特許 7262258 柱固定構造及び柱建て替え方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-04-13

(45)【発行日】2023-04-21

(54)【発明の名称】柱固定構造及び柱建て替え方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/22 20060101AFI20230414BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20230414BHJP

   E04B 1/58 20060101ALI20230414BHJP

【ＦＩ】

E04H12/22

E04G23/02 C

E04B1/58 510Z

E04B1/58 511H

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019051731

(22)【出願日】2019-03-19

(65)【公開番号】P2020153124

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2021-12-01

(73)【特許権者】

【識別番号】000231110

【氏名又は名称】ＪＦＥ建材株式会社

(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】木村 栄昭

(72)【発明者】

【氏名】吉田 昌記

【審査官】兼丸 弘道

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－２３２５０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－２０１２３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０７３５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１１２０５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２７５３９０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ １２／２２

Ｅ０４Ｂ １／５８

Ｅ０４Ｂ １／２４

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０１Ｄ １／００－２４／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物に設置された張り出し部の上方に立設される、鉄道の架線を支持する鋼管柱を固定する柱固定構造であって、
前記張り出し部に固定されるブラケットと、
前記鋼管柱の下端に形成されたベースプレートと、を備え、
前記張り出し部は、
一方の側面を前記構造物に接続されている四角柱形状であり、
前記鋼管柱の中心軸を当該張り出し部側に延長した仮想線を囲むように形成された張り出し部側面と、
前記仮想線と交わるように形成された張り出し部上面と、を備え、
前記張り出し部側面は、
前記四角柱形状の一方の側面以外の側面であって、
前記張り出し部上面は、
前記鋼管柱が立設される側に向かって部分的に突出した切断された既設柱である凸部が形成され、
前記ブラケットは、
前記ベースプレートが上面に当接するフランジ部と、
前記張り出し部側面に固定される固定部と、を備え、
前記フランジ部の前記上面は、
前記張り出し部上面及び前記凸部よりも上方に位置し、
前記ベースプレートが、
前記凸部から上方に離れた状態で前記フランジ部に固定される、柱固定構造。

【請求項2】

前記張り出し部側面は、
アンカーボルトが立設され、
前記ブラケットの前記固定部は、
前記アンカーボルトにナットを締結することにより前記張り出し部側面に固定される、請求項１に記載の柱固定構造。

【請求項3】

前記ブラケットの前記フランジ部及び前記固定部は、
板状部材により構成され、
前記ブラケットは、
前記フランジ部及び前記固定部の表面に対し立設されたリブを備える、請求項１又は２に記載の柱固定構造。

【請求項4】

前記ベースプレートは、
前記張り出し部上面に対向する面から突出して形成された補強リブを備える、請求項１～３の何れか１項に記載の柱固定構造。

【請求項5】

前記補強リブは、
十字形状に設けられている、請求項４に記載の柱固定構造。

【請求項6】

請求項１～５の何れか１項に記載の柱固定構造を使用した柱建て替え方法であって、
高架橋に設けられた張り出し部の上面に立設された既設柱の根元部を切断して前記既設柱を撤去する撤去工程と、
３つの前記張り出し部側面のそれぞれに前記ブラケットを固定し、前記ブラケットが上部に備える前記フランジ部を前記既設柱の切断面よりも上方に位置するように固定するブラケット固定工程と、
前記張り出し部に固定された３つの前記ブラケットのそれぞれの前記フランジ部に前記ベースプレートを固定するベースプレート固定工程と、を備える、柱建て替え方法。

【請求項7】

前記張り出し部側面にアンカーボルトを立設するアンカーボルト設置工程を更に備える、請求項６に記載の柱建て替え方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、柱を構造物に固定するための柱固定構造及び柱建て替え方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鉄道の高架橋等の構造物に設置される架線構造は、一般に、構造物上に設置された軌道に沿って架線柱が複数設置されており、軌道上に吊架線又はトロリー線等の電線を配置し、架線柱によって支持することにより構成される。架線柱は、走行する電車の障害にならないように軌道の側方に軌道に沿って配置される。架線柱には、例えばコンクリート柱が用いられる。

