(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管構造物を構成する管材の開口端部を密閉する開口端部密閉構造において、
気密性と非圧縮性と弾性と５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する弾性部材を、第１の硬質部材と第２の硬質部材とで直接挟んで前記第２の硬質部材と前記弾性部材とを前記開口内に緩く挿入した状態で圧縮することにより前記管材の開口内周壁面に向けて前記弾性部材の体積を移動させて前記開口端部を密閉し得るように構成したことを特徴とする管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項２】
管構造物を構成する管材の開口端部を密閉する開口端部密閉構造において、
締付ボルトと、
前記締付ボルトが挿通される貫通孔が穿設され、前記開口端部に当接される平板状の第１の硬質部材と、
前記締付ボルトが挿通される貫通孔が穿設され、前記開口内に緩く嵌入し得る外形を呈し、気密性と非圧縮性と、弾性と、５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する厚肉の弾性部材と、
前記締付ボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が付設され、前記開口内に緩く嵌入し得る外形を呈する平板状の第２の硬質部材と、
を具備し、前記第１の硬質部材と前記第２の硬質部材との間に前記弾性部材を直接挟んで前記第２の硬質部材と前記弾性部材とを前記開口内に挿入した状態で、前記締付ボルトを締付けることにより前記弾性部材を圧縮して前記管材の開口内周壁面に向けて前記弾性部材の体積を移動させて前記開口端部を密閉し得るように構成したことを特徴とする管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項３】
前記第２の硬質部材と前記弾性部材は、送電・通信用の鉄塔または橋梁を構成する管材の開口から軸線方向に突出し且つ前記開口を二分割または四分割する板状の継手プレートの表裏または直交する二面と前記管材の内周とで区画される開口端部に緩く嵌入し得る形状を呈し、前記第１の硬質部材は前記開口端面に当接し得る形状を呈することを特徴とする請求項１または２に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項４】
前記弾性部材は、架橋分子構造を持つ弾性体よりなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項５】
前記弾性部材は、エチレン−プロピレン共重合体ゴムよりなる弾性体であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項６】
前記弾性部材は、シリコーンゴムよりなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項７】
前記弾性体は、架橋処理が過酸化物架橋によるものであることを特徴とする請求項５に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項８】
前記弾性体の体積固有抵抗値は、１０5Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項９】
前記弾性体は、２０度〜４０度（ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有していることを特徴とする請求項７または８に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【請求項１０】
前記弾性体は、１５mm〜３０mmの厚みを有し、管材内に挿入された自然の状態において自身の外周と前記管材の内周との間に１mm〜３mmの間隙を存する大きさに形成されていることを特徴とする請求項９に記載の管構造物の開口端部密閉構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管構造物の開口端部、例えば、送電・通信用の鉄塔や橋梁等鋼管トラス構造物の骨組部材を接合する管材において継手の接合端部に形成された開口部を密閉するのに好適な開口端部密閉構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
送電・通信用の鉄塔や橋梁を構築するのに、多数の管材、例えば鋼管を連結して目的物を組み立てるのが一般的である。
