JP5679305B2

JP5679305B2 - 送電用鉄塔の補強方法

Info

Publication number: JP5679305B2
Application number: JP2011031730A
Authority: JP
Inventors: 和田　収司; 収司和田; 裕幸武石; 田邉　成; 成田邉; 欣樹森
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2011-02-17
Filing date: 2011-02-17
Publication date: 2015-03-04
Anticipated expiration: 2031-02-17
Also published as: JP2012172295A

Description

本発明は、山岳地に設置された送電用鉄塔が地震、集中豪雨などによって引き起こされた斜面崩壊によって、破損したり倒壊したりするのを防止するための鉄塔の補強方法に関する。

図７に示されるように、送電用鉄塔５０が山岳地に建設される場合、一般的には支持地盤が比較的浅い位置から出現するため、逆Ｔ型基礎５１が多く採用されてきた。この逆Ｔ型基礎５１は、経済性や施工性の面で優れる反面、地震や集中豪雨によって斜面崩壊が起きると、基礎が変位したり、地山が地滑りによって流亡した場合は基礎としての機能を完全に失い、鉄塔が破損したり最悪の場合は鉄塔が倒壊する危険性があった。

一方、斜面の崩壊を防止する地滑り対策工として、従来よりアンカー法枠工法や、抑止杭工法などが知られている。前者のアンカー法枠工法は、図８に示されるように、地山面に法枠５２を構築するとともに、この法枠５２を多数のアンカー５３，５３…によって地山に固定するものであり、後者の抑止杭工法は、図９に示されるように、送電用鉄塔５０の谷側地山に多数の抑止杭５４，５４を列設するものである。

他方、送電用鉄塔に対応した補強方法も種々提案されている。例えば、下記特許文献１では、送電用鉄塔を嵩上げによって基礎の補強が必要になった場合に、鉄塔の脚を支持するため、該脚先端位置の四角形の頂点位置にそれぞれ設けられた４個の基礎を有する送電線用鉄塔において、前記四角形の対角線上で前記基礎の外側位置に補助基礎を設け、該補助基礎に前記鉄塔を補強する補助脚を支持させた送電線用鉄塔の補強方法が提案されている。

特開２００４−３００８７２号公報

しかしながら、前記地滑り対策工は、民地境界線を越えた外側の広範囲に亘って対策工を講じる必要があり、施工コストが膨大となる、土地所有者との交渉が難航する場合がある、新たな伐採や土地改変を伴うため他の二次災害が懸念されるなどの問題があった。また、これらは地山に地滑り対策を施すものであり、基礎を直接的に補強するものではないため、地山補強、鉄塔補強の一体として効果が把握しづらいなどの問題があった。

また、前記特許文献１に係る補強方法は、基礎の補強と鉄塔の補強とが同時に行える点で望ましいものであるが、補助基礎として逆Ｔ型基礎を設けるものであり、斜面崩壊に対する補強としての効果が期待できない。また、追加された補助脚や補助基礎は、現存の鉄塔に対して新たに増加された分の荷重に対してのみ機能するものであり、工事規模の割りに補強効果が低い。更に、山岳地の斜面に建設された基礎の場合、谷側の基礎の外側に新たに直接基礎を構築することは支持層との関係で実質的に不可能か困難である場合が多いとともに、既設基礎の外側に直接基礎を構築する場合は、民地境界線を越えることとなり土地所有者との交渉が必要になるなどの問題があった。

そこで本発明の主たる課題は、山岳地に設置された送電用鉄塔が地震、集中豪雨などによって引き起こされた斜面崩壊によって破損したり倒壊したりするのを防止することにある。また、所有地内での工事で済むとともに、基礎と鉄塔とを同時に補強が行える送電用鉄塔の補強方法を提供することにある。

前記課題を解決するために請求項１〜５に係る本発明として、山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設けることを特徴とする送電用鉄塔の補強方法が提供される。

