JP2006077502A - 既設鋼管柱地表面付近腐食部補強の構造及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】地上妨害部分を小さくするとともに充分な強度で既設の鋼管柱を安価に補強する。
【解決手段】一対の半割補強鋼管２１、３１で鋼管柱１０を地表面の下側から上側にわたって外嵌し、半割ベース板２２、３２の上側の鋼鉄補強板２４〜２６、３４〜３６と、下側の鋼鉄補強板２７、２８、３７、３８とで半割補強鋼管２１、３１を補強する。重なり合う２対の鋼鉄補強板２４、３４及び２５、３５を車道と歩道の境界と平行に配置してこれと直角な方向の鋼鉄補強板２６、３６が該２対の鋼鉄補強板より低くなるようにする。半割ベース板２２、３２を、一対の掛け渡しバンド４１、４２に固定するとともに、該一対の掛け渡しバンドの下端部をコンクリート基礎１１の側面に締め付けバンド４３、４４で締め付ける。締め付けバンド４３及び４４の高さ方向位置は、施工時に形成されるコンクリート基礎の穴４７の下方である。
【選択図】図１

Description

本発明は、街路灯、交通標識又は看板等を支持してコンクリ−ト基礎に植設された既設鋼管柱の地表面付近腐食部を補強する構造及び方法に関する。

図７に示す如く、車道と歩道の境界において、例えば高さ８ｍの鋼管柱街路灯１０がコンクリ−ト基礎１１に植設されている。コンクリ−ト基礎１１の下方には、水捌けを良くするために砂利１２が埋設されている。コンクリ−ト基礎１１の上面高さは、歩行者を妨害しないように地表面１３と同一にされている。

鋼管柱街路灯１０は長期間経過すると、特に雨水が溜まりやすい地表面１３付近の部分１４の塗装が剥離し、腐食して強度が弱くなり、例えば車がバックし誤って鋼管柱街路灯１０に衝突すると、これが倒壊して事故の原因となる。

一般に、同時期に多数の鋼管柱街路灯１０が植設されているので、これら鋼管柱街路灯を新しいものと取り替えれば費用が膨大となる。

そこで、下記特許文献１には、鋼管柱街路灯１０の地表面付近をプラスチックの保護体で覆い、保護体と鋼管柱街路灯１０との間に接着剤を充填する方法が開示されている。

また、下記特許文献２には、地表面１３の上下に渡る筒を鋼管柱街路灯１０内に遊嵌することにより、鋼管柱街路灯１０の倒壊を防止する方法が開示されている。
特開平９−１８４１１７号公報 特開２００３−９７０９０号公報

しかしながら、上記いずれの方法も、鋼管柱街路灯１０を新設する場合に適用するものであり、既設の鋼管柱街路灯１０に適用することができない。すなわち、上記特許文献１の方法を既設の古い鋼管柱街路灯１０に適用しても、充分な強度が得られない。また、上記特許文献２の方法は既設の鋼管柱街路灯１０に全く適用することができないとともに、適用できたと仮定しても、古い鋼管柱街路灯１０に対しては強度が充分でない。

充分な強度で既設の鋼管柱を補強しようとすると、地表面１３上に大きな妨害物が形成されるという問題が生ずる。

本発明の目的は、このような問題点に鑑み、地上妨害部分を小さくするとともに充分な強度で既設の鋼管柱を安価に補強することが可能な既設鋼管柱地表面付近腐食部補強の構造及び方法を提供することにある。

