JP2931976B1 - パイルの溶接用保持具、溶接用保持装置および溶接方法 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 直径が大小様々、且つ長短様々なパイル同士
の溶接を確実に行えるパイルの溶接用保持具、溶接用保
持装置および溶接方法を提供すること。 【解決手段】 パイル１０の周囲に溶接用保持具１を３
個設ける。溶接用保持具１はシャフト４の先端部に当接
部５が首振り自在に装着して成る。３個の溶接用保持具
１はスプライン３０などで連動連結されている。３個の
溶接用保持具１のうちの何れかの当接部５を上下方向へ
回転させて第１のパイル１０の胴面に当接させれば、他
の２個の当接部５も第１のパイル１０の胴面に当接し、
第１のパイル１０は直立した姿勢を保持する。そこで第
１のパイル１０上に第２のパイル１０’を接続し、両者
を溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築物の基礎杭な
どに用いられるパイルの溶接用保持具、溶接用保持装置
および溶接方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建築物の基礎杭などに用いられるパイル
は一般にコンクリートにより作られており、建築現場な
どにおいてパイル同士を溶接して接続することが行われ
る。そこで本出願人は、先きに長短様々なパイルをケー
シングの内部に垂直な姿勢で挿入してパイル同士の溶接
を確実に行えるパイルの溶接用保持具および溶接方法を
提案した（特許第２６８４５３６号公報）。

【０００３】このものは、特にその図１および図２に示
されるように、地中に埋入されたケーシング６（符号は
同公報援用、以下同）のフランジ７上に設置される台部
１１に回転体１３を装着し、回転体１３の内端部にケー
シング６に挿入された第１のパイル１の胴面に当接する
当接体１５を設けたものである。したがって第１のパイ
ル１をケーシング６に挿入すると、当接体１５は３方向
から第１のパイル１の胴面に当接し、第１のパイル１は
垂直な姿勢で宙吊りされる。そこで第２のパイル２の下
面を第１のパイル１の上面に面接地させ、溶接機のノズ
ル４や溶接棒５により溶接し、溶接が終了したならば、
第１のパイル１をケーシング６からまっすぐ引き上げて
取り出すようにしたものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】パイルの直径は大小様
々である。ところが上記従来のものは、パイルの直径が
変われば、これに応じて当接体を交換するなどせねばな
らないため、その取り扱いや管理が面倒であるという問
題点があった。また一般に、当接体はパイルを包囲する
ように３個設置されてパイルを３方向から支持するが、
作業者は３個の当接体を個別にパイルに当接・離間させ
ねばならないため、取り扱いや作業が面倒であった。

【０００５】したがって本発明は、直径が大小様々、且
つ長短様々なパイル同士の溶接を容易にまた確実に行え
るパイルの溶接用保持具、溶接用保持装置および溶接方
法を提供することを目的とする。また取り扱いや作業が
簡単・容易なパイルの溶接用保持具、溶接用保持装置お
よび溶接方法を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
台部と、台部に上下方向に回転自在に軸着されたシャフ
トと、シャフトの先端部に装着された当接部とを備え、
前記当接部が、パイルの胴面に当接する複数個の当接体
と、これらの当接体を水平回転自在に保持する保持体と
から成ることを特徴とするパイルの溶接用保持具であ
る。

【０００７】請求項２記載の発明は、前記シャフトが、
前記台部に軸着されたパイプと、このパイプに螺入され
たねじ棒から成り、このねじ棒の先端部に前記当接部を
装着し、このねじ棒をこのパイプに対して出し入れする
ことにより、前記当接部をパイルに対して前進後退自在
とした。

【０００８】請求項３記載の発明は、前記当接部を上下
方向に首振り自在に前記シャフトの先端部に装着した。

【０００９】請求項４記載の発明は、前記当接体が板状
体から成る当接部材を有し、これらの当接部材を上下方
向に多段に設けた。

【００１０】請求項５記載の発明は、台部と、台部に上
下方向に回転自在に軸着されたシャフトと、シャフトの
先端部に装着されてパイルの胴面に当接する当接部とか
らパイルの溶接用保持具を構成し、パイルの周囲に設置
される複数個のこれらの溶接用保持具のシャフトを連動
連結する連動連結手段を設け、複数個の溶接用保持具の
うちの何れかの当接部をパイルに当接・離間させるべく
前記シャフトを上下方向に回転させると、前記連動連結
手段により他のシャフトもこれに連動して上下方向に回
転するようにしたことを特徴とするパイルの溶接用保持
装置である。

