JPH0356323B2 - - Google Patents
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- JPH0356323B2 JPH0356323B2 JP62162842A JP16284287A JPH0356323B2 JP H0356323 B2 JPH0356323 B2 JP H0356323B2 JP 62162842 A JP62162842 A JP 62162842A JP 16284287 A JP16284287 A JP 16284287A JP H0356323 B2 JPH0356323 B2 JP H0356323B2
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Landscapes
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Description
〈産業上の利用分野〉
この発明は、鋼管、鋼材、コンクリート製の長
尺構造において、長手方向継手部に使用する合成
樹脂製弾性ワツシヤーに関するものである。 〈従来の技術とその問題点〉 鋼管、鋼材、コンクリートを接続して長尺構造
として使用する場合は第３図に示すように単位部
材１，１同志は長手方向継手部２において継手板
３をボルト４、鋼材ワツシヤー５、ナツト６等を
用いて連結している。例えば、地下埋設トンネル
においては、多数の単位部材１を長手方向継手部
２を介して連結して地震や地盤沈下に対応してい
るが、従来は、単位部材１と一体の継手板３に挿
通した継手ボルト４に鋼材ワツシヤー５を介して
ナツト６を螺着して固定している。 ところが、長手方向継手部２においては、地震
や地盤沈下等の外部応力により過太な力が作用し
た場合に第４図ａおよびｂに示すように継手板３
又は継手ボルト４が変形してＡのように損傷し、
長手方向継手部が破壊するという問題点があつ
た。 〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、上記した問題点が長手方向継手
部に使用する鋼材ワツシヤーに起因するものであ
ると考え、ワツシヤーの各種材質について鋭意検
討した結果、鋼材に近い降伏応力を有し、かつ圧
縮弾性率が鋼材よりはるかに小さい材料を使用す
るならば、地震、地盤沈下をはじめとする外部応
力を吸収し、継手部の破損を防止できることを見
出した。 一般にトンネル等の構造材に用いられる継手
板、鋼材ワツシヤー等の鋼材の降伏応力は例えば
JIS規格による記号SS−41鋼において2500Kg／
cm2、圧縮弾性率は2100000Kg／cm2、（降伏応力と圧
縮弾性率の比2500／2100000＝0.0012）であり、
この鋼材を使用した長手方向継手部は上述の如く
外部応力に対し、変形、損傷が起こり、継手部が
破損する危険性が大きい。これは、降伏応力と圧
縮弾性率のバランスに問題があると考え、ワツシ
ヤーの材質として合成樹脂を検討したのである。 即ち、主成分である合成樹脂と該樹脂の可撓性
を調整する可撓性付与樹脂とよりなり、硬化後の
降伏応力が700Kg／cm2以上で、かつ降伏応力と圧
縮弾性率の比が0.02〜0.05となるようにした合成
樹脂組成物より作製した弾性ワツシヤーであれば
上記したような外部応力に対する変形、損傷を防
止しうることを見出したものである。 〈作用〉 エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジア
リルフタレート樹脂、フエノール樹脂等の合成樹
脂に、これらに可撓性を付与する樹脂あるいは可
撓性付与剤を配合することにより、降伏応力を
700Kg／cm2以上に保ちながら、圧縮弾性率を鋼材
の１／100程度に下げて、その比を0.02ないし
0.05になるように調製した合成樹脂組成物でワツ
シヤーを作成すれば該ワツシヤーが弾性を有し、
外部応力を吸収して継手部の破損が防止できるの
である。 この発明で用いる合成樹脂は特に限定するもの
ではなく、熱硬化性のエポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、フエノール樹脂あるいはジアリル
フタレート樹脂などの単独もしくは相互の併用あ
るいは変性樹脂を用いることができる。 また、この発明において可撓性付与樹脂とは長
い直鎖や側鎖を有し、架橋密度が低い柔軟性に富
む樹脂を総称するものである。しかしてこの可撓
性付与樹脂は何も主成分と同系統の樹脂と配合す
るに限られるものではない。 この発明で弾性ワツシヤーを得るに当つては、
