鋼管湾曲量測定装置及びその方法
【課題】容易かつ高精度に、鋼管の湾曲量を測定することが可能な鋼管湾曲量測定装置を提供する。
【解決手段】鋼管湾曲量測定装置２は、レーザ光照射装置２０を保持し、鋼管１０の表面に固定して配置する固定側保持体２１と、目盛りＭを付したスケール部材２２を保持し、鋼管１０の表面上を軸方向に移動させて所定の測定位置に配置する移動側保持体２３とを備える。固定側保持体２１と移動側保持体２３は、鋼管１０の外周面に当接した際に鋼管１０の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成されている。固定側保持体２１と移動側保持体２３とを鋼管１０の外周面に当接させた状態で、レーザ光照射装置２０の光軸Ａの方向、及びスケール部材２２の目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように保持する。
【解決手段】鋼管湾曲量測定装置２は、レーザ光照射装置２０を保持し、鋼管１０の表面に固定して配置する固定側保持体２１と、目盛りＭを付したスケール部材２２を保持し、鋼管１０の表面上を軸方向に移動させて所定の測定位置に配置する移動側保持体２３とを備える。固定側保持体２１と移動側保持体２３は、鋼管１０の外周面に当接した際に鋼管１０の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成されている。固定側保持体２１と移動側保持体２３とを鋼管１０の外周面に当接させた状態で、レーザ光照射装置２０の光軸Ａの方向、及びスケール部材２２の目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように保持する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定装置、及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電用の鉄塔は、山形に形成されたアングル材、あるいは円筒状の鋼管を上下に連結して組み立てられた４本の主柱材を有している。これらの主柱材に対し、従来から、鉄塔の保守・点検のためにその湾曲量を測定することが行われている。
【０００３】
主柱材の湾曲量測定方法としては、一般に、長尺部材の湾曲量を測定する方法として知られる水糸を使った方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、図１８に示すように、主柱材としての鋼管１０の両端の連結部分に設けられている各フランジ７１，７２に、それぞれ、取付金具８１，８２を取り付け、鋼管１０の中心線Ｘから各取付金具８１，８２の等距離にある位置に水糸８５の両端を取り付けて両取付金具８１，８２間に水糸８５を張る。そして、金尺９０を水糸８５に沿って移動させ、所定の測定位置で鋼管１０の表面と水糸８５との間の距離Ｄを測定する。その結果、いずれの測定箇所においても測定距離が同じになった場合は、鋼管に湾曲が生じていないものと判断し、測定距離が異なっていた場合は、湾曲が生じているものと判断できる。また、測定の正確性を期す場合は、上記の一連の作業を１本の鋼管において周方向の４箇所で行う。
なお、上記「中心線」とは、鋼管の両端のフランジ部における鋼管の中心同士をつないだ直線を指す。以下、同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平７−４８７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
主柱材の湾曲は、極めて小さいレベル、例えば数ミリ程度の精度で把握することが必要である。しかしながら、水糸を使った測定方法では、水糸が風の影響を受けて撓むと、測定の基準となる線の位置がずれてしまうため、湾曲量を正確に測定することができなくなるといった問題がある。また、フランジに取付金具を設置したり、水糸を張ったりする作業に手間がかかり、作業効率が良くないといった問題もある。
【０００６】
そこで、水糸を使わずに湾曲量を測定する方法として、レーザ光や照準スコープを用いる方法が考えられる。
レーザ光を用いる場合は、例えば、図１９に示すように、鋼管１０の一端部上にレーザ光照射装置２０を設置し、反対側の他端部上にレーザ光の位置合わせ用のターゲット９５を設置する。そして、レーザ光照射装置２０からターゲット９５に向けてレーザ光を照射し、その光軸Ａが鋼管１０の中心線Ｘと平行となるようにレーザ光の位置合わせを行う。レーザ光の位置合わせを終えたら、光軸Ａに沿って金尺９０を移動させて、所定の測定位置で金尺９０にレーザ光が当たる箇所を読み取ることにより、鋼管１０の表面から光軸Ａまでの距離Ｄを測定する。
【０００７】
また、図示省略するが、照準スコープを用いる場合は、上記レーザ光照射装置に代えて、鋼管の一端上に照準スコープを設置し、照準スコープで上記と同様のターゲットを覗いて視準線（仮想線）の位置合わせを行う。そして、照準スコープとターゲット間で金尺を移動させ、所定の測定位置で照準スコープの照準と一致する金尺の目盛りを読み取ることにより、鋼管の表面から視準線までの距離を測定する。
【０００８】
上記のように、レーザ光や照準スコープを用いる場合は、レーザ光の光軸や照準スコープの視準線が測定の基準線となる。従って、これらの基準線は風の影響を受けることはないので、水糸のように位置がずれて測定精度が低下することはない。
【０００９】
しかし、レーザ光照射装置を保持部材を介して鋼管上に設置する際、その保持部材の設置面が平坦面となっていると、曲面に形成されている鋼管の表面に対して保持部材の向きが定まりにくい。このため、図１９に示す光軸Ａを図の上方から見ると、図２０に示すように、光軸Ａが鋼管１０の中心線Ｘと平行となっていない場合がある。また、同様に、照準スコープを用いる方法においても、視準線が鋼管の中心線と平行とならない場合が生じ得る。
【００１０】
このように、光軸や視準線が鋼管の中心線と平行となっていない状態では、その光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定しても、正確な湾曲量を測定することはできない。また、これを防止する方法として、事前に、鋼管上のレーザ光照射装置等の設置位置や金尺の配置位置に、マーキングを施しておくことが考えられるが、その場合、マーキングの作業の手間がかかるといった問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、容易かつ高精度に、鋼管の湾曲量を測定することが可能な鋼管湾曲量測定装置、及びその方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定装置であって、レーザ光照射装置又は照準スコープを保持し、鋼管の表面に固定して配置する固定側保持体と、目盛りを付したスケール部材を保持し、鋼管の表面上を軸方向に移動させて所定の測定位置に配置する移動側保持体とを備え、前記固定側保持体と前記移動側保持体は、鋼管の外周面に当接した際に鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成され、前記固定側保持体と前記移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させた状態で、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向、及び前記スケール部材の目盛りの臨む方向が、それぞれ鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように保持するように構成したものである。
【００１３】
請求項１に記載の構成によれば、固定側保持体と移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させて配置することにより、レーザ光照射装置の光軸又は照準スコープの視準線の方向と、スケール部材の目盛りの臨む方向の両方を、鋼管の当接した箇所の軸方向に対して平行となるように保持することができる。これにより、容易に、鋼管の中心線と略平行な線上で、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定することができるようになり、鋼管の湾曲量を正確に測定することが可能となる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向を、鋼管の中心線を通る平面内で可変とする機構を設けたものである。
【００１５】
鋼管の湾曲量によっては、レーザ光の光軸や照準スコープの視準線がスケール部材の目盛りの所定の箇所から外れることも考えられるため、これを補正する必要がある。そのため、レーザ光照射装置の光軸又は照準スコープの視準線の方向を、鋼管の中心線を通る平面内で可変とする機構を設けることで、光軸又は視準線が目盛りの所定の箇所に合うように補正することができるようになる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた２つの平坦面を有し、当該２つの平坦面を鋼管の外周面に当接させるように構成したものである。
【００１７】
所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた２つの平坦面を、鋼管の外周面に当接させた際、その接触部（接触線）は鋼管の当接した箇所の軸方向と平行となる。すなわち、接触部（接触線）の向きは、当接のたびに各平坦面に対して毎回同じ向きとなる。このように、一対の平坦面を鋼管に当接させた際、各平坦面における接触部（接触線）の向きが、鋼管の当接した箇所の軸方向と平行で、かつ、当接のたびに同じ向きに特定されるので、固定側保持体又は移動側保持体の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きを特定の一の向きに決定することができる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、鋼管の外径よりも大きい径に形成された凹状の円弧面を有し、当該凹状の円弧面を鋼管の外周面に当接させるように構成したものである。
【００１９】
鋼管の外径よりも大きい径に形成された凹状の円弧面を、鋼管の外周面に当接させた際、この場合も、その接触部（接触線）は鋼管の当接した箇所の軸方向と平行となる。すなわち、接触部（接触線）の向きは、当接のたびに円弧面に対して毎回同じ向きとなる。このように、凹状の円弧面を鋼管に当接させた際、円弧面における接触部（接触線）の向きが、鋼管の当接した箇所の軸方向と平行で、かつ、当接のたびに同じ向きに特定されるので、固定側保持体又は移動側保持体の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きを特定の一の向きに決定することができる。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体を、鋼管に対して磁着するように構成したものである。
【００２１】
固定側保持体を、鋼管に対して磁着することにより、測定作業中における固定側保持体の位置ずれによる精度低下を防止することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体を、鋼管に対してベルトで固定するように構成したものである。
【００２３】
固定側保持体を、鋼管に対してベルトで固定することにより、測定作業中における固定側保持体の位置ずれによる精度低下を防止することができる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記目盛りを、鋼管の中心から同心円状に形成したものである。
【００２５】
この場合、移動側保持体を鋼管に当接させて配置した状態で、レーザ光が目盛りの中央線からずれた位置に当たっていたり、照準スコープの照準に対して目盛りが傾いていたりしても、移動側保持体を鋼管の周方向に移動させて位置補正する必要はない。すなわち、この場合は、目盛りの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管の中心からの距離が等しくなるので、レーザ光が目盛りの中央線と一致しているか否か、あるいは、照準スコープの照準に対して目盛りが傾いるか否かにかかわらず、レーザ光が当たっている箇所、又はスコープの照準が一致している箇所を読み取ることで、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定することができる。
