JP2013124473A - ガードレール用支柱の補修方法 - Google Patents

Abstract

【目的】既設支柱の切除作業なしで、すなわち、既設支柱や既設防護板全体を撤去することなく簡単に補強可能な埋設長が短い支柱の補修方法を提供する。
【構成】埋設深さが短いガードレール用支柱の補修方法であり、内部に圧力を加えることにより膨張する膨張部２１を備えた内側補強材２０を支柱２ａの内部空間に挿入し、前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させると共に、外側補強材２５により外側から支柱２ａを挟みつけ、該外側補強材を支柱が埋設されている躯体に固定する。
【選択図】図２

Description

本発明は埋設深さが短いガードレール用支柱の補修方法に係り、特に腐食その他の理由で十分な強度が得られなくなった埋設深さが短いガードレール用支柱を補強する補修方法に関する。

脚部がコンクリートまたは土中に埋設されたガードレール用支柱は、設置年数により地面付近が腐食し、車両の衝突等に対して十分な強度が得られなくなる。この為、腐食が発生したガードレール用支柱は交換乃至補修が必要となる。
図１４は、一般的なガードレールの斜視図である。ガードレールにおいて防護板（ビーム）１は、支柱２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・に所定の間隔でブラケット３ａ、３ｂ、３ｃ、・・・を介して取り付けられている。すなわち、ネジ４ａ、４ｂ、４ｃ、・・・により支柱２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・に取り付けられたブラケット３ａ、３ｂ、３ｃを介して、ネジ５ａ、５ｂ、５ｃ、・・・により防護板１は支柱２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・に取り付けられている。

支柱２ａ、２ｂ、２ｃ、・・・の脚部２ａ′、２ｂ′、２ｃ′、・・・はコンクリートまたは土中に埋設された部分であり、設置年数により地面付近６ａ、６ｂ、６ｃ、・・・が腐食する。腐食した場合、既設の支柱を引き抜いて交換することが考えられるが、一般的なガードレール支柱は地上にでている部分より埋設されている部分が長く、例えば、支柱の露出部は８５ｃｍ、埋設部は１７５ｃｍであり、既設の支柱を引き抜いて交換するのは、交通規制を行なって一旦防護板１全体を撤去し、専用機械を用いた大変な作業となる。この為、地上部のみを切除し、新たに支柱を施工し直す方法、或いは、地上部を切除し、残された埋設脚部の円筒部内に新たな円筒状支柱を挿入固定する方法（特許文献１）等が採用されている。図１５は、後者の方法の説明図であり、支柱２をコンクリート基礎面付近で切断する（（Ａ），（Ｂ）参照）。切断されて残った脚部２′はパイプ状であるので、その中には円筒状の空間７が残っており、該空間７内に新たに円筒状（パイプ状）の支柱８を差し込み固定する（（Ｃ）参照）。なお、固定に際し、事前に空間７の内部にコンクリートまたはモルタル９を充填させ、支柱８を差し込み、コンクリートまたはモルタルの固化により該支柱を固定および補強する。
以上は、地上に出ている部分より埋設されている部分が長い支柱を補修する場合であるが、橋梁に用いる支柱は、構造躯体である橋梁コンクリートに設置するため、一般的なガードレール支柱と違って、十分な埋設深さを確保することができない。図１６は橋梁用ガードレールの斜視図、図１７は橋梁用ガードレールの上面一部拡大図及び正面一部拡大図であり、図１４と同一部分には同一符号を付しており、異なる点は、１）支柱２aが橋梁コンクリート７０に埋設されており、埋設長が一般的なガードレール支柱より短い点、２）補強構造（鋼製底付管、補強筋、モルタル等）により支柱の埋設部を補強している点、３）支柱の取り付けピッチを短くしている点、である。なお、支柱の露出長は６００ｍｍ〜９００ｍｍに対して埋設長は２５０ｍｍ〜４００ｍｍ程度であり、地上に出ている露出長より埋設されている部分が短い。
図１８は橋梁用支柱の埋設部分の説明図であり、（Ａ）は一部断面図、（Ｂ）は補強筋の設置位置の説明図である。円筒状の鋼製底付管７１が橋梁コンクリート７０の支柱埋設位置に埋め込まれ、前部補強鉄筋７２、後部補強鉄筋７３が該鋼製底付管７１を囲むように橋梁コンクリートに埋め込まれている。支柱２aを鋼製底付管７１に挿入後、該鋼製底付管と支柱との間の隙間にモルタル７４を充填して硬化することにより支柱を橋梁コンクリートに固定する構成を有している。図１９は別の橋梁用支柱の埋設部分の説明図であり、支柱２aが取り付けられた埋め込み型ベースプレート７５をアンカー７６により橋梁コンクリート中に固定する構成を有している。

