JP7750293B2 - 治具及び敷設方法 - Google Patents

Description

本開示は、電柱に取り付ける治具及びその電柱の敷設方法に関する。

従来、既設の電柱は内部が中空形状かつ長手方向にテーパ形状それぞれ有し、金属材料ないしコンクリート材料で作成され、ケーブルを上空に敷設すること等を目的として設置されている。

これらの電柱においては、電柱から一定距離だけ離れた地面に対して、電柱の頭頂部より下部の特定の箇所から鋼より線等により構成される支線を降ろし、当該支線をアンカ等により地面に固定することで、ケーブル等を敷設したことにより生じる不平衡荷重の反力を支線へ分担させることにより、不平衡荷重の解消を図る工法が存在する（例えば、非特許文献１を参照。）。

日本電信電話公社出版「市内線路建設工法」、４．６ 支線および支柱， ４．６．１ 概要

しかし、上記の不平衡荷重の解消を図る工法には次の様な課題が存在する。

電柱の建設時に、支線１５を地面５０に固定するためアンカ１６等を敷設することがある。このとき、電柱１０の地際付近からアンカ１６までの離隔距離（以下、根開き）について制限がある。よって、図１の様に、家屋２０等により敷設範囲が制限される狭隘箇所に支線１５を敷設する場合、家屋２０への接触あるいは通行者５への接触を回避する施策が求められるという第１の課題がある。

また、支線の敷設が必要な電柱に対して支線を根開きを狭めて設置することは、支線の電柱に対する取り付け角度が減少することにより、不平衡荷重の解消という支線の効果が十分に得られ難いという第２の課題がある。

このような狭隘箇所に建設された不平衡荷重の発生している電柱に対して、従来は、支線が不要となるような強固な電柱（自立柱）に建て替えることで上記課題を解決してきた。しかし、自立柱は一般的な電柱よりも単価が高く、施工費用が高額となるという課題がある。また、狭隘箇所では、その狭さから重機等が入ることが不可能な場合があり、人力による建柱作業に頼らざるを得ないことも多いため、接触事故や周辺家屋の損傷などの事故に注意しなければならないという課題もある。

そこで、本発明は、上記課題を解決するために、家屋や通行者への接触を回避でき、狭隘箇所に建設された電柱の不平衡荷重を解消できる支線を敷設できる治具及び敷設方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る敷設方法は、先端に、電柱の頂上部からの支線（以下、上部支線）を固定するための部材および地面側の支線（以下、下部支線）を固定するための部材を有する治具を電柱に固定することとした。

具体的には、本発明に係る治具は、電柱に対して垂直となるように前記電柱の表面に一端が取り付けられる棒状の治具であって、
他端に、前記電柱の頂上部と接続する上部支線を保持する第１部材と、前記電柱と平行に地面と接続する下部支線を保持する第２部材と、を備えることを特徴とする。

また、本発明に係る敷設方法は、
棒状の治具が電柱に対して垂直となるように前記電柱の表面に前記治具の一端を取り付けること、
前記治具の他端と前記電柱の頂上部とを上部支線で接続すること、及び
下部支線が前記電柱と平行となるように前記治具の他端と地面とを前記下部支線で接続すること、
を行う。

本治具の第１部材と電柱の先端とを上部支線で接続し、本治具の第２部材と地面とを地面に垂直な下部支線で接続することで、上部支線の電柱に対する取り付け角度を確保して電柱の不平衡荷重を解消しつつ、狭隘箇所への敷設が可能となる。そして、電柱と下部支線間で最適な離隔距離を確保することで、家屋や通行人への接触リスクの低減できる。

さらに、本発明に係る治具は、長手方向の長さを可変とする伸縮機構をさらに備える。

そして、本発明に係る敷設方法は、
前記電柱に掛かる不平衡荷重を計算すること、
前記治具の長手方向の長さと前記上部支線で生じさせる載荷量との関係を取得しておくこと、
前記関係から前記不平衡荷重を解消する前記治具の前記長さを見出すこと、及び
前記電柱に取り付けた前記治具の前記長さを前記関係から見出した前記長さに設定すること
をさらに行う。

治具の長さを調整できる可変機構を取り付けることにより、より柔軟に周囲環境に適した狭隘箇所での施工を可能とし、従来では実現できていなかった狭隘箇所における不平衡荷重の解消によって、電柱の長期安全利用と建替えコストの削減が実現できる。

なお、上記各発明は、可能な限り組み合わせることができる。

本発明は、家屋や通行者への接触を回避でき、狭隘箇所に建設された電柱の不平衡荷重を解消できる支線を敷設できる治具及び敷設方法を提供することができる。

家屋等により設置範囲の制限される狭隘箇所への支線の設置図であり、本発明の課題を説明する図である。 本発明に係る治具を説明する図である。 本発明に係る治具を説明する図である。 本発明に係る敷設方法を説明するフローチャートである。 本発明に係る治具の効果を説明する図である。 本発明に係る治具の効果を説明する図である。

