JPH10252144A - 鋼管柱の立設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基礎材への鋼管柱の立設は従来アンカーボル
トによる定着方式であったが、アンカーボルト埋設位置
設定が高精度を要すること、鋼管柱の位置直し作業が煩
雑である等の難点があった。 【解決手段】鋼管柱７の下端末に、開口９を有する蓋体
（該開口のサイズは鋼管柱内法サイズより狭い）８を設
け、基礎材４から突出しているアンカー棒材12を鋼管柱
下端部内に収容し、充填材13を注入充填し、その硬化に
より鋼管柱を定着する。 【効果】アンカー棒材埋設位置設定が高精度でなくても
よくなる。鋼管柱の本格的位置直しが不要となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建物構築の際使用され
る鋼管柱の基礎材への立設方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建物構築の際柱材として鋼管柱を使用す
る構築方式がある。これに用いられる鋼管柱を図１に、
これの立設態様を図２にそれぞれ例示する。

【０００３】鋼管柱１は角鋼管の下端に鋼管軸に直角に
外方に張り出した方形フランジ２が一体に付設されてい
る構造のものであって、フランジ２の四隅（場合により
四辺にも）にはボルト穴３が設けられている。基礎材
（基礎コンクリート、地中梁、等）４の鋼管柱立設部位
には上記ボルト穴対応位置にアンカーボルト５が埋設さ
れている。

【０００４】アンカーボルトがボルト穴を挿通するよう
鋼管柱１を基礎材４に建入れ、ナット６を締めて鋼管柱
を基礎材に固着することによって鋼管柱の基礎材への立
設がなされる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の立設方法には以
下の問題点があった。 １．アンカーボルト埋設位置設定の高精度要求 鋼管柱立設に当たり、４本またはそれ以上本数のアンカ
ーボルトがすべて円滑にボルト穴を挿通しなければなら
ず、その埋設位置が高精度でボルト穴位置に対応してい
なければならない。これは立設すべき鋼管柱が多数であ
ることを考慮すると施工上の大きな負担となる。 ２．立設時の位置直し作業の煩雑 鋼管柱は鉛直に立設されねばならずまた４本またはそれ
以上本数のアンカーボルトが均一に力を分担する必要が
ある。これがため、４本またはそれ以上本数のナットを
締めては緩める作業を繰り返し場合により鉛直度調整用
の薄板を抜き差ししながら鉛直立設とナット緊締力の均
一化を図らなければならない。このいわゆる位置直し作
業は１本の鋼管柱についても工数を要する作業であると
ころ、これが多数本であるため全体としてきわめて煩雑
な作業工程となっている。

【０００６】本発明は従来の立設方法における上記の問
題点の解決を図って提供されたものであって２発明より
なり、基礎材への鋼管柱の立設作業が著しく簡易化でき
るものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
鋼管柱立設方法は、鋼管柱を基礎材に立設する方法であ
って、（イ）鋼管柱は、その下端末に、該鋼管柱内法サ
イズより狭いサイズの開口を有する蓋体が一体に設けら
れている構造のものであり、（ロ）基礎材の鋼管柱立設
予定位置の前記蓋体開口に相当する位置に、アンカー棒
材がその上端部を上方に所定長露出させて埋設されてお
り、（ハ）前記アンカー棒材上端部が蓋体開口を通って
鋼管柱内に収容されるように鋼管柱を建入れた後、
（ニ）鋼管柱内に収容されているアンカー棒材上端部が
完全に埋設されるように鋼管柱内に硬化性充填材を充填
し、（ホ）該硬化性充填材の硬化によりアンカー棒材を
鋼管柱に強固に定着することことにより鋼管柱を基礎材
に立設することをを特徴とする鋼管柱の立設方法、であ
る。これをその実施例を示す図３により説明する。

【０００８】鋼管柱７は角鋼管よりなり、その下端末に
は開口９を有する蓋体８が一体に設けられている。鋼管
柱７の下端部には、蓋体８の近くに注入口10、それより
上方に排出口11が設けられている。基礎材４にはアンカ
ー棒材12（例の場合は異形鉄筋）が埋設されていてその
上端部は上方に突き出て所定長露出している。

【０００９】アンカー棒材12の上端部が開口９を通って
鋼管柱内に収容されるよう鋼管柱７を建入れる。この際
一般に、基礎材上面と蓋体との間に目地モルタル（図示
略）を施工する。

