JP2004339836A - 鉄骨柱の建入れ調整装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】建入れ調整を容易に行いつつ、既設鉄骨柱に対する新設鉄骨柱の仮固定強度を向上する。
【解決手段】連結手段３は既設鉄骨柱１に延在する下エレクションピース１１に対して新設鉄骨柱２に延在する上エレクションピース２１を摩擦接合により連結する。水平位置調整手段４は下エレクションピース１１に支点部４３を支承し下エレクションピース１１の延在端に力点部４１を向け、上エレクションピース２１の延在端に作用点部４２を向け、力点部４１での高力ボルト４４をねじ込むことで作用点部４２が上エレクションピース２１に水平方向の荷重を付加する。垂直位置調整手段５は一対の楔部材５１，５２を高力ボルト５３で連結し、各楔部材５１，５２を上下エレクションピース２１，１１の間に挟み高力ボルト５３をねじ込むことで各楔部材５１，５２が接離して上エレクションピース２１に上下方向の荷重を付加する。
【選択図】 図５
【解決手段】連結手段３は既設鉄骨柱１に延在する下エレクションピース１１に対して新設鉄骨柱２に延在する上エレクションピース２１を摩擦接合により連結する。水平位置調整手段４は下エレクションピース１１に支点部４３を支承し下エレクションピース１１の延在端に力点部４１を向け、上エレクションピース２１の延在端に作用点部４２を向け、力点部４１での高力ボルト４４をねじ込むことで作用点部４２が上エレクションピース２１に水平方向の荷重を付加する。垂直位置調整手段５は一対の楔部材５１，５２を高力ボルト５３で連結し、各楔部材５１，５２を上下エレクションピース２１，１１の間に挟み高力ボルト５３をねじ込むことで各楔部材５１，５２が接離して上エレクションピース２１に上下方向の荷重を付加する。
【選択図】 図５
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設鉄骨柱の上に新設鉄骨柱を接合する際、新設鉄骨柱の水平位置および鉛直位置を調整する鉄骨柱の建入れ調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄骨柱の建入れ調整装置としては、既設鉄骨柱の上端部の周方向に間隔をおいて複数のエレクションピースを設け、かつ、新設鉄骨柱の下端部の周方向に間隔をおいて前記エレクションピースに対応する複数のエレクションピースを設けておく。そして、既設鉄骨柱の上方に新設鉄骨柱を接合する際、互いの鉄骨柱の上下関係にある各エレクションピースを連結し、既設鉄骨柱に対する新設鉄骨柱の水平位置および鉛直位置（すなわち建入れ）を調整する固定ジグを備えている。
【０００３】
この固定ジグは、上下関係にある各エレクションピースに挿通するスリット部を有した環状の固定ジグであって、前記スリット部に対して水平方向へ進退可能に取り付けるボルトと、スリット内に配置される荷重支持装置とを有している。ボルトは、そのねじ込みにより固定ジグとエレクションピースとを連結し、さらにスリット部に差し込まれたエレクションピースの面に水平方向の力を付加して新設鉄骨柱を水平方向に移動させる。荷重支持装置は、上下関係にある各エレクションピース間のすきまに入れて各エレクションピースの間に支持荷重を入力し、当該支持荷重を可変して新設鉄骨柱の鉛直を保つ（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３３７５８８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、建入れ調整する際、ボルトをエレクションピースに直接当接させ、当該ボルトのねじ込みによって直接的に新設鉄骨柱の移動を行っている。この結果、新設鉄骨柱を移動させるための付加がボルトに直接かかるので、ボルトのねじ込みが重くなって建入れ調整の作業が難しくなる。さらに、建入れ調整後は、上記ボルトが固定ジグをエレクションピースに対して仮固定するので、ボルトにかかる付加が多大になって仮固定強度が懸念される。特に、１つの固定ジグにボルトを１本設けた場合では上記付加が１本のボルトに集中してしまう。また、固定ジグにボルトを複数設けた場合では建入れ調整の際に数多くのボルトを操作しなければならず建入れ調整の作業が難しくなる。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、既設鉄骨柱に対する新設鉄骨柱の仮固定強度を向上することができ、また、建入れ調整を容易に行うことができる鉄骨柱の建入れ調整装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る鉄骨柱の建入れ調整装置は、既設鉄骨柱の水平方向に延在するエレクションピースに新設鉄骨柱の水平方向に延在するエレクションピースを摩擦接合により上下連結する連結手段と、前記エレクションピースの一方に支点部を支承し当該一方のエレクションピースの延在端に力点部を向けるとともに他方のエレクションピースの延在端に作用点部を向けた梃子をなし、前記力点部に設けた第１出力部によって前記力点部と前記一方のエレクションピースとが離間する外力を与えて前記他方のエレクションピースを前記作用点部で押圧し前記各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する水平位置調整手段と、対称形状の一対の楔部材を第２出力部によって逆向きに連結してなり、前記各楔部材を前記各エレクションピースの間に挟み前記第２出力部によって前記各楔部材が接離する外力を与えて前記各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する垂直位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、建入れ調整に際して、水平位置の調整では、第１出力部によって梃子をなす作用点部が各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する。