(57)【要約】      （修正有）【課題】従来より短い工期で施工ができ、セグメントの製作効率が向上し、環境負荷の低減に配慮し、同時に過度なプレストレスを避けることができるというプレキャストセグメント、積層構造及び減勢柱を提供する。【解決手段】積層構造に適用できるプレキャストセグメント２１に関するものであり、該プレキャストセグメントは、第１表面、第１表面に対向する第２表面、複数の貫通孔２１１、及び複数の雌雄係合部を含む。貫通孔２１１は、第１表面と第２表面が連通するように第１表面から第２表面まで貫通する。雌雄係合部はホゾ２１７と係合孔２１４とを有する。該ホゾは、雄係合部として第１表面または第２表面から突出する。該係合孔は雌係合部として第１表面と第２表面のうち、該ホゾと対向する表面に設けられる。以上の構造によって、雌雄係合部の係合で、該プレキャストセグメントを組合せることにより、橋脚を組み立てる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレキャストセグメントであって、第１表面、前記第１表面に対向する第２表面、複数の貫通孔、及び複数の雌雄係合部を有し、前記貫通孔は前記第１表面と前記第２表面が連通するように前記第１表面から前記第２表面まで貫通し、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを有し、前記ホゾは雄係合部として前記第１表面または前記第２表面から突出し、前記係合孔は雌係合部として前記第１表面と前記第２表面のうち、前記ホゾと対向する表面に設けられていることを特徴とするプレキャストセグメント。
【請求項２】
前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項１記載のプレキャストセグメント。
【請求項３】
前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項１記載のプレキャストセグメント。
【請求項４】
少なくとも１つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項３に記載のプレキャストセグメント。
【請求項５】
前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項１に記載のプレキャストセグメント。
【請求項６】
前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項５に記載のプレキャストセグメント。
【請求項７】
プレキャストセグメントの積層構造であって、柱体となる複数のセグメント層を有し、第Ｎ層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、複数の雌雄係合部によって第Ｎ−１層のセグメント層にある２つ以上のプレキャストセグメントに結合し、Ｎは２以上の整数であり、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接した前記プレキャストセグメントは前記ホゾと前記係合孔の係合によって結合することを特徴とするプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項８】
前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項７に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項９】
前記セグメント層が重なり、中実の柱体あるいは中空の柱体となることを特徴とする請求項７に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項１０】
前記セグメント層は複数の請求項１に記載のプレキャストセグメントを有することを特徴とする請求項７に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項１１】
前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項１０に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項１１に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項１３】
前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項１０に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項１４】
前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項１３に記載のプレキャストセグメントの積層構造。
【請求項１５】
積層構造を有する減勢柱であって、