【0003】

コンクリート柱は、大地震の振動により高架橋等の構造物と共振を起こし、破損が生じる場合がある。また、コンクリート柱は長期の使用により強度が低下している場合がある。そこで、特許文献１に開示されている柱の元位置建替え構造においては、既存のコンクリート柱を切断し、切断された既存のコンクリート柱の残った基部を鋼管分割体により囲む。次に、コンクリート柱の基部と鋼管分割体との間にモルタルが充填される。そして、鋼管分割体の上部に新設の鋼管柱をはめ込み、コンクリート柱から鋼管柱への建て替えを実現している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１５５０８１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示されている柱の建替え構造においては、既設のコンクリート柱を切断し、新設の鋼管柱を支持する基部として利用するものである。従って、既設のコンクリート柱の経年劣化及び地震等の振動が加わることによる強度の低下により、新設の鋼管柱を支持する基部の強度は、既設のコンクリート柱の状態によってばらつきが出てしまうという課題があった。

【0006】

また、既設のコンクリート柱の上部を切断し、残った基部を鋼管分割体とモルタルにより補強した後に新設の鋼管柱を立設するため、既設のコンクリート柱を撤去してから新設の鋼管柱を立設するまでに時間が掛かり、工期が延びるという課題があった。また、電車が走行する高架橋の柱の建て替えにおいては、夜間、つまり終電から始発までの間に建て替えを実施する必要があり、建て替え実施可能な時間に制約があるという課題があった。

【0007】

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、強度及び剛性を確保でき、速やかに新設柱を設置できる、柱固定構造及び柱建て替え方法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】

【0008】

本発明に係る柱固定構造は、構造物に設置された張り出し部の上方に立設される、鉄道の架線を支持する鋼管柱を固定する柱固定構造であって、前記張り出し部に固定されるブラケットと、前記鋼管柱の下端に形成されたベースプレートと、を備え、前記張り出し部は、一方の側面を前記構造物に接続されている四角柱形状であり、前記鋼管柱の中心軸を当該張り出し部側に延長した仮想線を囲むように形成された張り出し部側面と、前記仮想線と交わるように形成された張り出し部上面と、を備え、前記張り出し部側面は、前記四角柱形状の一方の側面以外の側面であって、前記張り出し部上面は、前記鋼管柱が立設される側に向かって部分的に突出した切断された既設柱である凸部が形成され、前記ブラケットは、前記ベースプレートが上面に当接するフランジ部と、前記張り出し部側面に固定される固定部と、を備え、前記フランジ部の前記上面は、前記張り出し部上面及び前記凸部よりも上方に位置し、前記ベースプレートが、前記凸部から上方に離れた状態で前記フランジ部に固定されるものである。

【0009】

本発明に係る柱建て替え方法は、上記の柱固定構造を使用した柱建て替え方法であって、高架橋に設けられた張り出し部の上面に立設された既設柱の根元部を切断して前記既設柱を撤去する撤去工程と、３つの前記張り出し部側面のそれぞれに前記ブラケットを固定し、前記ブラケットが上部に備える前記フランジ部を前記既設柱の切断面よりも上方に位置するように固定するブラケット固定工程と、前記張り出し部に固定された３つの前記ブラケットのそれぞれの前記フランジ部に前記ベースプレートを固定するベースプレート固定工程と、を備えるものである。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、必要な強度及び剛性を確保しつつ、速やかに柱を立設することができるため、新設の柱の設置にあたり工期を短縮することができる。また、既設の柱を建て替える場合においては、新設の柱の設置までの時間を短縮することができるため、柱を使用できない時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】実施の形態１に係る柱固定構造１００を有する構造物１の説明図である。

【図2】図１に示される柱固定構造１００を拡大した側面図である。

【図3】図１に示される柱固定構造１００を拡大した正面図である。

【図4】実施の形態１に係る柱固定構造１００の断面構造を示す説明図である。

【図5】実施の形態１に係る柱固定構造１００において、張り出し部８１にブラケット２０、３０を取り付けた状態の上面図である。

【図6】図５に示された取付面５０上に柱１０を載置した状態を示す上面図である。

【図7】実施の形態１に係る柱固定構造１００の設置方法を説明する模式図である。

【図8】実施の形態１に係る柱建て替え方法の比較例の説明図である。

【図9】実施の形態１に係る柱建て替え方法の比較例の説明図である。

【図10】実施の形態２に係る柱固定構造２００のベースプレート１２を張り出し部上面８４側からみた底面図である。

【図11】実施の形態１及び実施の形態２に示された柱固定構造１００、２００の設置位置を変更した変形例の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には、同一符号を付して、その説明を適宜省略又は簡略化する。また、各図に記載の構成について、その形状、大きさ、及び配置等は、本発明の範囲内で適宜変更することができる。

