(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基盤上に支持された既設の塔状構造物を補強する塔状構造物の補強構造において、
前記塔状構造物の外面を取り囲んで接する補強部材と、
前記補強部材に螺旋状に設けられ緊張力が付与された緊張部材と、
前記緊張部材に付与された緊張力を前記基盤へ伝達し前記基盤に前記補強部材を固定する伝達部と、
を有する塔状構造物の補強構造。
【請求項２】
前記補強部材の外面に、前記緊張部材が配置される溝が形成されている請求項１に記載の塔状構造物の補強構造。
【請求項３】
前記塔状構造物の材軸に対して右巻きの前記緊張部材と、前記塔状構造物の材軸に対して左巻きの前記緊張部材とが設けられている請求項１又は２に記載の塔状構造物の補強構造。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の塔状構造物を補強する塔状構造物の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１７に示すように、特許文献１の柱状構造物５００は、コンクリートパネル５０２を周方向並びに鉛直方向に組み合わせて周壁を構成することにより構築されている。
柱状構造物５００のような塔状比（＝構造物の高さ／構造物の幅）の大きい塔状構造物が基盤上に支持されている場合、地震等が発生したときに、塔状構造物と基盤との接合部に大きな曲げモーメントが作用する。
よって、既設の塔状構造物の耐震性を高めたり、老朽化した塔状構造物を改修したりする為の対策として、接合部の曲げ耐力を向上させる補強技術が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１０１３６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は係る事実を考慮し、基盤上に支持された塔状構造物と基盤との接合部の曲げ耐力を向上することが可能な塔状構造物の補強構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に記載の発明は、基盤上に支持された既設の塔状構造物を補強する塔状構造物の補強構造において、前記塔状構造物の外面を取り囲んで接する補強部材と、前記補強部材に螺旋状に設けられ緊張力が付与された緊張部材と、前記緊張部材に付与された緊張力を前記基盤へ伝達し前記基盤に前記補強部材を固定する伝達部と、を有する。
【０００６】
請求項１に記載の発明では、塔状構造物の外面に接するようにして補強部材が塔状構造物の外面を取り囲んでいる。そして、補強部材に螺旋状に設けられている緊張部材に付与された緊張力が、伝達部により基盤へ伝達される。
よって、緊張部材に付与された緊張力が基盤へ伝達されることにより塔状構造物と基盤との接合部（以下、「支持接合部」とする）に発生する圧縮応力によって、外力として支持接合部に作用する曲げモーメントに起因して生じる曲げ引張応力を低減することができる。すなわち、支持接合部の曲げ耐力を向上することができる。
また、緊張力が付与された緊張部材により補強部材が塔状構造物に圧着され、塔状構造物と補強部材とが一体化されるので、塔状構造物のせん断耐力を向上させることができる。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、前記補強部材の外面に、前記緊張部材が配置される溝が形成されている。
請求項２に記載の発明では、補強部材の外面に、緊張部材が配置される溝が形成されているので、補強部材の外面の適正な位置に緊張部材を配置でき、また、配置した緊張部材がずれるのを防ぐことができる。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、前記塔状構造物の材軸に対して右巻きの前記緊張部材と、前記塔状構造物の材軸に対して左巻きの前記緊張部材とが設けられている。
請求項３に記載の発明では、右巻きの緊張部材と左巻きの緊張部材とが、それぞれ逆方向に塔状構造物を捻ろうとするので、塔状構造物の捩れを低減又は無くすことができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は上記構成としたので、基盤上に支持された塔状構造物と基盤との接合部の曲げ耐力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る塔状構造物の補強構造を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る塔状構造物の補強方法を示す説明図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る補強部材に形成された溝を示す説明図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る緊張部材の定着方法を示す拡大図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る緊張部材の定着方法を示す拡大図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の作用を示す説明図である。
