特開 2025-15364 鉄塔の腹材取替工法及び腹材取替装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025015364

(43)【公開日】2025-01-30

(54)【発明の名称】鉄塔の腹材取替工法及び腹材取替装置

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/10 20060101AFI20250123BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20250123BHJP

   H02G 1/02 20060101ALI20250123BHJP

【ＦＩ】

E04H12/10 Z

E04G23/02 Z

E04G23/02 F

H02G1/02

【審査請求】未請求

【請求項の数】3

【出願形態】書面

(21)【出願番号】P 2023128159

(22)【出願日】2023-07-19

(71)【出願人】

【識別番号】592233174

【氏名又は名称】株式会社デンロコーポレーション

(72)【発明者】

【氏名】林 和夫

【テーマコード（参考）】

2E176

5G352

【Ｆターム（参考）】

2E176AA11

2E176BB23

2E176BB36

5G352AD04

(57)【要約】

【課題】 鉄塔の腹材取替作業において、作業に数日間要する場合や補強材の負担する応力が大きい場合であっても、腹材取替範囲を補強して腹材の取り替えができる鉄塔の腹材取替工法および腹材取替装置を提供する。
【解決手段】腹材取替範囲の上下付近の主柱材間に取り付けられる上側および下側水平補強材と、一方の主柱材の上側水平補強材の固定箇所から他方の主柱材の下側水平補強材の固定箇所にかけて傾斜させて取り付けられる仮設補強材とで構成されており、仮設補強材は第１と第２仮設材とに分割されており、第１と第２仮設材は、一方の端部に設けられたフランジ継手を互いに対向させて、所定の隙間を設けた状態で配置されていること、フランジ継手は、締め付け量に応じて第１と第２仮設材に所定の軸方向の応力を導入させるための連結用ボルトで連結されていること、フランジ継手間には調整プレートが挿入されて締結部品で固定されていることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄塔の腹材取替範囲の上下付近の主柱材間にそれぞれ取り付けられる上側および下側水平補強材と、
一方の主柱材の前記上側水平補強材が固定されている箇所から他方の主柱材の前記下側水平補強材が固定されている箇所にかけて傾斜させて取り付けられる仮設補強材と、
で構成されており、
前記仮設補強材は、第１仮設材と第２仮設材とに分割されていること、
前記第１仮設材と第２仮設材は、鋼管で形成されており、一方の端部にはフランジ継手が設けられ、他方の端部には主柱材と接続するための接続具が設けられていること、
前記第１仮設材と第２仮設材は、前記接続具を介して主柱材に固定され、前記フランジ継手を互いに対向させて、フランジ継手間に所定の隙間を設けた状態で配置されていること、
前記第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間は、締め付け量に応じて第１仮設材と第２仮設材に所定の軸方向の応力を導入させるための連結用ボルトで連結されていること、
前記第１仮設材と第２仮設材は、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間に、隙間に対応した厚みの調整プレートが挿入され、調整プレートを介して第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を締結部品で固定して一体化されていること、
を特徴とする鉄塔の腹材取替装置。

【請求項2】

鉄塔の腹材取替範囲の上下付近の主柱材間に上側および下側水平補強材を取り付ける工程と、
第１仮設材の接続具を、一方の主柱材の上側水平補強材が固定されている箇所に取り付ける工程と、
第２仮設材の接続具を、第１仮設材が取り付けられていない方の主柱材の下側水平補強材が固定されている箇所に取り付ける工程と、
第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を互いに対向させて、フランジ継手間に所定の隙間を設けた状態で配置する工程と、
第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間を連結用ボルトで連結する工程と、
予め求めた連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係により、連結用ボルトの締め付け量に応じて、第１仮設材と第２仮設材に所定の軸方向の応力を導入する工程と、
第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間に、隙間に対応した厚みの調整プレートを挿入し、調整プレートを介して第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を締結部品で固定して一体化する工程と、
腹材取替範囲の腹材を取り替える工程と、
を備えることを特徴とする鉄塔の腹材取替工法。

【請求項3】

前記予め求めた連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係が、仮設補強材の応力値が連結用ボルトの締付トルク値に比例している関係であること、
を特徴とする請求項２に記載の鉄塔の腹材取替工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄塔の斜材や水平材等の腹材取替工法及びこの工法で用いる腹材取替装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

