JP3993506B2

JP3993506B2 - 螺旋状鋼線の保持装置

Info

Publication number: JP3993506B2
Application number: JP2002332489A
Authority: JP
Inventors: 嘉希神野; 征雄北後; 輝和柴田
Original assignee: Okumura Corp; West Japan Railway Co
Current assignee: Okumura Corp; West Japan Railway Co
Priority date: 2002-11-15
Filing date: 2002-11-15
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2022-11-15
Also published as: JP2004169268A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設柱の外周に補強のために巻き付けられる螺旋状の鋼線を保持する螺旋状鋼線の保持装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、矩形断面の既設柱の外周に補強のために螺旋状の鋼線を巻き付ける方法として、本願出願人に帰属する特許に記載の手法がある(例えば、特許文献１参照。)。この方法は、図７(Ａ),(Ｂ)に示すように、既設柱５１の断面よりも少し大きい螺旋状の矩形の束に加工した螺旋状鋼線３１を、既設柱５１の基部外周に束面(ループ面)が外面に対向するように鉛直に立て、直角に曲げた先端を既設柱５１の柱面に垂直に設けた穴(図示せず)に差し込んで固定し、束面を垂直に保持したまま、図７(Ｂ)の矢印Ｘで示す束がほどける方向に回転させつつ、既設柱５１の周囲に矢印Ｙで示す方向へ巡らせて、１ループずつ既設柱の周りに巻き付けるものである。
【０００３】
総てのループが図示の如く既設柱５１の下端外周に水平に重なり合って巻き付けが終わると、螺旋状鋼線３１を、既設柱５１の四隅に間隔を隔てて垂設した内接する添え筋(図示せず)に沿って持ち上げつつ、柱の高さ方向に所定ピッチになるように結束線で添え筋に固定し、既設柱５１の全長に亘って配設する。最後に、既設柱５１および螺旋状鋼線３１を覆うように所定厚さでモルタルを吹き付けて、既設柱５１の補強を終了する。
この螺旋状鋼線の巻き付け方法は、螺旋状鋼線３１を束面内でループを開く方向に大きく変形させずに、鋼線の束を既設柱５１の周りに巡らせながら鋼線をその軸の周りに少し捩じるだけの弾性変形範囲で巻き付けができるので、油圧シリンダ等の大掛かりな機械を要さずに人手で容易に巻き付けが行なえ、施工の手間と費用を大幅に削減できるという利点を有し、これによって、既設柱５１の剪断耐力と靭性を向上させ、地震による繰り返し荷重に対して既設柱５１を強固に補強することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３１９０５５６号
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、本願出願人は、未公開であるが、既設柱の新たな補強方法および補強構造を提案した。この補強方法は、図５,図６に示すように、まず、正方形断面の既設柱５１の周囲に、両端が切り取られた三日月型断面をもつ平行四辺形状のコンクリートブロック２１をセメントペースト２２によって周方向に順次張り付け、次いで貧配合モルタル２３を介して既に張り付けられたコンクリートブロック上に積み重ねて、既設柱５１の上端まで全周を覆う。