柱体となる複数のセグメント層と、複数の力受け部材と、複数のプレストレス部材を有し、第Ｎ層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、複数の雌雄係合部によって第Ｎ−１層のセグメント層にある２つ以上のプレキャストセグメントに結合し、Ｎは２以上の整数であり、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接した前記プレキャストセグメントは前記ホゾと前記係合孔の係合によって結合し、
前記力受け部材は前記セグメント層の積層方向で前記セグメント層に貫設され、
前記プレストレス部材は前記セグメント層の積層方向で前記セグメント層に貫設されることを特徴とする積層構造を有する減勢柱。
【請求項１６】
前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項１５に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項１７】
前記セグメント層が重なり、中実の柱体あるいは中空の柱体となることを特徴とする請求項１５に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項１８】
前記力受け部材は連続鉄筋であることを特徴とする請求項１５に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項１９】
前記プレストレス部材はプレストレス鋼索であることを特徴とする請求項１５に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項２０】
前記セグメント層は複数の請求項１に記載のプレキャストセグメントを有し、前記力受け部材と前記プレストレス部材は前記貫通孔に貫設されることを特徴とする請求項１５に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項２１】
前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項２０に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項２２】
少なくとも１つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項２１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項２３】
前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項２０に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項２４】
前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項２３に記載の積層構造を有する減勢柱。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプレキャストセグメント、積層構造及び減勢柱に関するものであり、組合せることによる組立に適用できる。
【背景技術】
【０００２】
従来の橋梁架設工法として固定式支保工架設工法が採用されている。その従来の工法は、簡単な施工でクレーンなどの大型の機械を用いた架設を有することがないというメリットがあるものの、工期が長く、大量のサポート部材が必要であるため、環境への配慮が不十分だというデメリットがある。近年環境保護の思想が世界に広がっている中、橋梁架設の施工が環境に対する影響は注目を集めている。それによって、今はプレキャスト方式が研究され、環境に対する影響を減少させることが期待できる。
【０００３】
図１は従来のセグメント式の橋脚を示す斜視図である。図１に示すように、橋脚は数個のプレキャストセグメント１３からなる。プレキャストセグメント１３は、あらかじめ工場や現場ヤードで分割して製作されたプレキャスト部材で、架橋地点で接合される。従来のセグメント式の橋脚は、基礎１１、複数のプレキャストセグメント１３、頂部セグメント１５、複数の高張力鋼索１７、及びアンカー１９を有する。高張力鋼索１７は、その一端が基礎１１の底部に固定され、プレキャストセグメント１３と頂部セグメント１５とを貫通する。頂部から突出する高張力鋼索１７の他端にはプレストレスが与えられ、アンカー１９で固定される。
【０００４】
ところで、図１に示すように、従来のセグメント式の橋脚の各セグメント層は一つのプレキャストセグメント１３しかない。その故、プレキャストセグメント１３の製作にあたって、橋脚の形とサイズをあらかじめ考慮しなければならない。つまり橋脚の断面形状と一致する大型のプレキャストセグメント１３を作らなければならない。これによって施工の効率に悪影響を与えかねない。橋脚の断面面積が大きめな場合は、大型のプレキャストセグメントを作る必要がある。これによってセグメントの運搬と接合は、クレーンなどの大型の機械に頼らなければならなくなるため、施工の効率が低下する。それに、従来のプレキャストセグメントには、ポストテンション方式が採用されるため、軸力でセグメント間の摩擦力を維持し、外力による剪断応力に抵抗し、復元力を提供する。