特開 2023-112974 格点部材、鋼管柱、格点構造及び道路構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023112974

(43)【公開日】2023-08-15

(54)【発明の名称】格点部材、鋼管柱、格点構造及び道路構造

(51)【国際特許分類】

   E01C 1/00 20060101AFI20230807BHJP

【ＦＩ】

E01C1/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】23

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022015025

(22)【出願日】2022-02-02

(71)【出願人】

【識別番号】591205536

【氏名又は名称】ＪＦＥシビル株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001258

【氏名又は名称】ＪＦＥスチール株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001461

【氏名又は名称】弁理士法人きさ特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】今川 亮

(72)【発明者】

【氏名】尾添 仁志

(72)【発明者】

【氏名】松永 聡

(72)【発明者】

【氏名】菅原 淳

(72)【発明者】

【氏名】栗原 康行

(72)【発明者】

【氏名】坂本 義仁

【テーマコード（参考）】

2D051

【Ｆターム（参考）】

2D051AH01

2D051BA02

2D051BA03

2D051BA06

(57)【要約】

【課題】リブが設置された充填空間の充填材の充填不良を抑える、格点部材、鋼管柱、格点構造、及び道路構造を提供する。
【解決手段】本発明は、内部に充填材を充填されて鋼管柱の一部に固定される格点部材であって、鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、筒体は、内周面から突出した複数の内側リブを備える。複数の内側リブのそれぞれは、中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、周方向の一方の端部が他方の端部に対し筒体の中心軸方向にずれた位置に配置されている、格点部材である。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に充填材を充填されて鋼管柱の一部に固定される格点部材であって、
前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、
前記筒体は、
内周面から突出した複数の内側リブを備え、
前記複数の内側リブのそれぞれは、
中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、周方向の一方の端部が他方の端部に対し前記筒体の中心軸方向にずれて位置するように傾斜して配置されている、格点部材。

【請求項2】

前記複数の内側リブは、
前記筒体の前記内周面に沿って螺旋状に配置されている、請求項１に記載の格点部材。

【請求項3】

中心軸方向において同じ高さに配置されている前記複数の内側リブは、
互いに傾斜方向が異なる、請求項１に記載の格点部材。

【請求項4】

内部に充填材を充填されて鋼管柱の一部に固定される格点部材であって、
前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、
前記筒体は、
内周面に突出した内側リブを有し、
前記内側リブは、
同一円周上に複数の部分に分割されて配置されている、格点部材。

【請求項5】

地盤に立設され一部に格点部材が固定される鋼管柱であって、
外側面に突出した外側リブを有し、
前記外側リブは、
中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、一方の端部が他方の端部に対し中心軸方向にずれて位置するように傾斜して配置されている、鋼管柱。

【請求項6】

前記外側リブは、
前記外側面に沿って螺旋状に形成されている、請求項５に記載の鋼管柱。

【請求項7】

前記外側リブは、
複数の外側リブを含む、請求項５又は６に記載の鋼管柱。

【請求項8】

中心軸方向において同じ高さに配置されている前記複数の外側リブは、
傾斜方向が異なるものを含む、請求項７に記載の鋼管柱。

【請求項9】

地盤に立設され一部に格点部材が固定される鋼管柱であって、
外側面に突出した外側リブを備え、
前記外側リブは、
同一円周上に複数の部分に分割されて配置されている、鋼管柱。

【請求項10】

格点部材の内部に充填材を充填して鋼管柱に固定されて形成された格点構造であって、
前記格点部材は、
前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、
前記筒体は、
内周面に突出した内側リブを備え、
前記鋼管柱は、
前記外側面に突出した外側リブを備え、
前記内側リブ及び前記外側リブのそれぞれは、
中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、周方向に沿った方向における一方の端部が、他方の端部に対し前記鋼管柱の中心軸方向にずれて位置するように傾斜して配置されている、格点構造。

【請求項11】

前記内側リブ及び前記外側リブは、
螺旋状に形成されている、請求項１０に記載の格点構造。

【請求項12】

前記内側リブ及び前記外側リブは、
螺旋状の一部を部分的に除去された複数の部分からなる、請求項１１に記載の格点構造。

【請求項13】

前記内側リブ及び前記外側リブは、
中心軸方向の単位長さあたりの巻数が等しく、巻方向が同じ螺旋状であり、回転方向に位相をずらして配置されている、請求項１１又は１２に記載の格点構造。

【請求項14】

前記外側リブは、
中心軸方向において並べられた２つの内側リブの間に配置されている、請求項１１又は１２に記載の格点構造。

【請求項15】

前記内側リブは、
複数の内側リブを含み、
前記複数の内側リブの一部は、
軸方向において同じ高さに配置されている、請求項１０に記載の格点構造。

【請求項16】

軸方向において同じ高さに配置されている前記複数の内側リブは、
傾斜方向が異なるものを含む、請求項１５に記載の格点構造。

【請求項17】

前記外側リブは、
複数の外側リブを含み、
前記複数の外側リブの一部は、
軸方向において同じ高さに配置されている、請求項１０に記載の格点構造。

【請求項18】

軸方向において同じ高さに配置されている前記複数の外側リブは、
傾斜方向が異なるものを含む、請求項１７に記載の格点構造。

【請求項19】

格点部材の内部に充填材を充填して鋼管柱に固定されて形成された格点構造であって、
前記格点部材は、
前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、
前記筒体は、
内周面に突出した内側リブを備え、
前記鋼管柱は、
前記外側面に突出した外側リブを備え、
前記内側リブ及び前記外側リブのそれぞれは、
同一円周上に配置され、
前記外側リブは、
前記内側リブに対し、前記鋼管柱の中心軸方向にずれた位置に配置されている、格点構造。

【請求項20】

格点部材の内部に充填材を充填して鋼管柱に固定されて形成された格点構造であって、
前記格点部材は、
前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、
前記筒体は、
内周面に突出した内側リブを備え、
前記鋼管柱は、
前記外側面に突出した外側リブを備え、
前記内側リブ及び前記外側リブのそれぞれは、
同一円周上に複数の部分に分割されて配置されている、格点構造。

【請求項21】

前記格点部材は、
前記筒体の内部に前記鋼管柱の先端と当接する支持部材を備える、請求項１０～１５の何れか１項に記載の格点構造。

【請求項22】

前記支持部材の上に載置される鋼管柱を更に備え、
前記格点部材は、
前記筒体の中央部に前記支持部材が配置される、請求項２１に記載の格点構造。

【請求項23】

地盤に打設された複数の鋼管柱と、
請求項１０～２２の何れか１項に記載の格点構造と、を備える、道路構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路等を支持する支柱に設置される格点部材、鋼管柱、格点構造及び道路構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、山間部に道路を構築する場合は、既存の斜面の道路面計画高さより高い部分は切土を行い、また、低い部分には盛土を行い、路面を平坦に成形した構造が用いられる。この場合、既存の斜面を改変するため、植栽及び生物の居住環境に及ぼす影響が大きく、環境保全の面で好ましくない場合が多い。また、谷合に橋梁を設置する場合には、大規模な橋脚を斜面に構築する必要があり、大規模な掘削及び基礎工事が必要である。この場合、環境に対する影響が大きいうえ、工期が長くなりコストも大きくなる。そこで、斜面に杭を設置し、その上に桁及び道路床版を設置する桟橋形式の道路構造が考案されている。

【0003】

道路等を構築するにあたり、山間部の斜面に複数の鋼管柱（鋼管杭）を打設し、隣接する鋼管柱の頭部に主桁と横桁を連結し、その上に床版を敷設する工法が行われている。このとき、鋼管柱の施工誤差が大きく、例えば、設計値に対して１００ｍｍ程度の誤差（芯ずれ）を生じることがあるため、あらかじめ製作した桁部材では施工が困難である。この課題を解決するための構造として、鋼管柱の先端に格点部材（格点ブロック）を被せ、鋼管柱の中心軸と格点部材の中心軸とが偏心した状態で鋼管柱と格点部材とを接続できる格点構造が知られている。この格点構造は、鋼管柱と格点部材の筒体との間にコンクリートなどの充填材が充填されている。鋼管柱の外側面及び格点部材の筒体の内周面には、コンクリートが強固に付着するように、リブ（シアキー）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１１－１１７２７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

