JP5503253B2 - 構造物 - Google Patents

Description

本発明は、構造物に関する。

特許文献１の塔状の構造物は、周方向と鉛直方向とにコンクリートパネルを配置し、これらのコンクリートパネルを連結することによって構築されている。特許文献１のような鉄筋コンクリート製の塔状の構造物では、地震や風等によって大きな曲げモーメントが作用した場合に、この曲げモーメントに起因して引張応力が発生する部分（以下、「引張応力発生部」とする）にコンクリートのひび割れが生じることが危惧される。

このようなコンクリートのひび割れを抑制する対策としては、塔状の構造物を構成するコンクリートに上下方向のプレストレス（圧縮力）を導入する方法が一般に効果的とされている。

例えば、特許文献２のコンクリート製風車支持タワーは、複数個のコンクリート製筒型セグメントを上下に積み重ねて構築されている。そして、各コンクリート製筒型セグメントには、ポストテンション方式によるプレストレスが上下方向に導入されている。

これにより、地震や風等により作用する大きな曲げモーメントによって引張応力発生部に生じるコンクリートのひび割れを防ぐことが可能とされ、コンクリート製風車支持タワーの剛性及び耐久性を向上させている。
特開２００８−１０１３６３号公報 特開２０００−２８３０１９号公報

構造物に上下方向にプレストレスを導入すると、構造物における曲げモーメントに起因して圧縮応力が発生する部位（以下、「圧縮応力発生部」とする）には、曲げモーメントに起因して発生する圧縮応力と、上下方向に導入されたプレストレスと、が合わさった大きな圧縮力が作用する。更に、圧縮応力発生部には、圧縮応力発生部よりも上部の重量も圧縮力として作用する。そして、圧縮応力発生部に発生する圧縮応力が、許容圧縮応力を超過すると曲げ圧縮破壊に至る。

このため、上下方向にプレストレスが導入された構造体の圧縮応力発生部には、上下方向にプレストレスを導入していない構造体よりも、大きな圧縮強度を確保する必要がある。

本発明は、上記事実を鑑み、上下方向にプレストレスが導入された構造体の曲げ破壊に対する耐力を向上させることが目的である。

請求項１の発明は、直立する構造体と、前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段と、を有し、前記規制手段は、前記外周面に交差するように設けられた深さの異なる複数の溝とされ、前記緊張材は前記溝に配置されている。

請求項１の発明では、構造体の外周面に設けられた緊張材によって構造体の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入される。

構造体に導入された上下方向のプレストレスによって、地震や風等によって構造体に作用する曲げモーメントに起因して発生する曲げ引張応力が低減される。よって、上下方向のプレストレスを導入していない構成と比較し、構造体の引張応力発生部に発生する曲げ引張破壊に対する耐力が向上する。

更に、構造体に導入された周方向のプレストレスによって、構造体が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。つまり、構造体の耐力や靱性が向上する。よって、周方向にプレストレスを導入しない構成と比較し、構造体の圧縮応力発生部に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力が向上する。

このように構造体の外周面に設けられた緊張材によって、構造体の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることにより、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。言い換えると、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、曲げ破壊に対する耐力が向上する。
また、構造体の外周面に設けられた規制手段によって、緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置が規制される。よって、規制手段が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。
なお、緊張材が規制手段に当接されていなくてもよい。緊張材が所定量以上移動しないように規制する構成も含まれる。
また、外周面に設けられた一つ又は複数の溝に緊張材が配置されることによって、緊張材の上下方向の位置と及び周方向の位置が規制される。よって、溝が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。
また、例えば、構造体の外周面に段差や凹凸がある場合であっても、段差や凹凸を解消するように溝を形成することで、緊張材が段差や凹凸に影響されることなく、緊張材が構造体の外周面に容易に配置される。
また、深さの異なる複数の溝が交差するように形成されているので、緊張材の交差部分に段差ができない（干渉しない）。或いは、緊張材の交差部分の段差が低く抑えられる。

請求項２の発明は、直立する構造体と、前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段と、を有し、前記規制手段は、前記外周面に設けられた一つ又は複数の凸部とされ、前記緊張材は、前記外周面に配置されている。

請求項２の発明では、構造体の外周面に設けられた緊張材によって、構造体の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることにより、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。言い換えると、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、曲げ破壊に対する耐力が向上する。
また、構造体の外周面に設けられた規制手段によって、緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置が規制される。よって、規制手段が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。
なお、緊張材が規制手段に当接されていなくてもよい。緊張材が所定量以上移動しないように規制する構成も含まれる。

また、外周面に設けられた一つ又は複数の凸部によって、緊張材の上下方向の位置及び周方向の位置の少なくとも一方が規制される。よって、凸部が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。

請求項３の発明は、直立する構造体と、前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段と、を有し、前記規制手段は、固定具及び固定ビスとされ、前記緊張材は、前記外周面に配置されていると共に、前記固定具及び前記固定ビスで前記外周面に固定されている

請求項３の発明では、構造体の外周面に設けられた緊張材によって、構造体の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることにより、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。言い換えると、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、曲げ破壊に対する耐力が向上する。
また、構造体の外周面に設けられた規制手段によって、緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置が規制される。よって、規制手段が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。
なお、緊張材が規制手段に当接されていなくてもよい。緊張材が所定量以上移動しないように規制する構成も含まれる。

また、緊張材は固定具及び固定ビスで外周面に固定されているので、緊張材の固定が容易である。

請求項４の発明は、前記緊張材の少なくとも一部が前記溝から突出するように、前記溝の深さが設定されている。

請求項４の発明では、緊張材の溝から突出した部位によって、構造体の外周面に沿って流れる風に乱れが生じる。よって、構造体の風下側に発生するカルマン渦等が抑制される。したがって、緊張材が溝から突出してない構成と比較し、構造体に発生する渦励振が抑制又は防止される。

請求項５の発明は、前記緊張材は、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されている構造物。

請求項５の発明では、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されている緊張材に対して上下方向に緊張力を付与することにで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。よって、例えば、プレストレスを導入する回数が減少するので、プレストレス導入作業の煩雑さが低減される。

なお、規制手段を有する構成において、構造体の軸線に対する緊張材の傾斜角度を調整することが可能である。そして、構造体の軸線に対する緊張材の傾斜角度を調整することで、構造体の上下方向と周方向とに導入するプレストレスの大きさが調整される。

請求項６の発明は、対をなす前記緊張材が、前記構造体の上下方向を基準に逆向きに傾斜して配置されている。

請求項６の発明では、対をなす緊張材が、構造体の上下方向を基準に逆向きに傾斜し交差して配置されているので、緊張材による構造体の捩れが相殺される。よって、対をなす緊張材が、構造体の上下方向を基準に同じ向きに傾斜して配置されている構成と比較し、緊張材による構造体の捩れが防止又は抑制される。

請求項７の発明は、上下方向と周方向とに沿って、それぞれ前記緊張材が配置されている。

請求項７の発明では、上下方向に沿って配置された緊張材の緊張力と、周方向に沿って配置された緊張材の緊張力とを、それぞれ個別に調整することで、構造体の上下方向と周方向とにそれぞれ最適な大きさのプレストレスが容易に導入される。

請求項８の発明は、前記緊張材が網状とされている。

請求項８の発明では、網状の緊張材に対して、上下方向に緊張力を付与することで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。

請求項９の発明は、前記構造体の頂部に風車が設けられている。

請求項９の発明では、構造体の頂部に風車が設けられた所謂風力発電用タワーとされている。

ここで、構造物に作用する曲げモーメントの大きさは、構造物の高さが高いほど大きく、また頂部が重いほど大きくなる。

一般に、地上に近い低い位置よりも地上から離れた高い位置の方が強い風を安定して受けることができるので、風力発電用タワーの風車は高い位置に設置されている。つまり、風力発電用タワーの高さが高く、その頂部には風車が配置されている。更に、風車には、風荷重がかかる。よって、一般的に風力発電用タワーには大きな曲げモーメントが発生する。

更に、風力発電用タワーは、強い風が安定して吹く、沿岸部、洋上、山岳部等の風の強い地域に設置されることが多い。

また、風力発電用タワーの設置基数の増加に伴って、風力発電における風況に適した場所や、風力発電用タワーの建設に適した場所が減少してきており、少ない基数の風力発電用タワーによって多くの発電量を確保することが望まれている。よって、風力発電用タワーの風車の翼（羽根車）の径は大きくなる傾向にある。また、多くの風を受けせるために風車はより高い位置に設けられる傾向にある。つまり風力発電用タワーの高さは高くなる傾向にある。

したがって、曲げモーメントに起因する曲げ破壊に対する耐力が向上した構造物を風力発電用タワーとして利用することは好適される。つまり、より大きな風車をより高い位置に、更により強い風が吹く場所に設置することが可能とされ、その結果、大きな電力を得られる。

更に、緊張材が構造体の外周面から容易に視認可能な構成とすることで、緊張材の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。よって、風の強い場所である沿岸部、洋上、山岳部等に設置することが多い風力発電用タワーとして利用することは好適とされる。

請求項１に記載の発明によれば、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、構造物の曲げ破壊に対する耐力が向上する。

請求項２の発明に記載の発明によれば、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、構造物の曲げ破壊に対する耐力が向上する。

請求項３に記載の発明によれば、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、構造物の曲げ破壊に対する耐力が向上する。

請求項４に記載の発明によれば、緊張材が溝から突出してない構成と比較し、構造体の
風下側のカルマン渦の発生を抑制することができる。

請求項５に記載の発明によれば、緊張材に対して上下方向に緊張力を付与することで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスを導入することができる。

請求項６に記載の発明によれば、緊張材による構造体の捩れを防止又は抑制することができる。

請求項７に記載の発明によれば、構造体の上下方向と周方向とにそれぞれ最適な大きさのプレストレスを容易に導入することができる。

請求項８に記載の発明によれば、格子状に組まれた網状の緊張材に上下方向に緊張力を付与することで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスを導入することができる。