しかし、これで橋脚は応力を受ける前に大きな軸力を受け、良い靱性が期待できないだけでなく、プレキャストセグメント自身も過度な応力を受ける可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の課題を顧みて、従来の工法より短い工期で施工ができ、セグメントの製作効率が向上し、環境負荷の低減に配慮し、同時に過度なプレストレスを避けることができる、という新しい橋梁架設工法が必要となる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、組合せることによる組立に適用できるプレキャストセグメントを提供する。工場や現場ヤードであらかじめ統一仕様のセグメントを製作し、所定の橋脚の断面面積に合わせて、統一仕様のセグメントを適当の数量で組み合わせることだけで、必要とされる断面面積のセグメント層を作ることができる。それにより、従来橋脚の断面と一致する大型のセグメントの製作工程は必要なくなる。それに、隣接のプレキャストセグメントは係合固定で積み重なるため、横方向の移動を制限することが可能になり、従来のように過度なプレストレスを与えなくて済む。
【０００７】
そこで、本発明はプレキャストセグメントを提供する。プレキャストセグメントは、第１表面、第１表面に対向する第２表面、複数の貫通孔、及び複数の雌雄係合部を含む。貫通孔は、第１表面と第２表面が連通するように第１表面から第２表面まで貫通する。
雌雄係合部はホゾと係合孔とを有する。ホゾは、雄係合部として第１表面または第２表面から突出する。係合孔は雌係合部として第１表面と第２表面のうち、ホゾと対向する表面に設けられている。
【０００８】
よって、本発明は統一仕様のセグメントを組み合わせることで、所定の断面面積を有する柱体を製作できる。セグメントは工場や現場ヤードで統一仕様で作られるため、セグメントの生産効率を上げることができ、生産にかかる費用も軽減され、時間的と経済的なメリットが得られる。それに環境負荷の低減にも配慮し、施工品質も向上できる。なお、本発明のプレキャストセグメントは、対向する両面に複数のホゾと係合孔が設けられ、上下隣接のプレキャストセグメントは係合固定で結合されるため、ホゾで外力による剪断応力に抵抗し、横方向の移動を制限することが可能になり、耐震性能を高めることができる。
【０００９】
本発明は、プレキャストセグメントのサイズと形状は特に制限がなく、組合せることで柱体を組み立てることができるものであればよい。例えばプレキャストセグメントの断面は矩形であってもいいが、それに限らない。プレキャストセグメントは鉄筋コンクリート（ＲＣ）であってもよく、つまりホゾと係合孔はプレキャストセグメントと一体化で成形される。それによって、ホゾと係合孔の応力の受け方は、プレキャストセグメントのと一致する。また、プレキャストセグメントに非ＲＣのホゾと係合孔を設置してもよい。例えば、プレキャストセグメントの対向する両面に、非ＲＣの係合孔とホゾとして、それぞれ複数の凹入部材と突出部材を設置する。凹入部材はプレキャストセグメントの第１表面に開口部を有し、第２表面に向かって延伸する。突出部材は、直接にプレキャストセグメントの第２表面に設置してもいいが、組立の際にプレキャストセグメントの第２表面から突出するように第２表面に螺設してもいい。また、凹入部材の開口部周辺から延伸部を設置してもよい。延伸部にシアコネクターを設置することによって、凹入部材がより安定的にセグメントに固定される。上述した凹入部材、延伸部、シアコネクター、及び突出部材の材料に特別な制限はないが、鋼製のものが望ましい。例えば、本発明の実施形態の一つは鋼製のホゾを採用し、鋼製の凹入部材で係合孔が形成される。
【００１０】
本発明では、ホゾと係合孔との数量は限定されなく、実際の需要に応じて種々変更することができる。例えば、本発明の実施例の一つとして、２つのホゾと２つの係合孔とをプレキャストセグメントに設置し、そのプレキャストセグメントを一つの基本ユニットにする。ホゾと係合孔の数量は実施例で示した数量に限らず、プレキャストセグメントに２つ以上のホゾと係合孔を設置してもよい。また、ホゾと係合孔は、プレキャストセグメントの対向する両面に設置することが望ましい。統一仕様のプレキャストセグメント同士がホゾと係合孔とで結合できるように、ホゾと係合孔は相補的な突出と凹入を有することが望ましい。詳しく説明すると、係合孔の内径とホゾの外径が一致し、係合孔の深さはホゾの突出部分の長さと一致し、または若干深いことが望ましい。それによってプレキャストセグメントのホゾは相対する係合孔に安定的に係合される。係合孔とホゾの断面形状は限定されなく、例として円形、矩形、多辺形などであってもよい。
【００１１】
本発明では、プレキャストセグメントのホゾに対応する位置で貫通孔を貫通形成する。貫通孔の一端はホゾを貫通し、他端は係合孔となる。本発明の実施例の一つとして、ＲＣのホゾと係合孔を採用する。貫通孔がホゾを貫通するため、後で設置する力受け部材またはプレストレス部材はプレキャストセグメント間の係合部分に貫通設置する。或いは、プレキャストセグメントにおいてホゾと係合孔が設置されていない位置で貫通孔を貫通形成する。即ち、貫通孔はホゾを貫通しないという構成であってもいい。また、プレキャストセグメントの貫通孔の数量と位置は特に限定されなく、実際の需要によって変更可能である。複数のプレキャストセグメントで橋脚を組み立てるとき、所定数量の力受け部材（例えば、連続鉄筋）とプレストレス部材（例えば、プレストレス鋼索）が所定の位置に貫設することができればよい。
