JP2022151124A - 鉄塔基礎及びその構築方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄塔基礎の構築に係る工程全体の簡略化を図ることができる鉄塔基礎及びその構築方法を提供する。【解決手段】鉄塔基礎１０の一部を構成する外側ピース３０において、内周面３０Ａの周方向から見た凹部４６の断面形状が、脚材２４側に拡幅された等脚台形状とされている。このため、外側ピース３０の製造時において、凹部４６の周辺部が固まるときに、当該周辺部に空気が留まることを抑制し、製造された外側ピース３０における凹部４６の周辺に巣が発生することを抑制することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄塔基礎及びその構築方法に関する。

下記特許文献１には、鉄塔基礎構造に関する発明が記載されている。この鉄塔基礎構造では、鉄塔の脚材と一体的に設けられた内側ピースを杭の上面に配置することで、脚材の位置決めを行うことができる。

特開２０２０－９４４５７号公報

しかしながら、上記先行技術では、脚材が鋼材で構成されると共に、内側ピースがプレキャストコンクリート製とされており、脚材と内側ピースとが異なる材質で構成されている。このため、脚材を製造した後に内側ピースを製造する必要があり、脚材と内側ピースとを並行して製造することができない。

また、上記先行技術では、内側ピースを囲むように円筒状の外側ピースが配置されており、この外側ピースの内周面には、凹部が形成されている。そして、この凹部の断面形状は、内周面の周方向から見て矩形状とされている。

このため、上記先行技術では、外側ピースの製造時において、凹部の周辺部に空気が溜まり易くなり、製造された外側ピースにおける凹部の周辺に巣が発生することが考えられる。その結果、上記先行技術では、外側ピースの凹部周辺の修正作業が発生し、外側ピースの製造にかかる時間が長くなることが考えられる。

したがって、上記先行技術では、鉄塔基礎の構築に係る工程全体の簡略化を図るという点において改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、鉄塔基礎の構築に係る工程全体の簡略化を図ることができる鉄塔基礎及びその構築方法を提供することが目的である。

第１の態様に係る鉄塔基礎は、鉄鉄塔の鉄骨脚部の一部を構成すると共に設置面状に配置された脚材と、前記鉄塔の高さ方向から見て前記脚材を囲むように配置され、当該脚材側からの圧力を支持可能とされたプレキャストコンクリート製の外側ピースと、前記脚材と前記外側ピースとの間に介在し、かつ当該脚材及び当該外側ピースに密着状態で設けられたコンクリート製の介在部と、を有し、前記外側ピースの内周面には、前記コンクリートが充填されると共に、当該内周面の周方向から見た断面形状が当該脚材側に拡幅された等脚台形状の凹部が形成されている

第１の態様に係る構造物の鉄塔基礎によれば、鉄塔の鉄骨脚部の一部が脚材で構成されており、当該脚材は、接地面上に配置されている。また、脚材の周辺には、プレキャストコンクリート製の外側ピースが、鉄塔の高さ方向から見て脚材を囲むように配置されている。そして、脚材と外側ピースとの間には、当該脚材及び当該外側ピースと密着状態で設けられたコンクリート製の介在部が介在している。

このため、鉄塔に懸架された電線等に起因する引き上げ荷重等が脚材に作用すると、脚材側から外側ピース側に介在部を介して圧力が作用することとなる。そして、この圧力は、外側ピースによって支持することができる。

また、本態様では、外側ピースの内周面に介在部を構成するコンクリートが充填された凹部が設けられており、当該介在部には、外側ピース側に突出した突起部が設けられた状態となっている。このため、脚材と外側ピースとが相対移動しようとするときに介在部に作用するせん断力を、当該介在部に設けられた突起部によって支持することができる。

ところで、外側ピースに設けられた凹部の断面形状が、外側ピースの内周面の周方向から見て矩形状とされていると、外側ピースの製造時において、凹部の周辺部に空気が溜まり易くなり、製造された外側ピースにおける凹部の周辺に巣が発生し、その結果、外側ピースの凹部周辺の修正作業が発生することが考えられる。

ここで、本態様では、外側ピースの内周面の周方向から見た凹部の断面形状が、脚材側に拡幅された等脚台形状とされている。このため、外側ピースの製造時において、凹部の周辺部が固まるときに、当該周辺部に空気が留まることを抑制し、製造された外側ピースにおける凹部の周辺に巣が発生することを抑制することができる。その結果、本態様では、外側ピースにおける凹部周辺の巣の発生に起因する外側ピースの修正作業の発生を抑制することができる。

