JP2021085141A

JP2021085141A - 柱体設置構造

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Publication number: JP2021085141A
Application number: JP2019211951A
Authority: JP
Inventors: 加藤　洋; Hiroshi Kato; 洋加藤; 誠根崎; Makoto Nezaki; 山口　裕之; Hiroyuki Yamaguchi; 裕之山口; 聖司斉藤; Seiji Saito
Original assignee: Nippon Chiko Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Nippon Chiko Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2019-11-25
Filing date: 2019-11-25
Publication date: 2021-06-03

Abstract

【課題】柱体の荷重をより効率よく基礎鋼管で受けることを目的とする。【解決手段】柱体設置構造１は、地中に埋設される基礎鋼管２と、基礎鋼管２の上端から基礎鋼管２の中に吊り下げられる吊バンド４１と、吊バンド４１の下端部に固定され、柱体を下から支持する支持部材４２と、を備える。基礎鋼管２の内面には、支持部材４２と係合して、支持部材４２を下から支持する係合支持部２６が固定されている。【選択図】図４

Description

本発明は、電柱などの柱体を地面に設置するための柱体設置構造に関する。

従来、柱体設置構造として、柱体の下部が挿入された状態で地中に埋設される基礎鋼管と、基礎鋼管の上端から基礎鋼管の中に吊り下げられ、柱体を下から支持するＵ形状の柱体吊具とを備えた構造が知られている（特許文献１参照）。具体的に、この技術では、柱体吊具の上端が基礎鋼管の上端に設けた凹部に係止されており、この状態で基礎鋼管内にコンクリートが注入されることで、柱体、柱体吊具および基礎鋼管がコンクリートで一体化される。

特開２０１１−１６３００９号公報

ところで、従来の柱体設置構造では、コンクリート注入前の状態において、柱体吊具の上端が基礎鋼管の上端の凹部に係止しているので、柱体の荷重を基礎鋼管の上端でしっかりと受けることができているが、柱体の荷重をより効率よく基礎鋼管で受けることが望まれる。

そこで、本発明は、柱体の荷重をより効率よく基礎鋼管で受けることを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る柱体設置構造は、柱体を地面に設置するための柱体設置構造であって、地中に埋設される基礎鋼管と、前記基礎鋼管の上端から前記基礎鋼管の中に吊り下げられる吊バンドと、前記吊バンドの下端部に固定され、前記柱体を下から支持する支持部材と、を備える。
前記基礎鋼管の内面には、前記支持部材と係合して、前記支持部材を下から支持する係合支持部が固定されている。

この構成によれば、柱体の荷重が吊バンドの上端部と支持部材とから基礎鋼管に伝達されるため、柱体の荷重をより効率よく基礎鋼管で受けることができる。

前記吊バンドの上端部は、前記基礎鋼管の上端部に固定されていてもよい。

これによれば、吊バンドの上端部と基礎鋼管の上端部の連結箇所の剛性を向上させることができる。

また、前記吊バンドの上端部は、前記基礎鋼管の上端部にボルトで固定されていてもよい。

また、前記支持部材は、前記吊バンドの下端部に固定されるベース部材と、前記ベース部材によって下から支持される格子状部材と、を備え、前記ベース部材または前記格子状部材が、前記係合支持部に係合してもよい。

これによれば、柱体を剛性の高い格子状部材で良好に支持することができるとともに、基礎鋼管内にコンクリートを注入した場合に、コンクリートを格子状部材の下に良好に流し込むことができる。

また、前記ベース部材は、前記吊バンドの下端部に固定される第１パイプと、前記第１パイプと直交して配置され、前記第１パイプに固定される第２パイプと、を備え、前記第２パイプが前記係合支持部に係合していてもよい。

