特開 2024-131726 成型体の補修方法及び成型体構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024131726

(43)【公開日】2024-09-30

(54)【発明の名称】成型体の補修方法及び成型体構造

(51)【国際特許分類】

   E01B 3/00 20060101AFI20240920BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20240920BHJP

【ＦＩ】

E01B3/00

E01D19/12

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023042159

(22)【出願日】2023-03-16

(71)【出願人】

【識別番号】000002174

【氏名又は名称】積水化学工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(74)【代理人】

【識別番号】100152272

【弁理士】

【氏名又は名称】川越 雄一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100147267

【弁理士】

【氏名又は名称】大槻 真紀子

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 幹

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059GG02

2D059GG55

2D059GG63

(57)【要約】

【課題】簡便で作業性に優れた成型体の補修方法及び成型体構造を提供する。
【解決手段】成型体１０には、貫通孔１１が設けられ、貫通孔１１には留め具２０が挿入され、留め具２０には、固定具３０が嵌合され、成型体１０の補修方法は、貫通孔１１と留め具２０との間の第１間隙１２を第１の補修材４０で封止する工程１を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

成型体の補修方法であって、
前記成型体には、貫通孔が設けられ、
前記貫通孔には留め具が挿入され、
前記留め具には、固定具が嵌合され、
前記成型体の補修方法は、前記貫通孔と前記留め具との間の第１間隙を第１の補修材で封止する工程１を有することを特徴とする、
成型体の補修方法。

【請求項2】

前記工程１の後、前記成型体と前記固定具との間の第２間隙に第２の補修材を充填する工程２をさらに有する、
請求項１に記載の成型体の補修方法。

【請求項3】

前記工程１において、前記第１の補修材が前記成型体と前記固定具との間の第２間隙に充填される、
請求項１に記載の成型体の補修方法。

【請求項4】

前記第１の補修材は、粘度が１０００００ｍＰａ・ｓ以上である、
請求項１～３のいずれか１項に記載の成型体の補修方法。

【請求項5】

前記第２の補修材が硬化性樹脂である
請求項２に記載の成型体の補修方法。

【請求項6】

前記第２の補修材がポリエステル樹脂である
請求項２に記載の成型体の補修方法。

【請求項7】

前記成型体が、橋梁のレールの下に配置される枕木である
請求項１～３のいずれか１項に記載の成型体の補修方法。

【請求項8】

貫通孔が設けられた成型体と、
前記貫通孔に挿入された留め具と、
前記留め具と嵌合する固定具と、
前記貫通孔と前記留め具との間の第１間隙を封止する第１の補修材と、
を有する成型体構造。

【請求項9】

前記成型体と前記固定具との間の第２間隙に充填される第２の補修材をさらに有する、
請求項８に記載の成型体構造。

【請求項10】

前記第２間隙が、前記成型体の表面に対して凹の形状を有することを特徴とする、
請求項８又は９に記載の成型体構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、成型体の補修方法及び成型体構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、橋梁上にて使用される橋枕木の構造として、枕木の下に高さ調整用のパッキンを配置し、枕木端部にあけた貫通孔に通したフックボルトにより枕木を軌道上に固定する橋枕木構造が用いられている。このフックボルトは枕木の移動や脱落を防止するために使用されているが、列車通過時の振動等により緩みが生じ、フックボルトとその固定用の座金等が振動することで枕木に摩耗が生じることがある。（例えば、下記特許文献１参照）

【0003】

フックボルト固定部の枕木が摩耗により欠損した場合、枕木自体の曲げ強度やふく進抵抗が損なわれる。そのため枕木の欠損部を補修する必要がある。
枕木の保守方法として、特許文献１及び特許文献２には、フックボルトを取り外し、枕木の欠損部を補修又は枕木を交換する技術が開示されている。
特許文献３には、枕木本体に固定された硬質部材のみを交換することで枕木を補修する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０００－２３０２０１号公報

【特許文献2】特開平６－３３０５０１号公報

【特許文献3】特開２０２１－１７９１１８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載の方法では、座金を取り外す工程、枕木の下部からフックボルトを取りはずす工程を必要とする。フックボルトは重く、枕木を貫通しているため長尺（例えば、約３０ｃｍ）であり、完全に取り外すには枕木の下に手を入れて長尺のフックボルトを下に抜き去らなければならない。

