(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
大型鋼構造物で重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを取外すリベット取外し方法において、
前記リベットの両端の頭部のうち、少なくとも一端側の頭部を除去する頭部除去工程と、
前記リベットと同軸的で前記リベットの軸部の径より小径の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、
前記貫通孔に対して前記リベットの一端側からピンの軸部を挿入して、前記ピンの軸部より大径のピンの拡径部をリベットの一端側に形成された端面に係合させるピン挿入工程と、
前記貫通孔から飛び出る前記ピンの軸部を前記リベットの他端側へ引抜くことで、前記リベットを取外すピン引抜き工程とを備えることを特徴とするリベット取外し方法。
【請求項２】
請求項１に記載されたリベット取外し方法において、
前記ピン引抜き工程では、回転引抜き装置を用いて前記ピンの軸部に形成されたネジ部分を回転させずに前記ピンの軸部を引抜くことを特徴とするリベット取外し方法。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載されたリベット取外し方法において、
前記ピン挿入工程では、テーパ状に形成された前記ピンの拡径部を前記リベットの端面に係合させることを特徴とするリベット取外し方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型鋼構造物で重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを取外すリベット取外し方法に関し、特に、リベットに貫通孔を形成してリベットを引抜くリベット取外し方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、橋梁等の大型鋼構造物において、重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを高力ボルトに交換する補修が行われている。この補修では、接合母材である鋼板材を傷付けずにリベットを鋼板材のリベット孔から取外すことが必要であるため、従来、図１３に示す工程を経て行われていた。
【０００３】
即ち、先ず、図１３（Ａ）に示す状態から図１３（Ｂ）に示すように、リベット１５０Ａの両端の頭部１５０ｂ，１５０ｃをグラインダー（研削盤）等によって切断する。次に、図１３（Ｂ）に示す状態から図１３（Ｃ）に示すように、リベット１５０Ａの一端側に形成された端面１５０ｄに対して、当て物を当てつつハンマー等で上側（図１３の上側）から叩いて、リベット１５０Ａの軸部１５０ａを鋼板材のリベット孔ＲＡから打抜いて取外す。最後に、図１３（Ｄ）に示すように、鋼板材のリベット孔ＲＡに対して高力ボルト１６０を取付ける。
【０００４】
ここで、ハンマー等で叩く以外の方法でリベットを取外す方法として、下記特許文献１のような方法が知られている。この方法では、先ず、図１４に示すように、穴あけリベット２５０Ａがアルミニウム等の接合母材ＳＢのリベット孔ＲＡに取付けられている状態で、ねじ山付マンドレル２８０が、穴あけリベット２５０Ａの内周面２５０ｆに対してネジ部分を形成しながらねじ込まれる。次に、ねじ山付マンドレル２８０が穴あけリベット２５０Ａの内周面２５０ｆに噛み合っている状態で、上側（図１４の上側）へ引っ張られる。これにより、穴あけリベット２５０Ａを接合母材ＳＢから取外すことができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２９３５３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、橋梁等の大型鋼構造物で重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを取外す場合、以下の問題点があった。先ず、ハンマー等で叩くことによってリベットを取外す方法では、危険を伴う作業であるため、高度な打撃の技能が必要であった。また、打抜き難いリベットでは数十分間何度も叩く作業を行うため、多くの作業時間を必要としていた。更に、打撃の際に騒音が大きいという問題点もあった。
【０００７】
一方、上記特許文献１に記載された穴あけリベットを取外す方法では、大型鋼構造物で用いられているリベットを取外すことができないという問題点があった。即ち、橋梁等の大型鋼構造物では、４枚程度の鋼板材が重なる接合部分があり、この接合部分で用いられるリベットの長さは、約１００ｍｍになる。このような比較的長いリベットに対して、ねじ山付マンドレルでネジ孔を形成しながらねじ込むことは、作業が極めて煩雑であり、実質的に不可能である。
