JP4700640B2 - 締結装置、および、締結方法 - Google Patents
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Description
したがって、従来では、例えばナットをPC鋼棒に螺着して緊張力を作用させる前にPC鋼棒とアンカープレートとの間の隙間に、タールやグリースなどの充填材を充填している。
この発明では、液状充填材が充填された略液密な充填空間を有しナットのボルトへの螺着により破裂可能な袋体を、被取付部材およびナット間に配置させる。そして、ナットの螺着により、袋体の充填空間が破裂して充填された液状充填材が流れ出して貫通孔内に流通して被取付部材の貫通孔とボルトとの間に液状充填材が流れ込んで充填される。
このことにより、ナットを螺着する作業のみで被取付部材およびボルト間の隙間が液状充填材にて充填され、被取付部材の締結作業性が向上する。
ここで、液状充填材としては、水溶液のような粘性の低いものの他、例えばグリースやペーストなどのような粘性を有したものなど、いずれの流動性物を対象とすることができる。
この発明では、袋体をボルトが挿通する略環状に形成している。
このことにより、座金のように装着させるのみで、締結作業性を向上できる。
この発明では、略裁頭形状に形成された皿ばね座金を被取付部材および前記ナット間に配設するとともに、被取付部材またはナットと皿ばね座金の内周面側との間に袋体を配置させる。そして、ナットの螺着により、皿ばね座金が略平板上に変形されつつ締結部材の袋体が内周側であるボルト側に向けて破裂する状態となる。
このことにより、袋体が破裂して流れ出る液状充填材は、良好に被取付部材の貫通孔およびボルト間に流れ込み易く、広く出回っている簡単な構成の皿ばね座金を利用する簡単な構成で、より効率よく良好に充填できる。
この発明では、上記略環状の袋体に代えて内周側が外周側に連通しボルトを挿通可能な切欠を有した平面視略C字状に形成している。
このことにより、ボルトにナットを取り付けた状態でも切欠からボルトを内周側に挿通させて被取付部材とナットとの間に配置させることができ、締結作業性を向上できる。
このことにより、ナットの螺着による複数の充填空間の破裂により、複数の箇所から液状充填材が被取付部材の貫通孔とボルトとの間に流れ込んで、液状充填材による隙間の良好な充填が得られる。
このことにより、ナットの螺着により破裂して液状充填材が流れ出る構成が容易に得られるとともに、液状充填材を充填する製造も容易で、安価に提供できる。
この発明では、PC鋼棒とアンカープレートの貫通孔との間の隙間に、ナットの螺着により袋体が破裂して流れ出る防錆剤を充填させる。
このことにより、PC鋼棒を用いるプレキャストコンクリート製品におけるPC鋼棒の腐蝕による損傷を防止するための螺着作業が容易となる。
このことにより、皿ばね座金と座金との間で袋体が破裂して流出する液状充填材は、皿ばね座金の内周面側が座金にて閉塞される状態となっていることから、液状充填材が被取付部材の貫通孔およびボルト間により良好に流れ込み、座金を用いる簡単な構成でより効率よく充填できる。
この発明では、液状充填材を袋体内に略液密に充填した略環状の袋体を、被取付部材とナットとの間に配設した皿ばね座金の内周面と被取付部材またはナットとの間に位置する状態に配置させる。そして、ナットをボルトに螺着させて袋体を破裂させて液状充填材を貫通孔とボルトとの間に流入させる。
このことにより、袋体を座金のように装着させるのみで、通常の螺着作業により液状充填材の充填が得られ、締結作業性を向上できる。
この発明では、液状充填材を袋体内に略液密に充填した平面視略C字状の袋体を、被取付部材とナットとの間に配設した皿ばね座金の内周面と被取付部材またはナットとの間に位置する状態に配置させる。そして、ナットをボルトに螺着させて袋体を破裂させて液状充填材を貫通孔とボルトとの間に流入させる。
このことにより、ボルトにナットを取り付けた状態でも切欠からボルトを内周側に挿通させて被取付部材とナットとの間に配置させることができ、締結作業性を向上できる。
図1は、本発明を説明するための前提となる締結装置の概略構成を示す断面図である。
