JP2008127766A - 塔状構造物の施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業用足場を少労力かつ低コストで設置して、プレキャストプレストレストコンクリート製セグメントを積重して塔状構造物を施工する施工方法を提供する。
【解決手段】外面に昇降用ステップ６０を設け頂部近傍周囲に作業用足場６１を着脱自在に取り付けた、通信用アンテナ塔の構造物本体を高さ方向に分割した多数のプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントを順次積重し、その作業用足場６１上でＰＣ鋼棒を連結して順次緊張し、全高さ積重後にその作業用足場６１を取り外し撤去する。
【選択図】 図２８

Description

本発明は、プレキャストプレストレストコンクリート製セグメントを積重して塔状構造物を施工する施工方法に関する。

従来より、長柱状の塔状構造物として、多数のプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントを上下に積み重ねて連結し、これら多数のセグメントにポストテンション方式によるプレストレスを導入してなる塔状構造物が知られている（例えば、特許文献１参照。）。このような塔状構造物を施工するに当たっては、ポストテンション用ＰＣ鋼材の連結やプレストレスの導入や積み重ねたセグメント同士の連結などといった作業を行うための作業用足場を塔状構造物の周囲に地上から構築する必要がある。
特開２０００−２８３０１９号公報

上記作業用足場としては、地上から塔状構造物の最上部の高さまで構築するものが知られているが、このような作業用足場の構築には、多大な労力を要すると共に、その作業用足場に関する資材リース料の高コスト化を招くといった問題がある。

本発明は、上記事情に鑑み、作業用足場を少労力かつ低コストで設置して、プレキャストプレストレストコンクリート製セグメントを積重して塔状構造物を施工する施工方法を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明の塔状構造物の施工方法は、塔状構造物を高さ方向に分割した多数のプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントで構成し、各セグメントはポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵するとともに、外面に昇降用ステップを設け、かつ、各セグメントの頂部近傍周囲に作業用足場を着脱自在に取り付け、そのセグメントを順次積重し、上方に連結するセグメントのＰＣ鋼材と既に積重したセグメントのＰＣ鋼材とを上記作業用足場上で連結して順次緊張し、全高さ積重後、その作業用足場を取り外し撤去することを特徴とする。

本発明の塔状構造物の施工方法は、外面に昇降用ステップを設け頂部近傍周囲に作業用足場を着脱自在に取り付けたセグメントを順次積重し、その作業用足場上でＰＣ鋼材を連結して順次緊張し、全高さ積重後にその作業用足場を取り外し撤去する施工方法であるため、地上からの大掛かりな作業用足場の構築が不要である。従って、本発明の塔状構造物の施工方法によれば、塔状構造物を少労力かつ低コストで設置することができるため、塔状構造物を少労力かつ低コストで施工することができる。

ここで、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、最下端のセグメントは多数本のポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵し、塔状構造物の高さ方向に複数段の定着部を設け、この複数段の定着部において上記ポストテンション用ＰＣ鋼材の内の一部を定着してもよく、あるいは、最下端のセグメントはｍ×ｎ本のポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵し、塔状構造物の高さ方向一定高さごとにｎ段の定着部を設け、このｎ段の定着部において上記ポストテンション用ＰＣ鋼材の内のｍ本を定着してもよい。

また、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、上記各セグメントの下端に上記ポストテンション用ＰＣ鋼材の下端を仮受けする仮受け具を取り付けて内蔵するＰＣ鋼材をその仮受け具で仮受けし、基礎上または下段セグメントの足場上でその仮受け具を取り外し、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させ、基礎または下段セグメントのＰＣ鋼材と連結することが好ましい。

このような好ましい形態によれば、内蔵するＰＣ鋼材を上記仮受け具で仮受けしているため、そのＰＣ鋼材と共にセグメントを吊下げて移動させることが容易である。また、このような好ましい形態によれば、その仮受け具を取り外し、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させるため、ＰＣ鋼材を連結するための余長を確保することができる。

また、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、上記各セグメントは分離自在な長手方向短尺部を頂部に形成し、当該セグメントを下段セグメント上に積重する時にその長手方向短尺部を取り外し、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させ、下段セグメントの足場上で上下ＰＣ鋼材を連結し、次いで当該セグメントを降下させ、当該セグメントの頂部に上記長手方向短尺部を取り付けることが好ましい。

このような好ましい形態によっても、ＰＣ鋼材を連結するための余長を確保することができる。

また、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、上記各セグメントはＰＣ鋼材挿入シースの頂部を大径カプラシースとしＰＣ鋼材の頂部にカプラまたはナットを装着し、これを上記大径カプラシース内に収納して、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させ、下段セグメントの足場上で上下ＰＣ鋼材を連結し、次いで当該セグメントを降下させて上記ＰＣ鋼材の頂部を次のセグメントのＰＣ鋼材と連結可能にすることも好ましい形態である。

このような好ましい形態によっても、ＰＣ鋼材を連結するための余長を確保することができる。

また、上記本発明の塔状構造物の施工方法において、上記多数のプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントは、長尺ＰＣ鋼材を内蔵する長尺ＰＣ鋼材用セグメントと、ＰＣ鋼材挿入シースの頂部および底部を大径カプラシースとし短尺ＰＣ鋼材を内蔵する短尺ＰＣ鋼材用セグメントとで交互に構成し、短尺ＰＣ鋼材の頂部にカプラまたはナットを装着し、これを次に積重する上記短尺ＰＣ鋼材用セグメントの大径カプラシース内に収納して、内蔵する短尺ＰＣ鋼材の下端をその短尺ＰＣ鋼材用グメントの下方に突出させ、その短尺ＰＣ鋼材と既に積重した長尺ＰＣ鋼材用セグメントの長尺ＰＣ鋼材とをその長尺ＰＣ鋼材用セグメントの足場上で連結し、次に積重する長尺ＰＣ鋼材用セグメントに内蔵される長尺ＰＣ鋼材の頂部にカプラまたはナットを装着し、内蔵する長尺ＰＣ鋼材の下端をその長尺ＰＣ鋼材用セグメントの下方に突出させ、その長尺ＰＣ鋼材と既に積重した短尺ＰＣ鋼材用セグメントの短尺ＰＣ鋼材とをその短尺ＰＣ鋼材用セグメントの足場上で連結することも好ましい形態である。

