JP6214434B2 - 柱状構造物の補強構造 - Google Patents

Description

この発明は、柱状構造物を補強する柱状構造物の補強構造に関する。

従来の柱状構造物の補強構造は、既設のコンクリート製の電柱の外側に嵌め込まれる半円筒上の内側補強枠と、この内側補強枠の外側から電柱に嵌め込み電柱に締め付ける上下一対のバンド体とを備えている（例えば、特許文献１参照）。このような従来の柱状構造物の補強構造では、電柱の外側に嵌め込んだ鋼鉄製の内側補強枠にバンド体を掛け止めして両ねじボルト及びナットによって締め付けて、電柱に内側側補強枠を巻き付け内側補強枠によって電柱を補強している。

特開2011-184985号公報

従来の柱状構造物の補強構造では、地震などに対する補強の目的で高さ２〜３ｍ程度の鋼板を巻き付けている。しかし、従来の柱状構造物の補強構造では、地震のような大きな振動を受けると、電柱に鋼板を巻き付けた箇所と電柱に鋼板を巻き付けていない箇所との間の境界付近に応力が集中して、電柱にひびなどの損傷が生じる問題点があった。

この発明の課題は、構造が簡単で取り付けが容易であり保守作業の必要がなく耐震性能を向上させることができる柱状構造物の補強構造を提供することである。

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図２〜図４及び図６に示すように、柱状構造物（９）を補強する柱状構造物の補強構造であって、前記柱状構造物の上下方向に所定の間隔をあけてこの柱状構造物の外周面に着脱自在に装着される上側及び下側装着部（１５Ａ，１５Ｂ）と、前記柱状構造物の振動による変形を抑制するために、この柱状構造物の外周面との間に隙間（Δ）をあけて、前記上側装着部と前記下側装着部との間で張力を付与することによって、この柱状構造物に剛性を付与するワイヤ（１４ａ）と、前記柱状構造物が振動によって変形したときに、この柱状構造物の長さ方向に沿って前記ワイヤを屈曲させる屈曲部（１７Ａ，１７Ｂ）とを備え、前記屈曲部は、前記柱状構造物が変形していないときには、前記ワイヤと接触せずにこのワイヤとの間に隙間を形成し、前記柱状構造物が変形しているときには、前記ワイヤと接触することによってこのワイヤの線形を変化させてこのワイヤの張力を増加させることを特徴とする柱状構造物の補強構造（１３）である。

請求項２の発明は、請求項１に記載の柱状構造物の補強構造において、図２及び図３に示すように、前記ワイヤが付与する張力を調整する張力調整部（１６）を備えることを特徴とする柱状構造物の補強構造である。

請求項３の発明は、請求項２に記載の柱状構造物の補強構造において、前記張力調整部は、前記ワイヤの張力を調整するターンバックル（１６ａ）を備えることを特徴とする柱状構造物の補強構造である。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の柱状構造物の補強構造において、図２及び図３に示すように、前記ワイヤは、前記柱状構造物の基部から高さ（Ｈ）2〜4mまでの範囲でこの柱状構造物に剛性を付与することを特徴とする柱状構造物の補強構造である。

この発明によると、構造が簡単で取り付けが容易であり保守作業の必要がなく耐震性能を向上させることができる。

この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造を備える高架橋の断面図である。 この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造を模式的に示す全体図である。 この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造の全体図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図である。 この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造の剛性付与部及び屈曲部の機能を説明するための模式図であり、（Ａ）は柱状構造物が振動していないときの模式図であり、（Ｂ）（Ｃ）は柱状構造物が振動しているときの模式図である。 この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造の装着部の全体図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は平面図である。 この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造の屈曲部の全体図であり、（Ａ）は正面図であり、（Ｂ）は側面図であり、（Ｃ）は平面図である。

以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図１に示す軌道１は、車両２が走行する通路（線路）である。軌道１は、例えば、道床とまくらぎとが一体化したスラブ軌道である。軌道１は、車両２の車輪２ｂを支持して案内する左右一対のレール１ａと、これらのレール１ａを支持する矩形平板状のプレキャストのコンクリート版からなる軌道スラブ（スラブ版）１ｂなどを備えている。図１に示す軌道１は、例えば、二本の本線で構成された複線であり、上り線１Ａと下り線１Ｂとから構成されている。

