JP2011149250A - Device for arranging linear member, method for arranging the same, method for construction of structure, and tower structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、建築分野に係る構造体に線状部材を配置する、線状部材の配置装置、線状部材の配置方法、構造物の構築方法、及び塔状構造物に関する。 The present invention relates to a linear member arranging device, a linear member arranging method, a structure building method, and a tower-like structure, in which a linear member is arranged in a structure related to the construction field.
建築物の上屋を支持する杭等を構成するコンクリート製の構造体の内部又は外周面にリング状や螺旋状の横拘束筋を配置して、構造体の圧縮耐力や曲げ耐力を向上させる技術が一般に知られている。 Technology to improve the compression and bending strength of structures by placing ring-shaped or spiral lateral restraint bars inside or on the outer periphery of concrete structures that make up piles that support the roof of a building Is generally known.
例えば、図23に示すように、特許文献1のコンクリート製柱状体の曲げ耐力増強方法では、巻き締め材500に一定の張力を与えながらPC杭502を回転させて、縦補強鋼材504の外側から巻き締め材500をPC杭502の外周に巻き付けている。これにより、縦補強鋼材504がPC杭502と一体化され、PC杭502の曲げ耐力が増強される。
For example, as shown in FIG. 23, in the method for enhancing the bending strength of a concrete columnar body disclosed in Patent Document 1, the
しかし、この方法は、線状部材(巻き締め材500)の設置対象である構造体(PC杭502)自体を回転させて構造体に線状部材を配置しなければならない。例えば、送電線塔や風力発電用タワーなどの塔状構造物、長大杭等の本体を構成する直立した構造体を回転させることは技術的に困難なので、これらの構造体に対して特許文献1のコンクリート製柱状体の曲げ耐力増強方法を適用するのは難しい。 However, in this method, it is necessary to rotate the structure (PC pile 502) itself, which is the installation target of the linear member (winding material 500), and arrange the linear member on the structure. For example, it is technically difficult to rotate tower structures such as transmission line towers and wind power generation towers, and upright structures that constitute main bodies such as long piles. It is difficult to apply the method for increasing the bending strength of concrete columnar bodies.
本発明は係る事実を考慮し、設置対象となる構造体を回転させずに、この構造体に線状部材を配置することを課題とする。 This invention considers the fact which concerns, and makes it a subject to arrange | position a linear member to this structure, without rotating the structure used as installation object.
請求項1に記載の発明は、直立する構造体の周囲に配置され該構造体の周方向に移動可能な回転部材と、前記回転部材に設けられ前記構造体に上端部が固定された線状部材の下端部が挿通する規制手段と、前記回転部材を前記構造体の周方向に移動させる駆動手段と、を有する。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a rotating member that is disposed around an upright structure and is movable in the circumferential direction of the structure, and a linear member that is provided on the rotating member and has an upper end fixed to the structure. It has a restricting means through which the lower end of the member is inserted, and a driving means for moving the rotating member in the circumferential direction of the structure.
請求項1に記載の発明では、直立する構造体の周囲に、この構造体の周方向に移動可能な回転部材が配置されている。回転部材には、規制手段が設けられている。規制手段には、構造体に上端部が固定された線状部材の下端部が挿通する。回転部材は、駆動手段によって構造体の周方向に移動する。 In the first aspect of the present invention, a rotating member that is movable in the circumferential direction of the structure is disposed around the upright structure. The rotating member is provided with a regulating means. The lower end portion of the linear member whose upper end portion is fixed to the structure is inserted into the restricting means. The rotating member is moved in the circumferential direction of the structure by the driving means.
よって、構造体の周囲に、線状部材を螺旋状に配置することができる。
また、設置対象となる直立した構造体を回転させずに、この構造体に線状部材を配置できる。よって、例えば、送電線塔や風力発電用タワーなどの塔状構造物、長大杭等の本体を構成する構造体に線状部材を配置できる。また、例えば、回転できない構造体である既存の柱の本体に線状部材を配置できる。すなわち、既存の柱の本体に線状部材を設置することにより柱の圧縮耐力や曲げ耐力を向上させる補強工事において、柱の本体の周囲へ線状部材を配置する際に適用することができる。
Therefore, a linear member can be helically arranged around the structure.
Moreover, a linear member can be arrange | positioned to this structure, without rotating the upright structure used as installation object. Therefore, a linear member can be arrange | positioned to structures which comprise main bodies, such as tower-like structures, such as a transmission line tower and a tower for wind power generation, and a long pile, for example. In addition, for example, a linear member can be disposed on the main body of an existing column that is a structure that cannot rotate. In other words, the present invention can be applied when the linear member is arranged around the column main body in the reinforcement work for improving the compression strength and bending strength of the column by installing the linear member on the existing column main body.
請求項2に記載の発明は、2つの前記回転部材が前記構造体の周方向に対して逆に移動する。 According to a second aspect of the present invention, the two rotating members move in the opposite directions with respect to the circumferential direction of the structure.
請求項2に記載の発明では、2つの回転部材を構造体の周方向に対して逆に移動させることにより、上方又は下方に向かって構造体の周方向の一方に旋回させた螺旋状の線状部材と、他方に旋回させた螺旋状の線状部材とを配置することができる。 In the invention according to claim 2, the spiral wire is swung in one of the circumferential directions of the structure upward or downward by moving the two rotating members in the opposite direction with respect to the circumferential direction of the structure. And a spiral linear member swung in the other direction can be arranged.
例えば、構造体の外周面に線状部材を螺旋状に設置し、この線状部材に緊張力を付与して構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する場合、構造体に設置された線状部材が1つだけだったり、構造体に設置された複数の線状部材の旋回方向が全て同じだったりすると、構造体に捩れを生じることが考えられるが、請求項2では、構造体に配置される2つの線状部材の旋回方向が異なるので、この配置で2つの線状部材を構造体の外周面に設置すれば、線状部材への緊張力の付与に起因して構造体に生じる捩れを低減することができる。 For example, when a linear member is spirally installed on the outer peripheral surface of the structure and tension is applied to the linear member to introduce prestress in the vertical and circumferential directions of the structure, the linear member is installed in the structure. If there is only one linear member or if the turning directions of a plurality of linear members installed in the structure are all the same, the structure may be twisted. Since the turning directions of the two linear members arranged on the body are different, if the two linear members are installed on the outer peripheral surface of the structure in this arrangement, the structure is caused by the application of tension to the linear member. Twist that occurs in the body can be reduced.
