JP2024041663A - 柱保護部品、及び金属製の柱の腐食防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】堆積するダストが柱に接触することを防止して、柱の腐食防止を図る。
【解決手段】露出した柱１の根元部を保護する柱保護部品１０である。上面視で柱１の根元部の外周を覆い、且つ、上面が、柱１から離れるにつれて下方に向かう傾斜面を有する。傾斜面は、柱１の径方向一方に向けて、当該柱１から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第１の板材１０Ａと、第１の板材１０Ａの上端部に上端部を連結し、柱１の径方向他方に向けて、当該柱１から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第２の板材１０Ｂと、を有する屋根状構造体で構成される。屋根状構造体は、第１の板材１０Ａの上端部と第２の板材１０Ｂの上端部とが連結する峰状の連結部ＰＬの一部を含む位置に、柱１が貫通する開口が形成されていることを要旨とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、金属製の既設の柱の根元部を保護して、当該根元部での腐食を防止する技術に関する。本発明は、特に構造体を構成する柱に対し好適な技術である。

金属製の柱は、例えば、下部がコンクリート（基礎）に埋設されて固定されることで、基礎から柱が立設している。また、金属製の柱は、例えば、下端部がコンクリート（基礎）にベースプレートを介して固定されることで、基礎から柱が立設している。
このような柱が、ダストが飛来し堆積しやすい環境下に配置されている場合、柱の根元部（基礎側）の外周にダストが堆積し、更に、その堆積したダストの保水効果によって、当該柱の根元部が腐食環境となる。

そのような柱の根元側部分の腐食防止の従来技術としては、例えば、柱の根元部側への塗装、又はカバー、被膜工法等で腐食防止の処理がなされている。例えば、特許文献１には、埋め込み部近傍など腐食の起きやすい部分に防食性の高い素材を用いることが記載されている。また、特許文献１には、埋め込み部近傍に樹脂製のカバーを設けることが記載されている。また、特許文献２には、既設鋼管柱の腐食が生じた箇所に対して取り巻き補強を行い、その隙間をモルタルで埋めることが開示されている。

特開２０１６－１４１８２９号公報 特開２０１１－１１７１６６号公報

しかし、従来の技術では、コーキングの劣化やモルタルと鋼管柱の隙間から雨水などの水分が侵入することを避けることができない。
また、ダスト堆積環境下においては、ダストは保水効果を有するため、ダストの堆積箇所で柱表面に対するぬれ時間が増加する。そのことが、柱の根元部で腐食を促進させてしまい、十分な延命効果が得られないおそれがあるという問題があった。

ここで、特許文献１に記載の方法は、樹脂と鋼材の接合部にコーキング等を用いて水分の侵入を防ぐものである。しかし、この方法は、コーキング等の経年劣化により、水分の侵入が懸念されるという問題があった。また、この方法は、ダスト堆積高さが高くなった場合、カバーの上部において腐食が発生する問題があった。
また、特許文献２の方法では、ダスト堆積環境下においては、補強材上部に対しダスト堆積の懸念があり、補強材上部に堆積したダストに起因した腐食が発生するおそれがある。

本発明は、上記のような点に着目したものであり、堆積するダストが柱に接触することを防止して、柱の腐食防止を図ることを目的とする。

本発明者は、柱の根元部外周に対し、柱から離れるほど下方に向かう傾斜面、つまり下方に向かうほど柱から離れる傾斜面を形成する、傘状や切妻屋根状の柱保護部品を、柱に取り付けることが考えた。そして、これによって、柱周りに堆積するダストが柱の表面に接触することを抑制することを考えた。
更に、作製の容易性も考慮して、本発明を成した。

課題解決のために、本発明の一態様は、立設した金属製の柱における、露出した上記柱の根元部を保護する柱保護部品であって、上面視で上記柱の上記根元部の外周を覆い、且つ、上面が、上記支柱から離れるにつれて下方に向かう傾斜面を有し、上記傾斜面は、上記柱の径方向一方に向けて、当該柱から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第１の板材と、上記第１の板材の上端部に上端部を連結し、上記柱の上記径方向一方とは反対側に向けて、当該柱から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第２の板材と、を有する屋根状構造体で構成され、上記屋根状構造体は、上記第１の板材の上端部と上記第２の板材の上端部とが連結する峰状の連結部の一部を含む位置に、上記柱が貫通する開口が形成されていることを要旨とする。

