JP2012117233A - Joint structure of steel pipe pile, and steel pipe pile with joint - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ビルや家屋等の構造物を支持する杭基礎となる鋼管杭における継手構造、およびその継手付き鋼管杭に関する。 The present invention relates to a joint structure in a steel pipe pile serving as a pile foundation for supporting a structure such as a building or a house, and a steel pipe pile with the joint.
鋼管杭を地盤に深く圧入させる場合、1本の鋼管杭では長さが不足するため、地盤への圧入を行いながら、複数本を順次接続する。鋼管杭の相互の接続は、一般的には溶接で行われるが、現場溶接では手間がかかるうえ、特殊技能者である溶接技術者が必要となる。そのため、溶接によらずに、機械的に簡便に接続する継手構造が提案されている。
例えば、鋼管杭の端部にねじ部材を工場溶接しておき、現場でねじ込みを行うネジ継手構造(特許文献1等)が提案されている。
When the steel pipe pile is press-fitted deeply into the ground, the length of one steel pipe pile is insufficient, so a plurality of pieces are sequentially connected while being press-fitted into the ground. The mutual connection of steel pipe piles is generally performed by welding. However, in-situ welding takes time and requires a welding engineer who is a special engineer. For this reason, a joint structure has been proposed in which a mechanically simple connection is made without using welding.
For example, a threaded joint structure (
従来のネジ継手構造は、現場溶接を行うものに比べると現場施工が簡易化されるが、ねじ込み作業が必要であり、長尺の鋼管杭を回転させる必要があるため、施工性の向上が十分ではない。また、ねじ部材の工場溶接等による組立が必要であり、組立時の心出し等の精度確保や信頼性が、今一つ十分ではない。
なお、従来、異径の鋼管杭の接続のために、大径の素材鋼管を加熱してテーパ状に絞る技術が提案されているが、単に径の差を無くす技術であり、同径の鋼管杭の接続作業性を向上させるものではない。
The conventional threaded joint structure simplifies on-site construction compared to the one that performs on-site welding, but it requires screwing work, and it is necessary to rotate a long steel pipe pile, so the workability is sufficiently improved. is not. In addition, it is necessary to assemble the screw member by factory welding or the like, and accuracy and reliability such as centering at the time of assembly are not sufficient.
Conventionally, a technology has been proposed to heat a large-diameter material steel pipe and condense it into a tapered shape in order to connect steel pipe piles with different diameters, but this is simply a technique that eliminates the difference in diameter. It does not improve pile connection workability.
この発明の目的は、上下の鋼管杭の接続を、簡単な現場作業で行え、かつ継手部分の加工が、鋼材の加工メーカー等で簡易に行えて、精度、信頼性の高い接続が行える鋼管杭の継手構造、および継手付き鋼管杭を提供することである。 The object of the present invention is to connect the upper and lower steel pipe piles with simple field work, and the joint part can be easily processed by a steel processing manufacturer, etc., and the steel pipe pile can be connected with high accuracy and reliability. It is providing the steel pipe pile with a joint structure, and a joint.
この発明の鋼管杭の継手構造は、互いに接続する2本の同径の鋼管杭における一方の鋼管杭の端部に、拡径された鞘管部を有し、他方の鋼管杭の端部を前記鞘管部に嵌合させてなり、前記鞘管部は、前記他方の鋼管杭の素材となる鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものである。
この構成によると、一方の鋼管杭の端部に、拡径された鞘管部を有し、他方の鋼管杭の端部を前記鞘管部に嵌合させるため、杭打ち現場では、差し込み作業だけで接続でき、作業性が飛躍的に向上する。鞘管部は、素材となる鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものであるため、鋼材の加工メーカー等で簡易に形成できて、別部材を組み付けるものに比べ、精度、信頼性の高いものとできる。
鞘管部を用いる継手構造は、流体配管では一般的であるが、杭に用いられるものと同等の径の流体配管は、鋳造品とされており、鋼管の端部に鞘管部を形成する方法は、従来は知られていない。これにつき、鋼管の場合、外径および内径の成形用の金型を用い、高周波誘導加熱により部分的に加熱しながら、軸方向の圧縮力を加え、長さ方向の一部ずつ熱間成形することで、容易に成形することができることが分かった。これより、鋼管杭の継手構造に鞘管部を用いることが実現できる。
The joint structure of the steel pipe pile of this invention has a sheath pipe part expanded in diameter at the end of one steel pipe pile in two steel pipe piles of the same diameter connected to each other, and the end of the other steel pipe pile is The sheath pipe part is fitted to the sheath pipe part, and the diameter of the sheath pipe part is increased by applying an axial compressive force while heating the end part of the steel pipe as the material of the other steel pipe pile by high frequency induction heating. It has been made.
