JP4523931B2 - 孔閉塞用埋込栓およびこの孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法 - Google Patents

Description

本発明は、構造体としての、例えば立設したコンクリート電柱に設けられた孔の閉塞を手際よく完全に行い、かつ構造体内部の状況確認を容易に行い得る孔閉塞用埋込栓およびこの孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法に関する。

近年、電柱の中空部分にモルタル等の補強材を充填して、電柱を補強する電柱の補強方法が開拓され、広く実施されるようになってきている。

このような電柱の補強に際しては、電柱に設けられている孔を完全に埋めてから、モルタル等の補強材を充填するのが一般的である。

例えば、立設された状態の電柱の側面に穿設された孔、例えば地気線取出口（アース孔）や金物取付け孔（足場ボルト装着用の孔）、さらには作業用に穿設した電柱の開口を閉塞する場合、この孔に止水モルタルあるいは止水セメント等を用いて充填・閉塞するようにしている。そして、この孔の閉塞の後、閉塞に用いた止水モルタル等が凝固した後に、電柱の頂部開口から電柱の内部の中空部に補強材（無収縮モルタルおよび鉄筋など）を投入し、該中空部を補強材で充填するようにしている。

しかしながら、この施工方法の場合、作業員は、閉塞に用いたモルタルが完全に凝固するまで、補強作業を中断して待たなければならず、非効率であった。そして充填方法や凝固が不完全な場合には、電柱の中空部分に補強用のモルタル等を充填した際に、これらモルタル等により内圧が高まり、閉塞に用いたモルタルの栓が外部に外れ、充填したモルタルが漏れ出るおそれがあった。

また、裏面からの作業の困難な中空壁への機器取り付け用としていわゆるボードファスナーと称される工事用部材が知られている。これらは壁材に設けられた孔に当該ボードファスナーを差し込み、壁材の中空部分でボードファスナーの脚を拡開することで、ボードファスナーを中空壁に固定し、このボードファスナーに機器を掛止するものである。そのためボードファスナーを孔の閉塞に用いること想定できず、また例え用いたとしてもボードファスナーと孔との間の間隙からモルタル等の流動体が漏れ出てしまい、孔を閉塞することは出来ない。また、ボードファスナーには、取り付ける壁の厚みにも限界があった。

また、電柱の頂部開口から電柱内部の中空部に無収縮モルタルを投入する際には、既に投入されている鉄筋など補強材の上端位置との関係を頂部開口から目視で確認しながら無収縮モルタルの投入量を調整しなければならず、熟練を要すると共に、高所作業であることから安全への配慮が要求された。
特願２００５−１９６８６４号 実公昭３７−２９３１８号

上述したように、従来の孔の閉塞方法では、止水モルタル等を用いているため、この止水モルタル等が凝固するまで、電柱の補強作業を中断しなければならず、また充填方法や凝固が不完全な場合には、補強処理が不完全になるという可能性を残していた。さらには、上述したように金物取付け孔に止水モルタル等を充填し閉塞してしまうと、後日、電柱に登るための足場ボルトの取り付けが出来なくなるといった課題があった。

本発明は、上記に鑑みなされたもので、短時間でかつ容易に孔を完全に閉塞でき、さらに閉塞直後から次の作業を行うことを可能とすると共に構造体内部の状況確認を容易に行い得る孔閉塞用埋込栓およびこの孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の孔閉塞用埋込栓は、構造体に設けられた孔に挿入され、当該孔を閉塞する孔閉塞用埋込栓であって、前記孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮する力を受けたときに、該中心軸に直交する方向に膨張して前記孔を閉塞する埋栓部と、軸状の雄ねじ部分を有する雄ねじ部材と、この雄ねじ部材を回動自在に保持する筒状の筒体と、この筒体の端部に設けられ前記雄ねじ部材と螺合する雌ねじ部と、前記雄ねじ部材の回転により、その軸方向の長さを縮退させると共に該中心軸に直交する方向に開拡して前記孔の内壁を押圧する腕部とを有する雌ねじ部材とを有して、前記雄ねじ部材の回転により、腕部を開拡して雌ねじ部材を前記孔の内壁に固定すると共に、前記埋栓部を孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮し、該中心軸に直交する方向に膨張せしめて前記孔を閉塞することを要旨とする。

請求項１の孔閉塞用埋込栓では、構造体にある孔を構造体の表側から短時間でかつ容易に閉塞でき、さらに圧縮による埋栓部の膨張によって孔を閉塞することから閉塞直後から、次の作業を行うことを可能とすることができる。