【図８】本発明の第２の実施形態に係る塔状構造物の補強構造を示す正面図である。
【図９】図８のＢ−Ｂ断面図である。
【図１０】図８のＣ−Ｃ断面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の変形例を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の変形例を示す斜視図である。
【図１３】本発明の第２の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の変形例を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の変形例を示す斜視図である。
【図１５】本発明の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の変形例を示す斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態に係る塔状構造物の補強構造の変形例を示す斜視図である。
【図１７】従来の柱状構造物を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、本発明の実施形態では、鉄筋コンクリートによって形成された既設の塔状構造物を補強する例を示すが、本発明の実施形態は、コンクリート製、鋼製、木製等のさまざまな塔状構造物の補強に適用することができる。
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１の斜視図、図１のＡ−Ａ断面図である図２、及び図３（ｃ）の正面図に示すように、第１の実施形態の塔状構造物の補強構造１０は、補強部材としてのパネル状の構造体１２Ａ、１２Ｂ、緊張部材としての複数のＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂ、及び伝達部としての定着部１６Ａ、１６Ｂを有し、地盤１８上に構築された基盤としての鉄筋コンクリート製の基礎２０上に支持された既設の塔状構造物２２を補強する。
【００１２】
塔状構造物２２は、鉄筋コンクリートによって形成され、基礎２０の上面から上方に向かって先細った形状の円筒状の構造物である。
構造体１２Ａ、１２Ｂは、図２に示すように、塔状構造物２２の下部外周面を覆う円筒状の部材を平面視にて左右に二等分した形状にほぼなっており、鉄筋コンクリートによって形成されている。構造体１２Ａ、１２Ｂは、塔状構造物２２の下部外面に内壁面が接触するようにして塔状構造物２２の周囲に配置されている（塔状構造物２２の外面を取り囲んでいる）。なお、図２に示すように、図１の状態で、構造体１２Ａの側端面２４Ａと、構造体１２Ｂの側端面２４Ｂとの間には隙間が形成されている。
【００１３】
図１に示すように、構造体１２Ａ、１２Ｂの外面には、螺旋状の溝２６Ａ、２６Ｂが形成されている。そして、溝２６Ａ、２６Ｂに、緊張力が付与された状態のＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂが螺旋状に設けられている。ＰＣ鋼より線１４Ａは、塔状構造物２２の材軸に対して上方へ向かって右巻き（時計回り）に設けられ、ＰＣ鋼より線１４Ｂは、塔状構造物２２の材軸に対して上方へ向かって左巻き（反時計回り）に設けられている。
【００１４】
図４（ａ）の斜視図に示すように、溝２６Ａの深さは、溝２６Ｂの深さとＰＣ鋼より線１４Ａの直径とを足し合わせた長さよりも深くなっており、ＰＣ鋼より線１４Ａの外側にＰＣ鋼より線１４Ｂが配置されているので、図４（ｂ）の斜視図、及び図４（ｃ）の断面図に示すように、ＰＣ鋼より線１４ＡとＰＣ鋼より線１４Ｂとが交差する所において、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの干渉を防ぐことができる。説明の都合上、図４（ａ）、（ｂ）には、構造体１２Ａ、１２Ｂの側端面２４Ａ、２４Ｂが省略されている。
なお、ＰＣ鋼より線１４Ｂは、図４（ｃ）に示すように、構造体１２Ａ、１２Ｂの外面から突出させてもよいし、突出させなくてもよい。構造体１２Ａ、１２Ｂの外面からＰＣ鋼より線１４Ｂを突出させれば、構造体１２Ａ、１２Ｂの風下側に発生するカルマン渦に起因して生じる渦励振を低減することができる。
【００１５】
