JP5158476B2 - 鉄塔の部材取替工法およびその工法で用いられる装置 - Google Patents

Description

本発明は、鉄塔の斜材および水平材の取替工法およびその工法で用いられる装置に関するものである。

鉄塔は、主柱材，斜材および水平材などにより構成されている。鉄塔を構成する部材が、腐食した場合や地震などにより損傷を受けた場合には、部材の取替えを行う必要がある。鉄塔の部材取替工法およびその取替装置として、従来、次に示すものが提案されている。

鉄塔の主柱材を取替える場合に用いられるもので、取替主柱材の上下に位置する健全な主柱材に取替装置を取付け、油圧シリンダを押出して取替主柱材に掛かっている応力を取替装置で受けることで主柱材の取替えを行う主柱材取替装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

鉄塔の斜材および水平材を取替える場合に用いられるもので、油圧ジャッキを介在させた取替工具の両端で、送電鉄塔の両主柱材をそれぞれ把持し、取替部材が圧縮材か引張材かに応じて取替工具の両端に引張力か圧縮力を生じさせるよう油圧ジャッキを作動させて、部材の取替えを行う取替工法と取替工具が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。

また、鉄塔の斜材および水平材を取替える場合に用いられるもので、３基の取替装置を斜材と平行にならないようにそれぞれ異なる位置の主柱材間に取付けて、斜材および水平材の取替えを行う取替工法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。

特開平８−１６３７２９号公報 特開２００１−２６８７５８号公報 特開２００５−３５０９５４号公報

しかしながら、従来の主柱材取替装置を斜材および水平材の取替えに用いると、取替装置を取替部材の傾きや長さに合わせて取付けるため、取替部材ごとに取替装置の長さ調整を行って、取替部材に合わせて取付け直す必要があり、作業効率が悪いという問題があった。

また、従来の油圧ジャッキを介在させた取替装置を用いて斜材および水平材を取替える工法においても、取替装置を取替部材の傾きや長さに合わせて取付けるため、取替部材ごとに取替装置の長さ調整を行って、取替部材に合わせて取付け直す必要があり、作業効率が悪いという問題があった。

３基の取替装置を使用して鉄塔の斜材および水平材を取替える工法では、部材を取替えるために３基の取替装置を取付ける必要があり、取付け作業に時間が掛かるという問題があった。また、部材を取り外すためには、取替装置を用いて斜材および水平材に作用しているせん断力を取り除く必要があるが、これを取替装置に取付けられている油圧シリンダの調整で行っているため、油圧シリンダの数が多いこともあり、油圧シリンダの調整作業に時間が掛かるという問題があった。

前述の問題を有利に解決するために、本発明の鉄塔の部材取替工法は、両端部に主柱材を把持するバンド部が取付けられている水平補強装置を、斜材の上下取付点付近の主柱材間に水平に取付け、上下の水平補強装置間に、棒鋼，ワイヤーまたはチェーンと、ターンバックルまたはチェーンブロックとを組み合わせて構成されている斜補強部材を取替斜材 の傾斜に合わせるように傾斜させて取付けて、水平補強装置と斜補強部材からなる骨組みを形成することで、斜材および水平材を取り外す塔体面の補強を行い、水平補強装置に設けられているネジと調整ナットにより構成される調整部より鉄塔の塔体幅を調整することで、斜材および水平材に作用しているせん断力を取り除き、斜材および水平材を取替えるものである。

前記水平補強装置は、バンド部と連結部材と調整部とで構成されている。前記バンド部は、水平補強装置の両端部に取付けられ、一方のバンド部が連結部材に接続され、もう一方のバンド部には通し孔が設けられ、調整部を介して連結部材に接続される。前記連結部材は、複数の鋼管部材を接合して形成されており、２本の連結部材が主柱材の幅よりも広い間隔を保って主柱材間に水平に取付けられる。前記調整部は、ネジと調整ナットにより構成され、ネジはバンド部に設けられた通し孔を貫通させて連結部材の端部に固定されており、バンド部の通し孔箇所には調整ナットが取付けられ、調整ナットの位置を移動させることで、鉄塔の塔体幅の調整を行うものである。