According to this configuration, the end of one steel pipe pile has an expanded sheath pipe part, and the end of the other steel pipe pile is fitted to the sheath pipe part. It can be connected only by itself, and workability is greatly improved. The sheath tube part is made by expanding the diameter of the end of the steel pipe that is the raw material by applying axial compressive force while heating by high-frequency induction heating, so it can be easily formed by steel processing manufacturers, etc. It is possible to achieve higher accuracy and reliability than those assembled with separate members.
A joint structure using a sheath pipe is common in fluid piping, but a fluid pipe having the same diameter as that used for a pile is a cast product, and a sheath pipe is formed at the end of a steel pipe. The method is not conventionally known. In this regard, in the case of a steel pipe, an outer diameter and an inner diameter are used for forming, and while being partially heated by high-frequency induction heating, an axial compressive force is applied and hot forming is performed partly in the length direction. Thus, it was found that it can be easily molded. From this, it is realizable to use a sheath pipe part for the joint structure of a steel pipe pile.
前記一方の鋼管杭の前記鞘管部における基端の内部には、他方の鋼管杭の端面が当接する段差面を設けることが好ましい。この段差面を設けて他方の鋼管杭の端面を当接させることで、圧縮方向の軸力の伝達が良好に行える。また、施工完了後に、上部構造体の荷重等によって上下の鋼管杭の互いの当接箇所が軸方向に次第にずれることが回避され、継手部に起因する杭頭部の沈下が防止される。 It is preferable that a stepped surface with which the end surface of the other steel pipe pile abuts is provided inside the base end of the sheath pipe portion of the one steel pipe pile. By providing this step surface and bringing the end face of the other steel pipe pile into contact, the axial force in the compression direction can be transmitted satisfactorily. Moreover, after construction is completed, it is avoided that the contact portions of the upper and lower steel pipe piles gradually shift in the axial direction due to the load of the upper structure, etc., and settlement of the pile head due to the joint portion is prevented.
この発明の継手付き鋼管杭は、鋼管杭の一端部を、他端部が嵌合可能な内径に拡径した鞘管部とし、この鞘管部は、鋼管杭の素材となる鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものである。
この構成の継手付き鋼管杭によると、この発明の鋼管杭の継手構造につき前述したと同様に、杭打ち現場では、差し込むだけで接続でき、作業性が飛躍的に向上する。鞘管部は、素材となる鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものであるため、鋼材の加工メーカー等で簡易に形成できて、別部材を組み付けるものに比べ、精度、信頼性の高いものとできる。鋼管の端部に鞘管部を形成する方法は、従来は知られていないが、外径および内径の成形用の金型を用い、高周波誘導加熱により部分的に加熱しながら、軸方向の圧縮力を加え、長さ方向の一部ずつ熱間成形することで、容易に成形することができる。
The steel pipe pile with a joint according to the present invention is configured such that one end portion of the steel pipe pile is a sheath pipe portion expanded to an inner diameter in which the other end portion can be fitted, and the sheath pipe portion is an end portion of the steel pipe which is a material of the steel pipe pile. Is expanded by applying an axial compressive force while being heated by high frequency induction heating.
According to the steel pipe pile with a joint having this configuration, as described above with respect to the joint structure of the steel pipe pile of the present invention, it can be connected by simply inserting it at the site of pile driving, and workability is greatly improved. The sheath tube part is made by expanding the diameter of the end of the steel pipe that is the raw material by applying axial compressive force while heating by high-frequency induction heating, so it can be easily formed by steel processing manufacturers, etc. It is possible to achieve higher accuracy and reliability than those assembled with separate members. The method of forming a sheath tube at the end of a steel pipe is not known in the past, but axial compression is performed while partially heating by high-frequency induction heating using a molding die with an outer diameter and an inner diameter. By applying force and hot forming part by part in the length direction, it can be easily formed.
