(57)【要約】      （修正有）【課題】  鉄塔設備の増改築において、既設基礎を弄ることなく、また、昇降装置など仮設備を付設することもなく、短時間の停電で電線を移設し、送電したまま既設の鉄塔を元位置において容易に建替えることができる能率的、機能的かつ経済性に富んだ建替増強用の鉄塔を提供すること。【解決手段】  対角線上にある既設基礎の位置を鉄塔を中心として４５°回転した位置に新基礎を設置し、既設鉄塔を足場にして既設鉄塔の外側に沿って新設鉄塔の本体を構成する部材を面組みして既設鉄塔を包み被せるよう組み上げて嵩上げする。上下本体を組立て結構後、停電して電線を新鉄塔の本体に移し、新鉄塔に腕金を取付けた後、これに電線を移し替えて送電する。その後、新設鉄塔に被包された既設鉄塔を解体、撤去するが、将来、高塔化、多回線化などの増強計画がある場合は、これを存置する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
鉄塔（形鋼又は鋼管）を元位置において嵩上げ増強する場合の建替用鉄塔であって、
（ａ）既設鉄塔の基礎の周辺に嵩上げ装置などの仮設備工事を行わないこと
（ｂ）既設基礎に係わることなく新設鉄塔の基礎を既設基礎の位置を中心に４５度回転した位置に構築すること
（ｃ）新旧鉄塔を利用して塔体に足場や台棒やウインチを設置し、軽量な汎用工具を使用して建替作業を行うこと
（ｄ）電線を移設する場合のほか、建替作業（組立、解体、撤去）を活線のまま行うこと
（ｅ）新設鉄塔の部材結構（骨組）を既設鉄塔の外側を被包するようにして行うこと
（ｆ）最下腕金取付部のベンド点において本体上部の主柱材１本と本体下部の主柱材２本をバット接手あるいはフランジ接手を使って逆Ｙ字形に継柱して柱を分岐すること
（ｇ）新設基礎の主脚材１本と下部本体の主柱材２本をバット接手あるいはフランジ接手を使ってＶ字形に継足すること
（ｈ）新設鉄塔の上部本体は、主柱材４本により構成され、結構断面が正方形となること
（ｉ）新設鉄塔の下部本体は、主柱材８本により構成され、結構断面が正八角形となること
（ｊ）将来の高塔化、多回線化のため、既設鉄塔を存置し、これを有効利用することなどを特徴とする送電設備の増改築に適応した構造の鉄塔。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  この考案は、送電線の鉄塔を建替えることに関し、詳しくは既設鉄塔の設備規模を増改築するための建替え（新設鉄塔による骨組み増強、嵩上げと既設鉄塔の解体、撤去作業）に適応した構造と機能を具備する鉄塔に関する。
【背景技術】
【０００２】  近年、送電線周辺の地域開発や都市化の進展にともなう建造物の増加と高層化により派生する送電線と構造物との離隔を保持するための鉄塔嵩上げ、あるいは電力需要の増加に対応するための設備規模の拡大、増強といった保全対策を講じなければならなかった。
しかし、既設の送電線を長期間停止して鉄塔を増改築することはできないので、元位置において線路を活かしたまま既設の鉄塔を一時停止して建替えることが必要であった。
これに対応する技術として、敷地内に仮設の基礎となるせり上げ用の嵩上げ装置（油圧ジャッキ使用の昇降機）を既設鉄塔の内側あるいは外側に設置し、これにより既設鉄塔を所定の高さまで押し上げ、既設鉄塔の最下部と新設基礎間に新部材を継足する技巧が採用されている。図７は、その一例で、既設鉄塔の内側に嵩上げ装置を設置して既設鉄塔の下部本体をせり上げる『鉄塔下部構造の構築方法』である。また、図８のように新設基礎を既設基礎を４５度回転させた位置に構築し、この基礎を基盤として既設鉄塔の外側に沿って新設鉄塔の部材を包み被せるように組立て、既設鉄塔を包被した回転形の鉄塔を構成する『送電線鉄塔建替工法』や欽塔の大型化に対応して既設鉄塔を補強する場合の最下部構造として、図９のように既設基礎の間を結ぶ構面上に新設基礎を構築し、新設基礎の主脚材と既設鉄塔の最下部本体の主柱材間を別途、２本の主柱材によってＶ字形に継足して基礎応力を新旧両基礎に分担するように結構した『鉄塔の最下構造』のほか、図６のような斜風時の異常風圧力に対応する『菱形構造鉄塔』など種々の工法が公開されいる。【０００３】  しかし、従来の手法は、いずれも新旧鉄塔の上下本体を構成する結構断面の形状が正方形であるため、新設鉄塔の基礎の位置を４５度回転させるなどして変更しないかぎり、新設鉄塔の基礎を既設鉄塔の基礎の近傍に設置することができないことのほか、
