(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設柱体の外周に巻き立てられる巻立鋼板において、
既設柱体の全長とほぼ同じ長さを呈する複数の分割鋼板からなり、
前記各分割鋼板の両側端部に、分割鋼板の長手方向の摺動により相互に嵌合可能な継手部を間欠的に形成したことを特徴とする、
巻立鋼板。
【請求項２】
上空に制約のある既設柱体の外周に巻き立てられる巻立鋼板において、
既設柱体の全長とほぼ同じ長さを呈する複数の分割鋼板と、
既設柱体の全長とほぼ同じ長さを呈し、前記分割鋼板の間を封鎖する複数の中間板とからなり、
前記各分割鋼板及び中間板の両側端部に、板体の長手方向の摺動により相互に嵌合可能な継手部を間欠的に形成したことを特徴とする、
巻立鋼板。
【請求項３】
請求項１又は請求項２において、既設柱体から反力を得て継手部を引張状態に嵌合すると共に、板体の鉛直度を微調整する複数のボルトを分割鋼板に装備させたことを特徴とする、巻立鋼板。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかにおいて、継手部が包被部と掛止部との間で他の掛止部を嵌合可能なあり溝を形成して構成し、前記包被部又は掛止部の一方を間欠的に形成すると共に、他方を連続して形成したことを特徴とする、巻立鋼板。
【請求項５】
既設柱体の外周に鋼板を巻き立て、鋼板と既設柱体の間に充填材を充填して補強する既設柱体の補強方法において、
請求項１又は請求項２に記載の巻立鋼板を使用し、
既設柱体の側方から各分割鋼板又は中間板を突き合わせて相対的に上下方向に摺動させて各継手部を連結して巻き立てることを特徴とする、
既設柱体の補強方法。
【請求項６】
既設柱体の外周に鋼板を巻き立て、鋼板と既設柱体の間に充填材を充填して補強する既設柱体の補強方法において、
請求項３に記載の巻立鋼板を使用し、
既設柱体の側方から各分割鋼板又は中間板を突き合わせて相対的に上下方向に摺動させて各継手部を連結し、
ボルトを回転操作して継手部を引張状態に嵌合すると共に、板体の鉛直度を微調整することを特徴とする、
既設柱体の補強方法。
【請求項７】
既設柱体の外周に鋼板を巻き立て、鋼板と既設柱体の間に充填材を充填して補強する既設柱体の補強方法において、
請求項４に記載の巻立鋼板を使用し、
既設柱体の側方から各分割鋼板又は中間板を突き合わせて相対的に上下方向に摺動させて各継手部を連結し、
ボルトを回転操作して継手部を引張状態に嵌合すると共に、板体の鉛直度を微調整することを特徴とする、
既設柱体の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種高架橋の脚や橋脚等の既設柱体に鋼板を巻き立てて耐震補強する、巻立鋼板及び既設柱体の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
大震災による橋脚等の既設柱体の破損に鑑み、既設柱体の耐震補強が注目されている。耐震補強技術として、既設柱体の周囲を鋼板で包囲した後、鋼板と既設柱体の間にモルタル等の固結材を充填して補強する技術が、特公昭５３−４３２５９号公報や特開昭６１−２７０４６４号公報に開示されている。
既設柱体の周囲に鋼板を巻き立てる場合、既設柱体の上部に道路や鉄道等が存在するから、既設柱体の上部から鋼管を建て込むことができない。
そこで、鋼管を複数に横割りした鋼板を既設柱体の側方から組み立て、各鋼板の間を現場溶接又はボルト止めにより結合している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、鋼板の間を溶接して接合する場合は、作業に長時間を要するだけでなく、品質のバラツキが大きく信頼性の点で不安が残る。しかも現場溶接は風雨や温度に影響を受けやすく、工程が天候に左右される難点がある。更に電車や車両の走向により発生する振動が溶接に悪影響を及ぼすことが指摘されている。  又、鋼板間をボルト止めする場合は、多数のボルトの定着に手数と時間が掛かる難点がある。
【０００４】
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは現場溶接やボルト定着作業が一切不要で、簡単かつ迅速に施工できる、巻立鋼板及び既設柱体の補強方法を提供することにある。
更に本発明の他の目的は、信頼性の高い、巻立鋼板及び既設柱体の補強方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、既設柱体の外周に巻き立てられる巻立鋼板において、既設柱体の全長とほぼ同じ長さを呈する複数の分割鋼板からなり、前記各分割鋼板の両側端部に、分割鋼板の長手方向の摺動により相互に嵌合可能な継手部を間欠的に形成したことを特徴とする、巻立鋼板である。
