JP2015161129A - Pile-member joint method and junction structure of pile-member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、杭部材に他の部材を接合する、杭への部材接合方法及び杭への部材接合構造に関する。 The present invention relates to a member joining method to a pile and a member joining structure to a pile, in which another member is joined to the pile member.
建物、橋梁などの建造物を支持する基礎部材として杭が用いられている。杭は地中に打設され、頭部に建造物の下部が接続され、当該建造物を支持する。杭は、建造物から垂直荷重、水平荷重、転倒モーメントなどの負荷を受ける。
従来、杭の支持力を増大させるための技術として節部や拡径部が設けられた節付杭が提案されているが、この技術の問題点を解決するために特許文献1には、基礎杭と当該基礎杭を挿通する開口を有する笠状部材とからなる杭基礎構造が提案されている。かかる笠状部材は、地表付近に埋設されるとともに杭部材に接合される。さらに、笠状部材の開口から上部に突出した杭部材の頭部に建造物の下部が接合される。
一般に、杭部材と他の部材との接合はボルト接合、溶接等の方法による。
Pile is used as a base member to support buildings such as buildings and bridges. The pile is placed in the ground, and the lower part of the building is connected to the head to support the building. The pile receives a load such as a vertical load, a horizontal load, and a falling moment from the building.
Conventionally, as a technique for increasing the bearing capacity of the pile, a knotted pile provided with a node part and an enlarged diameter part has been proposed. In order to solve the problems of this technique,
Generally, the pile member and other members are joined by a method such as bolt joining or welding.
しかしながら、杭部材と他の部材との接合をボルト接合、溶接等の従来の方法により行うと次のような問題がある。
すなわち、一度接合すると接合を解くことが困難であり、解体や接合位置の調整が困難であるという問題、施工荷重が非常に大きくなった場合に施工不能となる恐れがあるという問題、杭部材と他の部材との接合部分が水中等の場合には、その接合作業の効率の低下、要するコストの増大が顕著になるという問題がある。
However, when the pile member and other members are joined by a conventional method such as bolt joining or welding, there are the following problems.
That is, once bonded, it is difficult to unbond, and it is difficult to dismantle and adjust the bonding position, there is a possibility that the construction may become impossible when the construction load becomes very large, the pile member and When the joint portion with other members is underwater or the like, there is a problem that the efficiency of the joining work is lowered and the cost required is remarkable.
本発明は以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであって、杭部材に他の部材を接合するにあたり、接合作業、接合解放作業、位置調整作業に係る作業性を良好にするとともに、その接合作業の結果、高い接合力を容易に付与することを課題とする。 The present invention was made in view of the above problems in the prior art, and in joining other members to the pile member, while improving workability related to joining work, joining release work, position adjustment work, As a result of the joining work, an object is to easily impart a high joining force.
以上の課題を解決するための請求項1記載の発明は、杭部材に他の部材を接合する杭への部材接合方法であって、
周方向に分割された互いに対峙する分割端部同士がシリンダー装置によって連結された固定用カラーを前記杭部材に外嵌めし、前記シリンダー装置を介して前記固定用カラーを縮径変化させて当該固定用カラーの内周面で前記杭部材を、当該固定用カラーの前記分割端部同士で前記他の部材をそれぞれ挟むように掴持することにより、前記杭部材に前記他の部材を接合する杭への部材接合方法である。
Invention of
A fixing collar in which circumferentially divided end portions facing each other are connected to each other by a cylinder device is fitted on the pile member, and the fixing collar is changed in diameter through the cylinder device and fixed. A pile that joins the other member to the pile member by gripping the pile member on the inner peripheral surface of the collar so as to sandwich the other member between the divided end portions of the fixing collar. This is a member joining method.
請求項2記載の発明は、前記固定用カラーを拡径変化させる方向への前記シリンダー装置の伸縮を制限する楔を当該シリンダー装置に適用することで、前記杭部材及び前記他の部材を掴持する掴持力の減少を防止することを特徴とする請求項1に記載の杭への部材接合方法である。
According to a second aspect of the present invention, the pile member and the other member are gripped by applying to the cylinder device a wedge that restricts expansion and contraction of the cylinder device in the direction in which the diameter of the fixing collar is changed. The method for joining members to a pile according to
請求項3記載の発明は、前記他の部材に設けられた突起部を前記固定用カラーにより掴持することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の杭への部材接合方法である。
The invention according to
請求項4記載の発明は、前記他の部材を、前記杭部材を挿通する開口を有し地表近傍に埋設される笠状部材とすることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭への部材接合方法である。 According to a fourth aspect of the present invention, any one of the first to third aspects is characterized in that the other member is a cap-shaped member that has an opening through which the pile member is inserted and is buried near the ground surface. It is the member joining method to the pile as described in kaichi.