請求項3に記載の発明は、上下方向に複数配置された前記回転部材に設けられた前記規制手段に、同一の前記線状部材が挿通する。 According to a third aspect of the present invention, the same linear member is inserted through the restricting means provided on the rotating member arranged in the vertical direction.
請求項3に記載の発明では、回転部材が上下方向に複数配置されている。そして、これらの回転部材に設けられた規制手段に、同一の線状部材が挿通する。
よって、複数の回転部材の回転角度を調整することにより、線状部材をさまざまな螺旋形状で配置することができる。また、上下方向の複数箇所で線状部材が規制されるので、線状部材を精度よく構造体の周囲に配置することができる。
In the invention according to claim 3, a plurality of rotating members are arranged in the vertical direction. And the same linear member is penetrated by the control means provided in these rotation members.
Therefore, the linear member can be arranged in various spiral shapes by adjusting the rotation angles of the plurality of rotating members. In addition, since the linear member is regulated at a plurality of locations in the vertical direction, the linear member can be arranged around the structure with high accuracy.
請求項4に記載の発明は、直立する構造体に線状部材の上端部を固定する固定工程と、前記線状部材の下端部を前記構造体の周方向に移動させる移動工程と、を有する。 Invention of Claim 4 has the fixing process which fixes the upper end part of a linear member to the upright structure, and the movement process which moves the lower end part of the said linear member to the circumferential direction of the said structure .
請求項4に記載の発明では、線状部材の配置方法が、固定工程と移動工程とを有している。固定工程では、直立する構造体に線状部材の上端部を固定する。移動工程では、線状部材の下端部を構造体の周方向に移動させる。
よって、線状部材の配置方法において、構造体の周囲に、線状部材を螺旋状に配置することができる。また、設置対象となる構造体を回転させずに、この構造体に線状部材を配置することができる。
In the invention according to claim 4, the linear member arranging method includes a fixing step and a moving step. In the fixing step, the upper end portion of the linear member is fixed to the upright structure. In the moving step, the lower end portion of the linear member is moved in the circumferential direction of the structure.
Therefore, in the linear member arranging method, the linear member can be helically arranged around the structure. Moreover, a linear member can be arrange | positioned to this structure, without rotating the structure used as installation object.
請求項5に記載の発明は、基盤上に直立する構造体に線状部材の上端部を固定する固定工程と、前記線状部材の下端部を前記構造体の周方向に移動させ該線状部材を前記構造体の外周面に巻き掛ける設置工程と、巻き掛けられた前記線状部材に緊張力を付与し前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入するプレストレス導入工程と、前記線状部材の下端部を前記基盤又は前記構造体の下部に定着する定着工程と、を有する。 The invention according to claim 5 is a fixing step of fixing the upper end portion of the linear member to the structure standing upright on the base, and the lower end portion of the linear member is moved in the circumferential direction of the structural body so that the linear shape An installation step of winding a member around the outer peripheral surface of the structure, a prestress introduction step of applying a prestress in the vertical direction and the circumferential direction of the structure by applying tension to the wound linear member, A fixing step of fixing a lower end portion of the linear member to a lower portion of the base or the structure.
請求項5に記載の発明では、構造物の構築方法が、固定工程、設置工程、プレストレス導入工程及び定着工程を有している。
固定工程では、基盤上に直立する構造体に線状部材の上端部を固定する。
設置工程では、線状部材の下端部を構造体の周方向に移動させて、構造体の外周面に線状部材を巻き掛ける。
プレストレス導入工程では、巻き掛けられた線状部材に緊張力を付与する。これによって、構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する。
定着工程では、基盤又は構造体の下部に線状部材の下端部を定着する。
In the invention described in claim 5, the structure construction method includes a fixing step, an installation step, a prestress introduction step, and a fixing step.
In the fixing step, the upper end portion of the linear member is fixed to the structure standing upright on the base.
In the installation step, the lower end portion of the linear member is moved in the circumferential direction of the structure, and the linear member is wound around the outer peripheral surface of the structure.
In the pre-stress introduction step, tension is applied to the wound linear member. This introduces prestress in the vertical direction and circumferential direction of the structure.
In the fixing step, the lower end portion of the linear member is fixed to the lower portion of the base or the structure.
よって、構造物の構築方法において、構造体の周囲に、線状部材を螺旋状に配置することができる。また、設置対象となる構造体を回転させずに、この構造体に線状部材を配置することができる。
また、線状部材を構造体の外周面に巻き掛けることにより、構造体が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。よって、構造体の外周面に線状部材が巻き掛けられていない構成と比べて、構造体の圧縮応力発生部(構造体に生じる曲げモーメントに起因して圧縮応力が発生する構造体の部位)に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力が向上する。
Therefore, in the construction method of the structure, the linear member can be spirally arranged around the structure. Moreover, a linear member can be arrange | positioned to this structure, without rotating the structure used as installation object.
Further, by winding the linear member around the outer peripheral surface of the structure, the structure is constrained in the circumferential direction and a confining effect is exhibited. Therefore, compared with the configuration in which the linear member is not wound around the outer peripheral surface of the structure, the compressive stress generation part of the structure (the part of the structure where the compressive stress is generated due to the bending moment generated in the structure) This improves the resistance to bending compression failure that occurs.
また、構造体の外周面に巻き掛けられた線状部材に緊張力を付与することによって、構造体の上下方向及び周方向にプレストレスが導入される。
構造体に導入された上下方向のプレストレスによって、地震や風等によって構造体に作用する曲げモーメントに起因して発生する曲げ引張応力が低減される。よって、上下方向にプレストレスを導入していない構成と比べて、構造体の引張応力発生部(構造体に生じる曲げモーメントに起因して引張応力が発生する構造体の部位)に発生する曲げ引張破壊に対する耐力、及びコンクリートのひび割れ抵抗力が向上する。
Moreover, prestress is introduce | transduced to the up-down direction and circumferential direction of a structure by giving tension | tensile_strength to the linear member wound around the outer peripheral surface of the structure.
