(57)【要約】【課題】充分な補強効果を確実に奏功させることができる中空柱状物の補強方法、および補強柱状物を提供する。【解決手段】地面Ｇに立設された中空柱状物１Ａの内側に、補強鋼管３０を挿入する補強鋼管挿入工程と、中空柱状物１Ａの内側に、充填材４０を充填する充填材充填工程と、を備え、補強鋼管３０は、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上である。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に立設された中空柱状物の内側に、補強鋼管を挿入する補強鋼管挿入工程と、
前記中空柱状物の内側に、充填材を充填する充填材充填工程と、を備え、
前記補強鋼管は、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする中空柱状物の補強方法。
【請求項２】
前記補強鋼管挿入工程、および前記充填材充填工程の前に、前記中空柱状物の内側に、粒状の砕石を所定高さまで充填する砕石充填工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項３】
前記補強鋼管における管軸方向の両端部には、内側を閉塞する閉塞板が各別に設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項４】
前記閉塞板のうちのいずれか一方には、管軸方向に向けて突出し、かつ前記補強鋼管挿入工程において、前記補強鋼管を吊り下げ可能な吊り金具が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項５】
前記砕石充填工程および前記充填材充填工程において、前記砕石および前記充填材はそれぞれ、前記中空柱状物の上端開口部を通して前記中空柱状物の内側に充填されることを特徴とする請求項２に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項６】
前記充填材充填工程において、前記充填材は、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項７】
前記砕石充填工程の前に、前記中空柱状物の内側から、前記中空柱状物の上端開口部を通して水や土砂等の異物を除去する異物除去工程を備えていることを特徴とする請求項２に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項８】
前記補強鋼管の外周面には、径方向の外側に向けて突出し、かつ管軸方向に延びる位置決めリブが周方向に間隔をあけて複数配置され、
周方向に互いに隣り合う前記位置決めリブ同士における管軸方向の長さは、互いに異なっていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項９】
中空柱状物が補強されてなる補強柱状物であって、
前記中空柱状物の内側には、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上の補強鋼管が挿入され、
前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管の周囲に位置する部分には、充填材が充填されていることを特徴とする補強柱状物。
【請求項１０】
前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管および前記充填材の下方に位置する部分には、粒状の砕石が所定高さまで充填されていることを特徴とする請求項９に記載の補強柱状物。
【請求項１１】
前記補強鋼管における管軸方向の両端部には、内側を閉塞する閉塞板が各別に設けられていることを特徴とする請求項９又は１０に記載の補強柱状物。
【請求項１２】
前記閉塞板のうち、上方に位置する上部閉塞板には、管軸方向に向けて突出し、かつ前記補強鋼管を吊り下げ可能な吊り金具が設けられていることを特徴とする請求項１１に記載の補強柱状物。
【請求項１３】
前記充填材は、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されていることを特徴とする請求項９から１２のいずれか１項に記載の補強柱状物。
【請求項１４】
前記補強鋼管の外周面には、径方向の外側に向けて突出し、かつ管軸方向に延びる位置決めリブが周方向に間隔をあけて複数配置され、
周方向に互いに隣り合う前記位置決めリブ同士における管軸方向の長さは、互いに異なっていることを特徴とする請求項９から１３のうちのいずれか１項に記載の補強柱状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補強鋼管を用いた中空柱状物の補強方法、および補強柱状物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されるような、既設の中空柱状物を補強する中空柱状物の補強方法が知られている。この中空柱状物の補強方法では、既設の中空柱状物の内側に補強材となる芯材を挿入した後に、中空柱状物の内側に、中空柱状物の内側を占める充填材を充填している。このように補強材および充填材を、中空柱状物の内側に配置することで、既設の中空柱状物のうち、経年劣化により損傷した部分を補強することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２９２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の中空柱状物の補強方法では、充分な補強効果を得られないおそれがあった。