(57)【要約】【課題】本発明は、安価に十分な強度の得られる連結構造を提案し、下部の細径化および運搬性の向上を図った連結コンクリート柱を提供することを目的としている。【解決手段】本発明にかかる連結コンクリート柱の代表的な構成は、複数のコンクリート製の柱状体（上ポール１１、中ポール１２、下ポール１３）と継手部材３０とからなり、柱状体は少なくとも一方の端部に鋼製の端部部材２０を備え、継手部材３０は、胴部材３１と、胴部材３１の両端に配置されたフランジ３２とを備え、継手部材３０の一方のフランジ３２を一つの柱状体の端部部材２０に締結し、他方のフランジ３２を他の柱状体の端部部材２０に締結し、またはこれを繰り返すことにより、複数の柱状体を連結したことを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のコンクリート製の柱状体と継手部材とからなり、
前記柱状体は少なくとも一方の端部に鋼製の端部部材を備え、
前記継手部材は、胴部材と、該胴部材の両端に配置されたフランジとを備え、
前記継手部材の一方の前記フランジを一つの前記柱状体の端部部材に締結し、他方の前記フランジを他の前記柱状体の端部部材に締結し、またはこれを繰り返すことにより、複数の前記柱状体を連結したことを特徴とする連結コンクリート柱。
【請求項２】
前記柱状体の端部部材の外形形状は前記柱状体の断面形状とほぼ等しく、
前記継手部材のフランジの外形形状は前記端部部材の外形形状より小さいか又は等しく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項３】
前記端部部材は、該端部部材と一体に構成され前記柱状体の端部の外周面を構成する外筒部を備えることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項４】
前記外筒部の内周面には、凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の連結コンクリート柱。
【請求項５】
前記凹凸部は、前記外筒部の内周面に線材を固着することにより形成されていることを特徴とする請求項４に記載の連結コンクリート柱。
【請求項６】
前記柱状体はプレストレストコンクリートであって、
コンクリート内に埋設される引張筋が前記端部部材を貫通し、該引張筋の先端に設けた大径部が前記端部部材に係止されていることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項７】
前記端部部材と前記フランジの夫々の対向する面には、互いの相対的な位置を規定する案内部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項８】
連結された複数の前記柱状体のうち、
少なくとも一方の端に配置される柱状体は先端に向かって細くなるテーパ形状に形成され、
少なくとも他方の端に配置される柱状体は全長に亘ってほぼ同じ太さであることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項９】
前記柱状体は長さが５．１７ｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項１０】
当該連結コンクリート柱は、電力線または電気通信線を支持するための電柱であることを特徴とする請求項１に記載の連結コンクリート柱。
【請求項１１】
胴部材と、該胴部材の両端に配置されたフランジと、該フランジに設けられた複数の締結用穴とを備え、複数の柱状体を連結することを特徴とする継手部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、設置の際に連結して所定の長さを構成するコンクリート柱に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電力線や電気通信線を架設する電柱は、ＪＩＳ Ａ５３７３（プレキャストプレストレストコンクリート製品）に設定されているように、型枠の中に予め編み上げた鉄筋をセットした状態でセメントを流し込み、型枠ごと遠心成型器にかけて、遠心力によってセメント（コンクリート）を締め固める遠心成型方式を採用している（例えば特許文献１）。これにより、中空円筒体のコンクリート柱が成型される。
