JP5561208B2

JP5561208B2 - 耐荷材の補強構造

Info

Publication number: JP5561208B2
Application number: JP2011040857A
Authority: JP
Inventors: 細川　　豊; 一夫野崎
Original assignee: RAITEKU CO., LTD.
Current assignee: RAITEKU CO., LTD.
Priority date: 2011-02-25
Filing date: 2011-02-25
Publication date: 2014-07-30
Anticipated expiration: 2031-02-25
Also published as: JP2012177261A

Description

本発明は、落石や雪崩等による土砂災害を防止する保護構造物に用いられる耐荷材の補強構造に関する。

従来より、落石や雪崩等による土砂災害を防止する目的で構築される保護構造物としては、防護柵が知られている。

防護柵は、山腹の斜面に複数のパイプ支柱を並設し、これら複数のパイプ支柱間に複数段のケーブルや金網を張設して構築されるもの（例えば特許文献１）等が提案されており、こうした防護柵に用いられる耐荷材は、山側からの落石や雪崩等の荷重に抗するため、鋼管内に補強材を配設するなどして応力を高めている。鋼管内に補強材を配設する耐荷材としては、断面円形の鋼管の内部に、断面三角形の補強リブを内設して設けると共に、補強リブの２つの頂点を鋼管の引張領域側に配置することにより、圧縮応力と引張応力の向上を図るとするもの（例えば特許文献２）が提案されている。また、中空状の鋼管の内周面に筒型の補強材を一体化するとともに、この補強材の内周面に円周方向に連続する凹凸部を形成したもの（例えば特許文献３）が提案されている。

特開平７−１９７４２３号公報特開２００２−２６６３２１号公報特開２００２−３６３９２３号公報

上記特許文献２に提案される耐荷材では、鋼管内部の補強リブにより、断面において内部のセメント混合材が拘束され、圧縮応力が向上し、引張領域側に補強リブの２つの頂点を連結するリブがあるため、これが曲げにより生じる引張力に抗して引張領域側の引張応力が向上し、荷重に対する応力を効果的に向上することができる。

しかし、補強リブを三角形に配置し、その頂点をリブにより連結するため、加工に手間が掛かる面があり、さらに、引張領域となる補強リブが鋼管の内面から離れているため、効果が低下する面がある。

また、上記特許文献３に提案される耐荷材では、鋼管内の補強材によって鋼管の断面係数が大きくなるから、耐荷材の荷重に対する応力を高めることができる。

しかし、荷重に対して補強を必要とする補強位置以外にも補強体が設けられ、補強体は鋼管の全長に亘り、管端まで設けられているため、材料費が嵩む面がある。

そこで、本発明は上記した問題点に鑑み、経済性に優れ、効果的に耐力を向上することができる耐荷材の補強構造を提供することを目的とする。

請求項１に係る発明は、鋼管の内部に複数の鉄筋を配設して不定形硬化材を充填する耐荷材の補強構造において、鋼管の圧縮領域側と引張領域側とに設けられ、前記鉄筋の長手方向に所定間隔をおいて配置される複数の位置決めリブと、鋼管の圧縮領域側と引張領域側の前記位置決めリブ間を前記鋼管の直径方向で連結する連結材で、略断面Ｉ字状を成すスペーサを構成し、前記スペーサと前記スペーサにより位置決め配置される前記鉄筋とを固定して一体化される補強体を備え、前記鉄筋の端部に一端が固定され、補強体から延びる押込部材を設けたことを特徴とする
また、請求項２に係る発明は、前記鉄筋が、前記位置決めリブの外面に沿って配置されることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、前記鉄筋が、前記位置決めリブの内面に沿って配置されることを特徴とする。

請求項１の構成によれば、位置決めリブにより容易に補強材を配設できるので、引張領域側と圧縮領域側の補強作業が簡便となり、位置決めに用いる構造材が構造簡易であるので、材料費を軽減することができる。また、引張領域側と圧縮領域側に、補強材を確実に配設できるので、引張領域側の引張応力と圧縮領域側の圧縮応力が向上し、荷重に対する耐力を向上することができる。しかも、補強材の全長が鋼管の全長に対して短くても、適宜寸法を調整することで鋼管と補強材の寸法差をうめて、鋼管の補強を必要とする部分にのみ補強材を配設することができるので、従来のように補強材を管端まで必要とせず、材料費を軽減することができる。さらに、補強材に鉄筋を用いることにより材料費を軽減することができる。

