(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
捨コンクリート上に設置されるベースフレームにより下部テンプレートを支持し、該下部テンプレートに形成した複数の挿通孔に、柱脚部固定用の複数のアンカーボルトの下部と、鋼管柱の下端部に一体的に設けられたベースプレートに形成した開口部を介して該鋼管柱の下部内方に挿通設置される適宜数の内部アンカーの下部を挿通して、それぞれナットにより締付け固定して立設するとともに、前記アンカーボルトの上部を上部テンプレートに形成した対応する挿通孔に挿通してナットにより締付け固定し、さらに前記内部アンカーの上部を該上部テンプレートに形成した対応する挿通孔に挿通して上方へ突出させるだけで、内部アンカーの上部の位置決めを行うようにしたことを特徴とする鋼管構造の柱脚部用アンカー設置装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄骨柱として鋼管自体やコンクリート充填鋼管などを使用した鋼管構造の柱脚部固定用として使用されるアンカー設置装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄骨構造の柱脚部を基礎コンクリートに固定するアンカーボルトなどが地震の際に受ける引張及び圧縮の繰返し荷重によって破断され、これが建物の倒壊の原因になるといった技術的問題が近時注目されている。このような被害をなくすべく、アンカーボルトの本数を増やすなどの対応策もとられているが、この対応策の場合には、増やしたアンカーボルトにより基礎コンクリート中の配筋状態が入組み配筋作業が煩雑になり、施工性が阻害されるだけでなく、コストアップにもつながるといった技術的難点があった。また、アンカーボルトの設置に関しては、非常に高い据付精度が要求されることから、その施工には高度の技術レベルと大きな作業負担が必要とされた。
【０００３】
そこで、鋼管構造の柱脚部の補強技術として、鋼管柱の下端部に一体的に設けたベースプレートを基礎コンクリートに固定するアンカーボルトのほかに、鋼管柱の下部内方に鉄筋を挿入設置して、その定着力を利用して柱脚部を補強するという技術手段が開示されている（特開平１１−２４７２９４号公報、特開２０００−２９７４８０号公報）。この従来技術によれば、鋼管内の空間を活用して鉄筋等からなる内部アンカーを設置するように構成したので、ベースプレートの周辺部のみに多数のアンカーが密集することなく、締付固定用のアンカーボルトと内部アンカーとに設置部位が分散されることから、その設置に関する作業性が改善されるとともに、基礎コンクリート部分の配筋作業が阻害される程度も大幅に軽減される。ところで、鋼管構造の柱脚部が設置される基礎コンクリート部分は、フーチングや基礎梁からの主筋などが配筋されるため、配筋作業が非常に煩雑な部位である。したがって、この部位に据付ける柱脚部固定用のアンカーボルトの設置作業自体に対しても、非常に高い施工精度が要求されるところである。このような基礎コンクリート部分に、さらに前記内部アンカーを配筋することは、基礎工事における配筋作業を更に煩雑化することになり、延いてはそれらのアンカーボルトないし内部アンカーの正確な設置を非常に困難なものにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の技術的状況に鑑みて発明したものであり、鋼管柱の内部空間を活用して鉄筋等の内部アンカーを設置することにより鋼管構造の柱脚部を補強する工法に適合するアンカー設置装置を提供し、これによりアンカーボルト及び内部アンカーの設置作業の簡便化を図り、それらのアンカーの正確な設置を容易にするとともに、延いては鋼管柱の正確な設置を図ることを目的とするものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、本発明では、捨コンクリート上に設置されるベースフレームにより下部テンプレートを支持し、該下部テンプレートに形成した複数の挿通孔に、柱脚部固定用の複数のアンカーボルトの下部と、鋼管柱の下端部に一体的に設けられたベースプレートに形成した開口部を介して該鋼管柱の下部内方に挿通設置される適宜数の内部アンカーの下部を挿通して、それぞれナットにより締付け固定して立設するとともに、前記アンカーボルトの上部を上部テンプレートに形成した対応する挿通孔に挿通してナットにより締付け固定し、さらに前記内部アンカーの上部を該上部テンプレートに形成した対応する挿通孔に挿通して上方へ突出させるだけで、内部アンカーの上部の位置決めを行うという技術手段を採用した。本発明に係る鋼管構造の柱脚部用アンカー設置装置によれば、柱脚部固定用のアンカーボルト及び補強用の内部アンカーは、下部テンプレート及び上部テンプレートにより同時に位置決めされるので、それらの相対的な位置関係はきわめて正確である。