JP2013221384A

JP2013221384A - 金属管柱の基部構造体

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Publication number: JP2013221384A
Application number: JP2012095884A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Kindo; 秀範金堂
Original assignee: JFE West Japan GS Co Ltd
Current assignee: JFE West Japan GS Co Ltd
Priority date: 2012-04-19
Filing date: 2012-04-19
Publication date: 2013-10-28

Abstract

【課題】金属管柱の基部構造を簡素にし、かつ当該金属管柱に容易に溶融めっきを施せるとともに、金属管柱の基部構造体における応力を支持する部分の機械的強度の低下を回避することができる金属管柱の基部構造体を提供する。
【解決手段】金属管柱の基部構造体１は、上下方向に延びる金属管柱２と、金属管柱２の下端部が接合されたベースプレート３と、下端側を全周に亘ってベースプレート３に接合し、上端側を金属管柱２の外周に沿って全周に亘って接合したカップ部材５とを備える。ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間には、複数のめっき用空気抜き穴６が設けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、立設する金属管柱の基部構造体に関し、特に、街路や高速道路などの道路の路傍、または、公園などに設置し、照明用および標識用やカメラ、マイクロフォン、スピーカ等の設備設置用等として供される鋼管柱等の金属管柱の基部構造体に関する。

立設する金属管柱の基部には、風力、交通振動などによって横方向への繰り返し応力が加えられる。従って、一般的な金属管柱の基部には、その繰り返し応力に対抗して金属管柱の倒壊を防ぐため、補強材として所要数の縦リブが設けられている。金属管柱は、数メートルの高さ位置に照明灯や標識等の比較的軽量の設備を保持するものであり、その外径は概ね５〜５０ｃｍとされている。

また、金属管柱は、一般用の建築用構造部材とは異なり、上方から大きな荷重がかからないため、例えば、（社）建設電気技術協会の道路照明器材使用書等の基準に定められるように、肉厚３〜６ｍｍ程度のものが使用されている。
一般に、金属管柱は、風雨に曝される場所で使用されるため、風力や交通振動などによって横方向への荷重がかかったときに、その基部において折損し倒壊することのないように十分な強度を保持できる設計がなされている。このため、一般的には、金属管柱は、先端を先細りとしたテーパポールとされ、その外径には１／１００〜１／７５程度のテーパが設けられている。

従来のこの種の金属管柱の基部構造体として、例えば、図１４に示すもの（特許文献１参照）が知られている。
図１４に示す金属管柱の基部構造体１０１においては、金属管柱１０２の下端部には、金属管柱１０２を支持する金属製のベースプレート１０３が接合されている。金属管柱１０２は、その下端部がベースプレート１０３に穿設された穴１０３ａに嵌挿され、符号１０３ｂで示す金属管柱１０２の下面と穴１０３ａの周壁部分を金属管柱１０２の円周方向に溶接してベースプレート１０３に接合される。ただし、金属管柱１０２とベースプレート１０３との接合方法としては、金属管柱１０２の下端部とベースプレート１０３の上面とを溶接によって接合してもよい。

また、ベースプレート１０３には、ベースプレート１０３を対象物に設置・固定するための複数のアンカー取付孔１０４が穿設されている。
更に、金属管柱１０２の下方部の周囲には、縦方向に延びる複数の縦リブ１０５が設けられ、各縦リブ１０５がベースプレート１０３の上面に接合されるようになっている。縦リブ１０５は、金属管柱１０２にかかる四方からの荷重に耐えうる構造とする必要があることから、金属管柱１０２の円周方向において等間隔に少なくとも４個、場合によっては６個ないし８個設けられる。なお、縦リブ１０５と、金属管柱１０２およびベースプレート１０３とは、溶接によって接合されるのが一般的である。

しかしながら、この図１４に示す金属管柱の基部構造体１０１にあっては、金属管柱１０２に風力や交通振動などにより常時、外力が繰り返し作用し、繰り返し作用する横荷重のために、長年の使用において、特に縦リブ１０５の上端の溶接部の位置（図１４において符号１０６で示す位置）に金属疲労による亀裂が発生する可能性が高いという問題点があった。これは、金属管柱１０２はその基部のみで全体を支持される構造であるため、横荷重が作用するとその荷重はすべて基部にかかり、そのとき、縦リブ１０５の上端の溶接部に応力集中を発生させることになるからである。縦リブ１０５の上端の隅肉溶接止端部である溶接部は、もともと溶接による熱履歴を受けて組織変化を起こし、金属疲労に対して脆弱な組織となりやすい上に、前述したような連続的な繰り返し荷重を受けることになるため、溶接部での金属疲労による亀裂発生は、長期の使用にあたって避けがたい問題であった。

これに対し、縦リブの上端の溶接部への応力集中を回避する目的で、例えば、図１５乃至図１７に示す金属管柱の基部構造体（特許文献１参照）及び図１８に示す支柱支持装置（特許文献２参照）が知られている。
図１５乃至図１７に示す金属管柱の基部構造体２０１は、金属管柱２０２と、金属管柱２０２の下端部が接合されたベースプレート２０３と、下端側をベースプレート２０３に接合し、上端側を金属管柱２０２の外周に沿って全周に亘って接合してなるカップ部材２０５とを備えている。

