JP2017090397A - Measurement device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、測定装置に関する。 The present invention relates to a measuring apparatus.
鉄塔構造物は、鉄塔の基礎部が一定の位置関係で固定されていることを前提として、複数の鉄塔材をボルトで連結して組み立てられる。一般に、鉄塔の裕度は、鉄塔材を連結するボルトとボルト孔の裕度のみであり、地盤変動により、鉄塔の基礎部の位置関係が変化(以下、「鉄塔基礎の不同変位」と言う)した場合には、鉄塔材が破損や変形をし、ひいては、鉄塔が倒壊するおそれがある。 The steel tower structure is assembled by connecting a plurality of steel tower materials with bolts on the premise that the foundation of the steel tower is fixed in a certain positional relationship. In general, the tolerance of the tower is only the tolerance of the bolts and bolt holes connecting the tower materials, and the positional relationship of the foundation of the tower changes due to ground fluctuation (hereinafter referred to as "displacement of the tower foundation"). In such a case, the steel tower material may be damaged or deformed, and the steel tower may collapse.
そのため、鉄塔材の破損を防止するべく、鉄塔材の変位の状況を監視するセンサーを設けること等が検討されている(例えば特許文献1)。 Therefore, in order to prevent damage to the steel tower material, it has been studied to provide a sensor for monitoring the state of displacement of the steel tower material (for example, Patent Document 1).
しかし、鉄塔基礎の不同変位を的確に把握し、状況に応じて改修工事を行うためには、一鉄塔材の変位のみならず、鉄塔基礎の位置関係の変化を測定する必要がある。この場合、予め鉄塔構造物に目印を付しておき、作業者が、その位置の変化を定期的に測定するという方法を採らざるを得ないのが現状である。 However, it is necessary to measure not only the displacement of the steel tower material but also the change in the positional relationship of the steel tower foundation in order to accurately grasp the undue displacement of the steel tower foundation and perform the repair work according to the situation. In this case, the current situation is that the steel tower structure must be marked in advance, and the operator must take a method of periodically measuring changes in the position.
そこで、本発明は、作業者がより簡易に鉄塔基礎の不同変位を監視できる測定装置を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the measuring apparatus which an operator can monitor the non-uniform displacement of a steel tower foundation more easily.
前述した課題を解決する主たる本発明は、鉄塔の第1主柱の第1地点、第2主柱の第2地点、及び前記第2地点に対して前記第2主柱の基礎部の方向の第3地点の位置関係の変化から鉄塔基礎の不同変位を検出する測定装置であって、前記第1地点に一端が取り付けられ、前記第2地点を介して前記第3地点に他端が取り付けられたワイヤーと、前記第2地点に取り付けられ、前記ワイヤーを前記第2地点に掛け留めるワイヤー掛け留め具と、前記ワイヤーを所定の張力で引くように動作する張力調整装置と、前記鉄塔基礎の不同変位に基づく前記鉄塔の前記第1地点と前記第2地点との間の距離の変位量を検出するべく、前記ワイヤー掛け留め具に取り付けられ、前記第1地点と前記第3地点との間の前記ワイヤーの位置の変位量を測定する距離変位測定部と、前記鉄塔基礎の不同変位に基づく前記鉄塔の前記第1地点と前記第2地点とを結ぶ線分と、前記第2地点と前記第3地点とを結ぶ線分と、のなす角度の変位量を検出するべく、前記ワイヤー掛け留め具に取り付けられ、前記第2地点における前記ワイヤーのなす角度の変位量を測定する角度変位測定部と、を備える。 The main present invention for solving the above-described problems is that the first point of the first main column of the steel tower, the second point of the second main column, and the direction of the base portion of the second main column with respect to the second point. A measuring device for detecting an inconsistent displacement of a steel tower foundation from a change in the positional relationship of a third point, wherein one end is attached to the first point and the other end is attached to the third point via the second point. The wire, a wire hook that is attached to the second point and holds the wire to the second point, a tension adjusting device that operates to pull the wire with a predetermined tension, In order to detect the amount of displacement of the distance between the first point and the second point of the tower based on the displacement, it is attached to the wire hanging fastener, and between the first point and the third point. Measure the displacement of the wire position A distance displacement measuring unit, a line segment connecting the first point and the second point of the tower based on the indefinite displacement of the tower foundation, and a line segment connecting the second point and the third point An angular displacement measuring unit that is attached to the wire hanging fastener and measures the amount of angular displacement of the wire at the second point in order to detect the amount of angular displacement of the wire.
本発明の他の特徴については、添付図面及び本明細書の記載により明らかとなる。 Other features of the present invention will become apparent from the accompanying drawings and the description of this specification.
本発明によれば、作業者にとってより簡易に鉄塔基礎の不同変位を監視することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible for an operator to monitor the non-uniform displacement of a steel tower foundation more easily.
本明細書および添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。 At least the following matters will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
===測定装置の構成について===
本実施形態に係る測定装置は、鉄塔基礎の不同変位に基づく、鉄塔の主柱間の位置関係の変化の監視、特に、鉄塔の主柱間における水平方向の変位量と垂直方向の変位量の監視を容易にするものである。
=== About Configuration of Measuring Apparatus ===
The measuring apparatus according to the present embodiment monitors the change in the positional relationship between the main pillars of the steel tower based on the undetermined displacement of the steel tower foundation, in particular, the amount of horizontal displacement and the amount of vertical displacement between the main pillars of the steel tower. It makes monitoring easier.
以下、図1〜図4を参照して、本実施形態に係る測定装置の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of the measuring apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS.
