特開 2024-171960 柱状構造物転倒防止構造体、掘削溝開削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024171960

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】柱状構造物転倒防止構造体、掘削溝開削方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/42 20060101AFI20241205BHJP

   H02G 7/00 20060101ALI20241205BHJP

   E04H 12/22 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

E02D27/42 Z

H02G7/00

E04H12/22

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089339

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000004123

【氏名又は名称】ＪＦＥエンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100127845

【弁理士】

【氏名又は名称】石川 壽彦

(72)【発明者】

【氏名】梅田 有

(72)【発明者】

【氏名】中西 康平

【テーマコード（参考）】

2D046

5G367

【Ｆターム（参考）】

2D046DA31

5G367AA02

5G367AD06

(57)【要約】

【課題】電柱等の柱状構造物が掘削溝の近傍であっても、柱状構造物の転倒防止を有効に行うことができる柱状構造物転倒防止構造体、及び掘削溝開削方法を提供する。
【解決手段】本発明に係る柱状構造物転倒防止構造体１は、柱状構造物１３の近傍に仮設山留のための親杭３又は鋼矢板を打設して、親杭３又は前記鋼矢板に受桁５、覆工受桁６を設置して覆工受桁６に覆工板７を配設して、地上から掘削溝９を開削して埋設物１１を設置する路面覆工工事において、掘削溝開削による柱状構造物１３の転倒を防止する柱状構造物転倒防止構造体１であって、柱状構造物１３が貫通するように覆工板７と並んで覆工受桁６に固定された土台板１５と、土台板１５に固定されて柱状構造物１３の下部を支持する下部支持部材１７と、土台板１５に立設されて柱状構造物１３における下部支持部材１７の支持部よりも上部を支持する上部支持部材１９と、を備えたものである。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

柱状構造物の近傍に仮設山留のための親杭又は鋼矢板を打設して、前記親杭又は前記鋼矢板に受桁、覆工受桁を設置して該覆工受桁に覆工板を配設して、地上から掘削溝を開削して埋設物を設置する路面覆工工事において、掘削溝開削による前記柱状構造物の転倒を防止する柱状構造物転倒防止構造体であって、
前記柱状構造物が貫通するように前記覆工板と並んで前記覆工受桁に固定された土台板と、該土台板に固定されて前記柱状構造物の下部を支持する下部支持部材と、前記土台板に立設されて前記柱状構造物における前記下部支持部材の支持部よりも上部を支持する上部支持部材と、を備えたことを特徴とする柱状構造物転倒防止構造体。

【請求項2】

前記下部支持部材は円筒体を半割した一対の半割クランプからなり、前記上部支持部材は前記柱状構造物に近接して立設された柱材と、該柱材に前記柱状構造物を固定する上部固定部材とからなることを特徴とする請求項１に記載の柱状構造物転倒防止構造体。

【請求項3】

柱状構造物の近傍に掘削溝を地上から開削する掘削溝開削方法であって、
仮設山留のための親杭又は鋼矢板を打設して、前記親杭又は前記鋼矢板に覆工受桁を設置して該覆工受桁に覆工板を配設する工程と、
前記覆工受桁に前記覆工板と並んで土台となる土台板を、柱状構造部が貫通するように設置する土台板設置工程と、
前記土台板に固定された下部支持部材によって前記柱状構造物の下部を支持固定する下部支持固定工程と、
前記土台板に固定された上部支持部材によって前記柱状構造物における下部よりも上部を支持固定する上部支持固定工程と、
前記覆工板を外して掘削溝を開削する開削工程と、を備えたことを特徴とする掘削溝開削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

地上から掘削溝を開削して埋設物を設置する路面覆工工事において、柱状構造物の近傍に前記掘削溝を開削する際に前記柱状構造物の転倒を防止する柱状構造物転倒防止構造体に関する。
また、柱状構造物の近傍に掘削溝を地上から開削する掘削溝開削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

図１４は、地上から掘削溝を開削して埋設物、例えばガス管を設置するガス管埋設工事の従来例を示す図である。図において、３は親杭、５は親杭の上端に設けられた受桁、６は受桁５に設置された覆工受桁、７は覆工受桁６に設置された覆工板、１１は掘削溝９に設置された埋設物（ガス管）、１３は掘削溝９の近傍に設置されている電柱、３７は電柱１３の倒壊を防止するＨ形鋼等による補強部材である。ここで覆工板７は、例えば工事を行わない夜間などに掘削溝９を一時的に塞いで、道路を通行に供するために用いられる。

