JPH05263402A

JPH05263402A - 中空管を用いた柱脚構造体及びその構築方法

Info

Publication number: JPH05263402A
Application number: JP9143992A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Okimoto; 真之沖本; Shigeki Terasaki; 滋樹寺崎; Masataka Kinoshita; 雅敬木下
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1992-03-18
Filing date: 1992-03-18
Publication date: 1993-10-12
Anticipated expiration: 2015-03-15
Also published as: JP3020343B2

Abstract

(57)【要約】【目的】作業スペースが限られる狭隘な場所、山間部
等の施工条件の悪い場所等においても、大型の機械、設
備を要することなく、効率の良い施工が可能な柱脚構造
体及び該柱脚構造体の構築方法を提供する。【構成】径の異なる複数の鋼管２を上方に継ぎ足して
柱脚構造体１を構成し、下側の鋼管２の上端部に上側の
鋼管２の下端部を所定長挿入し、この接合部５にコンク
リート１４を充填して、上下の鋼管２どうしを一体化す
る。必要に応じ、各鋼管２の全長にわたってコンクリー
トを充填することにより、コンクリート充填鋼管構造の
柱脚構造体１を構成する。柱脚構造体１の最上部に、横
梁４を取付けることにより、橋脚として用いることがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は橋梁の橋脚、主塔、ある
いは他の構造物における支柱等として用いられる柱脚構
造体及び該柱脚構造体の構築方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】比較的規模の大きい柱脚構造体の構造と
しては、鉄筋コンクリート構造、鋼管等を用いた鋼構
造、コンクリート充填鋼管構造等がある。鉄筋コンクリ
ート構造は一般的には経済性に優れ、多用されている構
造である。大規模な橋脚や塔状構造物として鉄筋コンク
リート構造の柱脚構造体を構築する場合の工法として
は、スライディングフォーム工法やジャピングフォーム
工法が知られており、移動型枠を順次上方へ移動させな
がら、配筋およびコンクリートの打設を行い柱脚構造体
が構築される。図２６及び図２７は山岳橋梁の概要及び
移動型枠を用いた鉄筋コンクリート構造の橋脚の構築方
法を示したものであり、図２６において橋桁２１は両端
の橋台２３ａ，２３ｂと中間の橋脚２２ａ，２２ｂによ
って支持されている。橋脚２２ａの場合を例にとると、
図２７に示すように基礎構造体２４ａ上に仮設鉄骨柱２
５を立設し、移動型枠２６を設置して、配筋作業後、コ
ンクリート２７を打設する。以下、移動型枠２６のジャ
ッキアップ、配筋作業、コンクリート２７の打設を順次
上方へ繰り返すことにより、鉄筋コンクリート構造の柱
脚構造体が構築される。鋼構造は所定の長さの鋼管等を
溶接あるいはボルト接合等で、順次上方へ継ぎ足して行
くことにより、短い工期で柱脚構造体を構築することが
でき、また均一な材質を有するため、強度面における信
頼性が高いといった利点がある。さらに、施工性及び強
度、耐候性等に優れた構造としてコンクリート充填鋼管
構造がある。コンクリート充填鋼管構造の柱脚構造体と
しては、例えば特公平３−５４７２４号公報、特公平３
−５４７２５号公報、特公平３−５４７２６号公報、及
び特公平３−５４７２７号公報に記載されたものがあ
る。なお、これらの公報に記載された柱脚構造体におい
ては、鋼管と充填コンクリートとの縁を切るアンボンド
型のコンクリート充填鋼管構造とすることにより、コン
クリート充填鋼管に作用する圧縮力で鋼管部分が降伏し
たり、局部座屈を生じ、充填コンクリートに対する拘束
効果を失うのを防止している。また、これらのうち特公
平３−５４７２４号公報及び特公平３−５４７２７号公
報に記載されたものは、太柱部と細柱部を有し、径の異
なるコンクリート充填鋼管を、上方に行くに従い径が小
さくなるよう複数段接続することで、曲げ耐力に関する
断面の合理化を図っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】鉄筋コンクリート構造
の柱脚構造体をスライディングフォーム工法やジャピン
グフォーム工法で構築する場合、足場、支保工、その他
多くの仮設資材を必要とする他、鉄筋組みの作業、移動
型枠の組み立てや、ジャッキアップ、解体等、手間がか
かり、施工において多くの工程、工期を必要とする他、
高所作業も多く、安全性の面でも種々の配慮が必要とな
るという問題がある。鋼管等を用いた鋼構造の柱脚構造
体は、比較的小さな規模であれば、施工性に優れ、工期
の短縮が図れる等、経済効果も大きいが、大型の構造物
になると現場への搬入の問題や、建て込みに当たって大
型のクレーンを要するという問題がある。また、鉄筋コ
ンクリート構造に比べて資材のコストが高くつくという
問題もある。コンクリート充填鋼管構造は、強度、耐候
性に優れ、鉄筋コンクリート構造に比べ施工性の面でも
有利であるが、資材のコストがかかり、また従来の構造
及び施工方法では揚重機等大型の機械、設備、さらにそ
れに応じた施工スペースを必要とするという問題があっ
た。また、前述した特公平３−５４７２４号公報及び特
公平３−５４７２７号公報に記載されたコンクリート充
填鋼管構造の柱脚構造体では、細柱部と太柱部間での引
張力の伝達は太柱部内にアンカーをとった鉄筋と、細柱
部と太柱部を上下に貫く鉄筋によって行われており、継
ぎ目部分のディテイルが複雑となる他、細柱部と太柱部
を貫く鉄筋組みの作業が必要となり、このことが施工上
のネックとなる。また、鋼構造、コンクリート充填鋼管
