JPS63191526A - 鉄骨構造物接続用ボルトの締結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は鉄骨構造物接続用ボルトの締結装置に係り、特
に、送電線架設用鉄塔等の鉄骨構造物における構成材の
接続用ボルトを遠隔操縦によって締結する七きに用いら
れる締結装置に関する乙のである。

「従来技術とその問題点」 送電線を架設する鉄塔は、超高圧送電のための十分な高
さが要求されることはいうまでらないが、その構成［オ
を形成する型鋼等の長さが定尺の長さ寸法に制限されて
いるために、一般にＬ型鋼等からなる多数本の定尺長さ
の構成材を順次接続用ボルトで連結して長尺な構造物を
構築している。

従来、鉄塔組立用構成材を相互に連結する接続用ボルト
の締結作業は、作業員が鉄塔に登ってボックススパナや
ラチェヅトスパナ等の工具を駆使して実施４゛ろように
している。

しかしながら、大型鉄塔におけるボルトの締結零敗は１
基当たり数千本以上となることが多く、また、ボルトの
締め付はトルクは数百ｋｇ−ａｍないし数千ｋｇ−ｃｍ
となり、多大な労力と作業環境の悪い高所作業とを必要
としている。

本発明は、上述の如き問題を育効に解決し、鉄塔等の鉄
骨構造物を構成する構成材を相互に連結する接続用ボル
トの締結作業を画像で監視しながら遠隔操作により実施
することを特徴とする特許である。

「問題点を解決するための手段」 本発明は、鉄骨構造物を構成する構成材の背部に沿って
移動する走行体に、前記構成材の接続用ボルトの締結を
行なうための締結具と、前記接続用ボルトの締結状況お
よび／または走行体と構成材の関係位置を映像化して操
縦位置に伝達するための撮像機と゛を具備させてなる構
成である。

「実施例」 以下、本発明に係る鉄骨構造物接続用ボルトの締結装置
を送電線の鉄塔に適用した場合の一実施例を示した第１
図ないし第５図を参照して説明する。

鉄骨構造物接続用ボルトの締結装置は、第４図及び第５
図に示すような送電線の鉄塔（鉄骨構造物）ｌにおける
構成材２の背部に沿って上下方向に移動する走行体３を
有するとともに、該走行体３は、構成材２における接続
用ボルト４の締結を行なうための締結具５と、°その接
続用ボルト４の締結状況および／または走行体３と構成
材２の関係位置を映像化して操縦位置に伝達するための
撮像機６とを具備してなるものである。

前記鉄塔ｌの構成材２は、複数本のＬ型鋼を連結部７に
おいて重ね合わけ、この重ね合わせ箇所をナツトを螺合
した多数本の接続用ボルト４を締め付けて上下方向に連
結接続するものであり、接続用ボルト４の他に作業員の
昇降のためのステップボルト８が上下方向に適宜間隔を
おいて背面に突出状態に設けられている。

前記走行体３は、第１図に示すように鉄塔Ｉの上部等に
配設されたウィンチ９にワイヤｌＯを介して吊持される
とともに、第２図に示すように、構成材２の背面に対向
した状態で、背部走行機構１２と側部走行機構１３とを
構成材２に係合さ什て該構成材２の長手方向に沿って走
行自在にされている。

前記走行体３は、構成材２よりも大きな幅の鋼板等を組
み合わせた横断面り型状のフレーム１１からなる構造と
され、その二面に前記接続用ボルト４を外部から臨ませ
るための作業窓１４が形成されるとともに、背部走行機
構１２及び側部走行機構１３を駆動させるための電動機
と油圧ポンプとの組み合わせ等からなる油圧源ユニット
１５を搭載している。また、走行体３には、背部走行機
構１２、側部走行機構Ｉ３、油圧源ユニット１５等の作
動及び制御をするとともに、信号伝達を行なうための電
気ケーブル１６が接続されている。

