(57)【要約】【課題】  つり線の張力による荷重を平衡に保つためにの支線を不要とする。【解決手段】  コンクリートによって形成された電柱Ｄ内に補強用の緊張筋１５および非緊張筋１６を埋設する。電柱Ｄの応力集中部に対応した部位の非緊張筋１６の本数を増加させる、または応力集中部に対応した部位の非緊張筋１６の断面積を相対的に大きくする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートによって形成され非緊張筋によって補強された架空構造物としての電柱であって、
負荷応力が集中する部位に設けられる前記非緊張筋の本数を相対的に増加させたことを特徴とする電柱。
【請求項２】
コンクリートによって形成され非緊張筋によって補強された架空構造物としての電柱であって、
負荷応力が集中する部位に設けられる前記非緊張筋の断面積を相対的に大きくしたことを特徴とする電柱。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電柱を使用して、架空構造物を設置する時に、支線による張力を付与することなく、電柱にかかる荷重を平衡状態に保持することを特徴とする架空構造物の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、架空ケーブルを支持あるいは保護するための電柱およびそれを使用した架空構造物の設置方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
架空構造物は、図６に示すように、地上に存在し、架空ケーブルとしての通信線３２を支持する設備であり、電柱Ｄ間に張架されたつり線２０ならびに金物３１類と、電柱Ｄにかかる荷重を平衡に保つための支線２１とから概ね構成されている（例えば、非特許文献１参照）。この架空構造物は、通信サービスを提供するための基盤となるインフラ設備を安全に構築するように設計されている。一方、架空構造物にはつり線２０や通信線３２の張力等による上記したような種々の荷重がかかっており、これらの荷重を平衡状態とすることが要求されている。しかしながら、架空構造物を取り巻く状況は、住宅が密集している地域や、標準実施方法では対応することが困難な複雑な設備形態を設計する必要のある場所に設置されることで、必ずしも荷重を平衡状態とすることが困難な場合もある（例えば、非特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】電気通信主任技術者試験研究会編、線路設備及び設備管理、2005、p36
【非特許文献２】電柱倒壊事故の概要(http://www.kepco.co.jp/pressre/2009/0716-1_1j.html）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したような架空構造物において、住宅が密集していたり、複雑な設備形態となっていたりする場合には、つり線２０や通信線３２の張力等による電柱Ｄに対する荷重を平衡に保つために、反対方向に張力をかける機能を有する支線２１を設置することが困難な状況がある。このため、つり線２０や通信線３２の張力等や電柱Ｄに設置された設置物の重力などによる電柱Ｄに対する荷重を、外部に設置する支線２１以外の方法で平衡に保つ方法が要望されていた。
【０００５】
本発明は上記した従来の要望に応えたものであり、その目的とするところは、つり線の張力等による電柱に対する荷重を平衡に保つための支線を不要とした電柱およびそれを使用した架空構造物の設置方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的を達成するために、本発明は、コンクリートによって形成され非緊張筋によって補強された架空構造物としての電柱であって、負荷応力が集中する部位に設けられた前記非緊張筋の本数を相対的に増加させたものである。
【０００７】
本発明は、コンクリートによって形成され非緊張筋によって補強された架空構造物としての電柱であって、負荷応力が集中する部位に設けられた前記非緊張筋の断面積を相対的に大きくしたものである。
【０００８】
