(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の中空鋼管鉄塔の鋼管内部の腐食を防止するために用いられる鋼管鉄塔内部防錆方法であって、
前記中空鋼管鉄塔を構成する鉄塔鋼管（１）の内部空間に挿入した押出機（１０）によって合成樹脂を押し出しながら該押出機を徐々に引き上げていって、該鉄塔鋼管の内部空間を該鉄塔鋼管の底部から頂部まで該押し出した合成樹脂で充填する、
ことを特徴とする、鋼管鉄塔内部防錆方法。
【請求項２】
前記押出機が、
先端部にダイス（１２）が取り付けられたバレル（１１）と、
該バレルの先端部および後端部の外面に取り付けられたガイドローラ（１３1〜１３8）と、
前記バレルの後端側の内部に設けられたモータ（１４）と、
前記バレルの内部に設けられた、かつ、前記モータによって回転される押出スクリュー（１５）と、
前記バレルの前記押出スクリューおよび前記ダイスが取り付けられた部分の内面に設けられた加熱用ヒータ（１６）と、
前記バレルの先端の外面に取り付けられたカメラ（１７）と、
を備えることを特徴とする、請求項１記載の鋼管鉄塔内部防錆方法。
【請求項３】
前記押出機が、ケーブル（２０）の先端に取り付けられており、
該ケーブルには、パイロットロープ（２１）が中心部を通されているとともに、電源ケーブル（２２）、原材料導入管（２３）、発泡剤導入管（２４）およびモニタケーブル（２５）が該パイロットロープを囲むように通されている、
ことを特徴とする、請求項１または２記載の鋼管鉄塔内部防錆方法。
【請求項４】
前記パイロットロープの一端が前記押出機の前記バレルの後端部に固定されており、ウインチ（４１）を用いて前記ケーブルを巻き取ったり巻き戻したりすることにより該押出機を引き上げたり降ろしたりし、
前記電源ケーブルの先端部が前記バレルの後端から該バレルの内部に挿入されたのち前記モータおよび前記加熱用ヒータに接続されており、該電源ケーブルの末端に接続された発電機（４３）から該モータおよび該加熱用ヒータに該電源ケーブルを介して電力を供給し、
前記原材料導入管および前記発泡剤導入管の先端部が前記バレルの後端から該バレルの内部に挿入されており、該原材料導入管および該発泡剤導入管の末端が材料供給機（４２）に接続されており、該材料供給機から該原材料導入管および該発泡剤導入管を介して前記バレルの内部に原材料および発泡剤をそれぞれ供給し、
前記モニタケーブルの先端が前記カメラに接続され、該モニタケーブルの末端がモニタ（４４）に接続されており、該モニタケーブルを介して該モニタから該カメラに電力を供給するとともに該カメラから前記モニタに画像データを送信する、
ことを特徴とする、請求項３記載の鋼管鉄塔内部防錆方法。
【請求項５】
メッキ処理された鋼管部材（６３）の内部空間に合成樹脂を充填し、
前記鋼管部材の中心部の前記充填された合成樹脂を削り取って、該鋼管部材の内壁面にのみ前記合成樹脂を残す、
ことを特徴とする、鋼管鉄塔内部防錆方法。
【請求項６】
前記合成樹脂が、汎用プラスチック、汎用エンプラおよびスーパーエンプラを含む熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のうちから、軽量性、漏出性および特性安定性を総合評価して選定されることを特徴とする、請求項１乃至５記載の鋼管鉄塔内部防錆方法。
【請求項７】
前記合成樹脂が発泡スチロールであることを特徴とする、請求項６記載の鋼管鉄塔内部防錆方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管鉄塔内部防錆方法に関し、特に、主柱材を鋼管で構成された架空送電線用鉄塔などの中空鋼管鉄塔の鋼管内部の腐食を防止するのに好適な鋼管鉄塔内部防錆方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、経年した架空送電線用鉄塔において、鋼管内部腐食に起因するトラブル事例が全国的に数多く報告されるようになってきた。これらのトラブルの大きな原因としては、以下に示すものが考えられる。
（１）外気と内部温度との差による管路内結露
（２）雨滴浸透などによる内部湿潤状態の継続
（３）小型昆虫類の侵入・営巣による局部発錆
（４）内部メッキ処理工程時のムラ
【０００３】
現行での対策方法として、鋼管内部の塗装（内部コーティング含む。）および該当する鋼管部材の取替えが一般的に行われている。