充填材が充填される充填空間の容積を低減させる観点から、格点構造の鋼管柱の外径と格点部材の筒体の内径との差は、小さいことが望ましい。しかし、鋼管柱の施工誤差により、鋼管柱と格点部材の筒体との中心軸の偏心が生じるため、鋼管柱の外側面と格点部材の筒体の内周面との隙間が、部分的に狭くなる。このとき、鋼管柱及び格点部材のそれぞれに設けられたリブ同士の隙間が狭くなる。リブ同士が近い部分は、充填材の流動が阻害され易い。また、充填材に含まれる骨材のうち粒子径が大きいものは、リブ同士の間に引っかかり、充填を阻害する場合もある。さらに、リブの下面には充填材に混入した気泡が上方に抜けきらずに滞留する場合がある。このような要因によってリブ同士が近い部分の周囲は、充填材に気泡が生じ、充填不良が発生する、という課題があった。

【0006】

本発明は上記課題を解決するものであって、リブが設置された充填空間の充填材の充填不良を抑える、格点部材、鋼管柱、格点構造及び道路構造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】

本発明に係る格点部材は、内部に充填材を充填されて鋼管柱の一部に固定される格点部材であって、前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、前記筒体は、内周面から突出した複数の内側リブを備え、前記複数の内側リブのそれぞれは、中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、周方向の一方の端部が他方の端部に対し前記筒体の中心軸方向にずれて位置するように傾斜して配置されている。

【0008】

また、本発明に係る格点部材は、内部に充填材を充填されて鋼管柱の一部に固定される格点部材であって、前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、前記筒体は、内周面に突出した内側リブを有し、前記内側リブは、同一円周上に複数の部分に分割されて配置されている。

【0009】

本発明に係る鋼管柱は、地盤に立設され一部に格点部材が固定される鋼管柱であって、外側面に突出した外側リブを有し、前記外側リブは、中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、一方の端部が他方の端部に対し中心軸方向にずれて位置するように傾斜して配置されている。

【0010】

また、本発明に係る鋼管柱は、地盤に立設され一部に格点部材が固定される鋼管柱であって、外側面に突出した外側リブを備え、前記外側リブは、同一円周上に複数の部分に分割されて配置されている。

【0011】

本発明に係る格点構造は、格点部材の内部に充填材を充填して鋼管柱に固定されて形成された格点構造であって、前記格点部材は、前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、前記筒体は、内周面に突出した内側リブを備え、前記鋼管柱は、前記外側面に突出した外側リブを備え、前記内側リブ及び前記外側リブのそれぞれは、中心軸方向の視点において長手方向が周方向に延び、周方向に沿った方向における一方の端部が、他方の端部に対し前記鋼管柱の中心軸方向にずれて位置するように傾斜して配置されている。

【0012】

本発明に係る格点構造は、格点部材の内部に充填材を充填して鋼管柱に固定されて形成された格点構造であって、前記格点部材は、前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、前記筒体は、内周面に突出した内側リブを備え、前記鋼管柱は、前記外側面に突出した外側リブを備え、前記内側リブ及び前記外側リブのそれぞれは、同一円周上に配置され、前記外側リブは、前記内側リブに対し、前記鋼管柱の中心軸方向にずれた位置に配置されている。

【0013】

本発明に係る格点構造は、格点部材の内部に充填材を充填して鋼管柱に固定されて形成された格点構造であって、前記格点部材は、前記鋼管柱の外側面を包囲する筒体を備え、前記筒体は、内周面に突出した内側リブを備え、前記鋼管柱は、前記外側面に突出した外側リブを備え、前記内側リブ及び前記外側リブのそれぞれは、同一円周上に複数の部分に分割されて配置されている。

【0014】

本発明に係る道路構造は、地盤に打設された複数の前記鋼管柱と、上記の何れかの格点構造と、を備える。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、鋼管柱と格点部材とが偏心しても、気泡又は粒子径の大きい骨材が抜け易いため、リブ同士が近くに配置されても、充填材の充填不良を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施の形態１に係る道路構造１００を側面から見た模式図である。

【図2】図１の道路構造１００のＡ－Ａ部の断面構造の説明図である。

【図3】図１の道路構造１００のＢ－Ｂ部の断面構造の説明図である。

【図4】図１の道路構造１００のＣ－Ｃ部の断面構造の説明図である。

【図5】図１の道路構造１００の桁部材４１の配置図である。

【図6】実施の形態１に係る格点構造６０ａの断面構造の説明図である。

【図7】実施の形態１に係る格点構造６０ａの上面図である。

【図8】実施の形態１の仮接合工程に用いられる型枠治具７０の構造の説明図である。

【図9】覆工版の一例を示す側面図である。

【図10】実施の形態１に係る格点構造６０ａの比較例である格点構造１６０の断面構造の説明図である。

【図11】図１０のＤ２部の拡大図である。

【図12】実施の形態１に係る格点構造６０ａの変形例である格点構造６０ｂの断面構造の説明図である。

【図13】図１２のＳ－Ｓ部の断面図である。

【図14】実施の形態１に係る格点構造６０ａの変形例である格点構造６０ｃの断面構造の説明図である。

【図15】実施の形態１に係る格点構造６０ｃの変形例である格点構造６０ｄの断面構造の説明図である。

【図16】実施の形態２に係る格点構造２６０ａの断面構造の説明図である。

【図17】実施の形態２に係る格点構造２６０ａの外側リブ２１３を逆巻きにした場合の断面構造の説明図である。

【図18】図１７の外側リブ２１３と内側リブ２５４の位置関係を説明する斜視図である。

【図19】実施の形態３に係る格点構造３６０ａの断面構造の説明図である。

【図20】実施の形態４に係る格点構造４６０ａの断面構造の説明図である。

【図21】実施の形態４に係る支持杭１０又は格点部材５０ａを構成するリブ付き鋼帯の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。各図は模式的に示すものであって、各部材の相対的な大きさや板厚等は図示する寸法に限定されるものではない。また、以下の図面では各構成部材の大きさの関係が実際のものとは異なる場合がある。

【0018】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る道路構造１００を側面から見た模式図である。図２は、図１の道路構造１００のＡ－Ａ部の断面構造の説明図である。図３は、図１の道路構造１００のＢ－Ｂ部の断面構造の説明図である。図４は、図１の道路構造１００のＣ－Ｃ部の断面構造の説明図である。図５は、図１の道路構造１００の桁部材４１の配置図である。道路構造１００は、山間部等の起伏が大きい地盤に設置されるものである。道路構造１００は、例えば、山間部の斜面に沿って道路を設ける場合、斜面に沿って設けられた既設道路を拡幅する場合、又は山間部の沢部を跨いで道路を通す場合等に用いられる構造である。実施の形態１においては、一例として山間部の斜面に沿って設置された道路構造１００について説明する。

【0019】

道路構造１００は、地盤９０に打設された複数の鋼管柱２０を備える。鋼管柱２０は、地盤９０に設けられた孔に、杭頭１２が地盤９０の表面９４から突出するように建てられる。地盤９０は、ダウンザホールハンマ等によって堆積層９２を貫通し、支持層９３まで削孔されている。地盤９０に設けられた孔に鋼管柱２０を建て込み、孔にコンクリート又はモルタル等の充填材が充填されることにより、鋼管柱２０は、地盤９０に立設される。地盤９０に立設された鋼管柱２０は、支持杭１０ｂとも称する。