添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施例であり、本発明は、以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。

（実施形態１）
図２及び図３は、本実施形態の治具３０を説明する図である。治具３０は、電柱１０に対して垂直となるように電柱１０の表面に一端３０ａが取り付けられる棒状の治具であって、
他端３０ｂに、電柱１０の頂上部１０ａと接続する上部支線１５－１を保持する第１部材３１と、電柱１０と平行に地面５０と接続する下部支線１５－２を保持する第２部材３２と、を備えることを特徴とする。

治具３０は、他端３０ｂに上部支線１５－１を固定する第１部材３１及び下部支線１５－２を固定する第２部材３２を有する。治具３０は金属材料等により構成され、丸形、角形等の柱状あるいは筒状の形状である。

治具３０は、自身の中心軸が電柱１０の中心軸に垂直となるように一端３０ａを電柱１０の表面に固定する。治具３０の固定にはバンド３３を用いることが好ましい。第１部材３１と電柱１０の頂上部１０ａ（線条架渉部）とを上部支線１５－１で接続し、第２部材３２と地面５０とを地面５０に垂直（電柱１０に平行）な下部支線１５－２で接続する。治具３０を用いて支線を敷設することで、上部支線１５－１の電柱１０に対する取り付け角度θを確保して電柱１０の不平衡荷重を解消しつつ、狭隘箇所での支線の敷設が可能となる。そして、電柱１０と下部支線１５－２とを適切に離隔させることで、通行人の歩行等のスペースＡを確保すること、及び家屋２０との接触リスクＢを低減することができる。

治具３０は、長手方向の長さを可変とする伸縮機構３４をさらに備える。治具３０の長さを調整できる伸縮機構３４で、より柔軟に周囲環境に適した狭隘箇所での施工を可能とし、従来では実現できていなかった狭隘箇所における不平衡荷重の解消によって、電柱の長期安全利用と建替えコストの削減が実現できる。

（実施形態２）
図４は、本実施形態の敷設方法の手順を説明するフローチャートである。本敷設方法は、
棒状の治具３０が電柱１０に対して垂直となるように電柱１０の表面に治具３０の一端３０ａを取り付けること（ステップＳ０１）、
治具３０の他端３０ｂと電柱１０の頂上部１０ａとを上部支線１５－１で接続すること（ステップＳ０２）、及び
下部支線１５－２が電柱１０と平行となるように治具３０の他端３０ｂと地面５０とを下部支線１５－２で接続すること（ステップＳ０３、Ｓ０４）、
を行う。

ステップＳ０１：電柱１０の地際部から特定の高さに、治具３０の一端３０ａを固定する。
ステップＳ０２：電柱１０の頂上部１０ａ（線条架渉部：ケーブル等を引き留めている金物）から治具３０の他端３０ｂに対し上部支線１５－１を張り、治具３０を地面５０と水平に固定する。
ステップＳ０３：電柱１０の周囲の地面５０にアンカ１６等を設置する。
ステップＳ０４：設置された治具３０の他端３０ｂから地面５０に対して垂直に下部支線１５－２を張り、アンカ１６等へ固定する。
ステップＳ０５：治具３０に接続した支線が弛むと、不平衡荷重を解消する効果が低減するため、支線の張力を調整する。これにより、不平衡荷重の反力を分担し、その解消を行うことができる。

次に、ステップＳ０６について説明する。電柱にかかる不平衡荷重の大きさにより治具３０の長さを調整する。ステップＳ０６は次の手順で行う。
（手順１）電柱１０に掛かる不平衡荷重を計算すること、
（手順２）治具３０の長手方向の長さと上部支線１５－１で生じさせる載荷量との関係を取得しておくこと、
（手順３）前記関係から前記不平衡荷重を解消する治具３０の前記長さを見出すこと、及び
（手順４）電柱１０に取り付けた治具３０の前記長さを前記関係から見出した前記長さに設定すること。

まず、手順１を説明する。
電柱１０に敷設されているケーブルの無風時の張力Ｔは、下記（１）式により表される。
ここで、Ｗは設置されている電力線及び通信線の単位長さ当たりの重量［ｋｇ］、Ｓは隣接する電柱までの水平距離［ｍ］、ｄはケーブルの弛度［ｍ］である。

