JP5522460B2 - 鋼管鉄塔の主柱材取替装置に用いる締付具 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管鉄塔の主柱材を取り替えるための主柱材取替装置に用いられる締付具に関するものである。

鋼管鉄塔の主柱材に経年変化や災害等に起因して腐食や変形等の損傷が生じた場合、損傷した主柱材の取り替えが行われている。従来、主柱材を取り替える場合には、送電経路を迂回させる仮線路を設け、送電線を鉄塔から取り外して主柱材の取替作業を行っているが、大規模な設備を必要とし、多額の費用がかかるという問題があった。

そこで、送電線を架線した状態で鉄塔の主柱材を取り替えるための工法が提案されている（例えば、特許文献１〜２参照。）。この主柱材取替工法は、取替対象の主柱材の上側に連なる上側主柱材と、取替対象の主柱材の下側に連なる下側主柱材とに固定具を固定し、これら上側と下側の固定具の間にジャッキが介在された支持部材を設置し、前記ジャッキにより支持部材を押し上げて主柱材の応力を支持部材に移した後、取替対象の主柱材を取り外して新たな主柱材を挿入し、支持部材を押し上げた量だけジャッキにより支持部材を引き下げて、新たな主柱材を組み付けることで、主柱材の取り替えを行っている。

前記主柱材取替工法では、前記固定具に半割り円筒状の締付具を設けており、これら２つの締付具を鋼管の外周面に嵌め、互いをボルトナットで固定して鋼管の外周面を締め付けて、固定具を主柱材に固定している。これと共に、締付具と主柱材との間に、取替対象の主柱材に連なる主柱材から取替対象の主柱材の方向にくさびを圧入して、ジャッキにより支持部材を押し上げる時の固定具のずれ止めを行っている（特許文献１参照）。また、取替対象の主柱材の上下に連なる主柱材において、取替対象の主柱材から遠い側の主柱材継手部のフランジに締付具の端面を係止させて、ジャッキにより支持部材を押し上げる時の固定具のずれ止めを行う場合もある（特許文献２参照）。

特開平６−１８９４２１号公報 特開平１０−１５３０１５号公報

通常、鉄塔の主柱材には、送電線の重量や鉄塔の自重などにより圧縮の応力が発生している。しかし、電線路に水平角度がある箇所に使用される角度鉄塔や送電線を引留める箇所に使用される引留鉄塔では、送電線によって一定の方向に引っ張られているため、主柱材に常時引張の応力が発生している場合がある。このような常時引張の応力が発生している主柱材の取り替えを行う場合には、ジャッキにより支持部材を押し上げる時よりも、支持部材を押し上げた量だけジャッキにより支持部材を引き下げる時に固定具に大きな応力が発生する。この常時引張の応力が発生している主柱材の取り替えに特許文献１の主柱材取替工法を採用した場合、ジャッキにより支持部材を押し上げる時の固定具のずれ止めのために圧入されたくさびは、取替対象の主柱材に連なる主柱材から取替対象の主柱材の方向に圧入されているため、ジャッキにより支持部材を引き下げる時にはくさびの効果は少なく、固定具にずれが発生する可能性がある。

なお、締付具の両方向からくさびを圧入することで、ジャッキにより支持部材を引き下げる時においても、固定具のずれを防止できるようになるが、締付具の大きさが圧入したくさび分大きくなり、主柱材にはガセットプレート，金具およびボルトなどが設けられているため、締付具を主柱材に取り付けるスペースが確保できないという問題がある。

一方、常時引張の応力が発生している主柱材の取り替えに特許文献２の主柱材取替工法を採用した場合には、ジャッキにより支持部材を押し上げる時の固定具のずれ止めのために、取替対象の主柱材の上下に連なる主柱材において、取替対象の主柱材から遠い側の主柱材継手部のフランジに締付具の端面を係止させているため、ジャッキにより支持部材を引き下げる時には効果がなく、固定具にずれが発生する可能性がある。