車両２は、軌道１に沿って走行する移動体である。車両２は、電車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両であり、高架橋４上を走行している。図１に示す車両２は、例えば、高速で走行する新幹線（登録商標）又は在来線の鉄道車両である。車両２は、乗客又は貨物を積載し輸送するための構造物である車体２ａと、この車体２ａを搭載してレール１ａ上を転動する台車の車輪２ｂと、架線のトロリ線と摺動してこのトロリ線から電力を車両２に導くための集電装置（パンタグラフ）２ｃなどを備えている。

防音壁３は、音源から伝搬する音の強さを減衰させる固定構造物である。防音壁３は、音源（軌道１側）と受音点（沿線側）との間に設置されており、音源側の表面を吸音処理することより、この音源から伝搬する音の減衰効果を向上させている。図１に示す防音壁３は、音の減衰効果を増すように音源側が吸音処理されており、高架橋４の床版４ａ上に軌道１に対して垂直に敷設されている。

高架橋４は、軌道１を連続的に高架にするための固定構造物である。図１に示す高架橋４は、例えば、コンクリートが主要材料であり、鉄筋コンクリート構造（RC構造）を主体とするラーメン高架橋などのコンクリート橋（コンクリート高架橋）である。高架橋４は、軌道１の下部に空間を確保するととともに、軌道１を支持する路盤（基盤）としても機能する。高架橋４は、例えば、都市部などで路面交通などと立体化を図るために、鉄道の一定区間を橋梁構造にした構造物であり、都市鉄道又は新幹線などで多用されている。高架橋４は、床版（桁）４ａと、橋脚（柱(ピア))４ｂと、フーチング４ｃなどを備えている。

床版４ａは、高架橋４の床を形成する部分である。床版４ａは、高架橋４上を通過する車両２を直接支持するための平面状の構造物であり、場所打ちコンクリートによって施工されて水平方向に配置されるPC桁などである。橋脚４ｂは、床版４ａを支持する部分である。橋脚４ｂは、床版４ａの長さ方向に所定の間隔をあけて場所打ちコンクリートによって施工されており、鉛直方向に配置される鉄筋コンクリート柱などである。フーチング４ｃは、橋脚４ｂから荷重を受ける部分である。フーチング４ｃは、場所打ちコンクリートによって施工された版状の構造物である。フーチング４ｃは、杭基礎５の杭頭部に連結されており橋脚４ｂからの荷重を杭基礎５に伝達する。

杭基礎５は、高架橋４を支持するための基礎部分である。杭基礎５は、高架橋４の基礎を支える地盤にフーチング４ｃからの荷重を伝達する。杭基礎５は、例えば、掘削機械によって掘削された所定の深さの穴の中に、鉄筋かごを挿入しコンクリートを打ち込んで構築された場所打ちコンクリート杭である。

電車線路支持物６は、車両２に電力を供給するために軌道１に沿って設けられた電車線路の構成物を支持する構造物である。電車線路支持物６は、線路上空に架設される架線（架空電車線）を支持点間の距離（径間）が所定の長さになるように、所定の間隔をあけてこの支持点で支持する。電車線路支持物６は、トロリ線支持装置７と、可動ブラケット８と、電柱９などを備えている。

トロリ線支持装置７は、車両２の集電装置２ｃのすり板と摺動してこの車両２に電力を供給する架線のトロリ線を支持する装置である。トロリ線支持装置７は、可動ブラケット８に着脱自在に支持されている。可動ブラケット８は、架線を長さ方向に移動自在に支持する部材である。可動ブラケット８は、温度変化による電車線の移動に対応可能なように、支持点を中心に水平回転が可能であり、架線の長さ方向（線路方向）への移動を許容し、上下方向の移動調整も僅かに可能である。可動ブラケット８は、電柱バンドによって電柱９に取り付けられている。

電柱９は、電車線路の構成物を支持する柱状構造物である。電柱９は、可動ブラケット８を支持しており電気車が走行する線路に沿って基礎部分が固定されている。図１及び図２に示す電柱９は、例えば、予め引張をかけた鉄筋とコンクリートとによって構成されたプレストレスコンクリート柱のような安価でメンテナンスが容易なコンクリート柱である。図１に示す電柱９は、断面が略円形状の電車線用の電化柱である。

図２に示す電柱基礎１０は、電柱９を支持する構造物である。電柱基礎１０は、電柱９を固定するために地中に設けられたコンクリート構造物である。電柱基礎１０は、図２に示すように、電柱９の自重及び電車線などの重量、張力及び風圧などによる荷重を支えるために、高架橋４の床版４ａに深さ1000mm程度の所定の深さで形成されている凹状の穴である。電柱基礎１０は、この電柱基礎１０の内周面と電柱９の外周面との間に幅が25mm又は50mm程度の間隙部を形成している。

