WO2022269905A1 - Device for calculating unbalanced load of pole, method, and program - Google Patents

Device for calculating unbalanced load of pole, method, and program Download PDF

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Abstract

The purpose of the present disclosure is to make it possible to calculate the change in an unbalanced load of a pole when installation conditions of a cable are changed. In a device and a method according to the present disclosure, when installation conditions of a cable are changed, the pole on which said cable is installed is considered to be a target pole, and the tension of each cable installed on the target pole and an unbalanced load of the target pole are computed.

Description

ポールの不平衡荷重を算出する装置、方法及びプログラムApparatus, method and program for calculating unbalanced load of pole
 本開示は、主として屋外に存在する電柱や信号柱等のポールに布設されている、電力線や電話線等のケーブルの布設条件の違いによる、ポールに発生する不平衡荷重を解消するための技術に関する。 The present disclosure relates to a technique for eliminating unbalanced loads generated on poles due to differences in installation conditions of cables such as power lines and telephone lines, which are mainly laid on poles such as utility poles and signal poles that exist outdoors. .
 従来、ポールを布設する際には、ポールに布設される予定のケーブルにより発生する張力及び、その他付属物における荷重の合力を考え、これがポールに作用する荷重の合力(不平衡荷重)となり、この不平衡荷重に、風圧の強さ・土壌の硬さ等の不確定要素の影響も含んだうえで、使用するポールの種別等を決定している。 Conventionally, when laying a pole, the tension generated by the cable to be laid on the pole and the resultant force of the load on other attachments are taken into consideration, and this becomes the resultant force (unbalanced load) of the load acting on the pole. The types of poles to be used, etc. are determined after taking into account the influence of uncertain factors such as the strength of the wind pressure and the hardness of the soil on the unbalanced load.
 ポールには種類ごとに許容できる荷重の基準として設計荷重が設定されており、ポールを実際に構築する際の設計者は、先の不平衡荷重に、風圧の強さ・土壌の硬さ等の不確定要素の影響を考慮した上で、発生する荷重に耐えることのできる設計荷重を有するポールを選定する。また、不平衡荷重の向きに応じて、電柱の倒壊等を防ぐために、不平衡荷重を相殺する向きに支線・支柱等を設置することもある。このように、布設されるケーブルにより発生する張力の大きさと向きに応じて、ポールに作用する不平衡荷重を想定し、この不平衡荷重により、ポールの変形や、破壊につながるひび等が発生しないように、使用するポールの種別等が決定されている。 A design load is set for each type of pole as a standard for the allowable load, and the designer when actually constructing the pole should consider the above unbalanced load, the strength of the wind pressure, the hardness of the soil, etc. Select a pole that has a design load that can withstand the load that occurs, taking into account the effects of uncertainties. In addition, depending on the direction of the unbalanced load, in order to prevent the collapse of the utility pole, etc., a branch line, a support, etc. may be installed in a direction that offsets the unbalanced load. In this way, an unbalanced load acting on the pole is assumed according to the magnitude and direction of the tension generated by the cable being laid, and this unbalanced load does not cause deformation of the pole or cracks that lead to destruction. Thus, the type of pole to be used and the like are determined.
 現状、ポールにかかる不平衡荷重は、新たにケーブルが布設される場合を除き、設計時の条件(大きさ、向き)から変化しないことを前提としている。しかし実際は、施工時の偏りや、経時的に外的環境にさらされることによって不平衡荷重の条件が、設計時より悪化しポールの変形や、破壊につながるひび等が発生する危険性がある。こうした不平衡荷重の発生や、それに伴うポールの変形、ひびは、現在定期的な点検等で発見しているが、設計荷重のより大きなポールへの更改等で対応せざるを得ないケースが多く、多大な更改コストがかかっている。 Currently, it is assumed that the unbalanced load applied to the pole will not change from the design conditions (size, orientation), except when a new cable is laid. In reality, however, there is a risk that unbalanced load conditions will deteriorate from the design stage due to bias during construction and exposure to the external environment over time, leading to pole deformation and cracks leading to destruction. The occurrence of such unbalanced loads and the associated deformation and cracking of the poles are currently discovered through periodic inspections, but in many cases, there is no choice but to replace the poles with larger design loads. , incurring significant renewal costs.
