鉄塔基礎の構築方法
【課題】地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設された鉄塔基礎を効率的に構築する。
【解決手段】ケーシング12を設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、ほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、前記脚柱補強鉄筋4の内部側にエアバッグ式中空型枠24を設置する第2手順と、前記エアバッグ式中空型枠24とケーシング12との間の空間にコンクリート29を打設するとともに、前記ケーシング12を撤去する第3手順と、前記エアバッグ式中空型枠24のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱3の基部を据え付ける第4手順と、前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリート18を打設する第5手順とからなる。
【解決手段】ケーシング12を設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、ほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、前記脚柱補強鉄筋4の内部側にエアバッグ式中空型枠24を設置する第2手順と、前記エアバッグ式中空型枠24とケーシング12との間の空間にコンクリート29を打設するとともに、前記ケーシング12を撤去する第3手順と、前記エアバッグ式中空型枠24のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱3の基部を据え付ける第4手順と、前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリート18を打設する第5手順とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
前記鉄塔の主脚柱を支持する基礎構造として、比較的支持層が深い場合には、図35に示されるように、地盤に比較的口径の小さい複数の杭体70,70…を打設した後、これら杭体70,70…の頂部と連結するように鉄筋コンクリートによってフーチング71を造成し、このフーチング71と鉄塔の主脚柱72とを接続する方式が一般的となっていたが(下記特許文献1等参照)、近年は、送電用鉄塔の杭基礎として、地盤中に打設された杭基礎と、鉄塔の主脚柱とをコンクリートを打設した鋼管内で定着する方法(以下、鋼管定着構造という。)が多く採用されるようになってきた。
【0003】
このような鉄塔基礎の例としては、例えば下記特許文献2に記載されるように、地盤中に打ち込まれた抗材と鉄塔用脚材とをコンクリート打設により接合し、鉄塔基礎を構築する方法において、前記鉄塔用脚材にコンクリートを支圧するための突出した部材を設け、前記鉄塔用脚材及び打設コンクリートの周囲を拘束する筒状部材(鋼管)を設け、前記筒状部材内壁に打設する前記コンクリートと係合する係合部材を形成し、前記コンクリートを打設して鉄塔基礎を構築するものである。
【0004】
この基礎構造によれば、耐力が向上し、別途フーチングを設けずに場所打ち杭や小口径鋼管杭と接合することができ、接合部の縮小化、土工量の削減が図れるようになるなどの利点を有する。
【0005】
ここで、前記特許文献2に係る鉄塔基礎の構築方法について、図25〜図34に基づいて説明する。
【0006】
先ず、図25に示されるように、ケーシング50を設置した状態で掘削を終え、鉄筋籠52を建て込んだならば、ケーシング50の内側に鋼管51を設置する。次いでトレミー管を挿入し、徐々に引上げながらコンクリートを打設する。打ち止め高さは鋼管51の下端部位置とする。図26に示すようにバキュームにて、スライム等を除去した後、必要により主脚材の据え付け位置までコンクリート53を打設する。図27に示すように、鋼管51内に下蓋54と上蓋55とを取付、鋼管51内にコンクリートが流入しない状態とした後、図28に示すように鋼管51の周囲にコンクリート56を打設し、図29に示すようにケーシング50を撤去する。次いで、図30に示すように、下蓋54と上蓋55とを撤去し、図31に示すように、鋼管51内で据付調整台57を用いて位置調整しながら主脚材58を据え付ける。図32に示すように、頭部に型枠59を設置した後、図33に示すように、定着部及び根巻き部にコンクリート60を打設した後、図34に示すように、コンクリートの硬化後に型枠59を撤去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平9−3882号公報
【特許文献2】特開2004−285737号公報
【特許文献3】特開2000−345571号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記特許文献2に係る鉄塔基礎の場合は、鋼管51を事前に準備する必要があるが、この鋼管51は内面にズレ止め用リブ(係合部材)等の加工を必要とするため、発注から納品までに時間を要し、緊急工事に迅速に対応できない欠点があった。また、鋼管51は鉄筋よりもかなり製作費が割高になるとともに、製造工場から施工現場まで距離がある場合は、運搬費が嵩むとともに、特に施工場所が山岳地である場合には運搬に多くの手間が掛かるなどの問題があった。
【0009】
一方、鉄塔の脚材の定着方法として、上記特許文献3に記載されるように、脚材基部を囲むように周囲にスパイラル鉄筋、ウルボン筋等の補強筋を配設し、コンクリートを打設するようにした定着構造(以下、鉄筋定着構造という。)が提案されている。
【0010】
前記鋼管定着構造では、前述したように、鋼管51が主脚材58を定着するための空間を形成する部材を兼用するものである。しかし、鋼管定着構造に代えて上記鉄筋定着構造を採用した場合には、地下水位が高いと脚材据え付け空間を別途の手段によって形成しなければいけないという問題が発生することになる。
【0011】
そこで本発明の主たる課題は、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎を効率的に構築する方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側にエアバッグ式中空型枠を設置する第2手順と、