図１０を用いて送電・通信用の鉄塔の構成を説明すると、地中内の強固な地盤上に構築されたコンクリート基礎部材１に主柱材２が立設される。この主柱材２は、腹材と称される水平材３および複数の斜材４とにより補強されている。このうち、管材よりなる水平材３の各端部は、主柱材２の各内側に固着されたガセットプレート５に継手プレート６を介してボルト・ナットにより連結され、同じく管材よりなる斜材４の一端部は、主柱材２の各内方側に固着されたガセットプレート５に継手プレート６を介してボルト・ナットにより連結され、斜材４の他端は、１対の主柱材２の中間に配設される中継プレート７に継手プレート６を介してボルト・ナットにより連結されている。
上記のような継手プレート６が取付けられた鉄塔用鋼管部材は、溶融メッキ処理を施す必要があることから、水平材３、斜材４である鋼管の端部は、開放した状態であり、そのため、鉄塔構築後に、鋼管内部に鳥が侵入して巣を作り、また風による笛吹き音が発生する等の問題がある。
【０００３】
これらの問題を解決するために、従来から、鋼管の開口を塞ぐ種々のものが提案されている。
その第１の従来例として、特開平９−１１９２３５号に「鋼管構造物の骨組部材を接合する継手プレートの接合端部に形成される開口部に接合端部側から開口の内径より若干大きく厚肉のゴム等の弾性体を圧入させて密に嵌合させてなる開口端部密閉構造」が提案されている。
また、第２の従来例として、特開平７−３３１９２５号に「鋼管の両端開口部から軸線方向に突出し且つ該開口部を直線的に分割する板状の継手プレートと、この継手プレートの表裏と鋼管の内周縁で包囲された口部を各別に気密状態で被蓋する蓋体を具備する鋼管端部の密閉構造において、蓋体をゴム等の弾性変形容易な素材、例えば、エチレンプロピレンターポリマー（ＥＰＴゴム）または塩化ビニール等の弾性合成樹脂で形成し、前記蓋体に接着力および気密性を確保するための接着剤を塗布し、前記鋼管の端縁部に外挿する開口端部密閉構造」が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記第１の従来例のように、ゴム等の弾性部材を、鋼管端部に圧入したときに生じる弾性体自体の反力による密閉方法の場合、弾性体の両端が拘束されないために、弾性体を鋼管内部に挿入した時に生じた反力は、時間的経過と共に両端側に逃げるように変形することにより応力緩和による反力低下が発生して目的とする長期に亘る密閉力が失われ、遂には蓋の脱落に至ることさえあり得る。
また、上記第２の従来例のように、弾性体を鋼管端部に接着剤で接着する方法の場合、上記第１の方法の場合の問題はほぼ解消されるが、接着前処理が厄介であり、接着剤の濃度、接着剤の塗布方法等作業管理が必要であると共に作業環境においても、屋外作業が殆どであることからその作業時の天候に大きく左右され、高所での作業が困難であったり、弾性蓋の着脱が不可能ないし困難であるため必要な点検等が行えない、といった問題がある。
本発明は、上述のような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、接着剤を用いる場合のような複雑な作業管理が不要で、天候や高所作業などの作業環境に左右されることがなく、簡単に着脱が容易で、安価で簡素な構成でありながら長期に亘り安定的に気密性を保持し得る管構造物の開口端部密閉構造を提供することができる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、上記の目的を達成するために、管構造物を構成する管材の開口端部を密閉する開口端部密閉構造において、
気密性と非圧縮性と、弾性と、５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する弾性部材を、第１の硬質部材と第２の硬質部材とで直接挟んで前記第２の硬質部材と前記弾性部材とを前記開口内に緩く挿入した状態で圧縮することにより前記管材の開口内周壁面に向けて前記弾性部材の体積を移動させて前記開口端部を密閉し得るように構成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、上記の目的を達成するために、管構造物を構成する管材の開口端部を密閉する開口端部密閉構造において、
締付ボルトと、
前記締付ボルトが挿通される貫通孔が穿設され、前記開口端部に当接される平板状の第１の硬質部材と、
前記締付ボルトが挿通される貫通孔が穿設され、前記開口内に緩く嵌入し得る外形を呈し、気密性と非圧縮性と、弾性と、５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する厚肉平板状の弾性部材と、
前記締付ボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が付設され、前記開口内に緩く嵌入し得る外形を呈する平板状の第２の硬質部材と、
を具備し、前記第１の硬質部材と前記第２の硬質部材との間に前記弾性部材を直接挟んで前記第２の硬質部材と前記弾性部材とを前記開口内に挿入した状態で、前記締付ボルトを締付けることにより前記弾性部材を圧縮して前記管材の開口内周壁面に向けて前記弾性部材の体積を移動させて前記開口端部を密閉し得るように構成したことを特徴とするものである。
