(57)【要約】【課題】既設柱の補強強度を向上させる。【解決手段】軸方向に直交する断面の形状が矩形状に形成された橋脚部３の補強構造部５において、橋脚部３の外周に沿って所定間隔毎に並設された主筋５ａの外側に巻き付けられた螺旋フープ筋５ｂの継ぎ目に配置される複数のカプラ５ｘを、螺旋フープ筋５ｂを構成する第１の鉄筋５ｂ１、第２の鉄筋５ｂ２、第３の鉄筋５ｂ３および第４の鉄筋５ｂ４の長さおよび曲折位置を調整することで、橋脚部３の側面内において橋脚部３の軸方向に沿って千鳥状に配置されるようにした。これにより、橋脚部３の軸方向に隣接する螺旋フープ筋用のカプラ５ｘが橋脚部３の軸方向に沿って直線上に並ばないようにすることができるので、橋脚部３の補強強度を向上させることができる。【選択図】図３
2018071151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既設柱の補強構造であって、
前記既設柱の軸方向に沿って棒状に形成され、前記既設柱の外周に沿って並んで配置された複数本の主筋と、
前記既設柱の外周に沿って前記複数の主筋の外側に巻き付けられた周方向筋と、
前記周方向筋の継ぎ目に設けられた周方向筋用の機械式継手と、
前記主筋および前記周方向筋を覆うように前記既設柱の外周に設けられた被覆部材と、
を備え、
前記周方向筋は、前記既設柱の軸方向に沿って繰り返し配置される複数の単位周方向筋を有しており、
前記単位周方向筋の各々は、さらに複数種類の鉄筋を有しており、
前記既設柱の軸方向に隣接する前記周方向筋用の機械式継手は、前記複数種類の鉄筋の各々の長さおよび曲折位置を調節することで、前記既設柱の側面において前記既設柱の周方向の長さの中央位置を挟んで両側にずれて配置されていることを特徴とする既設柱の補強構造。
【請求項２】
前記周方向筋用の機械式継手を、前記主筋の隣接間に配置したことを特徴とする請求項１記載の既設柱の補強構造。
【請求項３】
前記周方向筋用の機械式継手を、前記既設柱の四側面のうちの前記既設柱の周方向の辺の長さが相対的に長い側面に配置したことを特徴とする請求項１または２記載の既設柱の補強構造。
【請求項４】
前記既設柱は、第１の側面と、その反対面の第２の側面と、それらの側面に交差する第３の側面と、前記第３の面の反対面の第４の側面とを有しており、
前記周方向筋用の機械式継手は、前記第１の側面および前記第２の側面において、前記既設柱の軸方向に沿って千鳥状に配置されており、
前記単位周方向筋は、前記複数種類の鉄筋である第１の鉄筋、第２の鉄筋、第３の鉄筋および第４の鉄筋が前記周方向筋の巻回方向に沿って順に前記周方向鉄筋用の機械式継手で接続されることで構成されており、
前記第１の鉄筋は、前記第３の側面に沿って配置される第１部分と、前記第１部分の延在方向一端側から前記第２の側面側に折れ曲がり第１長さで終端する第２部分と、前記第１部分の延在方向他端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第１長さで終端する第３部分とを有しており、
前記第２の鉄筋は、前記第４の側面に沿って配置される第４部分と、前記第４部分の延在方向一端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第１長さより短い第２長さで終端する第５部分と、前記第４部分の延在方向他端側から前記第２の側面側に折れ曲がり前記第１長さで終端する第６部分とを有しており、
前記第３の鉄筋は、前記第３の側面に沿って配置される第７部分と、前記第７部分の延在方向一端側から前記第２の側面側に折れ曲がり前記第２長さで終端する第８部分と、前記第７部分の延在方向他端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第２長さで終端する第９部分とを有しており、
前記第４の鉄筋は、前記第４の側面に沿って配置される第１０部分と、前記第１０部分の延在方向一端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第１長さで終端する第１１部分と、前記第１０部分の延在方向他端側から前記第２の側面側に折れ曲がり前記第２長さで終端する第１２部分とを有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設柱の補強構造。
【請求項５】