これによれば、十字状に配置される第１パイプおよび第２パイプによって、格子状部材を良好に支持することができる。

本発明によれば、柱体の荷重をより効率よく基礎鋼管で受けることができる。

本発明の一実施形態に係る柱体設置構造における沈下防止板周りの構造を示す斜視図である。図１の構造を分解した斜視図である。柱体設置構造における柱体吊具周りの構造を示す斜視図である。図３の構造を分解した斜視図である。柱体設置構造の施工方法を示す図であり、地盤の床掘りから沈下防止板の設置までの工程を示す図（ａ）〜（ｃ）である。柱体設置構造の施工方法を示す図であり、基礎鋼管の再圧入から沈下防止板の下に充填剤を充填するまでの工程を示す図（ａ）〜（ｃ）である。柱体設置構造の施工方法を示す図であり、柱体吊具の設置から柱体を設置するまでの工程を示す図（ａ）〜（ｃ）である。沈下防止板の変形例を示す斜視図である。沈下防止板を基礎鋼管に取り付ける工程を示す図（ａ）と、基礎鋼管の再圧入の工程を示す図（ｂ）である。柱体吊具の設置から柱体を設置するまでの工程を示す図（ａ）〜（ｃ）である。

次に、本発明の一実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
図１および図２に示すように、柱体設置構造１は、電柱などの柱体Ｐ（図７（ｃ）参照）を地面に設置するための構造であって、主に、基礎鋼管２と、沈下防止板３とを備えている。

基礎鋼管２は、柱体Ｐの下部が挿入された状態で地中に埋設される部材であり（図７（ｃ）参照）、主に、円筒形の鋼製管体２１と、フランジ２２と、一対の取付ブラケット２３と、複数の爪２４とを有している。

鋼製管体２１は、柱体Ｐの外周面との間に隙間が空くような内径で形成されている。例えば、柱体Ｐの直径が３５０ｍｍとする場合、鋼製管体２１の内径は、５００ｍｍなどとすることができる。また、鋼製管体２１の長さは、例えば、２．５〜５．０ｍとすることができる。

フランジ２２は、基礎鋼管２の上端部に形成されている。詳しくは、フランジ２２は、鋼製管体２１の上端部の外周面から径方向外側に張り出したリング状に形成されている。フランジ２２は、鋼製管体２１の上端部に溶接により接合されている。フランジ２２は、複数のボルトＢ１を通すための複数の穴２２Ｈを有しており、柱体設置構造１の施工が完了した状態において、沈下防止板３に上から係合し、複数のボルトＢ１によって沈下防止板３に固定されている。

また、フランジ２２は、鋼製管体２１の上端から所定量下に離れた位置に配置されている。フランジ２２の上面と鋼製管体２１の外周面は、複数のリブ２５によって結合されている。

取付ブラケット２３は、フランジ２２の上に配置され、鋼製管体２１の外周面に接合されている。一対の取付ブラケット２３は、鋼製管体２１の径方向において、互いに対向するように配置されている。取付ブラケット２３は、後述する柱体吊具４を係止するための係止溝２３Ａと、後述する回転工具ＲＴ（図５（ｂ）参照）を取り付けるための取付穴２３Ｂとを有している。係止溝２３Ａの底面は、鋼製管体２１の上端と略面一となっている。

複数の爪２４は、地盤を掘削するための部材であり、鋼製管体２１の下端部に設けられている。複数の爪２４は、鋼製管体２１の外周に沿って間隔を空けて配置されている。

沈下防止板３は、２つの分割板３１を組み合わせることで構成されている。各分割板３１は、上下に貫通する格子状に形成されており、基礎鋼管２の外周面に沿った半円状の切欠３１Ａを有している。各分割板３１を組み合わせた状態において、各切欠３１Ａは、基礎鋼管２が入る穴Ｈ１を構成する。

各分割板３１は、縦板３１Ｂと、当該縦板３１Ｂと直交し、縦板３１Ｂに溶接された横板３１Ｃとをそれぞれ複数有している。複数の縦板３１Ｂは、当該縦板３１Ｂの厚さ方向に所定の間隔を空けて並んでいる。複数の横板３１Ｃは、当該横板３１Ｃの厚さ方向に所定の間隔を空けて並んでいる。そして、隣接する２つの縦板３１Ｂと、隣接する２つの横板３１Ｃとで囲まれる空間が、上下に貫通した矩形の穴Ｈ２となっている。穴Ｈ２は、縦板３１Ｂの長さ方向と横板３１Ｃの長さ方向に複数並んで配置されている。

