(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電用の既設鉄塔の工事に際し、当該既設鉄塔の上部に仮設鉄塔を被冠して設け、上記既設鉄塔に支持された電線を移設する上記仮設鉄塔において、上記既設鉄塔の上部を挿通する、上記仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内を、対角材を設けず空間とし、上記移設された電線により当該仮設鉄塔にねじり力が働いた際、仮設鉄塔の腕金の基部を成す当該枠体の周囲外側に、当該枠体内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、平面トラス構造の外枠体を設けたことを特徴とする、仮設鉄塔におけるねじり力補剛用平面トラス構造。
【請求項２】
送電用の既設鉄塔の工事に際し、当該既設鉄塔の上部に仮設鉄塔を被冠して設け、上記既設鉄塔に支持された電線を移設する上記仮設鉄塔において、上記既設鉄塔の上部を挿通する、上記仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内を、対角材を設けず空間とし、上記移設された電線により当該仮設鉄塔にねじり力が働いた際、仮設鉄塔の腕金の基部を成す当該枠体の内側又は外側に、当該枠体内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、枠体をさらに設けて二重にし、これらを接合したことを特徴とする、仮設鉄塔におけるねじり力補剛用平面ラーメン構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、送電用の既設鉄塔の上部に被冠して仮設鉄塔設け、当該既設鉄塔に支持された電線を仮設鉄塔に移設して行う、既設鉄塔の嵩上げ工事や補強工事等において、仮設鉄塔に働くねじり力を適当に分担するねじり力補剛用平面トラス構造及び平面ラーメン構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１２に示すのは、送電用の既設鉄塔Ａの一例であり、腕金２１を上から上中下の三段設けており、夫々の腕金２１の左右の先端部に設けた電線支持点において送電用の電線２２を支持している。送電用の既設鉄塔Ａの腕金２１における電線支持点２３では、図１３に示すように通常の状態では、支持した電線２２により前後に引っ張られる張力Ｐ（図１３中「Ｐ→」で示す）はつり合いが取れており、電線支持点２３は移動しない。よって、各既設鉄塔Ａには張力Ｐは働かない。しかしこの様な既設鉄塔Ａにおいて嵩上げ工事や補強工事を行う場合、既設鉄塔Ａの上部に仮設鉄塔を被冠し、既設鉄塔Ａに支持された電線２２を当該仮設鉄塔に移設するが、その際既設鉄塔Ａの左右の電線２２を一方づつ外して仮設鉄塔に移すので、その移設の途中、電線２２の一方だけが支持された既設鉄塔Ａにおいて、図１４に示すように、既設鉄塔Ａに張力ｐによりねじり力ｑが働く、このねじり力ｑは、腕金２１の基部を成す平面方形の枠体２４内に対角材２５を設けているので、ねじり力ｑは方形を成す四面の枠体２４を形成する枠材に均等に分担して伝わり、当該既設鉄塔Ａの基礎に伝達されて消滅する。
【０００３】
ここで四面に分担されるねじり力ｑは、図１５に示すΔｅとΔθが微小で無視できると仮定し、つぎの式により求められる。
ｑ＝ＰＬ／２Ｂ………………………………１式
この式は、「送電用鉄塔設計基準  ＪＥＣ  １２７（電気学会）」に示されており一般に慣用設計に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記嵩上げ工事や補強工事などを行うに際し、既設鉄塔Ａから電線２２を移設される仮設鉄塔は、既設鉄塔Ａの上側を包み込んで被冠固定し、支持されている電線２２を仮設鉄塔の電線支持点に移設する。従って、仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内は、既設鉄塔Ａの上部を挿通するために、当該箇所に対角材２５を取り付けることができない。この箇所に対角材２５を取り付けることができないと、応力状態が設計応力と大きく異なり、この状態では仮設鉄塔の各部材で強度不足となり、上記工事が行えない。また、送電用鉄塔には、上記Ｐ及びｑを必須考慮した設計を行うことが電気設備技術基準で義務付けられている（通産省令）。
【０００５】
