(57)【要約】【課題】構造物の構造体の長さを間接的に測定可能とし、送電線用の鉄塔等に登らずに、地上に設置した測定装置を用い、レーザ光による２点と測定装置との間の角度と、距離の情報とを用いて正確に測定できるようにする。【解決手段】鉄塔１の構造体の長さを測定するに際して、その構造体または鉄塔の全体を見られる位置に測定装置２０を配置し、特定の構造体６の両端部のメインボルト１１、１１ａを測定点として設定し、測定装置２０と測定点との距離Ｌ、Ｌ１と、２つの測定点とがなす角度θを測定する。そして、前記情報を用いて、あらかじめ測定装置に組み込んでいるプログラムにしたがって、構造体６の長さを測定できるようにする。前記測定装置では、可視光レーザー測定機器をノンプリズムモードで使用することにより、測定することができる。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体の両端部が見られる位置に設置する測定装置を用い、
前記構造体の両端部の２つの位置にある部材を特定の標識点として設定し、
前記測定装置と２つの標識点との距離と、前記測定装置に対する２つの測定位置との角度の情報を用いて、構造体の長さを計測することを特徴とする構造体の長さ測定方法。
【請求項２】
鉄塔の全体が見られる位置に配置する測定装置を用い、
鉄塔の構造体の両端部の２つの位置にある部材を特定の標識点として設定し、
前記測定装置と２つの標識点との距離と、前記測定装置に対する２つの測定位置との角度の情報を用いて、鉄塔の構造体の長さを計測することを特徴とする構造体の長さ測定方法。
【請求項３】
前記測定装置が、ノンプリズムモードで使用する可視光レーザー測定機器であり、
測定の対象とする鉄塔の構造体の測定対象とする標識点を、メインの固定ボルトのような部材を用いて設定し、
前記固定ボルトに対してレーザ光を照射して、その反射光の情報を用いて測定装置と標識点との距離を測定し、
前記２つの標識点と測定装置の角度の情報とを用いて、構造体の長さを測定することを特徴とする請求項１または２に記載の構造体の長さ測定方法。
【請求項４】
前記鉄塔の構造体の長さを各々測定し、
あらかじめ準備しているスケッチ図面に前記測定結果を加味して修正し、
鉄塔の構造体を含めた全体の図面を作成することを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の構造体の長さ測定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設の鉄塔の構造材の寸法等を測定する方法に関し、特に、詳細な構造の図面を作成するために基礎データを収集する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、送電線を支持するための鉄塔は、４本の柱部材と、各柱部材の間を横に接続する横部材、および斜め部材等を組み合わせて構成した塔体の上部に、ケーブルを支持する腕金を両側に所定の数突出させて設けている。前記鉄塔は、それ自体が大きな構造物であることから、電力会社の基礎台帳にその詳細な構造・サイズ等が記載されているものであるが、非常に古い鉄塔等では、その構造等が明確に開示された記録が残っていないものがある。また、前記非常に古い鉄塔では、特に、自然に劣化してペンキを塗る程度の、メンテナンスでは対処できないことが多く発生し、柱部材はともかくとしても、アングル材で構成している横部材や斜め部材等は、海風を受けて塩害による腐食等が進んだものでは、それを取り換えることで、鉄塔の耐用年数を長くすることが必要である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記鉄塔の構成部材の寸法等を詳細に測定する場合には、測定作業員が実際に鉄塔に登って、スケールを当てて長さを測定しているので、複数の作業員が鉄塔の上で作業する必要があり、その測定作業の能率が良くないということの他に、多数の作業員を危険な高所作業に従事させなければならないという問題がある。また、作業員が鉄塔に登って測定作業を行うためには、その鉄塔の送電を停止して、作業の安全を図る必要があり、単に部材の寸法を測定するためにも停電処理を行うという問題が残っている。
【０００４】