前記背部走行機構１２は、横断面り型状のフレーム＋１
の直角曲がり部の内部に上下間隔を空けて複数配設され
るもので、第２図に示すように、直角曲がり部の内部に
取り付けられたコーナーブラケット１７に、抑圧用アク
チュエータ１８を介して構成材２の背部の外角部に押圧
するための背部ローラ１９を具備してなるものである。

前記側部走行機構１３は、前記フレーム１１の両側部に
上下間隔を空けて複数配設されるもので、第２図に示す
ように、構成材２の側縁部に係合される側部ガイドロー
ラ２０と、該側部ガイドローラ２０の水平位置を調整す
るためのトラバース機構２１と、該トラバース機構２１
と側部ガイドローラ２０との間に介在してフレーム１１
かラノ突出量を調整する突出用アクチュエータ２２とを
具備してなるとともに、トラバース機構２１は、フレー
ム１１の内面と平行にトラバースガイド２３が一体に設
けられ、該トラバースガイド２３に移動ブラケット２４
が摺動自在に支持され、該移動ブラケット２４をトラバ
ース用アクチコエータ２５によってトラバースガイド２
３に沿って移動させる構成である。

前記締結具５は、フレーム１１の作業窓１４が接続用ボ
ルト４を臨む位置にある場合に、締結工具２６の上下方
向の位置を調整するための上下位置調整機構２７と、締
結工具２６の水平方向の位置を調整するための水平位置
調整機構２８と、締結工具２６を内方に突出させて接続
用ボルト４に係合させるための工具設定用アクチュエー
タ２９とを有する構成である。

前記上下位置調整機構２７は、フレームｉｔの側部外面
に、第１図に示すように作業窓１４の両側に対向状態の
一対の昇降用ガイドレール３０が上−下方向に沿って配
設され、該昇降用ガイドレール３０に連結ブラケット３
１が移動自在に支持されるとともに、該連結ブラケット
３１に上下移動を行なうための昇降用アクチュエータ３
２が、第２図に示すように取り付けられてなるものであ
る。

前記水平位置調整機構２８は、上下位置調整機構２７に
おける一対の昇降用ガイドレール３０の間に、作業窓１
４を横切るように上下間隔を空けて水平ガイドレール３
３を架設するとともに、該水平ガイドレール３３に移動
自在に支持される水平移動台３４と一方の昇降用ガイド
レール３０との間に水平位置設定用アクチュエータ３５
を配設してなるしのである。

そして、前記締結工具２６は、第３図等に示すように、
水平移動台３４に対して内方に向けて取り付けられてい
る工具設定用アクチュエータ２９の先端に取り付けられ
て回転駆動力を発生させるための油圧モータ３６と、該
油圧モータ３ｄの先端に取り付けられてその作動によっ
て前記接続用ボルト（第５図ではナツト　）４を回転さ
せるための締結スパナ３７と、該締結スパナ３７の部分
または油圧モータ３６の一部に連結されて接続用ボルト
４の回転時におけるトルクを計測するためのトルクセン
サとを具備してなるものである。

前記撮像機６は、例えばビデオカメラであり、第１図に
示すように、フレーム１１の外側面に取り付けた撮影位
置調整用アクチュエータ３８によって支持されるととも
に、地上への画像送信装置を備えた構成とされており、
前記電気ケーブル１６に連結されて動力の供給と制御信
号の交換とが行なわれるものである。

また、地上部には、走行体３を遠方で画像により監視し
ながら遠隔操縦するためのディスプレイ装置（受像機）
と、走行体３、締結具５及び撮像機６を作動及び遠隔操
縦するための操縦装置及びジョイスティック等とが配備
される。

上記本発明の鉄骨購造物接続用ボルトの締結装置は、重
ね合わせ部分をボルト・ナツトの装着により予め仮締め
してなる構成材２からなる鉄骨購造物（鉄塔）ｌの構成
材２の外側にウィンチ９及びワイヤＩＯを介して吊持状
態に支持しておいて、地上から電気ケーブル１６あるい
は無線により指令信号を前記走行体３、締結具５及び撮
像機６に送り込むことにより各機能を自由に遠隔操縦し
て接続用ボルト４の締結作業を行なうものである。

