JP2010281047A - 送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法及びバックホー - Google Patents

Abstract

【課題】送電用鉄塔の基礎コンクリートの床板部全体を露出することなく、基礎コンクリートの劣化診断を行う。
【解決手段】先ず、バックホー１０２に取り付けられた油圧オーガー１２０を用いて、送電用鉄塔の基礎コンクリート１０の床板部１２の一部分を露出させる穴１３０を掘る。次に、穴に円筒状のケーシング１５０を埋め込む。次に、長尺のコアドリルビット３２を備えるコアドリル３０を用いて、床板部のサンプリングを行う。
【選択図】図１

Description

この発明は、送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法と、この劣化診断に用いられるバックホーに関するものである。

送電用鉄塔支持物については、経年化が進んでいて、設計耐用期間の経過を目前に控えるものもある。送電用鉄塔の支持機能を維持させるために、送電用鉄塔支持物の補修・改修などが必要になる。特に、送電用鉄塔支持物を構成する基礎コンクリートの部分については、経年劣化が顕在化しており、劣化の度合いによっては緊急的な補修・改修が必要となっている。

送電用鉄塔の基礎コンクリートについては、一般に、地上に露出している部分の劣化診断により基礎コンクリート全体の管理を実施している。しかし、基礎コンクリートは、そのほとんどが土中にあるので、土中の床板部の劣化を把握することで、より確実な基礎コンクリートの管理が可能となる。このため、基礎コンクリート全体を適正に管理する必要性から、床板部の劣化診断の重要性が高まっている。

図３を参照して、送電用鉄塔の基礎コンクリートの土中の床板部の劣化診断の従来例について説明する。図３は、従来の基礎コンクリートの床板部に対する劣化診断方法を説明するための模式図である。

従来、送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断をするにあたり、バックホー１００等を用いて基礎コンクリート１０の床板部１２を露出させ、その露出した床板部１２の外観検査とサンプリングによる室内試験とを実施している。サンプリングは、例えば、コアドリル３０を用いて行われている（例えば、非特許文献１又は非特許文献２参照）。

このように、従来例の方法を用いた基礎コンクリート１０の床板部１２の劣化診断にあたっては、床板部１２全体を露出させて行っている。

「コンクリート標準示方書（維持管理編）」（社）土木学会 ２００１年 ｐｐ．５３−６６ 日本工業規格 ＪＩＳ Ａ １１０７：２２０２、「コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法」、（財）日本規格協会、２００２年５月３１日

しかしながら、開削により床板部１２全体を露出させると、送電用鉄塔の基礎支持を分担している土重が不足する。このため、土重の不足分を補う補強用の支線２０が必要となる。また、開削土９０の置場や、補強用の支線２０の設置など、広範囲にわたる工事敷地の確保が必要になる。このように、床板部１２全体を露出させる従来方法を実施するには、工事規模が大きくなるので、十分な面積の敷地確保が困難な場合など、劣化診断が不可能になってしまう。

この発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものであり、この発明の目的は、送電用鉄塔の基礎コンクリートの床板部全体を露出することなく劣化診断を行う基礎コンクリートの劣化診断方法と、基礎コンクリートの劣化診断に用いられるバックホーを提供することにある。

上述した目的を達成するために、この発明の送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法は、以下の過程を備えている。先ず、油圧オーガーを用いて、基礎コンクリートの床板部の一部分を露出させる穴を掘る。次に、穴に円筒状のケーシングを埋め込む。次に、長尺のコアドリルビットを備えるコアドリルを用いて、基礎コンクリートの床板部のサンプリングを行う。

また、上述の基礎コンクリートの劣化診断方法の実施にあたり、好ましくは、基礎コンクリートのサンプリングを行った後、ケーシング内にモルタルを注入して、床板部のサンプリングされた箇所にモルタルを充填するのが良い。

また、穴を掘る工程の前に、バケットを取り付けたバックホーで支障物を取り除くなどした後、バックホーのバケットを取り外して油圧オーガーを取り付ける工程を行っても良い。

また、この発明のバックホーは、バケットに換えて油圧オーガーを取り付け可能であり、油圧オーガー用の油圧ホースの取り付け口を有する油圧装置と、ブームを操作するための操作レバーと、油圧オーガーと電気的に接続可能であり、油圧オーガーを操作するために用いられる操作ペダルとを備えて構成される。

この発明の劣化診断方法によれば、基礎コンクリートの床板部の一部のみ露出し、全部を露出しない。この結果、床板部全体を露出させる従来工法に比べて、工事敷地の面積を縮小することができる。

基礎コンクリートの床板部に対する劣化診断方法を説明するための模式図（１）である。 基礎コンクリートの床板部に対する劣化診断方法を説明するための模式図（２）である。 従来の基礎コンクリートの床板部に対する劣化診断方法を説明するための模式図である。