The bending tensile stress generated due to the bending moment acting on the structure due to an earthquake, wind, or the like is reduced by the vertical prestress introduced into the structure. Therefore, compared to a configuration in which no prestress is introduced in the vertical direction, the bending tension generated in the tensile stress generation part of the structure (the part of the structure where tensile stress is generated due to the bending moment generated in the structure) Strength against fracture and crack resistance of concrete are improved.
また、構造体に導入された周方向のプレストレスによって、構造体がより周方向に拘束され高いコンファインド効果が発揮される。よって、構造体の外周面に線状部材を巻き掛けただけの構成に比べて、構造体の圧縮応力発生部に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力がより向上する。 In addition, the circumferential prestress introduced into the structure causes the structure to be more restrained in the circumferential direction and exhibits a high confinement effect. Therefore, compared with the structure which only wound the linear member on the outer peripheral surface of a structure, the proof stress with respect to the bending compressive fracture which generate | occur | produces in the compressive-stress generation | occurrence | production part of a structure improves more.
このように、構造体の外周面に巻き掛けられた線状部材により構造体の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることによって、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。すなわち、構造体に作用する曲げモーメントに起因して生じる曲げ破壊に対する耐力を向上させることができる。 In this way, by introducing prestress in the vertical direction and circumferential direction of the structure by the linear members wound around the outer peripheral surface of the structure, both the bending tensile fracture resistance and the bending compression fracture resistance are improved. To do. That is, it is possible to improve the yield strength against bending fracture caused by the bending moment acting on the structure.
請求項6に記載の発明は、請求項4に記載の線状部材の配置方法によって前記線状部材が配置された前記構造体を有する塔状構造物である。
The invention described in
請求項6に記載の発明では、請求項4に記載の線状部材の配置方法によって、回転させないで線状部材が配置された構造体を有する塔状構造物を構築することができる。
In the invention described in
請求項7に記載の発明は、請求項5に記載の構造物の構築方法によって構築された塔状構造物である。 The invention described in claim 7 is a tower-like structure constructed by the structure construction method described in claim 5.
請求項7に記載の発明では、請求項5に記載の構造物の構築方法によって、回転させないで線状部材が配置された構造体を有する塔状構造物を構築することができる。 In the invention described in claim 7, the tower-like structure having the structure in which the linear members are arranged without being rotated can be constructed by the structure building method described in claim 5.
本発明は上記構成としたので、設置対象となる構造体を回転させずに、この構造体に線状部材を配置することができる。 Since this invention set it as the said structure, a linear member can be arrange | positioned to this structure, without rotating the structure used as installation object.
図面を参照しながら、本発明の線状部材の配置装置、線状部材の配置方法、構造物の構築方法、及び塔状構造物を説明する。 With reference to the drawings, a linear member arranging device, a linear member arranging method, a structure building method, and a tower-like structure according to the present invention will be described.
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。 First, a first embodiment of the present invention will be described.
図1(c)の立面図、及び図1(c)のA−A矢視図である図3に示すように、線状部材の配置装置10は、回転部材12、規制手段としての挿入孔38、及び駆動手段(不図示)を有している。
As shown in FIG. 3 which is an elevation view of FIG. 1C and an AA arrow view of FIG. 1C, the linear
図1(c)に示すように、回転部材12は、地盤上に設けられた基盤としての鉄筋コンクリート製の基礎16上に直立する、鉄筋コンクリート製の構造体14の下部周囲に配置されている。この状態で、回転部材12の内周面と、構造体14の外周面との間には、隙間が形成されている。構造体14は、上方に向かって先細る(外径が徐々に小さくなる)円筒状に形成されている。
As shown in FIG.1 (c), the
回転部材12は、2つの鋼製の構造部材12A、12Bによって構成されている。構造部材12A、12Bは、平面視にて円弧状に形成されており、端部同士を接合し一体とすることにより平面視にて円環状の回転部材12を形成する。
The rotating
図4の拡大図に示すように、構造部材12A、12Bの下面には、基礎16の上面を転動するようにキャスター18が軸部材34を介して回転可能に設けられている。キャスター18は、回転部材12の周方向に対して等間隔に複数配置されている。
As shown in the enlarged view of FIG. 4,
図5及び図5のB−B矢視図である図6(a)に示すように、構造部材12A、12Bの内壁には、構造体14の外周面を転動するキャスター20が軸部材36を介して回転可能に設けられている。キャスター20は、回転部材12の周方向に対して等間隔に複数配置されている。
As shown in FIG. 6A, which is a view taken along the line B-B of FIGS. 5 and 5,