一般に鉄塔は、地盤に立設される主柱材と、主柱材の間に設置される水平材や斜材等の腹材とで構成されている。鉄塔の腹材に経年変化や災害等に起因して腐食や変形等の損傷が生じた場合、損傷した腹材の取り替えが行われている。

【0003】

従来、鉄塔の腹材取替方法や装置として、油圧ジャッキを介在させた取替工具の両端で、取替対象腹材が接続されている主柱材をそれぞれ把持し、取替対象腹材に作用する応力を油圧ジャッキに負担させることにより、当該腹材の取り替えを行うものが知られている（例えば特許文献１）。

【0004】

しかしながら、上記油圧ジャッキを介在させた取替工具を用いる方法の場合、油圧ジャッキは荷重がかかった状態で長時間保持させると、徐々に油圧ジャッキの圧力が低下することから、油圧ジャッキに負担させていた荷重が再び取替対象腹材に作用することになり、当該腹材の取り替えができなくなるという問題があった。このため、短時間で腹材の取り替え作業が完了する場合にしか使用することができず、大型の鉄塔など腹材の取り替え作業に数日間要する場合には使用することができなかった。

【0005】

また、別の鉄塔の腹材取替方法や装置として、取替対象となる斜材の上下取付点付近の主柱材間に水平補強材を取り付け、上下の水平補強材間にワイヤーなどで構成される斜補強材を取替対象斜材の傾斜に合わせるようにして取り付けて、水平補強材と斜補強材からなる骨組みを形成し、腹材取替範囲の補強を行って、取替対象斜材の取り替えを行うものが知られている（例えば特許文献２）。この水平補強材と斜補強材からなる骨組みは、水平補強材が圧縮力、斜補強材が引張力を負担するプラット結構となり、取替対象腹材に作用していた応力は、水平補強材と斜補強材を介して、腹材取替範囲より下の鉄塔構成材に伝達される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１１－３８２５９号公報

【特許文献2】特開２００９－１３７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、特許文献２の鉄塔の腹材取替方法や装置では、大型の鉄塔などの場合、斜補強材の負担する応力が大きくなり、ワイヤーでは対応できないという問題があった。また、腹材の取り替え作業中に、地震が発生し鉄塔に交番荷重が作用すると、斜補強材に交番応力が作用することがある。さらに、強風などにより一時的に斜補強材に圧縮応力が作用することもある。このような場合、ワイヤーなどで構成される斜補強材では圧縮応力を負担することができないため、腹材取替範囲の補強ができなくなるとともに、腹材取替範囲より下の鉄塔構成材に応力が伝達できなくなり、取替対象腹材の取り替えができなくなるという問題もあった。

【0008】

そこで、本発明の課題は、鉄塔の腹材取り替え作業において、大型の鉄塔などのように、腹材の取り替え作業に数日間要する場合や、補強材の負担する応力が大きい場合や、引張力を負担する補強材に一時的に圧縮力が作用した場合であっても、確実に腹材取替範囲を補強して腹材の取り替えができるとともに、腹材取替範囲より下の鉄塔構成材に応力を伝達することができる鉄塔の腹材取替工法および腹材取替装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記の課題を解決するため、本発明の鉄塔の腹材取替装置は、鉄塔の腹材取替範囲の上下付近の主柱材間にそれぞれ取り付けられる上側および下側水平補強材と、一方の主柱材の前記上側水平補強材が固定されている箇所から他方の主柱材の前記下側水平補強材が固定されている箇所にかけて傾斜させて取り付けられる仮設補強材とで構成されており、前記仮設補強材は、第１仮設材と第２仮設材とに分割されていること、前記第１仮設材と第２仮設材は、鋼管で形成されており、一方の端部にはフランジ継手が設けられ、他方の端部には主柱材と接続するための接続具が設けられていること、前記第１仮設材と第２仮設材は、前記接続具を介して主柱材に固定され、前記フランジ継手を互いに対向させて、フランジ継手間に所定の隙間を設けた状態で配置されていること、前記第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間は、締め付け量に応じて第１仮設材と第２仮設材に所定の軸方向の応力を導入させるための連結用ボルトで連結されていること、前記第１仮設材と第２仮設材は、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間に、隙間に対応した厚みの調整プレートが挿入され、調整プレートを介して第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を締結部品で固定して一体化されていることを特徴としている。

