JP2016153598A

JP2016153598A - 組立式コンクリート柱およびその接合方法

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Publication number: JP2016153598A
Application number: JP2016082150A
Authority: JP
Inventors: 護古市; Mamoru Furuichi; 朋哉井上; Tomoya Inoue; 広樹菊; Hiroki Kiku
Original assignee: Nippon Concrete Industries Co Ltd
Current assignee: Nippon Concrete Industries Co Ltd
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2016-08-25
Anticipated expiration: 2036-04-15
Also published as: JP6774778B2

Abstract

【課題】容易に設置でき、腐食が生じにくい組立式コンクリート柱を提供する。【解決手段】組立式コンクリート柱１は、下方に向かって漸次径大のテーパ部を有するコンクリート製の上柱３と、下方に向かって漸次径大のテーパ部４を有するコンクリート製の下柱５とを、端面を対向させた状態で継手用鋼管６を介して接合する。継手用鋼管６は、上柱３に一体成型されて上柱３の外周面と連続した一体成型部11と、下柱５のテーパ部４に嵌着された嵌着部12とを有している。そして、継手用鋼管６が上柱３と一体化されているため、上柱３と継手用鋼管６との境界部分に水分が入り込みにくく、水分による腐食を防止できる。また、上柱３に一体化された継手用鋼管６を下柱５に嵌着するだけで上柱３と下柱５とを接合できるため、容易に設置できる。【選択図】図１

Description

本発明は、下柱と上柱とが継手用鋼管により接合される組立式コンクリート柱およびその接合方法に関する。

電柱等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、長くて重いいわゆる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、狭隘な場所でも施工可能なコンクリート柱としては、コンクリート製の上柱とコンクリート製の下柱とを互いに端面を突き合わせた状態で、フランジをボルトによって、連結状態を固定した構成のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、コンクリート製の上柱とコンクリート製の下柱とを互いに端面を突き合わせた状態で連結し、その連結部を覆うようにカバー部材が設けられた構成のものが知られている（例えば、特許文献２および３参照。）。

特開２００８−１０１３２５号公報実開昭６１−８２０６号公報特開２００８−２４０３６７号公報

上述の特許文献１のようにボルトで連結状態を固定する構成では、接合の際にトルク管理が必要であり、作業時間がかってしまい容易に設置できない可能性がある。

また、上述の特許文献２および３のように上柱と下柱との連結部をカバー部材で覆う構成では、上柱とカバー部材との境界部分で段差や隙間が形成されるため、上柱とカバー部材との境界部分に雨等の水分が入り込みやすく、その水分によって上柱やカバー部材に腐食が生じやすいという問題が考えられる。

本発明はこのような点に鑑みなされたもので、容易に設置でき、腐食が生じにくい組立式コンクリート柱およびその接合方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載された組立式コンクリート柱は、コンクリート製の上柱と、下方に向かって漸次径大のテーパ部を少なくとも上端部の一定範囲に有し、前記上柱の下端面に上端面を対向させるコンクリート製の下柱と、前記上柱の下端部に一体化されかつ前記下柱のテーパ部に嵌着される継手用鋼管とを具備し、前記継手用鋼管が前記下柱の前記テーパ部に嵌着されることにより、前記上柱と前記下柱とが接合されるものである。

請求項２に記載された組立式コンクリート柱は、請求項１記載の組立式コンクリート柱において、継手用鋼管は、上柱の下端部に一体成型されて上柱の外周面と連続した一体成型部と、下柱のテーパ部に嵌着される嵌着部とを有しているものである。

請求項３に記載された組立式コンクリート柱は、請求項１記載の組立式コンクリート柱において、上柱は、下端部に一体に設けられた座板を有し、継手用鋼管は、前記座板に溶接されその座板を介して前記上柱に一体化されているものである。

請求項４に記載された組立式コンクリート柱の接合方法は、上柱と、下方へ向かって漸次大径のテーパ部を上端部の一定範囲に有する下柱とを、継手用鋼管により接合する組立式コンクリート柱の接合方法であって、上柱と継手用鋼管とを一体化し、前記上柱と一体化した前記継手用鋼管を前記下柱の前記上端部に嵌着するものである。

請求項５に記載された組立式コンクリート柱の接合方法は、請求項４記載の組立式コンクリート柱の接合方法において、上柱の下端部に対応する型枠内に継手用鋼管の一部を予め設置した状態で上柱を成型して、前記上柱と前記継手用鋼管とを前記型枠での一体成型により一体化するものである。