【０００６】
請求項３に記載の発明における前記第２の硬質部材と前記弾性部材は、送電・通信用の鉄塔または橋梁を構成する管材の開口から軸線方向に突出し且つ前記開口を二分割または四分割する板状の継手板の表裏または互いに直交する二面と前記管材の内周とで区画される開口端部に緩く嵌入し得る形状を呈し、前記第１の硬質部材は前記開口端面に当接し得る形状を呈することを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明における前記弾性部材は、架橋分子構造を持つ弾性体よりなることを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明における前記弾性部材は、エチレン−プロピレン共重合体ゴムよりなる弾性体であることを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明における前記弾性部材は、シリコーンゴムよりなることを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明における前記弾性体は、架橋処理が過酸化物架橋によるものであることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項８に記載の発明における前記弾性体の体積固有抵抗値は、１０5Ωｃｍ以上であることを特徴とするものである。
請求項９に記載の発明における前記弾性体は、２０度〜４０度（ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有していることを特徴とするものである。
請求項１０に記載の発明における前記弾性体は、１５mm〜３０mmの厚みを有し、管材内に挿入された自然の状態において自身の外周と前記管材の内周との間に１mm〜３mmの間隙を存する大きさに形成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る管構造物の開口端部密閉構造の実施の形態を詳細に説明する。
図１〜図５は、本発明の第１の実施の形態に係るものであり、このうち、図１は、管構造物の開口端部密閉構造の組立完成状態の外観構成を示す斜視図、図２は、図１の開口端部密閉構造を構成する締付ボルトと、第１の硬質部材としての外側プレートと、弾性部材としての弾性プレートと、第２の硬質部材としての内側プレートをそれぞれ分解して示す分解斜視図、図３および図４は、本発明に係る開口端部密閉構造を、鉄塔を構成する補強材の一つである、例えば水平材または斜材の端部に取付ける過程を示す半截断面図、図５は、図１に示す開口端部密閉構造を水平材または斜材と継手プレートで形成される略半円形の開口端部に装着した状態をそれぞれ示す左側面図（ａ）と同図のＸ−Ｘ線矢視方向断面図である。
図１〜図５において、１１は、締付ボルトであり、より詳しくは、首部が円錘面とされた平皿ボルトで、頭部には六角レンチ穴が形成され、首下に雄ねじ部１１ａが形成されている。
【０００９】
１２は、第１の硬質部材としての外側プレートであり、各種の金属材料、例えば軟鋼、不銹鋼、アルミ合金などを材料として、厚み一定のプレートとされ、平面形状は略半円形状を呈し、円弧部の端部は、後述する継手プレートを水平材３または、斜材４の端部に連結・固着した場合の溶接の盛り上りを逃げるための切り落とし部１２ａが形成され、中央部には、厚み方向に向う軸心をもち、上記締付ボルト１１の皿部が嵌入する円錐状の座繰り溝が形成され且つ雄ねじ部１１ａが緩く挿通される貫通孔１２ｂが穿設されている。
１３は、弾性部材としての弾性プレートで、例えば後で詳しく述べるシリコーンゴム、エチレン−プロピレン共重合体ゴム、等の弾性部材よりなり、所定の厚みを有する平板状のプレートとされ、その平面形状は、略半円形状を呈し、より詳しくは、図１において、上述した円筒状の水平材３または斜材４（以下、これの管材を代表して斜材４について説明する）の端部に形成した摺割部４ａに挿入した状態で溶接した継手プレート６の表裏と斜材４の内周とで区画される略半円形状の開口端部に緩く嵌入し得る形状を呈し、中央部には厚み方向に向かう軸心をもち、上記締付ボルト１１の雄ねじ部１１ａが緩く挿通される貫通孔１３ａが穿設されている。
【００１０】
１４は、第２の硬質部材としての内側プレートであり、上記外側プレート１２と同様の材質よりなり、厚み一定のプレートとされ、その平面形状は、上記弾性プレート１３と同様の形状を呈し、上記水平材３または斜材４の端部内に挿入され且つ溶着された継手プレート６の表裏と水平材３または斜材４の内周壁とで区画される略半円形状の開口端部に緩く嵌入し得る形状を呈し、その中央部には、上記締付ボルト１１の雄ねじ部１１ａと螺合する雌ねじ部１４ａが形成されている。