また、請求項２の構成によれば、鉄筋が鋼管の内面に沿って配置され、荷重に対する耐力をより効果的に向上することができる。

また、請求項３の構成によれば、引張領域側と圧縮領域側に配設する鉄筋を必要に応じて増やすことができ、荷重に対する耐力を向上することができる。

本発明の使用状態を示す断面図である。本発明の実施例１を示す断面図である。同上、実施例１を示す正面図である。同上、実施例１を示す部分拡大断面図である。同上、実施例１を示す側面図である。本発明の実施例２を示す断面図である。本発明の実施例３を示す断面図である。本発明の実施例４を示す断面図である。本発明の実施例５を示す断面図である。本発明の実施例６を示す部分拡大断面図である。

本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。

以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。

本実施例では、落石や雪崩等による土砂災害を防止する目的で構築される保護構造物として挙げられる防護柵20に用いられる耐荷材１を例に挙げて説明する。

図１に示すように、防護柵20は、支柱となる耐荷材１をコンクリートなどの基礎21に間隔を置いて複数立設し、耐荷材１，１・・・間に金網などを張設して耐荷材１，１・・・間を塞ぎ、前記金網が落石，雪崩や崩壊土砂などを受ける防護面22となる。

構成上、下端が基礎21に固定された耐荷材１は、山側Ｙからの落石，雪崩や崩壊土砂などを受けると、上端側が反山側である谷側Ｔに移動するように曲げが発生するから、山側Ｙからの落石や雪崩等による荷重に対する応力（耐荷力）が求められ、鋼管の一方向である山側Ｙには圧縮力が働き、鋼管の他方向である谷側Ｔには引張力が働くことから、これら圧縮力が働く圧縮領域側と、引張力が働く引張領域側に、それぞれ補強材２を配設し、応力（耐荷力）を高めて設置されている。

こうした、耐荷材１の圧縮領域側と引張領域側とに補強材２を配設して補強する補強構造について、本実施例では、図２乃至図６に示すように、圧縮力が働く圧縮領域側と、引張力が働く引張領域側とに、補強材２を効率よく確実に配設するため、スペーサ３が用いられる。スペーサ３は、圧縮領域側と引張領域側にそれぞれ配置される位置決めリブ４と、圧縮領域側と引張領域側の位置決めリブ４，４間を連結する連結材５からなる。

このうち、位置決めリブ４は、断面円形状の鋼管６を縮径した円弧状の板材で形成されると共に、鋼管６の長手方向にあたる長さが補強材２の全長に対して短く形成され、鋼管６の中心軸上に示す仮想水平線Ｘを対象軸として線対称になるように設けられる。

また、連結材５は、鋼管６の長手方向にあたる長さが補強材２の全長に対して略同寸に形成される。

尚、位置決めリブ４，４と位置決めリブ間を連結する連結材５とは、補強材２を鋼管６との間に係止し位置決めできれば足りるので、厚さは比較的薄くても良く、強度を必要としない。また、スペーサ３により位置決めされる補強材２は、異形棒鋼等の規格化された鉄筋から成り、本実施例では、圧縮領域側と引張領域側とに補強材２を四本配設して補強している。

そして、これら補強材２を含む構造材を鋼管６内に取付けて一体化する。

先ず、スペーサ３は、図２乃至図６に示すように、補強材２の長手方向に所定間隔をおいて配置される複数の位置決めリブ４，４を一つの連結材５で連結して設けられる。次に、補強材２は、スペーサ３を構成する位置決めリブ４の外周面７に沿って、位置決めリブ４の外周面７と鋼管６の内周面８との間に順に配置されていき、必要に応じて位置決めリブ４との接合部に溶接を施す。こうして、位置決めリブ４の内周面７と鋼管６の外周面８との間に配設された複数の補強材２は、位置決めリブ４と連結材５と共に一体化され、補強体９を成す。そして、この補強体９が鋼管６の上部開口部10から挿入配置される。

