JP7059618B2 - 主脚材据付方法およびアンカーフレーム据付治具 - Google Patents

Description

本発明は、鉄塔の脚部を構成する主脚材を基礎に据え付ける主脚材据付方法、およびかかる主脚材を固定されるアンカーフレームを支持するアンカーフレーム据付治具に関する。

送電鉄塔等の巨大な構造物（以下、単に鉄塔と称する）の脚部はマット型の基礎である床板基礎（マット基礎ともいう）や深礎基礎等の基礎に支持される。このとき、脚部を構成する主脚材は、一般にいかり材や支圧板等を用いて基礎に定着される。例えば特許文献１では、鉄塔を支持する脚材の周囲にいかり材を放射状に突設し、この脚材を基礎コンクリート内に埋め込んでいる。

特開２００４－２８５７２１号公報

図９は、アンカーフレームを用いて主脚材を床板基礎（以下、単に基礎と称する）に定着する際の従来工法を説明する図である。なお、主に従来工法におけるアンカーフレームの据付について説明するため、図９では、主脚材および基礎については不図示としている。鉄塔の脚部となる主脚材を基礎に定着する際には、特許文献１に開示されているいかり材や支圧板が用いられることが一般的であるが、それら以外にもアンカーフレームを用いることもある。

アンカーフレームを用いて主脚材を基礎に定着する際には、まず各脚部（一般には４本）を構成する主脚材に対してアンカーフレーム据付用の据付架台を設置する必要がある。詳細には、従来工法ではまず図９に示すように、鉄塔を建設する敷地内に基礎（全体は不図示）の配筋６１０を敷設する。

図９に示すように、アンカーフレーム６００は、ベースプレート６０２、アンカーボルト６０４およびナット６０６を含んで構成される。アンカーボルト６０４の上端は、ナット６０６によってベースプレート６０２に固定されている。従来工法では、まずアンカーフレーム６００を組立用鋼材（不図示）を用いて均しコンクリート（不図示）に強固に固定する。

次に、敷地内に据付架台６２０を設置する。このとき、主脚材の据付位置の精度を高めるためには、アンカーフレーム６００の据付位置が正確である必要がある。このため、従来工法では、据付架台６２０が正確な位置に配置されるよう測量を行いながら据付架台６２０を設置する。

ここで、主脚材を支持するアンカーフレーム６００や組立用鋼材（以下、これらをアンカーフレーム６００と総称する）は重量が非常に重い。このため、アンカーフレーム６００が据え付けられる据付架台６２０においても高い剛性が求められる。したがって、据付架台６２０の重量も非常に重くなり、据付架台６２０の設置作業において大変な労力が必要となる。

また鉄塔のように複数の脚部を有する場合、かかる脚部を構成する複数の主脚材ごとにアンカーフレーム６００を設置するため、設置作業に要する労力は莫大なものとなる。更に複数の脚部それぞれに対してアンカーフレームが配置されるため、複数のアンカーフレームを連結する据付架台６２０が大型化してしまう。このため、据付架台６２０の運搬や組立に労力がかかり、作業員の負担が大きくなってしまう。

本発明は、このような課題に鑑み、アンカーフレームを用いて主脚材を基礎に据え付ける際において高い位置決め精度を確保しつつ、据付作業にかかる労力を大幅に軽減することが可能な主脚材据付方法およびアンカーフレーム据付治具を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる主脚材据付方法の代表的な構成は、鉄塔の主脚材の据付方法であって、地中に基礎を設置し、基礎の上に定着部のコンクリート打設用の型枠を設置し、型枠の上縁にアンカーフレーム据付治具を設置し、アンカーフレーム据付治具にアンカーフレームを吊り下げた状態で支持させ、アンカーフレームをアンカーフレーム据付治具で位置決めし、型枠内にコンクリートを打設して定着部を形成し、アンカーフレームに主脚材を据え付けることを特徴とする。

上記構成によれば、定着部のコンクリート打設用の型枠、およびその上縁に設置されるアンカーフレーム据付治具（以下、単に据付治具と称する）を用いることにより、アンカーフレームひいては主脚材の据付を行うことができる。したがって、従来工法において用いられていた据付架台が不要となる。これにより、据付架台の運搬および組立に費やしていた労力を削減することができ、据付作業にかかる労力を大幅に軽減することができる。また据付治具によってアンカーフレームの位置決めを行うことにより、高い位置決め精度を確保することが可能である。