特開２００６−２８８２０号公報

橋梁用支柱は上記の構成を有すると共に、露出長より埋設長が短いため、特許文献１で説明した方法では支持部の長さが不足して新たに挿入される支柱８（図１５参照）を強固に支持できない。換言すれば、特許文献１の従来技術は橋梁型支柱の補修方法として採用するには不適である。特に、新たに挿入される支柱８はひと周り細いためますます強度が不足する問題がある。
そこで、腐食した支柱は切除等により撤去し、新たな支柱をベースプレートを介して地面に別途固定し、該支柱に防護板を取り付けることが行なわれている。しかし、かかる方法は、特許文献１の従来技術にも言えることであるが、支柱の地上部分を切除する必要があり、非常に手間がかかり、不経済で、しかも、新たな支柱に防護板を取付け直す作業が必要となる問題がある。
確かに車両衝突等により支柱が損壊している場合には、切除せざるを得ないが、単に地面付近で腐食しているだけの場合には、既設支柱の切除作業なしで簡便に補強する補修方法、換言すれば、既設支柱や既設防護板全体を撤去しないですむ補修方法が要望されている。
以上から、本発明の目的は、既設支柱の切除作業なしで、すなわち、既設支柱や既設防護板全体を撤去しないで、簡便に、しかも安定に埋設深さが短いガードレール用支柱を支持できる補修方法を提供することである。

本発明は、地上に出ている部分より埋設されている部分が短いガードレール用支柱の補修方法であり、内部に圧力を加えることにより膨張する膨張部を備えた内側補強材を前記支柱の内部空間に挿入し、該膨張部が支柱の底部から地上に出ている部分に渡るように配置させ、前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させ、前記内側補強材の膨張部と支柱の底部から地上部までを一体化する。
上記本発明のガードレール用支柱の補修方法は、前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させる工程と共に、外側補強材により外側から前記支柱を挟みつけ、該外側補強材を支柱が埋設されている構造躯体に一体的に固定する工程を備えている。
上記本発明のガードレール用支柱の補修方法は、前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させる工程と共に、前記支柱の底部の内部空間を隙間充填材で充填する工程を備えている。
上記の補修方法において、前記内側補強材の長さを支柱の長さと略等しくし、支柱の内部空間の略全体を前記膨張部で圧着する。

本発明によれば、内部に圧力を加えることにより膨張する膨張部を備えた内側補強材を前記支柱の内部空間に挿入し、該膨張部が支柱の底部から地上に出ている部分に渡るように配置させ、前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させ、前記内側補強材の膨張部と支柱の底部から地上部までを一体化するように構成したから、埋設長が限られた支柱の底部から地上に出ている部分にわたって内側補強材と支柱が確実に一体化し、地面付近で腐食しているような場合、既設支柱や既設ガードレール部全体を撤去しないで、容易に、且つ、低コストでガードレール用支柱を補強することができる。また、本発明によれば、既設支柱や既設防護板全体を撤去しないため、防護板を支柱に取付け直す作業を省力化でき、しかも、支柱の強度が不足する恐れがなく、露出部より埋設長が短い支柱でも安定にガードレールを補強支持することができる。
また、本発明によれば、膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させると共に、外側補強材により外側から前記支柱を挟みつけ、該外側補強材を支柱が埋設されている構造躯体に一体的に固定するようにしたから、ますます強固にガードレール用支柱を補強することができる。
また、本発明によれば、膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させると共に、前記支柱の底部の内部空間を隙間充填材で充填するようにしたから、ますます強固にガードレール用支柱を補強することができる。

補強すべき橋梁用ガードレールの支柱の説明図であり、既設の補強構造（鋼製底付管/補強鉄筋等）の図示を省略している。 橋梁用ガードレール用支柱等、埋設深さが短いガードレール用支柱に適用できる本発明の補強構造の説明図である。 本発明の補強構造を設置する前のガードレール用支柱の説明図であり、既設の補強構造の図示を省略している。 内側補強材の構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は口元側の断面拡大図である。 内側補強材の製造方法説明図である。 内側補強材の断面図である。 注入用アダプタと加圧用アダプタと内側補強材の関係説明図である。 外側補強材の説明図である。 本発明のガードレール用支柱の補修方法の実施例説明図（その１）である。 本発明のガードレール用支柱の補修方法の実施例説明図（その２）である。 内側補強材の別の実施例(第２実施例)説明図である。 本発明のガードレール用支柱の補修方法の第３実施例説明図である。 本発明のガードレール用支柱の補修方法の第４実施例説明図である。 一般的なガードレールの斜視図である。 従来の補修方法説明図である。 一般的な橋梁用ガードレールの斜視図である。 橋梁用ガードレールの一部拡大上面図および正面図である。 従来の橋梁用支柱の埋設部分の説明図である。 従来の橋梁用支柱の埋設部分の別の説明図である。

