JP2016156232A - Reinforcement steel pipe and concrete construction reinforcement structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、コンクリート構造物を補強するために設けられる補強鋼管、及び、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造に関する。 The present invention relates to a reinforced steel pipe provided to reinforce a concrete structure and a reinforcing structure of a concrete structure introduced to reinforce a concrete structure.
従来から、コンクリート構造物の打ち継ぎ面のずれ防止効果を高くすることを目的に、複数回に分けてコンクリートが打ち継がれて形成された新設の打ち継ぎコンクリート構造体に適用されるものとして、特許文献1に開示されるコンクリート構造物が提案されている。
Conventionally, for the purpose of increasing the effect of preventing the displacement of the joint surface of a concrete structure, as applied to a new jointed concrete structure formed by piercing concrete in multiple times, A concrete structure disclosed in
特許文献1に開示されたコンクリート構造物は、新設の打ち継ぎコンクリート構造体の外面から打ち継ぎコンクリート構造体の打ち継ぎ面を貫通するように設けられた孔と、打ち継ぎ面を貫通するように孔内に設置されたPC鋼材、鋼管等の補強体と、補強体の設置された孔内に充填された充填材とを備えるものである。
The concrete structure disclosed in
しかし、特許文献1に開示されたコンクリート構造物は、補強体として剛性の低いPC鋼材が用いられる場合に、PC鋼材が孔内で湾曲等することから、PC鋼材を孔内の所定の位置に設置することが困難なものとなるおそれがあった。特許文献1に開示されたコンクリート構造物は、充填材を孔内に充填するために注入管が用いられる場合に、補強体として中実状のPC鋼材が用いられることで、注入管とPC鋼材とが孔内で干渉することから、孔内への充填材の充填作業に支障をきたすおそれがあった。
However, in the concrete structure disclosed in
また、特許文献1に開示されたコンクリート構造物は、補強体として鋼管が用いられる場合であっても、鋼管側面に窪み部が形成されない直管状の鋼管が用いられて、鋼管側面が平滑状に形成されることから、硬化した充填材と鋼管とが孔内で十分に付着しないものとなるおそれがあった。特許文献1に開示されたコンクリート構造物は、孔内に注入管が挿入されて孔内の下端部から充填材が注入される場合であっても、孔の延長が長くなって鋼管が障害となることで、孔内の中間部や上端部で充填材の充填が不十分となる部位が形成されるおそれがあった。
Moreover, even when the concrete structure disclosed in
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、コンクリート構造物の孔部の所定の位置に鋼管本体を設置して、孔部で鋼管本体と充填材との付着を十分なものとするとともに、充填材の充填性を大幅に向上させた補強鋼管及びコンクリート構造物の補強構造を提供することにある。 Therefore, the present invention has been devised in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to install a steel pipe body at a predetermined position of a hole portion of a concrete structure and An object of the present invention is to provide a reinforcing steel pipe and a reinforcing structure for a concrete structure in which the adhesion between the main body and the filler is sufficient and the filling property of the filler is greatly improved.
第1発明に係る補強鋼管は、コンクリート構造物を補強するために設けられる補強鋼管であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される中空状に形成された鋼管本体を備え、前記鋼管本体は、コンクリート構造物の孔部に充填材を充填するときに、前記充填材が通過するものとなる1又は複数の貫通孔が、鋼管側面を貫通させて形成されることを特徴とする。 A reinforced steel pipe according to a first aspect of the present invention is a reinforced steel pipe provided to reinforce a concrete structure, and includes a hollow steel pipe body that is inserted into a hole of the concrete structure. When filling a hole in a concrete structure with a filler, one or a plurality of through holes through which the filler passes are formed by penetrating the side surface of the steel pipe.
第2発明に係る補強鋼管は、第1発明において、前記鋼管本体は、前記鋼管本体の管軸直交方向の内側に向けて、鋼管外側面から凹状に形成された1又は複数の窪み部を有し、前記貫通孔が前記窪み部に形成されることを特徴とする。 A reinforcing steel pipe according to a second invention is the reinforcing steel pipe according to the first invention, wherein the steel pipe main body has one or a plurality of indentations formed concavely from the outer surface of the steel pipe toward the inner side in the direction perpendicular to the pipe axis of the steel pipe main body. And the said through-hole is formed in the said hollow part, It is characterized by the above-mentioned.
第3発明に係る補強鋼管は、第2発明において、前記窪み部は、前記鋼管本体の管軸直交方向の内側に向けて、鋼管外側面より最も深く凹状に最深部が形成されて、前記貫通孔は、前記最深部の一部又は全部を包含するように形成されることを特徴とする。 A reinforcing steel pipe according to a third invention is the reinforced steel pipe according to the second invention, wherein the recess has a deepest concave portion deeper than the outer surface of the steel pipe toward the inside in the direction perpendicular to the pipe axis of the steel pipe body, The hole is formed so as to include a part or all of the deepest portion.
