JP7538444B2 - Ｕボルト及び施工方法 - Google Patents

Description

本開示は、Ｕボルト及び施工方法に関する。

従来、配管等の締結物を架台、壁面等の被締結物に固定するために、Ｕボルトが用いられている。Ｕボルトとは、２つの直線状の軸部が橋梁部により連結されたＵ字形状のボルトである。Ｕボルトの内側に締結物を挟んだ状態で被締結物に設けられた２つの貫通孔それぞれにＵボルトの軸部を挿入し、２つの軸部それぞれの端部からナットで締め付けることで、Ｕボルトと被締結物とで締結物を挟んで固定することができる。

Ｕボルトで締結物を被締結物に固定する場合、Ｕボルトを被締結物に対して垂直に固定する必要がある。しかしながら、Ｕボルトは、２つの軸部のうち片方ずつしかナットの締め付けを行うことができないため、Ｕボルトを左右均等に固定することが困難である。

図１０は、Ｕボルトの軸部にナットを締め付けるトルクと、２本の軸部それぞれのひずみとの関係を示す図である。図１０においては、２本の軸部のうちの一方の軸部（軸部Ａ）を先にトルクレンチで締め付け、次に、他方の軸部（軸部Ｂ）をトルクレンチで締め付けた場合の、トルクＴと軸部Ａ，Ｂのひずみε（軸部Ａのひずみε_Ａ及び軸部Ｂのひずみε_Ｂ）との関係を示す図である。

図１０に示すように、先に締め付けた軸部Ａの方が、軸部Ｂよりも小さいトルクで多く締め付けられる。すなわち、ひずみとトルクとの関係が左右の軸部Ａと軸部Ｂとで一致しない。そのため、トルクレンチによりナットの締結力を管理しても、２本の軸部に対してナットを交互に締め付けるため、軸部Ａと軸部Ｂとでのひずみとトルクとの相関関係の相違により、２本の軸部のひずみを均等にしてＵボルトを固定することが困難である。

非特許文献１には、図１１に示すように、ボルトの軸部の先端をテーパ状に加工することで、鉛直方向（軸部の延在方向）のずれを生じにくくし、Ｕボルトを安定して固定する技術が記載されている。

山田岳史、外４名、「縞鋼板とＵボルトをずれ止めに用いた鋼板・コンクリート合成床版の構造特性」、第三回道路橋床版シンポジウム講演論文集、p 79-84, 2003

Ｕボルトを被締結物に固定する場合、図１２に示すように、水平方向（左右方向）のずれが生じ、水平方向に傾いた状態でＵボルトが固定されることがある。上述した非特許文献１に記載の技術は、鉛直方向のずれを生じにくくするための技術であり、水平方向のずれを抑制し、２本の軸部のひずみを均等にしてＵボルトを固定することは困難である。また、インフラ設備としてＵボルトを使用する場合、定期的な点検及び補修が必要となるため、Ｕボルト本体を複雑な構造にすると、点検及び補修に手間がかかってしまうという問題がある。

上記のような問題点に鑑みてなされた本開示の目的は、Ｕボルトの構造の複雑化を抑制しつつ、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルトを固定することができるＵボルト及び施工方法を提供することにある。

上記課題を解決するため、本開示に係るＵボルトは、被締結物に締結されるＵボルトにおいて、第１の方向に並び、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する一対の軸部、及び前記一対の軸部それぞれの一端を連結する橋梁部を含む本体部と、前記一対の軸部それぞれの他端に設けられている一対のねじ部と、を備え、前記本体部の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面を構成し、前記被支持物体は、前記支持面の水平度を検出する水平器、又は基準方向に対する前記支持面の角度を検出するジャイロセンサである。

また、上記課題を解決するため、本開示に係る施工方法は、第１の方向に並び、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する一対の軸部、及び前記一対の軸部それぞれの一端を連結する橋梁部を含む本体部と、前記一対の軸部それぞれの他端に設けられている一対のねじ部と、を備え、前記本体部の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面により構成されているＵボルトを被締結物に締結する施工方法であって、前記支持面に前記被支持物体である水平器を配置するステップと、前記水平器が示す水平度に基づいて、前記ねじ部をナットにより締め付けるステップと、を含む。