図２に示す振動抑制部１１は、電柱９と電柱基礎１０との間でこの電柱９の振動を抑制する部分である。振動抑制部１１は、地震発生時に電柱９が大きく振動したときに、この電柱９に復元力を作用させてこの電柱９の振動を抑制する。振動抑制部１１は、電柱基礎１０の内周部と電柱９の外周部との間に充填される砂などである。

図２に示す固定部材１２は、電柱９を電柱基礎１０に固定する部材である。固定部材１２は、例えば、電柱９の自重及び電車線などの重量、張力及び風圧などによる荷重を支えるために、電柱９の外周面にこの電柱９と一体に円環状に形成されたモルタルヒューズなどである。固定部材１２は、復元力作用部１１ａの上面を被覆するように、電柱基礎１０の上面に厚さ20〜30mm程度の範囲で打設されたモルタル層である。

図２〜図４に示す補強構造１３は、電柱９を補強する構造である。補強構造１３は、電柱９の外側に剛性付与材料を配置することによって、この電柱９の曲げに対する剛性を高くしてこの電柱９を補強する電柱補強機能を有する装置である。補強構造１３は、地震などの振動に対して電柱９の剛性を向上させることによって、この電柱９の応力集中を抑制するとともにこの電柱９の変形を抑制し、この電柱９の損傷を防止する。補強構造１３は、図２〜図４及び図５に示す剛性付与部１４と、図２〜図５に示す装着部１５Ａ，１５Ｂと、図２及び図３に示す張力調整部１６と、図３、図４及び図６に示す屈曲部１７Ａ，１７Ｂなどを備えている。補強構造１３は、剛性付与部１４が発生する所定の大きさの張力を電柱９に圧縮力として常時作用させている。補強構造１３は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電柱９が振動したときに電柱９の凸側に位置する剛性付与部１４が引っ張られるため、剛性付与部１４の張力が増加して圧縮力となって電柱９に作用し、電柱９の凸側に発生する引張力をこの張力によって減少させる。一方、補強構造１３は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電柱９が振動したときに電柱９の凹側に位置する剛性付与部１４が撓むため、この剛性付与部１４の張力が減少して圧縮力となって電柱９に作用せず、電柱９の凹側に発生する圧縮力をこの張力によって増大させることがない。

図２〜図４及び図５に示す剛性付与部１４は、電柱９の振動による変形を抑制するために、この電柱９の外周面との間に隙間Δをあけてこの電柱９に剛性を付与する部分である。剛性付与部１４は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、振動する電柱９の凸側に位置するときには張力が増加し、振動する電柱９の凹側に位置するときには撓んで張力が減少する。剛性付与部１４は、図２及び図３に示すように、下端部が張力調整部１６を通じて装着部１５Ａに装着され、上端部が装着部１５Ｂに装着されており、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間に張力を付与することによって電柱９に剛性を付与している。剛性付与部１４は、この剛性付与部１４の張力を電柱９に圧縮力として常時作用させている。剛性付与部１４は、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電柱９が振動によって凸状に変形したときにはこの電柱９の変形に追従して引っ張られ、電柱９が振動によって凹状に変形したときにはこの電柱９の変形に追従して撓む可撓性部材である。剛性付与部１４は、振動による電柱９の凸状及び凹状の変形に追従して伸縮することによって、電柱９に減衰作用を付与し電柱９の損傷を防止する。剛性付与部１４は、図３及び図６に示すように、電柱９の周方向に沿って所定の間隔をあけて、この電柱９の外周面を囲むように複数本（例えば10本程度)配置されている。剛性付与部１４は、図２及び図３に示す電柱９の基部（固定部材１２の上面）から高さＨ=2〜4mまでの範囲でこの電柱９に剛性を付与している。剛性付与部１４は、図２〜図４及び図６に示すように、電柱９の外周面と接触しないように、この電柱９の外周面との間に所定の隙間Δ（=80〜100mm程度）をあけて配置されている。剛性付与部１４は、図２〜図４及び図６に示すワイヤ１４ａと、図３に示すクランプ１４ｂなどを備えている。