この継手付き鋼管杭においても、前記鞘管部における基端の内部に、他端部の端面が当接可能な形状の段差面を設けることが好ましい。これにより、圧縮方向の軸力の伝達が良好に行える。また、施工完了後に、上部構造体の荷重等によって上下の鋼管杭の互いの当接箇所が次第にずれることが回避され、継手部に起因する杭頭部の沈下が防止される。 Also in this steel pipe pile with a joint, it is preferable to provide the level | step difference surface of the shape which the end surface of an other end part can contact | abut inside the base end in the said sheath pipe part. Thereby, the axial force in the compression direction can be transmitted satisfactorily. Moreover, after construction is completed, it is avoided that the contact positions of the upper and lower steel pipe piles gradually shift due to the load of the upper structure and the like, and the settlement of the pile head due to the joint portion is prevented.
この発明の鋼管杭の継手構造は、互いに接続する2本の同径の鋼管杭における一方の鋼管杭の端部に、拡径された鞘管部を有し、他方の鋼管杭の端部を前記鞘管部に嵌合させてなり、前記鞘管部は、前記他方の鋼管杭の素材となる鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものであるため、上下の鋼管杭の接続を、簡単な現場作業で行え、かつ継手部分の加工が、鋼材の加工メーカー等で簡易に行えて、精度、信頼性の高い接続が行える。
この発明の継手付き鋼管杭は、鋼管杭の一端部を、他端部が嵌合可能な内径に拡径した鞘管部とし、この鞘管部は、鋼管杭の素材となる鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものであるため、上下の鋼管杭の接続を、簡単な現場作業で行え、かつ継手部分の加工が、鋼材の加工メーカー等で簡易に行えて、精度、信頼性の高い接続が行える。
The joint structure of the steel pipe pile of this invention has a sheath pipe part expanded in diameter at the end of one steel pipe pile in two steel pipe piles of the same diameter connected to each other, and the end of the other steel pipe pile is The sheath pipe part is fitted to the sheath pipe part, and the diameter of the sheath pipe part is increased by applying an axial compressive force while heating the end part of the steel pipe as the material of the other steel pipe pile by high frequency induction heating. Therefore, it is possible to connect the upper and lower steel pipe piles with simple on-site work, and the joint part can be easily processed by a steel processing manufacturer, etc., and a connection with high accuracy and reliability can be achieved.
The steel pipe pile with a joint according to the present invention is configured such that one end portion of the steel pipe pile is a sheath pipe portion expanded to an inner diameter in which the other end portion can be fitted, and the sheath pipe portion is an end portion of the steel pipe which is a material of the steel pipe pile. Is expanded by applying axial compressive force while being heated by high-frequency induction heating, so that the upper and lower steel pipe piles can be connected by simple field work, and the joint part can be processed It can be done easily by a manufacturer, etc., and a highly accurate and reliable connection can be made.
この発明の第1の実施形態を図1〜図4と共に説明する。この鋼管杭の継手構造は、互いに接続する2本の同径の鋼管杭1(1A ,1B )における一方の鋼管杭1A の端部に、拡径された鞘管部1aを有し、他方の鋼管杭1B の端部1bを前記鞘管部1aに嵌合させてなる。鞘管部1aは、前記一方の鋼管杭1A の素材となる丸形の鋼管の端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものである。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This steel pipe pile joint structure has a
鞘管部1aは、鋼管杭1A の外径Dに対して、嵌合作業用の隙間を加えた内径の円筒状とされ、基端の内部には、他方の鋼管杭鋼管杭1B の端面1baが当接する段差面1aaが、軸方向に向いて形成されている。鋼管杭1A の外周面は、鞘管部1aの基端付近、つまり段差面1aaの付近が、テーパ状に次第に拡径する拡径部1abに形成されている。
The
