(57)【要約】【課題】溶接やボルト締めなどの作業がなく、簡単な構造であっても、引張り及び圧縮に対して十分な耐力を備えた鋼管とコンクリートの定着構造を提供する。【解決手段】鋼管１のコンクリートＣに対する定着部を、外周に複数のフランジ状リブ２を設けたリブ付鋼管１で構成するとともに、リブ付鋼管１の外周部にこれより大径の鋼管からなる外管３を所定隙間あけて二重管状に同心配置する。鋼管１は、鋼管１と外管３との間のコンクリートＣ、外管３を順に介して、外管３のコンクリートＣに拘束される。【選択図】　　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管とコンクリートとの定着構造であって、
前記鋼管の前記コンクリートとの定着部における外周に、該鋼管との間に所定の隙間をあけて同心状に配置され、該鋼管より大径にして短尺の外管を備え、
前記鋼管は、前記コンクリートとの定着部における外周部に複数のリブを有し、かつ、前記外管は、内周部に複数のリブを有し、
前記鋼管と外管との間及び前記外管の外周にコンクリートを打設してなることを特徴とする鋼管とコンクリートとの定着構造。
【請求項２】
前記鋼管の定着端部を開口しておき、コンクリート打設に伴い該鋼管内部にもコンクリートが中詰めされるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の鋼管とコンクリートの定着構造。
【請求項３】
前記外管は、その外周に複数のリブを設けたものであることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼管とコンクリートとの定着構造。
【請求項４】
前記外管は、その内外を貫通する複数の貫通孔を形成したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の鋼管とコンクリートとの定着構造。
【請求項５】
前記外管の周囲に補強鉄筋を配筋したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の鋼管とコンクリートとの定着構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管とコンクリートとの定着構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管などの鋼部材をコンクリート中に定着するには、アンカーとなる部材を設けた定着構造を採用しており、従来では、鋼管端面をエンドプレートで蓋し、これにアンカー鉄筋やアンカー鋼棒を取付ける構造（タイプ１）や、ガセット構造や鋳鉄などの鋼部材による構造（タイプ２）の二種類に大別される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、いずれの構造にあっても、溶接作業、ボルト締めなどの作業を必要とし、施工には時間がかかっていた。
【０００４】
特に、タイプ１の構造では、引張りには弱い構造であり、ＰＣ鋼材などで予め圧縮力を与えておく必要があるため、部材に圧縮応力が加わった場合と、引張応力が加わった場合とではその挙動が異なってしまうという欠点があった。
【０００５】
一方、タイプ２の構造では、力の伝達を全て鋼部材同士で行うため、定着構造を構成する部品点数が多く、またコンクリートに対する接合部の構造が大きくなるため、施工性が悪くなるとともに、コスト高となっていた。
【０００６】
本発明は、以上の課題を解決するためのものであり、その目的は、溶接やボルト締めなどの作業がなく、簡単な構造であっても、引張り及び圧縮に対して十分な耐力を備えた鋼管とコンクリートの定着構造を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明は、鋼管とコンクリートとの定着構造であって、前記鋼管の前記コンクリートとの定着部における外周に、該鋼管との間に所定の隙間をあけて同心状に配置され、該鋼管より大径にして短尺の外管を備え、前記鋼管は、前記コンクリートとの定着部における外周部に複数のリブを有し、かつ、前記外管は、内周部に複数のリブを有し、前記鋼管と外管との間及び前記外管の外周にコンクリートを打設してなることを特徴とするものである。従って、本発明では、従来のように溶接やボルト接合による作業が省略でき、かつ鋼管の軸方向に対する引張り及び圧縮に対して十分な耐力を備えた定着構造とすることができる。
