JP5037864B2

JP5037864B2 - 金属管柱の基部構造

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Publication number: JP5037864B2
Application number: JP2006171097A
Authority: JP
Inventors: 武稲田; 智良平山; 健岡部
Original assignee: Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Current assignee: Nippon Steel Metal Products Co Ltd
Priority date: 2006-06-21
Filing date: 2006-06-21
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2026-06-21
Also published as: JP2008002109A

Description

本発明は、照明柱、信号柱や標識柱等に用いられる金属管柱の基部構造に関し、さらに詳しくは、ベースプレート及び柱脚金物を介して金属管柱を基礎上に立設するための基部構造に関する。

道路に付随して立設される照明柱、信号柱および標識柱等に用いられる金属管柱は、溶接、螺合等の連結手段によりその下部に取り付けるベースプレートを介して金属管柱を基礎上に固定することによって立設される。その固定方法としては、一端部を基礎天端から突出させかつ他端部を基礎に埋め込んだアンカーボルトの突出部をベースプレートに穿たれたアンカーボルト挿入用孔に挿入し締め付けナットで締め付けることで、ベースプレートを基礎上に固定することが知られている。この際、補強用リブプレートを金属管柱の下部に設けたり、金属管柱の下部とベースプレートの間に柱脚金物を備えたりすることによって、金属管柱の基部を補強することもなされている。

特許文献１には、アンカーボルトの複数本を用いてベースプレートが基礎上に固定されてなる金属管柱の基部構造が開示されている。特許文献１の図４として開示されているように、金属管柱の下部を溶接によってベースプレートに取り付けて金属管柱を立設する際には、三角形状のリブプレートを金属管柱の下部とベースプレートの間に設けることによって、金属管柱の基部を補強することが一般的である。

図１５は、三角形状のリブプレートを金属管柱の下部とベースプレートの間に設けてなる金属管柱の基部構造の一例（従来例）である。ベースプレート２は、基礎４の上に載置され、基礎４の基礎天端５から上方に突出させた各アンカーボルト６を、平座金８を介して２個の締め付けナット７によって締め付けることで固定されている。そして、金属管柱１はその下端部の外周に周溶接Ｗを施すことによってベースプレート２と接合されている。さらに、三角形状のリブプレート１９が金属管柱１の下部の補強のためにベースプレート２の上側に４枚垂直に設けられている。

特開２００４−１３７７８０号公報

しかしながら、このような補強用リブプレートを金属管柱の下部に設けた金属管柱の基部構造では、金属管柱と、基礎天端上に設けたベースプレート並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが雨ざらしになっている。また、リブプレートで補強する代わりに、金属管柱の下部とベースプレートの間に柱脚金物を備えることによっても、金属管柱の基部を補強することができるが、このような金属管柱の基部構造でも、金属管柱と、基礎天端上に設けたベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが雨ざらしになっている。いずれも、降雨の度に、金属管柱の基礎上に雨水溜まりができやすい。

したがって、柱脚金物を金属管柱の下部とベースプレートの間に備えた金属管柱の基部構造の場合には、金属管柱の下部と、ベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが、この雨水溜まりに水没しやすくなる。さらに、降雨の度に、ベースプレートと基礎天端の間に雨水が浸入し、基礎天端のレベルでアンカーボルトの周りに滞水することになる。

金属管柱の下部については、雨水の水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の連結部のレベルよりも下方になるように、柱脚金物の上端部の高さを設計することによって、金属管柱の下部がこの雨水溜まりに水没しないようにすることが可能である。しかしながら、ベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットについては、それらの水没を防止することはできない。また、ベースプレートと基礎天端の間に雨水が浸入することは防止できない。

このように、柱脚金物を金属管柱の下部とベースプレートの間に備えた金属管柱の基部構造であっても、ベースプレート及び柱脚金物並びにアンカーボルト及び締め付けナットが腐食しやすい環境となる。金属管柱、ベースプレート、柱脚金物、アンカーボルト及び締め付けナットは、いずれも鋼製のものが用いられることが多いため、このような腐食が進行しやすく、強風時等に金属管柱が崩壊するおそれがあるという問題がある。

特に、アンカーボルトの基礎天端のレベル周辺での腐食は、金属管柱の立設後の検査が困難であるため、発見が難しく、腐食の進行を放置しがちとなる。したがって、アンカーボルトの基礎天端のレベル周辺における腐食は、特に大きな問題となっている。

本発明の目的は、このような金属管柱の基部の腐食環境を改善し、金属管柱の耐久性を向上することができる金属管柱の基部構造を提供することにある。

本発明者らは、金属管柱基部の腐食環境を改善し、金属管柱の耐久性を向上すべく、鋭意実験、検討を重ねた。その結果、以下の(a)〜(h)の知見を得た。

(a) 従来の金属管柱基部において、アンカーボルトの基礎天端のレベル周辺で腐食が発生するのは、基礎天端とベースプレートとの間から雨水が浸入し、アンカーボルトの周りに滞水するためであるから、ベースプレートを含めて基礎天端の上に、防食のためにコンクリートを張り、ベースプレート全体をコンクリートで覆うことによって、基礎天端とベースプレートとの間への雨水の浸入経路を絶てばよい。

