JP2016125520A - ネジ式機械式継手による鋼管柱の接合の管理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋼管柱のネジ式機械式継手による接合の管理を高い精度で実施すると共に、接合作業の作業性を向上させる。
【解決手段】ネジ式機械式継手１０による鋼管柱１の接合を管理する方法であって、鋼管柱１を接合する工程を実施する前に、ネジ式機械式継手１０に予め設定した管理値のトルクを導入して、雄ネジ５と雌ネジ６との相対的な回転方向の位置を認識するための罫書き１２を、雄ネジ５の外周面と雌ネジ６の外周面とに記す工程を実施し、鋼管柱１を接合する工程において、罫書き１２を基準にして、トルクを導入するときの雄ネジ５と雌ネジ６との相対的な回転方向の位置を決める。
【選択図】図４

Description

本発明は、ネジ式機械式継手による鋼管柱の接合の管理方法に関する。

鋼管柱の施工の際に上下の鋼管柱を接合する方法として、ネジ式機械式継手により接合する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、鋼管杭の施工の際に上下の鋼管をネジ式機械式継手により接合する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。特許文献２に記載の鋼管杭の接合方法では、ネジ式機械式継手に導入するトルクを管理することが開示されている。

特開２０１３−１７４０８８号公報 特開平１１−１０７２７２号公報

ところで、鋼管杭は地盤により拘束されていることから、鋼管杭のネジ式機械式継手のガタツキや緩みは抑えられるのに対して、鋼管柱のネジ式機械式継手の周囲にはガタツキや緩みを抑えるものは存在しない。よって、鋼管柱のネジ式機械式継手による接合の管理は、鋼管杭のそれよりも高い精度を要求される。

また、鋼管柱が長大の場合には、接合作業の回数が多くなるため、高い精度の管理を実施しつつ、作業性を向上させることも要求される。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鋼管柱のネジ式機械式継手による接合の管理を高い精度で実施すると共に、接合作業の作業性を向上させることを課題とするものである。

上記課題を解決するために、本発明に係るネジ式機械式継手による鋼管柱の接合の管理方法は、前記鋼管柱を接合する工程を実施する前に、前記ネジ式機械式継手に予め設定した管理値のトルクを導入して、雄ネジと雌ネジとの相対的な回転方向の位置を認識するための印を、前記雄ネジの外周面と前記雌ネジの外周面とに記す工程を実施し、その後、前記雄ネジと前記雌ネジとを分離し、前記鋼管柱を接合する工程において、前記印を基準にして、トルクを導入するときの前記雄ネジと前記雌ネジとの相対的な回転方向の位置を決めるものである。

前記ネジ式機械式継手による鋼管柱の接合の管理方法において、前記ネジ式機械式継手を前記鋼管柱に溶接する前に、前記印を前記雄ネジの外周面と前記雌ネジの外周面とに記す工程を実施してもよい。

前記ネジ式機械式継手による鋼管柱の接合の管理方法において、前記鋼管柱に設けられる仕口プレートと前記ネジ式機械式継手との相対的な回転方向の位置とを、前記印を基準にして決めてもよい。

本発明によれば、鋼管柱のネジ式機械式継手による接合の管理を高い精度で実施すると共に、接合作業の作業性を向上させることができる。

一実施形態に係るコンクリート充填鋼管柱を示す立面図（部分断面図）である。 ネジ式機械式継手を示す断面図である。 本実施形態に係る鋼管柱のネジ式機械式継手による接合を管理する方法を実施する手順を示す図である。 本実施形態に係る鋼管柱のネジ式機械式継手による接合を管理する方法を実施する手順を示す図である。 本実施形態に係る鋼管柱のネジ式機械式継手による接合を管理する方法を実施する手順を示す図である。 本実施形態に係る鋼管柱のネジ式機械式継手による接合を管理する方法を実施する手順を示す図である。 矩形状のダイアプレートが設けられた鋼管柱とネジ式機械式継手との相対的な回転方向の位置を決める手順を示す斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。図１は、一実施形態に係る鋼管柱２を示す立面図（部分断面図）である。この図に示すように、鋼管柱２は、坑７内に建て込まれた逆打ち支柱であり、複数の鋼管柱１がネジ式機械式継手１０により接合されて杭３に達する長さとなっている。

また、ＣＦＴ柱２の仕口部には、ダイアプレート９が設けられている。このダイアプレート９は、通しダイアフラム又は外ダイアフラム、例えば周方向の位置に制限のない円盤状、円環状の鋼材、あるいは梁の位置に対応するように周方向の位置が決められた矩形状の鋼材であり、鋼管柱１の外周面から水平に張り出している。