また、垂直位置の調整では、第２出力部によって各楔部材が各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する。このように、第１出力部および第２出力部が荷重の付加において梃子や楔を介して直接作用しない。さらに、建入れ調整後は、建入れ調整に関わらない連結手段が各エレクションピースの間を連結して仮固定する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る鉄骨柱の建入れ調整装置は、上記請求項１において、前記第１出力部が前記力点部に螺着して前記一方のエレクションピースに当接する１本のボルトからなり、前記第２出力部が前記各楔部材に通した１本のボルトからなり、前記各ボルトの頭部を同方向に向けて設けたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、建入れ調整は、各調整に応じてそれぞれ１本のボルトの操作となる。しかも、各ボルトの頭部の向きを同方向としているために同じ方向からの操作となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る鉄骨柱の建入れ調整装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施の形態における鉄骨柱の建入れ調整装置を示す斜視図、図２はエレクションピースを示す側面図、図３は水平位置調整手段を示す側断面図、図４は垂直位置調整手段を示す側断面図、図５は鉄骨柱の建入れ調整装置の動作を示す側面図である。
【００１２】
図１に示すように鉄骨柱の建入れ調整装置は、既設鉄骨柱１の上に新設鉄骨柱２を接合する際に、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２の水平位置および鉛直位置の調整、すなわち建入れ調整するためのものである。なお、本実施の形態では、既設鉄骨柱１および新設鉄骨柱２の一例として、閉鎖型断面柱であって断面略四角形の鉄骨柱を適用している。
【００１３】
既設鉄骨柱１の上端部には、下エレクションピース１１が設けてある。下エレクションピース１１は、縦板状に形成してあり、断面略四角形の既設鉄骨柱１の４箇所の各平坦部１ａから水平方向にそれぞれ延在する態様で溶接して固定してある。図２に示すように、下エレクションピース１１は、上端が円弧部１１ａを介して既設鉄骨柱１の平坦部１ａから離れる形態としてある。下エレクションピース１１の上端縁には、延在方向の基端側下方に傾く直線状の傾斜面１１ｂと、延在方向の先端側下方に傾く直線状の傾斜面１１ｂとが設けてある。各傾斜面１１ｂは、互いに対称形状である。この下エレクションピース１１には、後述の高力ボルト３２ａを挿通する挿通穴１１ｃが本実施の形態では４箇所に設けてある。
【００１４】
新設鉄骨柱２の下端部には、上エレクションピース２１が設けてある。上エレクションピース２１は、縦板状に形成してあり、断面略四角形の新設鉄骨柱２の４箇所の各平坦部２ａから水平方向にそれぞれ延在する態様で溶接して固定してある。図２に示すように、上エレクションピース２１は、下端が円弧部２１ａを介して新設鉄骨柱２の平坦部２ａから離れる形態としてある。上エレクションピース２１の下端縁には、延在方向の基端側上方に傾く直線状の傾斜面２１ｂと、延在方向の先端側上方に傾く直線状の傾斜面２１ｂとが設けてある。各傾斜面２１ｂは、互いに対称形状である。この上エレクションピース２１には、後述の高力ボルト３２ａを挿通する挿通穴２１ｃが本実施の形態では４箇所に設けてある。
【００１５】
本実施の形態での鉄骨柱の建入れ調整装置は、上記上下エレクションピース２１，１１を介して取り付けられるものであり、連結手段３と、水平位置調整手段４と、垂直位置調整手段５とを有している。
【００１６】
連結手段３は、図１に示すように上下エレクションピース２１，１１を跨ぐ態様で、各上下エレクションピース２１，１１の両側面に添う継ぎ板３１と、当該各継ぎ板３１と各上下エレクションピース２１，１１とを繋ぎ止める高力ボルト３２ａ（ナット３２ｂを含む）とからなる。継ぎ板３１には、上下エレクションピース２１，１１の挿通穴２１ｃ，１１ｃと重合して高力ボルト３２ａを挿通する挿通穴３１ａが設けてある。すなわち、上下エレクションピース２１，１１は、継ぎ板３１および高力ボルト３２ａによる摩擦接合によって上下連結される。
【００１７】
水平位置調整手段４は、図１および図３に示すように力点部４１と作用点部４２との間に支点部４３を配してなる梃子を構成している。
【００１８】
力点部４１は、一対の長手板体４０ａを対向配置した長手方向の一端側（図１，３中の下端側）に配設してあり、第１出力部を有している。第１出力部は、高力ボルト４４からなる。高力ボルト４４は、対向する各長手板体４０ａの間において当該長手板体４０ａの短手方向に延在する態様で支持部材４５に螺着してある。支持部材４５は、各長手板体４０ａに対して高力ボルト４４に直交する回動軸４５ａによって回動可能としてある。すなわち、高力ボルト４４は、支持部材４５の回動によって向きが可変する。
【００１９】
作用点部４２は、長手板体４０ａの他端側（図１，３中の上端側）に配置してある。作用点部４２は、対向する各長手板体４０ａの間に挟まれて固定してあり、当該長手板体４０ａの短手方向に延在する押圧体４２ａを有している。
【００２０】
支点部４３は、各長手板体４０ａの長手方向の中途部分が、前記押圧体４２ａと同じ方向である短手方向に延在した各腕板体４０ｂで構成してある。各腕板体４０ｂには、水平位置調整手段４の梃子の支点となる支承穴４３ａが設けてある。
【００２１】
上記各長手板体４０ａは、対向する間隔が前記下エレクションピース１１（あるいは上エレクションピース２１）の板厚と、連結手段３の各継ぎ板３１の板厚とを合計した厚さを挿通できる間隔にしてある。すなわち、支点部４３を構成する各腕板体４０ｂは、その間に上記合計した厚さを挿通することができる。なお、各長手板体４０ａは、その間に上記作用点部４２および各補強部材４６が挟まれて固定してあることで上記間隔を有している。
【００２２】