また、ベースプレート並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットの腐食についても、ベースプレートだけでなく、ベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットをも含めて、これらの上に、防食のためにコンクリートを張り、全体をコンクリートで覆ってしまえば、金属管柱基部が雨水溜まりに水没しても雨水との接触を断つことができる。

(b) 金属管柱の下部については、金属管柱の下部とベースプレートの間に柱脚金物を備えた金属管柱の基部構造を採用し、雨水の水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の連結部のレベルよりも下方になるように、柱脚金物の上端部の高さを設計することによって、金属管柱の下部がこの雨水溜まりに水没しないようにすればよい。ベースプレートと柱脚金物は別個に形成して両者を接合してもよいが、両者を一度に成形することによって一体化しているのが好ましい。そして、金属管柱と柱脚金物の接合は溶接によって行うのが好ましい。金属管柱と柱脚金物との溶接による接合は、たとえば、柱脚金物の上端部の内側に金属管柱の下端を内挿し、柱脚金物の上端と金属管柱の外周との間及び金属管柱の下端と柱脚金物の内周との間に隅肉溶接を施すことによって行うことができる。あるいは、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって行うことができる。

雨水の水溜まりの水面レベルは、金属管柱と柱脚金物の外周連結部のレベルよりも下方になるように、柱脚金物の上端部のレベル高さを設計するのがよい。なお、両者のレベル差は、好ましくは２５ｍｍ以上、より好ましくは５０ｍｍ以上である。そして、柱脚金物の上端部の内側に金属管柱の下端を内挿し、柱脚金物の上端と金属管柱の外周との間及び金属管柱の下端と柱脚金物の内周との間に隅肉溶接を施すことによって接合する方が、雨水の水溜まりの水面レベルを高くできるので、金属管柱と柱脚金物の接合を溶接によって行う場合には、柱脚金物の上端部の内側に金属管柱の下端を内挿するのが好ましい。

(c) 柱脚金物については、ベースプレートと一体化されている柱脚金物の下端部外面は、上述のように、ベースプレートだけでなく、ベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットの上に張る防食コンクリートによって覆われるから、雨水溜まりに水没しても雨水との接触を断つことができる。

しかしながら、柱脚金物の上端部まで防食コンクリートを張ることはできない。金属管柱の下部の腐食防止のために、降雨の際に形成される雨水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の外周連結部のレベルを超えないように、防食コンクリートの上面に雨水を溜めることが求められるが、そのためには、張る防食コンクリートの上面のレベルを下げておく必要があるからである。

したがって、防食コンクリートが張られていない柱脚金物の上端部の外面は、降雨の際に形成される雨水溜まりに水没することにならざるを得ないので、腐食しやすくなる。これに対して、金属管柱の下部はこの雨水溜まりに水没しないようにすることができる。したがって、柱脚金物の上端部の外面は、腐食代（腐食による減肉分）を見込んで、柱脚金物の上端部の厚みを金属管柱の肉厚よりも厚くするのがよい。

防食コンクリートの上面のレベルは、ベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが完全に覆われるように設計すればよい。

なお、防食コンクリートのひび割れ防止のために、複数本の鉄筋を平面的に交差させたものを防食コンクリート中に組み込んでもよい。あるいは、金網形状の「ラス」を防食コンクリート中に組み込んでもよい。

(d) 降雨の際に、基礎の上に形成される雨水溜まりの水面レベルは、防食コンクリートの上面のレベルだけでなく、金属管柱を立設する基礎の周りの地面のレベルにも依存する。すなわち、防食コンクリートの上面のレベルが周りの地面のレベルより低い場合には雨水が多く溜まりやすく、そして、防食コンクリートの上面のレベルが周りの地面のレベルと同じあるいはそれよりも高い場合には雨水が溜まりにくくなることを考慮する必要がある。

したがって、柱脚金物の形状を設計する際には、防食コンクリートの上面のレベルと金属管柱を立設する基礎の周りの地面のレベルとを考慮して、雨水溜まりの水面の最高レベルを想定し、その想定最高レベルが金属管柱と柱脚金物の上端の外周連結部のレベルを超えないように、柱脚金物の高さを決定する必要がある。

(e) ベースプレートから上方に突出したアンカーボルトにねじ込む締め付けナットの形状は、特に限定されるものではなく、６角形状その他の多角形状のものでよい。締め付けナットの個数は、１つのアンカーボルト突出部に対して、１個でもよいが、２個用いるのが好ましい。締め付けナットを２個用いると、締め付けナットの緩みを防止することができる。

しかしながら、締め付けナットを２個ねじ込むと、その分、ベースプレートからの突出部分を長くせざるを得ない。そして、上述の通り、防食コンクリートの上面のレベルは、ベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが完全に覆われるようにする必要があるから、締め付けナットを２個用いると、その分、防食コンクリートの厚みが厚くなるし、その分、降雨の際に形成される雨水溜まりの水面レベルが上昇するので、金属管柱と柱脚金物の外周連結部のレベルを高くすることが必要になる。

