(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
従来の可動ブラケットは、水平主パイプの長さ方向に所定の間隔をあけて位置調整用貫通孔が形成されており、任意の位置調整用貫通孔に金具類を取り付けることによってこの金具類の位置を調整している。このため、従来の可動ブラケットでは、位置調整用貫通孔から雨水などが浸入するとパイプ類の内部が腐食する問題点がある。特に、可動ブラケットが塩害地域などに設置されている場合には、パイプ類の腐食が進行して寿命が短くなってしまう問題点がある。また、従来の可動ブラケットでは、パイプ類の内部から腐食が発生しており、このパイプ類の外部から内部の腐食状況を検査することが非常に困難であり、パイプ類の腐食を未然に発見することが困難であるという問題点がある。
【0006】
この発明の課題は、筒状部材の腐食の進行を簡単に抑制することができる筒状部材の防食構造及び筒状部材の防食方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、以下に記載するような解決手段により、前記課題を解決する。
なお、この発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、この実施形態に限定するものではない。
請求項1の発明は、図
1〜
図4に示すように、筒状部材(7a)の内周面の腐食を防止する筒状部材の防食構造であって、前記筒状部材の内周面の腐食を防止するために、この筒状部材の内周面と密着するようにこの筒状部材の内部に充填される充填材(8b)を備え、
前記筒状部材は、電車線(1)を長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケット(7)の主パイプ(7a)であり、前記充填材は、前記可動ブラケットの主パイプの内部に充填されることを特徴とする筒状部材の防食構造である。
【0008】
請求項2の発明は、請求項1に記載の筒状部材の防食構造であって、前記充填材は、発泡プラスチックであることを特徴とする筒状部材の防食構造である。
【0009】
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の筒状部材の防食構造であって、
図2及び
図4に示すように、前記筒状部材は、この前記筒状部材の長さ方向に所定の間隔をあけてこの筒状部材を貫通する貫通孔(7i,7j)を有し、前記充填材は、前記貫通孔を塞ぐように前記筒状部材の内部に充填されることを特徴としている筒状部材の防食構造である。
【0011】
請求項
4の発明は、
図1、図5及び
図6に示すように、筒状部材(7a)の内周面の腐食を防止する筒状部材の防食方法であって、前記筒状部材の内周面の腐食を防止するために、この筒状部材の内周面と密着するようにこの筒状部材の内部に充填材(8b)を充填する充填工程(#120)を含
み、前記筒状部材は、電車線(1)を長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケット(7)の主パイプ(7a)であり、前記充填工程は、前記可動ブラケットの主パイプの内部に前記充填材を充填する工程を含むことを特徴とする筒状部材の防食方法である。
【0012】
請求項
5の発明は、請求項
4に記載の筒状部材の防食方法であって、前記充填工程は、発泡プラスチックを充填する工程を含むことを特徴とする筒状部材の防食方法である。
【0013】
請求項
6の発明は、請求項
4又は請求項
5に記載の筒状部材の防食方法であって、
図6に示すように、前記筒状部材は、この前記筒状部材の長さ方向に所定の間隔をあけてこの筒状部材を貫通する貫通孔(7i,7j)を有し、前記充填工程は、前記貫通孔を塞ぐように前記筒状部材の内部に前記充填材を充填する工程を含むことを特徴とする筒状部材の防食方法である。
【発明の効果】
【0015】
この発明によると、筒状部材の腐食の進行を簡単に抑制することができる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、図面を参照して、この発明の実施形態について詳しく説明する。
