JP7271819B1

JP7271819B1 - 柱状構造物の交換方法

Info

Publication number: JP7271819B1
Application number: JP2022048402A
Authority: JP
Inventors: 浩治佐々木; 親菱田; 久敏西川
Original assignee: Ｓ．Ｋ．Ｔ．株式会社
Current assignee: Ｓ．Ｋ．Ｔ．株式会社
Priority date: 2022-03-24
Filing date: 2022-03-24
Publication date: 2023-05-12
Anticipated expiration: 2042-03-24
Also published as: JP2023143633A; JP2023141862A

Abstract

【課題】既設の柱状構造物を利用して新たに掘削することなく柱状構造物に効率よく取り替えることができる。【解決手段】コンクリート基礎３に基部１１が固定された中空筒状の柱状構造物を新たな柱状構造物に交換する柱状構造物の交換方法であって、既設の柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断する工程と、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端に接続治具２０を取り付ける工程と、接続治具２０に新設の柱状構造物１Ｂを立設する工程と、を有し、前接続治具２０は、基部１１の上端に載置される固定ベース部２１と、固定ベース部２１の中央に貫通して下方に延びるとともに基部１１に嵌合可能な嵌合筒部２２と、を備え、接続治具２０を基部１１に取り付ける工程において、嵌合筒部２２の内側にコンクリート３０を充填する工程を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、柱状構造物の交換方法に関する。

従来、一般的な電柱の構造としては、例えば、特許文献１に示されるように、コンクリート柱または鋼管柱が使用されている。コンクリート柱および鋼管柱は、それぞれ内部が中空となっている。コンクリート柱状構造物では、地面、例えば、道路に立設された電柱は、車両による衝突事故等による損壊、鋼材およびコンクリートの腐食や劣化等により、建替え、即ち、電柱の交換が必要となる。そして、電柱を交換する際には、例えば、工事地域が道路の場合には、工事環境を確保するために交通規制が必要である等、工事の迅速性が要求されている。

特許文献１には、地面に立設されている中空の既設電柱を地面から所定の高さの位置で切断し、切断した既設電柱の下部内に補強鋼材を挿入する。その後、既設電柱の下部と補強鋼材との間の空隙に充填材料を充填して固化させ、既設電柱の下部に挿入可能な内径を有して底が開いている新設電柱を既設電柱の下部に被せて固定する方法について記載されている。

特開２００１－３６０２号公報

しかしながら、従来の柱状構造物の交換方法では、既設電柱の下部と補強鋼材との間に充填材料を充填して固化させるため、充填材料が固化するまで十分な養生時間を確保する必要があった。とくに充填材料がコンクリートの場合には、注入とその後の養生で例えば３０～４０時間と長く、施工に時間がかかり施工効率に問題があることから、工事の迅速性の点で改善の余地があった。

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、既設の柱状構造物を利用して新たに掘削することなく柱状構造物に効率よく取り替えることができる柱状構造物の交換方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る柱状構造物の交換方法は、コンクリート基礎に基部が固定された中空筒状の既設の柱状構造物を新たな柱状構造物に交換する柱状構造物の交換方法であって、既設の柱状構造物の基部を残して切断する工程と、前記コンクリート基礎に残った前記基部の上端に接続治具を取り付ける工程と、前記接続治具に新設の柱状構造物を立設する工程と、を有し、前記接続治具は、前記基部の上端に載置される固定ベース部と、前記固定ベース部に貫通した状態で固定されて下方に延びる嵌合筒部と、を備え、前記固定ベース部は、板状に形成され、前記嵌合筒部の上端から外方に張り出して設けられ、前記接続治具を取り付ける工程では、前記固定ベース部を前記コンクリート基礎の上面に載置させるとともに、前記嵌合筒部を前記基部の内面に対して隙間なく接触させて摩擦力によって嵌合させることを特徴としている。

本発明では、既設の柱状構造物の基部を残して切断し、コンクリート基礎に残った前記基部の上端に接続治具を取り付け、接続治具に新設の柱状構造物を立設し、接続治具を前記基部に取り付ける工程において、基部の内面に嵌合筒部を接触させて摩擦力で嵌合することにより、効率よく既設の柱状構造物を利用して新たに掘削することなく新設の柱状構造物に交換して建て替えることができる。

