(57)【要約】【課題】既設鋼管柱の外部及び内部を補強できて強度が高まり、充填したモルタルが漏れにくくて体裁が良く、施工しやすい既設鋼管柱補強材を提供すること。【解決手段】既設鋼管柱１の地表部近傍の外周囲を取り巻き、既設鋼管柱１との間にモルタル充填空間１４が形成される補強管２と、既設鋼管柱１の地表部近傍の内部に上下方向に沿って挿入される複数の補強縦材３を備え、補強管２は周方向に２分割された一対の半割り管７より成り、半割り管７はその周方向両端を突き合わせ、突き合わせ部の内面に重ねた裏当て板９を介して接合され、補強管２の地中埋設部分に複数の貫通孔１１が周方向に適宜間隔をおいて穿設され、貫通孔１１に芯出しネジ１２が外側から内側に向けて螺合され、補強管２の内面に上下方向に沿う複数の補強リブ８が装着されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲を取り巻き、前記既設鋼管柱との間にモルタル充填空間が形成される補強管と、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に上下方向に沿って挿入される複数の補強縦材とを備え、前記補強管は周方向に２分割された一対の半割り管より成り、これら半割り管はその周方向両端を突き合わせると共に、突き合わせ部の内面に重ねた裏当て板を介して接合され、前記補強管の地中埋設部分に複数の貫通孔が周方向に適宜間隔をおいて穿設され、前記貫通孔に芯出しネジがそれぞれ外側から内側に向けて螺合され、前記補強管の内面に上下方向に沿う複数の補強リブが装着されていることを特徴とした既設鋼管柱補強材。
【請求項２】
前記補強リブが前記補強管の内面に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載された既設鋼管柱補強材。
【請求項３】
前記半割り管の周方向一端部の内面にそれぞれ前記裏当て板の一側端部が溶接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された既設鋼管柱補強材。
【請求項４】
電気部品点検用の開口部を有する既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲に前記一対の半割り管を被せ、さらに、これら半割り管を接合した後、前記芯出しネジの先端を前記既設鋼管柱の外周面に当接させ、前記補強管の外側に露出する芯出しネジの長さが全て同じくなるよう調節することにより、前記補強管の中心を前記既設鋼管柱の中心に合わせると共に、前記補強管を前記既設鋼管柱に固定し、次いで、前記モルタル充填空間にモルタルを充填し、前記補強管より下方において前記既設鋼管柱の内部に、前記開口部を通して砂を充填し、次に、前記砂の上面から前記補強管の内側下部までの高さにおいて前記既設鋼管柱の内部に、前記開口部を通して縦材支持モルタルを充填し、該縦材支持モルタルが硬化する前に、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に、前記開口部を通して前記補強縦材を挿入すると共に、該補強縦材を前記縦材支持モルタルに植設し、その後、前記縦材支持モルタルの上方において前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に、前記開口部を通してモルタルを充填することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された既設鋼管柱補強材の施工方法。
【請求項５】
前記砂を充填する前に、前記既設鋼管柱の内部に配線された電線の少なくとも地表部近傍部分を保護管で被覆することを特徴とする請求項４に記載された既設鋼管柱補強材の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、公園街路灯、道路照明灯等に用いられる大型で電気部品点検用の開口部を有する既設鋼管柱において、腐食しやすく、大きな負荷の加わりやすい地表面近傍を補強する既設鋼管柱補強材及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
公園や道路に設置された照明灯の鋼管柱は、長期間風雨に曝されると、腐食して一部が破損したり強度が低下することも多い。特に、鋼管柱の地表部近傍は、湿気や溜まり水の悪影響を受けて最も腐食しやすい部位であり、この部位が腐食すると強風等によって鋼管柱全体が倒れる心配もある。
