JPH1136231A - 複合柱脚構造物およびその構築方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋼製パネル等からなる外殻部分の一体性およ
び柱脚構造物全体としての強度、耐候性に優れ、施工が
容易で経済性の高い複合柱脚構造物およびその構築方法
を提供する。 【解決手段】 円弧状鋼板１０の両側端部にボルト接合
用のフランジ１１を設けてなる外パネル２どうしを円周
方向に連結して単位筒状外殻１ａを組み立てる。単位筒
状外殻１ａを鉛直方向に溶接接合して柱状の筒状外殻１
を形成し、内部にコンクリート３を充填する。ジャッキ
アップ架台を使用し、ジャッキアップを行いながら、順
次、下から単位筒状外殻１ａを継ぎ足して筒状外殻１を
構築して行くことで、大型のクレーン等を用いることな
く、地上に近い、一定の位置で接合作業を行うことがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、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
る柱脚構造物の構造およびその構築方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】比較的規模の大きな柱脚としては、従来
から鉄筋コンクリート構造の柱脚や鋼管等による鋼構造
の柱脚がある。

【０００３】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り、特に大規模な場
合には、スライディングフォーム工法やジャンピングフ
ォーム工法等により、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
物が構築される。

【０００４】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いくことによ
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、強度面においても信頼性
が高いという利点がある。

【０００５】一方、施工性に優れ、経済的な柱脚構造物
として、特開平５−２６３４０４号公報に記載されてい
る柱脚構造がある。この構造体は、幅方向の両側に形成
されたフランジに多数のボルト締結貫通孔を設けた溝型
鋼枠を千鳥状に配列し、ボルトで締結することにより構
成された柱状体の内部にコンクリートを充填した複合柱
脚構造である。この構造によれば、機械的強度が強く、
耐候性に優れた柱脚を、容易かつ低廉な費用で構築する
ことができるとされている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】鉄筋コンクリート構造
の柱脚をスライディングフォーム工法やジャンピングフ
ォーム工法で構築する場合、足場、支保工、その他の仮
設資材を必要とする他、鉄筋の組立作業、移動型枠の組
立てや、ジャッキアップ、解体等の手間がかかり、多く
の人手と工期を必要とする。

【０００７】また、鋼管等を用いた鋼構造の柱脚の場
合、大型の構造物になると現場への搬入が困難になるこ
とや、建込みにあたって大型のクレーンを必要とする等
の問題がある他、鉄筋コンクリートと比べて、資材のコ
ストが高くつく。

【０００８】一方、特開平５−２６３４０４号公報に記
載されている柱脚構造は、構成が簡単で、加工度が低
く、熟練工を必要とせずに、短い作業で柱脚を構築する
ことができるものの、次の問題点を有する。

【０００９】柱脚にモーメントが作用すると、単位溝
型鋼枠からなる鋼製筒状体の一部に鉛直方向の引張力が
作用するが、鋼製筒状体の上下単位溝型鋼枠の対向縁間
は連結されていないため、上下の単位鋼枠接続位置で
は、鋼製筒状体の有効断面積が他の部分よりも小さくな
り、引張耐力が減少してしまう。また、上下の単位溝型
鋼枠の対向縁間に隙間が生じて、充填コンクリート打設
時にコンクリートが漏出したり、雨水が侵入したりする
可能性がある。

【００１０】筒状体の内部に中央鋼管柱を設ける場
合、まず最初に中央鋼管柱を立設した後、単位溝型鋼枠
を組み立てて筒状体を構築して行くこととなるが、中央
鋼管柱の直径は外側の鋼製筒状体より小さいため、これ
のみで自立させるとモーメント耐力が小さく、施工時の
風等により倒壊する危険がある。特に、中央鋼管柱をガ
イドマストとして使用する場合にはこの点が問題とな
る。

【００１１】鋼製筒状体および中央鋼管柱の組立てや
接合作業は、下から上へと進められ作業場所が変化する
ため、総足場や移動プラットフォーム等の大掛かりな設
備が必要となるのに加え、それぞれの場所で十分な安全
対策を講じ、作業環境を整えるのが困難である。

【００１２】橋梁の桁を支える橋脚の場合、橋軸方向
と橋軸直角方向の断面寸法が概ね等しい単柱構造では、
橋軸直角方向の強度および剛性を確保するのが困難であ
る。

【００１３】本願発明は上述のような従来技術における
課題の解決を図ったものであり、鋼パネル等からなる外
殻部分の一体性および柱脚構造物全体としての強度、耐
候性に優れ、施工が容易で経済性の高い複合柱脚構造物
およびその構築方法を提供することを目的としている。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本願の請求項１に係る複
合柱脚構造物は、略鉛直方向に配置した複数の外パネル
どうしを水平方向に連結して閉断面を有する単位筒状外
殻を形成し、この単位筒状外殻を鉛直方向に複数溶接接
合することにより筒状外殻を形成し、筒状外殻の内側に
コンクリートを充填してなる。