このように本発明では、基部の内面に嵌合筒部を接触させて摩擦力によって嵌合させる方法となるので、従来のように充填材が固化するまでの養生を待って次の作業を行う必要が無い施工方法となる。したがって、作業の効率化を図ることができ、作業時間を大幅に短縮でき、例えば、工事地域が道路の場合のように工事環境を確保するために交通規制が必要である等、工事の迅速性が要求される場合に好適である。

また、本発明に係る柱状構造物の交換方法は、前記接続治具を前記基部に取り付ける工程において、前記嵌合筒部を前記基部に嵌合させた後に、前記嵌合筒部の内側に充填材を充填することを特徴としてもよい。

この場合には、接続治具の嵌合筒部内に充填材を充填する方法となるが、嵌合筒部と基部とが摩擦によって固定されているので、充填材の充填直後に接続治具に対して新設の柱状構造物を固定する作業を行うことができる。すなわち、充填材が固化するまでの養生を待って次の作業を行う必要が無いことから、作業の効率化を図ることができる。

本発明の柱状構造物の交換方法によれば、既設の柱状構造物を利用して新たに掘削することなく柱状構造物に効率よく取り替えることができる。

本発明の第１実施形態による柱状構造物における取替え構造を示す縦断面図である。図１に示す柱状構造物の交換方法に使用する接続治具の構成を示す斜視図である。（ａ）～（ｃ）は、柱状構造物の交換方法による工程を説明する図である。（ａ）～（ｄ）は、図３（ｃ）に続く柱状構造物の交換方法による工程を説明する図である。第１変形例による柱状構造物における取替え構造を示す縦断面図である。第２変形例による柱状構造物における取替え構造を示す縦断面図である。（ａ）～（ｄ）は、第２実施形態における柱状構造物の交換方法による工程を説明する図である。（ａ）～（ｄ）は、図７（ｄ）に続く柱状構造物の交換方法による工程を説明する図である。第３変形例による柱状構造物における取替え構造を示す縦断面図である。第３実施形態による柱状構造物の交換方法に使用する接続治具の構成を示す斜視図である。図１０に示す接続治具の側面図である。（ａ）～（ｃ）は、第３実施形態における柱状構造物の交換方法による工程を説明する図である。（ａ）～（ｃ）は、図１２（ｃ）に続く柱状構造物の交換方法による工程を説明する図である。

以下、本発明の実施形態による柱状構造物の交換方法について、図面に基づいて説明する。

（第１実施形態）
図１に示す本第１実施形態による柱状構造物における取替え構造１０は、コンクリート基礎３に基部１１が固定された中空筒状の既設の柱状構造物（以下、既設柱状構造物１Ａという）を新たな柱状構造物（以下、新設柱状構造物１Ｂという）に交換する方法により柱状構造物１が取り替えられた構造である。ここで、柱状構造物１Ａ、１Ｂは、それぞれ鋼管からなる。

柱状構造物の交換方法は、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断する工程と、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端１１ａに接続治具２０（図２参照）を取り付ける工程と、接続治具２０に新設柱状構造物１Ｂを立設する工程と、を有している。そして、接続治具２０を基部１１に取り付ける工程において、嵌合筒部２２の内側にコンクリート３０（充填材）を充填する工程を有する。
既設柱状構造物１Ａは、コンクリート基礎３の上面３ａとほぼ面一で切断される。基部１１の切断面（上端１１ａ）の高さは、コンクリート基礎３の上面３ａと一致している。

図２に示すように、接続治具２０は、切断された既設柱状構造物１Ａの基部１１の上端１１ａに載置される板状の固定ベース部２１と、固定ベース部２１の略中央に貫通した状態で下方に延びるとともに基部１１の内面１１ｂに接触して嵌合可能な嵌合筒部２２と、を備えている。

固定ベース部２１は、上面視で正方形状をなしている。固定ベース部２１の中央には、嵌合筒部２２の内径と同径の円形の開口穴２３を有している。固定ベース部２１の上方と嵌合筒部２２の内部とは、開口穴２３を介して連通している。開口穴２３から嵌合筒部２２内にコンクリート３０が充填される。

また、固定ベース部２１の上面２１ａの４つの角部のそれぞれには、固定ボルト２４が上方に突出する状態で固定されている。固定ボルト２４には、ナット２５が締結される。固定ベース部２１の上面２１ａには、新設柱状構造物１Ｂの下端に設けられている後述する下端固定部材４０が固定される。

