JP2006299631A - Tower structure with variable cross section by precast method - Google Patents
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Abstract
【課題】各プレキャスト筒状体は軸方向に同断面とした部材を用いながら全体として変断面の塔状構造物を構築する。
【解決手段】高さ方向に複数のプレキャスト筒状体５〜８毎にブロック分けＢ１〜Ｂ４し、各ブロック内では部材軸方向に同断面のプレキャスト筒状体５〜８を使用する条件の下で積み上げるとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法とされるとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法とされる境界部プレキャスト筒状体９〜１１を介在させることにより、高さ方向に段階的に徐々に外径寸法が縮小される変断面形状とし、前記境界部プレキャスト筒状体９〜１１において、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるＰＣ鋼材１４を該境界部プレキャスト筒状体９〜１１の上面外周部に定着させ、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材２８をその下面内周部に定着させる。
【選択図】図５
Each precast cylindrical body is constructed with a tower structure having a variable cross section as a whole while using members having the same cross section in the axial direction.
A height direction in the block divided by B 1 .about.B 4 for each of a plurality of pre-cast cylindrical body 5-8, using the same cross-section precast tubular body 5-8 of the member axis direction in each block condition Boundary part precast cylinders that are stacked below and have the same outer diameter as the lower side precast cylindrical body and the same inner diameter dimension as the upper side precast cylindrical body at each boundary part divided into blocks With the inclusions 9 to 11, the outer diameter dimension is gradually reduced in the height direction stepwise, and in the boundary portion precast tubular bodies 9 to 11, the lower precast tubular body side PC steel material 14 extended from the upper portion of the boundary precast tubular bodies 9 to 11 is fixed to the outer peripheral portion of the boundary portion, and the PC steel material 28 extended to the upper precast tubular body side is disposed on the inner peripheral portion of the lower surface. To wear.
[Selection] Figure 5
Description
本発明は、プレキャストコンクリート部材（以下、ＰＣａコンクリートともいう。）を用いて構築された風力発電タワー等の変断面塔状構造物に関する。 The present invention relates to a tower structure having a variable cross section such as a wind power generation tower constructed using a precast concrete member (hereinafter also referred to as PCa concrete).
近年、地球温暖化防止のため二酸化炭素ガスの排出抑制への行動が迫られているが、その中でクリーンな電力供給源として風力発電の導入が世界中で進んでいる。例えば、欧州風力エネルギー協会は２０２０年までに世界電力の１２％を風力発電でまかなうことを目標に掲げ、一方日本では２０１０年までに３００万kW（2000kWクラスの風車換算で1500基）導入という目標を掲げるなどしており（下記非特許文献６参照）、電力会社や官民の資本による風力発電の導入が今後も加速されていくものと考えられる。
In recent years, actions to suppress carbon dioxide gas emissions have been urged to prevent global warming, and wind power generation has been introduced all over the world as a clean power supply source. For example, the European Wind Energy Association has set a goal of supplying 12% of world electricity by wind power by 2020, while Japan aims to introduce 3 million kW (1500 units in 2000kW class windmill conversion) by 2010. (See Non-Patent
ところで、前記風力発電タワーの構築にあたり、従来は鋼製タワーが一般的であったが、経済性の点で優れ、かつ高剛性で耐久性が高く、更に定期的なメンテナンスが不要なコンクリート製風力発電タワーは、今後多くの需要が期待されている。加えて、コンクリート製のプレキャスト部材を用いた工法（プレキャスト工法）を採用する場合には、急速施工の要請にも対応するものとなる。 By the way, in the construction of the wind power generation tower, a steel tower has been generally used. However, it is excellent in terms of economy, high rigidity, high durability, and does not require regular maintenance. Many demands for power generation towers are expected in the future. In addition, when a construction method using a precast member made of concrete (precast construction method) is adopted, it also corresponds to a request for rapid construction.