【００１１】請求項６記載の発明は、前記シャフトが、
前記台部に軸着されたパイプと、このパイプに螺入され
たねじ棒から成り、このねじ棒の先端部に前記当接部を
装着し、このねじ棒をこのパイプに対して出し入れする
ことにより、前記当接部をパイルに対して前進後退自在
とした。

【００１２】請求項７記載の発明は、前記当接部を上下
方向に首振り自在に前記シャフトの先端部に装着した。

【００１３】請求項８記載の発明は、前記当接部が、パ
イルの胴面に当接する複数個の当接体と、これらの当接
体を水平回転自在に保持する保持体とから成る。

【００１４】請求項９記載の発明は、直立した第１のパ
イルの上面に直立した第２のパイルの下面を接合し、第
１のパイルと第２のパイルの接合部を溶接するパイルの
溶接方法において、第１のパイルの周囲に複数個のパイ
ルの溶接用保持具を配設し、これらの溶接用保持具のう
ちの何れかの溶接用保持具のシャフトの先端部に装着さ
れた当接部をシャフトを回転軸を中心に回転させて外方
へ退避させることにより、連動連結手段で連動連結され
た他の溶接用保持具のシャフトを回転軸を中心に回転さ
せてこれらのシャフトの先端部の当接部も外方へ退避さ
せ、その状態で第１のパイルを直立した姿勢でこれらの
当接部の中央に位置させ、次いでこれらの当接部を下方
へ回転させることにより、これらの当接部を第１のパイ
ルの胴面に当接させて第１のパイルを宙吊り状態で保持
し、次いで第１のパイルの上面に第２のパイルの下面を
接合し、接合部を溶接するようにしたことを特徴とする
パイルの溶接方法である。

【００１５】請求項１０記載の発明は、前記当接部に水
平回転自在に装着された複数個の当接体で前記第１のパ
イルを保持する。

【００１６】請求項１１記載の発明は、前記第１のパイ
ルの直径の大小に応じて、前記当接部を前記第１のパイ
ルに対して前進後退させて、第１のパイルの半径方向に
おける当接部の位置を調整する。

【００１７】

【作用】上記構成において、第１のパイルの胴面に当接
部を当接させて第１のパイルを直立した姿勢で保持し、
その状態で第２のパイルの下面を第１のパイルの上面に
接合し、接合部を溶接する。この場合、保持体に保持さ
れた複数個の当接体は水平回転自在であるので、第１の
パイルの直径の大きさにかかわらず、当接体を第１のパ
イルの胴面にしっかり当接させて第１のパイルを保持す
ることができる。

【００１８】また複数個の溶接用保持具のシャフト同士
を連動連結する連動連結手段を構成することにより、複
数個の溶接用保持具のうちの何れかの溶接用保持具の当
接部をシャフトを上下方向に回転させて第１のパイルに
当接・離間させれば、他の溶接用保持具の当接部もこれ
に連動して第１のパイルに当接・離間するので、第１の
パイルの保持・保持解除を簡単・確実に行うことができ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。図１は、パイルの溶接用保持具の
断面図、図２は同平面図、図３はパイルの溶接用保持装
置の使用中の平面図、図４は同部分拡大平面図、図５は
同使用中の側面図である。

【００２０】まず、図１〜図３を参照して、パイルの溶
接用保持具の構造を説明する。この溶接用保持具１は、
台部２と、台部２に回転軸３を中心に上下方向Ａに回転
自在に軸着されたシャフト４と、シャフト４の先端部に
上下方向に首振り自在（矢印Ｂ）に装着された当接部５
から成っている。後述するように、図３に示す溶接用保
持装置は、図１および図２に示す溶接用保持具１をパイ
ル１０を包囲するように複数個（好ましくは３個）連動
連結して構成される。７は台部２が装着された受台であ
る。