即ち、ウィンチ９を作動することによって、ワイヤＩＯ
により吊持されているＬ型状のフレーム１１（走行体３
　）の高さを変えることができろとともに、この場合に
、背部走行機構１２及び側部走行機構１３がそれぞれ構
成材２の背部及び側部に停台状態となっていると、構成
材２の背部及び側部の形状に沿って走行体３を正確に目
的の位置に移動させることができる。

この場合において、Ｌ型状のフレーム１１の作業窓１４
が構成材２における連結部７の各接続用ボルト４の水平
外側部に位置するように設定すると、締結具５及び撮像
機６等を作動させることによって、接続用ボルト４の締
結作業を実施することができる。締結具５の上下位置の
調整は上下位置調整機構２７の作動により、連結ブラケ
ット３１の上下位置を変えることにより行なわれ、左右
位置の調整は水平位置調整機構２８の作動により水平移
動台３４の位置を変えることにより行なわれ、締結工具
２６の突出量の調整及び締結スパナ３７の係脱は工具設
定用°アクチュエータ２９により行なわれ、接続用ボル
ト４の回転は油圧モータ３６の作動により行なわれる。

そして、これらの各作業は、その作業位置近傍に撮像機
６を向けて随時映像化が行なわれて、無線あるいは電気
ケーブル！６により地上に伝送され、ディスプレー装置
（受像機）でこれら作業を監視することにより、進行状
況を知ることができる。

一方、鉄塔１における構成材２の背部及び側部の形状は
、必ずしも直線状ではない。背部の部分は、第２図に示
すように、接続用ボルト４及びステップボルト８の配置
部分から離間しているため、その長さ方向の大部分に障
害物がなく、背部を基糸として締結スパナ３７の位置や
繰り出し量等を設定することができる。

また、Ｌ型状フレーム１１の上下移動時において、締結
具５は締結スパナ３７を後退させた位置とするとともに
、水平位置調整機構２８の作動によってステップボルト
８等の障害物を避けることにより、通過に支障の生じな
いようにすることができる。

しかし、第５図に示すように、構成材２の連結部７の部
分には段差が形成されるため、構成材２における背部及
び側部と拘わりを有する背部走行機構１２及び側部走行
機構１３では、以下のような操作を行なうことによって
対応する。つまり、背部走行機構１２は上下方向に間隔
を空けて複数配設されているため、連結部７の段差の位
置に到達した背部ローラ１９による背部の押圧を解放し
て、池の背部ローラＩ９及び側部走行機構１３を構成材
２と係合させた状態を保持しておいて、複数点の支持に
より連結部７の通過を支障なく行なうことができる。ま
た、構成材２の側部の部分には、第４図に示すように、
水平または傾斜状態の他の構成材が連結されている部分
が存在していて、この連結部分がフレーム１１（走行体
３　）を通過させる場合の障害となり得るが、この場合
においてら、側部走行機構１３は複数設けられていると
と乙に、トラバース機構２１と突出用アクチュエータ２
２との作動によって、側部ガイドローラ２０を構成材２
の側部から離間して退避させることにより、拘わりを無
くしてフレーム１１の通過を支障なく行なうことができ
ることになる。

したがって、作業者は締結具５による接続用ボルト４の
締結作業が行なイっれている間、鉄塔ｌに登る必要がな
く、フレームＩｔ（走行体３　）は構成材２の背部と側
部とを挟持するように構成材２の形状に倣って走行する
ことになるので、鉄塔Ｉの高さについても特に制限がな
い。

なお、一実施例に代えて次のようにすることもてきる。

■ウイツチに代えて自走式の走行体とすること、この場
合、走行体本体にモータを取り付けて駆動すること。

■背部走行機構、側部走行機構、ボルト締結具の作動を
油圧源に代えて空気圧源や電動源により行なうこと、電
動源の場合における直線移動は例えばラック・ビニオン
機構により行なうこと。

