(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、構造物として十分な強度を有し、周囲の美観を損なわない塔状構造物を提供することである。【解決手段】  本発明によれば、基礎上に建てられる柱状の本体と、前記本体に接合され、前記本体から平面視放射方向に延在する複数の梁部材と、前記梁部材の先端部と前記基礎に接合された複数の引張部材と、を含む塔状構造物が提供される。【選択図】図１
2012127083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎上に建てられる柱状の本体と、
前記本体に接合され、前記本体から平面視放射方向に延在する複数の梁部材と、
前記梁部材の先端部と前記基礎に接合された複数の引張部材と、を含む塔状構造物。
【請求項２】
前記本体がコンクリートからなる筒状のユニットを積み重ねて構成される請求項１に記載の塔状構造物。
【請求項３】
前記引張部材に緊張力が導入されている請求項１又は２に記載の塔状構造物。
【請求項４】
前記梁部材は、前記本体の最上部と、前記本体の中間部に複数段設けられる請求項１ないし３のいずれかに記載の塔状構造物。
【請求項５】
前記本体は遠心成形されたプレキャスト杭材で構成される請求項１ないし４のいずれかに記載の塔状構造物。
【請求項６】
前記梁部材の先端部同士を繋ぐリング状部材をさらに含む請求項１ないし５のいずれかに記載の塔状構造物。
【請求項７】
前記引張部材は、ワイヤー、鋼棒、または形鋼である請求項１ないし６のいずれかに記載の塔状構造物。
【請求項８】
前記梁部材にアンテナが取り付けられ、
前記基礎上に引張部材に囲まれた空間に無線機器が設置され、
該無線機器及びアンテナがフィーダー線により接続される請求項１ないし７のいずれかに記載の塔状構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔状構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、携帯電話などで使用される電波を送受信するアンテナを設置するための、自立する塔状の構造物がある。これらのアンテナ間で良好な電波の送受信を行うためには、構造物上のアンテナの位置が地上から３０ないし５０ｍ程度の高さにあることが必要である。
このような目的のために構造物を高くするには、構造物本体の強度及び安定性を確保するために、構造物の水平断面積を大きくすることが考えられる。しかしながら、単に水平断面積を増加させたのでは、使用する材料が増加してコストの増大に繋がる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、筒状のアンテナ塔構造に関する技術が開示されている。このアンテナ塔構造においては、円錐台形状のコンクリート製のボディーにより塔を構成している。
【０００４】
しかしながら、このような構造の塔状構造物では、使用するコンクリートなどの材料が多大であり、コストが嵩んでしまう。また、巨大な表面積を有するため、視界を遮り、周りの景観を損なってしまう。
また、このような大きな構造物を施工するには、その水平断面積以上の大きなスペースが必要となり、建設が不可能な地域もある。
【０００５】
一方、美観やコストを追求するあまり、単に塔本体を細くしたのでは、強風や積雪などの影響により倒壊する可能性が高く非常に危険である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特表２００９―５３０９６２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、構造物として十分な強度を有し、周囲の美観を損なわない塔状構造物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る塔状構造物は、基礎上に建てられる柱状の本体と、前記本体に接合され、前記本体から平面視放射方向に延在する複数の梁部材と、前記梁部材の先端部と前記基礎に接合された複数の引張部材と、を含む塔状構造物である。
【０００９】
本発明に係る塔状構造物は、構造物として十分な強度を有し、周囲の美観を損なわずに建設することができる。
【００１０】
本発明の一態様によれば、前記本体がコンクリートからなる筒状のユニットを積み重ねて構成される。
