(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造であって、
コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部とを備え、
複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、
前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、
複数の前記鋼管本体は、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とが管軸直交方向に傾斜させて形成されること
を特徴とする鋼管の継手構造。
【請求項２】
複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造であって、
コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部とを備え、
複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、
前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、
前記継手部は、前記第１管端部の外面と前記第２管端部の外面とに架設される板部材を有し、前記板部材が前記第１管端部の外面及び前記第２管端部の外面に溶接接合されること
を特徴とする鋼管の継手構造。
【請求項３】
複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造であって、
コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部とを備え、
複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、
前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、
前記継手部は、前記第１管端部の外面に溶接接合される第１板部材、及び、前記第２管端部の外面に溶接接合される第２板部材を有し、前記第１板部材を前記第１管端部の端面から突出させるとともに、前記第２板部材を前記第２管端部の端面から突出させて、前記第１板部材と前記第２板部材とがボルト接合されること
を特徴とする鋼管の継手構造。
【請求項４】
前記継手部は、前記板部材及び溶接部の引張耐力、又は、前記第１板部材、前記第２板部材及び溶接部の引張耐力が、前記鋼管本体の引張耐力以上となること
を特徴とする請求項２又は３記載の鋼管の継手構造。
【請求項５】
コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、
コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、
複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、
前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、
複数の前記鋼管本体は、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とが管軸直交方向に傾斜させて形成されること
を特徴とするコンクリート構造物の補強構造。
【請求項６】
コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、
コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、
複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、
前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、
前記継手部は、前記第１管端部の外面と前記第２管端部の外面とに架設される板部材を有し、前記板部材が前記第１管端部の外面及び前記第２管端部の外面に溶接接合されること
を特徴とするコンクリート構造物の補強構造。
【請求項７】
コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、
コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、
複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、
前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、
前記継手部は、前記第１管端部の外面に溶接接合される第１板部材、及び、前記第２管端部の外面に溶接接合される第２板部材を有し、前記第１板部材を前記第１管端部の端面から突出させるとともに、前記第２板部材を前記第２管端部の端面から突出させて、前記第１板部材と前記第２板部材とがボルト接合されること
を特徴とするコンクリート構造物の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造、及び、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、コンクリート構造物の打ち継ぎ面のずれ防止効果を高くすることを目的に、複数回に分けてコンクリートが打ち継がれて形成された新設の打ち継ぎコンクリート構造体に適用されるものとして、特許文献１に開示されるコンクリート構造物が提案されている。
【０００３】
特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、新設の打ち継ぎコンクリート構造体の外面から打ち継ぎコンクリート構造体の打ち継ぎ面を貫通するように設けられた孔と、打ち継ぎ面を貫通するように孔内に設置されたＰＣ鋼材、鋼管等の補強体と、補強体の設置された孔内に充填された充填材とを備えるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−８０２４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、補強体として剛性の低いＰＣ鋼材が用いられる場合に、ＰＣ鋼材が孔内で湾曲等することから、ＰＣ鋼材を孔内の所定の位置に設置することが困難なものとなるおそれがあった。特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、充填材を孔内に充填するために注入管が用いられる場合に、補強体として中実状のＰＣ鋼材が用いられることで、注入管とＰＣ鋼材とが孔内で干渉することから、孔内への充填材の充填作業に支障をきたすおそれがあった。
【０００６】