また、規模の小さい鉄塔などに用いられる水平補強装置は、バンド部と連結部材と調整部とで構成されており、前記バンド部は、水平補強装置の両端部に取付けられ、一方のバンド部が連結部材に接続され、もう一方のバンド部が調整部を介して連結部材に接続される。この調整部を介して連結部材に接続されるバンド部には、調整部と接続するための接続板が取付けられ、前記接続板には通し孔が設けられている。前記連結部材は、複数の鋼管部材を接合して形成されており、１本の連結部材が塔体面より外側に水平に取付けられる。前記調整部は、ネジと調整ナットにより構成され、ネジは接続板の通し孔を貫通させて連結部材の端部に固定されており、接続板の通し孔箇所には調整ナットが取付けられ、調整ナットの位置を変更することで、塔体幅の調整を行うものである。

本発明の鉄塔の部材取替工法およびその工法で用いられる装置によれば、斜材の上下取付点付近の主柱材間に水平補強装置を取付け、上下の水平補強装置間に斜補強部材を取付けることで、水平補強装置取付け面の斜材と水平材を取替えることができるため、取替部材ごとに取替装置の長さを調整する必要がなく、また、取替部材ごとに部材の傾きに合わせて取替装置を取付け直す必要もないことから、効率良く部材取替え作業を行うことができる。

また、２基の水平補強装置を塔体幅に合わせて水平に取付け、水平補強装置間に斜補強部材を取付ける簡単な構成の工法であるため、従来技術と比べて、装置の取付け作業に時間が掛からない。

さらに、油圧キなどの装置を使用せず、調整ナットにより鉄塔の塔体幅の調整を行い、斜材および水平材に作用しているせん断力を取り除く工法でため、作業を簡単に行うことができ、作業時間も短縮することができる。

発明を実施するための最良の形態・実施例

以下、本発明の実施例を図面により説明する。

図９は、鉄塔の一部を示している。図に示すように、鉄塔は、主柱材１，斜材２および水平材３などにより構成されている。斜材２および水平材３が、腐食した場合や地震などにより損傷を受けた場合には、部材の取替えを行う必要がある。

図１は実施例１の鉄塔の部材取替工法で用いられる水平補強装置の正面図、図２は実施例１の鉄塔の部材取替工法で用いられる水平補強装置の平面図であり、水平補強装置４を鋼管の主柱材１に取付けた状態を示している。図に示すように、水平補強装置４は、バンド部５，６と連結部材７と調整部８とで構成されている。

前記連結部材７は、複数の鋼管部材７ａ，７ｂ，７ｃをボルトで接合して形成されている。実施例１では、３つの鋼管部材７ａ，７ｂ，７ｃを接合させた場合を示しているが、鉄塔の塔体幅に合わせて接合する鋼管部材の個数を変えて長さを調整することができる。そして、連結部材７の一方の端部の鋼管部材７ａには調整部８が接続され、もう一方の端部の鋼管部材７ｃには、バンド部６と接続するための継手板９が固着されている。このように構成される連結部材７は、図２に示すように２本の連結部材７が主柱材１の幅よりも広い間隔を保って主柱材１間に水平に取付けられる。また、連結部材７間には、必要に応じて、間隔を一定に保つための保持金具１０を設けることができる。

前記バンド部５，６は、水平補強装置４の両端部に取付けられており、一方のバンド部６は連結部材７に接続され、もう一方のバンド部５は調整部８を介して連結部材７に接続される。

連結部材７に接続されるバンド部６は、当接金具１１ｂと固定金具１２ｂで構成されており、前記当接金具１１ｂと固定金具１２ｂは、主柱材１の鋼管と接する箇所をくの字型に加工されている。バンド部６の取付けは、当接金具１１ｂと固定金具１２ｂのくの字型に加工されている箇所を対向させて、当接金具１１ｂと固定金具１２ｂで主柱材１を挟むようにバンド固定用ボルト１３で固定する。前記当接金具１１ｂには連結部材７と接続するための連結板１４が固着されており、連結部材７の鋼管部材７ｃに固着されている継手板９と連結ボルト１５で接合することで、バンド部６と連結部材７が接続される。

