(57)【要約】【課題】  部品点数が少なく、従って従来に比べて施工が簡単で工期短縮が可能となる複数の鋼管のコンクリート接合構造を提供する。【解決手段】  近接配置された複数の中空鋼管１をコンクリートを介在して接合する構造であって、前記コンクリート内に位置する夫々の中空鋼管１の端部には、鍔部７ａが設けられている。この端部鋼板７により抜出し力（引張軸力）や押込み力（圧縮軸力）を受け止めることができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
近接配置された複数の鋼管をコンクリートを介在して接合する構造であって、前記コンクリート内に位置する前記鋼管の端部には、定着用の鍔部が設けられていることを特徴とする複数の鋼管のコンクリート接合構造。
【請求項２】
前記鍔部は、前記鋼管の長手方向を法線とする端部鋼板を、前記鋼管の端部に接続することにより形成されていることを特徴とする請求項１に記載の複数の鋼管のコンクリート接合構造。 
【請求項３】
前記コンクリート内に位置する前記鋼管の表面にリブが設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の複数の鋼管のコンクリート接合構造。 
【請求項４】
前記鋼管の前記コンクリート内に位置する部分の周囲には、スパイラル筋が設けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の複数の鋼管のコンクリート接合構造。 
【請求項５】
前記鋼管の前記コンクリート内に位置する部分の外周には、複数の孔が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の複数の鋼管のコンクリート接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁等に適用される複数の鋼管のコンクリート接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼材を用いたトラス構造では、トラスとなる一対の鋼材を梁に接合して構成され、三角形を単位とした骨組構造を形成する。ここで、一般には、トラスの接合相手部材となる梁は、やはり鋼材であり、溶接により直接接合するか、あるいはガセットプレートやアングルなどを介して溶接またはボルト締めなどによって一体化を図るようになっている。
【０００３】
一方、鋼管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介して定着することが必要であり、従来では、鋼管端面にアンカー鉄筋やアンカー鋼棒を取付ける構造や、ガセット構造や鋳鉄などの鋼部材を取付けた上でコンクリートに一体化していた。
【０００４】
従って、鋼管・コンクリートによるトラス構造に適用した場合には、一対の鋼管の定着部分にアンカーとなる部材を固定した状態でコンクリートを打設し、一体化を図らなければならないが、次に述べるような課題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
即ち、アンカーとなる部材を溶接、ボルト締めなどにより鋼管端部に取付けておかなければならないため、部品点数が多く、構造が複雑化し、コンクリートに対する接合部の構造が大型化するため、施工性が悪く、施工期間が長くなり、従って高コストなる。
【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、部品点数が少なく、施工が簡単で工期短縮できるコンクリート接合構造を提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的は、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コンクリート接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記目的を達成するため、本発明は、近接配置された複数の鋼管をコンクリートを介在して接合する構造であって、前記コンクリート内に位置する前記鋼管の端部には、定着用の鍔部が設けられていることを特徴とするものである。従って、本発明では、従来に比較して、部品点数が少なく施工が簡単で工期短縮が可能となる。また、部品点数が少ないにも関わらず各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接合構造とすることができる。
【０００９】
１つの実施形態においては、前記鍔部は、前記鋼管の長手方向を法線とする端部鋼板を、前記鋼管の端部に接続することにより形成されている。 これにより、通常の鋼管をそのまま利用できる。
【００１０】
また、前記コンクリート内に位置する前記鋼管の表面にリブを設け、これにより、定着効果を高めることができる。
