JP5467581B2 - Anchor head rust prevention treatment equipment - Google Patents
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Description
本発明は、ロックボルト或いは異形棒鋼(一部に、或いは全長に亘って、螺子を切った鋼棒)等を張力材(テンドン)として用いたアンカーの頭部を防錆処理するための装置に関する。 The present invention relates to an apparatus for rust-proofing an anchor head using a lock bolt or a deformed steel bar (a steel bar with a thread cut in part or over its entire length) or the like as a tension material. .
ロックボルト或いは異形棒鋼を用いたアンカーでは、地上に露出した部分、即ちアンカー頭部の腐食を防止して、張力を維持する旨の規制が存在する。
そして、地中アンカーにおいて張力が負荷される張力材(例えばロックボルトや異形棒鋼)の止め具として、当該張力材の地上側先端部(或いは先端近傍部分)には、ナットを螺合させている。
この止め具としてのナットの機能を長期間発揮させるために、当該ナットの保護、及びボルトとナットのねじ山の腐食を防止する防錆処理装置(アンカー頭部の防錆処理装置)を設ける必要がある。
In an anchor using a rock bolt or a deformed steel bar, there is a regulation that maintains the tension by preventing corrosion of a portion exposed to the ground, that is, an anchor head.
Then, as a stopper for a tension material (for example, a lock bolt or a deformed steel bar) to which tension is applied in the underground anchor, a nut is screwed into the ground-side tip portion (or a portion near the tip) of the tension material. .
In order to exert the function of the nut as a fastener for a long period of time, it is necessary to provide a rust preventive treatment device (an anticorrosion treatment device for the anchor head) that protects the nut and prevents corrosion of the bolt and nut thread. There is.
従来技術に係るアンカー頭部の防錆処理装置が図7で示されている。図7において、地中Gに埋設されたアンカー10のアンカー頭部11は地上に露出し、このアンカー頭部11に支圧板12及びワッシャ51が嵌入され、ナット52で締め上げられている。
そして図7の従来技術では、中空部53にグリースを注入したキャップ54をアンカー頭部11に被せて防錆処理をしている。
図7における符号58は、キャップ54の頂部に形成された貫通孔を示し、符号59はその貫通孔58を塞ぐプラグを示している。
しかし、図7で示すアンカー頭部の防錆処理装置は、必要とする部品点数が多く、工程数も多いため、アンカー頭部の防錆処理作業に多大な労力及びコストを必要としてしまう、という問題を有している。
FIG. 7 shows an anchor head rust prevention apparatus according to the prior art. In FIG. 7, the anchor head 11 of the
In the prior art of FIG. 7, the cap 54 in which grease is injected into the hollow portion 53 is put on the anchor head 11 to perform rust prevention treatment.
However, the anchor head rust prevention treatment device shown in FIG. 7 requires a large number of parts and a large number of processes, and therefore requires a lot of labor and cost for the rust prevention treatment work of the anchor head. Have a problem.
従来技術におけるアンカー頭部の防錆処理作業が多大な労力及びコストを要するという問題を解消するため、本出願人は、図8に示すような防錆処理装置を提供した(特許文献1参照)。
図8で示す防錆処理装置(特許文献1)は、中空のキャップ形状ナット部材1と、その下方に配置される支圧板12とを備え、前記キャップ形状ナット部材1の中空部2には雌ねじ部3が形成されている。
該雌ねじ部3は引張り材(ロックボルトを含む:アンカー10)に形成された雄ねじ部と螺合する形状であり、前記キャップ形状ナット部材1の下端コーナー部には該下端コーナー部と支圧板12の境界部分をシールするシール機構6が設けられている。
そして、前記キャップ形状ナット部材1の頂部と中空部2とを連通する貫通孔4が形成されている。貫通孔4は、キャップ形状ナット部材1の中空部2に溶融亜鉛メッキ処理を行なう際の空気抜きを主たる目的として、形成されていた。また、従来技術では中空部2内にグリースを塗付しているため、貫通孔4はエア抜きの用途に用いられていた。
In order to solve the problem that the rust prevention treatment work of the anchor head in the prior art requires a great deal of labor and cost, the present applicant provided a rust prevention treatment device as shown in FIG. 8 (see Patent Document 1). .
8 includes a hollow cap-
The female threaded
And the through-
図8で示す従来技術(特許文献1)は、図7で示す従来技術に比較して、部品点数削減の効果を有し、且つ、アンカー頭部の防錆処理作業における労力を大幅に節減することが出来るので、大変に有用な技術である。
しかし、近年における環境に対する意識の高まりに伴い、出来る限り油脂製の潤滑剤(グリース)を使用しないこと、いわゆる「グリースレス」にすることが、各分野で要求されている。そして、アンカー頭部の防錆処理という分野についても、グリースを使用しないこと(グリースレス)が要求されている。
ここで、図8で示す従来技術(特許文献1)では、前記キャップ形状ナット部材1の中空部2内にグリースを充填して、アンカー頭部の防食を図っている。そのため、グリースレスという要請に応えることが出来ない。図8の従来技術(特許文献1)では、キャップ形状ナット部材1中にグリースを充填しているため、キャップ形状ナット部材1からグリースが漏出してしまうと、地中アンカーの施工現場の環境に重大な悪影響を及ぼしてしまう。
The prior art (Patent Document 1) shown in FIG. 8 has an effect of reducing the number of parts and greatly saves labor in the rust prevention treatment work of the anchor head as compared with the prior art shown in FIG. This is a very useful technology.
However, with increasing awareness of the environment in recent years, it has been required in various fields not to use oil-based lubricants (grease) as much as possible, so-called “grease-less”. And also in the field of rust prevention treatment of the anchor head, it is required not to use grease (greaseless).