【0013】

実施の形態１．
図１は、実施の形態１に係る柱固定構造１００を有する構造物１の説明図である。構造物１は、例えば、上面に軌道９０が設けられ、軌道９０上を電車等が走行する高架橋である。図１は、軌道９０に垂直な断面における構造物１の構造を示している。構造物１は、軌道９０を地表から上方に離れた位置に設置できる様に、例えば、地面に立設された橋脚上に橋梁８０を設置して構成される。橋梁８０の上面には、レール９１を敷設することにより軌道９０が形成されている。

【0014】

軌道９０の側方であって、橋梁８０の端部には例えば防音壁９５が立設されている。また、軌道９０側から見て防音壁９５の外側には、軌道９０上を走行する電車に電気を供給する架線９８を支持するための柱１０が設置されている。柱１０は、橋梁８０の側面８２から突出して設置されている張り出し部８１の上面８４から上方に向かって立設されている。

【0015】

柱１０は、ブラケット２０、３０を介して張り出し部８１に支持されている。張り出し部８１は、橋梁８０の側面８２から側面８２の垂直方向に突出して形成されている四角柱形状である。ブラケット２０、３０は、その四角柱形状の張り出し部８１の側面８３に固定されている。柱１０は、ブラケット２０、３０の上面２４、３４に当接して固定され、四角柱形状の張り出し部８１の上面８４から上方に向かって中心軸Ｘが延びる様に立設されている。

【0016】

ブラケット２０、３０は、柱１０の中心軸Ｘを下方に延長した仮想線を囲む様に位置する張り出し部側面８３に固定されている。張り出し部側面８３は、四角柱形状の張り出し部８１の側面のうち橋梁８０の側面８２に接続されている一方の側面以外の３つの側面である。図１において、張り出し部側面８３ａ及びそれに隣接する張り出し部側面８３ｂのみが図示されている。図１には図示されていないが、張り出し部側面８３ａに対向する張り出し部８１の側面を張り出し部側面８３ｃ（図３参照）と称する。

【0017】

柱１０の上部には、架線支持構造９７が固定部材１４、１５により固定されている。架線支持構造９７は、架線９８を吊り下げて支持している。架線９８は、電車等のパンタグラフが接触し、電車に電気が供給される。なお、柱１０は、軌道９０に沿って複数設けられている。また、図１においては、構造物１の断面のうち一方の側面８２の周辺のみが示されており、他方の側面８２の周辺の構造は示されていないが、他方の側面８２側は、一方の側面８２と対称な構造になっている。

【0018】

図２は、図１に示される柱固定構造１００を拡大した側面図である。図３は、図１に示される柱固定構造１００を拡大した正面図である。図３は、橋梁８０の側面８２に対し垂直な方向から見た柱固定構造１００を示している。図４は、実施の形態１に係る柱固定構造１００の断面構造を示す説明図である。図４は、図３のＡ－Ａ部における断面を示している。ブラケット２０は、張り出し部側面８３ｂ、即ち橋梁８０の側面８２に対向するように位置する側面に固定されている。ブラケット３０は、張り出し部側面８３ａ及び張り出し部側面８３ｃのそれぞれに固定されている。ブラケット２０、３０は、張り出し部側面８３に立設されたアンカーボルト４３にナット４２を螺合させて締結固定される。なお、アンカーボルト４３は、ブラケット２０、３０を張り出し部８１に取り付ける前に設置されるものである。

【0019】

図２～図４に示される様に、ブラケット２０は、それぞれ平板状の固定部２１と平板状のフランジ部２２とを接合して形成されている。固定部２１とフランジ部２２とは、平板形状でありそれぞれの板面が互いに垂直になるように接合されている。フランジ部２２は、固定部２１の上端に接合されており、ブラケット２０の上面２４を形成している。また、平板状に形成されている固定部２１及びフランジ部２２のそれぞれの表面にリブ２３が立設されている。固定部２１、フランジ部２２、及びリブ２３は、それぞれ鋼板から形成され、互いに溶接等の接合手段により接合されている。実施の形態１においては、ブラケット２０は、それぞれ別体の部材を接合して製造されている。しかし、ブラケット２０は、この形態のみに限定されるものではなく、例えば鋳造して固定部２１、フランジ部２２、及びリブ２３のうち全ての部材を一体に製造しても良いし、一部の部材を一体に製造しても良い。

