔長調整手段により第一の係合部材と第二の係合部材との離隔長さを調整することにより、一対の継手部材どうしをスライドさせながら係合させるものであ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、前記連結冶具は、重ねられた一対の継手部材を挟持するために上側の継手部材に係合される第一の係合部材と、下側の継手部材に係合される第二の係合部材とを備え、前記第一の係合部材と前記第二の係合部材との離隔長さを調整する離隔長調整手段を有し、一対の継手部材に取り付けた前記連結冶具の離隔長調整手段を操作することにより、継手部材どうしをスライドさせて噛合させ、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締結する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、離隔長調整手段を操作して第一及び第二の係合部材を離隔長さが短くなる方向に動かし、これにより継手部材どうしがスライドして一対の帯状鋼材が橋脚又は柱に締め込まれ、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、例えば、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ものである。つまり、鋼材は半周程度の長さで帯状に形成されるものであり、重量や寸法などは比較的小さくできて、容易に取り扱うことができるものである。また帯状鋼材の締め込み工程や連結工程も連結冶具により行なうことができるものである。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、離隔長調整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、離隔長調整手段は、例えば、第一及び第二の係合部材にそれぞれボルトを挿通させる孔を形成し、この孔にボルトを取り付けることにより構成可能である。挿通孔には螺子山を形成したり、あるいはボルトと併せてナットを使用し、ボルトを締め込むことにより第一及び第二の係合部材の離隔長さを縮めれば、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱の外周に締め込むことが可能になる。

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。

本発明では、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し、弾性部材と帯状鋼材と橋脚又は柱の外周面とで囲まれた所定の隙間にモルタルまたはコンクリートを充填すれば、既存の橋脚又は柱に対しても補強構造を構築することができる。

橋脚又は柱の軸方向に数メートルも連続する鋼板を用いる従来の補強工法と比較すると、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、帯状鋼材の橋脚又は柱への取り付け作業も比較的容易に行なうことができる。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て補強構造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どうしで連結して固定される。

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の長さに形成された鋼板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３（ｄ）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は歯１２ａが外側に向くように鋼板１３に固定されており、継手部材２２は歯２２ａが内側に向くように鋼板２３に固定されている。継手部材１２には、表裏に貫通する長孔１２が穿設されており、継手部材２２には、ほぼ円形の貫通孔２２ｂが穿設されており、これら長孔１２と貫通孔２２ｂは、図３（ｄ)のように歯１２ａと歯２２ａを噛合させたときに連通する配置で設けられている。これら長孔１２ｂと貫通孔２２ｂには、図３（ｂ)のようにボルト４５が挿通されてナット４６が螺合され、噛合状態の歯１２ａと歯２２ａとが外れないように継手部材１２，２２は一体に締結される。

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どうしで連結する際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ものであり、第一の係合部材４１と第二の係合部材４２とボルト４３とナット４４とから構成されている。

前記第一の係合部材４１は、ほぼ平行に所定間隔で配置された一対のフック部材４１ａ，４１ａがブリッジ部材４１ｂにより一体に連結され、ブリッジ部材４１ｂには上方に突出する突出部４１ｃが設けられ、この突出部４１ｃには貫通孔４１ｄが穿設され、貫通孔４１ｄには螺子山が刻設されている。また各フック部材４１ａは、軸状部４１ｅの先端に下方に突出する係合部４１ｆが形成され、この係合部４１ｆの下端に爪部４１ｇが突設されている。継手部材２２は、図３（ａ）に示したように係合部４１ｆに係合されて、ここから下方に滑り抜けないように爪部４１ｇにより係止される。図３（ａ）のように設置したとき、各フック部材４１ａの軸状部４１ｅの下面と、継手部材２２の上面との間には、数ミリ程度のわずかなクリアランスが存在する。しかしながら、帯状鋼材１０，２０を締め込む方向に継手部材１２，２２をスライドさせたとき、継手部材２２は軸状部４１ｅに対して相対的に徐々に上昇するが、この上昇する継手部材２２は軸状部４１ｅの下面に当接して抑制されるものである。