 また、ケーブルの余長がある場合はケーブルの弛度変更、用地折衝が可能な場合はポールの位置変更等を行って、不平衡荷重の解消工事を実施しているケースもあるが、実際の施工時には、どの程度の弛度変更やポールの位置変更によって不平衡荷重が解消されるのかを計算で求めておらず、施工時の現場の判断で決定している。現在、不平衡荷重を評価しようとした場合には、張力T(kN)、単位長さ辺りのケーブル荷重w(kN/m)、スパン長S(=ケーブル布設位置間の距離)(m)、ケーブルの実長L(m)、ケーブルの弛度d(m)を用いて、ケーブルの張力を求めている(非特許文献1参照)。 In addition, if there is excess cable length, there are cases where the slackness of the cable is changed, and if land negotiations are possible, the position of the pole is changed to eliminate the unbalanced load. At the time of construction, we did not calculate how much the unbalanced load would be eliminated by changing the sag or the position of the pole, but decided by judgment at the construction site. At present, when trying to evaluate an unbalanced load, tension T (kN), cable load per unit length w (kN/m), span length S (= distance between cable installation positions) (m), Using the actual length L (m) of the cable and the slackness d (m) of the cable, the tension of the cable is obtained (see Non-Patent Document 1).
特開2020-98126,“設備状態検出装置、装置状態検出方法、及びプログラム”(NTT)Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2020-98126, "Equipment state detection device, device state detection method, and program" (NTT)
 理論上は張力を任意に調整するためのスパン長の変更幅を算出できるが、実際は該当スパンの張力が変化することで、不平衡荷重が変化した結果、ポールが変形し、スパン長が変化することになり、先に算出した結果の張力とは一致しない。 Theoretically, it is possible to calculate the amount of change in the span length to adjust the tension arbitrarily, but in reality, as the tension of the corresponding span changes, the unbalanced load changes, resulting in deformation of the pole and change in span length. Therefore, it does not match the tension calculated earlier.
 本開示は、ケーブルの布設条件を変化させたときのポールの不平衡荷重の変化を算出可能にすることを目的とする。 The purpose of the present disclosure is to enable calculation of changes in the unbalanced load of the pole when the cable installation conditions are changed.
 そこで本開示では、ケーブル布設条件によりケーブルの張力が異なることを利用し、ケーブル布設条件の変更前後でのポールの不平衡荷重を、ポールに作用する力のつり合いの定式化から評価することを特徴とする。 Therefore, the present disclosure utilizes the fact that cable tension varies depending on cable laying conditions, and is characterized in that the unbalanced load on the pole before and after changing the cable laying conditions is evaluated from the formulation of the balance of forces acting on the pole. and
 本開示に係る装置及び方法は、
 ケーブルの布設条件を変化させたときの、そのケーブルが布設されているポールを対象ポールと考え、
 対象ポールに布設されている各ケーブルの張力及び対象ポールの不平衡荷重を計算する。
Apparatus and methods according to the present disclosure comprise:
Considering the pole on which the cable is laid as the target pole when the cable laying conditions are changed,
Calculate the tension of each cable laid on the target pole and the unbalanced load on the target pole.
 本開示のプログラムは、本開示に係る装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラムであり、本開示に係る装置が実行する方法に備わる各ステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。 The program of the present disclosure is a program for realizing a computer as each functional unit provided in the apparatus according to the present disclosure, and is a program for causing the computer to execute each step included in the method executed by the apparatus according to the present disclosure. .
 本開示によれば、ケーブルの布設条件を変化させたときのポールの不平衡荷重の変化を計算することができ、不平衡荷重を解消するケーブルの布設条件を求めることが可能となる。 According to the present disclosure, it is possible to calculate the change in the unbalanced load of the pole when the cable laying conditions are changed, and to obtain the cable laying conditions that eliminate the unbalanced load.