【００１２】
上述したように、本発明はプレキャストセグメントの積層構造を提供する。その積層構造は柱体となる複数のセグメント層を含む。第Ｎ層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、第Ｎ−１層のセグメント層にある２つ以上のプレキャストセグメントに、複数の雌雄係合部によって結合する。Ｎは２以上の整数である。雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接したプレキャストセグメントはホゾと係合孔の係合によって結合する。なお、上述した積層構造を力受け部材とプレストレス部材と組み合わせることで、エネルギー減勢性能と復元力のある減勢柱にすることが可能である。そこで、本発明は積層構造を有する減勢柱を提供する。減勢柱は、柱体となる複数のセグメント層と、複数の力受け部材と、複数のプレストレス部材とを有する。第Ｎ層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、第Ｎ−１層のセグメント層にある２つ以上のプレキャストセグメントに、複数の雌雄係合部によって結合する。Ｎは２以上の整数である。雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接したプレキャストセグメントはホゾと係合孔の係合によって結合する。複数の力受け部材は積層の方向でセグメント層に貫設される。複数のプレストレス部材は積層の方向でセグメント層に貫設される。力受け部材の強度と減勢性能、及びプレストレス部材の復元力によって、プレキャストセグメントのホゾは外力による剪断力に抵抗することができる。その故、減勢柱に少しのプレストレスに与えるだけで済み、過度なプレストレスで柱体に過大な軸方向の圧力を受けさせるという従来の工法による課題を解決する。
【００１３】
本発明は、それぞれのセグメント層は複数のプレキャストセグメントを含むことが望ましい。複数のプレキャストセグメントは所定の断面積に合わせてＸＹ平面に配列され、一つのセグメント層になる。複数のセグメント層は係合によってＺ軸方向で所定高度の柱体となる。例えば、複数のプレキャストセグメントを矩形のセグメント層として組み合わせる。プレキャストセグメントの第１表面にある係合孔と、もうひとつのプレキャストセグメントの第２表面にあるホゾが係合することによって、複数のセグメント層を有する柱体となる。また、上下のセグメント層のプレキャストセグメントは違った配列で重なり、中空の柱体あるいは中実の柱体となる。それによって、上下のプレキャストセグメントに対して横方向の移動を制限することが可能になる。例えば、プレキャストセグメントを二種類の配列方式で奇数層のセグメント層と偶数層のセグメント層として組み合わせる。即ち、奇数層のセグメント層は一種類の配列方式であり、偶数層のセグメント層は別の種類の配列方式である。したがって、隣接したセグメント層にあるプレキャストセグメントは違った配列方向で重なる。一つのプレキャストセグメントは、下の少なくとも２つのプレキャストセグメントと重なり、安定した柱体となる。セグメント層の数量、セグメント層の高さ、一つのセグメント層に含まれたプレキャストセグメントの数量と配列方式、及びセグメント層の断面面積と形状は特に制限がなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００１４】
本発明では、力受け部材とプレストレス部材の数量は特に制限がなく、必要に応じて適切な数量に変更することができる。力受け部材とプレストレス部材を柱体の外周部に近いところに設置することによって、耐震性能を高めることができる。力受け部材は連続鉄筋であることが望ましい。コンクリートと鉄筋とが一体となった鉄筋コンクリートは、構造の強度と減勢性能に貢献できる。プレストレス部材はプレストレス鋼索であることが望ましい。コンクリートを注入せず、コンクリート付着なしのプレストレス鋼索に小さなプレストレスを与えるだけで、柱体が変形した後の復元力を提供する。
【００１５】
したがって、本発明は橋脚の組立に適用できる。セグメントを組合せることによって、基礎と、柱本体と、頂部セグメントとを有する橋脚を組み立てることができる。基礎と頂部セグメントの間に設置された柱本体は複数のセグメント層からなる。セグメント層は力受け部材とプレストレス部材によって結合し、全体として減勢性能と復元力を有する橋脚となる。
【発明の効果】
【００１６】
