JP3470246B2 - 鋼製脚柱の補強方法及びその補強脚柱 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、道路、鉄道、橋梁等
各種構造体の橋脚の桁や梁を支持する鋼製の中空既設脚
柱の内部空間部に、内部筒体を立設し、該内部筒体と既
設脚柱間の環状空間部に、モルタル、コンクリートモル
タル、又は鉄筋コンクリート（以下コンクリートとい
う）を充填して補強する鋼製脚柱の補強方法及びその補
強脚柱に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】道路、鉄道、橋梁等各種構造体の橋脚の
桁や梁を支持する鋼製の中空既設脚柱は、内部に空間の
ある横断面円形や矩形の構造でＴ字形や門形等の形状に
形成されている。これらの鋼製の既設脚柱は、地震等に
よって予想以上の圧縮荷重や曲げ応力が集中した場合
に、桁又は梁を支える橋脚の横梁部やその下部の脚柱に
ワレ等が発生し損傷したり、塑性変形し座屈や破壊等が
生じる心配があった。

【０００３】そこで、鋼製の中空既設脚柱の補強方法と
して、既設脚柱内部の空間部にコンクリートを充填し断
面性能を高めて損傷や座屈等が生じないように補強する
ことが考えられている。

【０００４】図７（ａ），（ｂ）に鋼製橋脚の中空既設
脚柱にコンクリート１０７を充填して補強する従来例を
示し説明する。（ａ）は横断面円形の脚柱の場合、
（ｂ）は横断面矩形の脚柱の場合の一部を欠除した斜視
説明図である。橋脚１０１は、上部の道路や鉄道や橋等
の桁や梁を鋼製の横梁部１０５上で支持する鋼製の脚柱
１０２と、該脚柱１０２を支えるコンクリート製のフー
チング１０３と、該フーチング１０３を地中に固定する
杭１０４よりなる基礎１０８とから形成されている。こ
の脚柱１０２は、横断面円形又は横断面矩形の内部が中
空の筒体で図のようなＴ字形、又は図示省略した門形等
の形状に形成されている。図は、この横断面円形又は横
断面矩形の脚柱１０２内部の空間部１０６全体にコンク
リート１０７を充填し補強している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】内部が中空の鋼製の既
設脚柱１０２の空間部１０６の全体にコンクリート１０
７を充填する方法は、コンクリート１０７が大量に必要
になり、かつコンクリート１０７の荷重が大きくなるた
め、図の一点鎖線に示すように基礎１０８のフーチング
１０３Ａを拡幅したり、杭１０４Ａの本数を増やす必要
が生じた。また、充填する大量かつ大荷重のコンクリー
ト１０７を打設する際に外側に広がる力、及びコンクリ
ートが凝固する際の発熱により膨張する力を支えるため
に、必要に応じて脚柱１０２本体まで外側から補強する
必要が生じた。そのため鋼製既設脚柱１０２は必要以上
の過大な補強構造、かつ大規模な工事となって経済性の
問題も生じた。

【０００６】この発明はこれらの課題に鑑みてなされた
もので、鋼製の中空既設脚柱の内部空間部に鋼製の内部
筒体を作業性良く効率良く構築し二重壁構造に形成し、
該既設脚柱と内部筒体間の環状空間部にコンクリートを
充填し、このコンクリート充填量は必要な耐震性能が得
られる必要最少量とし、鋼製の既設脚柱と内部筒体とコ
ンクリートとを一体化複合させた鋼製脚柱の補強方法及
びその補強脚柱を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の鋼
製脚柱の補強方法は、鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に
開口部を設け、該開口部から鋼製の挿入板を該既設脚柱
の内部空間部に挿入し、該挿入板を内部空間部の基礎上
にて複数枚接合してリング壁を形成し、該リング壁を既
設脚柱に沿って垂直に上昇させ、該リング壁の下部に挿
入板を接合して下部リング壁を形成し、順次上記上昇と
接合を繰返しリング壁を継ぎ足して上記既設脚柱の内部
空間部に内部筒体を立設し、上記開口部を閉塞した後上
記内部筒体と上記既設脚柱との間の環状空間部にコンク
リートを充填するものである。

