(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
傾斜架台７の低レベル側の下部を支持部材６に載置して、前記傾斜架台７の上面を水平にした状態で傾斜架台７を地盤上に配置し、その傾斜架台７に回転圧入装置５の下部を載置した後、下端に杭径より大径な掘削羽根を有する回転圧入用鋼管杭２を前記回転圧入装置５に建て込み、その回転圧入用鋼管杭２の下部を前記回転圧入装置５により把持した状態で、前記回転圧入装置５の一端側をクレーン８により片吊りして前記傾斜架台７の下部の前記支持部材６を撤去し、次いで前記回転圧入装置５を吊り降ろして、回転圧入装置５および回転圧入用鋼管杭２を地盤に対して傾斜させ、その後、回転圧入装置５を駆動して、回転圧入用鋼管杭２を地盤に回転させながら圧入して設置し、その後、回転圧入用鋼管杭２の上端に、回転圧入用鋼管杭２と鉄塔脚部４とが直線状になるように鉄塔脚部４の下端を連結固定することを特徴とする鉄塔用基礎の構築工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、送電用鉄塔等の鉄塔用基礎構造とその構築工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
送電用等の鉄塔は、一般的に４本の脚部を有し、それらの脚部をそれぞれ地中に埋設した基礎材に連結して支持している。
【０００３】
送電用等の鉄塔の基礎構造においては、大重量の鉄塔を支持すると共に、鉄塔が風の影響を受け、脚材に連結される基礎構造には様々な応力が加わる。すなわち、風上の基礎構造では引き抜き荷重、風下の基礎構造では圧縮荷重が加わり、これに架線の荷重が加わるため、鉄塔の脚部を支持する基礎構造は、非常に強固な構造が要求される。
【０００４】
図７及び８により、従来の鉄塔基礎構造の一例を紹介する。先ず、地中に大径で深い縦穴１００を掘削する。縦穴１００内に設置される鋼製の基礎材１０１は、その上部にブラケット１０２を介して平板状の下部連結板１０３が取付けられる。基礎材１０１を縦穴１００内に下部連結板１０３が地表部付近に位置するように据え付ける。基礎材１０１の下部連結板１０３から下の周囲に補強用鉄筋籠１０４を配置し、縦穴１００内に基礎材１０１のブラケット１０３の下部の位置まで下部コンクリート１０５を打設固化させて、縦穴１００内に基礎材１０１を固定する。連結板１０３には、連結ボルト１０６がナット１０７で螺着される。一方、鉄塔の脚部１０８の下端には、ブラケット１０９を介して平板状の上部連結板１１０が取付けられる。下部連結板１０３に螺着された連結ボルト１０５の上部を上部連結板１１０に螺着し、上部連結板１１０の高さを調節した後、ナット１１０で固定する。下部連結板１０３及び上部連結板１１０の周囲に補強用鉄筋籠１１１を配置し、上部コンクリート１１２を打設して、鉄塔用基礎構造とするものである。
【０００５】
他の従来例としては、地中に大口径の鋼管杭打設し、鋼管杭の杭頭に鉄塔の脚部を固定する鉄塔用基礎構造が知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の鉄塔用基礎構造においては、大重量の鉄塔を支持する目的と、風等により鉄塔に作用する大きな曲げモーメントに対応するため、鉄塔用基礎構造は大規模で強固なものが要求されている。そのため、鉄塔用基礎の構築には多額の費用と時間を必要とした。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の第１の発明をその趣旨とするものである。
【０００８】
本願の第１の発明は、傾斜架台７の低レベル側の下部を支持部材６に載置して、前記傾斜架台７の上面を水平にした状態で傾斜架台７を地盤上に配置し、その傾斜架台７に回転圧入装置５の下部を載置した後、下端に杭径より大径な掘削羽根を有する回転圧入用鋼管杭２を前記回転圧入装置５に建て込み、その回転圧入用鋼管杭２の下部を前記回転圧入装置５により把持した状態で、前記回転圧入装置５の一端側をクレーン８により片吊りして前記傾斜架台７の下部の前記支持部材６を撤去し、次いで前記回転圧入装置５を吊り降ろして、回転圧入装置５および回転圧入用鋼管杭２を地盤に対して傾斜させ、その後、回転圧入装置５を駆動して、回転圧入用鋼管杭２を地盤に回転させながら圧入して設置し、その後、回転圧入用鋼管杭２の上端に、回転圧入用鋼管杭２と鉄塔脚部４とが直線状になるように鉄塔脚部４の下端を連結固定する。
【０００９】
【作用】
上記のように、下端に杭径より大径な掘削羽根を有する回転圧入用鋼管杭を回転圧入装置により地中に斜め方向に回転圧入して設置し、その後、回転圧入鋼管杭の上端に、鉄塔脚部の下端を回転圧入鋼管杭と鉄塔脚部とが直線状になるように連結固定することにより、鉄塔の上部構造と基礎構造として地中に設置された回転圧入鋼管杭とが一体の構造物としての機能を持つ。