【0006】

また、橋枕木の保守は橋梁上での作業であり、フックボルトを取り外す際には枕木の下に潜り込んでの作業になることから、作業性の確保が困難なおそれがある。加えて、フックボルト取り外しの際、フックボルトを橋梁から落下させてしまうおそれがあった。

【0007】

枕木本体に固定された硬質部材のみを交換する特許文献３に記載の方法においては、固定部の形状に合わせて、現場で硬質部材の加工が必要であるため、作業性に劣る。

【0008】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、簡便で作業性に優れた成型体の補修方法及び成型体構造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】

【0009】

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
＜１＞本開示の一態様に係る成型体の補修方法は、成型体には、貫通孔が設けられ、貫通孔には留め具が挿入され、留め具には、固定具が嵌合され、成型体の補修方法は、貫通孔と留め具との間の第１間隙を第１の補修材で封止する工程１を有する。

【0010】

この発明によれば、貫通孔と留め具との間の第１間隙が補修材で封止されている。これにより、成型体に設けられた貫通孔の下方への補修材の流出を抑制することができる。よって、例えば、成型体と固定具との間の第２間隙に補修材を充填するときに、その補修材の流出が抑制される。これにより、留め具を取り外さずに成型体を補修することができる。そのため、成型体の補修作業を容易に行うことができる。

【0011】

＜２＞上記＜１＞に係る成型体の補修方法は、工程１の後、成型体と固定具との間の第２間隙に第２の補修材を充填する工程２をさらに有していてもよい。

【0012】

この発明によれば、貫通孔と留め具との間の第１間隙が第１の補修材で封止される工程１、及び成型体と固定具との間の第２間隙に第２の補修材を充填する工程２を有している。これにより、工程１及び工程２のそれぞれの工程の目的に適した補修材を選択することができる。よって、成型体の補修作業をより効果的かつ効率的に行うことができる。

【0013】

＜３＞上記＜１＞に係る成型体の補修方法は、工程１において、第１の補修材が成型体と固定具との間の第２間隙に充填されていてもよい。

【0014】

この発明によれば、工程１において、第１の補修材が成型体と固定具との間の第２間隙に充填されている。これにより、工程１のみで成型体の補修を完了することができる。よって、成型体の補修作業を簡便に行うことができる。

【0015】

＜４＞上記＜１＞から＜３＞のいずれか１態様に係る成型体の補修方法は、第１の補修材は、粘度が１０００００ｍＰａ・ｓ以上であってもよい。

【0016】

この発明によれば、第１の補修材は、粘度が１０００００ｍＰａ・ｓ以上である。これにより、成型体に設けられた貫通孔の下方への補修材の移動を抑制し、貫通孔と留め具との間の第１間隙をより確実に封止することができる。よって、成型体の補修作業を効果的かつ効率的に行うことができる。

【0017】

＜５＞上記＜３＞に係る成型体の補修方法は、第２の補修材が硬化性樹脂であってもよい。

【0018】

この発明によれば、第２の補修材が硬化性樹脂である。これにより、成型体と固定具との間の第２間隙に、流動性のある硬化前の樹脂（第２の補修材）を容易に流し込むことができ、流し込んだのちに樹脂が硬化することにより成型体に必要な強度を確保することができる。よって、成型体の補修作業をより効果的かつ効率的に行うことができる。

【0019】

＜６＞上記＜３＞に係る成型体の補修方法は、第２の補修材がポリエステル樹脂であってもよい。

【0020】

この発明によれば、第２の補修材がポリエステル樹脂である。これにより、成型体と固定具との間の第２間隙に、流動性のある硬化前のポリエステル樹脂（第２の補修材）を容易に流し込むことができる。ポリエステル樹脂は硬化が早く、硬化後の強度が高い。そのため、第２の補修材がポリエステル樹脂であれば、作業時間を短縮し、且つ成型体に必要な強度を維持することができる。よって、成型体の補修作業をより効果的かつ効率的に行うことができる。

【0021】

＜７＞上記＜１＞から＜６＞のいずれか１態様に係る成型体の補修方法は、成型体が、橋梁のレールの下に配置される枕木であってもよい。

【0022】

この発明によれば、成型体が、橋梁のレールの下に配置される枕木である。作業現場が橋梁上のために特に危険が伴う枕木の補修作業において、留め具の取り外しを必要とせず、作業性に優れる。よって、枕木の補修作業の作業性を向上することができる。