第4発明に係る補強鋼管は、第1発明〜第3発明の何れかにおいて、前記貫通孔は、前記鋼管本体の管軸方向の各々の鋼管断面で、前記鋼管本体の管周方向の1箇所以下に形成されることを特徴とする。 The reinforcing steel pipe according to a fourth invention is the reinforcing steel pipe according to any one of the first invention to the third invention, wherein the through hole is a cross section of each steel pipe in the pipe axis direction of the steel pipe main body, and is one place in the pipe circumferential direction of the steel pipe main body. It is formed as follows.
第5発明に係る補強鋼管は、第1発明〜第4発明の何れかにおいて、前記貫通孔は、前記鋼管本体の管周方向を直径とする略円形状、又は、前記鋼管本体の管周方向を短径とする略楕円形状に形成されて、前記直径又は前記短径が、5mm以上、25mm以下となるように形成されることを特徴とする。 The reinforced steel pipe according to a fifth aspect of the present invention is the reinforced steel pipe according to any one of the first to fourth aspects of the invention, wherein the through hole has a substantially circular shape having a diameter in the pipe circumferential direction of the steel pipe body, or the pipe circumferential direction of the steel pipe body. Is formed in a substantially elliptical shape with a short diameter, and the diameter or the short diameter is 5 mm or more and 25 mm or less.
第6発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される中空状に形成された鋼管本体と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、前記鋼管本体は、コンクリート構造物の孔部に前記充填材を充填するときに、前記充填材が通過するものとなる1又は複数の貫通孔が、鋼管側面を貫通させて形成されることを特徴とする。 A reinforcing structure for a concrete structure according to a sixth aspect of the present invention is a reinforcing structure for a concrete structure that is introduced to reinforce the concrete structure, and is formed in a hollow shape that is inserted into a hole of the concrete structure. A steel pipe main body and a filler filled in a hole of the concrete structure, and the steel pipe main body allows the filler to pass when the hole of the concrete structure is filled with the filler. One or a plurality of through holes are formed by penetrating the side surface of the steel pipe.
第1発明〜第5発明によれば、鋼管本体の鋼管側面に貫通孔が形成されるため、孔部の他端側と一端側との間となる区間において、孔部の間隙部と鋼管本体の管内部との間を、充填材が貫通孔を通過して交互に融通されるものとなって、孔部における充填材の充填性を大幅に向上させることが可能となる。 According to 1st invention-5th invention, since a through-hole is formed in the steel pipe side surface of a steel pipe main body, in the area between the other end side and one end side of a hole part, the clearance part of a hole part and a steel pipe main body Thus, the filler passes through the through-holes and is alternately accommodated between the inside of the tube and the filling property of the filler in the hole can be greatly improved.
第1発明〜第5発明によれば、孔部の間隙部で硬化した充填材と、鋼管本体の管内部で硬化した充填材とが、貫通孔で硬化した充填材を介在させて連結された状態となり、充填材の係止体が貫通孔を挿通するように形成されることで、鋼管本体と硬化した充填材との一体性を向上させて、鋼管本体と充填材との付着性を著しく向上させることが可能となる。 According to 1st invention-5th invention, the filler hardened | cured in the clearance gap of a hole part and the filler hardened | cured inside the pipe | tube of a steel pipe main body were connected through the filler hardened | cured by the through-hole. It becomes a state, and the integrity of the steel pipe body and the hardened filler is improved and the adhesion between the steel pipe body and the filler is remarkably improved by forming the locking body of the filler so as to pass through the through hole. It becomes possible to improve.
特に、第2発明によれば、窪み部の形状に沿って充填材が硬化するため、鋼管本体の管軸直交方向に凹凸状となる一対の充填材の凹凸体が形成されて、窪み部が一対の凹凸体に挟み込まれることで、鋼管本体と硬化した充填材との一体性を向上させて、鋼管本体と充填材との付着性を著しく向上させることが可能となる。 In particular, according to the second invention, since the filler is cured along the shape of the depression, a pair of irregularities of the filler that are irregular in the direction perpendicular to the tube axis of the steel pipe body is formed, and the depression is formed. By being sandwiched between the pair of concavo-convex bodies, it is possible to improve the integrity of the steel pipe body and the hardened filler, and remarkably improve the adhesion between the steel pipe body and the filler.
特に、第3発明によれば、窪み部の最深部の一部又は全部を包含するように貫通孔が形成されて、鋼管側面の塑性変形が最大となる最深部が除去されることで、塑性変形によって強度が不安定となった箇所を取り除いて、信頼性の高い鋼管本体を提供することが可能となる。 In particular, according to the third invention, the through hole is formed so as to include part or all of the deepest part of the hollow part, and the deepest part where the plastic deformation of the side surface of the steel pipe is maximized is removed. It is possible to provide a highly reliable steel pipe body by removing a portion where the strength becomes unstable due to deformation.
特に、第4発明によれば、鋼管本体の管軸方向の各々の鋼管断面において、鋼管本体の管周方向の1箇所以下に貫通孔が形成されることから、管周方向の複数箇所に貫通孔が形成される場合と比較して、鋼管断面における断面欠損の増大を抑制することができるため、鋼管本体の引張耐力、圧縮耐力等の低下を防止することが可能となる。 In particular, according to the fourth invention, in each steel pipe cross section in the pipe axis direction of the steel pipe body, a through hole is formed in one or less places in the pipe circumferential direction of the steel pipe body. Compared with the case where a hole is formed, an increase in cross-sectional defects in the cross section of the steel pipe can be suppressed, so that it is possible to prevent a decrease in tensile strength, compression strength, etc. of the steel pipe body.