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、充分な補強効果を確実に奏功させることができる中空柱状物の補強方法、および補強柱状物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】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る中空柱状物の補強方法は、地面に立設された中空柱状物の内側に、補強鋼管を挿入する補強鋼管挿入工程と、前記中空柱状物の内側に、充填材を充填する充填材充填工程と、を備え、前記補強鋼管は、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る補強柱状物は、中空柱状物が補強されてなる補強柱状物であって、前記中空柱状物の内側には、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上の補強鋼管が挿入され、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管の周囲に位置する部分には、充填材が充填されていることを特徴とする。
【０００８】
これらの発明によれば、中空柱状物の内側に補強鋼管が挿入され、中空柱状物の内側のうち、補強鋼管の周囲に位置する部分に充填材が充填されている。このため、充填材が補強鋼管と中空柱状物とを接合することで、中空柱状物を内側から補強することができる。
そして、補強鋼管の引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であるため、補強鋼管の強度が中空柱状物の強度と比較して同等以上になることで、確実に中空柱状物を補強することができる。
【０００９】
また、補強鋼管の周囲に充填材が充填されているので、補強鋼管と中空柱状物とが接触するのを回避することができる。
これにより、仮に中空柱状物の一部に錆が発生して腐食していたとしても、この錆が補強鋼管に伝播するのを抑制することができ、補強鋼管により補強した状態を、長期間にわたって維持することができる。
【００１０】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記補強鋼管挿入工程、および前記充填材充填工程の前に、前記中空柱状物の内側に、粒状の砕石を所定高さまで充填する砕石充填工程を備えてもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管および前記充填材の下方に位置する部分には、粒状の砕石が所定高さまで充填されてもよい。
【００１１】
これらの発明によれば、中空柱状物の内側に砕石が充填されることにより、中空柱状物の内側に滞留している水を砕石に吸わせることができる。これにより、中空柱状物の内側の水を確実に除去して、充填材に所期した補強効果を確実に奏功させることができる。
【００１２】
また、本発明における中空柱状物の補強方法、および補強柱状物では、前記補強鋼管における管軸方向の両端部に、内側を閉塞する閉塞板が各別に設けられてもよい。
この場合には、補強鋼管の内側が閉塞板により閉塞されているので、補強鋼管の径方向の剛性を向上させることが可能になり、補強鋼管が発揮する補強効果を向上させることができる。また、補強鋼管の内側が閉塞板により閉塞されているので、充填材が補強鋼管の内側に充填されることがなく、中空柱状物の内側に充填される充填材の量を減らし、充填材のコストを低減することができる。
【００１３】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記閉塞板のうちのいずれか一方に、前記管軸方向に向けて突出し、かつ前記補強鋼管挿入工程において、前記補強鋼管を吊り下げ可能な吊り金具が設けられてもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記閉塞板のうち、上方に位置する上部閉塞板に、前記管軸方向に向けて突出し、かつ前記補強鋼管を吊り下げ可能な吊り金具が設けられてもよい。
【００１４】
この場合には、補強鋼管の閉塞板に吊り金具が設けられているので、吊り金具を用いて補強鋼管を吊り下げながら、補強鋼管を中空柱状物の内側に挿入することで、補強鋼管を安全かつ簡易に中空柱状物の内側に挿入することができる。
【００１５】
また、吊り金具が、補強鋼管の閉塞板から管軸方向に向けて突出しているので、吊り金具が中空柱状物の内周面と干渉するのを防ぐことができる。このため、吊り金具が補強鋼管の外周面から径方向の外側に向けて突出しているような構成と比較して、補強鋼管の外周面と、中空柱状物の内周面と、の距離を短くした場合であっても、吊り金具の大きさを確保することが容易となる。これにより、吊り金具の強度を容易に確保することができる。
【００１６】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記砕石充填工程および前記充填材充填工程において、前記砕石および前記充填材はそれぞれ、前記中空柱状物の上端開口部を通して前記中空柱状物の内側に充填されてもよい。
【００１７】
この場合には、砕石および充填材が、中空柱状物の上端開口部を通して中空柱状物の内側に充填される。このため、砕石や充填材を中空柱状物の内側に通すための開口部を、中空柱状物の周壁に別途形成する必要がなく、砕石充填工程および充填材充填工程の作業を簡素化することができる。
【００１８】
またこのように、中空柱状物の周壁に開口部を形成しないので、一時的に中空柱状物の周壁の強度が低下することがない。このため、例えば中空柱状物が、上端部に配置された重量物を支持しているような構成等において、周壁の一時的な強度の低下により、中空柱状物が倒壊するのを防ぐことができる。