構造では、通常、耐候性を確保する等の目的で、鋼管等
の表面に厚膜型の重防食塗装を施したり、あるいは亜鉛
めっき、アルミニュウムめっき等にめっきによる表面処
理を行う必要がある。その場合、現場での塗装作業等を
少なくするためには、予め表面処理を施した状態の部材
を搬入し、組み立てることが望ましい。しかし、現場溶
接やボルト接合が必要な構造では、予め表面処理したも
のが使用できなかったり、あるいは使用できても接合部
が現場溶接やボルト接合部の加工で損傷することにな
り、接合後、再度、塗装等の表面処理部の補修が必要と
なるため、その部分の品質不良から腐食が多発するとい
う問題がある。本発明は上述のような従来技術における
問題点の解決を図ったもので、強度、施工性に優れ、特
に、作業スペースが限られる狭隘な場所、あるいは山間
部の施工条件の悪い場所等においても、大型の機械、設
備を要することなく、効率の良い施工が行なえる柱脚構
造体の構造及び該柱脚構造体を効率よく施工するための
構築方法を提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の中空管を用いた
柱脚構造体は径の異なる中空管を上方に行くに従い径が
小さくなるよう複数段接続して構成され、下側の中空管
の上端部に上側の中空管の下端部を所定長挿入し、下側
の中空管の内面と上側の中空管の外面との間にコンクリ
ートを充填して硬化させることにより上下の中空管を結
合一体化したものである。なお、ここで言う中空管に
は、セル等と呼ばれる大径の管も含み、通常の鋼管の
他、鋼部材を組み立てたもの、さらに鋼管の内側に遠心
成形したコンクリートを有する複合鋼管部材あるいは中
空コンクリート部材等も含むものとする。また、中空管
は円形断面に限らず、角形断面等でもよい。中空管全長
にわたってコンクリートを充填することで、コンクリー
ト充填鋼管構造あるいはこれに類した構造となるが、上
側の中空管の下端部を挿入した継ぎ目部分のみコンクリ
ートを充填した構造でもよい。その場合、コンクリート
充填部の下端は蓋を用いる等、何らかの形で閉塞する必
要がある。また、例えば大きな圧縮力、曲げモーメント
の作用する柱脚構造体下部をコンクリート充填鋼管構造
とし、上部はコンクリートを充填しない鋼管構造とした
構成も可能である。中空管とコンクリートの一体性を高
めるためには、接合される下側の中空管の内面と上側の
中空管の外面に、スタッドボルト等のシャーキーを突設
したり、あるいは中空管として突起付鋼管等を使用する
ことも考えられる。下側の中空管の内面と上側の中空管
の外面との間に充填したコンクリートの上端は、そのま
までは露出することになるが、この部分にコンクリート
上面を覆うカバーを設けることで、コンクリートの劣化
を防止することができる。また、コンクリート充填鋼管
構造等、コンクリートを中空管の全長にわたって充填す
る場合には、中空管の内面とコンクリートとの間に、ア
スファルト、グリース、その他によるアンボンド処理を
施し、非付着状態とすることも考えられる。この場合、
中詰めコンクリートが圧縮力を負担し、大きな圧縮力に
よる中空管の降伏や局部座屈が防止されることで、中空
管によるコンクリート拘束効果が維持され、柱脚構造体
の断面の縮小が可能となる。さらに、本発明では中空管
としての鋼管等の表面に予め厚膜型の重防食塗装、ある
いは亜鉛めっき、アルミニュウムめっき等の表面処理を
施した中空管を用いることができる。すなわち、本発明
の柱脚構造体では中空管どうしの接合を継ぎ目部分への
コンクリートの充填により行っているため、現場溶接や
ボルト接合部の加工に伴う表面処理部の損傷もなく、予
め表面処理を施した中空管をそのまま使用することがで
き、表面処理効果を損なうことなく施工でき、現場にお
ける表面処理損傷部の補修作業を必要としない。本発明
の柱脚構造体の構築方法の一つは、径の異なる中空管を
上方に行くに従い径が小さくなるよう複数段接続してな
る柱脚構造体について、コンクリートを中空管の全長に
わたって充填する場合であって、下側の中空管の内部に
所定高さまでコンクリート充填した後、この下側の中空
管の上端部内に上側の中空管を建て込み、下側の中空管
の内面と上側の中空管の外面との間にコンクリートを充
填して、中空管どうしを結合一体化する。この工程を高
さ方向に順次繰り返すことで、所望高さの柱脚構造体を
構築することができる。本発明の柱脚構造体の構築方法
のもう一つは、柱脚構築位置に、複数の中空管を径の大
きい中空管の内部により径の小さい中空管を納めた状態
に複数重ね合わせて設置し、径の大きい外側の中空管を
固定した後、内側の中空管を順次上方へ所定高さまで移
動させ、外側の中空管の内面と内側の中空管の外面との
間にコンクリートを充填して、中空管どうしを結合一体
化し、所望高さの柱脚構造体を構築するものである。柱
脚構築位置への中空管の設置及び上方への移動は、クレ
ーン等の揚重機を用いて行うことができるが、上方への
移動を中空管の内部空間を利用して、中空管内に設置し
た支保工及びジャッキによって行うことも可能である。
その場合、大型のクレーンを必要とせず、また柱脚構造
体の周りに広い作業スペ−スを必要としないという利点
がある。重ね合わせた中空管の上方への移動に関して
は、この他、ワイヤーやテンションロッド等の吊り材を
用いて行うこともできる。吊り材を使用する場合には内
側の中空管の下部を吊り材を介して外側の中空管の上部
から吊り支持し、吊り材をワイヤーの場合はウインチ
等、テンションロッドの場合はセンターホールジャッキ
等を用いて引くことにより内側の中空管を引き上げるこ
とができる。なお、多段の柱脚構造体を構成する一番内
側の中空管の上部に、予め橋桁等を支持するための上部
構造体を設置しておくことにより、上部構造体を含めた
施工の合理化が図れる。また、本発明の構築方法におい
て、中空管として予め表面処理を施した中空管を用いる
ことができるのは、柱脚構造体について述べた通りであ
る。

