JP6467202B2 - Steel tower main column replacement method - Google Patents
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Description
本発明は、主柱構成部材ごとの取り替えを可能にする鉄塔の主柱材取替工法に関する。 The present invention relates to a main column material replacement method for a steel tower that enables replacement of each main column constituent member.
この種の鉄塔の主柱材取替工法としては、鉄塔の下部を取り囲むようにして塔外架構を構築し、この塔外架構に鉄塔の主柱材に作用する荷重を受け持たせた上で、当該主柱材を構成する主柱構成部材を交換する工法が知られている(例えば引用文献1)。なお、主柱材は、鉄塔における外周部に複数(例えば4基)設置することで、当該鉄塔に作用する主要な荷重を受け持つ主要骨格部を構成するようになっている。各主柱材については、鉄塔の基部から頂部に至るまで複数の主柱構成部材を上下に連結することにより形成されている。 The main pillar material replacement method for this type of steel tower is to construct an outer frame structure that surrounds the lower part of the steel tower, and to allow the outer frame structure to bear the load acting on the main pillar material of the steel tower. A method for exchanging the main pillar constituent members constituting the main pillar material is known (for example, cited document 1). Note that a plurality of main pillar materials (for example, four) are installed on the outer peripheral portion of the steel tower, thereby constituting a main skeleton part responsible for the main load acting on the steel tower. Each main pillar material is formed by vertically connecting a plurality of main pillar constituent members from the base to the top of the steel tower.
上記塔外架構は、鉄塔の周囲に設置した部分の上端部にジャッキ受桁を設けるようになっており、ジャッキは、交換対象となる主柱構成部材の上側に位置する主柱構成部材に取り付けたジャッキ受台に対して上方の駆動力を作用させることにより、当該交換対象の主柱構成部材に既に作用している圧縮荷重を除去し、これにより当該交換対象の主柱構成部材の交換を可能にしている。 The above-mentioned outer frame structure is provided with a jack support girder at the upper end of the part installed around the steel tower, and the jack is attached to the main column constituent member located above the main column constituent member to be replaced. By applying an upward driving force to the jack cradle, the compressive load already acting on the main pillar constituent member to be replaced is removed, thereby replacing the main pillar constituent member to be replaced. It is possible.
即ち、上記構成の鉄塔の主柱材取替工法においては、ジャッキの駆動力を塔外架構からジャッキ受台に上方に作用させることにより、交換対象の主柱構成部材に作用している圧縮荷重を除去することができ、これにより当該交換対象の主柱構成部材を新たな主柱構成部材に交換することができる。 That is, in the main column replacement method for a steel tower having the above-described configuration, the compressive load acting on the main column constituent member to be replaced is obtained by causing the driving force of the jack to act upward from the tower frame to the jack cradle. Thus, the main pillar constituent member to be exchanged can be replaced with a new main pillar constituent member.
しかしながら、上記従来の鉄塔の主柱材取替工法においては、鉄塔の周囲を囲むように構築する大掛かりな塔外架構が必要になるという問題がある。また、ジャッキの駆動力を鉄塔の外側に位置する塔外架構の上端部からジャッキ受台に作用させるとなると、各主柱材が一般に上方に向かうに従って鉄塔の内方に入るように傾斜していることから、当該ジャッキ受台における主柱材の部位からジャッキの駆動力を受ける部位までの距離が長くなり、当該ジャッキ受台に大きな曲げモーメントが作用することになると共に、主柱材にも大きな曲げモーメントが作用することになるという問題がある。 However, the above-described conventional method of replacing the main pillar material of a steel tower has a problem that a large tower external structure constructed so as to surround the steel tower is necessary. Moreover, when the driving force of the jack is applied to the jack cradle from the upper end of the tower frame located outside the steel tower, each main pillar material is inclined so as to enter the steel tower as it generally goes upward. Therefore, the distance from the part of the main pillar material in the jack cradle to the part receiving the driving force of the jack becomes long, and a large bending moment acts on the jack cradle, and the main pillar material also There is a problem that a large bending moment will act.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、架構の小型化を図ると共に、主柱材に作用する曲げモーメントの低減を図ることのできる鉄塔の主柱材取替工法を提供することを課題としている。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a main column material replacement method for a tower that can reduce the bending moment acting on the main column material while reducing the size of the frame. Is an issue.
上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、外周部に配置された三以上の複数の主柱材によって主要骨格部が基礎の上側に構成され、前記各主柱材は前記基礎の側の基部から頂部に至るまで複数の主柱構成部材を連結することによって形成されていると共に、上方に向かうに従って前記主要骨格部の内方に入る方向に傾斜するように形成されている鉄塔の主柱材取替工法であって、前記基礎の上側に架構を設置すると共に、前記主柱構成部材のうち交換対象となる主柱構成部材の上側に位置する主柱構成部材に荷重伝達部材を取り付けた上で、前記架構から前記荷重伝達部材にアクチュエータの駆動力を作用させることにより、前記交換対象の主柱構成部材に作用している荷重を除去してから、当該交換対象の主柱構成部材を新たな主柱構成部材に交換するようになっており、前記架構及び前記荷重伝達部材における前記アクチュエータの駆動力が作用する部位は、前記主要骨格部の内側に位置していることを特徴としている。
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記アクチュエータの伸縮方向における少なくとも一方の方向に作用する駆動力に基づいて、前記交換対象の主柱構成部材に引張力又は圧縮力を作用させることで当該交換対象の主柱構成部材に圧縮力又は引張力として用している荷重を除去することを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a tensile force or a compression force is applied to the replacement target main column component member based on a driving force acting in at least one of the expansion and contraction directions of the actuator. By applying a force, a load used as a compressive force or a tensile force is removed from the main pillar constituent member to be exchanged.