図１及び図３（ｃ）に示すように、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂは、緊張力が付与された状態で、下端部が基礎２０の下部に設けられた定着部１６Ａ、１６Ｂで基礎２０に定着され、上端部が構造体１２Ａ、１２Ｂの上部に設けられた定着部２８Ａ、２８Ｂで構造体１２Ａ、１２Ｂに定着されている。これにより、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力が、定着部１６Ａ、１６Ｂにより基礎２０へ伝達されて、基礎２０に構造体１２Ａ、１２Ｂが固定される。
【００１６】
次に、補強構造１０を用いた塔状構造物の補強方法について説明する。図３（ａ）〜（ｃ）には、補強部材配置工程、緊張部材配置工程、緊張工程及び補強部材固定工程を有する塔状構造物の補強方法によって、基礎２０に支持された既設の塔状構造物２２を補強する例が示されている。まず、図３（ａ）の正面図に示すように、塔状構造物２２の外面に構造体１２Ａ、１２Ｂの内壁面が接するようにして基礎２０の上面に構造体１２Ａ、１２Ｂを載置し、構造体１２Ａ、１２Ｂにより塔状構造物２２の外面を取り囲む（補強部材配置工程）。
【００１７】
次に、図３（ｂ）の正面図に示すように、構造体１２Ａ、１２Ｂに形成された溝２６ＡにＰＣ鋼より線１４Ａを螺旋状に設ける（緊張部材配置工程）。次に、油圧ジャッキ等の緊張装置によってＰＣ鋼より線１４Ａの上下端部を同時に引っ張り、ＰＣ鋼より線１４Ａに緊張力を付与した状態で、ＰＣ鋼より線１４Ａの下端部を定着部１６Ａにおいて基礎２０に定着し、ＰＣ鋼より線１４Ａの上端部を定着部２８Ａにおいて構造体１２Ａ、１２Ｂに定着する（緊張工程）。
【００１８】
定着部１６ＡにおけるＰＣ鋼より線１４Ａの下端部の基礎２０への定着は、図５の拡大図に示すように、ＰＣ鋼より線１４Ａの下端部に設けられた雄ネジに、基礎２０の下面に形成された切り欠き３０内に配置されたアンカープレート３２を介してナット３４を捩じ込み、締め付けることによって行う。
定着部２８ＡにおけるＰＣ鋼より線１４Ａの上端部の構造体１２Ａ、１２Ｂへの定着は、図６の拡大図に示すように、ＰＣ鋼より線１４Ａの上端部に設けられた雄ネジに、構造体１２Ａ、１２Ｂの上面に形成された切り欠き３６内に配置されたアンカープレート３２を介してナット３４を捩じ込み、締め付けることによって行う。図６に示すように、構造体１２Ａ、１２Ｂの上部には、構造体１２Ａ、１２Ｂの上部外周面に形成された切り欠き３８の天井面から、構造体１２Ａ、１２Ｂの上端面に形成された切り欠き３６の底面へ貫通する貫通孔４０が形成されている。そして、この貫通孔４０にＰＣ鋼より線１４Ａの上端部が挿入されている。
【００１９】
次に、図３（ｃ）に示すように、構造体１２Ａ、１２Ｂに形成された溝２６ＢにＰＣ鋼より線１４Ｂを螺旋状に設ける（緊張部材配置工程）。次に、油圧ジャッキ等の緊張装置によってＰＣ鋼より線１４Ｂの上下端部を同時に引っ張り、ＰＣ鋼より線１４Ｂに緊張力を付与した状態で、ＰＣ鋼より線１４Ｂの下端部を定着部１６Ｂにおいて基礎２０に定着し、ＰＣ鋼より線１４Ｂの上端部を定着部２８Ｂにおいて構造体１２Ａ、１２Ｂに定着する（緊張工程）。
定着部１６ＢにおけるＰＣ鋼より線１４Ｂの下端部の基礎２０への定着は、図５で説明した定着部１６Ａにおける定着と同様の方法で行なう。また、定着部２８ＢにおけるＰＣ鋼より線１４Ｂの上端部の構造体１２Ａ、１２Ｂへの定着は、図６で説明した定着部２８Ａにおける定着と同様の方法で行なう。
【００２０】
そして、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに対して行った緊張工程により、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに緊張力を付与しこの緊張力を基礎２０へ伝達する。これによって、基礎２０に構造体１２Ａ、１２Ｂを固定する（補強部材固定工程）。
【００２１】
次に、本発明の第１の実施形態の作用及び効果について説明する。第１の実施形態の塔状構造物の補強構造１０、及び塔状構造物の補強方法では、図７の断面図に示すように、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂ（不図示）に付与された緊張力が基礎２０へ伝達されることにより、塔状構造物２２と基礎２０との接合部（以下、「支持接合部４２」とする）に圧縮応力が発生する。
また、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂにより構造体１２Ａ、１２Ｂが塔状構造物２２に圧着されるので（矢印４４）、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力を、構造体１２Ａ、１２Ｂ及び塔状構造物２２を介して基礎２０へ効果的に伝達することができる。
これらにより、支持接合部４２に発生する圧縮応力によって、外力として支持接合部４２に作用する曲げモーメントＭに起因して生じる曲げ引張応力Ｐを低減することができる。すなわち、支持接合部４２の曲げ耐力を向上することができる。
【００２２】