その材料として主成分の合成樹脂と可撓性付与樹
脂とからなる樹脂100％の組成物が用いられるが、
このほか補強材として、木粉、ガラス繊維、炭酸
カルシウム、シリカ等の無機粉末、アクリル樹脂
等の合成樹脂粉末などを混合した合成樹脂組成物
であつてもよく、また、紙、ガラス不織布、ガラ
スクロス、木材単板等の基材に上記の合成樹脂溶
液を含浸させ、この樹脂含浸基材を積層成形した
積層板であつてもよく、何れにしても前述した降
伏応力と圧縮弾性率の比（強度比）が0.02〜0.05
で、かつ降伏応力が700Kg／cm2以上を満足すれば
よい。 またこの発明で主成分である合成樹脂に対する
可撓性付与樹脂の使用量は、その種類や組合せに
より広い範囲で選択しうるが、主成分の合成樹脂
の特性を失わないようにすることが必要であるの
でそのためには５〜30重量％程度が適当である。 なお、この発明において主成分として使用する
合成樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、降伏応力が低
く、ガラス繊維、石英粉、ガラス繊維織布等の補
強材を使用すると圧縮弾性率が大きくなり、鋼材
と同様の傾向を示すようになるものが多いが、前
述の強度比が合致するものであれば使用すること
もできる。 強度比が0.02〜0.05の範囲より大きい場合は、
変形量が大きく外部応力に対し、構造方の位置ズ
レが発生しやすくなり、小さい場合は鋼材と同じ
ように、外部応力を吸収できず、破損の危険性が
出てくる。また降伏応力が700Kg／cm2未満ではボ
ルトの締め付け力に耐えられずワツシヤーが破損
する。 第１図はこの発明の合成樹脂製弾性ワツシヤー
を用いた耐震トンネルの要部を示す部分断面図で
あり、図において７がこの発明による合成樹脂製
弾性ワツシヤーである。他の符号は従来例を示す
第３図と同一である。 この発明の弾性ワツシヤーは上述したようにす
ぐれた性能を有するので、これを用いた地下埋設
トンネル等において長手方向の地盤変形を生じた
場合にも第２図に示すようにこの弾性ワツシヤー
が変形して地盤変形を吸収して継手板３や継手ボ
ルト４の破損を防止することができるのである。 〈実施例〉 以下、この発明を実施例により説明する。 実施例 １ ビスフエノールＡタイプエポキシ樹脂（チバガ
イギー社製、CY−205）100重量部に可撓性エポ
キシ樹脂（チバガイギー社製、XN−1034）25重
量部、硬化剤としてポリアミン（チバガイギー社
製、HY−932）300重量部を加えた配合物を金型
に流し込み、120℃×12時間で硬化させた。この
硬化物を外径44mmφ、内径26mmφ、厚み13mmのリ
ング状に加工してワツシヤーを得た。 実施例 ２ 不飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ社製、
ポリライト8010）85重量部に可撓性不飽和ポリエ
ステル樹脂（大日本インキ社製、ポリライト
8150）15重量部および架橋剤としてスチレンモノ
マー50重量部を配合してスチレン硬化型の不飽和
ポリエステル樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
に触媒としてベンゾイルパーオキサイドを２重量
％添加してから該樹脂組成物を金型に流し込み、
120℃×５時間で硬化させた。この硬化物を外径
44mmφ、内径26mmφ、厚み13mmのリング状に加工
してワツシヤーとした。 実施例 ３ ジアリルフタレート樹脂（住友化学工業社製、
DAPON）95重量部に可撓性ジアリルフタレート
樹脂（住友化学工業社製、DAPONモノマー）５
重量部、硬化触媒としてベンゾイルパーオキサイ
ド２重量％、ナイロン12樹脂粉末（ダイセルヒユ
ルツ社製）50phrを配合したジアリルフタレート
樹脂成型材料を圧縮成型して外径44mmφ、内径26
mmφ、厚み13mmのワツシヤーを得た。 実施例 ４ フエノール樹脂（利昌工業社製、AR）80重量
部と可撓性のフエノール樹脂（利昌工業社製、
P60）20重量部のメタノール50％溶液を調整し
た。このの溶液中に１mm厚さのブナ単板を浸漬
し、150℃で10分乾燥させて樹脂含浸単板を得た。
かくして得られた樹脂含浸単板を15枚重ね合わ
せ、ホツトプレスにて加熱加圧して積層板とした
のち、外径44mmφ、内径26mmφ、厚み13mmのリン
グ状に加工してワツシヤーを得た。 比較例 １ 市販のSS−41鋼材から実施例と同じ寸法のワ
ツシヤーを加工した。 比較例 ２ 実施例１における可撓性エポキシ樹脂量を５重
量部とした以外は実施例１と同様の配合および加