請求項６に記載された組立式コンクリート柱の接合方法は、請求項４記載の組立式コンクリート柱の接合方法において、上柱の下端面に対応する型枠内に座板を予め設置した状態で前記上柱を成型し、前記座板を継手用鋼管に溶接して、前記座板を介して前記上柱と前記継手用鋼管とを一体化するものである。

本発明によれば、継手用鋼管が上柱の下端部に一体化されかつ下柱のテーパ部に嵌着されているため、上柱と継手用鋼管との境界部分に水分が入り込みにくく水分による腐食を防止できるとともに、容易に設置できる。

本発明の第１の実施の形態に係る組立式コンクリート柱の構成を示す断面図である。本発明の第２の実施の形態に係る組立式コンクリート柱の構成を示す断面図である。

以下、本発明の第１の実施の形態の構成について図１を参照しながら詳細に説明する。

図１に示されるように、コンクリート電柱等として用いられる組立式コンクリート柱１は、下方に向かって漸次径大のテーパ部２を有するプレストレストコンクリート製の上柱３と、この上柱３のテーパ部２と連続する下方に向かって漸次径大のテーパ部４を有するプレストレストコンクリート製の下柱５とを有している。

これら上柱３と下柱５とは、上柱３の下端面と下柱５の上端面とを対向させて設置され、上柱３および下柱５のテーパ部２，４と同一勾配のテーパ状の継手用鋼管６が、上柱３のテーパ部２の下端部に一体化され、かつ、下柱５のテーパ部４の上端部に嵌着されている。なお、下柱５の下端部は、組立式コンクリート柱１の設置面である地中に建て込まれている。

上柱３および下柱５は、緊張材としてのＰＣ鋼材７が配設されたプレストレストコンクリート製である。

また、上柱３の軸方向の一端部に位置する上端面および軸方向の他端部に位置する下端面には、構成の端面金具である座板８が一体化され、下柱５の軸方向の一端部に位置する上端面および軸方向の他端部に位置する下端面には、鋼製の端面金具である座板９が一体化されている。

これら座板８，９には、図示しない係合孔が設けられており、係合孔にＰＣ鋼材７の端部が挿通されて固定されている。すなわち、上柱３および下柱５に配設されたＰＣ鋼材７は、後述する製造方法により、遠心成型時の型枠内に予め配置された座板８，９に挿通されて固定された状態でプレストレスが掛けられる。

継手用鋼管６は、軸方向の一方側である上側に位置する一体成型部11と、軸方向における一体成型部11より他方側である下側に位置する嵌着部12とを有している。

一体成型部11は、上柱３を成型する際に、型枠内の対応する箇所に予め配置されて、コンクリート柱に一体成型されている。すなわち、継手用鋼管６は、一体成型部11が、上柱３のテーパ部２と型枠内で一体成型されることにより一体化される。そして、上柱３と一体化された一体成型部11は、その外周面が上柱３のテーパ部２の外周面と連続したテーパ状となっている。

嵌着部12は、下柱５のテーパ部４に嵌着可能であり、一体成型部11を上柱３に一体成型した後に、上柱３とともに継手用鋼管６を下柱５に向かって下降させて、継手用鋼管６の嵌着部12内に下柱５のテーパ部４を挿入して嵌着される。

このように上柱３のテーパ部２に一体化され、かつ、下柱５のテーパ部４に嵌着された継手用鋼管６内では、上柱３の座板８と下柱５の座板９とが離間した状態で対向している。すなわち、上柱３と下柱５とは接触していない。

また、継手用鋼管６は、一体化される上柱３および嵌着される下柱５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することが好ましく、上柱３のテーパ部２から下柱５のテーパ部４にわたって略半分ずつ取り付けられることが好ましい。

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、継手用鋼管６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継手用鋼管６が曲げ破壊しないように材料を選択する。

なお、上柱３は、軸方向の全体にわたってテーパ部２が設けられたテーパ状の構成としたが、下端部に継手用鋼管６が一体化された構成であれば、テーパ部２が設けられていない構成にしてもよく、また、上柱３にテーパ部２が設けられた構成の場合には、継手用鋼管６が一体化される下端部の一定範囲のみにテーパ部２が形成された構成にしてもよい。

また、下柱５は、継手用鋼管６が嵌着される上端部の一定範囲のみにテーパ部４が形成された構成にしてもよい。

要するに、継手用鋼管６が嵌着される下柱５の一定範囲のみに下方に向かって漸次径大のテーパ部４を有する構成であれば、継手用鋼管６が嵌着されない下柱５の他の部分および上柱３は、ストレート形状に形成したものでもよい。