【０００８】また、請求項２に係る発明の鋼製脚柱の補
強方法は、鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に開口部を設
け、上記既設脚柱の内部空間部の基礎上に上端ラセン状
の底部リングを設置し、該底部リングの上端に走行ガイ
ドを設け、上記開口部から鋼製の挿入板を該既設脚柱の
内部空間部に挿入し、上記走行ガイド上に案内させた上
記挿入板を順次接合し回転させてラセン状の連続したリ
ング壁を組上げ内部筒体を立設し、上記開口部を閉塞し
た後上記内部筒体と上記既設脚柱との間の環状空間部に
コンクリートを充填するものである。

【０００９】また、請求項３に係る発明の鋼製脚柱の補
強方法は、上記請求項１又は２で立設した鋼製の内部筒
体と、その外側に位置する鋼製の中空既設脚柱との間の
環状空間部にコンクリートを充填するに当たり、コンク
リートが流出する複数の流出口を上下方向にわたって所
定間隔をおいて形成した導入管を上記内部筒体の内側又
は外側に立設し、該導入管の下部入口からコンクリート
を圧入し、下部の流出口から上部の流出口へと順次コン
クリートを流出させ上記環状空間部にコンクリートを充
填するものである。

【００１０】請求項４に係る発明の補強脚柱は、鋼製の
中空既設脚柱と、該既設脚柱の内部空間部に上記請求項
１又は２記載の施工法によって立設した鋼製の内部筒体
と、該内部筒体の内側又は外側に配設した単数のラセン
状管又は複数の垂直管若しくは複数の段状管で構成され
るコンクリート充填用の導入管と、該導入管及び上記内
部筒体と既設脚柱との間の環状空間部に充填したコンク
リートとからなるものである。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明の鋼製脚柱の補強方法は、
鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に開口部を設け、該開口
部から鋼製の挿入板を該既設脚柱の内部空間部に挿入
し、該挿入板を内部空間部の基礎上にて複数枚接合して
リング壁を形成し、該リング壁を既設脚柱に沿って垂直
に上昇させ、該リング壁の下部に挿入板を接合して下部
リング壁を形成し、順次上記上昇と接合を繰返しリング
壁を継ぎ足して上記既設脚柱の内部空間部に内部筒体を
立設し、上記開口部を閉塞した後上記内部筒体と上記既
設脚柱との間の環状空間部にコンクリートを充填するの
で、空間部の地上の出入口付近及び内部空間部の内側か
らリング壁の接合作業ができ、狭く密閉された環状空間
部内での作業や高所の危険な作業がなく、低所で安全に
効率良く作業ができる。また、高さ方向に順次上昇させ
延長するので、高い脚柱でも任意に連続して構築でき
る。また、コンクリートは狭い環状空間部に後から必要
量を、打ち継ぎ部なしに一度に効率良く充填できる。

【００１２】また、請求項２に係る発明の鋼製脚柱の補
強方法は、鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に開口部を設
け、上記既設脚柱の内部空間部の基礎上に上端ラセン状
の底部リングを設置し、該底部リングの上端に走行ガイ
ドを設け、上記開口部から鋼製の挿入板を該既設脚柱の
内部空間部に挿入し、上記走行ガイド上に案内された上
記挿入板を順次一枚ずつ接合し、回転させてラセン状の
連続したリング壁を組上げ内部筒体を立設するので、挿
入板は走行ガイド上を案内されて円滑に挿入部まで移動
し、該挿入板を接合してリング壁に組立てる作業は、開
口部付近の挿入部の一定箇所で安全に効率良くできる。
従って、狭い密閉空間内部を人が機器を移動して組立て
接合する必要がなく作業効率が良い。また、リング壁を
ラセン状に回転させて連続して押上げるので、荷重を垂
直に支えて持ち上げたり吊り上げる作業を必要とせず、
大きくて高い内部筒体でも安全に効率良く構築できる。
また、上記開口部を閉塞した後上記内部筒体と上記既設
脚柱との間の環状空間部にコンクリートを充填するの
で、コンクリートは環状空間部に後から必要量を、打ち
継ぎ部なしに一度に効率良く充填できる。