垂直位置調整手段５は、図１および図４に示すように対をなす第１楔部材５１および第２楔部材５２を有している。第１楔部材５１は、下エレクションピース１１の延在端側の傾斜面１１ｂと、上エレクションピース２１の延在端側の傾斜面２１ｂとに面接触し得る直線状の各楔面５１ａを有している。第２楔部材５２は、下エレクションピース１１の基端側の傾斜面１１ｂと、上エレクションピース２１の基端側の傾斜面２１ｂとに面接触し得る直線状の各楔面５２ａを有している。各楔部材５１，５２は、楔面５１ａ，５２ａが面接触し得る各傾斜面１１ｂ同士および各傾斜面２１ｂ同士が対称形状であることから互いに対称形状である。
【００２３】
各楔部材５１，５２は、第２出力部によって連結してある。第２出力部は、高力ボルト５３からなる。第１楔部材５１には、高力ボルト５３のネジ部５３ａを挿通する挿通穴５１ｂが設けてある。一方、第２楔部材５２には、高力ボルト５３のネジ部５３ａに螺合するネジ穴５２ｂが設けてある。高力ボルト５３は、ネジ部５３ａを第１楔部材５１の挿通穴５１ｂに通した後、第２楔部材５２のネジ穴５２ｂに螺合し、頭部５３ｂを楔部材５１側に位置して各楔部材５１，５２を連結する。このように、高力ボルト５３で連結した各楔部材５１，５２は、対称形状とした楔面５１ａと楔面５２ａとが互いに向き合う態様で逆向きにして連結してある。
【００２４】
以下、上述した建入れ調整装置の作用を説明する。図５は建入れ調整装置の使用状態を示す側面図である。既設鉄骨柱１は、予め水平位置および垂直位置を合わせて施工してある。そして、当該既設鉄骨柱１の上に新設鉄骨柱２を取り付ける。この場合、新設鉄骨柱２をクレーンなどの重機で吊り上げ、新設鉄骨柱２の下端部を既設鉄骨柱１の上端部の位置に移動する。
【００２５】
その後、上下エレクションピース２１，１１同士を連結手段３によって連結する。すなわち、上下エレクションピース２１，１１の両側面にそれぞれ継ぎ板３１を添わせ、当該各継ぎ板３１の間に上下エレクションピース２１，１１を挟む態様で高力ボルト３２ａを通す。この時点では、高力ボルト３２ａを完全にねじ込まないが、上下エレクションピース２１，１１の連結が継ぎ板３１を介して複数（本実施の形態では計８箇所）の高力ボルト３２ａで支持してあり、かつ、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が複数（本実施の形態では計４箇所）の上下エレクションピース２１，１１で連結してあるので新設鉄骨柱２を支えるに十分な強度が得られる。そして、上記のごとく連結手段３で上下エレクションピース２１，１１同士を連結した後、重機による新設鉄骨柱２の吊り上げを外す。
【００２６】
上記連結手段３で上下エレクションピース２１，１１を連結する際、各上下エレクションピース２１，１１の間に垂直位置調整手段５を介在する。すなわち、第１楔部材５１の各楔面５１ａを下エレクションピース１１の延在端側の傾斜面１１ｂと上エレクションピース２１の延在端側の傾斜面２１ｂとに面して配置する。また、第２楔部材５２の各楔面５２ａを下エレクションピース１１の基端側の傾斜面１１ｂと上エレクションピース２１の基端側の傾斜面２１ｂとに面して配置する。なお、第２出力部をなす高力ボルト５３の頭部５３ｂは、上下エレクションピース２１，１１の延在方向に向けておく。
【００２７】
その後、下エレクションピース１１に水平位置調整手段４を取り付ける。すなわち、支承穴４３ａを介して下エレクションピース１１に支点部４３を取り付ける。支点部４３は、本実施の形態においては対向する腕板体４０ｂの間に前記各継ぎ板３１および下エレクションピース１１を介在し、支承穴４３ａに前記高力ボルト３２ａを通して取り付けられる。これにより、下エレクションピース１１の延在端に力点部４１を向けるとともに上エレクションピース２１の延在端に作用点部４２を向けた形態となる。なお、第１出力部をなす高力ボルト４４は、ネジ部４４ａの先端を下エレクションピース１１の延在端に向け、頭部４４ｂを下エレクションピースの延在方向に向けておく。
【００２８】
次いで、新設鉄骨柱２の水平位置を調整する。すなわち、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ている側にある水平位置調整手段４を操作する。この場合、第１出力部としての高力ボルト４４の頭部４４ｂにＴ型あるいはＬ型のレンチを係合して当該高力ボルト４４をねじ込む。これにより、高力ボルト４４のネジ部４４ａの先端が下エレクションピース１１の延在端に当接して力点部４１と下エレクションピース１１とが離間する外力を与えることになる。この結果、上エレクションピース２１の延在端に作用点部４２の押圧体４２ａが当接して押圧することで上エレクションピース２１に水平方向の荷重を付加し、新設鉄骨柱２が水平方向に移動して当該新設鉄骨柱２の水平位置が調整される。
【００２９】
なお、水平位置調整手段４は、上述したように既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ている側を押圧することで新設鉄骨柱２の水平位置を調整している。したがって、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ていない側には、水平位置調整手段４を操作する必要がないので、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ている側のみに水平位置調整手段４を取り付ければよい。
【００３０】
次いで、新設鉄骨柱２の垂直位置を調整する。すなわち、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が垂直基準から傾いている側の垂直位置調整手段５を操作する。垂直基準からの傾きは、垂直位置検出手段によって検出できる。図には明示しないが垂直位置検出手段は、既設鉄骨柱１および新設鉄骨柱２の一方に設けたターゲット板と、他方に設けたレーザポインタとからなる。そして、レーザポインタからのレーザ光をターゲット板に照射して、レーザ光が射すターゲット板の位置によって新設鉄骨柱２の垂直基準からの傾きが認識できる。この場合、第２出力部としての高力ボルト５３の頭部５３ｂにＴ型あるいはＬ型のレンチを係合して当該高力ボルト５３をねじ込む。これにより、上下エレクションピース２１，１１に挟まれた状態において、高力ボルト５３の頭部５３ｂが当接しネジ部５３ａが挿通する第１楔部材５１と、高力ボルト５３のネジ部５３ａに螺着した第２楔部材５２とが互いに近接する外力を与えることになる。この結果、上エレクションピース２１に上下方向の荷重を付加し、新設鉄骨柱２が垂直基準の位置に起きて垂直位置が調整される。
