JP2019124016A - 支柱の修繕治具及び支柱の修繕方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設支柱の変形が大きい場合でも、既設支柱を利用して新規支柱を接続して修繕する修繕方法及びその修繕治具を用いた支柱の修繕方法を提供する。【解決手段】修繕治具１は、新規支柱の内面に内接して新規支柱Ｓ２を固定するための新規支柱固定部材１０と、切断して形成された既設支柱Ｓ１の開口部から挿入し、既設支柱Ｓ１を固定する既設支柱固定部材２０と、規制部材３０と、を備えている。新規支柱固定部材１０は、新規支柱Ｓ２の内部に挿入したときに、新規支柱Ｓ２の内面を外側に向かって押圧する押圧力を生じるように形成されており、既設支柱固定部材２０は、既設支柱Ｓ１の開口部から挿入可能に形成された本体部２１と、本体部２１から挿入方向と交差する方向に突出するように設けられ、既設支柱Ｓ１に対して位置決めを行うそれぞれ異なる方向に突出した上部位置決め部材２２及び下部位置決め部材２３と、を備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、損傷または劣化した既存の支柱を利用して、新規の支柱を設置するための修繕治具及びその修繕治具を用いた支柱の修繕方法に関する。

道路付帯設備として設置される防護柵（例えば、歩行者自転車用防護柵）や車止めなどは、主たる構成要素として地面から立設される支柱を備えている。このような支柱が損傷または劣化し、新規支柱に交換しなければならない場合、従来は、支柱の一端が埋設された基礎部分から掘り起こして既存支柱を撤去し、新たに新規支柱を設置することが行われてきた。これは、基礎を再度打ち直さなければならず、コンクリートが硬化するまで時間がかかる等、コスト、工事時間等がかかるという問題があった。

支柱を備えた道路標識を修繕する治具として、例えば、特許文献１には、切断された支柱の地面に埋没した根元に押圧係入され、切断された支柱の基部を起立固定するための切断標識保持具であって、埋没した根元に押圧係入される案内固定板と、四角断面を有する支柱保持部と、切断された支柱の基部を固定するための支柱保持部に設けられた締結機構と、を有した切断標識保持具が開示されている。

特許第５２７１４４１号公報

しかし、既設の支柱の変形が大きく、切断により形成された開口部の真円度が良好でない場合は珍しくない。特に、防護柵や車止めに用いる支柱のように肉厚の場合には、開口部の形状を十分な修正ができない傾向が認められている。このような場合に特許文献１に記載のような切断標識保持具を用いると、切断された支柱の地面に埋没した根元に十分に押圧係入することができず、支柱を強固に固定することができないおそれがあった。

そこで、本発明では、既設支柱の変形が大きい場合でも、既設支柱を利用して新規支柱を接続して修繕する修繕方法及びその修繕治具を用いた支柱の修繕方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明では、地面から立設され損傷または劣化した既設支柱に新規支柱を接続して修繕する支柱の修繕治具であって、前記修繕治具は、一端を前記新規支柱に挿入可能に形成され、前記新規支柱の内面に内接して前記新規支柱を固定するための新規支柱固定部材と、切断して形成された前記既設支柱の開口部から挿入し、前記既設支柱を固定する既設支柱固定部材と、前記新規支柱及び前記既設支柱に、前記新規支柱固定部材及び前記既設支柱固定部材をそれぞれ挿入するときの挿入長さを規制する規制部材と、を備え、前記新規支柱固定部材及び前記既設支柱固定部材は、前記規制部材から軸方向に沿って反対方向に張り出した状態で設けられており、前記新規支柱固定部材は、前記新規支柱の内部に挿入したときに、前記新規支柱の内面をそれぞれ外側に向かって押圧する押圧力を生じるように形成されており、前記既設支柱固定部材は、前記既設支柱の開口部から挿入可能に形成された本体部と、前記本体部から挿入方向と交差する方向に突出するように設けられ、前記既設支柱に対して位置決めを行うそれぞれ異なる方向に突出した複数の位置決め部材と、を備え、前記複数の位置決め部材は、前記既設支柱固定部材を前記既設支柱の周方向に回転させながら前記既設支柱の開口部に対する突出方向を調整することにより、前記既設支柱の内部に挿入可能な位置に離間して配置されている、という技術的手段を用いる。