構造体14の直径方向に対するキャスター20の位置は自由に調整することができ(矢印22)、これにより、構造体14の周囲の適正な位置(例えば、平面視にて、構造体14の中心軸Vと、回転部材12の内径の中心とがほぼ一致する位置)に回転部材12を配置することができる。
The position of the
回転部材12は、構造部材12A、12Bに設けられたキャスター18、20により、構造体14の中心軸Vに対して回転可能(構造体14の周方向に移動可能)となっている。なお、回転部材12は、構造体14の中心軸Vに対して回転するときに上下移動しないので、キャスター20が転動する方向(矢印24)は、構造体14の周方向となる(図6(a)を参照のこと)。
The rotating
構造体14の外周面には、後に説明する線状部材としてのPC鋼より線26、28が設置される溝30、32が螺旋状に形成されている。図7(a)の斜視図に示すように、溝30の深さは、溝32の深さとPC鋼より線26の直径とを足し合わせた長さよりも深くなっているので、図7(b)の斜視図に示すように、PC鋼より線26とPC鋼より線28とが交差するように設置されたときに、これらのPC鋼より線26、28同士の干渉を防ぐことができる。
On the outer peripheral surface of the
図3及び図3の挿入孔38付近を拡大した図8(a)の平面図に示すように、規制手段としての挿入孔38は、構造部材12A、12Bに設けられている。挿入孔38は、回転部材12の周方向に対して等間隔に複数配置され、図1(c)及び図1(c)の構造体14の上部を拡大した図9の斜視図に示すように、各挿入孔38には、上端部が構造体14の上部に固定された線状部材としてのPC鋼より線26が挿通する。なお、後に説明する図2(e)の状態では、各挿入孔38には、上端部が構造体14の上部に固定された線状部材としてのPC鋼より線28が挿通する。
As shown in the plan view of FIG. 8A in which the vicinity of the
図9に示すように、構造体14の上部には、構造体14の上部外周面に形成された切り欠き40の上端面から、構造体14の上端面に形成された切り欠き44の底面へ貫通する貫通孔48が形成されている。そして、この貫通孔48にPC鋼より線26の上端部を貫通させ、支圧板52を介したナット54により切り欠き44内でPC鋼より線26の上端部を構造体14に定着することによって、PC鋼より線26の上端部を構造体14の上部に固定している。図9では、説明の都合上、PC鋼より線26が構造体14の上部に固定されている例が示されているが、PC鋼より線28も同様の方法によって構造体14の上部に固定される。すなわち、構造体14の上部外周面に形成された切り欠き42の上端面から構造体14の上端面に形成された切り欠き46の底面へ貫通する貫通孔50にPC鋼より線28の上端部を貫通させ、支圧板52を介したナット54により切り欠き46内で構造体14に定着する。
As shown in FIG. 9, at the upper part of the
図8(a)に示すように、挿入孔38の内壁には、2つのゴム材56A、56Bにより形成された円筒状のゴム部材56が固定されている。PC鋼より線26、28は、ゴム部材56の中空部に押し込まれる(ゴム材56A、56BがPC鋼より線26、28の外周面に押し付けられる)ようにして挿通されるので、構造部材12A、12Bに対してPC鋼より線26、28が上方向に移動する際に、PC鋼より線26、28とゴム材56A、56Bとの間に摩擦抵抗が生じる。これにより、PC鋼より線26、28に適切な張力を付与することができ、弛みのない状態でPC鋼より線26、28が捩じられるので、適正な螺旋形状にPC鋼より線26、28を配置することができる。
As shown in FIG. 8A, a
また、挿入孔38は、構造部材12A、12Bの内周面に形成された凹部58と、構造部材12A、12Bの内周面にボルト62により固定された着脱部材64の湾曲部60とによって形成されている。よって、図8(b)の平面図に示すように、ボルト62の固定を外して挿入孔38からPC鋼より線26、28を解放すれば、図8(c)の平面図に示すように、PC鋼より線26、28を構造体14へ向かって横方向に移動させることができる。
The
駆動手段は、モーター等の動力源により構造体14の中心軸Vに対して回転部材12を回転させる(構造体14の周方向に回転部材12を移動させる)。
The driving means rotates the rotating
次に、構造物の構築方法について、図1(a)〜(c)、及び図2(d)〜(f)の立面図を用いて説明する。 Next, the construction method of the structure will be described with reference to the elevation views of FIGS. 1 (a) to (c) and FIGS. 2 (d) to (f).
まず、図1(a)及び図9に示すように、基礎16上に直立する構造体14に線状部材としてのPC鋼より線26の上端部を固定する。PC鋼より線26は、構造体14の上部外周面に複数形成された切り欠き40の各々から下方へ垂れ下げられた状態で配置されている(固定工程)。
First, as shown in FIG. 1A and FIG. 9, the upper end portion of the
次に、図1(b)に示すように、構造体14の下部周囲に回転部材12を配置する。すなわち、構造部材12A、12Bの端部同士を接合し一体にして、構造体14を囲むように回転部材12を配置する(回転部材配置工程)。
Next, as illustrated in FIG. 1B, the rotating
次に、図1(c)に示すように、回転部材12を構成する構造部材12A、12Bに設けられている挿入孔38(ゴム部材56の中空部)にPC鋼より線26の下端部を挿通する。PC鋼より線26を挿入孔38に挿通した後、PC鋼より線26を下方に引っ張って、PC鋼より線26が適度に張られた状態にする(線状部材挿通工程)。
Next, as shown in FIG. 1 (c), the lower end portion of the
次に、図2(d)に示すように、駆動手段によって回転部材12を構造体14の中心軸Vに対して回転させて(構造体14の周方向に回転部材12を移動させて)PC鋼より線26を捻り、所定の回転角度になったところで回転を止める(移動工程)。
Next, as shown in FIG. 2D, the rotating
これにより、構造体14の周囲にPC鋼より線26を螺旋状に配置することができる(以下、固定工程と移動工程とによって、構造体14の周囲にPC鋼より線26を配置する方法を「線状部材の配置方法」とする)。なお、移動工程が完了した時点では、PC鋼より線26は構造体14の外周面に接触していない。すなわち、PC鋼より線26は、構造体14の周囲に配置された状態にあるが、まだ、構造体14の外周面に形成された溝30に設置されてはいない。
Thereby, the
PC鋼より線26が捻られたときに、PC鋼より線26は、構造部材12A、12Bに対して上方向に移動する。このとき、PC鋼より線26とゴム材56A、56Bとの間には摩擦抵抗が生じ、PC鋼より線26に適切な張力が付与される。これにより、PC鋼より線26は弛みのない状態で捻られるので、PC鋼より線26を適正な螺旋形状に配置することができる。
When the
次に、図8(b)の平面図に示すように、構造部材12A、12Bの内周面に着脱部材64を固定しているボルト62外して挿入孔38からPC鋼より線26を解放した状態で、PC鋼より線26の下端部を斜め下方に引っ張る。
Next, as shown in the plan view of FIG. 8B, the
PC鋼より線26の下端部を斜め下方に引っ張る具体的な方法としては、例えば、図10(a)に示すように、ナット66を有する接続具68を用いてPC鋼より線26の下端部とロープ70の上端部とを接続し(図11を参照のこと)、基礎16に斜めに形成された貫通孔72にロープ70の下端部を挿入して、このロープ70を斜め下方に引っ張ればよい。なお、貫通孔72は、PC鋼より線26、28が溝30、32に設置されたときに、PC鋼より線26、28の材軸と貫通孔72の中心とがほぼ一致するように形成し、貫通孔72の内径の大きさをPC鋼より線26の外径の大きさにできるだけ近くする。
As a specific method for pulling the lower end portion of the
このようにして、PC鋼より線26の下端部を斜め下方に引っ張ることにより、図8(c)の平面図に示すように、PC鋼より線26が構造体14へ向かって横方向に移動し、最終的には構造体14の外周面に形成された溝30に設置される(線状部材誘導工程)。このとき、PC鋼より線26は、溝30の内周面に接触した状態で溝30に設置される(以下、移動工程と線状部材誘導工程とにより、構造体14の外周面にPC鋼より線26を巻き掛けて溝30に設置する工程を「設置工程」とする)。
In this way, by pulling the lower end portion of the
