JP3593612B2 - 山形鋼で構成された塔状鋼構造物の残留応力除去方法 - Google Patents
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【産業上の利用分野】
本発明は、地震等の被害により塔状鋼構造物の基礎が移動し、不同変位による残留応力が構成材に発生した場合、不同変位による残留応力を除去するとともに、残留応力の影響が出ないように改造して、構造物を設計時の性能に戻す方法を提供する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、送電用鉄塔などの塔状鋼構造物が、地震等の被害を受けて基礎が移動した場合に、構造物の建替えや新しい部材を追加して補強することが多かった。これは、送電用鉄塔が強度的に無駄のない設計がなされているため、不同変位により残留応力が生じれば、構造物全体の耐力も低下して、設計通りの性能を果たさないためである。しかし、建替えには既存構造物撤去を含めた費用が、補強には強度計算と補強作業に伴う費用と日数がかかる問題があった。
【０００３】
また、基礎移動に伴い発生する残留応力は、塔状鋼構造物の最下節の主柱材が最も大きくなる。設計においても最下節主柱材の発生応力は最も大きいため、残留応力の影響で、塔状鋼構造物が最下節より崩壊する危険性があった。特に、台風や季節風が作用する時期に重なると、鉄塔倒壊につながる恐れがあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、地震等により基礎部が移動し不同変位が生じた塔状鋼構造物において、容易に主柱材に発生した残留応力を除去し、構造物を設計時の性能に戻す方法を提供するものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における山形鋼で構成された塔状鋼構造物の残留応力除去方法は、鋼材で構成された塔状鋼構造物において、任意パネルの主柱材の上下端部にユニット取り付け用孔を空け、該孔にユニットをボルトで接合し、鋼管とジャッキを長手方向に連結した支持棒の両端部とユニットを接合すること、該ユニット間に挟まれた主柱材中央フランジ部に複数の孔を空け、支持棒に取り付けられたジャッキを調節して主柱材に作用する応力を支持棒に移しながら、主柱材中央部の片フランジを切断すること、切断したフランジの切断面を渡して長手方向に長孔を２つ設けた作業用バットをボルト接合し、支持棒に取り付けられたジャッキを調節して主柱材に作用する応力を支持棒に移しながら主柱材中央部残りのフランジを切断すること、主柱材中央部を切断後、支持棒のジャッキを調節して構造物が受ける不同変位の影響を除去し、その状態を保持するように補助バットで切断した主柱材間を渡して固定後、主柱材接続用バントでボルト接合するものであ る。
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態を示す図面に基づき、本発明を詳説する。
【０００６】
図１は、塔状鋼構造物の一例である。地震や、地盤の変化により、塔状鋼構造物を支えている基礎が移動し不同変位が生じる。不同変位は基礎と連結している塔状鋼構造物の部材に影響をおよぼし、部材には残留応力が生じる。
【０００７】
図２は主柱材に残留応力除去装置を取り付けた状態の正面図、図３はその上面図（底面図）である。残留応力除去装置は、対象とする主柱材Ａの上下端にユニット取り付け用の孔５を空け、上下ユニット１，２をボルト６で接合する。主柱材Ａの上下端に固定されたユニット１，２は、鋼管３とジャッキ４が長手方向に連結された２本の支持棒両端部に接合される。
【０００８】
図２に示す状態において、支持棒に取り付けたジャッキ４を操作して該主柱材Ａの応力を主柱材残留応力除去装置に移行しながら、該主柱材中央部Ｂを片フランジづつ切断する。このとき、主柱材中央部Ｂには複数のバット取り付け孔７を空け、切断したフランジは長手方向に長孔を２つ設けた作業用バット８を作業用ボルト９で接合する。切断面を渡し作業用バット８をフランジ部にボルト接合した後、もう一方のフランジを切断して、もう一つの作業用バット８で接続する。主柱材中央部の切断完了により、主柱材の残留応力は解消され、塔状鋼構造物が荷重を受けて該主柱材が担う応力は主柱材残留応力除去装置が負担する。
【０００９】
図４は主柱材接続用バットの主柱材取り付け状態の正面図、図５は主柱材接続用バットの主柱材取り付け状態の側面図である。図４、図５に示すように、さらにジャッキ４を操作して、切断された主柱材を渡るようにボルト接合された作業用バットの長孔を滑らしながら基礎Ｄの不同変位により移動した主柱材Ａを残留応力が生じない位置に固定し、その位置を保つように切断された主柱材に補助バット１０を渡して固定した後、主柱材接続用バット１１で連結する。その後、ジャッキ４を調節して、徐々に主柱材残留応力除去装置が担っている応力を主柱材接続用バット１１で連結した主柱材Ａに移行し、以降後、主柱材残留応力除去装置を取り外して作業は終了する。
【００１０】
【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。
【００１１】
「請求項１」の方法により、主柱材を片フランジごとに切断し、作業用バットで接続するため、切断された上下の主柱材が長手横方向にずれることなく、安全に作業ができる。また、主柱材の応力を該主柱材に取り付けた残留応力除去装置で一旦担い、該主柱材中央部を切断して、基礎の不同変位に伴って生じた主柱材の長さを主柱材接続用バットで調節して主柱材の残留応力を開放するため、不同沈下による残留応力を除去することができ、塔状鋼構造物は基礎が不同変位を生じた状態のままでも設計時の性能を回復できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】塔状鋼構造物の一例。
【図２】主柱材残留応力除去装置の主柱材取り付け状態の正面図。
【図３】主柱材残留応力除去装置の上面図（底面図）。
【図４】主柱材接続用バットの主柱材取り付け状態の正面図。
【図５】主柱材接続用バットの主柱材取り付け状態の側面図。
【符号の説明】
Ａ 主柱材
Ｂ 主柱材中央部
Ｃ 塔状鋼構造物
Ｄ 基礎
１ 上ユニット
２ 下ユニット
３ 鋼管
４ ジャッキ
５ ユニット取り付け孔
６ ボルト
７ バット取り付け孔
８ 作業用バット
９ 作業用ボルト
１０ 補助バット
１１ 主柱材接続用バット
Claims (1)
- 鋼材で構成された塔状鋼構造物において、任意パネルの主柱材の上下端部にユニット取り付け用孔を空け、該孔にユニットをボルトで接合し、鋼管とジャッキを長手方向に連結した支持棒の両端部とユニットを接合すること、該ユニット間に挟まれた主柱材中央フランジ部に複数の孔を空け、支持棒に取り付けられたジャッキを調節して主柱材に作用する応力を支持棒に移しながら、主柱材の片フランジを切断すること、切断したフランジの切断面を渡して長手方向に長孔を２つ設けた作業用バットをボルト接合し、主柱材中央部の残りのフランジを切断すること、主柱材中央部を切断後、支持棒のジャッキを調節して主柱材が受ける不同変位の影響を除去し、その状態を保持するように主柱材接続用バントで切断した主柱材間を渡すようにボルト接合すること、を特徴とする構造物の残留応力除去方法。
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