例えば、下記特許文献１では、同径とされるプレキャストコンクリート製の円形セグメントをＰＣ鋼棒で順次緊結しながら高さ方向に累重してタワーを構築する風力発電タワーの構造が開示されている。
For example, the following
また、下記特許文献２では、複数個のコンクリート製筒型セグメントを上下に積み重ねて接続し、前記複数個の筒型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することにより前記筒型セグメント群を一体化したプレキャストコンクリート製の風車支持タワーが開示されている。なお、同文献に示されるタワーは、図示例では高さ方向にテーパー状に断面寸法が縮小された変断面形状となっている。
Further, in
さらに、下記特許文献３では、同一断面形状のコンクリート中空筒体を多数積重し、プレストレストを導入することにより一体化を図りタワー本体を構築するとともに、タワー本体の基底部外周にプレテンション方式のコンクリート補強ブロック（例えばＴ型のブロック）を設けて基部の補強を図ったコンクリート製の風力発電タワーの構造が開示されている。
Furthermore, in the following
以下、下記特許文献４では、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とからなる筒体ユニットを、上下方向に同心的に積層・連結するとともに、前記鋼管部が上下方向に接合されてなる塔状構造物が開示されている。かかる塔状構造物では、上下方向に積層される前記筒体ユニットの外径寸法を段階的に小さくすることにより（内径寸法は高さ方向に同一）、コンクリート自重の軽減が図られている。
Hereinafter, in
下記特許文献５では、可変自在型枠を用いて、上部側に行くに従って漸次テーパー状に断面寸法が縮小される変断面プレキャスト成形体をブロック毎に工場等で製作し、これら変断面プレキャスト成形体を高さ方向に積み上げることにより、高さ方向に直線的に断面寸法が縮小する風力発電タワーを構築することが図示されている（同文献図３参照）。
上記特許文献１〜５記載のタワー構造は、いずれもプレキャストコンクリート製タワーとすることによるメリット、すなわち経済性、高剛性・耐久性などの構造特性、メンテナンス性、プレキャスト化による急速施工等の要求を満たすものである。
The tower structures described in
ところで、風力発電タワーは、風車部重量による作用力はもとより、自重、風荷重、地震時荷重等の外力に対して十分な構造的耐力を有するように断面が決定されるが、タワーに作用する断面力（特に鉛直力及び曲げモーメント）は、相対的に基部側が大きく上端側が小さくなるため、タワーの断面形状は上側に行くに従って徐々に断面を縮小させた形状にすると、基部断面力の低減が図れ構造的に有利となるとともに、基礎構造の縮小化やプレキャストコンクリート部材の製作費を削減でき、タワーを低コストで構築できるようになる。 By the way, the section of the wind power generation tower is determined so that it has sufficient structural resistance against external forces such as its own weight, wind load, and earthquake load as well as acting force due to the weight of the windmill part, but it acts on the tower. The cross-sectional force (especially the vertical force and bending moment) is relatively large on the base side and small on the upper end side. Therefore, if the cross-sectional shape of the tower is gradually reduced to the upper side, the base cross-sectional force can be reduced. In addition to being advantageous in terms of structure, it is possible to reduce the foundation structure and the production cost of precast concrete members, and to construct a tower at a low cost.