請求項5記載の発明は、前記他の部材を、橋梁下部部材とすることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一に記載の杭への部材接合方法である。
The invention according to claim 5 is the member joining method to a pile according to any one of
請求項6記載の発明は、杭部材に他の部材を接合する杭への部材接合構造であって、
シリンダー装置と、周方向に分割された互いに対峙する分割端部同士が前記シリンダー装置によって連結された固定用カラーと、を備え
前記固定用カラーが前記杭部材に外嵌めされ、前記シリンダー装置を介して前記固定用カラーが縮径変化して当該固定用カラーの内周面で前記杭部材を、当該固定用カラーの前記分割端部同士で前記他の部材をそれぞれ挟むように掴持することにより、前記杭部材に前記他の部材を接合することが可能に構成された杭への部材接合構造である。
The invention according to
A fixing collar in which circumferentially divided split ends that are opposed to each other are connected by the cylinder device, and the fixing collar is externally fitted to the pile member, through the cylinder device The diameter of the fixing collar is reduced, and the pile member is gripped by the inner peripheral surface of the fixing collar so that the other members are sandwiched between the divided end portions of the fixing collar. It is the member joint structure to the pile comprised so that the said other member could be joined to the said pile member.
請求項7記載の発明は、前記固定用カラーを拡径変化させる方向への前記シリンダー装置の伸縮を制限する楔を備えることを特徴とする請求項6に記載の杭への部材接合構造である。
The invention according to
請求項8記載の発明は、前記他の部材に突起部を備え、当該突起部が前記分割端部間に配置されたことを特徴とする請求項6又は請求項7に記載の杭への部材接合構造である。
The invention according to
請求項9記載の発明は、前記突起部に孔が設けられ、前記シリンダー装置のピストンロッドが、当該孔に通されて前記分割端部同士を連結した構造を備える請求項8に記載の杭への部材接合構造である。
The invention according to claim 9 is the pile according to
本発明によれば、シリンダー装置を介して固定用カラーを縮径変化させて当該固定用カラーの内周面で杭部材を、当該固定用カラーの分割端部同士で他の部材をそれぞれ挟むように掴持するので、杭部材に他の部材を接合するにあたり、シリンダー装置を介して固定用カラーを縮径変化させることで接合作業を行うことができ、シリンダー装置を介して固定用カラーを拡径変化させることで接合解放作業を行うことができ、接合解放状態で位置調整作業を行うことができ、これらの作業性が良好である。それとともに、その接合作業の結果、固定用カラーの内周面で杭部材を、当該固定用カラーの分割端部同士で他の部材をそれぞれ挟むように掴持するので高い接合力を容易に付与することができる。 According to the present invention, the diameter of the fixing collar is changed through the cylinder device so that the pile member is sandwiched between the inner peripheral surfaces of the fixing collar and the other members are sandwiched between the split end portions of the fixing collar. Therefore, when joining other members to the pile member, it is possible to perform the joining work by changing the diameter of the fixing collar through the cylinder device, and the fixing collar can be expanded through the cylinder device. The joint release work can be performed by changing the diameter, and the position adjustment work can be performed in the joint release state, and these workability is good. At the same time, as a result of the joining work, the pile member is gripped on the inner peripheral surface of the fixing collar so that other members are sandwiched between the split end portions of the fixing collar, so a high joining force is easily imparted. can do.
以下に本発明の一実施形態につき図面を参照して説明する。以下は本発明の一実施形態であって本発明を限定するものではない。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The following is one embodiment of the present invention and does not limit the present invention.
