(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空鋼管鉄塔が、正方形基礎面の各隅部から高さ方向に延びかつ所定の間隔で鍛造フランジをボルト止めによって連結された主柱材と、該隣接主柱材間で水平方向に延びかつ選択的に設けられた水平腹材と、前記隣接主柱材間で斜め方向に延びた長尺斜め腹材と、前記隣接主柱材間で逆の斜め方向に延び、前記長尺斜め腹材の中央部に交差した短尺斜め腹材とからなり、前記中空鋼管鉄塔を補強するための添接丸材による補強構造において、
前記主柱材の上端鍛造フランジに中空鋼管鉄塔補強工事現場にてボルト止めされるべき１対の縦分割上支持プレートと、
前記主柱材の下端鍛造フランジに前記補強工事現場にてボルト止めされるべき１対の縦分割下支持プレートと、
前記上支持プレートの下面に予め溶接固定された上支持プレート補強リブと、
前記上支持プレートの下面に予め溶接固定された上十字溝ジョイント部と、
前記下支持プレートの下面に予め溶接固定された下支持プレート補強リブと、
前記下支持プレートの上面に予め溶接固定された下十字溝ジョイント部と、
前記上下支持プレート間で前記主柱材の両脇に前記補強工事現場にて設けられるべき１対の添接丸材と、
前記各添接丸材の上下端に予め溶接固定された上下十字突起とからなり、
前記上下十字突起が前記上下十字溝ジョイント部に前記補強工事現場にて嵌合され、ボルト止めされる、中空鋼管鉄塔を補強するための添接丸材による補強構造。
【請求項２】
予め形成された添接丸材補強集合体が、前記添接丸材の長手方向に間隔をあけて数箇所設けられる、請求項１に記載の補強構造。
【請求項３】
前記添接丸材補強集合体は、前記主柱材の外周を前記補強工事現場にて挟み込むべき１対の着脱自在の分割バンドと、該バンドの中央部から直径方向外方に延びる第１フランジと、前記添接丸材の外面に予め直立溶接固定された第２フランジとからなり、前記第１フランジと前記第２フランジとが前記補強工事現場にてボルトとナットとによって結合される、請求項２に記載の補強構造。
【請求項４】
前記１対の縦分割上支持プレートが補強すべき主柱材の上端鍛造フランジの下面に前記補強工事現場にてボルト止めされ、また、前記１対の縦分割下支持プレートが前記補強すべき主柱材の下端鍛造フランジの上面に前記補強工事現場にてボルト止めされ、これにより当該主柱材の圧縮強度を補強する、請求項１に記載の補強構造。
【請求項５】
前記１対の縦分割上支持プレートが補強すべき主柱材の上端鍛造フランジに隣接する主柱材の下端鍛造フランジの上面に前記補強工事現場にてボルト止めされ、また、前記１対の縦分割下支持プレートが前記補強すべき主柱材の下端鍛造フランジに隣接する主柱材の上端鍛造フランジの下面に前記補強工事現場にてボルト止めされ、これにより当該主柱材の引張強度を補強する、請求項１に記載の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空鋼管鉄塔を添接丸材によって補強する補強構造に関し、さらに詳しく言えば、中空鋼管鉄塔の主柱材の圧縮または引張強度を向上させる補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大型台風の襲来頻度が上がっている。また、局所地形によって強風が増速されることが、気流シミュレーション等の数値解析、風洞実験等による研究で明らかにされてきた。
【０００３】
このような状況において、既設の送電鉄塔のうち、特に大容量送電に供される中空鋼管鉄塔の耐風補強の必要性が高まってきている。とりわけ、現地での交換が困難とされ、従来ほとんど補強が実施されていない中空鋼管鉄塔の主柱材の補強が重要視されるようになってきた。
【特許文献１】特開２００３−３２１９４８号公報
【特許文献２】特開２００３−０７４２１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