この時、補強材２の端部11には、スペーサ３により配置された補強材２を鋼管６内へ押込む板状の押込部材12の一端13が、溶接などにより固定され、この押込部材12により鋼管６内へ押込まれる。押込部材12は、補強材２の全長が鋼管６の全長に対して短くても、適宜寸法を調整することで鋼管６と補強材２の寸法差をうめて、鋼管６の補強を必要とする部分にのみ補強材２を配設することができるので、従来のように補強材２を管端まで必要とせず、材料費を軽減することができる。

そして、押込部材12は、鋼管６内へ補強材２を押込んだ後、鋼管６の内周面８と他端13とを溶接などにより固定して、補強材２を鋼管６内に取付固定する。こうして、補強材２が取付固定された鋼管６内に、無収縮モルタル等の不定形硬化材15が充填されることで、耐荷材１として一体化される。

このように本実施例では、鋼管６の内部に補強材２たる複数の鉄筋を配設して不定形硬化材15を充填する耐荷材１の補強構造において、鋼管６の圧縮領域側と引張領域側とに設けられ、鉄筋の長手方向に所定間隔をおいて配置される複数の位置決めリブ４，４と、鋼管６の圧縮領域側と引張領域側の前記位置決めリブ４，４間を前記鋼管６の直径方向で連結する連結材５で、略断面Ｉ字状を成すスペーサ３を構成し、スペーサ３とスペーサ３により位置決め配置される鉄筋とを固定して一体化される補強体９を備え、鉄筋の端部13に一端13が固定され、補強体９から延びる押込部材12を設けたから、位置決めリブ４，４により容易に補強材２を配設できるので、引張領域側と圧縮領域側の補強作業が簡便となり、位置決めに用いる構造材が構造簡易であるので、材料費を軽減することができる。また、引張領域側と圧縮領域側に、補強材２を確実に配設できるので、引張領域側の引張応力と圧縮領域側の圧縮応力が向上し、荷重に対する耐力を向上することができる。しかも、補強材２の全長が鋼管６の全長に対して短くても、適宜寸法を調整することで鋼管６と補強材２の寸法差をうめて、鋼管６の補強を必要とする部分にのみ補強材２を配設することができるので、従来のように補強材２を管端まで必要とせず、材料費を軽減することができる。さらに、補強材２に鉄筋を用いることにより材料費を軽減することができる。

また、このように本実施例では、補強材２が、位置決めリブ４の外面たる外周面７に沿って配置されるから、補強材２が鋼管６の内面たる内周面８に沿って配置され、荷重に対する耐力をより効果的に向上することができる。

図６は、本発明の実施例２を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、上記実施例１と同様の構成を備えると共に、補強材２が位置決めリブ４，４の外周面７に六本配設される。

このように本実施例では、上記実施例１と同様な作用・効果を奏する。

また、このように本実施例では、位置決めリブ４の外周面７を広く形成することで、必要に応じて補強材２を広範囲に配設することができ、補強材２に規格化された鉄筋を用いていることから、補強材２が広範囲に配設されても材料費を比較的安価に抑えることができる。

図７は、本発明の実施例３を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、上記実施例１と同様の構成を備えると共に、複数の補強材２が位置決めリブ４，４の内周面16にも配置される。

また、このように本実施例では、補強材２が、位置決めリブ４の内面たる内周面16に沿って配置されるから、引張領域側と圧縮領域側に配設する補強材２の数を必要に応じて増やすことができ、荷重に対する耐力を向上することができる。

図８は、本発明の実施例４を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、スペーサ３が鋼管６の内周面８に当接して配置され、補強材２が位置決めリブ４，４の内周面16に沿って配置される。

また、このように本実施例では、補強材２が、位置決めリブ４の内面たる内周面16に沿って配置されるから、構造簡易でありながら、荷重に対する耐力をより効果的に向上することができる。

また、実施例上の効果として、スペーサ３を単に鋼管６の内周面８に当接させて配置するものとしたから、スペーサ３の配置が容易になり、作業効率を高めることができる。さらに、本実施例では、補強材２を位置決めリブ４，４の内周面16に沿って配置するものとしたから、補強材２である規格化された鉄筋に合せて、スペーサ３を設ける必要がなく、コスト低減を図ることができる。