図1及び図2に示す杭部材1に他の部材である笠状部材2や図5及び図6に示すように橋梁下部部材10Aを接合する場合につき説明する。その接合のために、固定用カラー3と、シリンダー装置20と、楔5A,5Bとが用いられ、これらの詳細は、図3及び図4に示した。
図5及び図6に示すように、杭部材1は地盤30に打設されている。杭部材1は、円筒状の構造物であり、コンクリート管や鋼管が適用される。図5及び図6には、杭部材1が打設される地表GLが水面WL下にある状況を示す。
A case where the
As shown in FIGS. 5 and 6, the
図1及び図2に示すように笠状部材2は、杭部材1を挿通する開口を有し、下方ほど内径及び外径が拡径するテーパー状の形状をなし、地表GL近傍に埋設される。また、笠状部材2の上端部には上方に突出した突起部2Aが設けられている。この突起部2Aは、溶接等で笠状部材2本体に予め固定されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
固定用カラー3は、本実施形態では周方向に2つのパーツ3A,3Bに分割されたものを適用する。
図1に示すようにカラーパーツ3A及びカラーパーツ3Bのそれぞれは、略180度の中心角を有する円弧状部分の両端に半径方向外側に延出する分割端部3A1,3A2(3B1,3B2)が連続して形成されたものである。
すなわち、固定用カラー3は180度で分割された構成であり、周方向に分割された互いに対峙する分割端部3A1と3B1同士、及び分割端部3A2と3B2同士がそれぞれシリンダー装置20によって連結される。
固定用カラー3の円筒状に形成された内周面に杭部材1の外周面が対向するように、固定用カラー3は杭部材1に外嵌めされる。また、それとともに、突起部2Aが、分割端部3A1(3A2)と3B1(3B2)の間に配置される。
In this embodiment, the
As shown in FIG. 1, each of the
That is, the
The
シリンダー装置20は、カラーパーツ3Aとカラーパーツ3Bとを連結し、これらのパーツ3A,3Bからなる固定用カラー3を縮径・拡径変化させるためのアクチュエータであり、エア、油などの作動流体の出入力路9A,9Bが接続され、遠隔操作が可能である。
シリンダー装置20を介して固定用カラー3を縮径変化させて固定用カラー3の内周面で杭部材1を、固定用カラー3の分割端部3A1(3A2)と3B1(3B2)同士で突起部2A、すなわち、他の部材である笠状部材2をそれぞれ挟むように掴持することにより、杭部材1に他の部材である笠状部材2を接合する仕組みである。接合固定には楔5A,5Bを併用する。
The
The diameter of the fixing
図1、図4に示すように、ピストンロッド8の筒部4から一方に突出した端部8Aが、分割端部3A1,3B1(3A2,3B2)及び突起部2Aに設けられた孔(符号なし)に通され、その端部で座金6及びナット7により、その逆側で筒部4によって規制されることで、分割端部3A1,3B1(3A2,3B2)同士、従ってカラーパーツ3A,3B同士が連結されるとともに、突起部2A、従って笠状部材2と固定用カラー3も連結される。
As shown in FIGS. 1 and 4, the
ピストンロッド8の筒部4から他方に突出した端部8Bにおいては、その端部に固定される座金6及びナット7と、これに対向する筒部4の端面との間に固定楔5A,可動楔5Bが介装される。
固定楔5Aは、孔(符号なし)が設けられていて、この孔にピストンロッド8が通されることでピストンロッド8の径方向に移動しないように保持される。可動楔5Bは、図3及び図4(b1)(b2)に示すように、ピストンロッド8を回避する門型の構造を有し、ピストンロッド8を跨ぐようにピストンロッド8の径方向内側に移動して、筒部4と固定楔5Aとの間に嵌入される。
これによって、分割端部3A1,3B1(3A2,3B2)及び突起部2Aが強固に締結保持される。
このように、固定用カラー3を拡径変化させる方向へのシリンダー装置20の伸縮を制限する楔5A,5Bをシリンダー装置20に適用した構成である。楔5A,5Bを適用した接合作業後、シリンダー装置20の作動流体の圧力の低下があっても、この楔5A,5Bにより、固定用カラー3を拡径変化させる方向へのシリンダー装置20の伸縮を制限し、杭部材1及び笠状部材2を掴持する掴持力の減少を防止する。
At the
The fixed
Thereby, the divided end portions 3A1, 3B1 (3A2, 3B2) and the protruding
As described above, the
改めて、本実施形態の杭への部材接合方法をその手順に沿って説明する。
杭部材1を地盤30に打設した後、シリンダー装置20を介して連結された笠状部材2及び固定用カラー3に杭部材1を挿入する態様で、笠状部材2及び固定用カラー3を降下し、笠状部材2を地表GL付近に埋設する。この時、図4(a1)(b1)に示すように、シリンダー装置20は緩んだ状態であって、固定用カラー3は、杭部材1が挿入されるに十分な内径を有する。
笠状部材2の埋設後、ピストンロッド8の端部8Aの突出量を減少させるようにシリンダー装置20を動作させる。これに伴い、固定用カラー3は縮径変化する。このように、固定用カラー3を縮径変化させて固定用カラー3の内周面で杭部材1を、固定用カラー3の分割端部3A1,3B1(3A2,3B2)同士で笠状部材2の突起部2Aをそれぞれ挟むように掴持することにより、杭部材1に笠状部材2を接合する。
次に、図4(a2)(b2)に示すように、可動楔5Bを筒部4と固定楔5Aとの間に嵌入し、杭部材1と笠状部材2との接合を強固に保持する。
Again, the member joining method to the pile of this embodiment is demonstrated along the procedure.