【００３１】
なお、垂直位置調整手段５の高力ボルト５３を操作する際、上記水平位置調整手段４が取り付けてある場合には、図５に矢印で示すように、当該水平位置調整手段４の各長手板体４０ａの間にレンチを挿通して高力ボルト５３を操作する。このように、垂直位置調整手段５による調整を行う際に水平位置調整手段４が妨げになる事態がないので、水平位置調整手段４を取り付けたままでも垂直位置の調整を行うことができる。
【００３２】
そして、水平位置および垂直位置の調整した後は、連結手段３の高力ボルト３２ａをねじ込んで調整した状態を確実に維持し、既設鉄骨柱１に新設鉄骨柱２を溶接して接合する。
【００３３】
このように、上述した鉄骨柱の建入れ調整装置では、建入れ調整に際して、水平位置の調整では、第１出力部としての高力ボルト４４をねじ込むことで梃子をなす作用点部４２の押圧体４２ａが上エレクションピース２１に水平方向の荷重を付加する。また、垂直位置の調整では、第２出力部としての高力ボルト５３をねじ込むことで各楔部材５１，５２が上エレクションピース２１に上下方向の荷重を付加する。このように、高力ボルト４４，５３が荷重の付加において上エレクションピース２１に直接当接して作用せず、また梃子や楔を介しているため、当該高力ボルト４４，５３に新設鉄骨柱２を移動させるための付加が直接かからないので、高力ボルト４４，５３のねじ込みが軽くなって建入れ調整の作業を容易にすることができる。
【００３４】
また、建入れ調整は、各調整に応じてそれぞれ１本の高力ボルト４４，５３のねじ込みで行えるので、建入れの作業をさらに容易にすることができる。しかも、高力ボルト４４，５３をねじ込むための操作方向は、高力ボルト４４，５３の頭部４４ｂ，５３ｂの向きを同じ方向としているために同方向からの操作になるので、建入れの作業を分かり易くすることができる。
【００３５】
さらに、建入れ調整後は、建入れ調整に関わらない連結手段３が上下エレクションピース２１，１１の間を連結して仮固定するので、溶接するまでの仮固定強度を向上することができる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態において各楔部材５１，５２は、上下エレクションピース２１，１１の直線状の傾斜面２１ｂ，１１ｂに面接触し得る直線状の楔面５１ａ，５２ａを有して構成してあるがこの限りではない。例えば、図６に示すように上下エレクションピース２１，１１が円弧状の傾斜面２１ｂ′，１１ｂ′を有し、各楔部材５１，５２が、上記円弧状の傾斜面２１ｂ′，１１ｂ′に面接触し得る円弧状の楔面５１ａ′，５２ａ′を有して構成してもよい。
【００３７】
また、上下エレクションピース２１，１１の傾斜面２１ｂ，１１ｂ（２１ｂ′，１１ｂ′）および各楔部材５１，５２の楔面、５１ａ，５２ａ（５１ａ′，５２ａ′）は上記構成に限らない。例えば、図には明示しないが上エレクションピース２１の傾斜面２１ｂ（２１ｂ′）のみを設けて、楔部材５１，５２では傾斜面２１ｂ（２１ｂ′）に面接触し得る上側の楔面５１ａ，５２ａ（５１ａ′，５２ａ′）のみを有した構成としてもよい。同様に、下エレクションピース１１の傾斜面１１ｂ（１１ｂ′）のみを設けて、楔部材５１，５２では傾斜面１１ｂ（１１ｂ′）に面接触し得る下側の楔面５１ａ，５２ａ（５１ａ′，５２ａ′）を有した構成としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る鉄骨柱の建入れ調整装置によれば、建入れ調整に際して、水平位置の調整では、第１出力部によって梃子をなす作用点部が各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する。また、垂直位置の調整では、第２出力部によって各楔部材が各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する。このように、第１出力部および第２出力部が荷重の付加において梃子や楔を介して直接作用しないため、当該各出力部に建入れ調整するための付加が直接かからないので、操作が軽くなって建入れ調整の作業を容易にすることができる。さらに、建入れ調整後は、建入れ調整に関わらない連結手段が各エレクションピースの間を連結して仮固定するので、溶接するまでの仮固定強度を向上することができる。
【００３９】
また、本発明の請求項２に係る鉄骨柱の建入れ調整装置によれば、建入れ調整は、各調整に応じてそれぞれ１本のボルトの操作で行えるので、建入れの作業をさらに容易にすることができる。しかも、各ボルトの頭部の向きを同方向としているために同じ方向から操作が行えるので、建入れの作業を分かり易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における鉄骨柱の建入れ調整装置を示す斜視図である。
【図２】エレクションピースを示す側面図である。
【図３】水平位置調整手段を示す側断面図である。
【図４】垂直位置調整手段を示す側断面図である。
【図５】鉄骨柱の建入れ調整装置の動作を示す側面図である。
【図６】垂直位置調整手段の別の形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１ 既設鉄骨柱
１ａ 平坦部
２ 新設鉄骨柱
２ａ 平坦部
３ 連結手段
４ 水平位置調整手段
５ 垂直位置調整手段
１１ 下エレクションピース
１１ａ 円弧部
１１ｂ 傾斜面
１１ｃ 挿通穴
２１ 上エレクションピース
２１ａ 円弧部
２１ｂ 傾斜面
２１ｃ 挿通穴
３１ 継ぎ板
３１ａ 挿通穴
３２ａ 高力ボルト
３２ｂ ナット
４０ａ 長手板体
４０ｂ 腕板体
４１ 力点部