【0020】

鋼管柱２０は、道路が延びる方向である第１方向に並列して地盤９０に複数打設される。図５に示される様に、桁部材４１が例えば斜面などに沿って曲がって配置されており、道路は、その桁部材４１の上に道路床版９９を設置して構成される。第１方向は、この道路に沿った方向である。道路構造１００の複数の鋼管柱２０は、第１鋼管柱２０ａと第２鋼管柱２０ｂとを含む。第１鋼管柱２０ａは、上方に鋼管柱３０が接続される。第２鋼管柱２０ｂは、上端に上端格点部材５０ａが固定されるものである。

【0021】

鋼管柱３０は、道路床版９９及び桁部材４１が設置される地盤９０の表面９４からの高さに応じて、第１鋼管柱２０ａの上端に接合されるものである。第１鋼管柱２０ａの上端に接合される鋼管柱３０は、鋼管支柱とも称する。また、第１鋼管柱２０ａと鋼管柱３０とが接続された構造を支持杭１０ａとも称する。

【0022】

図１中に示されている三角形の記号は、第１鋼管柱２０ａと鋼管柱３０との接合部１１を示している。接合部１１においては、格点構造６０ｄ（図１５参照）により地盤９０側に位置する鋼管柱２０ａとその上方に接合される鋼管柱３０とが接合されている。なお、地盤９０に立設された柱状の構造を総称して支持杭１０と称する場合がある。特に、上述した第１鋼管柱２０ａと鋼管柱３０とを接合した構造を、支持杭１０ａと称する場合がある。また、支持杭１０に設けられている格点構造６０ａ～６０ｄなどを総称して格点構造６０と称する場合がある。

【0023】

図１及び図５に示す様に、上端格点部材５０ａは、第１方向において隣り合う上端格点部材５０ａと桁部材４１により連結されている。第１方向に沿って設置されている桁部材４１を特に縦桁４１ａと呼ぶ。第１方向は、道路が延びる方向であり、図１においてはｙ軸方向に相当する。

【0024】

また、図２～図５に示す様に、上端格点部材５０ａは、第１方向に交差する第２方向に並列して隣り合う上端格点部材５０ａと桁部材４１により連結されている。第２方向に沿って設置されている桁部材４１を特に横桁４１ｂと呼ぶ。第２方向は、図２～図４におけるｘ軸方向に相当する。

【0025】

図２に示される様に、地盤９０に打設された鋼管柱２０ｂは、第１方向に交差する第２方向に沿って２本並べられている。横桁４１ｂは、第２方向に並べられた鋼管柱２０ｂの杭頭１２同士を上端格点部材５０ａを介して連結している。図５に示されるように、隣合う鋼管柱２０ｂは、第２方向においては横桁４１ｂ、第１方向においては縦桁４１ａで連結されている。

【0026】

図３に示される様に、鋼管柱３０は、第１鋼管柱２０ａの杭頭２１ａと接合され上方に延びている。第１鋼管柱２０ａと鋼管柱３０とにより構成された支持杭１０ａの杭頭１２には上端格点部材５０ａが接合されている。上端格点部材５０ａは、鋼管柱３０の杭頭１２と接合され、格点構造６０ａ（図６参照）を形成している。

【0027】

地盤９０に立設された第２鋼管柱２０ｂは、杭頭１２に上端格点部材５０ａが接続されている。上端格点部材５０ａは、第２鋼管柱２０ｂの杭頭１２と接合され、図６に示す格点構造６０ａを形成している。

【0028】

第１鋼管柱２０ａと鋼管柱３０とにより構成された支持杭１０ａの杭頭１２に接合された上端格点部材５０ａは、第２方向に隣り合って配置された第２鋼管柱２０ｂの杭頭１２に接合された上端格点部材５０ａと横桁４１ｂにより連結されている。

【0029】

図１の左側又は右側から１番目及び２番目に示されている第２鋼管柱２０ｂのように、第２鋼管柱２０ｂに接合されている上端格点部材５０ａは、支持杭１０ａに接合されている上端格点部材５０ａと同様に、第１方向及び第２方向に隣り合う上端格点部材５０ａと連結されている。なお、第２鋼管柱２０ｂは、支持杭１０ｂと称する場合がある。

【0030】

ここで、縦桁４１ａ及び横桁４１ｂを総称して桁部材４１と称する。図１～図５に示される様に、桁部材４１は、第１方向及び第２方向に沿って設置され、それぞれ支持杭１０の杭頭１２を上端格点部材５０ａを介して連結している。桁部材４１及び上端格点部材５０ａの上面には、床版固定部材４２（図５参照）が設置されている。道路床版９９は、床版固定部材４２を介して桁部材４１及び上端格点部材５０ａに固定される。なお、鋼管柱２０は、第１方向に交差する第２方向に２本以上並べられていても良い。

【0031】

図５に示される様に、横桁４１ｂは、中央部に連結部４３を備えていても良い。連結部４３には縦桁４１ａが接続されている。連結部４３に接続されている縦桁４１ａは、第１方向において隣り合う横桁４１ｂの連結部４３同士を接続している。

【0032】

図１に示される様に、支持杭１０ａには中間格点部材５０ｂが設けられている。実施の形態１において、中間格点部材５０ｂは、支持杭１０ａのうち鋼管柱３０の中央部に設置されている。つまり、中間格点部材５０ｂは、道路構造１００のうち、地盤９０からの突出長さが多大な支持杭１０ａに設けられている。中間格点部材５０ｂは、隣り合う鋼管柱３０に設けられた中間格点部材５０ｂと梁部材４０により連結されている。第１方向に沿って設置されている梁部材４０を、特に縦梁４０ａと呼ぶ。

【0033】

図４に示される様に、中間格点部材５０ｂは、第１方向に交差する第２方向において隣り合う支持杭１０に設置された中間格点部材５０ｂと梁部材４０により連結されている。第２方向に沿って設置されている梁部材４０を、特に横梁４０ｂと呼ぶ。

【0034】

梁部材４０は、図１及び図３に示される様に傾斜して設置されていても良いし、図４に示される様に水平に設置されていても良い。また、中間格点部材５０ｂは、図１及び図４に示される様に鋼管柱３０に設置されるものに限定されず、図３に示される様に第２鋼管柱２０ｂに設置されていても良い。中間格点部材５０ｂによる格点構造６０ｂについては後述する。

【0035】

（上端格点部材５０ａの構造）
図６は、実施の形態１に係る格点構造６０ａの断面構造の説明図である。図７は、実施の形態１に係る格点構造６０ａの上面図である。上端格点部材５０ａと支持杭１０の杭頭１２とは、接合され格点構造６０ａを形成する。格点構造６０ａは、上端格点部材５０ａの一部と支持杭１０の杭頭１２とが組み合わさり、杭頭１２に対する上端格点部材５０ａの位置を調整しつつ、上端格点部材５０ａと支持杭１０とを接合するものである。格点構造６０ａは、上端格点部材５０ａを構成する筒体５１ａと杭頭１２の外側面との間にコンクリート又はモルタルなどの充填材８０を充填することにより、上端格点部材５０ａと支持杭１０とを接合する。即ち、上端格点部材５０ａは、支持杭１０と中心軸の位置がずれた状態であっても、支持杭１０に接合できる。

【0036】

実施の形態１において、格点構造６０ａは、少なくとも上端格点部材５０ａを備える。上端格点部材５０ａは、筒体５１ａと支持部材５５ａとから構成される。筒体５１ａは、鋼管から形成されている。実施の形態１においては、筒体５１ａは、円筒形状になっている。筒体５１ａの内部の上部には支持部材５５ａが設置されている。支持部材５５ａは、円筒形状である筒体５１ａの中心軸Ｃを通り、板状の部材を十字形状に組み合わせて形成されている。

【0037】

図７に示す様に、上端格点部材５０ａは、桁部材４１が接続される縦桁仕口５２ａ及び横桁仕口５３ａを備える。縦桁仕口５２ａ及び横桁仕口５３ａと桁部材４１（図５参照）とは、添接板４４（図５参照）により縦桁仕口５２ａ又は横桁仕口５３ａの端部と桁部材４１の端部とを挟みこみ、ボルト及びナットを用いて添接板４４とそれぞれの部材の端部とを固定して接続される。