【００１３】また、請求項３に係る発明の鋼製脚柱の補
強方法は、上記請求項１又は２で立設した鋼製の内部筒
体とその外側に位置する鋼製の中空既設脚柱との間の環
状空間部にコンクリートを充填するに当たり、コンクリ
ートが流出する複数の流出口を上下方向にわたって所定
間隔をおいて形成した導入管を上記内部筒体の内側又は
外側に立設し、該導入管の下部入口からコンクリートを
圧入し、下部の流出口から上部の流出口へと順次コンク
リートを流出させ上記環状空間部にコンクリートを充填
するので、コンクリートを狭い環状空間部に下から順次
均一に広がり効率良く充填できる。また、コンクリート
を高所まで運び上げる必要がなく、その結果、コンクリ
ートが高所から落下することにより分離しばらけ、変質
して強度の低下が生じるといったことからも解放され
る。また、導入管を内部筒体の内側に立設した場合に
は、内部筒体にもコンクリートの流出口を開口する必要
があるが、内部空間部の内側の広い作業空間での取付作
業であるためその作業は容易である他、内部筒体の補強
部材として作用する。また、導入管を内部筒体の外側に
立設した場合には、環状空間部にコンクリートを直接流
出させることができ、導入管はコンクリート内に補強材
として埋設する。

【００１４】請求項４に係る発明の補強脚柱は、上記鋼
製の中空既設脚柱と、該既設脚柱の内部空間部に上記請
求項１又は２記載の施工法によって立設した鋼製の内部
筒体と、該内部筒体の内側又は外側に配設した単数のラ
セン状管又は複数の垂直管若しくは複数の段状管で構成
されるコンクリート充填用の導入管と、該導入管及び上
記内部筒体と既設脚柱との間の環状空間部に充填したコ
ンクリートとからなるので、軽量で剛構造の内部筒体と
なり、導入管を内部筒体の内側に設けた場合には導入管
は内部筒体を内側から支える補強材、及びコンクリート
の打設荷重を支える補強材となり、また導入管を内部筒
体の外側に設けた場合には導入管はコンクリートに埋設
される補強材となり、いずれの場合も各部材が一体化し
た複合構造の一層強い補強脚柱となる。 さらに、単数の
ラセン状管は、内部筒体の外側に設けることによって、
フープ力を与え脚柱の周方向の曲げ強度を高め、複数の
垂直管は、内部筒体の内側又は外側に等間隔に立設する
ことによって、脚柱の曲げ強度を高め、複数の段状管を
内部筒体の外側に設けた場合は、脚柱の周方向の強度を
高める。 そして、鋼製の内部筒体が粘りと柔軟性を増大
させ、弾性変形能を大きくし脚柱の強度を高め、また充
填したコンクリートは、断面性能を高め、圧縮強度を増
大させる。またコンクリートは、コンクリート型枠を別
途作らなくても内部筒体と既設脚柱を型枠にして打設で
き型枠作業が不要となり、また圧縮荷重がかかってもヒ
ビ割れが入ったり内部及び外部にはじける損傷がない。
また既設脚柱に変 形や割れ、溶接部等の接続部に破損を
生じることがない。このように、中空で軽量な二重壁の
鋼材とその間に充填した少量のコンクリートとが一体化
した強い複合構造の補強脚柱が得られる。

【００１５】

【実施例】図面に基づいて、実施例を説明する。図１
に、この発明に係る鋼製の中空既設脚柱の補強構造を示
す。（ａ）は横断面円形筒状の脚柱、（ｂ）は横断面矩
形筒状の脚柱の事例である。道路、鉄道、橋梁等の橋脚
１は、上部を通る道路や鉄道等の桁や梁を直接又は支承
材を介して支える横梁部５と、該横梁部５下部に続く断
面円形又は断面矩形の鋼製の中空脚柱２と、該脚柱２に
かかる荷重を支えるコンクリート構造のフーチング３及
び地中の杭４よりなる基礎８とから形成される。

【００１６】上記鋼製の中空既設脚柱２の補強は、図１
及び図２に示すように既設脚柱２の内部空間部６に鋼製
の内部筒体９を立設する。該内部筒体９は、下端部を地
上の基礎８のフーチング３にベース板とアンカー等を用
いて頑強に固定し、かつ上端部を既設脚柱２上部の横梁
部５の頂部支承端１０に固定する。次に、この内部筒体
９とその外側に位置する既設脚柱２との二重壁間の環状
空間部１２にコンクリート７を充填し補強する。このコ
ンクリート７は不連続部や打ち継ぎ部が生じないよう
に、連続して均一に充填する。

