JP7475628B2

JP7475628B2 - 保護材

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Publication number: JP7475628B2
Application number: JP2019219267A
Authority: JP
Inventors: 佳樹西村; 朋哉織田
Original assignee: Shibata Industrial Co Ltd
Current assignee: Shibata Industrial Co Ltd
Priority date: 2019-12-04
Filing date: 2019-12-04
Publication date: 2024-04-30
Anticipated expiration: 2039-12-04
Also published as: JP2021088854A

Description

本発明は、貨物コンテナ等の重量物が載置される構造物の上面に設置して、重量物による衝撃や荷重から構造物を保護するための保護材に関するものである。

岸壁の上面に設けられるコンテナヤードでは、貨物コンテナの積み下ろしが頻繁に行われ、又、状況により同一箇所に貨物コンテナが長期間放置されることがある。貨物コンテナは重量物であるため、これをコンテナヤードに載置する際、降下による衝撃を岸壁の上面が受ける。又、貨物コンテナを同一箇所に長時間放置した場合は、岸壁の上面に荷重が継続的に作用する。このため、貨物コンテナ等の重量物を岸壁へ直に載置すると、岸壁の上面がひび割れたり欠損したりする等の損傷を受けるおそれがある。

そこで従来、衝撃や荷重で岸壁が損傷を受けるのを防止するため、岸壁の上面と重量物との間に保護材を配置することが行われている。

図４は従来の保護材の設置状況を示す斜視図であり、図５は従来の保護材の一部の断面図である。

図４に示すように、重量物Ｗが貨物コンテナのような脚部を有するものの場合、通常、保護材Ｑは岸壁等の構造物Ｒの上面に脚部の配置に合わせて設置される。

重量物からの衝撃や荷重を支承する部材としては、特許文献１に記載の支承ブロックや、特許文献２に記載の支承材等のように、弾性材を主体とし、内部に布や不織布等の繊維質の補強材を埋設した構成のものが知られている。

コンテナヤードに設置される貨物コンテナ用の保護材Ｑとしては、上記のものや鋼板等の金属板のみからなるものの外、図５に示すような、弾性材から成る板状体１１における下面寄りに、鋼板等の金属板１２を埋設した構造のものが使用されることがある。このような構造の保護材Ｑは一般に、構造物Ｒへの取り付け用として、凹部１３とこの凹部１３の底部を貫通する貫通孔１４とが形成される。この保護材Ｑの取り付けは、構造物Ｒに埋設したアンカーボルト２１を貫通孔１４に挿通させ、凹部１３内へ突出させたアンカーボルト２１の頭部にナット２２を螺合させて締め付けるという構造が採用される。尚、この取付構造は、弾性材の内部に繊維質の補強材を埋設した構造の保護材にも適用される。

実公平３－２８９９４号公報特開平１０－１４０５２４号公報

図６は、従来の保護材の問題点を説明する断面図である。

例えば、重量物と岸壁との間に設置する保護材が金属板のみから成る場合、重量物を載置したときの衝撃は金属板によって或る程度分散するものの緩和されることがないので、衝撃が岸壁へ直接的に伝達され、岸壁の上面が損傷を受ける可能性が高い。又、アンカーボルトを使用して金属板を構造物へ取り付ける構造の場合、金属板の表面にアンカーボルトの頭部が突出することになるため、重量物を載置する際、アンカーボルトの頭部の位置を避けなくてはならず、重量物の設置作業が制限を受けるという問題がある。