【0038】

上端格点部材５０ａは、上部に板状の部材が取り付けられており、上面５７ａが平坦になっている。上面５７ａは、例えば道路の傾斜に合わせて傾斜していてもよい。上面５７ａには、板状の部材である上部プレート５８を貫通する充填孔５６ａが開口されている。充填孔５６ａは、杭頭１２の外側面と筒体５１ａの内周面との間の空間に充填材８０を注入するための孔であり、外部と筒体５１ａの内部の空間とを連通する。

【0039】

支持部材５５ａは、下面に支持杭１０ａ又は１０ｂの杭頭１２の端面１４が当接する。支持部材５５ａの下面と杭頭１２の端面１４とが当接することにより、上端格点部材５０ａは、支持杭１０の中心軸方向の位置、即ち高さ方向の位置が決まる。筒体５１ａは、支持杭１０の上端部の外周面を包囲している。充填材８０が充填される前においては、筒体５１ａの内側面と支持杭１０の外側面と間には隙間が形成されており、上端格点部材５０ａは、その隙間の分だけ支持杭１０に対し水平方向に移動させることができる。図７に示されるように、支持部材５５ａは、板状の部材を十字に組み合わせて形成されているが、その他の形態をとることもできる。支持部材５５ａは、上端格点部材５０ａを杭頭１２の端面１４上に載置でき、充填材８０の注入の際に障害にならなければその他の構造であってもよい。

【0040】

支持杭１０は、杭頭１２の位置が想定した位置からずれる場合がある。地盤９０の表面９４からの突出量が多大である場合には、鋼管柱２０及びその上端に接続された鋼管柱３０の単品の精度並びにそれらの接合精度により、杭頭１２の位置誤差が大きくなる場合がある。例えば、上端格点部材５０ａの筒体５１ａが円筒形状であり、杭頭１２が円柱形状であり、筒体５１ａの内径が杭頭１２の外径より２００ｍｍ大きく設定された場合を想定する。この場合、上端格点部材５０ａは、杭頭１２に最大で１００ｍｍの水平方向の位置の誤差があっても、その誤差を吸収して正しい位置に設置できる。

【0041】

充填材８０は、上端格点部材５０ａの上面５７ａに開口している充填孔５６ａから筒体５１ａと杭頭１２との隙間に充填される。筒体５１ａは、下方が開口されている。そのため、充填材８０の充填工程において、下方から充填材８０が漏れ出ないように、型枠治具７０（図８参照）を筒体５１ａの下端面に当接させて開口を塞ぐ。型枠治具７０については、別途説明する。充填材８０が充填される筒体５１ａと杭頭１２との隙間を形成する筒体５１ａの内周面及び杭頭１２の外側面は、リブ５４及びリブ１３が設けられている。筒体５１ａの内周面に突出しているリブ５４を、内側リブ５４と称する。また、支持杭１０の外側面に突出しているリブ１３を、外側リブ１３と称する。リブ５４及び１３が固化した充填材８０と噛み合うため、充填材８０は、筒体５１ａの内側面及び杭頭１２の外側面に沿った方向にずれることがなく、上端格点部材５０ａと支持杭１０との間の荷重伝達を向上させることができる。

【0042】

リブ１３及び５４は、棒鋼、異形棒鋼、又は鋼板を曲げて形成され、溶接にて固定して形成される。リブ１３及び５４は、設置される現場以外において固定されていても良い。または、上端格点部材５０ａの筒体５１ａの内側リブ５４の位置に合わせて、鋼管柱３０の外側面に固定しても良い。

【0043】

図６に示す様に、支持杭１０の杭頭１２に設けられている外側リブ１３は、支持杭１０の中心軸Ｃ１方向に複数設けられている。外側リブ１３のそれぞれは、外側面１２ａに沿って中心軸Ｃ１を中心とする同一円周上に配置されている。図６においては、外側リブ１３は、端面１４から間隔をおいて３箇所に配置されているが、数量及び位置を適宜変更できる。

【0044】

格点部材５０ａの筒体５１ａの内周面に設けられている内側リブ５４は、筒体５１ａの中心軸Ｃ２方向に複数設けられている。内側リブ５４のそれぞれは、筒体５１ａの内周面に沿って中心軸Ｃ２を中心とする円周上に配置されている。図６においては、内側リブ５４は、支持部材５５ａから間隔をおいて３箇所に配置されているが、数量及び位置を適宜変更できる。なお、支持杭１０の中心軸Ｃ１と格点部材５０ａの筒体５１ａの中心軸Ｃ２とは、水平方向にずれているが、支持杭１０の杭頭１２が設計上正しい位置にある場合は、一致する。また、中心軸Ｃ１と中心軸Ｃ２とは、実質的に平行である。

【0045】

外側リブ１３と内側リブ５４とは、高さ方向、即ち中心軸Ｃ１又はＣ２方向にずらして配置されている。外側リブ１３は、中心軸Ｃ１方向において、上下に位置する内側リブ５４の間に配置されている。図６においては、外側リブ１３は、上下に位置する内側リブ５４の間の中央に配置されているが、これに限定されるものではなく、上下に位置する一方の内側リブ５４側にずれて配置されていてもよい。

【0046】

（道路構造１００及び格点構造６０ａの施工方法）
実施の形態１に係る格点構造６０ａの施工方法について説明する。図１～図４に示される様に、道路構造１００は、まず道路が延びる第１方向及び第１方向に交差する第２方向に並列して地盤９０に鋼管柱２０が打設される。この工程を鋼管柱打設工程と呼ぶ。鋼管柱打設工程は、まず地盤９０にダウンザホールハンマなどを用いて削孔し、鋼管柱２０を建て込む孔を形成する。孔は、地盤９０の表面９４側にある堆積層９２を貫通し、支持層９３に達している。

【0047】

鋼管柱２０は、道路構造１００に複数用いられる。複数の鋼管柱２０は、全て上記の鋼管柱打設工程により地盤９０に打設される。

【0048】

次に、複数の鋼管柱２０のうち第１鋼管柱２０ａは、格点構造６０ｄ（図１５参照）により、鋼管柱３０が建て込まれる。複数の鋼管柱２０のうち第１鋼管柱２０ａに鋼管柱３０が仮接合され、支持杭１０ａが仮組立される。また、支持杭１０ａの杭頭１２及び複数の鋼管柱２０のうち第２鋼管柱２０ｂの杭頭２１ｂに上端格点部材５０ａが仮接合される。仮接合は、型枠治具７０（図８参照）を用いることにより、一時的に上端格点部材５０ａを第２鋼管柱２０ｂ又は鋼管柱３０の杭頭１２に設置する工程、中間格点部材１５０ｂ（図１５参照）及び鋼管柱３０を鋼管柱２０ａの杭頭１２に設置することであり、この工程を仮接合工程と呼ぶ。以下に仮接合工程の詳細について説明する。

【0049】

図８は、実施の形態１の仮接合工程に用いられる型枠治具７０の構造の説明図である。図８においては、上端格点部材５０ａを鋼管柱２０ｂの杭頭１２に設置する場合の図を示しているが、なお、後に説明する中間格点部材５０ｂを鋼管柱２０ａの杭頭１２に設置する場合においても型枠治具７０の使用方法は同じである。

【0050】

型枠治具７０は、型枠板７４を支持するブラケット７１を備える。ブラケット７１は、固定バンド７３に接続されている。固定バンド７３は、鋼管柱２０の外側面を包囲する様にして鋼管柱２０に着脱自在に固定され、ブラケット７１の位置を固定する。固定バンド７３により型枠治具７０を鋼管柱２０に設置する工程を特に型枠設置工程と呼ぶ。型枠設置工程は、仮接合工程に含まれる。

【0051】

図８の上端格点部材５０ａは、筒体５１ｂの下端面に型枠治具７０の型枠板７４を当接させるように設置される。この工程を筒体設置工程と呼ぶ。筒体設置工程は、接合工程に含まれる。型枠板７４は、上端格点部材５０ａの内部に注入される充填材８０が漏れ出ないように設置される。