調整部８を介して連結部材７に接続されるバンド部５は、当接金具１１ａと固定金具１２ａで構成されており、前記当接金具１１ａと固定金具１２ａは、主柱材１の鋼管と接する箇所をくの字型に加工されている。バンド部５の取付けは、当接金具１１ａと固定金具１２ａのくの字型に加工されている箇所を対向させて、当接金具１１ａと固定金具１２ａで主柱材１を挟むようにバンド固定用ボルト１３で固定する。前記当接金具１１ａには調整部８と接続するための通し孔１６が設けられている。

前記調整部８は、ネジ１７と調整ナット１８で構成されており、ネジ１７はバンド部５の当接金具１１ａに設けられた通し孔１６を貫通して連結部材７の鋼管部材７ａに固定されている。前記通し孔１６箇所には調整ナット１８が取り付けられ、調整ナット１８を回転させ、調整ナット１８の位置を移動させることで、鉄塔の塔体幅の調整を行う。

このように構成される水平補強装置４を用いて部材の取替えを行う方法を説明する。図３は、水平補強装置を用いた部材取替工法の概略を示している。図に示す取替斜材１９と取替水平材２０を取り外して、新規の部材を取付ける場合、まず、水平補強装置４を、取替斜材１９の上側の取付点付近と下側の取付点付近の主柱材間に水平にバンド部５，６で主柱材１を把持して取付ける。

次に、斜補強部材２１を取替斜材１９の傾きに合わせるように傾斜させて上下の水平補強装置４間に取付けて、水平補強装置４と斜補強部材２１からなる骨組みを形成し、部材を取り外す塔体面の補強を行う。前記斜補強部材２１は、図示しないが、棒鋼，ワイヤーまたはチェーンと、ターンバックルまたはチェーンブロックとを組み合わせて構成されており、ターンバックルまたはチェーンブロックにより長さの調整を行って、斜補強部材２１に張力を加える。このように水平補強装置４と斜補強部材２１を鉄塔に取付けることで、水平補強装置４と斜補強部材２１とで形成される骨組みは、水平補強装置４が圧縮、斜補強部材２１の一つが引張となるプラット結構となり、取替部材に発生する応力は、水平補強装置４と斜補強部材２１を介して、部材取替えパネルより下のパネルに応力が伝達される。

水平補強部材４と斜補強部材２１を取付けた後、水平補強装置４の調整部８の調整ナット１８を回転させ、調整ナット１８の位置を移動させることで、鉄塔の塔体幅の調整を行う。調整する塔体幅を、取替斜材１９および取替水平材２０に作用しているせん断力を取り除くことができる幅とすることで、取替斜材１９と取替水平材２０を取り外して、新規の部材を取付けることができる。

なお、図１〜図２では、水平補強装置４を鋼管の主柱材１に取付けた場合について説明したが、主柱材１が山形鋼の場合には、バンド部５，６の構造を変更することで、水平補強装置４を主柱材１に取付けることができる。山形鋼の主柱材１に取付ける場合のバンド部５の構造の例を図４、もう一方のバンド部６の構造の例を図５に示す。

図４に示すように、調整部８を介して連結部材７に接続されるバンド部５は、当接金具１１ｃと山形鋼固定金具２２とで構成されている。前記当接金具１１ｃには山形鋼または溝型鋼などが用いられ、山形鋼固定金具２２は、主柱材１の内側面に当接する内固定金具２２ａと山形鋼の一方のフランジの外側に当接する外固定金具２２ｂとで構成されている。バンド部５の取付けは、主柱材１の一方のフランジ面を当接金具１１ｃに接した状態で、もう一方のフランジを挟み込むように取付けられた内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂとをボルト２３で固定し、前記内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂは、それぞれ当接金具１１ｃとボルト２３で固定することで、バンド部５を主柱材１に取付けることができる。なお、当接金具１１ｃには、調整部８と接続するための通し孔１６が設けられている。