上記の構成とすることにより、容易かつ低コストでの施工が可能になる。
【００１１】
また本発明の一態様によれば、前記引張部材に緊張力が導入されている。このような構成とすることにより、本体に生じる圧縮力と引張部材に生じる緊張力とが釣り合い、最小限の構成により十分な強度を確保することが可能となる。
【００１２】
本発明の一態様によれば、前記梁部材は、前記本体の最上部と、前記本体の中間部に複数段設けられる。
【００１３】
本発明の一態様によれば、前記本体は遠心成形されたプレキャスト杭材で構成される。
【００１４】
本発明の一態様によれば、前記梁部材の先端部同士を繋ぐリング状部材をさらに含む。これにより、指向性のあるアンテナなどを好ましい方向に向けて取り付けることが可能となる。
【００１５】
本発明の一態様によれば、前記引張部材は、ワイヤー、鋼棒、または形鋼である。
【００１６】
本発明の一態様によれば、前記梁部材又は前記リング状部材にアンテナが取り付けられ、前記基礎上に引張部材に囲まれた空間に無線機器が設置され、該無線機器及びアンテナがフィーダー線により接続される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る塔状構造物は、構造物として十分な強度を有し、周囲の美観を損なわないという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る塔状構造物の内部の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る塔状構造物に用いられる筒状のユニットの概略図である。
【図３】本発明の実施形態に係る筒状のユニットによる本体構造を説明する図である。
【図４】本発明の実施形態に係る塔状構造物の外観図である。
【図５】本発明の実施形態に係るケーブル引き込み部材を説明する概略図である。
【符号の説明】
【００１９】
１    塔状構造物
２    基礎
３    本体
４    梁部材
５    引張部材
６    筒状のユニット
７    梯子
８    伝送装置
９    無線機器
１０  リング状部材
１１  円筒型アンテナ
１２  パラボラアンテナ
１３  フィーダー線
１４  ケーブル引き込み部材
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、実施形態に基づいて、本発明の塔状構造物について説明するが、これらの実施形態は本発明の理解を助けるために記載するものであって、本発明を記載された実施形態に限定するものではない。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態に係る塔状構造物１は、基礎２上に建てられる柱状の本体３と、前記本体３に接合され、前記本体３から平面視放射方向に延在する複数の梁部材４と、前記梁部材４の先端部と前記基礎２に接合された複数の引張部材５とを含む。
【００２２】
上記の構成からなる塔状構造物１は、梁部材４を介して本体２を固定する引張部材５を備えるため、構造物として十分な強度を有する。また、細い部材から構成されるため、視界を遮らず、周囲の美観を損なわない。また、使用する部材を最小限に抑えることができるため低コストであり、かつ施工が容易である。
【００２３】
次に、本実施形態に係る塔状構造物の各構成について説明する。
【００２４】
［本体］
本体３は、設計上、圧縮力と曲げモーメントに抵抗することができる部材からなる。
図１に示すように、柱状の本体３は基礎２上に設置され、地表面に対して実質的に垂直となる。本体３は、高さが３０ｍないし５０ｍ、直径が０．５ｍないし１ｍの柱状であることが好ましい。本体３の一部は、地中に打設された基礎２内に埋設される。または根巻き状に固定される。
【００２５】
本体３は、プレストレスト・コンクリート（ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ  ｃｏｎｃｒｅｔｅ）からなる筒状のユニットを積み重ねることにより形成されることが好ましい。
ここで、プレストレスト・コンクリートとは、予め応力が与えられたコンクリート部材であり、圧縮力に強いという特性を有する。そのため、例えば、後述する引張部材５によって本体３に圧縮力が与えられた場合にも、ひび割れなどが生じることがない。