【0052】

ブラケット７１は、調整ボルト７５を備える。調整ボルト７５の先端は、型枠板７４の上に載置される上端格点部材５０ａの筒体５１ｂの外周面に当接する。調整ボルト７５は、ナット部材７６と螺合しており、先端の位置を精度良く調整できるとともに、上端格点部材５０ａの筒体５１ｂの位置を仮固定することができる。このように上端格点部材５０ａの筒体５１ａの水平位置を調整し固定する工程を固定工程と呼ぶ。固定工程は、仮接合工程に含まれる。

【0053】

実施の形態１に係る道路構造１００は、上記のように型枠治具７０を用いることにより、格点部材５０に充填材８０を注入しない状態で支持杭１０ａ及び１０ｂを仮組立することができる。そのため、仮組立した支持杭１０ａ及び１０ｂの上に覆工版３９９（図９参照）を設置し、道路に沿った第１方向に次々に支持杭１０ａ及び１０ｂを立設することができる。つまり、鋼管打設工程と仮接合工程とは、交互に繰り返され、道路全長分又は所定の道路の長さの分の支持杭１０ａ及び１０ｂが建て終わるまで繰り返される。以上の工程をまとめて、支持杭立設工程と呼ぶ。

【0054】

支持杭立設工程により、支持杭１０ａ及び１０ｂが建てられ、支持杭１０ａ及び１０ａの杭頭１２に上端格点部材５０ａが仮固定された状態になったら、格点部材５０の内部に充填材８０が注入される。この工程を注入固化工程と呼ぶ。型枠治具７０は、充填材８０が固化したら撤去する。なお、格点部材５０は、上端格点部材５０ａ及び後に説明する中間格点部材５０ｂ、１５０ｂを総称したものである。注入固化工程は、道路全長分の仮組立状態の支持杭１０ａ及び１０ｂを立設した後に、全ての格点部材５０について実施すると良い。

【0055】

型枠治具７０を用いないで道路構造１００を設置する場合、道路に沿った第１方向に最初の支持杭１０を建て、格点部材５０に注入された充填材８０を固化させた後に覆工版を支持杭１０の上に設置する。そして、設置された覆工版３９９の上に重機を載せ、次の支持杭１０を建てる。このような工程の場合、支持杭１０を建てるごとに充填材８０の注入固化工程が必要となるため、工期が長くなってしまう。一方、道路構造１００は、型枠治具７０を用いることにより、充填材８０の注入固化工程の回数を抑えることができるため、工期を短縮することができるという利点がある。

【0056】

道路構造１００は、注入固化工程が完了した後に覆工版３９９が撤去され、道路床版９９が設置される。

【0057】

図９は、覆工版の一例を示す側面図である。覆工版は、鋼管柱打設工程と仮接合工程とを繰り返している際に仮組立てされた支持杭１０の上に載置されるものである。図９に示される覆工版３９９は、仮設の杭頭ブロック３５０ａを備えている。そのため、道路構造１００の上端格点部材５０ａを設置せずに杭頭ブロック３５０ａを杭頭１２にはめ込み、覆工版３９９を設置できる様にしたものである。このような覆工版３９９を用いることにより、鋼管柱打設工程のみをまとめて実施することができるため、杭打機の拘束時間を短縮することができる。

【0058】

（比較例の格点構造１６０について）
図１０は、実施の形態１に係る格点構造６０ａの比較例である格点構造１６０の断面構造の説明図である。比較例の格点構造１６０においては、支持杭１０の外側面に設けられた外側リブ１３と格点部材５０ａの筒体５１ａの内周面の内側リブ５４とが、中心軸Ｃ１及びＣ２方向において同じ高さに配置されている。従って、支持杭１０の杭頭１２と格点部材５０ａとが偏心して配置された場合、外側リブ１３と内側リブ５４とが接近して配置される。または、外側リブ１３と内側リブ５４とが当接する場合も考えられる。

【0059】

図１１は、図１０のＤ２部の拡大図である。上端格点部材５０ａと杭頭１２との間の隙間に充填材８０を充填する場合、充填孔５６ａから充填材８０が注入される。図１１には示されていないが、充填材８０の注入時には、図８に示される様に、上端格点部材５０ａの下端に接する様に型枠治具７０が設置されている。よって、充填孔５６ａから注入された充填材８０は、型枠板７４の上面から徐々に流動しながら上方に堆積していく。しかし、上端格点部材５０ａの内側リブ５４と杭頭１２の外側リブ１３とは、部分的に距離が近い部分があり、その部分においては流動が阻害される場合がある。

【0060】

図１１に示されている距離ｗは、比較例である格点構造１６０の外側リブ１３と内側リブ５４とが最も近づいた部分の隙間の寸法を示している。例えば、筒体５１ａの内径が７００ｍｍ、杭頭１２の外径が５００ｍｍ、外側リブ１３及び内側リブ５４の外径が９ｍｍ、筒体５１ａと杭頭１２の偏芯量が７０ｍｍである場合、距離ｗは１２ｍｍである。このとき、充填材８０が、骨材８１ａの最大粒径が２０ｍｍのコンクリートであったとすると、例えば図１１の骨材８１ａのように外側リブ１３及び内側リブ５４の間に骨材８１ａが引っかかる。すると、外側リブ１３と内側リブ５４とが最も近づいた部分は、比較的粒子径の小さい骨材８１ｂ又はセメントなどが通過せず、例えば図１１に示されている領域Ｆにコンクリートが充填されない空間が生ずる。また、大きい骨材８１ａでなく、中程度の粒径の骨材であっても、複数の骨材が組み合わさって外側リブ１３と内側リブ５４との間に引っかかる場合も想定される。

【0061】

格点構造１６０において、充填材８０が充填されない空隙があった場合、空隙を起点として充填材８０の亀裂が生じる虞がある。また、空隙に溜まった水分などから、筒体５１ａを構成する鋼材の腐食が生じる場合がある。

【0062】

（実施の形態１の格点構造６０ａの作用）
実施の形態１に係る格点構造６０ａにおいては、外側リブ１３と内側リブ５４とが中心軸Ｃ１方向において離れた位置に配置されている。そのため、格点部材５０ａの筒体５１ａ及び杭頭１２が偏心しても、外側リブ１３と内側リブ５４との距離が近接することがない。したがって、格点部材５０ａの筒体５１ａ及び杭頭１２と充填材８０の付着力を向上させつつ、充填材８０の充填不良を抑制できる。また、比較例の格点構造１６０と比較して、格点部材５０ａと杭頭１２との偏芯量を大きくとることができる。

【0063】

（変形例）
図１２は、実施の形態１に係る格点構造６０ａの変形例である格点構造６０ｂの断面構造の説明図である。図１３は、図１２のＳ－Ｓ部の断面図である。変形例に係る格点構造６０ｂにおいては、格点部材５０ａの筒体５１ａに設けられた内側リブ５４と杭頭１２の外側リブ１３とは、同じ高さに配置されている。しかし、内側リブ５４と外側リブ１３とは、部分的に除去されている。言い換えると、同一円周上に複数のリブ５４又は１３が形成されている。

【0064】

図１３に示すように、内側リブ５４及び外側リブ１３は、４箇所に分割して配置されているが、分割する数、またリブ５４又は１３の切り欠き部５４ａ又は１３ａの幅を適宜変更できる。このように構成することにより、格点部材５０ａと支持杭１０とが偏心したときに、内側リブ５４と外側リブ１３とが近づいて、骨材が引っかかるような狭隘部の発生する確率が減少する。また、狭隘部が発生した場合であっても、近くの切り欠き部５４ａ又は１３ａから気泡が抜けるため、充填材８０の充填不良を抑えることもできる。

【0065】

図１３においては、切り欠き部５４ａと切り欠き部１３ａの位置が周方向において同じ位置にならないようにされている。このようにすることで、格点部材５０ａと杭頭１２との偏心がいかなる方向になったときも、充填不良を抑える効果が得られる。なお、より充填不良を抑える効果を向上させるためには、切り欠き部５４ａ又は１３ａの数量を増やすか又は幅を広くすることが望ましい。

