JPH11257201A - 分割型水車構造物及び焼き締めボルトの加熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼き締めボルトを用いて一体化組立て又は水
環境下で使用後の分解において、労力低減と測定精度の
向上が図り得る分割型水車構造物及び焼き締めボルトの
加熱方法を提供する。 【解決手段】 焼き締めボルト２及びナット３を用い
て、分割された第１，第２フランジ部材Ａ，Ｂを締結し
一体となす分割型水車構造物において、前記第１，第２
フランジ部材Ａ，Ｂに隣接して形成されたリブ材５と、
このリブ材５に設けられ、前記焼き締めボルト２を加熱
するための加熱工具４が挿入可能な穴５４とを具備した
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、焼き締めボルト及
びナットを用いて締結一体化にて組立てすることがで
き、また水環境下での使用後に分解することができる分
割型水車構造物及び焼き締めボルトの加熱方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、分割型水車構造物を、焼き締めボ
ルト及びナットを用いて一体化組立て又は分解する方法
の一例として、図４および図５に示すような加熱工具を
用いた方法がある。

【０００３】図４において、第１フランジ部材Ａと第２
フランジ部材Ｂとが分割面６を介して互いに重ね合わさ
れている。また、第１フランジ部材Ａと第２フランジ部
材Ｂには、それぞれ焼き締めボルト２を装着するボルト
穴１が形成されている。

【０００４】分割型水車構造物の一体化組立てする場
合、つまり二つの部材Ａ、Ｂを一体化組立てする場合、
まず、二つの部材Ａ，Ｂを密着させ、焼き締めボルト２
および締め付けナット３を装着する。次に、加熱工具４
を、焼き締めボルト２の中心孔２０に差込み、焼き締め
ボルト２を加熱し、焼き締めボルト２をボルト軸方向に
伸ばす。

【０００５】ここで、焼き締めボルト２が所定の長さ伸
びた事を、焼き締めボルト２の一端２２と他端２４とで
長さ計測した後、加熱を終了させると共に、締め付けナ
ット３をフランジ端面までねじ込む。ここに、焼き締め
ボルト２の冷却に伴い、焼き締めボルト２は、軸方向に
収縮し、締め付けナット３とフランジ端面との間に締め
付け力が発生し、分割型水車構造物の一体化組立て作業
が、終了する。

【０００６】一方、分割型水車構造物を分解する場合
は、一体化組立て作業と同様に、焼き締めボルト２を加
熱し、焼き締めボルト２をボルト軸方向に伸ばすが、こ
の場合は、締め付けナット３とフランジ端面との間の締
め付け力は弛緩するので、締め付けナット３を緩めるこ
とにより分解する。

【０００７】この場合、締め付けナット２とフランジ端
面との間の締め付け力は、焼き締めボルト２の伸び量と
フランジＡ，Ｂの伸び量との差に比例するので、加熱時
は、焼き締めボルト２を急激に暖める必要がある。そし
て、加熱工具４の代表例としては、図４に示すガスバー
ナーおよび図５に示す高周波誘導加熱コイル（加熱コイ
ル）がある。

【０００８】図４に示すガスバーナーは、比較的小型な
ため、フランジ部材Ａ，Ｂにリブ部材５が隣接する等、
作業場所がせまい場合に多用し、一方、図５に示す加熱
コイルは、比較的大型なため、作業場所がひろい場合に
用いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術には、以下
のような問題点がある。即ち、加熱工具の代表例である
図４に示すようなガスバーナーは、図５に示すような加
熱コイルに比較して火力が弱い。このため、近年に至っ
ては、ガスバーナーから加熱コイルに代替えしつつあ
る。

【００１０】一方、図５に示すような加熱コイルは、フ
ランジ部材厚さに相当するコイル長さを必要とするので
比較的大型であり、リブ部材５が隣接する場合は、焼き
締めボルトの中心孔２０に差込む際、加熱工具の一端４
０が、リブ部材の一端５０に干渉し差し込むことができ
ない。

【００１１】殊に、水環境下で使用した水車構造物を分
解する場合、フランジ部材Ａ，Ｂのボルト穴１（焼き締
めボルト装着穴）と焼き締めボルト２との間げきに侵入
した水は、ボルト加熱時の熱を奪うとともに、熱をフラ
ンジ部材Ａ，Ｂに伝え、フランジ部材Ａ，Ｂもまた伸び
るので、この結果、締め付けナット３とフランジ端面と
の間の締め付け力は弛緩せず、締め付けナット２を緩め
ることができない。

