(57)【要約】【課題】使用する鉄筋量、コンクリート量を削減し、塔状建造物の軽量化を図ること、構築する際の施工、作業を簡便に行なうことができるようにすること、作業の安全性を向上すること、工期の短縮化を実現すること等を目的とする。【解決手段】複数の鋼管部２０を上下方向に同心的に接合して耐震構造部材を構成するとともに、鋼管部２０の外面をプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）３０で被覆し、ハイブリッド構造をなす中空の塔状建造物１を構築する。鋼管部２０と、該鋼管部２０の外面を被覆するプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）３０とからなる筒体ユニット１０が、複数個、上下方向に同心的に積層・連結され、鋼管部２０が上下方向に接合されて耐震構造部材を構成している。鋼管部２０は、その外面に、鋼管部とＰＣａ部との間の付着力を増す突部を有している。【選択図】　　　図１
2004019306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼管部を上下方向に同心的に接合して耐震構造部材を構成するとともに、
鋼管部の外面をプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）で被覆した、
ハイブリッド構造をなす中空の塔状建造物。
【請求項２】
鋼管部と、該鋼管部の外面を被覆するプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）とからなる筒体ユニットが、複数個、上下方向に同心的に積層・連結され、
鋼管部が上下方向に接合されて耐震構造部材を構成している、
ハイブリッド構造をなす中空の塔状建造物。
【請求項３】
鋼管部とＰＣａ部とはほぼ同じ長さに形成され、一の筒体ユニットを形成している、請求項２に記載の塔状建造物。
【請求項４】
一の鋼管部の長さは一のＰＣａ部の長さよりも大きく形成されている、請求項１又は２に記載の塔状建造物。
【請求項５】
鋼管部は、その外面に、鋼管部とＰＣａ部との間の付着力を増す突部を有している請求項１〜４のいずれかに記載の塔状建造物。
【請求項６】
鋼管部は外面リブ付きの円形鋼管である、請求項５に記載の塔状建造物。
【請求項７】
ＰＣａ部同士の上下方向の接合は、ＰＣａ部に設けた軸方向鉄筋の全数を接合する完全継手型、軸方向鉄筋のほぼ半数を接合する不完全継手型、軸方向鉄筋の全数を接合しない非継手型、のいずれか一から選択可能である、請求項１〜６のいずれかに記載の塔状建造物。
【請求項８】
各筒体ユニットの外径を、塔状建造物の下部から上部に向かうに従って段階的に小さくなるように形成した請求項１〜７のいずれかに記載の塔状建造物。
【請求項９】
各筒体ユニットの高さを、塔状建造物の下部から上部に向かうに従って段階的に大きくなるように形成した請求項８に記載の塔状建造物。
【請求項１０】
請求項２に記載の塔状建造物を構築する方法であって、
先ず、筒体ユニットを基礎の上に立設した後、その上に、順次、筒体ユニットを同心的に積層・連結する工程を反復して施工することを特徴とする塔状建造物の構築方法。
【請求項１１】
各筒体ユニットの鋼管部同士を、鋼管部の内側から溶接することにより連結する工程を備えた請求項１０に記載の塔状建造物の構築方法。
【請求項１２】
塔状建造物を構築する現場ヤードに、筒体ユニットの構成部材である鋼管、鉄筋、コンクリート材料を搬入し、かつ現場ヤードには、筒体ユニットの製作場所を複数箇所配置し、これにより、複数の筒体ユニットを同時進行的に製作するとともに、筒体ユニットの製作と、塔状建造物の施工とを並行して進行できるようにした請求項１０又は１１に記載の塔状建造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塔状建造物、詳しくはテレビ塔、煙突、風力発電用タワー等として使用することができる中空の塔状建造物及びその構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の塔状建造物としては、鉄筋コンクリート（ＲＣ）構造により中空の筒状体に形成したものが知られている。図６に示す従来の塔状建造物１は、横断面のコンクリート６０内の内周寄りと外周寄りそれぞれにせん断補強のための円周方向筋６１，６２を配設するとともに、縦筋６３，６４を配設している。上記塔状建造物１の構築は、基礎スラブを設けた後、鉄筋を配置し、中空の筒体部の内外面に相当する位置に型枠を配設し、コンクリートを打設するというサイクルを経て行なわれる。鉄筋、コンクリート等の資材は大型クレーンによって揚重される。型枠については、高さ数メートル分をパネル化した大型型枠を既に打設の完了したコンクリート部分から所定高さ分持ち上げていくジャンプアップ工法や、打設中のコンクリートから反力をとり型枠をせり上げながらコンクリートを連続的に打設するスリップフォーム工法を用いて作業が進められる。