図２〜図４及び図６に示すワイヤ１４ａは、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間で張力を付与する部材である。ワイヤ１４ａは、例えば、電気車の集電装置が摺動するトロリを吊り下げて水平に保持するために使用されるちょう架線を構成する電車線材料であり、断面積が135mm²（St135mm²）の機械構造用炭素鋼（S15C）の線材（線条）を複数本束ねた線条束である。ワイヤ１４ａは、2〜4m程度の所定の長さに予め切断されている。クランプ１４ｂは、ワイヤ１４ａの両端部を束ねる部材である。クランプ１４ｂは、例えば、金属製の圧着スリーブであり、ワイヤ１４ａの端末を処理するために圧着工具などによって、このワイヤ１４ａの両端部に圧着され固定されている。クランプ１４ｂは、図３（Ａ）に示すように、先端部が略Ｕ字状に形成されており、この先端部を貫通する貫通孔を備えている。

図２〜図５に示す装着部１５Ａ，１３Ｂは、電柱９の上下方向に所定の間隔をあけてこの電柱９の外周部に着脱自在に装着される部分である。装着部１５Ａは、図２に示すように、電柱９の基部（固定部材１２の上面）に可能な限り近づけて、この電柱９の外周面に着脱自在に装着される下側装着部である。装着部１５Ｂは、装着部１５Ａから所定の距離（高さＨ）だけ上方に離して、電柱９の外周面に着脱自在に装着される上側装着部である。装着部１５Ａ，１５Ｂは、例えば、一般構造用圧延鋼材(SS400)などの鋼材によって形成されており、2〜4m程度の間隔をあけて配置されている。装着部１５Ａ，１５Ｂは、電柱９の外周面に締結されて装着される電柱バンドとして機能する。装着部１５Ａ，１５Ｂは、図２、図３及び図５に示す密着部１５ａと、図３及び図５に示す接合部１５ｂと、締結部１５ｃと、連結部１５ｄと、図３に示す締結部１５ｅと、図３及び図５に示す支持部１５ｆなどを備えている。装着部１５Ａ，１５Ｂは、いずれも同一構造であり、以下では一方の装着部１５Ｂを中心に説明し、他方の装着部１５Ａについては詳細な説明を省略する。

図２、図３及び図５に示す密着部１５ａは、電柱９の外周面と密着する部分である。密着部１５ａは、図５（Ｃ）に示すように、電柱９の外周面と密着するように、この電柱９の外周面に沿った形状になるように鋼材を機械加工して半円状に形成されている。図３及び図５に示す接合部１５ｂは、一対の密着部１５ａ同志を接合する部分である。接合部１５ｂは、図５（Ｃ）に示すように、密着部１５ａの円周方向の両端部を折り曲げて平坦面に形成されており、高さ方向に所定の間隔をあけて複数の貫通孔を備えている。

図３及び図５に示す締結部１５ｃは、一方の密着部１５ａ側の接合部１５ｂと他方の密着部１５ａ側の接合部１５ｂとを締結する部分である。締結部１５ｃは、接合部１５ｂの貫通孔に挿入されるボルトと、このボルトに装着されるナットなどを備えている。図３に示す連結部１５ｄは、剛性付与部１４を密着部１５ａに連結するとともに、張力調整部１６を密着部１５ａに連結する部分である。連結部１５ｄは、図５に示すように、密着部１５ａの外周面から突出した板状部材であり、密着部１５ａの円周方向に所定の間隔をあけて密着部１５ａに溶接などによって固定されている。連結部１５ｄは、この連結部１５ｄを貫通する貫通孔を備えている。

図３に示す締結部１５ｅは、剛性付与部１４と連結部１５ｄとを締結するとともに、張力調整部１６と連結部１５ｄとを締結する部分である。締結部１５ｅは、剛性付与部１４のクランプ１４ｂ及び張力調整部１６のクレビス１６ｂの貫通孔と連結部１５ｄの貫通孔とに挿入されるボルトと、このボルトに装着されるナットなどを備えている。図３及び図５に示す支持部１５ｆは、連結部１５ｄを支持する部分である。支持部１５ｆは、図５に示すように、密着部１５ａの外周面から突出したフランジ状の板状部材であり、この支持部１５ｆの下面が連結部１５ｄの上端部に溶接などによって固定されており、この支持部１５ｆの内周部が密着部１５ａの外周面に溶接などによって固定されている。