請求項２の孔閉塞用埋込栓は、前記埋栓部は、前記雄ねじ部材の頭部により押圧される係止爪付ワッシャと、前記雌ねじ部材の腕部によって押圧されるワッシャとの間に介装されることを要旨とする。

請求項２の孔閉塞用埋込栓では、前記埋栓部が係止爪付ワッシャとワッシャとの間に介装されることから構造体の表側から孔内の雄ねじ部材を回転するだけで短時間でかつ確実に埋栓部を圧縮し膨張せしめる。

請求項３の孔閉塞用埋込栓は、埋栓部の弾性部材は、天然ゴムまたは合成ゴムのいずれか、あるいはそれらの混合物で形成されることを要旨とする。

請求項３の孔閉塞用埋込栓では、埋栓部の弾性部材が天然ゴムまたは合成ゴムのいずれか、あるいはそれらの混合物で形成されていることから、圧縮による埋栓部の膨張および該膨張による孔の閉塞をより効率的、かつ確実に行うことができる。

請求項４は、請求項１または３のいずれかに記載の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法であって、構造体に設けられた孔に当該孔閉塞用埋込栓の埋栓部が孔を貫通しない位置まで圧入する工程と、雄ねじ部材を回転せしめ該雄ねじ部材に螺合する雌ねじ部材の腕部を開拡して雌ねじ部材を前記孔の内壁に固定すると共に、前記埋栓部を孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮する工程と、この圧縮工程により埋栓部を孔の中心軸方向に直交する方向に膨張せしめ当該孔を閉塞する工程とを有することを要旨とする。

請求項４の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法では、構造体にある孔を短時間でかつ容易に閉塞でき、さらに閉塞直後から次の作業を行うことを可能とすることができる。

請求項５は請求項４に記載の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法であって、構造体に設けられた孔に当該孔閉塞用埋込栓の埋栓部が孔を貫通しない位置まで圧入する工程と、雄ねじ部材を回転せしめ該雄ねじ部材に螺合する雌ねじ部材の腕部を開拡して雌ねじ部材を前記孔の内壁に固定すると共に、前記埋栓部を孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮する工程と、この圧縮工程により埋栓部を孔の中心軸方向に直交する方向に膨張せしめ当該孔を閉塞する工程と、前記雄ねじ部材を前記回転方向とは逆方向に回転せしめ該雄ねじ部材を埋栓部から抜きとる工程と、この雄ねじ部材を埋栓部から抜き取ったあとの開口により前記構造体内部との貫通状態を保持したのち、当該開口から前記雄ねじ部材を挿入し、再度当該雄ねじ部材と雌ねじ部とを螺合せしめる行程とを有することを要旨とする。

請求項５の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法では、構造体に設けられている孔を強固な閉塞したのちにであっても、容易に構造体内部との貫通孔を設けることができ、さらに再度、閉塞することも容易に行うことが可能である。

請求項６は請求項５に記載の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法であって、前記雄ねじ部材を埋栓部から抜き取ったあとの開口を前記構造体内部の状態確認用の孔として利用することを要旨とする。

請求項６の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法では、構造体に設けられている孔を強固に閉塞したのちにであっても、雄ねじ部材を埋栓部から抜き取ったあとの開口を目視あるいは内部からのモルタル等の流動体の流出により構造体内部の状態確認するための確認用の孔として利用可能とすることができる。

本発明の孔閉塞用埋込栓およびこの孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法によれば、構造体にある孔を短時間でかつ容易に閉塞でき、さらに閉塞直後から次の作業を行うことを可能とすると共に構造体内部の状況確認を容易に行い得ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。

図１は、本発明に係る一実施の形態としての孔閉塞用埋込栓１０の構成を示す斜視図であり、図２乃至図４は該孔閉塞用埋込栓１０を用いて電柱に穿設された孔を閉塞する際の第１の処理手順を示す図である。また、図６は孔閉塞用埋込栓１０の孔内に固定された状態を説明する図である。

まず、図１を参照して孔閉塞用埋込栓１０の構成について説明する。孔閉塞用埋込栓１０は、ボルト１と、このボルト１が回動自在に差し嵌められる、すなわち嵌挿される係止爪付ワッシャ３及びファスナー部５と、このファスナー部５が嵌挿される埋栓部７、及びワッシャ９によって構成される。

ボルト１は、ファスナー部５よりは若干長めであり、係止爪付ワッシャ３とファスナー部５とは固設され、またフランジ３には係止爪３１が設けられる。この係止爪３１は埋栓部７の頭部側端面に圧入され係止されるため、係止爪付ワッシャ３とファスナー部５および埋栓部７は一体化される。