保護材が、図５に示すような、弾性材より成る板状体１１の内部に金属板１２を埋設した構造の場合は、重量物を載置したときの衝撃は弾性材がこれを吸収して緩和することができる。しかし、図６に示すように、重量物を載置したままの状態で長期間放置した場合は、重量物の荷重Ｆにより板状体１１が局所的に弾性圧縮される状態が長時間継続することになる。その結果、板状体１１に、荷重Ｆで拘束される部位と、荷重Ｆの影響をあまり受けず変位可能な部位とが生じ、この変位可能な部位が圧縮による応力によって変形する。特に板状体１１の辺縁部は動きの自由度が大きいので、図６に仮想線で示すように、金属板１２と共に、構造物Ｒから浮き上がる方向に湾曲するという問題を生じさせる。この問題に対処するため、従来の金属板を埋設した構造の保護材Ｑでは、アンカーボルトに対する固定強度を高める必要があった。又、図５に示す保護材Ｑのようにアンカーボルト２１とナット２２とで固定する構造のものでは、アンカーボルト２１の頭部及びナット２２を収納するための凹部１３を板状体１１に形成する必要があり、板状体１１の上面を均一な平坦面にできないという問題がある。凹部１３をゴム材や合成樹脂で充填することもできるが、この場合は施工作業の工数が増えるという問題、及び、保護材の交換時に充填したゴム材や合成樹脂を除去する作業が必要になるという問題がある。

繊維質の補強材を埋設した構造の保護材は、上記の保護材より剛性が低いから、重量物を載置したときに板状体の辺縁部が浮き上がる問題がより顕著に生じる。又、固定のためにアンカーボルト及びナットを用いることによる上記と同様の問題を有している。

本発明の目的は、重量物を載置したときの衝撃から構造物を確実に保護できると共に、長期間荷重が作用しても変形を生じさせることのない保護材を提供することである。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、構造物の上面に設置されて、重量物が載置される保護材であって、金属板より成り、上面に重量物が載置される第１層と、第１層の下側に配置され、下面が構造物に接触する弾性材から成る第２層とを有し、第１層が重量物の荷重を受け、分散させた分散力として第２層に伝達し、第１層は、第１層及び第２層を貫通して下方へ突出するアンカー突起を更に有し、アンカー突起は、構造物の上面から下方へ向けて形成された取付穴に挿入可能であり、アンカー突起の突出長さは、取付穴の深さ未満であり、保護材に重量物の荷重が加わったときに、第２層が弾性的に圧縮変形して第１層が降下するのに支障を与えない長さであるものである。

このように構成すると、岸壁等の構造物の上面に保護材を設置し、その上に貨物コンテナ等の重量物を載置したとき、金属板の第１層が荷重を受け、これを分散させて弾性材から成る第２層に伝達し、第２層が弾性変形する。重量物を保護材に載置したときに加わる衝撃は、第２層が弾性変形することで吸収し、構造物への伝達を緩和する。又、保護材の下面から突出するアンカー突起を、構造物に形成した取付穴内に挿入することにより、保護材が構造物の上面に位置移動しないよう設置される。アンカー突起の突出長さは取付穴の深さ未満であるから、保護材に重量物の荷重が加わったときに、第２層が弾性的に圧縮変形して第１層が降下するのに支障を与えない。
請求項２記載の発明は、構造物の上面に設置されて、重量物が載置される保護材であって、金属板より成り、上面に重量物が載置される第１層と、第１層の下側に配置され、下面が構造物に接触する弾性材から成る第２層とを有し、第１層が重量物の荷重を受け、分散させた分散力として第２層に伝達し、第１層及び第２層は、構造物の上面に突出するように設けられた係止突起を挿入させるための貫通孔を更に有し、貫通孔の軸方向の長さは、係止突起における構造物の上面からの突出長さよりも長く、保護材に重量物の荷重が加わって、第１層が降下したときに、係止突起が第１層の上面に突出するのが防止される長さであるものである。
このように構成すると、岸壁等の構造物の上面に保護材を設置し、その上に貨物コンテナ等の重量物を載置したとき、金属板の第１層が荷重を受け、これを分散させて弾性材から成る第２層に伝達し、第２層が弾性変形する。重量物を保護材に載置したときに加わる衝撃は、第２層が弾性変形することで吸収し、構造物への伝達を緩和する。又、貫通孔に係止突起を挿入させることで、保護材が構造物の上面に位置移動しないように設置される。貫通孔の軸方向の長さは係止突起の突出長さより大きいから、保護材に重量物の荷重が加わって、第２層が弾性的に圧縮変形して第１層が降下したときに、係止突起が第１層の上面に突出するのが防止される。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の発明の構成において、第１層の曲げ強さが４００Ｎ／ｍｍ^２以上であるものである。