金属管柱２０２は、図１７に示すように、その下端部がベースプレート２０３に穿設された穴２０３ａに嵌挿され、符号Ｃで示す金属管柱２０２の下面と穴２０３ａの周壁部分及び金属管柱２０２の外周面とベースプレート２０３の上面とを金属管柱２０２の円周方向に溶接して接合される。また、カップ部材２０５は、下端側が符号Ｂで示すベースプレート２０３の上面に円周方向に溶接して接合され、上端側が符号Ａで示す金属管柱２０２の外周面に円周方向に溶接して接合される。

そして、ベースプレート２０３のカップ部材２０５の外側には、ベースプレート２０３を対象物に設置・固定するための複数のアンカー取付孔２０４が穿設されている。
また、金属管柱２０２の下端部には、図１５及び図１６に示すように、めっき用空気抜き穴２０６が形成されている。
このように、金属管柱の基部構造体２０１を構成することにより、金属管柱２０１へ横方向の力がかかったときに、金属管柱２０１の下端部とカップ部材２０５の下端部の双方で応力を支持することができるので、局部的な応力集中が発生するのを回避することができる。

また、図１８に示す支柱支持装置３０１は、コンクリート基礎３１０の上面に固定した基板３０３の上面に、支柱３０２の下端部と補強部材３０５とを溶接により固定している。支柱３０２の下端部は、符号３０２ａで示す支柱３０２の下端部の外周面と基板３０２の上面とを円周方向に溶接により接合される。また、補強部材２０５は、下端側が符号３０５ａで示すベースプレート基板３０３の上面に円周方向に溶接して接合され、上端側が符号３０５ｂで示す支柱３０２の外周面に円周方向に溶接して接合される。そして、基板３０３の補強部材３０５よりも外側には、複数の通孔３０４が形成され、通孔３０４を介してボルト３１１及びナット３１２により、基板３０３がコンクリート基礎３１０の上面に固定される。

そして、支柱３０２の下端部には、外周面に線材３０７を巻回した補強チューブ３０６が内嵌されている。
このように、支柱支持装置３０１を構成することにより、補強チューブ３０６の外周面に設けた線材３０７が支柱３０２の下部内周面を支え、この支柱３０２の下部が局部的に折れ曲がるのを防止して、支柱３０２の下部のごく一部に、大きな力が加わるのを防止することができる。

特開２００４−６８３０７号公報特開２００１−３１１１２０号公報

しかしながら、図１５乃至図１７に示す金属管柱の基部構造体２０１及び図１８に示した支柱支持装置３０１にあっては、以下の問題点があった。
即ち、図１５乃至図１７に示す金属管柱の基部構造体２０１の場合、金属管柱２０１の下端部とカップ部材２０５の下端部の双方で応力を支持することができ、局部的な応力集中が発生するのを回避することができるものの、金属管柱２０２の下端部にめっき用空気抜き穴２０６が形成されているため、金属管柱２０２の下端部を溶接し、金属管柱２０２の外周面において外周全周に亘ってカップ部材２０５を溶接している構造では、応力を主に支持する金属管柱２０２の下端側に弱体（めっき用空気抜き穴２０６）を有することになり、機械的強度が弱く、長期にわたる使用において特に問題となることが多かった。めっき用空気抜き穴２０６を、金属管柱２０２の下端部ではなく、カップ部材２０５に設けた場合にあっても、応力を主に支持するカップ部材２０５の機械的強度が弱くなり、長期にわたる使用において問題となる。

また、図１８に示した支柱支持装置３０１の場合、外周面に線材３０７を巻回した補強チューブ３０６を用いるため、支柱３０２の基部における構造が複雑となり、また、支柱３０２には溶融めっきを施すのが一般的であるが、その溶融めっきを施工する際に補強チューブ３０６の部分が邪魔となり支柱３０２の内面側において溶融めっきが十分に施せないという問題があった。
従って、本発明は、上述の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、金属管柱の基部構造を簡素にし、かつ当該金属管柱に容易に溶融めっきを施せるとともに、金属管柱の基部構造体における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下を回避することができる金属管柱の基部構造体を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１に係る金属管柱の基部構造体は、上下方向に延びる金属管柱と、該金属管柱の下端部が接合されたベースプレートと、下端側を全周に亘って前記ベースプレートに接合し、上端側を前記金属管柱の外周に沿って全周に亘って接合したカップ部材とを備え、前記ベースプレートの、前記金属管柱が接合された部分と前記カップ部材が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴を設けたことを特徴としている。