前記主筋、前記周方向筋またはその両方が、細径異形ＰＣ鋼棒または高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の既設柱の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設柱の補強構造に関し、例えば、鉄筋コンクリート製の既設柱の補強技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄筋コンクリート製の既設柱の高強度化や耐震性強化等の観点から既設柱の補強が実施されている。既設柱を補強するには、既設柱の軸方向に沿って棒状に延びる複数の主筋を既設柱の外周に沿って予め決められた間隔毎に設置し、その複数本の主筋の外周にフープ筋を巻き付けるとともに、その主筋とフープ筋で構成される格子状の補強筋の外側をコンクリート等で被覆することで行っている。
【０００３】
この補強筋を構成するフープ筋の継ぎ目は、例えば、ガス圧接やフレア溶接で溶接する他、重ね継手や機械式継手を用いて接続している。しかし、ガス溶接やフレア溶接は、施工や品質管理が難しい上、火気の使用が制限される屋内等での適用ができない。また、重ね継手を用いる場合は、継手長が柱２周分程度と長くなり、施工性や経済性の面で問題がある。このため、フープ筋の継ぎ目として機械式継手を用いることがある。なお、特許文献１〜４には、鉄筋コンクリート製の既設柱の補強筋として既設柱の外周に螺旋状のフープ筋を巻き付ける補強構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平９−１５８４９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１４８０３８号公報
【特許文献３】特開２０００−６４６３０号公報
【特許文献４】特開２０１６−１０８９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように既設柱においては高強度化や耐震性強化等が益々要求されており、如何にして既設柱の補強強度を向上させるかが重要な課題となっている。
【０００６】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、既設柱の補強強度を向上させることが可能な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の既設柱の補強構造は、軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既設柱の補強構造であって、前記既設柱の軸方向に沿って棒状に形成され、前記既設柱の外周に沿って並んで配置された複数本の主筋と、前記既設柱の外周に沿って前記複数の主筋の外側に巻き付けられた周方向筋と、前記周方向筋の継ぎ目に設けられた周方向筋用の機械式継手と、前記主筋および前記周方向筋を覆うように前記既設柱の外周に設けられた被覆部材と、を備え、前記周方向筋は、前記既設柱の軸方向に沿って繰り返し配置される複数の単位周方向筋を有しており、前記単位周方向筋の各々は、さらに複数種類の鉄筋を有しており、前記既設柱の軸方向に隣接する前記周方向筋用の機械式継手は、前記複数種類の鉄筋の各々の長さおよび曲折位置を調節することで、前記既設柱の側面において前記既設柱の周方向の長さの中央位置を挟んで両側にずれて配置されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に記載の本発明は、上記請求項１記載の既設柱の補強構造において、前記周方向筋用の機械式継手を、前記主筋の隣接間に配置したことを特徴とする。
【０００９】
また、請求項３に記載の本発明は、上記請求項１または２記載の既設柱の補強構造において、前記周方向筋用の機械式継手を、前記既設柱の四側面のうちの前記既設柱の周方向の辺の長さが相対的に長い側面に配置したことを特徴とする。
【００１０】
また、請求項４に記載の本発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設柱の補強構造において、前記既設柱は、第１の側面と、その反対面の第２の側面と、それらの側面に交差する第３の側面と、前記第３の面の反対面の第４の側面とを有しており、前記周方向筋用の機械式継手は、前記第１の側面および前記第２の側面において、前記既設柱の軸方向に沿って千鳥状に配置されており、前記単位周方向筋は、前記複数種類の鉄筋である第１の鉄筋、第２の鉄筋、第３の鉄筋および第４の鉄筋が前記周方向筋の巻回方向に沿って順に前記周方向鉄筋用の機械式継手で接続されることで構成されており、前記第１の鉄筋は、前記第３の側面に沿って配置される第１部分と、前記第１部分の延在方向一端側から前記第２の側面側に折れ曲がり第１長さで