第２の態様に係る鉄塔基礎は、第１の態様に係る鉄塔基礎において、前記凹部は、当該凹部における前記高さ方向上側の部分を構成する上面部と、当該凹部における当該高さ方向下側の部分を構成する下面部と、当該上面部と当該下面部とを当該高さ方向に繋ぐ側面部と、を備え、前記周方向から見て前記上面部と前記側面部との成す角の補角及び前記下面部と当該側面部との成す角の補角が３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に設定されている。

第２の態様に係る鉄塔基礎によれば、外側ピースの凹部における鉄塔の高さ方向上側の部分が上面部で構成されており、当該凹部における当該高さ方向下側の部分が下面部で構成されている。そして、上面部と下面部とが側面部で鉄塔の高さ方向に繋がれている。

ところで、脚材に作用する当該脚材の延在方向の荷重によって、介在部には、当該延在方向にせん断力が作用する。そして、モールの応力円によれば、介在部に上述したようにせん断力が作用することで、当該介在部には、脚材の延在方向に対して４５度の方向に主応力が発生することとなる。

また、上記主応力を支持するにあたって、外側ピースには、当該主応力の作用方向と直交する支持面が設けられていることが好ましく、当該支持面と脚材の延在方向との成す角度は、４５度となる。

一方で、鉄塔の構成に応じて、脚材の延在方向は、鉄塔の高さ方向すなわち鉛直方向に対してプラスマイナス１０度程度傾くことが考えられる。このため、上記支持面と鉛直方向との成す角度は、３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に収まっていることが好ましい。

ここで、本態様では、外側ピースの内周面の周方向から見て凹部の上面部と凹部の側面部との成す角の補角及び凹部の下面部と当該側面部との成す角の補角が、３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に設定されている。このため、上面部及び下面部と鉛直方向との成す角度が、３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に設定され、その結果、上面部及び下面部を上記主応力の支持面として機能させることができる。したがって、本態様では、介在部に対して上記主応力が影響を及ぼすことを抑制し、鉄塔の設置後において、鉄塔基礎に当該主応力に起因する補修作業が発生することを抑制することができる。

第３の態様に係る鉄塔基礎は、第１の態様又は第２の態様に係る鉄塔基礎において、前記外側ピースにおける前記高さ方向上側の部分には、軸方向を当該高さ方向とされた筒状の上側部材が複数埋め込まれており、前記上側部材は、前記高さ方向上側から見て一部が露出すると共に当該上側部材の内周面には、雌ねじ部が設けられている。

第３の態様に係る鉄塔基礎によれば、外側ピースにおける鉄塔の高さ方向上側の部分に、軸方向を当該高さ方向とされた筒状の上側部材が複数埋め込まれている。そして、上側部材は、鉄塔の高さ方向上側から見て一部が露出していると共に、その内周面に雄ねじ部が設けられている。

このため、本態様では、鉄塔基礎の構築に係る工程において、外側ピースを設置するときに、上側部材に吊具を取り付け、当該吊具を用いて外側ピースを容易に移動させることができる。

第４の態様に係る鉄塔基礎は、第３の態様に係る鉄塔基礎において、前記外側ピースは、前記高さ方向に複数連なって配置されると共に、軸方向を前記高さ方向とされた筒状とされ、当該高さ方向下側から見て一部が露出すると共に当該高さ方向において前記上側部材と重なるように配置された状態で前記外側ピースにおける前記高さ方向下側の部分に埋め込まれた複数の下側部材と、前記高さ方向上側の部分が前記下側部材に挿入可能な挿入部とされ、当該高さ方向下側の部分が前記雌ねじ部に係合可能な雄ねじ部とされた複数のガイド部材と、をさらに有している。

第４の態様に係る鉄塔基礎によれば、外側ピースが鉄塔の高さ方向に複数連なって配置されている。

ところで、外側ピースを配置するにあたって、鉄塔の高さ方向に隣接する外側ピースの位置決めを容易に行えることが好ましい。

ここで、本態様では、外側ピースにおける鉄塔の高さ方向下側の部分に、複数の下側部材が埋め込まれている。そして、下側部材は、軸方向を鉄塔の高さ方向とされた筒状とされており、当該高さ方向下側から見て一部が露出すると共に、当該高さ方向において上側部材と重なるように配置されている。

また、本態様では、複数のガイド部材を備えており、当該ガイド部材は、鉄塔の高さ方向上側の部分が下側部材に挿入可能な挿入部とされており、当該高さ方向下側の部分が上側部材の雌ねじ部に係合可能な雄ねじ部とされている。

このため、本態様では、外側ピースを設置するときに、鉄塔の高さ方向下側の外側ピースに設けられた上側部材にガイド部材を取り付け、当該高さ方向上側の外側ピースに設けられた下側部材に当該ガイド部材の挿入部を挿入することで、当該高さ方向に隣接する外側ピースの位置決めを容易に行うことができる。