【0020】

また、ブラケット３０もブラケット２０と同様な構造であり、固定部３１、フランジ部３２、及びリブ３３を接合して形成されている。

【0021】

柱１０は、ブラケット２０、３０のフランジ部２２、３２により形成された柱１０の取付面５０に固定されている。柱１０は、柱体１１の下端にベースプレート１２が取り付けられて構成されている。柱体１１は、筒形状又は柱形状であり、鋼管又はコンクリートを充填した鋼管等により構成される。ベースプレート１２は、平板状の鋼板であり、柱１０の下端に接合されている。柱１０は、柱体１１とベースプレート１２とを溶接等の接合手段により接合して形成される。さらに、柱体１１及びベースプレート１２には、柱リブ１３が接合されている。柱リブ１３は、柱体１１及びベースプレート１２の表面に立設され、柱１０の根元部の強度及び剛性を向上させるものである。ただし、柱１０は、上記に説明した形態のみに限定されるものではなく、材料、柱体１１の形状、ベースプレート１２の形状、柱リブ１３の形状、数量、及び設置箇所、並びに柱体１１、ベースプレート１２、及び柱リブ１３の接合手段を適宜変更することができる。

【0022】

ブラケット２０、３０は、上面２４、３４が同一平面を形成するように張り出し部側面８３に設置される。ただし、上面２４、３４の位置及び姿勢は、柱１０の位置精度に影響の無い程度であれば、誤差が生じていても良い。柱１０の固定は、ブラケット２０、３０の上面２４、３４により形成される取付面５０に柱１０のベースプレート１２を載置し、固定手段４０により行われる。実施の形態１において、固定手段４０は、ボルト４１と、ボルト４１に螺合させたナット４２とから構成される。ボルト４１は、ベースプレート１２に設けられた貫通孔１７とブラケット２０、３０のフランジ部２２、３２に設けられた貫通孔２５、３５に通される。ナット４２は、ボルト４１に螺合される。ベースプレート１２とフランジ部２２、３２とは、ボルト４１とナット４２により締結固定される。

【0023】

図５は、実施の形態１に係る柱固定構造１００において、張り出し部８１にブラケット２０、３０を取り付けた状態の上面図である。ブラケット２０、３０は、張り出し部８１を三方から囲む様に取り付けられている。ブラケット２０、３０のフランジ部２２、３２の上面２４、３４は、上方に向けられており、図５において張り出し部８１の側方に位置している。この３つの上面２４、３４がベースプレート１２の取付面５０となる。柱１０のベースプレート１２の取付面５０は、図４に示される様に、張り出し部８１の上面８４の上方、及び張り出し部８１の上面８４から突出する凸部９６よりも上方に位置する。

【0024】

図６は、図５に示された取付面５０上に柱１０を載置した状態を示す上面図である。柱１０の下端に設けられたベースプレート１２とブラケット２０、３０により形成された取付面５０とは、上方から見るとベースプレート１２の周縁部のうち３方の周縁部で重なっている。図６において、点線で囲まれた部分が、ブラケット２０、３０の上面２４、３４を示しており、取付面５０である。実施の形態１において、ベースプレート１２は、取付面５０とのみ当接しており、柱１０の荷重及び柱１０に加わる荷重が全てブラケット２０、３０を介して張り出し部８１に伝達するように構成されている。

【0025】

以上のように、実施の形態１に係る柱固定構造１００は、構造物１が有する張り出し部８１の上方に立設される柱１０を固定する柱固定構造１００であって、張り出し部８１に固定されるブラケット２０、３０と、柱１０の下端に形成されたベースプレート１２と、を備える。張り出し部８１は、柱１０の中心軸Ｘを囲むように形成された張り出し部側面８３と、中心軸Ｘと交わるように形成された張り出し部上面８４と、を備える。ブラケット２０、３０は、柱１０のベースプレート１２が上面２４、３４に当接するフランジ部２２、３２と、張り出し部側面８３に固定される固定部２１、３１と、を備える。フランジ部２２、３２の上面２４、３４は、張り出し部上面８４よりも上方に位置する。ベースプレート１２が、フランジ部２２、３２に固定される。