この請求項１に係る金属管柱の基部構造体によれば、金属管柱へ横方向の力がかかったときに、金属管体の下端部とカップ部材の下端部の双方で応力を支持することができ、しかも、カップ部材は、上端側を金属管柱の外周に沿って全周に亘って接合してあるので、従来のような縦リブで発生した応力集中は発生せずに応力集中を緩和し亀裂発生を阻止することができる。このため、金属管柱の内部に従来の図１８に示すような補強チューブが不要となり、金属管柱の基部構造を簡素にし、かつ当該金属管柱に容易に溶融めっきを施すことができる。また、ベースプレートの、金属管柱が接合された部分とカップ部材が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴を設けたので、金属管体やカップ部材にめっき用空気抜き穴を加工する必要はなく、金属管柱の基部構造体における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下を回避することができる。また、金属管柱へ横方向の力がかかったときにあまり応力がかからないベースプレートにめっき用空気抜き穴を設けたので、めっき用空気抜き穴の径に制約がなくなり、大径化でき、溶融めっき処理を容易に行うことができる。

また、本発明のうち請求項２に係る金属管柱の基部構造体は、請求項１記載の金属管柱の基部構造体において、前記金属管柱内に補強部材としての鋼管からなる円管を内装し、該円管を前記金属管柱内に内装する際には、前記円管の下端部を前記ベースプレートに接合すると共に、前記円管の頂部を前記金属管柱のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において前記金属管柱の内面に当接または近接させたことを特徴としている。

この請求項２に係る金属管柱の基部構造体によれば、金属管柱内に補強部材としての鋼管からなる円管を内装し、円管の下端部を前記ベースプレートに接合すると共に、円管の頂部を金属管柱の内面に当接または近接させたので、金属管柱へ横方向の力がかかったときの金属管体の支持点を、金属管体の下端部とベースプレートとの接合点と、金属管体とカップ部材との接合点とに加え、金属管体と円管の頂部との当接または近接点をも支持点することができる。このため、金属管柱へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができる。更に、円管の頂部を金属管柱のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱の内面に当接または近接させてあるので、金属管体を支持する支持点である金属管体と円管の頂部との当接または近接点の位置を金属管柱のカップ部材接合位置から十分に離すことができ、金属管柱へ横方向の力がかかったときの支持をより強度十分に安定して行うことができる。

また、本発明のうち請求項３に係る金属管柱の基部構造体は、請求項２記載の金属管柱の基部構造体において、前記ベースプレートの、前記金属管柱が接合された部分と前記円管が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴を設けたことを特徴としている。
この請求項３に係る金属管柱の基部構造体によれば、ベースプレートの、金属管柱が接合された部分とカップ部材が接合された部分との間に設けられた複数のめっき用空気抜き穴に加えて、ベースプレートの、金属管柱が接合された部分と円管が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴を設けるので、めっき用空気抜き穴の数を増加でき、溶融めっき処理をより容易に行うことができる。この際に、ベースプレートにめっき用空気抜き穴を設けるので、金属管柱の基部構造体における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下はない。

また、本発明のうち請求項４に係る金属管柱の基部構造体は、請求項２又は３記載の金属管柱の基部構造体において、前記円管が直管であることを特徴としている。
この請求項４に係る金属管柱の基部構造体によれば、金属管体内に補強部材として内装する円管に、直管を使用することができる。
また、本発明のうち請求項５に係る金属管柱の基部構造体は、請求項２又は３記載の金属管柱の基部構造体において、前記円管がテーパー管であることを特徴としている。
この請求項５に係る金属管柱の基部構造体によれば、金属管体内に補強部材として内装する円管に、テーパー管を使用することができる。

更に、本発明のうち請求項６に係る金属管柱の基部構造体は、請求項２乃至４のうちいずれか一項に記載の金属管柱の基部構造体において、前記金属管柱と前記円管とを溶融めっきの凝固体で一体化することを特徴としている。
この請求項６に係る金属管柱の基部構造体によれば、金属管柱と円管とを溶融めっきの凝固体で一体化でき、より強度を高めることができる。

本発明に係る金属管柱の基部構造体によれば、金属管柱へ横方向の力がかかったときに、金属管体の下端部とカップ部材の下端部の双方で応力を支持することができ、しかも、カップ部材は、上端側を金属管柱の外周に沿って全周に亘って接合してあるので、従来のような縦リブで発生した応力集中は発生せずに応力集中を緩和し亀裂発生を阻止することができる。このため、金属管柱の内部に従来のような補強チューブが不要となり、金属管柱の基部構造を簡素にし、かつ当該金属管柱に容易に溶融めっきを施すことができる。

また、ベースプレートの、金属管柱が接合された部分とカップ部材が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴を設けたので、金属管体やカップ部材にめっき用空気抜き穴を加工する必要はなく、金属管柱の基部構造体における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下を回避することができる。また、金属管柱へ横方向の力がかかったときにあまり応力がかからないベースプレートにめっき用空気抜き穴を設けたので、めっき用空気抜き穴の径に制約がなくなり、大径化でき、溶融めっき処理を容易に行うことができる。

