説明

主柱材内部調査方法およびその調査方法に適した鉄塔

【課題】 主柱材の内部調査を行う。
【解決手段】 主柱材104aにボルト穴,切断線をけがきする(ST102)。次に、部材把持治具を取り付ける(ST103)。次に、けがきどおりにボルト穴を開け、切断線に沿って主柱材104aを切断する(ST104)。次に、突き合わせ継ぎ手300を一端組み立て(ST105)、分解する(ST106)。次に、頂板103aをはずし、主柱材101aの開口部102aからファイバースコープを挿入し内部調査を行う(ST107)。内部調査を完了すると、頂板103aを頂板取付部102aに取り付ける(ST108)。次に、突き合わせ継ぎ手300を組み立て(ST108)、部材把持治具を取り外す。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、鉄塔の主柱材の内部を調査する方法およびその調査方法に適した鉄塔に関する。
【背景技術】
【0002】
送電線等の鉄塔は、主柱材を基礎として、斜材,水平材,補助材等が連結されて組み立てられている。鉄塔の主柱材として鋼管が用いられる場合、その主柱材の頂部(開口部)は、雨水の浸入を防止するために、頂板によって塞がれている。また、鉄塔の構造によっては主柱材の開口部を塞ぐ頂板の上部に別の構造が構築されている場合がある。
【0003】
ここで、一般的な四角鉄塔の全体構成を図1に示す。四角鉄塔の頂点には架空地線L1が架設されており,四角鉄塔のアームには送電線L2〜L7が架設されている。
【0004】
図2に、図1に示した四角鉄塔の頂部の斜視図を示す。一般的な四角鉄塔の場合、4つの主柱材101a〜101dの開口部は頂板103a〜103dによって塞がれており、その頂板103a〜103dの上部にはアングル材104a〜104dを用いて四角錐構造のパネル(最上段パネル)が構築されており、その四角錐構造の頂点(鉄塔頂板105)には架空地線L1が架設されている。このような構造の鉄塔では、頂板103a〜103dを容易に取り外すことができない。
【0005】
そこで、従来、鉄塔の主柱材101a〜101dの内部を調査する場合、頂板103a〜103dを取り外さない方法が実施されている。頂板103a〜103dを取り外さずに内部調査を行う方法として、主柱材101a〜101dに調査装置挿入用の孔開け加工を施して、内部調査完了後、溶接によって閉塞する方法(方法1)や架空地線L1を別位置に移して最上段パネルを一旦解体して内部調査を実施する方法(方法2)がある。
【特許文献1】特開平07−32556号公報
【特許文献2】特開2000−241152号公報
【特許文献3】特開2000−266532号公報
【特許文献4】特開2000−321047号公報
【特許文献5】特開2002−242332号公報
【特許文献6】特開2004−11013号公報
【特許文献7】登録実用新案第3050152号公報
【特許文献8】登録実用新案第3056658号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかし、主柱材101a〜101dに穴を空ける方法(方法1)では、主柱材101a〜101dに対して孔開け,溶接を行うので、熱影響による主柱材の強度低下が懸念される。また、高所での溶接作業であるため、溶接の品質管理が非常に難しい。さらに、調査のための孔開けした箇所を閉塞してしまうので、再度内部調査を行うときには孔開け加工を別の位置に施さなければならない。
【0007】
また、最上段パネルを解体する方法(方法2)では、架空地線L1の移動,最上段パネルの解体に時間を要し、内部調査を実施するまでの期間,内部調査が完了して復旧するまでの期間が長期になるので、停電状態である期間が長くなる。
【0008】
この発明の目的は、工期が短く,主柱材の強度に影響を及ぼすことなく主柱材の内部を調査することができる方法およびその方法に適した鉄塔を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
