JP4767715B2

JP4767715B2 - 鋼管コンクリートのダイアフラム形状

Info

Publication number: JP4767715B2
Application number: JP2006043672A
Authority: JP
Inventors: 浩明尾河; 達成伊藤; 聡之佐伯; 貴弘窪田
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2006-02-21
Filing date: 2006-02-21
Publication date: 2011-09-07
Anticipated expiration: 2026-02-21
Also published as: JP2007224509A

Description

本発明は、鋼管の内部にコンクリートを充填した鋼管コンクリート（ＣＦＴ：ＣｏｎｃｒｅｔｅＦｉｌｌｅｄｓｔｅｌｌＴｕｂｅ、以下同じ）のダイアフラム形状に関するものである。

鋼管内にコンクリートが充填されて構造物の柱として使用される鋼管コンクリートは、圧縮と引張に強いばかりでなく、型枠や耐火被覆を不要としてその経済性，耐力・変形性能，外観性，短工期等の優れた性質により、ＣＦＴ構造を構成するものとして、近年多く採用されるようになっている。この鋼管コンクリートには、その長さ方向の途中に、鉄骨
梁等の構造物を取り付ける必要があるので、この鋼管の内外面に突出した状態に応力伝達用のダイアフラムを設けるようにしている。

そこで、外壁との納まりや床開口部との兼ね合いが良好なことから、図７乃至図９に示すように、鋼管に通しダイアフラム１１を設けたり、鋼管の内側にダイヤフラム１２ａを設けたりする場合には、当該ダイアフラム１１，１２ａにコンクリート打設用の打設孔１３が設けられる。そして、建築現場で建入れされて梁１８が架設された鋼管１５に、その下部に設けられた打設口１５ａからコンクリート１６がコンクリートポンプ圧送車によって圧送されて注入される。

前記打設されたコンクリート１６は、図８に示すように、上昇途中において、その上端面１６ａが中央部で盛り上がり周辺部で下がってしまう状態となる。ダイアフラム１２ａの下側の空気は、コンクリートの上端面で押し上げられて、打設孔１３から上に抜け出している。かかる状態で、図１０に示すように、コンクリート打設の圧力で前記打設孔１３からコンクリート１６がダイアフラム１２ａの上に押し上げられて周囲に広がると、当該打設孔１３が前記コンクリート１６により塞がれて、ダイアフラム１２ａの下側の周辺の空気が抜けきれないで４隅に滞留してしまうことがある。それにより、空隙１７ができてしまうと、軸力の伝達またはせん断力への対応に支障が生じてしまう。

そこで、従来では、図１１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ダイアフラム１１，１２ａの鋼管内部の４隅に、空気抜き用の空気抜き孔１４を設けているものが知られている（特許文献１参照）。なお、鋼管の側壁には、打設したコンクリート１６から発生する蒸気を抜くための孔１７が設けられる。
特開平０９−２９１５９９号公報

しかし、従来の鋼管コンクリートのダイアフラムでは、所用板厚のダイアフラム１１，１２ａに、孔を穿設しただけなので、鋼管１５内に打設されたコンクリート１６の流動性によっては、中央の打設孔１３を通って下から上に上がったコンクリート１６が周囲に拡散して流れ出し、ダイアフラム１２ａの下側の周辺部にあるコンクリート１６が空気抜き孔１４に到達する前に、当該空気抜き孔１４に前記上側のコンクリート１６が早く到達して塞いでしまうことがある。これによって、ダイアフラム１２ａの下側の４隅に空隙ができてしまい、軸力の伝達に支障が生じることがある。
本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラム形状は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラムの上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に下から圧入して打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、前記空気抜き孔に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが当該空気抜き孔を塞ぐのを防止するもので当該ダイアフラム上面から上に突出した筒状の立上げ部材を設けたことである。