【０００５】

【作用】図２４，図２５は径の異なる多段のコンクリー
ト充填鋼管構造の柱脚構造体について、上側の鋼管３
２ｂと下側の鋼管３２ａを、コンクリート３３中に埋設
されるアンカー筋３４と鋼管３２ａ，３２ｂを貫通する
鉄筋３５の引張力により結合させた従来の構造（図２
４）と、上側の鋼管３２ｂと下側の鋼管３２ａの下側
を所定長オーバーラップさせ、上側の鋼管３２ｂの下側
をコンクリート３３中に埋め込んだ本発明に対応する構
造（図２５）における応力状態を比較したものである。
の構造における接合部耐力ＲＭを考えると、以下のよ
うになる。ＲＭ＝ΣＣ_x・Ｂ_v＋ΣＴ_x・Ｂ_v' ……（１）ここで、Ｃ_x：鋼管３２ｂ下端の支圧力Ｔ_x：アンカー筋３５及び鉄筋３４の引張力Ｂ_v：鋼管３２ｂ下端の支圧力作用点から中立軸ＹーＹ
までの水平距離Ｂ_v'：アンカー筋３５及び鉄筋３４から中立軸ＹーＹま
での水平距離これに対し、の構造における接合部耐力ＲＭを考える
と、以下のようになる。ＲＭ＝ΣＣ_x・Ｂ_v＋Σｈ_x・Ｂ_h ＋Σｎ_x・Ｂ_h ……（２）ここで、Ｃ_x：鋼管３２ｂ下端の支圧力ｈ_x：鋼管３２ｂ側面の支圧面の支圧力＋コンクリート
３３との付着力ｎ_x：鋼管３２ｂ側面とコンクリート３３との付着力Ｂ_h: 鋼管３２ｂ側面の支圧面の支圧力作用点から中立
軸ＸーＸまでの水平距離Ｂ_n 鋼管３２ｂ側面とコンクリート３３との付着力作
用点から中立軸ＸーＸまでの水平距離以上、示したように、のケースでは曲げ伝達力として
埋め込み鉄筋やアンカー筋しかないのに対し、本発明に
対応するの構造では上側の鋼管の下端が下側の鋼管中
に挿入されているので、曲げ伝達力として鋼管側面の支
圧力やコンクリートの付着力が期待できる。