請求項９に記載の発明によれば、曲げモーメントによる曲げ破壊に強い風力発電用タワーを構築することができる。

本発明の第一実施形態に係る風力発電用タワーを示す立面図である。 図１の風力発電用タワーを構成する塔状構造体の要部を示す斜視図である。 （Ａ）は図１の風力発電用タワーを構成する塔状構造体にＰＣ鋼より線を巻く前の状態を示す斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の塔状構造体にＰＣ鋼より線を巻いた状態を示す斜視図である。 図３に示す塔状構造体の構築工程の（ａ）〜（ｃ）を示す説明図である。 図２の塔状構造体を構成するプレキャストコンクリートユニットの接合方法の変形例を説明する（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視図であり、（ｃ）は、（ａ）のＦ−Ｆ矢視図である。 図２の塔状構造体を構成するプレキャストコンクリートユニットの接合方法の変形例を説明する、（ａ）は、プレキャストコンクリートユニット同士が接合される前の状態の要部の正面図であり、（ｂ）は、プレキャストコンクリートユニット同士が接合された状態の要部の正面図である。 本発明の第一実施形態に係る風力発電用タワーの変形例を示す立面図である。 本発明の第一実施形態に係る風力発電用タワーの塔状構造体を構成するプレキャストユニットの変形例を示す斜視図である。 （ａ）は深さの異なる三つの溝にＰＣ鋼より線が配置された例を模式的に示す縦断面図であり、（ｂ）は深さの異なる三つの溝にＰＣ鋼より線間にスペーサを挟んで配置した例を示す縦断面図である。 （ａ）は段差がある塔状構造体の外周面に形成した溝にＰＣ鋼より線が配置された例を模式的に示す正面図であり、（ｂ）は溝と外周面との関係を説明するための説明図である。 塔状構造体の溝に沿ってＰＣ鋼より線を配置する方法を説明する説明図である。 塔状構造体の溝に沿ってＰＣ鋼より線を配置する配線機構を示す斜視図である。 （ａ）は塔状構造体の水平断面を模式的に示す水平断面図であり、（ｂ）は（ａ）とは別の高さにおける水平断面を模式的に示す水平断面図である。 本発明の第二実施形態に係る風力発電用タワーを示す立面図である。 図１４のＡ−Ａ矢視図である。 図１５の塔状構造体を構成するプレキャストコンクリートユニットを示す斜視図である。 図１６のプレキャストコンクリートユニットの要部を示す斜視図である。 塔状構造体を構成するプレキャストコンクリートユニットの接合構造を説明するための示す（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）とは別の縦断面を示す縦段面図である。 図１４に示す塔状構造体の構築工程の（ａ）〜（ｃ）を示す説明図である。 図１４に示す塔状構造体の構築工程の（ｄ）〜（ｅ）を示す説明図である。 図１５の塔状構造体を構成するプレキャストコンクリートユニットの接合構造の変形例を示す説明図である。 本発明の第三実施形態に係る風力発電用タワーの塔状構造体を構成するプレキャストコンクリートユニットを示す斜視図である。 （Ａ）は図２２のプレキャストコンクリートの外周面に周方向に巻かれたＰＣ鋼より線の端部の固定部を示す説明図であり、（Ｂ）はＰＣ鋼より線の端部同士をターンバックルで接続した構造を示す説明図である。 本発明の第四実施形態に係る風力発電用タワーを構成する塔状構造体の要部を示す正面図である。 突起部の変形例を説明する正面図である。 突起部の変形例を説明する正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は突起部の変形例を説明する正面図であり、（ｄ）は変形例の突起部の分解斜視図である。 突起部の変形例を説明する側面図である。 （ａ）は突起部の変形例を説明する斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ矢視図であり、（ｃ）は突起部の側面図である。 本発明の第五実施形態に係る風力発電用タワーを構成する塔状構造体の要部を示す斜視図である。 （ａ）は図３０塔状構造体の外周面にＰＣ鋼より線を固定具で固体した状態の斜視図であり、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ矢視図である。 （Ａ）は本発明の第六実施形態に係る風力発電用タワーを構成する塔状構造体の要部を示す斜視図であり、（Ｂ）は、塔状構造体の上端部の構造の一例を示す側面図である。 網の変形例を説明する図である。 （ａ）は網の変形例を説明する図であり、（ｂ）は網を構成するＰＣより線の交差角度が変更された例を示す図であり、（ｃ）は接続部材の中でＰＣ鋼より線が交差するように通された状態を示す模式図であり、（ｄ）は接続部材中でＰＣ鋼より線が交差しないように通された状態を示す模式図である。 本発明の実施形態に係る塔状構造体の構造の変形例を示す立面図である。 本発明の実施形態に係る塔状構造体の構造の変形例を示す立面図である。 海底に打ち込んだ基礎杭が支持する風力発電用タワーを示す正面図である。 海面に浮かせた浮部材が支持する風力発電用タワーを示す正面図である。 （Ａ）は塔状構造体の外周面に螺旋状に配置したＰＣ鋼より線を模式的に示す説明図であり、（Ｂ）は上下方向のプレストレスを説明するための説明図であり、（Ｃ）は周方向のプレストレスを説明するための説明図である。 （Ａ）は溝と溝との交差部分の構造を説明するための断面斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線に沿った断面図であり、（Ｃ）は溝にＰＣ鋼より線を配置した状態の（Ｂ）に対応する断面図である。 （Ａ）は溝の側壁にＰＣ鋼より線が当接していない構成を模式的に示す断面図であり、（Ｂ）は凸部の側壁にＰＣ鋼より線が当接していない構成を模式的に示す断面図である。

＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態について、説明する。
図１の立面図に示すように、風力発電用タワー９８は、塔状構造体１００の頂部１００Ｕに、ブレード１６及びナセル１８を備える風車１７が設けられた構成とされている。
また、塔状構造体１００は、上方に向かって直径が小さくなる円錐状とされ、地盤１４に基礎杭２４を介して支持された基礎部１３０上に立てられている。

塔状構造体１００には、塔状構造体１００の外周面１００Ａに形成された螺旋状の溝１１０、１２０（図２、図３（ａ）を参照）に配置されたＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入されている（図３９を参照、詳細は後述する）。
塔状構造体１００は、複数のプレキャストコンクリートユニット１０４を上下方向に積み上げることにより構成されている（詳細は後述する）。

図２の斜視図に示すように、プレキャストコンクリートユニット１０４は、一定の壁厚を有する円筒状の構造体であり、無筋の繊維補強コンクリートによって形成されている。 繊維補強コンクリートは、合成繊維や鋼繊維などをコンクリートに複合したコンクリート材とされている。

なお、塔状構造体１００は、前述したように円錐形状とされているので（図１、図３を参照）、プレキャストコンクリートユニット１０４は、上部側程、縮径されている。つまり、各プレキャストコンクリートユニット１０４は大きさが異なる。しかし、ここでは特に区別せずにプレキャストコンクリートユニット１０４とする。

各プレキャストコンクリートユニット１０４の外周面１０４Ａには、対をなす溝１１２と溝１２２とが、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して形成されている。更に、対をなす溝１１２と溝１２２とは、上下方向を基準に逆向きに傾斜し交差するように形成されている。また、溝１１２よりも溝１２２の方が深い（図４０（Ａ）、（Ｂ）も参照）。

そして、図１と図３とに示すように、各プレキャストコンクリートユニット１０４を所定の平面配置で上下方向に積み上げると、溝１１２は一つにつながり螺旋状の溝１２０となり、溝１１２は一つにつながり螺旋状の溝１２０となる。

このようにして、塔状構造体１００の外周面１００Ａに、塔状構造体１００の軸心である軸１０６（図２を参照）を中心にして、螺旋状に溝１１０と溝１２０とが形成される。また、溝１１０と溝１２０とは、互いに反対方向に旋回する。つまり、上から見て、且つ、上方に向かって、溝１１０が左巻き（反時計回り）であり、溝１２０は右巻き（時計回り）とされ、螺旋の巻き方向が異なる。
別の言い方をすると、対をなす溝１１０と溝１２０とが、塔状構造体１００の上下方向（軸１０６）を基準に逆向きに傾斜し且つ交差するように形成されている。

なお、図４０に示すように、溝１１２（溝１１０）よりも溝１２２（溝１２０）の方が深いので、溝１１２と溝１２２との交差部１１５に段差１１３（溝１１２の底１１２Ａと溝１２２の底１２２Ａとの段差）が形成されている。図４０（Ｃ）に示すように、この段差１１３は、溝１２２（溝１２０）に配置されるＰＣ鋼より線１３４の直径よりも大きくなるように、溝１１２（溝１１０）と溝１２２（溝１２０）との深さが設定されている。また、浅い溝１１２（溝１１０）の深さは、この溝１１２（溝１１０）に配置されるＰＣ鋼より線１３２の直径よりも浅く設定されている。

また、溝１１２（溝１１０）及び溝１２２（溝１２０）の断面は、深くなるにつれ幅狭となるように形成されている（断面台形状）。よって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が溝１１２、１２２の側壁に当りＰＣ鋼より線１３２、１３４が固定される。

図２に示すように、上下方向に積み上げられる各プレキャストコンクリートユニット１０４の上端部には凸部１２６が複数形成され、下端部にはこれらの凸部１２６が挿入される凹部１２８が複数形成されている。これにより、積み上げられ複数のプレキャストコンクリートユニット１０４が一体化される前の、複数のプレキャストコンクリートユニット１０４を積み上げただけの状態においても、プレキャストコンクリートユニット１０４が脱落することを防ぐことができるように構成されている。

なお、凸部１２６をプレキャストコンクリートユニット１０４の下端部に形成し、凹部１２８をプレキャストコンクリートユニット１０４の上端部に形成してもよい。また、凸部１２６及び凹部１２８は連続して形成する必要はなく、コッター形状のものをプレキャストコンクリートユニット１０４の上端部又は下端部に配置してもよい。また、プレキャストコンクリートユニット１０４の上端部及び下端部に凹部を形成し、これらの凹部にグラウト材等を充填してコッターを形成してもよい。また、プレキャストコンクリートユニット１０４同士の接合面のせん断力伝達が可能であれば、このような凸部や凹部を形成しなくてもよい。