また，主目的は鋼材の節約にあるが、充填材工法といった観点では、鋼管内部にコンクリートを充填するＭＣ鉄塔が一部で採用されている。
さらに、省力化といった観点からの先行技術として、下記の特許文献１には、鉄塔頂部位置に取り付けられる鋼管鉄塔の主柱材内部防錆装置であって、送風機と除湿機と配管やホースなどを備え、送風機および除湿機へ絶えず電力を供給するために太陽電池と風力発電機および蓄電池を備える主柱材内部防錆装置が開示されている。この主柱材内部防錆装置では、鋼管鉄塔の主柱材において鉄塔頂部の端部より絶えず乾燥気体を送り込み、鋼管内部を通り抜けた乾燥気体が鋼管鉄塔主柱材最下部に備えられた遮水板の排水溝から排気されることにより、鋼管内部を乾燥状態にする。
【特許文献１】特開２００２−２４２３３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、鋼管内部の塗装および鋼管部材の取替えは、抜本的な解決策とはいえずかつ高コストであるという問題があった。
また、ＭＣ鉄塔への変更を図ろうとすると，コンクリート充填による荷重増に伴う基礎の安定性の喪失ばかりか、膨大なコストを覚悟しなければならないという問題があった。
さらには、上記の特許文献１に開示されている鋼管鉄塔の主柱材内部防錆装置は、太陽光や風力発電設備の発生電力によって、湿潤状態である鋼管内部を蒸発および乾燥させようとする技術であるが、発電設備のメンテナンスコストが大きく、かつ、湿潤が進む曇天または雨天時には発電できないという問題がある。
【０００５】
本発明の目的は、基礎の安定性が良好でありかつ低コスト化が図れる鋼管鉄塔内部防錆方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の鋼管鉄塔内部防錆方法は、既設の中空鋼管鉄塔の鋼管内部の腐食を防止するために用いられる鋼管鉄塔内部防錆方法であって、前記中空鋼管鉄塔を構成する鉄塔鋼管（１）の内部空間に挿入した押出機（１０）によって合成樹脂を押し出しながら該押出機を徐々に引き上げていって、該鉄塔鋼管の内部空間を該鉄塔鋼管の底部から頂部まで該押し出した合成樹脂で充填することを特徴とする。
ここで、前記押出機が、先端部にダイス（１２）が取り付けられたバレル（１１）と、該バレルの先端部および後端部の外面に取り付けられたガイドローラ（１３1〜１３8）と、前記バレルの後端側の内部に設けられたモータ（１４）と、前記バレルの内部に設けられたかつ前記モータによって回転される押出スクリュー（１５）と、前記バレルの前記押出スクリューおよび前記ダイスが取り付けられた部分の内面に設けられた加熱用ヒータ（１６）と、前記バレルの先端の外面に取り付けられたカメラ（１７）とを備えてもよい。
前記押出機が、ケーブル（２０）の先端に取り付けられており、該ケーブルには、パイロットロープ（２１）が中心部を通されているとともに、電源ケーブル（２２）、原材料導入管（２３）、発泡剤導入管（２４）およびモニタケーブル（２５）が該パイロットロープを囲むように通されていてもよい。
前記パイロットロープの一端が前記押出機の前記バレルの後端部に固定されており、ウインチ（４１）を用いて前記ケーブルを巻き取ったり巻き戻したりすることにより該押出機を引き上げたり降ろしたりし、前記電源ケーブルの先端部が前記バレルの後端から該バレルの内部に挿入されたのち前記モータおよび前記加熱用ヒータに接続されており、該電源ケーブルの末端に接続された発電機（４３）から該モータおよび該加熱用ヒータに該電源ケーブルを介して電力を供給し、前記原材料導入管および前記発泡剤導入管の先端部が前記バレルの後端から該バレルの内部に挿入されており、該原材料導入管および該発泡剤導入管の末端が材料供給機（４２）に接続されており、該材料供給機から該原材料導入管および該発泡剤導入管を介して前記バレルの内部に原材料および発泡剤をそれぞれ供給し、前記モニタケーブルの先端が前記カメラに接続され、該モニタケーブルの末端がモニタ（４４）に接続されており、該モニタケーブルを介して該モニタから該カメラに電力を供給するとともに該カメラから前記モニタに画像データを送信してもよい。
メッキ処理された鋼管部材（６３）の内部空間に合成樹脂を充填し、前記鋼管部材の中心部の前記充填された合成樹脂を削り取って、該鋼管部材の内壁面にのみ前記合成樹脂を残すことを特徴としてもよい。