前記エアバッグ式中空型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記エアバッグ式中空型枠のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0013】
請求項2に係る本発明として、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側に中空メッシュ型枠を設置する第2手順と、
前記中空メッシュ型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記中空メッシュ型枠を残置したまま、この中空メッシュ型枠内部の空間に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記中空メッシュ型枠内部の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0014】
請求項3に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の外周面には、上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起を設けてある請求項1、2いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0015】
請求項4に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面形状は、逆傘状の錐形状としてある請求項1〜3いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0016】
請求項5に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面中央に係合部を備え、予め主脚材の据え付けコンクリート面に固設してある固定用金具の被係合部に対して係脱自在又は係合可能としてある請求項1〜4いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0017】
請求項6に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の係合部は雄ネジとし、前記固定用金具の被係合部は雌ネジとしてある請求項5記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0018】
請求項7に係る本発明として、前記主脚柱の基部を据え付ける際に、前記固定用金具の被係合部を利用して据付調整台を設置するようにしてある請求項5,6いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【発明の効果】
【0019】
以上詳説のとおり本発明によれば、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎を効率的に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】鉄塔基礎1の構造縦断面図である。
【図2】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その1)である。
【図3】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その2)である。
【図4】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その3)である。
【図5】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その4)である。
【図6】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その5)である。
【図7】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その6)である。
【図8】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その7)である。
【図9】地下水が存在する場合等における構築手順図(その1)である。
【図10】地下水が存在する場合等における構築手順図(その2)である。
【図11】地下水が存在する場合等における構築手順図(その3)である。
【図12】地下水が存在する場合等における構築手順図(その4)である。
【図13】地下水が存在する場合等における構築手順図(その5)である。
【図14】地下水が存在する場合等における構築手順図(その6)である。
【図15】地下水が存在する場合等における構築手順図(その7)である。
【図16】地下水が存在する場合等における構築手順図(その8)である。
【図17】地下水が存在する場合等における構築手順図(その9)である。
【図18】地下水が存在する場合等における構築手順図(その10)である。
【図19】エアバッグ式中空型枠24の縦断面図である。
【図20】メッシュ型枠27の縦断面図である。
【図21】(A)は下部固定金具19、(B)は上部固定金具20の平面図である。
【図22】据付調整台15を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。
【図23】据付調整台15の固定具32の他例を示す平面図である。
【図24】据付調整台15の固定具32の他例を示す平面図である。
【図25】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その1)である。
【図26】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その2)である。
【図27】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その3)である。
【図28】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その4)である。
【図29】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その5)である。
【図30】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その6)である。