上記請求項１〜５記載の発明は、送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設けるものである。従って、地震や集中豪雨により既設基礎に変位が生じると、応力的均衡を取るように前記補強鋼材に応力が導入されるとともに、深礎基礎又は杭基礎に荷重が伝達され、送電用鉄塔の破損や倒壊を防止するように機能する。前記深礎基礎は地滑り抑止杭としても効果も期待することができるとともに、斜面崩壊が発生しても大きく変位したりすることがないため、鉄塔の破損や倒壊を確実に防止することができる。更に、本対策工は、所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築するものであるから、周知の土地所有者との調整も不要か工事中の一時的借用で済むようになる。更に、地山と共に鉄塔を同時に補強できるため、補強効果も把握し易くなる。

請求項１に係る本発明として、山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎に囲まれた領域内に構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法が提供される。

請求項２に係る本発明として、山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎の内、谷側に位置する２つの逆Ｔ型基礎に対し、その谷側に構造的に一体的に挙動するように構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法が提供される。

請求項３に係る本発明として、山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎の内、谷側に位置する２つの逆Ｔ型基礎の中間付近に構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法が提供される。

請求項４に係る本発明として、山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎の内、谷側に位置する１つの逆Ｔ型基礎に対し、該逆Ｔ型基礎を跨ぐように左右対で構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法が提供される。

上記請求項１〜４記載の各発明は、各実施態様例を具体的に示したものである。これらの各補強方法は送電用鉄塔の建設状況や地山状況などを総合的に勘案した上で適切な方法が選択される。

請求項５に係る本発明として、前記深礎基礎又は杭基礎の頭部と、前記４つの逆Ｔ型基礎の頂部とを結合する梁鋼材を設ける請求項１記載の送電用鉄塔の補強方法が提供される。

上記請求項５記載の方法は、前記深礎基礎又は杭基礎の頭部と、前記４つの逆Ｔ型基礎
の頂部とを結合する梁鋼材を設けるようにするものであり、これによって、各逆Ｔ型基礎３Ｃ〜３Ｄを一体的に補強できるとともに、地山が軟弱な場合に、変位抑制、加速度増加に対して効果が期待できる。

以上詳説のとおり本発明によれば、山岳地に設置された送電用鉄塔が地震、集中豪雨などによって引き起こされた斜面崩壊によって、破損したり倒壊したりするのを防止できる。また、所有地内での工事で済むとともに、基礎と鉄塔とを同時に補強が行えるようになる。

本発明の第１形態例に係る補強態様を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。本発明の第１形態例に係る補強態様を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。本発明の第１形態例に係る補強態様を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。本発明の第１形態例に係る補強態様を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。本発明の第１形態例に係る補強態様を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。本発明の第１形態例に係る補強態様を示す、(A)は側面図、(B)は平面図である。山岳地送電用鉄塔の斜面崩壊を示す側面図である。地滑り対策工（その１）を示す施工図である。地滑り対策工（その２）を示す施工図である。

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。

本発明に係る送電用鉄塔の補強方法は、例えば図１に示されるように、山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラス２とこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎３Ａ〜３Ｄとからなる送電用鉄塔１を対象として、前記送電用鉄塔１が構築された所有地内に深礎基礎５を構築し、この深礎基礎５と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材６，６…を設けるものである。

以下、更に具体的に詳述する。

同図１に示されるように、山岳地に建設される送電用鉄塔１の場合は、支持層が比較的浅い位置に存在していることが多く、鉄塔トラス２を支持する４つの基礎３Ａ〜３Ｄの形式としては、逆Ｔ型基礎が多く採用されてきた。そのため、地震や集中豪雨によって斜面崩壊が発生し、これらの逆Ｔ型基礎３Ａ〜３Ｄを支持している地山が流亡して逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃが大きく変位することが懸念されていた。逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃが大きく変位すると、鉄塔トラス２に過大な応力が発生し、座屈や変形が起こったり、最悪の場合は逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃが転倒して送電用鉄塔１が倒壊し、大きな停電被害を被ることになる。