無風時に比べ、有風時の場合、電力線及び通信線が電柱に与える不平衡荷重は増加する。風により電力線及び通信線に発生する荷重は下記（２）式となる。
ここで、Ｗ_ｃ（Ｎ）はケーブルに発生する荷重、Ｋ（Ｎ／ｍ^２）は風圧荷重種別による係数、ΣＤ（ｍ）はケーブルの外径和、Ｓ（ｍ）は電柱間距離をそれぞれ示す。なお、外径和とは、ケーブルが複数の電線で構成されているとき、その電線全てを含む径を意味する。

風圧荷重を加味した単位長さ辺りのケーブルの重量Ｗ_１（Ｎ／ｍ）は下記（３）式となる。
上記（３）式を（1）式のＷに代入すると、ケーブルが敷設された際に電柱にかかる不平衡荷重Ｔが求まる。
上記により、風の影響を換算した、電柱にかかる不平衡荷重Ｔを算出する。

次に手順２を説明する。
図５は、治具３０を設置した電柱１０において発生する力を説明する図である。この時、電柱１０に敷設されているケーブル１１が電柱１０に及ぼす力が不平衡荷重Ｆとなる。治具３０の取り付け位置の地面５０からの高さをｈ［ｍ］、上部支線１５－１の電柱１０への取り付け位置の地面５０からの高さをＨ［ｍ］、上部支線１５－１の取付角度をθ［°］、治具３０の長さをａ［ｍ］とする。

このとき、上部支線１５－１がＦ［ｋＮ］の張力により張られていると仮定した際、上部支線１５－１が分担できる載荷量Ｐ［ｋＮ］は下記（５）式で表せる。
［数５］
Ｐ＝Ｆｓｉｎθ （５）
また、角度θと長さａの関係は下記の（６）式のようになる。
［数６］
ａ＝（Ｈ－ｈ）ｔａｎθ （６）
例えば、治具３０をＨ＝６ｍ、ｈ＝３ｍの位置に取り付け、支線張力をＦ＝１０ｋＮで張った際に、治具３０の長さａ［ｍ］と支線が担保できる載荷量Ｐ［ｋＮ］との関係は図６のようになる。

図６は、支線角度θを０°～６０°まで変化させたときの、治具３０の長さａを横軸、上部支線１５－１が分担できる載荷量Ｐを縦軸としたときのａとＰの関係を説明するグラフである。グラフに示すように、治具３０の長さがａ＝０．１ｍ程度変わるだけで、上部支線１５－１が担保できる載荷量Ｐが０．１～０．３５ｋＮもの違いが生じる。

次に手順３を説明する。
電柱の載荷量は電柱の種別に依るが、最小で２ｋＮ程度である。図６の関係のように治具３０の長さａにより載荷量に違い発生するので、治具３０の長さａを調整しないと１０％前後の不平衡荷重が残置されることとなる。そこで、図６の関係を基に、手順１で計算した不平衡荷重Ｔを打ち消す載荷量Ｐを発生させる治具３０の長さａを見出す。

最後に手順４を行う。手順３で見出した長さａとなるように治具３０の伸縮機構３４を調整する。

なお、上記に示したとおり、伸縮機構３４には、１０％前後の不平衡荷重を解消するために１０ｃｍオーダーで治具３０の長さａを調整できることが必要である。このように、電柱１０に生じる不平衡荷重Ｔを適切に解消するために、治具３０には、長さａを柔軟に調整できる機能が必要である。

１０：電柱
１０ａ：頂上部
１５：支線
１５－１：上部支線
１５－２：下部支線
１６：アンカ
２０：家屋
３０：治具
３０ａ：一端
３０ｂ：他端
３１：第１部材
３２：第２部材
３３：バンド
３４：伸縮機構
５０：地面

Claims (2)

1. 電柱に対して垂直となるように前記電柱の表面に一端が取り付けられる棒状の治具であって、
   他端に、前記電柱の頂上部と接続する上部支線を保持する第１部材と、前記電柱と平行に地面と接続する下部支線を保持する第２部材と、長手方向の長さを可変とする伸縮機構と、を備えることを特徴とする治具。
2. 棒状の治具が電柱に対して垂直となるように前記電柱の表面に前記治具の一端を取り付けること、
   前記治具の他端と前記電柱の頂上部とを上部支線で接続すること、及び
   下部支線が前記電柱と平行となるように前記治具の他端と地面とを前記下部支線で接続すること、
   を行う敷設方法であって、
   前記治具は長手方向の長さを可変とする伸縮機構を備えており、
   前記電柱に掛かる不平衡荷重を計算すること、
   前記治具の長手方向の長さと前記上部支線で生じさせる載荷量との関係を取得しておくこと、
   前記関係から前記不平衡荷重を解消する前記治具の前記長さを見出すこと、及び
   前記伸縮機構を利用し、前記電柱に取り付けた前記治具の前記長さを前記関係から見出した前記長さに設定すること
   をさらに行うことを特徴とする敷設方法。