ネジ式機械式継手１０は、互いに螺合する雄ネジ５と雌ネジ６とを備える。雄ネジ５は、各鋼管柱１の下端に設けられ、雌ネジ６は、各鋼管柱１の上端に設けられており、雄ネジ５と雌ネジ６とが締結されることにより、上下の鋼管柱１が接合されている。なお、雄ネジ６と雌ネジ６とを上下逆にしてもよい。

図２は、ネジ式機械式継手１０を示す断面図である。この図に示すように、ネジ式機械式継手１０の雄ネジ５は、鋼管柱１の下端に溶接等により固定され、雌ネジ６は、鋼管柱１の上端に溶接等により固定されている。ネジ式機械式継手１０は、差込式多条平行ネジ構造の無溶接継手である。ここで、雄ネジ５と雌ネジ６とは、ショルダー面５Ａ、６Ａが接触すると共にロード面５Ｂ、６Ｂが接触した状態で締結されている。これにより、ロード面５Ｂ、６Ｂにおいて雄ネジ５と雌ネジ６との間での引張力の伝達が行われると共に、ショルダー面５Ａ、６Ａにおいて雄ネジ５と雌ネジ６との間での圧縮力の伝達が行われる。

ところで、ネジ式機械式継手１０にガタツキや緩みが生じないように、ネジ式機械式継手１０を締結する際には、所定値以上のトルクを導入する必要がある。そこで、本実施形態に係る接合管理方法では、以下説明するように鋼管柱１のネジ式機械式継手１０による接合を管理する。

図３〜図６は、本実施形態に係る鋼管柱１のネジ式機械式継手１０による接合を管理する方法を実施する手順を示す図である。まず、図３に示すように、工場において、鋼管柱１に溶接する前のネジ式機械式継手１０に、予め設定した管理値Ｔ０のトルクを導入する。ここで、トルクの管理値Ｔ０は、予め実験や解析を実施して適正値を求めておくが、下限のみを設定してもよく、下限と上限とを設定してもよい。上限については、雄ネジ５及び雌ネジ６に塑性変形を生じさせるような過大な大きさにならないように設定する。

本工程では、雄ネジ５を、ネジ部を上向きにして回り止めした状態で台座８に固定し、該雄ネジ５と雌ネジ６とを螺合させる。なお、雄ネジ５と雌ネジ６とを上下逆にしてもよい。ここで、罫書き（墨付け）１１を、雄ネジ５と雌ネジ６との外周面に記しておき、雄ネジ５の上端と雌ネジ６の下端とを罫書き１１の位置を合わせて嵌め合わせてから、雌ネジ６を回転させる。

次に、ジャッキ、ウインチ、トルクレンチ、レバーブロック（登録商標）又はチェーンブロック等を使用して、ネジ式機械式継手１０にトルクを導入し、該トルクを上記管理値Ｔ０まで上昇させる。

次に、図４に示すように、雄ネジ５と雌ネジ６との外周面に罫書き（墨付け）１２を入れる。本工程では、直線である罫書き１２を、雄ネジ５と雌ネジ６との境界線に対して直交し雄ネジ５と雌ネジ６とに跨るように記す。

次に、雄ネジ５と雌ネジ６との締付を緩めて両者を分離し、それぞれを鋼管柱１の端部に溶接する。ここで、工場において締結して罫書き１２を入れた雄ネジ５と雌ネジ６とには、同一の識別表示（図中Ｎｏ．１）を記しておく。

現場では、図５及び図６に示すように、坑７から突出した鋼管柱１に設けられた雌ネジ６と、その上の鋼管柱１に設けられた雄ネジ５とを螺合させてトルクを導入する。まず、図５に示すように、ネジ式機械式継手１０の雄ネジ５と雌ネジ６との識別表示を一致させる。また、雄ネジ５の下端と雌ネジ６の上端とを罫書き１１の位置を合わせて嵌め合わせ、手動又は機械により上側の鋼管柱１を回転させて雄ネジ５と雌ネジ６とを螺合させる。

次に、図６に示すように、ネジ式機械式継手１０に、ジャッキ、ウインチ、トルクレンチ、レバーブロック（登録商標）又はチェーンブロック等を使用してトルクを導入する。ここで、本工程では、雄ネジ５側の罫書き１２と雌ネジ６側の罫書き１２との位置が一致し、あるいは、雄ネジ５側の罫書き１２が雌ネジ６側の罫書き１２の位置を超えるまで雄ネジ５を雌ネジ６に対して相対的に回転させる。

以上説明したように、本実施形態に係る接合管理方法では、鋼管柱１を接合する工程を実施する前に、ネジ式機械式継手１０に予め設定した管理値のトルクを導入して、雄ネジ５と雌ネジ６との相対的な回転方向の位置を認識するための罫書き１２を、雄ネジ５の外周面と雌ネジ６の外周面とに記す工程を実施し、その後、雄ネジ５と雌ネジ６とを分離し、鋼管柱１を接合する工程において、罫書き１２を基準にして、トルクを導入するときの雄ネジ５と雌ネジ６との相対的な回転方向の位置を決める。