既設中空鋼管鉄塔の主柱材について、穴明け、切断、溶接等の現地加工を行うことなく、添接丸材等の取付けによって耐風性能、特に圧縮または引張強度を向上させる主柱材の補強構造を得ることを、本発明の解決課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明が適用されるべき中空鋼管鉄塔は、正方形基礎面の各隅部から高さ方向に延びかつ所定の間隔で鍛造フランジをボルト止めによって連結された主柱材と、隣接主柱材間で水平方向に延びた水平腹材と、隣接主柱材間で斜め方向に延びる長尺斜め腹材と、隣接主柱材間で逆の斜め方向に延び、長尺斜め腹材の中央部に交差した短尺斜め腹材とからなる。ただし、水平腹材は、必要に応じて選択的に設けられる。本発明は、このような中空鋼管鉄塔に対して、主柱材の上端鍛造フランジに中空鋼管鉄塔補強工事現場にてボルト止めされるべき１対の縦分割上支持プレートと、主柱材の下端鍛造フランジに補強工事現場にてボルト止めされるべき１対の縦分割下支持プレートと、上支持プレートの下面に予め溶接固定された上支持プレート補強リブと、上支持プレートの下面に予め溶接固定された上十字溝ジョイント部と、下支持プレートの下面に予め溶接固定された下支持プレート補強リブと、下支持プレートの上面に予め溶接固定された下十字溝ジョイント部と、上下支持プレート間で主柱材の両脇に補強工事現場にて設けられるべき１対の添接丸材と、各添接丸材の上下端に予め溶接固定された上下十字突起とからなる。上下十字突起が上下十字溝ジョイント部に前記補強工事現場にて嵌合され、ボルト止めされる。
【０００６】
ここで、「上」または「下」とは、中空鋼管鉄塔の正方形基礎面に関して、鉄塔の高さ方向における位置関係をいう。また、「縦」とは、分割支持プレートの長手方向をいう。
【０００７】
上下支持プレートを上下端鍛造フランジに固定するフランジボルト部への応力発生を低減するために、上下支持プレートは縦に分割されている。横方向（幅方向、すなわち縦方向に垂直な方向）分割にすると、フランジボルト部への応力発生を低減できない。
【０００８】
添接丸材が主柱材に関してフランジボルト部よりも外側に位置するために、上下支持プレートに曲げモーメントが発生する。このモーメントに対抗するために、上下支持プレートの下面に上下支持プレート補強リブを溶接している。補強リブを支持プレートの下面に設ける理由は、雨水の滞留、ゴミ等の堆積、鳥の巣作り等を防止するためである。
【０００９】
予め形成された添接丸材補強集合体が、添接丸材の長手方向に間隔をあけて数箇所設けられる。添接丸材補強集合体は、主柱材の外周を補強工事現場にて挟み込むべき１対の着脱自在の分割バンドと、バンドの中央部から直径方向外方に延びる第１フランジと、添接丸材の外面に予め直立溶接固定された第２フランジとからなり、第１フランジと第２フランジとが補強工事現場にてボルトとナットとによって結合される。
【００１０】
主柱材の圧縮強度を補強する場合には、１対の縦分割上支持プレートが補強すべき主柱材の上端鍛造フランジの下面に補強工事現場にてボルト止めされ、また、１対の縦分割下支持プレートが補強すべき主柱材の下端鍛造フランジの上面に補強工事現場にてボルト止めされ、これにより当該主柱材の圧縮強度を補強する。他方、主柱材の引張強度を補強する場合には、１対の縦分割上支持プレートが補強すべき主柱材の上端鍛造フランジに隣接する主柱材の下端鍛造フランジの上面に補強工事現場にてボルト止めされ、また、１対の縦分割下支持プレートが補強すべき主柱材の下端鍛造フランジに隣接する主柱材の上端鍛造フランジの下面に補強工事現場にてボルト止めされ、これにより当該主柱材の引張強度を補強する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の中空鋼管鉄塔を補強するための添接丸材による補強構造によれば、隣接主柱材の上下鍛造フランジ間が１対の添接丸材によって支持されるので、主柱材の、圧縮または引張強度が増加する。また、新設する部品に関しては予め工場において切断、穴明け、溶接等の加工が施されるので、既設中空鋼管鉄塔の構成部材にはなんら現地加工を施すことなく、ボルトとナットによる簡単な組付け作業だけで補強工事が完了する。添接丸材自体も、添接丸材補強集合体によって補強される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図面を参照して、本発明にもとづく中空鋼管鉄塔を補強するための添接材による補強構造の実施例について説明する。