【００１５】外パネルを水平方向および鉛直方向に接合
して筒状外殻を形成し、内側に充填したコンクリートと
ともに複合構造をなすものであり、強度、耐候性に優れ
る他、構成部材が単純な形態となり、施工性、経済性の
面でも有利である。

【００１６】また、筒状外殻部分については、鉛直方向
の接合部が溶接により接合されているため、接合部にお
ける引張耐力も確保され、内側に充填されるコンクリー
トの漏出や雨水の侵入の恐れがない。

【００１７】請求項２は、請求項１に係る複合柱脚構造
物において、外パネルが鋼板の両側端部にフランジを形
成してなり、隣接する外パネルのフランジどうしを水平
方向にボルト接合することで単位筒状外殻を形成してあ
る場合を限定したものである。この場合、外パネルどう
しの水平方向の現場接合が非常に簡単な作業となる。

【００１８】一方、請求項３は、請求項１に係る複合柱
脚構造物において、外パネルが両側端部の板厚を小さく
した鋼板からなり、隣接する外パネルの側端部どうしを
溶接接合することで単位筒状外殻を形成してある場合を
限定したものである。

【００１９】隣接する外パネルどうしの水平方向の連結
に溶接を用いる場合、溶接部の欠陥を防ぎ、疲労あるい
は衝撃力等の動的な荷重に対する強度を向上させるため
には、全断面溶け込み溶接とするのが望ましい。その場
合、外パネルを構成する鋼板の板厚が大きいと溶接量が
多くなり、作業性、経済性を損なうことになる。一方、
筒状外殻に作用する力は鉛直方向が卓越しており、水平
方向の作用力は比較的小さく、静的な強度からは全強接
合とする必要はない。

【００２０】そこで、請求項３に係る発明の場合、外パ
ネルの両側端部の板厚を切削加工等により小さくした
上、全断面溶け込み溶接を行うこと等により、十分な動
的、静的強度を有し、溶接欠陥が生じ難く、溶接量が少
なく、能率的な接合部を得ることができる。なお、その
場合の溶接方法としてはエレクトロガスアーク溶接等が
ある。

【００２１】請求項４に係る発明は、請求項１、２また
は３記載の複合柱脚構造物において、外パネルが鋼板か
ら構成され、その内面側に、中心方向に突出し柱軸方向
に連続するつなぎ材が固定されており、各外パネルのつ
なぎ材間に、鋼板の両側端部にフランジを形成してなる
内パネルを配置して連結することにより、筒状外殻の内
側に閉断面を有する筒状内殻を形成し、筒状外殻と筒状
内殻との間にコンクリートを充填してなるものである。

【００２２】筒状外殻と筒状内殻が二重筒状殻を構成
し、二重筒状殻内にコンクリートが充填されるため、柱
脚中央部を中空構造とすることができる。その分、柱脚
としての曲げ剛性を損なうことなくコンクリート量を低
減させることができ、経済性が向上する。

【００２３】請求項５は、請求項１、２、３または４記
載の複合柱脚構造物を複数並列させ、これらを連結部材
で連結することにより多柱複合柱脚構造物としたもので
ある。

【００２４】橋梁の桁を支える橋脚の場合等において
は、多柱複合柱脚構造物とすることで、橋軸直角方向の
強度および剛性を確保するのが容易となる。

【００２５】請求項６は、請求項１、２、３記載の複合
柱脚構造物の構築方法を与えるものであり、柱脚構造物
構築位置にセンターホールジャッキ等のジャッキを用い
たジャッキアップ装置を有するジャッキアップ架台を固
定し、柱脚構造物の最上部に位置する単位筒状外殻をジ
ャッキアップ架台内に設置して略単位筒状外殻の高さ分
ジャッキアップした後、順次、下側に位置する単位筒状
外殻を前記ジャッキアップ架台内に設置し、既にジャッ
キアップされている上側の単位筒状外殻と溶接により連
結する工程と、連結した複数の単位筒状外殻をさらに略
単位筒状外殻の高さ分ジャッキアップする工程とを、所
要回数繰り返し、続いて柱脚構造物の最下部に位置する
単位筒状外殻を上側の単位筒状外殻と溶接により連結し
て柱状の筒状外殻を形成し、この筒状外殻の内側にコン
クリートを充填するようにしたものである。

【００２６】すなわち、ジャッキアップを行いながら、
順次、下から単位筒状外殻を継ぎ足して筒状外殻を構築
して行くものであり、大型のクレーン等を用いることな
く、地上に近い、一定の位置で接合作業を行うことがで
きる。