また、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂにより構造体１２Ａ、１２Ｂが塔状構造物２２に圧着され、塔状構造物２２と構造体１２Ａ、１２Ｂとが一体化されるので、塔状構造物２２のせん断耐力を向上させることができる。
また、図１に示すように、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂは、構造体１２Ａ、１２Ｂの外面に形成された溝２６Ａ、２６Ｂに設けられているので、構造体１２Ａ、１２Ｂの外面の適正な位置にＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂを配置することができ、また、配置したＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂがずれるのを防ぐことができる。
【００２３】
また、塔状構造物２２の材軸に対して上方へ向かって右巻き（時計回り）に設けられたＰＣ鋼より線１４Ａと、塔状構造物２２の材軸に対して上方へ向かって左巻き（反時計回り）に設けられたＰＣ鋼より線１４Ｂとが、塔状構造物２２の材軸に対してそれぞれ逆方向に塔状構造物２２を捻ろうとするので、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの一方に緊張力を付与した際に生じる塔状構造物２２の捩れを低減又は無くすことができる。
【００２４】
また、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂにより構造体１２Ａ、１２Ｂが塔状構造物２２に圧着されるので、接着剤等を用いずに塔状構造物２２の外面に構造体１２Ａ、１２Ｂを固定することができる。この場合、塔状構造物２２の外面と構造体１２Ａ、１２Ｂの内壁面との間に、グラウト等の充填材を充填したり、又は弾性体を挟み込んだりすれば、塔状構造物２２の外面に対する構造体１２Ａ、１２Ｂの内壁面の密着度を高めることができる。
【００２５】
また、塔状構造物２２はコンクリートによって形成されているので、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂにより、塔状構造物２２の材軸方向にプレストレスが導入される。これにより、塔状構造物２２の材軸方向に作用する引張応力が低減される。よって、塔状構造物２２の材軸方向にプレストレスを導入していない構成に比べて、塔状構造物２２のひび割れ抵抗及び引張耐力を向上させることができる。
また、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂにより、塔状構造物２２の周方向にプレストレスが導入される。これにより、塔状構造物２２が周方向に拘束されコンファインド効果が発揮される。よって、塔状構造物２２の周方向にプレストレスを導入していない構成に比べて、塔状構造物２２の圧縮耐力を向上させることができる。
そして、塔状構造物２２に導入される材軸方向のプレストレスによって、塔状構造物２２に作用する曲げモーメントに起因して塔状構造物２２に生じる曲げ引張応力が低減され、塔状構造物２２に導入される周方向のプレストレスによって、塔状構造物２２に作用する曲げモーメントに起因して塔状構造物２２に生じる曲げ圧縮応力が低減されるので、塔状構造物２２の曲げ耐力を向上させることができる。
【００２６】
以上、本発明の第１の実施形態について説明した。
なお、第１の実施形態では、補強部材を、円筒状の部材を平面視にて左右に二等分した形状にほぼ近い構造体１２Ａ、１２Ｂとした例を示したが、補強部材は、塔状構造物２２の外面を取り囲んで接することができる部材であればよい。また、複数の補強部材を上下に積み上げて設置してもよいし、３つ以上の補強部材によって塔状構造物２２の外面を取り囲むようにしてもよいし、塔状構造物２２の周方向に補強部材を点在させてもよい。
多くの数の補強部材によって塔状構造物２２の外面を取り囲むようにすれば、補強部材の大きさや重量を小さくすることができ、補強部材の運搬作業や設置作業の煩雑さを軽減することができる。また、構造断面の大きさが異なるさまざまな塔状構造物の外面を取り囲むことが可能となるので、補強部材の標準化を図ることができる。
【００２７】
また、第１の実施形態では、塔状構造物２２の下部の外面に補強部材（構造体１２Ａ、１２Ｂ）を配置した例を示したが、補強部材は、塔状構造物２２のどのような高さまで配置してもよく、例えば、後に説明する塔状構造物の補強構造７４（図１１を参照のこと）のように、塔状構造物２２の外面の全域に対して補強部材を配置してもよい。このようにすれば、補強部材に取り囲まれている塔状構造物２２全体の曲げ耐力を向上させることができる。