このような事態に対応するため、従来、既設鋼管柱の地表部近傍に発生した腐食部を補強する技術が種々提案されている。
例えば、特許文献１には、２枚の半割り鋼管柱より成り、既設鋼管柱の地表部近傍を取り巻く腐食防止補強材と、腐食防止補強材の内面に取り付けられた複数のコの字型受け材と、ウェブ部がコの字型受け材の溝部に差し込まれ、フランジ部が既設鋼管柱に対向する複数のＴ字型補強材と、既設鋼管柱と腐食防止補強材の間隙に充填される補強モルタルとを備えた既設鋼管柱腐食防止補強材が記載されている。
【０００３】
しかし、この既設鋼管柱腐食防止補強材は、既設鋼管柱の内部を補強する手段を備えていないため十分な強度を得にくく、既設鋼管柱の内部空間から進行する腐食を防ぐのが困難である。
また、２枚の半割り鋼管柱を、外面の一部に取り付けた固定バンドや形状保持板で連結してあるので、既設鋼管柱と腐食防止補強材の間隙に充填した補強モルタルが半割り鋼管柱の継ぎ目から外部に漏れやすい。さらに、腐食防止補強材を既設鋼管柱と同心状に固定するのが難しいという問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４４４８５５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、既設鋼管柱の外部及び内部を補強できて強度が高まり、既設鋼管柱と補強管の間に充填したモルタルが漏れにくくて体裁が良く、施工しやすい既設鋼管柱補強材及びその施工方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の既設鋼管柱補強材は、既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲を取り巻き、前記既設鋼管柱との間にモルタル充填空間が形成される補強管と、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に上下方向に沿って挿入される複数の補強縦材とを備え、前記補強管は周方向に２分割された一対の半割り管より成り、これら半割り管はその周方向両端を突き合わせると共に、突き合わせ部の内面に重ねた裏当て板を介して接合され、前記補強管の地中埋設部分に複数の貫通孔が周方向に適宜間隔をおいて穿設され、前記貫通孔に芯出しネジがそれぞれ外側から内側に向けて螺合され、前記補強管の内面に上下方向に沿う複数の補強リブが装着されている。
前記補強リブは前記補強管の内面に溶接されていてもよい。
前記半割り管の周方向一端部の内面にそれぞれ前記裏当て板の一側端部が溶接されているのが望ましい。
【０００７】
本発明の既設鋼管柱補強材の施工方法は、電気部品点検用の開口部を有する既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲に前記一対の半割り管を被せ、さらに、これら半割り管を接合した後、前記芯出しネジの先端を前記既設鋼管柱の外周面に当接させ、前記補強管の外側に露出する芯出しネジの長さが全て同じくなるよう調節することにより、前記補強管の中心を前記既設鋼管柱の中心に合わせると共に、前記補強管を前記既設鋼管柱に固定し、次いで、前記モルタル充填空間にモルタルを充填し、前記補強管より下方において前記既設鋼管柱の内部に、前記開口部を通して砂を充填し、次に、前記砂の上面から前記補強管の内側下部までの高さにおいて前記既設鋼管柱の内部に、前記開口部を通して縦材支持モルタルを充填し、該縦材支持モルタルが硬化する前に、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に、前記開口部を通して前記補強縦材を挿入すると共に、該補強縦材を前記縦材支持モルタルに植設し、その後、前記縦材支持モルタルの上方において前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に、前記開口部を通してモルタルを充填する。
前記砂を充填する前に、前記既設鋼管柱の内部に配線された電線の少なくとも地表部近傍部分を保護管で被覆するとよい。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、腐食しやすい既設鋼管柱の地表部近傍の外部及び内部を補強するので、腐食による既設鋼管柱の強度の低下を十分に補って倒壊等の危険性を確実に防止でき、既設鋼管柱の耐久性を高めて柱交換に要するコストを低減できる。