複数の縦板３１Ｂのうち切欠き３１Ａの端部に位置する２つの縦板３１Ｂには、ボルトＢ２を通すための穴Ｈ３が形成されている。そして、各分割板３１は、ボルトＢ２およびナットＮ２によって締結されるようになっている。

各分割板３１の上面には、切欠３１Ａに合致した形状の内周面を有する円弧プレート３２が溶接等により接合されている。また、円弧プレート３２は、ボルトＢ１を通すための複数の穴Ｈ４を有している。さらに、円弧プレート３２の下面には、各穴Ｈ４に対応した位置にボルトＢ１がねじ込まれるナットＮ１が溶接等により接合されている。なお、ナットＮ１は、縦板３１Ｂおよび横板３１Ｃと干渉しない位置、例えば穴Ｈ２内に配置されている。

図３および図４に示すように、柱体設置構造１は、基礎鋼管２内において柱体Ｐを支持する柱体吊具４をさらに備えている。柱体吊具４は、金属からなり、主に、一対の吊バンド４１と、支持部材４２とを備えている。

各吊バンド４１は、上下方向に長尺となる帯状の金属板であり、基礎鋼管２の径方向において、互いに対向するように配置されている。各吊バンド４１の上端には、上面視Ｔ形状の係止片４３が設けられている。係止片４３は、取付ブラケット２３の係止溝２３Ａに係止される部位であり、吊バンド４１の上端から径方向外側に突出している。吊バンド４１は、係止片４３が係止溝２３Ａに係止された状態において、基礎鋼管２の上端から基礎鋼管２の中に吊り下げられている。

吊バンド４１の上端部は、ボルトＢ３およびナットＮ３によって基礎鋼管２の上端部に固定されている。詳しくは、吊バンド４１の上端部、取付ブラケット２３および基礎鋼管２の上端部には、ボルトＢ３を通すための穴（符号略）が形成されており、ボルトＢ３およびナットＮ３によって、吊バンド４１、取付ブラケット２３および基礎鋼管２が共締めされている。

支持部材４２は、柱体Ｐ（図７（ｃ）参照）を下から支持する部材であり、各吊バンド４１の下端部に固定されている。支持部材４２は、各吊バンド４１の下端部に固定されるベース部材４４と、ベース部材４４によって下から支持される格子状部材４５とを備えている。

ベース部材４４は、各吊バンド４１の下端部に固定される第１パイプ４４Ａと、第１パイプ４４Ａと直交して配置され、第１パイプ４４Ａに固定される第２パイプ４４Ｂとを備えている。第１パイプ４４Ａは、矩形断面のパイプであり、両端が各吊バンド４１の下端部に溶接等により接合されている。

第２パイプ４４Ｂは、矩形断面のパイプであり、第１パイプ４４Ａの下に配置されている。第２パイプ４４Ｂは、長手方向の中央部が第１パイプ４４Ａの長手方向の中央部に溶接等により接合されている。そして、第２パイプ４４Ｂの両端は、基礎鋼管２の内面に固定された一対の係合支持部２６と係合して、各係合支持部２６によって下から支持されるようになっている。

係合支持部２６は、金属からなる板状の部材であり、上下方向に沿った第１ガイド溝２６Ａと、基礎鋼管２の周方向に沿った第２ガイド溝２６Ｂとを有している。第１ガイド溝２６Ａは、下端で第２パイプ４４Ｂを支持することが可能となっている。第２ガイド溝２６Ｂは、第１ガイド溝２６Ａの上端部から係合支持部２６の一端にわたって形成され、係合支持部２６の一端側の端部が開放されている。これにより、第２ガイド溝２６Ｂの開放された一端から第２パイプ４４Ｂを挿入することが可能となっている。

２つの係合支持部２６は、各第２ガイド溝２６Ｂの開放された一端が周方向において一定の方向を向くように、基礎鋼管２の中心軸に対して点対称に配置されている。これにより、基礎鋼管２内において第２パイプ４４Ｂを回転させると、第２パイプ４４Ｂの両端部が各第２ガイド溝２６Ｂの開放された一端から各第２ガイド溝２６Ｂ内に入るようになっている。