また、補強部材（構造体１２Ａ、１２Ｂ）を鉄筋コンクリートによって形成した例を示したが、補強部材は、塔状構造物２２と一体となることにより塔状構造物２２のせん断耐力を向上させることができる材料によって形成されていればよく、例えば、高強度コンクリート、繊維補強コンクリート、鋼材、樹脂によって形成してもよい。
【００２８】
また、第１の実施形態では、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂを、構造体１２Ａ、１２Ｂの外面（外側）に設けた例を示したが、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの数や配置は適宜決めればよい。また、構造体１２Ａ、１２Ｂの内部にＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂを設けてもよい。
【００２９】
また、第１の実施形態では、緊張部材をＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂとした例を示したが、緊張部材は、緊張力を確実に付与できる線状の部材であればよい。ＰＣ鋼より線、ＰＣ鋼線等のＰＣ鋼材を緊張部材として用いるのが好ましい。
また、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの上下端部を同時に引っ張り、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに緊張力を付与させた例を示したが、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの下端部をアンカープレート３２及びナット３４によって基礎２０に固定しておき、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの上端部を引っ張ってＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに緊張力を付与させてもよいし、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの上端部をアンカープレート３２及びナット３４によって構造体１２Ａ、１２Ｂに固定しておき、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの下端部を引っ張ってＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに緊張力を付与させてもよい。
【００３０】
また、第１の実施形態では、構造体１２Ａ、１２Ｂの外面に形成する溝２６Ａ、２６Ｂを螺旋状とした例を示したが、どのような螺旋形状にしてもよい。螺旋形状の傾きで、塔状構造物２２の材軸方向と周方向とに導入されるプレストレスの割合が決まる。
また、図３（ｃ）に示すように、基礎２０内に配置されるＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂは、基礎２０と塔状構造物２２との接合面（以下、「接合面４６」とする）に対して斜めに配置されてもよいし、接合面４６に対して垂直に配置されてもよいし、接合面４６に対する垂線を旋回軸として螺旋状に配置されてもよい。
【００３１】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態の説明において、第１の実施形態と同じ構成のものは、同符号を付すると共に、適宜省略して説明する。図８の正面図に示すように、第２の実施形態の塔状構造部材の補強構造４８では、構造体１２Ａ、１２Ｂの上面に伝達部材としてのブロック体５０Ａ〜５０Ｄが載置されている。ブロック体５０Ａ〜５０Ｄは、図８のＢ−Ｂ断面図である図９に示すように、円筒状の部材を平面視にて四等分した円弧形状にほぼなっており、鉄筋コンクリートによって形成されている。
【００３２】
ブロック体５０Ａ〜５０Ｄは、塔状構造物２２の外面に内壁面が接触するようにして塔状構造物２２の周囲に配置されている。すなわち、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄは、塔状構造物２２の外面に接するようにして塔状構造物２２の外面を取り囲んでいる。
図９に示すように、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄが塔状構造物２２の外面を取り囲んだ状態で、ブロック体５０Ａの側端面５２Ａとブロック体５０Ｂの側端面５２Ｂ、ブロック体５０Ｂの側端面５２Ｂとブロック体５０Ｃの側端面５２Ｃ、ブロック体５０Ｃの側端面５２Ｃとブロック体５０Ｄの側端面５２Ｄ、及びブロック体５０Ｄの側端面５２Ｄとブロック体５０Ａの側端面５２Ａとの間には隙間が形成されている。
【００３３】
ブロック体５０Ａ、５０Ｃには、アンカープレート５４を介したナット５６により、改修のために塔状構造物２２に形成された略水平の貫通孔５８、６０を貫通する鋼棒６２の両端が固定されている。ブロック体５０Ｂ、５０Ｄには、アンカープレート５４を介したナット５６により、改修のために塔状構造物２２に形成された略水平の貫通孔６４、６６を貫通する鋼棒６８の両端が固定されている。