次に、塔状構造体１００の構築方法の一例について説明する。
まず、図４（ａ）の斜視図に示すように、基礎杭２４上に鉄筋コンクリート製の基礎部１３０を形成する。基礎部１３０は、塔状構造体１００を確実に支持できる構造であれば他の構造であってもよい。例えば、基礎部１３０が、無筋のコンクリートで構成されていてもよいし、プレストレストコンクリートによって構成されてもよい。或いは、鋼製にしてもよい。

次に、図４（ｂ）の斜視図に示すように、基礎部１３０上にプレキャストコンクリートユニット１０４（図２参照）を載置する。このとき、プレキャストコンクリートユニット１０４の平面配置を調整して、プレキャストコンクリートユニット１０４の下端部に形成された凹部１２８に、基礎部１３０の上端部に形成された凸部１２６が挿入されるように載置する。

そして、基礎部１３０にプレキャストコンクリートユニット１０４を接合する。この接合方法は、塔状構造体１００に大きな曲げモーメントが発生した場合においても十分に耐えることができる方法であれば、どのような接合方法であってもよい。

次に、図４（ｃ）の斜視図に示すように、基礎部１３０上に載置したプレキャストコンクリートユニット１０４の上に、プレキャストコンクリートユニット１０４を積み上げていく。

そして、必要な高さになるまでプレキャストコンクリートユニット１０４の積み上げを行って、塔状構造体１００が完成する（図３（ａ）参照）。

そして、全てのプレキャストコンクリートユニット１０４の積み上げが完了したときに、各プレキャストコンクリートユニット１０４の外周面に形成された溝１１２同士と溝１２２同士がそれぞれつながり、図３（ａ）で示すように、螺旋状の溝１１０、１２０が形成される。

次に、図３（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼より線１３２、１３４を溝１１０、１２０に配置する。これにより、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、互いに反対方向に旋回するように配置される。すなわち、塔状構造体１００の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する緊張材としてのＰＣ鋼より線１３２、１３４が、塔状構造体１００の軸１０６（図２参照）を中心にして螺旋状に配置される。別の言い方をすると、対をなすＰＣ鋼より線１３２、１３４が、塔状構造体１００の上下方向（軸１０６）を基準に逆向きに傾斜し、且つ交差するように配置される。
なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４を溝１１０、１２０に配置する方法については後述する。また、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、塔状構造体１００の外周面１００Ａから視認可能に設けられている。

次に、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の下端を塔状構造体１００の下端部に定着具（図示略）によって固定した状態で、上端を緊張ジャッキ（図示略）により引っ張ってＰＣ鋼より線１３２、１３４に緊張力を加える。そして、ＰＣ鋼より線１３２、１３４に緊張力が加えられた状態を保持するように、定着具（図示略）によってＰＣ鋼より線１３２、１３４の上端を塔状構造体１００の頂部１００Ｕに定着する。

このようにして、緊張材としてのＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の螺旋方向（上下方向及び周方向）にプレストレスを導入し、さらに、このプレストレスによってプレキャストコンクリートユニット１０４同士を圧着接合し、積み上げられた全てのプレキャストコンクリートユニット１０４を一体化して塔状構造体１００を構築する。

そして、塔状構造体１００の頂部１００Ｕに風車１７を設けることで、風力発電用タワー９８が構築される。

このように塔状構造体１００の構築方法では、プレキャストコンクリートユニット１０４の組み立て（積み上げ）作業によって合理的に塔状構造体１００を構築することができるので、施工コストを低く抑えることができ、工期を短くすることができる。

なお、プレキャストコンクリートユニット１０４を成形する型枠の内壁に設ける突起部材（目地棒）によって溝１１２、１２２を形成することができるので、突起部材の位置を変更することによって打設直前に溝１１２、１２２の配置（ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置位置や傾斜角度（図３９（ａ）の傾斜角度θを参照）を変更することができる。

また、このように、塔状構造体１００の螺旋方向（上下方向及び周方向）へのプレストレスの導入方法には、コンクリートが固まった後にプレストレスを導入するポストテンション方式が用いられている。

ここで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４を溝１１０、１２０に配置する方法ついて、図１１と図１２を用いて説明する。なお、ここで説明する方法は一例であって、どのような方法であってもよい。また、ここでは、ＰＣより線１３２と溝１１０とを用いて説明するが、ＰＣより線１３４と溝１２０とに関しても同様である。

図１１に示すように、溝１１０に沿って送出ローラ９０６を下降又は上昇させることで、ＰＣ鋼線収容リール９１０に巻かれているＰＣ鋼より線１３２を送り出し、溝１１０に配置する。

送出ローラ９０６の下降又は上昇させる機構はどのような機構であってもあってもよい。一例として、図１２に示す配線機構９００を説明する。

図１２に示すように、配線機構９００は、塔状構造体１００よりも大きな直径のリング９０２を備えている。リング９０２には錘９０４が設けられている。リング９０２の内壁面には、送出ローラ９０６（図１１参照）が設けられている。なお、送出ローラ９０６は、リング９０２の内壁面を周方向に移動自在とされている。また、リング９０２は、図示が省略されているウインチなどの昇降機構によって昇降する。

そして、このリング９０２を下降又は上昇させることで、送出ローラ９０６が溝１１０に沿って移動しつつ、ＰＣ鋼より線１３２が送り出され、溝１１０に配置される。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
塔状構造体１００の外周面１００Ａに螺旋状に巻きつけられ緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入される。

すなわち、図３９（ａ）に示す螺旋状に巻かれたＰＣ鋼より線１３２、１３４に加えられた斜め方向の緊張力の鉛直成分Ｆ１が、図３９（ｂ）に示す塔状構造体１００の上下方向に導入されるプレストレスとなる。また、図３９（ａ）に示すＰＣ鋼より線１３２、１３４に加えられた斜め方向の緊張力の水平成分Ｆ２が、図３９（ｃ）に示す塔状構造体１００の周方向に導入されるプレストレスとなる。

塔状構造体１００に導入された上下方向のプレストレス（図３９（ｂ））によって、地震や風等によって塔状構造体１００に作用する曲げモーメントに起因して発生する曲げ引張応力が低減される。よって、上下方向のプレストレスを導入していない構成と比較し、塔状構造体１００の引張応力発生部に発生する曲げ引張破壊に対する耐力が向上する。

更に、塔状構造体１００に導入された周方向のプレストレス（図３９（ｃ））によって、塔状構造体１００が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。つまり、塔状構造体１００の耐力や靱性が向上する。よって、周方向にプレストレスを導入しない構成と比較し、塔状構造体１００の圧縮応力発生部に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力が向上する。

このように塔状構造体１００の外周面１００Ａに巻きつけられ緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることにより、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。言い換えると、塔状構造体１００の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、曲げ破壊に対する耐力が向上する。

なお、螺旋状に配置されたＰＣ鋼より線１３２、１３４に対して上下方向に緊張力を付与することで、塔状構造体１００の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。よって、例えば、プレストレスを導入する回数が減少するので、プレストレス導入作業の煩雑さが低減される。

また、ＰＣ鋼より線１３２の旋回方向とＰＣ鋼より線１３４の旋回方向とは逆方向である（上下方向を基準に逆向きに傾斜して配置されている）。したがって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４による塔状構造体１００の捩れが相殺される。よって、ＰＣ鋼より線１３２の旋回方向とＰＣ鋼より線１３４の旋回方向とが同方向である構成（上下方向を基準に御同じ向きに傾斜して配置されている構成）と比較し、螺旋状に巻かれたＰＣ鋼より線１３２、１３４による塔状構造体１００の捩れが防止又は抑制される。

また、塔状構造体１００の外周面１００Ａに形成された溝１１０、１２０にＰＣ鋼より線１３２、１３４が配置されることによって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の上下方向の位置と及び周方向の位置が規制される。よって、溝が無い構成と比較し、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が所望の位置により正確に配置される。

ここで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、溝１１０、１２０に沿って配置される。よって、溝１１０、１２０の塔状構造体１００の軸１０６（図２参照）に対する傾斜角度θ（図３９（ａ）参照）を調整することで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の傾斜角度θを調整することが可能である。そして、塔状構造体１００の軸１０６に対するＰＣ鋼より線１３２、１３４の傾斜角度θを調整することで、塔状構造体１００の上下方向と周方向とに導入するプレストレスの大きさを調整することができる。

例えば、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、溝１１０、１２０に沿って配置されるので、ＰＣ鋼より線１３２、３４（溝１１０、１２０）の傾斜角度θ（図３９（ａ）参照）を、塔状構造体１００の下側と上側とで異ならせることもできる。例えば、塔状構造体１００の下側は曲げ応力が大きいので、上下方向のプレストレスが大きくなるようにＰＣ鋼より線の上下方向に対する傾斜角度θを小さくする（垂直に近くする）。一方、塔状構造体１００の上側は曲げ応力が小さいので、上下方向よりも周方向のプレストレスを重視してＰＣ鋼より線の上下方向に対する傾斜角度θを大きくする（水平に近くする）。

また、例えば、図７に示すように、ＰＣより線１３２（溝１１０）と螺旋方向が同方向であるが、軸１０６（図２参照）との傾斜角度θが異なるＰＣ鋼より線１３１（溝１１４）を、配置してもよい。

なお、図７の構成の場合は、ＰＣより線１３２（溝１１０）よりもＰＣ鋼より線１３１（溝１１４）の方が、傾斜角度θ（図３９（ａ）参照）が大きく設定されている。

この場合、軸１０６との傾斜角度θが小さいＰＣより線１３２は、上下方向のプレストレスが大きく、軸１０６との傾斜角度θが大きいＰＣより線１３１は、周方向のプレストレスが大きくなる。よって、上下方向のプレストレスと周方向のプレストレスをそれぞれ大きくすることができる。また、それぞれのプレストレスを容易に調整することができる。

また、ＰＣより線１３１、１３２にそれぞれ上下方向に緊張力を付与することで、緊張力を付与する回数を少なくしつつ、上下方向のプレストレスと周方向のプレストレスをそれぞれ大きくし、しかも、それぞれを調整することができる。