【００２１】図１および図２において、シャフト４は、
パイプ１１と、パイプ１１に出入自在に螺入されたねじ
棒１２から成っている。パイプ１１の後端部は回転軸３
に上下方向に回転自在に固着されており、また当接部５
はねじ棒１２の先端部の金具１３にピン６で軸着されて
いる。したがって当接部５は、ピン６を中心に上下方向
Ｂに回転自在（首振り自在）になっている。８は受台７
上に設けられたストッパであって、パイプ１１の下方へ
の回転限度を規定する。

【００２２】ねじ棒１２にはナット１４，１５が螺着さ
れている。ねじ棒１２をパイプ１１に対して相対的に回
転させると、当接部５およびねじ棒１２はその長手方向
（パイル１０の半径方向）Ｃに前進後退する。図２にお
いて、実線で示す当接部５は前進させた状態を示してお
り、鎖線で示す当接部５は後退させた状態を示してい
る。当接部５は、パイル１０の直径の大きさに応じて前
進後退させてパイル１０の半径方向の位置を調整する。

【００２３】次に、当接部５の構造を説明する。当接部
５は箱形の保持体２０の内部に、当接体２１を平面視し
て左右２個装着して構成されている（図２）。当接体２
１は、フレーム２２に略３角形の板状体から成る当接部
材２３を上下方向に複数個多段に装着して成っている。
このように当接部材２３を上下方向に多段に設けること
により、重量のあるパイル１０を直立状態でしっかり保
持できる。

【００２４】図２において、当接部材２３の先端面２４
は、パイル１０の周面にフィットするように円弧面にな
っている。当接部材２３は、パイル１０を痛めにくく且
つパイル１０にしっかり当接できるように、ゴムや樹脂
などの弾性材から成っている。また当接体２１を装着し
たフレーム２２は、保持体２０に設けられた垂直な回転
軸２５に水平回転自在（矢印Ｄ）に軸着されている。し
たがって図４に示すように、パイル１０の直径に応じて
当接体２１が回転軸２５を中心に矢印Ｄ方向へ水平回転
することにより、当接体２１をパイル１０の胴面にしっ
かり当接させてパイル１０を保持することができる。２
６は保持体２０の上面に起伏自在に装着された逆Ｕ字形
の把手である。図４では把手２６は省略している。

【００２５】図３は、上記構造の溶接用保持具１を複数
個（本形態では３個）連動連結して構成した溶接用保持
装置を示している。３個の溶接用保持具１は、パイル１
０の周囲に平面視して１２０°の等間隔で設置されてお
り、それぞれの台部２に設けられた回転軸３はスプライ
ン３０および継手部３１，３２を介して連動連結されて
いる。したがって、３個の溶接用保持具１の何れかの溶
接用保持具１の把手２６を保持して当接部５を上下動さ
せると（図１および図５の矢印Ｅ）、そのシャフト４は
回転軸３を中心に上下方向（矢印Ａ）に回転し、これに
連動して他の２個の溶接用保持具１のシャフト４も同方
向（矢印Ａ）へ同量上下方向へ回転する。すなわちスプ
ライン３０や継手部３１，３２は３個の溶接用保持具１
のシャフト４を連動連結する連動連結手段となってい
る。連動連結手段としては、フレキシブルシャフトなど
も適用することができる。

【００２６】図５において、４０は作業現場に設置され
た移動式の囲壁ユニットであり、その床部材４１には開
口部４２が開口されている。溶接用保持具１は、この開
口部４２の周囲に配設されており、囲壁ユニット４０と
一体的に運搬されて作業現場に設置される。８は地中に
埋設されたケーシングであり、その内部は地中孔９にな
っている。囲壁ユニット４０はなくてもよいものであ
り、この場合、溶接用保持具１は地面上に設置される。

【００２７】次にこの溶接用保持具１を用いたパイルの
溶接方法を説明する。まず、図５に示すように、囲壁ユ
ニット４０を作業現場に設置する。この場合、開口部４
２は地中孔９に位置合わせされる。なお図５において、
説明の都合上、溶接用保持具１は位置を変えて図示して
いる。次にクレーン車（図外）などの作業車により第１
のパイル１０を３個の当接部５の中央に位置させ、地中
孔９に直立した姿勢でまっすぐ挿入する（矢印Ｆ）。こ
のとき、当接部５の当接部材２３が第１のパイル１０に
当ってその挿入の障害にならないように、当接部５を上
部外方へ回転させて退避させておく（矢印Ａ１）。図５
において、実線で示す当接部５は、この退避状態を示し
ている。この回転動作は、作業者が３個の溶接用保持具
１のうちの何れかの把手２６を手で持ち上げることによ
り行う。