このような好ましい形態によっても、ＰＣ鋼材を連結するための余長を確保することができる。

また、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、上記長尺ＰＣ鋼材用セグメントの上面に定着部を設け、この定着部において上記ＰＣ鋼材の内の一部を定着することがさらに好ましい。

ＰＣ鋼材挿入シースの頂部および底部を大径カプラシースとした短尺ＰＣ鋼材用セグメントの上面よりも、頂部に大径カプラシースが形成されていない上記長尺ＰＣ鋼材用セグメントの上面の方が強度が大きいため、この長尺ＰＣ鋼材用セグメントの上面に設けられた定着部では確実に定着することができる。

また、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、積重作業中、上に積重するセグメントを仮設材を用いて下段のセグメントに仮固定することがさらに好ましい。

このような好ましい形態によれば、ＰＣ鋼材を緊張してセグメント同士を一体化する前であっても、上に積重するセグメントが下段のセグメントと一体化されるため、外面に設けられた昇降用ステップを使用して作業者が昇降する際の安全性が確保される。

さらに、上記本発明の塔状構造物の施工方法は、ＰＣ鋼材定着部の支圧板に上下貫通路を設け、この貫通路を通って下方から定着部上方空間内にグラウトを充填することがさらに好ましい。

このような好ましい形態によれば、グラウトの充填性が向上し、構造物の耐久性が向上する。

本発明の塔状構造物の施工方法によれば、地上からの大掛かりな作業用足場の構築が不要であり、塔状構造物を少労力かつ低コストで施工することができるという優れた効果を奏する。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の塔状構造物の一実施形態である通信用アンテナ塔１０の実施例を示すもので、この通信用アンテナ塔１０の側面図である。

図１に示す通信用アンテナ塔１０は、プレキャストプレストレストコンクリート構造の中空長柱状の塔状構造物であって、構造物本体１９の基底部はフーチング２０に固定され、構造物本体１９の頂部に通信用アンテナ（図示せず）を備えている。また、構造物本体１９の下部側面には根巻き部１１２が形成されている。

この構造物本体１９は超高強度繊維補強モルタルからなるものである。この超高強度繊維補強モルタルは、セメント、ポゾラン質微粉末、粒径５ｍｍ以下の細骨材、鋼繊維や有機繊維等の短繊維補強材、減水剤を含むものであって、圧縮強度が１００Ｎ／ｍｍ^２以上（好ましくは１５０Ｎ／ｍｍ^２以上）１８０Ｎ／ｍｍ^２以下である。このような超高強度繊維補強モルタルは、圧縮強度４０Ｎ／ｍｍ^２以上５０Ｎ／ｍｍ^２以下程度の普通コンクリートに比して圧縮強度が著しく高いため、通信用アンテナ塔１０に作用する高い圧縮応力度に超高強度繊維補強モルタル自体が抵抗することとなり、従来の鋼製の塔状構造物と同等の外形寸法で設計、構築することができる。

図１に示すように、この通信用アンテナ塔１０は、構造物本体１９を高さ方向に８分割したプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントから構成されている。この通信用アンテナ塔１０は、第１〜第８セグメント１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８を長手方向に順次積重し連結してなるものである。

また、これら８つのセグメント１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８の内の、第２セグメント１２は、頂部の第２長手方向短尺部１２１とこの第２長手方向短尺部１２１を除いた部分である第２長手方向長尺部１２２とから構成されており、頂部の第２長手方向短尺部１２１が分離自在に形成されている。また、第４セグメント１４も、第２セグメント１２と同様に、第４長手方向短尺部１４１と第４長手方向長尺部１４２とから構成されている。また、第６セグメント１６も、第２セグメント１２と同様に、第６長手方向短尺部１６１と第６長手方向長尺部１６２とから構成されている。さらに、第８セグメント１８も、第２セグメント１２と同様に、第８長手方向短尺部１８１と第８長手方向長尺部１８２とから構成されている。

図２〜図１９は、図１に示す通信用アンテナ塔１０の内部構造を示す説明図で、それぞれ、図１に示す通信用アンテナ塔１０のＡ−Ａ、Ｂ−Ｂ、Ｃ−Ｃ、Ｄ−Ｄ、Ｅ−Ｅ、Ｆ−Ｆ、Ｇ−Ｇ、Ｈ−Ｈ、Ｉ−Ｉ、Ｊ−Ｊ、Ｋ−Ｋ、Ｌ−Ｌ、Ｍ−Ｍ、Ｎ−Ｎ、Ｏ−Ｏ、Ｐ−Ｐ、Ｑ−Ｑ、及びＲ−Ｒ矢視図である。

図２〜図１９に示すように、この通信用アンテナ塔１０を構成する８つのセグメント１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８はそれぞれ中空筒状である。また、８つのセグメント１１，１２，１３，１４，１５，１６，１７，１８の躯体内には、それぞれ、上下方向にシースが埋設されている。

また、図２，図３，図４に示すように、第１セグメント１１には、１６本のシース３１内それぞれに挿通された１６本のＰＣ鋼棒４２が内蔵されている。また、図２に示すように、第１セグメント１１の下部側面には根巻き部１１２が形成されている。

また、図５に示すように、第２セグメント１２にも、１６本のシース３２内それぞれに挿通され、第１セグメント１１に内蔵されたＰＣ鋼棒４２と連結された、１６本のＰＣ鋼棒４３が内蔵されている。