また、鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、前記打設孔と前記空気抜き孔との間のダイアフラム上面であって、この両孔間の中間位置よりも空気抜き孔に近い位置に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが前記空気抜き孔に到達する時間を遅延させる立上げ部材を設けたことである。

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラムによれば、鋼管内に打設されたコンクリートが上昇して、ダイアフラムに到達した時に、周囲よりも盛り上がっている中央部のコンクリ−トが打設孔からダイアフラム上面に溢出して、周囲に流れ出しても、前記立ち上げ部材があることで、前記溢出したコンクリートが空気抜き孔に到達してこれを塞ぐまでの時間が遅延されて長くなる。その間に、打設コンクリートの周縁部のコンクリートが上昇して、前記空気抜き孔から空気を上に押し出しつつこの空気抜き孔を通過して、立上げ部材の上端または前記ダイアフラム上面に至る。よって、前記ダイアフラム下側の周縁部に空気が溜まることが無くなり、空隙の発生が防止される。
また、前記立上げ部材をダイアフラムの上面に固定することで、このダイアフラムの強度の補強ともなる。

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラムは、図１乃至図２に示すように、平板状所要板厚のダイアフラム１２に設けられた空気抜き孔１４があり、その空気抜き孔１４の周縁部、内側若しくは近傍に、当該ダイアフラム１２上面から上に突出した筒状の立上げ部材１を設けている。

前記立上げ部材１は、前記空気抜き孔１４の形状に合わせた断面形状であり、筒体の高さｈは、この発明の目的を達成するように設定される。即ち、前記ダイアフラム１２には、その中央部に当該鋼管１５内に下から圧入して打設されるコンクリート１６を通過させるための打設孔１３が設けられている。そして、前記打設孔１３から前記ダイアフラム１２上面に溢出したコンクリート１６ｂが当該空気抜き孔１４を塞ぐのを防止するために、前記立上げ部材１が設けられるからである。

よって、前記立上げ部材１の高さｈは、図３に示すように、前記溢出したコンクリート１６ｂが空気抜き孔１４の位置に到達して更に当該立上げ部材１の側壁を昇って空気抜き孔１４内に入り込む時と、打設コンクリート１６の周縁部のコンクリート１６ｃが下から前記空気抜き孔１４に進入して前記立上げ部材１の上端に至る時とが、少なくとも同時になるように設定される。なお、余裕を見て、前記周縁部のコンクリート１６ｃが前記立上げ部材１上端から溢出するのが早くなるように設定する。

前記立上げ部材１は、その材質を金属製若しくは合成樹脂製として、また、前記空気抜き孔１４への固定方法としては、接着材による接着、溶接若しくは圧入などの固定方法によるものである。

上記立上げ部材１が前駆空気抜き孔１４に設けられることで、図３に示すように、ダイアフラム１２中部に設けてある打設孔１３から溢出したコンクリート１６ｂが、前記空気抜き孔１４を塞ぐまでの時間を稼ぐことになる。その間に、ダイアフラム１２の下側における周縁部のコンクリート１６ｃが前記空気抜き孔１４に進入して立上げ部材１中を上昇する。

そして、ダイアフラム１２周縁部の空気を上に逃がしながら、前記立上げ部材１の上端から前記コンクリート１６ｃが溢出することで、ダイアフラム１２の下側の４隅に空気溜まりが生じないものである。なお、前記中央部の盛り上がったコンクリート１６ｂが打設孔１３に達すると、上昇通路が狭く限定されるので勢い抵抗力が強まり、その結果、前記周縁部のコンクリート１６ｃの圧力が高まり、このコンクリート１６ｃの上昇速度が増して前駆空気抜き孔１４へと更に速度を増して進入する。よって、前記立上げ部材１の上端から前記コンクリート１６ｃが溢出するまでの時間は比較的は比較的短い。