【0066】

なお、図１２の格点構造６０ｂの内側リブ５４及び外側リブ１３は、中心軸Ｃ１及びＣ２方向に互いにずらして配置しても良い。この場合、格点構造６０ｂは、図６の格点構造６０ａの内側リブ５４及び外側リブ１３に切り欠き部５４ａ及び１３ａを設けたものに相当する。このように構成することにより、格点構造６０ｂは、内側リブ５４及び外側リブ１３の距離ｗが近づくことがない。さらに、内側リブ５４及び外側リブ１３は、切り欠き部５４ａ及び１３ａを設けることにより充填材８０の流動性を向上させ、気泡が抜けやすくなる。内側リブ５４及び外側リブ１３は、格点構造６０ａ及び６０ｂの内部の凹凸であり、充填材８０の流動を妨げるものであるが、切り欠き部５４ａ及び１３ａにより、それが緩和する。

【0067】

（中間格点部材５０ｂの構造）
図１４は、実施の形態１に係る格点構造６０ａの変形例である格点構造６０ｃの断面構造の説明図である。中間格点部材５０ｂと支持杭１０とは、格点構造６０ｃにより接合される。格点構造６０ｃは、中間格点部材５０ｂと支持杭１０とが組み合わさり、支持杭１０に対する中間格点部材５０ｂの位置を調整しつつ支持杭１０に固定するためのものである。即ち、中間格点部材５０ｂは、格点構造６０ｂにより、支持杭１０と中心軸の位置がずれた状態であっても、支持杭１０に接合することができる。

【0068】

実施の形態１において、格点構造６０ｃは、少なくとも中間格点部材５０ｂを構成する筒体５１ｂから構成される。筒体５１ｂは、鋼管から構成され、実施の形態１においては円筒形状になっている。支持杭１０を包囲する筒体５１ｂは、中心軸が支持杭１０の中心軸とずれた状態で接合可能であり、特に第２格点構造と称する。

【0069】

中間格点部材５０ｂは、梁部材４０が接続される縦梁仕口５２ｂ及び横梁仕口５３ｂを備える。縦梁仕口５２ｂは、筒体５１ｂから第１方向延び、横梁仕口５３ｂは、筒体５１ｂから第２方向に延びる。縦梁仕口５２ｂ及び横梁仕口５３ｂと梁部材４０とは、桁部材４１と同様に添接板４４により縦梁仕口５２ｂ又は横梁仕口５３ｂの端部と梁部材４０の端部とを挟みこみ、ボルト及びナットを用いて添接板４４とそれぞれの部材の端部とを固定して接続される。

【0070】

中間格点部材５０ｂは、筒体５１ｂを支持杭１０の杭頭１２から落とし込んで設置される。または、筒体５１ｂが分割されており、支持杭１０の側方から分割した筒体５１ｂを突き合わせて組み立てられ、溶接又はボルト固定により接合して設置しても良い。

【0071】

中間格点部材５０ｂの筒体５１ｂは、筒体であるため上下方向の端部が開口されている。従って、筒体５１ｂと支持杭１０との隙間の上端が、充填口５６ｂとなり筒体５１ｂと支持杭１０との間の空間に充填材８０を注入するための開口となっている。そして、筒体５１ｂと支持杭１０との隙間の上端は、外部と筒体５１ａの内部の空間とを連通している。

【0072】

充填材８０が充填される前においては、筒体５１ｂの内側面と支持杭１０の外側面と間には隙間が形成されており、中間格点部材５０ｂは、その隙間の分だけ支持杭１０に対し、水平方向に移動させることができる。図８に示される構造の場合、中間格点部材５０ｂを上下方向に支持する構造が無いため、中間格点部材５０ｂを支持杭１０に取り付ける際に中間格点部材５０ｂの下端面に型枠治具７０（図８参照）を当接させて下側から中間格点部材５０ｂを支持する。型枠治具７０は、充填材８０を充填する際に下側の開口から充填材８０が漏れ出ないようにする機能も有する。

【0073】

支持杭１０は、杭頭１２の位置が想定した位置からずれる場合がある。地盤９０の表面９４からの突出量が多大である場合には、鋼管柱２０及び鋼管柱３０の中間部部分においても、支持杭１０の位置誤差が生じる場合がある。

【0074】

充填材８０が充填される筒体５１ｂと支持杭１０との隙間を形成する筒体５１ｂの内周面及び支持杭１０の外側面は、上記で説明した格点構造６０ａと同様に、リブ５４及び１３が設けられている。リブ５４及び１３が固化した充填材８０と噛み合うため、充填材８０は、筒体５１ｂの内側面及び支持杭１０の外側面に沿った方向にずれることがなく、中間格点部材５０ｂと支持杭１０との間の荷重伝達を向上させることができる。

【0075】

図１４に示されるように、格点構造６０ｃにおいては、内側リブ５４と外側リブ１３とは、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向において異なる位置に配置されている。これにより、支持杭１０の中間部分における格点構造６０ｃにおいても、杭頭１２に設置された格点構造６０ａと同様に、充填材８０の充填不良を抑えられる。

【0076】

また、格点構造６０ｃにおいても、内側リブ５４及び外側リブ１３は、切り欠き部５４ａ及び１３ａが設けられていても良い。また、格点構造６０ｂと同様に、内側リブ５４及び外側リブ１３は、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向における位置を合わせて配置されていても良い。この場合、内側リブ５４及び外側リブ１３は、切り欠き部５４ａ及び１３ａ（図１３参照）が設けられていても良い。

【0077】

（中間格点部材５０ｂの変形例）
図１５は、実施の形態１に係る格点構造６０ｃの変形例である格点構造６０ｄの断面構造の説明図である。中間格点部材１５０ｂは、筒体５１ｂの内部に支持部材５５ｂを設置することにより、例えば第１鋼管柱２０ａと鋼管柱３０とを接合することができる。変形例の中間格点部材１５０ｂは、筒体５１ｂの内部に上端格点部材５０ａが備える支持部材５５ａと同様の構造の支持部材５５ｂを備える。

【0078】

支持部材５５ｂは、下面に第１鋼管柱２０ａの杭頭２１ａの端面２２ａが当接する。支持部材５５ｂの下面と杭頭２１ａの端面２２ａとが当接することにより、中間格点部材１５０ｂは、支持杭１０の中心軸方向の位置、即ち高さ方向の位置が決まる。充填材８０が充填される前においては、筒体５１ｂの内側面と第２鋼管柱２０ｂの外側面との間には隙間が形成されており、中間格点部材１５０ｂは、その隙間の分だけ第２鋼管柱２０ｂに対し、水平方向に移動させることができる。図７に示す支持部材５５ａと同様に、支持部材５５ｂは、板状の部材を十字に組み合わせて形成されているが、その他の形態をとることもできる。支持部材５５ｂは、中間格点部材１５０ｂを杭頭１２の端面１４上に保持できることができ、充填材８０の注入の際に障害にならなければその他の構造であってもよい。

【0079】

支持部材５５ｂは、上面に鋼管柱３０の端面３１が載置される。これを鋼管支柱建て込み工程と呼ぶ。鋼管支柱建て込み工程は、仮接合工程に含まれる。支持部材５５ｂの上面と鋼管柱３０の端面３１とが当接することにより、鋼管柱３０は、支持杭１０の中心軸方向の位置、即ち高さ方向の位置が決まる。充填材８０が充填される前においては、筒体５１ｂの内側面と鋼管柱３０の外側面と間には隙間が形成されており、鋼管柱３０は、その隙間の分だけ筒体５１ｂに対し、水平方向に移動させることができる。以上より、中間格点部材１５０ｂは、下方部材である第１鋼管柱２０ａと上方部材である鋼管柱３０とを中心軸を偏心させた状態で接合させることができる。中間格点部材１５０ｂは、筒体５１ｂと支持部材５５ａとを備え、上方部材及び下方部材とを接合する。筒体５１ｂ及び支持部材５５ａを特に第２格点構造と称する。