また、補強管と既設鋼管柱とがモルタルで接合される前であっても、芯出しネジで仮固定しておくことができるため現場での作業性が高まり、しかも、芯出しネジを進退させるだけで簡単に補強管を既設鋼管柱と同心状に設置することができ、この結果、モルタル充填空間の厚みが均一化されるので強度のバラツキが発生し難く、補強後の外観にも違和感が生じにくい。
さらに、半割り管の突き合わせ部の内面に裏当て板を重ねてあるので、モルタル充填空間に充填したモルタルが突き合わせ部から補強管の外部に漏れにくく、補強管の外面がモルタルで汚れないため体裁が良い。
【０００９】
請求項２に係る発明によれば、現場で補強リブを補強管の内面に取り付ける必要が無いので、現場での作業が簡略化される。
請求項３に係る発明によれば、現場では裏当て板を一方の半割り板にネジ止め等により固定するだけで済むため、いっそう現場作業が容易となる。
請求項４に係る発明によれば、熟練作業を必要とせずに容易に既設鋼管柱の地表部近傍を外側及び内側から確実に補強することが可能であり、補強後の外観も体裁よく仕上げることができる。
請求項５に係る発明によれば、既設鋼管柱の内部に配線された電線が、既設鋼管柱の内部に施される作業によって傷つくのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施例に係る照明灯の補強後における斜視図。
【図２】本発明の実施例に係る照明灯の補強材設置状態における要部斜視図。
【図３】本発明の実施例に係る照明灯の補強後の断面図。
【図４】本発明の実施例に係る半割り管の要部斜視図。
【図５】本発明の実施例に係る補強縦材の斜視図。
【図６】本発明の実施例に係る施工方法の第１工程を示す斜視図。
【図７】本発明の実施例に係る施工方法の第２工程を示す斜視図。
【図８】本発明の実施例に係る施工方法の第３工程を示す斜視図。
【図９】本発明の実施例に係る施工方法の第４工程を示す斜視図。
【図１０】本発明の実施例に係る施工方法の第５工程を示す斜視図。
【図１１】本発明の実施例に係る施工方法の第６工程を示す斜視図。
【図１２】本発明の実施例に係る施工方法の第７工程を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
本発明の既設鋼管柱補強材は、図１〜図３に示すように、公園や道路に設置された照明灯に用いられている既設鋼管柱１の地表面近傍を補強するものであって、既設鋼管柱１の地表部近傍の外周囲を取り巻き、既設鋼管柱１との間に厚さ２０〜４０ｍｍ程度のモルタル充填空間１４が形成される補強管２と、既設鋼管柱１の地表部近傍の内部に上下方向に沿って挿入される複数の（本実施例では４本の）補強縦材３とを備える。
既設鋼管柱１の内部には、電線４が配線されると共に、安定器等の電気部品が設置されており、既設鋼管柱１の外周壁には、電気部品点検用の開口部５が形成されている。
また、既設鋼管柱１の下部は、地中に打設された基礎コンクリート６に埋設されている。
【００１２】
補強管２は、鋼等の金属を素材とする高さ４００〜６００ｍｍの筒体であり、高さ及び外径は既設鋼管柱１の寸法によって適宜変更することができる。また、補強管２の下半部は地中に埋設され、補強管２の上端と既設鋼管柱１の開口部５との間には２０ｍｍ以上の距離があるようにする。
補強管２は、断面が周方向に２分割された一対の半割り管７より成る。各半割り管７の内面にはそれぞれ複数の（本実施例では２本の）補強リブ８が上下方向に沿って装着される。補強リブ８は、断面Ｔ字形で、ウェブ部の先端を半割り管７の内面に溶接してある。  なお、補強リブ８は、一対の半割り管７を筒状に接合した時、等間隔で配置される位置に取り付けられる。また、補強リブ８の張り出し寸法は、モルタル充填空間１４を区画してしまわないよう、既設鋼管柱１の外周面との間に十分な隙間ができる寸法とする。
【００１３】
一対の半割り管７は、その周方向両端を突き合わせると共に、突き合わせ部の内面に重ねた裏当て板９を介して接合される。
図４に示すように、半割り管７の周方向一端部の内面には、それぞれ裏当て板９の一側端部が溶接されている。従って、図３に示すように、一対の半割り管７の周方向両端を突き合わせると、突き合わせ部の内面に裏当て板９が重なるので、裏当て板９の他側端部と、この裏当て板９が溶接されていない半割り管７の端部とを固定ネジ１０で固定すると、一対の半割り管７を簡単に接合することができる。