図1は、本実施形態に係る測定装置を鉄塔に取り付けた状態を示す斜視図である。尚、図中のZ軸は地面から垂直に伸びる高さ方向、X軸は鉄塔MのB地点からA地点に伸びる方向、Y軸はX軸及びZ軸に対して直交する方向を示す軸である(他の図についても同様)。以下の説明では、夫々単に「X方向」、「Y方向」、「Z方向」と表し、矢印の示す方向を+方向、矢印と逆の方向を−方向と表す。 FIG. 1 is a perspective view showing a state in which the measuring apparatus according to the present embodiment is attached to a steel tower. In the figure, the Z axis is a height direction extending vertically from the ground, the X axis is a direction extending from point B to point A of the tower M, and the Y axis is an axis indicating a direction perpendicular to the X axis and the Z axis. Yes (same for other figures). In the following description, they are simply expressed as “X direction”, “Y direction”, and “Z direction”, respectively, the direction indicated by the arrow is indicated as + direction, and the direction opposite to the arrow is indicated as − direction.
本実施形態に係る測定対象の鉄塔Mは、主柱M1、主柱M2、主柱M3、主柱M4の四脚で四角錐状に構成され、夫々地面に据え付けられた基礎部に接続されている。 The steel tower M to be measured according to the present embodiment is formed in a quadrangular pyramid shape by four legs of the main pillar M1, the main pillar M2, the main pillar M3, and the main pillar M4, and is connected to a base portion installed on the ground. Yes.
本実施形態に係る測定装置は、ワイヤー100、第1取付部200、張力調整装置300、第2取付部400、距離変位測定部T1、角度変位測定部T2を備えて構成される。
The measurement apparatus according to the present embodiment includes a
ワイヤー100は、鉄塔Mの3地点の位置関係の変化を検出するべく、一端が鉄塔Mの基礎部であるC地点に取り付けられるとともに、B地点を介して、他端が鉄塔MのA地点に取り付けられる構成となっている。尚、A地点、B地点、C地点は、夫々鉄塔Mの主柱M3の所定位置、地面からの高さがA地点と略同一の高さの主柱M1の位置、主柱M1の基礎部の位置を表す。
One end of the
そして、本実施形態に係る測定装置は、鉄塔基礎の不同変位と連動して位置が変化するように鉄塔にワイヤー100を取り付けておき、ワイヤー100の位置関係の変化から鉄塔基礎の不同変位を検出する。具体的には、距離変位測定部T1により鉄塔Mの主柱間における水平方向の変位量を検出し、角度変位測定部T2により鉄塔MのA地点とB地点を結ぶ線分とB地点とC地点を結ぶ線分により形成される角度の変位量を検出することで、C地点に対するA地点の位置関係の変化、即ち、鉄塔の主柱間における垂直方向の変位量を検出する。尚、以下、鉄塔MのA地点とB地点を結ぶ線分とB地点とC地点を結ぶ線分により形成される角度を「B地点の角度」と言う。
And the measuring apparatus which concerns on this embodiment has attached the
ワイヤー100は、一端が張力調整装置300を介してC地点に取り付けられ、他端が第2取付部400を介してA地点に取り付けられて、B地点で第1取付部200のワイヤー掛け留め具201に掛け留められた構成となっている。
One end of the
ワイヤー100は、伸縮性が小さく一定の強度を有する材料であれば任意であり、例えば、ステンレス材料の撚り線を用いることができる。
The
図2に、本実施形態に係る測定装置のC地点における構成を示す。 In FIG. 2, the structure in C point of the measuring apparatus which concerns on this embodiment is shown.
張力調整装置300は、ワイヤー100と鉄塔Mの基礎部(C地点)の間に接続され、ワイヤー100の一端をC地点に取り付ける。そして、張力調整装置300は、鉄塔基礎の不同変位が生じてワイヤー100の位置が変化した場合、張力が一定(例えば、50kg)となるようにワイヤー100を上下動させる。
The tension adjusting
具体的には、張力調整装置300は、ワイヤー100を引く張力を検出するとともに、鉄塔Mの基礎部(C地点)との間の巻線301を巻出し又は巻取り、ワイヤー100を引く張力が一定となるように調整する。即ち、鉄塔基礎の不同変位が生じた場合、ワイヤー100は、張力調整装置300の巻線301の巻出し又は巻取りに応じて上下動する。
Specifically, the
本実施形態に係る測定装置は、張力調整装置300によって、ワイヤー100を伸縮、撓み、破断させることなくA地点とC地点の間を移動させる構成としている。
The measuring apparatus according to the present embodiment is configured to move between the point A and the point C without stretching, bending, and breaking the
図3A、図3Bに、本実施形態に係る測定装置のA地点における構成を示す。 FIG. 3A and FIG. 3B show the configuration of the measuring apparatus according to this embodiment at point A.
