JP2013204385A - 既設鋼管柱の補修構造及び補修装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】腐食などにより地際部が劣化している既設の鋼管柱を安価に、且つ短期工事で十分な強度に補修することができる既設鋼管柱の補修構造を提供する。
【解決手段】鋼管柱10の基部10aの周方向に分割して配置される一対の半割補強部材60A,60Bを備えている。これら半割補強部材60A,60Bは、分割基部補強板30a,30bと、これら分割基部補強板の下端から外方に延在し、ベースプレート11の上部に分割して配置される分割ベース補強板33a,33bと、分割基部補強板及び分割ベース補強板の間に設けられた補強リブ34a,35a,34b,35bと、を備えており、半割補強部材60A,60Bの連結フランジ31a,31b及び32a,32bをボルト結合することで一体化される。
【選択図】図7
【解決手段】鋼管柱10の基部10aの周方向に分割して配置される一対の半割補強部材60A,60Bを備えている。これら半割補強部材60A,60Bは、分割基部補強板30a,30bと、これら分割基部補強板の下端から外方に延在し、ベースプレート11の上部に分割して配置される分割ベース補強板33a,33bと、分割基部補強板及び分割ベース補強板の間に設けられた補強リブ34a,35a,34b,35bと、を備えており、半割補強部材60A,60Bの連結フランジ31a,31b及び32a,32bをボルト結合することで一体化される。
【選択図】図7
Description
本発明は、街路灯、交通標識又は看板などに使用されている既設鋼管柱の地際部が腐食などにより劣化している場合に用いる既設鋼管柱の補修構造及び補修装置に関する。
既設鋼管柱として、例えば特許文献1のものが知られている。この特許文献1の既設鋼管柱は、図10に示すように、下端面にベースプレート2を固定した鋼管柱1であり、この鋼管柱1は、コンクリート基礎3上にアンカーボルト(不図示)を介してベースプレート2を固定することで立設している。
この特許文献1では、鋼管柱1の基部1aとベースプレート2との間に、基部1aの周方向に所定間隔をあけて複数の縦リブ4が固定されている。
この特許文献1では、鋼管柱1の基部1aとベースプレート2との間に、基部1aの周方向に所定間隔をあけて複数の縦リブ4が固定されている。
また、鋼管柱1の基部1a内には補強用の内挿管5が挿入されており、内挿管5の外側から鋼管柱1に向けて径方向内方にボルト6を係合して内挿管5を略同軸に配置したことで、鋼管柱1の下端側の変形が抑制されるようになっている。
そして、上記構成の特許文献1は、鋼管柱1の基部1aとベースプレート2との間に複数の縦リブ4を固定し、鋼管柱1内部に内挿管5を配置したことから、風雨などにより横方向の外力が繰り返し加わっても、鋼管柱1の基部の剛性が高められるようになっている。
そして、上記構成の特許文献1は、鋼管柱1の基部1aとベースプレート2との間に複数の縦リブ4を固定し、鋼管柱1内部に内挿管5を配置したことから、風雨などにより横方向の外力が繰り返し加わっても、鋼管柱1の基部の剛性が高められるようになっている。
ところで、図10で示した鋼管柱1を長期間使用すると、ベースプレートに溶接により固定されている鋼管柱1の下端付近(以下、地際部7と称する)に雨水が溜まりやすい。そして、長期に渡って雨水に晒された地際部7の塗装がはく離し、腐食が発生すると、鋼管柱1の下端部の強度が弱くなるおそれがある。
そこで、腐食などにより地際部が劣化した鋼管柱1を新しいものに交換することが考えられるが、鋼管柱の新設は工事費用の面で問題があるとともに、鋼管柱を交換する際の工事期間が長くなるという問題もある。
そこで、腐食などにより地際部が劣化した鋼管柱1を新しいものに交換することが考えられるが、鋼管柱の新設は工事費用の面で問題があるとともに、鋼管柱を交換する際の工事期間が長くなるという問題もある。
本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、腐食などにより地際部が劣化している既設の鋼管柱を安価に、且つ短期工事で十分な強度に補修することができる既設鋼管柱の補修構造及び補修装置を提供することを目的としている。
上記目的を達成するために、本発明に係る請求項1記載の既設鋼管柱の補修構造は、地表にベースプレートを設置して立ち上がっている既存の鋼管柱の基部を補修する構造であって、前記基部の周方向に分割して配置される複数の分割基部補強板を備え、前記複数の分割基部補強板の前記周方向で互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割基部補強板が前記基部の全周を覆うようにした。
また、請求項2記載の発明は、請求項1記載の既存鋼管柱の補修構造において、前記複数の分割基部補強板の下端から外方に延在し、前記ベースプレートの上部に分割して配置される分割ベース補強板を備え、前記周方向に隣接している前記複数の分割基部補強板の互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割ベース補強板が前記ベースプレートの上部を覆いながら、前記基部に一体化されるようにした。