また、図６に示すように、第２セグメント１２の上面１２ａには４つの第１定着部１２ｂが設けられている。この第１定着部１２ｂで１６本のＰＣ鋼棒４３の内の４本がそれぞれ緊張定着されている。

また、図７，図８に示すように、第３セグメント１３には、１２本のシース３３内それぞれに挿通され、第２セグメント１２に内蔵されたＰＣ鋼棒４３の内の第１定着部１２ｂで定着されていないＰＣ鋼棒４３と連結された、１２本のＰＣ鋼棒４４が内蔵されている。

また、図９に示すように、第４セグメント１４にも、１２本のシース３４内それぞれに挿通され、第３セグメント１３に内蔵されたＰＣ鋼棒４４と連結された、１２本のＰＣ鋼棒４５が内蔵されている。

また、図１０に示すように、第４セグメント１４の上面１４ａには４つの第２定着部１４ｂが設けられている。この第２定着部１４ｂで１２本のＰＣ鋼棒４５の内の４本がそれぞれ緊張定着されている。

また、図１１，図１２に示すように、第５セグメント１５には、８本のシース３５内それぞれに挿通され、第４セグメント１４に内蔵されたＰＣ鋼棒４５の内の第２定着部１４ｂで定着されていないＰＣ鋼棒４５と連結された、８本のＰＣ鋼棒４６が内蔵されている。

また、図１３に示すように、第６セグメント１６にも、８本のシース３６内それぞれに挿通され、第５セグメント１５に内蔵されたＰＣ鋼棒４６と連結された、８本のＰＣ鋼棒４７が内蔵されている。

また、図１４に示すように、第６セグメント１６の上面１６ａには４つの第３定着部１６ｂが設けられている。この第３定着部１６ｂで８本のＰＣ鋼棒４７の内の４本がそれぞれ緊張定着されている。

また、図１５，図１６に示すように、第７セグメント１７には、４本のシース３７内にそれぞれ挿通され、第６セグメント１６に内蔵されたＰＣ鋼棒４７の内の第３定着部１６ｂで定着されていないＰＣ鋼棒４７と連結された、４本のＰＣ鋼棒４８が内蔵されている。

また、図１７に示すように、第８セグメント１８にも、４本のシース３８内にそれぞれ挿通され、第７セグメント１７に内蔵されたＰＣ鋼棒４８と連結された、４本のＰＣ鋼棒４９が内蔵されている。

また、図１８に示すように、第８セグメント１８の第８長手方向長尺部１８２の上面１８ａには４つの第４定着部１８ｂが設けられている。この第４定着部１８ｂで４本のＰＣ鋼棒４９がそれぞれ緊張定着されている。

以下、通信用アンテナ塔１０の設計計算例を示す。ここでは、構造物本体１９に、圧縮強度が１５０Ｎ／ｍｍ^２（設計基準強度１２０Ｎ／ｍｍ^２）の超高強度繊維補強モルタルを使用し、従来の鋼製の塔状構造物と同程度の外形寸法を有する通信用アンテナ塔１０の設計を行った。

設計条件
１）柱高
Ｈ＝４０．０００ｍ
２）柱径
頂部：Ｄ１＝０．５００ｍ
基部：Ｄ２＝１．１６７ｍ
３）構造形式
プレストレストコンクリート構造（超高強度繊維補強モルタル使用）
４）使用材料
超高強度繊維補強モルタルの強度性状を表１に示す。表１に示すように、この超高強度繊維補強モルタルは、圧縮強度１５０Ｎ／ｍｍ^２、曲げ強度２０Ｎ／ｍｍ^２、引張強度８Ｎ／ｍｍ^２の超高強度繊維補強モルタルである。また、この超高強度繊維補強モルタルの設計用値は表２に示すの通りである。

以下、本発明の塔状構造物の施工方法の一実施形態である通信用アンテナ塔１０の施工方法を説明する。

図２０は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第１の工程を示す説明図であり、図２１は、図２０に示すＳ部の内部構造拡大図である。

通信用アンテナ塔１０を施工すべき地盤上にフーチング２０を構築する。このフーチング２０を構築するにあたっては、通信用アンテナ塔１０の構造物本体１９（図１参照）を高さ方向に８分割したプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントの内の最下端のセグメントである第１セグメント１１の１６本のシース３１内それぞれに挿通するＰＣ鋼棒４２と連結される１６本のＰＣ鋼棒４１の上端をフーチング２０の上方に突出させて配置する。

構築したフーチング２０上の通信用アンテナ塔据付位置の周囲に、第１セグメント１１と同程度の高さを有する枠組足場５１を構築する。次に、上下方向に埋設された１６本のシース３１を有する第１セグメント１１の各シース３１内に地上でＰＣ鋼棒４２を１本ずつ挿通すると共に下部側面に地上で仮受けブラケット１１１を取り付ける。仮受けブラケット１１１が取り付けられた第１セグメント１１を、各シース３１内に１本ずつ挿通した１６本のＰＣ鋼棒４２と共にクレーン５２を用いて吊下げてその据付位置に降下する。第１セグメント１１を降下するにあたっては、下部側面に取り付けられた仮受けブラケット１１１の降下位置に、第１セグメント１１のシース３１内に挿通したＰＣ鋼棒４２とフーチング２０に配置されたＰＣ鋼棒４１とを連結する空間を確保するための鋼製サンドル５３１を設置しておき、この鋼製サンドル５３１上に仮受けブラケット１１１を載置させることによって、第１セグメント１１を仮据えする。

ここで、図２１に示すように、第１セグメント１１は、シース３１の頂部が大径カプラシース３１ａとされており、ＰＣ鋼棒４２の頂部４２ａにカプラ４２１を装着し、これを大径カプラシース３１ａ内に収納して、内蔵するＰＣ鋼棒４２の下端を第１セグメント１１の下方に突出させる。

