JP3831737B2 - Steel tower basic structure - Google Patents

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    • E02D27/42Foundations for poles, masts or chimneys

Description

本発明は、鉄塔の主脚柱を支持するための鉄塔の基礎構造に関する。   The present invention relates to a foundation structure of a steel tower for supporting a main pedestal of the steel tower.
特に山岳地帯における送電用鉄塔の基礎構造としては、支持層が比較的浅い場合には図24に示される逆T字型基礎50が採用され、支持層が深い場合などや引抜き耐力が大きな場合などには図25に示される深礎基礎51が主に採用されている。   In particular, as a foundation structure of a power transmission tower in a mountainous area, when the support layer is relatively shallow, an inverted T-shaped foundation 50 shown in FIG. 24 is adopted, and the support layer is deep or the pulling strength is large. The main foundation 51 shown in FIG. 25 is mainly adopted.
一方で、前記送電用鉄塔の基礎においては、鉄塔の自重、電線の自重の影響よりも、電線の延線張力や、台風や季節風などによる風荷重の影響を強く受けることになる。その結果、転倒モーメントが他の要因による全圧縮荷重に比べて大きくなるため、風下側の鉄塔脚部には圧縮荷重が作用する一方で、風上側の鉄塔脚部には圧縮荷重(押込み力)の約7割に及ぶ引揚荷重(引抜き力)が作用する。また、前記押込み力と引抜き力による偶力によって曲げモーメントが作用するとともに、水平力が作用することになる。   On the other hand, the foundation of the power transmission tower is more strongly affected by the wire tension, the typhoon, the seasonal wind and the like than the influence of the weight of the tower and the weight of the wire. As a result, the overturning moment becomes larger than the total compressive load due to other factors, so the compressive load acts on the leeward steel tower legs, while the compressive load (indentation force) acts on the leeward steel tower legs. About 70% of the lifting load (pullout force) is applied. Further, a bending moment is applied by a couple of forces due to the pushing force and the pulling force, and a horizontal force is applied.
従って、鉄塔脚部を支持する基礎では、前記逆T字型基礎50を採用する場合でも、引抜き力や水平力に抵抗するために、所要の土被り厚を必要とし、直径4〜5m、深さ5〜10m程度の掘削を行い、その床付面を施工基面として基礎の築造を行っていた(下記特許文献1等参照)。   Therefore, in the foundation supporting the steel tower legs, even when the inverted T-shaped foundation 50 is adopted, a required earth covering thickness is required to resist the pulling force and horizontal force, and the diameter is 4 to 5 m, the depth. The excavation of about 5 to 10 m was performed, and the foundation was constructed using the floored surface as a construction base surface (see Patent Document 1 below).
一方、深礎基礎51の場合は、一般的に直径2.5〜3m、深さ6〜20m程度の規模とされるが、山岳地帯では地形条件から大型重機の搬入が困難であることが多く、掘削は専ら人力掘削により行われている。この人力掘削は、狭隘な空間内に作業員が入り、縦穴の壁面に土留めのためにライナープレートを順次配設しながら、逆巻きによって地中深く地盤を掘削していた(下記特許文献2等参照)。
特開昭53−111606号公報 特開平7−23511号公報
On the other hand, in the case of the deep foundation 51, the scale is generally about 2.5 to 3 m in diameter and about 6 to 20 m in depth. However, in mountainous areas, it is often difficult to carry in heavy machinery due to topographic conditions. The excavation is done exclusively by manual drilling. In this manual excavation, an operator enters a narrow space, and the ground plate is excavated deeply by reverse winding while sequentially arranging liner plates on the wall surface of the vertical hole for retaining the earth (see Patent Document 2 below) reference).
Japanese Patent Laid-Open No. 53-11606 JP-A-7-23511
前述したように、鉄塔基礎の場合は、風荷重の影響により、大きな引抜き力と共に、水平力が作用することになるため、基礎形状が比較的大きくなり、基礎構築のための掘削量、土留め支保工、基礎本体のコンクリート量が増大する傾向にある。   As described above, in the case of steel tower foundations, horizontal force acts along with a large pulling force due to the influence of wind loads, so the foundation shape becomes relatively large, and the amount of excavation and earth retaining for foundation construction There is a tendency for the concrete amount of the support and foundation to increase.
また、岩盤が地表面近くであり、掘削重機による掘削が難しい場合は、発破を併用しなければならなかったり、土留め支保工の組立ては人力を主体として行う必要があるため、労働負荷が大きいとともに、工程が長期化するなどの問題があった。   Also, if the bedrock is near the ground surface and it is difficult to excavate with heavy excavators, blasting must be used at the same time, and assembling of the retaining support must be done mainly by manpower, which is a heavy workload At the same time, there was a problem that the process was prolonged.
一方、鉄塔脚部を支持する基礎(フーチング)では、図26に示されるように、主脚柱52とフーチング53の定着部において、フーチングが浅くなり過ぎると、主脚柱52の基部を中心としたコーン状の剪断ひび割れ54が発生し定着部破壊を引き起こすことがある。また、図27に示されるように、杭体55がフーチング53の外縁に近すぎる場合には定着部から外側に割裂ひび割れ状の剪断ひび割れ56,56…が発生し、定着部破壊が起こることがある。さらに、フーチングが薄くなり過ぎると、同図に示されるように、杭体55を中心としてコーン状の剪断ひび割れ54が発生することがあるなどの問題があった。   On the other hand, in the foundation (footing) for supporting the steel tower legs, as shown in FIG. 26, when the footing becomes too shallow in the fixing portion of the main pedestal 52 and the footing 53, the base of the main pedestal 52 is centered. Cone-like shear cracks 54 may be generated and the fixing portion may be destroyed. Further, as shown in FIG. 27, when the pile body 55 is too close to the outer edge of the footing 53, split crack-like shear cracks 56, 56... is there. Further, when the footing is too thin, there is a problem that a cone-shaped shear crack 54 may be generated around the pile body 55 as shown in FIG.
従って、これらの押込み力、引抜き力、曲げモーメント、水平力に対して十分な耐力を有し、ひび割れを起こさないようにフーチング53を設計すると、フーチング規模が大型化してしまうとともに、フーチングが大規模となった分、掘削量が多くなるとともに、コンクリート打設量が多くなるなどの問題も発生し、施工に多くの時間と手間が掛かっていた。   Therefore, if the footing 53 is designed so as to have sufficient strength against these pushing force, pulling force, bending moment, and horizontal force so as not to cause cracks, the footing scale becomes large and the footing becomes large. As a result, the amount of excavation increased and the amount of concrete placement increased, causing a lot of time and labor for the construction.
そこで本発明の主たる課題は、基礎の構造規模の縮小化及び施工の簡略化を可能とすることにより、労働負荷の低減を図るとともに、工費削減、工程の短縮化等を図り得る鉄塔の基礎構造を提供することになる。   Therefore, the main problem of the present invention is to reduce the labor load by enabling the reduction of the structural scale of the foundation and the simplification of construction, and the basic structure of the steel tower that can reduce the construction cost and the process. Will be offered.