また、請求項3記載の発明は、請求項2記載の既存鋼管柱の補修構造において、前記分割基部補強板及び前記分割ベース補強板の外周間に補強リブが連結されている。
また、請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の既存鋼管柱の補修構造において、前記ベースプレートは、前記地表に設けたコンクリート基礎上に設置され、前記コンクリート基礎から立ち上がるアンカーボルト及びこれに螺合するナットにより前記コンクリート基礎に固定されており、前記分割ベース補強板に挿通孔を形成し、当該挿通孔に前記アンカーボルトを挿通して前記ナットを螺合することで、前記分割ベース補強板が、前記ベースプレートとともに前記コンクリート基礎に固定されるようにした。
また、請求項4記載の発明は、請求項2又は3記載の既存鋼管柱の補修構造において、前記ベースプレートは、前記地表に設けたコンクリート基礎上に設置され、前記コンクリート基礎から立ち上がるアンカーボルト及びこれに螺合するナットにより前記コンクリート基礎に固定されており、前記分割ベース補強板に挿通孔を形成し、当該挿通孔に前記アンカーボルトを挿通して前記ナットを螺合することで、前記分割ベース補強板が、前記ベースプレートとともに前記コンクリート基礎に固定されるようにした。
また、請求項5記載の発明は、請求項1乃至4の何れか1項に記載の既存鋼管柱の補修構造において、前記基部の外周と前記複数の分割基部補強板の内周面との間の隙間に充填材が充填されているようにした。
一方、請求項6に記載の既存鋼管柱の補修装置は、地表にベースプレートを設置して立ち上がっている既存の鋼管柱の基部を補修するときに使用する補修装置であって、前記基部の周方向に分割して配置される複数の分割基部補強板を備え、前記複数の分割基部補強板を前記基部の周方向に配置し、前記複数の分割基部補強板の前記周方向で互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割基部補強板が前記基部の全周を覆っている。
一方、請求項6に記載の既存鋼管柱の補修装置は、地表にベースプレートを設置して立ち上がっている既存の鋼管柱の基部を補修するときに使用する補修装置であって、前記基部の周方向に分割して配置される複数の分割基部補強板を備え、前記複数の分割基部補強板を前記基部の周方向に配置し、前記複数の分割基部補強板の前記周方向で互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割基部補強板が前記基部の全周を覆っている。
また、請求項7記載の発明は、請求項6記載の既存鋼管柱の補修装置において、前記複数の分割基部補強板の下端から外方に延在し、前記ベースプレートの上部に分割して配置される分割ベース補強板を備え、前記周方向に隣接している前記複数の分割基部補強板の互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割ベース補強板が前記ベースプレートの上部を覆いながら、前記基部に一体化されるようにした。
また、請求項8記載の発明は、請求項7記載の既存鋼管柱の補修装置において、前記分割基部補強板及び前記分割ベース補強板の外周間に補強リブが連結されているようにした。
さらに、請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載の既存鋼管柱の補修装置において、前記ベースプレートは、前記地表に設けたコンクリート基礎上に設置され、前記コンクリート基礎から立ち上がるアンカーボルト及びこれに螺合するナットにより前記コンクリート基礎に固定されており、前記分割ベース補強板に挿通孔を形成し、当該挿通孔に前記アンカーボルトを挿通して前記ナットを螺合することで、前記分割ベース補強板が、前記ベースプレートとともに前記コンクリート基礎に固定されるようにした。
さらに、請求項9記載の発明は、請求項7又は8記載の既存鋼管柱の補修装置において、前記ベースプレートは、前記地表に設けたコンクリート基礎上に設置され、前記コンクリート基礎から立ち上がるアンカーボルト及びこれに螺合するナットにより前記コンクリート基礎に固定されており、前記分割ベース補強板に挿通孔を形成し、当該挿通孔に前記アンカーボルトを挿通して前記ナットを螺合することで、前記分割ベース補強板が、前記ベースプレートとともに前記コンクリート基礎に固定されるようにした。
本発明に係る既設鋼管柱の補修構造及び補修装置によれば、地際部の腐食などにより鋼管柱が劣化していても、その劣化程度により補修を完了させることができる。
そして、鋼管柱の地際部及び縦リブが劣化している場合には、複数の分割基部補強板及び分割ベース補強板を鋼管柱の基部に一体化することで、鋼管柱の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減し、工事期間の短縮を図ることができる。また、分割基部補強板及び分割ベース補強板の間に補強リブが設けられて剛性が高い構造体とされ、このように剛性が高い分割基部補強板及び分割ベース補強板を、基部の外周及びベースプレート上に一体的に配置することで、地際部が腐食して基部の強度が弱くなっている鋼管柱を確実に補強することができる。