図1に示す架線1は、線路上空に架設される架空電車線である。架線1は、支持点間の距離(径間)が所定の長さになるように、所定の間隔をあけて支持構造物3によって支持点で支持されている。架線1は、電車又は電気機関車などの電気車(鉄道車両)が走行する線路上空に架設されており、トロリ線1aとちょう架線1bなどを備えている。トロリ線1aは、電気車の集電装置のすり板が接触する電線であり、このすり板が摺動することによってこの電気車に負荷電流を供給する。ちょう架線1bは、トロリ線1aの重量による弛み(弛度)が小さくなるようにトロリ線1aを支持する線条である。
図1に示す架線1は、トロリ線1aをちょう架線1bにハンガによって吊り下げるシンプルカテナリ式ちょう架方式の架線である。
【0018】
がいし(碍子)2は、電気導体を絶縁して支持する部材である。がいし2は、電気鉄道において絶縁のために加圧部分と接地間に使用される絶縁体である。
図1に示すがいし2は、支持構造物3の電柱4によって可動ブラケット7を支持するときに、この電柱4とこの可動ブラケット7との間を電気的に絶縁する長幹がいしであり、外周面に等間隔のひだを有し沿面距離を大きくした棒状の陶器製又はポリマー製の絶縁体に連結用のキャップが取り付けられている。がいし2は、電柱バンド6に連結される側の端部と可動ブラケット7の主パイプ7aに連結される側の端部とにそれぞれ金具部(キャップ金具)2aを備えている。
【0019】
支持構造物3は、架線1及びがいし2を支持するための電車線支持物である。支持構造物3は、
図1に示すように、電柱4と、トロリ線支持装置5と、電柱バンド6と、可動ブラケット7などを備えている。電柱4は、電車線路の構成物を支持する部材である。
図1に示す電柱4は、可動ブラケット7を支持しており電気車が走行する線路に沿って基礎部分が固定されている。トロリ線支持装置5は、トロリ線1aを支持する装置である。
図1に示すトロリ線支持装置5は、曲線引金具5aと、アーム支持金具5bと、取付金具5cなどを備えている。曲線引金具5aは、曲線区間においてトロリ線1aを曲線外側に引っ張る部材である。曲線引金具5aは、先端部でトロリ線1aを把持しており、直線区間においてトロリ線1aの振動を抑えトロリ線1aにジグザグ偏位を付与する機能も有する。アーム支持金具5bは、曲線引金具5aを振止パイプ7dに支持する部材である。アーム支持金具5bは、曲線引金具5aの後端部を上下方向に回転可能に支持している。取付金具5cは、アーム支持金具5bを振止パイプ7dに着脱自在に取り付ける金具である。取付金具5cは、振止パイプ7dの外周面に位置調整可能なように装着されている。電柱バンド6は、可動ブラケット7を電柱4に取り付けるための部材である。電柱バンド6は、架線1、がいし2、トロリ線支持装置5及び可動ブラケット7を支持した状態で、電柱4に着脱自在に巻き付けられて固定される円環状の金具である。電柱バンド6は、がいし2が水平方向に回転可能なように、このがいし2の金具部2aをヒンジ結合している。
【0020】
可動ブラケット7は、架線1を長さ方向に移動自在に支持する部材である。可動ブラケット7は、温度変化による電車線の移動に対応可能なように、支持点を中心に水平回転が可能であり、架線1の長さ方向(線路方向)への移動を許容し、上下方向の移動調整も僅かに可能である。可動ブラケット7は、主パイプ(水平主パイプ)7aと、主パイプ(斜主パイプ)7bと、ちょう架線支持金具7cと、振止パイプ7dと、振止パイプ取付金具7eと、ドロッパ7fと、ドロッパ取付金具7gと、補強材7hなどを備えている。
【0021】
