(57)【要約】【課題】  水没・湿潤した物体の表面に他の物体を瞬間接着剤によって短時間で確実に接着する方法を提供する。【解決手段】  接着体に瞬間接着剤を塗布すると共に、その固化前に前記瞬間接着剤を非透水性のシートで被覆し、前記接着体が水中下にある被接着体に到達すれば前記シートを取り除くと共に、前記接着体の瞬間接着剤が塗布された面を被接着体に押圧する。または、接着体を瞬間接着剤に浸漬した状態で非透水性のカプセル内に水密に保持しておき、接着体が水中下にある被接着体に到達すれば前記カプセルを破封または開封して前記接着体を瞬間接着剤が付着した状態で被接着体に直接押圧する。接着体は防水型ひずみゲージであると共に、被接着体はボーリング孔の孔底に設けられたパイロット孔の孔壁である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
接着体に瞬間接着剤を塗布すると共に、その固化前に前記瞬間接着剤を非透水性のシートで被覆し、前記接着体が水中下にある被接着体に到達すれば前記シートを取り除くと共に、前記接着体の瞬間接着剤が塗布された面を被接着体に押圧することを特徴とした水中下における接着方法。
【請求項２】
接着体を瞬間接着剤に浸漬した状態で非透水性のカプセル内に水密に保持しておき、接着体が水中下にある被接着体に到達すれば前記カプセルを破封または開封して前記接着体を瞬間接着剤が付着した状態で被接着体に直接押圧することを特徴とした水中下における接着方法。
【請求項３】
接着体は防水型ひずみゲージであると共に、被接着体はボーリング孔の孔底に設けられたパイロット孔の孔壁である請求項１または２記載の水中下における接着方法。
【請求項４】
軸方向にスリットを設けた可撓性の外パイプと、該外パイプに挿入され、該外パイプを拡開可能にスライドする内パイプと、該内パイプの先端に設けられ、接着体を水密に浸漬した状態で収容する瞬間接着剤のカプセルとからなり、前記内パイプのスライド時に前記接着剤カプセルを押し下げて外パイプを拡径し、この拡径によって前記カプセルを開封すると共に、前記接着剤が付着した接着体を被接着体に直接押圧可能に構成したことを特徴とする水中下における接着装置。
【請求項５】
接着体は防水型ひずみゲージであると共に、被接着体はボーリング孔の孔底に設けられたパイロット孔の孔壁である請求項４記載の水中下における接着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水没または湿潤状態にある物体の表面に他の物体を接着する方法及びそ装置に関するものであり、例えば孔壁ひずみ法において、防水型ひずみゲージをボーリング孔のパイロット孔に短時間で確実に接着することができる技術に適用される。
【背景技術】
【０００２】
応力解放法のうち、水没したボーリング孔を用いた孔壁ひずみ法においては、ボーリング孔内の水がひずみ計あるいは変位計を設置するときの障害となるために、水平から若干上向きにボーリング孔を掘削し、重力によって水が排出されたボーリング孔を用いて試験を実施していた。このため、試験用ボーリング孔を任意の方向に掘削することはできなかった。この点、瞬間接着剤を使ってひずみ計あるいは変位計をパイロット孔に設置すると、きわめて短時間で応力解放試験を実施することができるが、瞬間接着剤は水との接触によって接着能力を失うため、ボーリング孔が水で満たされる下向きのボーリング孔に応力解放試験を適用することは容易でなかった。
【０００３】
そこで、水で満たされた下向きのパイロット孔にひずみゲージを接着する場合は、あらかじめパイロット孔の直径よりも小さいエポキシ樹脂のボディーにひずみゲージを埋設し、当該エポキシ樹脂のボディーとパイロット孔壁面の間隙に存在する水をエポキシ樹脂で置換、充填して接着するという方法も用いられている（従来技術１とする）。
【０００４】
また、湿潤した岩盤の表面にひずみゲージを接着するために、エポキシ系のパテ状の水中接着剤を用いることも行われている（従来技術２とする）。
【０００５】
さらに、ひずみ計あるいは変位計をセメントによってパイロット孔に埋設する方法も行われている（従来技術３とする）。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した従来技術のうち、従来技術１の方法では、水温によってはエポキシ樹脂が完全に硬化するのに数日を要する。また、構造上、接着剤を収納したカプセルもパイロット孔に挿入しなければならないために、より長いパイロット孔を掘削しなければならない。また、従来技術２で用いる接着剤は、パテ状であるためにひずみゲージあるいは岩石とのなじみが良好でなく、しかも水中接着剤が完全に硬化して弾性体となるまで数日を要する。さらに、従来技術３の方法では、エポキシ樹脂にひずみゲージを埋設する方法と同様に、ひずみゲージを直接に岩盤に接着しないので、孔壁に直接にひずみゲージを接着する方法と比較すると測定の感度は低い。
