送電鉄塔部材の取替工法と荷重計測装置

【課題】送電鉄塔の部材交換に用いる取替工具により発生した、送電鉄塔に加わる圧縮荷重、引張荷重を計測する送電鉄塔部材の取替工法を提供することを目的とする。
【解決手段】取替工具を使用して送電鉄塔部材の交換を行うのに際し、取替工具に装着したロードセルにより送電鉄塔の主柱に加わる荷重を計測するようにした送電鉄塔部材の取替工法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電鉄塔の部材交換に用いる取替工具により発生した、送電鉄塔に加わる圧縮荷重、引張荷重を計測する送電鉄塔部材取替工法と、この取替工法に用いる荷重計測装置と、送電鉄塔の許容応力より過荷重を防止するリミット機能を有するリミット計に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
取替工具が送電線に及ぼす荷重は、油圧ポンプに取付けた油圧ゲージの値を油圧ポンプの軸力に換算することで求めていた。
【０００３】
しかし、この方法では、油圧ポンプに取付けた油圧ゲージの計測分解能の低さと誤差の大きさにより、換算軸力の精度が低いことから構造物におよぼす正確な荷重が計測できないという問題がある。
【０００４】
柱、梁などの構造物に加わる圧縮、引張等の荷重計測には、従来よりひずみゲージやひずみゲージを組み込んだ荷重センサー（ロードセル）が利用されており、荷重計測に関しては、ひずみゲージを構造物の表面に貼り付けたり、ロードセルを油圧ジャッキに取付けることにより荷重を計測している。
【０００５】
しかし、この方法では、計測の都度ひずみゲージを構造物表面に正確に貼り付けたり、ロードセルをジャッキと構造物の間に正確に設置する必要があり、頻繁に使用する取替工具に対して適用するのは困難であるといった問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３５０９５４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
取替工具を使って送電鉄塔の劣化部材を交換する際に、取替工具により送電鉄塔に加わる荷重を測定する方法として、取替工具の既存部品に荷重を計測するための荷重センサーを組み込んだ部品を組み合わせることにより、計測対象となる送電鉄塔への取付けが容易になり、また取替工具の送電鉄塔への取付け状態に関係なく高精度な測定が可能な荷重計測方法および荷重計測装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による送電鉄塔の取替工法は、送電鉄塔の取り替え対象となる部材の近辺に取付ける取替工具に荷重計測装置を組み合わせて取付け、取替工具から送電鉄塔に加わる荷重を計測する。
【０００９】
本発明は、取替工具を使用して送電鉄塔の部材交換を行うのに際し、取替工具に装着したロードセルにより送電鉄塔の主柱に加わる荷重を計測するようにした送電鉄塔部材の取替工法である。
【００１０】
また、本発明の送電鉄塔部材の荷重計測装置は、送電鉄塔の部材交換に用いる取替工具により発生する荷重が、送電鉄塔に加わる圧縮荷重、引張荷重を計測する送電鉄塔部材取替工法と、この取替工法に用いる荷重計測装置と、送電鉄塔の許容応力より過荷重を防止するリミット機能を有するリミット計に関するものである。
【００１１】
取替工具が送電鉄塔に及ぼす荷重は、油圧ポンプに取付けた油圧ゲージの値を油圧ポンプの軸力に換算することで求めていた。
【００１２】
しかし、この方法では、油圧ポンプに取付けた油圧ゲージの計測分解能の低さと誤差の大きさにより、換算軸力の精度が低いことから送電鉄塔におよぼす正確な荷重が計測できないという問題がある。
【００１３】
柱、梁などの構造物に加わる圧縮、引張等の荷重計測には、従来よりひずみゲージやひずみゲージを組み込んだ荷重センサー（ロードセル）が利用されており、荷重計測に関しては、ひずみゲージを構造物の表面に貼り付けたり、ロードセルを油圧ジャッキに取付けることにより荷重を計測している。
【００１４】
しかし、この方法では、計測の都度ひずみゲージを構造物表面に正確に貼り付けたり、ロードセルをジャッキと構造物の間に正確に設置する必要があり、頻繁に使用する取替工具に対して適用するのは困難であるといった問題がある。
【００１５】
本発明は、主柱間に装着して主柱に加わる荷重を計測する送電鉄塔部材の荷重計測装置において、内側円筒と外側円筒を摺動自在とした円筒体内にロードセルを収容し、ロードセルを収容した円筒体を取替工具の端部に取付け、円筒体の他端と主柱との間に端部材を介在させ、円筒体の両端間の圧縮荷重、引張荷重にロードセルを対応させ、ロードセルより対応した圧縮荷重、引張荷重を発信できるようにした送電鉄塔部材の荷重計測装置である。