このような視点から検討すると、上記特許文献１記載のタワー構造は、高さ方向に等断面の、プレキャストコンクリート製セグメントを用いるものであり、基部断面力の低減が図れず構造的に不利であるとともに、プレキャストコンクリート部材の製作コストの低減が図れない。
Considering from such a viewpoint, the tower structure described in
上記特許文献２記載の風車タワー構造は、タワー形状が高さ方向に漸次断面寸法が縮小された変断面形状となっている点で構造的に優れているものの、積み重ねる筒型セグメント毎に断面寸法が異なることとなり、個々の筒型セグメントを製作するための型枠費が嵩むためセグメント製作費が逆に増大してしまう。
Although the wind turbine tower structure described in
上記特許文献３記載の風力発電タワー構造は、同一断面形状のコンクリート中空筒体を用い、基部のみを補強ブロックで補強するものであり、基部断面力の低減が図れ構造的に有利となるとともに、基礎構造の縮小化やプレキャストコンクリート部材の製作費を削減できるようになるが、タワー本体の工事とは別に前記補強ブロックの取付工事を必要とするため、この補強工事分の製作費、施工費が余計に掛かるとともに、工期が延びることになる。
The wind power generation tower structure described in
上記特許文献４記載の塔状構造物は、高さ方向に変断面形状の塔形状を成すものであるが、筒体ユニット間の接合は鋼管部同士を溶接によって接合するものである。従って、前記鋼管部分で曲げモーメントによる引張り応力を負担する構造となるため、鋼管の継ぎ手は完全溶け込み溶接が必要となり、溶接の品質管理が十分にできないなどの問題がある。また、同文献では、ＰＣ鋼棒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ことが示唆されているが[段落0017参照]、この場合は各筒体ユニットの内径を高さ方向に同一にしなければならず、筒体ユニットの縮小化（軽量化）が図れず、基礎構造の縮小化やプレキャストコンクリート部材の製作費を削減できない。
The tower-like structure described in
上記特許文献５記載の風力発電タワーは、変断面プレキャスト成形体を製造するのに特定の型枠装置を用いることで、型枠数の低減を図り製作コストの低減を図るものであるが、例えば工場で遠心成形する中空のプレキャスト鉄筋コンクリート製品と比べると、やはり製作費が嵩むことになる。
The wind power generation tower described in
そこで本発明の主たる課題は、各プレキャスト筒状体は軸方向にほぼ同断面とした部材を用いながら全体として変断面の塔状構造物を構築するとともに、各プレキャスト筒状体の軽量化および低廉化を図り得るプレキャスト工法による変断面塔状構造物を提供することにある。 Therefore, the main problem of the present invention is to construct a tower structure having a variable cross section as a whole while using members having substantially the same cross section in the axial direction for each precast cylindrical body, and reducing the weight and cost of each precast cylindrical body. An object of the present invention is to provide a tower structure having a changed cross section by a precast method that can be converted into a metal.
前記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、コンクリート製のプレキャスト筒状体を高さ方向に複数積み上げ、各プレキャスト筒状体をＰＣ鋼材により緊結し一体化を図った塔状構造物において、
前記塔状構造物を高さ方向に、１又は複数のプレキャスト筒状体毎にブロック分けし、各ブロック内では部材軸方向に同外径断面のプレキャスト筒状体を使用する条件の下で前記プレキャスト筒状体を積み上げ、高さ方向に段階的に外径寸法が縮小される変断面形状とするとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるＰＣ鋼材を上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材を下面内周部に定着させる境界部プレキャスト筒状体を介在させたことを特徴とするプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention according to
The tower-like structure is divided into blocks in the height direction for each of one or a plurality of precast cylindrical bodies, and the precast cylindrical body having the same outer diameter cross section is used in the member axial direction in each block. Precast cylindrical bodies are stacked to form a variable cross-sectional shape whose outer diameter is reduced stepwise in the height direction, and PC steel material extended from the lower precast cylindrical body side is provided at each boundary portion divided into blocks. A cross-section tower with a precast method that is fixed on the outer periphery of the upper surface, and has a boundary precast cylindrical body that fixes the PC steel material extended to the upper precast cylindrical body to the inner periphery of the lower surface. A structure is provided.
上記請求項１記載の本発明では、先ず前記塔状構造物を高さ方向に、１又は複数のプレキャスト筒状体毎にブロック分けし、各ブロック内では部材軸方向に同外径断面のプレキャスト筒状体を使用する条件の下で前記プレキャスト筒状体を積み上げることにより、高さ方向に段階的に外径寸法が縮小される変断面形状とするとともに、断面が変化する境界部分に、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるＰＣ鋼材を上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材を下面内周部に定着させる境界部プレキャスト筒状体を介在させることにより、構造物としての応力の連続性や施工の連続性を確保するものである。 In the first aspect of the present invention, first, the tower-like structure is divided into blocks in the height direction for each of one or a plurality of precast cylindrical bodies, and the precast having the same outer diameter cross section in the member axial direction in each block. By stacking the precast cylindrical body under the condition of using the cylindrical body, the outer diameter dimension is gradually reduced in the height direction, and at the boundary portion where the cross section changes, PC steel material extended from the side precast cylindrical body side is fixed to the upper surface outer peripheral portion, and a boundary portion precast cylindrical body is fixed to fix the PC steel material extended to the upper stage side precast cylindrical body side to the lower surface inner peripheral portion. Thus, the continuity of stress and the continuity of construction as a structure are ensured.