本発明による既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造の第１態様は、コンクリート基礎に植設された既設鋼管柱の地表面付近腐食部を補強するものであって、
鋼管柱を地表面の下側から上側にわたって所定長さ外嵌する一対の半割補強鋼管と、
該一対の半割補強鋼管の各々について該地表面に対応する高さ位置に、該半割補強鋼管の外周に直角に半割円切欠の内周端が当接して固着された半割ベース板と、
該一対の半割補強鋼管の各々について、該半割ベース板の上側に少なくとも３枚、中心角を互いに略等しくして配置され、該外周に直角に母線に沿って第１辺が固着され、該第１辺と隣り合う第２辺が該半割ベース板の上面に直角に固着された地上側鋼鉄補強板と、
該一対の半割ベース板の対向する端面を当接した状態で、該一対の半割ベース板の下面の一端部側及びこれと対向する他端部側にそれぞれ固着される上板部と、各上板部の両端部のそれぞれに該コンクリート基礎側面に沿って下方に延びた脚部とを有する一対の掛け渡しバンドと、
該一対の掛け渡しバンドの下端部を該コンクリート基礎の側面に固定させる掛け渡しバンド固定具と
を有し、該地上側鋼鉄補強板の少なくとも３枚のうち２枚は、該半割補強鋼管の半割面に沿って突出しかつ他の地上側鋼鉄補強板より高さが高く、該一対の半割補強鋼管を該鋼管柱に外嵌したときに重なり合う２対の地上側鋼鉄補強板の各対が固着される。ここに「固着」は、例えば熔着又はボルトとナットで締着することにより行われる。

本発明による既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造の第２態様では、上記第１態様において、
該一対の半割補強鋼管の各々について、該半割ベース板の下側に少なくとも２枚離間して配置され、該半割補強鋼管の外周に直角に母線に沿って直線の第１辺が固着され、該第１辺と隣り合う第２辺が該半割ベース板の下面に直角に固着された地下側鋼鉄補強板をさらに有する。

上記第１態様の構成によれば、重なり合う２対の鋼鉄補強板を車道と歩道の境界と平行に配置してこれと直角な方向の鋼鉄補強板が該２対の鋼鉄補強板より低くなるようにすることで、障害物にならないようにするとともに補強の強度を高くすることができる。また、一対の掛け渡しバンドと、該一対の掛け渡しバンドの下端部を該コンクリート基礎の側面に固定させる掛け渡しバンド固定具とを備えているので、地上側鋼鉄補強板をさらに小型にすることができるとともに、強固に鋼管柱の地表面付近を補強することができる。これにより、古くなった鋼管柱を取り換えることなくさらに長期間、安全に使用することが可能となる。

上記第２態様の構成によれば、地上側のみならず地下側にも鋼鉄補強板が設けられているので、地上側鋼鉄補強板をさらに小型にすることが可能となる。

本発明の他の目的、構成及び効果は以下の説明から明らかになる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。実施例１及び２は、鋼管柱街路灯の地表面付近腐食が重度である場合に用いられる構成例であり、実施例３は軽度である場合に用いられる構成例である。

図１は、本発明の実施例１の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。図３はこの既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造の斜視図である。

この補強構造は、図７に示すような既設の鋼管柱街路灯１０に対し腐食部１４付近を補強するためのものである。既設の鋼管柱街路灯１０に適用可能にするため、この補強構造は半割直接補強部２０と３０とを備え、両者が半割面１５で重ね合わされる。半割直接補強部２０と３０とは、鋼管柱街路灯１０の中心に関し互いに点対称な形状を有している。

次に、半割直接補強部２０の構成について説明する。

半割補強管２１は、地表面１３の上下に渡って鋼管柱街路灯１０に外嵌されることにより、図７の腐食部１４付近を補強するためのものである。半割補強管２１の高さ方向中間部は、二等辺直角三角形の半割ベース２２の底辺中央部に形成された半円切欠２３に嵌合され、半割補強管２１の外周面に直角に半割ベース２２が溶着されている。

半割補強管２１の曲げ強度を補強するために、直角三角形の補強板２４〜２６のそれぞれの、直角を挟む一辺が半割補強管２１の母線に沿って溶着されている。補強板２６は、補強板２４及び２５の各々から半割補強管２１の中心線に関し９０度離間している。補強板２４〜２６のそれぞれの、直角を挟む他方の辺は、半割ベース２２の上面に直角に溶着されている。

