(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材先端部に接合され、挿入口内部に引っ掛かり突起部を有する凹型継手と、板材先端部に接合され、先端部に張出突起部を有する凸型継手とからなり、前記凹型継手の挿入口内に凹型継手のバネ作用により凸型継手の張出突起部が押し込み挿入され、橋脚柱を囲んで板材相互が連結されるように形成された橋脚柱の補強枠。
【請求項２】
内部に引っ掛かり突起部が形成された２つの挿入口を有する凹型継手と、板材先端部に接合され、先端部に張出突起部を有する凸型継手とからなり、前記凹型継手の両挿入口内に凹型継手のバネ作用により前記凸型継手の張出突起部が押し込み挿入され、橋脚柱を囲んで板材相互が連結されるように形成された橋脚柱の補強枠。
【請求項３】
板材先端部に、挿入口内部に引っ掛かり突起部を有する凹型継手を接合し、板材先端部に、先端部に張出突起部を有する凸型継手を接合し、前記凹型継手の挿入口内に凹型継手のバネ作用により凸型継手の張出突起部を押し込み挿入することにより橋脚柱を囲んで板材間を連結するようにしたことを特徴とする補強枠の連結方法。
【請求項４】
板材先端部に、先端部に張出突起部を有する凸型継手を接合し、内部に引っ掛かり突起部が形成された２つの挿入口を有する凹型継手の各挿入口内に凹型継手のバネ作用により、前記凸型継手の張出突起部を押し込み挿入することにより、橋脚柱を囲んで板材間を連結するようにしたことを特徴とする補強枠の連結方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の方法において、凹型継手と凸型継手の連結位置が被補強柱において適宜配置できることを特徴とする補強枠の連結方法。
【請求項６】
請求項３または４記載の方法において、凹型継手と凸型継手の連結位置が被補強柱のコーナー部であることを特徴とする補強枠の連結方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコンクリート高架橋に係り、特に橋脚柱の耐震性能を高めるための補強枠おびその連結方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
過去の地震からの教訓でコンクリート高架橋を支える柱の補強のために、柱の周囲に鋼板を巻き付ける手法が確立され、阪神大震災の緊急復旧時にそれが活かされている。その手法の概略を説明すると、図１（ａ）の平面図に示すように、橋脚柱１の周囲にコの字形をした厚さ６ｍｍ程度の２枚の鋼板２を突き合わせて補強枠とし、鋼板同士の継ぎ目を裏側に当板３を当てて連結し、橋脚柱１と鋼板２の間にエポキシ樹脂やモルタルなどの充填材４を充填して一体化し、鋼板で充填材を拘束して地震時にかかる水平荷重に対処しようとするものである。鋼板同士の接続は、ボルトや溶接等により当板と鋼板を接合することにより一体化するものであり、例えば、図１（ｂ）の要部拡大斜視図に示すように、当板３と鋼板２を仮留めし、鋼板間を溶接棒５を用いて手作業で溶接している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記補強枠の連結方法は、まず鋼板同士を所定の位置に突き合わせる作業を伴い、その上で当板を鋼板の位置を考慮しながら所定の精度で設置しなければならない。さらに、設置した当板と鋼板とをボルトや溶接等による接合作業を行わないと、鋼板同士が一体化されない。例えば、図１（ｂ）に示したような鋼板相互を当板を介して溶接する場合、現場において人間の手作業で鋼板と当板とを密着させて溶接しなければならないため、多大な時間を要する。また、現場における溶接作業は、風雨、気温、湿度等の作業環境が加工精度に大きな影響を与えるため、作業に多大な制約を受け、工期の長期化を招いてしまう。また、橋脚柱は高さが１２〜１３ｍに達するものもあるため、人手による溶接等の連結方法では足場を組む必要があり、工事費が高くなる原因の一つになっている。