格子状部材４５は、第１パイプ４４Ａの上に配置され、第１パイプ４４Ａに溶接等により接合されている。格子状部材４５は、複数の縦板４５Ａと、縦板４５Ａと直交する複数の横板４５Ｂと、各縦板４５Ａおよび各横板４５Ｂを囲う外周板４５Ｃとを有している。複数の縦板４５Ａは、当該縦板４５Ａの厚さ方向に所定の間隔を空けて並んでいる。複数の横板４５Ｂは、当該横板４５Ｂの厚さ方向に所定の間隔を空けて並んでいる。

外周板４５Ｃは、上面視で八角形となる枠状に形成されている。そして、各板４５Ａ〜４５Ｃで囲まれる空間が、上下に貫通した三角形または矩形の穴Ｈ５となっている。穴Ｈ５は、縦板４５Ａの長さ方向と横板４５Ｂの長さ方向に複数並んで配置されている。

次に、柱体設置構造１の施工方法について説明する。
まず、図５（ａ）に示すように、柱体Ｐを設置すべき地盤に床掘りを施して、沈下防止板３の設置が可能な底面積の凹部Ｅ１を地盤に形成する。次いで、基礎鋼管２の回転圧入位置における埋設物の有無を確認するため、例えば１ｍ程度の深度まで手堀り等により先行穴Ｅ２を掘削する。

次に、図５（ｂ）に示すように、地盤に形成された先行穴Ｅ２に基礎鋼管２の建て込みを行う。この際、基礎鋼管２の取付ブラケット２３に取り付けた回転工具ＲＴを、図示せぬアースオーガ回転装置で回転しつつ押圧することによって、基礎鋼管２を地盤中に進入させ、基礎鋼管２の周囲に沈下防止板３の取付作業を行い得る高さまで基礎鋼管２を埋設することによって基礎鋼管２を自立状態にする。

次いで、図５（ｃ）に示すように、凹部Ｅ１の底に砕石ＳＴを敷き詰めた後、基礎鋼管２の地上に露出した部分の外周面に合わせて２つの分割板３１を砕石ＳＴの上に置く。その後、図２に示すボルトＢ２およびナットＮ２によって各分割板３１を締結する。これにより、基礎鋼管２が入る穴Ｈ１を有する沈下防止板３の組み立てが完了する。

次に、図６（ａ）に示すように、基礎鋼管２のフランジ２２が沈下防止板３に当接するまで、基礎鋼管２を地盤に再度回転圧入させていく。その後、図６（ｂ）に示すように、ボルトＢ１によってフランジ２２を沈下防止板３に締結する。これにより、基礎鋼管２の埋設施工および沈下防止板３の取付施工が完了する。

次いで、図６（ｃ）に示すように、格子状の沈下防止板３の複数の穴Ｈ２から、コンクリートなどの充填剤Ｍを注入し、砕石ＳＴ同士の隙間、基礎鋼管２と砕石ＳＴの隙間、沈下防止板３と砕石ＳＴの隙間を充填剤Ｍで埋める。この際、充填剤Ｍの液面が少なくとも沈下防止板３の下面と同じ位置になるまで、充填剤Ｍを注入する。なお、充填剤Ｍの液面は、沈下防止板３の下面よりも上であってもよいし、沈下防止板３の上面よりも上であってもよい。

次に、図７（ａ）に示すように、注入した充填剤Ｍが固化した後、柱体吊具４を基礎鋼管２内に挿入し、基礎鋼管２内で柱体吊具４を回動させることで、柱体吊具４の第２パイプ４４Ｂの両端を各係合支持部２６の第２ガイド溝２６Ｂに入れる。第２パイプ４４Ｂの両端が各係合支持部２６の第１ガイド溝２６Ａに当接した後、柱体吊具４を下に落とし込むことで、第２パイプ４４Ｂの両端が各係合支持部２６で下から支持されるとともに、柱体吊具４の上端にある各係止片４３が各取付ブラケット２３の係止溝２３Ａ（図２参照）に係合して下から支持される。