このような構成よりなる本発明に係る管構造物の開口端部密閉構造の加工および組立方法について説明する。
先ず、ここでは図１０に示した鉄塔の斜材４の開口端部の密閉構造を例として説明すると、斜材４の各端部に中間部で折り返されて横断面形状がＵ字状に形成された継手プレート６の半部が挿入される摺割り加工を施して摺割部４ａを形成する。この継手プレート６の折り曲げ端側の幅寸法は、斜材４の直径より幾分大きい寸法とされる。
【００１１】
管材４の摺割部４ａに、継手プレート６の折り曲げ端側を挿入し、斜材４の摺割部４ａと継手プレート６との当接部を溶接により固着する（図５参照）。
８は、この溶接により形成された盛上り部を示す。
【００１２】
継手プレート６には、ガセットプレート５または中継プレート７に穿設されたボルト孔（図示省略）の位置関係と大きさが合致する複数（この例の場合、３個）のボルト取付孔が穿設されている。
このように鋼管からなる斜材４の開口から軸線方向に突出し且つ上記開口を二分割する板状の継手プレート６の表面６ｂおよび裏面６ｃと、上記斜材４の内周とで区画される開口、即ち、略半円形状の開口が開いていることになる。
この略半円形状の開口には、予め挿入前に、外側プレート１２と弾性プレート１３と内側プレート１４とを重ね合わせた状態で締付ボルト１１を、外側プレート１２に穿設された貫通孔１２ｂ、弾性プレート１３に穿設された貫通孔１３ａに順次挿通し、雄ねじ部１１ａを内側プレート１４に形成された雌ねじ部１４ａに強く締付けないように、螺合して密閉構造ユニットを組立てる。
【００１３】
次いで、このように組立てられた密閉構造ユニットを、上述した斜材４と継手プレート６からなる構造材の端部に形成された略半円形状の開口内に、内側プレート１４と、弾性プレート１３とを挿入し、外側プレート１２を斜材４の略半円形状の開口端縁に当接する（図３）。
この状態で締付ボルト１１の頭部の六角レンチ穴に、別途準備しておいた六角レンチ（図示省略）を挿入（係合）し、雄ねじ部１１ａ、雌ねじ部１４ａが右ねじのものであれば、六角レンチを右回り（時計方向）に回動してゆくと、締付ボルト１１のねじ作用により内側プレート１４が外側プレート１２に引き寄せられ、次第に中間に介挿された弾性プレート１３は斜材４の軸心方向に圧縮され、厚みを減少していくが、代りに半径方向（放射方向）に体積が移動して、放射方向に膨出し、挿入された斜材４の内周壁面に強く密着し、気密状態が実現する（図４）。
【００１４】
同様に、斜材４と継手プレート６からなる構造体の端部に形成された他の略半円形状の端部開口内に、他の一組の内側プレート１４と弾性プレート１３とを挿入し、外側プレート１２を斜材４の略半円形状の開口端縁に当接し、六角レンチをもって、締付ボルト１１を強く締付けることで、弾性プレート１３が放射方向に膨出し、残り半分の開口端部を密閉することになる。
さらに、斜材４の他端側も２組の開口端部密閉構造によって同様にして密閉することができる。
このようにして、継手プレート６と斜材４とは、溶接により嵌合部が密に接合され、また、斜材４の内周面と継手プレート６の表面６ｂ、裏面６ｃとで区画される両側の開口端は、外側プレート１２と内側プレート１４とで挟圧されて放射方向に膨出する弾性プレート１３によって密閉されるので、斜材４の開口端は、完全に閉塞され、鳥が入って巣を作ることはなく、雨水の侵入、外気（酸素）の侵入は確実に遮断されることになるので、弾性プレート１３の劣化が生じにくくなる。
そして、両端の開口が完全に密閉された斜材４の一端は、主柱材２の内側に固着されたガセットプレート５に連結され、他端は、中継プレート７に連結される。
【００１５】
即ち、斜材４の先端に固着された継手プレート６のＵ字状に折り曲げられてできた一定間隔をなす間隙部６ｄに平板状のガセットプレート５を挿入し、ガセットプレート５に穿設されたボルト取付孔（図示省略）と継手プレート６に穿設されたボルト取付孔６ａとを合致させ、そこに取付ボルト１５を挿通し、その先端にナットを螺合して、強く締め付けることによって、斜材４がガセットプレート５に強固に連結される。
また、斜材４の他端側に固着された継手プレート６は、中継プレート７に同様の要領で固定、連結される。
また、水平板３の両端もその両端側を主柱材２の内側に固着されたガセットプレート５に継手プレート６をそれぞれ介して同様の要領で固定、連結される。
上述のように構成された第１の実施の形態によれば、気密性と非圧縮性と弾性等を有する弾性プレート１３の両面（上下面または左右面）を金属材料でなる硬質の外側プレート１２と内側プレート１４とでサンドイッチ状に挟み、円筒体である斜材４の内周面と継手プレート６の表面６ｂと裏面６ｃとで区画される開口内に挿入して締付ボルト１１等の圧縮手段で締め付けて、弾性プレート１３に変形を与えて、体積移動を起こさせ、さらに、上記開口内での弾性プレート１３の流動を適度の間隙を有する内側プレート１４と外側プレート１２で拘束することによって、シール応力（密閉力）を上げているため、斜材４や水平材３の両端開口を半永久的に密閉することができる。