更に本発明は上空に制約のある既設柱体の外周に巻き立てられる巻立鋼板において、既設柱体の全長とほぼ同じ長さを呈する複数の分割鋼板と、既設柱体の全長とほぼ同じ長さを呈し、前記分割鋼板の間を封鎖する複数の中間板とからなり、前記各分割鋼板及び中間板の両側端部に、板体の長手方向の摺動により相互に嵌合可能な継手部を間欠的に形成したことを特徴とする、巻立鋼板である。
更に本発明は前記巻立鋼板において、既設柱体から反力を得て継手部を引張状態に嵌合すると共に、板体の鉛直度を微調整する複数のボルトを分割鋼板に装備させたことを特徴とする、巻立鋼板である。
更に本発明は前記巻立鋼板において、継手部が包被部と掛止部との間で他の掛止部を嵌合可能なあり溝を形成して構成し、前記包被部又は掛止部の一方を間欠的に形成すると共に、他方を連続して形成したことを特徴とする、巻立鋼板である。
更に本発明は既設柱体の外周に鋼板を巻き立て、鋼板と既設柱体の間に充填材を充填して補強する既設柱体の補強方法において、既述したいずれかの巻立鋼板を使用し、既設柱体の側方から各分割鋼板又は中間板を突き合わせて相対的に上下方向に摺動させて各継手部を連結して巻き立てることを特徴とする、既設柱体の補強方法である。
更に本発明は既設柱体の外周に鋼板を巻き立て、鋼板と既設柱体の間に充填材を充填して補強する既設柱体の補強方法において、既述した巻立鋼板を使用し、既設柱体の側方から各分割鋼板又は中間板を突き合わせて相対的に上下方向に摺動させて各継手部を連結し、ボルトを回転操作して継手部を引張状態に嵌合すると共に、板体の鉛直度を微調整することを特徴とする、既設柱体の補強方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態１】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【０００７】
＜イ＞巻立鋼板の構成
図１，図２に巻立鋼板１０の一例を示す。巻立鋼板１０は既設柱体２０の側方から外装する補強材で、断面コ字形の分割鋼板１１，１２で構成される。
【０００８】
＜ロ＞分割鋼板
各分割鋼板１１，１２の全長は、既設柱体２０の全長とほぼ同じ長さを有し、その両側端部には、相互に嵌合可能な継手部１３と欠損部１４が各分割鋼板１１，１２の長手方向に沿って交互に形成されている。
継手部１３，１３は各分割鋼板１１，１２の軸方向の摺動を許容するが、各分割鋼板１１，１２の軸方向と直交する方向の離脱を阻止する「蟻構造」であれば良く、例えば公知の鋼矢板の継手構造が好適である。より好ましくはコ字形に折曲した鋼板の側端分に、継手を間欠的に欠損させた鋼矢板を工場等で溶接したものを使用すると経済的である。
又、継手部１３のピッチや形成数は適宜選択して決定し、又、各分割鋼板１１，１２の断面形状はコ字形に限定されるものではなく円弧形や他の形状であっても良い。
【０００９】
＜ハ＞ボルト
また各分割鋼板１１，１２には嵌合状態の継手部１３，１３のガタツキ解消と、既設柱体２０との距離を一定に保つスぺーサを目的としたボルト１５が複数箇所に螺着してある。
【００１０】
【作用】
次に既述した巻立鋼板１０を用いた既設柱体２０の補強方法について説明する
。
【００１１】
＜イ＞掘削（図３）
既設柱体２０の基礎部２１の天端が露出するまで既設柱体２０の根部を掘削する。
【００１２】
＜ロ＞分割鋼板の巻立（図２〜図５）
図３に示すように既設柱体２０の片側に一方の分割鋼板１１を外装する。分割鋼板１１の下部は基礎部２１の天端に支持させる。次に他方の分割鋼板１２を既設柱体２０の他方側に外装する。
このとき、図２に示すように一方の分割鋼板１１の欠損部１４に他方の分割鋼板１２の継手部１３を水平に差し込んだ後、各分割鋼板１１，１２を相対的に上下方向に摺動させ、図５に示すように両分割鋼板１１，１２の継手部１３，１３を嵌合させて連結する。このように本発明に係る巻立鋼板１０は分割鋼板１１，１２を突き合わせて、僅かに上下方向にずらすだけの操作で巻き立てが完了する。  又、巻立鋼板１０の上部と既設柱体２０の上部構造物２２の間に僅かな間隙が形成される。
【００１３】
＜ハ＞ボルトの張設
巻立鋼板１０の上端が既設柱体２０の上部構造物２２に当接するまで、巻立鋼板１０をリフトアップし、巻立鋼板１０の下端と基礎部２１の間に仮受材１６を介在して仮受けする。
巻立鋼板１０を既設柱体２０の周囲に立設しただけでは巻立鋼板１０の鉛直度を確保できないから、その鉛直度を調整する必要がある。また図８に示すように遊嵌する各継手部１３，１３間にガタツキを残したままでは強度的に弱点となる。  そこで、既設柱体２０から反力を得て各ボルト１５を締め付け、図９に示すように両継手部１３，１３に引張力を与えて継手部１３に十分な強度を付与すると共に、分割鋼板１１，１２の鉛直度を微調整する。
【００１４】
＜ニ＞充填
図１に示すように巻立鋼板１０と既設柱体２０の間にモルタルやエポキシ樹脂等の充填材１７を充填すると共に、図７に示すように巻立鋼板１０及び既設柱体２０の下部にモルタル等の固結材１８を打設して根固めを行った後埋戻して施工を完了する。
