耐荷材
【課題】経済性に優れ、かつ強度的に優れた耐荷材を提供する。
【解決手段】H型鋼2と、このH型鋼2が挿通され内部に繊維補強モルタル6が充填された鋼管3とを備え、鋼管3の両端からH型鋼2の端部側を突出する。必要な部分を鋼管3と繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。また、充填材が繊維補強モルタル6であるから、プレストレスを導入することによりさらに強度を向上することができる。
【解決手段】H型鋼2と、このH型鋼2が挿通され内部に繊維補強モルタル6が充填された鋼管3とを備え、鋼管3の両端からH型鋼2の端部側を突出する。必要な部分を鋼管3と繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。また、充填材が繊維補強モルタル6であるから、プレストレスを導入することによりさらに強度を向上することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、支柱や杭などに用いる耐荷材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の耐荷材で、荷重により曲げモーメントが発生するものとして、雪崩・落石防護柵及びせり出し防護柵(例えば特許文献1)の支柱や、地滑り抑止杭(例えば特許文献2及び特許文献3)及び土留め用杭(例えば特許文献4)などの杭がある。
【0003】
前記杭には、鋼管杭などの管体やコンクリート杭などが用いられ、前記防護柵の支柱には、H型鋼,コンクリート柱,鋼管あるいはコンクリート充填鋼管などが用いられる。
【0004】
また、衝撃吸収柵(例えば特許文献5)の支柱として、鋼管内に、シース材で被覆されたアンボンドタイプのPC鋼材を配置するとともに、鋼管内にコンクリートを充填したものもある。
【特許文献1】特開2005−213747号公報
【特許文献2】特開平9−31996号公報
【特許文献3】特開2002−138486号公報
【特許文献4】特開平11−152761号公報
【特許文献5】特開平7−26519号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記衝撃吸収柵のように、PC鋼材を配置した充填鋼管からなる支柱は強度的に優れたものであるが、より大きな荷重に対応するには、さらなる改良が必要であり、また、全体を充填鋼管にして補強するから、経済性に劣る問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、経済性に優れ、かつ強度的に優れた耐荷材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明は、鋼材と、この鋼材が挿通され内部に充填材が充填された鋼製管体とを備え、前記鋼製管体の一端から前記鋼材の端部側を突出したものである。
【0008】
また、請求項2の発明は、前記鋼製管体の両端から前記鋼材の両端側を突出したものである。
【0009】
また、請求項3の発明は、前記充填材内にPC鋼材を配置したものである。
【0010】
また、請求項4の発明は、前記充填材にプレストレスを付与したものである。
【0011】
また、請求項5の発明は、前記充填材が繊維補強モルタルである。
【0012】
また、請求項6の発明は、前記鋼製管体の断面一側に前記PC鋼材を配置し、このPC鋼材により前記プレストレスを付与したものである。
【発明の効果】
【0013】
請求項1の構成によれば、鋼材の少なくとも一端が鋼製管体から突出し、必要な部分を鋼製管体と充填材とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【0014】
また、請求項2の構成によれば、鋼材の中央部分のみを補強した構造により、必要強度を備え、かつ経済性に優れたものとなる。
【0015】
また、請求項3の構成によれば、PC鋼材を配置することにより強度を向上することができる。
【0016】
また、請求項4の構成によれば、プレストレスを導入することによりさらに強度を向上することができる。
【0017】
また、請求項5の構成によれば、充填材が強度とじん性に優れたものとなり、鋼製管体を設けた部分の強度を効果的に向上することができる。
【0018】
また、請求項6の構成によれば、端部を自由端とした構造などにおいて、荷重により引張領域となる断面一側にプレストレスを導入することによって、引張領域に加わる引張力にPC鋼材が対抗することにより、曲げモーメントに強い構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規な耐荷材を採用することにより、従来にない耐荷材が得られ、その耐荷材について記述する。
【実施例1】
【0020】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図1〜図2は本発明の実施例1を示し、同図に示すように、支柱や杭として用いる耐荷材1は、鋼材たるH型鋼2と、このH型鋼2を挿通する丸型の鋼管3とを備え、この鋼管3は鋼製管体である。前記H型鋼2の一端側4と他端側5とは、それぞれ前記鋼管3の両端から外側に突出して露出している。また、前記H型鋼2は、両側のフランジ部2F,2Fが間隔を置いて平行に配置され、これらフランジ部2F,2Fの中央を、ウエブ部2Uにより連結してなる。
