JP7205342B2

JP7205342B2 - 鉄塔の曲げ点の水平材交換方法

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Publication number: JP7205342B2
Application number: JP2019061529A
Authority: JP
Inventors: 智章大園; 康朗三上; 紀彦今泉; 善征斎藤
Original assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Current assignee: Tokyo Electric Power Co Inc
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2019-03-27
Publication date: 2023-01-17
Anticipated expiration: 2039-03-27
Also published as: JP2020159132A

Description

特許法第３０条第２項適用刊行物名電気評論２０１９年１月号発行日平成３１年１月２５日発行所電気評論社該当ページ３７－３８ページ公開のタイトル「東京電力グループにおける技術革新のあゆみ」

本発明は、斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して水平材を交換する鉄塔の曲げ点の水平材交換方法に関するものである。

送電鉄塔（以下、単に鉄塔と称する）は、塔体部分の骨組みが主柱材や腹材等によって構成されていて、かかる主柱材から水平方向に延びる腕金に送電線が架線されている。経年等による老朽化によって腹材（斜材とも称される）の強度が低下した場合、腹材の交換が必要になる。腹材の交換方法としては、例えば特許文献１に開示されている鉄塔の斜材交換装置を用いる方法がある。

特許文献１の斜材交換装置を用いる場合には、まず主柱材のうち、斜材の一端および他端が連結されている位置の近傍それぞれに第１挟持部材および第２挟持部材を固定する。そして、第１挟持部材および第２挟持部材を連結部材によって連結し、斜材に沿って配置された連結部材の長さを伸縮調整する。これにより、連結部材に引張荷重が徐々に発生し、斜材に作用していた引張荷重が徐々に減少する。そして、斜材の引張荷重が零になった時点で伸縮調整を終了し、斜材を新たなものに交換する。

特許第５７８７４００号

特許文献１の斜材交換装置は、腹材（斜材）を交換するための治具である。水平材を交換する方法としては、特許文献１の斜材交換装置のような斜め治具に加えて水平治具を用いた工法が従来から行われている。かかる工法では、水平材の上下で主柱材に水平治具を取り付け、上下の水平治具の間で主柱材に斜め治具を取り付けることにより、プラット結構を構成する。そして、斜め治具によって塔の歪みを修正し、その際に水平材に発生した圧縮応力を水平治具によって相殺する。これにより、水平材に加わっている応力を解放し、腹材および水平材を交換することが可能となる。

図４は、従来工法による曲げ点の水平材の取り外しを説明する図である。ここで、鉄塔は、下方では根開きが広いが、高さ方向の中途位置で根開きが狭くなる曲げ点を有し、この曲げ点にも水平材が配置される。しかしながら、この曲げ点に配置された水平材を上述した従来工法によって交換することは困難である。

詳細には、図４に示すように、斜め治具２００を腹材１０４に沿って配置し、鉄塔１００の歪みを矯正する。そして、この斜め治具２００の上下に水平治具３００を配置する。斜め治具２００と水平治具３００によってプラット結構Ｚが構成される。これが従来技術の配置であるが、この配置では曲げ点Ｐの水平材１０６を横切るように斜め治具２００が配置される。

しかしながら、プラット結構を構成した状態で水平材を取り外すと、接点が内側に移動する事象が発生した。これは斜め治具の載荷により水平材に応力が生じたため、取り外し時に変位が発生するものと推定される。接点が移動すると腹材を取り外すことができず、また新しい水平材や腹材を取り付けることができない。

本発明は、このような課題に鑑み、プラット結構によって曲げ点の水平材を取り外す際の水平材の応力を好適に開放することが可能な鉄塔の曲げ点の水平材交換方法を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の代表的な構成は、斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して水平材を交換する鉄塔の曲げ点の水平材交換方法において、鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の上下にプラット結構を構成し、上下のプラット結構の少なくとも一方の水平治具を、曲げ点の水平材の近傍に配置したことを特徴とする。

上記構成によれば、鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の近傍に水平治具が配置され、その水平治具を用いてプラット結構が構成される。したがって、プラット結構に用いられる斜め治具が水平材を横切ることがない。したがって、斜め治具によって鉄塔の歪みを矯正した際に水平材にかかる塔内方向の応力を大幅に軽減できる。したがって、水平材を取り外したときの接点の変位を防止し、水平材の交換を好適に行うことが可能となる。

上記上下のプラット結構の両方の水平治具を、曲げ点の水平材の近傍に配置するとよい。換言すれば、曲げ点の上下両方に２本の水平治具を配置するとよい。かかる構成によれば、水平材にかかる応力を２本の水平治具に分散することができるため、軸力の低い小型軽量の水平治具を使用することが可能となる。