請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載の発明において、前記荷重伝達部材は、前記各主柱材の外周面に設けられているガセットプレート等の突出部の上縁部及び下縁部の少なくとも一方に係止するようにして、前記交換対象の主柱構成部材の上側に位置する主柱構成部材に取り付けられるようになっていることを特徴としている。
The invention according to
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記架構は、その最上部に前記アクチュエータの駆動力の作用する部位を有し、その最上部に配置した前記アクチュエータの駆動力が当該架構及び前記荷重伝達部材に作用するようになっており、当該最上部を含む全体が前記主要骨格部の内側に入るように前記基礎の上側に構成されるようになっていることを特徴としている。
The invention according to
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4の何れかに記載の発明において、前記架構は、前記基礎の上面に構成される基盤部に連結されるようになっており、前記基盤部は、前記架構より外側に広がるように構成されるようになっていることを特徴としている。
The invention according to
請求項6に記載の発明は、請求項1〜3の何れかに記載の発明において、前記架構は、その最上部に前記アクチュエータの駆動力の作用する部位を有し、その最上部を含む全体がその最下部に配置した前記アクチュエータにより上下動することで、当該架構及び前記荷重伝達部材に前記アクチュエータの駆動力が作用するようになっており、前記最上部及び最下部を含む全体が前記主要骨格部の内側に入るように前記基礎の上側に構成されるようになっていることを特徴としている。
The invention according to claim 6 is the invention according to any one of
請求項7に記載の発明は、請求項6に記載の発明において、前記架構は、前記基礎の上面に構成される基盤部に前記アクチュエータを介して連結されるようになっており、前記基盤部は、前記架構より外側に広がるように構成されるようになっていることを特徴としている。 The invention according to claim 7 is the invention according to claim 6, wherein the frame is connected to a base part configured on an upper surface of the base via the actuator. Is characterized in that it is configured to spread outward from the frame.
請求項1に記載の発明によれば、各主柱材が上方に向かうに従って主要骨格部の内方に入るように傾斜するように形成されている状態において、架構及び荷重伝達部材におけるアクチュエータの駆動力の作用する部位が主要骨格部の内側に位置しているので、荷重伝達部材における主柱構成部材との連結部位からアクチュエータの駆動力が作用する部位までの距離を短くしても、当該荷重伝達部材にアクチュエータの駆動力を上下方向に作用させることができる。このため、アクチュエータの駆動力に基づいて荷重伝達部材に生じる曲げモーメントを小さく抑えることができると共に、荷重伝達部材を取り付けた主柱構成部材に作用することで主柱材の全体に作用することになる曲げモーメントも小さく抑えることができる。従って、この曲げモーメントの低減により、主柱構成部材の交換をより簡単かつ安全に行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, in the state in which each main column member is formed to incline so as to enter the inside of the main skeleton as it goes upward, the actuators in the frame and the load transmission member are driven. Since the part where the force acts is located inside the main skeleton part, even if the distance from the connecting part of the load transmission member to the main pillar component member to the part where the driving force of the actuator acts is shortened, the load The driving force of the actuator can be applied to the transmission member in the vertical direction. Therefore, the bending moment generated in the load transmission member based on the driving force of the actuator can be suppressed to a small level, and the main column member can be acted on by acting on the main column constituent member to which the load transmission member is attached. The bending moment can be kept small. Therefore, the reduction of the bending moment makes it possible to replace the main column constituent member more easily and safely.
しかも、架構は、主要骨格部の内側に配置することができるので、小型、軽量化、設備費用の低減等を図ることができるという利点がある。 In addition, since the frame can be arranged inside the main skeleton, there is an advantage that it is possible to reduce the size, weight, equipment cost, and the like.
請求項2に記載の発明によれば、アクチュエータの伸縮方向における少なくとも一方の方向に作用する駆動力に基づいて、荷重伝達部材に上下方向の力を作用させることができ、これにより交換対象の主柱構成部材に圧縮力又は引張力として作用している荷重を解除することができる。即ち、主柱材に対して、自重等による圧縮荷重が作用している場合だけでなく、架線等からの力を受けることで引張荷重が作用している場合にも、当該主柱材における交換対象の主柱構成部材を新たなものに交換することができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to apply the vertical force to the load transmitting member based on the driving force acting in at least one direction in the expansion / contraction direction of the actuator, and thereby the main object to be exchanged. A load acting as a compressive force or a tensile force on the column constituting member can be released. In other words, not only when a compressive load due to its own weight is applied to the main column material, but also when a tensile load is applied by receiving a force from an overhead wire, etc. The target main pillar constituent member can be replaced with a new one.
