JP6010359B2 - 組立式コンクリート柱およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、下柱と上柱とを継手用テーパ管により接合する組立式コンクリート柱およびその製造方法に関する。

電柱などとして一般的に用いられるコンクリート柱は、１０〜１６ｍと細長い円筒形状であるため、狭い道路では長くて重い１本もののコンクリート柱を使うことができない。

そこで、容易に分割可能である組立鋼管柱を用いるケースが多いが、この組立鋼管柱は、高価であるとともに地際の腐食懸念があるという欠点を有する。

また、狭隘な場所でも施工可能なコンクリート柱としては、複数のコンクリート柱にそれぞれ設けられたフランジを施工現場でボルトにより結合する組立式コンクリート柱がある（例えば、特許文献１参照）。

さらには、コンクリート製の上柱と、この上柱の下端に端面突き合わせ状態で位置する下柱とを、鉄製テーパ管状のカバー部材により連結した組立式コンクリート柱がある（例えば、特許文献２参照）。

特開２００８−１０１３２５号公報（第６−７頁、図１−２） 特開２００８−２４０３６７号公報（第１０−１１頁、図１１）

上記の上柱と下柱のフランジどうしをボルト結合する組立式コンクリート柱は、フランジが柱本体から突出しているので、外観を損なうおそれや、防犯上の観点から足がかりとなる危惧があり、さらには、ボルトによる結合力などの管理が容易でない、などの問題もある。

一方、上記鉄製テーパ管状のカバー部材を用いた組立式コンクリート柱には、上記フランジどうしをボルト結合する構造の問題はないものの、鉄製テーパ管状のカバー部材はコンクリートよりも剛性が非常に大きいため、このカバー部材が厚くて剛性が大きいと、カバー部材とコンクリート柱との境界部分に応力が集中しやすくなり、この境界部分でコンクリート柱が破損するおそれがある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、継手用テーパ管を用いた場合の応力集中により破損するおそれを防止できる組立式コンクリート柱およびその製造方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載された発明は、下方に向かって漸次径大のテーパ面を少なくとも下端部の一定範囲に有し、プレストレストコンクリート用緊張材が軸方向に配筋されたプレストレストコンクリート柱である上柱と、この上柱の下端面に端面突き合わせ状態で上端面を対向させ上柱のテーパ面と連続するテーパ面を少なくとも上端部の一定範囲に有し、プレストレストコンクリート用緊張材が軸方向に配筋されたプレストレストコンクリート柱である下柱と、これらの上柱および下柱の各テーパ面と嵌合するテーパ面を有するとともに嵌合する相手部分と略同一の曲げ剛性を有し上柱のテーパ面から下柱のテーパ面にわたって嵌着される継手用テーパ管とを具備し、前記上柱の下端面および前記下柱の上端面には端面金具がそれぞれ設けられ、これら端面金具には、プレストレストコンクリート用緊張材が固定されることなく挿通されている組立式コンクリート柱である。

請求項２に記載された発明は、請求項１記載の組立式コンクリート柱において、継手用テーパ管は、嵌合する相手部分の外径の１．５倍以上で上柱および下柱とそれぞれ軸方向に嵌合する軸方向長さを有する組立式コンクリート柱である。

請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の組立式コンクリート柱において、上柱の端面金具および下柱の端面金具の複数箇所で対応する位置にそれぞれ設けられたピン嵌合溝と、これらの複数箇所で上下に対応するピン嵌合溝の一方にそれぞれ嵌脱自在に装着された位置合わせ用、かつ上柱および下柱よりも捩じり荷重に対する破断強度を低く設定したガイドピンとを具備した組立式コンクリート柱である。

請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３いずれか記載の上柱と下柱とを、同一の型枠により同時に成型する組立式コンクリート柱の製造方法であって、上柱の下端部および下柱の上端部に対応する型枠内に前記上柱の端面金具および前記下柱の端面金具を予め設置し、これら端面金具にプレストレストコンクリート用緊張材を固定することなく挿通した状態でプレストレストコンクリート用緊張材にプレストレスをかけながら上柱と下柱とを同一の型枠により同時に成型し、型枠からの脱型後にプレストレストコンクリート用緊張材を切断し、上柱と下柱とを分割した組立式コンクリート柱の製造方法である。