構築された塔状建造物に作用する荷重としては、筒体部の躯体自重、設備荷重のほか、風荷重、地震力があるが、鉄骨造に比べ自重が大きいため地震力が最も支配的な荷重となる。地震力によって塔状建造物にはせん断力・曲げモーメント・軸力が作用する。地震力による外力のうち、せん断力に対してはコンクリートと円周方向筋により抵抗し、曲げモーメント・軸力に対しては圧縮をコンクリート、引張を縦筋で抵抗する構造形式となっている。結果的に、縦筋及び円周方向筋が密に配筋され、それによる重量増加は避けられないものとなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の塔状建造物には、次のような問題がある。
鉄筋を密に配筋するため使用する鉄筋量が多くなり、また使用するコンクリート量も多い。重量が重くなるため、それに見合った基礎構造が必要となる。
また、構築する際の施工、作業が容易とはいえず、手間がかかる。鉄筋の配置、型枠の配設、コンクリートの打設というサイクルの作業が必須であり、高所におけるこれらの作業に危険が伴う。工期も長期にわたり、これに伴って発生する費用も嵩む。筒体部の内側の型枠の配設に要する作業スペースを確保するために筒体部の最小内径が約４．０ｍ程度必要であるといった作業上の制約があり、この制約によって構造上の制約も受ける。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題を解消するためになされたもので、使用する鉄筋量、コンクリート量を削減し、塔状建造物の軽量化を図ること、構築する際の施工、作業を簡便に行なうことができるようにすること、作業の安全性を向上すること、工期の短縮化を実現すること、作業上・構造上の制約をできるだけ少なくして融通性を高めること等を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（１）　複数の鋼管部を上下方向に同心的に接合して耐震構造部材を構成するとともに、
鋼管部の外面をプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）で被覆した、
ハイブリッド構造をなす中空の塔状建造物である。
（２）　鋼管部と、該鋼管部の外面を被覆するプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）とからなる筒体ユニットが、複数個、上下方向に同心的に積層・連結され、鋼管部が上下方向に接合されて耐震構造部材を構成している、ハイブリッド構造をなす中空の塔状建造物である。
本発明に係る塔状建造物では、地震力による外力のうち、せん断力に対しては主に内面に位置する鋼管部で抵抗する。曲げモーメント・軸力に対しては鋼管部−ＰＣａ部のハイブリッド構造として機能し、圧縮に有効なコンクリート、引張に有効な鋼管の特性を充分に生かして抵抗する構造形式としている。その際、ＰＣａ部と鋼管部の一体化はリブ等の突部により図られ、鋼管部が鉄筋代替となる。
【０００６】
さらに、本発明は、次のような構成を採用することができる。
（３）　鋼管部とＰＣａ部とはほぼ同じ長さに形成され、一の筒体ユニットを形成している。
（４）　一の鋼管部の長さは一のＰＣａ部の長さよりも大きく形成されている。
（５）　鋼管部は、その外面に、鋼管部とＰＣａ部との間の付着力を増す突部を有している。
（６）　鋼管部は外面リブ付きの円形鋼管である。
（７）　ＰＣａ部同士の上下方向の接合は、ＰＣａ部に設けた軸方向鉄筋の全数を接合する完全継手型、軸方向鉄筋のほぼ半数を接合する不完全継手型、軸方向鉄筋の全数を接合しない非継手型、のいずれか一から選択可能である。
（８）　各筒体ユニットの外径を、塔状建造物の下部から上部に向かうに従って段階的に小さくなるように形成した。
（９）　各筒体ユニットの高さを、塔状建造物の下部から上部に向かうに従って段階的に大きくなるように形成した。
【０００７】
また、本発明に係る塔状建造物の構築方法は、
（１０）請求項２に記載の塔状建造物を構築する方法であって、