【００１６】
さらに、本発明の荷重表示器はリミット機能を有しており、取替工具を使った送電鉄塔部材交換時の荷重検討プログラムにより検討された送電鉄塔の許容応力を事前に登録しておき、その許容応力より大きな荷重が掛った場合は、リミット機能が働き過荷重になったことを表示する。
【００１７】
リミット機能が働いた場合は、過荷重になる前に取替工具の油圧ジャッキによる荷重負荷を停止する。
【００１８】
本発明は、ロードセルで計測した荷重を表示するとともに、送電鉄塔の許容応力より過荷重を防止するためのリミット機能を有するリミット計を設けた請求項２記載の送電鉄塔部材の荷重計測装置である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は、取替工具を使用して送電鉄塔の部材交換を行うのに際し、取替工具に装着したロードセルにより送電鉄塔の主柱に加わる荷重を計測するようにした送電鉄塔部材の取替工法であるので、取替工具を使って送電鉄塔の劣化部材を交換する際に、取替工具により送電鉄塔に加わる荷重を測定できる。
【００２０】
また、本発明は、主柱間に装着して主柱に加わる荷重を計測する送電鉄塔部材の荷重計測装置において、内側円筒と外側円筒を摺動自在とした円筒体内にロードセルを収容し、ロードセルを収容した円筒体を取替工具の端部に取付け、円筒体の他端と主柱との間に端部材を介在させ、円筒体両端間の圧縮荷重、引張荷重にロードセルを対応させ、ロードセルより対応した圧縮荷重、引張荷重を発信できるようにした送電鉄塔部材の荷重計測装置であるので、取替工具の既存部品に荷重を計測するための荷重センサーを組み込んだ部品を組み合わせることにより、計測対象となる送電鉄塔への取付けが容易になり、また取替工具の送電鉄塔への取付け状態に関係なく高精度な測定が可能である。
【００２１】
さらに、本発明は、ロードセルで計測した荷重を表示するとともに、送電鉄塔の許容応力より過荷重を防止するためのリミット機能を有するリミット計を設けた請求項２記載の送電鉄塔部材の荷重計測装置であるので、取替工具を使った送電鉄塔部材交換時の荷重検討プログラムにより検討された送電鉄塔の許容応力を事前に登録しておき、その許容応力より大きな荷重が掛った場合は、リミット機能が働き過荷重になったことを表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の取替工具を送電鉄の主柱間に装着した状態の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明の取替工具のロードセル部と表示メータの正面図である。
【図４】本発明のロードセル部の正面図である。
【図５】図４の右側面図である。
【図６】図４の平面図である。
【図７】本発明の送電鉄塔へ取替工具を装着させた正面図である。
【図８】図７の右側面図である。
【図９】図７の背面図である。
【図１０】図９の右側面図である。
【図１１】本発明の取替工具の主柱材把持金具の新・旧の状態を示す。
【図１２】本発明の取替工具の中間継部材として使用する伸縮式部材を示す。
【図１３】鉄塔腹材取替フローを示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明の取替工具を、送電鉄塔の主柱間に装着した状態の正面図を図１に、送電鉄塔の主柱間に装着した状態の平面図を図２に示す。
【００２４】
取替工具１は、油圧ジャッキ２とロードセル３の間に中継材４を介在させ端部材５、取付バンド６よりなり、送電鉄塔の主柱７に装着される。
【００２５】
油圧ジャッキ２には油圧の流入・流出口８が設けられている。
【００２６】
ロードセル３は、内側円筒９と外側円筒１０を摺動自在とした円筒体１１内に収容されている。
【００２７】
油圧ジャッキ２、中継材４、ロードセル３を収容した円筒体１１、端部材５、取付バンド６は、それぞれボルト１２、ナット１３で螺締されている。
【００２８】
図３は、取替工具１のロードセル３部と表示メータ１４の正面図で、ロードセル３と表示メータ１４とは接続コード１５で接続されている。
【００２９】
図３に示す荷重表示器の表示メータ１４には送電鉄塔に掛った荷重を制限するリミット機能を持たせている。取替工具１を使った送電鉄塔部材交換時の荷重検討プログラムにより検討された送電鉄塔の許容応力度を事前に登録しておき、その許容応力より大きな荷重が掛った場合は、リミット機能が働き過荷重になったことを表示する。
【００３０】
図４は、ロードセル３部の正面図、図５は図４の右側面図、図６は図４の平面図である。
