特許 6670630 柱状構造物の支持構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6670630

(24)【登録日】2020年3月4日

(45)【発行日】2020年3月25日

(54)【発明の名称】柱状構造物の支持構造

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/00 20060101AFI20200316BHJP

【ＦＩ】

   E04H12/00 B

【請求項の数】5

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2016-30960(P2016-30960)

(22)【出願日】2016年2月22日

(65)【公開番号】特開2017-150140(P2017-150140A)

(43)【公開日】2017年8月31日

【審査請求日】2019年1月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】000173784

【氏名又は名称】公益財団法人鉄道総合技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000001890

【氏名又は名称】三和テッキ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104064

【弁理士】

【氏名又は名称】大熊 岳人

(72)【発明者】

【氏名】近藤 優一

(72)【発明者】

【氏名】原田 智

(72)【発明者】

【氏名】奈良場 勇人

(72)【発明者】

【氏名】小林 武弘

【審査官】 土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２２４５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−００２０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１７７３７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１８７３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 登録実用新案第３１２７６２９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０５１３３１６４（ＵＳ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３１７８４４（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｈ １２／００ −１２／３４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱状構造物を支持する柱状構造物の支持構造であって、
前記柱状構造物とこの柱状構造物の底部を支持する基礎とに着脱自在に装着されて、この柱状構造物の側部を支持する支持部を備え、
前記支持部は、
前記柱状構造物の外周面を挟み込むようにこの柱状構造物の外周面と接合する複数の接合部材と、
前記複数の接合部材を前記基礎に固定する固定部材と、
前記複数の接合部材を締結する締結部材とを備え、
前記締結部材は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えたときに破損すること、
を特徴とする柱状構造物の支持構造。

【請求項2】

請求項１に記載の柱状構造物の支持構造において、
前記締結部材は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えたときに破断すること、
を特徴とする柱状構造物の支持構造。

【請求項3】

請求項１又は請求項２に記載の柱状構造物の支持構造において、
前記柱状構造物は、電車線路の構成物を軌道に沿って支持する電柱であり、
前記支持部は、前記締結部材によって２つの前記接合部材を締結しており、この締結部材の締結方向が前記軌道と直交する方向であること、
を特徴とする柱状構造物の支持構造。

【請求項4】

柱状構造物を支持する柱状構造物の支持構造であって、
前記柱状構造物とこの柱状構造物の底部を支持する基礎とに着脱自在に装着されて、この柱状構造物の側部を支持する支持部を備え、
前記支持部は、
前記柱状構造物の外周面を挟み込むようにこの柱状構造物の外周面と接合する複数の接合部材と、
前記複数の接合部材を支持する複数の支持部材と、
前記複数の支持部材を前記基礎に締結する複数の締結部材とを備え、
前記複数の締結部材は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えたときに破損すること、
を特徴とする柱状構造物の支持構造。

【請求項5】

請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の柱状構造物の支持構造において、
前記柱状構造物と前記基礎との間でこの柱状構造物に発生する振動を抑制するように、この柱状構造物に復元力を作用させる復元力作用部を備え、
前記復元力作用部は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えて前記支持部が破損した後に、前記柱状構造物に復元力を作用させること、
を特徴とする柱状構造物の支持構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、柱状構造物を支持する柱状構造物の支持構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の柱状構造物の支持構造は、電柱を設置する場所の基礎に所定の直径及び深さで掘削穴を掘削し、この掘削穴と電柱との間に砂などの充填材を充填している（例えば、特許文献１参照）。このような従来の柱状構造物の支持構造では、砂の支持力によって電柱を基礎に支持しており、地震発生時には砂によって振動エネルギーを和らげて振動を抑制し耐震性能を確保している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開2011-021437号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の柱状構造物の支持構造では、電柱と基礎とを固定するために充填材の上面に厚さ20〜30mm程度でモルタルを打設して、電柱の外周面にこの電柱と一体に円環状にモルタルヒューズを形成している。従来の柱状構造物の支持構造では、通常時にはモルタルヒューズが電柱や電線などの重量を受け持っている。一方、従来の柱状構造物に支持構造では、地震などの異常時にはモルタルヒューズを破損させることによって、電柱や電線などの重量を充填材によって受け持たせて、充填材によって電柱の振動を抑制させて電柱の折損を防止している。

【0005】

しかし、従来の柱状構造物の支持構造は、モルタルヒューズが現場打ちであるため、異常時にモルタルヒューズが破損するように強度を調整して打設することが困難であった。このため、従来の柱状構造物の支持構造では、モルタルヒューズの厚さが薄すぎると、通常時にモルタルヒューズが破損して充填材が変形し電柱が傾斜してしまう可能性があった。一方、従来の柱状構造物の支持構造では、モルタルヒューズの厚さが厚すぎると、異常時にモルタルヒューズが破損せずに電柱に過大な力が作用し電柱が損傷する可能性があった。このような問題を解決するために、作業員の知識、技術、経験などを必要とせず、誰でも同じ性能を発揮できるように電柱に取り付けられる電柱支持部材が要望されている。

【0006】

この発明の課題は、特別な技能を必要とせず組立が容易な簡単な構造によって異常時に柱状構造物を折損させずに柱状構造物を支持することができる柱状構造物の支持構造を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項１の発明は、図２、図４及び図５に示すように、柱状構造物（９）を支持する柱状構造物の支持構造であって、前記柱状構造物とこの柱状構造物の底部（９ａ）を支持する基礎（１０）とに着脱自在に装着されて、この柱状構造物の側部を支持する支持部（１２）を備え、前記支持部は、前記柱状構造物の外周面を挟み込むようにこの柱状構造物の外周面と接合する複数の接合部材（１３Ａ，１３Ｂ）と、前記複数の接合部材を前記基礎に固定する固定部材（１５）と、前記複数の接合部材を締結する締結部材（１４）とを備え、前記締結部材は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えたときに破損することを特徴とする柱状構造物の支持構造（１１）である。

