JP2007218086A

JP2007218086A - 鉄塔基礎構造

Info

Publication number: JP2007218086A
Application number: JP2007146525A
Authority: JP
Inventors: Susumu Takamatsu; 進高松
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Company Holdings Inc
Priority date: 2007-06-01
Filing date: 2007-06-01
Publication date: 2007-08-30

Abstract

【課題】従来の鉄塔基礎構造の鉄筋コンクリート製スラブは、基礎杭、スラブ鉄筋、碇材の配置、強度等の設計や施工面の制約から、厚く大きな構造が必要となり、また、コンクリート打設後に一週間以上の養生期間が必要であり、工事工程が長期化する課題があった。
【解決手段】鉄塔脚部材１１に接合した碇材１２を、複数本の基礎杭１０に直接に接合、若しくは、鉄塔脚部材１１に接合した碇材１２を複数本の埋め込み部材１３に直接に接合し、該埋め込み部材１３を中空筒状の基礎杭１０内に充填材１７を介して接合してなる鉄塔基礎構造。
【選択図】図１

Description

本発明は、鉄塔の基礎構造に関する。

支持層深度の深い場所に立地する鉄塔基礎としては、従来から杭基礎を採用しており、鉄塔脚部材と杭とは直接連結することなく、鉄塔脚部材の下端部に碇材を固定し、鉄塔脚部材及び碇材と杭との間に鉄筋コンクリート製スラブを構築する方法を採用していた。

即ち、図１１及び１２において、鉄塔脚部材１の下端部に碇材２を一体に固定し、鉄塔脚部材１及び碇材２と杭３との間に鉄筋コンクリート製スラブ４を構築する方法である。この場合、図１２に記載のように、杭３の数は４本であり、４本の杭３上に設けたスラブ４の中央の脚材定着部５内に鉄塔脚部材１及び碇材２が定着されている。

しかしながら、鉄筋コンクリート製スラブは、基礎杭、スラブ鉄筋、碇材の配置、強度等の設計や施工面の制約から、厚く大きな構造が必要となり、構造上過大な設計を採用せざるを得ない場合が多々ある。
また、コンクリートは打設直後に所要の強度が発現しないことから、コンクリート打設後に一週間以上の養生期間が必要であり、工事工程が長期化する課題があった。

そこで、本発明は、鉄塔脚部材に接合した碇材を、複数本の基礎杭に直接に接合してなる鉄塔基礎構造を提供しようとするものである。
また、本発明は、鉄塔脚部材に接合した碇材を、複数本の埋め込み部材に直接に接合し、該埋め込み部材を中空筒状の基礎杭内に充填材を介して接合してなる鉄塔基礎構造を提供しようとするものである。

本発明に係る鉄塔基礎構造によれば、鉄塔脚部材に接合した碇材を、複数本の基礎杭に直接に接合してなる構成、あるいは、鉄塔脚部材に接合した碇材を、複数本の埋め込み部材に直接に接合し、該埋め込み部材を中空筒状の基礎杭内に充填材を介して接合してなる構成を有することにより、従来の鉄筋コンクリート製スラブの構造を不要とすることができ、従って、従来の鉄筋コンクリート製スラブの構造に必要な、鉄筋の組立工事、型枠の組立工事、コンクリートの打設工事、コンクリートの養生が不要となり、工期の短縮、用地面積の縮小が可能となり、且つ、従来の鉄筋コンクリート製スラブの構造に対して、杭頭モーメントの低減を計ることができる効果がある。

〔発明の実施の態様〕
実施態様１．請求項１又は２に記載の基礎杭が鋼製杭からなる鉄塔基礎構造。
実施態様２．請求項１、２又は実施態様１に記載の基礎杭が中空管状体からなる鉄塔基礎構造。
実施態様３．請求項１、２、実施態様１又は２に記載の基礎杭の数が２本以上の複数本からなる鉄塔基礎構造。
実施態様４．実施態様３に記載のものにおいて、基礎杭に鉄塔脚部材に接合した碇材を直接に接合する構成からなる鉄塔基礎構造。

実施態様５．実施態様４に記載のものにおいて、鉄塔脚部材に接合した碇材を梁部材として基礎杭の間に構築した構成からなる鉄塔基礎構造。
実施態様６．実施態様４又は５に記載のものにおいて、鉄塔脚部材に接合した碇材がＨ型鋼からなることを特徴とする鉄塔基礎構造。
実施態様７．請求項１、２又は実施態様１、２、３、４、５又は６に記載の基礎杭が鋼管杭からなる鉄塔基礎構造。

実施態様８．請求項１、２又は実施態様１、２、３、４、５、６又は７に記載のものにおいて、基礎杭に埋め込み部材を埋め込み、埋め込み部材に碇材を直接接合してなる鉄塔基礎構造。
実施態様９．請求項１、２又は実施態様１、２、３、４、５、６、７又は８に記載のものにおいて、基礎杭に、碇材を、ボルト接合により直接接合してなる鉄塔基礎構造。
実施態様１０．請求項１、２又は実施態様１、２、３、４、５、６、７、８又は９に記載のものにおいて、基礎杭に、碇材を、溶接により直接接合してなる鉄塔基礎構造。

