JPH0813692A - 柱状構造及びその施工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、大径の鋼管を用いず、製作
や運搬作業が容易な柱状構造、及びその施工法を提供す
ることにある。 【構成】 本発明の柱状構造は、上段になるにしたがっ
て、より小径の柱状体を、下段の柱状体の上に複数段繰
り返し立設してなる柱状構造であって、柱状体が、継手
を有する直線鋼板を所定枚数相互に連結し、この連結し
た直線鋼板に、継手を有する異形鋼板を所定枚数連結
し、閉合してなる柱状殻と、柱状殻の中に設けられた型
枠手段と、この型枠手段と柱状殻との間に打設されたコ
ンクリートとを備える。また、柱状体のうち所定の柱状
体が、型枠手段を有さないで、柱状殻内にコンクリート
を打設しても良い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、継手を有する直線鋼板
によって形成される柱状構造と、その柱状構造の施工法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の柱状構造、例えば橋脚の柱状部の
構造は、図４に示すように、既成の円形鋼管２４を継手
溶接２３によって連結し、その内部にコンクリート２５
を充填して形成したり、あるいは、図５に示すように、
既成の四本の円形鋼管２４をそれぞれ継手溶接によって
連結し、四本を並行させて建込み、円形鋼管２４の周囲
に鉄筋３６や帯筋３３を配し、更に、その鉄筋３６や帯
筋３３の周囲に型枠を設けた後にコンクリートを打設し
て形成する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の柱状構造の
うち、図４に示す柱状部２０の構造には、いくつかの技
術上やコスト上での問題点がある。第一に、これを高橋
脚に適用しようとすると鋼管径が大きくなり、したがっ
て製作に手間がかかり費用が高くなったり、運搬作業を
行うのが困難になるという問題点がある。第二に、鋼管
相互の継手が溶接となるため、継手の構造耐力が弱くな
るという問題点がある。第三に、柱の外面に鋼管が露出
するので防食塗装が必要になるものの、鋼管径が大きく
なったりすると、工場製作時にどぶ漬け塗装や吹付塗装
を容易に行うことができず、施工現場で塗装しなければ
ならなくなり、塗装作業が大掛かりにな工期が長くなる
という問題点がある。

【０００４】また、図５に示す柱状部３０には、複数の
並行する鋼管３４をコンクリート３５で被覆するため、
鋼管３４が躯体内に埋め込まれ、鋼管３４の断面係数が
小さくなって、引張材としての有効性が小さくなるとい
う問題点があり、更に、この問題点を補うために鉄筋３
６や帯筋３３を引張材として配さなければならず、手間
がかかるという問題点もある。

【０００５】更に、高橋脚の柱状部を構築する場合、柱
状部２０，３０の全長を同径とするか、あるいは鋼管径
が異なる大径から小径までの複数の鋼管を、縮径する異
形ソケットで連結し、下から上に向けて縮径する柱状部
を形成する。ここで、柱状部２０，３０の全長を同径と
した場合、柱状部の上端では下端ほど断面積が必要とさ
れず、構造的に無駄が生じ、また縮径する異形ソケット
を用いた場合には、継手部分の継手溶接や配筋が煩雑に
なるという問題点がある。

【０００６】本発明は前記問題点に着目してなされたも
のであり、その目的は、大径の鋼管を用いず、製作や運
搬作業が容易な柱状構造、及びその施工法を提供するこ
とにある。

【０００７】また、本発明の別の目的は、継手の構造耐
力を充分に確保できて、塗装作業を容易に行うことがで
きる柱状構造、及びその施工法を提供することにある。

【０００８】更に、本発明の別の目的は、鋼材の引張材
としての有効性を向上することができて、引張材を補充
するために煩雑な鉄筋や帯筋の配筋を省くことができる
柱状構造、及びその施工法を提供することにある。。