この発明によれば、主柱材内部調査方法は、アングル材を主柱材として構成された第1のパネルと、鋼管を主柱材として構成された第2のパネルとを含む鉄塔の鋼管の内部を調査する。第2のパネルは、上記第1のパネルの直下に設けられる。上記鋼管のうち調査対象となる鋼管は、上記第1のパネルを構成するアングル材のうちの1つと頂板を介して接合されている。上記方法では、工程(a)と、工程(b)とを行う。工程(a)では、上記調査対象となる鋼管に上記頂板を介して接合されているアングル材を切断する。工程(b)では、上記工程(a)において切断されたアングル材に接合されている頂板を取り外す。
【0010】
上記主柱材内部調査方法では、鋼管主柱材に穴を空けることなく、鋼管主柱材の内部調査を行うことができる。よって、熱影響によって鋼管主柱材の強度を低下することなく、鋼管主柱材の内部を調査することができる。また、鉄塔の頂部構造を解体することなく鋼管主柱材の内部調査を実施することができるので、従来と比較すると、工期を短縮することができる。
【0011】
好ましくは、上記工程(a)では、上記調査対象となる鋼管に上記頂板を介して接合されているアングル材を把持する部材把持治具を設置した後、そのアングル材を切断する。
【0012】
上記主柱材内部調査方法では、アングル材の荷重を部材把持治具に分担させることができるので、安全性を向上することができる。
【0013】
好ましくは、上記方法では、さらに、工程(c)と、工程(d)とを行う。工程(c)では、上記工程(b)において取り外した頂板を上記鋼管に取り付ける。工程(d)では、上記工程(a)において切断されたアングル材を継ぎ手によって修復する。
【0014】
この発明によれば、鉄塔は、第1のパネルと、第2のパネルとを備える。第1のパネルは、アングル材を主柱材として構成されている。第2のパネルは、上記第1のパネルの直下に設けられ、かつ、鋼管を主柱材として構成されている。上記第1のパネルを構成するアングル材のうち少なくとも1つは、上記第2のパネルを構成する鋼管のうち少なくとも1つと頂板を介して接合されており、かつ、そのアングル材には継ぎ手が形成されている。
【0015】
上記鉄塔では、アングル材に形成された継ぎ手を分解して鋼管から頂板を取り外すことができる。よって、鋼管主柱材に穴を空けることなく、鋼管主柱材の内部調査を行うことができるので、熱影響によって鋼管主柱材の強度を低下することなく、鋼管主柱材の内部を調査することができる。また、鉄塔の頂部構造を解体することなく鋼管主柱材の内部調査を実施することができるので、従来と比較すると、工期を短縮することができる。
【0016】
この発明によれば、もう1つの主柱材内部調査方法は、上記鉄塔に含まれる第2のパネルのうち上記頂板を介して上記アングル材と接合されている鋼管の内部を調査する。上記方法では、工程(a)と、工程(b)とを行う。工程(a)では、上記アングル材に形成された継ぎ手を分解する。工程(b)では、上記工程(a)において継ぎ手が分解されたアングル材に接合された頂板を取り外す。
【0017】
上記主柱材内部調査方法では、アングル材にあらかじめ継ぎ手が形成されているので、頂板の取り外し/取り付けを容易に行うことができる。よって、工期をさらに短縮することができる。
【0018】
好ましくは、上記工程(a)では、上記継ぎ手が形成されたアングル材を把持する部材把持治具を設置した後、そのアングル材の継ぎ手を分解する。
【0019】
好ましくは、上記主柱材内部調査方法は、さらに、工程(c)と、工程(d)とを行う。工程(c)では、上記工程(b)において取り外した頂板を上記鋼管に取り付ける。工程(d)では、上記工程(a)において分解された継ぎ手を再度組み立てる。
【発明の効果】
【0020】
以上のように、本発明の主柱材内部調査方法では、熱影響によって鋼管主柱材の強度を低下することなく、鋼管主柱材の内部を調査することができる。また、鉄塔の頂部構造を解体することなく鋼管主柱材の内部調査を実施することができるので、従来と比較すると、調査期間を短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0021】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して詳しく説明する。なお、図中同一または相当部分には同一の符号を付しその説明は繰り返さない。