また、上記課題を解決するため、本開示に係る施工方法は、第１の方向に並び、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する一対の軸部、及び前記一対の軸部それぞれの一端を連結する橋梁部を含む本体部と、前記一対の軸部それぞれの他端に設けられている一対のねじ部と、を備え、前記本体部の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面により構成されているＵボルトを被締結物に締結する施工方法であって、前記支持面に前記被支持物体である第１のジャイロセンサを配置するステップと、前記被締結物に第２のジャイロセンサを配置するステップと、前記第１のジャイロセンサによって検出された角度、及び前記第２のジャイロセンサによって検出された角度に基づいて、前記ねじ部をナットにより締め付けるステップと、を含む。

本開示に係るＵボルト及び施工方法によれば、Ｕボルトの構造の複雑化を抑制しつつ、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルトを固定することができる。

第１の実施形態に係るＵボルトの一例を示す図である。 第１の実施形態に係るＵボルトの他の例を示す図である。 図１Ａに示すＵボルトに水平器を配置した例を示す図である。 図１Ｂに示すＵボルトに水平器を配置した例を示す図である。 図１Ａに示す支持面の変形例を示す図である。 第１の実施形態に係るＵボルトを締結するための動作の一例を示すフローチャートである。 図２Ａに示すＵボルトの変形例を示す図である。 図２Ｂに示すＵボルトの変形例を示す図である。 図６Ａに示すＵボルトのＡＡ断面図である。 第２の実施形態に係るＵボルトの一例を示す図である。 第２の実施形態に係るＵボルトの他の例を示す図である。 第３の実施形態に係るＵボルトの一例を示す図である。 第３の実施形態に係るＵボルトを締結するための動作の一例を示すフローチャートである。 トルクと軸部のひずみとの関係の一例を示す図である。 Ｕボルトの軸部の鉛直方向のずれを示す図である。 Ｕボルトの軸部の水平方向のずれを示す図である。

以下、本開示の実施の形態について図面を参照して説明する。

＜第１の実施形態＞
（Ｕボルトの構成）
図１Ａ及び図１Ｂは、本開示の第１の実施形態に係るＵボルト１０の構成例を示す図である。

本実施形態に係るＵボルト１０は、鋼等の金属によって構成されている。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、Ｕボルト１０は、一対の軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂ、並びに橋梁部１１２を含む本体部１１と、一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂとを備える。

軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂは、所定の方向に並び、該所定の方向と直交する方向に延在する。以下では、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂが並んで配置される方向をＸ軸方向（第１の方向）と称し、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂが延在する方向をＹ軸方向（第２の方向）と称し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と直交する方向をＺ軸方向（第３の方向）と称する。また、以下では、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂを区別しない場合には、軸部１１１と称する。また、以下では、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂを合わせて一対の軸部１１１と称する。

橋梁部１１２は、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂそれぞれの一端を連結する。また、橋梁部１１２は、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂそれぞれの一端に設けられ、半円状に湾曲した形状とすることができる。これにより、Ｕボルト１０はＵ字形状に形成される。

ねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂは、それぞれねじ山構造を有する。ねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂは、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂそれぞれの他端に設けられている。また、以下では、ねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂを区別しない場合には、ねじ部１２と称する。また、以下では、ねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂを合わせて一対のねじ部１２と称する。

Ｕ字形状のＵボルト１０の内側（一対の軸部１１１及び橋梁部１１２により囲まれる空間）には、配管等の締結物１が配置される。締結物１がＵボルト１０の内側に配置された状態で、支持金物等の被締結物２に設けられた一対の貫通孔４Ａ及び貫通孔４Ｂに、被締結物２の一面側からそれぞれねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂが貫通され、被締結物２の他面側に突出する。被締結物２の他面側から突出したねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂは、ナット３Ａ及びナット３Ｂにより締め付けられる。なお、ナット３Ａ及びナット３Ｂは、ねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂのねじ山構造と螺合するねじ山構造をそれぞれ有している。これにより、締結物１は、Ｕボルト１０と被締結物２とに挟まれて固定される。以下では、貫通孔４Ａ及び貫通孔４Ｂを区別しない場合には、貫通孔４と称する。また、ナット３Ａ及びナット３Ｂを区別しない場合には、ナット３と称する。なお、ナット３Ａ及びナット３Ｂと被締結物２との間に座金５Ａ及び座金５Ｂが挟まれていてもよい。座金５Ａ及び座金５Ｂを区別しない場合には、座金５と称する。