【０００３】
型枠には１／７５や１／１６０のテーパ（傾き）が付いており、電柱は上部（末口）が細く、下部（元口）が太い形状で完成する。テーパを設けている理由としては、（１）使用時にストレスが多くかかる下部を太くする自然な設計に適している、（２）先端が細くなっていることで見た目の圧迫感が少なくなって住民に電柱設置の理解が得られやすい、（３）電線や変圧器、碍子などの装柱を電柱に固定するために用いる鉄製のバンド類は下方向に荷重がかかるためテーパによってずり落ちが防止できる、などが挙げられる。
【０００４】
なお、鉄柱の場合は基本的にはテーパが設けられていない。これは、鉄鋼材料で長尺のポールを製造する際は押し出し成型されるためにテーパを付けることが難しいことによる。このため、鉄柱においては、ときおり装柱のずり落ちが見られる。
【特許文献１】特開２００２−３７０２２０
【特許文献２】特開平６−２５７３２５
【特許文献３】登録実用新案３００６４３７
【特許文献４】特開昭５８−２０７４５８
【特許文献５】実公昭２６−０１０５６１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特に都会の狭隘地区等において顕著であるが、電柱の太さ（特に地際部分の太さ）はできるだけ細いものでないと、住民から設置を許可されない傾向が強い。ところが、従来のようにテーパ付きのコンクリート柱では、下部（地際部）がかなり太径化してしまう。
【０００６】
装柱のない下部には必ずしもテーパを設ける必要はないが、下部のみをテーパなしとするためには予め曲げ加工した鉄筋を型枠内に配置する必要があり、新たな技術的課題が生じてしまう。特にプレストレストコンクリートでは鉄筋（ＰＣ鋼材）に引張力をかけた状態でコンクリート成型するため、鉄筋に曲げ加工したとしても、直線状に延びてしまう。結果的に、一本のコンクリート柱の一部のみをテーパなしとすることは極めて困難である。
【０００７】
また、電柱の全体をテーパなしとすると、強度保持の観点からストレスが多くかかる下部の太さに全体を合わせることとなり、さほどの細径化は見込めない。そのため重量が大幅に増加して、施工性が極めて悪化するという問題がある。また目の錯覚で上部が太く見えるため、外観上の圧迫感も増大する。そしてなにより、電柱の地上高５ｍ以上には弱電線を含む様々な装柱が取り付けられるが、コンクリート柱にはバンド類によって装柱が取り付けられるため、そのずり落ちを防止するためにテーパが設けられていることが強く要請される。
【０００８】
また運搬上の問題として、道路交通法の規制により、車輌長さの１．１倍までの長さの積載物しか積載することができない。すると狭隘地区で一般的に運搬を行っている（通行が可能である）２ｔの資材運搬車では５．１７ｍ程度、３ｔ車でも５．２ｍ程度が積載できる上限となってしまう。制限外積載許可を申請すればこの規制を超えて積載することは可能であるが、電柱で多く使用される長さは１０〜１８ｍ程度であり、上記運搬車では積載することは困難である。
【０００９】
これらの問題を解決するために、従来からも分割組み立て式の電柱が提案され、使用されている。例えば特許文献２（特開平６−２５７３２５）には、分割式鋼管製電柱が記載されている。また特許文献３（登録実用新案３００６４３７）には、ガラス繊維または強化プラスチックからなる街路用分割柱体が記載されている。また特許文献４（特開昭５８−２０７４５８）には、コンクリート柱に鋼管柱を継ぎ足して延長した構成が記載されている。
【００１０】
しかし、鉄柱は耐荷重が大きなものになると壁厚が厚くなり、生産コストが飛躍的に上昇してしまう。現在一般的に使用されている耐荷重７００ｋｇや１ｔのコンクリート柱を鉄柱で代替しようとすると、２倍以上のコストがかかってしまう。また部分的に鋼管柱を用いた場合でも、コンクリート柱に比べてコストが大きく上昇してしまうという問題がある。またガラス繊維やプラスチックでは強度や耐荷重、耐用年数に不安がある。そのため、できるだけコンクリート柱で構成された組み立て式の電柱が期待される。
【００１１】
