(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】P2024041663
(43)【公開日】2024-03-27
(54)【発明の名称】柱保護部品、及び金属製の柱の腐食防止構造
(51)【国際特許分類】
E04H 12/00 20060101AFI20240319BHJP
【FI】
E04H12/00 F
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2022146593
(22)【出願日】2022-09-14
(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】100103850
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 秀▲てつ▼
(74)【代理人】
【識別番号】100105854
【弁理士】
【氏名又は名称】廣瀬 一
(74)【代理人】
【識別番号】100116012
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 徹
(74)【代理人】
【識別番号】100066980
【弁理士】
【氏名又は名称】森 哲也
(72)【発明者】
【氏名】桑田 健太郎
(72)【発明者】
【氏名】都築 健志
(57)【要約】
【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
【特許請求の範囲】
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【請求項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【0003】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2016-141829号公報
【特許文献2】特開2011-117166号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
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。
【0006】
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。
【0007】
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。
【課題を解決するための手段】
【0008】
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。
【0009】
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。
【発明の効果】
【0010】
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。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【
図1】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。
【
図2】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。
【
図3】側面部材とベースプレートとの接合例を示す図である。
【
図4】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。
【発明を実施するための形態】
【0012】
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。
【0013】
(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。
【0014】
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。
【0015】
(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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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。
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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。
【0023】
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。
【0024】
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。
【0025】
(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。
【0026】
(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。
【0027】
(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。
【符号の説明】
【0028】
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