４２ 作用点部
４２ａ 押圧体
４３ 支点部
４３ａ 支承穴
４４ 高力ボルト
４４ａ ネジ部
４４ｂ 頭部
４５ 支持部材
４５ａ 回動軸
４６ 補強部材
５１ 第１楔部材
５１ａ 楔面
５１ｂ 挿通穴
５２ 第２楔部材
５２ａ 楔面
５２ｂ ネジ穴
５３ 高力ボルト
５３ａ ネジ部
５３ｂ 頭部
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設鉄骨柱の上に新設鉄骨柱を接合する際、新設鉄骨柱の水平位置および鉛直位置を調整する鉄骨柱の建入れ調整装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄骨柱の建入れ調整装置としては、既設鉄骨柱の上端部の周方向に間隔をおいて複数のエレクションピースを設け、かつ、新設鉄骨柱の下端部の周方向に間隔をおいて前記エレクションピースに対応する複数のエレクションピースを設けておく。そして、既設鉄骨柱の上方に新設鉄骨柱を接合する際、互いの鉄骨柱の上下関係にある各エレクションピースを連結し、既設鉄骨柱に対する新設鉄骨柱の水平位置および鉛直位置（すなわち建入れ）を調整する固定ジグを備えている。
【０００３】
この固定ジグは、上下関係にある各エレクションピースに挿通するスリット部を有した環状の固定ジグであって、前記スリット部に対して水平方向へ進退可能に取り付けるボルトと、スリット内に配置される荷重支持装置とを有している。ボルトは、そのねじ込みにより固定ジグとエレクションピースとを連結し、さらにスリット部に差し込まれたエレクションピースの面に水平方向の力を付加して新設鉄骨柱を水平方向に移動させる。荷重支持装置は、上下関係にある各エレクションピース間のすきまに入れて各エレクションピースの間に支持荷重を入力し、当該支持荷重を可変して新設鉄骨柱の鉛直を保つ（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特許第３３７５８８５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来では、建入れ調整する際、ボルトをエレクションピースに直接当接させ、当該ボルトのねじ込みによって直接的に新設鉄骨柱の移動を行っている。この結果、新設鉄骨柱を移動させるための付加がボルトに直接かかるので、ボルトのねじ込みが重くなって建入れ調整の作業が難しくなる。さらに、建入れ調整後は、上記ボルトが固定ジグをエレクションピースに対して仮固定するので、ボルトにかかる付加が多大になって仮固定強度が懸念される。特に、１つの固定ジグにボルトを１本設けた場合では上記付加が１本のボルトに集中してしまう。また、固定ジグにボルトを複数設けた場合では建入れ調整の際に数多くのボルトを操作しなければならず建入れ調整の作業が難しくなる。
【０００６】
本発明は、上記実情に鑑み、既設鉄骨柱に対する新設鉄骨柱の仮固定強度を向上することができ、また、建入れ調整を容易に行うことができる鉄骨柱の建入れ調整装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に係る鉄骨柱の建入れ調整装置は、既設鉄骨柱の水平方向に延在するエレクションピースに新設鉄骨柱の水平方向に延在するエレクションピースを摩擦接合により上下連結する連結手段と、前記エレクションピースの一方に支点部を支承し当該一方のエレクションピースの延在端に力点部を向けるとともに他方のエレクションピースの延在端に作用点部を向けた梃子をなし、前記力点部に設けた第１出力部によって前記力点部と前記一方のエレクションピースとが離間する外力を与えて前記他方のエレクションピースを前記作用点部で押圧し前記各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する水平位置調整手段と、対称形状の一対の楔部材を第２出力部によって逆向きに連結してなり、前記各楔部材を前記各エレクションピースの間に挟み前記第２出力部によって前記各楔部材が接離する外力を与えて前記各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する垂直位置調整手段とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、建入れ調整に際して、水平位置の調整では、第１出力部によって梃子をなす作用点部が各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する。また、垂直位置の調整では、第２出力部によって各楔部材が各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する。このように、第１出力部および第２出力部が荷重の付加において梃子や楔を介して直接作用しない。さらに、建入れ調整後は、建入れ調整に関わらない連結手段が各エレクションピースの間を連結して仮固定する。
【０００９】
本発明の請求項２に係る鉄骨柱の建入れ調整装置は、上記請求項１において、前記第１出力部が前記力点部に螺着して前記一方のエレクションピースに当接する１本のボルトからなり、前記第２出力部が前記各楔部材に通した１本のボルトからなり、前記各ボルトの頭部を同方向に向けて設けたことを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、建入れ調整は、各調整に応じてそれぞれ１本のボルトの操作となる。しかも、各ボルトの頭部の向きを同方向としているために同じ方向からの操作となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る鉄骨柱の建入れ調整装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。図１は本実施の形態における鉄骨柱の建入れ調整装置を示す斜視図、図２はエレクションピースを示す側面図、図３は水平位置調整手段を示す側断面図、図４は垂直位置調整手段を示す側断面図、図５は鉄骨柱の建入れ調整装置の動作を示す側面図である。
【００１２】