特に、第5発明によれば、貫通孔の直径又は短径が5mm以上、25mm以下となるように形成されるため、充填材に含有される骨材等を、貫通孔で容易に通過させるものとして、充填材の融通を円滑に実施することが可能となる。特に、略楕円形状に貫通孔が形成されることで、鋼管本体の管軸方向の各々の鋼管断面において、鋼管側面の断面欠損の増大を抑制しながら、縦長に形成された貫通孔を骨材等が容易に通過するものとして、骨材等を含有する充填材の融通を非常に円滑に実施することが可能となる。 In particular, according to the fifth invention, since the through hole is formed so that the diameter or minor axis thereof is 5 mm or more and 25 mm or less, the aggregate contained in the filler can be easily passed through the through hole. As a result, it becomes possible to smoothly carry out the accommodation of the filler. In particular, since the through-holes are formed in a substantially elliptical shape, in each steel pipe cross section in the pipe axis direction of the steel pipe body, the longitudinally formed through-holes are aggregated while suppressing an increase in cross-sectional defects on the side surfaces of the steel pipe. Etc. can easily pass through, and it is possible to very smoothly implement the filling of the filler containing aggregates and the like.
第6発明によれば、断面略中空状に鋼管本体が形成されるため、従来の鉄筋、PC鋼棒等と比較して、部材剛性を著しく向上させたものとして、孔部の他端側から一端側まで部材剛性の高い鋼管本体を直立させて設置することができるため、孔部における鋼管本体の位置合わせを正確に実施することが可能となる。また、断面略中空状に形成された鋼管本体に注入管が挿入されて、注入管と鋼管本体とを干渉させることなく、孔部の所定の位置に注入管及び鋼管本体が設置されることで、孔部への充填材の充填作業を円滑に実施することが可能となる。 According to the sixth invention, since the steel pipe body is formed in a substantially hollow cross section, it is assumed that the member rigidity is remarkably improved as compared with conventional reinforcing bars, PC steel bars, etc., from the other end side of the hole. Since the steel pipe main body having high member rigidity can be installed upright to one end side, it is possible to accurately align the steel pipe main body in the hole. In addition, the injection pipe is inserted into the steel pipe main body formed in a substantially hollow cross section, and the injection pipe and the steel pipe main body are installed at predetermined positions of the hole without causing the injection pipe and the steel pipe main body to interfere with each other. It becomes possible to smoothly perform the filling operation of the filler into the hole.
第6発明によれば、鋼管本体の鋼管側面に貫通孔が形成されるため、孔部の他端側と一端側との間となる区間において、孔部の間隙部と鋼管本体の管内部との間で充填材が貫通孔を通過して交互に融通されるものとなって、孔部に隙間なく充填材を充填させて、充填材を孔部に密実に充填することが可能となる。 According to the sixth invention, since the through hole is formed on the side surface of the steel pipe body, in the section between the other end side and the one end side of the hole portion, Thus, the filler passes through the through-holes and is interchanged alternately, so that the hole can be filled with the filler without any gap, and the filler can be filled in the hole with a high density.
以下、本発明を適用した補強鋼管1及び本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for carrying out a reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図1に示すように、例えば、鉄筋等が内部8bに配設されることなく構築された橋脚8等の無筋のコンクリート構造物に、本発明を適用した補強鋼管1を別途に設けることで、コンクリート構造物を補強するものである。
As shown in FIG. 1, the
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、例えば、鉄道橋、道路橋等の橋梁の橋脚8や、コンクリート護岸壁等として構築されたコンクリート構造物に、本発明を適用した補強鋼管1に係る鋼管本体2を設けることで導入されて、特に、構築されてから数年以上経過した既設のコンクリート構造物を補強するために導入される。本発明を適用した補強鋼管1は、複数の鋼管本体2がコンクリート構造物に0.3m〜1m程度の間隔で設けられる。
