JPH09125706A - 補強被覆工素材および補強被覆工 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種支柱その他の構造部材に対し有効且つ的
確な補強被覆をなすことのできる素材および補強被覆工
の提供。 【構成】 軸方向において分割された弧状基体部材１
と、該弧状基体部材１の内側に取付けた山形補強材２を
有し、前記弧状基体部材１の両側端部外面側に素材相互
を連結するための連結部３を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は補強被覆工素材およ
び補強被覆工に係り、各種支柱その他の構造部材に対し
有効且つ的確な補強被覆をなすことのできる素材および
補強被覆工を提供しようとするものである。

【０００２】

【従来の技術】各種構造物、特に支柱や支持脚に関して
耐震性などを補強することについて種々の検討が加えら
れている。即ち地震などによって建築物や施設などにお
ける倒壊が発生し、予想を超えた被害が発生することが
知られたことから既存の構築物に対してもそれなりの補
強をなすことが求められ、架橋や高速道路などの橋脚に
鉄板を巻きつけるようなことが行われている。

【０００３】なおこのような一般的工法に対し、最近橋
脚などのコンクリートを削り、露出した鉄筋に対し更に
鉄筋を施し、あるいは鋼線を捲きつけてコンクリートを
被覆するような工法が発表され、施工コストを低減し、
地震の揺れによる折曲防止を図るものとされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記したような従来の
一般的手法によるものは橋脚などと巻きつけられた鉄板
とが必ずしも有効に一体化することができず、従って補
強効果を充分に発揮することができない不利がある。

【０００５】斯かる従来一般のものに対して最近開発し
発表されている技術は橋脚などの本体部分と補強被覆工
との一体化を図り得るとしても半永久的構造体である橋
脚などのコンクリート構造を削り取り、即ち部分的に破
壊してから工作することとなるので特別な機械などを必
要とすると共に工数も大となり、粉塵や騒音などの発生
も大である。しかも上記のように削り取られたコンクリ
ート構造と補強被覆工との結合が成程部分的に鉄筋を露
出せしめても必ずしも充分とならないので全体における
補強効果も充分とならないなどの欠点がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記したような
従来技術における不利、欠点を解消して有効な補強被覆
工を得るように検討して創案されたものであって、以下
の如くである。

【０００７】（１） 軸方向において分割された弧状基
体部材と、該弧状基体部材の内側に取付けた山形補強材
を有し、前記弧状基体部材の両側端部外面側に素材相互
を連結するための連結部を形成したことを特徴とする補
強被覆工素材。

【０００８】（２） 山形補強材が２枚の平板材を山形
状に弧状基体部材の内側に対設し各平板材の端部を弧状
基体部材の内面に溶接したことを特徴とする前記（１）
項に記載の補強被覆工素材。

【０００９】（３） 補強被覆すべき部材が円形断面材
であり、該円形断面材の外面に軸方向において分割され
た弧状基体部材の内面に取付けられた山形補強材の内面
を対向接合せしめ、前記弧状基体部材の外面側に素材相
互を連結すべく取付けられた連結部相互間において連結
したことを特徴とする補強被覆工。

【００１０】（４） 補強被覆すべき部材が円形断面材
であり、該円形断面材に角型断面被覆材を形成し、しか
も該角型断面被覆材の角部に弧状基体部材の中間部と該
弧状基体部材の内側に対設された山形補強材の各中間部
とを接合状態として取付け、前記山形補強材の各一端部
を上記弧状基体部材の中間部内面に接合すると共に該弧
状基体部材の両端部と上記した各山形補強材の各他端部
に対して連結部を取付けた補強被覆工素材を対設したこ
とを特徴とする補強被覆工。

【００１１】（５） 補強被覆すべき部材が角型断面材
であり、該角型断面材の角部に弧状基体部材の両端部と
該弧状基体部材の内面に取付けられた山形補強材の両端
部とを接合せしめて対設し、前記弧状基体部材および山
形補強材の各両端部に取付けられた連結部により連結し
たことを特徴とする補強被覆工。

