JP4457977B2 - 化粧栓 - Google Patents

Description

この発明は、例えば鋼構造物を架設するときに使用した作業足場や吊りピース等の取付用穴の埋め戻しに使用する化粧栓、特に各種板厚の構造物に対する適用に関するものである。

例えば橋梁構造物、特に吊橋や斜張橋の主塔構造物の塔頂部に作業足場を設けたり、補剛桁部に取り付けるフェアリングに架設用の吊りピースを設けている。この作業足場や吊りピースは主塔構造物本体やフェアリングに設けたボルト取付穴にボルトを挿入して固定している。この作業足場や吊りピースは工事終了後に撤去され、主塔構造物本体等に設けたボルト取付穴は化粧ボルトを挿入して埋め戻している。

このボルト取付穴の埋め戻しに使用する化粧ボルトとして、以前には鋼製の摩擦接合用高力ボルトやトルシア型高力ボルトを使用し、塔頂クレーンや移動クレーンと搭乗設備を用いて塔外面や桁外面からボルト取付穴に高力ボルトを挿入し、内面にいる作業者がナットを取り付けて締め付け、埋め戻した高力ボルトやその近傍に錆び止め用の塗装を行っている。このため高力ボルトの挿入から塗装までの作業工程が長くなり、多くの費用がかかるため改善が望まれていた。

この要望を満たすために、シリコーン樹脂等の可撓性を有するプラスチック材料やゴムで形成され、鋼構造物の作業足場や吊りピースの取付用穴等を短時間で効率良く埋め戻すことができる化粧栓が特許文献１や特許文献２及び特許文献３等に開示されている。

特許文献１に示された化粧栓１０ａは、図４（ａ）に示すように、埋め戻す穴の寸法に応じた外径と長さを有する軸部１１の両端に鍔１２が設けられ、挿入する側の中心には収縮用の穴１３を有し、図４（ｂ）に示すように、鋼構造物７の作業足場を撤去した後に残っているボルト取付穴８を埋め戻すとき、化粧栓１０ａをボルト取付穴８に圧入して封止している。

特許文献２に示された化粧栓１０ｂは、図５（ａ）に示すように、埋め戻す穴の寸法に応じた外径と長さを有する軸部１１の両端に鍔１２，１２ａを設け、挿入側の軸部先端に小径部１３を形成し、鋼構造物７のボルト取付穴８を埋め戻すとき、図５（ｂ）に示すように、挿入側の鍔１２ａを反挿入方向に押し倒して小径部１３に沿わせて鋼構造物７のボルト取付穴８に圧入している。

特許文献３に示された化粧栓１０ｃは、図６（ａ）に示すように、埋め戻す穴の直径より十分に細い軸部１１ａの打ち込み側に円板状の鍔１２を設け、挿入側には中央部が丸く膨らんで外周部が薄くなった笠状の鍔１２ａを設け、鋼構造物７のボルト取付穴８を埋め戻すとき、図６（ｂ）に示すように、挿入側の鍔１２ａを反挿入方向に押し倒して小径の軸部１１ａに沿わせて鋼構造物７のボルト取付穴８に圧入している。
特開２００１−１０７５６２号公報 実開昭５５−１１０６６６号公報 実開平５−７１３４７号公報

鋼構造物は種々の板厚の材料が使用され、異なる板厚の鋼構造物に設けられたボルト取付穴をプラスチック材料やゴムで形成された化粧栓で埋め戻すためには、板厚に応じた長さの化粧栓を作製する必要がある。この板厚は１ｍｍ単位で異なり、化粧栓を各種板厚の鋼構造物に対応させるためには、１ｍｍ単位で長さが異なる化粧栓を作製する必要がある。このため化粧栓を作製する金型が多数必要になり、金型制作費が化粧栓のコストアップにつながってしまう。

また、近年は鋼構造物の板厚が例えば４０ｍｍ以上と厚くなる傾向にある。図７（ａ）に示すように、板厚ｔが厚くなった鋼構造物７に設けられたボルト取付穴８を、可撓性のプラスチック材料やゴムで形成され、板厚ｔに合った長さの軸部１１を有する化粧栓１０で埋め戻すとき、化粧栓１０をボルト取付穴８に押し込んでいるとき、押し込んでいる鍔１２と軸部１１全体に摩擦力が作用し、この摩擦力が次第に大きくなり、押し込み途中で、図７（ｂ）に示すように、ボルト取付穴８の挿入部で軸部１１が膨れ上がりボルト取付穴８に押し込むことができなくなったり、図７（ｃ）に示すように、軸部１１がボルト挿入側で座屈して化粧栓１０をボルト取付穴８に押し込むことができなくなってしまうという短所がある。