各ブロック内では、軸方向に同断面のプレキャスト筒状体を用いるようにしているため、製作に際し型枠の共通化や遠心成形によって製造されるプレキャスト筒状体が使用可能となることにより製作コストを低減できるようになる。 In each block, a precast cylindrical body having the same cross section in the axial direction is used. Therefore, a precast cylindrical body manufactured by using a common formwork or centrifugal molding can be used for manufacturing. Can be reduced.
請求項２に係る本発明として、前記境界部プレキャスト筒状体において、外周側に配置されるＰＣ鋼材と、内周側に配置されるＰＣ鋼材とは千鳥状配置としてある請求項１記載のプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
As the present invention according to
上記請求項２記載の発明においては、前記境界部プレキャスト筒状体において、外周側に配置されるＰＣ鋼材と、内周側に配置されるＰＣ鋼材とは千鳥状配置とすることにより緊張応力を周方向に均等化できるようになる。
In the invention described in
請求項３に係る本発明として、前記ＰＣ鋼材は、全長に亘り前記プレキャスト筒状体の躯体内に配設されたインナーケーブル型とし、前記境界部プレキャスト筒状体は、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法とするとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法とする請求項１、２いずれかに記載のプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
According to a third aspect of the present invention, the PC steel material is an inner cable type disposed in the housing of the precast cylindrical body over the entire length, and the boundary precast cylindrical body is a lower precast cylindrical body. And a cross-section tower structure by the precast method according to any one of
上記請求項３記載の本発明では、ＰＣ鋼材は、全長に亘り前記プレキャスト筒状体の躯体内に配設されたインナーケーブル型とするものであり、この場合は、前記境界部プレキャスト筒状体は、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法とするとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法とする。前記境界部プレキャスト筒状体によって、下段側に延長されるＰＣ鋼材及び上段側に延長されるＰＣ鋼材のそれぞれを定着するための壁厚を過不足なく確保することができ、下段側のプレキャスト筒状体及び上段側のプレキャスト筒状体はそれぞれ構造上必要な断面寸法で設計することが可能となるとともに、断面変化部の応力の流れを連続化することができる。 In the present invention according to the third aspect, the PC steel material is an inner cable type disposed in the housing of the precast tubular body over the entire length, and in this case, the boundary portion precast tubular body is provided. Is approximately the same outer diameter as the lower-stage precast cylindrical body and approximately the same inner diameter dimension as the upper-stage precast cylindrical body. The boundary precast cylindrical body can ensure a sufficient wall thickness for fixing each of the PC steel material extended to the lower side and the PC steel material extended to the upper side, and the precast cylinder on the lower side Each of the cylindrical body and the upper-stage precast cylindrical body can be designed with a cross-sectional dimension necessary for the structure, and the flow of stress at the cross-section changing portion can be made continuous.