【0026】

実施の形態１に係る柱固定構造１００によれば、フランジ部２２、３２の上面２４、３４が張り出し部上面８４よりも上方に位置しているため、張り出し部上面８４に対しベースプレート１２を上方に離した状態で柱１０を立設することができる。つまり、柱１０のベースプレート１２は、張り出し部８１の側面８３に固定されたブラケット２０、３０に固定される。そのため、柱１０は、張り出し部上面８４により支持されず、張り出し部側面８３により支持されることになる。よって、柱固定構造１００は、張り出し部上面８４の状態に影響を受けることなく柱１０を固定することが可能となる。

【0027】

また、実施の形態１に係る柱固定構造１００によれば、張り出し部８１の少なくとも上部は、一方の側面を構造物１に接続されている四角柱形状となっている。張り出し部側面８３は、四角柱形状の一方の側面以外の三方の側面により構成されるものである。

【0028】

鉄道の高架橋等の構造物１においては、鉄道が走行する軌道９０と架線９８を支持する柱１０との間に距離を取る必要がある。そのため、橋梁８０の側面８２に突出するように四角柱形状の張り出し部８１を設けて、その張り出し部８１の上方に柱１０が立設される。柱固定構造１００によれば、ブラケット２０、３０を四角柱形状の３つの側面、つまり張り出し部側面８３ａ、８３ｂ、８３ｃに固定する。そして、その３つのブラケット２０、３０のフランジ部２２、３２の上面２４、３４を柱１０のベースプレート１２の取付面５０とすることができる。フランジ部２２、３２の上面２４、３４は、張り出し部８１に対して側方に広がる様に形成されるため、ベースプレート１２を大きくすることができ、ベースプレート１２の取付面５０の幅も広く設定できる。よって、柱体１１に作用する力により、柱固定構造１００にモーメント荷重が掛かっても、幅の広い取付面５０により支持できるため、柱１０の固定強度を十分に確保することができる。

【0029】

実施の形態１に係る柱固定構造１００によれば、張り出し部上面８４は、柱１０が立設される側に向かって部分的に突出している凸部９６が形成されており、フランジ部２２、３２の上面２４、３４は、凸部９６よりも上方に位置している。

【0030】

例えば鉄道の高架橋において架線９８を支持する柱を建て替えるときに、建て替える前の柱１０１０（図７参照）を切断して撤去する場合がある。このとき、張り出し部上面８４は、建て替える前の柱１０１０の根元部分が突出し、凸部９６となって形成されている。柱固定構造１００によれば、張り出し部上面８４に形成されている凸部９６よりも上方にベースプレート１２の取付面５０を設けることができる。そのため、柱１０の建て替えにより張り出し部上面８４に形成された凸部９６があっても、ベースプレート１２の取付面５０を凸部９６よりも上方に設けることができる。特に、鉄道の高架橋においては、柱１０の立て替え工事は、電車が走行していない時間帯で実施される必要がある。よって、建て替える前の柱１０１０の撤去の時間は速やかに行う必要があるが、撤去するに当たり根元を切断するのは、速やかに建て替える前の柱１０１０を撤去する工法の１つである。従って、このような工法が採用された場合であっても、柱固定構造１００は、張り出し部上面８４の凸部９６の突出量に合わせてブラケット２０、３０を固定することができる。そのため、柱１０は、設置が容易であり、設置時間の変動も少なく、鉄道の高架橋における架線９８を支持する柱１０の建て替えに適している。

【0031】

実施の形態１に係る柱固定構造１００によれば、張り出し部側面８３は、アンカーボルト４３が立設され、ブラケット２０、３０の固定部２１、３１は、アンカーボルト４３にナット４２を締結することにより張り出し部側面８３に固定される。