次に、図10(b)に示すように、基礎16及び基礎16の下面に設けられた突起部74を貫通する貫通孔72にPC鋼より線26の下端部を貫通させた状態で、油圧ジャッキ等によりPC鋼より線26に緊張力を付与し、構造体14の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する(プレストレス導入工程)。
Next, as shown in FIG. 10B, the hydraulic pressure is applied in a state where the lower end portion of the
次に、図10(b)に示すように、支圧板52を介したナット54により、突起部74に形成された切り欠き76内でPC鋼より線26の下端部を基礎16(突起部74)に定着する(定着工程)。なお、PC鋼より線26の下端部は、構造体14の下部に定着してもよい。
Next, as shown in FIG. 10 (b), the bottom end of the
次に、図2(e)に示すように、PC鋼より線26に対して行った、固定工程、回転部材配置工程、線状部材挿通工程を、線状部材としてのPC鋼より線28に対して順に行う。この場合、固定工程において、PC鋼より線28は、切り欠き40の間に位置するように構造体14の上部外周面に複数形成された切り欠き42の各々から下方へ垂れ下げられた状態で配置される。
Next, as shown in FIG. 2 (e), the fixing process, the rotating member arranging process, and the linear member insertion process performed on the
次に、図2(f)に示すように、駆動手段によって回転部材12を構造体14の中心軸Vに対して回転させて(構造体14の周方向に回転部材12を移動させて)PC鋼より線28を捻り(移動工程)、構造体14の周囲にPC鋼より線28を螺旋状に配置する。
Next, as shown in FIG. 2F, the rotating
図2(f)の回転部材12の回転方向(矢印80)は、図2(d)の回転部材12の回転方向(矢印78)と逆方向にする。これにより、上方又は下方に向かって構造体14の周方向の一方に旋回させた螺旋状のPC鋼より線26と、他方に旋回させた螺旋状のPC鋼より線28とを配置することができる。
The rotation direction (arrow 80) of the
後は、PC鋼より線26に対して行った、線状部材誘導工程、プレストレス導入工程、定着工程をPC鋼より線28に対して順に行う。そして、その後、回転部材12を構造部材12A、12Bに分割して撤去し、図12の立面図に示す塔状構造物82が構築される。
After that, the linear member induction process, the prestress introduction process, and the fixing process performed on the
次に、本発明の第1の実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of the first embodiment of the present invention will be described.
第1の実施形態の線状部材の発電装置10及び線状部材の配置方法では、図1(a)〜(c)、及び図2(d)〜(f)に示すように、構造体14の周囲にPC鋼より線26、28を螺旋状に配置することができる。
In the linear member
また、設置対象となる直立した構造体14を回転させずに、この構造体14にPC鋼より線26、28を配置できる。よって、例えば、送電線塔や風力発電用タワーなどの塔状構造物、長大杭等の本体を構成する構造体の周囲にPC鋼より線等の線状部材を配置することができる。
Further, the
第1の実施形態の線状部材の配置方法では、回転部材12の1回の回転動作で、複数のPC鋼より線26、28を構造体14の周囲に同時に螺旋状に配置できる。これにより、作業時間を短縮することが可能となる。
In the linear member arranging method according to the first embodiment, a plurality of
第1の実施形態の線状部材の配置方法では、構造体14の下部周囲(基礎16の上面付近)で回転部材12を回転させることにより、PC鋼より線26、28を構造体14の周囲に配置することが可能なので、高所作業を極力減らすことができる。よって、施工の安全性や効率を向上させることができる。
In the arrangement method of the linear members of the first embodiment, the rotating
また、第1の実施形態の構造物の構築方法では、PC鋼より線26、28を構造体14の外周面に巻き掛けることにより、構造体14が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。よって、構造体14の外周面にPC鋼より線26、28が巻き掛けられていない構成と比べて、構造体14の圧縮応力発生部(構造体14に生じる曲げモーメントに起因して圧縮応力が発生する構造体14の部位)に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力が向上する。
Moreover, in the construction method of the structure of the first embodiment, the
また、PC鋼より線26、28に緊張力を付与することによって、構造体14の上下方向及び周方向にプレストレスが導入される。
構造体14に導入された上下方向のプレストレスによって、地震や風等によって構造体14に作用する曲げモーメントに起因して発生する曲げ引張応力が低減される。よって、上下方向にプレストレスを導入していない構成と比べて、構造体14の引張応力発生部(構造体14に生じる曲げモーメントに起因して引張応力が発生する構造体14の部位)に発生する曲げ引張破壊に対する耐力、及びコンクリートのひび割れ抵抗力が向上する。
Moreover, prestress is introduced into the up-down direction and the circumferential direction of the
The bending tensile stress generated due to the bending moment acting on the
また、構造体14に導入された周方向のプレストレスによって、構造体14が周方向に、より拘束され高いコンファインド効果が発揮される。よって、構造体14の外周面にPC鋼より線26、28を巻き掛けただけの構成に比べて、構造体14の圧縮応力発生部に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力がより向上する。
Further, the
このように、構造体14の外周面に巻き掛けられたPC鋼より線26、28により構造体14の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることによって、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。すなわち、構造体14に作用する曲げモーメントに起因して生じる曲げ破壊に対する耐力を向上させることができる。
As described above, the prestress is introduced in the vertical direction and the circumferential direction of the
また、PC鋼より線26を捻るときの回転部材12の回転方向(図2(d)の矢印78)と、PC鋼より線28を捻るときの回転部材12の回転方向(図2(f)の矢印80)とを逆方向にすることにより、構造体14の周囲に、上方又は下方に向かって構造体14の周方向の一方に旋回させた螺旋状のPC鋼より線26と、他方に旋回させた螺旋状のPC鋼より線28とを配置することができる。
Moreover, the rotation direction of the rotating
例えば、構造体14の外周面に螺旋状に設置された線状部材が1つだけだったり、構造体14の外周面に螺旋状に設置された複数の線状部材の旋回方向が全て同じだったりすると、この線状部材に緊張力を付与したときに構造体14に捩れを生じることが考えられるが、第1の実施形態の塔状構造物82では、構造体14に配置及び設置される2つの線状部材(PC鋼より線26、28)の旋回方向が異なるので、構造体14に生じる捩れを低減することができる。
For example, there is only one linear member spirally installed on the outer peripheral surface of the
以上、本発明の第1の実施形態について説明した。 The first embodiment of the present invention has been described above.