終端する第２部分と、前記第１部分の延在方向他端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第１長さで終端する第３部分とを有しており、前記第２の鉄筋は、前記第４の側面に沿って配置される第４部分と、前記第４部分の延在方向一端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第１長さより短い第２長さで終端する第５部分と、前記第４部分の延在方向他端側から前記第２の側面側に折れ曲がり前記第１長さで終端する第６部分とを有しており、前記第３の鉄筋は、前記第３の側面に沿って配置される第７部分と、前記第７部分の延在方向一端側から前記第２の側面側に折れ曲がり前記第２長さで終端する第８部分と、前記第７部分の延在方向他端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第２長さで終端する第９部分とを有しており、前記第４の鉄筋は、前記第４の側面に沿って配置される第１０部分と、前記第１０部分の延在方向一端側から前記第１の側面側に折れ曲がり前記第１長さで終端する第１１部分と、前記第１０部分の延在方向他端側から前記第２の側面側に折れ曲がり前記第２長さで終端する第１２部分とを有していることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項５に記載の本発明は、上記請求項１〜４のいずれか１項に記載の既設柱の補強構造において、前記主筋、前記周方向筋またはその両方が、細径異形ＰＣ鋼棒または高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１記載の発明によれば、既設柱の軸方向に沿って隣接する周方向筋用の機械式継手が直線上に並ばないようにすることができるので、既設柱の補強強度を向上させることが可能になる。
【００１３】
請求項２記載の発明によれば、周方向筋用の機械式継手が主筋に重ならないので、既設柱の補強層を薄くすることが可能になる。また、周方向筋を主筋に接触させた状態で巻き付けることができるので、周方向筋による主筋の拘束力を増強することが可能になる。
【００１４】
請求項３記載の発明によれば、周方向筋用の機械式継手の位置を既設柱の角から離して配置することができるので、既設柱の補強層を薄くすることが可能になる。
【００１５】
請求項４記載の発明によれば、既設柱の軸方向に沿って隣接する周方向筋用の機械式継手が直線上に並ばないようにすることができるので、既設柱の補強強度を向上させることができる上、単位周方向筋を構成する複数種類の鉄筋のうちの第２の鉄筋と第４の鉄筋とを同一構成にすることができるので、単位周方向筋を構成する複数種類の鉄筋の管理等を簡単化することが可能になる。
【００１６】
請求項５記載の発明によれば、既設柱の補強層をさらに薄くすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態に係る補強構造が適用された橋脚部を有する橋梁の一例の要部斜視図である。
【図２】図１の橋梁の橋脚部を補強する補強構造部の表層の被覆部材を取り除いて補強構造部の補強鉄筋の一例を示した要部斜視図である。
【図３】図１の橋脚部の被覆部材を剥がして補強鉄筋を示した橋脚部の四側面の展開図である。
【図４】（ａ）は図３の橋脚部の周方向短辺側の拡大側面図、（ｂ）は図３の橋脚部の周方向長辺側の拡大側面図である。
【図５】（ａ）は図４（ｂ）のＩ−Ｉ線の断面図、（ｂ）は図５（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は螺旋フープ筋の単位フープ筋を抜き出して示した橋脚部の四側面の要部展開図である。
【図７】単位フープ筋を構成する複数種類の鉄筋を分解して示した説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｆ）は螺旋フープ筋を構成する複数種類の鉄筋の一例の平面図である。
【図９】（ａ）は発明者が比較のために検討した橋脚部の軸方向に沿う補強構造部の要部断面図、（ｂ）は図３の橋脚部の軸方向に沿う補強構造部の要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１９】
図１は本実施の形態に係る補強構造が適用された橋脚部を有する橋梁の一例の要部斜視図、図２は図１の橋梁の橋脚部を補強する補強構造部の表層の被覆部材を取り除いて補強構造部の補強鉄筋の一例を示した要部斜視図である。
【００２０】