図１に示すように鉄骨柱の建入れ調整装置は、既設鉄骨柱１の上に新設鉄骨柱２を接合する際に、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２の水平位置および鉛直位置の調整、すなわち建入れ調整するためのものである。なお、本実施の形態では、既設鉄骨柱１および新設鉄骨柱２の一例として、閉鎖型断面柱であって断面略四角形の鉄骨柱を適用している。
【００１３】
既設鉄骨柱１の上端部には、下エレクションピース１１が設けてある。下エレクションピース１１は、縦板状に形成してあり、断面略四角形の既設鉄骨柱１の４箇所の各平坦部１ａから水平方向にそれぞれ延在する態様で溶接して固定してある。図２に示すように、下エレクションピース１１は、上端が円弧部１１ａを介して既設鉄骨柱１の平坦部１ａから離れる形態としてある。下エレクションピース１１の上端縁には、延在方向の基端側下方に傾く直線状の傾斜面１１ｂと、延在方向の先端側下方に傾く直線状の傾斜面１１ｂとが設けてある。各傾斜面１１ｂは、互いに対称形状である。この下エレクションピース１１には、後述の高力ボルト３２ａを挿通する挿通穴１１ｃが本実施の形態では４箇所に設けてある。
【００１４】
新設鉄骨柱２の下端部には、上エレクションピース２１が設けてある。上エレクションピース２１は、縦板状に形成してあり、断面略四角形の新設鉄骨柱２の４箇所の各平坦部２ａから水平方向にそれぞれ延在する態様で溶接して固定してある。図２に示すように、上エレクションピース２１は、下端が円弧部２１ａを介して新設鉄骨柱２の平坦部２ａから離れる形態としてある。上エレクションピース２１の下端縁には、延在方向の基端側上方に傾く直線状の傾斜面２１ｂと、延在方向の先端側上方に傾く直線状の傾斜面２１ｂとが設けてある。各傾斜面２１ｂは、互いに対称形状である。この上エレクションピース２１には、後述の高力ボルト３２ａを挿通する挿通穴２１ｃが本実施の形態では４箇所に設けてある。
【００１５】
本実施の形態での鉄骨柱の建入れ調整装置は、上記上下エレクションピース２１，１１を介して取り付けられるものであり、連結手段３と、水平位置調整手段４と、垂直位置調整手段５とを有している。
【００１６】
連結手段３は、図１に示すように上下エレクションピース２１，１１を跨ぐ態様で、各上下エレクションピース２１，１１の両側面に添う継ぎ板３１と、当該各継ぎ板３１と各上下エレクションピース２１，１１とを繋ぎ止める高力ボルト３２ａ（ナット３２ｂを含む）とからなる。継ぎ板３１には、上下エレクションピース２１，１１の挿通穴２１ｃ，１１ｃと重合して高力ボルト３２ａを挿通する挿通穴３１ａが設けてある。すなわち、上下エレクションピース２１，１１は、継ぎ板３１および高力ボルト３２ａによる摩擦接合によって上下連結される。
【００１７】
水平位置調整手段４は、図１および図３に示すように力点部４１と作用点部４２との間に支点部４３を配してなる梃子を構成している。
【００１８】
力点部４１は、一対の長手板体４０ａを対向配置した長手方向の一端側（図１，３中の下端側）に配設してあり、第１出力部を有している。第１出力部は、高力ボルト４４からなる。高力ボルト４４は、対向する各長手板体４０ａの間において当該長手板体４０ａの短手方向に延在する態様で支持部材４５に螺着してある。支持部材４５は、各長手板体４０ａに対して高力ボルト４４に直交する回動軸４５ａによって回動可能としてある。すなわち、高力ボルト４４は、支持部材４５の回動によって向きが可変する。
【００１９】
作用点部４２は、長手板体４０ａの他端側（図１，３中の上端側）に配置してある。作用点部４２は、対向する各長手板体４０ａの間に挟まれて固定してあり、当該長手板体４０ａの短手方向に延在する押圧体４２ａを有している。
【００２０】
支点部４３は、各長手板体４０ａの長手方向の中途部分が、前記押圧体４２ａと同じ方向である短手方向に延在した各腕板体４０ｂで構成してある。各腕板体４０ｂには、水平位置調整手段４の梃子の支点となる支承穴４３ａが設けてある。
【００２１】
上記各長手板体４０ａは、対向する間隔が前記下エレクションピース１１（あるいは上エレクションピース２１）の板厚と、連結手段３の各継ぎ板３１の板厚とを合計した厚さを挿通できる間隔にしてある。すなわち、支点部４３を構成する各腕板体４０ｂは、その間に上記合計した厚さを挿通することができる。なお、各長手板体４０ａは、その間に上記作用点部４２および各補強部材４６が挟まれて固定してあることで上記間隔を有している。
【００２２】
垂直位置調整手段５は、図１および図４に示すように対をなす第１楔部材５１および第２楔部材５２を有している。第１楔部材５１は、下エレクションピース１１の延在端側の傾斜面１１ｂと、上エレクションピース２１の延在端側の傾斜面２１ｂとに面接触し得る直線状の各楔面５１ａを有している。第２楔部材５２は、下エレクションピース１１の基端側の傾斜面１１ｂと、上エレクションピース２１の基端側の傾斜面２１ｂとに面接触し得る直線状の各楔面５２ａを有している。各楔部材５１，５２は、楔面５１ａ，５２ａが面接触し得る各傾斜面１１ｂ同士および各傾斜面２１ｂ同士が対称形状であることから互いに対称形状である。
【００２３】
各楔部材５１，５２は、第２出力部によって連結してある。第２出力部は、高力ボルト５３からなる。第１楔部材５１には、高力ボルト５３のネジ部５３ａを挿通する挿通穴５１ｂが設けてある。一方、第２楔部材５２には、高力ボルト５３のネジ部５３ａに螺合するネジ穴５２ｂが設けてある。高力ボルト５３は、ネジ部５３ａを第１楔部材５１の挿通穴５１ｂに通した後、第２楔部材５２のネジ穴５２ｂに螺合し、頭部５３ｂを楔部材５１側に位置して各楔部材５１，５２を連結する。このように、高力ボルト５３で連結した各楔部材５１，５２は、対称形状とした楔面５１ａと楔面５２ａとが互いに向き合う態様で逆向きにして連結してある。
【００２４】
以下、上述した建入れ調整装置の作用を説明する。図５は建入れ調整装置の使用状態を示す側面図である。既設鉄骨柱１は、予め水平位置および垂直位置を合わせて施工してある。そして、当該既設鉄骨柱１の上に新設鉄骨柱２を取り付ける。この場合、新設鉄骨柱２をクレーンなどの重機で吊り上げ、新設鉄骨柱２の下端部を既設鉄骨柱１の上端部の位置に移動する。