【0003】

掘削溝９の近傍に電柱等の柱状構造物が存在し、掘削の影響により柱状構造物の倒壊の恐れがある場合（掘削底面より45°以内の影響範囲）、図１４に示すように、柱状構造物である電柱１３を補強部材３７によって転倒防止対策するか、あるいは他の場所に移設するかの対応が必要となる。

【0004】

なお、電柱などの柱状物の転倒防止対策を行うものとして、例えば特許文献１に「柱状物補強装置」が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００９－４１３４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、転倒防止対策を実施する方法では、対象とする柱状構造物が掘削溝に極めて近く、転倒防止対策の効果が殆ど得られないケースや、掘削背面側にかかる架空線張力等、転倒モーメントが大きく十分な転倒防止対策ができないケースがある。
特許文献１に開示された柱状物補強装置は、図１４に示した補強部材３７よりも広い面積を必要とし、転倒防止対策としては有効ではない。

【0007】

また、対象とする柱状構造物の設置場所が掘削溝の掘削範囲内になる場合もあり、この場合や前記のケースでは、柱状構造物の移設あるいは増設とならざるを得ない。

【0008】

しかしながら、例えば柱状構造物が電柱の場合、移設になると、施工検討（電柱転倒防止検討、移設検討）～協議～申請～電柱移設まで長期間かかり、例えばガス管埋設工事が滞ってしまうという問題がある。

【0009】

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、電柱等の柱状構造物が掘削溝の近傍（柱状構造物が掘削溝内に配置される場合を含む）であっても、柱状構造物の転倒防止を有効に行うことができる柱状構造物転倒防止構造体、及び掘削溝開削方法を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

（１）本発明に係る柱状構造物転倒防止構造体は、柱状構造物の近傍に仮設山留のための親杭又は鋼矢板を打設して、前記親杭又は前記鋼矢板に受桁、覆工受桁を設置して該覆工受桁に覆工板を配設して、地上から掘削溝を開削して埋設物を設置する路面覆工工事において、掘削溝開削による前記柱状構造物の転倒を防止するものであって、
前記柱状構造物が貫通するように前記覆工板と並んで前記覆工受桁に固定された土台板と、該土台板に固定されて前記柱状構造物の下部を支持する下部支持部材と、前記土台板に立設されて前記柱状構造物における前記下部支持部材の支持部よりも上部を支持する上部支持部材と、を備えたことを特徴とするものである。

【0011】

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記下部支持部材は円筒体を半割した一対の半割クランプからなり、前記上部支持部材は前記柱状構造物に近接して立設された柱材と、該柱材に前記柱状構造物を固定する上部固定部材とからなることを特徴とするものである。

【0012】

（３）また、本発明に係る掘削溝開削方法は、柱状構造物の近傍に掘削溝を地上から開削する方法であって、
仮設山留のための親杭又は鋼矢板を打設して、前記親杭又は前記鋼矢板に覆工受桁を設置して該覆工受桁に覆工板を配設する工程と、
前記覆工受桁に前記覆工板と並んで土台となる土台板を、柱状構造部が貫通するように設置する土台板設置工程と、
前記土台板に固定された下部支持部材によって前記柱状構造物の下部を支持固定する下部支持固定工程と、
前記土台板に固定された上部支持部材によって前記柱状構造物における下部よりも上部を支持固定する上部支持固定工程と、
前記覆工板を外して掘削溝を開削する開削工程と、を備えたことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0013】

本発明の柱状構造物転倒防止構造体においては、覆工受桁に固定された土台板に固定された下部支持部材によって柱状構造物である電柱の下部を支持し、さらに土台板に立設された上部支持部材で柱状構造物の上部を支持するようにした。そして、土台板は覆工受桁に固定されているので、覆工受桁、受桁及び親杭が電柱を支持する柱状構造物転倒防止構造体を支える下部構造となる。
上記のような構造において、電柱が横荷重を受けると転倒モーメントが発生する。この転倒モーメントは、土台板、覆工受桁、受桁、親杭を介して地盤に伝達されるが、この転倒モーメントに対して地盤反力が抵抗するので、電柱は下端部が掘削溝内に配置されていても、転倒することなく安定状態を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本実施の形態に係る柱状構造物転倒防止構造体の説明図である。