【０００６】

【実施例】次に、図示した実施例について説明する。図
１は本発明の柱脚構造体を橋脚として用いた場合の概要
を示したもので、図２及び図３はその鉛直断面に相当す
る図である。本実施例において、柱脚構造体１の本体は
径の異なる複数の鋼管２ａ，２ｂ，…と、その内部に充
填したコンクリート３ａ，３ｂ，…とからなる。鋼管２
ａ，２ｂ，…は上方に行くに従い径の小さいものを用
い、図１においては４段目の鋼管２ｄの上端に橋梁の橋
桁部分を支持する横梁４が設置されている。各鋼管２
ａ，２ｂ，…の接合は、下側の鋼管２の上端部に上側の
鋼管２の下端部を所定長挿入し、鋼管２どうしをオーバ
ーラップさせた形で行われ、各鋼管の間のコンクリート
１４を介して上下の鋼管２どうしの応力が伝達される。
図２及び図３は鋼管２の全長にわたってコンクリート３
を充填したコンクリート充填鋼管構造の場合であるが、
継ぎ目部分、すなわち接合部５のみにコンクリート１４
を充填した鋼管構造であってもよい。

【０００７】また、図示しないが、鋼管２とコンクリー
ト３の一体性を高めるためには、下側の鋼管２の内面ま
たは上側の鋼管３の外面に、スタッドボルト等のシャー
キーを突設したり、あるいは鋼管として突起付鋼管等を
使用する方法がある。なお、図２は接合部５に充填した
コンクリート１４の上端が露出したままの場合である
が、図３では接合部５において、上側の鋼管２の下部に
予めスカート状のカバー６を溶接等により取り付けてお
き、上側の鋼管２を継ぎ足した状態においてカバー６が
コンクリート１４の表面を保護し、劣化を防ぐようにし
たものである。

【０００８】図４〜図６及び図７〜図１０は、本発明の
柱脚構造体の構築方法における施工手順を示したもの
で、コンクリート充填鋼管構造とした場合の実施例であ
り、以下の手順で施工を行う。第１節の鋼管またはセル（以下、単に鋼管という）２
ａを、クレーン７により、橋脚としての柱脚構造体１設
置位置の基礎（図示せず）上に建込む（図４参照）。鋼管２ａ内の所定高さまでコンクリート３ａを充填す
る（図５参照）。充填したコンクリート３ａ上に、第２節の鋼管２ｂを
建込む（図６参照）。第１節の鋼管２ａと第２節の鋼管２ｂのオーバーラッ
プ部分の間隙にコンクリート１４ａを充填して第２節の
鋼管２ｂを固定し、鋼管２ｂ内の所定高さまでコンクリ
ート３ｂを充填する（図７参照）。充填したコンクリート３ｂ上に、第３節の鋼管２ｃを
建込む（図８参照）。第２節の鋼管２ｂと第３節の鋼管２ｃのオーバーラッ
プ部分の間隙にコンクリート１４ｂを充填して第３節の
鋼管２ｃを固定し、鋼管２ｃ内の所定高さまでコンクリ
ート３ｃを充填し、さらに第４節の鋼管２ｄを建込む
（図９参照）。第３節の鋼管２ｃと第４節の鋼管２ｄのオーバーラッ
プ部分の間隙にコンクリート１４ｃを充填して第４節の
鋼管２ｄを固定し、鋼管２ｄ内にコンクリート３ｄを充
填し、上部構造体としての横梁４を取り付ける（図１０
参照）。