また、特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、補強体として鋼管が用いられる場合に、孔の延長が長くなることによって複数の鋼管を連結することが必要となるが、複数の鋼管を連結する手段を何ら開示するものではなかった。特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、孔内に注入管が挿入されて孔内の下端部から充填材が注入される場合であっても、孔の延長が長くなって鋼管が障害となることで、孔内の中間部や上端部で充填材の充填が不十分となる部位が形成されるおそれがあった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、コンクリート構造物の孔部の所定の位置に鋼管本体を設置するとともに、複数の鋼管本体の連結を十分なものとして、さらに、充填材の充填性を大幅に向上させた鋼管の継手構造及びコンクリート構造物の補強構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１発明に係る鋼管の継手構造は、複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部とを備え、複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、複数の前記鋼管本体は、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とが管軸直交方向に傾斜させて形成されることを特徴とする。
【００１０】
第２発明に係る鋼管の継手構造は、複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部とを備え、複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、前記継手部は、前記第１管端部の外面と前記第２管端部の外面とに架設される板部材を有し、前記板部材が前記第１管端部の外面及び前記第２管端部の外面に溶接接合されることを特徴とする。
【００１１】
第３発明に係る鋼管の継手構造は、複数の鋼管を管軸方向に連結するための鋼管の継手構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部とを備え、複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、前記継手部は、前記第１管端部の外面に溶接接合される第１板部材、及び、前記第２管端部の外面に溶接接合される第２板部材を有し、前記第１板部材を前記第１管端部の端面から突出させるとともに、前記第２板部材を前記第２管端部の端面から突出させて、前記第１板部材と前記第２板部材とがボルト接合されることを特徴とする。
【００１２】
第４発明に係る鋼管の継手構造は、第２発明又は第３発明において、前記継手部は、前記板部材及び溶接部の引張耐力、又は、前記第１板部材、前記第２板部材及び溶接部の引張耐力が、前記鋼管本体の引張耐力以上となることを特徴とする。
【００１３】
第５発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、複数の前記鋼管本体は、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とが管軸直交方向に傾斜させて形成されることを特徴とする。
第６発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、前記継手部は、前記第１管端部の外面と前記第２管端部の外面とに架設される板部材を有し、前記板部材が前記第１管端部の外面及び前記第２管端部の外面に溶接接合されることを特徴とする。
第７発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入される複数の鋼管本体と、複数の前記鋼管本体を管軸方向に連結させる継手部と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、複数の前記鋼管本体は、管軸方向に連結される一方の前記鋼管本体が第１管端部を有するとともに、管軸方向に連結される他方の前記鋼管本体が第２管端部を有し、前記継手部は、管周方向に断続的に配置され、前記第１管端部の端面と前記第２管端部の端面とを管軸方向に対向させるとともに離間させて、前記第１管端部と前記第２管端部とを管軸方向で互いに連結させるものであり、前記継手部は、前記第１管端部の外面に溶接接合される第１板部材、及び、前記第２管端部の外面に溶接接合される第２板部材を有し、前記第１板部材を前記第１管端部の端面から突出させるとともに、前記第２板部材を前記第２管端部の端面から突出させて、前記第１板部材と前記第２板部材とがボルト接合されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
第１発明〜第４発明によれば、複数の鋼管本体が連結される箇所に離間部が形成されるため、孔部の他端側と一端側との間となる区間において、孔部の間隙部と鋼管本体の管内部との間を、充填材が離間部を通過して交互に融通されるものとなって、孔部の他端側から隙間なく孔部に充填材を充填して、孔部における充填材の充填性を大幅に向上させることが可能となる。
【００１５】
第１発明〜第４発明によれば、孔部の間隙部で硬化した充填材と、鋼管本体の管内部で硬化した充填材とが、離間部で硬化した充填材を介在させて連結された状態となり、充填材の係止体が離間部を挿通するように形成されることで、鋼管本体と硬化した充填材との一体性を向上させて、鋼管本体と充填材との付着を著しく向上させることが可能となる。
【００１６】
特に、第１発明によれば、第１管端部の端面及び第２管端部の端面が、管軸直交方向に所定の傾斜角度で傾斜させて形成されるため、鋼管本体の管軸方向の各々の鋼管断面において、鋼管本体の管周方向の一部のみに離間部が形成されることから、管周方向の全周に離間部が形成される場合と比較して、鋼管断面における断面欠損の増大を抑制することで、継手部の引張耐力、圧縮耐力等の低下を防止することが可能となる。
【００１７】
特に、第２発明、第３発明によれば、板部材、第１板部材及び第２板部材が、鋼管側面から管軸直交方向の外側に向けて延出させて設けられることで、複数の鋼管本体を継手部で連結させてコンクリート構造物の孔部に挿入するときに、所定の延出長を有する板部材、第１板部材及び第２板部材がスペーサーとなって、鋼管本体の鋼管側面と孔部の孔部内側面とが離間して、孔部における鋼管本体のセンタリング等の位置合わせを正確に実施することが可能となる。
【００１８】
特に、第４発明によれば、継手部において、板部材及び溶接部の引張耐力、又は、第１板部材、第２板部材及び溶接部の引張耐力が、鋼管本体の引張耐力以上となることで、鋼管本体が破断する以前に継手部が破断することを確実に防止することが可能となる。
【００１９】
第５発明〜第７発明によれば、断面略中空状に鋼管本体が形成されるため、従来の鉄筋、ＰＣ鋼棒等と比較して、部材剛性を著しく向上させたものとして、孔部の他端側から一端側まで部材剛性の高い鋼管本体を直立させて設置することができるため、孔部における鋼管本体の位置合わせを正確に実施することが可能となる。
【００２０】
第５発明〜第７発明によれば、複数の鋼管本体の継手部に離間部が形成されるため、孔部の他端側と一端側との間となる区間において、孔部の間隙部と鋼管本体の管内部との間で充填材が離間部を通過して交互に融通されるものとなって、孔部に隙間なく充填材を充填させて、充填材を孔部に密実に充填することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造が導入されるコンクリート構造物を示す斜視図である。