Here, in the prior art shown in FIG. 8 (Patent Document 1), the
本発明は上述した従来技術の問題点に鑑みて提案されたものであり、地中アンカーに所望の張力が長期間に亘って作用せしめるために、当該アンカー頭部のねじ山の腐食を確実に防止することが出来ると共に、グリースを使用する必要がなく、環境に対して悪影響を与えることがないアンカー頭部の防錆処理装置の提供を目的としている。 The present invention has been proposed in view of the above-described problems of the prior art, and in order to allow a desired tension to act on the underground anchor for a long period of time, it is possible to reliably corrode the thread of the anchor head. An object of the present invention is to provide an anti-corrosion treatment apparatus for an anchor head that can be prevented, does not require the use of grease, and does not adversely affect the environment.
本発明のアンカー頭部の防錆処理装置(100)は、中空のキャップ形状ナット部材(キャップナット1)と、その下方に配置される支圧板(12)とを備え、
前記キャップ形状ナット部材(1)の中空部(2)の半径方向内方の円周方向には全周に亘って雌ねじ部(3)が形成されており、当該雌ねじ部(3)は張力材(10:テンドン、アンカーテンドン:ロックボルトや異形棒鋼を含む)に形成された雄ねじ部と螺合する形状であり、
前記キャップ形状ナット部材(1)の内部空間(2)は(当該キャップ形状ナット部材1の)頂部(1t)側については閉鎖されており、
前記キャップ形状ナット部材(1)の下端コーナー部(1b)と支圧板(12)との間には、可撓性材料(例えば、樹脂)製のパッキン(50)が介装されており、
前記キャップ形状ナット部材(1)は、半径方向内方に雌ねじ部(3)を形成した鋳鉄製中空部材(1F)と、当該鋳鉄製中空部材(1F)を鋳包んであるアルミニウム製中空部材(1A)を有しており、
前記鋳鉄製中空部材(1F)に形成された雌ねじ部(3)の表面及び半径方向外方表面(1Fs)には、アルミナ層及び/又はアルミニウム層が鋳鉄に低温(700℃以下)で拡散処理された合金層(Fe−Al層:1fa)が形成されていることを特徴としている。
The anchor head rust prevention apparatus (100) of the present invention includes a hollow cap-shaped nut member (cap nut 1) and a bearing plate (12) disposed below the cap-shaped nut member (cap nut 1).
An internal thread portion (3) is formed over the entire circumference in the radially inner circumferential direction of the hollow portion (2) of the cap-shaped nut member (1), and the internal thread portion (3) is a tension material. (10: tendon, uncurtain dong: including rock bolts and deformed steel bars)
The inner space (2) of the cap-shaped nut member (1) is closed on the top (1t) side (of the cap-shaped nut member 1),
Between the lower end corner portion (1b) of the cap-shaped nut member (1) and the bearing plate (12), a packing (50) made of a flexible material (for example, resin) is interposed,
The cap-shaped nut member (1) includes a cast iron hollow member (1F) in which a female thread portion (3) is formed radially inward, and an aluminum hollow member (1F) in which the cast iron hollow member (1F) is cast. 1A),
On the surface of the internal thread portion (3) and the radially outer surface (1Fs) formed in the cast iron hollow member (1F), an alumina layer and / or an aluminum layer is diffused into cast iron at a low temperature (700 ° C. or less). An alloy layer (Fe—Al layer: 1fa) formed is formed.
そして、係るアンカー頭部の防錆処理装置(100)で用いられる本発明のキャップ形状ナット部材(1)は、中空に形成されており、中空部(2)の半径方向内方の円周方向全周に亘って雌ねじ部(3)が形成されており、当該雌ねじ部(3)は張力材(10:テンドン、アンカーテンドン:ロックボルトや異形棒鋼を含む)に形成された雄ねじ部と螺合する形状をしているアンカー頭部防錆処理用のキャップ形状ナット部材(1)において、
(前記キャップ形状ナット部材1の)内部空間(2)は(当該キャップ形状ナット部材1の)頂部(1t)側については閉鎖されており、
(前記キャップ形状ナット部材1は)半径方向内方に雌ねじ部(3)を形成した鋳鉄製中空部材(1F)と、当該鋳鉄製中空部材(1F)を鋳包んであるアルミニウム製中空部材(1A)を有しており、
前記鋳鉄製中空部材(1F)に形成された雌ねじ部(3)の表面及び半径方向外方表面(1Fs)には、アルミナ層及び/又はアルミニウム層が鋳鉄に低温(700℃以下)で拡散処理された合金層(Fe−Al層:1fa)が形成されていることを特徴としている。
And the cap-shaped nut member (1) of this invention used with the rust prevention processing apparatus (100) of such an anchor head is formed in the hollow, The circumferential direction inside the radial direction of a hollow part (2) A female threaded portion (3) is formed over the entire circumference, and the female threaded portion (3) is screwed with a male threaded portion formed on a tension material (10: tendon, uncurtain dong: including lock bolt and deformed steel bar). In the cap-shaped nut member (1) for anchor head rust prevention treatment having a shape to
The internal space (2) (of the cap-shaped nut member 1) is closed on the top (1t) side (of the cap-shaped nut member 1),
(The cap-shaped nut member 1) is a cast iron hollow member (1F) having a female thread portion (3) formed radially inward, and an aluminum hollow member (1A) in which the cast iron hollow member (1F) is cast. )
On the surface of the internal thread portion (3) and the radially outer surface (1Fs) formed in the cast iron hollow member (1F), an alumina layer and / or an aluminum layer is diffused into cast iron at a low temperature (700 ° C. or less). An alloy layer (Fe—Al layer: 1fa) formed is formed.
