JP2011080252A - 節成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】均一な形状の節を成形することができるとともに、小径の鋼管杭にも適用可能な、節成形装置を提供する。
【解決手段】地盤に打設した鋼管杭の内部に挿入し、前記鋼管杭の所定箇所を拡径して節を成形する、節成形装置であって、シリンダと、前記シリンダに挿通した引張ロッドと、前記引張ロッドの下部に設けた拡径具とからなり、前記拡径具は、前記引張ロッドを挿通し、前記シリンダの下端に当接した上挟持材と、前記引張ロッドの下端に設けた下挟持材と、前記上挟持材と前記下挟持材間の、前記引張ロッドの外周に設ける弾性体と、からなり、前記上挟持材と前記下挟持材によって、前記弾性体を圧縮拡径することを特徴とする、節成形装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤に打設した鋼管杭の所定箇所を拡径して節を成形する、節成形装置に関するものである。

住宅等の構造物の基礎として、鋼管杭の所定箇所を拡径して節を成形した、節杭が使用されている。
節の成形は、打設前に予め成形する場合と、打設した後に成形する場合がある。
地盤に打設した後に節を成形する際には、鋼管杭の内部に挿入して、内側から拡径して節を成形する、節成形装置が用いられる。

特公昭６１−１５２０８号公報 特願平１０−２９２４６８号公報

従来の節成形装置には、次のような問題があった。
＜１＞拡径機構を有する節成形装置を挿入する必要があるため、小径の鋼管杭には適用することができない。
＜２＞鋼管杭の円周に、複数分割の拡径機構で節を成形すると、節が多角形になってしまい、鋼管杭の板厚が不均一になり品質管理が問題となる。
＜３＞鋼管の全周に亘って拡径して節を形成するため、拡径機構が複雑である。

本発明は、均一な形状の節を成形することができるとともに、小径の鋼管杭にも適用可能な、節成形装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するためになされた本願の発明は、地盤に打設した鋼管杭の内部に挿入し、前記鋼管杭の所定箇所を拡径して節を成形する、節成形装置であって、前記節成形装置は、シリンダと、前記シリンダに挿通した引張ロッドと、前記引張ロッドの下部に設けた拡径具と、からなり、前記拡径具は、前記引張ロッドを挿通し、前記シリンダの下端に当接した上挟持材と、前記引張ロッドの下端に設けた下挟持材と、前記上挟持材と前記下挟持材間の、前記引張ロッドの外周に設ける弾性体と、を有し、前記上挟持材と前記下挟持材によって、前記弾性体を圧縮拡径することを特徴とする、節成形装置を提供する。

本発明は、上記した課題を解決するための手段により、次のような効果の少なくとも一つを得ることができる。
＜１＞弾性体を上下の挟持材で挟持して圧縮拡径する構成のため、拡径機構が不要であり、小径の鋼管杭にも適用することができる。
＜２＞拡径機構が不要であるため、節成形装置の製造コストを削減することができる。
＜３＞引張ロッドの外周に設けた弾性体を圧縮拡径させるため、外周に向かって、円形を呈した状態で変形する。このため、鋼管杭の全周に亘って均一な形状の節を形成することができる。

本発明にかかる節成形装置の説明図 節成形装置の断面図 本発明による節成型方法の説明図

以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。

［１］節成形装置
＜１＞本発明の全体の構成
本発明の節成形装置は、鋼管杭に内部に挿入し、内側から拡径して節を成形するためのものである。
本発明の節成形装置は、シリンダ１と、シリンダ１に挿通した引張ロッド２と、引張ロッド２の下部に設けた拡径具３とからなる。（図１）
以下、各構成部材について詳述する。

＜２＞シリンダ
シリンダ１は、節を設ける鋼管杭よりも小径な鋼管である。
シリンダ１の下端は拡径具３と当接する。（図２ａ）
拡径具３は節を成形する深度まで吊り降ろすため、シリンダ１の下端が節成形深度まで到達するように、必要本数の鋼管を継ぎ足す。

＜３＞引張ロッド
引張ロッド２は、丸鋼からなる棒材である。
引張ロッド２の下部には拡径具３を設け、下端は下部ナット２１等の接続手段によって拡径具３に取り付ける。（図２ａ）
引張ロッド２の上部はシリンダ１に挿通し、シリンダ１の上端から延出する。

＜４＞拡径具
拡径具３は、鋼管杭の所定位置を内部から押圧して変形させることで、節を成形する部材である。
拡径具３は、上挟持材３１、下挟持材３２及び弾性体３３からなる。

＜４−１＞上挟持材
上挟持材３１は、拡径具３の上面に位置する部材であり、シリンダ１より大径の鋼製の円盤である。
上挟持部材３１には、円盤の中央に引張ロッド２とほぼ同径の孔を形成し、引張ロッド２を挿通する。

＜４−２＞下挟持材
下挟持材３２は、拡径具３の下面に位置する部材であり、上挟持材３１と同径の鋼製の円盤である。
下挟持材３２は、下部ナット２１等の接続手段によって引張ロッド２の下端に接続する。