After the
After embedding the
Next, as shown in FIGS. 4 (a2) and (b2), the
次に、杭部材に接合する他の部材を、橋梁下部部材とする場合につき説明する。
図5及び図6に示す橋梁10の下部部材10Aは、鋼管などによる円筒体で構成される。下部部材10Aに杭部材1の杭頭が挿入され橋梁10が支持される。この下部部材10Aの下端部外周面に下方に延出するように突起部10A1が予め溶接等で設けられている。この突起部10A1は、笠状部材2での突起部2Aに相当する部分であり、固定用カラー3に掴まれる部分である。
杭部材1に外嵌めされた固定用カラー3を下部部材10Aの下に配置し、シリンダー装置20を介して固定用カラー3を縮径変化させて、笠状部材2の場合と同様に、固定用カラー3の内周面で杭部材1を、固定用カラー3の分割端部同士で突起部10A1をそれぞれ挟むように掴持することにより、杭部材1に下部部材10Aを接合する。この接合によって、橋梁下部部材10Aと杭部材1が一体構造となりより強固な橋梁を構築できる。
笠状部材2での突起部2Aが上方に延出しているのに対し、下部部材10Aの突起部10A1が下方に延出している点が異なるだけであって、その接合構造の詳細は、図1〜図4に示したものと同様であり、楔5A,5Bも同様に適用する。
なお、下部部材10Aの接合に適用される固定用カラー3に関しては、杭部材1の挿入を案内する笠状の案内部3Cを設けることで、その挿入を円滑にすることができる。
Next, the case where the other member joined to the pile member is a bridge lower member will be described.
The
The fixing
The only difference is that the
In addition, regarding the fixing
固定用カラー3の設置は、杭部材1が下部部材10Aに挿入される前に、シリンダー装置20によって固定用カラー3を下部部材10Aの下端に連結することで行うこともできるし、杭部材1が下部部材10Aに挿入された後に、下部部材10Aの下方で杭部材1の外周にカラーパーツ3A,3Bを配しシリンダー装置20によって連結するようにして組み立てることで行うこともできる。
The fixing
図5及び図6に示すように接合位置は任意の位置が選択できる。
一旦、接合した後でも、シリンダー装置20を緩めて固定用カラー3を拡径変化させることで接合解放作業を行うことができ、接合解放状態で例えば図5に示す様態から図6に示す様態へと位置調整作業を行うことができる。十分に位置調整を行った後に、可動楔5Bを打ち込むことが好ましい。可動楔5Bを打ち込んだ後に再度位置調整を行う場合、及び解体する場合には、可動楔5Bをピストンロッド8の径方向外側に移動して解放する。
As shown in FIGS. 5 and 6, any joining position can be selected.