次に、上記組立式コンクリート柱１の接合方法を説明する。

遠心成型機等の型枠内に、上柱３の端部に対応するように座板８を設置し、上柱３の下端部に対応するように継手用鋼管６を設置し、型枠内にＰＣ鋼材７を設置し、そのＰＣ鋼材７の端部を座板８に固定する。

このよう型枠内に各部材を設置した状態で、ＰＣ鋼材７にプレストレスをかけながら上柱３を型枠で成型することにより、上柱３を形成するとともに、上柱３と継手用鋼管６とを一体化する。

また、遠心成形機等の型枠内に、下柱５の上端部に対応するように座板９を配置し、型枠内にＰＣ鋼材７を設置し、そのＰＣ鋼材７の端部を座板９に固定した状態で、ＰＣ鋼材７にプレストレスをかけながら下柱５を型枠により成型する。

型枠で成型された上柱３および下柱５のコンクリートを養生してから、上柱３および下柱５を型枠から脱型する。

そして、これら上柱３と下柱５とを継手用鋼管６を介して接合して組立式コンクリート柱１を施工する。なお、組立式コンクリート柱１を施工する作業は、建柱車を用いて行なう。

組立式コンクリート柱１を施工する際には、まず、設置面である地中に下柱５を建て込む。

また、継手用鋼管６が一体化された上柱３を建柱車によって吊り上げ、上柱３の下端面と下柱５の上端面とを対向させ、下柱５の上端部を、上柱３の下端部に一体化された継手用鋼管６内に下方から挿入するように上柱３を下降させる。

また、上柱３を下降させる際には、上柱３や継手用鋼管６の外周面に設けられた図示しない線状等の目印と、下柱５の外周面に設けられた図示しない線状等の目印とを基準にして、設置面に建て込まれた下柱５に対して上柱３を位置合わせする。

このように位置合わせした状態で、上柱３をさらに下降させて、上柱３に一体化された継手用鋼管６のテーパ状の内周面を同一勾配の下柱５のテーパ部４の外周面に密着させるように嵌着する。

次に、上記第１の実施の形態の効果を説明する。

組立式コンクリート柱１は、上柱３および継手用鋼管６と下柱５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。

また、継手用鋼管６が上柱３の下端部に一体化されているため、外周面に設けられた目印等を基準にして上柱３と下柱５とを簡単に位置合わせした後に、そのまま上柱３を下降させて継手用鋼管６と下柱５とを嵌着させるだけで、上柱３と下柱５とを接合できる。すなわち、上柱３および継手用鋼管６の下降操作のみにより、上柱３と下柱５とを継手用鋼管６を介して接合でき、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、容易に設置できる。

さらに、継手用鋼管６と上柱３とが一体化されているため、例えば雨等の水分が継手用鋼管６と上柱３との境界部分に入り込むことを防止でき、水分が入り込むことによる上柱３および継手用鋼管６の腐食を防止できる。

特に、継手用鋼管６は、一体成型部11が上柱３のテーパ部２に一体成型されて、一体成型部11と上柱３の外周面とが連続した構成であることにより、継手用鋼管６と上柱３との境界部分に段差や隙間が生じにくく、水分による上柱３および継手用鋼管６の腐食を効果的に防止できる。

また、一体成型部11が上柱３に一体成型された構成では、上柱３を成型する型枠内に予め継手用鋼管６の一体成型部11を設置して成型すればよいので、既存の設備を用いて容易に製造できる。

さらに、接合された上柱３と下柱５とが、継手用鋼管６内で離間した状態で対向するように設計することで、建て込まれた状態の下柱５に対して上柱３および継手用鋼管６を下降させるだけで、確実に継手用鋼管６と下柱５とを嵌着できる。すなわち、例えば継手用鋼管６内で上柱３の下端面と下柱５の上端面とが突き合わされた状態で接合された構成では、継手用鋼管６に下柱５が完全に嵌着される前に、上柱３の下端面と下柱５の上端面とが接触してしまう可能性があるが、上柱３と下柱５とが離間した状態で下柱５に継手用鋼管６が嵌着される構成であれば、嵌着されるより先に上柱３と下柱５とが接触して嵌着が阻害されてしまうことを防止できる。

さらに、一般的にコンクリートは鋼に比べて安価であるため、組立式コンクリート柱１は、例えばコンクリート製の下柱に鋼製の上柱を嵌着させた複合柱に比べて、鋼製の部分が少なく、鋼を適用することによるコストの上昇を抑制できる。