【0008】

請求項２の発明は、請求項１に記載の柱状構造物の支持構造において、前記締結部材は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えたときに破断することを特徴とする柱状構造物の支持構造である。

【0009】

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の柱状構造物の支持構造において、図１及び図４に示すように、前記柱状構造物は、電車線路の構成物を軌道（１）に沿って支持する電柱（９）であり、前記支持部は、前記締結部材によって２つの前記接合部材を締結しており、この締結部材の締結方向が前記軌道と直交する方向（Ｄ₂）であることを特徴とする柱状構造物の支持構造である。

【0010】

請求項４の発明は、図６〜図８に示すように、柱状構造物（９）を支持する柱状構造物の支持構造であって、前記柱状構造物とこの柱状構造物の底部（９ａ）を支持する基礎（１０）とに着脱自在に装着されて、この柱状構造物の側部を支持する支持部（１２）を備え、前記支持部は、前記柱状構造物の外周面を挟み込むようにこの柱状構造物の外周面と接合する複数の接合部材（１３Ａ，１３Ｂ）と、前記複数の接合部材を支持する複数の支持部材（１７）と、前記複数の支持部材を前記基礎に締結する複数の締結部材（１８）とを備え、前記複数の締結部材は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えたときに破損することを特徴とする柱状構造物の支持構造（１１）である。

【0011】

請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の柱状構造物の支持構造において、図２、図３及び図６に示すように、前記柱状構造物と前記基礎との間でこの柱状構造物に発生する振動を抑制するように、この柱状構造物に復元力を作用させる復元力作用部（１６）を備え、前記復元力作用部は、前記柱状構造物に発生する振動が所定値を超えて前記支持部が破損した後に、前記柱状構造物に復元力を作用させることを特徴とする柱状構造物の支持構造である。

【発明の効果】

【0013】

この発明によると、特別な技能を必要とせず組立が容易な簡単な構造によって異常時に柱状構造物を折損させずに柱状構造物を支持することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造を備える高架橋の断面図である。

【図2】この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造の縦断面図である。

【図3】図２のIII-III線で切断した状態を示す横断面図である。

【図4】この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造の斜視図である。

【図5】この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）正面図であり、（Ｃ）は右側面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のV-VD線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｅ）は（Ａ）のV-VE線で切断した状態を示す断面図である。

【図6】この発明の第２実施形態に係る柱状構造物の支持構造の縦断面図である。

【図7】この発明の第２実施形態に係る柱状構造物の支持構造の斜視図である。

【図8】この発明の第２実施形態に係る柱状構造物の支持構造の外観図であり、（Ａ）は平面図であり、（Ｂ）正面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のVIII-VIIIC線で切断した状態を示す断面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のVD部分を拡大して示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（第１実施形態）
以下、図面を参照して、この発明の第１実施形態について詳しく説明する。
図１に示す軌道１は、車両２が走行する通路（線路）である。軌道１は、例えば、道床とまくらぎとが一体化したスラブ軌道である。軌道１は、車両２の車輪２ｂを支持して案内する左右一対のレール１ａと、これらのレール１ａを支持する矩形平板状のプレキャストのコンクリート版からなる軌道スラブ（スラブ版）１ｂなどを備えている。図１に示す軌道１は、例えば、二本の本線で構成された複線であり、上り線１Ａと下り線１Ｂとから構成されている。

【0016】

車両２は、軌道１に沿って走行する移動体である。車両２は、電車、機関車、客車又は貨車などの鉄道車両であり、高架橋４上を走行している。図１に示す車両２は、例えば、高速で走行する新幹線（登録商標）又は在来線の鉄道車両である。車両２は、乗客又は貨物を積載し輸送するための構造物である車体２ａと、この車体２ａを搭載してレール１ａ上を転動する台車の車輪２ｂと、架線のトロリ線と摺動してこのトロリ線から電力を車両２に導くための集電装置（パンタグラフ）２ｃなどを備えている。

【0017】

防音壁３は、音源から伝搬する音の強さを減衰させる固定構造物である。防音壁３は、音源（軌道１側）と受音点（沿線側）との間に設置されており、音源側の表面を吸音処理することより、この音源から伝搬する音の減衰効果を向上させている。図１に示す防音壁３は、音の減衰効果を増すように音源側が吸音処理されており、高架橋４の床版４ａ上に軌道１に対して垂直に敷設されている。

【0018】

高架橋４は、軌道１を連続的に高架にするための固定構造物である。図１に示す高架橋４は、例えば、コンクリートが主要材料であり、鉄筋コンクリート構造（RC構造）を主体とするラーメン高架橋などのコンクリート橋（コンクリート高架橋）である。高架橋４は、軌道１の下部に空間を確保するととともに、軌道１を支持する路盤（基盤）としても機能する。高架橋４は、例えば、都市部などで路面交通などと立体化を図るために、鉄道の一定区間を橋梁構造にした構造物であり、都市鉄道又は新幹線などで多用されている。高架橋４は、床版（桁）４ａと、橋脚（柱(ピア))４ｂと、フーチング４ｃなどを備えている。

【0019】

床版４ａは、高架橋４の床を形成する部分である。床版４ａは、高架橋４上を通過する車両２を直接支持するための平面状の構造物であり、場所打ちコンクリートによって施工されて水平方向に配置されるPC桁などである。橋脚４ｂは、床版４ａを支持する部分である。橋脚４ｂは、床版４ａの長さ方向に所定の間隔をあけて場所打ちコンクリートによって施工されており、鉛直方向に配置される鉄筋コンクリート柱などである。フーチング４ｃは、橋脚４ｂから荷重を受ける部分である。フーチング４ｃは、場所打ちコンクリートによって施工された版状の構造物である。フーチング４ｃは、杭基礎５の杭頭部に連結されており橋脚４ｂからの荷重を杭基礎５に伝達する。