【００２７】請求項７は、請求項４記載の二重筒状殻内
にコンクリートを充填した中空構造の複合柱脚構造物の
構築方法を与えるものであり、柱脚構造物構築位置にジ
ャッキアップ装置を有するジャッキアップ架台を固定
し、柱脚構造物の最上部に位置する単位筒状外殻をジャ
ッキアップ架台内に設置して略単位筒状外殻の高さ分ジ
ャッキアップした後、順次、下側に位置する単位筒状外
殻を前記ジャッキアップ架台内に設置し、既にジャッキ
アップされている上側の単位筒状外殻と溶接により連結
する工程と、連結した複数の単位筒状外殻をさらに略単
位筒状外殻の高さ分ジャッキアップする工程とを、所要
回数繰り返し、続いて柱脚構造物の最下部に位置する単
位筒状外殻を上側の単位筒状外殻と溶接により連結して
柱状の筒状外殻を形成するとともに、この筒状外殻の内
側につなぎ材を介して内パネルからなる筒状内殻を形成
し、筒状外殻と筒状内殻との間にコンクリートを充填す
るようにしたものである。

【００２８】筒状内殻の形成方法については、１つの形
態として、鋼板の両側端部にフランジを設けた内パネル
をつなぎ材間に配置し、つなぎ材を挟み込んで隣接する
フランジどうしをボルトで連結することにより閉断面を
有する単位筒状内殻を形成し、単位筒状外殻とともに単
位二重筒状殻を形成し、これをジャッキアップしなが
ら、順次、下から継ぎ足して、筒状外殻と筒状内殻とか
らなる二重筒状殻を構築して行く方法がある。

【００２９】この他、二重筒状殻を構成する筒状外殻
と、筒状内殻とをずらして組み立てて行くことも可能で
あり、その場合、単位筒状外殻を構成する外パネルの高
さと筒状内殻を構成する内パネルの高さが異なっていて
もよい。また、筒状内殻を先に組み立てておき、その外
側に外パネルを配置して二重筒状殻を形成してもよい。

【００３０】請求項８は多柱複合柱脚構造物（その実施
形態によって請求項５の多柱複合柱脚構造物の一部に対
応する）の構築方法を与えるものであり、略鉛直方向に
配置した複数の外パネルどうしを水平方向に連結して閉
断面を有する単位筒状外殻を形成し、この単位筒状外殻
を複数並列させて連結部材で連結することにより単位多
柱筒状外殻を形成し、柱脚構造物構築位置にジャッキア
ップ装置を有するジャッキアップ架台を固定し、柱脚構
造物の最上部に位置する単位多柱筒状外殻をジャッキア
ップ架台内に設置して略単位多柱筒状外殻の高さ分ジャ
ッキアップした後、順次、下側に位置する単位多柱筒状
外殻をジャッキアップ架台内に設置し、既にジャッキア
ップされている上側の単位多柱筒状外殻と溶接により連
結する工程と、連結した複数の単位多柱筒状外殻をさら
に略単位多柱筒状外殻の高さ分ジャッキアップする工程
とを、所要回数繰り返し、続いて柱脚構造物の最下部に
位置する単位多柱筒状外殻を上側の単位多柱筒状外殻と
溶接により連結して多柱筒状外殻を形成し、多柱筒状外
殻の内側にコンクリートを充填するようにしたものであ
る。

【００３１】請求項９は、さらに中空断面の多柱複合柱
脚構造物（その実施形態によって請求項５の多柱複合柱
脚構造物の一部に対応する）の構築方法を与えるもので
あり、請求項８の構成に対し、多柱筒状外殻の形成とと
もに、その形成過程において多柱筒状外殻を構成する各
筒状外殻の内側につなぎ材を介して複数の内パネルから
なる筒状内殻を形成し、各筒状外殻と筒状内殻との間に
コンクリートを充填するようにしたものである。

【００３２】これら請求項７〜９に係る構築方法につい
ても、請求項６に係る構築方法と同様、ジャッキアップ
を行いながら、順次、下から継ぎ足して筒状外殻あるい
は筒状外殻および筒状内殻を柱状に構築して行くもので
あり、大型のクレーン等を用いることなく、地上に近
い、一定の位置で接合作業を行うことができる。

【００３３】

【発明の実施の形態】図１は、本願の請求項１、２に係
る複合柱脚構造物を、橋梁用の脚部材に適用した場合の
一実施形態を示したもので、(a) は柱脚部分の水平断面
図、(b) は柱脚部分全体の斜視図である。