本実施形態に係る測定装置は、A地点における構成として第2取付部400を備える。
The measuring apparatus according to the present embodiment includes a
第2取付部400は、ワイヤー100の一端を主柱M3のA地点に取り付けるとともに、鉄塔基礎の不同変位が生じた場合に、ワイヤー100が、A地点において円滑に角度変化できるように誘導するための器具である。
The
具体的には、第2取付部400は、ワイヤー掛け留め具401、連結ピン402、固定螺子403、ボルト404a、404b、固定部材405a、405b、ナット406a、406bにより構成される。
Specifically, the
そして、第2取付部400は、固定部材405aと固定部材405bで主柱M3を+Y方向と−Y方向から挟み込み、ボルト404a、404bとナット406a、406bで、固定部材405aと固定部材405b夫々を+Y方向と−Y方向から主柱M3に押し付けることにより主柱M3に固定されている。
The
固定部材405aと固定部材405bは、主柱M3を+Y方向と−Y方向から挟み込む一対の板状の固定金具である。そして、固定部材405aと固定部材405bは、主柱M3を挟んで、板平面(板状の広い面積を有する側の面)をY方向で対向するように配設されている。又、固定部材405aと固定部材405bの板平面のうち+X方向の側は、主柱M3の外形に沿うように夫々+Y側、−Y側に折り曲げられ、固定部材405aと固定部材405bの板平面の当該折り曲げられた部分で主柱M3と当接している。
The
又、固定部材405aと固定部材405bは、主柱M3との当接位置から−X方向の位置に、固定部材405aと固定部材405bとをY方向に貫通する穴を備え、当該Y方向に貫通する穴にボルト404a、404bが嵌め込まれている。
Further, the fixing
又、ボルト404a、404bは、一端にナット406a、406bを嵌め込む螺旋溝を備え、他端に連結ピン402が嵌め込める穴を備える。そして、ボルト404aとボルト404bは、両方の端部に形成された穴に連結ピン402が挿入されることで接続されている。又、ボルト404aとボルト404bは、固定部材405aと固定部材405bのY方向に貫通する穴に嵌め込まれた状態で、端部に形成された螺旋溝に噛み合うように、固定部材405aと固定部材405bの外側からナット406a、406bによって締め付けられる。
The
ワイヤー掛け留め具401は、連結ピン402によって支持された、ワイヤー100を掛け留める部材である。ワイヤー掛け留め具401は、Y方向に伸びる貫通穴を有し、当該貫通穴に連結ピン402が挿入され、支持されている。又、ワイヤー掛け留め具401は、当該構成によりY軸周りに自由に回転できる構成となっている(図中では回転方向をR2として表す)。
The
そして、ワイヤー100は、固定螺子403によりワイヤー掛け留め具401に固定されている。
The
尚、第2取付部400の当該構成によって、鉄塔基礎に不同変位が生じた場合にも、ワイヤー100は、主柱M3のA地点において円滑に角度変化することができる。
In addition, by the said structure of the
図4A、図4B、図4C、図4Dに、本実施形態に係る測定装置のB地点における構成を示す。 FIG. 4A, FIG. 4B, FIG. 4C, and FIG. 4D show the configuration of the measuring apparatus according to the present embodiment at point B.
本実施形態に係る測定装置は、B地点における構成として第1取付部200、距離変位測定部T1、角度変位測定部T2を備える。
The measuring apparatus according to the present embodiment includes a first mounting
第1取付部200は、ワイヤー100を主柱M1のB地点に掛け留めるとともに、鉄塔基礎の不同変位が生じた場合に、ワイヤー100が、B地点において円滑に角度変化できるように誘導するための器具である。又、第1取付部200は、距離変位測定部T1、角度変位測定部T2をB地点に取り付け、それらの測定における基準位置を定める役割を有する。
The first mounting
第1取付部200は、第2取付部400と同様な方法により、主柱M1に対して取り付けられる。
The
具体的には、第1取付部200は、ワイヤー掛け留め具201、連結ピン202、接続板203a、203b、ボルト204、固定部材205a、205b、ナット206a、206bにより構成される。
Specifically, the
そして、第1取付部200は、固定部材205aと固定部材205bで主柱M1を+Y方向と−Y方向から挟み込み、ボルト204とナット206a、206bで、固定部材205aと固定部材205bを夫々+Y方向と−Y方向から主柱M1に押し付けることにより主柱M1に固定されている。
The first mounting
固定部材205aと固定部材205bは、主柱M1を+Y方向と−Y方向から挟み込む一対の板状の固定金具である。そして、固定部材205aと固定部材205bは、主柱M1を挟み込んで板平面(板状の広い面積を有する側の面)をY方向で対向するように配設されている。又、固定部材205aと固定部材205bの板平面のうち−X方向の側は、主柱M1の外形に沿うように夫々+Y側、−Y側に折り曲げられ、固定部材205aと固定部材205bの板平面の当該折り曲げられた部分で主柱M1と当接している。
The fixing
又、固定部材205aと固定部材205bは、主柱M1との当接位置から+X方向の位置に、固定部材205aと固定部材205bとをY方向に貫通する穴を備え、当該Y方向に貫通する穴にボルト204が嵌め込まれ、ボルト204の両端に形成された螺旋溝(図示せず)に噛み合うように、外側からナット206a、206bによって締め付けられる。
In addition, the fixing
そして、ボルト204には、+X方向の位置に、板平面(板状の広い面積を有する側の面)をY方向で対向するように配設された一対の接続板203a、203bが固定されている。又、一対の接続板203aと接続板203bには、Y方向に伸びる貫通穴が形成され、当該貫通穴の位置で連結ピン202を支持する。
Then, a pair of
そして、一対の接続板203aと接続板203bの間には、ワイヤー掛け留め具201、距離変位測定部T1の接続部T14、角度変位測定部T2の角度測定器T22が配設され、連結ピン202により、支持される。即ち、連結ピン202は、接続板203a、203bのY方向に伸びる貫通穴、ワイヤー掛け留め具201のY方向に伸びる貫通穴、距離変位測定部T1の接続部T14のY方向に伸びる貫通穴、角度変位測定部T2の角度測定器T22のY方向に伸びる貫通穴を貫くように配設され、接続板203a、接続板203bの位置で、それらがY軸周りに自由に回転できるように支持している(図中では回転方向をR3として表す)。
Between the
ワイヤー掛け留め具201は、ワイヤー100をB地点に掛け留め、鉄塔基礎に不同変位が生じた場合も、ワイヤー100がA地点側又はC地点側へと移動が可能な構成となっている。
The
又、第1取付部200の当該構成によって、鉄塔基礎に不同変位が生じ、鉄塔のB地点の角度に変位が生じた場合にも、ワイヤー100は円滑に角度変化することができる。そのため、角度変位測定部T2を用いて、ワイヤー100がB地点でなす角度を測定する際、より正確に測定することが可能となる。
In addition, due to the configuration of the first mounting
距離変位測定部T1は、鉄塔基礎の不同変位の前後のワイヤー100のA地点とC地点の間の位置の変位量に基づいて、鉄塔の主柱間における水平方向の変位量(A地点とB地点の距離の変位量)を検出するための測定器具である。
The distance displacement measuring unit T1 determines the horizontal displacement amount between the main pillars of the tower (points A and B) based on the displacement amount of the position between the points A and C of the
具体的には、距離変位測定部T1は、支持台T10、移動体T11、距離測定器T12、支持滑車T13a、T13b、接続部T14により構成される。 Specifically, the distance displacement measurement unit T1 includes a support base T10, a moving body T11, a distance measurement device T12, support pulleys T13a and T13b, and a connection unit T14.