【0020】

杭基礎５は、高架橋４を支持するための基礎部分である。杭基礎５は、高架橋４の基礎を支える地盤にフーチング４ｃからの荷重を伝達する。杭基礎５は、例えば、掘削機械によって掘削された所定の深さの穴の中に、鉄筋かごを挿入しコンクリートを打ち込んで構築された場所打ちコンクリート杭である。

【0021】

電車線路支持物６は、車両２に電力を供給するために軌道１に沿って設けられた電車線路の構成物を支持する構造物である。電車線路支持物６は、線路上空に架設される架線（架空電車線）を支持点間の距離（径間）が所定の長さになるように、所定の間隔をあけてこの支持点で支持する。電車線路支持物６は、トロリ線支持装置７と、可動ブラケット８と、電柱９などを備えている。

【0022】

トロリ線支持装置７は、車両２の集電装置２ｃのすり板と摺動してこの車両２に電力を供給する架線のトロリ線を支持する装置である。トロリ線支持装置７は、可動ブラケット８に着脱自在に支持されている。可動ブラケット８は、架線を長さ方向に移動自在に支持する部材である。可動ブラケット８は、温度変化による電車線の移動に対応可能なように、支持点を中心に水平回転が可能であり、架線の長さ方向（線路方向）への移動を許容し、上下方向の移動調整も僅かに可能である。可動ブラケット８は、電柱バンドによって電柱９に取り付けられている。

【0023】

電柱９は、電車線路の構成物を軌道１に沿って支持する柱状構造物である。電柱９は、可動ブラケット８を支持しており電気車が走行する線路に沿って基礎部分が固定されている。電柱９は、例えば、予め引張をかけた鉄筋とコンクリートとによって構成されたプレストレスコンクリート柱のような安価でメンテナンスが容易なコンクリート柱である。図１に示す電柱９は、図３に示すように、断面が略円形状の電車線用の電化柱である。電柱９は、図２に示すように、電柱基礎１０に支持される底部９ａと、支持部１２に支持される側部９ｂなどを備えている。

【0024】

図２及び図３に示す電柱基礎１０は、電柱９の底部９ａを支持する構造物である。電柱基礎１０は、電柱９を固定するために地中に設けられたコンクリート構造物である。電柱基礎１０は、図２に示すように、電柱９の自重、電車線及び腕金などの重量、張力及び風圧などによる荷重を支えるために、高架橋４の床版４ａに深さ1000mm程度の所定の深さで形成されている凹状の穴部である。電柱基礎１０は、この電柱基礎１０の内周面と電柱９の外周面との間に幅が25mm又は50mm程度の間隙部を形成している。電柱基礎１０は、この電柱基礎１０の底面に電柱９の下端面が接触しており電柱９を垂直方向で支持している。

【0025】

図２、図４及び図５に示す支持構造１１は、電柱９を支持する構造である。支持構造１１は、通常時には電柱９の側部９ｂを機械的構造によって支持しているが、異常時にはこの機械的構造が破損することによって電柱９の側部９ｂを解放し、電柱９の底部９ａを電柱基礎１０に支持させる。支持構造１１は、図２に示すように、電柱基礎１０の上面で電柱９の側部９ｂを支持している。支持構造１１は、従来の現場打ちのモルタルヒューズのようなモルタル構造とは異なり現場組立が容易な機械的構造であり、特別な技能を必要とせずに作業員によって組立及び分解可能であり、破損時には機械的構造を構成する構成部品の交換が容易であり、電柱９の側部９ｂに着脱自在である。支持構造１１は、図２、図４及び図５に示す支持部１２と、図２及び図３に示す復元力作用部１６などを備えている。支持構造１１は、図２に示すように、電柱９と電柱基礎１０とを支持部１２を介して接合することによって電柱９の側部９ｂを支持部１２によって支持する。

【0026】

図２、図４及び図５に示す支持部１２は、電柱９とこの電柱９の底部９ａを支持する電柱基礎１０とに着脱自在に装着されて、この電柱９の側部９ｂを機械的構造によって支持する手段である。支持部１２は、図２に示すように、通常時には電柱９を水平方向で支持しているが、異常時には破損することが予定されている。支持部１２は、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに、機械的構造が破断する。支持部１２は、通常時には電柱９の振動及び傾きを防止するために、電柱９を所定の位置に保持可能な程度の強度を備えている。支持部１２は、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに破損するように予め強度が調整されている。支持部１２は、図２、図４及び図５に示す接合部材１３Ａ，１３Ｂと、図４及び図５に示す締結部材１４と、図２、図４及び図５に示す固定部材１５などを備えている。支持部１２は、接合部材１３Ａ，１３Ｂを締結部材１４によって締結し、地震時に締結部材１４を破損させる構造である。支持部１２は、図４及び図５に示すように、２つの接合部材１３Ａ，１３Ｂを締結部材１４によって締結しており、図４に示す締結部材１４の締結方向が図１に示す軌道１と直交する方向Ｄ₂である。