本発明に係る金属管柱の基部構造体の第１実施形態の一部を断面した正面図である。図１に示す金属管柱の基部構造体の部分平面図である。図１に示す金属管柱の基部構造体の溶接部を説明するための断面図である。図１に示す金属管柱の基部構造体の変形例の一部を断面した正面図である。図４に示す金属管柱の基部構造体の溶接部を説明するための断面図である。本発明に係る金属管柱の基部構造体の第２実施形態の断面図である。図６に示す金属管柱の基部構造体の変形例の断面図である。本発明に係る金属管柱の第３実施形態の断面図である。図８に示す金属管柱の基部構造体の変形例の断面図である。本発明に係る金属管柱の基部構造体の第１実施形態を照明柱に適用した実施例を示す正面図である。図１０に示す照明柱における基部構造体を示す拡大正面図である。図１１に示す基部構造体の平面図である。本発明に係る金属管柱の基部構造体の第２実施形態を照明柱に適用した実施例を示す断面図である。従来の金属管柱の基部構造体の一例を示す正面図である。従来の金属管柱の基部構造体の他の例を示す一部を断面した正面図である。図１５に示す金属管柱の基部構造体の部分平面図である。図１５に示す金属管柱の基部構造体の溶接部を説明するための断面図である。従来の支柱支持装置を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は、本発明に係る金属管柱の基部構造体の第１実施形態の一部を断面した正面図である。図２は、図１に示す金属管柱の基部構造体の部分平面図である。図３は、図１に示す金属管柱の基部構造体の溶接部を説明するための断面図である。
図１乃至図３に示す金属管柱の基部構造体１は、街路や高速道路などの道路の路傍、または、公園などに設置し、照明用および標識用やカメラ、マイクロフォン、スピーカ等の設備設置用等として供される金属管柱の基部構造体であり、金属管柱２と、金属管柱２の下端部が接合された金属製のベースプレート３と、下端側をベースプレート３に接合し、上端側を金属管柱２の外周に沿って全周に亘って接合したカップ部材５とを備えている。

金属管柱２は、上下方向において上方が細くなるように傾斜する鋼管からなる１／７５〜１／１００テーパーポールであり、図３に示すように、その下端部がベースプレート３に穿設された穴３ａに嵌挿され、符号Ｃで示す金属管柱２の下面と３ａの周壁部分及び金属管柱２の外周面とベースプレート３の上面とを金属管柱２の円周方向に溶接して接合される。

また、カップ部材５は、図１及び図２に示すように、ベースプレート３側から立ち上がる円筒形の側部５ｂと、側部５ｂの上端縁から内側に断面円弧状に湾曲する湾曲部５ｃと、湾曲部５ｃの先端から水平方向に延びる平板部５ａとを備えて金属板により一体に形成されている。平板部５ａの中央には、金属管柱２の下端部が挿通可能な丸孔が形成されている。そして、図３に示すように、金属管柱２に、カップ部材５を伏せた状態で丸孔を介して挿入し、カップ部材５の側部５ｂの下端側を符号Ｂで示すベースプレート３の上面に円周方向に溶接して接合し、カップ部材５の上端側の平板部５ａを符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接により接合している。ここで、カップ部材５の上端側の平板部５ａを符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接により接合した状態では、図１及び図３に示すように、平板部５ａの湾曲部５ｃ側の端部５ｄが金属管柱２よりも外側に突出した状態になっている。

そして、ベースプレート３のカップ部材５の外側には、図１及び図２に示すように、ベースプレート３を対象物に設置・固定するための複数のアンカー取付孔４が穿設されている。
ここで、図１乃至図３に示す金属管柱の基部構造体１において、金属管柱２は長期間の野ざらし状態での使用であるため、長寿命とするために溶融めっき（いわゆる溶融亜鉛へのどぶ付けめっき）処理が行われる。このとき、基礎部を含め金属管柱２の内面及び表面に亜鉛を付着させる処理を行う。
この金属管柱２への溶融めっきに際し、図１乃至図３に示すように、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴６が設けられている。

この金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２へ横方向の力がかかったときに、金属管柱２の下端部とカップ部材５の下端部の双方で応力を支持することができ、しかも、カップ部材５は、上端側を金属管柱２の外周に沿って全周に亘って接合してあるので、従来のような縦リブで発生した応力集中は発生せずに応力集中を緩和し亀裂発生を阻止することができる。このため、金属管柱２の内部に従来の図１８に示すような補強チューブが不要となり、金属管柱２の基部構造を簡素にし、かつ当該金属管柱２に容易に溶融めっき（溶融亜鉛めっき：いわゆるどぶ付けめっき）を施すことができる。

また、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴６を設けたので、金属管体２やカップ部材５にめっき用空気抜き穴を加工する必要はなく、金属管柱の基部構造体１における応力を支持する部分の機械的強度の低下を回避することができる。また、金属管柱２へ横方向の力がかかったときにあまり応力がかからないベースプレート３にめっき用空気抜き穴６を設けたので、めっき用空気抜き穴６の径に制約がなくなり、大径化でき、溶融めっき処理を容易に行うことができる。

