JP4065086B2

JP4065086B2 - Long stepped metal pole standing on the ground

Info

Publication number: JP4065086B2
Application number: JP22777099A
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: 1999-08-11
Filing date: 1999-08-11
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2019-08-11
Also published as: JP2001049900A

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段付き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、従来の照明灯用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。一方、デザイン上の観点から大径の下部ポールに小径の上部ポールを続かせた段付きポールの需要も多数あるが、この段付きポールについても同様の問題点があった。
【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段付き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段付き金属製ポールは、大径の下部ポールに小径の上部ポールが溶接やメカニカルジョイントにより連結された長尺のポール本体からなる地上に立設される長尺の段付き金属製ポールであって、前記下部ポールとして、１本の厚肉の金属パイプ母材から絞り加工されたものであって、基端から先端までの外径がほぼ均一で、ポール本体の全長に対し、地上からの高さが１／５以下の高さ部分である基管部に、母材の内部に予め補強内管をフリーな状態で挿着しておき、熱間により母材を補強内管の外径まで絞り加工を施し、その後の冷却により基管部に補強内管を嵌挿密着させることにより、補強内管が焼き嵌めされて多重管構造とされたストレート管を用いてあることを特徴とするものである。
【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とする大径の下部ポール１０に小径の上部ポール１１を続かせた段付きのポール本体である。この下部ポール１０の長さは、全長（Ｌ）に対して約半分以下の比率であり、外径（Ｄ₁）は１００〜２００mm程度のほぼ均一な外径を有するストレートなものである。一方、上部ポール１１の外径（Ｄ₂）は５０〜１５０mm程度のものであり、Ｄ₁／Ｄ₂が０．８以下となるような段差が形成されている。
【０００８】
このような下部ポール１０と上部ポール１１とは、図示のものにおいては、溶接によって一体化したものとなっているが、一体化の手段としてはメカニカルジョイントのような機械的な連結や一般的な化学的結合等、いずれの方法によるものであってもよい。
【０００９】
そして本発明では、前記下部ポール１０を外径がほぼ均一なストレート管とするとともに、前記下部ポール１０の下方部に位置するポール本体１の基管部１０ａが多重管構造とされている点に特徴的構成を有する。
即ち、図示する基管部１０ａはその内側に補強内管２を嵌挿密着させた二重管構造となっており、一方、他の部分１０ｂは一重のままの管構造となっている。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１０ａ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】
なお、ここでいう基管部１０ａ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、外径がほぼ均一なストレート管とは、下部ポール１０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直管と見えるものも含む。
【００１１】
前記基管部１０ａに嵌挿密着される補強内管２は、基管部１０ａを形成する鋼管と同等若しくはそれ以下の厚みの鋼管（２．０〜４．５mm）で、この補強内管２はポール本体１の基管部１０ａに対して何ら接着剤等を用いることなく、焼き嵌めにより密着されて二重管構造とされている。即ち、図２に示されるように、母材となる１本の金属パイプ（外径１９０mm、肉厚４．５mm）を外径１８０mm（肉厚は同じ）まで絞り加工する際に、母材の基管部内部に予め補強内管２をフリーな状態で挿着しておき、熱間により母材を補強内管２の外径まで絞り加工を施し、その後の冷却により基管部１０ａに補強内管２を嵌挿密着させることにより１工程で二重管構造とするものである。
【００１２】
上記のように、焼き嵌めにより補強内管２を嵌挿密着させた場合、外管であるポール本体１の基管部１０ａは熱間で絞ってあるため、冷却処理されて縮もうとするが、補強内管２があるために内管の外径以下には縮むことができない。そのために、基管部１０ａには圧縮の残留応力が残ることとなり、ポール使用時において振動等の影響で亀裂が入ったとしても該亀裂の進展が抑制される結果、ポール本体１のの耐久性は大幅に向上されることとなる。
【００１３】
なお、前記基管部１０ａおよび補強内管２は、図示のもののようにストレート状のものとすることもでき、また、残部１０ｂの加工方法は従来のテーパ加工法によることができる。なお、基管部１０ａは三重管またはそれ以上の多重管構造としてもよいことは勿論である。
【００１４】
図３に示されるように、前記した基管部１０ａ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、また、中間部には配電制御盤４が取り付けられている。また、上部ポール１１の先端部には照明灯５が取り付けられている。また、図４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１０ａ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。
【００１５】
また、下部ポール１０の先端部には、これよりも小径の上部ポール１１が続いて段付きのポール本体１となっているが、この上部ポール１１は図１に示されるように外径がほぼ均一なものや、図５に示されるように、上部ポール１１の外径が先方にゆくに従い徐々に細くなっているものなどコストやデザイン上の要請等に応じて任意の設計を行うことができる。
さらに、前記の照明灯５が装着される上部ポール１１の形状は、図３に示されるようにストレート状のものや、図４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。
【００１６】
このように構成されたものは、長尺のポール本体１を、大径の下部ポール１０に小径の上部ポール１１を続かせたものとし、前記下部ポール１０を外径がほぼ均一なストレート管とするとともに、下方部に位置するポール本体１の下部ポール１０の基管部１０ａを多重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１０ａ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、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。
【００１７】
〔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の段付きポール（下部ポール外径：１８５mm、下部ポール長さ：４．５ｍ、上部ポール外径：１５０mm、上部ポール長さ：５．５ｍ）であって、その基管部（高さ：４００mm）のみに補強内管（肉厚：３．２mm）を焼き嵌めして二重管構造としたものを、図４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）。なお、上部ポールは肉厚が４．５mmと均一なストレート管を溶接により連結したものである。
また、図５に示されるように、実施例１と同様の段付きポールであって、上部ポール外径が１６０mmから１５０mmに徐々に細くなっているものを実施例２として、同様の試験を行った。
これに対して、実施例１と同様のポール本体であって、補強内管を有さないものの試験結果を比較例とし、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。
【００１８】
【表１】

