(57)【要約】【課題】破壊強度を高めることで梁を小型化することができ、建設コストを削減することが可能な杭基礎、ならびに既設鉄塔を建て替える際の用地の拡大およびそれに起因する用地の買い増しを抑制することにより建設コストの削減を図ることが可能な鉄塔建替工法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明にかかる杭基礎１００の構成は、鉄塔の各主脚材（１０ａ〜１０ｄ）を支持する梁部１２０ａ〜１２０ｄと、その中央に構築された杭部１１０とを含む杭基礎において、主脚材のうち梁部内に配置される部分に取り付けられる複数の支圧板１３０と、梁部内で主脚材を取り囲むように巻回された螺旋鉄筋１５０またはリング鉄筋と、を備えることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄塔の各主脚材を支持する梁部と、その中央に構築された杭部とを含む杭基礎において、
前記主脚材のうち前記梁部内に配置される部分に取り付けられる複数の支圧板と、
前記梁部内で前記主脚材を取り囲むように巻回された螺旋鉄筋またはリング鉄筋と、
を備えることを特徴とする杭基礎。
【請求項２】
鉄塔の各主脚材を支持する梁部と、その中央に構築された杭部とを含む杭基礎において、
前記主脚材の下端に取り付けられるアンカープレートと、
前記梁部に埋め込まれて前記アンカープレートを該梁部に締結する複数のアンカーボルトと、
前記複数のアンカーボルトの外側に巻回された螺旋鉄筋またはリング鉄筋と、
を備えることを特徴とする杭基礎。
【請求項３】
前記杭部に対する前記梁部の高さは、前記鉄塔の設置箇所の地表の傾斜に応じて異なることを特徴とする請求項１または２に記載の杭基礎。
【請求項４】
複数の主脚材にそれぞれ個別の既設基礎を有する既設鉄塔を、請求項１または２に記載の杭基礎を有する新設鉄塔に立て替える鉄塔建替工法であって、
前記梁部が前記既設基礎に重なるように前記杭基礎を設置することを特徴とする鉄塔建替工法。
【請求項５】
前記既設鉄塔を残したままで前記既設基礎に重なるように前記梁を配置し、
前記既設鉄塔の外側または内側に新設鉄塔を建設した後に前記既設鉄塔を撤去することを特徴とする請求項４に記載の鉄塔建替工法。
【請求項６】
前記既設鉄塔を撤去し、
前記既設基礎を前記梁部の下面の深さまではつって該既設鉄塔の主脚材を露出させ、
前記露出させた主脚材に支圧板を取り付けて、
前記主脚材を埋め込むように前記梁部のコンクリートを打つことを特徴とする請求項４に記載の鉄塔建替工法。
【請求項７】
前記既設鉄塔を撤去し、
前記既設基礎を前記梁部の下面の深さまではつって該既設鉄塔の主脚材を露出させ、
前記露出させた主脚材を切断し、
前記既設基礎に乗るように前記梁部のコンクリートを打つことを特徴とする請求項４に記載の鉄塔建替工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄塔の各主脚材を支持する梁部と、その中央に構築された杭部とを含む杭基礎に関するもの、および複数の主脚材にそれぞれ個別の既設基礎を有する既設鉄塔を、かかる杭基礎を有する新設鉄塔に立て替える鉄塔建替工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電気事業者の発電所で発電された電気は、地上に建設された鉄塔に張架されている送電線を通じて長距離にわたって送電される。山岳地に立地する送電鉄塔は巨大な構造物であるため、その脚部は直接基礎や深礎基礎（例えば特許文献１）に支持される。平地であれば、深礎基礎に代えて場所打ち杭が使用される。
【０００３】
