JP2009174216A - プレストレスト・コンクリートポール及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プレストレスト・コンクリートポールにおいて、プレストレス導入時に軸方向の鋼材がコンクリートに対して相対的に滑ることを防止することにある。
【解決手段】コンクリートポール本体（２）と、軸方向に沿って配置される軸方向鋼材（１１）とを少なくとも備え、コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）において軸方向鋼材（１１）の外周に嵌装配置された状態でコンクリートポール本体（２）内に埋め込まれた螺旋状部材（３１）を備える。そして、軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加えかつ緩和することによりコンクリートポール本体（２）にプレストレスが導入されたとき、螺旋状部材（３１）によって軸方向鋼材（１１）とコンクリートポール本体（２）との間の相対滑りを抑制することを特徴とする。
【選択図】図５Ｃ

Description

本発明は、プレストレスト・コンクリートポール及びその製造方法、特に、コンクリート構造体にプレストレスが与えられたプレストレスト・コンクリートポール及びその製造方法に関する。

コンクリートポールの製造においては、従来から、いわゆるプレストレスト・コンクリート工法が用いられている。ここで、プレストレスト・コンクリート工法とは、引張方向のテンションが付与された鋼材（例えば、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣストランド等のＰＣ鋼材）をコンクリート構造体と組み合わせることにより、コンクリート構造体にプレストレス（予め計画的に構造体にかけられる軸方向圧縮力）を与え、コンクリート構造体のひびわれ及び曲げ剛性強度を高める工法である。一般に、コンクリート構造体は、圧縮方向の応力には比較的強いが、引張方向の応力には弱いため、コンクリート構造体に予め圧縮力（プレストレス）を導入しておくことにより、横ひびわれ発生もなく引張方向の応力に対して強度を高めるためである。

従来例に係るプレストレスト・コンクリートポールは、例えば、特許文献１に記載されている。このコンクリートポールは、コンクリートからなる円筒状のコンクリートポール本体と、コンクリートポール本体内に埋設される鋼材籠（鉄筋籠）とを備えている。鋼材籠は、複数の鋼材を組み合わせて構成されるものであり、コンクリートポール本体の長手方向すなわち軸方向に延びる軸方向鋼材と、これらの軸方向鋼材を包囲するように配置される横方向鋼材とを備えている。軸方向鋼材としては、ＰＣ鋼材、ＰＣ鋼線等のＰＣ鋼材が使用される。このようなコンクリートポールは、次のように製造される。組み立てられた鋼材籠を型枠内に配置し、軸方向鋼材の両端部を端板にナット等で固定する。そして、軸方向鋼材に引張方向のテンションを加えた後、コンクリートが打設され、硬化される。その後、軸方向鋼材の両端部からナットを外してテンションを緩和すると、軸方向鋼材が収縮しようとする力がコンクリートとの付着力を通じてコンクリートポール本体に伝達され、コンクリートポール本体に圧縮力（プレストレス）が導入される。

しかしながら、通常断面円形の軸方向鋼材、特にＰＣ鋼線の外周面は、比較的凹凸の小さい円滑な曲面に形成される場合があるため、軸方向鋼材においてコンクリートに引っ掛かる断面積が小さく、コンクリートとの付着力を十分に確保できない場合がある。軸方向鋼材のコンクリートとの付着力が十分でない場合には、プレストレス導入時、すなわち、軸方向鋼材に加えたテンションを緩和し軸方向鋼材の収縮力によってコンクリートポール本体に圧縮力が導入される際に、軸方向鋼材がコンクリートに対して相対的に過度に滑り、その結果、コンクリートポール本体に軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが発生するおそれがある。

特開２００６−１６８６３号公報

本発明の目的は、プレストレスト・コンクリートポールにおいて、プレストレス導入時における軸方向の鋼材のコンクリートに対する相対的な滑りを抑制することにある。

請求項１に係るプレストレスト・コンクリートポールは、コンクリートポール本体（２）と、前記コンクリートポール本体（２）の軸方向に沿って配置される軸方向鋼材（１１）とを少なくとも備えてプレストレスが与えられたプレストレスト・コンクリートポールに関する。このプレストレスト・コンクリートポールは、前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に嵌装配置された状態で前記コンクリートポール本体（２）内に埋め込まれた螺旋状部材（３１）を備える。そして、前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加えコンクリート硬化後に該テンションを緩和することにより前記コンクリートポール本体（２）にプレストレスが導入されたとき、前記螺旋状部材（３１）によって前記軸方向鋼材（１１）と前記コンクリートポール本体（２）との間の相対滑りを抑制することを特徴とする。ここで、「テンションを緩和する」とは、テンションを除去する場合も含む。
このプレストレスト・コンクリートポールでは、コンクリートポール本体の一端部において、軸方向鋼材の一端部に螺旋状部材を設けたことにより、螺旋状部材の巻き線の間にコンクリートが入り込んで硬化する。このため、螺旋状部材は、コンクリートに対して引っ掛かる断面積を十分に有する。したがって、テンション緩和後に軸方向鋼材に収縮力が生じる場合に、螺旋状部材がコンクリートに対する十分な引っ掛かりとなって、軸方向鋼材のコンクリートに対する相対的な滑りが抑制（低減）される。これにより、プレストレス導入時に、コンクリートポール本体に軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが生じることを防止できる。また、コンクリートポール本体の端部に螺旋状部材を配置するので、特に、コンクリートポール本体の端部の外周面における縦ひびわれの発生を効果的に防止できる。
なお、コンクリートポール本体の先端部では、狭い断面積のため鋼材の密度が高いので、軸方向鋼材がコンクリートに対して相対的に過度に滑った場合に、基端部に比較して軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが発生する可能性が高い。したがって、先端部に螺旋状部材を配置すれば、コンクリートポールの軸方向鋼材に沿った縦ひびわれを効果的に防止できる。また、コンクリートポール本体の両端部に螺旋状部材を配置すれば、コンクリートポール本体の全長に亘って軸方向鋼材に対する相対的な滑りをより確実に抑制することが可能である。
なお、軸方向鋼材と螺旋状部材との固定は、溶接により固定する方法等の任意の固定方法を用いることができる。
螺旋状部材の長さは、軸方向鋼材とコンクリートとの相対的な滑りを有効に抑制できる長さに選択される。１本の軸方向鋼材の一端部において１つの螺旋状部材を用いても良いし、複数の螺旋状部材を組み合わせて用いても良い。