補強板２４〜２６は、大サイズにした方が鋼管柱街路灯１０に対する補強を大きくすることができる。しかし、障害物となる観点からは、小サイズにした方が好ましい。そこで、歩道と車道の境界線に平行な補強板２４及び２５については高くし、これと直角な方向の補強板２６については低くすることにより、障害物にならないようにするとともに補強の強度を高くしている。

例えば、鋼管柱街路灯１０が地上８ｍ、地下１．５ｍ、厚み４．５ｍｍ、直径１６７ｍｍである場合に、半割補強管２１及び３１の厚みを６ｍｍ、厚み１０ｍｍの半割ベース２２及び３２の外側の一辺の長さを３００ｍｍ、厚み９ｍｍの補強板２４、２５、３４及び３５の高さを１５０ｍｍ、厚み１０ｍｍの補強板２６及び３６の高さを１００ｍｍとする。

補強板２４と２６の間かつ半割ベース２２の下方には、補強板２７と２８の一辺が半割補強管２１の母線に沿って溶着され、これらと直角な辺が半割ベース２２の下面に垂直に溶着されている。厚み１０ｍｍの補強板２７、２８、３７及び３８の高さは、補強板２４〜２６及び３４〜３６による補強と略同じ強さにするため、例えば１３０ｍｍである。

半割直接補強部３０の構成要素３１〜３８はそれぞれ半割直接補強部２０の構成要素２１〜２８に対応している。

半割直接補強部２０と３０とは、鋼管柱街路灯１０を介して半割面１５で重ね合わされ、補強板２４と３４とが上下に２個のボルトとナット３９ａで締着され、補強板２５と３５とが上下に２個のボルトとナット２９ａで締着される。

地表面上地上構造を小型にすることにより障害物とならないようにするとともに補強の強度を充分なものとするため、半割直接補強部２０及び３０が間接補強バンド４０で地表面１３の下方のコンクリ−ト基礎１１に固定されている。

半割ベース２２及び３２の下面とコンクリ−ト基礎１１の上面との間には、半割補強管２１、補強板２７及び２８並びに半割補強管３１、補強板３７及び３８を挟んで、掛け渡しバンド４１の上板４１ａ及び掛け渡しバンド４２の上板４２ａが配置される。上板４１ａには、その両端部に下方に延びる脚板４１ｂ及び４１ｃの上端が溶着されている。脚板４１ｂ及び４１ｃの下部はＬ字形に折曲されて、係止用となっている。掛け渡しバンド４２は掛け渡しバンド４１と対称的に形成されており、上板４２ａには、その両端部に下方に延びる脚板４２ｂ及び４２ｃの上端が溶着されている。

脚板４１ｂ、４１ｃ、４２ｂ及び４２ｃの下部は、コンクリ−ト基礎１１の外周面と曲率が同じになるように、屈曲されている。これらの下部をコンクリ−ト基礎１１の外周面に押さえ付けるように、締め付けバンド４３と４４の両端部がそれぞれ上下に２個のボルトとナット４５及び４６で締着される。この締着を強固なものにするため、締め付けバンド４３及び４４の高さ方向位置は、施工時に形成される図２の穴４７の下方である。

本実施例１では、鋼管柱街路灯１０の直径１６７ｍｍに対しコンクリ−ト基礎１１の直径が５００ｍｍ、厚み６ｍｍの掛け渡しバンド４１、４２、締め付けバンド４３及び４４のそれぞれ幅が１００ｍｍ、コンクリ−ト基礎１１の上面から締め付けバンド４３及び４４の下端までの距離が３５０ｍｍである。

このような構造によれば、地上の補強構造部分が小型であっても鋼管柱街路灯１０の地表面１３付近を強固に補強することができる。

半割ベース２２を上板４１ａに固着するために、補強板２５と２６の間の半割ベース２２に孔２９ｂ及び２９ｃが穿設され、同様に、これらに対応する孔が上板４１ａに穿設されている。半割ベース３２及び掛け渡しバンド４２についても同様であり、孔３９ｂ及び３９ｃがそれぞれ孔２９ｂ及び２９ｃに対応している。

