JP2011099299A - Structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、構造物に関する。 The present invention relates to a structure.
特許文献１の塔状の構造物は、周方向と鉛直方向とにコンクリートパネルを配置し、これらのコンクリートパネルを連結することによって構築されている。特許文献１のような鉄筋コンクリート製の塔状の構造物では、地震や風等によって大きな曲げモーメントが作用した場合に、この曲げモーメントに起因して引張応力が発生する部分（以下、「引張応力発生部」とする）にコンクリートのひび割れが生じることが危惧される。
The tower-like structure of
このようなコンクリートのひび割れを抑制する対策としては、塔状の構造物を構成するコンクリートに上下方向のプレストレス（圧縮力）を導入する方法が一般に効果的とされている。 As a measure for suppressing such cracking of concrete, a method of introducing prestress (compression force) in the vertical direction to concrete constituting a tower-like structure is generally considered effective.
例えば、特許文献２のコンクリート製風車支持タワーは、複数個のコンクリート製筒型セグメントを上下に積み重ねて構築されている。そして、各コンクリート製筒型セグメントには、ポストテンション方式によるプレストレスが上下方向に導入されている。
For example, the concrete windmill support tower of
これにより、地震や風等により作用する大きな曲げモーメントによって引張応力発生部に生じるコンクリートのひび割れを防ぐことが可能とされ、コンクリート製風車支持タワーの剛性及び耐久性を向上させている。
構造物に上下方向にプレストレスを導入すると、構造物における曲げモーメントに起因して圧縮応力が発生する部位（以下、「圧縮応力発生部」とする）には、曲げモーメントに起因して発生する圧縮応力と、上下方向に導入されたプレストレスと、が合わさった大きな圧縮力が作用する。更に、圧縮応力発生部には、圧縮応力発生部よりも上部の重量も圧縮力として作用する。そして、圧縮応力発生部に発生する圧縮応力が、許容圧縮応力を超過すると曲げ圧縮破壊に至る。 When prestress is introduced into the structure in the vertical direction, it occurs at the site where the compressive stress is generated due to the bending moment in the structure (hereinafter referred to as “compressive stress generating part”) due to the bending moment. A large compressive force that combines the compressive stress and the prestress introduced in the vertical direction acts. Furthermore, the weight above the compressive stress generating portion also acts as a compressive force on the compressive stress generating portion. When the compressive stress generated in the compressive stress generating portion exceeds the allowable compressive stress, bending compressive failure occurs.
このため、上下方向にプレストレスが導入された構造体の圧縮応力発生部には、上下方向にプレストレスを導入していない構造体よりも、大きな圧縮強度を確保する必要がある。 For this reason, it is necessary to ensure a higher compressive strength in the compressive stress generating portion of the structure in which prestress is introduced in the vertical direction than in a structure in which prestress is not introduced in the vertical direction.
本発明は、上記事実を鑑み、上下方向にプレストレスが導入された構造体の曲げ破壊に対する耐力を向上させることが目的である。 In view of the above facts, an object of the present invention is to improve the resistance to bending fracture of a structure in which prestress is introduced in the vertical direction.
請求項１の発明は、直立する構造体と、前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、を備える。
The invention according to
請求項１の発明では、構造体の外周面に設けられた緊張材によって構造体の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入される。 According to the first aspect of the present invention, prestress (compressive force) is introduced in the vertical direction and the circumferential direction of the structure by the tension material provided on the outer peripheral surface of the structure.
構造体に導入された上下方向のプレストレスによって、地震や風等によって構造体に作用する曲げモーメントに起因して発生する曲げ引張応力が低減される。よって、上下方向のプレストレスを導入していない構成と比較し、構造体の引張応力発生部に発生する曲げ引張破壊に対する耐力が向上する。 The bending tensile stress generated due to the bending moment acting on the structure due to an earthquake, wind, or the like is reduced by the vertical prestress introduced into the structure. Therefore, as compared with a configuration in which prestress in the vertical direction is not introduced, the yield strength against bending tensile failure generated in the tensile stress generation portion of the structure is improved.
更に、構造体に導入された周方向のプレストレスによって、構造体が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。つまり、構造体の耐力や靱性が向上する。よって、周方向にプレストレスを導入しない構成と比較し、構造体の圧縮応力発生部に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力が向上する。 Furthermore, the structure is restrained in the circumferential direction by the circumferential prestress introduced into the structure, and the confining effect is exhibited. That is, the yield strength and toughness of the structure are improved. Therefore, compared with the structure which does not introduce prestress in the circumferential direction, the proof stress against the bending compression failure generated in the compressive stress generating portion of the structure is improved.
このように構造体の外周面に設けられた緊張材によって、構造体の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることにより、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。言い換えると、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、曲げ破壊に対する耐力が向上する。 Thus, the prestress is introduced in the vertical direction and the circumferential direction of the structure by the tension material provided on the outer peripheral surface of the structure, thereby improving both the bending tensile fracture resistance and the bending compression fracture resistance. In other words, the resistance to bending fracture is improved as compared with a configuration in which prestress is introduced only in the vertical direction of the structure.
請求項２の発明は、前記構造体の外周面に設けられ、前記緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置を規制する規制手段を備える。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a restricting means that is provided on the outer peripheral surface of the structure and restricts at least one position of the tension material in the vertical direction and the circumferential direction.
請求項２の発明では、構造体の外周面に設けられた規制手段によって、緊張材の上下方向及び周方向の少なくとも一方の位置が規制される。よって、規制手段が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。
In the invention of
なお、緊張材が規制手段に当接されていなくてもよい。緊張材が所定量以上移動しないように規制する構成も含まれる。 Note that the tendon need not be in contact with the restricting means. A configuration is also included in which the tendon is regulated so as not to move more than a predetermined amount.
請求項３の発明は、前記規制手段は、前記外周面に設けられた一つ又は複数の溝とされ、前記緊張材は前記溝に配置されている。 According to a third aspect of the present invention, the restricting means is one or a plurality of grooves provided on the outer peripheral surface, and the tension material is disposed in the grooves.
請求項３の発明では、外周面に設けられた一つ又は複数の溝に緊張材が配置されることによって、緊張材の上下方向の位置と及び周方向の位置が規制される。よって、溝が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。 In the invention of claim 3, the tension material is arranged in one or a plurality of grooves provided on the outer peripheral surface, whereby the vertical position and the circumferential position of the tension material are regulated. Therefore, compared with the structure without a groove | channel, a tendon is correctly arrange | positioned by a desired position.
また、例えば、構造体の外周面に段差や凹凸がある場合であっても、段差や凹凸を解消するように溝を形成することで、緊張材が段差や凹凸に影響されることなく、緊張材が構造体の外周面に容易に配置される。 In addition, for example, even when there are steps or unevenness on the outer peripheral surface of the structure, by forming a groove so as to eliminate the step or unevenness, the tension material can be tensioned without being affected by the step or unevenness. The material is easily placed on the outer peripheral surface of the structure.
請求項４の発明は、深さの異なる複数の前記溝が交差するように形成されている。 According to a fourth aspect of the present invention, the plurality of grooves having different depths are formed so as to intersect with each other.
請求項４の発明では、深さの異なる複数の溝が交差するように形成されているので、緊張材の交差部分に段差ができない（干渉しない）。或いは、緊張材の交差部分の段差が低く抑えられる。 In the invention of claim 4, since the plurality of grooves having different depths are formed so as to intersect with each other, a step cannot be formed at the intersecting portion of the tendon (no interference). Or the level | step difference of the intersection part of a tendon is suppressed low.
請求項５の発明は、前記緊張材の少なくとも一部が前記溝から突出するように、前記溝の深さが設定されている。
In the invention of
請求項５の発明では、緊張材の溝から突出した部位によって、構造体の外周面に沿って流れる風に乱れが生じる。よって、構造体の風下側に発生するカルマン渦等が抑制される。したがって、緊張材が溝から突出してない構成と比較し、構造体に発生する渦励振が抑制又は防止される。
In the invention of
請求項６の発明は、前記規制手段は、前記外周面に設けられた一つ又は複数の凸部とされ、前記緊張材は前記外周面に配置されている。 According to a sixth aspect of the present invention, the regulating means is one or a plurality of convex portions provided on the outer peripheral surface, and the tension material is disposed on the outer peripheral surface.
請求項６の発明では、外周面に設けられた一つ又は複数の凸部によって、緊張材の上下方向の位置及び周方向の位置の少なくとも一方が規制される。よって、凸部が無い構成と比較し、緊張材が所望の位置により正確に配置される。
In the invention of
請求項７の発明は、前記緊張材は、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されている構造物。 The invention according to claim 7 is the structure in which the tendon is extended in the vertical direction and inclined in the circumferential direction.
請求項７の発明では、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されている緊張材に対して上下方向に緊張力を付与することにで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。よって、例えば、プレストレスを導入する回数が減少するので、プレストレス導入作業の煩雑さが低減される。 In the invention of claim 7, by applying a tension force in the vertical direction to the tension material extending in the vertical direction and inclined in the circumferential direction, the vertical direction and the circumferential direction of the structure Prestress is introduced into both. Therefore, for example, since the number of times prestress is introduced is reduced, the complexity of the prestress introduction work is reduced.
なお、規制手段を有する構成において、構造体の軸線に対する緊張材の傾斜角度を調整することが可能である。そして、構造体の軸線に対する緊張材の傾斜角度を調整することで、構造体の上下方向と周方向とに導入するプレストレスの大きさが調整される。 In addition, in the structure which has a control means, it is possible to adjust the inclination | tilt angle of the tension material with respect to the axis line of a structure. And the magnitude | size of the prestress introduced into the up-down direction and circumferential direction of a structure is adjusted by adjusting the inclination-angle of the tension material with respect to the axis line of a structure.
請求項８の発明は、対をなす前記緊張材が、前記構造体の上下方向を基準に逆向きに傾斜して配置されている。 According to an eighth aspect of the present invention, the tension members forming a pair are disposed so as to be inclined in the opposite direction with respect to the vertical direction of the structure.
請求項８の発明では、対をなす緊張材が、構造体の上下方向を基準に逆向きに傾斜し交差して配置されているので、緊張材による構造体の捩れが相殺される。よって、対をなす緊張材が、構造体の上下方向を基準に同じ向きに傾斜して配置されている構成と比較し、緊張材による構造体の捩れが防止又は抑制される。 In the invention of claim 8, since the tension members forming a pair are inclined and crossed in opposite directions with respect to the vertical direction of the structure, the twist of the structure due to the tension material is offset. Therefore, as compared with a configuration in which the pair of tension members are arranged to be inclined in the same direction with respect to the vertical direction of the structure body, twisting of the structure body due to the tension material is prevented or suppressed.
請求項９の発明は、上下方向と周方向とに沿って、それぞれ前記緊張材が配置されている。 In the invention of claim 9, the tendon is arranged along the up-down direction and the circumferential direction, respectively.
請求項９の発明では、上下方向に沿って配置された緊張材の緊張力と、周方向に沿って配置された緊張材の緊張力とを、それぞれ個別に調整することで、構造体の上下方向と周方向とにそれぞれ最適な大きさのプレストレスが容易に導入される。 In the invention of claim 9, the tension force of the tension material arranged along the vertical direction and the tension force of the tension material arranged along the circumferential direction are individually adjusted, so that Prestresses of optimum sizes are easily introduced in each of the direction and the circumferential direction.
請求項１０の発明は、前記緊張材が網状とされている。 According to a tenth aspect of the present invention, the tendon is net-like.
請求項１０の発明では、網状の緊張材に対して、上下方向に緊張力を付与することで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。 In the tenth aspect of the invention, prestress is introduced in both the vertical direction and the circumferential direction of the structure body by applying a tension force in the vertical direction to the net-like tension material.
請求項１１の発明は、前記構造体は、コンクリートで構成されている。 According to an eleventh aspect of the present invention, the structure is made of concrete.
請求項１１の発明では、構造体がコンクリートで構成されているので、鋼製の構造体と比べて、錆び発生やボルトの疲労等による耐力の低下が少ないので、耐久性が優れている。 In invention of Claim 11, since the structure is comprised with concrete, since the fall of yield strength by fatigue | exhaustion of a rust, bolt fatigue, etc. is less compared with a steel structure, durability is excellent.
請求項１２の発明は、前記構造体は、内部に鉄筋が配されていない無筋コンクリートで構成されている。 According to a twelfth aspect of the invention, the structure is made of unreinforced concrete in which no reinforcing bars are arranged.
請求項１２の発明では、構造体が内部に鉄筋が配されていない無筋コンクリートで構成されているので、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、鉄筋のさび発生に伴う耐久性低下の可能性が小さい。
In the invention of
また、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、施工性や生産性が向上する。 In addition, workability and productivity are improved compared to a structure made of reinforced concrete.
なお、緊張材によって上下方向に圧縮力が付与されているので、無筋コンクリートであってっても、引張力によるひび割れが抑制される。 In addition, since compressive force is given to the up-down direction by the tension material, even if it is unreinforced concrete, the crack by tensile force is suppressed.
請求項１３に記載の発明は、前記構造体は、内部に鉄筋が配されている鉄筋コンクリートで構成されている。
In the invention described in
請求項１３の発明では、構造体が内部に鉄筋が配されている鉄筋コンクリートで構成されているので、無筋コンクリートと比較し、耐力が大きい。
In invention of
請求項１４に記載の発明は、前記構造体は、繊維補強コンクリートで構成されている。
In the invention described in
請求項１４に記載の発明では、構造体が繊維補強コンクリートで構成されている。繊維補強コンクリートは、合成繊維や鋼繊維などの補強繊維をコンクリートに複合したコンクリート材とされている。そして、補強繊維によってコンクリートにひび割れが発生した後、ひび割れ面間をつなぎとめることによって引張力を制御する。よって、引張力によるひび割れが更に抑制される。
In the invention described in
請求項１５の発明は、前記構造体は、複数のユニットを上下方向に積み上げて構成されている。 In the invention of claim 15, the structure is configured by stacking a plurality of units in the vertical direction.