橋梁１は、例えば、道路、鉄道または水路等を通す架空構造物であり、地盤上に設置された基礎部２と、基礎部２上に立設された橋脚部（既設柱）３と、橋脚部３により支持された上部構造部４とを有している。
【００２１】
橋梁１の橋脚部３は、例えば、橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の形状が長方形（矩形）状に形成された四角柱状の鉄筋コンクリートからなり、その外周には、橋脚部３を補強する補強構造部５が橋脚部３の外周四側面のほぼ全域を覆うように設けられている。なお、特に限定されるものではないが、橋脚部３の周方向（地面に沿う方向）長辺の長さは、例えば１５６０ｍｍ程度、橋脚部３の周方向短辺の長さは、例えば、５６０ｍｍ程度、橋脚部３（補強構造部５を含む）の高さは、例えば、１７３０ｍｍ程度である。また、橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の形状は長方形状に限定されるものではなく、例えば、正方形、台形、平行四辺形、菱形、八角形またはこれらの矩形の角にテーパや丸みが形成された形状のもの等のように種々のものがある。
【００２２】
橋脚部３の補強構造部５は、橋脚部３の軸方向に沿って立設された複数本の主筋５ａ（図２参照）と、この複数本の主筋５ａの外周に螺旋状に巻かれた螺旋フープ筋（周方向筋）５ｂ（図２参照）と、これらの補強鉄筋部を被覆した状態で橋脚部３の外周に被覆されたモルタル部（被覆部材）５ｃ（図１参照）とを備えている。
【００２３】
次に、橋脚部３の補強構造部５の構成について図３〜図５を参照して説明する。図３は図１の橋脚部の被覆部材を剥がして補強鉄筋を示した橋脚部の四側面の展開図、図４（ａ）は図３の橋脚部の周方向短辺側の拡大側面図、図４（ｂ）は図３の橋脚部の周方向長辺側の拡大側面図、図５（ａ）は図４（ｂ）のＩ−Ｉ線の断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図である。なお、図中の符号３Ｓ１は橋脚部３の第１の側面を示し、符号３Ｓ２は第１の側面３Ｓ１の反対面の第２の側面を示し、符号３Ｓ３は第１の側面３Ｓ１および第２の側面３Ｓ２に交差（直交）する第３の側面を示し、符号３Ｓ４は第３の側面３Ｓ３の反対面の第４の側面を示している。また、図中の符号のＣＬは橋脚部３の周方向長辺の中心線を示している。また、図５においては図面を見易くするため補強構造部５のモルタル部５ｃのハッチングを省略している。
【００２４】
補強構造部５を構成する主筋５ａは、例えば棒状の高張力鉄筋（ＳＢＰＤ１２７５／１４２０：細径異形ＰＣ鋼棒（ＪＩＳ３１３７：２００８）等）からなり、橋脚部３の軸方向に沿って立設された状態で、橋脚部３の外周に沿って複数本並んで設置されている。このように橋脚部３の外周に複数本の主筋５ａを設けることにより、橋脚部３の曲げ耐力等を向上させることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００２５】
また、主筋５ａを高張力鉄筋により形成することにより、主筋５ａの断面積を小さくすることができるので、補強構造部５の厚さを薄くすることができ、補強構造部５を含む橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００２６】
主筋５ａの下端部は、基礎部２の上部に垂直に穿孔されたアンカー孔（図示せず）に挿入されアンカー定着されている。これにより、複数本の主筋５ａを固定させることができるので、複数本の主筋５ａの機械的強度を向上させることができる。この主筋５ａの下端部には、カプラのような機械式継手（図示せず）がネジ止めされている。これにより、主筋５ａの下端部の径を相対的に拡大することができるので、主筋５ａの下端部の固定効果を向上させることができる。なお、アンカー孔の内壁面には、アンカー孔の周方向に沿って延びる溝が形成されている。
【００２７】
また、主筋５ａの上端部は、上部構造部４の下部に垂直に穿孔された固定孔（図示せず）に挿入されて固定されている。この主筋５ａの上端部には、主筋５ａの下端部と同様に、カプラのような機械式継手（図示せず）がネジ止めされている。これにより、主筋５ａの下端部と同様に、主筋５ａの上端部の固定効果も向上させることができる。なお、固定孔の内壁面には、固定孔の周方向に沿って延びる溝が形成されている。
【００２８】
また、各主筋５ａは、少なくとも２本の鉄筋をカプラ（図示せず）で接続することにより構成しても良い。これにより、現地条件の違いや熟練度の差に起因する製品強度のバラツキを低減または無くすことができる。また、各主筋５ａの設置時に、主筋５ａの構成用の鉄筋をアンカー孔や固定孔に挿入してから主筋接続用のカプラで繋ぐことにより、各主筋５ａをアンカー孔および固定孔に容易に挿入することができる。