（１）嵩上げ用支持装置などの仮設備を既設鉄塔の内外周辺に構築する必要があること。
（２）既設鉄塔の全塔体を包被する工法は、長期間停電しなければできないこと。
（３）強風、活線、停電時における作業実施条件（安全性、継続性）が制約されること。
（４）水平荷重が大きい重角度鉄塔への適用が制限されること。
（５）本体の断面が正方形の場合、対角線方向からの風圧に対して４脚対応できないこと
（６）作業に多くの時間と手間がかかり工事費が嵩み不経済であることなどに問題があった。
よって、これらの諸問題を解決し、より安全性、施工性、経済性に富んだ建替手法とともに設備規模の拡大に適応する機能を備えた鉄塔構造の策定が必要となった。
【特許文献１】実用新案登録公報、第２５８１３５０号（菱形構造鉄塔）
【特許文献２】昭６３−１４７０１９公開公報（鉄塔下部構造の構築方法）
【特許文献３】特開平９−１３７６３３公開公報（送電線鉄塔建替工法）
【特許文献４】特開２００４−１３２１１２公開公報（鉄塔の最下構造）
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】  本考案における課題は、従来、支持物の構造の基盤となる鉄塔本体を構成する断面の形状を慣行、定説的に正方形としており、これを建替える場合も同形としているが、形状が正方形の四角鉄塔においては、後述するように、風が線路方向に対して４５度の方向から加わった場合に派生する異常荷重に関するメカニズム問題を黙視し、建替える鉄塔の本体の形状を安易に同形としたり、新設基礎を既設基礎の近くに設けることができないために、その配置を４５度捻った場所に変えて建替えを行っているが、万全な方策ではなかった。
従来、鉄塔を建替える場合、できれば同一敷地内において新設基礎を既設基礎の近くに構築したいが、新旧両鉄塔の本体の断面形状が正方形であると、両基礎の配置がいずれも対角線上となり、両鉄塔の基礎が重合するため、新設鉄塔の基礎を既設鉄塔の基礎に近接して設置することは難しく、また、設置すれば既設基礎の撤去も難しくなる。
よって、既設鉄塔を存置し、送電、停止が可能な状態で鉄塔の建替工事を行おうとすれば、新設基礎の代わりとなる仮の基礎体を既設基礎の周辺に一時的に構築するか、もしくは事前に既設鉄塔の基礎補強を行った後、その基礎を使って新鉄塔を組立てる方法のどちらかを採用することになるが、いずれの方法も作業手間と時間がかかり工期も長びくため、施工性、安全性に乏しく、工事費も高騰化するので経済性に欠ける工法であった。
また、新設基礎を４５度捻った位置に構築して本体を◇状に組立てた場合は、上部本体と電線が接近し、絶縁間隔が不足するので腕金を長くすることと腕金の本体取付けが難しいことのほか、この状態においては、風が線路方向又はこれと直角方向から吹いたときに４脚対応から２脚（主柱材２本）対応となるので、２本の主柱材に荷重が集中する。
即ち、本体断面が正方形の四角鉄塔では、風が線路方向に対して４５度方向（対角線方向）から加わったとき、受風面積が√２倍となるので、対角線上の２本の柱（主柱材）に√２倍（設計荷重の１・４倍）の異常荷重が加わり、他の２本の柱には、その半分の荷重（圧縮と引張）が加わるが、互いに相殺されるので、その柱に曲げ応力は発生しない。