【図2】本実施の形態に係る柱状構造物転倒防止構造体の実施例の説明図である（その１）。

【図3】本実施の形態に係る柱状構造物転倒防止構造体の実施例の説明図である（その２）。

【図4】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その１）。

【図5】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その２）。

【図6】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その３）。

【図7】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その４）。

【図8】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その５）。

【図9】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その６）。

【図10】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その７）。

【図11】本実施の形態に係る掘削溝開削方法の工程の説明図である（その８）。

【図12】本実施の形態に係る柱状構造物転倒防止構造体の他の態様の説明図である（その１）。

【図13】本実施の形態に係る柱状構造物転倒防止構造体の他の態様の説明図である（その２）。

【図14】従来の電柱の転倒防止対策の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本実施の形態に係る柱状構造物転倒防止構造体１は、図１に示すように、柱状構造物１３の近傍に仮設山留のための親杭３又は鋼矢板を打設して、親杭３又は前記鋼矢板に受桁５、覆工受桁６を設置して覆工受桁６に覆工板７を配設して、地上から掘削溝９を開削して埋設物１１を設置する路面覆工工事において、掘削溝９の開削による柱状構造物である電柱１３の転倒を防止するものである。
なお、本願において「柱状構造物である電柱の近傍」とは、電柱１３に対して従来の転倒防止対策をとれないほど近い場合と、電柱１３の位置が掘削溝９内に位置する場合との両方を含む。

【0016】

柱状構造物転倒防止構造体１は、柱状構造物である電柱１３が貫通するように覆工板７と並んで覆工受桁６に固定された土台板１５と、土台板１５に固定されて電柱１３の下部を支持する下部支持部材１７と、土台板１５に立設されて電柱１３における下部支持部材１７よりも上部を支持する上部支持部材１９と、を備えたものである。

【0017】

掘削溝９の構成部材と柱状構造物転倒防止構造体１の具体例について、図２、３に基づいて説明する。なお、図２においては、腹起、切梁等の支保工については図示を省略している。
掘削溝９を構成する親杭３としては、図２に示すように、Ｈ形鋼からなるものが挙げられる。親杭３は、溝奥行き方向に複数本打設し、複数の親杭３に亘るように例えば木材からなる横矢板２１を設置することで、仮設山留が構成される。
親杭３の上端には、覆工受桁６を固定するための受桁５が固定されている。本例の受桁５は、溝奥行き方向に延出する溝形鋼からなり、受桁５は親杭３を両面から挟むように設置されている。
図２においては親杭３と受桁５の固定および受桁５と覆工受桁６の固定にそれぞれボルト・ナットを用いた接合を用いているが、どちらか一方もしくは両方に溶接を採用しても良い。覆工受桁６の具体例としては、Ｈ形鋼からなり、溝奥行き方向に２本設置されるものが挙げられる。

【0018】

親杭３、受桁５、覆工受桁６が、電柱１３（柱状構造物）の下部支持構造を構成することになる。覆工受桁６の上には、図２において破線で示す土台板１５が溶接固定される。

【0019】

土台板１５の具体例としては、図３に示すように、矩形の厚みのある鋼板からなり、その一辺には電柱１３の外径と同径の半円状の切欠き２２が設けられたものが挙げられる。土台板１５は、覆工受桁６に溶接固定されている。
下部支持部材１７の具体例としては、円筒体を半割した形状の一対の半割クランプ２３で、電柱１３の下部を挟むように挟持して半割クランプ２３の下部を土台板１５に固定（例えば溶接）する。

【0020】

上部支持部材１９の具体例としては、図３に示すように、土台板１５の上に電柱１３を挟んで両側に立設されたＨ形鋼からなる柱材２５と、柱材２５を繋ぐように横材２７と、半円環状で電柱１３の外周を覆うようにして横材２７に固定されるバンド部材２９と、によって構成されるものが挙げられる。

【0021】

以上のように、柱状構造物転倒防止構造体１においては、覆工受桁６に固定された土台板１５に固定された下部支持部材１７によって柱状構造物である電柱１３の下部を支持し、さらに土台板１５に立設された上部支持部材１９で柱状構造物である電柱１３の上部を支持するようにした。そして、土台板１５は覆工受桁６に固定されているので、覆工受桁６、受桁５及び親杭３が電柱１３を支持する柱状構造物転倒防止構造体１を支える下部構造となる。
上記のような構造において、電柱１３が横荷重を受けると転倒モーメントが発生するが、この転倒モーメントに対して、土台板１５、覆工受桁６、受桁５、親杭３を介して地盤４に伝達され、地盤４反力によって抵抗するので、電柱１３は下端部が掘削溝９内に配置されていても、転倒することなく安定状態を維持できる。