この発明は、このような短所を改善し、各種板厚の構造物に適用することができるとともに安価で提供することができる化粧栓を得ることを目的とするものである。

この発明の化粧栓は、１対の栓本体と長さ調整軸とを有し、栓本体は、円柱状に形成された封止部と、該封止部の一方の端部に設けられた円板状の鍔を有し、シリコーン樹脂や耐熱性と機械強度を有するプラスチック材料又は硬質ゴムにより形成され、封止部は埋め戻す穴の寸法に応じた外径と一定長さを有し、鍔と反対側の面に長さ調整軸を連結する連結穴が一定深さで設けられ、鍔は外径が封止部の外径より若干大きく形成され、長さ調整軸は、金属材料やプラスチック材料あるいは木材等の剛性を有する材料で形成された丸棒又は角棒からなり、両端部を封止部の連結穴に挿入して１対の栓本体を連結することを特徴とする。

前記長さ調整軸の長さを埋め戻す穴を有する部材の板厚に応じて可変する。

また、前記長さ調整軸の封止部の連結穴に挿入する部分にねじ又は円周に沿った複数の溝を形成し、封止部と接着剤で連結することが望ましい。

この発明の化粧栓は、１対の栓本体を長さ調整軸で連結して構成したから、一方の栓本体を埋め戻す穴に圧入した後、さらに化粧栓を埋め戻す穴に押し込むとき、化粧栓の長さ調整軸に連結した他方の栓本体が埋め戻す穴に達するまでは、先に押し込んだ栓本体だけが埋め戻す穴の内面に接触しているから、化粧栓と埋め戻す穴との間に作用する摩擦力を低減して、化粧栓を容易に押し込むことができる。

また、埋め戻す穴に押し込んだ栓本体と押し込み力を加える栓本体を剛性を有する長さ調整軸で連結しているから、座屈等の変形が生じることなく化粧栓を埋め戻す穴に押し込むことができ、埋め戻す穴を有する部材の板厚が厚くても安定して押し込むことができる。

さらに、化粧栓を埋め戻すに押し込んで、他方の栓本体を埋め戻す穴に押し込んでも、１対の栓本体間の長さ調整軸の部分には摩擦力が作用しないから、化粧栓全体に加えられる摩擦力を小さくすることができ、化粧栓を安定して押し込むことができる。

また、長さ調整軸の長さを埋め戻す穴を有する部材の板厚に応じて可変することにより、埋め戻す穴の径が一定の場合は、部材の板厚が変わっても１対の栓本体を共通に使用することができ、１つの金型で多量の栓本体を作製することができ、栓本体の制作費を低減して化粧栓自体の低価格化を図ることができる。

さらに、長さ調整軸の封止部の連結穴に挿入する部分にねじ又は円周に沿った複数の溝を形成し、封止部と接着剤で連結することにより、長さ調整軸と栓本体との接着強度をより高めることができ、化粧栓を埋め戻す穴に安定して押し込むことができるとともにメンテナンス時に容易に取り外すこともでできる。

図１はこの発明の化粧栓の構成図である。図に示すように、化粧栓１は、１対の栓本体２が長さ調整軸３で連結されている。栓本体２は、円柱状に形成された封止部４と、封止部４の一方の端部に設けられた円板状の鍔５を有し、シリコーン樹脂や耐熱性と機械強度を有するプラスチック材料、例えばボリアミドやポリアセタール，変性ポリフェニレンオキサイド，ポリスルフォン，ポリカーボネート，ポリエチレンテフタレート，ポリブチレンテフタレートなど又は硬質ゴムにより形成されている。封止部４は鋼構造物の作業足場や吊りピース等の取付用穴等の径と同じか若干大きい外径Ｄと、一定長さＬ、例えばＬ＝２０ｍｍで形成され、図２の断面図に示すように、鍔５と反対側の面に長さ調整軸３を連結する連結穴６が一定深さＬ１で設けられている。鍔５は外径Ｄ１が封止部４の外径Ｄより若干、例えば１ｍｍ程度大きく形成され、外周部は面取りされ、外周側の厚さが次第に薄くなっている。

長さ調整軸３は金属材料やプラスチック材料あるいは木材等の剛性を有する材料で形成された丸棒又は角棒からなり、両端部を封止部４の連結穴６に挿入して１対の栓本体２を連結する。この長さ調整軸３の長さＬｘはボルト取付穴を有する鋼構造物の板厚ｔと封止部４の長さＬ及び連結穴６の深さＬ１により定められる。