図１３は、鉄塔１０の基礎について説明する図である。図１３（ａ）は、直接基礎１２を用いた例であり、図１３（ｂ）は、深礎基礎１４を用いた例である。図１３（ａ）に示すように、直接基礎１２は逆Ｔ字形状であり、土台部分が地中に埋設されている。これに対し、図１３（ｂ）に示すように深礎基礎１４は、高さ方向に延びる杭形状である。
【０００４】
図１３（ｂ）に示す深礎基礎１４は、図１３（ａ）に示す直接基礎１２と比較すると横幅が小さい。したがって、鉄塔の基礎に深礎基礎を用いることにより、従来用いられていた逆Ｔ字状の直接基礎を用いる場合に比して、鉄塔の建設、特に基礎に要する用地を減らすことができる。また深礎基礎は、土止め等の仮設が施工しやすく、支持層の違いに対しては深さの変更で対応できる等のメリットも有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３７４５０２７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
山岳地に深礎基礎を構築する場合、大部分の施工は人力または小型の孔内掘削機を用いて行うことになる。このため、鉄塔は一般に４本の主脚材を含んで構成されるが、各主脚材それぞれに対して深礎基礎を形成する従来の工法であると、建設コストが大きく、建設期間が長くなってしまう。また山岳地において地形による立地地点の制約上、尾根幅が極端に小さい場所では、４本の主脚材を安定した場所に設置することが難しく、ルート設定上の制約が厳しくなってしまう。
【０００７】
そこで、鉄塔の中心となる位置に配置される１本の深礎基礎からなる杭部、およびかかる杭部に対して主脚材を支持する梁部とを有する杭基礎を用いた工法の開発が検討されている。この工法によれば、深礎基礎が１本で済むため、建設コストおよび建設期間を大幅に削減することができると考えられる。
【０００８】
ここで、風等によって送電線が揺れると、鉄塔の基礎に対して、主脚材には引っ張り応力や圧縮応力がかかる。これらの応力によって主脚材が基礎から抜けることを防止するために、主脚材にはいかり材が設けられる。
【０００９】
上述したように主脚材には引張応力および圧縮応力がかかるため、いかり材は梁の厚み（高さ方向）の中間位置に配置される。すると、応力に耐える梁の厚みはその半分程度となるため、梁の厚みや幅を十分に確保する必要がある。すると、梁が大きくなってしまうため建設用地を広く確保しなければならず、深礎基礎を用いることによる利点が失われてしまう。
【００１０】
また他の課題として、鉄塔は、経年等により老朽化した場合や、更に大容量の電気を送電する送電線を張架するために鉄塔の高さが不足する場合等に建替が必要となる。この際、既設の鉄塔（以下、既設鉄塔と称する）周辺の既設建造物の存在や、張架されている電線の配線等の都合上、新しい鉄塔（以下、新設鉄塔と称する）は、撤去される既設鉄塔と同じ位置、すなわち元位置に設置されることが多い。
【００１１】
鉄塔の立替工法としては、既設鉄塔の替わりに送電線を張架する仮設鉄塔を建設する仮工事を行う仮工事工法の他に、既設鉄塔を残した状態でその外側または内側に新設鉄塔を建設する工法がある。新設鉄塔を既設鉄塔の外側に建設する場合には、新設鉄塔は必然的に既設鉄塔よりも大きくなる。このため、既設鉄塔周辺の用地の買い増しが必要となり、建設コストが増大してしまう。一方、新設鉄塔を既設鉄塔の内側に建設する場合には、新設鉄塔は必然的に既設鉄塔よりも小さくなる。このため、新設鉄塔の大きさが制限されてしまう。
【００１２】
本発明は、このような課題に鑑み、破壊強度を高めることで梁を小型化することができ、建設コストを削減することが可能な杭基礎、ならびに既設鉄塔を建て替える際の用地の拡大およびそれに起因する用地の買い増しを抑制することにより建設コストの削減を図ることが可能な鉄塔建替工法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明にかかる杭基礎の代表的な構成は、鉄塔の各主脚材を支持する梁部と、その中央に構築された杭部とを含む杭基礎において、主脚材のうち梁部内に配置される部分に取り付けられる複数の支圧板と、梁部内で主脚材を取り囲むように巻回された螺旋鉄筋またはリング鉄筋と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