【００１９】
【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段付き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】段付き金属製ポールの成形工程を示す説明図である。
【図３】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４】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５】その他の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ポール本体
２補強内管
10 下部ポール
10a 基管部
11 上部ポール[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a long stepped metal pole that has a high rigidity and is optimally erected on the ground as a post that is erected at a place where durability is required, such as a pole for an illumination lamp on a highway. Is.
[0002]
[Prior art]
Typical examples of long metal poles erected on the ground are illuminating light poles and signposts that are erected on the shoulders of roads by attaching lighting lights, various signs, alarms, etc. Conventional poles for illuminating lamps are generally used as standard, using steel with a wall thickness of about 4.5 mm.
[0003]
However, due to the recent increase in traffic volume of automobiles, the phenomenon that the poles are cracked due to the influence of vibrations on the metal poles standing on the shoulder of the road and the durable years are becoming shorter than planned. Has occurred. Therefore, there is a demand for the development of a metal pole that is highly durable and resistant to cracks even under the influence of vibration, etc., and as a countermeasure, a steel material that is thicker than before (for example, 6 mm thick) To make the entire pole. However, when the pole is formed with a thick steel material as a whole, there is a problem that it leads to a significant cost increase, and it is difficult to carry and install due to an increase in the weight of the pole. There was also. On the other hand, there are many demands for a stepped pole in which a small diameter upper pole is connected to a large diameter lower pole from a design point of view, but this stepped pole has the same problem.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the conventional problems as described above and is optimally suited as a column to be erected at a place where durability is required such as a pole for a highway lamp or a sign post. In addition, it is excellent in productivity and can achieve significant cost reductions. Furthermore, it is excellent in lightness and can be transported and installed efficiently. It was completed for the purpose of providing a stepped metal pole.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The long stepped metal pole erected on the ground according to the present invention for solving the above-mentioned problems is a long diameter lower pole connected to a small diameter upper pole by welding or a mechanical joint. A long stepped metal pole erected on the ground consisting of a long pole body, which is drawn from one thick metal pipe base material as the lower pole, Reinforced inner tube is preliminarily placed inside the base material in the base tube, which has a substantially uniform outer diameter from end to tip and is 1/5 or less in height from the ground relative to the total length of the pole body. Reinforced inner pipe by inserting in a free state, drawing the base material to the outer diameter of the reinforced inner pipe by hot, and then fitting and fitting the reinforcing inner pipe to the base pipe part by subsequent cooling Is using a straight tube that is shrink-fitted into a multi-tube structure And it is characterized in and.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, as a preferred embodiment of the present invention, an illuminating light pole having a ground height of about 10.0 m installed on the shoulder of an expressway will be described in detail.
Reference numeral 1 denotes a stepped pole body in which a small-diameter upper pole 11 is connected to a large-diameter lower pole 10 having a ground height of about 10.0 m. The length of the lower pole 10 is about a half or less of the total length (L), and the outer diameter (D ₁ ) is a straight one having a substantially uniform outer diameter of about 100 to 200 mm. On the other hand, the outer diameter (D ₂ ) of the upper pole 11 is about 50 to 150 mm, and a step is formed so that D ₁ / D ₂ is 0.8 or less.
[0008]
The lower pole 10 and the upper pole 11 are integrated by welding in the illustrated one, but as a means for integration, mechanical connection such as a mechanical joint or general Any method such as chemical bonding may be used.
[0009]
In the present invention, the lower pole 10 is a straight tube having a substantially uniform outer diameter, and the base tube portion 10a of the pole body 1 located below the lower pole 10 has a multiple tube structure. It has a characteristic configuration.
That is, the illustrated base tube portion 10a has a double tube structure in which the reinforcing inner tube 2 is fitted and adhered inside, while the other portion 10b has a single tube structure. As a result of the inventor's analysis of the occurrence of cracks, this is based on the knowledge that the occurrence situation is basically in the base tube portion 10a, and if the strength of only this portion is increased, the durability can be extended. Is based. And by such a structure, while having high rigidity and preventing generation | occurrence | production of a crack reliably, it is excellent also in lightweight and exhibits efficient workability | operativity.
[0010]
In addition, the base tube part 10a here means the required height from the ground with respect to the full length (L) of the pole main body 1, for example, a height part (L ₁ ) of about 1/5 or less. . Further, the straight pipe having a substantially uniform outer diameter includes not only the case where the lower end outer diameter and the upper end outer diameter of the lower pole 10 are exactly the same, but also the one that can be seen as a straight straight pipe visually.