【００２６】
請求項８の発明は、鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定方法であって、レーザ光照射装置又は照準スコープを保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された固定側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように固定側保持体を配置する工程と、目盛りを付したスケール部材を保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された移動側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記スケール部材の目盛りの臨む方向が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように移動側保持体を配置する工程と、前記レーザ光照射装置から発するレーザ光がスケール部材の目盛りの中央線上に照射されるように、又は前記照準スコープの照準に対してスケール部材の目盛りが傾かないように、鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、前記レーザ光照射装置から発したレーザ光が目盛りに照射された箇所、又は照準スコープの照準が目盛りと一致している箇所を読み取ることで、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを有し、前記移動側保持体を鋼管の軸方向に移動させて、その移動させた箇所ごとに、前記移動側保持体を配置する工程と、前記鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、前記光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを行う測定方法である。
【００２７】
請求項８に記載の方法によれば、固定側保持体と移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させて配置することにより、レーザ光照射装置の光軸又は照準スコープの視準線の方向と、スケール部材の目盛りの臨む方向の両方を、鋼管の当接した箇所の軸方向に対して平行となるように保持することができる。これにより、容易に、鋼管の中心線と略平行な線上で、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定することができるようになり、鋼管の湾曲量を正確に測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、固定側保持体及び移動側保持体を鋼管上に当接させるというような簡便な方法によって、精度の高い湾曲量測定ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】送電用の鉄塔を模式的に表した図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。
【図３】固定側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図４】移動側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図５】一対の脚部材と鋼管との接触部を示す図である。
【図６】異なる外径の鋼管に対して固定側保持体又は移動側保持体を当接させた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。
【図８】固定側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図９】移動側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図１０】円弧状部材と鋼管との接触部を示す図である。
【図１１】異なる外径の鋼管に対して固定側保持体又は移動側保持体を当接させた状態を示す図である。
【図１２】固定側保持体に固定用のベルトを取り付けた実施形態を示す図である。
【図１３】スケール部材の他の実施形態の構成を示す図である。
【図１４】スケール部材のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１５】本発明に係る鋼管湾曲量測定装置を用いた測定方法を説明するための図である。
【図１６】移動側保持体の位置補正の方法を説明するための図である。
【図１７】照準スコープを用いた場合の移動側保持体の位置補正の方法を説明するための図である。
【図１８】水糸を用いた従来の鋼管湾曲量測定方法を説明するための図である。
【図１９】レーザ光を用いた鋼管湾曲量測定方法を説明するための図である。
【図２０】レーザの光軸が鋼管の中心線と平行となっていない状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３１】
図１は、本発明に係る鋼管湾曲量測定装置及びその方法が用いられる送電用の鉄塔を模式的に表した図である。
図１に示す送電用の鉄塔１は、４本の主柱材１１と、主柱材１１間に架設された複数の斜材１２及び水平材１３から成る腹材と、主柱材１１の左右に固設され送電線又は架空地線を懸架する腕金１４等から構成される。主柱材１１には、円筒状の鋼管が用いられている。一般に、鋼管には、内部にコンクリートを充填したタイプと、充填しないタイプとがあるが、本発明において鋼管はいずれであってもよい。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。なお、図２では、便宜的に、鋼管１０を横方向に配設しているが、鋼管１０の向きはこれに限定されるものではない。
図２に示すように、本実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置２は、レーザ光照射装置２０を保持する固定側保持体２１と、目盛りＭを付したスケール部材２２を保持する移動側保持体２３とを備える。
【００３３】
固定側保持体２１は、レーザ光照射装置２０を設置するベース部材２４と、ベース部材２４に所定の開き角度αを形成するように互いに向かい合って設けられた一対の脚部材２５，２６とを有する。各脚部材２５，２６は、平板状の部材で構成されている。ここでは、各脚部材２５，２６を別個の部材で構成しているが、これらを一体的に構成してもよい。
【００３４】
固定側保持体２１を鋼管１０上に配置する場合は、一対の脚部材２５，２６の互いに対向する２つの平坦面２５ａ，２６ａを鋼管１０の表面に当接させる。また、固定側保持体２１を鋼管１０上に配置した状態では、図３に示すように、レーザ光照射装置２０の光照射部２０ａが、一対の脚部材２５，２６と鋼管１０との各接点Ｃ１，Ｃ２同士を結ぶ線分の垂直二等分線Ｙ１上に配置されるようになっている。
【００３５】
移動側保持体２３は、上記固定側保持体２１と同様に、ベース部材２７と、ベース部材２７に設けられた一対の脚部材２８，２９とを有する。ベース部材２７上にはスケール部材２２が設置され、一対の脚部材２８，２９は所定の開き角度βを形成するように配設されている。また、一対の脚部材２８，２９は、別体で構成されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００３６】
移動側保持体２３においても、鋼管１０上に配置する場合は、一対の脚部材２８，２９の互いに対向する２つの平坦面２８ａ，２９ａを鋼管１０の表面に当接させる。また、移動側保持体２３を鋼管１０上に配置した状態では、図４に示すように、スケール部材２２が、一対の脚部材２８，２９と鋼管１０との各接点Ｅ１，Ｅ２同士を結ぶ線分の垂直二等分線Ｙ２上に配置されるようになっている。
【００３７】
図３に示す固定側保持体２１のベース部材２４の厚みｔ１及び脚部材２５，２６間の開き角度αと、図４に示す移動側保持体２３のベース部材２７の厚みｔ２及び脚部材２８，２９間の開き角度βは、互いに異なる寸法及び角度にすることも可能であるが、光照射部２０ａとスケール部材２２との相対的高さ調整等を行いやすくするために、厚みｔ１，ｔ２と開き角度α，βを同じ寸法に設定するのが望ましい。そうすれば、事前に光照射部２０ａまでの機械高さ（ベース部材２４の表面から図２に示す光軸Ａまでの距離）をスケールによって計測しておくことで、鋼管１０に曲がりがない場合に光軸Ａがスケール部材２２を照射する位置を予測することができる。
【００３８】
図５に示すように、固定側保持体２１又は移動側保持体２３の各脚部材２５，２６（２８，２９）と鋼管１０との当接は、各平坦面２５ａ，２６ａ（２８ａ，２９ａ）と鋼管１０の円弧状の外周面との当接となるので、これらは二点鎖線Ｎ１で示す線上で接触（線接触）し、その接触部（接触線）Ｎ１は鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となる。また、接触部（接触線）Ｎ１の向きは、当接のたびに各平坦面２５ａ，２６ａ（２８ａ，２９ａ）に対して毎回同じ向きとなる。さらに、これは、鋼管１０上の他の箇所においても、あるいは、外径の異なる鋼管１０においても同様である。すなわち、固定側保持体２１と移動側保持体２３は、鋼管１０に当接した際、その当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなるように構成されている。
【００３９】
このように、本実施形態では、固定側保持体２１及び移動側保持体２３が、所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた一対の脚部材を有していることで、固定側保持体２１及び移動側保持体２３を鋼管１０に当接させた状態で、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の向きが一の向きに特定される。このため、それらに保持されるレーザ光照射装置２０の光軸Ａ（図２参照）やスケール部材２２の向きを特定の向きに設定することが可能である。通常の使用形態では、固定側保持体２１及び移動側保持体２３が鋼管１０の外周面に当接した状態で、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となるように、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２を配設する。
【００４０】
また、一般に、鋼管１０の表面は塗装による微小の凹凸があるため、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の鋼管１０上での姿勢又は向きを精度良く決定するには、図５に示す各脚部材２５，２６（２８，２９）における鋼管１０の中心線Ｘの方向の長さＬ１（以下、「中心線方向の長さＬ１」という）を、ある程度以上の長さに設定しておく必要がある。例えば、本実施形態の場合、各脚部材２５，２６（２８，２９）の中心線方向の長さＬ１は、少なくとも５０ｍｍに設定することが望ましい。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
図６の（ａ）（ｂ）は、異なる外径の鋼管に対して固定側保持体又は移動側保持体を当接させた状態を示している。
一般に、主柱材に用いられる鋼管１０には、外径が８９．１ｍｍ〜６０９．６ｍｍの範囲内で異なるものが様々にある。固定側保持体２１と移動側保持体２３を鋼管１０の外径に対応させて複数用意することも可能であるが、製造コストや作業容易性を鑑みれば、可能な限り１つで全ての外径に対応させる方が好ましい。そのため、図５に示す各脚部材２５，２６（２８，２９）の中心線方向の長さＬ１と直交する方向の長さＳ（以下、「直交方向の長さＳ」という）を、測定対象とする鋼管１０のうち、最も太い鋼管１０の外径の少なくとも約半分の長さに設定しておくことが好ましい。例えば、最も太い鋼管１０の外径が６０９．６ｍｍである場合、各脚部材２５，２６（２８，２９）の直交方向の長さＳは、少なくとも３０５ｍｍ（６０９．６÷２≒３０５）にしておく必要がある。また、その場合、各脚部材２５，２６（２８，２９）間の開き角度α（β）は、４５°程度が好ましい。なお、これは一例であり、脚部材の長さ、開き角度はこれに限定されない。
【００４２】
