JPH08163729A - 鋼管鉄塔の主柱材取替装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋼管鉄塔の主柱材取替装置を提供する。この
装置は、取替作業の省人、省力化、時間短縮、コスト削
減、実施規制の緩和に貢献するものである。 【構成】 上下の健全な主柱材２、３間を対向一対のベ
ース金具１１とジャッキアップ支柱１２及び油圧シリン
ダ１３で連結し、油圧シリンダ１３を押出して取替主柱
材１に掛っている応力をジャッキアップ支柱１２で肩代
わりして受ける。そして、この状態で油圧シリンダ１５
により対のスライド交換装置１４、１４間にセットして
ある新主柱材４を押して横滑りさせ、この新主柱材４で
取替主柱材を押し外すことにより両者の入れ替えを行う
ので、少ない人員で作業を効率的に安全に進めることが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、鋼管を用いた鉄塔の
最下腕金より下部の主柱材を取替えるための装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば、架空送電線用鋼管鉄塔におい
て、最下腕金より下部の主柱材が損傷するなどして取替
えが必要になった場合、従来は、鉄塔に架設されている
電線を取外し、その後、図４に示すように、取替主柱材
１の両隣りの主柱に支線５、６をかけてこの線を緊張す
る方法や取替主柱材１の上部の健全な主柱材２をトラッ
ククレーンで吊り上げる方法等で取替主柱材に掛ってい
る応力を除去し、鉄塔上部を傾かないように支えながら
新主柱材と交換する方法を採っている。

【０００３】架空電線を事前に外すのは、最下腕金より
下部の場合、鉄塔重量だけでなく、電線、碍子類の重
量、鉄塔、電線が受ける風圧荷重、線路の角度荷重等、
全ての応力が主柱材に働いているため、支線やトラック
クレーンによる支持では不測の事態に対応するのが難し
く、従って、鉄塔を身軽にして取替作業を進める方が安
全上からも好ましいことによる。

【０００４】なお、送電線建設技術研究会発行の「鉄塔
工事基準解説書」（ＴＬＳ−２ １９９１年）Ｐ１６
１、Ｐ１７８〜１８３に示されている嵩上げ工法用の装
置を用いて取替位置より上部の鉄塔全体を一旦持ち上げ
る方法でも主柱材の取替えは可能である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した在来の取替工
法では、架空送電鉄塔の場合、電線を外すので作業中の
停電が避けられず、作業に要する工具、人員、時間も非
常に多くなる。

【０００６】また、鋼管鉄塔の場合、主柱材をつなぐフ
ランジ継手間に２０mm程度の隙間がないと主柱材の入替
えが難しいので、その隙間を作るために上部の鉄塔の持
ち上げを大きくしており、そのため、周囲の主柱材や腹
材が持ち上げに抵抗して持ち上げに過大な力が必要にな
り、周囲の部材にも余分な応力が発生する。

【０００７】一方、嵩上げ装置を用いる工法では、電線
を架線したままで作業できる利点はあるが、線路に角度
がなくて安定支持ができる鉄塔であること、平地で装置
の搬入運搬路を整備できる場所に鉄塔があること、装置
の設計が困難にならない中、小型の山形鋼を用いた鉄塔
や比較的小型の鋼管鉄塔であること、更には、装置の取
付位置、工事中の装置及び鉄塔の強度、基礎補強などの
特殊設計を各鉄塔毎に行わなければならないなどの多く
の条件がつくため、利用範囲が狭く、汎用性にも欠け
る。

【０００８】また、工事期間中は停電を必要とし、さら
に、工法特有の管理項目が多いため、施工も大変難し
い。加えて、装置が大型かつ高価で現場への運搬も大変
な上に、作業人員も多くなり、施工コストが高くつく。