【０００８】
言い換えると、大型鋼構造物で用いられているリベットは、上記特許文献１のような穴あけリベットと異なり、始めから貫通孔が形成されておらず、複数の鋼板材を接合するような比較的長いものである。このため、ネジ孔を形成すること自体が極めて難しい。こうして、橋梁等の大型鋼構造物で用いられているリベットに対して、従来の一般的に知られているリベットの取外し方法が適用できないという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は上記した課題を解決するためになされたものであり、大型鋼構造物で重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを取外す際に、打撃による騒音を無くすことができるとともに、安全に取外し作業を行うことができ、且つ作業時間を少なくすることができるリベット取外し方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るリベット取外し方法は、大型鋼構造物で重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを取外す方法であって、前記リベットの両端の頭部のうち、少なくとも一端側の頭部を除去する頭部除去工程と、前記リベットと同軸的で前記リベットの軸部の径より小径の貫通孔を形成する貫通孔形成工程と、前記貫通孔に対して前記リベットの一端側からピンの軸部を挿入して、前記ピンの軸部より大径のピンの拡径部をリベットの一端側に形成された端面に係合させるピン挿入工程と、前記貫通孔から飛び出る前記ピンの軸部を前記リベットの他端側へ引抜くことで、前記リベットを取外すピン引抜き工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
この場合には、先ず、リベットの頭部を除去するとともに、リベットに貫通孔を形成するため、複数の鋼板材を接合するリベットの支圧接合力及びせん断抵抗力が減り、リベットが取外し易くなる。そして、ピンの拡径部をリベットの一端側に形成された端面に係合させた状態で、貫通孔から飛び出るピンの軸部を専用の引抜き装置で引抜くため、特別な技能を必要とせずにリベットを取外すことができる。また、リベットをハンマー等で叩かずに引抜くため、打撃による騒音を無くすことができるとともに、安全に取外し作業を行うことができる。更に、引抜き作業時間は多くても数分間で済むため、作業時間を少なくすることができる。
【００１２】
また、本発明に係るリベット取外し方法において、前記ピン引抜き工程では、回転引抜き装置を用いて前記ピンの軸部に形成されたネジ部分を回転させずに前記ピンの軸部を引抜くことが好ましい。
【００１３】
この場合には、回転引抜き装置がネジ部分を回転させずにピンの軸部を引抜くため、ピンがリベットの他端側へ引っ張られる力を強力にすることができ、リベットをより確実に取外すことができる。
【００１４】
また、本発明に係るリベット取外し方法において、前記ピン挿入工程では、テーパ状に形成された前記ピンの拡径部を前記リベットの端面に係合させることが好ましい。
【００１５】
この場合には、ピンの拡径部がテーパ状に形成されているため、ピンの拡径部とリベットの端面とが係合することで、貫通孔の軸中心とピンの軸部の軸中心とが容易に一致するようになる。即ち、貫通孔とピンの軸部との軸心合わせが容易になる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のリベット取外し方法によれば、大型鋼構造物で重なり合う複数の鋼板材を接合したリベットを取外すことができる。特に、打撃による騒音を無くすことができるとともに、安全に取外し作業を行うことができ、且つ作業時間を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】橋梁の添接部を示した斜視図である。
【図２】図１に示した添接部を矢視Ｘ方向から見た斜視図である。
【図３】図１の一部のリベットが取外された状態を示した斜視図である。
【図４】図３のリベット孔に高力ボルトが取付けられた状態を示した図である。
【図５】本実施形態のリベット取外し方法の各工程を示した図である。
【図６】図２のＹ−Ｙ線に沿った断面図を模式的に示した図である。
【図７】図６のリベットの両端の頭部を除去した状態を示した図である。
【図８】図７のリベットに貫通孔を形成した状態を示した図である。
【図９】図８の貫通孔にピンの軸部を挿入した状態を示した図である。
【図１０】図９の貫通孔から飛び出るピンのネジ部分に対して回転引抜き装置をセットした状態を示した図である。