【００１２】（６） 山形補強材に開口部を配設して軽
量化と充填性の向上を図ったことを特徴とする前記
（３）〜（５）項の何れか１つに記載の補強被覆工。

【００１３】（７） 連結部が山形鋼またはＬ形鋼の１
辺を弧状基体部材の外面に添着溶接すると共に他辺を該
弧状基体部材の外面から突出せしめて形成され、この弧
状基体部材外面からの突出部分を背中合わせ状として連
結し、該連結部の外側に断面円形被覆筒状体を取付ける
ことを特徴とした前記（５）、（６）項の何れか１つに
記載の補強被覆工。

【００１４】（８） 補強被覆すべき部材と弧状基体部
材または断面円形被覆筒状体との間にコンクリートまた
はモルタルを充填したことを特徴とする前記（５）〜
（７）項の何れか１つに記載の補強被覆工。

【００１５】（９） 補強被覆すべき部材と弧状基本部
材または断面円形被覆筒状体との間に発泡ウレタン樹脂
液または発泡ウレタン樹脂液とコンクリートまたはモル
タルなどの充填材の混合物を充填成形したことを特徴と
する前記（５）〜（７）項の何れか１つに記載の補強被
覆工。

【００１６】

【発明の実施の形態】上記したような本発明によるもの
の具体的な実施態様を添付図面に示すものについて説明
すると、本発明による基本的な形態は図１に示す如くで
あって補強すべき部材１０に対してその外面に、軸方向
において分割された弧状基体部材１を採用し、該弧状基
体部材１の内面に山形補強部材２を溶接するなどによっ
て取付ける。然してこのようにして取付けられた山形補
強部材２の内面に対し、その弧状をなした平板部２１の
中間に前記のような補強すべき部材１０として円形断面
部材の周面を接合させ、即ち弧状基体部材１、１を対向
して配設し、それら弧状基体部材１、１の両端部に設け
た連結部３、３相互を重合状態として締付ボルトのよう
な連結材４で締着したものである。

【００１７】前記図１のものは部材１０に対して２つの
１８０°範囲に亘る弧状基体部材１、１を採用したもの
であるが、本発明によるものはこのような場合のみに限
定されるものでなく、即ち別に図２および図３として示
すように９０°範囲に亘る弧状基体部材１ａ、あるいは
１２０°範囲に亘るような弧状基体部材を適宜に採用す
ることができ、このような弧状基体部材は何れにしても
図２、図３から理解し得るように鋼管などの円形金属管
を分割して容易に得ることができる。

【００１８】山形補強部材２は図５などにおいて示すよ
うに単にくの字状に成形されたものでもよいが、一般的
には２枚の平板状２１、２１を採用し、上記のような弧
状基体部材１または１ａの内面に溶接などで取付けるこ
とによって山形補強部材２を形成することが好ましい。
即ち量産的に圧延して得られる単なる圧延板を所定幅に
切断したものを用いて山形状をなした補強部材を平易に
形成しながら取付けることができる。

【００１９】連結部３は場合によっては弧状基体部材１
または１ａの両端を屈曲して折立てた状態として形成し
てもよいが、別体成形して準備されたＬ形または山形断
面形状の部材を取付けることが量産されたアングル材を
利用し得ることから好ましい。なおこのような連結部３
は弧状基体部材１に対して図３に示すように部分的に設
け、あるいは図４に示すように連続状態として取付ける
ことができる。図３に示すものは連結部３のための材料
が僅少でよいが、図４に示すような連続状態の連結部３
は弧状基体部材１の軸方向および周方向の何れにおいて
も強度を高めることができる。

【００２０】橋脚などにおいてはその断面が円形や正方
形以外に矩形状または長円形や楕円形として形成されて
いる場合があり、このような場合には別に図５として示
すように山形補強材の頂角を１２０°以上としたものを
採用し、また連結部３ａのように高姿勢の連結部材を採
用することにより本発明による補強被覆工を適切に即応
せしめて実施することができる。なお弧状基体部材１と
して鋼管を原材とする場合において比較的小径の例えば
１０００〜１５００ｍｍφのものは２つ割りとすること
が好ましく、１５００ｍｍφを超えた大径のものは３つ
割り以上とし、例えば４つ割、６つ割の如くすることが
取扱操作をも含めて実用的である。