そして、上述したアンカー頭部の防錆処理装置(100)で用いられるキャップ形状ナット部材(1)を製造するため、本発明の製造方法は、
半径方向内方に雌ねじ部(3)を形成した鋳鉄製中空部材(1F)の表面(雌ねじ部3及び半径方向外方表面1Fs)に溶融アルミニウムメッキを施す工程(S1)と、
鋳鉄製中空部材(1F)の表面から余剰のアルミニウムを除去する工程(S2)と、
余剰のアルミニウムを除去した後に、鋳鉄製中空部材(1F)の表面(雌ねじ部3及び半径方向外方表面1Fs)に、アルミナ層及び/又はアルミニウム層を低温(700℃以下)で拡散処理(二次拡散)して、合金層(Fe−Al層:1fa)を形成する工程(S3)と、
表面(雌ねじ部3及び半径方向外方表面1Fs)に合金層(Fe−Al層:1fa)が形成された前記鋳鉄製中空部材(1F)を、アルミニウムで鋳包む工程(S4)、
を有することを特徴としている。
And in order to manufacture the cap-shaped nut member (1) used with the antirust processing apparatus (100) of the anchor head mentioned above, the manufacturing method of the present invention comprises:
A step (S1) of performing molten aluminum plating on the surface (the
A step (S2) of removing excess aluminum from the surface of the cast iron hollow member (1F);
After the excess aluminum is removed, the alumina layer and / or the aluminum layer is diffused at a low temperature (700 ° C. or less) on the surface of the cast iron hollow member (1F) (the
A step (S4) of casting the cast iron hollow member (1F) having an alloy layer (Fe-Al layer: 1fa) formed on the surface (the
It is characterized by having.
上述する構成を具備する本発明によれば、前記鋳鉄製中空部材(1F)に形成された雌ねじ部(3)の表面には、アルミナ層及び/又はアルミニウム層が鋳鉄に低温(700℃以下)で拡散処理された合金層(Fe−Al層:1fa)が形成されており、当該合金層(1fa)は優秀な耐食性(例えば、溶融アルミニウムメッキの5倍程度の耐食性)を有しているため、雌ねじ部(3)と螺合した張力材(10:テンドン)が腐食することが防止される。
そのため、グリースを使用しなくても、アンカー頭部(11)の防錆処理が可能となり、環境に優しい、いわゆる「グリースレス」のアンカー頭部における防錆処理を実現することが出来る。
そして、グリースを充填する必要がない本発明によれば、キャップ形状ナット部材(1)からグリースが流出して、施工現場周辺の環境に悪影響を及ぼす恐れもない。
According to the present invention having the above-described configuration, an alumina layer and / or an aluminum layer is formed on the cast iron at a low temperature (700 ° C. or lower) on the surface of the internal thread portion (3) formed on the cast iron hollow member (1F). Since the alloy layer (Fe-Al layer: 1fa) that has been subjected to diffusion treatment is formed, the alloy layer (1fa) has excellent corrosion resistance (for example, about five times that of molten aluminum plating). The tension material (10: tendon) screwed into the female thread portion (3) is prevented from corroding.
Therefore, the rust prevention treatment of the anchor head (11) can be performed without using grease, and the rust prevention treatment of the so-called “grease-less” anchor head which is environmentally friendly can be realized.
Then, according to the present invention there is no need to fill the grease, and flows out the grease from the cap-shaped nut member (1), there is no fear adversely affect the facilities Engineering site surrounding environment.
ここで、従来技術によれば、溶融アルミニウムメッキを施した際に、いわゆる「湯溜まり」が形成され、或いは、雌ねじ部(3)の表面に余剰のアルミニウムが存在することに起因して、当該雌ねじ部(3)が、張力材(10:テンドン)の雄ねじ部(10m)と噛み合い難くなり、張力材(10)がキャップ形状ナット部材(1)に入り難くなる(いわゆる「しぶい」状態になってしまう)という問題がある。
これに対して、本発明によれば、鋳鉄製中空部材(1F)に形成された雌ねじ部(3)の表面には、アルミナ層及び/又はアルミニウム層が鋳鉄に低温(700℃以下)で拡散処理された合金層(Fe−Al層:1fa)を形成するに際しては、鋳鉄製中空部材(1F)の表面に溶融アルミニウムメッキを施し、余剰のアルミニウムを除去した後に、鋳鉄製中空部材(1F)の表面に、アルミナ層及び/又はアルミニウム層を低温(700℃以下)で拡散処理(二次拡散)して、合金層(Fe−Al層:1fa)を形成することになる。そのため、本発明では、雌ねじ部(3)に「湯溜まり」が形成されることはなく、余剰のアルミニウムが存在してしまうこともない。そのため、張力材(10)がキャップ形状ナット部材(1)に入り難くなる(いわゆる「しぶい」状態になってしまう)ことが防止される。
Here, according to the prior art, when hot-dip aluminum plating is performed, a so-called “water pool” is formed, or due to the presence of excess aluminum on the surface of the female screw portion (3), The internal thread portion (3) is difficult to mesh with the external thread portion (10m) of the tension member (10: tendon), and the tension member (10) is difficult to enter the cap-shaped nut member (1) (so-called "sludge" state). Problem).
On the other hand, according to the present invention, the alumina layer and / or the aluminum layer diffuses into the cast iron at a low temperature (700 ° C. or less) on the surface of the internal thread portion (3) formed in the cast iron hollow member (1F). When forming the treated alloy layer (Fe-Al layer: 1fa), the surface of the cast iron hollow member (1F) is subjected to hot-dip aluminum plating to remove excess aluminum, and then the cast iron hollow member (1F). On this surface, the alumina layer and / or the aluminum layer is subjected to diffusion treatment (secondary diffusion) at a low temperature (700 ° C. or lower) to form an alloy layer (Fe—Al layer: 1fa). Therefore, in the present invention, no “hot water pool” is formed in the female screw portion (3), and there is no surplus aluminum. Therefore, it is prevented that the tension member (10) is difficult to enter the cap-shaped nut member (1) (becomes a so-called “spray” state).
ここで、本発明によれば、防錆性、防食性は鋳鉄製中空部材(1F)の表面に形成された合金層(Fe−Al層:1fa)により担保されるので、上述した様にグリースをキャップ形状ナット部材(1)の内部空間に充填する必要がない。そのため、(当該キャップ形状ナット部材1の)頂部(1t)側については閉鎖されており、上述した従来技術のように、キャップ形状ナット部材頂部(1t)に貫通孔を設けていない。
そのため、従来技術に比較して、雨水がキャップ形状ナット部材(1)内部に浸入する可能性が低く、アンカー頭部(11)の防錆性がさらに向上する。
Here, according to the present invention, rust resistance and corrosion resistance are ensured by the alloy layer (Fe-Al layer: 1fa) formed on the surface of the cast iron hollow member (1F). It is not necessary to fill the inner space of the cap-shaped nut member (1). Therefore, the top (1t) side (of the cap-shaped nut member 1) is closed, and no through-hole is provided in the cap-shaped nut member top (1t) as in the above-described prior art.