【図31】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その7)である。
【図32】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その8)である。
【図33】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その9)である。
【図34】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その10)である。
【図35】従来のフーチング式鉄塔基礎を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図1は鉄塔基礎1の構造縦断面図、図2〜図18は構築手順図である。
【0022】
鉄塔基礎1は、図1に示されるように、地盤中に打設されたコンクリート杭体2の頭部2Aに、鉄塔の主脚柱3の基部が埋設されるとともに、この主脚柱3の基部3Aを囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋4が配設された鉄塔基礎である。
【0023】
上記鉄塔基礎1の構築に当たっては、杭頭部2A部分に地下水が存在しないか若しくは水位が低く、地山が自立する場合と、地下水が存在し、地山が自立しない場合とで構築方法が異なるため、それぞれに分けて説明する。
〔地下水が存在しないか若しくは水位が低く、地山が自立する場合〕
以下、図2〜図8に基づいて、構築手順を説明する。
【0024】
図2に示されるように、事前にライナープレート10で土留めを行いながら、主脚柱3の設置予定位置の下部まで掘削する。地下水がある場合は、ライナープレート10の下部外周部にコンクリート11を打設する。なお、ライナープレート10の外周は、事前にグラウト注入を行うか、開口式ライナープレートを用いるようにする。
【0025】
次に、図3に示されるように、所定の位置に杭打ち機(図示せず)を設置するとともに、ライナープレート10の内側にケーシング12を設置し、ライナープレート10の底面より掘削を行う。掘削完了後に、脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、トレミー管を用いほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまで、ケーシング12を引き抜きながらコンクリート13を打設する。コンクリート13の上部には、スライム14が存在している。
【0026】
前記脚柱補強鉄筋4は、主脚柱3の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて配置される補強鉄筋であり、杭主筋を囲むスパイラル鉄筋を用いるか多数のリング鉄筋を多段で配置したものである。この脚柱補強鉄筋4は、杭体用鉄筋籠5の上部に一体的に組み付けられ、掘削穴内に建て込まれる。
【0027】
図4に示されるように、スライム14を除去したならば、図5に示されるように、位置調整のための据付調整台15を設置し、主脚柱3の下端部を前記据付調整台15にセットし、主脚柱3をサポート材16を用いて所定の傾斜方向に固定する。前記主脚柱3の下端外周面には、上下方向に所定の間隔で複数の、図示例では6つの支圧板3a、3a…が固設されている。
【0028】
図6に示されるように、杭頭部に根巻き用型枠17を設置したならば、図7に示されるように、コンクリート18を打設し、その後硬化を待って図8に示されるように、根巻き用型枠17を撤去し、施工を完了する。
【0029】
〔地下水が存在し、地山が自立しない場合〕
《第1形態例》
第1形態例に係る鉄塔基礎の構築方法は、ケーシング12を設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、ほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、前記脚柱補強鉄筋4の内部側にエアバッグ式中空型枠24を設置する第2手順と、前記エアバッグ式中空型枠24とケーシング12との間の空間にコンクリート29を打設するとともに、前記ケーシング12を撤去する第3手順と、前記エアバッグ式中空型枠24のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱3の基部を据え付ける第4手順と、前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリート18を打設する第5手順とからなるものである。
【0030】
以下、図9〜図18に基づいて、具体的に構築手順を説明する。
【0031】
図9に示されるように、所定の位置に杭打ち機(図示せず)を設置するとともに、ケーシング12を設置し掘削を行う。掘削完了後に、脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、トレミー管を用いほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまでケーシング12を引き抜きながらコンクリート13を打設する。コンクリート13の上部には、スライム14が存在している。
【0032】
図10に示されるように、バキュームにてスライム14を除去したならば、コンクリート13の上面にエアバッグ式中空型枠24の位置決め及び浮き上がり防止のための下部固定金具19を設置するとともに、脚柱補強鉄筋4の上部位置に上部固定金具20を設置する。前記下部固定金具19は、図21(A)に示されるように、リング板21と、このリング板21の内部に設けられた十字板22と、この十字板22の交点部に設けられた、本発明の「被係合部」を構成する雌ネジ部23とから構成される部材である。前記リング板21の外周寄りには周方向に所定の間隔で小穴21a、21a…が形成されており、鉄筋籠5の主筋を番線等で結束し易くしている。一方、前記上部固定金具20は、前記下部固定金具19から十字板22と、雌ネジ部23を取り外した部材である。なお、前記下部固定金具19及び上部固定金具20は事前に取り付けることも可能である。
【0033】
次に、図11に示されるように、脚柱補強鉄筋4の内部に、後に主脚柱3の据付空間を形成するためのエアバッグ式中空型枠24を設置する。前記エアバッグ式中空型枠24は、詳細には、図19に示されるように、ゴム等によって製作された略円柱形状の袋体であって、エアの供給、吸引によって加圧膨張;減圧収縮可能としたものである。本発明で使用するエアバッグ式中空型枠24の底面形状は、スライムが残留しないように、逆傘状の錐形状としてある。また、外周面には上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起25,25…を設けてある。さらに、底面中央に本発明の「係合部」を構成する雄ネジ26を備えている。