請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の支柱の修繕治具において、前記新規支柱固定部材は、前記新規支柱への挿入方向に垂直の横断面が、中心から複数方向に放射状に広がった形状となるように配置された複数個の板状部材から形成されている、という技術的手段を用いる。

請求項３に記載の発明では、請求項１または請求項２に記載の支柱の修繕治具において、前記複数の位置決め部材は、地表に近い位置に設けられた上部位置決め部材と、前記上部位置決め部材から離間して下方に設けられた下部位置決め部材と、からなり、前記上部位置決め部材の突出方向と前記下部位置決め部材の突出方向とが直交するように配置されている、という技術的手段を用いる。

請求項４に記載の発明では、請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の支柱の修繕治具を用いて、地面から立設され損傷または劣化した既設支柱に新規支柱を接続して修繕する支柱の修繕方法であって、既設支柱を地表近傍で切断して開口部を形成する工程と、
新規支柱に前記新規支柱固定部材を挿入し、前記修繕治具に前記新規支柱固定部材を固定する工程と、既設支柱の内部に、前記既設支柱固定部材を固着して固定する固着体を挿入する工程と、前記既設支柱固定部材を既設支柱の周方向に回転させながら、前記複数の位置決め部材の既設支柱の開口部に対する突出方向を調整することにより、前記既設支柱固定部材を既設支柱の内部に挿入する工程と、を備えた、という技術的手段を用いる。

本発明の支柱の修繕治具及び修繕方法によれば、既設支柱の変形が大きいため切断により形成された開口部の真円度が良好でなく、十分な修正ができない場合でも、修繕治具を既設支柱及び新規支柱にそれぞれに挿入するという簡単な工程により、既設支柱を利用して新規支柱を既設支柱に強固でがたつきがなく接続して修繕することができる。

本発明の修繕治具の構造を示す斜視説明図である。 修繕治具の平面説明図である。図２（Ａ）は図１をＡ方向から見た正面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＴ方向から新規支柱固定部材を見た説明図、図２（Ｃ）は図２（Ａ）のＢ方向から既設支柱固定部材を見た説明図である。 支柱の修繕方法の工程を示す模式図である。 支柱の修繕方法の工程を示す模式図である。 既設支柱固定部材を既設支柱に挿入する工程を示す説明図である。

本発明に係る修繕治具について、図１、２を参照して説明する。ここで、本発明における「支柱」は、防護柵、車止めなどの主たる構成要素として地面から立設される支柱を示す。

修繕治具１は、一端を既設支柱Ｓ１の開口部から挿入し、他端を新規支柱Ｓ２の開口部から挿入することにより既設支柱Ｓ１に新規支柱Ｓ２を接続する修繕治具であり、新規支柱固定部材１０と、既設支柱固定部材２０と、規制部材３０と、を備えている。なお、新規支柱Ｓ２及び既設支柱Ｓ１は、同じ径を有する単管により形成されているものとする。