【0010】

また、本発明の鉄塔の腹材取替工法は、鉄塔の腹材取替範囲の上下付近の主柱材間に上側および下側水平補強材を取り付ける工程と、第１仮設材の接続具を、一方の主柱材の上側水平補強材が固定されている箇所に取り付ける工程と、第２仮設材の接続具を、第１仮設材が取り付けられていない方の主柱材の下側水平補強材が固定されている箇所に取り付ける工程と、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を互いに対向させて、フランジ継手間に所定の隙間を設けた状態で配置する工程と、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間を連結用ボルトで連結する工程と、予め求めた連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係により、連結用ボルトの締め付け量に応じて、第１仮設材と第２仮設材に所定の軸方向の応力を導入する工程と、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間に、隙間に対応した厚みの調整プレートを挿入し、調整プレートを介して第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を締結部品で固定して一体化する工程と、腹材取替範囲の腹材を取り替える工程とを備えることを特徴としている。

【0011】

また、前記予め求めた連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係が、仮設補強材の応力値が連結用ボルトの締付トルク値に比例している関係であることを特徴としている。

【発明の効果】

【0012】

本発明の鉄塔の腹材取替工法及び腹材取替装置によれば、鉄塔の腹材取替範囲の上下付近の主柱材間に上側および下側水平補強材を取り付け、一方の主柱材の上側水平補強材が固定されている箇所から他方の主柱材の下側水平補強材が固定されている箇所にかけて傾斜させて仮設補強材を取り付けて、上側および下側水平補強材と仮設補強材とで腹材取替範囲に骨組み（プラット結構）を形成して補強し、第１仮設材と第２仮設材とを連結する連結用ボルトの締め付けにより仮設補強材に軸方向の応力を導入することで、仮設補強材が取り付けられている主柱材を介して腹材取替範囲の腹材に作用する応力が解除され、腹材取替範囲の腹材が取り替えできるようになる。そして、腹材取替範囲の腹材に作用していた応力は、上側および下側水平補強材と仮設補強材を介して、腹材取替範囲より下の鉄塔構成材に伝達することができる。

【0013】

また、仮設補強材は、第１仮設材と第２仮設材とを連結する連結用ボルトを締め付けて仮設補強材に軸方向の応力を導入した後、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間に、隙間に対応した厚みの調整プレートを挿入して、調整プレートを介して第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を締結部品で固定することで一体化して形成されることから、従来の油圧ジャッキを用いる腹材取替方法や装置のように、油圧ジャッキに荷重がかかった状態で長時間保持させると、徐々に油圧ジャッキの圧力が低下するといった問題はなく、腹材の取り替え作業に数日間要する場合であっても対応することができる。

【0014】

さらに、第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間を連結用ボルトで連結して、予め求めた連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係により、連結用ボルトの締め付け量に応じて仮設補強材に所定の軸方向の応力を導入するようになっており、前記予め求めた連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係が、仮設補強材の応力値が連結用ボルトの締付トルク値に比例している関係であることから、連結用ボルトを締め付けるだけの簡単な方法で仮設補強材に軸方向の応力を導入することができ、その導入する軸方向の応力は連結用ボルトの締付トルクによって容易に管理することができることから、仮設補強材の応力を測定するセンサーなどを設置する必要がない。

【0015】

さらに、仮設補強材を構成する第１仮設材と第２仮設材は、鋼管で形成されていることから、大型の鉄塔などで仮設補強材の負担する応力が大きい場合に対応することができる。また、腹材の取り替え作業中に、地震や強風などにより一時的に仮設補強材に圧縮応力が作用しても負担することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の腹材取替装置の取付状態の一例を示す正面図である。

【図2】上側水平補強材の取付状態の一例を示す正面図である。

【図3】上側水平補強材の取付状態の一例を示す平面図である。

【図4】鉄塔の内外に連結部材を配置した場合の上側水平補強材の取付状態の一例を示す平面図である。

【図5】鉄塔の外側に連結部材を２箇所配置した場合の上側水平補強材の取付状態の一例を示す平面図である。

【図6】第１仮設材と第２仮設材の一例を示す正面図である。

【図7】第１仮設材と第２仮設材の一例を示す平面図である。

【図8】第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手の一例を示す平面図である。

【図9】第２仮設材の主柱材への取付状況を示す拡大正面図である。

【図10】第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手を互いに対向させて配置したときの状態を示す図である。