Therefore, compared with a prior art, possibility that rainwater will penetrate | invade inside a cap-shaped nut member (1) is low, and the rust prevention property of an anchor head (11) further improves.
さらに本発明において、キャップ形状ナット部材(1)の下端コーナー部(1b)と支圧板(12)との間には、可撓性材料(例えば、樹脂)製のパッキン(50)が介装されているので、キャップ形状ナット部材(1)の下端コーナー部(1b)と支圧板(12)の境界部分から雨水が浸入することが防止される。そして、可撓性材料製のパッキン(50)を介装することにより、キャップ形状ナット部材(1)が支圧板(12)に対して、良好に密着することになる。
それと共に、係るパッキン(50)は可撓性材料製であるため適宜変形することが出来るので、キャップ形状ナット部材(1)を締め付けた際に、当該キャップ形状ナット部材(1)の下端コーナー部(1b)及び/又は支圧板(12)が破損することを防止出来る。
Further, in the present invention, a flexible material (for example, resin) packing (50) is interposed between the lower end corner portion (1b) of the cap-shaped nut member (1) and the bearing plate (12). Therefore, it is possible to prevent rainwater from entering from the boundary between the lower end corner portion (1b) of the cap-shaped nut member (1) and the bearing plate (12). And by interposing the packing (50) made of a flexible material, the cap-shaped nut member (1) is in good contact with the bearing plate (12).
At the same time, since the packing (50) is made of a flexible material and can be appropriately deformed, when the cap-shaped nut member (1) is tightened, the lower end corner portion of the cap-shaped nut member (1) (1b) and / or the bearing plate (12) can be prevented from being damaged.
上述した様に、本発明によれば、アルミニウム製中空部材(1A)が鋳鉄製中空部材(1F)を鋳包んでいる。ここで、前記合金層は、鋳鉄製中空部材(1F)の半径方向外方表面にも形成すれば、アルミニウム製中空部材(1A)が鋳鉄製中空部材(1F)を鋳包んでいても、鋳鉄とアルミニウムとの接続箇所における電食が防止される。
その結果、アルミニウム製中空部材(1A)による鋳鉄製中空部材(1F)の鋳包みが、確実に行なわれる。
As described above, according to the present invention, the aluminum hollow member (1A) casts the cast iron hollow member (1F). Here, if the alloy layer is also formed on the outer surface in the radial direction of the cast iron hollow member (1F), cast iron even if the aluminum hollow member (1A) casts the cast iron hollow member (1F). Electrolytic corrosion at the connection between aluminum and aluminum is prevented.
As a result, casting of the cast iron hollow member (1F) with the aluminum hollow member (1A) is reliably performed.
キャップ形状ナット部材に対して外的な衝撃が付加されてしまう場合において、通常の鋳物に樹脂や塗装をキャップ形状ナット部材の外表面に施したのみであれば、当該衝撃によりキャップ形状ナット部材外表面の樹脂が破損し、或いは、塗装が剥離してしまい、耐食性が低下して、アンカー頭部の防錆或いは防食性が低下してしまうという問題がある。
それに対して、本発明では、鋳鉄製中空部材(1F)をアルミニウムによって鋳包むことにより、キャップ形状ナット部材(1)に外的な衝撃が作用しても、アルミニウム製中空部材(1A)における当該衝撃が作用した部分が凹むだけであり、張力材(10)と螺合している鋳鉄製中空部材(1F)には、影響は及ばず、本発明におけるアンカーの頭部の防食性に問題が生じることはない。
In the case where an external impact is applied to the cap-shaped nut member, if the resin or paint is only applied to the outer surface of the cap-shaped nut member on a normal casting, the cap-shaped nut member is exposed by the impact. There is a problem that the resin on the surface is broken or the coating is peeled off, the corrosion resistance is lowered, and the rust prevention or corrosion prevention of the anchor head is lowered.
On the other hand, in the present invention, even if an external impact acts on the cap-shaped nut member (1) by casting the cast iron hollow member (1F) with aluminum, the aluminum hollow member (1A) The casted hollow member (1F) screwed into the tension member (10) is not affected by the impacted portion only, and the anticorrosion property of the anchor head in the present invention has a problem. It does not occur.