図1において、100は締結装置で、この締結装置100は、例えばPC杭の製造の際に用いられる。すなわち、締結装置100は、被取付部材としての鋼板のアンカープレート101に設けられた貫通孔101Aに嵌挿されたボルトとしてのPC鋼棒102の雄ねじ部102Aにナット103を螺着させて、アンカープレート101を締結すなわちPC鋼棒102に緊張力を作用させる際に利用され、PC鋼棒102とアンカープレート101の貫通孔101Aとの間に生じる隙間を閉塞させる。
この締結装置100は、座金110と、一対の裁頭形状物としての皿ばね座金120と、締結部材130と、を備えている。
皿ばね座金120は、例えば鋼板などにより、PC鋼棒102を貫通可能な略平板環状で、外周縁が一面側に湾曲する略裁頭形状に形成されている。これら皿ばね座金120は、内周面が相対する状態に、アンカープレート101とナット103すなわち座金110との間に位置して、内周側にPC鋼棒102の雄ねじ部102Aを嵌挿して配設される。
袋体131は、例えばポリエチレンなどの合成樹脂フィルムにて内周側にPC鋼棒102を嵌挿可能な略環状で、軸方向での圧縮力の作用により内容物である充填された液状充填材132が流出する状態である破裂可能に形成されている。なお、合成樹脂フィルムに限らず、液状充填材132を液密に充填可能な各種材料を利用できる。
そして、合成樹脂フィルムを用いることで、液状充填材132を封入して所定の寸法の略環状に締結部材130を形成する際に、例えば2枚のシート状材を熱圧着などにより形成する食品の包装などに広く利用されている方法を利用できるので好ましい。さらに、合成樹脂フィルムを用いることにより、圧縮力の作用により潰される際に軸方向で略均一に圧縮力が作用される状態に変形されるので好ましい。そしてさらに、合成樹脂フィルムを用いる場合、ナット103が螺着されてPC鋼棒102に緊張力が作用する状態でも厚さ寸法は数十μm程度であり、PC鋼棒102に緊張力を作用させる際には、PC鋼棒102の1m当たり約4mmの伸びとなるので、PC鋼棒102の緊張力の変動などに影響せず、ナット103の締め付けトルクもナット103の回転角などにより設定されるので影響せず、好ましい。
また、液状充填材132は、隙間104の容積に応じて、また防錆やシールなどの目的に応じて、必要量が袋体131の充填空間131Aに充填される。すなわち、締結部材130は、液状充填材132の特性や隙間104の容積などに応じて、適宜の大きさに形成されている。
次に、上記締結装置100の動作について、図面を参照して説明する。
図2は、PC鋼棒に緊張力を作用させた途中の状態を示す説明図である。
この状態で、PC鋼棒102をナット103が取り付けられた側と反対側に引っ張るように緊張力を作用、あるいは、ナット103をねじ込む。このことにより、皿ばね座金120が弾性あるいは塑性変形されて平板状に潰される状態となるとともに、皿ばね座金120間に介在する締結部材130も押し潰されるように袋体131が破裂して充填されていた液状充填材132が流れ出る。この液状充填材132が流れる際、皿ばね座金120は周縁同士が周方向で圧接する接合状態で内周面同士が近接するように変形するので、締結部材130は外周縁側から次第に押し潰される状態となり、内容物である液状充填材132は内周側へ絞り出される状態となる。このことにより、袋体131は内周側近傍が破裂する状態となる。さらに、流れ出る液状充填材132は、一対の皿ばね座金120の周縁同士が周方向で圧接する接合状態で皿ばね座金120の内周側が開放する状態となっていることから、液状充填材132は内側となるPC鋼棒102側に流れ出る。さらに、液状充填材132は、流通抵抗が小さい隙間104へ絞り出されるように流れ込む状態となる。
上述したように、上記本発明を説明するための前提技術では、袋体131の略液密な充填空間131Aに液状充填材132が充填された締結部材130を、アンカープレート101およびナット103間に配置させる。そして、ナット103の螺着、すなわちPC鋼棒102への緊張力の作用やナット103のねじ込みにより、袋体131の充填空間131Aが破裂して充填された液状充填材132が流れ出し、アンカープレート101の貫通孔101AとPC鋼棒102との間の隙間104へ流れ込み、隙間104が充填、すなわちPC鋼棒102の表面に液状充填材132が塗布された状態となる。