【００２６】
また、筒状のユニット部材６をその長さ方向に複数個繋ぎ合わせる場合、緊張材を用いて複数のユニット部材を長さ方向に緊結することによって、ユニット部材同士を圧着させる。この緊張材は、筒状のユニット部材６の内側あるいは外側に設けられる。
【００２７】
特に、本体３を構成する部材として、既製杭の１種である遠心成形されたプレキャスト杭材を用いることが、構造、施工、経済性の観点から好ましい。
【００２８】
筒状のユニット６の長さは５ないし１３ｍ、直径が０.５ｍ〜１.０ｍであることが好ましい。筒状のユニットの外形は、特に限定されないが、円柱状、台形円錐状、直方体形状などが好ましい。
【００２９】
また、筒状のユニット６には、図２に示すように、後述する梁部材４やリング状部材１０などが、本体３の施工に先立って取り付けられていてもよい。
【００３０】
筒状のユニット６同士の接合は、溶接による接合、あるいは鋼製のプレートとボルトによる接合などの既存の方法を用いることができる。さらに、鋼管とボルトによる接合、嵌合接合も可能である。
例えば、図３に示すように、既設の柱状ユニット６の上端部に、筒状のユニット６の下端部を被せることにより筒状のユニット６同士を接合させてもよい。この方法は、筒状のユニット６同士の接合に伴う溶接などの工程が不要となるため好ましい。
【００３１】
なお、本体３には、作業員などが使用するための設備、即ち梯子７や昇降装置などが備えられていることが好ましい。
【００３２】
基礎２は、地中に打設される部分と、地表面に露出する部分とを有する。地表面に露出する部分には、後述する伝送装置や整流器などが載置される。この部分は、例えば７ｍ×７ｍ程度の面積を有する。また、基礎２は、本体３の一部が埋設される部分が他の部分よりも地中深くに打設されていることが好ましい。
【００３３】
［梁部材］
梁部材４は本体３と引張部材５とを中継する手段であり、図１又は図４に示すように、本体３の最上部（頂部）と、本体３の中間部に複数段設けられていることが好ましい。
【００３４】
梁部材４は、一方の端部が本体３に接合され、本体３から平面視放射方向に延在するように設けられ、先端部（即ち本体３に接合されない端部）において引張部材５を支持する。
【００３５】
図２に示すように、梁部材４は、本体３を中心とした平面視放射方向に設けられる。塔状構造物１において、同じ高さに位置する梁部材４は３ないし８本であることが好ましい。
【００３６】
また、梁部材４の数が３本以上であれば、引張部材５による張力のバランスが本体３に対して適切にかかるため好ましい。また、梁部材４の数が８本以下であれば、塔状構造物全体の自重が軽減され、かつ部材の点数が減少されて低コストでの提供が可能となる。
【００３７】
なお、梁部材４は、本体３を貫くように設けられ、その両端部において引張部材５と接合されてもよい。
【００３８】
また、本発明の一態様によれば、本体３の下部に位置する梁部材４の長さが、本体３の上部に位置する梁部材４の長さよりも長いことが好ましい。このような構成とすることにより、図１に示すように、引張部材５は塔状構造物１の下部において、本体３に対して傾斜し、塔状構造物１の下部にはその上部よりも広い空間を確保することができる。また、塔上部より下部がより大きな転倒モーメントに抵抗できるという効果を得ることができる。
【００３９】
このような引張部材５で囲まれた空間には、伝送装置８や無線機器９などの設備を設置することができる。引張部材５で囲まれた空間内に設備を収容できるため、塔状構造物１自体の美観を損なうことがない。
【００４０】
本実施形態に係る塔状構造物１においては、梁部材４の先端部同士を繋ぐリング状部材１０をさらに含むことが好ましい。リング状部材１０は、例えば図２に示すように本体３を中心とするリング状の部材である。リング状部材１０は、例えば断面が「コ」の字状である溝型鋼を、リング状に湾曲させて作製してもよい。
【００４１】
このようなリング状部材１０を備えることにより、梁部材４以外にもアンテナを取り付けることが可能となる。そのため、指向性のあるパラボラアンテナなどを好ましい方向に向けて取り付けることが可能となる。
【００４２】
［引張部材］
引張部材５は、上記梁部材４の先端部（本体３に接合されていない端部）と上記基礎２に接合される。
【００４３】
