JP4228119B2 - Concrete filling method in concrete filling steel pipe construction method and concrete filling steel pipe used in the method. - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート鋼管工法、即ち鋼管内にコンクリートを充填して構築物の柱等の躯体となす工法におけるコンクリート充填方法及びその方法に使用するコンクリート充填用鋼管に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a concrete filling method in a concrete steel pipe construction method, that is, a construction method in which concrete is filled into a steel pipe to form a frame such as a pillar of a structure, and a concrete filling steel pipe used in the method.
一般に、RC造、SRC造に比べ耐震性能、耐火性能に優れた特性を発揮するCFT造(コンクリート充填用鋼管造)が開発されている(例えば非特許文献1)。この工法は、鋼管内にコンクリートを充填した構造形式であり、コンクリートと鋼管の相互拘束効果により軸圧縮耐力・曲げ耐力及び変形性能が増大する。この相互拘束効果を発揮させるためには、コンクリートの均質・密実かつ隙間のない充填と必要な強度発現及び鋼管とコンクリートの一体化を保証することが必要となる。 In general, a CFT structure (concrete filling steel pipe structure) has been developed that exhibits properties superior in earthquake resistance and fire resistance compared to RC structure and SRC structure (for example, Non-Patent Document 1). This construction method is a structure type in which concrete is filled in a steel pipe, and axial compression strength, bending strength and deformation performance increase due to the mutual restraining effect between the concrete and the steel pipe. In order to exert this mutual restraining effect, it is necessary to ensure that the concrete is uniformly and solidly filled without gaps and that the necessary strength is developed and that the steel pipe and the concrete are integrated.
このCFT造の施工におけるコンクリートの充填方法として、落とし込み充填工法及び圧入工法がある。落とし込み充填工法は、図7に示すように柱頭部から鋼管本体30内にトレミー管31又はフレキシブルホースを使用してコンクリートを鋼管底部から順次上方に向けて打ち上げる方法であり、落とし込み高さが比較的低い場合に用いられている。 As a concrete filling method in this CFT construction, there are a drop filling method and a press-fitting method. As shown in FIG. 7, the drop filling method is a method in which concrete is driven upward from the bottom of the steel pipe using a tremy pipe 31 or a flexible hose into the steel pipe body 30 from the column head, and the drop height is relatively high. Used when low.
圧入工法は、図8に示すように鋼管30の低部に圧入口32を形成しておきコンクリートポンプ33を使用して鋼管底部からコンクリートを打ち上げる方法である。この圧入工法には高流動性のコンクリートが使用され、コンクリート打設高さが高い場合でも利用できる。 The press-fitting method is a method in which a concrete inlet 33 is formed in the lower part of the steel pipe 30 as shown in FIG. 8 and concrete is driven up from the bottom of the steel pipe using a concrete pump 33. This press-fit method uses high-fluidity concrete and can be used even when the concrete placement height is high.
このような方法を使用することにより、打設時におけるコンクリートの分離を防止してコンクリートの品質を維持させるとともに、柱−梁仕口部とブレース接合部にダイアフラムが設けられている鋼管への充填に際し、ダイアフラム下に空隙が発生するのを防止するようにしている。
上述した従来の技術における圧入工法は、コンクリートを分離させずに比較的高い打ち上げ高さまでコンクリートの充填が可能であるが、コンクリートを鋼管下部から注入して上方に打ち上げるものであるため、コンクリート圧送のための設備費が嵩むという問題があり、比較的コンクリート打設高さが低い場合には落とし込み工法が有利である。 The press-in method in the prior art described above can fill concrete up to a relatively high launch height without separating the concrete. However, since concrete is injected upward from the bottom of the steel pipe, Therefore, when the concrete placement height is relatively low, the dropping method is advantageous.
しかし、従来の落とし込み工法にあっては、鋼管の上端よりコンクリート誘導管を挿入し、その下端を、打設されるコンクリート表面からの距離、即ち打ち込み高さを1m以内程度に調整しつつコンクリートを落とし込み充填するものであるため、その打ち込み高さ確保のために、揚重機を使用する必要があり、また、充填の進行に伴って誘導管を上昇させると、その上端のコンクリート投入口も上昇するため、コンクリートバケットを使用したコンクリートの投入を行わなければならず、これらにより最低1基以上の揚重機をコンクリート充填のために占有しなければならなくなり、この間は揚重機による他の作業ができず、そのため工程の遅延、コストの増大を招くことになるという問題がある。 However, in the conventional dropping method, the concrete guide pipe is inserted from the upper end of the steel pipe, and the lower end of the concrete pipe is adjusted while the distance from the concrete surface to be placed, that is, the driving height is adjusted to within about 1 m. It is necessary to use a lifting machine to secure the driving height, and when the guide pipe is raised as the filling progresses, the concrete inlet at the upper end also rises. Therefore, it is necessary to input concrete using a concrete bucket, and at least one lifting machine must be occupied for filling concrete. During this period, no other work can be performed by the lifting machine. Therefore, there is a problem that the process is delayed and the cost is increased.