【００１７】上記の複合補強構造にすることにより、鋼
製の内部筒体９が粘りと柔軟性を増大させ弾性変形能を
大きくし、また充填したコンクリート７が断面性能を高
め圧縮強度を増大させる。またコンクリート７は、コン
クリート打設用型枠を別途作らなくても内部筒体９と既
設脚柱２を型枠にして打設充填でき、型枠費用が削減で
き、かつコンクリート７は両側面を鋼製の壁９，２に挟
まれ押えられているため、コンクリート７に圧縮荷重や
曲げ荷重がかかってもヒビ割れが入ったり外部にはじけ
飛散する等の損傷がない。また上記コンクリート７が圧
縮荷重を支えるので、鋼製の脚柱２が座屈する心配がな
く、また鋼材に変形や割れ、溶接部等の接続部に破損が
生じることがない。このように、軽量な鋼材と必要最少
量のコンクリート７を使用し一体化した中空二重壁状の
強い複合構造の補強脚柱が得られる。

【００１８】また、上記内部筒体９内側の大きい空間に
はコンクリート７を充填することなく、狭い環状空間部
１２にコンクリート７を充填するので、コンクリート７
の量は少なく荷重も少ないので、フーチング３と杭４よ
りなる基礎８を拡幅するなど必要以上の大掛かりな補強
は要らない。例えば、既設脚柱２の大きさが外径２ｍ高
さ１０ｍの円筒の事例では、内部筒体９は外径１．５ｍ
程度に形成し、この場合コンクリート７を充填する環状
空間部１２は、間隔が０．２５ｍ高さが１０ｍの縦に細
長い密閉された環状の空間となる。この場合のコンクリ
ート７の充填量は、全体に充填する場合に比較して体積
及び重量が約４割程度に軽減される。

【００１９】図２に、上記実施例の橋脚上部の横梁部５
の近傍を拡大して示す。鋼製の内部筒体９の上端部は、
既設脚柱２上部の横梁部５の上端部の横梁部上端５Ａま
で延長し、該横梁部上端５Ａに頂部開口１１を設け頂部
支承端１０に固定した場合を示す。この頂部開口１１は
補強作業時に使用し、補強作業の終了時には覆い板等で
閉塞する。なお、横梁部上端５Ａが上部の桁や梁と一体
化されている場合には、横梁部５の側面等に開口を設
け、この開口を使用して上記補強作業を行う。

【００２０】なお、コンクリート７の環状空間部１２へ
の充填高さは既設脚柱２の途中の所定位置までの充填高
さとするか、又は図のように横梁部下端５Ｂまでの高さ
とするか、若しくは横梁部上端５Ａまで至る全体充填と
する。脚柱の途中や所定高さまでの部分充填の場合は、
上部が軽量で安定性が良く所定位置まで効率の良い補強
構造になる。また、横梁部下端又は上端までの全体充填
の場合は、横梁部５まで一体化させた全体の補強構造に
なる。

【００２１】図３はこの発明に係る内部筒体９を構築す
る方法の実施例で、ジャッキアップによって地上にて組
立てる場合を示す。既設脚柱２の下部側壁に開口部１４
を設け、該既設脚柱２の内部空間部６の基礎８のフーチ
ング３上に所定間隔を置いて複数のジャッキ１７を配設
する。上記開口部１４から搬入した挿入板１５を、内部
空間部６の内側から上記ジャッキ１７で支えながら接合
しリング壁１３を組立て、次に該ジャッキ１７を使用し
１段上にジャッキアップする。このジャッキアップした
下部でさらに次の下段のリング壁１３を組立て上段のリ
ング壁１３に下段のリング壁１３を継ぎ足し、順次上記
ジャッキアップと組立てを繰り返して内部筒体９を構築
する。内部筒体９の構築後は、使用したジャッキ１７は
開口部１４から撤去し、開口部１４は閉塞する。

【００２２】挿入板１５は、図示した横断面円形のリン
グ壁１３の場合には弧状の板の端面１６を溶接接合す
る。また、横断面矩形のリング壁１３の場合には平板の
端面１６を溶接接合する。なお、挿入板１５の端面１６
に鍔部を設けボルトとナットで接合する構造にしても良
い。最上部のリング壁１３の上端部には必要に応じて、
頂部支承端１０となる補強用の補強リング１９を設け、
またリング壁１３を既設脚柱２に沿って垂直に上昇させ
るための複数個の隔接したガイド１８を設ける。また強
度不足の場合には、リング壁１３の内部に補強用の梁材
を設けたり、リング壁１３の外側にコンクリート７に埋
設する鉄筋等の補強材を設ける。

