JP2008255602A - Variable cross-section tower-like structure constructed by precast construction method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プレキャストコンクリート部材を用いて構築された風力発電タワー等の変断面塔状構造物に係り、詳しくは資機材の搬入口や作業員等の出入口のための開口部を有する筒状体部分を含めてすべての塔状体をプレキャストコンクリート部材を用いて構築するようにした変断面塔状構造物に関する。 The present invention relates to a variable cross-section tower structure such as a wind power generation tower constructed using a precast concrete member, and more specifically, a cylindrical body having an opening for an entrance / exit of a material / equipment entrance or an operator The present invention relates to a variable cross-section tower structure in which all tower bodies including a part are constructed using precast concrete members.
近年、地球温暖化防止のため二酸化炭素ガスの排出抑制への行動が迫られているが、その中でクリーンな電力供給源として風力発電の導入が世界中で進んでいる。例えば、欧州風力エネルギー協会は2020年までに世界電力の12%を風力発電でまかなうことを目標に掲げ、一方日本では2010年までに300万kW(2000kWクラスの風車換算で1500基)導入という目標を掲げるなどしており(下記非特許文献1参照)、電力会社や官民の資本による風力発電の導入が今後も加速されていくものと考えられる。
In recent years, actions to reduce carbon dioxide gas emissions have been urged to prevent global warming, and wind power generation has been introduced all over the world as a clean power supply source. For example, the European Wind Energy Association has set a goal of supplying 12% of world electricity by wind power by 2020, while Japan aims to introduce 3 million kW (1500 units in 2000kW class windmill conversion) by 2010. (See
ところで、前記風力発電タワーの構築にあたり、従来は鋼製タワーが一般的であったが、経済性の点で優れ、かつ高剛性で耐久性が高く、更に定期的なメンテナンスが不要なコンクリート製風力発電タワーに、今後多くの需要が期待されている。加えて、コンクリート製のプレキャスト部材を用いた工法(プレキャスト工法)を採用する場合には、急速施工の要請にも対応するものとなる。 By the way, in the construction of the wind power generation tower, a steel tower has been generally used. However, it is excellent in terms of economy, high rigidity, high durability, and does not require regular maintenance. Much demand is expected for power generation towers in the future. In addition, when a construction method using a precast member made of concrete (precast construction method) is adopted, it also corresponds to a request for rapid construction.
このような背景の下、本出願人は下記特許文献1において、コンクリート製のプレキャスト筒状体を高さ方向に複数積み上げ、各プレキャスト筒状体をPC鋼材により緊結し一体化を図った塔状構造物において、前記塔状構造物を高さ方向に、1又は複数のプレキャスト筒状体毎にブロック分けし、各ブロック内では部材軸方向に同外径断面のプレキャスト筒状体を使用する条件の下で前記プレキャスト筒状体を積み上げ、高さ方向に段階的に外径寸法が縮小される変断面形状とするとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるPC鋼材を上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材を下面内周部に定着させる境界部プレキャスト筒状体を介在させるようにした変断面塔状構造物を提案した。
しかしながら、資機材や人の出入口となる開口部を有する塔状構造物の場合、、開口部が形成される最下段の筒状体部分は、開口部の補強が必要となることから、場所打ちコンクリートによって構築されていた。このため、上記特許文献1記載の変断面塔状構造物においても、構造物全体をプレキャスト化することができていなかった。
However, in the case of a tower-like structure having an opening serving as a doorway for equipment and people, the bottom cylindrical portion where the opening is formed requires reinforcement of the opening. It was built with concrete. For this reason, even in the variable section tower structure described in
そこで本発明の主たる課題は、コンクリート製のプレキャスト筒状体を高さ方向に複数積み上げ、各プレキャスト筒状体をPC鋼材により緊結し一体化を図るとともに、下端部に資機材や人の出入口となる開口部が形成された変断面塔状構造物において、一般部の筒状体以外に開口部が形成される筒状体部分についても、プレキャスト筒状体を使用し構造物全体をプレキャスト工法で構築できるようにした変断面塔状構造物を提供することにある。 Therefore, the main problem of the present invention is that a plurality of concrete precast cylindrical bodies are stacked in the height direction, and each precast cylindrical body is fastened and integrated with PC steel, and equipment and people's entrances and exits are provided at the lower end. In a tower structure with a variable cross-section formed with an opening, a precast cylindrical body is used to form the entire structure using a precast method for a cylindrical body portion in which an opening is formed in addition to a general cylindrical body. An object of the present invention is to provide a tower structure having a variable cross section that can be constructed.
