JP3731975B2

JP3731975B2 - Method and apparatus for positioning a steel pipe column when installing a plug-in type steel pipe column

Info

Publication number: JP3731975B2
Application number: JP12008597A
Authority: JP
Inventors: 武小門; 良広高野
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-04-24
Filing date: 1997-04-24
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2017-04-24
Also published as: JPH10299004A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鋼管柱を鋼管杭内に差し込み、鋼管柱の周囲にコンクリートを打設し、鋼管杭と鋼管柱とを接合し一体化してなる土木建築構造物、例えば高架橋、高架鉄道、ビル等の柱を建込む際に、鋼管柱を鋼管杭内の所定の水平方向位置に位置決めする方法及び装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
土木建築構造物の鋼管基礎杭と柱との接合方法としては、鋼管基礎杭の上に鉄筋コンクリートの基礎を設け、この基礎の上に鋼管柱の柱脚をアンカーボルトで固定し、必要に応じて、鋼管柱にコンクリートを充填するのが一般的な施工方法である。ところが最近、鋼管基礎杭と柱の接合方法として、鋼管基礎杭上に設けた鉄筋コンクリート基礎を省略し、鋼管杭に鋼管柱を差し込んでコンクリートを充填して鋼管杭と鋼管柱とを接合一体化し、鋼管基礎杭と柱とを接合する必要が生じている。
【０００３】
鋼管杭に鋼管柱を差し込んで接合する施工方法に関連する公知技術としては、例えば、特開平５−８６６３０号公報に、コンクリート充填鋼管杭とコンクリート充填鋼管柱の接合構造が提案されていて、コンクリートを充填した鋼管杭の頭部にアンカーボルトを埋め込み、鋼管柱の脚部を鋼管杭内に挿入して、アンカーボルトで固定した後にコンクリートを打設して接合し一体化することが開示されている。
【０００４】
しかし、鋼管杭内のコンクリートに埋め込まれたアンカーボルトにて鋼管柱の水平方向の位置決めをしようとすると、鋼管杭の内面と鋼管柱の外面との間、つまり両者の間にボルト締めの空間がないと、鋼管柱をアンカーボルトで固定するための作業が困難となることが考えられる。そして、ボルト締めの作業性を確保しようとすると、大径の鋼管杭と小径の鋼管柱を用いてボルト締めの空間を形成する必要があり、また、アンカーボルトの固定のために、柱脚部にベースプレートが必要であり、柱の加工度が上がるとともに、ベースプレートを杭内に収めるために、設計上大径の鋼管杭とする必要がないにもかかわらず鋼管杭の径を大きくせざるを得ず、経済性が悪いという問題が生じる。
【０００６】
即ち、鋼管柱を鋼管杭内に差し込み、鋼管柱周囲にコンクリートを打設し、鋼管杭と鋼管柱とを接合し一体化する鋼管柱の建て込み施工を行う際に、鋼管柱の水平方向の位置決めを行うための具体的な施工方法及び装置については、これまで流布されていないのが実情である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、鋼管杭内に差し込んだ鋼管柱の脚部をアンカーボルトに固定する事なく、鋼管杭内に差し込んだ鋼管柱を所定の水平方向位置に位置決めして、鋼管柱の建込みを行い得るようにした鋼管柱の水平方向位置決め方法および装置を提供することを解決課題とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、鋼管柱を鋼管杭内に差し込んで立柱する際に、鋼管柱を鋼管杭内の所定の位置に導く水平方向位置決め装置を用いれば、鋼管柱の水平方向の位置決めが可能となり、鋼管杭内での作業者による鋼管柱の位置決め作業が排除でき、かつ、作業全体が画一的で簡便に行えることに着目して発明を完成したものである。
【０００９】
本発明の要旨は、以下の通りである。
【００１０】
（１）鋼管杭内に鋼管柱を差し込み、鋼管杭内に鋼管柱を立柱した後に、コンクリートを打設し、鋼管杭と鋼管柱を接合し一体化して、鋼管杭内に鋼管柱を建て込む際の鋼管杭内での鋼管柱の水平方向の位置決め方法であって、鋼管杭内部の鋼管柱の設置中心位置に棒材を設置し、棒材の周囲にコンクリートを打設し、棒材の上端が鋼管柱の内部に鋼管柱の直径以上差し込むことができるようにコンクリート中に埋め込んで棒材を立設し、次いで、棒材の横断面寸法より大きな寸法の開口を頂部に有する円錐形状或は角錐形状のガイド材を鋼管柱下端部に取り付けた鋼管柱を鋼管杭内に差し込み、棒材の先端部がガイド材の頂部開口を貫通するまで鋼管柱を差し込み、鋼管柱を鋼管杭内の水平方向位置に位置決めすることを特徴とする、鋼管杭内での鋼管柱の水平方向の位置決め方法。
【００１１】
（２）鋼管杭内に立設するための棒材と、棒材の横断面寸法より大きな寸法の開口を頂部に有し、かつ、鋼管柱下端部に取り付けることができる寸法の下端部を有する円錐形状或は角錐形状のガイド材とを備えていることを特徴とする、鋼管杭内に差し込まれた鋼管柱の水平方向位置決め装置。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は、鋼管柱の案内治具を用いて鋼管杭内に鋼管柱を差し込んで据え付ける状態を示した図である。
【００１４】
