JPH0913321A - 橋脚柱の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 曲げ変形，靱性，耐震性に優れた橋脚柱の補
強構造の提供。 【構成】 補強部分２４は、繋ぎ筋２６と、閉鎖横断面
を有する鋼管２８と、鋼管２８内に充填，固化された固
結材３０とを有している。繋ぎ筋２６は、下端部がフー
チング部２２中に埋設，定着され、既設橋脚柱２０の外
周を取り囲むようにして環状に設置される。鋼管２８
は、既設橋脚柱２０の直径よりも大きく、かつ、環状に
配置された繋ぎ筋２６の環状径よりも大きな内径を有し
ている。鋼管２８の内周面には、環状ないしはスパイラ
ル状のリブ３２が一体として突設されている。固結材３
０は、無収縮モルタルや無収縮コンクリートなどであっ
て、既設橋脚柱２０と、その外周に設置された鋼管２８
との間に充填されて固化される。鋼管２８の下端縁とフ
ーチング部２２の上端面との間には、隙間δが設けられ
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、橋脚柱の補強構造に
関し、特に、既設の橋脚柱の補強構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリート製の既設橋脚柱の補強
構造としては、従来から、鋼板巻立て構造とコンクリー
ト巻立て構造とが知られている。鋼板巻立て構造は、図
４に示すように、フーチング部１上に垂設された既設橋
脚柱２の外周を囲繞するように近接設置された鋼板３
と、この鋼板３の下部外周を囲繞するようにして、フー
チング部１上に設置される接合鋼板４と、接合用鋼板４
のフランジ部５を貫通して、下部側がフーチング部１内
に定着されるアンカー６とを有している。

【０００３】鋼板３は、既設橋脚柱２との間にエポキシ
樹脂などの硬化性樹脂や無収縮モルタルなどを充填し
て、これらを硬化ないしは固化させることにより、既設
橋脚柱２の外周に一体化させられる。接合用鋼板４は、
アンカー６の上端にボルト７を螺着して、締め付けるこ
とによりフーチング部１に固定される。コンクリート巻
立て構造は、図５に示すように、フーチング部１上に垂
設された既設橋脚柱２の外周を囲繞するようにして、橋
脚柱２の外周に一体的に形成されたコンクリート補強部
８と、このコンクリート補強部８とフーチング部１との
間に跨がるようにして埋設される複数本の繋ぎ筋９と、
この繋ぎ筋９がコンクリート補強部８に埋設された部分
に、フープ状あるいはスパイラル状に巻き付けられた帯
筋１０とから構成されている。

【０００４】コンクリート補強部８は、ケミカルアンカ
ーなどにより下部側がフーチング部１内に定着された繋
ぎ筋９に帯筋１０を巻き付けて、その外周に型枠を設置
して、型枠内にコンクリートを打設して、打設されたコ
ンクリートを固化させることで形成される。しかしなが
ら、このような従来の橋脚柱の補強構造には、以下に説
明する技術的な課題が指摘されていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、図４に示し
た鋼板巻立て構造では、既設橋脚柱２のコンクリートの
拘束効果は、補強できるものの、フーチング部１と鋼板
３との間に接合用鋼板４を設置し、かつ、接合用鋼板４
のフランジ５をボルト７で締め付ける構成なので、フー
チング部１と補強部との接合部の構成が複雑になってい
た。また、この構造では、鋼板３と既設橋脚柱２との間
に形成される狭い空間内に、樹脂やモルタルを注入する
ので、鋼板３と既設橋脚柱２との一体化の信頼性に問題
があった。

【０００６】一方、図５に示したコンクリート巻立て構
造では、帯筋１０の組み付けは、予め繋ぎ筋９の上方か
ら被せることができないので、例えば、フープ筋の場
合、重ね継手による鉄筋組立となり、拘束効果の信頼性
に欠け、また、やや拘束効果が期待できるスパイラル筋
の場合は、現場で巻付けなければならず、このような巻
付け作業が困難な状況になっていた。また、この構造で
は、帯筋１０によるコンクリートの拘束効果が、フープ
筋およびスパイラル筋のいずれの場合も不十分になるお
それがあるとともに、拘束力の低下により、新旧コンク
リートの一体化を妨げる恐れもある。また、コンクリー
ト補強部８を形成するために型枠を必要とし、型枠の組
立，解体に手間がかかり、工期も長くなるという問題も
あった。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、コ
ンクリートの拘束効果が十分に得られ、かつ、施工の省
力化と工期の短縮化が達成できる橋脚柱の補強構造を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、フーチング部上に垂設された既設橋脚を
補強する橋脚の補強構造において、前記フーチング部に
下部側が埋設された繋ぎ筋と、この繋ぎ筋の上部側を挿
入させて前記既設橋脚の外周に設置される閉鎖横断面を
有する鋼管と、前記鋼管と前記既設橋脚柱との間に充填
して固化される固結材とを備え、前記鋼管の内周面に突
起物を一体的に突設したことを特徴とする。前記鋼管
は、その下端縁が前記フーチング部の上端面よりも上方
に位置するように設置することができる。