＜４−３＞弾性体
弾性体３３は、上挟持材３１及び下挟持材３２と同径の円柱体であり、ウレタンゴムによって構成する。
弾性体３３は、軸芯に引張ロッド２とほぼ同径の孔を形成し、引張ロッド２を挿通し、引張ロッド２の外周に配置する。
弾性体３３は、上挟持材３１と下挟持材３２によって、引張ロッド２を同一軸芯として、挟み込むように配置する。

＜４−４＞弾性体の変形
引張ロッド２は、シリンダ１、上挟持材３１及び弾性体３３を挿通し、下挟持材３２と接続する。よって、下挟持材３２は、シリンダ１の下方で、引張ロッド２の動きに合わせて上下動する。
シリンダ１を固定した状態で、引張ロッド２をジャッキ５等によって上方に引き上げ、上挟持材３１をシリンダ１の下端に当接した状態で、さらに引張ロッド２を上方に引張すると、上挟持材３１と下挟持材３２の間に配置した弾性体３３に、圧縮力が作用する。
弾性体３３はウレタンゴムで構成しており、引張ロッド２を軸芯に挿通しているため、圧縮力が作用すると、円柱軸と直角方向に拡径するように変形する。（図２ｂ）
この変形は、弾性体３３が円柱体であるため、断面が円形状に拡径する。

このように、本発明の節成形装置は、弾性体３３を上挟持材３１及び下挟持材３２によって挟持して圧縮拡径する構成のため、拡径機構が不要である。このため、節成形装置を小型化することができ、小径の鋼管杭にも適用することができる。
また、本発明の節成形装置は、拡径機構が不要であるため、安価に節成形装置を製造することができる。

［２］節成形方法
次に、本発明の節成形装置を用いた、鋼管杭の節成形方法を説明する。
＜１＞杭打設
中空の鋼管杭４を、杭打設機（図示せず）に取り付け、所定の地盤に回転圧入して打設する。（図３ａ）
鋼管杭４の外周に節は設けられていないため、鋼管杭４の周りの地盤を弛めることなく打設することができる。

＜２＞節成形装置挿入
上端にジャッキ５を取り付けた節成形装置をクレーン等（図示せず）に吊り下げ、打設した鋼管杭４中に、下端から挿入する。
下端の拡径具３が、鋼管杭４の節を成形する位置にくるまで下降させる。

＜３＞節成形
節成形装置を所定の高さまで下降させたら、シリンダ１をジャッキ５に当接等することによって固定し、ジャッキ５によって引張ロッド２のみを上方に引き上げる。
シリンダ１は固定されているため、上挟持材３１はシリンダ１に当接すると、それ以上上昇しない。一方、下挟持材３２は引張ロッド２と共に上方に引き上げられる。
このため、弾性体３３は上挟持材３１と下挟持材３２によって圧縮され、拡径するように変形する。
そして、弾性体３３の拡径した部分で、鋼管杭４を内側から押圧して拡径し、節４１を成形する。（図３ｂ）
節４１を成形することにより、鋼管杭４の周面摩擦力を増強することができる。

節４１は、引張ロッド２の外周に設けた弾性体３３を圧縮拡径させて形成する。弾性体３３は、外周に向かって、円形を呈した状態で変形する。
このため、鋼管杭４の全周に亘って均一な形状の節４１を形成することができる。

拡径後、上方に引き上げた引張ロッド２を元に戻すと、ウレタンゴムで構成した弾性体３３は、もとの円柱状に戻る。
節４１は、鋼管杭４の深さ方向に間隔を設けて、複数成形するため、他の節４１の成形位置まで節成形装置を移動する。（図３ｃ）
節４１は所定の間隔を設けて成形してもよいし、鋼管杭４打設に合わせて地盤中の状態を調査し、調査結果に基づいて節４１を成形する位置を調整してもよい。
全ての節４１を成形し終えたら、節成形装置を鋼管杭４内から取り出し、鋼管杭４内部にセメントミルクからなる固化剤を注入し固化させて、支持杭とする。（図３ｄ）

１・・・・シリンダ
２・・・・引張ロッド
２１・・・下部ナット
３・・・・拡径具
３１・・・上挟持材
３２・・・下挟持材
３３・・・弾性体
４・・・・鋼管杭
４１・・・節
５・・・・ジャッキ

Claims (1)

1. 地盤に打設した鋼管杭の内部に挿入し、前記鋼管杭の所定箇所を拡径して節を成形する、節成形装置であって、
   前記節成形装置は、シリンダと、前記シリンダに挿通した引張ロッドと、前記引張ロッドの下部に設けた拡径具と、からなり、
   前記拡径具は、
   前記引張ロッドを挿通し、前記シリンダの下端に当接した上挟持材と、
   前記引張ロッドの下端に設けた下挟持材と、
   前記上挟持材と前記下挟持材間の、前記引張ロッドの外周に設ける弾性体と、を有し、
   前記上挟持材と前記下挟持材によって、前記弾性体を圧縮拡径することを特徴とする、
   節成形装置。

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