鉄塔は、荷重に対して常に４脚対応するよう設計されているが、上記の状況においては、２脚対応となり対角線上の柱に許容応力以上の応力が発生し、部材の安全率が低下した状態となるので、２本の柱が座屈し、これが支持物倒壊の起因となることに問題があった。
本考案は、このような基本的な構造問題を抜本的に解明し、より有機的、機能的、効率的かつ作業性と経済性に富んだ嵩上げ増強用の鉄塔を確立することが課題である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】  これらの諸問題を解決する手段として、
（１）線路方向に正対している鉄塔本体の向きを鉄塔中心点を基準に４５度回転させ、◇形となった本体断面の対角線上に新設鉄塔の基礎を配置した状態（既設基礎と基礎の間）となるので既設鉄塔の基礎に関わりなく新設鉄塔の基礎の構築が容易となる。
（２）ベンド点において上部主柱材１本と下部主柱材２本を接手を使って逆Ｙ字形に継柱し、柱を分岐する。これにより下部本体が８本の主柱材をもって構成（断面、正八角形）され、上部本体（主柱材４本）に発生する応力が下部本体（８本）に均等に分散される。
（３）ベンド点より上部本体を主柱材４本と腹材４面をもって構成（断面は正方形）する。
（４）新設基礎の主脚材と下部本体の主柱材２本を接手を使ってＶ字形に継足する。
（５）新設鉄塔の上下本体（腕金を除いた塔体）を構成する部材（主柱材および腹材）は、既設鉄塔の上下本体の外側面に沿って包み被せるようにして組立てる。
（６）新設鉄塔の部材組立あるいは既設鉄塔の解体、撤去などの作業は、既設鉄塔あるいは新設鉄塔に装着した作業用足場やウインチや台棒などを軽量工具を使って行う。
（７）既設電線の移設は、線路を一時停止して新設鉄塔の上部本体に一時仮留めする。その後、新設鉄塔の上部本体に取付けた腕金の先端に戻して装着する。
（８）将来の嵩上げ増強計画に備えて既設鉄塔を存置することなどである。
【考案の効果】
【０００６】  本考案における特質的事項としては、従来、全く黙視されていた四角鉄塔における斜風時の異常風圧荷重のメカニズムを重視し、これに適応する構造としたことである。即ち、
（１）ベンド点より下部の本体を主柱材８本により構成し、主柱材応力を均等化したことにより、斜風時の２脚対応（四角形の主柱材２本）が４脚対応（八角形の主柱材８本）となり、主柱材の応力が軽減されるので下部本体を構成する部材の総重量も軽減する。
（２）既設鉄塔の基礎に係わりなく新設鉄塔の基礎を既設基礎と基礎の中間に構築することが容易にできるので支持装置（昇降用）などの仮設備を設置する必要がない。
（３）既設鉄塔や新設鉄塔を利用して作業足場やウインチや台棒などを装着して新設鉄塔の組立作業や既設鉄塔の解体、撤去作業を容易に実施できる。
（４）新設鉄塔の下部本体の断面が既設鉄塔断面の正方形からこれに内接する八角形となり、平均受風幅が正方形の対角線の幅から一辺の幅に近くなるので風圧荷重が軽減する。
（５）水平荷重の大きい重角度鉄塔にも適用できる効率的かつ全風向対応型構造である。
（６）手間と時間が掛からない簡便かつ能率的な技法により鉄塔構造の増改築を行い、安全性、作業性にも優れており、工事費を大幅に節減できるので経済性にも富んでいる。
（７）既設鉄塔を存置し、将来、系統増強する場合に、既設鉄塔の塔頂部を継足すれば高塔化や多回線化が容易なので、設備の有効活用が図れることなど多くの効果を奏する。
【考案を実施するための最良の形態】
【０００７】  本考案による嵩上げ増強用鉄塔の実施形態を、以下、図面によって説明する。
図１（ａ）（ｂ）と図３のように線路方向に正対して建っている既設鉄塔（以下、旧鉄塔２という）の基礎４の配置を塔体の中心点を基準に４５度回転した位置に新設鉄塔（以下、新鉄塔１という）の基礎３を設置した後、下記の作業工程により建替えを行う。
【実施例１】