第５の態様に係る鉄塔基礎の構築方法は、鉄塔の鉄骨脚部の一部を構成する脚材を設置面上に載置し、内周側からの圧力を支持可能な外側ピースを当該外側ピースにおける前記鉄塔の高さ方向上側の部分に複数設けられた上側部材に取り付けられた吊具を用いて前記脚材を囲むように配置し、前記吊具が外された前記上側部材に取り付けられた治具で前記脚材の位置を調整し、前記脚材と前記外側ピースとの間に生コンクリートを打設する。

第５の態様に係る鉄塔基礎の構築方法によれば、鉄塔の鉄骨脚部の一部を構成する脚材を設置面上に載置する。そして、内周側からの圧力を支持可能な外側ピースを、脚材を囲むように配置し、当該と当該外側ピースとの間に生コンクリートを打設する。このため、本態様では、脚材側から外側ピース側に作用する圧力を外側ピースによって支持することができる

また、本態様では、外側ピースにおける鉄塔の高さ方向上側の部分に複数設けられた上側部材に吊具を取り付け、当該吊具を用いて外側ピースを容易に移動させることができる。

さらに、本態様では、吊具が外された上側部材に治具を取り付け、当該治具で脚材の位置を調整することができるため、当該脚材の位置決めの精度を高めることができる。

第６の態様に係る鉄塔基礎の構築方法は、第５の態様に係る鉄塔基礎の構築方法において、前記外側ピースを前記高さ方向に重ねるときに、前記高さ方向下側の前記外側ピースの上側部材にガイド部材の当該高さ方向下側の部分を取り付け、前記高さ方向上側の前記外側ピースにおける当該高さ方向下側の部分に複数設けられた筒状の下側部材に前記ガイド部材の当該高さ方向上側の部分を挿入する。

第６の態様に係る鉄塔基礎の構築方法によれば、外側ピースを鉄塔の高さ方向に重ねるときに、当該高さ方向下側の外側ピースに設けられた複数の上側部材にガイド部材の当該高さ方向下側の部分を取り付ける。そして、鉄塔の高さ方向上側の外側ピースにおける当該高さ方向下側の部分に複数設けられた筒状の下側部材に、ガイド部材の当該高さ方向上側の部分を挿入する。このため、本態様では、外側ピースを設置するときに、鉄塔の高さ方向に隣接する外側ピースの位置決めを容易に行うことができる。

以上説明したように、本発明に係る鉄塔基礎及びその構築方法は、鉄塔基礎の構築に係る工程全体の簡略化を図ることができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る鉄塔基礎の外側ピースの構成を模式的に示す断面図（図４の１－１線に沿って切断した状態を示す断面図）である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の外側ピースの要部の構成を模式的に示す拡大断面図（図１の２点鎖線で囲まれた部分の拡大図）である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の脚材の構成を模式的に示す斜視図である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の構成を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の構成を模式的に示す断面図である。 本実施形態に係る鉄塔基礎を備えた鉄塔の構成を模式的に示す側面図である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の構築方法の工程の一部を模式的に示す斜視図である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の構築方法の工程の一部を模式的に示す平面図である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の構築に用いる治具の構成を模式的に示す側面図（図８の９方向矢視図）である。 本実施形態に係る鉄塔基礎の構築方法の各工程を模式的に示しており、（Ａ）は第１工程を示しており、（Ｂ）は第２工程を示しており、（Ｃ）は第３工程を示しており、（Ｄ）は第４工程を示している。

以下、図１～図１０を用いて、本発明に係る鉄塔基礎及びその構築方法（施工方法）の実施形態の一例について説明する。

図６に示されるように、本実施形態に係る「鉄塔基礎１０（以下、単に基礎１０と称する）」を備えた「鉄塔１２」は、平地に建設されていると共に、複数の主柱材１４、複数の水平材１６、複数の斜材１８及び主柱材１４と斜材１８とに架け渡された複数の主柱材用補助材２０を含んで構成されており、４本の「鉄骨脚部２２」を備えている。なお、以下では、特にことわりのない限り、鉄塔１２の高さ方向を単に高さ方向と称することとする。また、鉄塔１２の高さ方向は、鉛直方向と一致している。

図５に示されるように、基礎１０は、鉄骨脚部２２の一部を構成する「脚材２４」を設置地盤２６に対して支持しており、杭２８、「外側ピース３０」及び「介在部３２」を含んで構成されている。