【0021】
また、前記鋼管3内には、充填材たる繊維補強モルタル6が充填され、この繊維補強モルタル6が固化することにより、H型鋼2と鋼管3とが一体化されている。そして、その繊維補強モルタル6としては、短繊維を混合してモルタルを練り混ぜ、同繊維を3次元ランダム配向させた短繊維補強モルタルなどが例示され、短繊維は、鋼繊維,ガラス繊維,炭素繊維、あるいはポリエチレン、ポリプロプレン,アラミド繊維などの各種の繊維を用いることができ、短繊維の直径は数μm〜数十μm、その長さは数mm〜数十mm程度である。
【0022】
また、鋼管3内には、前記繊維補強モルタル6の充填前に、PC鋼材7を挿通したシース管8を鋼管3の長さ方向に配置する。そして、繊維補強モルタル6が硬化した後、PC鋼材7の両端を引っ張って緊張し、この緊張状態でPC鋼材7の両端を定着具9,9によって充填材に定着することにより前記繊維補強モルタル6にプレストレスを付与する。尚、定着具9部分は、後で繊維補強モルタル6を充填して該繊維補強モルタル6内に埋設する。
【0023】
この例では、PC鋼材7は、一方のフランジ部2Uの内側で、ウエブ部2Uを挟んだ両側に配置し、この位置は、耐荷材1に荷重が加わり、曲げモーメントが発生した場合の耐荷1材断面における引張領域である。
【0024】
尚、使用条件によっては、前記PC鋼材7によるプレストレスを導入せずに、鋼管3の充填材内に配置してもよく、緊張力を付与しないPC鋼材7を充填材内に埋設することにより、通常の鉄筋よりも強度を向上することができる。尚、この場合も、PC鋼材7の両端を定着具9により定着するようにすることが好ましい。
【0025】
このように本実施例では、請求項1に対応して、鋼材たるH型鋼2と、このH型鋼2が挿通され内部に充填材たる繊維補強モルタル6が充填された鋼製管体たる鋼管3とを備え、鋼管3の一端からH型鋼2の端部側を突出したから、H型鋼2の少なくとも一端が鋼管3から突出し、必要な部分を鋼管3と繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【0026】
また、このように本実施例では、請求項2に対応して、鋼製管体たる鋼管3の両端から鋼材たるH型鋼2の両端側4,5を突出したから、H型鋼2の中央部分のみを補強した構造により、必要強度を備え、かつ経済性に優れたものとなる。この例では、H型鋼2は鋼管3の2倍以上の長さを有する。
【0027】
また、このように本実施例では、請求項3に対応して、充填材たる繊維補強モルタル6内にPC鋼材7を配置したものであるから、通常の鉄筋などに比べて、強度を向上することができる。
【0028】
また、このように本実施例では、請求項4に対応して、充填材たる繊維補強モルタル6にプレストレスを付与したから、さらに強度を向上することができる。
【0029】
また、このように本実施例では、請求項5に対応して、充填材が繊維補強モルタル6であるから、充填材が強度とじん性に優れたものとなり、鋼管3を設けた部分の強度を効果的に向上することができる。
【0030】
また、このように本実施例では、請求項6に対応して、鋼管本体たる鋼管3の断面一側にPC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを付与したから、端部を自由端とした構造などにおいて、荷重により引張領域となる断面一側にプレストレスを導入することによって、引張領域に加わる引張力にPC鋼材7が対抗することにより、曲げモーメントに強い構造が得られる。
【実施例2】
【0031】
図3は、本発明の実施例2を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記耐荷材1を雪崩・落石防護柵11の支柱に適用した例であり、同図に示すように、斜面あるいは斜面の下部に、支柱として複数の前記耐荷材1を建て込み、この場合、設置場所に掘削孔(図示せず)を形成し、この掘削孔に耐荷材1の他端側5を挿入し、掘削孔に充填材を充填し、前記鋼管3の略中央まで埋設し、一端側4は地上に突設する。すなわち、耐荷材1に荷重が加わると、曲げモーメントが最大となる位置は地面位置近傍であるから、地面位置の上下に前記鋼管3が位置し、鋼管3の上部は地上に突出し、鋼管3の下部は埋設されている。
【0032】
この建て込んだ耐荷材1を支柱として、前記耐荷材1,1・・・間に水平ロープ材12を複数段に設け、それら耐荷材1,1・・・間に金網などの網体13を張設し、それら水平ロープ材12と網体13により防護面14を構成する。
【0033】
尚、鋼管3から突出する部分は、一端側4より地中に建て込む他端側5の方が長い。
【0034】
そして、前記防護面14は前方の山側Yに配置され、また、PC鋼材7も耐荷材1の断面中、山側Yに配置され、フランジ部2Fは左右方向に配置され、山側Yから積雪荷重を受けたり、雪崩や落石を受けたりすると、耐荷材1を谷側に倒そうとする力が加わり、耐荷材1の断面山側Yが引張領域となり、その引張力にPC鋼材7が対抗する。