そして、鋼管柱の地際部及び縦リブが劣化している場合には、複数の分割基部補強板及び分割ベース補強板を鋼管柱の基部に一体化することで、鋼管柱の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減し、工事期間の短縮を図ることができる。また、分割基部補強板及び分割ベース補強板の間に補強リブが設けられて剛性が高い構造体とされ、このように剛性が高い分割基部補強板及び分割ベース補強板を、基部の外周及びベースプレート上に一体的に配置することで、地際部が腐食して基部の強度が弱くなっている鋼管柱を確実に補強することができる。
以下、本発明を実施するための形態(以下、実施形態という。)を、図面を参照しながら詳細に説明する。
本発明に係る既設鋼管柱の基部構造では、腐食などにより地際部が劣化した既設鋼管柱を、鋼管柱の地際部の劣化の進行程度により補修構造の強度を変化可能にするものである。
本発明に係る既設鋼管柱の基部構造では、腐食などにより地際部が劣化した既設鋼管柱を、鋼管柱の地際部の劣化の進行程度により補修構造の強度を変化可能にするものである。
すなわち、既設鋼管柱の地際部の鋼管表面が僅かに劣化している場合は、図1から図3で示す第1実施形態の鋼管柱の補修構造とし、既設鋼管柱の地際部の鋼管内部まで劣化している場合には、図4から図6で示す第2実施形態の鋼管柱の補修構造とし、既設鋼管柱の地際部及び縦リブまで劣化している場合には、図7から図9で示す第3実施形態の鋼管柱の補修構造とする。
(第1実施形態の既設鋼管柱の補修構造)
先ず、第1実施形態の既設鋼管柱10の基礎構造について説明する。
図1に示すように、本実施形態の鋼管柱10は断面円形状の柱部材であり、下端面にベースプレート11が固定され、鋼管柱10の基部10aとベースプレート11との間に、基部10aの周方向に所定間隔をあけて複数の縦リブ12a〜12dが固定されている。
鋼管柱の設置位置(地面)にはコンクリート基礎13が打設されており、このコンクリート基礎13から複数のアンカーボルト14が立ち上がっている。
先ず、第1実施形態の既設鋼管柱10の基礎構造について説明する。
図1に示すように、本実施形態の鋼管柱10は断面円形状の柱部材であり、下端面にベースプレート11が固定され、鋼管柱10の基部10aとベースプレート11との間に、基部10aの周方向に所定間隔をあけて複数の縦リブ12a〜12dが固定されている。
鋼管柱の設置位置(地面)にはコンクリート基礎13が打設されており、このコンクリート基礎13から複数のアンカーボルト14が立ち上がっている。
そして、鋼管柱10のベースプレート11をコンクリート基礎13上に当接し、ベースプレート11に設けたボルト挿通孔(不図示)にアンカーボルト14を挿通し、各アンカーボルト14にナット15を螺合することで、鋼管柱10が設置されている。
ここで、鋼管柱10は、図1に示すように、ベースプレート11に溶接により固定されている鋼管柱1の下端外周付近に雨水が溜まりやすい。以下、鋼管柱10の下端外周付近を地際部16と称する。
ここで、鋼管柱10は、図1に示すように、ベースプレート11に溶接により固定されている鋼管柱1の下端外周付近に雨水が溜まりやすい。以下、鋼管柱10の下端外周付近を地際部16と称する。
本実施形態では、地際部16の塗装がはく離して腐食が発生し、地際部16の表面が僅かに劣化している。
次に、地際部16の表面が劣化している基部10aを補修する補修装置の構成について説明する。
本実施形態の補修装置は、図1に示すように、鋼管柱10の基部10aの外周に装着する一対の半割補強部材20A,20Bで構成されている。
次に、地際部16の表面が劣化している基部10aを補修する補修装置の構成について説明する。
本実施形態の補修装置は、図1に示すように、鋼管柱10の基部10aの外周に装着する一対の半割補強部材20A,20Bで構成されている。
一方の半割補強部材20Aは、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30aと、半割鋼管30aの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31a,32aと、を備えている。
また、他方の半割補強部材20Bも、一方の半割補強部材20Aと略同形状の部材であり、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30bと、半割鋼管30bの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31b,32bと、を備えている。
なお、本実施形態の半割補強鋼管30a,30bが本発明の分割基部補強板に相当している。
また、他方の半割補強部材20Bも、一方の半割補強部材20Aと略同形状の部材であり、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30bと、半割鋼管30bの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31b,32bと、を備えている。
なお、本実施形態の半割補強鋼管30a,30bが本発明の分割基部補強板に相当している。
次に、本実施形態の補修装置を使用した鋼管柱10の補修手順について説明する。
先ず、図1に示すように、鋼管柱10の最下部(ベースプレート11の上面)から縦リブ12a〜12dの頂部より高い位置までの寸法Dの高さ範囲であって基部10aの全周に、シーラントなどのゲル状の充填材40を所定厚さで塗布する。