【００２３】上記ジャッキアップによる内部筒体９の構
築方法は、狭く密閉された環状空間部１２内での作業性
の悪い危険な作業がない。また、基礎上の開口部１４の
出入口付近、及び内部筒体９の内側の比較的広い空間部
で組立て作業ができるので、低所の広い作業空間で安全
に効率良く作業ができる。また、高さ方向にジャッキ１
７を用いて順次リング壁１３を継ぎ足し延長するので、
高い内部筒体９でも低所で安全に効率良く構築できる。

【００２４】図４は、内部筒体を構築する他の実施例
で、（ａ）は地上付近から吊り上げ組立てる場合を示
し、（ｂ）は上部から吊り上げ組立てる場合を示す。

【００２５】（ａ）は、既設脚柱２の内壁の所定高さ位
置に、隔接して周方向に複数の吊り支点２１を設け、こ
の吊り支点２１に吊り具２２を係合する。挿入板１５Ａ
には吊りピース２３を設け、該挿入板１５Ａを開口部１
４から挿入し、基礎８上で接合してリング壁１３Ａを組
立てた後、上記吊り具２２を吊りピース２３に係合し、
該吊り具２２によって平均に吊り上げ、順次下部のリン
グ壁１３Ａを組立て継ぎ足し、垂直に上昇させて内部筒
体９を構築する。なお必要に応じて、上端部のリング壁
１３Ａに、内部筒体９を既設脚柱２に沿って垂直に上昇
させるために複数個の隔接したガイド１８Ａを設ける。

【００２６】（ｂ）は、既設脚柱２の横梁部上端５Ａの
上部に吊り支点２４を設け、この吊り支点２４にウイン
チ等の吊り装置２５を設置し、基礎８上で挿入板１５Ｂ
を接合しリング壁１３Ｂを組立て、該リング壁１３Ｂの
上端に設けた吊り端部２７に上記吊りワイヤ２６を掛
け、上記吊り装置２５で吊り上げ順次下部のリング壁１
３Ｂを継ぎ足して内部筒体９を構築する。なお上端部の
リング壁１３Ｂに、前述と同様に必要に応じて複数のガ
イド１８Ｂを設ける。

【００２７】（ａ）のように地上付近から吊り上げる場
合は、基礎８上の手の届く範囲の低所で安全に吊り作業
と接合組立作業が同時にできる。また（ｂ）のように上
部から吊り上げる場合は、吊り上げ幅を大きくでき又垂
直に吊り上げる作業が連続して簡単容易にできる。

【００２８】図５は、内部筒体を構築する他の実施例
で、円形の内部筒体９をラセン状に組上げる場合を示
す。円形の内部筒体９を基礎８上で挿入板３０の送り込
みと回転によってラセン状の連続したリング壁３１に組
上げて構築する。挿入板３０は傾斜した湾曲平行四辺形
に形成し、該挿入板３０を、上記リング壁３１の挿入部
３６の傾斜に合わせた勾配に開口部１４の近傍に設置し
た複数のローラー架台３８上を滑らせて搬入する。挿入
板３０の接合部３７を溶接し押上げ、順次連続してラセ
ン状のリング壁３１を組上げ構築していく。

【００２９】上記リング壁３１をラセン状に組上げる方
法は、既設脚柱２内部の基礎８上にラセン状の底部リン
グ３２を設置し、該底部リング３２上に走行ガイド３３
を設け、該走行ガイド３３上に案内して挿入板３０を挿
入部３６に挿入しその端縁を接合した後、上記挿入板３
０端部のフック４０に係合回転機構３４を係合し、モー
ター３５を用いて上記走行ガイド３３上を回転させなが
ら引き上げて、順次上記操作を繰り返してラセン状の連
続したリング壁３１を形成する。上記走行ガイド３３
は、例えば回転により摩擦抵抗を軽減させる回転体、又
は滑り摩擦の低い溝等で形成する。また上記係合回転機
構３４は、例えばワイヤ又はチェーン等を使用する。な
お、最上部の頂部リング２０は上端部を水平に形成し、
この上端部には必要に応じて補強リング１９を設け、こ
の補強リング１９の外周に、リング壁３１を既設脚柱２
に沿ってラセン状に回転させながら垂直に上昇させるた
めの複数個の隔接したガイドローラー３９を設ける。