請求項５に記載された発明は、請求項４記載の組立式コンクリート柱の製造方法において、上柱の下端部および下柱の上端部に対応する型枠内に上柱の下端部および下柱の上端部を補強する補強手段を予め設置した状態で、プレストレストコンクリート用緊張材にプレストレスをかけながら上柱と下柱とを同一の型枠により同時に成型する組立式コンクリート柱の製造方法である。

請求項１記載の発明によれば、プレストレストコンクリート柱である上柱および下柱と嵌合する継手用テーパ管が、嵌合する相手部分と略同一の曲げ剛性を有し、コンクリート柱に荷重が作用した際に上柱および下柱と一体となって曲げ変形し、すなわち一本もののコンクリート柱と同様に地際部を固定点とした片持梁のように変形し、継手用テーパ管と上柱および下柱との面接触状態を維持するため、曲げ変形時に上柱および下柱が継手用テーパ管の端部と点接触して上柱および下柱の一部に応力が集中することを避けることができ、応力集中により上柱または下柱が低荷重で破損することを防止できる。

請求項２記載の発明によれば、プレストレストコンクリート柱である上柱および下柱と嵌合する継手用テーパ管が、嵌合する相手部分の外径の１．５倍以上でそれぞれ軸方向に嵌合する軸方向長さを有するので、上柱および下柱に荷重が作用した際に、上柱または下柱が継手用テーパ管との境界部で最先にせん断破壊することを防止でき、通常の１本もののプレストレストコンクリート柱と同様に破壊形態を曲げ破壊に絞ることが可能となり、コンクリート柱設置後の維持管理において、組立式コンクリート柱を通常の１本もののコンクリート柱と同様に、曲げひび割れ発生の有無の点検によりその健全性を確認することができる。

請求項３記載の発明によれば、ガイドピンにより上柱と下柱の位置合わせを容易にできるとともに、不意の強風などにより、大きな捩じり荷重が上柱・下柱間に作用した場合に、ガイドピンが先に破断することで、コンクリート製の上柱または下柱の捩じり破壊を回避することができ、ガイドピンを交換する簡単な措置で修復することができる。

請求項４記載の発明によれば、同一型枠によりテーパ面の連続性がある上柱と下柱を確実にかつ容易に製造できるとともに、上柱と下柱を同時成型して脱型後に分割することにより製造効率を高めることができ、また、現在用いている一本ものの型枠を効率よく転用できる。

請求項５記載の発明によれば、上柱と下柱とを分割する際にプレストレストコンクリート用緊張材を切断した場合は、上柱の下端部および下柱の上端部のプレストレス荷重が減少するが、これらの端部を補強手段により補強することにより所定の耐力を確保することができる。

本発明に係る組立式コンクリート柱の一実施の形態を示す断面図である。 同上コンクリート柱の上柱と下柱とを接合する部分の分解斜視図である。 同上コンクリート柱の施工方法を示す工程図であり、（ａ）は下柱の建柱工程、（ｂ）は上柱の接合工程、（ｃ）は継手用テーパ管の嵌着工程、（ｄ）は解体工程を示す。 同上コンクリート柱の上柱接合工程で用いる施工補助治具を示す斜視図である。 同上コンクリート柱の解体工程で用いる継手用テーパ管取外用の抜管治具を示す斜視図である。

以下、本発明を、図１乃至図５に示された一実施の形態に基いて詳細に説明する。

図１に示されるように、コンクリート電柱などとして用いられる組立式コンクリート柱11は、下方に向かって漸次径大のテーパ面12を有するプレストレストコンクリート製の上柱13と、この上柱13のテーパ面12と連続する下方に向かって漸次径大のテーパ面14を有するプレストレストコンクリート製の下柱15とが、上柱13の下端面と下柱15の上端面とを端面突き合わせ状態で対向させて設置され、これらの上柱13および下柱15の各テーパ面12，14と嵌合する同一勾配のテーパ面16を内側面に有する鋼管製の継手用テーパ管17が、上柱13および下柱15の各テーパ面12，14に嵌着されている。18は組立式コンクリート柱11の設置面である。