【０００９】在来の取替工法や嵩上げ装置を用いての工
法には、上述した如き数多くの問題がある。そこで、こ
の発明は、作業の省人、省力化、時間短縮、コスト削
減、実施規制の緩和を可能ならしめることを課題として
いる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するこ
の発明の主柱材取替装置は、取替主柱材の上下に位置す
る健全な主柱材に固定する対向一対のベース金具と、こ
の対のベース金具間に取付けるジャッキアップ支柱及び
この支柱を長手方向に押し引きするシリンダと、上下の
健全な主柱材に固定して取替主柱材の上下の各接続部に
取付ける対向一対のスライド交換装置を具備し、この対
のスライド交換装置のスライド面間に新主柱材を取替主
柱材と並列にセットし、前記シリンダを押出して取替主
柱材に掛っている応力を除いた後、新主柱材をスライド
交換装置で横滑りさせて取替主柱材と入れ替えるように
したものである。

【００１１】なお、スライド交換装置は、新主柱材を押
込んでスライドさせるもの、引込んでスライドさせるも
ののどちらであってもよい。

【００１２】また、少なくともジャッキアップ支柱の上
方に配置するベース金具装置（ベース金具とその金具の
固定具を組合わせたもの）は、後に述べるように、半割
りにしたベース金具を片方ずつ主柱材に取付けられるよ
うにしたものが望ましい。

【００１３】

【作用】本装置は、鉄塔の４脚中の１脚のみにセットす
る。その１脚について、取替主柱材の上下の健全な主柱
材を本装置で連結し、ジャッキアップ支柱で取替主柱材
に掛っている応力を肩代わりして受けるので、鉄塔は４
脚支持と差のない状態になり、作業中と云えども常に安
定する。

【００１４】また、取替主柱材と新主柱材をスライド交
換装置を用いて入れ替えるので、フランジ継手間の隙間
は主柱材のスライドを妨げないだけの微々たる量でよ
く、周囲の部材に余分な応力を発生させずに済む。しか
も、交換中の主柱材の少なくとも一方が作業中常に上下
の健全な主柱材間にあって鉄塔の上部を支え得る態勢に
なっているので、急激な荷重増加、シリンダの故障など
の不測の事態が生じても安全である。

【００１５】従って、架空送電鉄塔の場合、電線を外さ
なくても、また、取替場所によっては送電を止めなくて
も作業を進めることができる。

【００１６】このほか、装置そのものも１脚に掛ってい
る応力に対応するだけの設備となるので、さほど大きく
ならず、複雑にもならない。嵩上げ工法用の装置に比べ
ると極端に小さく、かつ簡素である。従って、地形等に
よる搬入規制を受け難く、５００ＫＶ級の大型鋼管鉄塔
用のものも困難なく製作できる。また、鉄塔や基礎の補
強等も必要としない。

【００１７】

【実施例】図１に、この発明の一実施例を示す。図に示
すように、主柱材取替装置１０は、対向一対のベース金
具１１、１１と、これ等のベース金具を連結する左右一
対のジャッキアップ支柱１２、１２と、この支柱の各々
を長手方向に押し引きする油圧シリンダ１３、１３と、
上下一対のスライド交換装置１４、１４から成る。

【００１８】ベース金具１１は、図２に示すように、ベ
ース板１１ａと一体の半割りリング１１ｂ、１１ｃをヒ
ンジ部１１ｄを支点に開閉して取替主柱材１の上下の健
全な主柱材２、３の外周に嵌め、ヒンジ部１１ｄと１８
０°反対側のクランプボルト１１ｅで半割りリングを締
付けて主柱材に抱きつかせる構造にしている。各半割り
リング１１ｂ、１１ｃと主柱材２（又は３）との間に
は、周方向に分割したくさび１７を圧入し、さらに、半
割りリングの上下にこれも半割りの支持金具１８、１９
を取付けてベース金具１１の定置安定性を高めている
が、これ等の要素は必要に応じて設ければよい。