次いで、各コンクリートブロック２１の表面に斜めに複数本平行に設けられ、全体で連なった１本の螺旋をなす溝２４に、既設柱断面の対角線長さの略８０％の直径をもつ螺旋状の円に予め加工した鋼製の撚り線３１を、図７(Ａ),(Ｂ)で述べたと同じ手法で巻き付ける。但し、この場合は、撚り線３１のループを持ち上げつつ柱四隅の添え筋に結束線で固定するのでなく、ループを上方へ開きぎみに引き上げつつ溝２４に嵌め込む。こうして、柱全長に亘って巻き付けた撚り線の弾性変形に伴う応力で、コンクリートブロック２１を全周から既設柱５１に密着させて一体化し、地震荷重に対する既設柱５１の剪断耐力を向上させるのである。なお、撚り線の終端と次の撚り線の始端は、外周にグリップを取り付けて互いに接続する。
【０００６】
ところが、上記既設柱の新たな補強方法は、撚り線３１の束の直径が、既設柱５１を一周する溝２４が呈する円の直径よりも小さいため、図７の従来例で述べたように撚り線３１の束を一旦既設柱５１の下端外周に総て巻き付けてから引き上げることができず、撚り線３１の束を図７(Ｂ)の矢印Ｘ方向へ回転させつつ、既設柱５１の周囲に矢印Ｙ方向へ巡らせ、さらに持ち上げる必要が生じ、撚り線の束が地面から離れると、撚り線の矢印Ｘ方向への回転と矢印Ｙ方向への巡回が難しくなくなる。撚り線３１の一束は、全長５０ｍ,重量５０〜６０kgにもなり、作業者は、既設柱５１の周囲に設けられた張り出し足場上を回りながら上下して、撚り線３１を既設柱５１に巻き付けなければならず、安全上問題があるとともに、施工能率が低下するという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、撚り線の束などの螺旋状鋼線を既設柱の周りに保持して巻き付けを容易にできる軽量で簡素かつ運搬,組立てが容易な螺旋状鋼線の保持装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１の螺旋状鋼線の保持装置は、正方形断面の既設柱の周囲に、両端が切り取られた三日月型断面をもつ平行四辺形状のコンクリートブロックをセメントペーストによって周方向に順次張り付け、次いで貧配合モルタルを介して既に張り付けられた上記コンクリートブロック上に積み重ねて、上記既設柱の上端まで全周を覆った後、上記コンクリートブロックの表面に斜めに複数本平行に設けられ、全体で連なった１本の螺旋をなす溝に、上記既設柱断面の対角線長さの略８０％の直径をもつ螺旋状の円に予め加工した鋼製の撚り線を巻き付ける既設柱補強方法で用いるものであって、上記既設柱断面の対角線長さより大きい直径をもつ分割可能なリング状の基材と、分割可能で上記基材に相対回転可能に載置されたリング状の旋回部材と、螺旋状の束に形成された鋼線を保持すべく上記旋回部材に設けられた受け部材を備えたことを特徴とする。
【０００９】
上記螺旋状鋼線の保持装置によれば、分割された基材を、既設柱を取り囲むようにリング状に連結して地面に置き、分割された旋回部材を、既設柱を取り囲むようにリング状に連結して、地面に置かれたリング状の基材に相対回転可能に載置する。そして、予め螺旋状の束に加工されて例えば回転筒に巻き付けられた鋼線の先端を上記リング状の旋回部材に固定した後、旋回部材を旋回させて鋼線をこの旋回部材の受け部材に巻き取って、螺旋状鋼線の束の総てを受け部材に保持する。螺旋状鋼線は、既設柱断面の対角線長さの略８０％の直径をもつ円に予め加工されていたので、受け部材に弾性変形して伸びた状態で保持される。次に、この螺旋状鋼線の先端を既設柱の下端に固定した後、鋼線を既設柱の外周を覆うコンクリートブロックの全体で連なった１本の螺旋をなす溝に嵌め込んで上方へ向かって巻き付けていく。巻き付けに伴って、リング状の基材に載置された旋回部材は、鋼線を送り出しながら巻き付け方向へ旋回して、人手による巻き付けを容易にする。
【００１０】