筒体ユニットを、先ず、基礎の上に立設した後、その上に、順次、筒体ユニットを同心的に積層・連結する工程を反復して施工することを特徴とする塔状建造物の構築方法である。
（１１）上記構築方法において、各筒体ユニットの鋼管部同士を、鋼管部の内側から溶接することにより連結する工程を備える。
（１２）塔状建造物を構築する現場ヤードに、筒体ユニットの構成部材である鋼管、鉄筋、コンクリート材料を搬入し、かつ現場ヤードには、筒体ユニットの製作場所を複数箇所配置し、これにより、複数の筒体ユニットを同時進行的に製作するとともに、筒体ユニットの製作と、塔状建造物の施工とを並行して進行できるようにした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。各図において、同じ構成要素には同じ符号を用い、重複する説明は適宜省略する場合がある。
図１は本発明に係る塔状建造物１の実施例を示すもので、（ａ）は正面図（右側は断面図）、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面拡大図、図２は筒体ユニット１０の連結部を示す断面図である。
【０００９】
図１（ａ）に示すとおり、塔状建造物１は、基礎部５とその上に立設される筒体部３とからなる。筒体部３は、鋼管部２０とプレキャストコンクリート部（ＰＣａ部）３０とからなり、ハイブリッド構造をなす中空の塔状建造物をなす。複数の鋼管部２０を上下方向に同心的に接合して管状の耐震構造部材を構成するとともに、鋼管部２０の外面をＰＣａ部３０で被覆している。
筒体部３は、複数の筒体ユニット１０が上下方向に同心的に積層・連結されることにより、構成されている。各筒体ユニット１０は、筒状の中空構造をなしており、塔状建造物１も、その内部に設備等を特に充填していない状態では中空構造である。符号１５は、筒体ユニット１０の接合部（ユニット間接合部）である。
【００１０】
図１（ｂ）に示すとおり、筒体ユニット１０は、鋼管部２０と、該鋼管部２０の外面を被覆するＰＣａ部３０とからなるハイブリッド構造を有している。筒体ユニット１０は、鋼管部２０とＰＣａ部３０とを一体化して構成されている。
【００１１】
鋼管部２０は、その平面形は特に限定されず、角管等を用いてもよいが、経済的で汎用性の高い円形鋼管を用いるのが好ましい。また、円形鋼管は、入射するテレビ電波等の電磁波を多方向に拡散して反射する作用を奏するため、テレビゴースト障害等の電波反射障害を軽減する上で有利である。
鋼管部２０は、通常、その上下両端部の寸法（径）が同じである筒体である。鋼管部２０は、充分な強度を備えた鋼管を用いればよく、その材質、製法等は特に限定されない。
鋼管部２０は、その外面に、鋼管部とＰＣａ部との間の付着力を増す突部を有している（図示省略）。リブその他の突部は、鋼管部２０とＰＣａ部３０との一体化を確実に行なうためのものである。例えば、スパイラル状のリブを形成したリブ付き鋼管が好適に用いられる。リブは、スパイラル状でなく、周方向にリング状に形成したもの等でもよい。また、鋼管部２０とＰＣａ部３０との一体化を確実に行なうことができれば、リブに代わる適宜形状の突部を有するものであってもよい。
突部は、鋼管部とＰＣａ部との境界面に作用する付着力を増大する鋼管部に設けられた凸部をいい、鋼管部から外側に凸部を形成しているのが好ましい。しかし、突部は、鋼管部に凹部（ＰＣａ部のコンクリートが鋼管部内側に対して凸部を形成）を形成したものでもよい。
突部は、鋼管部自体の形状（例えば、リブ付き鋼管）として形成してもよいが、多数の付属的な部材（例えば、鉄筋、山形鋼などの一般形鋼）、シアーコネクター（例えば、スタッド）を鋼管部に溶接などで接合してもよい。
突部は、リブ状ではなく、鋼管部の外側表面を粗くしたり、微小な凹凸面を有するように形成してもよい。例えば、鋼管部の表面に紛体を吹き付け、適宜結合剤等を用いて硬化させて固着し、凹凸面を形成してもよい。
【００１２】
ＰＣａ部３０は、所定の厚みで鋼管部２０の外面を被覆している。ＰＣａ部３０は、鋼管部２０と一体化してこれを補強し、搭状建造物１の強度、耐久性を向上させる。
ＰＣａ部３０には、周方向鉄筋３１が配設されている。周方向鉄筋３１は、ＰＣａ部３０の外周寄りに設けられている。周方向鉄筋３１は、圧縮耐力及び圧縮挙動におけるねばりを向上し、また鋼管の孕み出しによる割裂、せん断等によるひび割れを防止をする。
また、ＰＣａ部３０には、軸方向鉄筋（縦筋）３２が配設されている。軸方向鉄筋３２を、耐力用鉄筋としてではなく、コンクリートのひび割れを防止する補助的な鉄筋としている。また、軸方向鉄筋３２は、ＰＣａ部の鉄筋コンクリート造としての曲げ耐力及び圧縮耐力を直接的に増大する耐力用鉄筋としてもよい。