本実施形態においては、本体部１１の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面１１Ｂを構成している。具体的には、支持面１１Ｂは、Ｕボルト１０が被締結物２に締結された状態において、被支持物体を略鉛直方向に支持する。「略鉛直方向」とは、支持面１１Ｂが被支持物体を支持する方向の、鉛直方向との差分が所定値以下であることを示す。支持面１１Ｂは、平面によって構成することができる。また、支持面１１Ｂは、Ｕボルト１０が被締結物２に締結された状態において、被支持物体を略鉛直方向に支持するように、１ヶ所以上において被支持物体に当接するように形成された任意の形状によって構成することができる。

図１Ａに示す例では、橋梁部１１２の表面の一部は、軸部１１１が延在する延在方向（Ｙ軸方向）に被支持物体を支持する支持面１１Ｂを構成している。本例において、支持面１１Ｂは、軸部１１１が延在している延在方向を垂線方向とする平面である。例えば、橋梁部１１２の支持面１１Ｂは、頂点Ｏを含む平面であってもよい。頂点Ｏは、一対の軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂの中点を含む、Ｙ軸方向に延在する仮想的な直線ＯＸと支持面１１Ｂとの交点である。また、Ｘ軸方向における、凹部ＲＣの支持面１１Ｂの中心は、頂点Ｏであってもよい。

図１Ｂに示す例では、一方の軸部１１１Ａは、軸部１１１が延在する延在方向（Ｙ軸方向）に直交する方向（Ｘ軸方向）に被支持物体を支持する支持面１１Ｂを構成している。本例において、支持面１１Ｂは、軸部１１１が延在している延在方向に直交する方向を垂線方向とする平面である。具体的には、軸部１１１Ａの支持面１１Ｂは、軸部１１１Ａの、他方の軸部１１１Ｂに対向する側と反対側に位置しており、軸部１１１Ａの支持面１１Ｂは、延在方向の直交方向であって、一方のねじ部１２Ａから他方の軸部１１１Ｂに向かう方向を垂線方向とする平面である。

また、本実施形態において、本体部１１は凹部ＲＣを含み、支持面１１Ｂは、凹部ＲＣの底面によって構成されていてもよい。図１Ａに示す例では、橋梁部１１２は凹部ＲＣを有し、橋梁部１１２の支持面１１Ｂは、該凹部ＲＣの底面である。図１Ｂに示す例では、軸部１１１Ａは凹部ＲＣを有し、軸部１１１の支持面１１Ｂは、該凹部ＲＣの底面である。

本実施形態において、このように構成された支持面１１Ｂに配置される被支持物体は、水平器６である。水平器６は、該水平器６の水平度を計測する。これによって、水平器６は、該水平器６が配置された支持面１１Ｂの水平度を計測する。水平度とは、水平となっている度合いであって、例えば、水平方向とのなす角によって示されてもよい。支持面１１Ｂが被支持物体を支持する方向の、延在方向に対する角度は既知である。したがって、作業者は、水平器６によって計測された水平度に基づいて、軸部１１１が延在する延在方向の水平方向に対する角度を認識することができる。

図１Ａに示すような、橋梁部１１２が支持面１１Ｂを有する構成において、Ｕボルトは、Ｙ軸方向を鉛直方向とし、該Ｙ軸方向を垂線方向として配置された被締結物２に締結される。水平器６は、上述した被支持体として、図２Ａに示すように、橋梁部１１２の支持面１１Ｂに配置される。具体的には、水平器６は、該水平器６が有する気泡管の延在方向が略水平となるように、支持面１１Ｂに配置される。

図１Ｂに示すように、軸部１１１Ａが支持面１１Ｂを有する構成において、Ｕボルトは、Ｙ軸方向を水平方向とし、該Ｙ軸方向を垂線方向として配置された被締結物２に締結される。水平器６は、上述した被支持体として、図２Ｂに示すように、軸部１１１Ａの支持面１１Ｂに配置される。具体的には、水平器６は、該水平器６が有する気泡管の延在方向が略水平となるように、支持面１１Ｂに配置される。