【図２】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造及び鋼管の継手構造を示す斜視図である。
【図３】本発明を適用した鋼管の継手構造とコンクリート構造物の孔部とを示す正面図である。
【図４】（ａ）は、本発明を適用した鋼管の継手構造における継手部の第１実施例を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その所定の傾斜角度で傾斜させて形成された第１管端部の端面及び第２管端部の端面を示す拡大正面図である。
【図５】（ａ）は、本発明を適用した鋼管の継手構造における継手部の図４（ａ）に示すＡ−Ａ線横断面図であり、（ｂ）は、その図４（ｂ）に示すＢ−Ｂ線横断面図である。
【図６】（ａ）は、本発明を適用した鋼管の継手構造における継手部の２枚の板部材を示す横断面図であり、（ｂ）は、その３枚の板部材を示す横断面図である。
【図７】（ａ）は、本発明を適用した鋼管の継手構造における継手部の第２実施例を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その所定の傾斜角度で傾斜させて形成された第１管端部の端面及び第２管端部の端面を示す拡大正面図である。
【図８】（ａ）は、本発明を適用した鋼管の継手構造における継手部の図７（ａ）に示すＡ−Ａ線横断面図であり、（ｂ）は、その図７（ｂ）に示すＢ−Ｂ線横断面図である。
【図９】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造及び鋼管の継手構造の縦長の窪み部が形成された鋼管本体を示す斜視図である。
【図１０】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造及び鋼管の継手構造の横長の窪み部が形成された鋼管本体を示す斜視図である。
【図１１】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で複数の鋼管本体が継手部で連結される状態を示す正面図である。
【図１２】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で複数の鋼管本体が第１実施例の継手部で連結される状態を示す拡大正面図である。
【図１３】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で複数の鋼管本体が第２実施例の継手部で連結される状態を示す拡大正面図である。
【図１４】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管本体の管内部にトレミー管等の注入管が挿入される状態を示す正面図である。
【図１５】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で注入管の先端部から充填材が吐出される状態を示す正面図である。
【図１６】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で注入管の先端部から吐出された充填材が孔部に充填される過程を示す正面図である。
【図１７】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で充填材が離間部を通過する状態を示す拡大正面図である。
【図１８】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管本体の管内部から注入管を撤去する過程を示す正面図である。
【図１９】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で充填材が孔部に充填された状態を示す正面図である。
【図２０】本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造が導入されたコンクリート構造物に外力が作用した状態を示す正面図である。
【図２１】（ａ）は、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管本体の鋼管接触面を示す拡大横断面図であり、（ｂ）は、従来のＰＣ鋼棒の鋼棒接触面を示す拡大横断面図である。
【図２２】（ａ）は、本発明を適用した鋼管の継手構造で継手部の離間部に充填材の係止体が挿通された状態を示す拡大縦断面図であり、（ｂ）は、鋼管側面の窪み部が一対の充填材の凹凸体に挟み込まれた状態を示す拡大縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を適用した鋼管の継手構造１及び本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２３】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図１に示すように、例えば、鉄筋等が内部８ｂに配設されることなく構築された橋脚８等の無筋のコンクリート構造物の複数箇所に、０．３ｍ〜１ｍ程度の間隔で、管軸方向Ｙに連結された複数の鋼管本体２を別途に設けることで、既設等のコンクリート構造物を補強するものである。
【００２４】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、例えば、鉄道橋、道路橋等の橋梁の橋脚８や、コンクリート護岸壁等として構築されたコンクリート構造物に、複数の鋼管本体２を設けることにより導入される。本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、特に、構築されてから数年以上経過した既設のコンクリート構造物を補強するために導入される。
【００２５】
コンクリート構造物は、図２に示すように、複数回に分けてコンクリートを打ち継ぐことによって、所定の規模のものとなるように構築されるため、コンクリートを打ち継いだ境界に、コンクリートが一体化されていない不連続面８５が形成される。また、コンクリート構造物は、コンクリートを複数回に分けずに連続して打設した場合であっても、コールドジョイント等の発生によって、コンクリートが一体化されていない不連続面８５が形成されることもある。
【００２６】
コンクリート構造物は、不連続面８５が形成されることによって、打設されたコンクリートが不連続面８５を境界として内部８ｂで分断されたものとなる。コンクリート構造物は、図３に示すように、橋脚８等の外面８ａから内部８ｂに向けて連続してコンクリートの削孔作業等をすることで、コア抜きされた断面略円形状等の孔部８０が、不連続面８５を貫通させて形成されるものとなる。
【００２７】
孔部８０は、例えば、橋脚８等の外面８ａに形成される一端側８０ａから、橋脚８等の内部８ｂに形成される他端側８０ｂまで、４ｍ〜３０ｍ程度の延長を有する。孔部８０は、特に、不連続面８５を境界とした両側で、少なくとも２ｍ〜３ｍ程度の延長を有する。孔部８０は、一端側８０ａから他端側８０ｂまで、断面略円形状となるように孔部内側面８１が形成されることで、１５ｃｍ〜３０ｃｍ程度の孔径を有するものとなる。
【００２８】
本発明を適用した鋼管の継手構造１は、複数の鋼管を管軸方向Ｙに連結するためのもので、コンクリート構造物の孔部８０に挿入される断面略中空状に形成された複数の鋼管本体２と、複数の鋼管本体２を管軸方向Ｙに連結させる継手部５とを備える。各々の鋼管本体２は、断面略円形状となるように鋼管側面２１が形成されて、５ｃｍ〜２０ｃｍ程度の外径を有する。