杭２８は、設置地盤２６に埋設されており、コンクリートで構成された高さ方向に延びる円柱状の本体部３４と、主な部分が本体部３４に埋設されると共に高さ方向に延びる複数の杭主筋３６とを含んで構成されている。なお、杭主筋３６は、図４にも示されるように、高さ方向から見て杭２８の軸心を中心とする円周上に脚材２４を囲むように配置されている。また、本体部３４の杭頭部３４Ａには、モルタルによって杭頭処理が施されており、その設置面としての「上面３４Ａ１」は、均されて平面状とされている。

一方、脚材２４は、図３及び図４に示されるように、山形鋼で構成された本体部３８と、平型鋼で構成された基部４０とが、溶接等による図示しない接合部で接合されることでその主な部分が構成されている。より詳しくは、本体部３８には、その延在方向に沿って山形鋼で構成された複数の支圧板４２が、図示しない取付部材で取り付けられている。また、本実施形態では、本体部３８と基部４０との相対位置関係は、脚材２４の設置位置と鉄塔１２の構成との相関関係等に基づいて脚材２４の製造時に設定されている。なお、図４には、本体部３８等の構成を理解し易くするため、支圧板４２を図示していない。

基部４０は、高さ方向から見て八角形の板状とされている。また、基部４０と、杭２８の上面３４Ａ１との間には、図示しない据付台が配置されており、この据付台によって基部４０が高さ方向下側から支持されている。

外側ピース３０は、その主な部分がプレキャストコンクリート製とされており、図１に示されるように、軸方向を高さ方向とされた円筒状に構成されている。そして、外側ピース３０は、図４にも示されるように、高さ方向から見て杭主筋３６及び脚材２４を囲むように配置されると共に、高さ方向に複数（本実施形態では、一例として２つ）連なって配置されている。

この外側ピース３０の内部には、高さ方向から見て円環状に延びるフープ筋４４が、高さ方向に複数配置されている。これにより、外側ピース３０は、その内周側からの圧力を支持することが可能とされている。なお、これらのフープ筋４４は、高さ方向に延在する図示しない縦筋で連結されている。また、フープ筋４４は、スパイラル筋とされていてもよい。

図５に戻り、介在部３２は、脚材２４と外側ピース３０との間にコンクリートが充填されることで構成されており、脚材２４及び外側ピース３０と密着状態とされている。なお、図４には、杭２８等の構成を理解し易くするため、介在部３２を図示していない。

ここで、本実施形態では、図１に示されるように、外側ピース３０の「内周面３０Ａ」に、複数の「凹部４６」が設けられている点に第１の特徴がある。また、外側ピース３０の高さ方向上側の部分には、複数の「上側部材４８」が埋め込まれており、外側ピース３０の高さ方向下側の部分には、複数の「下側部材５０」が埋め込まれている点に第２の特徴がある。さらに、高さ方向に連なる外側ピース３０が複数の「ガイド部材５２」で位置決めされている点に第３の特徴がある。

凹部４６は、図４にも示されるように、高さ方向から見て外側ピース３０の内周面３０Ａの周方向に沿う環状に形成されており、高さ方向に複数（本実施形態では、一例として３つ）配置されている。

この凹部４６は、図２にも示されるように、内周面３０Ａの周方向から見た断面形状が、脚材２４側に拡幅された等脚台形状とされている。そして、凹部４６は、その高さ方向上側の部分を構成する「上面部４６Ａ」と、その高さ方向下側の部分を構成する「下面部４６Ｂ」と、上面部４６Ａと下面部４６Ｂとを高さ方向に繋ぐ「側面部４６Ｃ」とを備えている。

より詳しくは、内周面３０Ａの周方向から見て、上面部４６Ａと側面部４６Ｃとの成す角θ１の補角φ１及び下面部４６Ｂと側面部４６Ｃとの成す角θ２の補角φ２が、３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に設定されるようになっている。なお、本実施形態では、一例として、補角φ１及び補角φ２が、それぞれ４５度に設定されている。

また、凹部４６に介在部３２を構成するコンクリートが充填されることで、介在部３２の外側ピース３０側には、複数の突起部５４が形成された状態となっている（図５参照）。なお、図５では、外側ピース３０とその周辺部材との関係を理解し易くするため、凹部４６の断面形状を矩形状にして図示している。

一方、上側部材４８は、図４に示されるように、高さ方向から見て同一円周上に等間隔で４つ配置されると共に、外側ピース３０の成形時において、外側ピース３０と一体化されている。

この上側部材４８は、図２にも示されるように、軸方向を高さ方向とされると共に高さ方向上側に開放された有底円筒状とされており、高さ方向上側から見て一部が露出すると共に、その内周面には、「雌ねじ部４８Ａ」が設けられている。そして、上側部材４８には、種々の部品を取り付けることが可能とされている。なお、上側部材４８の外周面には、外側ピース３０に対する抵抗となる凹凸部が設けられていてもよい。また、上側部材４８の高さ方向下側の部分には、上側部材４８に作用する引き上げ力を支持可能な異形鉄筋が溶接されていてもよい。