新規支柱固定部材１０と既設支柱固定部材２０とは、一直線上に配置され接続されており、その接続部の外周に規制部材３０が設けられている。

新規支柱固定部材１０は、新規支柱Ｓ２（図３）の開口部に端部から挿入して新規支柱Ｓ２の内面に内接して固定される部材である。

本実施形態では、新規支柱固定部材１０は３枚の板状部材１１、１２、１３から構成されている。３枚の板状部材１１、１２、１３は、長手方向を中心に１２０°間隔で放射状に配置され、中心方向でわずかな空隙を有した状態で複数の溶接部（図１、２における黒い塗り部）により固定されている。このように、新規支柱固定部材１０を、既設支柱Ｓ１への挿入方向に垂直の横断面が、中心から複数方向に放射状に広がった形状となるように形成することにより、新規支柱固定部材１０を新規支柱Ｓ２に複数箇所で等方的に当接させて押圧力を生じさせることができるので、大きな変形などが生じることがなく押圧力を増大させることができ、強固に接続することができる。また、新規支柱Ｓ２の外方から固定する方法に比べ、固定に寄与する接触面積を増大させることができるので、強固に接続した耐久性が高い接続を行うことができる。更に、板状部材１１、１２、１３を中心方向でわずかな空隙を有した状態で配置することにより、新規支柱固定部材１０を適度な剛性を有する構造体とすることができる。これにより、新規支柱固定部材１０を新規支柱Ｓ２に挿入しやすく、新規支柱Ｓ２を大きく変形させるような過大な押圧力を生じさせることがなく、新規支柱Ｓ２と新規支柱固定部材１０との形状差を吸収し、内面形状に沿って内接させることができるので好ましい。

新規支柱固定部材１０は、新規支柱Ｓ２に十分な押圧力を負荷して強固な固定をすることができるとともに、過大な力が負荷されて大きな変形が生じないような寸法とする。新規支柱固定部材１０を上記の形状に形成することにより、新規支柱Ｓ２に挿入したときに、新規支柱Ｓ２の内面に当接し、外方に向かって適切な押圧力を生じさせることができる。これにより、過大な押圧力が負荷されて新規支柱Ｓ２に大きな変形が生じたり、押圧力が不足して強固な接続ができないおそれがない。

また、新規支柱固定部材１０の長さＬは、新規支柱Ｓ２に挿入して固定したときに十分な固定力を発現し、がたつきを生じないような長さとする。例えば、新規支柱Ｓ２の外径の２−３倍程度にすることが好ましい。

板状部材１２、１３、１４の既設支柱Ｓ１の外側の端部には、新規支柱固定部材１０を新規支柱Ｓ２に挿入しやすいように、面取り部が形成されている。

既設支柱固定部材２０は、切断された既設支柱Ｓ１（図３）の開口部に端部から挿入して既設支柱Ｓ１の内部に固定される部材であり、本体部２１、上部位置決め部材２２、下部位置決め部材２３を備えている。

本体部２１は、変形が大きい既設支柱の切断面に挿入可能な径を有する管状または柱状に形成され、新規支柱固定部材１０と一直線上に配置されて接続されている。

本実施形態では、本体部２１の一端に、板状部材１１、１２、１３に対応する位置にそれぞれ溝部２１ａ、２１ｂ、２１ｃを形成して、板状部材１１、１２、１３を溶接（図１、２における黒い塗り部）することにより、新規支柱固定部材１０と既設支柱固定部材２０とを接続しているが、新規支柱固定部材１０と既設支柱固定部材２０との接続方法はこれに限定されるものではない。

本体部２１の径は、切断面の変形が大きい場合にも既設支柱Ｓ１に挿入できるように、例えば、既設支柱の内径の８０％以下に形成することが好ましい。

上部位置決め部材２２は、規制部材３０から距離Ｌ１の位置に、本体部２１の径方向に同じ長さだけ突出するように設けられている。ここで、上部位置決め部材２２の径方向の先端同士の距離Ｌ３は、既設支柱Ｓ１の内径よりわずかに小さくなるように形成されている。

本実施形態では、上部位置決め部材２２はピン状に形成され、本体部２１の径方向に貫通して本体部２１に固定されている。

下部位置決め部材２３は、上部位置決め部材２２から距離Ｌ２の位置に、本体部２１の径方向に同じ長さだけ突出するように設けられている。ここで、下部位置決め部材２３の径方向の先端同士の距離Ｌ４は、既設支柱Ｓ１の内径よりわずかに小さくなるように形成されている。本実施形態では、距離Ｌ４は距離Ｌ３と略同一である。