さらに本発明によれば、キャップ形状ナット部材(1)を張力材(10)に引張力を付与する機能をも持たせているので、アンカー頭部の防錆処理に必要な部材、部品を減少して、労力及びコストを減少させることができる。 Furthermore, according to the present invention, since the cap-shaped nut member (1) also has a function of imparting a tensile force to the tension member (10), the number of members and parts required for the rust prevention treatment of the anchor head is reduced. Thus, labor and cost can be reduced.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
図1において、装置全体を符号100で示すアンカー頭部の防錆処理装置は、中空のキャップ形状ナット部材(以下、「キャップナット」と記載する)1、支圧板12、可撓性材料から成るパッキン50を備えている。
支圧板12は、地盤Gの上に構築された構造物200の上面に載置されている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
In FIG. 1, an anchor head rust preventive treatment apparatus denoted by
The bearing
図2において、キャップナット1は、鋳鉄製中空部材1Fと、当該鋳鉄製中空部材1Fを鋳包んでいるアルミニウム製中空部材1Aを有している。鋳鉄製中空部材1Fの中空部2には、その内周面の概略全域に雌ねじ部3が形成されている。
雌ねじ部3に形成された雌ねじ3fは張力材(例えばロックボルト)10に形成された雄ねじ10mと螺合するように形成されている。
In FIG. 2, the
A
図示の実施形態では、中空部2は鋳鉄製中空部材1Fの軸方向(図1、図2、図5の上下方向)の概略全域に設けられており、鋳鉄製中空部材1Fの中空部2における内周面の概略全域に雌ねじ部3が形成されている。
しかし、中空部2は鋳鉄製中空部材1Fの軸方向について、支圧板12側(図1、図2、図5では下側)の一部にのみ形成されていても良い。
また、雌ねじ部3も、中空部2の全域に形成するのではなく、鋳鉄製中空部材1Fの軸方向について、支圧板12側の一部にのみ形成しても良い。
ロックボルト10の各種仕様に換言して、中空部2や雌ねじ部3を形成する領域については、適宜設定可能である。
In the illustrated embodiment, the
However, the
Further, the
In other words, the regions where the
鋳鉄製中空部材1Fは、全体が円筒形状で、図2における下端にフランジ1Ffが形成されている。フランジ1Ffの下面の外縁は、面取り1Fcが施されている。
鋳鉄製中空部材1Fの外周面には、図2では軸方向(図2の上下方向)4箇所の位置に、環状突起1Fdが形成されている。明確には図示されていないが、環状突起1Fdの角部には、いわゆる「アール」が形成されている。
鋳鉄製中空部材1Fのフランジ1Ff及び環状突起1Fdは、アルミニウム製中空部材1Aに鋳包まれた鋳鉄製中空部材1Fが、アルミニウム製中空部材1Aの軸方向(図2の上下方向)へずれてしまうことを防止するために、設けられている。
The cast iron
On the outer peripheral surface of the cast iron
The flange 1Ff and the annular protrusion 1Fd of the cast iron
鋳鉄製中空部材1Fの内周面に形成された雌ねじ部3の表面及び鋳鉄製中空部材1Fの外周面には、溶融アルミニウムメッキ処理が施されている。
ここで、溶融アルミニウムメッキ処理を行なうとアルミニウム層が形成されるが、当該アルミニウム層の厚さは不均一であった。そのため、従来は、ネジ等の精密部品には溶融アルミニウムメッキ処理は適用し難かった。
それに対して、図示の実施形態では、溶融アルミニウムメッキ処理されたものを、さらに700℃以下で再熱処理することにより、形成されたアルミニウム層の厚さ寸法(膜厚)を均一化することが出来る。そのため、ネジの様な精密部品に対しても、溶融アルミニウムメッキ処理後、700℃以下で再熱処理することにより、表面にアルミニウム層を形成することが可能になった。
一般に鉄鋼は、500℃以上に加熱されると酸化が促進されて、急速にスケール化して、腐食する。溶融アルミニウムメッキ処理を施せば、アルミニウムが鉄鋼に拡散浸透して合金層(Fe−Al層)化し、表面に酸化アルミニウム皮膜(アルミナ皮膜)を形成する。係るアルミナ皮膜と融点約1160℃の合金層(Fe−Al層)により、酸素の侵入を阻止する。そのため、溶融アルミニウムメッキ処理後、700℃以下で再熱処理した場合には、余分なアルミニウムが除去され、溶融亜鉛メッキと比較すると、腐食速度で約7.5倍は腐食し難くなり、推定寿命年数では約16倍の耐食性を有しており、耐食性に優れている。
The surface of the
Here, when the molten aluminum plating process is performed, an aluminum layer is formed, but the thickness of the aluminum layer is not uniform. Therefore, conventionally, it has been difficult to apply molten aluminum plating to precision parts such as screws.
On the other hand, in the illustrated embodiment, the thickness dimension (film thickness) of the formed aluminum layer can be made uniform by re-heat-treating the one that has been subjected to the molten aluminum plating at a temperature of 700 ° C. or lower. . For this reason, it is possible to form an aluminum layer on the surface of a precision part such as a screw by performing a heat treatment again at 700 ° C. or lower after the molten aluminum plating process.
In general, when steel is heated to 500 ° C. or higher, oxidation is accelerated, and it rapidly scales and corrodes. When the molten aluminum plating treatment is performed, aluminum diffuses and permeates into the steel to form an alloy layer (Fe—Al layer), and an aluminum oxide film (alumina film) is formed on the surface. The alumina coating and the alloy layer (Fe—Al layer) having a melting point of about 1160 ° C. prevent oxygen from entering. Therefore, after re-heat treatment at 700 ° C. or lower after the hot-dip aluminum plating treatment, excess aluminum is removed, making it less likely to corrode by about 7.5 times the corrosion rate compared with hot-dip galvanization, and the estimated life years Has about 16 times the corrosion resistance and is excellent in corrosion resistance.
図3において、アルミニウム製中空部材1Aは、全体が円筒状で、図3における下端側に六角部16が形成されている。
なお、アルミニウム製中空部材1Aの半球状の頂部1tには、従来技術で形成されていたような貫通孔は設けてはなく、閉塞している。
In FIG. 3, the aluminum
The hemispherical top 1t of the aluminum
図2において、アルミニウム製中空部材1Aの下端面には、直径が雌ねじ部3の谷の径よりも大きな貫通孔1Ahが形成されている。
アルミニウム製中空部材1Aの下端には平面部1Btが形成されている。そして、平面部1Btの半径方向外方にはコーナー部1bが形成されており、コーナー部1bは、球面形状(球面の一部の球状:以下、同じ)となる様に滑らかに仕上げられている。
球面球状のコーナー部1bは、図1に示すように、パッキン50のテーパー面(テーパー部52)に当接している。
それと共に、球面球状のコーナー部1bは、キャップナット1が支圧板12における適正な位置において、キャップナット1の中心軸とロックボルト10の軸方向とが一致する様に配置する機能をも奏する。
In FIG. 2, a through
A flat surface portion 1Bt is formed at the lower end of the aluminum
The spherical
At the same time, the spherical
図5は、図1におけるO部を拡大して示している。
図5において、パッキン50は、円筒部51とテーパー部52とを有している。テーパー部52の半径方向(図5では左右方向)寸法は、円筒部51から離隔するに連れて(図5では上方に延在するに連れて)、徐々に大きくなる。
図5において、円筒部51の軸方向寸法は符号H50、円筒部51の外径は符号D50、テーパー部52におけるテーパー角度は符号α、パッキン50の肉厚は符号tで表現している。
支圧板12の中央部には、貫通孔12hが形成されており、貫通孔12hの内径は、円筒部51の外径D50に所定の公差(緩み嵌め)を加えた値に設定されている。
FIG. 5 shows the O portion in FIG. 1 in an enlarged manner.