そのため、鉄塔の自重等の垂直荷重は、鉄塔の脚部から地中に斜め方向に設置された回転圧入鋼管杭に伝達されるため、鉄塔からの垂直荷重は、斜め方向に打設された回転圧入鋼管杭に沿って伝達される。又、風等により鉄塔に作用する曲げモーメントの回転中心が、鉄塔の構造と基礎構造としての回転圧入用鋼管杭とが一体の構造物としての機能を有するため、従来例の基礎構造に比較して鉄塔の下部に位置し、鉄塔構造の安定性が向上すると共に、曲げモーメントに対する応力を、一方では引き抜き抵抗、他方では圧縮抵抗というように回転圧入鋼管杭全体で対応することができる。さらに、回転圧入鋼管杭の先端の大径の掘削羽根が引き抜き抵抗要素として大きな役割を果たす。そして、回転圧入鋼管杭を地中に斜め方向に圧入するだけで、鉄塔基礎構造が構築することができるので、大規模な掘削作業を必要とせず、鉄塔用基礎構造の構築に必要な時間及びコストを大幅に削減できるものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図６を参照して本願発明の実施形態を説明する。図１に示すように送電線用等の鉄塔１の基礎構造は、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２により構成される。地中に回転圧入される回転圧入用鋼管杭２は、図２に示すようにその先端に杭径より大径の掘削羽根３を有する。ただし、掘削羽根２の形状は、図に示すものに限定されるものではなく、回転圧入するのに適し、杭径より大径であり、引き抜き抵抗が大きいものであれば、どのような形状のものでもよい。
図１に示すように、斜め方向に地中に打設された回転圧入用鋼管杭２の上端部と、鉄塔脚部４の下端部とが、後述の連結構造により連結固定される。その際、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２と、地表から斜め上方向に伸びる鉄塔脚部４は、直線状になるように連結固定される。
【００１１】
この回転圧入用鋼管杭２を、地中に斜め方向に回転圧入する手順を図３（ａ）〜（ｄ）及び図４（ｅ）〜（ｈ）により説明する。図３（ａ）に示すように、全旋回オールケーシング掘削機のような回転圧入装置５を、回転圧入用鋼管杭２の打設位置の地盤上に、支持部材６と傾斜架台７を組み合わせ、傾斜架台７の上面を水平状態にした状態で設置する。図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように回転圧入用鋼管杭２をクレーン８により吊り上げ、回転圧入装置５に把持させる。
【００１２】
次いで、図３の（ｄ）に示すように、クレーン８により、傾斜架台７における低レベル側に位置する回転圧入装置５の片側（一端側）を片吊りすることにより、回転圧入装置５の他端側脚座で傾斜架台７の高レベル側に回転圧入装置５の荷重を付加させて、傾斜架台７の低レベル側を地盤から浮かして、前記支持部材６を取外した後、図４の（ｅ）に示すように、回転圧入装置５を吊り降ろして、傾斜架台７の一端側を地盤に着座させて、回転圧入装置５およびこれに支持されている回転圧入用鋼管杭２を地盤または水平面に対して傾斜した状態にする。これにより、回転圧入装置５および回転圧入用鋼管杭２は、地盤または水平面に対して傾斜した状態に配置されることになる。
【００１３】
次いで、前記回転圧入装置５の一端側に、鋼製反力バー９の一端部が横軸により連結され、鋼製反力バー９の先端部をクレーン８の車体に係合させて、回転圧入装置５により回転圧入用鋼管杭２を回転させる時の回転反力を、前記クレーン６により受けるようにしている。この実施形態の場合は、鋼製反力バー９の基端側が地盤面よりも下位レベルになる場合は、鋼製反力バー９下面の地盤を適宜掘り下げる。なお、鋼製反力バー９の先端部をクレーン８の車体に固定のブラッケト等に横軸により連結するようにしてもよい。（図示を省略した。）
【００１４】
この状態で、図４の（ｆ）に示すように、回転圧入装置５を駆動すると共に、回転圧入用鋼管杭２に、回転圧入装置５の上載荷重をかけながら地盤に、回転圧入する。前記の上載荷重は、掘削羽根３が地盤に貫入させるために、上載荷重を付加する必要がある。また、回転圧入装置５における傾斜角度調整用ジャッキを作用させて、回転圧入装置５の傾斜角度を調整することにより、回転圧入用鋼管杭２の傾斜角度を修正または調整することができる。
【００１５】
前記の上載荷重は、掘削羽根３が地表面下に入るまで、羽根による推進力が生じないので、貫入初期には、回転圧入装置５の自重の上載荷重を必要とするが、貫入後では、地盤のＮ値にもよるが、全旋回オールケーシング掘削機等の回転圧入装置５のみの一定の上載荷重またはさらに荷重を付加して行なうこともできる。
【００１６】