以下、図を参照して、この発明の実施の形態について説明するが、各構成要素の配置関係については、この発明が理解できる程度に概略的に示したものに過ぎない。また、以下、この発明の好適な構成例につき説明するが、数値的条件などは、単なる好適例にすぎない。従って、この発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、この発明の構成の範囲を逸脱せずにこの発明の効果を達成できる多くの変更又は変形を行うことができる。

図１（Ａ）〜（Ｃ）及び図２（Ａ）〜（Ｃ）は、送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法を説明するための模式図である。

基礎コンクリートの劣化診断は、バックホー１０２と、バックホー１０２のブームに、バケットに換えて取り付けた油圧オーガー１２０を用いて行う。ここで、バックホー１０２として、バケット（ショベル）サイズが０．０３ｍ^３クラスの小型バックホーを用いるのが良い。小型バックホーは、巡視路を自走することができるので、小型バックホーを用いると、山岳地での作業が容易になる。

また、バックホー１０２のブームに、油圧オーガー１２０に換えてバケットを取り付ければ、通常のバックホーとして利用可能となる。このため、土中部に支障物がある場合など、油圧オーガー１２０での削孔ができない場合に、バックホー１０２のブームにバケットを取り付けて支障物を除去した後、油圧オーガー１２０を取り付けて削孔を行うことができる。

油圧オーガー１２０は、バックホー１０２が備える油圧装置から油圧を受けて動作する。このとき、油圧オーガー駆動用の油圧の取り出しを、ブームの操作等に用いる油圧の取り出しを行う油圧ホースから分岐して行うと、小型バックホーでは出力が不足し、例えば、油圧オーガー１２０の回転と、ブームの操作の複合操作が出来ない場合がある。油圧オーガー１２０を用いた削孔では、削孔が進むにつれて、油圧オーガー１２０は上下方向に移動する。これに対し、バックホー１０２のブームの変位は、ブームの連結部を中心とした回転移動により行われる。従って、削孔を行う間、油圧オーガー１２０の角度を鉛直に保つために、油圧オーガー１２０の回転とブームの変位との複合操作により、削孔の進行に伴いブームの角度を調節するのが好ましい。

そこで、この実施形態のバックホー１０２では、バックホー１０２の油圧装置に油圧オーガー専用の油圧ホースの取り付け口を儲け、油圧オーガー専用の油圧ホースを油圧装置に直結している。この結果、小型バックホーを用いる場合でも、十分な出力を得ることができる。

また、バックホー１０２が、ブームの操作を行う操作席に、油圧オーガー１２０を回転させるための操作ペダルを独立して有している。このように構成することにより、油圧オーガー１２０の回転による削孔と、ブームの変位とを同時に行うことができ、操作性が向上する。

送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断を行うにあたり、先ず、バックホー１０２に取り付けた油圧オーガー１２０を用いて削孔を行い、基礎コンクリート１０の床板部１２の一部分を露出させる穴１３０を掘る。この場合、床板部１２の破損を防ぐため、油圧オーガー１２０に取り付けられた開削刃１２２の先端部１２４が、床板部１２の天板１４に到達した時点で削孔を停止する。

穴１３０の径は、後の工程で埋め込むケーシングの径などに応じて定められるが、土重による支持力に影響を与えないこと、地盤を乱す範囲を減らすこと、掘削土の置場面積を小さくすることなどから、穴１３０の径は、小さい方が好ましい。

一方、後の工程でコアドリルを用いたサンプリングを行う際に、通常用いられる１００ｍｍφのコアドリルビットを用いるためには、ケーシングの径は２００〜３００ｍｍφ程度とするのが好ましい。さらに、油圧オーガーを小型バックホーに取り付けた場合の削孔能力を考慮すると、穴１３０の直径は２００〜３００ｍｍとするのが良い（図１（Ａ））。

基礎コンクリート１０の床板部１２の平面形状は、直径が１５００〜３０００ｍｍの円形、あるいは、一辺の長さが１５００〜３０００ｍｍの正方形であるのが一般的なので、基礎コンクリート１０の床板部１２を全部露出させる従来の方法に比べて、掘削する面積が１０％以下に抑えられる。このため、削孔による、土重の減少が基礎支持に与える影響は小さく、補強用の支線等を設ける必要はない。