このように構成すると、第１層は４００Ｎ／ｍｍ^２以上の曲げ強さを備えるので、コンテナ等の重量物を載置したとき、及び載置状態が継続したときに、変形を生じない。曲げ強さが４００Ｎ／ｍｍ^２未満であると、重量物を載置したときに、第２層の弾性変形に合わせて、変形する可能性が有る。

請求項４記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の構成において、第１層の上面は平坦面であるものである。

このように構成すると、保護材の上面が凹凸の無い平坦面に形成される。

請求項１記載の発明によれば、コンテナ等の重量物を載置したときの衝撃を第２層が弾性変形することにより吸収するから、岸壁等の構造物を傷つけたり破損したりすることがない。重量物が接触する第１層は金属板から成るので、耐摩耗性、耐衝撃性に優れる。又、第１層が重量物の荷重を分散させ、第２層を均等に弾性変形させるため、局所的な変形が生じにくいので、保護材の長期使用が可能である。又、取付穴にアンカー突起を挿入させるだけで保護材を構造物に設置できるので、施工が容易である。
請求項２記載の発明によれば、コンテナ等の重量物を載置したときの衝撃を第２層が弾性変形することにより吸収するから、岸壁等の構造物を傷つけたり破損したりすることがない。重量物が接触する第１層は金属板から成るので、耐摩耗性、耐衝撃性に優れる。又、第１層が重量物の荷重を分散させ、第２層を均等に弾性変形させるため、局所的な変形が生じにくいので、保護材の長期使用が可能である。又、貫通孔に係止突起を挿入させるだけで保護材を設置できるので、施工が容易である。

請求項３記載の発明によれば、請求項１又は請求項２記載の発明の効果に加えて、第１層がコンテナ等の重量物を載置したときに変形しないので、岸壁等の構造物の損傷を確実に防止できる。

請求項４記載の発明によれば、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明の効果に加えて、保護材の上面が平坦なので、重量物を保護材の上面の任意の位置に支障なく載置することができるから、作業性が良い。

本発明の第１の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、保護材にアンカー突起を取り付ける要領を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、保護材に取り付けたアンカー突起を、構造物に形成した取付穴に挿入する要領を示す斜視図である。本発明の第１の実施の形態による保護材の設置状況を示す斜視図である。図１Ｃに示す保護材の一部の断面図である。本発明の第２の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、構造物に係止突起を埋設する要領を示す斜視図である。本発明の第２の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、構造物の上面から突出する係止突起を、保護材に形成した貫通孔に挿入させる要領を示す斜視図である。本発明の第２の実施の形態による保護材の設置状況を示す斜視図である。図２Ｃに示す保護材の一部の断面図である。本発明の他の実施形態による保護材の設置状況を示す斜視図である。従来の保護材の設置状況を示す斜視図である。従来の保護材の一部の断面図である。従来の保護材の問題点を説明する断面図である。

［第１の実施の形態］
図１Ａは本発明の第１の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、保護材にアンカー突起を取り付ける要領を示す斜視図であり、図１Ｂは本発明の第１の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、保護材に取り付けたアンカー突起を、構造物に形成した取付穴に挿入する要領を示す斜視図であり、図１Ｃは本発明の第１の実施の形態による保護材の設置状況を示す斜視図であり、図１Ｄは図１Ｃに示す保護材の一部の断面図である。

本例の保護材Ｐ１は、岸壁の上面に設けられたコンテナヤードに設置することを想定しているが、重量物が載置されるものであれば、対象とする構造物の種類は特に限定されない。又、本例では、図４に示すように、保護材Ｐ１の設置状況として、重量物の底面の４隅に配置される場合を想定している。

保護材Ｐ１は、金属板より成る第１層１と、第１層１の下側に配置される弾性材から成る第２層２とを有する。更に、第１層１に取り付けられ、第２層２を貫通して下方へ突出するアンカー突起３を有する。