（Ａ）第１実施例
図１は本発明の補修方法を適用する橋梁用ガードレールの支柱の説明図であり、既設の補強構造（鋼製底付管/補強鉄筋等）の図示を省略すると共に図１６と同一部分には同一符号を付している。図１において、１は防護板（ビーム）、２aは円筒状の支柱、３aはブラケット、７０は橋梁コンクリートであり、点線８０の内側に既設の補強構造（図１８、図１９参照）が配設されており、地盤付近９０で腐食する。
図２は地上に出ている露出長部分より埋設深さが短いガードレール用支柱に適用できる本発明の支柱補強構造の説明図であり、図３に該支柱補強構造を設置する前の支柱の断面図を対比的に示している。図２、図３では既設の補強構造としてモルタル７４のみ図示し、詳細な既設補強構造の図示を省略している。
本発明第１実施例の補修方法では、内側補強材２０と外側補強材２５を使用する。内側補強材２０は膨張部２１（図２には膨張後の状態が示されている）と、口元スリーブ２２と、膨張部２１の先端部を閉塞するための先端スリーブ２３を備えている。膨張部２１は、水あるいはエアを所定の圧力で注入すると膨張する折込み二重管構造の鋼管（可膨張鋼管）で形成されており、高耐食性亜鉛めっきされていることが望ましい。口元スリーブ２２は、膨張部２１の口元側に嵌めこまれる口元スリーブ２２ａとアダプタ用連結ネジ部２２ｂとこれらの間を連結する連結部２２ｃを備えている。また、内側補強材２０は、先端スリーブ２３が支柱内の底部に達した状態で、膨張部２１が支柱２ａの底部から地上に出ている部分にわたって配置し得る長さを備えている。
外側補強材２５は、外側から円筒状の支柱２ａを挟みつけ、支柱２ａが埋設されている橋梁コンクリート（橋梁躯体）７０にアンカー７１を用いて固定する構造を備えている。

図４は内側補強材の詳細な構成図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は縦断面図、（Ｃ）は口元側の断面拡大図、図５は内側補強材の製造方法説明図である。
内側補強材２０は前述のように、膨張部２１、口元スリーブ２２、先端スリーブ２３を備えている。可膨張鋼管である膨張部２１は、二重管構造を有しており、その口元部と先端部には口元スリーブ２２と先端を閉塞するための先端スリーブ２３がそれぞれ取り付けられている。
かかる内側補強材を製造するには、図５（１）に示すように、直径Ｄ１の鋼管材２１′を用意し、押し潰し加工により直径Ｄ１の鋼管材を横に押し潰して浅い凹みを有する平ら状の加工材２１″とし（図５（２））、しかる後、丸め加工により加工材２１″を丸め、断面が丸みを帯びた凹状の膨張部２１を形成する（図５（３））。ついで、膨張部２１の口元部及び先端部に口元スリーブ２２、先端スリーブ２３を被嵌し、溶接により膨張部２１に固着する。
口元スリーブ２２は、円筒状のスリーブ部２２ａと、円筒状のアダプタ用連結ネジ部２２ｂと、これらスリーブ部とアダプタ用連結ネジ部間を結合する連結部２２ｃとで構成され、スリーブ部２２ａの内面には注入用アダプタとネジ結合するためのネジ２２ｄが形成され、連結部２２ｃには膨張部２１の内部空間２１ａとアダプタ用連結ネジ部２２ｂの中空部間を連通させるための連通孔２２ｅが形成されている。膨張部２１の口元端部は、連通孔２２ｅ以外の部分で連結部２２ｃに溶接閉塞される。一方、先端スリーブ２３は底部が閉じた円筒状の形状を備え、膨張部２１の先端部は先端スリーブ２３の該底部に溶接されて閉塞される。

