JP4065083B2

JP4065083B2 - 地上に立設される長尺の金属製ポール

Info

Publication number: JP4065083B2
Application number: JP21302799A
Authority: JP
Inventors: 哲治豊田; 昭博大垣内; 哲己近藤
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JP2001043704A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高速道路の照明灯用ポールのような耐久性を要求される箇所に立設する支柱として高い剛性を有して最適な地上に立設される長尺の金属製ポールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地上に立設される長尺の金属製ポールとして代表的なものは、照明灯や各種標識、警報機などを取り付けて道路の路肩などに立設する照明灯用ポールや標識柱であるが、従来の金属製ポールは標準規格で肉厚が約４．５mm程度の鋼材を使用したものが普通に用いられている。
【０００３】
ところが、最近では自動車等の交通量が増加しているため、路肩に立設した金属製ポールにかかる振動等の影響によりポールに亀裂が入り、耐久年数が予定よりも短くなってきているという現象が生じている。そこで、振動等の影響があっても亀裂の発生しにくい耐久性に優れた金属製ポールの開発が要求されており、対応策として単純に従来よりも肉厚の厚い鋼材（例えば、肉厚６mmのもの）でポール全体を成形することが検討された。しかしながら、全体的に肉厚の厚い鋼材でポールを成形した場合には、大幅なコストアップに繋がるという問題点があり、また、ポール重量の増加によって運搬作業や設置作業等がやりにくくなるという問題点もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような従来の問題点を解決して、高速道路の照明灯用ポールや標識柱のような耐久性を要求される箇所に立設する支柱として高い剛性を有して最適であり、しかも、生産性に優れていて大幅なコストダウンを図ることができ、更には軽量性に優れていて運搬作業や設置作業等も効率的に行うことができる地上に立設される長尺の金属製ポールを提供することを目的として完成されたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためになされた本発明に係る地上に立設される長尺の金属製ポールは、全長にわたり外径が略均一なポール本体の基管部を内径が他の部分より小径の厚肉管構造とした地上に立設される長尺の金属製ポールであって、前記他の部分の肉厚を基管部の肉厚よりも薄肉で均一なものとするとともに、基管部の肉厚を均一なもの、若しくは上方に向け徐々に薄くなるテーパ状のものとし、かつ基管部の上端と他の部分の下端との間に生じる肉厚差を滑らかな円弧で連結したことを特徴とする。
【０００６】
また、前記した基管部に設けたリブとベースプレートよりなる固定具をボルトで固定して地上に立設するものを請求項２に係る発明とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好ましい実施の形態として、高速道路の路肩に設置される地上高さ約１０．０ｍの照明灯用ポールについて詳細に説明する。
１は、地上高さを約１０．０ｍとする全長にわたり外径が略均一な長尺の直管よりなるストレート状のポール本体である。このポール本体１は、図面に示すように肉厚が６．０mmと従来のものよりも厚い鋼管よりなる基管部１ａと、外径を変えずに内径を前記基管部１ａより大きくして先端部分の肉厚が最終的に４．５mmとなるように肉薄化された残部１ｂとから構成されている。
【０００８】
なお、ここでいう基管部１ａとは、ポール本体１の全長（Ｌ）に対し地上から所要の高さ、例えば、約１／５程度以下の高さ部分（Ｌ₁）を意味している。また、全長にわたり外径が均一な直管とは、ポール本体１の下端外径と上端外径とが全く同一の場合は勿論のこと、目視上ほぼストレートな長尺のポールと見えるものも含み、具体的にはポール本体１の先端部の外径が、ポール本体１の基管部の外径の４／５より大きくなるよう若干先細テーパ状に構成されている場合も、ここでいう全長にわたり外径が略均一な直管を意味する。
【０００９】
そして本発明では、前記基管部１ａの内径が、残部１ｂの内径よりも小径の厚肉管構造とされている点に特徴的構成を有する。即ち、基管部１ａは従来の規格品よりも肉厚で十分に機械的強度の大きい６．０mmの鋼管で形成されており、一方、残部１ｂの先端部は最終的には従来の規格品である肉厚が４．５mmのものに形成されている。これは、本発明者が亀裂の発生を分析した結果、発生状況が基本的にはいずれも基管部１ａにおけるものであり、この部分のみの強度アップを図れば耐久性を延ばせるとの知見に基づくものである。そして、このような構成により、高い剛性を有して亀裂の発生を確実に防止するとともに、軽量性にも優れて効率的な作業性を発揮するのである。
【００１０】
前記基管部１ａは、図１に示されるように、下端から上端に至るまでの全ての厚みが６．０mmとなるようにストレート状に形成することを基本とするが、図３〜図４に示されるように、下端が６．０mmの厚みで上端が僅かに薄くなるよう先細テーパ状に形成することもできる。