【０００９】更にまた、本発明の別の目的は、異形ソケ
ットを用いなくても、下端から上端に向けて縮径する柱
状構造、及びその施工法を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的に鑑
みてなされたものであり、その要旨は、上段になるにし
たがって、より小径となる柱状体を、下段の柱状体の上
に所定段数繰り返し立設してなる柱状構造であって、前
記柱状体が、継手を有する直線鋼板を所定枚数相互に連
結し、この連結した直線鋼板に、継手を有する異形鋼板
を所定枚数連結し、閉合してなる柱状殻と、前記柱状殻
の中に設けられた型枠手段と、この型枠手段と前記柱状
殻との間に打設されたコンクリートとを備える柱状構造
にある。

【００１１】本発明の柱状構造において、前記柱状体の
うち所定の柱状体、例えば、径が小さくなる上端の所定
段数の柱状体に、前記型枠手段を配さないで、前記柱状
殻内に密実にコンクリートを打設しても良く、これによ
り、柱状構造全体の軽量化を図ることができ、自重によ
って柱状構造脚部が太くなり過ぎることを防止できる。

【００１２】本発明の柱状構造においては、継手を有す
る直線鋼板として直線鋼矢板を用いることができ、ま
た、継手を有する異形鋼板として、一端から他端に向か
って巾が狭くなる略三角形あるいは略台形の異形鋼矢板
を用いることができる。

【００１３】本発明の柱状構造において、連結した直線
鋼板に、継手を有する異形鋼板を所定枚数連結し、閉合
してなる柱状殻とは、異形鋼板の巾が狭くなっている端
部を一方向に揃えて、所定枚数の直線鋼板と連結して形
成された柱状殻であって、下端から上端に向かって縮径
した柱状殻である。また柱状殻は、所定枚数の継手を有
する直線鋼板及び異形鋼板によって形成するため、様々
な断面形状、例えば、矩形、円形、楕円形または多角形
等とすることができ、更に、直線鋼板及び異形鋼板の枚
数を適宜増減することにより、柱状殻を所定の径にする
ことができ、更にまた、略三角形あるいは略台形の異形
鋼板の形状を適宜調整し、直線鋼板及び異形鋼板の組合
せ枚数を適宜増減することにより柱状殻を所定の縮径角
度とすることができる。したがって、設計の自由度が増
すという効果がある。更に、例えば高橋脚等の大径の柱
状構造を形成する場合には、円形鋼管と比較すると、直
線鋼板や異形鋼板の個々の部材は極めて小さくなり、取
り扱いやすいため運搬作業が比較的容易に行えると共
に、大口径鋼管では施工が困難である工場段階での塗
装、メッキまたはファイバーコンクリート等のコンクリ
ート材料の吹付仕上げも可能となる。

【００１４】本発明の柱状構造において、柱状構造は、
継手を有する直線鋼板及び異形鋼板によって形成するた
め、容易に大口径とすることができる。そのため柱状殻
内部に型枠を配することができて、曲げ抵抗力に余り寄
与しない柱芯部に、中空あるいはコンクリート以外の部
材を有する円環コンクリートの構築が可能となり、した
がって柱状構造物の自重を減少し、地震時の自重慣性力
の減少が可能となる。

【００１５】本発明の柱状構造において、前記柱状殻の
中に設けられた型枠手段は、公知の木製コンクリートパ
ネル、鋼板、合成樹脂板、コルゲートパイプ及び発泡ス
チロールを用いて、下端から上端に向かって縮径する
か、あるいは下端から上端まで同径の円筒状の型枠とす
ることもでき、更にこれらの型枠は、コンクリート硬化
後に取外し可能としても、埋殺しとしても良い。また、
型枠手段の中心軸を前記柱状殻の中心軸と略同一として
も良く、略同一の中心軸とすることによって、この型枠
手段と前記柱状殻との間に打設されたコンクリートを略
均一の所定厚さとすることができる。