【０００９】以上の構築方法においては、上下の鋼管２
ａ，２ｂ，…を溶接やボルト接合によることなく、クレ
ーン７と、必要に応じ周囲に簡単な足場を組む程度で、
下段から順次安定させながら構築して行くことができ
る。また、各鋼管２ａ，２ｂ，…のオーバーラップ部分
で応力の伝達が行われる構造であり、接合部５において
複雑なディテイルを必要とせず、鉄筋組みによる作業の
煩雑化も避けられる。

【００１０】図１１〜図１３及び図１４〜図１７は、本
発明の柱脚構造体の構築方法の他の実施例における施工
手順を示したもので、以下の手順で施工を行う。橋脚としての柱脚構造体１の設置位置の基礎上に、第
１節の鋼管２ａを建込み、この第１節の鋼管２ａの内側
に架台８を設置して、順次、第２節以降の鋼管２ｂ，２
ｃ，２ｄをクレーン７により内側にセットして行く（図
１１参照）。第４節の鋼管２ｄの上部に横梁４を構成する鋼殻４ａ
を取り付ける（図１２参照）。第１節の鋼管２ａ内にジャッキ９を設置し、ジャッキ
アップしながら支保工１０ａを組み、第２節以降の鋼管
２ｂ，２ｃ，２ｄ及び横梁４の鋼殻４ａを上方へ押し上
げる（図１３参照）。なお、この作業はクレーン７を併
用して行うこともできる。また、必要に応じ構築中の柱
脚構造体１の周囲には足場あるいは支保工を組んだり、
ワイヤーその他の支持機構を設ける。第１節の鋼管２ａの上端部と第２節の鋼管２ｂの下端
部が所定長オーバーラップさせた状態で、第１節の鋼管
２ａ内の所定高さまで、コンクリート３ａを充填し、硬
化したコンクリート３ａの上にジャッキアップしながら
支保工１０ｂを組み、と同様に第３節以降の鋼管２
ｃ，２ｄ及び横梁４の鋼殻４ａを上方へ押し上げる（図
１４参照）。第２節の鋼管２ｂの上端部と第３節の鋼管２ｃの下端
部を所定長オーバーラップさせた状態で、第２節の鋼管
２ｂ内の所定高さまでコンクリート３ｂを充填し、硬化
したコンクリート３ｂの上にジャッキアップしながら支
保工１０ｃを組み、第４節の鋼管２ｄ、及び横梁４の鋼
殻４ａを上方へ押し上げる。第１節の鋼管２ａと第２節
の鋼管２ｂのオーバーラップ部分にはコンクリート１４
ａを充填して、第１節の鋼管２ａと第２節の鋼管２ｂを
接合するが、コンクリート１４ａは、上記において、
コンクリート３ａと同時に、あるいはコンクリート３ａ
の充填直後に充填してもよい（図１５参照）。第３節の鋼管２ｃの上端部と第４節の鋼管２ｄの下端
部を所定長オーバーラップさせた状態で、第３節の鋼管
２ｃ内の所定高さまで、コンクリート３ｃを充填する
（図１６参照）。第４節の鋼管２ｄ及び横梁４の鋼殻４ａ内にコンクリ
ート４ｂを充填し、柱脚構造体１を完成させる（図１７
参照）。

【００１１】以上の構築方法においては、必ずしも大型
のクレーン等を用いなくても、中空管の内部空間を利用
して、ジャッキ９及び支保工１０で柱脚構造体１上部の
鋼管２及び横梁４を所定の高さまで押し上げることがで
き、柱脚構造体１の周りに広い作業スペースを必要とし
ないという利点がある。また、橋桁を支持するための横
梁４を地上近くで取り付けることができるため、高所作
業を減らすことができる。なお、支保工１０はコンクリ
ート３中に埋め殺しすることで補強鉄筋の代わりとして
機能させることもできる。