請求項４に係る本発明として、前記ＰＣ鋼材は、定着部及びその近傍以外の中間部をプレキャスト筒状体の躯体外に露出させたアウトケーブル型とし、少なくとも各境界部プレキャスト筒状体と上下に隣接するプレキャスト筒状体については、前記ＰＣ鋼材が躯体内を挿通するようにプレキャスト筒状体の内壁側に増厚されたケーブル挿通躯体部を有する断面形状としてある請求項１、２いずれかに記載のプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
As the present invention according to
上記請求項４記載の本発明では、ＰＣ鋼材は定着部及びその近傍以外の中間部をプレキャスト筒状体の躯体外に露出させたアウトケーブル型とするものであり、この場合は、境界部プレキャスト筒状体と、上下に隣接するプレキャスト筒状体とを結合するため、少なくとも前記上下に隣接するプレキャスト筒状体については、ＰＣ鋼材が躯体内を挿通するようにプレキャスト筒状体の内壁側に増厚されたケーブル挿通躯体部を有する断面形状とする。
In the present invention described in
請求項５に係る本発明として、前記境界部プレキャスト筒状体において、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材としてアンボンドＰＣ鋼材を予め埋設してある請求項１〜４いずれかに記載のプレキャスト工法による変断面塔状構造物が提供される。
As this invention which concerns on
上記請求項５記載の本発明は、前記境界部プレキャスト筒状体において、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材として、アンボンドＰＣ鋼材を予め埋設しておくことにより、施工の効率化を図れるようになる。 In the boundary precast tubular body according to the fifth aspect of the present invention, in the boundary portion precast tubular body, as a PC steel material extended to the upper stage side precast tubular body side, unbonded PC steel material is embedded in advance, thereby improving the construction efficiency. It will be able to plan.
以上詳説のとおり本発明によれば、各プレキャスト筒状体は軸方向にほぼ同断面とした部材を用いながら全体として変断面の塔状構造物を構築することができる。この際、各変断面境界部に、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるＰＣ鋼材を上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材を下面内周部に定着させる境界部プレキャスト筒状体を介在させるようにしたため、構造体としての連続性を確保することができる。 As described above in detail, according to the present invention, each precast cylindrical body can construct a tower-like structure having a variable cross section as a whole while using members having substantially the same cross section in the axial direction. At this time, the PC steel material extended from the lower side precast cylindrical body side is fixed to the upper surface outer peripheral portion at each variable cross section boundary portion, and the PC steel material extended to the upper stage side precast cylindrical body side is fixed to the lower surface inner peripheral portion. Since the boundary precast cylindrical body is interposed, the continuity as a structure can be ensured.
また、前記境界部プレキャスト筒状体は、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法とするとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法とすることにより、下段側方向及び上段側方向に延長される各ＰＣ鋼材を定着するための壁厚を過不足なく確保することができ、下段側のプレキャスト筒状体及び上段側のプレキャスト筒状体はそれぞれ構造上必要な断面寸法で設計可能となるため、各プレキャスト筒状体の軽量化および低廉化を図り得るようになる。 In addition, the boundary portion precast cylindrical body has substantially the same outer diameter as that of the lower-stage precast cylindrical body, and substantially the same inner diameter dimension as that of the upper-stage precast cylindrical body. The wall thickness for fixing each PC steel material to be extended can be secured without excess or deficiency, and the precast cylindrical body on the lower side and the precast cylindrical body on the upper side can be designed with cross-sectional dimensions required for the structure. Therefore, each precast tubular body can be reduced in weight and cost.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図１は風力発電設備１の正面図、図２はタワー４のプレキャスト筒状体５〜８の縦断面図、平面図及び底面図であり、図３は接合部拡大縦断面図、図４は境界部プレキャスト筒状体９〜１１の縦断面図、平面図及び底面図である。