そこで、本発明の課題は、ガセットプレート，金具およびボルトなどが設けられている主柱材に固定可能な大きさで、ジャッキによる支持部材の押し上げ時および引き下げ時に固定具に発生する応力を支持することができると共に、固定具のずれ止めの効果を有する主柱材取替装置に用いる締付具を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明の主柱材取替装置に用いる締付具は、鋼管鉄塔の取替主柱材の両端に連なる２つの主柱材に各々固定される２つの固定具と、これら２つの固定具の間にジャッキが介在されて設置される支持部材とを備えた主柱材取替装置において、前記固定具は、固定具を主柱材に固定するための締付具と、締付具を支持部材またはジャッキと連結するための支持部材取付台とを有しており、前記締付具は、半割り円筒状体の軸方向の一方の端部にベース板を取り付け、２体の前記半割り円筒状体を軸方向に所定の隙間を開けて半割り円筒状体側を互いに向き合わせ、ベース板間の半割り円筒状体の外周面に取り付けられる複数のリブにより互いを接続して形成されることを特徴としている。

また、取替主柱材の両端に連なる２つの主柱材の鋼管外周面に沿ってリング状の帯板を取り付け、締付具を形成する２体の半割り円筒状体間に設けられた隙間に前記リング状の帯板を嵌め合わせるようにして、２体の締付具を鋼管の外周面に設置し、互いをボルトの締付けによって固定することを特徴としている。

本発明の主柱材取替装置に用いる締付具によれば、締付具は、締付具を形成する２体の半割り円筒状体間に設けられた隙間にリング状の帯板を嵌め合わせて、主柱材に固定されるため、ジャッキにより支持部材を押し上げる時には、リング状の帯板に対して取替対象の主柱材側に位置する半割り円筒状体がリング状の帯板と当接して、締付具に発生する応力を支持すると共に、固定具のずれを防止する。また、ジャッキにより支持部材を引き下げる時には、リング状の帯板に対して取替対象の主柱材側とは反対側に位置する半割り円筒状体がリング状の帯板と当接して、締付具に発生する応力を支持すると共に、固定具のずれを防止する。この結果、ジャッキによる支持部材の押し上げ時および引き下げ時に締付具に発生する応力を支持することができると共に、固定具のずれを防止でき、常時引張の応力が発生している主柱材であっても取り替えることができる。

また、締付具内にずれ止めの機能を有しており、締付具の外部からくさび等のずれ止めを設ける必要が無いため、締付具の大きさが大きくならず、主柱材にガセットプレート，金具およびボルトなどが設けられていても、締付具を主柱材に固定することができる。

主柱材に取り付けられた主柱材取替装置を示す正面図である。 締付具を示す正面図である。 締付具を示す上面図である。 締付具を形成する締付具用金具を示す正面図である。 締付具を形成する締付具用金具を示す上面図である。 上側および下側主柱材に取り付けられたリング状の帯板を示す正面図である。 リング状の帯板を示す平面図である。 下側主柱材に取り付けられた固定具を示す正面図である。 下側主柱材に取り付けられた固定具を示す側面図である。 下側主柱材に取り付けられた固定具を示す上面図である。 下側主柱材に取り付けられた固定具を示す下面図である。

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、主柱材に取り付けられた主柱材取替装置を示す正面図である。この主柱材取替装置１は、鋼管鉄塔において、腕金が取り付けられた主柱材よりも下方の主柱材の取り替えに好適に用いられ、この主柱材の取替作業を送電線が架線された状態で実行可能とするものである。

図１に示すように、主柱材取替装置１は、取替対象の主柱材２を取り替えるために、取替対象の主柱材２の上側に連なる上側主柱材３から、取替対象の主柱材２の下側に連なる下側主柱材４にかけて設置される。この主柱材取替装置１は、上側主柱材３および下側主柱材４に固定される固定具５を備える。これら２つの固定具５の間には、鋼管で形成される支持部材６とジャッキ７が設置されている。これら支持部材６およびジャッキ７の列が、固定具５の幅方向の両端に２列設置されている。また、固定具５は、固定具５を上側主柱材３および下側主柱材４に固定するための締付具８と、締付具８を支持部材６またはジャッキ７と連結するための支持部材取付台９とを有している。