本発明は、前記発明のいずれか一つの発明を使用することにより、架空構造物を設置する時に、支線による張力を付与することなく、電柱にかかる荷重を平衡状態に保持するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、住宅が密集していたり、複雑な設備形態となっていたりする場合に、つり線の張力等による電柱に対する荷重を平衡に保つために、反対方向に張力をかける機能を有する支線を設置することが困難な状況において、電柱を形成しているコンクリート中に補強材として埋め込まれている鉄筋を補強する構造にすることにより、電柱自体に強度を持たせることで、架空構造物の設置時に、支線による張力を与えることなく、平衡荷重状態を保持し続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】電柱間にかかる荷重を説明するための模式図である。
【図２】同図（Ａ）は一般的な電柱の正面図、同図（Ｂ）は同じく底面図である。
【図３】支線の設計張力を説明するための模式図である。
【図４】補強前の電柱の底面図である。
【図５】本発明に係る電柱の底面図であって、同図（Ａ）は第１の実施の形態を示し、同図（Ｂ）は第２の実施の形態を示す。
【図６】従来の架空構造物の正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を図１ないし図５に基づいて説明する。
【００１２】
電柱Ｄ１ないしＤ１２は、設置される道路の状況や建築物によって、図１に示すように電柱間に張架されたつり線２０の分岐点に位置したり、直線状のつり線２０上に位置したりする。したがって、設置状況により、電柱一本にかかる荷重による応力集中箇所や応力の大きさは各電柱によって異なる。
【００１３】
すなわち、電柱Ｄ３，Ｄ７，Ｄ９のように、直線的に並んでいる電柱の中間地点に設置されている電柱は、両側から張力がかかっており、電柱にかかる荷重は、現状のままでも平衡に保持されている。
【００１４】
また、つり線２０の分岐点に位置し、複数の箇所から張力を受けている電柱Ｄ４，Ｄ５，Ｄ８，Ｄ１１の電柱において、電柱Ｄ４は電柱Ｄ１，Ｄ５から受ける張力は平衡に保たれているが、電柱Ｄ３から受ける張力については、反対方向へ張力をかける支線を設けて平衡を保つようにしている。電柱Ｄ８についても同様に、電柱Ｄ７，Ｄ１１から受ける張力は平衡に保たれているが、電柱Ｄ９から受ける張力については、反対方向へ張力をかける支線を設けて平衡を保つようにしている。
【００１５】
電柱Ｄ１１は、互いに角度ａをなす電柱Ｄ８，Ｄ１２から、それぞれの方向に張力が作用するため、これらの合力が作用する方向と釣り合う方角に向かって、同じ力を与える支線を設置することで平衡を保っている。一方、電柱Ｄ５においては、互いに角度ｂをなす電柱Ｄ４，Ｄ６から受ける張力の合力と電柱Ｄ７から受ける張力が釣り合っている状態にあるため、現状の設置で平衡を保持した状態にある。
【００１６】
電柱Ｄ１，Ｄ２，Ｄ６，Ｄ１０，Ｄ１２のように、つり線２０の端部に位置する電柱では、つり線２０の張力が集中的にかかり、その張力と反する力を支線で加えることで相殺し、平衡状態を保つ処置がなされている。
【００１７】
電柱Ｄは、図２に示すように全体がコンクリートによって中空パイプ状に形成され、地面１７内埋設される下端部から上端部に向かって径が漸次小さくなるようにテーパー状の形状を呈している。電柱Ｄを形成しているコンクリート中には、上端と下端との間に延在する、コンクリートに圧縮の力を与える緊張筋１５と呼ばれる鋼材が複数本埋め込まれている。これは、コンクリートが圧縮には強いが引張には弱い特徴を持つため、緊張筋１５によってあらかじめ圧縮の力を加えることで、コンクリートに引張の負荷がかかることを防ぐ役割を果たす。
【００１８】
また、電柱Ｄに何らかの荷重がかかった場合電柱Ｄに曲げモーメントが発生し、この曲げモーメントは地面１７の固定部に最も大きく加わることになる。曲げモーメントＭは、荷重をＰ、荷重点高さをＨとすると、Ｍ＝Ｐ×Ｈである。そのため、最大曲げモーメントのかかる地面１７の固定部を補強する措置として、地面１７の近傍に対応した部位には、全長の３０〜４０％程度の長さに複数本の非緊張筋１６が埋め込まれている。これら緊張筋１５および非緊張筋１６は同素材の鋼材であり、１２００ＭＰａ以上の高強度鋼が用いられている。