この継手用テーパ管17は、嵌合する上柱13および下柱15の相手部分と略同一の曲げ剛性および同等以上の曲げ耐力を単独で有し、上柱13のテーパ面12から下柱15のテーパ面14にわたって略半分ずつ嵌合するように嵌着されている。

上記曲げ剛性は、断面二次モーメントとヤング率との積であり、曲げ変形し難い程度を表わし、継手用テーパ管17の鋼管厚を薄くする程度によって、コンクリート柱と同一となるように調整する。一方、上記曲げ耐力は、材料に永久ひずみを生じさせるときの曲げ応力を表わし、略同一の曲げ剛性が得られる範囲内でコンクリート柱より先に曲げ破壊しない継手用テーパ管17の材料を選択する。

継手用テーパ管17の鋼管長は、プレストレストコンクリート柱である上柱13および下柱15に荷重が作用した際に、上柱13および下柱15の継手用テーパ管端において生じうるせん断破壊よりもコンクリート柱本来の破壊形態である地際部での曲げ破壊が先行するよう、次の条件を満足する継手用テーパ管17の軸方向の嵌合長を定める。

すなわち、プレストレストコンクリート円筒体の研究実績から、「部材の高さ」と「せん断スパン」から算定されるせん断スパン比が１．５以上であれば、せん断破壊よりも曲げ破壊が先行するという知見が得られているため、この知見を発展させ、上柱13および下柱15にとって継手用テーパ管17の一端および他端と管内の上下柱間接合面に対応する箇所とが「せん断スパン」の支点に相当するとともに、上下柱間接合面の外径がテーパ付きの上柱13および下柱15にとって「部材の高さ」の平均値に相当するので、継手用テーパ管17の鋼管長を、嵌合する相手部分の外径の１．５倍以上、すなわち上柱13と下柱15とが接合する上下柱間接合面の外径の１．５倍以上で上柱13および下柱15とそれぞれ軸方向に嵌合する軸方向長さとすることで、せん断破壊の先行を防止する。

要するに、継手用テーパ管17は、嵌合する相手のコンクリート柱部分と略同一の曲げ剛性および同等以上の曲げ耐力を単独で有するとともに、嵌合する相手のコンクリート柱部分の中央部における外径の１．５倍以上の軸方向長さで上柱13と下柱15とにそれぞれ嵌合する鋼管長を有する。

さらに、組立式コンクリート柱11は、継手用テーパ管17の鋼管径の公差や真円度を加味して、コンクリート柱設計外径より３〜４ｍｍ程度大きな径を継手用テーパ管17の内径寸法とすることで、軸方向の嵌合長を確保できるとともに所定の耐力を充分に発揮できる。

なお、上柱13のテーパ面12は、継手用テーパ管17が嵌着される上柱13の下端部の一定範囲のみに形成するとともに、下柱15のテーパ面14は、継手用テーパ管17が嵌着される下柱15の上端部の一定範囲のみに形成したものでもよい。要するに、継手用テーパ管17が嵌着される一定範囲のみに下方に向かって漸次径大のテーパ面を有する上柱および下柱であれば、継手用テーパ管17が嵌着されない他の部分は、ストレート形状に形成したものでもよい。

図２に示されるように、コンクリート製の上柱13の下端面および下柱15の上端面には鋼製の端面金具21，22がそれぞれ設置され、これらの端面金具21，22により、上柱13と下柱15との接合精度等が確保されている。

これらの端面金具21，22の各２箇所で対応する位置にはピン嵌合溝23，23およびピン嵌合溝24，24がそれぞれ設けられ、これらの上下に対応するピン嵌合溝23，23およびピン嵌合溝24，24の一方には、上柱13および下柱15の接合時の装柱位置合わせ用およびズレ防止用のガイドピン25，25がそれぞれ嵌脱自在に装着されている。