なお、図示は省略するが、ＰＣ鋼より線１３１、１３２による塔状構造体１００の捩れを相殺させるために、ＰＣ鋼より線１３１、１３２と旋回方向と逆方向のＰＣ鋼より線を巻いてもよい（対をなす２組（合計四本）のＰＣ鋼より線を巻いてもよい）。

また、本実施形態では、図１などに示すように、ＰＣより線１３２（溝１１０）とＰＣ鋼より線１３４（溝１２０）とが、プレキャストコンクリートユニット１０４で、一箇所でのみ交差するように配置されていたが、これに限定されない。図８に示すように、ＰＣより線１３２、１３４（溝１１２、１２２）を密に配置してもよい。

また、図４０に示すように、溝１１０よりも溝１２０の方が深いので、ＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４との交差部分が接触しない（段差ができない（干渉しない））。

更に、ＰＣ鋼より線１３２が溝１１０から突出するように、溝１１０の深さが設定されている。

よって、図１３に示すように、ＰＣ鋼より線１３２を含めた塔状構造体１００の水平断面形状が上下方向に対して一様にならない。また、塔状構造体１００の水平断面形状は非対称の形状になる。このため、塔状構造体１００の外周面１００Ａに沿って流れる風Ｋに乱れが生じる。これにより、塔状構造体１００の風下側に発生するカルマン渦等が抑制される。したがって、ＰＣ鋼より線１３２が溝１１０から突出してない構成と比較し、塔状構造体１００に発生する渦励振が抑制又は防止される。

また、塔状構造体１００はコンクリートで構成されているので、例えば、鋼製の構造体と比べて、錆び発生やボルトの疲労等による耐力の低下が少ないので、耐久性が優れている。

また、塔状構造体１００は内部に鉄筋が配されていない無筋コンクリートで構成されているので、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、鉄筋の錆び発生に伴う耐久性低下の可能性が小さい。更に、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、施工性や生産性が向上する。
なお、鉄筋に錆びを発生させないように、塔状構造体１００の表面に塗装を行ったり、防錆性に優れた鉄筋を用いることによって、鉄筋コンクリートで塔状構造体１００を構成することも当然可能である。

なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、上下方向にプレストレス（圧縮力）が付与さているので、無筋コンクリートであっても、引張力によるひび割れが抑制される。

また、繊維補強コンクリートで構成されているので、コンクリートにひび割れが発生した後、ひび割れ面間をつなぎとめることによって引張力を制御する。よって、引張力によるひび割れが更に抑制される。

また、複数のプレキャストコンクリートユニット１０４を上下方向に積み上げて構成されているので、施工性が向上する。

また、プレキャストコンクリートユニット１０４を施工現場で製作するのでなく、工場等で大量に製作することによって、プレキャストコンクリートユニット１０４の品質を向上し、且つコストを低減することが可能とされる。

なお、プレキャストコンクリートユニット１０４を成形する型枠の内壁に設ける突起部材（目地棒）によって溝１１２、１２２を形成することができるので、突起部材の位置を変更することによって打設直前に溝１１２、１２２の配置（ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置位置や傾斜角度）を変更することができる。

ここで、構造物に作用する曲げモーメントの大きさは、構造物の高さが高いほど大きく、また頂部が重いほど大きくなる。

一般に、地上に近い低い位置よりも地上から離れた高い位置の方が強い風を安定して受けることができるので、風力発電用タワー９８の風車１７は高い位置に設置されている。つまり、塔状構造体１００は高く、その頂部１００Ｕに風車１７が配置されている。更に、風車１７には、風荷重がかかる。よって、一般的に風力発電用タワー９８には大きな曲げモーメントが発生する。

また、風力発電用タワー９８は、強い風が安定して吹く、沿岸部、洋上、山岳部等の風の強い地域に設置されることが多い。更に、風力発電用タワー９８の設置基数の増加に伴って、風力発電における風況に適した場所や、風力発電用タワーの建設に適した場所が減少してきており、少ない基数の風力発電用タワーでよって多くの発電量を確保することが望まれている。よって、風力発電用タワー９８の風車１７のブレード１６の径は大きくなる傾向にある。また、多くの風を受けせるために風車はより高い位置に設けられる傾向にある。つまり風力発電用タワー９８の高さは高くなる傾向にある。このような理由により、風力発電用タワー９８には、更に大きな曲げモーメントが発生する。

したがって、曲げモーメントに起因する曲げ破壊に対する耐力が向上した本実施形態のような塔状構造体１００を風力発電用タワー９８として利用することは好適である。つまり、より大きな風車１７をより高い位置に、更により強い風が吹く場所に設置することが可能とされ、その結果、大きな電力を得られる。

更に、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が塔状構造体１００の外周面１００Ａから視認可能な構成とすることで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。よって、風の強い場所である沿岸部、洋上、山岳部等に設置することが多い風力発電用タワー９８として利用することは好適とされる。

なお、本実施形態では、塔状構造体１００の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、ポストテンション方式を用いた例を示したが、塔状構造体１００の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、コンクリートが固まる前にプレストレスを導入するプレテンション方式を用いてもよい。

また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、工場や現場ヤード等で製作する際にプレテンション方式により螺旋方向に個々にプレストレスが導入されているプレキャストコンクリートユニット１０４同士を、ＰＣ鋼より線１３８によって圧着接合するようにしてもよい。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）の斜視図のＥ−Ｅ矢視図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＦ−Ｆ矢視図である。

これらの図には、上下方向に対して角度をもって配置されたＰＣ鋼より線１３８によってプレテンション方式のプレストレスが螺旋方向に個々に導入されたプレキャストコンクリートユニット１０４同士が接合されている例が示されている。すなわち、プレキャストコンクリートユニット１０４の外周面１０４Ａに形成された突起部１４６内に設けられたＰＣ鋼より線１３８の両端部は、定着具１４４によって支圧板１４２を介してプレキャストコンクリートユニット１０４に定着されている。

なお、ＰＣ鋼より線１３８は、突起部１４６内に設けられていなくてもよい。外周面１０Ａから視認可能に設けられていてもよい。或いは、外周面１００Ａに溝を設けその中に配置するようにしてもよい。

また、本実施形態では、プレキャストコンクリートユニット１０４を積み上げることによって、塔状構造体１００を形成する例を示したが、他の組み立て方法で行ってもよい。

例えば、プレキャストコンクリートユニット１０４を周方向に分割された複数のプレキャストコンクリート部材（図示略）で構成されていてもよい。更に、プレキャストコンクリート部材同士を、ＰＣ鋼より線１３２、１３４によって圧着接合するようにしてもよい。この場合、ポストテンション方式によるプレストレスの導入は、工場製作時に行ってもよいし、ＰＣ鋼より線によるプレキャストコンクリート部材同士の圧着接合作業の直前に行ってもよい。

また、本実施形態では、必要な高さになるまでプレキャストコンクリートユニット１０４の積み上げを行った後に、ＰＣ鋼より線１３２、１３４で塔状構造体１００に螺旋方向のプレストレスを導入した例を示したが、螺旋方向のプレストレスを導入するタイミングは適宜決めればよい。例えば、プレキャストコンクリートユニット１０４を１つ積み上げる毎に螺旋方向のプレストレスを導入してもよいし、プレキャストコンクリートユニット１０４を所定数、例えば４つ積み上げる毎に、螺旋方向のプレストレスを導入してもよい。

また、本実施形態では、プレキャストコンクリートユニット１０４同士をプレストレスにより圧着接合した例を示したが、他の方法で接合してもよい。

例えば、塔状構造体１００が鉄筋コンクリートで構成されている場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリートユニット１０４に設けられた鉄筋１４８同士を機械式継ぎ手１５０等で接続し、プレキャストコンクリートユニット１０４の接合面同士の間に形成される隙間にグラウトＷを充填するようにしてもよい。
また、塔状構造体１００の大部分が無筋コンクリートで構成されている場合でも、接合部付近のみ当該ディテールを採用することも可能である。

図６（ａ）は、プレキャストコンクリートユニット１０４同士が接合される前の状態であり、図６（ｂ）は、プレキャストコンクリートユニット１０４同士が接合された（鉄筋１４８同士が接続された）状態である。

図６（ａ）に示すように、シース管１５２によって形成された収容孔１５４に、プレキャストコンクリートユニット１０４の接合面から突出しないように機械式継ぎ手１５０を収容しておく。

そして、図６（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリートユニット１０４同士を接合するときに、収容孔１５４から機械式継ぎ手１５０を引き出し、シース管１５８により形成された挿入孔１６０に挿入して、機械式継ぎ手１５０を介して鉄筋１４８同士を接続する。

このようにすれば、水平方向又は横方向にプレキャストコンクリートユニット１０４を移動させてプレキャストコンクリートユニット１０４を配置することができる。なお、ボルト１５６は、載置されるプレキャストコンクリートユニット１０４のレベル調整のために設けられている。

また、本実施形態では、深さの異なる二つの溝１１０と溝１２０とにＰＣ鋼より線１３２、１３４を配置していたが、これに限定されない（図４０を参照）。

例えば、図９（ａ）に示すように、深さの異なる三つの溝１１１、１１３、１１５に、ＰＣ鋼より線１３５、１３７、１３９を配置してしてもよい。

或いは、図９（ｂ）に示すように、深さの異なる三つの溝１２１、１２３、１２５にＰＣ鋼より線１３５、１３７、１３９を配置してしてもよい。この場合、最も深い溝１２１にはＰＣ鋼より線１３５とＰＣ鋼より線１３７との間、及び、ＰＣ鋼より線１３７とＰＣ鋼より線１３９との間に、それぞれスペーサ１２９を挟んで配置する。二番目に深い溝１２５には、ＰＣ鋼より線１３５とＰＣ鋼より線１３７との間にスペーサ１２９を挟んで配置するようにする。

また、本実施形態では、塔状構造体１００を一定の壁厚を有する円錐状としたが、これに限定されない。塔状構造体１００は、円錐形状以外の他の形状の構造体であってもよい。例えば、円筒状であってもよいし、正方形や三角形等の多角形の水平断面を有する角筒状の構造体としてもよい。更に、中空（内部が空洞）でなく、中実であってもよい。