図６は内側補強材の断面図であり、（Ａ）がスリーブ取り付け後（膨張前）の内側補強材２０の断面図であり、二重管構造を有する膨張部２１にスリーブ２２，２３が密着して被嵌されている。一点鎖線は支柱２ａであり、内側補強材２０を支柱に挿入したときの内側補強材と支柱の位置関係を示している。図６（Ｂ）は膨張後の内側補強材２０の断面図であり、膨張部２１は膨張して拡径して支柱２ａの内面を圧着する。なお、膨張圧着状態であっても支柱２ａと膨張部２１間に隙間２１ｂが形成されており、これにより膨張部２１は常時内側から支柱２ａを押圧するように密着状態が確保されると共に、膨張圧着後この隙間２１ｂを介してモルタルが支柱底部に注入される。
図７は注入用アダプタと加圧用アダプタと内側補強材の関係説明図であり、（Ａ）は加圧用アダプタの斜視図、（Ｂ）は注入用アダプタの斜視図、（Ｃ）は内側補強材２０の斜視図である。
加圧用アダプタ４０は嵌め込み部４１と加圧口部４２を備え、嵌め込み部４１を注入用アダプタ３０に嵌め込んで加圧口４３より水またはエアを加圧注入するようになっている。
注入用アダプタ３０は、アダプタ本体部３１と該アダプタ本体部に嵌めこまれた鍔部３２とで構成され、鍔部３２の径は支柱２ａの外形より大サイズになっている。アダプタ本体部３１の内部には下端が開放された中空部３１ａが形成されており、下側先端には内側補強材２０の口元スリーブ２２にネジ結合するためのネジ部３１ｂが形成され、上側先端部には、加圧用アダプタ４０に嵌めこむための嵌め込み部３１ｃが形成され、該嵌め込み部には中空部３１ａに連通する小孔３１ｄが設けられている。加圧された水あるいはエアは加圧用アダプタ４０より小孔３１ｄを介して中空部３１ａに到り、該中空部を介して内側補強材２０の膨張部２１の内部空間に注入される。
ネジ部３１ｂの端部から鍔部３２の下側までの長さはＬであり、この長さＬは、注入用アダプタ３０に内側補強材２０をネジ結合したときの鍔部下側から内側補強材２０の先端までの長さが支柱の長さと一致するように決定される。

図８は外側補強材２５の説明図である。外側補強材２５は２つの部材に分離可能になっており、第１、第２の部材２６，２７は共に半円筒状（円筒を２つに割った形状）の外側補強プレート２６ａ、２７ａ、該外側補強プレートと一体に設けられて橋梁コンクリートに固定される取り付け鍔部２６ｂ、２７ｂと、外側補強プレートに設けられたボルト孔を有する２つの耳部２６ｃ、２７ｃを有している。外側補強プレート２６ａ、２７ａの内径は支柱２ａの外形とほぼ等しくなっており、設置に際して、外側から該外側補強プレート２６ａ、２７ａを支柱２ａに嵌め込んだ後、両外側補強プレート２６ａ、２７ａ間をボルトで結合して支柱２ａを挟みつけ、しかる後、取り付け鍔部２６ｂ、２７ｂを、アンカー（図示せず）を用いて橋梁コンクリート（橋梁躯体）７０に固定する。

図９は橋梁ガードレール用支柱の補修方法の実施例説明図である。
まず、（Ａ）に示すように、作業を行なう対象となる支柱２ａについてはねじ４(図１参照)を一時的に取り外し、また補強を要する円筒状の支柱２aのキャップ（図示せず）を外す。ついで、（Ｂ）に示すように、注入用アダプタ３０が取り付けられた内側補強材２０を支柱２ａの円筒状の内部空間２ａ′に、鍔部３２が支柱端部に当接するまで挿入する。鍔部３２が支柱端部に当接するまで挿入すれば、そのとき、先端スリーブ２３は支柱の底部に到達し、膨張部２１が支柱２ａの底部から地上に出ている部分にわたるように配置している。
内側補強材２０の挿入が完了すれば、（Ｃ）に示すように加圧用アダプタ４０を注入用アダプタ３０に取り付け、水あるいはエアを所定の圧力で該加圧用アダプタ、注入用アダプタを介して内側補強材２０の膨張部２１の内部空間に注入し、該膨張部を支柱の円筒内面に圧着するまで膨張させる。膨張圧着後、注入用アダプタ３０、加圧用アダプタ４０を外す（（Ｄ）参照）。
ついで、図１０（Ａ）に示すように膨張部２１と支柱２aの内面間に存在する隙間２１ｂ（図６（Ｂ）参照）を介して支柱底部に隙間充填材を注入する。
隙間充填材を注入後、図１０（Ｂ）に示す用に橋梁コンクリート７０にアンカー孔７０ａを穿孔し、外側補強材２５の第１、第２部材２６，２７を支柱２ａに外側から嵌め込んだ後、両部材間をボルトで結合して支柱２ａを挟みつけ、しかる後、アンカー７１を用いて橋梁コンクリート（橋梁躯体）７０に固定する。そして、最後に、（Ｃ）に示すように支柱２ａにキャップ５０で蓋をして補修作業を終了する。なお、加圧膨張するために水を用いた場合、該水を内側補強材内部よりポンプで吸い出してからキャップ５０で蓋をする。