【００１９】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記充填材充填工程において、前記充填材は、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されてもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記充填材は、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されてもよい。
【００２０】
この場合には、充填材が、中空柱状物の内側のうち、補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されているので、中空柱状物と補強鋼管とを、充填材により確実に接合することができ、一層効果的に中空柱状物を内側から補強することができる。
【００２１】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記砕石充填工程の前に、前記中空柱状物の内側から、前記中空柱状物の上端開口部を通して水や土砂等の異物を除去する異物除去工程を備えてもよい。
この場合には、砕石充填工程の前に、異物除去工程が行われるので、水や土砂等の異物の大半を、砕石充填工程の前に除去することができる。
【００２２】
また、本発明における中空柱状物の補強方法、および補強柱状物では、前記補強鋼管の外周面に、径方向の外側に向けて突出し、かつ管軸方向に延びる位置決めリブが周方向に間隔をあけて複数配置され、周方向に互いに隣り合う前記位置決めリブ同士における管軸方向の長さは、互いに異なってもよい。
【００２３】
この場合には、補強鋼管の外周面に位置決めリブが形成されているので、補強鋼管を中空柱状物の内側に挿入する際に、補強鋼管が中空柱状物に対して径方向に位置ずれしたり、傾いたりするのを抑え、所定の位置に精度よく挿入することができる。
【００２４】
また、複数形成された位置決めリブのうち、周方向に互いに隣り合う位置決めリブ同士における管軸方向の長さが互いに異なっている。このため、全ての位置決めリブを補強鋼管の管軸方向の大きさに合わせて成形しないことで、位置決めリブのコストを抑えるとともに、位置決めリブを補強鋼管の外周面に取付ける作業を簡易なものとすることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、確実に中空柱状物を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、第１準備工程を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、第２準備工程を示す模式図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、第３準備工程を示す模式図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、異物除去工程を示す模式図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、砕石充填工程を示す模式図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、補強鋼管挿入工程を示す模式図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、補強鋼管挿入工程の後の位置確認作業を示す模式図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、補強鋼管挿入工程の後の状態確認作業を示す模式図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法のうち、充填材充填工程を示す模式図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る中空柱状物の補強方法が施工された補強柱状物を示す模式図である。
【図１１】図１０に示す補強鋼管における（ａ）上面図、（ｂ）一部断面側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
（実施形態）
以下、図１〜図１１を参照し、本発明の一実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法、および補強柱状物１について説明する。なお本実施形態では、中空柱状物１Ａとしての通信用鋼管柱が補強され、補強柱状物１としての補強された通信用鋼管柱となる構成について説明する。
【００２８】
図１に示すように、中空柱状物１Ａの周壁１０は、その中心軸線Ｏと直交する横断面視で円形状をなす円筒状を呈する。以下、中心軸線Ｏに沿う方向を軸方向といい、前記横断面視で中心軸線Ｏと交差する方向を径方向という。また、前記横断面視で中心軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。
【００２９】
図１に示すように、中空柱状物１Ａは地面Ｇに立設されている。中空柱状物１Ａの下端部は、地中に埋設され、根巻きコンクリート３により径方向の外側から囲まれて支持されている。
通信用鋼管柱である中空柱状物１Ａの上端部には、例えば通信設備や電力設備等の重量物である筐体（図示を省略）が配置されている。中空柱状物１Ａは、これらの筐体を支持している。
【００３０】
中空柱状物１Ａの上端部には、上端開口部１１を閉塞する蓋体（エントランスキャップ）１２が装着されている。蓋体１２は例えば合成樹脂材料等により形成されている。
中空柱状物１Ａの周壁１０における下端部には、この周壁１０を径方向に貫くアース孔１３が形成されている。中空柱状物１Ａの下端開口部１４内には、土砂や水が進入していることがある。
【００３１】