そこで本発明では、このような山岳地に建設された送電用鉄塔１を対象として、仮に斜面崩壊が発生しても、送電用鉄塔１の倒壊を防止し、被害を最小限に抑えるようにするとともに、特に地震時は基礎にも大きな加速度が働き、鉄塔１が地山とは別の挙動をすることが考えられるため、鉄塔と基礎とを同時に補強するものとする。また、逆Ｔ型基礎３Ａ〜３Ｄから外側に約１〜２ｍの範囲は、自己所有地内（民地境界４の内側）となっており、この所有地を越えた範囲に補強工を施す場合は、土地所有者からの譲渡又は借地契約が必要となり、交渉が難航したりすることが考えられるとともに、新たな伐採や土地改変に伴い他の二次災害が懸念される場合があるため、所有地内での補強工とするものである。

上記補強方針の下、本補強方法では、前記送電用鉄塔１が構築された所有地内に深礎基礎５を構築し、この深礎基礎５と鉄塔トラス２とを連結する補強鋼材６，７を設けるものである。

本補強方法では、常時の状態では、新たに構築した前記深礎基礎５や追加した補強鋼材６，７には、荷重はほとんど導入されないが、地震や集中豪雨により既設基礎３に変位が生じると、応力的均衡を取るように前記補強鋼材６，７に応力が導入されるとともに、深礎基礎５に荷重が伝達され、送電用鉄塔２の破損や倒壊を防止するように機能する。この場合、前記深礎基礎５は地滑り抑止杭としても効果も期待することができる。

前記補強鋼材６，７としては、鉄塔トラス部材２の部材剛性よりも断面寸法が大きい高剛性のものを使用するのが望ましい。また、補強鋼材６，７の端部は鉄塔トラス２の節点部に対して接続する。なお、鉄塔トラス２自体を補強するように設けたトラス補強鋼材７については、省略することも可能である。

また、深礎基礎５と補強鋼材６との接続は、深礎基礎５の上部に支圧板付の主柱材又は金具８を埋設しておき、この支圧板付の主柱材又は金具８の上部と補強鋼材６の下端部とを溶接やボルト連結するようにするのが望ましい。

以下、更に図面に基づいて、補強形態例別に具体的に詳述する。

＜第１形態様＞
図１に示される第１形態例では、前記深礎基礎８を前記４つの逆Ｔ型基礎３Ａ〜３Ｄに囲まれた領域内に構築し、この深礎基礎８と鉄塔トラス２の節点部とを補強鋼材６，６…で連結するものである。また、前記補強鋼材６のトラス側接続端部には、水平方向に沿って周方向に囲むようにトラス補強鋼材７，７…を設けている。

前記深礎基礎５の位置は、図示例ではほぼ中央としたが、斜面崩壊方向を考慮した上で、中央から偏倚した位置に構築するようにしてもよい。斜面崩壊方向にシフトした位置に構築することで、より効果的に斜面崩壊に対応することが可能となる。

本第１形態例は、地山全体が軟弱な場合に、加速度増加に対して効果が期待することができる。

＜第２形態例＞
図２に示される第２形態例は、前記深礎基礎５を、前記４つの逆Ｔ型基礎３Ａ〜３Ｄの内、谷側に位置する２つの逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃに対し、その谷側に構造的に一体的に挙動するように構築するものである。ここで、「構造的に一体的に挙動する」とは、逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃと深礎基礎５とが一部で結合されており、逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃと深礎基礎５とが構造的に外力に対して一体的に挙動し得る状態をいう。なお、補強鋼材６は、鉄塔トラス２の外側から節点部に対して接続するように設けられる。

前記深礎基礎５が、谷側にある逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃの更にその谷側に構築されることで、逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃの谷側向への変位を効果的に抑えることができる。また、深礎基礎５は、地滑り抑止杭としての効果が期待できる。