図７は、本発明の第２実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。なお、図７においても、便宜的に、鋼管１０を横方向に配設しているが、鋼管１０の向きはこれに限定されるものではない。
図７に示す第２実施形態では、上記第１実施形態の構成と比べて、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の形状が異なっている。具体的には、図７に示すように、本実施形態における固定側保持体２１及び移動側保持体２３は、上記一対の脚部材の代わりに、円弧状に湾曲した円弧状部材３１，３２を有する。それ以外は、上記第１実施形態の構成と同様である。
【００４３】
固定側保持体２１と移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する場合は、それぞれ、円弧状部材３１，３２の凹状の円弧面３１ａ，３２ａを鋼管１０の表面に当接させる。固定側保持体２１及び移動側保持体２３を鋼管１０上に配置した状態では、図８及び図９に示すように、光照射部２０ａとスケール部材２２が、各円弧状部材３１，３２と鋼管１０との接点Ｆ，Ｇと鋼管１０の中心Ｏとを通る直線Ｙ３，Ｙ４上に配置されるようになっている。また、各円弧状部材３１，３２の凹状の円弧面３１ａ，３２ａは、鋼管１０の外径（半径Ｒ）よりも大きい径（半径ｒ１，ｒ２）に形成されている。
【００４４】
なお、固定側保持体２１の凹状の円弧面３１ａの径（半径ｒ１）と、移動側保持体２３の凹状の円弧面３２ａの径（半径ｒ２）は、互いに異なる径にすることも可能であるが、作製容易性などの観点から、互いの径を同じ径に設定することが望ましい。
【００４５】
また、固定側保持体２１と移動側保持体２３のそれぞれのベース部材２４、２７の厚みｔ１，ｔ２同士、及び固定側保持体２１と移動側保持体２３のそれぞれの円弧状部材３１，３２の厚みｔ３，ｔ４同士は、互いに異なる寸法にすることも可能であるが、光照射部２０ａとスケール部材２２との相対的高さ調整等を行いやすくするために、それぞれの厚みｔ１，ｔ２及びｔ３，ｔ４を同じ寸法に設定するのが望ましい。そうすれば、事前に光照射部２０ａまでの機械高さ（ベース部材２４の表面から図２に示す光軸Ａまでの距離）をスケールによって計測しておくことで、鋼管１０に曲がりがない場合に光軸Ａがスケール部材２２を照射する位置を予測することができる。
【００４６】
図１０に示すように、固定側保持体２１又は移動側保持体２３の円弧状部材３１（３２）と鋼管１０との当接は、互いに異なる径の２つの円弧面同士の当接となるので、これらは二点鎖線Ｎ２で示す線上で接触（線接触）し、その接触部（当接線）Ｎ２は鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となる。また、接触部（接触線）Ｎ２の向きは、当接のたびに円弧面３１ａ（３２ａ）に対して毎回同じ向きとなる。さらに、これは、鋼管１０上の他の箇所においても、あるいは、外径の異なる鋼管１０においても同様である。すなわち、本実施形態の場合も、上記第１実施形態と同様に、固定側保持体２１と移動側保持体２３は、鋼管１０に当接した際、その当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなるように構成されている。
【００４７】
このように、本実施形態においても、固定側保持体２１及び移動側保持体２３を鋼管１０に当接させた状態で、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の向きを一の向きに特定させることができるため、その状態で、通常の使用形態では、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となるように、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２を配設する。
【００４８】
また、本実施形態においても、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の鋼管１０上での姿勢又は向きを精度良く決定するために、図１０に示す各円弧状部材３１（３２）における鋼管１０の中心線Ｘの方向の長さＬ２（以下、「中心線方向の長さＬ２」という）を、少なくとも５０ｍｍに設定している。ただし、中心線方向の長さＬ２は、これに限定されるものではない。
【００４９】
また、図１１の（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態においても、異なる外径の鋼管１０に対して固定側保持体２１又は移動側保持体２３の凹状の円弧面３１ａ（３２ａ）を当接させることが可能である。
【００５０】
図１２の（ａ）（ｂ）は、固定側保持体に固定用のベルトを取り付けた実施形態を示す図である。
図１２において（ａ）は、一対の脚部２５，２６を有する固定側保持体２１にベルト４０を取り付けた実施形態を示し、（ｂ）は、円弧状部材３１を有する固定側保持体２１にベルト４０を取り付けた実施形態を示す。このように、ベルト４０を、各脚部２５，２６の各先端、又は円弧状部材３１の両端に渡して取り付けることにより、固定側保持体２１を鋼管１０に対して固定することができる。ベルト４０は、一端が固定側保持体２１に対して着脱可能に構成されているものがよい。ベルト４０の一端を着脱させる手段としては、例えば、面状ファスナー等を適用できる。
【００５１】
また、ベルト４０の代わりに、磁石によって固定側保持体２１を鋼管１０に固定（磁着）することも可能である。その場合、磁石を脚部２５，２６や円弧状部材３１に設けてもよいし、脚部２５，２６自体、円弧状部材３１自体を磁石で構成してもよい。
【００５２】
図１３は、スケール部材の他の実施形態の構成を示す図である。
図１３に示す実施形態では、スケール部材２２の目盛りＭが鋼管１０の中心Ｏから同心円状に形成されている。この場合、図１３に示すように、移動側保持体２３を鋼管１０に当接させて配置した状態で、目盛りＭの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管１０の中心Ｏからの距離が等しくなる。また、図１３に示す例では、移動側保持体２３を一対の脚部２８，２９を有する構成としているが、これに代えて、上記円弧状部材３２（図９参照）とすることも可能である。
【００５３】
図１４は、スケール部材のさらに別の実施形態を示す図である。
図１４に示す実施形態では、スケール部材２２が、複数の半円弧状の凹部３３ａ〜３３ｄを有する形状に構成されている。複数の凹部３３ａ〜３３ｄは、それぞれ異なる外径の鋼管１０ａ〜１０ｄの外周面に対応した形状となっている。また、このスケール部材２２には、各凹部３３ａ〜３３ｄと同心円状の複数の目盛りＭ１〜Ｍ４が付されている。
【００５４】
この場合、鋼管１０ａ〜１０ｄの外径と合う径の凹部３３ａ〜３３ｄを選択して、その凹部を当該鋼管の外周面に嵌合させることにより、鋼管上にスケール部材２２を配置する。このように、スケール部材２２を鋼管の外周面に嵌合させるようにして配置することで、スケール部材２２の向きが鋼管の当接した箇所の軸方向に対して特定の一の向きに決定されるようになっている。すなわち、この構成では、スケール部材２２が上記移動側保持体２３としての機能を兼ねている。
【００５５】
また、このスケール部材２２を鋼管の外周面に嵌合させた状態では、目盛りの臨む方向が鋼管の当接した箇所の軸方向と平行となるように構成されている。しかも、その状態で、鋼管に対応する目盛りの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管の中心からの距離が等しくなる。例えば、図１４において、最も大きい外径の鋼管１０ａに対応する凹部３３ａを嵌合させた場合、その嵌合する凹部３３ａと同心円状の目盛りＭ１においては、同じ線上のいずれの箇所においても嵌合する鋼管１０ａの中心からの距離が等しくなる。
【００５６】
また、スケール部材２２の鋼管１０ａ〜１０ｄ上での姿勢又は向きを精度良く決定するために、スケール部材２２における鋼管の中心線Ｘの方向の長さＬ３は、少なくとも５０ｍｍに設定することが望ましい。ただし、これに限定されるものではない。
【００５７】
以下、上記本発明に係る鋼管湾曲量測定装置を用いた測定方法について説明する。
まず、図１５の（ａ）に示すように、湾曲量を測定する鋼管１０の一端部側に、レーザ光照射装置２０を保持する固定側保持体２１を当接させて配置し、他端部側に、スケール部材２２を保持する移動側保持体２３を当接させて配置する。鋼管１０に固定側保持体２１と移動側保持体２３を当接させた状態では、上述のように、レーザ光照射装置２０の光軸Ａとスケール部材２２の目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の当接した箇所の軸方向に対して平行となる。すなわち、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が、鋼管１０の中心線Ｘに対して略平行となる。なお、ここで「略平行」としているのは、鋼管１０が湾曲している場合、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が中心線Ｘに対して完全に平行とはならない場合場あるからである。そして、上記のように固定側保持体２１と移動側保持体２３とを鋼管１０上に配置した状態で、レーザ光照射装置２０からスケール部材２２に向かってレーザ光を照射し、レーザ光をスケール部材２２の目盛りＭを付した部分に当てる。
【００５８】
このとき、図１６の（ａ）に示すように、スケール部材２２のレーザ光が当たっている部分Ｐが目盛りＭの中央線からずれている場合は、同図の（ｂ）に示すように、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて、目盛りＭの中央線にレーザ光が当たるように位置補正する。そして、レーザ光が目盛りＭに照射されている箇所を読み取って確認し、その値を光軸Ａと鋼管１０の表面との間の距離の基準値とする。
【００５９】
また、レーザ光照射装置２０の光軸の方向を、鋼管１０の中心線Ｘを通る平面内で可変とする機構を設けている場合は、事前に測定しておいた光照射部２０ａの機械高さから予測される目盛りＭ上のレーザ光照射位置と、実際にレーザ光が当たっている部分Ｐとが、目盛りＭの上又は下に大きくずれていても、光軸の方向を変更することで光照射部２０ａの仰角を補正することができる。
ここで、「仰角」とは、鋼管の中心線を通る平面内における、光軸と鋼管の中心線とのずれ角度のことをいう。
【００６０】
次に、図１５の（ｂ）に示すように、固定側保持体２１をそのままの状態で、移動側保持体２３を固定側保持部材２１に向かって鋼管１０の軸方向に移動させ、移動させた位置で移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する。ここでも、移動側保持体２３を鋼管１０上に当接させることで、スケール部材２２の目盛りＭの臨む方向が鋼管１０の当接した箇所の軸方向に対して平行となる。そして、レーザ光照射装置２０からスケール部材２２に向かってレーザ光を照射し、レーザ光がスケール部材２２の目盛りＭを付した部分に当たるようにする。なお、この場合も、レーザ光が目盛りＭの中央線からずれた位置に当たっている場合は、上記と同様に、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて、目盛りＭの中央線にレーザ光が当たるように位置補正する。そして、レーザ光が目盛りＭに照射されている箇所を読み取ってその値を確認する。
【００６１】
その後、同様に、移動側保持体２３を鋼管１０上の所定の測定箇所に移動させ、その移動させた箇所ごとに、上記移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する工程と、上記鋼管１０の周方向における移動側保持体２３の位置を補正する工程と、上記レーザ光が目盛りＭに照射されている箇所を読み取って光軸Ａと鋼管１０の表面との間の距離を測定する工程とを行う。
【００６２】
その結果、各測定箇所で測定した値が上記基準値と同じ値である場合は、各測定箇所において鋼管１０に湾曲が生じていないと判断できる。一方、値が異なっている場合は、異なる値となった測定箇所付近において鋼管１０に湾曲が生じていることになる。また、各測定箇所における測定値と上記基準値との差を演算することにより、湾曲量を算出することが可能である。
【００６３】