請求項２に係るプレストレスト・コンクリートポールは、請求項１に記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように配置される横方向鋼材（１２）を更に備え、前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部は、前記螺旋状部材（３１）の巻き線の間に配置されることにより、前記螺旋状部材（３１）の軸方向に沿ったずれ移動を抑制することを特徴とする。
このプレストレスト・コンクリートポールでは、螺旋状部材の巻き線の間に横方向鋼材を配置するので、螺旋状部材の軸方向鋼材に対するずれ移動を抑制することができる。この場合、従来から使用している横方向鋼材によって螺旋状部材を固定するので、螺旋状部材を軸方向鋼材上の所定位置に配置する工程を追加するのみで、他の追加の工程および部材を必要とせずに螺旋状部材を固定することができる。

請求項３に係るプレストレスト・コンクリートポールは、コンクリートポール本体（２）と、前記コンクリートポール本体（２）の軸方向に沿って配置される軸方向鋼材（１１）とを少なくとも備えてプレストレスが与えられたプレストレスト・コンクリートポールに関する。このプレストレスト・コンクリートポールは、前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に嵌装配置された状態で前記コンクリートポール本体（２）内に埋め込まれたナット（３２）を備える。そして、前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加えかつコンクリート硬化後に該テンションを緩和することにより前記コンクリートポール本体（２）にプレストレスが導入されるとき、前記ナット（３２）によって前記軸方向鋼材（１１）と前記コンクリートポール本体（２）との間の相対滑りを抑制することを特徴とする。
このプレストレスト・コンクリートポールでは、コンクリートポール本体の一端部において、軸方向鋼材の一端部にナットを設けている。ナットの端面が、軸方向鋼材の外周面から径方向に突出するので、コンクリートに引っ掛かる断面積を十分に有する。このため、テンション緩和後に軸方向鋼材に収縮力が生じる場合に、ナットの端面がコンクリートに対する十分な引っ掛かりとなって、軸方向鋼材のコンクリートに対する相対的な滑りが抑制（低減）される。これにより、プレストレス導入時にコンクリートポール本体に軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが生じることを防止できる。また、コンクリートポール本体の端部にナットを配置するので、特に、コンクリートポール本体の端部の外周面における縦ひびわれの発生を効果的に防止できる。
なお、コンクリートポール本体の先端部では、狭い断面積のため鉄筋の密度が高いので、軸方向鋼材がコンクリートに対して滑った場合に、基端部に比較して軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが生じる可能性が高い。したがって、先端部にナットを配置すれば、コンクリートポールの軸方向鋼材に沿った縦ひびわれを効果的に抑制できる。また、コンクリートポール本体の両端部に螺旋状部材を配置すれば、コンクリートポール本体の全長に亘って軸方向鋼材に対する相対的な滑りをより確実に抑制することが可能である。
なお、軸方向鋼材とナットとの固定は、軸方向鋼材の対応する端部の外周面にねじ山を形成し、ナットのねじ溝を該ねじ山に螺合させる方法、ナットを軸方向鋼材の外周面に嵌合した後溶接する方法、ナットを軸方向鋼材の外周面に嵌合させるとともに、ナットの両端面近傍に横方向鋼材を配置する方法等の任意の固定方法を用いることが可能である。
ナットの外径は、軸方向鋼材とコンクリートとの滑りを有効に抑制できる大きさに選択される。

請求項４に係るプレストレスト・コンクリートポールは、請求項３に記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、前記プレストレスト・コンクリートポールは、複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように配置される横方向鋼材（１２）を更に備え、前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部は、前記ナット（３２）の少なくとも一方の端面（３２Ａ，３２Ｂ）近傍に配置されることにより、前記ナット（３２）の軸方向に沿ったずれ移動を抑制することを特徴とする。
このプレストレスト・コンクリートポールでは、ナットの軸方向の少なくとも一方の端面近傍に横方向鋼材を配置するので、横方向鋼材によってナットの軸方向鋼材に対するずれ移動を抑制することができる。ナットを軸方向鋼材にねじ止めしている場合に、ナットの軸方向外側の端面近傍に横方向鋼材を配置しておけば、コンクリートの遠心成形の際にナットが緩んだとしても、横方向鋼材によってナットの軸方向のずれ移動を抑制することができる。
また、ナットを軸方向鋼材の外周面にねじ止めせずに、挿入、嵌合のみする構成とし、ナットの両端面の近傍に横方向鋼材を配置して、横方向鋼材によって両側からナットを挟んで軸方向の移動を抑制しても良い。この場合、従来から使用している横方向鋼材のみによってナットを固定するので、ナットを軸方向鋼材上の所定位置に配置する工程を追加するのみで、他の追加の工程および部材を必要とせずにナットを固定することができる。

請求項５に係るプレストレスト・コンクリートポールは、請求項３又は４に記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、前記コンクリートポール本体（２）の一端部（１Ａ，１Ｂ）において前記軸方向鋼材（１１）の外周に複数のナット（３２）が軸方向に並んで嵌装配置されていることを特徴とする。
この場合、複数のナットを組み合わせることにより抵抗面積を増大させることができるので、ナットの外径の増大を抑制しつつ滑り止めの効果を向上させることができる。特に、基端部に比べて径が小さいコンクリートポールの先端部において、ナットの大型化により軸方向鋼材の数が制約されることを防止し得る。