【００１３】
まず、図１、２において、本発明が適用される中空鋼管鉄塔１０は、正方形基礎面２０の各隅部から高さ方向に延びる主柱材１と、隣接主柱材１間で水平方向に延びる水平腹材２と、隣接主柱材１間で斜め方向に延びる長尺斜め腹材３と、隣接主柱材１間で逆の斜め方向に延び、長尺斜め腹材３の中央部に交差する短尺斜め腹材４、４とからなる。ただし、水平腹材２は、必要に応じて選択的に設けられる。図１、２は、本発明が適用される既設の中空鋼管鉄塔１０を示すが、以下に述べる構成を除いて、従来の中空鋼管鉄塔と基本構成においてなんら相違はない。
【００１４】
本発明の中空鋼管鉄塔を補強するための添接材による補強構造は、図３−７に最もよく示すように、上述の中空鋼管鉄塔１０に対して、主柱材１の上端鍛造フランジ１１に中空鋼管鉄塔補強工事現場にてボルト止めされるべき１対の縦分割上支持プレート５、５（図４、５）と、主柱材１の下端鍛造フランジ１２に補強工事現場にてボルト止めされるべき１対の縦分割下支持プレート６、６（図６、７）と、上支持プレート５、５の下面に予め溶接固定された上支持プレート補強リブ５１、５１（図３、５）と、上支持プレート５、５の下面に予め溶接固定された上十字溝ジョイント部５２、５２（図３、５）と、下支持プレート６、６の下面に予め溶接固定された下支持プレート補強リブ６１、６１（図３、７）と、下支持プレート６、６の上面に予め溶接固定された下十字溝ジョイント部６２、６２（図３、６）と、上下支持プレート５、６間で主柱材１の両脇に補強工事現場にて設けられるべき１対の添接丸材７、７（図１、３）と、各添接丸材７の上下端に予め溶接固定され上下十字突起８、８（図１０、１２）とからなる。
【００１５】
上十字溝ジョイント部５２は、図５、１０に最もよく示すように、縦分割上支持プレート５の下面に垂直に予め溶接固定された基板５２１と、基板５２１に高力ボルト摩擦接合されかつ上十字突起８に補強工事現場にて高力ボルト摩擦接合されるべき連結板５２２とからなる。下十字溝ジョイント部６２は、図６、１０に最もよく示すように、縦分割上支持プレート６の上面に垂直に予め溶接固定された基板６２１と、基板６２１に高力ボルト摩擦接合されかつ下突起ジョイント部８に補強工事現場にて高力ボルト摩擦接合されるべき連結板６２２とからなる。
【００１６】
図３、８、９に最もよく示すように、添接丸材補強集合体９が、添接丸材７、７に設けられる。添接丸材補強集合体９は、添接丸材７の補強工事現場にて長手方向に間隔をあけて数箇所（図３では２箇所）設けられる。添接丸材補強集合体９は、主柱材１の外周を挟み込み、慣用のボルトとナット（図示せず）とによって補強工事現場にて固定されるべき１対の着脱自在の分割バンド９１、９１と、各バンド９１の中央部から直径方向外方に延びる第１フランジ９１１と、添接丸材７の外面に予め直立固定された第２フランジ７１とからなり、第１フランジ９１１と第２フランジ７１とが補強工事現場にて慣用のボルトとナット（図示せず）とによって結合される。
【００１７】
主柱材１の圧縮強度を補強する場合には、図３に示すように、１対の縦分割上支持プレート５、５が補強すべき主柱材１の上端鍛造フランジ１１の下面に補強工事現場にてボルト止めされ、また、１対の縦分割下支持プレート６、６が補強すべき主柱材１の下端鍛造フランジ１２の上面に補強工事現場にてボルト止めされ、これにより当該主柱材１の圧縮強度を補強する。他方、主柱材１の引張強度を補強する場合には、図１３に示すように、１対の縦分割上支持プレート５、５が補強すべき主柱材１の上端鍛造フランジ１１に隣接する主柱材１ａの下端鍛造フランジ１２ａの上面に補強工事現場にてボルト止めされ、また、１対の縦分割下支持プレート６、６が補強すべき主柱材１の下端鍛造フランジ１２に隣接する主柱材１ｂの上端鍛造フランジ１１ｂの下面に補強工事現場にてボルト止めされ、これにより当該主柱材１の引張強度を補強する。