【００３１】
図７は送電鉄塔へ取替工具を装着させた正面図、図８は図７の右側面図、図９は図７の背面図、図１０は図９の右側面図である。
【００３２】
図７〜図１０において、送電鉄塔の主柱７間に８本の取替工具１が装着され、７本の取替え部材１６が交換される。取替え部材１６はＢ−Ａ面２本、Ａ−Ｄ面２本、Ｄ−Ｃ面２本、Ｃ−Ｂ面１本である。
【００３３】
取替工具１は、取替え部材１６の上下に取付ける。
【００３４】
取付位置にマーキングを行い、水平になるように取付ける。
【００３５】
各接続箇所のボルトは確実に締め付ける。
【００３６】
取替え部材１６の取替えは１本ずつ行い、新材のボルト締付が完了するまで他の取替え部材１６の取外しは行わない。
【００３７】
油圧ジャッキ２に圧力をかける前に、再度油圧ホースの接続、各部ボルトの締付確認を行う。
【００３８】
取替え部材１６の取外しは取替工具１に応力が掛ったことを確認後に行う。
【００３９】
１面の取替え部材１６の取替えが終了したら、取替工具１を次の面に移動し、順次取替え部材１６の取替えを行う。
【００４０】
図１１は、取替工具の主柱材把持金具の新・旧形状を示す。
【００４１】
従来の取替工具の鉄塔主柱材把持部は、取付バンド６により主柱材７を両側から挟み込む構造であり、円形の主柱材７に対して直線で形作られた取付バンド６の接触点は４つの点接触になる。
【００４２】
新たな把持金具２１は、主柱材７を前後から挟み込む形であり、円形の主柱材７との接触面は接触面積を多く取れるように円形構造になっている。
【００４３】
これにより、圧縮による荷重、引張による荷重のいずれの荷重に対しても広い面で鉄塔主柱材７と接することから鉄塔に損傷を及ぼす危険性は非常に少ないものである。
【００４４】
図１２は取替工具の中間継部材として使用する伸縮式部材を示す。
【００４５】
鉄塔構造物の面開きは主柱材７の転びにより鉄塔上部では狭く、鉄塔下部では広くなっている。したがって、鉄塔構造物の種々な場所で使用する取替工具の長さも色々になる。
【００４６】
そこで、様々な長さの取替工具が必要となることから、取替工具の中間継部材用に伸縮式の部材を製作した。これは鋼管を二重構造とし、外側の鋼管２２と内側の鋼管２３を凹凸の噛み合わせる構造にすることで、正確でスムーズにスライドする構造となり、容易に長さ調整を行うことが出来る伸縮式の中間継部材である。
【００４７】
鋼管部材は２重構造になっており、外側鋼管２２と内側鋼管２３とは凹凸の形状部を噛み合わせてスライドさせる構造になっている。外側鋼管２２と内側鋼管２３をスライドさせて伸縮させたのち、外側鋼管２２と内側鋼管２３に開けたピン接合穴を重ね合わせ、接合ボルト２４を直交する２方向から挿入し固定する。
【００４８】
図１３に、鉄塔腹材取替フローを示す。
【００４９】
取替工具を使って鉄塔構造物の一部材を取り替える前に、鉄塔構造物の許容応力度を立体解析で求め、部材の許容応力度と取替工具からの荷重を対比し、取替工具からの荷重が鉄塔部材の許容応力度を超えるようであれば、取替工具による過大な荷重で鉄塔構造物の損傷を与えることのないようにリミット機能で警報を発生させ部材交換を中止するフロー図になっている。
【実施例１】
【００５０】
本発明が対象とした送電鉄塔の高さは，６２０００ｍｍ、油圧ジャッキは揚力２００ｋＮ、引力１００ｋＮ、ストローク２５０ｍｍ、シリンダ内径６０ｍｍである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、送電鉄塔での荷重測定に用いたが、他の鉄塔構造物の荷重測定にも用いることができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…取替工具
３…ロードセル
７…主柱
９…内筒円筒
１０…外筒円筒
１１…円筒体
５…端部材

【特許請求の範囲】
【請求項１】
取替工具を使用して送電鉄塔の部材交換を行うのに際し、取替工具に装着したロードセルにより送電鉄塔の主柱に加わる荷重を計測するようにした送電鉄塔部材の取替工法。
【請求項２】
主柱間に装着して主柱に加わる荷重を計測する荷重計測装置において、内側円筒と外側円筒を摺動自在とした円筒体内にロードセルを収容し、ロードセルを収容した円筒体を取替工具の端部に取付け、円筒体の他端と主柱との間に端部材を介在させ、内筒体の両端間の圧縮荷重、引張荷重にロードセルを対応させ、ロードセルより対応した圧縮荷重、引張荷重を発信できるようにした荷重計測装置。
【請求項３】
ロードセルで計測した荷重を表示するとともに、送電鉄塔の許容応力より過荷重を防止するためのリミット機能を有するリミット計を設けた請求項２記載の送電鉄塔部材の荷重計測装置。

【図１】