【０００７】
以上要するに、従来技術では、ひずみゲージをパイロット孔に設置するための接着剤あるいは硬化剤が弾性体となるまでに数日を要していたために、工費がかさむという問題があった。また、ひずみゲージとパイロット孔壁面の間隙を充填する従来の接着方法では、接着剤を収納したカプセルもパイロット孔に挿入する必要があるために、比較的長いパイロット孔を掘削する必要があった。さらにまた、従来技術ではひずみゲージを湿潤したパイロット孔壁面に直接にひずみゲージを接着できなかったために、必ずしも測定感度は高いといえなかった。
【０００８】
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、水没・湿潤した物体の表面に他の物体を瞬間接着剤によって短時間で確実に接着する方法を提供することであり、より詳しくは、水で満たされたパイロット孔の中まで、防水型ひずみゲージと接着能力を保持した状態の瞬間接着剤とを運搬し、パイロット孔の壁面に瞬間接着剤によって直接に防水型ひずみゲージを接着するための貼り付け装置を提供し、応力解放試験を短時間で確実に行うものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために本発明では、接着体に瞬間接着剤を塗布すると共に、その固化前に前記瞬間接着剤を非透水性のシートで被覆し、前記接着体が水中下にある被接着体に到達すれば前記シートを取り除くと共に、前記接着体の瞬間接着剤が塗布された面を被接着体に押圧するという手段を用いた。ここで接着体に対する瞬間接着剤の塗布は地上で行われる。この塗布作業後、瞬間接着剤を非透水性のシートで被覆するのであるが、このとき瞬間接着剤は未固化の状態にあるため、シートと接着体を接着する作用は発揮しない。また、非透水性のシートで瞬間接着剤を被覆するため、水中下でも瞬間接着剤に直接水が触れることがなく、接着能力を失わない。そして、接着体を被接着体の近傍まで接近させたなら、シートを素早く取り除き、これとほぼ同時に両者を接合することによって接着体と被接着体を瞬間的に接着することができる。
【００１０】
なお、瞬間接着剤は、一般的には「接着速度がきわめて速い接着剤。主成分シアノアクリル酸エステルの単量体が空気中の水分を吸着して重合し、数秒から３分以内で固化する。機械類の接着のほか医療用・工作用に用いる。」との定義で技術用語として確立されているものと理解している（広辞苑第５版参照）。その他、軽金属協会編の「新版・アルミニウム技術便覧」にも瞬間接着剤の章立てがある。そこで本発明でも、各種文献に記載された定義の通り、瞬間接着剤の用語を使用することとするが、具体例としては「アロンアルファ」（登録商標）の商品名で販売されている瞬間接着剤を例示することができる。
【００１１】
また本発明では、接着体を瞬間接着剤に浸漬した状態で非透水性のカプセル内に水密に保持しておき、水中下にある被接着体に到達したと同時に前記カプセルを破封または開封して前記接着体を瞬間接着剤が付着した状態で被接着体に直接押圧するという手段を用いる。
【００１２】
これら手段は、接着体として防水型ひずみゲージを対象とし、且つ、被接着体としてボーリング孔の孔底に設けられたパイロット孔の孔壁を対象とすることによって、応力解放法のうち、水没したボーリング孔を用いた孔壁ひずみ法に適用される。
【００１３】
上記方法を実施するための本発明接着装置は、軸方向にスリットを設けた可撓性の外パイプに複数の防水型ひずみゲージを配置し、外パイプの内側には外パイプの軸方向にスライドして外パイプを押し広げ、防水型ひずみゲージをパイロット孔の壁面に押し付けるための内パイプを有する二重管構造をなす。
【００１４】
防水型ひずみゲージを水没したパイロット孔の壁面に接着するための瞬間接着剤は、水に曝されると接着力を失うので、本発明では、装置本体がボーリング孔底のパイロット孔に到着し、防水型ひずみゲージを添付する直前まで防水型ひずみゲージを接着剤に浸漬した状態に保持するとともに、接着剤と水を接触させないための接着剤カプセルを有する。
【００１５】
而して、適当な運搬装置によって貼り付け装置をパイロット孔まで下ろすと、まず、防水型ひずみゲージを配置した外パイプのストッパが大口径ボアホールの孔底、すなわちパイロット孔の孔口に接触し、次に内パイプが外パイプの内側をスライドすることによって接着剤カプセルを押し下げると同時に外パイプをパイロット孔の壁面に向かって押し広げ、外パイプの上に配置されかつ接着剤が付着した防水型ひずみゲージを速やかにパイロット孔の壁面に接着する作用を行う。
【発明の効果】
【００１６】
