JP2003232142A - 複合構造送電用鉄塔及び嵩上げ工法による組立て工法 - Google Patents
複合構造送電用鉄塔及び嵩上げ工法による組立て工法Info
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Abstract
い、下部に鉄塔製作費の安価な送電用山形鋼鉄塔部を用
いることで、鉄塔の風圧荷重を小さくして基礎応力を低
減できる鉄塔を提供する。 【解決手段】基礎を有する送電用山形鋼鉄塔部1の上部
に、複数段の腕金3を有する送電用鋼管単柱鉄塔部2を
繋ぎあわせ、これらの接続は、送電用山形鋼鉄塔部1の
上部において上下の間隔を開けた二箇所の主柱材間に、
水平プレートを夫れ夫れわたして設け、上部の水平プレ
ート5に設けた孔に上記鋼管単柱鉄塔部2の下部を通し
て、下部の水平プレート4にその下端部を載せて固定し
たものである。
Description
塔の上部に送電用鋼管単柱鉄塔を繋ぎあわせた送電用鉄
塔及び嵩上げ工法によるその組立て工法に関するもので
ある。
送電用鋼管鉄塔、送電用鋼管単柱鉄塔等、鉄塔上部から
地際まで単一の構造形式が採られている。
は鉄塔製作費が安価であることから、比較的規模の小さ
い(電圧の低い)鉄塔に用いられるものの、風力係数が
比較的大きいため、他の構造形式よりも基礎応力が大き
くなる。即ち、鉄塔基礎を大きくしなければならない。
送電用鋼管鉄塔は、部材強度が大きく、風圧係数が送電
用山形鋼鉄塔よりも小さいため、大型鉄塔に用いられ
る。送電用鋼管単柱鉄塔は、小規模の鉄塔で景観性が求
められる箇所に用いられる。風力係数が他の構成材の中
で最も小さいものの、柱が一本であるため、地際部の転
倒モーメントが大きくなり、下部の鋼管径が大口径とな
って鉄塔重量増となる欠点がある。また、図22及び2
3に示す従来の嵩上げ工法は、元位置に新規の鉄塔を建
て替える必要があり、費用及び工期が多大であった。な
お、図22は既設鉄塔の上に新規鉄塔を接続したもので
あり、図23は既設鉄塔を上方に上げ、その下部に新規
鉄塔を接続したものである。また、既設鉄塔の回りを包
込んで嵩上げする工法もあるが、鉄塔風圧荷重等の増大
により、既設の基礎では強度不足となり、基礎の改良工
事に伴う費用増が大きい。
ものであり、上部に風力係数の小さい送電用鋼管単柱鉄
塔部を用い、下部に鉄塔製作費の安価な送電用山形鋼鉄
塔部を用いることで、鉄塔の風圧荷重を小さくして基礎
応力を低減できる鉄塔を提供するとともに、既設の送電
用山形鋼鉄塔の嵩上げ工事に用いる場合は、鉄塔風圧荷
重の小さな送電用単柱鉄塔を上部部材に用いることで、
既設の送電用山形鋼鉄塔とその基礎の補強量を従来より
も少なくして有効利用を可能にし、費用の低減を図れる
とともに工事も容易で工期を短縮できる嵩上げ工法によ
る鉄塔の組立て工法を提供し、上記課題を解決するもの
である。
礎を有する送電用山形鋼鉄塔部の上部に、複数段の腕金
を有する送電用鋼管単柱鉄塔部を繋ぎあわせ、これらの
接続は、送電用山形鋼鉄塔部の上部において上下の間隔
を開けた二箇所以上の主柱材間に、水平プレートを夫々
わたして設け、最下部以外の上記水平プレートに設けた
孔に上記鋼管単柱鉄塔部の下部を通し、また、最下部の
上記水平プレートにその下端部を載せて固定した、複合
構造の送電用鉄塔とした。
電用山形鋼鉄塔部の上部に、複数段の腕金を有する送電
用鋼管単柱鉄塔部を繋ぎあわせ、これらの接続は、送電
用山形鋼鉄塔部の上部において上下の間隔を開けた二箇
所以上の主柱材間に、最下部以外は複数の形鋼をわたし
て繋ぎ、これらの形鋼の間に上記鋼管単柱鉄塔部の下部
を通して当該箇所を固定し、最下部については形鋼で構
成された略網目状枠体にその下端部を固定し、さらに形
鋼を用いて送電用山形鋼鉄塔の主柱材から送電用鋼管単
柱鉄塔下端部を吊り下げ固定したことを特徴とする、複
合構造送電用鉄塔とした。
形鋼鉄塔の上部及び腕金を取外し、この上に複数段の腕