このような不都合を避けるために、締め付けナットを２個用いる代わりに、１個の締め付けナットと弛緩防止金具を用いて締め付けてもよい。ベースプレート上の突出部分が短くなる分、防食コンクリートの厚みを薄くすることができるし、その結果、金属管柱と柱脚金物の外周連結部のレベルを低くすることができるからである。

弛緩防止金具としては、たとえば、ナットの外側面の少なくとも一個所に嵌合する形状を内面に有し、かつ外周に延長部又は突起部を有する構造のものであり、この延長部又は突起部をベースプレートに固定して用いればよい。

(f) 以上は、一端部を基礎天端上に突出させかつ他端部を基礎中に埋め込んだアンカーボルトの突出部をベースプレートに穿たれたアンカーボルト挿入用孔に挿入し締め付けナットで締め付けてなるベースプレートを用いて、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆ってなる金属管柱の基部構造に関するものである。

しかしながら、アンカーボルトを基礎天端上に突出させてこの突出部を締め付けナットで締め付けるのではなく、アンカーボルトの一端に高ナットを途中までねじ込み、この高ナットを締め付けボルトで締め付けることもできる。なお、この際、予め緩み止めナットをアンカーボルトにねじ込んでから、高ナットをねじ込むと、高ナットの緩みを防止することができるし、高ナットのねじ込みレベルを調整することができるので、緩み止めナットを用いることが好ましい。

このように、一端部に高ナットを途中までねじ込んでなるアンカーボルトを、高ナットの上端のレベルが基礎天端レベルと合致するようにして基礎中に埋め込み、この上にベースプレートに穿たれた締め付けボルト挿入用孔を位置合わせしてベースプレートを挿入しアンカーボルトにねじ込まれた高ナットとの間で締め付けボルトを締め付けてなるベースプレートを用いて、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆ってなる金属管柱の基部構造としてもよい。

この際、柱脚金物の上端部を除いて、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出する締め付けボルトの頭を腐食防止コンクリートで覆うことになる。ベースプレート上に突出するのは締め付けボルトの頭だけであるから、その分、防食コンクリートの厚みを薄くすることができるし、その結果、金属管柱と柱脚金物の外周連結部のレベルを低くすることができる。

(g) ベースプレートの上から高ナットにねじ込む締め付けボルトの頭の形状は、特に限定されるものではなく、６角形状その他の多角形状のものでよい。また、ボルトの緩みを防止するために、弛緩防止金具を用いてもよい。

(h) ベースプレートと脚柱金物を介して金属管柱を立設するための基礎は、アンカーボルトが上方に突出する状態でコンクリートを流し込んで形成すればよい。なお、基礎は新設してもよいし、基礎天端から上方に突出した既設アンカーボルトを備えた既設基礎の上に設置してもよい。

本発明は、上記の知見に基づきなされたもので、その要旨は下記の(1)〜(4)の金属管柱の基部構造にある。

(1) 一端部を基礎天端上に突出させかつ他端部を基礎中に埋め込んだアンカーボルトの突出部をベースプレートに穿たれたアンカーボルト挿入用孔に挿入し締め付けナットで締め付けてなるベースプレートに、柱脚金物を介して柱脚金物よりも薄肉の金属管柱を接合により立設するための基部構造であって、ベースプレートと柱脚金物とが一体化しており、かつ、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットを、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆ってなる金属管柱の基部構造。

(2) 締め付けナットが弛緩防止金具を備えていることを特徴とする、上記(1)の金属管柱の基部構造。

(3) 一端部に高ナットを途中までねじ込んでなるアンカーボルトを、高ナットの上端のレベルが基礎天端レベルと合致するようにして基礎中に埋め込み、この上にベースプレートに穿たれた締め付けボルト挿入用孔を位置合わせしてベースプレートを挿入しアンカーボルトにねじ込まれた高ナットとの間で締め付けボルトを締め付けてなるベースプレートに、柱脚金物を介して柱脚金物よりも薄肉の金属管柱を接合により基礎上に立設するための基部構造であって、ベースプレートと柱脚金物とが一体化しており、かつ、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出する締め付けボルトの頭を、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆ってなる金属管柱の基部構造。

(4) 締め付けボルトが弛緩防止金具を備えていることを特徴とする、上記(3)の金属管柱の基部構造。

本発明にかかる金属管柱の基部構造は、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットを、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆っている。あるいは、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出した締め付けボルトの頭を、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆っている。

したがって、降雨の際に、ベースプレートと基礎天端の間に雨水が浸入しないので、アンカーボルトの基礎天端のレベル周辺での腐食を防止することができる。また、金属管柱の基礎上に雨水溜まりができて、この雨水だまりに金属管柱の基部構造が水没しても、金属管柱の基部の腐食を防止することができ、もって、金属管柱の耐久性を向上させることができる。さらに、柱脚金物の上端部の外面は、腐食代を見込んで、柱脚金物の上端部の厚みを金属管柱の肉厚よりも厚くして腐食代を形成しているので、防食コンクリートが張られていない柱脚金物の上端部の外面が降雨の際に形成される雨水溜まりに水没しても、腐食しにくくなる。

