H鋼を挿入したPC電化柱の倒壊防止工法

H形鋼をPC電化柱の基部に挿入することで、万が一、想定外の地震により電化柱が損傷しても、倒壊を防止する工法を開発しました。

2011年に発生した東北地方太平洋沖地震においては、多数のPC電化柱の折損が見られました。これを受け、特に既存の電化柱に対する有効な地震対策が求められています。

そこで、H鋼等の芯材をPC電化柱に挿入し基部をモルタル等で固定することで、PC電化柱の倒壊を防止する工法を提案しました。

本工法は、常時のPC電化柱が有する振動特性や地震時変形性能は変化させず、想定以上の地震により電化柱が損傷した場合には、芯材が電化柱を支持し倒壊を防止することを期待したものです(図1)。

本工法について解析的な検証を行い、PC電化柱の基部が破損しても、H鋼が挿入されていることにより倒壊を防止することを確認しました(図2)。

また、実物大の振動台実験やその再現解析において、電化柱の振幅が大きくなると電化柱とH鋼が一体となって振動し、変位を抑制する効果も確認しています。

さらに、本工法は、挿入した芯材とPC電化柱をモルタルやウレタン等の中詰め材で一体化させることにより、電化柱の周期を短くし土木構造物との共振を避けることも可能であると考えられます。

本工法は、例えばH鋼を電化柱上部から挿入する方法などにより比較的容易に施工が可能であり、かつ比較的安価に施工可能であると考えられます。

図1 H形鋼を挿入した倒壊防止工法の概要
図2 電化柱の最大応答変位図

参考文献

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