金を有する送電用鋼管単柱鉄塔を繋ぎあわせるものであ
って、これらの接続は、送電用山形鋼鉄塔の上部におい
て上下の間隔を開けた二箇所以上の主材間に、水平プレ
ートを夫々わたして設け、送電用鋼管単柱鉄塔を吊り上
げて最下部以外の上記水平プレートに設けた孔に上記鋼
管単柱鉄塔の下部を通し、最下部の上記水平プレートに
その下端部を載せて固定する、送電鉄塔の嵩上げ工法に
よる組立て工法とした。
形鋼鉄塔の上端部及び腕金を取外し、この上に複数段の
腕金を有する送電用鋼管単柱鉄塔を繋ぎあわせるもので
あって、これらの接続は、送電用山形鋼鉄塔の上部にお
いて上下の間隔を開けた二箇所以上の主柱材間に、最下
部以外は複数の形鋼をわたして繋ぎ、最下部については
形鋼で構成された略網目状枠体を設け、送電用鋼管単柱
鉄塔を吊り上げて最下部以外の上記形鋼の間に上記鋼管
単柱鉄塔の下部を通して固定し、最下部の上記略網目状
枠体にその下端部を固定し、さらに形鋼を用いて送電用
山形鋼鉄塔の主柱材から送電用鋼管単柱鉄塔下端部を吊
り下げ固定する、複合構造送電用鉄塔の嵩上げ工法によ
る組立て工法とした。
電用山形鋼鉄塔部の上部に、複数段の腕金を有する送電
用単柱鉄塔部を繋ぎあわせ、これらの接続は、送電用山
形鋼鉄塔の上下の間隔を開けた二箇所以上の主柱材間
に、水平プレート又は複数の形鋼をわたして繋ぎ、これ
らの水平プレートに設けた孔又は形鋼の間に上記鋼管単
柱鉄塔部を挿入して固定し、この鋼管単柱鉄塔部の下端
部を送電用山形鋼鉄塔部の基礎まで伸ばし、その下端部
を新たに設けた基礎に固定した、複合構造送電用鉄塔と
した。
に基づいて説明する。まず、この発明の第1の実施の形
態例の鉄塔構造について説明すると、図1に示すよう
に、送電用山形鋼鉄塔部1の上部に送電用鋼管単柱鉄塔
部2を繋ぎあわせたものである。この送電用鋼管単柱鉄
塔部2は、鋼管をフランジ継手、或いは現場溶接継手に
よって接続した1本の柱構造であり、これに、電線を架
線する腕金3が複数段取り付けられている。また下部の
送電用山形鋼鉄塔部1は通常の送電用鉄塔(図12参
照)と同様の構造である。
して設計され、送電用山形鋼鉄塔部1と二箇所で接続、
固定されている。この接続は、送電用山形鋼鉄塔部1の
上部において、4本の主柱材1a間に下部の水平プレー
ト4及びこの水平プレート4の上方の4本の主柱材1a
間に上部の水平プレート5を夫れ夫れ設け、上部の水平
プレート5に設けた孔に上記鋼管単柱鉄塔部2の下部を
通して、下部の水平プレート4にその下端部を載せて固
定している。そして上記送電用山形鋼鉄塔部1は送電用
鋼管単柱鉄塔部2からの水平反力と重量、及び送電用山
形鋼鉄塔部1自身の鉄塔風圧と自重を外力とし、トラス
構造として設計されている。
の接続箇所を示すもので、4本の主材1aに水平材6を
わたし、この四本の水平材6に囲まれる様にその外周を
嵌めて上記水平プレート4を各水平材6にボルトによっ
て取り付けたものである。そして上記鋼管単柱鉄塔部2
の下端部をこの水平プレート4の上面に載せ、鋼管単柱
鉄塔部2の下端部に、外周に多数のリブを設けたリブ付
きプレート7を溶接し、このプレート7を水平プレート
4に重ねて、ボルト止めされている。
5の接続箇所を示すもので、4本の主材1aに水平材8
をわたし、この四本の水平材8に囲まれる様にその外周
を嵌めて上記水平プレート5を各水平材8にボルトによ
って取り付けたものである。この水平プレート5は、中
央に上記鋼管単柱鉄塔部2が挿入される孔(図示省略)
を有し、半分に割れた二つ割り片から成っており、上記
鋼管単柱鉄塔部2を送電用山形鋼鉄塔部1上部内に挿入
後に、孔に鋼管単柱鉄塔部2を通して設置する構成と成
っている。またこの水平プレート5に当接する箇所の鋼
管単柱鉄塔部2の外周にリブ付きプレート9が溶接され
ており、このプレート9を水平プレート5に重ね合わせ
てボルト止めされている。
法によるこの発明の鉄塔について説明する。図13の
