JP2000241152A - 管端継手を有する鋼管鉄塔の鋼管内部壁調査方法および調査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 部材端部に継手を有する鋼管材で組み立てら
れた鋼管鉄塔より、部材を取り外すことなく、部材の内
部壁の膜厚（例えば、内部めっき厚や塗装厚など）を測
定する調査方法と、その調査に使用する調査装置を提供
する。 【構成】 部材端部に継手を有する鋼管材で組み立てら
れた鋼管鉄塔において、まず部材端部の隙間より調査装
置のサポート機構と測定部を分離して挿入し、次に鋼管
の入口で組み立てた調査装置を鋼管中心部に保持しなが
ら外部操作により調査装置を移動させ、任意な位置の鋼
管内部壁へ調査装置に取り付けたプローブを押し当てて
膜厚（例えば、内部めっき厚や塗装厚など）を測定する
調査方法と調査装置。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、鋼管鉄塔の構成材であ
る腹材や水平材のように管端継手を持つ鋼管内部壁の調
査方法と、その調査装置に関する。 【従来の技術】 【０００２】従来、鋼管鉄塔の鋼管部材内部壁の表面劣
化状態を調査するためには、現地で採取した鋼管を２つ
に割り膜厚測定器で調査する方法や、鋼管外部より板厚
測定器で鋼管の厚みを調査する方法のほか、内視鏡を挿
入して目視により評価する方法や、木槌で鋼管を打撃し
て腐食生成物の落下から評価する方法などがある。しか
し、部材を破壊して調査する方法は時間とコストの面で
効率が悪く、非破壊検査により鋼材外部から板厚測定器
で調査しても精度的に問題があった。 【０００３】また、部材の調査のために、鋼管鉄塔の構
成材である斜材や水平材を取り外すと、仮の部材を取り
付けたりして対処しなくてはならないが、部材長さやボ
ルトの取付位置が各鉄塔各部材位置によって異なってお
り、調査する全ての部材に対して仮部材を用意するのは
経済的に大変であった。さらに、鋼管鉄塔の建設場所は
山間部が多く、仮部材を運搬するのは大変であった。な
お、部材を抜き取りそのまま放置すると、地震や台風な
どの大きい荷重が作用する場合に鉄塔が崩壊する危険が
ある。 【０００４】そのため、部材を取り外すことなく、鋼管
内部壁を調査する方法が必要となるが、鋼管鉄塔の腹材
や水平材に使用される部材端部は継手が溶接されてお
り、管内を窺う隙間が小さく、かつ部材の取り付け角度
が様々なため鋼管内へ調査装置を挿入する作業スペース
の確保が難しかった。 【０００５】さらに、継手の隙間から調査装置を挿入す
ることができても、部材端部の隙間（調査装置挿入口）
の形状と鋼管断面（膜厚測定位置）の形状は異なってい
るうえ、腹材は斜めに取り付けられているために、調査
装置を鋼管内部の任意位置へ移動させて鋼管内部壁を調
査することが難しかった。 【０００６】その上、作業は鉄塔に登り、高所でかつ狭
い作業スペース内で行わなくてはならず、大がかりな動
力源や複雑な調査装置を使用することには難があった。 【０００７】 【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来の技術
の有するこのような問題点に鑑みてなされたものであ
り、鋼管鉄塔の構成材のように、端部に継手を持つ鋼管
内部へ調査装置を挿入し、鋼管内部壁の膜厚を調査する
方法を提案するとともに、挿入スペースの確保が難しい
部材にも容易に挿入でき、鋼管内部を自由に移動可能で
かつ任意位置の膜厚測定が行える調査装置を、提供しよ
うとするものである。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における鋼管内部壁調査方法は、部材端部に
継手を有する鋼管材で組み立てられた鋼管鉄塔におい
て、部材端部の隙間より調査装置のサポート機構と測定
部を分離して挿入し、鋼管の入口で組み立てた調査装置
を鋼管中心部に保持した状態で、外部操作により調査装
置を移動させ、任意な位置の鋼管内部壁へ調査装置が有
するプローブを押し当てて膜厚（例えば、内部めっき厚
や塗装厚など）を測定するものである。 【０００９】部材端部の隙間より挿入できるサポート機
構と測定部を有する調査装置は、測定部とその両端部に
取り付けられたサポート機構の３体セル構造からなり、
測定部の前後にはジョイント部を介してサポート機構が