1 is a front view of the wind
風力発電設備１は、風を受け回転する回転翼２と、発電設備及びその制御設備を有するナセル３と、前記回転翼２及びナセル３を支持するタワー４（塔状構造物）からなる。
The wind
前記タワー４は、基礎部１２とナセル３の結合部１３との間を、高さ方向に１又は複数の、図示例では２〜３のプレキャスト筒状体５〜８毎にブロック分けＢ１〜Ｂ４し、各ブロックＢ１〜Ｂ４内では部材軸方向に同断面のプレキャスト筒状体５〜８を使用する条件の下で、前記プレキャスト筒状体５〜８を積み上げるとともに、ブロック分けされた各境界部に境界部プレキャスト筒状体９〜１１を介在させることにより、高さ方向に段階的に外径寸法が徐々に縮小される変断面形状としたものである。
The
前記プレキャスト筒状体５〜８は、図２に示されるように、軸方向に同一断面とされる円形筒状のプレキャスト部材であり、それぞれが同一の型枠を用いて製作されるか、遠心成形により製造された中空プレキャスト部材が用いられる。
As shown in FIG. 2, the precast
壁面内には鉄筋２０の他、周方向に適宜の間隔でＰＣ鋼棒１４を挿通するためのシース２１、２１…が埋設されている。このシース２１、２１…の下端部にはＰＣ鋼棒１４同士を連結するためのカップラーを挿入可能とするためにシース拡径部２１ａが形成されているとともに、上部には定着用アンカープレートを嵌設するための箱抜き部２２が形成されている。また、上面には吊り金具２３が複数設けられている。
In addition to the reinforcing
プレキャスト筒状体５〜８同士の緊結は、図３(A)に示されるように、下段側プレキャスト筒状体５〜８から上方に延長されたＰＣ鋼棒１４、１４…をシース２１、２１…に挿通させながらプレキャスト筒状体５〜８を積み重ねたならば、アンカープレート２４を箱抜き部２２に嵌設し、ナット部材２５によりＰＣ鋼棒１４に張力を導入し一体化を図る。また、グラウト注入孔２７からグラウト材をシース２１内に注入する。なお、前記アンカープレート２４に形成された孔２４ａはグラウト注入確認孔であり、該確認孔からグラウト材が吐出されたことをもってグラウト材の充填を終了する。
As shown in FIG. 3 (A), the precast
次に、図３(B)に示されるように、ＰＣ鋼棒１４の突出部に対してカップラー２６を螺合し、上段側のＰＣ鋼棒１４、１４…を連結したならば、上段となるプレキャスト筒状体５〜８のシース２１、２１…に前記ＰＣ鋼棒１４、１４…を挿通させながら積み重ね、前記要領によりＰＣ鋼棒１４の定着を図る手順を順次繰り返すことにより高さ方向に積み上げられる。この際、下段側プレキャスト筒状体と上段側プレキャスト筒状体との接合面には止水性確保及び合わせ面の接合のためにエポキシ樹脂系などの接着剤１５やシール材が塗布される。
Next, as shown in FIG. 3 (B), if the
一方、前記境界部プレキャスト筒状体９〜１１は、図４に示されるように、前記プレキャスト筒状体５〜８と同様に、部材軸方向に同一断面とされる筒状のプレキャスト部材であり、それぞれの同一の型枠を用いて製作されるか、遠心成形により製造された中空プレキャスト部材が用いられるが、下段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ外径寸法とされるとともに、上段側プレキャスト筒状体とほぼ同じ内径寸法とされる断面形状を成す。
On the other hand, as shown in FIG. 4, the boundary portion precast
壁面内には鉄筋２０の他、相対的に外周側には周方向に適宜の間隔でＰＣ鋼棒を挿通するためのシース２１、２１…が埋設されている。このシース２１、２１…の下端部はシース拡径部２１ａが形成されているとともに、上部には定着用アンカープレートを嵌設するための箱抜き部２２が形成されている。また、上面には吊り金具（図示せず）が複数設けられている。
In addition to the reinforcing
また、壁面の相対的に内周側には、周方向に適宜の間隔で、境界部プレキャスト筒状体９（１０〜１１）の下面側にアンカープレート３０及びナット２９により定着されたアンボンドＰＣ鋼棒２８、２８…が予め埋設されている。このアンボンドＰＣ鋼棒２８の上端は境界部プレキャスト筒状体９（１０〜１１）の上面から突出して形成されている。また、前記外周側のシース２１、２１…の位置と、前記アンボンドＰＣ鋼棒２８、２８…との配置は緊張応力の均等化を図るために千鳥状配置とされる。
Further, on the relatively inner peripheral side of the wall surface, unbonded PC steel fixed to the lower surface side of the boundary portion precast tubular body 9 (10 to 11) by the
前記境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）と、下段側プレキャスト筒状体５（６、７）と、上段側プレキャスト筒状体６（７、８）との緊結部構造は、下段側プレキャスト筒状体５（６、７）側から延長されるＰＣ鋼材１４を該境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体６（７、８）側に延びるＰＣ鋼材（アンボンドＰＣ鋼棒２８）を該境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）の下面内周部に定着させるようにする。