しかも、装置としての構成が簡単であり作業も簡便なことから、例えば基礎梁主筋等の配筋後に前記アンカーを設置する場合にも、その煩雑な当該部位に対する設置作業が大幅に簡便化され、正確な設置状態が容易に得られる。また、下部テンプレートと上部テンプレートとの間には前記アンカーボルトと内部アンカーが存在するだけで、他の支持部材等は存在しないことから、それらのアンカー設置後に行われる他の配筋作業を阻害する程度も大幅に軽減される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明は、鉄骨柱として鋼管自体やコンクリート充填鋼管などを使用した鋼管構造のアンカー設置装置として広く適用できる。鋼管柱の形状に関しては、角形でも丸形でも他の形状のものに対しても広く適用できる。アンカーボルトは、基礎コンクリート中に埋設され、その定着力を用いて鋼管柱の下端部に一体的に設けられるベースプレートを締付け固定し得るものであればよく、その具体的な外周面の形状や材質は問うところではない。また、内部アンカーは、鋼管柱の下部内方に挿通設置して柱脚部を補強し得るものであればよく、一般的な異形鉄筋や外周面がネジ状に形成されたネジ鉄筋など、適宜のアンカー材の使用が可能である。ベースプレートに形成する開口部は、該開口部を介して目的の内部アンカーを鋼管柱の下部内方に挿通設置し得るものであればよい。内部アンカーの設置の仕方に関しては、鋼管柱の下部中央部に１本のアンカー材を設置する形態や、その周囲に複数本のアンカー材を配設する形態など、種々の設置形態に広く適用できる。なお、本アンカー設置装置は、捨コンクリート上の所定の設置位置において順次組立てるようにしてもよいし、別の場所で組立てた上、所定の設置位置に移送して設置するようにしてもよい。また、下部テンプレート及び上部テンプレートの構成に関しては、それらに形成した挿通孔によりアンカーボルト及び内部アンカーの相対的な位置決めが可能なものであればよく、その形状や材質、あるいは１枚の板体から構成したか、複数枚の板体を全体的ないし部分的に積層して構成したかなどは問うところではない。また、アンカーボルト用と内部アンカー用のテンプレートを別個に構成して、それらのテンプレートを積層した状態でアンカーボルトを挿通することにより、両テンプレート間の相対的な位置決めを行うように構成したものでもよい。さらに、定着板に関しては、ナットと一体的に付設したものや、ナットと別体に構成して上下のナットの間に挟み込んで支持するものでも、下部テンプレートの板厚を増して兼用するものでもよい。
【０００７】
【実施例】
以下、図面を用いて本発明の実施例に関して説明する。図１及び図２は本発明が適用される鋼管構造の柱脚部を例示したものであり、図１はその柱脚部の縦断面図、図２は平面図である。図中、１は角形の鋼管柱であり、その下端部にはベースプレート２が溶接等により一体的に設けられている。ベースプレート２の周辺部は、本例では８本のアンカーボルト３を用いて締付け固定される。アンカーボルト３は、下部が基礎コンクリート４中に定着されるとともに、上端部はベースプレート２の周辺部に形成された挿通孔５に挿通され、締付けナット６によって所定の締付力で締付けた上、ロックナット７によりロックされる。また、ベースプレート２の中央には開口部８が形成され、この開口部８を介して柱脚部の補強用として適宜のアンカー材からなる内部アンカー９が設置される。内部アンカー９は、下部が基礎コンクリート４中に埋設され、上端部の近傍にはナット１０に支持された状態に定着板１１が設置される。なお、図中、１２は調整用モルタル、１３は内部コンクリート、１４はワッシャを示したものである。
【０００８】
図３〜図４は本発明の一実施例を示したものであり、図３はその正面図、図４は平面図、図５は図３のＡ−Ａ断面図である。図中、１５は全体としてのアンカー設置装置を示したもので、捨コンクリート１６上の所定の設置位置に設置された状態を示したものである。アンカー設置装置１５は、捨コンクリート１６上の設置位置に設置されるベースフレーム１７と、そのベースフレーム１７に支持した下部テンプレート１８と、該下部テンプレート１８に形成した複数の挿通孔に挿通して定着板１９を挟み込んで上下のナット２０，２１により締付け固定して立設される前記アンカーボルト３と、同様に前記下部テンプレート１８に形成した挿通孔に挿通して定着板を挟み込んで上下のナットにより締付け固定して立設される前記内部アンカー９と、それらのアンカーボルト３と内部アンカー９の上部を挿通する挿通孔を備えた上部テンプレート２２から構成される。なお、アンカーボルト３の上部は上部テンプレート２２に形成された挿通孔に挿通した後、上下のナット２３，２４により締付け固定する。