【００３０】上記ラセン状に組上げる内部筒体９の構築
方法は、既設脚柱２の内部空間部６の基礎８上の開口部
１４の出入口付近の挿入部３６で、挿入板３０を接合し
てリング壁を組立てる作業ができるので、狭い密閉空間
の内部を人が周方向に回り、かつ機器を移動させてリン
グ壁を接合組立てる必要がなく、低所の一定箇所で人も
機器も移動することなく効率良く作業ができる。また、
リング壁を走行ガイドに案内しラセン状に回転させて連
続して押上げるので、荷重を垂直に支えて持ち上げたり
吊り上げる作業を必要とせず、大きくて高い内部筒体９
でも安全に効率良く構築できる。

【００３１】図６は、環状空間部１２にコンクリート７
を充填する実施例で、（ａ）は導入管４２を内部筒体９
の内側に立設した場合を示し、（ｂ）は導入管４２を内
部筒体９の外側に立設した場合を示す。

【００３２】鋼製の内部筒体９とその外側に位置する鋼
製の中空既設脚柱２との間の環状空間部１２にコンクリ
ート７を充填するに当たり、コンクリート７が流出する
複数の流出口４１を所定間隔をおいて上下方向にわたっ
て形成した導入管４２を、（ａ）は上記内部筒体９の内
側に立設し、（ｂ）は上記内部筒体９の外側に立設して
いる。該導入管４２は上記内部筒体９の組立て時に、順
次溶接又はボルト接合によって延長し立設する。なお、
図では上記導入管４２を複数の隔接した垂直管で形成し
た場合を示すが、単数のラセン状管、又は複数の段状管
で形成してもよい。上記導入管４２の下部入口からコン
クリート７を圧入し、下部の流出口４１から上部の流出
口４１へと順次コンクリート７を流出させ、上記環状空
間部１２に下方から上方に向かってコンクリート７を平
均に充填していく。

【００３３】コンクリート７は、環状空間部１２が狭く
縦長でも、下から順次均一に広がり上方に向かって効率
良く充填される。また、コンクリート７を高所まで運び
上げる必要がなく、その結果、コンクリート７を高所か
ら落下することにより、分離しばらけ、変質して強度の
低下が生じるといったことからも解放される。また、導
入管４２を内部筒体９の内側に立設した場合には、内部
筒体９の壁面にも該導入管４２の流出口４１に対応し
て、コンクリート７の出口４３を開口する必要がある
が、内部空間部１２の内側の広い作業空間での作業であ
るため開口や位置合わせ等が容易にできる他、この導入
管４２は内部筒体９を内側から支える補強部材として作
用する。また、導入管４２を内部筒体９の外側に立設し
た場合には、環状空間部１２のコーナー部等コンクリー
ト７が流動しにくい方向に向けてコンクリート７を直接
流出させることができ、この導入管４２はコンクリート
７内に補強材として埋設する。

【００３４】上記鋼製脚柱の補強構造は、上記鋼製の中
空既設脚柱２と、該既設脚柱２の内部空間部６に立設し
た鋼製の内部筒体９と、該内部筒体９と既設脚柱２との
間の環状空間部１２に充填したコンクリート７と、上記
内部筒体９の内側又は外側に配設した単数のラセン状管
又は複数の垂直管若しくは複数の段状管で構成されるコ
ンクリート７充填導入管４２とからなるので、導入管４
２を内部筒体９の内側に設けた場合には導入管４２は内
部筒体９を内側から支える補強材、及びコンクリート７
の打設荷重を内側から支える補強材となり、導入管４２
を内部筒体９の外側に設けた場合には導入管４２はコン
クリート７に埋設される補強材となり、いずれの場合も
各部材が一体化した複合構造の一層強い補強脚柱とな
る。

