(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の外枠を有する剛性部材を可撓性継手を介して複数接続して構成される複合剛性構造物であって、剛性部材と可撓性継手との接続部位は外枠金属とは異なる金属よりなるアンカー部材にて固着するものにおいて、
前記外枠上に可撓性継手、押さえ板および絶縁スペーサを積層し、この積層部分を貫通してアンカー部材を設け、このアンカー部材と外枠、押さえ板間をアンカー部材に嵌挿された絶縁筒によって絶縁し、締付部材によって固着したことを特徴とする可撓性継手で接続された複合剛性構造物。
【請求項２】
前記アンカー部材は、セラミックスよりなる雌ネジ部と、この雌ネジ部に螺合されたステンレス鋼よりなる雄ネジ部とで構成し、雌ネジ部は前記剛性部材のコンクリートに埋設して構成したことを特徴とする請求項１記載の可撓性継手で接続された複合剛性構造物。
【請求項３】
前記アンカー部材は、ステンレス鋼よりなるアンカーボルトとし、且つ、前記絶縁筒に雌ネジ部を有するフランジ部を形成し、このフランジ部をアンカーボルトに螺合して前記剛性部材のコンクリートに埋設したことを特徴とする請求項１又は２記載の可撓性継手で接続された複合剛性構造物。
【請求項４】
前記アンカーボルトにストッパーを設け、このストッパー位置まで前記絶縁筒のフランジ部を螺合させたことを特徴とする請求項３記載の可撓性継手で接続された複合剛性構造物。
【０００１】
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可撓性継手で接続された複合剛性構造物に係わり、特に電気的腐食を防止した複合剛性構造物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地中や水中に埋設されるボックスカルバートやシールドトンネル、沈埋トンネル等は、複数の剛性体を可撓性継手で連結して構造物が構成されている。この構造物に使用される可撓性継手は、止水機能を持たせながら剛性体の相対変位にも対応させるための機能を持たせもので、この種の複合剛性構造物としては特開２０００−３２０７５８号公報によって知られている。
【０００３】
図９は、上記した可撓性継手によって接続された従来の複合剛性構造物の部分図を示したもので、１は鉄筋コンクリートよりなる筒状の剛性部材、２は型枠を兼用した外枠で、剛性部材１の端部に設けられる。３はアンカーボルト、４は対向する剛性部材１間（外枠２間）を連結する可撓性継手で、その両端はそれぞれアンカーボルト３に取り付けられ、押さえ板５、ワッシャ６、ナット７を介して外枠２に固着される。なお、外枠２とアンカーボルト３は溶接によって固定されている。８は剛性部材１の継ぎ目に介挿される目地材である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図９で示すような複合剛性構造物は、前述のように地中や水中に埋設されるものであるが、その構造物に使用される各部材の材質としては、外枠２、押さえ板５は比較的安価な一般構造圧延鋼材，例えばＳＳ４００が使用され、また、アンカーボルト３やワッシャ６、ナット７は耐腐食性を考慮してステンレス鋼材，例えばＳＵＳ３０４が使用されている。
【０００５】
一方、電気鉄道におけるレールからの漏れ電流等が地中に流れると、埋設された複合剛性構造物の金属部分を通って流れるが、そのとき、異なる材質の接触部分，すなわち、外枠２とアンカーボルト３、アンカーボルト３と押さえ板５、および押さえ板５とワッシャ６との接触部分に電位差が生じて電食が発生し、しかも水分の影響も手伝って腐食が加速進行して亀裂にまで発展し、水漏れが生じて更に腐食が進行して構造物の耐久性が低下し、コンクリート構造体自体が崩壊する惧れを有している。
本発明は、このような従来の問題点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電食を防止した複合剛性構造物を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１は、金属製の外枠を有する剛性部材を可撓性継手を介して複数接続して構成される複合剛性構造物であって、剛性部材と可撓性継手との接続部位は外枠金属とは異なる金属よりなるアンカー部材にて固着するものにおいて、
前記外枠上に可撓性継手、押さえ板および絶縁スペーサを積層し、この積層部分を貫通してアンカー部材を設け、このアンカー部材と外枠、押さえ板間をアンカー部材に嵌挿された絶縁筒によって絶縁し、締付部材によって固着したことを特徴としたものである。