【００１０】ついで、注入口10を利用して硬化性充填材
13（例の場合は高流動性のセメントモルタルであるグラ
ウト）を鋼管柱７内に注入する。この注入はグラウトが
排出口11から溢れ出てくるまで続ける。排出口11はアン
カー棒材12の上端末より上方に位置しているのでグラウ
ト注入を終えたときアンカー棒材上端部は完全にグラウ
ト内に埋設されることになる。グラウトの硬化によりア
ンカー棒材が鋼管柱に強固に定着されるので、ここに基
礎材に鋼管柱が立設される。

【００１１】鋼管柱の断面形は丸、角等各種のものが使
用できる。その形状は全長にわたり同一断面形であって
もよいが、図５に示すように鋼管柱本体19の下部に複数
本のアンカー棒材収容に適するように本体より大きな断
面積の相似断面形の拡大柱部20を設けた形状のものが好
ましい。この拡大柱部のせい高は概ねアンカー棒材収容
長程度である。なお、かかる形状の鋼管柱は、基礎材と
同一レベル上に立設してもよいが、基礎材に凹部を形成
してこの中に拡大柱部が埋設されるように立設してもよ
い。また、鋼管柱補強のため立設前または後に鋼管柱内
にコンクリートやモルタルを充填してもよい。立設前充
填の場合にはアンカー棒材収容空間を空洞にしておかね
ばならない。

【００１２】鋼管柱内面の硬化性充填材と接触する部位
に硬化した充填材と鋼管柱内面との係合性を向上させる
ための係合体14を設けることが好ましい。該係合体とし
ては公知の各種態様が利用できるが、例えば鋼管柱長軸
方向に並列した環状突起、縞鋼板様突起模様等がある。

【００１３】図では鋼管柱下端部側壁に注入口と排出口
の双方を設けてあるが注入口のみであってもよい。ま
た、注入口の位置は蓋体近くに限定されず、アンカー棒
材上端末より低い位置ならばどこでもよい。排出口を設
ける場合にはその位置は注入口およびアンカー棒材上端
末より上でなければならない。

【００１４】蓋体は、その開口が鋼管柱内法サイズより
狭くなるよう内側に張り出したフランジ状板となってい
る。この内側への張り出しにより硬化した硬化材の抜け
出しが防止されアンカー棒材の鋼管柱への定着力が向上
する。このフランジ状張り出しは内側へだけでなく外側
へも設けてもよい。この外側フランジがあると立設鋼管
柱の横方向力に対する抵抗力が増大する。なお、外側フ
ランジには鋼管柱側壁との間に補強リブを取り付けても
よい。

【００１５】アンカー棒体は、各種断面形の鋼棒（異形
鉄筋を含む）、鋼管（表面に凹凸が付されたもの、モル
タル等が充填されたもの）等が用いられ、その上端に棒
体より大きい断面積のボルト等の頭部の取り付け、また
は膨出部の形成が好ましい。なお、アンカー棒体は１本
であってもよく、複数本一組になっていてもよい。

【００１６】硬化性充填材としては一般にセメント系の
もの、すなわちモルタル、コンクリートが用いられるが
特に流動性の大きなモルタルであるグラウト、その中で
も高強度無収縮グラウトが用いられる。しかしながら他
の系統のもの、すなわち石膏系、エポキシ系等も使用で
きる。

【００１７】アンカー棒体の鋼管柱内挿入長は充填材の
圧縮強度等により変わってくるが、28日圧縮強度が600k
g/cm² 以上のグラウトを使用した場合鉄筋径の６〜８倍
程度で十分である。なお、かかるグラウト材としては日
本スプライススリーブ株式会社発売の高強度無収縮グラ
ウト材「ＳＳモルタル」（商標）がある。

【００１８】硬化性充填材の鋼管中への充填の諸態様を
以下に例示するが、これに限定されるものではない。 １．下方に位置する注入口から注入し、上方に位置する
排出口から充填材が溢れ出てくるまで注入を続ける。 ２．注入口から注入し、鋼管柱上方から中を覗いてアン
カー棒体が完全に埋没したことを確認する。 ３．注入口から、アンカー棒体が完全に埋没するに足る
計算量の充填材を注入する。 ４．鋼管柱の上方開口から、アンカー棒体が完全に埋没
するに足る計算量の充填材を注ぎ入れるか、または完全
埋没が確認されるまで注ぎ入れる。

【００１９】鋼管柱のアンカー棒体上端末位置より上の
位置に、下方から注入して上昇してきた充填材の行き止
まりのための仕切り板を設けてもよい。この仕切り板に
は空気抜き孔を設けることが好ましい。