前記第二の係合部材４２は、ほぼ平行に所定間隔で配置された一対のフック部材４２ａ，４２ａが、ブリッジ部材４２ｂにより一体に連結され、このブリッジ部材４２ｂには上方には突出部４２ｃが突設され、この突出部４２ｃには貫通孔４２ｄが穿設されるが、この貫通孔４２ｄには螺子山は形成されていない。各フック部材４２ａには下端で突出する爪部４２ｅが設けられ、その爪部４２ｅの上側に凹状の係合部４２ｆが形成される。

上記第一の係合部材４１における一対のフック部材４１ａ，４１ａの間隔と、第二の係合部材４２における一対のフック部材４２ａ，４２ａの間隔とは、ほぼ同じ長さに形成されており、この間に鋼板１３，２３を挿入し得る幅、且つ爪部４１ｇと爪部４２ｅに継手部材１２，２２を係合し得る幅に形成されている。

前記ボルト４３は、第一の係合部材４１の貫通孔４１ｄの螺子山に螺合するような螺子山４３ａが先端に刻設されており、後端にナット４４が螺合するような螺子山４３ｂが刻設されている。

本発明の補強用具を用いて補強構造１を形成すれば、特に既存橋脚２を耐震補強するために効果的である。この構築工法では、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。このとき、帯状鋼材２０の両端の継手部材２２は、外側から帯状鋼材１０の両端の継手部材１２に重ね合わされ、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が締め込まれる。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４１ｇ，４２ｅの内側に各継手部材１２，２２を保持させる。そして、２箇所でほぼ同時にナット４４を徐々に締め込む。このとき、継手部材１２，２２には爪部４２ｅ，４１ｇがそれぞれ係合しており、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、ナット４４の締め込みにより、第一の係合部材４１と第二の係合部材４２の離間長さは徐々に縮められ、一対の継手部材１２，２２どうしは、それぞれの歯１２ａ，２２ａが図３（ｃ）に示したように矢印Ａ，Ｂ方向にスライドし、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。帯状鋼材１０，２０が締め込まれるとき、継手部材２２には、歯１２ａと歯２２ａとの噛合状態を外す方向に力が作用するが、このような噛合状態解除の動きは、継手部材２２の上面に当接している第一の係合部材４１の軸状部４１ｅにより抑えられる。
帯状鋼材１０，２０が充分に締め込まれ、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の長孔１２ｂと貫通孔２２ｂにボルト４５を挿通してナット４６を螺合し、ナット４４を緩めるれば、連結冶具４０を継手部材１２，２２から取り外すことができる。
以上の帯状鋼材１０，２０の取付工程を所定回数繰り返し、図１(ｃ-1)のように複数箇所に所定間隔で帯状鋼材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過程を簡略に示した図である。 本発明の補強用具の一部を示した斜視図である。 （ａ）は重ね合わされた一対の継手部材に連結冶具を取り付けた状態を示す側面図であり、（ｂ）は一対の継手部材の固定状態を示す側面図であり、（ｃ）は継手部材どうしのスライド途中における歯を拡大して示した断面図であり、（ｄ）は噛合状態の歯を示した断面図である。 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 長孔
１３，２３ 鋼板
２２ｂ 貫通孔
４０ 連結冶具
４１ 第一の係合部材
４１ｄ 貫通孔（離隔長調整手段）
４２ 第二の係合部材
４２ｄ 貫通孔（離隔長調整手段）
４３ ボルト（離隔長調整手段）
４４ ナット（離隔長調整手段）

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させるため着脱可能に設けられる連結冶具であって、
   重ねられた一対の継手部材を挟持するために、上側の継手部材に係合される第一の係合部材と、下側の継手部材に係合される第二の係合部材とを備え、離隔長調整手段により第一の係合部材と第二の係合部材との離隔長さを調整することにより、一対の継手部材どうしをスライドさせながら係合させるものである連結冶具。
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、
   前記連結冶具は、重ねられた一対の継手部材を挟持するために上側の継手部材に係合される第一の係合部材と、下側の継手部材に係合される第二の係合部材とを備え、前記第一の係合部材と前記第二の係合部材との離隔長さを調整する離隔長調整手段を有し、
   一対の継手部材に取り付けた前記連結冶具の離隔長調整手段を操作することにより、継手部材どうしをスライドさせて噛合させ、一対の帯状鋼材を橋脚又は柱に締結する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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