請求項3に記載の発明によれば、荷重伝達部材が各主柱材の外周面に設けられているガセットプレート等の突出部の上縁部及び下縁部の少なくとも一方に係止するようにして、交換対象の主柱構成部材の上側に位置する主柱構成部材に取り付けられるようになっているので、アクチュエータから作用する駆動力によって、荷重伝達部材が主柱材の軸方向に沿って移動するのを確実に防止することができる。 According to the third aspect of the present invention, the load transmitting member is engaged with at least one of the upper edge portion and the lower edge portion of the projecting portion such as a gusset plate provided on the outer peripheral surface of each main column member. Therefore, the load transmission member moves along the axial direction of the main column member by the driving force acting from the actuator. Can be surely prevented.
請求項4に記載の発明によれば、架構における最上部を含む全体が主要骨格部の内側に入るように基礎の上側に構成されるようになっているので、当該架構の小型、軽量化、設備費用の低減等をより顕著に図ることができる。
According to the invention described in
請求項5に記載の発明によれば、架構が基礎の上面に構成される基盤部に連結されるようになっており、その基盤部が架構より外側に広がるように構成されるようになっているので、架構にアクチュエータの駆動力が作用し当該アクチュエータが傾く方向に変動するのをより確実に防止することができる。しかも、基盤部に重しとなるもの(鉄板その他の重量物)を設けることにより、その架構の変動を更に確実に阻止することができる。特に、交換対象の主柱構成部材に圧縮力を作用させる際に、その反作用として上方の力が架構の一部に作用することになるが、この上方の力により当該架構が傾く方向に変動するのを確実に防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the frame is configured to be connected to the base portion configured on the upper surface of the foundation, and the base portion is configured to spread outward from the frame. Therefore, it is possible to more reliably prevent the actuator from acting on the frame and moving in a direction in which the actuator tilts. In addition, by providing a weight (iron plate or other heavy object) on the base portion, it is possible to more reliably prevent the frame from changing. In particular, when a compressive force is applied to the main column constituting member to be exchanged, an upper force acts on a part of the frame as a reaction, and the upper force varies in a direction in which the frame is inclined. Can be surely prevented.
請求項6に記載の発明によれば、架構の最下部に配置したアクチュエータを用いて架構自体を上下させることにより当該架構及び荷重伝達部材にアクチュエータの駆動力を作用させるようにしているので、当該アクチュエータに軸方向のみの荷重が作用し曲げモーメントが作用しにくくすることができる。しかも、アクチュエータに関して地上において操作することができるので、主柱材取替作業の安全性の向上を図ることができる。 According to the sixth aspect of the invention, the actuator is applied to the frame and the load transmitting member by moving the frame up and down using the actuator arranged at the lowermost part of the frame. A load only in the axial direction acts on the actuator, so that the bending moment is less likely to act. In addition, since the actuator can be operated on the ground, the safety of the main column material replacement work can be improved.
請求項7に記載の発明によれば、基盤部によりアクチュエータ及び架構等を安定的に保持することができる利点がある。 According to the seventh aspect of the invention, there is an advantage that the actuator and the frame can be stably held by the base portion.
本発明の一実施形態としての鉄塔の主柱材取替工法について図面を参照しながら詳細に説明する。 A main pillar replacement method for a steel tower as an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
この実施形態で示す鉄塔の主柱材取替工法は、図1〜図8に示すように、コンクリート製の基礎ブロック(基礎)1の水平基礎面(上面)1aの上側における周方向の少なくとも3箇所の複数の位置(この例では4箇所の位置)に配置された主柱材21によって主要骨格部20が構成された鉄塔2に対して実施する工法に関するものである。即ち、主柱材21は、鉄塔2における外周部に4基設けることにより、当該鉄塔2の主要骨格部20を構成するようになっている。