先ず、図1に示すように、鋼管柱10の最下部(ベースプレート11の上面)から縦リブ12a〜12dの頂部より高い位置までの寸法Dの高さ範囲であって基部10aの全周に、シーラントなどのゲル状の充填材40を所定厚さで塗布する。
次に、一方の半割補強部材20Aの半割補強鋼管30aを基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12a,12bは、リブ通過スリット36a,37aを通過して一方の半割補強部材20Aの外部に突出させる。
次に、他方の半割補強部材20Bの半割補強鋼管30bを、前述した半割補強鋼管30aに覆われていない基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12c,12dは、リブ通過スリット37b,36bを通過して他方の半割補強部材20Bの外部に突出させる。
次に、他方の半割補強部材20Bの半割補強鋼管30bを、前述した半割補強鋼管30aに覆われていない基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12c,12dは、リブ通過スリット37b,36bを通過して他方の半割補強部材20Bの外部に突出させる。
最後に、図2及び図3に示すように、互いに対向して当接している一方の半割補強部材20Aの連結フランジ31aと他方の半割補強部材20Bの連結フランジ31bと、互いに対向して当接している一方の半割補強部材20Aの連結フランジ32aと他方の半割補強部材20Bの連結フランジ32bとを、連結ボルト41及びナット42を使用したボルト結合で一体化する。
したがって、本実施形態は、地際部16の表面が僅かに劣化している鋼管柱10を、新設の鋼管柱などに交換せず、一対の半割補強部材20A,20Bからなる補修装置を、腐食部(地際部16)を覆うように鋼管柱10の基部10a及びベースプレート11上に配置することで鋼管柱10の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減することができる。
また、本実施形態の補修工事では、溶接などの作業を不要とし、一方の半割補強部材20Aの連結フランジ31aと他方の半割補強部材20Bの連結フランジ31bとのボルト結合、一方の半割補強部材20Aの連結フランジ32aと他方の半割補強部材20Bの連結フランジ32bとのボルト結合だけで済むので、工事期間の短縮も図ることができる。
さらに、鋼管柱10の基部10aの外周と、この外周を覆っている一対の半割補強部材20A,20Bの内周面との間には、ゲル状の充填材40が隙間を設けずに密に充填されているので、鋼管柱10の地際部16に発生した腐食は外気に晒されることがなく、腐食の進行を防止することができる。
さらに、鋼管柱10の基部10aの外周と、この外周を覆っている一対の半割補強部材20A,20Bの内周面との間には、ゲル状の充填材40が隙間を設けずに密に充填されているので、鋼管柱10の地際部16に発生した腐食は外気に晒されることがなく、腐食の進行を防止することができる。
なお、本実施形態では2分割した補修装置(一対の半割補強部材20A,20B)について説明したが、3分割、4分割などの部材からなる補修装置としてもよい。
(第2実施形態の既設鋼管柱の補修構造)
次に、第2実施形態の鋼管柱の補修構造について、図4から図6を参照して説明する。
図4に示すように、本実施形態の鋼管柱10は、地際部16の内部まで劣化している。
本実施形態の補修装置は、図4に示すように、鋼管柱10の基部10aの外周に装着する一対の半割補強部材50A,50Bで構成されている。
一方の半割補強部材50Aは、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30aと、半割鋼管30aの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31a,32aと、半割鋼管30aの下端から外周方向に直角に延在する半割ベース補強板33aと、半割補強鋼板30a及び半割ベース補強板33aに直線状に開口している一対のリブ通過スリット36a,37aと、半割ベース補強板33aに形成した一対のアンカーボルト挿通孔38a,39aと、を備えている。
次に、第2実施形態の鋼管柱の補修構造について、図4から図6を参照して説明する。
図4に示すように、本実施形態の鋼管柱10は、地際部16の内部まで劣化している。
本実施形態の補修装置は、図4に示すように、鋼管柱10の基部10aの外周に装着する一対の半割補強部材50A,50Bで構成されている。
一方の半割補強部材50Aは、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30aと、半割鋼管30aの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31a,32aと、半割鋼管30aの下端から外周方向に直角に延在する半割ベース補強板33aと、半割補強鋼板30a及び半割ベース補強板33aに直線状に開口している一対のリブ通過スリット36a,37aと、半割ベース補強板33aに形成した一対のアンカーボルト挿通孔38a,39aと、を備えている。