工を行なつてワツシヤーを得た。 比較例 ３ 実施例１における可撓性エポキシ樹脂量を50重
量部とした以外は実施例１と同様にしてワツシヤ
ーを得た。 比較例 ４ 市販の４弗化エチレン成型物から上記実施例に
おけると同寸法のワツシヤーを加工した。 上記実施例および比較例にて得たワツシヤーに
ついて材料の降伏応力（JIS−K6911プラスチツ
ク試験方法）および圧縮弾性率（JIS−K6911）
の測定を行なつた。 また、これらのワツシヤー材とボルトナツトを
用いて径1000mm、長さ５ｍの接続フランジ付鋼管
を連結し、締付けトルク20Kgｍで締め、フランジ
部へ加振力10000Kg、振動数10回／秒で30秒間振
動を与えた時のワツシヤ材および周辺の状況を観
察した。測定および観察の結果は第１表に示し
た。
尺構造において、長手方向継手部に使用する合成
樹脂製弾性ワツシヤーに関するものである。 〈従来の技術とその問題点〉 鋼管、鋼材、コンクリートを接続して長尺構造
として使用する場合は第３図に示すように単位部
材１，１同志は長手方向継手部２において継手板
３をボルト４、鋼材ワツシヤー５、ナツト６等を
用いて連結している。例えば、地下埋設トンネル
においては、多数の単位部材１を長手方向継手部
２を介して連結して地震や地盤沈下に対応してい
るが、従来は、単位部材１と一体の継手板３に挿
通した継手ボルト４に鋼材ワツシヤー５を介して
ナツト６を螺着して固定している。 ところが、長手方向継手部２においては、地震
や地盤沈下等の外部応力により過太な力が作用し
た場合に第４図ａおよびｂに示すように継手板３
又は継手ボルト４が変形してＡのように損傷し、
長手方向継手部が破壊するという問題点があつ
た。 〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、上記した問題点が長手方向継手
部に使用する鋼材ワツシヤーに起因するものであ
ると考え、ワツシヤーの各種材質について鋭意検
討した結果、鋼材に近い降伏応力を有し、かつ圧
縮弾性率が鋼材よりはるかに小さい材料を使用す
るならば、地震、地盤沈下をはじめとする外部応
力を吸収し、継手部の破損を防止できることを見
出した。 一般にトンネル等の構造材に用いられる継手
板、鋼材ワツシヤー等の鋼材の降伏応力は例えば
JIS規格による記号SS−41鋼において2500Kg／
cm2、圧縮弾性率は2100000Kg／cm2、（降伏応力と圧
縮弾性率の比2500／2100000＝0.0012）であり、
この鋼材を使用した長手方向継手部は上述の如く
外部応力に対し、変形、損傷が起こり、継手部が
破損する危険性が大きい。これは、降伏応力と圧
縮弾性率のバランスに問題があると考え、ワツシ
ヤーの材質として合成樹脂を検討したのである。 即ち、主成分である合成樹脂と該樹脂の可撓性
を調整する可撓性付与樹脂とよりなり、硬化後の
降伏応力が700Kg／cm2以上で、かつ降伏応力と圧
縮弾性率の比が0.02〜0.05となるようにした合成
樹脂組成物より作製した弾性ワツシヤーであれば
上記したような外部応力に対する変形、損傷を防
止しうることを見出したものである。 〈作用〉 エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ジア
リルフタレート樹脂、フエノール樹脂等の合成樹
脂に、これらに可撓性を付与する樹脂あるいは可
撓性付与剤を配合することにより、降伏応力を
700Kg／cm2以上に保ちながら、圧縮弾性率を鋼材
の１／100程度に下げて、その比を0.02ないし
0.05になるように調製した合成樹脂組成物でワツ
シヤーを作成すれば該ワツシヤーが弾性を有し、
外部応力を吸収して継手部の破損が防止できるの
である。 この発明で用いる合成樹脂は特に限定するもの
ではなく、熱硬化性のエポキシ樹脂、不飽和ポリ
エステル樹脂、フエノール樹脂あるいはジアリル
フタレート樹脂などの単独もしくは相互の併用あ
るいは変性樹脂を用いることができる。 また、この発明において可撓性付与樹脂とは長
い直鎖や側鎖を有し、架橋密度が低い柔軟性に富
む樹脂を総称するものである。しかしてこの可撓
性付与樹脂は何も主成分と同系統の樹脂と配合す
るに限られるものではない。 この発明で弾性ワツシヤーを得るに当つては、
その材料として主成分の合成樹脂と可撓性付与樹
脂とからなる樹脂100％の組成物が用いられるが、
このほか補強材として、木粉、ガラス繊維、炭酸
カルシウム、シリカ等の無機粉末、アクリル樹脂
等の合成樹脂粉末などを混合した合成樹脂組成物
であつてもよく、また、紙、ガラス不織布、ガラ