【0022】

次に、柱状構造物転倒防止構造体１を用いた掘削溝開削方法について、柱状構造物である電柱１３が掘削予定の掘削溝９内に位置する場合を例に挙げて、図４～図１１に基づいて説明する。
図４に示すように、掘削予定の掘削溝９の溝幅に合わせて親杭３を打設し、図示しない横矢板２１を図面奥行き方向に設置して土留め壁を構築する。
また、親杭３の上端部の土砂を除去して受桁５を設置するための空間を確保しておく。

【0023】

次に、図５に示すように、親杭３の上端部に受桁５を固定する。
次に、図６に示すように、溝幅方向に設置した受桁５に亘るように覆工受桁６を固定する。また、覆工受桁６に電柱１３の近傍を避けて覆工板７を設置する。

【0024】

次に、図７に示すように、覆工板７と並んで土台板１５を覆工受桁６に固定する。このとき、電柱１３が土台板１５を貫通するようにする。貫通するとは、例えば土台板１５に電柱１３と同径か少し大きい径の貫通孔を設けたり、土台板１５の側辺に電柱１３と同径か少し大きい径の半円の切欠き２２を設けたりして、電柱１３を土台板１５側に入り込ませた状態にすることをいう。

【0025】

次に、図８に示すように、土台板１５に固定されて電柱１３の下部を支持する下部支持部材１７を設置する。
次に、図９に示すように、土台板１５の上に上部支持部材１９を立設する。この例では、電柱１３を挟んで両側にＨ形鋼からなる柱材２５の下端を土台板１５に溶接固定している。
次に、図１０に示すように、柱材２５を繋ぐように横材２７を設置する。そして、横材２７にバンド部材２９によって電柱１３の上部を固定する。
これによって、電柱１３は、下部支持部材１７及び上部支持部材１９を介して土台板１５に固定されることになる。そして、土台板１５は覆工受桁６に固定され、覆工受桁６は親杭３に剛接合されているので、電柱１３は親杭３、受桁５、覆工受桁６、土台板１５からなる下部支持構造によって支持されることになり、電柱１３が埋設されている地盤４を掘削しても倒壊することがない。

【0026】

次に、図１１に示すように、覆工板７の下方の地盤４は地上から開削して掘削溝９を形成し、形成された開削溝に地中埋設物として例えばガス管を敷設する。

【0027】

以上のように、本実施の形態における柱状構造物転倒防止構造体１によって電柱１３を支持することにより、電柱１３が掘削溝９の内側に配置されている場合でも、電柱１３の倒壊を防止して掘削溝９の開削ができる。

【0028】

なお、上記の実施の形態では、柱状構造物が電柱１３の場合であったが、本発明の柱状構造物は電柱１３に限られず、例えば図１２に示すような街灯３１や図１３に示すような標識３３も含まれる。街灯３１や標識３３のように電柱１３よりも径が細い場合には、図１２、図１３に示すように、上部支持部材１９を構成する柱材２５が一本で、横材２７を設けることなくバンド部材２９で街灯３１や標識３３のポール３５を柱材２５に直接固定するようにすればよい。

【0029】

また、上記の説明では、仮設山留をＨ形鋼からなる親杭３と横矢板２１で構成したが、親杭３に代えて鋼矢板で構成してもよい。この場合には、横矢板２１は不要である。

【0030】

なお、柱状構造物転倒防止構造体１は、常設ではなく工事中に用いる仮設のものであるため、路面覆工工事が完了して掘削溝９が埋め戻された際に撤去される。もっとも、柱状構造物転倒防止構造体１を構成する一部の部材、例えば土台板１５や下部支持部材１７を撤去せずに残してもよい。

【符号の説明】

【0031】

１ 柱状構造物転倒防止構造体
３ 親杭
４ 地盤
５ 受桁
６ 覆工受桁
７ 覆工板
９ 掘削溝
１１ 埋設物
１３ 電柱（柱状構造物）
１５ 土台板
１７ 下部支持部材
１９ 上部支持部材
２１ 横矢板
２２ 切欠き
２３ 半割クランプ
２５ 柱材
２７ 横材
２９ バンド部材
３１ 街灯
３３ 標識
３５ ポール
３７ 補強部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】