ここで、中空柱状物１Ａの外周面には経年劣化として錆１５が発生することがある。錆１５は、中空柱状物１Ａの外周面のうち、地面Ｇから上方に連なる部分であって、地面Ｇと近接する部分に多く発生し、中空柱状物１Ａの強度を低下させることがある。
このため、本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法により、中空柱状物１Ａを補強することが必要となる。
【００３２】
図１に示すように、中空柱状物１Ａの補強方法では、第１準備工程として、蓋体１２を中空柱状物１Ａの上端部から取り外す。そして、中空柱状物１Ａの地面Ｇからの高さを、スケール５５を用いて測定する。
次に、図２に示すように、第２準備工程として、上端開口部１１から挿入した管内カメラ５０を用いて、中空柱状物１Ａの内側における水や土砂（以下、異物という）の存在を確認する。
【００３３】
そして、図３に示すように、第３準備工程として、異物の高さを、上端開口部１１から挿入したスケール５５を用いて測定する。ここで、異物の高さが所定の高さ（例えば中空柱状物１Ａの下端から３００ｍｍ）以下である場合には、本工程に進む。仮に異物の高さが所定の高さより大きい場合には、後述する異物除去工程を行う。
【００３４】
そして本工程として、本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法では、図５から図９に示すように、砕石充填工程と、砕石充填工程の後に行う補強鋼管挿入工程と、砕石充填工程の後に行う充填材充填工程と、を備えている。本実施形態では、補強鋼管挿入工程の後に、充填材充填工程を行うものとする。
図５に示すように、砕石充填工程に先立って、中空柱状物１Ａの上端部にハット部材５１を装着する。ハット部材５１は、上方に向かうに従い漸次、拡径する筒状の漏斗である。
【００３５】
砕石充填工程では、中空柱状物１Ａの内側に、粒状の砕石２０を所定高さまで充填する。所定高さとしては、アース孔１３よりも上方であることが望ましい。これにより、アース孔１３が砕石２０により閉塞され、後述する充填材４０がアース孔１３から漏れ出るのを防ぐことができる。
本実施形態では、粒状の砕石２０として吸水性を備えた炭酸カルシウムが採用されている。なお、粒状の砕石２０としては炭酸カルシウムでなくてもよいし、粒状の砕石２０に替えて、その他の無機材料や合成樹脂材料等からなり、吸水性を備えた粒状物を採用してもよい。
砕石２０が吸水性を備えているので、中空柱状物１Ａの内側に水が残留しているような場合でも、残留している水を砕石２０が吸うことで確実に除去することができる。
【００３６】
また本実施形態では、砕石２０は、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して中空柱状物１Ａの内側に充填される。砕石２０は、ハット部材５１の内側から、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して充填される。このように、ハット部材５１を中空柱状物１Ａの上端部に装着することで、上端開口部１１を通して中空柱状物１Ａの内側に充填される砕石２０が、中空柱状物１Ａの外側に漏れるのを防ぐことができる。
【００３７】
次に、図６に示すように、補強鋼管挿入工程では、中空柱状物１Ａの内側に補強鋼管（インサイドアンカー）３０を挿入する。補強鋼管３０は、その管軸方向が中空柱状物１Ａの軸方向と平行に延びるように挿入される。補強鋼管３０は、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上である。
本実施形態では、補強鋼管３０として、ＪＩＳ  Ｇ  ３４４４に規定された一般構造用炭素鋼鋼管が採用されている。なお、このような態様に限られず、補強鋼管３０としては、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であれば、他の材料を採用してもよい。
【００３８】
補強鋼管３０における軸方向の両端部には、内側を閉塞する閉塞板３１が各別に設けられている。そして閉塞板３１のうちのいずれか一方（図示の例では上方に位置する上部閉塞板３１Ａ）には、軸方向に向けて突出する吊り金具３２が設けられている。吊り金具３２は、ワイヤー５６等を取付けることで、補強鋼管３０を吊り下げ可能とされている。
【００３９】
補強鋼管挿入工程では、吊り金具３２を用いて補強鋼管３０を吊り下げた状態で、中空柱状物１Ａの内側に補強鋼管３０を挿入する。これにより、安全かつ容易に補強鋼管挿入工程を行うことができる。
次に、図７に示すように、補強鋼管３０の位置確認作業として、例えばレーザー測長器５２等を用いて補強鋼管３０の軸方向の位置を確認する。そして図８に示すように、補強鋼管３０の状態確認作業として、管内カメラ５０を用いて補強鋼管３０の姿勢や径方向の位置を確認する。
【００４０】
次に、図９に示すように、充填材充填工程では、中空柱状物１Ａの内側に充填材４０を充填する。
充填材４０は硬化性組成物である。具体的な材料としては、エポキシ系樹脂を主成分とする常温硬化性樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等の熱可塑性樹脂、およびセメント、モルタル等の水硬性物質等が挙げられる。なお、充填材４０には、必要に応じて強化剤（フィラー）を添加してもよい。
【００４１】
また本実施形態では、充填材４０は、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して中空柱状物１Ａの内側に充填される。充填材４０は、ハット部材５１の内側から、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して充填される。ハット部材５１を用いることで、上端開口部１１を通して中空柱状物１Ａの内側に充填される充填材４０が、中空柱状物１Ａの外側に漏れるのを防ぐことができる。
