JP2007186903A - 鋼管鉄塔柱部材の継手 - Google Patents

Abstract

【課題】 各柱部材内部を密封し、各柱部材の内面腐食を最小限に留めることができる鋼管鉄塔柱部材の継手を提供すること。
【解決手段】 鋼管鉄塔柱部材の継手４、６、９は、鋼管鉄塔１０を構成する主柱材１、腹材２等の柱部材３の端部に設けられる継手であって、その継手の端部穴内に密閉板４２、６１、９２を溶接して柱部材内部を密封する。継手は、柱部材３の端部に設けられる鍛造成形フランジ継手４であって、フランジ内径部分に密閉板４２が溶接された構成であるか、腹材２の端部に設けられるＵ字板継手６であって、腹材２の端部外径部分とＵ字板５の中間部分外面との間にそれぞれ密閉板６１が溶接された構成であるか、腹材２の端部に設けられる十字板継手９であって、腹材２の端面と十字板９１の中間部との間にそれぞれ密閉板９２が溶接された構成であってもよい。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鋼管鉄塔柱部材の継手に関し、特に鉄塔を構成する主柱材、腹材等の柱部材の端部に設けられた継手に関する。

一般に、従来の代表的な鋼管鉄塔１０は、図１７に示すように、主柱材１、腹材２等からなる柱部材３の各端部を組み付けて構築される。柱部材３の各端部には、継手が工場で予め溶接されており、この継手を現場において相互にボルト、リベット等の締結具によって連結・固定する。

この継手は、主として主柱材１の場合、鍛造成形フランジ継手や、平板状のフランジ板を柱部材３の端部に溶接した板フランジ継手や、この板フランジ継手のフランジ板に直交するリブを設けたリブ付き板フランジ継手などが用いられる。また、主として腹材２の場合、Ｕ字形に折り曲げた板部材を柱部材３の端部に割り込ませて溶接した管割込み式Ｕ字板継手や、十字形に組み合わされた板部材を柱部材３の端部に割り込ませて溶接した管割込み式十字板継手などが用いられる。

一方、腐食を防止するために、端部に継手を溶接された柱部材３の内外面には亜鉛メッキなどのメッキが施される。これらの柱部材３が現場において連結・固定されると、継手が鍛造成形フランジ継手や板フランジ継手などの場合、継手間の密閉が保たれている限りは柱部材３の内部に雨水が浸入したり、外気が侵入して結露したりするのを防止できるため、柱部材３の内面の亜鉛メッキ皮膜が腐食されるのを防止できる。しかしながら、鋼管鉄塔１０が構築された後、長年月を経過すると、鋼管鉄塔１０が風などで揺らされたり、シール剤の劣化などにより継手間の密閉が損なわれ、雨水、結露等によって柱部材３の内面の亜鉛メッキ皮膜が腐食されてしまう。このような腐食に対する補修作業は現場にて行われるのであるが、補修箇所が柱部材３の外面の場合は比較的簡単になされうるが、それらの内面の補修は極めて困難であった。また、継手がＵ字板継手や十字板継手などの場合、柱部材３の端部は開放された状態にあるため、雨水などが容易にその内部に浸入でき、柱部材３の内面の亜鉛メッキ皮膜を腐食してしまい易いものであった。

このような柱部材内面腐食を防止するために、柱部材３に対しては鍛造成形フランジ継手間に鍛造成形仕切り板を設ける構造が提案された。しかし、仕切り板は、機械加工および現場組立の繁雑さ、鉄塔の重量増加等のために好ましくない。さらに、仕切り板と継手との間は完全な密閉ではなく、接触部からの空気および雨水の流通があり、内部の腐食を完全に抑止することはできない。また、本出願人は、Ｕ字板継手または十字板継手の開放端部にゴムブッシュを取り付ける構造を先に提案した（特許文献１）。しかし、このゴムブッシュも経年変化により長期的な観点からは密封漏れを免れ得なかった。
特開２００５‐１１３３７０号公報

本発明は、各柱部材内部を密封し、各柱部材の内面腐食を最小限に留めることができる鋼管鉄塔柱部材の継手を提供することを課題にしている。

本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の継手は、鋼管鉄塔を構成する主柱材、腹材等の柱部材の端部に設けられる継手であって、その継手の端部穴内に密閉板を溶接して柱部材内部を密封する。