【図11】連結用ボルトの挿通位置の一例を示すフランジ継手の平面図である。

【図12】実際の鉄塔で測定した連結用ボルトの締付トルクと仮設補強材の軸方向の応力との関係を示す図である。

【図13】調整プレートの一例を示す図である。

【図14】第１仮設材と第２仮設材のフランジ継手間の隙間に調整プレートを挿入した状態を示す図である。

【図15】鉄塔の一例を示す正面図である。

【図16】鉄塔の中間部付近の一例を示す拡大正面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

【0018】

図１５は鉄塔１００の一例を示す正面図、図１６は鉄塔１００の中間部付近の一例を示す拡大正面図である。鉄塔１００は、地上から縦方向に沿って立設される鉄塔本体１０１と、鉄塔本体１０１から横方向に突出する腕金１０２とを備えている。鉄塔本体１０１は、縦方向に沿って配置され、鉄塔本体１０１の上端まで延びる４本の主柱材１１１と、隣接する主柱材１１１間に設置される腹材とを備えている。前記腹材は、横方向に配置され、隣接する主柱材１１１同士を連結する複数の水平材１１２と、主柱材１１１や水平材１１２に対して傾斜するように配置される複数の斜材１１３とを備えている。

【0019】

図１は、本発明の腹材取替装置１の取付状態の一例を示す正面図である。本発明の鉄塔１００の腹材取替装置１は、腹材取替範囲Ａの上側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に取り付けられる上側水平補強材２と、腹材取替範囲Ａの下側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に取り付けられる下側水平補強材３と、一方の主柱材１１１ａの上側水平補強材２が固定されている箇所から他方の主柱材１１１ｂの下側水平補強材３が固定されている箇所にかけて傾斜させて取り付けられる仮設補強材４とを備えている。

【0020】

この上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４の取り付けにより、腹材取替範囲Ａに上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４からなる骨組みが形成される。この骨組みは、上側および下側水平補強材２，３が圧縮力、仮設補強材４が引張力を負担するプラット結構となり、腹材取替範囲Ａの腹材に作用していた応力は、上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４を介して、腹材取替範囲Ａより下の鉄塔構成材に伝達される。なお、上側および下側水平補強材２，３間に傾斜させて取り付けられる仮設補強材４は、腹材取替範囲Ａの引張応力が作用している斜材１１３ａが傾斜している方に傾斜させて取り付けられる。例えば、図１において、腹材取替範囲Ａの右上がりの斜材１１３ａに引張応力が作用している場合は、仮設補強材４は右上がりに傾斜させて取り付ける。

【0021】

まず、腹材取替範囲Ａの上下付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に取り付けられる上側および下側水平補強材２，３について説明する。図２は上側水平補強材２の取付状態の一例を示す正面図、図３は上側水平補強材２の取付状態の一例を示す平面図である。なお、下側水平補強材３は上側水平補強材２と同じ構造である。上側および下側水平補強材２，３は、図に示すように、連結部材５と接続金具８とで構成されている。

【0022】

前記連結部材５は、鋼管部材６と、接続金具８と接続するための継手板７とで構成されている。前記継手板７は、鋼管部材６の鋼管端部の開口部にその直径方向に割込み挿入され、溶接等の手段により固定されている。なお、図２および図３では、連結部材５は１つの鋼管部材６で形成されている場合を示しているが、複数の鋼管部材６をボルトで接合して形成しても構わない。この場合、鉄塔１００の塔体幅に合わせて接合する鋼管部材６の個数を変えて長さを調整することが可能となる。

【0023】

前記接続金具８は、主柱材１１１ａ，１１１ｂの上側および下側水平補強材２，３の取付位置にボルトナットなどの締結部品で固定される主柱材固定部９と、補強材固定部１０とで構成されている。接続金具８には、水平補強材２，３のみが取り付く箇所に使用される接続金具８ｂと、水平補強材２，３と仮設補強材４とが取り付く箇所に使用される接続金具８ａの２種類があり、それぞれ補強材固定部１０の形状が異なっている。前記水平補強材２，３と仮設補強材４とが取り付く箇所に使用される接続金具８ａは、補強材固定部１０ａが、主柱材固定部９から水平補強材２，３および仮設補強材４が取り付く方向に延出して形成されている。前記水平補強材２，３のみが取り付く箇所に使用される接続金具８ｂは、補強材固定部１０ｂが、主柱材固定部９から水平補強材２，３が取り付く方向に延出して形成されている。この接続金具８の補強材固定部１０と連結部材５の継手板７とをボルトナットなどの締結部品で固定することで、水平補強材２，３が主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に取り付けられる。なお、接続金具８は、図２および図３に示す構造に限られたものではなく、水平補強材２，３や仮設補強材４を主柱材１１１ａ，１１１ｂに確実に取り付けできるものであれば、他の構造でも構わない。