【０００９】

【作用】上記構成の橋脚柱の補強構造によれば、フーチ
ング部に下部側が埋設された繋ぎ筋と、この繋ぎ筋の上
部側を挿入させて既設橋脚の外周に設置される閉鎖横断
面を有する鋼管を備えているので、鋼管が型枠の代用と
なるとともに、鋼管は、補強部分の主筋として機能する
とともに、内部に充填，固化される固結体の拘束機能、
および、新規繋ぎ筋の抜け出しを防止する拘束材として
の機能も有している。また、鋼管の内周面に突起物を一
体的に突設しているので、突起物は、鋼管とコンクリー
トとの間のズレ止めとしての機能を備え、鋼管と固結体
との一体化を促進する。さらに、鋼管の内部に挿入され
た繋ぎ筋の上部側は、鋼管の内側面と軸方向で重なり合
うので、この部分が補強部分とフーチング部との間を結
合する重ね継ぎ手部となる。一方、請求項２の構成によ
れば、鋼管は、その下端縁が前記フーチング部の上端面
よりも上方に位置するように設置するので、鋼管とフー
チング部との間に隙間が形成され、鋼管に外力が作用し
大変形したときに、鋼管末端の軸方向の応力が零とな
り、鋼管は、コンクリート、すなわち、既設橋脚と新規
充填固化材の拘束材としてのみ機能することができ、ま
た、鋼管とフーチング部との間の接触がなくなるので、
鋼管の座屈を防止することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について、添付
図面に基づいて詳細に説明する。図１，２は、本発明に
かかる橋脚柱の補強構造の一実施例を示している。同図
に示す補強構造は、鉄筋コンクリート製の既設橋脚柱２
０を補強する場合を示しており、既設橋脚柱２０は、そ
の横断面が略円形に形成されている。

【００１１】また、この既設橋脚柱２０は、鉄筋コンク
リート製のフーチング部２２にその下端が一体的に結合
されていて、フーチング部２２上に垂直に延びている。
補強部分２４は、複数本の繋ぎ筋２６と、円形の閉鎖横
断面を有する鋼管２８と、鋼管２８内に充填，固化され
た固結材３０とから構成されている。繋ぎ筋２６は、ほ
ぼ直線状の鉄筋棒であり、その下端部がフーチング部２
２中に埋設，定着されるものであって、既設橋脚柱２０
の外表面から所定の間隔をおいて、外周を取り囲むよう
にして、周方向に所定の間隔を隔てて環状に設置され
る。

【００１２】鋼管２８は、既設橋脚柱２０の直径よりも
大きく、かつ、環状に配置された繋ぎ筋２６の環状径よ
りも大きな内径を有していて、軸方向に分断したものを
既設橋脚柱２０の外周に設置して、分断箇所を溶接やボ
ルトなどにより結合させて、円形の閉鎖横断面状に組み
立てたものである。また、この鋼管２８の内周面には、
環状ないしはスパイラル状のリブ３２（突起物）が一体
として突設されている。なお、リブ３２の形状は、環状
ないしはスパイラル状に限られることはなく、不連続の
突起をランダムに設けたものであってもよい。

【００１３】固結材３０は、無収縮モルタルや無収縮コ
ンクリートなどであって、既設橋脚柱２０と、その外周
に設置された鋼管２８との間に充填されて固化される。
鋼管２８の下端縁とフーチング部２２の上端面との間に
は、隙間δが設けられている。このような補強部分２４
は、以下に説明する方法により構築される。補強部分２
４の構築では、まず、図３（Ａ）に示すように、既設橋
脚柱２０の外周を取り囲むようにして、下部側をフーチ
ング部２２に埋設，定着させた複数の繋ぎ筋２６が設置
される。

【００１４】この繋ぎ筋２６の埋設，定着には、フーチ
ング部２２の埋設箇所に孔を開け、孔の内部を清掃した
後に、内部に樹脂カプセルを挿入して、繋ぎ筋２６の下
部側を孔内に埋め込むケミカルアンカー工法が採用され
る。なお、この繋ぎ筋２６を設置する前に、既設橋脚柱
２０の外表面に目荒らし加工を施すと、既設橋脚柱２０
と固結材３０との密着性を向上させることができる。

【００１５】繋ぎ筋２６のフーチング部２２上の突出長
さは、少なくともその定着長さ以上を確保する。繋ぎ筋
２６の設置が完了すると、図３（Ｂ）に示すように、繋
ぎ筋２６の外周に鋼管２８が設置される。この場合、鋼
管２８は、例えば、軸方向にそって２つに分断したもの
が使用され、これを既設橋脚柱２０の外周に設置して、
横断面が閉鎖されるように分断箇所を、例えば、溶接や
ボルト結合により接合する。