【００４２】
また本実施形態では、充填材充填工程において、充填材４０は、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０よりも上方に位置する部分まで充填される。充填材４０の液面高さは、例えば補強鋼管３０における上端部に位置する上部閉塞板３１Ａから、２００ｍｍ以上とすることができる。
【００４３】
充填材４０は、中空柱状物１Ａの内周面と、補強鋼管３０の外周面と、の間、および中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０よりも上方に位置する部分に充填されている。充填材４０は、補強鋼管３０の内側には充填されない。補強鋼管３０の内側は、軸方向の両端部に設けられた閉塞板３１により閉塞されているからである。
【００４４】
次に、充填材４０が硬化している間に、中空柱状物１Ａの外周面に形成された錆１５を除去する。これにより、錆１５の進行を防ぐことができる。また、必要に応じて錆１５を除去した部分に被覆処理等を施してもよい。
そして、充填材４０が硬化した後に、充填材４０の位置確認作業として、例えばレーザー測長器５２等を用いて充填材４０の液面の軸方向の位置を確認する。また、充填材４０の状態確認作業として、管内カメラ５０を用いて充填材４０の状態を確認する。
【００４５】
最後に、図１０に示すように、中空柱状物１Ａの上端部からハット部材５１を取り外すとともに、新たな蓋体１２を中空柱状物１Ａの上端部に装着して、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を閉塞する。これにより、本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法における全ての工程が完了する。
【００４６】
また、本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法では、砕石充填工程の前に、中空柱状物１Ａの内側から、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して異物を除去する異物除去工程を行ってもよい。
異物除去工程は、図３に示した第３準備工程において、異物の高さが所定の高さ（例えば中空柱状物１Ａの下端から３００ｍｍ）よりも大きい場合に行うことができる。
図４に示すように、異物除去工程では、上端開口部１１から内側に通したポンプ５３を用いて異物を吸い上げる。これにより、異物の量が多くても確実に除去することができる。
【００４７】
次に、中空柱状物１Ａの補強方法により補強された補強柱状物１について説明する。
図１０に示すように、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０および充填材４０の下方に位置する部分には、粒状の砕石２０が所定高さまで充填され、アース孔１３が砕石２０により閉塞されている。
また、中空柱状物１Ａの内側のうち、砕石２０の上方には、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上の補強鋼管３０が挿入され、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０の周囲に位置する部分には、充填材４０が充填されている。充填材４０は、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０よりも上方に位置する部分まで充填されている。すなわち、充填材４０が充填されることにより、補強鋼管３０は中空柱状物１Ａと接触していない。
【００４８】
図１１に示すように、補強鋼管３０における軸方向の両端部には、内側を閉塞する閉塞板３１が各別に設けられ、閉塞板３１のうち、上方に位置する上部閉塞板３１Ａには、軸方向に向けて突出し、かつ補強鋼管３０を吊り下げ可能な吊り金具３２が設けられている。
補強鋼管３０の外周面には、径方向の外側に向けて突出し、かつ軸方向に延びる位置決めリブ３３が周方向に間隔をあけて複数配置されている。
【００４９】
本実施形態では、位置決めリブ３３として、断面円形状の鋼材が採用されている。位置決めリブ３３は、補強鋼管３０の外周面に、軸方向に間隔をあけた複数箇所の溶接接合により固着されている。
位置決めリブ３３は、補強鋼管３０を中空柱状物１Ａの内側に挿入する際に、中空柱状物１Ａの内周面と径方向に当接する。これにより、補強鋼管３０が中空柱状物１Ａに対して径方向に位置ずれしたり、傾いたりするのを抑えることができる。
【００５０】
図示の例では、位置決めリブ３３は、軸方向から見た上面視で、周方向に等間隔をあけて８つ配置されている。位置決めリブ３３が８つ配置されていることで、補強鋼管３０の位置ずれを径方向のうちの全ての方向に対して、確実に抑えることができる。
位置決めリブ３３の径方向の大きさは、中空柱状物１Ａの内周面と、補強鋼管３０の外周面との間の径方向の距離の半分よりも大きくなっている。
【００５１】
また、本実施形態では、周方向に互いに隣り合う位置決めリブ３３同士における軸方向の長さは、互いに異なっている。位置決めリブ３３は、軸方向に長い第１位置決めリブ３３Ａと、軸方向に短い第２位置決めリブ３３Ｂと、を備えている。
第１位置決めリブ３３Ａの軸方向の大きさは、補強鋼管３０の軸方向の大きさの９割以上となっている。第２位置決めリブ３３Ｂの軸方向の大きさは、補強鋼管３０の軸方向の大きさの１割以下となっている。
【００５２】