また、さらに測定の正確性を期す場合は、上記の一連の作業を１本の鋼管において周方向に異なる箇所（例えば周方向の４箇所）で行ってもよい。
【００６４】
なお、図１５の（ａ）（ｂ）に示す例では、固定側保持体２１及び移動側保持体２３として、図２〜図６に示す一対の脚部材２５，２６又は２８，２９を有する構成を用いているが、図７〜図１１に示す円弧状部材３１，３２を有する構成を用いた場合も上記と同様の方法で鋼管の湾曲量を測定することが可能である。
【００６５】
また、図１２の（ａ）（ｂ）に示すように、固定側保持体２１にベルト４０を取り付けている場合は、固定側保持体２１を鋼管１０上に配置する際に、ベルト４０で固定側保持体２１を鋼管１０に固定することにより、測定作業中における固定側保持体２１の位置ずれによる精度低下を防止することができる。また、固定側保持体２１を鋼管１０に対して磁着するように構成している場合も、同様に、測定作業中における固定側保持体２１の位置ずれによる精度低下を防止することが可能である。
【００６６】
また、図１３に示す目盛りＭが同心円状のスケール部材２２を用いた場合、移動側保持体２３を鋼管１０に当接させて配置した状態で、レーザ光が目盛りＭの中央線からずれた位置に当たっていても、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて位置補正する必要はない。すなわち、この場合は、目盛りＭの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管１０の中心Ｏからの距離が等しくなるので、レーザ光が目盛りＭの中央線と一致しているか否かにかかわらず、レーザ光が当たっている箇所を読み取ることで光軸Ａと鋼管１０の表面との間の距離を測定することができる。
【００６７】
また、図１４に示す複数の凹部３３ａ〜３３ｄを有するスケール部材２２を用いた場合も、鋼管と嵌合する凹部３３ａ〜３３ｄと同心円状の目盛りＭ１〜Ｍ４において、同じ線上では、いずれの箇所においても嵌合する鋼管の中心からの距離が等しくなるので、レーザ光が目盛りの中央線からずれた位置に当たっていても、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動させて位置補正する必要はない。従って、この場合も、レーザ光が目盛りの中央線と一致しているか否かにかかわらず、レーザ光が当たっている箇所を読み取ることで光軸と鋼管の表面との間の距離を測定することが可能である。
【００６８】
また、上述の測定方法では、レーザ光照射装置２０を固定し、スケール部材２２を移動させる場合を例に説明したが、反対に、スケール部材２２を固定し、レーザ光照射装置２０を移動させてもよい。また、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２の両方を移動させて測定することも可能である。すなわち、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２とを保持する２つの保持体２１，２３のうち、少なくとも一方を鋼管１０の軸方向に移動させればよい。
【００６９】
また、本発明に係る構成は、上記レーザ光を用いたもの以外に、照準スコープを用いたものにも適用可能である。
照準スコープを用いた構成は、例えば、図２において示すレーザ光照射装置２０の代わりに、固定側保持体２１に照準スコープを設ける以外は、基本的に同様の構成でよい。図示省略するが、この場合、固定側保持体２１を鋼管１０の表面に当接させた状態では、照準スコープの視準線が鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となるように、照準スコープを保持する。
【００７０】
また、照準スコープを用いた場合の鋼管湾曲量測定方法は、上記レーザ光を用いた場合の測定方法と基本的に同様である。
照準スコープを用いた場合の測定方法を簡単に説明すると、まず、鋼管１０の両端側に固定側保持体２１と移動側保持体２３とを配置した状態で、照準スコープを覗いてその照準がスケール部材２２の目盛りＭと一致している箇所を読み取って、その値を視準線と鋼管１０の表面との間の距離の基準値とする。
【００７１】
このとき、図１７の（ａ）に示すように、目盛りＭが照準スコープの照準である十字線Ｔに対して傾いている場合は、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて、同図の（ｂ）に示すように、目盛りＭを十字線Ｔに対して傾かないように揃えてから、目盛りＭの十字線Ｔと一致する値を読み取る。
【００７２】
また、照準スコープの視準線の方向を、鋼管１０の中心線Ｘを通る平面内で可変とする機構を設けている場合は、事前に測定しておいた照準スコープの機械高さから予測される目盛りＭ上の読み取り位置と、実際の照準スコープからの読み取り位置とが、目盛りＭの上又は下に大きくずれていても、視準線の方向を変更することで照準スコープの仰角を補正することができる。
なお、ここでの「仰角」は、鋼管の中心線を通る平面内における、視準線と鋼管の中心線とのずれ角度のことをいう。
【００７３】
その後、移動側保持体２３を鋼管１０上の所定の測定箇所に移動させ、その移動させた箇所ごとに、移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する工程と、鋼管１０の周方向における移動側保持体２３の位置を補正する工程と、照準と目盛りＭとが一致している箇所を読み取って視準線と鋼管１０の表面との間の距離を測定する工程とを行う。
【００７４】
その結果、上記と同様に、各測定箇所で測定した値が上記基準値と同じ値である場合は、各測定箇所において鋼管１０に湾曲が生じていないと判断できる。一方、値が異なっている場合は、異なる値となった測定箇所付近において鋼管１０に湾曲が生じていることになる。また、各測定箇所における測定値と上記基準値との差を演算することにより、湾曲量を算出することが可能である。
【００７５】
なお、照準スコープを用いた構成には、図２に示す一対の脚部材２５，２６又は２８，２９を用いた構成以外に、図７に示す円弧状部材３１，３２を有する構成、図１２の（ａ）（ｂ）に示す固定用ベルト４０を用いた構成も適用可能である。さらに、それぞれの構成において、スケール部材２２を、図１３又は図１４に示す構成とすることも可能である。
【００７６】
また、照準スコープを用いた測定方法においても、上述の例とは異なり、スケール部材２２を固定し、照準スコープを移動させてもよい。また、照準スコープとスケール部材２２の両方を移動させて測定することも可能である。すなわち、この場合も、照準スコープとスケール部材２２とを保持する２つの保持体２１，２３のうち、少なくとも一方を鋼管１０の軸方向に移動させればよい。
【００７７】
以上のように、本発明によれば、鋼管の湾曲量を測定するにあたって、水糸に代えてレーザ光や照準スコープを用いているので、風が吹いても水糸のように位置がずれることはなく、測定精度が低下することはない。さらに、本発明によれば、固定側保持体及び移動側保持体を鋼管上に当接させるだけで、レーザ光の光軸又は照準スコープの視準線と、スケール部材の目盛りの臨む方向とが、それぞれ鋼管の中心線に対して略平行となるように保持することができるので、簡単な方法によって湾曲量の測定精度を向上させることができる。また、これにより、事前に鋼管上に測定箇所をマーキングしておかなくても容易に光軸又は視準線と目盛りの臨む方向とを鋼管の中心線と略平行に保持できるので、作業負担が軽減され、作業速度のアップを図れるようになる。
【００７８】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、本発明を鉄塔の主柱材の湾曲量測定に用いる場合を例に挙げて説明したが、鉄塔の腹材が鋼管で構成されている場合は、その腹材の湾曲量の測定においても本発明を用いることは可能である。また、本発明に係る鋼管湾曲量測定装置及びその方法が用いられる鉄塔は、図１に示す構成以外の鉄塔であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１ 鉄塔
２ 鋼管湾曲量測定装置
１０ 鋼管
２０ レーザ光照射装置
２１ 固定側保持体
２２ スケール部材
２３ 移動側保持体
２５ 脚部材
２５ａ 平坦面
２６ 脚部材
２６ａ 平坦面
２８ 脚部材
２８ａ 平坦面
２９ 脚部材
２９ａ 平坦面
３１ 円弧状部材
３１ａ 円弧面
３２ 円弧状部材
３２ａ 円弧面
４０ ベルト
Ａ 光軸
Ｍ 目盛り
Ｏ 中心
Ｘ 中心線
α 開き角度
β 開き角度
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定装置、及びその方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電用の鉄塔は、山形に形成されたアングル材、あるいは円筒状の鋼管を上下に連結して組み立てられた４本の主柱材を有している。これらの主柱材に対し、従来から、鉄塔の保守・点検のためにその湾曲量を測定することが行われている。
【０００３】
主柱材の湾曲量測定方法としては、一般に、長尺部材の湾曲量を測定する方法として知られる水糸を使った方法が用いられている（例えば、特許文献１参照）。
具体的には、図１８に示すように、主柱材としての鋼管１０の両端の連結部分に設けられている各フランジ７１，７２に、それぞれ、取付金具８１，８２を取り付け、鋼管１０の中心線Ｘから各取付金具８１，８２の等距離にある位置に水糸８５の両端を取り付けて両取付金具８１，８２間に水糸８５を張る。そして、金尺９０を水糸８５に沿って移動させ、所定の測定位置で鋼管１０の表面と水糸８５との間の距離Ｄを測定する。その結果、いずれの測定箇所においても測定距離が同じになった場合は、鋼管に湾曲が生じていないものと判断し、測定距離が異なっていた場合は、湾曲が生じているものと判断できる。また、測定の正確性を期す場合は、上記の一連の作業を１本の鋼管において周方向の４箇所で行う。
なお、上記「中心線」とは、鋼管の両端のフランジ部における鋼管の中心同士をつないだ直線を指す。以下、同様である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実公平７−４８７８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
主柱材の湾曲は、極めて小さいレベル、例えば数ミリ程度の精度で把握することが必要である。しかしながら、水糸を使った測定方法では、水糸が風の影響を受けて撓むと、測定の基準となる線の位置がずれてしまうため、湾曲量を正確に測定することができなくなるといった問題がある。また、フランジに取付金具を設置したり、水糸を張ったりする作業に手間がかかり、作業効率が良くないといった問題もある。
【０００６】
そこで、水糸を使わずに湾曲量を測定する方法として、レーザ光や照準スコープを用いる方法が考えられる。
レーザ光を用いる場合は、例えば、図１９に示すように、鋼管１０の一端部上にレーザ光照射装置２０を設置し、反対側の他端部上にレーザ光の位置合わせ用のターゲット９５を設置する。そして、レーザ光照射装置２０からターゲット９５に向けてレーザ光を照射し、その光軸Ａが鋼管１０の中心線Ｘと平行となるようにレーザ光の位置合わせを行う。レーザ光の位置合わせを終えたら、光軸Ａに沿って金尺９０を移動させて、所定の測定位置で金尺９０にレーザ光が当たる箇所を読み取ることにより、鋼管１０の表面から光軸Ａまでの距離Ｄを測定する。
【０００７】
また、図示省略するが、照準スコープを用いる場合は、上記レーザ光照射装置に代えて、鋼管の一端上に照準スコープを設置し、照準スコープで上記と同様のターゲットを覗いて視準線（仮想線）の位置合わせを行う。そして、照準スコープとターゲット間で金尺を移動させ、所定の測定位置で照準スコープの照準と一致する金尺の目盛りを読み取ることにより、鋼管の表面から視準線までの距離を測定する。
【０００８】
上記のように、レーザ光や照準スコープを用いる場合は、レーザ光の光軸や照準スコープの視準線が測定の基準線となる。従って、これらの基準線は風の影響を受けることはないので、水糸のように位置がずれて測定精度が低下することはない。
【０００９】
しかし、レーザ光照射装置を保持部材を介して鋼管上に設置する際、その保持部材の設置面が平坦面となっていると、曲面に形成されている鋼管の表面に対して保持部材の向きが定まりにくい。このため、図１９に示す光軸Ａを図の上方から見ると、図２０に示すように、光軸Ａが鋼管１０の中心線Ｘと平行となっていない場合がある。また、同様に、照準スコープを用いる方法においても、視準線が鋼管の中心線と平行とならない場合が生じ得る。