請求項６に係るプレストレスト・コンクリートポールは、請求項１乃至５の何れかに記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、前記軸方向鋼材（１１）はＰＣ鋼棒であることを特徴とする。ＰＣ鋼棒は、一般にその外周面に溝が形成され、その溝によりコンクリートとの付着力が形成されるが、プレストレスト・コンクリートポールの端部においてＰＣ鋼棒の外周に螺旋状部材又はナットを嵌装配置することにより、ＰＣ鋼棒とコンクリートとの相対的な滑りをより確実に抑制することが可能できる。また、ＰＣ鋼棒の外周面の溝を省略し、螺旋状部材又はナットによってコンクリートとの滑りを抑制することも可能である。

請求項７に係るプレストレスト・コンクリートポールは、請求項１乃至５の何れかに記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、前記軸方向鋼材（１１）はＰＣ鋼線であることを特徴とする。ＰＣ鋼線は、一般にその径が小さく、外周面に深い凹凸を形成することが困難であるが、プレストレスト・コンクリートポールの端部においてＰＣ鋼線の外周に螺旋状部材又はナットを嵌装配置することにより、ＰＣ鋼線とコンクリートとの相対的な滑りを確実に抑制することが可能できる。

請求項８に係るプレストレスト・コンクリートポールの製造方法は、コンクリートポール本体（２）に少なくとも軸方向鋼材（１１）を埋設してなるプレストレスト・コンクリートポールの製造方法であって、前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）となる位置において、軸方向鋼材（１１）の外周に螺旋状部材（３１）を嵌装配置する工程と、前記螺旋状部材（３１）が嵌装配置された軸方向鋼材（１１）を型枠（２０）内に配置する工程と、前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加える工程と、前記型枠（２０）内において前記軸方向鋼材（１１）及び前記螺旋状部材（３１）の周囲にコンクリートを打設してコンクリートポール本体（２）を形成する工程と、前記コンクリートポール本体（２）を型枠（２０）から取り出すとともに、上記テンションを緩和してコンクリートポール本体（２）にプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする。
この製造方法では、コンクリートポール本体の一端部において、軸方向鋼材の一端部に螺旋状部材を嵌装配置したことにより、螺旋状部材の巻き線の間にコンクリートが入り込んで硬化するので、螺旋状部材はコンクリートに引っ掛かる断面積を十分に有する。このため、テンション緩和後に軸方向鋼材に収縮力が生じる場合に、螺旋状部材がコンクリートに対する十分な引っ掛かりとなり、軸方向鋼材のコンクリートに対する相対的な滑りを抑制する。この結果、コンクリートポール本体における軸方向鋼材に沿った縦ひびわれの発生を防止しつつ、コンクリートポール本体にプレストレスを導入することができる。また、コンクリートポール本体の端部に螺旋状部材を配置するので、特に、コンクリートポール本体の端部の外周面における縦ひびわれの発生を効果的に防止できる。

請求項９に係るプレストレスト・コンクリートポールの製造方法は、請求項８に記載のプレストレスト・コンクリートポールの製造方法において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に螺旋状部材（３１）を嵌装配置した後、複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように横方向鋼材（１２）を配置すると共に、前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部を前記螺旋状部材（３１）の巻き線の間に配置する工程、を含むことを特徴とする。この場合、請求項２で述べたと同様の作用効果を奏する。

請求項１０に係るプレストレスト・コンクリートポールの製造方法は、コンクリートポール本体（２）に少なくとも軸方向鋼材（１１）を埋設してなるプレストレスト・コンクリートポールの製造方法であって、前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）となる位置において、軸方向鋼材（１１）の外周にナット（３２）を嵌装配置する工程と、前記螺旋状部材（３１）が嵌装配置された軸方向鋼材（１１）を型枠（２０）内に配置する工程と、前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加える工程と、前記型枠（２０）内において前記軸方向鋼材（１１）及び前記ナット（３２）の周囲にコンクリートを打設してコンクリートポール本体（２）を形成する工程と、前記コンクリートポール本体（２）を型枠（２０）から取り出すとともに、上記テンションを緩和してコンクリートポール本体（２）にプレストレスを導入する工程と、を含むことを特徴とする。
この製造方法では、コンクリートポール本体の一端部において、軸方向鋼材の一端部にナットを配置する。ナットは、その端面が軸方向鋼材の外周面から径方向に突出するので、コンクリートに引っ掛かる断面積を十分に有する。このため、プレストレス導入時において軸方向鋼材が収縮しようとする際に、ナットがコンクリートに対する十分な引っ掛かりとなり、軸方向鋼材のコンクリートに対する相対的な滑りを抑制する。この結果、コンクリートポール本体の軸方向鋼材に沿った縦ひびわれの発生を防止しつつ、コンクリートポール本体にプレストレスを導入することができる。また、コンクリートポール本体の端部にナットを配置するので、特に、コンクリートポール本体の端部の外周面における縦ひびわれの発生を効果的に防止できる。

請求項１１に係るプレストレスト・コンクリートポールの製造方法は、請求項１０に記載のプレストレスト・コンクリートポールの製造方法において、前記軸方向鋼材（１１）の外周にナットを嵌装配置した後、複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように横方向鋼材（１２）を配置すると共に、前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部を前記ナット（３２）の少なくとも一方の端面（３２Ａ，３２Ｂ）近傍に配置する工程、を含むことを特徴とする。この場合、請求項４で述べたと同様の作用効果を奏する。