【００１９】ジャッキアップ支柱１２と油圧シリンダ１
３は、図２（ｂ）に示すベース板１１ａ上の鎖線領域に
ボルト止めされる。ジャッキアップ支柱１２は、数本の
鋼管をフランジ継手で接続したものであり、適当な位置
の鋼管を長さの異なるものと差し替えることによって取
替主柱材１の長さ変化に対応することができる。なお、
油圧シリンダ１３は、ジャッキアップ支柱１２の長手方
向途中に組込むこともある。

【００２０】スライド交換装置１４は、ベース金具１１
と同様に２者を対向させて上部の主柱材２と下部の主柱
材３に各々固定する。その固定は、図３に示すように、
交換装置の本体部を１４ａと１４ｂの２者に分割し、ボ
ルトで締結するこれ等の分割部材１４ａ、１４ｂの突き
合わせ部に半割りリング１４ｃ、１４ｄを設けてこのリ
ングを健全な主柱材２（又は３）に抱きつかせる方法で
行っている。このスライド交換装置１４は、各々が油圧
シリンダ１５と、主柱材端のフランジ継手を受けるスラ
イド面１４ｅを有している。一部のスライド面１４ｅ
は、新主柱材４の主柱材３上への乗り移りを円滑化する
ために可動板１４ｆに形成してこの板を上下動させるレ
ベル調整器１６によりその高さの微調整を可能ならしめ
ている。

【００２１】次に、図示の取替装置の使用法について述
べる。図１に示すように、作業の支障になる位置の腹材
（一点鎖線にて表示）等を外して取替主柱材１の上下の
健全な主柱材２、３間を、ベース金具１１、ジャッキア
ップ支柱１２及び油圧シリンダ１３で連結し、さらに、
上下のスライド交換装置１４も所定位置に取付けてこの
装置のスライド面１４ｅ間に新主柱材４を取替主柱材１
に対して並列に、かつ、下部のフランジ継手の面位置が
揃うようにセットする。このとき、新主柱材４と取替主
柱材１は、双方の主柱材にＵボルト等を用いて取付ける
並列押え金具２０で相互に連結しておくのが望ましい。

【００２２】以上の下準備を終えたら、取替主柱材１の
上部フランジ継手のボルトによる締結を解く。この後、
左右の油圧シリンダ１３、１３を同時に操作して押出す
と対のベース金具１１、１１間に押し開き力が働き、上
部の健全な主柱材２が持ち上げられて取替主柱材１の上
部のフランジ継手間に隙間が生じる。これにより、取替
主柱材に掛っていた応力が無くなるのでこの取替主柱材
１の下部のフランジ継手による締結を解いて（これは応
力を抜く前でも可）上下のスライド交換装置の油圧シリ
ンダ１５、１５を操作し、交換装置間にセットされてい
る新主柱材４をスライド面１４ｅ上を滑らせながらシリ
ンダ１５、１５で横から取替主柱材１の位置に押込む。
このとき、取替主柱材１も新主柱材４に押されて部材１
４ｂ側のスライド面１４ｅ上をスライドし、新主柱材４
と取替主柱材１が入れ替わる。このように、主柱材１、
４を並列にして同時に横スライドさせながら入れ替える
と、フランジ継手間の隙間を大きくせずに済む。また、
作業中は主柱材２、３間に１と４のどちらかの主柱材が
常にあることになり、これ等が、急激な荷重変動等でジ
ャッキアップ支柱１２による支持が不充分になったとき
には代わりに荷重を受け止めるため、鉄塔上部の安定支
持も保証される。

【００２３】なお、主柱材１、４を金具２０で連結し、
取替主柱材１を油圧シリンダで引抜く装置構成にしても
同様の入れ替えを行うことができるが、交換装置１４の
簡素化、小型化面からは図示の押込み方式の方が好まし
い。この押込み方式であれば、シリンダ１５のロッドを
新主柱材４に単に押し当てるだけでよいし、シリンダ１
５も、主柱材１、４の中心間距離よりストロークの短い
もので間に合う。一旦押出したロッドを引込んでロッド
先端と新主柱材４との間の隙間をスペーサで埋め再度押
出す作業を繰り返えせば短ストロークのシリンダでスト
ローク以上の押込みを行うことができる。