【００１０】
このように、光軸や視準線が鋼管の中心線と平行となっていない状態では、その光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定しても、正確な湾曲量を測定することはできない。また、これを防止する方法として、事前に、鋼管上のレーザ光照射装置等の設置位置や金尺の配置位置に、マーキングを施しておくことが考えられるが、その場合、マーキングの作業の手間がかかるといった問題がある。
【００１１】
そこで、本発明は、斯かる事情に鑑み、容易かつ高精度に、鋼管の湾曲量を測定することが可能な鋼管湾曲量測定装置、及びその方法を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１の発明は、鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定装置であって、レーザ光照射装置又は照準スコープを保持し、鋼管の表面に固定して配置する固定側保持体と、目盛りを付したスケール部材を保持し、鋼管の表面上を軸方向に移動させて所定の測定位置に配置する移動側保持体とを備え、前記固定側保持体と前記移動側保持体は、鋼管の外周面に当接した際に鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成され、前記固定側保持体と前記移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させた状態で、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向、及び前記スケール部材の目盛りの臨む方向が、それぞれ鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように保持するように構成したものである。
【００１３】
請求項１に記載の構成によれば、固定側保持体と移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させて配置することにより、レーザ光照射装置の光軸又は照準スコープの視準線の方向と、スケール部材の目盛りの臨む方向の両方を、鋼管の当接した箇所の軸方向に対して平行となるように保持することができる。これにより、容易に、鋼管の中心線と略平行な線上で、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定することができるようになり、鋼管の湾曲量を正確に測定することが可能となる。
【００１４】
請求項２の発明は、請求項１に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向を、鋼管の中心線を通る平面内で可変とする機構を設けたものである。
【００１５】
鋼管の湾曲量によっては、レーザ光の光軸や照準スコープの視準線がスケール部材の目盛りの所定の箇所から外れることも考えられるため、これを補正する必要がある。そのため、レーザ光照射装置の光軸又は照準スコープの視準線の方向を、鋼管の中心線を通る平面内で可変とする機構を設けることで、光軸又は視準線が目盛りの所定の箇所に合うように補正することができるようになる。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた２つの平坦面を有し、当該２つの平坦面を鋼管の外周面に当接させるように構成したものである。
【００１７】
所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた２つの平坦面を、鋼管の外周面に当接させた際、その接触部（接触線）は鋼管の当接した箇所の軸方向と平行となる。すなわち、接触部（接触線）の向きは、当接のたびに各平坦面に対して毎回同じ向きとなる。このように、一対の平坦面を鋼管に当接させた際、各平坦面における接触部（接触線）の向きが、鋼管の当接した箇所の軸方向と平行で、かつ、当接のたびに同じ向きに特定されるので、固定側保持体又は移動側保持体の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きを特定の一の向きに決定することができる。
【００１８】
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、鋼管の外径よりも大きい径に形成された凹状の円弧面を有し、当該凹状の円弧面を鋼管の外周面に当接させるように構成したものである。
【００１９】
鋼管の外径よりも大きい径に形成された凹状の円弧面を、鋼管の外周面に当接させた際、この場合も、その接触部（接触線）は鋼管の当接した箇所の軸方向と平行となる。すなわち、接触部（接触線）の向きは、当接のたびに円弧面に対して毎回同じ向きとなる。このように、凹状の円弧面を鋼管に当接させた際、円弧面における接触部（接触線）の向きが、鋼管の当接した箇所の軸方向と平行で、かつ、当接のたびに同じ向きに特定されるので、固定側保持体又は移動側保持体の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きを特定の一の向きに決定することができる。
【００２０】
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体を、鋼管に対して磁着するように構成したものである。
【００２１】
固定側保持体を、鋼管に対して磁着することにより、測定作業中における固定側保持体の位置ずれによる精度低下を防止することができる。
【００２２】
請求項６の発明は、請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記固定側保持体を、鋼管に対してベルトで固定するように構成したものである。
【００２３】
固定側保持体を、鋼管に対してベルトで固定することにより、測定作業中における固定側保持体の位置ずれによる精度低下を防止することができる。
【００２４】
請求項７の発明は、請求項１から６のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置において、前記目盛りを、鋼管の中心から同心円状に形成したものである。
【００２５】
この場合、移動側保持体を鋼管に当接させて配置した状態で、レーザ光が目盛りの中央線からずれた位置に当たっていたり、照準スコープの照準に対して目盛りが傾いていたりしても、移動側保持体を鋼管の周方向に移動させて位置補正する必要はない。すなわち、この場合は、目盛りの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管の中心からの距離が等しくなるので、レーザ光が目盛りの中央線と一致しているか否か、あるいは、照準スコープの照準に対して目盛りが傾いるか否かにかかわらず、レーザ光が当たっている箇所、又はスコープの照準が一致している箇所を読み取ることで、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定することができる。
【００２６】
請求項８の発明は、鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定方法であって、レーザ光照射装置又は照準スコープを保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された固定側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように固定側保持体を配置する工程と、目盛りを付したスケール部材を保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された移動側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記スケール部材の目盛りの臨む方向が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように移動側保持体を配置する工程と、前記レーザ光照射装置から発するレーザ光がスケール部材の目盛りの中央線上に照射されるように、又は前記照準スコープの照準に対してスケール部材の目盛りが傾かないように、鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、前記レーザ光照射装置から発したレーザ光が目盛りに照射された箇所、又は照準スコープの照準が目盛りと一致している箇所を読み取ることで、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを有し、前記移動側保持体を鋼管の軸方向に移動させて、その移動させた箇所ごとに、前記移動側保持体を配置する工程と、前記鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、前記光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを行う測定方法である。
【００２７】
請求項８に記載の方法によれば、固定側保持体と移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させて配置することにより、レーザ光照射装置の光軸又は照準スコープの視準線の方向と、スケール部材の目盛りの臨む方向の両方を、鋼管の当接した箇所の軸方向に対して平行となるように保持することができる。これにより、容易に、鋼管の中心線と略平行な線上で、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定することができるようになり、鋼管の湾曲量を正確に測定することが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、固定側保持体及び移動側保持体を鋼管上に当接させるというような簡便な方法によって、精度の高い湾曲量測定ができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】送電用の鉄塔を模式的に表した図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。
【図３】固定側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図４】移動側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図５】一対の脚部材と鋼管との接触部を示す図である。
【図６】異なる外径の鋼管に対して固定側保持体又は移動側保持体を当接させた状態を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。
【図８】固定側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図９】移動側保持体を鋼管上に配置した状態を示す図である。
【図１０】円弧状部材と鋼管との接触部を示す図である。
【図１１】異なる外径の鋼管に対して固定側保持体又は移動側保持体を当接させた状態を示す図である。
【図１２】固定側保持体に固定用のベルトを取り付けた実施形態を示す図である。
【図１３】スケール部材の他の実施形態の構成を示す図である。
【図１４】スケール部材のさらに別の実施形態を示す図である。
【図１５】本発明に係る鋼管湾曲量測定装置を用いた測定方法を説明するための図である。
【図１６】移動側保持体の位置補正の方法を説明するための図である。
【図１７】照準スコープを用いた場合の移動側保持体の位置補正の方法を説明するための図である。
【図１８】水糸を用いた従来の鋼管湾曲量測定方法を説明するための図である。
【図１９】レーザ光を用いた鋼管湾曲量測定方法を説明するための図である。
【図２０】レーザの光軸が鋼管の中心線と平行となっていない状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
【００３１】
図１は、本発明に係る鋼管湾曲量測定装置及びその方法が用いられる送電用の鉄塔を模式的に表した図である。