上記基礎を設置する際にボルトの下端を基礎に埋め込み、アンカーフレーム据付治具に吊り下げられたアンカーフレームの下部をボルトに固定するとよい。これにより、型枠にコンクリートを打設する際の流動圧によるアンカーフレームの揺らぎを抑制することができる。

上記課題を解決するために、本発明にかかるアンカーフレーム据付治具の代表的な構成は、鉄塔の主脚材の定着部のコンクリート打設用の型枠の上端に渡される梁と、梁の中央部に接続されアンカーフレームを吊下げて支持する支持部と、を備えることを特徴とする。上述した主脚材据付方法における技術的思想に対応する構成要素やその説明は、当該アンカーフレーム据付治具にも適用可能である。

上記アンカーフレーム据付治具は、梁を前記型枠に固定する連結部材を更に備え、連結部材は、円弧状の長穴が形成されたプレート状の部材であり型枠の上縁に固定される連結プレートと、長穴に挿通される連結ボルトと、を含み、梁には、長手方向に延び連結ボルトが挿通される連結穴が形成されているとよい。これにより、Ｃ型万力等の固定具を必要とすることなく、梁ひいては据付治具を型枠に容易に固定することが可能となる。

また連結プレートに円弧状の長穴が形成されていることにより、連結プレートを型枠に対して回転させることにより、据付治具に支持されているアンカーフレームの水平方向の位置、特に鉄塔の塔心に向かう方向を調整することができる。更に、梁に長手方向に延びる連結穴が形成されていることにより、梁を連結部材に対してスライド移動させることにより、据付治具に支持されているアンカーフレームの位置を調整することが可能である。

本発明によれば、アンカーフレームを用いて主脚材を基礎に据え付ける際において高い位置決め精度を確保しつつ、据付作業にかかる労力を大幅に軽減することが可能な主脚材据付方法およびアンカーフレーム据付治具を提供することができる。

第１実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。 第１実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。 第１実施形態にかかる据付治具を説明する図である。 据付治具の型枠への固定について説明する図である。 図１および図２の斜視図である。 型枠への据付治具の固定方法の他の例を説明する図である。 第２実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。 第３実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。 アンカーフレームを用いて主脚材を基礎に定着する際の従来工法を説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

（第１実施形態）
図１および図２は、第１実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。第１実施形態では、主脚材を据え付ける基礎として基礎杭を例示する。第１実施形態の主脚材据付方法（以下、単に据付方法と称する）では、図１（ａ）に示すように、まず地中を掘削することにより掘削孔１０を形成する。次に、躯体鉄筋１４についた不要なコンクリート（不図示）を取り除き、基礎杭１８（ハッチングにて図示）が完成する。

続いて、図１（ｂ）に示すように、躯体鉄筋１４の周囲にフープ筋１２を巻き付け、均しコンクリート２０を打設する。均しコンクリート２０が硬化したら、後述する定着部７０のコンクリート打設用の型枠３０を均しコンクリート２０の上に配置する。

本実施形態の据付方法の特徴として、均しコンクリート２０の上に型枠３０を配置したら、図１（ｃ）に示すように、型枠３０の上縁にアンカーフレーム据付治具（以下、単に据付治具１００と称する）を設置する。そして、据付治具１００にアンカーフレーム６００を吊り下げた状態で支持させる。

図３は、第１実施形態にかかる据付治具１００を説明する図である。図３に示すように、本実施形態の据付治具１００は、梁１１０および支持部１２０を含んで構成される。梁１１０は、断面がＬ字状のアングル材によって構成され、型枠３０（図１（ｃ）参照）の上端に渡される。本実施形態では、２つの梁１１０は、それらの間に設けられる第１連結部１３０ａおよび第２連結部１３０ｂによって連結されている。支持部１２０は、梁１１０の中央部に接続され、アンカーフレーム６００（図１（ｃ）参照）を吊下げて支持する。