第１層１を構成する金属板は、ステンレス鋼板（例えばＳＳ４００）や鉄板等を使用できる。

又、第１層１の曲げ強さは４００Ｎ／ｍｍ^２以上であることが望ましい。曲げ強さをこのように設定することにより、貨物コンテナ等の重量物を載置したとき、及び載置状態が継続したときに、第１層に変形を生じさせず、岸壁等の構造物の損傷を確実に防止することができる。曲げ強さが４００Ｎ／ｍｍ^２未満であると、重量物を載置したときに、第２層２の弾性変形に合わせて、第１層１が湾曲等の変形を生じさせる可能性が有る。

第２層２は、弾性材から成り、ゴムや、ポリウレタン、ポリエチレン等の合成樹脂が使用される。第２層の望ましい物性は、引っ張り強さが１６ＭＰａ以上、伸びが３５０％以上を有することである。

尚、保護材全体の厚みは２０～３０ｍｍ、第１層の厚みは１０～１５ｍｍ、第２層の厚みは１０～２０ｍｍの範囲に設定するのが好ましい。

アンカー突起３は、第１層１と同種又は異なる種類の金属棒、或いは合成樹脂性の棒体が使用される。アンカー突起３を第１層１に固定する手段は、本例では図１Ｄに示すように、第１層１の適所にネジ孔１ａを形成すると共に、第２層２にネジ孔１ａに連通する貫通孔２ａを形成し、ネジ孔１ａにアンカー突起３の頭部に形成した雄ネジ部３ａを螺合させる構造が採用される。或いは、アンカー突起３を溶接や接着剤で第１層１に固定することも可能である。このとき、アンカー突起３の頭部は、第１層１の上面と面一であるか、又は、少なくとも突出しないことが望ましい。第１層の上面が突出部を持たないか又は平坦面に形成されることにより、重量物を保護材Ｐ１の上面の任意の位置に支障なく載置することが可能となる。更に、第１層の上面を凹凸の無い平坦面とすれば、ゴミ等が溜まるのを防止できる。

アンカー突起３は、図１Ｄに示すように、構造物Ｒの上面から下方へ向けて形成された取付穴４に挿入可能であり、第２層２の下面からの突出長さは、取付穴４の深さ未満に設定される。これは、保護材Ｐ１に重量物の荷重が加わったときに、第２層２が弾性的に圧縮変形して第１層１が降下するのを許容するためである。

次に、本例の保護材Ｐ１の施工手順を説明する。まず始めに、構造物Ｒの上面における保護材Ｐ１の設置予定箇所に墨出し作業を行う。これは、アンカー突起３を取り付ける前の保護材Ｐ１を設置予定箇所に仮置きし、ネジ孔１ａ及び貫通孔２ａを通じて塗料等を構造物Ｒの上面に塗布することにより、取付穴４を形成する位置をマーキングすることで実行される。続いて、構造物Ｒの上面におけるマーキングした位置に、ドリル等で穿孔して取付穴４を形成する。他方、保護材Ｐ１のネジ孔１ａにアンカー突起３の雄ネジ部３ａを螺合させて、アンカー突起３を取り付ける（図１Ａ参照）。引き続き、アンカー突起３を構造物Ｒに形成した取付穴４に挿入する（図１Ｂ参照）ことで、所定箇所に保護材Ｐ１が設置される（図１Ｃ参照）。

このようにして設置される保護材Ｐ１は、取付穴４にアンカー突起３を挿入させるだけで構造物Ｒに設置できるので施工が非常に容易であり、交換や補修等の必要に応じて取り外すのも簡単である。アンカー突起３を取付穴４内に挿入することにより、構造物Ｒの上面に対し位置移動するのが阻止される。又、図１Ｄに示すように、アンカー突起３の突出長さは取付穴４の深さ未満に設定されているので、保護材Ｐ１に重量物の荷重が加わったときに、第２層２が弾性的に圧縮変形して第１層が降下するのに支障を与えない。従って、保護材Ｐ１に貨物コンテナ等の重量物を載置したときに加わる衝撃を、第２層２が弾性変形することで確実に吸収し、構造物Ｒへの伝達を緩和する。

又、保護材Ｐ１の上に重量物を載置した状態が継続した場合に、保護材Ｐ１に作用する荷重Ｆは、先ず金属板の第１層１が受け、これをほぼ均一に分散させた分散力ｆとして弾性材から成る第２層２に伝達し、第２層をほぼ均等に弾性変形させる。従って、第２層の局所的な変形が生じにくいので、辺縁部における浮き上がり等や湾曲等の変形が生じにくく、長期的な使用が可能である。