【図１１】図１０のリベットをリベット孔から引抜いた状態を示した図である。
【図１２】図９のピンの変形実施形態を示した図である。
【図１３】従来のリベット取外し方法において、リベットが叩かれて取外される工程を示した図である。
【図１４】従来の穴あけリベットの取外し方法において、穴あけリベットの内周面にネジ部分が形成される状態を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るリベット取外し方法の実施形態について、図面を参照しながら以下に説明する。図１は、大型鋼構造物である橋梁の添接部１を示した斜視図である。また、図２は、図１に示した添接部１を矢視Ｘ方向から見たときの斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、添接部１には主に、断面がＬ字状の継手部材１０と、この継手部材１０の下に配置される長尺状の添接板２０と、この添接板２０の下に配置される長尺状の増厚板３０と、添接板２０及び増厚板３０に対して垂直に延びる起立部材４０とが設けられている。
【００２０】
この添接部１では、図２に示すように、継手部材１０の平面部１１と、添接板２０の端部と、増厚板３０の端部と、起立部材４０のフランジ部４１とが、２個のリベット５０Ａによって接合されている。また、図１に示すように、添接板２０と増厚板３０とが、複数のリベット５０Ｂによって接合されている。
【００２１】
本実施形態では、この添接部１を補修するために、２個のリベット５０Ａと一部のリベット５０Ｂを高力ボルト６０に交換するようになっている。即ち、図３に示すように、２個のリベット５０Ａと一部のリベット５０Ｂを取り外して、図４に示すように、リベット５０Ａ，５０Ｂが取付けられていたリベット孔ＲＡに高力ボルト６０が取付けられるようになっている。
【００２２】
ここで、リベット５０Ａ，５０Ｂについて説明する。リベット５０Ａ，５０Ｂは、大型鋼構造物の複数の鋼板材を接合する際に用いる従来方法と同様の方法で、取付けられたものである。即ち、軸部５０ａ（図６参照）の径が２２．０ｍｍであるリベット５０Ａ，５０Ｂが用意されて、接合母材である複数の鋼板材（平面部１１，添接板２０，増厚板３０，フランジ部４１）には、径が２３．５ｍｍであるリベット孔ＲＡが形成される（リベット孔ＲＡの径＝軸部５０ａの径＋１．５ｍｍ）。そして、リベット５０Ａ，５０Ｂを炉で熱した後に、軸部５０ａをリベット孔ＲＡに挿入して、リベット孔ＲＡから飛び出した軸部５０ａの端をリベットハンマーで叩いて潰す。
【００２３】
これにより、リベット５０Ａ，５０Ｂの頭部が形成されるとともに、リベット孔ＲＡと軸部５０ａとの間の隙間が充たされて、リベット５０Ａ，５０Ｂによる接合が完了する。この結果、リベット５０Ａ，５０Ｂは、複数の鋼板材を支圧接合力及びせん断抵抗力で接合するようになっている。本実施形態のリベット５０Ａ，５０Ｂは、上述したような工程を経て取付けられたリベットであり、例えばアルミニウム等の薄板を接合するような小さなリベットではない。
【００２４】
リベット５０Ａ，５０Ｂを取外す際、従来においては、頭部を除去したリベット５０Ａ，５０Ｂの軸部５０ａをハンマー等で叩いて、リベット５０Ａ，５０Ｂを打抜く方法が採用されていた。しかし、ハンマー等で叩くことによってリベット５０Ａ，５０Ｂを取外す方法では、危険を伴う作業であるため、高度な打撃の技能が必要であった。また、打抜き難いリベット５０Ａ，５０Ｂによっては数十分間何度も叩く作業を行うため、多くの作業時間を必要としていた。更に、打撃の際に騒音が大きいという問題点もあった。
【００２５】
そこで、本実施形態においては、上記した問題点を解決すべく、リベット５０Ａ，５０Ｂに貫通孔を形成して、専用のピンを用いてリベット５０Ａ，５０Ｂを引抜くようになっている。以下、図５〜図１１を用いて、本実施形態のリベット取外し方法について詳細に説明する。
【００２６】
図５は、本実施形態のリベット取外し方法の各工程を示した図である。図６は、図２のＹ−Ｙ線に沿った断面図を模式的に示した図である。なお、本実施形態では、リベット５０Ａを取外す方法について説明するが、リベット５０Ｂを取外す方法も同様であるため、リベット５０Ｂを取外す方法については省略する。
【００２７】
図６に示すように、リベット５０Ａは、継手部材１０の平面部１１と添接板２０と増厚板３０と起立部材４０のフランジ部４１の４つの鋼板材を接合している。このように、４つの鋼板材を接合する部分では、リベット５０Ａの軸部５０ａの長さは約１００ｍｍになっていて、比較的長いリベット５０Ａが用いられるようになっている。
【００２８】