後述のとおり、各筒体ユニット１０同士を連結する際、連結すべき筒体ユニット１０の軸方向鉄筋３２を互いに所要数接合するようにしてもよい。
【００１３】
鋼管部２０とＰＣａ部３０とはほぼ同じ長さに形成され、一の筒体ユニット１０を形成している。筒体ユニット１０の大きさは、目的とする塔状建造物１の大きさ、施工の際に使用されるクレーンの揚重能力と筒体ユニット１０の重量を考慮して決定される。例えば、長さ２〜４ｍ程度、鋼管部２０の内径１〜３ｍ程度に形成することができる。筒体ユニット１０は、工場で製作してもよいが、塔状建造物１を立設する現場ヤードで製作してもよい。筒体ユニット１０は、その製作に際し、鋼管部２０が内側の型枠に代わる機能をもつので、内側の型枠が不要であり、製作が簡便である。
【００１４】
筒体ユニット１０を、複数個、上下方向に同心的に積層・連結することにより、中空の塔状建造物１が得られる。
各筒体ユニット１０の鋼管部２０は、同じ径寸法に形成されているものとすることにより、同じ口径の鋼管を用いることができ、経済的であり、また、各筒体ユニット１０の連結が円滑、確実に行なわれる。
【００１５】
塔状建造物１における各筒体ユニット１０は、その大きさが同じであってもよいが、異なる大きさ（特に外径及び高さ）の筒体ユニット１０を用いて塔状建造物１を構成してもよい。
例えば、図１に示す塔状建造物１では、一の筒体ユニット１０は、その上下両端部の寸法（内径及び外径）が同じである筒体である。しかし、異なる大きさの複数の筒体ユニット１０を用いて塔状建造物１を構成している。
図１に示す例では、筒体ユニット１０は、その外径は、塔状建造物１の下部から上部に向かうに従って段階的に小さくなるように形成されている。また、各筒体ユニット１０の高さは、塔状建造物１の下部から上部に向かうに従って段階的に大きくなるように形成されている。
作用荷重が大きい塔状建造物１の下部では、各筒体ユニット１０の高さを小さくし、かつ断面（外径）を大きくとり安定させ、反対に塔状建造物１の上部では、各筒体ユニット１０の高さを小さくし、かつ断面（外径）を小さくしたものである。全体として各筒体ユニット１０の重量は平均化されるため、クレーンの揚重能力を充分に発揮させて効率的に施工することができる。
また、外壁の上下方向にテーパーを設けた截頭円錐形の場合に比べて筒体ユニット１０を製作する際の型枠のコストを抑えることができる。
【００１６】
図１に示す例では、筒体ユニット１０は、その大きさが異なる３つのグループＡ，Ｂ，Ｃに分けられている。塔状建造物１の下部から上部に向かうに従ってＡ，Ｂ，Ｃの段階で順次、筒体ユニット１０の外径は小さくなるように形成されている。また、塔状建造物１の下部から上部に向かうに従ってＡ，Ｂ，Ｃの段階で順次、筒体ユニット１０の高さは大きくなるように形成されている。グループの分割数は任意であり、また各グループに属する筒体ユニット１０の数も任意である。各グループ内において、塔状建造物１の下部から上部に向かうに従って筒体ユニット１０の高さのみが小さく又は大きくなるように形成することもできる。なお、筒体ユニット１０は、これを半割体あるいは３つ以上の分割体から構成されるものとすることもできる。
【００１７】
各筒体ユニット１０の鋼管部２０同士の連結は、種々の手段を採用し得るが、鋼管部２０同士が溶接されているものとするのが好ましい。
すなわち、一般に、プレキャストブロックを接合する既存の技術として、（１）　ＰＣ鋼棒等をプレキャストブロック断面内に通してプレストレスを導入する方法、（２）　せん断キー（突起）を設ける方法が知られている。
しかし、両者とも、工期及びコスト面で優れているとはいえない。そこで、鋼管部２０同士が溶接されているものとすることにより、工期の短縮が図られ、かつ経済的なものとなる。
【００１８】
上下方向に接合された複数の鋼管部は、管状の耐震構造部材を構成し、塔状建造物の心棒的耐震構造部材として機能する。
したがって、塔状建造物に作用する地震力に対して、鋼管部自体の断面耐力（曲げ耐力、圧縮耐力、せん断耐力）及び剛性（曲げ剛性、軸剛性、せん断剛性）のみで抵抗させることができる。さらに、鋼管部の断面耐力にＰＣａ部の断面耐力（「部材断面耐力」と「ユニット間接合部耐力」）を累加的（一体的）に加える複合耐力構造とすることができる。
鋼管部自体の断面耐力及び剛性を考慮して、鋼管部自体の断面耐力とＰＣａ部の断面耐力との比率を自由に設定することができる。
【００１９】
図２に、筒体ユニット１０同士の連結態様の一例を示す。図２は筒体ユニット１０同士の連結部の縦断面図である。