本実施形態では、梁１１０には、長手方向に延びて後述する連結ボルト２３０（図４参照）が挿通される連結穴１１２が形成されている。また第１連結部１３０ａおよび第２連結部１３０ｂには、主脚材４０（図２（ｃ）参照）の水平方向（回転方向）の位置合わせに用いられるポンチマーク１３２が形成されている。なお、これらについては後に詳述する。

図４は、据付治具１００の型枠３０への固定について説明する図である。図５は、図１（ｃ）の斜視図である。本実施形態では、据付治具１００は、図４に示す円弧状の連結部材２００によって梁１１０が型枠３０に固定される。連結部材２００は、連結プレート２１０、固定ボルト２２０および連結ボルト２３０を含んで構成される。連結プレート２１０は、型枠３０の上縁に固定されるプレート状の部材であり、円弧状の長穴２１２が形成されている。固定ボルト２２０は、連結プレート２１０を型枠３０に固定するボルトである。連結ボルト２３０は、連結プレート２１０の長穴２１２に挿通されるボルトであり、連結プレート２１０と梁１１０とを連結する。

型枠３０に据付治具１００を取り付ける際には、まず連結部材２００を型枠３０に取り付ける。詳細には、固定ボルト２２０によって連結プレート２１０を型枠３０の上縁に固定した後に、連結プレート２１０上に据付治具１００の梁１１０を載置する。その後、連結ボルト２３０を梁１１０の連結穴１１２および連結プレート２１０の長穴２１２に挿通し、それらを連結する。

上記構成によれば、連結部材２００を介して据付治具１００が型枠３０の上縁に固定される。これにより、Ｃ型万力等の固定具を必要とすることなく、据付治具１００を型枠３０に固定することが可能となる。したがって、型枠３０への据付治具１００の取付作業を容易に行うことができる。

上述したように型枠３０に固定した据付治具１００の支持部１２０にアンカーフレームを取り付けることにより、図１（ｃ）および図５に示すように、アンカーフレーム６００は梁１１０に吊り下げられた状態で据付治具１００に支持される。なお、後にアンカーフレーム６００の位置決めを行うため、この段階では、まだ連結ボルト２３０は少しゆるめに手締めしておくとよい。

次に、据付治具１００を用いてアンカーフレーム６００の位置決めを行う。アンカーフレーム６００の位置決めでは、まず図２（ａ）に示すように、ポンチマーク１３２（図２参照）が所定の位置、すなわち鉄塔の塔心（不図示）を向く位置に配置されるように据付治具１００の梁１１０を水平方向に回転させる。この作業によりポンチマーク１３２が所定の位置に配置されるとアンカーフレーム６００の水平方向が調整される。

このとき特に本実施形態では、連結プレート２１０に長穴２１２を設けている。これにより、連結穴１１２に連結ボルト２３０が挿通された状態で梁１１０を回転させることにより、長穴２１２の範囲内において梁１１０ひいてはアンカーフレーム６００の位置を調整することができる。また本実施形態においては、連結ボルト２３０が挿通される連結穴１１２は長手方向に延びている。これにより、梁１１０を長手方向にスライドさせることで、据付治具１００に支持されているアンカーフレーム６００の位置を調整することが可能である。

据付治具１００によってアンカーフレーム６００を位置決めしたら、連結ボルト２３０を締めて据付治具１００および連結部材２００を固定する。そして、図２（ｂ）に示すように、定着用コンクリート３２（ハッチングにて図示）を型枠３０内に打設する。なお、好ましくは、定着用コンクリート３２を打設する前にアンカーフレーム６００の下部を番線１３４などによって躯体鉄筋１４またはフープ筋１２（図１参照）に固定するとよい。これにより、定着用コンクリート３２を打設した際の圧力によるアンカーフレーム６００の揺れを好適に防ぐことができる。

定着用コンクリート３２が硬化後、据付治具１００および型枠３０を撤去することにより、図２（ｃ）に示すように定着部７０が形成される。定着部７０が形成されたら、アンカーフレーム６００への主脚材４０の据付を行う。詳細には、図２（ｃ）に示すように、アンカーフレーム６００にナット４２によって主脚材４０を据え付ける。その後、定着部７０の周囲を埋設材８０によって埋設することにより、アンカーフレーム６００ひいては基礎杭１８への主脚材４０の据付作業が完了する。