【００１４】
また、補強管２の地中埋設部分に複数の（本実施例では４個の）貫通孔１１が周方向に等間隔で穿設され、貫通孔１１に芯出しネジ１２がそれぞれ外側から内側に向けて螺合される。
補強縦材３は、鋼等の金属を素材とし、図５に示すように、補強管２とほぼ同じ高さを有する断面エ字形の部材である。
そして、補強縦材３は、一方のフランジが既設鋼管柱１の内面に近接するよう、既設鋼管柱１の周方向に等間隔で配置される（図３）。
【００１５】
この既設鋼管柱補強材で、既設鋼管柱１の地表面近傍を補強するには、まず、図６に示すように、既設鋼管柱１の周囲において基礎コンクリート６の上部を斫り、既設鋼管柱１の補強部分を露出させる。基礎コンクリート６の斫り部分１３の深さは、補強管２の下端よりもやや深くなるようにする。
次に、既設鋼管柱１の補強部分の錆を落とし、錆止め塗装を施す。
【００１６】
次いで、図７に示すように、既設鋼管柱１の地表部近傍の外周囲に一対の半割り管７を両側から被せ、これら半割り管７を固定ネジ１０で接合して筒状の補強管２を形成する。補強管２の下半部は基礎コンクリート６の斫り部分１３の内部に配置する。
その後、芯出しネジ１２を進退させてその先端を既設鋼管柱１の外周面に当接させ、補強管２の外側に露出する芯出しネジ１２の長さが全て同じくなるよう調節することにより、補強管２の中心を既設鋼管柱１の中心に合わせると共に、補強管２を既設鋼管柱１に固定する。これにより、補強管２と既設鋼管柱１との間に均一な厚みのモルタル充填空間１４が形成される。
【００１７】
次に、開口部５を閉鎖する蓋を開け、開放された開口部５を通して、図８に示すように、既設鋼管柱１の内部に配線された電線４の少なくとも地表部近傍部分を保護管１６で被覆する。
さらに、基礎コンクリート６の斫り部分１３を速乾モルタル１７で埋め、モルタル充填空間１４に速乾モルタル１８を充填する。
斫り部分１３に充填した速乾モルタル１７の上面は、既設鋼管柱１に近付くほど高くなるよう勾配をつける。
【００１８】
次いで、図９に示すように、開口部５を通して既設鋼管柱１の内部に砂１９を投入する。砂１９は、上面が補強管２の下端より１００ｍｍ程度下方になるよう既設鋼管柱１の内部に充填する。
その後、図１０に示すように、開口部５を通して既設鋼管柱１の内部に速乾性の縦材支持モルタル２０を、砂１９の上面から補強管２の内側下部までの約２００ｍｍの高さに亘って充填する。
縦材支持モルタル２０が硬化する前に、開口部５を通して既設鋼管柱１の内部に補強縦材３を挿入し、縦材支持モルタル２０に補強縦材３を周方向に等間隔で植設する。
【００１９】
次に、図１１に示すように、縦材支持モルタル２０の上方において既設鋼管柱１の地表部近傍の内部に、開口部５を通して速乾モルタル２１を充填する。速乾モルタル２１は補強管２の上端より１００ｍｍ程度高い位置まで充填し、その内部に補強縦材３を完全に埋設する。
さらに、モルタル充填空間１４に充填した速乾モルタル１８の上面に、プライマ塗布後に変成シリコンで防水処理を施す。
最後に、図１２に示すように、既設鋼管柱１の開口部５を蓋２２で閉鎖する。
【００２０】
なお、図に示す例では、既設鋼管柱１及び補強管２を円筒形としたが、既設鋼管柱１の地表部近傍の断面が角形であれば補強管２も角筒とする。
また、既設鋼管柱１の寸法に応じて、補強管２の寸法及び補強縦材３と補強リブ８の数も適宜変更することができる。
さらに、補強管２の貫通孔１１及び芯出しネジ１２の数は３個以上であれば良く、補強縦材３及び補強リブ８の断面形状も図に示す例に限定されない。
【符号の説明】
【００２１】
１  既設鋼管柱
２  補強管
３  補強縦材
４  電線
５  開口部
６  基礎コンクリート
７  半割り管
８  補強リブ
９  裏当て板
１０  固定ネジ
１１  貫通孔
１２  芯出しネジ
１３  斫り部分
１４  モルタル充填空間
１６  保護管
１７，１８，２１  速乾モルタル
１９  砂
２０  縦材支持モルタル
２２  蓋
【図１】
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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２】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年6月12日(2012.6.12)
【手続補正１】