請求項１５の発明では、ユニットを上下方向に積み上げることによって構造体が構成されているので、施工性が向上する。 In the invention of claim 15, since the structure is configured by stacking the units in the vertical direction, workability is improved.
また、ユニットを施工現場で製作するのでなく、工場等で大量に製作することによって、ユニットの品質を向上し、且つコストを低減することが可能とされる。 In addition, it is possible to improve the quality of the unit and reduce the cost by manufacturing the unit in large quantities at a factory or the like instead of manufacturing the unit at the construction site.
なお、構造体に導入される上下方向のプレストレスによって、ユニット同士を上下に圧着接合することも可能とされる。 It is also possible to press-bond the units up and down by pre-stress in the vertical direction introduced into the structure.
請求項１６の発明は、前記ユニットが、周方向に分割された複数の分割部材によって構成されている。 According to a sixteenth aspect of the present invention, the unit includes a plurality of divided members divided in the circumferential direction.
請求項１６の発明では、周方向に分割された複数の分割部材によってユニットが構成されているので、施工性が向上する。
In the invention of
また、構造体に導入される周方向のプレストレスによって、分割部材同士を周方向に圧着接合することも可能とされる。 Moreover, it is also possible to crimp and join the divided members in the circumferential direction by circumferential prestress introduced into the structure.
請求項１７の発明は、前記分割部材は同一形状に形成されると共に、周方向に配置された前記分割部材の間隔を調整する調整部材が前記分割部材の間に配置されている。 According to a seventeenth aspect of the present invention, the dividing members are formed in the same shape, and an adjusting member for adjusting the interval between the dividing members arranged in the circumferential direction is arranged between the dividing members.
請求項１７の発明では、分割部材を同一形状とすることにより、分割部材が低コスト化で製造される。 According to the seventeenth aspect of the present invention, the divided member is manufactured at a low cost by making the divided member have the same shape.
また、分割部材の間隔を調整する調整部材によって、製作寸法や配置位置の誤差が吸収される。よって、分割部材の製作や配置に高い精度が必要とされない。 In addition, errors in manufacturing dimensions and arrangement positions are absorbed by the adjusting member that adjusts the distance between the divided members. Therefore, high accuracy is not required for the production and arrangement of the divided members.
請求項１８の発明は、前記構造体の頂部に風車が設けられている。
In the invention of
請求項１８の発明では、構造体の頂部に風車が設けられた所謂風力発電用タワーとされている。
The invention according to
ここで、構造物に作用する曲げモーメントの大きさは、構造物の高さが高いほど大きく、また頂部が重いほど大きくなる。 Here, the magnitude of the bending moment acting on the structure increases as the height of the structure increases, and increases as the top is heavier.
一般に、地上に近い低い位置よりも地上から離れた高い位置の方が強い風を安定して受けることができるので、風力発電用タワーの風車は高い位置に設置されている。つまり、風力発電用タワーの高さが高く、その頂部には風車が配置されている。更に、風車には、風荷重がかかる。よって、一般的に風力発電用タワーには大きな曲げモーメントが発生する。 Generally, a wind turbine of a wind power generation tower is installed at a high position because a strong wind can be stably received at a high position far from the ground rather than a low position near the ground. That is, the height of the tower for wind power generation is high, and the windmill is arranged on the top. Furthermore, a wind load is applied to the windmill. Therefore, a large bending moment is generally generated in the tower for wind power generation.
更に、風力発電用タワーは、強い風が安定して吹く、沿岸部、洋上、山岳部等の風の強い地域に設置されることが多い。 Furthermore, wind power generation towers are often installed in windy areas such as coastal areas, offshore areas, and mountainous areas where strong winds blow stably.
また、風力発電用タワーの設置基数の増加に伴って、風力発電における風況に適した場所や、風力発電用タワーの建設に適した場所が減少してきており、少ない基数の風力発電用タワーによって多くの発電量を確保することが望まれている。よって、風力発電用タワーの風車の翼（羽根車）の径は大きくなる傾向にある。また、多くの風を受けせるために風車はより高い位置に設けられる傾向にある。つまり風力発電用タワーの高さは高くなる傾向にある。 In addition, as the number of installed wind power towers increases, the number of places suitable for wind conditions in wind power generation and places suitable for construction of wind power towers are decreasing. It is desired to secure a large amount of power generation. Therefore, the diameter of the blade (impeller) of the wind turbine of the wind power generation tower tends to increase. Moreover, in order to receive many winds, a windmill tends to be provided in a higher position. In other words, the height of the tower for wind power generation tends to increase.
したがって、曲げモーメントに起因する曲げ破壊に対する耐力が向上した構造物を風力発電用タワーとして利用することは好適される。つまり、より大きな風車をより高い位置に、更により強い風が吹く場所に設置することが可能とされ、その結果、大きな電力を得られる。 Therefore, it is preferable to use a structure with improved resistance to bending fracture caused by a bending moment as a tower for wind power generation. That is, it is possible to install a larger windmill at a higher position and at a place where stronger wind blows, and as a result, a large electric power can be obtained.
更に、緊張材が構造体の外周面から容易に視認可能な構成とすることで、緊張材の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。よって、風の強い場所である沿岸部、洋上、山岳部等に設置することが多い風力発電用タワーとして利用することは好適とされる。 Furthermore, the tension material can be easily visually recognized from the outer peripheral surface of the structure, whereby the tension material can be easily inspected and maintained. Therefore, it is suitable to use as a tower for wind power generation that is often installed in coastal areas, offshore, mountainous areas and the like where wind is strong.
請求項１に記載の発明によれば、構造体の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、構造物の曲げ破壊に対する耐力が向上する。 According to the first aspect of the present invention, as compared with the configuration in which prestress is introduced only in the vertical direction of the structure, the strength against bending fracture of the structure is improved.
請求項２の発明に記載の発明によれば、規制手段が無い構成と比較し、緊張材を所望の位置に正確に配置することができる。
According to invention of
請求項３に記載の発明によれば、溝が無い構成と比較し、緊張材を所望の位置により正確に配置することができる。 According to invention of Claim 3, compared with the structure without a groove | channel, a tension material can be correctly arrange | positioned by a desired position.
請求項４に記載の発明によれば、緊張材の交差部分の段差が低く抑える、或いは段差を無くすことができる。 According to invention of Claim 4, the level | step difference of the crossing part of a tendon can be suppressed low, or a level | step difference can be eliminated.
請求項５に記載の発明によれば、緊張材が溝から突出してない構成と比較し、構造体の風下側のカルマン渦の発生を抑制することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the generation of Karman vortices on the leeward side of the structure can be suppressed as compared with the configuration in which the tendon does not protrude from the groove.
請求項６に記載の発明によれば、凸部が無い構成と比較し、緊張材を所望の位置により正確に配置することができる。
According to invention of
請求項７に記載の発明によれば、緊張材に対して上下方向に緊張力を付与することで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスを導入することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, prestress can be introduced in both the vertical direction and the circumferential direction of the structure body by applying a tension force in the vertical direction to the tension material.
請求項８に記載の発明によれば、緊張材による構造体の捩れを防止又は抑制することができる。 According to invention of Claim 8, the twist of the structure by a tension material can be prevented or suppressed.
請求項９に記載の発明によれば、構造体の上下方向と周方向とにそれぞれ最適な大きさのプレストレスを容易に導入することができる。 According to the ninth aspect of the present invention, it is possible to easily introduce prestresses having optimum sizes in the vertical direction and the circumferential direction of the structure.
請求項１０に記載の発明によれば、格子状に組まれた網状の緊張材に上下方向に緊張力を付与することで、構造体の上下方向と周方向との両方にプレストレスを導入することができる。
According to the invention described in
請求項１１に記載の発明によれば、構造体がコンクリートで構成されているので、鋼製の構造体と比べて、耐久性に優れた構造物を構築することができる。 According to the eleventh aspect of the invention, since the structure is made of concrete, it is possible to construct a structure having excellent durability as compared with a steel structure.
請求項１２に記載の発明によれば、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、耐久性低下の可能性を小さくすることができる。
According to invention of
請求項１３に記載の発明によれば、無筋コンクリートで構成された構造体と比較し、耐久を大きくすることができる。
According to invention of
請求項１４に記載の発明によれば、引張力によるひび割れが更に抑制される。 According to the fourteenth aspect of the present invention, cracking due to tensile force is further suppressed.
請求項１５に記載の発明によれば、施工性が向上する。 According to the invention of claim 15, the workability is improved.
請求項１６に記載の発明によれば、施工性が向上する。
According to invention of
請求項１７に記載の発明によれば、低コストで製造することができる。
According to invention of
請求項１８に記載の発明によれば、曲げモーメントによる曲げ破壊に強い風力発電用タワーを構築することができる。 According to the eighteenth aspect of the present invention, it is possible to construct a tower for wind power generation that is resistant to bending failure due to a bending moment.
＜第一実施形態＞
本発明の第一実施形態について、説明する。
図１の立面図に示すように、風力発電用タワー９８は、塔状構造体１００の頂部１００Ｕに、ブレード１６及びナセル１８を備える風車１７が設けられた構成とされている。
また、塔状構造体１００は、上方に向かって直径が小さくなる円錐状とされ、地盤１４に基礎杭２４を介して支持された基礎部１３０上に立てられている。
<First embodiment>
A first embodiment of the present invention will be described.