鋼線の束は、弾性的に伸びた状態で旋回部材の受け部材に保持されていたので、巻き付けの際に弾性伸びが少し緩和されつつ螺旋溝に密着し、コンクリートブロックを既設柱に向けて外周から押し付けて、両者を強固に一体化するとともに、螺旋溝から脱落することがない。既設柱への巻き付けが所定高さに達すると、巻き付けを中断して、リング状の基材を旋回部材と一緒に既設柱の周囲に設けられた足場の上方へ移し替え、再び巻き付けを開始し、これを繰り返して既設柱の全長に亘る巻き付けを終了する。この場合、作業者は、従来のように重い鋼線の束を手で回転させながら足場上を回りつつ上下して巡回させる必要がなくなり、リング状の基材を足場上方へ設置し直すだけで、巻き付けを行なうことができ、作業の安全性および施工の能率を大幅に向上させることができる。
【００１１】
請求項２の螺旋状鋼線の保持装置は、上記基材の外周に吊り下げ用のアームを突設するとともに、上記アームに巻き上げ装置を繋いだことを特徴とする。
【００１２】
上記螺旋状鋼線の保持装置によれば、基材の外周に突設された吊り下げ用のアームに、足場上端などに設けられた巻き上げ装置のワイヤやチェーンが繋がれている。従って、巻き付けに伴って巻き上げ装置でリング状の基材を容易かつより安全に上昇させることができ、作業の安全性および施工の能率を一層向上させることができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。図１は、本発明による螺旋状鋼線の保持装置の一実施形態を示す平面図であり、図２,図３,図４は、夫々図１のII線,III線,IV線に沿う断面図である。
この螺旋状鋼線の保持装置は、図１のII-II線の位置で２分割できるリング状の基材１と、同様に２分割でき、基材１に相対回転自在に載置されるリング状の旋回部材２と、この旋回部材２の中心軸上に半円弧をなして立設され、螺旋状の束に予め加工された鋼線としての撚り線３１を図２〜図４に示すように外周に巻き付けて保持する鉛直受け部材３aと、基材１の外周を４等分する各箇所に図１に示すように突設された吊り下げ用のアーム４を備えている。
【００１４】
上記基材１は、図２に示すようなコ字状断面をもつ形鋼５を、ウェブを内側にして既設柱５１の直径よりも少し大きい直径になるように図１に示すような半円形のセグメント５a,５bに曲げ加工し、両セグメントの両端に、コ字状断面を仕切るように連結ボルト挿通穴６a,６bをもつ連結用リブ６を取り付けてなる。上記アーム４は、図４に示すように、基材１のコ字状断面をもつ形鋼５に基部を隅肉溶接して水平に取り付けられ、図示しない小型のウインチから垂下するワイヤ８の先端が結び付けられる挿通穴７を先端部に有する。また、基材１の形鋼５のフランジ上面には、円周方向に等間隔の８箇所に、旋回部材２を回転自在に支承するボールベアリング９を図３の如く取り付けている。
【００１５】
一方、上記旋回部材２は、鋼管を上記基材１と同じ直径をもつ半円に曲げ加工し、管断面を２等分する水平面で上下に切断して、図１のII-II面で連結される２つのセグメント１０a,１０bとし、このセグメントと略同じ半径の半円弧にロール加工した平鋼をセグメント１０a,１０bの頂部に沿って溶接して上記鉛直受け部材３aとし、両セグメントの両端に、図２の如く３つの連結ボルト挿通穴１１aをもつ連結用リブ１１を鉛直受け部材３aの内側面に沿って取り付けている。また、各旋回部材２の鉛直受け部材３aの外側面には、図１に示す位置に夫々８本の水平受け部材３bを図３に示すように突設し、各水平受け部材の先端に抜け防止用の鉛直バー３cを設けるとともに、鉛直受け部材３aの頂部に、図４に示すように抜け防止用の水平バー３dを設けている。
上記鉛直受け部材３a,水平受け部材３b,鉛直バー３cおよび水平バー３dで、螺旋状の束に予め加工された撚り線３１を保持する受け部材３が構成される。
【００１６】