【００２８】第１のパイル１０を所定の深さまで地中孔
９に挿入したならば、作業者は把手２６から手を離す。
すると当接部５は自重により図５において下方（矢印Ａ
２方向）へ回転し、当接部５の当接部材２３は鎖線で示
すように第１のパイル１０の胴面に当接する。この状態
でパイル１０は自重により下降しようとするが、第１の
パイル１０が下降しようとすると当接部材２３はより強
く第１のパイル１０の胴面に当接するので、第１のパイ
ル１０の下降は阻止され、第１のパイル１０は地中孔９
内に宙吊り状態でしっかり保持されることとなる。

【００２９】上述のように、当接部５を上下方向へ回転
させてパイル１０に対して離間あるいは当接させる場
合、３個の溶接用保持具１はスプライン３０などの連動
連結手段で連動連結されているので、作業者は３個の溶
接用保持具１のうち、何れか１つの溶接用保持具１の把
手２６を保持して当接部５を上下方向Ａに回転させれ
ば、他の２個の溶接用保持具１の当接部５もこれに連動
して上下動し、パイル１０に対して離間あるいは当接す
る。すなわち連動連結手段を設けることにより、３個の
当接部５をパイル１０に対して同時に当接・離間させる
ことができるので、当接部５によるパイル１０の保持・
保持解除動作を確実に行うことができる。

【００３０】図５において鎖線で示す第１のパイル１０
は、このようにして地中孔９内に宙吊りされた状態を示
している。第１のパイル１０はコンクリート製であっ
て、きわめて重量が重いので、この宙吊り状態では自重
により完全に垂直な姿勢となる。そこで次のクレーン車
などにより第２のパイル１０’を直立した姿勢で第１の
パイル１０上に位置させて、第２のパイル１０’の下面
を第１のパイル１０の上面に接合させる。そして両者の
接合部を溶接機により溶接する。この場合、溶接は囲壁
ユニット４０の内部で行われるので、風の影響を受けず
に溶接作業を容易に行うことができる。またフラットな
床部材４１上で安全に溶接を行うことができる。なお従
来は、凹凸の大きい地面上で溶接を行っていたため、つ
まずくなどして諸作業を行いにくかったものである。

【００３１】溶接が終了したならば、第１のパイル１０
と第２のパイル１０’をまっすぐに引き上げて、第１の
パイル１を地中孔９から取り出す。この場合、図５にお
いて、当接部５は矢印Ａ１方向、すなわち第１のパイル
１０の胴面から離れる方向へ自由に回転できるので、第
１のパイル１０をケーシング６から難なく取り出すこと
ができる。以上により一連の作業は終了する。なお第１
のパイル１０と第２のパイル１０’の取り扱い運搬は図
示しないクレーン車などの作業車により行われる。上記
作業において、地中孔９を深く形成し、第１のパイル１
０と地中孔９の底部との間に十分なギャップＴ（図５）
を確保するようにすれば、長短様々のパイルに対応する
ことができる。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、パ
イルを直立した状態で保持し、パイルとパイルの溶接作
業を容易にかつ確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイルの溶接用保持具の断面図

【図２】パイルの溶接用保持具の平面図

【図３】パイルの溶接用保持装置の使用中の平面図

【図４】パイルの溶接用保持装置の使用中の部分拡大平
面図

【図５】パイルの溶接用保持装置の使用中の側面図

【符号の説明】

１ パイルの溶接用保持具 ２ 台部 ３ 回転軸 ４ シャフト ５ 当接部 ６ ピン ９ 地中孔 １０ パイル １１ パイプ １２ ねじ棒 ２０ 保持体 ２１ 当接体 ２２ フレーム ２３ 当接部材 ２５ 回転軸 ２６ 把手 ３０ スプライン ３１，３２ 継手