主パイプ7aは、水平方向に伸びる部材である。主パイプ7aは、断面形状が円形の円筒部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。主パイプ7aは、貫通孔7i,7jと、塞ぎ部材7kと、連結部7mなどを備えている。貫通孔7i,7jは、主パイプ7aの長さ方向に所定の間隔をあけてこの主パイプ7aを貫通する部分である。貫通孔7iは、がいし2の金具部2aと主パイプ7aとを連結するための連結用貫通孔である。貫通孔7jは、主パイプ7a上の任意の位置にちょう架線支持金具7cを位置決めし装着するための位置調整用貫通孔である。塞ぎ部材7kは、主パイプ7aの開口部を塞ぐ部材である。塞ぎ部材7kは、主パイプ7aの先端開口部から内部に雨水などが浸入するのを防ぐためにこの主パイプ7aの先端開口部に溶接されている。連結部7mは、主パイプ7aと主パイプ7bとを連結する部分である。連結部7mは、主パイプ7aの外周面に固定されており、主パイプ7bの上端部を回転自在に連結し支持している。主パイプ7aは、主パイプ7b、ちょう架線支持金具7c及び補強材7hを支持した状態で、この主パイプ7aの後端部ががいし2の金具部2aに連結されている。
【0022】
主パイプ7bは、斜め方向に伸びる部材である。主パイプ7bは、主パイプ7aと同様に断面形状が円形の円筒部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。主パイプ7bは、ドロッパ7fの上端部が連結される連結部7nなどを備えている。主パイプ7bは、主パイプ7a、振止パイプ7d、ドロッパ7f及び補強材7hを支持した状態で、この主パイプ7bの下端部ががいし2に連結されている。
【0023】
ちょう架線支持金具7cは、架線1のちょう架線1bを支持する部材である。ちょう架線支持金具7cは、ちょう架線1bを掛け止めするフック部を有する一般構造用圧延鋼材(SS400)の金具であり、主パイプ7aの外周面に装着されている。ちょう架線支持金具7cは、主パイプ7aの貫通孔7jを貫通するボルトとこのボルトに装着されるナットなどの締結部材7pによって、この主パイプ7aに位置調整可能なように着脱自在に装着されている。
【0024】
振止パイプ7dは、トロリ線支持装置5を支持する部材である。振止パイプ7dは、主パイプ7a,7bと同様に断面形状が円形の円筒部材であり、一般構造用炭素鋼鋼管(STK400)の内側及び外側に溶融亜鉛めっき処理がされている。振止パイプ7dは、主パイプ7aと平行に伸びて配置されており、トロリ線支持装置5が着脱自在に装着されている。
【0025】
振止パイプ取付金具7eは、振止パイプ7dを主パイプ7bに取り付ける部材である。振止パイプ取付金具7eは、振止パイプ7dを掛け止めするフック部を有する一般構造用圧延鋼材(SS400)の金具であり、振止パイプ7dの後端部を支持した状態で主パイプ7bの外周面に着脱自在に装着されている。
【0026】
ドロッパ7fは、主パイプ7bと振止パイプ7dとを連結する部材である。ドロッパ7fは、一般構造用圧延鋼材(SS400)の板状部材であり、振止パイプ7dを主パイプ7bに吊り下げるようにこの振止パイプ7dを支持している。ドロッパ7fは、このドロッパ7fの上端部が主パイプ7bの連結部7nに連結されており、このドロッパ7fの下端部がドロッパ取付金具7gに連結されている。
【0027】
ドロッパ取付金具7gは、振止パイプ7dをドロッパ7fに取り付ける部材である。ドロッパ取付金具7gは、一般構造用圧延鋼材(SS400)の金具であり、ドロッパ7fの下端部に連結された状態で、振止パイプ7dの先端部寄りの外周面に着脱自在に装着されている。
【0028】
補強材7hは、主パイプ7a,7bと振止パイプ7dとの連結状態を保持する部材である。補強材7hは、一般構造用圧延鋼材(SS400)の板状部材であり、主パイプ7a,7b及び振止パイプ7dを挟み込むように保持した状態で、この補強材7hの下端部が振止パイプ7dの外周面に着脱自在に装着されている。
【0029】
図2〜
図4に示す防食構造8は、主パイプ7aの内周面の腐食を防止する構造である。防食構造8は、主パイプ7aの内部の腐食の発生を抑止してこの主パイプ7aの寿命を延ばし、電車線設備の信頼性を向上させる。防食構造8は、
図2(
B)に示す溶融亜鉛めっき層8aと、
図2〜
図4に示す充填材8bと、
図2(A)及び
図4に示す貫通孔8c,8dと、
図2(A)に示す挿入部8eなどを備えている。
【0030】
図2(