一方、特許文献５（実公昭２６−０１０５６１）に示されるように、コンクリート柱の短尺体を継ぎ合わせて長尺のコンクリート柱とすることも古くから検討はされている。しかしコンクリートの脆性や配筋との関係から、接合部に十分な強度が得られなかったり、接続構造が非常に複雑となってコストの上昇を招いたりするなど、実用化に到っていないのが現状である。
【００１２】
そこで本発明は、安価に十分な強度の得られる連結構造を提案し、下部の細径化および運搬性の向上を図った連結コンクリート柱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、本発明にかかる連結コンクリート柱の代表的な構成は、複数のコンクリート製の柱状体と継手部材とからなり、柱状体は少なくとも一方の端部に鋼製の端部部材を備え、継手部材は、胴部材と、胴部材の両端に配置されたフランジとを備え、継手部材の一方のフランジを一つの柱状体の端部部材に締結し、他方のフランジを他の柱状体の端部部材に締結し、またはこれを繰り返すことにより、複数の柱状体を連結したことを特徴とする。これにより、短尺のコンクリート柱を安価に十分な強度をもって連結することができる。
【００１４】
柱状体の端部部材の外形形状は柱状体の断面形状とほぼ等しく、継手部材のフランジの外形形状は端部部材の外形形状より小さいか又は等しく形成されていることが好ましい。これにより連結部が柱状体の本体（コンクリート部分）よりも外側に突出しないため、電柱昇降時の作業性に優れ、また美観にも優れている。
【００１５】
端部部材は、端部部材と一体に構成され柱状体の端部の外周面を構成する外筒部を備えることが好ましい。これにより端部部材の鋼材とコンクリートとの接触面積を増やすことができ、接合強度を高めることができる。
【００１６】
外筒部の内周面には、凹凸部が形成されていることが好ましい。これにより、さらに鋼材とコンクリートとの接触面積を増やすことができ、接合強度を高めることができる。
【００１７】
凹凸部は、外筒部の内周面に線材を固着することにより形成することができる。これにより、安価かつ容易に凹凸部を形成することができる。
【００１８】
柱状体はプレストレストコンクリートであって、コンクリート内に埋設される引張筋が端部部材を貫通し、引張筋の先端に設けた大径部が端部部材に係止されていることが好ましい。これにより、端部部材を取り付けた状態でコンクリート柱を成型することができ、また端部部材の鋼材とコンクリートとの接合を確実にすることができる。
【００１９】
端部部材とフランジの夫々の対向する面には、互いの相対的な位置を規定する案内部が設けられていることが好ましい。これによりコンクリート柱を連結する際に位置あわせが容易となり、施工性を向上させることができる。
【００２０】
連結された複数の柱状体のうち、少なくとも一方の端に配置される柱状体は先端に向かって細くなるテーパ形状に形成され、少なくとも他方の端に配置される柱状体は全長に亘ってほぼ同じ太さであることが好ましい。連結されたコンクリート柱において、上部はテーパを設けつつ下部はテーパなしとすることにより、装柱のずり落ち防止と下部の細径化を両立させることができる。
【００２１】
柱状体は長さが５．１７ｍ以下であることが好ましい。コンクリート柱を適切な長さに分割することにより、運搬性と施工性の向上を図ることができる。
【００２２】
連結コンクリート柱は、電力線または電気通信線を支持するための電柱として好適に利用することができる。
【００２３】
本発明にかかる継手部材の代表的な構成は、胴部材と、胴部材の両端に配置されたフランジと、フランジに設けられた複数の締結用穴とを備え、複数の柱状体を連結することを特徴とする。上記継手部材によれば、短尺のコンクリート柱を安価に十分な強度をもって連結することができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、短尺のコンクリート柱を安価に十分な強度をもって連結し、長尺の連結コンクリート柱とすることができる。上部の柱状体にはテーパを設けつつ下部の柱状体にはテーパなしとすることにより、装柱のずり落ち防止と下部の細径化を両立させることができる。また柱状体を適切な長さに分割することにより、運搬性と施工性の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明にかかる連結コンクリート柱の実施形態について説明する。図１は本実施形態に示すコンクリート柱の全体構成図、図２は連結部分の拡大部分断面図、図３は端部部材の平面図および断面図、図４は継手部材の平面図および断面図である。なお、以下の実施例に示す寸法、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。