As shown in the elevation view of FIG. 1, the wind
Further, the tower-
塔状構造体１００には、塔状構造体１００の外周面１００Ａに形成された螺旋状の溝１１０、１２０（図２、図３（ａ）を参照）に配置されたＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入されている（図３９を参照、詳細は後述する）。
塔状構造体１００は、複数のプレキャストコンクリートユニット１０４を上下方向に積み上げることにより構成されている（詳細は後述する）。
The
The tower-
図２の斜視図に示すように、プレキャストコンクリートユニット１０４は、一定の壁厚を有する円筒状の構造体であり、無筋の繊維補強コンクリートによって形成されている。 繊維補強コンクリートは、合成繊維や鋼繊維などをコンクリートに複合したコンクリート材とされている。
As shown in the perspective view of FIG. 2, the precast
なお、塔状構造体１００は、前述したように円錐形状とされているので（図１、図３を参照）、プレキャストコンクリートユニット１０４は、上部側程、縮径されている。つまり、各プレキャストコンクリートユニット１０４は大きさが異なる。しかし、ここでは特に区別せずにプレキャストコンクリートユニット１０４とする。
Since the tower-
各プレキャストコンクリートユニット１０４の外周面１０４Ａには、対をなす溝１１２と溝１２２とが、上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して形成されている。更に、対をなす溝１１２と溝１２２とは、上下方向を基準に逆向きに傾斜し交差するように形成されている。また、溝１１２よりも溝１２２の方が深い（図４０（Ａ）、（Ｂ）も参照）。
On the outer
そして、図１と図３とに示すように、各プレキャストコンクリートユニット１０４を所定の平面配置で上下方向に積み上げると、溝１１２は一つにつながり螺旋状の溝１２０となり、溝１１２は一つにつながり螺旋状の溝１２０となる。
As shown in FIGS. 1 and 3, when the precast
このようにして、塔状構造体１００の外周面１００Ａに、塔状構造体１００の軸心である軸１０６（図２を参照）を中心にして、螺旋状に溝１１０と溝１２０とが形成される。また、溝１１０と溝１２０とは、互いに反対方向に旋回する。つまり、上から見て、且つ、上方に向かって、溝１１０が左巻き（反時計回り）であり、溝１２０は右巻き（時計回り）とされ、螺旋の巻き方向が異なる。
別の言い方をすると、対をなす溝１１０と溝１２０とが、塔状構造体１００の上下方向（軸１０６）を基準に逆向きに傾斜し且つ交差するように形成されている。
Thus, the
In other words, the
なお、図４０に示すように、溝１１２（溝１１０）よりも溝１２２（溝１２０）の方が深いので、溝１１２と溝１２２との交差部１１５に段差１１３（溝１１２の底１１２Ａと溝１２２の底１２２Ａとの段差）が形成されている。図４０（Ｃ）に示すように、この段差１１３は、溝１２２（溝１２０）に配置されるＰＣ鋼より線１３４の直径よりも大きくなるように、溝１１２（溝１１０）と溝１２２（溝１２０）との深さが設定されている。また、浅い溝１１２（溝１１０）の深さは、この溝１１２（溝１１０）に配置されるＰＣ鋼より線１３２の直径よりも浅く設定されている。
As shown in FIG. 40, since the groove 122 (groove 120) is deeper than the groove 112 (groove 110), a step 113 (the bottom 112A of the
また、溝１１２（溝１１０）及び溝１２２（溝１２０）の断面は、深くなるにつれ幅狭となるように形成されている（断面台形状）。よって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が溝１１２、１２２の側壁に当りＰＣ鋼より線１３２、１３４が固定される。
Further, the cross section of the groove 112 (groove 110) and the groove 122 (groove 120) is formed so as to become narrower as it becomes deeper (trapezoidal cross section). Therefore, the
図２に示すように、上下方向に積み上げられる各プレキャストコンクリートユニット１０４の上端部には凸部１２６が複数形成され、下端部にはこれらの凸部１２６が挿入される凹部１２８が複数形成されている。これにより、積み上げられ複数のプレキャストコンクリートユニット１０４が一体化される前の、複数のプレキャストコンクリートユニット１０４を積み上げただけの状態においても、プレキャストコンクリートユニット１０４が脱落することを防ぐことができるように構成されている。
As shown in FIG. 2, a plurality of
なお、凸部１２６をプレキャストコンクリートユニット１０４の下端部に形成し、凹部１２８をプレキャストコンクリートユニット１０４の上端部に形成してもよい。また、凸部１２６及び凹部１２８は連続して形成する必要はなく、コッター形状のものをプレキャストコンクリートユニット１０４の上端部又は下端部に配置してもよい。また、プレキャストコンクリートユニット１０４の上端部及び下端部に凹部を形成し、これらの凹部にグラウト材等を充填してコッターを形成してもよい。また、プレキャストコンクリートユニット１０４同士の接合面のせん断力伝達が可能であれば、このような凸部や凹部を形成しなくてもよい。
The
次に、塔状構造体１００の構築方法の一例について説明する。
まず、図４（ａ）の斜視図に示すように、基礎杭２４上に鉄筋コンクリート製の基礎部１３０を形成する。基礎部１３０は、塔状構造体１００を確実に支持できる構造であれば他の構造であってもよい。例えば、基礎部１３０が、無筋のコンクリートで構成されていてもよいし、プレストレストコンクリートによって構成されてもよい。或いは、鋼製にしてもよい。
Next, an example of a method for constructing the
First, as shown in the perspective view of FIG. 4A, a
次に、図４（ｂ）の斜視図に示すように、基礎部１３０上にプレキャストコンクリートユニット１０４（図２参照）を載置する。このとき、プレキャストコンクリートユニット１０４の平面配置を調整して、プレキャストコンクリートユニット１０４の下端部に形成された凹部１２８に、基礎部１３０の上端部に形成された凸部１２６が挿入されるように載置する。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 4B, the precast concrete unit 104 (see FIG. 2) is placed on the
そして、基礎部１３０にプレキャストコンクリートユニット１０４を接合する。この接合方法は、塔状構造体１００に大きな曲げモーメントが発生した場合においても十分に耐えることができる方法であれば、どのような接合方法であってもよい。
Then, the precast
次に、図４（ｃ）の斜視図に示すように、基礎部１３０上に載置したプレキャストコンクリートユニット１０４の上に、プレキャストコンクリートユニット１０４を積み上げていく。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 4C, the precast
そして、必要な高さになるまでプレキャストコンクリートユニット１０４の積み上げを行って、塔状構造体１００が完成する（図３（ａ）参照）。
And the precast
そして、全てのプレキャストコンクリートユニット１０４の積み上げが完了したときに、各プレキャストコンクリートユニット１０４の外周面に形成された溝１１２同士と溝１２２同士がそれぞれつながり、図３（ａ）で示すように、螺旋状の溝１１０、１２０が形成される。
When the stacking of all the precast
次に、図３（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼より線１３２、１３４を溝１１０、１２０に配置する。これにより、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、互いに反対方向に旋回するように配置される。すなわち、塔状構造体１００の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する緊張材としてのＰＣ鋼より線１３２、１３４が、塔状構造体１００の軸１０６（図２参照）を中心にして螺旋状に配置される。別の言い方をすると、対をなすＰＣ鋼より線１３２、１３４が、塔状構造体１００の上下方向（軸１０６）を基準に逆向きに傾斜し、且つ交差するように配置される。
なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４を溝１１０、１２０に配置する方法については後述する。また、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、塔状構造体１００の外周面１００Ａから視認可能に設けられている。
Next, as shown in FIG. 3 (b),
In addition, the method of arranging the stranded
次に、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の下端を塔状構造体１００の下端部に定着具（図示略）によって固定した状態で、上端を緊張ジャッキ（図示略）により引っ張ってＰＣ鋼より線１３２、１３４に緊張力を加える。そして、ＰＣ鋼より線１３２、１３４に緊張力が加えられた状態を保持するように、定着具（図示略）によってＰＣ鋼より線１３２、１３４の上端を塔状構造体１００の頂部１００Ｕに定着する。
Next, with the lower ends of the
このようにして、緊張材としてのＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の螺旋方向（上下方向及び周方向）にプレストレスを導入し、さらに、このプレストレスによってプレキャストコンクリートユニット１０４同士を圧着接合し、積み上げられた全てのプレキャストコンクリートユニット１０４を一体化して塔状構造体１００を構築する。
In this way, prestress is introduced in the spiral direction (vertical direction and circumferential direction) of the tower-
そして、塔状構造体１００の頂部１００Ｕに風車１７を設けることで、風力発電用タワー９８が構築される。
And the wind
このように塔状構造体１００の構築方法では、プレキャストコンクリートユニット１０４の組み立て（積み上げ）作業によって合理的に塔状構造体１００を構築することができるので、施工コストを低く抑えることができ、工期を短くすることができる。
Thus, in the construction method of the tower-
なお、プレキャストコンクリートユニット１０４を成形する型枠の内壁に設ける突起部材（目地棒）によって溝１１２、１２２を形成することができるので、突起部材の位置を変更することによって打設直前に溝１１２、１２２の配置（ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置位置や傾斜角度（図３９（ａ）の傾斜角度θを参照）を変更することができる。
In addition, since the
また、このように、塔状構造体１００の螺旋方向（上下方向及び周方向）へのプレストレスの導入方法には、コンクリートが固まった後にプレストレスを導入するポストテンション方式が用いられている。
As described above, as a method for introducing prestress in the spiral direction (vertical direction and circumferential direction) of the tower-
ここで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４を溝１１０、１２０に配置する方法ついて、図１１と図１２を用いて説明する。なお、ここで説明する方法は一例であって、どのような方法であってもよい。また、ここでは、ＰＣより線１３２と溝１１０とを用いて説明するが、ＰＣより線１３４と溝１２０とに関しても同様である。
Here, a method of arranging the PC steel stranded
図１１に示すように、溝１１０に沿って送出ローラ９０６を下降又は上昇させることで、ＰＣ鋼線収容リール９１０に巻かれているＰＣ鋼より線１３２を送り出し、溝１１０に配置する。
As shown in FIG. 11, by lowering or raising the
送出ローラ９０６の下降又は上昇させる機構はどのような機構であってもあってもよい。一例として、図１２に示す配線機構９００を説明する。
The mechanism for lowering or raising the
図１２に示すように、配線機構９００は、塔状構造体１００よりも大きな直径のリング９０２を備えている。リング９０２には錘９０４が設けられている。リング９０２の内壁面には、送出ローラ９０６（図１１参照）が設けられている。なお、送出ローラ９０６は、リング９０２の内壁面を周方向に移動自在とされている。また、リング９０２は、図示が省略されているウインチなどの昇降機構によって昇降する。
As shown in FIG. 12, the
そして、このリング９０２を下降又は上昇させることで、送出ローラ９０６が溝１１０に沿って移動しつつ、ＰＣ鋼より線１３２が送り出され、溝１１０に配置される。
Then, by lowering or raising the
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
塔状構造体１００の外周面１００Ａに螺旋状に巻きつけられ緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入される。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
Prestress (compressive force) in the vertical direction and circumferential direction of the tower-
すなわち、図３９（ａ）に示す螺旋状に巻かれたＰＣ鋼より線１３２、１３４に加えられた斜め方向の緊張力の鉛直成分Ｆ１が、図３９（ｂ）に示す塔状構造体１００の上下方向に導入されるプレストレスとなる。また、図３９（ａ）に示すＰＣ鋼より線１３２、１３４に加えられた斜め方向の緊張力の水平成分Ｆ２が、図３９（ｃ）に示す塔状構造体１００の周方向に導入されるプレストレスとなる。
That is, the vertical component F1 of the tensile force in the oblique direction applied to the spirally wound
塔状構造体１００に導入された上下方向のプレストレス（図３９（ｂ））によって、地震や風等によって塔状構造体１００に作用する曲げモーメントに起因して発生する曲げ引張応力が低減される。よって、上下方向のプレストレスを導入していない構成と比較し、塔状構造体１００の引張応力発生部に発生する曲げ引張破壊に対する耐力が向上する。
The prestress in the vertical direction introduced into the tower-like structure 100 (FIG. 39B) reduces the bending tensile stress generated due to the bending moment acting on the tower-
更に、塔状構造体１００に導入された周方向のプレストレス（図３９（ｃ））によって、塔状構造体１００が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。つまり、塔状構造体１００の耐力や靱性が向上する。よって、周方向にプレストレスを導入しない構成と比較し、塔状構造体１００の圧縮応力発生部に発生する曲げ圧縮破壊に対する耐力が向上する。
Furthermore, the circumferential prestress introduced into the tower-like structure 100 (FIG. 39C) restrains the tower-
このように塔状構造体１００の外周面１００Ａに巻きつけられ緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、塔状構造体１００の上下方向と周方向とにプレストレスが導入されることにより、曲げ引張破壊耐力と曲げ圧縮破壊耐力の両方が向上する。言い換えると、塔状構造体１００の上下方向にのみプレストレスが導入された構成と比較し、曲げ破壊に対する耐力が向上する。
Prestress is introduced into the vertical direction and the circumferential direction of the tower-
なお、螺旋状に配置されたＰＣ鋼より線１３２、１３４に対して上下方向に緊張力を付与することで、塔状構造体１００の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。よって、例えば、プレストレスを導入する回数が減少するので、プレストレス導入作業の煩雑さが低減される。
In addition, prestress is introduce | transduced into both the up-down direction and the circumferential direction of the tower-
また、ＰＣ鋼より線１３２の旋回方向とＰＣ鋼より線１３４の旋回方向とは逆方向である（上下方向を基準に逆向きに傾斜して配置されている）。したがって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４による塔状構造体１００の捩れが相殺される。よって、ＰＣ鋼より線１３２の旋回方向とＰＣ鋼より線１３４の旋回方向とが同方向である構成（上下方向を基準に御同じ向きに傾斜して配置されている構成）と比較し、螺旋状に巻かれたＰＣ鋼より線１３２、１３４による塔状構造体１００の捩れが防止又は抑制される。
Further, the turning direction of the PC steel twisted
また、塔状構造体１００の外周面１００Ａに形成された溝１１０、１２０にＰＣ鋼より線１３２、１３４が配置されることによって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の上下方向の位置と及び周方向の位置が規制される。よって、溝が無い構成と比較し、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が所望の位置により正確に配置される。
Further, the PC steel stranded
ここで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、溝１１０、１２０に沿って配置される。よって、溝１１０、１２０の塔状構造体１００の軸１０６（図２参照）に対する傾斜角度θ（図３９（ａ）参照）を調整することで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の傾斜角度θを調整することが可能である。そして、塔状構造体１００の軸１０６に対するＰＣ鋼より線１３２、１３４の傾斜角度θを調整することで、塔状構造体１００の上下方向と周方向とに導入するプレストレスの大きさを調整することができる。
Here, the
例えば、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は、溝１１０、１２０に沿って配置されるので、ＰＣ鋼より線１３２、３４（溝１１０、１２０）の傾斜角度θ（図３９（ａ）参照）を、塔状構造体１００の下側と上側とで異ならせることもできる。例えば、塔状構造体１００の下側は曲げ応力が大きいので、上下方向のプレストレスが大きくなるようにＰＣ鋼より線の上下方向に対する傾斜角度θを小さくする（垂直に近くする）。一方、塔状構造体１００の上側は曲げ応力が小さいので、上下方向よりも周方向のプレストレスを重視してＰＣ鋼より線の上下方向に対する傾斜角度θを大きくする（水平に近くする）。
For example, since the PC steel stranded
また、例えば、図７に示すように、ＰＣより線１３２（溝１１０）と螺旋方向が同方向であるが、軸１０６（図２参照）との傾斜角度θが異なるＰＣ鋼より線１３１（溝１１４）を、配置してもよい。 Further, for example, as shown in FIG. 7, the PC steel strand 131 (groove) has the same spiral direction as the PC strand 132 (groove 110) but has a different inclination angle θ with respect to the shaft 106 (see FIG. 2). 114) may be arranged.
なお、図７の構成の場合は、ＰＣより線１３２（溝１１０）よりもＰＣ鋼より線１３１（溝１１４）の方が、傾斜角度θ（図３９（ａ）参照）が大きく設定されている。 In the case of the configuration of FIG. 7, the inclination angle θ (see FIG. 39A) is set larger for the wire 131 (groove 114) than the PC steel than for the wire 132 (groove 110). .