【００２１】更に本発明によるものは補強被覆工素材と
して別に図６、７として示すように、図８に示すような
連結材４を挿通して連結するための挿入孔１５を複数個
配設して成る補強バー５を連結部３または３ａ間に介在
せしめ、連結材４による緊締をなすことにより充分な緊
締と該連結部３、３部分における好ましい強度を得しめ
ることができる。

【００２２】また本発明によるものの補強すべき部材１
０が断面正方形部材の場合に図９に示すような構成を採
用することができる。即ち角形断面材である部材１０に
おいて、その角部１１において上述したような弧状基体
部材１の両端部と該弧状基体部材１の内面に取付けられ
た山形補強材２の両端部とを接合せしめて対設し、前記
弧状基体部材１および山形補強材２の各両端部に取付け
られた連結部３により連結したもので、断面が正方形の
部材１０に対して的確に取付けることができる。

【００２３】断面が円形の補強すべき部材１０に対しそ
の補強効果をより高める場合には図１のような構成に代
え、別に図１０に示すような構成で採用することができ
る。即ち該円形断面材１０に対して図９に示した角形断
面部材１０に相当した角型断面被覆材２０を形成し、し
かも該角型断面被覆材２０の角部に弧状基体部材１の中
間部と該弧状基体部材１の内側に対設された山形補強材
２の各中間部とを接合状態として取付け、前記山形補強
材２の各一端部を上記弧状基体部材１の中間部内面に接
合すると共に該弧状基体部材１の両端部と上記した各山
形補強材２の各他端部に対して連結部３を取付けた補強
被覆工素材を対設したものである。

【００２４】即ち、このような図１０の構成によるとき
は角形断面被覆材２０を採用して円形断面部材１０に対
し図１のものより充分に大きい補強断面を形成すること
ができ、しかもそれらの部材１０、２０、１および２の
間に形成された間隙部１２、１３および１４に夫々後述
する如くコンクリートなどを装填することにより鋼材と
コンクリートなどが有効に合体されると共に充分にバラ
ンスし安定な補強作用を有効に達成し補強すべき部材１
０の折損、倒壊などを適切に防止することができる。

【００２５】更に上記した図９、図１０に示したような
構成のものは別に図１１と図１２に示すように弧状基体
部材１を１８０°範囲に亘るものとして実施し、即ち連
結部３の数を減少せしめても同様に間隙部１３、１４ま
たは１２、１３、１４を形成してコンクリートなどの装
填をなす有効な補強被覆工を簡易に得しめることができ
る。

【００２６】また本発明においては前記したような山形
補強材２、この山形補強材２を形成するための平板材２
１、２１及び角形断面被覆材２０に関して別に図１３と
図１４に示すような開口部６を配設し、特に圧縮や引張
りに好ましい円弧コーナによる連続部７を残し、対角線
状の筋かい連続部８を採用して適切な強度性を確保しな
がら開口部６による軽量化を図らしめる。

【００２７】上記のような開口部６は本発明において前
記のような軽量化を図ると共に上述したように配設され
た補強被覆工における間隙部にコンクリート（あるいは
モルタル）を充填する場合の充填性を確保することは明
かである。即ち橋脚やコンクリート建築物における支持
柱などの補強被覆工としてはコンクリートを併用するこ
とが好ましい強度と耐用性を得しめる上において枢要で
あり、殊に鋼製部材による上述したような各部材は曲げ
強度において卓越する特性を有するのに対し、コンクリ
ートは低コストに得られ、しかも圧縮強度において卓越
していることからこれらを併用すべくコンクリート充填
することによりそれらの部材による強度特性を有利に発
揮せしめ得ることは明かである。