上記構成の螺旋状鋼線の保持装置を次のように用いて、螺旋状の束に予め加工された撚り線３１を既設柱５１の周りに巻き付ける。
まず、定尺(例えば５０m)の鋼製の撚り線を、図５,図６に示す既設柱５１の螺旋溝２４の直径の略８０％の直径に曲げ加工して図示しない回転円筒の外周に巻き付けて蓄えておく。次に、既設柱５１の下端を囲むように半円形のセグメント５a,５bを地面に配置し、対向する端部の１対の連結用リブ６をボルト,ナットで連結してリング状の基材１を組み立て、続いて半円形のセグメント１０a,１０bを連結用リブ１１を介して同様に連結してリング状の旋回部材２を組み立て、この旋回部材２を基材１の８つのボールベアリング９に載せて旋回自在に支承する。
そして、回転円筒に蓄えた撚り線の終端を引き出して、旋回部材２の水平受け部材３bの基端に固定した後、旋回部材２を回して撚り線３１を回転円筒から鉛直受け部材３aの外周に図２〜４に示すように総て巻き取る。螺旋溝２４の直径の８０％の直径に加工されていた撚り線３１は、大径の鉛直受け部材３aに巻き取られるので、引張り力により弾性変形して伸びた状態で保持される。
【００１７】
次に、受け部材３に巻き取られた撚り線３１の終端を引き出し、直角に曲げて既設柱５１の基端の柱面に垂直に明けた穴に差し込んだ後、後続の撚り線３１を引き出しながら既設柱の螺旋溝２４に上方へ向かって嵌め込んでいく。これに伴って、地上の基材１に支承された旋回部材２は、嵌め込み方向へ旋回しつつ撚り線３１を円滑に送り出す。巻き付けられる撚り線３１は、螺旋溝２４の直径の８０％の小径に曲げ加工されているので、弾性伸びが少し緩和されつつ螺旋溝２４に密着し、三日月型のコンクリートブロック２１を正方形断面の既設柱５１に向けて外周から押し付けて、両者を強固に一体化するとともに、螺旋溝２４から脱落することがない。
【００１８】
既設柱５１への巻き付けが、所定の高さまで達すると、巻き付けを中断して、基材１の外周から突出する４つのアーム４の挿通穴７に図４の如く結び付けたワイヤ８を、図示しない周囲足場の頂部に設けた小型ウインチで巻き上げて、基材１を旋回部材２と一緒に巻き付け位置まで引き上げる。その後、再び撚り線３１の巻き付けを開始し、撚り線３１の巻き付けと基材１の引き上げを繰り返して、既設柱５１の全長に亘る撚り線３１の巻き付けを終了する。
【００１９】
このように、上記螺旋状鋼線の保持装置によれば、作業者は、従来のように重い撚り線の束を手で回転させながら足場上を回りつつ上下して巡回させる必要がなくなり、リング状の基材１を小型のウインチを用いて容易に上方へ引き上げ、旋回部材２が回転するだけで、既設柱の全長に撚り線を巻き付けることができ、巻き付け作業の安全性および能率を大幅に向上させることができる。
また、上記保持装置は、２分割のリング状の基材１のボールベアリング９に、受け部材３を備えた２分割のリング状の旋回部材２を支承した簡素な構造であるので、軽量で運搬,組み立ておよび上方への引き上げを容易に行なうことができる。
【００２０】
上記実施形態では、基材１上のボールベアリング９で旋回部材２を支承したが、ローラ等で旋回部材を支承してもよい。また、断面コ字状の形鋼５に代えて、Ｉ型鋼や角パイプを基材１に用い、半割の鋼管に代えて、コ字状断面の形鋼を旋回部材２に用いることもできる。
上記実施形態では、水平受け部材３bの先端に鉛直バー３cを設け、鉛直受け部材３aの頂部に水平バー３dを設けたが、受け部材３の鉛直バー３cと水平バー３dは、省略することもできる。
さらに、上記実施形態では、鋼線として鋼製の撚り線を用いたが、細径の棒鋼を用いることも可能である。
【００２１】