図９は、本発明の実施例５を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、鋼管６’が断面角筒状を成し、上記実施例１では円弧状の位置決めリブ４，４を用いていたが、本実施例では、鋼管６’の形状に合せて平板状の位置決めリブ４’，４’を用いている。尚、上記実施例１や本実施例に例示した鋼管６，６’は、断面円形状や断面角筒状を用いているが、これに限定されるものではなく、位置決めリブ４，４’は鋼管の内面に合わせて形状を種々変更することができる。

このように本実施例では、鋼管６’の内部に補強材２を配設して不定形硬化材15を充填する耐荷材１の補強構造において、鋼管６’の圧縮領域側と引張領域側とに設けられた位置決めリブ４の前記位置決めリブ４，４間を連結材５で連結し、前記補強材２を前記位置決めリブ４で位置決めしたから、位置決めリブ４’，４’により容易に補強材２を配設できるので、引張領域側と圧縮領域側の補強作業が簡便となり、位置決めに用いる構造材が構造簡易であるので、材料費を軽減することができる。また、引張領域側と圧縮領域側に、補強材２を確実に配設できるので、引張領域側の引張応力と圧縮領域側の圧縮応力が向上し、荷重に対する耐力を向上することができる。

また、このように本実施例では、補強材２が、一乃至複数の鉄筋を用いたから、鉄筋を用いることにより材料費を軽減することができる。

また、このように本実施例では、前記補強材２と前記位置決めリブ４’と前記連結材５で補強体９を形成し、該補強体９から延設した押込部材12を備えるから、補強材２の全長が鋼管６’の全長に対して短くても、適宜寸法を調整することで鋼管６’と補強材２の寸法差をうめて、鋼管６’の補強を必要とする部分にのみ補強材２を配設することができるので、従来のように補強材２を管端まで必要とせず、材料費を軽減することができる。

また、このように本実施例では、補強材２が、位置決めリブ４’の外面たる外周面７に沿って配置されるから、補強材２が鋼管６’の内面たる内周面８に沿って配置され、荷重に対する耐力をより効果的に向上することができる。

図１０は、本発明の実施例６を示し、上記実施例１と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。この例では、圧縮領域側の位置決めリブ４と引張領域側の位置決めリブ４とを連結する連結材５’が、鋼管６の長手方向にあたる長さを位置決めリブ４と略同寸に形成される。また、これに伴い、構造材を鋼管６内に取付ける際には、位置決めリブ４，４と共に、連結材５’も補強材２の長手方向に所定間隔をおいて配置される。

また、このように本実施例では、連結材５’が、鋼管６の長手方向にあたる長さを位置決めリブ４と略同寸に形成されるので、長さを補強材２と略同寸とした場合と比べて材料費を軽減することができる。

尚、本発明は、本実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、耐荷材１は防護柵20に用いられる場合、設置場所である山の斜面に取付孔をボーリングを用いて穿孔し、この取付孔に耐荷材下部を挿入して建て込む。そして、取付孔と耐荷材下部との間に隙間があれば、この隙間に取付孔用充填材を充填して設置場所に固定することができる。また、押込部材12は、板状でなく、位置決めリブ４と同じ円弧状としてもよく形状を限定しないほか、複数の補強材２のうち一本を管端側へ伸ばすことで押込部材12として構成してもよい。

１耐荷材
２補強材
３スペーサ
４位置決めリブ
５連結材
６鋼管
７位置決めリブの外周面
８鋼管の内周面
９補強体
12 押込部材
15 不定形硬化材
16 位置決めリブの内周面

Claims

鋼管の内部に複数の鉄筋を配設して不定形硬化材を充填する耐荷材の補強構造において、鋼管の圧縮領域側と引張領域側とに設けられ、前記鉄筋の長手方向に所定間隔をおいて配置される複数の位置決めリブと、鋼管の圧縮領域側と引張領域側の前記位置決めリブ間を前記鋼管の直径方向で連結する連結材で、略断面Ｉ字状を成すスペーサを構成し、前記スペーサと前記スペーサにより位置決め配置される前記鉄筋とを固定して一体化される補強体を備え、前記鉄筋の端部に一端が固定され、補強体から延びる押込部材を設けたことを特徴とする耐荷材の補強構造。
前記鉄筋が、前記位置決めリブの外面に沿って配置されることを特徴とする請求項１記載の耐荷材の補強構造。
前記鉄筋が、前記位置決めリブの内面に沿って配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の耐荷材の補強構造。