＜第３形態例＞
図３に示される第３形態例は、前記深礎基礎５を、前記４つの逆Ｔ型基礎３Ａ〜３Ｄの内、谷側に位置する２つの逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃの中間付近であって平面視で鉄塔トラス２の外側に構築するものである。補強鋼材６は、鉄塔トラス２の外側からトラス節点部に対して接続するように設けられる。

前記深礎基礎５が、谷側にある逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃの中間に構築されることで、逆Ｔ型基礎３Ｂ、３Ｃの谷側方向への変位・転倒を効果的に抑えることができる。また、深礎基礎５は、地滑り抑止杭としての効果が期待できる。

＜第４形態例＞
図４に示される第４形態例は、前記深礎基礎５を、前記４つの逆Ｔ型基礎３Ｃ〜３Ｄの内、谷側に位置する１つの逆Ｔ型基礎３Ｂに対し、該逆Ｔ型基礎３Ｂを跨ぐように左右対で構築するものである。補強鋼材６は、鉄塔トラス２の外側からトラス節点部に対して接続するように設けられる。

前記深礎基礎５が、谷側にある逆Ｔ型基礎３Ｂを跨ぐようにその両側に構築されることで、逆Ｔ型基礎３Ｂの谷側方向への変位・転倒を効果的に抑えることができる。また、深礎基礎５は、地滑り抑止杭としての効果が期待できる。

＜第５形態例＞
図５に示される第５形態例は、前記深礎基礎５を、前記４つの逆Ｔ型基礎３Ｃ〜３Ｄの各中間位置であって平面視で鉄塔トラス２の外側に構築するものである。補強鋼材６は、鉄塔トラス２の外側からトラス節点部に対して接続するように設けられる。

前記深礎基礎５が、逆Ｔ型基礎３Ｃ〜３Ｄの各中間位置に構築されることで、地山全体の補強効果に加え、地震の地表加速度を減少させることができる。また、深礎基礎５は、地滑り抑止杭としての効果が期待できる。

＜第６形態例＞
図６に示される第６形態例は、第１形態例の下で、前記深礎基礎５の頭部と、前記４つの逆Ｔ型基礎３Ｃ〜３Ｄの頂部とを鋼材又はＲＣ梁９，９…で結合するようにしたものである。各逆Ｔ型基礎３Ｃ〜３Ｄを一体的に補強できるとともに、地山が軟弱な場合に、変位抑制、加速度増加に対して効果が期待できる。

〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、深礎基礎５を構築するようにしたが、これに代えて、低空頭で施工できる杭を構築するようにしてもよい。また、それらの杭を斜杭とし、曲げに対してより有効に作用するようにしてもよい。

１…送電用鉄塔、２…鉄塔トラス、３…逆Ｔ型基礎、５…深礎基礎、６…補強鋼材、７…トラス補強鋼材、８…支圧板付の主柱材又は金具、９…鋼材又はＲＣ梁

Claims

山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎に囲まれた領域内に構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法。
山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎の内、谷側に位置する２つの逆Ｔ型基礎に対し、その谷側に構造的に一体的に挙動するように構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法。
山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎の内、谷側に位置する２つの逆Ｔ型基礎の中間付近に構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法。
山岳地に建設されるとともに、鉄塔トラスとこれを支持する４つの逆Ｔ型基礎とからなる送電用鉄塔の補強方法であって、
前記送電用鉄塔が構築された所有地内に深礎基礎又は杭基礎を構築し、この深礎基礎又は杭基礎と鉄塔トラスとを連結する補強鋼材を設け、
前記深礎基礎又は杭基礎は、前記４つの逆Ｔ型基礎の内、谷側に位置する１つの逆Ｔ型基礎に対し、該逆Ｔ型基礎を跨ぐように左右対で構築することを特徴とする送電用鉄塔の補強方法。
前記深礎基礎又は杭基礎の頭部と、前記４つの逆Ｔ型基礎の頂部とを結合する梁鋼材を設ける請求項１記載の送電用鉄塔の補強方法。