【００１２】この場合は、締め付けナット２をガス切断
あるいはガウジングにより溶断することが必要となる。
焼き締めボルト２の伸び量の管理は、焼き締めボルト２
の一端２２と他端２４とで長さ計測する方法であるが、
代表的な測定方法としてコンパスを用いており、ボルト
加熱時は、人手で常時測定する必要がある。

【００１３】そこで本発明の目的は、焼き締めボルトを
用いて一体化組立てする場合や水環境下で使用後に分解
する場合において、ボルト加熱時の寸法測定作業の労力
低減が図れ、また測定精度の向上が図れ得る分割型水車
構造物及び焼き締めボルトの加熱方法を提供することに
ある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に対応する分割
型水車構造物は、焼き締めボルト及びナットを用いて、
分割された第１，第２フランジ部材を締結し一体となす
分割型水車構造物において、前記第１，第２フランジ部
材に隣接して形成されたリブ材と、このリブ材に設けら
れ、前記焼き締めボルトを加熱するための加熱工具が挿
入可能な穴とを具備したことを特徴としている。

【００１５】このような分割型水車構造物では、リブ部
材が隣接する場合でも、加熱工具の一端が、リブ部材の
一端に干渉することなく、加熱工具を焼き締めボルトの
中心孔に差込むことができ、労力低減に寄与できる。

【００１６】請求項２に対応する分割型水車構造物は、
焼き締めボルト及びナットを用いて、分割された第１，
第２フランジ部材を締結し一体となす分割型水車構造物
において、前記第１，第２フランジに、該第１，第２フ
ランジ夫々における外表面より前記焼き締めボルトが装
着される穴まで貫通する水抜き用穴を設けたことを特徴
としている。

【００１７】このような分割型水車構造物では、水環境
下で使用した水車構造物を分解する場合、フランジ部材
のボルト穴（焼き締めボルト装着穴）と焼き締めボルト
との間げきに侵入した水を排水することができ、このた
め、焼き締めボルト加熱時、ボルトは水に熱を奪われる
ことなく伸び、締め付けナットとフランジ端面との間の
締め付け力は弛緩し、締め付けナットを緩めることがで
き、もって労力の低減が可能となる。

【００１８】請求項３に対応する分割型水車構造物は、
焼き締めボルトとナットとを用いて第１，第２フランジ
部材を締結し一体と成す水環境下で使用する分割型水車
構造物において、前記ことを特徴としている。

【００１９】このようなる分割型水車構造物であると、
焼き締めボルトは、ネジ部を除くボルト外表面が断熱及
び耐熱材で被覆されているので、水環境下でのボルトの
断熱及び耐熱は高められ、分割型水車構造物の信頼性向
上に寄与する。

【００２０】請求項４に対応する焼き締めボルトの加熱
方法は、分割型水車構造物の分割面に位置した、加熱用
中心孔を有する焼き締めボルトを伸ばすべく、該ボルト
を加熱工具により加熱する方法において、前記ボルトの
伸び量を超音波により計測する工程と、この工程により
計測された前記伸び量が、予定値になったとき前記加熱
工具の加熱動作を停止する工程とを具備することを特徴
としている。

【００２１】この方法によれば、ボルト加熱時の寸法測
定作業の労力低減と測定精度の向上が図れる。請求項５
に対応する焼き締めボルトの加熱方法は、第１，第２フ
ランジからなる分割型構造物の分割面に位置した、加熱
用中心孔を有する焼き締めボルトを伸ばすべく、高周波
ボルトヒータを用いて該ボルトを加熱する方法におい
て、前記焼き締めボルトの中心孔に挿入する、前記高周
波ボルトヒータの加熱コイルの挿入長さを、前記第１フ
ランジ部材の厚さと前記第２フランジ部の材厚さとに分
割し、一つの焼き締めボルトを２つの加熱コイルで加熱
することを特徴としている。

【００２２】この方法によれば、請求項１記載のリブ材
に、予め、加熱工具が、挿入可能な穴を設けることが構
造上不可能な場合などでも、加熱工具の一端が、リブ部
材の一端に干渉することなく、加熱工具を焼き締めボル
トの中心孔に差込むことができ、労力の低減に寄与でき
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照して説明する。図１および図２は、本発明
に係わる一実施の形態を示す構成図である。なお、図１
および図２に示す本発明の一実施の形態において、図４
および図５に示す従来例と同一の構成部分には同一符号
を付して説明する。