前記課題を解決するために請求項1に係る本発明として、鉄塔の各主脚柱を支持するための基礎構造であって、前記基礎構造は、前記主脚柱の方向とほぼ一致する方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の主杭と、平面視で基礎と鉄塔中心とを結ぶ面方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の副杭と、前記主杭と副杭とを結合するとともに、前記主脚柱の基部が定着された結合構造体とからなり、
前記結合構造体は、鋼管内にコンクリートを打設することによって造成された構造体とし、該結合構造体の下面側に前記主杭の頂部が接合され、側面に前記副杭の頂部が接合されていることを特徴とする鉄塔の基礎構造が提供される。
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention according to claim 1 is a foundation structure for supporting each main pedestal of a steel tower, wherein the foundation structure is in a direction substantially coincident with the direction of the main pedestal. Along one or more main piles provided in the ground, one or more sub piles provided in the ground along the plane direction connecting the foundation and the tower center in plan view, the main pile and the sub And a combined structure in which the base of the main pillar is fixed,
The joint structure is a structure formed by placing concrete in a steel pipe, the top of the main pile is joined to the lower surface side of the joint structure, and the top of the sub-pile is joined to the side. basic structure of the tower, characterized in that is is provided.
上記請求項1記載の本発明においては、主脚柱の方向とほぼ一致する方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の主杭と、平面視で基礎と鉄塔中心とを結ぶ面方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の副杭と、前記主杭と副杭とを結合するとともに、前記主脚柱の基部が定着された結合構造体との3要素からなる基礎構造とするものである。   In the present invention according to claim 1, the surface direction connecting the foundation and the center of the tower in plan view with one or more main piles provided in the ground along a direction substantially coinciding with the direction of the main pedestal 1 or a plurality of sub-piles provided in the ground along with the main pile and the sub-pile, and a basic structure consisting of three elements including a combined structure in which the base of the main pedestal is fixed It is what.
送電用鉄塔のようなトラス鉄塔は、基礎部に作用する荷重には一定の指向性があることが既往の文献(1)本郷,田邉,松尾、"平野部大型送電用鉄塔基礎の許容変位量の見直し",送電線建設資料,社団法人送電線建設技術研究会,2000年11月,第47集 p111-128、(2)本郷,田邉,松尾、"山岳地における送電用鉄塔の基礎の変位を考慮した合理的な設計法",電力土木,社団法人電力土木技術協会,1999年11月,No.284 p95-99等や、計測及び解析等から判明している。この結果によれば、基礎に作用する荷重は風荷重がどのような方向から作用しても、平面的に基礎中心と鉄塔中心を結ぶ線上に作用する。これは、送電用鉄塔の主脚柱の方向はすべて鉄塔の中心に向いていること、最下節部骨組は斜めの腹材によって緩やかに拘束され、ラーメン構造のような骨組みではないため、主脚柱軸力に起因する水平力が支配的であること、規模の大きな鉄塔ほど腹材が長いため、基礎の多少の変形では腹材のひずみが小さく、応力が極端に変化しない傾向にあることなどの理由によると考えられる。   Truss towers such as power transmission towers have a certain directivity in the load acting on the foundation (1) Hongo, Tanabe, Matsuo, "Allowable displacement of large transmission tower foundation in plain Review of Transmission Lines, Transmission Line Construction Materials, Technical Committee on Transmission Line Construction, November 2000, Vol. 47, p. 111-128, (2) Hongo, Tanabe, Matsuo, “Displacement of foundations of transmission towers in mountainous areas "Reasonable design method that takes into account", Electric Power Engineering, Japan Electric Power Engineering Technology Association, November 1999, No.284 p95-99, etc., and measurement and analysis. According to this result, the load acting on the foundation acts on a line connecting the center of the foundation and the center of the tower in a plane regardless of the direction of the wind load. This is because the direction of the main pedestal of the power transmission tower is all toward the center of the tower, and the bottom node frame is loosely restrained by the diagonal abdomen and is not a frame like a ramen structure. The horizontal force due to the axial force of the pedestal is dominant, and the larger the steel tower, the longer the abdomen, so the distortion of the abdomen is small and the stress does not tend to change drastically with some deformation of the foundation. This is considered to be due to such reasons.
従って、前記主杭及び副杭を、基礎中心と鉄塔中心を結ぶ方向に沿って配向することにより、基礎に作用する大きな押込み力と引抜き力とに効果的に抵抗することが可能となる。   Therefore, by orienting the main pile and sub-pile along the direction connecting the center of the foundation and the center of the tower, it becomes possible to effectively resist the large pushing force and pulling force acting on the foundation.
前記主杭は、その方向を主脚柱の方向と略一致させる方向に沿って設けることにより、主脚柱から作用する軸力の水平分力による水平荷重が無くなり、主杭に加わる曲げモーメントとせん断力とを低減することが可能となる。なお、前記主杭は、1本以上配置することとし、その配置は鉄塔の中心軸に対して結果的に対象配置となる。   By providing the main pile along a direction in which the direction substantially coincides with the direction of the main pedestal column, the horizontal load due to the horizontal component of the axial force acting from the main pedestal column is eliminated, and the bending moment applied to the main pile is It is possible to reduce the shearing force. Note that one or more main piles are arranged, and the arrangement is a target arrangement with respect to the central axis of the steel tower.
前記副杭は、平面視で基礎と鉄塔中心とを結ぶ面方向に沿って設けられることによって、基礎に発生する曲げやせん断力の一部を受け持ち、主杭に発生する曲げ・せん断力を低減するものである。   The secondary pile is provided along the plane direction connecting the foundation and the center of the tower in plan view, thereby taking part of the bending and shearing force generated in the foundation and reducing the bending and shearing force generated in the main pile. To do.
詳細には後述の実施例で述べるが、前記主杭と副杭とを組合せた組杭構造とすることにより、特に単杭に比べて、変位を抑制することができる、変位方向を制御可能である、引抜き耐力を大幅に向上できる、荷重方向が変化しても支持耐力の変化が少ないなど、種々の効果が得られることになる。   Although it will be described in detail in the examples described later, it is possible to control the displacement direction by controlling the displacement, in particular, compared to a single pile, by using a combined pile structure in which the main pile and the secondary pile are combined. Various effects can be obtained such that the pulling strength can be greatly improved, and the change in the supporting strength is small even if the load direction is changed.
以上より、主杭と副杭とを組合せた組杭構造とすることにより、コンパクトでも十分な耐力を備えた基礎構造とでき、基礎の構造規模の縮小化及び施工の簡略化を可能とすることにより、労働負荷の低減が図れるようになるとともに、工費削減、工程の短縮化等が図れるようになる。   From the above, by using a combined pile structure that combines the main pile and the sub-pile, it is possible to obtain a foundation structure with sufficient strength even though it is compact, and to reduce the size of the foundation and simplify the construction. As a result, the labor load can be reduced, and the construction cost and the process can be shortened.