【0034】
前記エアバッグ式中空型枠24を持ち込み、上部固定金具20の内枠部に挿入し、雄ネジ26を下部固定金具19の雌ネジ部23に螺合させて、位置決めと浮き上がり防止を図るようにする。前記上部固定金具20の内径は、前記エアバッグ式中空型枠24の外径とほぼ一致しており、エアバッグ式中空型枠24が倒れないように保持される。
【0035】
前記エアバッグ式中空型枠24の設置が完了したならば、図12に示されるように、前記エアバッグ式中空型枠24とケーシング12との間の空間にコンクリート29を打設するとともに、図13に示されるように、前記ケーシング12を撤去する。
【0036】
次に、図14に示されるように、エアバッグ式中空型枠24からエアを抜き取り収縮させて撤去する。
【0037】
図15に示されるように、位置調整のための据付調整台15を設置し、主脚柱3の下端部を前記据付調整台15にセットし、主脚柱3をサポート材16を用いて所定の傾斜方向に固定する。
【0038】
図16に示されるように、杭頭部に根巻き用型枠17を設置したならば、図17に示されるように、コンクリート18を打設し、その後硬化を待って図18に示されるように、根巻き用型枠17を撤去し、施工を完了する。
【0039】
《第2形態例》
第2形態例に係る鉄塔基礎の構築方法は、前記エアバッグ式中空型枠24に代えて、図20に示されるメッシュ型枠27を使用するものである。このメッシュ型枠27は、前記エアバッグ式中空型枠24と同様に、底面形状は、スライムが残留しないように、逆傘状の錐形状としてある。また、外周面には上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起25,25…を設けてある。さらに、底面中央に本発明の「係合部」を構成する雄ネジ26を備えている。前記メッシュ型枠27のメッシュ材としては、薄鋼板、金網、ラス材、布製等種々のものを用いることができる。
【0040】
エアバッグ式中空型枠24を用いた場合との相違点は、撤去することなく埋め殺しとする点だけであり、その他の施工手順は全く同様であるため、説明は省略する。なお、メッシュ型枠27は残置するため、下部固定金具19に対する係合は、取り外し不能な構造であってもよい。
【0041】
(据付調整台15について)
前記主脚柱3の下端を支持する据付調整台15としては、図22に示される構造のものを使用することができる。同図に示される据付調整台15は、下部固定金具19の雌ネジ部23を利用して支柱ボルト28を螺合させ、この支柱ボルト28に下プレート29を支持させるとともに、この下プレート29の四隅に夫々配置した上下連結ボルト30,30…によって上プレート31を支持する構造としたものである。前記上プレート31の上面には、主脚柱3の下端を位置決めするための固定具32が設けられている。図示例では、主脚柱3は円管とされるため、この円管が嵌合されるリング部材を固設している。例えば、主脚柱3の断面形状がL字断面である場合には、図23に示されるように、垂直板にネジを螺合させた複数の固定具33A〜33Cによって位置決めを行うようにしても良いし、図24に示されるように、垂直板34A〜34Dによって位置決めを行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【0042】
1…鉄塔基礎、2…コンクリート杭体、3…主脚柱、4…脚柱補強鉄筋、5…杭体用鉄筋籠、10…ライナープレート、12…ケーシング、15…据付調整台、24…エアバッグ式中空型枠、27…メッシュ型枠
【技術分野】
【0001】
本発明は、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法に関する。
【背景技術】
【0002】
前記鉄塔の主脚柱を支持する基礎構造として、比較的支持層が深い場合には、図35に示されるように、地盤に比較的口径の小さい複数の杭体70,70…を打設した後、これら杭体70,70…の頂部と連結するように鉄筋コンクリートによってフーチング71を造成し、このフーチング71と鉄塔の主脚柱72とを接続する方式が一般的となっていたが(下記特許文献1等参照)、近年は、送電用鉄塔の杭基礎として、地盤中に打設された杭基礎と、鉄塔の主脚柱とをコンクリートを打設した鋼管内で定着する方法(以下、鋼管定着構造という。)が多く採用されるようになってきた。
【0003】
このような鉄塔基礎の例としては、例えば下記特許文献2に記載されるように、地盤中に打ち込まれた抗材と鉄塔用脚材とをコンクリート打設により接合し、鉄塔基礎を構築する方法において、前記鉄塔用脚材にコンクリートを支圧するための突出した部材を設け、前記鉄塔用脚材及び打設コンクリートの周囲を拘束する筒状部材(鋼管)を設け、前記筒状部材内壁に打設する前記コンクリートと係合する係合部材を形成し、前記コンクリートを打設して鉄塔基礎を構築するものである。
【0004】
この基礎構造によれば、耐力が向上し、別途フーチングを設けずに場所打ち杭や小口径鋼管杭と接合することができ、接合部の縮小化、土工量の削減が図れるようになるなどの利点を有する。
【0005】
ここで、前記特許文献2に係る鉄塔基礎の構築方法について、図25〜図34に基づいて説明する。
【0006】
先ず、図25に示されるように、ケーシング50を設置した状態で掘削を終え、鉄筋籠52を建て込んだならば、ケーシング50の内側に鋼管51を設置する。次いでトレミー管を挿入し、徐々に引上げながらコンクリートを打設する。打ち止め高さは鋼管51の下端部位置とする。図26に示すようにバキュームにて、スライム等を除去した後、必要により主脚材の据え付け位置までコンクリート53を打設する。図27に示すように、鋼管51内に下蓋54と上蓋55とを取付、鋼管51内にコンクリートが流入しない状態とした後、図28に示すように鋼管51の周囲にコンクリート56を打設し、図29に示すようにケーシング50を撤去する。次いで、図30に示すように、下蓋54と上蓋55とを撤去し、図31に示すように、鋼管51内で据付調整台57を用いて位置調整しながら主脚材58を据え付ける。図32に示すように、頭部に型枠59を設置した後、図33に示すように、定着部及び根巻き部にコンクリート60を打設した後、図34に示すように、コンクリートの硬化後に型枠59を撤去する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開平9−3882号公報