【００２４】図１および図２において、共に板状の第１
フランジ部材Ａおよび第２フランジ部材Ｂが互いに重ね
合わされている。フランジ部材Ａ，Ｂには、ボルト穴
（焼き締めボルト装着穴）１が開いている。また、フラ
ンジ部材Ａ，Ｂに隣接するリブ部材５が設けられてお
り、該リブ材には、リブ穴５４があいている。さらに、
ボルト中心孔２０を有する焼き締めボルト２、およびボ
ルト２の両端には、一対の締め付けナット３が、水抜き
用穴７の場合は準備され、構造物の分解の場合は締め付
けられている。

【００２５】以下、焼き締めボルト２による構造物の一
体化組立ての締結方法を、図１を参照して説明する。先
ず、加熱工具４をリブ部材の一端５２側よりリブ穴５４
を介して焼き締めボルトの中心孔２０まで挿入する。加
熱を開始すると共に、超音波計８を焼き締めボルトの他
端２４に当て焼き締めボルト一端２２との距離即ち、ボ
ルトの伸びを計測する。ボルト２の伸び量が設定値にな
れば、加熱熱源を停止し、ボルト両端の一対の締め付け
ナット３を締め付け、加熱工具４を撤去した後、焼き締
めボルトの締結作業は、終了する。

【００２６】一方、分割型水車構造物の前記リブ穴５４
を、リブ部材５０に設ける事が構造上不可能な場合は、
図２に示すように、長さの短い２本の加熱工具４（加熱
コイル）を準備し、それぞれ、焼き締めボルト２の中心
孔２０まで挿入する。加熱を開始すると共に、超音波計
８を焼き締めボルト２の他端２４に当て焼き締めボルト
一端２２との距離即ち、ボルト２の伸びを計測する。ボ
ルト２の伸び量が設定値になれば、加熱熱源を停止し、
ボルト両端の一対の締め付けナット３を締め付け、加熱
工具４を撤去した後、焼き締めボルト２の締結作業は、
終了する。

【００２７】次に、焼き締めボルト２による構造物の分
解方法を作業工程順に説明する。即ち、水環境下で使用
した水車構造物のフランジ分割面６よりフランジボルト
穴１（焼き締めボルト装着穴）と焼き締めボルト２との
間げきに侵入した水を排除するため、水抜き用穴７を、
フランジ外表面より焼き締めボルト装着穴まで貫通加工
する。その後、前記水抜き用穴７より圧縮空気を吹き付
け排水する。

【００２８】なお、水抜き用穴７は、予め、水車構造物
の一体化組立て時に加工する事もできるが、その場合に
は水の侵入防止用の盲板等の取り付けが必要である。排
水後、前記、構造物の一体化組立て工程と同様手順に
て、焼き締めボルト２を加熱し、ボルト２をボルト軸方
向に伸ばし、締め付けナット３を緩めることにより、焼
き締めボルト２の分解作業は、終了する。

【００２９】次に、このような構成よりなる本実施形態
の作用について説明する。本実施形態によれば、フラン
ジ部材Ａ，Ｂに隣接する水車構造物の一部であるリブ材
５に、予め、焼き締めボルト２を加熱するための加熱工
具４が、挿入可能な穴１を設けているのでリブ部材５が
隣接する場合でも、加熱工具４の一端が、リブ部材５の
一端に干渉することなく、加熱工具４を焼き締めボルト
２の中心孔２０に差込むことができる。

【００３０】次に、水環境下で使用した水車構造物を分
解する場合、フランジ部材Ａ，Ｂのボルト穴１（焼き締
めボルト装着穴）と焼き締めボルト２との間げきに侵入
した水を排水でき、このため、焼き締めボルト２の加熱
時、ボルト２は水に熱を奪われることなく伸び、締め付
けナット２とフランジ端面との間の締め付け力は弛緩
し、締め付けナット３を緩めることができる。

【００３１】次に、焼き締めボルト２の伸び量を超音波
計８により計測する工程と、伸び量が、設定値になれ
ば、超音波計８の加熱熱源を自動的に停止する工程とを
備えているので、ボルト加熱時の寸法測定作業の労力低
減と測定精度の向上が図れる。

【００３２】次に、フランジ部材Ａ，Ｂに隣接するリブ
材５に、予め、加熱工具４が、挿入可能な穴を設けるこ
とが構造上不可能な場合などでも、一本の焼き締めボル
ト２を２本の加熱コイルで加熱できるように、長さの短
い加熱コイルを用いているので、加熱工具４の一端が、
リブ部材５の一端に干渉することなく、加熱工具４を焼
き締めボルト２の中心孔２０に差込むことができる。