【００２５】
その後、上下エレクションピース２１，１１同士を連結手段３によって連結する。すなわち、上下エレクションピース２１，１１の両側面にそれぞれ継ぎ板３１を添わせ、当該各継ぎ板３１の間に上下エレクションピース２１，１１を挟む態様で高力ボルト３２ａを通す。この時点では、高力ボルト３２ａを完全にねじ込まないが、上下エレクションピース２１，１１の連結が継ぎ板３１を介して複数（本実施の形態では計８箇所）の高力ボルト３２ａで支持してあり、かつ、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が複数（本実施の形態では計４箇所）の上下エレクションピース２１，１１で連結してあるので新設鉄骨柱２を支えるに十分な強度が得られる。そして、上記のごとく連結手段３で上下エレクションピース２１，１１同士を連結した後、重機による新設鉄骨柱２の吊り上げを外す。
【００２６】
上記連結手段３で上下エレクションピース２１，１１を連結する際、各上下エレクションピース２１，１１の間に垂直位置調整手段５を介在する。すなわち、第１楔部材５１の各楔面５１ａを下エレクションピース１１の延在端側の傾斜面１１ｂと上エレクションピース２１の延在端側の傾斜面２１ｂとに面して配置する。また、第２楔部材５２の各楔面５２ａを下エレクションピース１１の基端側の傾斜面１１ｂと上エレクションピース２１の基端側の傾斜面２１ｂとに面して配置する。なお、第２出力部をなす高力ボルト５３の頭部５３ｂは、上下エレクションピース２１，１１の延在方向に向けておく。
【００２７】
その後、下エレクションピース１１に水平位置調整手段４を取り付ける。すなわち、支承穴４３ａを介して下エレクションピース１１に支点部４３を取り付ける。支点部４３は、本実施の形態においては対向する腕板体４０ｂの間に前記各継ぎ板３１および下エレクションピース１１を介在し、支承穴４３ａに前記高力ボルト３２ａを通して取り付けられる。これにより、下エレクションピース１１の延在端に力点部４１を向けるとともに上エレクションピース２１の延在端に作用点部４２を向けた形態となる。なお、第１出力部をなす高力ボルト４４は、ネジ部４４ａの先端を下エレクションピース１１の延在端に向け、頭部４４ｂを下エレクションピースの延在方向に向けておく。
【００２８】
次いで、新設鉄骨柱２の水平位置を調整する。すなわち、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ている側にある水平位置調整手段４を操作する。この場合、第１出力部としての高力ボルト４４の頭部４４ｂにＴ型あるいはＬ型のレンチを係合して当該高力ボルト４４をねじ込む。これにより、高力ボルト４４のネジ部４４ａの先端が下エレクションピース１１の延在端に当接して力点部４１と下エレクションピース１１とが離間する外力を与えることになる。この結果、上エレクションピース２１の延在端に作用点部４２の押圧体４２ａが当接して押圧することで上エレクションピース２１に水平方向の荷重を付加し、新設鉄骨柱２が水平方向に移動して当該新設鉄骨柱２の水平位置が調整される。
【００２９】
なお、水平位置調整手段４は、上述したように既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ている側を押圧することで新設鉄骨柱２の水平位置を調整している。したがって、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ていない側には、水平位置調整手段４を操作する必要がないので、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が水平方向に出ている側のみに水平位置調整手段４を取り付ければよい。
【００３０】
次いで、新設鉄骨柱２の垂直位置を調整する。すなわち、既設鉄骨柱１に対して新設鉄骨柱２が垂直基準から傾いている側の垂直位置調整手段５を操作する。垂直基準からの傾きは、垂直位置検出手段によって検出できる。図には明示しないが垂直位置検出手段は、既設鉄骨柱１および新設鉄骨柱２の一方に設けたターゲット板と、他方に設けたレーザポインタとからなる。そして、レーザポインタからのレーザ光をターゲット板に照射して、レーザ光が射すターゲット板の位置によって新設鉄骨柱２の垂直基準からの傾きが認識できる。この場合、第２出力部としての高力ボルト５３の頭部５３ｂにＴ型あるいはＬ型のレンチを係合して当該高力ボルト５３をねじ込む。これにより、上下エレクションピース２１，１１に挟まれた状態において、高力ボルト５３の頭部５３ｂが当接しネジ部５３ａが挿通する第１楔部材５１と、高力ボルト５３のネジ部５３ａに螺着した第２楔部材５２とが互いに近接する外力を与えることになる。この結果、上エレクションピース２１に上下方向の荷重を付加し、新設鉄骨柱２が垂直基準の位置に起きて垂直位置が調整される。
【００３１】
なお、垂直位置調整手段５の高力ボルト５３を操作する際、上記水平位置調整手段４が取り付けてある場合には、図５に矢印で示すように、当該水平位置調整手段４の各長手板体４０ａの間にレンチを挿通して高力ボルト５３を操作する。このように、垂直位置調整手段５による調整を行う際に水平位置調整手段４が妨げになる事態がないので、水平位置調整手段４を取り付けたままでも垂直位置の調整を行うことができる。
【００３２】
そして、水平位置および垂直位置の調整した後は、連結手段３の高力ボルト３２ａをねじ込んで調整した状態を確実に維持し、既設鉄骨柱１に新設鉄骨柱２を溶接して接合する。
【００３３】
このように、上述した鉄骨柱の建入れ調整装置では、建入れ調整に際して、水平位置の調整では、第１出力部としての高力ボルト４４をねじ込むことで梃子をなす作用点部４２の押圧体４２ａが上エレクションピース２１に水平方向の荷重を付加する。また、垂直位置の調整では、第２出力部としての高力ボルト５３をねじ込むことで各楔部材５１，５２が上エレクションピース２１に上下方向の荷重を付加する。このように、高力ボルト４４，５３が荷重の付加において上エレクションピース２１に直接当接して作用せず、また梃子や楔を介しているため、当該高力ボルト４４，５３に新設鉄骨柱２を移動させるための付加が直接かからないので、高力ボルト４４，５３のねじ込みが軽くなって建入れ調整の作業を容易にすることができる。