本開示の装置が実行する不平衡荷重の解消のフロー図である。FIG. 4 is a flow diagram of unbalanced load resolution performed by the apparatus of the present disclosure; ケーブルの張力の算出時の必要情報の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of necessary information when calculating tension of a cable; ポールに作用する力学的要素の説明図である。FIG. 4 is an illustration of mechanical elements acting on the pole; ポールの変形を表す例の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram of an example representing deformation of a pole; 力のつり合い式の収束計算例のフロー図である。FIG. 11 is a flow diagram of an example of convergence calculation of a force balance formula; ポールの変形Δが変わることによるケーブルの張力Tへのフィードバックの説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of feedback to the tension T of the cable by changing the deformation Δ of the pole; 実長の変更による不平衡荷重の解消イメージの説明図である。It is explanatory drawing of the elimination image of the unbalanced load by change of actual length. ケーブル張力Tと実長Lの関係の一例ある。There is an example of the relationship between the cable tension T and the actual length L. スパン長の変更による不平衡荷重の解消イメージの説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an image of elimination of unbalanced load by changing the span length; 弛度の変更による不平衡荷重の解消イメージの説明図である。It is explanatory drawing of the elimination image of the unbalanced load by changing the degree of sag. 設備系のケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)変更時の影響例の説明図であり、(a)はケーブル布設条件の変更前を示し、(b)はケーブル布設条件の変更後を示す。It is an explanatory diagram of an example of the influence when changing the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) of the facility system, (a) shows before changing the cable laying conditions, and (b) shows the change of the cable laying conditions. indicate after. ポールに発生する不平衡荷重例の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of an unbalanced load that occurs on a pole; ポールとケーブルの接続形態の一例であり、(a)は引き留めを示し、(b)引き通しを示す。It is an example of the connection form of a pole and a cable, (a) shows a restraint, (b) shows pull-through. 実施形態例1の機能ブロック図である。2 is a functional block diagram of Embodiment 1. FIG. 実施形態例2の機能ブロック図である。FIG. 10 is a functional block diagram of Embodiment 2;
 以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本開示は、以下に示す実施形態に限定されるものではない。これらの実施の例は例示に過ぎず、本開示は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した形態で実施することができる。なお、本明細書及び図面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present disclosure is not limited to the embodiments shown below. These implementation examples are merely illustrative, and the present disclosure can be implemented in various modified and improved forms based on the knowledge of those skilled in the art. In addition, in this specification and the drawings, constituent elements having the same reference numerals are the same as each other.
(実施形態例1)
 本実施形態例を実行するための機能ブロック図を、図14に示す。本実施形態に係る装置は、不平衡荷重算出部12と、ケーブル布設条件算出部13と、を備える。本実施形態に係る装置が実行する方法を、図1に示す。本実施形態に係る装置は、不平衡荷重算出部12がポールに作用する不平衡荷重を計算し(S11)、ケーブル布設条件算出部13が不平衡荷重を解消するためのケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を決定し(S12)、上記のケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を実現するための実施方法を決定する(S13)。本開示の装置はコンピュータとプログラムによっても実現でき、プログラムを記録媒体に記録することも、ネットワークを通して提供することも可能である。以下、詳細に説明する。
(Embodiment example 1)
FIG. 14 shows a functional block diagram for executing this embodiment. The apparatus according to this embodiment includes an unbalanced load calculator 12 and a cable laying condition calculator 13 . The method performed by the device according to this embodiment is shown in FIG. In the apparatus according to this embodiment, the unbalanced load calculator 12 calculates the unbalanced load acting on the pole (S11), and the cable laying condition calculator 13 calculates the cable laying conditions (actual length , span length, slackness, etc.) are determined (S12), and an implementation method for realizing the above cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) is determined (S13). The device of the present disclosure can also be implemented by a computer and a program, and the program can be recorded on a recording medium or provided through a network. A detailed description will be given below.
 まずステップS11について説明する。ポール91に作用する不平衡荷重の計算のためには、ポール91に布設されているケーブル92による張力を計算する必要がある。図2には、2本のポール91の間に布設されているケーブル92の張力を計算するために必要な条件を図示している。ここで、Tは張力(kN)、wは単位長さ辺りのケーブル92の荷重(kN/m)、Sはスパン長(すなわちポール91の布設位置間の距離)(m)、Lはケーブル92の実長(m)、dはケーブル92の弛度(m)を表す。この時、ケーブル92に発生する張力Tは、式(1)もしくは式(2)で表現される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
First, step S11 will be described. In order to calculate the unbalanced load acting on the pole 91, it is necessary to calculate the tension due to the cable 92 laid on the pole 91. FIG. FIG. 2 illustrates the conditions necessary to calculate the tension of a cable 92 laid between two poles 91. FIG. Here, T is the tension (kN), w is the load of the cable 92 per unit length (kN/m), S is the span length (that is, the distance between the installation positions of the poles 91) (m), L is the cable 92 , and d represents the slackness (m) of the cable 92 . At this time, the tension T generated in the cable 92 is expressed by Equation (1) or Equation (2).
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
 ここで、wは布設されるケーブル92毎に規定される数値である。S、L、dはケーブル92の布設条件を表すもので、S、L、dを計測する方法例としては、ケーブル92の表面を3次元座標の点で表現した3次元点群データとして取得し求める方法がある(特許文献1参照)。 Here, w is a numerical value defined for each installed cable 92 . S, L, and d represent the laying conditions of the cable 92. As an example of a method for measuring S, L, and d, the surface of the cable 92 is obtained as three-dimensional point cloud data expressed by three-dimensional coordinate points. There is a method for obtaining (see Patent Document 1).