なお、第1の実施形態では、PC鋼より線26、28の上端部を構造体14の上部に固定した例を示したが、構造体14の下部や中間部等の他の高さの位置にPC鋼より線26、28の上端部を固定してもよい。
In the first embodiment, the example in which the upper ends of the
また、例えば、図13の線状部材の配置装置128に示すように、構造体14の上部に上端部が固定されたPC鋼より線26と、構造体14の中間部(構造体14の上下方向の中間部)に上端部が固定されたPC鋼より線26とを周方向に対して交互に配置してもよい。図13には、PC鋼より線26が捻られる直前の状態が示されている。
Further, for example, as shown in the linear
このようにすれば、構造体14の上部よりも構造体14の下部に配置されるPC鋼より線を多くすることができる。一般に、塔状構造物は上部よりも下部のモーメントが大きくなるので、構造体14の周囲にPC鋼より線を効率よく配置することができる。
In this way, it is possible to increase the number of wires compared to the PC steel disposed in the lower part of the
また、例えば、図14の線状部材の配置装置130に示すように、2つの回転部材12を構造体14の下部周囲に上下に配置し(以下、下方に配置された回転部材12を「回転部材84」とし、回転部材84の上方に配置された回転部材12を「回転部材86」とする)、構造体14の上部に上端部が固定されたPC鋼より線26を回転部材84に設けられた挿入孔38に挿通させ、構造体14の中間部に上端部が固定されたPC鋼より線26を回転部材86に設けられた挿入孔38に挿通させてもよい。
Further, for example, as shown in the linear
このようにすれば、回転部材84と、回転部材86との回転角度を異ならせることによって、構造体14の上部に上端部が固定されたPC鋼より線26と、構造体14の中間部に上端部が固定されたPC鋼より線26との傾斜角度を異ならせることができる。なお、説明の都合上、図13、14には、溝30、32や、PC鋼より線28の為に構造体14に形成された切り欠きが省略されている。
In this way, by varying the rotation angle between the rotating
また、第1の実施形態では、6本のPC鋼より線26と6本のPC鋼より線28とを構造体14に形成された溝30、32に設置した例を示したが、PC鋼より線26、28の本数、構造体14の周方向に対するPC鋼より線26、28の配置間隔、及び回転部材12の回転角度は、構造体14に求められる強度や施工性等に応じて適宜決めればよい。
In the first embodiment, an example in which six
また、第1の実施形態では、基礎16の上面を転動するキャスター18により回転部材12を回転させた回転機構の例を示したが、回転部材12が構造体14の中心軸Vに対して回転できる機構であればよい。例えば、図15の斜視図に示すような回転機構88によって回転部材12を回転させてもよい。
Further, in the first embodiment, an example of the rotation mechanism in which the
回転機構88では、構造体14の下部周囲に円環状の支持部材90を固定し、支持部材90の上面に滑り板92が貼られている。そして、滑り板92の上面に、下面に滑り板94が貼られた回転部材12を載置している。これにより、回転部材12(滑り板94)が滑り板92の上面を滑って構造体14の中心軸Vに対して回転する。なお、滑り板92を基礎16上に直接設置してもよい。
In the
次に、本発明の第2の実施形態について説明する。
第2の実施形態の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
In the description of the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and are appropriately omitted.
図16の立面図に示すように、第2の実施形態の線状部材の配置装置132では、2つの回転部材84、86を構造体14の下部周囲に上下に配置している。また、構造体14の上部に上端部が固定されたPC鋼より線26を回転部材84に設けられた挿入孔38に挿通させ、構造体14の上部に上端部が固定されたPC鋼より線28を回転部材86に設けられた挿入孔38に挿通させている。
As shown in the elevation view of FIG. 16, in the linear
そして、移動工程の際に、2つの回転部材84、86を構造体14の中心軸Vに対して互いに逆方向に回転させる(構造体14の周方向に対して互いに逆方向に移動させる)。図16では、回転部材84の回転方向を矢印96とし、回転部材86の回転方向を矢印98としている。
Then, during the moving process, the two
次に、本発明の第2の実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, the operation and effect of the second embodiment of the present invention will be described.
第2の実施形態では、図16に示すように、上下に配置した2つの回転部材84、86を構造体14の中心軸Vに対して互いに逆方向に回転させる(構造体14の周方向に対して逆方向に移動させる)ことにより、上方又は下方に向かって構造体14の周方向の一方に旋回させた螺旋状のPC鋼より線26と、他方に旋回させた螺旋状のPC鋼より線28とを構造体14に配置及び設置することができる。
In the second embodiment, as shown in FIG. 16, the two
例えば、第1の実施形態で説明したプレストレス導入工程により構造体14の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する場合、構造体14の外周面に螺旋状に設置された線状部材が1つだけだったり、構造体14の外周面に螺旋状に設置された複数の線状部材の旋回方向が全て同じだったりすると、この線状部材に緊張力を付与したときに構造体14に捩れを生じることが考えられるが、第2の実施形態では、構造体14に配置される2つの線状部材(PC鋼より線26、28)の旋回方向が異なるので、構造体14に生じる捩れを低減することができる。
For example, when the prestress is introduced in the vertical direction and the circumferential direction of the
以上、本発明の第2の実施形態について説明した。 The second embodiment of the present invention has been described above.