そして、距離変位測定部T1は、接続部T14を介して連結ピン202によりワイヤー掛け留め具201にY軸回りに回転自在に支持されるとともに、支持滑車T13a、T13bを介してワイヤー100に支持されている。又、距離変位測定部T1の距離測定器T12、支持滑車T13a、T13b、接続部T14が、支持台T10に固定された状態となっており、これらは一体となって構成されている。即ち、距離変位測定部T1は、B地点において、距離測定器T12の目盛りが、ワイヤー100のB地点からA地点へ伸びる方向と平行になるように支持される。
The distance displacement measuring unit T1 is supported by the
又、接続部T14は、連結ピン202により、接続部T14のY方向に伸びた貫通穴と、ワイヤー掛け留め具201のY方向に伸びた貫通穴が一致する位置で支持される。即ち、距離変位測定部T1の接続部T14のY方向に伸びた貫通穴の位置は、鉄塔基礎の不同変位に関わらず主柱M1のB地点に固定され、ワイヤー100のA地点側又はC地点側への移動量を測定するための基準位置(以下、「水平変位基準位置」と言う)となる。
Further, the connecting portion T14 is supported by the connecting
距離測定器T12は、ワイヤー100のA地点側又はC地点側への移動量を測定するための物差しである。距離測定器T12には、A地点とB地点を結ぶ線分の方向に所定間隔で目盛りが付されており、移動体T11が示す目印T11aと比較することにより、ワイヤー100のA地点側又はC地点側への移動量を測定することができる。尚、測定方法の詳細ついては、後述する。
The distance measuring device T12 is a ruler for measuring the amount of movement of the
支持滑車T13a、T13bは、距離変位測定部T1(支持台T10、距離測定器T12、接続部T14)をワイヤー100で支持させるための部材である。支持滑車T13a、T13bは、支持台T10のX方向の両端部で、夫々上下からワイヤー100を挟み込むように設置された滑車である。
The support pulleys T <b> 13 a and T <b> 13 b are members for supporting the distance displacement measurement unit T <b> 1 (support table T <b> 10, distance measurement device T <b> 12, connection unit T <b> 14) with the
移動体T11は、ワイヤー100のA地点側又はC地点側への移動量の変化を示すための目印となる部材であり、ワイヤー100に固定螺子T11bによって固定されて、ワイヤー100と一体となって移動する(図4B中では移動方向をR4として表す)。
The moving body T11 is a member that serves as a mark for indicating a change in the amount of movement of the
移動体T11は、距離測定器T12と重なる位置に配設される。即ち、距離測定器T12は、X方向に伸びるワイヤー通し孔を有し、当該ワイヤー通し孔にワイヤー100及び移動体T11が通される。そして、移動体T11には、水平位置の変化を示すための目印T11aが付されており、ワイヤー100がA地点側又はC地点側への移動した場合、距離測定器T12の目盛りと目印T11aの位置を比較することにより、ワイヤー100のA地点側又はC地点側への移動量を測定することができる。尚、移動体T11は、水平方向の移動を円滑にするため、支持台T10との間に車輪を有している。
The moving body T11 is disposed at a position overlapping the distance measuring device T12. That is, the distance measuring device T12 has a wire through hole extending in the X direction, and the
角度変位測定部T2は、鉄塔基礎の不同変位によるB地点の角度(A地点とB地点を結ぶ線分と、B地点とC地点を結ぶ線分により形成される角度)の変位量を検出するための測定器具である(図4C、図4Dを参照)。角度変位測定部T2は、鉄塔基礎の不同変位の前後の、ワイヤー100のB地点においてなす角度を測定することによって、当該角度の変位量を検出する。
The angular displacement measuring unit T2 detects the displacement amount of the angle of the B point (the angle formed by the line segment connecting the point A and the B point and the line segment connecting the B point and the C point) due to the undue displacement of the tower foundation. (See FIGS. 4C and 4D). The angular displacement measuring unit T2 detects the amount of displacement of the angle by measuring the angle formed at the point B of the
具体的には、角度変位測定部T2は、指示棒T21、角度測定器T22により構成される。 Specifically, the angular displacement measuring unit T2 includes an indicator bar T21 and an angle measuring device T22.