この場合、軸１０６との傾斜角度θが小さいＰＣより線１３２は、上下方向のプレストレスが大きく、軸１０６との傾斜角度θが大きいＰＣより線１３１は、周方向のプレストレスが大きくなる。よって、上下方向のプレストレスと周方向のプレストレスをそれぞれ大きくすることができる。また、それぞれのプレストレスを容易に調整することができる。
In this case, the
また、ＰＣより線１３１、１３２にそれぞれ上下方向に緊張力を付与することで、緊張力を付与する回数を少なくしつつ、上下方向のプレストレスと周方向のプレストレスをそれぞれ大きくし、しかも、それぞれを調整することができる。
Also, by applying tension in the vertical direction to the
なお、図示は省略するが、ＰＣ鋼より線１３１、１３２による塔状構造体１００の捩れを相殺させるために、ＰＣ鋼より線１３１、１３２と旋回方向と逆方向のＰＣ鋼より線を巻いてもよい（対をなす２組（合計四本）のＰＣ鋼より線を巻いてもよい）。
In addition, although illustration is abbreviate | omitted, in order to cancel the twist of the tower-
また、本実施形態では、図１などに示すように、ＰＣより線１３２（溝１１０）とＰＣ鋼より線１３４（溝１２０）とが、プレキャストコンクリートユニット１０４で、一箇所でのみ交差するように配置されていたが、これに限定されない。図８に示すように、ＰＣより線１３２、１３４（溝１１２、１２２）を密に配置してもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1 and the like, the PC stranded wire 132 (groove 110) and the PC steel stranded wire 134 (groove 120) intersect with each other in the precast
また、図４０に示すように、溝１１０よりも溝１２０の方が深いので、ＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４との交差部分が接触しない（段差ができない（干渉しない））。
Further, as shown in FIG. 40, since the
更に、ＰＣ鋼より線１３２が溝１１０から突出するように、溝１１０の深さが設定されている。
Further, the depth of the
よって、図１３に示すように、ＰＣ鋼より線１３２を含めた塔状構造体１００の水平断面形状が上下方向に対して一様にならない。また、塔状構造体１００の水平断面形状は非対称の形状になる。このため、塔状構造体１００の外周面１００Ａに沿って流れる風Ｋに乱れが生じる。これにより、塔状構造体１００の風下側に発生するカルマン渦等が抑制される。したがって、ＰＣ鋼より線１３２が溝１１０から突出してない構成と比較し、塔状構造体１００に発生する渦励振が抑制又は防止される。
Therefore, as shown in FIG. 13, the horizontal cross-sectional shape of the tower-
また、塔状構造体１００はコンクリートで構成されているので、例えば、鋼製の構造体と比べて、錆び発生やボルトの疲労等による耐力の低下が少ないので、耐久性が優れている。
In addition, since the tower-
また、塔状構造体１００は内部に鉄筋が配されていない無筋コンクリートで構成されているので、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、鉄筋の錆び発生に伴う耐久性低下の可能性が小さい。更に、鉄筋コンクリートで構成された構造体と比較し、施工性や生産性が向上する。
なお、鉄筋に錆びを発生させないように、塔状構造体１００の表面に塗装を行ったり、防錆性に優れた鉄筋を用いることによって、鉄筋コンクリートで塔状構造体１００を構成することも当然可能である。
In addition, since the tower-
Of course, the tower-
なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４によって、上下方向にプレストレス（圧縮力）が付与さているので、無筋コンクリートであっても、引張力によるひび割れが抑制される。
In addition, since the prestress (compressive force) is provided to the up-down direction by the
また、繊維補強コンクリートで構成されているので、コンクリートにひび割れが発生した後、ひび割れ面間をつなぎとめることによって引張力を制御する。よって、引張力によるひび割れが更に抑制される。 Moreover, since it consists of fiber reinforced concrete, after a crack generate | occur | produces in concrete, a tensile force is controlled by connecting between crack surfaces. Therefore, the crack by a tensile force is further suppressed.
また、複数のプレキャストコンクリートユニット１０４を上下方向に積み上げて構成されているので、施工性が向上する。
Further, since the plurality of precast
また、プレキャストコンクリートユニット１０４を施工現場で製作するのでなく、工場等で大量に製作することによって、プレキャストコンクリートユニット１０４の品質を向上し、且つコストを低減することが可能とされる。
In addition, the quality of the precast
なお、プレキャストコンクリートユニット１０４を成形する型枠の内壁に設ける突起部材（目地棒）によって溝１１２、１２２を形成することができるので、突起部材の位置を変更することによって打設直前に溝１１２、１２２の配置（ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置位置や傾斜角度）を変更することができる。
In addition, since the
ここで、構造物に作用する曲げモーメントの大きさは、構造物の高さが高いほど大きく、また頂部が重いほど大きくなる。 Here, the magnitude of the bending moment acting on the structure increases as the height of the structure increases, and increases as the top is heavier.
一般に、地上に近い低い位置よりも地上から離れた高い位置の方が強い風を安定して受けることができるので、風力発電用タワー９８の風車１７は高い位置に設置されている。つまり、塔状構造体１００は高く、その頂部１００Ｕに風車１７が配置されている。更に、風車１７には、風荷重がかかる。よって、一般的に風力発電用タワー９８には大きな曲げモーメントが発生する。
In general, the
また、風力発電用タワー９８は、強い風が安定して吹く、沿岸部、洋上、山岳部等の風の強い地域に設置されることが多い。更に、風力発電用タワー９８の設置基数の増加に伴って、風力発電における風況に適した場所や、風力発電用タワーの建設に適した場所が減少してきており、少ない基数の風力発電用タワーでよって多くの発電量を確保することが望まれている。よって、風力発電用タワー９８の風車１７のブレード１６の径は大きくなる傾向にある。また、多くの風を受けせるために風車はより高い位置に設けられる傾向にある。つまり風力発電用タワー９８の高さは高くなる傾向にある。このような理由により、風力発電用タワー９８には、更に大きな曲げモーメントが発生する。
In addition, the wind
したがって、曲げモーメントに起因する曲げ破壊に対する耐力が向上した本実施形態のような塔状構造体１００を風力発電用タワー９８として利用することは好適である。つまり、より大きな風車１７をより高い位置に、更により強い風が吹く場所に設置することが可能とされ、その結果、大きな電力を得られる。
Therefore, it is preferable to use the tower-
更に、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が塔状構造体１００の外周面１００Ａから視認可能な構成とすることで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。よって、風の強い場所である沿岸部、洋上、山岳部等に設置することが多い風力発電用タワー９８として利用することは好適とされる。
Further, by making the
なお、本実施形態では、塔状構造体１００の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、ポストテンション方式を用いた例を示したが、塔状構造体１００の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、コンクリートが固まる前にプレストレスを導入するプレテンション方式を用いてもよい。
In the present embodiment, the post-tension method is used as the method for introducing the prestress in the vertical direction and the circumferential direction of the tower-
また、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、工場や現場ヤード等で製作する際にプレテンション方式により螺旋方向に個々にプレストレスが導入されているプレキャストコンクリートユニット１０４同士を、ＰＣ鋼より線１３８によって圧着接合するようにしてもよい。なお、図５（ｂ）は、図５（ａ）の斜視図のＥ−Ｅ矢視図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）のＦ−Ｆ矢視図である。
In addition, as shown in FIGS. 5 (a) to 5 (c), precast
これらの図には、上下方向に対して角度をもって配置されたＰＣ鋼より線１３８によってプレテンション方式のプレストレスが螺旋方向に個々に導入されたプレキャストコンクリートユニット１０４同士が接合されている例が示されている。すなわち、プレキャストコンクリートユニット１０４の外周面１０４Ａに形成された突起部１４６内に設けられたＰＣ鋼より線１３８の両端部は、定着具１４４によって支圧板１４２を介してプレキャストコンクリートユニット１０４に定着されている。
These drawings show an example in which precast
なお、ＰＣ鋼より線１３８は、突起部１４６内に設けられていなくてもよい。外周面１０Ａから視認可能に設けられていてもよい。或いは、外周面１００Ａに溝を設けその中に配置するようにしてもよい。
Note that the PC steel stranded
また、本実施形態では、プレキャストコンクリートユニット１０４を積み上げることによって、塔状構造体１００を形成する例を示したが、他の組み立て方法で行ってもよい。
Moreover, although the example which forms the tower-
例えば、プレキャストコンクリートユニット１０４を周方向に分割された複数のプレキャストコンクリート部材（図示略）で構成されていてもよい。更に、プレキャストコンクリート部材同士を、ＰＣ鋼より線１３２、１３４によって圧着接合するようにしてもよい。この場合、ポストテンション方式によるプレストレスの導入は、工場製作時に行ってもよいし、ＰＣ鋼より線によるプレキャストコンクリート部材同士の圧着接合作業の直前に行ってもよい。
For example, the precast
また、本実施形態では、必要な高さになるまでプレキャストコンクリートユニット１０４の積み上げを行った後に、ＰＣ鋼より線１３２、１３４で塔状構造体１００に螺旋方向のプレストレスを導入した例を示したが、螺旋方向のプレストレスを導入するタイミングは適宜決めればよい。例えば、プレキャストコンクリートユニット１０４を１つ積み上げる毎に螺旋方向のプレストレスを導入してもよいし、プレキャストコンクリートユニット１０４を所定数、例えば４つ積み上げる毎に、螺旋方向のプレストレスを導入してもよい。
Further, in the present embodiment, an example is shown in which the precast
また、本実施形態では、プレキャストコンクリートユニット１０４同士をプレストレスにより圧着接合した例を示したが、他の方法で接合してもよい。
Further, in the present embodiment, an example in which the precast
例えば、塔状構造体１００が鉄筋コンクリートで構成されている場合、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリートユニット１０４に設けられた鉄筋１４８同士を機械式継ぎ手１５０等で接続し、プレキャストコンクリートユニット１０４の接合面同士の間に形成される隙間にグラウトＷを充填するようにしてもよい。
また、塔状構造体１００の大部分が無筋コンクリートで構成されている場合でも、接合部付近のみ当該ディテールを採用することも可能である。
For example, when the tower-
Further, even when most of the tower-
図６（ａ）は、プレキャストコンクリートユニット１０４同士が接合される前の状態であり、図６（ｂ）は、プレキャストコンクリートユニット１０４同士が接合された（鉄筋１４８同士が接続された）状態である。
6A is a state before the precast
図６（ａ）に示すように、シース管１５２によって形成された収容孔１５４に、プレキャストコンクリートユニット１０４の接合面から突出しないように機械式継ぎ手１５０を収容しておく。
As shown in FIG. 6A, the mechanical joint 150 is accommodated in the
そして、図６（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリートユニット１０４同士を接合するときに、収容孔１５４から機械式継ぎ手１５０を引き出し、シース管１５８により形成された挿入孔１６０に挿入して、機械式継ぎ手１５０を介して鉄筋１４８同士を接続する。
6B, when joining the precast
このようにすれば、水平方向又は横方向にプレキャストコンクリートユニット１０４を移動させてプレキャストコンクリートユニット１０４を配置することができる。なお、ボルト１５６は、載置されるプレキャストコンクリートユニット１０４のレベル調整のために設けられている。
In this way, the precast
また、本実施形態では、深さの異なる二つの溝１１０と溝１２０とにＰＣ鋼より線１３２、１３４を配置していたが、これに限定されない（図４０を参照）。
Moreover, in this embodiment, although
例えば、図９（ａ）に示すように、深さの異なる三つの溝１１１、１１３、１１５に、ＰＣ鋼より線１３５、１３７、１３９を配置してしてもよい。
For example, as shown in FIG. 9A,
或いは、図９（ｂ）に示すように、深さの異なる三つの溝１２１、１２３、１２５にＰＣ鋼より線１３５、１３７、１３９を配置してしてもよい。この場合、最も深い溝１２１にはＰＣ鋼より線１３５とＰＣ鋼より線１３７との間、及び、ＰＣ鋼より線１３７とＰＣ鋼より線１３９との間に、それぞれスペーサ１２９を挟んで配置する。二番目に深い溝１２５には、ＰＣ鋼より線１３５とＰＣ鋼より線１３７との間にスペーサ１２９を挟んで配置するようにする。
Alternatively, as shown in FIG. 9B,
また、本実施形態では、塔状構造体１００を一定の壁厚を有する円錐状としたが、これに限定されない。塔状構造体１００は、円錐形状以外の他の形状の構造体であってもよい。例えば、円筒状であってもよいし、正方形や三角形等の多角形の水平断面を有する角筒状の構造体としてもよい。更に、中空（内部が空洞）でなく、中実であってもよい。
In the present embodiment, the tower-
更に、図１０に示すように、外周面１０１Ａが階段状の塔状構造体１０１であってもよい。この場合、溝１１９、１２９は階段状でなく、図１０（ｂ）の説明図に示すように溝１１９、１２９の底１１９Ａ、１２９Ａを傾斜面とする。なお、図１０（ｂ）は、判りやすく説明するための説明図であり、図１０（ａ）の所定の断面を示すものではない。
Furthermore, as shown in FIG. 10, the outer
なお、このように塔状構造体１０１の外周面１０１Ａに段差や凹凸がある場合であっても、段差や凹凸を解消するように溝１１９、１２９を形成することで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が段差や凹凸に影響されることなく、塔状構造体１０１の外周面１０１ＡにＰＣ鋼より線が容易に配置される。
Even if there is a step or unevenness on the outer
＜第二実施形態＞
つぎに、本発明に係る第二実施形態について図１４〜図２１を用いて説明する。なお、第一実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
<Second embodiment>
Next, a second embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
図１４の立面図に示すように、風力発電用タワー１０は、塔状構造体１２の頂部１２Ｕに、ブレード１６及びナセル１８を備える風車１７が設けられた構成とされている。
塔状構造体１２は、無筋の繊維補強コンクリート製とされ、地盤１４に基礎杭２４を介して支持された基礎部２６上に立てられている。
As shown in the elevation view of FIG. 14, the wind
The tower-
塔状構造体１２の外周面１２Ａの上下方向及び周方向には、ＰＣ鋼より線５４、５８（図１８参照）と及びＰＣ鋼より線４４（図１５参照）に配置されている。これらＰＣ鋼より線５４、５８（図１８参照）と及びＰＣ鋼より線４４（図１５参照）に、緊張力が加えられることにより、塔状構造体１２の上下方向及び周方向にプレストレスが導入されている。
In the vertical direction and the circumferential direction of the outer
塔状構造体１２は、複数のプレキャストコンクリートユニット２０、２２を交互に積み上げることにより形成されている。