【００３４】この例では、図２に示すように、円弧状の
鋼板１０の両側端部にフランジ１１を設けた外パネル２
のフランジ１１を円周方向に連結して単位筒状外殻１ａ
を組み立て、この単位筒状外殻１ａを鉛直方向に溶接接
合して柱状の筒状外殻１を形成し、内部にコンクリート
３を充填して複合柱脚を構築している。

【００３５】なお、図中、符号４は円周方向接合部、符
号５は鉛直方向接合部を示す。また、筒状外殻１の下部
は、鉄筋コンクリート製の基礎６に固定されている。

【００３６】図３(a) は、外パネル２の形態の一例を示
したもので、この例では外パネル２が円弧状に成形され
た鋼板１０と、鋼板１０の両側端部に設けたフランジ１
１からなり、フランジ１１にボルト接合用のボルト孔１
２を設けてある。この外パネル２どうしを円周方向にボ
ルトで連結することにより、単位筒状外殻１ａが形成さ
れ、単位筒状外殻１ａどうしを鉛直方向に溶接すること
で柱状の鋼製筒状外殻１が形成される。

【００３７】図３(b) 、(c) は、それぞれ外パネル２の
形態の他の例を示したもので、これらの例では円弧状鋼
板１０の両側端部のフランジ１１に加えて、円周方向リ
ブ１３あるいは鉛直方向リブ１４を設けて、外パネル２
の剛性増加を図っている。

【００３８】図４は、隣接する外パネル２どうしの円周
方向（水平方向）の接合を溶接によって行う場合の接合
部の一例を示したものである。すなわち、この例では、
外パネル２として両側端部の板厚を小さくした円弧状鋼
板１６を用い、端部どうしをエレクトロガスアーク溶接
等による全断面溶け込み溶接で接合している。図中、符
号１７はその全断面溶け込み溶接部分を示している。

【００３９】図５(a) 、(b) は本願の請求項６に係る構
築方法の一実施形態を示したもので、図１の複合柱脚構
造物の構築に利用することができる。以下、施工手順を
図１の符号を引用しながら説明する。

【００４０】まず、柱脚を支持する基礎６を構築する。
通常、基礎６は鉄筋コンクリート構造である。基礎６を
構築する際、円筒柱状に形成される筒状外殻１および後
述するジャッキアップ架台５１を固定するためのアンカ
ーボルトを埋め込んでおく。

【００４１】次に、基礎６上に鉄骨製のジャッキアップ
架台５１を構築し、下端部を基礎６に埋め込まれたアン
カーボルトに固定する。外パネル２は工場で製作され現
場に搬入された後、ジャッキアップ架台５１に隣接する
組立ヤードにおいて、ボルトまたは溶接で円周方向に連
結して単位筒状外殻１ａを形成する。

【００４２】次に、単位筒状外殻１ａをジャッキアップ
架台５１の内部に引き込み、単位筒状外殻１ａの上部と
既に持ち上げられている筒状外殻１下端の単位筒状外殻
１ａの下部を溶接により鉛直方向に連結する。

【００４３】次に連結された筒状外殻１は、ジャッキア
ップ架台５１に取り付けられたジャッキ５２で、概ね単
位筒状外殻１ａの高さ分持ち上げられる。その間、組立
ヤードでは次の単位筒状外殻１ａが組み立てられ、ジャ
ッキアップ架台５１内でのジャッキアップの後に、新た
な単位筒状外殻１ａがジャッキアップ架台５１内部に引
き込まれ、持ち上げられている筒状外殻１の下部と溶接
接合される。

【００４４】この手順を繰り返すことにより、筒状外殻
１を柱状に組み立てて行く。

【００４５】筒状外殻１を所定高さまで組み立てた後、
基礎６に埋め込まれたアンカーボルトで筒状外殻１の下
端部を固定する。その後、筒状外殻１内部にコンクリー
ト３を充填し、ジャッキアップ架台５１を取り外して複
合柱脚を完成させる。筒状外殻１を組み立てる工程で、
基礎６上に突出しているアンカーボルトの頭部が邪魔に
なる場合には、基礎上に適当な架台を設けることにより
作業位置を上方にして、アンカーボルト頭部との干渉を
防いで施工することができる。

【００４６】なお、充填するコンクリート３には、高流
動コンクリートを用いることにより、締固め作業が不要
となり、充填作業を容易に実施することができる。

【００４７】図６は、本願の請求項４に係る複合柱脚構
造物を、橋梁用の脚部材に適用した場合の一実施形態を
示したもので、(a) は柱脚部分の水平断面図、(b) は柱
脚部分全体の斜視図である。また、図７はその外パネル
２と内パネル２２の円周方向の接合部の詳細を示したも
のである。