(A)に示すように、既設の送電用山形鋼鉄塔1´の地
線を塔体に移線し、図12における既設の送電用山形鋼
鉄塔1´の上端部の地線腕金1bを撤去する。また、図
13の(B)に示すように、鉄塔内の対角材(図示省
略)を撤去する。そして上から三段目の腕金3の主柱材
位置に下部の水平プレート4を上述のように取り付け
る。また、既設補強、取替え部材(図示省略)を取り付
ける。次に図13の(C)に示すように、片回線停止の
状態で、新規な鋼管単柱鉄塔部2をクレーンで吊り上げ
て、送電用山形鋼鉄塔1´の上端から塔内に挿入し、上
記下部の水平プレート4にその下端部を取り付け、また
この水平プレート4の上方の主柱材1a間に、鋼管単柱
鉄塔部2を自体の孔内に入れて二つ割の上部の水平プレ
ート5を取り付ける。そして図13(D)に示すよう
に、腕金3を取り付ける等して鋼管単柱鉄塔部2の組立
てを完了し、電線、地線を片回線づつ移線する。そして
最後に既設の送電用山形鋼鉄塔1´の腕金3´を取外
す。
め、既設の送電用山形鋼鉄塔の上部に新規な山形鋼鉄塔
を取り付ける従来型の嵩上げ工法について、図14を基
にして説明する。図14の(A)に示すように、既設の
送電用山形鋼鉄塔1´に既設補強を施し、取替部材を設
置する。この既設部材の補強は、腹材は取替え、主柱材
は組立て十字断面補強とした。次に図14の(B)に示
すように、片回線を停止し、停止側の新規主柱材及び腹
材を取り付ける。そのとき正面、背面腹材は交点でプレ
ート付きとし、停止側のみ組み立てる。また、補強のた
め、腹材交点同士を垂直材でつなげる。そして図14の
(C)に示すように、もう一方の回線を停止し、新規鉄
塔10の組立てを完了する。そして図14の(D)に示
すように、電線、地線を片回線づつ移線し、既設の送電
用山形鋼鉄塔1´を撤去する。この工法においては、新
規な山形鉄塔を既設の山形鉄塔のどの位置で接続するか
は、コストに大きく影響するが、ここでは、新規鉄塔1
0の塔体幅と電線クリアランスを考慮して、上から第3
段目の腕金の下4パネル目のブライヒ交点水平位置とし
た。また、新規山形鉄塔のパネル割は、既設鉄塔の腕金
がその間から通るようにした。
鉄塔について、概略設計を平面解析によって行った。鉄
塔の概算重量及び概算基礎反力(C,T)を表1に示
す。
嵩上げ工法を比べると、概算重量においてはこの発明の
鉄塔の値がやや高いが、基礎反力においては、明確に値
が低く、この発明では、基礎の補強がほとんど不要であ
るのに対し、従来の嵩上げ工法では、基礎の補強が必要
である。なお、上記実施の形態例では、水平プレートを
送電用山形鋼鉄塔部の上部の、上下の間隔を開けた二箇
所の主柱材間に設けたが、この水平プレートは、二箇所
以上に多段に設ける場合もある。
15乃至図20に基づいて説明する。この第2の実施の
形態例では、上記第1の実施の形態例の下部の水平プレ
ート4及び上部の水平プレート5のみが異なり、他の構
成は略同一である。従って、相違する箇所のみ説明す
る。送電用山形鋼鉄塔部1の上部において、4本の主柱
材1a間に下部の水平井桁状枠体20を設け、またこの
水平井桁状枠体20の上方の4本の主柱材1a間に上部
の水平支持材21を設け、この上部の水平支持材21で
囲まれた内側に、送電用鋼管単柱鉄塔部2の下部を通し
て、下部の水平井桁状枠体20にその下端を載せて固定
している。
及び17に示すように、溝形鋼などの形鋼から成る四本
の水平材22に、溝形鋼などの形鋼から成る井桁23を
組んで形成され、その中央の四辺の枠23aの内周角部
に設けた角部プレート23bに、上記鋼管単柱鉄塔部2
の下端外周に設けたリブ付きプレート24を重ね、これ
らのプレートはボルト止めされている。更に図18に示
すように、送電用山形鋼鉄塔部1の主柱材1aから上記
鋼管単柱鉄塔部2の下端部に吊り材25を設けて吊って
いる。また、上部の水平支持材21は、図19及び図2
0に示すように、主柱材1a間にわたした、山形鋼から