As shown in FIGS. 1 to 8, the main pillar material replacement method of the steel tower shown in this embodiment is at least 3 in the circumferential direction on the upper side of the horizontal foundation surface (upper surface) 1 a of the concrete foundation block (foundation) 1. The present invention relates to a construction method that is carried out on the
各主柱材21は、基礎ブロック1側の基部から頂部に至るまで複数の主柱構成部材21aを上下に連結することによって形成されていると共に、上方に向かうに従って互いに近づく方向(主要骨格部20の内方に入る方向)に傾斜するように形成されている。各主柱構成部材21aは、円筒状の鋼管によって形成されており、その軸方向の各端部に設けられたフランジ21bを介してボルト及びナットによって軸方向に連結されるようになっている。
Each
即ち、この鉄塔の主柱材取替工法においては、図2に示すように、水平基礎面1aの上側に架構3を設置すると共に、主柱構成部材21aのうち交換を必要とする交換対象主柱構成部材21Aの上側に位置する主柱構成部材21aに荷重伝達部材4を取り付けた上で、架構3から荷重伝達部材4にアクチュエータ5の駆動力を作用させることにより、交換対象主柱構成部材21Aに作用している荷重を除去してから、当該交換対象主柱構成部材21Aを新たな主柱構成部材21aに交換することになる。そして、特に架構3及び荷重伝達部材4におけるアクチュエータ5の駆動力の作用する部位が主要骨格部20の内側、即ち鉄塔2の内側に位置していることを特徴とする。なお、架構3を設置する際には、後述する基盤部30を水平基礎面1a上に設置した上で、この基盤部30上に架構3を構築することになる。また、架構3の構築は、後述する応力材23のうち構築の邪魔になるものを取り除いた上で行うことになる。
That is, in this main pillar material replacement method for a steel tower, as shown in FIG. 2, the
一方、鉄塔2は、水平基礎面1aから突出する例えば基礎天端部22に主柱材21の基部の主柱構成部材21aが連結されることによって、水平基礎面1aから上方に聳え立つ状態に安定的に保持されるようになっている。基礎天端部22は、水平基礎面1a上に想定される所定の径の円周を周方向に4等分する各位置(即ち、基礎面1a上に想定される正方形の各頂点の位置)から上方に向けて所定の角度で突出する円筒状の鋼管によって形成されている。各主柱材21は、基部に位置する主柱構成部材21aが各基礎天端部22の頂部に連結されることにより、上述のように上方に向かって互いに近づく方向に傾くように形成されている。なお、主柱構成部材21aと基礎天端部22とは、基礎天端部22の頂部に設けられたフランジ22aと、主柱構成部材21aの基端部に設けられたフランジ21bとを介してボルト及びナットにより連結されるようになっている。
On the other hand, the
また、鉄塔2は、図1に示すように、各主柱材21を互いに連結することで全体の強度の向上を図る斜材、水平材、腹材等の応力材23を複数備えている。この場合、主柱材21と応力材23との連結は、主柱材21の外周面に溶接等によって設けられた継手手段としてのガセットプレート24を介してボルト及びナットによって接続されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 1, the
架構3は、図2及び図3に示すように、水平基礎面1aの上側における主要骨格部20の内側に入る大きさに設定されている。この場合、架構3は、その最上部3aの上面が正方形状に形成されている。そして、この正方形は、4基の各主柱材21の基端部を結ぶことによって得られる正方形を同軸状に縮小した形状の正方形にほぼ一致するような形状になっている。即ち、架構3は、その上下方向の軸線が鉄塔2の上下方向の軸線にほぼ一致する位置に構築されるようになっていると共に、その最上部3aにおいて直角に付き出す形状の各角部が各主柱材21に対応する位置であって当該各主柱材21に近接する位置となるように構築されるようになっている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
更に、架構3は、図4に示すように、その最上部3aの4つの各角部に対応する部位に配置されたパイプ31を上下に連結することにより所定の高さに組み立てられるようになっている。この場合、各階における4本のパイプ31は、互いに隣り合うもの同士が上下の各部位において水平材32によって連結されていると共に、斜めに交差する斜材33によっても連結されることにより、一体的に構成された強度の高いものとなっている。なお、各パイプ31は、円筒状の鋼管によって形成されており、その軸方向の各端部に設けたフランジ31aを介してボルト及びナットによって連結されるようになっている。
Further, as shown in FIG. 4, the
また、最上階のパイプ31には、その上端にH形鋼からなる梁34が連結されている。この梁34は、帯状に延在する2本のフランジ34a及びこれをつなぐ1本のウエブ34bからなり、各フランジ34aを上下に向けた状態で正方形状の枠状に連結されることにより、上記最上部3aを構成するようになっている。なお、最上部3aを構成するための梁34の連結は、溶接を用いたものであっても、ボルト及びナット等を用いて分解可能にしたものであってもよい。
The
そして、最上部3aは、その各角部の下面(下側のフランジ34aの下面)が最上階のパイプ31のフランジ31aにボルト及びナットを介して連結されるようになっている。
The
また、最上部3aにおける各角部においては、各梁34を構成するウエブ34bが排除されていると共に、その排除された部分にリブ34c、34dが上下のフランジ34aに直交するように連結されている。これらのリブ34c、34dは、平板状に形成されたものであり、平面視において最上部3aの各角部を形成する一方及び他方の各辺に対して45度方向に延在し、かつその一方の辺から他方の辺に至るような長さに形成されている。