また、上記請求項記載の発明においては、前記結合構造体として、鋼管内にコンクリートを打設することによって造成された構造体(以下、コンクリート構造体ともいう。)とするものである。 In the invention described in claim 1 , the joint structure is a structure formed by placing concrete in a steel pipe (hereinafter also referred to as a concrete structure).
従来は、鉄塔主脚柱の定着部の設計は、コンクリートの許容引張応力度や許容剪断応力度に基づいた定着耐力により補強が成されていたが、安全性の検知から十分でないと予測される場合があり、一層の定着耐力向上のために、経験則に基づく補強が成されていたため、過剰補強が成されることがあった。本出願人はこのような状況に鑑み、効率的な基礎の設計及び補強について鋭意検討を行った結果、特開2000-345571号公報において開示するように、主脚柱に継続的な応力が作用すると、コンクリートに水平のひび割れや垂直のひび割れ(割裂ひび割れ)が発生する。そして、支圧定着方式の場合には、前記割裂ひび割れの発生による影響を大きく受け、この割裂ひび割れが発生した時は、その内の一つでも基礎表面にまで至ると破壊が生じるとの知見を得るに至った。なお、本願発明者等は、割裂ひび割れに直交する方向、すなわち主脚柱の周方向を鋼管により補強し、コンクリートの拘束を向上させて割裂破壊を抑制することにより、定着耐力を飛躍的に向上できることを十数体の模型実験や数値解析から得ている。   Conventionally, the design of the anchoring part of the tower main pedestal was reinforced by the anchoring strength based on the allowable tensile stress and allowable shear stress of the concrete, but it is predicted that it will not be sufficient from safety detection. In some cases, in order to further improve the fixing strength, reinforcement based on empirical rules has been made, and thus over-reinforcement was sometimes made. In view of this situation, the present applicant has conducted extensive studies on efficient foundation design and reinforcement. As a result, as disclosed in JP 2000-345571 A, continuous stress acts on the main pedestal. Then, horizontal cracks and vertical cracks (split cracks) occur in the concrete. And in the case of the support pressure fixing method, it is greatly affected by the occurrence of the above-mentioned split crack, and when this split crack occurs, the knowledge that even if one of them reaches the foundation surface, it will break down. I came to get. In addition, the inventors of the present application dramatically improve the fixing strength by reinforcing the direction perpendicular to the split crack, that is, the circumferential direction of the main pedestal with a steel pipe, and improving the restraint of the concrete to suppress split fracture. What we can do is gained from a dozen model experiment and numerical analysis.
従って、割裂ひび割れをできる限り抑制することができれば、定着耐力が向上し、接合部(基礎部分)が縮小化できるとの考えの下、上記構造のコンクリート構造体とし、その下部側に、前記地盤中に打設された複数本の杭体の頂部が接合され、かつ前記鉄塔主脚柱の下部に定着部材が設けられ、前記定着部材が設けられた主脚柱部分が前記コンクリート構造体に埋設されている基礎構造とした。   Accordingly, if it is possible to suppress the split crack as much as possible, the fixing strength can be improved and the joint portion (foundation portion) can be reduced, so that a concrete structure having the above structure is formed. The tops of a plurality of pile bodies placed inside are joined, a fixing member is provided at the lower part of the main tower pillar, and the main pillar part provided with the fixing member is embedded in the concrete structure The basic structure is the same.
その結果、前記鋼管が打設されたコンクリートを外部(周囲)から拘束することにより割裂ひび割れが防止され、コンクリート構造体の定着耐力を大幅に向上できるようになるとともに、杭体は鋼管内の内壁面近傍に近接して配置することができるようになるため、コンクリート構造体の規模を大幅に縮小化できるようになる。また、コンクリート構造体の規模を縮小化できることにより、施工時間の短縮、掘削量の低減、コンクリート打設量の縮小などが図れるようになる。さらに、前記鋼管とコンクリートとからなる結合構造体とすることにより、1本以外に複数本の杭を設置することが可能であるとともに、主杭や副杭の施工誤差を容易に吸収することが可能になる。   As a result, by constraining the concrete on which the steel pipe is placed from the outside (periphery), split cracks can be prevented, and the anchoring strength of the concrete structure can be greatly improved. Since it can be arranged close to the wall surface, the scale of the concrete structure can be greatly reduced. In addition, since the scale of the concrete structure can be reduced, the construction time can be shortened, the excavation amount can be reduced, and the concrete placement amount can be reduced. Furthermore, by using a combined structure composed of the steel pipe and concrete, it is possible to install a plurality of piles in addition to one, and easily absorb construction errors of the main pile and sub-pile. It becomes possible.
請求項に係る本発明として、前記鋼管は、内壁面に、周方向に沿って固設されたズレ止め用リブを上下方向に複数段に亘って有する請求項記載の鉄塔の基礎構造が提供される。 According to a second aspect of the present invention, the steel pipe has a steel tower foundation structure according to the first aspect , wherein the steel pipe has a plurality of vertical ribs on the inner wall surface, which are fixed along the circumferential direction. Provided.
上記請求項記載の発明においては、前記鋼管として、内壁面に、周方向に沿って固設されたズレ止め用リブを上下方向に複数段に亘って有する構造とするものである。前記ブレ止め用リブを鋼管の内壁に設けることにより、打設されるコンクリートとの間に、耐力上十分な付着力が確保されるようになる。 In the invention according to the second aspect , the steel pipe has a structure in which a rib for ribs fixed on the inner wall surface along the circumferential direction is provided in a plurality of stages in the vertical direction. By providing the anti-blur rib on the inner wall of the steel pipe, a sufficient adhesion force can be secured with the concrete to be placed.
請求項に係る本発明として、前記主杭と副杭との成す角度が30度以上90度以下である請求項1、2いずれかに記載の鉄塔の基礎構造が提供される。 As the present invention according to claim 3 , there is provided a steel tower foundation structure according to any one of claims 1 and 2 , wherein an angle formed by the main pile and the sub-pile is not less than 30 degrees and not more than 90 degrees.
上記請求項記載の本発明においては、前記主杭と副杭との成す角度θが30度以上90度以下、好ましくは40度以上60度以下とするものである。主杭と副杭との成す角度θが30度未満である場合は、組杭としての所望の効果を得ることができない。また、主杭と副杭との成す角度θが90度を超えると、コンクリート打設等の施工が困難になるとともに、実際の地盤では交角θを90°以上とする必要性もない。 In this invention of the said Claim 3, angle (theta) which the said main pile and a subpile make is 30 to 90 degree | times, Preferably it is 40 to 60 degree | times. When the angle θ formed by the main pile and the sub-pile is less than 30 degrees, a desired effect as a group pile cannot be obtained. Moreover, when the angle θ between the main pile and the sub-pile exceeds 90 degrees, construction such as concrete placement becomes difficult, and it is not necessary to set the intersection angle θ to 90 degrees or more in the actual ground.