【0023】

＜８＞上記＜１＞から＜７＞のいずれか１態様に係る成型体構造は、貫通孔が設けられた成型体と、貫通孔に挿入された留め具と、留め具と嵌合する固定具と、貫通孔と留め具との間の第１間隙を封止する第１の補修材と、を有する。

【0024】

＜９＞上記＜８＞に係る成型体構造は、成型体と固定具との間の第２間隙に充填される第２の補修材をさらに有していてもよい。

【0025】

＜１０＞上記＜８＞又は＜９＞に係る成型体構造は、第２間隙が、成型体の表面に対して凹の形状を有していてもよい。

【0026】

この発明によれば、貫通孔と留め具との間の第１間隙が第１の補修材で封止されている。これにより、成型体に設けられた貫通孔の下方への第１の補修材の移動を抑制することができ、留め具を取り外すことなく、第１の補修材の上層に第２の補修材を充填し、成型体を補修することができる。よって、成型体の補修作業を簡便に行うことができる。

【発明の効果】

【0027】

本発明によれば、留め具を取り外す工程を必要とせず、簡便で作業性に優れた成型体の補修方法及び成型体構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】本発明の一実施形態の成型体構造を示す断面図である。

【図2】成型体と固定具との接触部に、成型体の表面に対して凹の形状を有する成型体構造の断面図である。

【図3】図２に示す成型体構造の留め具とナットの螺合をゆるめ、留め具を上に持ち上げた状態の断面図である。

【図4】成型体と留め具との間の第１間隙が、第１の補修材で封止された状態の成型体構造の断面図である。

【図5】図４に加え、成型体と固定具との間の第２間隙に第２の補修材を充填した成型体構造の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る成型体構造１００を説明する。
図１に示すように、成型体構造１００は、成型体１０と、留め具２０と、固定具３０と、第１の補修材４０と、第２の補修材５０と、を有する。成型体構造１００は、既設の成型体１０が補修材で補修されてなる。
成型体１０には、貫通孔１１が形成されている。留め具２０は、貫通孔１１に挿入されている。固定具３０は、ナット３１及び座金３２を含む。固定具３０は、留め具２０と嵌合している。
成型体１０は、留め具２０と、固定具３０と、によって、基体６０に設置される。

【0030】

成型体１０は例えば枕木である。留め具２０は例えばフックボルトである。基体６０は例えば橋桁である。基体６０は、第１方向に長い。基体６０は、第２方向に間隔をあけて２つ配置されている。第１方向及び第２方向は、いずれも水平方向のうちの１方向である。第１方向及び第２方向は、互いに直交している。
なおこの成型体構造１００は、基体６０に複数設置されていてもよい。成型体構造１００は、第１方向に複数配置されていてもよい。

【0031】

成型体１０は、例えば第２方向に長い直方体形状に形成される。成型体１０の第２方向（幅方向）の各端部には、留め具２０を挿入するための貫通孔１１が一対形成されている。貫通孔１１は、成型体１０を上下方向に貫通している。

【0032】

貫通孔１１の形状は特に規定されないが、例えば丸穴又は角穴の形状で、穴径は２０～３０ｍｍ程度である

【0033】

本発明において成型体１０の材質は、特に問わない。前記材質として、例えば、合成樹脂、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などが挙げられるが、これに限定されるものではない。

【0034】

留め具２０は、成型体１０を、留め具２０と固定具３０とを用いて基体６０に固定する際に用いる。留め具２０は、例えばフックボルトである。留め具２０（フックボルト）は、基体６０に係止めさせるための略Ｊ字状に形成されたフック部２１と、直線状の胴部２２と、胴部２２から上方に直線状に伸びる螺条部２３からなる。

【0035】

留め具２０の上端の螺条部２３には、留め具２０を成型体１０に固定するための固定具３０が取り付けられる。固定具３０は、成型体１０を、留め具２０及び固定具３０を用いて基体６０に固定する際に用いる。固定具３０は、ナット３１と、座金３２と、を含む。
ナット３１は、螺条部２３にはめ込まれる。座金３２は、ナット３１と成型体１０との間に配置される。ナット３１を螺条部２３に対して絞め込むと、留め具２０が相対的に引き上げられて、フック部２１が基体６０に引っ掛かる。これにより、留め具２０によって成型体１０が基体６０に固定される。