【0022】
(第1の実施形態)
<調査対象(鉄塔)の構成>
図2は、この発明の第1の実施形態による主柱材内部調査方法の調査対象となる四角鉄塔の頂部の斜視図である(なお、この図ではアーム部を省略している)。鉄塔の頂部は、4つのアングル材(ここでは等辺山形鋼)104a〜104dによって構成される四角錐構造の第1パネル(最上段パネル)と、4つの鋼管101a〜101dによって構成される直方体構造の第2パネルとによって構築されている。
【0023】
第2パネルは、4つの鋼管101a〜104dを主柱材として構成されている。鋼管主柱材101a〜104dは、ガセットプレートPa1〜Pa4,Pb1〜Pb4,Pc1〜Pc4,Pd1〜Pd4を介して水平材11a〜11d,13a〜13d,斜材12a〜12dとボルト結合されている。また、鋼管主柱材101a〜101dの開口部(頂部取付部102a〜102d)は頂板103a〜103dとボルト結合されている。
【0024】
第1パネル(最上段パネル)は、4つのアングル材104a〜104dを主柱材として構成されている。アングル材104a〜104dは、斜材14a〜14d,水平材15a〜15dとボルト結合されている。また、アングル材104a〜104dの一端(四角錐構造の頂点側)は鉄塔頂板105とボルト結合されており、アングル材104a〜104dの他端(四角錐構造の底面側)は頂板103a〜103dに溶接されている。鉄塔頂板105の上部には架空地線L1が架設されている。
【0025】
図3に、頂板103a〜103dと頂板取付部102a〜102dとの接合の様子を示す。頂板103a〜103dと頂板取付部102a〜102dとはボルト結合される。よって、ボルトをはずすことによって、頂板103a〜103dと頂板取付部102a〜102dとを容易に分離することができる。
【0026】
<荷重荷担治具>
図4に、本実施形態による内部調査方法に用いられる部材把持治具の構成を示す。この部材把持治具は、アングル把持金具21と、鋼管把持金具22と、伸縮部23とを備える。アングル把持金具21は、図2に示したアングル材104a〜104dを把持する。鋼管把持金具22は、図2に示した鋼管101a〜101dを把持する。伸縮部23は、長さを任意に変更することができるような伸縮構造を有する。
【0027】
<主柱材内部調査方法>
次に、本実施形態による主柱材内部調査方法について図5〜図10を参照しつつ説明する。なお、ここでは、鋼管主柱材101aの内部の腐食の度合いを調査するものと想定する。また、図5〜図11では、斜材14c,14dを省略する。
【0028】
〔ステップST100〕
まず、鋼管主柱材101aの内部調査を実施する前に、突き合わせ継ぎ手を作成するためのけがき作業に用いる定規・形板を用意する。さらに、突き合わせ継ぎ手用の部材も用意する。突き合わせ継ぎ手用の部材は、所定の長さを有するアングル材(等辺山形鋼)であり、所定の位置にボルト穴が開けられている。
【0029】
〔ステップST101〕
まず、調査対象となる鋼管主柱材101aの頂板103aの上部に設けられたアングル材104aのうち切断すべき箇所を選択する。次に、けがき用の定規・形板を用いて、選択した箇所にボルト穴および切断線をけがきする(図5)。
【0030】
〔ステップST102〕
次に、部材把持治具の伸縮部23の長さを調整して、部材把持治具のアングル把持金具21をアングル材104aのうちけがきした箇所の上部に取り付ける。一方、部材把持治具の鋼管把持金具22を鋼管主柱材101aに取り付ける。これにより、アングル材104aに加えられた荷重が治具に分担される(図6)。なお、部材把持治具の鋼管把持金具22を鋼管主柱材101aに取り付ける際、ガセットプレートPa3に鋼管把持金具22の一部が接触するように接合すれば、部材把持治具をより強固に取り付けることができる。また、部材把持治具に加えてワイヤーを用いて補強しても構わない。
【0031】
〔ステップST103〕