Further, at each corner of the
しかも、これらのリブ34c、34dは、パイプ31の軸心の両側にあって当該軸心から等しい距離となるように間隔を空けて配置されており、これにより各角部の強度の向上を図ると共に、その間の空間内にアクチュエータ5を収納することを可能にしている。なお、リブ34c、34dは、各フランジ34aに溶接によって連結されている。但し、これらのリブ34c、34dは、各フランジ34aにボルト及びナット等によって着脱自在に連結するようにしてもよい。
In addition, these
また、最上部3aにおける各角部の上面(上側のフランジ34aの上面)には、図5及び図6に示すように、アクチュエータ5を保持すると共に、当該角部の補強を図る座面板34eが溶接されている。座面板34eには、アクチュエータ5をボルトで固定するためのネジ孔が複数形成されている。更に、各角部における座面板34e及び上側のフランジ34aには、一対の貫通孔34fが形成されている。この一対の貫通孔34fの間隔は、その間にアクチュエータ5が納まることが可能な寸法に設定されている。
Further, as shown in FIGS. 5 and 6, on the upper surface of each corner portion of the
即ち、各貫通孔34fは、図7及び図8に示すように、交換対象主柱構成部材21Aに圧縮力を作用させる場合に、最上部3aの角部における上側のフランジ34aの下方に配置することになるアクチュエータ5を下方から支持する支持板35に連結した一対のスタッドボルト(ボルト)36aをそれぞれ挿入するための孔となっている。
That is, as shown in FIGS. 7 and 8, each through-
更に、最上部3aは、図4に示すように、上側の各フランジ34aによって正方形状に囲まれた部分が当該フランジ34aの上面と面一状に設置された鋼板37によって覆われるようになっている。鋼板37は各フランジ34aに溶接されるようになっている。これにより、架構3の最上部3aは、その上面全体が必要な機器を設置することが可能で、かつ当該機器等を用いた作業が可能な平面状に形成されている。なお、鋼板37は、各フランジ34aにネジ等によって分解可能に連結するようにしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 4, the
荷重伝達部材4は、図5〜図8に示すように、主柱構成部材21aに固定するための上下一対の挟持部材41と、これらの挟持部材41に連結された荷重受部42とを備えた構成になっている。各挟持部材41は、第1圧迫部材411と、第2圧迫部材412とを備えた構成になっている。これらの第1圧迫部材411及び第2圧迫部材412は、それぞれ主柱構成部材21aの外周面に密着する径の円弧状の内周面を有しており、周方向の各端部にそれぞれ設けたフランジ411a、412aを介してボルト及びナットで連結して締め付けることにより、主柱構成部材21aに強固に固定されるようになっている。
As shown in FIGS. 5 to 8, the
荷重受部42は、挟持部材41のうち、主柱構成部材21aに固定された際に主要骨格部20の内側(即ち鉄塔2の内側)に位置することになる第1圧迫部材411にボルト及びナットによって固定されるようになっている。この場合、荷重受部42は、上下の各第1圧迫部材411にボルト及びナットによって固定される主板部42aと、この主板部42aが上下の第1圧迫部材411に固定された状態において水平方向を向くように当該主板部42aに溶接された受圧板部42bと、この受圧板部42b及び主板部42aの幅方向の中央部に位置し、これらの受圧板部42b及び主板部42aに溶接された補強リブ42cとを備えている。
The
主板部42aは、上下の各挟持部材41に連結された状態において、上側の挟持部材41の下縁部がガセットプレート(突出部)24の上縁部に係止し、かつ下側の挟持部材41の上縁部がガセットプレート24の下縁部に係止するように、各挟持部材41との連結位置が設定されている。なお、後述するアクチュエータ5によって交換対象主柱部材21Aに圧縮力を作用させるだけで済む場合には、上側の挟持部材41の下縁部がガセットプレート24の上縁部に係止するようにしておくだけでもよく、また当該アクチュエータ5によって交換対象主柱部材21Aに引張力を作用させるだけで済む場合には、下側の挟持部材41の上縁部がガセットプレート24の下縁部に係止するようにしておくだけでもよい。
When the
受圧板部42bには、図7及び図8に示すように、最上部3aの角部における上側のフランジ34aの下側にアクチュエータ5を配置し、当該アクチュエータ5を下側から支持する支持板35に連結された一対のスタッドボルト36aをそれぞれ通すための一対の貫通孔42dが形成されている。この場合、支持板35及びアクチュエータ5は、リブ34c、34dの間に配置された状態になる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the pressure receiving
支持板35は、図8(a)、(c)に示すように、その上面の中心位置にアクチュエータ5をボルトで固定するためのネジ孔が複数形成されていると共に、その中心位置から長手方向に均等に振り分けられた位置にスタッドボルト36aを挿入する一対の貫通孔35aが形成されている。これらの貫通孔35aは、アクチュエータ5が載置される範囲の外側に形成されていると共に、上述した座面板34e及び上側のフランジ34aに形成した一対の貫通孔34f、及び受圧板部42bに形成した一対の貫通孔42dと同一のピッチに形成されている。
As shown in FIGS. 8A and 8C, the
アクチュエータ5は、図6(c)に示すように、油圧による直線駆動方式のものであって、一対のシリンダを有する本体部5aと、各シリンダのそれぞれに嵌め込まれた一対のピストン5bとを備えた構成になっている。このアクチュエータ5は、各ピストン5bが同方向に平行に出没することにより伸縮し、特に伸びる方向に駆動力を発揮するようになっている。なお、図2、図3、図6(b)及び図8(b)において、51はアクチュエータ5の油圧制御装置である。
As shown in FIG. 6 (c), the