【0024】

また、図３では、上側および下側水平補強材２，３の連結部材５が鉄塔１００の外側に配置される例を示しているが、鉄塔１００の内側に連結部材５を配置するスペースがある場合には、図４に示すように、鉄塔１００の内側にも連結部材５を追加し、連結部材５を２本としても構わない。この場合、連結部材５を構成する鋼管部材６のサイズを小さくすることができる。また、図３に示す上側および下側水平補強材２，３の連結部材５が鉄塔１００の外側に配置される例において、反対側の主柱材１１１ｃ，１１１ｄ間にも上側および下側水平補強材２ａ，３ａを取り付ける必要がある場合には、図５に示すように、接続金具８ａ，８ｂの主柱材固定部９，９を、水平補強材２，３に対して垂直方向（図５の平面図において上下方向）に隣接する主柱材１１１ｃ，１１１ｄに固定できる長さに延長し、延長した主柱材固定部９，９の端部付近に補強材固定部１０，１０を設け、この補強材固定部１０，１０間に上側および下側水平補強材２ａ，３ａの連結部材５ａを設置するようにしても構わない。

【0025】

前記仮設補強材４は、図１に示すように、第１仮設材１１と第２仮設材１２とに分割されている。前記第１仮設材１１と第２仮設材１２は、図６および図７に示すように、鋼管部材１１ｃ，１２ｃで形成されており、一方の端部にはフランジ継手１１ａ，１２ａが設けられ、他方の端部には、接続金具８の補強材固定部１０ａと接続するための接続具１１ｂ，１２ｂが設けられている。前記接続具１１ｂ，１２ｂは、鋼管端部の開口部にその直径方向に割込み挿入され、溶接等の手段により固定されている。図８は、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａの一例を示す平面図である。前記フランジ継手１１ａ，１２ａには、ボルトナットなどの締結部品を挿通する穴１６が４個以上設けられている。なお、図８ではフランジ継手１１ａ，１２ａに、締結部品を挿通する穴１６が４個設けられた場合の例を示している。なお、図６および図７では、第１仮設材１１と第２仮設材１２は１つの鋼管部材１１ｃ，１２ｃで形成されている場合を示しているが、複数の鋼管部材１１ｃ，１２ｃをボルトで接合して形成しても構わない。この場合、仮設補強材４の取り付け間寸法に合わせて接合する鋼管部材１１ｃ，１２ｃの個数を変えて長さを調整することが可能となる。

【0026】

前記第１仮設材１１の接続具１１ｂは、図２に示すように、上側水平補強材２を固定している接続金具８ａの補強材固定部１０ａにボルトナットなどの締結部品で固定される。前記第２仮設材１２の接続具１２ｂは、図９に示すように、下側水平補強材３を固定している接続金具８ａの補強材固定部１０ａにボルトナットなどの締結部品で固定される。第１仮設材１１と第２仮設材１２の合計長さは、第１仮設材１１と第２仮設材１２を固定する補強材固定部１０ａ，１０ａ間の距離よりも若干短い長さに形成されており、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａを互いに対向させた状態で配置すると、図１０に示すように、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間に隙間１３が設けられる。

【0027】

第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間に隙間１３が設けられた状態で、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間を連結用ボルト１４で連結する。連結用ボルト１４は、図１１に示すように、フランジ継手１１ａ，１２ａに設けられた締結部品を挿通する穴１６のうち、対角に位置する２つの穴に挿通する。このフランジ継手１１ａ，１２ａ間に隙間１３が設けられた状態で連結用ボルト１４を締め付けると、フランジ継手１１ａ，１２ａ間の隙間１３が狭くなる方向に各フランジ継手１１ａ，１２ａが移動する。これにより、第１仮設材１１と第２仮設材１２の軸方向に応力が導入される。

