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電柱(コンクリート柱)の規格・種類・長さ・根入れ深さ完全ガイド:末口径・設計荷重の計算から根巻き・建柱施工まで

高圧受電設備の引込工事(1号柱)や、構内配電線の新設・移設工事において、土台となるのが「電柱(支持物)」の選定と施工です。

現場で「どの長さ・荷重のコンクリート柱を選べばいいのか」「根入れ深さはどう計算するのか」「根巻きコンクリートや支線(タイワイヤー)はどんな条件で必要なのか」といった判断に迷う電気工事士や施工管理者も少なくありません。

本記事では、電柱の種類(RC柱・鋼管柱)や規格(長さ・末口径・設計荷重の読み方)から、根入れ深さの1/6計算ルール、根巻き・支線の必要判定、建柱工事の現場実務までを網羅的に完全解説します。

目次

1.電柱(支持物)の種類と現場での使い分け

日本の電気工事・配電工事で使用される支持物は、主に「鉄筋コンクリート柱(RC柱)」と「鋼管柱(パンザマスト等)」の2つに大別されます。

【鉄筋コンクリート柱(RC柱)】 ── 施工性・耐久性・コストのバランスが抜群(標準仕様)
【鋼管柱(パンザマスト/組立柱)】 ── 重機が入らない狭小地・山間部・仮設用に最適

1.鉄筋コンクリート柱(RC柱)

現場で最も一般的に使用されている電柱です。遠心力を用いて高密度コンクリートを成形した「遠心成形プレストレストコンクリート柱(PC柱)」が主流です。

  • メリット
    • 耐久性が高く、塩害や腐食に強い。大量生産されているためコストが安い。
  • 用途
    • 街中の配電線、自社敷地内の高圧受電用1号柱(引込柱)、構内配電用。

コンクリート内部には鉄筋が組み込まれていますが、実は中心部は空洞です。「強度は大丈夫なの?」という声が聞こえてきますが、問題ありません。空洞である理由は、耐震性を向上させるためです。

耐震性と言っても、地震だけではありません。電柱は電線を保持しているため、風の影響を強く受けます。内部までコンクリートでびっしりだと、小さな揺れを受けているうちに、徐々にひび割れしていき、自重に耐え切れなくなるそうです。

対応年数が50年であるのも、中心部が空洞であるがゆえ、でしょう。

2.鋼管柱(パンザマスト・テーパー鋼管柱)

鋼板を筒状に成形した電柱です。特に数ブロックの短い鋼管を現地で繋ぎ合わせる「パンザマスト(組立鋼管柱)」が有名です。

  • メリット
    • コンクリート柱に比べて非常に軽量。分割して手搬入できるため、大型の建柱車(掘削重機)が入らない狭小地、裏道、山間部でも施工可能。
  • 用途
    • 建柱車の進入不能箇所、一時的な仮設受電柱、通信・防犯カメラ用ポール。

とはいえ、人で運ぶのはなかなか骨が折れる作業です。以前、山頂にあるパンザマストの撤去作業をしたことがありますが、本当に大変でした。金属でできた筒の接合部を切断し、下から叩いて下部と分離させ、地上に降ろし、手作業で運搬すると言ったものです。

できればもう2度とやりたくありません。

木柱という木でできた電柱も田舎に行けばちらほら見られますが、現在は新設はされていません。腐食による倒壊や、現在の架線された電線の重さに耐えられないためです。

2.電柱のサイズ・長さ・銘板の読み方(末口径と設計荷重)

電柱を選定する際、必ず確認するのが「全長(長さ)」「末口径(すえくちけい)」「設計荷重(せっけいかじゅう)」の3つの規格数値です。これらは電柱の地際(地表から約1.5m付近)にある銘板(金属プレート)に刻印されています。

【銘板の刻印例】 15 - 3.5 - 190
  │      │     └─► 末口径:190 mm
  │      └───────► 設計荷重:3.5 kN(約350kgf)
  └──────────────► 全長:15.0 m

1.全長(長さ)のラインナップと用途

高圧配電・自社引込用として現場で頻繁に使われるコンクリート柱の長さは、以下の通りです。

  • 7m〜10m:低圧引込柱、敷地内の照明用・通信用ポールの標準サイズ。
  • 11m〜13m:自社敷地内の高圧引込1号柱(低圧線との併設がない場合)の標準サイズ。
  • 14m〜16m:高圧配電線と低圧配電線を併設(共架)する場合や、道路横断で高さを稼ぐ場合の標準サイズ。