前記合成樹脂が、汎用プラスチック、汎用エンプラおよびスーパーエンプラを含む熱可塑性樹脂および熱硬化性樹脂のうちから、軽量性、漏出性および特性安定性を総合評価して選定されてもよい。
前記合成樹脂が発泡スチロールであってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の鋼管鉄塔内部防錆方法は、以下に示す効果を奏する。
（１）中空鋼管鉄塔を構成する鉄塔鋼管の内部空間に軽量性、漏出性および特性安定性を総合評価して選定された合成樹脂を充填することにより、合成樹脂の軽量性から鉄塔および基礎の補強対策が不要になるとともに、合成樹脂の特性安定性からトータルコスト面でも非常に有利となる。
（２）充填材として使用する合成樹脂は、成形が自在でありかつ軽量であるため、ＰＭ柱などの腐食対策充填材としても使用することができる。
（３）一部の合成樹脂は溶解復元も可能であるので、地中先行管路の劣化および損傷防止のための充填材としても期待できる。
（４）合成樹脂の押出機の一層の小型化や工夫によって、中空鋼管鉄塔の腹材などの内部空間に合成樹脂を充填することも可能であり、腹材の防錆のほかに風騒音対策にも寄与する。
（５）新設の鉄塔については、メーカにおける製作段階において鋼管部材に合成樹脂を充填することにより、現場施工と比較して高品質充填が実現できるとともに、充填材として使用する合成樹脂を目的に合わせて選定することにより、更なる軽量化のための削孔も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
基礎の安定性が良好でありかつ低コスト化が図れるという目的を、中空鋼管鉄塔を構成する鉄塔鋼管または鋼管部材の内部に発砲スチロールなどの合成樹脂を充填することにより実現した。
すなわち、本発明の鋼管鉄塔内部防錆方法は、従来のＭＣ鉄塔と同様に、中空鋼管鉄塔を構成する鉄塔鋼管または鋼管部材の内部空間そのものを取り除くことによって結露、雨滴浸透および小型昆虫類侵入を防ぐことを基本的な発想の柱としているが、基礎の安定性および低コスト化の観点から、コンクリートとは全く視点を変えて、以下に示す要件をすべて満足する充填材として発泡スチロールを中心とした合成樹脂を採用したことを特徴とする。
（１）軽量であること
（２）安価であること
（３）漏れ出ないこと
（４）特性変化がないこと
（５）多種の鋼管サイズに対応できること
（６）現場施工が容易であること
（７）安全であること
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の鋼管鉄塔内部防錆方法の実施例について、図面を参照して説明する。
本発明の第１の実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法は、既設の中空鋼管鉄塔を構成する鉄塔鋼管の内部空間を合成樹脂で充填することにより中空鋼管鉄塔の鋼管内部の腐食を防止するものである。
なお、本明細書では、図１に示す鉄塔鋼管１のように、複数個の鋼管部材を組み合わせて中空鋼管鉄塔の１本の主柱を構成している部分を「鉄塔鋼管」と称する。
【００１０】
充填材として用いる合成樹脂は、汎用プラスチック（塩化ビニル樹脂、耐熱塩化ビニル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＡＳ樹脂、ポリメチルメタアクリレートおよびポリ塩化ビリニデンなど）、汎用エンプラ（ポリアミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリアセタール、ポリカーボネート、変性ポリフェニレンオキサイド、ポリブチレンテレフタレート、超高分子量ポリエチレンおよびポリフッ化ビリニデンなど）およびスーパーエンプラ（ポリサルフォン、ポリエーテルサルホン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリイミドおよびポリテトラフロロエチレンなど）のような熱可塑性樹脂や、フェノール、ユリア、ガラス繊維強化プラスチック、メラミン、不飽和ポリエステル、エポキシ、シリコーンおよびポリウレタンのような熱硬化性樹脂から選定すればよい。
ただし、軽量性、漏出性および特性安定性を総合評価すると、表１に示すような特徴を有する発泡スチロール（ポリスチレン）を充填材として選定することが好ましい。
以下では、充填材として発泡スチロールを選定した場合を例として説明する。
【００１１】
【表１】