次に、上記の如く構成された既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造の施行方法を説明する。

図２に示すように、コンクリ−ト基礎１１の上面中央部を削り取って鋼管柱街路灯１０の回りにド−ナツ型の穴４７を形成する。また、コンクリ−ト基礎１１の周囲に穴４８を掘る。孔２９ｂ、２９ｃ、３９ｂ及び３９ｃに対応したコンクリ−ト基礎１１上面に、後述のナットに対応した凹部を形成する。

次に、鋼管柱街路灯１０の補強構造取り付け部表面に、コーキング材を施す。

次に、鋼管柱街路灯１０を挟むように掛け渡しバンド４１と４２とをコンクリ−ト基礎１１に掛け渡す。孔２９ｂ、２９ｃ、３９ｂ及び３９ｃ及びこれらに対応する掛け渡しバンド４１及び４２の上板４１ａ、４２ａに穿設された孔にボルトを貫通させナットで締め付けて半割ベース２２、３２を掛け渡しバンド４１及び４２の上板４１ａ、４２ａに固着する。これにより、鋼管柱街路灯１０を介して半割直接補強部２０と３０とが半割面１５で重ね合わされる。補強板２４と３４とを上下に２個のボルトとナット３９ａで締着し、補強板２５と３５とを上下に２個のボルトとナット２９ａで締着する。掛け渡しバンド４１及び４２の脚板４１ｂ、４１ｃ、４２ｂ、４２ｃの下部をコンクリ−ト基礎１１に対し締め付けバンド４３及び４４で押さえ付け、それぞれ上下に２個のボルトとナット４５及び４６で締め付けバンド４３及び４４をコンクリ−ト基礎１１に対し固定する。

穴４７内にコンクリ−トを流し込む。

補強板２４〜２６及び３４〜３６の全体をモルタル５０で覆う。

このような簡単な構成及び施工により、強固かつ安価に鋼管柱街路灯１０の地表面１３付近を補強することができ、鋼管柱街路灯１０を取り換えることなくさらに長期間、鋼管柱街路灯１０を安全に使用することが可能となる。

図４は、本発明の実施例２の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造を示す、図２に対応した縦断面図である。

この実施例２では、コンクリート基礎１１Ａの側面が傾斜して台形となっているので、実施例１の締め付けバンド４３及び４４を用いることができない。そこで、上板４１ａの外端に溶着された脚板４１ｃを上下に２個のケミカルアンカーボルト５１及び５２で、穴４７から離れてコンクリート基礎１１Ａに固定し、上板４２ａの外端に溶着された脚板４２ｃを上下に２個のケミカルアンカーボルト５３及び５４で、穴４７から離れてコンクリート基礎１１Ａに固定している。

他の点は、上述の実施例１と同じである。

図５は、本発明の実施例３の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造を示す、図２に対応した縦断面図である。図６は、この補強構造の斜視図である。

図７において、鋼管柱街路灯１０の地表面付近１４の腐食の程度が低い場合には実施例１のように強固に補強する必要はなく、より安価な構成で補強した方が現実的である。

そこで、この実施例３では、実施例１の半割ベース２２、３２及びバンド４０を省略している。また実施例１の補強板２４と２７の替わりに１枚の補強板６４を用いることにより、構成を簡単にするとともに、半割補強管２１に対する補強の強度を高めている。補強板６５、６６及び７４〜７６についても同様である。