ファスナー部５は、概ね円筒状であって、筒体５１、溝孔５３、腕部５５及びナット部５７に区分けされる。腕部５５は、中心軸方向に設けられた４本のスリット状の孔、すなわち溝孔５３によって形成されるそれぞれ４本の腕部（上部）５５ａと腕部（下部）５５ｂとからなり、腕部（上部）５５ａと腕部（下部）５５ｂとの接続部分には外側に凸状の成型加工がなされた屈曲部５９が設けられる。すなわち腕部５５は筒体５１の外周長さに比して溝孔５３、４本分の溝幅分だけ細く、かつ外側に凸状の成型加工がなされていることから、腕部（上部）５５ａと腕部（下部）５５ｂとの間で屈曲部５９を頂点に外側方向に拡開容易な構造となっている。

なお、雄ねじ部材としてのボルト１とファスナー部５、若しくはボルト１と雌ねじ部材としてのファスナー部５の腕部５５と雌ねじ部としてのナット部５７はフランジ３とワッシャ９との間の埋栓部７を圧縮する圧縮手段を構成するものである。

埋栓部７は、強固な弾性を有すると共に耐候性にも優れる天然ゴムをほぼ円柱形状（詳細には挿入方向先端の径が若干小である円錐台形状）に成形してなり、その中心軸にはファスナー部５の筒体５１の外径とほぼ同一若しくは若干小径の孔が形成されている。この孔にファスナー部５の筒体５１が嵌挿される。

なお、電柱に穿設された開口２１の径に応じて、埋栓部７の硬さや外形を変更する。例えば、開口２１の径が大の場合には、埋栓部７の硬度を大とする共に、外径と長さを大とする。このとき、ワッシャ９の外径と厚みを大とするのは言うまでも無い。

次に図２乃至図４を参照して、孔閉塞用埋込栓１０を用いて電柱に穿設された開口２１を閉塞する際の第１の処理手順を、その処理手順に従って説明する。この第１の処理手順は、例えば図１１を参照するに電柱基部近傍のコンクリート厚Ｄ１が厚い箇所に穿設された孔を塞ぐ場合に好適である。

まず、図２に示すように、開口２１に孔閉塞用埋込栓１０を手で軽く押し込み、開口２１に孔閉塞用埋込栓１０を仮固定した後に、孔閉塞用埋込栓１０のボルト１の頭部にドライバＤを嵌合し、ハンマＨにて開口２１に孔閉塞用埋込栓１０を所定の深さまで打ち込む。ここで所定の深さとは、通常は孔閉塞用埋込栓１０のボルト１の頭部が電柱表面から隠れる程度であるが、この開口２１をモルタル等で埋めて、表面処理を行う場合等は、若干、奥に押し込むと良い。

次に、図３に示すようにドライバＤによりボルト１を回転せしめる。このボルト１の回転により、該ボルト１と螺合するファスナー部５のナット部５７がボルト１の頭部側に引き寄せられ、この引き寄せる方向（圧縮方向）に力が働く。このとき、腕部５５は筒体５１に比して溝孔５３、４本分だけ細く、かつ腕部（上部）５５ａと腕部（下部）５５ｂとの間で屈曲部５９を頂点に外側方向に拡開容易となるように外側に凸状の成型加工がなされていることから、この圧縮方向の力により、腕部５５は外側に拡開し始める。

この腕部５５の拡開により屈曲部５９に嵌挿されていたワッシャ９は、ワッシャ９の内径より拡開腕部５５の屈曲部５９の半径が拡大することから、拡開により形成される腕部５５の斜面をボルト１の頭部側に移動し始める。このワッシャ９の移動は該ワッシャ９と係止爪付ワッシャ３との間にある埋栓部７を軸方向に圧縮することになる。

続いて、図５に示すように腕部５５の拡開力Ｆ２により屈曲部５９が開口２１の内壁面２１ａを押圧するものの、内壁面２１ａにより腕部５５は開口２１の半径以上には拡開することができず、そのため腕部（上部）５５ａはボルト１の頭部とは反対方向に凸であるように湾曲し始める（図５に示す状態）。

この腕部（上部）５５ａの湾曲により、さらに腕部５５はワッシャ９を介して埋栓部７を軸方向に圧縮し、埋栓部７はさらに半径方向に膨張し、半径方向への圧力Ｆ１を高める。

この圧力Ｆ１により孔閉塞用埋込栓１０は、強固に開口２１内にて固定される。

また、ボルト１に切り込み１１を形成しておくことにより、例えばボルト１の先端が中空部分に突出したときに、ボルト１の先端部分の切除を容易とすることができる。

なお、本発明は立設している電柱の孔の閉塞について説明したが、本願発明は電柱の孔に限定されないものであり、例えばコンクリート壁面等の任意の構造体の孔にも適用可能である。また埋栓部の形状が円錐台の場合について説明したが、孔の形状、閉塞部分の形状（例えば孔の半分だけ閉塞する場合）に応じて、立方体、直方体、断面形状が小判型、断面形状が半円形としても良く、さらには対応する孔の深さに応じて円錐台の高さ（深さ）を適宜変更しても良い。