取り付けられているものである。さらに、一方のサポー
ト機構にはチューブが取り付けられてなるものである。 【００１０】調査装置のサポート機構にはアクチュエー
タ（例えばエアシリンダー）が内蔵され、サポート機構
の側面にはサポートサブリンクが取り付けられ、サポー
トメインリンクとアクチュエータはサポートサブリンク
を介して連結するものである。 【００１１】調査装置の測定部にはアクチュエータ（例
えばエアシリンダー）が内蔵され、測定部の側部にはメ
インリンクが取り付けられ、メインリンクがサブリンク
プレートを介してアクチュエータと連結されている。そ
れぞれのメインリンク先端には、膜厚測定用プローブを
取り付けることができるものである。 【００１２】調査装置の測定部の両端部には回転軸が備
えられ、回転軸は測定部に内蔵されているモータに連結
されているものである。 【作用】 【００１３】本発明である鋼管内部壁調査方法では、部
材端部に継手を有する鋼管材で組み立てられた鋼管鉄塔
において、まず、分離された調査装置の各部分を部材端
部の隙間より挿入し、次に、調査装置の各部分を鋼管の
入口で組み立てることにより、調査装置を挿入する。調
査装置の測定部は、鋼管内部に挿入された後、鋼管中心
に保持されるため、腹材のように斜めに取り付けられて
ある部材においても鋼管内を容易にかつ自由に移動で
き、任意な位置にある鋼管内部壁の膜厚を測定できる。 【００１４】鋼管内部へ挿入する調査装置は、測定部と
サポート機構をジョイント部で接合したセル構造になっ
ているため、それぞれをジョイント部で分離すると部材
端部の隙間より挿入できる大きさになる。従って、これ
らの部分は、部材の取り付け状態により挿入スペースが
ほとんどない場合においても、鋼管内部へ挿入できる。 【００１５】調査装置の測定部の前後に取り付けられた
サポート機構は、内蔵されたアクチュエータ（例えばエ
アシリンダー）により圧力をかけることで、備えた４本
のサポートメインリンクが開閉できる。前後のサポート
機構に備えたサポートメインリンクを開いて、鋼管内部
壁に押しつけることにより、調査装置を鋼管内部で保持
でき、さらに調査装置の中央部に位置する測定部は、鋼
管中心に保持することができる。そのため、調査装置お
よびその測定部は、鋼管内部を移動しても、鋼管中心部
へ保持され続ける。 【００１６】調査装置は、一方のサポート機構に取り付
けられたチューブを押し引きすることで、鋼管内部を部
材長手方向へ自由に移動できる。さらに、サポート機構
のサポートメインリンク先端部にベアリング等を配置す
ることで、調査装置は鋼管内部壁を滑らかに移動でき
る。 【００１７】調査装置の測定部は、側部に備えたメイン
リンクが測定部に内蔵されたアクチュエータ（例えばエ
アシリンダー）とサブリンクプレートを介して連結され
ているため、アクチュエータにより圧力をかけることで
メインリンクが開閉でき、メインリンク先端に備えた測
定プローブを鋼管内部壁に押し当てられる。 【００１８】このとき、エアシリンダーの圧力を調整
し、予め一定圧に設定しておくことで、測定プローブを
全ての鋼管内部壁において同じ圧力で押し当てられる。 【００１９】調査装置の測定部の両端部に備えられた回
転軸は、調査装置の測定部に内蔵されたモーターより動
力を得ることで、サポート機構を動かすことなく測定部
を回転させることができるため、測定用プローブを鋼管
内部壁の円周上の任意位置へ押し当てることができる。 【実施例】 【００２０】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。
図１は、一般的な鋼管鉄塔の構成材の取り付け状態図で
ある。鋼管鉄塔の構成材である腹材Ｈは、同じく構成材
である主柱材Ｊおよび水平材ＫとプレートＬを介してボ
ルト接合されている。腹材Ｈの部材端部Ｍには、プレー
ト継手Ｉが溶接され、部材端部と交わるように主柱材Ｊ
や水平材Ｋが取り付けられているために、腹材Ｈ端部よ
り、鋼管内部を窺える隙間は非常に狭く、また、各部材
同士が密接しているため、鋼管内部へ調査装置を挿入す
る作業スペースはほとんどない状態である。 【００２１】図２は、継手を有した部材端部の斜視図で
ある。部材端部Ｍにはプレート継手Ｌが断面中央に溶接
され、鋼管内部を窺う隙間は小さい。本発明における調
査方法では、この隙間より調査装置を分離したそれぞれ