なお、カップ部材５の寸法は、金属管柱２の材質、形状、用途等に応じて適宜設計が可能であり、特に限定されるものではない。但し、金属管柱２の高さが２ｍ〜１０ｍ前後の場合には、図１に示すように、金属管柱２の下端部の外径をＸとしたときに、カップ部材５の高さＨを１／４Ｘ〜３／４Ｘ、好ましくは１／４Ｘ〜１／２Ｘ、カップ部材５の下端部の外径Ｙを１．２Ｘ〜３Ｘとすることが好ましい。カップ部材５の高さＨが１／４Ｘ未満であったり、カップ部材５の下端部の外径Ｙが１．２Ｘ未満である場合、ベースプレート３の補強としての効果が小さくなり、ベースプレート３の厚さを厚くするといった補強が必要となる。また、カップ部材５の高さＨが３／４Ｘを超えると座屈しやすくなり、カップ部材５の下端部の外径Ｙが３Ｘを超えても機能的にそれらカップ部材５の下端部の外径Ｙが３Ｘの場合と変わらない。

また、カップ部材５の厚みは、金属管柱２の下端部の肉厚をｔとしたときに、０．５ｔ〜２ｔ程度とすることが好ましい。カップ部材５の厚みが０．５ｔ未満では、強度的に不利であるし、２ｔを超えた厚みとしても機能的には２ｔ程度と同等であって部材重量の観点から見ればそれほど厚くする必要はない。
さらにまた、カップ部材５の断面円弧状に湾曲する湾曲部５ｃの湾曲部は金属管柱２の下端部の外径をＸとしたときに、０．５Ｘ〜２Ｘの曲率を湾曲部５ｃが有することが強風下で繰り返される金属管柱の振動に対する座屈防止の観点から良く、０．７Ｘ〜１．８Ｘの曲率が好ましい。

次に、図１に示す金属管柱の基部構造体の変形例について図４及び図５を参照して説明する。図４は、図１に示す金属管柱の基部構造体の変形例の一部を断面した正面図である。図５は、図４に示す金属管柱の基部構造体の溶接部を説明するための断面図である。図４及び図５において、図１乃至図３に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明は省略することがある。
図１乃至図３に示す金属管柱の基部構造体１においては、カップ部材５の上端側の平板部５ａを符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接により接合した状態では、平板部５ａの湾曲部５ｃ側の端部５ｄが金属管柱２よりも外側に突出した状態になっている。

これに対して、図４及び図５に示す金属管柱の基部構造体１では、カップ部材５において平板部５ａを省略し、湾曲部５ｃの上端部を直接符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接により接合してある。
このように、湾曲部５ｃの上端部を直接符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接により接合すると、図１乃至図３に示す金属管柱の基部構造体１において、平板部５ａの湾曲部５ｃ側の端部５ｄが金属管柱２よりも外側に突出した状態と比べて、カップ部材５を小径化することができる。

この金属管柱の基部構造体１においても、金属管柱２へ横方向の力がかかったときに、金属管柱２の下端部とカップ部材５の下端部の双方で応力を支持することができ、しかも、カップ部材５は、上端側を金属管柱２の外周に沿って全周に亘って接合してあるので、従来のような縦リブで発生した応力集中は発生せずに応力集中を緩和し亀裂発生を阻止することができる。このため、金属管柱２の内部に従来の図１８に示すような補強チューブが不要となり、金属管柱２の基部構造を簡素にし、かつ当該金属管柱２に容易に溶融めっき（溶融亜鉛めっき：いわゆるどぶ付けめっき）を施すことができる。

また、図４及び図５に示す金属管柱の基部構造体１においても、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴６を設けたので、金属管体２やカップ部材５にめっき用空気抜き穴を加工する必要はなく、金属管柱の基部構造体１における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下を回避することができる。また、金属管柱２へ横方向の力がかかったときにあまり応力がかからないベースプレート３にめっき用空気抜き穴６を設けたので、めっき用空気抜き穴６の径に制約がなくなり、大径化でき、溶融めっき処理を容易に行うことができる。

次に、本発明に係る金属管柱の基部構造体の第２実施形態を図６を参照して説明する。図６は、本発明に係る金属管柱の基部構造体の第２実施形態の断面図である。図６において、図１乃至図３に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明は省略することがある。
図６に示す金属管柱の基部構造体１は、基本構造は図１乃至図３に示す金属管柱の基部構造体１と同様であるが、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管７を内装した点で異なっている。

具体的に述べると、円管７は、直管、すなわち上下方向において直径が同等の鋼管で構成され、円管７を金属管柱２内に内装する際には、円管７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管７の内周面とベースプレート３の上面とを円管７の円周方向に溶接して接合する。また、円管７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に当接点８で当接させている。金属管柱２と円管７との上下方向の当接位置は、金属管柱２がテーパー管で構成されているため、円管７の直径を選択することにより、任意に変更することができる。

この図６に示す金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管７を内装し、円管７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管７の頂部を金属管柱２の内面に当接させた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管７の頂部との当接点をも支持点することができる。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができる。

また、円管７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に当接させてあるので、金属管柱２を支持する支持点である金属管柱２と円管７の頂部との当接点の位置を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）から十分に離すことができ、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持をより強度十分に安定して行うことができる。

また、図６に示す金属管柱の基部構造体１において、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間には、複数のめっき用空気抜き穴６ａが設けられている。
この金属管柱の基部構造体１によれば、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に設けられた複数のめっき用空気抜き穴６に加えて、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴６ａを設けるので、めっき用空気抜き穴の数を増加でき、溶融めっき処理をより容易に行うことができる。この際に、ベースプレート３にめっき用空気抜き穴６ａを設けるので、金属管柱の基部構造体１における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下はない。