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、コンクリート製のプレキャスト筒状体を高さ方向に複数積み上げ、各プレキャスト筒状体をPC鋼材により緊結し一体化を図った塔状構造物において、
前記塔状構造物を高さ方向に、1又は複数のプレキャスト筒状体毎にブロック分けし、各ブロック内では部材軸方向に同外径断面のプレキャスト筒状体を使用する条件の下で前記プレキャスト筒状体を積み上げ、高さ方向に段階的に外径寸法が縮小される変断面形状とするとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法を有するとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法を有する境界部プレキャスト筒状体を介在させ、
最下段のブロック以外では、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるPC鋼材を前記境界部プレキャスト筒状体の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材を前記境界部プレキャスト筒状体の下面内周部に定着させ、
最下段のブロックにおいて、前記境界部プレキャスト筒状体よりも下段側に、周面の一部に開口部を有するとともに、この開口部より周方向に所定範囲に亘って他の部分よりも内周面側に増厚された増厚部を備えた1又は複数の開口部付きプレキャスト塔状体が配置され、基礎側から延長されるPC鋼材を前記境界部プレキャスト筒状体の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材の内、前記増厚部に対応するPC鋼材については基礎側に定着部を有し、前記増厚部を挿通させて上段側プレキャスト筒状体側に延長し、前記増厚部以外に配置されるPC鋼材については前記境界部プレキャスト筒状体の下面内周部に定着し、上段側プレキャスト筒状体側に延長したことを特徴とするプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to
The tower-like structure is divided into blocks in the height direction for each of one or a plurality of precast cylindrical bodies, and the precast cylindrical body having the same outer diameter cross section is used in the member axial direction in each block. Precast cylindrical bodies are stacked to form a variable cross-sectional shape whose outer diameter dimension is reduced stepwise in the height direction, and the same outer diameter dimension as that of the lower-stage precast cylindrical body is formed on each boundary portion divided into blocks. And having a boundary precast tubular body having substantially the same inner diameter as the upper stage precast tubular body,
Except for the lowermost block, the PC steel material extended from the lower precast tubular body side is fixed to the outer periphery of the upper surface of the boundary precast cylindrical body, and the PC steel material extended to the upper precast tubular body side is Fix it to the inner periphery of the lower surface of the boundary precast cylindrical body,
In the lowermost block, an opening is formed in a part of the peripheral surface on the lower side of the boundary part precast cylindrical body, and the inner periphery of the inner periphery of the other part over a predetermined range in the circumferential direction from the opening. Precast towers with one or more openings with a thickened part thickened on the surface side are arranged, and PC steel material extended from the foundation side is fixed to the outer peripheral part of the upper surface of the boundary part precast cylindrical body Among the PC steel materials extended to the upper precast cylindrical body side, the PC steel material corresponding to the thickened portion has a fixing portion on the base side, and the thickened portion is inserted through the upper precast tube PC steel material that extends to the side of the body and is arranged on the other side than the thickened part is fixed to the inner periphery of the lower surface of the boundary part precast tubular body, and is precast that extends to the upper stage side precast tubular body side Craft Variable cross-section in column-like structure according to is provided.
上記請求項1記載の本発明では、最下段のブロック以外(以下、一般部ブロックという。)では、前記特許文献1に記載された変断面塔状構造物の構造を採用する条件の下、最下段のブロックにおいては、前記境界部プレキャスト筒状体よりも下段側に、周面の一部に開口部を有するとともに、この開口部より周方向に所定範囲に亘って他の部分よりも内周面側に増厚された増厚部を備えた1又は複数の開口部付きプレキャスト塔状体を配置するようにする。そして、基礎側から延長されるPC鋼材については、前記一般部ブロックと同様に、前記境界部プレキャスト筒状体の上面外周部に定着させるようにし、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材の内、前記増厚部に対応するPC鋼材については基礎側に定着部を有し、前記増厚部を挿通させて上段側プレキャスト筒状体側に延長し、前記増厚部以外に配置されるPC鋼材については前記境界部プレキャスト筒状体の下面内周部に定着し、上段側プレキャスト筒状体側に延長させるようにしたものである。
In the present invention described in
換言すれば、前記最下段のブロックにおいて、上段側ブロックとの間に介在された境界部プレキャスト筒状体の形状を活用することで、開口部を補強するものであり、開口部近傍の周壁に前記増厚部を作り、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材の内、前記増厚部に対応するPC鋼材については基礎側に定着部を有し、前記増厚部を挿通させて上段側プレキャスト筒状体側に延長することで、開口部周囲の周壁をPC鋼材によって補強する構造としたものである。 In other words, in the lowermost block, the opening is reinforced by utilizing the shape of the boundary precast cylindrical body interposed between the upper block and the peripheral wall near the opening. The PC steel material corresponding to the thickened portion of the PC steel material extended to the upper side precast cylindrical body side having the thickened portion has a fixing portion on the base side, and is inserted through the thickened portion. By extending to the upper precast cylindrical body side, the peripheral wall around the opening is reinforced with PC steel.