これらのガイドピン25，25は、コンクリート製の上柱13および下柱15よりも、捩じり荷重に対する破断強度を低く設定した大きさおよび材質の金属製ピンである。

ピン嵌合溝23，23、ピン嵌合溝24，24およびガイドピン25，25は、柱中心に対する非対称位置（例えば９０°位置）に設けられている。このため、下柱15に対し上柱13を決められた取付角度に正確に取り付けることができる。一方、ガイドピン25，25などを柱中心に対して対称位置に設けた場合は、下柱15に対し上柱13を１８０°付け間違いするおそれもあり、これにより、上柱13と下柱15との接合部を境に電柱の昇降用足場ボルトの取付ピッチに狂いが生じるなどの不都合を生じることもあるが、それを防止できる。

端面金具21，22には、軸方向にそれぞれ配筋された複数のプレストレストコンクリート用緊張材（いわゆるＰＣ鋼材26，26，…）が挿通されている。これらのＰＣ鋼材26，26，…は、後述する製造方法により、遠心成型時の型内の切断予定部分に予め設置された端面金具21，22に固定されることなく挿通され、脱型後に切断されている。

このＰＣ鋼材26，26，…の切断による上柱13の下端部および下柱15の上端部の強度低下を補う補強手段として、端面金具21，22の周縁にそれぞれ鋼製の補強バンド29，30を溶接したり、あるいは、端面金具21，22に複数の異形鉄筋（図示せず）をそれぞれ溶接している。これらの補強バンド29，30と異形鉄筋は併用してもよいし、いずれか一方だけで補強してもよい。その他、上柱13の下端部および下柱15の上端部の接合部付近の螺旋筋（図示せず）を密に配筋して補強してもよい。

次に、上記組立式コンクリート柱11の製造方法を説明する。

組立式コンクリート柱11は、遠心成型機などの同一の型枠内に、上柱13の下端部および下柱15の上端部に位置する端面金具21，22と、上柱13の下端部および下柱15の上端部を補強する補強手段としての補強バンド29，30、異形鉄筋あるいは高密度の螺旋筋などを予め設置した状態で、ＰＣ鋼材26，26，…にプレストレスをかけながら、上柱13と下柱15とを同一の型枠により同時に成型する。

この同一の型枠内で同時成型された上柱13および下柱15のコンクリートを養生してから、上柱13および下柱15を型枠から脱型し、この脱型後にＰＣ鋼材26，26，…を切断して上柱13と下柱15とを分割する一連の工程により組立式コンクリート柱11を製作する。分割部の端面金具21，22の端面や、ＰＣ鋼材26，26，…の切断部は、グラインダで研磨した後、防錆剤を塗布しておく。

次に、図３に基づき、上記組立式コンクリート柱11の施工方法を説明する。作業は、建柱車を用いて行なう。

図３（ａ）は、下柱15の建柱工程を示し、設置面18に、テーパ面14を有する下柱15を建て込み、図２に示されるように、この下柱15の端面金具22のピン嵌合溝24，24にガイドピン25，25を装着する。

図３（ｂ）は、コンクリート柱接合工程を示し、地上で予め継手用テーパ管17を取り付けた上柱13を建柱車によって吊り上げ、この上柱13と下柱15の切断面を突き合わせるようにして上柱13を下柱15に接合する接合作業を行なう。

この上柱13を下柱15に接合する際は、これらの上柱13および下柱15に装着された下記の施工補助治具31のガイドにより、図１に示される上柱13の端面金具21を下柱15の端面金具22まで案内する。

図４は、その施工補助治具31を示し、この施工補助治具31は、上柱13に取り付けられる上柱側治具32と、下柱15に取り付けられる下柱側治具33と、２つのガイド棒34とを備え、上柱側治具32は、半円状に形成された１対のバンド状治具本体32a，32aと、これらのバンド状治具本体32a，32aどうしをボルトおよびナットにより締め付ける２箇所の締結手段32b，32bと、各バンド状治具本体32a，32aにそれぞれ溶接されたＬ形のガイド棒挿入板32c，32cとを備え、これらのガイド棒挿入板32c，32cには、ガイド棒挿入孔32dがそれぞれ穿設されている。

同様に、下柱側治具33は、半円状に形成された１対のバンド状治具本体33a，33aと、これらのバンド状治具本体33a，33aどうしをボルトおよびナットにより締め付ける２箇所の締結手段33b，33bと、各バンド状治具本体33a，33aにそれぞれ溶接された２箇所のガイド棒挿入板33c，33cとを備え、これらのガイド棒挿入板33c，33cにはガイド棒挿入筒33dがそれぞれ溶接されている。また、ガイド棒34は、鉄棒本体34aに取手34bが溶接されたものである。