図２は、鋼管杭内に鋼管柱を所定の位置に据え付けた状態を示した図である。図３は、鋼管柱を吊って差し込む際の吊り金具を鋼管柱に取り付けた状態を示した図である。
【００１５】
図１及び図２に示すように、鋼管柱を鋼管杭内に建て込む施工方法としては、鋼管杭１内に設置すべき鋼管柱の下端レベル以下の所定の高さ迄、第１段コンクリート３を打設する。この際に、第１段コンクリート３中に丸形の棒材４の下部を埋め込み棒材４を垂直に立設する。棒材の形状は、丸棒が好ましいが角棒等の他の形状のものであっても良く、先端部を尖らせておくことが好ましい。棒材４の立設位置は、差し込まれる鋼管柱２の中心位置と合致させて置く。
【００１６】
また、第１段コンクリート３上部に突出する棒材の長さは少なくとも差し込まれる鋼管柱の直径以上の長さとすることが好ましい。具体的には、コンクリートの天端レベルと鋼管柱下端レベルとの距離にガイド材の高さを加えた長さ以上の突出長さにしなければならない。これは棒材のコンクリートからの突出部の長さがガイド材の高さ未満であると鋼管柱を所定の高さ位置に設置することが困難となるからである。
【００１７】
一方、鋼管柱２下端部にガイド材５を溶接等により取り付ける。ガイド材５は、頂部に棒材４の直径よりもやや大きな頂部開口６を形成されていて、下部が鋼管柱の直径と同一か或いは直径よりもやや大きな下部開口７を有する円錐形状の鋼板から形成されている。このような大きさにすることにより鋼管柱下端部にガイド材を取り付けることが可能となる。なお、ガイド材５を鋼管柱２に取り付ける時には、ガイド材５の頂部開口６の中心位置が鋼管柱２の据え付け位置の中心位置と合致するように配置して、ガイド材下部を鋼管柱の下端部に取り付けることが必要である。この位置合わせによって、鋼管柱２を所定の位置に据え付けることができる。また、ガイド材５は、棒材をガイドできるものであれば、円錐形状に限らず角錐形状のものでもよい。ガイド材は、鋼板を任意に加工して製造することができる。
【００１８】
また、ガイド材の高さは、鋼管柱を鋼管杭内に差し込んだとき、棒材がガイド材の内面をスライドして上部開口に案内しやすくするための角度、傾斜角を確保できればよいので、その傾斜角と鋼管柱の径とを勘案して決めれば良い。例えば、この傾斜角は４５度以上となるようにすること、すなわち高さは鋼管の半径以上とすることが好ましい。
【００１９】
ガイド材５を取り付けた鋼管柱２は、図３に示すように、鋼管柱２に設けた吊り金具８にフック等を引っかけ、クレーン等で吊り上げて、図１に示すように、ガイド材５が棒材４の頭部を覆うように鋼管杭１内に差し込む。鋼管柱２を差し込んで行くに従って、ガイド材５と棒材４とが接触することとなるが、ガイド材５の形状が円錐形状となっているため、図２に示すように、ガイド材５の円錐面に案内されて円錐形状の頂部開口６から棒材４の上部が突出する状態となる。鋼管柱２の差し込み量は、鋼管柱の設置する高さ位置に応じて決定すれば良い。
【００２０】
このようにガイド材５の上部開口６から所定の長さ棒材４を突出させることにより、鋼管柱２の水平方向の位置決めを行うことができ、また、高さ位置も決められる。
【００２１】
図４は、鋼管柱を据え付けてコンクリートを打設し、鋼管柱の建て込み施工が完了した状態を示す図である。図５は、図４の▲１▼ー▲１▼線での断面図を示している。
【００２２】
図４から図５に示すように、鋼管柱の水平方向位置、垂直方向位置等の据え付け位置を決定した後に、鋼管柱と鋼管杭との隙間に、例えば楔等の固定具を挿入し、鋼管柱の固定を行って第２段コンクリート９を打設すれば鋼管柱の建て込み施行が完了する。鋼管柱２は、打設したコンクリート９によって鋼管杭１と接合し一体化されることとなる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明では、頂部に開口をもつ円錐形状の鋼板と棒材とからなる水平方向位置決め装置を用いて鋼管柱を建て込むため、鋼管柱は必然的に所定の位置に導かれ、水平方向の位置決めを容易に行うことができる。また、頂部に開口をもつ円錐形状或は角錐形状のガイド材が、ベースプレートの役割を果たすため、鋼管柱の外部に突出するベースプレート等の部材を設ける必要がなく、鋼管杭の直径を必要以上に大きくしなくても良い。その上、簡便な位置決め装置を用いて、画一的な方法で作業が実施できるために施工性が良いという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】鋼管柱の案内治具を用いて鋼管杭内に鋼管柱を差し込んで据え付ける状態を示した図である。
【図２】鋼管杭内に鋼管柱を所定の位置に据え付けた状態を示した図である。
【図３】鋼管柱を吊って差し込む際の吊り金具を鋼管柱に取り付けた状態を示した図である。
【図４】鋼管柱の水平方向位置決め装置を用いて鋼管杭内に鋼管柱を建て込んだ状態を示す図である。
【図５】図４の▲１▼−▲１▼線での断面図である。
【符号の説明】
１鋼管杭
２鋼管柱
３第１段コンクリート
４棒材
５ガイド材
６頂部開口
７下部開口
８吊り金具
９第２段コンクリート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is a civil engineering building structure in which a steel pipe pillar is inserted into a steel pipe pile, concrete is placed around the steel pipe pillar, and the steel pipe pile and the steel pipe pillar are joined and integrated, such as a viaduct, an elevated railway, a building, etc. The present invention relates to a method and an apparatus for positioning a steel pipe column at a predetermined horizontal position in a steel pipe pile when constructing the column.