他方、内部アンカー９の上部は上部テンプレート２２に形成された挿通孔に挿通し、その上部を上部テンプレート２２より突出して前記鋼管柱１の下部内方に設置される部分とする。図４及び図５に示したように、本実施例におけるテンプレート１８，２２としては、１枚の板材からなり、内方の開口部の中央部に内部アンカー９の支持用として横架部２５，２６を形成した形態を例示したが、この横架部２５，２６を別体に構成して、その両端部をテンプレート１８，２２に溶接したり、あるいはテンプレート１８，２２に重合してアンカーボルト３を同時に挿通してナット２０，２１，２３，２４により締付け固定するようにしてもよい。図５中、２７は内部アンカー９の下部に設置した定着板である。
【０００９】
次に、図６〜図１６を用いて前記実施例に係るアンカー設置装置１５の施工手順に関して説明する。先ず、図６及び図７に示したように、捨コンクリート１６上の所定の設置位置に対してベースフレーム１７を設置する。この作業は、本実施例では、次の施工手順で行われる。先ず、捨コンクリート１６の設置位置に対してベースフレーム１７を構成する４本のアングル材からなるベース部２８を矩形状に並べて適宜の固定手段により固定する。次に、これらのベース部２８により形成される矩形の各内角部分に対してアングル材からなる支柱部２９を立設してボルトナット等の適宜の固着手段３０により固定する。しかる後、各支柱部２９の外側面に対してＬ字状の支持片３１を上方に平面部分がくるように重合し、その重合部をＵ字状クランプ３２を用いて前記下部テンプレート１８の設置高さに合わせながら締付け固定する。
【００１０】
次に、図８及び図９に示したように、前記支柱部２９の所定高さに設置された支持片３１上に下部テンプレート１８を載置し、必要に応じてその下部テンプレート１８の高さや水平状態をＵ字状クランプ３２を緩めて微調整した上、溶接等により下部テンプレート１８を支持片３１に固定する。なお、下部テンプレート１８には、図９に示したように、周辺部にアンカーボルト３用の８個の挿通孔３３が設けられ、また中央の横架部２５に内部アンカー９用の挿通孔３４が設けられている。
【００１１】
次に、図１０及び図１１に示したように、前記下部テンプレート１８に形成した挿通孔３３，３４に対してアンカーボルト３及び内部アンカー９を挿通して立設する。すなわち、各アンカーボルト３の下部の雄ネジ部３５に上側のナット２０を所定位置まで螺入し、その状態で下部テンプレート１８の挿通孔３３に挿通した上、その下部テンプレート１８の下に突出した雄ネジ部３５に定着板１９を嵌めて下側のナット２１を螺合し、必要に応じてそれらのナット２０，２１によりアンカーボルト３の高さ調整をしながら締付け固定する。同様に、内部アンカー９の下部の雄ネジ部に上側のナットを所定位置まで螺入し、その状態で下部テンプレート１８の横架部２５に形成した挿通孔３４に挿通した上、その下部テンプレート１８の下に突出した雄ネジ部に定着板２７を嵌めて下側のナットを螺合し、必要に応じてそれらのナットにより内部アンカー９の高さ調整をしながら締付け固定する。
【００１２】
次に、図１２及び図１３に示したように、前記アンカーボルト３及び内部アンカー９の上部に上部テンプレート２２を設置する。この場合には、各アンカーボルト３の上部の雄ネジ部３６に下側のナット２４を所定位置まで螺入し、その状態でアンカーボルト３及び内部アンカー９の上部を上部テンプレート２２に形成した各挿通孔に挿通しながら、上部テンプレート２２を前記ナット２４上に載置した上、それらのアンカーボルト３の突出部に上側のナット２３を螺合し、必要に応じてナット２３，２４によりテンプレート２２の高さや水平状態を微調整しながら締付け固定する。なお、内部アンカー９の上部は上部テンプレート２２の中央の横架部２６に形成された挿通孔に挿通して雄ネジ部３７を含む一部を上方に突出させるだけでよい。以上により、本アンカー設置装置１５の捨コンクリート１６上の所定位置への設置作業が終了する。
【００１３】
以上のようにして、アンカー設置装置１５の設置作業が終了した場合には、図１４に示したように基礎コンクリート４を所定高さまで打設する。しかる後、図１５及び図１６に示したように上部テンプレート２２を取外し、中央の内部アンカー９の上部に形成した雄ネジ部３７に定着板１１付きのナット１０を螺合することにより、アンカーボルト３及び内部アンカー９の基礎コンクリート４に対する定着作業が終了する。なお、定着板１１付きのナット１０に替えて、上下のナットにより定着板を挟み込んで固定するように構成してもよい。しかして、以上のアンカーボルト３及び内部アンカー９の基礎コンクリート４に対する定着作業が終了した場合には、図１及び図２に示したように、ベースプレート２の挿通孔５にアンカーボルト３の上部を挿通するとともに、開口部８を介して内部アンカー９の上部を鋼管柱１の下部内方に挿通し、その状態でベースプレート２の設置状態を調整した上、締付けナット６により所定の締付力で締付け、ロックナット７によりロックする。しかる後、内部コンクリート１３を打設することにより鋼管柱１の設置作業が終了することになる。