従って、開口部が形成されるプレキャスト筒状体部分において、開口部の補強をPC鋼材によって兼用した上記構造を採用することによって、構造物全体をプレキャスト工法で構築できるようになる。 Therefore, in the precast cylindrical body portion where the opening is formed, the entire structure can be constructed by the precast method by adopting the above structure in which the opening is reinforced by the PC steel material.
請求項2に係る本発明として、前記プレキャスト筒状体において、外周側に配置されるPC鋼材と、内周側に配置されるPC鋼材とは千鳥状配置としてある請求項1記載のプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
As the present invention according to
上記請求項2記載の発明においては、プレキャスト筒状体の外周側に配置されるPC鋼材と、内周側に配置されるPC鋼材とは千鳥状配置とすることにより緊張応力を周方向に均等化できるようになる。 In the invention of the second aspect, the PC steel material arranged on the outer peripheral side of the precast cylindrical body and the PC steel material arranged on the inner peripheral side are arranged in a staggered manner so that the tension stress is evenly distributed in the circumferential direction. It becomes possible to become.
請求項3に係る本発明として、前記最下段の境界部プレキャスト筒状体において、前記増厚部以外の上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材としてアンボンドPC鋼材を予め埋設し、最下段以外の境界部プレキャスト筒状体において、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるすべてのPC鋼材としてアンボンドPC鋼材を予め埋設してある請求項1、2いずれかに記載のプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。 As the present invention according to claim 3, in the lowermost boundary precast cylindrical body, an unbonded PC steel material is embedded in advance as a PC steel material extended to the upper precast cylindrical body side other than the thickened portion, and the lowermost stage An unbonded PC steel material is pre-embedded as all the PC steel material extended to the upper stage side precast cylindrical body side in the boundary portion precast cylindrical body other than the above, A shaped structure is provided.
上記請求項3記載の本発明は、前記境界部プレキャスト筒状体において、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材として、アンボンドPC鋼材を予め埋設しておくことにより、施工の効率化を図れるようになる。 In the boundary precast tubular body according to the third aspect of the present invention, in the boundary portion precast tubular body, as the PC steel material extended to the upper stage side precast tubular body side, unbonded PC steel material is embedded in advance, thereby improving the construction efficiency. It will come to be able to plan.
以上詳説のとおり本発明によれば、コンクリート製のプレキャスト筒状体を高さ方向に複数積み上げ、各プレキャスト筒状体をPC鋼材により緊結し一体化を図るとともに、下端部に資機材や人の出入口となる開口部が形成された変断面塔状構造物において、一般部の筒状体以外に開口部が形成される筒状体部分についても、プレキャスト筒状体を使用し構造物全体をプレキャスト工法で構築できるようになる。 As described in detail above, according to the present invention, a plurality of concrete precast cylindrical bodies are stacked in the height direction, and each precast cylindrical body is tightly coupled with PC steel to be integrated, and at the lower end, equipment and people Pre-cast tubular body is used to precast the entire structure of the cylindrical section where the opening is formed in addition to the general cylindrical body. It will be possible to build by construction method.
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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
風力発電設備1は、図1に示されるように、風を受け回転する回転翼2と、発電設備及びその制御設備を有するナセル3と、前記回転翼2及びナセル3を支持するタワー4(塔状構造物)からなる。
As shown in FIG. 1, the wind
前記タワー4は、基礎部12とナセル3の結合部13との間を、高さ方向に1又は複数の、図示例ではブロックB0〜B4の5ブロックに区分し、各ブロックB0〜B4内では部材軸方向に同外形断面のプレキャスト筒状体16、5〜8を使用する条件の下で、前記プレキャスト筒状体16、5〜8を積み上げるとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法を有するとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法を有する境界部プレキャスト筒状体17,9〜11を介在させることにより、高さ方向に段階的に外径寸法が徐々に縮小される変断面形状としたものである。
The
そして、最下段のブロックB0以外(一般部ブロックB1〜B4)では、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるPC鋼材14を前記境界部プレキャスト筒状体9〜11の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材14を前記境界部プレキャスト筒状体9〜11の下面内周部に定着させるようにし、最下段のブロックB0においては、前記境界部プレキャスト筒状体17よりも下側に、周面の一部に開口部18を有するとともに、この開口部18より周方向に所定範囲に亘って他の部分よりも内周面側に増厚された増厚部19を備えた1又は複数の開口部付きプレキャスト塔状体16,16が配置され、基礎12側から延長されるPC鋼材14を前記境界部プレキャスト筒状体17の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体5側に延長されるPC鋼材14の内、前記増厚部19に対応するPC鋼材14については基礎12側に定着部を有し、前記増厚部19を挿通させて上段側プレキャスト筒状体5側に延長し、前記増厚部19以外に配置されるPC鋼材14については前記境界部プレキャスト筒状体17の下面内周部に定着し、上段側プレキャスト筒状体5側に延長させるようにしたものである。
And, except for the lowermost block B 0 (general part blocks B 1 to B 4 ), the
以下、一般部ブロックB1〜B4と最下段ブロックB0とに分けて詳述する。
〔一般部ブロックB1〜B4〕
図2はタワー4のプレキャスト筒状体5〜8の縦断面図、平面図及び底面図であり、図3は接合部拡大縦断面図、図4は境界部プレキャスト筒状体9〜11の縦断面図、平面図及び底面図である。
Hereinafter, the general part blocks B 1 to B 4 and the lowermost block B 0 will be described in detail.