この施工補助治具31のガイド棒挿入孔32dおよびガイド棒挿入筒33dは、各バンド状治具本体32a，33aから５０ｍｍ程度離れた位置に設け、また、ガイド棒挿入孔32dは長孔とし、ガイド棒挿入筒33dはテーパ付き円筒ガイドとすることで、作業しやすくする。

そして、この施工補助治具31によれば、上柱側治具32のガイド棒挿入孔32dに上方から挿通したガイド棒34の先端を動かして、下柱側治具33のガイド棒挿入筒33dに位置合わせし、ガイド棒34の鉄棒本体34aをガイド棒挿入筒33dに挿入しつつ、上柱13を徐々に下降させて下柱15に位置合わせすることで、組立式コンクリート柱11の接合作業をスムーズに行なうことができる。

さらに、上柱13の下端面に設けられた端面金具21のピン嵌合溝23，23と、下柱15の上端面に設けられた端面金具22に嵌着されたガイドピン25，25とを嵌合させることで、接合時の上柱13と下柱15との装柱位置合わせと、ズレ防止とを図れるとともに、接合精度等を容易に確保できるので、これらのピン嵌合溝23，23およびガイドピン25，25の位置を確認して接合作業を行う。なお、上柱13と下柱15の接合時、ピン嵌合溝23，23とガイドピン25，25を合わせる際に端面金具21，22の接合部を覗き込まなくてもいいように、端面金具21，22の外周に位置確認用のケガキ線を設けておくとよい。

図３（ｃ）は、継手用テーパ管17の嵌着工程を示し、上記施工補助治具31を取り外し、継手用テーパ管17を上柱13のテーパ面12に遊嵌された状態から下降させて、この継手用テーパ管17の内側面のテーパ面16を同一勾配の上柱13のテーパ面12から下柱15のテーパ面14にわたって密着させるように嵌着する。

図３（ｄ）は、組立式コンクリート柱11を解体する際の継手用テーパ管取外工程を示し、下記の抜管治具41を用いて上柱13および下柱15に固く嵌着された継手用テーパ管17を緩めるようにする。

図５は、その抜管治具41を示し、この抜管治具41は、継手用テーパ管17に接して下柱15に取り付けられる可動側治具42と、この可動側治具42の下側で下柱15に固定される固定側治具43と、３本のネジ棒44とを備え、可動側治具42は、半円状に形成された１対のバンド状治具本体42a，42aと、これらのバンド状治具本体42a，42aどうしをボルトおよびナットにより連結する２箇所の連結手段42b，42bと、各バンド状治具本体42a，42aに一体に設けられた３箇所のネジ螺入板42c，42c，42cとを備え、これらのネジ螺入板42c，42c，42cには、ネジ孔42dがそれぞれ穿設されている。なお、連結手段42b，42bでは、強く締め付け過ぎないように力を加減する。

一方、固定側治具43は、半円状に形成された１対のバンド状治具本体43a，43aと、これらのバンド状治具本体43a，43aどうしをボルトおよびナットにより締め付ける２箇所の締結手段43b，43bと、各バンド状治具本体43a，43aにそれぞれ一体に設けられた３箇所のネジ受け板43c，43c，43cとを備えている。

そして、可動側治具42のネジ螺入板42c，42c，42cの各ネジ孔42dに螺入した３本のネジ棒44，44，44を順次ラチェットレンチなどを用いてほぼ均等に締め付け、これらのネジ棒44，44，44の下端を固定側治具43のネジ受け板43c，43c，43cに当接し、各ネジ棒44，44，44からネジ受け板43c，43c，43cに作用する螺進力の反作用により、可動側治具42のバンド状治具本体42a，42aを上方にずらし、これらのバンド状治具本体42a，42aに下端で係合している継手用テーパ管17を押し上げるようにして、上柱13および下柱15のテーパ面12，14に固く密着嵌合されている鋼管製の継手用テーパ管17をせり上げることができる。