重量物が接触する第１層は、剛性が高い金属板から成るので、耐摩耗性、耐衝撃性に優れると共に、弾性材から成る第２層を保護するので、長期にわたる使用が可能である。

構造物に接触する第２層は弾性体から成るので、構造物上面の摩耗を防止することができる。

このように本例の保護材Ｐ１は、重量物を載置したときの衝撃や荷重を緩和して、岸壁等の構造物が損傷するのを確実に防止する。

［第２の実施の形態］
図２Ａは本発明の第２の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、構造物に係止突起を埋設する要領を示す斜視図であり、図２Ｂは本発明の第２の実施の形態による保護材の施工手順を示すものであって、構造物の上面から突出する係止突起を、保護材に形成した貫通孔に挿入させる要領を示す斜視図であり、図２Ｃは本発明の第２の実施の形態による保護材の設置状況を示す斜視図であり、図２Ｄは図２Ｃに示す保護材の一部の断面図である。

本例の保護材Ｐ２の第１層１及び第２層２の材質等は、第１の実施の形態と共通である。本例では、第１層１及び第２層２に貫通孔７を形成し、これに構造物の上面に突出するように設けた係止突起５を挿入させる構成としたところを特色とする。

係止突起５は、第１層１と同種又は異なる種類の金属棒、或いは合成樹脂性の棒体が使用される。或いは例えばアンカーボルトが使用され、その一部が上面から突出するように構造体Ｒに埋設される。具体的には、構造体Ｒの施工時に係止突起５を埋設してもよく、既設の構造体Ｒに取付穴を穿設して埋設してもよい。

本例の保護材はＰ２は、第１層１及び第２層２を貫通させて形成した貫通孔７に、構造物Ｒにその一部が上面から突出するように埋設した係止突起５を挿通させることで、構造物Ｒに対して位置移動が生じないように設置される。又、保護材Ｐ２に重量物の荷重が加わったときに、第２層２が弾性的に圧縮変形して第１層１が降下するのが許容される。

尚、図２Ｄに示すように、貫通孔７の軸方向の長さは、係止突起５における構造物Ｒの上面からの突出長さよりも長く設定される。これにより、保護材Ｐ２に重量物の荷重が加わって第１層１が降下したときに、係止突起５が第１層１の上面に突出するのが防止される。

次に、本例の保護材Ｐ２の施工手順を説明する。係止突起を既設の構造物に後から埋設する場合は、まず始めに、構造物Ｒの上面における保護材Ｐ２の設置予定箇所に墨出し作業を行う。これは、保護材Ｐ２を設置予定箇所に仮置きし、貫通孔７を通じて塗料等を構造物Ｒの上面に塗布することにより、取付穴６を形成する位置をマーキングすることで実行される。続いて、構造物Ｒの上面におけるマーキングした位置に、ドリル等で穿孔して取付穴６を形成する（図２Ａ参照）。そして、この取付孔６に係止突起５を、その一部が構造物Ｒの上面から突出するように、構造物Ｒに埋設する（図２Ｂ参照）。引き続き、保護材Ｐ２の貫通孔７に係止突起５を挿入させることで、所定箇所に保護材Ｐ２が設置される（図２Ｃ参照）。

このようにして設置される保護材Ｐ２は、貫通孔７に係止突起５を挿入させるだけで構造物Ｒに設置できるので施工が非常に容易であり、交換や補修等の必要に応じ取り外すのも簡単である。係止突起５が貫通孔７内に挿入されることにより、保護材Ｐ２が構造物Ｒの上面に対し位置移動するのが阻止される。又、図２Ｄに示すように、係止突起５の突出長さは貫通孔７の軸方向長さ未満に設定されているので、第１層１の表面に突出部分が形成されないから、重量物を保護材Ｐ２の任意の位置に載置することが可能である。係止突起５は貫通孔７内を自由に軸方向移動できるので、保護材Ｐ２に重量物の荷重が加わったときに、第２層２が弾性的に圧縮変形して第１層１が降下するのに支障を与えない。従って、保護材Ｐ２に貨物コンテナ等の重量物を載置したときに加わる衝撃を、第２層２が弾性変形することで確実に吸収し、構造物Ｒへの伝達を緩和する。