更に、図１０に示すように、外周面１０１Ａが階段状の塔状構造体１０１であってもよい。この場合、溝１１９、１２９は階段状でなく、図１０（ｂ）の説明図に示すように溝１１９、１２９の底１１９Ａ、１２９Ａを傾斜面とする。なお、図１０（ｂ）は、判りやすく説明するための説明図であり、図１０（ａ）の所定の断面を示すものではない。

なお、このように塔状構造体１０１の外周面１０１Ａに段差や凹凸がある場合であっても、段差や凹凸を解消するように溝１１９、１２９を形成することで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が段差や凹凸に影響されることなく、塔状構造体１０１の外周面１０１ＡにＰＣ鋼より線が容易に配置される。

＜第二実施形態＞
つぎに、本発明に係る第二実施形態について図１４〜図２１を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図１４の立面図に示すように、風力発電用タワー１０は、塔状構造体１２の頂部１２Ｕに、ブレード１６及びナセル１８を備える風車１７が設けられた構成とされている。
塔状構造体１２は、無筋の繊維補強コンクリート製とされ、地盤１４に基礎杭２４を介して支持された基礎部２６上に立てられている。

塔状構造体１２の外周面１２Ａの上下方向及び周方向には、ＰＣ鋼より線５４、５８（図１８参照）と及びＰＣ鋼より線４４（図１５参照）に配置されている。これらＰＣ鋼より線５４、５８（図１８参照）と及びＰＣ鋼より線４４（図１５参照）に、緊張力が加えられることにより、塔状構造体１２の上下方向及び周方向にプレストレスが導入されている。

塔状構造体１２は、複数のプレキャストコンクリートユニット２０、２２を交互に積み上げることにより形成されている。

図１５、図１６に示すように、プレキャストコンクリートユニット２２は、一定の壁厚を有し平断面が正八角形状の筒体とされている。また、プレキャストコンクリートユニット２２を周方向に分割した複数のプレキャストコンクリート部材２８によって構成されている。なお、本実施形態では、プレキャストコンクリートユニット２２は周方向に４つに分割されている。つまり、プレキャストコンクリートユニット２２は４つのプレキャストコンクリート部材２８によって構成されている。

また、プレキャストコンクリートユニット２０もプレキャストコンクリートユニット２と同様に一定の壁厚を有し水平断面が正八角形状の筒体とされ、周方向に分割された複数のプレキャストコンクリート部材２９（図１９を参照）によって構成されている。

図１６、図１７に示すように、各プレキャストコンクリート部材２８、２９（プレキャストコンクリートユニット２０、２２）には、周方向に溝３０が形成されている。溝３０は上下方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。また、各プレキャストコンクリート部材２８、２９（プレキャストコンクリートユニット２０、２２）には、上下方向にも溝３６が形成されている。溝３６は周方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。

なお、周方向の溝３０は上下方向の溝３６よりも深く形成されている。また、図１４等では、煩雑になるのをさけるため、溝の図示が省略されている。

図１５〜図１７に示すように、周方向の溝３０の端部には、支圧板３８及び定着具４０が設けられるスペースとなる切欠き部４２が形成されている。

プレキャストコンクリートユニット２０、２２を製作する場合には、まず、図１５、図１６、図１９（ｃ）に示すように、各プレキャストコンクリート部材２８、２９を正八角形状に配置する。

次に、溝３０に、ＰＣ鋼より線４４を配置する。すなわち、プレキャストコンクリートユニット２０、２２（塔状構造体１２）の周方向にＰＣ鋼より線４４を配置する。

次に、ＰＣ鋼より線４４の両端を緊張ジャッキ（不図示）により引っ張ってＰＣ鋼より線４４に緊張力を加える。そして、ＰＣ鋼より線４４に緊張力が加えられた状態を保持するように、定着具４０によってＰＣ鋼より線４４の両端部が支圧板３８を介しプレキャストコンクリート部材２８に定着される。これにより、塔状構造体１２の周方向に配置されるＰＣ鋼より線４４によって、塔状構造体１２の周方向にプレストレスが導入される。

このようにして、ＰＣ鋼より線４４により塔状構造体１２の周方向にプレストレスを導入し、更に、ＰＣ鋼より線４４により、プレキャストコンクリート部材２８同士が圧着接合されて、一体化したプレキャストコンクリートユニット２０、２２が構成される。

また、このように、塔状構造体１２の周方向へのプレストレスの導入方法には、コンクリートが固まった後にプレストレスを導入するポストテンション方式が用いられている。

図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、積み上げられた各プレキャストコンクリートユニット２０、２２の上端部には凸部４６が形成され、下端部にはこの凸部４６が挿入される凹部４８が形成されている。

これにより、積み上げられたプレキャストコンクリートユニット２０、２２を一体化する前の、プレキャストコンクリートユニット２０、２２を積み上げただけの状態においても、プレキャストコンクリートユニット２０、２２が脱落することを防ぐことができる。 なお、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の脱落の畏れが無い場合は、凸部４６と凹部４８がなくてもよい。或いは別の方法で、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の脱落を防止してもよい。

なお、説明の都合上、図１８（ａ）、（ｂ）では、プレキャストコンクリートユニット２０をプレキャストコンクリートユニット２０Ａ〜２０Ｄとし、プレキャストコンクリートユニット２２をプレキャストコンクリートユニット２２Ａ〜２２Ｄとしている。さらに、積み上げられているプレキャストコンクリートユニット２０、２２を下から上へ順に、プレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂ、２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄとしている。また、塔状構造体１２の周方向にプレストレスを導入するＰＣ鋼より線４４等は省略している。

図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の外壁面も溝３６の端部には、切欠部５２が形成されている。

図１８（ａ）に示すように、切欠部５２は、プレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ｂ、２０Ｃ、２２Ｄに設けられている。

溝３６にはＰＣ鋼より線５４が配置されており、このＰＣ鋼より線５４には緊張ジャッキ（不図示）により緊張力が加えられている。そして、ＰＣ鋼より線５４に緊張力が加えられたこの状態を保持するように、定着具５６によってＰＣ鋼より線５４の両端部がプレキャストコンクリートユニット２０、２２に定着されている。

これにより、プレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂは一体化され（第一構造体６０）、プレキャストコンクリートユニット２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄは一体化されている（第二構造体６２）。

図１８（ｂ）に示すように、切欠部５２は、プレキャストコンクリートユニット２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｃ、２０Ｄに設けられ、緊張力が加えられたＰＣ鋼より線５８により、プレキャストコンクリートユニット２０Ｂ、２２Ｂ、２０Ｃ、２２Ｃが一体化されている（第三構造体６４）。

ここで、第一構造体６０と第二構造体６２とは、ＰＣ鋼より線５４の隣に配置されたＰＣ鋼より線５８によって導入されるプレストレスにより、圧着接合される。これにより、塔状構造体１２の上下方向に配置される上下方向緊張材としてのＰＣ鋼より線５４、５８によって、塔状構造体１２の上下方向にプレストレスが導入される。

このように、塔状構造体１２の上下方向へのプレストレスの導入方法には、コンクリートが固まった後にプレストレスを導入するポストテンション方式が用いられている。

次に、塔状構造体１２の構築方法についての一例について説明する。
まず、図１９（ａ）の斜視図に示すように、基礎杭２４上に鉄筋コンクリート製の基礎部２６を形成する。基礎部２６は、塔状構造体１２を確実に支持できる構造であれば他の構造であってもよい。例えば、基礎部２６をプレストレストコンクリートによって形成してもよいし、鋼製にしてもよい。

次に、図１９（ｂ）の斜視図に示すように、現場の仮組みヤード等において、クレーン等を用いてプレキャストコンクリート部材２８を正八角形状に配置する。

次に、図１９（ｃ）の斜視図に示すように、プレキャストコンクリートユニット２２とほぼ同じ（プレキャストコンクリートユニット２２に突起部６６が形成されていない）構成のプレキャストコンクリートユニット２０を製作する。すなわち、溝３０に、ＰＣ鋼より線４４を配置する。そして、ＰＣ鋼より線４４に緊張力を加えてプレキャストコンクリートユニット２０（塔状構造体１２）の周方向にプレストレスを導入し、さらに、ＰＣ鋼より線４４によって、プレキャストコンクリート部材２８同士を圧着接合して一体化したプレキャストコンクリートユニット２０を形成する。

次に、図２０（ｄ）の斜視図に示すように、基礎部２６上に図１９（ｃ）で製作されたプレキャストコンクリートユニット２０を載置する。そして、基礎部２６にプレキャストコンクリートユニット２０を接合する。この接合方法は、塔状構造体１２に大きな曲げモーメントが作用した場合においても十分に耐えることができる方法であればよい。第一実施形態と同様の方法を用いて、上下方向緊張材によって基礎部２６にプレキャストコンクリートユニット２０を圧着接合してもよい。

次に、図２０（ｅ）の斜視図に示すように、基礎部２６上に４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂを積み上げた状態で、ＰＣ鋼より線５４によって塔状構造体１２の上下方向にプレストレスを導入し、これら４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂを一体にして第一構造体６０を形成する。

次に、図２０（ｆ）の斜視図に示すように、第一構造体６０上に次の４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄを積み上げる。そして、この状態で、ＰＣ鋼より線５４によって塔状構造体１２の上下方向にプレストレスを導入し、４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄを一体にして第二構造体６２（図１８（ａ）参照）を形成する。

次に、図１８（ｂ）で示したように、ＰＣ鋼より線５８によって塔状構造体１２の上下方向にプレストレス導入し、第一構造体６０と第二構造体６２とを圧着接合する。

あとは、必要な高さになるまで図２０（ｅ）、（ｆ）の作業を繰り返し行って、塔状構造体１２を構築する。

このように、図１９（ａ）〜（ｃ）、及び図２０（ｄ）〜（ｆ）で示した塔状構造体１２の構築方法では、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の組み立て（積み上げ）作業によって合理的に塔状構造体１２を構築することができるので、施工コストを低く抑えることができ、工期を短くすることができる。