【0035】
このように本実施例においても、上記実施例1と同様な作用・効果を奏し、この例のように鋼管本体たる鋼管3の断面一側にPC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを付与したから、端部を自由端とした構造などにおいて、荷重により引張領域となる断面一側にプレストレスを導入することによって、引張領域に加わる引張力にPC鋼材が対抗することにより、曲げモーメントに強い構造が得られる。
【実施例3】
【0036】
図4は、本発明の実施例3を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、耐荷材1Aを杭として用いた例であり、この耐荷材1Aは、一端側4が鋼管3の端部とほぼ同一位置になっており、鋼管3の端部から他端側5のみが突出している。
【0037】
そして、耐荷材1Aを地盤の移動層16に打ち込み、そのH型鋼2の他端側5を、移動層16下部の不動層17に打ち込み、前記耐荷材1Aを地滑り防止杭として用いている。
【0038】
したがって、移動層16が山側に移動しようとする力に対し、耐荷材1Aが対抗して地滑りを予防することができる。
【0039】
このように本実施例においても、上記実施例1と同様な作用・効果を奏し、この例のように鋼材たるH型鋼2と、このH型鋼2が挿通され内部に充填材たる繊維補強モルタル6が充填された鋼製管体たる鋼管3とを備え、鋼管3の一端からH型鋼2の他端側5のみを突出したから、上部が不要な杭などにおいて、必要な部分を鋼管3と繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【実施例4】
【0040】
図5は、本発明の実施例4を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、鋼製管体が角型の鋼管3Aであり、この例においても、鋼材たるH型鋼2の少なくとも一端が鋼製管体たる鋼管3Aから突出し、必要な部分を鋼管3Aと繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【実施例5】
【0041】
図6は、本発明の実施例5を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例1の耐荷材1において、一方のフランジ部2Uの外側と鋼管2との間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを導入している。
【0042】
このように本実施例においても、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、フランジ部2FUの外側と鋼管3との間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7は断面の外側寄りに位置するから、引張力に対して、一層、効果的に対抗することができる。
【実施例6】
【0043】
図7は、本発明の実施例6を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例4の耐荷材1において、一方のフランジ部2Fの外側と鋼管3Aとの間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを導入している。
【0044】
このように本実施例においても、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、フランジ部2Fの外側と鋼管3Aとの間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7は断面の外側寄りに位置するから、引張力に対して、一層、効果的に対抗することができる。
【実施例7】
【0045】
図8及び図9は、本発明の実施例7を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例1の耐荷材1において、鋼製管体たる鋼管3の外側に、該鋼管3より短く大径な外鋼管21を配置し、この外鋼管21と前記鋼管3との間には、充填材たる前記繊維補強モルタル6が充填されている。
【0046】
さらに、外側鋼管21と鋼管3との間で、繊維補強モルタル6に前記PC鋼材7を挿通してプレストレスを付与している。尚、この場合、図3に示した支柱などに用いる場合は、外側鋼管21が地面位置に来るように、耐荷材1を建て込む。また、外側鋼管21と鋼管3との間に挿通したPC鋼材7によりプレストレスを付与しない場合でも、通常の鉄筋より強度が向上する。
【0047】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、鋼管3を設けた部分で、特に曲げモーメントなどの影響が大となる部分を、外側鋼管21と、この外側鋼管21と鋼管3との間の繊維補強モルタル6とにより補強し、耐荷材1の長さ方向の一部分(この例では中央側)に、鋼管3内のPC鋼材7又は外鋼管21内のPC鋼材7によりプレテンションを付与したから、耐荷材1の長さ方向における強度が必要な部分のみを効率よく補強することができる。