【００２６】
［連結コンクリート柱の全体構成］
図１に示すように、連結コンクリート柱の例としての電柱１０は、１５０００ｍｍの長さを有している。本実施形態において電柱１０は、柱状体の例としての上ポール１１、中ポール１２、下ポール１３に３分割して構成されており、継手部材３０によって連結されている。各ポールは夫々が独立してコンクリート成型されており、上ポール１１は継手部材３０とあわせて４６６０ｍｍ、中ポール１２は継手部材３０とあわせて５１７０ｍｍ、下ポール１３は５１７０ｍｍの長さとしている。なお、下ポール１３は設置の際には地中に２５００ｍｍが埋設され、地面１から上ポール１１の上端（末口）までの高さは１２５００ｍｍとなる。
【００２７】
このように５ｍ程度の短尺の柱状体に分割された電柱１０は、分割された状態で設置場所まで運搬され、現地で連結されることにより、１５ｍのコンクリート柱としての機能を果たす。組み立てる段取りとしては下から順に設置、連結することでもよいが、現地にて全ての柱状体を連結してから設置することでもよい。ただし狭隘地区である場合には最大長となった電柱１０の取り回しが難しい場合が想定されるため、まず下ポール１３を地面１に設置し、次に中ポール１２と上ポール１１とを連結して小型クレーンにて吊り上げ、下ポール１３の上に連結する手順が好適である。
【００２８】
各ポールのそれぞれの長さについては必ずしも上記の数字である必要はないが、５．１７ｍ以下であることが望ましい。これにより２ｔの資材運搬車によって積載することが可能となり、都会の狭隘地区でも搬入経路の制限が少なく、容易に運搬を行うことができるためである。
【００２９】
電柱１０の分割数については、必ずしも３分割である必要はなく、運搬性の問題から柱状体の１本の長さが５．１７ｍを越えないことが好ましい。一方、あまりにも分割数を増やすと組立作業に膨大な時間を費やす必要が生じるほか、接続部の鋼材の重量が嵩み、全体重量も増してしまい積載できなくなるおそれがある。従って、上記長さを超えない範囲で、分割数はできるだけ少なくすることが好ましい。このように、各ポールを適切な長さに分割することにより、運搬性と施工性の向上を図ることができる。
【００３０】
柱状体のテーパについては、上ポール１１および中ポール１２は、１／７５の比率で先端（上方）に向かって徐々に細くなるテーパ形状（円錐筒形）に形成している。なお上ポール１１と中ポール１２とでテーパの比率を変えることも可能である。一方、下ポール１３はテーパなしの円筒形に形成し、全長に亘ってほぼ同じ太さとしている。ここで特徴的なことは、各柱状体を夫々独立して成型することから、テーパの度合いおよび有無も独立して設定することが可能になったということである。すなわち、電柱全体を１本のコンクリート柱で成型しようとすれば鉄筋を曲げ加工しなくてはならないところ、各柱状体は単一のテーパまたはテーパなしとすることでよく、自然な設計で製造し、強度を確保することができる。
【００３１】
そして上ポール１１および中ポール１２においては、テーパが設けられていることから、鉄製のバンド類で取り付けられた装柱のずり落ちを防止することができる。また下ポール１３をテーパなしとしたことにより、必要以上に太径化することを防止することができ、細径化が可能となる。すなわち、装柱のずり落ち防止と下部の細径化を両立させることができる。
【００３２】
人間の目線の高さにある下ポール１３が細径化したことにより、見た目の圧迫感が少なくなって、住民に電柱設置の理解が得られやすい。また、細径化することにより軽量化を図ることができ、施工性を向上させることができる。
【００３３】