継手が柱部材の端部に設けられる鍛造成形フランジ継手であってフランジ内径部分に密閉板が溶接された構成、継手が柱部材の端部に設けられる板フランジ継手であってフランジ板内径部分に密閉板が溶接された構成、継手が柱部材の端部に設けられるリブ付き板フランジ継手であってフランジ板内径部分に密閉板が溶接された構成、または継手が柱部材の端部に設けられるリブ付きメッキ穴穿孔板フランジ継手であってリブ付きメッキ穴穿孔フランジ板のメッキ穴内径部分に密閉板が溶接された構成のうちいずれでもよい。リブ付きメッキ穴穿孔フランジ板のメッキ穴は、柱部材に亜鉛メッキを施すさいに、メッキ液が流通するための通路として働く。

さらに、継手が腹材の端部に設けられるＵ字板継手であって、腹材端部外径部分とＵ字板中間部分外面との間にそれぞれ密閉板が溶接された構成、または継手が腹材の端部に設けられる十字板継手であって腹材端部と十字板中間部との間にそれぞれ密閉板が溶接された構成のうちいずれでもよい。

Ｕ字板継手または十字板継手においては、各密閉板に小孔が設けられ、各小孔を塞ぐように各密閉板の外側に追加小密閉板が溶接されるか、各小孔を塞ぐように直接溶接がなされてもよい。これらの小孔は、腹材、Ｕ字板、十字板、密閉板に亜鉛メッキを施すさいに、メッキ液が流通するための通路として働く。

本発明に基づく継手は、主柱材、腹材等を含む柱部材内部を個別に密封するので、柱部材内部に最初に密封された水分等による軽微な腐食は起こるとしても、その後は柱部材内に外部から水分の浸入が一切ないので、腐食は進行せず、柱部材は長年月の使用に耐えることができる。継手の加工は、すべて工場で予め行うことができるので、現場作業の省力化を図ることができる。

次に、本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の継手の好適実施例について、図１−１６を参照して説明する。

本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の継手の第１実施例は、図１に示すように、鋼管鉄塔１０（図１７参照）を構成する柱部材３（主柱材１および腹材２を含む。）の端部に設けられる鍛造成形フランジ継手４である。鍛造成形フランジ継手４は工場において予め加工される。柱部材３の端部に鍛造成形フランジ継手４が溶接され、その後、継手４を結合された柱部材３は亜鉛メッキを施される。予め亜鉛メッキされた密閉板４２が継手４の端部穴４１の内径部分に溶接されて柱部材３の内部を密封する。参照符号４３で示すものは溶接部であり、この溶接によるメッキの損傷部分は、塗装、亜鉛溶射等によって補修される。このように密閉板４２を溶接された鍛造成形フランジ継手４は現場において端面相互が突き合わされ、ボルト、リベット等の締結具８によって連結・固定される。このようにして、各柱部材３の内部は個別に密封されたまま組み立てられる。

第１実施例の変更形態について図２−４を参照して説明する。図２は第１実施例の第１変更形態を示す。この第１変更形態においては、図２の（Ａ）に示すように、継手は柱部材３の端部に設けられる板フランジ継手４ａである。図２の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、継手４ａのフランジ板４４ａの端部穴４１ａ内径部分に、予め亜鉛メッキされた密閉板４２が溶接される。参照符号４３で示すものは溶接部であり、この溶接によるメッキの損傷部分は、塗装、亜鉛溶射等によって補修される。

図３は第１実施例の第２変更形態を示す。この第２変更形態においては、図３の（Ａ）に示すように、継手は柱部材３の端部に設けられるリブ付き板フランジ継手４ｂである。図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、継手４ｂのリブ付きフランジ板４４ｂの端部穴４１ｂ内径部分に、予め亜鉛メッキされた密閉板４２が溶接される。参照符号４３で示すものは溶接部であり、この溶接によるメッキの損傷部分も、塗装、亜鉛溶射等によって補修される。