【実施例8】
【0048】
図10は、本発明の実施例7を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例4の耐荷材1において、鋼製管体たる鋼管3Aの外側に、該鋼管3より短く大径な外鋼管21Aを配置し、この外鋼管21Aと前記鋼管3との間には、充填材たる前記繊維補強モルタル6が充填されている。
【0049】
さらに、外側鋼管21Aと鋼管3Aとの間で、繊維補強モルタル6に前記PC鋼材7を挿通してプレストレスを付与している。
【0050】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、鋼管3Aを設けた部分で、特に曲げモーメントなどの影響が大となる部分を、外側鋼管21Aと、この外側鋼管21Aと鋼管3との間の繊維補強モルタル6とにより補強したから、耐荷材1の長さ方向の一部分(この例では中央側)を、効率よく補強することができる。
【実施例9】
【0051】
図11は、本発明の実施例8を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、鋼材として、前記H型鋼の変わりに、鋼製の角形鋼管2Aを用い、この角形鋼管2Aと鋼管2との間の繊維補強モルタル6にPC鋼材7を配置し、前記角形鋼管2Aは、前後方向の側面2M,2Mと左右方向の側面2S,2Sとからなり、このように中空な角形鋼管2Aを鋼材として用いる場合も、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【0052】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では、充填材として繊維補強モルタルを例示したが、これ以外でも充填材には、コンクリートなどセメントを含むセメント系の充填材など各種の充填材を用いることができる。また、実施例では、ポストテンション式のPC鋼材を例示したが、プレテンション方式のPC鋼材を用いてもよい。さらに、耐荷材の長さ方向の一部にプレストレスを導入する場合、鋼管内のPC鋼材と外鋼管内のPC鋼材の少なくとも一方を備える構造とすればよい。また、耐荷材を土留め用の杭に用いてもよい。さらに、H型鋼と充填材との密着性を向上するために、H型鋼に複数のジベル筋を設けるようにしてもよい。また、実施例2〜9においても、PC鋼材7によりプレストレスを付与しなくてもよく、この場合でも、通常の鉄筋を用いるものより強度の向上を図ることができる。さらに、実施例では、使用状態での左右方向の部材たるフランジ部2Fや側面2Mを有する鋼材を示したが、これ以外でも各種の鋼材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の実施例1を示す耐荷材の側面図である。
【図2】同上、耐荷材の断面図である。
【図3】本発明の実施例2を示す耐荷材を支柱に用いた防護柵の側面図である。
【図4】本発明の実施例3を示す耐荷材を杭に用いた防護柵の側面図である。
【図5】本発明の実施例4を示す耐荷材の断面図である。
【図6】本発明の実施例5を示す耐荷材の断面図である。
【図7】本発明の実施例6を示す耐荷材の断面図である。
【図8】本発明の実施例7を示す耐荷材の側面図である。
【図9】同上、耐荷材の断面図である。
【図10】本発明の実施例8を示す耐荷材の断面図である。
【図11】本発明の実施例9を示す耐荷材の断面図である。
【符号の説明】
【0054】
1 耐荷材(支柱,杭)
2 H型鋼(鋼材)
2A 角形鋼管(鋼材)
3 鋼管(鋼製管体)
3A 鋼管(鋼製管体)
4 一端側(端部)
5 他端側(端部)
6 繊維補強モルタル
7 PC鋼材
【技術分野】
【0001】
本発明は、支柱や杭などに用いる耐荷材に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、この種の耐荷材で、荷重により曲げモーメントが発生するものとして、雪崩・落石防護柵及びせり出し防護柵(例えば特許文献1)の支柱や、地滑り抑止杭(例えば特許文献2及び特許文献3)及び土留め用杭(例えば特許文献4)などの杭がある。
【0003】
前記杭には、鋼管杭などの管体やコンクリート杭などが用いられ、前記防護柵の支柱には、H型鋼,コンクリート柱,鋼管あるいはコンクリート充填鋼管などが用いられる。
【0004】
また、衝撃吸収柵(例えば特許文献5)の支柱として、鋼管内に、シース材で被覆されたアンボンドタイプのPC鋼材を配置するとともに、鋼管内にコンクリートを充填したものもある。
【特許文献1】特開2005−213747号公報
【特許文献2】特開平9−31996号公報
【特許文献3】特開2002−138486号公報
【特許文献4】特開平11−152761号公報