このリベット５０Ａに対して、先ず、頭部除去工程が行われる（図５のステップＳ１）。即ち、図６に示した状態から図７に示すように、グラインダー（研削盤）、日東工器株式会社製の「アトラー」、株式会社ニチワ製の「リベットリーマ」等を用いて、リベット５０Ａの一端側の頭部５０ｂとリベット５０Ａの他端側の頭部５０ｃとを除去する。これにより、リベット５０Ａの一端側に平面状の端面５０ｄが形成され、リベット５０Ａの他端側に平面状の端面５０ｅが形成される。なお、本実施形態では、リベット５０Ａの一端側が、リベット５０Ａに対して図の下側を意味していて、リベット５０Ａの他端側が、リベット５０Ａに対して図の上側を意味している。
【００２９】
次に、貫通孔形成工程が行われる（図５のステップＳ２）。即ち、図７に示した状態から図８に示すように、作業者が専用の穴あけ機（図示省略）を用いて、リベット５０Ａと同軸的で軸部５０ａの径より小径の貫通孔５０ｆを形成する。ここで、専用の穴あけ機とは、例えば日東工器株式会社製の「アトラー」等であり、携帯式で作業者が容易に持ち運ぶことができ、鋼材に対して１００ｍｍ以上の穴あけが可能なものである。そして、形成される貫通孔５０ｆは、径が約１８ｍｍの空洞状の丸孔である。
【００３０】
続いて、ピン挿入工程が行われる（図５のステップ３）。即ち、図９に示すように、作業者がピン７０の軸部７０ａを貫通孔５０ｆに対して挿入する。ここで、ピン７０は、小径である軸部７０ａと、この軸部７０ａより大径の拡径部７０ｂと、この拡径部７０ｂより大径の大径部７０ｃとを有するものである。そして、軸部７０ａにはネジ部分７０ａ１が形成されていて、ネジ部分７０ａ１が貫通孔５０ｆに対して非接触で貫通できるようになっている。また、拡径部７０ｂは、テーパ状に形成されていて、一端側（図９の下側）では径が貫通孔５０ｆの径より大きく、他端側（図９の上側）では径が貫通孔５０ｆの径より小さくなっている。大径部７０ｃの径は、リベット孔ＲＡの径より小さくなっている。
【００３１】
こうして、ピン挿入工程では、貫通孔５０ｆに対してリベット５０Ａの一端側（図９の下側）からピン７０の軸部７０ａを挿入すると、ピン７０の拡径部７０ｂがリベット５０Ａの端面５０ｄに引っ掛かる（係合する）。このとき、ピン７０の拡径部７０ｂがテーパ状に形成されているため、貫通孔５０ｆの軸中心とピン７０の軸部７０ａの軸中心とが僅かにずれていても、自然と一致するようになる。即ち、貫通孔５０ｆとピン７０の軸部７０ａとの軸心合わせを容易に行うことができるようになっている。
【００３２】
最後に、ピン引抜き工程が行われる（図５のステップ４）。即ち、先ず、図１０に示すように、作業者が回転引抜き装置８０をリベット５０Ａの他端側（図１０の上側）から継手部材１０の平面部１１の表面に対してセットして、貫通孔５０ｆから飛び出るピン７０のネジ部分７０ａ１を嵌め合わせる。ここで、回転引抜き装置８０は、例えば株式会社ニチワ製の「センターレンチ」等であり、携帯式で作業者が容易に持ち運ぶことができ、安全且つ低騒音でネジを緩めることができるものである。この回転引抜き装置８０は、油圧式の回転トルクによって長さが１００ｍｍ以上のネジを緩めることができるものである。なお、回転引抜き装置８０は、電動式のものであっても良い。
【００３３】
こうして、ピン引抜き工程では、回転引抜き装置８０を作動させると、回転引抜き装置８０はピン７０のネジ部分７０ａ１のねじを締め上げて引っ張り上げるため、ピン７０のネジ部分７０ａ１が回転しないで、ピン７０が図１０の上側に移動する。このとき、リベット５０Ａもピン７０と共に図１０の上側に移動する。この結果、図１１に示すように、リベット５０Ａの軸部５０ａが、接合母材（平面部１１，添接板２０，増厚板３０，フランジ部４１）のリベット孔ＲＡから引抜かれる（図３参照）。なお、その後、図４に示すように、高力ボルト６０がリベット孔ＲＡに取付けられることになる。
【００３４】
本実施形態の作用効果について説明する。
本実施形態のリベット取外し方法によれば、図７に示すように、リベット５０Ａの両端の頭部５０ｂ，５０ｃを除去するとともに、図８に示すように、リベット５０Ａに貫通孔５０ｆを形成するため、平面部１１，添接板２０，増厚板３０，フランジ部４１を接合するリベット５０Ａの支圧接合力及びせん断抵抗力が減り、リベット５０Ａが取外し易くなる。そして、図１１に示すように、ピン７０の拡径部７０ｂをリベット５０Ａの端面５０ｄに係合させた状態で、貫通孔５０ｆから飛び出るピン７０のネジ部分７０ａ１を回転引抜き装置８０で引抜くため、特別な技能を必要とせずにリベット５０Ａを取外すことができる。また、リベット５０Ａをハンマー等で叩かずに引抜くため、打撃による騒音を無くすことができるとともに、安全に取外し作業を行うことができる。更に、引抜き作業時間は多くても数分間で済むため、作業時間を少なくすることができる。
【００３５】