成る四本の水平材26の内周角部から、中心に向けて四
本の山形鋼から成る連結材27を設け、これらの各連結
材27の内端に支持されたリングプレート28を設けて
いる。上記4本の主柱材1aの中央に位置するこのリン
グプレート28の孔に、上記鋼管単柱鉄塔部2の下部を
挿通しているものである。
いても、送電用山形鋼鉄塔部1と送電用鋼管単柱鉄塔部
2とは接続されている。なお、上記下部の水平井桁状枠
体20及び上部の水平支持材21は、これらの構成に限
るものではなく、略網目状枠体でよく、上部の略網目状
枠体の網目の一つの孔に送電用鋼管単柱鉄塔部2を挿通
し、下部の略網目状枠体で、上記鋼管単柱鉄塔部2の下
端部を固定しても良い。また、上記実施の形態例では、
水平井桁状枠体20を送電用山形鋼鉄塔部の下部に、水
平支持材21を上部に、上下の間隔を開けて、二箇所の
主柱材間に設けたが、これらは、二箇所以上に多段に設
ける場合もある。
鉄塔では、既設基礎の補強を必要とする場合、及び、既
設鉄塔の補強が大規模となり、現実的でなくなる場合が
ある。そのような場合は、図21に示すような構造の複
合鉄塔とする。この図21に示す複合鉄塔はこの発明の
第3の実施の形態例である。即ち、基礎を有する送電用
山形鋼鉄塔部1の上部に、複数段の腕金3を有する送電
用鋼管単柱鉄塔部2を繋ぎあわせ、これらの接続は、送
電用山形鋼鉄塔部1の上部において上下の間隔を開けた
二箇所以上の主柱材間に、水平プレート5を夫々わたし
て設け、これらの水平プレート5に設けた孔(図示省
略)に上記鋼管単柱鉄塔部2を通して固定し、この鋼管
単柱鉄塔部2の下端部2aを地表面まで伸ばし、その下
端部2aを新たに地表面に設けた基礎11´に埋設、固
定したものである。なお、この構造のものは、既設の鉄
塔を嵩上げする場合は勿論のこと、新設の場合も適用で
きる。さらに、上記水平プレート5に替えて、山形鋼を
主柱材間にわたして設け、これらの山形鋼に上記鋼管単
柱鉄塔部2を固定する場合もある。
礎を有する送電用山形鋼鉄塔部1の上部に、複数段の腕
金3を有する送電用鋼管単柱鉄塔部2を繋ぎあわせてい
るが、この送電用単柱鉄塔部又は送電用単柱鉄塔の単柱
は、鋼管に限らず、コンクリート充填鋼管、H形鋼等、
適宜の単柱であれば同様の効果を有する。
風力係数の小さい送電用鋼管単柱鉄塔部を設け、下部に
鉄塔製作費が安価な送電用山形鋼鉄塔構造を用いること
で、鉄塔風圧荷重を小さくして、基礎応力を低減でき
る。
荷重の小さい送電用鋼管単柱鉄塔を上部部材に用いるこ
とで、既設の送電用山形鋼鉄塔とその基礎の補強量を従
来よりも少なくして有効利用を可能とし、費用の削減が
図れるとともに、既設鉄塔の上から送電用鋼管単柱鉄塔
をクレーンを用いて挿入することにより、従来の工法に
比べて工期の短縮が可能である。
上げする際、上記請求項3及び4の工法では既設基礎の
補強を必要としたり、既設鉄塔の補強が大規模となる場
合があり、現実的でなくなる場合があるが、この発明の
工法では、これらの既設部材の補強を不要とし、高い基
礎応力を有する複合鉄塔構造となる。これにより嵩上げ
工事や新設の工事を容易にするものである。
成正面図である。
部プレート箇所の正面図である。
部プレート箇所の、鋼管単柱を除いた状態における側面
図である。
部プレート箇所の平面であって、図2のA−A線断面図
である。
部プレート箇所の縦断面であって、図4のB−B線断面
図である。
部プレート箇所の正面図である。
部プレート箇所の、鋼管単柱を除いた状態における正面
図である。
部プレート箇所の、鋼管単柱を除いた状態における側面
図である。
部プレート箇所の平面であって、図6のD−D線断面図
である。
上部プレート箇所の縦断面であって、図9のE−E線断
面図である。
上部プレート箇所の縦断面であって、図9のF−F線断
面図である。
げ工法の工程(A)乃至(D)を示す概略説明図であ
る。
(D)を示す概略説明図である。
箇所の概略構成正面図である。