【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】
本発明の既設鋼管柱補強材は、電気部品点検用の開口部を有する既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲を取り巻き、前記既設鋼管柱との間にモルタル充填空間が形成される補強管と、前記モルタル充填空間に充填されるモルタルと、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に上下方向に沿って挿入される複数の補強縦材と、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に充填され、その内部に前記補強縦材が埋設されるモルタルとを備え、前記補強管は周方向に２分割された一対の半割り管より成り、これら半割り管はその周方向両端を突き合わせると共に、突き合わせ部の内面に重ねた裏当て板を介して接合され、前記補強管の地中埋設部分に複数の貫通孔が周方向に適宜間隔をおいて穿設され、前記貫通孔に芯出しネジがそれぞれ外側から内側に向けて螺合され、前記補強管の内面に上下方向に沿う複数の補強リブが装着されている。
前記補強リブが前記補強管の内面に溶接されていてもよい。
前記半割り管の周方向一端部の内面にそれぞれ前記裏当て板の一側端部が溶接されているのが望ましい。
【手続補正２】
【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】
電気部品点検用の開口部を有する既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲を取り巻き、前記既設鋼管柱との間にモルタル充填空間が形成される補強管と、前記モルタル充填空間に充填されるモルタルと、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に上下方向に沿って挿入される複数の補強縦材と、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に充填され、その内部に前記補強縦材が埋設されるモルタルとを備え、前記補強管は周方向に２分割された一対の半割り管より成り、これら半割り管はその周方向両端を突き合わせると共に、突き合わせ部の内面に重ねた裏当て板を介して接合され、前記補強管の地中埋設部分に複数の貫通孔が周方向に適宜間隔をおいて穿設され、前記貫通孔に芯出しネジがそれぞれ外側から内側に向けて螺合され、前記補強管の内面に上下方向に沿う複数の補強リブが装着されていることを特徴とした既設鋼管柱補強材。
【請求項２】
前記補強リブが前記補強管の内面に溶接されていることを特徴とする請求項１に記載された既設鋼管柱補強材。
【請求項３】
前記半割り管の周方向一端部の内面にそれぞれ前記裏当て板の一側端部が溶接されていることを特徴とする請求項１又は２に記載された既設鋼管柱補強材。
【請求項４】
電気部品点検用の開口部を有する既設鋼管柱の地表部近傍の外周囲に前記一対の半割り管を被せ、さらに、これら半割り管を接合した後、前記芯出しネジの先端を前記既設鋼管柱の外周面に当接させ、前記補強管の外側に露出する芯出しネジの長さが全て同じくなるよう調節することにより、前記補強管の中心を前記既設鋼管柱の中心に合わせると共に、前記補強管を前記既設鋼管柱に固定し、次いで、前記モルタル充填空間にモルタルを充填し、前記補強管より下方において前記既設鋼管柱の内部に、前記開口部を通して砂を充填し、次に、前記砂の上面から前記補強管の内側下部までの高さにおいて前記既設鋼管柱の内部に、前記開口部を通して縦材支持モルタルを充填し、該縦材支持モルタルが硬化する前に、前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に、前記開口部を通して前記補強縦材を挿入すると共に、該補強縦材を前記縦材支持モルタルに植設し、その後、前記縦材支持モルタルの上方において前記既設鋼管柱の地表部近傍の内部に、前記開口部を通してモルタルを充填することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載された既設鋼管柱補強材の施工方法。
【請求項５】
前記砂を充填する前に、前記既設鋼管柱の内部に配線された電線の少なくとも地表部近傍部分を保護管で被覆することを特徴とする請求項４に記載された既設鋼管柱補強材の施工方法。