【００１４】
図１７は本発明の他の実施例を示したものである。本実施例は、下部テンプレート３８として板厚の厚いものを使用して定着板を兼ねるように構成した点で特徴を有し、他の構成においては、前記実施例と異なるところはない。また、図１８及び図１９は更に本発明の他の実施例を示したものである。本実施例に係るアンカー設置装置３９は、８本のアンカーボルト４０により囲まれた内方に４本からなる内部アンカー４１を設置するように構成した点で特徴を有する。この４本の内部アンカー４１を設置するため、下部テンプレート４２と上部テンプレート４３の中央部には、それぞれ対応する４個の挿通孔が設けられている。また、本実施例では、図示のように上部テンプレート４３の上方に突出した４本の内部アンカー４１が挿通される挿通孔を備えた共通の定着板４４が設けられ、上下のナット４５，４６により挟み込んで固定するように構成されている。なお、図中、４７は上部テンプレート４３に形成した開口部であり、内部アンカー４１の周辺部分へのコンクリートの打設の便に有効である。
【００１５】
【発明の効果】
本発明によれば、柱脚部固定用のアンカーボルト及び鋼管柱の下部内方に設置される補強用の内部アンカーは、下部テンプレート及び上部テンプレートにより同時に位置決めされるので、それらの相対的な位置関係はきわめて正確である。しかも、前記補強用の内部アンカーの上部の位置決め作業は、当該内部アンカーの上部を前記上部テンプレートに形成された挿通孔に挿通して上方へ突出させるだけであるから、その作業性がきわめて良好であるとともに、固着手段は用いていないので、その分、基礎コンクリートの打設後に前記上部テンプレートを取外す際の作業性も向上する。さらに、装置としての構成が簡単であり作業も簡便なことから、例えば基礎梁主筋等の配筋後に前記アンカーを設置する場合には、その煩雑な当該部位に対する設置作業が大幅に簡便化され、容易に正確な設置状態が得られるようになる。また、前記下部テンプレートと上部テンプレートとの間にはアンカーボルトと内部アンカーが存在するだけであるから、それらのアンカー設置後に行われる他の配筋作業を阻害する程度も大幅に軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用される鋼管構造の柱脚部を示した縦断面図である。
【図２】  同柱脚部の平面図である。
【図３】  本発明の実施例を示した正面図である。
【図４】  同実施例の平面図である。
【図５】  図３のＡ−Ａ断面図である。
【図６】  本発明に係るアンカー設置装置に関する施工手順を示した正面図である。
【図７】  同施工手順の平面図である。
【図８】  次の施工手順を示した正面図である。
【図９】  同施工手順の平面図である。
【図１０】  次の施工手順を示した正面図である。
【図１１】  同施工手順の平面図である。
【図１２】  次の施工手順を示した正面図である。
【図１３】  同施工手順の平面図である。
【図１４】  次の同施工手順を示した正面図である。
【図１５】  次の施工手順を示した正面図である。
【図１６】  同施工手順の平面図である。
【図１７】  本発明の他の実施例を示した正面図である。
【図１８】  本発明の他の実施例を示した正面図である。
【図１９】  同実施例の平面図である。
【符号の説明】
１…鋼管柱、２…ベースプレート、３…アンカーボルト、４…基礎コンクリート、５…挿通孔、６…締付けナット、７…ロックナット、８…開口部、９…内部アンカー、１０…ナット、１１…定着板、１２…調整用モルタル、１３…内部コンクリート、１４…ワッシャ、１５…アンカー設置装置、１６…捨コンクリート、１７…ベースフレーム、１８…下部テンプレート、１９…定着板、２０，２１…ナット、２２…上部テンプレート、２３，２４…ナット、２５，２６…横架部、２７…定着板、２８…ベース部、２９…支柱部、３０…固着手段、３１…支持片、３２…Ｕ字状クランプ、３３，３４…挿通孔、３５〜３７…雄ネジ部、３８…下部テンプレート、３９…アンカー設置装置、４０…アンカーボルト、４１…内部アンカー、４２…下部テンプレート、４３…上部テンプレート、４４…定着板、４５，４６…ナット、４７…開口部
【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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