[General unit blocks B 1 .about.B 4]
2 is a longitudinal sectional view, a plan view, and a bottom view of the precast
前記各プレキャスト筒状体5〜8は、図2に示されるように、軸方向に同一断面とされる円形筒状のプレキャスト部材であり、それぞれが同一の型枠を用いて製作されるか、遠心成形により製造された中空プレキャスト部材が用いられる。
As shown in FIG. 2, each of the precast
壁面内には鉄筋20の他、周方向に適宜の間隔でPC鋼材14を挿通するためのシース21、21…が埋設されている。このシース21、21…の下端部にはPC鋼材14同士を連結するためのカップラーを挿入可能とするためにシース拡径部21aが形成されているとともに、上部には予め工場製作時に定着用アンカープレート24が埋設されるか、現場で定着用アンカープレート24を嵌設するための箱抜き部22が形成されている。また、上面には吊り金具23が複数設けられている。
In addition to the reinforcing
プレキャスト筒状体5〜8同士の緊結は、図3(A)に示されるように、下段側プレキャスト筒状体5〜8から上方に延長されたPC鋼材14、14…をシース21、21…に挿通させながらプレキャスト筒状体5〜8を積み重ねたならば、予め埋設されるか、または前記箱抜き部22に嵌設されたアンカープレート24と、ナット部材25によりPC鋼材14に張力を導入し一体化を図る。また、グラウト注入孔27からグラウト材をシース21内に注入する。なお、前記アンカープレート24に形成された孔24aはグラウト注入確認孔であり、該確認孔からグラウト材が吐出されたことをもってグラウト材の充填を終了する。
As shown in FIG. 3 (A), the precast
次に、図3(B)に示されるように、PC鋼材14の突出部に対してカップラー26を螺合し、上段側のPC鋼材14、14…を連結したならば、上段となるプレキャスト筒状体5〜8のシース21、21…に前記PC鋼材14、14…を挿通させながら積み重ね、前記要領によりPC鋼材14の定着を図る手順を順次繰り返すことにより高さ方向に積み上げられる。この際、下段側プレキャスト筒状体と上段側プレキャスト筒状体との接合面には止水性確保及び合わせ面の接合のためにエポキシ樹脂系などの接着剤15やシール材が塗布される。
Next, as shown in FIG. 3 (B), if the
一方、前記各境界部プレキャスト筒状体9〜11は、図4に示されるように、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法とされるとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法とされる断面形状を成し、前記各プレキャスト筒状体5〜8と同様に、それぞれの同一の型枠を用いて製作されるか、遠心成形により製造される。
On the other hand, as shown in FIG. 4, each of the boundary precast
壁面内には鉄筋20の他、相対的に外周側には周方向に適宜の間隔でPC鋼材を挿通するためのシース21、21…が埋設されている。このシース21、21…の下端部はシース拡径部21aが形成されているとともに、上部には予め工場製作時に定着用アンカープレート24が埋設されるか、現場で定着用アンカープレート24を嵌設するための箱抜き部22が形成されている。また、上面には吊り金具(図示せず)が複数設けられている。
In addition to the reinforcing
また、壁面の相対的に内周側には、周方向に適宜の間隔で、境界部プレキャスト筒状体9(10〜11)の下面側にアンカープレート30及びナット29により定着されたアンボンドPC鋼材28、28…が予め埋設されている。このアンボンドPC鋼材28の上端は境界部プレキャスト筒状体9(10〜11)の上面から突出して形成されている。また、前記外周側のシース21、21…の位置と、前記アンボンドPC鋼材28、28…との配置は緊張応力の均等化を図るために千鳥状配置とされる。
Further, on the relatively inner peripheral side of the wall surface, an unbonded PC steel material fixed to the lower surface side of the boundary portion precast cylindrical body 9 (10 to 11) by an
前記境界部プレキャスト筒状体9(10、11)と、下段側プレキャスト筒状体5(6、7)と、上段側プレキャスト筒状体6(7、8)との緊結部構造は、下段側プレキャスト筒状体5(6、7)側から延長されるPC鋼材14を該境界部プレキャスト筒状体9(10、11)の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体6(7、8)側に延びるPC鋼材(アンボンドPC鋼材28)を該境界部プレキャスト筒状体9(10、11)の下面内周部に定着させるようにする。