ジャッキ７は、シリンダ７１とロッド７２とロッド接続鋼管７３とを有して構成される。シリンダ７１は、下側主柱材４に固定される固定具５の幅方向の両端に取り付けられる固定プレート１０に固定されると共に、図示しない油圧ポンプに接続されている。ロッド接続鋼管７３は、シリンダ７１で進退駆動されるロッド７２の先端に下端が固定されると共に、上端に、支持部材６の下側フランジが固定される。このジャッキ７は取替対象の主柱材２と支持部材６との間で応力を移す際に、操作者による油圧ポンプの操作に基づいてシリンダ７１でロッド７２を進退駆動し、上側主柱材３および下側主柱材４に固定される固定具５間の距離を調整するようになっている。

支持部材６の上端は、上側主柱材３に固定される固定具５の幅方向の両端に取り付けられる固定プレート１０に支持部材接続鋼管１１を介して固定される。

図２は締付具８を示す正面図、図３は締付具８を示す上面図、図４は締付具８を形成する締付具用金具１４を示す正面図、図５は締付具８を形成する締付具用金具１４を示す上面図である。締付具８は、図４および図５に示す半割り円筒状体１２の軸方向の一方の端部にベース板１３が取り付けられた締付具用金具１４により形成される。具体的には、図２および図３に示すように、２体の締付具用金具１４ａ，１４ｂを、半割り円筒状体１２ａ，１２ｂの軸方向に所定の隙間１９を開けて半割り円筒状体１２ａ，１２ｂ側を互いに向き合わせた状態にし、ベース板１３ａ，１３ｂ間の半割り円筒状体１２ａ，１２ｂの外周面に複数のリブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃを取り付けることで、２体の締付具用金具１４ａ，１４ｂを接続して、締付具８を形成する。また、半割り円筒状体１２ａ，１２ｂの周方向の端部に取り付けられているリブ１５ａ，１５ｃおよびベース板１３には、ボルト接続用の穴１６，１７が設けられている。なお、図２および図３に示す実施形態では、リブ１５ａ，１５ｂ，１５ｃの枚数が３枚の場合を示しているが、締付具８が支持する応力と締付具８の強度に応じてリブの枚数を変更してもかまわない。

図６は上側主柱材３および下側主柱材４に取り付けられたリング状の帯板１８を示す正面図、図７はリング状の帯板１８を示す平面図である。締付具８を取替対象の主柱材２に連なる上側主柱材３および下側主柱材４に取り付けるために、図６および図７に示すように、上側主柱材３および下側主柱材４の締付具８を取り付ける位置の鋼管外周面に沿って、２つに分割されたリング状の帯板１８を溶接により取り付ける。リング状の帯板１８は、締付具用金具１４を形成する半割り円筒状体１２の厚さと同じ板厚とし、帯板の幅は、締付具８を形成する２体の締付具用金具１４ａ，１４ｂ間に設けられた隙間１９より若干小さくする。

図８は下側主柱材４に取り付けられた固定具５を示す正面図、図９は下側主柱材４に取り付けられた固定具５を示す側面図である。締付具８を下側主柱材４に固定するには、２体の締付具８を半割り円筒状体１２の内周面を対向させて、下側主柱材４の鋼管の外周面に設置し、半割り円筒状体１２の周方向の端部に取り付けられているリブ１５のボルト接続用の穴１６位置で、互いをボルト２０の締付けによって固定する。この時、締付具８を形成する締付具用金具１４ａ，１４ｂ間に設けられた隙間１９に、下側主柱材４に取り付けられたリング状の帯板１８を嵌め合わせて設置する。

下側主柱材４に固定した締付具８の取替対象の主柱材２側のベース板１３ａに支持部材取付台９を取り付ける。支持部材取付台９は、溝形鋼からなる取付台用部材２１で構成されており、２つの取付台用部材２１で下側主柱材４を挟むようにして、ベース板１３ａに設けられたボルト接続用の穴１７と取付台用部材２１の中央部のフランジ面とをボルトで接合して固定する。