上述したように、本発明は組合せることによる組立の概念を用い、新型の橋脚施工工法を提供する。セグメントのモジュール化により鋼板の製作コストを抑えるだけでなく、セグメントの製作効率を上げることができる。プレキャストセグメントは小型の統一仕様に作られるため、運搬と架設の利便性向上が図られ、橋梁の建設とメンテナンスに使う工事の時間を短縮することができ、災害時の救難活動で一刻も早く橋梁を建設することが可能になる。また、プレキャストセグメントはホゾの係合によって剪断応力に抵抗し、小さなプレストレスだけで柱体が変形した後の復元力を提供する。柱体が変形した際に鋼索に大きな軸力が発生するが、柱体が復元された時に軸力は減少するため、セグメント式の橋脚が変形する前に過大な軸方向の圧力を受けるという従来の工法による課題を解決する。本発明で提供した柱体構造は、その耐震性能は従来の耐震橋脚に類似するが、より良い復元力を持つため、地震エリアに設置される橋脚構造として応用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】従来のセグメント式の橋脚を示す斜視図。
【図２】実施例１においてプレキャストセグメントを示す斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ’線断面構造図。
【図４】実施例１においてセグメント式の橋脚を示す斜視図。
【図５】図４に対応した分解斜視図。
【図６】図４に対応した一部分解斜視図。
【図７】実施例１においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。
【図８】実施例１においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。
【図９】実施例２においてプレキャストセグメントを示す斜視図。
【図１０】図９のＢ−Ｂ’線断面構造図。
【図１１】実施例２においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。
【図１２】実施例２においてプレキャストセグメントの配列方式を示す図。
【図１３】実施例３においてプレキャストセグメントを示す斜視図。
【図１４】図１３のＣ−Ｃ’線断面構造図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、具体的な実施例に基づいて本発明の実施形態を説明する。当業者はこの明細書の記載によって本発明のメリットと効果を理解することができる。以下の図面は簡略化した図面であり、部材の数量と、形状と、サイズとは必要に応じて種々変更することができ、実際の構造は図面より複雑な場合もある。また、複数の実施例を組合せ、必要に応じて種々変更することができる。
【実施例】
【００１９】
＜実施例１＞
本発明の実施例１について、先ず図２、図３を用いて説明する。図２は実施例１においてプレキャストセグメントを示す斜視図である。図３は図２のＡ−Ａ’線断面構造図である。プレキャストセグメント２１は、第１表面２１ａと、第１表面２１ａに対向する第２表面２１ｂと、複数の貫通孔２１１、及び複数の雌雄係合部２１２を有する。貫通孔２１１は、第１表面２１ａと第２表面２１ｂが連通するように第１表面２１ａから第２表面２１ｂまで貫通する。
【００２０】
雌雄係合部２１２は係合孔２１４とホゾ２１７とを有する。係合孔２１４は雌係合部として第１表面２１ａに設けられている。ホゾ２１７は雄係合部として第２表面２１ｂから突出するように第２表面２１ｂに設けられている。この実施例で、プレキャストセグメント２１は鉄筋コンクリート（ＲＣ）である。貫通孔２１１は、プレキャストセグメント２１と一体化したホゾ２１７に対応している。貫通孔２１１は、力受け部材とプレストレス部材が貫設できるように、その一端はホゾ２１７を貫通し、他端は第１表面２１ａで係合孔２１４として形成される。ここで貫通孔２１１がホゾ２１７を貫通する部分を第一部Ａ１とし、貫通孔２１１がセグメントを貫通している部分を第二部Ａ２及び第三部Ａ３とする。貫通孔２１１の第三部Ａ３は係合孔２１４である。図３に示すように、第一部Ａ１と第二部Ａ２の内径は第三部Ａ３の内径より小さい。第三部Ａ３は係合孔２１４であるため、第三部Ａ３の内径はホゾ２１７の外径と一致する。第三部Ａ３の深さＨ１はホゾ２１７の突出した高さＨ２とほぼ一致すること望ましい。また、係合孔２１４の深さＨ１はホゾ２１７の高さＨ２よりやや大きくてもいい。統一仕様のプレキャストセグメント同士はホゾ２１７と係合孔２１４との係合で結合し、振動による剪断応力に抵抗することができる。簡単に言うと、係合孔２１４とホゾ２１７は相補的な凹入と突出を有することが望ましい。係合孔２１４とホゾ２１７は緊密に係合し、振動による横方向の移動を制限することが可能になる。また、係合孔２１４とホゾ２１７の断面形状は円形に限らず、正方形、六角形などであってもよい。
【００２１】