また、他方の半割補強部材50Bも、一方の半割補強部材50Aと略同形状の部材であり、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30bと、半割鋼管30bの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31b,32bと、半割鋼管30bの下端から外周方向に直角に延在する半割ベース補強板33bと、半割補強鋼板30b及び半割ベース補強板33bに直線状に開口している一対のリブ通過スリット36b,37bと、半割ベース補強板33bに形成した一対のアンカーボルト挿通孔38b,39bと、を備えている。
なお、本実施形態の半割補強鋼管30a,30bが本発明の分割基部補強板に相当し、
本実施形態の半割ベース補強板33a,33bが本発明の分割ベース補強板に相当している。
次に、本実施形態の補修装置を使用した鋼管柱10の補修手順について説明する。
先ず、図4に示すように、鋼管柱10の寸法Dの高さ範囲であって基部10aの全周に、シーラントなどのゲル状の充填材40を所定厚さで塗布する。
本実施形態の半割ベース補強板33a,33bが本発明の分割ベース補強板に相当している。
次に、本実施形態の補修装置を使用した鋼管柱10の補修手順について説明する。
先ず、図4に示すように、鋼管柱10の寸法Dの高さ範囲であって基部10aの全周に、シーラントなどのゲル状の充填材40を所定厚さで塗布する。
次に、複数のアンカーボルト14に螺合しているナット15を取り外す。
次に、一方の半割補強部材50Aをベースプレート11上に配置し、半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39aに、コンクリート基礎13から立ち上がっている2本のアンカーボルト14を挿通させながら半割ベース補強板33aをベースプレート11上に当接するとともに、半割補強鋼管30aを基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12a,12bは、リブ通過スリット36a,37aを通過して一方の半割補強部材50Aの外部に突出させる。
次に、一方の半割補強部材50Aをベースプレート11上に配置し、半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39aに、コンクリート基礎13から立ち上がっている2本のアンカーボルト14を挿通させながら半割ベース補強板33aをベースプレート11上に当接するとともに、半割補強鋼管30aを基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12a,12bは、リブ通過スリット36a,37aを通過して一方の半割補強部材50Aの外部に突出させる。
次に、他方の半割補強部材50Bもベースプレート11上に配置し、半割ベース補強板33bのアンカーボルト挿通孔38b,39bに、コンクリート基礎13から立ち上がっている他の2本のアンカーボルト14を挿通させながら半割ベース補強板33bを、前述した半割ベース補強板33aに覆われていないベースプレート11上に当接するとともに、半割補強鋼管30bを前述した半割補強鋼管30aに覆われていない基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12c,12dは、リブ通過スリット37b,36bを通過して他方の半割補強部材20Bの外部に突出させる。
次に、図5及び図6に示すように、互いに対向して当接している一方の半割補強部材50Aの連結フランジ31aと他方の半割補強部材50Bの連結フランジ31bと、互いに対向して当接している一方の半割補強部材50Aの連結フランジ32aと他方の半割補強部材50Bの連結フランジ32bとを、連結ボルト41及びナット42を使用したボルト結合で一体化する。
最後に、一方の半割補強部材50Aの半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39aを通過して上方に突出しているアンカーボルト14と、他方の半割補強部材50Bの半割ベース補強板33bのアンカーボルト挿通孔38b,39bを通過して上方に突出しているアンカーボルト14の夫々に、ナット15を螺合して締付け固定する。
したがって、本実施形態は、地際部16の内部まで劣化している鋼管柱10を、新設の鋼管柱などに交換せず、一対の半割補強部材50A,50Bからなる補修装置を、腐食部(地際部16)を覆うように鋼管柱10の基部10a及びベースプレート11上に配置することで鋼管柱10の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減することができる。
したがって、本実施形態は、地際部16の内部まで劣化している鋼管柱10を、新設の鋼管柱などに交換せず、一対の半割補強部材50A,50Bからなる補修装置を、腐食部(地際部16)を覆うように鋼管柱10の基部10a及びベースプレート11上に配置することで鋼管柱10の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減することができる。
