送電塔基礎の基本概念

構造物の基礎は、その安全性と満足のいく性能に重要な役割を果たします。なぜなら、それは電力送電システムの機械的な負荷を地盤に伝達するからです。健全で安全な基礎がないと、設計された機能を果たすことはできません。さまざまな種類の土壌における基礎は、特定の土壌条件に合わせて設計されなければなりません。
通常の塔の基礎に加えて、技術的・経済的な観点から特別な塔が必要となる場合や、河川横断部が河岸または河中または両方に位置する場合、杭基礎が提供されることがあります。

基礎への荷重の種類

塔の基礎は通常、以下の3種類の力にさらされます。

• 圧縮または下方推力。

• 引張りまたは上昇力。

• 横方向および縦方向の側方推力。

基礎の限界荷重は、対応する塔の荷重よりも10％高く設定する必要があります。
基礎スラブは、荷重の偏心によって生じる追加のモーメントに対して設計する必要があります。

地面下の基礎部分のコンクリート重量と地上部分のコンクリート重量、埋設鋼材の重量も考慮し、下方推力を増加させる必要があります。

基礎の設計には、以下の土壌パラメータが必要です。

• 土壌の許容耐力。

• 土壌の密度。

• 土壌の内摩擦角。

これらの値は、土壌試験報告書から得られます。

送電塔基礎の安定性解析

強度設計に加えて、基礎の安定性解析を行い、転倒、引き抜き、滑り、傾きなどの故障の可能性を確認する必要があります。以下のような主な種類の土壌抵抗が、土中の基礎にかかる荷重を抵抗するために作用すると仮定します。

送電塔基礎の上昇力に対する抵抗力

上昇力は、土壌の垂直面に対する角度が平均的な土壌の内摩擦角に等しい逆三角錐形状の土壌の重量によって抵抗すると仮定します。土壌体積の計算は、囲み図（図3）に基づいて行われます。地中に埋設されたコンクリートの重量と地上部分のコンクリート重量も上昇力に対抗するために考慮されます。隣接する脚の土壌逆三角錐が重なる場合は、塔基部の中心線を通る垂直平面で切断された逆三角錐として仮定します。過負荷係数（OLF）は、設計荷重の10％（10パーセント）を考慮し、つまり、サスペンション塔ではOLF = 1.10、角度塔（デッドエンドおよびアンカータワーを含む）ではOLF = 1.15となります。ただし、特別な塔ではOLFは1.20となります。

送電塔基礎の下方推力に対する抵抗力

以下の荷重組合せは、土壌の耐力によって抵抗されます。

1. 下方推力と地中より上のコンクリート重量の合計が、基礎底面の全面積に作用すると仮定します。

2. 基礎底面での側方推力によるモーメント。

基礎スラブの構造設計は、上記の荷重組合せに基づいて開発されます。趾（τ）圧力計算の場合、上記の荷重組合せにより許容耐力は25％増加します。

送電塔基礎の側方推力に対する抵抗力

煙突は、軸力、引張り、圧縮力および関連する最大曲げモーメントの複合作用に基づいて極限状態法で設計されます。これらの計算では、コンクリートの引張強度は無視されます。

送電塔基礎のスタブの引き抜きに対する抵抗力

過負荷係数（OLF）は10％（10パーセント）を考慮し、つまり、通常のサスペンション塔ではOLF = 1.10、角度塔（デッドエンドおよびアンカータワーを含む）ではOLF = 1.15となります。特別な塔ではOLFは1.20となります。

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