【００１６】
また、この密閉構造は、締付ボルト１１を単に締付けるだけの簡単な作業で、管構造物の端部開口に迅速に装着でき、且つ従来のように接着剤で弾性体を接着する場合のような厄介な作業管理が不要であり、雨天時や屋外での高所作業など作業環境が悪くても容易に装着ができ、さらには、接着方式とは異なり斜材４や水平材３の内部点検が必要になった場合でも、締付ボルト１１を単に緩めるだけの簡単な作業で、この開口端部密閉構造を取り外すことができ、この点でも接着方式に比し著しく便宜である。
尚、本発明を構成する要素のうち、最も本発明の作用効果に大きな影響のある弾性部材（弾性プレート）について、より具体的に説明する。
先ず第１に、弾性部材の硬さは、５度〜６０度（但しＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格で）の範囲内のものが使用可能である。弾性部材の硬さが５度未満のものは、小さなトルクで大きな変形量を得ることができるが、内側プレート１４と斜材４との間にできた隙間へ弾性プレート１３が徐々に変形移動して応力緩和を来たし、気密性能が低下してしまうため所期の気密性能が得られない。
【００１７】
また、逆に、弾性プレート１３の硬さが６０度を越えたものは、大きなトルクで締付ボルト１１を締付けても小さな変形量しか得られないため所期の気密性能を実現することができない。そのため、締付ボルト１１を締付けて弾性プレート１３を圧縮して変形させるときに、小さなトルクで大きな変形量を与えて気密性能を上げるには、弾性部材の硬さは、ＪＩＳＡ規格で２０度から４０度（ＪＩＳＫ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さのものが好ましい。本実施例においては、３０度のものについて説明している。
第２に、弾性プレート１３の厚みについては、種々に実験の結果、１０mm〜６０mmのものが使用可能であり、また弾性プレート１３の外形寸法については、挿入する管材（鋼管）のサイズにより異なるが、管材の内部に入り周囲が０．５mm〜５mmの間隙があってもよく、強いて製品重量、圧縮量、作業性、気密性、コスト等、総合して考慮すると、厚みは１５mm〜３０mm、管材（鋼管）の内周と弾性プレート１３の外周とのなす間隙は、１mm〜３mmがより適当である。
【００１８】
第３に、弾性プレート１３の材料としては、天然ゴム（ＮＲ）、スチレン−ブタジエン共重合体ゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ポリイソプレンゴム（ＩＲ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体ゴム（ＮＢＲ、ＮＩＲ、ＮＢＩＲ、等のジエン系ゴム）、ブチルゴム（ＩＩＲ）、エチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム（Ｓｉ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ、ＡＮＭ）、多硫化ゴム（ＯＴ、ＢＯＴ）等の非ジエン系ゴム、ＥＰＤＭとその他ゴムとブレンドしたもの、等を使用することができる。
これらのうち、弾性プレート１３として、架橋分子構造を持つ弾性体を用いることにより、長期に亘る圧縮状態での使用に対して鋼管との間にできた隙間へ弾性体が徐々に変形移動する、いわゆるクリープ現象を防止して応力緩和低下を無くし、長期使用下の気密性を保持することができる。
また、弾性プレート１３として、エチレン−プロピレン共重合体ゴム（ＥＰＤＭ）またはシリコーンゴム材料を用いることにより、耐熱性、耐寒性、耐酸性、耐海水性、耐候性に優れた気密構造とすることができる。
【００１９】
また、上記エチレン−プロピレン共重合体ゴムの架橋処理を、一般的に使用されている架橋剤（イオウ）の使用を避けて、過酸化物架橋とすることにより、弾性体と鋼管の接触面で残留イオウによる金属腐食を防止することができる。
また、弾性部材の体積固有抵抗値を１０5Ωcm以上のものを用いることにより、上記開口端部気密構造を鋼管の内部に装着した状態で長期に使用した場合でも、弾性部材と鋼管との接触面における電位差による腐食、いわゆる電食の発生を防止することができる。
上記のような優れた性質を有する弾性部材を用いる上、本発明は、第１、第２の硬質部材の間に挟持され斜材（鋼管）中に挿入圧縮した状態で封入された状態の弾性部材は、両端の硬質部材と鋼管とで外気から保護されているので、応力および温度の影響を受ける以外は、環境劣化の外的要因は少ないため、半永久的な密閉機能を保持する。
【００２０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る管構造物の開口端部密閉構造について、図６〜図９を用いて詳細に説明する。