【００２０】アンカー棒体が複数本の場合、これらを１
本ずつまたは複数本ずつ群分けして収容できるよう鋼管
柱下端部に縦方向仕切り室を設け、該仕切り室毎に充填
材を充填する方式を採用してもよい。こうすることによ
り鋼管柱下端部空間全体に充填材を充填せず必要空間の
みに充填すればよいから充填材所要量が節約できる。こ
の場合、各仕切り室には蓋体がそれぞれ設けられる。こ
れら仕切り室を連結して一体化すると鋼管柱下端部がい
わゆるハニカム構造となり、建物軸組の柱材において応
力の大きい部位である柱材下部の補強に役立つ。

【００２１】本発明の請求項２記載の発明は、鋼管柱を
基礎材に立設する方法であって、該鋼管柱は接合可能な
せいの低い基柱部とせいの高い主柱部とよりなり、
（イ）基柱部は、その下端末に、該基柱部内法サイズよ
り狭い開口を有する蓋体が一体に設けられている構造の
ものであり、（ロ）基礎材の基柱部立設予定位置の前記
蓋体開口に相当する位置に、アンカー棒材がその上端部
を上方に所定長露出させて埋設されており、（ハ）前記
アンカー棒材上端部が蓋体開口を通って基柱部内に収容
されるように基柱部を建入れた後、（ニ）基柱部内に収
容されているアンカー棒材上端部が完全に埋設されるよ
うに基柱部内に硬化性充填材を充填し、（ホ）該硬化性
充填材の硬化によりアンカー棒材を基柱部に強固に定着
することにより基柱部を基礎材に立設した後、（ヘ）基
柱部に主柱部を接合することにより鋼管柱全体を基礎材
に立設することを特徴とする鋼管柱の立設方法、であ
る。これをその実施例を示す図４により説明する。

【００２２】図においては基礎材４に複数本（４本）の
アンカー棒体12が埋設されている。基柱部15の下端末に
は蓋体８が付設されている。この蓋体８として基柱部側
壁より内側だけでなく外側にもフランジ状に張り出した
形状のものを例示してある。また、この蓋体８は基柱部
側壁に取り付けられた補強リブ18により補強されてい
る。蓋体中央に設けられている開口９は４本のアンカー
棒体群がそのまま挿通できるサイズとなっている。基柱
部内壁面には図３の場合と同旨の係合体14が設けられて
いるが、このものは請求項１の発明の場合と同様省略で
きる。

【００２３】基柱部の上端は、この中に収容されるアン
カー棒体上端末より上方にある。該上端は開放であって
もよく、仕切り板（空気抜き孔が設けられている）で閉
じられていてもよい。該上端には接合手段17（図では形
状の特定を省略）が設けられている。接合手段としては
公知の各種接合手段が利用できる。例えば、溶接、ボル
ト締め、嵌合後その周囲にバンド巻き、等である。

【００２４】基柱部内へのグラウト充填は請求項１の発
明と同様に各種態様により行われる。基柱部立設後、主
柱部16を基柱部15に接合する。この接合は主柱部下端末
に設けられている接合手段17（基柱部に設けられている
接合手段に対応）を利用して行われる。

【００２５】基柱部は図４に示すようなその断面積が主
柱部と同一である形状のものでもよいが、主柱部より大
きな断面積の形状のものが好ましい。これを図６に示
す。基柱部本体21の上端に主柱部と同一断面形の接続柱
部22が一体に付属し該接続柱部の上端には前述の接合手
段17が設けられている。接続柱部が実質的に設けられ
ず、基柱部本体上端に設けられている主柱部と同一断面
形の開口に直接接合手段が設けられている構造であって
もよい。

【００２６】基柱部の注入口、排出口、仕切り板等の細
部構造は、請求項１の発明において述べた鋼管柱下端部
の細部構造に準じ、基柱部立設の態様も同発明において
のべた鋼管柱立設態様に準ずる。基柱部本体のせい高は
概ねアンカー棒材収容長程度である。

【００２７】

【発明の効果】本発明の立設方法は従来の立設方法に比
べ立設作業が著しく簡易化される。すなわち、 １．アンカー棒体の埋設位置設定がアンカーボルト埋設
位置設定ほどに高精度でなくてもよい。従来技術の場
合、アンカーボルトとフランジのボルト穴との径差はナ
ット締めによる固定効果発現上なるべく小さいことが望
まれ、通常１〜２mm程度であるから、多数本よりなるア
ンカーボルト群埋設位置の設定は高精度が要求される。
これに反し、本発明の場合、アンカー棒体とその外側に
位置する蓋体開口縁との差は20〜30mmあるいはそれ以上
あっても鋼管柱への定着効果上差し支えなくアンカー棒
体埋設位置設定の許容誤差が大きい。このためアンカー
棒体埋設作業が大幅に簡易化できる。 ２．建入後のナット締め調整等の煩雑な位置直し作業が
不要となり、単に硬化性充填材を充填すれば足りるの
で、この点においても立設作業が簡易化できる。