さらに重量に関しては、従来の１本成型の場合には、上部（末口）から下部（元口）まで同じ壁厚にしなくてはならなかったことから、上部の壁厚も下部の最太径と同じ壁厚となっていた。しかし各柱状体を独立成型としたことにより壁厚も独立して設定可能となり、上ポール１１および中ポール１２を適切に薄い壁厚に設定することが可能となる。これによっても、軽量化および生産コストの低減を図ることができる。
【００３４】
さらに、分割された全ての柱状体をコンクリートとしたことにより、一部または全部を鉄柱とした場合に比べて、大きな生産コストの低減を図ることができる。
【００３５】
［連結構造］
図１および図２に示すように、上ポール１１、中ポール１２、下ポール１３は、夫々の端部に備えられた鋼製の端部部材２０に継手部材３０を締結することによって連結される。端部部材２０は、上ポール１１の下端、中ポール１２の上端および下端、下ポール１３の上端に備えられている。詳細には、上ポール１１と中ポール１２とを連結する継手部材３０と、中ポール１２と下ポール１３とを連結する継手部材３０とはポールの径に応じて寸法が異なるが、構成は同じであるため同一の符号を付して説明する。
【００３６】
図２および図３に示す端部部材２０は円環状の端面２１を有している。端部部材２０には、これと一体に構成され柱状体の端部の外周面を構成する外筒部２２が備えられている。すなわち端部部材２０の外形形状は柱状体の断面形状とほぼ等しく形成されており、柱状体の本体よりもはみ出している部分はない。外筒部２２の内周面には線材２３が溶接によって固着されており、凹凸部が形成されている。外筒部２２および線材２３は、フランジと同様に鋼製であることが好ましい。
【００３７】
外筒部２２は、端部部材２０の鋼材とコンクリート部分との接触面積を増やすためにある。鋼材とコンクリートとは馴染みやすい特性を有しているが、コンクリートの脆性により、繰り返し応力がかかると接合部分が崩れる可能性がある。しかし外筒部２２によって接触面積を増やすことにより接合強度を高めると共にコンクリートの崩れを防止することができ、コンクリート柱全体としての強度および耐久性を向上させることができる。
【００３８】
そして線材２３からなる凹凸部も同様に、端部部材２０の鋼材とコンクリート部分との接触面積を増やすためにある。これにより、さらに強度および耐久性を向上させることができる。線材２３は円環状に曲げ加工したものや、螺旋状に曲げ加工したものを好適に溶接することができる。なお、線材２３を溶接する構成により、安価かつ容易に凹凸部を形成することができるが、切削加工など他の方法によって凹凸部を形成することでもよい。
【００３９】
図３に示すように、端部部材２０の円環状の端面２１には、プレストレストコンクリートのコンクリート内に埋設される引張筋１４（ＰＣ鋼材）の端部を収納する段付穴２４と、締結ボルトを挿通するためのナット部２５と、案内部の例としてのガイドピン穴２６が設けられている。
【００４０】
引張筋１４は、型枠内で配置し、その先端を端面２１の段付穴２４を貫通させた後に、末端に大径部を形成する。大径部は、引張筋１４の末端にネジを切ってナットを取り付け、さらに溶接することが好ましい。これにより引張筋１４の末端は端部部材２０に係止され、抜けなくなる。そして端部部材２０を引いて引張筋１４に引張力を加えた状態で、型枠ごと回転しながらコンクリートを注入し、柱状体をコンクリート成型する。このように端部部材２０を取り付けた状態でコンクリート柱を成型することにより、端部部材２０の鋼材とコンクリートとの接合を確実にすることができる。また外筒部２２と線材２３も同様にコンクリートと確実に接合することができ、さらに強度および耐久性を向上させることができることは上述の通りである。
【００４１】
図４に示すように、継手部材３０は、胴部材３１と、胴部材３１の両端に配置されたフランジ３２とを備えている。胴部材３１は円筒３１ａとリブ３１ｂとから構成されている。リブ３１ｂは円筒３１ａの周囲に放射状に取り付けられると共に、フランジ３２にも固定されている。このリブ３１ｂを設けることによって、フランジ３２は所望の剛性を確保している。なお、リブ３１ｂは、例えば溶接によって取り付けることができる。
【００４２】