続いて、図４〜図６を用いて説明する。図４は実施例１においてセグメント式の橋脚を示す斜視図である。図５は図４に対応した分解斜視図であり、図６は図４に対応した一部分解斜視図である。Ｚ軸方向で第１セグメント層Ｓ１、第２セグメント層Ｓ２、第３セグメント層Ｓ３、第４セグメント層Ｓ４、第５セグメント層Ｓ５、及び第６セグメント層Ｓ６を基礎３０の上で積み重ねる。力受け部材２３とプレストレス部材２５はＺ軸方向で第１〜第６セグメント層Ｓ１〜Ｓ６に貫設され、構造全体が中実の柱状である減勢柱２０となる。第６セグメント層Ｓ６の上に頂部セグメント２２を設置し、本実施例のセグメント式の橋脚を完成させる。第１〜第６セグメント層Ｓ１〜Ｓ６は図２、図３に示されたプレキャストセグメント２１からなり、頂部セグメント２２の表面にもホゾ２２７がある。そのホゾ２２７の形状はプレキャストセグメントのホゾ２１７のと同じく、力受け部材２３とプレストレス部材２５が貫設できるように貫通孔（図示せず）が設けられている。この実施例に示した６層の構造はただ一例を示しただけであり、層の数は必要に応じて種々変更することができる。
【００２２】
図４と図５に示すように、基礎３０は減勢柱２０をサポートする土台であり、基礎３０の断面面積は第１〜第６セグメント層Ｓ１〜Ｓ６の断面面積より大きい。基礎３０は係合孔３０４を有し、係合孔３０４の形状はプレキャストセグメント２１にあるホゾ２１７の形状に対応し、ホゾ２１７は係合孔３０４に係合される。それと同時に、図５と図６に示すように、第２〜第６セグメント層Ｓ２〜Ｓ６にあるプレキャストセグメント２１のホゾ２１７は、それぞれ下のセグメント層にある２つのプレキャストセグメント２１の係合孔２１４に係合される。頂部セグメント２２のホゾ２２７は第６セグメント層Ｓ６にあるすべてのプレキャストセグメント２１の係合孔２１４に係合されることによって、頂部セグメント２２は安定的に減勢柱２０の頂部に固定される。上のセグメント層にあるプレキャストセグメント２１は、下のセグメント層にある２つのプレキャストセグメント２１にまたがっているため、プレキャストセグメント２１の横方向の移動を制限することができる。
【００２３】
続いて、図７と図８を用いて説明する。図７は実施例１において第１セグメント層Ｓ１、第３セグメント層Ｓ３、及び第５セグメント層Ｓ５にあるプレキャストセグメント２１の配列方式を示す図である。図８は実施例１において第２セグメント層Ｓ２、第４セグメント層Ｓ４、及び第６セグメント層Ｓ６にあるプレキャストセグメント２１の配列方式を示す図である。「
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」は貫通孔内に力受け部材２３が設けられていることを示す符号である。「◎」は貫通孔内にプレストレス部材２５が設けられていることを示す符号である。「○」は貫通孔内に力受け部材２３とプレストレス部材２５のいずれも設けられていないことを示す符号である。図５〜図８に示すように、本実施例において第１セグメント層Ｓ１〜第６セグメント層Ｓ６はそれぞれ８個のプレキャストセグメント２１を有する。力受け部材２３とプレストレス部材２５はそれぞれ外周のプレキャストセグメント２１の貫通孔２１１に貫設されている。即ち、力受け部材２３とプレストレス部材２５は、第１セグメント層Ｓ１〜第６セグメント層Ｓ６がＺ軸方向で重なるように、基礎３０の係合孔３０４と頂部セグメント２２のホゾ２２７に貫設されている。力受け部材２３は連続鉄筋であることが望ましい。コンクリートと鉄筋とが一体となった鉄筋コンクリートは、構造の強度と減勢性能に貢献できる。プレストレス部材２５は小さなプレストレスが与えられたプレストレス鋼索であり、その一端はプレストレスアンカー（図示せず）で基礎３０に固定される。柱体の頂部にあるプレストレス部材２５の他端はプレストレスが与えられた後、図４と図５に示すように、アンカー２６で固定される。コンクリートを注入しないことで、柱体が変形した後の復元力が得られる。この実施例において、図２〜図８に示したプレキャストセグメントのホゾと係合孔と貫通孔との数量と位置、セグメント層の数量、セグメント層にあるプレキャストセグメントの数量と配列方式、及び力受け部材とプレストレス部材の設置方法は、図面に示したものに限らず、必要に応じて種々変更することができる。
【００２４】
＜実施例２＞
図９は実施例２においてプレキャストセグメントを示す斜視図である。図９に示すように、プレキャストセグメント４１は第１表面４１ａと、第１表面４１ａに対向する第２表面４１ｂと、複数の貫通孔４１１、及び複数の雌雄係合部４１２を含む。雌雄係合部４１２は係合孔４１４とホゾ４１７とを有する。係合孔４１４は雌係合部として第１表面４１ａに設けられている。ホゾ４１７は雄係合部として第２表面４１ｂから突出するように第２表面４１ｂに設けられている。貫通孔４１１は、第１表面４１ａから第２表面４１ｂまで貫通し、係合孔４１４とホゾ４１７とは別に設けられる（即ち、貫通孔４１１はホゾ４１７を貫通しない）。この実施例において、プレキャストセグメント４１に雌雄係合部として非ＲＣの係合孔４１４とホゾ４１７を設置する。なお、この実施例の変化例として、プレキャストセグメント４１に鉄筋コンクリート（ＲＣ）形式の係合孔４１４とホゾ４１７を設置してもいい。つまり係合孔４１４とホゾ４１７はプレキャストセグメント４１と一体化で成形される。以下は非ＲＣの係合孔４１４とホゾ４１７を用いて説明する。
【００２５】