以上、第１実施例によれば、内部に圧力を加えることにより膨張する膨張部を備えた内側補強材を前記支柱の内部空間に挿入し、該膨張部が支柱の底部から地上に出ている部分に渡るように配置させ、前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させ、前記内側補強材の膨張部と支柱の底部から地上部までを一体化するように構成したから、埋設長が限られた支柱の底部から地上に出ている部分にわたって内側補強材と支柱が確実に一体化し、地面付近で腐食しているような場合、既設支柱や既設ガードレール部全体を撤去しないで、容易に、且つ、低コストでガードレール用支柱を補強することができる。また、本発明によれば、既設支柱や既設防護板全体を撤去しないため、防護板を支柱に取付け直す作業を省力化でき、しかも、支柱の強度が不足する恐れがなく、露出部より埋設長が短い支柱でも安定にガードレールを補強支持することができる。

（Ｂ）第２実施例
前記第１実施例では地盤より上、下所定範囲の支柱内面を膨張部により膨張圧着した場合であるが、膨張部２１を長くして支柱のほぼ全体を膨張圧着することもできる。図１１は、かかる場合の補強構造の説明図であり、図２と同一部分には同一符号を付している。異なる点は、内側補強材の長さを支柱２ａの長さと略等しくし、膨張時、支柱の内部空間の略全体を膨張部２１で圧着するようにした点である。第２実施例によればより強力にガードレールを支持することが可能となる。

（Ｃ）第３実施例
また、前記第１及び第２実施例では、支柱２aの補強として、内側補強材２０と共に外側補強材２５と隙間充填材の底部注入を併用したが、本発明の要旨は支柱２aが地上に露出している部分より底部が短いという条件下で、支柱２aに内側補強材２０を強固に一体化する点にあり、外側補強材２５と隙間充填材の底部注入はそれぞれ或いは両方併せて用いる必要はない。例えば、図１２に示すように、支柱２aの外側補強材を省略して支柱底部に隙間充填材を密実充填することにより、内側補強材２０と支柱２aの一体化を図っても良い。この際、底部注入に替えて、事前に支柱の底部にモルタル等の経時硬化性材料を所定量或いはカプセル状のものを入れておき、そこに内側補強材２０を挿入するようにしても良い。

（Ｄ）第４実施例
さらに、図１３に示すように、外側補強材２５のみを用いて支柱２aと内側補強材２０の強固な一体化による支柱補強を図ることも可能であるo 内側補強材２０の膨張部２１が支柱２aの錆部に密着していれば、支柱２aの底部に空隙スペースがあっても一応の補強は果たされるからである。
もちろん、支柱２aにある程度の埋設長が確保されている場合には、隙間充填材も外側補強材もない図９(Ｄ)の状態であっても、支住２aの錆び部の補強とすることはできる。

２a 支柱
２０ 内側補強材
２１ 膨張部
２２ 口元スリーブ
２３ 先端スリーブ
２５ 外側補強
３０ 注入用アダプタ
３２ 鍔部
４０ 加圧用アダプ
５０ キャップ
７０ 橋梁コンクリート

Claims (4)

1. 地上に出ている部分より埋設されている部分が短いガードレール用支柱の補修方法において、
   内部に圧力を加えることにより膨張する膨張部を備えた内側補強材を前記支柱の内部空間に挿入し、該膨張部が支柱の底部から地上に出ている部分に渡るように配置させ、
   前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させ、
   前記内側補強材の膨張部と支柱の底部から地上部までを一体化する、
   ことを特徴とするガードレール用支柱の補修方法。
2. 前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させる工程と共に、
   外側補強材により外側から前記支柱を挟みつけ、該外側補強材を支柱が埋設されている構造躯体に一体的に固定する工程、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のガードレール用支柱の補修方法。
3. 前記膨張部の内部に圧力を加えて該膨張部を前記支柱の内面に圧着するまで膨張させる工程と共に、
   前記支柱の底部の内部空間を隙間充填材で充填する工程、
   を備えたことを特徴とする請求項１記載のガードレール用支柱の補修方法。
4. 前記内側補強材の長さを支柱の長さと略等しくし、支柱の内部空間の略全体を前記膨張部で圧着する、
   ことを特徴とする請求項１，２，３のいずれか記載のガードレール用支柱の補修方法。

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