前述したような問題を解決するために、例えば、鉄塔の主要部又は各構成部材の接続部に、レーザ光を反射させるための反射鏡を取り付けておき、その後で、地上から測量装置等を用いて２つの反射鏡間の距離等を測定することも考えられている。そのような測定方法を用いる場合には、作業員は短時間だけ鉄塔に登るので、非常に短い停電時間を設定するのみで良く、より安全な作業を行うことが可能になる。
【０００５】
本発明は、前述したような従来の鉄塔の部材の長さの測定の問題を解消しようとするもので、反射鏡を用いずに任意の対象とする部材との距離および角度等を検知可能な測定器を用いて、対象とする部材の長さの測定を行う方法を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は構造体の長さ測定方法に関するもので、構造体の両端部が見られる位置に設置する測定装置を用い、前記構造体の両端部の２つの位置にある部材を特定の標識点として設定し、前記測定装置と２つの標識点との距離と、前記測定装置に対する２つの測定位置との角度の情報を用いて、構造体の長さを計測することを特徴とする。
請求項２の発明は、鉄塔の全体が見られる位置に配置する測定装置を用い、鉄塔の構造体の両端部の２つの位置にある部材を特定の標識点として設定し、前記測定装置と２つの標識点との距離と、前記測定装置に対する２つの測定位置との角度の情報を用いて、鉄塔の構造体の長さを計測することを特徴とする。
【０００７】
請求項３の発明は、前記測定装置が、ノンプリズムモードで使用する可視光レーザー測定機器であり、測定の対象とする鉄塔の構造体の測定対象とする標識点を、メインの固定ボルトのような部材を用いて設定し、前記固定ボルトに対してレーザ光を照射して、その反射光の情報を用いて測定装置と標識点との距離を測定し、前記２つの標識点と測定装置の角度の情報とを用いて、構造体の長さを測定することを特徴とする。
【０００８】
請求項４の発明は、前記鉄塔の構造体の長さを各々測定し、あらかじめ準備しているスケッチ図面に前記測定結果を加味して修正し、鉄塔の構造体を含めた全体の図面を作成することを特徴とする。
【０００９】
前述したように、ノンプリズムモードで使用する可視光レーザー測定機器を用いて、鉄塔のような高い構造物の構造体の長さを測定することにより、任意の構造体の長さを正確に測定でき、測定の作業を効率良く行うことが可能である。また、前記可視光レーザー測定機器を用いてノンプリズムモードで測定することにより、レーザ光を反射する手段を用いる必要がなく、測定対象から離れた地上で測定作業を行うことができる。そして、前述したような測定方法を用いることにより、遠く離れた地点から構造体の長さを正確に測定することができ、測定作業者が高い位置に登ったりして測定する必要がないために、安全に作業を行うことができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図示される例にしたがって、本発明の構造体の長さ測定方法を説明する。図１に示す送電線用鉄塔１は、一般的な高圧送電線用の鉄塔の構成を示しているもので、例えば、６．６ｋＶもしくはそれよりも高圧な高圧送電ケーブルを、鉄塔の両側に突出させた腕金部材に対して、それぞれ多数本支持させるように構成している。前記鉄塔１においては、多数の腕金部材４……を突出させて配置した充電部３を、本体部２の上部に設けているものであり、その鉄塔１の立地条件や、送電線に流れる電圧等の条件により、鉄塔の高さや構造が規定される。
【００１１】
ところで、前記鉄塔１の本体部２や腕金部材３、腕金部材４等の構造体は、太い鉄骨で構成して四方の角部に配置する柱部材５……と、前記柱部材５の間を接続する横部材６……、および斜め部材７……とを組み合わせて構成することを基本としている。その他に、補助的な斜め部材等の部材を、必要に応じて組み合わせるものであるが、以下の説明においては、説明を簡素化するために、前記基本的な構造を例にして説明する。前記鉄塔１において、風雨にさらされて劣化することで、交換を必要とする構造体としては、比較的細い鉄骨が用いられている横部材６、斜め部材７または腕金部材４である場合が多い。ところが、前記細い鉄骨材で構成されている部材でも、その部材を交取り替える必要が生じるのは、鉄塔を構築してから数十年経過しているものである。特に、５０〜６０年以上も前の鋼材の品質が良くなかった時代に、多数構築された鉄塔では、その鉄塔を構築した際の図面に、構造体の詳細な寸法等が明記されていないことが多くある。