上記課題を解決するために、本発明の他の構成は、斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して水平材を交換する鉄塔の水平材交換方法において、鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の近傍に水平治具を配置し、曲げ点の水平材の上下に斜め治具を配置し、上側の斜め治具の上方、および下側の斜め治具の下方に水平治具を更に配置することにより、曲げ点の水平材の上下にプラット結構を構成し、曲げ点の水平材の応力を開放した状態で水平材を交換することを特徴とする。このような構成によっても、先に述べた鉄塔の水平材交換方法と同様の効果が得られる。

上記課題を解決するために、本発明の他の構成は、斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して水平材を交換する鉄塔の水平材交換方法において、鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の上下両方の近傍に水平治具を配置し、上側の水平治具の上方、および下側の斜め治具の下方それぞれに斜め治具を配置し、上側の斜め治具の上方、および下側の斜め治具の下方それぞれに水平治具を更に配置することにより、曲げ点の水平材の上下にプラット結構を構成し、曲げ点の水平材の応力を開放した状態で水平材を交換することを特徴とする。このような構成によっても、先に述べた鉄塔の水平材交換方法と同様の効果が得られる。

本発明によれば、プラット結構によって曲げ点の水平材を取り外す際の水平材の応力を好適に開放することが可能な鉄塔の曲げ点の水平材交換方法を提供することができる。

本実施形態にかかる鉄塔の曲げ点の水平材交換方法を説明する図である。斜め治具および水平治具を説明する図である。本実施形態にかかる鉄塔の曲げ点の水平材交換方法の他の例を説明する図である。従来工法による曲げ点の水平材の取り外しを説明する図である。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本実施形態にかかる鉄塔１００の曲げ点の水平材交換方法（以下、単に交換方法と称する）を説明する図である。図２は、斜め治具２００および水平治具３００を説明する図である。図２（ａ）は、斜め治具２００を説明する図であり、図２（ｂ）は、水平治具３００を説明する図である。

図１に示すように、鉄塔１００では、高さ方向の骨材として主脚材１０２が配置されていて、隣接する主脚材１０２同士が、斜め方向に配置される腹材１０４（斜材）、および水平方向に配置される水平材１０６によって接続されている。鉄塔１００は、下方では根開きが広いが、高さ方向の中途位置で根開きが狭くなる曲げ点Ｐを有し、この曲げ点Ｐにも水平材１０６が配置される。

本実施形態の交換方法では、斜め治具２００と水平治具３００を用いて２つのプラット結構Ｚを構成することにより水平材１０６の応力を開放して水平材１０６を交換する。その際に、鉄塔１００の曲げ点Ｐに水平に配置される水平材１０６の上下にプラット結構Ｚを構成し、上下のプラット結構Ｚの少なくとも一方の水平治具３００を水平材１０６の近傍に配置する。

詳細には、図１の円内の拡大図に示すように、鉄塔１００の曲げ点Ｐに水平に配置される水平材１０６の近傍に水平治具３００を配置し、水平材１０６の上下に斜め治具２００を配置する。そして、上側の斜め治具２００の上方、および下側の斜め治具２００の下方に水平治具３００を更に配置する。これにより、水平材１０６の上側に、その近傍の水平治具３００を下側の辺として含み、斜め治具２００と水平治具３００とからなるＺ字状のプラット結構Ｚが構成される。また、水平材１０６の下側に、その近傍の水平治具３００を上側の辺として含み、斜め治具２００と水平治具３００とからなるＺ字状のプラット結構Ｚが構成される。すなわち、水平材１０６の近傍に配置された水平治具３００によって、かかる水平材１０６の上下に２つのプラット結構Ｚが構成される。

図２（ａ）に示すように、斜め治具は、一対の挟持部２１０ａ・２１０ｂを有する。一対の挟持部２１０ａ・２１０ｂはそれぞれ、隣接する２つの主脚材１０２に固定される。一対の挟持部２１０ａ・２１０ｂの間には伸縮部２２０ａ・２２０ｂが配置されていて、伸縮部２２０ａ・２２０ｂと挟持部２１０ｂとの間にはターンバックル２３０が配置されている。２つの主脚材１０２の間に斜め治具２００を取り付ける際には、伸縮部２２０ａ・２２０ｂによって幅を調整した状態で挟持部２１０ａ・２１０ｂを主脚材１０２に固定する。そして、ピン等を固定穴２２２に挿入することにより伸縮部２２０ａ・２２０ｂの幅を定める。その状態でターンバックル２３０によって２つの主脚材１０２に引張荷重を加えることにより、鉄塔１００の歪みを矯正することができる。