図１に示す送電用の鉄塔１は、４本の主柱材１１と、主柱材１１間に架設された複数の斜材１２及び水平材１３から成る腹材と、主柱材１１の左右に固設され送電線又は架空地線を懸架する腕金１４等から構成される。主柱材１１には、円筒状の鋼管が用いられている。一般に、鋼管には、内部にコンクリートを充填したタイプと、充填しないタイプとがあるが、本発明において鋼管はいずれであってもよい。
【００３２】
図２は、本発明の第１実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。なお、図２では、便宜的に、鋼管１０を横方向に配設しているが、鋼管１０の向きはこれに限定されるものではない。
図２に示すように、本実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置２は、レーザ光照射装置２０を保持する固定側保持体２１と、目盛りＭを付したスケール部材２２を保持する移動側保持体２３とを備える。
【００３３】
固定側保持体２１は、レーザ光照射装置２０を設置するベース部材２４と、ベース部材２４に所定の開き角度αを形成するように互いに向かい合って設けられた一対の脚部材２５，２６とを有する。各脚部材２５，２６は、平板状の部材で構成されている。ここでは、各脚部材２５，２６を別個の部材で構成しているが、これらを一体的に構成してもよい。
【００３４】
固定側保持体２１を鋼管１０上に配置する場合は、一対の脚部材２５，２６の互いに対向する２つの平坦面２５ａ，２６ａを鋼管１０の表面に当接させる。また、固定側保持体２１を鋼管１０上に配置した状態では、図３に示すように、レーザ光照射装置２０の光照射部２０ａが、一対の脚部材２５，２６と鋼管１０との各接点Ｃ１，Ｃ２同士を結ぶ線分の垂直二等分線Ｙ１上に配置されるようになっている。
【００３５】
移動側保持体２３は、上記固定側保持体２１と同様に、ベース部材２７と、ベース部材２７に設けられた一対の脚部材２８，２９とを有する。ベース部材２７上にはスケール部材２２が設置され、一対の脚部材２８，２９は所定の開き角度βを形成するように配設されている。また、一対の脚部材２８，２９は、別体で構成されていても、一体的に構成されていてもよい。
【００３６】
移動側保持体２３においても、鋼管１０上に配置する場合は、一対の脚部材２８，２９の互いに対向する２つの平坦面２８ａ，２９ａを鋼管１０の表面に当接させる。また、移動側保持体２３を鋼管１０上に配置した状態では、図４に示すように、スケール部材２２が、一対の脚部材２８，２９と鋼管１０との各接点Ｅ１，Ｅ２同士を結ぶ線分の垂直二等分線Ｙ２上に配置されるようになっている。
【００３７】
図３に示す固定側保持体２１のベース部材２４の厚みｔ１及び脚部材２５，２６間の開き角度αと、図４に示す移動側保持体２３のベース部材２７の厚みｔ２及び脚部材２８，２９間の開き角度βは、互いに異なる寸法及び角度にすることも可能であるが、光照射部２０ａとスケール部材２２との相対的高さ調整等を行いやすくするために、厚みｔ１，ｔ２と開き角度α，βを同じ寸法に設定するのが望ましい。そうすれば、事前に光照射部２０ａまでの機械高さ（ベース部材２４の表面から図２に示す光軸Ａまでの距離）をスケールによって計測しておくことで、鋼管１０に曲がりがない場合に光軸Ａがスケール部材２２を照射する位置を予測することができる。
【００３８】
図５に示すように、固定側保持体２１又は移動側保持体２３の各脚部材２５，２６（２８，２９）と鋼管１０との当接は、各平坦面２５ａ，２６ａ（２８ａ，２９ａ）と鋼管１０の円弧状の外周面との当接となるので、これらは二点鎖線Ｎ１で示す線上で接触（線接触）し、その接触部（接触線）Ｎ１は鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となる。また、接触部（接触線）Ｎ１の向きは、当接のたびに各平坦面２５ａ，２６ａ（２８ａ，２９ａ）に対して毎回同じ向きとなる。さらに、これは、鋼管１０上の他の箇所においても、あるいは、外径の異なる鋼管１０においても同様である。すなわち、固定側保持体２１と移動側保持体２３は、鋼管１０に当接した際、その当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなるように構成されている。
【００３９】
このように、本実施形態では、固定側保持体２１及び移動側保持体２３が、所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた一対の脚部材を有していることで、固定側保持体２１及び移動側保持体２３を鋼管１０に当接させた状態で、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の向きが一の向きに特定される。このため、それらに保持されるレーザ光照射装置２０の光軸Ａ（図２参照）やスケール部材２２の向きを特定の向きに設定することが可能である。通常の使用形態では、固定側保持体２１及び移動側保持体２３が鋼管１０の外周面に当接した状態で、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となるように、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２を配設する。
【００４０】
また、一般に、鋼管１０の表面は塗装による微小の凹凸があるため、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の鋼管１０上での姿勢又は向きを精度良く決定するには、図５に示す各脚部材２５，２６（２８，２９）における鋼管１０の中心線Ｘの方向の長さＬ１（以下、「中心線方向の長さＬ１」という）を、ある程度以上の長さに設定しておく必要がある。例えば、本実施形態の場合、各脚部材２５，２６（２８，２９）の中心線方向の長さＬ１は、少なくとも５０ｍｍに設定することが望ましい。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４１】
図６の（ａ）（ｂ）は、異なる外径の鋼管に対して固定側保持体又は移動側保持体を当接させた状態を示している。
一般に、主柱材に用いられる鋼管１０には、外径が８９．１ｍｍ〜６０９．６ｍｍの範囲内で異なるものが様々にある。固定側保持体２１と移動側保持体２３を鋼管１０の外径に対応させて複数用意することも可能であるが、製造コストや作業容易性を鑑みれば、可能な限り１つで全ての外径に対応させる方が好ましい。そのため、図５に示す各脚部材２５，２６（２８，２９）の中心線方向の長さＬ１と直交する方向の長さＳ（以下、「直交方向の長さＳ」という）を、測定対象とする鋼管１０のうち、最も太い鋼管１０の外径の少なくとも約半分の長さに設定しておくことが好ましい。例えば、最も太い鋼管１０の外径が６０９．６ｍｍである場合、各脚部材２５，２６（２８，２９）の直交方向の長さＳは、少なくとも３０５ｍｍ（６０９．６÷２≒３０５）にしておく必要がある。また、その場合、各脚部材２５，２６（２８，２９）間の開き角度α（β）は、４５°程度が好ましい。なお、これは一例であり、脚部材の長さ、開き角度はこれに限定されない。
【００４２】
図７は、本発明の第２実施形態に係る鋼管湾曲量測定装置を鋼管上に設置した状態を示す図である。なお、図７においても、便宜的に、鋼管１０を横方向に配設しているが、鋼管１０の向きはこれに限定されるものではない。
図７に示す第２実施形態では、上記第１実施形態の構成と比べて、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の形状が異なっている。具体的には、図７に示すように、本実施形態における固定側保持体２１及び移動側保持体２３は、上記一対の脚部材の代わりに、円弧状に湾曲した円弧状部材３１，３２を有する。それ以外は、上記第１実施形態の構成と同様である。
【００４３】
固定側保持体２１と移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する場合は、それぞれ、円弧状部材３１，３２の凹状の円弧面３１ａ，３２ａを鋼管１０の表面に当接させる。固定側保持体２１及び移動側保持体２３を鋼管１０上に配置した状態では、図８及び図９に示すように、光照射部２０ａとスケール部材２２が、各円弧状部材３１，３２と鋼管１０との接点Ｆ，Ｇと鋼管１０の中心Ｏとを通る直線Ｙ３，Ｙ４上に配置されるようになっている。また、各円弧状部材３１，３２の凹状の円弧面３１ａ，３２ａは、鋼管１０の外径（半径Ｒ）よりも大きい径（半径ｒ１，ｒ２）に形成されている。
【００４４】
なお、固定側保持体２１の凹状の円弧面３１ａの径（半径ｒ１）と、移動側保持体２３の凹状の円弧面３２ａの径（半径ｒ２）は、互いに異なる径にすることも可能であるが、作製容易性などの観点から、互いの径を同じ径に設定することが望ましい。
【００４５】
また、固定側保持体２１と移動側保持体２３のそれぞれのベース部材２４、２７の厚みｔ１，ｔ２同士、及び固定側保持体２１と移動側保持体２３のそれぞれの円弧状部材３１，３２の厚みｔ３，ｔ４同士は、互いに異なる寸法にすることも可能であるが、光照射部２０ａとスケール部材２２との相対的高さ調整等を行いやすくするために、それぞれの厚みｔ１，ｔ２及びｔ３，ｔ４を同じ寸法に設定するのが望ましい。そうすれば、事前に光照射部２０ａまでの機械高さ（ベース部材２４の表面から図２に示す光軸Ａまでの距離）をスケールによって計測しておくことで、鋼管１０に曲がりがない場合に光軸Ａがスケール部材２２を照射する位置を予測することができる。
【００４６】
図１０に示すように、固定側保持体２１又は移動側保持体２３の円弧状部材３１（３２）と鋼管１０との当接は、互いに異なる径の２つの円弧面同士の当接となるので、これらは二点鎖線Ｎ２で示す線上で接触（線接触）し、その接触部（当接線）Ｎ２は鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となる。また、接触部（接触線）Ｎ２の向きは、当接のたびに円弧面３１ａ（３２ａ）に対して毎回同じ向きとなる。さらに、これは、鋼管１０上の他の箇所においても、あるいは、外径の異なる鋼管１０においても同様である。すなわち、本実施形態の場合も、上記第１実施形態と同様に、固定側保持体２１と移動側保持体２３は、鋼管１０に当接した際、その当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなるように構成されている。
【００４７】
このように、本実施形態においても、固定側保持体２１及び移動側保持体２３を鋼管１０に当接させた状態で、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の向きを一の向きに特定させることができるため、その状態で、通常の使用形態では、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となるように、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２を配設する。
【００４８】
また、本実施形態においても、固定側保持体２１及び移動側保持体２３の鋼管１０上での姿勢又は向きを精度良く決定するために、図１０に示す各円弧状部材３１（３２）における鋼管１０の中心線Ｘの方向の長さＬ２（以下、「中心線方向の長さＬ２」という）を、少なくとも５０ｍｍに設定している。ただし、中心線方向の長さＬ２は、これに限定されるものではない。
【００４９】
また、図１１の（ａ）（ｂ）に示すように、本実施形態においても、異なる外径の鋼管１０に対して固定側保持体２１又は移動側保持体２３の凹状の円弧面３１ａ（３２ａ）を当接させることが可能である。
【００５０】
図１２の（ａ）（ｂ）は、固定側保持体に固定用のベルトを取り付けた実施形態を示す図である。
図１２において（ａ）は、一対の脚部２５，２６を有する固定側保持体２１にベルト４０を取り付けた実施形態を示し、（ｂ）は、円弧状部材３１を有する固定側保持体２１にベルト４０を取り付けた実施形態を示す。このように、ベルト４０を、各脚部２５，２６の各先端、又は円弧状部材３１の両端に渡して取り付けることにより、固定側保持体２１を鋼管１０に対して固定することができる。ベルト４０は、一端が固定側保持体２１に対して着脱可能に構成されているものがよい。ベルト４０の一端を着脱させる手段としては、例えば、面状ファスナー等を適用できる。
【００５１】
また、ベルト４０の代わりに、磁石によって固定側保持体２１を鋼管１０に固定（磁着）することも可能である。その場合、磁石を脚部２５，２６や円弧状部材３１に設けてもよいし、脚部２５，２６自体、円弧状部材３１自体を磁石で構成してもよい。
【００５２】