ここで、角度変位測定部T2の指示棒T21、角度測定器T22は、距離変位測定部T1と同様に、ワイヤー掛け留め具201に取り付けられている。そして、これらの構成は、夫々連結ピン202により、指示棒T21のY方向に伸びた貫通穴と、角度測定器T22のY方向に伸びた貫通穴と、ワイヤー掛け留め具201のY方向に伸びた貫通穴が一致する位置で支持される。即ち、指示棒T21、角度測定器T22のY方向に伸びた貫通穴の位置は、主柱M1のB地点に固定され、ワイヤー100がB地点で形成する角度の変位量を測定するための基準位置(以下、「角度変位基準位置」と言う)となる。
Here, the indicator rod T21 and the angle measuring device T22 of the angular displacement measuring unit T2 are attached to the
指示棒T21は、角度変位基準位置からC地点の方向に伸延する棒状体であり、ワイヤー100のB地点における角度の変位量を視認するための部材である。指示棒T21は、角度変位基準位置で接続部T14に固定されており、ワイヤー100がB地点において角度変位したとき、角度変位基準位置を中心に接続部T14及びワイヤー100と一体となって回転する(図4C中では回転方向をR5として表す)。
The indicator rod T21 is a rod-like body extending in the direction of the point C from the angular displacement reference position, and is a member for visually recognizing the amount of angular displacement at the point B of the
角度測定器T22は、角度変位基準位置を中心としたY軸周りの角度を視認できるように一定角度ごとに目盛りT22aが付された分度器である。角度測定器T22は、ワイヤー100がB地点で形成する角度を測定するべく、角度測定器T22は、角度変位基準位置で接続板203aに固定されており、水平状態(XY方向)に維持される。即ち、ワイヤー100がB地点において角度変位したとき、指示棒T21はワイヤー100と一体となって回転するが、角度測定器T22は水平状態に維持される。
The angle measuring instrument T22 is a protractor with a scale T22a for each constant angle so that an angle around the Y axis centered on the angular displacement reference position can be visually recognized. In order to measure the angle formed by the
そして、指示棒T21は、角度測定器T22aの目盛りT22aと重なる位置に配置され、指示棒T21の位置と角度測定器T22の位置を比較することにより、ワイヤー100がB地点で形成する角度を測定でき、即ち、鉄塔基礎の不同変位が生じたときの角度の変位量θを容易に測定することができる。尚、指示棒T21は、角度測定器T22に設けられた穴部T22cの位置で、穴部T22cの背後(Y方向)から穴部T22cの前面(−Y方向)位置に突出されるように折り曲げられてから、C地点の方向に伸延する形状となっており、これにより角度測定器T22aの目盛りT22aと重なる位置に配置されている。
The indicator bar T21 is arranged at a position overlapping the scale T22a of the angle measuring device T22a, and the angle formed by the
尚、角度測定器T22は、手作業により高さ方向(±Z方向)に上下動可能に構成された、水平方向(X方向)に伸延する部材T22b、及び、指示棒T21の示す角度を、鉄塔基礎の不動変位による高さ方向の変位量に変換した値が付された目盛T22dを有する。当該構成により、部材T22bを指示棒T21の先端(−Z方向)の位置に動かして、高さ方向(Z方向)に付された目盛T22dと位置関係を比較することによって、指示棒T21の示す角度から、鉄塔基礎の不動変位による高さ方向の変位量を確認することができる。 In addition, the angle measuring device T22 is configured to move up and down in the height direction (± Z direction) manually, and extends in the horizontal direction (X direction), and the angle indicated by the pointing rod T21. It has a scale T22d with a value converted into a displacement amount in the height direction due to the stationary displacement of the steel tower foundation. By this configuration, the member T22b is moved to the position of the tip (−Z direction) of the indicator bar T21, and the positional relationship is compared with the scale T22d attached in the height direction (Z direction), thereby indicating the indicator bar T21. From the angle, the amount of displacement in the height direction due to the stationary displacement of the steel tower foundation can be confirmed.
===鉄塔基礎の不同変位の検出方法について===
以下、図5、図6、図7A〜図7Bを参照して、本実施形態に係る測定装置を用いて鉄塔基礎の不同変位を検出する方法について説明する。
=== About the detection method of non-uniform displacement of steel tower foundation ===
Hereinafter, with reference to FIG.5, FIG.6, FIG.7A-FIG.7B, the method to detect the nonuniform displacement of a steel tower foundation using the measuring apparatus which concerns on this embodiment is demonstrated.
図5に、距離変位測定部T1による鉄塔の主柱間における水平方向の変位量の検出方法を示す。図5の上図は、鉄塔基礎の不同変位が生ずる前の移動体T11と距離測定器T12の位置関係を示す。又、図5の下図(点線)は、鉄塔基礎の不同変位が生じた後の移動体T11’と距離測定器T12’の位置関係を示す。 In FIG. 5, the detection method of the displacement amount of the horizontal direction between the main pillars of the steel tower by distance displacement measurement part T1 is shown. The upper diagram of FIG. 5 shows the positional relationship between the moving body T11 and the distance measuring device T12 before the undetermined displacement of the steel tower foundation occurs. Further, the lower diagram (dotted line) in FIG. 5 shows the positional relationship between the moving body T11 'and the distance measuring device T12' after the undue displacement of the steel tower foundation occurs.
本実施形態に係る距離変位測定部T1は、上記したとおり、移動体T11と距離測定器T12の位置関係の変化を測定することにより、鉄塔の主柱間における水平方向の変位量を検出可能とする。 As described above, the distance displacement measuring unit T1 according to the present embodiment can detect the displacement in the horizontal direction between the main columns of the steel tower by measuring the change in the positional relationship between the moving body T11 and the distance measuring device T12. To do.