図２に示すとおり、筒体ユニット１０（下側）のＰＣａ部３０の上端面の半径方向の中間域には、周方向に突部３５が形成されている。一方、筒体ユニット１０（上側）のＰＣａ部３０の下端面の半径方向の中間域には、前記突部３５に対応して係合するように周方向に凹部３６が形成されている。突部３５と凹部３６が係合することにより、筒体ユニット１０同士が適正位置に積層されるようになっている。
上下の筒体ユニット１０のＰＣａ部の端面間には、クリアランス（ＰＣａ部クリアランス）が形成されている。クリアランスに所要の圧縮強度を有する充填材（例えば、無収縮モルタル）を充填すれば、上下のＰＣａ部の端面間にコンクリートの圧縮力が伝達する構造となる。上下のＰＣａ部の端面間にコンクリートの圧縮力を伝達させない構造では、シーリング材などを充填して目地処理（防水処理）をする。
鋼管部２０同士は溶接されて連結されている。鋼管部２０の内側から溶接されている。符号２４は溶接部を示す。
【００２０】
筒体ユニット１０のＰＣａ部３０の断面内には、軸方向鉄筋３２が配設されている。軸方向鉄筋３２は、コンクリートのひび割れ防止用とした場合には、必ずしも筒体ユニット１０間で接合・連結する必要はない。しかし、より強固な構造を得るためには、筒体ユニット１０間で軸方向鉄筋３２を接合するのが好ましい。この場合、必ずしもＰＣａ部３０に配設されたすべての軸方向鉄筋３２を互いに接合しなくてもよく、所要数の軸方向鉄筋３２を接合することができる。
【００２１】
ＰＣａ部のコンクリート造の耐震構造部材としての断面耐力は、ＰＣａ部自体の断面耐力（「部材断面耐力」という）と、上下のＰＣａ部同士の「ユニット間接合部耐力」の２種類に分けられる。
コンクリート造の断面耐力は、その機能によって曲げ耐力、圧縮耐力、せん断耐力に分類されるが、ＰＣａ部のユニット間接合部における軸方向鉄筋同士の継手構造は、「ユニット間接合部耐力」の耐力及び剛性に直接的に関係する。
軸方向鉄筋の継手とは、上下に分離している軸方向鉄筋同士をその材軸方向で継ぐ接合構造であって、継手部を介して軸方向鉄筋の間に軸力（圧縮力、引張力）が伝達される。軸方向鉄筋の継手部材は、例えばモルタル充填式の金属製のスリーブ材を用いた機械式継手部材が好ましい。
【００２２】
ＰＣａ部同士の上下方向の接合は、ＰＣａ部に設けた軸方向鉄筋の全数を接合する完全継手型、軸方向鉄筋のほぼ半数を接合する不完全継手型、軸方向鉄筋の全数を接合しない非継手型、のいずれか一から選択可能である。
完全継手型は、上下のＰＣａ部の軸方向鉄筋同士の全数を接合する場合であって、ユニット間接合部耐力とＰＣａ部の部材断面耐力とがほぼ等しくなる。完全継手型では、全数の軸方向鉄筋がＰＣａ部の鉄筋コンクリート造としての耐力筋として機能する。
不完全継手型は、上下のＰＣａ部の軸方向鉄筋同士の一部を接合する場合であって、ユニット間接合部耐力はＰＣａ部の部材断面耐力より小さくなる。不完全継手型では接合した軸方向鉄筋は耐力筋として機能するが、接合しない軸方向鉄筋は、ひび割れ防止用の補助的な鉄筋として機能する。接合する軸方向鉄筋の割合は約半数が好ましいが、これに限定されず自由に設定することができる。
非継手型は、上下のＰＣａ部の軸方向鉄筋同士のすべてを接合しない場合であって、ＰＣａ部のユニット間接合部耐力を期待しない場合である。
非継手型では、軸方向鉄筋同士はひび割れ防止用の補助的な鉄筋として機能するので、ユニット間接合部では鋼管部のみの断面耐力となる。
【００２３】
上下のＰＣａ部同士の接合部における水平方向の断面耐力、水平剛性は、ＰＣａ部の軸方向鉄筋の本数が同一（同一の軸方向耐力）ならば、完全継手型＞不完全継手型＞非継手型の順に小さくなる。
完全継手型、不完全継手型、非継手型のいずれかひとつを選択して、一の塔状建造物の上下方向の全長にわたって同一の継手構造を採用してもよい。
一の塔状建造物において、上下方向の全長にわたって、完全継手型、不完全継手型、非継手型を混在して使用してもよい。例えば、下方から上方に順に、完全継手型、不完全継手型、非継手型を混在して使用してもよい。また、下方から上方に順に、不完全継手型、完全継手型を混在して使用してもよい。
【００２４】
必要なＰＣａ部の「ユニット間接合部耐力」を得るために、上下のＰＣａ部の軸方向鉄筋同士の継手構造として、完全継手型、不完全継手型、非継手型のいずれかを選択することができる。