次に、図１乃至図３に示された実施の形態の効果を説明する。

組立式コンクリート柱11は、上柱13と下柱15とを分割して運搬できるので、狭隘な場所においても運搬、受渡および施工が可能である。

上柱13および下柱15をコンクリート製としたので、組立式鋼管柱の短所を補うことができ、例えば下柱15を鋼管製とした場合に対して、地際での腐食懸念を防止できるとともに、使われる高価な鋼管材料の量を大幅に削減でき、安価な組立式コンクリート柱11を提供できる。

上柱13および下柱15の各テーパ面12，14と嵌合する同一勾配のテーパ面16を内側面に有する継手用テーパ管17を、上柱13のテーパ面12に遊嵌された状態から下降させて上柱13のテーパ面12から下柱15のテーパ面14にわたって嵌着することで、上柱13と下柱15とを固定できるので、この継手用テーパ管17の下降操作のみにより上柱13と下柱15とを容易に接続でき、ボルト締め作業が必要ないので、ボルト締めトルクの管理が必要なく組立施工を容易にできる。

コンクリート製の上柱13および下柱15に嵌合する部分と略同一の曲げ剛性を単独で有する継手用テーパ管17は、この組立式コンクリート柱11に荷重が作用した際に上柱13および下柱15と一体となって曲げ変形し、すなわち一本もののコンクリート柱と同様に地際部を固定点とした片持梁のように変形し、継手用テーパ管17と上柱13および下柱15との面接触状態を維持するため、曲げ変形時にコンクリート製の上柱13および下柱15が鋼管製の継手用テーパ管17の端部と点接触して上柱13および下柱15の一部に応力が集中することを避けることができ、応力集中により上柱13および下柱15が低荷重で破損することを防止できる。

言い換えると、鋼管製の継手用テーパ管17が必要以上に厚いと、コンクリート柱よりも継手用テーパ管17の曲げ剛性が大きくなるため、この継手用テーパ管17は上柱13および下柱15より変形しにくくなり、曲げ変形時に応力が継手用テーパ管17の両端に集中し、継手用テーパ管17の端部と上柱13または下柱15との境界部分でコンクリート柱が破損するおそれもあるが、上記のように継手用テーパ管17は上柱13および下柱15に嵌合する部分と略同一の曲げ剛性を有するので、上記のおそれを防止できる。

また、継手用テーパ管17は、嵌合する相手のコンクリート柱部分と同等以上の曲げ耐力を有するので、継手用テーパ管17の曲げ破壊も防止できる。

さらに、プレストレストコンクリート製の上柱13および下柱15に荷重が作用した際に、せん断破壊より曲げ破壊が先行するよう、せん断スパン比から鋼管製の継手用テーパ管17の長さを決めているため、この継手用テーパ管17の嵌合端部でコンクリート柱がせん断破壊することを防止でき、曲げ破壊のみを監視すればよく、コンクリート柱設置後の維持管理を容易にできる。

すなわち、プレストレストコンクリート製の円筒状試験体を用いた曲げ試験により、せん断スパン比（支点間距離/試験体外径）を１．５倍以上にすると、試験体の破壊形態は、支点付近のせん断破壊ではなく、支点間部の曲げ破壊が先行するという知見を得ているので、この知見に基づき、継手用テーパ管17の上柱13および下柱15へのそれぞれの軸方向嵌合長を、上下柱間接合面の外径の１．５倍以上とすることにより、組立式コンクリート柱11に荷重が作用した際に、上柱13または下柱15が継手用テーパ管17の端部との境界部で最先にせん断破壊することを防止でき、通常の１本もののプレストレストコンクリート柱と同様に破壊形態を曲げ破壊に絞ることが可能となり、コンクリート柱設置後の維持管理において、組立式コンクリート柱11を通常の１本もののコンクリート柱と同様に、曲げひび割れ発生の有無の点検によりその健全性を確認することができる。

また、コンクリート柱は根元に近い地際ほど太径のテーパ形状であり強度的に最も優れており、片持梁の固定点である地際の太径部分に応力が集中した方が、比較的細径の中間部（上柱13または下柱15と継手用テーパ管17の端部との境界部）に応力が集中するよりも高荷重を負担できるので、地際部を固定点とした片持梁のように挙動する本発明の組立式コンクリート柱は強度的にも有利である。