【００１２】図１８〜図２３は本発明の柱脚構造体の構
築方法のさらに他の実施例を示したもので、柱脚構造体
１の構築位置に複数の鋼管２ａ，２ｂ，…を重ね合わせ
て設置する点は、図１１〜図１７に示した場合と同じで
ある。図１１〜図１７の場合は、支保工１０を用いてジ
ャッキアップにより鋼管２ａ，２ｂ，…を上方に押し上
げるのに対し、本実施例では、ワイヤー１１を用い、地
上におけるウインチ１２の操作で、上方の各鋼管２ｂ，
２ｃを引き上げられるようにしたもので、以下の手順で
施工を行う。第１節の鋼管２ａを所定の構築位置に建込み、鋼管２
ａの上下に設けた滑車１３にワイヤー１１を取り付ける
（図１８参照）。第２節以降の鋼管２ｂ，２ｃを内側にセットし、それ
ぞれの鋼管２ａ，２ｂ，２ｃの上下の滑車１３間にワイ
ヤー１１を通す（図１９参照）。地上のウインチ１２を操作することにより、ワイヤー
１１を巻き取り、第２節及び第３節の鋼管２ｂ，２ｃを
上方へ引き上げる（図２０及び図２１参照）。第１節の鋼管２ａの上端部と第２節の鋼管２ｂの下端
部、及び第２節の鋼管２ｂの上端部と第３節の鋼管２ｃ
の下端部を所定長オーバーラップさせた状態で支持する
（図２２参照）。各鋼管２ａ，２ｂ，２ｃ内にコンクリート３を充填
し、オーバーラップ部分のコンクリート１４ａ，１４ｂ
により、鋼管どうしを一体化する（図２３参照）。

【００１３】図１８〜図２３は柱脚構造体１の本体部分
の施工のみ示したが、橋脚として利用する場合、柱脚構
造体１の上部に横梁等を取り付けるのは、図１１〜図１
７の実施例の場合と同様である。図１８〜図２３の実施
例の構築方法においては、地上のウインチ１２の操作で
各鋼管２ａ，２ｂ，２ｃが引き上げられるため、高所作
業が大幅に減少するという利点がある。

【００１４】また、図１８〜図２３の実施例ではワイヤ
ー１１で引き上げているが、重ね合わせた外側の鋼管の
上端と、内側の鋼管の下端間を適当な金具等を介してテ
ンションロッドでつなぎ、テンションロッドを外側の鋼
管の上端でセンターホールジャッキ等を用いて引き上げ
ることにより、順次内側の鋼管を上方へ引き上げる方法
も考えられる。

【００１５】また図１８〜図２３の実施例では、内部の
コンクリート３を一気に充填したように示してあるが、
もちろん下方から所定高さごと充填して行くことがで
き、また場合によっては一部または全部の鋼管につい
て、オーバーラップ部分、すなわち接合部のみコンクリ
ート１４を充填し、内部にはコンクリートを充填しない
構造としてもよい。

【００１６】

【発明の効果】（１）柱脚構造体を構成する径の異なる
中空管どうしを、所定長オーバーラップさせ、間に充填
したコンクリートを介して上下の中空管を接合する構造
であるため、柱脚構造体に作用する曲げに対し、オーバ
ーラップ部分のコンクリートの支圧力による力の伝達が
可能であり、接合部の構造が簡単になる。（２）現場溶接なしで信頼性の高い接合部が形成され
る。（３）ボルト接合のための加工が不要であり、鋼管等を
そのまま使用することができる。（４）中空管どうしの接合を継ぎ目部分へのコンクリー
トの充填により行っており、現場溶接やボルト接合を必
要としないため、予め塗装やめっき等の表面処理を施し
た中空管を用いることができる。また、溶接やボルト接
合部の加工に伴う表面処理損傷部に対する現場補修作業
が省略でき、現場作業の簡略化が図れる。（５）上方に行くに従い径が小さくなるよう複数段接続
した構造であるため、下部に大きな圧縮力及び曲げモー
メントが作用する柱脚構造体において、合理的な構造で
あり、断面的な無駄が少ない。また、特に一端から他端
に向けて徐々に径を変化させるといった必要もなく、一
定の径の中空管を使用することができる。（６）コンクリートは接合部だけでなく、中空管全長に
わたって充填してもよく、特に大きな耐荷力及び曲げ強
度を必要とする柱脚構造体下部をコンクリート充填構造
とすることで、強度、耐候性に優れた柱脚構造体とな
る。（７）中空管のコンクリートと接する部分にスタッドボ
ルト等のシャーキーを設けたり、あるいは中空管に突起
付鋼管を用いることで、コンクリートとの付着力を高
め、上下の径の異なる部分間での応力伝達が良好とな
る。コンクリートと鋼管等からなる中空管を積極的に一
体化することにより、中空管が曲げ等により生じる引張
力を負担し、充填した中詰めコンクリートを鉄筋等によ
り補強する必要がなくなり、鉄筋組み不要による大幅な
省力化と単純な構造により簡便な構築工法の採用が可能
となる。（８）中空管の内面と充填されるコンクリートとの間を
非付着状態とした場合には、従来例として述べたアンボ
ンド型のコンクリート充填鋼管構造の場合と同様、中空
管の局部座屈等を防止してコンクリート拘束効果による
耐力の向上を図りつつ、上下の中空管の接合部の強度を
確保することができる。（９）コンクリートが露出する下側の中空管の上端をカ
バーで覆うことにより、その部分で劣化を防止し、長期
にわたり補修等を必要としない構造とすることができ
る。（１０）本発明の柱脚構造体の構築方法において、中空
管全長にわたってコンクリートを充填する場合、所定高
さまで充填した下側の中空管の上部に、より径の小さい
中空管を設置するにあたり、下側の中空管の内部空間が
利用できるため、上側の中空管を安定させることがで
き、溶接やボルト接合を要することなく、単に間隙への
コンクリートの充填により、容易に接合作業を行うこと
ができる。（１１）径の異なる中空管を、径の大きい中空管の内部
により径の小さい中空管を納めた状態に重ね合わせてお
き、内側の中空管を順次上方へ引き上げながら施工を行
う方法では、中空管の内部空間を有効に利用することが
でき、道路や他の構造物が障害となる限られた空間、あ
るいは山間部の足場の悪い場所等においても、効率の良
い施工を行うことができる。（１２）径の異なる中空管を重ね合わせた状態から内側
の中空管を上方へ移動させる場所において、ワイヤーや
テンションロッド等を用いて内側の中空管を引き上げる
ことにより、周囲に簡単な足場を組む程度で施工を行う
ことができ、必ずしも大型の揚重機を用いることなく、
経済的な施工を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の柱脚構造体を橋脚として用いた場合の
概要を示す斜視図である。