本発明はこのような従来の落とし込み工法の問題に鑑み、コンクリートの落とし込み打設に際し、コンクリートの打ち込み操作が、揚重機の使用を要せず、しかも打ち込み高さ調整のための作業を全く要することなく、鋼管上端よりコンクリートを投入するのみで必要なコンクリートの充填がなされるコンクリート充填鋼管工法におけるコンクリート充填方法及び該方法に使用するコンクリート充填用鋼管の提供を目的としてなされたものである。 In view of the problems of the conventional dropping method, the present invention requires that the concrete driving operation does not require the use of a lifting machine and that the work for adjusting the driving height is completely required when casting concrete. The purpose of the present invention is to provide a concrete filling method in a concrete-filled steel pipe construction method in which concrete is filled only by charging concrete from the upper end of the steel pipe, and a steel pipe for concrete filling used in the method.
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、略鉛直状に立設された鋼管内に、該鋼管内の空間を隔壁によって仕切ることによって形成した縦向きのコンクリート誘導路を備えるとともに、該コンクリート誘導路の隔壁に、縦方向に一定間隔を隔てて複数のコンクリート流出口を形成しておき、前記鋼管を縦向きに立設した状態で、前記コンクリート誘導路の上端よりコンクリートを投入し、該コンクリート誘導路を落下したコンクリートを前記コンクリート流出口より鋼管内に流出させることにより該鋼管内にコンクリートを充填させるようにしたコンクリート充填鋼管工法におけるコンクリート充填方法において、前記コンクリート誘導路は、半割り筒状をした隔壁の両縁を前記鋼管の内面に溶接することにより該鋼管の内周面に沿って一体に形成することにある。 The feature of the invention described in claim 1 for solving the above-described conventional problems and achieving the intended purpose is that a space in the steel pipe is divided by a partition wall in the steel pipe erected substantially vertically. A vertical concrete guideway formed by partitioning is provided, and a plurality of concrete outlets are formed in the partition wall of the concrete guideway at regular intervals in the vertical direction, and the steel pipe is erected vertically. In this state, concrete is poured from the upper end of the concrete guide path, and the concrete dropped in the concrete guide path is caused to flow into the steel pipe from the concrete outlet, thereby filling the steel pipe with concrete. in concrete filling method in steel construction method, the concrete taxiway, among the edges of the partition wall in which the half-cylindrical of the steel pipe It is to integrally formed along the inner peripheral surface of the steel pipe by welding.
請求項2に記載の発明の特徴は、略鉛直状に立設されて内部にコンクリートが充填されて柱等の躯体となるコンクリート充填鋼管工法に使用するコンクリート充填用鋼管であって、内部の空間を隔壁によって仕切ることによって縦向きのコンクリート誘導路が一体に形成されるとともに、該コンクリート誘導路の隔壁に、縦方向に一定間隔を隔てて複数のコンクリート流出口を備えてなるコンクリート充填鋼管工法に使用するコンクリート充填用鋼管において、前記コンクリート誘導路は、半割り筒状をした隔壁の両縁を前記鋼管の内面に溶接することにより該鋼管の内周面に沿って一体に形成されていることにある。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a concrete-filled steel pipe used in a concrete-filled steel pipe construction method which is erected in a substantially vertical shape and is filled with concrete and becomes a frame such as a pillar. A concrete-filled steel pipe construction method in which a vertical concrete guideway is integrally formed by partitioning a partition wall, and a plurality of concrete outlets are provided at regular intervals in the partition wall of the concrete guideway. In the concrete-filling steel pipe to be used, the concrete guide path is integrally formed along the inner peripheral surface of the steel pipe by welding both edges of the partition wall having a half-cylindrical shape to the inner surface of the steel pipe. It is in.