図１０は下側主柱材４に取り付けられた固定具５を示す上面図である。図８から図１０に示すように、支持部材取付台９の締付具８と接合していない側のフランジ面には、保持金具２２が取り付けられる。保持金具２２は、図４および図５に示す半割り円筒状体１２の軸方向の一方の端部にベース板１３が取り付けた締付具用金具１４に、半割り円筒状体１２の周方向の端部にボルト接続用の穴を設けたフランジ２３が取り付けられて形成されている。２つの取付台用部材２１の中央部のフランジ面間に保持金具２２のベース板１３をボルトで接合して固定すると共に、２つの保持金具２２を下側主柱材４の鋼管の外周面に嵌め、互いをフランジ２３位置でボルト接合して、鋼管の外周面を締め付けて、保持金具２２を下側主柱材４に固定する。

また、図示していないが、支持部材取付台９の保持金具２２と接合している側のフランジ面の端部付近には、ジャッキ７を取り付けるための、固定プレート１０が取り付けられる。

図１１は下側主柱材４に取り付けられた固定具５を示す下面図である。締付具８の支持部材取付台９を取り付けていない側のベース板１３ｂには、図１１に示すように、ボルト接続用の穴１７間に接続板２４を取り付けて、２つの締付具８を連結している。

上側主柱材３に固定される固定具５については、下側主柱材４に固定された固定具５と同様の方法で取り付けられ、図１に示すように、下側主柱材４に固定された固定具５を上下対称に配置したような構成を有している。上側主柱材３への固定具５の固定について、概略を説明する。

締付具８の締付具用金具１４ａ，１４ｂ間に設けられた隙間１９に、上側主柱材３に取り付けられたリング状の帯板１８を嵌め合わせて、鋼管の外周面に２体の締付具８を設置し、互いをボルト２０の締付けによって固定する。続いて、上側主柱材３に固定した締付具８の取替対象の主柱材２側のベース板１３に支持部材取付台９を取り付ける。支持部材取付台９の締付具８と接合していない側のフランジ面に保持金具２２を取り付け、２つの保持金具２２で上側主柱材３に固定する。支持部材取付台９の保持金具２２と接合している側のフランジ面の端部付近には、支持部材接続鋼管１１を取り付けるための、固定プレート１０を取り付ける。締付具８の支持部材取付台９を取り付けていない側のベース板１３に接続板２４を取り付けて、２つの締付具８を連結する。

固定具５を上側主柱材３および下側主柱材４に固定した後、これら２つの固定具５の間に、鋼管で形成される支持部材６とジャッキ７を設置する。この支持部材６およびジャッキ７の列を、固定具５の幅方向の両端に２列設置して、主柱材取替装置１の設置が完了する。

このようにして設置された主柱材取替装置１を用いて、主柱材を取り替える手順について説明する。

まず、取替対象の主柱材２に接続されている斜材や水平材や補助材などの部材のボルトを取り外して、取替対象の主柱材２から切り離す。続いて、取替対象の主柱材２と下側主柱材４を接続するフランジ継手のボルトを緩め、油圧ポンプを操作して、ジャッキ７により支持部材６を押し上げると、支持部材取付台９間に押し開き力が働き、締付具８を介して上側主柱材３が持ち上げられて、取替対象の主柱材２と下側主柱材４を接続するフランジ継手間に隙間が生じる。この時、締付具８は、リング状の帯板１８に対して取替対象の主柱材２側に位置する締付具用金具１４の半割り円筒状体１２がリング状の帯板１８と当接して、締付具８に発生する応力を支持すると共に、締付具８のずれを防止している。取替対象の主柱材２に圧縮の応力が発生している場合には、ジャッキ７により支持部材６を押し上げる時に最も大きな応力が固定具５に発生する。

取替対象の主柱材２と下側主柱材４を接続するフランジ継手間に隙間が生じると、取替対象の主柱材２に作用していた応力が支持部材６に移る。支持部材６に応力が移ると、取替対象の主柱材２と下側主柱材４を接続するフランジ継手のボルトと取替対象の主柱材２と上側主柱材３を接続するフランジ継手のボルトを取り外して、取替対象の主柱材２を撤去する。