図１３は、スケール部材の他の実施形態の構成を示す図である。
図１３に示す実施形態では、スケール部材２２の目盛りＭが鋼管１０の中心Ｏから同心円状に形成されている。この場合、図１３に示すように、移動側保持体２３を鋼管１０に当接させて配置した状態で、目盛りＭの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管１０の中心Ｏからの距離が等しくなる。また、図１３に示す例では、移動側保持体２３を一対の脚部２８，２９を有する構成としているが、これに代えて、上記円弧状部材３２（図９参照）とすることも可能である。
【００５３】
図１４は、スケール部材のさらに別の実施形態を示す図である。
図１４に示す実施形態では、スケール部材２２が、複数の半円弧状の凹部３３ａ〜３３ｄを有する形状に構成されている。複数の凹部３３ａ〜３３ｄは、それぞれ異なる外径の鋼管１０ａ〜１０ｄの外周面に対応した形状となっている。また、このスケール部材２２には、各凹部３３ａ〜３３ｄと同心円状の複数の目盛りＭ１〜Ｍ４が付されている。
【００５４】
この場合、鋼管１０ａ〜１０ｄの外径と合う径の凹部３３ａ〜３３ｄを選択して、その凹部を当該鋼管の外周面に嵌合させることにより、鋼管上にスケール部材２２を配置する。このように、スケール部材２２を鋼管の外周面に嵌合させるようにして配置することで、スケール部材２２の向きが鋼管の当接した箇所の軸方向に対して特定の一の向きに決定されるようになっている。すなわち、この構成では、スケール部材２２が上記移動側保持体２３としての機能を兼ねている。
【００５５】
また、このスケール部材２２を鋼管の外周面に嵌合させた状態では、目盛りの臨む方向が鋼管の当接した箇所の軸方向と平行となるように構成されている。しかも、その状態で、鋼管に対応する目盛りの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管の中心からの距離が等しくなる。例えば、図１４において、最も大きい外径の鋼管１０ａに対応する凹部３３ａを嵌合させた場合、その嵌合する凹部３３ａと同心円状の目盛りＭ１においては、同じ線上のいずれの箇所においても嵌合する鋼管１０ａの中心からの距離が等しくなる。
【００５６】
また、スケール部材２２の鋼管１０ａ〜１０ｄ上での姿勢又は向きを精度良く決定するために、スケール部材２２における鋼管の中心線Ｘの方向の長さＬ３は、少なくとも５０ｍｍに設定することが望ましい。ただし、これに限定されるものではない。
【００５７】
以下、上記本発明に係る鋼管湾曲量測定装置を用いた測定方法について説明する。
まず、図１５の（ａ）に示すように、湾曲量を測定する鋼管１０の一端部側に、レーザ光照射装置２０を保持する固定側保持体２１を当接させて配置し、他端部側に、スケール部材２２を保持する移動側保持体２３を当接させて配置する。鋼管１０に固定側保持体２１と移動側保持体２３を当接させた状態では、上述のように、レーザ光照射装置２０の光軸Ａとスケール部材２２の目盛りＭの臨む方向が、それぞれ鋼管１０の当接した箇所の軸方向に対して平行となる。すなわち、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が、鋼管１０の中心線Ｘに対して略平行となる。なお、ここで「略平行」としているのは、鋼管１０が湾曲している場合、光軸Ａと目盛りＭの臨む方向が中心線Ｘに対して完全に平行とはならない場合場あるからである。そして、上記のように固定側保持体２１と移動側保持体２３とを鋼管１０上に配置した状態で、レーザ光照射装置２０からスケール部材２２に向かってレーザ光を照射し、レーザ光をスケール部材２２の目盛りＭを付した部分に当てる。
【００５８】
このとき、図１６の（ａ）に示すように、スケール部材２２のレーザ光が当たっている部分Ｐが目盛りＭの中央線からずれている場合は、同図の（ｂ）に示すように、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて、目盛りＭの中央線にレーザ光が当たるように位置補正する。そして、レーザ光が目盛りＭに照射されている箇所を読み取って確認し、その値を光軸Ａと鋼管１０の表面との間の距離の基準値とする。
【００５９】
また、レーザ光照射装置２０の光軸の方向を、鋼管１０の中心線Ｘを通る平面内で可変とする機構を設けている場合は、事前に測定しておいた光照射部２０ａの機械高さから予測される目盛りＭ上のレーザ光照射位置と、実際にレーザ光が当たっている部分Ｐとが、目盛りＭの上又は下に大きくずれていても、光軸の方向を変更することで光照射部２０ａの仰角を補正することができる。
ここで、「仰角」とは、鋼管の中心線を通る平面内における、光軸と鋼管の中心線とのずれ角度のことをいう。
【００６０】
次に、図１５の（ｂ）に示すように、固定側保持体２１をそのままの状態で、移動側保持体２３を固定側保持部材２１に向かって鋼管１０の軸方向に移動させ、移動させた位置で移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する。ここでも、移動側保持体２３を鋼管１０上に当接させることで、スケール部材２２の目盛りＭの臨む方向が鋼管１０の当接した箇所の軸方向に対して平行となる。そして、レーザ光照射装置２０からスケール部材２２に向かってレーザ光を照射し、レーザ光がスケール部材２２の目盛りＭを付した部分に当たるようにする。なお、この場合も、レーザ光が目盛りＭの中央線からずれた位置に当たっている場合は、上記と同様に、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて、目盛りＭの中央線にレーザ光が当たるように位置補正する。そして、レーザ光が目盛りＭに照射されている箇所を読み取ってその値を確認する。
【００６１】
その後、同様に、移動側保持体２３を鋼管１０上の所定の測定箇所に移動させ、その移動させた箇所ごとに、上記移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する工程と、上記鋼管１０の周方向における移動側保持体２３の位置を補正する工程と、上記レーザ光が目盛りＭに照射されている箇所を読み取って光軸Ａと鋼管１０の表面との間の距離を測定する工程とを行う。
【００６２】
その結果、各測定箇所で測定した値が上記基準値と同じ値である場合は、各測定箇所において鋼管１０に湾曲が生じていないと判断できる。一方、値が異なっている場合は、異なる値となった測定箇所付近において鋼管１０に湾曲が生じていることになる。また、各測定箇所における測定値と上記基準値との差を演算することにより、湾曲量を算出することが可能である。
【００６３】
また、さらに測定の正確性を期す場合は、上記の一連の作業を１本の鋼管において周方向に異なる箇所（例えば周方向の４箇所）で行ってもよい。
【００６４】
なお、図１５の（ａ）（ｂ）に示す例では、固定側保持体２１及び移動側保持体２３として、図２〜図６に示す一対の脚部材２５，２６又は２８，２９を有する構成を用いているが、図７〜図１１に示す円弧状部材３１，３２を有する構成を用いた場合も上記と同様の方法で鋼管の湾曲量を測定することが可能である。
【００６５】
また、図１２の（ａ）（ｂ）に示すように、固定側保持体２１にベルト４０を取り付けている場合は、固定側保持体２１を鋼管１０上に配置する際に、ベルト４０で固定側保持体２１を鋼管１０に固定することにより、測定作業中における固定側保持体２１の位置ずれによる精度低下を防止することができる。また、固定側保持体２１を鋼管１０に対して磁着するように構成している場合も、同様に、測定作業中における固定側保持体２１の位置ずれによる精度低下を防止することが可能である。
【００６６】
また、図１３に示す目盛りＭが同心円状のスケール部材２２を用いた場合、移動側保持体２３を鋼管１０に当接させて配置した状態で、レーザ光が目盛りＭの中央線からずれた位置に当たっていても、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて位置補正する必要はない。すなわち、この場合は、目盛りＭの同じ線上では、いずれの箇所においても鋼管１０の中心Ｏからの距離が等しくなるので、レーザ光が目盛りＭの中央線と一致しているか否かにかかわらず、レーザ光が当たっている箇所を読み取ることで光軸Ａと鋼管１０の表面との間の距離を測定することができる。
【００６７】
また、図１４に示す複数の凹部３３ａ〜３３ｄを有するスケール部材２２を用いた場合も、鋼管と嵌合する凹部３３ａ〜３３ｄと同心円状の目盛りＭ１〜Ｍ４において、同じ線上では、いずれの箇所においても嵌合する鋼管の中心からの距離が等しくなるので、レーザ光が目盛りの中央線からずれた位置に当たっていても、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動させて位置補正する必要はない。従って、この場合も、レーザ光が目盛りの中央線と一致しているか否かにかかわらず、レーザ光が当たっている箇所を読み取ることで光軸と鋼管の表面との間の距離を測定することが可能である。
【００６８】
また、上述の測定方法では、レーザ光照射装置２０を固定し、スケール部材２２を移動させる場合を例に説明したが、反対に、スケール部材２２を固定し、レーザ光照射装置２０を移動させてもよい。また、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２の両方を移動させて測定することも可能である。すなわち、レーザ光照射装置２０とスケール部材２２とを保持する２つの保持体２１，２３のうち、少なくとも一方を鋼管１０の軸方向に移動させればよい。
【００６９】
また、本発明に係る構成は、上記レーザ光を用いたもの以外に、照準スコープを用いたものにも適用可能である。
照準スコープを用いた構成は、例えば、図２において示すレーザ光照射装置２０の代わりに、固定側保持体２１に照準スコープを設ける以外は、基本的に同様の構成でよい。図示省略するが、この場合、固定側保持体２１を鋼管１０の表面に当接させた状態では、照準スコープの視準線が鋼管１０の当接した箇所の軸方向と平行となるように、照準スコープを保持する。
【００７０】
また、照準スコープを用いた場合の鋼管湾曲量測定方法は、上記レーザ光を用いた場合の測定方法と基本的に同様である。
照準スコープを用いた場合の測定方法を簡単に説明すると、まず、鋼管１０の両端側に固定側保持体２１と移動側保持体２３とを配置した状態で、照準スコープを覗いてその照準がスケール部材２２の目盛りＭと一致している箇所を読み取って、その値を視準線と鋼管１０の表面との間の距離の基準値とする。
【００７１】
このとき、図１７の（ａ）に示すように、目盛りＭが照準スコープの照準である十字線Ｔに対して傾いている場合は、移動側保持体２３を鋼管１０の周方向に移動（回転）させて、同図の（ｂ）に示すように、目盛りＭを十字線Ｔに対して傾かないように揃えてから、目盛りＭの十字線Ｔと一致する値を読み取る。
【００７２】
また、照準スコープの視準線の方向を、鋼管１０の中心線Ｘを通る平面内で可変とする機構を設けている場合は、事前に測定しておいた照準スコープの機械高さから予測される目盛りＭ上の読み取り位置と、実際の照準スコープからの読み取り位置とが、目盛りＭの上又は下に大きくずれていても、視準線の方向を変更することで照準スコープの仰角を補正することができる。
なお、ここでの「仰角」は、鋼管の中心線を通る平面内における、視準線と鋼管の中心線とのずれ角度のことをいう。
【００７３】
その後、移動側保持体２３を鋼管１０上の所定の測定箇所に移動させ、その移動させた箇所ごとに、移動側保持体２３を鋼管１０上に配置する工程と、鋼管１０の周方向における移動側保持体２３の位置を補正する工程と、照準と目盛りＭとが一致している箇所を読み取って視準線と鋼管１０の表面との間の距離を測定する工程とを行う。
【００７４】
その結果、上記と同様に、各測定箇所で測定した値が上記基準値と同じ値である場合は、各測定箇所において鋼管１０に湾曲が生じていないと判断できる。一方、値が異なっている場合は、異なる値となった測定箇所付近において鋼管１０に湾曲が生じていることになる。また、各測定箇所における測定値と上記基準値との差を演算することにより、湾曲量を算出することが可能である。
【００７５】
なお、照準スコープを用いた構成には、図２に示す一対の脚部材２５，２６又は２８，２９を用いた構成以外に、図７に示す円弧状部材３１，３２を有する構成、図１２の（ａ）（ｂ）に示す固定用ベルト４０を用いた構成も適用可能である。さらに、それぞれの構成において、スケール部材２２を、図１３又は図１４に示す構成とすることも可能である。
