JP4920621B2 - 形状記憶合金製のターンバックルおよびそれを用いたロッドの軸力導入方法 - Google Patents
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Description
前記のポールの張弦材33としては、束材14に張弦材33を係止して、張弦材33に張力を導入するようになる。
(1)作業効率・工事費用について、
タイロッド等の鋼棒に、人力の手動操作以上の張力を加えるためには、油圧ジャッキ、油圧ポンプといった仮設機材や油圧ジャッキの力をタイロッド等の鋼棒に伝達するための治具が必要であり、それらの設置作業に時間がかかる。また、専用の冶具の製作費や仮設機材をリースにより調達する場合には、そのリース費用が必要であり、工事費用が高くなる。
(2)施工安全性について
特に、ポールあるいは鉄塔などを支持する張弦材の緊張のような高所での作業を必要とする場合においては、前記仮設機材や冶具を所定の高レベル作業位置まで上架し、さらには、それらを用いて作業員が作業を行うことから、特段の安全対策を講じる必要がある。
また、前記の主目的の形状記憶合金製のターンバックルを備えた上で、さらにその形状記憶合金製のターンバックルを使用した緊張装置およびロッドの軸力導入方法を提供することを目的とする。
第2発明では、第1発明の形状記憶合金製のターンバックルにおいて、ターンバックル本体に、ターンバックル本体の外周側の断面形状を、四角形、六角形または八角形とした回転工具係合部を形成したことを特徴とする。
第3発明では、第1発明または第2発明の形状記憶合金製のターンバックルにおいて、ターンバックル本体の全長に渡って、形状記憶効果が付与されていることを特徴とする。
第4発明では、第1発明または第2発明の形状記憶合金製のターンバックルにおいて、ターンバックル本体の両端部のねじ孔を有する部分を除く部材長手方向の一部に形状記憶効果が付与されていることを特徴とする。
第5発明の緊張装置では、第1発明〜第3発明のいずれかに記載の形状記憶合金製のターンバックルと、一端側に連結部を備え他端部に雄ねじ軸部を備えた第1ロッドおよび第2ロッドを有し、ターンバックルの両端部に第1ロッドおよび第2ロッドの雄ねじ軸部が、それぞれねじ込まれていることを特徴とする。
第6発明では、第5発明の緊張装置において、前記第1ロッドおよび第2ロッドのいずれか一方又は両方の一部または全部が、形状記憶合金製で部材長手方向に形状記憶効果が付与されたロッドとされていることを特徴とする。
第7発明のロッドの軸力導入方法においては、第5発明の緊張装置におけるロッドの軸力導入方法であって、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ構造物に係合させた状態で、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部を外側から加熱して、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、第1ロッドおよび第2ロッド相互を接近させるようにして、これらのロッドに軸力を導入することを特徴とする。
第8発明のロッドの軸力導入方法においては、第6発明の緊張装置におけるロッドの軸力導入方法であって、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ構造物に係合させた状態で、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部および第1ロッドまたは第2ロッドを外側から加熱して、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部、および第1ロッドまたは第2ロッドの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、第1ロッドおよび第2ロッド相互を接近させるようにして、これらのロッドに軸力を導入することを特徴とする。
また、ターンバックルの外面に、凹部、六角外面等の回動工具係合部が特になくてもよくなるため、ターンバックルの外面形状の自由度が増すことができる。また、両端部の各雌ねじ孔のねじ方向は、右ねじおよび左ねじの組み合わせで、遊びがない状態でセットできればよいので、設置箇所に応じて、両端部のねじ方向を適宜設定でき、設計の自由度が向上する利点がある。
第3発明によると、前記第1発明の効果にさらに、ターンバックル本体の全長に渡って、形状記憶効果が付与されているので、雄ねじロッド等を連結して緊張する場合、部材長手方向の一部または全部を加熱して、部材長手方向の一部または全長に渡って短縮させるように制御して緊張力を導入させることができる。