嵌合筒部２２は、開口穴２３の中心と同軸に設けられている。嵌合筒部２２の外径は、既設柱状構造物１Ａの基部１１の内径と一致している。すなわち、図１に示すように、嵌合筒部２２の外周面２２ｂは、既設柱状構造物１Ａの基部１１の内面１１ｂに対して隙間なく摩擦力が発生し得る程度に接触した状態で嵌合されている。

嵌合筒部２２の長さは、既設柱状構造物１Ａの基部１１と同じ、あるいは基部１１より短くなっている。本実施形態では、嵌合筒部２２と基部１１の長さが一致している。つまり、接続治具２０が固定された状態で、嵌合筒部２２の下端２２ａと基部１１の下端１１ｃ（図４（ｂ）参照）との高さが一致している。
嵌合筒部２２の長さは、基部１１に嵌合することにより安定する長さを確保できればよく、既設柱状構造物１Ａの基部１１より短い方がより好ましい。この場合には、嵌合筒部２２内に充填されるコンクリート３０が基部１１に対しても固着するため、より確実に固定することができる。

基部１１に嵌合された嵌合筒部２２内には、コンクリート３０が充填されている。

接続治具２０上に固定され、かつ既設柱状構造物１Ａの基部１１に接続治具２０を介して接続される新設柱状構造物１Ｂは、下端部分に接続治具２０に固定される下端固定部材４０が設けられている。

下端固定部材４０は、新設柱状構造物１Ｂの下端に設けられ平板形状の固定板４１と、固定板４１と新設柱状構造物１Ｂとをさらに接続する複数（ここでは４つ）の接続リブ４２と、を備えている。
固定板４１は、固定ベース部２１と同形状の正方形状をなし、固定ベース部２１から上方に向けて突出する４本の固定ボルト２４のそれぞれを挿通させる位置にボルト孔４３が設けられている。

次に、上述した取替え構造１０の施工方法、すなわち柱状構造物の交換方法について、図面に基づいて説明する。

先ず、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、コンクリート基礎３の上面３ａに露出している既設柱状構造物１Ａを根元で切断する。この切断方法はガス溶断やカッタ等の切断工具を使用することが可能であるが、切断後の既設柱状構造物１Ａの基部１１を再利用することを考慮し、滑らかな切断面を得ることができるカッタによる切断が望ましい。すなわち、基部１１には、後述するように接続治具２０の嵌合筒部２２を嵌入させるため、切断面が滑らかにすることがよい。このとき、既設柱状構造物１Ａを支えていた基部１１はコンクリート基礎３内に残る。切断された既設柱状構造物１Ａに装着された、例えば、灯具および自動点滅器、安全器などの付属器材はすべて回収する。

次に、図３（ｃ）、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、残された基部１１内の中空部分に接続治具２０の嵌合筒部２２を挿入し、接続治具２０を基部１１の上端１１ａに載置させた状態で設置する。このとき、基部１１の中心に嵌合筒部２２が同心を保って嵌入される。すなわち、基部１１の内面１１ｂと嵌合筒部２２の外周面２２ｂとの間は接触していてクリアランスが無い状態となる。また、固定ベース部２１は、コンクリート基礎３の上面３ａに載置されている。

次に、図４（ｂ）に示すように、基部１１上に載置した接続治具２０の開口穴２３（図２参照）からコンクリート３０を流し込み、嵌合筒部２２内をコンクリート３０によって充填する。コンクリート３０は、固定ベース部２１の開口穴２３から溢れ出ないようにして、固定ベース部２１の上面２１ａより上にならないように充填される。
これにより接続治具２０が既設柱状構造物１Ａの基部１１に固定される。

次に、図４（ｄ）に示すように、予め下端固定部材４０を取り付けた新設柱状構造物１Ｂを接続治具２０の固定ベース部２１の上面２１ａにボルト締結により取り付ける。具体的には、下端固定部材４０のボルト孔４３（図１参照）を固定ベース部２１の上面２１ａから上方に突出する４つの固定ボルト２４を挿通させて、固定ボルト２４にナット２５を締め込むことにより接続治具２０上に新設柱状構造物１Ｂが立設された状態で固定される。この新設柱状構造物１Ｂを固定する作業は、嵌合筒部２２内に流し込んだコンクリート３０が固化しない状態で実施することができる。すなわち、コンクリート３０の充填が完了した直後に接続治具２０上に新設柱状構造物１Ｂを固定する作業を行うことができる。
そして、最後に、立設した新設柱状構造物１Ｂに対して灯具および付属器材を装着する。
このような工程により、既設柱状構造物１Ａを新設柱状構造物１Ｂに交換することができる。