【0080】

格点構造６０ｄにおいても、筒体５１ｂの内周面に内側リブ５４が設けられ、鋼管柱２０ａ及び３０に外側リブ１３が設けられている。内側リブ５４と外側リブ１３とは、格点構造６０ａと同様に、中心軸Ｃ１及びＣ２方向にずらして配置されている。なお、格点構造６０ｄにおいても、内側リブ５４と外側リブ１３とに切り欠き部５４ａ、１３ａを設けても良い。また、格点構造６０ｂと同様に、内側リブ５４と外側リブ１３とは、切り欠き部５４ａ、１３ａを設けた上で、中心軸Ｃ１及びＣ２方向の位置を揃えて配置しても良い。

【0081】

以上のように、支持杭１０の中間部分において、２つの鋼管柱２０ａ及び３０を接続する格点構造６０ｄにおいても、杭頭１２に設置された格点構造６０ａと同様に、充填材８０の充填不良を抑えられる。

【0082】

中間格点部材１５０ｂは、筒体５１ｂの外側から内部に向かってねじ込まれるボルト５７を備えている。ボルト５７は、支持杭１０を構成する下方部材及び上方部材の筒体５１ｂに対する位置を調整し、仮固定するものである。ボルト５７は、少なくとも内側リブ５４及び外側リブ１３が配置されていない箇所に設けると良い。つまり、ボルト５７は、内側リブ５４及び外側リブ１３に対し、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずらした位置に配置されると良い。なお、中間格点部材５０ｂの内部に充填材８０が充填され固化した後は、ボルト５７の頭は除去しても良い。図１５に示された、仮固定のためのボルト５７は、格点構造６０ａ、６０ｂ又は６０ｃに適用できる。

【0083】

実施の形態２．
実施の形態２に係る格点構造２６０ａは、実施の形態１に係る格点構造６０ａに対し、内側リブ５４及び外側リブ１３の構造を変更したものである。実施の形態２に係る格点構造２６０ａにおいては、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態２に係る格点構造２６０ａの各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。

【0084】

図１６は、実施の形態２に係る格点構造２６０ａの断面構造の説明図である。格点構造２６０ａの格点部材５０ａの内側リブ２５４及び杭頭１２の外側リブ２１３は、螺旋状に形成されている。内側リブ２５４及び外側リブ２１３は、一本につながっており、一端が他端に対し中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれた位置に配置されている。

【0085】

内側リブ２５４及び外側リブ２１３は、何れも中心軸Ｃ１、Ｃ２方向の単位長さあたりの巻数が同じ螺旋形状になっている。そして、外側リブ２１３は、中心軸Ｃ２を中心とする周方向における各部分が、内側リブ２５４の周方向の各部分と中心軸Ｃ１、Ｃ２方向における位置が一致しないようにされている。つまり、中心軸Ｃ１及びＣ２を含む平面で格点構造２６０の断面構造を見たときに、図１６に示すように、外側リブ２１３は、内側リブ２５４に対し断面の位置が中心軸Ｃ１方向にずれるように配置されている。言い換えると、外側リブ２１３は、内側リブ２５４に対し回転方向に位相をずらして配置されている。このように構成することにより、外側リブ２１３の螺旋形状に沿った各部位は、内側リブ２５４の螺旋形状に沿った各部位と中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれる。したがって、格点部材５０ａが杭頭１２対し偏心した場合であっても、外側リブ２１３と内側リブ２５４との距離ｗが狭まって狭隘部が発生するのを抑制できる。

【0086】

また、内側リブ２５４及び外側リブ２１３は、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向の単位長さあたりの巻数が同じ螺旋形状であって、かつ位相が揃っていても、各部が中心軸Ｃ１、Ｃ２方向、すなわち重力方向に対し傾斜しているため、充填材８０内に生じた気泡がその傾斜に沿って上側に移動して排出されやすい。そのため、仮に格点構造２６０ａに狭隘部が発生したとしても、充填材８０の充填不良を抑えられる。また、格点構造２６０ａに狭隘部が発生しても、充填孔５６ａから充填材８０が充填された際に、充填材８０が外側リブ２１３又は内側リブ２５４に沿って重力方向に移動し易いため、充填不良を抑えられる。

【0087】

なお、格点構造２６０ａの変形例として、内側リブ２５４又は外側リブ２１３の一部分を除去して切り欠き部５４ａ及び１３ａを設けても良い。つまり、内側リブ２５４は、複数の内側リブ２５４から構成され、それらが筒体５１ａの内側面に沿った螺旋状の仮想線上に配置されていても良い。また、外側リブ２１３は、複数の外側リブ２１３から構成され、それらが杭頭１２の外側面に沿った螺旋状の仮想線上に配置されていても良い。内側リブ２５４及び外側リブ２１３は、中心軸Ｃ１、Ｃ２に対し傾斜しているため、充填材８０に気泡が生じた場合に傾斜に沿って抜けやすいばかりでなく、各部の切り欠き部５４ａ又は１３ａからも気泡が抜ける。したがって、充填材８０の充填不良を抑える働きが向上する。この場合、内側リブ２５４と外側リブ２１３とは、中心軸Ｃ１、Ｃ２周りの位相が一致していても良い。

【0088】

また、格点構造２６０ａの外側リブ２１３は、内側リブ２５４に対し螺旋の巻方向を逆にしても良い。

【0089】

図１７は、実施の形態２に係る格点構造２６０ａの外側リブ２１３を逆巻きにした場合の断面構造の説明図である。図１８は、図１７の外側リブ２１３と内側リブ２５４の位置関係を説明する斜視図である。図１８においては、杭頭１２及び筒体５１ａを単純な円筒として表示している。この場合は、格点構造２６０ａを側面から見たときに、外側リブ２１３及び内側リブ２５４は、半巻きごとに１箇所ずつ交差する箇所ができるが、それ以外の部分はＣ１又はＣ２を中心とした半径方向において重ならない。図１８に示す斜視図において、Ｇ部及びＨ部は、外側リブ２１３及び内側リブ２５４に重なった部分を示している。図１８においては、格点部材５０ａの筒体５１ａと杭頭１２とが偏心し、Ｇ部において外側リブ２１３及び内側リブ２５４が近接しているが、Ｇ部側及びＨ部側に偏心するのを避ければ格点構造２６０ａに狭隘部が発生するのを抑えられる。

【0090】

以上のように、格点構造２６０ａは、内側リブ２５４及び外側リブ２１３が傾斜することにより充填材８０に発生した気泡の排出を促進でき、狭隘部の発生も抑えられる。したがって、格点構造２６０ａは、充填材８０の充填不良を抑えられる。なお、実施の形態２における内側リブ２５４及び外側リブ２１３の構造は、実施の形態１において説明した、支持杭１０の中間部の格点構造６０ｃ及び６０ｄにも適用できる。

【0091】

実施の形態３．
実施の形態２に係る格点構造３６０ａは、実施の形態１に係る格点構造６０ａに対し、内側リブ５４及び外側リブ１３の構造を変更したものである。実施の形態３に係る格点構造３６０ａにおいては、実施の形態１に対する変更点を中心に説明する。実施の形態３に係る格点構造３６０ａの各部については、各図面において同一の機能を有するものは実施の形態１及び実施の形態２の説明で使用した図面と同一の符号を付して表示するものとする。

【0092】

図１９は、実施の形態３に係る格点構造３６０ａの断面構造の説明図である。格点構造３６０ａの格点部材５０ａの内側リブ３５４及び杭頭１２の外側リブ３１３は、周方向の一端が他端に対し中心軸Ｃ１方向にずれて配置されている。つまり、外側リブ３１３は、傾斜している。例えば、杭頭１２は、同じ高さに複数の外側リブ３１３が配置されていてもよい。そして、杭頭１２の同じ高さに配置された複数の外側リブ３１３は、傾斜方向が異なるものを含んでも良い。