なお、図７に示すように、円管７を金属管柱２内に内装する際には、円管７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管７の内周面とベースプレート３の上面とを円管７の円周方向に溶接して接合するが、円管７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に近接させて金属管柱２の内面と円管７の頂部との間に隙間９を設けるようにしてもよい。

この図７に示す金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管７を内装し、円管７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管７の頂部を金属管柱２の内面に近接させた。このため、図６に示す基部構造体１と同様に、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管７の頂部との近接点をも支持点することができる。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができる。

また、円管７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に近接させてあるので、金属管柱２を支持する支持点である金属管柱２と円管７の頂部との近接点の位置を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）から十分に離すことができ、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持をより強度十分に安定して行うことができる。

なお、図６及び図７に示す金属管柱の基部構造体においも、金属管柱２は長期間の野ざらし状態での使用であるため、長寿命とするために溶融めっき（いわゆる溶融亜鉛へのどぶ付けめっき）処理が行われる。そして、この溶融めっき処理においては、基礎部を含め金属管柱２の内面及び外面に亜鉛を付着させる処理を行う。ここで、金属管柱２の内部に頂部が当接または近接した状態で内装された円管７は、この溶融亜鉛めっきの段階で、金属管柱２の内面と付着亜鉛（凝固体）で一体化される。このように、金属管柱２と円管７とを溶融めっきの凝固体で一体化することにより、より強度を高めることができる。

次に、本発明に係る金属管柱の基部構造体の第３実施形態を図８を参照して説明する。図８は、本発明に係る金属管柱の基部構造体の第８実施形態の断面図である。図８において、図１乃至図３に示す部材と同一の部材については、同一の符号を付し、その説明は省略することがある。
図８に示す金属管柱の基部構造体１は、基本構造は図１乃至図３に示す金属管柱の基部構造体１と同様であるが、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管１７を内装した点で異なっている。そして、図８に示す金属管柱の基部構造体１は、図６に示す基部構造体と、円管１７がテーパー管で構成されている点で異なっている。

具体的に述べると、円管１７は、テーパ管、すなわち上下方向において直径が徐々に変化する鋼管で構成され、円管１７を金属管柱２内に内装する際には、円管１７が金属管柱２と逆テーパーとなるように、円管１７の直径が小さい方を下方にして円管１７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管１７の内周面とベースプレート３の上面とを円管１７の円周方向に溶接して接合する。また、円管１７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に当接点１８で当接させている。

この図８に示す金属管柱の基部構造体１によれば、図６に示す基部構造体１と同様に、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管１７を内装し、円管１７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管１７の頂部を金属管柱２の内面に当接させた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管１７の頂部との当接点をも支持点することができる。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができる。

また、円管１７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に当接させてあるので、金属管柱２を支持する支持点である金属管柱２と円管１７の頂部との当接点の位置を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）から十分に離すことができ、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持をより強度十分に安定して行うことができる。

また、図８に示す金属管柱の基部構造体１において、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管１７が接合された部分との間には、複数のめっき用空気抜き穴６ａが設けられている。ここで、金属管柱２が接合された部分と円管１７が接合された部分との間の距離は、円管１７がテーパ管で構成され、円管１７の直径が小さい方を下方にして金属管柱２内に内装してあるため、図６に示す金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間の距離よりも長い。このため、各めっき用空気抜き穴６ａの径を大きくすることができる。

なお、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に設けられた複数のめっき用空気抜き穴６に加えて、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管１７が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴６ａを設けるので、めっき用空気抜き穴の数を増加でき、溶融めっき処理をより容易に行うことができる。この際に、ベースプレート３にめっき用空気抜き穴６ａを設けるので、金属管柱の基部構造体１における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下はない。

なお、図９に示すように、円管１７を金属管柱２内に内装する際には、円管１７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管１７の内周面とベースプレート３の上面とを円管１７の円周方向に溶接して接合するが、円管１７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に近接させて金属管柱２の内面と円管１７の頂部との間に隙間１９を設けるようにしてもよい。

この図９に示す金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管１７を内装し、円管１７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管１７の頂部を金属管柱２の内面に近接させた。このため、図８に示す基部構造体１と同様に、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管１７の頂部との近接点をも支持点することができる。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができる。

また、円管１７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において金属管柱２の内面に近接させてあるので、金属管柱２を支持する支持点である金属管柱２と円管１７の頂部との近接点の位置を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）から十分に離すことができ、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持をより強度十分に安定して行うことができる。

なお、図８及び図９に示す金属管柱の基部構造体１においも、金属管柱２の内部に頂部が当接または近接した状態で内装された円管１７は、溶融亜鉛めっきの段階で、金属管柱２の内面と付着亜鉛（凝固体）で一体化される。このように、金属管柱２と円管１７とを溶融めっきの凝固体で一体化することにより、より強度を高めることができる。
以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されず種々の変更、改良を行うことができる。
例えば、金属管柱２はテーパーポールに限らず、上下方向において直径が同等の円管であってもよい。