【図２】図１の柱脚構造体の縦断側面図である。

【図３】図１の柱脚構造体の変形例を示す縦断側面図で
ある。

【図４】第１節の鋼管をクレーンにより柱脚構造体１設
置位置の基礎上に建込む状態を示す側面図である。

【図５】第１節の鋼管内の所定高さまでコンクリートを
充填した状態を示す縦断側面図である。

【図６】第１節の鋼管内に充填したコンクリート上に第
２節の鋼管を建込んだ状態を示す縦断側面図である。

【図７】第１節の鋼管と第２節の鋼管のオーバーラップ
部分の間にコンクリートを充填し、第２節の鋼管内にコ
ンクリートを充填した状態を示す縦断側面図である。

【図８】第２節の鋼管内に充填したコンクリート上に第
３節の鋼管を建込んだ状態を示す縦断側面図である。

【図９】第２節の鋼管と第３節の鋼管のオーバーラップ
部分の間にコンクリートを充填し、第３節の鋼管内に充
填したコンクリート上に第４節の鋼管を建込んだ状態を
示す縦断側面図である。

【図１０】完成した横梁付きの柱脚構造体を示す一部縦
断側面図である。

【図１１】建込んだ第１節の鋼管の内側に架台を設置し
て、第２節以降の鋼管をクレーンにより内側にセットし
て行く状態を示す縦断側面図である。

【図１２】第４節の鋼管の上部に横梁を構成する鋼殻を
取り付けた状態を示す縦断側面図である。

【図１３】第２節以降の鋼管及び横梁の鋼殻を押し上げ
るときの状態を示す縦断側面図である。

【図１４】第３節以降の鋼管及び横梁の鋼殻を押し上げ
るときの状態を示す縦断側面図である。

【図１５】第４節の鋼管及び横梁の鋼殻を押し上げた状
態を示す縦断側面図である。

【図１６】第３節の鋼管の上端部と第４節の鋼管下端部
をオーバーラップさせた状態で、第３節の鋼管内の所定
高さまでコンクリートを充填した状態を示す縦断側面図
である。

【図１７】完成した横梁付きの柱脚構造体を示す縦断側
面図である。

【図１８】第１節の鋼管を所定の構築位置に建込み、鋼
管の上下に設けた滑車にワイヤーを取り付けた状態を示
す縦断側面図である。

【図１９】第２節以降の鋼管を内側にセットし、それぞ
れの鋼管の上下の滑車にわたってワイヤーを掛けた状態
を示す縦断側面図である。

【図２０】地上のウインチにより第２節及び第３節の鋼
管を上昇移動している状態を示す縦断側面図である。

【図２１】第２節及び第３節の鋼管を上限位置まで上昇
移動した状態を示す縦断側面図である。

【図２２】第１節の鋼管の上端部と第２節の鋼管の下端
部、及び第２節の鋼管の上端部と第３節の鋼管の下端部
をオーバーラップさせた状態で支持した状態を示す縦断
側面図である。．

