JPH11156254A - ノズル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、鉄塔の鋼管は腐食すると新品と交換し
ていたので、コストが相当掛かるという課題があった。 【解決手段】 この発明に係るノズル装置は、先端にノ
ズル２が取り付けられた１ｍ５０ｃｍ程度の長さのホー
ス１と、頭部ホルダ３がノズル２に係止され中間ホルダ
４がホース１に沿って摺動し全体として伸縮する伸縮部
と、一端が前記伸縮部の中間ホルダ４に係止されホース
１を押して伸縮部を伸長する場合に伸縮部の中間ホルダ
４を把持することができる圧縮バネ８とを備えた。 【効果】 鉄塔の鋼管の研削、塗装に使用した場合にそ
の管の寿命を延ばすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、送電線の鉄塔な
どの鋼管等の内部を研削したり、塗装するためのノズル
装置と、そのノズル装置を使用した研削システム及び塗
装システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の送電線の鉄塔は、アングル材鉄塔
が主流であったが、昭和４０年代より鉄塔の大型化に伴
い鋼管鉄塔に取って替わり来つつある。

【０００３】アングル材鉄塔の場合は、外観の観察によ
って劣化程度が判定できた。しかしながら、鋼管鉄塔の
場合には、鋼管の外面についてはアングル材鉄塔と同様
に外観の観察によって劣化程度が判定できるが、鋼管の
内部の腐食については外観の観察では判定できなかっ
た。

【０００４】鋼管の内部については、内視鏡（ファイバ
ースコープ）を使用して調査することにより、腐食状況
は外面と同様に判定できるようになった。

【０００５】従来、内部腐食が進行した一部の鋼管鉄塔
は、腐食進行に基づき、強度維持末期に鋼管を新品に取
り替えて鉄塔を維持するのが一般的であった。特に、海
岸に設置された鋼管鉄塔や、工場地帯に設置された鋼管
鉄塔は腐食の進行が早く、維持管理の手間、コストが大
であった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような腐食した鋼管に替えて新品の鋼管と取り替える
という従来の手法では、コストが相当に掛かるという問
題点があった。

【０００７】また、鉄塔の部位によっては取り替え作業
が困難な鋼管もあるという問題点があった。

【０００８】この発明は、前述した問題点を解決するた
めになされたもので、腐食が軽度に進行していることが
確認された時点において、鋼管の内部を研削、塗装する
ことによってリニューアルすることができ、以後その鋼
管を延命使用することができるノズル装置を得ることを
目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明に係るノズル装
置は、先端にノズルが取り付けられた一定長のホース
と、頭部が前記ノズルに係止され後部が前記ホースに沿
って摺動し全体として伸縮する伸縮部と、一端が前記伸
縮部の後部に係止され前記ホースを押して前記伸縮部を
伸長する場合に前記伸縮部の後部を把持することができ
る弾性の把持手段とを備えたものである。

【００１０】また、この発明に係るノズル装置は、前記
伸縮部が、管に挿入されたときに、前記頭部と前記後部
とを連結する弾性部材の収縮機能により管壁に自立して
前記ノズルを前記管の中央に保持する脚部を有するもの
である。

【００１１】さらに、この発明に係るノズル装置は、前
記伸縮部の脚部は、両端が前記頭部と前記後部とに連結
され、装置全体が前記管の端の狭隘部から挿入できるよ
うに、前記弾性部材が伸長すると前記ホースに沿って倒
れるものである。

【００１２】この発明に係る研削システムは、腐食管に
挿入される上記いずれかのノズル装置と、前記ノズル装
置に研削材を供給するブラスト機と、管端から前記研削
材と錆を吸引して回収するバキューム回収装置とを備え
たものである。

【００１３】この発明に係る塗装システムは、管に挿入
される上記いずれかのノズル装置と、前記ノズル装置に
塗料を供給する塗装機と、前記ノズル装置を一定速度で
引っ張るオートリールとを備えたものである。

【００１４】

【発明の実施の形態】実施の形態１．この発明の実施の
形態１に係るノズル装置について図面を参照しながら説
明する。図１は、この発明の実施の形態１に係るノズル
装置の構成を示す斜視図である。また、図２〜図５は、
図１のノズル装置の各部品を示す図である。なお、各図
中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

【００１５】図１において、１は長さが１ｍ５０ｃｍ程
度のホース、２はホース１の先端に連結されたノズル、
３は頭部ホルダ、４は中間ホルダ、５は頭部ホルダ３や
中間ホルダ４に連結された鋼板製の縦板バネ、６は２枚
の縦板バネ５を連結する鋼板製の横板バネ、７は頭部ホ
ルダ３と中間ホルダ４に連結された引張コイル、８は把
持手段である圧縮コイルである。