[0002]
[Prior art]
As a method of joining steel pipe foundation piles and columns in civil engineering and construction structures, a reinforced concrete foundation is installed on the steel pipe foundation pile, and the column base of the steel pipe column is fixed on this foundation with anchor bolts. The general construction method is to fill the steel pipe column with concrete. However, recently, as a method of joining the steel pipe foundation pile and the column, the reinforced concrete foundation provided on the steel pipe foundation pile is omitted, the steel pipe pillar is inserted into the steel pipe pile, the concrete is filled, and the steel pipe pile and the steel pipe column are joined and integrated. It is necessary to join steel pipe foundation piles and columns.
[0003]
As a publicly known technique related to a construction method in which a steel pipe column is inserted and joined to a steel pipe pile, for example, in JP-A-5-86630, a joint structure between a concrete-filled steel pipe pile and a concrete-filled steel pipe column is proposed. It is disclosed that anchor bolts are embedded in the heads of steel pipe piles filled with steel, and the legs of steel pipe columns are inserted into the steel pipe piles, fixed with anchor bolts, and then concrete is cast and joined to integrate them. Yes.
[0004]
However, when trying to position the steel pipe column in the horizontal direction with anchor bolts embedded in the concrete in the steel pipe pile, there is a bolting space between the inner surface of the steel pipe pile and the outer surface of the steel pipe column, that is, between the two. Otherwise, it may be difficult to work to fix the steel pipe column with the anchor bolt. In order to secure the bolting workability, it is necessary to form a bolting space using a large-diameter steel pipe pile and a small-diameter steel pipe column, and for fixing the anchor bolt, The base plate is required to increase the degree of processing of the column, and in order to fit the base plate in the pile, it is necessary to increase the diameter of the steel pipe pile even though it is not necessary to make it a large diameter steel pipe pile. Therefore, there is a problem that the economy is poor.