次いで、図７（ｂ）に示すように、ボルトＢ３およびナットＮ３によって、柱体吊具４の上端部を基礎鋼管２の上端部に固定する。その後、柱体Ｐを柱体吊具４の支持部材４２の上に載せ、基礎鋼管２内における柱体Ｐの周囲にコンクリートなどの充填剤Ｃを流し込んで固化させる。その後、床掘りで形成された凹部Ｅ１内に土壌Ｅ３を埋め戻すことで、柱体Ｐの設置施工が完了する。

以上によれば、本実施形態において以下のような効果を得ることができる。
基礎鋼管２のフランジ２２が沈下防止板３にボルトＢ１で締結されて固定されるため、従来のようなフランジを沈下防止板に係合させるだけの構造に比べ、柱体設置構造１の剛性を高くすることができる。また、柱体Ｐを倒すような外力が加わった場合には、剛体となった基礎鋼管２と沈下防止板３が地盤に支えられるので、柱体Ｐが倒れるのを防止することができる。

沈下防止板３が上下に貫通する格子状に形成されているので、沈下防止板３の剛性を向上させることができるとともに、沈下防止板３の下に充填する充填剤Ｍを、規則的に並んだ複数の穴Ｈ２から容易に注入することができる。

柱体吊具４の上端部と下端部がそれぞれ取付ブラケット２３および係合支持部２６を介して基礎鋼管２で支持されることにより、柱体Ｐの荷重が柱体吊具４の上端部と下端部とから基礎鋼管２に伝達されるため、柱体Ｐの荷重をより効率よく基礎鋼管２で受けることができる。

吊バンド４１の上端部が基礎鋼管２の上端部に固定されているので、吊バンド４１の上端部と基礎鋼管２の上端部の連結箇所の剛性を向上させることができる。

柱体Ｐを格子状部材４５で支持しているので、柱体Ｐを剛性の高い格子状部材４５で良好に支持することができるとともに、基礎鋼管２内に充填剤Ｃを注入した際に、充填剤Ｃを格子状部材４５の複数の穴Ｈ５から下に良好に流し込むことができる。

ベース部材４４を十字状に配置される第１パイプ４４Ａおよび第２パイプ４４Ｂで構成したので、十字状に配置される第１パイプ４４Ａおよび第２パイプ４４Ｂによって、格子状部材４５を良好に支持することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されることなく、以下に例示するように様々な形態で利用できる。

前記実施形態では、沈下防止板を格子状に形成したが、本発明はこれに限定されず、沈下防止板は、例えば、複数の穴を有する板であってもよい。また、沈下防止板３は、図８に示すように、基礎鋼管２のフランジ２２に仮組みできるような構成とすることができる。

具体的に、図８の形態に係る沈下防止板３は、前記実施形態の構成に加え、一対の係合部材３３をさらに備えている。係合部材３３は、２つの分割板３１の間に挟まれる第１部位３３Ａと、第１部位３３Ａから上に延びる第２部位３３Ｂと、第２部位３３Ｂから基礎鋼管２に向けて延び、フランジ２２に上から係合する第３部位３３Ｃとを有している。第１部位３３Ａには、ボルトＢ２が通る穴Ｈ６が形成されている。係合部材３３の第１部位３３Ａは、２つの分割板３１の間に挟まれた状態で、ボルトＢ２およびナットＮ２によって２つの分割板３１に締結される。

このような沈下防止板３を用いる場合には、柱体設置構造１の施工において、前述した砕石ＳＴの敷設が不要になる。以下に、本実施形態に係る柱体設置構造１の施工方法について説明する。

まず、図５（ａ），（ｂ）に示すように、前記実施形態と同様の手順で、基礎鋼管２を地盤に埋設する。次に、図９（ａ）に示すように、基礎鋼管２のフランジ２２の近傍で沈下防止板３を組み立て、沈下防止板３の係合部材３３を基礎鋼管２のフランジ２２に係合させる。その後、ボルトＢ１によってフランジ２２を沈下防止板３に締結する。