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E02D 5/24 E02D 13/00

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 台部と、台部に上下方向に回転自在に軸
   着されたシャフトと、シャフトの先端部に装着された当
   接部とを備え、前記当接部が、パイルの胴面に当接する
   複数個の当接体と、これらの当接体を水平回転自在に保
   持する保持体とから成ることを特徴とするパイルの溶接
   用保持具。
2. 【請求項２】 前記シャフトが、前記台部に軸着された
   パイプと、このパイプに螺入されたねじ棒から成り、こ
   のねじ棒の先端部に前記当接部を装着し、このねじ棒を
   このパイプに対して出し入れすることにより、前記当接
   部をパイルに対して前進後退自在としたことを特徴とす
   る請求項１記載のパイルの溶接用保持具。
3. 【請求項３】 前記当接部を上下方向に首振り自在に前
   記シャフトの先端部に装着したことを特徴とする請求項
   １または２記載のパイルの溶接用保持具。
4. 【請求項４】 前記当接体が板状体から成る当接部材を
   有し、これらの当接部材を上下方向に多段に設けたこと
   を特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のパイルの
   溶接用保持具。
5. 【請求項５】 台部と、台部に上下方向に回転自在に軸
   着されたシャフトと、シャフトの先端部に装着されてパ
   イルの胴面に当接する当接部とからパイルの溶接用保持
   具を構成し、パイルの周囲に設置される複数個のこれら
   の溶接用保持具のシャフトを連動連結する連動連結手段
   を設け、複数個の溶接用保持具のうちの何れかの当接部
   をパイルに当接・離間させるべく前記シャフトを上下方
   向に回転させると、前記連動連結手段により他のシャフ
   トもこれに連動して上下方向に回転するようにしたこと
   を特徴とするパイルの溶接用保持装置。
6. 【請求項６】 前記シャフトが、前記台部に軸着された
   パイプと、このパイプに螺入されたねじ棒から成り、こ
   のねじ棒の先端部に前記当接部を装着し、このねじ棒を
   このパイプに対して出し入れすることにより、前記当接
   部をパイルに対して前進後退自在としたことを特徴とす
   る請求項５記載のパイルの溶接用保持装置。
7. 【請求項７】 前記当接部を上下方向に首振り自在に前
   記シャフトの先端部に装着したことを特徴とする請求項
   ５または６記載のパイルの溶接用保持装置。
8. 【請求項８】 前記当接部が、パイルの胴面に当接する
   複数個の当接体と、これらの当接体を水平回転自在に保
   持する保持体とから成ることを特徴とする請求項５〜７
   のいずれかに記載のパイルの溶接用保持装置。
9. 【請求項９】 直立した第１のパイルの上面に直立した
   第２のパイルの下面を接合し、第１のパイルと第２のパ
   イルの接合部を溶接するパイルの溶接方法において、第
   １のパイルの周囲に複数個のパイルの溶接用保持具を配
   設し、これらの溶接用保持具のうちの何れかの溶接用保
   持具のシャフトの先端部に装着された当接部をシャフト
   を回転軸を中心に回転させて外方へ退避させることによ
   り、連動連結手段で連動連結された他の溶接用保持具の
   シャフトを回転軸を中心に回転させてこれらのシャフト
   の先端部の当接部も外方へ退避させ、その状態で第１の
   パイルを直立した姿勢でこれらの当接部の中央に位置さ
   せ、次いでこれらの当接部を下方へ回転させることによ
   り、これらの当接部を第１のパイルの胴面に当接させて
   第１のパイルを宙吊り状態で保持し、次いで第１のパイ
   ルの上面に第２のパイルの下面を接合し、接合部を溶接
   するようにしたことを特徴とするパイルの溶接方法。
10. 【請求項１０】 前記当接部に水平回転自在に装着され
    た複数個の当接体で前記第１のパイルを保持することを
    特徴とする請求項９記載のパイルの溶接方法。
11. 【請求項１１】 前記第１のパイルの直径の大小に応じ
    て、前記当接部を前記第１のパイルに対して前進後退さ
    せて、第１のパイルの半径方向における当接部の位置を
    調整することを特徴とする請求項９または１０記載のパ
    イルの溶接方法。