図１に示す金属管柱の基部構造体１を照明柱に適用した実施例を図１０乃至図１２に示す。
図１０において、金属管柱の基部構造体１を金属管体２を構成する照明柱に適用した。照明柱は、高さ１０ｍ、１／１００テーパーポールであり、先端に照明灯が設置されている製品である。金属管柱の基部構造体１においては、図１１に示すように、金属管体２を構成する照明柱の下端部をベースプレート３に穿設された穴３ａに嵌挿し、符号Ｃで示す金属管柱２の下面と３ａの周壁部分とを照明柱の円周方向に溶接して接合した。

そして、カップ部材５は、図１１及び図１２に示すように、金属管柱２を構成する照明柱に、カップ部材５を伏せた状態で挿入し、カップ部材５の下端側を符号Ｂで示すベースプレート３の上面に円周方向に溶接して接合し、カップ部材５の上端側を符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接により接合した。
そして、ベースプレート３のカップ部材５の外側に、ベースプレート３を対象物に設置・固定するための複数のアンカー取付孔４を穿設した。

また、図１２に示すように、ベースプレート３の、金属管柱２を構成する照明柱が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、８個のめっき用空気抜き穴６を円周方向に等間隔に形成する。各めっき用空気抜き穴６の直径は、１５ｍｍｍである。
この金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２へ横方向の力がかかったときに、金属管柱２の下端部とカップ部材５の下端部の双方で応力を支持することができ、しかも、カップ部材５は、上端側を金属管柱２の外周に沿って全周に亘って接合してあるので、従来のような縦リブで発生した応力集中は発生せずに応力集中を緩和し亀裂発生を阻止することができた。

また、ベースプレート３の、金属管柱２を構成する照明柱が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数（８個）のめっき用空気抜き穴６を設けたので、金属管体２やカップ部材５にめっき用空気抜き穴を加工する必要はなく、金属管柱の基部構造体１における応力を主に支持する部分の機械的強度の低下を回避することができた。また、金属管柱２へ横方向の力がかかったときにあまり応力がかからないベースプレート３にめっき用空気抜き穴６を設けたので、めっき用空気抜き穴６の径に制約がなくなり、大径化でき、溶融めっき処理を容易に行うことができた。
図１０に示す高さ１０ｍ、１／１００テーパーポールの照明柱において、図１１〜図１２の構造をとるとき、金属管柱２の下端部の外径が１７８ｍｍの場合で、カップ部材５の高さは７９ｍｍ、このときのカップ部材５の湾曲部５ｃの曲率は１．５Ｘの２６７ｍｍを採用し実現した。

次に、図６に示す金属管柱の基部構造体１の実施例を図１３に示す。
図１３に示す金属管柱の基部構造体１においては、カップ部材５の上端部を符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接し、さらに金属管柱２の内部に直管で構成される円管７を金属管柱２の内面に円管７の頂点が当接するような長さとして内装した。そして、円管７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管７の内周面とベースプレート３の上面とを円管１７の円周方向に溶接して接合し、金属管柱２の下端部を符号Ｃで示す金属管柱２の上面に金属管柱２の円周方向に溶接して接合し、カップ部材５の下端部を符号Ｂで示すベースプレート３の上面に円周方向に溶接して接合した。金属管柱２として１／７５テーパ管を使用し、円管７として、金属管柱２の基部における直径よりも４．２７ｍｍ小径の直管であって長さ１６０ｍｍ程度のものを使用した。金属管柱２の内面と円管７の頂部との当接位置は、円管７の長さが１６０ｍｍであるため、ベースプレート３の上面から１６０ｍｍの位置である。また、カップ部材５上端部のベースプレート３の上面からの高さが８０ｍｍ程度であるため、金属管柱２の内面と円管７の頂部との当接位置は、金属管柱２のカップ部材接合位置よりも８０ｍｍ程度高い位置になる。

そして、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴６を円周方向に等間隔に形成した。
また、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴６ａを設けた。金属管柱２と円管７との間の隙間は２．１ｍｍ程度である。図１３に示すように、めっき用空気抜き穴６ａの一部に円管７の下端部が重なる状態となったが、強度上の問題はなかった。
また、金属管柱２の内面と円管７の頂部とは、溶融めっき時、亜鉛被膜で一体化され、強度は十分に発揮できることがわかった。

更に、円管７は、鋼管が使用できるため、安価で製作可能であった。
この図１３に示す金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管７を内装し、円管７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管７の頂部を金属管柱２の内面に当接させた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管７の頂部との当接点をも支持点することができた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができた。

また、円管７の頂部を金属管柱２のカップ部材接合位置よりも８０ｍｍ程度高い位置において金属管柱２の内面に当接させてあるので、金属管柱２を支持する支持点である金属管柱２と円管７の頂部との当接点の位置を金属管柱２のカップ部材接合位置（符号Ａで示す位置）から十分に離すことができ、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持をより強度十分に安定して行うことができた。
また、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に設けられた複数のめっき用空気抜き穴６に加えて、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴６ａを設けたので、めっき用空気抜き穴の数を増加でき、溶融めっき処理をより容易に行うことができた。