【００３３】次に本発明の他の実施形態について図３を
参照して説明する。図３は、本発明に係わる他の実施の
形態を示す構成図である。なお、図３に示す本発明の他
の実施の形態において、図１および図２に示す一実施形
態と図３および図４に示す従来例と同一の構成部分には
同一符号を付し、その説明は省略する。

【００３４】図３に示す他の実施形態の分割型水車構造
物は、特に、水環境下で使用する場合に好適である。本
実施形態の分割型水車構造物は、先の実施形態と同様
に、焼き締めボルト２とナット３とを用いて第１，第２
フランジ部材Ａ，Ｂを締結し一体と成す分割型水車構造
物である。そして、本実施形態の焼き締めボルト２は、
ネジ部を除くボルト外表面が断熱及び耐熱材９で被覆さ
れている。

【００３５】このような本実施形態の分割型水車構造物
であると、焼き締めボルト２は、ネジ部を除くボルト外
表面が断熱及び耐熱材９で被覆されているので、水環境
下でのボルト２の断熱及び耐熱は高められ、分割型水車
構造物の信頼性向上に寄与するものとなる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
加熱工具は、分割型水車構造物のフランジに隣接するリ
ブ材の位置に制約されることなく、焼き締めボルト中心
孔に挿入でき、また、水抜き穴の排水効果により、水環
境下で使用した水車構造物を分解する場合においても、
締め付けナットを溶断することなく、締め付けナットを
分解でき、さらに超音波による計測と加熱熱源を自動的
に停止することにより、ボルト加熱時の寸法測定作業の
労力低減と測定精度の向上が図れる、分割型水車構造物
及び焼き締めボルトの加熱方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の実施の形態の断面図。

【図２】本発明に係る第２の実施の形態の断面図。

【図３】本発明に係る第３の実施の形態の断面図。

【図４】従来の第１の実施の形態の断面図。

【図５】従来の第２の実施の形態の断面図。

【符号の説明】 Ａ…第１フランジ部材、Ｂ…第２フランジ部材、１…フ
ランジ部材のボルト穴（焼き締めボルト装着穴）、２…
焼き締めボルト、３…締め付けナット、４…加熱工具、
５…リブ材、６…分割面、７…水抜き用穴、８…超音波
計、２０…焼き締めボルト中心孔、２２…焼き締めボル
トの一端、２４…焼き締めボルトの他端、４０…加熱工
具の一端、５０…リブ材の一端、５２…リブ材の他端、
５４…リブ穴。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 焼き締めボルト及びナットを用いて、分
   割された第１，第２フランジ部材を締結し一体となす分
   割型水車構造物において、 前記第１，第２フランジ部材に隣接して形成されたリブ
   材と、 このリブ材に設けられ、前記焼き締めボルトを加熱する
   ための加熱工具が挿入可能な穴とを具備したことを特徴
   とする分割型水車構造物。
2. 【請求項２】 焼き締めボルト及びナットを用いて、分
   割された第１，第２フランジ部材を締結し一体となす分
   割型水車構造物において、 前記第１，第２フランジに、該第１，第２フランジ夫々
   における外表面より前記焼き締めボルトが装着される穴
   まで貫通する水抜き用穴を設けたことを特徴とする分割
   型水車構造物。
3. 【請求項３】 焼き締めボルトとナットとを用いて第
   １，第２フランジ部材を締結し一体と成す水環境下で使
   用する分割型水車構造物において、 前記焼き締めボルトは、ネジ部を除くボルト外表面が断
   熱及び耐熱材で被覆されていることを特徴とする分割型
   水車構造物。
4. 【請求項４】 分割型水車構造物の分割面に位置した、
   加熱用中心孔を有する焼き締めボルトを伸ばすべく、該
   ボルトを加熱工具により加熱する方法において、 前記ボルトの伸び量を超音波により計測する工程と、 この工程により計測された前記伸び量が、予定値になっ
   たとき前記加熱工具の加熱動作を停止する工程とを具備
   することを特徴とする焼き締めボルトの加熱方法。
5. 【請求項５】 第１，第２フランジからなる分割型構造
   物の分割面に位置した、加熱用中心孔を有する焼き締め
   ボルトを伸ばすべく、高周波ボルトヒータを用いて該ボ
   ルトを加熱する方法において、 前記焼き締めボルトの中心孔に挿入する、前記高周波ボ
   ルトヒータの加熱コイルの挿入長さを、前記第１フラン
   ジ部材の厚さと前記第２フランジ部の材厚さとに分割
   し、 一つの焼き締めボルトを２つの加熱コイルで加熱するこ
   とを特徴とする焼き締めボルトの加熱方法。