上記構成によれば、梁部内において主脚材の周囲に配置された螺旋鉄筋またはリング鉄筋により、主脚材の周囲のコンクリートを螺旋鉄筋またはリング鉄筋で拘束する。したがって、主脚材にかかった引張応力および圧縮応力を梁の厚み全体で受けることができるため、応力による破壊強度を高めることができ、梁部ひいては杭基礎の小型化、および建設コストの削減を図ることが可能となる。
【００１５】
上記課題を解決するために、本発明にかかる杭基礎の他の構成は、鉄塔の各主脚材を支持する梁部と、その中央に構築された杭部とを含む杭基礎において、主脚材の下端に取り付けられるアンカープレートと、梁部に埋め込まれてアンカープレートを梁部に締結する複数のアンカーボルトと、複数のアンカーボルトの外側に巻回された螺旋鉄筋またはリング鉄筋と、を備えることを特徴とする。かかる構成によれば、アンカープレートおよびアンカーボルトによって主脚材を梁部に接続する場合においても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【００１６】
上記杭部に対する梁部の高さは、鉄塔の設置箇所の地表の傾斜に応じて異なるとよい。
これにより、地表面の傾斜によって複数の主脚材の設置高さが異なる場合であっても、梁部を介して各主脚材（複数の主脚材）をそれぞれ杭部に接続することができる。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明にかかる鉄塔建替工法の代表的な構成は、複数の主脚材にそれぞれ個別の既設基礎を有する既設鉄塔を、上記に記載の杭基礎を有する新設鉄塔に立て替える鉄塔建替工法であって、梁部が既設基礎に重なるように杭基礎を設置することを特徴とする。
【００１８】
上述した杭基礎によれば、杭基礎における梁を小型化することができる。そして、上記構成によれば、杭基礎における梁が既設基礎に重なるように配置される。これにより、新設鉄塔の基礎である杭基礎が既設鉄塔の建設用地外に張り出す面積を減らすことができる。したがって、既設鉄塔を建て替える際の用地の拡大およびそれに起因する用地の買い増しを抑制し、建設コストの削減を図ることが可能となる。
【００１９】
上記鉄塔建替工法では、既設鉄塔を残したままで既設基礎に重なるように梁を配置し、既設鉄塔の外側または内側に新設鉄塔を建設した後に既設鉄塔を撤去するとよい。かかる構成によれば、既設鉄塔を残したままで新設鉄塔を建設する際に、既設鉄塔の外側または内側のいずれに新設鉄塔を建設する場合であっても新設鉄塔に要する用地を従来に比して縮小することができる。
【００２０】
上記鉄塔建替工法では、既設鉄塔を撤去し、既設基礎を梁部の下面の深さまではつって既設鉄塔の主脚材を露出させ、露出させた主脚材に支圧板を取り付けて、主脚材を埋め込むように梁部のコンクリートを打つとよい。
【００２１】
上記鉄塔建替工法では、既設鉄塔を撤去し、既設基礎を梁部の下面の深さまではつって既設鉄塔の主脚材を露出させ、露出させた主脚材を切断し、既設基礎に乗るように梁部のコンクリートを打つとよい。
【００２２】