次に、基礎コンクリート１０の床板部１２の一部分を露出させる穴１３０に、円筒状のケーシング１５０を埋め込む。なお、ケーシング１５０の径を３００ｍｍ程度にする場合は、ケーシング１５０の軽量化のため分割できる構造が好ましい。しかし、分割できる構造にすると、特に接続部の強度を確保するためにケーシング１５０の鋼管の肉厚が増加する。このため、ケーシング１５０の重量が大きくなり、作業性が悪くなる場合がある。そこで、より好適には、ケーシング１５０を径が２００ｍｍの長尺（ロングビット）のものを用いるのが良い（図１（Ｂ））。

次に、長尺のコアドリルビット３２を備えるコアドリル３０を用いて、基礎コンクリートの床板部１２のサンプリングを行う。コアドリル３０は、据付治具１６０を介してケーシング１５０に取り付けられている。

ここで用いるコアドリルビット３２は１００ｍｍφとした。なお、コアドリルビット３２として、サンプリングに必要な削孔径である１００ｍｍφの太さで長尺化した円筒状のものを用いると、コアドリルビットが４ｍ程度の長さのロングビットであっても、コンクリート削孔で必要な回転数で回転させた場合に、横ぶれが起こらないことが、実験的に確かめられている。送電用鉄塔の基礎コンクリートでは、床板部の天板の深さは、大半の送電用鉄塔で４ｍ以内なので、送電用鉄塔の大部分について、床板部の劣化診断にこの実施形態の構成を用いることができる（図１（Ｃ））。

なお、サンプリングされたコンクリートの共試体は、各種試験に必要な大きさとして、標準的な径である１００ｍｍφの円柱状とし、その長さを、径の２倍以上の長さとしている。サンプリングされたコンクリートの共試体に対しては、室内試験等が行われる。

サンプリングを行った後、ケーシング１５０内にモルタル１７０を注入する。モルタル１７０の注入（図中、矢印Ｉで示す。）は、例えば、サンプリングされたコンクリートの共試体の径と同じ径、ここでは、１００ｍｍφの塩化ビニル製のパイプ１５２を用いて行い、コンクリートのサンプリング箇所にモルタル１７０をより確実に充填する（図２（Ａ））。

モルタル１７０の充填後、モルタル１７０を土砂から保護するために、プラスティック板１８０をケーシング１５０内に投入する。プラスティック板１８０はケーシング１５０内に納まるように、その直径を、ケーシング１５０の内径にほぼ等しくするのが良い。このように構成したプラスティック板１８０をケーシング１５０に投入すると、プラスティック板１８０は、ほぼ水平を保ちながらケーシング１５０内を徐々に下降して、モルタルの充填箇所に到達する。この結果、プラスティック板１８０がモルタル１７０の充填箇所上に置かれ、モルタル１７０が土砂から保護される（図２（Ｂ））。

次に、ケーシング１５０を引き抜いた後、削孔した穴１３０を埋め込んで処理を終了する（図２（Ｃ））。

上述した送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法によれば、土中の床板部の一部のみ露出し、全部を露出しない。この結果、鉄塔基礎の支持力に影響を与えないので、床板部全体を露出させる従来工法に比べて、工事敷地の面積を縮小することができる。

１０ 基礎コンクリート
１２ 床板部
１４ 天板
２０ 支線
３０ コアドリル
３２ コアドリルビット
９０ 開削土
１００、１０２ バックホー
１２０ 油圧オーガー
１２２ 開削刃
１２４ 先端部
１３０ 穴
１５０ ケーシング
１５２ パイプ
１６０ 据付治具
１７０ モルタル
１８０ プラスティック板

Claims (5)

1. 送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断を行うにあたり、
   油圧オーガーを用いて、前記基礎コンクリートの床板部の一部分を露出させる穴を掘る工程と、
   前記穴に円筒状のケーシングを埋め込む工程と、
   長尺のコアドリルビットを備えるコアドリルを用いて、前記床板部のサンプリングを行う工程と
   を備えることを特徴とする送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法。
2. 前記穴を掘る工程の前に、
   バックホーに予め取り付けられていたバケットを取り外して、油圧オーガーを取り付ける工程
   を備えることを特徴とする請求項１に記載の送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法。
3. 前記床板部のサンプリングを行う工程の後行われる、
   前記ケーシング内にモルタルを注入して、前記床板部のサンプリングされた箇所に前記モルタルを充填する工程
   を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の送電用鉄塔の基礎コンクリートの劣化診断方法。
4. バケットに換えて油圧オーガーを取り付け可能なバックホーであって、
   前記油圧オーガー用の油圧ホースの取り付け口を有する油圧装置と、
   ブームを操作するための操作レバーと、
   前記油圧オーガーと電気的に接続可能であり、前記油圧オーガーを操作するために用いられる操作ペダルと
   を備えることを特徴とするバックホー。
5. 前記バックホーのバケットサイズが、０．０３ｍ^３クラスの小型バックホーである
   ことを特徴とする請求項４に記載のバックホー。

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