また、ガイドピン25により上柱13と下柱15の位置合わせを容易にできるとともに、不意の強風などにより、大きな捩じり荷重が上柱13・下柱15間に作用した場合に、継手用テーパ管17内でガイドピン25が先に破断することで、コンクリート製の上柱13または下柱15の捩じり破壊を回避することができ、ガイドピン25を交換する簡単な措置で修復することができる。

図１に示されるように、上柱13、下柱15および継手用テーパ管17に単純なテーパ面12，14，16を形成すればよいので、それらの成型が容易であり、特に、同一型枠によりテーパ面12，14の連続性がある上柱13と下柱15を確実にかつ容易に製造できるとともに、上柱13と下柱15を同時成型して脱型後に分割することにより製造効率を高めることができ、また、現在用いている一本ものの型枠を効率よく転用できる。

上柱13と下柱15とを分割する際にＰＣ鋼材26，26，…を切断した場合は、上柱13の下端部および下柱15の上端部のプレストレス荷重が減少するが、これらの端部を補強バンド29，30、異形鉄筋あるいは高密度の螺旋筋などの補強手段により補強することにより、プレストレス荷重減少による強度の低下を防ぐことができる。

次に、本発明の組立式コンクリート柱の試作や試験施工などで習得した上記以外の施工性などに関する詳細を列記する。

上柱13または下柱15の、継手用テーパ管嵌合部付近の表面コンクリートに目印となるラインを設けることで、継手用テーパ管17の嵌合長を確認できる。

上柱13および下柱15のそれぞれの重心位置に目標の表示を設けることで、これらを吊り上げるためのワイヤをかける目印になり、建柱および抜柱作業をスムーズに行うことが可能である。

継手用テーパ管17、端面金具21，22や、ガイドピン25，25は、防錆能力を有する溶融亜鉛メッキ仕様（ＨＤＺ５５）とすることで、腐食を防ぐことが可能である。

ガイドピン25，25を嵌合するピン嵌合溝23，23，24，24は上下に２箇所ずつ設けたが、上下それぞれに３箇所以上設けてもよい。多数箇所の内の２箇所を使用することで、作業者の判断で設置位置を選択することが可能となり、作業性が向上する。

ガイドピン25，25を嵌合するピン嵌合溝23，23，24，24の位置は、端面金具21，22の外側寄りに配置すると、外部から容易に目視確認できる。

ガイドピン25，25は、その先端をテーパ形状とすることで、もう一方の端面金具に設けたピン嵌合溝23，23に合わせる作業が容易になる。

継手用テーパ管17はその鋼管長が長いため、足場をこの継手用テーパ管17に設けることで、嵌合後に上柱13に登攀することが可能である。例えば、継手用テーパ管17の鋼管長が１５００ｍｍであれば、３箇所程度の足場を設けることが望ましい。

抜管治具41のネジ螺入板42cおよびネジ受け板43cは、それぞれを３箇所に設けたが、より多くをバンド状治具本体42a，43aの全周にわたって配置してもよい。

抜管治具41の可動側治具42は、継手用テーパ管17の外周面に取り付けることも可能であるが、継手用テーパ管17に対して滑ってしまうため、図５に示されるように継手用テーパ管17の下側で下柱15に可動的に取り付けることが望ましい。

解体時は、上柱13および下柱15を個々にそれぞれ抜柱するが、作業制約を受ける状況では、継手用テーパ管17により連結された状態の上柱13および下柱15の１本抜柱も可能である。

最後に、部材耐力に関する特徴を簡単に列記する。

鋼管製の継手用テーパ管17がコンクリート製の上柱13および下柱15の嵌合部分と略同一の曲げ剛性を有するように、この継手用テーパ管17の鋼管板厚を薄くすることで、上柱13および下柱15と継手用テーパ管17との一体性を持たせた組立式コンクリート柱11を形成することができ、この組立式コンクリート柱11は、荷重を受けた際に一本もののコンクリート柱と同様に地際部を固定点とした片持梁のように変形するので、継手用テーパ管17の一端および他端と上柱13および下柱15とが点接触しない。