【００１６】ホース１は、長さが１ｍ５０ｃｍ程度であ
るが、後述するように、実際に使用する場合には連結部
材によって相当量延長できる。

【００１７】頭部ホルダ３と、中間ホルダ４と、６枚の
縦板バネ５と、３枚の横板バネ６と、引張コイル７とか
ら伸縮部が構成されている。ここで、２枚の縦板バネ５
と１枚の横板バネ６とからなるカタカナ文字のコ字状を
１脚とみなすと、上記伸縮部は３脚を有することにな
る。なお、１２０度間隔で３方向の３脚で構成するとホ
ース１を中心とした最小の径を得ることができるが、使
用する環境によって４脚でも５脚以上でもよく最適な数
を選べばよい。

【００１８】このノズル装置の組み立て手順は、まず、
ホース１の先端にノズル２を取り付け、上記伸縮部をホ
ース１の後端から挿入してノズル２の位置でネジ止めで
係止するが、上記伸縮部の中間ホルダ４はホース１に沿
って摺動する。さらに、同様にして、圧縮コイル８をホ
ース１の後端から挿入して中間ホルダ４の位置でねじ込
みで係止するので、圧縮コイル８もホース１に沿って摺
動する。

【００１９】図２は、図１に示すノズル装置の頭部ホル
ダ３の側面を示す図である。同図において、（ｂ）は頭
部ホルダ３を真横からみた図、（ａ）は（ｂ）図の頭部
ホルダ３を左側面からみた図、（ｃ）は（ｂ）図の頭部
ホルダ３を右側面からみた図である。さらに、３ａは鍔
状の係止部材、３ｂは係止部材３ａに設けられたコの字
状のピンであり（ｂ）図では省略している。

【００２０】図３は、図１に示すノズル装置の中間ホル
ダ４の側面を示す図である。同図において、（ｂ）は中
間ホルダ４を真横からみた図、（ａ）は（ｂ）図の中間
ホルダ４を左側面からみた図である。さらに、４ａは鍔
状の係止部材、４ｂは係止部材４ａに設けられたコの字
状のピンであり（ｂ）図では省略している。

【００２１】図４は、図１に示すノズル装置の縦板バネ
５を示す図である。同図において、（ａ）は縦板バネ５
の平面を示す図、（ｂ）は縦板バネ５の側面を示す図で
ある。さらに、５ａ及び５ｂは連結部であり、縦板バネ
５は、連結部５ａ又は５ｂにより、コの字状のピン３ｂ
や４ｂを介して、頭部ホルダ３や中間ホルダ４に連結す
る。

【００２２】図５は、図１に示すノズル装置の横板バネ
６を示す図である。同図において、（ａ）は横板バネ６
の平面を示す図、（ｂ）は横板バネ６の側面を示す図で
ある。さらに、６ａ及び６ｂは連結部であり、横板バネ
６は、図示しないピンを介して、連結部６ａ及び６ｂと
連結部５ａ又は５ｂにより、縦板バネ５に連結する。

【００２３】つぎに、この実施の形態１に係るノズル装
置の動作について図面を参照しながら説明する。

【００２４】図６は、ノズル装置の伸縮部を伸ばす途中
を示す図である。まず、図１に示すノズル装置の最初の
初期状態において、右利きの人間が例えば左手で圧縮コ
イル８の後端（把持部）を握り、右手でホース１を握
る。次に、図６に示す矢印方向にホース１を右手で押す
と、伸縮部の引張コイル７が引張力に抗して伸長し３本
の脚部が少し偏平になる。

【００２５】図７は、ノズル装置の伸縮部を最終状態ま
で伸ばした様子を示す図である。図７の状態では、左手
で圧縮コイル８の後端（把持部）をしっかり握り、右手
でホース１を強く押していなければ、引張コイル７の引
張力により図１の状態に戻ってしまう。すなわち、圧縮
コイル８内のホース１を押し込むことによって中間ホル
ダ４がホース１に沿って移動し、その結果、引張コイル
７を伸ばし縦板バネ５が倒れ横板バネ６と略一直線上に
なる。

【００２６】図８は、図７に示す状態で、ノズル装置が
湾曲している状態を示す図である。後述するように、ノ
ズル装置の径を小さくするだけでは狭い部分に挿入でき
ない箇所があるので、ノズル装置を湾曲することができ
るようになっている。このように、伸縮部から圧縮コイ
ル８のフリー端（把持部）まで自在湾曲変化を可能にす
ることで、後述する鋼管の狭隘部の通過を容易にする。