また、本発明にかかる金属管柱の基部構造は、基礎を新設してその上に設置してもよいし、既設の基礎の上に設置してもよい。

以下、図面を用いて本発明にかかる金属管柱の基部構造を説明する。なお、本発明は実施例に限定されるものではない。

図１は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の１例を示す縦断面図である。

４本のアンカーボルト６の一端部を基礎天端上に突出させ、他端部を基礎中に埋め込んでなる状態で、基礎天端５が地面ＧＬと同レベルになるように、コンクリートを流し込んで基礎４を形成する。アンカーボルト６は基礎４中でアンカーボルト連結材１１によってアンカーボルト６を相互に固定している。アンカーボルト６の突出部を、柱脚金物３と一体化されたベースプレート２に穿たれたアンカーボルト挿入用孔１３に位置合わせして、ベースプレート２に挿入する。そして、ベースプレート２から上方に突出しているアンカーボルト６に平座金８を嵌めてから外面６角形状の締め付けナット７を２個ねじ込み、２個とも締め付けて、ベースプレート２を基礎４の基礎天端５の上に固定する。その後、ベースプレート２及び柱脚金物３並びにベースプレート上に突出したアンカーボルト６の突出部及び締め付けナット７を、柱脚金物３の上端部を除いて、腐食防止コンクリート９で覆う。この途中で、防食コンクリート中に金網形状のラス１６を水平方向に張る。そして、金属管柱１を柱脚金物２に上方からねじ込むことによって立設する。

なお、ここでは、柱脚金物の上端部の内側に金属管柱の下端を内挿し、柱脚金物の上端と金属管柱の外周との間及び金属管柱の下端と柱脚金物の内周との間に隅肉溶接を施すことによって、金属管柱と柱脚金物が接合されているが、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって接合してもよい。また、金網形状のラス１６は必ずしも必要とするものではないが、ラスを張ると防食コンクリートのひび割れ防止効果が得られる。ラスの代わりに、複数本の鉄筋を平面的に交差させたものを防食コンクリート中に組み込んでもよい。

このように、ベースプレート並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが、腐食防止コンクリート９で覆われているため、降雨時に基礎天端とベースプレートとの間に雨水が浸入することはなくなる。また、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、雨水の水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の連結部のレベルよりも下方になるように柱脚金物の上端部の高さを設計すれば、金属管柱の下部がこの雨水溜まりに水没しないようにすることができるので、金属管柱基部は、柱脚金物の上端部の外面を除いて、雨水溜まりとの接触を断つことができる。すなわち、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、金属管柱及びベースプレート並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットは、雨水溜まりとの接触を断つことができる。したがって、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。ただし、柱脚金物については、柱脚金物の下部は防食コンクリートによって覆われるので雨水溜まりとの接触を断つことができるが、柱脚金物の上端部の外面は雨水溜まりに水没することがあるので、腐食代を見込んで柱脚金物の上端部の壁の厚みを金属管柱の肉厚よりも厚くしておくのがよい。

なお、ベースプレート２の平面形状は、中心部は中空の円形又は多角形状であり、外形が４角形若しくは６角形等の多角形状又は円形である。また、金属管は、鋼管やアルミニウム管等を用いることができる。そして、その形状は、円管のほか、４角形、６角形若しくは８角形等の多角形管を用いることができる。

また、ここでは、一端部を基礎天端上に突出させ、他端部を基礎中に埋め込んでなるアンカーボルト６を４本用いたが、その本数を格別に制限するものではなく、必要に応じて適宜増減することができる。そして、ここでは、締め付けナット７は６角形状のものが用いられているが、特に限定されるものではなく、その他の多角形状のものでもよい。

図２は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

基礎天端５を地面ＧＬよりも高いレベルに基礎４を形成した点と、防食コンクリート中にラスが組み込まれていない点を除いて、実施例１と変わるところはない。ただし、基礎天端５が地面ＧＬよりも高いレベルにあり、したがって、防食コンクリートの上面も地面ＧＬよりも高いレベルにあるため、降雨の際に、雨水が防食コンクリート９の上に溜まりにくくなるという利点がある。

このように、実施例１と同様に、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。

図３は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

基礎天端５を地面ＧＬよりも低いレベルに基礎４を形成するとともに防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成した点を除いて、実施例１と変わるところはない。

降雨の際に形成される雨水溜まりの水面の最高レベルが、柱脚金物の上端の外周連結部のレベルを超えない限り、実施例１と同様に、金属管柱の下部が水没することはないので、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。また、防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成したため、歩行者等が防食コンクリートにつまずいたり、衣服を引っかけたりするおそれがなくなる。