The concrete
コンクリート構造物は、図2に示すように、複数回に分けてコンクリートを打ち継ぐことによって、所定の規模のものとなるように構築されるため、コンクリートを打ち継いだ境界に、コンクリートが一体化されていない不連続面85が形成される。また、コンクリート構造物は、コンクリートを複数回に分けずに連続して打設した場合であっても、コールドジョイント等の発生によって、コンクリートが一体化されていない不連続面85が形成されることもある。
As shown in Fig. 2, the concrete structure is constructed to be of a predetermined scale by transferring the concrete in multiple times, so the concrete is integrated at the boundary where the concrete is transferred. A
コンクリート構造物は、不連続面85が形成されることによって、打設されたコンクリートが不連続面85を境界として内部8bで分断されたものとなる。コンクリート構造物は、図3に示すように、橋脚8等の外面8aから内部8bに向けて連続してコンクリートの削孔作業等をすることで、コア抜きされた断面略円形状等の孔部80が、不連続面85を貫通させて形成されるものとなる。
In the concrete structure, when the
孔部80は、例えば、橋脚8等の外面8aに配置される一端側80aから、橋脚8等の内部8bに配置される他端側80bまで、2m〜30m程度の延長を有する。孔部80は、特に、不連続面85を境界とした両側で、少なくとも2m〜3m程度の延長を有する。孔部80は、例えば、一端側80aから他端側80bまで、断面略円形状等となるように孔部内側面81が形成されることで、15cm〜30cm程度の孔径を有するものとなる。
The
本発明を適用した補強鋼管1は、コンクリート構造物の孔部80に挿入される断面略中空状に形成された鋼管本体2を備える。鋼管本体2は、断面略円形状となるように鋼管側面21が形成されて、5cm〜20cm程度の外径を有する。鋼管本体2は、孔部80の一端側80aに設けられる第1端部2aから、孔部80の他端側80bに設けられる第2端部2bまで、2m〜30m程度の延長を有する。
A reinforced
鋼管本体2は、橋脚8等のコンクリート構造物の孔部80に挿入したときに、鋼管本体2の鋼管側面21と孔部80の孔部内側面81とが離間することで、鋼管本体2の外側の孔部80に間隙部82が形成される。鋼管本体2は、例えば、鋼管側面21から管軸直交方向Xの外側に向けて複数方向に延びる複数の鋼板等のスペーサーや、略円形状の鋼板等が取り付けられることで、鋼管本体2の鋼管側面21と孔部80の孔部内側面81とを離間させることができる。鋼管本体2は、断面略中空状に形成されることで、鋼管側面21の内側に管内部22が形成される。
When the steel pipe
鋼管本体2は、図4、図5に示すように、管軸直交方向Xの内側に向けて熱間加工等で形成された窪み部3と、管軸方向Yに延びて略直管状に形成された直管部4とを有する。直管部4は、鋼管側面21を鋼管本体2の管軸直交方向Xに凹凸させることなく、管軸方向Yで略同一面上に鋼管側面21が連続することで、管軸方向Yに延びる略直管状に形成される。
As shown in FIGS. 4 and 5, the steel pipe
窪み部3は、鋼管本体2の管軸方向Y及び管周方向Wで、1又は複数形成される。このとき、鋼管本体2の管周方向Wに所定の間隔を空けて形成された複数の窪み部3は、管軸直交方向Xに凹凸させていない鋼管側面21と交互となるように、管周方向Wに連続させることなく、管周方向Wで断続的に形成される。鋼管本体2の管軸方向Yに所定の間隔を空けて形成された複数の窪み部3は、管軸方向Yで直管部4と交互に形成されて、管軸方向Yに連続させることなく、管軸方向Yに断続的に形成される。
One or a plurality of the recessed
窪み部3は、鋼管本体2の管軸直交方向Xの内側に向けて、鋼管側面21を湾曲加工等することで、鋼管外側面21aから凹状に形成される。窪み部3は、鋼管本体2の管軸直交方向Xの内側に向けて、鋼管外側面21aより最も深く凹状に鋼管側面21を押圧加工等することで、鋼管本体2の管周方向Wで窪み部3の略中央に最深部3aが形成される。
The
窪み部3は、鋼管本体2の管軸直交方向Xの内側に向けて、鋼管側面21を湾曲加工等することで、鋼管内側面21bから凸状に形成される。窪み部3は、鋼管本体2の管軸直交方向Xの内側に向けて、鋼管内側面21bから凸状に形成されることで、図5に示すように、管内部22の管軸直交方向Xの断面積が、直管部4と比較して狭小なものとなる。
The
鋼管本体2は、図4〜図6に示すように、鋼管側面21を管軸直交方向Xに貫通させて、1又は複数の貫通孔20が形成される。鋼管本体2は、複数の窪み部3の一部又は全部に、各々1箇の貫通孔20が形成される。鋼管本体2は、これに限らず、窪み部3の形成されていない箇所となる直管部4等に、一部又は全部の貫通孔20が形成されてもよい。
As shown in FIGS. 4 to 6, the
鋼管本体2は、鋼管本体2の管軸方向Yの各々の鋼管断面において、図5(a)に示すように、1箇所のみに貫通孔20が形成される部位と、図5(b)に示すように、1箇所にも貫通孔20が形成されない部位とを有して、鋼管本体2の管周方向Wの1箇所以下に貫通孔20が形成されるものとなる。鋼管本体2は、これに限らず、鋼管本体2の管軸方向Yの各々の鋼管断面において、複数箇所に貫通孔20が形成されてもよい。
As shown in FIG. 5 (a), the steel pipe
貫通孔20は、図5、図6(a)に示すように、鋼管本体2の管周方向Wを直径dとする略円形状、又は、図5、図6(b)に示すように、鋼管本体2の管周方向Wを短径d1とするとともに鋼管本体2の管軸方向Yを長径d2とする略楕円形状に形成される。このとき、貫通孔20は、直径d又は短径d1が、5mm以上、25mm以下となるように形成される。貫通孔20は、窪み部3に形成される場合に、窪み部3の最深部3aの周囲等で鋼管側面21を切削加工等することで、窪み部3の最深部3aの一部又は全部を包含するように形成される。
As shown in FIGS. 5 and 6A, the through-
鋼管本体2は、図4に示すように、鋼管本体2の管軸方向Yに延びる略楕円形状等に各々の窪み部3が形成されて、管周方向Wの3〜9程度の箇所で、鋼管本体2の管軸方向Yに沿って縦長に窪み部3が形成される。鋼管本体2は、これに限らず、図7(a)に示すように、各々の窪み部3が鋼管本体2の管周方向Wに延びる横長に形成されてもよく、また、図7(b)に示すように、鋼管側面21が略同一面上に連続して形成されて管軸方向Yに延びる略直管状の通常鋼管等が用いられてもよい。