【００１６】本発明の柱状構造において、上段になるに
したがって、より小径となる柱状体を下段の柱状体の上
に所定段数繰り返し立設するとは、つまり、上に立設す
る柱状体の柱状殻下端と、下に立設する柱状体の柱状殻
上端とを継手によって連結することであって、継手方法
としては、埋込継手、溶接継手またはボルト継手のいず
れかとすることができる。

【００１７】ここで、埋込継手とは、上に立設する柱状
体の柱状殻下端外径を、下に立設する柱状体の柱状殻上
端内径よりも小さく形成し、これら上の柱状殻下端を下
の柱状殻上端に嵌合しても良く、この嵌合する部分、す
なわち上の柱状殻下端と下の柱状殻上端とが重なり合う
継手部分を形成する際には、最初、下の柱状殻のコンク
リートを柱状殻上端から継手長さだけ浅く打設して、こ
のコンクリートが硬化した後、上の柱状殻を下の柱状殻
に嵌合させてから、上の柱状殻の中にコンクリートを打
設すれば形成できる。かような埋込継手は、他の方法の
ように溶接やボルトを用いて連結する作業を行わなくて
も良いため、容易に施工することができて工期の短縮に
寄与する。なお、上の柱状殻下端と下の柱状殻上端の対
抗する面に、相互に係止する係止片か、あるいは突起を
設ければ、継手を強固のものにすることができる。

【００１８】また、溶接継手とボルト継手においては、
最初に、上の柱状殻下端と下の柱状殻上端とを同径に形
成し、これら下端と上端とを突き合わせ、次いで、溶接
継手では、この突合せ部分を溶接で連結し、ボルト継手
では、この突合せ部分の両側から添接板を当てて、ボル
トを添接板と柱状殻との両方を貫通させてナットにて固
定する。

【００１９】本発明の柱状構造において、コンクリート
は、柱状殻と型枠手段との間に打設されるため、柱状殻
が外型枠として作用し、別途外型枠を設ける必要が無
く、したがって、工期を短縮することが可能になる。

【００２０】なお、本発明の柱状構造は上記高橋脚に限
定されず、その他の構造物の柱状部分にも採用すること
ができる。

【００２１】本発明の別の要旨は、所定枚数の直線鋼板
と異形鋼板とによって、下端から上端に向い縮径する柱
状殻を形成し、この工程に前後して、柱状殻内に型枠手
段を設け、柱状殻と型枠手段との間にコンクリートを打
設して第一の柱状体を形成し、このコンクリートが硬化
した後、第一の柱状体上に、より小径の柱状体を、第一
の柱状体形成工程と同様の工程で適宜段数繰り返し立設
する柱状構造の施工法にある。

【００２２】本発明の柱状構造の施工法において、前記
柱状体を形成する工程のうち所定の工程において、前記
柱状殻内に型枠手段を設けず、柱状殻内にコンクリート
を打設することもできる。

【００２３】本発明の柱状構造の施工法において、所定
枚数の直線鋼板と異形鋼板とによって、下端から上端に
向い縮径する柱状殻を形成する場合、直線鋼板と異形鋼
板との長手方向の両辺または一辺には、工場において予
め継手を設けても良く、それにより、施工現場にて容易
に柱状殻を形成することができる。

【００２４】本発明の柱状構造の施工法において、所定
枚数の直線鋼板と異形鋼板の表面防食加工、すなわち塗
装、メッキまたはファイバーコンクリート等のコンクリ
ート材料の吹付仕上げは、工場の鋼板製作段階で行う
か、あるいは施工現場にて柱状殻形成前からコンクリー
ト打設後までのいずれの時に行っても良い。

【００２５】

【作用】本発明の柱状構造及びその施工法では、所定枚
数の直線鋼板及び異形鋼板を施工現場にて組み立てて、
下端から上端に向けて縮径する柱状殻を形成し、この柱
状殻の組立て前後に、柱状殻内部に型枠を配し、この型
枠と柱状殻との間にコンクリートを打設し、次々にこれ
を繰り返して、曲げ抵抗力に余り寄与しない柱芯部が中
空あるいはコンクリート以外の部材を有する円環コンク
リートの柱状構造を構築する。