【0027】

図２、図４及び図５に示す接合部材１３Ａ，１３Ｂは、電柱９の外周面を挟み込むようにこの電柱９の外周面と接合する部材である。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、図４及び図５に示すように、電柱９の外周面に着脱自在に装着されるバンドである。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、電柱９の外周面と接触しているが電柱９の外周面には固定されていない。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、分解組立時に接合及び分離可能な分割構造を有し、互いに対向して接合可能な２つで１組の部材を構成している。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、金属製の半円環状の部材であり、機械加工又は成型加工によって製造される。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、図５（Ａ）に示すように、平面形状が略Ｕ字状であり、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように断面形状が略Ｌ字状である。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、いずれも同一構造であり、以下では一方の接合部材１３Ａを中心に説明し、他方の接合部材１３Ｂについては接合部材１３Ａと対応する部分に同一の番号を付して詳細な説明を省略する。接合部材１３Ａ，１３Ｂは、図２、図４及び図５（Ａ）（Ｅ）に示す接合面１３ａと、図４及び図５（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）に示す接合面１３ｂと、図２、図４及び図５（Ｂ）〜（Ｅ）に示す接合面１３ｃと、図４及び図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す取付面１３ｄと、図４及び図５に示す取付面１３ｅと、図５（Ｄ）に示す貫通孔１３ｆと、図５（Ｄ）（Ｅ）に示す貫通孔１３ｇなどを備えている。

【0028】

図２、図４及び図５（Ａ）（Ｅ）に示す接合面１３ａは、電柱９の外周面と接合する部分である。接合面１３ａは、電柱９の外周面と密着するように、この電柱９の外周面に沿って形成されており、中心角が180°の円弧状の湾曲面である。図４及び図５（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）に示す接合面１３ｂは、接合部材１３Ａと接合部材１３Ｂとが接合する部分である。接合面１３ｂは、接合部材１３Ａと接合部材１３Ｂとが密着するように、接合部材１３Ａ，１３Ｂの両端部に形成された平坦面である。接合面１３ａ，１３ｂは、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように、接合部材１３Ａ，１３Ｂのフランジ部とこのフランジ部から上側に突出する筒部とに形成されている。図２、図４及び図５（Ｂ）〜（Ｅ）に示す接合面１３ｃは、電柱基礎１０の上面と接合する部分である。接合面１３ｃは、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように、接合部材１３Ａ，１３Ｂのフランジ部に形成されており、接合面１３ａ，１３ｂに対し直角に形成された平坦面である。

【0029】

図４及び図５（Ａ）〜（Ｄ）に示す取付面１３ｄは、締結部材１４を取り付ける部分である。取付面１３ｄは、図５（Ａ）に示すように、接合面１３ｂと平行に形成された平坦面であり、接合部材１３Ａ，１３Ｂの側面に形成されている。図４及び図５に示す取付面１３ｅは、固定部材１５を取り付ける部分である。取付面１３ｅは、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように、接合面１３ｃと平行に形成された平坦面であり、接合部材１３Ａ，１３Ｂのフランジ部の上面に形成されている。図５（Ｄ）に示す貫通孔１３ｆは、締結部材１４の締結用ボルト１４ａを挿入する部分である。貫通孔１３ｆは、接合部材１３Ａ，１３Ｂの両端部の壁部を貫通して形成されている。貫通孔１３ｆは、接合部材１３Ａ，１３Ｂの設置位置を微調整可能なように、締結用ボルト１４ａのボルト径よりも大きく形成されている。図５（Ｄ）（Ｅ）に示す貫通孔１３ｇは、固定部材１５の固定用ボルト１５ａを挿入する部分である。貫通孔１３ｇは、接合部材１３Ａ，１３Ｂのフランジ部を貫通して形成されている。貫通孔１３ｇは、接合部材１３Ａ，１３Ｂの設置位置を微調整可能なように、固定用ボルト１５ａのボルト径よりも大きく形成されている。

【0030】

図４及び図５に示す締結部材１４は、接合部材１３Ａ，１３Ｂを締結する部材である。締結部材１４は、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに破損し、電柱９に発生する振動が所定値未満であるときには破損しない。締結部材１４は、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに破損するように、引張強度及びせん断強度などの機械的性質が予め調整されている。締結部材１４は、図５（Ｄ）に示す貫通孔１３ｆに挿入される締結用ボルト１４ａと、この締結用ボルト１４ａに締結される締結用ナット１４ｂと、締結用ボルト１４ａの座面と取付面１３ｄとの間に挟み込まれる座金１４ｃと、締結用ナット１４ｂの座面と取付面１３ｄとの間に挟み込まれる座金１４ｄなどを備えている。締結部材１４は、図１に示す軌道１の長さ方向（図４に示す方向Ｄ₁）と図４に示す締結用ボルト１４ａの長さ方向（締結方向）とが直交し、軌道１の長さ方向Ｄ₁と直交する方向Ｄ₂と締結用ボルト１４ａの長さ方向とが一致するように、接合部材１３Ａ，１３Ｂを締結する。

【0031】

図２、図４及び図５に示す固定部材１５は、接合部材１３Ａ，１３Ｂを電柱基礎１０に固定する部分である。固定部材１５は、例えば、地震によって電柱９に発生する振動が所定値を超えて締結部材１４が破損した場合であっても、この固定部材１５が破損しないように、引張強度及びせん断強度などの機械的性質が予め調整されている。固定部材１５は、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように、貫通孔１３ｇに挿入されて電柱基礎１０に埋め込まれて定着される固定用ボルト（アンカーボルト）１５ａと、この固定用ボルト１５ａに締結される固定用ナット１５ｂと、固定用ナット１５ｂの座面と取付面１３ｅとの間に挟み込まれる座金１５ｃと、電柱基礎１０に所定の深さで形成され固定用ボルト１５ａが挿入される穴部１５ｄと、固定用ボルト１５ａと穴部１５ｄとの間の隙間に充填される接着剤１５ｅなどを備えている。