【００１２】
そこで、前記鉄塔１の各構成部材の正確な寸法等を知るために、以下に説明するような装置を用い、対象とする鉄塔の構造体の寸法を地上から測定する方法を説明する。以下に示す実施例において用いる測定機器としては、可視光レーザー測定機器を、ノンプリズムモードで用いる場合を想定している。前記測定機器としては、例えば、ライカ  ジオシステムズ株式会社が発売している「ＴＰＳ１１００ＸＲ」のような装置を用い、赤い可視光レーザーを出力する装置を用いることができ、測定機器と対象とする目的物との距離を容易に測定可能な装置として構成する。前記測定機器においては、２００ｍ離れた位置から目的とする対象物に照射した光が、点状に視認できるものとすることができ、機器を操作している人の他に、対象物の近くで作業をしている人にも、前記レーザ光を照射して測定作業を行っていることが容易にわかるようにされる。
【００１３】
前述したような装置を用いて、鉄塔１の各構成部材の長さを測定するに際して、図２に示すような横部材６の長さを測定する場合には、柱部材５と横部材６の固定部１０と、柱部材５ａに対する固定部１０ａの間での距離を測定する。前記固定部１０、１０ａにおいては、一般に複数の取り付けボルトが用いられているものであって、その多数本の取り付けボルトのうちの中心部に位置されるメインボルト１１に、レーザ光の焦点を当てて測定する。前記メインボルト１１としては、固定部１０に多数設けられている取り付けボルトのうち、中心部のものを対象として用いることができるものであるが、鉄骨の組み立てに際して、主要部のボルトとして取り付けられるものをメインボルト１１として用いると、取り付けボルトの選択間違いが発生することが避けられる。
【００１４】
前記図２に示すように、横部材６の長さを測定する場合には、前述したように、横部材６の両端部を固定しているメインボルト１１、１１ａの間隔を測定し、その測定値に対して固定部の他の取り付けボルト１２……を装着している余裕部の長さを加味すれば、正確な横部材６の長さが得られる。また、図３に示すように、斜め部材７の両端部を柱部材５に固定している固定部１０、１０ａで、各々取り付けられている複数の取り付けボルトのうち、指定する１つのボルトをメインボルト１１、１１ａとして用いることができる。また、前記斜め部材７をブラケット１３を用いて、柱部材と接続している場合や、同様に、横部材と斜め部材とを共にブラケット１３を用いて柱部材に接続している場合でも、前記構造体の両端部を固定して設けている２つのメインボルトの間隔を測定すれば、その対象とする斜め部材７等の構造体の長さを測定することが可能である。
【００１５】
前述したようにして、鉄塔１の一部の構造部材の長さ等の情報を得るために、例えば、図４に示すようにして、鉄塔１の対象とする構造材を見渡すことができる位置に測定機器２０を設置し、必要な構造部材の長さの測定を行うことができる。前記鉄塔１において、１つの横部材６の長さを測定する際には、測定機器２０と２つのメインボルト１１、１１ａとの距離Ｌ１、Ｌ２の測定を行い、前記２つのメインボルト１１、１１ａの測定機器２０に対する角度θと、水平面に対する仰角θ１の情報を用いて、あらかじめ設定している計算式に基づいて、横部材６の長さＬを得ることができる。また、同様にして、斜め部材の長さや柱部材の長さ等も容易に測定することが可能となるので、鉄塔の構成部材の一部を交換したりする際には、前記データを元にして構造体を作成しておき、現場での構造体の取り換え等の作業を容易に行うことが可能になる。
【００１６】
前記１つの構造材の長さの測定の他に、鉄塔１の全体の詳細な図面を作成する際には、鉄塔１の全体を見渡すことができる位置を確認し、その位置に測定機器２０を設置する。前記測定機器２０による測定に先立って、鉄塔の測定数値記入用の簡易の鉄塔形状図を、予備調査して作成して準備しておくことが必要である。そして、前記測定機器２０を設置してから、鉄塔の中心位置と測定機器２０の設置位置との距離、および高低差を測量して得ておき、前記距離と高低差の情報を基準にして、腕金部材の寸法の他に、横部材、斜め部材および柱部材の寸法を、可視光レーザー測定機器により三次元測定する。