このように本発明によれば、比較的短いパイロット孔の孔壁に、瞬間接着剤によって防水型ひずみゲージを確実に接着することができるので、ゲージ接着後、短時間のうちに応力解放試験を開始することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１は本発明方法の第一の実施形態を示している。この実施形態は本発明方法の上位概念を示したもので、請求項１に係る発明に対応している。即ち、この方法では、先ず物体Ａ（接着体）の適宜面に瞬間接着剤ａを塗布し（同図（ａ）参照）、その重合・固化前に瞬間接着剤ａを非透水性のシートｓで被覆する（同図（ｂ）参照）。なお、この実施形態は、瞬間接着剤としてアロンアルファ（登録商標）を用い、非透水性シートｓとしてビニールシートを用いた実験に裏付けられたものである。
【００１８】
次に、物体Ａを水中に入れて物体Ｂ（被接着体）の近傍まで接近させ（同図（ｃ）参照）、シートｓを取り除くと共に、物体Ａの瞬間接着剤ａが塗布された面を素早く物体Ｂに押し付けることによって、両者Ａ・Ｂを瞬間的に接着することができる（同図（ｄ）参照）。
【００１９】
図２は、本発明の第二の実施形態に係る接着装置を示している。この装置は請求項２に係る本発明方法に対応している。即ち、この接着装置は、図２に示すように、大別して外パイプ１、内パイプ２、該内パイプ２の先端に設けられた接着剤カプセル３から構成される。内パイプ２は外パイプ１の内壁に内接して二重管構造をなすとともに、外パイプ１の長軸方向にスライド可能な構造となっている。
【００２０】
より具体的には、外パイプ１の先端は内側テーパ面１ａを介して内向きに膨出する膨成部１ｂを備え、該膨成部１ｂの外側テーパ面１ｃにひずみゲージ４がセットされている。また、内パイプ２の中間部にはテーパ面２ａを介して段差が設けられており、内パイプ２のスライド時、該テーパ面２ａが外パイプ１の内側テーパ面１ａと当接して、その可撓性に従って膨成部１ｂを外向きに押しやり、外側テーパ面１ｃにセットしたひずみゲージ４をパイロット孔内壁等の適宜被接着体に押し付けることができるように構成されている。
【００２１】
さらに、接着剤カプセル３には瞬間接着剤が封入されており、外パイプ１の膨成部１ｂと共にひずみゲージ４が瞬間接着剤に浸漬されている。なお、該カプセル３は上方開放の構成を採るが、該開放部には非透水性のシート５が設けられ、カプセル３内を水密に保持している。
【００２２】
なお、図中、６は、外パイプ１に外向きにせり出して設けられたストッパである。このストッパ６には内パイプ２のピン孔２ｂと係合するシャーシピン７が内蔵されており、その係合時を外パイプ１と内パイプ２の初期セット時として、内パイプ２の下方へのスライド時にはピン孔２ｂに対するシャーシピン７の係合が解除され、当該スライドを許容するよう構成されている。
【００２３】
続いて、上記構成の接着装置を用いた本発明方法の実施形態を図３〜図５に従って説明する。なお、この実施形態では防水型ひずみゲージ４が接着体、パイロット孔Ｐの内壁が被接着体として該当する。先ず上述した構成の通りセットした接着装置を適当な運搬装置によってパイロット孔Ｐまで降ろす（図３参照）。ストッパ６の直径はパイロット孔Ｐの直径よりも大きいので、パイロット孔Ｐに接着装置を挿入していくとパイロット孔Ｐの入口にストッパ６が接触し、この段階で外パイプ１の挿入は妨げられる（図４参照）。さらに接着装置を挿入していくと、シャーピン７がせん断され、外パイプ１に内接している内パイプ２とそれに接続されている接着剤カプセル３がパイロット孔Ｐの軸方向に押し下げられ、該降下行程において外パイプ１の膨成部１ｂが非透水性シート５を破封すると共に、瞬間接着剤が塗布された防水型ひずみゲージ４が接着剤カプセル３から露出され、さらに内パイプ２のテーパ面２ａが外パイプ１の内側テーパ１ａに接触し、可撓性の外パイプ１の膨成部１ｂをパイロット孔Ｐ側に押し広げる。ここに説明したシート５の破封から膨成部１ｂの押し広げまでの行程、即ち、この間の内パイプ２の降下作業を素早く行うことによって、瞬間接着剤が塗布された防水型ひずみゲージ４を速やかにパイロット孔Ｐの壁面に押し付けて接着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第一実施形態に係る接着方法の工程図
【図２】本発明の第二実施形態に係る接着装置の概略図
【図３】同装置による本発明方法の第一工程を示した説明図
【図４】同、第二工程を示した説明図
【図５】同、第三工程を示した説明図
【符号の説明】
【００２５】
１  外パイプ
２  内パイプ
３  接着剤カプセル
４  防水型ひずみゲージ
５  非透水性シート
６  ストッパ
７  シャーシピン
【図１】
2005179442.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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