【００１９】
上述の方法は、地面の固定部に集中する曲げモーメントに対応するために設計されているため、設置される状態に応じて、その内部構造が変化することはない。そこで、支線２１が必要となる電柱Ｄ１，Ｄ２，Ｄ４，Ｄ６，Ｄ８，Ｄ１０，Ｄ１１，Ｄ１２に対し、電柱にかかる張力に対応する強度を電柱自体に持たせ、支線２１を設置することなく、平衡状態を保持することが可能となる方法を、図３ないし図５を用いて以下に説明する。なお、図４および図５においては、説明の便宜上、図２（Ｂ）と比較して、緊張筋１５および非緊張筋１６の本数を必要最小限としている。
【００２０】
支線２１の引張強度（Ｎ２）は、図３に示すように電柱Ｄ間に張架されたつり線２０の使用最大張力（Ｎmax） もしくは合成荷重（Ｎ１）を基に考えられている。このため、通常の電柱にこれらの荷重と平衡になる荷重を電柱に与えるように非緊張筋１６を埋め込めればよい。非緊張筋１６とするのは、緊張筋１５はコンクリートの強度を保つことを目的としており、常に荷重のかかった状態にあるため、張力に耐え得る鋼材としては、非緊張筋１６が適切であると考える。
【００２１】
支線２１の引張強度（Ｎ２）は、電柱Ｄ間に張架されたつり線２０の使用最大張力（Ｎmax） もしくは合成荷重（Ｎ１）の（α−β)/α（α、βは自然数、α＞β）倍以上とし、支線２１の取り付け角度θによって決定する。α、βの値は設計者が自由に決めることができるが、α≫βであるほど、強度は高まる。
【００２２】
電柱Ｄ１，Ｄ２，Ｄ６，Ｄ１０，Ｄ１２の場合は（１）式が適用できる。また、電柱Ｄ４，Ｄ８，Ｄ１１の場合は（２）式が適応できる。
Ｎ２＝（α−β)/α・Ｎmax・１/sinθ……（１）
Ｎ２＝（α−β)/α・Ｎ１・１/sinθ ……（２）
【００２３】
本方法に関して、実際の内部構造を反映した簡易モデルを適応する（図４および図５）。
補強方法１は、張力によって電柱Ｄに支線２１が必要となる場合、図５（Ａ）に示すように、電柱Ｄの負荷応力が集中する応力集中部２４（説明の便宜上、ハッチングを付した部分）に非緊張筋１６を増加することで電柱Ｄに強度を持たせ、張力に対応させるものである。張力と平衡に保てる本数は、{1−[(α−β)/α]}の逆数である1/{1−[(α−β)/α]}であり、すなわちα/β本である。上記したようにα＞βであるから、応力集中部２４に設けられる非緊張筋１６の本数を、図４に示した補強前の状態と比較して相対的に増加させることになる。
【００２４】
補強方法２は、図５（Ｂ）に示すように、応力集中部２４（説明の便宜上、ハッチングを付した部分）に対応した部位に設けられる非緊張筋１６の断面積を大きくすることで、非緊張筋１６の本数を増加させることなく強度を持たせるものである。断面積πｒ2 が（α−β）倍になるような非緊張筋１６の半径ｒに設定する。上記したようにα＞βであるから、応力集中部２４に設けられる非緊張筋１６の断面積を、図４に示した補強前の状態と比較して相対的に大きくすることになる。
【００２５】
これら非緊張筋１６は、電柱Ｄ内部に埋め込まれているため、電柱Ｄのどの部分に補強を施したのかを、表面上に記す必要がある。その記しの反対側にある部分に電柱に張力を与えるつり線２０を設置する。
【００２６】
このように、電柱Ｄを形成しているコンクリート中に補強材として埋め込まれている鉄筋に関して、応力集中部に着目し、そこを補強する構造にすることにより、電柱Ｄ自体に強度を持たせることで、架空構造物の設置時に、支線２１による張力を与えることなく、平衡荷重状態を保持し続けることを可能としたものである。したがって、支線２１を設置することが困難な場所に電柱を設置する場合、支線２１と同程度の強度を持つ内部構造を保有した電柱となり、支線２１を設置することなく、電柱を建てることが可能となる架空構造物を提供できる。
【符号の説明】
【００２７】
Ｄ，Ｄ１ないしＤ１２…電柱、１５…緊張筋、１６…非緊張筋、２０…つり線、２１…支線。
【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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