この化粧栓１を使用して、図３（ａ）に示すように、板厚ｔの鋼構造物７の作業足場等を撤去して残ったボルト取付穴８を埋め戻すときは、鋼構造物７の板厚ｔにより定められた長さＬｘの長さ調整軸３の両端部を封止部４の連結穴６に挿入して接着剤で固定して、鋼構造物７の板厚ｔに応じた長さの化粧栓１を作成する。この長さ調整軸３を封止部４の連結穴６に挿入して接着剤で固定するとき、長さ調整軸３の両端の接着部分にねじやスパイラル状の溝を設けたり、円周に沿った複数の溝を設けておくと、長さ調整軸３と栓本体２との接着強度をより高めることができる。

この化粧栓１により鋼構造物７に残ったボルト取付穴８を封止するときは、図３（ａ）に示すように、化粧栓１の一方の栓本体２をボルト取付穴８に圧入する。この栓本体２をボルト取付穴８に圧入するときに、栓本体２が弾性を有するシリコーン樹脂やボリアミド等のプラスチック材料又は硬質ゴムで形成されているとともに鍔５の外径Ｄ１が小さく、かつ外周部が面取りされて外周側の厚さが次第に薄くなっているから、ボルト取付穴８に容易に圧入することができる。化粧栓１の一方の栓本体２を圧入した後、さらに化粧栓１をボルト取付穴８に押し込むとき、化粧栓１の長さ調整軸３に連結した他方の栓本体２の封止部４がボルト取付穴８に達するまでは、先に押し込んだ栓本体４だけがボルト取付穴８の内面に接触しているから、化粧栓１とボルト取付穴８との間に作用する摩擦力を低減して、容易に押し込むことができる。また、ボルト取付穴８に押し込んだ栓本体２と押し込み力を加える栓本体２を剛性を有する長さ調整軸３で連結しているから、座屈等の変形が生じることなく化粧栓１をボルト取付穴８に押し込むことができる。

さらに、化粧栓１をボルト取付穴８に押し込んで、図３（ｂ）に示すように、他方の栓本体２がボルト取付穴８に押し込まれると、化粧栓１とボルト取付穴８との間に作用する摩擦力が大きくなるが、栓本体２間の長さ調整軸３の部分には摩擦力が作用しないから、化粧栓１全体に加えられる摩擦力を小さくすることができ、化粧栓１を安定して押し込むことができる。

このように１対の栓本体２を長さ調整軸３で連結した化粧栓１で鋼構造物７のボルト取付穴８を埋め戻すことにより、ボルト取付穴８を有する鋼構造物７の板圧ｔが異なってもボルト取付穴８の径が一定の場合は、鋼構造物７の板圧ｔに応じた長さＬｘの長さ調整軸３を使用することにより、１対の栓本体２は共通に使用することができ、１つの金型で多量の栓本体２を作製することができ、栓本体２の制作費を低減して化粧栓１自体の低価格化を図ることができる。

前記説明では封止部４の長さＬを一定にした場合について説明したが、封止部４の外径Ｄに応じて長さＬを変えたり、封止部４の外径Ｄと同じ長さにしても良い。

この発明の化粧栓の構成図である。 栓本体の構成を示す断面図である。 ボルト取付穴に化粧栓を挿入する状態を示す断面図である。 従来例の構成を示す断面図である。 第２の従来例の構成を示す断面図である。 第３の従来例の構成を示す断面図である。 従来例で板厚が厚い鋼構造物に設けられたボルト取付穴を埋め戻す状態を示す断面図である。

符号の説明

１；化粧栓、２；栓本体、３；長さ調整軸、４；封止部、５；鍔、
６；連結穴、７；鋼構造物、８；ボルト取付穴。

Claims (3)

1. １対の栓本体と長さ調整軸とを有し、
   前記栓本体は、円柱状に形成された封止部と、該封止部の一方の端部に設けられた円板状の鍔を有し、シリコーン樹脂や耐熱性と機械強度を有するプラスチック材料又は硬質ゴムにより形成され、前記封止部は埋め戻す穴の寸法に応じた外径と一定長さを有し、前記鍔と反対側の面に前記長さ調整軸を連結する連結穴が一定深さで設けられ、前記鍔は外径が封止部の外径より若干大きく形成され、
   前記長さ調整軸は、金属材料やプラスチック材料あるいは木材等の剛性を有する材料で形成された丸棒又は角棒からなり、両端部を前記封止部の連結穴に挿入して１対の栓本体を連結することを特徴とする化粧栓。
2. 前記長さ調整軸の長さを埋め戻す穴を有する部材の板厚に応じて可変する請求項１に記載の化粧栓。
3. 前記長さ調整軸の前記封止部の連結穴に挿入する部分にねじ又は円周に沿った複数の溝を形成し、前記封止部と接着剤で連結する請求項１又は２に記載の化粧栓。

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