フランジ３２には、端部部材２０のナット部２５と対応する位置に、締結用穴の例としてのボルト穴３３が設けられている。なおボルト穴３３は、リブ３１ｂと交互に配置されている。フランジ３２の外形形状は端部部材２０の外形形状より小さいか、又は等しく形成されている。すなわち継手部材３０は、柱状体の本体からはみ出さない形状に形成されている。
【００４３】
またフランジ３２の端部部材２０と対向する面には、互いの相対的な位置を規定する案内部の例としてのガイドピン穴３４が設けられている。端部部材２０のガイドピン穴２６と継手部材３０のガイドピン穴３４は、別体であるガイドピン２７が介在することによって、端部部材２０と継手部材３０との相対的な位置を規定することができる。ガイドピン２７は鋼製の棒材であって、ガイドピン穴２６、３４に挿入しやすいように両端部に面取りがなされている。すなわち、端部部材２０または継手部材３０の一方のガイドピン穴２６、３４にガイドピン２７を挿入し、他方のガイドピン穴３４、２６にガイドピン２７がはまるように合わせることにより、容易にナット部２５とボルト穴３３の位置あわせをすることができる。これにより、連結作業が簡素化し、施工性を向上させることができる。
【００４４】
そして、継手部材３０のボルト穴３３と端部部材２０のナット部２５の位置を合わせ、図２に示すようにボルト２８によって締結することにより端部部材２０（すなわち柱状体）と継手部材３０とを連結することができる。そして継手部材３０の一方のフランジ３２を一つの柱状体の端部部材２０に締結し、他方のフランジ３２を他の柱状体の端部部材２０に締結することにより、２つの柱状体を連結することができる。この連結を繰り返すことにより、さらに３以上の複数の柱状体を連結することができる。なおボルト２８には、ハイテンションボルト（高力ボルト）を好適に用いることができる。これにより、短尺のコンクリート柱を安価に、かつ十分な強度をもって連結することができる。
【００４５】
また、端部部材２０および継手部材３０が柱状体の本体（コンクリート部分）よりも外側に突出しないよう構成されているため、電柱昇降時の作業性に優れ、また美観にも優れている。なお防錆やいたずら防止、および美感の向上のために、継手部材３０に樹脂などによりカバーをすることが好ましい。
【００４６】
上記のようにフランジをボルトによって締結する構成により、施工に特殊機器が不要であって、迅速に作業することが可能である。さらに接続部が露出しているため接続部の変状を観察しやすく、ボルトの交換によるメンテナンスも容易であるという利点を有している。
【００４７】
なお、本実施形態では本発明にかかる連結コンクリート柱の例として電柱を用いて説明を行ったが、電力柱や電信柱、街路灯、信号機など、５ｍを越えるような長尺のコンクリートポールであれば本発明を好適に適用することができる。
【００４８】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例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】
【００４９】
本発明は、設置の際に連結して所定の長さを構成するコンクリート柱として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】実施形態に示すコンクリート柱の全体構成図である。
【図２】連結部分の拡大部分断面図である。
【図３】端部部材の平面図および断面図である。
【図４】継手部材の平面図および断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１     …地面
１０   …電柱
１１   …上ポール
１２   …中ポール
１３   …下ポール
１４   …引張筋
２１   …端部部材
２２   …外筒部
２３   …線材
２４   …段付穴
２４ａ  …隙間
２５   …ナット部
２６   …ガイドピン穴
２７   …ガイドピン
２８   …ボルト
３０   …継手部材
３１   …胴部材
３１ａ  …円筒
３１ｂ  …リブ
３２   …フランジ
３３   …ボルト穴
３４   …ガイドピン穴
【図１】
2008101326.tif 000003
【図２】
2008101326.tif 000004
【図３】
2008101326.tif 000005
【図４】
2008101326.tif 000006