請求項１２に係るプレストレスト・コンクリートポールの製造方法は、請求項１０又は１１に記載のプレストレスト・コンクリートポールの製造方法において、前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（３２Ａ，３２Ｂ）となる位置において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に複数のナット（３２）を軸方向に並べて嵌装配置することを特徴とする。この場合、請求項５で述べたと同様の作用効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の各実施形態を説明する。
（第１実施形態）
（コンクリートポールの構造）
図１は、本発明の実施形態におけるコンクリートポール１を示す斜視図である。このコンクリートポール１は、引張方向のテンションが付与された軸方向の鋼材をコンクリート構造体と組み合わせることにより、コンクリート構造体にプレストレス（計画的に構造体にかけられる軸方向圧縮力）を導入したプレストレスト・コンクリートポールである。このコンクリートポール１は、電力線、通信線又はその両方を支持する電柱として使用されるものである。

図１に示すコンクリートポール１は、コンクリートからなる円筒形のコンクリートポール本体２と、該コンクリートポール本体２に埋設される鋼材籠１０（図２参照）とを備えている。このコンクリートポール１は、その基端部１Ａ側が地中に埋設されることにより直立状態に配置される。コンクリートポール本体２は、テーパ状をしており、コンクリートポール１の先端面１Ｄから基端面１Ｃに向かって直径が広がっている。コンクリートポール本体２の中央には、軸方向に延びる中空部３が形成されている。なお、以下の説明では、コンクリートポール１の基端部及びコンクリートポール本体２の基端部をともに基端部１Ａで表す。同様に、コンクリートポール１の先端部及びコンクリートポール本体２の先端部をともに先端部１Ｂで表す。

図２には、コンクリートポール本体２内に埋め込まれる鋼材籠１０の斜視図を示す。図示されるように、鋼材籠１０は、複数の鋼材を組み合わせて構成されるもので、コンクリートポール１の長手方向（軸方向）に沿って円筒状に配置される棒状の軸方向鋼材１１と、これらの軸方向鋼材を包囲するように配置される横方向鋼材１２とを備えている。鋼材籠１０は、コンクリートポール本体２と同様のテーパ状に構成されており、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂから基端部１１Ａに向かって直径が広がっている。同図において、１１Ｃ及び１１Ａは、それぞれ、軸方向鋼材１１の基端面及び基端部である。１１Ｄ及び１１Ｂは、それぞれ、軸方向鋼材１１の先端面及び先端部である。本実施形態では、横方向鋼材１２として、複数の円形の鋼材を採用しているが、横方向鋼材１２は、例えば、軸方向鋼材１１を螺旋状に取り囲む螺旋筋とすることもできる。

軸方向鋼材１１は、例えば、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣストランド等のＰＣ鋼材からなる。軸方向鋼材１１がＰＣ鋼棒の場合、一般に、その外周面に、コンクリートとの付着力を確保するために螺旋状の溝が形成されている。ＰＣ鋼線の場合、一般に、その外周面に、コンクリートとの付着力を確保するために凹凸が形成されている。

軸方向鋼材１１の基端部１１Ａは、コンクリートポール本体２の基端部１Ａ（図１参照）に対応しており、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂは、コンクリートポール本体２の先端部１Ｂに対応している。各軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂには、その外周面に相対的な滑り防止用の螺旋状部材３１が配置されている。本実施形態では、全ての軸方向鋼材１１の少なくとも先端部１１Ｂに螺旋状部材３１を配置するが、図２では、便宜上、１本の軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂのみに螺旋状部材３１を図示し、他の軸方向鋼材１１の螺旋状部材３１を省略して示している。

なお、螺旋状部材３１は、軸方向鋼材１１の基端部１１Ａ及び先端部１１Ｂの両方に配置しても良い。

図３は、螺旋状部材３１の近傍の拡大図を示す。螺旋状部材３１は、先端面１１Ｄ近傍の先端部１１Ｂにおいて、軸方向鋼材１１の外周に嵌装配置されている。図３に示すように、螺旋状部材３１の少なくとも一部の巻き線の間には、横方向鋼材１２が配置されており、この横方向鋼材１２によって、螺旋状部材３１が軸方向鋼材１１に対して軸方向にずれ移動することを抑制している。これにより、鋼材籠１０を型枠へ移動する途中や、コンクリートの遠心成形時などの製造工程中に、螺旋状部材３１が軸方向鋼材１１に対してずれ移動することを抑制している。

この螺旋状部材３１は、軸方向鋼材１１に引張方向のテンションが加えられ、コンクリート硬化後に該テンションが緩和されることにより軸方向鋼材１１に収縮力が発生するときに、軸方向鋼材１１とコンクリートポール本体２との間の相対的な滑りを抑制し、コンクリートポール本体２に軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが生じることを防止するために設けられる。

（コンクリートポールの製造方法）
以下、図５Ａから図５Ｃを参照して、本実施形態に係るコンクリートポール１の製造方法を説明する。

先ず、コンクリートポール本体２の先端部１Ｂに対応する軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂにおいて、軸方向鋼材１１の外周に螺旋状部材３１を嵌装配置する。螺旋状部材３１は、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂ側の端面から嵌装挿入される。次に、軸方向鋼材１１を円筒状に配置し、円筒状に配置された軸方向鋼材１１の周囲に横方向鋼材１２（図５Ａ〜図５Ｃでは図示を省略する）を配置して、図２に示す鋼材籠１０を形成する。このとき、図３に示すように、螺旋状部材３１の少なくとも一部の巻き線の間に、横方向鋼材１２が配置されるようにして、螺旋状部材３１の軸方向へのずれ移動を抑制する。

次に、図５Ａに示すように鋼材籠１０を型枠２０（一対の型枠半体２０Ａ，２０Ｂからなる）内に固定する。このとき、軸方向鋼材１１は、型枠２０の全長にわたって配置される。

軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂ側は、端板２１−１の貫通孔２１Ａ及び緊張板２２の貫通孔２２Ａに貫通され、ナット２３により固定されている。端板２１−１の内側の面が型枠２０のフランジ部２０Ｃ，２０Ｄに当接し、端板２１−１の外側の面が緊張板２２に当接した状態で、端板２１−１及び緊張板２２が型枠２０に固定されている。軸方向鋼材１１の基端部１１Ａ側は、端板２１−２の貫通孔２１Ａに貫通しており、この端板２１−２が型枠２０のフランジ部２０Ｃ，２０Ｄに当接された状態で、軸方向鋼材１１の基端部１１Ａ側がナット２３により端板２１−２に固定されている。

次に、図５Ｂに示すように、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂ側において緊張板２２を緊張ジャッキ（図示せず）で矢印Ａの方向に引っ張ることにより、緊張板２２を端板２１−１から所定の距離だけ離間させる。このとき、軸方向鋼材１１の基端部１１Ａ側は端板２１−２を介して型枠２０に固定されており、先端部１１Ｂ側が矢印Ａ方向に引っ張られることにより、軸方向鋼材１１に引張方向のテンションが加えられる。これにより、軸方向鋼材１１が軸方向に伸長し、螺旋状部材３１が矢印Ａ方向にわずかに移動する。すなわち、螺旋状部材３１が、先端部１１Ｂにおいて初期の位置から所定距離だけ軸方向外側に移動する。さらに、緊張板２２と端板２１−１との間に幅Ｄを有する馬蹄状の緊張保持部材２５（図４参照）を挿入し、緊張板２２から緊張ジャッキを取り外す。これにより、緊張ジャッキ取り外し後も、緊張板２２と端板２１−１との間を離間距離Ｄに保持し、軸方向鋼材１１に所定の引張方向のテンションが付与された状態を維持する。

次に、型枠２０内にコンクリートを打設し、型枠２０を回転させてコンクリートを遠心成形することにより、図５Ｂに示すように、中空部３を有するコンクリートポール本体２を形成する。この結果、螺旋状部材３１は、コンクリートポール本体２の先端部１Ｂに対応する位置でコンクリートに埋め込まれて配置される。コンクリート成形の際に螺旋状部材３１の巻き線の間にもコンクリートが入り込んで硬化するため、螺旋状部材３１が、コンクリートに引っ掛かる断面積を十分に有する。したがって、軸方向鋼材１１が収縮しようとする際に、螺旋状部材３１がコンクリートポール本体２に対して十分な引っ掛かりとして機能する。

コンクリートが硬化した後、図５Ｃに示すように、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂから緊張板２２、緊張保持部材２５及び端板２１−１を取り外すとともに、軸方向鋼材１１の基端部１１Ａから端板２１−２を取り外す。また、コンクリートポール本体２の打型前又は脱型後に軸方向鋼材１１の基端部１１Ａ及び先端部１１Ｂにおいて余剰部分を切断し、基端部１１Ａ及び先端部１１Ｂに雨水等進入防止用の蓋を取り付ける。なお、本実施形態では、軸方向鋼材１１の基端部１１Ａ及び先端部１１Ｂをコンクリートポール本体２の各端面１Ｃ，１Ｄと略面一になるように切断しているが、基端部１１Ａを所定の長さだけ残してナットで固定しても良い。

以上のように製造されたプレストレスト・コンクリートポール１では、軸方向鋼材１１に加えられていた引張方向のテンションが緩和され、図５Ｃに示すように、軸方向鋼材１１に矢印Ｂで示す収縮力が生じる。軸方向鋼材１１の収縮力は、コンクリートポール本体２と軸方向鋼材１１との付着力を介して、コンクリートポール本体２に圧縮力（プレストレス）として導入される。ここで、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂにおける螺旋状部材３１がコンクリートに対する十分な引っ掛かりとして機能し、軸方向鋼材１１が収縮しようとする際に軸方向鋼材１１がコンクリートポール本体２に対して滑ることを抑制し、過度な滑りを防止する。これにより、プレストレス導入時において、軸方向鋼材１１がコンクリートポール本体２に対して相対的に滑ってコンクリートポール本体２に軸方向の縦ひびわれが生じることを防止する。

なお、コンクリートポール本体２の先端部１Ｂでは、狭い断面積のため鉄筋の密度が高いので、軸方向鋼材１１がコンクリートに対して相対的に滑った場合に、基端部１Ａに比較して軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが生じる可能性が高い。本実施形態では、先端部１Ｂにおいて螺旋状部材３１により軸方向鋼材１１とコンクリートとの相対的な滑りを抑制する構成としたので、プレストレス導入時におけるコンクリートポール１の軸方向鋼材に沿った縦ひびわれを確実に防止できる。また、コンクリートポール本体２の端部に螺旋状部材３１を配置するので、特に、コンクリートポール２の端部における縦ひびわれの発生を効果的に防止できる。

なお、上記実施形態では、コンクリートポール本体２の先端部１１Ｂのみに螺旋状部材３１を設けたが、コンクリートポール本体２の基端部１Ａ及び先端部１Ｂの両方に螺旋状部材３１を設けても良い。この場合には、コンクリートポール本体２の基端部１１Ａにおいても螺旋状部材３１で相対的な滑りを抑制するので、コンクリートポール本体２の全長にわたって、より確実に相対滑りを抑制することができる。