【0028】

連結用ボルト１４の締め付けにより第１仮設材１１と第２仮設材１２の軸方向に導入される応力を把握するために、実際の鉄塔に第１仮設材１１と第２仮設材１２とを設置し、フランジ継手１１ａ，１２ａ間を連結する連結用ボルト１４の締付トルクを段階的に上げながら、第１仮設材１１と第２仮設材１２に導入される軸方向の応力の測定を行った。図１２は、測定した連結用ボルト１４の締付トルクと仮設補強材４（第１仮設材１１および第２仮設材１２）の軸方向の応力との関係を示す図である。図１２に示すように、連結用ボルト１４の締付トルクと仮設補強材４の軸方向の応力との関係は、仮設補強材４の応力値が連結用ボルト１４の締付トルク値に比例している関係であった。したがって、連結用ボルト１４を締め付けるだけの簡単な方法で仮設補強材４に軸方向の応力を導入することができ、その導入する軸方向の応力は連結用ボルト１４の締付トルクによって容易に管理することができる。

【0029】

第１仮設材１１と第２仮設材１２に所定の軸方向の応力を導入した後、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間に、隙間１３に対応した厚みの調整プレート１５を挿入して、調整プレート１５を介して第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａをボルトナットなどの締結部品１８で固定することで一体化して、仮設補強材４が形成される。

【0030】

仮設補強材４に軸方向の応力を導入することにより、第１仮設材１１と第２仮設材１２が取り付けられている主柱材１１１ａ，１１１ｂを介して、腹材取替範囲Ａの引張応力が作用している斜材１１３ａに圧縮力として伝達され、当該斜材１１３ａに作用する引張応力が取り外し可能な程度まで解除されて、当該斜材１１３ａの取り替えができるようになる。また、この段階で、腹材取替範囲Ａの腹材に作用していた応力は、上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４とで形成される骨組み（プラット結構）が負担するようになっているため、腹材取替範囲Ａの斜材１１３ａ以外の腹材１１２，１１３も取り替えが可能となる。

【0031】

次に、上記構成の本発明の腹材取替装置１を用いて、鉄塔１００の腹材取替範囲Ａの腹材１１２，１１３を取り替える方法について説明する。なお、図１において、腹材取替範囲Ａの右上がりの斜材１１３ａに引張応力が作用している場合について説明する。

【0032】

第１の工程では、鉄塔１００の腹材取替範囲Ａの上側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に上側水平補強材２を取り付け、鉄塔１００の腹材取替範囲Ａの下側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に下側水平補強材３を取り付ける。

【0033】

まず、鉄塔１００の腹材取替範囲Ａの上側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂに上側水平補強材２の接続金具８を取り付ける。このとき、上側水平補強材２と仮設補強材４とが取り付く主柱材１１１ａ側には、補強材固定部１０ａが上側水平補強材２および仮設補強材４の取り付く方向に延出して形成されている接続金具８ａを使用し、接続金具８ａの主柱材固定部９と主柱材１１１ａとをボルトナットなどの締結部品で固定する。そして、上側水平補強材２のみが取り付く主柱材１１１ｂ側には、補強材固定部１０ｂが上側水平補強材２の取り付く方向に延出して形成されている接続金具８ｂを使用し、接続金具８ｂの主柱材固定部９と主柱材１１１ｂとをボルトナットなどの締結部品で固定する。

【0034】

次に、下側水平補強材３についても同様に、鉄塔１００の腹材取替範囲Ａの下側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂに下側水平補強材３の接続金具８を取り付ける。このとき、下側水平補強材３と仮設補強材４とが取り付く主柱材１１１ｂ側には、補強材固定部１０ａが下側水平補強材３および仮設補強材４の取り付く方向に延出して形成されている接続金具８ａを使用し、接続金具８ａの主柱材固定部９と主柱材１１１ｂとをボルトナットなどの締結部品で固定する。そして、下側水平補強材３のみが取り付く主柱材１１１ａ側には、補強材固定部１０ｂが下側水平補強材３の取り付く方向に延出して形成されている接続金具８ｂを使用し、接続金具８ｂの主柱材固定部９と主柱材１１１ａとをボルトナットなどの締結部品で固定する。

【0035】

次に、腹材取替範囲Ａの上側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂに取り付けられた接続金具８ａ，８ｂ間に上側水平補強材２の連結部材５を配置し、接続金具８ａ，８ｂの補強材固定部１０ａ，１０ｂと連結部材５の両端の継手板７とをボルトナットなどの締結部品で固定する。そして、下側水平補強材３についても同様に、腹材取替範囲Ａの下側付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂに取り付けられた接続金具８ａ，８ｂ間に下側水平補強材３の連結部材５を配置し、接続金具８ａ，８ｂの補強材固定部１０ａ，１０ｂと連結部材５の両端の継手板７とをボルトナットなどの締結部品で固定する。これにより、腹材取替範囲Ａの上下付近の主柱材１１１ａ，１１１ｂ間に上側水平補強材２と下側水平補強材３の取り付けが完了する。