また、本実施形態のリベット取外し方法によれば、図１１に示すように、回転引抜き装置８０が、油圧式の強力な回転トルクでネジ部分７０ａ１を回転させずに、ピン７０の軸部７０ａを引抜く。このため、ピン７０がリベット５０Ａの他端側（図１１上側）へ引っ張られる力を強力にすることができ、リベット５０Ａをより確実に取外すことができる。即ち、長さが１００ｍｍを超えるリベットである場合、リベットが変形している場合、接合母材に孔ずれが生じている場合であっても、強力な引っ張り力でリベットを確実に取外すことができる。
【００３６】
ここで、従来においては、リベット５０Ａを取外す方法として、ハンマー等でリベット５０Ａを叩く方法の他、押出し装置でリベット５０Ａを図７の下側へ機械的に押抜く方法があった。しかし、リベット５０Ａを押抜く場合、押出し装置がリベット５０Ａを押抜く力の反力（図７の上向きに作用する力）を受承する必要があるため、押出し装置を接合母材に対して抱え込むように取付けなければならなかった。この結果、押出し装置全体の大きさが大きくなるという問題点があった。
【００３７】
これに対して、本実施形態のリベット取外し方法によれば、リベット５０Ａを引抜くため、回転引抜き装置８０には、リベット５０Ａを引抜く力の反力（図１０の下向きに作用する力）が作用する。そして、図１０に示すように、回転引抜き装置８０が継手部材１０の平面部１１の表面に接するように取付けられるため、上記した反力は、継手部材１０の平面部１１の表面で受承されることになる。この結果、回転引抜き装置８０は、接合母材に対して抱え込むように取付ける必要がなくて、コンパクトに構成することができ、作業する際のスペースで有利である。
【００３８】
以上、本発明に係るリベット取外し方法の実施形態を説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
例えば、図９に示すように、本実施形態では、ピン７０の拡径部７０ｂが、テーパ状に形成されている。しかしながら、図１２に示すように、ピン７０の拡径部７０ｄが、軸部７０ａと大径部７０ｃとの間の段部分であって、リベット５０Ａの端面５０ｄに係合しても良い。
【００３９】
また、本実施形態では、頭部除去工程において、リベット５０Ａの両端の頭部５０ｂ，５０ｃを除去した。しかしながら、リベット５０Ａの両端の頭部５０ｂ，５０ｃのうち、一端側（ピン７０の挿入側）の頭部５０ｂを除去し、他端側の頭部５０ｃを除去しないでも良い。
また、本実施形態のリベット５０Ａの長さ（１００ｍｍ）、リベット５０Ａの軸部５０ａの径（２２ｍｍ）、貫通孔５０ｆの径（１８ｍｍ）は、上記した数値に限定されるものではなく、適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１                          添接部
１０                        継手部材
１１                        平面部
２０                        添接板
３０                        増厚板
４０                        起立部材
４１                        フランジ部
５０Ａ                      リベット
５０ａ                      軸部
５０ｂ，５０ｃ              頭部
５０ｄ，５０ｅ              端面
５０ｆ                      貫通孔
６０                        高力ボルト
７０                        ピン
７０ａ                      軸部
７０ａ１                    ネジ部分
７０ｂ                      拡径部
７０ｃ                      大径部
７０ｄ                      拡径部
８０                        回転引抜き装置
ＲＡ                        リベット孔
【図１】
0005436617.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0005436617.tif 000008
【図８】
0005436617.tif 000009
【図９】
0005436617.tif 000010
【図１０】
0005436617.tif 000011
【図１１】
0005436617.tif 000012
【図１２】
0005436617.tif 000013
【図１３】
0005436617.tif 000014
【図１４】
0005436617.tif 000015