次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上下方向に配置された緊張力が付与されたＰＣ鋼より線５４、５８によって、上下方向のプレストレスが導入され、周方向に配置され緊張力が付与されたＰＣ鋼より線４４によって周方向のプレストレスが導入される。これらにより曲げ破壊が起きにくいコンクリート製の塔状構造体１２が構築される。

溝３６は溝３０よりも深く形成されているので、ＰＣ鋼より線５４、５８とＰＣ鋼より線４４との交差部分が干渉しない。

また、塔状構造体１２の上下方向と周方向とに導入するプレストレスを個々に調整できる。すなわち、塔状構造体１２の上下方向と周方向とに最適な大きさのプレストレスを導入することができる。

また、塔状構造体１２（プレキャストコンクリートユニット２０、２２）に導入される周方向のプレストレスを利用して、プレキャストコンクリート部材２８同士を圧着接合することができる。

なお、本実施形態では、塔状構造体１２の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、ポストテンション方式を用いた例を示したが、塔状構造体１２の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、コンクリートが固まる前にプレストレスを導入するプレテンション方式を用いてもよい。

また、工場や現場ヤード等で製作する際にプレテンション方式により周方向にプレストレスが導入されているプレキャストコンクリート部材２８同士を、ＰＣ鋼より線４４によって圧着接合するようにしてもよい。

また、図２１に示すように、上下方向に沿って形成された溝７９に配置されたＰＣ鋼より線７８によってプレキャストコンクリート部材２８の上下方向にポストテンション方式のプレストレスが導入され、且つ、上下方向に配置されたこのプレキャストコンクリート部材２８同士を上下方向に沿って形成された溝８１に配置されたＰＣ鋼より線８０によって圧着接合してもよい。

この場合、ＰＣ鋼より線７８によるプレストレスの導入は、プレキャストコンクリート部材２８の工場製作時に行ってもよいし、ＰＣ鋼より線８０によるプレキャストコンクリート部材２８同士の圧着接合作業の直前に行ってもよい。

また、工場や現場ヤード等で製作する際にプレテンション方式により上下方向にプレストレスが導入されているプレキャストコンクリート部材２８同士を、ＰＣ鋼より線によって圧着接合するようにしてもよい。

また、本実施形態では、塔状構造体１２を正八角形状の水平断面を有する角筒状の構造体としたが、塔状構造体１２は、他の形状の構造体であってもよい。例えば、正方形や三角形等の多角形の水平断面を有する角筒状の構造体としてもよいし、円筒状、角柱状、円柱状、角錐状、又は円錐状の構造体としてもよい。

また、本実施形態では、現場の仮組みヤード等で製作されたプレキャストコンクリートユニット２０、２２を積み上げることによって、塔状構造体１２を形成する例を示したが、他の組み立て方法で行ってもよい。例えば、プレキャストコンクリート部材２８を１つずつ接合することによって塔状構造体１２を形成してもよい。

また、曲げモーメントが大きくなる塔状構造体１２の下部では、周方向に配置されたＰＣ鋼より線４４を上部よりも多く配置するようにしてもよい。つまり、ＰＣ鋼より線４４の周方向の間隔を下部は密にし、上部は下部よりも疎にしてもよい。

＜第三実施形態＞
つぎに、本発明に係る第三実施形態について図２２を用いて説明する。なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、風力発電用タワー及び塔状構造体の全体図は省略されている。

本実施形態の風力発電用タワーは、塔状構造体２００の頂部に風車１７が設けられた構成とされている（図１を参照）。

図２２に示すように、円錐状の塔状構造体２００は、複数のプレキャストコンクリートユニット２０４を積み上げることにより構成されている。なお、塔状構造体２００（プレキャストコンクリートユニット２０４）は、後述するように溝とＰＣ鋼より線の配置が異なる以外は、第一実施形態の塔状構造体１００（プレキャストコンクリートユニット１０４）（図２参照）と同様である。

塔状構造体２００の外周面２００Ａには、上下方向に沿って溝２１０が形成されると共に、周方向に沿って溝２２０が形成されている。上下方向の溝２１０は、周方向に所定の間隔をあけて複数形成され、周方向の溝２２０は上下方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。

それぞれの溝２１０、２２０にＰＣ鋼より線２３２、２３４が配置され、ＰＣ鋼より線２３２、２３４に緊張力を付与することによって、塔状構造体２００の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入されている。

なお、上下方向に沿った溝２１０は、周方向に沿った溝２２０よりも深く形成されている。また、上下方向に沿って配置されたＰＣ鋼より線２３２は、塔状構造体２００の上端部から下端部まで配置されている。

上下方向に沿って配置されたＰＣ鋼より線２３２が塔状構造体２００の上端部に固定し、且つ、ＰＣ鋼より線２０２に緊張力を付与し上下方向にプレストレスを導入する方法は、第一実施形態のＰＣ鋼より線１３２、１３４及び第二実施形態のＰＣ鋼より線５４等と同様の方法が適用できるので、ここでは説明を省略する。

よって、周方向に配置されたＰＣ鋼より線２３４に緊張力を付与し上下方向にプレストレスを導入する方法の一例について説明する。

図２３（ａ）に示すように、周方向の溝２２０の端部には、支圧板３８及び定着具４０が設けられるスペースとなる切欠部２４２が形成されている。
周方向の溝２２０に、ＰＣ鋼より線２３４を配置する。すなわち、塔状構造体２００の周方向にＰＣ鋼より線２３４を配置する。

次に、ＰＣ鋼より線４４の両端を緊張ジャッキ（不図示）により引っ張ってＰＣ鋼より線２３４に緊張力を加える。そして、ＰＣ鋼より線２３４に緊張力が加えられた状態を保持するように、定着具４０によってＰＣ鋼より線４４の両端部を、支圧板３８を介してプレキャストコンクリート部材２８に定着する。これにより、塔状構造体２００の周方向に配置されるＰＣ鋼より線２３４によって、塔状構造体１００の周方向にプレストレスが導入される。

別の方法としては、図２３（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼より線２３４の両端をターンバックル４１で連結して、ターンバックル４１でＰＣ鋼より線２３４に張力を付与するようにしてもよい。

なお、本実施形態の作用及び効果は、第一実施形態及び第二実施形態と同様であるので、説明を省略する。

＜第四実施形態＞
第一実施形態〜第三実施形態では、塔状構造体の外周面に規制手段として溝を設け、この溝に緊張材としてのＰＣ鋼より線を配置した。これに対して、第四実施形態では、規制手段として凸部が塔状構造体の外周面に設けられた構成について説明する。
なお、第四実施形態では、第三実施形態（第一実施形態の図８も参照）の構成において、外周面に溝でなく凸部が形成された構成として説明する。よって、他の構成部分の説明は省略する。

図２４に示すように、塔状構造体３００の外周面３００Ａには、正面視三角形状の突起部３１０が設けられている。突起部３１０は、正面視において上方を頂角３１０Ａとされて配置されている。

螺旋状に配置されたＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４とは、等しい２本の辺３１０Ｂ，３１０Ｃに沿って配置されると共に、交差部分が突起部３１０の頂角３１０Ａの上側に位置するように配置されている。

つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
第一実施形態〜第三実施形態では、溝によって、緊張材としてのＰＣ鋼より線の位置が規制されることで、所望の位置に正確に配置されていたが、本実施形態では、突起部３１０によってＰＣ鋼より線１３２、１３４の位置が規制されることで、所望の位置に正確に配置されている。

これ以外の作用及び効果は、第一実施形態〜第三実施形態と同様であるので、説明を省略する。

また、本実施形態では、塔状構造体３００の外周面３００Ａに正面視三角形状の突起部３１０を設けたが、これに限定されない。

例えば、図２５に示すように、正面視円形状の突起部３２０であってもよい。

また、例えば、図２６に示すように、突起部３２２は、円柱状の頭部３３６と軸部３２１とで構成され、塔状構造体３００の外周面３００Ａに所定の間隔で、突起部３２２の軸部３２１が係合して固定される穴３２４を複数あけておき、突起部３２２を所望する位置に配置できるようにしてもよい。これにより、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置がより所望する位置や傾斜角度に配置される。また、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置位置や傾斜角度を変更することが容易である。

また、例えば、図２７（ｄ）に示すように、突起部３２２の頭部３３６に筒部３３２、３３４を挿入することで、頭部の径を変更可能な構成としてもよい。このような構成とすることで、図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＰＣ鋼より線１３２の位置を微調整することができる。なお、図示されていないがＰＣ鋼より線１３４も同様である。

また、図２８（ａ）に示すように、塔状構造体３００の外周面３００Ａから大きく突出するようにするため球状の端部３４０を設け、これによりカルマン渦に起因して生じる渦励振を更に低減させるようにしてよい。また、図２８（ｂ）に示すように、側面視三角形状の端部３４２であってもよい。

また、図２９に示すように、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の交差部分で、ＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４とが接触しないような構成とすることもできる。

すなわち、図２９（ａ）と図２９（ｂ）とに示すように、塔状構造体３００の外周面３００Ａには、正面視四角状の板部材３５０が、所定の間隔をあけて接合されている。この板部材３５０の側壁３５０Ａと側壁３５０Ａとの間にＰＣ鋼より線１３２が配置される。

板部材３５０の表面には、側壁３５０Ａと交差する方向に沿って溝３５２が形成されている。この溝３５２にＰＣ鋼より線１３４が配置される。

図２９（ｂ）と図２９（ｃ）に示すように、板部材３５０における外周面３００Ａとの接合面３５０Ｃと溝３５２の底面３５２Ａとの厚さｔは、ＰＣ鋼より線１３２の直径よりも厚くなるように設定されている。したがって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の交差部分で、ＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４とが接触しない（図２９（ａ）、図２９（ｂ）を参照）。

なお、本実施形態では、第三実施形態（第一実施形態の図８も参照）の塔状構造体の外周面に、溝でなく凸部が形成された構成として説明したが、これに限定されない。今まで説明した他の実施形態及び変形例の塔状構造体に凸部を形成する構成も適用できる。