【００３５】上記導入管４２を単数のラセン状管で形成
した場合は、内部筒体９の外側に設けることによって、
内部筒体９にフープ力を与え脚柱の周方向の圧縮強度を
高め、コンクリート７も均一に連続して充填される。ま
た、上記導入管４２を複数の垂直管で形成した場合は、
内部筒体９の内側又は外側に等間隔に立設することによ
って、脚柱の曲げ強度を高める。なお、桁と直交する方
向に対称に２本の垂直管を設けると、橋脚横倒れに強い
効率的な補強が可能となる。さらにまた、上記導入管４
２を複数の段状管で形成し内部筒体９の外側に設けた場
合は、脚柱の周方向の強度を高め、高さ方向に必要とさ
れる脚柱の強度に対応してコンクリート７の強度を段状
に変化させて充填することができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１に係る発明の鋼製脚柱の補強方
法は、既設脚柱の下部に形成した開口部から鋼製の挿入
板を該既設脚柱の内部空間部に挿入し、該挿入板を内部
空間部の基礎上にて複数枚接合してリング壁を形成し、
該リング壁を既設脚柱に沿って垂直に上昇させ、順次上
記上昇と接合を繰返しリング壁を継ぎ足して上記既設脚
柱の内部空間部に内部筒体を立設し、上記内部筒体と上
記既設脚柱との間の環状空間部にコンクリートを充填す
るので、狭く密閉された環状空間部内での高所作業及び
危険な作業がなく、基礎上の出入口付近の空間部及びそ
の内側から低所で安全に効率良く作業ができる。また、
高さ方向に順次上昇延長し、高い脚柱でも任意に連続し
効率良く構築することができる。

【００３７】請求項２に係る発明の鋼製脚柱の補強方法
は、鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に開口部を設け、上
記既設脚柱の内部空間部の基礎上に上端ラセン状の底部
リングを設置し、該底部リングの上端に走行ガイドを設
け、上記開口部から鋼製の挿入板を該既設脚柱の内部空
間部に挿入し、上記走行ガイド上に案内された上記挿入
板を順次接合し回転させてラセン状の連続したリング壁
を組上げ内部筒体を立設し、上記内部筒体と上記既設脚
柱との間の環状空間部にコンクリートを充填するので、
挿入板を円滑に挿入部まで案内し、リング壁の接合組立
て作業を一定箇所で移動することなく効率良くできる。
また、リング壁をラセン状に回転させて連続して押上げ
るので、径が大きく高さが高い内部筒体でも安全に効率
良く構築することができる。

【００３８】請求項３に係る発明の鋼製脚柱の補強方法
は、上記請求項１又は２で立設した鋼製の内部筒体とそ
の外側に位置する鋼製の中空既設脚柱との間の環状空間
部にコンクリートを充填するに当たり、コンクリートが
流出する複数の流出口を上下方向にわたって所定間隔を
おいて形成した導入管を上記内部筒体の内側又は外側に
立設し、該導入管の下部入口からコンクリートを圧入
し、順次上部へとコンクリートを流出させ上記環状空間
部にコンクリートを充填するので、コンクリートは狭い
環状空間部に下から順次均一に広がり効率良く充填され
る。またコンクリートは、ばらけたり打ち継ぎがない品
質の良い強度の高いコンクリートが充填できる。

【００３９】請求項４に係る発明の鋼製脚柱の補強構造
は、鋼製の中空既設脚柱と、該既設脚柱の内部空間部に
上記請求項１又は２記載の施工法によって立設した鋼製
の内部筒体と、該内部筒体の内側又は外側に配設した単
数のラセン状管又は複数の垂直管若しくは複数の段状管
で構成されるコンクリート充填用の導入管と、該導入管
及び上記内部筒体と既設脚柱との間の環状空間部に充填
したコンクリートとから形成したので、軽量な鋼材と必
要最少量のコンクリートとを一体化した強い複合構造の
補強脚柱が得られる。また、基礎や既設脚柱本体を拡幅
等必要以上に補強する必要がなく経済的な補強ができ
る。さらにまた、上記導入管が内部筒体の補強材又はコ
ンクリートの補強材となり、各部材が一体化した複合構
造の一層強い補強脚柱が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る鋼製の既設脚柱を補強する実施
例の斜視側断面説明図で、（ａ）は円形筒状の脚柱を補
強する場合を示し、（ｂ）は矩形筒状の脚柱を補強する
場合を示す。

【図２】上記実施例の橋脚上部を拡大して示す側断面説
明図である。

【図３】内部筒体を構築する実施例で、ジャッキアップ
で組立てる場合を示す一部を欠除した斜視断面説明図で
ある。

【図４】内部筒体を構築する実施例の側断面説明図で、
（ａ）は地上付近から吊り上げ組立てる場合を示し、
（ｂ）は上部から吊り上げ組立てる場合を示す。

【図５】内部筒体を構築する実施例の側断面説明図で、
円形の内部筒体をラセン状に組上げる場合を示す。

【図６】環状空間部にコンクリートを充填する実施例の
側断面説明図で、（ａ）は導入管を内部筒体の内側に立
設した場合を示し、（ｂ）は導入管を内部筒体の外側に
立設した場合を示す。