次に、図８に示す金属管柱の基部構造体を製作した。
図８に示す金属管柱の基部構造体１において、円管１７として上下方向において直径が徐々に変化する鋼管で構成されるテーパー管を使用した。そして、カップ部材５の上端部を符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接し、さらに金属管柱２の内部に円管１７を円管１７が金属管柱２と逆テーパーとなるように、円管１７の直径が小さい方を下方にし、円管１７の頂点が金属管柱２の内面に当接するように内装した。そして、円管１７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管１７の内周面とベースプレート３の上面とを円管１７の円周方向に溶接して接合し、金属管柱２の下端部を符号Ｃで示す金属管柱２の上面に金属管柱２の円周方向に溶接して接合し、カップ部材５の下端部を符号Ｂで示すベースプレート３の上面に円周方向に溶接して接合した。

そして、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴６を円周方向に等間隔に形成した。
また、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴６ａを設けた。金属管柱２の基部と逆テーパーのテーパー管で構成される円管１７の下端部との隙間が、直管で構成される円管７を金属管柱２の内部に内装する場合よりも大きくなるので、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間の距離も大きくなり、各めっき用空気抜き穴６ａの径を大きくすることができた。

また、金属管柱２の内面と円管７の頂部とは、溶融めっき時、亜鉛被膜で一体化され、強度は十分に発揮できることがわかった。
この図８に示す金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管１７を内装し、円管１７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管１７の頂部を金属管柱２の内面に当接させた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管１７の頂部との当接点をも支持点することができた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができた。

次に、図７に示す金属管柱の基部構造体１を製作した。
図７に示す金属管柱の基部構造体１においては、カップ部材５の上端部を符号Ａで示す金属管柱２の外周に沿って全周に亘って溶接し、さらに金属管柱２の内部に直管で構成される円管７を金属管柱２の内面に円管７の頂点が近接して隙間９を形成するような長さとして内装した。そして、円管７の下端部をベースプレート３に符号Ｄで示す円管７の内周面とベースプレート３の上面とを円管１７の円周方向に溶接して接合し、金属管柱２の下端部を符号Ｃで示す金属管柱２の上面に金属管柱２の円周方向に溶接して接合し、カップ部材５の下端部を符号Ｂで示すベースプレート３の上面に円周方向に溶接して接合した。

そして、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分とカップ部材５が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴６を円周方向に等間隔に形成した。
また、ベースプレート３の、金属管柱２が接合された部分と円管７が接合された部分との間に形成された複数のめっき用空気抜き穴６ａを設けた。
本実施例において、金属管柱２の内面と円管７の頂部との間の隙間９の大きさは、１．５ｍｍ程度であったが、当該隙間９は、溶融めっき時、めっき用空気抜き穴６ａから流入した溶融亜鉛の凝固被膜による被膜で一体化され強度は十分に発揮できることがわかった。

また、円管７は、鋼管が使用できるため、安価で製作可能であった。
この図７に示す金属管柱の基部構造体１によれば、金属管柱２内に補強部材としての鋼管からなる円管７を内装し、円管７の下端部をベースプレート３に接合すると共に、円管７の頂部を金属管柱２の内面に近接させた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの金属管柱２の支持点を、金属管柱２の下端部とベースプレート３との接合点と、金属管柱２とカップ部材５との接合点とに加え、金属管柱２と円管７の頂部との近接点をも支持点することができた。このため、金属管柱２へ横方向の力がかかったときの支持を強度十分な構造で行うことができた。

１金属管柱の基部構造体
２金属管柱
３ベースプレート
３ａ穴
４アンカー取付孔
５カップ部材
６，６ａめっき用空気抜き穴
７，１７円管
８，１８当接点
９，１９隙間

Claims

上下方向に延びる金属管柱と、該金属管柱の下端部が接合されたベースプレートと、下端側を全周に亘って前記ベースプレートに接合し、上端側を前記金属管柱の外周に沿って全周に亘って接合したカップ部材とを備え、
前記ベースプレートの、前記金属管柱が接合された部分と前記カップ部材が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴を設けたことを特徴とする金属管柱の基部構造体。
前記金属管柱内に補強部材としての鋼管からなる円管を内装し、該円管を前記金属管柱内に内装する際には、前記円管の下端部を前記ベースプレートに接合すると共に、前記円管の頂部を前記金属管柱のカップ部材接合位置よりも１０ｍｍ以上高い位置において前記金属管柱の内面に当接または近接させたことを特徴とする請求項１記載の金属管柱の基部構造体。
前記ベースプレートの、前記金属管柱が接合された部分と前記円管が接合された部分との間に、複数のめっき用空気抜き穴を設けたことを特徴とする請求項２記載の金属管柱の基部構造体。
前記円管が直管であることを特徴とする請求項２又は３記載の金属管柱の基部構造体。
前記円管がテーパー管であることを特徴とする請求項２又は３記載の金属管柱の基部構造体。
前記金属管柱と前記円管とを溶融めっきの凝固体で一体化することを特徴とする請求項２乃至４のうちいずれか一項に記載の金属管柱の基部構造体。