上記説明したように、本実施形態の据付方法では、定着部７０のコンクリート打設用の型枠３０、およびその上縁に設置される据付治具１００を用いてアンカーフレーム６００ひいては主脚材４０の据付を行う。したがって、従来工法において用いられていた据付架台が不要となるため、据付架台の運搬および組立に費やしていた労力を削減することができ、据付作業にかかる労力を大幅に軽減することができる。

また据付治具１００によってアンカーフレーム６００の位置決めを行うことができるため、アンカーフレーム６００を基礎杭１８に据え付ける際の位置決め精度を高めることができる。更に本実施形態の据付治具１００は構造が簡素であるため、治具にかかるコストを削減することができ、且つ従来の据付架台よりも大幅な軽量化を図ることが可能である。

図６は、型枠３０への据付治具１００の固定方法の他の例を説明する図である。図４に示すように、上述した実施形態では円弧状の連結部材２００を用いて据付治具１００を型枠３０に固定する構成を例示した。これに対し、図６に示す例では、Ｃ型万力６０を用いて据付治具１００を型枠３０に固定する。かかる構成によれば、一般に用いられているＣ型万力６０を利用することができ、連結部材２００のような専用の部品を必要とすることがない。したがって、専用の部品を作製するコストを削減し、汎用性を高めることが可能となる。

なお、上記説明した第１実施形態では、一般的な基礎杭１８に主脚材４０を据え付ける構成を例示したが、これに限定するものではない。本実施形態の主脚材据付方法および主脚材据付治具は、深礎基礎を基礎杭とする場合にも適用することが可能である。その場合、深礎基礎を形成する際に掘削孔１０の内部に設置するライナープレート（不図示）を型枠３０として用いてもよい。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。上記説明した第１実施形態の主脚材据付方法では、定着用コンクリート３２を打設する前にアンカーフレーム６００の下部を番線１３４などによって躯体鉄筋１４またはフープ筋１２に固定する構成を例示した（図１および図２参照）。

これに対し、第２実施形態の主脚材据付方法（以下、単に据付方法と称する）では、アンカーフレーム６００の下部をボルト（以下、埋込ボルト３００）に固定する。なお、以下の説明では、先の実施形態で説明した構成要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。

第２実施形態の据付方法では、基礎杭１８にドリル等によって埋設穴（不図示）を形成する。そして、埋設穴に埋込ボルト３００を挿入し、埋設穴と埋込ボルト３００との隙間とをケミカルアンカーやモルタル等によって埋める。これにより、図７（ａ）に示すように、主脚材４０を据え付ける基礎である基礎杭１８に埋込ボルト３００の下端が埋め込まれた状態となる。

ここで図７（ａ）に示すように、アンカーフレーム６００は、アンカーボルト６０４、ならびにその上端近傍および下端近傍に配置されるベースプレート６０２ａ・６０２ｂを含んで構成される。これらのうち、アンカーボルト６０４の下端近傍に配置されるベースプレート６０２ｂには、埋込ボルト３００よりも充分に径の大きい挿通孔６０８が形成されている。

更に本実施形態では、アンカーフレーム６００は、支持ボルト６３０および固定プレート６３２（図７（ｂ）参照）を更に備える。支持ボルト６３０は、下側のベースプレート６０２ｂに取り付けられる高さ調節が可能なボルトである。固定プレート６３２は、下側のベースプレート６０２ｂの上面に配置されるプレートであり、ベースプレート６０２ｂの挿通孔６０８の径よりも大きい幅を有する。

図７（ａ）に示す据付治具１００を型枠３０に固定したら、据付治具１００の支持部１２０（図３参照）にアンカーフレーム６００を取り付ける。このとき第２実施形態の据付方法では、下側のベースプレート６０２ｂの挿通孔６０８に埋込ボルト３００が挿通されるようにアンカーフレーム６００を配置する。そして、図７（ｂ）に示すように、支持ボルト６３０を基礎杭１８に突き当て、支持部１２０および支持ボルト６３０を調節してアンカーフレーム６００の高さを調整する。調整完了後、ナット６３４を締めて埋込みボルト３００に締結する。