The tightly coupled portion structure of the boundary portion precast tubular body 9 (10, 11), the lower stage precast tubular body 5 (6, 7), and the upper stage precast tubular body 6 (7, 8) The
具体的には図５に示されるように（代表的に境界部プレキャスト筒状体９で説明）、下段側のプレキャスト筒状体５から上方に延長されたＰＣ鋼棒１４、１４…をシース２１、２１…に挿通させながら境界部プレキャスト筒状体９を積み重ねたならば、アンカープレート２４を箱抜き部２２に嵌設し、ナット部材２５によりＰＣ鋼棒１４、１４…に緊張力を導入し一体化を図る。この際、プレキャスト筒状体５、９同士の合わせ面には接着剤１５又はシール材を塗布し、緊張導入力は断面作用力に対して常時ではフルプレストレスになるようにし、暴風時及び地震時等はパーシャルプレストレスとする。また、グラウト注入孔３２からグラウト材をシース２１内に注入するとともに、露出するナット２５部にはキャップ材３１を被せ、内部に防錆処理のためグリース等を充填する。
Specifically, as shown in FIG. 5 (typically described by the boundary portion precast tubular body 9), the
次に、アンボンドＰＣ鋼棒２８の上端部にカップラー３３を螺合し、上段側のＰＣ鋼棒１４、１４…を連結したならば、プレキャスト筒状体６のシース２１、２１…に前記ＰＣ鋼棒１４、１４…を挿通させながら積み重ね、前述した要領によりＰＣ鋼棒１４の定着を図り、上段側のプレキャスト筒状体６を境界部プレキャスト筒状体９に対して一体的に結合する。
Next, when the
〔他の形態例〕
(1)上記形態例では、断面縮小部となる各境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）において、階段状の段部を形成するようにしたが、前記境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）において、外観的にテーパー状に外径寸法を縮小させることもできる。図６(A)(B)はその場合の構造例を示したものである。先ず、図６(A)は、上段側に載荷されるプレキャスト塔状体６'（７'、８'）として、内径寸法は同じとしながら、外径寸法を上側に行くに従って漸次縮小させた断面形状としたものである。この場合は、下段ＰＣ鋼棒１４の定着部に対応する部位に箱抜き部６ａ（７ａ、８ａ）を形成しておき、防錆処理のためグリース等を充填した状態で設置するようにする。
[Other examples]
(1) In the above-described embodiment, the step-shaped stepped portion is formed in each boundary portion precast cylindrical body 9 (10, 11) serving as a reduced section of the cross section, but the boundary portion precast cylindrical body 9 ( 10, 11), the outer diameter can be reduced in a tapered appearance. FIGS. 6A and 6B show structural examples in that case. First, FIG. 6A shows a precast tower-
次いで、図６(B)に示される例は、上段側に載荷されるプレキャスト塔状体６'（７'、８'）として、内径寸法は同じとしながら、外径寸法を上側に行くに従って漸次縮小させた断面形状とするとともに、下段側ＰＣ鋼棒１４の定着部位に平面視で例えばＵ字状の切欠き６ｂ（７ｂ、８ｂ）を形成したものである。この場合は、露出するナット２５部にはキャップ材３１を被せ、内部に防錆処理のためグリース等を充填するようにする。
Next, in the example shown in FIG. 6B, as the precast tower 6 '(7', 8 ') loaded on the upper stage side, the inner diameter dimension is the same, and the outer diameter dimension gradually increases toward the upper side. In addition to a reduced cross-sectional shape, a
(2)上記形態例では、各ＰＣ鋼棒１４、２８はすべてプレキャスト筒状体５〜８の躯体内に設置したインナータイプの例を示したが、図７に示されるように、定着部以外ではプレキャスト筒状体５〜８の躯体から内側に出して配置したアウタータイプとすることも可能である。この場合も上記インナータイプと同様に、各境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）において、下段側プレキャスト筒状体側５（６、７）から延長されるＰＣ鋼材１４を該境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）の上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側６（７、８）に延長されるＰＣ鋼材１４を該境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）の下面内周部に定着させるようにすればよいが、境界部プレキャスト筒状体９、１０、１１と隣接するプレキャスト筒状体６、７、８（５、６、７）との間で結合が図れないとともに、せん断耐力が確保できないおそれがあるため、各境界部プレキャスト筒状体９、１０、１１と上下に隣接するプレキャスト筒状体６、７、８（５、６、７）については、ＰＣ鋼材１４が躯体内を挿通するように、プレキャスト筒状体６、７、８（５、６、７）の内壁側に増厚されたケーブル挿通躯体部３４を有する断面形状とするのが望ましい。また、同断面のプレキャスト筒状体５〜８同士の接合部ではＰＣ鋼材１４によるせん断耐力が期待できないため、鉄筋等を境界部を跨ぐように配置するか、凹凸によるせん断キーを設けるようにするのが望ましい。