本発明においては、鋼管内の空間を隔壁によって仕切ることによって形成した縦向きのコンクリート誘導路を該鋼管内に一体に備えるとともに、該コンクリート誘導路の隔壁に、縦方向に一定間隔を隔てて複数のコンクリート流出口を形成した鋼管を使用することにより、該鋼管を縦向きに立設した状態で、前記コンクリート誘導路の上端よりコンクリートを投入することによって、コンクリート誘導路を落下したコンクリートが、打設されたコンクリートの上面高さ付近にあるコンクリート流出口より鋼管内に流出され、コンクリートが底部より順次上方に打ち上げられることとなり、かつ、従来のように誘導管の下端高さの調整作業を必要とせず、鋼管上端に開口している誘導路開口部より、コンクリートを投入する作業のみで、必要なコンクリート充填がなされる。 In the present invention, a vertical concrete guideway formed by partitioning a space in a steel pipe with a partition is integrally provided in the steel pipe, and a plurality of partition walls of the concrete guideway are provided at regular intervals in the vertical direction. By using the steel pipe formed with the concrete outlet, the concrete dropped from the concrete guide path is poured by putting concrete from the upper end of the concrete guide path with the steel pipe standing vertically. The concrete flows out from the concrete outlet near the top surface of the installed concrete into the steel pipe, and the concrete is sequentially launched upward from the bottom, and the lower end height of the induction pipe needs to be adjusted as before. Instead, it is necessary only to put concrete into the guideway opening at the upper end of the steel pipe. Nkurito filling is made.
また、コンクリート誘導路を、鋼管内面に半割り筒状をした隔壁の両縁を溶接して形成するか、又は鋼管内に中空筒状の誘導路用管を挿入し、該誘導路用管と鋼管とを連結手段を介して一体化させることによって構成することにより、誘導路の形成が容易になされる。 Further, the concrete guideway is formed by welding both edges of a partition wall having a half-cylindrical shape on the inner surface of the steel pipe, or a hollow cylindrical guideway pipe is inserted into the steel pipe, and the guideway pipe and By constructing the steel pipe by integrating it with the connecting means, the guide path can be easily formed.
更に、コンクリート流出口を、水平方向の向きを交互に違えたものを上下方向に間隔を隔てて形成することにより、鋼管内のコンクリート充填状態をより均質なものとできる。 Furthermore, the concrete filling state in the steel pipe can be made more uniform by forming the concrete outlets with alternately different horizontal orientations spaced apart in the vertical direction.
次に本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づいて説明する。図1〜図4は本発明に係るコンクリート充填方法に使用するコンクリート充填用鋼管の一例を示している。 Next, embodiments of the present invention will be described based on examples shown in the drawings. 1 to 4 show an example of a steel pipe for filling concrete used in the concrete filling method according to the present invention.
この鋼管は構築物の柱の外殻を構成する円筒状の鋼管本体1を主体としており、該鋼管本体1には梁連結部分の内面に補強用の厚肉部2が一定間隔毎に設置されている。鋼管本体1内にはその内面に沿ってコンクリート誘導路3が一体に備えられている。コンクリート誘導路3は、円筒を縦に半割り状にした半円筒形の隔壁4を、その両縁を鋼管本体1の内面に溶接することにより、該鋼管本体の内周面に沿って一体に形成させている。隔壁4は、その半円筒の直径が、鋼管本体1の直径の1/4〜1/3程度の大きさのものを使用し、鋼管本体1の全長に亘り設置されている。 This steel pipe is mainly composed of a cylindrical steel pipe main body 1 constituting the outer shell of the pillar of the structure, and the steel pipe main body 1 is provided with thick portions 2 for reinforcement on the inner surface of the beam connecting portion at regular intervals. Yes. A concrete guide path 3 is integrally provided along the inner surface of the steel pipe body 1. The concrete guide path 3 is integrally formed along the inner peripheral surface of the steel pipe main body by welding a semicylindrical partition wall 4 having a vertically divided half cylinder to the inner surface of the steel pipe main body 1. It is formed. The partition wall 4 has a semi-cylindrical diameter that is about ¼ to の of the diameter of the steel pipe body 1 and is installed over the entire length of the steel pipe body 1.
隔壁4には、その長手方向に一定間隔をおいて複数のコンクリート流出口5a〜5fが形成されている。このコンクリート流出口5a〜5fの大きさは、その直径が隔壁4の半円筒の直径と略同じ程度の大きさに形成されている。尚、この大きさは後述するコンクリート打ち込みに際し、使用するコンクリートの流動性を考慮し、コンクリート誘導路3内とその外の鋼管本体1内との上面高さが略同じ程度となるように開口率を決定する。 The partition wall 4 is formed with a plurality of concrete outlets 5a to 5f at regular intervals in the longitudinal direction. The concrete outlets 5 a to 5 f are formed so that the diameter thereof is approximately the same as the diameter of the semi-cylinder of the partition wall 4. This size is determined in consideration of the fluidity of the concrete used when placing concrete, which will be described later, so that the top surface height of the concrete guide path 3 and the steel pipe body 1 outside thereof are approximately the same. To decide.