スタッドボルト36aは、図7及び図8(a)に示すように、支持板35の貫通孔35a、座面板34e及び上側のフランジ34aの貫通孔34f及び受圧板部42bの貫通孔42dに挿入した状態で、両端部からナット36bをねじ込むことにより、支持板35と受圧板部42bとを連結するようになっている。この場合、支持板35にアクチュエータ5を載置してボルトで固定し各ピストン5aの伸び方向のストロークが十分に残っている状態で、当該ピストン5aの先端部が上側のフランジ34aの下面に当たるようにすべく、各スタッドボルト36aに対する各ナット36bの位置を調整することになる。このようなスタッドボルト36aを用いるのは、アクチュエータ5によって主柱材21に圧縮力を作用させる場合である。即ち、アクチュエータ5は、伸び方向に作用する駆動力を支持板35、スタッドボルト36a、荷重伝達部材4等を介して、交換対象主柱構成部材21Aに下方に向かう力(即ち、圧縮力)として作用させることができ、これにより当該交換対象主柱構成部材21Aにもともと作用している引張荷重を除去することを可能にしている。
As shown in FIGS. 7 and 8A, the
一方、アクチュエータ5によって主柱材21に引張力を作用させる場合には、図5及び図6に示すように、座面板34eにアクチュエータ5を載置してボルトで固定し、ピストン5aの伸び方向のストロークが十分に残っている状態で、当該ピストン5aの先端部が受圧板部42bの下面に当たるようにすることになる。そして、この場合のアクチュエータ5は、伸び方向に作用する駆動力に基づいて、交換対象主柱構成部材21Aに上方に向かう力(即ち、引張力)として作用させることができ、これにより当該交換対象主柱構成部材21Aにもともと作用している圧縮荷重を除去することを可能にしている。
On the other hand, when a tensile force is applied to the
なお、架構3においては、座面板34eに対応する部分がアクチュエータ5の駆動力の作用する部位となっている。また、荷重伝達部材4においては、受圧板部42bに対応する部分がアクチュエータ5の駆動力の作用する部位となっている。
In the
また、上述した架構3は、図2、図3及び図4(b)に示すように、水平基礎面1a上に構成される基盤部30に連結されるようになっている。基盤部30は、架構3の最上部3aを構成するH形鋼と同様のH形鋼によって、当該最上部3aより外側に広がるように形成された枠組301と、この枠組301の下面に連結された鉄板302とを備えた構成になっている。
Moreover, the
枠組301は、複数のH形鋼の各フランジを上下に向けて使用し、架構3の最上部3aと同等の大きさの正方形の枠301aを3行3列となるように9個に配置することで全体として正方形状の輪郭を有するように構成されている。そして、架構3は、中央に位置する枠301aを構成するH形鋼の上側のフランジの上面に連結されるようになっている。即ち、中央に位置する枠301aの各角部の上面に、架構3の最下階に位置する各パイプ31のフランジ31aがボルト及びナット等を介して固定されるようになっている。
The
枠組301を構成するH形鋼は、最長のものであってもトラック等で搬送可能な長さのものとなっており、互いにボルト及びナット等で連結することにより、当該枠組301の組立を可能にしている。また、鉄板302については、最大面積のものであっても、トラック等で搬送可能な大きさのものを用い、枠組301の下側に位置するフランジの下面にボルト及びナット等で連結されるようになっている。なお、この鉄板302については、枠組301の上側に位置するフランジの上面にボルト及びナット等で固定するようにしてもよい。
The H-section steel that constitutes the
上記のように構成された鉄塔の主柱材取替工法においては、各主柱材21が上方に向かうに従って主要骨格部20の内方に入るように傾斜するように形成されている状態において、架構3及び荷重伝達部材4におけるアクチュエータ5の駆動力の作用する部位が主要骨格部20の内側に位置しているので、荷重伝達部材4における主柱構成部材21aの位置からアクチュエータ5の駆動力が作用する位置までの距離を極力短くすることができる。
In the main column material replacement method of the steel tower configured as described above, in a state where each
このため、アクチュエータ5の駆動力に基づいて荷重伝達部材4に生じる曲げモーメントを極力小さくすることができ、この結果、交換対象主柱構成部材21Aの上側に位置する主柱構成部材21aに作用する曲げモーメントを極めて小さなものにすることができる。従って、交換対象主柱構成部材21Aについて、より簡単かつ安全に新たな主柱構成部材21aに交換することができる。
For this reason, the bending moment generated in the
また、架構3の最上部3aにおける角部の座面板34e上に載置したアクチュエータ5から荷重伝達部材4に伸縮方向(伸び方向)の駆動力を作用させることにより、交換対象主柱構成部材21Aに引張力を作用させることができる。一方、支持板35上に載置したアクチュエータ5からその伸縮方向(伸び方向)の駆動力を上記角部における上側のフランジ34a及び支持板35に作用させ、更にこの支持板35に作用する力についてスタッドボルト36aを介して荷重伝達部材4に伝えることにより、交換対象主柱構成部材21Aに圧縮力を作用させることができる。
Further, by applying a driving force in the expansion / contraction direction (extension direction) to the
即ち、アクチュエータ5の伸縮方向に作用する駆動力に基づいて、荷重伝達部材4に上方又は下方の力を作用させることができるので、交換対象主柱構成部材21Aにもともと作用している圧縮荷重についても引張荷重についても解除することが可能である。即ち、主柱材21に自重等による圧縮荷重が作用している場合も、架線等からの力を受けて引張荷重が作用している場合も、当該主柱材21における所定の主柱構成部材21aを新たなものに交換することができるという利点がある。
That is, since the upper or lower force can be applied to the
更に、荷重伝達部材4の上側の挟持部材41の下縁部がガセットプレート24の上縁部に係止し、下側の挟持部材41の上縁部がガセットプレート24の下縁部に係止するようになっているので、アクチュエータ5から作用する駆動力によって、荷重伝達部材4が主柱材21の軸方向に沿って下方又は上方に移動するのを確実に阻止することができる。
Further, the lower edge portion of the upper clamping
また、最上部3aを含む架構3の全体が主要骨格部20の内側に入るように基礎ブロック1の上側に構成されるようになっているので、当該架構3の小型、軽量化、設備費用の低減等を図ることができる。