鋼棒６２と鋼棒６８とは、円形の横断面を有し、平面視にて略直交している。また、図９のＣ−Ｃ断面図である図１０に示すように、鋼棒６８は、鋼棒６２の下方に配置されている。
【００３４】
図８に示すように、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄの外面には、螺旋状の溝７０Ａ、７０Ｂがそれぞれ形成されている。そして、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄが塔状構造物２２の外面を取り囲んだ状態で、溝７０Ａ、７０Ｂと、構造体１２Ａ、１２Ｂの溝２６Ａ、２６Ｂとは、連なっている。溝７０Ａ、７０Ｂは、溝２６Ａ、２６Ｂと同様に、ＰＣ鋼より線１４ＡとＰＣ鋼より線１４Ｂとが交差する所で、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの干渉を防ぐことができる深さに形成されている。
【００３５】
ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂは、緊張力が付与された状態で、下端部が基礎２０の下部に設けられた定着部１６Ａ、１６Ｂにおいて基礎２０に定着され、上端部がブロック体５０Ａ〜５０Ｄの上部に設けられた定着部７２Ａ、７２Ｂにおいてブロック体５０Ａ〜５０Ｄに定着されている。定着部７２Ａ、７２Ｂの定着機構は、構造体１２Ａ、１２Ｂの上部に設けられた定着部２８Ａ、２８Ｂの定着機構と同様である。
【００３６】
次に、本発明の第２の実施形態の作用及び効果について説明する。第２の実施形態の塔状構造物の補強構造４８では、第１の実施形態の塔状構造物の補強構造１０とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００３７】
また、構造体１２Ａ、１２Ｂの上面にブロック体５０Ａ〜５０Ｄを設置することによって、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄ、鋼棒６２、６８、及び塔状構造物２２を介して基礎２０へ効果的に伝達することができる。
すなわち、第１の実施形態の塔状構造物の補強構造１０では、塔状構造物２２の外面と構造体１２Ａ、１２Ｂの内壁面との間の摩擦力により、構造体１２Ａ、１２Ｂから塔状構造物２２へＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を伝達しているのに対して、第２の実施形態の塔状構造物の補強構造４８では、この伝達機構に加えて、鋼棒６２、６８から直接、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を塔状構造物２２に加えているので、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を基礎２０へ効果的に伝達することができる。
【００３８】
以上、本発明の第２の実施形態について説明した。
なお、第２の実施形態では、塔状構造物２２に貫通させた２つの鋼棒６２、６８により、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を塔状構造物２２に加える例を示したが、力の伝達効率をさらに上げたい場合には、鋼棒６２、６８の本数を増やしたり、角柱状にしたりすればよい。鋼棒６２、６８の本数を増やす場合には、断面欠損による塔状構造物２２の強度低下を十分に考慮する必要がある。
【００３９】
また、第２の実施形態では、伝達部材としてのブロック体５０Ａ〜５０Ｄを構造体１２Ａ、１２Ｂの上面に載置した例を示したが、図１１、１２の斜視図に示す塔状構造物の補強構造７４に示すように、塔状構造物２２の頂部上面８２に伝達部材を載置するようにしてもよい。
図１１に示すように、補強構造７４では、構造体１２Ａ、１２Ｂが、基礎２０の上面に載置され、構造体１２Ｃ、１２Ｄが、構造体１２Ａ、１２Ｂの上面に載置され、構造体１２Ｅ、１２Ｆが、構造体１２Ｃ、１２Ｄの上面に載置されている。構造体１２Ｃ〜１２Ｆは、構造体１２Ａ、１２Ｂと同様の構成を有し、円筒状の部材を平面視にて左右に二等分した形状にほぼなっており、鉄筋コンクリートによって形成されている。
【００４０】
構造体１２Ａ〜１２Ｆは、塔状構造物２２の外面に内壁面が接触するようにして塔状構造物２２の周囲に配置されている（塔状構造物２２の外面を取り囲んでいる）。また、対向する構造体１２Ａ〜１２Ｆの側端面同士の間には隙間が形成されている。このようにして、塔状構造物２２の外面全域が構造体１２Ａ〜１２Ｆによって覆われている。
【００４１】