【特許文献5】特開平7−26519号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記衝撃吸収柵のように、PC鋼材を配置した充填鋼管からなる支柱は強度的に優れたものであるが、より大きな荷重に対応するには、さらなる改良が必要であり、また、全体を充填鋼管にして補強するから、経済性に劣る問題がある。
【0006】
そこで、本発明は、経済性に優れ、かつ強度的に優れた耐荷材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1の発明は、鋼材と、この鋼材が挿通され内部に充填材が充填された鋼製管体とを備え、前記鋼製管体の一端から前記鋼材の端部側を突出したものである。
【0008】
また、請求項2の発明は、前記鋼製管体の両端から前記鋼材の両端側を突出したものである。
【0009】
また、請求項3の発明は、前記充填材内にPC鋼材を配置したものである。
【0010】
また、請求項4の発明は、前記充填材にプレストレスを付与したものである。
【0011】
また、請求項5の発明は、前記充填材が繊維補強モルタルである。
【0012】
また、請求項6の発明は、前記鋼製管体の断面一側に前記PC鋼材を配置し、このPC鋼材により前記プレストレスを付与したものである。
【発明の効果】
【0013】
請求項1の構成によれば、鋼材の少なくとも一端が鋼製管体から突出し、必要な部分を鋼製管体と充填材とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【0014】
また、請求項2の構成によれば、鋼材の中央部分のみを補強した構造により、必要強度を備え、かつ経済性に優れたものとなる。
【0015】
また、請求項3の構成によれば、PC鋼材を配置することにより強度を向上することができる。
【0016】
また、請求項4の構成によれば、プレストレスを導入することによりさらに強度を向上することができる。
【0017】
また、請求項5の構成によれば、充填材が強度とじん性に優れたものとなり、鋼製管体を設けた部分の強度を効果的に向上することができる。
【0018】
また、請求項6の構成によれば、端部を自由端とした構造などにおいて、荷重により引張領域となる断面一側にプレストレスを導入することによって、引張領域に加わる引張力にPC鋼材が対抗することにより、曲げモーメントに強い構造が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明における好適な実施の形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、特許請求の範囲に記載された本発明の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本発明の必須要件であるとは限らない。各実施例では、従来とは異なる新規な耐荷材を採用することにより、従来にない耐荷材が得られ、その耐荷材について記述する。
【実施例1】
【0020】
以下、本発明の実施例を添付図面を参照して説明する。図1〜図2は本発明の実施例1を示し、同図に示すように、支柱や杭として用いる耐荷材1は、鋼材たるH型鋼2と、このH型鋼2を挿通する丸型の鋼管3とを備え、この鋼管3は鋼製管体である。前記H型鋼2の一端側4と他端側5とは、それぞれ前記鋼管3の両端から外側に突出して露出している。また、前記H型鋼2は、両側のフランジ部2F,2Fが間隔を置いて平行に配置され、これらフランジ部2F,2Fの中央を、ウエブ部2Uにより連結してなる。
【0021】
また、前記鋼管3内には、充填材たる繊維補強モルタル6が充填され、この繊維補強モルタル6が固化することにより、H型鋼2と鋼管3とが一体化されている。そして、その繊維補強モルタル6としては、短繊維を混合してモルタルを練り混ぜ、同繊維を3次元ランダム配向させた短繊維補強モルタルなどが例示され、短繊維は、鋼繊維,ガラス繊維,炭素繊維、あるいはポリエチレン、ポリプロプレン,アラミド繊維などの各種の繊維を用いることができ、短繊維の直径は数μm〜数十μm、その長さは数mm〜数十mm程度である。
【0022】
また、鋼管3内には、前記繊維補強モルタル6の充填前に、PC鋼材7を挿通したシース管8を鋼管3の長さ方向に配置する。そして、繊維補強モルタル6が硬化した後、PC鋼材7の両端を引っ張って緊張し、この緊張状態でPC鋼材7の両端を定着具9,9によって充填材に定着することにより前記繊維補強モルタル6にプレストレスを付与する。尚、定着具9部分は、後で繊維補強モルタル6を充填して該繊維補強モルタル6内に埋設する。
【0023】
この例では、PC鋼材7は、一方のフランジ部2Uの内側で、ウエブ部2Uを挟んだ両側に配置し、この位置は、耐荷材1に荷重が加わり、曲げモーメントが発生した場合の耐荷1材断面における引張領域である。
【0024】
尚、使用条件によっては、前記PC鋼材7によるプレストレスを導入せずに、鋼管3の充填材内に配置してもよく、緊張力を付与しないPC鋼材7を充填材内に埋設することにより、通常の鉄筋よりも強度を向上することができる。尚、この場合も、PC鋼材7の両端を定着具9により定着するようにすることが好ましい。
【0025】