本発明の第２実施例は、図４乃至図６に示すように、前記打設孔１３と前記空気抜き孔１４との間のダイアフラム１２の上面であって、この両孔１３，１４間の中間位置よりも空気抜き孔１４に近い位置に、前記打設孔１３から前記ダイアフラム１２の上面に溢出したコンクリート１６ｂが、前記空気抜き孔１４に到達する時間を遅延させる、全体が直線状の立上げ部材２または山型の立上げ部材３を設けたものである。

前記立上げ部材２，３は、金属製の板材であって、二つの空気抜き孔１４，１４に対して効くように、ダイアフラム１２の上面に起立させ、その下部と側端部を溶接して固定している。なお、前記立上げ部材２，３の下部の隅肉溶接を全長に亘って溶接する場合には、このダイアフラム１２の強度補強となり、複数箇所において溶接する場合には、取り付け作業における工期の短縮となる。

前記立上げ部材３のように、直線状ではなく屈曲した山形にしているのは、打設孔１３の存在する内側面積を少しでも多くして、コンクリート１６ｂが空気抜き孔１４に至る時間を更に遅延させるためである。

また、第３実施例として、同様の技術思想であるが、図６に示すように、各４隅において一つの空気抜き孔１４に効くように、平板状の立上げ部材４を水平火打ち梁のようにコーナーに設けることで、打設孔１３から溢出した前記中央部のコンクリート１６ｂが前記周縁部のコンクリート１６ｃよりも先に空気抜き孔１４を塞ぐのを防止すると共に、ダイアフラム１２が強度的に補強されるものである。

本発明に係る鋼管コンクリートのダイアフラム１２の使用状態を示す斜視図である。同本発明の鋼管コンクリートのダイアフラム１２の使用状態における平面図（Ａ）、一部縦断面（Ｂ）である。同ダイアフラム１２の使用状態における様子を示す断面にして示す説明図である。本発明の第２実施例に係るダイアフラム１２の使用状態の平面図である。同第２実施例の使用状態を説明する縦断面図である。同第３実施例の使用状態における平面図である。従来例に係るダイアフラム１２ａの使用状態を示す、一部を切り欠いて示す斜視図である。同従来例に係るダイヤフラム１２ａの使用状態を示す縦断面図である。同従来例に係るダイラフラム１２ａで鋼管の下からコンクリートを圧入する様子を示す説明図である。同従来例に係るダイヤフラム１２ａの使用状態の断面図である。同従来例に係る通しダイヤフラム１１の使用状態の平面図（Ａ）と、ダイヤフラム１２ａの使用状態平面図（Ｂ）と、上記抜き孔１７が設けられていることを示す断面図（Ｃ）とである。

符号の説明

１立上げ部材
２直線状の立上げ部材、
３山形の立上げ部材、
４コーナーの立上げ部材、
１１通しダイアフラム、
１２本発明に係るダイアフラム、
１２ａ従来例に係るダイアフラム、
１３打設孔、
１４空気抜き孔、
１５鋼管、
１６コンクリート、１６ａ上端面、
１６ｂ中央部のコンクリート、
１６ｃ周縁部のコンクリート、
１７空隙、
１８梁。

Claims

鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に下から圧入して打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、
前記空気抜き孔に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが当該空気抜き孔を塞ぐのを防止するもので当該ダイアフラム上面から上に突出した筒状の立上げ部材を設けたこと、
を特徴とする鋼管コンクリートのダイアフラム。
鋼管の内側に周縁部が固定されて内部空間を仕切る平板状のダイアフラムであって、そのダイアフラムの中央部に当該鋼管内に打設されるコンクリートを通過させるための打設孔と、同じく周辺部に空気を上部に逃すための空気抜き孔とが設けられてなるダイアフラムにおいて、
前記打設孔と前記空気抜き孔との間のダイアフラム上面であって、この両孔間の中間位置よりも空気抜き孔に近い位置に、前記打設孔から前記ダイアフラム上面に溢出したコンクリートが前記空気抜き孔に到達する時間を遅延させる立上げ部材を設けたこと、
を特徴とする鋼管コンクリートのダイアフラム。