このため、締結部材130を装着するのみで、通常のナット103の螺着作業のみでアンカープレート101およびPC鋼棒102間の隙間104が液状充填材132にて充填され、アンカープレート101の締結作業、すなわちPC杭を製造する際のPC鋼棒102の防錆処理の作業性を容易に向上できる。
このため、締結部材130を座金110のように装着させるのみで容易に配設でき、締結作業性を向上できる。さらに、環状であることから、略均一に液状充填材132に圧縮力が作用する状態となり、液状充填材132の良好な流れ出しが得られる。
このため、上述したように、ナット103の螺着により破裂して液状充填材132が流れ出る構成が容易に得られるとともに、液状充填材132を充填して締結部材130を製造する工程も容易で、ナット103の螺着に影響を与えずに良好に螺着でき液状充填材132の充填によるPC鋼棒102の保護などの良好な締結状態が得られる構成が容易で安価に提供できる。
このため、PC鋼棒102を用いるプレキャストコンクリート製品におけるPC鋼棒102の腐蝕による遅れ破壊などの損傷を防止するための、従来煩雑な作業のPC鋼棒102の処理が容易にでき、PC鋼棒102に緊張力を作用させる螺着作業が容易にでき、特に有効である。
このため、ナット103の螺着により皿ばね座金120が略平板上に変形されつつ締結部材130の袋体131が内周側であるPC鋼棒102側に向けて破裂する状態となり、袋体131が破裂して流れ出る液状充填材132が良好にアンカープレート101の貫通孔101AおよびPC鋼棒102間の隙間104に流れ込み易くなり、広く出回っている簡単な構成の皿ばね座金120を利用する簡単な構成で、より効率よく良好に液状充填材132の充填が得られる。
このため、上述したように、液状充填材132がPC鋼棒102側に向けて絞り出されるように流れるとともに、外周縁が互いに圧接する状態となるので、液状充填材132が外周側に漏れ出ることを防止でき、より効率よく良好に液状充填材132を充填できる。
なお、本発明は上述の前提技術に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良などの種々の変更は本発明に含まれるものである。
そして、本発明の実施形態では、上述した前提技術で座金110を用いたが、前提技術と同様、座金110を用いなくてもよい。
例えば、締結部材130をPC鋼棒102に装着した後にこの締結部材130を覆うように皿ばね座金120を取り付けてもよい。
一方、皿ばね座金120を内周面がナット103側に対向するように装着した後に締結部材130を皿ばね座金120の内周面側に載置する状態に取り付けてもよい。この場合、さらに締結部材130を覆うように座金110を装着すると、液状充填材132が内周側へ流出し易くなるので好ましい。
すなわち、内周縁が外周縁に連通する切欠を有する構成としてもよい。この構成では、PC鋼棒102を切欠から内周側に相対的に挿入させることで取り付けることができる。なお、平面視略C字状の場合には、切欠を広げるようにしてPC鋼棒102に装着させればよい。このことにより、既にナット103がPC鋼棒102に取り付けられた状態でも、ナット103や座金110を取り外すことなく締結部材130を装着できるので汎用性および作業性を向上できる。
図3は、実験装置を示す断面図である。
PC鋼棒102として、径寸法が32mmの規格品(ねじの呼び;M33×2 高周波熱錬株式会社規格)を用いた。
ナット103には、規格品(B=58mm,H=49mm 高周波熱錬株式会社規格)を用いた。
座金110には、規格品(D=72mm,d=34.5mm,厚さ寸法t=4.5mm
高周波熱錬株式会社規格)を用いた。
アンカープレート101には、規格品(貫通孔101Aの径寸法d1=36mm,厚さ寸法t=32mm(G孔なし) 高周波熱錬株式会社規格)を用いた。
皿ばね座金120には、軽荷重用の規格品B−71(D=71,d=36 高周波熱錬株式会社規格)を用いた。
締結部材130としては、液状充填材として流動性物であるねりからしを封入した約2gのねりからしパック(テーオー食品株式会社製)を粘着テープにて略環状に4つ連結して形成した。
この結果、約10kNで載荷した時点で、ねりからしパックが破裂した。そして、油圧ジャッキの駆動を停止させ、ねりからしの充填状況を確認した。その結果、PC鋼棒102の全周に亘って、かつPC鋼棒102がアンカープレート101の貫通孔101Aに嵌挿している位置、すなわち隙間104の内部までねりからしが付着していることが認められた。