B)に示す溶融亜鉛めっき層8aは、主パイプ7aの腐食を防止する金属めっき層である。溶融亜鉛めっき層8aは、例えば、主パイプ7aの耐食性を向上させるために、溶融亜鉛浴中に素材金属である主パイプ7aを直接浸漬して、この主パイプ7aの外側及び内側に亜鉛被覆層を形成する溶融亜鉛めっき法によって形成されている。溶融亜鉛めっき層8aは、主パイプ7aの全面に形成されており、貫通孔7i,7jの内周面にも形成されている。
【0031】
図2〜
図4に示す充填材8bは、主パイプ7aの内周面の腐食を防止するために、この主パイプ7aの内周面と密着するようにこの主パイプ7aの内部に充填される部材である。充填材8bは、主パイプ7aの後端開口部及び主パイプ7aの貫通孔7i,7jを塞ぐようにこの主パイプ7aの内部に充填されており、溶融亜鉛めっき層8aの表面と密着してこの溶融亜鉛めっき層8aを被覆している。充填材8bは、合成樹脂中にガスを細かく分散させて発泡状に成形された発泡プラスチックなどである。充填材8bは、例えば、ポリエチレン若しくはポリプロピレンなどのポリオレフィン、ポリウレタン、ポリスチレン、フェノール樹脂、ポリ塩化ビニル、ユリア樹脂、シリコーン、ポリイミド又はメラミン樹脂などを原料合成樹脂とする発泡プラスチックである。充填材8bは、主パイプ7a内への雨水などの浸入を防ぐために、発泡プラスチックの気泡が隔膜によって完全に区切られている独立気泡によって発泡成形されている。充填材8bは、接着力及び強度の観点から硬質ポリウレタンを原料とする硬質ポリウレタンフォームが好ましく、難燃性及び耐熱性の観点からフェノール樹脂を原料とするフェノールフォームが好ましい。充填材8bは、例えば、
図1に示すように可動ブラケット7が設置される現場で主パイプ7aの内部に充填材8bを充填する現場発泡によって成形される。
【0032】
図2(A)及び
図4に示す貫通孔8c,8dは、主パイプ7aの貫通孔7i,7jの内側を通過し充填材8bを貫通する部分である。
図2(A)に示す貫通孔8cは、
図1に示すがいし2と主パイプ7aとを接続する締結部材7pが貫通する。
図2(A)及び
図4に示す貫通孔8dは、
図1に示す主パイプ7aとちょう架線支持金具7cとを接続する締結部材7pが貫通する。貫通孔8c,8dは、主パイプ7aの内部に充填材8bを充填した後に形成される。
図2(A)に示す挿入部8eは、がいし2の金具部2aを挿入する部分である。挿入部8eは、主パイプ7aの後端開口部から所定の深さで形成された凹部であり、貫通孔8c,8dと同様に主パイプ7aの内部に充填材8bを充填した後に形成される。
【0033】
次に、この発明の実施形態に係る筒状部材の防食方法について説明する。
図5に示す防食方法#100は、主パイプ7aの内周面の腐食を防止する方法であり、被覆工程#110と、充填工程#120と、仕上げ工程#130とを含む。被覆工程#110は、
図6(A)に示す主パイプ7aの貫通孔7i,7jを被覆材9によって被覆する工程である。被覆材9は、主パイプ7aの表面を被覆する部材であり、この主パイプ7aの表面に着脱自在に貼り付け可能なマスキングテープなどである。被覆工程#110では、主パイプ7aの長さ方向に形成された貫通孔7i,7jを塞ぐように、この主パイプ7aの表面に被覆材9を貼り付けて、この貫通孔7i,7jをこの被覆材9によって塞ぐ。このとき、
図1に示すがいし2に接続される側の主パイプ7aの端部から最も離れた位置に存在する一対の貫通孔7jのうち一方の貫通孔7jについては、他方の貫通孔7jとは異なり被覆材9によって被覆されておらず、充填材8bを充填するときに主パイプ7a内の空気を排出する空気排出口として利用される。
【0034】
図5に示す充填工程#120は、
図6(B)に示す主パイプ7aの腐食を防止するために、この主パイプ7aの内周面と密着するようにこの主パイプ7aの内部に充填材8bを充填する工程である。充填工程#120は、硬質ポリウレタン又はフェノール樹脂を原材料とする発泡プラスチックを充填する工程であり、貫通孔7i,7jを塞ぐように主パイプ7aの内部に充填材8bを充填する工程である。充填装置10は、主パイプ7aの内部に充填材8bを充填する装置である。充填装置10は、主剤収容部10aと、発泡剤収容部10bと、硬化剤収容部10cと、加熱混合部10dと、圧縮空気供給部10eと、噴射部10fなどを備えている。