【０００４】
本発明は上記課題を解決するためのもので、施工精度のばらつきが少なく、作業環境に影響されずに施工可能であり、作業性を向上させ、作業時間を短縮できるとともに、工事費の節減を図ることができる橋脚柱の補強枠及びその連結方法を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の橋脚柱の補強枠は、板材先端部に接合され、挿入口内部に引っ掛かり突起部を有する凹型継手または内部に引っ掛かり突起部が形成された２つの挿入口を有する凹型継手と、板材先端部に接合され、先端部に張出突起部を有する凸型継手とを、凹型継手のバネ作用により嵌合させ、橋脚柱を囲んで板材間を連結するようにしたことを特徴としている。
【０００６】
また、本発明の補強枠の連結方法は、板材先端部に、挿入口内部に引っ掛かり突起部を有する凹型継手を接合し、板材先端部に、先端部に張出突起部を有する凸型継手を接合し、前記凹型継手の挿入口内に凹型継手のバネ作用により凸型継手の張出突起部を押し込み挿入すること、また、板材先端部に、先端部に張出突起部を有する凸型継手を接合し、内部に引っ掛かり突起部が形成された２つの挿入口を有する凹型継手の各挿入口内に凹型継手のバネ作用により、前記凸型継手の張出突起部を押し込み挿入することにより、橋脚柱を囲んで板材間を連結するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
図２は本発明の補強枠の一例を示す図である。
図２（ａ）において、継手１０は、断面コの字形で、開口部に内側に鋭角または直角に突出した引っ掛かり突起部１０ａ、１０ｂを有する鋼材からなる凹形継手であり、鋼板２が溶接やボルト等で接合されている。また、継手２０は先端部に、引っ掛かり突起部１０ａ、１０ｂと係合する張り出し突起部２０ａ、２０ｂを有する鋼材からなる凸形継手であり、鋼板２が溶接やボルト等で接合され、継手が張り出した状態になっている。これら鋼板２が接合された継手１０、２０はあらかじめ工場で製作される。工場で製作され、凹形継手１０、凸形継手２０を接合した鋼板は、現場においてクレーン車等の作業車により、橋脚柱１を囲むようにして対向させ、図２（ｂ）に示すように、鋼板を接合した継手２０を継手１０の開口を通して継手軸線方向に並行に挿入する。挿入時に継手１０のバネ作用によりその開口が拡がって継手２０が挿入され、継手１０に継手２０が入りきるとバネ作用により開口が復元する。こうして挿入が完了すると、継手１０の引っ掛かり突起部１０ａ，１０ｂと、継手２０の張り出し突起部２０ａ，２０ｂが引っ掛かり、引き離すような力が働いても抜け出してしまうことはない。これにより鋼板相互が突き合わされて連結される。
【０００８】
図３はこうして連結された状態を示し、橋脚柱１と鋼板２の間にはエポキシ樹脂やモルタルなどの充填材４を充填し、一体化して補強工事が完了する。なお、工場で製作した継手を接合した鋼板の運搬を考慮した場合、橋脚柱の高さ方向に２〜３ブロックに分割し、各ブロックごとに連結するようにしてもよい。
このように、工場で製作された部材を現場に運搬し、現場では作業車により単に部材相互を突き合わせて挿入結合するだけであるので、施工精度のばらつきがなく、作業時間を大幅に短縮できるとともに、足場を設置する必要がないため工事費の節減を図ることが可能となる。
【０００９】
図４は本発明の補強枠の他の例を示す図である。
この例では凹型継手１１の引っ掛かり突起部、凸型継手２１の張り出し突起部が１つである点のみ図２のものと異なっている。この例においても、凹型継手１１のバネ作用を利用して凸型継手２１を挿入して連結する。両継手の突起部が相互に引っかかるので抜けてしまうことはない。したがって、強度的に問題がなければ図２のものに比して継手がコンパクトになる点が優れている。
【００１０】
図５は本発明の補強枠の他の例を示す図である。
