2m 15s考えました
そう。更新資料まで読むと、次に決めるべき中心はまさに**「通しボルトを何にして、それに対してK-03が何mmの下孔を作るか」**になる。
資料上は、K-03は約300mmの主ドリルとは別に目的径対応工具を持ち、F-03では下孔まで、人間が測り直して最終孔へ仕上げる。大きく外れた下孔を人間側で無理に修正してはいけない、という境界まで既に決まっている。 また、通しボルト径・本数、支持フレーム板厚、強梁断面はまだ未確定だ。
結論候補
俺なら、まずこの組み合わせを第一候補にする。
項目 暫定候補
通しボルト M30 × 4本
ボルト強度区分 8.8級相当
配置 上下2段×左右2列
最終通し孔 φ33 mm
K-03下孔 φ24 mm
人間側加工 φ24 → φ33 mmへ拡径・仕上げ
支持フレーム孔加工 承認された支持フレーム部のみ
ガイドレール 無加工
当て板 前後サンドイッチ構成
強梁 支持フレーム背面
K-03下孔φ24 → 最終孔φ33 → M30が、かなり収まりがいい。
M30の通常クリアランス孔をφ33とするのはISO 273の標準的な組合せとも整合する。
なぜφ24なのか
φ30やφ31までK-03に開けさせる案は、俺は避けたい。
φ33最終孔に対してφ30下孔だと、半径方向の残りはわずか1.5mmしかない。
巨大なK-03で、
「ほぼ完成孔を開けて、人間が1.5mmだけさらう」
では、今回わざわざ設定した「K-03＝準備、人間＝精密施工」という役割分担が弱い。
逆にφ15やφ18では、人間側が大量に削ることになり、
「じゃあ最初から人間が磁気ドリルで開ければいい」
となる。
φ24なら最終φ33まで、
直径差9mm、片側4.5mm
残る。
これならK-03がかなりの材料を除去しておきながら、人間側に明確な仕上げ工程が残る。
しかも現実の磁気ドリルでも、既存孔を基準にさらに大きな孔へ拡径する専用のhole-enlarging pilotが実在する。Hougenも既設孔を利用してより大径のアニュラーカッターを芯出しする工具を用意している。
つまりこの工程はかなり現実味がある。
K-03：φ24下孔
↓
機体退出
↓
作業員：治具・基準線で位置と孔軸を確認
↓
磁気ドリル／油圧穿孔機でφ33へ拡径
↓
バリ取り・孔壁確認
↓
M30通しボルト挿入
となる。
ただし重要な点
φ24下孔は「9mmも位置を直せる」という意味ではない。
現在の正本にもある通り、K-03が大きく外した孔を人間が好きな位置へ移す工法にはしない。
俺なら施工判定を例えば、
下孔中心：設計位置から ±1.5mm程度
孔軸傾斜：1°程度以内
φ24下孔がこの範囲内なら人間仕上げへ進む
それ以上ならその孔は使用せず再評価
くらいにする。
φ24→φ33の4.5mm/sideの余裕は、
工具の芯出し
孔壁の荒れ
軽微な軸修正
最終寸法仕上げ
のための余裕であって、4mmずれた穴を救済するためではない。
これはかなり重要。
M30×4を推す理由
この工法では、ボルトそのものの破断強度より、
支持フレーム側の局部変形・孔縁圧壊・当て板変形
のほうが先に問題になる構成にした方が自然だと思う。
つまり、
「M30一本で全部引く」
ではなく、
上側ワイヤーラグ
│
┌──────────┐
│ 仮設強梁 │
│ ● ● │ ← M30
│ │
│ ● ● │ ← M30
└──────────┘
支持フレーム
＋当て板
│
下側ワイヤーラグ
として、4本と強梁・当て板で荷重を広く受ける。
これは既存正本の、
一点だけへ局所荷重を集中させない
という思想とも一致する。
ここで新たに決める必要があるもの
下孔径をφ24まで決めるなら、次に決めるのはこの順番がいい。