0004832072.tif 000002
【００１２】
次に、本実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法において使用する機材について、図１乃至図３を参照して説明する。
本実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法では、図１に示すように、押出機１０、ケーブル２０、ウインチ４１、材料供給機４２、発電機４３およびモニタ４４を使用する。
【００１３】
ここで、押出機１０は、図２に示すように、先端部にダイス１２が取り付けられた外径１００ｍｍ程度の円筒状のバレル１１と、バレル１１の先端部および後端部の外周面にそれぞれ４個ずつ取り付けられたガイドローラ１３1〜１３8（図３の紙面手前および奥に取り付けられたガイドローラ１３2，１３4，１３6，１３8は不図示）と、バレル１１の後端側の内部に設けられたモータ１４と、バレル１１の内部に設けられたかつモータ１４によって回転される押出スクリュー１５と、バレル１１の押出スクリュー１５およびダイス１２が取り付けられた部分の内周面に設けられた加熱用ヒータ１６と、バレル１１の先端の外周面に取り付けられたＣＣＤカメラ１７とを備える。
【００１４】
ケーブル２０は、図１に示すように、中空鋼管鉄塔の他の鉄塔鋼管や地面にロープなどを介して固定された複数個のケーブル支持具３を用いて、地上から他の鉄塔鋼管に沿って鉄塔鋼管１の頂部まで張られたのち、先端に押出機１０が取り付けられて鉄塔鋼管１の内部空間に挿入される。
また、ケーブル２０には、図３に示すように、パイロットロープ２１が中心部を通されているとともに、電源ケーブル２２、原材料導入管２３、発泡剤導入管２４およびモニタケーブル２５がパイロットロープ２１を囲むように通されている。
【００１５】
図２に示すようにパイロットロープ２１の一端は押出機１０のバレル１１の後端部に固定されており、ウインチ４１（図１参照）を用いてケーブル２０を巻き取ったり巻き戻したりすることにより押出機１０を引き上げたり降ろしたりすることができる。このとき、ガイドローラ１３1〜１３8が鉄塔鋼管１の内壁面を転がって押出機１０は引き上げられたり降ろされたりするため、鉄塔鋼管１の内部空間の中心線に沿って押出機１０を引き上げたり降ろしたりすることができる。
【００１６】
電源ケーブル２２の先端部はバレル１１の後端からバレル１１の内部に挿入されたのちモータ１４および加熱用ヒータ１６に接続されており、また、電源ケーブル２２の末端は発電機４３（図１参照）に接続されている。これにより、発電機４３からモータ１４および加熱用ヒータ１６に電源ケーブル２２を介して電力を供給することができる。
【００１７】
原材料導入管２３および発泡剤導入管２４の先端部はバレル１１の後端からバレル１１の内部に挿入されており、また、原材料導入管２３および発泡剤導入管２４の末端は材料供給機４２に接続されている。これにより、材料供給機４２から原材料導入管２３および発泡剤導入管２４を介して押出機１０のバレル１１の内部にポリスチレン樹脂（原材料）および発泡剤（揮発性発泡剤）をそれぞれ供給することができる。
【００１８】
モニタケーブル２５の先端部はバレル１１の外周面に取り付けられており、また、モニタケーブル２５の先端はＣＣＤカメラ１７に接続され、モニタケーブル２５の末端はモニタ４４（図１参照）に接続されている。これにより、ＣＣＤカメラ１７に電力を供給するとともにＣＣＤカメラ１７からの画像データをモニタ４４に送信することができる。
【００１９】
次に、本実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法における作業手順について、図１を参照して説明する。
鉄塔鋼管１の頂部に張られたケーブル２０の先端に押出機１０が取り付けられると、作業員は、ウインチ４１を用いてケーブル２０を巻き戻すことにより、押出機１０を鉄塔鋼管１の内部空間を鉄塔鋼管１の底部まで徐々に降ろしていく。
【００２０】
その後、作業員は、モニタ４４の電源を入れたのち、発電機４３の電源を入れて、押出機１０のモータ１４を駆動させて押出スクリュー１５を回転させるとともに加熱用ヒータ１６をオンさせる。続いて、作業員は、材料供給機４２の電源を入れて、ポリスチレン樹脂および発泡剤を押出機１０のバレル１１の内部に供給する。これにより、ポリスチレン樹脂と発泡剤とが加熱用ヒータ１６によって加熱されながら押出スクリュー１５によって混ぜ合わされて、発泡スチロール３０（図２参照）が生成される。生成された発泡スチロール３０は、押出スクリュー１５によってダイス１２の方に進み、ダイス１２によって成形されて押出機１０から押し出される。