As shown in FIG. 4, each of the steel pipe
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図2に示すように、本発明を適用した補強鋼管1に係る鋼管本体2と、コンクリート構造物の孔部80に充填される充填材6とを備える。充填材6は、モルタル、コンクリート等のセメント系材料等の経時硬化性材料や、ウレタン系材料等の経時硬化性材料が用いられて、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填された後に、所定の時間を経過してから硬化する。
As shown in FIG. 2, the reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図8〜図13に示すように、橋脚8等のコンクリート構造物の孔部80に鋼管本体2を設置して、注入管70を用いて充填材6を孔部80に充填する充填工程と、注入管70を引き抜いて撤去する撤去工程とを経ることで、コンクリート構造物を補強するために導入されるものとなる。
The concrete
充填工程では、最初に、図8に示すように、橋脚8等のコンクリート構造物が削孔等されて形成された孔部80に、本発明を適用した補強鋼管1に係る鋼管本体2が挿入されるとともに、鋼管本体2の管内部22にトレミー管等の注入管70が挿入される。このとき、充填工程では、例えば、注入管70の側面若しくは鋼管内側面21bから管軸直交方向Xに延びる複数の鋼板等のスペーサー、又は、注入管70の先端部70bに略円形状の鋼板等が設けられることで、注入管70の側面と鋼管内側面21bとが離間される。注入管70は、鋼管本体2の第1端部2aから第2端部2bまで鋼管内側面21bから所定の間隔で離間させて、鋼管本体2の第2端部2bに注入管70の先端部70bを到達させて設けられる。
In the filling process, first, as shown in FIG. 8, the
充填工程では、次に、図9に示すように、注入管70の基端部70aから供給された充填材6を、鋼管本体2の第2端部2bに到達させた注入管70の先端部70bから孔部80に吐出させる。このとき、充填材6は、注入管70の先端部70bから吐出されることで、孔部80の他端側80bに注入されて、孔部80の他端側80bから一端側80aにかけて、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填される。
Next, in the filling step, as shown in FIG. 9, the distal end portion of the
充填工程では、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填材6を充填させるときに、図10に示すように、孔部80の他端側80bから一端側80aにかけて、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22を充填材6が通過する。このとき、鋼管本体2は、鋼管側面21に貫通孔20が形成されるため、充填材6が貫通孔20を通過するものとなる。
In the filling step, when the
充填工程では、図11(a)に示すように、孔部80の間隙部82から鋼管本体2の管内部22に向けて貫通孔20を充填材6が通過して、又は、図11(b)に示すように、鋼管本体2の管内部22から孔部80の間隙部82に向けて貫通孔20を充填材6が通過する。
In the filling step, as shown in FIG. 11A, the
撤去工程では、図12に示すように、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填材6を充填した後に、孔部80の他端側80bから一端側80aにかけて、注入管70を引き上げる。このとき、注入管70は、鋼管本体2の第2端部2bから第1端部2aまで引き抜かれながら、注入管70の先端部70bから鋼管本体2の管内部22に充填材6を吐出させるものとなる。
In the removal process, as shown in FIG. 12, after filling the
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、最後に、図13に示すように、橋脚8等のコンクリート構造物の孔部80に鋼管本体2が設置された状態で、孔部80に充填した充填材6を硬化させて、コンクリート構造物の不連続面85を貫通するようにして、鋼管本体2及び硬化した充填材6が孔部80に設けられる。
Finally, as shown in FIG. 13, the reinforcing
このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、管内部22で充填材6を充填、硬化させた鋼管本体2が、橋脚8等のコンクリート構造物の不連続面85を境界として、コンクリート上部83とコンクリート下部84とに架設するように設けられるものとなる。
At this time, the reinforcing
橋脚8等のコンクリート構造物は、図14に示すように、地震等によって横方向の外力Fが作用することで、不連続面85を境界としてコンクリート上部83とコンクリート下部84とが分断されて、コンクリート上部83が横方向に傾倒するように変位しようとするものとなる。橋脚8等のコンクリート構造物は、横方向の外力Fが左右両側から交互に作用することから、コンクリート上部83が横方向で交互に傾倒するように変位しようとするものとなる。
As shown in FIG. 14, the concrete structure such as the
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、コンクリート上部83が傾倒しようとするときに、コンクリート構造物の不連続面85において、鋼管本体2に管軸方向Yの引張力P又は圧縮力Cが作用するものとなる。このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、鋼管本体2の管内部22に充填材6が充填されるため、鋼管本体2が管軸方向Yの引張力Pに抵抗するとともに、硬化した充填材6が管軸方向Yの圧縮力Cに抵抗する。
The reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、管軸方向Yの圧縮力Cに対して硬化した充填材6が抵抗するものとなるため、管軸方向Yの圧縮力Cを鋼管本体2に負担させないものとして、鋼管本体2の座屈変形を防止することが可能となる。さらに、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、コンクリート上部83が横方向で交互に傾倒するように変位することで、管軸方向Yの引張力Pと圧縮力Cとが鋼管本体2に交互に作用するものの、鋼管本体2の管内部22で充填材6が硬化するため、硬化した充填材6で鋼管側面21が拘束されて、鋼管本体2の座屈変形を防止することが可能となる。
In the reinforcing
これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、管内部22で充填材6を充填、硬化させた鋼管本体2が、コンクリート上部83とコンクリート下部84とに架設するように設けられることで、鋼管本体2の管軸方向Yに作用する引張力P又は圧縮力Cに、鋼管本体2及び硬化した充填材6を十分に抵抗させるものとして、コンクリート上部83が横方向に傾倒して倒壊しないように、橋脚8等のコンクリート構造物を補強することが可能となる。
Thereby, the reinforcing
また、橋脚8等のコンクリート構造物は、地震等によって横方向の外力Fが作用することで、不連続面85を境界としてコンクリート上部83とコンクリート下部84とが分断されて、不連続面85で横方向のせん断力Sが鋼管本体2に作用するものとなる。
Further, the concrete structure such as the
ここで、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、鋼管本体2の管軸方向Yに作用する引張力Pに抵抗するために、図15(a)に示すように、本発明を適用した補強鋼管1に係る鋼管本体2が、貫通孔20が形成されることによる断面欠損部分を除いて、鋼管側面21を形成する管体の断面部分のみで、所定の鋼管断面積を有することが必要となる。また、従来のPC鋼棒9も、同程度の引張力Pに抵抗するために、図15(b)に示すように、鋼管本体2の鋼管側面21を形成する管体の断面部分と同程度の鋼棒断面積を有することが必要となる。
Here, the reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図15に示すように、鋼管本体2に管内部22が形成されるため、鋼管本体2の鋼管側面21を形成する管体の断面部分の鋼管断面積と従来のPC鋼棒9の鋼棒断面積とを同程度のものとしながら、鋼管本体2の鋼管側面21と硬化した充填材6との鋼管接触面23を、従来のPC鋼棒9と硬化した充填材6との鋼棒接触面90より大きくすることができる。
As shown in FIG. 15, the reinforcing
これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図14、図15に示すように、コンクリート上部83から横方向のせん断力Sが鋼管本体2に作用して、鋼管本体2の鋼管側面21と硬化した充填材6とが鋼管接触面23で接触した場合であっても、鋼管本体2の鋼管接触面23が大きく確保されることで、せん断力Sに抵抗して鋼管側面21から硬化した充填材6に作用する支圧力が緩和されて、硬化した充填材6の破損、崩壊を防止することが可能となる。さらに、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、鋼管本体2の管内部22で硬化した充填材6が鋼管側面21を拘束するため、せん断力Sに対する抵抗力を鋼管側面21に確実に発揮させることが可能となる。
Thereby, in the reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填材6を充填した後に、図12に示すように、トレミー管等の注入管70が鋼管本体2の管内部22から撤去されるため、鋼管本体2の管内部22で硬化した充填材6が注入管70によって管軸直交方向Xに分断されないものとすることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、鋼管本体2の管内部22で硬化した充填材6を注入管70で分断させないものとして、鋼管本体2の管内部22で充填材6を一体的に硬化させることで、横方向のせん断力S等に対する硬化した充填材6の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。
In the reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図8に示すように、断面略中空状に鋼管本体2が形成されるため、従来の鉄筋、PC鋼棒9等と比較して、部材剛性を著しく向上させたものとなる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、孔部80の他端側80bから一端側80aまで、部材剛性の高い鋼管本体2を直立させて設置して、孔部80における鋼管本体2の位置合わせを正確に実施することが可能となる。
As shown in FIG. 8, the reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、断面略中空状に形成された鋼管本体2に注入管70が挿入されて、注入管70が鋼管内側面21bから所定の間隔で離間するため、孔部80に充填材6を充填するときに注入管70と鋼管本体2とを干渉させないものとすることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、孔部80で注入管70と鋼管本体2とを干渉させないものとして、孔部80の所定の位置に注入管70及び鋼管本体2を設置することで、孔部80への充填材6の充填作業を円滑に実施することが可能となる。
The concrete
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、図10に示すように、注入管70が鋼管内側面21bから所定の間隔で離間するため、鋼管本体2の管内部22に充填材6を充填するときに、充填材6を鋼管内側面21bに直接に接触させながら硬化させることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、鋼管本体2の管内部22で硬化した充填材6と鋼管本体2とを強固に一体化させて、鋼管本体2の管軸方向Yの引張力P又は圧縮力Cに対する鋼管本体2及び硬化した充填材6の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。
As shown in FIG. 10, the reinforcing
特に、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、1又は複数の窪み部3を鋼管本体2が有することで、窪み部3が硬化した充填材6に対して管軸直交方向Xで凹凸状に形成される。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22で硬化した充填材6が、鋼管本体2の鋼管側面21に凹凸状に接触することで、鋼管本体2と硬化した充填材6との一体性を向上させて、鋼管本体2と充填材6との付着を十分なものとすることが可能となる。