この第２の実施の形態は、第１の実施の形態における継手プレートが一文字状を呈しているのに対し、十文字状を呈している点にその相異の由来がある。
即ち、継手プレート２０が、長手（軸方向）に直交する側から見た形状が十文字状を呈しており、例えば、鋼管よりなる斜材４の直径より幾分大きい幅寸法を有する幅広プレートの中央部に平板プレートの約半分の幅寸法を有する幅狭プレートを溶接等により接合して十文字状に形成したものである。
この継手プレート２０は、斜材４の端部４個所に９０度間隔で形成された摺割部４ｂに略半分を嵌合させた状態で、摺割部４ｂに沿って溶接することで斜材４と強固に且つ密に接合される。
このようにして、管材としての斜材４の開口から軸線方向に沿って突出し且つ開口を四分割する十文字状の継手プレート２０の直交する二面２０ａおよび２０ｂと、斜材４の１／４内周面とで区画される扇形状の開口端部に、本発明の第２の実施の形態に係る開口端部密閉構造が装着されることになる。
【００２１】
即ち、この実施の形態も、密閉構造の基本的構成は、第１の実施の形態の場合と共通であるが、上述のように、斜材４の開口と継手プレート２０とで形成される扇形状の開口端面に適合する形状の面で異なっている。
第１の硬質部材である外側プレート２２は、上記扇形状の開口端縁に当接してこれを塞ぐ形状を呈し、弾性部材である弾性プレート２３は、扇形状の開口に緩く嵌合する形状を呈し、第２の硬質部材である内側プレート２４は、弾性プレート２３と略同じ面形状を呈する。
但し、各プレート２２〜２４の肉厚については、例えば外側プレート２２と内側プレート２４は、締付ボルト２１で両者を強く締付け、中間に挟まれる弾性プレート２３を圧縮させ、弾性プレート２３の体積が圧縮方向と直交する放射方向に移動、即ち膨出させ、必要な密着をなさしめるに足る曲げ強度を有する肉厚を必要とする。
また、弾性プレート２３の硬度、肉厚、材質、体積固有抵抗値等については、上述した第１の実施の形態におけるものと同様であるので、重複した説明は、省略する。
【００２２】
この第２の実施の形態においても、締付ボルト２１は頭部に六角レンチ穴が形成され、首部が円錐面とされた平皿ボルトで、首下に雄ねじ部２１ａが形成されている。外側プレート２２は、材質、肉厚等については上述した外側プレート１２と同様であるが、平面形状は略扇形状を呈し、扇の要（カナメ）の部分と扇の両端部は、切り落とし部２２ａ、２２ｃが形成されているが、これは斜材４と継手プレート２０との接合部に溶接により形成された盛上り部２８を逃げるためである。
外側プレート２２の中心部には、締付ボルト２１が緩く挿通し得る貫通孔２２ｂが形成されている。弾性プレート２３にも、同様の貫通孔２３ａと切り落とし部２３ｂが形成され、内側プレート２４にも切り落とし部２４ｂが形成されているが、その中心部には締付ボルト２１の雄ねじ部２１ａと螺合する雌ねじ部２４ａが形成されている。
【００２３】
このような構成よりなる第２の実施の形態に係る開口端部密閉構造の加工および組立方法は、第１の実施の形態の場合と、略同じである。
先ず、斜材４と継手プレート２０との接合については、上述した通りである。
斜材４の開口から軸線方向に突出し且つ上記開口を４分割する十文字状の継手プレート２０の互いに直交する二面２０ａ、２０ｂと斜材４の内周とで区画される開口、即ち、略扇形状の開口には、予め挿入前に、外側プレート２２と弾性プレート２３と内側プレート２４とを重ね合わせた状態で締付ボルト２１を、外側プレート２２に穿設された貫通孔２２ｂ、弾性プレート２３に穿設された貫通孔２３ａに順次挿通し、雄ねじ部２１ａを内側プレート２４に形成された雌ねじ部２４ａに軽く締付けて密閉構造ユニットを組立てる。
次いで、このようにして組み立てられた密閉構造ユニットを、上述した斜材４と継手プレート２０からなる構造材の端部に形成された略扇形状の開口内に、内側プレート２４と弾性プレート２３とを挿入し、外側プレート２２を斜材４の略扇形状の開口端縁に当接する（図８）。
【００２４】
その後、締付ボルト２１を強く締付け、弾性プレート２３を圧縮して、気密状態を得るまでの動作（図９）については、上述した第１の実施の形態の場合と同様であるので、重複した説明は、省略する。
そして、このようにして密閉構造ユニットは、斜材４の一端側につき４個装着するわけであるが、同様な手順をもって残り３個についても装着作業を行う。また、斜材４の他端側についても４個装着する。
尚、両端の開口が完全に密閉された斜材４の一端は、主柱材２の内側に固着されたガセットプレート５に連結され、他端側は、中継プレート７に連結される。
即ち、斜材４の先端に固着された十文字状の継手プレート２０の端部をガセットプレート５と重ね合わせ、ガセットプレート５に穿設されたボルト取付孔（図示せず）と自身のボルト取付孔２５とを合致させ、該ボルト取付孔２５等に取付ボルト２６を挿通し、先端側にナット２７を螺合して強く締付ける。
【００２５】