新たな主柱材を下側主柱材４の上端と上側主柱材３の下端との間に配置し、新たな主柱材と上側主柱材３とを接続するフランジ継手部および新たな主柱材と下側主柱材４とを接続するフランジ継手部にボルトを挿入して、仮止めする。続いて、油圧ポンプを操作して、支持部材６を押し上げた量だけジャッキ７により支持部材６を引き下げると、支持部材取付台９間を狭めようとする力が働き、締付具８を介して上側主柱材３が引き下げられて、新たな主柱材と上側および下側主柱材３，４とを接続するフランジ継手間の隙間が無くなる。この時、締付具８は、リング状の帯板１８に対して取替対象の主柱材２側とは反対側に位置する締付具用金具１４の半割り円筒状体１２がリング状の帯板１８と当接して、締付具８に発生する応力を支持すると共に、締付具８のずれを防止している。取替対象の主柱材２に引張の応力が発生している場合には、ジャッキ７により支持部材６を引き下げる時に最も大きな応力が固定具５に発生する。

新たな主柱材と上側および下側主柱材３，４とを接続するフランジ継手間の隙間が無くなれば、フランジ継手部のボルトを本締めして、新たな主柱材を組み付ける。新たな主柱材を組み付けた後、取替対象の主柱材２に接続されていた斜材や水平材や補助材などの部材を取り付け、主柱材取替装置１を取り外して、主柱材の取り替えが完了する。

このように、締付具８は、締付具８を形成する２体の締付具用金具１４ａ，１４ｂ間に設けられた隙間１９に、上側および下側主柱材３，４の鋼管外周面に取り付けられたリング状の帯板１８を嵌め合わせて、主柱材３，４に固定されるため、ジャッキ７により支持部材６を押し上げる時には、リング状の帯板１８に対して取替対象の主柱材２側に位置する締付具用金具１４の半割り円筒状体１２がリング状の帯板１８と当接して応力を支持すると共に、ずれ止めの効果を有する。また、ジャッキ７により支持部材６を引き下げる時には、リング状の帯板１８に対して取替対象の主柱材２側とは反対側に位置する締付具用金具１４の半割り円筒状体１２がリング状の帯板１８と当接して応力を支持すると共に、ずれ止めの効果を有する。

また、締付具８内にずれ止めの機能を有しており、締付具８の外部からくさび等のずれ止めを設ける必要が無いため、締付具８の大きさが大きくならず、主柱材にガセットプレート，金具およびボルトなどが設けられていても、締付具８を主柱材に固定することができる。

１ 主柱材取替装置
２ 取替対象主柱材
３ 上側主柱材
４ 下側主柱材
５ 固定具
６ 支持部材
７ ジャッキ
８ 締付具
９ 支持部材取付台
１０ 固定プレート
１１ 支持部材接続鋼管
１２ 半割り円筒状体
１３ ベース板
１４ 締付具用金具
１５ リブ
１６ リブに設けられたボルト接続用の穴
１７ ベース板に設けられたボルト接続用の穴
１８ リング状の帯板
１９ 締付具用金具間に設けられた隙間
２０ ボルト
２１ 取付台用部材
２２ 保持金具
２３ フランジ
２４ 接続板

Claims (2)

1. 鋼管鉄塔の取替主柱材の両端に連なる２つの主柱材に各々固定される２つの固定具と、これら２つの固定具の間にジャッキが介在されて設置される支持部材とを備えた主柱材取替装置において、
   前記固定具は、固定具を主柱材に固定するための締付具と、締付具を支持部材またはジャッキと連結するための支持部材取付台とを有しており、
   前記締付具は、半割り円筒状体の軸方向の一方の端部にベース板を取り付け、２体の前記半割り円筒状体を軸方向に所定の隙間を開けて半割り円筒状体側を互いに向き合わせ、ベース板間の半割り円筒状体の外周面に取り付けられる複数のリブにより互いを接続して形成されること、
   を特徴とする鋼管鉄塔の主柱材取替装置に用いる締付具。
2. 請求項１に記載の鋼管鉄塔の主柱材取替装置に用いる締付具において、
   取替主柱材の両端に連なる２つの主柱材の鋼管外周面に沿ってリング状の帯板を取り付け、締付具を形成する２体の半割り円筒状体間に設けられた隙間に前記リング状の帯板を嵌め合わせるようにして、２体の締付具を鋼管の外周面に設置し、互いをボルトの締付けによって主柱材に固定することを特徴とする鋼管鉄塔の主柱材取替装置に用いる締付具。

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