JP2004019333A

JP2004019333A - 鋼管柱と鋼管杭の接合構造および工法

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Publication number: JP2004019333A
Application number: JP2002178074A
Authority: JP
Inventors: Kazuchika Konno; 今野　和近; Shigeki Ito; 伊藤　茂樹
Original assignee: JFE Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 2002-06-19
Filing date: 2002-06-19
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2022-06-19
Also published as: JP3838165B2

Abstract

【課題】鋼管柱の交換および鉛直度調整が容易な鋼管柱と鋼管杭の接合構造およびその接合方法を提供する。
【解決手段】杭頭部及び柱脚部に設けたフランジ、前記柱脚部フランジに固定されたナットに螺合する角度調整用ボルト、両フランジを貫通する締め付け用ボルト、両フランジ間に充填されたコンクリートまたはモルタルを備え、必要に応じて接合構造と接合部周辺を覆う鋼管を用い、該鋼管内部をコンクリートまたはモルタルにより充填する接合構造。柱脚部のフランジに固定されたナットに螺合するボルトにより鋼管柱の鉛直度を調整後、前記フランジおよび杭頭部フランジを貫通するボルトにより鋼管柱と鋼管杭を接合し、その後、両フランジ間の空隙、または必要に応じて設けられた鋼管杭の杭頭部を内包する鋼管内部をコンクリートまたはモルタルで充填する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼管柱と鋼管杭の接合構造およびその接合方法に関わり、特に鋼管柱の交換および鉛直度調整が容易で、店舗の看板等に用いらる鋼管柱の接合に適したものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管杭と鋼製柱をフーチングと呼ばれる鉄筋コンクリートの基礎を介さずに接合する場合、杭の施工精度が柱の要求精度を満足できないケースが多いため、柱の精度確保のため、付加的な位置調整機構を設けることが一般的に行われている。
【０００３】
例えば、杭の内部に柱を差しこみ、柱の位置を調整後、杭と柱の間にコンクリートを充填する方法の場合（図３）、コンクリートが固化するまでの間、柱を支持する機構が別途必要である。
【０００４】
特開平１０−３１１０４７号公報は、差しこみ形式の接合部において、杭頭部に設けた冶具により柱の位置を調整する技術に関し、調整後、コンクリートを打設し、該冶具により柱をコンクリートが硬化するまで保持する方法が記載されている（図４）。
【０００５】
特開平１１−１８１７９１号公報は、場所打ち鋼管コンクリート杭の上部に柱を接合する技術に関し、不純物の混ざったコンクリートを排除するため、柱差しこみ近傍の杭鋼管と充填コンクリートを後施工することが記載されている（図５）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平１０−３１１０４７号公報記載の技術では、コンクリート固化後に柱位置調整用の冶具を取り外すことは困難で、特開平１１−１８１７９１号公報記載の技術では、柱の位置決め及びコンクリート硬化まで柱の支持機構が別途必要とされる。
【０００７】
また、差しこみ形式の接合方法の場合、柱を撤去するような事態が生じた際には、柱径の１．５倍程度の深さにまで充填したコンクリートを削岩機で削除し、且つ柱の転倒を防止しなければならず工期的な負担が生じる。
【０００８】
本発明は、鋼管杭と鋼管柱の接合において、鋼管柱の鉛直度調整および鋼管柱撤去の際は、その作業が容易な接合構造および接合方法を示す。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため本発明では以下の手段を採用した。
【００１０】
１．　鋼管柱と鋼管杭をボルトによって接合する接合構造であって、杭頭部及び柱脚部に設けたフランジ、前記柱脚部フランジに固定されたナットに螺合する角度調整用ボルト、両フランジを貫通する締め付け用ボルト及び両フランジ間に充填されたコンクリートまたはモルタルを備えたことを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合構造。
【００１１】
２．１記載の鋼管柱と鋼管杭の接合構造において、更に杭頭部フランジと柱脚部フランジにスチフナを設けたことを特徴とする柱と杭の接合構造。
【００１２】
３．鋼管柱と鋼管杭の接合構造であって、１または２記載の接合構造と接合部周辺を覆う鋼管と、該鋼管内部に充填されたコンクリートまたはモルタルを備えたことを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合構造。
【００１３】
４．柱脚部のフランジに固定されたナットに螺合するボルトにより鋼管柱の鉛直度を調整後、前記フランジおよび杭頭部フランジを貫通するボルトにより鋼管柱と鋼管杭を接合し、その後、両フランジ間の空隙をコンクリートまたはモルタルで充填することを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合方法。
【００１４】
５．４記載の方法により鋼管柱と鋼管杭を接合するにあたって、予め、前記鋼管杭の杭頭部を内包するように鋼管を配置し、接合作業後、該鋼管内部をコンクリートまたはモルタルで充填することを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合方法。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を、図面に基づいて説明する。図１は第一の実施形態として、鋼管杭と鋼管柱の接合部を鋼管で覆い、内部をコンクリートまたはモルタル等（以下、コンクリート等）で充填したものを示し、図１（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は締め付けボルト部をみた断面図、（ｄ）は角度調整用ボルト部を見た断面図である。
【００１６】
鋼管柱１の脚部はフランジ３ａ、鋼管杭２の杭頭部はフランジ４ａを有し、更に面外方向強度を増す場合、夫々にスチィフナ３ｂ、４ｂを取りつける。
【００１７】
フランジ３ａのナット６ｂに角度調整用ボルト６ａを螺着し、そのボルト先端をフランジ４ａに押し付けることにより、鋼管柱の鉛直度の調整を行う。
【００１８】
ナット６ｂはフランジ３ａに溶接され、角度調整用ボルト６ａの先端には、応力集中緩和のため、平板６ｃが取りつけられる（図１（ｄ））。
【００１９】
一方、鋼管柱１と鋼管杭２は、夫々に設けられたフランジ３ａ，４ａのボルト孔を挿通する接合用ボルト５により接合される（図１（ｃ））。
【００２０】
所望する接合部強度に応じて、接合部を覆うように鋼管８を配置し、その内部をコンクリート等７で充填する（図１（ａ），（ｂ））が、鋼管８を用いず、鋼管柱のフランジ３ａと鋼管杭のフランジ４ａの空隙のみをコンクリート等７で充填することも可能である。
【００２１】
上述の接合構造の構築方法においては、フランジ３ａ，４ａの所定の位置にボルト孔を設け、フランジ３ａの角度調整用ボルト６ａが挿通するボルト孔にはナット６ｂを溶接し、角度調整用ボルト６ａをナット６ｂに螺合後、その先端に平板６ｃを溶接する。
【００２２】
その後、角度調整用ボルト６ａのボルト先端を鋼管杭のフランジ４ａに押し付け、鋼管柱１の鉛直度を調整し、調整後、フランジ３ａ，４ａのボルト孔を挿通する接合用ボルト５により鋼管柱１と鋼管杭２を締結する。
【００２３】
該ボルトによる締め付け時の反力は、角度調整用ボルト６ａが負担するため、締結された時点で、鋼管柱１の支持機構が取り外せ、工期短縮が可能となる。
【００２４】
尚、鋼管８を設置する場合は、鋼管柱角度調整用ボルト６ａ，締め付け用ボルト５の調整、締結作業の妨げとならないように、鋼管杭２と鋼管柱１の接合作業前に、杭頭部に杭周囲の地盤を掘り下げて配置することが好ましく、設置後、コンクリート等を充填する。
【００２５】
図２は、本発明の第２の実施形態を示すもので、鋼管杭の径が鋼管柱の径より大きい場合の接合構造を示す。図２（ａ）は平面図、図２（ｂ）は断面図を示し、鋼管柱１に設けられたフランジ３ａにおいて、角度調整用ボルト６ａは接合用ボルト５の内周側に配置されている。
【００２６】
本発明の実施形態は以上に限定されることはなく、鋼管柱１と鋼管杭２の径差や、締め付け用ボルト５と角度調整用ボルト６ａの配置上の制約を解消するための種々の変形が可能である。
【００２７】
尚、角度調整用ボルト６ａは通常４本程度で鋼管柱の鉛直度調整が可能である。
【００２８】
上記本実施形態の説明において、鋼管柱と鋼管杭の接合にボルトを用いたが、全ネジ棒または杭頭フランジに固着される植え込みボルトとすることも可能で、本発明におけるボルトはこれらを含むものとする。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、鋼管柱と鋼管杭の接合、脱着作業において以下の効果が得られ、産業上極めて有用である。
▲１▼鋼管柱の鉛直度が角度調整用ボルトにより、容易に調整できる。
▲２▼角度調整用ボルトが柱と杭の接合時の圧縮力を負担するため、コンクリートやモルタル等を打設後、すぐに建てこみ時の柱の支持機構を取りはずせ、工期が短縮される。
▲３▼接合部周辺を鋼管で覆い、コンクリート、モルタルを充填した場合は、強固な接合部が得られ、柱と杭の接合部のみを充填した場合は解体が容易で、鋼管柱の再利用が可能である。
▲４▼鋼管柱鉛直度調整用のボルトと接合用ボルトを分離したため、柱と杭の組合せにおける寸法上の制約が少ない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第一実施形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は締め付けボルト部の断面図、（ｄ）は角度調整用ボルト部の断面図。
【図２】本発明に係る第二実施形態を示す図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図。
【図３】従来技術を示す図。
【図４】従来技術を示す図。
【図５】従来技術を示す図。
【符号の説明】
１　　　　鋼管柱
２　　　　鋼管杭
３ａ　　　鋼管柱脚部フランジ
３ｂ　　　鋼管柱脚部フランジ用スチフナ
４ａ　　　鋼管杭頭部フランジ
４ｂ　　　鋼管杭頭部フランジ用スチフナ
５　　　　締め付け用ボルト
６ａ　　　角度調整用ボルト
６ｂ　　　角度調整用ナット
６ｃ　　　ボルト先端部平板
７　　　　コンクリートまたはモルタル
８　　　　接合部補強用鋼管