【００２４】このほか、図示の装置は、力のバランスと
取扱い性を考慮してジャッキアップ支柱１２を２本とし
たが、強度のある支柱であれば、その数は１本でもよ
い。

【００２５】図５はベース金具装置の変形例である。図
２のベース金具装置は、半割りベース金具（ベース板１
１ａを半割りリング１１ｂ、１１ｃに取付けたもの）を
ヒンジ結合したので、その半割りベース金具を主柱材２
に対して片方ずつ取付けることができない。

【００２６】図５のベース金具装置の主体になるベース
金具１１は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、半割り
リング１１ｂ、１１ｃにベース板１１ａを取付けて構成
される半割りベース金具を対向させて２個所の合わせ面
部を別々にクランプボルト１１ｅで締結するようにし、
さらに、片方の半割りリング１１ｂに、くさび１７の大
径端側外周にほぼ半周巻き付けるバンド２１を取付けた
構造にしてある。

【００２７】支持金具１８、１９は、片側をヒンジ結合
した半割りリングを対向させてもう一方の合わせ部をボ
ルトで締結するようにしている。

【００２８】くさび１７も、図５（ｃ）に示すように半
環状のものを２個突き合わせてクランプボルトで締結す
るようにしてある。

【００２９】ジャッキアップ支柱を下から支える下側の
ベース金具装置については、支持金具１９に突き上げ具
（例えばボルト）２２を付け、さらに、半割りリング１
１ｂを有する側のベース金具の上部を支持金具１９に固
定する連結ピン２３を加えてある。突き上げ具２２は、
くさび１７の先端に当てて支持金具１９とくさび１７間
の間隔を調整する目的で設けてある。

【００３０】上側のベース金具装置は、図５（ａ）に示
すものと同じものを逆さまにして用いる。このとき、く
さび１７の上部に置かれることになる支持金具１８は、
ベース金具がくさびの落下を止めるので、省いてもよ
い。

【００３１】このように構成すると、半割りベース金具
を片方ずつ主柱材に取付けることができる。

【００３２】その取付けは、下側のベース金具装置の場
合、支持金具１８、くさび１７、支持金具１９を順に取
付け、次いで、半割りリング１１ｂを有する側の半割り
ベース金具をくさび１７の外周に添わせる。そしてこの
金具の上部をピン２３で支持金具１９に固定し、下側は
バンド２１をくさび１７の外周に約半周巻いて固定す
る。その後、対向位置の半割りベース金具を装着済の金
具にボルト１１ｅで締結して取付ける。

【００３３】上側のベース金具装置は、上の作業を完了
した後、同様の手順で片方ずつ取付ける。このようにし
ておけば、図６に示すように、上側の金具装置を取付け
る際にシリンダ１３をベース板１１ａに予め取付けてお
いても作業が難しくならず、組立てを安全に能率良く実
施できる。

【００３４】

【発明の効果】以上述べたように、この発明の主柱材取
替装置は、上下の健全な主柱材間を連結するジャッキア
ップ支柱で荷重を肩代わりして受け、この状態でスライ
ド交換装置により新主柱材と取替主柱材を横スライドさ
せて両者を入れ替えるようにしたので、主柱材端のフラ
ンジ継手間に生じさせる取替用の隙間が極く僅かで済
み、周囲の部材に無用の応力を生じさせないため作業時
の応力予測が容易になる。また、取替中の主柱材による
鉄塔上部の支持のバックアップ効果も得られ、従って、
送電鉄塔の場合、架設されている電線を取外さなくて
も、また、取替場所によっては停電なしでも、さらに、
線路に角度のある鉄塔でも取替作業を安全に実施するこ
とが可能である。