次に、上述した柱状構造物の交換方法、接続治具、および柱状構造物における取替え構造の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態では、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断する工程と、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端１１ａに接続治具２０を取り付ける工程と、接続治具２０に新設柱状構造物１Ｂを立設する工程と、を有する。接続治具２０は、基部１１の上端１１ａに載置される固定ベース部２１と、固定ベース部２１に貫通した状態で固定されて下方に延びるとともに基部１１の内面１１ｂに摩擦力によって接触させることにより嵌合可能な嵌合筒部２２と、を備えている。そして、接続治具２０を基部１１に取り付ける工程において、嵌合筒部２２を基部１１に嵌合させた後に嵌合筒部２２の内側にコンクリート３０を充填する工程を有する。

これにより、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断し、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端１１ａに接続治具２０を取り付け、接続治具２０に新設柱状構造物１Ｂを立設し、接続治具２０を基部１１に取り付ける工程において、基部１１の内面１１ｂに嵌合筒部２２を接触させて摩擦力で嵌合することにより、効率よく既設柱状構造物１Ａを利用して新たに掘削することなく新設柱状構造物１Ｂに交換して建て替えることができる。しかも、本実施形態では、接続治具２０の嵌合筒部２２内にコンクリート３０を充填する方法となるが、嵌合筒部２２と基部１１とが摩擦によって固定されているので、コンクリート３０の充填直後に接続治具２０に対して新設の柱状構造物を固定する作業を行うことができる。

このように本実施形態では、基部１１の内面１１ｂに嵌合筒部２２を接触させて摩擦力によって嵌合させる方法となるので、コンクリート３０の充填直後に接続治具２０に対して新設柱状構造物１Ｂを固定する作業を行うことができる。すなわち、従来のようにコンクリートが固化するまでの養生を待って次の作業を行う必要が無いことから、作業の効率化を図ることができ、作業時間を大幅に短縮でき、例えば、工事地域が道路の場合のように工事環境を確保するために交通規制が必要である等、工事の迅速性が要求される場合に好適である。

さらに、本実施形態においては、基礎周囲の掘削および大量のコンクリートの撤去を省くことができ、さらに、新たな基礎の構築のために生コンクリートの注入およびその養生を実施する必要がなく、工程を簡素化することができる。これにより、柱状構造物建替え工事期間を著しく短縮することが可能になる。

上述のように本実施形態による柱状構造物の交換方法、接続治具２０、および柱状構造物における取替え構造１０では、既設柱状構造物１Ａを利用して新たに掘削することなく柱状構造物１Ｂに効率よく取り替えることができる。

（第１変形例）
図５は、第１変形例による柱状構造物の交換方法によって交換された取替え構造１０Ａを示している。第１変形例の取替え構造１０Ａは、嵌合筒部２２内に上述したコンクリート３０（充填材）を充填しない構造である。
第１変形例の場合も上記の第１実施形態と同様に、基部１１の内面１１ｂに嵌合筒部２２を接触させて嵌合することにより、効率よく既設柱状構造物１Ａを利用して新たに掘削することなく新設柱状構造物１Ｂに交換して建て替えることができる。

（第２変形例）
図６は、第２変形例による柱状構造物の交換方法によって交換された取替え構造１０Ａを示している。第２変形例による取替え構造１０Ａは、既設柱状構造物１Ａの固定ベース部２１の固定ボルト２４を使用して新設柱状構造物１Ｂに取り付けた下端固定部材４０の水平位置を調整可能とした構造である。