本実施形態では、下部位置決め部材２３はピン状に形成され、本体部２１の径方向に貫通して本体部２１に固定されている。

下部位置決め部材２３は、突出方向が上部位置決め部材２２の突出方向と直交するように設けられている。

ここで、距離Ｌ１は、既設支柱Ｓ１の切断面から変形の影響が大きい位置までの距離よりも大きく設定されている。また、距離Ｌ２は、下部位置決め部材２３が既設支柱Ｓ１に挿入された後に、既設支柱固定部材２０を回転して上部位置決め部材２２の方向を調整可能な距離に設定されている。

規制部材３０は、新規支柱固定部材１０及び既設支柱固定部材２０が新規支柱Ｓ２及び既設支柱Ｓ１の内部にそれぞれ挿入されたときに、既設支柱Ｓ１及び新規支柱Ｓ２に係止可能な円環状に形成されている。これにより、規制部材３０は、新規支柱Ｓ２及び既設支柱Ｓ１それぞれへの挿入長さを規制し位置決めを行うことができる。

本実施形態では、規制部材３０は、円環状に形成され、内周部において新規支柱固定部材１０の板状部材１２、１３、１４に溶接して固定されている。

次に、修繕治具１を用いた支柱の修繕方法について図３−５を参照して説明する。

図３（Ａ）に示すように、土中に埋設された基礎Ｋに固定されて立設されている既設支柱Ｓ１を地表Ｇ近傍で切断し、修繕治具１の既設支柱固定部材２０の本体部２１を挿入する開口部を形成する。ここで、開口部が既設支柱固定部材２０の本体部２１を挿入できない程大きく変形している場合には、例えば円錐面を有する修正治具を当該開口部から打ち込んで、開口部の形状を本体部２１を挿入可能な形状に修正する。

新規支柱Ｓ２には、修繕治具１の新規支柱固定部材１０を挿入し、ハンマー等の打撃具を用いて、図３（Ｂ）に示すように、規制部材３０が新規支柱Ｓ２の端部に当接するまで打ち込んで固定しておく。

新規支柱固定部材１０を新規支柱Ｓ２の内部に打ち込むと、新規支柱固定部材１０の外形寸法は、新規支柱Ｓ２の内径よりもわずかに大きいため、新規支柱Ｓ２の内面に外側へ向かう押圧力が負荷される。これにより新規支柱固定部材１０により修繕治具１が新規支柱Ｓ２に強固に固定される。

続いて、図３（Ｃ）に示すように、既設支柱Ｓ１の内部に既設支柱固定部材２０を固着して固定するための固着体として用いるモルタルＭを挿入する。ここで、モルタルＭは水で練ったものを挿入してもよいし、粉体で充填した後に水を挿入してもよい。なお、固着体として、樹脂材料なども用いることができる。

続いて、新規支柱Ｓ２に固定された修繕治具１の既設支柱固定部材２０を既設支柱Ｓ１に挿入する。

既設支柱Ｓ１の開口部の形状を図５（Ａ）に示す。ここで、図中点線は変形前の既設支柱Ｓ１の断面形状を示す。以下、つぶれて径が小さくなった方向を短手方向、径が維持されている方向を長手方向という。図５（Ａ）に示すように、既設支柱の開口部は変形が大きく、新規支柱固定部材１０と同様の形状では、短手方向につかえてしまい挿入することができない。

まず、図４（Ｄ）及び図５（Ｂ）に示すように、下部位置決め部材２３の突出方向を長手方向に合わせて、既設支柱固定部材２０を既設支柱Ｓ１に挿入する。なお、内部構造がわかりやすいように図４（Ｄ）、図５（Ｂ）以下の図面ではモルタルＭを省略している。また、図５（Ｂ）、（Ｃ）では、上部位置決め部材２２及び下部位置決め部材２３と既設支柱Ｓ１の開口部との関係をわかりやすくするために、開口部より下方に位置する部材のみを模式的に示した。