また、斜材４の他端側に固着された継手プレート２０も同様にして中継プレート７に連結される。
また、水平板３の両端もその両端側を主柱材２の内側に固着されたガセットプレート５に継手プレート２０をそれぞれ介して同様の要領で固定、連結される。
上述のように構成された第２の実施の形態によれば、気密性と非圧縮性と弾性を有する弾性プレート２３の両面（上下面または左右面）を金属材料でなる硬質の外側プレート２２と内側プレート２４とでサンドイッチ状に挟み、円筒体である斜材４の内周面と継手プレート２０の直交する二面２０ａ、２０ｂとで区画される開口内に挿入して締付ボルト２１等の圧縮手段で締め付けて、弾性プレート２３に変形を与えて、体積移動を起こさせ、さらに、上記開口内での弾性プレート２３の流動を適度の間隙を有する内側プレート２４と外側プレート２２で拘束することによって、シール応力（密閉力）を上げているため、斜材４や水平材３の両端開口を半永久的に密閉することができる。
【００２６】
また、この密閉構造は、締付ボルト２１を単に締付けるだけの簡単な作業で、管構造物の端部開口に迅速に装着でき、且つ従来のように接着剤で弾性体を接着する場合のような厄介な作業管理が不要であり、雨天時や屋外での高所作業など作業環境が悪くても容易に装着ができ、さらには、接着方式とは異なり斜材４や水平材３の内部点検が必要になった場合でも、締付ボルト２１を単に緩めるだけの簡単な作業で、この開口端部密閉構造を取り外すことができ、この点でも接着方式に比し著しく便宜である。
尚、第２の実施の形態の発明を構成する要素のうち、最も作用効果に大きな影響のある弾性部材については、上述した第１の実施の形態において用いたものと同じであるので、その条件および効果については、同様であり、重複した説明は省略する。
【００２７】
尚、本発明は、上述し且つ図面に示した実施の形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形実施することができる。
例えば、上述した実施の形態では、鉄塔の腹材である斜材や水平材の開口端部を密閉する構造について説明したが、橋梁、鋼管トラス構造物などの鋼管構造物を構成する管材の開口端部を密閉する構造として広く用いることができる。
また、管材同士の接続手段としての継手プレートは、上述したようにＵ字状継手プレート、十字状継手プレートを用いた例につき説明したが、Ｉ字状継手プレート、その他の形状の継手プレートを用いた場合でも、効果的にその開口端部を密閉することができる。
また、本発明は、新規に構築する鉄塔に限らず、既設の鉄塔等への装着が可能である。
【００２８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したところより明らかなように、請求項１の発明によれば、気密性と非圧縮性と弾性と５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する弾性部材を、第１の硬質部材と第２の硬質部材とで直接挟んで前記第２の硬質部材と前記弾性部材とを前記開口内に緩く挿入した状態で圧縮するだけの簡単な作業で、管構造物の端部開口に迅速に装着でき、安価で簡素な構成で且つ従来のように接着剤で弾性部材を接着する場合のような厄介な作業管理が不要であり、雨天時や屋外での高所作業など作業環境が悪くても容易に装着ができ、さらには、接着方式とは異なり管材の内部点検が必要になった場合でも、第１の硬質部材と第２の硬質部との間の圧縮を単に緩めるだけの簡単な作業で、この開口端部密閉構造を取り外すことができ、この点でも接着方式に比し著しく便宜であり、
また、非圧縮性と弾性と気密性と５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する弾性部材を、２枚の硬質部材でサンドイッチ状に直接挟み、これを円筒状の管材内に挿入して２枚の硬質部材で強く圧縮することで弾性部材に変形を与えさらに管材内で弾性部材の流動を拘束することによってシール応力を上げているので、半永久的に密閉機能を保持することができ、
さらには、弾性部材は、両側を二枚の硬質部材で挟まれ管材内に封入、圧縮した状態で装着され外部から保護されており、応力と温度の影響を受ける以外、外的な要因を受けにくくなっているため、環境劣化が少なく、長期使用に耐えることができる。
【００２９】
請求項２の発明によれば、管構造物を構成する管材の開口端部を密閉する開口端部密閉構造において、
締付ボルトと、
前記締付ボルトが挿通される貫通孔が穿設され、前記開口端部に当接される平板状の第１の硬質部材と、
前記締付ボルトが挿通される貫通孔が穿設され、前記開口内に緩く嵌入し得る外形を呈し、気密性と非圧縮性と、弾性と、５度〜６０度（但し、ＪＩＳ  Ｋ６３０１  ＪＩＳ  Ａ規格）の硬さを有する厚肉の弾性部材と、
前記締付ボルトの雄ねじ部と螺合する雌ねじ部が付設され、前記開口内に緩く嵌入し得る外形を呈する平板状の第２の硬質部材と、