【0032】

図２及び図３に示す復元力作用部１６は、電柱９と電柱基礎１０との間でこの電柱９の振動を抑制するように、この電柱９に復元力を作用させる手段である。復元力作用部１６は、地震発生時に電柱９が大きく振動して、この電柱９に微小な復元力を作用させながらこの復元力作用部１６自体の形状が元に戻る。復元力作用部１６は、電柱９に発生する振動が所定値を超えて支持部１２が破損した後に、電柱９に復元力を作用させる。復元力作用部１６は、支持部１２が損傷した後に本来の免振機能を発揮する。復元力作用部１６は、電柱９と電柱基礎１０との間に充填される砂又はシリコンゴムなどの復元材料である。このような復元材料としては、砂と比較して剛性が小さく、かつ、形状は復元するが復元時に電柱９に作用する反力が小さい微小復元力の低反発部材であるシリコンゴムが好ましい。復元力作用部１６は、地震発生時に免振機能を発揮するような最適な弾性率（ヤング率）に設定されている。復元力作用部１６は、例えば、弾性率が5kPaを下回ると電柱９に作用する復元力が小さ過ぎて電柱９が電柱基礎１０に衝突して電柱９が損傷する問題点があり、弾性率が11kPaを超えると電柱９に作用する復元力が大き過ぎて振動を抑制する効果が低下する問題点があるため、弾性率を5〜11kPaの範囲内に設定することが好ましい。

【0033】

次に、この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造の施工方法を説明する。
新設時には図１に示す高架橋４の構築時に予め施工されている電柱基礎１０に電柱９を建て込み、図２及び図３に示す電柱９の外周面と電柱基礎１０の内周面との間の間隙部に、シリコンゴム又は砂をこの間隙部に充填し復元力作用部１６を形成する。次に、図２及び図５（Ｄ）（Ｅ）に示す固定用ボルト１５ａのボルト径よりも大きい孔径の穴部１５ｄをドリルによって所定の深さで電柱基礎１０に削孔し、固定用ボルト１５ａを穴部１５ｄに挿入し、固定用ボルト１５ａと穴部１５ｄとの間の隙間に接着剤１５ｅを充填し、電柱基礎１０に固定用ボルト１５ａを埋め込み、電柱基礎１０に固定用ボルト１５ａを定着させる。次に、固定用ボルト１５ａを接合部材１３Ａ，１３Ｂの貫通孔１３ｇに挿入して、図２に示すように接合部材１３Ａ，１３Ｂの接合面１３ｃと電柱基礎１０とを接合させる。このとき、図２及び図４に示すように、接合部材１３Ａ側の接合面１３ａと接合部材１３Ｂ側の接合面１３ａとの間に電柱９の外周面が挟み込まれるとともに、図４に示すように接合部材１３Ａ側の接合面１３ｂと接合部材１３Ｂ側の接合面１３ｂとが密着する。その結果、図２に示すように、復元力作用部１６の上面を覆うように接合部材１３Ａ，１３Ｂが電柱基礎１０の上面に設置され、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように固定用ボルト１５ａに固定用ナット１５ｂを所定のトルクに達するまで締結して、電柱基礎１０の上面に接合部材１３Ａ，１３Ｂが取り付けられて固定される。次に、図５（Ｄ）に示すように、接合部材１３Ａ，１３Ｂの貫通孔１３ｆに締結用ボルト１４ａを挿入し、締結用ボルト１４ａに締結用ナット１４ｂを所定のトルクに達するまで締結すると、図２及び図４に示すように電柱９と電柱基礎１０とが支持部１２を介して接合されて、支持部１２によって電柱９の側部９ｂが支持される。改修時には既存のモルタルヒューズを除去し、新設時と同様の施工方法によって、電柱９と電柱基礎１０とが支持部１２を介して接合されて、支持部１２によって電柱９の側部９ｂが支持される。

【0034】

次に、この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造の作用を説明する。
地上に電柱９を設置した場合には、地震の周期と電柱９の周期とが離れているため、電柱９が共振して大きく振動することが少ない。一方、図１に示すように、高架橋４上に電柱９を設置したときには、高架橋４の固有振動数と電柱９の固有振動数とが比較的近いと、地震によって高架橋４が振動すると電柱９が共振して大きく振動することがある。通常時には、図１に示す車両２の走行や小規模な地震によって電柱９に発生する振動が比較的小さく所定値未満であるため、支持部１２が電柱９の振動及び移動などを抑え、支持部１２が電柱９や電線などの重量を受け持って電柱９の底部９ａを電柱基礎１０が支持している。一方、異常時には、大規模な地震によって電柱９に発生する振動が比較的大きく所定値を超えるため、締結部材１４の締結用ボルト１４ａに許容値を超える引張応力が作用してこの締結用ボルト１４ａが破断して破損する。このとき、図１に示す高架橋４が地震によって振動すると、軌道１の長さ方向Ｄ₁と直交する図４に示す方向Ｄ₂に架線が振動するため、電柱９も方向Ｄ₂に振動する。地震発生時に電柱９が揺れやすい方向Ｄ₂と締結部材１４の長さ方向とが一致しているため、電柱９に発生する振動が所定値を超えるような異常時には締結用ボルト１４ａに引張応力が作用して締結用ボルト１４ａが破断する。図４、図５（Ａ）（Ｃ）（Ｄ）に示す接合部材１３Ａ側の接合面１３ｂと接合部材１３Ｂ側の接合面１３ｂとの間には、支持部１２を取り付けるときに僅かに隙間（がた）が形成されることがある。また、図５（Ｄ）（Ｅ）に示すように、固定用ボルト１５ａと貫通孔１３ｇとの間には隙間（がた）が形成されている。このため、電柱９に発生する振動が所定値を超えて固定用ボルト１５ａと固定用ナット１５ｂとが緩むと、接合部材１３Ａ，１３Ｂが電柱基礎１０に対して移動可能になり、接合部材１３Ａ，１３Ｂが電柱９の側部９ｂから離れる。その結果、図２に示す支持部１２から電柱９の側部９ｂが解放されて、復元力作用部１６が電柱９や電線などの重量を受け持ってこれらを支持する。電柱９が振動すると復元力作用部１６が復元力を電柱９に作用させて、電柱９の振動を抑え電柱９の損傷が防止される。このとき、復元力作用部１６が弾性変形するが復元力作用部１６の形状が元に戻るため、復元力作用部１６が電柱９に大きな復元力を作用させて電柱９が振動してしまうのを防ぐ。