例えば、第二実施形態や第三実施形態で説明したような上下方向と周方向とにそれぞれＰＣ鋼より線を配置する構成にも凸部を形成してもよい。

＜第五実施形態＞
第一実施形態〜第四実施形態では、塔状構造体の外周面に規制手段として溝又は凸部を設けたが、溝及び凸部のいずれも外周面に設けられてなくてもよい。つまり、規制手段が無い構成であってもよい。
よって、第五実施形態では、第一実施形態の図８の構成において、外周面に溝が設けられていない構成を説明する。なお、溝がない以外の構成は同様であるので、説明を省略する。

図３０に示すように、塔状構造体５００の外周面５００Ａに螺旋状にＰＣ鋼より線１３２、１３４が配置されている。ＰＣ鋼より線１３２、１３４の上端部は、塔状構造体５００の上端部５００Ｕの近傍に形成された孔５０２に通され、塔状構造体５００の上端部５００Ｕに固定されている。

そして、ＰＣ鋼より線１３２、１３４に緊張力が付与されている。なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の固定と緊張力の付与は、ここまで説明した実施形態と同様であるので、説明を省略する。

つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態でも、ここまで説明した実施形態と同様の作用を果たすので、詳しい説明は省略する。

なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は孔５０２に通されている部分以外は、外周面５００Ａから露出し容易に視認可能となっている。このように、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の大部分が塔状構造体５００の外周面５００Ａに露出し視認可能な構成とすることで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。

なお、外周面に規制手段が無い構成の例として本実施形態では、ＰＣ鋼より線を螺旋状に配置した例で説明したが、これに限定されない。第二実施形態や第三実施形態で説明したように、上下方向と周方向とにそれぞれＰＣ鋼より線を配置する構成にも適用することができる。

また、図３１に示すように、規制手段として短冊状の固定具５１０と固定ビス５１２とでＰＣ鋼より線１３２、１３４を外周面５００Ａに固定してもよい。図３１では、ＰＣ鋼より線１３２は省略されているが同様に固定具５１０と固定ビス５１２で外周面５００Ａに固定されている。

なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が短冊状の固定具５１０で覆われている部分は僅かであり、他の大部分は外周面５００Ａから露出し容易に視認可能となっている。また、固定具５１０は固定ビス５１２で固定されているだけであり、容易に取り外すことができる。よってＰＣ鋼より線１３２、１３４が固定具で固定されていても、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。

＜第六実施形態＞
第一実施形態〜第五四実施形態では、塔状構造体の外周面に複数本のＰＣ鋼より線を設けた構成であった。第六実施形態では、緊張材としてＰＣ鋼より線が格子状に編まれた網、或いは、格子状に接合された網を用いる構成について説明する。

図３２に示す第六実施形態の塔状構造体４００は、第一実施形態の塔状構造体１００（図２参照）の外周面１００Ａに溝とＰＣ鋼より線との代わりに、網４０２と第三実施形態で説明した突起部３２０が設けられている以外は、同様の構成であるので、詳しい説明は省略する。なお、突起部３２０の配置箇所は第三実施形態の突起部３２０の配置位置と異なる。また、図３２（ｂ）では突起部３２０の図示が省略されている。

図３２に示すように、塔状構造体４００の外周面４００Ａには、ＰＣ鋼より線４０１が格子状に編まれることによって構成された筒状の網４０２が設けられている。網４０２には、上下方向に緊張力が付与された状態で、網４０２の下部が塔状構造体４００の下端部に固定され、網４０２の上部が塔状構造体４００の上端部に固定されている。

網４０２に緊張力を付与する方法は、本実施形態では、図３２（Ｂ）に示すように、筒状の網４０２の上部をリング４０４に固定し、このリング４０４を矢印Ｕで示すように、塔状構造体４００の上端部４００Ｕに対してジャッキ４０６でジャッキアップして緊張力を付与している。

なお、網４０２に上下方向に緊張力を付与する方法はどのような方法であってもよい。例えば、筒状の網４０２の上部を絞り、緊張力を付与してもよい。

また、網４０２を構成するＰＣ鋼より線４０１の交差部分４０３の周方向両側には、突起部３２０が配置されている。

つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
網４０２に上下方向に緊張力を付与すると、塔状構造体４００の上下方向にプレストレスが導入される。更に、筒状の網４０２の筒径が小さくなるように変形しようとすることで、塔状構造体４００の周方向にプレストレスが導入される。このように、網４０２に上下方向に緊張力を付与することにで、塔状構造体４００の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。

なお、図３２（ａ）に示すように、筒状の網４０２の筒径が小さくなるように変形する際、格子の目が周方向に狭まるように変形する（格子の目が縦長になるように変形する）。このとき、交差部分４０３には、矢印Ｑで示すような力Ｑが働き突起部３２０に伝達される。そして、突起部３２０を介して塔状構造体４００の周方向にプレストレスが導入される。

また、突起部３２０が無い構成の場合、ＰＣ鋼より線４０１の交差部分４０３にこの力Ｑに耐えうるだけの強度が必要であるが、本実施形態のように突起部３２０を設けることで、ＰＣ鋼より線４０１自体の交差部分４０３に大きな強度が必要とされない構成となるので、好適である。

なお、筒状の網４０２の交差部分４０３に発生する力Ｑに耐えうるだけの強度を有しているならば、突起部３２０が無い構造とすることができる。

また、本実施形態では、網４０２は、ＰＣ鋼より線４０１が格子状に編まれて構成されていたが、これに限定されない。

例えば、図３３のように、平行に並べたＰＣ鋼より線４０１をベルト状の接合部材４１２で交互に繋いで構成された網４１０であってもよい。

或いは、図３４（ａ）に示すように、正面視Ｘ字状の管状の接続部材４２２にＰＣ鋼より線４０１を通して格子状の網４２０を構成してもよい。なお、この場合、図３４（ｂ）に示すように、接続部材４２２の角度を変えることで、格子の形状を容易にかえることができる。また、図３４（ｃ）に示すように接続部材４２２の中でＰＣ鋼より線４０１が交差するように接続部材４２２に通してもよいし、図３４（ｄ）に示すように接続部材４２２の中でＰＣ鋼より線４０１が交差しないように接続部材４２２に通してもよい。

なお、本実施形態でも、前述したように外周面に規制手段（突起部）が無い構成としてもよい。

＜その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、各実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
よって、以下に種々の態様の例を説明する。

「規制手段」
上記実施形態では、緊張材としてのＰＣ鋼より線は、規制手段としての溝及び凸部に当接しているが、これに限定されない。緊張材が規制手段に当接されていなくてもよい。つまり、緊張材が所定量以上移動しないように規制する構成であってもよい。
例えば、図４１（Ａ）に示すように、溝２の側壁２Ａ、２ＢにＰＣ鋼より線１が、当接してない構成であってもよい。又は、図４１（Ｂ）に示すように、凸部３の側壁３ＡにＰＣ鋼より線１が当接していない構成であってもよい。
また、周方向と上下方向の少なくとも一方への緊張材の移動を規制すればよい。

「プレストレス」
上記実施形態で示した緊張材により導入するプレストレス量は、構造体に発生する応力状態を考慮して調整すればよい。緊張材により導入するプレストレス量は、緊張ジャッキ等により緊張材に加える緊張力の大きさ、緊張材の断面積の大きさ、緊張材の配置数等を変えることによって調整することができる。
また、これまでに説明した構造体への、様々なプレストレス導入方法を組み合わせて用いてもよい。

「緊張材の螺旋配置」
第一実施形態等において、緊張材（ＰＣ鋼より線）は構造体の外周面に螺旋状に巻かれていたが、これに限定されない。平面視で緊張材の捻りが３６０°未満であってもよい。つまり、構造体に対して上下方向と周方向とにプレストレスが導入されるように、緊張材が上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されていればよい。

なお、緊張材の上下方向に対する傾斜角度θ（図３９（ａ）を参照）が小さいと（鉛直方向に近いと）、上下方向のプレストレスが大きくなり周方向のプレストレスが小さくなる。逆に緊張材の上下方向に対する傾斜角度θが大きいと（水平方向に近いと）、上下方向のプレストレスが小さくなり、水平方向のプレストレスが大きくなる。

上下方向と周方向とにプレストレスをバランスよく導入するためには、緊張材の上下方向に対する傾斜角度θは１０°〜４５°が望ましいとされている。
なお、図７に示すような傾斜角度θが異なる複数の緊張材を配置する構成の場合は、傾斜角度θの自由度は大きい。

更に、規制手段によって、曲げ応力が大きい構造体の下側は緊張材の傾斜角度θを小さくし、上部に向かうに従って傾斜角度θを大きくすることで、効率よくプレストレスを導入してもよい。このように傾斜角度θを調整することで、傾斜角度θを調整しない構成と比較し、緊張材の数を減らすことができる。

また、例えば、螺旋状に配置した緊張材（ＰＣ鋼より線）、上下方向に配置した緊張材（ＰＣ鋼より線）、及び周方向に配置した緊張材（ＰＣ鋼より線）の三つを備える構成であってもよい。

「緊張材の配置」
緊張材は構造体の外周面に視認可能に設けられていることが望ましい。このように外周面に視認可能に設けられる構成とすることによって、緊張材がシース管に通される等されて緊張材が視認可能でない構成と比較し、緊張材を容易に外周面に設けることができる。また、目視にて緊張材が確認されるので、例えば、緊張材の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。

なお、「通常は緊張材がカバーで覆われているがメンテ等の際にカバーを外すことで容易に緊張材を視認することができる」ものも「緊張材が構造体の外周面に視認可能に設けられた構成」に含まれる。

また、緊張材が外周面の溝に配置されている構成も「緊張材が構造体の外周面に視認可能に設けられた構成」に含まれるものとする。

更に、溝に緊張材を配置後（視認可能に配置後）にモルタル等で溝を埋める構成も含まれる。

「緊張材」
上記実施形態では、緊張材をＰＣ鋼より線とした例を示したが、これに限定されない。ＰＣ鋼線であってもよい。或いは、直線状に配置する場合は、ＰＣ鋼棒であってもよい。