次に、第１セグメント１１の下方に突出させたＰＣ鋼棒４２と、フーチング２０の上方に突出させて配置されたＰＣ鋼棒４１とを、カプラ４１１を用いて連結する。

尚、第１セグメント１１の外面には、昇降用ステップ６０が設けられている。また、この昇降用ステップ６０と同様の昇降用ステップ６０が、第２セグメント１２、第３セグメント１３、第４セグメント１４、第５セグメント１５、第６セグメント１６、第７セグメント１７、および第８セグメント１８それぞれの外面にも設けられている。

図２２は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第２の工程を示す説明図である。

第１セグメント１１をジャッキ５４でジャッキアップして鋼製サンドル５３１（図２０参照）を取り外し、第１セグメント１１の荷重を受ける荷重受け部材５３２を設置する。仮受けブラケット１１１で第１セグメント１１の荷重を受けた状態で、ジャッキ５４で第１セグメント１１の鉛直度を調整しながら第１セグメント１１を据付位置にジャッキダウンさせて仮据えする。仮据えは、仮受けブラケット１１１を荷重受け部材５３２上に載置させ、第１セグメント１１とフーチング２０との間に無収縮モルタル７０を流し込むために、第１セグメント１１をフーチング２０の上面２０ａから２０ｍｍ程度浮かせた状態にする。次に、フーチング２０の上面２０ａと仮据えした第１セグメント１１との間に、無収縮モルタル７０を打設する。

第１セグメント１１を据付位置にジャッキダウンすることによって、第１セグメント１１に内蔵された１６本のＰＣ鋼棒４２の頂部４２ａが第１セグメント１１の上方に突出され、次の第２セグメント１２のＰＣ鋼棒４３（図２３参照）と連結可能にされる。

図２３は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第３の工程を示す説明図であり、図２４は、図２３に示すＴ部の拡大図である。

上下方向に埋設された１６本のシース３２を有する第２セグメント１２を、第２長手方向短尺部１２１（図２５参照）と第２長手方向長尺部１２２に地上で分割し、分割した第２セグメント１２の内の第２長手方向長尺部１２２の１６本のシース３２内に地上でＰＣ鋼棒４３を１本ずつ挿通すると共にその第２長手方向長尺部１２２の頂部近傍周囲に作業用足場６１を着脱自在に地上で取り付ける。作業用足場６１が取り付けられた第２長手方向長尺部１２２を、各シース３２内に１本ずつ挿通した１６本のＰＣ鋼棒４３と共にクレーン５２を用いて吊下げて、挿通した１６本のＰＣ鋼棒４３の下端を第２長手方向長尺部１２２の下方に突出させ、既設第１セグメント１１の上方に降下する。第２長手方向長尺部１２２を降下するにあたっては、既設第１セグメント１１の上面１１ａに、第２長手方向長尺部１２２の下方に突出させたＰＣ鋼棒４３と既設第１セグメント１１の上方に突出させたＰＣ鋼棒４２とを連結する空間を確保するための挟まれ防止材８１を設置しておき、この挟まれ防止材８１上に第２長手方向長尺部１２２を降下する。

次に、第２長手方向長尺部１２２の下方に突出させたＰＣ鋼棒４３と、既設第１セグメント１１の上方に突出させたＰＣ鋼棒４２とを、このＰＣ鋼棒４２の頂部４２ａに装着されたカプラ４２１を用いて、枠組足場５１上で連結する。

次に、既設第１セグメント１１の上面１１ａに接着剤７１を塗布し、挟まれ防止材８１を取り外し、第２長手方向長尺部１２２を更に降下させて既設第１セグメント１１上に積重する。

図２５は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第４の工程を示す説明図である。

第２長手方向長尺部１２２を既設第１セグメント１１上に積重することによって、ＰＣ鋼棒４３の頂部４３ａが第２長手方向長尺部１２２の上方に突出される。

次に、第２長手方向長尺部１２２を仮設材８２を用いて既設第１セグメント１１に仮固定する。

このような仮設材８２を用いて仮固定すれば、ＰＣ鋼棒を緊張してセグメント同士を一体化する前であっても、上に積重するセグメントが下段のセグメントと一体化されるため、外面に設けられた昇降用ステップ６０を使用して作業者が昇降する際の安全性が確保される。

次に、既設第１セグメント１１および既設第２長手方向長尺部１２２に設けられている昇降用ステップ６０を使用して作業者が昇降し、第２長手方向長尺部１２２の頂部近傍周囲に取り付けられた作業用足場６１に手摺６２を設置する。

また、既設第２長手方向長尺部１２２の上面１２２ａに接着剤７１を塗布し、第２長手方向短尺部１２１をクレーン５２を用いて吊下げて、既設第２長手方向長尺部１２２の各シース３２内に１本ずつ挿通されて既設第２長手方向長尺部１２２の上方に突出された１６本のＰＣ鋼棒４３の１本１本を第２長手方向短尺部１２１の１６本のシース３２内それぞれに挿通させながら降下させ、既設第２長手方向長尺部１２２上に積重する。

既設第２長手方向長尺部１２２上に第２長手方向短尺部１２１を積重してなるものが第２セグメント１２であって、この第２セグメント１２に１６本のＰＣ鋼棒４３が内蔵されることとなる。また、これら１６本のＰＣ鋼棒４３の頂部４３ａが第２セグメント１２の上方に突出される。

図２６は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第５の工程を示す説明図である。

既設第２セグメント１２に内蔵された１６本のＰＣ鋼棒４３の内の４本のＰＣ鋼棒４３に支圧板９１およびナット９２を取り付け、これら４本のＰＣ鋼棒４３を、既設第２セグメント１２の上面１２ａに設けられた４つの第１定着部１２ｂ（図６参照）で緊張ジャッキ５５を用いて均等に緊張して定着する。尚、この支圧板９１に関する詳細な説明は後述する。