The tightly coupled portion structure of the boundary portion precast tubular body 9 (10, 11), the lower stage precast tubular body 5 (6, 7), and the upper stage precast tubular body 6 (7, 8) The
具体的には図5に示されるように(代表的に境界部プレキャスト筒状体10で説明)、下段側のプレキャスト筒状体6から上方に延長されたPC鋼材14、14…をシース21、21…に挿通させながら境界部プレキャスト筒状体10を積み重ねたならば、予め埋設されるか、または前記箱抜き部22に嵌設されたアンカープレート24と、ナット部材25によりPC鋼材14、14…に緊張力を導入し一体化を図る。この際、プレキャスト筒状体6、10同士の合わせ面には接着剤15又はシール材を塗布し、緊張導入力は断面作用力に対して常時ではフルプレストレスになるようにし、暴風時及び地震時等はパーシャルプレストレスとする。また、グラウト注入孔32からグラウト材をシース21内に注入するとともに、露出するナット25部にはキャップ材31を被せ、内部に防錆処理のためグリース等を充填する。
Specifically, as shown in FIG. 5 (typically described by the boundary portion precast cylindrical body 10), the
次に、アンボンドPC鋼材28の上端部にカップラー33を螺合し、上段側のPC鋼材14、14…を連結したならば、プレキャスト筒状体7のシース21、21…に前記PC鋼材14、14…を挿通させながら積み重ね、前述した要領によりPC鋼材14の定着を図り、上段側のプレキャスト筒状体7を境界部プレキャスト筒状体10に対して一体的に結合する。
Next, when the
ところで、上記形態例では、断面縮小部となる各境界部プレキャスト筒状体10において、階段状の段部を形成するようにしたが、外観的にテーパー状に外径寸法を縮小させることもできる。図6(A)(B)はその場合の構造例を示したものである。先ず、図6(A)は、上段側に載荷されるプレキャスト塔状体7'として、内径寸法は同じとしながら、外径寸法を上側に行くに従って漸次縮小させた断面形状としたものである。この場合は、下段PC鋼材14の定着部に対応する部位に箱抜き部7aを形成しておき、防錆処理のためグリース等を充填した状態で設置するようにする。
By the way, in each of the above-described embodiments, the stepped step portion is formed in each boundary portion precast
次いで、図6(B)に示される例は、上段側に載荷されるプレキャスト塔状体7'として、内径寸法は同じとしながら、外径寸法を上側に行くに従って漸次縮小させた断面形状とするとともに、下段側PC鋼材14の定着部位に平面視で例えばU字状の切欠き7bを形成したものである。この場合は、露出するナット25部にはキャップ材31を被せ、内部に防錆処理のためグリース等を充填するようにする。
Next, in the example shown in FIG. 6B, the precast tower 7 'loaded on the upper side has a cross-sectional shape in which the outer diameter is gradually reduced toward the upper side while the inner diameter is the same. In addition, for example, a
また、上記形態例では、各PC鋼材14、28はすべてプレキャスト筒状体5〜8の躯体内に設置したインナータイプの例を示したが、図7に示されるように、定着部以外ではプレキャスト筒状体5〜8の躯体から内側に出して配置したアウタータイプとすることも可能である。この場合も上記インナータイプと同様に、各境界部プレキャスト筒状体9(10、11)において、下段側プレキャスト筒状体側5(6、7)から延長されるPC鋼材14を該境界部プレキャスト筒状体9(10、11)の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側6(7、8)に延長されるPC鋼材14を該境界部プレキャスト筒状体9(10、11)の下面内周部に定着させるようにすればよいが、境界部プレキャスト筒状体9、10、11と隣接するプレキャスト筒状体6、7、8(5、6、7)との間で結合が図れないとともに、せん断耐力が確保できないおそれがあるため、各境界部プレキャスト筒状体9、10、11と上下に隣接するプレキャスト筒状体6、7、8(5、6、7)については、PC鋼材14が躯体内を挿通するように、プレキャスト筒状体6、7、8(5、6、7)の内壁側に増厚されたケーブル挿通躯体部34を有する断面形状とするのが望ましい。また、同断面のプレキャスト筒状体5〜8同士の接合部ではPC鋼材14によるせん断耐力が期待できないため、鉄筋等を境界部を跨ぐように配置するか、凹凸によるせん断キーを設けるようにするのが望ましい。
Moreover, in the said example of embodiment, although each
〔最下段ブロックB0〕
次に、最下段ブロックB0について詳述する。
[Bottom block B 0 ]
Next, the lowermost block B0 will be described in detail.