【０００８】
本発明においては、前記鋼管の定着端部を開口しておき、コンクリート打設に伴い該鋼管内部にもコンクリートが中詰めされるようにすることができ、これにより、定着効果をさらに高めることができる。
【０００９】
また、前記外管が、その外周に複数のリブを設けたものであることにより、コンクリートに対する良好な付着性能を確保でき、特に内側リブは、前記鋼管のリブとの間に作用するストラット効果により、内側鋼管のコンクリートへの定着効果を大きく改善している。
【００１０】
さらに、前記外管が、その内外を貫通する複数の貫通孔を形成したものであることにより、コンクリートの支圧効果と合成効果並びにコンクリートの充填性を得ることができる。
【００１１】
そして、本発明では、前記外管の周囲に補強鉄筋を配筋することにより、外管の抜けだし防止も図ることができ、さらに定着効果を向上できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図１，２は本発明による鋼管のコンクリートとの定着構造を示すものである。
同図において、中空鋼管１のコンクリートＣに対する定着部外周にはフランジ状の複数のリブ２が所定ピッチで設けられている。リブ２は、鋼管１の外周に打設されるコンクリートＣに対する良好な付着性能を確保するためのもので、その形成ピッチ、及び鋼管１に対する突出量、幅などは適宜設定される。また、リブ２は、少なくともコンクリートＣに対する定着長分だけ通常の鋼管１にリブ２を所定ピッチで一体化した構造であればよい。
【００１４】
さらに、鋼管１の定着端は開口しており、コンクリートＣの打設時においてコンクリートＣの一部が開口部１ａ内に回り込んで充填され、中詰めコンクリートＣ１として周囲のコンクリートＣと一体化されることで、定着効果の向上を図っており、この開口部の奥行もコンクリートＣに対する定着長に応じて適宜設定される。
【００１５】
鋼管１の外周には、これより大径にして短尺の鋼管からなる外管３が配置され、図２の断面に示すように、例えばピンあるいは結束線などによる簡易な仮止手段４により鋼管１との間に所定の隙間を保って同心状（若干、ずれていてもよい）に配置される。この仮止手段４は、鋼管１と外管３との間を強固に連結するものでなく、単にコンクリートＣの打設時における両者間のずれ止めなどとして作用するものである。
【００１６】
外管３の直径は鋼管１の直径が例えば４５０ｃｍ程度の場合には、例えば６００ｃｍ程度であって、その長さは直径の１〜１．５倍程度に設定されており、鋼管１と外管３の隙間に充填されるコンクリートＣを拘束する。
【００１７】
この外管３の内側及び外側には、フランジ状の複数のリブ５，６が所定ピッチ及び突出量、幅で形成されているとともに、内外を貫通する複数の貫通孔７が千鳥状に形成されている。リブ５，６は前記と同様コンクリートＣに対する良好な付着性能を確保するものであり、特に内側リブ５は、前記鋼管１のリブ２との間に作用するストラット効果により、鋼管１へのコンクリートＣへの定着効果を大きく改善するために設けられたものである。また、貫通孔７はコンクリートＣの支圧効果と合成効果並びにコンクリートＣの充填性を目的としてあけられたものである。
【００１８】
さらに、外管３の外周部には、例えばこれを包囲して鉄筋籠状に形成された補強鉄筋８が配筋され、外管３の周囲に所定間隙をおいて同心配置されている（外管３に固定してもよい）。この補強鉄筋８は、外管３との隙間に打設されたコンクリートＣを拘束し、外管３の抜け出し防止を図るために設けられ、さらに鋼管１の定着効果を向上させるために設けられる。従って、以上の定着構造にあっては溶接や、ボルト接合することなく鋼管１をコンクリート内部に定着できる。
【００１９】
そして、コンクリートＣを打設した状態では、特に図２に断面して示すように、コンクリートＣは鋼管１の外周と外管３の内外、及び鉄筋８の内外に回り込む。そして、コンクリートＣは外管３の貫通孔７を通じてその内外を一体化するため、外管３はコンクリートＣ中に強固に埋設される。さらに、コンクリートＣの一部は鋼管１の開口部１ａ内に流れ込み、周囲のコンクリートＣと一体化した中詰めコンクリートＣ１となる。
【００２０】