図４は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

４本のアンカーボルト６の一端部を基礎天端上に突出させ、他端部を基礎中に埋め込んでなる状態で、基礎天端５が地面ＧＬと同レベルになるように、コンクリートを流し込んで基礎４を形成する。アンカーボルト６は基礎４中でアンカーボルト連結材１１によってアンカーボルト６を相互に固定している。アンカーボルト６の突出部を、柱脚金物３と一体化されたベースプレート２に穿たれたアンカーボルト挿入用孔１３に位置合わせして、ベースプレート２に挿入する。そして、ベースプレート２から上方に突出しているアンカーボルト６に平座金８を嵌めてから外面６角形状の締め付けナット７を１個ねじ込み、締め付けて、ベースプレート２を基礎４の基礎天端５の上に固定する。その後、締め付けナット７の弛緩防止のため、締め付けナット７の外周に弛緩防止金具１７を取り付けてから、ベースプレート２及び柱脚金物３並びにベースプレート上に突出したアンカーボルト６の突出部及び締め付けナット７を、柱脚金物３の上端部を除いて、腐食防止コンクリート９で覆う。この途中で、防食コンクリート中に金網形状のラス１６を水平方向に張る。実施例１と比べて、アンカーボルト６の上方への突出部の長さをより短くすることができるため、腐食防止コンクリート９の厚みはより薄くすることができる。

そして、ここでは、柱脚金物の上端部の内側に金属管柱の下端を内挿し、柱脚金物の上端と金属管柱の外周との間及び金属管柱の下端と柱脚金物の内周との間に隅肉溶接を施すことによって、金属管柱と柱脚金物が接合されているが、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって接合してもよい。また、金網形状のラス１６は必ずしも必要とするものではないが、ラスを張ると防食コンクリートのひび割れ防止効果が得られる。ラスの代わりに、複数本の鉄筋を平面的に交差させたものを防食コンクリート中に組み込んでもよい。

このように、実施例１と同様に、ベースプレート並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットが、腐食防止コンクリート９で覆われているため、降雨時に基礎天端とベースプレートとの間に雨水が浸入することはなくなる。また、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、雨水の水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の連結部のレベルよりも下方になるように柱脚金物の上端部の高さを設計すれば、金属管柱の下部がこの雨水溜まりに水没しないようにすることができるので、金属管柱基部は、柱脚金物の上端部の外面を除いて、雨水溜まりとの接触を断つことができる。すなわち、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、金属管柱及びベースプレート並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットは、雨水溜まりとの接触を断つことができる。したがって、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。ただし、柱脚金物については、柱脚金物の下部は防食コンクリートによって覆われるので雨水溜まりとの接触を断つことができるが、柱脚金物の上端部の外面は雨水溜まりに水没することがあるので、腐食代を見込んで柱脚金物の上端部の壁の厚みを金属管柱の肉厚よりも厚くしておくのがよい。

図５は、弛緩防止金具１７の一例を示しており、図４における弛緩防止金具１７とその周辺の部分拡大図である。(a)は上面図、そして(b)は縦断面図である。

弛緩防止金物１７は、その内面２０に６角形状の締め付けナット７の外側面に嵌合する孔形状を有しており、かつその外周に延長部２２を備えている。そして、その内面２０が締め付けナット７の外側面に嵌合し、延長部２２は弛緩防止金具の固定ボルト２１によってベースプレート２に固定されている。

ここで、弛緩防止金物の外周の延長部２２をベースプレートに固定するのに固定ボルトに代えて固定リベットを用いてもよい。ベースプレート２には固定ボルト又は固定リベットの挿入用の穴が穿たれており、ここに、弛緩防止金物の延長部に設けられた挿入用孔を介して、固定ボルト又は固定リベットを通すことによって、弛緩防止金物がベースプレートに固定される。固定ボルト又は固定リベットを挿入するための穴は、予めベースプレートに穿っておいてもよいし、施行現場でベースプレートに穿ってもよい。

なお、弛緩防止金物１７の内面２０の孔と締め付けナット７の外側面は、互いに嵌合できる形状を有する必要があるが、締め付けナット７の回転が、ベースプレート２に固定された弛緩防止金物１７の内面２０の孔によって妨げられていればよく、嵌合時に少々の遊びが存在しても構わない。なお、弛緩防止金物１１は、その延長部９に設けられた孔に固定ボルト（又は固定リベット）１２を通してベースプレート２に固定するが、嵌合部に遊びの存在する方が取り付け作業が容易になるので、嵌合部にある程度の遊びが存在するような形状とするのが好ましい。

そして、ここでは、締め付けナットは６角形状のものが用いられているが、特に限定されるものではなく、その他の多角形状のものでもよい。そして、この締め付けナットに嵌合する弛緩防止金物の内面の孔は、ここでは６角形状となっているが、弛緩防止金物の内面の孔の形状に合わせて、その他の多角形状のものでもよい。なお、弛緩防止金物の内面の孔の形状と、締め付けナットの外側面の形状は全く同じ形状である必要はなく、締め付けナットの回転が、ベースプレートに固定された弛緩防止金物の内面の孔によって妨げられていればよいので、締め付けナットが６角形状のときの弛緩防止金物の内面の孔は、その倍の１２角形状であっても構わない。