次に、第２長手方向長尺部１２２を既設第１セグメント１１に仮固定するために取り付けられている仮設材８２を取り外して撤去する。

また、既設第１セグメント１１とフーチング２０との間に打設した無収縮モルタル７０が硬化し所定の設計強度に達した後に仮受けブラケット１１１（図２２参照）、荷重受け部材５３２（図２２参照）、およびジャッキ５４（図２２参照）を取り外して撤去する。

次に、既設第１セグメント１１の下部側面に無収縮モルタル７０を打設して根巻き部１１２を形成する。

図２７は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第６の工程を示す説明図である。

上下方向に埋設された１２本のシース３３を有する第３セグメント１３の各シース３３内に地上でＰＣ鋼棒４４を１本ずつ挿通すると共にその第３セグメント１３の頂部近傍周囲に作業用足場６１を着脱自在に地上で取り付ける。作業用足場６１が取り付けられた第３セグメント１３を、各シース３３内に１本ずつ挿通した１２本のＰＣ鋼棒４４と共にクレーン５２を用いて吊下げて既設第２セグメント１２の上方に降下する。

ここで、第３セグメント１３は、図２１を参照して説明した第１セグメント１１と同様に、シース３３の頂部が大径カプラシース３３ａとされており、ＰＣ鋼棒４４の頂部４４ａにカプラを装着し、これを大径カプラシース３３ａ内に収納して、内蔵するＰＣ鋼棒４４の下端を第３セグメント１３の下方に突出させる。

第３セグメント１３を降下するにあたっては、既設第２セグメント１２の上面１２ａに、第３セグメント１３の下方に突出させたＰＣ鋼棒４４と既設第２セグメント１２の上方に突出させたＰＣ鋼棒４３とを連結する空間を確保するための挟まれ防止材８１を設置しておき、この挟まれ防止材８１上に第３セグメント１３を降下する。

次に、第３セグメント１３の下方に突出させたＰＣ鋼棒４４と、既設第２セグメント１２の上方に突出させたＰＣ鋼棒４３の内の第１定着部１２ｂで定着されていないＰＣ鋼棒４３とを、カプラ４３１を用いて、作業用足場６１上で連結する。

次に、既設第２セグメント１２の上面１２ａに接着剤７１を塗布し、挟まれ防止材８１を取り外し、第３セグメント１３を更に降下させて既設第２セグメント１２上に積重する。

図２８は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第７の工程を示す説明図である。

第３セグメント１３を既設第２セグメント１２上に積重することによって、第３セグメント１３に内蔵された１２本のＰＣ鋼棒４４の頂部４４ａが第３セグメント１３の上方に突出され、次の第４セグメント１４のＰＣ鋼棒４５と連結可能にされる。

次に、第３セグメント１３を仮設材８２を用いて既設第２セグメント１２に仮固定する。

次に、既設第１セグメント１１、既設第２セグメント１２、および既設第３セグメント１３に設けられている昇降用ステップ６０を使用して作業者が昇降し、第３セグメント１３の頂部近傍周囲に取り付けられた作業用足場６１に手摺６２を設置する。

ここで、図２９〜図３１を参照して、定着部におけるグラウトの充填について説明する。

図２９は、図２８に示すＵ部の内部構造拡大図である。また、図３０は、図２９に示す支圧板９１の平面図であり、図３１は、図２９に示す支圧板９１の縦断面図である。

図２９に示すように、既設第２セグメント１２の内の第２長手方向短尺部１２１における、１６本のシース３２の内の、第１定着部１２ｂに通じる４つのシース３２それぞれの下部に、グラウト充填口３２ａが設けられている。また、既設第３セグメント１３における、第１定着部１２ｂの上方には、グラウト排出口３２１ａを有する定着部上方空間３２１が設けられている。

また、図３０，図３１に示すように、支圧板９１には上下貫通路９１ａが設けられている。

グラウト充填口３２ａからシース３２内にグラウトを充填すると共に、このグラウトを、支圧板９１の上下貫通路９１ａを通って下方から定着部上方空間３２１内にも充填し、グラウト排出口３２１ａから排出させる。これにより、シース３２内および定着部上方空間３２１内に確実にグラウトが充填され、構造物の耐久性が向上する。

図２８に戻って、第７の工程の説明を続ける。

上下方向に埋設された１２本のシース３４を有する第４セグメント１４を、第４長手方向短尺部１４１（図３２参照）と第４長手方向長尺部１４２に地上で分割し、分割した第４セグメント１４の内の第４長手方向長尺部１４２の１２本のシース３４内に地上でＰＣ鋼棒４５を１本ずつ挿通すると共にその第４長手方向長尺部１４２の頂部近傍周囲に作業用足場６１を着脱自在に地上で取り付ける。作業用足場６１が取り付けられた第４長手方向長尺部１４２を、各シース３４内に１本ずつ挿通した１２本のＰＣ鋼棒４５と共にクレーン５２を用いて吊下げて、挿通した１２本のＰＣ鋼棒４５の下端を第４長手方向長尺部１４２の下方に突出させ、既設第３セグメント１３の上方に降下する。第４長手方向長尺部１４２を降下するにあたっては、既設第３セグメント１３の上面１３ａに、第４長手方向長尺部１４２の下方に突出させたＰＣ鋼棒４５と既設第３セグメント１３の上方に突出させたＰＣ鋼棒４４とを連結する空間を確保するための挟まれ防止材８１を設置しておき、この挟まれ防止材８１上に第４長手方向長尺部１４２を降下する。

次に、第４長手方向長尺部１４２の下方に突出させたＰＣ鋼棒４５と、既設第３セグメント１３の上方に突出させたＰＣ鋼棒４４とを、このＰＣ鋼棒４４の頂部４４ａに装着されたカプラ４４１を用いて、作業用足場６１上で連結する。

次に、既設第３セグメント１３の上面１３ａに接着剤７１を塗布し、挟まれ防止材８１を取り外し、第４長手方向長尺部１４２を更に降下させて既設第３セグメント１３上に積重する。