補強板６４と７４とは互いに熔着され、補強板６５と７５とは互いに熔着される。

例えば、鋼管柱街路灯１０が地上８ｍ、地下１．５ｍ、厚み４．５ｍｍ、直径１６７ｍｍである場合に、半割補強管２１及び３１の厚みを６ｍｍ、厚み９ｍｍの補強板６４、６５、７４及び７５の地上部高さ１６０ｍｍ、地下部高さ１５０ｍｍ、厚み１０ｍｍの補強板６６及び７６の地上部高さ１２０ｍｍ、地下部高さ１５０ｍｍとする。

他の点は、上述の実施例１と同じである。

なお、本発明には外にも種々の変形例が含まれる。

例えば、部材間の固定について、ボルトとナットで締着するか熔着するかはいずれであってもよい。例えば、補強板２４〜２６の下端部をＬ字形に折曲し、折曲された端部を半割ベース２２にボルトとナットで締着してもよい。補強板の枚数をさらに増やしてより強固に補強する構成であってもよい。図１の孔２９ｂ、２９ｃ、３９ｂ、３９ｃ、これらに対応する上板４１ａ、４２ａに穿設された孔及びコンクリート基礎１１に穿設した孔にアンカーボルトを通して、ベース２２、３２及び上板４１ａ、４２ａをコンクリート基礎１１に固定してもよい。鋼管柱街路灯１０の地表面付近１４の腐食の程度が低い場合には、バンド４０を除いた図３の構成を、実施例３の構成の替わりに用いてもよい。この場合、実施例３よりも補強が強固になる。半割ベース２２の形状は半円であってもよい。また、鋼管柱が真っ直ぐで鋼管柱に取り付けられているものを外すことができる場合には、半割構成の重ね合わせとせずに一体となったものを鋼管柱の上方から外嵌して下へ降ろすようにしてもよい。さらに、本発明は街路灯のみならず交通標識、看板等を支持してコンクリ−ト基礎に植設される各種鋼管柱に適用可能であることは勿論である。

本発明の実施例１の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った縦断面図である。 図１の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造の斜視図である。 本発明の実施例２の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造を示す、図２に対応した縦断面図である。 本発明の実施例３の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造を示す、図２に対応した縦断面図である。 図５の補強構造の斜視図である。 背景技術の問題点説明図である。

符号の説明

１０ 鋼管柱街路灯
１１、１１Ａ コンクリ−ト基礎
１２ 砂利
１３ 地表面
１４ 腐食部
１５ 半割面
２０、３０ 半割直接補強部
２１、３１ 半割補強管
２２、３２ 半割ベース
２３、３３ 半円切欠
２４〜２８、３４〜３８、６４〜６６、７４〜７６ 補強板
２９ａ、３９ａ、４５、４６ ボルトとナット
５１〜５４ ケミカルアンカーボルト
２９ｂ、２９ｃ、３９ｂ、３９ｃ 孔
４０ 間接補強バンド
４１、４２ 掛け渡しバンド
４３、４４ 締め付けバンド
４１ａ、４２ａ 上板
４１ｂ、４１ｃ、４２ｂ、４２ｃ 脚板
４７、４８ 穴
５０ モルタル

Claims (5)