第１位置決めリブ３３Ａおよび第２位置決めリブ３３Ｂは、周方向に互いに隣り合うように配置されている。第２位置決めリブ３３Ｂは、軸方向に間隔をあけて一対ずつ配置されている。すなわち、１つの補強鋼管３０に対して、４つの第１位置決めリブ３３Ａと、８つの第２位置決めリブ３３Ｂが配置されている。
第１位置決めリブ３３Ａおよび第２位置決めリブ３３Ｂそれぞれにおける軸方向に沿う外側（閉塞板３１側）の端部の位置は、互いに同等となっている。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法、および補強柱状物１によれば、中空柱状物１Ａの内側に補強鋼管３０が挿入され、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０の周囲に位置する部分に充填材４０が充填されている。このため、充填材４０が補強鋼管３０と中空柱状物１Ａとを接合することで、中空柱状物１Ａを内側から補強することができる。
そして、補強鋼管３０の引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であるため、補強鋼管３０の強度が中空柱状物１Ａの強度と比較して同等以上になることで、確実に中空柱状物１Ａを補強することができる。
【００５４】
また、補強鋼管３０の周囲に充填材４０が充填されているので、補強鋼管３０と中空柱状物１Ａとが接触するのを回避することができる。
これにより、仮に中空柱状物１Ａの一部に錆が発生して腐食していたとしても、この錆が補強鋼管３０に伝播するのを抑制することができ、補強鋼管３０により補強した状態を、長期間にわたって維持することができる。
【００５５】
また、中空柱状物１Ａの内側に砕石２０が充填されることにより、中空柱状物１Ａの内側に滞留している水を砕石２０に吸わせることができる。これにより、中空柱状物１Ａの内側の水を確実に除去して、充填材４０に所期した補強効果を確実に奏功させることができる。
【００５６】
また、補強鋼管３０の内側が閉塞板３１により閉塞されているので、補強鋼管３０の径方向の剛性を向上させることが可能になり、補強鋼管３０が発揮する補強効果を向上させることができる。また、補強鋼管３０の内側が閉塞板３１により閉塞されているので、充填材４０が補強鋼管３０の内側に充填されることがなく、中空柱状物１Ａの内側に充填される充填材４０の量を減らし、充填材のコストを低減することができる。
【００５７】
また、補強鋼管３０の閉塞板３１に吊り金具３２が設けられている。このため、吊り金具３２を用いて補強鋼管３０を吊り下げながら、補強鋼管３０を中空柱状物１Ａの内側に挿入することで、補強鋼管３０を安全かつ簡易に中空柱状物１Ａの内側に挿入することができる。
【００５８】
また、吊り金具３２が、補強鋼管３０の閉塞板３１から管軸方向に向けて突出しているので、吊り金具３２が中空柱状物１Ａの内周面と干渉するのを防ぐことができる。このため、吊り金具３２が補強鋼管３０の外周面から径方向の外側に向けて突出しているような構成と比較して、補強鋼管３０の外周面と、中空柱状物１Ａの内周面と、の距離を短くした場合であっても、吊り金具３２の大きさを確保することが容易となる。これにより、吊り金具３２の強度を容易に確保することができる。
【００５９】
また、砕石２０および充填材４０が、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して中空柱状物１Ａの内側に充填される。このため、砕石２０や充填材４０を中空柱状物１Ａの内側に通すための開口部を、中空柱状物１Ａの周壁１０に別途形成する必要がなく、砕石充填工程および充填材充填工程の作業を簡素化することができる。
【００６０】
またこのように、中空柱状物１Ａの周壁１０に開口部を形成しないので、一時的に中空柱状物１Ａの強度が低下することがない。このため、例えば中空柱状物１Ａが、上端部に配置された重量物を支持しているような構成等において、周壁１０の一時的な強度の低下により、中空柱状物１Ａが倒壊するのを防ぐことができる。
【００６１】
また、充填材４０が、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０よりも上方に位置する部分まで充填されている。このため、中空柱状物１Ａと補強鋼管３０とを、充填材４０により確実に接合することができ、一層効果的に中空柱状物１Ａを内側から補強することができる。
また、砕石充填工程の前に、異物除去工程が行われる場合には、異物の大半を砕石充填工程の前に除去することができる。
【００６２】
また、補強鋼管３０の外周面に位置決めリブ３３が形成されているので、補強鋼管３０を中空柱状物１Ａの内側に挿入する際に、補強鋼管３０が中空柱状物１Ａに対して径方向に位置ずれしたり、傾いたりするのを抑え、所定の位置に精度よく挿入することができる。
【００６３】
また、複数形成された位置決めリブ３３のうち、周方向に互いに隣り合う位置決めリブ３３同士における管軸方向の長さが互いに異なっている。このため、全ての位置決めリブ３３を補強鋼管３０の管軸方向の大きさに合わせて成形しないことで、位置決めリブ３３のコストを抑えるとともに、位置決めリブ３３を補強鋼管３０の外周面に取付ける作業を簡易なものとすることができる。
【００６４】
（検証結果）
次に、本実施形態に係る補強柱状物の検証結果について説明する。
本検証試験では、比較例として、補強を行っていない中空柱状物１Ａを採用し、実施例１および実施例２として、補強を行った補強柱状物１を採用した。また、実施例１および実施例２では、中空柱状物１Ａの周壁１０のうち、地面と上下方向に連なる地際部、および地際部の上方に位置する部分を予め切断し、中空柱状物１Ａが経年劣化している状況を想定した。
そして、上端部に横方向に引張荷重をかけた際の、最大荷重と上端部（頂部）の変位量とを測定した。その結果を表１に示す。ここで、中空柱状物１Ａの設計荷重は０．９８ｋＮである。