また、本実施形態の補修工事では、溶接などの作業を不要とし、一方の半割補強部材50Aの連結フランジ31aと他方の半割補強部材50Bの連結フランジ31bとのボルト結合、一方の半割補強部材50Aの連結フランジ32aと他方の半割補強部材50Bの連結フランジ32bとのボルト結合、半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39a及び半割ベース補強板33bのアンカーボルト挿通孔38b,39bにアンカーボルト14を通過してナット15を螺合するボルト結合だけで済むので、工事期間の短縮も図ることができる。
また、半割ベース補強板33a及び半割ベース補強板33bがコンクリート基礎13から立ち上がっているアンカーボルト14に固定されているので、一対の半割補強部材50A,50Bとコンクリート基礎13との一体構造が強固となり、鋼管柱10の強度を増大させることができる。
さらに、鋼管柱10の基部10aの外周と、この外周を覆っている一対の半割補強部材50A,50Bの内周面との間には、ゲル状の充填材40が隙間を設けずに密に充填されているので、鋼管柱10の地際部16に発生した腐食は外気に晒されることがなく、腐食の進行を防止することができる。
なお、本実施形態では2分割した補修装置(一対の半割補強部材50A,50B)について説明したが、3分割、4分割などの部材からなる補修装置としてもよい。
さらに、鋼管柱10の基部10aの外周と、この外周を覆っている一対の半割補強部材50A,50Bの内周面との間には、ゲル状の充填材40が隙間を設けずに密に充填されているので、鋼管柱10の地際部16に発生した腐食は外気に晒されることがなく、腐食の進行を防止することができる。
なお、本実施形態では2分割した補修装置(一対の半割補強部材50A,50B)について説明したが、3分割、4分割などの部材からなる補修装置としてもよい。
(第3実施形態の既設鋼管柱の補修構造)
次に、第3実施形態の鋼管柱の補修構造について、図7から図9を参照して説明する。
図7に示すように、本実施形態の鋼管柱10は、地際部16及び複数の縦リブ12a〜12dの基部が劣化している。
本実施形態の補修装置は、図7に示すように、鋼管柱10の基部10aの外周に装着する一対の半割補強部材60A,60Bで構成されている。
一方の半割補強部材60Aは、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30aと、半割鋼管30aの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31a,32aと、半割鋼管30aの下端から外周方向に直角に延在する半割ベース補強板33aと、半割鋼管30aの外周及び半割ベース補強板に固定されている一対の補強リブ34a,35aと、半割補強鋼板30a及び半割ベース補強板33aに直線状に開口している一対のリブ通過スリット36a,37aと、半割ベース補強板33aに形成した一対のアンカーボルト挿通孔38a,39aと、を備えている。
次に、第3実施形態の鋼管柱の補修構造について、図7から図9を参照して説明する。
図7に示すように、本実施形態の鋼管柱10は、地際部16及び複数の縦リブ12a〜12dの基部が劣化している。
本実施形態の補修装置は、図7に示すように、鋼管柱10の基部10aの外周に装着する一対の半割補強部材60A,60Bで構成されている。
一方の半割補強部材60Aは、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30aと、半割鋼管30aの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31a,32aと、半割鋼管30aの下端から外周方向に直角に延在する半割ベース補強板33aと、半割鋼管30aの外周及び半割ベース補強板に固定されている一対の補強リブ34a,35aと、半割補強鋼板30a及び半割ベース補強板33aに直線状に開口している一対のリブ通過スリット36a,37aと、半割ベース補強板33aに形成した一対のアンカーボルト挿通孔38a,39aと、を備えている。
また、他方の半割補強部材60Bも、一方の半割補強部材60Aと略同形状の部材であり、鋼管柱10の基部10aの外周より僅かに大きな曲率半径を有している半割補強鋼管30bと、半割鋼管30bの周方向両端部に形成した一対の連結フランジ31b,32bと、半割鋼管30bの下端から外周方向に直角に延在する半割ベース補強板33bと、半割鋼管30bの外周及び半割ベース補強板に固定されている一対の補強リブ34b,35bと、半割補強鋼板30b及び半割ベース補強板33bに直線状に開口している一対のリブ通過スリット36b,37bと、半割ベース補強板33bに形成した一対のアンカーボルト挿通孔38b,39bと、を備えている。
なお、本実施形態の半割補強鋼管30a,30bが本発明の分割基部補強板に相当し、
本実施形態の半割ベース補強板33a,33bが本発明の分割ベース補強板に相当し
本実施形態の補強リブ34a,34b,35a,35bが本発明の補強リブに相当している。
本実施形態の半割ベース補強板33a,33bが本発明の分割ベース補強板に相当し
本実施形態の補強リブ34a,34b,35a,35bが本発明の補強リブに相当している。
次に、本実施形態の補修装置を使用した鋼管柱10の補修手順について説明する。
先ず、図7に示すように、鋼管柱10の寸法Dの高さ範囲であって基部10aの全周に、シーラントなどのゲル状の充填材40を所定厚さで塗布する。