鉄塔基礎の不同変位が生じた場合、張力調整装置300がワイヤー100への張力を一定に保つように上下動(R1)する。そのため、ワイヤー100は、距離変位測定部T1に対してA地点側又はC地点側に移動する。これより、距離変位測定部T1は、ワイヤー100の移動した位置に基づいて、鉄塔MのA地点とB地点の間の距離の変位量(鉄塔の主柱間における水平方向の変位量)を検出することとしている。
When the undue displacement of the steel tower foundation occurs, the
具体的には、ワイヤー100がA地点側又はC地点側に移動した場合、移動体T11’は、ワイヤー100と一体となって移動する。一方、ワイヤー100がA地点側又はC地点側に移動しても、距離測定器T12’は、主柱M1のB地点に固定されているため、移動しない。従って、作業者は、移動体T11’の目印T11a’と距離測定器T12’の目盛りの位置を比較することにより、ワイヤー100がA地点側又はC地点側に移動した量を測定することができる。
Specifically, when the
尚、距離変位測定部T1により測定される変位量Xは、鉄塔MのB地点とA地点の距離の変位量に加えて、鉄塔MのB地点とC地点の距離の変位量を含む値である。しかし、B地点とC地点の距離の変位量は、主柱M1の長手方向の歪による変位量であるから、B地点とA地点の距離の変位量に比較して小さな値である。そのため、距離変位測定部T1により測定される変位量Xは、B地点とA地点の距離の変位量、即ち鉄塔の主柱間における水平方向の変位量と擬制することができる。但し、より高い精度で鉄塔の主柱間における水平方向の変位量Xを検出するためには、B地点及びA地点をできるだけ鉄塔Mの基礎部に近い位置に設定するか、あるいはC地点をできるだけB地点と近い位置に設定することが望ましい。 The displacement amount X measured by the distance displacement measuring unit T1 is a value including the displacement amount of the distance between the B point and the C point of the tower M in addition to the displacement amount of the distance between the B point and the A point of the tower M. is there. However, since the displacement amount of the distance between the B point and the C point is a displacement amount due to the distortion in the longitudinal direction of the main pillar M1, it is a small value compared to the displacement amount of the distance between the B point and the A point. Therefore, the displacement amount X measured by the distance displacement measuring unit T1 can be assumed to be the displacement amount of the distance between the B point and the A point, that is, the horizontal displacement amount between the main columns of the steel tower. However, in order to detect the displacement X in the horizontal direction between the main pillars of the tower with higher accuracy, the point B and the point A are set as close to the foundation of the tower M as possible, or the point C is as much as possible. It is desirable to set the position close to point B.
図6に、角度変位測定部T2によるB地点の角度の変位量の検出方法を示す。尚、実線で示したワイヤー100及び指示棒T21は鉄塔基礎の不同変位が生ずる前の状態を表し、破線で示したワイヤー100’及び指示棒T21’は鉄塔基礎の不同変位が生じた後の状態を表す。
FIG. 6 shows a method of detecting the amount of angular displacement at point B by the angular displacement measuring unit T2. In addition, the
本実施形態に係る角度変位測定部T2は、上記したとおり、ワイヤー100(指示棒T21)と角度測定器T22の位置関係により、B地点の角度の変位量を測定する。
鉄塔基礎の不同変位が生じた場合、A地点、B地点、C地点の位置関係が変化するため、ワイヤー100がB地点において形成する角度は変化する。ここで、指示棒T21は、接続部T14に固定されているため、A地点とB地点を結ぶ線分の方向を基準方向として保持されている。従って、作業者は、鉄塔基礎の不同変位が生ずる前後の指示棒T21のB地点からC地点に伸びる方向と角度測定器T22の目盛りを比較することによって、角度の変位量θを測定することができる。
As described above, the angular displacement measuring unit T2 according to the present embodiment measures the amount of angular displacement at the point B based on the positional relationship between the wire 100 (instruction bar T21) and the angle measuring device T22.
When the undue displacement of the steel tower foundation occurs, the positional relationship between the points A, B, and C changes, so the angle that the
次に、上記により測定した水平方向の変位量Xと、角度の変位量θから推定される鉄塔基礎の不同変位について説明する。 Next, non-uniform displacement of the steel tower foundation estimated from the horizontal displacement amount X measured as described above and the angular displacement amount θ will be described.
鉄塔基礎の不同変位が生じた場合、夫々の鉄塔材に働く応力は、1地点の絶対座標でなく、他の主柱又は鉄塔材との相対的な位置関係により定まる。特に、鉄塔材に働く応力は、鉄塔基礎との相対的な位置関係により、推定することができる。そのため、本実施形態に係る測定装置で鉄塔の基礎部C地点に対する水平位置のA地点、B地点の位置関係の変位を検出することによって、夫々の鉄塔材に働く応力、及び鉄塔Mの改修時期の判断を適切に行うことができる。 When an undetermined displacement of the steel tower foundation occurs, the stress acting on each steel tower material is determined not by the absolute coordinates of one point but by the relative positional relationship with other main pillars or steel tower materials. In particular, the stress acting on the steel tower material can be estimated from the relative positional relationship with the steel tower foundation. Therefore, by detecting the displacement of the positional relationship between the horizontal point A and the point B with respect to the base C point of the tower with the measuring device according to the present embodiment, the stress acting on each tower material, and the repair time of the tower M Can be made appropriately.
図7A、図7Bに、測定した水平方向の変位量Xと、角度の変位量θから推測される鉄塔基礎の不同変位のイメージ図を示す。 FIG. 7A and FIG. 7B show image diagrams of the undetermined displacement of the steel tower foundation estimated from the measured horizontal displacement amount X and angular displacement amount θ.
図7Aは、鉄塔基礎の不同変位が生ずる前の鉄塔M全体を表したイメージ図である。又、図7Bは、水平方向の変位量Xと角度の変位量θに基づいて推測した鉄塔基礎の不同変位が生じた後の鉄塔M全体を表したイメージ図である。尚、図7Bは、鉄塔の基礎部C地点からの相対座標(C地点、及びC地点からB地点への方向を固定している)により表している。但し、図7AのB地点とA地点の距離L、B地点とC地点の距離T、B地点の角度θBは、鉄塔Mの設計値を表す。又、図7BのA’地点、B ’地点、 C’地点、B’地点とA’地点の距離L’、B’地点とC’地点の距離T’、B’地点の角度θB’は、夫々鉄塔基礎の不同変位後の位置、距離及び角度を表す。 FIG. 7A is an image diagram showing the entire tower M before the undetermined displacement of the tower foundation occurs. FIG. 7B is an image diagram showing the entire tower M after the undisplaced displacement of the tower foundation estimated based on the horizontal displacement amount X and the angular displacement amount θ. In addition, FIG. 7B represents by the relative coordinate from the base part C point of the steel tower (The direction from C point and C point to B point is being fixed). However, the distance L between B point and A point, the distance T between B point and C point, and the angle θ B between B points in FIG. 7A represent design values of the tower M. In addition, A ′ point, B ′ point, C ′ point, distance L ′ between B ′ point and A ′ point, distance T ′ between B ′ point and C ′ point, and angle θ B ′ of B ′ point in FIG. , Respectively represents the position, distance and angle of the steel tower foundation after undue displacement.