【００１６】このような鋼管２８の設置に際しては、例
えば、鋼管２８の設置位置に、離脱可能なスペーサを設
置しておき、このスペーサ上に鋼管２８を載せて、固結
材３０の固化後にスペーサを除去することにより、隙間
δが形成される。鋼管２８が所定の位置に設置される
と、その内部に無収縮モルタルや無収縮コンクリートな
どの固結材３０が充填され、これを固化させることによ
り、図１に示した状態の補強構造が形成される。

【００１７】さて、以上のように構成された橋脚柱２０
の補強構造によれば、補強部分２４は、フーチング部２
２に下部側が埋設された複数の繋ぎ筋２６と、これらの
繋ぎ筋２６の上部側を挿入させて既設橋脚２０の外周に
設置される閉鎖横断面を有する鋼管２８とを備えている
ので、鋼管２８が主筋と型枠の代用となり、鉄筋の加工
および組立，型枠の組立，解体が不要になつて、従来の
コンクリート巻立て構造よりも迅速な施工が可能にな
る。

【００１８】また、鋼管２８は、補強部分２４の主筋と
して機能するとともに、内部に充填，固化される固結材
３０および既設橋脚２０の拘束機能も有しているので、
既設橋脚柱２０の曲げ変形や靱性および耐震性を効果的
に増強することが可能になる。さらに、鋼管２８の内周
面には、スパイラル状ないしは環状のリブ３２が一体的
に突設しているので、リブ３２は、補強部分２４の鋼管
２８とコンクリートとのズレ止めとしての機能を備え、
鋼管２８と固結材３０との一体化を促進する。

【００１９】またさらに、鋼管２８の内部に挿入された
繋ぎ筋２６の上部側は、鋼管２８の側面と軸方向で相互
に重なり合うので、この部分が補強部分２４とフーチン
グ部２２との間を結合する重ね継ぎ手部となり、従来の
鋼板巻立て構造よりも、フーチング部２２と補強部分２
４との間の接合構造が簡単になっている。一方、本実施
例の場合には、鋼管２８は、その下端縁がフーチング部
２２の上端面よりも上方に位置するように設置するの
で、鋼管２８とフーチング部２２との間に隙間δが形成
され、鋼管２８に外力が作用したときに、その座屈を防
止することができる。

【００２０】なお、上記実施例では、補強する既設橋脚
柱２０として、その断面形状が円形のものを例示した
が、本発明の実施は、これに限定されることはなく、例
えば、角形断面，楕円断面，長円断面などの断面であっ
てもよい。また、鋼管２８の断面形状も円形断面に限定
されることはなく、例えば、既設橋脚柱２０の断面形状
に対応させて、角形断面，楕円断面，長円断面などの閉
鎖断面形状のものを選択してもよい。

【００２１】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかる橋脚柱の補強構造によれば、以下の効果
が得られる。 フーチング部と補強部分との接合構成は、繋ぎ筋と鋼
管との重ね継ぎ手なので、接合が簡単になる。 鋼管によるコンクリートの拘束効果が有効かつ確実に
発揮されるので、従来のコンクリート巻立て構造に比べ
て、曲げ変形や靱性および耐震性に優れた補強機能が得
られる。 鉄筋の加工，組立、および型枠の組立，解体が不要に
なるので、省力化を図りつつ、急速な施工が可能にな
り、工期が非常に短くなるとともに、経済的な面でも非
常に有利になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる橋脚柱の補強構造の一実施例を
示す断面図である。

【図２】図１の要部拡大図である。

【図３】図１の補強構造を構築する際の工程説明図であ
る。

【図４】従来の橋脚柱の補強構造の一例を示す断面説明
図である。

【図５】従来の橋脚柱の補強構造の他の例を示す断面説
明図である。

【符号の説明】

２０ 橋脚柱 ２２ フーチング部 ２４ 補強部分 ２６ 繋ぎ筋 ２８ 鋼管 ３０ 固結材 ３２ リブ（突起物）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フーチング部上に垂設された既設橋脚を
   補強する橋脚の補強構造において、 前記フーチング部に下部側が埋設された繋ぎ筋と、この
   繋ぎ筋の上部側を挿入させて前記既設橋脚の外周に設置
   される閉鎖横断面を有する鋼管と、前記鋼管と前記既設
   橋脚柱との間に充填して固化される固結材とを備え、 前記鋼管の内周面に突起物を一体的に突設したことを特
   徴とする橋脚柱の補強構造。
2. 【請求項２】 前記鋼管は、その下端縁が前記フーチン
   グ部の上端面よりも上方に位置するように設置されるこ
   とを特徴とする請求項１記載の橋脚柱の補強構造。