本実施形態では、複数の軸方向鋼材１１の全てに螺旋状部材３１を設けたが、複数の軸方向鋼材１１の一部に螺旋状部材３１を設けても良い。

（作用効果）
本実施形態のコンクリートポール１では、コンクリートポール本体２の少なくとも一方の端部において軸方向鋼材１１の外周面に螺旋状部材３１を配置したことにより、螺旋状部材３１の巻き線の間にコンクリートが入り込んで硬化する。このため、螺旋状部材３１が、コンクリートに引っ掛かる断面積を十分に有し、コンクリートに対して十分な引っ掛かりとして機能する。すなわち、プレストレス導入時において軸方向鋼材１１に収縮力が発生する場合に、螺旋状部材３１がコンクリートに対する十分な引っ掛かりとなり、軸方向鋼材１１のコンクリートポール本体２に対する相対的な滑りを確実に抑制する。これにより、軸方向鋼材がコンクリートポール本体に対して過度に滑ってコンクリートポール本体２に縦ひびわれが生じるのを防止しつつ、コンクリートポール本体２にプレストレスを導入することができる。また、コンクリートポール本体２の端部に螺旋状部材３１を配置するので、特に、コンクリートポール本体２の端部において、軸方向鋼材に沿った縦ひびわれが生じるのを効果的に防止できる。

このように導入されたプレストレスの効果について簡単に述べる。プレストレスト・コンクリートポール１が直立状態に設置された後に、風などの外力によってコンクリートポール本体２に曲げモーメントが生じて引張力や圧縮力が加わる場合があるが、コンクリートポール本体２に予め導入されている圧縮力によって、特に、引張力に対する耐横ひびわれ力が向上している。従って、コンクリートポール本体２にこの引張力が生じても、上記予め導入されている圧縮力によって、横ひびわれの発生を防止することができる。これは、上記軸方向の縦ひびわれの発生を防止することとは異なる事項である。

また本実施形態では、螺旋状部材３１の少なくとも一部の巻き線の間に横方向鋼材１２を配置するので、鋼材籠１０を型枠へ移動する途中や、コンクリートの遠心成形時などの製造工程中に、螺旋状部材３１が軸方向鋼材１１に対してずれ移動することを抑制できる。従来から使用している横方向鋼材１２によって螺旋状部材３１を固定するので、螺旋状部材３１を軸方向鋼材１１上の所定位置に配置する工程を追加するのみで、他の追加の工程および部材を必要とせずに螺旋状部材３１のずれ移動を抑制できる。

本実施形態において、軸方向鋼材１１にＰＣ鋼棒を用いた場合、ＰＣ鋼棒は、一般にその外周面に溝が形成され、その溝によりコンクリートポール本体２との付着力が確保されるが、コンクリートポール本体２の端部においてＰＣ鋼棒１１の外周に螺旋状部材３１を嵌装配置することにより、プレストレス導入時におけるＰＣ鋼棒１１とコンクリートポール本体２との相対滑りをより確実に抑制することが可能できる。また、ＰＣ鋼棒１１の外周面の溝を省略し、螺旋状部材３１によってコンクリートポール本体２との相対滑りを抑制することも可能である。

本実施形態において、軸方向鋼材１１にＰＣ鋼線を用いた場合、ＰＣ鋼線は、一般にその径が小さく、外周面に深い凹凸を形成することが困難であるが、コンクリートポール本体２の端部においてＰＣ鋼線１１の外周に螺旋状部材３１を嵌装配置することにより、プレストレス導入時におけるＰＣ鋼線１１とコンクリートポール本体２との滑りを確実に抑制することが可能できる。軸方向鋼材１１にＰＣストランドを用いた場合にも、螺旋状部材３１によって、プレストレス導入時におけるＰＣストランドとコンクリートポール本体２との滑りをより確実に抑制することが可能である。

本実施形態では、１本の軸方向鋼材１１の一端部において１つの螺旋状部材３１を配置したが、これに限らず、２個又は３個以上の螺旋状部材３１を組み合わせて用いても良い。

（第２実施形態）
上記実施形態では、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂに螺旋状部材３１を滑り止めとして用いたが、本実施形態では、図６に示す滑り防止用ナット３２を用いる。以下、第１実施形態と異なる構成のみを詳述し、第１実施形態と同様の構成については説明を省略する。

本実施形態のコンクリートポール１の構成は、第１実施形態に係る図１及び図２とほぼ同様であるが、図２における螺旋状部材３１の代わりに、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂに、図６に示す滑り防止用ナット３２が配置されている。図６に示すように、滑り防止用ナット３２は、軸方向鋼材１１の先端面１１Ｄ近傍の先端部１１Ｂにおいて、所定の取り付け位置に固定されている。先端面１１Ｄから取り付け位置までは、滑り防止用ナット３２の内周面に形成されたねじ溝に螺合するねじ山１１Ｅが形成されている。滑り防止用ナット３２は、先端面１１Ｄから軸方向鋼材１１のねじ山１１Ｅに螺合され、取り付け位置に固定される。

なお、滑り防止用ナット３２のねじ止めによる固定に加えて、横方向鋼材１２の少なくとも一部を、滑り防止用ナット３２の軸方向外側の端面３２Ａ近傍に配置しても良い。コンクリートの遠心成形の際等において、滑り防止用ナット３２が緩んで軸方向外側にずれ移動することを横方向鋼材１２によって抑制することができる。

また、滑り防止用ナット３２を軸方向鋼材１１の外周面にねじ止めせずに、軸方向鋼材１１に単に嵌合挿入のみする構成とし、滑り防止用ナット３２の両端面３２Ａ，３２Ｂの近傍に横方向鋼材１２を配置して、横方向鋼材１２によって両側から滑り防止用ナット３２を挟んで軸方向のずれ移動を抑制しても良い。この場合、滑り防止用ナット３２の内周面にはねじ溝が形成されていなくとも良い。このような構成によれば、従来から使用している横方向鋼材１２によって滑り防止用ナット３２のずれ移動を抑制するので、滑り防止用ナット３２を軸方向鋼材１１上の所定位置に配置する工程を追加するのみで、他の追加の工程および部材を必要とせずに滑り防止用ナット３２のずれ移動を抑制できる。なお、滑り防止用ナット３２は、溶接等他の方法で軸方向鋼材１１に固定しても良い。