図２及び図３に示す張力調整部１６は、剛性付与部１４が付与する張力を調整する部分である。張力調整部１６は、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間で張力を調整するように、下端部が装着部１５Ａに装着されており、上端部が剛性付与部１４に装着されている。張力調整部１６は、図３に示すように、剛性付与部１４と同様に電柱９の周方向に沿って所定の間隔をあけて、この電柱９の外周面を囲むように複数本（例えば10本程度)配置されている。張力調整部１６は、電柱９の外周面と接触しないようにこの電柱９の外周面との間に所定の隙間をあけて配置されている。張力調整部１６は、図２及び図３に示すターンバックル１６ａと、図３に示すクレビス１６ｂ，１６ｃと、締結部１６ｄなどを備えている。

図２及び図３に示すターンバックル１６ａは、ワイヤ１４ａの張力を調整する部材である。ターンバックル１６ａは、両端部に互いに逆向きの雌ねじ部を有する胴部と、胴部のそれぞれの雌ねじ部と噛み合う互いに逆向きの一対の雄ねじ部とを備えている。ターンバックル１６ａは、胴部を一方向に回転させることによって、両端部の雌ねじ部と噛み合う一対の雄ねじ部を締め付けて雄ねじ部同志を互いに接近させ、ワイヤ１４ａの張力が増加するようにこのワイヤ１４ａの張力を適度に調整する。一方、ターンバックル１６ａは、胴部を逆方向に回転させることによって、両端部の雌ねじ部と噛み合う一対の雄ねじ部を緩めて雄ねじ部同志を互いに離間させ、ワイヤ１４ａの張力が減少するようにこのワイヤ１４ａの張力を調整する。

図３に示すクレビス１６ｂは、ターンバックル１６ａの一方の雄ねじ部を剛性付与部１４に連結する部材であり、クレビス１６ｃはターンバックル１６ａの他方の雄ねじ部を装着部１５Ａに連結する部材である。クレビス１６ｂ，１６ｃは、ターンバックル１６ａの雄ねじ部の端部にこの雄ねじ部と一体に形成されている。クレビス１６ｂは、先端部が板状に形成されており、剛性付与部１４のクランプ１４ｂに連結される。クレビス１６ｃは、先端部が略Ｕ字状に形成されており、装着部１５Ａの連結部１５ｄに連結される。クレビス１６ｂ，１６ｃは、いずれも先端部を貫通する貫通孔を備えている。締結部１６ｄは、剛性付与部１４と張力調整部１６とを締結するとともに、張力調整部１６と装着部１５Ａとを締結する部分である。締結部１６ｄは、剛性付与部１４のクランプ１４ｂ及び装着部１５Ａの連結部１５ｄの貫通孔と張力調整部１６のクレビス１６ｂ，１６ｃの貫通孔とに挿入されるボルトと、このボルトに装着されるナットなどを備えている。

図３、図４及び図６に示す屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、電柱９が振動によって変形したときに、この電柱９の長さ方向に沿ってワイヤ１４ａを屈曲させる部分である。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、図３及び図４に示すように、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間の電柱９の外周面に着脱自在に装着されており、屈曲部１７Ａは装着部１５Ａ寄りに装着される下側屈曲部であり、屈曲部１７Ｂは装着部１５Ｂ寄りに装着される上側屈曲部である。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、装着部１５Ａ，１５Ｂと同様に、電柱９の外周面に締結されて装着される電柱バンドとして機能する。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、例えば、一般構造用圧延鋼材(SS400)などの鋼材によって形成されている。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、電柱９の長さ方向に所定の間隔をあけて配置されており、振動によって電柱９が変形したときに、この電柱９とワイヤ１４ａとの間に所定の隙間（例えば80mm程度）を形成するスペーサとして機能する。

屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、図２及び図４（Ａ）に示すように、電柱９が振動しておらず変形していないときには、ワイヤ１４ａと接触せずこのワイヤ１４ａとの間に隙間を形成している。一方、屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電柱９が振動して変形しているときには、ワイヤ１４ａと接触してこのワイヤ１４ａとの間の隙間を狭くする。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、凸状に変形した電柱９の付近のワイヤ１４ａと接触することによって、図中二点鎖線で示す直線状から図中実線で示す屈曲状にワイヤ１４ａの線形を変化させてワイヤ１４ａの張力を増加させる。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、電柱９の振動による変形に応じて、図中実線で示す屈曲状に装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間でワイヤ１４ａを架設することによって、ワイヤ１４ａに張力を付与しこの張力が低下するのを防止する。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、図３及び図６に示す密着部１７ａと、接合部１７ｂと、締結部１７ｃと、図３、図４及び図６に示す接触部１７ｄと、図６に示す支持部１７ｅなどを備えている。屈曲部１７Ａ，１７Ｂは、いずれも同一構造であり、以下では一方の屈曲部１７Ｂを中心に説明し、他方の屈曲部１７Ａについては詳細な説明を省略する。