- 支持フレームの断面・板厚
- 仮設強梁の断面
- M30×4の実配置と孔ピッチ
- 当て板寸法・厚さ
- S-07がこの締結部へ掛けてよい最大施工荷重
- K-03のφ24工具の形状・回転数・送り
- 孔位置許容値
特に①がないと、M30×4が「ボルトは余裕だが、支持フレームが孔から裂ける」という設計になり得る。
だから次は支持フレームそのものを寸法化するのが正しい。
現状の資料では支持フレーム板厚も具体断面もまだ未確定になっている。
俺なら次に、F-03の規模との整合を取りながら、
「支持フレームをどういう鋼材・断面・板厚にするか」→ M30×4が本当に成立するか
まで一気に決める。そこまで決まれば、φ24下孔案をかなり強く正本候補にできる。
18s考えました
そのイメージなら、SUSでも銅でもなく、低炭素の構造用鋼＝いわゆる軟鋼系が一番合う。
既存描写でも、支持構造には「錆」「剥がれた防錆塗装」「応急溶接」「鋼管」といった表現が繰り返し出ている。これはステンレスより、塗装防錆を前提とした普通鋼の世界観とかなり整合する。 F-03でも対象は「歪んだ支持フレーム」で、S-07で数mm単位に戻してから人間がブラケット・シム・ボルトを恒久補修する設計になっている。
支持フレーム材質
設定としては、
溶接構造用の低炭素鋼。SS400級に近い性質の一般構造用鋼材
くらいがちょうどいいと思う。
特徴は、
強度は十分ある
溶接しやすい
切削・穿孔もしやすい
錆びるので塗装が必要
衝撃を受けてもいきなり割れるより、ある程度曲がる
降伏を越えて曲がった部分は荷重を抜いても完全には戻らない
というもの。
まさに今回の、
正常位置から数mm歪んだ
↓
荷重を抜いても自然復帰しない
↓
外力を掛けて戻す
↓
位置を保持した状態でシム・ボルトを組み直す
に向いている。
ただし工学的には「柔らかい」というより、粘りがあって塑性変形できる鋼と考えた方が正確。
SUSが合わない理由
ステンレスでも曲がるが、今回にはあまり利点がない。
むしろ、
高価
大型構造物には贅沢
一般に普通鋼より加工しにくい
加工硬化しやすい
冷間加工時のスプリングバックも比較的大きい
「錆びた古い都市構造」という既存美術から外れる
ので、F-03支持フレームには採らない方がいい。
銅はもっと違う
銅は「柔らかく、曲げても戻りにくい」という感覚自体は近い。
ただ構造フレームにするには、
強度・剛性が不足する
重い
高価
大型支持材として使う理由が薄い
ので不自然。
銅はバベルならむしろ電線、母線、熱交換器、配管系に使う材質だな。
一つだけ重要な整理がある。
今回、
「支持フレームそのものが塑性変形している」
とするなら、S-07で元へ引くだけでは恒久修理にならない。
これはむしろ今の設定と相性がいい。
S-07はあくまで、
曲がった鋼材を一時的に正しい位置近くまで冷間矯正・保持する
役。
その間に人間が、
ブラケット調整
シム交換
ボルト交換
局部補強
必要なら補強板追加
をする。資料でも制圧フレームだけで恒久矯正完了とはせず、人間による補修を必要としている。
この方がかなり自然。
だから俺なら材質設定を、
F-03ガイドレール支持フレーム：溶接構造用低炭素鋼。塗装防錆された一般構造材。長期使用と事故荷重により局部的な塑性変形が生じており、荷重除去後も数mm級の残留変形が残っている。脆性破断ではなく、曲がって残った状態。
とする。
そして別物として、
既設支持フレーム：低炭素構造鋼
新設仮設強梁：より高強度の構造用鋼
M30×4通しボルト：高力ボルト用鋼
に分けるのが一番筋がいい。
全部を同じ「鉄」にしない方が、この工法は成立しやすい。次はこの三者の材質と強度差から、支持フレーム板厚を何mmにするかまで決められる。