[0006]
That is, when a steel pipe column is inserted into a steel pipe pile, concrete is placed around the steel pipe column, and the steel pipe column is built and integrated by joining and integrating the steel pipe pile and the steel pipe column, the horizontal direction of the steel pipe column is set. As for the concrete construction method and apparatus for positioning, the actual situation has not been disseminated so far.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention positions the steel pipe column inserted into the steel pipe pile at a predetermined horizontal position without fixing the legs of the steel pipe column inserted into the steel pipe pile to the anchor bolt, It is an object of the present invention to provide a horizontal positioning method and apparatus for a steel pipe column that can perform the above.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, in the present invention, when a steel pipe column is inserted into a steel pipe pile and standing, a horizontal positioning device for guiding the steel pipe column to a predetermined position in the steel pipe pile is used. The present invention has been completed by focusing on the fact that the positioning of the direction is possible, the positioning work of the steel pipe column by the worker in the steel pipe pile can be eliminated, and the whole work can be performed uniformly and simply.
[0009]
The gist of the present invention is as follows.
[0010]
(1) After inserting the steel pipe pillar into the steel pipe pile, placing the steel pipe pillar upright in the steel pipe pile, placing concrete, joining and integrating the steel pipe pile and the steel pipe pillar, and building the steel pipe pillar in the steel pipe pile This is a horizontal positioning method of a steel pipe column in the steel pipe pile at the time of installation, in which a bar is installed at the center position of the steel pipe column inside the steel pipe pile, concrete is placed around the bar, A bar is erected by embedding it in concrete so that the upper end can be inserted into the steel pipe column beyond the diameter of the steel pipe column, and then a conical shape having an opening larger than the cross-sectional dimension of the bar at the top or Inserts a steel pipe column with a pyramid-shaped guide material attached to the lower end of the steel pipe column into the steel pipe pile, inserts the steel pipe column until the tip of the bar penetrates the top opening of the guide material, and inserts the steel pipe column into the steel pipe pile. Steel pipe characterized by being positioned in a horizontal position Horizontal positioning method for steel pipe columns in piles.
[0011]
(2) It has a bar for standing in the steel pipe pile, an opening larger than the cross-sectional dimension of the bar at the top, and a lower end that can be attached to the lower end of the steel pipe column A horizontal positioning device for a steel pipe column inserted into a steel pipe pile, comprising a guide material having a conical shape or a pyramid shape.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 is a view showing a state in which a steel pipe column is inserted and installed in a steel pipe pile using a steel pipe column guide jig.
[0014]
FIG. 2 is a view showing a state where a steel pipe column is installed in a predetermined position in the steel pipe pile. FIG. 3 is a view showing a state in which a hanging metal fitting is attached to a steel pipe column when the steel pipe column is hung and inserted.
[0015]
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, as a construction method for building a steel pipe column in a steel pipe pile, the first stage concrete 3 is made up to a predetermined height below the lower end level of the steel pipe column to be installed in the steel pipe pile 1. To cast. At this time, the lower part of the round bar 4 is embedded in the first stage concrete 3 and the bar 4 is erected vertically. The shape of the bar is preferably a round bar, but may be other shapes such as a square bar, and it is preferable to sharpen the tip. The standing position of the bar 4 is set to coincide with the center position of the steel pipe column 2 to be inserted.
[0016]
Moreover, it is preferable that the length of the bar protruding above the first stage concrete 3 is at least equal to or greater than the diameter of the steel pipe column to be inserted. Specifically, the protrusion length must be equal to or greater than the distance between the top level of concrete and the bottom level of the steel pipe column plus the height of the guide material. This is because it is difficult to install the steel pipe column at a predetermined height position when the length of the protruding portion of the bar material from the concrete is less than the height of the guide material.
[0017]
On the other hand, the guide material 5 is attached to the lower end portion of the steel pipe column 2 by welding or the like. The guide member 5 is formed from a conical steel plate having a top opening 6 slightly larger than the diameter of the bar 4 at the top and having a lower opening 7 whose lower part is the same as or slightly larger than the diameter of the steel pipe column. Is formed. By setting it as such a magnitude | size, it becomes possible to attach a guide material to the steel pipe pillar lower end part. In addition, when attaching the guide material 5 to the steel pipe column 2, it arrange | positions so that the center position of the top part opening 6 of the guide material 5 may correspond with the center position of the installation position of the steel pipe column 2, and a guide material lower part is the lower end of a steel pipe column. It is necessary to attach to the part. By this alignment, the steel pipe column 2 can be installed at a predetermined position. Further, the guide member 5 is not limited to the conical shape but may be a pyramid shape as long as it can guide the bar. The guide material can be manufactured by arbitrarily processing a steel plate.