【００１８】
補強工事にさいしては、中空鋼管鉄塔１０の全高、または必要箇所において、まず、慣用の仮支持材（図示せず）で補強工事現場にて仮補強をした後、隣接主柱材１の上下端鍛造フランジ１１、１２を止めているボルトとナットとを補強工事現場にて上下鍛造フランジ１１、１２から外し、各鍛造フランジ１１、１２にそれぞれ上支持プレート５、５および下支持プレート６、６をボルトとナットとによって補強工事現場にて取り付ける。次いで、補強すべき主柱材１の両脇に補強工事現場にて添接丸材７、７を配置し、上下十字突起８、８と、上下十字溝ジョイント部５２、６２とを連結板５２２、６２２をかいして高力ボルト（図示せず）によって補強工事現場にて摩擦接合（ボルト滑りによる添接丸材分担応力低減を防止するため）する。主柱材１の必要箇所に補強工事現場にて添接丸材補強集合体９を取り付け、添接丸材７、７に連結固定する。最後に、仮支持材を取り外す。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の中空鋼管鉄塔を補強するための添接丸材による補強構造が適用された中空鋼管鉄塔の一部側面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線から見た中空鋼管鉄塔の一部の平面図である。
【図３】図１に示す中空鋼管鉄塔の部分拡大側面図であって、本発明の補強構造の一実施例を示す。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線から見た補強構造の横断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線から見た補強構造の横断面図である。
【図６】図３のＶＩ−ＶＩ線から見た補強構造の横断面図である。
【図７】図３のＶＩＩ−ＶＩＩ線から見た補強構造の横断面図である。
【図８】図３のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線から見た添接丸材補強集合体の横断面図である。
【図９】図８のＩＸ−ＩＸから見た分割バンドの正面図である。
【図１０】図３における補強構造の右半分の部分拡大側面図である。
【図１１】図１０における添接丸材の端部の平面図である。
【図１２】図１０における添接丸材の端部の斜視図である。
【図１３】図１に示す中空鋼管鉄塔の部分拡大側面図であって、本発明の補強構造の別の実施例を示す。
【符号の説明】
【００２０】
１、１ａ、１ｂ    主柱材          ２    水平腹材
３    長尺斜め腹材                ４    短尺斜め腹材
５    縦分割上支持プレート        ６    縦分割下支持プレート
７    添接丸材                    ８    上下十字突起
９    添接丸材補強集合体          １０    中空鋼管鉄塔
１１、１１ｂ    上端鍛造フランジ
１２、１２ａ    下端鍛造フランジ
２０    正方形基礎面              ５１    上支持プレート補強リブ
５２    上十字溝ジョイント部      ６１    下支持プレート補強リブ
６２    下十字溝ジョイント部      ７１    第２フランジ
９１    分割バンド              ５２１、６２１    基板
５２２、６２２    連結板          ９１１    第１フランジ
【図１】
0004309783.tif 000002
【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】
0004309783.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0004309783.tif 000013
【図１３】
0004309783.tif 000014