次に、図９（ｂ）に示すように、基礎鋼管２を地盤に再度回転圧入させていき、沈下防止板３を凹部Ｅ１内に入れ、沈下防止板３が凹部Ｅ１の底から所定距離離れた位置で圧入を止める。その後、図１０（ａ），（ｂ）に示すように、前記実施形態と同様の手順で柱体吊具４を基礎鋼管２内にセットする。

次に、図１０（ｃ）に示すように、充填剤Ｍを凹部Ｅ１の底から基礎鋼管２の上端まで充填するとともに、電柱Ｐを入れた基礎鋼管２内に充填剤Ｃを流し込む。充填剤Ｍ，Ｃが固化した後、凹部Ｅ１内に土壌Ｅ３を埋め戻すことで、柱体Ｐの設置施工が完了する。

前記実施形態では、支持部材を、第１パイプ、第２パイプおよび格子状部材で構成したが、本発明はこれに限定されず、支持部材は、例えば、複数の穴を有する板などであってもよい。なお、この場合、例えば、板状の支持部材に、係合支持部に係合する突起を形成してもよい。

また、ベース部材は、第１パイプおよび第２パイプに限らず、例えば、格子状や板状の部材などであってもよい。なお、この場合、例えば、ベース部材に、係合支持部に係合する突起を形成してもよい。

前記実施形態では、基礎鋼管２のフランジ２２を沈下防止板３にボルトＢ１で締結することで固定したが、本発明はこれに限定されず、例えば、基礎鋼管のフランジをリベットで沈下防止板に締結してもよいし、基礎鋼管のフランジを溶接で沈下防止板に固定してもよい。

前記実施形態では、第１部材および第２部材として板状の縦板３１Ｂおよび横板３１Ｃを例示したが、本発明はこれに限定されず、第１部材および第２部材は、棒状の部材であってもよい。また、この場合、格子状に接合された棒状の部材の周りを板状の部材で囲み、板状の部材と棒状の部材を接合してもよい。なお、柱体吊具の格子状部材も、同様に構成してもよい。

前記実施形態では、第２部材を第１部材に直交して配置したが、本発明はこれに限定されず、第２部材を第１部材に対して交差していればよく、例えば第２部材が第１部材に対して斜めになり、第１部材および第２部材で形成される穴がひし形となっていてもよい。なお、柱体吊具の格子状部材も、同様に構成してもよい。

前記実施形態では、ベース部材４４の第２パイプ４４Ｂを係合支持部２６に係合させたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、前記実施形態における第２パイプ４４Ｂの代わりに、格子状部材４５の外周板４５Ｃから突出する一対の突起を設けてもよい。なお、一対の突起は、例えば短尺のパイプを外周板４５Ｃに溶接などで接合したものであってもよい。

前記した実施形態および変形例で説明した各要素を、任意に組み合わせて実施してもよい。

１柱体設置構造
２基礎鋼管
４１吊バンド
４２支持部材
２６係合支持部

Claims

柱体を地面に設置するための柱体設置構造であって、
地中に埋設される基礎鋼管と、
前記基礎鋼管の上端から前記基礎鋼管の中に吊り下げられる吊バンドと、
前記吊バンドの下端部に固定され、前記柱体を下から支持する支持部材と、を備え、
前記基礎鋼管の内面には、前記支持部材と係合して、前記支持部材を下から支持する係合支持部が固定されていることを特徴とする柱体設置構造。
前記吊バンドの上端部は、前記基礎鋼管の上端部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の柱体設置構造。
前記吊バンドの上端部は、前記基礎鋼管の上端部にボルトで固定されていることを特徴とする請求項２に記載の柱体設置構造。
前記支持部材は、
前記吊バンドの下端部に固定されるベース部材と、
前記ベース部材によって下から支持される格子状部材と、を備え、
前記ベース部材または前記格子状部材が、前記係合支持部に係合することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の柱体設置構造。
前記ベース部材は、
前記吊バンドの下端部に固定される第１パイプと、
前記第１パイプと直交して配置され、前記第１パイプに固定される第２パイプと、を備え、
前記第２パイプが前記係合支持部に係合することを特徴とする請求項４に記載の柱体設置構造。