【００２９】
各々の鋼管本体２は、鋼管側面２１が略同一面上に連続して形成されて管軸方向Ｙに延びる略直管状の通常鋼管等が用いられる。各々の鋼管本体２は、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０に挿入したときに、鋼管本体２の鋼管側面２１と孔部８０の孔部内側面８１とが離間することで、鋼管本体２の外側の孔部８０に間隙部８２が形成されるものとなる。各々の鋼管本体２は、断面略中空状に形成されて、鋼管側面２１の内側に管内部２２が形成される。
【００３０】
複数の鋼管本体２は、管軸方向Ｙに連結される一方の鋼管本体２が第１管端部２５を有するとともに、管軸方向Ｙに連結される他方の鋼管本体２が第２管端部２７を有して、各々の鋼管本体２が、管軸方向Ｙに２ｍ〜１０ｍ程度の延長を有する。複数の鋼管本体２は、一方の鋼管本体２と他方の鋼管本体２とが継手部５で管軸方向Ｙに連結されることで、孔部８０の一端側８０ａに設けられる一端部２ａから、孔部８０の他端側８０ｂに設けられる他端部２ｂまで、４ｍ〜３０ｍ程度の延長を有するものとなる。
【００３１】
複数の鋼管本体２は、一方の鋼管本体２の第１管端部２５と他方の鋼管本体２の第２管端部２７とが、管軸方向Ｙに隣り合わせて継手部５で連結される。第１管端部２５及び第２管端部２７は、図４に示すように、第１管端部２５の端面２５ａと第２管端部２７の端面２７ａとを管軸方向Ｙに離間させた状態で、管軸方向Ｙで互いに連結されるものとなる。
【００３２】
第１管端部２５の端面２５ａ及び第２管端部２７の端面２７ａは、図４（ａ）に示すように、管軸直交方向Ｘに傾斜させることなく、第１管端部２５の外面２５ｂ及び第２管端部２７の外面２７ｂに対して略直角に形成される。このとき、第１管端部２５の端面２５ａ及び第２管端部２７の端面２７ａは、互いに略平行となるように形成されるものとなる。
【００３３】
第１管端部２５の端面２５ａ及び第２管端部２７の端面２７ａは、図４（ｂ）に示すように、管軸直交方向Ｘに所定の傾斜角度θで傾斜させて形成されてもよい。このとき、傾斜角度θは、１５°〜７５°の範囲で、例えば、４５°程度となるように設定される。ここで、第１管端部２５の端面２５ａ及び第２管端部２７の端面２７ａは、互いに略同一の傾斜角度θで傾斜することで、略平行となるように形成されるものであるが、これに限らず、互いの傾斜角度θを異ならせて形成されてもよい。
【００３４】
継手部５は、図４、図７に示すように、第１管端部２５の端面２５ａと、第２管端部２７の端面２７ａとを、管軸方向Ｙに対向させるとともに離間させて、第１管端部２５と第２管端部２７とを管軸方向Ｙで互いに連結させるものである。
【００３５】
継手部５は、第１管端部２５の端面２５ａと第２管端部２７の端面２７ａとを、管軸方向Ｙで５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下程度の間隔ｄで離間させることで、第１管端部２５の端面２５ａと第２管端部２７の端面２７ａとの間に、離間部２０が形成されるものとなる。
【００３６】
継手部５は、第１実施例において、図４、図５に示すように、第１管端部２５の外面２５ｂと第２管端部２７の外面２７ｂとに架設される４枚の板部材５０を有する。各々の板部材５０は、略矩形状の鋼板等が用いられて、第１管端部２５の外面２５ｂに取り付けられる第１取付部５０ａと、第２管端部２７の外面２７ｂに取り付けられる第２取付部５０ｂとを有する。
【００３７】
各々の板部材５０は、所定の溶接材料が用いられて、第１取付部５０ａの側端部５５ａが、第１管端部２５の外面２５ｂに所定の溶接長Ｌとなるように、隅肉溶接等によって溶接部５５で溶接接合されるとともに、第２取付部５０ｂの側端部５５ａが、第２管端部２７の外面２７ｂに所定の溶接長Ｌとなるように、隅肉溶接等によって溶接部５５で溶接接合される。
【００３８】
各々の板部材５０は、所定の板厚ｔを有するとともに、第１管端部２５の外面２５ｂ及び第２管端部２７の外面２７ｂから、管軸直交方向Ｘの外側に向けて延出させて設けられることで、所定の延出長ｈを有する。このとき、各々の板部材５０は、例えば、０．５ｃｍ〜２ｃｍ程度の板厚ｔを有するとともに、３ｃｍ〜５ｃｍ程度の延出長ｈを有するものとなる。
【００３９】
継手部５は、図５に示すように、断面略円形状に形成された鋼管本体２の略対角線上に、４枚の板部材５０が配置される。継手部５は、これに限らず、図６（ａ）に示すように、断面略円形状に形成された鋼管本体２の略対角線上に、２枚の板部材５０が配置されるものであってもよく、また、図６（ｂ）に示すように、３枚の板部材５０が鋼管本体２の管周方向Ｗで略等間隔に配置されるものであってもよい。
【００４０】
継手部５は、第２実施例において、図７、図８に示すように、第１管端部２５の外面２５ｂに溶接接合される第１板部材５１、及び、第２管端部２７の外面２７ｂに溶接接合される第２板部材５２を有する。継手部５は、例えば、４枚の第１板部材５１と４枚の第２板部材５２とを有して、各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、略矩形状等の鋼板等が用いられる。
【００４１】
各々の第１板部材５１は、第１管端部２５の外面２５ｂに取り付けられる取付部５１ａと、第１管端部２５の端面２５ａから管軸方向Ｙに突出する突出部５１ｂとを有する。各々の第１板部材５１は、所定の溶接材料が用いられて、取付部５１ａの側端部５５ａが、第１管端部２５の外面２５ｂに所定の溶接長Ｌとなるように、隅肉溶接等によって溶接部５５で溶接接合される。
【００４２】
各々の第２板部材５２は、第２管端部２７の外面２７ｂに取り付けられる取付部５２ａと、第２管端部２７の端面２７ａから管軸方向Ｙに突出する突出部５２ｂとを有する。各々の第２板部材５２は、所定の溶接材料が用いられて、取付部５２ａの側端部５５ａが、第２管端部２７の外面２７ｂに所定の溶接長Ｌとなるように、隅肉溶接等によって溶接部５５で溶接接合される。
【００４３】
各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、各々が所定の板厚ｔを有して、略矩形状等の鋼板等を板厚方向に貫通させることで、１又は複数の略円形状等の貫通孔５３が形成される。各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、第１板部材５１の突出部５１ｂと、第２板部材５２の取付部５２ａとを当接させるとともに、第１板部材５１の取付部５１ａと、第２板部材５２の突出部５２ｂとを当接させて、第１板部材５１の貫通孔５３と第２板部材５２の貫通孔５３とが重ね合わされる。
【００４４】
各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、第１板部材５１の貫通孔５３と第２板部材５２の貫通孔５３とを重ね合わせるとともに、貫通孔５３に挿通させたボルト５６にナット５７が締結されることで、第１板部材５１と第２板部材５２とがボルト接合されるものとなる。
【００４５】