詳しくは、図７に示されるように、上側部材４８には、吊具としての「アイボルト５６」を取り付け可能とされており、外側ピース３０の設置時において、上側部材４８に取り付けられたアイボルト５６を用いて、外側ピース３０を移動可能とされている。なお、図７には、アイボルト５６と外側ピース３０と関係を理解し易くするため、脚材２４及び杭主筋３６等を図示していない。

また、図８及び図９に示されるように、上側部材４８には、脚材２４の位置決めに用いられる「治具５８」を取り付け可能とされている。詳しくは、治具５８は、一対のベース部６０、一対の移動部６２、一対の単管パイプ６４、一対の支持棒６６及び一対のパイプジョイント６８を備えている。

ベース部６０は、溝形鋼で構成されており、脚材２４の位置決め時において外側ピース３０の上面部３０Ｂに当接される下壁部６０Ａと、下壁部６０Ａから延出された一対の縦壁部６０Ｂとを備えている。また、下壁部６０Ａには、ベース部６０の長手方向に間隔をあけて一対の被挿通部７０が形成されている。そして、被挿通部７０の高さ方向上側から、締結部材７２が被挿通部７０に挿通されて、上側部材４８に締結されることで、ベース部６０を外側ピース３０に固定可能とされている。

移動部６２は、固定部７４と、パイプ支持部７６とを含んで構成されている。詳しくは、固定部７４は、溝形鋼で構成されており、上壁部７４Ａと、上壁部７４Ａから延出された一対の縦壁部７４Ｂとを備えると共に、ベース部６０に高さ方向上側から嵌合可能とされている。

また、一対の縦壁部７４Ｂには、それぞれ図示しない雌ねじ部が設けられている。そして、脚材２４の位置決め時において、固定部７４がベース部６０に嵌合された状態で、縦壁部７４Ｂの雌ねじ部に締結部材７８が締結されると、締結部材７８によって縦壁部７４Ｂが押圧され、移動部６２がベース部６０に対して位置決めされるようになっている。なお、締結部材７８と縦壁部７４Ｂとの締結が解除された状態では、移動部６２をベース部６０に沿って移動させることが可能とされている。

一方、パイプ支持部７６は、固定部７４の上壁部７４Ａの板厚方向に延在する円筒状とされており、一方の端部７６Ａが上壁部７４Ａに溶接等による図示しない接合部で接合されている。そして、パイプ支持部７６は、移動部６２がベース部６０に取り付けられた状態において、固定部７４から高さ方向上側に延出された状態となっている。また、パイプ支持部７６の他方の端部７６Ｂには、パイプ支持部７６の周方向に沿って複数の図示しない雌ねじ部が設けられている。

単管パイプ６４は、脚材２４の位置決め時において、移動部６２のパイプ支持部７６に挿入されると共に、パイプ支持部７６の端部７６Ｂに締結された締結部材７９で押圧されることで、移動部６２に対して固定されるようになっている。

支持棒６６は、第１支持部８０と、第２支持部８２と、ターンバックル胴８４とを含んで構成されている。第１支持部８０は、山形鋼で構成されると共に脚材２４の本体部３８に図示しない取付部材を介して取付可能とされた取付部８６と、端部に取付部８６が接合されると共に雄ねじ部が設けられた軸部８８とを含んで構成されている。

一方、第２支持部８２は、雄ねじ部が設けられた軸部９０と、端部に軸部９０が接合されると共に単管パイプ６４にパイプジョイント６８を介して連結可能とされたパイプ９２とを含んで構成されている。

そして、ターンバックル胴８４は、第１支持部８０の軸部８８と、第２支持部８２の軸部９０とを連結しており、ターンバックル胴８４と、軸部８８及び軸部９０との係合位置を変更することで、支持棒６６の長さを変更可能とされている。

パイプジョイント６８は、第２支持部８２のパイプ９２に取付可能とされたクランプ９４と、単管パイプ６４に取付可能とされると共にクランプ９４にクランプ９４に対して回動可能に連結されたクランプ９６とを備えている。そして、単管パイプ６４にパイプジョイント６８を介して支持棒６６を連結することで、脚材２４の位置決め時において、支持棒６６を単管パイプ６４に対して回動させることが可能となっている。

図１に戻り、下側部材５０は、上側部材４８と同様に、高さ方向から見て同一円周上に等間隔で４つ配置されると共に、外側ピース３０の成形時において、外側ピース３０と一体化されている。