次に、複数のアンカーボルト14に螺合しているナット15を取り外す。
次に、一方の半割補強部材60Aをベースプレート11上に配置し、半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39aに、コンクリート基礎13から立ち上がっている2本のアンカーボルト14を挿通させながら半割ベース補強板33aをベースプレート11上に当接するとともに、半割補強鋼管30aを基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12a,12bは、リブ通過スリット36a,37aを通過して一方の半割補強部材60Aの外部に突出させる。
先ず、図7に示すように、鋼管柱10の寸法Dの高さ範囲であって基部10aの全周に、シーラントなどのゲル状の充填材40を所定厚さで塗布する。
次に、複数のアンカーボルト14に螺合しているナット15を取り外す。
次に、一方の半割補強部材60Aをベースプレート11上に配置し、半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39aに、コンクリート基礎13から立ち上がっている2本のアンカーボルト14を挿通させながら半割ベース補強板33aをベースプレート11上に当接するとともに、半割補強鋼管30aを基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12a,12bは、リブ通過スリット36a,37aを通過して一方の半割補強部材60Aの外部に突出させる。
次に、他方の半割補強部材60Bもベースプレート11上に配置し、半割ベース補強板33bのアンカーボルト挿通孔38b,39bに、コンクリート基礎13から立ち上がっている他の2本のアンカーボルト14を挿通させながら半割ベース補強板33bを、前述した半割ベース補強板33aに覆われていないベースプレート11上に当接するとともに、半割補強鋼管30bを前述した半割補強鋼管30aに覆われていない基部10aの外周の半分の領域に当接させる。この際、基部10aの外周及びベースプレート11に固定されている縦リブ12c,12dは、リブ通過スリット37b,36bを通過して他方の半割補強部材60Bの外部に突出させる。
次に、図8及び図9に示すように、互いに対向して当接している一方の半割補強部材60Aの連結フランジ31aと他方の半割補強部材60Bの連結フランジ31bと、互いに対向して当接している一方の半割補強部材60Aの連結フランジ32aと他方の半割補強部材60Bの連結フランジ32bとを、連結ボルト41及びナット42を使用したボルト結合で一体化する。
最後に、一方の半割補強部材60Aの半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39aを通過して上方に突出しているアンカーボルト14と、他方の半割補強部材60Bの半割ベース補強板33bのアンカーボルト挿通孔38b,39bを通過して上方に突出しているアンカーボルト14の夫々に、ナット15を螺合して締付け固定する。
したがって、本実施形態は、地際部16及び複数の縦リブ12a〜12dの基部が劣化して剛性が弱くなった鋼管柱10を、新設の鋼管柱などに交換せず、一対の半割補強部材60A,60Bからなる補修装置を、腐食部(地際部16及び縦リブ12a〜12d)を覆うように鋼管柱10の基部10a及びベースプレート11上に配置することで剛性を高めた鋼管柱10の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減することができる。
したがって、本実施形態は、地際部16及び複数の縦リブ12a〜12dの基部が劣化して剛性が弱くなった鋼管柱10を、新設の鋼管柱などに交換せず、一対の半割補強部材60A,60Bからなる補修装置を、腐食部(地際部16及び縦リブ12a〜12d)を覆うように鋼管柱10の基部10a及びベースプレート11上に配置することで剛性を高めた鋼管柱10の補修が完了するので、鋼管柱を新設する工事と比較して、補修費用を大幅に削減することができる。
また、本実施形態の補修工事では、溶接などの作業を不要とし、一方の半割補強部材60Aの連結フランジ31aと他方の半割補強部材60Bの連結フランジ31bとのボルト結合、一方の半割補強部材60Aの連結フランジ32aと他方の半割補強部材60Bの連結フランジ32bとのボルト結合、半割ベース補強板33aのアンカーボルト挿通孔38a,39a及び半割ベース補強板33bのアンカーボルト挿通孔38b,39bにアンカーボルト14を通過してナット15を螺合するボルト結合だけで済むので、工事期間の短縮も図ることができる。
また、一対の半割補強部材60A,60Bは、半割補強鋼管30a及び半割ベース補強板33aの間に補強リブ34a,35aが固定され、半割補強鋼管30b及び半割ベース補強板33bの間に補強リブ34b,35bが固定されていることで剛性が高い構造体とされている。このような一対の半割補強部材60A,60Bを、基部10aの外周及びベースプレート11上に一体的に配置することで、地際部16が腐食し基部10aの強度が弱くなっている鋼管柱10を確実に補強することができる。