支持面１１Ｂの長さｄ_１は、水平器６の長さｄ_２以上である。なお、水平器６の長さｄ_２は、該水平器６が有する気泡管の延在方向における長さである。図１Ａ及び図１Ｂに示すように、支持面１１Ｂの長さｄ_１は、水平器６の長さｄ_２と略同一であるとすることができる。これにより、水平器６は、支持面１１Ｂの上に配置された状態において、支持面１１Ｂに平行な方向への変位が抑制され、安定して支持される。

また、支持面１１Ｂの摩擦係数は所定値以上であることが好ましい。ここで、所定値は、水平器６の筐体を構成する材料によって適宜設計される。例えば、図３に示すように、支持面１１Ｂは、複数の溝１１Ｂ１を有することによって、摩擦係数を所定値以上としてもよい。図３に示す例では、支持面１１Ｂは、該支持面１１Ｂの全体に複数の溝１１Ｂ１を有しているが、該支持面１１Ｂの一部に複数の溝１１Ｂ１を有してもよい。また、支持面１１Ｂは、該支持面１１Ｂの少なくとも一部に、凹凸、砂目面等を有することによって、摩擦係数を所定値以上としてもよい。また、支持面１１Ｂは、水平器６における、該支持面１１Ｂに当接する側と互いに嵌合する任意の形状を有していてもよい。これにより、水平器６は、支持面１１Ｂの上に配置された状態において、支持面１１Ｂが水平器６を支持する方向に直交する方向への変位が抑制される。したがって、水平器６は安定して支持されるため、作業者は、高い精度で水平度を計測することができる。

（Ｕボルトの締結の施工方法）
ここで、第１の実施形態に係るＵボルト１０を締結するための動作について、図４を参照して説明する。図４は、第１の実施形態に係るＵボルト１０を締結するための動作の一例を示すフローチャートである。図４を参照して説明するＵボルト１０を締結するための動作は第１の実施形態に係るＵボルト１０を締結するための施工方法に相当する。

ステップＳ１１において、作業者が、Ｕボルト１０のねじ部１２を貫通孔４に貫通させる。

ステップＳ１２において、作業者が、支持面１１Ｂに被支持物体である水平器６を配置する。

ステップＳ１３において、作業者が、水平器６が示す水平度に基づいて、ねじ部１２をナット３により締め付ける。具体的には、作業者が、水平器６によって検出された水平度が所定範囲内であるように、ねじ部１２をナット３に締め付ける。

ステップＳ１４において、作業者が、締結終了条件が満たされているか否かを判定する。このとき、作業者は、締結終了条件が満たされているか否かの判定において任意の方法を用いることができる。例えば、作業者は、トルクレンチを用いて計測される、ねじ部１２のトルクが規定値に到達している場合であって、水平器６によって検出された水平度が所定範囲内である場合に、締結終了条件が満たされているか否かを判定してもよい。また、作業者は、ねじ部１２がナット３により完全に締め付けられている場合、すなわち、ねじ部１２を締め付ける方向にナット３をさらに回転させることができない場合であって、水平器６によって検出された水平度が所定範囲内である場合に、締結終了条件が満たされていると判定してもよい。この場合、作業者は、ねじ部１２がナット３により完全に締め付けられていない場合、すなわち、ねじ部１２を締め付ける方向にナット３をさらに回転させることができる場合に、締結終了条件が満たされていないと判定する。また、作業者は、水平器６によって検出された水平度が所定範囲内でない場合も、締結終了条件が満たされていないと判定する。

ステップＳ１４で締結終了条件が満たされていると判定されると、作業者が、Ｕボルト１０を締結するための動作を終了する。ステップＳ１４で締結終了条件が満たされていないと判定されると、ステップＳ１５において、作業者は、ねじ部１２のナット３への締め付けを変更する。ここで、作業者は、水平器６によって検出された水平度が所定範囲内であるように締め付けを変更する。このとき、作業者は、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂの一方の締め付けを変更してもよいし、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂの両方の締め付けを変更してもよい。