この下側部材５０は、軸方向を高さ方向とされると共に高さ方向下側に開放された有底円筒状とされており、高さ方向下側から見て一部が露出すると共に、高さ方向において上側部材４８と重なるように配置されている。

ガイド部材５２は、図７に示されるように、全体的には高さ方向に延びる円柱状とされており、高さ方向上側の部分が、高さ方向上側に向かうに従って細くなると共に下側部材５０に挿入可能な「挿入部５２Ａ」とされている。なお、挿入部５２Ａの先端は、球面状とされている。

一方、ガイド部材５２の高さ方向下側の部分は、上側部材４８の雌ねじ部４８Ａに係合可能な「雄ねじ部５２Ｂ」とされている。そして、高さ方向に隣接する外側ピース３０において、高さ方向下側の外側ピース３０の上側部材４８に雄ねじ部５２Ｂが締結されると共に、高さ方向上側の外側ピース３０の下側部材５０に挿入部５２Ａが挿入されることで、これらの外側ピース３０が互いに対して位置決めされている。

（本実施形態の作用及び効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図５に示されるように、鉄塔１２の鉄骨脚部２２の一部が脚材２４で構成されており、脚材２４は、杭２８の上面３４Ａ１上に配置されている。また、脚材２４の周辺には、プレキャストコンクリート製の外側ピース３０が、高さ方向から見て脚材２４を囲むように配置されている。そして、脚材２４と外側ピース３０との間には、脚材２４及び外側ピース３０と密着状態で設けられたコンクリート製の介在部３２が介在している。

ところで、鉄塔１２には、鉄塔１２に懸架された電線等に起因する転倒モーメントが発生し、当該転倒モーメントによって脚材２４には、軸力すなわち引き上げ荷重と圧縮荷重とが作用することとなる。

そして、上記荷重が脚材２４に伝達すると、脚材２４側から外側ピース３０側に介在部３２を介して圧力が作用することとなる。そして、この圧力は、外側ピース３０によって支持することができる。

また、本実施形態では、外側ピース３０の内周面３０Ａに介在部３２を構成するコンクリートが充填された凹部４６が設けられており、介在部３２には、外側ピース３０側に突出した突起部５４が設けられた状態となっている。このため、脚材２４と外側ピース３０とが相対移動しようとするときに介在部３２に作用するせん断力を、介在部３２に設けられた突起部５４によって支持することができる。

ところで、外側ピース３０に設けられた凹部４６の断面形状が、外側ピース３０の内周面３０Ａの周方向から見て矩形状とされていると、外側ピース３０の製造時において、凹部４６の下部周辺部に空気が溜まり易くなる。

そして、製造された外側ピース３０における凹部４６の下部周辺部に巣が発生し、この巣に起因する外側ピース３０の凹部４６周辺の修正作業が発生することで、外側ピース３０の製造にかかる時間が長くなることが考えられる。

ここで、本実施形態では、図２に示されるように、外側ピース３０の内周面３０Ａの周方向から見た凹部４６の断面形状が、脚材２４側に拡幅された等脚台形状とされている。このため、外側ピース３０の製造時において、凹部４６の下部周辺部が固まるときに、当該周辺部に空気が留まることを抑制し、製造された外側ピース３０における凹部４６の下部周辺部に巣が発生することを抑制することができる。その結果、本実施形態では、外側ピース３０における凹部４６周辺の巣の発生に起因する外側ピース３０の修正作業の発生を抑制し、ひいては外側ピース３０の製造にかかる時間が長くなることを抑制することができる。

また、凹部４６の断面形状が、上述したように矩形状とされていると、介在部３２を構成するコンクリートを打設するときに、凹部４６の上部周辺部において、当該コンクリートに気泡が発生し、介在部３２における凹部４６の上周辺部に巣が発生することが考えられる。

ここで、本実施形態では、上述したように、凹部４６の断面形状が等脚台形状とされているため、介在部３２を構成するコンクリートの打設時において、当該コンクリートが凹部４６の上部周辺部で固まるときに、当該周辺部に空気が留まることを抑制することができる。その結果、介在部３２における凹部４６の上部周辺部に巣が発生することを抑制し、介在部３２の強度を確保することができる。

また、本実施形態では、凹部４６の断面形状が上記のように設定されることで、内周面３０Ａの一般部と凹部４６との境界部に形成される角部が、外側ピース３０の運搬時や据付時等において欠けることを抑制することができる。

また、本実施形態では、凹部４６の高さ方向上側の部分が上面部４６Ａで構成されており、凹部４６における高さ方向下側の部分が下面部４６Ｂで構成されている。そして、上面部４６Ａと下面部４６Ｂとが側面部４６Ｃで高さ方向に繋がれている。