In particular, the reinforcing
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、孔部80の他端側80bから一端側80aにかけて、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填材6が充填されるため、孔部80の他端側80bから一端側80aに向けて順番に、充填材6の自重を利用して充填材6を隙間なく孔部80に充填させることが可能となる。
In the reinforcing
本発明を適用した補強鋼管1は、図10、図11に示すように、鋼管本体2の鋼管側面21に貫通孔20が形成されるため、孔部80の間隙部82と鋼管本体2の管内部22との間で、充填材6を貫通孔20に通過させながら、孔部80の間隙部82及び鋼管本体2の管内部22に充填材6を充填することができる。これにより、本発明を適用した補強鋼管1は、孔部80の他端側80bと一端側80aとの間となる区間において、孔部80の間隙部82と鋼管本体2の管内部22との間を、充填材6が貫通孔20を通過して交互に融通されるものとなって、孔部80の他端側80bから隙間なく孔部80に充填材6を充填して、孔部80における充填材6の充填性を大幅に向上させることが可能となる。
As shown in FIGS. 10 and 11, the reinforced
本発明を適用した補強鋼管1は、窪み部3に貫通孔20が形成される場合において、ローラを用いた熱間加工で鋼管側面21に窪み部3を形成するときに、ローラの略中央等に切削刃を有する突起等が設けられることで、鋼管側面21に窪み部3を形成すると同時に、窪み部3に貫通孔20を形成して、貫通孔20の形成を効率的に実施することが可能となる。
The reinforced
特に、本発明を適用した補強鋼管1は、図5、図10に示すように、窪み部3が形成された箇所において、管内部22の管軸直交方向Xの断面積が直管部4と比較して狭小なものとなる。このとき、本発明を適用した補強鋼管1は、鋼管本体2の管内部22において、管軸方向Yで窪み部3が形成された箇所を通過する充填材6の内圧を、直管部4を通過する充填材6の内圧より大きなものとして、窪み部3に形成された貫通孔20から充填材6を孔部80の間隙部82に向けて勢いよく通過させることができる。これにより、本発明を適用した補強鋼管1は、充填材6を貫通孔20で勢いよく通過させて、充填材6の融通を円滑に実施することが可能となる。
In particular, in the reinforced
本発明を適用した補強鋼管1は、鋼管本体2の管軸方向Yの各々の鋼管断面において、鋼管本体2の管周方向Wの1箇所以下に貫通孔20が形成されることから、管周方向Wの複数箇所に貫通孔20が形成される場合と比較して、鋼管断面における断面欠損の増大を抑制することができる。これにより、本発明を適用した補強鋼管1は、鋼管断面における断面欠損の増大を抑制して、鋼管本体2の引張耐力、圧縮耐力等の低下を防止することが可能となる。
The reinforced
本発明を適用した補強鋼管1は、貫通孔20の直径d又は短径d1が5mm以上、25mm以下となるように形成されるため、充填材6に含有される骨材等を、貫通孔20で容易に通過させるものとして、充填材6の融通を円滑に実施することが可能となる。特に、本発明を適用した補強鋼管1は、短径d1を5mm以上、25mm以下として、略楕円形状に貫通孔20が形成されることで、鋼管本体2の管軸方向Yの各々の鋼管断面において、鋼管側面21の断面欠損の増大を抑制しながら、縦長に形成された貫通孔20を骨材等が容易に通過するものとして、骨材等を含有する充填材6の融通を非常に円滑に実施することが可能となる。
Since the reinforced
本発明を適用した補強鋼管1は、図6に示すように、窪み部3の最深部3aの一部又は全部を包含するように貫通孔20が形成されることで、押圧加工等による鋼管側面21の塑性変形が最大となる最深部3aが、貫通孔20を形成するときに切削加工等によって除去されるものとなる。これにより、本発明を適用した補強鋼管1は、鋼管側面21の塑性変形が最大となる最深部3aが除去されることで、塑性変形によって強度が不安定となった箇所を取り除いて、信頼性の高い鋼管本体2を提供することが可能となる。
As shown in FIG. 6, the reinforced
本発明を適用した補強鋼管1は、図4に示すように、鋼管本体2の管軸直交方向Xの内側に向けて、窪み部3が鋼管外側面21aから凹状に形成されるとともに、鋼管内側面21bから凸状に形成される。このとき、本発明を適用した補強鋼管1は、図16(a)に示すように、窪み部3の形状に沿って充填材6が硬化することで、鋼管本体2の管軸直交方向Xに凹凸状となる一対の充填材6の凹凸体60が形成されて、窪み部3が一対の凹凸体60に挟み込まれる。また、本発明を適用した補強鋼管1は、図16(b)に示すように、孔部80の間隙部82で硬化した充填材6と、鋼管本体2の管内部22で硬化した充填材6とが、貫通孔20で硬化した充填材6を介在させて連結された状態となり、充填材6の係止体61が貫通孔20を挿通するように形成される。
As shown in FIG. 4, the reinforced
これにより、本発明を適用した補強鋼管1は、図16に示すように、窪み部3が一対の充填材6の凹凸体60に挟み込まれて、さらに、充填材6の係止体61が貫通孔20に挿通されることで、鋼管本体2と硬化した充填材6との一体性を向上させて、鋼管本体2と充填材6との付着性を著しく向上させることが可能となる。
Accordingly, in the reinforced
なお、本発明を適用した補強鋼管1は、コンクリート構造物の孔部80の延長が長くなった場合において、複数の鋼管本体2を管軸方向Yに連結させたものとすることもできる。
In addition, the reinforced
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。 As mentioned above, although the example of embodiment of this invention was demonstrated in detail, all the embodiment mentioned above showed only the example of actualization in implementing this invention, and these are the technical aspects of this invention. The range should not be construed as limiting.