【0032】

ブラケット２０、３０の固定部２１、３１が、張り出し部側面８３に立設されたアンカーボルト４３とナット４２とを螺合させて締結することにより、張り出し部側面８３に当接し固定される。そのため、柱１０のベースプレート１２からブラケット２０、３０のフランジ部２２、３２を介して入力される柱１０の荷重及び柱１０に入力された荷重を、張り出し部側面８３、アンカーボルト４３とナット４２との締結力、及びアンカーボルト４３のせん断強度により支持することができる。張り出し部側面８３に立設されたアンカーボルト４３は、柱１０を支持するに当たり必要な本数及び箇所に設置することができる。そして、ブラケット２０、３０の固定部２１、３１もアンカーボルト４３の設置本数及び設置箇所に応じて大きさ及び形状を設定することができる。よって、柱固定構造１００は、柱１０の荷重及び柱１０に入力される荷重に応じて設計の自由度が向上する。

【0033】

また、建て替える前の柱１０１０を撤去する前に、予めアンカーボルト４３及びブラケット２０、３０を張り出し部８１に設置することができる。従って、予め設置されたアンカーボルト４３及びブラケット２０、３０に、撤去する柱１０１０の下端を支持する部材等を取り付けることにより、撤去作業が安全に行えるという利点がある。また、ブラケット２０、３０及びアンカーボルト４３は、橋梁８０の側面にある張り出し部８１に設置されるため、電車が走行している時間帯でも施工できる。従って、ブラケット２０、３０及びアンカーボルト４３を設置する工程は、夜間に行われる撤去工程等に先行して施工できるという利点がある。

【0034】

実施の形態１に係る柱固定構造１００によれば、ブラケット２０、３０のフランジ部２２、３２及び固定部２１、３１は、板状部材により構成される。さらに、ブラケット２０、３０は、フランジ部２２、３２及び固定部２１、３１の表面に対し立設されたリブ２３、３３を備える。

【0035】

ブラケット２０、３０は、フランジ部２２、３２及び固定部２１、３１の表面（板状部材の表面）に立設されたリブ２３、３３を備えることにより、剛性及び強度が向上する。

【0036】

図７は、実施の形態１に係る柱固定構造１００の設置方法を説明する模式図である。実施の形態１に係る柱固定構造１００は、鉄道の高架橋に設置された架線９８を支持する柱１０を建て替える際に有利な構成になっている。以下に、柱固定構造１００の設置方法の一例として既設柱１０１０を新設柱１０に建て替える場合の柱建て替え方法について説明する。

【0037】

柱建て替え方法は、特に鉄道の高架橋等に設置された架線９８を支持する既設柱１０１０を、新設柱１０に交換するためのものである。一例として、新幹線等の鉄道の高架橋においては、架線９８を支持する架線柱にコンクリート柱を用いている場合があり、これらのコンクリート柱の中には、長期間使用されているもの、又は耐震性向上の必要があるものがあるため、必要に応じ建て替える必要がある。既設柱１０１０が軌道９０の近くに建てられているため、同じ位置に新設柱１０を建てる場合には、新幹線等の鉄道の運行が無い夜間等に既設柱１０１０を撤去し、新設柱１０を設置する必要がある。従って、柱１０の建て替えは、掛かる時間が短ければ短いほど良い。

【0038】

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、柱建て替え方法の既設柱１０１０の撤去工程を説明する図である。既設柱１０１０は、張り出し部８１に様々な形態で稙設されている場合がある。実施の形態１においては、一例として、既設柱１０１０の下端部１０１１が張り出し部８１に設けられた投げ込み穴８６に挿入され、下端部１０１１と投げ込み穴８６との隙間にコンクリート等の充填材８５を充填して稙設された既設柱１０１０について説明する。このような構造の既設柱１０１０は、撤去するにあたり、投げ込み穴８６から既設柱１０１０を引き抜くのは困難であるため、張り出し部８１の上面８４の近傍で切断して撤去する。

【0039】

既設柱１０１０を切断して撤去する場合、張り出し部８１の上面８４と面一になるように切断するのが困難であり、上面８４を新設柱１０が設置できるような１つの面に加工するには時間が掛かる。そのため、張り出し部８１の上面８４は、上方に向かって突出する凸部９６が形成される。以上の様に、既設柱１０１０の根元部を張り出し部８１の上面８４の上方にて切断して既設柱１０１０を撤去する工程を、撤去工程と称する。