【００２９】
この主筋用のカプラは、橋脚部３の周方向に隣接するカプラの高さが、主筋５ａの軸方向にずれるように配置しても良い。すなわち、橋脚部３の周方向に隣接する主筋５ａの継ぎ目の高さ位置が直線上に並ばないようにすることができる。これにより、橋脚部３の周方向に隣接するカプラの高さ位置が直線上に位置している場合に比べて、主筋５ａの強度を向上させることができるので、橋脚部３の全体的な曲げ強度を向上させることができる。
【００３０】
また、主筋用のカプラは、橋脚部３の軸方向に隣接する螺旋フープ筋５ｂ，５ｂの隣接間に位置するように配置しても良い。これにより、後述の螺旋フープ筋５ｂの機械式継手の配置による作用効果と同様の理由により、補強構造部５の層厚を薄くすることができる。このため、橋脚部３の周囲の構造物や建築限界への影響を軽減することができる。すなわち、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００３１】
このような主筋用のカプラとしては、例えば、ねじ節鉄筋継手等のような機械式継手が使用されている。ねじ節鉄筋継手には、例えば、ロックナットでカプラを締め付けるトルク方式、無機グラウトまたは有機グラウトを充填するグラウト方式またはこれらを併用した併用方式がある。ただし、主筋用のカプラは、ねじ節鉄筋継手に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、端部ねじ加工継手、鋼管圧着継手、充填式継手または異なる種類の継手を組み合わせた併用継手を用いても良い。
【００３２】
補強構造部５を構成する螺旋フープ筋５ｂは、例えば棒状の高張力鉄筋（ＳＢＰＤ１２７５／１４２０：細径異形ＰＣ鋼棒（ＪＩＳ３１３７：２００８）等）からなり、複数本の主筋５ａの外周を取り囲むように橋脚部３の外周に沿って螺旋状に巻かれた状態で設置されている。このような螺旋フープ筋５ｂを設けたことにより、橋脚部３の剪断耐力等を向上させることができる。
【００３３】
また、螺旋フープ筋５ｂを高張力鉄筋で形成することにより、曲げ戻しが可能となり現地での巻き付けが可能となる上、螺旋フープ筋５ｂの断面積を小さくすることができるので、補強構造部５の厚さを薄くすることができ、補強構造部５を含む橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００３４】
この螺旋フープ筋５ｂは、橋脚部３の軸方向の隣接間隔を予め決められた間隔に調整した状態で結束線（図示せず）により主筋５ａに結び付けられている。なお、螺旋フープ筋５ｂの構成については後ほど詳細に説明する。
【００３５】
この螺旋フープ筋５ｂの継ぎ目には、主筋用のカプラと同様のカプラ５ｘ等のような機械式継手が設置されている。この螺旋フープ筋用のカプラ５ｘは、橋脚部３の周方向長辺側の側面に配置されている。これにより、カプラ５ｘを橋脚部３の周方向長辺中央および角部の両方から離して配置することができる。すなわち、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘを曲げ応力が集中する橋脚部３の周方向長辺中央（中心線ＣＬの位置）から離して配置することができるので、橋脚部３の曲げ強度を向上させることができる。また、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘを橋脚部３の角部から離して配置することができるので、橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００３６】
また、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘは、例えば、橋脚部３の軸方向に沿って千鳥状に配置されている。すなわち、橋脚部３の軸方向に隣接するカプラ５ｘ，５ｘ同士が、橋脚部３の周方向長辺中央（中心線ＣＬ）を挟んで橋脚部３の周方向の左右両側にずれて配置されている。これにより、橋脚部３の軸方向に隣接する複数のカプラ５ｘ（接続部）が直線上に並ばないようにすることができるので、橋脚部３の軸方向に隣接する複数のカプラ５ｘが直線上に並ぶ場合に比べて、螺旋フープ筋５ｂの機械的強度を向上させることができる。このため、橋脚部３の全体的な曲げ強度を向上させることができる。
【００３７】