例えば、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、新設のコンクリート構造物に導入することもできる。また、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造7は、鉄筋等が内部に配設された鉄筋コンクリート構造物をさらに補強するものとして、新設又は既設のコンクリート構造物に導入することもできる。
For example, the concrete
1 :補強鋼管
2 :鋼管本体
2a :第1端部
2b :第2端部
20 :貫通孔
21 :鋼管側面
21a :鋼管外側面
21b :鋼管内側面
22 :管内部
23 :鋼管接触面
3 :窪み部
3a :最深部
4 :直管部
6 :充填材
60 :凹凸体
61 :係止体
7 :コンクリート構造物の補強構造
70 :注入管
70a :基端部
70b :先端部
8 :橋脚
8a :外面
8b :内部
80 :孔部
80a :一端側
80b :他端側
81 :孔部内側面
82 :間隙部
83 :コンクリート上部
84 :コンクリート下部
85 :不連続面
W :管周方向
X :管軸直交方向
Y :管軸方向
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Reinforced steel pipe 2: Steel pipe
Claims (6)
コンクリート構造物の孔部に挿入される中空状に形成された鋼管本体を備え、
前記鋼管本体は、コンクリート構造物の孔部に充填材を充填するときに、前記充填材が通過するものとなる1又は複数の貫通孔が、鋼管側面を貫通させて形成されること
を特徴とする補強鋼管。 A reinforced steel pipe provided to reinforce a concrete structure,
A steel pipe body formed in a hollow shape to be inserted into a hole of a concrete structure,
The steel pipe main body is characterized in that one or a plurality of through-holes through which the filler passes when a hole in a concrete structure is filled with the filler are formed through the side surface of the steel pipe. Reinforced steel pipe.
を特徴とする請求項1記載の補強鋼管。 The steel pipe main body has one or a plurality of indentations formed in a concave shape from the outer surface of the steel pipe toward the inside in the direction perpendicular to the pipe axis of the steel pipe main body, and the through holes are formed in the indentations. The reinforced steel pipe according to claim 1.
前記貫通孔は、前記最深部の一部又は全部を包含するように形成されること
を特徴とする請求項2記載の補強鋼管。 The indented portion is formed in a deepest and concave shape deeper than the outer surface of the steel pipe toward the inside in the direction perpendicular to the pipe axis of the steel pipe body,
The reinforced steel pipe according to claim 2, wherein the through hole is formed so as to include a part or all of the deepest portion.
を特徴とする請求項1〜3の何れか1項記載の補強鋼管。 The said through-hole is each steel pipe cross section of the pipe-axis direction of the said steel pipe main body, and is formed in one place or less of the pipe circumferential direction of the said steel pipe main body. Reinforced steel pipe.
を特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の補強鋼管。 The through hole is formed in a substantially circular shape having a diameter in the pipe circumferential direction of the steel pipe body, or a substantially elliptical shape having a short diameter in the pipe circumferential direction of the steel pipe body, and the diameter or the short diameter is It forms so that it may become 5 mm or more and 25 mm or less. The reinforced steel pipe in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
コンクリート構造物の孔部に挿入される中空状に形成された鋼管本体と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、
前記鋼管本体は、コンクリート構造物の孔部に前記充填材を充填するときに、前記充填材が通過するものとなる1又は複数の貫通孔が、鋼管側面を貫通させて形成されること
を特徴とするコンクリート構造物の補強構造。 A reinforcing structure of a concrete structure introduced to reinforce a concrete structure,
A steel pipe body formed in a hollow shape to be inserted into the hole of the concrete structure, and a filler filled in the hole of the concrete structure,
The steel pipe main body is formed with one or a plurality of through holes through which the filler passes when the filler is filled in a hole of a concrete structure. Reinforced structure of concrete structures.
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