2.末口径(すえくちけい)と元口径(もとくちけい)

電柱は上に行くほど細くなるテーパー構造(1/75勾配など)をしています。

末口径(すえくちけい)

電柱の最頂部(一番上)の直径(外径)。190mm、210mmなどが標準。アーム(腕金)や金物を取付ける際のバンドサイズ(電柱バンド径)の選定基準となります。

元口径(もとくちけい)

電柱の最下部(一番下)の直径。根入れ穴の開削径(穴の太さ)を決定する基準となります。

3.設計荷重(kN/kgf)の考え方

電柱の最頂部にどれだけの引っ張り荷重(曲げモーメント)まで耐えられるかを示す数値です。

設計荷重(kN)相当重量(kgf)現場での選定基準・主な用途
2.0 kN約 200 kgf低圧専用柱、軽量な引き込み線のみの支持物。
3.5 kN約 350 kgf高圧引込柱(1号柱)の標準。 PAS(開閉器)や小容量トランスを自吊りする場合。
5.0 kN約 500 kgf重量の大きい変圧器(トランス複数台)や、電線の引張張力が大きい屈曲点の電柱。
7.0 kN 〜 10.0 kN約 700〜1000 kgf配電幹線の幹線柱、長尺架空線、耐張型の重要電柱。
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設計荷重の計算が必要な理由は、電線を張る(架線)した際の、張力が関係します。ぱっと見は細いですが、数十mともなると、その重さは数10キロにもなります。(電線の太さにもよります)どんな電線が乗っているのかは以下の記事を参考にしてください。

電柱のある電線の種類や見分け方

3. 根入れ深さの計算基準と「1/6ルール」

建柱工事において、電柱が倒壊しないよう地中に埋め込む深さを「根入れ(ねいれ)深さ」と呼びます。「電気設備技術基準の解釈 第138条」により、厳格な基準が定められています。

基本ルール:「全長の1/6以上」

設計荷重が6.86kN(700kgf)以下の一般的なコンクリート柱の場合、原則として全長の「6分の1以上」地中に埋設しなければなりません

必要根入れ深さ D電柱の全長 L6\text{必要根入れ深さ } D \ge \frac{\text{電柱の全長 } L}{6}
電柱の全長(L)計算式(L/6)必要根入れ深さ(D)地上露出高さ
9.0 m9.0 ÷ 61.5 m 以上7.5 m
10.0 m10.0 ÷ 61.7 m 以上(実務上1.7m〜1.8m)8.3 m
12.0 m12.0 ÷ 62.0 m 以上10.0 m
13.0 m13.0 ÷ 62.2 m 以上(実務上2.2m)10.8 m
15.0 m15.0 ÷ 62.5 m 以上12.5 m
16.0 m16.0 ÷ 62.7 m 以上(実務上2.7m)13.3 m

【例外ルール:高荷重柱・軟弱地盤の場合】

  • 設計荷重が 6.86kN(700kgf)を超える場合
    • 全長にかかわらず、根入れ深さは2.5m以上(または規定の加算計算)が必要です。
  • 水気のある湿地・軟弱地盤の場合
    • 1/6計算値に対して、さらに0.3m〜0.5m程度深く根入れするか、後述する「根巻きコンクリート」の補強が必須となります。

4. 根巻きコンクリート・支線(タイワイヤー)が必要な判定基準

電柱は、ただ穴を掘って埋め戻すだけでは、地盤の支持力不足や不平衡な電線張力によって傾斜・倒壊を起こす危険があります。そのため現場では「根巻き」や「支線」による補強を行います。

【支線(タイワイヤー)】
                     /│
                    / │  ← 【電柱本体】
                   /  │
                  /   │
 ────────────────/────┼───────────────── [地表面]
  [アースアンカー]     │
                      └── 【根巻きコンクリート】

1. 根巻き(ねまき)コンクリートの施工基準

電柱の地際(地上と地中の境目)周辺をコンクリートで固め、地盤との接触面積を増やして倒れにくくする施工法です。

  • 根巻きが必要となる主な現場条件
    1. 水田、湿地、盛土などの地盤支持力が低い(軟弱な)場所
    2. 引込柱(1号柱)で、一方からのみ強い電線張力がかかる場所。
    3. PASや重量物トランスを柱上に設置し、偏荷重がかかる場所。
  • 根巻きコンクリートの施工標準寸法
    • 厚み: 電柱の外周から10cm 〜 15cm 以上の肉厚。
    • 深さ(高さ): 地表面から地中に向かって1.0m 〜 1.5m 程度(地表上部にも10cm程度盛る)。