【００４８】上述した図１の柱脚構造では、筒状外殻１
の内部にコンクリート３が中実状態で充填されている。
しかし、断面の中心部分は作用モーメントに抵抗できな
いため、この部分のコンクリートが無駄であるととも
に、重量増加によって地震時の作用力が増加する原因と
もなる。このため、中心付近を中空断面とすることが経
済的に有利となる場合がある。

【００４９】図６および図７に示した例では、筒状外殻
１の外パネル２を構成する鋼板１０の内側に、中心方向
に突出し柱軸方向に連続したつなぎ材１８を固定し、つ
なぎ材１８間に円弧状の鋼板３０の両側端部にフランジ
３１を設けた内パネル２２を配置し、つなぎ材１８を挟
み込んで水平方向に隣接するフランジ３１どうしをボル
ト３３で連結することにより、鋼製の筒状内殻２１を形
成し、筒状外殻１の内面と筒状内殻２１の外面との間に
コンクリート３を充填して、断面中央部に中空部を有す
る複合柱脚構造物としている。

【００５０】図８は、図６および図７の例で用いる外パ
ネル２の形態の一例を示したものである。この例では、
円弧状に成形された鋼板１０と、鋼板１０の両側端部に
設けたフランジ１１と、円弧状鋼板１０の内側に、中心
方向に突出し、柱軸方向に連続するつなぎ材１８からな
り、フランジ１１にボルト接合用のボルト孔１２を設け
てある。この外パネル２どうしを円周方向にボルトで連
結して単位筒状外殻を形成する。

【００５１】図９は、図６および図７の例で用いる内パ
ネル２２の形態の一例を示したものでる。内パネル２２
にはコンクリート打設時に圧縮力が作用するため、円周
方向に座屈しない構造とする必要がある。そこでこの例
では、内パネル２２としてライナープレートを用いてい
る。

【００５２】ライナープレートは、波形断面を有し円弧
状に成形された鋼板３０ａと、鋼板３０ａの両側端部に
設けたフランジ３１からなり、フランジ３１にはボルト
接合用のボルト孔３２を設けてある。また、波形断面鋼
板３０ａの上下端部にも、内パネル２２どうしを鉛直方
向に接合するためのボルト孔３４を設けてある。ライナ
ープレートでは鋼板が波形断面であり剛性が高いため、
コンクリート打設時に圧縮力が作用しても座屈すること
がない。

【００５３】次に、図６に示した複合柱脚構造物の構築
方法（請求項７に対応）の一例を、図５（図５自体は請
求項６に対応）等の符号を引用しながら説明する。

【００５４】まず、ジャッキアップ架台５１に隣接する
組立ヤードで、つなぎ材１８を有する外パネル２を組み
立て、単位筒状外殻１ａを形成した後、つなぎ材１８間
に内パネル２２を配置して、つなぎ材１８を挟み込んで
隣接するフランジ３１どうしをボルト３２で連結するこ
とにより筒状内殻２１を形成し、単位二重筒状殻とす
る。

【００５５】この際、内パネル２２の単体高さが単位筒
状外殻１ａの高さより小さい場合には、鉛直方向に複数
の内パネル２２を連結し、上下の内パネル２２どうしを
ボルトで接合して所要の高さにする。

【００５６】次に、単位二重筒状殻をジャッキアップ架
台５１の内部に引き込み、この単位二重筒状殻の上部
と、既に持ち上げられている二重筒状殻下部の、単位筒
状外殻１ａどうしを溶接により、また、筒状内殻２１を
ボルトで鉛直方向に連結する。

【００５７】次に連結された二重筒状殻を、ジャッキア
ップ架台５１に取り付けたジャッキ５２で略単位二重筒
状殻の高さ分持ち上げる。この間、組立ヤードでは、次
の単位二重筒状殻が組み立てられ、架台５１内でのジャ
ッキアップの後に新たな単位二重筒状殻がジャッキアッ
プ架台５１の内部に引き込まれ、持ち上げられている二
重筒状殻の下部と連結される。この手順を繰り返すこと
により、二重筒状殻を柱状に組み立てて行く。

【００５８】単位筒状外殻１ａどうしを溶接する際に、
内側と外側の両方から施工する場合には、例えば図１０
(a) 、(b) に示すように、単位二重筒状殻の組立ての
際、接合部の内パネル２２ａを除いておき、外パネル２
どうしを溶接した後に内パネル２２ａを取り付けて内パ
ネル２２どうしを接合するといった方法が利用できる。

【００５９】二重筒状殻を所定高さまで組み立てた後、
基礎６に埋め込まれたアンカーボルトで二重筒状殻の下
端部を固定する。その後、ジャッキアップ架台５１を取
り外して二重筒状殻内部にコンクリート３を充填して中
空断面の複合柱脚を完成させる。充填するコンクリート
として高流動コンクリートを用いることにより、締固め
作業が不要となり、充填作業を容易に実施することがで
きる。