ここで、鉄塔の主柱M1のB地点を基準としたときの他の主柱M3のA地点の水平方向の変位量、鉄塔の主柱M1の基礎部C地点を基準としたときの他の主柱M3のA地点の垂直方向の変位量は、大凡以下のように表される。 Here, the amount of horizontal displacement at the point A of the other main pillar M3 when the point B of the main pillar M1 of the steel tower is used as a reference, the other when the base C point of the main pillar M1 of the steel tower is used as a reference The amount of displacement in the vertical direction at point A of the main pillar M3 is generally expressed as follows.
B地点に対するA地点の水平方向の変位量=X
C地点に対するA地点の垂直方向の変位量=L’sinθ
(但し、L’=L+X、T≒T’)
又、4脚の鉄塔Mの対角に位置する主柱M1、M3には、同様の応力が働くことから、主柱M3のA地点における角度の変位量は、B地点の角度の変位量θと略同一と推定することができる。即ち、B地点に対するA地点の水平方向の変位量Xに基づいて主柱M1の基礎部と主柱M3の基礎部の間の水平変位が推定でき、C地点に対するA地点の垂直方向の変位量に基づいて主柱M1の基礎部と主柱M3の基礎部の間の垂直変位が推定できる。これより、鉄塔基礎の不同変位が生じた後の鉄塔Mの全体の形状は、図7Bに示すように推定することができる。
Horizontal displacement of point A relative to point B = X
Vertical displacement of point A with respect to point C = L'sin θ
(However, L ′ = L + X, T≈T ′)
Further, since the same stress acts on the main columns M1 and M3 located at the diagonals of the four-legged steel tower M, the angle displacement amount at the point A of the main column M3 is the angle displacement amount θ of the B point. It can be estimated that it is substantially the same. That is, the horizontal displacement between the base portion of the main column M1 and the base portion of the main column M3 can be estimated based on the horizontal displacement amount X of the A point with respect to the B point, and the vertical displacement amount of the A point with respect to the C point. The vertical displacement between the base portion of the main column M1 and the base portion of the main column M3 can be estimated based on the above. From this, the whole shape of the steel tower M after the non-uniform displacement of the steel tower foundation can be estimated as shown in FIG. 7B.
このとき、図7Bに示すように、鉄塔基礎の不同変位が生じた後の鉄塔Mの全体の形状をシミュレーションして各々の鉄塔材に印加する応力を算出して鉄塔Mの改修時期を判断してもよいが、鉄塔Mの規格に基づいて、鉄塔の主柱間における水平方向の変位量Xと垂直方向の変位量(B地点の角度の変位量θ)により、鉄塔材の伸縮量と湾曲量を推測することが可能であり、これにより破断時期と座屈時期を判断することもできる。 At this time, as shown in FIG. 7B, the entire shape of the tower M after the undue displacement of the tower foundation is simulated, the stress applied to each tower material is calculated, and the repair timing of the tower M is judged. However, based on the standard of the steel tower M, the amount of expansion and contraction of the steel tower material and the bending are determined by the horizontal displacement amount X between the main pillars of the steel tower and the vertical displacement amount (the displacement amount θ of the angle at the point B). It is possible to estimate the amount, and thereby it is possible to determine the breaking time and the buckling time.
例えば、JEC規格(電気学会電気規格調査会標準規格:送電用支持物設計標準JEC−127)等では、鉄塔の基礎部間における水平方向の変位量が鉄塔の基礎部の間隔の1200分の1を超えたとき、又は、鉄塔の基礎部間における垂直方向の変位量が鉄塔の基礎部の間隔の800分の1を超えたときを鉄塔の改修時期の基準として示している。尚、当該手法は、周知の手法であるため、詳細な説明は省略する。 For example, according to the JEC standard (Electrical Society of Japan Electrical Standards Research Committee Standard: Power Transmission Support Design Standard JEC-127), the horizontal displacement between steel tower foundations is 1/1200 of the interval between steel tower foundations. Or when the amount of vertical displacement between the foundations of the tower exceeds 1/800 of the interval between the foundations of the tower. Since this method is a well-known method, detailed description is omitted.
即ち、本実施形態に係る測定装置により、鉄塔の主柱間における水平方向の変位量Xと、鉄塔のB地点の角度の変位量θの検出が可能となり、鉄塔基礎の不同変位の継時変化の把握、及び鉄塔の改修時期の判断を適切に行うことができる。 That is, the measuring apparatus according to the present embodiment makes it possible to detect the horizontal displacement amount X between the main pillars of the tower and the angle displacement θ of the angle at the point B of the tower. It is possible to properly grasp the situation and determine the timing of repair of the steel tower.
以上、本実施形態に係る測定装置によれば、作業者が、鉄塔基礎の不同変位に基づく、鉄塔の主柱の位置関係の変化の監視、特に、鉄塔の主柱間における水平方向の変位量と垂直方向の変位量(角度の変位量)の監視が容易になるため、作業効率が向上する。 As described above, according to the measuring apparatus according to the present embodiment, the operator can monitor the change in the positional relationship between the main pillars of the steel tower based on the indefinite displacement of the steel tower foundation, in particular, the horizontal displacement between the main pillars of the steel tower. Since it becomes easy to monitor the amount of displacement in the vertical direction (the amount of angular displacement), the working efficiency is improved.
尚、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。 In addition, said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention includes equivalents thereof.