下部位置決め部材２３が既設支柱の変形が大きい領域を通過した後に、図４（Ｅ）及び図５（Ｃ）に示すように、新規支柱Ｓ２を回転させて、上部位置決め部材２２の突出方向を長手方向に調整する。

そして、図４（Ｆ）に示すように、更に既設支柱Ｓ１の奥まで既設支柱固定部材２０を挿入し、既設支柱Ｓ１の開口部に規制部材３０を当接させる。

続いて、新規支柱Ｓ２を回転させて所定の方向に向けて、モルタルが固まるまで保持する。例えば、防護柵の場合、複数本並んで立設された支柱間にビームパイプを取り付け可能な方向とする。これにより、修繕治具１により既設支柱Ｓ１に新規支柱Ｓ２が接続されて設置され、修繕作業が終了する。

修繕治具１によれば、簡単な作業で新規支柱固定部材１０を新規支柱Ｓ２に強固に固定することができる。

また、既設支柱固定部材２０の本体部２１の径は、既設支柱Ｓ１の変形が大きく、既設支柱Ｓ１の開口部の真円度が良好でない場合でも挿入可能な径に設定されており、変形が大きい場合にも、既設支柱固定部材２０を既設支柱Ｓ１の周方向に回転させながら既設支柱Ｓ１の開口部に対する下部位置決め部材２３及び上部位置決め部材２２の突出方向を調整することにより、既設支柱Ｓ１に挿入することができる。

また、下部位置決め部材２３及び上部位置決め部材２２は、径方向の異なる方向に突出して配置されているので、修繕治具１が異なる方向に対して位置決めされ、がたつくことなく、新規支柱Ｓ２を立設することができる。

上部位置決め部材２２及び下部位置決め部材２３の径方向へ突出した部分がモルタルＭ中に埋設されて固定されるため、修繕治具１の引き抜けや回転を防ぐことができる。

以上のように、既設支柱の変形が大きいため、切断により形成された開口部の真円度が良好でなく、十分な修正ができない場合でも、既設支柱Ｓ１の変形が大きく、切断により形成される開口部の真円度が良好でなく、十分な修正ができない場合でも、修繕治具１を既設支柱Ｓ１及び新規支柱Ｓ２の内部に挿入するという簡単な工程により、既設支柱Ｓ１を利用して新規支柱Ｓ２を既設支柱Ｓ１に強固でがたつきがなく接続して修繕することができる。

既設支柱Ｓ１及び新規支柱Ｓ２は、修繕治具１を介して一直線に接続されるので、既設支柱Ｓ１に対して真っ直ぐに設置されるように新規支柱Ｓ２の姿勢を調整する必要がなく、作業時間を短縮することができる。また、修繕治具１のうち、視認可能に露出するのは規制部材３０のみであるので、外観特性を向上させることができるとともに、いたずら、盗難等により新規支柱Ｓ２が逸失することを防ぐことができる。

（変更例）
板状部材１２の枚数は、既設支柱Ｓ１と新規支柱Ｓ２とを強固に接続できれば任意であるが、製造コストや新規支柱Ｓ２へ打ち込むための打撃力などを勘案すると、３−４枚が好ましい。

新規支柱固定部材１０は、既設支柱Ｓ１及び新規支柱Ｓ２を強固に固定することができれば、各種形状を採用することができる。例えば、新規支柱固定部材１０の横断面が楕円状、多角形などの各種形状を採用することができる。

本実施形態では、上部位置決め部材２２及び下部位置決め部材２３として、ピン状のものを採用したが、これに限定されるものではなく、板状、突起状など各種形状を採用することができる。また、上部位置決め部材２２及び下部位置決め部材２３は、異なる方向に突出し、既設支柱Ｓ１に挿入し、位置決めが可能であれば、配置、数量、などは任意である。