スクロス、木材単板等の基材に上記の合成樹脂溶
液を含浸させ、この樹脂含浸基材を積層成形した
積層板であつてもよく、何れにしても前述した降
伏応力と圧縮弾性率の比（強度比）が0.02〜0.05
で、かつ降伏応力が700Kg／cm2以上を満足すれば
よい。 またこの発明で主成分である合成樹脂に対する
可撓性付与樹脂の使用量は、その種類や組合せに
より広い範囲で選択しうるが、主成分の合成樹脂
の特性を失わないようにすることが必要であるの
でそのためには５〜30重量％程度が適当である。 なお、この発明において主成分として使用する
合成樹脂が熱可塑性樹脂の場合は、降伏応力が低
く、ガラス繊維、石英粉、ガラス繊維織布等の補
強材を使用すると圧縮弾性率が大きくなり、鋼材
と同様の傾向を示すようになるものが多いが、前
述の強度比が合致するものであれば使用すること
もできる。 強度比が0.02〜0.05の範囲より大きい場合は、
変形量が大きく外部応力に対し、構造方の位置ズ
レが発生しやすくなり、小さい場合は鋼材と同じ
ように、外部応力を吸収できず、破損の危険性が
出てくる。また降伏応力が700Kg／cm2未満ではボ
ルトの締め付け力に耐えられずワツシヤーが破損
する。 第１図はこの発明の合成樹脂製弾性ワツシヤー
を用いた耐震トンネルの要部を示す部分断面図で
あり、図において７がこの発明による合成樹脂製
弾性ワツシヤーである。他の符号は従来例を示す
第３図と同一である。 この発明の弾性ワツシヤーは上述したようにす
ぐれた性能を有するので、これを用いた地下埋設
トンネル等において長手方向の地盤変形を生じた
場合にも第２図に示すようにこの弾性ワツシヤー
が変形して地盤変形を吸収して継手板３や継手ボ
ルト４の破損を防止することができるのである。 〈実施例〉 以下、この発明を実施例により説明する。 実施例 １ ビスフエノールＡタイプエポキシ樹脂（チバガ
イギー社製、CY−205）100重量部に可撓性エポ
キシ樹脂（チバガイギー社製、XN−1034）25重
量部、硬化剤としてポリアミン（チバガイギー社
製、HY−932）300重量部を加えた配合物を金型
に流し込み、120℃×12時間で硬化させた。この
硬化物を外径44mmφ、内径26mmφ、厚み13mmのリ
ング状に加工してワツシヤーを得た。 実施例 ２ 不飽和ポリエステル樹脂（大日本インキ社製、
ポリライト8010）85重量部に可撓性不飽和ポリエ
ステル樹脂（大日本インキ社製、ポリライト
8150）15重量部および架橋剤としてスチレンモノ
マー50重量部を配合してスチレン硬化型の不飽和
ポリエステル樹脂組成物を得た。この樹脂組成物
に触媒としてベンゾイルパーオキサイドを２重量
％添加してから該樹脂組成物を金型に流し込み、
120℃×５時間で硬化させた。この硬化物を外径
44mmφ、内径26mmφ、厚み13mmのリング状に加工
してワツシヤーとした。 実施例 ３ ジアリルフタレート樹脂（住友化学工業社製、
DAPON）95重量部に可撓性ジアリルフタレート
樹脂（住友化学工業社製、DAPONモノマー）５
重量部、硬化触媒としてベンゾイルパーオキサイ
ド２重量％、ナイロン12樹脂粉末（ダイセルヒユ
ルツ社製）50phrを配合したジアリルフタレート
樹脂成型材料を圧縮成型して外径44mmφ、内径26
mmφ、厚み13mmのワツシヤーを得た。 実施例 ４ フエノール樹脂（利昌工業社製、AR）80重量
部と可撓性のフエノール樹脂（利昌工業社製、
P60）20重量部のメタノール50％溶液を調整し
た。このの溶液中に１mm厚さのブナ単板を浸漬
し、150℃で10分乾燥させて樹脂含浸単板を得た。
かくして得られた樹脂含浸単板を15枚重ね合わ
せ、ホツトプレスにて加熱加圧して積層板とした
のち、外径44mmφ、内径26mmφ、厚み13mmのリン
グ状に加工してワツシヤーを得た。 比較例 １ 市販のSS−41鋼材から実施例と同じ寸法のワ
ツシヤーを加工した。 比較例 ２ 実施例１における可撓性エポキシ樹脂量を５重
量部とした以外は実施例１と同様の配合および加
工を行なつてワツシヤーを得た。 比較例 ３ 実施例１における可撓性エポキシ樹脂量を50重
量部とした以外は実施例１と同様にしてワツシヤ
ーを得た。 比較例 ４ 市販の４弗化エチレン成型物から上記実施例に
おけると同寸法のワツシヤーを加工した。 上記実施例および比較例にて得たワツシヤーに
ついて材料の降伏応力（JIS−K6911プラスチツ
ク試験方法）および圧縮弾性率（JIS−K6911）
の測定を行なつた。 また、これらのワツシヤー材とボルトナツトを
用いて径1000mm、長さ５ｍの接続フランジ付鋼管