ステップＳ１５でねじ部１２のナット３への締め付けが変更されると、ステップＳ１４に戻って処理を繰り返す。

上述したように、第１の実施形態によれば、Ｕボルト１０の本体部１１の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面１１Ｂを構成している。これにより、作業者は、支持面１１Ｂに水平器６を安定して配置することができる。このため、作業者は、水平器６によって検出された水平度に基づいて、軸部１１１の延在方向が被締結物２の表面に略直交するように、Ｕボルト１０を被締結物２に締結することができる。したがって、Ｕボルト１０の構造の複雑化を抑制しつつ、作業者は、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルトを固定することができる。これに伴い、作業者は、強固に締結物１を固定することができる。

特に、橋梁部１１２の表面の一部が、軸部１１１が延在する延在方向に被支持物体を支持する支持面１１Ｂを構成している。これにより、作業者は、橋梁部１１２に水平器６を安定して配置することができる。そして、作業者は、水平器６によって計測された水平度に基づいて、締結物１を固定する側に、水平方向に直交する方向を垂線方向とする平面を有する被締結物２に、Ｕボルト１０を適切に締結することができる。具体的には、作業者は、一対の軸部１１１の延在方向それぞれが被締結物２の平面に対して略直交するように、Ｕボルト１０を被締結物２に締結することができる。

また、一方の軸部１１１の表面の一部は、軸部１１１が延在する延在方向と直交する方向に被支持物体を支持する支持面１１Ｂを構成している。これにより、作業者は、軸部１１１Ａに水平器６を安定して配置することができる。そして、作業者は、水平器６によって計測された水平度に基づいて、締結物１を固定する側に、水平方向を垂線方向とする平面を有する被締結物２に、Ｕボルト１０を適切に締結することができる。具体的には、作業者は、一対の軸部１１１の延在方向それぞれが被締結物２の表面に対して略直交するように、Ｕボルト１０を被締結物２に締結することができる。

また、Ｘ軸方向における、凹部ＲＣの支持面１１Ｂの中心は、頂点Ｏとすることによって、橋梁部１１２が仮想線ＯＸに対して線対称に構成されている場合、凹部ＲＣの２つの側面１１Ｓの、支持面側の端部から開口端側の端部までの長さＬは略同一となる。これにより、凹部ＲＣに水平器６が配置された場合に、水平器６の＋Ｙ軸方向への変位と－Ｙ軸方向への変位とを同様に抑制することができる。

また、第１の実施形態において、本体部１１が凹部ＲＣを有する例を説明したが、この限りではない。例えば、図５、並びに図６Ａ及び図６Ｂに示すように、Ｕボルト１０の本体部１１はさらに凸部ＣＶを有してもよい。このような構成において、支持面１１Ｂは、凸部ＣＶの表面の一部とすることができる。例えば、支持面１１Ｂは、凸部ＣＶにおける本体部１１に当接する側の面とは反対側の面であってよい。

図５に示す例では、凸部ＣＶは、橋梁部１１２に当接するように設けられている。本例において、支持面１１Ｂは、軸部１１１が延在している延在方向を垂線方向とする平面である。また、図６Ａ及び図６Ｂに示す例では、凸部ＣＶは、一方の軸部１１１に当接するように設けられている。本例において、支持面１１Ｂは、軸部１１１が延在している延在方向に直交する方向を垂線方向とする平面である。

また、凸部ＣＶは、本体部１１に対して取り外し可能とすることができる。これにより、Ｕボルト１０の本体部１１及びねじ部１２を被締結物２に締結するための施工を行うときに凸部ＣＶを本体部１１に取り付け、施工の開始前及び終了後においては凸部ＣＶを本体部１１から取り外すことができる。したがって、作業者は、本実施形態のＵボルト１０を容易に構成することができる。

＜第２の実施形態＞
（Ｕボルトの構成）
図７Ａ及び図７Ｂは、本開示の第２の実施形態に係るＵボルト１０の構成例を示す図である。

第２の実施形態に係るＵボルト１０は、第１の実施形態に係るＵボルト１０と同様に、一対の軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂ、並びに橋梁部１１２を含む本体部１１と、一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂとを備える。

図７Ａに示すＵボルト１０の本体部１１、並びに一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂは、第１の実施形態において図２Ａを参照して説明したＵボルト１０の本体部１１、並びに一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂと同様である。