本発明の態様によれば、柱の根元部にダストが飛来し堆積するような状態が発生しても、そのダストが柱に接触することを防止する結果、柱の根元部での腐食を防止する。なお、柱保護部品に載ったダストは、その傾斜面に沿って落下して柱から離れた位置に堆積する。
また、本発明の一態様によれば、ダストのみならず、雨水等の水分についても滞留を防止できることから、その点からも腐食防止できるという効果もある。
また、平板材で構成することで、柱保護部品を簡易に作製することが可能となる。

本発明に基づく実施形態に係る柱保護部品を説明する図である。（ａ）は上面視の図である。（ｂ）は峰の延在方向から見た側面図である。（ｃ）は第１の板材側から見た側面図である。 第１及び第２の板材とベースプレートとの接合例を示す図である。 側面部材とベースプレートとの接合例を示す図である。 他の実施形態の例に係る柱への柱保護部品を説明する図である。（ａ）は上面視の図である。（ｂ）は峰の延在方向から見た側面図である。（ｃ）は第１の板材側から見た側面図である。

次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態の柱保護部品は、例えば、基礎から立設した金属製の柱における、基礎から露出した柱の根元部を保護することを目的とする。
本実施形態では、金属製の柱として、図１に示すように、コンクリートなどの基礎から立設した鋼管などからなる金属柱である場合を例にして説明する。

（柱の立設について）
柱１は、その下端部が、基礎コンクリートに固定されることで、柱１は、基礎２から立設している。なお、基礎２は、コンクリート基礎に限定されない。基礎２は、柱１を支持する支持基盤となる。
柱１の基礎２への固定は、例えば、柱１の下部を基礎２に埋設されることで実行される。この場合、例えば、柱１の下端部にアンカー部材を設け、そのアンカー部材を基礎コンクリートに固定することで行われる。

本実施形態では、図１に示すように、柱１の下端面にアンカー部材としてのベースプレート３が溶接にて固定されている。
そのベースプレート３を基礎２に対しアンカーボルト４で固定することで、柱１が基礎２に固定された場合を例に挙げて説明する。アンカー部材として、柱１の下端部に別のアンカー部材（不図示）を備え、柱１の下部途中部分に外向きフランジ状に上記のベースプレート３が柱１に設けられている構成でも良い。

（柱保護部品１０）
柱保護部品１０は、柱１に取り付けた状態では、上面視で、柱１の根元部の外周を覆い、且つ、上面が、柱１から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した傾斜面を有する部品である。
本実施形態の柱保護部品１０は、第１の板材１０Ａ、第２の板材１０Ｂを備え、第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂの上端部同士を組み付けた状態では、図１に示すように、切妻屋根のような外観形状の屋根状構造体となる。

第１の板材１０Ａは、柱１の径方向一方に向けて（図１（ａ）では右側に向け）、柱１から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した矩形状かつ平板状の部材である。
第２の板材１０Ｂは、第１の板材１０Ａの上端部に上端部を連結し、柱１の上記径方向一方とは反対側に向けて（図１（ａ）では左側に向け）、当該柱１から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した矩形状かつ平板状の部材である。
なお、本明細書において径方向とは、柱の断面が円の場合の直径方向に限定されず、たとえば、柱の断面が楕円や多角形の場合には、断面を横切る差し渡し方向の意味に解するものとする。径方向とは、例えば、柱１の上下軸（延在方向）に対し直交する方向を指す。

ただし、第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂを備える屋根状構造体は、第１の板材１０Ａの上端部と第２の板材１０Ｂの上端部とが連結する峰状の連結部ＰＬの一部を含む位置に、柱１が貫通する貫通部１０Ｄを構成する開口が形成されている。開口は、上面視で、柱１の外径輪郭と同じ、若しくはほぼ同じ形状となっている。
また、屋根状構造体は、連結部ＰＬの延在方向端部における、上記第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂとで形成される側面の開口を閉塞する側面部材１０Ｃを備える。側面部材１０Ｃは、例えば、三角形状の板材からなる（図１（Ｂ）参照）。側面部材１０Ｃは、外面が上下に延在する壁状であれば、特に形状に限定はない。なお、側面部材１０Ｃは、連結部ＰＬの延在方向の両端部側の開口部にそれぞれ設けることが好ましい。