さらに、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘは、橋脚部３の周方向に隣接する主筋５ａ，５ａの隣接間に配置されている。これにより、橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の面積を小さくすることができるので、建築限界を広げることができ、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。この作用効果については後ほど説明する。
【００３８】
このような螺旋フープ筋用のカプラ５ｘとしては、例えば、ねじ節鉄筋継手が使用されている。ねじ節鉄筋継手には、例えば、ロックナットでカプラ５ｘを締め付けるトルク方式、無機グラウトまたは有機グラウトを充填するグラウト方式またはこれらを併用した併用方式がある。ただし、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘも、ねじ節鉄筋継手に限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、端部ねじ加工継手、鋼管圧着継手、充填式継手または異なる種類の継手を組み合わせた併用継手を用いても良い。
【００３９】
補強構造部５を構成するモルタル部５ｃは、複数本の主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂで構成される格子状の補強鉄筋を覆い保護する部材である。モルタルを用いた場合、充填性が良く、既設の鉄筋コンクリート（橋脚部３）との接着性に優れている。また、コンクリートを用いた場合に比べて補強構造部５の厚さを薄くすることができるので、補強構造部５を含む橋脚部３の軸方向に交差（直交）する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。また、補強構造部５の重量を低減することができるので、基礎部２への負担を低減することができる。
【００４０】
次に、上記した螺旋フープ筋５ｂの構成について図６〜図８を参照して説明する。図６（ａ），（ｂ）は螺旋フープ筋の単位フープ筋を抜き出して示した橋脚部の四側面の要部展開図、図７は単位フープ筋を構成する複数種類の鉄筋を分解して示した説明図である。なお、図６においては図面を見易くするため単位フープ筋を構成する複数種類の鉄筋毎に異なるハッチングを付した。また、図７においては単位フープ筋を構成する複数種類の鉄筋の接続関係を分かり易くするためにカプラ５ｘによって接続される鉄筋同士の端部に同じ図形（□、〇、◇）を付した。また、図７においては図面を見易くするため補強構造部５のモルタル部５ｃのハッチングを省略している。
【００４１】
螺旋フープ筋５ｂは、複数の単位フープ筋５ｂｕを有している。この複数の単位フープ筋５ｂｕは、橋脚部３の軸方向に沿って繰り返し配置されている。各単位フープ筋５ｂｕは、上記した複数種類の鉄筋として、例えば、第１の鉄筋５ｂ１と、第２の鉄筋５ｂ２と、第３の鉄筋５ｂ３と、第４の鉄筋５ｂ４とを有しており、その第１の鉄筋５ｂ１、第２の鉄筋５ｂ２、第３の鉄筋５ｂ３および第４の鉄筋５ｂ４が螺旋フープ筋５ｂの巻回方向に沿って順に配置されカプラ５ｘによって接続されることで構成されている。すなわち、第１の鉄筋５ｂ１の一端と、第２の鉄筋５ｂ２の一端とはカプラ５ｘによって機械的に接続されている。この第２の鉄筋５ｂ２の他端と、第３の鉄筋５ｂ３の一端とはカプラ５ｘによって機械的に接続されている。この第３の鉄筋５ｂ３の他端と、第４の鉄筋５ｂ４の一端とはカプラ５ｘによって機械的に接続されている。この第４の鉄筋５ｂ４の他端は、第１の鉄筋５ｂ１の他端とカプラ５ｘによって機械的に接続される。このように単位フープ筋５ｂｕを複数種類の鉄筋で構成したことにより、螺旋フープ筋５ｂの搬送および組立（設置）を容易にすることができる。
【００４２】
そして、本実施の形態においては、この単位フープ筋５ｂｕを構成する第１の鉄筋５ｂ１、第２の鉄筋５ｂ２、第３の鉄筋５ｂ３および第４の鉄筋５ｂ４の各々の長さおよび曲折位置を調節することによって、上記したように螺旋フープ筋用の複数のカプラ５ｘを橋脚部３の軸方向に沿って千鳥状に配置することができるようになっている。ここで、螺旋フープ筋５ｂを構成する複数種類の鉄筋の一例の平面図を図８（ａ）〜（ｆ）に示す。
【００４３】
図８（ａ）に示すように、第１の鉄筋５ｂ１は、例えば、平面コ字状に形成されている。すなわち、第１の鉄筋５ｂ１は、第１部分Ｐ１と、その延在方向両端側から同一方向に折れ曲がり第１長さで終端する第２部分Ｐ２および第３部分Ｐ３とを一体で有している。