このように構成される鋼管の使用に際しては、図3に示すように従来と同様、鋼管本体1を立設し、必要な梁6を連結した後、鋼管本体1の上端に開口しているコンクリート誘導路3にコンクリートを注入する。コンクリート注入に際しては必要に応じて開口部に漏斗状のホッパー7を使用し、コンクリート圧送ポンプからのホース8より注入する。 When using the steel pipe constructed as described above, as shown in FIG. 3, the steel pipe main body 1 is erected and the necessary beams 6 are connected, and then the concrete is opened at the upper end of the steel pipe main body 1 as in the prior art. Concrete is poured into the guide path 3. When injecting concrete, a funnel-like hopper 7 is used at the opening as necessary, and the concrete is injected from a hose 8 from a concrete pump.
注入されたコンクリートは、コンクリート誘導路3内を落下し、その下端の流出口5より鋼管本体1内に流れ出る。更にコンクリートを投入することにより鋼管本体1内に打設されたコンクリート上面が流出口5より高くなるが、順次落下されるコンクリートの重量によって埋没された流出口5から流れ出て鋼管本体1内に、コンクリート上面より低い位置から上方に向けて打設される。 The injected concrete falls in the concrete guiding path 3 and flows out into the steel pipe body 1 from the outlet 5 at the lower end. Further, by pouring concrete, the upper surface of the concrete placed in the steel pipe body 1 becomes higher than the outflow port 5, but flows out from the outflow port 5 buried by the weight of the concrete that is sequentially dropped into the steel pipe body 1, It is placed upward from a position lower than the concrete upper surface.
このようにして順次コンクリート上面が上昇し、次の流出口高さに達するとその流出口からのコンクリート流出が始まり前述と同様にコンクリートの充填が上方に向けてなされる。 In this way, the concrete upper surface sequentially rises, and when the next outlet height is reached, the concrete outflow from the outlet starts and the concrete is filled upward as described above.
尚、実験によれば、図4に示す如き直径800mm、長さ5000mmの鋼管本体1に対して、直径250mmの半円筒隔壁4を使用してコンクリート誘導路3を、鋼管本体底部から200mm上より最上端に亘って形成し、開口直径300mmの6個のコンクリート流出口5a〜5fを、隔壁4の下端やや上位置より800mm間隔で形成し、表1に示す材料を使用し、表2の調合で混練したコンクリートを、打設速度1m/分で打設したとき、コンクリート誘導路3と鋼管本体1内とのコンクリート上面高さが略同じ高さでコンクリート充填がなされた。 In addition, according to the experiment, the concrete guide path 3 is connected to the steel pipe main body 1 having a diameter of 800 mm and a length of 5000 mm as shown in FIG. Formed over the top end, six concrete outlets 5a to 5f with an opening diameter of 300 mm are formed at intervals of 800 mm from the lower end of the partition wall 4, and the materials shown in Table 1 are used. When the concrete kneaded in was cast at a casting speed of 1 m / min, the concrete top surface of the concrete guide path 3 and the steel pipe main body 1 were filled with substantially the same height.
また、 硬化後のコンクリート断面は細骨材、粗骨材とも略均一な分布状態であった。尚、上述したコンクリート流出口の開口直径300mmは、半円筒状の隔壁4を平板状に展開したものに形成した大きさである。
In addition, the concrete section after hardening was almost uniformly distributed in both fine and coarse aggregates. In addition, the opening diameter 300 mm of the concrete outlet mentioned above is the size formed in what developed the semicylindrical partition 4 in flat form.
上述の実施例では、鋼管本体1の内面に沿ってコンクリート誘導路を設けているが、この他、図5、図6に示すように鋼管本体10の中心部分にコンクリート誘導路11を設けるようにしてもよく、この場合にはコンクリート誘導路11となる管体12を使用し、これを一定間隔毎に放射状の連結材13により鋼管本体10の内面に固定して一体化させる。 In the above-described embodiment, the concrete guide path is provided along the inner surface of the steel pipe body 1, but in addition, the concrete guide path 11 is provided in the central portion of the steel pipe body 10 as shown in FIGS. 5 and 6. In this case, the tubular body 12 which becomes the concrete guide path 11 is used, and this is fixed and integrated to the inner surface of the steel pipe body 10 with a radial connecting member 13 at regular intervals.