すなわち、屋根状構造体は、柱１を横方向に貫通する仮想線を峰（稜線）とし、その峰位置で、第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂの上辺（上端部）同士が連結する。そして、当該第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂがそれぞれ、上記峰位置から、２方向に勾配を付け配置されて、峰の延在方向からみて三角形を形取る。そして、その三角形の空間を、側面部材１０Ｃで閉塞している。側面部材１０Ｃは、切妻屋根における妻壁に対応する。
そして、峰（連結部ＰＬ）を通過する位置に、柱１を貫通可能な貫通部１０Ｄの開口が形成されている。峰位置が柱１の中心を通過することが好ましいが、柱１の中心から偏心していても良い。

また、峰の延在方向中央部に貫通部１０Ｄが形成されることが好ましいが、左右にずれていてもよい。
貫通部１０Ｄの開口に柱１が貫通した状態で、開口と柱との隙間からダストや水分が柱１の根元部に侵入することを防ぐため、貫通部１０Ｄの開口と柱１とは接合されていることが好ましい。接合方法としては、施工性や接合部の耐久性などの観点から溶接が望ましい。なお、溶接に代えて、コーキング剤で隙間を埋める処置などによって閉塞してもよい。

上記第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂの傾斜角（勾配）θは、図１（ｂ）に示すように、水平方向からの俯角で、例えば３０度以上、好ましくは６０度以上である。また、傾斜角の上限は特に無いが、例えば、上限を８０度とする。
なお、上記第１の板材１０Ａの傾斜角と第２の板材１０Ｂの傾斜角とは、同じでも良いし、違っていても良い。
本実施形態の柱保護部品１０は、屋根状構造体の形状に組み付けた際に、第１の板材１０Ａの下端面、第２の板材１０Ｂの下端面、左右の側面部材１０Ｃの下端面は、例えば面一となるように設計されている。

本実施形態の柱保護部品１０を構成する屋根状構造体は、上面視において、ベースプレート３を完全に覆う大きさとなっている。本実施形態の柱保護部品１０は、上面視において、ベースプレート３と相似形若しくは略相似形の矩形形状となっている。
ここで、柱１とベースプレート３との接合を強固とする目的で、図４に示すように、柱１とベースプレート３を連結するリブを設ける場合がある。リブは、上面視でベースプレート３内に配置されるが、そのリブが、屋根状構造体で形成される空間内に配置されるように、上記の傾斜角を設定する。
なお、本実施形態では、柱保護部品１０は、鋼板やアルミ合金製などの金属板を素材として構成されている。

次に、柱保護部品１０と、柱１やベースプレート３との接合の実施形態について、図面を参照して説明する。
本実施形態の柱保護部品１０は、図１のように、貫通部１０Ｄに柱１が位置するようにして、第１の板材１０Ａの上辺と第２の板材１０Ｂの上辺を、隅肉溶接にて接合して連結部ＰＬを形成する。そして、第１の板材１０Ａの下辺部内面と第２の板材１０Ｂの下辺部内面を、図２のように、ベースプレート３の外端面の上辺に、隅肉溶接にて接合する。符号１１は、溶接部の例を示す。

なお、ベースプレート３が矩形形状であり、そのベースプレート３の対向する２つの辺の向きに、第１の板材１０Ａと第２の板材１０Ｂの対向方向を揃えて配置する。更に、ベースプレート３の対向する２つの辺にそれぞれ、第１の板材１０Ａの下辺部内面と第２の板材１０Ｂの下辺部内面とが接触可能なように、第１の板材１０Ａ、第２の板材１０Ｂの寸法、及び傾斜角を設計しておく。

更に、各側面部材１０Ｃの上端部を、第１の板材１０Ａ及び第２の板材１０Ｂの下面に、隅肉溶接にて接合すると共に、各側面部材１０Ｃの下部側の面を、ベースプレート３の外端面に対し、図３のように、隅肉溶接にて接合する。
これよって、柱保護部品１０が組み付けられると共に、当該柱保護部品１０が柱１の根元部に取り付けられる。柱保護部品１０は、貫通部１０Ｄ位置で柱１の面に対し、全周について隅肉溶接にて接合しておく。

（作用効果など）
これによって、柱保護部品１０は、柱１の根元部の外周に密閉空間を形成することができる。すなわち、以上の構成によって、本実施形態では、柱１の根元部にダストが飛来し堆積しやすい状態が発生しても、その堆積するダストが柱１の表面に接触することや接触した状態を継続することを防止することにより、柱１の根元部での腐食を防止する。なお、柱保護部品１０の第１の板材１０Ａの上面や第２の板材１０Ｂに載ったダストは、上面の傾斜面に沿って落下して柱１から離れた位置に堆積する。
また、本実施形態によれば、ダストのみならず、雨水等の水分についても滞留を防止できることから、その点からも腐食防止できるという効果もある。