ところで、脚材２４に作用する脚材２４の延在方向の荷重によって、介在部３２には、延在方向にせん断力が作用する。そして、モールの応力円によれば、介在部３２に上述したようにせん断力が作用することで、介在部３２には、脚材２４の延在方向に対して４５度の方向に主応力が発生することとなる。

また、上記主応力を支持するにあたって、外側ピース３０には、当該主応力の作用方向と直交する支持面が設けられていることが好ましく、当該支持面と脚材２４の延在方向との成す角度は、４５度となる。

一方で、鉄塔１２の構成に応じて、脚材２４の延在方向は、高さ方向すなわち鉛直方向に対してプラスマイナス１０度程度傾くことが考えられる。このため、上記支持面と鉛直方向との成す角度は、３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に収まっていることが好ましい。

ここで、本実施形態では、外側ピース３０の内周面３０Ａの周方向から見て凹部４６の上面部４６Ａと凹部４６の側面部４６Ｃとの成す角θ１の補角φ１及び凹部４６の下面部４６Ｂと側面部４６Ｃとの成す角θ２の補角φ２が、３５度よりも大きく５５度よりも小さい４５度に設定されている。このため、上面部４６Ａ及び下面部４６Ｂと鉛直方向との成す角度が、３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に設定され、その結果、上面部４６Ａ及び下面部４６Ｂを上記主応力の支持面として機能させることができる。したがって、本実施形態では、介在部３２に対して上記主応力が影響を及ぼすことを抑制し、鉄塔１２の設置後において、基礎１０に当該主応力に起因する補修作業が発生することを抑制することができる。

図１に戻り、本実施形態では、外側ピース３０における高さ方向上側の部分に、軸方向を高さ方向とされた筒状の上側部材４８が複数埋め込まれている。そして、上側部材４８は、高さ方向上側から見て一部が露出していると共に、その内周面に雌ねじ部４８Ａが設けられている。

このため、本実施形態では、図７に示されるように、基礎１０の構築に係る工程において、外側ピース３０を設置するときに、上側部材４８にアイボルト５６を取り付け、アイボルト５６を用いて外側ピース３０を容易に移動させることができる。

また、本実施形態では、外側ピース３０が高さ方向に複数連なって配置されている。

ところで、外側ピース３０を配置するにあたって、高さ方向に隣接する外側ピース３０の位置決めを容易に行えることが好ましい。

ここで、本実施形態では、外側ピース３０における高さ方向下側の部分に、複数の下側部材５０が埋め込まれている。そして、下側部材５０は、軸方向を高さ方向とされた筒状とされており、高さ方向下側から見て一部が露出すると共に、高さ方向において上側部材４８と重なるように配置されている。

また、本実施形態では、複数のガイド部材５２を備えており、ガイド部材５２は、高さ方向上側の部分が下側部材５０に挿入可能な挿入部５２Ａとされており、高さ方向下側の部分が上側部材４８の雌ねじ部４８Ａに係合可能な雄ねじ部５２Ｂとされている。

このため、本実施形態では、外側ピース３０を設置するときに、高さ方向下側の外側ピース３０に設けられた上側部材４８にガイド部材５２を取り付け、高さ方向上側の外側ピース３０に設けられた下側部材５０にガイド部材５２の挿入部５２Ａを挿入することで、高さ方向に隣接する外側ピース３０の位置決めを容易に行うことができる。

次に、図１０を用いて、本実施形態に係る鉄塔基礎の構築方法の手順の一例を示す。なお、図１０では、外側ピース３０とその周辺部材との関係を理解し易くするため、凹部４６の断面形状を矩形状にして図示している。

最初に、図１０（Ａ）に示される第１工程において、設置地盤２６に杭２８を構築すると共に、杭２８の杭頭部３４Ａにモルタルによって杭頭処理を施し、杭頭部３４Ａの上面３４Ａ１を均して平面とする。

次に、図１０（Ｂ）に示される第２工程において、杭２８の上面３４Ａ１に脚材２４を載置する。そして、図７にも示されるように、外側ピース３０にアイボルト５６を取り付け、アイボルト５６を用いて脚材２４を囲むように外側ピース３０を配置すると共に、治具５８で脚材２４と外側ピース３０との位置決めを行って、脚材２４と外側ピース３０との相対移動を規制する。