図７Ｂに示すＵボルト１０の本体部１１、並びに一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂは、第１の実施形態において図２Ｂを参照して説明したＵボルト１０の本体部１１、並びに一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂと同様である。

第２の実施形態に係る水平器６は、第１の実施形態に係る水平器６とは異なり、磁石６１をさらに備える。

磁石６１は、水平器６における任意の位置に設けられてよい。磁石６１は、水平器６における、本体部１１の支持面１１Ｂに当接する側に設けられてもよい。

（Ｕボルトの締結の施工方法）
第２の実施形態に係るＵボルト１０の締結の施工方法は、第１の実施形態に係るＵボルト１０の締結の施工方法と同様である。

上述したように、第２の実施形態によれば、支持面１１Ｂには、磁石６１を有する水平器６が配置される。このため、鋼等の強磁性を有する金属によって構成されているＵボルト１０が備える本体部１１の支持面１１Ｂに配置された水平器６が、該本体部１１に対して相対的な変位が発生するのを抑制することができる。これにより、Ｕボルトの構造の複雑化を抑制しつつ、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルトを固定することができる。したがって、Ｕボルト１０の構造の複雑化を抑制しつつ、作業者は、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルトを固定することができる。これに伴い、作業者は、強固に締結物１を固定することができる。

また、磁石６１が、水平器６における、本体部１１の支持面１１Ｂに当接する側に設けられることによって、水平器６が、該本体部１１に対して相対的な変位が発生するのをさらに抑制することができる。

＜第３の実施形態＞
（Ｕボルトの構成）
図８は、本開示の第３の実施形態に係るＵボルト１０の構成例を示す図である。

第３の実施形態に係るＵボルト１０は、第１の実施形態に係るＵボルト１０と同様に、一対の軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂ、並びに橋梁部１１２を含む本体部１１と、一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂとを備える。図８に示すＵボルト１０の一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂは、第１の実施形態において図１Ａを参照して説明したＵボルト１０の一対のねじ部１２Ａ及びねじ部１２Ｂと同様である。第３の実施形態における本体部１１の表面の一部は、第１の実施形態に係るＵボルト１０の表面の一部と同様に、支持面１１Ｂによって構成される。

本実施形態における支持面１１Ｂは、延在方向（図８において一点鎖線Ｘａが延びている方向）に対して既知の所定角度αをなす方向（図８において一点鎖線Ｘｂが延びている方向）に被支持物体を支持するように構成される。

本実施形態の支持面１１Ｂに配置される被支持物体は、Ｕボルト用ジャイロセンサ（第１のジャイロセンサ）７である。また、被締結物２には、被締結物用ジャイロセンサ（第２のジャイロセンサ）８が配置されている。図８に示す例では、支持面１１Ｂは、本体部１１が含む凹部ＲＣの底面によって構成されているが、これに限られず、支持面１１Ｂは、図５、並びに図６Ａ及び図６Ｂに示すように、Ｕボルト１０が備える凸部ＣＶの表面の一部とすることができる。

Ｕボルト用ジャイロセンサ７は、基準方向に対する該Ｕボルト用ジャイロセンサ７の角度θ１を検出する。基準方向とは、例えば鉛直方向とすることができるが、あらかじめ定められた他の任意の方向であってもよい。図８の例では、Ｕボルト用ジャイロセンサ７が検出する角度θ１は、鉛直方向に対する、該Ｕボルト用ジャイロセンサ７が延在する方向の直交方向のなす角度である。また、同様にして、被締結物用ジャイロセンサ８は、被締結物２に配置される。また、被締結物用ジャイロセンサ８は、基準方向に対する該被締結物用ジャイロセンサ８の角度θ２を検出する。図８の例では、Ｕボルト用ジャイロセンサ８が検出する角度θ２は、鉛直方向に対する、該Ｕボルト用ジャイロセンサ８が延在する方向の直交方向のなす角度である。