請求項に係る本発明として、前記主杭は、鉄筋コンクリート造であり、かつ口径が250〜600mmの杭体である請求項1〜3いずれかに記載の鉄塔の基礎構造が提供される。 As the present invention according to claim 4 , there is provided the foundation structure of the steel tower according to any one of claims 1 to 3 , wherein the main pile is a reinforced concrete structure and is a pile body having a diameter of 250 to 600 mm.
上記請求項記載の本発明においては、前記主杭として、鉄筋コンクリート造でかつ口径が250〜600mmの杭体とするものである。主杭としては、圧縮耐力及び引抜き耐力が大きいとともに、施工や搬入が簡易で済む、場所打ちの鉄筋コンクリート杭とするのが望ましい。杭の口径が600mm以下である場合には、地盤が岩層であっても、回転衝撃式のダウンザホールハンマー〔商標名〕の使用が可能であり、岩の掘削であっても、高速に施工が可能である。なお、使用するコンクリートとしては、現場練りの高流動コンクリートを用いるのが望ましい。 In the present invention according to the fourth aspect , the main pile is a reinforced concrete pile body having a diameter of 250 to 600 mm. As the main pile, it is desirable to use a cast-in-place reinforced concrete pile that has high compressive strength and pull-out strength, and can be simply installed and loaded. When the diameter of the pile is 600 mm or less, even if the ground is a rock layer, a rotary impact type down-the-hole hammer (trade name) can be used, and even when excavating rocks, construction can be performed at high speed. It is. As concrete to be used, it is desirable to use high-fluidity concrete kneaded on site.
請求項に係る本発明として、前記副杭は、アンカー杭又は鉄筋コンクリート造である請求項1〜いずれかに記載の鉄塔の基礎構造が提供される。 As the present invention according to claim 5 , the sub-pile is an anchor pile or a reinforced concrete structure. A steel tower foundation structure according to any one of claims 1 to 4 is provided.
上記請求項記載の発明においては、前記副杭として、アンカー杭又は鉄筋コンクリート造の杭体とするものである。副杭は主杭を補強する二次的杭であり、杭種については特に限定はないが、圧縮耐力が主杭のみで十分である場合は、施工が簡易で済むアンカー杭とすることでもよいし、所要の圧縮耐力及び引抜き耐力が要求される設計条件の場合は、圧縮耐力及び引抜き耐力が大きい鉄筋コンクリート造の杭体とするのが望ましい。なお、前記アンカー杭は引抜き力に対して機能し、押込み力には機能しない構造である。前記鉄筋コンクリート造の場合も、使用するコンクリートとしては、隅々までコンクリートが回り、防食性が期待でき、耐久性が向上するように、現場練りの高流動コンクリートを用いるのが望ましい。 In the invention described in claim 5 , the auxiliary pile is an anchor pile or a reinforced concrete pile body. The secondary pile is a secondary pile that reinforces the main pile, and there is no particular limitation on the type of pile, but if the compressive strength is sufficient only by the main pile, it may be an anchor pile that requires simple construction However, in the case of design conditions that require the required compressive strength and pull-out strength, it is desirable to use a reinforced concrete pile body having a large compression strength and pull-out strength. In addition, the said anchor pile is a structure which functions with respect to extraction force, and does not function with pushing force. Also in the case of the reinforced concrete structure, it is desirable to use high-fluidity concrete that is kneaded on site so that the concrete can be turned to every corner, corrosion resistance can be expected, and durability is improved.
請求項に係る本発明として、前記副杭は、主杭の引抜き耐力の少なくとも20%以上の引抜き耐力を有する請求項1〜いずれかに記載の鉄塔の基礎構造が提供される。 As the present invention according to claim 6, wherein Fukukui the substructure of tower according to any one of claims 1-5 having at least 20% or more of the pulling strength of the pull-out strength of the main pile is provided.
上記請求項記載の発明においては、副杭は、主杭の引抜き耐力の少なくとも20%以上の引抜き耐力を有する杭体とするものである。副杭が主杭の20%以上の引抜き耐力を備えることにより、主杭の引抜き抵抗力が最大値を超えた後も、副杭が主杭の耐力低下分を分担することにより、基礎は急激に引き抜かれることはなく、靱性の高い破壊形態をとることが可能となる。 In the invention described in claim 6 , the sub-pile is a pile body having a pulling strength of at least 20% of the pulling strength of the main pile. Since the secondary pile has a pulling strength of 20% or more of the main pile, even after the pulling resistance force of the main pile exceeds the maximum value, the sub pile will share the decrease in the strength of the main pile. It is possible to take a fracture form with high toughness.
以上詳説のとおり本発明によれば、主杭と副杭とを組合せた組杭構造とすることにより、コンパクトでも十分な耐力を備えた基礎構造とでき、基礎の構造規模の縮小化、施工の簡略化が可能となり、労働負荷の低減が図れるようになるとともに、工費削減、工程の短縮化等が図れるようになる。   As described above in detail, according to the present invention, by using a combined pile structure in which a main pile and a sub-pile are combined, it is possible to provide a foundation structure that is compact but has sufficient proof strength, a reduction in the structural scale of the foundation, Simplification is possible, the labor load can be reduced, construction costs can be reduced, processes can be shortened, and the like.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
〔第1形態例〕
図1及び図2に示されるように、本発明に係る鉄塔基礎構造は、主脚柱4の方向Sとほぼ一致する方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の主杭1と、平面視で基礎と鉄塔中心Pとを結ぶ面方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の副杭2と、前記主杭1と副杭2とを結合するとともに、前記主脚柱4の基部が定着された結合構造体3とからなるものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[First embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, the tower foundation structure according to the present invention includes one or a plurality of main piles 1 provided in the ground along a direction substantially coinciding with the direction S of the main pedestal 4; One or more sub-piles 2 provided in the ground along the surface direction connecting the foundation and the tower center P in plan view, the main pile 1 and the sub-pile 2 are combined, and the main pedestal 4 And a bonded structure 3 to which the base portion is fixed.
以下、より具体的に詳述すると、
前記結合構造体3としては、例えば径が1000〜5000mm程度、厚みは約20〜30mm程度の厚肉鋼管6と、鋼管6の内部に打設されたコンクリート7からなる構造体が好適に使用される。
In more detail below,
As the coupling structure 3, for example, a structure composed of a thick steel pipe 6 having a diameter of about 1000 to 5000 mm and a thickness of about 20 to 30 mm, and concrete 7 placed inside the steel pipe 6 is preferably used. The
前記鋼管6の内壁面には、周方向に沿って固設されたズレ止め用リブ5,5…が上下方向に複数段に亘って設けられている。前記ズレ止め用リブ5,5…としては、打設されるコンクリート7との間で確実に滑りを防止し得る突起形状であれば如何なる断面形状のものであってもよい。例えば、図6(A)に示されるように、鉄筋/鋼棒5aを鋼管6の内壁面に沿って溶接によって固設してもよいし、図6(B)に示されるように、角鋼材5bを用いても良いし、図6(C)に示されるようにフラットバー5cなどを用いてもよい。   On the inner wall surface of the steel pipe 6, shift prevention ribs 5, 5... Fixed in the circumferential direction are provided in a plurality of stages in the vertical direction. The misalignment prevention ribs 5, 5,... May have any cross-sectional shape as long as it is a projection shape that can reliably prevent slippage with the concrete 7 to be placed. For example, as shown in FIG. 6 (A), the rebar / steel bar 5a may be fixed by welding along the inner wall surface of the steel pipe 6, or as shown in FIG. 6 (B), a square steel material. 5b may be used, or a flat bar 5c or the like may be used as shown in FIG.