【００３４】
また、建入れ調整は、各調整に応じてそれぞれ１本の高力ボルト４４，５３のねじ込みで行えるので、建入れの作業をさらに容易にすることができる。しかも、高力ボルト４４，５３をねじ込むための操作方向は、高力ボルト４４，５３の頭部４４ｂ，５３ｂの向きを同じ方向としているために同方向からの操作になるので、建入れの作業を分かり易くすることができる。
【００３５】
さらに、建入れ調整後は、建入れ調整に関わらない連結手段３が上下エレクションピース２１，１１の間を連結して仮固定するので、溶接するまでの仮固定強度を向上することができる。
【００３６】
なお、上述した実施の形態において各楔部材５１，５２は、上下エレクションピース２１，１１の直線状の傾斜面２１ｂ，１１ｂに面接触し得る直線状の楔面５１ａ，５２ａを有して構成してあるがこの限りではない。例えば、図６に示すように上下エレクションピース２１，１１が円弧状の傾斜面２１ｂ′，１１ｂ′を有し、各楔部材５１，５２が、上記円弧状の傾斜面２１ｂ′，１１ｂ′に面接触し得る円弧状の楔面５１ａ′，５２ａ′を有して構成してもよい。
【００３７】
また、上下エレクションピース２１，１１の傾斜面２１ｂ，１１ｂ（２１ｂ′，１１ｂ′）および各楔部材５１，５２の楔面、５１ａ，５２ａ（５１ａ′，５２ａ′）は上記構成に限らない。例えば、図には明示しないが上エレクションピース２１の傾斜面２１ｂ（２１ｂ′）のみを設けて、楔部材５１，５２では傾斜面２１ｂ（２１ｂ′）に面接触し得る上側の楔面５１ａ，５２ａ（５１ａ′，５２ａ′）のみを有した構成としてもよい。同様に、下エレクションピース１１の傾斜面１１ｂ（１１ｂ′）のみを設けて、楔部材５１，５２では傾斜面１１ｂ（１１ｂ′）に面接触し得る下側の楔面５１ａ，５２ａ（５１ａ′，５２ａ′）を有した構成としてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に係る鉄骨柱の建入れ調整装置によれば、建入れ調整に際して、水平位置の調整では、第１出力部によって梃子をなす作用点部が各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する。また、垂直位置の調整では、第２出力部によって各楔部材が各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する。このように、第１出力部および第２出力部が荷重の付加において梃子や楔を介して直接作用しないため、当該各出力部に建入れ調整するための付加が直接かからないので、操作が軽くなって建入れ調整の作業を容易にすることができる。さらに、建入れ調整後は、建入れ調整に関わらない連結手段が各エレクションピースの間を連結して仮固定するので、溶接するまでの仮固定強度を向上することができる。
【００３９】
また、本発明の請求項２に係る鉄骨柱の建入れ調整装置によれば、建入れ調整は、各調整に応じてそれぞれ１本のボルトの操作で行えるので、建入れの作業をさらに容易にすることができる。しかも、各ボルトの頭部の向きを同方向としているために同じ方向から操作が行えるので、建入れの作業を分かり易くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態における鉄骨柱の建入れ調整装置を示す斜視図である。
【図２】エレクションピースを示す側面図である。
【図３】水平位置調整手段を示す側断面図である。
【図４】垂直位置調整手段を示す側断面図である。
【図５】鉄骨柱の建入れ調整装置の動作を示す側面図である。
【図６】垂直位置調整手段の別の形態を示す側断面図である。
【符号の説明】
１ 既設鉄骨柱
１ａ 平坦部
２ 新設鉄骨柱
２ａ 平坦部
３ 連結手段
４ 水平位置調整手段
５ 垂直位置調整手段
１１ 下エレクションピース
１１ａ 円弧部
１１ｂ 傾斜面
１１ｃ 挿通穴
２１ 上エレクションピース
２１ａ 円弧部
２１ｂ 傾斜面
２１ｃ 挿通穴
３１ 継ぎ板
３１ａ 挿通穴
３２ａ 高力ボルト
３２ｂ ナット
４０ａ 長手板体
４０ｂ 腕板体
４１ 力点部
４２ 作用点部
４２ａ 押圧体
４３ 支点部
４３ａ 支承穴
４４ 高力ボルト
４４ａ ネジ部
４４ｂ 頭部
４５ 支持部材
４５ａ 回動軸
４６ 補強部材
５１ 第１楔部材
５１ａ 楔面
５１ｂ 挿通穴
５２ 第２楔部材
５２ａ 楔面
５２ｂ ネジ穴
５３ 高力ボルト
５３ａ ネジ部
５３ｂ 頭部
Claims (2)
- 既設鉄骨柱の水平方向に延在するエレクションピースに新設鉄骨柱の水平方向に延在するエレクションピースを摩擦接合により上下連結する連結手段と、
前記エレクションピースの一方に支点部を支承し当該一方のエレクションピースの延在端に力点部を向けるとともに他方のエレクションピースの延在端に作用点部を向けた梃子をなし、前記力点部に設けた第１出力部によって前記力点部と前記一方のエレクションピースとが離間する外力を与えて前記他方のエレクションピースを前記作用点部で押圧し前記各エレクションピースの間に水平方向の荷重を付加する水平位置調整手段と、
対称形状の一対の楔部材を第２出力部によって逆向きに連結してなり、前記各楔部材を前記各エレクションピースの間に挟み前記第２出力部によって前記各楔部材が接離する外力を与えて前記各エレクションピースの間に上下方向の荷重を付加する垂直位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする鉄骨柱の建入れ調整装置。 - 前記第１出力部が前記力点部に螺着して前記一方のエレクションピースに当接する１本のボルトからなり、
前記第２出力部が前記各楔部材に通した１本のボルトからなり、
前記各ボルトの頭部を同方向に向けて設けたことを特徴とする請求項１に記載の鉄骨柱の建入れ調整装置。
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