In FIG. 5, the packing 50 has a
In FIG. 5, the axial dimension of the
At the center of the
パッキン50の円筒部51の外径D50は、パッキン50を支圧板12の貫通孔12hに容易に挿入することが出来て、且つ、シール性を維持出来る様に設定されている。
図5において、支圧板12の貫通孔12hの上方部分には、面取りが形成されている。貫通孔12hにおいて、面取りを形成した箇所以外の軸方向寸法(図5では上下方向寸法)が符号H12で示されており、当該寸法H12は、パッキン50の円筒部51における軸方向寸法H50と概略等しい。
なお、支圧板12の貫通孔12hの上方部分に形成された面取りにおける面取り角度βは、パッキン50のテーパー部52におけるテーパー角度αに等しい。
The outer diameter D50 of the
In FIG. 5, chamfering is formed in the upper part of the through
The chamfering angle β in the chamfer formed in the upper portion of the through
パッキン50は、可撓性材料(例えば、硬質の樹脂)から成り、キャップナット1を締め付けた際には、好適に変形して、キャップナット1及び支圧板12に対して、良好に密着する。
したがって、キャップナット1と支圧板12の境界から浸水することが防止され、ロックボルト10の頭部の防錆性能が長期間に亘って保証される。
The packing 50 is made of a flexible material (for example, a hard resin). When the
Accordingly, it is possible to prevent water from entering from the boundary between the
次に、図6の工程図を参照して、キャップナット1の製造方法を説明する。
最初に、図6のステップS1の前処理として、鋳鉄製中空部材に雌ねじ加工を施し、雌ねじ部3を有する鋳鉄製中空部材(雌ねじ加工した鋳鉄製中空部材)1Fを製造する。そして、雌ねじ加工された鋳鉄製中空部材1Fを脱脂、酸洗いして、乾燥させる。
第1工程(ステップS1)では、雌ねじ加工された鋳鉄製中空部材1Fの半径方向内方及び外方の表面(或いは、全表面)に溶融アルミニウムメッキ処理を施す。
Next, a method for manufacturing the
First, as a pretreatment in step S1 of FIG. 6, a cast iron hollow member is subjected to internal thread processing to produce a cast iron hollow member (internal thread processed cast iron hollow member) 1F having an
In the first step (step S1), a molten aluminum plating process is performed on the radially inner and outer surfaces (or the entire surface) of the cast iron
次に、図6のステップS2で示す第2工程では、溶融アルミニウムメッキ処理を施した鋳鉄製中空部材1Fの半径方向内方及び外方の表面から、余剰のアルミニウムを除去する。
余剰のアルミニウムを鋳鉄製中空部材1Fの表面から除去することにより、鋳鉄製中空部材1Fの雌ねじ3fの形状及び精度を維持している。それと共に、目ねじ部3に、いわゆる「湯溜まり」が形成されることを防止している。
或いは、雌ねじ部3がロックボルト10の雄ねじ部10mと噛み合い難くなりことを防止して、ロックボルト10がキャップナット1に入り易い状態を維持し、以って、ロックボルト10がキャップナット1に入り難い状態(いわゆる「しぶい」状態)になることを防止している。
Next, in the second step shown in step S2 of FIG. 6, surplus aluminum is removed from the radially inner and outer surfaces of the cast iron
By removing excess aluminum from the surface of the cast iron
Or it prevents that the
次に、図6のステップS3で示す第3工程では、余剰のアルミニウムを除去した鋳鉄製中空部材1Fの表面を700℃以下で再熱処理している。換言すれば、鋳鉄製中空部材1Fの内周面に形成された雌ねじ部3の表面及び鋳鉄製中空部材1Fの外周面に、アルミナ層及び/又はアルミニウム層を低温(700℃以下)で拡散処理することにより、合金層(Fe−Al層:1fa)を形成する。
溶融アルミニウムメッキ処理を施すことにより、アルミニウムが鉄鋼に拡散浸透して合金層(Fe−Al層)1faを形成して、表面に酸化アルミニウム(アルミナ)皮膜が形成される。そして、アルミナ皮膜と融点約1160℃の合金層により、酸素の侵入が防止され、雌ねじ部3の表面及び鋳鉄製中空部材1Fの外周面の酸化或いは発錆を防止することが出来る。
さらに余剰のアルミニウムを除去した鋳鉄製中空部材1Fの表面を700℃以下で再熱処理を施すことにより、余分なアルミニウムを除去し、アルミニウムメッキの皮膜厚さが均一となり、ネジ山の円滑な螺合が可能である。
Next, in the third step shown in step S3 of FIG. 6, the surface of the cast iron
By performing the molten aluminum plating treatment, aluminum diffuses and penetrates into the steel to form an alloy layer (Fe—Al layer) 1fa, and an aluminum oxide (alumina) film is formed on the surface. The alumina coating and the alloy layer having a melting point of about 1160 ° C. prevent oxygen from entering, and can prevent oxidation or rusting of the surface of the
Further, the surface of the cast iron
図6のステップS4で示す第4工程では、表面に合金層(Fe−Al層)1faが形成された鋳鉄製中空部材1Fを、図3に示すような外形形状となる様に、アルミニウムで鋳包んでいる。
上述した様に、フランジ1Ffの下縁には面取り1Fcが施され、環状突起1Fdの角部には「アール」が形成されているので、鋳鉄製中空部材1Fをアルミニウムで鋳包む際に、フランジ1Ffの下縁や環状突起1Fdに、アルミニウムが存在しない空隙部(いわゆる「巣」)が形成されることが防止される。
In the fourth step shown in step S4 of FIG. 6, a cast iron
As described above, the lower edge of the flange 1Ff is chamfered 1Fc, and the corners of the annular protrusion 1Fd are rounded. Therefore, when casting the cast iron
次に、図1及び図5を参照して、キャップナット1を用いた防錆処理装置によるアンカー頭部の防錆処理について説明する。
図1において、構造物200に穿孔された貫通孔201には、スリーブ210が介装されている。
スリーブ210を介装した貫通孔201からは、ロックボルト10のアンカー頭部11が所定量だけ露出している。
Next, with reference to FIG.1 and FIG.5, the rust prevention process of the anchor head by the rust prevention apparatus using the
In FIG. 1, a
A predetermined amount of the anchor head 11 of the