このような構成において、Ｕボルト用ジャイロセンサ７によって検出された角度θ１と、被締結物用ジャイロセンサ８によって検出された角度θ２との角度差θ１－θ２が所定角度αである場合、Ｕボルト１０の軸部１１１の延在方向は、被締結物２の表面に略直交している。そこで、作業者は、角度差θ１－θ２及び所定角度αに基づいて、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂがそれぞれナット３Ａ及びナット３Ｂに略均等に締め付けられているか否かを判定することができる。具体的には、作業者は、角度差θ１－θ２が所定角度αから所定範囲内である場合に、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂがそれぞれナット３Ａ及びナット３Ｂに略均等に締め付けられていると判定することができる。また、作業者は、角度差θ１－θ２が所定角度αから所定範囲内でない場合に、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂがそれぞれナット３Ａ及びナット３Ｂに略均等に締め付けられていないと判定することができる。一例として、支持面１１Ｂが軸部１１の延在方向に被支持物体を支持するよう構成されている場合、所定角度αは０°である。このような構成において、作業者は、角度差θ１－θ２が所定角度０°から所定範囲内である場合に、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂがそれぞれナット３Ａ及びナット３Ｂに略均等に締め付けられていると判定することができる。他の例として、支持面１１Ｂが軸部１１の延在方向に直交する方向に被支持物体を支持するよう構成されている場合、所定角度αは９０°である。このような構成において、作業者は、角度差θ１－θ２が所定角度９０°から所定範囲内である場合に、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂがそれぞれナット３Ａ及びナット３Ｂに略均等に締め付けられていると判定することができる。

（Ｕボルトの締結の施工方法）
第３の実施形態に係るＵボルト１０を締結するための動作について、図９を参照して説明する。図９は、第３の実施形態に係るＵボルト１０を締結するための動作の一例を示すフローチャートである。図９を参照して説明するＵボルト１０を締結するための動作は第３の実施形態に係るＵボルト１０を締結するための施工方法に相当する。

ステップＳ２１において、作業者が、Ｕボルト１０のねじ部１２を貫通孔４に貫通させる。

ステップＳ２２において、作業者が、本体部１１の支持面１１Ｂに被支持物体であるＵボルト用ジャイロセンサ７を配置する。

ステップＳ２３において、作業者が、被締結物２に被締結物用ジャイロセンサ８を配置する。

ステップＳ２４において、作業者が、Ｕボルト用ジャイロセンサ７によって検出された角度θ１、及び被締結物用ジャイロセンサ８によって検出された角度θ２に基づいて、ねじ部１２をナット３により締め付ける。具体的には、作業者が、角度差θ１－θ２が既知の所定角度αから所定範囲内であるように、ねじ部１２をナット３により締め付ける。

ステップＳ２５において、作業者が、締結終了条件が満たされているか否かを判定する。このとき、作業者は、締結終了条件が満たされているか否かの判定において任意の方法を用いることができる。例えば、作業者は、トルクレンチを用いて計測される、ねじ部１２のトルクが規定値に到達している場合であって、角度差θ１－θ２が既知の所定角度αから所定範囲内である場合に、締結終了条件が満たされているか否かを判定してもよい。また、作業者は、ねじ部１２がナット３により完全に締め付けられている場合、すなわち、ねじ部１２を締め付ける方向にナット３をさらに回転させることができない場合であって、角度差θ１－θ２が既知の所定角度αから所定範囲内である場合に、締結終了条件が満たされていると判定してもよい。この場合、作業者は、ねじ部１２がナット３により完全に締め付けられていない場合、すなわち、ねじ部１２を締め付ける方向にナット３をさらに回転させることができる場合に、締結終了条件が満たされていないと判定する。また、作業者は、角度差θ１－θ２が既知の所定角度αから所定範囲内でない場合も、締結終了条件が満たされていないと判定する。

ステップＳ２５で締結終了条件が満たされていると判定されると、作業者が、Ｕボルト１０を締結するための動作を終了する。ステップＳ２４で締結終了条件が満たされていないと判定されると、ステップＳ２６において、作業者は、ねじ部１２のナット３への締め付けを変更する。ここで、作業者は、角度差θ１－θ２が既知の所定角度αから所定範囲内であるように、締め付けを変更する。また、作業者は、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂの一方の締め付けを変更してもよいし、軸部１１１Ａ及び軸部１１１Ｂの両方の締め付けを変更してもよい。