【特許文献2】特開2004−285737号公報
【特許文献3】特開2000−345571号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、前記特許文献2に係る鉄塔基礎の場合は、鋼管51を事前に準備する必要があるが、この鋼管51は内面にズレ止め用リブ(係合部材)等の加工を必要とするため、発注から納品までに時間を要し、緊急工事に迅速に対応できない欠点があった。また、鋼管51は鉄筋よりもかなり製作費が割高になるとともに、製造工場から施工現場まで距離がある場合は、運搬費が嵩むとともに、特に施工場所が山岳地である場合には運搬に多くの手間が掛かるなどの問題があった。
【0009】
一方、鉄塔の脚材の定着方法として、上記特許文献3に記載されるように、脚材基部を囲むように周囲にスパイラル鉄筋、ウルボン筋等の補強筋を配設し、コンクリートを打設するようにした定着構造(以下、鉄筋定着構造という。)が提案されている。
【0010】
前記鋼管定着構造では、前述したように、鋼管51が主脚材58を定着するための空間を形成する部材を兼用するものである。しかし、鋼管定着構造に代えて上記鉄筋定着構造を採用した場合には、地下水位が高いと脚材据え付け空間を別途の手段によって形成しなければいけないという問題が発生することになる。
【0011】
そこで本発明の主たる課題は、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎を効率的に構築する方法を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側にエアバッグ式中空型枠を設置する第2手順と、
前記エアバッグ式中空型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記エアバッグ式中空型枠のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0013】
請求項2に係る本発明として、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側に中空メッシュ型枠を設置する第2手順と、
前記中空メッシュ型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記中空メッシュ型枠を残置したまま、この中空メッシュ型枠内部の空間に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記中空メッシュ型枠内部の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0014】
請求項3に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の外周面には、上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起を設けてある請求項1、2いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0015】
請求項4に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面形状は、逆傘状の錐形状としてある請求項1〜3いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0016】
請求項5に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面中央に係合部を備え、予め主脚材の据え付けコンクリート面に固設してある固定用金具の被係合部に対して係脱自在又は係合可能としてある請求項1〜4いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0017】
請求項6に係る本発明として、前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の係合部は雄ネジとし、前記固定用金具の被係合部は雌ネジとしてある請求項5記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【0018】
請求項7に係る本発明として、前記主脚柱の基部を据え付ける際に、前記固定用金具の被係合部を利用して据付調整台を設置するようにしてある請求項5,6いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法が提供される。
【発明の効果】
【0019】
以上詳説のとおり本発明によれば、地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎を効率的に構築することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】鉄塔基礎1の構造縦断面図である。
【図2】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その1)である。
【図3】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その2)である。
【図4】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その3)である。
【図5】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その4)である。
【図6】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その5)である。
【図7】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その6)である。
【図8】地下水が存在しない場合等における構築手順図(その7)である。
【図9】地下水が存在する場合等における構築手順図(その1)である。
【図10】地下水が存在する場合等における構築手順図(その2)である。
【図11】地下水が存在する場合等における構築手順図(その3)である。