次に、ステップST101においてけがきしたとおりにアングル材104aにボルト穴を開ける。また、ステップST101においてけがきした切断線に沿ってアングル材104aを切断する(図7)。さらに、ボルト穴および切断面に対して防錆処理も行う。
【0032】
〔ステップST104〕
次に、突き合わせ継ぎ手用部材とアングル材104aとをボルト結合することによって突き合わせ継ぎ手300を組み立てる(図8)。
【0033】
〔ステップST105〕
次に、ステップST104において組み立てた突き合わせ継ぎ手300を分解する(図7)。また、アングル材104aとアングル材104dとにボルト接合された斜材14d(図2参照)も取り外す。
【0034】
〔ステップST106〕
次に、頂板103aと頂板取付部102aとを接合しているボルトをはずして、頂板103aを頂板取付部102aから取り外す。次に、ファイバースコープを鋼管主柱材101aの開口部(頂板取付部102a)から挿入する(図9)。次に、鋼管101aの内部の画像を取得できる装置(例えば、ファイバースコープやCCDカメラ)によって鋼管主柱材101aの内部を撮影することにより、鋼管主柱材101aの内部の腐食の度合いを調査する。
【0035】
〔ステップST107〕
次に、鋼管主柱材101aの内部調査を完了すると、取り外した頂板103aと頂板取付部102aとをボルト結合して、取り外した頂板103aを頂板取付部102aに再度取り付ける(図7)。
【0036】
〔ステップST108〕
次に、突き合わせ継ぎ手用部材とアングル材104aとをボルト結合することによって突き合わせ継ぎ手300を組み立てる(図8)。また、アングル材104aとアングル材104dとを接続する斜材14d(図2参照)を取り付ける。
【0037】
〔ステップST109〕
次に、部材把持治具の鋼管把持金具21を鋼管主柱材101aから取り外す。一方、部材把持治具のアングル把持金具22をアングル材104aから取り外す(図10)。
【0038】
<効果>
以上のように、本実施形態によれば、鋼管主柱材101aに穴を空けることなく、鋼管主柱材101aの内部調査を行うことができる。よって、熱影響によって鋼管主柱材101aの強度を低下することなく、鋼管主柱材101aの内部を調査することができる。また、最上段パネルを解体することなく鋼管主柱材101aの内部調査を実施することができるので、従来と比較すると、工期を短縮することができる。
【0039】
また、一度突き合わせ継ぎ手を形成することにより、次回から内部調査を容易に実施することができる。
【0040】
また、部材把持治具によってアングル材104aの荷重が分担されているので、鉄塔構造の強度面での安全性が高くなる。
【0041】
また、ステップST101においてけがきを行いステップST103においてけがきどおりに主柱材を加工することにより、突き合わせ継ぎ手300を正確に作成することができる。
【0042】
また、ステップST104において突き合わせ継ぎ手300を予め形成しているので、ステップST108において突き合わせ継ぎ手300を容易に組み立てることが可能である。これにより、鋼管主柱材101aの内部調査を実施している最中に悪天候や地震によって調査を中断せざるを得ない状況になっても、鉄塔の構造を迅速に復旧することができる。
【0043】
なお、本実施形態では、頂板103aを取り外す前(ステップST107の前)に突き合わせ継ぎ手300を予め形成している(ステップST104)が、頂板103aを再度取り付けた後(ステップST108の後)に突き合わせ継ぎ手300を形成しても構わない。
【0044】
なお、斜材14aとアングル材104aとがボルト結合されている部分よりもステップST103においてアングル材104aを切断する部分の方が下側(頂板103a側)である場合、ステップST105,ST109において斜材の取り付け/取り外しを行わなくても構わない。
【0045】
また、本実施形態では、アングル材104aを突き合わせ継ぎ手によって修復しているが、図11のように重ね継ぎ手によってアングル材104aを修復しても構わない。この場合、切断されたアングル材104aのうち頂板103aに接合されている方のアングル材104aを頂板103aから取り外し、重ね継ぎ手に適合した部材を頂板103aに新たに溶接すればいい。また、斜材14d(図11では省略)を取り付けるためのボルト穴が必要な場合には、その部材にボルト穴を適宜開ければいい。