【００６５】
【表１】
2019116813.tif 000003
【００６６】
その結果、比較例1と比較して、実施例１および実施例２では、最大荷重が１．８倍から１．９倍となることが確認された。これにより、本発明の中空柱状物１Ａの補強方法により、仮に中空柱状物１Ａの周壁１０が経年劣化していたとしても、中空柱状物１Ａと同等以上の強度を持つ構造体を中空柱状物１Ａの内側に設けることができていることが確認された。
【００６７】
また、設計荷重と比較して、実施例１および実施例２では、最大荷重が４．８倍から５．２倍となることが確認された。これにより、本発明の中空柱状物１Ａの補強方法により、極めて効果的に中空柱状物１Ａを補強することができることが確認された。
また、比較例1と比較して、実施例１および実施例２では、最大荷重に対する変位量が小さくなっていることが確認された。これにより、引張荷重に対する剛性が高くなっており、変形しにくくなっていることが確認された。
【００６８】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６９】
例えば、上記実施形態においては、中空柱状物１Ａが通信用鋼管柱である構成を示したが、このような態様に限られない。中空柱状物１Ａは、例えば電柱、引込柱、照明灯、標識柱、信号柱、通信アンテナ等の柱状の構造物であってもよいし、鋼管に限られず、コンクリートやその他の材質の中空物であってもよい。
【００７０】
また、上記実施形態においては、中空柱状物１Ａが横断面視で円形状を呈する構成を示したが、このような態様に限られない。中空柱状物１Ａは横断面視で円形状以外の例えば矩形状を呈してもよい。
【００７１】
また、上記実施形態においては、補強鋼管３０における管軸方向の両端部に閉塞板３１が各別に設けられた構成を示したが、このような態様に限られない。閉塞板３１は、補強鋼管３０の上端部にのみ設けられてもよいし、閉塞板３１が補強鋼管３０に設けられなくてもよい。
【００７２】
また、上記実施形態においては、上部閉塞板３１Ａに吊り金具３２が設けられている構成を示したが、このような態様に限られない。上部閉塞板３１Ａに吊り金具３２が設けられなくてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、砕石充填工程および充填材充填工程において、砕石２０および充填材４０がそれぞれ、中空柱状物１Ａの上端開口部１１を通して中空柱状物１Ａの内側に充填される構成を示したが、このような態様に限られない。
中空柱状物１Ａの周壁１０に開口部を別途形成し、この開口部から砕石２０および充填材４０をそれぞれ、中空柱状物１Ａの内側に充填してもよい。
【００７４】
また、上記実施形態においては、充填材４０が、中空柱状物１Ａの内側のうち、補強鋼管３０よりも上方に位置する部分まで充填される構成を示したが、このような態様に限られない。充填材４０は、補強鋼管３０の上端部よりも下方に位置する部分まで充填されてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態においては、補強鋼管３０の外周面には、径方向の外側に向けて突出し、かつ軸方向に延びる位置決めリブ３３が周方向に間隔をあけて複数配置された構成を示したが、このような態様に限られない。補強鋼管３０の外周面に位置決めリブ３３が配置されなくてもよい。また、位置決めリブ３３の軸方向の大きさは、任意に変更可能である。
【００７６】
また、上記実施形態においては、補強鋼管挿入工程の後に、充填材充填工程を行う構成を示したが、このような態様に限られない。砕石充填工程の後において、充填材充填工程を行った後に補強鋼管挿入工程を行ってもよい。この場合には、中空柱状物１Ａの内側に充填された硬化性組成物である充填材４０が硬化するまでの間に、補強鋼管３０を中空柱状物１Ａ内に挿入し、充填材４０の内部に補強鋼管３０を沈下させる態様となる。
【００７７】
また、上記実施形態においては、補強鋼管挿入工程、および充填材充填工程の前に、中空柱状物の内側に、粒状の砕石２０を所定高さまで充填する砕石充填工程を備えている構成を示したが、このような態様に限られない。中空柱状物の補強方法は、砕石充填工程を備えなくてもよい。すなわち、中空柱状物が補強されてなる補強柱状物１には、砕石２０が充填されなくてもよい。
【００７８】
また、上記実施形態においては、補強柱状物１として、地面に立設された構成を示したが、このような態様に限られない。補強柱状物１としては、例えば工場内で製造した中空柱状物１Ａが、地面に立設される前に補強されてなる構成も含まれる。この場合には、中空柱状物１Ａの製造時に、補強を併せて行ってもよい。
【００７９】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１  補強柱状物
１Ａ  中空柱状物
１１  上端開口部
２０  ２
３０  補強鋼管
３１  閉塞板
３１Ａ  上部閉塞板
３２  吊り金具
３３  位置決めリブ
４０  充填材
Ｇ  地面
【図１】
2019116813.tif 000004
【図２】
2019116813.tif 000005
【図３】
2019116813.tif 000006
【図４】
2019116813.tif 000007
【図５】
2019116813.tif 000008
【図６】
2019116813.tif 000009
【図７】
2019116813.tif 000010
【図８】
2019116813.tif 000011
【図９】
2019116813.tif 000012
【図１０】
2019116813.tif 000013
【図１１】
2019116813.tif 000014
【手続補正書】