In addition, since the
そして、架構3が水平基礎面1a上に構成される基盤部30に連結されるようになっており、その基盤部30が架構3の最上部3aより外側に広がるように構成されるようになっているので、架構3の最上部3aにアクチュエータ5の駆動力が作用しても、当該架構3が傾く方向に変動するのを確実に防止することができる。しかも、基盤部30は枠組301に重しとして鉄板302を設けた構成になっているので、架構3の変動を更に確実に防止することができる。特に、交換対象主柱構成部材21Aに圧縮力を作用させる際に、その反作用として架構3の一部に作用する上方の力によって、当該架構3が傾くのを確実に阻止することができる。
And the
なお、上記実施形態においては、荷重伝達部材4における上下の各挟持部材41をガセットプレート24に係止させるように構成したが、その各挟持部材41についてはガセットプレート24以外の例えばフランジ21bや、その他の主柱材21に設けた突出部に係止するように構成してもよい。
In the above embodiment, the upper and lower holding
また、基盤部30については、枠組301と、重しとしての鉄板302を備えたものを示したが、この基盤部30を枠組301のみので構成してもよい。また、枠組301や、鉄板302の上に更に重しとなる重量物を載置等することにより、架構3の倒れ防止の効果をより高めるように構成してもよい。この場合、重しは、枠組301や、鉄板302のより周辺の部分に載置することが好ましい。
In addition, the
更に、架構3については、主要骨格部20内に一基設けるように構成したが、当該主要骨格部20内に複数基設けるように構成してもよい。また、この架構3については、基盤部30の上に構築するように構成したが、当該基盤部30を設けることなく、水平基礎面1a上に直接構築するように構成してもよい。
Further, the
また、上記実施形態においては、アクチュエータ5として伸縮方向のうち伸び方向の駆動力を発生するもの(単動形アクチュエータ)を用いることで、荷重伝達部材4等を介して、交換対象主柱構成部材21Aに上方に向かう力や、下方に向かう力を作用させるように構成したが、アクチュエータ5としては、伸び方向及び縮み方向のいずれの方向にも駆動力を発生することが可能なもの(複動形アクチュエータ)で構成してもよい。そして、アクチュエータ5として複動形アクチュエータを用いた場合には、例えば図9に示すように、本体部5aについては上側のフランジ34aの上の座面板34eに載置した上で当該座面板34e、更に可能であれば上側のフランジ34a等にボルトで固定し、ピストン5bの先端部については受圧板部42bの下面にボルトで固定した軸受部材52にピン52aを介して回転自在に結合するように構成することが可能になる。この場合、上述した支持板35や、スタッドボルト36a等が不要になり、構造が簡単になるという利点がある。なお、最上部3aにおけるアクチュエータ5を配置した座面板34eに対応する部分がアクチュエータの駆動力の作用する部位となり、荷重伝達部材4における軸受部材52を配置した受圧板部42bに対応する部分がアクチュエータの駆動力の作用する部位となる。
Further, in the above embodiment, the main column constituting member to be exchanged via the
更に、アクチュエータ5としては、図10に示すように、架構3の最下部に配置することで、架構3の全体を上下動させる駆動力を発揮するように用いてもよい。この場合、アクチュエータ5は、本体部5aについては枠組301を構成するH形鋼の上側のフランジ上に載置した状態で当該フランジにボルトで固定し、ピストン5bの先端部については固定継手53と連結又は一体化した上で、この固定継手53を架構3における最下位置のフランジ31aの下面にボルトで固定することにより、架構3を基盤部30に連結することを可能にするものであってもよい。アクチュエータ5は、架構3における四隅に位置する各パイプ41における最下位置のフランジ31aの下側に配置することにより、架構3全体を安定的に支えることができる。
Furthermore, as shown in FIG. 10, the
また、最下部にアクチュエータ5を配置した架構3についても、最上部3aにアクチュエータの駆動力の作用する部位が構成されることになる。即ち、最上部3aの座面板34eに載置した上で当該座面板34e、更に可能であれば上側のフランジ34a等にボルトで固定する軸受部材54と、荷重伝達部材4における受圧板部42bの下面にボルトで固定する軸受部材52と、軸受部材54、52を相互に回転自在に連結するピン52aとによって、架構3の四隅部のそれぞれを各荷重伝達部材4に連結することが可能である。この場合、架構3における軸受部材54を配置した座面板34eに対応する部分がアクチュエータ5の駆動力の作用する部位となり、荷重伝達部材4における軸受部材52を配置した受圧板部42bに対応する部分がアクチュエータの駆動力の作用する部位となる。アクチュエータ5は、複動形アクチュエータを用いている。
In addition, with respect to the
上記のように架構3の最下部にアクチュエータ5を配置した場合には、当該アクチュエータ5に軸方向のみの荷重が作用し曲げモーメントが作用しにくくすることができるという利点がある。また、アクチュエータ5の操作を地上において行うことができるので、主柱材取替作業の安全性の向上を図ることができるという利点もある。なお、アクチュエータ5として、単動形アクチュエータを用いてもよい。また、上述した固定継手53に代えて、軸受部材52及びピン52a等を用いることで、アクチュエータ5と、パイプ41のフランジ31aとを回動自在に連結するように構成してもよく、この場合にはアクチュエータ5に作用する曲げモーメントを更に低減することができる。
When the
1 基礎ブロック(基礎)
1a 水平基礎面(上面)
2 鉄塔
20 主要骨格部
21 主柱材
21a 主柱構成部材
21A 交換対象主柱構成部材(交換対象の主柱構成部材)
24 ガセットプレート(突出部)
3 架構
3a 最上部
30 基盤部
4 荷重伝達部材
5 アクチュエータ
1 basic block (basic)
1a Horizontal foundation surface (upper surface)
2
24 Gusset plate (protrusion)
3
Claims (5)
前記基礎の上側に架構を設置すると共に、前記主柱構成部材のうち交換対象となる主柱構成部材の上側に位置する主柱構成部材に荷重伝達部材を取り付けた上で、前記架構から前記荷重伝達部材にアクチュエータの駆動力を作用させることにより、前記交換対象の主柱構成部材に作用している荷重を除去してから、当該交換対象の主柱構成部材を新たな主柱構成部材に交換するようになっており、