尚、充填材１６を充填する際、巻立鋼板１０の欠損部１４から漏出しないように当板等で閉鎖しておく。又、ボルト１５は充填材１７の硬化後に撤去する。
【００１５】
【発明の実施の形態２】
図１０は横断面が大形の既設柱体２０に適用した他の巻立鋼板１０ａを示す。この巻立鋼板１０ａは、断面Ｌ形を呈する複数の分割鋼板１９〜２２の間に中間板２３を連結して構成される。各分割鋼板１９〜２２の各面には夫々ボルト１５が螺着してあると共に、各分割鋼板１９〜２２の側端及び中間板２３の両側端には、その長手方向に沿って既述した継手部１３が間欠的に形成されている。又、中間板２３に公知の鋼矢板をそのまま用いても良い。
本実施の形態にあっては、継手部１３を介した分割鋼板１９〜２２と中間板２３間を連結する操作や施工法については前記した実施の形態１と同様であるので、これについては説明を省略する。
【００１６】
【発明の実施の形態３】
図１１及び図１２は既述した図１の分割鋼板１１，１２や図１０の中間板２３や分割鋼板１９〜２２の間を連結する他の継手構造を示す。本実施の形態では、説明の便宜上、前記した連結する各板体１１，１２，１９〜２３，２３を総称して２つの鋼板２４，２５として説明する。
各鋼板２４，２５の側端には、包被部１３ａと掛止部１３ｂとの間で、他の掛止部１３ｂを嵌合可能な断面Ｃ字形のあり溝１３ｃが形成されている。各鋼板２４，２５の包被部１３ａは連続して形成してあるのに対して、掛止部１３ｂは長手方向に沿って間欠的に形成されていると共に、掛止部１３ｂと掛止部１３ｂの間には掛止部１３ｂと嵌挿可能な欠損部１４が形成されている。
そして一方の鋼板２５の掛止部１３ｂを他方の鋼板２４の欠損部１４に嵌挿するように両鋼板２４，２５を突き合わせた後、両鋼板２４，２５を上下方向に摺動させて各掛止部１３ｂをあり溝１３ｃ内に嵌合させて連結する。
本実施の形態にあっては、包被部１３ａを連続して形成することで、各鋼板２４，２５の連結後における各連結部間の空隙発生を抑制又は解消して、巻立鋼板と既設柱体との間に充填する充填材の漏出を抑制又は防止できる。
尚、各鋼板２４，２５の包被部１３ａを間欠的に形成し、掛止部１３ｂを連続して形成した組み合わせであっても良い。
又、本実施の形態にあっても、施工法については既述した発明の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は次の効果が得られる。
＜イ＞  巻立鋼板の組み立てに、溶接やボルト締めを用いることなく高強度に組み立てできる。
＜ロ＞  既設柱体の側方から既設柱体とほぼ同長の分割鋼板を外装して組み立てできるので、上空に制限のある既設柱体の補強に最適である。
＜ハ＞  付き合わせた分割鋼板を上下方向に移動して継手部を嵌合するだけの簡単な操作で巻立鋼板を組み立てできる。そのため、巻立鋼板の巻き立てに要する作業時間や労力や工費を大幅に軽減できる。
＜ニ＞  継手部を引張状態にセットできるので、継手部のガタツキがなくなり、巻き立てたすべての鋼板を強固に一体化できる。
＜ホ＞  分割鋼板に螺着したボルトで以て、巻立鋼板の鉛直度を微調整したり、継手部に引張力を付与することができる。
＜ヘ＞  鉛直方向に継手がないため、既設構造物の剪断耐力だけでなく曲げ耐力も増強できる。
＜ト＞  継手部を構成する掛止部又は包被部の一方を連続して形成し、他方を間欠的に形成することで、継手部の連結後における各連結部間の空隙発生を抑制又は解消して、巻立鋼板と既設柱体との間に充填する充填材の漏出を抑制又は防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る巻立鋼板の横断面図
【図２】分割鋼板の連結構造を示す一部を省略した斜視図
【図３】既設柱体の補強方法の説明図で、既設柱体に一方の分割鋼板を外装するまでの工程を示す概念図
【図４】既設柱体の補強方法の説明図で、既設柱体に他方の分割鋼板を外装するまでの工程を示す概念図
【図５】分割鋼板の継手部を連結した連結構造を示す一部を省略した斜視図
【図６】既設柱体の補強方法の説明図で、既設柱体に巻き立た巻立鋼板を仮受けしてボルトを張設するまでの工程を示す概念図
【図７】既設柱体の補強方法の説明図で、既設柱体と巻立鋼板の下部を根固めするまでの工程を示す概念図
【図８】引張力を導入する前における継手部の拡大断面図
【図９】引張力を導入した後における継手部の拡大断面図
【図１０】中間板を用いた発明の実施の形態２に係る巻立鋼板の横断面図
【図１１】連結部間の空隙発生を抑制又は解消する発明の実施の形態３に係る説明図
【図１２】その継手部の横断面図
【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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