の部分を挿入する。 【００２２】図３は、本発明の調査方法に使用する調査
装置で、調査装置を構成するサポート機構Ａ、Ｃと測定
部Ｂが、ジョイントＥ，Ｆにより連結された様子であ
る。サポート機構Ｃの端部には、チューブＤが取り付け
られている。サポート機構Ａ、Ｃと測定部Ｂを分離させ
ると、部材端部Ｍの隙間からそれぞれの部分を単独に鋼
管内部へ挿入できる大きさになる。 【００２３】図４は、本発明の調査方法のうち、鋼管内
部壁Ｇの膜厚調査を実施した状態概要図である。鋼管内
部へ調査装置を挿入するには、図３で示した調査装置を
図６で示すサポート機構と図７で示す測定部に分離し、
サポート機構Ａ、測定部Ｂ、サポート機構Ｃの順に、図
２で示した部材端部の隙間から挿入していく。各部分の
挿入の途中で、部材端部Ｍにおいて、サポート機構Ａと
測定部ＢをジョイントＥで、測定部Ｂとサポート機構Ｃ
をジョイントＦでそれぞれ連結する。 【００２４】図４の膜厚調査実施状態図のように、部分
ごとに挿入され組み立てられた調査装置は、サポート機
構Ａ、Ｃが内蔵するアクチュエータ１により、４本のサ
ポートメインリンク２が押し広げられ、それらが鋼管内
部壁Ｇを押すことにより、鋼管中心部へ保持される。こ
れにより、斜めに取り付けられた腹材Ｋの内部において
も、調査装置は、鋼管内部の任意位置で静止できる。さ
らに、調査装置は、鋼管内部を移動したり鋼管内部壁Ｇ
の膜厚を測定したりしても、鋼管中心部へ保持され続け
る。 【００２５】図４の膜厚調査実施状態図のように、調査
装置の鋼管内部移動は、サポート機構Ｃの端部に取り付
けられたチューブＤ（エアチューブや電源線をひとまと
めにしたもの）を引っ張ったり押したりすることで操作
できる。 【００２６】さらに、サポートメインリンク２の先端に
は、部材長手方向へベアリング５が取り付けられてお
り、調査装置の鋼管内部移動時にベアリング５が回転す
ることで、鋼管内部壁Ｇを滑走して移動できる。 【００２７】図４の膜厚調査実施状態図のように、測定
部Ｂに取り付けられたメインリンク７は鋼管内部壁Ｇに
向かって移動させ、メインリンク７の先端部に取り付け
たプローブ１０を鋼管内部壁Ｇに押しつけることによ
り、鋼管内部壁Ｇの膜厚を測定する。 【００２８】図５は、調査装置を鋼管内に設置した鋼管
縦断面図の様子で、調査装置のサポート部（Ａ、Ｃ）に
取り付けられた４本のサポートメインリンク２が鋼管内
部壁Ｇをしっかりと押さえつけ、調査装置および測定部
Ｂを鋼管内部壁Ｇの中心へ保持している状態である。 【００２９】図６は、図３で示した調査装置のサポート
機構Ａ、Ｃの詳細図である。サポート機構にはアクチュ
エータ１（例えばエアシリンダーのようなもの）が内蔵
されており、サポート機構の側面に備えられたサポート
メインリンク２と、アクチュエータ１は十字スライド３
を介してサポートサブリンク４により連結されている。
これにより、アクチュエータ１の操作加減で、サポート
メインリンク２の押しつけ強さを制御できる。 【００３０】図７は、図３で示した調査装置の測定部Ｂ
の詳細図である。測定部にはアクチュエータ６（例えば
エアシリンダー）が内蔵されており、測定部の側面に取
り付けられたメインリンク７はサブリングプレート８を
介してアクチュエータ６に取り付けられたスライドカバ
ー９と連結される。これにより、アクチュエータ６の操
作加減で、メインリンク７の押しつけ強さを制御でき
る。 【００３１】図７に示すように、測定部Ｂに取り付けら
れたメインリンク７は、アクチュエータ６より動力を得
ることで、メインリンク先端部に取り付けたプローブ１
０を鋼管内部壁面Ｇへ押し当てることができる。この
時、測定部Ｂはメインリンク７を２本以上備えて連動さ
せることで、プローブを鋼管と平行に移動させることが
できる。 【００３２】図７に示すように、測定部Ｂは、両端部に
回転軸１１，１２を持ち、測定部に取り付けられたモー
ター１３より動力を得ることで、測定部中心部のみを独
立して回転させることができる。 【００３３】 【発明の効果】本発明は、以上に説明した手順で行うこ
とにより、以下に記載するような効果を奏する。 【００３４】 【請求項１】の調査方法は、部材端部に継手を有する鋼
管材で組み立てられた鋼管鉄塔において、調査装置のサ
ポート機構と測定部を分離して部材端部の隙間より挿入
し、鋼管の入口で組み立てた調査装置を鋼管中心部に保
持して、外部操作により調査装置を移動させ、鋼管内部