図５に示すように、連結部材７に接続されるバンド部６は、当接金具１１ｄと山形鋼固定金具２２とで構成されている。前記当接金具１１ｄには山形鋼または溝型鋼などが用いられ、山形鋼固定金具２２は、主柱材１の内側面に当接する内固定金具２２ａと山形鋼の一方のフランジの外側に当接する外固定金具２２ｂとで構成されている。バンド部６の取付けは、主柱材１の一方のフランジ面を当接金具１１ｄに接した状態で、もう一方のフランジを挟み込むように取付けられた内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂとをボルト２３で固定し、前記内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂは、それぞれ当接金具１１ｄとボルト２３で固定することで、バンド部６を主柱材１に取付けることができる。なお、当接金具１１ｄには、連結部材７と接続するための連結板１４が固着されている。

実施例１に用いた水平補強装置４は、図２に示すように２本の連結部材７が主柱材１の幅よりも広い間隔を保って主柱材間に水平に取付けられるものであるが、規模の小さい鉄塔などの場合には、連結部材７が１本の水平補強装置４を使用することができる。

図６は実施例２の鉄塔の部材取替工法で用いられる水平補強装置の平面図であり、水平補強装置４を鋼管の主柱材１に取付けた状態を示している。図に示すように、水平補強装置４は、バンド部５，６と連結部材７と調整部８とで構成されている。

前記連結部材７は、複数の鋼管部材７ａ，７ｂ，７ｃをボルトで接合して形成されている。実施例２では、３つの鋼管部材７ａ，７ｂ，７ｃを接合させた場合を示しているが、鉄塔の塔体幅に合わせて接合する鋼管部材の個数を変えて長さを調整することができる。そして、連結部材７の一方の端部の鋼管部材７ａには調整部８が接続され、もう一方の端部の鋼管部材７ｃには、バンド部６と接続するための継手板９が固着されている。このように構成される連結部材７は、塔体面より外側に水平に取付けられる。

前記バンド部５，６は、水平補強装置４の両端部に取付けられており、一方のバンド部６は連結部材７に接続され、もう一方のバンド部５は調整部８を介して連結部材７に接続される。

連結部材７に接続されるバンド部６は、半円弧状体の半割りバンド金具２４ｃ，２４ｄで構成され、半割りバンド金具２４ｃ，２４ｄの内周面は主柱材１の外周面に適合するべく同じ曲率に形成されている。前記半割りバンド金具２４ｃ，２４ｄにはそれぞれ２つの接合プレート２５が突設されており、半割りバンド金具２４ｄの一方の接合プレート２５には、連結部材７と接続するための連結板１４が固着された固定板２６が取付けられている。バンド部６の取付けは、半割りバンド金具２４ｃ，２４ｄを主柱材１の直径方向に対向に配置させて、半割りバンド金具２４ｃ，２４ｄの接合プレート２５の対向するもの同士をボルト１３で連結する。この後、前記固定板２６に固着されている連結板１４と連結部材７の鋼管部材７ｃに固着されている継手板９をボルト１５で接合することで、バンド部６と連結部材７が接続される。

調整部８を介して連結部材７に接続されるバンド部５も、バンド部６と同様に、半円弧状体の半割りバンド金具２４ａ，２４ｂで構成され、半割りバンド金具２４ａ，２４ｂの内周面は主柱材１の外周面に適合するべく同じ曲率に形成されている。前記半割りバンド金具２４ａ，２４ｂにはそれぞれ２つの接合プレート２５が突設されており、半割りバンド金具２４ｂの一方の接合プレート２５には、調整部８と接続するための接続板２７が取付けられ、前記接続板２７には通し孔１６が設けられている。バンド部５の取付けは、半割りバンド金具２４ａ，２４ｂを主柱材１の直径方向に対向に配置させて、半割りバンド金具２４ａ，２４ｂの接合プレート２５の対向するもの同士をボルト１３で連結する。

前記調整部８は、ネジ１７と調整ナット１８により構成されており、ネジ１７はバンド部５の半割りバンド金具２４ｂに取付けられた接続板２７の通し孔１６を貫通して連結部材７の鋼管部材７ａに固定されている。前記通し孔１６箇所には調整ナット１８が取り付けられ、調整ナット１８を回転させ、調整ナット１８の位置を移動させることで、鉄塔の塔体幅の調整を行う。