又、保護材Ｐ２の上に重量物を載置した状態が継続した場合に、保護材Ｐ２に作用する荷重は、先ず金属板の第１層１が受け、これをほぼ均一に分散させた分散力として弾性材から成る第２層２に伝達され、第２層２をほぼ均等に弾性変形させる。従って、第２層２の局所的な変形が生じにくいので、辺縁部における浮き上がり等や湾曲等の変形が生じにくく、長期的な使用が可能である。

このように本例の保護材Ｐ２は、重量物を載置したときの衝撃や荷重を緩和して、岸壁等の構造物が損傷するのを確実に防止する。

[その他の実施の形態]
図３は、本発明の他の実施形態による保護材の設置状況を示す斜視図である。

保護材の寸法等は、実施の状況に応じ適宜変更できる。例えば図３の（Ａ）に示すように、貨物コンテナ等の重量物Ｗに対し、両端の２箇所に配置する態様の保護材Ｐ３とすることが考えられる。更に、図３の（Ｂ）に示すように、重量物Ｗの底面全体の面積に対応し得る大きさの保護材Ｐ４とすることもできる。

更に、重量物１個当たりの保護材の使用個数は、例えばより大型の重量物の場合、図４に示す４個に限定されるものではなく、６個、又は８個以上を使用することもできる。

更に、保護材の平面形状は、図面に例示した矩形以外に、円形や、六角形等の多角形状とすることもできる。円形の場合、保護材の中心部の一箇所のみを、アンカー突起又は係止突起で取り付けることが考えられる。

Ｐ１…保護材
Ｐ２…保護材
Ｐ３…保護材
Ｐ４…保護材
Ｑ…保護材（従来）
Ｒ…構造物
Ｗ…重量物
１…第１層
１ａ…ネジ孔
２…第２層
２ａ…貫通孔
３…アンカー突起
３ａ…雄ネジ部
４…取付穴
５…係止突起
６…取付穴
７…貫通孔
１１…板状体
１２…金属板
１３…凹部
１４…貫通孔
２１…アンカーボルト
２２…ナット
Ｆ…荷重
ｆ…分散力
尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims

構造物の上面に設置されて、重量物が載置される保護材であって、
金属板より成り、上面に前記重量物が載置される第１層と、前記第１層の下側に配置され、下面が前記構造物に接触する弾性材から成る第２層とを有し、前記第１層が前記重量物の荷重を受け、分散させた分散力として前記第２層に伝達し、
前記第１層は、前記第１層及び前記第２層を貫通して下方へ突出するアンカー突起を更に有し、
前記アンカー突起は、前記構造物の上面から下方へ向けて形成された取付穴に挿入可能であり、
前記アンカー突起の突出長さは、前記取付穴の深さ未満であり、前記保護材に前記重量物の荷重が加わったときに、前記第２層が弾性的に圧縮変形して前記第１層が降下するのに支障を与えない長さである、保護材。
構造物の上面に設置されて、重量物が載置される保護材であって、
金属板より成り、上面に前記重量物が載置される第１層と、前記第１層の下側に配置され、下面が前記構造物に接触する弾性材から成る第２層とを有し、前記第１層が前記重量物の荷重を受け、分散させた分散力として前記第２層に伝達し、
前記第１層及び前記第２層は、前記構造物の上面に突出するように設けられた係止突起を挿入させるための貫通孔を更に有し、
前記貫通孔の軸方向の長さは、前記係止突起における前記構造物の上面からの突出長さよりも長く、前記保護材に前記重量物の荷重が加わって、前記第１層が降下したときに、前記係止突起が前記第１層の上面に突出するのが防止される長さである、保護材。
前記第１層の曲げ強さが４００Ｎ／ｍｍ^２以上である、請求項１又は請求項２記載の保護材。
前記第１層の上面は平坦面である、請求項１から請求項３のいずれかに記載の保護材。