を連結し、締付けトルク20Kgｍで締め、フランジ
部へ加振力10000Kg、振動数10回／秒で30秒間振
動を与えた時のワツシヤ材および周辺の状況を観
察した。測定および観察の結果は第１表に示し
た。
【表】
〈発明の効果〉
以上説明したように、この発明よりなる合成樹
脂製弾性ワツシヤーを鋼管、鋼材の接続継手部に
使用すると、トンネル等について地震や、地盤沈
下等における外部応力を吸収して継手部の損傷を
防いでトンネルの破壊を防止するという大きな効
果を有するのである。
脂製弾性ワツシヤーを鋼管、鋼材の接続継手部に
使用すると、トンネル等について地震や、地盤沈
下等における外部応力を吸収して継手部の損傷を
防いでトンネルの破壊を防止するという大きな効
果を有するのである。
第１図はこの発明の合成樹脂製弾性ワツシヤー
を用いて施工した耐震トンネルの要部を示す部分
断面図、第２図は第１図における地盤変形に伴う
弾性ワツシヤーの作用効果を示す説明図、第３図
は従来の鋼材ワツシヤーを用いて施工した耐震ト
ンネルの要部を示す部分断面図、第４図ａおよび
ｂは第３図における長手方向継手部の損傷を示す
説明図である。 １…単位部材、２…長手方向継手部、３…継手
板、４…ボルト、５…鋼材ワツシヤー、６…ナツ
ト、７…弾性ワツシヤー。
を用いて施工した耐震トンネルの要部を示す部分
断面図、第２図は第１図における地盤変形に伴う
弾性ワツシヤーの作用効果を示す説明図、第３図
は従来の鋼材ワツシヤーを用いて施工した耐震ト
ンネルの要部を示す部分断面図、第４図ａおよび
ｂは第３図における長手方向継手部の損傷を示す
説明図である。 １…単位部材、２…長手方向継手部、３…継手
板、４…ボルト、５…鋼材ワツシヤー、６…ナツ
ト、７…弾性ワツシヤー。
Claims (1)
- １ 主成分である合成樹脂と該樹脂の可撓性を調
整する可撓性付与樹脂とよりなり、硬化後の降伏
応力が700Kg／cm2以上、降伏応力と圧縮弾性率と
の比が0.02〜0.05である合成樹脂組成物を用いて
なる合成樹脂製弾性ワツシヤー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62162842A JPS646510A (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Elastic washer made of synthetic resin |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62162842A JPS646510A (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Elastic washer made of synthetic resin |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS646510A JPS646510A (en) | 1989-01-11 |
| JPH0356323B2 true JPH0356323B2 (ja) | 1991-08-28 |
Family
ID=15762278
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62162842A Granted JPS646510A (en) | 1987-06-30 | 1987-06-30 | Elastic washer made of synthetic resin |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS646510A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0754407A (ja) * | 1993-06-07 | 1995-02-28 | Kureha Seiko Kk | アンカーボルトとこれを用いた取付構造 |
| JP2009014152A (ja) * | 2007-07-06 | 2009-01-22 | Sony Corp | 軸受ユニット、軸受ユニットを有するモータ及び電子機器 |
-
1987
- 1987-06-30 JP JP62162842A patent/JPS646510A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS646510A (en) | 1989-01-11 |
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