図４は第１実施例の第３変更形態を示す。この第３変更形態においては、図３の（Ａ）および（Ｂ）に示すように、継手は柱部材３（主柱材１および腹材２を含む。）の端部に設けられるリブ付きメッキ穴穿孔板フランジ継手４ｃである。図４の（Ｂ）および（Ｃ）に示すように、継手４ｃのリブ付きメッキ穴穿孔フランジ板４４ｃに設けてあるメッキ穴４１ｃの内径部分に、予め亜鉛メッキされた密閉板４２ｃがそれぞれ溶接される。参照符号４３で示すものは溶接部であり、この溶接によるメッキの損傷部分もまた、塗装、亜鉛溶射等によって補修される。リブ付きメッキ穴穿孔フランジ板４４ｃのメッキ穴４１ｃは、柱部材３に亜鉛メッキを施すさいに、メッキ液が流通するための通路として働く。

本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の継手の第２実施例を図５−７に示す。第２実施例の継手は、腹材２の端部に設けられるＵ字板継手６であって、腹材２の端部外径部分とＵ字板５の中間部分外面との間にそれぞれ密閉板６１を溶接して腹材２の内部を密封する。参照符号６３で示すものは溶接部である。第２実施例のＵ字板継手６においては、腹材２にＵ字板５を溶接した後、Ｕ字板５と共に腹材２に亜鉛メッキを施す。次いで、亜鉛メッキされた密閉板６１を溶接し、溶接により生じたメッキ損傷部分を塗装、亜鉛溶射等によって補修する。

第２実施例のＵ字板継手６の変更形態について、図８−１３を参照して説明する。

図８−１０は第２実施例のＵ字板継手６の第１変更形態を示す。第２実施例の第１変更形態のＵ字板継手６においては、図８−１０に示すように、各密閉板６１に小孔６４が設けられ、各小孔６４を塞ぐように各密閉板６１の外側に追加小密閉板６５が溶接される。この第１変更形態においては、腹材２にＵ字板５および密閉板６１を溶接し、亜鉛メッキを施し、予め亜鉛メッキされた追加小密閉板６５を小孔６４に溶接する。溶接によるメッキ損傷部分は、塗装、亜鉛溶射等によって補修される。

図１１−１３は第２実施例の第２変更形態を示す。第２実施例の第２変更形態のＵ字板継手６においては、図１１−１３に示すように、各密閉板６１に小孔６４が設けられ、各小孔６４を塞ぐように直接溶接がなされて穴埋め部６６を形成する。この第２変更形態においては、腹材２にＵ字板５および密閉板６１を溶接し、亜鉛メッキし、小孔６４を塞ぐように直接溶接を施し、穴埋め部６６を形成する。溶接によるメッキ損傷部分は、塗装、亜鉛溶射等によって補修される。

第１および第２変更形態において、密閉板６１に設けた小孔６４は、腹材２、Ｕ字板５、密閉板６１を亜鉛メッキするさいに、メッキ液が流通するための通路として働く。

本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の継手の第３実施例について図１４を参照して説明する。第３実施例の継手は腹材２の端部に設けられる十字板継手９であって、腹材２の端面と十字板９１の中間部との間にそれぞれ密閉板９２が溶接された構成になっている。参照符号９３で示すものは溶接部である。第３実施例の十字板継手９においても、第２実施例の第１および２変更例と同様に、図１５に示すように、各密閉板９２に小孔９４が設けられ、各小孔９４を塞ぐように各密閉板９２の外側に追加小密閉板９５が溶接されるか、図１６に示すように、各小孔９４を塞ぐように直接溶接して穴埋め部９６を形成してもよい。これらの小孔９４は、腹材、十字板、密閉板に亜鉛メッキを施すさいに、メッキ液が流通するための通路として働く。第３実施例においても、第１および第２実施例と同様に、溶接により生じたメッキ損傷部分は塗装、亜鉛溶射等によって補修される。