そこでこの発明は、仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内に対角材を設けていなくても、強度不足とはならない仮設鉄塔におけるねじり力補剛用平面トラス構造及び平面ラーメン構造を提供して上記課題を解決するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１項の発明は、送電用の既設鉄塔の工事に際し、当該既設鉄塔の上部に仮設鉄塔を被冠して設け、上記既設鉄塔に支持された電線を移設する上記仮設鉄塔において、上記既設鉄塔の上部を挿通する、上記仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内を、対角材を設けず空間とし、上記移設された電線により当該仮設鉄塔にねじり力が働いた際、当該仮設鉄塔の腕金の基部を成す枠体の周囲外側に、当該枠体内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、平面トラス構造の外枠体を設けた、仮設鉄塔におけるねじり力補剛用平面トラス構造とした。
【０００７】
請求項２項の発明は、送電用の既設鉄塔の工事に際し、当該既設鉄塔の上部に仮設鉄塔を被冠して設け、上記既設鉄塔に支持された電線を移設する上記仮設鉄塔において、上記既設鉄塔の上部を挿通する、上記仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内を、対角材を設けず空間とし、上記移設された電線により当該仮設鉄塔にねじり力が働いた際、仮設鉄塔の腕金の基部を成す当該枠体の内側又は外側に、当該枠体内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、枠体をさらに設け二重にし、これらを接合した、仮設鉄塔におけるねじり力補剛用平面ラーメン構造とした。
【０００８】
【発明の実施の形態】
この発明の第１の実施の形態例の仮設鉄塔Ｂの平面トラス構造１を図に基づいて説明する。まず図２は、この第１の実施の形態例の平面トラス構造１を有する仮設鉄塔Ｂを示し、被冠する既設鉄塔Ａの腕金２１の数量及び配置に対応して、当該仮設鉄塔Ｂでも腕金２を上中下の三段設けている。これらの点は、既設鉄塔Ａと同じ構成である。
【０００９】
図１に示すように、既設鉄塔Ａの上部を挿通する、仮設鉄塔Ｂの腕金２（図１中点線で示す）の基部を成す平面方形の枠体３内には、何も設けられておらず空間と成っている。この枠体３箇所の前後左右の外側には、夫々水平方向に塔外に突出した外枠体４を形成しており、この外枠体４内に平面トラス構造１を設けている。ここで前後（図１では上下に相当）の外枠体４内の平面トラス構造１ａ、１ａは、平面方形の枠体３箇所の前後の各辺３ａ、３ａよりさらに左右の各辺３ｂ、３ｂを一定長前後に伸ばし、伸ばした各辺３ｂ、３ｂの相対向する端部を夫々繋げて、前後の各辺３ａ、３ａの外側に長方形の外枠体４ａ、４ａを夫々設け、これらの各外枠体４ａ、４ａを長手方向に二等分し、二等分された各外枠体４ａ、４ａ内の空間に対角材を１本づつ設けている。
【００１０】
また左右（図１では左右に相当）の外枠体４内の平面トラス構造１ｂ、１ｂは、平面方形の枠体３箇所の左右の延伸した各辺３ｂ、３ｂの各端部から、左右に延びた腕金２に向かって部材を伸ばして左右に１つづつ台形状の外枠体４ｂ、４ｂを形成しており、左右の平面トラス構造１ｂ、１ｂの、枠体３から突出した各幅は、前後の平面トラス構造１ａ、１ａの幅と略同じであり、これらの台形状の外枠体４ｂ、４ｂの内側の空間に、左右の各辺３ｂ、３ｂの中間点から各台形状の短辺の２つの対角に向かって対角材を２本設けている。左右の腕金２部分は、そのまま先細となり先端部には電線支持点を設け、電線を支持している。
【００１１】
また第２の実施の形態例として、仮設鉄塔Ｃの平面ラーメン構造１１を図に基づいて説明する。既設鉄塔Ａの上部を挿通する、仮設鉄塔Ｃの腕金の基部を成す平面方形の枠体内に何も設けていないのは、上記第１の実施の形態例と同様である。この第２の実施の形態例の仮設鉄塔Ｃは、図３に示すように、仮設鉄塔Ｃの腕金１２の基部（図３中点線で示す）を成す当該枠体１３ａの外側に、主柱材１４を介して、当該枠体１３ａ内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、枠体１３ｂをさらに設けて、腕金１２の基部を成す平面方形の枠体１３を二重にし、さらに当該枠材１３ａと枠材１３ｂを接合して、ねじり力補剛用の平面ラーメン構造１１を設けている。
【００１２】
枠体１３ａは、図４及び図５に示すように、当該枠体１３ａを形成する４本の枠材の両端を斜めに切った面で夫々当接して、下面に当てた平面鍵型の接合材１５ａにボルトとナットで固定しており、外側の枠体１３ｂは、当該枠体１３ｂを形成する４本の枠材の相対向する一方の枠材の両端部の内側面を、相対向する他方の枠材の両端の先端面で当接し、さらに上記接合材１５ａより大型で腕金１２を形成する枠材１２ａを固着している平面略鍵型の接合材１５ｂを、下面から当接してボルトとナットで固定している。これらの二重の枠体１３ａ、１３ｂは、ボルトとナットにより（図示省略）相互に固着しており、さらにその四隅において夫々枠体１３ａと枠体１３ｂの間に設けた主柱材１４を介して隣接面を接合し、その一部を強固に固着している。この主柱材１４の横方向の両端部にガゼットプレート１４ａ、１４ａを夫々設けて、上記枠体１３ａと枠体１３ｂの固着を補強している。なお上記接合材１５ａ、１５ｂは、夫々主柱材１４に対して略水平に固着されている。