【００４４】
第１の鉄筋５ｂ１の第１部分Ｐ１は、橋脚部３の周方向短辺側の第３の側面３Ｓ３に沿って配置され、第２部分Ｐ２は橋脚部３の周方向長辺側の第２の側面３Ｓ２に沿って配置され、第３部分Ｐ３は橋脚部３の周方向長辺側の第１の側面３Ｓ１に沿って配置される。第２部分Ｐ２および第３部分等の第１長さは、例えば、９６０ｍｍ程度である。
【００４５】
図８（ｂ）に示すように、第２の鉄筋５ｂ２は、第４部分Ｐ４と、その延在方向一端側から一方向に折れ曲がり上記第１長さよりも短い第２長さで終端する第５部分Ｐ５と、第４部分Ｐ４の延在方向他端側から第５部分Ｐ５と同一方向に折れ曲がり上記第１長さで終端する第６部分Ｐ６とを一体で有している。
【００４６】
第２の鉄筋５ｂ２の第４部分Ｐ４は橋脚部３の周方向短辺側の第４の側面３Ｓ４に沿って配置され、第５部分Ｐ５は橋脚部３の周方向長辺側の第１の側面３Ｓ１に沿って配置され、第６部分Ｐ６は橋脚部３の周方向長辺側の第２の側面３Ｓ２に沿って配置される。第５部分Ｐ５等の第２長さは、例えば、５７０ｍｍ程度である。
【００４７】
図８（ｃ）に示すように、第３の鉄筋５ｂ３は、例えば、平面コ字状に形成されている。すなわち、第３の鉄筋５ｂ３は、第７部分Ｐ７と、その延在方向両端側から同一方向に折れ曲がり上記第２長さで終端する第８部分Ｐ８および第９部分Ｐ９とを一体で有している。
【００４８】
第３の鉄筋５ｂ３の第７部分Ｐ１は橋脚部３の周方向短辺側の第３の側面３Ｓ３に沿って配置され、第８部分Ｐ８は橋脚部３の周方向長辺側の第２の側面３Ｓ２に沿って配置され、第９部分Ｐ９は橋脚部３の周方向長辺側の第１の側面３Ｓ１に沿って配置される。
【００４９】
図８（ｄ）に示すように、第４の鉄筋５ｂ４は、上記した第２の鉄筋５ｂ２と同一構成（形状および各部寸法が同一）になっている。すなわち、第４の鉄筋５ｂ４は、第１０部分Ｐ１０と、その延在方向一端側から一方向に折れ曲がり上記第１長さで終端する第１１部分Ｐ１１と、第１０部分Ｐ１０の延在方向他端側から第１１部分Ｐ１１と同一方向に折れ曲がり上記第２長さで終端する第１２部分Ｐ１２とを一体で有している。このように第２の鉄筋５ｂ２と第４の鉄筋５ｂ４とを同一構成とすることにより、螺旋フープ筋５ｂのコストを低減することができる。また、螺旋フープ筋５ｂを構成する複数種類の鉄筋の管理等を簡単化することができる。
【００５０】
第４の鉄筋５ｂ４の第１０部分Ｐ１０は橋脚部３の周方向短辺側の第４の側面３Ｓ４に沿って配置され、第１１部分Ｐ１１は橋脚部３の周方向長辺側の第１の側面３Ｓ１に沿って配置され、第１２部分Ｐ１２は橋脚部３の周方向長辺側の第２の側面３Ｓ２に沿って配置される。
【００５１】
図８（ｅ）に示す第５の鉄筋５ｂ５は螺旋フープ筋５ｂの最下端のフープ筋を示している。第５の鉄筋５ｂ５は、第１３部分Ｐ１３と、その延在方向一端側から一方向に折れ曲がる第１４部分Ｐ１４と、第１４部分Ｐ１４の延在方向端部から折れ曲がる第１５部分Ｐ１５と、第１３部分Ｐ１３の延在方向他端側から一方向に折れ曲がり上記第１長さで終端する第１６部分Ｐ１６とを一体で有している。
【００５２】
第５の鉄筋５ｂ５の第１３部分Ｐ１３は橋脚部３の周方向短辺側の第４の側面３Ｓ４に沿って配置され、第１４部分Ｐ１４は橋脚部３の周方向長辺側の第１の側面３Ｓ１に沿って配置され、第１６部分Ｐ１６は橋脚部３の周方向長辺側の第２の側面３Ｓ２に沿って配置される。第１４部分Ｐ１４の長さは、例えば、１５３０ｍｍ程度、第１５部分Ｐ１５の長さは、例えば、１００ｍｍ程度である。
【００５３】
図８（ｆ）に示す第６の鉄筋５ｂ６は螺旋フープ筋５ｂの最上段のフープ筋を示している。第６の鉄筋５ｂ６は、第１７部分Ｐ１７と、その延在方向一端側から一方向に折れ曲がり上記第１長さで終端する第１８部分Ｐ１８と、第１７部分Ｐ１７の延在方向他端側から一方向に折れ曲がる第１９部分Ｐ１９とを一体で有している。
【００５４】
第６の鉄筋５ｂ６の第１７部分Ｐ１７は橋脚部３の周方向短辺側の第３の側面３Ｓ３に沿って配置され、第１８部分Ｐ１８は橋脚部３の周方向長辺側の第２の側面３Ｓ２に沿って配置され、第１９部分Ｐ１９は橋脚部３の周方向長辺側の第１の側面３Ｓ１に沿って配置される。第１９部分Ｐ１９の長さは、例えば、１００ｍｍ程度である。
【００５５】
なお、橋脚部３の周方向短辺側に配置される第１の鉄筋５ｂ１の第１部分Ｐ１、第２の鉄筋５ｂ２の第４部分Ｐ４、第３の鉄筋５ｂ３の第７部分Ｐ７、第４の鉄筋５ｂ４の第１０部分Ｐ１０、第５の鉄筋５ｂ５の第１３部分Ｐ１３および第６の鉄筋５ｂ６の第１７部分Ｐ１７の長さは等しく、例えば、５４５ｍｍ程度である。
【００５６】