【図２３】各鋼管内にコンクリートを充填し、オーバー
ラップ部分のコンクリートにより、鋼管どうしを一体化
した状態を示す縦断側面図である。

【図２４】従来の構造における接合部に作用する力を示
した図である。

【図２５】本発明の柱脚構造体における接合部に作用す
る力を示した図である。

【図２６】従来例としての山岳橋梁の概要を示す側面図
である。

【図２７】従来例としての移動型枠を用いた橋脚の構築
方法を示す一部縦断側面図である。

【符号の説明】

１柱脚構造体２鋼管３コンクリート４横梁５接合部６カバー７クレーン８架台９ジャッキ１０支保工１１ワイヤー１２ウインチ１３滑車１４コンクリート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】径の異なる中空管を上方に行くに従い径
が小さくなるよう複数段接続してなり、下側の中空管の
上端部に上側の中空管の下端部を所定長挿入し、前記下
側の中空管の内面と前記上側の中空管の外面との間にコ
ンクリートを充填して、前記中空管どうしを結合一体化
してなることを特徴とする中空管を用いた柱脚構造体。
【請求項２】前記中空管の各々に中空管全長にわたっ
てコンクリートが充填されている請求項１の中空管を用
いた柱脚構造体。
【請求項３】前記下側の中空管の内面と前記上側の中
空管の外面にはシャーキーが突設されている請求項１ま
たは２の中空管を用いた柱脚構造体。
【請求項４】前記中空管は内面及び外面の少なくとも
一方に突起を有する突起付鋼管である請求項１または２
の中空管を用いた柱脚構造体。
【請求項５】前記中空管の内面とコンクリートとの間
を非付着状態としてある請求項１または２の中空管を用
いた柱脚構造体。
【請求項６】前記上側の中空管の下部所定位置に、前
記下側の中空管の内面と前記上側の中空管の外面との間
に充填されたコンクリートの上面を覆うカバーを設けた
請求項１、２、３、４または５の中空管を用いた柱脚構
造体。
【請求項７】前記中空管の表面には、予め表面処理が
施されている請求項１、２、３、４、５または６の中空
管を用いた柱脚構造体。
【請求項８】径の異なる中空管を上方に行くに従い径
が小さくなるよう複数段接続してなる柱脚構造体の構築
方法であって、下側の中空管の内部に所定高さまでコン
クリート充填した後、前記下側の中空管の上端部内に上
側の中空管を建て込み、前記下側の中空管の内面と前記
上側の中空管の外面との間にコンクリートを充填して、
前記中空管どうしを結合一体化する工程を、高さ方向に
順次繰り返し、所望高さの柱脚構造体を構築することを
特徴とする中空管を用いた柱脚構造体の構築方法。
【請求項９】径の異なる中空管を上方に行くに従い径
が小さくなるよう複数段接続してなる柱脚構造体の構築
方法であって、柱脚構築位置に、複数の中空管を径の大
きい中空管の内部により径の小さい中空管を納めた状態
に複数重ね合わせて設置し、径の大きい外側の中空管を
固定した後、内側の中空管を順次上方へ所定高さまで移
動させ、前記外側の中空管の内面と前記内側の中空管の
外面との間にコンクリートを充填して、前記中空管どう
しを結合一体化し、所望高さの柱脚構造体を構築するこ
とを特徴とする中空管を用いた柱脚構造体の構築方法。
【請求項１０】一番内側の中空管の上部には上方への
移動に先立ち、柱脚構造体の上部に設けられる上部構造
体を設置しておく請求項８の中空管を用いた柱脚構造体
の構築方法。
【請求項１１】前記内側の中空管の上方への移動を、
前記外側の中空管内に設置した支保工及びジャッキによ
り行う請求項８の中空管を用いた柱脚構造体の構築方
法。
【請求項１２】前記内側の中空管の上方への移動を、
内側の中空管の下部を吊り材を介して外側の中空管の上
部から吊り支持し、前記吊り材を引くことにより内側の
中空管を引き上げることにより行う請求項８の中空管を
用いた柱脚構造体の構築方法。
【請求項１３】前記中空管の表面には、予め表面処理
が施されている請求項８、９、１０、１１または１２の
中空管を用いた柱脚構造体の構築方法。