第4発明によると、前記第1発明の効果にさらに、ターンバックル本体の両端部を除く中間部に形状記憶効果が付与されているので、雄ねじロッド等を連結して緊張する場合、部材長手方向の中間部の一部または全部を加熱して、部材長手方向の中間部の一部または中間部全部に渡って短縮させるように制御して緊張力を導入させることができる。また、第3発明の場合には、特に両端部に位置するねじ部に形状記憶効果が付与されていないので、両端部のねじ部のピッチ等が変化することはなく、ロッドの着脱交換が容易になる。
第5発明によると、第1発明〜第4発明のいずれかに記載の形状記憶合金製のターンバックルの両端部に、一端側に連結部を備えた第1ロッドおよび第2ロッドの他端側の雄ねじ軸部が、それぞれねじ込まれているので、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ、構造物に直接または間接的に連結して、形状記憶合金製のターンバックルの部材長手方向の一部または全長を加熱することにより、第1ロッドおよび第2ロッドに緊張力を導入することができる。
第6発明では、第5発明の緊張装置において、前記第1ロッドおよび第2ロッドのいずれか一方または両方の一部または全部が、形状記憶合金製で部材長手方向に形状記憶効果が付与されたロッドとされているので、第5発明の効果に加えて、第1ロッドまたは第2ロッドを加熱して、緊張することができ、ターンバックルだけでは短縮ストロークが不足する場合にも、前記第1ロッドおよび/または第2ロッドの一部または全部を加熱し、緊張力を導入することができる。
第7発明によると、第5発明の緊張装置におけるロッドの軸力導入方法であって、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ構造物に係合させた状態で、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部を外側から加熱して、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、第1ロッドおよび第2ロッド相互を接近させるようにして、これらのロッドに軸力を導入するので、従来の油圧ジャッキを備えた形態のように油圧ポンプ等の設備の必要がなく、緊張装置およびその周辺の設備の構成が簡単になり、ポールあるいは鉄塔等の高所において緊張装置を動作させる場合も、ターンバックルの一部または全部を加熱するだけでよいので、容易に動作させることができる。
第8発明によると、第6発明の緊張装置におけるロッドの軸力導入方法であって、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ構造物に係合させた状態で、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部および第1ロッドまたは第2ロッドを外側から加熱して、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部、および第1ロッドまたは第2ロッドの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、第1ロッドおよび第2ロッド相互を接近させるようにして、これらのロッドに軸力を導入するので、従来の油圧ジャッキを備えた形態のように油圧ポンプ等の設備の必要がなく、緊張装置およびその周辺の設備の構成が簡単になり、ポールあるいは鉄塔等の高所において緊張装置を動作させる場合も、ターンバックルと、第1ロッドおよび/または第2ロッドの一部または全部を加熱するだけよいので、容易に動作させることができる。
このような場合には、熱間押出成形により長尺の形状記憶合金を製作し、その長尺の形状記憶合金を引っ張って、6%から10%程度の引張変形量を付与し、ターンバックルに必要な長さの部分で適宜切断してターンバックル本体4の棒状素材とし、その棒状素材の両端部にねじ切り加工を施すことにより、ターンバックル1を製作する。
なおFe-Mn-Si系形状記憶合金では、これらの引張変形を付与した後に、400℃から800℃程度への加熱を行い、それに続いてさらに4〜7%程度の引張変形を付与すれば、より一層大きな形状回復量を取り出せることが知られており(トレーニングと呼ばれている)、本発明の形状記憶合金製のターンバックル本体4においてもこの活用は有効である。
前記の第1ロッド2および第2ロッド3は、それぞれ、鋼製パイプあるいは鋼棒等からなり、一端側に横軸挿通孔からなる連結部を備え、他端側に雄ねじ軸部9,10を備えている。
前記の第1ロッド2および第2ロッド3の前記各雄ねじ軸部9,10がターンバックル1の端部にねじ込まれて、緊張装置7が構成されている。