本発明に基づく継手は、鋼管鉄塔ばかりではなく、一般の鋼構造物にも適用できる。

本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の鍛造成形フランジ継手の縦断面図であって、柱部材相互連結・固定部を示す。 図１に示す鋼管鉄塔における柱部材の板フランジ継手の縦断面図であって、（Ａ）は密閉板固定前の状態を、（Ｂ）は密閉板固定後の状態をそれぞれ示す。 図１に示す鋼管鉄塔における柱部材のリブ付き板フランジ継手の縦断面図であって、（Ａ）は密閉板固定前の状態を、（Ｂ）は密閉板固定後の状態をそれぞれ示す。 図１に示す鋼管鉄塔における柱部材のリブ付きメッキ穴穿孔板フランジ継手であって、（Ａ）は密閉板固定前の状態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は（Ａ）の底面図であり、（Ｃ）は密閉板固定後の状態を示す縦断面図である。 本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材のＵ字板継手の平面図である。 図５のＵ字板継手の縦断面図である。 図６のＡ−Ａ線から見たＵ字板継手の端面図である。 図５と同様な図面であって、別の変更形態におけるＵ字板継手の平面図である。 図８のＵ字板継手の縦断面図である。 図９のＢ−Ｂ線から見た腹材連結部の端面図である。 図５と同様な図面であって、別の変更形態におけるＵ字板継手の平面図である。 図１１のＵ字板継手の縦断面図である。 図１２のＣ−Ｃ線から見たＵ字板継手の端面図である。 本発明に基づく鋼管鉄塔柱部材の腹材用十字板継手を示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）の左側から見た端面図である。 図１４の（Ｂ）と同様な図面であって、別の変更形態における十字板継手の端面図である。 図１４の（Ｂ）と同様な図面であって、別の変更形態における十字板継手の端面図である。 従来の代表的な鋼管鉄塔の正面図であって概略全体構成を示す。

符号の説明

１ 主柱材
２ 腹材
３ 柱部材
４ 鍛造成形フランジ継手
４ａ 板フランジ継手４ａ
４ｂ リブ付き板フランジ継手
４ｃ リブ付きメッキ穴穿孔板フランジ継手
５ Ｕ字板
６ Ｕ字板継手
８ 締結具
９ 十字板継手
１０ 鋼管鉄塔
４１ 端部穴
４１ａ 端部穴
４１ｂ 端部穴
４１ｃ メッキ穴
４２ 密閉板
４３ 溶接部
４４ａ フランジ板
４４ｂ リブ付きフランジ板
４４ｃ リブ付きメッキ穴穿孔フランジ板
６１ 密閉板
６３ 溶接部
６４ 小孔
６５ 追加小密閉板
６６ 穴埋め部
９１ 十字板
９２ 密閉板
９３ 溶接部
９４ 小孔
９５ 追加小密閉板
９６ 穴埋め部

Claims (9)

1. 鋼管鉄塔を構成する主柱材、腹材等の柱部材の端部に設けられる継手であって、該継手の端部穴内に密閉板を溶接して前記柱部材内部を密封する鋼管鉄塔柱部材の継手。
2. 前記継手は、前記柱部材の端部に設けられる鍛造成形フランジ継手であって、フランジ内径部分に前記密閉板が溶接された、請求項１に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
3. 前記継手は、前記柱部材の端部に設けられる板フランジ継手であって、フランジ板内径部分に前記密閉板が溶接された、請求項１に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
4. 前記継手は、前記柱部材の端部に設けられるリブ付き板フランジ継手であって、リブ付きフランジ板内径部分に前記密閉板が溶接された、請求項１に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
5. 前記継手は、前記柱部材の端部に設けられるリブ付きメッキ穴穿孔板フランジ継手であって、リブ付きメッキ穴穿孔フランジ板のメッキ穴内径部分に前記密閉板が溶接された、請求項１に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
6. 前記継手は、腹材の端部に設けられるＵ字板継手であって、前記腹材端部外径部分とＵ字板中間部分外面との間にそれぞれ前記密閉板が溶接された、請求項１に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
7. 前記継手は、腹材の端部に設けられる十字板継手であって、前記腹材端部と十字板との間にそれぞれ前記密閉板が溶接された、請求項１に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
8. 前記各密閉板に小孔が設けられ、各小孔を塞ぐように前記各密閉板の外側に追加小密閉板が溶接された、請求項６または７に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。
9. 前記各密閉板に小孔が設けられ、各小孔を塞ぐように直接溶接がなされた、請求項６または７に記載の鋼管鉄塔柱部材の継手。

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