なお、ＰＣ鋼より線などのＰＣ鋼材を用いるのが好ましいが、緊張力を確実に加えられれば、ＰＣ鋼材以外の緊張材（線材や軸材）であってもよい。例えば、形鋼、炭素繊維やビニロン繊維などの繊維材料であってもよい。

「風力発電用タワーの設置場所」
上記実施形態では、風力発電用タワーは、地盤上に配置されていが、これに限定されない。例えば、海上に設置されていてもよい。

海上に設置する場合、図３７に示すように、海底７０２に打ち込んだ基礎杭７２４が基礎部１３０を支持するように塔状構造体１００（風力発電用タワー９８）を設置してもよい。

或いは、図３８に示すように、海面７０４に浮かせた浮部材７１０が基礎部１３０を支持するようにして塔状構造体１００（風力発電用タワー９８）を設置してもよい。

「風力発電用タワー以外の適用」
風力発電用タワー以外にも本発明を適用することができる。例えば、煙突、送電線塔、飛行場の管制塔、テレビ塔等の他の塔状の構造物に本発明を適用することができる。
更に塔状以外の構造体、例えば、柱、橋脚などにも本発明を適用することができる。
つまり、「直立する構造体」を用いた構造物全般に本発明を適用することができる。

「ユニットの構成」
塔状構造体を構成するユニットは、どのように分割されたものであってもよい。なお、以下の説明では、緊張材の図示が省略されている。

例えば、図３５（ａ）の立面図に示すように、塔状構造体１６２を構成するブロックを、塔状構造体１６２を周方向のみに分割したブロック１６２Ａとしてもよい。

また、図３５（ｂ）の立面図に示すように、塔状構造体１６４を構成するブロックを、上方は塔状構造体１６４を上下に分割したブロック１６４Ａとし、下方は塔状構造体１６４を上下及び周方向に分割したブロック１６４Ｂとしてもよい。

また、図３５（ｃ）の立面図に示すように、塔状構造体１６６を構成するブロックを、下方は塔状構造体１６６を上下に分割したブロック１６６Ｂとし、上方は塔状構造体１６２を上下及び周方向に分割したブロック１６６Ａとしてもよい。

また、例えば、図３６に示すような塔状構造体１６８のように、同一形状に形成されたプレキャストコンクリート部材としての複数の標準部材１７０と、配置された複数の標準部材１７０の間に配置される調整部材１７２とによって、塔状構造体を形成してもよい。

このようにすれば、同一形状の標準部材１７０の大量生産が可能となるので、低コスト化を図ることができる。

また、調整部材１７２を配置しないで、配置された複数の標準部材１７０の間に現場打ちコンクリートを打設してもよい。

このようにすれば、標準部材１７０の製作寸法や配置位置の誤差を、現場打ちコンクリートによって吸収することができるので、標準部材１７０の製作や配置に、高い精度を必要としない。

また、上記実施形態では、プレキャストコンクリートユニットやプレキャストコンクリート部材によって塔状構造体を形成した例を示したが、現場打ちコンクリートによって塔状構造体を形成してもよいし、プレキャストコンクリートブロックと現場打ちコンクリートを併用して塔状構造体を形成してもよい。

また、プレキャストコンクリートユニットやプレキャストコンクリート部材は、工場で製作してもよいし、現場ヤードで製作してもよい。

また、上記実施形態では、塔状構造体は無筋の繊維補強コンクリートで構成されていたが、鉄筋コンクリートで構成されていてもよい。
なお、塔状構造体を鉄筋コンクリートで構成する場合、前述したように、鉄筋に錆びを発生させないように、塔状構造体の表面に塗装を行ったり、防錆性に優れた鉄筋を用いることが望ましい。

また、塔状構造体が高層になる場合、一般に、塔状構造体に作用する曲げモーメントは大きくなるので、設計応力度も大きな値としなければならない。

これに対する対策としては、塔状構造体の水平断面を大きくすることにより塔状構造体に発生する応力を小さくし、これによって設計応力度を小さくすることが考えられる。

しかし、太い形状にして水平断面を大きくした塔状構造体を複数のプレキャストコンクリートブロック（プレキャストコンクリートユニット又はプレキャストコンクリート部材）の接合によって形成する場合、接合作業の回数を減らして施工を容易にする為に分割数（プレキャストコンクリートブロックの個数）を少なくしようとすると、当然に個々のプレキャストコンクリートブロックの大きさも大きくなってしまう。

よって、工場等で製作したプレキャストコンクリートブロックを現場へ輸送するのが困難になる。特に、山岳地に塔状構造体を構築する場合、プレキャストコンクリートブロックの輸送は大きな課題となる。
さらに、塔状構造体の施工において、大きなプレキャストコンクリートブロックの揚重作業は面倒であり、また、大型クレーン等の大きな揚重設備を必要とするので施工コストが高くなってしまう。
高層の塔状構造体の設計応力度が大きな値となることに対する他の対策としては、許容応力度の高い高強度コンクリート材料を用いて塔状構造体を形成することが考えられる。
しかし、高強度コンクリート材料は、材料コストが高く、普通コンクリートに比べてワーカビリティも低いので施工性が悪くなってしまう。

これらの問題に対して、上記実施形態では、塔状構造体の周方向にプレストレスを導入することにより発揮されるコンファインド効果によって塔状構造体の許容圧縮応力度を大きくすることができるので、同じコンクリート材料が用いられた（同じ圧縮強度を有する）鉄筋コンクリート製の塔状構造体に比べて断面係数（断面）を小さくすることができる。

すなわち、塔状構造体を細い形状にすることが可能となるので、分割数（プレキャストコンクリートブロックの個数）を減らしてもプレキャストコンクリートブロックを小さくすることができる。
これにより、プレキャストコンクリートブロックの輸送や揚重作業が容易になり、小さな揚重設備においても施工が可能となる。

また、塔状構造体の周方向にプレストレスを導入することにより発揮されるコンファインド効果によって塔状構造体の許容圧縮応力度を大きくすることができるので、必要とする許容圧縮応力度よりも小さい許容圧縮応力度特性を有するコンクリート材料を用いることができる。すなわち、高強度コンクリートを用いて塔状構造体を形成しなくてもよい。

よって、本発明を適用することで、流動性が高く、高強度コンクリートと比べて安価なコンクリートを用いることが可能となるので、ワーカビリティ向上や低コスト化を図ることができる。

「コンクリート以外の構成」
構造体は、コンクリート以外で構成されていてもよい。例えは、木材、樹脂、金属などで構成されていてもよい。或いは、これらが複合されて構成されていてもよい。

また、組積材（レンガ、コンクリートブロック、石など）を積み上げた組積造の構造体であってもよい。

１０ 風力発電用タワー（構造物）
１２ 塔状構造体（構造体）
１２Ａ 外周面
１２Ｕ 頂部
１７ 風車
２０ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
２２ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
２８ プレキャストコンクリート部材（分割部材）
３０ 溝
３６ 溝
４４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
５４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
５８ ＰＣ鋼より線（緊張材）
７８ ＰＣ鋼より線（緊張材）
７９ 溝
８０ ＰＣ鋼より線（緊張材）
８１ 溝
９８ 風力発電用タワー（構造物）
１００ 塔状構造体（構造体）
１００Ａ 外周面
１００Ｕ 頂部
１０１ 塔状構造体（構造体）
１０１Ａ 外周面
１０４ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
１１０ 溝
１１１ 溝
１１２ 溝
１１４ 溝
１２０ 溝
１２１ 溝
１２２ 溝
１２５ 溝
１３１ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３２ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３５ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３７ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３８ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３９ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１６２ 塔状構造体（構造体）
１６４ 塔状構造体（構造体）
１６４Ａ ブロック（ユニット）
１６４Ｂ ブロック（分割部材）
１６６ 塔状構造体（構造体）
１６６Ａ ブロック（分割部材）
１６６Ｂ ブロック（ユニット）
１６８ 塔状構造体（構造体）
１７０ 標準部材（分割部材）
１７２ 調整部材
２００ 塔状構造体（構造体）
２００Ａ 外周面
２０２ ＰＣ鋼より線（緊張材）
２０４ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
２１０ 溝
２２０ 溝
２３２ ＰＣ鋼より線（緊張材）
２３４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
３００ 塔状構造体（構造体）
３００Ａ 外周面
３１０ 突起部（凸部）
３２０ 突起部（凸部）
３２２ 突起部（凸部）
３５０ 板部材（凸部）
４００ 塔状構造体（構造体）
４００Ａ 外周面
４０１ ＰＣ鋼より線（緊張材）
４０２ 網（緊張材）
４１０ 網（緊張材）
４２０ 網（緊張材）
５００Ａ 外周面
５００ 塔状構造体（構造体）

Claims (9)

1. 直立する構造体と、
   前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、
   前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段と、
   を有し、
   前記規制手段は、前記外周面に交差するように設けられた深さの異なる複数の溝とされ、
   前記緊張材は前記溝に配置されている構造物。
2. 直立する構造体と、
   前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、
   前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段と、
   を有し、
   前記規制手段は、前記外周面に設けられた一つ又は複数の凸部とされ、
   前記緊張材は、前記外周面に配置されている構造物。
3. 直立する構造体と、
   前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、
   前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段と、
   を有し、
   前記規制手段は、固定具及び固定ビスとされ、
   前記緊張材は、前記外周面に配置されていると共に、前記固定具及び前記固定ビスで前記外周面に固定されている構造物。
4. 前記緊張材の少なくとも一部が前記溝から突出するように、前記溝の深さが設定されている請求項１に記載の構造物。
5. 前記緊張材は、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構造物。
6. 対をなす前記緊張材が、前記構造体の上下方向を基準に逆向きに傾斜し交差して配置されている請求項５に記載の構造物。
7. 上下方向と周方向とに沿って、それぞれ前記緊張材が配置されている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構造物。
8. 前記緊張材が網状とされている請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の構造物。
9. 前記構造体の頂部に風車が設けられた請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の構造物。

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