箇所の下部の水平井桁状枠体箇所の、鋼管単柱を除いた
状態における平面であって、図15のJ−J線断面図で
ある。
箇所の下部の水平井桁状枠体箇所の、鋼管単柱を除いた
状態における側面図である。
箇所の、鋼管単柱鉄塔部の下部の吊り下げ常態を示す側
面図である。
箇所の上部の水平支持材箇所の、鋼管単柱を除いた状態
における平面であって、図15のK−K線断面図ある。
箇所の上部の水平支持材箇所の側面図である。
構成正面図である。
ある。
ある。
単柱鉄塔部 3 腕金 4 下部の水平
プレート 5 上部の水平プレート 6 水平材 7 リブ付きプレート 8 水平材 9 リブ付きプレート 10 新規鉄塔 11 基礎 11´ 基礎 20 水平井桁状枠体 21 水平支持
材 22 水平材 23 井桁 24 リブ付きプレート 25 吊り材 26 水平材 27 連結材 28 リングプレート
Claims (5)
- 【請求項1】 基礎を有する送電用山形鋼鉄塔部の上部
に、複数段の腕金を有する送電用鋼管単柱鉄塔部を繋ぎ
あわせ、これらの接続は、送電用山形鋼鉄塔部の上部に
おいて上下の間隔を開けた二箇所以上の主柱材間に、水
平プレートを夫々わたして設け、最下部以外の上記水平
プレートに設けた孔に上記鋼管単柱鉄塔部の下部を通
し、最下部の上記水平プレートにその下端部を載せて固
定したことを特徴とする、複合構造送電用鉄塔。 - 【請求項2】 基礎を有する送電用山形鋼鉄塔部の上部
に、複数段の腕金を有する送電用鋼管単柱鉄塔部を繋ぎ
あわせ、これらの接続は、送電用山形鋼鉄塔部の上部に
おいて上下の間隔を開けた二箇所以上の主柱材間に、最
下部以外は複数の形鋼をわたして繋ぎ、これらの形鋼の
間に上記鋼管単柱鉄塔部の下部を通して当該箇所を固定
し、最下部については形鋼で構成された略網目状枠体に
その下端部を固定し、さらに形鋼を用いて送電用山形鋼
鉄塔の主柱材から送電用鋼管単柱鉄塔下端部を吊り下げ
固定したことを特徴とする、複合構造送電用鉄塔。 - 【請求項3】 既設の送電用山形鋼鉄塔の上端部及び腕
金を取外し、この上に複数段の腕金を有する送電用鋼管
単柱鉄塔を繋ぎあわせるものであって、これらの接続
は、送電用山形鋼鉄塔の上部において上下の間隔を開け
た二箇所以上の主柱材間に、水平プレートを夫々わたし
て設け、送電用鋼管単柱鉄塔を吊り上げて最下部以外の
上記水平プレートに設けた孔に上記鋼管単柱鉄塔の下部
を通し、最下部の上記水平プレートにその下端部を載せ
て固定することを特徴とする、複合構造送電用鉄塔の嵩
上げ工法による組立て工法。 - 【請求項4】 既設の送電用山形鋼鉄塔の上端部及び腕
金を取外し、この上に複数段の腕金を有する送電用鋼管
単柱鉄塔を繋ぎあわせるものであって、これらの接続
は、送電用山形鋼鉄塔の上部において上下の間隔を開け
た二箇所以上の主柱材間に、最下部以外は複数の形鋼を
わたして繋ぎ、最下部については形鋼で構成された略網
目状枠体を設け、送電用鋼管単柱鉄塔を吊り上げて最下
部以外の上記形鋼の間に上記鋼管単柱鉄塔の下部を通し
て固定し、最下部の上記略網目状枠体にその下端部を固
定し、さらに形鋼を用いて送電用山形鋼鉄塔の主柱材か
ら送電用鋼管単柱鉄塔下端部を吊り下げ固定することを
特徴とする、複合構造送電用鉄塔の嵩上げ工法による組
立て工法。 - 【請求項5】 基礎を有する送電用山形鋼鉄塔部の上部
に、複数段の腕金を有する送電用鋼管単柱鉄塔部を繋ぎ
あわせ、これらの接続は、送電用山形鋼鉄塔の上下の間
隔を開けた二箇所以上の主柱材間に、水平プレート又は
複数の形鋼をわたして繋ぎ、これらの水平プレートに設
けた孔又は形鋼の間に上記鋼管単柱鉄塔部を挿入して固
定し、この鋼管単柱鉄塔部の下端部を送電用山形鋼鉄塔
部の基礎まで伸ばし、その下端部を新たに設けた基礎に
固定したことを特徴とする、複合構造送電用鉄塔。
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