かかる構成によれば、既設基礎によって新設鉄塔の基礎を補強することができる。したがって、新設鉄塔における応力への強度を高めることが可能となる。また既設基礎を有効活用することでそれを撤去する必要がなくなるため、撤去に要する作業やコストを削減することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、破壊強度を高めることで梁を小型化することができ、建設コストを削減することが可能な杭基礎、ならびに既設鉄塔を建て替える際の用地の拡大およびそれに起因する用地の買い増しを抑制することにより建設コストの削減を図ることが可能な鉄塔建替工法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１実施形態にかかる杭基礎を説明する図である。
【図２】第１実施形態にかかる杭基礎の詳細な断面図である。
【図３】図２の支圧板を説明する斜視図である。
【図４】図２の梁部における配筋を説明する斜視図である。
【図５】杭基礎における応力の作用について説明する図である。
【図６】梁部の他の例を説明する図である。
【図７】第２実施形態にかかる杭基礎の詳細な断面図である。
【図８】第３実施形態にかかる杭基礎を説明する図である。
【図９】第４実施形態の鉄塔建替工法について説明する図である。
【図１０】第５実施形態の鉄塔建替工法について説明する図である。
【図１１】第６実施形態の鉄塔建替工法を説明する図である。
【図１２】第７実施形態の鉄塔建替工法を説明する図である。
【図１３】鉄塔の基礎について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００２６】
（第１実施形態の杭基礎）
図１は、第１実施形態にかかる杭基礎１００を説明する図であり、図１（ａ）は、第１実施形態の杭基礎１００を側方から観察した状態を示していて、図１（ｂ）は、第１実施形態の杭基礎１００を上方から観察した状態を示している。なお、杭基礎１００は大部分が地中に埋設されているが、理解を容易にするために、図１（ａ）および（ｂ）では埋設された杭基礎１００を側方または上方から観察した状態を示している。
【００２７】
図１（ａ）および（ｂ）に示すように、第１実施形態の杭基礎１００は、梁部１２０ａ・１２０ｂ・１２０ｃ・１２０ｄ、およびその中央に構築される杭部１１０を有する。杭部１１０は、深礎工法によって地中に構築された杭である。
【００２８】
図１（ｂ）に示すように、第１実施形態の杭基礎１００では、梁部１２０ａ〜１２０ｄは杭部１１０を中心として４方向に張り出している。すなわち杭基礎１００は、上方から観察した際に全体として十字形状となっている。梁部１２０ａ〜１２０ｄは、それぞれ主脚材１０ａ〜１０ｄを支持する。
【００２９】
図２は、第１実施形態にかかる杭基礎１００の詳細な断面図である。図３は、図２の支圧板１３０を説明する斜視図である。なお、４つの梁部１２０ａ〜１２０ｄは同様の構成を有するため、本実施形態では梁部１２０ａを例示して説明する。
【００３０】
図２に示すように、本実施形態の杭基礎１００は、複数の支圧板１３０、複数の配力筋１４０および螺旋鉄筋１５０を含んで構成される。なお、螺旋鉄筋に代えてリング鉄筋を使用してもよい。図３（ａ）に示すように、本実施形態では支圧板１３０はＬ字鋼によって構成される。図２に示すように、支圧板１３０は、主脚材１０ａのうち、梁部１２０ａ内に配置される部分に複数取り付けられる。これにより、後述するようにコンクリートからなる梁部１２０ａへの主脚材１０ａの定着強度を高めることが可能となる。
【００３１】
図３（ｂ）は支圧板の他の例を示している。主脚材１０ｆが鋼管である場合には、複数のリング鋼１３０ａを主脚材に溶接することによって支圧板にすることができる。
【００３２】
図４は、図２の梁部１２０ａにおける配筋を説明する斜視図である。図４では、図２に示した主脚材１０ａおよび支圧板１３０を不図示としている。図２および図４に示すように、梁部１２０ａの内部では、上部および下部に複数配置される主配筋１２２によって梁部１２０ａの骨格が形成されている。主配筋１２２は、水平方向および垂直方向に複数配置される配力筋１２４によって連結されている。なお図４では配力筋１２４として端部補強鉄筋（Ｔヘッド工法鉄筋）を描いているが、通常の曲げ鉄筋を使用してもよい。