また、滑り防止用ナット３２に代えて、軸方向鋼材１１の外周面に嵌合可能な貫通孔を有する他のリング状部材を使用しても良い。

次に、図７Ａ乃至図７Ｃを参照して、本実施形態に係るコンクリートポール１の製造工程を説明する。

先ず、コンクリートポール本体２の先端部１Ｂに対応する軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂにおいて、軸方向鋼材１１の外周面の所定の取り付け位置に滑り防止用ナット３２をねじ止めする。次に、軸方向鋼材１１を円筒状に配置し、円筒状に配置された軸方向鋼材１１の周囲に横方向鋼材１２（図７Ａ〜図７Ｃでは図示を省略する）を配置して、鋼材籠１０を形成する。

次に、図５Ａで説明したと同様に、鋼材籠１０を型枠２０内に固定する（図７Ａ）。さらに、図５Ｂで説明したと同様に、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂ側において緊張板２２を緊張ジャッキで矢印Ａの方向に引っ張ることにより、緊張板２２を端板２１−１から所定の距離だけ離間させ、緊張板２２と端板２１−１との間に緊張保持部材２５を挿入し、緊張板２２から緊張ジャッキを取り外す（図７Ｂ）。これにより、軸方向鋼材１１が軸方向に伸長し、滑り防止用ナット３２が初期の位置からわずかに矢印Ａ方向に移動する。ここでは、緊張ジャッキで引っ張る前の滑り防止用ナット３２の位置を破線で示している。

次に、型枠２０内にコンクリートを打設し、型枠２０を回転させてコンクリートを遠心成形することにより、図７Ｂに示すようにコンクリートポール本体２を形成する。これにより、滑り防止用ナット３２は、コンクリートポール本体２の先端部１Ｂに対応する位置においてコンクリートに埋め込まれて配置される。また、滑り防止用ナット３２の端面３２Ａ，３２Ｂは軸方向鋼材１１の外周面から径方向外方に突出しており、コンクリート成形の際に滑り防止用ナット３２の端面３２Ａ，３２Ｂに当接してコンクリートが硬化する。このため、滑り防止用ナット３２は、軸方向鋼材１１が収縮しようとする際に、コンクリートに対する引っ掛かりの断面を十分に確保し、コンクリートポール本体２に対する十分な引っ掛かりとして機能する。

コンクリートが硬化した後、図５Ｃで説明したと同様に、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂから緊張板２２、緊張保持部材２５及び端板２１−１を取り外すとともに、軸方向鋼材１１の基端部１１Ａから端板２１−２を取り外す（図７Ｃ）。また、コンクリートポール本体２の打型前又は脱型後に軸方向鋼材１１の余剰部分を切断し（図７Ｃ）、コンクリートポール本体２の基端部１Ａ及び先端部１Ｂに雨水等侵入防止用の蓋を固定する。

以上のように製造されたプレストレスト・コンクリートポール１では、軸方向鋼材１１に加えられていた引張方向のテンションが緩和され、図７Ｃに示すように軸方向鋼材１１に矢印Ｂで示す収縮力が生じる。軸方向鋼材１１の収縮力は、コンクリートポール本体２と軸方向鋼材１１との付着力を介して、コンクリートポール本体２に圧縮力（プレストレス）として導入される。ここで、軸方向鋼材１１の先端部１１Ｂにおける滑り防止用ナット３２は、コンクリートに引っ掛かる断面積を十分に有するので、コンクリートに対する十分な引っ掛かりとして機能し、軸方向鋼材１１が収縮しようとする際に、軸方向鋼材１１のコンクリートポール本体２に対する相対的な滑りを抑制する。これにより、プレストレス導入時において、軸方向鋼材１１がコンクリートポール本体２に対して過度に滑ってコンクリートポール本体２に軸方向の縦ひびわれが生じることを防止する。

なお、第２実施形態に係るコンクリートポール１は、上記作用効果以外にも第１実施形態と同様の作用効果を奏する。

本実施形態では、滑り防止用ナット３２の外径は、軸方向鋼材１１とコンクリートとの相対滑りを有効に抑制できる大きさに選択される。１本の軸方向鋼材１１の一端部において１つの滑り防止用ナットを用いることに限らず、滑り防止用ナット３２の外径の増大を抑制しつつ滑り止めの効果を向上させるために、図８に示すように２個又は３個以上の滑り防止用ナットを組み合わせて抵抗面積を増大させても良い。

本発明の第１実施形態におけるコンクリートポールを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における鋼材籠を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における螺旋状部材を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における緊張保持部材を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態におけるコンクリートポールの製造工程を示す断面図であり、軸方向鋼材を型枠内に固定した状態を示す。 本発明の第１実施形態におけるコンクリートポールの製造工程を示す断面図であり、軸方向鋼材に引張方向のテンションを加えた状態を示す。 本発明の第１実施形態におけるコンクリートポールの製造工程を示す断面図であり、軸方向鋼材のテンションを緩和した状態を示す。 本発明の第２実施形態における滑り防止用ナットを示す斜視図である。 本発明の第２実施形態におけるコンクリートポールの製造工程を示す断面図であり、軸方向鋼材を型枠内に固定した状態を示す。 本発明の第２実施形態におけるコンクリートポールの製造工程を示す断面図であり、軸方向鋼材に引張方向のテンションを加えた状態を示す。 本発明の第２実施形態におけるコンクリートポールの製造工程を示す断面図であり、軸方向鋼材のテンションを緩和した状態を示す。 滑り防止用ナットを複数配置した場合の斜視図である。