【0035】

この発明の第１実施形態に係る柱状構造物の支持構造には、以下に記載するような効果がある。
(1) この第１実施形態では、電柱９とこの電柱９の底部９ａを支持する電柱基礎１０とに支持部１２が着脱自在に装着されており、この電柱９の側部９ｂを機械的構造によって支持部１２が支持する。また、この第１実施形態では、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに、支持部１２の機械的構造が破損する。このため、従来のモルタルヒューズのような作業員の知識、技術、経験などに基づいて現場打ちで施工する必要がなく、誰でも支持部１２を簡単に組み立てて電柱９に短時間で取り付けることができる。また、従来のモルタルヒューズのような異常時に破損するように厚さを調整して施工する必要がなく、異常時に支持部１２が破損するタイミングにばらつきがなく、所定のタイミングで支持部１２を確実に破損させることができる。また、従来のモルタルヒューズのようなモルタル構造ではなく、支持部１２が機械的構造であるため、支持部１２を機械的に確実に破損させることができ、誰でも同じ性能を発揮するように容易に組み立てることができる。さらに、従来のモルタルヒューズのような破損後に再施工する必要がなく、構成部品が破損したときに支持部１２を容易に交換することができるとともに組立分解時に容易に着脱することができる。

【0036】

(2) この第１実施形態では、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに支持部１２の機械的構造が破断する。このため、支持部１２の機械的性質を予め調整しておくことによって、地震によって電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに、支持部１２を確実に破断させることができる。

【0037】

(3) この第１実施形態では、電柱９の外周面を挟み込むようにこの電柱９の外周面と複数の接合部材１３Ａ，１３Ｂが接合し、この複数の接合部材１３Ａ，１３Ｂを電柱基礎１０に固定部材１５が固定し、この複数の接合部材１３Ａ，１３Ｂを締結部材１４が締結する。また、この第１実施形態では、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに締結部材１４が破損する。このため、接合部材１３Ａ，１３Ｂによって電柱９を挟み込むだけで電柱９に支持部１２を装着することができ、支持部１２の取付作業を短時間で完了することができる。また、従来のモルタルヒューズのような現場打ちによる手間のかかる作業が不要になり、特別な技能を必要としない締結作業のような簡単な組立作業によって短時間に施工することができる。

【0038】

(4) この第１実施形態では、電車線路の構成物を軌道１に沿って電柱９が支持し、締結部材１４によって２つの接合部材１３Ａ，１３Ｂを締結しており、この締結部材１４の締結方向が軌道１と直交する方向Ｄ₂である。このため、地震発生時に揺れやすい軌道１の長さ方向Ｄ₁と直交する方向Ｄ₂と締結部材１４の長さ方向とを一致させることによって、電柱９に発生する振動が所定値を超えるような異常時に締結部材１４を確実に破断させることができる。その結果、異常時には電柱９に過大な力が作用するのを防ぐことができ、電柱９が軌道１側に倒れるのを防ぐことができる。

【0039】

(5) この第１実施形態では、電柱９と電柱基礎１０との間でこの電柱９に発生する振動を抑制するように、復元力作用部１６がこの電柱９に復元力を作用させ、電柱９に発生する振動が所定値を超えて支持部１２が破損した後に、復元力作用部１６が電柱９に復元力を作用させる。このため、地震などの異常時には復元力作用部１６が電柱９や電線などの重量を受け持つようになって、地震などの振動を抑制し電柱９の損傷を防止することができる。

【0040】

（第２実施形態）
以下では、図１〜図５に示す部分と同一の部分については、同一の番号を付して詳細な説明を省略する。
図６〜図８に示す支持構造１１は、図２、図４及び図５に示す支持構造１１とは異なり、図６及び図７に示すように電柱基礎１０の上面から高さ300mm程度の所定の高さで電柱９の側部９ｂを支持部１２が支持している。図６〜図８に示す支持部１２は、接合部材１３Ａ，１３Ｂを支持部材１７によって支持し、地震時にこの支持部材１７を電柱基礎１０に取り付ける締結部材１８を破損させる構造である。支持部１２は、図６〜図８に示す接合部材１３Ａ，１３Ｂと、図７及び図８に示す締結部材１４と、図６〜図８に示す支持部材１７と、締結部材１８などを備えている。

【0041】

図６〜図８に示す接合部材１３Ａは、図６、図７及び図８（Ａ）（Ｂ）に示す接合面１３ａ，１３ｂと、図７及び図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す取付面１３ｄと、図８（Ｃ）に示す貫通孔１３ｆと、図６、図７及び図８（Ｂ）に示す支持面１３ｈなどを備えている。図６、図７及び図８（Ａ）（Ｂ）に示す接合面１３ｂは、接合部材１３Ａと接合部材１３Ｂとが密着するように、接合部材１３Ａ，１３Ｂの両端部に形成された平坦面であり、図７及び図８（Ａ）に示すように接合部材１３Ａ，１３Ｂの外周部から外側に突出するフランジ部に形成されている。図６、図７及び図８（Ｂ）に示す支持面１３ｈは、支持部材１７によって支持される部分である。支持面１３ｈは、接合面１３ａ，１３ｂと直交して形成された平坦面であり、接合部材１３Ａ，１３Ｂの底部に形成されている。