101……被取付部材としてのアンカープレート
101A…貫通孔
102……ボルトとしてのPC鋼棒
103……ナット
104……隙間
110……座金
120……皿ばね座金
130……締結部材
131……袋体
131A…充填空間
132……液状充填材
Claims (8)
- 被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結装置であって、
前記被取付部材および前記ナット間に介在され、略液密な充填空間を有し前記ナットの前記ボルトへの螺着により破裂可能な袋体と、
この袋体の充填空間内に充填された液状充填材と、
前記被取付部材および前記ナット間に介在され略裁頭形状に形成された1つの皿ばね座金と、を具備し、
前記袋体は、前記ボルトを挿通する略環状に形成され、前記被取付部材または前記ナットと前記皿ばね座金の内周面側との間に配置される
ことを特徴とした締結装置。 - 被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する際に用いられる締結装置であって、
前記被取付部材および前記ナット間に介在され、略液密な充填空間を有し前記ナットの前記ボルトへの螺着により破裂可能な袋体と、
この袋体の充填空間内に充填された液状充填材と、
前記被取付部材および前記ナット間に介在され略裁頭形状に形成された1つの皿ばね座金と、を具備し、
前記袋体は、内周側を外周側に連通させる切欠を有し、該切欠を開くことで前記ボルトが挿通可能となる平面視略C字状に形成され、前記被取付部材または前記ナットと前記皿ばね座金の内周面側との間に配置される
ことを特徴とした締結装置。 - 請求項1または請求項2に記載の締結装置であって、
前記袋体は、前記充填空間が周方向で複数区画形成された
ことを特徴とした締結装置。 - 請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の締結装置であって、
前記袋体は、合成樹脂フィルムにて形成された
ことを特徴とした締結装置。 - 請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の締結装置であって、
前記ボルトは、PC(Prestressed Concrete)鋼棒であり、
前記被取付部材は、アンカープレートであり、
前記液状充填材は、防錆剤である
ことを特徴とした締結装置。 - 請求項1ないし請求項5のいずれかに記載の締結装置であって、
前記皿ばね座金における前記袋体が配置される内周面と、前記被取付部材または前記ナットとの間に介在される座金を具備した
ことを特徴とした締結装置。 - 被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する締結方法であって、
液状充填材を略液密に充填し前記ボルトを挿通する略環状に形成された袋体と、内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状に形成された1つの皿ばね座金とを備えた締結装置を用い、
前記被取付部材と前記ナットとの間に位置する状態に前記皿ばね座金を配置させるとともに、該皿ばね座金の内周面側と前記被取付部材または前記ナットとの間に前記袋体を配置させ、
前記ナットを前記ボルトに螺着させて前記袋体を破裂させて前記液状充填材を前記貫通孔と前記ボルトとの間に流入させる
ことを特徴とする締結方法。 - 被取付部材の貫通孔に貫通されたボルトにナットを螺着して前記被取付部材を締結する締結方法であって、
液状充填材を略液密に充填し内周側を外周側に連通させる切欠を有し該切欠を開くことで前記ボルトが挿通可能となる平面視略C字状に形成された袋体と、内周面側に前記締結部材が配置される略裁頭形状に形成された1つの皿ばね座金とを備えた締結装置を用い、
前記被取付部材と前記ナットとの間に位置する状態に前記皿ばね座金を配置させるとともに、該皿ばね座金の内周面側と前記被取付部材または前記ナットとの間に前記袋体を配置させ、
前記ナットを前記ボルトに螺着させて前記袋体を破裂させて前記液状充填材を前記貫通孔と前記ボルトとの間に流入させる
ことを特徴とする締結方法。
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