ステップＳ２６でねじ部１２のナット３への締め付けが変更されると、ステップＳ２５に戻って処理を繰り返す。

上述においては、ステップＳ２２の処理を実行した後にステップＳ２３の処理を実行すると説明したが、これに限られない。例えば、ステップＳ２３の処理を実行した後にステップＳ２２の処理を実行してもよいし、ステップＳ２２の処理とステップＳ２３の処理とを同じタイミングで実行してもよい。

上述したように、第３の実施形態によれば、被支持物体は、Ｕボルト用ジャイロセンサ７であり、被締結物２には、被締結物用ジャイロセンサ８が配置されている。そのため、被締結物２が配置されている方向が未知である場合においても、Ｕボルトの構造の複雑化を抑制しつつ、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルト１０を固定することができる。したがって、Ｕボルト１０の構造の複雑化を抑制しつつ、作業者は、一対の軸部それぞれのひずみを均等にしてＵボルト１０を固定することができる。これに伴い、作業者は、強固に締結物１を固定することができる。

１ 締結物
２ 被締結物
３，３Ａ，３Ｂ ナット
４，４Ａ，４Ｂ 貫通孔
５，５Ａ，５Ｂ 座金
６ 水平器
７ Ｕボルト用ジャイロセンサ（第１のジャイロセンサ）
８ 被締結物用ジャイロセンサ（第２のジャイロセンサ）
１０ Ｕボルト
１１ 本体部
１１１，１１１Ａ，１１１Ｂ 軸部
１１２ 橋梁部
１１Ｂ 支持面
１１Ｂ１ 溝
１１Ｓ 側面
１２，１２Ａ，１２Ｂ ねじ部
６１ 磁石

Claims (8)

1. 被締結物に締結されるＵボルトにおいて、
   第１の方向に並び、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する一対の軸部、及び前記一対の軸部それぞれの一端を連結する橋梁部を含む本体部と、
   前記一対の軸部それぞれの他端に設けられている一対のねじ部と、を備え、
   前記本体部の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面を構成し、
   前記被支持物体は、前記支持面の水平度を検出する水平器、又は基準方向に対する前記支持面の角度を検出するジャイロセンサである、Ｕボルト。
2. 請求項１に記載のＵボルトにおいて、
   前記支持面は、前記Ｕボルトが前記被締結物に締結された状態において、前記被支持物体を略鉛直方向に支持するＵボルト。
3. 請求項１又は２に記載のＵボルトにおいて、
   前記橋梁部の前記表面の前記一部は、前記第２の方向に前記被支持物体を支持する前記支持面を構成しているＵボルト。
4. 請求項１又は２に記載のＵボルトにおいて、
   前記一対の軸部のうちの一方の軸部の前記表面の前記一部は、前記第２の方向に直交する方向に前記被支持物体を支持する前記支持面を構成しているＵボルト。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載のＵボルトにおいて、
   前記本体部は凹部を含み、前記支持面は、前記凹部の底面によって構成されているＵボルト。
6. 請求項１から４のいずれか一項に記載のＵボルトにおいて、
   前記被支持物体は、第１のジャイロセンサであり、
   前記被締結物には、第２のジャイロセンサが配置されているＵボルト。
7. 第１の方向に並び、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する一対の軸部、及び前記一対の軸部それぞれの一端を連結する橋梁部を含む本体部と、前記一対の軸部それぞれの他端に設けられている一対のねじ部と、を備え、前記本体部の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面により構成されているＵボルトを被締結物に締結する施工方法であって、
   前記支持面に前記被支持物体である水平器を配置するステップと、
   前記水平器が示す水平度に基づいて、前記ねじ部をナットにより締め付けるステップと、を含む施工方法。
8. 第１の方向に並び、前記第１の方向と直交する第２の方向に延在する一対の軸部、及び前記一対の軸部それぞれの一端を連結する橋梁部を含む本体部と、前記一対の軸部それぞれの他端に設けられている一対のねじ部と、を備え、前記本体部の表面の一部は、被支持物体を支持する支持面により構成されているＵボルトを被締結物に締結する施工方法であって、
   前記支持面に前記被支持物体である第１のジャイロセンサを配置するステップと、
   前記被締結物に第２のジャイロセンサを配置するステップと、
   前記第１のジャイロセンサによって検出された角度、及び前記第２のジャイロセンサによって検出された角度に基づいて、前記ねじ部をナットにより締め付けるステップと、を含む施工方法。

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