【００２６】

【実施例】以下に、本発明の実施例を添付図面に基づい
て詳細に説明する。

【００２７】図１は、本発明の柱状構造を備える高橋脚
１の断面図、図２（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図、図２
（ｂ）は図２（ａ）のＢ部拡大図、図３（ａ）〜（ｅ）
は図１の柱状体継手８の拡大断面図である。

【００２８】図１に示した高橋脚１は、地盤に埋設され
たフーチング２０と、本発明の柱状構造、すなわち、フ
ーチング２０と一体に設けられた第一の柱状体２と、こ
の第一の柱状体２の上に立設された、第一の柱状体２よ
りも小径な第二の柱状体３と、この第二の柱状体３の上
に立設された、第二の柱状体３よりも小径な第三の柱状
体４とを備え、更に、前記柱状構造の上に設けられた梁
２１と、この梁２１の上に設けられた上部構造としての
路面２２とからなる。

【００２９】図１の柱状構造において、第一の柱状体２
および第二の柱状体３は、下端から上端に向かって縮径
する柱状殻５と、この柱状殻５の中に設けられた型枠手
段としてのコルゲートパイプ６と、このコルゲートパイ
プ６と柱状殻５との間に打設されたコンクリート９とか
らなる。なお、適宜必要に応じて補強筋としての鉄筋
（図示せず）をコンクリート９の中に配設しても良い。

【００３０】ここで、第一の柱状体２の柱状殻５は、長
手方向の両辺に継手７ａを有する直線鋼矢板７（図６参
照）と、同様に長手方向の両辺に継手８ａを有し、長手
方向に徐々に巾が狭くなる異形鋼矢板８とが、それぞれ
継手７ａと７ａ、または継手７ａと８ａとによって閉合
されて形成される。この時、二枚の直線鋼矢板７（図２
（ａ）参照）を相互に連結し、この両側に各一枚の異形
鋼矢板８を巾の狭くなった端部を上にして連結し、更
に、これらの異形鋼矢板８の他の側に、それぞれ二枚の
直線鋼矢板７を連結し、これを繰り返して、合計八枚の
直線鋼矢板７と四枚の異形鋼矢板８とを連結して、上端
が縮径した円筒状に形成することができる。そして、こ
の柱状殻５は下端をフーチング２０の内部に埋設して固
定される。なお、異形鋼矢板８と直線鋼矢板７の両部材
の外面には、工場製造時にファイバーコンクリートの吹
付仕上げがなされており、施工現場では必要に応じて、
それぞれの継手７ａ，８ａ部分にファイバーコンクリー
トの吹付仕上げを行う。

【００３１】また、第一の柱状体２のコルゲートパイプ
６は、埋め殺しの内型枠として、図２（ｂ）に示すよう
に、複数の部材６ａをボルトやナット６ｂで連結し、下
端から上端まで同径の円筒状に形成し、第一の柱状体の
柱状殻５の内部に、これと略同軸となるようにスペーサ
ー（図示せず）等を用いて配設する。この時、コルゲー
トパイプ６は柱状殻５よりも短く、上端が柱状殻５の上
端よりも低くなるように形成する。そして、第一の柱状
体２のコンクリート９は、コルゲートパイプ６の上端ま
で打設する。この時、柱状殻５とコルゲートパイプ６と
が、略同軸に配設されているため、第一の柱状体２のコ
ンクリート９は全体的に略均一な厚さに形成される。

【００３２】第二の柱状体３の構成において、第一の柱
状体２と異なる点は、第一の柱状体２の柱状殻５の上端
内径よりも小径に形成された、第二の柱状体３の柱状殻
５の下端外径と、第一の柱状体２の柱状殻５の上端内径
よりも小径に形成された、第二の柱状体３のコルゲート
パイプ６の下端外径とである。