一方、これに対応して残部１ｂは、図１に示されるように、基管部１ａの上端と先端とをストレートに結び先端に向けて徐々に先細となった先細テーパ状を基本とするが、図２および図４に示されるように、基管部１ａの上端と残部１ｂの下端とを滑らかな円弧で連結し、厚みが４．５mmの均一なテーパ管とすることもできる。このように残部１ｂを４．５mm厚みの鋼管とすることで、ポール本体１全体の軽量化を図っている。
【００１１】
このような金属製ポールは、肉厚が６．０mmの鋼管（外径１９０mm）を母材としてこれをスピニング加工によりテーパ鋼管を製造する際に、基管部１ａの部分は肉厚を６．０mmのまま残して、残部１ｂの部分を先端に行くに従い張力を上げて肉厚を４．５mmまで薄くするよう成形することで、効率よく連続生産することができる。
【００１２】
また、図５に示されるように、前記した基管部１ａの下方部には地中に埋設される約３ｍの埋め込み固定部３が形成されており、一方、残部１ｂの下方部には配電制御盤４が取り付けられ、さらに、残部１ｂの先端部には照明灯５が取り付けられている。また、図６に示されるように、前記埋め込み固定部３を埋め込むことなく、基管部１ａに設けたリブ６とベースプレート７よりなる固定具をボルト８で固定して地上に立設することもできる。なお、本発明では前記リブ６とベースプレート７よりなる固定具を含めてポール本体という。
【００１３】
前記の照明灯５が装着される残部１ｂの形状は、図５に示されるようにストレート状のものや、図６に示されるように先端部が湾曲したもの等いずれであってもよい。
【００１４】
また、このようなポール本体１は、基管部１ａと残部１ｂをそれぞれ別々に成形しておき、後工程でこれらを溶接により接合一体化して生産することもできるが、基管部１ａの外径に対応したストレートな電縫鋼管その他の１本の鋼管素材を絞り加工することにより全体が一連として成形された製品として生産することもでき、この場合には、溶接作業が不要となるため生産性に優れているうえ強度的にも優れたものとなるので特に好ましい。
更には、図７に示されるように、ポール本体１の中間部においてメカニカルジョイント９により連結されて一連化した金属製のポール本体１とすることもできる。なお、金属製ポールは通常亜鉛メッキ処理されているのであるが、メッキ槽の長さから被処理物であるポール長さの制限がある場合に、前記したような１本の鋼管素材を絞り加工して全長が製品相当長さの金属製ポール本体を亜鉛メッキ処理が可能な長さに分割し、この２部材を亜鉛メッキ処理したうえにメカニカルジョイント９によって連結することで容易に一連化できることとなる。
【００１５】
このように構成されたものは、全長にわたり外径が均一な直管よりなるストレートなポール本体１の基管部１ａのみを、内径が残部１ｂの内径よりも小さくて厚肉の厚肉管構造としたものであり、外見上は通常のストレートポールと同様に見えるにもかかわらず、基管部１ａの機械的強度が大幅に向上しており高速道路の照明灯用ポールのような耐久性を要求される箇所に立設する支柱として高い剛性を有して最適であり、また、生産性に優れていて大幅なコストダウンを図ることができ、更には軽量性に優れていて運搬作業や設置作業等も効率的に行うことができることとなる。
なお、前記した説明は高速道路の路肩に所要の間隔をおいて設置する照明灯用ポールとした場合についてのみであるが、標識柱や旗竿やアンテナポールその他各種の地上に立設される長尺のポールにも利用できることは勿論である。
【００１６】
〔実施例〕
次に、本発明の実施例につき説明する。
図１に示されるような長さ１０ｍのストレートポール（基管部外径：１７５mm、先端部外径１７５mm）であって、その基管部（高さ：１．４ｍまでの部分）の肉厚は全て６．０mmであり、残部は先端の肉厚が４．５mmとなるよう徐々に内径を拡径したものを、図６に示されるようにリブとベースプレートよりなる固定具を用いてコンクリート上に取付け、静的曲げ試験と衝撃試験を行った（以上、実施例１）。
また、図２に示されるような、実施例１と同様のストレートポールであって、基管部（高さ：１．４ｍまでの部分）の肉厚は全て６．０mmであり、残部の肉厚は全て均一の４．５mmとなるよう構成したものを実施例２とし、図３に示されるような、実施例１と同様のストレートポールであって、基管部の肉厚を６．０mmとし、先端の肉厚を４．５mmとなるよう均一なテーパ鋼管に構成したものを実施例３とし、図４に示されるような、基管部は実施例３と同様のストレートポールであって、残部の肉厚は全て均一の４．５mmとなるよう構成したものをを実施例４として、いずれも前記実施例１と同様の静的曲げ試験と衝撃試験を行った。
これに対し、長さ１０ｍのストレートポール（基管部外径：１７５mm、先端部外径１７５mm）であって、肉厚を４．５mmの均一なものとした場合を比較例１とし、また、肉厚を６．０mmの均一なものとした場合を比較例２とし、前記同様の試験を行い、以上の得られた結果を表１に示す。
なお、静的曲げ試験はポールの先端部（高さ約９．８ｍの位置）をワイヤで引っ張り、座屈するまでの基管部の最大曲げ応力値を測定した。一方、衝撃試験は約１０ｍの紐の先に１トンの分銅を付け、この分銅を１０ｍの高さからスィングして落下させ、ポールの高さ約８ｍの位置に衝突させた場合の基管部の破損程度を評価した。
【００１７】
【表１】