なお、第2の実施形態では、2つの回転部材84、86を構造体14の下部周囲に上下に配置した例を示したが、3つ以上の回転部材を上下方向に配置してもよい。また、2つ以上の回転部材を、構造体14の中心軸Vを中心とする同心円状に配置してもよい。
In the second embodiment, the example in which the two
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。
第3の実施形態の説明において、第1の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
In the description of the third embodiment, components having the same configurations as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and are appropriately omitted.
図17の立面図に示すように、第3の実施形態の線状部材の配置装置134では、回転部材84を構造体14の下部周囲に配置し、回転部材86を構造体14の中間部周囲(上下方向に対する構造体14の中間部の周囲)に配置している。また、正面視にて一直線上に位置する、回転部材84に設けられた挿入孔38と、回転部材86に設けられた挿入孔38とに、同一のPC鋼より線26、28が挿通する(図17には、回転部材84、86の挿入孔38に同一のPC鋼より線26が挿通している例が示されている)。
As shown in the elevation view of FIG. 17, in the linear
次に、本発明の第3の実施形態の作用及び効果について説明する。 Next, operations and effects of the third exemplary embodiment of the present invention will be described.
第3の実施形態では、図17に示すように、複数の回転部材84、86の回転角度を調整することにより、PC鋼より線26、28をさまざまな螺旋形状で配置することができる。また、上下方向の複数箇所でPC鋼より線26、28が規制されるので、PC鋼より線26、28を精度よく構造体14の周囲に配置することができる。
In the third embodiment, as shown in FIG. 17, the
以上、本発明の第3の実施形態について説明した。 Heretofore, the third embodiment of the present invention has been described.
なお、第3の実施形態では、2つの回転部材84、86を構造体14の下部周囲に上下に配置した例を示したが、3つ以上の回転部材を上下方向に配置してもよい。
In the third embodiment, the example in which the two
以上、本発明の第1〜第3の実施形態について説明した。 The first to third embodiments of the present invention have been described above.
なお、第1〜第3の実施形態では、構造体14を鉄筋コンクリート製とした例を示したが、構造体14はプレキャストコンクリートによって形成してもよいし、現場打ちコンクリートによって形成してもよい。
In the first to third embodiments, the
また、構造体14は、鉄筋量の少ない鉄筋コンクリートや無筋コンクリートによって形成してもよい。また、鉄筋コンクリート以外のコンクリートによって形成してもよい。例えば、スチールファイバや炭素繊維等を有する繊維補強コンクリートによって構造体14を形成し、構造体14に設けられる鉄筋を減らす又は無くしてもよい。構造体14を無筋にすれば、鉄筋に発生する錆によって生じるコンクリートの耐久性低下を防ぐことができる。
The
また、第1〜第3の実施形態では、線状部材をPC鋼より線26、28とした例を示したが、線状部材は、緊張力を確実に加えられる線状の部材であればよい。PC鋼より線、PC鋼線等のPC鋼材を用いるのが好ましい。
Moreover, in the 1st-3rd embodiment, although the example which made the linear member the
また、第1〜第3の実施形態では、挿入孔38の内壁に固定されたゴム部材56(ゴム材56A、56B)とPC鋼より線26、28との間に摩擦抵抗を生じさせ、PC鋼より線26、28に適切な張力を付与する例を示したが、PC鋼より線26、28の自重により、PC鋼より線26、28に適切な張力を付与できるのであれば、ゴム部材56は設けなくてもよい。
In the first to third embodiments, friction resistance is generated between the rubber member 56 (
風に煽られたり、PC鋼より線26、28の自重だけでは十分な張力が得られなかったりしてPC鋼より線26、28の弛みが適正な形状配置の支障となるような場合には、ゴム部材56のようにPC鋼より線26、28に張力を付与する手段は有効である。
If the
PC鋼より線26、28に張力を付与する手段としては、ゴム部材56の他に、例えば、図18の拡大図に示すようにPC鋼より線26、28の下方に錘100を付ける方法、バネ等の付勢手段によってPC鋼より線26、28を下方に引っ張る方法や、図19の線状部材の配置装置136に示すように、錘102が設置され上方に移動可能な回転部材12にPC鋼より線26、28を固定する方法が挙げられる。
As a means for applying tension to the
図19の方法では、PC鋼より線26、28が挿入孔38に固定されているので、PC鋼より線26、28が捻られたときに回転部材12は回転しながら上方へ移動する。よって、このときにキャスター20が転動する方向(矢印24)は、図5のB−B矢視図である図6(b)に示すように、斜め方向となる(構造体14の周方向と矢印24との間に角度θを有する)。
In the method of FIG. 19, since the
また、第1〜第3の実施形態では、基盤を地盤上に設けられた基礎16とした例を示したが、これに限らず、例えば、構造物、建物の屋上部、杭を介して海底に支持されて洋上に配置される構造体、洋上に浮いて配置される構造体を基盤としてもよい。
Moreover, in the 1st-3rd embodiment, although the example which made the base |
また、第1〜第3の実施形態では、構造体14の外周面に形成された溝30、32にPC鋼より線26、28が設置される例を示したが、構造体14の外周面に溝30、32が形成されていなくてもよい。この場合、構造体14の外周面上にPC鋼より線26、28が接触して配置された状態が、構造体14の外周面にPC鋼より線26、28が設置された状態となる。
In the first to third embodiments, the example in which the
また、外周面に溝30、32が形成されていない構造体14にPC鋼より線26、28を設置する場合、線状部材挿通工程が完了した状態でPC鋼より線26、28が構造体14の外周面に接触して配置されるようにし、この状態で移動工程を行い(構造体14の外周面にPC鋼より線26、28を擦るようにしてPC鋼より線26、28を捻り)、移動工程の完了と同時に構造体14の外周面へのPC鋼より線26、28の設置が完了するようにしてもよい。このようにすれば、線状部材誘導工程を省くことができる。
Moreover, when installing the
また、第1〜第3の実施形態の駆動手段は、構造体14の中心軸Vに対して回転部材12を回転させる(構造体14の周方向に回転部材12を移動させる)ことができるものであればよく、人力によって回転部材12を回転させてもよい。例えば、図20〜22に示すような駆動装置104、106、108としてもよい。
Further, the driving means of the first to third embodiments can rotate the rotating
図20に示すように、駆動装置104では、回転部材12の上面に固定されたホイール110とベルト車114とにベルト112を巻き掛け、モーター116によってベルト車114を回転することにより回転部材12(ホイール110)を回転させる。
As shown in FIG. 20, in the
図21に示すように、駆動装置106では、回転部材12の上面に固定された円環状の従動ギヤ118に駆動ギヤ120を噛み合わせ、モーター116によって駆動ギヤ120を回転することにより回転部材12(従動ギヤ118)を回転させる。
As shown in FIG. 21, in the
図22に示すように、駆動装置108では、回転部材12の上面に固定されたホイール122にワイヤー124を複数回巻き付け、ウインチ126によってワイヤー124を引っ張ることにより回転部材12(ホイール122)を回転させる。
As shown in FIG. 22, in the