管体11には一定間隔毎にコンクリート流出口14が形成されている。このコンクリート流出口14は、管体11の互いに対称な側面に2列配置に設けられており、一方の側面の上下のコンクリート流出口間に他方の側面の流出口が位置するように各側において千鳥状の配置に設けられている。このようにして上下のコンクリート流出口の向きを違えることにより、鋼管本体10内へのコンクリート充填状態が均質化される。 Concrete outlets 14 are formed in the pipe body 11 at regular intervals. The concrete outlets 14 are arranged in two rows on the side surfaces symmetrical to each other of the pipe body 11, and on each side so that the outlets on the other side face are positioned between the upper and lower concrete outlets on one side face. It is provided in a staggered arrangement. Thus, the concrete filling state in the steel pipe main body 10 is homogenized by changing the direction of the upper and lower concrete outlets.
この鋼管の使用は前述した例と同様にしてコンクリート誘導路11の上端よりコンクリートを投入することにより鋼管内への充填がなされる。 In the use of this steel pipe, the concrete is filled into the steel pipe by pouring concrete from the upper end of the concrete guide path 11 in the same manner as in the above-described example.
上述の各実施例では、円筒状の鋼管本体、半円筒又は円筒状の隔壁を使用したコンクリート誘導路を設けた場合を示しているが、断面が方形状をした角筒状の鋼管本体に対して半円筒又は円筒状の隔壁を使用したコンクリート誘導路を設けてもよい。
また、上述の実施例では半円筒の隔壁の両縁を鋼管本体に溶接してコンクリート誘導路を形成しているが、この他コンクリート誘導路を、鋼管の内面に半割り筒状の隔壁を、その両縁を溶接することにより形成してもよい。
In each of the above-described embodiments, a case where a concrete guide path using a cylindrical steel pipe body, a semi-cylindrical wall, or a cylindrical partition wall is provided is shown. A concrete guiding path using a semi-cylindrical or cylindrical partition may be provided.
Further, in the above-described embodiment, the concrete guide path is formed by welding both edges of the semi-cylindrical partition wall to the steel pipe main body, but the other concrete guide path is formed with a half-tubular partition wall on the inner surface of the steel pipe. You may form by welding both the edges.
1 鋼管本体
2 厚肉部
3 コンクリート誘導路
4 隔壁
5a〜5f コンクリート流出口
6 梁
7 ホッパー
8 ホース
10 鋼管本体
11 コンクリート誘導路
12 管体
13 連結材
14 コンクリート流出口
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel pipe main body 2 Thick part 3 Concrete guide path 4 Partition walls 5a-5f Concrete outlet 6 Beam 7 Hopper 8 Hose 10 Steel pipe main body 11 Concrete guide path 12 Tubing body 13 Connecting material 14 Concrete outlet
Claims (2)
前記コンクリート誘導路は、半割り筒状をした隔壁の両縁を前記鋼管の内面に溶接することにより該鋼管の内周面に沿って一体に形成することを特徴としてなるコンクリート充填鋼管工法におけるコンクリート充填方法。 In the steel pipe erected substantially vertically, a vertical concrete guide path formed by partitioning the space in the steel pipe with a partition wall is provided, and the partition wall of the concrete guide path is spaced at regular intervals in the vertical direction. A plurality of concrete outlets are formed, and concrete is poured from the upper end of the concrete guide path in a state where the steel pipes are erected vertically, and the concrete dropped from the concrete guide path is discharged from the concrete outlet. In a concrete filling method in a concrete-filled steel pipe construction method in which concrete is filled in the steel pipe by allowing it to flow into the steel pipe,
Concrete in the concrete-filled steel pipe construction method, wherein the concrete guide path is integrally formed along the inner peripheral surface of the steel pipe by welding both edges of the partition wall having a half-cylindrical shape to the inner surface of the steel pipe Filling method.
前記コンクリート誘導路は、半割り筒状をした隔壁の両縁を前記鋼管の内面に溶接することにより該鋼管の内周面に沿って一体に形成されていることを特徴としてなるコンクリート充填鋼管工法に使用するコンクリート充填用鋼管。 A concrete-filled steel pipe that is used in a concrete-filled steel pipe construction method that is erected in a substantially vertical shape and is filled with concrete inside to form a column or other structure, and that guides the concrete in the vertical direction by partitioning the interior space with a partition wall In the concrete-filled steel pipe used for the concrete-filled steel pipe construction method in which the road is integrally formed and the partition wall of the concrete guide path is provided with a plurality of concrete outlets at regular intervals in the vertical direction,
The concrete guiding path is formed integrally with the inner peripheral surface of the steel pipe by welding both edges of the partition wall having a half-cylindrical shape to the inner surface of the steel pipe, and is filled with concrete. Steel pipe for filling concrete used for
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