さらに埋栓部の材質は、天然ゴム、合成ゴムあるいはこれらの合成体（混合物）に限らず、シリコンゴム、ブチルゴムあるいはこれらの発泡樹脂等の弾性を有するものであれば任意の材質を選択することができる。このような材質の選択は、構造体の材質（コンクリート、新建材、木質系材料等）や、受ける圧力（本実施例では補強のために充填するモルタル）によって、選択されるものである。

また、埋栓部の形状としては、本実施の形態のように、円錐台状であっても良いが、例えばピストンリング状のゴムリングを円柱面に巻回したような突起形状を有する形状であっても良い。なお、実際にゴムリングを締め付けるように巻回するか、予め突起形状を有する形状に一体形成するかは任意である。

次に図６乃至図１５を参照して、孔閉塞用埋込栓６０を用いて電柱に穿設された開口２１を閉塞し、さらに確認孔を設ける際の第３の処理手順を、その処理手順に従って説明する。この第３の処理手順は、例えば図１３乃至図１５からも明らかなように２回に分けてモルタルを電柱内部に投入する場合の基部モルタルの注入位置近傍に穿設された孔を塞ぐ場合に好適である。

この第３の処理手順で使用される孔閉塞用埋込栓６０は、埋栓部が挿入方向先端の径が極僅かに小である円錐台形状である。また、その中心軸に設けられた孔を若干、大きめに形成しておいても良い。

まず、図７に示すように、開口２１に孔閉塞用埋込栓６０を手で軽く押し込み、開口２１に孔閉塞用埋込栓６０を仮固定する。その後に、孔閉塞用埋込栓６０のボルト１の頭部にドライバＤを嵌合し、ハンマＨにて開口２１に孔閉塞用埋込栓６０を所定の深さまで打ち込む。ここで所定の深さとは、通常は孔閉塞用埋込栓６０のボルト１の頭部が電柱表面から隠れる程度であるが、この開口２１をモルタル等で埋めて、表面処理を行う場合等は、若干、さらに奥に押し込むと良い。

次に、図８乃至図１０に示すようにドライバＤによりボルト１を回転せしめる。これにより、４本の腕部６３は、それぞれ腕部６３の屈曲部を頂点として外側に四方に拡開する。このとき腕部６３の拡開力により屈曲部６３が開口２１の内壁面を押圧することから、４本の腕部６３によりファスナー部は開口２１内に強力に固定される。

一方、ボルト１の回転により、埋栓部７０の前後両端のワッシャが埋栓部７０を軸方向に圧縮する。この軸方向の圧縮により、図１０に示すように、埋栓部７０は半径方向に膨張し、半径方向への圧力を高める。この圧力により孔閉塞用埋込栓６０は、開口２１内にて強固に固定される。

続いて構造体内部の状況確認のための確認孔の形成手順について説明する。

まず、図１１に示すように、ドライバＤによりボルト１を上記回転方向と逆方向に回転せしめ、ボルト１を孔閉塞用埋込栓６０から抜き取る（図１２参照）。このとき、ファスナー部の４本の腕部６３は、金属の塑性により、ボルト１が抜き去られた後も開口２１の内壁面を押圧し固定されたままの状態を維持する。また埋栓部７０の形状が開口側（外側）の直径が大である円錐台であること、埋栓部７０の外周面と開口２１の内壁面との摩擦力が大（なぜならばゴム（埋栓部７０）とコンクリート（内壁面）との摩擦力であるため）であることにより、埋栓部７０自身は短時間では殆ど伸張しない。

次に、図１３に示すように、ボルト１を埋栓部から抜き取ったあとの開口６１から、目視Ｉにより電柱内部の状態を確認する。これにより電柱内部と外部とが貫通状態にあることも確認される。

続いて、電柱頂部等からモルタルＭを投入する。このモルタルＭの投入状況は、図１３および図１４に示すように、ボルト１を埋栓部７０から抜き取ったあとの開口６１から確認することができる。さらにモルタルＭを投入すると、開口６１からモルタルＭの一部が流れ出て（モルタルＭａ）、モルタルＭの投入量(高さ)を正確に把握することが可能となる。この後のモルタルＭの投入量は、現在のモルタル投入高さが明らかなことから正確に設定することができる。