具体的には、固定ベース部２１と下端固定部材４０の固定板４１との間において、複数（４個）の固定ボルト２４のそれぞれに螺合する調整ナット２６が設けられている。この場合、４個の調整ナット２６の固定ボルト２４に対する締め付け位置を調整し、調整ナット２６の高さを変更することにより、固定板４１の傾き、すなわち新設柱状構造物１Ｂの傾きが無い状態で設置することができる。
このように、第２変形例では、既設柱状構造物１Ａの基部１１自体が傾いている場合には、基部１１に嵌合筒部２２を嵌入して設けられた接続治具２０の固定ベース部２１が傾いて固定ベース部２１に固定される新設柱状構造物１Ｂが傾くことを、簡単な傾き調整手段によって抑制することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態による柱状構造物の交換方法について、図７（ａ）～（ｄ）及び図８（ａ）～（ｄ）に基づいて説明する。
第２実施形態の柱状構造物の交換方法は、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断する工程と、コンクリート基礎３に残った基部１１の内側にコンクリート３０を充填するとともに、アンカー筋４を立設する工程と、基部１１に立設されたアンカー筋４の突出先端４ａに接続治具５０を取り付ける工程と、接続治具５０に新設柱状構造物１Ｂを立設する工程と、を有する。第２実施形態では、接続治具５０を使用した交換方法によって既設柱状構造物１Ａを新設柱状構造物１Ｂに交換さした取替え構造１０Ｂ（図８（ｄ）参照）を施工するものである。

図７（ａ）、（ｂ）に示すように、接続治具５０は、基部１１の上端１１ａに載置される平板状の固定ベース部５１を備えている。
固定ベース部５１は、正方形状をなし、中央部に固定ベース部５１の厚さ方向に貫通しアンカー筋４を挿通可能なボルト孔（図示省略）を有している。固定ベース部５１の下面５１ｂの中央には、基部１１の上部に嵌合可能で下方に凸となる凸曲面５２が形成されている。凸曲面５２は、基部１１が傾いている場合であっても固定ベース部５１を水平姿勢の状態にして基部１１に対して嵌合される。固定ベース部５１のボルト孔に挿通されたアンカー筋４の突出先端４ａにはアンカー固定ナット５４が締め込まれる。

また、固定ベース部５１の上面５１ａの４つの角部のそれぞれには、固定ボルト５３が上方に突出する状態で固定されている。固定ボルト５３には、ナット５５（図７（ｄ）参照）が締結される。固定ベース部５１の上面５１ａには、新設柱状構造物１Ｂの下端に設けられている後述する下端固定部材４０が固定される。

次に、柱状構造物の交換方法について、具体的に説明する。
なお、第２実施形態では、既設柱状構造物１Ａが鉛直方向に対して傾いた状態でコンクリート基礎３に固定されている例を示している。

先ず、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、コンクリート基礎３の上面３ａに露出している既設柱状構造物１Ａを根元で切断する。この切断方法は、上述した第１実施形態と同様に滑らかな切断面を得ることができるカッタによる切断が望ましい。このとき、既設柱状構造物１Ａを支えていた基部１１はコンクリート基礎３内に残った状態である。

次に、図７（ｃ）及び（ｄ）に示すように、残された基部１１内の中空部分にアンカー筋４を打ち込むとともに、基部１１の内側にコンクリート３０を流し込む。アンカー筋４は、新設柱状構造物１Ｂの筒中心（中心軸Ｏ）を通るようにアンカー筋４の長手方向を鉛直方向に向けた状態で、コンクリート基礎３に埋め込むように打設する。アンカー筋４の上端（突出先端４ａ）は、コンクリート基礎３の上面３ａから上方に突出する位置とする。嵌合筒部２２内に流し込まれるコンクリート３０は、コンクリート基礎３の上面３ａより上に盛り上がらないように充填する。

次に、図８（ａ）～（ｃ）に示すように、接続治具５０の固定ベース部５１の凸曲面５２を、アンカー筋４をボルト孔に挿通させた状態で基部１１の上端１１ａに上方から嵌合させる。そして、アンカー筋４の突出先端にアンカー固定ナット５４を締め込む。これにより、接続治具５０が基部１１の上端１１ａに載置された状態で設置される。このとき、基部１１の中心に固定ベース部５１が同心を保って凸曲面５２が嵌合される。
これにより接続治具５０が既設柱状構造物１Ａの基部１１に固定される。

次に、図８（ｃ）及び（ｄ）に示すように、予め下端固定部材４０を取り付けた新設柱状構造物１Ｂを接続治具５０の固定ベース部５１の上面５１ａにボルト締結により取り付ける。具体的には、下端固定部材４０のボルト孔を固定ベース部５１の上面５１ａから上方に突出する４つの固定ボルト５３を挿通させて、固定ボルト５３にナット５５を締め込むことにより接続治具５０上に新設柱状構造物１Ｂが立設された状態で固定される。この新設柱状構造物１Ｂを固定する作業は、基部１１内に流し込んだコンクリート３０が固化しない状態で実施することができる。すなわち、コンクリート３０の充填が完了した直後に接続治具５０上に新設柱状構造物１Ｂを固定する作業を行うことができる。
そして、最後に、立設した新設柱状構造物１Ｂに対して灯具および付属器材を装着する。
このような工程により、既設柱状構造物１Ａを新設柱状構造物１Ｂに交換することができる。