上記構成によれば、据付治具１００に吊り下げられたアンカーフレーム６００の下部が埋込ボルト３００によって基礎杭１８に固定される。これにより、型枠３０に定着用コンクリート３２を打設した際の圧力（流動圧）によるアンカーフレーム６００の揺れをより好適に防ぐことができる。

また上記構成によれば、アンカーフレーム６００の重量（上下のベースプレート６０２ａ・６０２ｂおよびアンカーボルト６０４の重量）が支持ボルト６３０によって支持される。したがって、アンカーフレーム６００を据付治具１００のみで吊り下げる場合に比して、据付治具１００にかかる重量ははるかに少なくなる。このため、据付治具１００に要求される剛性が低くなり、据付治具１００の軽量化ひいては施工作業の効率化を図ることが可能となる。

（第３実施形態）
図８は、第３実施形態にかかる主脚材据付方法を説明する図である。上記説明した第１実施形態および第２実施形態の主脚材据付方法では、主脚材４０を据え付ける基礎として基礎杭１８を例示した。これに対し、第３実施形態の主脚材据付方法（以下、単に据付方法と称する）では、主脚材４０を据え付ける基礎を床板基礎とする場合について説明する。

図８（ｂ）に示すように、主脚材４０を据え付ける基礎として床板基礎（全体は不図示）を用いる場合には、鉄塔を建設する敷地内に均しコンクリート２０を打設し、その上に床板基礎用の配筋６１０を設置する。かかる配筋６１０の外側には、床板基礎用のコンクリート（不図示）を打設するための型枠６１２が設けられる。

第３実施形態の据付方法では、図８（ｂ）に示す据付治具１００を、図８（ａ）に示すように異なる面を構成する２つの型枠６１２に差し渡し、Ｃ型万力６０を用いて型枠６１２に固定する。そして、型枠６１２に固定した据付治具１００の支持部１２０（図３参照）にアンカーフレーム６００を取り付けることにより、アンカーフレーム６００は梁１１０に吊り下げられた状態で据付治具１００に支持される。これにより、図８（ａ）および（ｃ）に示すように、据付治具１００を介してアンカーフレーム６００が型枠６１２に取り付けられる。そしてアンカーフレーム６００の下部のベースプレート６０２ｂは、埋込ボルト３００と支持ボルト６３０によって固定する。このようにして、基礎として床板基礎を採用する場合においても、上述した効果を得ることが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、鉄塔の脚部を構成する主脚材を基礎に据え付ける主脚材据付方法、およびかかる主脚材を固定されるアンカーフレームを支持するアンカーフレーム据付治具として利用することができる。

１０…掘削孔、１２…フープ筋、１４…躯体鉄筋、１８…基礎杭、２０…均しコンクリート、３０…型枠、３２…定着用コンクリート、４０…主脚材、４２…ナット、６０…Ｃ型万力、７０…定着部、８０…埋設材、１００…据付治具、１１０…梁、１１２…連結穴、１２０…支持部、１３０ａ…第１連結部、１３０ｂ…第２連結部、１３２…ポンチマーク、１３４…番線、２００…連結部材、２１０…連結プレート、２１２…長穴、２２０…固定ボルト、２３０…連結ボルト、３００…埋込ボルト、６００…アンカーフレーム、６０２…ベースプレート、６０２ａ…ベースプレート、６０２ｂ…ベースプレート、６０４…アンカーボルト、６０６…ナット、６０８…挿通孔、６１０…配筋、６１２…型枠、６２０…据付架台、６３０…支持ボルト、６３２…固定プレート、６３４…ナット

Claims (1)

1. 鉄塔の主脚材の据付方法であって、
   地中に基礎を設置し、
   前記基礎を設置する際にボルトの下端を該基礎に埋め込み、
   前記基礎の上に定着部のコンクリート打設用の型枠を設置し、
   前記型枠の上縁にアンカーフレーム据付治具を設置し、
   前記アンカーフレーム据付治具にアンカーフレームを吊り下げた状態で支持させ、
   前記アンカーフレームを前記アンカーフレーム据付治具で位置決めし、
   前記アンカーフレームの下部を前記ボルトに固定し、
   前記型枠内にコンクリートを打設して前記定着部を形成し、
   前記アンカーフレームに前記主脚材を据え付けることを特徴とする主脚材据付方法。

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