図１０は図９のＢ−Ｂ’線断面構造図である。図１０に示すように、係合孔４１４は、第１表面４１ａに凹入部材４１３を設置することによって設けられている。凹入部材４１３は第１表面４１ａに開口部４１ｃを有し、第１表面４１ａから第２表面４１ｂに向かって深さＨ１まで延伸する。ホゾ４１７は第２表面４１ｂからＨ２の高さで突出し、その一端はセグメントの本体に固定される。係合孔４１４の内径はホゾ４１７の外径と一致し、係合孔４１４の深さＨ１はホゾ４１７の突出部分の高さＨ２とほぼ一致する。あるいは、係合孔４１４の深さＨ１は突出部分の高さＨ２よりやや大きい。それによってホゾ４１７は相対する係合孔４１４に安定的に係合され、振動による剪断応力に抵抗することが可能になる。また、凹入部材４１３の開口部４１ｃの周辺から延伸部４１５を設置する。延伸部４１５にシアコネクター４１６を設置することによって、凹入部材４１３をより安定的にセグメントに固定する。この実施例において、上述した凹入部材４１３、延伸部４１５、シアコネクター４１６、及びホゾ４１７は鋼製のものが望ましい。例えば、係合孔４１４は鋼製の凹入部材からなり、ホゾ４１７は鋼棒である。以上に挙げたものは一例に過ぎず、必要に応じて種々変更することができる。
【００２６】
図９、図１０に示したプレキャストセグメント４１で、複数のセグメント層を有する柱体を組み立てる。図１１と図１２は実施例２においてプレキャストセグメントの二種類の配列方式を示す図である。「
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」は貫通孔内に力受け部材４３が設けられていることを示す符号である。「◎」は貫通孔内にプレストレス部材４５が設けられていることを示す符号である。「○」は貫通孔内に力受け部材とプレストレス部材のいずれも設けられていないことを示す符号である。「●」はホゾ４１７を示す符号である。奇数層のセグメント層（第１層、第３層、第５層、及び第７層等）は図１１に示したＸＹ平面での配列方式であり、偶数層のセグメント層（第２層、第４層、及び第６層等）は図１２に示したＸＹ平面での配列方式である。また、それとは逆の方式でも構わない。つまり、偶数層のセグメント層（第２層、第４層、及び第６層等）は図１１に示したＸＹ平面での配列方式であり、奇数層のセグメント層（第１層、第３層、第５層、及び第７層等）は図１２に示したＸＹ平面での配列方式であるという構成でも構わない。偶数層のセグメント層４１にあるホゾ４１７は、下の奇数層のセグメント層４１にある係合孔４１４に係合され、構造全体が中空の柱体となる。上下隣接したセグメント層のプレキャストセグメントは違った配列方向で重なるため、より強固な結合力が得られる。また、図１１、１２に示すように、力受け部材４３とプレストレス部材４５は、すべてのセグメント層が重なるようにプレキャストセグメント４１にある貫通孔４１１に貫設されている。力受け部材４３は連続鉄筋であり、コンクリートと鉄筋とが一体となった鉄筋コンクリートは、構造の強度と減勢性能に貢献できる。柱体が変形した後の復元力を提供できるように、プレストレス部材２５には小さなプレストレスを与え、コンクリートを注入しない。図９〜１２に示したプレキャストセグメントにあるホゾ、係合孔、及び貫通孔の数量と位置、セグメントの数量と配列方式、並びにプレストレス鋼索と連続鉄筋の設置方法は特に制限がなく、必要に応じて種々変更することができる。
【００２７】
＜実施例３＞
図１３は実施例３においてプレキャストセグメントを示す斜視図である。図１４は図１３のＣ−Ｃ’線断面構造図である。この実施例において、プレキャストセグメント５１は実施例２に示したプレキャストセグメント４１とほぼ同じであるが、実施例３でホゾ５１７は組み立てる際に別の方式でプレキャストセグメント５１の第２表面５１ｂに固定される。ホゾ５１７は下にあるプレキャストセグメント（図示せず）の係合孔に係合される。
【００２８】
詳しく説明すると、図１４に示すように、プレキャストセグメント５１の第１表面５１ａと第２表面５１ｂに凹入部材５１３が設けられている。プレキャストセグメント５１を組み立てる際に、ホゾ５１７はねじ山で（図示せず）プレキャストセグメント５１の第２表面５１ｂにある凹入部材５１３に固定される。この実施例において、プレキャストセグメント５１の第１表面５１ａにある凹入部材５１３は係合孔５１４となり、第２表面５１ｂにある凹入部材５１３にはホゾ５１７が固定されている。実施例３のプレキャストセグメント５１とその他の部分（即ち貫通孔５１１、延伸部５１５、及びシアコネクター５１６）は実施例２に示したものとほぼ同じであるため、それらについての説明は省略する。
【００２９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その他種々の変更が可能である。特許請求の範囲に記載した本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の実施の形態を含むことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
本発明では新型の柱体施工工法が開発された。以上の実施例をまとめて言うと、本発明は橋脚に適用できるだけでなく、建築物の柱体にも適用できる。モジュール化、便利性、施工の効率、環境への配慮等には大きなメリットがある。