【００３５】また、鉄塔や基礎の補強も不要である。

【００３６】さらに、装置自体が鉄塔の１脚にのみ対応
する構造であり、簡素、小型、軽量のもので間に合うた
め、設計上の規制や現場への搬入規制なども取除かれ、
取扱いに要する労力や製造コストも少なくて済む。

【００３７】従って、この発明の装置を用いれば作業の
省人、省力化、時間短縮、コスト削減が図れ、実施規制
も殆どなくなる。

【００３８】なお、作業に要する人員は、電線を外す在
来工法の場合、１６〜２０人／日、嵩上げ装置を用いた
工法の場合１２〜１６人／日程度になるが、この発明の
装置を用いた工法では６人／日で対応できる。これから
判るように、この発明の装置を用いての主柱材の取替え
は、送電鉄塔に限定されるものではないが、送電鉄塔を
対象とした場合に特に、作業の省人、省力化、コスト削
減の効果が顕著になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の取替装置の一例を簡略化し、使用状
態にして示す斜視図

【図２】（ａ）はベース金具の正面図 （ｂ）はベース金具の平面図

【図３】（ａ）はスライド交換装置の正面図 （ｂ）はスライド交換装置の平面図 （ｃ）は（ｂ）図のＸ−Ｘ線部の拡大断面図 （ｄ）は（ａ）図のＹ−Ｙ線部の拡大断面図

【図４】（ａ）は在来の取替工法の一例を示す側面視線
図 （ｂ）は同上の平面視線図

【図５】（ａ）はベース金具装置の他の例を示す正面図 （ｂ）は同上のベース金具の平面図 （ｃ）はくさびの底面図

【図６】図５のベース金具装置の上側の取付例を示す図

【符号の説明】

１ 取替主柱材 ２ 上部の健全な主柱材 ３ 下部の健全な主柱材 ４ 新主柱材 ５、６ 支線 １０ 主柱材取替装置 １１ ベース金具 １２ ジャッキアップ支柱 １３、１５ 油圧シリンダ １４ スライド交換装置 １６ レベル調整器 １７ くさび １８、１９ 支持金具 ２０ 並列押え金具 ２１ バンド ２２ 突き上げ具 ２３ 連結ピン

フロントページの続き (72)発明者 長谷川 徹 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内 (72)発明者 浅野 順一 大阪市北区中之島３丁目３番22号 関西電 力株式会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取替主柱材の上下に位置する健全な主柱
   材に固定する対向一対のベース金具と、この対のベース
   金具間に取付けるジャッキアップ支柱及びこの支柱を長
   手方向に押し引きするシリンダと、上下の健全な主柱材
   に固定して取替主柱材の上下の各接続部に取付ける対向
   一対のスライド交換装置を具備し、この対のスライド交
   換装置のスライド面間に新主柱材を取替主柱材と並列に
   セットし、前記シリンダを押出して取替主柱材に掛って
   いる応力を除いた後、新主柱材をスライド交換装置で横
   滑りさせて取替主柱材と入れ替える鋼管鉄塔の主柱材取
   替装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のベース金具とこの金具の
   固定具とから成る鉄塔主柱材取替装置のベース金具装置
   であって、前記ベース金具が、半割りリングにベース板
   を取付けて構成される半割りベース金具を対向させてク
   ランプボルトで締結する構造とされ、前記固定具は、主
   柱材に抱きつかせてベース金具の半割りリングとの間に
   介在する縦割りされたくさびと、半割りリングを対向さ
   せて主柱材に抱きつかせるくさび端の支持金具と、前記
   くさびの大径端側外周にほぼ半周巻き付けて片方の半割
   りベース金具の上下いずれかの端部を固定するバンド
   と、反対側の端部を前記支持金具に固定するピンとで構
   成されているベース金具装置。