【００１１】
更に、前記鋼管の前記コンクリート内に位置する部分の周囲に、スパイラル筋を設けることにより定着効果を更に高めることができる。
【００１２】
更に、前記鋼管の前記コンクリート内に位置する部分の外周に、複数の孔が設けることにより定着効果を更に高めることができる。
【発明の効果】
【００１３】
以上のような構成により、本発明による複数の鋼管のコンクリート接合構造にあっては、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、端部鋼板は、予め鋼管に溶接されているので、部品点数が少なく、従って従来に比べて施工が簡単で工期短縮が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。図１は本発明をトラス組を構成する一対の鋼管（鋼管トラス）に適用した場合を示す。
【００１５】
同図において、橋梁などで用いられるコンクリート版３には、その内部にトラス構造を形成する一対の中空鋼管１−１、１−２の端部が埋込まれている。コンクリート版３における中空鋼管１−１、１−２の埋込み位置、つまりトラス節点近傍には、肉厚部３ａが設けられており、コンクリートと中空鋼管１との接触領域を広くしている。
【００１６】
たとえば、複合トラス橋に応用する場合、設計荷重時にトラス構造に作用する軸力は、圧縮と引張が一意的に決まるため、圧縮側の中空鋼管は、引張側の中空鋼管に比べ、コンクリートヘの埋込み長さが短くてもよい。ここでは、中空鋼管１−１には、主に抜出し力（引張軸力）が作用し、中空鋼管１−２は押込み力（圧縮軸力）が作用するものとする。
【００１７】
従って、中空鋼管１−１の先端部の中心は、肉厚部３ａを除いたコンクリート版３の厚みの半分の位置まで埋込まれている。この位置は、図で破線で示されている。一方、中空鋼管１−２は、中空鋼管１−１の先端部の中心に向かう方向に、中空鋼管１−１と接触しない位置まで伸びている。これにより中空鋼管１−１の抜出し力（引張軸力）に対する強度が確保される。中空鋼管１−２の押込み力（圧縮軸力）に対する強度は、その埋込み長さが小さくとも弱まることはない。
【００１８】
また、中空鋼管１−１、１−２の夫々の中心軸を延長すると、肉厚部３ａを除いたコンクリート版３の厚みの半分の位置で交わる。従って、この位置を節点とするトラス構造となっている。このようにすることで、せん断力を格点部位で発生させないことが可能となり、より望ましい構造となる。
【００１９】
一方、中空鋼管１−１、１−２の先端側の外周面には、溝が設けられており、この溝によりフランジ状の複数のリブ２が所定ピッチで形成されている。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、及び中空鋼管１−１、１−２に対する突出量、幅などは適宜設定される。
【００２０】
更に、これら中空鋼管１−１、１−２のリブ２の外側には、スパイラル筋５が設けられている。このスパイラル筋５は、中空鋼管１−１、１−２の周囲に巻き回された螺旋鉄筋であり、その太さ、ピッチ及び直径は、中空鋼管１−１、１−２のサイズや間隔に応じて適宜設定される。
【００２１】
このスパイラル筋５を設けない場合、それを補完する目的で、リブ２または溝に多数の孔を形成してもよい。この孔は、コンクリートの最大骨材径（粗骨材の最大径）の４／３以上の径を有するように設定される。通常、このような孔のみでは十分な付着性能を得ることは難しいが、後述の端部鋼板７を設けたことで、スパイラル筋５を省略し、部品点数の削減が可能となる場合が増えると考えられる。もちろん、必要に応じて、この多数の孔とスパイラル筋５を併用して付着性能を更に向上させてもよい。
【００２２】
そして、中空鋼管１−１、１−２には、夫々、鋼管端部に端部鋼板７を溶接することにより、鍔７ａが形成されている。本実施例においては、中空鋼管１−１、１−２の両方に鍔７ａを着設したが、いずれか一方でもよい。鍔７ａは本発明の特徴であり、以下、その詳細を説明する。
【００２３】
この端部鋼板７は、中空鋼管１−１、１−２を工事現場へ搬送する前に、その端部に予め溶接しておく。従って、工事現場へ搬送する必要部品点数としては、端部鋼板７を含めて中空鋼管１−１は１点として計数される。その形状としては、図２に示されているように、中心に円形孔７ｂのあるリング状であり、中空鋼管１−１、１−２に対して、同心の位置に溶接される。従って、中空鋼管１−１、１−２本体のリブ加工と、スパイラル筋５の付着力に加え、この端部鋼板７によるコンクリートの支圧力により、確実な定着を図る構造となっている。
【００２４】