【0046】
なお、アングル材104aの荷重を分担するために部材把持治具を複数用いる構成にしても構わない。
【0047】
また、突き合わせ継ぎ手,重ね継ぎ手,および継ぎ手を形成する箇所は、所定の施行基準(例えば、日本鉄塔協会が定める施行基準)に従って作成されるのが好ましい。このようにすれば、鉄塔の強度を所定のレベルに保つことが可能である。
【0048】
なお、本実施形態では四角鉄塔について説明しているが、三角鉄塔,矩形鉄塔,烏帽子型鉄塔等のような頂部が角状になっている鉄塔に対しても同様の作用・効果を得ることができる。
【0049】
(第2の実施形態)
<調査対象(鉄塔)の構成>
この発明の第2の実施形態による送電線用鉄塔の頂部の上部では、アングル材104aには図10のようにあらかじめ突き合わせ継ぎ手300が形成されている。その他の構造は、図2と同様である。
【0050】
<主柱材内部調査方法>
次に、本実施形態による主柱材内部調査方法について図7〜図10を参照しつつ説明する。なお、ここでは、鋼管主柱材101aの内部の腐食度合いを調査するものと想定する。
【0051】
〔ステップST201〕
まず、部材把持治具の伸縮部23の長さを調整して、部材把持治具のアングル把持金具21をアングル材104aのうち突き合わせ継ぎ手300の上部に取り付ける。一方、部材把持治具の鋼管把持金具22を鋼管主柱材101aに取り付ける。これにより、アングル材104aに加えられた荷重が治具に分担される(図8)。
【0052】
〔ステップST202〕
次に、突き合わせ継ぎ手用の部材とアングル材104aとを接合するボルトを外して、突き合わせ継ぎ手300を分解する(図7)。また、アングル材104aとアングル材104dとにボルト結合された斜材14d(図2参照)を取り外す。
【0053】
〔ステップST203〕
次に、頂板103aと頂板取付部102aとを接合しているボルトをはずして、頂板103aを頂板取付部102aから取り外す。次に、ファイバースコープを鋼管主柱材101aの頂部(頂板取付部102a)から挿入する(図9)。次に、ファイバースコープによって鋼管主柱材101aの内部を撮影することにより、鋼管主柱材101aの内部の腐食の度合いを調査する。
【0054】
〔ステップST204〕
次に、鋼管主柱材101aの内部調査を完了すると、取り外した頂板103aと頂板取付部102aとをボルト結合して、取り外した頂板103aを頂板取付部102aに再度取り付ける(図7)。
【0055】
〔ステップST205〕
次に、突き合わせ継ぎ手用の部材とアングル材104aとをボルト結合することによって突き合わせ継ぎ手300を組み立てる(図8)。また、アングル材104aとアングル材104dとを接続する斜材14d(図2参照)を取り付ける。
【0056】
〔ステップST206〕
次に、部材把持治具の鋼管把持金具21を鋼管主柱材101aから取り外す。一方、部材把持治具のアングル把持金具22をアングル材104aから取り外す(図10)。
【0057】
<効果>
以上のように、本実施形態によれば、あらかじめアングル材104aに突き合わせ継ぎ手300が形成されているので、頂板103aの取り外し/取り付けを容易に行うことができる。よって、工期をさらに短縮することができる。
【0058】
なお、アングル材104aに図11のようにあらかじめ重ね継ぎ手400が形成された構造も同様の作用・効果を得ることができる。
【0059】
また、アングル材104b〜104dにあらかじめ突き合わせ継ぎ手が形成されている場合も同様の作用・効果を得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【0060】
以上説明したように、本発明は鋼管の内部調査等に対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】一般的な四角鉄塔の全体を示す図である。