【0042】

図７及び図８（Ａ）〜（Ｃ）に示す締結部材１４は、地震によって電柱９に発生する振動が所定値を超えて締結部材１８が破損した場合であっても、この締結部材１８が破損せずに接合部材１３Ａ，１３Ｂと電柱９とを接合状態に維持する。締結部材１４は、電柱９に発生する振動が所定値を超えても破損しないように、引張強度及びせん断強度などの機械的性質が予め調整されている。

【0043】

図６〜図８に示す支持部材１７は、接合部材１３Ａ，１３Ｂを支持する部分である。支持部材１７は、接合部材１３Ａ，１３Ｂを支持し補強するリブであり、接合部材１３Ａ，１３Ｂと電柱基礎１０とを接続する。支持部材１７は、図８（Ａ）に示すように、接合部材１３Ａ，１３Ｂの円周方向に等間隔に複数本（例えば６本）配置されており、図７及び図８（Ｂ）に示すように電柱９の外周面と間隔をあけてこの電柱９を囲むように配置されている。支持部材１７は、図６、図７及び図８（Ｂ）（Ｄ）に示す支柱１７ａと、図６、図７、及び図８（Ａ）（Ｂ）（Ｄ）に示す接続部１７ｂと、図８（Ｄ）に示す接合面１７ｃと、取付面１７ｄと、貫通孔１７ｅなどを備えている。

【0044】

図６、図７及び図８（Ｂ）（Ｄ）に示す支柱１７ａは、接合部材１３Ａ，１３Ｂと接続部１７ｂとを連結する部分である。支柱１７ａは、上端部が接合部材１３Ａ，１３Ｂの底面に固定されており、下端部が接続部１７ｂの上面に固定されている。支柱１７ａは、金属製の鉄筋又は鉄骨のような棒状部材である。図６、図７及び図８（Ａ）（Ｂ）（Ｄ）に示す接続部１７ｂは、電柱基礎１０の上面と接続する部分である。接続部１７ｂは、金属製の板状部材であり、支柱１７ａの下端部に溶接などによって固定されている。図８（Ｄ）に示す接合面１７ｃは、電柱基礎１０と接合する部分である。接合面１７ｃは、接続部１７ｂの下面に形成されており、電柱基礎１０の上面と密着するように平坦面に形成されている。取付面１７ｄは、締結部材１８を取り付ける部分である。取付面１７ｄは、接続部１７ｂの上面に形成されており、接合面１７ｃと平行に形成された平坦面である。貫通孔１７ｅは、締結部材１８の締結用ボルト１８ａを挿入する部分である。貫通孔１７ｅは、接続部１７ｂを貫通して形成されている。貫通孔１７ｅは、支持部材１７の設置位置を微調整可能なように、締結用ボルト１８ａのボルト径よりも大きく形成されている。

【0045】

図６〜図８に示す締結部材１８は、支持部材１７を電柱基礎１０に締結する部分である。締結部材１８は、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに破損し、電柱９に発生する振動が所定値未満であるときには破損しない。締結部材１８は、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに切断又は引き抜かれるように、引張強度及びせん断強度などの機械的性質が予め調整されている。締結部材１８は、図８（Ｄ）に示すように、貫通孔１７ｅに挿入されて電柱基礎１０に埋め込まれて定着される締結用ボルト（アンカーボルト）１８ａと、この締結用ボルト１８ａに締結される締結用ナット１８ｂと、締結用ボルト１８ａの座面と取付面１７ｄとの間に挟み込まれる座金１８ｃと、電柱基礎１０に所定の深さで形成され締結用ボルト１８ａが挿入される穴部１８ｄと、締結用ボルト１８ａと穴部１８ｄとの間の隙間に充填される接着剤１８ｅなどを備えている。

【0046】

次に、この発明の第２実施形態に係る柱状構造物の支持構造の施工方法を説明する。
新設時には、図６に示す電柱基礎１０に電柱９を建て込み、電柱９の外周面と電柱基礎１０の内周面との間の間隙部に、シリコンゴム又は砂を充填し復元力作用部１６を形成する。次に、締結用ボルト１８ａのボルト径よりも大きい孔径の穴部１８ｄをドリルによって所定の深さで電柱基礎１０に削孔し、締結用ボルト１８ａを穴部１８ｄに挿入し、締結用ボルト１８ａと穴部１８ｄとの間の隙間に接着剤１８ｅを充填し、電柱基礎１０に締結用ボルト１８ａを埋め込み、電柱基礎１０に締結用ボルト１８ａを定着させる。次に、図８（Ｄ）に示す接続部１７ｂの貫通孔１７ｅに締結用ボルト１８ａを挿入して、締結用ボルト１８ａに締結用ナット１８ｂを所定のトルクに達するまで締結し、支持部材１７の接合面１７ｃと電柱基礎１０とを接合させる。その結果、図６及び図７に示すように、接合部材１３Ａ側の接合面１３ａと接合部材１３Ｂ側の接合面１３ａとの間に電柱９の外周面が挟み込まれるとともに、接合部材１３Ａ側の接合面１３ｂと接合部材１３Ｂ側の接合面１３ｂとが密着する。次に、図８（Ｃ）に示すように、接合部材１３Ａ，１３Ｂの貫通孔１３ｆに締結用ボルト１４ａを挿入し、締結用ボルト１４ａに締結用ナット１４ｂを所定のトルクに達するまで締結する。その結果、図６及び図７に示すように、電柱基礎１０の上面から所定の高さに接合部材１３Ａ，１３Ｂが設置されて、電柱基礎１０の上方に接合部材１３Ａ，１３Ｂが取り付けられて固定される。図６に示すように、電柱９と電柱基礎１０とが支持部１２を介して接合されるため、支持部１２によって電柱９の側部９ｂが支持される。改修時には既存のモルタルヒューズを除去し、新設時と同様の施工方法によって、電柱９と電柱基礎１０とが支持部１２を介して接合されて、支持部１２によって電柱９が支持される。