The tower-
図１５、図１６に示すように、プレキャストコンクリートユニット２２は、一定の壁厚を有し平断面が正八角形状の筒体とされている。また、プレキャストコンクリートユニット２２を周方向に分割した複数のプレキャストコンクリート部材２８によって構成されている。なお、本実施形態では、プレキャストコンクリートユニット２２は周方向に４つに分割されている。つまり、プレキャストコンクリートユニット２２は４つのプレキャストコンクリート部材２８によって構成されている。
As shown in FIGS. 15 and 16, the precast
また、プレキャストコンクリートユニット２０もプレキャストコンクリートユニット２と同様に一定の壁厚を有し水平断面が正八角形状の筒体とされ、周方向に分割された複数のプレキャストコンクリート部材２９（図１９を参照）によって構成されている。
Similarly to the precast
図１６、図１７に示すように、各プレキャストコンクリート部材２８、２９（プレキャストコンクリートユニット２０、２２）には、周方向に溝３０が形成されている。溝３０は上下方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。また、各プレキャストコンクリート部材２８、２９（プレキャストコンクリートユニット２０、２２）には、上下方向にも溝３６が形成されている。溝３６は周方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。
As shown in FIGS. 16 and 17,
なお、周方向の溝３０は上下方向の溝３６よりも深く形成されている。また、図１４等では、煩雑になるのをさけるため、溝の図示が省略されている。
The
図１５〜図１７に示すように、周方向の溝３０の端部には、支圧板３８及び定着具４０が設けられるスペースとなる切欠き部４２が形成されている。
As shown in FIGS. 15-17, the
プレキャストコンクリートユニット２０、２２を製作する場合には、まず、図１５、図１６、図１９（ｃ）に示すように、各プレキャストコンクリート部材２８、２９を正八角形状に配置する。
When the precast
次に、溝３０に、ＰＣ鋼より線４４を配置する。すなわち、プレキャストコンクリートユニット２０、２２（塔状構造体１２）の周方向にＰＣ鋼より線４４を配置する。
Next, the
次に、ＰＣ鋼より線４４の両端を緊張ジャッキ（不図示）により引っ張ってＰＣ鋼より線４４に緊張力を加える。そして、ＰＣ鋼より線４４に緊張力が加えられた状態を保持するように、定着具４０によってＰＣ鋼より線４４の両端部が支圧板３８を介しプレキャストコンクリート部材２８に定着される。これにより、塔状構造体１２の周方向に配置されるＰＣ鋼より線４４によって、塔状構造体１２の周方向にプレストレスが導入される。
Next, both ends of the stranded
このようにして、ＰＣ鋼より線４４により塔状構造体１２の周方向にプレストレスを導入し、更に、ＰＣ鋼より線４４により、プレキャストコンクリート部材２８同士が圧着接合されて、一体化したプレキャストコンクリートユニット２０、２２が構成される。
In this way, prestress is introduced in the circumferential direction of the tower-
また、このように、塔状構造体１２の周方向へのプレストレスの導入方法には、コンクリートが固まった後にプレストレスを導入するポストテンション方式が用いられている。
As described above, as a method for introducing prestress in the circumferential direction of the tower-
図１８（ａ）及び図１８（ｂ）に示すように、積み上げられた各プレキャストコンクリートユニット２０、２２の上端部には凸部４６が形成され、下端部にはこの凸部４６が挿入される凹部４８が形成されている。
As shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), a
これにより、積み上げられたプレキャストコンクリートユニット２０、２２を一体化する前の、プレキャストコンクリートユニット２０、２２を積み上げただけの状態においても、プレキャストコンクリートユニット２０、２２が脱落することを防ぐことができる。 なお、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の脱落の畏れが無い場合は、凸部４６と凹部４８がなくてもよい。或いは別の方法で、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の脱落を防止してもよい。
Thereby, it is possible to prevent the precast
なお、説明の都合上、図１８（ａ）、（ｂ）では、プレキャストコンクリートユニット２０をプレキャストコンクリートユニット２０Ａ〜２０Ｄとし、プレキャストコンクリートユニット２２をプレキャストコンクリートユニット２２Ａ〜２２Ｄとしている。さらに、積み上げられているプレキャストコンクリートユニット２０、２２を下から上へ順に、プレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂ、２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄとしている。また、塔状構造体１２の周方向にプレストレスを導入するＰＣ鋼より線４４等は省略している。
For convenience of explanation, in FIGS. 18A and 18B, the precast
図１８（ａ）、（ｂ）に示すように、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の外壁面も溝３６の端部には、切欠部５２が形成されている。
As shown in FIGS. 18A and 18B, the outer wall surfaces of the precast
図１８（ａ）に示すように、切欠部５２は、プレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ｂ、２０Ｃ、２２Ｄに設けられている。
As shown in FIG. 18A, the
溝３６にはＰＣ鋼より線５４が配置されており、このＰＣ鋼より線５４には緊張ジャッキ（不図示）により緊張力が加えられている。そして、ＰＣ鋼より線５４に緊張力が加えられたこの状態を保持するように、定着具５６によってＰＣ鋼より線５４の両端部がプレキャストコンクリートユニット２０、２２に定着されている。
A PC steel stranded
これにより、プレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂは一体化され（第一構造体６０）、プレキャストコンクリートユニット２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄは一体化されている（第二構造体６２）。
Thereby, the precast
図１８（ｂ）に示すように、切欠部５２は、プレキャストコンクリートユニット２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｃ、２０Ｄに設けられ、緊張力が加えられたＰＣ鋼より線５８により、プレキャストコンクリートユニット２０Ｂ、２２Ｂ、２０Ｃ、２２Ｃが一体化されている（第三構造体６４）。
As shown in FIG. 18 (b), the
ここで、第一構造体６０と第二構造体６２とは、ＰＣ鋼より線５４の隣に配置されたＰＣ鋼より線５８によって導入されるプレストレスにより、圧着接合される。これにより、塔状構造体１２の上下方向に配置される上下方向緊張材としてのＰＣ鋼より線５４、５８によって、塔状構造体１２の上下方向にプレストレスが導入される。
Here, the
このように、塔状構造体１２の上下方向へのプレストレスの導入方法には、コンクリートが固まった後にプレストレスを導入するポストテンション方式が用いられている。
Thus, as a method for introducing prestress in the vertical direction of the tower-
次に、塔状構造体１２の構築方法についての一例について説明する。
まず、図１９（ａ）の斜視図に示すように、基礎杭２４上に鉄筋コンクリート製の基礎部２６を形成する。基礎部２６は、塔状構造体１２を確実に支持できる構造であれば他の構造であってもよい。例えば、基礎部２６をプレストレストコンクリートによって形成してもよいし、鋼製にしてもよい。
Next, an example of a method for constructing the
First, as shown in the perspective view of FIG. 19A, a reinforced
次に、図１９（ｂ）の斜視図に示すように、現場の仮組みヤード等において、クレーン等を用いてプレキャストコンクリート部材２８を正八角形状に配置する。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 19B, the precast
次に、図１９（ｃ）の斜視図に示すように、プレキャストコンクリートユニット２２とほぼ同じ（プレキャストコンクリートユニット２２に突起部６６が形成されていない）構成のプレキャストコンクリートユニット２０を製作する。すなわち、溝３０に、ＰＣ鋼より線４４を配置する。そして、ＰＣ鋼より線４４に緊張力を加えてプレキャストコンクリートユニット２０（塔状構造体１２）の周方向にプレストレスを導入し、さらに、ＰＣ鋼より線４４によって、プレキャストコンクリート部材２８同士を圧着接合して一体化したプレキャストコンクリートユニット２０を形成する。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 19C, the precast
次に、図２０（ｄ）の斜視図に示すように、基礎部２６上に図１９（ｃ）で製作されたプレキャストコンクリートユニット２０を載置する。そして、基礎部２６にプレキャストコンクリートユニット２０を接合する。この接合方法は、塔状構造体１２に大きな曲げモーメントが作用した場合においても十分に耐えることができる方法であればよい。第一実施形態と同様の方法を用いて、上下方向緊張材によって基礎部２６にプレキャストコンクリートユニット２０を圧着接合してもよい。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 20D, the precast
次に、図２０（ｅ）の斜視図に示すように、基礎部２６上に４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂを積み上げた状態で、ＰＣ鋼より線５４によって塔状構造体１２の上下方向にプレストレスを導入し、これら４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ａ、２２Ａ、２０Ｂ、２２Ｂを一体にして第一構造体６０を形成する。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 20 (e), in the state where four precast
次に、図２０（ｆ）の斜視図に示すように、第一構造体６０上に次の４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄを積み上げる。そして、この状態で、ＰＣ鋼より線５４によって塔状構造体１２の上下方向にプレストレスを導入し、４つのプレキャストコンクリートユニット２０Ｃ、２２Ｃ、２０Ｄ、２２Ｄを一体にして第二構造体６２（図１８（ａ）参照）を形成する。
Next, as shown in the perspective view of FIG. 20F, the following four precast
次に、図１８（ｂ）で示したように、ＰＣ鋼より線５８によって塔状構造体１２の上下方向にプレストレス導入し、第一構造体６０と第二構造体６２とを圧着接合する。
Next, as shown in FIG. 18B, prestress is introduced in the vertical direction of the tower-
あとは、必要な高さになるまで図２０（ｅ）、（ｆ）の作業を繰り返し行って、塔状構造体１２を構築する。
After that, the operations shown in FIGS. 20E and 20F are repeated until the required height is reached, and the tower-
このように、図１９（ａ）〜（ｃ）、及び図２０（ｄ）〜（ｆ）で示した塔状構造体１２の構築方法では、プレキャストコンクリートユニット２０、２２の組み立て（積み上げ）作業によって合理的に塔状構造体１２を構築することができるので、施工コストを低く抑えることができ、工期を短くすることができる。
Thus, in the construction method of the tower-
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
上下方向に配置された緊張力が付与されたＰＣ鋼より線５４、５８によって、上下方向のプレストレスが導入され、周方向に配置され緊張力が付与されたＰＣ鋼より線４４によって周方向のプレストレスが導入される。これらにより曲げ破壊が起きにくいコンクリート製の塔状構造体１２が構築される。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
The pre-stress in the vertical direction is introduced by the
溝３６は溝３０よりも深く形成されているので、ＰＣ鋼より線５４、５８とＰＣ鋼より線４４との交差部分が干渉しない。
Since the
また、塔状構造体１２の上下方向と周方向とに導入するプレストレスを個々に調整できる。すなわち、塔状構造体１２の上下方向と周方向とに最適な大きさのプレストレスを導入することができる。
Moreover, the prestress introduced into the up-down direction and the circumferential direction of the tower-
また、塔状構造体１２（プレキャストコンクリートユニット２０、２２）に導入される周方向のプレストレスを利用して、プレキャストコンクリート部材２８同士を圧着接合することができる。
Moreover, the precast
なお、本実施形態では、塔状構造体１２の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、ポストテンション方式を用いた例を示したが、塔状構造体１２の上下方向及び周方向へのプレストレスの導入方法に、コンクリートが固まる前にプレストレスを導入するプレテンション方式を用いてもよい。
In the present embodiment, the post-tension method is used as the method for introducing the prestress in the vertical direction and the circumferential direction of the tower-
また、工場や現場ヤード等で製作する際にプレテンション方式により周方向にプレストレスが導入されているプレキャストコンクリート部材２８同士を、ＰＣ鋼より線４４によって圧着接合するようにしてもよい。
Further, when manufactured in a factory, an on-site yard or the like, the precast
また、図２１に示すように、上下方向に沿って形成された溝７９に配置されたＰＣ鋼より線７８によってプレキャストコンクリート部材２８の上下方向にポストテンション方式のプレストレスが導入され、且つ、上下方向に配置されたこのプレキャストコンクリート部材２８同士を上下方向に沿って形成された溝８１に配置されたＰＣ鋼より線８０によって圧着接合してもよい。
Further, as shown in FIG. 21, a post-tension type prestress is introduced in the vertical direction of the precast
この場合、ＰＣ鋼より線７８によるプレストレスの導入は、プレキャストコンクリート部材２８の工場製作時に行ってもよいし、ＰＣ鋼より線８０によるプレキャストコンクリート部材２８同士の圧着接合作業の直前に行ってもよい。
In this case, the introduction of the prestress by the
また、工場や現場ヤード等で製作する際にプレテンション方式により上下方向にプレストレスが導入されているプレキャストコンクリート部材２８同士を、ＰＣ鋼より線によって圧着接合するようにしてもよい。
In addition, precast
また、本実施形態では、塔状構造体１２を正八角形状の水平断面を有する角筒状の構造体としたが、塔状構造体１２は、他の形状の構造体であってもよい。例えば、正方形や三角形等の多角形の水平断面を有する角筒状の構造体としてもよいし、円筒状、角柱状、円柱状、角錐状、又は円錐状の構造体としてもよい。
Moreover, in this embodiment, although the tower-
また、本実施形態では、現場の仮組みヤード等で製作されたプレキャストコンクリートユニット２０、２２を積み上げることによって、塔状構造体１２を形成する例を示したが、他の組み立て方法で行ってもよい。例えば、プレキャストコンクリート部材２８を１つずつ接合することによって塔状構造体１２を形成してもよい。
Further, in the present embodiment, an example in which the tower-
また、曲げモーメントが大きくなる塔状構造体１２の下部では、周方向に配置されたＰＣ鋼より線４４を上部よりも多く配置するようにしてもよい。つまり、ＰＣ鋼より線４４の周方向の間隔を下部は密にし、上部は下部よりも疎にしてもよい。
Moreover, you may make it arrange | position
＜第三実施形態＞
つぎに、本発明に係る第三実施形態について図２２を用いて説明する。なお、第一実施形態及び第二実施形態と同一の部材には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
なお、風力発電用タワー及び塔状構造体の全体図は省略されている。
<Third embodiment>
Next, a third embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the member same as 1st embodiment and 2nd embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted.