【0040】

図７（ｃ）は、柱建て替え方法のうちブラケット２０、３０を張り出し部側面８３に固定する工程の説明図である。ブラケット２０、３０は、アンカーボルト４３を固定部２１に設けられた貫通孔２６に通し、ナット４２を締結することにより固定される。このとき、ブラケット２０、３０の上面２４、３４は、凸部９６よりも上方に位置するように固定される。この工程をブラケット固定工程と称する。

【0041】

なお、ブラケット２０、３０を固定するためのアンカーボルト４３は、ブラケット固定工程の前に設置される。この工程をアンカーボルト設置工程と称する。アンカーボルト４３は、ブラケット固定工程を開始する前に設置されていれば良く、撤去工程の前に予め行っても良い。アンカーボルト４３は、張り出し部８１の内部に配筋されている鉄筋を避けて設置される。アンカーボルト４３の配置及び数量は、張り出し部８１の配筋の状態及び柱固定構造１００に必要な強度及び剛性に応じて適宜設定される。

【0042】

図７（ｄ）は、柱建て替え方法のうち新設柱１０をブラケット２０、３０に固定する工程の説明図である。新設柱１０は、下端にベースプレート１２が設けられている。ベースプレート１２は、ブラケット２０、３０の上面２４、３４の上に載置され、固定手段４０により固定される。この工程を、ベースプレート固定工程と称する。

【0043】

以上の様に、実施の形態１に係る柱建て替え方法は、構造物１に設けられた張り出し部８１の上面８４に立設された既設柱１０１０の根元部を切断して既設柱１０１０を撤去する撤去工程を備える。そして、張り出し部８１の３つの側面のそれぞれにブラケット２０、３０を固定し、ブラケット２０、３０が上部に備えるフランジ部２２、３２を既設柱１０１０の切断面よりも上方に位置するように固定するブラケット固定工程が行われる。張り出し部８１に固定された３つのブラケット２０、３０のそれぞれのフランジ部２２、３２に新設柱１０の下端に形成されたベースプレート１２を固定するベースプレート固定工程が行われる。

【0044】

図８及び図９は、実施の形態１に係る柱建て替え方法の比較例の説明図である。比較例の柱建て替え方法においては、図８（ａ）に示される様に、張り出し部８１に稙設されている既設柱１０１０Ａを投げ込み穴８６から引き抜くことにより既設柱１０１０Ａを撤去している。一般に、既設柱１０１０Ａと投げ込み穴８６との隙間には、コンクリート等の充填材８５が充填されており、既設柱１０１０Ａを引き抜くには、固化した充填材８５を破砕する必要がある。また、新設柱１０１０Ｂを設置する際には、新設柱１０１０Ｂを投げ込み穴８６に挿入し、隙間に充填材８５を充填し、固化させる必要がある。よって、既設柱１０１０Ａを撤去してから新設柱１０１０Ｂを設置するまでの時間が長くなる。また、充填材８５が固化するまでの間に新設柱１０１０Ｂを仮止めしておく必要もある。

【0045】

図９に示されるもう一つの比較例の柱建て替え方法においては、実施の形態１と同様に既設柱１０１０Ｃは切断されて撤去されている。しかし、新設柱１０１０Ｄを張り出し部上面８４に直接固定するために、張り出し部上面８４にアンカーボルト８７が設置されている。この場合、張り出し部上面８４の凸部１０１２Ｃを除去して取付面を整える必要があり、この作業に時間が掛かる。また、それに加え、既設柱１０１０Ｃを撤去してから新設柱１０１０Ｄを固定する前までにアンカーボルト８７を設置する工程も必要となるため、既設柱１０１０Ｃを撤去してから新設柱１０１０Ｄを設置するまでの時間が長くなる。

【0046】

一方、実施の形態１に係る柱建て替え方法は、既設柱１０１０を切断して撤去するため、工法が容易である。しかも、張り出し部上面８４の凸部９６の突出量に合わせてブラケット２０、３０を固定することができるため、既設柱１０１０の切断に高い精度を必要とせず、撤去工程を速やかに完了することができる。また、ブラケット２０、３０及び新設柱１０の設置が容易であり、設置時間の変動も少なく、鉄道の高架橋における架線９８を支持する柱の建て替えに有利である。