【0047】

次に、この発明の第２実施形態に係る柱状構造物の支持構造の作用を説明する。
通常時には、図１に示す車両２の走行や小規模な地震によって電柱９に発生する振動が比較的小さく所定値未満であるため、図６〜図８に示す支持部１２が電柱９の振動や移動を抑え、支持部１２が電柱９や電線などの重量を受け持って電柱９の底部９ａを電柱基礎１０が支持している。一方、異常時には、大規模な地震によって電柱９に発生する振動が比較的大きく所定値を超えるため、図８（Ｂ）（Ｄ）に示す締結部材１８の締結用ボルト１８ａに許容値を超えるせん断応力又は引張応力が作用し、締結用ボルト１８ａが切断又は引き抜かれて破損する。大規模な地震によって電柱９が振動すると、電柱基礎１０の上方ほど電柱９の振動が大きくなる。図６及び図７に示すように、電柱９の振動が大きくなる電柱基礎１０の上方に接合部材１３Ａ，１３Ｂが装着されているため、締結部材１８に作用する外力が大きくなって締結部材１８が容易に破損する。支持部１２が破損すると電柱９の側部９ｂが支持部１２から解放されて、図６に示す復元力作用部１６が電柱９や電線などの重量を受け持ってこれらを支持する。電柱９が振動すると復元力作用部１６が復元力を電柱９に作用させて、電柱９の振動を抑え電柱９の損傷が防止される。

【0048】

この発明の第２実施形態に係る柱状構造物の支持構造には、第１実施形態の効果に加えて、以下に記載するような効果がある。
この第２実施形態では、電柱９の外周面を挟み込むようにこの電柱９の外周面と複数の接合部材１３Ａ，１３Ｂが接合し、この複数の接合部材１３Ａ，１３Ｂを複数の支持部材１７が支持し、この複数の支持部材１７を電柱基礎１０に複数の締結部材１８が締結する。また、この第２実施形態では、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに複数の締結部材１８が破損する。このため、接合部材１３Ａ，１３Ｂによって電柱９を挟み込むだけで電柱９に支持部１２を装着することができ、支持部１２の取付作業を短時間で完了することができる。また、従来のモルタルヒューズのような現場打ちによる手間のかかる作業が不要になり、特別な技能を必要としない締結作業のような簡単な組立作業によって短時間に施工することができる。

【0049】

（他の実施形態）
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、高架橋４上を鉄道車両が走行する場合を例に挙げて説明したが、自動車などの他の車両が走行する高架橋についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、高架橋４がコンクリート高架橋である場合を例に挙げて説明したが、鋼材を主材料とする鉄桁橋などの鋼橋や、鋼桁と鉄筋コンクリート床版とを結合した合成桁橋などの高架橋についても、この発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、柱状構造物として電柱９の振動を抑制する場合を例に挙げて説明したが、電柱９以外の柱体の振動を抑制する場合についてもこの発明を適用することができる。

【0050】

(2) この実施形態では、電柱９が電車線用である場合を例に挙げて説明したが、配電線用又は通信線用の電柱についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、可動ブラケット８を支持する電柱９を例に挙げて説明したが、き電線、保護線、配電線又は通信線などを支持する電柱や、これらの電線をちょう架するために張り出した腕金を支持する電柱などについてもこの発明を適用することができる。さらに、この実施形態では、高架橋４上の電柱基礎１０に設置されている電柱９を例に挙げて説明したが、地上に埋設された電柱基礎枠などの電柱基礎に設置されている電柱９についてもこの発明を適用することができる。

【0051】

(3) この実施形態では、固定部材１５及び締結部材１８が接着系アンカーである場合を例に挙げて説明したが、先端の拡張部を開かせるくさび作用によって電柱基礎１０に固定用ボルト１５ａ及び締結用ボルト１８ａを定着させる金属系アンカーである場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、２つの接合部材１３Ａ，１３Ｂによって電柱９の外周面を挟み込む場合を例に挙げて説明したが、円環状の１つの接合部材を電柱９に嵌め込む場合又は３つ以上の接合部材によって電柱９の外周面を挟み込む場合についてもこの発明を適用することができる。

【0052】

(4) この第１実施形態では、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに締結部材１４を破断させているが、締結部材１４が破断するのと略同時に固定部材１５も破断するように、この固定部材１５の機械的性質を予め調整しておくこともできる。また、この第１実施形態では、電柱９に発生する振動が所定値を超えたときに締結部材１４を破断させているが、締結部材１４を破断させずに固定部材１５が破断するように、この固定部材１５の機械的性質を予め調整しておくこともできる。さらに、この第２実施形態では、異常時に締結部材１８が破断する場合を例に挙げて説明したが、支持部材１７の支柱１７ａと接続部１７ｂとを締結部材１８と同様の締結部材によって締結し、異常時にこの締結部材を破断させることもできる。

【符号の説明】

【0053】

１ 軌道
２ 車両
３ 防音壁
４ 高架橋
５ 杭基礎
６ 電車線路支持物
７ トロリ線支持装置
８ 可動ブラケット
９ 電柱（柱状構造物）
９ａ 底部
９ｂ 側部
１０ 電柱基礎（基礎）
１１ 支持構造
１２ 支持部
１３Ａ，１３Ｂ 接合部材
１４ 締結部材
１４ａ 締結用ボルト
１５ 固定部材
１５ａ 固定用ボルト
１６ 復元力作用部
１７ 支持部材
１８ 締結部材
１８ａ 締結用ボルト
Ｄ₁，Ｄ₂ 方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】