図３及び図６に示す密着部１７ａは、電柱９の外周面と密着する部分である。密着部１７ａは、図６（Ｃ）に示すように、電柱９の外周面と密着するように、この電柱９の外周面に沿った形状に鋼材を機械加工して半円状に形成されている。図６に示す接合部１７ｂは、一対の密着部１７ａ同志を接合する部分である。接合部１７ｂは、図６（Ｃ）に示すように、密着部１７ａの円周方向の両端部を折り曲げて平坦面に形成されており貫通孔を備えている。

図３及び図６に示す締結部１７ｃは、一方の密着部１７ａ側の接合部１７ｂと他方の密着部１７ａ側の接合部１７ｂとを締結する部分である。締結部１７ｃは、接合部１７ｂの貫通孔に挿入されるボルトと、このボルトに装着されるナットなどを備えている。図３、図４及び図６に示す接触部１７ｄは、ワイヤ１４ａと接触する部分である。接触部１７ｄは、図６（Ｃ）に示すように、密着部１７ａの外周面に沿った形状に丸棒を機械加工して湾曲して形成されており、この密着部１７ａの外周面と所定の間隔をあけて配置されている。図６に示す支持部１７ｅは、接触部１７ｄを支持する部分である。支持部１７ｅは、図６に示すように、密着部１７ａの外周面から突出した板状部材であり、この支持部１７ｅの一方の端部が接触部１７ｄの外周面に溶接などによって固定されており、この支持部１７ｅの他方の端部が密着部１７ａの外周面に溶接などによって固定されている。

次に、この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造の施工方法を説明する。
新設時には高架橋４の構築時に予め施工されている電柱基礎１０に電柱９を建て込み、電柱９の外周面と電柱基礎１０の外周面との間の間隙部に砂を充填し振動抑制部１１を形成する。次に、図２に示す振動抑制部１１の上面を覆うように、電柱基礎１０の上面にモルタルを打設して電柱９とモルタルとを一体化し、固定部材１２によって電柱基礎１０に電柱９を固定する。次に、固定部材１２の上面に可能な限り近い位置の電柱９の外周面に装着部１５Ａを作業者が装着するとともに、この装着部１５Ａから2〜4m程度の間隔をあけて電柱９の外周面に装着部１５Ｂを作業者が装着する。

図３に示すように、装着部１５Ａ，１５Ｂの一対の密着部１５ａを電柱９の外周面に密着させた状態で、接合部１５ｂ同志を締結部１５ｃによって作業者が締結し装着部１５Ａ，１５Ｂを電柱９の外周面に固定する。次に、剛性付与部１４のクランプ１４ｂと張力調整部１６のクレビス１６ｂとを締結部１６ｄによって作業者が締結する。この状態で、張力調整部１６のクレビス１６ｃと装着部１５Ａの連結部１５ｄとを締結部１５ｅによって作業者が締結するとともに、剛性付与部１４のクランプ１４ｂと装着部１５Ｂの連結部１５ｄとを締結部１５ｅによって作業者が締結する。その結果、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間に剛性付与部１４及び張力調整部１６が取り付けられて補強構造１３が組み立てられる。同様に、屈曲部１７Ａ，１７Ｂの一対の密着部１７ａを電柱９の外周面に密着させた状態で、接合部１７ｂ同志を締結部１７ｃによって作業者が締結し屈曲部１７Ａ，１７Ｂを電柱９の外周面に固定する。

次に、張力調整部１６のターンバックル１６ａを作業者が回転させて、クレビス１６ｂとクレビス１６ｃとの間の間隔を調整して、剛性付与部１４のワイヤ１４ａに張力を付与し、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間に作用する張力が所定の大きさに設定される。改修時には既設の固定部材１２の上面に可能な限り近い位置の電柱９の外周面に装着部１５Ａを作業者が装着するとともに、この装着部１５Ａから間隔をあけて電柱９の外周面に装着部１５Ｂを作業者が装着して、新設時と同様の手順によって補強構造１３が組み立てられる。