【符号の説明】
【００３１】
１１、３０  基礎
１３、２１、４１、５１  プレキャストセグメント
１５、２２  頂部セグメント
１７  高張力鋼索
１９、２６  アンカー
２０  減勢柱
２１ａ、４１ａ、５１ａ  第１表面
２１ｂ、４１ｂ、５１ｂ  第２表面
２１１、４１１、５１１  貫通孔
２１２、４１２  雌雄係合部
２１４、２２４、３０４、４１４、５１４  係合孔
２１７、２２７、４１７、５１７  ホゾ
２３、４３  力受け部材
２５、４５  プレストレス部材
４１Ｃ  開口部
４１３、５１３  凹入部材
４１５、５１５  延伸部
４１６、５１６  シアコネクター
Ａ１  第一部
Ａ２  第二部
Ａ３  第三部
Ｈ１  深さ
Ｈ２  高さ
Ｓ１  第１セグメント層
Ｓ２  第２セグメント層
Ｓ３  第３セグメント層
Ｓ４  第４セグメント層
Ｓ５  第５セグメント層
Ｓ６  第６セグメント層
【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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【手続補正書】
【提出日】平成28年6月29日(2016.6.29)
【手続補正１】
【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】
積層構造を有する減勢柱であって、
柱体となる複数のセグメント層と、複数の力受け部材と、複数のプレストレス部材を有し、第Ｎ層のセグメント層にあるプレキャストセグメントは、複数の雌雄係合部によって第Ｎ−１層のセグメント層にある２つ以上のプレキャストセグメントに結合し、Ｎは２以上の整数であり、前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを含み、隣接した前記プレキャストセグメントは前記ホゾと前記係合孔の係合によって結合し、
前記力受け部材は前記セグメント層の積層方向で前記セグメント層に貫設されることで、前記柱体に強度と減勢性能を与えることができ、
前記プレストレス部材は前記セグメント層の積層方向で前記セグメント層に貫設されることで、前記柱体に復元力を与えることができる、
ことを特徴とする積層構造を有する減勢柱。
【請求項２】
前記ホゾと前記係合孔は相補的な突出と凹入を有することを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項３】
前記セグメント層が重なり、中実の柱体あるいは中空の柱体となることを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項４】
前記力受け部材は連続鉄筋であることを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項５】
前記プレストレス部材はプレストレス鋼索であることを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項６】
（ｉ）前記セグメント層は複数のプレキャストセグメントを有し、各々のプレキャストセグメントは、第１表面、前記第１表面に対向する第２表面、複数の貫通孔、及び複数の雌雄係合部を有し、（ｉｉ）前記貫通孔は前記第１表面と前記第２表面が連通するように前記第１表面から前記第２表面まで貫通し、（ｉｉｉ）前記雌雄係合部はホゾと係合孔とを有し、前記ホゾは雄係合部として前記第１表面または前記第２表面から突出し、前記係合孔は雌係合部として前記第１表面と前記第２表面のうち、前記ホゾと対向する表面に設けられ、（ｉｖ）前記力受け部材と前記プレストレス部材は前記貫通孔に貫設される、ことを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項７】
前記ホゾは鉄筋コンクリートで成形されることを特徴とする請求項６に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項８】
少なくとも１つの前記貫通孔は前記ホゾに対応し、前記貫通孔の一端は前記ホゾを貫通し、他端は前記係合孔となることを特徴とする請求項７に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項９】
前記ホゾは鋼棒であることを特徴とする請求項６に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項１０】
前記係合孔は鋼製の凹入部材からなることを特徴とする請求項９に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項１１】
前記プレストレス部材は、コンクリートを注入せず、コンクリート付着なしのプレストレス鋼索であることを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。
【請求項１２】
前記力受け部材はコンクリートと鉄筋が一体となった鉄筋コンクリートであることを特徴とする請求項１に記載の積層構造を有する減勢柱。