【0093】

格点部材５０ａの内側リブ３５４も、周方向の一端が他端に対し中心軸Ｃ１方向にずれて配置されている。つまり、内側リブ３５４も、傾斜している。格点部材５０ａは、同じ高さに複数の内側リブ３５４が配置され、複数の内側リブ３５４は、傾斜方向が異なるものを含んでも良い。

【0094】

内側リブ３５４と外側リブ３１３とは、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれていても良いし、重なる位置に配置されていても良い。また、内側リブ３５４及び外側リブ３１３の配置される数は、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向及び周方向において適宜変更できる。

【0095】

内側リブ３５４はそれぞれ周方向において複数設けられているが、隣合って配置されている内側リブ３５４同士は、互いに近接した端部同士の間に中心軸Ｃ２方向に連通する空間が形成されている。また、隣合って配置されている外側リブ３１３同士も、互いに近接した端部同士の間に中心軸Ｃ１方向に連通する空間が形成されている。形成された空間は、充填材８０の骨材が通過する程度又は充填材８０内に生じた気泡が上方に通過できる程度の幅に設けられていることが望ましい。

【0096】

また、近接している内側リブ３５４の端部同士又は外側リブ３１３の端部同士は、必ずしも同じ高さに配置されているものに限定されず、例えば中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれて配置されている場合もある。端部同士が中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれて配置されている場合は、端部同士が中心軸Ｃ１、Ｃ２方向に重なっていても、端部同士の間に充填材８０に含まれる骨材又は気泡が通過する程度の空間が設けられていれば良い。

【0097】

以上のように、格点構造３６０ａにおいては、内側リブ３５４及び外側リブ３１３は、周方向の一端が他端に対し中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれて配置されていればよく、螺旋状に形成されていなくとも良い。また、内側リブ３５４は、中心軸Ｃ２方向において同じ高さに複数の内側リブ３５４が配置されていても良い。この場合は、内側リブ３５４の周方向の両端の高さ方向位置が揃っていなくても良い。また、内側リブ３５４及び外側リブ３１３は、それぞれ傾斜角度が異なっていても良い。このように構成されることにより、充填材８０に気泡が発生しても、重力方向の上に位置する一端から気泡が抜けるため、格点構造３６０ａは、充填不良を抑制できる。また、充填材８０が充填される際においても、傾斜した内側リブ３５４及び外側リブ３１３に沿って充填材８０が降下し易いため、充填不良を抑えることができる。

【0098】

実施の形態４．
実施の形態４に係る格点構造４６０ａは、実施の形態２に係る格点構造２６０ａを構成する支持杭１０又は格点部材５０ａを構成する素材を変更したものである。実施の形態４に係る格点構造３６０ａにおいては、実施の形態２に対する変更点を中心に説明する。

【0099】

図２０は、実施の形態４に係る格点構造４６０ａの断面構造の説明図である。図２１は、実施の形態４に係る支持杭１０又は格点部材５０ａを構成するリブ付き鋼帯の断面図である。格点構造４６０ａを構成する支持杭１０及び格点部材５０ａの筒体５１ａの少なくとも一方は、予め表面にリブが形成されたリブ付き鋼帯を螺旋状に成形し、継ぎ目を溶接して製造されたリブ付き鋼管により構成されている。このリブ付き鋼管の製造法は、スパイラル造管とも呼ばれる。

【0100】

図２１に示すように、リブ付き鋼帯の断面形状は、リブ４１３又は４５４となる突起がピッチＰ＝４０ｍｍ～５０ｍｍの間隔で配置され、リブの高さＨ＝２．５ｍｍ以上に設定されている。支持杭１０又は格点部材５０ａは、このようなリブ付き鋼帯を螺旋状に成形して製造されるため、４０ｍｍ～５０ｍｍ間隔で複数条の螺旋のリブ４１３又は４５４が付される。つまり、複数条の各リブ４１３及び４５４は、周方向の一端が他端に対し、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向にずれて配置されていることになる。なお、格点部材５０ａの筒体５１ａは、図２１の断面形状のリブ付き鋼帯を中心軸Ｃ２の周りに螺旋状に巻いて形成された鋼管が用いられる。また、支持杭１０は、図２１の図２１の断面形状のリブ付き鋼帯を中心軸Ｃ１の周りに螺旋状に巻いて形成された鋼管が用いられる。

【0101】

図２０において、実線で示されているのは杭頭１２の外側リブ４１３である。また、図２０において、一点鎖線で示されているのは格点部材５０ａの筒体５１ａの内側リブ４５４である。外側リブ４１３と内側リブ４５４とは、螺旋の巻方向を互いに逆向きにしても良いし、揃えても良い。外側リブ４１３及び内側リブ４５４は、中心軸Ｃ１、Ｃ２方向に傾斜しているため、充填材８０に生じた気泡が滞留せず、上方に排出できる。また、リブ４１３及び内側リブ４５４は、予め鋼管に付されて精度良く多数設置されているため、充填材８０と支持杭１０及び格点部材５０ａとのずれを強固に抑えられる。

【0102】

また、実施の形態４に係る支持杭１０及び格点部材５０ａは、鋼管にあとからリブを追加するよりも、容易にリブ付きの鋼管を製造できる。

【0103】

以上に本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述した実施の形態の構成のみに限定されるものではない。特に構成要素の組み合わせは、実施の形態における組み合わせのみに限定するものではなく、各実施の形態に記載した構成要素の組み合わせは適宜変更することができる。いわゆる当業者が必要に応じてなす種々なる変更、応用、利用の範囲をも本発明の要旨（技術的範囲）に含むことを念のため申し添える。

【符号の説明】

【0104】

１０ 支持杭、１０ａ 支持杭、１０ｂ 支持杭、１１ 接合部、１２ 杭頭、１２ａ 外側面、１３ 外側リブ、１３ａ 切り欠き部、１４ 端面、２０ 鋼管柱、２０ａ （第１）鋼管柱、２０ｂ （第２）鋼管柱、２１ａ 杭頭、２１ｂ 杭頭、２２ａ 端面、３０ 鋼管柱、３０ｂ 第２鋼管柱、３１ 端面、４０ 梁部材、４０ａ 縦梁、４０ｂ 横梁、４１ 桁部材、４１ａ 縦桁、４１ｂ 横桁、４２ 床版固定部材、４３ 連結部、４４ 添接板、５０ （中間）格点部材、５０ａ （上端）格点部材、５０ｂ 中間格点部材、５１ａ 筒体、５１ｂ 筒体、５２ａ 縦桁仕口、５２ｂ 縦梁仕口、５３ａ 横桁仕口、５３ｂ 横梁仕口、５４ （内側）リブ、５４ａ 切り欠き部、５５ａ 支持部材、５５ｂ 支持部材、５６ａ 充填孔、５６ｂ 充填口、５７ ボルト、５７ａ 上面、５８ 上部プレート、６０ 格点構造、６０ａ （上端）格点構造、６０ｂ 格点構造、６０ｃ 格点構造、６０ｄ 格点構造、７０ 型枠治具、７１ ブラケット、７３ 固定バンド、７４ 型枠板、７５ 調整ボルト、７６ ナット部材、８０ 充填材、８１ａ 骨材、８１ｂ 骨材、９０ 地盤、９２ 堆積層、９３ 支持層、９４ 表面、９９ 道路床版、１００ 道路構造、１５０ｂ 中間格点部材、１６０ 格点構造、２１３ 外側リブ、２５４ 内側リブ、２６０ 格点構造、２６０ａ 格点構造、３１３ 外側リブ、３５０ａ 杭頭ブロック、３５４ 内側リブ、３６０ａ 格点構造、３９９ 覆工版、４１３ （外側）リブ、４５４ 内側リブ、４６０ａ 格点構造、Ｃ 中心軸、Ｃ１ 中心軸、Ｃ２ 中心軸、Ｆ 領域、Ｈ 高さ、Ｐ ピッチ、ｗ 距離。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】