【図７】鋼製の既設脚柱を補強する従来例の斜視断面説
明図で、（ａ）は円形筒状、（ｂ）は矩形筒状の既設脚
柱の場合を示す。

【符号の説明】 １ 橋脚 １０１ 橋脚 ２ 脚柱 １０２ 脚柱 ３ フーチング １０３，１０３Ａ フ
ーチング ４ 杭 １０４，１０４Ａ 杭 ５ 横梁部 １０５ 横梁部 ５Ａ 横梁部上端 １０６ 空間部 ５Ｂ 横梁部下端 １０７ コンクリー
ト ６ 空間部 １０８ 基礎 ７ コンクリート ８ 基礎 ２５ 吊り装置 ９ 内部筒体 ２６ 吊りワイヤ １０ 頂部支承端 ２７ 吊り端部 １１ 頂部開口 ３０ 挿入板 １２ 環状空間部 ３１ リング壁 １３，１３Ａ，１３Ｂ リング壁 ３２ 底部リング １４ 開口部 ３３ 走行ガイド １５，１５Ａ，１５Ｂ 挿入板 ３４ 係合回転機
構 １６ 端面 ３５ モーター １７ ジャッキ ３６ 挿入部 １８，１８Ａ，１８Ｂ ガイド ３７ 接合部 １９ 補強リング ３８ ローラー架
台 ２０ 頂部リング ３９ ガイドロー
ラー ２１ 吊り支点 ４０ フック ２２ 吊り具 ４１ 流出口 ２３ 吊りピース ４２ 導入管 ２４ 吊り支点 ４３ 出口

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E01D 19/02 E01D 21/00 E01D 22/00 E04G 23/02

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に開口部
   を設け、該開口部から鋼製の挿入板を該既設脚柱の内部
   空間部に挿入し、該挿入板を内部空間部の基礎上にて複
   数枚接合してリング壁を形成し、該リング壁を既設脚柱
   に沿って垂直に上昇させ、該リング壁の下部に挿入板を
   接合して下部リング壁を形成し、順次上記上昇と接合を
   繰返しリング壁を継ぎ足して上記既設脚柱の内部空間部
   に内部筒体を立設し、上記開口部を閉塞した後上記内部
   筒体と上記既設脚柱との間の環状空間部にコンクリート
   を充填することを特徴とする鋼製脚柱の補強方法。
2. 【請求項２】 鋼製の中空既設脚柱の下部側壁に開口部
   を設け、上記既設脚柱の内部空間部の基礎上に上端ラセ
   ン状の底部リングを設置し、該底部リングの上端に走行
   ガイドを設け、上記開口部から鋼製の挿入板を該既設脚
   柱の内部空間部に挿入し、上記走行ガイド上に案内させ
   た上記挿入板を順次接合し回転させてラセン状の連続し
   たリング壁を組上げ内部筒体を立設し、上記開口部を閉
   塞した後上記内部筒体と上記既設脚柱との間の環状空間
   部にコンクリートを充填することを特徴とする鋼製脚柱
   の補強方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の鋼製の内部筒体
   と、その外側に位置する鋼製の中空既設脚柱との間の環
   状空間部にコンクリートを充填するに当たり、コンクリ
   ートが流出する複数の流出口を上下方向にわたって所定
   間隔をおいて形成した導入管を上記内部筒体の内側又は
   外側に立設し、該導入管の下部入口からコンクリートを
   圧入し、下部の流出口から上部の流出口へと順次コンク
   リートを流出させ上記環状空間部にコンクリートを充填
   することを特徴とする鋼製脚柱の補強方法。
4. 【請求項４】 鋼製の中空既設脚柱と、該既設脚柱の内
   部空間部に上記請求項1又は２記載の施工法によって立
   設した鋼製の内部筒体と、該内部筒体の内側又は外側に
   配設した単数のラセン状管又は複数の垂直管若しくは複
   数の段状管で構成されるコンクリート充填用の導入管
   と、該導入管及び上記内部筒体と既設脚柱との間の環状
   空間部に充填したコンクリートとからなる補強脚柱。