【００２７】図９は、鉄塔の脚部の一部を示す図であ
る。同図において、１０は鋼管鉄塔の脚材、１１は脚材
１０に取り付けられたプレート、１２はＵ字プレート、
１３はＵ字プレート１２をプレート１１に挿入して連結
する取付ボルト、１４は鋼管である。

【００２８】図１０は、鋼管１４のＵ字プレート１２を
図９とは違う角度からみた図である。このＵ字プレート
１２が鉄塔のプレート１１に挿入されて取り付けられ
る。

【００２９】図１１は、鋼管の端からノズル装置を挿入
する様子を示す図である。図７で説明したように、圧縮
コイル８を保持してホース１を押したまま、ノズル装置
を鋼管１４のＵ字プレート１２の脇の狭隘部から挿入す
る。

【００３０】図１２は、鋼管の端から離れた内部にノズ
ル装置が挿入された状態を示す図である。同図におい
て、鋼管１４の端の狭隘部を過ぎた内部でホース１を押
すことを止めるので、引張コイル７の引張力により頭部
ホルダ３及び中間ホルダ４の間が縮小するように引っ張
られて３本の脚部が鋼管１４の内部で立ち、ノズル２が
鋼管１４の中心に位置することになる。つまり、上述し
たような構造により、圧縮コイル８の長さだけ離れた位
置で伸縮部の形状変化を操作でき、管内でノズル２を中
央に保持することができ、狭隘部を容易に通過させるこ
とができる。

【００３１】図１３は、図１２に示すノズル装置をノズ
ル側からみた図である。同図において、ノズル２が鋼管
１４の中心に位置している様子がよく理解できる。

【００３２】すなわち、引張コイル７が縮む力を利用し
て縦板バネ５、横板バネ６からなる脚部を３方向に立ち
上がらせ、鋼管１４の内壁に自立することによって、ノ
ズル２の位置を鋼管１４の中央に保持する。自立した２
枚の縦板バネ５は、横板バネ６と蝶番構造で両端が自由
に折れる接続で取り付けられている。さらに、頭部ホル
ダ３及び中間ホルダ４に対しては、管内移動によって縦
板バネ５が倒れることがないように背もたれ式で、つま
り鍔状の係止部材３ａ、４ａに取り付けられている。

【００３３】図１４は、この実施の形態１に係るノズル
装置を使用して塗装している様子を示す図である。同図
において、鋼管１４の内部を矢印で示すようにノズル装
置を一定速度で引きながら塗装していく。

【００３４】実施の形態２．この発明の実施の形態２に
係る研削システムについて図面を参照しながら説明す
る。図１５は、この発明の実施の形態２に係る研削シス
テムの構成を示す図である。また、図１６は、この実施
の形態２に係る研削工法を示す図である。

【００３５】図１５において、２０は送電線の鋼管鉄
塔、２１は圧搾空気を発生する例えば１５０ＨＰのコン
プレッサー、２２はφ５０のエアホース、２３は中継加
圧タンクであるレシーバータンクであり、作業範囲が通
常より広い場合にはこれらの機器を使用する。また、２
４は圧搾空気を発生する例えば１００ＨＰのコンプレッ
サー、２５はφ３８のエアホース、２６は硅砂を収容し
それを掃射制御するブラスト機、２７はφ２５のブラス
トホース、２８はホース１と連結する連結部材である。

【００３６】また、同図において、２９はφ６５のバキ
ュームホース、３０は研削済みの硅砂を回収するサイク
ロンセパレーター、３１は微少破片物、粉塵を回収する
バックフィルター集塵機、３２は連結ホース、３３は集
塵機、３４は真空を発生するルーツブロワ、３５は電源
コード、３６はルーツブロワ３４に電力を供給する発電
機である。

【００３７】鉄塔上にセットするものは、図１５に示す
ように、ブラスト機２６とサイクロンセパレーター３０
だけで、他の機器は地上にセットする。図１５では、ノ
ズル装置の高さは、地上から例えば１００ｍ程度の位置
にセットしている様子を示す。なお、場合によってはレ
シーバータンク２３を増設することにより５０ｍ程度延
長することができる。

【００３８】研削工法は、図１６（ａ）に示すように、
事前検査により発見している錆の発生している鋼管１４
の管端から管内へ上記実施の形態１のノズル装置を差し
込み、同図（ｂ）に示すように、ブラスト機２６で発生
させた圧力で管の内部に硅砂を吹き付けて錆を研削す
る。