図1は、2本の鋼管杭1A ,1B の継手部を示したが、2本の鋼管杭1A ,1B は互いに同じ形状のものであり、継手部における上側の鋼管杭1を一方の鋼管杭1A と称し、下側の鋼管杭1を他方の鋼管杭1B と称した。
各鋼管杭1は、図2のように、丸形の鋼管の一端部を、他端部1bが嵌合可能な内径に拡径した鞘管部1aとしたものである。鞘管部1aは、前述の構成のものである。
Although FIG. 1 showed the joint part of the two
As shown in FIG. 2, each
このような鋼管杭1を、図3のように地盤Gに打設しながら、必要な杭長さに応じて、任意本数接続する。
While placing such
図4は、鋼管杭1の製造方法の一例を示す。素材となる丸形の鋼管1Aを、送り装置11によって、ガイド14上を金型12に向けて長さ方向に送る。この送りを行いながら、金型12の手前に設置された高周波誘導加熱装置のコイル13で加熱し、加熱された部分を金型12により拡径させる。送り装置11は、例えば油圧シリンダや、モータ駆動式のものとされる。金型12は、鞘管部1aの内径に合わせて外径が形成されたコア部12aと、鞘管部1aの外径に合わせて内径が形成された円筒面状の成形面12bと、鋼管端部当接面12cとを有する。送り装置11と金型12の素材鋼管1Aが接する部分との間で、送り装置11の加圧によって素材鋼管1Aに圧縮力が作用し、素材鋼管1Aの加熱された部分が拡径する。鋼管端部当接面12cに当たるまで送られると、素材鋼管11Aの先端部が、鞘管部1aの形状に形成される。
FIG. 4 shows an example of a method for manufacturing the
なお、同図の金型12では、鞘管部1aの内面における段差面1aa(図1)は成形できないため、後に別の金型(図示せず)で成形する。この形成は、前記加熱とは別に素材鋼管1Aを再度高周波誘導加熱して形成しても、また素材鋼管1Aが冷えるまでに、引きつづいて成形しても良い。また、金型12の形状の工夫により、鞘管部1aの拡径と前記段差面1aaの成形とを同時に行うようにしても良い。
In the
この構成の継手構造および鋼管杭1によると、一方の鋼管杭1A の端部に、拡径された鞘管部1aを有し、他方の鋼管杭1B の端部1bを前記鞘管部1aに嵌合させるため、杭打ち現場では、差し込み作業だけで接続でき、作業性が飛躍的に向上する。鞘管部1aは、素材となる鋼管1Aの端部を、高周波誘導加熱により加熱しながら軸方向の圧縮力を加えることで拡径させたものであるため、鋼材の加工メーカー等で簡易に形成できる。そのだめ、別部材を組み付けるものに比べ、精度、信頼性の高いものとできる。
鞘管部1aを用いる継手構造は、流体配管では一般的であるが、杭に用いられるものと同等の径の流体配管は、鋳造品とされており、鋼管の端部に鞘管部を形成する方法は、従来は知られていない。これにつき、鋼管の場合、外径および内径の成形用の金型(例えば図4の金型12)を用い、高周波誘導加熱により部分的に加熱しながら、軸方向の圧縮力を加え、長さ方向の一部ずつ熱間成形することで、容易に成形することができることを確認できた。これにより、鋼管杭1の継手構造に鞘管部1aを用いることを達成できた。
According to the joint structure and the
The joint structure using the
鞘管部1aにおける基端の内部には段差面1aaを設けたため、この段差面1aaに他方の鋼管杭1B の端面1baを当接させることで、施工完了後や、杭打ち過程で、圧縮方向の軸力の伝達が良好に行える。また、施工完了後に、上部構造体の荷重等によって上下の鋼管杭1,1の互いの当接箇所が軸方向に次第にずれることが回避され、継手部に起因する杭頭部の沈下が防止される。
Since the stepped surface 1aa is provided inside the base end of the
なお、鞘管部1aは、上記形状に限らず、例えば、図5(A)に示すように、リング状の別部材3を介在させて、段差面1aaに他方の鋼管杭1B の端面1baを当接させるようにしても良い。また、同図(B)に示すように、鞘管部1aの基端の内面をテーパ面部1abとし、このテーパ面部1abの途中部分に他方の鋼管杭1B の端面1baが当接するようにしても良い。
また、上記各実施形態は、いずれも鞘管部1aを下向きに用いたが、鞘管部1aを鋼管杭1の上端で上向きに用いても良い。
Note that the
Moreover, although each said embodiment used the
1(1A ,1B )…鋼管杭
1a…鞘管部
1aa…段差面
1ab…拡径部
1b…端部
D…外径
1 (1A, 1B) ...
Claims (4)
The steel pipe pile with a joint according to claim 3, wherein a stepped surface having a shape with which the end face of the other end can come into contact is provided inside the base end of the sheath pipe.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2010265997A JP2012117233A (en) | 2010-11-30 | 2010-11-30 | Joint structure of steel pipe pile, and steel pipe pile with joint |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN104508210A (en) * | 2012-11-21 | 2015-04-08 | 新日铁住金株式会社 | Joint structure for steel-pipe pile, and steel-pipe pile |
JP2016165736A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 日新製鋼株式会社 | Joint pipe body and manufacturing method for the same |
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2010
- 2010-11-30 JP JP2010265997A patent/JP2012117233A/en active Pending
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JP2016165736A (en) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 日新製鋼株式会社 | Joint pipe body and manufacturing method for the same |
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