この例では、継手１２が凹型を形成する２面を有しておらず、１面のみ有していてここに引っ掛かり突起部が形成され、この継手を鋼板２の側面に溶接またはボルト等で接合することにより、凹型継手を形成している。凸型継手２２も張り出し突起部は１つ形成され、突き合わせたときに鋼板同士が対向するように、凸型継手２２も鋼板２の側面に溶接またはボルト等で接合される。そして凹型継手１２のバネ作用を利用して凸型継手２２を挿入して連結する点は図４のものと同様である。
【００１１】
図６は本発明の補強枠の他の例を示す図である。
この例では、両継手とも図２の凹型継手１０、凸型継手２０と全く同じ形状であるが、橋脚柱のコーナー部分で連結するようにした点のみ異なっている。そのため、継手１０に対して鋼板２が直角になるように溶接またはボルト等で接合されている。もちろん、継手１０の方の鋼板の接続は図２のものと同じにし、継手２０に対して鋼板を直角に接合するようにしてもよい。これらの継手の場合の連結は、図７に示すようにコーナーにおいて行われる。
【００１２】
図８は本発明の補強枠の他の例を示す図である。
この例では、図８（ａ）に示すように、図２に示した継手２０を、連結する鋼板２の双方に溶接、ボルト等により同一形態に接合し、双方に張り出した状態としておく。一方、凹型継手１３は、Ｈ形をしていて、両開口部に内側に鋭角または直角に突出した引っ掛かり突起部１３ａ，１３ｂと１３ｃ，１３ｄを有している。連結方法は、図８（ｂ）に示すように、両側の継手２０を継手１３の両開口部に対して矢印方向にそれぞれ反対方向から押し込み、継手１３のバネ作用を利用して継手軸線方向に並行に挿入して連結する。
【００１３】
図９は本発明の補強枠の他の例を示す図である。
この例は、凹型継手１４が引っ掛かり突起部を両側にそれぞれ１個づつ有している点、張り出し突起部を１つだけ有している凸型継手２１（図４の凸型継手２１と同じ構造）を使用している点を除けば、図８のものと同じである。強度的に問題がなければ図８のものに比して継手がコンパクトになる点が優れている。
【００１４】
以上説明した例は、凹型継手の挿入口と、凸型継手の張り出し部とを対向させ、凹型継手の挿入口部のバネ作用を利用して凸型継手を押し込むものであるが、以下では凹型継手の挿入口の上端または下端より凸型継手を差し込み挿入する例について説明する。
図１０は本発明の補強枠の他の例を示す図である。
凹型継手１５は、Ｈ形をしていて、両開口部に内側に直角に突出した引っ掛かり突起部１５ａ，１５ｂと１５ｃ，１５ｄを有している。この凹型継手１５に嵌合する凸型継手２５は、先端部に矩形状の張り出し突起部２５ａ、２５ｂをそれぞれ有している。連結に際しては、両凸型継手２５を所定間隔離して対向配置し、凹型継手１５の挿入口を両凸型継手２５の突起部２５ａ、２５ｂの上端または下端に位置させて、図の矢印の向きに差し込み挿入する。こうして、継手を介して鋼板相互が所定の位置に突き合わされて連結される（図１０（ｂ））。
【００１５】
なお、このように上下より差し込み挿入する連結方法の場合にも、運搬のし易さの観点から高さ方向に２〜３ブロックに分割してもよい。例えば、３ブロックとした場合、２ブロックまでは空間があるため簡単に上下から差し込み挿入ができるが、３ブロック目のときには高さ方向に余裕がない。この場合には、橋脚柱と鋼板との間の隙間を利用して連結する。すなわち、まず、図１１（ａ）に示すように鋼板２を片側に寄せて下側のブロック（２番目のブロック）の連結部Ｂより３ブロック目の連結部Ａを外側に位置をずらせ、この状態で一方の凹型継手１５を差し込み挿入する。次いで、図１１（ｂ）に示すように鋼板２を反対側に寄せて同様に下側ブロックの連結部Ｂ′より３ブロック目の連結部Ａ′を外側に位置をずらせ、この状態で他方の凹型継手１５を差し込み挿入する。両方の凹型継手を差し込んだ後、鋼板を正規の位置に直す。こうして、３ブロックとも連結することができる。
【００１６】
図１２は図１０に示した継手の変形を示す図である。