図３２は、通信用アンテナ塔１０の施工方法における第８の工程を示す説明図である。

第４長手方向長尺部１４２を既設第３セグメント１３上に積重することによって、ＰＣ鋼棒４５の頂部４５ａが第４長手方向長尺部１４２の上方に突出される。

次に、第４長手方向長尺部１４２を仮設材８２を用いて既設第３セグメント１３に仮固定する。

次に、既設第１セグメント１１、既設第２セグメント１２、既設第３セグメント１３および既設第４長手方向長尺部１４２に設けられている昇降用ステップ６０を使用して作業者が昇降し、第４長手方向長尺部１４２の頂部近傍周囲に取り付けられた作業用足場６１に手摺６２を設置する。

また、既設第４長手方向長尺部１４２の上面１４２ａに接着剤７１を塗布し、第４長手方向短尺部１４１をクレーン５２を用いて吊下げて、既設第４長手方向長尺部１４２の各シース３４内に１本ずつ挿通されて既設第４長手方向長尺部１４２の上方に突出された１２本のＰＣ鋼棒４５の１本１本を第４長手方向短尺部１４１の１２本のシース３４内それぞれに挿通させながら降下させ、既設第４長手方向長尺部１４２上に積重する。

既設第４長手方向長尺部１４２上に第４長手方向短尺部１４１を積重してなるものが第４セグメント１４であって、この第４セグメント１４に１２本のＰＣ鋼棒４５が内蔵されることとなる。また、これら１２本のＰＣ鋼棒４５の頂部４５ａが第４セグメント１４の上方に突出される。

以下、図２６を参照して説明した第５の工程と同様の作業、図２７を参照して説明した第６の工程と同様の作業、図２８を参照して説明した第７の工程と同様の作業、および図３２を参照して説明した第８の工程と同様の作業を繰り返して、通信用アンテナ塔１０を施工する。

図３３は、施工された通信用アンテナ塔１０の全体側面図である。

図３３に示す枠組足場５１、作業用足場６１、および手摺６２を取り外して撤去することによって、図１にも示す通信用アンテナ塔１０の施工が完了する。

以上説明したように、本実施形態の塔状構造物の施工方法によれば、地上からの大掛かりな作業用足場の構築が不要であり、塔状構造物を少労力かつ低コストで施工することができるという優れた効果を奏する。

次に、本発明の塔状構造物の施工方法の別の実施形態を説明する。尚、以下説明するプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントは、上述した実施形態における各セグメントに適用することができるが、ここでは、第１セグメント１１に適用した例を挙げて説明する。

尚、以下説明する別の実施形態は、上述した第１セグメント１１の構成とほぼ同じ構成を有するため、上述した第１セグメント１１との相違点に注目し、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略する。

図３４は、別の実施形態における第１セグメント１１の縦断面図である。

図３４に示すように、第１セグメント１１の下端にＰＣ鋼棒４２の下端を仮受けするＰＣ鋼棒仮受け金具１１３を地上で取り付ける。次に、第１セグメント１１の各シース３１内に地上でＰＣ鋼棒４２を１本ずつ挿通し、挿通したＰＣ鋼棒４２をＰＣ鋼棒仮受け金具１１３で仮受けする。尚、図３４に示す第１セグメント１１は、シース３１の底部が大径カプラシース３１ｂとされている。

このようにしてＰＣ鋼棒４２を内蔵した第１セグメント１１を、クレーン（図２０参照）を用いて吊下げて、据付位置であるフーチング２０（図２０参照）上に降下する。次に、フーチング２０（図２０参照）上でＰＣ鋼棒仮受け金具１１３を取り外し、内蔵するＰＣ鋼棒４２の下端を第１セグメント１１の下方に突出させる。次に、第１セグメント１１の下方に突出させたＰＣ鋼棒４２と、フーチング２０（図２０参照）の上方に突出させて配置されたＰＣ鋼棒４１（図２０参照）とを、カプラ４１１（図２０参照）を用いて連結する。

尚、この別の実施形態を、第１セグメント１１を除く他のセグメントに適用した場合には、下段セグメントの作業用足場上でＰＣ鋼棒仮受け金具を取り外し、内蔵するＰＣ鋼棒の下端を当該セグメントの下方に突出させ、下段セグメントのＰＣ鋼棒と連結する。

以上説明した別の実施形態によれば、内蔵するＰＣ鋼棒４２をＰＣ鋼棒仮受け金具１１３で仮受けしているため、そのＰＣ鋼棒４２と共に第１セグメント１１を吊下げて移動させることが容易である。また、この別の実施形態によれば、そのＰＣ鋼棒仮受け金具１１３を取り外し、内蔵するＰＣ鋼棒４２の下端を第１セグメント１１の下方に突出させるため、ＰＣ鋼棒４２を連結するための余長が確保される。

次に、本発明の塔状構造物の施工方法のさらに別の実施形態を説明する。尚、以下説明するプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントは、上述した実施形態における各セグメントに適用することができるが、ここでは、第２セグメント１２、第３セグメント１３、および第４セグメント１４に適用した例を挙げて説明する。

尚、以下説明するさらに別の実施形態では、上述した第２セグメント１２、第３セグメント１３、および第４セグメント１４との相違点に注目し、同じ要素については同じ符号を付して説明を省略する。

図３５は、さらに別の実施形態における第３セグメント１３の縦断面図である。

図３５に示す第３セグメント１３は、シース３３の頂部が大径カプラシース３３ａとされ、シース３３の底部も大径カプラシース３３ｂとされた、短尺ＰＣ鋼棒４０４を内蔵する短尺ＰＣ鋼棒用セグメントである。

短尺ＰＣ鋼棒４０４の頂部にカプラ４４１を装着し、これを大径カプラシース３３ａ内に地上で収納して、内蔵した短尺ＰＣ鋼棒４０４の下端を第３セグメント１３の下方に突出させる。従って、ＰＣ鋼棒を連結するための余長が確保される。