 次に、ステップS12について説明する。具体的には、計算された不平衡荷重に基づき、不平衡荷重を解消するためのケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を決定するための方法を記載する。図3には、ポール91に作用する力学的要素を表現しており、ポール91に布設されているケーブル92の張力T、T・・・と、不平衡荷重によりポール91が変形することによる反力Fが考えられ、これらの力の間で、以下式(3)の力のつり合いを考えることができる。
(数3)
(ΣT)+F=0   (3)
Next, step S12 will be described. Specifically, a method for determining cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) for resolving the unbalanced load based on the calculated unbalanced load is described. FIG. 3 expresses the dynamic elements acting on the pole 91, and the deformation of the pole 91 due to tensions T 1 , T 2 . . . A reaction force F due to is considered, and between these forces, the force balance of the following equation (3) can be considered.
(Number 3)
(ΣT n )+F=0 (3)
 式(3)は各ポール91にて考えることができる。また不平衡荷重によりポール91が変形することによる反力Fは式(4)のように考えることができる。
(数4)
F=f(Δ)   (4)
ここで、Δはポール91の変形を表すもので、例えば、ポール91の頭部変位83等で表現できる(図4)。頭部変位83は、例えば、ポール91の鉛直軸81とケーブル布設位置82の水平距離で求めることができる。
Equation (3) can be considered at each pole 91 . Also, the reaction force F due to the deformation of the pole 91 due to the unbalanced load can be considered as shown in Equation (4).
(Number 4)
F=f(Δ) (4)
Here, .DELTA. represents the deformation of the pole 91, which can be represented by, for example, head displacement 83 of the pole 91 (FIG. 4). The head displacement 83 can be obtained, for example, from the horizontal distance between the vertical axis 81 of the pole 91 and the cable laying position 82 .
 このとき、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を変更した時の式(3)の各要素を、式(1)、式(2)および式(4)から計算することを考える。
 布設条件(実長L、スパン長S、弛度d等)の変更後のケーブル張力T及び不平衡荷重の決定フローを図5に示す。ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を変えた時のケーブルの張力は、変更後の実長L、スパン長S、弛度dを用いて、式(1)または式(2)から計算できる(図5ステップb)。
 一方、ケーブル92の張力が変わることにより、不平衡荷重が変化するため、ポール91の反力Fも変化し(F’)、式(3)から計算できる(図5ステップc)。
At this time, each element of equation (3) when the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) are changed should be calculated from equations (1), (2) and (4). think.
FIG. 5 shows the determination flow of the cable tension T and the unbalanced load after changing the laying conditions (actual length L, span length S, slackness d, etc.). The tension of the cable when the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) are changed is calculated by using the actual length L, span length S, and slackness d after the change, using formula (1) or formula (2) ) (step b in FIG. 5).
On the other hand, since the tension of the cable 92 changes, the unbalanced load changes, so the reaction force F of the pole 91 also changes (F') and can be calculated from the equation (3) (step c in FIG. 5).
 この時ポールの反力がF’に変わることで、「ポール変形Δ」も変化する(図5ステップd)。ここでポールの変形Δが変わることによる、ケーブル92の張力Tへの影響を考える。例えば、「ポールの変形Δ」として、「ポールの地際からの鉛直軸81」と「ケーブル布設位置82」の水平距離(=頭部変位83)を考えると、「頭部変位83=スパン長の変化」となり(図6)、変化後のスパン長に基づき、ケーブル92の張力Tを式(1)または式(2)により再計算する(図5ステップe)。 At this time, the "pole deformation Δ" changes as the reaction force of the pole changes to F' (Fig. 5 step d). Consider the effect on the tension T of the cable 92 due to the change in the deformation Δ of the pole. For example, considering the horizontal distance (=head displacement 83) between the “vertical axis 81 from the ground of the pole” and the “cable laying position 82” as “pole deformation Δ”, “head displacement 83 = span length (FIG. 6), and based on the changed span length, the tension T of the cable 92 is recalculated by equation (1) or (2) (step e in FIG. 5).
 この時、図5ステップc、図5ステップeから求められたケーブル92の張力、ポール91の反力を用いて、つり合い式の収束を式(5)により判定する(図5ステップf)。
(数5)
(ΣT)+F≦A   (5)
At this time, the tension of the cable 92 and the reaction force of the pole 91 obtained from steps c and e of FIG. 5 are used to determine the convergence of the balance equation by equation (5) (step f of FIG. 5).
(Number 5)
(ΣT n ) + F≦A (5)
 ここではAは収束判定をする閾値で十分小さい値とする。式(5)を満たすまで、繰り返し計算を実施する(図5-c→d→e→f→c…)。 Here, A is a threshold for judging convergence and is set to a sufficiently small value. Calculations are repeated until formula (5) is satisfied (FIG. 5-c→d→e→f→c . . . ).