次に、図１５に示すように、モルタルＭが乾く前に開口６１からボルト１を挿入し、ドライバＤによりボルト１を締め込み、再度ボルト１とファスナー部の雌ねじ部とを螺合せしめる。これにより再度、電柱の開口２１を短時間でかつ容易に閉塞できる。

上述してきたように、本実施の形態によれば、電柱に設けられた孔を短時間でかつ容易に閉塞でき、かつ確認のための孔を適宜、設けることが容易に可能であることから電柱内部の状況を簡単に確認することができる。

本発明の孔閉塞用埋込栓の構成を示す斜視図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いた孔の閉塞処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いた孔の閉塞処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いた孔の閉塞処理手順を示す図である。 孔閉塞状態における応力を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を電柱の孔閉塞に用いた例を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。 本発明の孔閉塞用埋込栓を用いて閉塞した孔の再開口処理手順を示す図である。

符号の説明

１…ボルト
３…係止爪付ワッシャ
５…ファスナー部
７，７０…埋栓部
９…ワッシャ
１０…孔閉塞用埋込栓
２０…電柱
２１，２３…開口
３１…係止爪
５１…筒体
５３…溝孔
５５，６３…腕部
５５ａ…腕部（上部）
５５ｂ…腕部（下部）
５７…ナット部
５９…屈曲部
Ｄ…ドライバ
Ｈ…ハンマ
Ｍ…モルタル

Claims (6)

1. 構造体に設けられた孔に挿入され、当該孔を閉塞する孔閉塞用埋込栓であって、
   前記孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮する力を受けたときに、該中心軸に直交する方向に膨張して前記孔を閉塞する埋栓部と、
   軸状の雄ねじ部分を有する雄ねじ部材と、
   この雄ねじ部材を回動自在に保持する筒状の筒体と、この筒体の端部に設けられ前記雄ねじ部材と螺合する雌ねじ部と、前記雄ねじ部材の回転により、その軸方向の長さを縮退させると共に該中心軸に直交する方向に開拡して前記孔の内壁を押圧する腕部とを有する雌ねじ部材と
   を有して、前記雄ねじ部材の回転により、腕部を開拡して雌ねじ部材を前記孔の内壁に固定すると共に、前記埋栓部を孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮し、該中心軸に直交する方向に膨張せしめて前記孔を閉塞することを特徴とする孔閉塞用埋込栓。
2. 前記埋栓部は、前記雄ねじ部材の頭部により押圧される係止爪付ワッシャと、前記雌ねじ部材の腕部によって押圧されるワッシャとの間に介装されることを特徴とする請求項１記載の孔閉塞用埋込栓。
3. 前記埋栓部の弾性部材は、天然ゴムまたは合成ゴムのいずれか、あるいはそれらの混合物で形成されることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の孔閉塞用埋込栓。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法であって、
   構造体に設けられた孔に当該孔閉塞用埋込栓の埋栓部が孔を貫通しない位置まで圧入する工程と、
   雄ねじ部材を回転せしめ該雄ねじ部材に螺合する雌ねじ部材の腕部を開拡して雌ねじ部材を前記孔の内壁に固定すると共に、前記埋栓部を孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮する工程と、
   この圧縮工程により埋栓部を孔の中心軸方向に直交する方向に膨張せしめ当該孔を閉塞する工程と、
   を有することを特徴とする孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法。
5. 構造体に設けられた孔に当該孔閉塞用埋込栓の埋栓部が孔を貫通しない位置まで圧入する工程と、
   雄ねじ部材を回転せしめ該雄ねじ部材に螺合する雌ねじ部材の腕部を開拡して雌ねじ部材を前記孔の内壁に固定すると共に、前記埋栓部を孔の中心軸方向に沿う方向に圧縮する工程と、
   この圧縮工程により埋栓部を孔の中心軸方向に直交する方向に膨張せしめ当該孔を閉塞する工程と、
   前記雄ねじ部材を前記回転方向とは逆方向に回転せしめ該雄ねじ部材を埋栓部から抜きとる工程と、
   この雄ねじ部材を埋栓部から抜き取ったあとの開口により前記構造体内部との貫通状態を保持したのち、当該開口から前記雄ねじ部材を挿入し、再度当該雄ねじ部材と雌ねじ部とを螺合せしめる行程と
   を有することを特徴とする請求項４に記載の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法。
6. 前記雄ねじ部材を埋栓部から抜き取ったあとの開口を前記構造体内部の状態確認用の孔として利用することを特徴とする請求項５に記載の孔閉塞用埋込栓を用いた孔閉塞方法。

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