【００７６】
また、照準スコープを用いた測定方法においても、上述の例とは異なり、スケール部材２２を固定し、照準スコープを移動させてもよい。また、照準スコープとスケール部材２２の両方を移動させて測定することも可能である。すなわち、この場合も、照準スコープとスケール部材２２とを保持する２つの保持体２１，２３のうち、少なくとも一方を鋼管１０の軸方向に移動させればよい。
【００７７】
以上のように、本発明によれば、鋼管の湾曲量を測定するにあたって、水糸に代えてレーザ光や照準スコープを用いているので、風が吹いても水糸のように位置がずれることはなく、測定精度が低下することはない。さらに、本発明によれば、固定側保持体及び移動側保持体を鋼管上に当接させるだけで、レーザ光の光軸又は照準スコープの視準線と、スケール部材の目盛りの臨む方向とが、それぞれ鋼管の中心線に対して略平行となるように保持することができるので、簡単な方法によって湾曲量の測定精度を向上させることができる。また、これにより、事前に鋼管上に測定箇所をマーキングしておかなくても容易に光軸又は視準線と目盛りの臨む方向とを鋼管の中心線と略平行に保持できるので、作業負担が軽減され、作業速度のアップを図れるようになる。
【００７８】
また、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。上述の実施形態では、本発明を鉄塔の主柱材の湾曲量測定に用いる場合を例に挙げて説明したが、鉄塔の腹材が鋼管で構成されている場合は、その腹材の湾曲量の測定においても本発明を用いることは可能である。また、本発明に係る鋼管湾曲量測定装置及びその方法が用いられる鉄塔は、図１に示す構成以外の鉄塔であってもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１ 鉄塔
２ 鋼管湾曲量測定装置
１０ 鋼管
２０ レーザ光照射装置
２１ 固定側保持体
２２ スケール部材
２３ 移動側保持体
２５ 脚部材
２５ａ 平坦面
２６ 脚部材
２６ａ 平坦面
２８ 脚部材
２８ａ 平坦面
２９ 脚部材
２９ａ 平坦面
３１ 円弧状部材
３１ａ 円弧面
３２ 円弧状部材
３２ａ 円弧面
４０ ベルト
Ａ 光軸
Ｍ 目盛り
Ｏ 中心
Ｘ 中心線
α 開き角度
β 開き角度
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定装置であって、
レーザ光照射装置又は照準スコープを保持し、鋼管の表面に固定して配置する固定側保持体と、
目盛りを付したスケール部材を保持し、鋼管の表面上を軸方向に移動させて所定の測定位置に配置する移動側保持体とを備え、
前記固定側保持体と前記移動側保持体は、鋼管の外周面に当接した際に鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成され、
前記固定側保持体と前記移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させた状態で、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向、及び前記スケール部材の目盛りの臨む方向が、それぞれ鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように保持するように構成したことを特徴とする鋼管湾曲量測定装置。
【請求項２】
前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向を、鋼管の中心線を通る平面内で可変とする機構を設けた請求項１に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項３】
前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた２つの平坦面を有し、当該２つの平坦面を鋼管の外周面に当接させるように構成した請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項４】
前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、鋼管の外径よりも大きい径に形成された凹状の円弧面を有し、当該凹状の円弧面を鋼管の外周面に当接させるように構成した請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項５】
前記固定側保持体を、鋼管に対して磁着するように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項６】
前記固定側保持体を、鋼管に対してベルトで固定するように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項７】
前記目盛りを、鋼管の中心から同心円状に形成した請求項１から６のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項８】
鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定方法であって、
レーザ光照射装置又は照準スコープを保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された固定側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように固定側保持体を配置する工程と、
目盛りを付したスケール部材を保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された移動側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記スケール部材の目盛りの臨む方向が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように移動側保持体を配置する工程と、
前記レーザ光照射装置から発するレーザ光がスケール部材の目盛りの中央線上に照射されるように、又は前記照準スコープの照準に対してスケール部材の目盛りが傾かないように、鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、
前記レーザ光照射装置から発したレーザ光が目盛りに照射された箇所、又は照準スコープの照準が目盛りと一致している箇所を読み取ることで、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを有し、
前記移動側保持体を鋼管の軸方向に移動させて、その移動させた箇所ごとに、前記移動側保持体を配置する工程と、前記鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、前記光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを行うことを特徴とする鋼管湾曲量測定方法。
【請求項１】
鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定装置であって、
レーザ光照射装置又は照準スコープを保持し、鋼管の表面に固定して配置する固定側保持体と、
目盛りを付したスケール部材を保持し、鋼管の表面上を軸方向に移動させて所定の測定位置に配置する移動側保持体とを備え、
前記固定側保持体と前記移動側保持体は、鋼管の外周面に当接した際に鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成され、
前記固定側保持体と前記移動側保持体とを鋼管の外周面に当接させた状態で、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向、及び前記スケール部材の目盛りの臨む方向が、それぞれ鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように保持するように構成したことを特徴とする鋼管湾曲量測定装置。
【請求項２】
前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線の方向を、鋼管の中心線を通る平面内で可変とする機構を設けた請求項１に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項３】
前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、所定の開き角度を形成するように互いに向かい合って設けられた２つの平坦面を有し、当該２つの平坦面を鋼管の外周面に当接させるように構成した請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項４】
前記固定側保持体と前記移動側保持体の少なくとも一方は、鋼管の外径よりも大きい径に形成された凹状の円弧面を有し、当該凹状の円弧面を鋼管の外周面に当接させるように構成した請求項１又は２に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項５】
前記固定側保持体を、鋼管に対して磁着するように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項６】
前記固定側保持体を、鋼管に対してベルトで固定するように構成した請求項１から４のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項７】
前記目盛りを、鋼管の中心から同心円状に形成した請求項１から６のいずれか１項に記載の鋼管湾曲量測定装置。
【請求項８】
鉄塔用の鋼管の湾曲量を測定する鋼管湾曲量測定方法であって、
レーザ光照射装置又は照準スコープを保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された固定側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記レーザ光照射装置の光軸又は前記照準スコープの視準線が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように固定側保持体を配置する工程と、
目盛りを付したスケール部材を保持すると共に、鋼管に当接させた際の鋼管の当接した箇所の軸方向に対する向きが特定の一の向きとなる形状に構成された移動側保持体を、鋼管に当接させることにより、前記スケール部材の目盛りの臨む方向が鋼管の前記当接した箇所の軸方向と平行になるように移動側保持体を配置する工程と、
前記レーザ光照射装置から発するレーザ光がスケール部材の目盛りの中央線上に照射されるように、又は前記照準スコープの照準に対してスケール部材の目盛りが傾かないように、鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、
前記レーザ光照射装置から発したレーザ光が目盛りに照射された箇所、又は照準スコープの照準が目盛りと一致している箇所を読み取ることで、光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを有し、
前記移動側保持体を鋼管の軸方向に移動させて、その移動させた箇所ごとに、前記移動側保持体を配置する工程と、前記鋼管の周方向における前記移動側保持体の位置を補正する工程と、前記光軸又は視準線と鋼管の表面との間の距離を測定する工程とを行うことを特徴とする鋼管湾曲量測定方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２０１３−７６２６（Ｐ２０１３−７６２６Ａ）
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３９７１３（Ｐ２０１１−１３９７１３）
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月１０日（２０１３．１．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２３日（２０１１．６．２３）
【出願人】（０００１５６９３８）関西電力株式会社 (1,442)
【Ｆターム（参考）】
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