【００３９】この研削は、塗装の効果を上げるために、
塗装前に鋼管内部に硅砂を吹き付けて行う。また、研削
は、鋼管１４の奥端部にノズル装置をセットし、ノズル
装置を引きながら硅砂を掃射して行う。

【００４０】放出された硅砂は、図１５に示すように、
鋼管１４の奥端部からバキュームホース２９〜発電機３
６からなるバキューム回収装置で回収する。

【００４１】研削は、研削後の状態が３種ケレンになる
ように鋼管１４の腐食状態に応じて硅砂の放出時間を適
切に選択する。一部錆の著しい部分は２種ケレンとな
る。ここで、３種ケレンとは、浮き錆、活膜部分の紛化
物、汚れを除去する。また、２種ケレンとは、錆、旧塗
膜を除去するが、くぼみ部分や狭隘部には錆や塗膜が残
存する。

【００４２】実施の形態３．この発明の実施の形態３に
係る塗装システムについて図面を参照しながら説明す
る。図１７は、この発明の実施の形態３に係る塗装シス
テムの構成を示す図である。また、図１８は、この実施
の形態３に係る塗装工法を示す図である。

【００４３】図１７において、４０は発電機、４１は電
源コード、４２は塗料圧送ポンプであるエアレス塗装機
（さらに、塗装コンテナ、塗装及び硬化剤を撹拌する撹
拌機が付随する。）、４３は塗装ホース、４４は塗装し
ているホース１に連結部材４７により連結している塗装
ホース４６を指定の一定速度で巻き取るオートリール、
４５は塗装吹付けをＯＮ、ＯＦＦするための、リモコン
付きのエアレスガンである。なお、図１７に示すよう
に、上記塗装機器一式を鉄塔上にセットする。

【００４４】塗装工法は、図１８（ａ）に示すように、
錆を研削した鋼管１４の管端から管内へ上記実施の形態
１のノズル装置を差し込み、同図（ｂ）に示すように、
エアレス塗装機４２で塗料を吹き付けて塗装する。な
お、研削用のノズル装置と、塗装用のノズル装置とは、
ノズル２、ホース１の径、長さ等が異なる。

【００４５】塗装は、研削後、鋼管１４の奥端部にノズ
ル装置をセットし、引きながら塗料を掃射して行う。適
切、均一な膜厚塗装を行うために、ノズル装置の引き抜
き時間、一定速度をオートリール４４を使用して制御す
る。

【００４６】塗料は、耐酸、耐塩性等に優れたエポシキ
樹脂系塗料などを使用する。エポシキ樹脂系塗料は、各
種の検査による結果は、溶融亜鉛メッキ鋼管と同等程度
の寿命を有している。また、塗装は、１回塗りで期待の
膜厚が得られ工期短縮が計れる。

【００４７】上記各実施の形態で示した腐食鋼管の研
削、塗装工法は、腐食が軽度に進行していることが確認
された時点において、管の内部を研削、塗装することに
よってリニューアルし、以後その鋼管を延命使用するこ
とができる。その結果、応力材、鋼管アーム材など取り
替え作業が困難な部材を維持でき、また、取替工法より
も経済的に鉄塔を維持することができる。

【００４８】

【発明の効果】この発明に係るノズル装置は、以上説明
したとおり、先端にノズルが取り付けられた一定長のホ
ースと、頭部が前記ノズルに係止され後部が前記ホース
に沿って摺動し全体として伸縮する伸縮部と、一端が前
記伸縮部の後部に係止され前記ホースを押して前記伸縮
部を伸長する場合に前記伸縮部の後部を把持することが
できる弾性の把持手段とを備えたので、管の研削、塗装
に使用した場合にその管の寿命を延ばすことができると
いう効果を奏する。

【００４９】また、この発明に係るノズル装置は、以上
説明したとおり、前記伸縮部が、管に挿入されたとき
に、前記頭部と前記後部とを連結する弾性部材の収縮機
能により管壁に自立して前記ノズルを前記管の中央に保
持する脚部を有するので、管の研削、塗装に使用した場
合に均一な処理を施すことができるという効果を奏す
る。

【００５０】さらに、この発明に係るノズル装置は、以
上説明したとおり、前記伸縮部の脚部は、両端が前記頭
部と前記後部とに連結され、装置全体が前記管の端の狭
隘部から挿入できるように、前記弾性部材が伸長すると
前記ホースに沿って倒れるので、管の端が相当に狭くて
も管に挿入することができるという効果を奏する。