せん断荷重をなるべく生じさせないよう、継手用テーパ管17の上柱13および下柱15へのそれぞれの軸方向嵌合長を上下柱間接合面の外径の１．５倍以上とすることにより、上柱13または下柱15が継手用テーパ管17との境界部で最先にせん断破壊することを防止でき、通常の１本もののプレストレストコンクリート柱と同様に破壊形態を曲げ破壊に絞れるようにする。

組立式コンクリート柱11に捩じり荷重が作用する場面が想定されるため、捩じり荷重が作用した際、コンクリート製の上柱13および下柱15に荷重を負担させないよう、上下柱間接合部のガイドピン25が先に破壊する構造を採用し、上柱13および下柱15を保護する。

上柱13および下柱15の補強手段として、端面金具21，22の周面に補強バンド29，30を設けたり、端面金具21，22に異形鉄筋を溶接したり、上柱13と下柱15との接合部付近での螺旋筋を密に配筋するなどの補強をする。

本発明は、コンクリート柱を配置して電線などを架設する事業者や、コンクリート柱の製造、販売、施工などに係わる事業者にとって、産業上利用できるものである。

11 組立式コンクリート柱
12 テーパ面
13 上柱
14 テーパ面
15 下柱
16 テーパ面
17 継手用テーパ管
23，24 ピン嵌合溝
25 ガイドピン
26 プレストレストコンクリート用緊張材（ＰＣ鋼材）
29，30 補強手段としての補強バンド

Claims (5)

1. 下方に向かって漸次径大のテーパ面を少なくとも下端部の一定範囲に有し、プレストレストコンクリート用緊張材が軸方向に配筋されたプレストレストコンクリート柱である上柱と、
   この上柱の下端面に端面突き合わせ状態で上端面を対向させ上柱のテーパ面と連続するテーパ面を少なくとも上端部の一定範囲に有し、プレストレストコンクリート用緊張材が軸方向に配筋されたプレストレストコンクリート柱である下柱と、
   これらの上柱および下柱の各テーパ面と嵌合するテーパ面を有するとともに嵌合する相手部分と略同一の曲げ剛性を有し上柱のテーパ面から下柱のテーパ面にわたって嵌着される継手用テーパ管とを具備し、
   前記上柱の下端面および前記下柱の上端面には端面金具がそれぞれ設けられ、
   これら端面金具には、プレストレストコンクリート用緊張材が固定されることなく挿通されている
   ことを特徴とする組立式コンクリート柱。
2. 継手用テーパ管は、嵌合する相手部分の外径の１．５倍以上で上柱および下柱とそれぞれ軸方向に嵌合する軸方向長さを有する
   ことを特徴とする請求項１記載の組立式コンクリート柱。
3. 上柱の端面金具および下柱の端面金具の複数箇所で対応する位置にそれぞれ設けられたピン嵌合溝と、
   これらの複数箇所で上下に対応するピン嵌合溝の一方にそれぞれ嵌脱自在に装着された位置合わせ用、かつ上柱および下柱よりも捩じり荷重に対する破断強度を低く設定したガイドピンと
   を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の組立式コンクリート柱。
4. 請求項１乃至３いずれか記載の上柱と下柱とを、同一の型枠により同時に成型する組立式コンクリート柱の製造方法であって、
   上柱の下端部および下柱の上端部に対応する型枠内に前記上柱の端面金具および前記下柱の端面金具を予め設置し、これら端面金具にプレストレストコンクリート用緊張材を固定することなく挿通した状態でプレストレストコンクリート用緊張材にプレストレスをかけながら上柱と下柱とを同一の型枠により同時に成型し、
   型枠からの脱型後にプレストレストコンクリート用緊張材を切断し、上柱と下柱とを分割した
   ことを特徴とする組立式コンクリート柱の製造方法。
5. 上柱の下端部および下柱の上端部に対応する型枠内に上柱の下端部および下柱の上端部を補強する補強手段を予め設置した状態で、プレストレストコンクリート用緊張材にプレストレスをかけながら上柱と下柱とを同一の型枠により同時に成型する
   ことを特徴とする請求項４記載のコンクリート柱の製造方法。

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