各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、第１板部材５１の突出部５１ｂと第２板部材５２の取付部５２ａとを当接させることができるように、また、第１板部材５１の取付部５１ａと第２板部材５２の突出部５２ｂとを当接させることができるように、側端部５５ａの管周方向Ｗの片側のみに溶接部５５が設けられる。
【００４６】
各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、第１管端部２５の外面２５ｂ及び第２管端部２７の外面２７ｂから、管軸直交方向Ｘの外側に向けて延出させて設けられることで、所定の延出長ｈを有する。このとき、各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、例えば、０．５ｃｍ〜２ｃｍ程度の板厚ｔを有するとともに、３ｃｍ〜５ｃｍ程度の延出長ｈを有するものとなる。
【００４７】
継手部５は、断面略円形状に形成された鋼管本体２の略対角線上に、４枚の第１板部材５１及び第２板部材５２が配置される。継手部５は、これに限らず、断面略円形状に形成された鋼管本体２の略対角線上に、２枚の第１板部材５１及び第２板部材５２が配置されるものであってもよく、また、３枚の第１板部材５１及び第２板部材５２が鋼管本体２の管周方向Ｗで略等間隔に配置されるものであってもよい。
【００４８】
鋼管本体２は、図２に示すように、管軸方向Ｙの全長に亘って略直管状に形成されるものであるが、これに限らず、図９、図１０に示すように、管軸直交方向Ｘの内側に向けて熱間加工等により形成された１又は複数の窪み部３と、管軸方向Ｙに延びて略直管状に形成された直管部４とを有する窪み付き鋼管が用いられてもよい。
【００４９】
このとき、各々の窪み部３は、図９に示すように、鋼管本体２の管軸方向Ｙに延びる略楕円形状等に形成されて、管周方向Ｗの３〜９程度の箇所で、鋼管本体２の管軸方向Ｙに沿って縦長に形成されてもよい。各々の窪み部３は、これに限らず、図１０に示すように、鋼管本体２の管周方向Ｗに延びる横長に形成されてもよい。直管部４は、鋼管側面２１を鋼管本体２の管軸直交方向Ｘに凹凸させることなく、管軸方向Ｙで略同一面上に鋼管側面２１が連続することで、略直管状に形成されるものとなる。
【００５０】
窪み部３は、鋼管本体２の管軸方向Ｙ及び管周方向Ｗで、１又は複数形成される。このとき、鋼管本体２の管周方向Ｗに所定の間隔を空けて形成された複数の窪み部３は、管軸直交方向Ｘに凹凸させていない鋼管側面２１と交互となるように、管周方向Ｗに連続させることなく、管周方向Ｗで断続的に形成される。鋼管本体２の管軸方向Ｙに所定の間隔を空けて形成された複数の窪み部３は、管軸方向Ｙで直管部４と交互に形成されて、管軸方向Ｙに連続させることなく、管軸方向Ｙに断続的に形成される。
【００５１】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図２、図３に示すように、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０に挿入される複数の鋼管本体２と、複数の鋼管本体２を管軸方向Ｙに連結させる継手部５と、コンクリート構造物の孔部８０に充填される充填材６とを備える。
【００５２】
充填材６は、モルタル、コンクリート等のセメント系材料等の経時硬化性材料や、ウレタン系材料等の経時硬化性材料が用いられて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填された後に、所定の時間を経過してから硬化するものとなる。
【００５３】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図１１〜図１９に示すように、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０で、複数の鋼管本体２を連結して設置する設置工程と、注入管７０を用いて充填材６を孔部８０に充填する充填工程と、注入管７０を引き抜いて撤去する撤去工程とを経ることで、コンクリート構造物を補強するために導入されるものとなる。
【００５４】
設置工程では、最初に、図１１に示すように、橋脚８等のコンクリート構造物に形成された孔部８０に一方の鋼管本体２が挿入される。設置工程では、次に、孔部８０に挿入された一方の鋼管本体２の第１管端部２５を孔部８０から露出等させた状態で、他方の鋼管本体２の第２管端部２７を、一方の鋼管本体２の第１管端部２５に、継手部５で管軸方向Ｙに連結させる。
【００５５】
継手部５は、第１実施例において、図１２に示すように、各々の板部材５０が、第２管端部２７の外面２７ｂに、第２取付部５０ｂの側端部５５ａを工場等であらかじめ溶接接合させたものとなる。各々の板部材５０は、他方の鋼管本体２の第２管端部２７を一方の鋼管本体２の第１管端部２５に連結するときに、第１管端部２５の外面２５ｂに第１取付部５０ａの側端部５５ａを当接させて、現地作業で隅肉溶接等により溶接接合させるものとなる。
【００５６】
各々の板部材５０は、これに限らず、第１管端部２５の外面２５ｂに、第１取付部５０ａの側端部５５ａをあらかじめ溶接接合させたものとして、第２管端部２７の外面２７ｂに、第２取付部５０ｂの側端部５５ａを現地作業で溶接接合させてもよく、また、第１取付部５０ａの側端部５５ａ及び第２取付部５０ｂの側端部５５ａの何れもが、第１管端部２５の外面２５ｂ及び第２管端部２７の外面２７ｂに、現地作業で溶接接合されてもよい。
【００５７】
継手部５は、第２実施例において、図１３に示すように、各々の第１板部材５１が、第１管端部２５の外面２５ｂに、取付部５１ａの側端部５５ａを工場等であらかじめ溶接接合させるとともに、各々の第２板部材５２が、第２管端部２７の外面２７ｂに、取付部５２ａの側端部５５ａを工場等であらかじめ溶接接合させたものとなる。
【００５８】
各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、現地作業で、第１板部材５１の突出部５１ｂと第２板部材５２の取付部５２ａとを当接させるとともに、第１板部材５１の取付部５１ａと第２板部材５２の突出部５２ｂとを当接させる。各々の第１板部材５１及び第２板部材５２は、第１板部材５１の貫通孔５３と第２板部材５２の貫通孔５３とを重ね合わせて、貫通孔５３にボルト５６を挿通させてナット５７を締結させることで、第１板部材５１と第２板部材５２とがボルト接合されるものとなる。
【００５９】
充填工程では、最初に、図１４に示すように、管軸方向Ｙに連結された複数の鋼管本体２の管内部２２にトレミー管等の注入管７０が挿入される。このとき、充填工程では、例えば、注入管７０の側面若しくは鋼管側面２１の内面から管軸直交方向Ｘに延びる複数の鋼板等のスペーサー、又は、注入管７０の先端部７０ｂに略円形状の鋼板等が設けられることで、注入管７０の側面と鋼管側面２１とが離間される。注入管７０は、鋼管本体２の一端部２ａから他端部２ｂまで鋼管側面２１の内面から所定の間隔で離間させて、鋼管本体２の他端部２ｂに注入管７０の先端部７０ｂを到達させて設けられる。
【００６０】
充填工程では、次に、図１５に示すように、注入管７０の基端部７０ａから供給された充填材６を、鋼管本体２の他端部２ｂに到達させた注入管７０の先端部７０ｂから孔部８０に吐出させる。このとき、充填材６は、注入管７０の先端部７０ｂから吐出されることで、孔部８０の他端側８０ｂに注入されて、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填される。