【０００７】
本発明の第２は、前記アンカー部材は、セラミックスよりなる雌ネジ部と、この雌ネジ部に螺合されたステンレス鋼よりなる雄ネジ部とで構成し、雌ネジ部は前記剛性部材のコンクリートに埋設して構成したことを特徴としたものである。
【０００８】
本発明の第３は、前記アンカー部材は、ステンレス鋼よりなるアンカーボルトとし、且つ、前記絶縁筒に雌ネジ部を有するフランジ部を形成し、このフランジ部をアンカーボルトに螺合して前記剛性部材のコンクリートに埋設したことを特徴としたものである。
【０００９】
本発明の第４は、前記アンカーボルトにストッパーを設け、このストッパー位置まで前記絶縁筒のフランジ部を螺合させたことを特徴としたものである。
【００１０】
削除
【００１１】
削除
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態を示すもので、図９と同一部分、若しくは相当部分には同一符号を付してその説明を省略する。
図１において、１０はアンカー部材で、このアンカー部材１０は、セラミックスよりなる雌ネジ部１１と、ステンレス鋼よりなって雌ネジ部１１に螺合される雄ネジ部を有するスタットボルト１２より構成されている。セラミックスの主成分としては、酸化アルミニウム、ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素の何れか一つを主成分とし、この主成分に８〜１０重量％の副成分を添加混合した後に成形し、１５００〜１７００°Ｃで１．５〜３．００時間焼成することによって雌ネジ部１１が形成される。
【００１３】
図２はアンカー部材１０を使用して可撓性継手４を固着する状態例を示した部分拡大図である。同図において１３はゴムパッキンで、圧延鋼材の例えばＳＳ４００よりなる外枠２とセラミックスの雌ネジ部１１間に配設される。１４は絶縁筒で、筒状のセラミックスより形成されて、その内径はスタットボルト１２の外形よりやや大きな径を有し、且つ、その長さはゴムパッキン１３の上面から後述する絶縁スペーサ１５にまで達する長さとなっている。ゴムパッキン１３は必ずしも必要とはしないが、外枠２とスタットボルト１２間の異金属接触を防止するためには配設した方がより安全である。また、絶縁筒１４の一端にゴムパッキン１３に相当するフランジ部を設け、ゴムパッキン１３の代行をさせてもよいことは勿論である。
【００１４】
なお、絶縁筒１４は、雌ネジ部１１のセラミックスとしてもよいが、繊維強化絶縁物とすることにより弾力性をもたせことができる。絶縁強化絶縁物としては、セラミックス、ガラス等の絶縁物繊維と、樹脂、ゴム等の絶縁物母材との混合物からなっている。
絶縁スペーサ１５は絶縁筒１４と同様の材質により形成されて、例えばＳＳ４００の圧延鋼材よりなる押さえ板５の上面に載置されるが、その際、押さえ板５の上面に凹部を形成してその中に絶縁スペーサ１５を嵌挿することにより、ずれ防止と締め付け方向の高さを低く押さえることができる。
なお、可撓性継手４としては、樹脂、ゴム等を母材とし、ナイロンやポリエステル等の繊維で強化されたものおよび金属からなるダイヤフラムの如き波状部材が使用される。
【００１５】
図３は、剛性部材の一部が鋼材のみで構成された他の実施形態を示したものである。
すなわち、コンクリートが打設される部分はアンカー部材１０が埋設される剛性部材１で、この剛性部材１とは溶接等の固着手段によって固着される剛性部材１ａは、鋼材製となっている。
他は図１と同様に構成されている。
【００１６】
図４はアンカー部材の雌ネジ部定着方法を示したものである。
（ａ）図で示すように、アンカー部材の雌ネジ部１１を型枠を兼用する外枠２の所定位置にゴムパッキン１３を介して配設し、外枠２の外方向（反雌ネジ部側）から仮固定用ボルト２０を雌ネジに螺合することによって固着する。
仮固定用ボルト２０は、（ｂ）図で示すように芯出し部２１を有しており、この芯出し部２１を型枠の孔に嵌挿することにより雌ネジ部１１は正しく（垂直に）外枠２に固着される。固着後はコンクリートが打設されて剛性部材１が形成されるが、乾燥後は（ｃ）図で示すように仮固定用ボルト２０を取り外してもよく、また、剛性部材１の使用時にまでそのままの螺合状態にしておいてもよい。
【００１７】
図５は可撓性継手４の取り付け手順を示したものである。
先ず、仮固定用ボルトの取り外された雌ネジ部１１にスタットボルト１２を螺合し固着する。そのボルト１２に、前もって穿設された孔を介して可撓性部材４の一端側を取りつけた後、絶縁筒１２をボルト１２に嵌挿する。この時、絶縁筒１２の先端はコンクリートに埋設されたゴムパッキン１３の接触する位置にまで挿入される。