アンカー頭部の防錆処理に際しては、支圧板12を用意し、支圧板12の貫通孔12hにパッキン50を挿入する。
そして、構造物200における貫通孔201の上にパッキン50を嵌入した支圧板12を載置する。この時、支圧板12の貫通孔12hの中心と、ロックボルト10の軸中心とを概略一致させておく。
次に、ロックボルト10のアンカー頭部11にキャップナット1を被せ、ロックボルト10の雄ねじにキャップナット1の雌ねじ部3の雌ねじを螺合させる。
In the rust prevention treatment of the anchor head, the bearing
Then, the bearing
Next, the
図1及び図5において、キャップナット1におけるアルミニウム製中空部材1A下端の六角部16の二面に図示しない工具(例えば、トルクレンチ等)の二面を合わせ、ロックボルト10の規定の引張力に対応する締め付けトルクに到達するまで、当該図示しない工具によりキャップナット1を締め込む。
キャップナット1を締め込むことにより、ロックボルト10には引張力が作用し、キャップナット1は、パッキン50を仲介した状態で支圧板12に押し付けられる。そして、キャップナット1の中心軸が、ロックボルト10の中心軸と一致した状態となる。(いわゆる「センターリング」が為される。)
その際に、可撓性を有する部材で製造されたパッキン50は変形して、キャップナット1と支圧板12の境界部分を完全にシールし、以って、当該境界部分から雨水が浸入することを防止する。
これにより、アンカー頭部の防錆処理の施工が完了する。
In FIGS. 1 and 5, two surfaces of a
By tightening the
At that time, the packing 50 made of a flexible member is deformed to completely seal the boundary portion between the
Thereby, the construction of the rust prevention treatment of the anchor head is completed.
ここで、上述した合金層(Fe−Al層)1faは、極めて優れた耐食性(例えば、溶融アルミニウムメッキの5倍程度の耐食性)を有している。
そのため、キャップナット1内にグリースを封入しなくても、雌ねじ部3と螺合したロックボルト10の頭部11の腐食を防止することができる。その結果、アンカー頭部の防錆処理を、グリースを使用しない(いわゆる「グリースレス」の)環境に優しい態様で、施工することが出来る。
そして、図示の実施形態に係る防錆処理装置100が「グリースレス」であるため、キャップナット1からグリースが流出することはなく、施工現場周辺の環境にグリース流出による悪影響を及ぼす恐れもない。
Here, the alloy layer (Fe—Al layer) 1fa described above has extremely excellent corrosion resistance (for example, corrosion resistance about five times that of molten aluminum plating).
Therefore, even if grease is not enclosed in the
Since
また、図示の実施形態に係る防錆処理装置100が「グリースレス」であり、グリースをキャップナット1の内部空間に充填する必要がないため、キャップナット1の頂部1t側に、グリース充填用の貫通孔を形成しておく必要がない。その結果、図示の実施形態では、キャップナット1の頂部1t側は閉鎖されており、従来技術のような貫通孔を形成していない。
キャップナット1の頂部1t側に貫通孔を形成する必要が無いため、キャップナット1製造の労力及びコストを節約することが出来る。また、キャップナット1の頂部1t側に貫通孔が形成されていないので、図示の実施形態では、従来技術(特許文献1)のキャップナットに比較して、雨水がキャップナット1内部に浸入する可能性がさらに低くなり、アンカー頭部11の防錆性がさらに向上している。
Further, since the rust
Since it is not necessary to form a through hole on the top 1t side of the
図示の実施形態では、鋳鉄製中空部材1Fに形成された雌ねじ部3の表面に、合金層(Fe−Al)層1faを形成するに際しては、鋳鉄製中空部材1Fの表面に溶融アルミニウムメッキを施した後に、当該表面から余剰のアルミニウムを除去し、そして、鋳鉄製中空部材1Fの表面に、アルミナ層及び/又はアルミニウム層を低温(700℃以下)で拡散処理(二次拡散)して、合金層(Fe−Al層)1faを形成している。
そのため、雌ねじ部3の表面に余剰のアルミニウムが存在することに起因して、いわゆる「湯溜まり」が形成されてしまうことが防止される。そして、雌ねじ部3がロックボルト10の雄ねじ部10mと噛み合い難くなってしまうこともなく、ロックボルト10の雄ねじ部10mがキャップナット1に入り難くなってしまう(いわゆる「しぶい」状態になってしまう)こともない。
In the illustrated embodiment, when the alloy layer (Fe—Al) layer 1fa is formed on the surface of the
Therefore, the so-called “hot water pool” is prevented from being formed due to the presence of surplus aluminum on the surface of the
さらに図示の実施形態において、キャップナット1の下端コーナー部1bと支圧板12との間には、可撓性を有する樹脂製のパッキン50が介装されているので、キャップナット1を締めこみ、ロックボルト10に引張力を作用させることにより、パッキン50が圧縮変形して、キャップナット1及び支圧板12の境界部分に圧着して、シールする。
そのため、キャップナット1と支圧板12の境界部分から、雨水が浸入することを確実に防止出来る。
また、パッキン50を介装するため、キャップナット1を締め付けて、ロックボルト10に引張力を作用させた際に、キャップナット1の下端コーナー1b及び/又は支圧板12が破損してしまうことが防止される。
Further, in the illustrated embodiment, since a flexible resin packing 50 is interposed between the lower
Therefore, it is possible to reliably prevent rainwater from entering from the boundary portion between the
Further, since the packing 50 is interposed, when the
これに加えて、図示の実施形態では、アルミニウム製中空部材1Aが鋳鉄製中空部材1Fを鋳包んでいる。そして、鋳鉄製中空部材1Fの半径方向外方表面にも、前記合金層(Fe−Al層)1faが形成されているので、アルミニウム製中空部材1Aが鋳鉄製中空部材1Fを鋳包んでいても、鋳鉄とアルミニウムとの接続箇所における電食が防止される。
その結果、アルミニウム製中空部材1Aによる鋳鉄製中空部材1Fの鋳包みが、確実に行なわれ、アンカー頭部の防錆も確実に行なわれる。
In addition, in the illustrated embodiment, the aluminum
As a result, casting of the cast iron
また、鋳鉄製中空部材1Fをアルミニウムによって鋳包むことにより、何らかの理由によりアルミニウム製中空部材1Aに対して外的な衝撃が付加されたとしても、衝撃が付加された部分が凹むだけであり、ロックボルト10と螺合している鋳鉄製中空部材1Fには、影響は及ばず、実施形態におけるアンカーの頭部の防食性等は保持される。樹脂や塗装をキャップ形状ナット部材の外表面に施した場合の様に、当該衝撃によりキャップ形状ナット部材外表面の樹脂が破損し、或いは、塗装が剥離してしまい、耐食性が低下して、アンカー頭部の防錆或いは防食性が低下してしまうという問題は、図示の実施形態には存在しない。
Further, by casting the cast iron