【００６１】
充填工程では、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填させるときに、図１６に示すように、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２を充填材６が通過する。このとき、複数の鋼管本体２は、第１管端部２５の端面２５ａと第２管端部２７の端面２７ａとが離間して、離間部２０が形成されるため、充填材６が離間部２０を通過するものとなる。
【００６２】
充填工程では、図１７（ａ）に示すように、孔部８０の間隙部８２から鋼管本体２の管内部２２に向けて離間部２０を充填材６が通過して、又は、図１７（ｂ）に示すように、鋼管本体２の管内部２２から孔部８０の間隙部８２に向けて離間部２０を充填材６が通過する。
【００６３】
撤去工程では、図１８に示すように、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填した後に、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、注入管７０を引き上げる。このとき、注入管７０は、鋼管本体２の他端部２ｂから一端部２ａまで引き上げられながら、注入管７０の先端部７０ｂから充填材６を鋼管本体２の管内部２２に吐出させるものとなる。
【００６４】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、最後に、図１９に示すように、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０に複数の鋼管本体２を設置した状態で、孔部８０に充填した充填材６を硬化させて、コンクリート構造物の不連続面８５を貫通するようにして、複数の鋼管本体２及び硬化した充填材６が孔部８０に設けられる。なお、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、コンクリート構造物の孔部８０の延長が長くなった場合等に、３本以上の鋼管本体２を２箇所以上の継手部５で管軸方向Ｙに連結させるものとなる。
【００６５】
このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、管内部２２に充填材６を充填した鋼管本体２が、コンクリート構造物の不連続面８５を境界として、コンクリート上部８３とコンクリート下部８４とに架設するように設けられるものとなる。
【００６６】
橋脚８等のコンクリート構造物は、図２０に示すように、地震等によって横方向の外力Ｆが作用することで、不連続面８５を境界としてコンクリート上部８３とコンクリート下部８４とが分断されて、コンクリート上部８３が横方向に傾倒するように変位しようとするものとなる。橋脚８等のコンクリート構造物は、横方向の外力Ｆが左右両側から交互に作用することから、コンクリート上部８３が横方向で交互に傾倒するように変位しようとするものとなる。
【００６７】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、コンクリート上部８３が傾倒しようとするときに、コンクリート構造物の不連続面８５において、鋼管本体２に管軸方向Ｙの引張力Ｐ又は圧縮力Ｃが作用するものとなる。このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、鋼管本体２の管内部２２に充填材６が充填されるため、鋼管本体２が管軸方向Ｙの引張力Ｐに抵抗するとともに、硬化した充填材６が管軸方向Ｙの圧縮力Ｃに抵抗する。
【００６８】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、管軸方向Ｙの圧縮力Ｃに対して硬化した充填材６が抵抗するものとなるため、管軸方向Ｙの圧縮力Ｃを鋼管本体２に負担させないものとして、鋼管本体２の座屈変形を防止することが可能となる。さらに、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、コンクリート上部８３が横方向で交互に傾倒するように変位することで、管軸方向Ｙの引張力Ｐと圧縮力Ｃとが鋼管本体２に交互に作用するものの、鋼管本体２の管内部２２で充填材６が硬化するため、硬化した充填材６で鋼管側面２１が拘束されて、鋼管本体２の座屈変形を防止することが可能となる。
【００６９】
これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、管内部２２に充填材６を充填した鋼管本体２が、コンクリート上部８３とコンクリート下部８４とに架設するように設けられることで、鋼管本体２の管軸方向Ｙに作用する引張力Ｐ又は圧縮力Ｃに、鋼管本体２及び硬化した充填材６を十分に抵抗させるものとして、コンクリート上部８３が横方向に傾倒して倒壊しないように、橋脚８等のコンクリート構造物を補強することが可能となる。
【００７０】
また、橋脚８等のコンクリート構造物は、地震等によって横方向の外力Ｆが作用することで、不連続面８５を境界としてコンクリート上部８３とコンクリート下部８４とが分断されて、不連続面８５で横方向のせん断力Ｓが鋼管本体２に作用するものとなる。
【００７１】
ここで、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、鋼管本体２の管軸方向Ｙに作用する引張力Ｐに抵抗するために、図２１（ａ）に示すように、複数の鋼管本体２が、鋼管側面２１を形成する管体の断面部分のみで、所定の鋼管断面積を有することが必要となる。また、従来のＰＣ鋼棒９も、同程度の引張力Ｐに抵抗するために、図２１（ｂ）に示すように、鋼管本体２の鋼管側面２１を形成する管体の断面部分と同程度の鋼棒断面積を有することが必要となる。
【００７２】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図２１に示すように、鋼管本体２に管内部２２が形成されるため、鋼管本体２の鋼管側面２１を形成する管体の断面部分の鋼管断面積と従来のＰＣ鋼棒９の鋼棒断面積とを同程度のものとしながら、鋼管本体２の鋼管側面２１と硬化した充填材６との鋼管接触面２３を、従来のＰＣ鋼棒９と硬化した充填材６との鋼棒接触面９０より大きくすることができる。
【００７３】
これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図２０、図２１に示すように、コンクリート上部８３から横方向のせん断力Ｓが鋼管本体２に作用して、鋼管本体２の鋼管側面２１と硬化した充填材６とが鋼管接触面２３で接触した場合であっても、鋼管本体２の鋼管接触面２３が大きく確保されることで、せん断力Ｓに抵抗して鋼管側面２１から硬化した充填材６に作用する支圧力が緩和されて、硬化した充填材６の破損、崩壊を防止することが可能となる。さらに、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６が鋼管側面２１を拘束するため、せん断力Ｓに対する抵抗力を鋼管側面２１に確実に発揮させることが可能となる。