なお、図示の例では前記鋼管6として、鋼製の円形管としたが、角管や多角形管などの鋼製管を用いることもできる。また、前記結合構造体3は、地上に載置するような形態で築造することもできるが、土圧抵抗による変位量の低減を図るため、大部分が地盤に埋設されている状態で築造するのが望ましい。   In the illustrated example, the steel pipe 6 is a steel circular pipe, but a steel pipe such as a square pipe or a polygonal pipe can also be used. Moreover, although the said coupling structure 3 can also be built in the form which mounts on the ground, in order to reduce the displacement amount by earth pressure resistance, it builds in the state embedded in the ground mostly. Is desirable.
前記主脚柱4は、その下部外面に複数段に亘り、図示例では5段に亘り支圧板8,8…が設けられ、この支圧板配設部位Kが前記結合構造体3のほぼ中央に位置するように、結合構造体3に埋設されている。前記主脚柱4の断面寸法は特に限定はないが、概ね300〜3000mm程度とされる。前記支圧板8としては、リング板を前記主脚柱4の周囲に溶接等によって固設した構造としたが、支圧板8の平面形状は多角形状等であってもよい。また、本形態例では、前記主脚柱4の定着方式として支圧板方式を採用したが、図24の逆T字型基礎50で採用されている、いかり材定着方式を採用することもできるし、図7に示されるボルト定着方式を採用してもよい。   The main pedestal column 4 is provided with a plurality of steps on the outer surface of the lower portion thereof, and in the example shown in the figure, there are provided support plates 8, 8,..., And this support plate arrangement portion K is substantially at the center of the coupling structure 3. It is embed | buried in the coupling structure 3 so that it may be located. Although the cross-sectional dimension of the main pedestal 4 is not particularly limited, it is approximately 300 to 3000 mm. The bearing plate 8 has a structure in which a ring plate is fixed around the main leg column 4 by welding or the like, but the planar shape of the bearing plate 8 may be a polygonal shape or the like. In this embodiment, the pressure plate method is adopted as the fixing method of the main pedestal 4. However, the anchoring material fixing method employed in the inverted T-shaped foundation 50 of FIG. 24 can be adopted. The bolt fixing method shown in FIG. 7 may be adopted.
さらに、図示例では鉄塔の主脚柱4として、鋼管柱の例を示したが、主脚柱4としては例えば山形鋼や、複数の主材をジグザグ状に配置したラチスバー(腹材)で連結した組立柱などを対象とすることもできる。   Further, in the illustrated example, a steel pipe column is shown as the main pedestal column 4 of the steel tower, but the main pedestal column 4 is connected by, for example, angle steel or a lattice bar (abdomen) in which a plurality of main materials are arranged in a zigzag shape. It is also possible to target assembled columns.
前記主脚柱4には、前述したように、風荷重等の方向によって、押込み力又は引抜き力の双方が作用することになるため、押込み力と引抜き力との両者に対応可能とするため、前記ズレ止め用リブ5は、前記鉄塔主脚柱4の支圧板配設部位Kを境に、その上部側及び下部側のそれぞれに配設するのが望ましい。実際には、図示のように、前記鋼管6の上下方向にほぼ均等の間隔で配置するのが望ましい。   As described above, both the pushing force and the pulling force act on the main pedestal column 4 depending on the direction of wind load, etc., so that both the pushing force and the pulling force can be handled. It is desirable that the misalignment prevention ribs 5 are disposed on the upper side and the lower side of the main support column 4 of the tower main pillar 4 as a boundary. Actually, as shown in the drawing, it is desirable to arrange the steel pipes 6 at substantially equal intervals in the vertical direction.
前記主杭1としては、杭種は問わず、鋼管杭、場所打ち杭、或いは既製杭などのいずれかとすることができるが、圧縮耐力及び引抜き耐力が大きいとともに、施工や搬入が簡易で済む、場所打ちによる鉄筋コンクリート造とし、かつ口径が250〜600mmの杭体とするのが望ましい。この杭体の施工は、例えば削孔により地盤中に穿孔を行ったならば、この穿孔内に組立筋を挿入し、高流動性コンクリートを充填することにより造成することができる。前記地盤の穿孔は、地盤が弱い場合にはロータリー式などを採用し、岩盤か途中に岩盤層が介在するような地盤の場合には回転打撃式のダウンザホールハンマー(商標名)などを好適に採用することができる。   As the main pile 1, regardless of the pile type, it can be any of steel pipe pile, cast-in-place pile, or ready-made pile, etc., but it has a large compressive strength and pulling strength, and can be easily constructed and carried in. It is desirable to use a reinforced concrete structure with cast-in-place and a pile body with a diameter of 250 to 600 mm. The construction of the pile body can be established by inserting an assembly bar into the drilled hole and filling it with high fluidity concrete, for example, when drilled in the ground by drilling. For the drilling of the ground, a rotary type or the like is used when the ground is weak, and a rotary hitting down-the-hole hammer (trade name) or the like is preferably used when the ground is a bedrock or a bedrock layer in the middle. can do.
前記主杭1は、図示例では主脚柱4の軸線Sに対して、斜面の山側では鉄塔中心側にずれた位置とし、斜面の谷側では鉄塔の外側にずれた位置に配置しているが、図3に示されるように、主脚柱4の軸線Sの延長線上に設けるようにしてもよい。また、主杭1を複数設けるようにしてもよい。例えば、図4に示されるように、平面的に軸線Sを跨いで両側に1づつ設けるようにしてもよい。複数設ける場合は、杭群の中心軸が前記主脚柱4の軸線Sの方向となるように配置する。   In the illustrated example, the main pile 1 is disposed at a position shifted toward the center of the steel tower on the mountain side of the slope with respect to the axis S of the main pedestal column 4 and at a position displaced toward the outside of the steel tower on the valley side of the slope. However, as shown in FIG. 3, it may be provided on an extension of the axis S of the main pedestal 4. A plurality of main piles 1 may be provided. For example, as shown in FIG. 4, one may be provided on both sides across the axis S in a plane. In the case where a plurality of piles are provided, they are arranged so that the central axis of the pile group is in the direction of the axis S of the main pedestal column 4.