また、第1〜第3の実施形態は、設置対象となる直立した構造体を回転させずに、この構造体の周囲に線状部材を配置できるので、建築分野における、柱、杭や、風力発電用タワー、煙突、送電線塔、飛行場の管制塔、テレビ塔、塔状の建物などの塔状構造物等の本体を構成する構造体に適用可能であり、本体を回転させることが困難な構造物に特に有効である。 Moreover, since the linear member can be arrange | positioned around this structure, without rotating the upright structure used as installation object in the 1st-3rd embodiment, in the construction field, a pillar, a pile, wind power, etc. Applicable to structures that constitute the main body of towers such as power generation towers, chimneys, power transmission line towers, airfield control towers, TV towers, tower-like buildings, etc., and structures that make it difficult to rotate the main body It is especially effective for things.
また、第1〜第3の実施形態では、基礎16上に直立する構造体14の例を示したが、第1〜第3の実施形態でいう「基礎16上に直立する」とは、「基礎16上に立っている」ことを意味する。すなわち、構造体14の軸が鉛直になるように基礎16上に構造体14が立てられていてもよいし、構造体14の軸が斜めになるように基礎16上に構造体14が立てられていてもよい。
In the first to third embodiments, an example of the
また、既存の柱に線状部材を設置することにより柱の圧縮耐力や曲げ耐力を向上させる補強工事において、柱の本体の周囲へ線状部材を配置する際に、第1〜第3の実施形態を適用することができる。 In addition, in the reinforcement work to improve the compression strength and bending strength of the column by installing the linear member on the existing column, the first to third implementations are performed when the linear member is arranged around the column main body. Forms can be applied.
また、本発明の実施形態の説明で用いられている表現の「螺旋」とは、一般的に円柱面上を回転しながら軸方向に一定の速度で進んでいく時にできる渦巻状の空間曲線を意味しているが、構造体14の外周面に形成される溝30、32の配置形状や、溝30、32に設置される線状部材(PC鋼より線26、28)の配置形状の捻りは平面視にて360度未満であってもよい。つまり、構造体14に対して上下方向と周方向とにプレストレスが導入されるように、線状部材(PC鋼より線26、28)が構造体14の上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して設置されていればよい。
In addition, the expression “spiral” used in the description of the embodiment of the present invention generally refers to a spiral space curve that is formed when advancing at a constant speed in the axial direction while rotating on a cylindrical surface. Meaning, twisting of the arrangement shape of the
以上、本発明の第1〜第3の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、第1〜第3の実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 The first to third embodiments of the present invention have been described above, but the present invention is not limited to such embodiments, and the first to third embodiments may be used in combination. Needless to say, the present invention can be implemented in various modes without departing from the gist of the present invention.
10、128、130、132、134、136 線状部材の配置装置
12、84、86 回転部材
14 構造体
16 基礎(基盤)
26、28 PC鋼より線(線状部材)
38 挿入孔(規制手段)
82 塔状構造物
104、106、108 駆動装置(駆動手段)
10, 128, 130, 132, 134, 136 Linear
26, 28 PC steel stranded wire (linear member)
38 Insertion hole (regulation means)
82 Tower-
Claims (7)
前記回転部材に設けられ前記構造体に上端部が固定された線状部材の下端部が挿通する規制手段と、
前記回転部材を前記構造体の周方向に移動させる駆動手段と、
を有する線状部材の配置装置。 A rotating member disposed around an upright structure and movable in the circumferential direction of the structure;
Restricting means through which a lower end of a linear member provided on the rotating member and having an upper end fixed to the structure is inserted;
Drive means for moving the rotating member in the circumferential direction of the structure;
An apparatus for arranging linear members.
前記線状部材の下端部を前記構造体の周方向に移動させる移動工程と、
を有する線状部材の配置方法。 A fixing step of fixing the upper end portion of the linear member to the upright structure;
A moving step of moving the lower end of the linear member in the circumferential direction of the structure;
Arrangement method of linear member which has.
前記線状部材の下端部を前記構造体の周方向に移動させ該線状部材を前記構造体の外周面に巻き掛ける設置工程と、
巻き掛けられた前記線状部材に緊張力を付与し前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入するプレストレス導入工程と、
前記線状部材の下端部を前記基盤又は前記構造体の下部に定着する定着工程と、
を有する構造物の構築方法。 A fixing step of fixing the upper end portion of the linear member to a structure standing upright on the base;
An installation step of moving the lower end portion of the linear member in the circumferential direction of the structure and winding the linear member around the outer peripheral surface of the structure;
A prestress introduction step of applying a prestress in the vertical direction and circumferential direction of the structure by applying tension to the wound linear member;
A fixing step of fixing a lower end portion of the linear member to a lower portion of the base or the structure;
A method of constructing a structure having
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