これにより、鋼管柱１を接合する工程において、雄ネジ５側と雌ネジ６側との罫書き１２の位置が一致するまで回転させる等の簡単な作業により、確実に管理値以上のトルクをネジ式機械式継手１０に導入できる。従って、接合作業の時間を短縮できることにより工期の短縮を実現できると共に、ネジ式機械式継手１０による接合の高精度な品質管理を実現できる。

また、ネジ式機械式継手１０を鋼管柱１に溶接する前に、罫書き１２を雄ネジ５の外周面と雌ネジ６の外周面とに記す工程を実施する。即ち、鋼管柱１に溶接されていないネジ式機械式継手１０に管理値のトルクを導入して罫書き１２を記す作業を実施することにより、当該作業を容易化できる。また、当該作業を工場での作業とすることにより、工事現場での工数を低減でき、工期の短縮を実現できる。

さらに、罫書き１１を、雄ネジ５と雌ネジ６との外周面に記しておき、この罫書き１１を基準にして、雄ネジ５の上端と雌ネジ６の下端とを嵌め合わせてから、雌ネジ６を回転させ、そして、上記罫書き１２を記す作業を実施する。これによって、鋼管柱１を接合する工程では、罫書き１１を基準にして、雄ネジ５の上端と雌ネジ６の下端とを嵌め合わせてから、雄ネジ５側と雌ネジ６側との罫書き１２の位置が一致するまで回転させることで、差込式多条平行ネジ構造のネジ式機械式継手１０に管理値のトルクを導入できる。

図７は、矩形状のダイアプレート９が設けられた鋼管柱１とネジ式機械式継手１０との相対的な回転方向の位置を決める手順を示す斜視図である。この図に示すように、ダイアプレート９の鋼管柱１の軸周り（ネジ式機械式継手１０の回転方向）の位置を、罫書き１２の位置を基準にして設定する。例えば、ダイアプレート９の一辺の中央部の位置と、罫書き１２の位置とを一致させる。あるいは、ダイアプレート９の一の角部の位置と、罫書き１２の位置とを一致させる。

ここで、ダイアプレート９に先立ってネジ式機械式継手１０を鋼管柱１に溶接する場合には、ダイアプレート９を鋼管柱１に溶接する際に、ダイアプレート９の所定位置と罫書き１２の位置とを合わせる。一方、ネジ式機械式継手１０に先立ってダイアプレート９を鋼管柱１に溶接する場合には、ネジ式機械式継手１０を鋼管柱１に溶接する際に、ダイアプレート９の所定位置と罫書き１２の位置とを合わせる。

なお、上述の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。例えば、上述の実施形態では、罫書き１２をネジ式機械式継手１０に記す作業を、鋼管柱１に溶接する前に、かつ、工場において実施したが、当該作業を、鋼管柱１に溶接した後や、工事現場において実施する等してもよい。

さらに、上述の実施形態では、雄ネジ５と雌ネジ６との嵌合開始位置を認識するための罫書き１１をネジ式機械式継手１０に記す作業を、トルクを導入する前に実施したが、トルクを導入した後に実施してもよい。

１ 鋼管柱、２ 鋼管柱、３ 杭、５ 雄ネジ、５Ａ ショルダー面、５Ｂ ロード面、６ 雌ネジ、６Ａ ショルダー面、６Ｂ ロード面、７ 坑、８ 台座、９ ダイアプレート、１０ ネジ式機械式継手、１１ 罫書き、１２ 罫書き

Claims (3)

1. ネジ式機械式継手による鋼管柱の接合を管理する方法であって、
   前記鋼管柱を接合する工程を実施する前に、前記ネジ式機械式継手に予め設定した管理値のトルクを導入して、雄ネジと雌ネジとの相対的な回転方向の位置を認識するための印を、前記雄ネジの外周面と前記雌ネジの外周面とに記す工程を実施し、その後、前記雄ネジと前記雌ネジとを分離し、
   前記鋼管柱を接合する工程において、前記印を基準にして、トルクを導入するときの前記雄ネジと前記雌ネジとの相対的な回転方向の位置を決める、ネジ式機械式継手による鋼管柱の接合の管理方法。
2. 前記ネジ式機械式継手を前記鋼管柱に溶接する前に、前記印を前記雄ネジの外周面と前記雌ネジの外周面とに記す工程を実施する請求項１に記載の鋼管柱の接合の管理方法。
3. 前記鋼管柱に設けられる仕口プレートと前記ネジ式機械式継手との相対的な回転方向の位置とを、前記印を基準にして決める請求項１又は請求項２に記載の鋼管柱の接合の管理方法。

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