前記主杭1と結合構造体3との接合は、図2の例では両者間に跨る定着鉄筋9,9…を配設する鉄筋定着方式を採用しているが、鋼管杭の場合には結合構造体3内に挿入した杭頭部の外面に、外方に突出するように設けたリング状等の支圧板によって定着を図る支圧板接合方式を採用してもよい。さらに、図8に示されるように、鋼管6の下部側に横架した梁材12に対して、杭体1から延出する鋼棒をボルト固定することにより結合したり、場合によっては溶接によって結合してもよい。   In the example of FIG. 2, the main pile 1 and the joint structure 3 are joined using a reinforcing bar fixing system in which fixing reinforcing bars 9, 9... You may employ | adopt the bearing plate joining system which fixes to the outer surface of the pile head inserted in the structure 3 by the bearing plate of the ring shape etc. provided so that it might protrude outward. Furthermore, as shown in FIG. 8, the steel rod 6 is joined to the beam member 12 laid horizontally on the lower side by bolting a steel rod extending from the pile body 1, or in some cases by welding. May be combined.
前記副杭2は、平面視で基礎と鉄塔中心Pとを結ぶ面方向に沿って地盤中に設けられた杭体である。杭種には特に限定が無い。例えば、鋼管杭、場所打ち杭、或いは既製杭などの他、引抜き力にのみ抵抗するアンカー杭とすることも可能である。この副杭2についても、場所打ちによる鉄筋コンクリート造とするのが望ましく、必要に応じて、前記鋼管6との接合部付近を鋼管で被覆した合成構造とすることができる。   The sub-pile 2 is a pile body provided in the ground along a plane direction connecting the foundation and the tower center P in plan view. There is no particular limitation on the pile type. For example, a steel pipe pile, a cast-in-place pile, or an off-the-shelf pile, or an anchor pile that resists only a pulling force can be used. The sub-pile 2 is also preferably made of cast-in-place reinforced concrete, and if necessary, a composite structure in which the vicinity of the joint with the steel pipe 6 is covered with a steel pipe.
前記鋼管6との接合方式は、図2に示されるように、鋼管6に対して予め挿入口6aを形成しておき、前記挿入口6aから副杭2に跨る定着筋10、10…を配設することにより、一体化を図るようにしてもよいし、鋼管杭の場合は、図7に示されるように、副杭2の頭部を鋼管6の外面に対して溶接等によって接合してもよいし、さらに図8に示されるように、鋼管6の外面にボルト14,14によって接合してもよい。   As shown in FIG. 2, the joining method with the steel pipe 6 is such that an insertion port 6a is formed in advance in the steel pipe 6 and the fixing bars 10, 10... Extending from the insertion port 6a to the sub pile 2 are arranged. In the case of a steel pipe pile, the head of the secondary pile 2 is joined to the outer surface of the steel pipe 6 by welding or the like, as shown in FIG. Alternatively, as shown in FIG. 8, the outer surface of the steel pipe 6 may be joined by bolts 14 and 14.
前記副杭2は、平面視で基礎と鉄塔中心Pとを結ぶ面方向に沿って配置されていればよい。例えば、図1および図5に示されるように、傾斜地盤の場合は、各基礎の副杭2、2…を斜面の山側では鉄塔の外側方向に向けて配置してもよいし、斜面の谷側の基礎については、鉄塔の内側に向けて配置するようにしてもよい。また、副杭2についても複数設けるようにしてもよい。例えば、図4に示されるように、基礎と鉄塔中心Pとを結ぶ面を跨いで両側に1づつ設けるようにしてもよい。複数設ける場合は、杭群の中心軸が基礎と鉄塔中心Pとを結ぶ面に一致するように配置する。   The sub-pile 2 should just be arrange | positioned along the surface direction which connects a foundation and the steel tower center P by planar view. For example, as shown in FIG. 1 and FIG. 5, in the case of inclined ground, the secondary piles 2, 2... Of each foundation may be arranged toward the outer side of the steel tower on the mountain side of the slope. You may make it arrange | position toward the inner side of a steel tower about the foundation of a side. A plurality of sub-stakes 2 may also be provided. For example, as shown in FIG. 4, one may be provided on both sides across the plane connecting the foundation and the tower center P. When providing two or more, it arrange | positions so that the center axis | shaft of a pile group may correspond to the surface which connects a foundation and the tower center P. FIG.
前記主杭1と副杭2との成す角度θは、引抜き力と水平力とにバランス良く抵抗させるためには、30度以上90度以下、好ましくは40度以上60度以下とするのが望ましい。また、前記副杭2は、主杭1の引抜き耐力の少なくとも20%以上の引抜き耐力を有することが望ましい。副杭2が主杭1の20%以上の引抜き耐力を備えることにより、主杭1の引抜き抵抗力が最大値を超えた後も、副杭2が主杭1の耐力低下分を分担することにより、基礎は急激に引き抜かれることはなく、靱性の高い破壊形態をとることが可能となる。   The angle θ formed by the main pile 1 and the sub-pile 2 is desirably 30 degrees or more and 90 degrees or less, preferably 40 degrees or more and 60 degrees or less, in order to resist the pulling force and the horizontal force with a good balance. . The sub-pile 2 preferably has a pulling strength of at least 20% of the pulling strength of the main pile 1. By the secondary pile 2 having a pulling strength of 20% or more of the main pile 1, the secondary pile 2 shares the decrease in the strength of the main pile 1 even after the pulling resistance force of the main pile 1 exceeds the maximum value. Therefore, the foundation is not pulled out rapidly, and it is possible to take a fracture form with high toughness.
施工は、先ず最初に、結合構造体3の施工部を地盤掘削したならば、掘削部の壁面より穿孔を行い、杭体1と定着筋9、および副杭2を打設した後、鋼管6を設置する。なお、鋼管6の壁面には、予め前記副杭2との一体化を図るために定着筋10の挿入口6aが形成されている。   First of all, if the construction part of the joint structure 3 is excavated in the ground, drilling is performed from the wall surface of the excavation part, and the pile body 1, the fixing bar 9 and the auxiliary pile 2 are driven, and then the steel pipe 6 Is installed. In addition, in the wall surface of the steel pipe 6, the insertion port 6a of the fixing bar | burr 10 is previously formed in order to attain integration with the sub pile 2.
次いで、鋼管6内に所定の鉄筋を配筋し、かつ鋼管6の挿入口6aから定着筋10を挿入する。その後、主脚柱4の基部を鋼管6内の所定の位置に位置決めし、仮固定部材(図示せず)によって固定したならば、コンクリートを打設する。   Next, a predetermined reinforcing bar is arranged in the steel pipe 6, and the fixing bar 10 is inserted from the insertion port 6 a of the steel pipe 6. Then, if the base part of the main pedestal column 4 is positioned at a predetermined position in the steel pipe 6 and fixed by a temporary fixing member (not shown), concrete is placed.