前記のような張弦材ユニット12を、ポールを支持するための張弦材13を構成するために、図4〜7に示すように、ポール11の長手方向および周方向に間隔をおいて設けられた上位に位置するH形鋼等の束材14と、下位に位置するH形鋼等の束材14間に配置し、各束材14に固定のブラケット15に、リンク16および横軸17を介して連結される。
具体的には、各束材14に横軸挿通孔を有するブラケット15が固定され、一対のリンク16の一端側が、ブラケット15に横軸17により連結され、また、前記一対のリンク16の他端側が、各第1ロッド2および第2ロッド3の他端側連結部8に重合されて横軸17により連結されている。
前記のように、本発明では、軽量で携帯可能な携帯用のバーナー22等の加熱手段を使用して、ターンバック1あるいは第1ロッド2aまたは第2ロッド3aの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、張弦材ユニット12に緊張力を導入したり、あるいは束材14を介して連結された多数の張弦材ユニット12からなる張弦材13に緊張力を導入して、ポール11の耐風圧性を向上させることができる。
また、形状記憶合金製のロッドを製造する場合には、熱間押出成形により、形状記憶合金製の筒体を製造した後、冷却して、引張変形を加えて、形状記憶効果を付与した後、適宜の長さに切断して、形状記憶効果が付与された筒体とし、ロッド長手方向の一方に連結部8を設け、他方に雄ねじ部を設けて雄ねじ軸部を形成するようにすればよい。
2 第1ロッド
2a 形状記憶合金製の第1ロッド
3 第2ロッド
3a 形状記憶合金製の第2ロッド
4 ターンバックル本体
5 雌ねじ孔
6 雌ねじ孔
7 緊張装置
8 連結部
9 雄ねじ軸部
10 雄ねじ軸部
11 ポール
12 張弦材ユニット
13 張弦材
14 束材
15 ブラケット
16 リンク
17 横軸
18 基礎
19 端部部分
20 端部部分
21 中間部
22 バーナー
25 カプラーまたはターンバックル
26 センターホールジャッキ
27 鉄筋
28 鉄筋
29 ナット係合治具
30 ナット係合治具
31 油圧式ジャッキ
32 タイロッド
33 張弦材
Claims (8)
- 両端部に雌ねじ孔を備えたターンバックルにおいて、ターンバックル本体は、形状記憶合金製で部材長手方向に形状記憶効果が付与されたターンバックル本体とされていることを特徴とする形状記憶合金製のターンバックル。
- ターンバックル本体に、ターンバックル本体の外周側の断面形状を、四角形、六角形または八角形とした回転工具係合部を形成したことを特徴とする請求項1に記載の形状記憶合金製のターンバックル。
- ターンバックル本体の全長に渡って、形状記憶効果が付与されていることを特徴とする請求項1または2に記載の形状記憶合金製のターンバックル。
- ターンバックル本体の両端部のねじ孔を有する部分を除く部材長手方向の一部に形状記憶効果が付与されていることを特徴とする請求項1または2に記載の形状記憶合金製のターンバックル。
- 請求項1〜4のいずれかに記載の形状記憶合金製のターンバックルと、一端側に連結部を備え他端部に雄ねじ軸部を備えた第1ロッドおよび第2ロッドを有し、ターンバックルの両端部に第1ロッドおよび第2ロッドの雄ねじ軸部が、それぞれねじ込まれていることを特徴とする緊張装置。
- 前記第1ロッドおよび第2ロッドのいずれか一方又は両方の一部または全部が、形状記憶合金製で部材長手方向に形状記憶効果が付与されたロッドとされていることを特徴とする請求項5に記載の緊張装置。
- 請求項5の緊張装置におけるロッドの軸力導入方法であって、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ構造物に係合させた状態で、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部を外側から加熱して、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、第1ロッドおよび第2ロッド相互を接近させるようにして、これらのロッドに軸力を導入することを特徴とするロッドの軸力導入方法。
- 請求項6の緊張装置におけるロッドの軸力導入方法であって、第1ロッドおよび第2ロッドの一端側をそれぞれ構造物に係合させた状態で、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部および第1ロッドまたは第2ロッドを外側から加熱して、前記形状記憶合金製のターンバックルの一部または全部、および第1ロッドまたは第2ロッドの一部または全部を部材長手方向に短縮させて、第1ロッドおよび第2ロッド相互を接近させるようにして、これらのロッドに軸力を導入することを特徴とするロッドの軸力導入方法。
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