このように構成される水平補強装置４を用いて部材の取替えを行う方法は、実施例１と同様であり、図３に示す取替斜材１９と取替水平材２０を取り外して、新規の部材を取付ける場合、まず、水平補強装置４を、取替斜材１９の上側の取付点付近と下側の取付点付近の主柱材間に水平にバンド部５，６で主柱材１を把持して取り付ける。

次に、斜補強部材２１を取替斜材１９の傾きに合わせるように傾斜させて上下の水平補強装置４間に取付けて、水平補強装置４と斜補強部材２１からなる骨組みを形成し、部材を取り外す塔体面の補強を行う。前記斜補強部材２１は、図示しないが、棒鋼，ワイヤーまたはチェーンと、ターンバックルまたはチェーンブロックとを組み合わせて構成されており、ターンバックルまたはチェーンブロックにより長さの調整を行って、斜補強部材２１に張力を加える。このように水平補強装置４と斜補強部材２１を鉄塔に取付けることで、水平補強装置４と斜補強部材２１とで形成される骨組みは、水平補強装置４が圧縮、斜補強部材２１の一つが引張となるプラット結構となり、取替部材に発生する応力は、水平補強装置４と斜補強部材２１を介して、部材取替えパネルより下のパネルに応力が伝達される。

水平補強部材４と斜補強部材２１を取付けた後、水平補強装置４の調整部８の調整ナット１８を回転させ、調整ナット１８の位置を移動させることで、鉄塔の塔体幅の調整を行う。調整する塔体幅を、取替斜材１９および取替水平材２０に作用しているせん断力を取り除くことができる幅とすることで、取替斜材１９と取替水平材２０を取り外して、新規の部材を取付けることができる。

なお、図６では、水平補強装置４を鋼管の主柱材１に取付けた場合について説明したが、主柱材１が山形鋼の場合には、バンド部５，６の構造を変更することで、水平補強装置４を主柱材１に取付けることができる。山形鋼の主柱材１に取付ける場合のバンド部５の構造の例を図７、もう一方のバンド部６の構造の例を図８に示す。

図７に示すように、調整部８を介して連結部材７に接続されるバンド部５は、当接金具１１ｅと山形鋼固定金具２２とで構成されている。前記当接金具１１ｅには山形鋼または溝型鋼などが用いられ、山形鋼固定金具２２は、主柱材の内側面に当接する内固定金具２２ａと山形鋼の一方のフランジの外側に当接する外固定金具２２ｂとで構成されている。バンド部５の取付けは、主柱材１の一方のフランジ面を当接金具１１ｅに接した状態で、もう一方のフランジを挟み込むように取付けられた内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂとをボルト２３で固定し、前記内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂは、それぞれ当接金具１１ｅとボルト２３で固定することで、バンド部５を主柱材１に取付けることができる。なお、当接金具１１ｅには、調整部８と接続するための通し孔１６が設けられている。

図８に示すように、連結部材７に接続されるバンド部６は、当接金具１１ｆと山形鋼固定金具２２とで構成されている。前記当接金具１１ｆは山形鋼または溝型鋼などが用いられ、山形鋼固定金具２２は、主柱材の内側面に当接する内固定金具２２ａと山形鋼の一方のフランジの外側に当接する外固定金具２２ｂとで構成されている。バンド部６の取付けは、主柱材１の一方のフランジ面を当接金具１１ｆに接した状態で、もう一方のフランジを挟み込むように取付けられた内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂとをボルト２３で固定し、前記内固定金具２２ａと外固定金具２２ｂは、それぞれ当接金具１１ｆとボルト２３で固定することで、バンド部６を主柱材１に取付けることができる。なお、当接金具１１ｆには、連結部材７と接続するための連結板１４が固着されている。