このように本実施例では、請求項1に対応して、鋼材たるH型鋼2と、このH型鋼2が挿通され内部に充填材たる繊維補強モルタル6が充填された鋼製管体たる鋼管3とを備え、鋼管3の一端からH型鋼2の端部側を突出したから、H型鋼2の少なくとも一端が鋼管3から突出し、必要な部分を鋼管3と繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【0026】
また、このように本実施例では、請求項2に対応して、鋼製管体たる鋼管3の両端から鋼材たるH型鋼2の両端側4,5を突出したから、H型鋼2の中央部分のみを補強した構造により、必要強度を備え、かつ経済性に優れたものとなる。この例では、H型鋼2は鋼管3の2倍以上の長さを有する。
【0027】
また、このように本実施例では、請求項3に対応して、充填材たる繊維補強モルタル6内にPC鋼材7を配置したものであるから、通常の鉄筋などに比べて、強度を向上することができる。
【0028】
また、このように本実施例では、請求項4に対応して、充填材たる繊維補強モルタル6にプレストレスを付与したから、さらに強度を向上することができる。
【0029】
また、このように本実施例では、請求項5に対応して、充填材が繊維補強モルタル6であるから、充填材が強度とじん性に優れたものとなり、鋼管3を設けた部分の強度を効果的に向上することができる。
【0030】
また、このように本実施例では、請求項6に対応して、鋼管本体たる鋼管3の断面一側にPC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを付与したから、端部を自由端とした構造などにおいて、荷重により引張領域となる断面一側にプレストレスを導入することによって、引張領域に加わる引張力にPC鋼材7が対抗することにより、曲げモーメントに強い構造が得られる。
【実施例2】
【0031】
図3は、本発明の実施例2を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、前記耐荷材1を雪崩・落石防護柵11の支柱に適用した例であり、同図に示すように、斜面あるいは斜面の下部に、支柱として複数の前記耐荷材1を建て込み、この場合、設置場所に掘削孔(図示せず)を形成し、この掘削孔に耐荷材1の他端側5を挿入し、掘削孔に充填材を充填し、前記鋼管3の略中央まで埋設し、一端側4は地上に突設する。すなわち、耐荷材1に荷重が加わると、曲げモーメントが最大となる位置は地面位置近傍であるから、地面位置の上下に前記鋼管3が位置し、鋼管3の上部は地上に突出し、鋼管3の下部は埋設されている。
【0032】
この建て込んだ耐荷材1を支柱として、前記耐荷材1,1・・・間に水平ロープ材12を複数段に設け、それら耐荷材1,1・・・間に金網などの網体13を張設し、それら水平ロープ材12と網体13により防護面14を構成する。
【0033】
尚、鋼管3から突出する部分は、一端側4より地中に建て込む他端側5の方が長い。
【0034】
そして、前記防護面14は前方の山側Yに配置され、また、PC鋼材7も耐荷材1の断面中、山側Yに配置され、フランジ部2Fは左右方向に配置され、山側Yから積雪荷重を受けたり、雪崩や落石を受けたりすると、耐荷材1を谷側に倒そうとする力が加わり、耐荷材1の断面山側Yが引張領域となり、その引張力にPC鋼材7が対抗する。
【0035】
このように本実施例においても、上記実施例1と同様な作用・効果を奏し、この例のように鋼管本体たる鋼管3の断面一側にPC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを付与したから、端部を自由端とした構造などにおいて、荷重により引張領域となる断面一側にプレストレスを導入することによって、引張領域に加わる引張力にPC鋼材が対抗することにより、曲げモーメントに強い構造が得られる。
【実施例3】
【0036】
図4は、本発明の実施例3を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、耐荷材1Aを杭として用いた例であり、この耐荷材1Aは、一端側4が鋼管3の端部とほぼ同一位置になっており、鋼管3の端部から他端側5のみが突出している。
【0037】
そして、耐荷材1Aを地盤の移動層16に打ち込み、そのH型鋼2の他端側5を、移動層16下部の不動層17に打ち込み、前記耐荷材1Aを地滑り防止杭として用いている。
【0038】
したがって、移動層16が山側に移動しようとする力に対し、耐荷材1Aが対抗して地滑りを予防することができる。
【0039】
このように本実施例においても、上記実施例1と同様な作用・効果を奏し、この例のように鋼材たるH型鋼2と、このH型鋼2が挿通され内部に充填材たる繊維補強モルタル6が充填された鋼製管体たる鋼管3とを備え、鋼管3の一端からH型鋼2の他端側5のみを突出したから、上部が不要な杭などにおいて、必要な部分を鋼管3と繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【実施例4】
【0040】