【００５１】この発明に係る研削システムは、以上説明
したとおり、腐食管に挿入される上記いずれかのノズル
装置と、前記ノズル装置に研削材を供給するブラスト機
と、管端から前記研削材と錆を吸引して回収するバキュ
ーム回収装置とを備えたので、管の寿命を延ばすことが
でき、ひいては経済的であるという効果を奏する。

【００５２】この発明に係る塗装システムは、以上説明
したとおり、管に挿入される上記いずれかのノズル装置
と、前記ノズル装置に塗料を供給する塗装機と、前記ノ
ズル装置を一定速度で引っ張るオートリールとを備えた
ので、管の内壁の塗膜層を均一に生成でき、ひいては管
の寿命を延ばすことができ、経済的であるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置を
示す図である。

【図２】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置の
頭部ホルダを示す図である。

【図３】 この発明の実施の形態に係るノズル装置の中
間ホルダを示す図である。

【図４】 この発明の実施の形態に係るノズル装置の縦
板バネを示す図である。

【図５】 この発明の実施の形態に係るノズル装置の横
板バネを示す図である。

【図６】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置の
操作途中を示す図である。

【図７】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置の
操作最終状態を示す図である。

【図８】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置の
操作最終状態で湾曲させた様子を示す図である。

【図９】 この発明の実施の形態１に係る鋼管鉄塔の一
部を示す図である。

【図１０】 この発明の実施の形態１に係る鋼管の一部
を示す図である。

【図１１】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置
を鋼管の端部から挿入している様子を示す図である。

【図１２】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置
を鋼管の内部に設置した様子を示す図である。

【図１３】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置
を鋼管の内部に設置した様子を管端部からみた図であ
る。

【図１４】 この発明の実施の形態１に係るノズル装置
を使用して鋼管の内部を塗装している様子を示す図であ
る。

【図１５】 この発明の実施の形態２に係る研削システ
ムを示す図である。

【図１６】 この発明の実施の形態２に係る研削工法を
示す図である。

【図１７】 この発明の実施の形態３に係る塗装システ
ムを示す図である。

【図１８】 この発明の実施の形態３に係る塗装工法を
示す図である。

【符号の説明】

１ ホース、２ ノズル、３ 頭部ホルダ、４ 中間ホ
ルダ、５ 縦板バネ、６ 横板バネ、７ 引張コイル、
８ 圧縮コイル、１４ 鋼管、２０ 鋼管鉄塔、２１
コンプレッサー、２２ エアホース、２３ レシーバー
タンク、２４コンプレッサー、２５ エアホース、２６
ブラスト機、２７ ブラストホース、２８ 連結部
材、２９ バキュームホース、３０ サイクロンセパレ
ーター、３１ バックフィルター集塵機、３２ 連結ホ
ース、３３ 集塵機、３４ ルーツブロワ、３５ 電源
コード、３６ 発電機、４０ 発電機、４１ 電源コー
ド、４２ エアレス塗装機、４３ 塗装ホース、４４
オートリール、４５ エアレスガン、４６ 塗装ホー
ス、４７ 連結部材。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にノズルが取り付けられた一定長の
   ホースと、 頭部が前記ノズルに係止され後部が前記ホースに沿って
   摺動し全体として伸縮する伸縮部と、 一端が前記伸縮部の後部に係止され前記ホースを押して
   前記伸縮部を伸長する場合に前記伸縮部の後部を把持す
   ることができる弾性の把持手段とを備えたことを特徴と
   するノズル装置。
2. 【請求項２】 前記伸縮部は、管に挿入されたときに、
   前記頭部と前記後部とを連結する弾性部材の収縮機能に
   より管壁に自立して前記ノズルを前記管の中央に保持す
   る脚部を有することを特徴とする請求項１記載のノズル
   装置。
3. 【請求項３】 前記伸縮部の脚部は、両端が前記頭部と
   前記後部とに連結され、装置全体が前記管の端の狭隘部
   から挿入できるように、前記弾性部材が伸長すると前記
   ホースに沿って倒れることを特徴とする請求項２記載の
   ノズル装置。
4. 【請求項４】 腐食管に挿入される請求項１、２又は３
   記載のノズル装置と、 前記ノズル装置に研削材を供給するブラスト機と、 管端から前記研削材と錆を吸引して回収するバキューム
   回収装置とを備えたことを特徴とする研削システム。
5. 【請求項５】 管に挿入される請求項１、２又は３記載
   のノズル装置と、 前記ノズル装置に塗料を供給する塗装機と、 前記ノズル装置を一定速度で引っ張るオートリールとを
   備えたことを特徴とする塗装システム。