コンクリートＣの固化後において、図３に拡大して示すごとく、矢印で示す鋼管１の軸方向に引抜力が作用した状態では、鋼管１と外管３の間に位置するコンクリートＣは斜め矢印に示すごとく圧縮応力を受け、かつ両リブ２，５間に作用するストラット効果によって、鋼管１は、鋼管１と外管３との間のコンクリートＣ、外管３を順に介して、外管３のコンクリートＣに拘束される。同様にして鋼管１に前記とは逆の圧縮応力が加わった場合には、鋼管１は前記と逆方向の圧縮応力を受け、同じくコンクリートＣに拘束されることになる。
【００２１】
以上の作用により鋼管１の定着位置では、これの引抜き及び押圧方向の双方に対する十分な耐力を確保することができるのである。また、外管３と鉄筋８間もほぼ同様な作用により、押圧、引抜きの双方に対する耐力を得られることになる。
【００２２】
図４は、本発明を鋼トラスウェブＰＣ橋を構成するＰＣ橋ユニットの成型に適用した場合を示すものである。同図において、ＰＣ橋ユニット１０は、正面視で上下の車線１１ａを左右対称に設けたコンクリート製ＰＣ橋天井部１１と、天井部１１の下部にあって、これより幅狭のコンクリート製ＰＣ橋本体部１２と、両者間に配置されて鋼トラスウェブを構成する一断面で４本の鋼管１とからなり、型枠支持装置１３内で一体に成型される。
【００２３】
各鋼管１の上端は、ＰＣ橋天井部１１を形作る型枠内にあって、天井部１１の上下車線部１１ａにおける中央分離帯位置と路側帯位置に互いに下部側に向けて内側に傾斜するよう前記外管３とともに配置され、下端も同じく外管３とともに本体部１２を形作る型枠内に配置され、型枠支持装置１３内に設けた図示しない鋼管支持手段などによってその角度状態に支持される。各鋼管１の内側への傾斜角、支持高さは測定手段などで計測され、支持手段の調整により変更可能となっている。
【００２４】
そして、各型枠内に必要な前記補強鉄筋８を含む配筋を行った後、各型枠内にコンクリートＣを打設することにより、各鋼管１の上下端部が天井部１１及び本体部１２に定着され、コンクリートＣの硬化により各部一体化したＰＣ橋ユニット１０を完成する。以上のように成型されたＰＣ橋ユニット１０を、施工現場において図の紙面と直交する方向に順次接続することにより、ＰＣトラスウェブＰＣ橋が完成することになるのである。
【００２５】
また橋梁は、片持ち張出架設や全支保工架設などその形式に応じた工法によって架設が行われるが、どの工法においてもコンクリートの打込み時には自重によって、それを支持する型枠・支保工が沈下する。よって、この沈下分を予め見込んで施工する（上越しを行う）ことになるが、この上越しの微調整も前記成型時に簡単に行えることになる。
【００２６】
なお、本発明の定着構造は　、鋼トラスウェブＰＣ橋のユニットだけでなく、ストラット付ＰＣ箱桁橋のユニットにも適用できる。いずれにしろ鋼管１は、ＰＣ橋の長手方向に沿って所定の間隔で多数配列されるものであるため、これらユニットを製作する上で、従来のような定着部分を溶接したり、ボルト接合による定着構造を省略でき、作業が簡単、かつ確実な定着構造とすることができ、工期短縮に好適である。
【００２７】
さらには以上の定着構造は、鋼管柱を用いた橋脚の基礎定着構造、照明柱の基礎定着構造、鋼管杭の基礎定着構造など、鋼管の下部をコンクリートに定着する構造一般に適用可能であることは勿論である。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明による鋼管とコンクリートとの定着構造にあっては、簡単な構造であっても、引張り及び圧縮に対して十分な耐力を得ることができる。また、構造が簡単なため施工も簡単となり、工期も短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による定着構造の部材構成を示す一部断面分解斜視図である。
【図２】同定着構造を示す正断面図及び平断面図である。
【図３】図２のＡ部を拡大して示す部分断面図である。
【図４】同定着構造を鋼トラスウェブＰＣ橋を構成するＰＣ橋ユニットの成型に適用した場合を示す正面図である。
【符号の説明】
１　中空鋼管
１ａ　開口部
２　リブ
３　外管
５　内側リブ
６　外側リブ
７　貫通孔
８　補強用鉄筋
Ｃ　コンクリート
Ｃ１　中詰めコンクリート
１０　ＰＣ橋ユニット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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