In addition, the whole figure of the tower for wind power generation and a tower-like structure is abbreviate | omitted.
本実施形態の風力発電用タワーは、塔状構造体２００の頂部に風車１７が設けられた構成とされている（図１を参照）。
The tower for wind power generation of this embodiment is configured such that a
図２２に示すように、円錐状の塔状構造体２００は、複数のプレキャストコンクリートユニット２０４を積み上げることにより構成されている。なお、塔状構造体２００（プレキャストコンクリートユニット２０４）は、後述するように溝とＰＣ鋼より線の配置が異なる以外は、第一実施形態の塔状構造体１００（プレキャストコンクリートユニット１０４）（図２参照）と同様である。
As shown in FIG. 22, the conical tower-
塔状構造体２００の外周面２００Ａには、上下方向に沿って溝２１０が形成されると共に、周方向に沿って溝２２０が形成されている。上下方向の溝２１０は、周方向に所定の間隔をあけて複数形成され、周方向の溝２２０は上下方向に所定の間隔をあけて複数形成されている。
On the outer peripheral surface 200A of the tower-
それぞれの溝２１０、２２０にＰＣ鋼より線２３２、２３４が配置され、ＰＣ鋼より線２３２、２３４に緊張力を付与することによって、塔状構造体２００の上下方向と周方向とにプレストレス（圧縮力）が導入されている。
なお、上下方向に沿った溝２１０は、周方向に沿った溝２２０よりも深く形成されている。また、上下方向に沿って配置されたＰＣ鋼より線２３２は、塔状構造体２００の上端部から下端部まで配置されている。
The
上下方向に沿って配置されたＰＣ鋼より線２３２が塔状構造体２００の上端部に固定し、且つ、ＰＣ鋼より線２０２に緊張力を付与し上下方向にプレストレスを導入する方法は、第一実施形態のＰＣ鋼より線１３２、１３４及び第二実施形態のＰＣ鋼より線５４等と同様の方法が適用できるので、ここでは説明を省略する。
A method in which a
よって、周方向に配置されたＰＣ鋼より線２３４に緊張力を付与し上下方向にプレストレスを導入する方法の一例について説明する。
Therefore, an example of a method for applying a prestress in the vertical direction by applying tension to the
図２３（ａ）に示すように、周方向の溝２２０の端部には、支圧板３８及び定着具４０が設けられるスペースとなる切欠部２４２が形成されている。
周方向の溝２２０に、ＰＣ鋼より線２３４を配置する。すなわち、塔状構造体２００の周方向にＰＣ鋼より線２３４を配置する。
As shown in FIG. 23A, a
A PC stranded
次に、ＰＣ鋼より線４４の両端を緊張ジャッキ（不図示）により引っ張ってＰＣ鋼より線２３４に緊張力を加える。そして、ＰＣ鋼より線２３４に緊張力が加えられた状態を保持するように、定着具４０によってＰＣ鋼より線４４の両端部を、支圧板３８を介してプレキャストコンクリート部材２８に定着する。これにより、塔状構造体２００の周方向に配置されるＰＣ鋼より線２３４によって、塔状構造体１００の周方向にプレストレスが導入される。
Next, both ends of the stranded
別の方法としては、図２３（ｂ）に示すように、ＰＣ鋼より線２３４の両端をターンバックル４１で連結して、ターンバックル４１でＰＣ鋼より線２３４に張力を付与するようにしてもよい。
As another method, as shown in FIG. 23B, both ends of the PC steel stranded
なお、本実施形態の作用及び効果は、第一実施形態及び第二実施形態と同様であるので、説明を省略する。 In addition, since the effect | action and effect of this embodiment are the same as that of 1st embodiment and 2nd embodiment, description is abbreviate | omitted.
＜第四実施形態＞
第一実施形態〜第三実施形態では、塔状構造体の外周面に規制手段として溝を設け、この溝に緊張材としてのＰＣ鋼より線を配置した。これに対して、第四実施形態では、規制手段として凸部が塔状構造体の外周面に設けられた構成について説明する。
なお、第四実施形態では、第三実施形態（第一実施形態の図８も参照）の構成において、外周面に溝でなく凸部が形成された構成として説明する。よって、他の構成部分の説明は省略する。
<Fourth embodiment>
In 1st embodiment-3rd embodiment, the groove | channel was provided in the outer peripheral surface of the tower-like structure as a control means, and the PC steel wire as a tension material was arrange | positioned in this groove | channel. On the other hand, 4th embodiment demonstrates the structure by which the convex part was provided in the outer peripheral surface of the tower-like structure as a control means.
In the fourth embodiment, the configuration of the third embodiment (see also FIG. 8 of the first embodiment) is described as a configuration in which convex portions are formed on the outer peripheral surface instead of grooves. Therefore, description of other components is omitted.
図２４に示すように、塔状構造体３００の外周面３００Ａには、正面視三角形状の突起部３１０が設けられている。突起部３１０は、正面視において上方を頂角３１０Ａとされて配置されている。
As shown in FIG. 24, a
螺旋状に配置されたＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４とは、等しい２本の辺３１０Ｂ，３１０Ｃに沿って配置されると共に、交差部分が突起部３１０の頂角３１０Ａの上側に位置するように配置されている。
The spirally disposed
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
第一実施形態〜第三実施形態では、溝によって、緊張材としてのＰＣ鋼より線の位置が規制されることで、所望の位置に正確に配置されていたが、本実施形態では、突起部３１０によってＰＣ鋼より線１３２、１３４の位置が規制されることで、所望の位置に正確に配置されている。
Next, functions and effects of the present embodiment will be described.
In the first embodiment to the third embodiment, the position of the wire from the PC steel as the tension material is regulated by the groove, so that the wire is accurately arranged at a desired position. By restricting the positions of the stranded
これ以外の作用及び効果は、第一実施形態〜第三実施形態と同様であるので、説明を省略する。 Since other operations and effects are the same as those of the first to third embodiments, description thereof will be omitted.
また、本実施形態では、塔状構造体３００の外周面３００Ａに正面視三角形状の突起部３１０を設けたが、これに限定されない。
In the present embodiment, the
例えば、図２５に示すように、正面視円形状の突起部３２０であってもよい。
For example, as shown in FIG. 25, the
また、例えば、図２６に示すように、突起部３２２は、円柱状の頭部３３６と軸部３２１とで構成され、塔状構造体３００の外周面３００Ａに所定の間隔で、突起部３２２の軸部３２１が係合して固定される穴３２４を複数あけておき、突起部３２２を所望する位置に配置できるようにしてもよい。これにより、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置がより所望する位置や傾斜角度に配置される。また、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の配置位置や傾斜角度を変更することが容易である。
In addition, for example, as shown in FIG. 26, the
また、例えば、図２７（ｄ）に示すように、突起部３２２の頭部３３６に筒部３３２、３３４を挿入することで、頭部の径を変更可能な構成としてもよい。このような構成とすることで、図２７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、ＰＣ鋼より線１３２の位置を微調整することができる。なお、図示されていないがＰＣ鋼より線１３４も同様である。
In addition, for example, as shown in FIG. 27D, a configuration in which the diameter of the head can be changed by inserting
また、図２８（ａ）に示すように、塔状構造体３００の外周面３００Ａから大きく突出するようにするため球状の端部３４０を設け、これによりカルマン渦に起因して生じる渦励振を更に低減させるようにしてよい。また、図２８（ｂ）に示すように、側面視三角形状の端部３４２であってもよい。
In addition, as shown in FIG. 28A, a
また、図２９に示すように、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の交差部分で、ＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４とが接触しないような構成とすることもできる。
Moreover, as shown in FIG. 29, it can also be set as the structure where the
すなわち、図２９（ａ）と図２９（ｂ）とに示すように、塔状構造体３００の外周面３００Ａには、正面視四角状の板部材３５０が、所定の間隔をあけて接合されている。この板部材３５０の側壁３５０Ａと側壁３５０Ａとの間にＰＣ鋼より線１３２が配置される。
That is, as shown in FIGS. 29 (a) and 29 (b), a
板部材３５０の表面には、側壁３５０Ａと交差する方向に沿って溝３５２が形成されている。この溝３５２にＰＣ鋼より線１３４が配置される。
A
図２９（ｂ）と図２９（ｃ）に示すように、板部材３５０における外周面３００Ａとの接合面３５０Ｃと溝３５２の底面３５２Ａとの厚さｔは、ＰＣ鋼より線１３２の直径よりも厚くなるように設定されている。したがって、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の交差部分で、ＰＣ鋼より線１３２とＰＣ鋼より線１３４とが接触しない（図２９（ａ）、図２９（ｂ）を参照）。
29 (b) and 29 (c), the thickness t of the joining
なお、本実施形態では、第三実施形態（第一実施形態の図８も参照）の塔状構造体の外周面に、溝でなく凸部が形成された構成として説明したが、これに限定されない。今まで説明した他の実施形態及び変形例の塔状構造体に凸部を形成する構成も適用できる。 In addition, although this embodiment demonstrated as a structure by which the convex part instead of the groove | channel was formed in the outer peripheral surface of the tower-like structure of 3rd embodiment (refer FIG. 8 of 1st embodiment), it is limited to this. Not. The structure which forms a convex part in the tower-like structure of other embodiment and modification which were demonstrated until now is also applicable.
例えば、第二実施形態や第三実施形態で説明したような上下方向と周方向とにそれぞれＰＣ鋼より線を配置する構成にも凸部を形成してもよい。 For example, you may form a convex part also in the structure which arrange | positions a strand from PC steel in the up-down direction and the circumferential direction which were demonstrated by 2nd embodiment or 3rd embodiment, respectively.
＜第五実施形態＞
第一実施形態〜第四実施形態では、塔状構造体の外周面に規制手段として溝又は凸部を設けたが、溝及び凸部のいずれも外周面に設けられてなくてもよい。つまり、規制手段が無い構成であってもよい。
よって、第五実施形態では、第一実施形態の図８の構成において、外周面に溝が設けられていない構成を説明する。なお、溝がない以外の構成は同様であるので、説明を省略する。
<Fifth embodiment>
In 1st embodiment-4th embodiment, although the groove | channel or the convex part was provided as a control means in the outer peripheral surface of the tower-like structure, neither a groove | channel nor a convex part may be provided in the outer peripheral surface. That is, a configuration without a restricting unit may be used.
Therefore, in the fifth embodiment, a configuration in which no groove is provided on the outer peripheral surface in the configuration of FIG. 8 of the first embodiment will be described. Since the configuration other than the absence of the groove is the same, the description thereof is omitted.
図３０に示すように、塔状構造体５００の外周面５００Ａに螺旋状にＰＣ鋼より線１３２、１３４が配置されている。ＰＣ鋼より線１３２、１３４の上端部は、塔状構造体５００の上端部５００Ｕの近傍に形成された孔５０２に通され、塔状構造体５００の上端部５００Ｕに固定されている。
As shown in FIG. 30,
そして、ＰＣ鋼より線１３２、１３４に緊張力が付与されている。なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の固定と緊張力の付与は、ここまで説明した実施形態と同様であるので、説明を省略する。
And tension | tensile_strength is provided to the
つぎに本実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態でも、ここまで説明した実施形態と同様の作用を果たすので、詳しい説明は省略する。
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
Also in this embodiment, since the same effect as the embodiment described so far is achieved, detailed description is omitted.
なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４は孔５０２に通されている部分以外は、外周面５００Ａから露出し容易に視認可能となっている。このように、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の大部分が塔状構造体５００の外周面５００Ａに露出し視認可能な構成とすることで、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。
The stranded
なお、外周面に規制手段が無い構成の例として本実施形態では、ＰＣ鋼より線を螺旋状に配置した例で説明したが、これに限定されない。第二実施形態や第三実施形態で説明したように、上下方向と周方向とにそれぞれＰＣ鋼より線を配置する構成にも適用することができる。 In addition, in this embodiment, although the example which has arrange | positioned the strand from PC steel helically was demonstrated in this embodiment as an example of a structure without an outer peripheral surface, it is not limited to this. As described in the second embodiment and the third embodiment, the present invention can also be applied to a configuration in which a strand of PC steel is arranged in the vertical direction and the circumferential direction.
また、図３１に示すように、規制手段として短冊状の固定具５１０と固定ビス５１２とでＰＣ鋼より線１３２、１３４を外周面５００Ａに固定してもよい。図３１では、ＰＣ鋼より線１３２は省略されているが同様に固定具５１０と固定ビス５１２で外周面５００Ａに固定されている。
In addition, as shown in FIG. 31,
なお、ＰＣ鋼より線１３２、１３４が短冊状の固定具５１０で覆われている部分は僅かであり、他の大部分は外周面５００Ａから露出し容易に視認可能となっている。また、固定具５１０は固定ビス５１２で固定されているだけであり、容易に取り外すことができる。よってＰＣ鋼より線１３２、１３４が固定具で固定されていても、ＰＣ鋼より線１３２、１３４の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。
In addition, the part by which the
＜第六実施形態＞
第一実施形態〜第五四実施形態では、塔状構造体の外周面に複数本のＰＣ鋼より線を設けた構成であった。第六実施形態では、緊張材としてＰＣ鋼より線が格子状に編まれた網、或いは、格子状に接合された網を用いる構成について説明する。
<Sixth embodiment>
In 1st embodiment-5th 4th embodiment, it was the structure which provided the wire from the several PC steel in the outer peripheral surface of a tower-like structure. In the sixth embodiment, a configuration in which a net made of PC steel wires knitted in a lattice shape or a mesh joined in a lattice shape will be described as the tendon material.