図３６は、さらに別の実施形態における第４セグメント１４の縦断面図である。

図３６に示す第４セグメント１４は、長尺ＰＣ鋼棒４０５を内蔵する長尺ＰＣ鋼棒用セグメントである。

第４セグメント１４に内蔵される長尺ＰＣ鋼棒４０５の頂部にカプラ４５１を装着し、この長尺ＰＣ鋼棒４０５を第４セグメント１４の各シース３４内に地上で挿通し、内蔵した長尺ＰＣ鋼棒４０５の下端を第４セグメント１４の下方に突出させる。従って、ＰＣ鋼棒を連結するための余長が確保される。

図３７は、第２セグメント１２上に第３セグメント１３を積重し、第３セグメント１３上に第４セグメント１４を積重した状態の縦断面図である。

尚、図３７に示す第２セグメント１２は、図３６に示す第４セグメント１４と同様に構成された長尺ＰＣ鋼棒用セグメントであって、長尺ＰＣ鋼棒４０３が内蔵されている。

第３セグメント１３に内蔵する短尺ＰＣ鋼棒４０４と、既に積重した第２セグメント１２の長尺ＰＣ鋼棒４０３とをその第２セグメント１２の作業用足場６１上で連結する。

第４セグメント１４に内蔵する長尺ＰＣ鋼棒４０５と既に積重した第３セグメント１３の短尺ＰＣ鋼棒４０４とをその第３セグメント１３の作業用足場６１上で連結する。

尚、長尺ＰＣ鋼棒用セグメントである第２セグメント１２や第４セグメント１４の上面には定着部が設けられており、この定着部において上記ＰＣ鋼棒の内の一部を定着する。

シースの頂部および底部を大径カプラシースとした短尺ＰＣ鋼棒用セグメントの上面よりも、頂部に大径カプラシースが形成されていない長尺ＰＣ鋼棒用セグメントの上面の方が強度が大きいため、この長尺ＰＣ鋼棒用セグメントの上面に設けられた定着部では確実に定着することができる。

以下、短尺ＰＣ鋼棒用セグメントと長尺ＰＣ鋼棒用セグメントとを交互に積重して通信用アンテナ塔１０を施工する。

尚、上述した各実施形態では、塔状構造物が通信用アンテナ塔である例を挙げて説明したが、塔状構造物はこれに限られるものではなく、プレキャストプレストレストコンクリート製セグメントを積重して施工する塔状構造物に適用される。

また、上述した各実施形態では、塔状構造物が中空構造である例を挙げて説明したが、塔状構造物はこれに限られるものではなく、例えば、中実構造の塔状構造物であってもよく、あるいは、中空構造と中実構造とを組み合わせた塔状構造物であってもよい。

また、上述した各実施形態では、最下端のセグメントに１６本のポストテンション用ＰＣ鋼棒を内蔵させておき、塔状構造物の高さ方向一定高さごとに４段に設けた定着部でそのポストテンション用ＰＣ鋼棒の内の４本を定着する例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、最下端のセグメントに多数本のポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵させておき、塔状構造物の高さ方向に複数段に設けた定着部でそのポストテンション用ＰＣ鋼材の内の一部を定着することとしてもよく、あるいは、最下端のセグメントにｍ×ｎ本のポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵させておき、塔状構造物の高さ方向一定高さごとにｎ段に設けた定着部でそのポストテンション用ＰＣ鋼材の内のｍ本を定着することとしてもよい。

また、上述した各実施形態では、上下ＰＣ鋼棒の連結にカプラを用いる例を挙げて説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、ナット用いて上下ＰＣ鋼材を連結してもよい。

塔状構造物の一実施形態である通信用アンテナ塔の実施例を示すもので、この通信用アンテナ塔の側面図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＡ−Ａ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＢ−Ｂ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＣ−Ｃ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＤ−Ｄ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＥ−Ｅ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＦ−Ｆ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＧ−Ｇ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＨ−Ｈ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＩ−Ｉ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＪ−Ｊ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＫ−Ｋ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＬ−Ｌ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＭ−Ｍ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＮ−Ｎ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＯ−Ｏ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＰ−Ｐ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＱ−Ｑ矢視図である。 図１に示す通信用アンテナ塔のＲ−Ｒ矢視図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第１の工程を示す説明図である。 図２０に示すＳ部の内部構造拡大図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第２の工程を示す説明図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第３の工程を示す説明図である。 図２３に示すＴ部の拡大図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第４の工程を示す説明図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第５の工程を示す説明図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第６の工程を示す説明図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第７の工程を示す説明図である。 図２８に示すＵ部の内部構造拡大図である。 図２９に示す支圧板の平面図である。 図２９に示す支圧板の縦断面図である。 通信用アンテナ塔の施工方法における第８の工程を示す説明図である。 施工された通信用アンテナ塔の全体側面図である。 別の実施形態における第１セグメントの縦断面図である。 さらに別の実施形態における第３セグメントの縦断面図である。 さらに別の実施形態における第４セグメントの縦断面図である。 第２セグメント上に第３セグメントを積重し、第３セグメント上に第４セグメントを積重した状態の縦断面図である。