根巻きはコンクリートブロックのほか、鉄板型やモルタルを流し込む方法など多岐にわたります。その土地の地盤によっては、何もしなくても電柱が沈んでいく地域もあるため、電柱の底にコンクリートブロックを敷く場合もあるため、施工する際は統一されたルール通りではなく現場ごとに最適な施工方法が求められます。

2. 支線(タイワイヤー・アースワイヤー)の必要性と施工ルール

電柱に一方方向からの強い引張荷重がかかる場所(耐張柱・角柱・終端柱)では、根入れだけでは耐えきれないため、反対側からワイヤーで引っ張る「支線(アースワイヤー)」を設置します。

支線の設置角(取り角度)

原則として電柱に対して30度以上(標準45度)の角度で地面へ引っ張ります。

アースアンカー(地足)

地中に打込むアンカー(鋼板アンカー・ブロックアンカー)は、引張荷重に耐えられる埋設深さ(通常1.5m以上)を確保します。

支線用絶縁碍子(玉碍子)

万が一の漏電時に地表へ高電圧が降下するのを防ぐため、地上高さ2.5m以上の位置に必ず玉碍子(絶縁碍子)を挿入します。

5. 建柱工事の実務フローと現場チェックポイント

電柱を実際に建てる「建柱工事」は、重量物を扱う高所・土木作業となるため、安全管理と施工順序の徹底が求められます。

[1. 掘削] ──► [2. 吊り上げ・挿入] ──► [3. 垂直確認] ──► [4. 埋戻し・転圧] ──► [5. 根巻き/支線]
(建柱車)       (クレーン揚重)         (下げ振り/レベル)   (30cmごとの突固め)   (必要に応じて)

ステップ1:穴掘建柱車(建柱車)による開削

オーガー(螺旋状の掘削刃)を搭載した建柱車を用い、所定の根入れ深さ+10cm程度の穴を垂直に掘削します。地下埋設物(水道管・ガス管・既設ケーブル)がないか、事前に試掘(手掘り)で確認します。

ステップ2:電柱の吊り上げと建設(差込み)

電柱の重心位置(全長の上から約40%〜45%付近)に玉掛けワイヤーを掛け、建柱車のクレーンで吊り上げて開削穴へ静かに挿入します。

ステップ3:垂直度の確認(下げ振り・レベル測定)

穴に入れた状態で、直交する2方向から「下げ振り(さげふり)」または「トランシット(測量機)」を用いて、電柱が完全に垂直(90度)立っているかをミリ単位で確認します。

ステップ4:埋戻しと「段階的転圧(突固め)」

ここが施工品質を左右する一番のポイントです。

掘削した土を一度にすべて埋め戻してはなりません。「30cm埋め戻すごとに、突棒(ランマーや突固め棒)で周りを強固に転圧する」作業を繰り返します。転圧が不十分だと、雨が降った際に土が締まって電柱に対する土圧が緩み、傾く原因になります。

6. まとめ:電柱規格の正しい理解が安全な受電設備の第一歩

  • 電柱の長さは11m〜15m、設計荷重は高圧引込で「3.5kN以上」が標準。
  • 根入れ深さは「全長の1/6以上(標準)」を絶対死守する。
  • 軟弱地盤や偏荷重がかかる場所では「根巻きコンクリート」や「支線(玉碍子付き)」を設置する。
  • 埋戻し時の「30cmごとの段階転圧」が電柱の傾斜・倒壊を防ぐ現場の鉄則。

電柱の規格選定と根入れの基本ルールを正しく把握し、台風や地震にも揺るがない安全で強固な受変電設備・配電線を構築しましょう。

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この記事を書いた人

10年以上の電気工事経験のノウハウや知識を皆様に提供しています。
所有資格:第二種電気工事士・第一種電気工事士・1級電気工事施工管理技士

所属している北海道の電気工事会社『(株)佐々木電設』にて、高圧受電設備の更新や新設工事を承っております。ホームページからご連絡ください。
https://sasaki-dennsetsu.com/

また、私は電気工事に従事する仲間の技術習得や現場作業や電気学の知識・理解向上、キャリアアップを目的として当サイトを運営しています。

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