【００６０】図１１は、本願の請求項５に係る複合柱脚
構造物の一実施形態を示したものである。この例では、
橋軸直角方向に２本の複合柱脚４０を配置し、複合柱脚
４０間を連結部材４２で連結して多柱複合柱脚構造とし
ている。

【００６１】多柱構造とすることにより、道路の幅から
決まる橋軸直角方向の必要幅を確保するとともに、剛性
や強度を増加させている。

【００６２】多柱複合柱脚は、図１２に示すように、複
数の単位筒状外殻１ａどうしを連結部材４２で連結する
ことにより形成した単位多柱筒状外殻４１ａを、ジャッ
キアップ工法で連結することにより多柱筒状外殻４１を
構築し、内部にコンクリート３を充填することにより構
築する。

【００６３】この場合も、多柱複合柱脚を構成する個々
の複合柱脚は、単体の筒状外殻のみからなる中実断面の
場合（請求項８に対応）と、二重筒状鋼殻からなる中空
断面の場合（請求項９に対応）の両方がある。

【００６４】図１３は、本願発明における円形以外の筒
状外殻１の形状の一例を示したものである。

【００６５】柱脚の断面形状は基本的には円形とし、こ
れは、円形とすることによりコンクリート打設時に作用
する内圧による発生力が、筒状外殻１の引張力および筒
状内殻がある場合には筒状内殻の圧縮力のみとなり、モ
ーメントが発生しないため、鋼殻が変形し難いことによ
る。

【００６６】矩形等の円形以外の断面形状とする場合に
は、鋼殻にリブ等を溶接して補剛し、コンクリート打設
時にモーメントが作用しても変形を起こさない構造とす
る必要がある。

【００６７】また、図１３に示すように、複数の円弧を
滑らかに連結することにより構成される断面とすること
により、橋脚に作用する力の方向と大きさに応じて、橋
軸方向と橋軸直角方向の寸法比を自由に設定することが
できるとともに、コンクリート打設時に発生するモーメ
ントを小さくすることができる。

【００６８】この例では、曲率半径Ｒ₁ の小さい外パネ
ル２ａと曲率半径Ｒ₂ の大きい外パネル２ｂとを組み合
わせて略楕円形としており、また、外パネル２ａ，２ｂ
のフランジ１１を曲率の変化位置に設けることにより、
外パネル２ａ，２ｂ単体の曲率が単一となって、ロール
ベンダー等による鋼板の曲げ加工が容易になる。

【００６９】

【発明の効果】 本願発明の複合柱脚構造物は、鋼板等を構成要素とす
る外パネルを水平方向および鉛直方向に接合して筒状外
殻を形成し、内側に充填したコンクリートとともに複合
構造をなすものであり、強度に優れる他、構成部材が単
純な形態となり、施工性、経済性の面でも有利である。

【００７０】また、筒状外殻部分については、鉛直方
向の接合部が溶接により接合されているため、接合部に
おける引張耐力も確保され、内側に充填されるコンクリ
ートの漏出や雨水の侵入の恐れがない。

【００７１】請求項２に係る複合柱脚構造物では、隣
接する外パネルどうしの水平方向の現場接合をボルトに
よって簡単に行うことができる。

【００７２】請求項３に係る複合柱脚構造物では、隣
接する外パネルどうしの水平方向の連結を全断面溶け込
み溶接で行う場合において、十分な動的、静的強度を確
保しつつ、少ない溶接量で、溶接欠陥が生じ難い能率的
な接合部を得ることができる。

【００７３】請求項４に係る複合柱脚構造物では、筒
状外殻と筒状内殻が二重筒状殻を構成し、二重筒状殻内
にコンクリートが充填されるため、柱脚中央部を中空構
造とすることができ、その分、柱脚としての曲げ剛性を
損なうことなくコンクリート量を低減させることがで
き、経済性が向上する。

【００７４】請求項５に係る多柱複合柱脚構造物で
は、橋梁の桁を支える橋脚等に適用する場合において、
橋軸直角方向の強度および剛性を確保するのが容易とな
る。

【００７５】本願発明の複合柱脚構造物の構築方法で
は、ジャッキアップを行いながら、順次、下から単位筒
状外殻を継ぎ足して筒状外殻を構築して行くため、大型
のクレーン等を用いることなく、地上に近い、一定の位
置で接合作業を行うことができ、施工性、安全性、経済
性が向上する。また、溶接作業の自動化や風に対する養
生等の作業環境整備、手摺等の安全設備を整えるのが容
易である。

【００７６】請求項８、９に係る多柱複合柱脚構造物
の構築方法については、連結部材で連結された複数の筒
状外殻を同時に構築でき、工期を大幅に短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願の請求項１、２に係る複合柱脚構造物の一
実施形態を示したもので、(a) は柱脚部分の水平断面
図、(b) は柱脚部分全体の斜視図である。