【0035】
充填装置10は、主パイプ7aの後端開口部からこの主パイプ7aの内部に向かって、噴射部10fから充填材8bを噴射して、この主パイプ7aの内部に充填材8bを充填するスプレー発泡ガンなどである。主剤収容部10aは、充填材8bの主剤を収容する部分である。主剤収容部10aは、充填材8bが硬質ウレタンフォームである場合には硬質用ポリオールなどを収容し、充填材8bがフェノールフォームである場合にはレゾール型又はノボラック型のフェノール樹脂を収容する。発泡剤収容部10bは、充填材8b中に泡を発生させるための発泡剤を収容する部分である。発泡剤収容部10bは、充填材8bが硬質ウレタンフォームである場合には水ガラスなどを収容し、充填材8bがフェノール樹脂である場合には炭化水素又は有機発泡剤などを収容する。硬化剤収容部10cは、充填材8bを硬化させるための硬化剤を収容する部分である。硬化剤収容部10cは、充填材8bが硬質ウレタンフォームである場合にはポリイソシアネートなどの硬化剤を収容し、充填材8bがフェノール樹脂である場合には有機酸若しくは無機酸又はアミンなどを収容する。加熱混合部10dは、主剤と発泡剤とを加熱し混合する部分であり、主剤収容部10a及び発泡剤収容部10bから圧縮空気によって供給される主剤及び発泡剤を加熱しながら混合して噴射部10fに排出する。圧縮空気供給部10eは、主剤収容部10a、発泡剤収容部10b及び硬化剤収容部10cに圧縮空気を供給する部分であり、主剤、発泡剤及び硬化剤を噴射部10fから排出させるための圧縮空気を供給するコンプレッサなどである。噴射部10fは、主剤、発泡剤及び硬化剤を噴射する部分であり、加熱混合後の主剤及び発泡剤と硬化剤とを混合して噴射するノズルなどである。
【0036】
図5に示す充填工程#120では、
図6(B)に示すように、充填装置10によって主パイプ7aの内部に充填材8bが封入される。主パイプ7aの後端開口部に充填装置10の噴射部10fを位置付けて圧縮空気供給部10eを起動し、噴射部10fから充填材8bを主パイプ7aの内部に吹き付ける。主パイプ7a内に充填材8bが吹き付けられるとこの充填材8bが発泡するとともに硬化して、
図2(B)に示すように主パイプ7aの内側の溶融亜鉛めっき層8aの表面に充填材8bが隙間なく密着し、貫通孔7i,7jが充填材8bによって埋設され塞がれる。
【0037】
図5に示す仕上げ工程#130は、充填工程#120後の主パイプ7aから噴き出した充填材8bを除去するとともに、充填工程#120後の充填材8bに貫通孔8c,8d及び挿入部8eを形成する工程である。
図6(C)に示すように、主パイプ7aの表面から被覆材9を剥離すると、貫通孔7i,7j内の充填材8bと主パイプ7aの表面とが略同じ高さになって、充填材8bによって貫通孔7i,7jが塞がれた状態になる。
図6(B)に示すように、被覆材9によって被覆されていない貫通孔7jから噴き出した充填材8bを除去するとともに、充填材8bを充填した主パイプ7aの後端開口部から噴き出した充填材8bも除去する。次に、
図2(A)に示す締結部材7pを貫通孔7iに挿入するために、この貫通孔7iにドリルなどの切削工具を挿入して、
図6(C)に示すようにこの切削工具によって充填材8bに貫通孔8cを形成する。同様に、
図1に示す締結部材7pを貫通孔7jに挿入するために、ちょう架線支持金具7cの装着位置の貫通孔7jにドリルなどの切削工具を挿入して、
図6(C)に示すようにこの切削工具によって充填材8bに貫通孔8dを形成する。また、
図2(A)に示すがいし2の金具部2aを主パイプ7aの後端開口部に挿入するために、この主パイプ7aの後端開口部からドリルなどの切削工具を挿入して、
図6(C)に示すようにこの切削工具によって充填材8bを削り取り充填材8bに挿入部8eを形成する。
【0038】
この発明の実施形態に係る筒状部材の防食構造及び筒状部材の防食方法には、以下に記載するような効果がある。