[0011]
The reinforced inner tube 2 that is fitted and closely attached to the base tube portion 10a is a steel tube (2.0 to 4.5 mm) having a thickness equal to or less than that of the steel tube that forms the base tube portion 10a. Is in close contact with the base tube portion 10a of the pole body 1 by shrink fitting without using any adhesive or the like to form a double tube structure. That is, as shown in FIG. 2, when drawing a base metal pipe (outer diameter 190 mm, thickness 4.5 mm) to an outer diameter 180 mm (thickness is the same), The reinforcing inner tube 2 is inserted in the base tube portion in a free state in advance, the base material is drawn to the outer diameter of the reinforcing inner tube 2 with heat, and then the base tube portion 10a is reinforced by cooling thereafter. A double tube structure is formed in one step by fitting the inner tube 2 into close contact.
[0012]
As described above, when the reinforcing inner tube 2 is fitted and brought into close contact by shrink fitting, the base tube portion 10a of the pole body 1 that is the outer tube is squeezed hot, so that it is cooled and tends to shrink. Because of the reinforced inner tube 2, it cannot be shrunk below the outer diameter of the inner tube. Therefore, compressive residual stress remains in the base tube portion 10a, and even if a crack is caused by the influence of vibration or the like when the pole is used, the progress of the crack is suppressed. As a result, the durability of the pole body 1 is improved. Will be greatly improved.
[0013]
In addition, the said base pipe part 10a and the reinforcement inner pipe 2 can also be made into a straight thing like what is shown in figure, and the processing method of the remaining part 10b can be based on the conventional taper processing method. Needless to say, the base tube portion 10a may have a triple tube structure or a multiple tube structure having more than that.
[0014]
As shown in FIG. 3, an embedded fixing portion 3 of about 3 m embedded in the ground is formed in the lower portion of the base tube portion 10a, and a power distribution control panel 4 is attached to the intermediate portion. It has been. An illumination lamp 5 is attached to the tip of the upper pole 11. In addition, as shown in FIG. 4, without fixing the embedded fixing portion 3, a fixing tool composed of a rib 6 and a base plate 7 provided on the base tube portion 10 a may be fixed with a bolt 8 and erected on the ground. it can.
[0015]
Further, an upper pole 11 having a diameter smaller than that of the lower pole 10 is followed by a stepped pole body 1. The upper pole 11 has an outer diameter substantially equal to that shown in FIG. Arbitrary designs can be performed according to cost, design requirements, etc., such as uniform ones or those in which the outer diameter of the upper pole 11 gradually decreases as shown in FIG. .
Furthermore, the shape of the upper pole 11 to which the illuminating lamp 5 is mounted may be either a straight shape as shown in FIG. 3 or a curved tip portion as shown in FIG. Good.
[0016]
In this configuration, a long pole body 1 is formed by connecting a large-diameter lower pole 10 to a small-diameter upper pole 11, and the lower pole 10 is a straight tube having a substantially uniform outer diameter. In addition, the base tube portion 10a of the lower pole 10 of the pole body 1 located at the lower portion has a multi-tube structure, and the base tube portion 10a although it looks similar to a normal straight pole in appearance. The mechanical strength of this product is greatly improved, and it is optimal as a support for standing up in places where durability is required, such as poles for lighting lamps on highways. Therefore, the cost can be greatly reduced, and further, it is excellent in light weight and can be efficiently carried and transported.
The above explanation is only for the case of a pole for an illuminating lamp installed on the shoulder of a highway at a required interval. However, the flagpole, antenna pole and other long poles standing on the ground are used. Of course, it can also be used.
[0017]
〔Example〕
Next, examples of the present invention will be described.
A stepped pole (lower pole outer diameter: 185 mm, lower pole length: 4.5 m, upper pole outer diameter: 150 mm, upper pole length: 5.5 m) as shown in FIG. A double pipe structure with a reinforced inner tube (thickness: 3.2 mm) shrink-fitted into only the base tube (height: 400 mm), as shown in FIG. Using the fixing tool, it was mounted on concrete and subjected to a static bending test and an impact test (Example 1). The upper pole is formed by welding straight pipes with a uniform thickness of 4.5 mm by welding.
Further, as shown in FIG. 5, a stepped pole similar to that in Example 1 with the outer diameter of the upper pole gradually narrowing from 160 mm to 150 mm was set as Example 2 and the same test was performed. It was.
On the other hand, the test results of the same pole body as in Example 1 that does not have the reinforcing inner pipe are used as comparative examples, and the obtained results are shown in Table 1.
In the static bending test, the maximum bending stress value of the base tube part until the tip part of the pole (position of about 9.8 m height) was pulled with a wire and buckled was measured. On the other hand, in the impact test, a 1-ton weight is attached to the tip of a string of about 10 m, the weight is swung from a height of 10 m and dropped, and the base tube part is made to collide with a pole height of about 8 m. The degree of breakage was evaluated.
[0018]
[Table 1]