図６は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

基礎天端５を地面ＧＬよりも高いレベルに基礎４を形成した点と、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって、金属管柱と柱脚金物を接合した点を除いて、実施例４と変わるところはない。ただし、基礎天端５が地面ＧＬよりも高いレベルにあり、したがって、防食コンクリートの上面も地面ＧＬよりも高いレベルにあるため、降雨の際に、雨水が防食コンクリート９の上に溜まりにくくなるという利点がある。

このように、実施例４と同様に、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。

図７は、弛緩防止金具１７の他の例を示しており、図６における弛緩防止金具１７とその周辺の部分拡大図である。(a)は上面図、そして(b)は縦断面図である。

弛緩防止金物１７は、その内面２０が６角形状の締め付けナット７の３つの角部と嵌合する形状となっている点と、固定ボルト２１が２個用いられる点を除いては、実施例４と同じである。このように、角部の一部が嵌合できればナットの緩みを防止できるので、弛緩防止金物の内面４の形状は、締め付けナットの外面形状と同じである必要はない。

ここで、弛緩防止金物の外周の延長部２２をベースプレートに固定するのに固定ボルトに代えて固定リベットを用いてもよい。また、固定ボルト又は固定リベットを挿入するための穴は、予めベースプレートに穿っておいてもよいし、施行現場でベースプレートに穿ってもよい。なお、弛緩防止金物１７の内面２０の孔と締め付けナット７の外側面は、嵌合時に少々の遊びが存在しても構わない。

図８は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

基礎天端５を地面ＧＬよりも低いレベルに基礎４を形成するとともに防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成した点を除いて、実施例４と変わるところはない。

降雨の際に形成される雨水溜まりの水面の最高レベルが、柱脚金物の上端の外周連結部のレベルを超えない限り、実施例４と同様に、金属管柱の下部が水没することはないので、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。また、防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成したため、歩行者等が防食コンクリートにつまずいたり、衣服を引っかけたりするおそれがなくなる。

図９は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

４本のアンカーボルト６の一端部から緩み止めナット１８をアンカーボルトにねじ込んだ上に高ナット１０をアンカーボルト６の途中までねじ込み、高ナット１０の上端のレベルが基礎天端５のレベルと合致するようにして基礎４の中に埋め込み、そして、４本のアンカーボルト６の他端部を基礎４中の下方に埋め込むことになる状態で、基礎天端５が地面ＧＬと同レベルになるように、コンクリートを流し込んで基礎４を形成する。アンカーボルト６は基礎４中でアンカーボルト連結材１１によってアンカーボルト６を相互に固定している。高ナット１０の上端に、柱脚金物３と一体化されたベースプレート２に穿たれた締め付けボルト挿入用孔１４を位置合わせして、高ナット１０の上端を含む基礎天端５の上にベースプレート２を載置する。そして、平座金８を介して、外面６角形状の締め付けボルト１２を高ナット１０にねじ込み、締め付けて、ベースプレート２を基礎４の基礎天端５の上に固定する。

その後、ベースプレート２及び柱脚金物３並びにベースプレート上に突出した締め付けボルト１２の頭を、柱脚金物３の上端部を除いて、腐食防止コンクリート９で覆う。ベースプレート２の上に突出しているのは締め付けボルト１２の頭だけであって突出長さは短いから、実施例４と比べて、腐食防止コンクリート９の厚みをさらに薄くすることができる。そして、金属管柱１を柱脚金物２に上方からねじ込むことによって立設する。

なお、ここでは、柱脚金物の上端部の内側に金属管柱の下端を内挿し、柱脚金物の上端と金属管柱の外周との間及び金属管柱の下端と柱脚金物の内周との間に隅肉溶接を施すことによって、金属管柱と柱脚金物が接合されているが、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって接合してもよい。また、防食コンクリートのひび割れ防止のために、金網形状のラスを防食コンクリート中に水平に張ってもよい。あるいは、ラスの代わりに、複数本の鉄筋を平面的に交差させたものを防食コンクリート中に組み込んでも防食コンクリートのひび割れ防止効果が得られる。

また、ここでは、高ナット１０をアンカーボルト６の一端部の途中までねじ込む際に、予め緩み止めナット１８をねじ込んでいるが、緩み止めナット１８のねじ込みを省略しても構わない。ただし、予め緩み止めナット１８をねじ込んだ上に高ナット１０をねじ込むと、高ナット１０の緩みを防止することができるし、高ナット１０のねじ込みレベルを調整することができるので、緩み止めナットを用いることが好ましい。

このように、ベースプレート並びにベースプレート上に突出した締め付けボルトの頭が、腐食防止コンクリート９で覆われているため、実施例４と同様に降雨時に基礎天端とベースプレートとの間に雨水が浸入することはなくなる。また、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、雨水の水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の連結部のレベルよりも下方になるように柱脚金物の上端部の高さを設計すれば、金属管柱の下部がこの雨水溜まりに水没しないようにすることができるので、金属管柱基部は、柱脚金物の上端部の外面を除いて、雨水溜まりとの接触を断つことができる。