【0036】

第２の工程では、仮設補強材４を構成する第１仮設材１１を主柱材１１１ａの上側水平補強材２が固定されている箇所に取り付ける。第１仮設材１１の端部の接続具１１ｂと、上側水平補強材２を構成する接続金具８ａの補強材固定部１０ａとをボルトナットなどの締結部品で固定することで、第１仮設材１１を主柱材１１１ａの上側水平補強材２が固定されている箇所に取り付ける。

【0037】

第３の工程では、仮設補強材４を構成する第２仮設材１２を主柱材１１１ｂの下側水平補強材３が固定されている箇所に取り付ける。第２仮設材１２の端部の接続具１２ｂと、下側水平補強材３を構成する接続金具８ａの補強材固定部１０ａとをボルトナットなどの締結部品で固定することで、第２仮設材１２を主柱材１１１ｂの下側水平補強材３が固定されている箇所に取り付ける。

【0038】

第４の工程では、第２の工程で主柱材１１１ａの上側水平補強材２が固定されている箇所に取り付けられた第１仮設材１１と、第３の工程で主柱材１１１ｂの下側水平補強材３が固定されている箇所に取り付けられた第２仮設材１２の端部のフランジ継手１１ａ，１２ａを互いに対向させた状態で配置する。このとき、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間には隙間１３が設けられる。

【0039】

第５の工程では、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間を連結用ボルト１４で連結する。フランジ継手１１ａ，１２ａには、ボルトナットなどの締結部品を挿通する穴１６が４個以上設けられている。これらの穴１６のうち、対角に位置する２つの穴に連結用ボルト１４を挿通して、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａを連結する。

【0040】

第６の工程では、予め求めた連結用ボルト１４の締付トルクと仮設補強材４の軸方向の応力との関係により、連結用ボルト１４の締め付け量に応じて、第１仮設材１１と第２仮設材１２に所定の軸方向の応力を導入する。第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間に隙間１３が設けられた状態で連結用ボルト１４を締め付けると、フランジ継手１１ａ，１２ａ間の隙間１３が狭くなる方向に各フランジ継手１１ａ，１２ａが移動する。これにより、第１仮設材１１と第２仮設材１２の軸方向に応力が導入される。第１仮設材１１と第２仮設材１２に導入される軸方向の応力値は、連結用ボルト１４の締付トルク値に比例している関係であることから、導入される軸方向の応力は、連結用ボルト１４の締付トルクによって管理することができる。なお、第１仮設材１１と第２仮設材１２に導入する軸方向の応力は、予め腹材取替工事時の条件で鉄塔１００の設計を行い、仮設補強材４や腹材取替範囲Ａの各腹材に作用する応力を算出して設定される。

【0041】

第７の工程では、第１仮設材１１と第２仮設材１２に所定の軸方向の応力を導入した後、図１４に示すように、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間に、隙間１３に対応した厚みの調整プレート１５を挿入し、調整プレート１５を介してフランジ継手１１ａ，１２ａをボルトナットなどの締結部品１８で固定することで一体化して、仮設補強材４を形成する。前記調整プレート１５は、連結用ボルト１４が挿通された状態でフランジ継手間１１ａ，１２ａの隙間１３に挿入するため、図１３に示すように、調整プレート１５の連結用ボルト１４と干渉する位置に、連結用ボルト１４の径よりも大きい幅の切り欠き穴１７の加工が施されている。

【0042】

第２から第７の工程により、上側水平補強材２と下側水平補強材３との間に仮設補強材４の取り付けが完了し、腹材取替範囲Ａに上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４からなる骨組みが形成される。この上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４からなる骨組みは、上側および下側水平補強材２，３が圧縮力、仮設補強材４が引張力を負担するプラット結構となり、腹材取替範囲Ａの腹材に作用していた応力は、上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４を介して、腹材取替範囲Ａより下の鉄塔構成材に伝達される。