【００１３】
次に、以上の様な平面トラス構造１を設けた仮設鉄塔モデルＢ１と、異なる構成を有する仮設鉄塔モデルＢ２、Ｂ３、及び平面ラーメン構造１１を設けた仮設鉄塔モデルＣ１とを比較し、夫々のねじり力に対する応力の数値を表１に示す。図６に示すのは、上記平面トラス構造１を用いた仮設鉄塔モデルＢ１であり、図７に示すのは、従来の腕金で対角材２５を設けた仮設鉄塔モデルＢ２であり、図８に示すのは、従来の腕金で対角材２５を設けていない仮設鉄塔モデルＢ３であり、図９に示すのは、平面ラーメン構造１１を設けた仮設鉄塔モデルＣ１である。
【００１４】
表    １
0003605031.tif 000002
【００１５】
ここで「対角材・無し・立体解析応力（Ｃ）」とは、上記仮設鉄塔モデルＢ３を表し、立体解析応力（Ｃ）とは、仮設鉄塔モデルＢ３の状態で解析した応力を表す。また「対角材・有り・慣用設計応力（Ｄ）」とは、上記の通り腕金の基部を成す平面方形の枠体内に対角材を設けた仮設鉄塔の状態を表し、この状態で上記１式によって算出される慣用設計応力（Ｄ）による数値を表す。さらに「対角材・有り・立体解析応力（Ｅ）」とは、上記仮設鉄塔モデルＢ２を表し、この仮設鉄塔モデルＢ２の状態で解析した応力を表す。また「平面トラス構造有り・立体解析応力（Ｆ）」とは、上記仮設鉄塔モデルＢ１を表し、この仮設鉄塔モデルＢ１の状態で解析した応力を表し、「平面ラーメン構造有り・立体解析応力（Ｇ）」とは、上記仮設鉄塔モデルＣ１を表し、この仮設鉄塔モデルＣ１の状態で解析した応力を表す。
ここで主柱材とは、縦方向に設けられたものを言い、腹材とは、横方向に設けられたものを言う。
【００１６】
この表１によると、「対角材・あり・立体解析応力（Ｅ）」における数値と、「平面トラス構造有り・立体解析応力（Ｆ）」及び「平面ラーメン構造有り・立体解析応力（Ｇ）」における夫々の数値とは、近似しており、これらの第１の実施の形態例の平面トラス構造１及び第２の実施の形態例の平面ラーメン構造１１が理論解析上、対角材２５を設けた場合と同程度の効果が期待できることを示している。
またこれらの実施の形態例の平面トラス構造１及び平面ラーメン構造１１を夫々実際の規模の仮設鉄塔Ｂ及び仮設鉄塔Ｃに設け、実験を行ったが有効であることが確認できた。
【００１７】
次にこれらの平面トラス構造１及び平面ラーメン構造１１を設けた仮設鉄塔を用いる場合を説明するが、平面トラス構造１及び平面ラーメン構造１１を用いる方法は、基本的には同じであり、ここでは平面トラス構造１を設けた仮設鉄塔Ｂによる場合を説明する。
仮設鉄塔Ｂは、既設鉄塔Ａの上部に組み立てて被冠するものであるが、この状態を図１０及び図１１に示す。これにより既設鉄塔Ａにおいて嵩上げ工事や補強工事を行う場合、既設鉄塔Ａに支持された電線２２を仮設鉄塔Ｂに移設する際、当該仮設鉄塔Ｂにねじり力ｑ（図１４参照）が働いても、このねじり力ｑは、当該仮設鉄塔Ｂの腕金２の基部を成す平面方形の枠体３の周囲外側に平面トラス構造１を設けているので、ねじり力ｑは当該枠体３に均等に分担して伝わり、当該鉄塔の基礎に伝達されて消滅し、上記嵩上げ工事や補強工事を行う場合でもなんら不都合が生ぜず、円滑に工事が行えるものである。図１１では、既設鉄塔Ａに被冠した仮設鉄塔Ｂの荷吊用の最上段部を除いた状態での上段の腕金部の平面図を示したが、中段及び下段の各腕金部の平面図も既設鉄塔Ａの腕金の大きさが異なるだけでほぼ同様である。
【００１８】
上記実施の形態例では、平面トラス構造１及び平面ラーメン構造１１の具体的な構造を述べているが、平面トラス構造１及び平面ラーメン構造１１の構造はこれらに限定するものではなく、対角材２５を設けた場合と同様の応力が得られる構造であればよい。また枠体１３ａの外側に枠体１３ｂを設けているが、内側に設ける構成としても良い。さらに既設鉄塔Ａの工事として、嵩上げ工事や補強工事を述べているが、この平面トラス構造１及び平面ラーメン構造を採用して鉄塔に働くねじり力を分担して有効な工事であれば、これらに限るものではなく、その他の工事又は工法にも採用できるものである。