【図２】図１の柱脚に用いられる単位筒状外殻の一例を
示す斜視図である。

【図３】(a) 〜(c) はそれぞれ本願発明で使用する外パ
ネルの一例を示す斜視図である。

【図４】本願の請求項３に対応する外パネルどうしの円
周方向の接合部を示す水平断面図である。

【図５】(a) 、(b) は本願の請求項６に係る複合柱脚構
造物の構築方法の一実施形態における施工手順を示す正
面図である。

【図６】本願の請求項４に係る複合柱脚構造物の一実施
形態を示したもので、(a) は柱脚部分の水平断面図、
(b) は柱脚部分全体の斜視図である。

【図７】請求項４に係る複合柱脚構造物における外パネ
ルと内パネルの円周方向の接合部の一例を示す水平断面
図である。

【図８】請求項４に係る複合柱脚構造物で用いる外パネ
ルの形態の一例を示す斜視図である。

【図９】請求項４に係る複合柱脚構造物で用いる内パネ
ルの形態の一例を示したもので、(a) は正面図、(b) は
そのＡ−Ａ断面図、(c) は平面図である。

【図１０】(a) 、(b) 請求項４に係る複合柱脚構造物に
おける外パネルと内パネルの鉛直方向の接合部の組立て
手順の一例を示す鉛直断面図である。

【図１１】本願の請求項５に係る複合柱脚構造物の一実
施形態を示す斜視図である。

【図１２】図１１の柱脚構造物に用いられる単位多柱筒
状外殻の一例を示す斜視図である。

【図１３】本願発明における円形以外の筒状外殻の形状
の一例を示す平面図である。

【符号の説明】 １…筒状外殻、１ａ…単位筒状外殻、２…外パネル、３
…コンクリート、４…円周方向接合部、５…鉛直方向接
合部、６…基礎、１０…円弧状鋼板、１１…フランジ、
１２…ボルト孔、１３…円周方向リブ、１４…鉛直方向
リブ、１６…円弧状鋼板、１７…全断面溶け込み溶接部
分、１８…つなぎ材、１９…ボルト孔、２１…筒状内
殻、２２…内パネル、３０…波形鋼板、３１…フランジ
鋼板、３２…ボルト孔、３３…ボルト、３４…ボルト
孔、４０…複合柱脚、４１…多柱筒状外殻、４１ａ…単
位多柱筒状外殻、４２…連結部材、５１…ジャッキアッ
プ架台、５２…ジャッキ、５３…台車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 阿部 幸夫 大阪市中央区北浜４丁目５番33号 住友金 属工業株式会社内 (72)発明者 山口 高弘 茨城県つくば市大字鬼ケ窪1043 株式会社 熊谷組技術研究所内 (72)発明者 大森 栄二 東京都新宿区津久戸町２番１号 株式会社 熊谷組東京本社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 略鉛直方向に配置した複数の外パネルど
   うしを水平方向に連結して閉断面を有する単位筒状外殻
   を形成し、前記単位筒状外殻を鉛直方向に複数溶接接合
   することにより筒状外殻を形成し、前記筒状外殻の内側
   にコンクリートを充填してなることを特徴とする複合柱
   脚構造物。
2. 【請求項２】 前記外パネルは、鋼板の両側端部にフラ
   ンジを形成してなり、隣接する外パネルのフランジどう
   しを水平方向にボルト接合することで単位筒状外殻を形
   成してある請求項１記載の複合柱脚構造物。
3. 【請求項３】 前記外パネルは両側端部の板厚を小さく
   した鋼板からなり、隣接する外パネルの側端部どうしを
   溶接接合することで単位筒状外殻を形成してある請求項
   １記載の複合柱脚構造物。
4. 【請求項４】 前記外パネルを構成する鋼板の内面側
   に、中心方向に突出し柱軸方向に連続するつなぎ材が固
   定されており、各外パネルのつなぎ材間に、鋼板の両側
   端部にフランジを形成してなる内パネルを配置して連結
   することにより、前記筒状外殻の内側に閉断面を有する
   筒状内殻を形成し、筒状外殻と筒状内殻との間にコンク
   リートを充填してなることを特徴とする請求項１、２ま
   たは３記載の複合柱脚構造物。
5. 【請求項５】 請求項１、２、３または４記載の複合柱
   脚構造物を複数並列させ、前記複合柱脚構造物間を連結
   部材で連結してなることを特徴とする多柱複合柱脚構造
   物。
6. 【請求項６】 請求項１、２、３記載の複合柱脚構造物
   の構築方法であって、柱脚構造物構築位置にジャッキア