図8は、開口部付きプレキャスト筒状体16の平面図及び縦断面図であり、図9は境界部プレキャスト筒状体17の平面図及び縦断面図、図10は開口部付きプレキャスト筒状体16の増厚部19における接合拡大断面図、図11は境界部プレキャスト筒状体17と開口部付きプレキャスト筒状体16との増厚部における接合部拡大断面図であり、図12は境界部プレキャスト筒状体17と開口部付きプレキャスト筒状体16との非増厚部における接合部拡大断面図である。
8 is a plan view and a longitudinal sectional view of the precast
前記開口部ブロックB0で用いられるプレキャスト筒状体16、16は、図8に示されるように、周面の一部に開口部18を有するとともに、この開口部18より両側に、周方向に所定の範囲に亘って他の部分よりも内周面側に増厚された増厚部19、19を備えた、軸方向に同一断面とされる円形筒状のプレキャスト部材であり、同一の型枠を用いて製作される。
As shown in FIG. 8, the precast
外周側の壁面内には鉄筋20の他、周方向に適宜の間隔でPC鋼材14を挿通するためのシース21、21…が埋設されている。このシース21、21…の下端部にはPC鋼材14同士を連結するためのカップラーを挿入可能とするためにシース拡径部21aが形成されているとともに、上部には予め工場製作時に定着用アンカープレート24が埋設されるか、現場で定着用アンカープレート24を嵌設するための箱抜き部22が形成されている。また、上面には吊り金具(図示せず)が複数設けられている。
In addition to the reinforcing
また、前記各増厚部19の内周側には、周方向に適宜の間隔で複数本の、図示例では3本の開口補強用PC鋼材14Aを挿通するためのシース21、21…が埋設されるとともに、このシース21、21…の下端部にはPC鋼材14同士を連結するためのカップラーを挿入可能とするためにシース拡径部21aが形成されているとともに、上部には予め工場製作時に定着用アンカープレート24が埋設されるか、または現場で定着用アンカープレート24を嵌設するための箱抜き部22が形成されている。
In addition, a plurality of
一方、前記境界部プレキャスト筒状体17は、図9に示されるように、下段側の開口部付きプレキャスト筒状体16とほぼ同じ外径寸法とされるとともに、上段側プレキャスト筒状体5とほぼ同じ内径寸法とされる断面形状を成す筒状のプレキャスト部材であり、それぞれの同一の型枠を用いて製作されるか、遠心成形により製造される。
On the other hand, as shown in FIG. 9, the boundary portion precast
壁面内には鉄筋20の他、相対的に外周側には、下段側のプレキャスト筒状体16の開口部18に対応する領域以外の部分に、周方向に適宜の間隔でPC鋼材を挿通するためのシース21、21…が埋設されている。このシース21、21…の下端部はシース拡径部21aが形成されているとともに、上部には予め工場製作時に定着用アンカープレート24が埋設されるか、現場で定着用アンカープレート24を嵌設するための箱抜き部22が形成されている。また、上面には吊り金具(図示せず)が複数設けられている。
In addition to the reinforcing
また、壁面の相対的に内周側には、下段側の開口部付きプレキャスト筒状体16の増厚部19、19に配置される開口補強用PC鋼材14Aに対応する位置にシース21、21…が埋設され、それ以外の部分には、下面側にアンカープレート30及びナット29により定着されたアンボンドPC鋼材28が予め埋設されている。このアンボンドPC鋼材28の上端は境界部プレキャスト筒状体17の上面から突出して形成されている。また、前記外周側のシース21、21…の位置と、前記アンボンドPC鋼材28、28…との配置は緊張応力の均等化を図るために千鳥状配置とされる。
Further, on the relatively inner peripheral side of the wall surface, the
前記開口部付きプレキャスト筒状体16の基礎部12への緊結は、図10(A)に示されるように、基礎部12のアンカーフレーム(図示せず)に定着させたPC鋼材14及び開口補強用PC鋼材14Aの上端を基礎から突出させた状態としておき、カップラー26を螺合し、上側に延長するようにPC鋼材14及び開口補強用PC鋼材14Aを連結する。
As shown in FIG. 10 (A), the precast
次に、図10(B)に示されるように、前記連結したPC鋼材14と開口補強用PC鋼材14Aとを所定のシース21、21…に挿通させながらプレキャスト筒状体16を設置したならば、予め埋設されるか、または前記箱抜き部22に嵌設されたアンカープレート24と、ナット部材25によりPC鋼材14及び開口補強用PC鋼材14Aに張力を導入し一体化を図る。また、グラウト注入孔27からグラウト材をシース21内に注入する。なお、前記アンカープレート24に形成された孔24aはグラウト注入確認孔であり、該確認孔からグラウト材が吐出されたことをもってグラウト材の充填を終了する。
Next, as shown in FIG. 10 (B), if the precast