符号の説明

１ コンクリートポール
１Ａ 基端部 １Ｂ 先端部
２ コンクリートポール本体
３ 中空部
１０ 鋼材籠
１１ 軸方向鋼材
１１Ａ 基端部 １１Ｂ先端部
１２ 横方向鋼材
２０ 型枠
２１−１，２１−２ 端板
２２ 緊張板
２５ 緊張保持部材
３１ 螺旋状部材
３２ 滑り防止用ナット

Claims (12)

1. コンクリートポール本体（２）と、前記コンクリートポール本体（２）の軸方向に沿って配置される軸方向鋼材（１１）とを少なくとも備えてプレストレスが与えられたプレストレスト・コンクリートポールであって、
   前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に嵌装配置された状態で前記コンクリートポール本体（２）内に埋め込まれた螺旋状部材（３１）を備え、
   前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加えかつ緩和することにより前記コンクリートポール本体（２）にプレストレスが導入されるとき、前記螺旋状部材（３１）によって前記軸方向鋼材（１１）と前記コンクリートポール本体（２）との間の相対滑りを抑制することを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
2. 請求項１に記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、
   複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように配置される横方向鋼材（１２）を更に備え、
   前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部は、前記螺旋状部材（３１）の巻き線の間に配置されることにより、前記螺旋状部材（３１）の軸方向に沿ったずれ移動を抑制することを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
3. コンクリートポール本体（２）と、前記コンクリートポール本体（２）の軸方向に沿って配置される軸方向鋼材（１１）とを少なくとも備えてプレストレスが与えられたプレストレスト・コンクリートポールであって、
   前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に嵌装配置された状態で前記コンクリートポール本体（２）内に埋め込まれたナット（３２）を備え、
   前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加えかつ緩和することにより前記コンクリートポール本体（２）にプレストレスが導入されるとき、前記ナット（３２）によって前記軸方向鋼材（１１）と前記コンクリートポール本体（２）との間の相対滑りを抑制することを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
4. 請求項３に記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、
   複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように配置される横方向鋼材（１２）を更に備え、
   前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部は、前記ナット（３２）の少なくとも一方の端面（３２Ａ，３２Ｂ）近傍に配置されることにより、前記ナット（３２）の軸方向に沿ったずれ移動を抑制することを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
5. 請求項３又は４に記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、
   前記コンクリートポール本体（２）の一端部（１Ａ，１Ｂ）において前記軸方向鋼材（１１）の外周に複数のナット（３２）が軸方向に並んで嵌装配置されていることを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
6. 請求項１乃至５の何れかに記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、
   前記軸方向鋼材（１１）はＰＣ鋼棒であることを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
7. 請求項１乃至５の何れかに記載のプレストレスト・コンクリートポールにおいて、
   前記軸方向鋼材（１１）はＰＣ鋼線であることを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポール。
8. コンクリートポール本体（２）に少なくとも軸方向鋼材（１１）を埋設してなるプレストレスト・コンクリートポールの製造方法であって、
   前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）となる位置において、軸方向鋼材（１１）の外周に螺旋状部材（３１）を嵌装配置する工程と、
   前記螺旋状部材（３１）が嵌装配置された軸方向鋼材（１１）を型枠（２０）内に配置する工程と、
   前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加える工程と、
   前記型枠（２０）内において前記軸方向鋼材（１１）及び前記螺旋状部材（３１）の周囲にコンクリートを打設してコンクリートポール本体（２）を形成する工程と、
   前記コンクリートポール本体（２）を型枠（２０）から取り出すとともに、上記テンションを緩和してコンクリートポール本体（２）にプレストレスを導入する工程と、
   を含むことを特徴とするプレストレスト・コンクリートポールの製造方法。
9. 請求項８に記載のプレストレスト・コンクリートポールの製造方法において、
   前記軸方向鋼材（１１）の外周に螺旋状部材（３１）を嵌装配置した後、複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように横方向鋼材（１２）を配置すると共に、前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部を前記螺旋状部材（３１）の巻き線の間に配置する工程、
   を含むことを特徴とするプレストレスト・コンクリートポールの製造方法。
10. コンクリートポール本体（２）に少なくとも軸方向鋼材（１１）を埋設してなるプレストレスト・コンクリートポールの製造方法であって、
    前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（１Ａ，１Ｂ）となる位置において、軸方向鋼材（１１）の外周にナット（３２）を嵌装配置する工程と、
    前記螺旋状部材（３１）が嵌装配置された軸方向鋼材（１１）を型枠（２０）内に配置する工程と、
    前記軸方向鋼材（１１）に引張方向のテンションを加える工程と、
    前記型枠（２０）内において前記軸方向鋼材（１１）及び前記ナット（３２）の周囲にコンクリートを打設してコンクリートポール本体（２）を形成する工程と、
    前記コンクリートポール本体（２）を型枠（２０）から取り出すとともに、上記テンションを緩和してコンクリートポール本体（２）にプレストレスを導入する工程と、
    を含むことを特徴とするプレストレスト・コンクリートポールの製造方法。
11. 請求項１０に記載のプレストレスト・コンクリートポールの製造方法において、
    前記軸方向鋼材（１１）の外周にナットを嵌装配置した後、複数の軸方向鋼材（１１）を包囲するように横方向鋼材（１２）を配置すると共に、前記横方向鋼材（１２）の少なくとも一部を前記ナット（３２）の少なくとも一方の端面（３２Ａ，３２Ｂ）近傍に配置する工程、
    を含むことを特徴とするプレストレスト・コンクリートポールの製造方法。
12. 請求項１０又は１１に記載のプレストレスト・コンクリートポールの製造方法において、
    前記コンクリートポール本体（２）の少なくとも一方の端部（３２Ａ，３２Ｂ）となる位置において、前記軸方向鋼材（１１）の外周に複数のナット（３２）を軸方向に並べて嵌装配置することを特徴とする、プレストレスト・コンクリートポールの製造方法。

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