【0036】

貫通孔１１の径断面の直径は留め具２０の径断面の直径よりも大きく、貫通孔１１と、貫通孔１１に挿入された留め具２０との間には第１間隙１２が形成されている。第１間隙１２は、貫通孔１１の内周面と、留め具２０の外周面と、の間の隙間である。第１間隙１２は、例えば、貫通孔１１の周方向の全周にわたって設けられている。第１間隙１２には第１の補修材４０が注入されている。第１の補修材４０は、第１間隙１２の少なくとも一部を封止するように注入されていればよく、例えば第２間隙１３に近接する第１間隙１２の一部を封止するように注入される。また、第１の補修材４０は、後述する第２間隙１３の一部に充填されていてもよく、第２間隙１３を満たすように充填されていてもよい。第１の補修材４０の詳細については後述する。

【0037】

成型体１０と固定具３０との間に第２間隙１３が形成されている。第２間隙１３は、前記成型体１０の表面に対して凹の形状を有している。第２間隙１３は、成型体１０の表面（上面）に設けられた凹部である。第２間隙１３には第２の補修材５０が充填されている。第２の補修材５０は、第２間隙１３を満たすように充填されている。第２の補修材５０の上面は、成型体１０の表面（上面）と面一である。第２の補修材５０上には、留め具２０が配置されている。座金３２は、ナット３１によって第２の補修材５０の上面に押し付けられている。第２の補修材５０の詳細については後述する。

【0038】

ところで、前述したように、成型体構造１００は、既設の成型体１０が補修材で補修されてなる。既設の成型体１０は、第２間隙１３に相当する凹部がない直方体形状である。座金３２は、凹部がない成型体１０の上面に押し当てられることになる。
しかしながら、図２に示すように、既設の成型体１０を長期間にわたって使用すると、成型体１０が経年劣化し、第２間隙１３（凹部）が形成される。なお、この状態において、図３に示すように、第２間隙１３は、留め具２０と固定具３０との嵌合をゆるめ、留め具２０を上方に持ち上げることで現れる間隙を指す。

【0039】

ここで、第２間隙１３が形成されると、図２に示すように、固定具３０が第２間隙１３内に進入することで下降し、フック部２１も下降する。その結果、留め具２０及び固定具３０による成型体１０の基体６０への固定が解除される。
そこで、本実施形態では、以下に示すような成型体１０の補修方法を実施して、図１に示すような成型体構造１００を形成する。

【0040】

以下、本発明の一実施形態に係る成型体１０の補修方法を説明する。
成型体１０の補修方法は、貫通孔１１と留め具２０との間の第１間隙１２を第１の補修材４０で封止する工程１を有する。成型体１０の補修方法は、工程１の後、成型体１０と固定具３０との間の第２間隙１３に第２の補修材５０を充填する工程２をさらに有している。本実施形態において、成型体１０は、橋梁のレールの下に配置される枕木である。

【0041】

このような成型体１０の補修方法は、例えば以下の手順が考えられる。
（１）留め具２０と留め具２０に嵌合する固定具３０を上方に持ち上げる（図３）
（２）第１間隙１２に第１の補修材４０を注入する（工程１、図４）
（３）更に第２間隙１３に第２の補修材５０を充填する（工程２、図５）
（４）第２の補修材５０の硬化後に、留め具２０に嵌合する固定具３０を締めこみ、留め具２０によって成型体１０を基体６０に固定する（図１）

【0042】

上記（１）の固定具３０を持ち上げる方法としては、成型体１０の補修に要する一定期間持ち上げることができればよく、人力でもよく、ジャッキや硬度の高いもの等を挟み込んでもよい。
上記（２）の第１の補修材４０の注入方法は、パテ塗りでもよく、コーキングガンなどで注入してもよい。
上記（３）の第２の補修材５０の充填方法は、第２間隙１３に第２の補修材５０を垂れ流して充填してもよい。第２の補修材５０が硬化した後は、不要部分の第２の補修材５０をサンディングで除去し、塗装を施してもよい。

【0043】

以上説明したように、第１実施形態の成型体１０の補修方法によれば、貫通孔１１と留め具２０との間の第１間隙１２が第１の補修材４０で封止される工程１、及び成型体１０と固定具３０との間の第２間隙１３に第２の補修材５０を充填する工程２を有している。

【0044】

これらの工程を有することにより、工程１及び工程２のそれぞれの工程の目的に適した補修材を選択することができる。よって、成型体１０の補修作業をより効果的かつ効率的に行うことができる。