さらに、図示の実施形態によれば、キャップナット1をロックボルト10に引張力を作用する装置としての機能をも持たせているので、アンカー頭部の防錆処理に必要とされる部材や部品を減少して、必要な労力やコストを減少させる効果をも有している。
Furthermore, according to the illustrated embodiment, the
図示の実施形態はあくまでも例示であり、本発明の技術的範囲を限定する趣旨の記述ではない。 The illustrated embodiment is merely an example, and is not intended to limit the technical scope of the present invention.
1・・・キャップ形状ナット部材/キャップナット
1A・・・鋳鉄製中空部材
1B・・・アルミニウム製中空部材
1fa・・・合金層
2・・・中空部
3・・・雌ねじ部
10・・・張力材/アンカー/ロックボルト
11・・・アンカー頭部
12・・・支圧板
16・・・六角部
50・・・パッキン
200・・・構造物
G・・・地盤
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記キャップ形状ナット部材の中空部の半径方向内方の円周方向には全周に亘って雌ねじ部が形成されており、当該雌ねじ部は張力材に形成された雄ねじ部と螺合する形状であり、
前記キャップ形状ナット部材の内部空間は頂部側については閉鎖されており、
前記キャップ形状ナット部材の下端コーナー部と支圧板との間には、可撓性材料製のパッキンが介装されており、
前記キャップ形状ナット部材は、半径方向内方に雌ねじ部を形成した鋳鉄製中空部材と、当該鋳鉄製中空部材を鋳包んであるアルミニウム製中空部材を有しており、
前記鋳鉄製中空部材に形成された雌ねじ部の表面及び半径方向外方表面には、アルミナ層及び/又はアルミニウム層が鋳鉄に低温で拡散処理された合金層が形成されていることを特徴するアンカー頭部の防錆処理装置。 A hollow cap-shaped nut member, and a bearing plate disposed below the hollow cap-shaped nut member,
A female screw portion is formed over the entire circumference in the radially inner circumferential direction of the hollow portion of the cap-shaped nut member, and the female screw portion is configured to be screwed with a male screw portion formed in the tension member. Yes,
The inner space of the cap-shaped nut member is closed on the top side,
Between the bottom corner portion of the cap-shaped nut member and the bearing plate, a packing made of a flexible material is interposed,
The cap-shaped nut member has a cast iron hollow member in which a female thread portion is formed radially inward, and an aluminum hollow member in which the cast iron hollow member is cast,
An anchor characterized in that an alloy layer in which an alumina layer and / or an aluminum layer is diffused in cast iron at a low temperature is formed on the surface of the internal thread portion formed on the hollow member made of cast iron and on the radially outer surface. Anti-rust treatment equipment for the head.
内部空間は頂部側については閉鎖されており、
半径方向内方に雌ねじ部を形成した鋳鉄製中空部材と、当該鋳鉄製中空部材を鋳包んであるアルミニウム製中空部材を有しており、
前記鋳鉄製中空部材に形成された雌ねじ部の表面及び半径方向外方表面には、アルミナ層及び/又はアルミニウム層が鋳鉄に低温で拡散処理された合金層が形成されていることを特徴とするキャップ形状ナット部材。 It is formed in a hollow shape, and a female screw portion is formed over the entire circumference in the radial direction inside the hollow portion, and the female screw portion has a shape that engages with a male screw portion formed in a tension member. In the cap-shaped nut member for anchor head rust prevention treatment,
The interior space is closed on the top side,
A hollow member made of cast iron in which a female screw portion is formed radially inward, and a hollow member made of aluminum in which the cast iron hollow member is cast;
An alloy layer in which an alumina layer and / or an aluminum layer is diffused in cast iron at a low temperature is formed on the surface and the radially outer surface of the female screw portion formed in the cast iron hollow member. Cap-shaped nut member.
鋳鉄製中空部材の表面から余剰のアルミニウムを除去する工程と、
余剰のアルミニウムを除去した後に、鋳鉄製中空部材の表面に、アルミナ層及び/又はアルミニウム層を低温で拡散処理して、合金層を形成する工程と、
表面に合金層が形成された前記鋳鉄製中空部材を、アルミニウムで鋳包む工程、
を有することを特徴とするキャップ形状ナット部材の製造方法。 A step of applying molten aluminum plating to the surface of a hollow member made of cast iron in which a female screw portion is formed radially inwardly;
Removing excess aluminum from the surface of the cast iron hollow member;
After removing excess aluminum, a step of diffusing the alumina layer and / or the aluminum layer at a low temperature on the surface of the cast iron hollow member to form an alloy layer;
Casting the cast iron hollow member having an alloy layer formed on the surface thereof with aluminum;
The manufacturing method of the cap-shaped nut member characterized by having.
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