つまり、中空鋼管１−２に設けられた端部鋼板７は、この中空鋼管１−２に加わった押込み力（圧縮軸力）を、コンクリートで受け止める面積を大きくし強度を向上させる。同様に、中空鋼管１−２に設けられた端部鋼板７の鍔７ａは、この中空鋼管１−２に加わった抜出し力（引張軸力）を、コンクリートで受け止める面積を大きくし強度を向上させる。
【００２５】
一般には、端部鋼板７の直径は大きい程その効果は上がるが、配置の自由度や取り扱いの容易さ等とトレードオフの関係にあり、コンクリートの性質や中空鋼管１−１、１−２のサイズあるいは配置により、適宜設定される。
【００２６】
一方、端部鋼板７の円形孔７ｂは、最大で中空鋼管１−１、１−２の内径程度まで大きくできる。この場合、コンクリートが中空鋼管１−１、１−２の内部に入りやすく、内部からのコンクリートの定着が補強されやすくなる。その一方で、中空鋼管１−１、１−２に加わる抜出し力（引張軸力）及び押込み力（圧縮軸力）を端部鋼板７で受け止める面積は、減少する。
【００２７】
従って、強度や定着と、軸力に対する耐性との兼ね合いから、円形孔７ｂの径が、適宜設定される。軸力に対する耐性を重視する必要があれば、端部鋼板７に円形孔７ｂを設けず、リング状ではなく単なる円盤状として端部鋼板７を設ける場合もあり得る。つまり、円形孔７ｂを省略する場合もあり得る。
【００２８】
また、端部鋼板７の形状は円が最適であるが、他の部材との干渉を避ける目的などで、一部切りかかれた円形状としてもよいし、加工上の理由等から矩形やその他の形状としてもよい。
【００２９】
更に、円形孔７ｂについても、加工上の理由等から矩形孔やその他の形状の孔に置き換えることもあり得る。このような変形は、当業者が必要に応じて適宜行い得る。
【００３０】
更に、中空鋼管１−１、１−２自体を角型鋼管としても、本発明の趣旨を実現する上で問題はない。その場合には、円形の端部鋼板や円形孔は、夫々、矩形の端部鋼板や矩形孔とする。
【００３１】
以上のような構造によって、容易な構造で鋼材量が少なく、構造上の弱点のない鋼管部材とコンクリートの接合構造が実現される。
【００３２】
図３は、以上のトラス構造を、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の側面を示す。
【００３３】
同図において、ＰＣ橋ユニット１０は、側面視で上下の車線を左右対称に設けたコンクリート製ＰＣ橋天井部１１と、ＰＣ橋天井部１１の下部にあって、これより幅狭のコンクリート製ＰＣ橋床部１２と、鋼トラスウェブを構成する一断面で４つの中空鋼管１とからなり、型枠支持装置１３内で一体に成型される。この中空鋼管１は、上記中空鋼管１−１、１−２と同様に構成されている。
【００３４】
各中空鋼管１の上端は、側面視でＰＣ橋天井部１１を形作る型枠内にあって、ＰＣ橋天井部１１の上下車線部における中央分離帯位置と路側帯位置に互いに下部内側に向けて傾斜するように配置され、下端も同じくＰＣ橋床部１２を形作る型枠内に、上記の通りの構造によって配置される。
【００３５】
また、各中空鋼管１の上下の定着端は完全なトラス構造となっており、上記の通り、スパイラル筋５を介した結合により所定角度でジグザグ状に連続するよう上下の型枠内に配置される。
【００３６】
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。そして、各型枠内に必要な配筋を行った後、各型枠内にコンクリートを打設することにより、各中空鋼管１の上下端部がＰＣ橋天井部１１及びＰＣ橋床部１２に定着され、各部一体化したＰＣ橋ユニット１０が完成される。
【００３７】
以上、本発明を実施形態により説明したが、当業者にとっては、本発明が本願中に説明した実施形態に限定されるものではなく、多くの変形例及び実装例が、発明の上記の実施形態に対してなし得ることは明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明による一対の中空鋼管のコンクリート接合構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明による一対の中空鋼管のコンクリート接合構造を示す横断面図である。
【図３】同接合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の側面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１、１−１、１−２  中空鋼管
２  リブ
３  コンクリート版
３ａ  肉厚部
５  スパイラル筋
７  端部鋼板
７ａ  鍔
７ｂ  円形孔
１０  ＰＣ橋橋ユニット
１１  ＰＣ橋天井部
１２  ＰＣ橋床部
１３  型枠支持装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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