【0047】

また、実施の形態１に係る柱建て替え方法は、張り出し部８１の側面８３にアンカーボルト４３を立設するアンカーボルト設置工程を更に備える。この工程はベースプレート固定工程の前であればいつでも実施することができるため、既設柱１０１０を撤去してから新設柱１０を設置するまでの時間に、アンカーボルト設置工程に掛かる時間を考慮に入れる必要がない。従って、既設柱１０１０を撤去してから新設柱１０を設置するまでの時間は、比較例と比較して短くなる。

【0048】

実施の形態２．
次に実施の形態２に係る柱固定構造２００について説明する。実施の形態２に係る柱固定構造２００は、実施の形態１に係る柱固定構造２００の柱１０の下端に設けられたベースプレート１２の形状を変更したものである。実施の形態２では、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に係る柱固定構造２００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。

【0049】

図１０は、実施の形態２に係る柱固定構造２００のベースプレート１２を張り出し部上面８４側からみた底面図である。実施の形態２に係る柱固定構造２００のベースプレート１２は、張り出し部上面８４に対向する面から突出して形成された補強リブ１８を備える。補強リブ１８は、ベースプレート１２の底面側に設置されており、張り出し部上面８４と対向する面である領域１２ａから張り出し部８１に向かって立設されている。図１０において二点鎖線で囲まれた領域１２ａが、張り出し部上面８４と対向している領域であり、補強リブ１８はこの領域１２ａ内に設置される。

【0050】

ベースプレート１２は、板状の部材であり、板面の３方向の端縁部をブラケット２０、３０に固定されている。しかし、図１における橋梁８０側の端縁部は、上下方向に支持されていない部分がある。従って、ベースプレート１２の領域１２ａは、柱１０の荷重又は柱１０に加わる荷重により変形し易い。ベースプレート１２は、変形し易い領域１２ａに補強リブ１８を設けることにより強度及び剛性を向上させることができる。

【0051】

また、補強リブ１８は、十字形状に設けられている。このようにベースプレート１２に補強リブ１８を十字形状に設けることにより、ベースプレート１２の面に沿った２方向に剛性及び強度が向上するため、柱１０の支持強度及び支持剛性が向上する。なお、補強リブ１８のうち縦方向リブ１８ａと横方向リブ１８ｂとは、直角に交差しているがこの形態のみに限定されるものではない。また、縦方向リブ１８ａ及び横方向リブ１８ｂは、位置をずらして設置しても良く、設置本数をさらに増やしても良い。例えば、縦方向リブ１８ａを端縁１９寄りの位置に設けても良い。

【0052】

図１１は、実施の形態１及び実施の形態２に示された柱固定構造１００、２００の設置位置を変更した変形例の断面図である。実施の形態１及び実施の形態２に係る柱固定構造１００、２００は、構造物１の外側に突出した張り出し部８１だけでなく、内側に突出して設置された張り出し部８１においても同様に設置することができる。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。要するに、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】

【0053】

１ 構造物、１０ （新設）柱、１１ 柱体、１２ ベースプレート、１２ａ 領域、１３ 柱リブ、１４ 固定部材、１５ 固定部材、１７ 貫通孔、１８ 補強リブ、１８ａ 縦方向リブ、１８ｂ 横方向リブ、１９ 端縁、２０ ブラケット、２１ 固定部、２２ フランジ部、２３ リブ、２４ 上面、２５ 貫通孔、２６ 貫通孔、３０ ブラケット、３１ 固定部、３２ フランジ部、３３ リブ、３４ 上面、３５ 貫通孔、４０ 固定手段、４１ ボルト、４２ ナット、４３ アンカーボルト、５０ 取付面、８０ 橋梁、８１ 張り出し部、８２ 側面、８３ （張り出し部）側面、８３ａ 張り出し部側面、８３ｂ 張り出し部側面、８３ｃ 張り出し部側面、８４ （張り出し部）上面、８５ 充填材、８６ 投げ込み穴、８７ アンカーボルト、９０ 軌道、９１ レール、９５ 防音壁、９６ 凸部、９７ 架線支持構造、９８ 架線、１００ 柱固定構造、２００ 柱固定構造、１０１０ 既設柱、１０１０Ａ 既設柱、１０１０Ｂ 新設柱、１０１０Ｃ 既設柱、１０１０Ｄ 新設柱、１０１１ 下端部、１０１２Ｃ 凸部、Ｘ 中心軸。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】