【図12】地下水が存在する場合等における構築手順図(その4)である。
【図13】地下水が存在する場合等における構築手順図(その5)である。
【図14】地下水が存在する場合等における構築手順図(その6)である。
【図15】地下水が存在する場合等における構築手順図(その7)である。
【図16】地下水が存在する場合等における構築手順図(その8)である。
【図17】地下水が存在する場合等における構築手順図(その9)である。
【図18】地下水が存在する場合等における構築手順図(その10)である。
【図19】エアバッグ式中空型枠24の縦断面図である。
【図20】メッシュ型枠27の縦断面図である。
【図21】(A)は下部固定金具19、(B)は上部固定金具20の平面図である。
【図22】据付調整台15を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。
【図23】据付調整台15の固定具32の他例を示す平面図である。
【図24】据付調整台15の固定具32の他例を示す平面図である。
【図25】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その1)である。
【図26】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その2)である。
【図27】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その3)である。
【図28】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その4)である。
【図29】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その5)である。
【図30】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その6)である。
【図31】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その7)である。
【図32】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その8)である。
【図33】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その9)である。
【図34】従来の鋼管定着方式の構築手順図(その10)である。
【図35】従来のフーチング式鉄塔基礎を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図1は鉄塔基礎1の構造縦断面図、図2〜図18は構築手順図である。
【0022】
鉄塔基礎1は、図1に示されるように、地盤中に打設されたコンクリート杭体2の頭部2Aに、鉄塔の主脚柱3の基部が埋設されるとともに、この主脚柱3の基部3Aを囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋4が配設された鉄塔基礎である。
【0023】
上記鉄塔基礎1の構築に当たっては、杭頭部2A部分に地下水が存在しないか若しくは水位が低く、地山が自立する場合と、地下水が存在し、地山が自立しない場合とで構築方法が異なるため、それぞれに分けて説明する。
〔地下水が存在しないか若しくは水位が低く、地山が自立する場合〕
以下、図2〜図8に基づいて、構築手順を説明する。
【0024】
図2に示されるように、事前にライナープレート10で土留めを行いながら、主脚柱3の設置予定位置の下部まで掘削する。地下水がある場合は、ライナープレート10の下部外周部にコンクリート11を打設する。なお、ライナープレート10の外周は、事前にグラウト注入を行うか、開口式ライナープレートを用いるようにする。
【0025】
次に、図3に示されるように、所定の位置に杭打ち機(図示せず)を設置するとともに、ライナープレート10の内側にケーシング12を設置し、ライナープレート10の底面より掘削を行う。掘削完了後に、脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、トレミー管を用いほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまで、ケーシング12を引き抜きながらコンクリート13を打設する。コンクリート13の上部には、スライム14が存在している。
【0026】
前記脚柱補強鉄筋4は、主脚柱3の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて配置される補強鉄筋であり、杭主筋を囲むスパイラル鉄筋を用いるか多数のリング鉄筋を多段で配置したものである。この脚柱補強鉄筋4は、杭体用鉄筋籠5の上部に一体的に組み付けられ、掘削穴内に建て込まれる。
【0027】
図4に示されるように、スライム14を除去したならば、図5に示されるように、位置調整のための据付調整台15を設置し、主脚柱3の下端部を前記据付調整台15にセットし、主脚柱3をサポート材16を用いて所定の傾斜方向に固定する。前記主脚柱3の下端外周面には、上下方向に所定の間隔で複数の、図示例では6つの支圧板3a、3a…が固設されている。
【0028】
図6に示されるように、杭頭部に根巻き用型枠17を設置したならば、図7に示されるように、コンクリート18を打設し、その後硬化を待って図8に示されるように、根巻き用型枠17を撤去し、施工を完了する。
【0029】
〔地下水が存在し、地山が自立しない場合〕
《第1形態例》
第1形態例に係る鉄塔基礎の構築方法は、ケーシング12を設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、ほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、前記脚柱補強鉄筋4の内部側にエアバッグ式中空型枠24を設置する第2手順と、前記エアバッグ式中空型枠24とケーシング12との間の空間にコンクリート29を打設するとともに、前記ケーシング12を撤去する第3手順と、前記エアバッグ式中空型枠24のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱3の基部を据え付ける第4手順と、前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリート18を打設する第5手順とからなるものである。