構造体１２Ａ〜１２Ｆの外面には、構造体１２Ａ〜１２Ｆが塔状構造物２２の外面を取り囲んだ状態で螺旋状の溝７６Ａ、７６Ｂを形成する螺旋状の溝２６Ａ、２６Ｂがそれぞれ形成されている。溝７６Ａには、ＰＣ鋼より線１４Ａが配置され、溝７６Ｂには、ＰＣ鋼より線１４Ｂが配置されている。このようにして、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂは、緊張力が付与された状態で構造体１２Ａ〜１２Ｆに螺旋状に設けられている。
ＰＣ鋼より線１４Ａは、塔状構造物２２の材軸に対して上方へ向かって右巻き（時計回り）に設けられ、ＰＣ鋼より線１４Ｂは、塔状構造物２２の材軸に対して上方へ向かって左巻き（反時計回り）に設けられている。
【００４２】
溝２６Ａ、２６Ｂは、第１の実施形態の図４で説明したように、ＰＣ鋼より線１４ＡとＰＣ鋼より線１４Ｂとが交差する所で、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの干渉を防ぐことができる深さに形成されている。なお、ＰＣ鋼より線１４Ｂは、構造体１２Ａ〜１２Ｆの外面から突出させてもよいし、突出させなくてもよい。構造体１２Ａ〜１２Ｆの外面からＰＣ鋼より線１４Ｂを突出させれば、構造体１２Ａ〜１２Ｆの風下側に発生するカルマン渦に起因して生じる渦励振を低減することができる。
【００４３】
図１２、及び塔状構造物２２の頂部付近を縦割りにした断面図である図１３に示すように、構造体１２Ｅ、１２Ｆの上面７８、８０と、塔状構造物２２の頂部上面８２とは、面一となっており、水平面を形成している。そして、構造体１２Ｅ、１２Ｆの上面７８、８０、及び塔状構造物２２の頂部上面８２に、伝達部材としての円環状のブロック体８４が載置されている。すなわち、ブロック体８４の下面は、構造体１２Ｅ、１２Ｆの上面７８、８０と、塔状構造物２２の頂部上面８２との両方に接触している。ブロック体８４は、鉄筋コンクリートによって形成されている。
なお、構造体１２Ｅ、１２Ｆの上面７８、８０と、ブロック体８４の下面とは、接触していなくてもよい。例えば、構造体１２Ｅ、１２Ｆの上面７８、８０と、ブロック体８４の下面との間に隙間が形成されていてもよいし、構造体１２Ｅ、１２Ｆの上面７８、８０と、ブロック体８４の下面とが大きく離れていてもよい。
ブロック体８４の外面に形成された溝や、ブロック体８４の上部に設けられた定着部の構成は、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄと同様なので、同符号を付すると共に、説明を省略する。
【００４４】
ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂは、緊張力が付与された状態で、下端部が基礎２０の下部に設けられた定着部１６Ａ、１６Ｂで基礎２０に定着され、上端部がブロック体８４の上部に設けられた定着部７２Ａ、７２Ｂでブロック体８４に定着されている。
よって、塔状構造物の補強構造７４では、塔状構造物２２の外面と構造体１２Ａ〜１２Ｆの内壁面との間の摩擦力により、構造体１２Ａ〜１２Ｆから塔状構造物２２へＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を伝達すると共に、ブロック体８４から直接、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を塔状構造物２２に加えているので、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂに付与された緊張力の鉛直成分を基礎２０へ効果的に伝達することができる。
【００４５】
以上、本発明の第１及び第２の実施形態について説明した。
なお、第１及び第２の実施形態では、補強対象となる構造物を基礎２０上に支持された塔状構造物２２とした例を示したが、第１及び第２の実施形態の塔状構造物の補強構造１０、４８、７４は、さまざまな用途や規模の塔状構造物に適用することが可能である。例えば、風力発電用タワー、煙突、送電線塔、飛行場の管制塔、テレビ塔、塔状の建物等の塔状構造物に補強構造１０、４８、７４を適用することができる。
また、基盤を基礎２０とした例を示したが、これに限らず、例えば基盤を、構造物、建物の屋上部、杭を介して海底に支持されて洋上に配置される構造体、又は洋上に浮いて配置される構造体としてもよい。また、基盤を地盤として、アンカーによって地盤に緊張部材を固定するようにしてもよい。
【００４６】
また、第１の実施形態では、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの上端部を、構造体１２Ａ、１２Ｂの上部に設けられた定着部２８Ａ、２８Ｂで構造体１２Ａ、１２Ｂに定着し、第２の実施形態では、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの上端部を、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄ、８４の上部に設けられた定着部７２Ａ、７２Ｂでブロック体５０Ａ〜５０Ｄ、８４に定着した例を示したが、ＰＣ鋼より線を構造体１２Ａ、１２Ｂの上部や、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄ、８４の上部に巻きつけるようにしてもよい。