上下の筒体ユニット同士の接合部において、鋼管部が上下方向に接合され、管状の耐震構造部材を構成する。しかし、上下のＰＣａ部同士の接合部は、上記３つの完全継手型、不完全継手型、非継手型のいずれかひとつを選択して軸方向鉄筋の接合する本数を設定することが可能であり、塔状建造物は、断面耐力、剛性を自由に設定することができる「断面耐力・剛性調整型」のＰＣａ部のユニット間接合部を有する構造である。つまり、ＰＣａ部のユニット間接合部は、上下の筒体ユニット同士の間にあって、断面耐力、剛性の調整が可能な「関節的な接合部」を構成し、地震時のエネルギーを吸収する制震的接合部として機能する。これによって、最適な剛性、固有周期を有する塔状建造物を得ることができる。
【００２５】
軸方向鉄筋３２の接合は、ＰＣａ部３０の内部の下端に予めスリーブ充填式鉄筋継手３３を埋め込んでおき、下側の筒体ユニット１０上端から突き出した軸方向鉄筋３２をスリーブ充填式鉄筋継手３３のスリーブ内に差し込み、隙間にグラウト材を充填することにより行なうのが便利である。符号２２は鋼管２０に設けられたグラウト材注入口、符号２３はグラウト材排出口である。
符号２５は、鋼管２０の内面に設けられたレベル調整具である。
【００２６】
次に、図３を参照して塔状建造物１の好ましい構築方法について説明する。
先ず、地中に基礎スラブ等の基礎５を設ける。一の筒体ユニット１０をクレーン（揚重機）によって揚重し、基礎５の上に、一の筒体ユニット１０を立設する（図３（ａ））。
なお、筒体ユニット１０は、工場で製作したものを搬入してもよいが、塔状建造物１を立設する現場ヤードに余裕がある場合、該現場ヤードで筒体ユニット１０を製作するのが便利である。すなわち、筒体ユニット１０の構成部材である鋼管、鉄筋、コンクリート材料を、それぞれ現場ヤードに搬入する。現場ヤードには、これらの資材置場が配置されている。そして、現場ヤードには、筒体ユニット１０の製作場所を複数箇所配置しておく。これにより、筒体ユニット１０の複数箇所の製作場所で、複数の筒体ユニット１０を同時進行的に製作することができる。また、工場で個別に製作した筒体ユニット１０を搬入せずに、筒体ユニット１０の製作と、塔状建造物１の施工とを並行して進行できる。このため、工期の短縮と輸送費の削減等が可能となる。
【００２７】
上下方向に接合された複数の鋼管部は、鋼管部が上下方向に接合された管状の耐震構造部材を構成すると共に、その鋼管内部は人間が昇降する昇降設備空間及び設備設置空間として利用することができる。
なお、図３において、符号２６は鋼管部２０の内面に設けられた昇降用タラップ、符号２７はエキスパンデッドメタル等によって形成された床部（踊り場）、符号２８はハッチである。これらは、予め鋼管部２０の内部に設けられたものであり、これらを使用して作業が円滑かつ安全に進められるようになっている。塔状建造物１の施工完了後にこれらの設備を利用することも可能である。床部２７は、作業者が建方、接合部の溶接、グラウト材の注入等の諸作業を行ない易いように、鋼管部２０の高さ方向の中間域に設けられている。筒体ユニット１０の内部への出入口を設けることができるのは勿論である。
【００２８】
基礎５の上に筒体ユニット１０を立設した後、その筒体ユニット１０の上に、さらに筒体ユニット１０をクレーン（揚重機）によって揚重し、同心的に積層する（図３（ｂ））。作業者は、鋼管部２０の内部に設けた床部２７に立って建方等の作業を行なうことができる。
【００２９】
筒体ユニット１０を積層したら、上下の筒体ユニット１０を連結する（図３（ｃ））。連結は、例えば、筒体ユニット１０の鋼管部２０同士を、鋼管部２０の内側から溶接することにより行なう。また、必要に応じて筒体ユニット１０間で軸方向鉄筋３２を互いに接合する。
【００３０】
さらに、以上の作業（筒体ユニットを同心的に積層・連結する工程）を反復して施工することにより、中空の塔状建造物を構築することができる（図３（ｃ））。
【００３１】
図４は、上記の方法と異なる塔状建造物１の構築方法の説明図である。
この方法では、先ず、基礎５の上に、一の鋼管部２０を立設する（図４（ａ））。
次いで、この鋼管部２０よりも縦方向長さの小さい輪切り状のＰＣａ部３０（筒状体）を上方から鋼管部２０に嵌め込む。一の鋼管部２０の長さは一のＰＣａ部３０の長さよりも大きく形成されている。
鋼管部２０の外径よりもＰＣａ部３０の内径の方が大きいため、鋼管部２０とＰＣａ部３０との間にはクリアランス（鋼管部−ＰＣａ部間クリアランス）２９が形成される（図５参照）。このクリアランス２９には、所要の圧縮強度を有する充填材（例えば、無収縮モルタル）等が充填され、両者は一体化される。
【００３２】
その上に、さらに輪切り状のＰＣａ部３０を上方から鋼管部２０に嵌め込み、積層する（図４（ｂ））。上下のＰＣａ部３０同士は必要に応じてその軸方向鉄筋を接合する。