【００１８】
次に押さえ板５、絶縁スペーサ１４を挿着し、平ワッシャ６、スプリングワッシャ９、ナット７の順で挿着した後、ナット７を締め付けることによって図２で示すような状態で可撓性継手４が固着される。固着後のナット４やスタットボルト１２の頭部には、必要に応じて防錆キャップや防錆被覆が施される。
可撓性継手４の他方側についても同様にして固着され、複数の剛性部材が可撓性継手によって連結されたボックスカルバートやシールドトンネル、沈埋トンネル等の複合剛性構造物が構成される。
上記のように構成することにより、異金属の接触部分は無くなるため、電流が流れたとしても電位差が発生せず、電食は防止される。また、何らかの理由で例えボルト１２近辺に腐食現象が発生した場合には、このボルト１２を埋設された雌ネジ部１１より取り外すことが可能であるので、交換作業を容易に行うことができる。
【００１９】
図６は、アンカー部材が従来のようにステンレス鋼よりなるアンカーボルト３の場合の例を示したものである。
１６は絶縁筒で、この絶縁筒１６は、図２等で示す絶縁筒１４と同様の部材によって形成されるが、その一端には（ｂ）図で示すように一体的か、若しくは（ｃ）図で示すように分離状態に形成されたフランジ部１６ａを有している。フランジ分１６ａの内孔部分には、アンカーボルト３と螺合するための雌ネジ１６ｂが螺設されている。他は図２と同様である。
【００２０】
図７は、アンカーボルトの定着方法を示したものである。
（ａ）図で示すように、絶縁筒のフランジ部１６ａをアンカーボルト３の所定位置にまでねじ込み、外枠２に穿設された孔に型枠の内側よりアンカーボルト３の先端と絶縁筒１６を嵌挿する。次に（ｂ）図で示すように、外部方向（反フランジ部側）に突出したアンカーボルト３の先端と絶縁筒１６の部分に更に座筒２２を挿入した後、座板２３を介してナット２４を螺合することでアンカーボルト３が外枠２に固着される。その後にコンクリートを打設することによって剛性部材１が形成される。
可撓性継手４の取付時には、座筒２２、座板２３及び  ナット２４を取り外した後に行われるが、その取付手順は図４で示したものと同様の手順によって行われる。
【００２１】
図８はアンカーボルト３の任意位置に突起状のストッパー１７を設けた例を示したものである。ここでの任意位置は、螺合されるフランジ部１６ａが位置決めされる位置で、このストッパー１７を設けることによってアンカーボルト３に螺設される雄ネジ部の長さを短縮し、且つ、定着されるアンカーボルトの突出長さを一定にすることができる。他は図５，６と同様である。
【００２２】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明によれば、複合剛性構造物を構成するための接続部分を異金属接触が生じないよう絶縁体で分離したものであるから、電流が流れても電位差が生ずることなく、電気的腐食は発生しない。したがって、コンクリートよりなる剛性部材を長期間にわたって安定維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を示す複合剛性構造物の接続部分図。
【図２】  本発明による可撓性継手の取付部分図。
【図３】  本発明の他の実施形態を示す複合剛性構造物の接続部分図。
【図４】  本発明の剛性部材の製造説明図で、（ａ）は雌ネジ部の外枠への取付状態図、（ｂ）は仮固定用ボルトの外形図、（ｃ）はコンクリート打設後の状態図。
【図５】  本発明による可撓性継手接続の説明図。
【図６】  本発明の他の実施形態を示し、（ａ）は可撓性継手の取付部分図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ絶縁筒の構成図。
【図７】  本発明の剛性部材の製造説明図で、（ａ）はアンカーボルトの外形図、（ｂ）はコンクリート打設時の状態図。
【図８】  本発明の他の実施形態をアンカーボルトの外形図。
【図９】  従来の複合剛性構造物の接続部の構成図。
【符号の説明】
１，１ａ…剛性部材
２…外枠
３…アンカーボルト
４…可撓性継手
５…押さえ板
６…平ワッシャ
７…ナット
８…目地材
９…スプリングワッシャ
１０…アンカー部材
１１…雌ネジ部
１２…スタットボルト
１３…ゴムパッキン
１４…絶縁筒
１５…絶縁スペーサ
１６…絶縁筒
１６ａ…フランジ部
１６ｂ…雌ネジ
１７…ストッパー
【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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