梁部材４と引張部材５とは、鋼製金物などの接合手段により接合される。また、引張部材５は、鋼製金物などの接合手段により、基礎２に接合され、本体３に対して略平行に垂下する状態となる。
【００４４】
引張部材５には、必要に応じて張力（緊張力）がかかる。本実施形態に係る塔状構造物１においては、引張部材５に生じる緊張力と本体３に生じる圧縮力とが釣り合うことにより、最小限の部材であっても、十分な強度を確保することが可能となる。
【００４５】
引張部材５は、引っ張りに対する抵抗力を有する部材であり、例えば、ワイヤロープ、鋼棒、または形鋼などを利用することができる。このようなワイヤロープは細いために視界を遮らず、本体３も最小限の太さで構成することができるため、周囲の景観を損なうことがない。
【００４６】
例えば、図４に示すように、引張部材５は、その上端が本体３の最上部に位置する梁部材４の他方の端部に接合され、引張部材５の中間部は本体３の中間部に位置する梁部材４に接合された状態となる。
【００４７】
また、図４に示すように、塔状構造物１の下部においては、引張部材５の本数を増やしてもよい。このような引張部材５は、その上端が塔状構造物１の中間部に位置する梁部材４に接合される。
【００４８】
なお、風や地震による変形を抑制する目的で、引張部材５は基礎２と梁部材４とをどのような形態、方向に繋いでもよい。例えば、引張部材５は、本体３に対してねじれの位置、即ち本体３の軸方向を含む平面に対して平行ではない方向に配置されてもよい。
【００４９】
例えば、風によるねじれ振動を抑えるために、複数の引張部材５を立面視で斜めに交差する方向に繋いで網状に配してもよい。この場合、複数の引張部材５は、平面視した時に異なる位置で梁部材４と基礎２に接合される。
【００５０】
本実施形態に係る塔状構造物１は、電波通信用の塔として利用されることが好ましい。電波通信用の塔として利用する場合には、図１に示すように、本体３の上部に位置する梁部材４（又はリング状部材１０）や引張部材５にアンテナ（円筒型アンテナ１１、パラボラアンテナ１２）が取り付けられる。基礎２上の引張部材５に囲まれた空間には伝送装置８や無線機器９これらの機器とアンテナがフィーダー線１３により接続される。
また、伝送装置８や無線機器９を設置するために、梁部材４上にエキスパンドメタルなどを敷設し、足場を構成してもよい。
【００５１】
また、本実施形態に係る塔状構造物１においては、複数段ある梁部材４のうち、ある１段分の梁部材４の先端部には、ケーブル引き込み部材１４を設置することが好ましい。このケーブル引き込み部材１４は、引張部材５を本体３の方向への引き込み量を調整することで引張部材５への緊張力の導入を行う。
【００５２】
このケーブル引き込み部材１４は、例えば図５に示すように、引張部材５を挟持する部材と梁部材４に接合される部材との間をネジ部材がつなぐ構成とできる。この場合、ネジ部材を回転させることにより、引張部材５の引き込み量を調整することができる。
このようなケーブル引き込み部材を梁部材４の先端部に設けることにより、引張部材５の端部にジャッキなどを仕組む必要がなく、より簡易に引張部材５への緊張力の導入が可能となる。
【００５３】
引張部材５は、図１に示すように、本体３の頂部に位置する梁部材４から基礎２まで張り渡されるが、本体３の中間部にある梁部材４から基礎２まででもよい。これには水平荷重による本体の水平方向の変形を小さくするという利点がある。場合によっては、引張部材５の下端を、最下部の梁部材４に接合してもよい。
【００５４】
以上説明したように、本発明に係る塔状構造物は、梁部材を介して本体を固定する引張部材を備えるため、構造物として十分な強度を有する。また、細い部材から構成されるため、視界を遮らず、周囲の美観を損なわない。また、使用する部材を最小限に抑えることができるため低コストであり、かつ施工が容易である。
【００５５】
本発明に係る塔状構造物においては、施工後であっても、アンテナを容易に設置することができる。また、本発明に係る塔状構造物は、最小限の部材から構成されるため、解体も容易であるという利点を有する。
【図１】
2012127083.tif 000003
【図２】
2012127083.tif 000004
【図３】
2012127083.tif 000005
【図４】
2012127083.tif 000006
【図５】
2012127083.tif 000007