本第２実施形態では、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断し、コンクリート基礎３に残った基部１１の内側にアンカー筋４を立設するとともに、コンクリート３０充填した後、アンカー筋４に接続治具５０を取り付け、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端１１ａに接続治具５０を取り付けることができる。そして、その接続治具５０に新設柱状構造物１Ｂを立設することにより、効率よく既設柱状構造物１Ａを利用して新たに掘削することなく新設柱状構造物１Ｂに交換して建て替えることができる。

また、本実施形態では、既設柱状構造物１Ａで切断後に残った基部１１の内側にアンカー筋４を立設する方法となるので、アンカー筋４を基部１１の傾きに関わらず鉛直方向に設けることができる。すなわち、本実施形態のように既設柱状構造物１Ａが傾いていた場合であっても、切断後に残った基部１１も傾いているが、アンカー筋４は鉛直方向に設けることが可能となるため、アンカー筋４に取り付け固定される接続治具５０及び新設柱状構造物１Ｂを鉛直方向に設置することができる。

（第３変形例）
図９は、第２変形例による柱状構造物の交換方法によって交換された取替え構造１０Ｃを示している。第２変形例の取替え構造１０Ｃは、アンカー筋４の下端４ｂが既設柱状構造物１Ａで切断後に残った基部１１の下端１１ｃより下方に突出していない構成である。すなわち、取替え構造１０Ｃは、アンカー筋４がコンクリート基礎３内に打ち込まれず、嵌合筒部２２内に充填されているコンクリート３０（充填材）のみにアンカー筋４が埋設されている。

第３変形例の場合も上記の第２実施形態と同様に、アンカー筋４がコンクリート３０に埋設させることで固定できるので、効率よく施工を行うことができる。しかも、アンカー筋４を鉛直方向に向けて立設できるので、既設柱状構造物１Ａに傾きが生じていた場合でも、その傾きを修正して新設柱状構造物１Ｂに交換することができる。

（第３実施形態）
次に、第３実施形態による柱状構造物の交換方法について、図１０、図１１、図１２（ａ）～（ｄ）及び図１３（ａ）～（ｄ）に基づいて説明する。
第３実施形態の柱状構造物の交換方法は、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断する工程と、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端に接続治具６０を取り付ける工程と、接続治具６０に新設柱状構造物１Ｂを立設する工程と、を有する。第３実施形態では、接続治具６０を使用した交換方法によって既設柱状構造物１Ａを新設柱状構造物１Ｂに交換さした取替え構造１０Ｄ（図１３（ｃ）参照）を施工するものである。

図１０及び図１１に示すように、接続治具６０は、基部１１の上端１１ａに載置される固定ベース部６１と、固定ベース部６１の下面６１ｂに固定される支持筒体６２と、固定ベース部６１に支持されて基部１１の内面１１ｂを押圧することにより固定可能なアンカー装置６３と、を備えている。

固定ベース部６１は、上面視で正方形状をなしている。固定ベース部６１の中央には、ボルト挿通穴６１１が設けられている。固定ベース部６１には、ボルト挿通穴６１１の左右両側に開口穴６１２が設けられている。これら開口穴６１２から基部１１の内側にコンクリート３０（図１３（ｂ）参照）が充填される。

また、固定ベース部６１の上面６１ａの４つの角部のそれぞれには、固定ボルト６４が上方に突出する状態で固定されている。固定ボルト６４には、ナット６５（図１３（ｃ）参照）が締結される。固定ベース部６１の上面６１ａには、新設柱状構造物１Ｂの下端に設けられている下端固定部材４０（図１３（ｃ）参照）が固定される。

支持筒体６２は、ボルト挿通穴６１１の中心と同軸に設けられている。支持筒体６２の外径は、既設柱状構造物１Ａの基部１１の内径よりも小径となっている。すなわち、支持筒体６２の外面６２ａと基部１１の内面１１ｂとの間には隙間が形成されている。なお、支持筒体６２の外径は、基部１１の内径とほぼ同径であってもよい。