   ップ装置を有するジャッキアップ架台を固定し、柱脚構
   造物の最上部に位置する単位筒状外殻を前記ジャッキア
   ップ架台内に設置して略単位筒状外殻の高さ分ジャッキ
   アップした後、順次、下側に位置する単位筒状外殻を前
   記ジャッキアップ架台内に設置し、既にジャッキアップ
   されている上側の単位筒状外殻と溶接により連結する工
   程と、連結した複数の単位筒状外殻をさらに略単位筒状
   外殻の高さ分ジャッキアップする工程とを、所要回数繰
   り返し、続いて柱脚構造物の最下部に位置する単位筒状
   外殻を上側の単位筒状外殻と溶接により連結して柱状の
   筒状外殻を形成し、前記筒状外殻の内側にコンクリート
   を充填することを特徴とする複合柱脚構造物の構築方
   法。
7. 【請求項７】 請求項４記載の複合柱脚構造物の構築方
   法であって、柱脚構造物構築位置にジャッキアップ装置
   を有するジャッキアップ架台を固定し、柱脚構造物の最
   上部に位置する単位筒状外殻を前記ジャッキアップ架台
   内に設置して略単位筒状外殻の高さ分ジャッキアップし
   た後、順次、下側に位置する単位筒状外殻を前記ジャッ
   キアップ架台内に設置し、既にジャッキアップされてい
   る上側の単位筒状外殻と溶接により連結する工程と、連
   結した複数の単位筒状外殻をさらに略単位筒状外殻の高
   さ分ジャッキアップする工程とを、所要回数繰り返し、
   続いて柱脚構造物の最下部に位置する単位筒状外殻を上
   側の単位筒状外殻と溶接により連結して柱状の筒状外殻
   を形成するとともに、前記筒状外殻の内側に前記つなぎ
   材を介して前記内パネルからなる筒状内殻を形成し、筒
   状外殻と筒状内殻との間にコンクリートを充填すること
   を特徴とする複合柱脚構造物の構築方法。
8. 【請求項８】 略鉛直方向に配置した複数の外パネルど
   うしを水平方向に連結して閉断面を有する単位筒状外殻
   を形成し、前記単位筒状外殻を複数並列させて連結部材
   で連結することにより単位多柱筒状外殻を形成し、柱脚
   構造物構築位置にジャッキアップ装置を有するジャッキ
   アップ架台を固定し、柱脚構造物の最上部に位置する単
   位多柱筒状外殻を前記ジャッキアップ架台内に設置して
   略単位多柱筒状外殻の高さ分ジャッキアップした後、順
   次、下側に位置する単位多柱筒状外殻を前記ジャッキア
   ップ架台内に設置し、既にジャッキアップされている上
   側の単位多柱筒状外殻と溶接により連結する工程と、連
   結した複数の単位多柱筒状外殻をさらに略単位多柱筒状
   外殻の高さ分ジャッキアップする工程とを、所要回数繰
   り返し、続いて柱脚構造物の最下部に位置する単位多柱
   筒状外殻を上側の単位多柱筒状外殻と溶接により連結し
   て多柱筒状外殻を形成し、前記多柱筒状外殻の内側にコ
   ンクリートを充填することを特徴とする多柱複合柱脚構
   造物の構築方法。
9. 【請求項９】 略鉛直方向に配置した複数の外パネルど
   うしを水平方向に連結して閉断面を有する単位筒状外殻
   を形成し、前記単位筒状外殻を複数並列させて連結部材
   で連結することにより単位多柱筒状外殻を形成し、柱脚
   構造物構築位置にジャッキアップ装置を有するジャッキ
   アップ架台を固定し、柱脚構造物の最上部に位置する単
   位多柱筒状外殻を前記ジャッキアップ架台内に設置して
   略単位多柱筒状外殻の高さ分ジャッキアップした後、順
   次、下側に位置する単位多柱筒状外殻を前記ジャッキア
   ップ架台内に設置し、既にジャッキアップされている上
   側の単位多柱筒状外殻と溶接により連結する工程と、連
   結した複数の単位多柱筒状外殻をさらに略単位多柱筒状
   外殻の高さ分ジャッキアップする工程とを、所要回数繰
   り返し、続いて柱脚構造物の最下部に位置する単位多柱
   筒状外殻を上側の単位多柱筒状外殻と溶接により連結し
   て多柱筒状外殻を形成するとともに、前記多柱筒状外殻
   の形成過程において多柱筒状外殻を構成する各筒状外殻
   の内側につなぎ材を介して複数の内パネルからなる筒状
   内殻を形成し、各筒状外殻と筒状内殻との間にコンクリ
   ートを充填することを特徴とする多柱複合柱脚構造物の
   構築方法。