 式(5)を満たした時のケーブル張力T’、T’・・・を、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)変更後のケーブル張力と考えることができ、これを用いて、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)変更後の不平衡荷重を、式(6)のように計算できる。
(数6)
 不平衡荷重=(ΣT’)   (6)
The cable tensions T 1 ', T 2 ' . can be used to calculate the unbalanced load after changing the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) as shown in Equation (6).
(Number 6)
Unbalanced load = (ΣT n ') (6)
 ここで、図5の収束計算をひとまとまりの計算群と考え、「変更後のケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)」から「ポールの不平衡荷重」を計算する関数gと考えることができる(式(7))。
(数7)
(ポールの不平衡荷重)=g(変更後のケーブル布設条件)≦B   (7)
Here, considering the convergence calculation in FIG. can be considered (equation (7)).
(Number 7)
(unbalanced load of pole) = g (changed cable laying conditions) ≤ B (7)
 ここでBは閾値で十分小さい値とする。式(7)を満たすような、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を求めることで、不平衡荷重を解消するためのケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を計算することができる。 Here, B is a threshold value that is sufficiently small. Cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) to eliminate the unbalanced load are found by finding the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) that satisfy equation (7). can be calculated.
 以上のその一連の過程まで含めて、「ポールの不平衡荷重」から「不平衡荷重解消後のケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)」を計算する関数hと考えることができる(式(8))。
(数8)
 (不平衡荷重解消後のケーブル布設条件)=h(ポールの不平衡荷重)   (8)
Including the above series of processes, it can be considered as a function h that calculates "cable installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) after the unbalanced load is eliminated" from the "unbalanced load on the pole". (Formula (8)).
(Number 8)
(Cable laying conditions after unbalanced load is eliminated) = h (unbalanced load on pole) (8)
 式(8)を満たす、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)は計算条件によっては複数存在するため、最適なケーブル布設条件と、実際その実現方法について記載する。 Depending on the calculation conditions, there are multiple cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) that satisfy formula (8), so the optimum cable laying conditions and how to actually implement them will be described.
 まず、ケーブル布設条件の、各パラメータである、実長・スパン長・弛度を変更するための現実の施工方法について以下、ステップS31~S33で考える。 First, the actual construction method for changing the actual length, span length, and slackness, which are the parameters of the cable laying conditions, will be considered in steps S31 to S33.
ステップS31:実長の変更
「高張力スパンの実長の変更」による不平衡荷重の解消を考える。ケーブル92の実長と張力は反比例するため(式(2)および図8)、「高張力スパンの実長を延長」することにより、不平衡荷重の解消が可能となる。そのため、式(8)で計算した結果にまで、実長を増加させることで不平衡荷重が解消できる。
Step S31: Consider elimination of the unbalanced load by changing the actual length "changing the actual length of the high tension span". Since the actual length and tension of the cable 92 are inversely proportional (equation (2) and FIG. 8), "extending the actual length of the high tension span" allows for the elimination of unbalanced loads. Therefore, the unbalanced load can be eliminated by increasing the actual length up to the result calculated by Equation (8).
 具体的には、図7に示すように、ポール91とケーブル92の接続部に部材71を割入れ、ケーブル92の実長Lを増加させる。複数の長さの部材71を用意して、適切な部材71を選定することで、狙った実長Lの増加を実現することができる。また本工法は、ポール91とケーブル92の接続部(=架渉位置)に金物等の他の付属物73による支障がなく、ポール91とケーブル92の接続形態が「引き留め」(図13(a))であり、ケーブル92に余長がある場合に実施できる。ポール91とケーブル92の接続形態が「引き留め」の場合、ケーブル92の支持体72は、ポール91の左右で分断されており、他の付属物73を介してポール91に接続されている。 Specifically, as shown in FIG. 7, a member 71 is cut into the connecting portion between the pole 91 and the cable 92 to increase the actual length L of the cable 92 . By preparing members 71 having a plurality of lengths and selecting an appropriate member 71, it is possible to increase the actual length L as desired. In addition, in this construction method, there is no hindrance due to other attachments 73 such as hardware at the connection portion (= bridging position) between the pole 91 and the cable 92, and the connection form of the pole 91 and the cable 92 is "fixed" (Fig. 13(a)). )) and can be implemented when the cable 92 has an excess length. When the connection form of the pole 91 and the cable 92 is "staying", the support 72 of the cable 92 is separated on the left and right sides of the pole 91 and connected to the pole 91 via another attachment 73 .