アンカー装置６３は、径方向に拡径可能な複数（ここでは２つ）の押圧片６６と、これら押圧片６６を拡径させるクサビ部材６７と、を有する。
一対の押圧片６６は、後述するクサビ部材６７の調整ボルト６７１を挿通させた状態で支持筒体６２の下端６２ｃに固定される支持プレート６６１に回転可能に支持されている。支持プレート６６１は、調整ボルト６７１を挿通する挿通穴６６２を有し、略水平方向に延びて長手方向の両側に押圧片６６が支持されている。一対の押圧片６６は、径方向に互いに間隔をあけて対向して配置され、それぞれの上端の回転支持部６６ａが支持プレート６６１に回動可能に支持されている。一対の押圧片６６は、クサビ部材６７によって拡径されていない状態において、それぞれの中心に向かう内面６６ｂが上から下に向かうに従って漸次、径方向外側となるように傾斜している。

クサビ部材６７は、固定ベース部６１のボルト挿通穴６１１に挿通される調整ボルト６７１と、固定ベース部６１の上方で調整ボルト６７１に螺合する調整ナット６７２と、調整ボルト６７１の下端に固定されたクサビ本体６７３と、を備えている。

調整ボルト６７１は、全体にわたって雄ねじが形成され、固定ベース部６１よりも突出させた状態で、支持筒体６２内を通過して下端が支持プレート６６１より下方に位置するように設けられている。調整ボルト６７１は、調整ナット６７２を固定ベース部６１の上側で締め込むことにより上に移動することになる。

クサビ本体６７３は、上側が小径となる円錐台形状をなし、調整ボルト６７１の下端に固定されている。クサビ本体６７３は、基部１１の内側に挿入する際の初期位置（図１１に示す二点鎖線の位置）では一対の押圧片６６に干渉しないようになっている。そして、調整ボルト６７１を調整ナット６７２の締め込みにより上に引き上げることにより、クサビ本体６７３も上に移動して一対の押圧片６６同士の間に押し込まれる。これにより、一対の押圧片６６が回転支持部６６ａを中心に外側に拡がるように回動する。

次に、柱状構造物の交換方法について、具体的に説明する。
なお、第３実施形態では、既設柱状構造物１Ａが鉛直方向に対して傾いた状態でコンクリート基礎３に固定されている例を示している。

先ず、図１２（ａ）に示すように、コンクリート基礎３の上面３ａに露出している既設柱状構造物１Ａを根元で切断する。この切断方法は、上述した第１実施形態と同様に滑らかな切断面を得ることができるカッタによる切断が望ましい。このとき、既設柱状構造物１Ａを支えていた基部１１はコンクリート基礎３内に残った状態である。

次に、図１２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、接続治具６０の支持筒体６２及びアンカー装置６３を基部１１内に挿通するとともに、固定ベース部６１を基部１１の上端１１ａに載置する。そして、図１３（ａ）に示すように、アンカー装置６３の調整ナット６７２を締め込むことにより、調整ボルト６７１とともにクサビ本体６７３を引き上げることで、一対の押圧片６６が径方向外側に開いて拡径して基部１１の内面１１ｂを押圧する。これにより接続治具６０が基部１１に固定される。

次に、図１３（ｂ）に示すように、固定ベース部６１に設けられる開口穴６１２からコンクリート３０を基部１１内に流し込み、充填する。

次に、図１３（ｃ）に示すように、予め下端固定部材４０を取り付けた新設柱状構造物１Ｂを接続治具６０の固定ベース部６１の上面６１ａにボルト締結により取り付ける。具体的には、下端固定部材４０のボルト孔を固定ベース部６１の上面６１ａから上方に突出する４つの固定ボルト６４を挿通させて、固定ボルト６４にナット６５を締め込むことにより接続治具６０上に新設柱状構造物１Ｂが立設された状態で固定される。この新設柱状構造物１Ｂを固定する作業は、基部１１内に流し込んだコンクリート３０が固化しない状態で実施することができる。すなわち、コンクリート３０の充填が完了した直後に接続治具６０上に新設柱状構造物１Ｂを固定する作業を行うことができる。
そして、最後に、立設した新設柱状構造物１Ｂに対して灯具および付属器材を装着する。
このような工程により、既設柱状構造物１Ａを新設柱状構造物１Ｂに交換することができる。