次に、この発明の実施形態に係る柱状構造物の補強構造の作用を説明する。
地上に電柱９を設置した場合には、地震の周期と電柱９の周期とが離れているため、電柱９が共振して大きく振動することが少ない。一方、図１に示すように、高架橋４上に電柱９を設置したときには、高架橋４の固有振動数と電柱９の固有振動数とが比較的近いと、地震によって高架橋４が振動すると電柱９が共振して大きく振動することがある。

図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電柱９が振動によって凸状に変形したときには、この凸状に変形した箇所付近の剛性付与部１４のワイヤ１４ａと屈曲部１７Ａ，１７Ｂの接触部１７ｄとが接触する。例えば、図４に示す屈曲部１７Ａ，１７Ｂが存在しない場合には、電柱９の凸状に変形した箇所付近の剛性付与部１４のワイヤ１４ａが直線状になるため、ワイヤ１４ａの張力の増加が僅かである。一方、図４に示す屈曲部１７Ａ，１７Ｂが存在する場合には、電柱９の凸状に変形した箇所付近の剛性付与部１４のワイヤ１４ａが図中実線で示す屈曲状になるため、ワイヤ１４ａが引っ張られてワイヤ１４ａの張力が増加する。その結果、電柱９の凸状に変形した箇所付近の剛性付与部１４のワイヤ１４ａの張力が圧縮力となって電柱９に作用してワイヤ１４ａが電柱９の変形を抑制する。

一方、図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、電柱９が振動によって凹状に変形したときには、この凹状に変形した箇所付近の剛性付与部１４のワイヤ１４ａが撓み屈曲部１７Ａ，１７Ｂの接触部１７ｄと接触しない。このため、剛性付与部１４のワイヤ１４ａの張力が圧縮力となって電柱９に作用することがなく、電柱９の変形が大きくなることがない。電柱９が振動すると電柱９が凸状及び凹状に変形するが、電柱９の変形に追従して剛性付与部１４のワイヤ１４ａが伸縮して、ワイヤ１４ａが電柱９を減衰させて電柱９が損傷するのを防止する。

この発明の実施形態に係る柱状構造物の振動抑制構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、電柱９の振動による変形を抑制するために、この電柱９の外周面との間に隙間Δをあけてこの電柱９に剛性付与部１４が張力を付与する。このため、例えば、地震などによって電柱９が振動したときに剛性付与部１４が電柱９の変形を抑制し電柱９の損傷を防止することができる。また、電柱９が高架橋４上に設置されている場合には、剛性付与部１４によって電柱９の固有振動数を高架橋４の固有振動数と離すことができ、電柱９の共振を防ぐことができる。

(2) この実施形態では、装着部１５Ａ，１５Ｂが電柱９の上下方向に所定の間隔をあけてこの電柱９の外周部に着脱自在に装着されており、この装着部１５Ａとこの装着部１５Ｂとの間で剛性付与部１４が張力を付与する。このため、簡素な補強構造１３によって剛性付与部１４を既存の電柱９に容易に取り付けることができるとともに、保守作業の必要がなくなって電柱９の耐震性能を向上させることができる。

(3) この実施形態では、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間で張力を付与するワイヤ１４ａを剛性付与部１４が備えている。例えば、従来の補強構造のような電柱に鋼板を巻き付けた構造では、地震の振動によって鋼板に圧縮力が作用するとこの鋼板が座屈するおそれがある。この実施形態では、可撓性を有するワイヤ１４ａを使用するため、電柱９が凹状に変形する箇所付近に配置されているワイヤ１４ａが容易に撓み座屈することがなく、剛性付与部１４が破損するのを防ぐことができる。また、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間に鉄筋に相当するワイヤ１４ａを接続することによって、電柱９の剛性を簡単に向上させることができ、地震などの振動を抑制することができる。その結果、従来の電柱バンドの取り付け箇所付近の応力集中を抑制して、電柱９の損傷を防止することができる。さらに、電柱９の振動に応じてワイヤ１４ａが伸縮するため電柱９に減衰作用を付与することができ、電柱９の損傷を防止することができる。

(4) この実施形態では、剛性付与部１４が付与する張力を張力調整部１６が調整する。このため、剛性付与部１４が電柱９に付与する張力を張力調整部１６によって簡単に調整し、剛性付与部１４が付与する張力を適度な大きさに設定することができる。