符号の説明

１０ 通信用アンテナ塔
１１ 第１セグメント
１１ａ，１２ａ，１２２ａ，１３ａ，１４ａ，１６ａ，１８ａ，２０ａ 上面
１１１ 仮受けブラケット
１１２ 根巻き部
１１３ ＰＣ鋼棒仮受け金具
１２ 第２セグメント
１２ｂ 第１定着部
１２１ 第２長手方向短尺部
１２２ 第２長手方向長尺部
１３ 第３セグメント
１４ 第４セグメント
１４ｂ 第２定着部
１４１ 第４長手方向短尺部
１４２ 第４長手方向長尺部
１５ 第５セグメント
１６ 第６セグメント
１６ｂ 第３定着部
１６１ 第６長手方向短尺部
１６２ 第６長手方向長尺部
１７ 第７セグメント
１８ 第８セグメント
１８ｂ 第４定着部
１８１ 第８長手方向短尺部
１８２ 第８長手方向長尺部
１９ 構造物本体
２０ フーチング
３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８ シース
３１ａ，３１ｂ，３３ａ，３３ｂ 大径カプラシース
３２ａ グラウト充填口
３２１ 定着部上方空間
３２１ａ グラウト排出口
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９ ＰＣ鋼棒
４０４ 短尺ＰＣ鋼棒
４０３，４０５ 長尺ＰＣ鋼棒
４２ａ，４３ａ，４４ａ 頂部
４１１，４２１，４３１，４４１，４５１ カプラ
５１ 枠組足場
５２ クレーン
５３１ 鋼製サンドル
５３２ 荷重受け部材
５４ ジャッキ
５５ 緊張ジャッキ
６０ 昇降用ステップ
６１ 作業用足場
６２ 手摺
７０ 無収縮モルタル
７１ 接着剤
８１ 挟まれ防止材
８２ 仮設材
９１ 支圧板
９１ａ 上下貫通路
９２ ナット

Claims (10)

1. 塔状構造物を高さ方向に分割した多数のプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントで構成し、各セグメントはポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵するとともに、外面に昇降用ステップを設け、かつ、各セグメントの頂部近傍周囲に作業用足場を着脱自在に取り付け、該セグメントを順次積重し、上方に連結するセグメントのＰＣ鋼材と既に積重したセグメントのＰＣ鋼材とを前記作業用足場上で連結して順次緊張し、全高さ積重後、該作業用足場を取り外し撤去することを特徴とする塔状構造物の施工方法。
2. 最下端のセグメントは多数本のポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵し、塔状構造物の高さ方向に複数段の定着部を設け、該複数段の定着部において前記ポストテンション用ＰＣ鋼材の内の一部を定着することを特徴とする請求項１記載の塔状構造物の施工方法。
3. 最下端のセグメントはｍ×ｎ本のポストテンション用ＰＣ鋼材を内蔵し、塔状構造物の高さ方向一定高さごとにｎ段の定着部を設け、該ｎ段の定着部において前記ポストテンション用ＰＣ鋼材の内のｍ本を定着することを特徴とする請求項１記載の塔状構造物の施工方法。
4. 前記各セグメントの下端に前記ポストテンション用ＰＣ鋼材の下端を仮受けする仮受け具を取り付けて内蔵するＰＣ鋼材を該仮受け具で仮受けし、基礎上または下段セグメントの足場上で該仮受け具を取り外し、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させ、基礎または下段セグメントのＰＣ鋼材と連結することを特徴とする請求項１記載の塔状構造物の施工方法。
5. 前記各セグメントは分離自在な長手方向短尺部を頂部に形成し、当該セグメントを下段セグメント上に積重する時に該長手方向短尺部を取り外し、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させ、下段セグメントの足場上で上下ＰＣ鋼材を連結し、次いで当該セグメントを降下させ、当該セグメントの頂部に前記長手方向短尺部を取り付けることを特徴とする請求項１記載の塔状構造物の施工方法。
6. 前記各セグメントはＰＣ鋼材挿入シースの頂部を大径カプラシースとしＰＣ鋼材の頂部にカプラまたはナットを装着し、これを前記大径カプラシース内に収納して、内蔵するＰＣ鋼材の下端を当該セグメントの下方に突出させ、下段セグメントの足場上で上下ＰＣ鋼材を連結し、次いで当該セグメントを降下させて前記ＰＣ鋼材の頂部を次のセグメントのＰＣ鋼材と連結可能にすることを特徴とする請求項１記載の塔状構造物の施工方法。
7. 前記多数のプレキャストプレストレストコンクリート製セグメントは、長尺ＰＣ鋼材を内蔵する長尺ＰＣ鋼材用セグメントと、ＰＣ鋼材挿入シースの頂部および底部を大径カプラシースとし短尺ＰＣ鋼材を内蔵する短尺ＰＣ鋼材用セグメントとで交互に構成し、短尺ＰＣ鋼材の頂部にカプラまたはナットを装着し、これを次に積重する前記短尺ＰＣ鋼材用セグメントの大径カプラシース内に収納して、内蔵する短尺ＰＣ鋼材の下端を該短尺ＰＣ鋼材用グメントの下方に突出させ、該短尺ＰＣ鋼材と既に積重した長尺ＰＣ鋼材用セグメントの長尺ＰＣ鋼材とを該長尺ＰＣ鋼材用セグメントの足場上で連結し、次に積重する長尺ＰＣ鋼材用セグメントに内蔵される長尺ＰＣ鋼材の頂部にカプラまたはナットを装着し、内蔵する長尺ＰＣ鋼材の下端を該長尺ＰＣ鋼材用セグメントの下方に突出させ、該長尺ＰＣ鋼材と既に積重した短尺ＰＣ鋼材用セグメントの短尺ＰＣ鋼材とを該短尺ＰＣ鋼材用セグメントの足場上で連結することを特徴とする請求項１記載の塔状構造物の施工方法。
8. 前記長尺ＰＣ鋼材用セグメントの上面に定着部を設け、該定着部において前記ＰＣ鋼材の内の一部を定着することを特徴とする請求項７記載の塔状構造物の施工方法。
9. 積重作業中、上に積重するセグメントを仮設材を用いて下段のセグメントに仮固定することを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の塔状構造物の施工方法。
10. ＰＣ鋼材定着部の支圧板に上下貫通路を設け、該貫通路を通って下方から定着部上方空間内にグラウトを充填することを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載の塔状構造物の施工方法。

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