図３２に示す第六実施形態の塔状構造体４００は、第一実施形態の塔状構造体１００（図２参照）の外周面１００Ａに溝とＰＣ鋼より線との代わりに、網４０２と第三実施形態で説明した突起部３２０が設けられている以外は、同様の構成であるので、詳しい説明は省略する。なお、突起部３２０の配置箇所は第三実施形態の突起部３２０の配置位置と異なる。また、図３２（ｂ）では突起部３２０の図示が省略されている。
A tower-
図３２に示すように、塔状構造体４００の外周面４００Ａには、ＰＣ鋼より線４０１が格子状に編まれることによって構成された筒状の網４０２が設けられている。網４０２には、上下方向に緊張力が付与された状態で、網４０２の下部が塔状構造体４００の下端部に固定され、網４０２の上部が塔状構造体４００の上端部に固定されている。
As shown in FIG. 32, on the outer
網４０２に緊張力を付与する方法は、本実施形態では、図３２（Ｂ）に示すように、筒状の網４０２の上部をリング４０４に固定し、このリング４０４を矢印Ｕで示すように、塔状構造体４００の上端部４００Ｕに対してジャッキ４０６でジャッキアップして緊張力を付与している。
In this embodiment, as shown in FIG. 32B, the method of applying tension to the
なお、網４０２に上下方向に緊張力を付与する方法はどのような方法であってもよい。例えば、筒状の網４０２の上部を絞り、緊張力を付与してもよい。
Any method may be used to apply tension to the net 402 in the vertical direction. For example, the upper part of the
また、網４０２を構成するＰＣ鋼より線４０１の交差部分４０３の周方向両側には、突起部３２０が配置されている。
つぎに、本実施形態の作用及び効果について説明する。
網４０２に上下方向に緊張力を付与すると、塔状構造体４００の上下方向にプレストレスが導入される。更に、筒状の網４０２の筒径が小さくなるように変形しようとすることで、塔状構造体４００の周方向にプレストレスが導入される。このように、網４０２に上下方向に緊張力を付与することにで、塔状構造体４００の上下方向と周方向との両方にプレストレスが導入される。
Next, functions and effects of the present embodiment will be described.
When tension is applied to the
なお、図３２（ａ）に示すように、筒状の網４０２の筒径が小さくなるように変形する際、格子の目が周方向に狭まるように変形する（格子の目が縦長になるように変形する）。このとき、交差部分４０３には、矢印Ｑで示すような力Ｑが働き突起部３２０に伝達される。そして、突起部３２０を介して塔状構造体４００の周方向にプレストレスが導入される。
As shown in FIG. 32 (a), when the
また、突起部３２０が無い構成の場合、ＰＣ鋼より線４０１の交差部分４０３にこの力Ｑに耐えうるだけの強度が必要であるが、本実施形態のように突起部３２０を設けることで、ＰＣ鋼より線４０１自体の交差部分４０３に大きな強度が必要とされない構成となるので、好適である。
Further, in the case of the configuration without the
なお、筒状の網４０２の交差部分４０３に発生する力Ｑに耐えうるだけの強度を有しているならば、突起部３２０が無い構造とすることができる。
Note that a structure without the
また、本実施形態では、網４０２は、ＰＣ鋼より線４０１が格子状に編まれて構成されていたが、これに限定されない。
Moreover, in this embodiment, although the net |
例えば、図３３のように、平行に並べたＰＣ鋼より線４０１をベルト状の接合部材４１２で交互に繋いで構成された網４１０であってもよい。
For example, as shown in FIG. 33, it may be a net 410 formed by alternately connecting PC steel stranded
或いは、図３４（ａ）に示すように、正面視Ｘ字状の管状の接続部材４２２にＰＣ鋼より線４０１を通して格子状の網４２０を構成してもよい。なお、この場合、図３４（ｂ）に示すように、接続部材４２２の角度を変えることで、格子の形状を容易にかえることができる。また、図３４（ｃ）に示すように接続部材４２２の中でＰＣ鋼より線４０１が交差するように接続部材４２２に通してもよいし、図３４（ｄ）に示すように接続部材４２２の中でＰＣ鋼より線４０１が交差しないように接続部材４２２に通してもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 34 (a), a grid-
なお、本実施形態でも、前述したように外周面に規制手段（突起部）が無い構成としてもよい。 In the present embodiment, as described above, there may be a configuration in which there are no restricting means (projections) on the outer peripheral surface.
＜その他＞
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、各実施形態を組み合わせて用いてもよいし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
よって、以下に種々の態様の例を説明する。
<Others>
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to such embodiment at all, You may use it combining each embodiment, and in the range which does not deviate from the summary of this invention, it is various. Of course, it can be implemented in the following manner.
Therefore, examples of various aspects will be described below.
「規制手段」
上記実施形態では、緊張材としてのＰＣ鋼より線は、規制手段としての溝及び凸部に当接しているが、これに限定されない。緊張材が規制手段に当接されていなくてもよい。つまり、緊張材が所定量以上移動しないように規制する構成であってもよい。
例えば、図４１（Ａ）に示すように、溝２の側壁２Ａ、２ＢにＰＣ鋼より線１が、当接してない構成であってもよい。又は、図４１（Ｂ）に示すように、凸部３の側壁３ＡにＰＣ鋼より線１が当接していない構成であってもよい。
また、周方向と上下方向の少なくとも一方への緊張材の移動を規制すればよい。
"Regulatory measures"
In the said embodiment, although the PC steel strand as a tension material is contact | abutting to the groove | channel and convex part as a control means, it is not limited to this. The tendon may not be in contact with the restricting means. That is, the structure which regulates so that a tendon may not move more than predetermined amount may be sufficient.
For example, as shown to FIG. 41 (A), the structure by which the
Moreover, what is necessary is just to regulate the movement of the tendon to at least one of the circumferential direction and the up-down direction.
「プレストレス」
上記実施形態で示した緊張材により導入するプレストレス量は、構造体に発生する応力状態を考慮して調整すればよい。緊張材により導入するプレストレス量は、緊張ジャッキ等により緊張材に加える緊張力の大きさ、緊張材の断面積の大きさ、緊張材の配置数等を変えることによって調整することができる。
また、これまでに説明した構造体への、様々なプレストレス導入方法を組み合わせて用いてもよい。
"Prestress"
The prestress amount introduced by the tendon shown in the above embodiment may be adjusted in consideration of the stress state generated in the structure. The amount of prestress introduced by the tension material can be adjusted by changing the magnitude of the tension force applied to the tension material by a tension jack or the like, the size of the cross-sectional area of the tension material, the number of the tension materials arranged, and the like.
Moreover, you may use combining the various prestress introduction | transduction methods to the structure demonstrated so far.
「緊張材の螺旋配置」
第一実施形態等において、緊張材（ＰＣ鋼より線）は構造体の外周面に螺旋状に巻かれていたが、これに限定されない。平面視で緊張材の捻りが３６０°未満であってもよい。つまり、構造体に対して上下方向と周方向とにプレストレスが導入されるように、緊張材が上下方向に延設され且つ周方向に傾斜して配置されていればよい。
"Spiral arrangement of tendon"
In the first embodiment and the like, the tendon (PC steel strand) is spirally wound around the outer peripheral surface of the structure, but is not limited to this. The twist of the tendon may be less than 360 ° in plan view. That is, it is only necessary that the tendon is extended in the vertical direction and inclined in the circumferential direction so that prestress is introduced in the vertical direction and the circumferential direction with respect to the structure.
なお、緊張材の上下方向に対する傾斜角度θ（図３９（ａ）を参照）が小さいと（鉛直方向に近いと）、上下方向のプレストレスが大きくなり周方向のプレストレスが小さくなる。逆に緊張材の上下方向に対する傾斜角度θが大きいと（水平方向に近いと）、上下方向のプレストレスが小さくなり、水平方向のプレストレスが大きくなる。 When the inclination angle θ (see FIG. 39A) of the tension material with respect to the vertical direction is small (close to the vertical direction), the prestress in the vertical direction increases and the prestress in the circumferential direction decreases. Conversely, when the inclination angle θ of the tendon material with respect to the vertical direction is large (close to the horizontal direction), the prestress in the vertical direction decreases and the prestress in the horizontal direction increases.
上下方向と周方向とにプレストレスをバランスよく導入するためには、緊張材の上下方向に対する傾斜角度θは１０°〜４５°が望ましいとされている。
なお、図７に示すような傾斜角度θが異なる複数の緊張材を配置する構成の場合は、傾斜角度θの自由度は大きい。
In order to introduce prestress with good balance in the vertical direction and the circumferential direction, the inclination angle θ of the tension material with respect to the vertical direction is preferably 10 ° to 45 °.
In the case of a configuration in which a plurality of tendons having different inclination angles θ as shown in FIG. 7 are arranged, the degree of freedom of the inclination angle θ is large.
更に、規制手段によって、曲げ応力が大きい構造体の下側は緊張材の傾斜角度θを小さくし、上部に向かうに従って傾斜角度θを大きくすることで、効率よくプレストレスを導入してもよい。このように傾斜角度θを調整することで、傾斜角度θを調整しない構成と比較し、緊張材の数を減らすことができる。 Further, the prestress may be efficiently introduced by reducing the inclination angle θ of the tension material on the lower side of the structure having a large bending stress and increasing the inclination angle θ toward the upper portion by the regulating means. Thus, by adjusting the inclination angle θ, the number of tendons can be reduced as compared with a configuration in which the inclination angle θ is not adjusted.
また、例えば、螺旋状に配置した緊張材（ＰＣ鋼より線）、上下方向に配置した緊張材（ＰＣ鋼より線）、及び周方向に配置した緊張材（ＰＣ鋼より線）の三つを備える構成であってもよい。 Moreover, for example, three of tension material (PC steel strand) arranged in a spiral, tension material arranged in the vertical direction (PC steel strand), and tension material arranged in the circumferential direction (PC steel strand) The structure provided may be sufficient.
「緊張材の配置」
緊張材は構造体の外周面に視認可能に設けられていることが望ましい。このように外周面に視認可能に設けられる構成とすることによって、緊張材がシース管に通される等されて緊張材が視認可能でない構成と比較し、緊張材を容易に外周面に設けることができる。また、目視にて緊張材が確認されるので、例えば、緊張材の検査やメンテナンスが容易に行なうことができる。
"Arrangement of tendon"
It is desirable that the tendon is provided on the outer peripheral surface of the structure so as to be visible. By providing a configuration in which the tension material is visible on the outer peripheral surface in this way, the tension material is easily provided on the outer peripheral surface as compared with a configuration in which the tension material is passed through the sheath tube and the tension material is not visible. Can do. In addition, since the tendon is confirmed visually, for example, inspection and maintenance of the tendon can be easily performed.
なお、「通常は緊張材がカバーで覆われているがメンテ等の際にカバーを外すことで容易に緊張材を視認することができる」ものも「緊張材が構造体の外周面に視認可能に設けられた構成」に含まれる。 In addition, “straining material is usually covered with a cover, but can be easily seen by removing the cover during maintenance etc.” “straining material is visible on the outer peripheral surface of the structure Is included in the “configuration provided in”.
また、緊張材が外周面の溝に配置されている構成も「緊張材が構造体の外周面に視認可能に設けられた構成」に含まれるものとする。 A configuration in which the tendon is disposed in the groove on the outer peripheral surface is also included in the “configuration in which the tendon is provided on the outer peripheral surface of the structure so as to be visible”.
更に、溝に緊張材を配置後（視認可能に配置後）にモルタル等で溝を埋める構成も含まれる。 Furthermore, the structure which fills a groove | channel with mortar etc. after arrange | positioning a tendon in a groove | channel (after arrangement | positioning so that visual recognition is possible) is also included.
「緊張材」
上記実施形態では、緊張材をＰＣ鋼より線とした例を示したが、これに限定されない。ＰＣ鋼線であってもよい。或いは、直線状に配置する場合は、ＰＣ鋼棒であってもよい。
"Tension"
In the said embodiment, although the example which used the tension material as the strand from PC steel was shown, it is not limited to this. PC steel wire may be used. Or when arrange | positioning linearly, a PC steel rod may be sufficient.
なお、ＰＣ鋼より線などのＰＣ鋼材を用いるのが好ましいが、緊張力を確実に加えられれば、ＰＣ鋼材以外の緊張材（線材や軸材）であってもよい。例えば、形鋼、炭素繊維やビニロン繊維などの繊維材料であってもよい。 In addition, although it is preferable to use PC steel materials, such as a wire from PC steel, tension materials (wire material and a shaft material) other than PC steel materials may be used if tension force can be applied reliably. For example, fiber materials such as shaped steel, carbon fiber, and vinylon fiber may be used.
「風力発電用タワーの設置場所」
上記実施形態では、風力発電用タワーは、地盤上に配置されていが、これに限定されない。例えば、海上に設置されていてもよい。
"Location of wind power tower"
In the said embodiment, although the tower for wind power generation is arrange | positioned on the ground, it is not limited to this. For example, it may be installed on the sea.
海上に設置する場合、図３７に示すように、海底７０２に打ち込んだ基礎杭７２４が基礎部１３０を支持するように塔状構造体１００（風力発電用タワー９８）を設置してもよい。
When installing on the sea, as shown in FIG. 37, the tower-like structure 100 (wind power generation tower 98) may be installed so that the
或いは、図３８に示すように、海面７０４に浮かせた浮部材７１０が基礎部１３０を支持するようにして塔状構造体１００（風力発電用タワー９８）を設置してもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 38, the tower-like structure 100 (wind power generation tower 98) may be installed such that the floating
「風力発電用タワー以外の適用」
風力発電用タワー以外にも本発明を適用することができる。例えば、煙突、送電線塔、飛行場の管制塔、テレビ塔等の他の塔状の構造物に本発明を適用することができる。
更に塔状以外の構造体、例えば、柱、橋脚などにも本発明を適用することができる。
つまり、「直立する構造体」を用いた構造物全般に本発明を適用することができる。
"Application other than towers for wind power generation"
The present invention can be applied to other than the tower for wind power generation. For example, the present invention can be applied to other tower-like structures such as a chimney, a transmission line tower, an airfield control tower, and a television tower.