すなわち、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、金属管柱及びベースプレート並びにベースプレート上に突出した締め付けボルトの頭は、雨水溜まりとの接触を断つことができる。したがって、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。ただし、柱脚金物については、柱脚金物の下部は防食コンクリートによって覆われるので雨水溜まりとの接触を断つことができるが、柱脚金物の上端部の外面は雨水溜まりに水没することがあるので、腐食代を見込んで柱脚金物の上端部の壁の厚みを金属管柱の肉厚よりも厚くしておくのがよい。

また、ここでは、一端部を基礎天端上に突出させ、他端部を基礎中に埋め込んでなるアンカーボルト６を４本用いたが、その本数を格別に制限するものではなく、必要に応じて適宜増減することができる。そして、ここでは、締め付けボルトは６角形状のものが用いられているが、特に限定されるものではなく、その他の多角形状のものでもよい。

図１０は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

基礎天端５を地面ＧＬよりも高いレベルに基礎４を形成した点と、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって、、金属管柱と柱脚金物が接合されている点を除いて、実施例７と変わるところはない。ただし、基礎天端５が地面ＧＬよりも高いレベルにあり、したがって、防食コンクリートの上面も地面ＧＬよりも高いレベルにあるため、降雨の際に、雨水が防食コンクリート９の上に溜まりにくくなるという利点がある。

このように、実施例７と同様に、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。

図１１は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

基礎天端５を地面ＧＬよりも低いレベルに基礎４を形成するとともに防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成した点と、防食コンクリートのひび割れ防止のために金網形状のラス１６を防食コンクリート中に組み込んだ点を除いて、実施例７と変わるところはない。

降雨の際に形成される雨水溜まりの水面の最高レベルが、柱脚金物の上端の外周連結部のレベルを超えない限り、実施例７と同様に、金属管柱の下部が水没することはないので、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。また、防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成したため、歩行者等が防食コンクリートにつまずいたり、衣服を引っかけたりするおそれがなくなる。

図１２は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

本実施例は、照明柱、信号柱や標識柱等を建て替える際に、既設基礎２４を利用して、金属管柱の基部構造を新たに形成しようとするものである。

既設基礎２４は、既設基礎天端１５が地面ＧＬよりも低いレベルにあって、４本の既設アンカーボルト２６は既設基礎２４中でアンカーボルト連結材１１によってアンカーボルト６が相互に固定されており、既設アンカーボルト２６の一端部が既設基礎２４の中に埋め込まれ、かつその他端部が既設基礎天端１５から上方に突出した状態にある。この既設基礎２４の上に、コンクリートを流し込んで、新たに新設基礎天端２５を有する新設基礎２７を形成しようとするものである。

ここでは、４本の既設アンカーボルト２６の一端部は既設基礎天端１５から上方に突出しているが、その突出した一端部から緩み止めナット１８をアンカーボルトにねじ込んだ上に高ナット１０をアンカーボルト６の途中までねじ込み、高ナット１０の上端のレベルが新設基礎天端２５のレベルと合致するようにして新設基礎２７の中に埋め込み、そして、４本の既設アンカーボルト２６の他端部及びアンカーボルト連結材１１は既設基礎４中の下方に埋め込んだままの状態で、新設基礎天端２５が地面ＧＬと同レベルになるようにコンクリートを流し込んで新設基礎２７を形成する。高ナット１０の上端に、柱脚金物３と一体化されたベースプレート２に穿たれた締め付けボルト挿入用孔１４を位置合わせして、高ナット１０の上端を含む新設基礎天端２５の上にベースプレート２を載置する。そして、平座金８を介して、外面６角形状の締め付けボルト１２を高ナット１０にねじ込み、締め付けて、ベースプレート２を新設基礎２７の新設基礎天端２５の上に固定する。

その後、ベースプレート２及び柱脚金物３並びにベースプレート上に突出した締め付けボルト１２の頭を、柱脚金物３の上端部を除いて、腐食防止コンクリート９で覆う。ベースプレート２の上に突出しているのは締め付けボルト１２の頭だけであって突出長さは短いから、実施例７と同様に、腐食防止コンクリート９の厚みを薄くすることができる。そして、金属管柱１を柱脚金物２に上方からねじ込むことによって立設する。

また、ここでは、高ナット１０を既設アンカーボルト２６の上方に突出した一端部の途中までねじ込む際に、予め緩み止めナット１８をねじ込んでいるが、緩み止めナット１８のねじ込みを省略しても構わない。ただし、予め緩み止めナット１８をねじ込んだ上に高ナット１０をねじ込むと、高ナット１０の緩みを防止することができるし、高ナット１０のねじ込みレベルを調整することができるので、緩み止めナットを用いることが好ましい。

したがって、実施例７と同様に、ベースプレート並びにベースプレート上に突出した締め付けボルトの頭が、腐食防止コンクリートで覆われているため、降雨時に新設基礎天端とベースプレートとの間に雨水が浸入することはなくなる。また、金属管柱基部が降雨によって形成される雨水溜まりに水没しても、雨水の水溜まりの水面レベルが金属管柱と柱脚金物の連結部のレベルよりも下方になるように柱脚金物の上端部の高さを設計すれば、金属管柱の下部がこの雨水溜まりに水没しないようにすることができるので、金属管柱基部は、柱脚金物の上端部の外面を除いて、雨水溜まりとの接触を断つことができる。