また、前記鋼管6の挿入口6aの外側部分にも、コンクリート11を打設し、副杭2の頭部を固定し、結合構造体3との一体化を図るようにする。   In addition, concrete 11 is also cast on the outer portion of the insertion opening 6 a of the steel pipe 6 to fix the head of the sub-pile 2 so as to be integrated with the coupling structure 3.
以下、本発明による組杭の効果および荷重作用時の杭の挙動等を検証するために各種の実験を行った。   Hereinafter, various experiments were conducted to verify the effect of the assembled pile according to the present invention and the behavior of the pile at the time of loading.
(1)組杭の変位特性
実際の現場において、図9に示されるように、梁20を反力杭21,21で固定し、主杭1及び副杭2からなる基礎をジャッキ22より引抜き、X−Y方向の変位量を調べた。その結果、図10に示されるように、鉛直方向に変位しながらも、副杭2のほぼ直交方向に変位することが判明した。
(1) Displacement characteristics of assembled piles In the actual site, as shown in FIG. 9, the beam 20 is fixed with reaction force piles 21 and 21, and the foundation composed of the main pile 1 and the auxiliary pile 2 is pulled out from the jack 22, The amount of displacement in the XY direction was examined. As a result, as shown in FIG. 10, it was found that the sub-pile 2 is displaced in a substantially orthogonal direction while being displaced in the vertical direction.
(2)変位量
同様の現場試験において、図11に示されるように、載荷方向の変位を横軸に取り、単杭と組杭との各ケースについて変位量を比較した。その結果、同一載荷荷重では組杭の方がかなり変位が抑制できることが判明している。また、単杭の場合は、載荷荷重6000kNで勾配が小さくなり最大耐力を迎えていることが判るが、組杭の場合は載荷荷重7000kNでも勾配が直線状態にあり、まだ弾性に近い状態にあり、最大耐力も格段に向上していることが判る。
(2) Displacement In the same field test, as shown in FIG. 11, the displacement in the loading direction was taken on the horizontal axis, and the displacement was compared for each case of single pile and group pile. As a result, it has been found that the displacement of the pile pile can be suppressed more significantly at the same load. In the case of a single pile, it can be seen that the gradient decreases and the maximum proof stress is reached at a loading load of 6000 kN. It can be seen that the maximum proof stress is also greatly improved.
(3)ピーク後の変位挙動
図12に示されるように、試験体の上層地盤を除去し、杭の定着長を短くした状態で載荷試験を行い、ピーク後の変位挙動を調べた。その結果、図13に示されるように、最大荷重付近以降は、副杭2が主杭1の支持力の低下を補うため、荷重の減少が急激ではなく、靭性の高い構造となっていることが判る。同図から、ピーク後の副杭2の荷重分担率はほぼ20%前後であり、副杭2は、主杭1の引抜き耐力の少なくとも20%以上の引抜き耐力を有するようにすればよいことが判る。
(3) Displacement behavior after peak As shown in FIG. 12, a loading test was conducted in a state where the upper ground of the test specimen was removed and the anchorage length of the pile was shortened, and the displacement behavior after the peak was investigated. As a result, as shown in FIG. 13, after the vicinity of the maximum load, the sub-pile 2 compensates for the decrease in the supporting force of the main pile 1, so that the load decrease is not abrupt and has a high toughness structure. I understand. From the figure, the load sharing rate of the secondary pile 2 after the peak is approximately 20%, and the secondary pile 2 may have a pulling strength of at least 20% or more of the pulling strength of the main pile 1. I understand.
(4)組杭の荷重方向変化に対する安定性分析
載荷荷重の方向は、主杭1の方向には完全には一致しないため、荷重方向が若干変化した場合の安定性について、図14に示されるFEM解析モデルにより解析を行った。解析ケースは図15に示されるように、単杭及び組杭のそれぞれMのケースにおいて、主杭1の方向(0°方向)と、これに対して±12°の3ケースとした。
(4) Stability analysis against changes in load direction of pile piles Since the direction of the load is not completely the same as the direction of the main pile 1, the stability when the load direction changes slightly is shown in FIG. Analysis was performed using an FEM analysis model. As shown in FIG. 15, the analysis case was made into three cases of the main pile 1 direction (0 ° direction) and ± 12 ° with respect to the direction of the main pile 1 in each case of the single pile and the group pile.
その結果、0°方向の引抜き載荷のケースを示した図16より、組杭の場合は変位を大幅に抑制し得ることが判明した。特に、谷側−12°方向の引抜き載荷のケースを示した図17の場合には、変位量の差はかなり顕著となった。   As a result, it was found from FIG. 16 that shows the case of pulling and loading in the 0 ° direction, in the case of a pile pile, the displacement can be greatly suppressed. In particular, in the case of FIG. 17 showing the case of pulling and loading in the trough side −12 ° direction, the difference in the amount of displacement became considerably significant.
また、最大荷重時の水平変位と鉛直変位とを比較した図18から、組杭の場合は載荷方向が変化しても、変位は量及び方向が一定の範囲で安定しているのに対して、単杭の場合には、載荷方向によって変位方向と量とが大きくばらついていることが判る。さらに、最大荷重時の水平荷重と鉛直荷重とを比較した図19から、組杭の場合には載荷方向が変化しても安定した耐力を維持することが可能であるが、単杭の場合は載荷方向(谷側-12°のケース)によっては、支持力が大きく低下することがあることが判明した。   Moreover, from FIG. 18 which compares the horizontal displacement and the vertical displacement at the maximum load, in the case of a pile pile, even if the loading direction changes, the displacement is stable within a certain amount and direction. In the case of a single pile, it can be seen that the displacement direction and quantity vary greatly depending on the loading direction. Furthermore, from FIG. 19 which compares the horizontal load and the vertical load at the maximum load, it is possible to maintain a stable proof stress even if the loading direction changes in the case of a group pile, but in the case of a single pile It was found that the bearing capacity could be greatly reduced depending on the loading direction (case of valley side -12 °).
(5)全体モデル解析による基礎部の変形及び断面力の比較
図20に示されるように、鉄塔全体をフレームでモデル化(図20は2次元モデルであるが実際は3次元モデル)するとともに、基礎が本発明に係る組杭基礎のケースと、単杭基礎のケースとについて、解析を行った。なお、主杭及び副杭には、図21に示されるように、杭軸方向及び杭軸直交方向にそれぞれバネを考慮した。その解析結果、図22および図23に示す。
(5) Comparison of foundation deformation and cross-sectional force by overall model analysis As shown in Fig. 20, the entire tower is modeled in a frame (Fig. 20 is a two-dimensional model but actually a three-dimensional model) However, it analyzed about the case of the group pile foundation based on this invention, and the case of a single pile foundation. In addition, as shown in FIG. 21, springs were considered in the pile axis direction and the pile axis orthogonal direction in the main pile and the sub pile, respectively. The analysis results are shown in FIG. 22 and FIG.