また、半割ベース補強板33a及び半割ベース補強板33bがコンクリート基礎13から立ち上がっているアンカーボルト14に固定されているので、一対の半割補強部材60A,60Bとコンクリート基礎13との一体構造が強固となるので、さらに鋼管柱10の強度を増大させることができる。
さらに、鋼管柱10の基部10aの外周と、この外周を覆っている一対の半割補強部材60A,60Bの内周面との間には、ゲル状の充填材40が隙間を設けずに密に充填されているので、鋼管柱10の地際部16に発生した腐食は外気に晒されることがなく、腐食の進行を防止することができる。
なお、本実施形態では2分割した補修装置(一対の半割補強部材60A,60B)について説明したが、3分割、4分割などの部材からなる補修装置としてもよい。
さらに、鋼管柱10の基部10aの外周と、この外周を覆っている一対の半割補強部材60A,60Bの内周面との間には、ゲル状の充填材40が隙間を設けずに密に充填されているので、鋼管柱10の地際部16に発生した腐食は外気に晒されることがなく、腐食の進行を防止することができる。
なお、本実施形態では2分割した補修装置(一対の半割補強部材60A,60B)について説明したが、3分割、4分割などの部材からなる補修装置としてもよい。
10…鋼管、10a…基部、11…ベースプレート、12a〜12d…縦リブ、13…コンクリート基礎、14…アンカーボルト、15…ナット、16…地際部、20A,20B,50A,50B,60A,60B…半割補強部材、30a…半割補強鋼管、30a,30b…半割鋼管、30b…半割補強鋼板、31a,32a ,31b,32b…連結フランジ、33a,33b…半割ベース補強板、34a,35a ,34b,35b…補強リブ、36a,37a,36b,37b…リブ通過スリット、38a,39a,38b,39b…アンカーボルト挿通孔、40…ゲル状の充填材、41…連結ボルト、42…ナット
Claims (9)
- 地表にベースプレートを設置して立ち上がっている既存の鋼管柱の基部を補修する構造であって、
前記基部の周方向に分割して配置される複数の分割基部補強板を備え、
前記複数の分割基部補強板の前記周方向で互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割基部補強板が前記基部の全周を覆うことを特徴とする既存鋼管柱の補修構造。 - 前記複数の分割基部補強板の下端から外方に延在し、前記ベースプレートの上部に分割して配置される分割ベース補強板を備え、
前記周方向に隣接している前記複数の分割基部補強板の互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割ベース補強板が前記ベースプレートの上部を覆いながら、前記基部に一体化されることを特徴とする請求項1記載の既存鋼管柱の補修構造。 - 前記分割基部補強板及び前記分割ベース補強板の外周間に補強リブが連結されていることを特徴とする請求項2記載の既存鋼管柱の補修構造。
- 前記ベースプレートは、前記地表に設けたコンクリート基礎上に設置され、前記コンクリート基礎から立ち上がるアンカーボルト及びこれに螺合するナットにより前記コンクリート基礎に固定されており、
前記分割ベース補強板に挿通孔を形成し、当該挿通孔に前記アンカーボルトを挿通して前記ナットを螺合することで、前記分割ベース補強板が、前記ベースプレートとともに前記コンクリート基礎に固定されるようにしたことを特徴とする請求項2又は3記載の既存鋼管柱の補修構造。 - 前記基部の外周と前記複数の分割基部補強板の内周面との間の隙間に充填材が充填されていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の既存鋼管柱の補修構造。
- 地表にベースプレートを設置して立ち上がっている既存の鋼管柱の基部を補修するときに使用する補修装置であって、
前記基部の周方向に分割して配置される複数の分割基部補強板を備え、
前記複数の分割基部補強板を前記基部の周方向に配置し、前記複数の分割基部補強板の前記周方向で互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割基部補強板が前記基部の全周を覆うことを特徴とする既存鋼管柱の補修装置。 - 前記複数の分割基部補強板の下端から外方に延在し、前記ベースプレートの上部に分割して配置される分割ベース補強板を備え、
前記周方向に隣接している前記複数の分割基部補強板の互いに対向する端部同士をボルト結合することで、前記複数の分割ベース補強板が前記ベースプレートの上部を覆いながら、前記基部に一体化されることを特徴とする請求項6記載の既存鋼管柱の補修装置。 - 前記分割基部補強板及び前記分割ベース補強板の外周間に補強リブが連結されていることを特徴とする請求項7記載の既存鋼管柱の補修装置。
- 前記ベースプレートは、前記地表に設けたコンクリート基礎上に設置され、前記コンクリート基礎から立ち上がるアンカーボルト及びこれに螺合するナットにより前記コンクリート基礎に固定されており、
前記分割ベース補強板に挿通孔を形成し、当該挿通孔に前記アンカーボルトを挿通して前記ナットを螺合することで、前記分割ベース補強板が、前記ベースプレートとともに前記コンクリート基礎に固定されることを特徴とする請求項7又は8記載の既存鋼管柱の補修装置。
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