上記実施形態では、A地点、B地点、C地点は、夫々鉄塔Mの主柱M3の所定位置、地面からの高さがA地点と略同一の高さの主柱M1の位置、主柱M1の基礎部の位置とすることで、主柱M1の基礎部と主柱M3の基礎部の間の水平変位、主柱M1の基礎部と主柱M3の基礎部の間の垂直変位を推定する態様を示した。しかし、A地点、B地点、C地点の設定位置は、必ずしも上記位置でなくてもよい。具体的には、B地点、C地点を一主柱に設定し、A地点を当該主柱と異なる他の主柱に設定するものであれば、C地点に対するA地点の位置の変位、即ち、当該一主柱に対する他の主柱の位置関係の変位を測定することができる。そのため、予め、C地点に対するA地点の位置の変位に基づく、鉄塔材に及ぼす応力分布等を算出しておけば、上記実施形態と同様に、鉄塔の改修時期の判断等を行うことができる。 In the said embodiment, A point, B point, and C point are respectively the predetermined position of the main pillar M3 of the steel tower M, the position of the main pillar M1 whose height from the ground is substantially the same as the A point, and the main pillar M1. The horizontal displacement between the foundation part of the main pillar M1 and the foundation part of the main pillar M3 and the vertical displacement between the foundation part of the main pillar M1 and the foundation part of the main pillar M3 are estimated. An embodiment was shown. However, the setting positions of the A point, the B point, and the C point are not necessarily the above positions. Specifically, if the B point and the C point are set as one main pillar and the A point is set as another main pillar different from the main pillar, the displacement of the position of the A point with respect to the C point, that is, The displacement of the positional relationship of the other main column with respect to the one main column can be measured. Therefore, if the stress distribution on the steel tower material based on the displacement of the position of the A point with respect to the C point is calculated in advance, it is possible to determine the repair timing of the steel tower as in the above embodiment.
上記実施形態では、角度変位測定部T2は、鉄塔基礎の不同変位によるB地点の角度の変位量を検出するべく、A地点とB地点を結ぶ線分の方向が基準方向となるように、指示棒T21を距離変位測定部T1の接続部T14に固定し、当該基準方向に対して、A地点からB地点の方向の変位を測定する態様とした。しかし、角度変位測定部T2は、B地点におけるワイヤー100のなす角度の変位を直接的に又は間接的に測定できればよく、測定対象はワイヤー100の方向の変位と連動して変位する他の部材であってもよい。
In the above embodiment, the angular displacement measuring unit T2 instructs the direction of the line segment connecting the point A and the point B to be the reference direction in order to detect the amount of angular displacement of the point B due to the undetermined displacement of the tower foundation. The rod T21 is fixed to the connecting portion T14 of the distance displacement measuring unit T1, and the displacement in the direction from the point A to the point B is measured with respect to the reference direction. However, the angular displacement measuring unit T2 only needs to be able to directly or indirectly measure the angular displacement of the
100 ワイヤー
200 第1取付部
300 張力調整装置
400 第2取付部
T1 距離変位測定部
T2 角度変位測定部
M 鉄塔
M1〜M4 主柱
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1地点に一端が取り付けられ、前記第2地点を介して前記第3地点に他端が取り付けられたワイヤーと、
前記第2地点に取り付けられ、前記ワイヤーを前記第2地点に掛け留めるワイヤー掛け留め具と、
前記ワイヤーを所定の張力で引くように動作する張力調整装置と、
前記鉄塔基礎の不同変位に基づく前記鉄塔の前記第1地点と前記第2地点との間の距離の変位量を検出するべく、前記ワイヤー掛け留め具に取り付けられ、前記第1地点と前記第3地点との間の前記ワイヤーの位置の変位量を測定する距離変位測定部と、
前記鉄塔基礎の不同変位に基づく前記鉄塔の前記第1地点と前記第2地点とを結ぶ線分と、前記第2地点と前記第3地点とを結ぶ線分と、のなす角度の変位量を検出するべく、前記ワイヤー掛け留め具に取り付けられ、前記第2地点における前記ワイヤーのなす角度の変位量を測定する角度変位測定部と、
を備えたことを特徴とする測定装置。 From the change in the positional relationship of the first point of the first main pillar, the second point of the second main pillar, and the third point in the direction of the foundation of the second main pillar with respect to the second point, the steel tower foundation A measuring device for detecting the non-uniform displacement of
A wire having one end attached to the first point and the other end attached to the third point via the second point;
A wire hook attached to the second point and hooking the wire to the second point;
A tension adjusting device that operates to pull the wire at a predetermined tension;
In order to detect the displacement amount of the distance between the first point and the second point of the tower based on the non-uniform displacement of the tower foundation, the wire hanging fastener is attached to the first point and the third point. A distance displacement measuring unit that measures a displacement amount of the position of the wire between the point and
A displacement amount of an angle formed by a line segment connecting the first point and the second point of the tower and a line segment connecting the second point and the third point based on the undetermined displacement of the tower base. An angular displacement measuring unit that is attached to the wire hook and detects the amount of angular displacement of the wire at the second point to detect,
A measuring apparatus comprising:
前記第3地点は、前記第2主柱における基礎部の位置である
ことを特徴とする請求項1に記載の測定装置。 The first point and the second point are positions at which the height from the ground in the first main column and the second main column is substantially the same, respectively.
The measuring device according to claim 1, wherein the third point is a position of a base portion in the second main pillar.
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の測定装置。 The said tension adjustment apparatus adjusts so that the tension | tensile_strength which pulls the said wire may become fixed when the displacement of the said steel tower foundation arises and the position of the said wire changes. The measuring device described.
ことを特徴とする請求項3に記載の測定装置。 The tension adjusting device detects tension that pulls the wire, and adjusts the tension that pulls the wire to be constant based on a detection result of tension that pulls the wire. Measuring device.
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