図5は、本発明の実施例4を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、鋼製管体が角型の鋼管3Aであり、この例においても、鋼材たるH型鋼2の少なくとも一端が鋼製管体たる鋼管3Aから突出し、必要な部分を鋼管3Aと繊維補強モルタル6とで補強した複合構造としているため、全体を補強する場合に比べて、安価にして、無駄なく必要強度を得ることができる。
【実施例5】
【0041】
図6は、本発明の実施例5を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例1の耐荷材1において、一方のフランジ部2Uの外側と鋼管2との間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを導入している。
【0042】
このように本実施例においても、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、フランジ部2FUの外側と鋼管3との間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7は断面の外側寄りに位置するから、引張力に対して、一層、効果的に対抗することができる。
【実施例6】
【0043】
図7は、本発明の実施例6を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例4の耐荷材1において、一方のフランジ部2Fの外側と鋼管3Aとの間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7によりプレストレスを導入している。
【0044】
このように本実施例においても、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、フランジ部2Fの外側と鋼管3Aとの間に、前記PC鋼材7を配置し、このPC鋼材7は断面の外側寄りに位置するから、引張力に対して、一層、効果的に対抗することができる。
【実施例7】
【0045】
図8及び図9は、本発明の実施例7を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例1の耐荷材1において、鋼製管体たる鋼管3の外側に、該鋼管3より短く大径な外鋼管21を配置し、この外鋼管21と前記鋼管3との間には、充填材たる前記繊維補強モルタル6が充填されている。
【0046】
さらに、外側鋼管21と鋼管3との間で、繊維補強モルタル6に前記PC鋼材7を挿通してプレストレスを付与している。尚、この場合、図3に示した支柱などに用いる場合は、外側鋼管21が地面位置に来るように、耐荷材1を建て込む。また、外側鋼管21と鋼管3との間に挿通したPC鋼材7によりプレストレスを付与しない場合でも、通常の鉄筋より強度が向上する。
【0047】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、鋼管3を設けた部分で、特に曲げモーメントなどの影響が大となる部分を、外側鋼管21と、この外側鋼管21と鋼管3との間の繊維補強モルタル6とにより補強し、耐荷材1の長さ方向の一部分(この例では中央側)に、鋼管3内のPC鋼材7又は外鋼管21内のPC鋼材7によりプレテンションを付与したから、耐荷材1の長さ方向における強度が必要な部分のみを効率よく補強することができる。
【実施例8】
【0048】
図10は、本発明の実施例7を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、実施例4の耐荷材1において、鋼製管体たる鋼管3Aの外側に、該鋼管3より短く大径な外鋼管21Aを配置し、この外鋼管21Aと前記鋼管3との間には、充填材たる前記繊維補強モルタル6が充填されている。
【0049】
さらに、外側鋼管21Aと鋼管3Aとの間で、繊維補強モルタル6に前記PC鋼材7を挿通してプレストレスを付与している。
【0050】
このように本実施例では、上記各実施例と同様な作用・効果を奏し、また、この例では、鋼管3Aを設けた部分で、特に曲げモーメントなどの影響が大となる部分を、外側鋼管21Aと、この外側鋼管21Aと鋼管3との間の繊維補強モルタル6とにより補強したから、耐荷材1の長さ方向の一部分(この例では中央側)を、効率よく補強することができる。
【実施例9】
【0051】
図11は、本発明の実施例8を示し、上記実施例1と同一部分に同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述すると、この例では、鋼材として、前記H型鋼の変わりに、鋼製の角形鋼管2Aを用い、この角形鋼管2Aと鋼管2との間の繊維補強モルタル6にPC鋼材7を配置し、前記角形鋼管2Aは、前後方向の側面2M,2Mと左右方向の側面2S,2Sとからなり、このように中空な角形鋼管2Aを鋼材として用いる場合も、上記各実施例と同様な作用・効果を奏する。
【0052】