【００１７】
また、前記可視光レーザー測定と平行して、鉄塔１の塔体内で、構成部材の部材サイズの測定と、固定部におけるボルト本数・サイズ等を調べるが、充電部に設けている腕金部材周辺の部材サイズや、取り付けボルトの本数・サイズ等は、目視により調査しても良い。これは、充電部部分では通電されている状態であることから、作業員の安全を期して、安全な位置から目視で確認することを想定しているためである。前記測定の途中で、何か所かで可視光レーザー測定で得られた数値と、予備的に得られている数値とを確認する。そして、前記可視光レーザーによる測定を、鉄塔の上部から下部に向けて順次行って、鉄塔に配置している各構成部材の長さと、鉄塔の全体の構成等の測定数値を得ることができる。
【００１８】
前述したようにして、可視光レーザー測定機器を用いて得られた数値（データ）を、パソコン等の処理装置に入力し、鉄塔構造図をキャドで作成することにより、容易に鉄塔の構成を解析することができる。また、前記鉄塔に設けている電線の種類や、碍子の構造等の付随するデータは、電力会社のデータ等に基づいて、別途得られる情報であり、架空地線とその支持部材のデータ等も、鉄塔の構造よりは正確な情報をあらかじめ得ることができる。したがって、前記鉄塔の全体の構成と構造体のデータとを測定により確認し、その他の付随する部材のデータを付加すれば、鉄塔の構造のデータとして正確なものが得られることになる。
【００１９】
前述したように、可視光レーザー測定機器を用いて、ノンプリズムモードを用いて、各測定対象をピンポイントで測定することにより、測定レーザ光が拡散しないために、測定誤差が小さいという特徴を発揮できる。また、レーザ光の光軸により測定点の確認が容易にできるので、測定位置の選択に間違いが生じることがなく、作業効率を向上させることが可能である。さらに、前記可視光レーザー測定に用いる装置は、測定時の入射角度が浅くても測定が可能であるために、測定箇所の選択に障害が少なく、測定機器の設置場所の選択範囲が大きくできる。
【００２０】
なお、本実施例で用いる測定装置としては、前記可視光レーザー測定機器に限定されるものではなく、レーザ光を照射して、任意の反射点との距離を正確に測定可能な装置であれば、従来公知の測定装置を用いても良い。また、前記長さの測定は、送電線鉄塔のような高圧電流が流されている構造物のみを対象とするものではなく、直接測定が不可能な構造物の２点の距離を測定するために、本発明の手段を適用することが可能である。
【００２１】
【発明の効果】
前述したように、ノンプリズムモードで使用する可視光レーザー測定機器を用いて、鉄塔のような高い構造物の構造体の長さを測定することにより、任意の構造体の長さを正確に測定でき、測定の作業を効率良く行うことが可能である。また、前記可視光レーザー測定機器を用いてノンプリズムモードで測定することにより、レーザ光を反射する手段を用いる必要がなく、測定対象から離れた地上で測定作業を行うことができる。そして、前述したような測定方法を用いることにより、遠く離れた地点から構造体の長さを正確に測定することができ、測定作業者が高い位置に登ったりして測定する必要がないために、安全に測定の作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄塔の１つの例の説明図である。
【図２】横部材の説明図である。
【図３】斜め部材の説明図である。
【図４】測定作業の状況の説明図である。
【符号の説明】
１    鉄塔、  ２    本体部、  ３    充電部、  ４    腕金部材、
５    柱部材、  ６    横部材、  ７    斜め部材、  １０    固定部、
１１    メインボルト、  １２    取り付けボルト、  １３    ブラケット、
２０    測定機器。
【図１】
2004177211.tif 000003
【図２】
2004177211.tif 000004
【図３】
2004177211.tif 000005
【図４】
2004177211.tif 000006