【提出日】平成30年4月20日(2018.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に立設された中空柱状物の内側に、補強鋼管を挿入する補強鋼管挿入工程と、
前記中空柱状物の内側に、充填材を充填する充填材充填工程と、を備え、
前記補強鋼管は、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であり、
前記補強鋼管挿入工程、および前記充填材充填工程の前に、前記中空柱状物の内側に、粒状の砕石を所定高さまで充填する砕石充填工程を備えていることを特徴とする中空柱状物の補強方法。
【請求項２】
前記補強鋼管における管軸方向の両端部には、内側を閉塞する閉塞板が各別に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項３】
前記閉塞板のうちのいずれか一方には、管軸方向に向けて突出し、かつ前記補強鋼管挿入工程において、前記補強鋼管を吊り下げ可能な吊り金具が設けられていることを特徴とする請求項２に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項４】
前記砕石充填工程および前記充填材充填工程において、前記砕石および前記充填材はそれぞれ、前記中空柱状物の上端開口部を通して前記中空柱状物の内側に充填されることを特徴とする請求項１に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項５】
前記充填材充填工程において、前記充填材は、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項６】
前記砕石充填工程の前に、前記中空柱状物の内側から、前記中空柱状物の上端開口部を通して水や土砂等の異物を除去する異物除去工程を備えていることを特徴とする請求項１に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項７】
前記補強鋼管の外周面には、径方向の外側に向けて突出し、かつ管軸方向に延びる位置決めリブが周方向に間隔をあけて複数配置され、
周方向に互いに隣り合う前記位置決めリブ同士における管軸方向の長さは、互いに異なっていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項８】
中空柱状物が補強されてなる補強柱状物であって、
前記中空柱状物の内側には、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上の補強鋼管が挿入され、
前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管の周囲に位置する部分には、充填材が充填され、
前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管および前記充填材の下方に位置する部分には、粒状の砕石が所定高さまで充填されていることを特徴とする補強柱状物。
【請求項９】
前記補強鋼管における管軸方向の両端部には、内側を閉塞する閉塞板が各別に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の補強柱状物。
【請求項１０】
前記閉塞板のうち、上方に位置する上部閉塞板には、管軸方向に向けて突出し、かつ前記補強鋼管を吊り下げ可能な吊り金具が設けられていることを特徴とする請求項９に記載の補強柱状物。
【請求項１１】
前記充填材は、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管よりも上方に位置する部分まで充填されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の補強柱状物。
【請求項１２】
前記補強鋼管の外周面には、径方向の外側に向けて突出し、かつ管軸方向に延びる位置決めリブが周方向に間隔をあけて複数配置され、
周方向に互いに隣り合う前記位置決めリブ同士における管軸方向の長さは、互いに異なっていることを特徴とする請求項８から１１のうちのいずれか１項に記載の補強柱状物。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る中空柱状物の補強方法は、地面に立設された中空柱状物の内側に、補強鋼管を挿入する補強鋼管挿入工程と、前記中空柱状物の内側に、充填材を充填する充填材充填工程と、を備え、前記補強鋼管は、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上であり、前記補強鋼管挿入工程、および前記充填材充填工程の前に、前記中空柱状物の内側に、粒状の砕石を所定高さまで充填する砕石充填工程を備えていることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
また、本発明に係る補強柱状物は、中空柱状物が補強されてなる補強柱状物であって、前記中空柱状物の内側には、引張強さが４００Ｎ／ｍｍ２以上の補強鋼管が挿入され、前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管の周囲に位置する部分には、充填材が充填され、
前記中空柱状物の内側のうち、前記補強鋼管および前記充填材の下方に位置する部分には、粒状の砕石が所定高さまで充填されていることを特徴とする。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
また、中空柱状物の内側に砕石が充填されることにより、中空柱状物の内側に滞留している水を砕石に吸わせることができる。これにより、中空柱状物の内側の水を確実に除去して、充填材に所期した補強効果を確実に奏功させることができる。