【００３３】
図２に示すように、梁部１２０ａ内では主脚材１０ａの周囲に複数の配力筋１４０が配置される。図４に示すように、配力筋１４０は、主脚材１０ａ（図２参照）を取り囲むように複数配置される。そして図２および図４に示すように、複数の配力筋１４０の周囲には螺旋鉄筋１５０が巻回されている。
【００３４】
図５は、杭基礎における応力の作用について説明する図である。図５（ａ）は、本実施形態の杭基礎１００を例示した模式的な断面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す杭基礎１００の平面図である。図５（ｃ）は、比較例の杭基礎２０を例示した模式的な断面図であり、図５（ｄ）は、図５（ｃ）に示す杭基礎２０の平面図である。
【００３５】
図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、比較例の杭基礎２０は、主脚材１０ｅのうち、梁部２０ａの内部に配置される領域にいかり材１６が取り付けられている。いかり材１６は、主脚材１０ｅにかかる引張応力および圧縮応力の両方の応力に対して耐える必要がある。このため、いかり材１６は、梁部２０ａの厚み（高さ方向）の中間位置に配置される。すると、梁部２０ａでは、いかり材１６よりも上方の領域が引張応力を受け、いかり材１６よりも下方の領域が圧縮応力を受けることとなる、すなわちそれぞれの応力に耐える梁部２０ａの厚みはその半分程度となる。故に、引張応力および圧縮応力に対して十分な強度を確保するべく、梁部２０ａの厚みＴ２が厚くなってしまう。
【００３６】
これに対し、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の杭基礎では、梁部１２０ａに引張応力や圧縮応力がかかると、複数の支圧板１３０においてせん断応力が発生する。このとき、配力筋１４０の周囲に巻回された螺旋鉄筋１５０によって主脚材１０ａの周囲のコンクリートを拘束している。したがって、螺旋配筋１５０がかかるせん断応力を受けることにより、引張応力および圧縮応力を梁部１２０ａ厚み全体において受けることが可能となる。したがって、梁部１２０ａにおける応力に対する強度を高めることができるため、梁部１２０ａの厚みＴ１をＴ２に比べて薄くすることが可能となる。
【００３７】
また比較例の杭基礎２０では、図５（ｃ）および（ｄ）に示すように、引張応力がかかった際に生じたせん断応力による破壊面Ｆ２が大きい。これをカバーするために、梁部２０ａの幅Ｗ２を破壊面Ｆ２よりも大きく確保する必要がある。これに対し、本実施形態の杭基礎１００では、せん断応力による破壊面Ｆ１は螺旋鉄筋１５０の幅よりも小さくなる。したがって、破壊面Ｆ２の幅を、比較例のようにいかり材１６を用いた場合よりも大幅に小さくすることができ、ひいては梁部１２０ａの幅を狭めることが可能となる。
【００３８】
上記説明したように、本実施形態の杭基礎１００によれば、主脚材１０ａの周囲に螺旋鉄筋１５０を配置することにより、主脚材１０ａにかかった引張応力および圧縮応力を梁部１２０ａの厚み全体で受けることができる。これにより、応力による破壊強度が高まり、且つせん断応力による破壊面が小さくなるため、梁部１２０ａひいては杭基礎１００の小型化、および建設コストの削減を図ることが可能となる。
【００３９】
図６は、梁部の他の例を説明する図である。本実施形態の杭基礎１００では、図１（ｂ）に示すように杭部１１０を中心として４つの梁部１２０ａ〜１２０ｄが設けられている構成、すなわち杭基礎１００が平面視において十字形状となっている構成を例示したが、これに限定するものではない。