実施例１の鉄塔の部材取替工法で用いられる水平補強装置の正面図 実施例１の鉄塔の部材取替工法で用いられる水平補強装置の平面図 本発明の鉄塔の部材取替え工法の概略図 実施例１の山形鋼に取付ける場合の調整部を介して連結部材に接続されるバンド部の平面図 実施例１の山形鋼に取付ける場合の連結部材に接続されるバンド部の平面図 実施例２の鉄塔の部材取替工法で用いられる水平補強装置の正面図 実施例２の山形鋼に取付ける場合の調整部を介して連結部材に接続されるバンド部の平面図 実施例２の山形鋼に取付ける場合の連結部材に接続されるバンド部の平面図 鉄塔の概要図

符号の説明

１ 主柱材
２ 斜材
３ 水平材
４ 水平補強装置
５ バンド部
６ バンド部
７ 連結部材
７ａ〜７ｃ 鋼管部材
８ 調整部
９ 継手板
１０ 保持金具
１１ａ〜１１ｆ 当接金具
１２ａ〜１２ｂ 固定金具
１３ バンド固定用ボルト
１４ 連結板
１５ 連結ボルト
１６ 通し孔
１７ ネジ
１８ 調整ナット
１９ 取替斜材
２０ 取替水平材
２１ 斜補強部材
２２ 山形鋼固定金具
２２ａ 内固定金具
２２ｂ 外固定金具
２３ バンド固定用ボルト
２４ａ〜２４ｄ 半割りバンド金具
２５ 接合プレート
２６ 固定板
２７ 接続板

Claims (3)

1. 両端部に主柱材１を把持するバンド部５，６が取付けられている水平補強装置４を、斜材の上下取付点付近の主柱材１間に水平に取付け、
   上下の水平補強装置４間に、棒鋼，ワイヤーまたはチェーンと、ターンバックルまたはチェーンブロックとを組み合わせて構成されている斜補強部材２１を取替斜材１９の傾斜に合わせるように傾斜させて取付けて、
   水平補強装置４と斜補強部材２１からなる骨組みを形成することで、斜材および水平材を取り外す塔体面の補強を行い、
   水平補強装置４に設けられている、ネジ１７と調整ナット１８により構成される調整部８により鉄塔の塔体幅を調整することで、
   斜材および水平材に作用しているせん断力を取り除き、斜材および水平材を取替えることを特徴とする鉄塔の部材取替工法。
2. 請求項１に記載の水平補強装置４は、バンド部５，６と連結部材７と調整部８とで構成されており、前記バンド部５，６は、水平補強装置４の両端部に取付けられ、一方のバンド部６が連結部材７に接続され、もう一方のバンド部５が調整部８を介して連結部材７に接続されていること、
   前記バンド部５には、通し孔１６が設けられていること、
   前記連結部材７は、複数の鋼管部材７ａ，７ｂ，７ｃを接合して形成されており、２本の連結部材７が主柱材１の幅よりも広い間隔を保って主柱材１間に水平に取付けられていること、
   前記調整部８は、ネジ１７と調整ナット１８により構成され、ネジ１７はバンド部５に設けられた通し孔１６を貫通させて連結部材７の端部に固定されており、前記バンド部５の通し孔１６箇所には調整ナット１８が取付けられ、調整ナット１８の位置を移動させることで、鉄塔の塔体幅の調整を行うこと、
   を特徴とする鉄塔の部材取替工法で用いられる装置。
3. 請求項１に記載の水平補強装置４は、バンド部５，６と連結部材７と調整部８とで構成されており、前記バンド部５，６は、水平補強装置４の両端部に取付けられ、一方のバンド部６が連結部材７に接続され、もう一方のバンド部５が調整部８を介して連結部材７に接続されていること、
   前記バンド部５には、通し孔１６が設けられた接続板２７が取付けられていること、
   前記連結部材７は、複数の鋼管部材７ａ，７ｂ，７ｃを接合して形成されており、塔体面より外側に水平に取付けられていること、
   前記調整部８は、ネジ１７と調整ナット１８により構成され、ネジ１７は接続板２７の通し孔１６を貫通させて連結部材７の端部に固定されており、前記接続板２７の通し孔１６箇所には調整ナット１８が取付けられ、調整ナット１８の位置を移動させることで、塔体幅の調整を行うこと、
   を特徴とする鉄塔の部材取替工法で用いられる装置。

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