ステップS32:スパン長の変更
 ポール91の位置変更による、不平衡荷重の解消を考える。式(8)で計算したケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を実現する位置に、ポール91を移設することで、不平衡荷重の解消実現できる(図9)。また本工法はケーブル余長、土地所有者との用地折衝、変更後位置の地盤等条件を満たせば実施できる。
Step S32: Change of span length Let us consider how to change the position of the pole 91 to eliminate the unbalanced load. By moving the pole 91 to a position that satisfies the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) calculated by Equation (8), the unbalanced load can be eliminated (FIG. 9). In addition, this construction method can be implemented if conditions such as extra cable length, land negotiation with the land owner, and the ground of the new location are satisfied.
ステップS33:弛度の変更
 弛度の変更による、不平衡荷重の解消を考える。ポール91のケーブル固定箇所にて、ケーブル92の余長がある場合に、式(8)で計算したケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)のように、ケーブル92の余長を使って、弛度を変更することで、不平衡荷重の解消を実現できる(図10)。また本工法は、ポール91とケーブル92の接続部(=架渉位置)に他の金物等の付属物72による支障がなく、ポール91とケーブル92の接続形態が「引き通し」(図13(b))であり、ケーブル92に余長がある場合に実施できる。ポール91とケーブル92の接続形態が「引き通し」の場合、ケーブル92の支持体72は、ポール91の左右で分断されておらず、他の付属物73を介してポール91に固定されている。
Step S33: Change of sag It is considered to cancel the unbalanced load by changing the sag. If there is an excess length of the cable 92 at the cable fixing point of the pole 91, the extra length of the cable 92 is calculated according to the cable installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) calculated by Equation (8). By changing the degree of sag, the elimination of unbalanced loads can be achieved (Fig. 10). In addition, in this construction method, there is no hindrance due to attachments 72 such as other hardware at the connection portion (= bridging position) between the pole 91 and the cable 92, and the connection form of the pole 91 and the cable 92 is "pull-through" (Fig. 13 ( b)), which can be implemented when the cable 92 has an excess length. When the connection form of the pole 91 and the cable 92 is "pull-through", the support 72 of the cable 92 is not separated on the left and right sides of the pole 91, and is fixed to the pole 91 via other attachments 73. .
 このように、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を実現できるかは、
 (i)架渉位置の状態、
 (ii)ポール91とケーブル92の接続形態(引き通し、引き留め)、
 (iii)周辺用地の折衝状態、
 等の諸条件により異なる。
In this way, whether the cable installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) can be realized
(i) the state of the intervening position;
(ii) the form of connection between the pole 91 and the cable 92 (pull-through, hold-down);
(iii) Negotiated status of surrounding sites;
Varies depending on various conditions such as.
 これらをまとめて「工法の実施条件」とし、「ポールの不平衡荷重」、「工法の実施条件」から「不平衡荷重解消のための最適なケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)及び実施方法」を定める関数kとして規定できる(式9)。
(数9)
 (不平衡荷重解消のための最適なケーブル布設条件及び実施方法)
  =k(ポールの不平衡荷重、工法の実施条件))   (9)
These are collectively referred to as "construction method implementation conditions", and from "unbalanced load on poles" and "construction method implementation conditions" to "optimal cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) to eliminate unbalanced loads. ) and the implementation method can be defined as a function k (equation 9).
(Number 9)
(Optimal cable laying conditions and implementation method for resolving unbalanced loads)
= k (unbalanced load of pole, implementation conditions of construction method)) (9)
 以上説明したように、本実施形態に係る装置及び方法は、
 ケーブル92の布設条件に基づいて、ケーブルの張力Tを、式(1)又は式(2)を用いて計算するステップS1と、
 求められたケーブル92の張力Tに基づいて、ポール91の反力Fおよび変形量Δを、式(3)及び式(4)を用いて計算するステップS2と、
 求められたポール91の変形量Δに基づいて、ケーブル92の張力Tを再計算するステップS3と、
 ステップS2で求められたポール91の反力FとステップS3で求められたケーブル92の張力Tとに基づいて、つり合い式(5)の収束判定を行うステップS4と、
 ステップS4で未収束と判定された場合には、ステップS2~S4を繰り返し実行し、収束と判定された場合に、求められたケーブルの張力に基づいてポールの不平衡荷重を計算するステップS5と、
 を有する。これにより、本開示は、ケーブル92の布設条件を変化させたときのポール91の不平衡荷重の変化を計算することができ、不平衡荷重を解消するケーブル92の布設条件を求めることが可能となる。
As described above, the apparatus and method according to this embodiment are
Step S1 of calculating the tension T of the cable using the equation (1) or (2) based on the laying conditions of the cable 92;
a step S2 of calculating the reaction force F and the amount of deformation Δ of the pole 91 based on the determined tension T of the cable 92 using equations (3) and (4);
a step S3 of recalculating the tension T of the cable 92 based on the obtained deformation amount Δ of the pole 91;
Step S4 for determining the convergence of the balance equation (5) based on the reaction force F of the pole 91 obtained in step S2 and the tension T of the cable 92 obtained in step S3;
Step S5 of calculating the unbalanced load of the pole based on the obtained tension of the cable, and repeating steps S2 to S4 when it is determined that the convergence has not been achieved in step S4; ,
have As a result, the present disclosure can calculate changes in the unbalanced load of the pole 91 when the cable 92 laying conditions are changed, and can obtain the cable 92 laying conditions that eliminate the unbalanced load. Become.