本第３実施形態では、既設柱状構造物１Ａの基部１１を残して切断し、コンクリート基礎３に残った基部１１の上端に接続治具６０を取り付け、接続治具６０に新設柱状構造物１Ｂを立設し、接続治具６０を基部１１に取り付ける工程において、アンカー装置６３によって基部１１の内面１１ｂを押圧させることで接続治具６０を固定することにより、効率よく既設柱状構造物１Ａを利用して新たに掘削することなく新設柱状構造物１Ｂに交換して建て替えることができる。

このように本実施形態では、アンカー装置６３によって基部１１の内面１１ｂを押圧させる方法となるので、従来のように充填材が固化するまでの養生を待って次の作業を行う必要が無い施工方法となる。したがって、作業の効率化を図ることができ、作業時間を大幅に短縮でき、例えば、工事地域が道路の場合のように工事環境を確保するために交通規制が必要である等、工事の迅速性が要求される場合に好適である。

また、第３実施形態による柱状構造物の交換方法では、接続治具６０の支持筒体６２の内側から基部１１内にコンクリート３０を充填する方法となるので、コンクリート３０の充填直後に接続治具６０に対して新設柱状構造物１Ｂを固定する作業を行うことができる。すなわち、コンクリート３０が固化するまでの養生を待って次の作業を行う必要が無いことから、作業の効率化を図ることができる。

また、本実施形態では、基部１１内に進入させたアンカー装置６３において、クサビ部材６７を使用して一対の押圧片６６を径方向外側に拡径することで、一対の押圧片６６は基部１１の内面１１ｂを押圧する。これによりアンカー装置６３が基部１１内で固定され、アンカー装置６３を有する接続治具６０を基部１１の上端１１ａに容易に取り付けることができる。

以上、本発明による柱状構造物の交換方法の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、好ましい適用例として道路照明施設の柱状構造物を交換する場合について説明したが、それぞれの工法は道路標識の標識板を支持する柱状構造物にも適用することが可能である。

また、本発明は道路標識以外に、例えば信号機など他の道路施設の柱状構造物や防護柵支柱にも適用することが可能である。さらに、道路施設に限られず、構内照明灯、公園照明灯、構内掲示板、旗およびアンテナなどの柱状構造物またはマストにも適用することが可能である。

また、上述した実施形態では、コンクリート３０を充填材としているが、コンクリート３０であることに限らず、例えばモルタル、セメントミルク、土砂等が使用可能である。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１Ａ既設柱状構造物（既設の柱状構造物）
１Ｂ新設柱状構造物（新設の柱状構造物）
３コンクリート基礎
４アンカー筋４
４ａ突出先端
１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ取替え構造
１１基部
１１ｂ内面
１１ｃ下端
２０、５０、６０接続治具
２１、５１、６１固定ベース部
２２嵌合筒部
２３開口穴
２４固定ボルト
２５ナット
３０コンクリート（充填材）
４０下端固定部材
４１ボルト孔
５２凸曲面
６２支持筒体
６３アンカー装置
６６押圧片
６７クサビ部材
６７１調整ボルト
６７２調整ナット

Claims

コンクリート基礎に基部が固定された中空筒状の既設の柱状構造物を新たな柱状構造物に交換する柱状構造物の交換方法であって、
既設の柱状構造物の基部を残して切断する工程と、
前記コンクリート基礎に残った前記基部の上端に接続治具を取り付ける工程と、
前記接続治具に新設の柱状構造物を立設する工程と、
を有し、
前記接続治具は、前記基部の上端に載置される固定ベース部と、前記固定ベース部に貫通した状態で固定されて下方に延びる嵌合筒部と、を備え、
前記固定ベース部は、板状に形成され、前記嵌合筒部の上端から外方に張り出して設けられ、
前記接続治具を取り付ける工程では、前記固定ベース部を前記コンクリート基礎の上面に載置させるとともに、前記嵌合筒部を前記基部の内面に対して隙間なく接触させて摩擦力によって嵌合させることを特徴とする柱状構造物の交換方法。
前記接続治具を前記基部に取り付ける工程において、
前記嵌合筒部を前記基部に嵌合させた後に、前記嵌合筒部の内側に充填材を充填することを特徴とする請求項１に記載の柱状構造物の交換方法。