前記要領により、開口部付きプレキャスト筒状体16のシース21、21…にPC鋼材14及び開口補強用PC鋼材14Aを挿通させながら所定の段数、図示例では2段の開口部付きプレキャスト筒状体16、16を積み重ね、PC鋼材14及び開口補強用PC鋼材14Aの定着を図る手順を繰り返すことにより高さ方向に積み上げる。この際、下段側プレキャスト筒状体16と上段側プレキャスト筒状体16との接合面には止水性確保及び合わせ面の接合のためにエポキシ樹脂系などの接着剤15やシール材が塗布される。
In the above-described manner, the
所定の段数(図示例では2段)だけ開口部付きプレキャスト筒状体16、16を積み重ねたならば、境界部プレキャスト筒状体17を積み重ねる。
If the precast
前記境界部プレキャスト筒状体17と、下段側プレキャスト筒状体16と、上段側プレキャスト筒状体5との緊結部構造は、前記基礎12に定着され、下段側の開口部付きプレキャスト筒状体16の外周側から延長されるPC鋼材14については、一般部ブロックB1〜B4と同様に、前記境界部プレキャスト筒状体17の上面外周部に定着させる。定着要領は、前述したとおりである。
The tightly coupled structure of the boundary part precast
一方、内周側に配置されるPC鋼材14、14Aの内、増厚部19に対応する開口補強用PC鋼材14Aについては、境界部プレキャスト筒状体17の上面内周部に一旦定着し、その後に上段に配置されるプレキャスト筒状体5のPC鋼材14と接続する。具体的には、図11に示されるように、下段側の開口部付きプレキャスト筒状体16から上方に延長された開口補強用PC鋼材14A、14A…をシース21、21…に挿通させながら境界部プレキャスト筒状体17を積み重ねたならば、予め埋設されるか、または前記箱抜き部22に嵌設されたアンカープレート24と、ナット部材25により開口補強用PC鋼材14A、14A…に緊張力を導入し一体化を図る。この際、プレキャスト筒状体16、17同士の合わせ面には接着剤15又はシール材を塗布し、緊張導入力は断面作用力に対して常時ではフルプレストレスになるようにし、暴風時及び地震時等はパーシャルプレストレスとする。また、グラウト注入孔27からグラウト材をシース21内に注入する。その後に、開口補強用PC鋼材14Aの上端部にカップラー26を螺合し、上段側のPC鋼材14、14…を連結したならば、プレキャスト筒状体5のシース21、21…に前記PC鋼材14、14…を挿通させながら積み重ね、前述した要領によりPC鋼材14の定着を図り、上段側のプレキャスト筒状体5を境界部プレキャスト筒状体17に対して一体的に結合する。
On the other hand, among the
また、内周側に配置されるPC鋼材の内、非増厚部に対応し、かつ上段側プレキャスト筒状体5側に延長されるPC鋼材(アンボンドPC鋼材28)については、該境界部プレキャスト筒状体17の下面内周部に定着させるようにする。具体的には、図12に示されるように、内周側の前記増厚部19以外の領域においては、アンボンドPC鋼材28の上端部にカップラー33を螺合し、上段側のPC鋼材14、14…を連結したならば、プレキャスト筒状体5のシース21、21…に前記PC鋼材14、14…を挿通させながら積み重ね、前述した要領によりPC鋼材14の定着を図り、上段側のプレキャスト筒状体5を境界部プレキャスト筒状体17に対して一体的に結合する。
Moreover, about PC steel material (unbonded PC steel material 28) corresponding to a non-thickened portion among PC steel materials arranged on the inner peripheral side and extended to the upper stage side precast
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、塔断面が円形の場合について述べたが、塔断面が多角形状や楕円形状等、任意の断面形状に対して本発明は適用が可能である。
(2)上記形態例では、境界部プレキャスト筒状体9、10、11、17に予めアンボンドPC鋼材28を埋設したが、他と同様にシース21を埋設しておき、PC鋼材14を挿通し定着するようにしてもよい。
(3)上記形態例においては、最下段ブロックB0は、2段の開口部付きプレキャスト筒状体16,16と、境界部プレキャスト筒状体17の構成としたが、開口18及び増厚部19を有しないプレキャスト筒状体が前記境界部プレキャスト筒状体17と開口部付きプレキャスト筒状体16との間に介在されていてもよい。
[Other examples]
(1) In the above embodiment, the case where the tower cross section is circular has been described. However, the present invention can be applied to any cross section such as a polygonal cross section or an elliptical cross section.