〔実施例〕
図示する実施例により、本発明を詳細に説明する。
図において、１０は円型、Ｈ型、口型等の鋼製型鋼等からなる基礎杭で、その頭部を除く大部分は必要な深さまで予め地中に埋設される。１１は円型鋼又はＬ型鋼等からなる鉄塔脚部材で、図１、図２の実施例の場合、４本の基礎杭１０に一体に設けたＸ字状の碇材１２の中心に位置するように、該碇材１２の中心に一体に設けてあり、図３の実施例では、３本の基礎杭１０に一体に設けたＹ字状の碇材１２の中心に位置するように、該碇材１２の中心に一体に設けてあり、図４の実施例では、２本の基礎杭１０に一体に設けた一字状の碇材１２の中心に位置するように、該碇材１２の中心に一体に設けてあり、図５の実施例では、１本の基礎杭１０の中心に位置するように一体に設けてある。

碇材１２と基礎杭１０との接合手段としては、図７に記載のように、基礎杭１０の上端部にモルタル、コンクリート等の充填材により埋め込み部材１３を埋め込み、埋め込み部材１３に碇材１２を一体に固定する手段、図８に記載のように、
基礎杭１０にＨ型状の継手部材１４を設け、これに碇材１２を連結片１５を介してボルト接合により一体に固定する手段、又は、図９及び図１０に記載のように、基礎杭１０に溶接部１６により碇材１２を一体に溶接して固定する手段、又はこれらの組合せからなる手段等、従来公知の種々の手段を採用することができる。

また、図５の実施例では、従来公知の種々の手段を採用して１本の基礎杭１０の中心に位置するように鉄塔脚部材１１を一体に設けることができるが、図６は基礎杭１０の上端部にモルタル、コンクリート等の充填材１７により鉄塔脚部材１１を埋め込み一体に固定する手段を示してある。
なお、図７に記載の基礎杭１０の上端部にモルタル、コンクリート等の充填材１７により埋め込み部材１３を埋め込む手段において、基礎杭１０の内側又は埋め込み部材１３の外側に、必要に応じた段数と、寸法のリブ１８，１９を突設し、結合状態を補強することができる。

また、図６に記載のように、基礎杭１０の上端部にモルタル、コンクリート等の充填材１７により鉄塔脚部材１１を埋め込む手段において、基礎杭１０の内側又は鉄塔脚部材１１の外側に、必要に応じた段数と、寸法のリブ１８，２０を突設し、結合状態を補強することができる。
また、図１，図３に記載のように、碇材１２同士、又は鉄塔脚部材１１と碇材１２の間に、必要な補強部材２１を設けることができると共に、基礎杭１０と碇材１２との間にも必要な補強部材を適宜設けることができる。
また、基礎杭１０及び碇材１２は施工後において地上に出ていても地中に埋め込んであっても良いし、基礎杭１０、碇材１２及び鉄塔脚部材１１の接合部分等の必要個所に錆止め処理を施すことができる。

図４の実施例において、二本の杭１０の間隔を２．１２１ｍ（メートル）とし、鉄塔脚部材１１から碇材１２の中央に加わる集中荷重を２２５ｔ（トン）とすると、碇材１２を両端固定梁としたときの最大モーメントＭｍａｘは、２２５×２．１２１÷８＝６０ｔｍであるから、高さ６００ｍｍ、幅３００ｍｍ、高さ部分の厚み１２ｍｍ、幅部分の厚み２０ｍｍの市販のＨ型鋼を碇材１２として使用した場合、断面係数Ｚｘとして最大応力σｍａｘは、
σｍａｘ＝Ｍｍａｘ／Ｚｘ＝６×１０^６／４０２０＝１４９３ｋｇｆ／ｃｍ^２
となり、鉄塔脚部材における一般的な許容応力である１７００ｋｇｆ／ｃｍ^２より遙かに小さい値となる。

従って、図１及び図２に記載の実施例では、鉄塔脚部材１１を倍の２本の梁で支持する形式であるから、最大応力はその半分程度の値となり、図３の３本の基礎杭をＹ字状の碇材１２で支持する場合も二本の場合以下の値となる。
このことからしても、本発明によれば、従来の鉄筋コンクリート製スラブの構造に対して、碇材が鉄鋼製であるため重量が軽減できるから杭頭モーメントの低減を計ることができ、それだけ、基礎杭の規模等を縮小することができることとなる。

本発明に係る鉄塔基礎構造の一実施例の要部を概略して示す平面図。図１の実施例の要部の一部縦断して示す概略縦断正面図。他の実施例の概略平面図。他の実施例の概略平面図。他の実施例の一部縦断概略正面図。他の実施例の要部を一部縦断して示す概略縦断正面図。本発明に係る鉄塔基礎構造の一実施例の要部を一部縦断して示す概略縦断正面図。他の実施例の要部を概略して示す概略平面図。他の実施例の要部を概略して示す概略平面図。図９の実施例の要部を一部縦断して示す概略縦断正面図。従来の鉄塔基礎構造の一実施例の要部を概略して示す概略説明正面図。従来の鉄塔基礎構造の一実施例の要部を概略して示す概略説明図。

符号の説明

１鉄塔脚部材
２碇材
３杭
４スラブ
５脚材定着部
１０基礎杭
１１鉄塔脚部材
１２碇材
１３埋め込み部材
１４継手部材
１５連結片
１６溶接部
１７充填材
１８、１９、２０リブ
２１補強部材

Claims

鉄塔脚部材に接合した碇材を、複数本の基礎杭に直接に接合してなる鉄塔基礎構造。
鉄塔脚部材に接合した碇材を、複数本の埋め込み部材に直接に接合し、該埋め込み部材を中空筒状の基礎杭内に充填材を介して接合してなる鉄塔基礎構造。