【0030】
以下、図9〜図18に基づいて、具体的に構築手順を説明する。
【0031】
図9に示されるように、所定の位置に杭打ち機(図示せず)を設置するとともに、ケーシング12を設置し掘削を行う。掘削完了後に、脚柱補強鉄筋4を組み付けた杭体用鉄筋籠5を挿入し、トレミー管を用いほぼ前記主脚柱3の据え付け高さまでケーシング12を引き抜きながらコンクリート13を打設する。コンクリート13の上部には、スライム14が存在している。
【0032】
図10に示されるように、バキュームにてスライム14を除去したならば、コンクリート13の上面にエアバッグ式中空型枠24の位置決め及び浮き上がり防止のための下部固定金具19を設置するとともに、脚柱補強鉄筋4の上部位置に上部固定金具20を設置する。前記下部固定金具19は、図21(A)に示されるように、リング板21と、このリング板21の内部に設けられた十字板22と、この十字板22の交点部に設けられた、本発明の「被係合部」を構成する雌ネジ部23とから構成される部材である。前記リング板21の外周寄りには周方向に所定の間隔で小穴21a、21a…が形成されており、鉄筋籠5の主筋を番線等で結束し易くしている。一方、前記上部固定金具20は、前記下部固定金具19から十字板22と、雌ネジ部23を取り外した部材である。なお、前記下部固定金具19及び上部固定金具20は事前に取り付けることも可能である。
【0033】
次に、図11に示されるように、脚柱補強鉄筋4の内部に、後に主脚柱3の据付空間を形成するためのエアバッグ式中空型枠24を設置する。前記エアバッグ式中空型枠24は、詳細には、図19に示されるように、ゴム等によって製作された略円柱形状の袋体であって、エアの供給、吸引によって加圧膨張;減圧収縮可能としたものである。本発明で使用するエアバッグ式中空型枠24の底面形状は、スライムが残留しないように、逆傘状の錐形状としてある。また、外周面には上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起25,25…を設けてある。さらに、底面中央に本発明の「係合部」を構成する雄ネジ26を備えている。
【0034】
前記エアバッグ式中空型枠24を持ち込み、上部固定金具20の内枠部に挿入し、雄ネジ26を下部固定金具19の雌ネジ部23に螺合させて、位置決めと浮き上がり防止を図るようにする。前記上部固定金具20の内径は、前記エアバッグ式中空型枠24の外径とほぼ一致しており、エアバッグ式中空型枠24が倒れないように保持される。
【0035】
前記エアバッグ式中空型枠24の設置が完了したならば、図12に示されるように、前記エアバッグ式中空型枠24とケーシング12との間の空間にコンクリート29を打設するとともに、図13に示されるように、前記ケーシング12を撤去する。
【0036】
次に、図14に示されるように、エアバッグ式中空型枠24からエアを抜き取り収縮させて撤去する。
【0037】
図15に示されるように、位置調整のための据付調整台15を設置し、主脚柱3の下端部を前記据付調整台15にセットし、主脚柱3をサポート材16を用いて所定の傾斜方向に固定する。
【0038】
図16に示されるように、杭頭部に根巻き用型枠17を設置したならば、図17に示されるように、コンクリート18を打設し、その後硬化を待って図18に示されるように、根巻き用型枠17を撤去し、施工を完了する。
【0039】
《第2形態例》
第2形態例に係る鉄塔基礎の構築方法は、前記エアバッグ式中空型枠24に代えて、図20に示されるメッシュ型枠27を使用するものである。このメッシュ型枠27は、前記エアバッグ式中空型枠24と同様に、底面形状は、スライムが残留しないように、逆傘状の錐形状としてある。また、外周面には上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起25,25…を設けてある。さらに、底面中央に本発明の「係合部」を構成する雄ネジ26を備えている。前記メッシュ型枠27のメッシュ材としては、薄鋼板、金網、ラス材、布製等種々のものを用いることができる。
【0040】
エアバッグ式中空型枠24を用いた場合との相違点は、撤去することなく埋め殺しとする点だけであり、その他の施工手順は全く同様であるため、説明は省略する。なお、メッシュ型枠27は残置するため、下部固定金具19に対する係合は、取り外し不能な構造であってもよい。
【0041】
(据付調整台15について)
前記主脚柱3の下端を支持する据付調整台15としては、図22に示される構造のものを使用することができる。同図に示される据付調整台15は、下部固定金具19の雌ネジ部23を利用して支柱ボルト28を螺合させ、この支柱ボルト28に下プレート29を支持させるとともに、この下プレート29の四隅に夫々配置した上下連結ボルト30,30…によって上プレート31を支持する構造としたものである。前記上プレート31の上面には、主脚柱3の下端を位置決めするための固定具32が設けられている。図示例では、主脚柱3は円管とされるため、この円管が嵌合されるリング部材を固設している。例えば、主脚柱3の断面形状がL字断面である場合には、図23に示されるように、垂直板にネジを螺合させた複数の固定具33A〜33Cによって位置決めを行うようにしても良いし、図24に示されるように、垂直板34A〜34Dによって位置決めを行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【0042】
1…鉄塔基礎、2…コンクリート杭体、3…主脚柱、4…脚柱補強鉄筋、5…杭体用鉄筋籠、10…ライナープレート、12…ケーシング、15…据付調整台、24…エアバッグ式中空型枠、27…メッシュ型枠
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側にエアバッグ式中空型枠を設置する第2手順と、
前記エアバッグ式中空型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記エアバッグ式中空型枠のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法。
【請求項2】
地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側に中空メッシュ型枠を設置する第2手順と、