次に、図１０（Ｃ）に示される第３工程において、脚材２４と外側ピース３０との間にコンクリートを充填して介在部３２を形成し、介在部３２の地表露出部を養生する。

次に、図１０（Ｄ）に示される第４工程において、外側ピース３０の周辺部に掘削土９８を埋め戻すことで鉄塔１２の基礎１０が完成する。

上述したような鉄塔基礎の構築方法によれば、アイボルト５６が外された上側部材４８に治具５８を取り付け、治具５８で脚材２４の位置を調整することができるため、脚材２４の位置決めの精度を高めることができる。

以上、説明したように、本実施形態に係る基礎１０及びその構築方法によれば、基礎１０の構築に係る工程全体の簡略化を図ることができる。

＜上記実施形態の補足説明＞
（１） 上述した実施形態では、脚材２４の本体部３８が山形鋼で構成されていたが、鉄塔１２の構成等に応じて、本体部３８が円筒状のパイプ材等山形鋼以外の部材で構成されていてもよい。

（２） また、上述した実施形態では、設置地盤２６に杭２８が埋設されていたが、鉄塔１２を硬い地盤に建設する場合には、地盤に杭２８が埋設されていなくてもよい。

１０ 鉄塔基礎
１２ 鉄塔
２２ 鉄骨脚部
２４ 脚材
２８Ａ１ 上面（接地面）
３０ 外側ピース
３０Ａ 内周面
３２ 介在部
４６ 凹部
４６Ａ 上面部
４６Ｂ 下面部
４６Ｃ 側面部
４８ 上側部材
４８Ａ 雌ねじ部
５０ 下側部材
５２ ガイド部材
５２Ａ 挿入部
５２Ｂ 雄ねじ部
５６ アイボルト（吊具）
５８ 治具

Claims (6)

1. 鉄塔の鉄骨脚部の一部を構成すると共に設置面状に配置された脚材と、
   前記鉄塔の高さ方向から見て前記脚材を囲むように配置され、当該脚材側からの圧力を支持可能とされたプレキャストコンクリート製の外側ピースと、
   前記脚材と前記外側ピースとの間に介在し、かつ当該脚材及び当該外側ピースに密着状態で設けられたコンクリート製の介在部と、
   を有し、
   前記外側ピースの内周面には、前記コンクリートが充填されると共に、当該内周面の周方向から見た断面形状が当該脚材側に拡幅された等脚台形状の凹部が形成されている、
   鉄塔基礎。
2. 前記凹部は、当該凹部における前記高さ方向上側の部分を構成する上面部と、当該凹部における当該高さ方向下側の部分を構成する下面部と、当該上面部と当該下面部とを当該高さ方向に繋ぐ側面部と、を備え、
   前記周方向から見て前記上面部と前記側面部との成す角の補角及び前記下面部と当該側面部との成す角の補角が３５度よりも大きく５５度よりも小さい角度に設定されている、
   請求項１に記載の鉄塔基礎。
3. 前記外側ピースにおける前記高さ方向上側の部分には、軸方向を当該高さ方向とされた筒状の上側部材が複数埋め込まれており、
   前記上側部材は、前記高さ方向上側から見て一部が露出すると共に当該上側部材の内周面には、雌ねじ部が設けられている、
   請求項１又は請求項２に記載の鉄塔基礎。
4. 前記外側ピースは、前記高さ方向に複数連なって配置されると共に、
   軸方向を前記高さ方向とされた筒状とされ、当該高さ方向下側から見て一部が露出すると共に当該高さ方向において前記上側部材と重なるように配置された状態で前記外側ピースにおける前記高さ方向下側の部分に埋め込まれた複数の下側部材と、
   前記高さ方向上側の部分が前記下側部材に挿入可能な挿入部とされ、当該高さ方向下側の部分が前記雌ねじ部に係合可能な雄ねじ部とされた複数のガイド部材と、
   をさらに有する、
   請求項３に記載の鉄塔基礎。
5. 鉄塔の鉄骨脚部の一部を構成する脚材を設置面上に載置し、
   内周側からの圧力を支持可能な外側ピースを当該外側ピースにおける前記鉄塔の高さ方向上側の部分に複数設けられた上側部材に取り付けられた吊具を用いて前記脚材を囲むように配置し、
   前記吊具が外された前記上側部材に取り付けられた治具で前記脚材の位置を調整し、
   前記脚材と前記外側ピースとの間に生コンクリートを打設する、
   鉄塔基礎の構築方法。
6. 前記外側ピースを前記高さ方向に重ねるときに、
   前記高さ方向下側の前記外側ピースの上側部材にガイド部材の当該高さ方向下側の部分を取り付け、
   前記高さ方向上側の前記外側ピースにおける当該高さ方向下側の部分に複数設けられた筒状の下側部材に前記ガイド部材の当該高さ方向上側の部分を挿入する、
   請求項５に記載の鉄塔基礎の構築方法。

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