【００３３】ここで、第二の柱状体３の柱状殻５を第一
の柱状体２の柱状殻５よりも小径とするために、第二の
柱状体２では、第一の柱状体２で使用した直線鋼矢板７
や異形鋼矢板８よりも巾の狭いものを使用するか、ある
いはこれらの枚数を減らして形成される。かような構成
により、第二の柱状体３の下端を第一の柱状体２の上端
に嵌合することが可能になり、この嵌合部分を埋込継手
として連結することができる。

【００３４】第三の柱状体４は、柱状殻５の下端外径
を、第二の柱状体３の柱状殻５の上端内径よりも小さく
形成し、上記と同様に、この第二の柱状体３の上端内に
嵌合して埋込継手として連結する。また、第三の柱状体
４は、第一の柱状体２や第二の柱状体３と異なり、内型
枠としてのコルゲートパイプを設けず、この柱状殻５の
内部にコンクリートを密実に充填して形成する。

【００３５】なお、第一、第二および第三の柱状体２，
３，４にコンクリート９を打設する際、第一および第二
の柱状体２，３の中空部分にコンクリートが漏れること
の無いよう、それぞれの打継目１０に簡易な埋め殺しの
型枠やパッキング（図示せず）を配することもできる。

【００３６】次いで、上記柱状体２，３，４それぞれの
継手について、図３（ａ）〜（ｅ）を参照のうえ説明す
る。

【００３７】上記埋込継手は、図３（ａ）に示したよう
に、下の柱状体のコンクリート面が鋼矢板７”の上端よ
りも低く、すなわち鋼矢板７”がコンクリート面よりも
突出して設けられ、この突出部分の内側に上の柱状体の
鋼矢板７’が配設され、これら鋼矢板７”と鋼矢板７’
とコンクリート打継目１０とによって囲まれる部分に
は、樹脂モルタル、樹脂材料及びアスファルト防水材等
を充填して形成される。

【００３８】また、図３（ｂ）に示した継手は、図３
（ａ）の継手において、下の鋼矢板７”の突出部分内面
と、この内面に対抗する上の鋼矢板７’の外面との全周
に渡って連続的、または断続的に突起１５を設けて形成
する。

【００３９】更に、図３（ｃ）に示した継手は、図３
（ｂ）の継手と同様に、下の鋼矢板７”の突出部分内面
に「く」字形状の係止片１６と、上の鋼矢板７’の突出
部分外面に、逆「く」字形状の係止片１６とを、それぞ
れが係止する長さで、全周に渡って連続的、または断続
的に突起１５を設けて形成する。

【００４０】更にまた、図３（ｄ）の溶接継手と、図３
（ｅ）のボルト継手においては、最初に、上の鋼矢板
７’下端と下の鋼矢板７”上端とを同径に形成し、これ
ら下端と上端とを突き合わせる。次いで、溶接継手で
は、この突合せ部分を溶接で連結し、ボルト継手では、
この突合せ部分の両側から添接板１４を当てて、ボルト
１３を添接板１４と鋼矢板７’，７”との両方に形成さ
れた孔に貫通させてナットにて固定する。

【００４１】

【発明の効果】本発明の柱状構造及びその施工法におい
ては、柱状殻を、所定枚数の継手を有する直線鋼板及び
異形鋼板を連結して形成するため、様々な断面形状、例
えば、矩形、円形、楕円形または多角形等とすることが
でき、更に、直線鋼板及び異形鋼板の枚数を適宜増減す
ることにより、柱状殻を所定の径にすることができ、更
にまた、略三角形あるいは略台形の異形鋼板の形状を適
宜調整し、直線鋼板及び異形鋼板の組合せ枚数を適宜増
減することにより柱状殻を所定の縮径角度とすることが
でき、したがって、設計の自由度が増すという効果があ
る。更にまた、例えば高橋脚等の大径の柱状構造を形成
する場合には、円形鋼管と比較すると、直線鋼板や異形
鋼板の個々の部材は極めて小さくなり、取り扱いやすい
ため運搬作業が比較的容易に行えると共に、大口径鋼管
では施工が困難である工場段階での塗装、メッキまたは
ファイバーコンクリート等のコンクリート材料の吹付仕
上げも可能となる。