また、一般的に鋼はコンクリートよりも腐食しやすく、腐食が生じた場合にはその腐食が生じた部材全体を交換する必要であるが、組立式コンクリート柱１は、上記複合柱に比べて鋼製の部分が少ないため、鋼製の部分が多くなることによるメンテナンス頻度の増加を防止できる。

なお、上記第１の実施の形態では、上柱３と下柱５とを接合して２本のコンクリート柱を組み合わせた構成としたが、このような構成には限定されず、例えば上柱３と下柱５との間に中柱が接合され、３本のコンクリート柱が組み合わされた構成等のように、組み合わせるコンクリート柱の数は適宜変更可能である。

次に、第２の実施の形態を図２を参照して説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の構成及び作用については、同一符号を付してその説明を省略する。

この第２の実施の形態に係る組立式コンクリート柱21は、上記第１の実施の形態に対して、上柱22の座板23に継手用鋼管24が例えば完全溶け込み溶接されて、座板23を介して上柱22と継手用鋼管24とが一体化され、その継手用鋼管24が下柱５に嵌着されている。

また、座板23から上柱22の下端部にわたって補強バンド25が設けられている。この補強バンド25は、座板23に隅肉溶接されている。

このような組立式コンクリート柱21を製造する際には、座板23の周縁部の上側に補強バンド25を隅肉溶接する。

また、上柱22を成型する型枠内の対応する箇所に、座板23および補強バンド25を予め設置し、ＰＣ鋼材７を配設してそのＰＣ鋼材７の端部を座板23に固定した状態で、プレストレスをかけながら上柱22を成型する。

さらに、成型後の上柱22の座板23における周縁部の下側に継手用鋼管24を完全溶け込み溶接することにより、座板23を介して上柱22と継手用鋼管24とを一体化する。

そして、溶接により座板23を介して上柱22に一体化された継手用鋼管24を、第１の実施の形態と同様に下柱５に嵌着する。

この組立式コンクリート柱21によれば、上柱22を成型した後に、継手用鋼管24を上柱22の座板23に溶接することで、座板23を介して継手用鋼管24が上柱22に一体化されているため、特殊な設備等を用いずに容易に上柱22と継手用鋼管24とを一体化できるとともに、継手用鋼管24を第１の実施の形態より小さくでき、鋼製部分の大きさを最小限に抑えることができる。

１組立式コンクリート柱
３上柱
４テーパ部
５下柱
６継手用鋼管
11 一体成型部
12 嵌着部
21 組立式コンクリート柱
22 上柱
23 座板
24 継手用鋼管

Claims

コンクリート製の上柱と、
下方に向かって漸次径大のテーパ部を少なくとも上端部の一定範囲に有し、前記上柱の下端面に上端面を対向させるコンクリート製の下柱と、
前記上柱の下端部に一体化されかつ前記下柱のテーパ部に嵌着される継手用鋼管とを具備し、
前記継手用鋼管が前記下柱の前記テーパ部に嵌着されることにより、前記上柱と前記下柱とが接合される
ことを特徴とする組立式コンクリート柱。
継手用鋼管は、上柱の下端部に一体成型されて上柱の外周面と連続した一体成型部と、下柱のテーパ部に嵌着される嵌着部とを有している
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。
上柱は、下端部に一体に設けられた座板を有し、
継手用鋼管は、前記座板に溶接されその座板を介して前記上柱に一体化されている
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。
上柱と、下方へ向かって漸次大径のテーパ部を上端部の一定範囲に有する下柱とを、継手用鋼管により接合する組立式コンクリート柱の接合方法であって、
上柱と継手用鋼管とを一体化し、
前記上柱と一体化した前記継手用鋼管を前記下柱の前記上端部に嵌着する
ことを特徴とする組立式コンクリート柱の接合方法。
上柱の下端部に対応する型枠内に継手用鋼管の一部を予め設置した状態で上柱を成型して、前記上柱と前記継手用鋼管とを前記型枠での一体成型により一体化する
ことを特徴とする請求項４記載の組立式コンクリート柱の接合方法。
上柱の下端面に対応する型枠内に座板を予め設置した状態で前記上柱を成型し、
前記座板を継手用鋼管に溶接して、前記座板を介して前記上柱と前記継手用鋼管とを一体化する
ことを特徴とする請求項４記載の組立式コンクリート柱の接合方法。