【００２１】
作業員は、モニタ４４に映し出されるＣＣＤカメラ１７からの画像を監視しながら、ウインチ４１を用いてケーブル２０を巻き取って押出機１０を徐々に引き上げる。これにより、鉄塔鋼管１の底部から頂部までの内部空間が発泡スチロール３０で充填される。
【００２２】
なお、試算の一例では、鉄塔鋼管１の内部空間を発泡スチロール３０で充填した場合には、０．１１６ｔ／脚の荷重増（Ｗｔ）となるが，鉄塔鋼管１を支える基礎２に与える影響については全く問題ないレベルであった。
【実施例２】
【００２３】
次に、本発明の第２の実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法について、図４および図５を参照して説明する。
本実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法は、新設線路の建設および鉄塔建替時に、鉄塔メーカでの鉄塔製作工程の終盤において合成樹脂充填工程を組み入れることにより、現場での充填作業をなくすとともに高品質充填を図るものである。
【００２４】
本実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法においては、図４（ａ）に示すように鋼管６１および鋼板６２を用意したのち、図４（ｂ）に示すように鋼管６１および鋼板６２の原寸取りを行う。続いて、原寸取りした鋼管６１および鋼板６２を切断、加工および溶接して、図４（ｃ）に示すような鋼管部材６３を製作する。続いて、図４（ｄ）に示すように、複数個の鋼管部材６３をつなぎ合わせて中空鋼管鉄塔を仮組みしたのち、仮組した中空鋼管鉄塔の検査を行う。
【００２５】
その後、仮組みした中空鋼管鉄塔をばらして、すべての鋼管部材６３にメッキ処理を施す。続いて、図５（ａ）に示すように、メッキ処理が施された鋼管部材６３の内部空間に充填材押出機７０を用いて発泡スチロール８２を充填する。続いて、図５（ｂ）に示すように、鋼管部材６３の中心部の発泡スチロール８２を削孔機械７１により削り取って、図５（ｃ）に示すように、鋼管部材６３の内壁面にのみ発泡スチロール８２を残す。これにより、発泡スチロール８２を鋼管部材６３の内部空間すべてに充填させる場合よりも、鋼管部材６３の軽量化を図ることができるので、基礎２（図１参照）の安定性を更に向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
以上説明したように、本発明の鋼管鉄塔内部防錆方法は、たとえば、架空送電線用鉄塔などの中空鋼管鉄塔の鋼管内部の腐食を防止するのに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法を説明するための図である。
【図２】図１に示した押出機１０の構成を説明するための図である。
【図３】図１に示したケーブル２０の構成を説明するための図である。
【図４】本発明の第２の実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法を説明するための図である。
【図５】本発明の第２の実施例による鋼管鉄塔内部防錆方法を説明するための図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  鉄塔鋼管
２  基礎
３  ケーブル支持具
１０  押出機
１１  バレル
１２  ダイス
１３1〜１３8  ガイドローラ
１４  モータ
１５  押出スクリュー
１６  加熱用ヒータ
１７  ＣＣＤカメラ
２０  ケーブル
２１  パイロットロープ
２２  電源ケーブル
２３  原材料導入管
２４  発泡剤導入管
２５  モニタケーブル
３０，８２  発泡スチロール
４１  ウインチ
４２  材料供給機
４３  発電機
４４  モニタ
６１  鋼管
６２  鋼板
６３  鋼管部材
７０  充填材押出機
７１  削孔機械
８２  発泡スチロール
【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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