Claims

鋼管柱と鋼管杭をボルトによって接合する接合構造であって、杭頭部及び柱脚部に設けたフランジ、前記柱脚部フランジに固定されたナットに螺合する角度調整用ボルト、両フランジを貫通する締め付け用ボルト及び両フランジ間に充填されたコンクリートまたはモルタルを備えたことを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合構造。
請求項１記載の鋼管柱と鋼管杭の接合構造において、更に杭頭部フランジと柱脚部フランジにスチフナを設けたことを特徴とする柱と杭の接合構造。
鋼管柱と鋼管杭の接合構造であって、請求項１または２記載の接合構造と接合部周辺を覆う鋼管と、該鋼管内部に充填されたコンクリートまたはモルタルを備えたことを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合構造。
柱脚部のフランジに固定されたナットに螺合するボルトにより鋼管柱の鉛直度を調整後、前記フランジおよび杭頭部フランジを貫通するボルトにより鋼管柱と鋼管杭を接合し、その後、両フランジ間の空隙をコンクリートまたはモルタルで充填することを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合方法。
請求項４記載の方法により鋼管柱と鋼管杭を接合するにあたって、予め、前記鋼管杭の杭頭部を内包するように鋼管を配置し、接合作業後、該鋼管内部をコンクリートまたはモルタルで充填することを特徴とする鋼管柱と鋼管杭の接合方法。