この例では、橋脚柱のコーナー部で連結するようにしたものである。そのために、凹型継手１６の２つの挿入口の開口は直交関係に設けられ、それぞれに図１０と同じ凸型継手２５が嵌合する。両継手の連結方法は図１０の場合と同様に凸型継手２５の突起部の上端または下端から凹型継手１６を差し込み挿入する。この例においても、複数ブロックに分けた場合、最後のブロックについては図１１で示したと同様の方法で連結すればよい。
【００１７】
図１３は２枚の鋼板をボルト締めして凹型継手を形成した例を示す図である。図１３（ａ）は、両端に突起部を有する鋼板１７ａと、両端に突起部を有する鋼板１７ｂとをボルト３０で固定して凹型継手１７を構成したものであり、図１０〜図１２の例と同様に２つの凸型継手２５を所定間隔離して対向配置し、各凸型継手の突起部の上端または下端から凹型継手を差し込み挿入することにより連結される。
【００１８】
また、図１３（ｂ）は、両端に引っ掛かり突起部を有する鋼板１８ａと、両端に引っ掛かり突起部を有する鋼板１８ｂとをボルト３０で固定して凹型継手１８を構成したものであり、図２に示したと同様に両側に張り出し突起部を有する２つの凸型継手２０を凹型継手１８のバネ作用を利用して押し込み挿入することにより連結される。もちろん、凸型継手２０に替えて張り出し突起部が１つである図４に示したような凸型継手２１を用いるようにしてもよい。
【００１９】
なお、上記説明では補強枠、継手部材を鋼で形成する例について説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、強化樹脂、鋳鉄等の材質でもよく、これらを溶接、切削、及びボルト等により組み立て加工したり、或いは、押し出し成形による加工製品として用いてもよい。また、継手部材は補強枠の端部全長に渡って設けられるものとして説明したが、本発明においては必ずしも全長である必要はなく、その一部に設けられるようにしてもよく、その場合には継手部材のない部分から充填材が漏れる可能性があるので板材等を当てておくことが望ましい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、工場製品として連結すべき部材に予め凹型継手、凸型継手を接合しておき、現場においては凹型継手と凸型継手とを互いに対向させてバネ作用を利用して押し込み挿入するか、または、上端または下端側から差し込み挿入することにより、連結すべき部材を人手を要することなく連結することができ、従来のように作業環境に影響されることなく作業効率が格段に向上し、作業時間を大幅に短縮することができる。また、従来のように足場の設置する必要がないため、工事費の低減化も可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  従来の橋脚柱の補強方法を説明する図である。
【図２】  本発明による補強枠の一例を示す図である。
【図３】  図２の補強枠の連結方法を説明する図である。
【図４】  本発明による補強枠の他の例を示す図である。
【図５】  本発明による補強枠の他の例を示す図である。
【図６】  本発明による補強枠の他の例を示す図である。
【図７】  橋脚柱コーナー部で連結する例を示す図である。
【図８】  本発明の補強枠の他の例を示す図である。
【図９】  本発明の補強枠の他の例を示す図である。
【図１０】  本発明の補強枠の他の例を示す図である。
【図１１】  連結方法を説明する図である。
【図１２】  橋脚柱コーナー部で連結する例を示す図である。
【図１３】  ２枚の板材をボルト締めした凹型継手の例を示す図である。
【符号の説明】
１…橋脚柱、２…鋼板、３…当板、４…充填材、１０〜１７…凹型継手、２０〜２５…凸型継手。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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