（変形例）
（１）図４では、第１の板材１０Ａ及び第２の板材１０Ｂの下端部に鉛直方向に延びる接合部を形成している。これによって、ベースプレート３の外端面に対し、面で当接させた状態で隅肉溶接による接合が可能となり、例えば、接合強度が向上する。
（２）上記説明では、柱保護部品１０が金属製の場合を例示したが、柱保護部品１０が炭素繊維などの樹脂製であってもよい。この場合、例えば、樹脂を溶かして溶着する。
（３）上記説明では、柱保護部品１０の下端部をベースプレート３に接合する場合を例示したが、ベースプレート３外周の基礎２の部分に対し柱保護部品１０の下端部を接合してもよい。そして、柱保護部品１０の内部に密封空間を形成するようにしても良い。

（その他）
本開示は、次の構成も取り得る。
（１）立設した金属製の柱における、露出した上記柱の根元部を保護する柱保護部品であって、
上面視で上記柱の上記根元部の外周を覆い、且つ、上面が、上記柱から離れるにつれて下方に向かう傾斜面を有し、
上記傾斜面は、
上記柱の径方向一方に向けて、当該柱から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第１の板材と、
上記第１の板材の上端部に上端部を連結し、上記柱の上記径方向一方とは反対側に向けて、当該柱から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第２の板材と、
を有する屋根状構造体で構成され、
上記屋根状構造体は、上記第１の板材の上端部と上記第２の板材の上端部とが連結する峰状の連結部の一部を含む位置に、上記柱が貫通する開口が形成されている、
ことを特徴とする柱保護部品。
（２）上記屋根状構造体は、上記連結部の延在方向両端部における、上記第１の板材と第２の板材とで形成される側面の開口を閉塞する側面部材を備える、
ことを特徴とする（１）に記載した柱保護部品。
（３）ベースプレートを介して基礎に固定されて立設した上記金属製の柱に対する柱保護部品であって、
上記屋根状構造体は、上面視において、上記ベースプレートを完全に覆う大きさである、
ことを特徴とする（１）又は（２）に記載した柱保護部品。
（４）（１）～（３）のいずれか１項に記載の柱保護部品を、金属製の柱の根元部に取り付けて、当該柱の根元部へのダストの堆積を防止する、金属製の柱の腐食防止構造。
（５）上記貫通する開口に上記柱を貫通させた状態とし、当該開口と上記柱とを溶接にて接合する、
ことを特徴とする（４）に記載した金属製の柱の腐食防止構造。

１ 柱
２ 基礎
３ ベースプレート
４ アンカーボルト
１０ 柱保護部品
１０Ａ 第１の板材
１０Ｂ 第２の板材
１０Ｃ 側面部材
１０Ｄ 貫通部
ＰＬ 連結部（峰）
θ 傾斜角

Claims (5)

1. 立設した金属製の柱における、露出した上記柱の根元部を保護する柱保護部品であって、
   上面視で上記柱の上記根元部の外周を覆い、且つ、上面が、上記柱から離れるにつれて下方に向かう傾斜面を有し、
   上記傾斜面は、
   上記柱の径方向一方に向けて、当該柱から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第１の板材と、
   上記第１の板材の上端部に上端部を連結し、上記柱の上記径方向一方とは反対側に向けて、当該柱から離れるにつれて下方に向かうように傾斜した第２の板材と、
   を有する屋根状構造体で構成され、
   上記屋根状構造体は、上記第１の板材の上端部と上記第２の板材の上端部とが連結する峰状の連結部の一部を含む位置に、上記柱が貫通する開口が形成されている、
   ことを特徴とする柱保護部品。
2. 上記屋根状構造体は、上記連結部の延在方向両端部における、上記第１の板材と第２の板材とで形成される側面の開口を閉塞する側面部材を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載した柱保護部品。
3. ベースプレートを介して基礎に固定され立設した上記金属製の柱に対する柱保護部品であって、
   上記屋根状構造体は、上面視において、上記ベースプレートを完全に覆う大きさである、
   ことを特徴とする請求項１に記載した柱保護部品。
4. 請求項１～請求項３のいずれか１項に記載の柱保護部品を、金属製の柱の根元部に取り付けて、当該柱の根元部へのダストの堆積を防止する、金属製の柱の腐食防止構造。
5. 上記貫通する開口に上記柱を貫通させた状態とし、当該開口と上記柱とを溶接にて接合する、
   ことを特徴とする請求項４に記載した金属製の柱の腐食防止構造。

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