(5) この実施形態では、装着部１５Ａと装着部１５Ｂとの間で張力を付与するワイヤ１４ａを剛性付与部１４が備えており、このワイヤ１４ａの張力を調整するターンバックル１６ａを張力調整部１６が備えている。このため、安価で簡単な構造のターンバックル１６ａによってワイヤ１４ａの張力を簡単に調整することができる。

(6) この実施形態では、電柱９が振動によって変形したときに、この電柱９の長さ方向に沿ってワイヤ１４ａを屈曲部１７Ａ，１７Ｂが屈曲させる。このため、電柱９の変形に応じてワイヤ１４ａが引っ張られるように、このワイヤ１４ａの線形を変化させることができる。その結果、電柱９の変形に応じてワイヤ１４ａの張力を増加させて、この張力を圧縮力として電柱９に作用させ電柱９の変形を抑えることができる。

(7) この実施形態では、電柱９の基部から高さＨ=2〜4mの範囲でこの電柱９に剛性付与部１４が剛性を付与する。このため、地震発生時に電柱９が最も損傷を受け易い箇所を重点的に補強することができる。

この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、高架橋４上を鉄道車両が走行する場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の車両が走行する高架橋についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、高架橋４がコンクリート高架橋である場合を例に挙げて説明したが、鋼材を主材料とする鉄桁橋などの鋼橋や、鋼桁と鉄筋コンクリート床版とを結合した合成桁橋などの高架橋についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、柱状構造物として電柱９に剛性を付与する場合を例に挙げて説明したが、電柱９以外の柱体に剛性を付与する場合についてもこの発明を適用することができる。

(2) この実施形態では、電柱９が電車線用である場合を例に挙げて説明したが、配電線用又は通信線用の電柱についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、可動ブラケット８を支持する電柱９を例に挙げて説明したが、き電線、保護線、配電線又は通信線などを支持する電柱や、これらの電線をちょう架するために張り出した腕金を支持する電柱などについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、高架橋４上の電柱基礎１０に設置されている電柱９を例に挙げて説明したが、地上に埋設された電柱基礎枠などの電柱基礎に設置されている電柱９についてもこの発明を適用することができる。

１ 軌道
２ 車両
３ 防音壁
４ 高架橋
５ 杭基礎
６ 電車線路支持物
７ トロリ線支持装置
８ 可動ブラケット
９ 電柱（柱状構造物）
１０ 電柱基礎（基礎）
１１ 振動抑制部
１２ 固定部材
１３ 補強構造
１４ 剛性付与部
１４ａ ワイヤ
１４ｂ クランプ
１５Ａ 装着部（下側装着部）
１５Ｂ 装着部（上側装着部）
１６ 張力調整部
１６ａ ターンバックル
１６ｂ，１６ｃ クレビス
１６ｄ 締結部
１７Ａ 屈曲部（下側屈曲部）
１７Ｂ 屈曲部（上側屈曲部）
Ｈ 高さ
Δ 隙間

Claims (4)

1. 柱状構造物を補強する柱状構造物の補強構造であって、
   前記柱状構造物の上下方向に所定の間隔をあけてこの柱状構造物の外周面に着脱自在に装着される上側及び下側装着部と、
   前記柱状構造物の振動による変形を抑制するために、この柱状構造物の外周面との間に隙間をあけて、前記上側装着部と前記下側装着部との間で張力を付与することによって、この柱状構造物に剛性を付与するワイヤと、
   前記柱状構造物が振動によって変形したときに、この柱状構造物の長さ方向に沿って前記ワイヤを屈曲させる屈曲部とを備え、
   前記屈曲部は、
   前記柱状構造物が変形していないときには、前記ワイヤと接触せずにこのワイヤとの間に隙間を形成し、
   前記柱状構造物が変形しているときには、前記ワイヤと接触することによってこのワイヤの線形を変化させてこのワイヤの張力を増加させること、
   を特徴とする柱状構造物の補強構造。
2. 請求項１に記載の柱状構造物の補強構造において、
   前記ワイヤが付与する張力を調整する張力調整部を備えること、
   を特徴とする柱状構造物の補強構造。
3. 請求項２に記載の柱状構造物の補強構造において、
   前記張力調整部は、前記ワイヤの張力を調整するターンバックルを備えること、
   を特徴とする柱状構造物の補強構造。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の柱状構造物の補強構造において、
   前記ワイヤは、前記柱状構造物の基部から高さ2〜4mまでの範囲でこの柱状構造物に剛性を付与すること、
   を特徴とする柱状構造物の補強構造。

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