(実施形態例2)
 本実施形態例を実行するための機能ブロック図を、図15に示す。不平衡荷重解消のために、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を変更するとき、隣接ポールに布設されているケーブルの張力も変わることになるため、その影響を、実施形態例1のステップS12のフローを以下のように置き換えて考えることができる。
(Embodiment example 2)
FIG. 15 shows a functional block diagram for executing this embodiment. When the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.) are changed in order to eliminate the unbalanced load, the tension of the cable laid on the adjacent pole also changes. The flow of step S12 in example 1 can be replaced as follows.
 複数のポール及び、それらのポールに布設されるケーブルを合わせて、「設備系」と呼ぶことにし、図11に例を示す。ポール91-3の不平衡荷重を解消するために、ポール91-3及び91-4間のケーブル92-3の布設条件を変更することを考える。ポール91-3及び91-4間のケーブル92-3の布設条件を変更することによる、ポール91-3に布設されるケーブルの荷重T1’、T2’を式(10)のように考えることができる。
(数10)
 (ポール91-3に布設されるケーブルの張力:T1’、T2’)
  =g(ポール91-3及び91-4間の変更後のケーブル布設条件)   (10)
A plurality of poles and cables installed on those poles are collectively called "equipment system", and an example is shown in FIG. Consider changing the laying conditions of the cable 92-3 between the poles 91-3 and 91-4 in order to eliminate the unbalanced load on the pole 91-3. By changing the laying conditions of the cable 92-3 between the poles 91-3 and 91-4, the loads T1' and T2' of the cable laid on the pole 91-3 can be considered as shown in equation (10). can.
(Number 10)
(Cable tension on pole 91-3: T1', T2')
= g (changed cable laying conditions between poles 91-3 and 91-4) (10)
 このように、不平衡荷重の解消をしたいポール91-3を起点として、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)の変更による、各ポール91に布設されるケーブル92の張力を順番に計算できる。この一連として、あるケーブル92の布設条件(実長、スパン長、弛度等)を変更したときの、設備系の各ポールの不平衡荷重を計算するための関数jを考えることができる(式(11))
(数11)
 (ポールXの不平衡荷重)=j(変更後のケーブル布設条件)   (11)
In this way, starting from the pole 91-3 where the unbalanced load is to be eliminated, the tension of the cable 92 laid on each pole 91 is changed in order by changing the cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.). can be calculated to As a series of these, it is possible to consider a function j for calculating the unbalanced load of each pole of the equipment system when the installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) of a certain cable 92 are changed (equation (11))
(Number 11)
(unbalanced load of pole X) = j (changed cable laying conditions) (11)
 実施形態例1と同様に、「ポールの不平衡荷重」から「不平衡荷重解消後のケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)」を計算する関数hと考えることで、設備系で考えた場合の、あるポールXの不平衡荷重を解消するための、ケーブル布設条件(実長、スパン長、弛度等)を求めることができる(式12)。
(数12)
 (不平衡荷重解消後のケーブル布設条件)
  =h(ポールXの不平衡荷重)   (12)
As in Embodiment 1, by considering the function h for calculating the "cable installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) after the unbalanced load is eliminated" from the "unbalanced load on the pole", the facility system , the cable installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) for canceling the unbalanced load of a certain pole X can be obtained (equation 12).
(Number 12)
(Cable laying conditions after unbalanced load is eliminated)
=h (unbalanced load on pole X) (12)
(本開示の効果)
 本開示によれば、不平衡荷重が発生しているポール91に接続されているケーブル92の布設条件(実長、スパン長、弛度等)を変化させたときに、ポール91に発生する不平衡荷重がどのように変化するかを計算することが可能となる。
(Effect of the present disclosure)
According to the present disclosure, when the installation conditions (actual length, span length, slackness, etc.) of the cable 92 connected to the pole 91 with an unbalanced load are changed, the unbalance generated in the pole 91 It is possible to calculate how the equilibrium load changes.