また、本発明の吊り下げ用のアームを突設したリング状の基材の寸法と強度を、作業者が乗れる程度にして、複数のアームに渡ってリング状の足場を取り付け、大型のクレーンや巻上機で、基材を昇降させれば、装置は大掛かりになるが、既設柱の周りに足場を設ける必要がなくなり、巻き付け作業の安全性および能率を更に向上できるという利点がある。
【００２２】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、請求項１の螺旋状鋼線の保持装置は、正方形断面の既設柱の全周を、両端が切り取られた三日月型断面をもつ平行四辺形状のコンクリートブロックを積み重ねて上端まで覆い、これらコンクリートブロックの表面の一連の螺旋溝に、既設柱断面の対角線長さの略８０％の直径をもつ螺旋状の円に予め加工した鋼線を巻き付ける既設柱補強方法に用いられ、上記対角線より大きい直径をもつ分割可能なリング状の基材と、分割可能で上記基材に相対回転可能に載置されたリング状の旋回部材と、螺旋状の束に形成された鋼線を保持すべく上記旋回部材に設けられた受け部材を備えているので、螺旋溝に巻き付けた脱落しない鋼線によって、コンクリートブロックを既設柱に向けて外周から押し付けて強固に一体化できるとともに、作業者が、重い鋼線の束を手で回転させながら足場上を回りつつ上下して巡回させる必要がなくなり、基材を適宜上方の足場へ移設し、旋回部材を回わすだけで、既設柱の全長に鋼線を巻き付けることができ、巻き付け作業の安全性および能率を大幅に向上させることができるうえ、保持装置が簡素な構造であるので、軽量で運搬,組み立ておよび上方への移設を容易に行なうことができる。
【００２３】
請求項２の螺旋状鋼線の保持装置は、基材の外周に吊り下げ用のアームを突設するとともに、このアームに巻き上げ装置を繋いでいるので、基材の上方足場への移設を行なうことなく巻き上げ装置によってより容易かつより安全に基材を引き上げることができ、巻き付け作業の安全性および能率を一層向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による螺旋状鋼線の保持装置の平面図である。
【図２】図１のII-II線に沿う断面図である。
【図３】図１のIII線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】螺旋状鋼線を巻き付ける既設柱の縦断面図である。
【図６】螺旋状鋼線を巻き付ける既設柱の平面図である。
【図７】従来の螺旋状鋼線の巻き付け方法を説明する斜視図および側面図である。
【符号の説明】
１基材
２旋回部材
３受け部材
３a 鉛直受け部材
３b 水平受け部材
３c 鉛直バー
３d 水平バー
４アーム
５形鋼
５a,５b セグメント
６,１１連結用リブ
７挿通穴
８ワイヤ
９ボールベアリング
１０a,１０b セグメント

Claims

正方形断面の既設柱の周囲に、両端が切り取られた三日月型断面をもつ平行四辺形状のコンクリートブロックをセメントペーストによって周方向に順次張り付け、次いで貧配合モルタルを介して既に張り付けられた上記コンクリートブロック上に積み重ねて、上記既設柱の上端まで全周を覆った後、上記コンクリートブロックの表面に斜めに複数本平行に設けられ、全体で連なった１本の螺旋をなす溝に、上記既設柱断面の対角線長さの略８０％の直径をもつ螺旋状の円に予め加工した鋼製の撚り線を巻き付ける既設柱補強方法で用いる螺旋状鋼線の保持装置であって、
上記既設柱断面の対角線長さより大きい直径をもつ分割可能なリング状の基材と、
分割可能で上記基材に相対回転可能に載置されたリング状の旋回部材と、
螺旋状の束に形成された鋼線を保持すべく上記旋回部材に設けられた受け部材を備えたことを特徴とする螺旋状鋼線の保持装置。
請求項１に記載の螺旋状鋼線の保持装置において、上記基材の外周に吊り下げ用のアームを突設するとともに、上記アームに巻き上げ装置を繋いだことを特徴とする螺旋状鋼線の保持装置。