【００２８】さらに以下の改良効果も齎らされる。 ３．アンカーボルトは高精度に鉛直性を保って埋設され
なければならないが、アンカー鉄筋は鉛直から多少傾い
ていても鋼管柱への定着効果に影響なく、埋設に当たり
高精度鉛直性保持に気を使わなくてもよい。 ４．アンカーボルトはネジ山を切らなければならず、そ
のこと自体コスト高を招くが、埋設後、露出している上
端部に現場機材が衝突してネジ山を傷つけないように保
護手段を講ずる必要があり、気を使うこと夥しいものが
ある。これに反し、アンカー棒材は本質的にネジ山を切
る必要なく細心の保護手段を不要にできる。

【００２９】５．また、硬化柱下端部または基柱部内を
前記のハニカム構造とすることにより立設柱材の下部補
強がなされる。

【００３０】上記の諸効果に加えて請求項２の発明にお
いては、以下の効果も齎らされる。 ６．基柱部はせいが低く重量も軽くなるので取扱い易く
立設作業が容易に実施できるから、鋼管柱立設作業が全
体としてより簡易化できる。 ７．鋼管柱の場合には加工困難なため実施困難であった
前記の仕切り室設置やハニカム構造形成が容易に実施で
きる。 ８．充填材を注入口を利用して注入するには注入ポンプ
が必要であるが、基柱部の場合、上から注ぎ入れる充填
法を容易に実施できるのでポンプが不要となり、施工が
簡易化できる。 ９．基柱部断面積が主柱部のそれより大きい場合（拡大
柱部を有する鋼管柱においても同様）、複数アンカー棒
材配置間隔をそうでない場合より拡大できるので立設鋼
管柱の横方向耐力が増大できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の立設方法に用いられていた鋼管柱を例示
する上面図

【図２】従来の鋼管柱立設方法を例示する縦断図

【図３】請求項１の発明の立設方法を例示する縦断図

【図４】請求項２の発明の立設方法を例示する縦断図

【図５】鋼管柱の別の態様例を示す縦断図

【図６】基柱部の別の態様例を示す縦断図

【符号の説明】

１：従来使用の鋼管柱 ２：フランジ ３：ボルト穴 ４：基礎材 ５：アンカーボルト ６：ナット ７：請求項１の発明使用の鋼管柱 ８：蓋体 ９：開口 10：注入口 11：排出口 12：アンカー棒材 13：硬化性充填材 14：係合体 15：基柱部 16：主柱部 17：接合手段 18：補強リブ 19：鋼管柱本体 20：拡大柱部 21：基柱部本体 22：接続柱部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋼管柱を基礎材に立設する方法であっ
   て、（イ）鋼管柱は、その下端末に、該鋼管柱内法サイ
   ズより狭いサイズの開口を有する蓋体が一体に設けられ
   ている構造のものであり、（ロ）基礎材の鋼管柱立設予
   定位置の前記蓋体開口に相当する位置に、アンカー棒材
   がその上端部を上方に所定長露出させて埋設されてお
   り、（ハ）前記アンカー棒材上端部が蓋体開口を通って
   鋼管柱内に収容されるように鋼管柱を建入れた後、
   （ニ）鋼管柱内に収容されているアンカー棒材上端部が
   完全に埋設されるように鋼管柱内に硬化性充填材を充填
   し、（ホ）該硬化性充填材の硬化によりアンカー棒材を
   鋼管柱に強固に定着することにより鋼管柱を基礎材に立
   設することをを特徴とする鋼管柱の立設方法
2. 【請求項２】 鋼管柱を基礎材に立設する方法であっ
   て、該鋼管柱は接合可能なせいの低い基柱部とせいの高
   い主柱部とよりなり、（イ）基柱部は、その下端末に、
   該基柱部内法サイズより狭い開口を有する蓋体が一体に
   設けられている構造のものであり、（ロ）基礎材の基柱
   部立設予定位置の前記蓋体開口に相当する位置に、アン
   カー棒材がその上端部を上方に所定長露出させて埋設さ
   れており、（ハ）前記アンカー棒材上端部が蓋体開口を
   通って基柱部内に収容されるように基柱部を建入れた
   後、（ニ）基柱部内に収容されているアンカー棒材上端
   部が完全に埋設されるように基柱部内に硬化性充填材を
   充填し、（ホ）該硬化性充填材の硬化によりアンカー棒
   材を基柱部に強固に定着することにより基柱部を基礎材
   に立設した後、（ヘ）基柱部に主柱部を接合することに
   より鋼管柱全体を基礎材に立設することを特徴とする鋼
   管柱の立設方法