壁の任意な位置に調査装置が有するプローブを押し当て
て膜厚（例えば、内部めっき厚や塗装厚など）を測定す
るため、部材を取り外したり取り替えたりせず調査がで
き、経済的かつ安全的に作業時間の短縮ができる。 【００３５】 【請求項２】の調査装置は、測定部とサポート機構の３
層セル構造からなり、調査装置を測定部と前後のサポー
ト機構に分離すると部材端部の隙間より挿入できる大き
さになるため、鋼管鉄塔の構成材である腹材や水平材の
ように、部材端部に継手を有して隙間が小さい場合や、
部材の取り付け角度により挿入するための十分なスペー
スがない場合においても鋼管内に挿入でき、それぞれの
部品を鋼管入口で組み立てるだけで調査装置の機能を満
足できる。 【００３６】 【請求項３】の調査装置の前後に取り付けられたサポー
ト機構は、内蔵するアクチュエータより圧力を受けて連
結されたメインリンクが広がり、メインリンクの先端を
鋼管内部壁に押しつけることで測定部を鋼管中心部に支
持でき、さらに、メインリンクの先端部に備えたベアリ
ングにより鋼管長手方向への移動を容易にできる。 【００３７】 【請求項４】の調査装置の測定部は、内蔵するアクチュ
エータより圧力を受けて測定部の両側面に取り付けられ
たメインリンクが広がり、メインリンク先端に取り付け
られたプローブを鋼管内壁面に押し当てることができる
ため、鋼管の膜厚測定ができる。 【００３８】 【請求項５】の調査装置の測定部は、測定部に内蔵され
たモータより動力を得て回転軸に挟まれた測定部中心部
が回転するため、測定プローブを鋼管内の円周方向の任
意の場所へ押し当てることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】鋼管鉄塔の構成材取り付け状態図。 【図２】継手を有する部材端部の斜視図 【図３】調査装置の全体構造図 【図４】調査状況の全体概要と調査装置の取り付け状態
図。 【図５】調査装置のサポート機構を鋼管に設置した状態
の鋼管横断面図。 【図６】調査装置のサポート機構の構造図。 【図７】調査装置の測定部の構造図。 【符号の説明】 Ａ サポート機構 Ｂ 測定部 Ｃ サポート機構 Ｄ チューブ Ｅ ジョイント Ｆ ジョイント Ｇ 鋼管内部壁 Ｈ 鋼管（鉄塔構成材） Ｉ プレート継手 Ｊ 主柱材 Ｋ 腹材 Ｌ プレート Ｍ 部材端部 Ｎ 水平材 １ アクチュエータ（サポート機構用） ２ サポートメインリンク ３ 十字スライド ４ サポートサブリンク ５ ベアリング ６ アクチュエータ（測定部用） ７ メインリンク ８ サブリンクプレート ９ スライドカバー １０ プローブ １１ 回転軸 １２ 回転軸 １３ モーター

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 部材端部に継手を有する鋼管材で組み立
   てられた鋼管鉄塔において、まず部材端部の隙間より調
   査装置のサポート機構と測定部を分離して挿入し、次に
   鋼管の入口で組み立てた調査装置を鋼管中心部に保持し
   ながら外部操作により調査装置を移動させ、任意な位置
   の鋼管内部壁へ調査装置が有するプローブを押し当てて
   膜厚（例えば、内部めっき厚や塗装厚など）を測定す
   る、ことを特徴とした調査方法。 【請求項２】 測定部とサポート機構の３体セル構造か
   らなり、測定部の前後にはジョイント部を介してサポー
   ト機構が取り付けられ、一方のサポート機構にはチュー
   ブが取り付けられていることを特徴とする調査装置。 【請求項３】 【請求項２】のサポート機構には、アクチュエータが内
   蔵（例えばエアシリンダーなど）され、サポート機構の
   側面には先端にベアリングを備えたサポートメインリン
   クが取り付けられ、サポートメインリンクとアクチュエ
   ータはサポートサブリンクを介して連結されることを特
   徴とする調査装置。 【請求項４】 【請求項２】の測定部には、アクチュエータ（例えばエ
   アシリンダーなど）が内蔵され、測定部の側部にはメイ
   ンリンクが取り付けられ、メインリンクがサブリンクプ
   レートを介してアクチュエータと連結されることを特徴
   とする調査装置。 【請求項５】 【請求項２】の測定部は、両端部に回転軸を持ち、回転
   軸に連動するモーターを内蔵することを特徴とする調査
   装置。