【００１８】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明は高速道路の照明灯用ポールのような耐久性を要求される箇所に立設する支柱として高い剛性を有して最適であり、しかも、生産性に優れていて大幅なコストダウンを図ることができ、更には軽量性に優れていて運搬作業や設置作業等も効率的に行うことができるものである。従って、本発明は従来の問題点を一掃した地上に立設される長尺の金属製ポールとして、産業の発展に寄与するところは極めて大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面図である。
【図２】その他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図３】その他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図４】その他の実施の形態を示す拡大断面図である。
【図５】本発明を照明灯用ポールに適用した場合を示す正面図である。
【図６】本発明をその他の照明灯用ポールに適用した場合を示す正面図である。
【図７】メカニカルジョイントの実施の一形態を示す正面図である。
【符号の説明】
１ストレートなポール本体
1a 基管部
1b 残部
９メカニカルジョイント

Claims

全長にわたり外径が略均一なポール本体の基管部を内径が他の部分より小径の厚肉管構造とした地上に立設される長尺の金属製ポールであって、前記他の部分の肉厚を基管部の肉厚よりも薄肉で均一なものとするとともに、基管部の肉厚を均一なもの、若しくは上方に向け徐々に薄くなるテーパ状のものとし、かつ基管部の上端と他の部分の下端との間に生じる肉厚差を滑らかな円弧で連結したことを特徴とする地上に立設される長尺の金属製ポール。
基管部に設けたリブとベースプレートよりなる固定具をボルトで固定して地上に立設する請求項１に記載の地上に立設される長尺の金属製ポール。