【００４０】
図６（ａ）では、梁部１２０ｅは円形状であり、円形状の１つの梁部１２０ｅにおいて４つの主脚材１０ａ〜１０ｄを支持する。また図６（ｂ）では、梁部１２０ｆは四角形状であり、四角形状の１つの梁部１２０ｆにおいて４つの主脚材１０ａ〜１０ｄを支持する。このような形状の梁部１２０ｅ・１２０ｆ、すなわち梁部１２０ｅ・１２０ｆに代えてマット床板を採用しても、上記と同様の効果を得ることが可能である。
【００４１】
（第２実施形態の杭基礎）
図７は、第２実施形態にかかる杭基礎２００の詳細な断面図である。なお、以下の実施形態では、第１実施形態の杭基礎１００の構成要素と同一の機能を有する要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。また図７に示す梁部２２０ａ・梁部２２０ｂは同一の構成を有するため、梁部２２０ａを例示して説明する。
【００４２】
図７に示すように、第２実施形態の杭基礎２００では、主脚材１０ａは、梁部２２０ａ内に埋設されず、主脚材の下端に取り付けられたアンカープレート２０２によって梁部２２０ａの上面に取り付けられる。アンカープレート２０２は、アンカーボルト２０４によって梁部２２０ａに締結される。これにより、アンカープレート２０２およびアンカーボルト２０４を介して主脚材１０ａが梁部２２０ａに固定される。また梁部の下面近傍に位置するアンカーボルト２０４の下端、端部補強板２０６が取り付けられている。
【００４３】
第２実施形態の杭基礎２００では、梁部２２０ａの上面において圧縮応力を受け、梁部２２０ａ内の端部補強板２０６において引張応力を受けるため、それらの応力は梁部２２０ａ厚み全体で受けることとなる。したがって、第１実施形態の杭基礎１００と同様に梁部２２０ａにおける応力に対する強度を高めることができ、梁部２２０ａの厚みを薄くすることが可能となる。また第２実施形態の杭基礎２００においてもアンカーボルト２０４の周囲に螺旋鉄筋１５０が配置されているため、第１実施形態と同様にせん断応力による破壊面を小さくすることができ、梁部２２０ａひいては杭基礎２００全体の小型化を図ることが可能である。
【００４４】
（第３実施形態の杭基礎）
図８は、第３実施形態にかかる杭基礎３００を説明する図であり、杭基礎３００を側方から観察した状態を示している。図８に示すように、第３実施形態の杭基礎３００では、複数の梁部３２０ａ・３２０ｂの杭部１１０に対する高さは、鉄塔１０の設置箇所の地表１の傾斜に応じて異なっている。このように、杭基礎３００が鉄塔１０の複数の主脚材１０ａ・１０ｂそれぞれに対する複数の梁部３２０ａ・３２０ｂを備える構成であることにより、各主脚材の設置高さが異なる場合であってもそれらをそれぞれ杭部１１０に接続することができる。
【００４５】
（第４実施形態の鉄塔建替工法）
次に、複数の主脚材にそれぞれ個別の既設基礎を有する既設鉄塔を、上記説明した杭基礎を有する新設鉄塔に立て替える鉄塔建替工法について説明する。図９は、第４実施形態の鉄塔建替工法について説明する図であり、図９（ａ）は、鉄塔および杭基礎１００を側方から観察した状態を示していて、図９（ｂ）は、図９（ａ）の杭基礎１００を上方から観察した状態を示している。なお、図９（ａ）および（ｂ）では、既設鉄塔５０を破線にて図示している。
【００４６】
第４実施形態の鉄塔建替工法では、既設鉄塔５０を残したままで、まず既設鉄塔５０の既設基礎５２ａ・５２ｂ・５２ｃ・５２ｄの内側に、杭部１１０のための掘削孔（不図示）を形成する。そして、掘削孔にコンクリートを打設することにより、図９（ａ）に示す杭部１１０を構築する。杭部１１０を構築したら、図９（ｂ）に示すように既設基礎５２ａ〜５２ｄに重なるように梁部１２０ａ〜１２０ｄを設置することにより、梁部１２０ａ〜１２０ｄが既設基礎５２ａ〜５２ｄに重なるように鉄塔１０（新設鉄塔）の杭基礎１００が設置される。そして、既設鉄塔５０の外側に鉄塔１０を建設し、既設鉄塔５０を撤去する（いわゆるつつみこみ工法）。