【００２８】上記したような平板材２１における開口部
６としては別に図１５と図１６に示すような平板材２１
の側縁を切欠して形成した開口部６ａをも採用すること
ができる。即ちこのような開口部６ａは平板材２１の板
材としての強度を若干減少することとはなるが、図１、
図５、図６、図９〜図１２に示したような利用状態にお
いて平板材２１による両側連結部分に開口部６ａが形成
されることにより、一般的に充填性が困難となるコーナ
ー部にコンクリート、モルタルその他の本発明における
充填物を容易に充填し得ることとなり、平板材２１と充
填物との結合による好ましい一体化強度を得しめる。

【００２９】然してこのような目的において開口部６ま
たは６ａを有する本発明の山形補強材ないし平板材２１
が充填されたコンクリートなどの充填性と各部材の的確
な合体性を確保することは上記したような有利性を高度
に結合せしめて発揮し得ることは明かで、曲げおよび圧
縮の何れにおいても高い特性値を得し、上述したような
補強被覆工の特質性を充分に発揮せしめ得る。

【００３０】なおこのような橋脚や支柱などの構造物に
おいて、その外面が平滑であることが好ましい場合に連
結部３が突出したままでは適切でないような際にはこの
ように突出した連結部３上に弧状基体部材１や山形補強
部材２より薄肉の例えば５ｍｍ以下のような外面板９を
被包し、その内部にもコンクリートなどを充填すること
ができ、それによってこのような外層部分においても一
体化した補強強度を形成することができる。

【００３１】何れにしても本発明によるものが適切にバ
ランスし、方向性のない補強特性を発揮せしめ、耐震構
造などとして有効な補強を図り、効率的な補強構造を形
成する。従って補強のための素材量を比較的僅少とし、
しかも半永久的なコンクリートを削り取って骨材を露出
せしめるような工数が大で、粉塵や騒音などの高い作業
を必要とせずに好ましい施工をなし得ることは明かであ
る。

【００３２】なお本発明による場合、上記のようにコン
クリートなどを間隙部１３、１４または１２、１３、１
４に装填して一体化するに当って弧状基体部材１と山形
補強材２および角形断面被覆材２０、補強すべき部材１
０との間に接着性を確保することが好ましいことは当然
で、このため鋼材製となる部材２、１および角形断面被
覆材２０、補強すべき部材１０の表面を縞鋼板などのよ
うに粗面化し、凹凸構造を形成したものとして採用し、
あるいはコンクリート構造体が経年によって劣化し、コ
ンクリートとしてのアルカリ性が低減したような条件下
においてはアルカリ性付与剤などによる処理を採用して
表面強度を増加すると共にアルカリ性の回復を図るよう
な処理を併用することが好ましい。即ちこれらの処理は
殊更に工数を嵩む程のことのない塗附処理の如きで有効
に実施でき、コンクリート本来の機能を回復し、鉄骨、
鉄筋に対する腐食抑制効果を高める。

【００３３】上記したような本発明について更に仔細な
作用を説明すると、軸方向において分割された弧状基体
部材と、該弧状基体部材の内側に取付けた山形補強材を
有せしめたことにより軸方向において適当な間隙を形成
し、しかも円弧と直線とをバランスよく採用した補強被
覆工を構成する。

【００３４】前記したような弧状基体部材の両側端部外
面側に素材相互を連結するための連結部を形成したこと
により補強すべき部体の外側面に上述したような弧状基
体部材と山形補強材からなる補強被覆工素材を簡易且つ
適切に囲繞配設せしめる。

【００３５】山形補強材が２枚の平板材を山形状に弧状
基体部材の内側に対設し各平板材の端部を弧状基体部材
の内面に溶接したことにより平面的で製作加工の容易な
平板材を山形補強材に採用して好ましい立体的な補強被
覆工用素材を得しめる。

【００３６】補強被覆すべき部材が円形断面材であり、
該円形断面材の外面に軸方向において分割された弧状基
体部材の内面に取付けられた山形補強材の内面を対向接
合せしめ、前記弧状基体部材の外面側に素材相互を連結
すべく取付けられた連結部相互間において連結したこと
によって円形断面材の外面に補強被覆工素材をバランス
よく安定に装着せしめる。