所要数のＰＣａ部３０を鋼管部２０に嵌め込んだら、さらに一の鋼管部２０をクレーン（揚重機）によって揚重し、鋼管部２０に同心的に積層して、鋼管部２０同士を連結する。連結は、例えば、鋼管部２０同士を、鋼管部２０の内側から溶接することにより行なう。また、必要に応じてＰＣａ部３０間で軸方向鉄筋３２を互いに接合する。
さらに、以上の作業を反復して施工することにより、中空の塔状建造物を構築することができる。
【００３３】
図６は、さらに異なる塔状建造物１の構築方法の説明図である。
この方法では、先ず、基礎５の上に、鋼管部２０を立設する（図６（ａ））。次いで、この鋼管部２０よりも長さが小さいあるいは同じ大きさで、横方向に分割されたＰＣａ部３０（図示の例では半割体を示している）を外側から鋼管部２０に嵌め込む（図６（ｂ））。ＰＣａ部３０同士は、周方向鉄筋同士を互いに接合して連結する。鋼管部２０とＰＣａ部３０とのクリアランス（鋼管部−ＰＣａ部間クリアランス）には、所要の圧縮強度を有する充填材（例えば、無収縮モルタル）等が充填され、両者は一体化される。
【００３４】
所要数のＰＣａ部３０を鋼管部２０に嵌め込んだら、さらに一の鋼管部２０をクレーン（揚重機）によって揚重し、鋼管部２０に同心的に積層して、鋼管部２０同士を連結する。連結は、例えば、鋼管部２０同士を、鋼管部２０の内側から溶接することにより行なう。また、必要に応じてＰＣａ部３０間で軸方向鉄筋３２を互いに接合する。
さらに、以上の作業を反復して施工することにより、中空の塔状建造物を構築することができる。
なお、上記方法では、先ず、複数の鋼管部２０を積層・連結してから、所要数のＰＣａ部３０を鋼管部２０に嵌め込んでいくこともできる。
【００３５】
さらに、本発明に係る塔状建造物の構成要素について説明する。
図７は、以上説明したものと異なる鋼管部２０の構成例を示すものであり、鋼管部２０を模式的に示す横断面図である。この鋼管部２０は、縦方向の分割線で分割される複数の鋼管部分割体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄを互いに接合することによって管状をなすように構成されている。鋼管部２０の口径を大きく採る必要がある場合でも容易に対応できる利点がある。図示の例では分割体の個数は４つであるが、任意の複数個とすることができる。各分割体の接合手段は溶接、ボルトによる固定、その他の接合手段を用いて直接又は間接的に行なうことができ、特に限定されない。
各分割体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄの接合は、例えば、その接合部４０に（好ましくは鋼管部２０の内面に）配置した鋼製支柱部材（例えばＨ型鋼）４１を用い、この鋼製支柱部材４１に各分割体を固定することにより行なうことができる。鋼製支柱部材４１は鋼管部２０の剛性を高める。鋼製支柱部材４１を所定位置に予め立設しておき、これに鋼管部分割体を固定するようにすれば、鋼製支柱部材４１が位置決めを確実に行なうためのガイドとなるので、鋼管部２０の製作が簡便であり、かつ整った形状の鋼管部２０が得られる。鋼管部２０の鋼製支柱部材４１への固定は、ボルトによる固定が便利であるが、溶接を併用することもでき、特に限定されない。
【００３６】
図８は、上記のような鋼管部分割体２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄによって形成される鋼管部２０と、横方向に分割された（縦方向の分割線で分割された）複数のＰＣａ部３０とを組み合わせて構成した例を示す塔状建造物の横断面図である。
鋼管部２０は、複数のＰＣａ部３０（分割体）を外側から嵌めて被覆されるようになっている。ＰＣａ部３０（分割体）同士の接合部３７は、鋼管部２０の接合部４０と一致しないようにずらした位置に設けられている。両接合部の位置がずらしてあるため、応力が集中しにくく耐力低下を避けることができ、また水漏れの防止にも有効である。図示の例では、ＰＣａ部３０（分割体）は４つの分割体によって筒体をなすようにした例を示しているが、ＰＣａ部３０（分割体）の個数は、任意の複数個とすることができる。
鋼管部２０とＰＣａ部３０とのクリアランス（鋼管部−ＰＣａ部間クリアランス）２９には、所要の圧縮強度を有する充填材（例えば、無収縮モルタル）等が充填され、両者は一体化される。
【００３７】