図22は、各基礎の水平変位を示したものである。単杭のケースは、全般に水平変位が大きく、特に圧縮力が作用するC脚では組杭に比べてかなり変位が大きくなっている。これに比べて、組杭の場合には、各基礎共に変位が抑制されていることが判る。   FIG. 22 shows the horizontal displacement of each foundation. The single pile case generally has a large horizontal displacement. In particular, the C-leg where the compressive force acts is considerably larger than the pile. Compared to this, it can be seen that the displacement of each foundation is suppressed in the case of the pile pile.
図23は、主杭に生じる断面力(せん断力、曲げモーメント)を単杭と組杭の各ケースで比較したものである。同図から組杭とすることにより、主杭の断面力を大幅に低減できることが判る。   FIG. 23 compares the cross-sectional force (shearing force and bending moment) generated in the main pile in each case of the single pile and the group pile. From this figure, it can be seen that the cross-sectional force of the main pile can be significantly reduced by using the assembled pile.
鉄塔基礎の平面構造を示す図である。It is a figure which shows the planar structure of a steel tower foundation. 鉄塔の基礎構造を示す、(A)は縦断面図、(B)は横断面図である。The basic structure of a steel tower is shown. (A) is a longitudinal sectional view and (B) is a transverse sectional view. 基礎構造の変形例(その1)を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification (the 1) of a foundation structure. 基礎構造の変形例(その2)を示す横断面図である。It is a cross-sectional view showing a modification (No. 2) of the foundation structure. 基礎構造の変形例(その3)を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification (the 3) of a foundation structure. (A)〜(C)はズレ止め用リブ5の変形例を示す図である。(A)-(C) are figures which show the modification of the rib 5 for slip prevention. 基礎構造の変形例(その4)を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification (the 4) of a foundation structure. 基礎構造の変形例(その5)を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the modification (the 5) of a foundation structure. 現場実験の試験体(その1)を示す正面図である。It is a front view which shows the test body (the 1) of a field experiment. 水平変位−鉛直変位図である。It is a horizontal displacement-vertical displacement diagram. 載荷方向変位−載荷荷重図である。It is a loading direction displacement-loading load figure. 現場実験の試験体(その2)を示す正面図である。It is a front view which shows the test body (the 2) of a field experiment. 結合部位の変位−作用荷重図である。It is a displacement-action load figure of a joint part. FEM解析モデル図である。It is a FEM analysis model figure. 荷重の載荷方向ケースを示す図である。It is a figure which shows the loading direction case of a load. 0°方向の引抜き載荷ケースの変位−荷重図である。It is a displacement-load figure of the drawing loading case of 0 degree direction. 谷側-12°方向の引抜き載荷ケースの変位−荷重図である。It is a displacement-load figure of a drawing loading case of trough side -12 degrees direction. FEM解析における最大荷重時の水平変位−鉛直変位図である。It is a horizontal displacement-vertical displacement figure at the time of the maximum load in FEM analysis. FEM解析における最大荷重時の水平荷重−鉛直荷重図である。It is a horizontal load-vertical load figure at the time of the maximum load in FEM analysis. フレーム解析のモデル図である。It is a model figure of a frame analysis. 杭に対するバネ設定図である。It is a spring setting figure with respect to a pile. 各基礎の水平変位図である。It is a horizontal displacement figure of each foundation. 主杭に生じる断面力(せん断力、曲げモーメント)図である。It is sectional drawing (shearing force, bending moment) figure which arises in a main pile. 従来の逆T字型基礎の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional inverted T-shaped foundation. 従来の深礎基礎の縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view of the conventional deep foundation. フーチングの破壊形態(その1)を示す図である。It is a figure which shows the destruction form (the 1) of a footing. フーチングの破壊形態(その2)を示す図である。It is a figure which shows the destruction form (the 2) of a footing.
符号の説明Explanation of symbols
1…主杭、2…副杭、3…結合構造体、4…主脚柱、5・5a〜5c…ズレ止め用リブ、6…鋼管、7…コンクリート、8…支圧板、9・10…定着筋   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Main pile, 2 ... Sub-pile, 3 ... Connection structure, 4 ... Main pedestal column, 5 * 5a-5c ... Ribbing rib, 6 ... Steel pipe, 7 ... Concrete, 8 ... Bearing plate, 9 * 10 ... Fixing muscle

Claims (6)

  1. 鉄塔の各主脚柱を支持するための基礎構造であって、前記基礎構造は、前記主脚柱の方向とほぼ一致する方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の主杭と、平面視で基礎と鉄塔中心とを結ぶ面方向に沿って地盤中に設けられた1又は複数の副杭と、前記主杭と副杭とを結合するとともに、前記主脚柱の基部が定着された結合構造体とからなり、前記結合構造体は、鋼管内にコンクリートを打設することによって造成された構造体とし、該結合構造体の下面側に前記主杭の頂部が接合され、側面に前記副杭の頂部が接合されていることを特徴とする鉄塔の基礎構造。 A foundation structure for supporting each main pedestal column of a steel tower, wherein the foundation structure includes one or more main piles provided in the ground along a direction substantially coinciding with the direction of the main pedestal column; One or more sub-piles provided in the ground along the plane direction connecting the foundation and the tower center in plan view, and the main pile and sub-pile are combined, and the base of the main pedestal is fixed Ri and Do and a coupling structure, said coupling structure, concrete and structs reclamation by pouring into steel tube, the top of the main pile on the lower surface side of the coupling structure are joined, the side surface The foundation structure of the steel tower characterized by the above-mentioned .
  2. 前記鋼管は、内壁面に、周方向に沿って固設されたズレ止め用リブを上下方向に複数段に亘って有する請求項記載の鉄塔の基礎構造。 The steel pipe, the inner wall surface, the base structure of the tower according to claim 1 having a fixedly provided been displacement preventing ribs in the circumferential direction over a plurality of stages in the vertical direction.
  3. 前記主杭と副杭との成す角度が30度以上90度以下である請求項1、2いずれかに記載の鉄塔の基礎構造。 The steel tower foundation structure according to claim 1 , wherein an angle formed by the main pile and the sub-pile is not less than 30 degrees and not more than 90 degrees.
  4. 前記主杭は、鉄筋コンクリート造であり、かつ口径が250〜600mmの杭体である請求項1〜3いずれかに記載の鉄塔の基礎構造。 The foundation structure of the steel tower according to any one of claims 1 to 3 , wherein the main pile is a pile body having a reinforced concrete structure and a diameter of 250 to 600 mm.
  5. 前記副杭は、アンカー杭又は鉄筋コンクリート造である請求項1〜いずれかに記載の鉄塔の基礎構造。 The said sub pile is an anchor pile or a reinforced concrete structure, The foundation structure of the steel tower in any one of Claims 1-4 .
  6. 前記副杭は、主杭の引抜き耐力の少なくとも20%以上の引抜き耐力を有する請求項1〜いずれかに記載の鉄塔の基礎構造。 The Fukukui the substructure of tower according to any one of claims 1-5 having at least 20% or more of the pulling strength of the pull-out strength of the main pile.
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