また、第１の鉄筋５ｂ１、第２の鉄筋５ｂ２、第３の鉄筋５ｂ３、第４の鉄筋５ｂ４、第５の鉄筋５ｂ５および第６の鉄筋５ｂ６において、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘが重なる部分の長さ（接続長さ）は、例えば、５０ｍｍ程度である。
【００５７】
次に、橋脚部３の周方向に隣接する主筋５ａ，５ａの隣接間に螺旋フープ筋用のカプラ５ｘを配置したことによる作用効果について図９を参照して説明する。図９（ａ）は発明者が比較のために検討した橋脚部の軸方向に沿う補強構造部の要部断面図、図９（ｂ）は図３の橋脚部の軸方向に沿う補強構造部の要部断面図である。なお、図９においては図面を見易くするためモルタル部５ｃを省略している。
【００５８】
図９（ａ）に示す補強構造部５０の場合は、螺旋フープ筋５０ｂ用のカプラ５０ｘが主筋５０ａに重なって配置されている。このため、カプラ５０ｘの厚さが増すことで補強構造部５０の層厚が厚くなり、橋脚部３の周囲の構造物や建築限界への影響が懸念される。また、螺旋フープ筋５０ｂ用のカプラ５０ｘが主筋５０ａに重なることで、カプラ５０ｘが配置されていない部分の螺旋フープ筋５０ｂ部分がカプラ５０ｘの肉厚分だけ主筋５０ａから離れてしまう結果、螺旋フープ筋５０ｂによる主筋５０ａに対する拘束力が低下してしまう。
【００５９】
これに対して、図９（ｂ）に示すように、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘを、橋脚部３の周方向に隣接する主筋５ａ，５ａの隣接間に配置したことにより、螺旋フープ筋用のカプラ５ｘが主筋５ａに重ならない。このため、カプラ５ｘを主筋５ａに重ねて配置する場合に比べて、カプラ５ｘの側面を橋脚部３の側面に近づけることができるので、補強構造部５の層厚を薄くすることができる。したがって、橋脚部３の周囲の構造物や建築限界への影響を軽減することができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００６０】
また、本実施の形態においては、螺旋フープ筋５ｂを全ての主筋５ａに接触させた状態で主筋５ａの外周に巻き付けることができるので、螺旋フープ筋５ｂによる主筋５ａに対する拘束力を増強することができる。したがって、複数の主筋５ａの位置をしっかりと固定することができるとともに、橋脚部３の剪断力を向上させることができる。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【００６２】
前記実施の形態においては、軸方向に交差する断面形状が矩形状の既設柱に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、軸方向に交差する断面形状が長円形状（矩形断面の両端（側面）が半円形状に形成された形状）の既設柱にも適用することができる。この場合、単位フープ筋において既設柱の半円形状部分に対応する部分も、その半円形状部分に沿って曲線状に形成される。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
上記した実施の形態においては本発明を橋梁の橋脚部の補強構造に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ビルの柱部の補強構造等、他の既設柱の補強構造に適用することができる。
【符号の説明】
【００６４】
１  橋梁
２  基礎部
３  橋脚部
３Ｓ１  第１の側面
３Ｓ２  第２の側面
３Ｓ３  第３の側面
３Ｓ４  第４の側面
４  上部構造部
５  補強構造部
５ａ  主筋
５ｂ  螺旋フープ筋
５ｂｕ  単位フープ筋
５ｂ１  第１の鉄筋
５ｂ２  第２の鉄筋
５ｂ３  第３の鉄筋
５ｂ４  第４の鉄筋
５ｂ５  第５の鉄筋
５ｂ６  第６の鉄筋
５ｃ  モルタル部
５ｘ  カプラ
ＣＬ  中心線
Ｐ１  第１部分
Ｐ２  第２部分
Ｐ３  第３部分
Ｐ４  第４部分
Ｐ５  第５部分
Ｐ６  第６部分
Ｐ７  第７部分
Ｐ８  第８部分
Ｐ９  第９部分
Ｐ１０  第１０部分
Ｐ１１  第１１部分
Ｐ１２  第１２部分
Ｐ１３  第１３部分
Ｐ１４  第１４部分
Ｐ１５  第１５部分
Ｐ１６  第１６部分
Ｐ１７  第１７部分
Ｐ１８  第１８部分
Ｐ１９  第１９部分
【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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