なお、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、種々の変形実施が可能である。例えば、実施例では、充填材として繊維補強モルタルを例示したが、これ以外でも充填材には、コンクリートなどセメントを含むセメント系の充填材など各種の充填材を用いることができる。また、実施例では、ポストテンション式のPC鋼材を例示したが、プレテンション方式のPC鋼材を用いてもよい。さらに、耐荷材の長さ方向の一部にプレストレスを導入する場合、鋼管内のPC鋼材と外鋼管内のPC鋼材の少なくとも一方を備える構造とすればよい。また、耐荷材を土留め用の杭に用いてもよい。さらに、H型鋼と充填材との密着性を向上するために、H型鋼に複数のジベル筋を設けるようにしてもよい。また、実施例2〜9においても、PC鋼材7によりプレストレスを付与しなくてもよく、この場合でも、通常の鉄筋を用いるものより強度の向上を図ることができる。さらに、実施例では、使用状態での左右方向の部材たるフランジ部2Fや側面2Mを有する鋼材を示したが、これ以外でも各種の鋼材を用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の実施例1を示す耐荷材の側面図である。
【図2】同上、耐荷材の断面図である。
【図3】本発明の実施例2を示す耐荷材を支柱に用いた防護柵の側面図である。
【図4】本発明の実施例3を示す耐荷材を杭に用いた防護柵の側面図である。
【図5】本発明の実施例4を示す耐荷材の断面図である。
【図6】本発明の実施例5を示す耐荷材の断面図である。
【図7】本発明の実施例6を示す耐荷材の断面図である。
【図8】本発明の実施例7を示す耐荷材の側面図である。
【図9】同上、耐荷材の断面図である。
【図10】本発明の実施例8を示す耐荷材の断面図である。
【図11】本発明の実施例9を示す耐荷材の断面図である。
【符号の説明】
【0054】
1 耐荷材(支柱,杭)
2 H型鋼(鋼材)
2A 角形鋼管(鋼材)
3 鋼管(鋼製管体)
3A 鋼管(鋼製管体)
4 一端側(端部)
5 他端側(端部)
6 繊維補強モルタル
7 PC鋼材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼材と、この鋼材が挿通され内部に充填材が充填された鋼製管体とを備え、前記鋼製管体の一端から前記鋼材の端部側を突出したことを特徴とする耐荷材。
【請求項2】
前記鋼製管体の両端から前記鋼材の両端側を突出したことを特徴とする請求項1記載の耐荷材。
【請求項3】
前記充填材内にPC鋼材を配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の耐荷材。
【請求項4】
前記充填材にプレストレスを付与したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐荷材。
【請求項5】
前記充填材が繊維補強モルタルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐荷材。
【請求項6】
前記鋼製管体の断面一側に前記PC鋼材を配置し、このPC鋼材により前記プレストレスを付与したことを特徴とする請求項3記載の耐荷材。
【請求項1】
鋼材と、この鋼材が挿通され内部に充填材が充填された鋼製管体とを備え、前記鋼製管体の一端から前記鋼材の端部側を突出したことを特徴とする耐荷材。
【請求項2】
前記鋼製管体の両端から前記鋼材の両端側を突出したことを特徴とする請求項1記載の耐荷材。
【請求項3】
前記充填材内にPC鋼材を配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の耐荷材。
【請求項4】
前記充填材にプレストレスを付与したことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の耐荷材。
【請求項5】
前記充填材が繊維補強モルタルであることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の耐荷材。
【請求項6】
前記鋼製管体の断面一側に前記PC鋼材を配置し、このPC鋼材により前記プレストレスを付与したことを特徴とする請求項3記載の耐荷材。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【公開番号】特開2008−184822(P2008−184822A)
【公開日】平成20年8月14日(2008.8.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−19808(P2007−19808)
【出願日】平成19年1月30日(2007.1.30)
【出願人】(000228785)日本サミコン株式会社 (41)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成20年8月14日(2008.8.14)
【国際特許分類】
【出願日】平成19年1月30日(2007.1.30)
【出願人】(000228785)日本サミコン株式会社 (41)
【Fターム(参考)】
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