Even after joining, the joining and releasing operation can be performed by loosening the
以上のように、遠隔操作でシリンダー装置を作動させて締結しさらに楔を効かせることで、高い接合保持力を容易に付与することができ、その接合作業、接合解放作業及び接合位置の調整作業が容易である。
また、杭部材1の軸方向に沿って任意の位置に固定用カラー3を配置することができるので、杭部材1に対し任意の高さ位置に笠状部材2や橋梁下部部材10A、その他の任意の部材を接合することができる。
このように任意の高さ位置で接合できることによって、杭部材1に対する笠状部材2の接合位置を調節し、図5及び図6に示すように地形の変化に対応することができる。
また、任意の高さ位置で接合できることによって、図5及び図6に示すように橋梁下部部材10Aの位置を調節し橋梁の高さ調節が可能である。
また、杭部材1周りで固定用カラー3を回転させることができるので、杭部材1に接合させる他の部材の杭部材1の軸を中心にした配置角度を任意に選択でき、方向性を持った部材を杭部材1に接合する場合に便宜がよい。
As described above, by operating the cylinder device remotely and fastening it, and further applying a wedge, it is possible to easily apply a high joining holding force, and the joining work, joining release work and joining position adjusting work. Is easy.
Further, since the fixing
Thus, by being able to join at arbitrary height positions, the joining position of the cap-shaped
Further, by being able to join at an arbitrary height position, as shown in FIGS. 5 and 6, the position of the bridge
Moreover, since the fixing
以上の実施形態においては、固定用カラーの分割部が2箇所に設けられた。これに拘わらず、固定用カラーをC型とすることでその分割部を1箇所とすることも可能であるし、固定用カラーの周方向の分割部品数を増加することで3箇所以上とすることも可能である。固定用カラーの分割部の数は、他の部材の掴持箇所(=シリンダー装置20の設置箇所)の数に等しい。したがって、杭部材に接合する他の部材に対する均等な掴持力や強固な掴持力を付与するために、固定用カラーの分割部を複数箇所とすることが好ましい。 In the above embodiment, the fixing collar dividing portions are provided at two locations. Regardless of this, it is possible to make the fixing collar C-shaped by dividing the fixing collar into one place, and by increasing the number of parts divided in the circumferential direction of the fixing collar, the number of parts can be increased to three or more. It is also possible. The number of division parts of the fixing collar is equal to the number of gripping portions (= installation locations of the cylinder device 20) of other members. Therefore, in order to give an equal gripping force or a firm gripping force to other members joined to the pile member, it is preferable that the fixing collar has a plurality of divided portions.
1 杭部材
2 笠状部材
2A 突起部
3 固定用カラー
3A1 分割端部
3A2 分割端部
3B1 分割端部
3B2 分割端部
5A 固定楔
5B 可動楔
8 ピストンロッド
10 橋梁
10A 橋梁下部部材
10A1 突起部
20 シリンダー装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
周方向に分割された互いに対峙する分割端部同士がシリンダー装置によって連結された固定用カラーを前記杭部材に外嵌めし、前記シリンダー装置を介して前記固定用カラーを縮径変化させて当該固定用カラーの内周面で前記杭部材を、当該固定用カラーの前記分割端部同士で前記他の部材をそれぞれ挟むように掴持することにより、前記杭部材に前記他の部材を接合する杭への部材接合方法。 It is a member joining method to a pile that joins another member to a pile member,
A fixing collar in which circumferentially divided end portions facing each other are connected to each other by a cylinder device is fitted on the pile member, and the fixing collar is changed in diameter through the cylinder device and fixed. A pile that joins the other member to the pile member by gripping the pile member on the inner peripheral surface of the collar so as to sandwich the other member between the divided end portions of the fixing collar. Member joining method to
シリンダー装置と、周方向に分割された互いに対峙する分割端部同士が前記シリンダー装置によって連結された固定用カラーと、を備え
前記固定用カラーが前記杭部材に外嵌めされ、前記シリンダー装置を介して前記固定用カラーが縮径変化して当該固定用カラーの内周面で前記杭部材を、当該固定用カラーの前記分割端部同士で前記他の部材をそれぞれ挟むように掴持することにより、前記杭部材に前記他の部材を接合することが可能に構成された杭への部材接合構造。 It is a member joining structure to a pile that joins other members to the pile member,
A fixing collar in which circumferentially divided split ends that are opposed to each other are connected by the cylinder device, and the fixing collar is externally fitted to the pile member, through the cylinder device The diameter of the fixing collar is reduced, and the pile member is gripped by the inner peripheral surface of the fixing collar so that the other members are sandwiched between the divided end portions of the fixing collar. The member joining structure to the pile comprised so that the said other member could be joined to the said pile member.
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