前記架構及び前記荷重伝達部材における前記アクチュエータの駆動力が作用する部位は、前記主要骨格部の内側に位置しており、
前記架構は、その最上部に前記アクチュエータの駆動力の作用する部位を有し、その最上部を含む全体がその最下部に配置した前記アクチュエータにより上下動することで、当該架構及び前記荷重伝達部材に前記アクチュエータの駆動力が作用するようになっており、前記最上部及び最下部を含む全体が前記主要骨格部の内側に入るように前記基礎の上側に構成されるようになっており、
前記架構は、前記基礎の上面に構成される基盤部に前記アクチュエータを介して連結されるようになっており、前記基盤部は、前記架構より外側に広がるように構成されるようになっており、
前記アクチュエータは、前記架構及び前記荷重伝達部材に前記アクチュエータの駆動力が作用する部位の鉛直線上に前記アクチュエータの荷重点が位置するようになっている
ことを特徴とする鉄塔の主柱材取替工法。 The main skeleton is formed on the upper side of the foundation by three or more main pillars arranged on the outer periphery, and each main pillar has a plurality of main pillar constituent members from the base on the side of the foundation to the top. It is formed by connecting, and is a main pillar material replacement method for a steel tower that is formed so as to incline in a direction entering the inside of the main skeleton as it goes upward,
A frame is installed on the upper side of the foundation, and a load transmission member is attached to a main column component member that is positioned above the main column component member to be replaced among the main column component members. By applying the driving force of the actuator to the transmission member, the load acting on the main pillar constituent member to be replaced is removed, and then the main pillar constituent member to be exchanged is replaced with a new main pillar constituent member. Is supposed to
The part where the driving force of the actuator acts on the frame and the load transmission member is located inside the main skeleton ,
The frame has a portion where the driving force of the actuator acts on the uppermost part, and the entire structure including the uppermost part moves up and down by the actuator arranged at the lowermost part, whereby the frame and the load transmission member The driving force of the actuator is applied to the upper part of the foundation so that the whole including the uppermost part and the lowermost part enters the inside of the main skeleton part,
The frame is configured to be connected to a base part configured on the upper surface of the foundation via the actuator, and the base part is configured to extend outward from the frame. ,
The actuator is configured such that a load point of the actuator is positioned on a vertical line of a portion where a driving force of the actuator acts on the frame and the load transmission member. Column material replacement method.
前記基盤部は、前記架構より外側に広がるように構成されるようになっていることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の鉄塔の主柱材取替工法。 The frame is adapted to be connected to a base part configured on the upper surface of the base,
The said pillar part is comprised so that it may spread outside the said frame, The main pillar material replacement | exchange method of the steel tower in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.
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