(2) In the above embodiment, each of the PC steel bars 14 and 28 is an inner type installed in the precast tubular body 5-8, but as shown in FIG. Then, it is also possible to set it as the outer type arrange | positioned inside from the housing of the precast cylindrical bodies 5-8. Also in this case, similarly to the inner type, the
(3)上記形態例では、塔断面が円形の場合について述べたが、塔断面が多角形状や楕円形状等、任意の断面形状に対して本発明は適用が可能である。 (3) In the above embodiment, the case where the tower cross section is circular has been described. However, the present invention can be applied to any cross section such as a polygonal cross section or an elliptical cross section.
(4)上記形態例では、境界部プレキャスト筒状体９（１０、１１）に予めアンボンドＰＣ鋼棒２８を埋設したが、他と同様にシース２１を埋設しておき、ＰＣ鋼棒１４を挿通し定着するようにしてもよい。
(4) In the above embodiment, the unbonded
本発明は、風力発電のタワーに対して好適とされるが、橋梁の橋脚構造や煙突などの塔状構造物に対しても適用が可能である。 The present invention is suitable for wind power generation towers, but can also be applied to tower structures such as bridge pier structures and chimneys.
１…風力発電設備、２…回転翼、３…ナセル、４…タワー、５〜８…プレキャスト筒状体、９〜１１…境界部プレキャスト筒状体、１４…ＰＣ鋼棒、２１…シース、２１ａ…シース拡径部、２４…アンカープレート、２５…ナット、３３…カップラー、２８…アンボンドＰＣ鋼棒
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記塔状構造物を高さ方向に、１又は複数のプレキャスト筒状体毎にブロック分けし、各ブロック内では部材軸方向に同外径断面のプレキャスト筒状体を使用する条件の下で前記プレキャスト筒状体を積み上げ、高さ方向に段階的に外径寸法が縮小される変断面形状とするとともに、ブロック分けされた各境界部に、下段側プレキャスト筒状体側から延長されるＰＣ鋼材を上面外周部に定着させるとともに、上段側プレキャスト筒状体側に延長されるＰＣ鋼材を下面内周部に定着させる境界部プレキャスト筒状体を介在させたことを特徴とするプレキャスト工法による変断面塔状構造物。 In a tower-shaped structure in which a plurality of precast cylindrical bodies made of concrete are stacked in the height direction, and each precast cylindrical body is tightly coupled with PC steel to achieve integration,
The tower-like structure is divided into blocks in the height direction for each of one or a plurality of precast cylindrical bodies, and the precast cylindrical body having the same outer diameter cross section is used in the member axial direction in each block. Precast tubular bodies are stacked to form a variable cross-sectional shape whose outer diameter is reduced stepwise in the height direction, and PC steel material extended from the lower precast tubular body side is provided at each boundary portion divided into blocks. A tower with variable cross section by a precast method characterized in that it is fixed on the outer periphery of the upper surface, and a boundary precast cylindrical body is interposed to fix the PC steel material extended to the upper precast cylindrical body on the inner surface of the lower surface. Structure.
In the said boundary part precast cylindrical body, unbonded PC steel material is previously embed | buried as PC steel material extended to the upper stage side precast cylindrical body side, The cross-section tower-like structure by the precast construction method in any one of Claims 1-4 .
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