(1) この実施形態では、主パイプ7aの内周面の腐食を防止するために、この主パイプ7aの内周面と密着するようにこの主パイプ7aの内部に充填材8bが充填される。このため、主パイプ7aの内部の腐食の発生を抑止して主パイプ7aの寿命を延ばし、メンテナンスコストを削減することができるとともに、電車線設備の信頼性を向上させることができる。
【0039】
(2) この実施形態では、充填材8bが発泡プラスチックである。このため、主パイプ7aが設置されている現場でこの主パイプ7aの内部に発泡プラスチックを簡単に封入して、この主パイプ7aに短時間で防食処理を施すことができる。また、例えば、
図1に示すちょう架線支持金具7cの装着位置を変更するときに、変更前の装着位置に対応する貫通孔8dを発泡プラスチックによって簡単に封入して埋設することができるとともに、変更後の装着位置に対応する貫通孔8dを発泡プラスチックに簡単に形成することができる。さらに、新設の可動ブラケット7の主パイプ7aだけではなく既存の可動ブラケット7の主パイプ7aについても現場で充填材8bを簡単に充填することができる。
【0040】
(3) この実施形態では、主パイプ7aの長さ方向に所定の間隔をあけてこの主パイプ7aを貫通する貫通孔7i,7jをこの主パイプ7aが有しており、この貫通孔7i,7jを塞ぐように主パイプ7aの内部に充填材8bが充填される。このため、主パイプ7aの内部に貫通孔7i,7jを通じて雨水などが浸入するのを充填材8bによって阻止し、この主パイプ7aの内部に腐食が発生するのを防ぐことができる。
【0041】
(4) この実施形態では、トロリ線1aを長さ方向に移動自在に支持する可動ブラケット7の主パイプ7aの内部に充填材8bが充填される。このため、可動ブラケット7の組立時などに主パイプ7aに現場で充填材8bを封入し、この主パイプ7aの電気絶縁性を維持しつつこの主パイプ7aが腐食するのを防ぐことができる。
【0042】
この発明は、以上説明した実施形態に限定するものではなく、以下に記載するように種々の変形又は変更が可能であり、これらもこの発明の範囲内である。
(1) この実施形態では、可動ブラケット7の主パイプ7aの内部を防食処理する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ7a以外の種々のパイプ類を防食処理する場合についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、可動ブラケット7の主パイプ7aの内部に充填材8bを充填する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ7bの内部に充填材8bを充填することもできる。
【0043】
(2) この実施形態では、トロリ線支持装置5が曲線引金具5aを備える場合を例に挙げて説明したが、直線区間においてトロリ線1aの振動を抑えトロリ線1aにジグザグ偏位を付与する振止金具を備えるトロリ線支持装置についてもこの発明を適用することができる。また、この実施形態では、がいし2を接続する側の主パイプ7aの後端開口部から充填材8bを充填する場合を例に挙げて説明したが、この後端開口部に最も近い貫通孔7iから充填材8bを充填することもできる。さらに、この実施形態では、一対の貫通孔7jの上側の貫通孔7jを被覆材9によって被覆せずに空気排出口として利用する場合を例に挙げて説明したが、一対の貫通孔7jの下側の貫通孔7jを被覆材9によって被覆せずに空気排出口として利用することもできる。
【0044】
(3) この実施形態では、主パイプ7aの先端開口部を塞ぎ部材7kによって塞ぐ場合を例に挙げて説明したが塞ぎ部材7kを省略することもできる。この場合には、被覆材9によって全ての貫通孔7i,7jを塞ぎ、この主パイプ7aの先端開口部を空気排出口として利用することができる。また、この実施形態では、主パイプ7aの内部に現場で充填材8bを充填する場合を例に挙げて説明したが、主パイプ7aを可動ブラケット7に9組み込む前に工場などでこの主パイプ7aの内部に充填材8bを充填することもできる。