前記中空メッシュ型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記中空メッシュ型枠を残置したまま、この中空メッシュ型枠内部の空間に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記中空メッシュ型枠内部の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法。
【請求項3】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の外周面には、上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起を設けてある請求項1、2いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項4】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面形状は、逆傘状の錐形状としてある請求項1〜3いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項5】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面中央に係合部を備え、予め主脚材の据え付けコンクリート面に固設してある固定用金具の被係合部に対して係脱自在又は係合可能としてある請求項1〜4いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項6】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の係合部は雄ネジとし、前記固定用金具の被係合部は雌ネジとしてある請求項5記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項7】
前記主脚柱の基部を据え付ける際に、前記固定用金具の被係合部を利用して据付調整台を設置するようにしてある請求項5,6いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項1】
地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側にエアバッグ式中空型枠を設置する第2手順と、
前記エアバッグ式中空型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記エアバッグ式中空型枠のエアを抜いて撤去した後、この空間内に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記エアバッグ式中空型枠撤去後の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法。
【請求項2】
地盤中に打設されたコンクリート杭体の頭部に、鉄塔の主脚柱の基部が埋設されるとともに、この主脚柱の基部を囲むように上下方向に間隔をおいて脚柱補強鉄筋が配設された鉄塔基礎の構築方法であって、
ケーシングを設置した状態で、掘削を行った後、前記脚柱補強鉄筋を組み付けた杭体用鉄筋籠を挿入し、ほぼ前記主脚柱の据え付け高さまでコンクリートを打設する第1手順と、
前記脚柱補強鉄筋の内部側に中空メッシュ型枠を設置する第2手順と、
前記中空メッシュ型枠とケーシングとの間の空間にコンクリートを打設するとともに、前記ケーシングを撤去する第3手順と、
前記中空メッシュ型枠を残置したまま、この中空メッシュ型枠内部の空間に主脚柱の基部を据え付ける第4手順と、
前記中空メッシュ型枠内部の空間にコンクリートを打設する第5手順とからなることを特徴とする鉄塔基礎の構築方法。
【請求項3】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の外周面には、上下方向に複数段に亘って付着強度を確保するためのリブ形成用突起を設けてある請求項1、2いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項4】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面形状は、逆傘状の錐形状としてある請求項1〜3いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項5】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の底面中央に係合部を備え、予め主脚材の据え付けコンクリート面に固設してある固定用金具の被係合部に対して係脱自在又は係合可能としてある請求項1〜4いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項6】
前記エアバッグ式中空型枠又は中空メッシュ型枠の係合部は雄ネジとし、前記固定用金具の被係合部は雌ネジとしてある請求項5記載の鉄塔基礎の構築方法。
【請求項7】
前記主脚柱の基部を据え付ける際に、前記固定用金具の被係合部を利用して据付調整台を設置するようにしてある請求項5,6いずれかに記載の鉄塔基礎の構築方法。
【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】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【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】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】
【公開番号】特開2010−203126(P2010−203126A)
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−49073(P2009−49073)
【出願日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【出願人】(000003687)東京電力株式会社 (2,580)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年9月16日(2010.9.16)
【国際特許分類】
【出願日】平成21年3月3日(2009.3.3)
【出願人】(000003687)東京電力株式会社 (2,580)
【Fターム(参考)】
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