【００７４】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填した後に、図１８に示すように、トレミー管等の注入管７０が鋼管本体２の管内部２２から撤去されるため、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６が注入管７０によって管軸直交方向Ｘに分断されないものとすることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６を注入管７０で分断させないものとして、鋼管本体２の管内部２２で充填材６を一体的に硬化させることで、横方向のせん断力Ｓ等に対する硬化した充填材６の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。
【００７５】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、断面略中空状に鋼管本体２が形成されるため、従来の鉄筋、ＰＣ鋼棒９等と比較して、部材剛性を著しく向上させたものとなる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａまで、部材剛性の高い鋼管本体２を直立させて設置して、孔部８０における鋼管本体２の位置合わせを正確に実施することが可能となる。
【００７６】
特に、板部材５０、第１板部材５１及び第２板部材５２は、図４、図７、図１５に示すように、鋼管側面２１から管軸直交方向Ｘの外側に向けて延出させて設けられることで、所定の延出長ｈを有するものである。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、複数の鋼管本体２を継手部５で連結させてコンクリート構造物の孔部８０に挿入するときに、所定の延出長ｈを有する板部材５０、第１板部材５１及び第２板部材５２がスペーサーとなって、鋼管本体２の鋼管側面２１と孔部８０の孔部内側面８１とが離間して、孔部８０における鋼管本体２のセンタリング等の位置合わせを正確に実施することが可能となる。
【００７７】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、断面略中空状に形成された鋼管本体２に注入管７０が挿入されて、注入管７０が鋼管側面２１の内面から所定の間隔で離間するため、孔部８０に充填材６を充填するときに注入管７０と鋼管本体２とを干渉させないものとすることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、孔部８０で注入管７０と鋼管本体２とを干渉させないものとして、孔部８０の所定の位置に注入管７０及び鋼管本体２を設置することで、孔部８０への充填材６の充填作業を円滑に実施することが可能となる。
【００７８】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６が充填されるため、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａに向けて順番に、充填材６の自重を利用して充填材６を隙間なく孔部８０に充填させることが可能となる。
【００７９】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、注入管７０が鋼管側面２１の内面から所定の間隔で離間するため、鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填するときに、充填材６を鋼管側面２１の内面に直接に接触させながら硬化させることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６と鋼管本体２とを強固に一体化させて、鋼管本体２の管軸方向Ｙの引張力Ｐ又は圧縮力Ｃに対する鋼管本体２及び硬化した充填材６の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。
【００８０】
特に、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図９、図１０に示すように、１又は複数の窪み部３を鋼管本体２が有することで、硬化した充填材６に対して鋼管側面２１が管軸直交方向Ｘで凹凸状に形成される。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６が、鋼管本体２の鋼管側面２１に凹凸状に接触して、鋼管本体２と硬化した充填材６との一体性を向上させることで、鋼管本体２と充填材６との付着を十分なものとすることが可能となる。
【００８１】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、図２０に示すように、不連続面８５と位置をずらして継手部５が配置されて、例えば、不連続面８５から管軸方向Ｙで１ｍ〜２ｍ以上離間させた位置で、複数の鋼管本体２が継手部５により連結されるものとなる。このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、不連続面８５においてコンクリート上部８３とコンクリート下部８４とが分断されて傾倒するものの、不連続面８５から離間して継手部５が配置されるため、主に、引張力Ｐ又は圧縮力Ｃが継手部５に作用するものとなる。
【００８２】
本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、引張力Ｐ又は圧縮力Ｃが継手部５に作用して、曲げ力が継手部５にほとんど作用しないものとなることから、特に、鋼管本体２の引張耐力以上の引張耐力を継手部５に発揮させるために、継手部５の引張耐力が、図４、図７に示すように、下記（１）式により規定される関係を満足することが必要となる。
【００８３】
ここで、σ1：鋼管本体２の引張耐力、σ2：溶接部５５の引張耐力、σ3：板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の引張耐力、ｗ：溶接接合におけるのど厚、ｎ：板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の数量、Ａ：鋼管本体２の断面積とする。
【００８４】
［数１］
ｎ×σ2×ｗ×Ｌ≧ｎ×ｔ×ｈ×σ3≧Ａ×σ1  ・・・（１）
【００８５】
これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の引張耐力を、鋼管本体２の引張耐力以上として設定するとともに、溶接部５５の引張耐力を、板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の引張耐力以上として設定することで、鋼管本体２が破断する以前に継手部５が破断することを防止して、引張力Ｐに対する継手部５の引張耐力の設計を確実なものとすることが可能となる。
【００８６】
特に、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、継手部５において、板部材５０及び溶接部５５の引張耐力、又は、第１板部材５１、第２板部材５２及び溶接部５５の引張耐力が、鋼管本体２の引張耐力以上となることで、鋼管本体２が破断する以前に継手部５が破断することを確実に防止することが可能となる。なお、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の材料強度を高くするにしたがって、板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の板厚ｔ、延出長ｈを小さくすることで、板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の断面積を適宜調整することができるものとなる。