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１項の発明によれば、仮設鉄塔の腕金の基部を成す枠体の周囲外側に、枠体内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、平面トラス構造を設けており、また請求項２項の発明によれば、仮設鉄塔の腕金の基部を成す当該枠体の内側又は外側に、当該枠体内に対角材を設けたのと同様の応力が得られるように、枠体をさらに設けて二重にし、これらを接合しているので、これらの各発明によれば、仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内に対角材を設けていなくても、当該鉄塔にねじり力が働いた場合であっても、対角材を設けたのと同様の応力が得られるので、鉄塔の各部材で強度不足とならず、鉄塔の嵩上げ工事や補強工事が積極的にでき、既設鉄塔の長期間の利用及び有効な利用に大きく寄与するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１の実施の形態例の平面トラス構造を設けた仮設鉄塔の腕金部の平面図である。
【図２】この発明の第１の実施の形態例の平面トラス構造を設けた仮設鉄塔の正面図である。
【図３】この発明の第２の実施の形態例の平面ラーメン構造を設けた仮設鉄塔の腕金部の平面図である。
【図４】この発明の第２の実施の形態例の平面ラーメン構造を設けた仮設鉄塔の腕金部の平面ラーメン構造の４隅の一つの拡大平面図である。
【図５】図４におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図６】この発明の第１の実施の形態例の仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体の周囲外側に平面トラス構造を設けた仮設鉄塔モデルＢ１の斜視図である。
【図７】従来の仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体内に対角材を設けた仮設鉄塔モデルＢ２の斜視図である。
【図８】従来の仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体部分内に対角材を設けていない仮設鉄塔モデルＢ３の斜視図である。
【図９】この発明の第２の実施の形態例の仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体の外側に平面ラーメン構造を設けた仮設鉄塔モデルＣ１の斜視図である。
【図１０】この発明の第１の実施の形態例の仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体の周囲外側に平面トラス構造を設けた仮設鉄塔を既設鉄塔に被冠した状態の説明正面図である。
【図１１】上記図１０において、仮設鉄塔の荷吊用の最上段部を除いた状態での上段の腕金部の平面図である。
【図１２】従来の送電用の既設鉄塔の一例の斜視図である。
【図１３】既設鉄塔において、電線の張力が各電線支持点において、つり合いが取れている状態の説明図である。
【図１４】既設鉄塔において、「送電用鉄塔設計基準  ＪＥＣ  １２７（電気学会）」に示されている「ｑ＝ＰＬ／２Ｂ」式の力の働き具合を示す説明図である。
【図１５】既設鉄塔において、一方の電線を外した際、既設鉄塔にねじり力が働いている状態の説明平面図である。
【符号の説明】
Ａ  既設鉄塔                                    Ｂ  仮設鉄塔
Ｃ  仮設鉄塔
１  平面トラス構造                              ２  仮設鉄塔の腕金
３  仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体    ４  外枠体
１１  平面ラーメン構造                          １２  仮設鉄塔の腕金
１３ａ仮設鉄塔の腕金の基部を成す平面方形の枠体  １３ｂ外側に設けた枠体
２１  既設鉄塔の腕金                            ２２  電線
２３  既設鉄塔の電線支持点                      ２５  既設鉄塔の対角材
【図１】
0003605031.tif 000003
【図２】
0003605031.tif 000004
【図３】
0003605031.tif 000005
【図４】
0003605031.tif 000006
【図５】
0003605031.tif 000007
【図６】
0003605031.tif 000008
【図７】
0003605031.tif 000009
【図８】
0003605031.tif 000010
【図９】
0003605031.tif 000011
【図１０】
0003605031.tif 000012
【図１１】
0003605031.tif 000013
【図１２】
0003605031.tif 000014
【図１３】
0003605031.tif 000015
【図１４】
0003605031.tif 000016
【図１５】
0003605031.tif 000017