Furthermore, the present invention can be applied to structures other than towers, such as pillars and piers.
That is, the present invention can be applied to all structures using “upright structures”.
「ユニットの構成」
塔状構造体を構成するユニットは、どのように分割されたものであってもよい。なお、以下の説明では、緊張材の図示が省略されている。
"Unit Configuration"
The units constituting the tower-like structure may be divided in any way. In the following description, illustration of the tendon is omitted.
例えば、図３５（ａ）の立面図に示すように、塔状構造体１６２を構成するブロックを、塔状構造体１６２を周方向のみに分割したブロック１６２Ａとしてもよい。
For example, as shown in the elevation view of FIG. 35A, the block constituting the tower-
また、図３５（ｂ）の立面図に示すように、塔状構造体１６４を構成するブロックを、上方は塔状構造体１６４を上下に分割したブロック１６４Ａとし、下方は塔状構造体１６４を上下及び周方向に分割したブロック１６４Ｂとしてもよい。
Further, as shown in the elevation view of FIG. 35 (b), the block constituting the tower-
また、図３５（ｃ）の立面図に示すように、塔状構造体１６６を構成するブロックを、下方は塔状構造体１６６を上下に分割したブロック１６６Ｂとし、上方は塔状構造体１６２を上下及び周方向に分割したブロック１６６Ａとしてもよい。
Further, as shown in the elevation view of FIG. 35 (c), the blocks constituting the tower-
また、例えば、図３６に示すような塔状構造体１６８のように、同一形状に形成されたプレキャストコンクリート部材としての複数の標準部材１７０と、配置された複数の標準部材１７０の間に配置される調整部材１７２とによって、塔状構造体を形成してもよい。
Further, for example, like a tower-
このようにすれば、同一形状の標準部材１７０の大量生産が可能となるので、低コスト化を図ることができる。
In this way, the mass production of the
また、調整部材１７２を配置しないで、配置された複数の標準部材１７０の間に現場打ちコンクリートを打設してもよい。
Alternatively, the cast-in-place concrete may be placed between the plurality of
このようにすれば、標準部材１７０の製作寸法や配置位置の誤差を、現場打ちコンクリートによって吸収することができるので、標準部材１７０の製作や配置に、高い精度を必要としない。
In this way, errors in the production dimensions and arrangement position of the
また、上記実施形態では、プレキャストコンクリートユニットやプレキャストコンクリート部材によって塔状構造体を形成した例を示したが、現場打ちコンクリートによって塔状構造体を形成してもよいし、プレキャストコンクリートブロックと現場打ちコンクリートを併用して塔状構造体を形成してもよい。 In the above embodiment, an example in which the tower-like structure is formed by the precast concrete unit or the precast concrete member has been shown. A tower-like structure may be formed by using concrete together.
また、プレキャストコンクリートユニットやプレキャストコンクリート部材は、工場で製作してもよいし、現場ヤードで製作してもよい。 Further, the precast concrete unit and the precast concrete member may be manufactured at a factory or may be manufactured at a site yard.
また、上記実施形態では、塔状構造体は無筋の繊維補強コンクリートで構成されていたが、鉄筋コンクリートで構成されていてもよい。
なお、塔状構造体を鉄筋コンクリートで構成する場合、前述したように、鉄筋に錆びを発生させないように、塔状構造体の表面に塗装を行ったり、防錆性に優れた鉄筋を用いることが望ましい。
Moreover, in the said embodiment, although the tower-like structure was comprised with the unreinforced fiber reinforced concrete, you may be comprised with the reinforced concrete.
In addition, when the tower-like structure is composed of reinforced concrete, as described above, the surface of the tower-like structure may be coated or a reinforcing bar with excellent rust prevention properties may be used so as not to generate rust on the reinforcing bars. desirable.
また、塔状構造体が高層になる場合、一般に、塔状構造体に作用する曲げモーメントは大きくなるので、設計応力度も大きな値としなければならない。 In addition, when the tower-like structure is high-rise, generally, the bending moment acting on the tower-like structure is increased, and therefore the design stress level must be a large value.
これに対する対策としては、塔状構造体の水平断面を大きくすることにより塔状構造体に発生する応力を小さくし、これによって設計応力度を小さくすることが考えられる。 As a countermeasure against this, it is conceivable to reduce the stress generated in the tower-like structure by increasing the horizontal section of the tower-like structure, thereby reducing the degree of design stress.
しかし、太い形状にして水平断面を大きくした塔状構造体を複数のプレキャストコンクリートブロック（プレキャストコンクリートユニット又はプレキャストコンクリート部材）の接合によって形成する場合、接合作業の回数を減らして施工を容易にする為に分割数（プレキャストコンクリートブロックの個数）を少なくしようとすると、当然に個々のプレキャストコンクリートブロックの大きさも大きくなってしまう。 However, when a tower-like structure with a large horizontal cross section is formed by joining multiple precast concrete blocks (precast concrete units or precast concrete members), to reduce the number of joining operations and facilitate construction When the number of divisions (number of precast concrete blocks) is reduced, the size of each precast concrete block naturally increases.
よって、工場等で製作したプレキャストコンクリートブロックを現場へ輸送するのが困難になる。特に、山岳地に塔状構造体を構築する場合、プレキャストコンクリートブロックの輸送は大きな課題となる。
さらに、塔状構造体の施工において、大きなプレキャストコンクリートブロックの揚重作業は面倒であり、また、大型クレーン等の大きな揚重設備を必要とするので施工コストが高くなってしまう。
高層の塔状構造体の設計応力度が大きな値となることに対する他の対策としては、許容応力度の高い高強度コンクリート材料を用いて塔状構造体を形成することが考えられる。
しかし、高強度コンクリート材料は、材料コストが高く、普通コンクリートに比べてワーカビリティも低いので施工性が悪くなってしまう。
Therefore, it becomes difficult to transport precast concrete blocks manufactured in factories or the like to the site. In particular, when building a tower-like structure in a mountainous area, transportation of precast concrete blocks is a major issue.
Furthermore, in the construction of the tower-like structure, the lifting work of a large precast concrete block is troublesome, and a large lifting equipment such as a large crane is required, so that the construction cost becomes high.
As another countermeasure against the design stress level of the high-rise tower structure having a large value, it is conceivable to form the tower structure using a high-strength concrete material having a high allowable stress level.
However, a high-strength concrete material has a high material cost and lower workability than ordinary concrete, so that workability is deteriorated.
これらの問題に対して、上記実施形態では、塔状構造体の周方向にプレストレスを導入することにより発揮されるコンファインド効果によって塔状構造体の許容圧縮応力度を大きくすることができるので、同じコンクリート材料が用いられた（同じ圧縮強度を有する）鉄筋コンクリート製の塔状構造体に比べて断面係数（断面）を小さくすることができる。 In view of these problems, in the above embodiment, the allowable compressive stress of the tower structure can be increased by the confining effect exhibited by introducing prestress in the circumferential direction of the tower structure. The section modulus (cross section) can be reduced as compared with a reinforced concrete tower-like structure using the same concrete material (having the same compressive strength).
すなわち、塔状構造体を細い形状にすることが可能となるので、分割数（プレキャストコンクリートブロックの個数）を減らしてもプレキャストコンクリートブロックを小さくすることができる。
これにより、プレキャストコンクリートブロックの輸送や揚重作業が容易になり、小さな揚重設備においても施工が可能となる。
That is, since it becomes possible to make a tower-like structure into a thin shape, even if it reduces the number of divisions (the number of precast concrete blocks), a precast concrete block can be made small.
This facilitates the transportation and lifting work of the precast concrete block, and enables construction even in a small lifting equipment.
また、塔状構造体の周方向にプレストレスを導入することにより発揮されるコンファインド効果によって塔状構造体の許容圧縮応力度を大きくすることができるので、必要とする許容圧縮応力度よりも小さい許容圧縮応力度特性を有するコンクリート材料を用いることができる。すなわち、高強度コンクリートを用いて塔状構造体を形成しなくてもよい。 In addition, the allowable compressive stress level of the tower-like structure can be increased by the confining effect exhibited by introducing prestress in the circumferential direction of the tower-like structure. A concrete material having a small allowable compressive stress characteristic can be used. That is, it is not necessary to form a tower structure using high-strength concrete.
よって、本発明を適用することで、流動性が高く、高強度コンクリートと比べて安価なコンクリートを用いることが可能となるので、ワーカビリティ向上や低コスト化を図ることができる。 Therefore, by applying the present invention, it is possible to use concrete that has high fluidity and is cheaper than high-strength concrete, so that workability improvement and cost reduction can be achieved.
「コンクリート以外の構成」
構造体は、コンクリート以外で構成されていてもよい。例えは、木材、樹脂、金属などで構成されていてもよい。或いは、これらが複合されて構成されていてもよい。
"Compositions other than concrete"
The structure may be made of other than concrete. For example, it may be made of wood, resin, metal or the like. Alternatively, these may be combined.
また、組積材（レンガ、コンクリートブロック、石など）を積み上げた組積造の構造体であってもよい。 Moreover, the structure of the masonry structure which piled up masonry materials (a brick, a concrete block, a stone, etc.) may be sufficient.
１０ 風力発電用タワー（構造物）
１２ 塔状構造体（構造体）
１２Ａ 外周面
１２Ｕ 頂部
１７ 風車
２０ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
２２ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
２８ プレキャストコンクリート部材（分割部材）
３０ 溝
３６ 溝
４４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
５４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
５８ ＰＣ鋼より線（緊張材）
７８ ＰＣ鋼より線（緊張材）
７９ 溝
８０ ＰＣ鋼より線（緊張材）
８１ 溝
９８ 風力発電用タワー（構造物）
１００ 塔状構造体（構造体）
１００Ａ 外周面
１００Ｕ 頂部
１０１ 塔状構造体（構造体）
１０１Ａ 外周面
１０４ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
１１０ 溝
１１１ 溝
１１２ 溝
１１４ 溝
１２０ 溝
１２１ 溝
１２２ 溝
１２５ 溝
１３１ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３２ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３５ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３７ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３８ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１３９ ＰＣ鋼より線（緊張材）
１６２ 塔状構造体（構造体）
１６４ 塔状構造体（構造体）
１６４Ａ ブロック（ユニット）
１６４Ｂ ブロック（分割部材）
１６６ 塔状構造体（構造体）
１６６Ａ ブロック（分割部材）
１６６Ｂ ブロック（ユニット）
１６８ 塔状構造体（構造体）
１７０ 標準部材（分割部材）
１７２ 調整部材
２００ 塔状構造体（構造体）
２００Ａ 外周面
２０２ ＰＣ鋼より線（緊張材）
２０４ プレキャストコンクリートユニット（ユニット）
２１０ 溝
２２０ 溝
２３２ ＰＣ鋼より線（緊張材）
２３４ ＰＣ鋼より線（緊張材）
３００ 塔状構造体（構造体）
３００Ａ 外周面
３１０ 突起部（凸部）
３２０ 突起部（凸部）
３２２ 突起部（凸部）
３５０ 板部材（凸部）
４００ 塔状構造体（構造体）
４００Ａ 外周面
４０１ ＰＣ鋼より線（緊張材）
４０２ 網（緊張材）
４１０ 網（緊張材）
４２０ 網（緊張材）
５００Ａ 外周面
５００ 塔状構造体（構造体）
10 Tower for wind power generation (structure)
12 Tower-like structure (structure)
12A outer peripheral surface 12U
22 Precast concrete unit (unit)
28 Precast concrete parts (split parts)
30
54 PC steel strand (tension material)
58 PC steel stranded wire (tension material)
78 PC steel strand (tension material)
79
81
100 Tower-like structure (structure)
100A outer
110
132 PC steel strand (tension material)
134 PC steel strand (tension material)
135 PC steel strand (tension material)
137 PC steel strand (tension material)
138 PC steel strand (tension material)
139 PC steel strand (tension material)
162 Tower-like structure (structure)
164 Tower-like structure (structure)
164A block (unit)
164B block (divided member)
166 Tower-like structure (structure)
166A block (split member)
166B block (unit)
168 Tower-like structure (structure)
170 Standard member (split member)
172
200A Outer surface 202 Stranded PC steel (tension material)
204 Precast concrete unit (unit)
210
234 PC steel strand (tension material)
300 Tower-like structure (structure)
300A Outer
320 Protrusion (convex)
322 Projection (convex)
350 Plate member (convex part)
400 Tower-like structure (structure)
402 Net (tension material)
410 Net (tension material)
420 Net (tension material)
500A outer
Claims (18)
前記構造体の外周面に設けられ、緊張力が付与され、前記構造体の上下方向及び周方向にプレストレスを導入する一本又は複数本の緊張材と、
を備える構造物。 An upright structure,
One or more tension members provided on the outer peripheral surface of the structure, to which tension is applied, and to introduce prestress in the vertical direction and the circumferential direction of the structure;
A structure comprising
前記緊張材は前記溝に配置されている請求項２に記載の構造物。 The restricting means is one or a plurality of grooves provided on the outer peripheral surface,
The structure according to claim 2, wherein the tendon is disposed in the groove.
前記緊張材は、前記外周面に配置されている請求項２に記載の構造物。 The restricting means is one or a plurality of convex portions provided on the outer peripheral surface,
The structure according to claim 2, wherein the tendon is disposed on the outer peripheral surface.
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