1. コンクリート基礎に植設された既設鋼管柱の地表面付近腐食部を補強する既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造であって、
   鋼管柱を地表面の下側から上側にわたって所定長さ外嵌する一対の半割補強鋼管と、
   該一対の半割補強鋼管の各々について該地表面に対応する高さ位置に、該半割補強鋼管の外周に直角に半割円切欠の内周端が当接して固着された半割ベース板と、
   該一対の半割補強鋼管の各々について、該半割ベース板の上側に少なくとも３枚、中心角を互いに略等しくして配置され、該外周に直角に母線に沿って第１辺が固着され、該第１辺と隣り合う第２辺が該半割ベース板の上面に直角に固着された地上側鋼鉄補強板と、
   該一対の半割ベース板の対向する端面を当接した状態で、該一対の半割ベース板の下面の一端部側及びこれと対向する他端部側にそれぞれ固着される上板部と、各上板部の両端部のそれぞれに該コンクリート基礎側面に沿って下方に延びた脚部とを有する一対の掛け渡しバンドと、
   該一対の掛け渡しバンドの下端部を該コンクリート基礎の側面に固定させる掛け渡しバンド固定具と
   を有し、該地上側鋼鉄補強板の少なくとも３枚のうち２枚は、該半割補強鋼管の半割面に沿って突出しかつ他の地上側鋼鉄補強板より高さが高く、該一対の半割補強鋼管を該鋼管柱に外嵌したときに重なり合う２対の地上側鋼鉄補強板の各対が固着されることを特徴とする既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造。
2. 該一対の半割補強鋼管の各々について、該半割ベース板の下側に少なくとも２枚離間して配置され、該半割補強鋼管の外周に直角に母線に沿って直線の第１辺が固着され、該第１辺と隣り合う第２辺が該半割ベース板の下面に直角に固着された地下側鋼鉄補強板をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造。
3. 該掛け渡しバンド固定具は、該一対の掛け渡しバンドの下端部高さ位置において該一対の掛け渡しバンドを上から該コンクリート基礎の側面へ押さえ付けるとともに該コンクリート基礎の外周を締め付ける締め付けバンドを有することを特徴とする請求項１に記載の既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造。
4. コンクリート基礎に植設された既設鋼管柱の地表面付近腐食部を補強する既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造であって、
   鋼管柱を地表面の下側から上側にわたって所定長さ外嵌する一対の半割補強鋼管と、
   該一対の半割補強鋼管の各々について該地表面に対応する高さ位置に、該半割補強鋼管の外周に直角に半割円切欠の内周端が当接して固着された半割ベース板と、
   該一対の半割補強鋼管の各々について、該半割ベース板の上側に少なくとも３枚、中心角を互いに略等しくして配置され、該外周に直角に母線に沿って第１辺が固着され、該第１辺と隣り合う第２辺が該半割ベース板の上面に直角に固着された地上側鋼鉄補強板と、
   該一対の半割補強鋼管の各々について、該半割ベース板の下側に少なくとも２枚離間して配置され、該半割補強鋼管の外周に直角に母線に沿って直線の第１辺が固着され、該第１辺と隣り合う第２辺が該半割ベース板の下面に直角に固着された地下側鋼鉄補強板と
   を有し、該地上側鋼鉄補強板の少なくとも３枚のうち２枚は、該半割補強鋼管の半割面に沿って突出しかつ他の地上側鋼鉄補強板より高さが高く、該一対の半割補強鋼管を該鋼管柱に外嵌したときに重なり合う２対の地上側鋼鉄補強板の各対が固着されることを特徴とする既設鋼管柱地表面付近腐食部補強構造。
5. コンクリート基礎に植設された既設鋼管柱の地表面付近腐食部を補強する既設鋼管柱地表面付近腐食部補強方法であって、
   該コンクリート基礎の既設鋼管柱周囲を所定深さ削り取って穴を形成するとともに該コンクリート基礎の周囲を所定深さ削り取って穴を形成し、
   請求項１又は２に記載の補強構造の掛け渡しバンドを該コンクリート基礎に対し上側から掛け渡し、
   該補強構造の一対の半割補強鋼管を該鋼管柱の地表面の下側から上側にわたって外嵌し、重なり合う２対の地上側鋼鉄補強板を車道と歩道の境界と平行にして該２対の鋼鉄補強板の各対を固着し又はボルトとナットで締着し、該補強構造の一対の半割ベース板を、該掛け渡しバンドを介して該コンクリート基礎に固定し、
   該コンクリート基礎の該穴より下方の位置で該掛け渡しバンドの下部を該コンクリート基礎に固定し、
   該コンクリート基礎の該穴をコンクリートで補修し、
   該地表面より上側の該鋼管柱の外周をモルタルで山形にして該地上側鋼鉄補強板の少なくとも下部を覆い隠す
   ことを特徴とする既設鋼管柱地表面付近腐食部補強方法。

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