このように、本発明は、既設基礎２４を利用して、金属管柱の基部構造を新たに形成することができる。

また、ここでは、一端部を既設基礎天端の上に突出させ、他端部を基礎中に埋め込んでなるアンカーボルトを４本用いたが、その本数を格別に制限するものではなく、必要に応じて適宜増減することができる。そして、ここでは、締め付けボルトは６角形状のものが用いられているが、特に限定されるものではなく、その他の多角形状のものでもよい。

図１３は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

新設基礎天端２５を地面ＧＬよりも高いレベルに新設基礎２７を形成した点と、柱脚金物の上端部の外周に嵌合部を形成した上で金属管柱の下端をこの嵌合部に外挿し、金属管柱の下端と柱脚金物の外周との間に隅肉溶接を施すことによって、金属管柱と柱脚金物が接合されている点を除いて、実施例１０と変わるところはない。ただし、新設基礎天端２５が地面ＧＬよりも高いレベルにあり、したがって、防食コンクリートの上面も地面ＧＬよりも高いレベルにあるため、降雨の際に、雨水が防食コンクリート９の上に溜まりにくくなるという利点がある。

このように、実施例１０と同様に、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。

図１４は、本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。

新設基礎天端２５を地面ＧＬよりも低いレベルに新設基礎２７を形成するとともに防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成した点と、防食コンクリートのひび割れ防止のために金網形状のラス１６を防食コンクリート中に組み込んだ点を除いて、実施例１０と変わるところはない。

降雨の際に形成される雨水溜まりの水面の最高レベルが、柱脚金物の上端の外周連結部のレベルを超えない限り、実施例１０と同様に、金属管柱の下部が水没することはないので、金属管柱の基部の腐食環境を大幅に改善することができる。また、防食コンクリート９の上面を地面ＧＬと同じレベルに形成したため、歩行者等が防食コンクリートにつまずいたり、衣服を引っかけたりするおそれがなくなる。

本発明に係る金属管柱の基部構造は、ベースプレートと基礎天端の間に雨水が浸入しないので、アンカーボルトの基礎天端のレベル周辺での腐食を防止することができる。また、金属管柱の基礎上に雨水溜まりができて、この雨水だまりに金属管柱の基部構造が水没しても、金属管柱の基部の腐食を防止することができ、もって、金属管柱の耐久性を向上させることができる。

本発明にかかる金属管柱の基部構造の１例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明で用いる弛緩防止金具の一例を示す。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明で用いる弛緩防止金具の他の例を示す。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。本発明にかかる金属管柱の基部構造の他の例を示す縦断面図である。従来例にかかる金属管柱の基部構造の縦断面図である。

符号の説明

１金属管柱
２ベースプレート
３柱脚金物
４基礎
５基礎天端
６アンカーボルト
７締め付けナット
８平座金
９防食コンクリート
１０高ナット
１１アンカーボルト連結材
１２締め付けボルト
１３アンカーボルト挿入用孔
１４締め付けボルト挿入用孔
１５既設基礎天端
１６ラス
１７弛緩防止金具
１８緩み止めナット
１９リブプレート
２０弛緩防止金具の内面
２１弛緩防止金具の固定ボルト
２２弛緩防止金具の延長部
２４既設基礎
２５新設基礎天端
２６既設アンカーボルト
２７新設基礎
ＧＬ地面
Ｗ隅肉溶接

Claims

一端部を基礎天端上に突出させかつ他端部を基礎中に埋め込んだアンカーボルトの突出部をベースプレートに穿たれたアンカーボルト挿入用孔に挿入し締め付けナットで締め付けてなるベースプレートに、柱脚金物を介して柱脚金物よりも薄肉の金属管柱を接合により立設するための基部構造であって、ベースプレートと柱脚金物とが一体化しており、かつ、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出したアンカーボルトの突出部及び締め付けナットを、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆ってなる金属管柱の基部構造。
締め付けナットが弛緩防止金具を備えていることを特徴とする、請求項１に記載の金属管柱の基部構造。
一端部に高ナットを途中までねじ込んでなるアンカーボルトを、高ナットの上端のレベルが基礎天端レベルと合致するようにして基礎中に埋め込み、この上にベースプレートに穿たれた締め付けボルト挿入用孔を位置合わせしてベースプレートを挿入しアンカーボルトにねじ込まれた高ナットとの間で締め付けボルトを締め付けてなるベースプレートに、柱脚金物を介して柱脚金物よりも薄肉の金属管柱を接合により基礎上に立設するための基部構造であって、ベースプレートと柱脚金物とが一体化しており、かつ、基礎天端上に設置されるベースプレート及び柱脚金物並びにベースプレート上に突出する締め付けボルトの頭を、柱脚金物の上端部を除いて腐食防止コンクリートで覆ってなる金属管柱の基部構造。
締め付けボルトが弛緩防止金具を備えていることを特徴とする、請求項３に記載の金属管柱の基部構造。