【００３７】補強被覆すべき部材が円形断面材であり、
該円形断面材に角型断面被覆材を形成し、しかも該角型
断面被覆材の角部に弧状基体部材の中間部と該弧状基体
部材の内側に対設された山形補強材の各中間部とを接合
状態として取付け、前記山形補強材の各一端部を上記弧
状基体部材の中間部内面に接合すると共に該弧状基体部
材の両端部と上記した各山形補強材の各他端部に対して
連結部を取付けた補強被覆工素材を対設したことにより
補強被覆すべき円形断面部材に対し適当な補強厚さを有
し、しかも安定にバランスした補強被覆工を確実に構成
せしめる。

【００３８】補強被覆すべき部材が角型断面材であり、
該角型断面材の角部に弧状基体部材の両端部と該弧状基
体部材の内面に取付けられた山形補強材の両端部とを接
合せしめて対設し、前記弧状基体部材および山形補強材
の各両端部に取付けられた連結部により連結したことに
より角型断面の補強被覆すべき部材に対して円弧を採用
した弧状基体部材を用いて安定且つ均斉な補強被覆工を
有効に形成せしめる。

【００３９】山形補強材に開口部を配設して軽量化と充
填性の向上を図ったことによって山形補強材による補強
作用を確保しながら軽量化とコンクリートなどの充填材
層との一体化結合を有効に達成せしめ、圧縮強度と曲げ
強度の何れにおいても卓越した機能を発揮し得る。

【００４０】連結部が山形鋼またはＬ形鋼の１辺を弧状
基体部材の外面に添着溶接すると共に他辺を該弧状基体
部材の外面から突出せしめて形成され、この弧状基体部
材外面からの突出部分を背中合わせ状として連結し、該
連結部の外側に断面円形被覆筒状体を取付けることによ
って複数個の単位体として組立て準備された被覆工素材
を用いて補強すべき部体の外面に簡易且つ的確に補強被
覆工を形成せしめる。

【００４１】補強被覆すべき部材と弧状基体部材または
断面円形被覆筒状体との間にコンクリートまたはモルタ
ルを充填したことにより形成された補強被覆工内にコン
クリートまたはモルタルを適切に充填し鉄鋼構造材たる
弧状基体部材や山形補強材とコンクリートまたはモルタ
ルとの的確な合成一体化による強度的およ耐用性の何れ
においても有利な補強被覆工を有効に形成せしめる。

【００４２】補強被覆すべき部材と弧状基本部材または
断面円形被覆筒状体との間に発泡ウレタン樹脂液または
発泡ウレタン樹脂液とコンクリートまたはモルタルなど
の充填材の混合物を充填成形したことにより、適当な弾
性をもった補強被覆工となり耐震性その他において優れ
た補強被覆工を形成する。この発泡ウレタン樹脂に関し
ては、混合すべき複数の液状物をミキサーノズルで混合
せしめて吐出することにより、２〜３分程度で反応して
目的の現場発泡を完成するような技術が開発されてお
り、このような技術を適宜に採用することが好ましい。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したような本発明によるときは
適切にバランスし、方向性のない補強特性を有効に発揮
せしめ耐震構造などとして好ましい補強を図り、従って
また補強のための素材量を比較的僅少とし、工数が少く
て粉塵や騒音なども発生することのない好ましい施工を
行わしめ、強度的および耐用性の如きの何れにおいても
有利な補強被覆工を提供し得るものであるから工業的に
その効果の大きい発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による補強被覆工の基本的形態の１つを
示した断面図である。