【0045】

また、貫通孔１１と留め具２０との間の第１間隙１２が補修材で封止されていることで、成型体１０に設けられた貫通孔１１の下方への補修材の流出を抑制することができる。よって、例えば、成型体１０と固定具３０との間の第２間隙１３に補修材を充填するときに、その補修材の流出が抑制される。これにより、留め具２０を取り外さずに成型体１０を補修することができる。そのため、成型体１０の補修作業を容易に行うことができる。

【0046】

第１の補修材４０は、粘度が１０００００ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましい。第１の補修材４０の粘度が１０００００ｍＰａ・ｓ以上であれば、成型体１０に設けられた貫通孔１１の下方への補修材の移動を抑制し、貫通孔１１と留め具２０との間の第１間隙１２をより確実に封止することができる。よって、成型体１０の補修作業を効果的かつ効率的に行うことができる。

【0047】

第１の補修材４０は、自重による貫通孔１１の下方へ移動が抑制されればよく、粘度の上限は特に限定されないが、施工性の観点から１０００００００ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。

【0048】

第１の補修材４０としては、成型体１０に設けられた貫通孔１１の下方への補修材の移動を抑制する観点から、流動性のある半固形であるペースト状、又は可塑性と粘性に富んだ粘土状の材料が好ましく、例えばウレタン接着剤、ゴム系接着剤、アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤などのパテ材、接着剤を用いることが好ましい。

【0049】

第１の補修材４０は、機械的強度・耐候性を高める観点から、エポキシ樹脂系パテ状接着剤が好ましい。施工性の観点から、湿度の高い条件においても硬化し、硬化速度が速い材料を用いることがより好ましい。上記を満たす第１の補修材４０として、例えばエスダインジョイナー（積水フーラー社製）等を用いてもよい。

【0050】

第２の補修材５０は、施工性の観点から硬化時間が１時間以内の材料が好ましい。

【0051】

第２の補修材５０は、補修後の成型体１０の耐久性を確保する観点から、摩耗への耐久性が高い硬化性樹脂が好ましい。第２の補修材５０が硬化性樹脂であれば、成型体１０と固定具３０との間の第２間隙１３に、流動性のある硬化前の樹脂を容易に流し込むことができ、流し込んだのちに樹脂が硬化することにより、成型体１０に必要な強度を確保することができる。よって、成型体１０の補修作業をより効果的かつ効率的に行うことができる。

【0052】

硬化性樹脂としては、例えばポリエステル樹脂や、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが挙げられるが、施工性の観点から硬化速度が速く、硬化後の強度が高いポリエステル樹脂を用いることがより好ましい。又は、さらに強度を高めることを目的として、これら硬化性樹脂と補強繊維を混合したものを用いてもよい。補強繊維としては有機合成繊維やガラス繊維、ガラスロービングなどが挙げられる。

【0053】

（変形例）
成型体１０の補修方法としては、第１の補修材４０が成型体１０と固定具３０との間の第２間隙１３に充填されていてもよい。この場合、第２の補修材５０の充填が省略される。

【0054】

工程１において、第１の補修材４０が第２間隙１３に充填されている場合の成型体１０の補修方法は、例えば以下の手順が考えられる。
（１）留め具２０と留め具２０に嵌合する固定具３０を上方に持ち上げる
（２）第１間隙１２に第１の補修材４０を注入し、続けて第２間隙１３に第１の補修材４０を充填する
（３）第１の補修材４０の硬化後に留め具２０に嵌合する固定具３０を締めこみ、留め具２０によって成型体１０を基体６０に固定する

【0055】

第１の補修材４０の注入方法は、パテ塗りでもよく、コーキングガンなどで注入してもよい。
第１の補修材４０が硬化した後は、不要部分の第１の補修材４０をサンディングで除去し、塗装を施してもよい。

【0056】

以上説明したように、本変形例の成型体１０の補修方法によれば、工程１において、第１の補修材４０が成型体１０と固定具３０との間の第２間隙１３に充填されている。これにより、工程１のみで成型体１０の補修を完了することができる。よって、成型体１０の補修作業を簡便に行うことができる。

【0057】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0058】

例えば、貫通孔１１は成型体１０に１つ以上設けられていればよく、複数設けられていてもよい。

【0059】

また、固定具３０は座金３２を用いずにナット３１のみを用いてもよい。

【0060】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0061】

１００ 成型体構造
１０ 成型体
２０ 留め具
３０ 固定具
４０ 第１の補修材
５０ 第２の補修材
６０ 基体
１１ 貫通孔
１２ 第１間隙
１３ 第２間隙

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】