 具体的には、各ポール91に作用する力学的要素として、ポール91に接続されているケーブル92の張力と、不平衡荷重でポール91が変形することによる反力の間の力のつり合いを考えることができる。加えて、「ケーブルの張力」とケーブル布設条件の関係(実長、スパン長、弛度等)と、「不平衡荷重でポールが変形することによる反力」とポールのケーブル布設位置の変位量(頭部変位)の関係を定めることにより、ケーブル布設条件を変更したときの、変更前後でのポール91の不平衡荷重を従来よりも正確に計算することができる。 Specifically, as a dynamic element acting on each pole 91, the force balance between the tension of the cable 92 connected to the pole 91 and the reaction force due to the deformation of the pole 91 due to the unbalanced load is considered. be able to. In addition, the relationship between "cable tension" and cable laying conditions (actual length, span length, slackness, etc.), "reaction force due to pole deformation due to unbalanced load" and displacement of pole cable laying position By defining the relationship of (head displacement), it is possible to calculate the unbalanced load of the pole 91 before and after changing the cable laying conditions more accurately than before.
 上記により、ポール91に不平衡荷重が発生している場合に、どのようなケーブル92の布設条件であれば、不平衡荷重を解消できるかを計算可能となる。またそのケーブル92の布設条件を実現するための部材や、効率的工法の検討に使用することができ、現在の不平衡荷重の解消工法の、効率化・低コスト化に貢献できる。また不平衡荷重の早期解消という観点から、将来のひびやポール折損の抑制、すなわち設備の長期安全利用の実現に貢献できる。 From the above, it is possible to calculate under what cable 92 installation conditions the unbalanced load can be eliminated when an unbalanced load is generated on the pole 91 . In addition, it can be used for examination of members and efficient construction methods for realizing the laying conditions of the cable 92, and can contribute to efficiency and cost reduction of current unbalanced load elimination construction methods. In addition, from the viewpoint of early elimination of unbalanced loads, it can contribute to the suppression of cracks and pole breakage in the future, that is, the realization of long-term safe use of equipment.
 本開示は情報通信産業に適用することができる。 This disclosure can be applied to the information and communications industry.
71:部材
72:支持体
73:付属物
91:ポール
92:ケーブル
71: Member 72: Support 73: Attachment 91: Pole 92: Cable

Claims (6)

  1.  ケーブルの布設条件を変化させたときの、そのケーブルが布設されているポールを対象ポールと考え、
     対象ポールに布設されている各ケーブルの張力及び対象ポールの不平衡荷重を計算する、
     装置。
    Considering the pole on which the cable is laid as the target pole when the cable laying conditions are changed,
    Calculate the tension of each cable laid on the subject pole and the unbalanced load of the subject pole,
    Device.
  2.  前記対象ポールに不平衡荷重が発生している場合に、不平衡荷重を解消するために、ケーブルの布設条件をどのように変化させればよいかを計算する、
     請求項1に記載の装置。
    When an unbalanced load is generated on the target pole, calculate how to change the cable laying conditions in order to eliminate the unbalanced load.
    A device according to claim 1 .
  3.  不平衡荷重を解消するためのケーブルの布設条件が複数ある場合に、最適な実施条件を選定する、
     請求項2に記載の装置。
    When there are multiple cable laying conditions to eliminate the unbalanced load, select the optimum execution condition,
    3. Apparatus according to claim 2.
  4.  ケーブルの布設条件を変化させたときの、そのケーブルが布設されているポールを対象ポールと考え、
     対象ポールに布設されている各ケーブルの張力及び対象ポールの不平衡荷重を計算する、
     方法。
    Considering the pole on which the cable is laid as the target pole when the cable laying conditions are changed,
    Calculate the tension of each cable laid on the subject pole and the unbalanced load of the subject pole,
    Method.
  5.  前記対象ポールに不平衡荷重が発生している場合に、不平衡荷重を解消するために、ケーブルの布設条件をどのように変化させればよいかを計算する、
     請求項4に記載の方法。
    When an unbalanced load is generated on the target pole, calculate how to change the cable laying conditions in order to eliminate the unbalanced load.
    5. The method of claim 4.
  6.  請求項1から3のいずれかに記載の装置に備わる各機能部としてコンピュータを実現させるためのプログラム。 A program for realizing a computer as each functional unit provided in the device according to any one of claims 1 to 3.
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