【図２】その弧状基体部材についての変形例を示した端
面図である。

【図３】図２に示したものの側面図である。

【図４】図１に示した弧状基体部材の取合い関係を示し
た図３と同様な側面図である。

【図５】本発明が補強すべき部材として矩形断面部材に
適用された１例を示す側面図である。

【図６】本発明による補強被覆工素材の別の構成を示し
た端面図である。

【図７】図６に示したものの連結部についての部分的拡
大した一部切欠側面図である。

【図８】図６、７に示したスペーサーについての斜面図
である。

【図９】本発明による角形断面部材に対する補強被覆工
の断面構成説明図である。

【図１０】円形断面部材に対し図９と同様な構成を採用
した補強被覆工の断面図である。

【図１１】図９に示したものの変形構成についての同様
な断面的説明図である。

【図１２】図１０に示したものの図１１と同様な変形構
成に関する断面的説明図である。

【図１３】本発明における山形補強材または平板材につ
いての側面図である。

【図１４】図１３に示したものの変形構成についての側
面図である。

【図１５】図１３に示したものと同様な平板材について
の別の例を示した側面図である。

【図１６】図１４に示したものと同様な平板材について
の別の例を示した側面図である。

【符号の説明】 １ 弧状基体部材 １ａ 弧状基体部材 ２ 山形補強部材 ３ 連結部 ３ａ 連結部 ４ 連結材 ５ 補強バー ６ 開口部 ６ａ 開口部（側縁を切欠して形成した開口部） ７ 連続部 ８ 連続部 ９ 外面板 １０ 補強すべき部材 １１ 角形断面部材の角部 １２ 間隙部 １３ 間隙部 １４ 間隙部 １５ 挿入孔 ２０ 角形断面被覆材 ２１ 平板材

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸方向において分割された弧状基体部材
   と、該弧状基体部材の内側に取付けた山形補強材を有
   し、前記弧状基体部材の両側端部外面側に素材相互を連
   結するための連結部を形成したことを特徴とする補強被
   覆工素材。
2. 【請求項２】 山形補強材が２枚の平板材を山形状に弧
   状基体部材の内側に対設し各平板材の端部を弧状基体部
   材の内面に溶接したことを特徴とする請求項１に記載の
   補強被覆工素材。
3. 【請求項３】 補強被覆すべき部材が円形断面材であ
   り、該円形断面材の外面に軸方向において分割された弧
   状基体部材の内面に取付けられた山形補強材の内面を対
   向接合せしめ、前記弧状基体部材の外面側に素材相互を
   連結すべく取付けられた連結部相互間において連結した
   ことを特徴とする補強被覆工。
4. 【請求項４】 補強被覆すべき部材が円形断面材であ
   り、該円形断面材に角型断面被覆材を形成し、しかも該
   角型断面被覆材の角部に弧状基体部材の中間部と該弧状
   基体部材の内側に対設された山形補強材の各中間部とを
   接合状態として取付け、前記山形補強材の各一端部を上
   記弧状基体部材の中間部内面に接合すると共に該弧状基
   体部材の両端部と上記した各山形補強材の各他端部に対
   して連結部を取付けた補強被覆工素材を対設したことを
   特徴とする補強被覆工。
5. 【請求項５】 補強被覆すべき部材が角型断面材であ
   り、該角型断面材の角部に弧状基体部材の両端部と該弧
   状基体部材の内面に取付けられた山形補強材の両端部と
   を接合せしめて対設し、前記弧状基体部材および山形補
   強材の各両端部に取付けられた連結部により連結したこ
   とを特徴とする補強被覆工。
6. 【請求項６】 山形補強材に開口部を配設して軽量化と
   充填性の向上を図ったことを特徴とする請求項３〜５の
   何れか１つに記載の補強被覆工。
7. 【請求項７】 連結部が山形鋼またはＬ形鋼の１辺を弧
   状基体部材の外面に添着溶接すると共に他辺を該弧状基
   体部材の外面から突出せしめて形成され、この弧状基体
   部材外面からの突出部分を背中合わせ状として連結し、
   該連結部の外側に断面円形被覆筒状体を取付けることを
   特徴とした請求項５、６の何れか１つに記載の補強被覆
   工。
8. 【請求項８】 補強被覆すべき部材と弧状基体部材また
   は断面円形被覆筒状体との間にコンクリートまたはモル
   タルを充填したことを特徴とする請求項５〜７の何れか
   １つに記載の補強被覆工。
9. 【請求項９】 補強被覆すべき部材と弧状基本部材また
   は断面円形被覆筒状体との間に発泡ウレタン樹脂液また
   は発泡ウレタン樹脂液とコンクリートまたはモルタルな
   どの充填材の混合物を充填成形したことを特徴とする請
   求項５〜７の何れか１つに記載の補強被覆工。