(2) In the above embodiment, the unbonded
(3) In the above-described embodiment, the lowermost block B 0 has the configuration of the two-stage precast
1…風力発電設備、2…回転翼、3…ナセル、4…タワー、5〜8…プレキャスト筒状体、9〜11…境界部プレキャスト筒状体、14…PC鋼材、14A…開口補強用PC鋼材、16…開口部付きプレキャスト筒状体、17…境界部プレキャスト筒状体、18…開口部、19…増厚部、21…シース、21a…シース拡径部、24…アンカープレート、25…ナット、26・33…カップラー、28…アンボンドPC鋼材、B0…最下段ブロック、B1〜B4…一般部ブロック
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記塔状構造物を高さ方向に、1又は複数のプレキャスト筒状体毎にブロック分けし、各ブロック内では部材軸方向に同外径断面のプレキャスト筒状体を使用する条件の下で前記プレキャスト筒状体を積み上げ、高さ方向に段階的に外径寸法が縮小される変断面形状とするとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法を有するとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法を有する境界部プレキャスト筒状体を介在させ、
最下段のブロック以外では、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるPC鋼材を前記境界部プレキャスト筒状体の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材を前記境界部プレキャスト筒状体の下面内周部に定着させ、
最下段のブロックにおいて、前記境界部プレキャスト筒状体よりも下側に、周面の一部に開口部を有するとともに、この開口部より周方向に所定範囲に亘って他の部分よりも内周面側に増厚された増厚部を備えた1又は複数の開口部付きプレキャスト塔状体が配置され、基礎側から延長されるPC鋼材を前記境界部プレキャスト筒状体の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるPC鋼材の内、前記増厚部に対応するPC鋼材については基礎側に定着部を有し、前記増厚部を挿通させて上段側プレキャスト筒状体側に延長し、前記増厚部以外に配置されるPC鋼材については前記境界部プレキャスト筒状体の下面内周部に定着し、上段側プレキャスト筒状体側に延長したことを特徴とするプレキャスト工法による変断面塔状構造物。 In a tower-shaped structure in which a plurality of precast cylindrical bodies made of concrete are stacked in the height direction, and each precast cylindrical body is tightly coupled with PC steel to achieve integration,
The tower-like structure is divided into blocks in the height direction for each of one or a plurality of precast cylindrical bodies, and the precast cylindrical body having the same outer diameter cross section is used in the member axial direction in each block. Precast cylindrical bodies are stacked to form a variable cross-sectional shape whose outer diameter dimension is reduced stepwise in the height direction, and the same outer diameter dimension as that of the lower-stage precast cylindrical body is formed on each boundary portion divided into blocks. And having a boundary precast tubular body having substantially the same inner diameter as the upper stage precast tubular body,
Except for the lowermost block, the PC steel material extended from the lower precast tubular body side is fixed to the outer peripheral portion of the upper surface of the boundary precast tubular body, and the PC steel material extended to the upper precast tubular body side is Fix it to the inner periphery of the lower surface of the boundary precast cylindrical body,
The lowermost block has an opening in a part of the peripheral surface below the boundary portion precast cylindrical body, and has an inner periphery from the other part over a predetermined range in the circumferential direction from the opening. Precast towers with one or more openings with a thickened part thickened on the surface side are arranged, and PC steel material extended from the foundation side is fixed to the outer peripheral part of the upper surface of the boundary part precast cylindrical body Among the PC steel materials extended to the upper precast cylindrical body side, the PC steel material corresponding to the thickened portion has a fixing portion on the base side, and the upper thickened precast tube is inserted through the thickened portion. PC steel material that extends to the side of the body and is arranged on the lower surface of the boundary part of the precast cylindrical body, and extends to the upper side of the precast cylindrical body. Construction method Variable cross-section in tower-like structure due.
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