を具備し、前記第１の硬質部材と前記第２の硬質部材との間に前記弾性部材を直接挟んで前記第２の硬質部材と前記弾性部材とを前記開口内に挿入した状態で、前記締付ボルトを締付けることにより前記弾性部材を圧縮して前記管材の開口内周壁面に向けて前記弾性部材の体積を移動させて前記開口端部を密閉し得るように構成したので、極めて安価で且つ簡素な構成でありながら、上記請求項１の発明の奏する効果を発揮し、特に、装着がし易く、事後の管内の点検に際しても締付ボルトを緩めて引き抜くだけの簡単な作業で開口端密閉構造を取り外すことができる。
請求項３の発明によれば、管材の端部に固着された継手プレートが、Ｕ字状、一文字状、または十字状のいずれであっても本発明の開口端部気密構造を適用することができ、上記請求項１または２の発明に特有な効果を得ることができる。
請求項４の発明によれば、弾性部材が長期の圧縮使用に対して管材（一般的には鋼管）との間にできた隙間へ徐々に変形しつつ移動する、いわゆるクリープ現象を防止することができ、換言すれば、応力緩和の低下を無くし、長期に亘る使用においても気密性を保持することができる。
請求項５および６の発明によれば、耐熱、耐寒、耐酸、耐海水、耐候性において極めて優れた材料をもって弾性部材を形成したから、管材の開口端部の気密性を長期に亘って保持することができる。
【００３０】
請求項７の発明によれば、ゴムの製造に一般的に使用されている架橋剤（イオウ）の使用を避けて過酸化物架橋にしているので、弾性部材と管材の接触面での残留イオウによる金属腐食を防止することができる。
請求項８の発明によれば、弾性部材の体積固有抵抗値を１０5Ωcm以上に設定したので、弾性部材と管材の接触面の電位差による起電力で腐食する、いわゆる電食を確実に防止することができ、延いては管材の寿命を著しく延長させることができる。
請求項９の発明のように、圧縮変形時に、小さなトルクで大きな変位量を与えて気密性能を上げるには、弾性部材の硬さは、２０度から４０度の硬さのものが好ましい。
請求項１０の弾性体は、弾性体の厚さを１５〜３０mmおよび自身の外周と前記管材の内周との間の間隙を１〜３mmに設定したので、クリープ現象を防止しつつ応力緩和低下をなくし、長期使用にも充分な気密性を保持し得る管構造物の開口端部密閉構造を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る管構造物の開口端部密閉構造の組立完成状態の外観構成を示す斜視図である。
【図２】図１の開口端部密閉構造を構成する締付ボルトと、第１の硬質部材としての外側プレートと、弾性部材としての弾性プレートと、第２の硬質部材としての内側プレートをそれぞれ分解して示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る開口端部密閉構造を、斜材の端部に取付ける過程を示す半截断面図である。
【図４】本発明に係る開口端部密閉構造を、斜材の端部に取付けた状態を示す半截断面図である。
【図５】図１に示す開口端部密閉構造を水平材または斜材と継手プレートで形成される略半円形の開口端部に装着した状態をそれぞれ示す左側面図（ａ）と同図のＸ−Ｘ線矢視方向断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係る管構造物の開口端部密閉構造の組立完成状態の構成を透視的に示す斜視図である。
【図７】図６の開口端部密閉構造を構成する締付ボルトと、第１の硬質部材としての外側プレートと、弾性部材としての弾性プレートと、第２の硬質部材としての内側プレートをそれぞれ分解して示す分解斜視図である。
【図８】本発明の第２の実施の形態に係る開口端部密閉構造を、鉄塔を構成する補強材の一つである、例えば水平材または斜材の端部に取付ける過程を示す半截断面図である。
【図９】本発明の第２の実施の形態に係る開口端部密閉構造を、鉄塔を構成する補強材の一つである、例えば水平材または斜材の端部に取付けた状態を示す半截断面図である。
【図１０】従来の送電・通信用の鉄塔の一部構成を示す立面図である。
【符号の説明】
１  基礎部材
２  主柱材
３  水平材
４  斜材
５  ガセットプレート
６、２０  継手プレート
６ａ、２５  ボルト取付孔
７  中継プレート
１１、２１  締付ボルト
１１ａ、２１ａ  雄ねじ部
１２、２２  外側プレート
１２ａ、２２ａ、２２ｃ、２３ｂ、２４ｂ  切り落とし部
１２ｂ、１３ａ、２２ｂ、２３ａ  貫通孔
１３、２３  弾性プレート
１４、２４  内側プレート
１４ａ、２４ａ  雌ねじ部
１５、２６  取付ボルト
２７  ナット
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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