【００８７】
本発明を適用した鋼管の継手構造１は、図１６、図１７に示すように、複数の鋼管本体２が連結される箇所に離間部２０が形成されるため、孔部８０の間隙部８２と鋼管本体２の管内部２２との間で、充填材６を離間部２０に通過させながら、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填することができる。これにより、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、孔部８０の他端側８０ｂと一端側８０ａとの間となる区間において、孔部８０の間隙部８２と鋼管本体２の管内部２２との間を、充填材６が離間部２０を通過して交互に融通されるものとなって、孔部８０の他端側８０ｂから隙間なく孔部８０に充填材６を充填して、孔部８０における充填材６の充填性を大幅に向上させるが可能となる。
【００８８】
ここで、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、図４（ｂ）、図７（ｂ）に示すように、第１管端部２５の端面２５ａ及び第２管端部２７の端面２７ａが、管軸直交方向Ｘに所定の傾斜角度θで傾斜させて形成される。このとき、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、図５（ｂ）、図８（ｂ）に示すように、鋼管本体２の管軸方向Ｙの各々の鋼管断面において、鋼管本体２の管周方向Ｗの一部のみに離間部２０が形成されることから、管周方向Ｗの全周に離間部２０が形成される場合と比較して、鋼管断面における断面欠損の増大を抑制することができる。これにより、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、鋼管本体２の管軸方向Ｙの各々の鋼管断面において断面欠損の増大を抑制して、継手部５の引張耐力、圧縮耐力等の低下を防止することが可能となる。
【００８９】
本発明を適用した鋼管の継手構造１は、第１管端部２５の端面２５ａ及び第２管端部２７の端面２７ａが、管軸直交方向Ｘに所定の傾斜角度θで傾斜させて形成されることで、鋼管本体２の管軸方向Ｙの各々の鋼管断面において、断面欠損の増大が抑制されて第１管端部２５及び第２管端部２７の耐力低下が軽減されるため、板部材５０、第１板部材５１又は第２板部材５２の板厚ｔ、延出長ｈ及び溶接長Ｌを小さくした場合であっても、継手部５で所定の引張耐力、圧縮耐力等を確保して、継手部５の施工コストを低減させることが可能となる。
【００９０】
また、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、離間部２０の間隔ｄが５ｍｍ以上、３０ｍｍ以下となるように形成されるため、充填材６に含有される骨材等を、離間部２０で容易に通過させるものとして、充填材６の融通を円滑に実施することが可能となる。
【００９１】
本発明を適用した鋼管の継手構造１は、図２２（ａ）に示すように、孔部８０の間隙部８２で硬化した充填材６と、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６とが、離間部２０で硬化した充填材６を介在させて一体化した状態となり、充填材６の係止体６１が離間部２０を挿通するように形成される。これにより、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、充填材６の係止体６１が離間部２０に挿通されて、鋼管本体２と硬化した充填材６との一体性を向上させて、鋼管本体２と充填材６との付着を著しく向上させることが可能となる。
【００９２】
本発明を適用した鋼管の継手構造１は、図９、図１０に示すように、窪み部３が鋼管側面２１の外面から凹状に形成されるとともに、鋼管側面２１の内面から凸状に形成される。このとき、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、図２２（ｂ）に示すように、窪み部３の形状に沿って充填材６が硬化することで、鋼管本体２の管軸直交方向Ｘに凹凸状となった一対の充填材６の凹凸体６０が形成されて、窪み部３が一対の凹凸体６０に挟み込まれるものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管の継手構造１は、窪み部３が一対の充填材６の凹凸体６０に挟み込まれることで、鋼管本体２と硬化した充填材６との一体性を向上させて、鋼管本体２と充填材６との付着を著しく向上させることが可能となる。
【００９３】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【００９４】
例えば、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、新設のコンクリート構造物に導入することもできる。また、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造７は、鉄筋等が内部に配設された鉄筋コンクリート構造物をさらに補強するものとして、新設又は既設のコンクリート構造物に導入することもできる。
【符号の説明】
【００９５】
１      ：継手構造
２      ：鋼管本体
２ａ    ：一端部
２ｂ    ：他端部
２０    ：離間部
２１    ：鋼管側面
２２    ：管内部
２３    ：鋼管接触面
２５    ：第１管端部
２５ａ  ：第１管端部の端面
２５ｂ  ：第１管端部の外面
２７    ：第２管端部
２７ａ  ：第２管端部の端面
２７ｂ  ：第２管端部の外面
３      ：窪み部
４      ：直管部
５      ：継手部
５０    ：板部材
５０ａ  ：第１取付部
５０ｂ  ：第２取付部
５１    ：第１板部材
５１ａ  ：第１板部材の取付部
５１ｂ  ：第１板部材の突出部
５２    ：第２板部材
５２ａ  ：第２板部材の取付部
５２ｂ  ：第２板部材の突出部
５３    ：貫通孔
５５    ：溶接部
５５ａ  ：側端部
５６    ：ボルト
５７    ：ナット
６      ：充填材
６０    ：凹凸体
６１    ：係止体
７      ：コンクリート構造物の補強構造
７０    ：注入管
７０ａ  ：基端部
７０ｂ  ：先端部
８      ：橋脚
８ａ    ：コンクリート構造物の外面
８ｂ    ：コンクリート構造物の内部
８０    ：孔部
８０ａ  ：一端側
８０ｂ  ：他端側
８１    ：孔部内側面
８２    ：間隙部
８３    ：コンクリート上部
８４    ：コンクリート下部
８５    ：不連続面
Ｗ      ：管周方向
Ｘ      ：管軸直交方向
Ｙ      ：管軸方向
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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