■画像による位置検出をして、接続用ボルトの位置に締
結工具を自動的に移動させる方法を併用すること。

■接続用ボルトの締め付はトルクの確認をセンサを使用
して地上で行なう場合、油圧式及び空気圧式の場合は圧
力計やトルクセンサを使用し、電動式の場合は電圧電流
あるいはトルクセンサを使用して行なうこと。

■走行体、締結具及び撮像機を操縦する手段の一部に、
マスタスレーブ制御を使用すること。

■鉄塔以外の建造物、橋梁等の鉄骨構造物に適用するこ
と。

「発明の効果」 以上説明したように本発明による鉄骨構造物接続用ボル
トの締結装置は、鉄骨構造物の構成材の背部に沿って走
行体を移動させるとともに、該走行体に、構成材接続用
ボルトの締結を行なうための締結具と、締結具による接
続用ボルトの締結状況および／または走行体と構成材の
関係位置を映像化して操縦位置に伝達するための撮像機
とを具備している構成であるから、 ■作業具が接続用ボルトの締結作業時に鉄骨構造物に登
る必要がなく、落下等による人身事故の恐れを排除する
ことができる。

■走行体が鉄骨構造物の構成材の背部に沿って移動する
ため、鉄骨構造物の高さの制限を受けることがない。

■鉄骨構造物の構築時における作業の大半を占める接続
用ボルトの締結作業を地上から遠隔操作して行なうこと
により、作業性、信頼性、安全性、疲労度の面で大幅な
改善が成就される。

等の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る鉄骨構造物接続用ボルトの締結装
置の一実施例を示す正面図、第２図は第１図の■−■線
矢視図、第３図は第２図に示す締結工具部分の拡大図、
第４図は鉄塔の構成例の概略図、第５図は第４図におけ
る鎖線Ｖ部分の拡大図である。 Ｉ・・・・・・鉄骨構造物、 ２・・・・・・構成材、 ３・・・・・・走行体、 ４・・・・・・接続用ボルト、 ５・・・・・締結具、 ６・・・・・撮像機、 ７・・・・連結部、 ８・・・・・・ステップボルト、 ９・・・・・ウィンチ、 １０・・・・・・ワイヤ、 １１・・・・・・横断面り型状のフレーム、１２・・・
・・背部走行機構、 １３・・・・・・側部走行機構、 １４・・・・・作業窓、 １５・・・・・・油圧源ユニット、 １６・・・・・・電気ケーブル、 １７・・・・・・コーナーブラケット、１８・・・・・
・押圧用アクチュエータ、１９・・・・・・背部ローラ
、 ２０・・・・・・側部ガイドローラ、 ２１・・・・・トラバース機構、 ２２・・・・・・突出用アクチュエータ、２３・・・・
・・トラバースガイド、 ２４・・・・・・移動ブラケット、 ２５・・・・・・トラバース用アクチュエータ、２６・
・・・・・締結工具、 ２７・・・・・・上下位置調整機構、 ２８・・・・・・水平位置調整機構、 ２９・・・・・・工具設定用アクチュエータ、３０・・
・・・・昇降用ガイドレール、３１・・・・・・連結ブ
ラケット、 ３２・・・・・・昇降用アクチュエータ、３３・・・・
・水平ガイドレール、 ３４・・・・・・水平移動台、 ３５・・・・・・水平位置設定用アクチュエータ、３６
・・・・・・油圧モータ、 ３７・・・・・・締結スパナ、 ３８・・・・・・撮影位置調整用アクチュエータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 鉄骨構造物（１）を構成する構成材（２）の背部に沿っ
   て移動する走行体（３）に、前記構成材（２）の接続用
   ボルト（４）の締結を行なうための締結具（５）と、前
   記接続用ボルト（４）の締結状況および／または走行体
   （３）と構成材（２）の関係位置を映像化して操縦位置
   に伝達するための撮像機（６）とが具備されていること
   を特徴とする鉄骨構造物接続用ボルトの締結装置。