【００４７】
上記構成によれば、図９（ｂ）に示すように、新設鉄塔の基礎、すなわち本実施形態の杭基礎１００は、従来のつつみこみ工法の基礎位置Ｐよりも内側に位置し、既設鉄塔５０の既設基礎５２ａ〜５２ｄとほぼ同じ位置に配置される。したがって、従来工法では既設鉄塔５０の周辺の用地を買い増す必要があったが、本実施形態の鉄塔建替工法では用地の買い増しが不要である。これにより、鉄塔建替に要する建設コストの削減を図ることが可能となる。
【００４８】
また、既設基礎５２ａ〜５２ｄを新設基礎に利用することから、新設基礎の剛性をあげることができる。特に、梁部１２０ａ〜１２０ｄは片持ち梁であるところ、既設基礎５２ａ〜５２ｄによって梁の先端近傍を支持すれば、梁の腕の長さを短くすることができる。したがって飛躍的に剛性を上げられると共に、梁の断面積の低減を図ることができる。
【００４９】
さらに、既設基礎を新設基礎に利用していることから、既設基礎を撤去する必要がなくなる。既設基礎の撤去は作業負担が大きく、また重量物であるコンクリート基礎が廃棄物となるため、運搬の負担も大きい。山中に設置された既設基礎となるとなおさらである。したがって、既設基礎の撤去が不要となることは多大な利益がある。
【００５０】
（第５実施形態の鉄塔建替工法）
図１０は、第５実施形態の鉄塔建替工法について説明する図である。図１０（ａ）は、鉄塔および杭基礎１００を側方から観察した状態を示していて、図１０（ｂ）は、図１０（ａ）の杭基礎１００を上方から観察した状態を示している。なお、図１０（ａ）および（ｂ）では、既設鉄塔５０を破線にて図示している。
【００５１】
図１０に示すように、第５実施形態の鉄塔建替工法では、第４実施形態と同様に既設鉄塔５０を残したままで杭部１１０を構築する。杭部１１０を構築したら、図１０（ｂ）に示すように既設基礎５２ａ〜５２ｄに重なるように梁部１２０ａ〜１２０ｄを設置する。これにより、梁部１２０ａ〜１２０ｄが既設基礎５２ａ〜５２ｄに重なるように鉄塔１０（新設鉄塔）の杭基礎１００が設置される。そして、既設鉄塔５０の内側に鉄塔１０を建設し、既設鉄塔５０を撤去する（いわゆるつつみこまれ工法）。
【００５２】
上記構成によれば、図１０（ｂ）に示すように、新設鉄塔の基礎である杭基礎１００は、梁部１２０ａ〜１２０ｄが既設基礎５２ａ〜５２ｄに重なるように配置され、既設基礎５２ａ〜５２ｄよりも内側に納まっている。したがって、新設鉄塔の基礎が既設鉄塔５０の建設用地外に張り出すことがないため、用地の買い増しが不要であり、鉄塔建替に要する建設コストの削減を図ることが可能となる。
【００５３】
また、既設基礎５２ａ〜５２ｄを新設基礎に利用することから、新設基礎の剛性をあげることができる。特に、梁部１２０ａ〜１２０ｄは片持ち梁であるところ、既設基礎５２ａ〜５２ｄによって梁の先端近傍を支持すれば、両持ち梁になる。したがって飛躍的に剛性を上げられると共に、梁の断面積の低減を図ることができる。
【００５４】
（第６実施形態の鉄塔建替工法）
図１１は、第６実施形態の鉄塔建替工法を説明する図であり、鉄塔および基礎を側方から観察した状態を示している。なお、理解を容易にするために、図１１（ｂ）および（ｃ）では、既設鉄塔５０を破線にて図示している。
【００５５】
図１１（ａ）に示すように、既設鉄塔５０を構成する主脚材（以下、既設主脚材５０ａ・５０ｂと称する）は、それぞれ既設基礎５２ａ・５２ｂに支持されている。第６実施形態の鉄塔建替工法では、まず図１１（ａ）の既設鉄塔５０を撤去する。そして、図１１（ｂ）に示すように、杭基礎１００の杭部１１０を構築する掘削孔１１０ａを形成する。