[0018]
In addition, the height of the guide material, as long as the steel tube column is inserted into the steel tube pile, it is sufficient if the bar can slide the inner surface of the guide material and make it easy to guide to the upper opening, the inclination angle, It may be determined in consideration of the inclination angle and the diameter of the steel pipe column. For example, the inclination angle is preferably 45 degrees or more, that is, the height is preferably equal to or greater than the radius of the steel pipe.
[0019]
As shown in FIG. 3, the steel pipe column 2 to which the guide material 5 is attached is hooked on a suspension fitting 8 provided on the steel pipe column 2 and lifted by a crane or the like. As shown in FIG. It inserts in the steel pipe pile 1 so that the head of the bar 4 may be covered. As the steel pipe column 2 is inserted, the guide member 5 and the bar member 4 come into contact with each other. However, since the guide member 5 has a conical shape, as shown in FIG. It will be in the state which the upper part of the bar 4 protrudes from the cone-shaped top opening 6 by being guided by the conical surface. What is necessary is just to determine the insertion amount of the steel pipe pillar 2 according to the height position which a steel pipe pillar installs.
[0020]
Thus, by projecting the bar 4 of a predetermined length from the upper opening 6 of the guide member 5, the steel pipe column 2 can be positioned in the horizontal direction, and the height position is also determined.
[0021]
FIG. 4 is a diagram showing a state in which the steel pipe columns are installed and concrete is placed, and the construction of the steel pipe columns is completed. FIG. 5 shows a cross-sectional view taken along line (1)-(1) in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 4 to FIG. 5, after determining the installation position such as the horizontal position and vertical position of the steel pipe column, a fixture such as a wedge is inserted into the gap between the steel pipe column and the steel pipe pile, and the steel pipe Once the column is fixed and the second-stage concrete 9 is laid, the implementation of the steel pipe column is completed. The steel pipe column 2 is joined and integrated with the steel pipe pile 1 by the cast concrete 9.
[0023]
【The invention's effect】
In the present invention, since a steel pipe column is built using a horizontal positioning device composed of a conical steel plate and a bar having an opening at the top, the steel pipe column is inevitably guided to a predetermined position and positioned in the horizontal direction. Can be easily performed. In addition, since the conical or pyramidal guide material with an opening at the top serves as a base plate, there is no need to provide a member such as a base plate protruding outside the steel pipe column, and the diameter of the steel pipe pile is more than necessary. It doesn't have to be large. In addition, using a simple positioning device, the work can be carried out in a uniform manner, so that the workability is good.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing a state in which a steel pipe column is inserted and installed in a steel pipe pile using a steel pipe column guide jig.
FIG. 2 is a view showing a state in which a steel pipe column is installed at a predetermined position in a steel pipe pile.
FIG. 3 is a view showing a state in which a hanging metal fitting is attached to a steel pipe column when the steel pipe column is hung and inserted.
FIG. 4 is a view showing a state in which a steel pipe column is built in a steel pipe pile using a horizontal positioning device for the steel pipe column.
5 is a cross-sectional view taken along line (1)-(1) in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Steel pipe pile 2 Steel pipe pillar 3 1st stage concrete 4 Bar material 5 Guide material 6 Top opening 7 Lower opening 8 Suspension metal 9 Second stage concrete

Claims

Steel pipe column is inserted into the steel pipe pile, and after placing the steel pipe column in the steel pipe pile, concrete is placed, the steel pipe pile and the steel pipe column are joined and integrated, and the steel pipe column is built in the steel pipe pile. This is a horizontal positioning method of steel pipe columns in piles, in which a bar is installed at the center of the steel pipe column inside the pipe pile, concrete is placed around the bar, and the upper end of the bar is a steel pipe It is embedded in concrete so that it can be inserted beyond the height of the guide material inside the pillar, and the bar is erected, and then has a conical shape having an opening at the top that is larger than the cross-sectional dimension of the bar. Insert a steel pipe column with a pyramid-shaped guide material attached to the bottom end of the steel pipe column into the steel pipe pile, insert the steel pipe column until the tip of the bar penetrates the top opening of the guide material, and insert the steel pipe column horizontally in the steel pipe pile. wherein the positioning in the direction position, the steel pipe pile Horizontal positioning method of the steel pipe columns at.

A conical shape having a bar for standing in a steel pipe pile and an opening having a size larger than the cross-sectional dimension of the bar at the top and a lower end of a dimension that can be attached to the lower end of the steel pipe column Is provided with a pyramid-shaped guide material, and a horizontal positioning device for a steel pipe column inserted in a steel pipe pile .