【００４２】本発明の柱状構造及びその施工法におい
て、柱状構造は、継手を有する直線鋼板及び異形鋼板と
いった比較的小さな部材によって形成するため、容易に
大口径とすることができる。そのため柱状殻内部に型枠
を配することができて、曲げ抵抗力に余り寄与しない柱
芯部に、中空あるいはコンクリート以外の部材を有する
円環コンクリートの構築が可能となり、したがって柱状
構造物の自重を減少し、地震時の自重慣性力の減少が可
能となる。

【００４３】本発明の柱状構造及びその施工法におい
て、上に立設する柱状体の柱状殻下端と、下に立設する
柱状体の柱状殻上端とを埋込継手によって連結すること
ができ、かような埋込継手は、他の方法のように溶接や
ボルトを用いて連結する作業を行わなくても良いため、
容易に施工することができて工期の短縮に寄与する。な
お、上の柱状殻下端と下の柱状殻上端の対抗する面に、
相互に係止する係止片か、あるいは突起を設ければ、継
手に引張力が作用しても充分な耐力が期待できる。

【００４４】本発明の柱状構造柱及びその施工法におい
て、コンクリートは、柱状殻と型枠手段との間に打設さ
れるため、柱状殻が外型枠として作用し、別途外型枠を
設ける必要が無く、したがって、工期を短縮することが
可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の柱状構造を備える高橋脚の断面図であ
る。

【図２】（ａ）は図１のＡ−Ａ断面図および（ｂ）は
（ａ）のＢ部拡大図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は図１の柱状体継手の拡大断面
図である。

【図４】（ａ）は、従来の高橋脚の側面図、（ｂ）は
（ａ）の断面図である。

【図５】（ａ）は、図４とは別の従来の高橋脚の側面
図、（ｂ）は（ａ）の断面図である。

【図６】本発明の柱状構造に使用する、継手を有する直
線鋼板の斜視図である。

【符号の説明】

２ 第一の柱状体（柱状体） ３ 第二の柱状体（柱状体） ４ 第三の柱状体（柱状体） ５ 柱状殻 ６ コルゲートパイプ（型枠手段） ７ 直線鋼矢板（継手を有する直線鋼板） ８ 異形鋼矢板（継手を有する異形鋼板） ９ コンクリート

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上段になるにしたがって、より小径の柱
   状体を、下段の柱状体の上に複数段繰り返し立設してな
   る柱状構造であって、 前記柱状体が、継手を有する直線鋼板を所定枚数相互に
   連結し、この連結した直線鋼板に、継手を有する異形鋼
   板を所定枚数連結し、閉合してなる柱状殻と、前記柱状
   殻の中に設けられた型枠手段と、この型枠手段と前記柱
   状殻との間に打設されたコンクリートとを備える柱状構
   造。
2. 【請求項２】 前記複数の柱状体のうち所定数の柱状体
   が、前記型枠手段を有さないで、前記柱状殻内にコンク
   リートを打設してなる請求項１記載の柱状構造。
3. 【請求項３】 所定枚数の直線鋼板と異形鋼板とによっ
   て、下端から上端に向い縮径する柱状殻を形成し、この
   工程に前後して、柱状殻内に型枠手段を設け、柱状殻と
   型枠手段との間にコンクリートを打設して第一の柱状体
   を形成し、このコンクリートが硬化した後、第一の柱状
   体上に、より小径の柱状体を、第一の柱状体形成工程と
   同様の工程で適宜段数繰り返し立設する柱状構造の施工
   法。
4. 【請求項４】 前記柱状体を複数形成する工程のうち所
   定の工程において、前記柱状殻内に型枠手段を設けず、
   柱状殻内にコンクリートを打設する請求項３記載の柱状
   構造の施工法。