図２（ｂ）に示すように、水平治具３００は、一対の挟持部３１０ａ・３１０ｂを有する。一対の挟持部３１０ａ・３１０ｂはそれぞれ、隣接する２つの主脚材１０２に固定される。一対の挟持部３１０ａ・３１０ｂの間には伸縮部３２０ａ・３２０ｂが配置されていて、一方の挟持部３１０ｂの両側にはターンバックル３３０ａ・３３０ｂが配置されている。２つの主脚材１０２の間に水平治具３００を取り付ける際には、伸縮部３２０ａ・３２０ｂによって幅を調整した状態で挟持部３１０ａ・３１０ｂを主脚材１０２に固定する。

そして、ピン等を固定穴３２２に挿入することにより伸縮部３２０ａ・３２０ｂの幅を定める。その状態でターンバックルに３３０ａ・３３０ｂを回転させることによって、２つの主脚材１０２に引張荷重（引き寄せる方向の力）または圧縮荷重（離す方向の力）を加えることができる。これにより、上述した斜め治具２００によって鉄塔１００の歪みを矯正した際に水平材１０６にかかる応力を水平治具３００によって受けることができる。

図１の円内の拡大図に示すように、鉄塔１００の曲げ点Ｐに水平に配置される水平材１０６の近傍に水平治具３００を配置し、その水平治具３００を用いて水平材１０６の上下にプラット結構Ｚを構成することにより、プラット結構Ｚに用いられる斜め治具２００が水平材１０６を横切ることがない。したがって、斜め治具２００によって鉄塔１００の歪みを矯正した際に水平材１０６にかかる塔内方向の応力を大幅に軽減できる。したがって、水平材１０６を取り外したときの接点の変位を防止し、水平材１０６の交換を好適に行うことが可能となる。

図３は、本実施形態にかかる鉄塔１００の曲げ点の水平材交換方法の他の例を説明する図である。図３に示す例では、鉄塔１００の曲げ点Ｐに水平に配置される水平材１０６の上下両方の近傍に水平治具３００を配置している。そして、上側の水平治具３００の上方、および下側の斜め治具２００の下方それぞれに斜め治具２００を配置し、上側の斜め治具２００の上方、および下側の斜め治具２００の下方それぞれに水平治具３００を更に配置することにより、水平材１０６の上下にプラット結構Ｚを構成する。

すなわち、図３に示す例では、曲げ点Ｐの水平材１０６の上下に構成される２つのプラット機構は、共通の水平治具３００ではなく、別々の水平治具３００によって構成される。かかる構成によれば、水平材１０６にかかる応力を２本の水平治具３００に分散することができるため、軸力の低い小型軽量の水平治具を使用することが可能となる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、鉄塔の曲げ点の水平材交換方法として利用することができる。

１００…鉄塔、１０２…主脚材、１０４…腹材、１０６…水平材、２００…斜め治具、２１０ａ…挟持部、２１０ｂ…挟持部、２２０ａ…伸縮部、２２０ｂ…伸縮部、２２２…固定穴、２３０…ターンバックル、３００…水平治具、３１０ａ…挟持部、３１０ｂ…挟持部、３２０ａ…伸縮部、３２０ｂ…伸縮部、３２２…固定穴、３３０ａ…ターンバックル、３３０ｂ…ターンバックル、Ｐ…曲げ点、Ｚ…プラット結構

Claims

斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して該水平材を交換する鉄塔の曲げ点の水平材交換方法において、
前記鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の上下に前記プラット結構を構成し、
前記上下のプラット結構の少なくとも一方の水平治具を、前記曲げ点の水平材の近傍に配置したことを特徴とする鉄塔の曲げ点の水平材交換方法。
前記上下のプラット結構の両方の水平治具を、前記曲げ点の水平材の近傍に配置したことを特徴とする請求項１に記載の鉄塔の曲げ点の水平材交換方法。
斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して該水平材を交換する鉄塔の曲げ点の水平材交換方法において、
前記鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の近傍に前記水平治具を配置し、
前記曲げ点の水平材の上下に前記斜め治具を配置し、
上側の前記斜め治具の上方、および下側の前記斜め治具の下方に前記水平治具を更に配置することにより、前記曲げ点の水平材の上下にプラット結構を構成し、
前記曲げ点の水平材の応力を開放した状態で該水平材を交換することを特徴とする鉄塔の曲げ点の水平材交換方法。
斜め治具と水平治具を用いてプラット結構を構成することにより水平材の応力を開放して該水平材を交換する鉄塔の曲げ点の水平材交換方法において、
前記鉄塔の曲げ点に水平に配置される水平材の上下両方の近傍に水平治具を配置し、
上側の前記水平治具の上方、および下側の前記斜め治具の下方それぞれに前記斜め治具を配置し、
上側の前記斜め治具の上方、および下側の前記斜め治具の下方それぞれに水平治具を更に配置することにより、前記曲げ点の水平材の上下にプラット結構を構成し、
前記曲げ点の水平材の応力を開放した状態で該水平材を交換することを特徴とする鉄塔の曲げ点の水平材交換方法。