なお、図１を参照して説明した筒体ユニット１０については、筒体ユニット１０をさらに横方向に分割された（縦方向の分割線で分割された）複数の筒体ユニット分割体（平面視弧状をなす鋼管部分割体の外面をＰＣａ部３０（分割体）で被覆したもの）によって構成し、各筒体ユニット分割体同士を互いに接合することによって一つの筒体ユニット１０を形成するようにすることもできる。
【００３８】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲で種々の変形、付加等が可能である。
塔状建造物は、その用途に応じて内側の中空部に様々な設備が配置される（例えば、テレビ塔では昇降階段、踊り場ケーブルダクト等、煙突では内筒管等）。これら設備は一般に鋼製であるが、本発明では内側に鋼管部が設けられているため、従来のような中空ＲＣと比べ、溶接、ボルト接合等により接合が簡単にできる。中空ＲＣでは、コンクリート断面に予め取付け金物を埋め込んだり、コンクリート打設後にアンカーを施工したりしなければ、鋼製の設備を取り付けられない。プレキャスト化の時点でこれら内部設備を予め設置しておけば、塔状建造物完成後に設置する中空ＲＣに比べ、工程的にもコスト的にも有利である。
【００３９】
【発明の効果】
（１）　従来のような中空ＲＣ構造のものに比べ、鉄筋量を大幅に低減するとともにコンクリートの厚さを薄くし、外径を小さくすることが可能となる。この結果、塔状建造物の自重は大幅に軽減され、慣性力の低下により基礎に作用する荷重も低減され、基礎構造も経済的となる。
（２）　塔状建造物を、鋼管部と、プレキャストコンクリート部とによって構成したため、高所での鉄筋、型枠、コンクリート打設作業がなくなり、高所での作業労力が大幅に削減される。この結果、施工、作業を簡便に行なうことができ、かつ作業の安全性が向上する。
（３）　塔状建造物の構築にかかる工期を大幅に短縮することができる。これにより、計画から完成までの期間を大幅に削減でき、短期間のプロジェクトへの対応が可能となる。試算では、筒体ユニットによって構成される８０ｍクラスの建造物において１／２〜１／３以上の短縮が可能である。
溶接作業、グラウト作業等をすべて鋼管部内で行なうことも可能となるため、天候に左右されずに建設できるメリットも生じる。
（４）　工期短縮に伴う現場管理費等の経費が大幅に削減され、経済的なメリットが大きい。
（５）　筒体ユニットの製作にあたり鋼管部の内側が型枠として機能するから、その製作は簡便である。従来のものでは内側型枠を必要とするがゆえに筒体部の最小内径が制約を受けていたが、そのような制約もなくなり、構造上の要請に基いて内径を決定でき、融通性、経済性の向上が図られる。
（６）　上下方向に接合された複数の鋼管部が管状の耐震構造部材を構成し、塔状建造物の心棒的耐震構造部材として機能する。塔状建造物に作用する地震力に対して鋼管部自体の断面耐力（曲げ耐力、圧縮耐力、せん断耐力）で抵抗させることができる。
上下のＰＣａ部の軸方向鉄筋同士の継手構造としては、完全継手型、不完全継手型、非継手型のいずれかを選択することができる。
ＰＣａ部は、鋼管部よりも縦方向長さの小さい輪切り状のものや、半割体等の横方向に分割されたものを用いることもでき、施工方法の自由度も高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】塔状建造物１の実施例を示すもので、（ａ）は正面図（片側断面図）、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面拡大図である。
【図２】筒体ユニット１０の連結部を示す断面図である。．
【図３】本発明に係る搭状建造物の構築方法の説明図である。
【図４】本発明に係る搭状建造物の構築方法の説明図である。
【図５】ＰＣａ部３０を嵌めこんだ鋼管部２０の横断面図である。
【図６】本発明に係る搭状建造物の構築方法の説明図である。
【図７】鋼管部２０の構成例を示す横断面図である。
【図８】ＰＣａ部３０で被覆した鋼管部２０の横断面図である。
【図９】従来の搭状建造物を示すもので、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面拡大図である。
【符号の説明】
１　搭状建造物
３　筒体部
５　基礎
１０　筒体ユニット
１５　筒体ユニット１０の接合部（ユニット間接合部）
２０　鋼管部
３０　ＰＣａ部
３１　周方向鉄筋
３２　軸方向鉄筋（縦筋）
【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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