【図2】図1に示した四角鉄塔の頂部の拡大図である。
【図3】図2に示した頂板と頂板取付部との接合の様子を示す図である。
【図4】部材把持治具の構成を示す図である。
【図5】この発明の実施形態による主柱材内部調査方法を説明するための図である。
【図6】この発明の実施形態による主柱材内部調査方法を説明するための図である。
【図7】この発明の実施形態による主柱材内部調査方法を説明するための図である。
【図8】この発明の実施形態による主柱材内部調査方法を説明するための図である。
【図9】この発明の実施形態による主柱材内部調査方法を説明するための図である。
【図10】この発明の実施形態による主柱材内部調査方法を説明するための図である。
【図11】重ね継ぎ手によって修復される場合について説明するための図である。
【符号の説明】
【0062】
101a〜101d 鋼管主柱材
102a〜102d 頂板取付部
103a〜103d 頂板
104a〜104d アングル材(等辺山形鋼)
105 鉄塔頂板
11a〜11d、13a〜13d,15a〜15d 水平材
12a〜12d,14a〜14d 斜材
Pa1〜Pa4,Pb1〜Pb4,Pc1〜Pc4,Pd1〜Pd4 ガセットプレート
21 アングル把持金具
22 鋼管把持金具
23 伸縮部
300 突き合わせ継ぎ手
400 重ね継ぎ手

【特許請求の範囲】
【請求項1】
アングル材を主柱材として構成された第1のパネルと、
前記第1のパネルの直下に設けられ、かつ、鋼管を主柱材として構成された第2のパネルとを含む鉄塔の前記鋼管の内部を調査する方法であって、
前記鋼管のうち調査対象となる鋼管は、
前記第1のパネルを構成するアングル材のうちの1つと頂板を介して接合されており、
前記方法では、
前記調査対象となる鋼管に前記頂板を介して接合されているアングル材を切断する工程(a)と、
前記工程(a)において切断されたアングル材に接合されている頂板を取り外す工程(b)とを行う、
ことを特徴とする主柱材内部調査方法。
【請求項2】
請求項1において、
前記工程(a)では、
前記調査対象となる鋼管に前記頂板を介して接合されているアングル材を把持する部材把持治具を設置した後、当該アングル材を切断する、
ことを特徴とする主柱材内部調査方法。
【請求項3】
請求項1において、
前記方法では、さらに、
前記工程(b)において取り外した頂板を前記鋼管に取り付ける工程(c)と、
前記工程(a)において切断されたアングル材を継ぎ手によって修復する工程(d)とを行う、
ことを特徴とする主柱材内部調査方法。
【請求項4】
アングル材を主柱材として構成された第1のパネルと、
前記第1のパネルの直下に設けられ、かつ、鋼管を主柱材として構成された第2のパネルとを備える鉄塔であって、
前記第1のパネルを構成するアングル材のうち少なくとも1つは、
前記第2のパネルを構成する鋼管のうち少なくとも1つと頂板を介して接合されており、かつ、当該アングル材には継ぎ手が形成されている、
ことを特徴とする鉄塔。
【請求項5】
請求項4に記載した第2のパネルのうち前記頂板を介して前記アングル材と接合されている鋼管の内部を調査する方法であって、
前記方法では、
前記アングル材に形成された継ぎ手を分解する工程(a)と、
前記工程(a)において継ぎ手が分解されたアングル材に接合された頂板を取り外す工程(b)とを行う、
ことを特徴とする主柱材内部調査方法。
【請求項6】
請求項5において、
前記工程(a)では、
前記継ぎ手が形成されたアングル材を把持する部材把持治具を設置した後、当該アングル材の継ぎ手を分解する、
ことを特徴とする主柱材内部調査方法。
【請求項7】
請求項5において、
前記主柱材内部調査方法は、さらに、
前記工程(b)において取り外した頂板を前記鋼管に取り付ける工程(c)と、
前記工程(a)において分解された継ぎ手を再度組み立てる工程(d)とを行う、
ことを特徴とする主柱材内部調査方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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