【0043】

第８の工程は、腹材取替範囲Ａの腹材を取り替える。仮設補強材４に所定の軸方向の応力を導入することにより、第１仮設材１１と第２仮設材１２が取り付けられている主柱材１１１ａ，１１１ｂを介して、腹材取替範囲Ａの引張応力が作用している斜材１１３ａに圧縮力として伝達され、当該斜材１１３ａに作用する引張応力が取り外し可能な程度まで解除されて、当該斜材１１３ａの取り替えができるようになる。また、この段階で、腹材取替範囲Ａの腹材に作用していた応力は、上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４とで形成される骨組み（プラット結構）が負担するようになっているため、腹材取替範囲Ａの斜材１１３ａ以外の腹材１１２，１１３も取り替えが可能となる。

【0044】

上記の鉄塔１００の腹材取替工法及び腹材取替装置１によれば、鉄塔１００の腹材取替範囲Ａに上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４からなる骨組み（プラット結構）を形成して腹材取替範囲Ａの補強を行い、第１仮設材１１と第２仮設材１２とを連結する連結用ボルト１４の締め付けにより仮設補強材４に軸方向の応力を導入することで、仮設補強材４が取り付けられている主柱材１１１ａ，１１１ｂを介して腹材取替範囲Ａの腹材に作用する応力が解除され、腹材取替範囲Ａの腹材が取り替えできるようになる。さらに、腹材取替範囲Ａの腹材に作用していた応力は、上側および下側水平補強材２，３と仮設補強材４を介して、腹材取替範囲Ａより下の鉄塔構成材に伝達することができる。したがって、本発明の腹材取替工法及び腹材取替装置１を用いることで、確実に取替対象の腹材を取り替えることができる。

【0045】

また、仮設補強材４は、仮設補強材４に所定の軸方向の応力を導入した後、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間の隙間１３に調整プレート１５を挿入して、調整プレート１５を介して第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａを締結部品１８で固定することで一体化して形成されることから、仮設補強材４に導入した軸方向の応力は長時間保持させていても低下することはなく、腹材の取り替え作業に数日間要する場合であっても対応することができる。

【0046】

さらに、第１仮設材１１と第２仮設材１２のフランジ継手１１ａ，１２ａ間を連結用ボルト１４で連結し、予め求めた連結用ボルト１４の締付トルクと仮設補強材４の軸方向の応力との関係により、連結用ボルト１４の締め付け量に応じて仮設補強材４に所定の応力を導入するようになっていることから、連結用ボルト１４を締め付けるだけの簡単な方法で仮設補強材４に軸方向の応力を導入することができる。また、前記予め求めた連結用ボルト１４の締付トルクと仮設補強材４の軸方向の応力との関係が、仮設補強材４の応力値が連結用ボルト１４の締付トルク値に比例している関係であることから、仮設補強材４に導入する軸方向の応力は連結用ボルト１４の締付トルクによって容易に管理することができる。

【0047】

さらに、仮設補強材４を構成する第１仮設材１１と第２仮設材１２は、鋼管で形成されていることから、大型の鉄塔１００などで仮設補強材４の負担する応力が大きい場合や、腹材の取り替え作業中に地震や強風などにより一時的に仮設補強材４に圧縮応力が作用した場合にも対応することができる。

【0048】

なお、上記の鉄塔１００の腹材取替工法及び腹材取替装置１は、図１から図４に示すように山形鋼鉄塔で使用する場合について説明したが、上側および下側水平補強材２，３を構成する接続金具８の主柱材固定部９を、例えばバンド構造など、鋼管の主柱材に固定できる構造にすることで、鋼管鉄塔にも使用することができる。

【符号の説明】

【0049】

１ 腹材取替装置
２ 上側水平補強材
３ 下側水平補強材
４ 仮設補強材
５ 連結部材
６ 鋼管部材
７ 継手板
８ 接続金具
９ 主柱材固定部
１０ 補強材固定部
１１ 第１仮設材
１１ａ 第１仮設材のフランジ継手
１１ｂ 第１仮設材の接続具
１１ｃ 第１仮設材の鋼管部材
１２ 第２仮設材
１２ａ 第２仮設材のフランジ継手
１２ｂ 第２仮設材の接続具
１２ｃ 第２仮設材の鋼管部材
１３ フランジ継手間の隙間
１４ 連結用ボルト
１５ 調整プレート
１６ 締結部品を挿通する穴
１７ 切り欠き穴
１８ フランジ継手の締結部品
１００ 鉄塔
１０１ 鉄塔本体
１０２ 腕金
１１１ 主柱材
１１１ａ 水平補強材が取り付けられる一方の主柱材
１１１ｂ 水平補強材が取り付けられる他方の主柱材
１１２ 水平材
１１３ 斜材
Ａ 腹材取替範囲

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】