【０００８】  図５（ａ）は、新旧両鉄塔が建立した状態を重ねた場合の概要を示すもので、図（ｂ）のように鉄塔の敷地内において旧鉄塔２の基礎４を撤去することなく新鉄塔１の基礎３を旧鉄塔２の基礎４と基礎４との間に構築した後、旧鉄塔２の頂部に設置した台棒を使って新鉄塔１の下部本体６の部材を旧鉄塔２の下部本体０６の外側に沿ってを組立てる。【０００９】  新鉄塔１の上部本体５を組立てた後、図（ｃ）のように１号線側を一時停止して地線Ｇと電力線Ｃ３本（Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３）を新鉄塔１の上部本体５の１号線側の部材（主柱材１０）に移して仮留めした後、台棒を使って旧鉄塔２の１号線側の腕金８を撤去する。【００１０】  図（ｄ）のように台棒を使って新鉄塔１の上部本体５の１号線側に新腕金７（上、中、下）を取付けた後、移設した１号線側の地線Ｇと電力線Ｃ３本を新腕金７の先端部に戻して装着し、送電した後、２号線側を一時停止して地線Ｇと電力線Ｃ３本を新鉄塔１の上部本体５の２号線側の部材（主柱村１０）に移して仮留める。【００１１】  図（ｅ）のように台棒を使って新鉄塔１の上部本体５の２号線側に新腕金７を取付けた後、移設した２号線の地線Ｇと電力線Ｃ３本を新腕金７の先端部に戻して装着した後、送電して新鉄塔１の塔体の組立ておよび１、２号線の電線（地線Ｇと電力線Ｃ）の移設を完了する。その後、旧鉄塔２の上部本体０５から順次、下部本体０６を解体撤去し、旧基礎４を撤去することにより旧鉄塔を被包して建替える作業の全てが完了する。【００１２】  図５（ｆ）は、前記の図（ｅ）の工程が完了した時点において、将来、更なる高塔化もしくは多回線化が予定される場合には、旧鉄塔２を即、解体、撤去することなく存置し、後日、旧鉄塔２の上部本体０５の頂部を継足して嵩上げを行った後の多回線鉄塔の形態を示すもので、旧鉄塔２の部材、基礎４ならびにその機能が有効に活用される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】  本考案の被包式建替えの実施形態を示す概要図。（ａ）  本体下部の組立て状況図（ｂ）  新旧基礎の配置を示す平面図
【図２】  新旧鉄塔の基礎と下部本体および腕金の配置、構成を示す平面図。
【図３】  新旧鉄塔の基礎と下部本体（主柱材）の配置、構成を示す平面図。
【図４】  新旧鉄塔の上下本体の部材構成および結構を示す正面図。
【図５】  本考案の被包式建替の手法を示す概況図。（ａ）  新旧鉄塔の被包式建替の形態を示す正面図。（ｂ）  新鉄塔の基礎の設置と下部本体の組立て状況図。（ｃ）  新鉄塔の上部本体組立て後の１号線側電線の本体移設状況図。（ｄ）  新鉄塔に設置の腕金への電線再移設と２号線側電線の本体移設状況図。（ｅ）  新鉄塔の旧鉄塔被包組立て完了後の概要図。（ｆ）  旧鉄塔を存置し、頂部を継足して高塔化した多回線鉄塔の概要図。
【図６】  従来の建替工法（菱形構造鉄塔）の形態を示す概要図。
【図７】  従来の建替工法（鉄塔下部構造の構築方法）の形態を示す概要図。
【図８】  従来の建替工法（送電線鉄塔建替工法）の形態を示す概要図。
【図９】  従来の建替工法（鉄塔の最下構造）の形態を示す概要図
【符号の説明】
【００１４】  １  新鉄塔（新設鉄塔）
２  旧鉄塔（既設鉄塔）
３  新基礎（新設基礎）
４  旧基礎（既設基礎）
５  新上部本体（新設上部本体）    ０５  旧（既設）上部本体
６  新下部本体（新設下部本体）    ０６  旧（既設）下部本体
７  新腕金（新設腕金）
８  旧腕金（既設腕金）
１０主柱材
１１水平材
１２斜材
Ｇ  地線
Ｃ  電力線    Ｃ１  上線    Ｃ２  中線    Ｃ３  下線
【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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