[0019]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, the present invention is optimal as a column for standing up in a place where durability is required such as a pole for a highway illuminating lamp, and is optimal for productivity. In addition, the cost can be greatly reduced, and further, the weight is excellent, and the carrying work and the setting work can be efficiently performed. Therefore, the present invention contributes greatly to the development of the industry as a long stepped metal pole standing on the ground which has eliminated the conventional problems.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view showing a step of forming a stepped metal pole.
FIG. 3 is a front view showing a case where the present invention is applied to an illumination lamp pole.
FIG. 4 is a front view showing a case where the present invention is applied to another illumination lamp pole.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment.
[Explanation of symbols]
1 Pole body 2 Reinforced inner pipe
10 Lower pole
10a Base tube
11 Upper pole

Claims

A long stepped metal pole standing on the ground consisting of a long pole body in which a small diameter upper pole is connected to a large diameter lower pole by welding or a mechanical joint. It is drawn from a thick metal pipe base material, and the outer diameter from the proximal end to the distal end is almost uniform, and the height from the ground is less than 1/5 of the total length of the pole body. Insert the reinforcing inner pipe into the base material in the free state in advance in the base material, which is the height part, and heat the base material to the outer diameter of the reinforcing inner pipe, A long tube erected on the ground characterized by using a straight tube in which the reinforcing inner tube is shrink-fitted into a multiple tube structure by inserting and attaching the reinforcing inner tube to the base tube portion by cooling. Stepped metal pole.