回転圧入装置５により、一定の上載荷重を回転圧入用鋼管杭２に付加させながら、図４の（ｇ）に示すように、所定の深度まで、回転圧入用鋼管杭２を回転圧入させて、圧入を完了させた。なお、図示を省略するが、回転圧入用鋼管杭２の上端部に新たな鋼管を溶接等により固着して、所定の深度に達する回転圧入用鋼管杭を圧入するようにしてもよい。なお、図４の（ｈ）に示すように、地盤に圧入された回転圧入用鋼管杭２を引き抜く場合には、回転圧入装置５により、回転圧入用鋼管杭２を逆回転させながら引き抜き力を作用させると、回転圧入用鋼管杭２を容易に引き抜くことができる。
【００１７】
次に、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２の上端と鉄塔脚部４の下端との連結構造を図４及び５により説明する。図５に示す連結構造は、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２の上端内壁に複数のジベル１０を植設し、回転圧入用鋼管杭２に挿入される鉄塔脚部４の下端外周にも同様に複数のジベル１０を植設し、回転圧入用鋼管杭２内にコンクリート１１を充填固化することにより、回転圧入用鋼管杭２と鉄塔脚部を直線状に強固に連結固定する。
【００１８】
図６に示す連結構造は、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２の上端にブラケット１２を介して平板状の連結板１３を取付け、一方、鉄塔脚部４の下端に、ブラケット１４を介して平板状の連結板１５を取付け、連結板１３，１５をボルト１６、ナット１７で連結することにより、回転圧入用鋼管杭２と鉄塔脚部を直線状に強固に連結固定する。
【００１９】
その他の連結構造としては、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２の上端と、鉄塔脚部の下端とを、地中に斜め方向に打設された回転圧入用鋼管杭２と、斜め上方に伸びる鉄塔脚部４とが直線状になるように、溶接により強固に連結固定する。
【００２０】
【発明の効果】
本願の第１発明においては、傾斜架台７の低レベル側の下部を支持部材６に載置して、前記傾斜架台７の上面を水平にした状態で傾斜架台７を地盤上に配置し、その傾斜架台７に回転圧入装置５の下部を載置した後、下端に杭径より大径な掘削羽根を有する回転圧入用鋼管杭２を前記回転圧入装置５に建て込み、その回転圧入用鋼管杭２の下部を前記回転圧入装置５により把持した状態で、前記回転圧入装置５の一端側をクレーン８により片吊りして前記傾斜架台７の下部の前記支持部材６を撤去し、次いで前記回転圧入装置５を吊り降ろして、回転圧入装置５および回転圧入用鋼管杭２を地盤に対して傾斜させ、その後、回転圧入装置５を駆動して、回転圧入用鋼管杭２を地盤に回転させながら圧入して設置し、その後、回転圧入用鋼管杭２の上端に、回転圧入用鋼管杭２と鉄塔脚部４とが直線状になるように鉄塔脚部４の下端を連結固定するだけで、鉄塔基礎構造が構築することができる。
【００２１】
これにより、本願の第１発明では、大規模な掘削作業を必要とせず、鉄塔用基礎構造の構築に必要な時間及びコストを大幅に削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明の鉄塔用基礎構造を示す概略図。
【図２】  本願発明の鉄塔用基礎構造に用いる回転圧入用鋼管杭を示す概略図。
【図３】  本願発明の回転圧入鋼管杭を斜め方向に打設する工程を示す図。
【図４】  本願発明の回転圧入鋼管杭を斜め方向に打設する工程を示す図。
【図５】  本願発明の回転圧入鋼管杭と鉄塔脚部の連結構造を示す図。
【図６】  本願発明の回転圧入鋼管杭と鉄塔脚部の連結構造を示す図。
【図７】  従来の鉄塔用基礎構造を示す図。
【図８】  従来の鉄塔用基礎構造を示す図。
【符号の説明】
１：鉄塔
２：回転圧入用鋼管杭
３：掘削羽根
４：鉄塔脚部
５：回転圧入装置
６：支持部材
７：傾斜架台
８：クレーン
９：鋼製反力部材
１０：ジベル
１１：コンクリート
１２、１４：ブラケット
１３，１５：連結板
１６：連結ボルト
１７：ナット
１００：縦穴
１０１：基礎材
１０２、１０９：ブラケット
１０３：下部連結板
１０４、１１１：補強用鉄筋籠
１０５：下部コンクリート
１０６：連結ボルト
１０７、１１０：ナット
１０８：鉄塔脚部
１１０：上部連結板
１１２：上部コンクリート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
0003729775.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003729775.tif 000007
【図７】
0003729775.tif 000008
【図８】
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