新規支柱Ｓ２は、修繕治具１を既設支柱Ｓ１に取り付けた後に、新規支柱固定部材１０に取り付けることもできる。

（実施形態の効果）
本発明の支柱の修繕治具１及び修繕方法によれば、新規支柱固定部材１０により新規支柱Ｓ２を固定し、既設支柱Ｓ１の切断により形成される開口部の真円度が良好でない場合でも、既設支柱固定部材２０を挿入し、既設支柱Ｓ１に対して位置決めすることができる。これにより、既設支柱Ｓ１の変形が大きく、切断により形成される開口部の真円度が良好でなく、十分な修正ができない場合でも、修繕治具１を既設支柱Ｓ１及び新規支柱Ｓ２の内部に挿入するという簡単な工程により、既設支柱Ｓ１を利用して新規支柱Ｓ２を既設支柱Ｓ１に強固でがたつきがなく接続して修繕することができる。

１…修繕治具
１０…新規支柱固定部材
１１、１２、１３…板状部材
２０…既設支柱固定部材
２１…本体部
２２…上部位置決め部材
２３…下部位置決め部材
３０…規制部材
Ｋ…基礎
Ｇ…地表
Ｍ…モルタル
Ｓ１…既設支柱
Ｓ２…新規支柱

Claims (4)

1. 地面から立設され損傷または劣化した既設支柱に新規支柱を接続して修繕する支柱の修繕治具であって、
   前記修繕治具は、
   一端を前記新規支柱に挿入可能に形成され、前記新規支柱の内面に内接して前記新規支柱を固定するための新規支柱固定部材と、
   切断して形成された前記既設支柱の開口部から挿入し、前記既設支柱を固定する既設支柱固定部材と、
   前記新規支柱及び前記既設支柱に、前記新規支柱固定部材及び前記既設支柱固定部材をそれぞれ挿入するときの挿入長さを規制する規制部材と、
   を備え、
   前記新規支柱固定部材及び前記既設支柱固定部材は、前記規制部材から軸方向に沿って反対方向に張り出した状態で設けられており、
   前記新規支柱固定部材は、前記新規支柱の内部に挿入したときに、前記新規支柱の内面を外側に向かって押圧する押圧力を生じるように形成されており、
   前記既設支柱固定部材は、前記既設支柱の開口部から挿入可能に形成された本体部と、前記本体部から挿入方向と交差する方向に突出するように設けられ、前記既設支柱に対して位置決めを行うそれぞれ異なる方向に突出した複数の位置決め部材と、を備え、前記複数の位置決め部材は、前記既設支柱固定部材を前記既設支柱の周方向に回転させながら前記既設支柱の開口部に対する突出方向を調整することにより、前記既設支柱の内部に挿入可能な位置に離間して配置されていることを特徴とする支柱の修繕治具。
2. 前記新規支柱固定部材は、前記新規支柱への挿入方向に垂直の横断面が、中心から複数方向に放射状に広がった形状となるように配置された複数個の板状部材から形成されていることを特徴とする請求項１に記載の支柱の修繕治具。
3. 前記複数の位置決め部材は、
   地表に近い位置に設けられた上部位置決め部材と、前記上部位置決め部材から離間して下方に設けられた下部位置決め部材と、からなり、前記上部位置決め部材の突出方向と前記下部位置決め部材の突出方向とが直交するように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の支柱の修繕治具。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の支柱の修繕治具を用いて、地面から立設され損傷または劣化した既設支柱に新規支柱を接続して修繕する支柱の修繕方法であって、
   既設支柱を地表近傍で切断して開口部を形成する工程と、
   新規支柱に前記新規支柱固定部材を挿入し、前記修繕治具に前記新規支柱固定部材を固定する工程と、
   既設支柱の内部に、前記既設支柱固定部材を固着して固定する固着体を挿入する工程と、
   前記既設支柱固定部材を既設支柱の周方向に回転させながら、前記複数の位置決め部材の既設支柱の開口部に対する突出方向を調整することにより、前記既設支柱固定部材を既設支柱の内部に挿入する工程と、
   を備えたことを特徴とする支柱の修繕方法。

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