例えば、図１４の斜視図に示すように、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂを１つのＰＣ鋼より線８６とし、構造体１２Ａ、１２Ｂの上部に形成された円環状の溝８８にＰＣ鋼より線８６を巻きつけて、構造体１２Ａ、１２ＢにＰＣ鋼より線８６を定着するようにしてもよい。図１４は、構造体１２Ａ、１２Ｂに対する定着方法を示したものであるが、ブロック体５０Ａ〜５０Ｄ、８４に対しても同様の定着方法を用いればよい。
【００４７】
また、第１の実施形態では、旋回方向が逆向きのＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂを、構造体１２Ａ、１２Ｂに設けた例を示したが、図１５（ｂ）の斜視図に示すように、構造体１２Ａ、１２Ｂを二層にして、内側に配置された構造体１２Ａ、１２Ｂ（以下、「構造体９０Ａ、９０Ｂ」とする）の外面に形成された溝２６ＡにＰＣ鋼より線１４Ａを螺旋状に設け、外側に配置された構造体１２Ａ、１２Ｂ（以下、「構造体９２Ａ、９２Ｂ」とする）の外面に形成された溝２６ＢにＰＣ鋼より線１４Ｂを螺旋状に設けてもよい。
図１５（ａ）の斜視図には、塔状構造物２２の外面に接するようにして、塔状構造物２２の外面を構造体９０Ａ、９０Ｂで取り囲み、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ａが構造体９０Ａ、９０Ｂに螺旋状に設けられている状態が示されている。また、図１５（ｂ）の斜視図には、構造体９０Ａ、９０Ｂの外面に接するようにして、構造体９０Ａ、９０Ｂの外面を構造体９２Ａ、９２Ｂで取り囲み、緊張力が付与されたＰＣ鋼より線１４Ｂが構造体９２Ａ、９２Ｂに螺旋状に設けられている状態が示されている。
なお、図１５（ａ）、（ｂ）に示した例は、図８、１１に示した、塔状構造物の補強構造４８、７４にも応用することができる。
【００４８】
また、第１及び第２の実施形態では、塔状構造物２２の形状を円筒状とした例を示したが、補強対象となる塔状構造物の構造断面は、どのような形状でもよい。例えば、塔状構造物の構造断面が、円形、楕円形、三角形、正方形、長方形、多角形であってもよい。また、塔状構造物の形状が錐体状であってもよい。図１６（ａ）の斜視図には、円形の構造断面を有する円筒状の塔状構造物９４の例が示され、図１６（ｂ）の斜視図には、正六角形の構造断面を有する円筒状の塔状構造物９６の例が示され、図１６（ｃ）の斜視図には、正八角形の構造断面を有する円筒状の塔状構造物９８の例が示されている。
【００４９】
また、第１及び第２の実施形態では、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの端部に設けられた雄ネジに、アンカープレート３２を介してナット３４を捩じ込み、締め付けることによって、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの端部を定着する例を示したが、くさびを用いた定着方法等の他の方法によってＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの端部を定着してもよい。
また、第１及び第２の実施形態の説明で用いられている用語の「螺旋」は、円柱面上を回転しながら軸方向に一定の速度で進んでいく時にできる渦巻状の空間曲線を意味するが、角柱面上、円錐面上及び角錐面上を回転しながら軸方向に一定の速度で進んでいく時にできる渦巻状の空間折れ線も螺旋に含まれる。また、ＰＣ鋼より線１４Ａ、１４Ｂの螺旋形状の捻りは平面視にて３６０度未満であってもよい。
【００５０】
以上、本発明の第１及び第２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、第１及び第２の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。
【符号の説明】
【００５１】
１０、４８、７４  塔状構造物の補強構造
１２Ａ〜１２Ｆ、９０Ａ、９０Ｂ、９２Ａ、９２Ｂ  構造体（補強部材）
１４Ａ、１４Ｂ、８６  ＰＣ鋼より線（緊張部材）
１６Ａ、１６Ｂ  定着部（伝達部）
２０  基礎（基盤）
２２、９４、９６、９８  塔状構造物
２６Ａ、２６Ｂ、７６Ａ、７６Ｂ  溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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