【００５６】
次に、杭基礎１００の梁部１２０ａ・１２０ｂの下面に相当する深さＤまで既設基礎５２ａ・５２ｂをはつり、既設主脚材５０ａ・５０ｂを露出させる。露出した既設主脚材５０ａ・５０ｂには、図１１（ｂ）に示すように支圧板１３０が取り付けられる。支圧板１３０を取り付けたら、図１１（ｃ）に示すように、既設主脚材５０ａ・５０ｂを埋め込むようにコンクリートを打設し、梁部１２０ａ・１２０ｂを構築する。
【００５７】
上記構成によれば、梁部１２０ａ・１２０ｂに埋め込まれた既設主脚材５０ａ・５０ｂにより、梁部１２０ａ・１２０ｂの引張応力および圧縮応力に対する強度を高めることができる。また既設基礎５０ａ・５０ｂを有効活用することにより、それを撤去する必要がなくなるため、撤去に要する作業やコストを削減することが可能となる。なお、本実施形態では露出した既設主脚材５０ａ・５０ｂに支圧板１３０を取り付ける構成を例示したが、これに限定するものではなく、支圧板１３０を取り付けない構成とすることも可能である。
【００５８】
（第７実施形態の鉄塔建替工法）
図１２は、第７実施形態の鉄塔建替工法を説明する図であり、鉄塔および基礎を側方から観察した状態を示している。なお、第６実施形態の鉄塔建替工法と同一の機能や構成を有する要素については、同一の符号を付すことにより説明を省略する。
【００５９】
第７実施形態の鉄塔建替工法においても、まず図１２（ａ）の既設鉄塔５０を撤去し、掘削孔１１０ａを形成する。次に、杭基礎１００の梁部１２０ａ・１２０ｂの下面に相当する深さＤまで既設基礎５２ａ・５２ｂをはつって既設主脚材５０ａ・５０ｂを露出させ、露出させた既設主脚材５０ａ・５０ｂを切断する。そして、既設基礎５２ａ・５２ｂに乗るようにコンクリートを打設することにより、既設基礎５２ａ・５２ｂ上に梁部１２０ａ・１２０ｂが構築される。
【００６０】
上記構成によっても、既設基礎５２ａ・５２ｂを有効活用することができるため、第６実施形態の鉄塔建替工法と同様に撤去に要する作業やコストを削減することができる。また梁部１２０ａ・１２０ｂの下方に残存する既設基礎５２ａ・５２ｂにより、梁部１２０ａ・１２０ｂにおける圧縮応力に対する強度を高めることが可能である。なお、第７実施形態では露出させた既設主脚材５０ａ・５０ｂを切断しているため引張応力に対する強度は補強されないが、１つの主脚材に引張応力がかかる場合、反対側の主脚材には圧縮応力がかかる。したがって、応力がかかる際にはいずれかの主脚材において常に補強効果が得られる。
【００６１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、鉄塔の各主脚材を支持する梁部と、その中央に構築された杭部とを含む杭基礎、および複数の主脚材にそれぞれ個別の既設基礎を有する既設鉄塔を、かかる杭基礎を有する新設鉄塔に立て替える鉄塔建替工法に利用することができる。
【符号の説明】
【００６３】
１０…鉄塔、１０ａ〜ｆ…主脚材、１２…直接基礎、１４…深礎基礎、１６…いかり材、２０…杭基礎、２０ａ…梁部、５０…既設鉄塔、５０ａ…既設主脚材、５０ｂ…既設主脚材、５２ａ…既設基礎、５２ｂ…既設基礎、５２ｃ…既設基礎、５２ｄ…既設基礎、１００…杭基礎、１１０…杭部、１１０ａ…掘削孔、１２０ａ〜ｆ…梁部、１２２…主配筋、１２４…配力筋、１３０、１３０ａ…支圧板、１４０…配力筋、１５０…螺旋鉄筋、２００…杭基礎、２０２…アンカープレート、２０４…アンカーボルト、２０６…端部補強板、２２０ａ…梁部、２２０ｂ…梁部、３００…杭基礎、３２０ａ…梁部、３２０ｂ…梁部
【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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