JP3886516B2 - 鋼管杭とヤットコの接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、仮鉄塔・足場鉄塔等の基礎などに使用される鋼管杭の回転圧入杭工法の施工に使用する、鋼管杭とヤットコの接合構造に関するものである。

既設の送電線鉄塔を立替たり、送電容量を昇圧するために鉄塔の高さを高くするような場合、既設の送電線を一旦移し替えるために仮鉄塔や足場鉄塔を使用する。このような仮鉄塔や足場鉄塔等の基礎としては、従来、設備の安全性からコンクリート基礎を使用していた。前記仮鉄塔や足場鉄塔はある期間使用した後は撤去しなければならないが、その際、コンクリート基礎を破砕撤去することが必要となる。この場合には破砕時に騒音・振動等が発生し、またコンクリート片等が発生することとなり、産業廃棄物としての処理問題が生じる。
そのため、図７に示すように、H形鋼を数本打設してそれを十字型の鋼材で結び、その上に構造物の脚材をボルトで固定することが行われている。
しかしながら、上述の技術ではH形鋼の支持力が小さいために杭の本数を増やさなければならないこと、またそれを十字型の鋼材に固定する作業に時間とコストを要した。
また、特開平７−１８０１６２号公報に示す特許文献１に記載の技術の如くブロック基礎を用いる方法等がある。
この特許文献１に記載の技術において、既設杭の上部に複数のブロック基礎体を設置し、これを接合し、この上に接続金物を介し、仮鉄塔・足場鉄塔等の鉄塔基礎構造部材を取り付ける構成であり、繰り返し使用出来る等の効果を有するが必ずしも簡易な構成となっていない。

そこで、最近広範囲に使用されるに至った鋼管杭を使用する回転圧入杭工法に着目し、上記仮鉄塔・足場鉄塔等の基礎に使用することにした。
この回転圧入杭工法に使用する鋼管杭の構成としては、特開平１１−２１８９０号公報に示す特許文献２に記載の技術等がある。
特許文献２に記載の技術では、径の異なる上下の円筒状案内円筒よりなり、下部の円筒状案内円筒が鋼管杭の上部に螺入すると共に、セットボルトで固定する構成となっている。

特開平７−１８０１６２号公報 特開平１１−２１８９０号公報

ところが、回転圧入杭工法を使用した場合、通常施工された回転杭は、通常５０ｍｍ程度の芯ずれが生じる場合がある。従って、回転圧入工法を使用した場合には、この芯ずれを吸収した形状の構造で仮鉄塔・足場鉄塔等の基礎などに使用出来ることが必要となる。
上記芯ずれに対処が可能で、より簡便で、廉価な鋼管杭と柱材の設合構造及び接合方法を支持力の大きい鋼管杭を基礎に使用し、かつ施工性の良好な技術を提供するに際し、回転圧入杭工法を使用するにあたって、鋼管杭の上部構造を利用し、使用するヤットコの着脱が簡易で、かつ確実に回転駆動力を確実に伝達する構造の鋼管杭とヤットコの接合構造を提供するもので、ヤットコ脱着後に鋼管杭を仮鉄塔・足場鉄塔等の基礎などに使用出来る構造を提供することにある。

本発明は上述の課題を解決するためになされたもので、
（１）請求項１の発明は、鋼管杭とヤットコの接合構造に於いて、鋼管杭上端に固着されたリングフランジと、鋼管杭のほぼ同一外径で形成した円筒体の下端に形成した接続フランジよりなるヤットコとよりなり、前記リングフランジには嵌合切欠部を設け、ヤットコ下部の接続フランジに、せん断キーを嵌合切欠部に嵌合した状態で前記リングフランジと接続フランジとを固定ボルトで接合固定したことを特徴とする。

本発明は、回転圧入杭工法の施工時の鋼管杭とヤットコの接合構造を、鋼管杭上端に固着されたリングフランジと、ヤットコ設けた円筒体の下端に形成した接続フランジを接合固定するという簡便な構成であり、廉価な鋼管杭とヤットコの接合構造を提供することができる。

以下、図面に示す具体的な実施例に基づいて、本発明に係る鋼管杭とヤットコの接合構造を説明する。
図１〜３は、上記鋼管杭の上部構造を利用し、鋼管杭を回転圧入杭工法の施工性を良好とした、発明の概要を示す実施の形態を示す図である。
図１において、鋼管杭１の上端面に、予めリングフランジ２及びナット２１部分のみを溶接で接合させた実施の形態で、回転圧入杭工法の施工時において、図２に示すヤットコ６を、鋼管杭１とは別に製作しておき、これを埋設作業時に取り付け（図３）、埋設作業終了後、ヤットコ６を取り外すものである。

（鋼管杭）
鋼管杭１は、図１に示す如く、その上部に設けているリングフランジ２と、リングフランジに穿設されているボルト取付孔２０と、ボルト取付孔２０の下面に溶接固定しているナット２１とを設ける構成である。
鋼管杭１は、例えば直径４５７ｍｍの大きさのものを用いた場合には、リングフランジ２の幅は５０ｍｍ程度のものを用いる。そして鋼管杭１とリングフランジ２は溶接で接合したものを、最後に埋設し最上部となる鋼管杭に使用する。
リングフランジ２に設けているボルト取付孔２０は、後述する接続フランジ６１をリングフランジ２と接合固定するための固定ボルト５０を取り付ける為の、貫通孔であり、ボルト取付孔２０の下面に溶接固定しているナット２１により、前記固定ボルト５０が螺合固定可能となっている。
ここでボルト取付孔２０の数は、実施例では１２個を設ける構成である。
鋼管杭１とリングフランジ２及びナット２１の溶接は、品質確保、信頼性の向上を目的としてあらかじめ工場で行われることが好ましい。
なお、リングフランジ２は鋼管杭１の内側に設けている。これは回転鋼管杭に用いた場合に、フランジ部が管の内部に存在することが埋設作業上有利だからである。

（ヤットコ）
ヤットコ６の概略は、図２に示す如く上部の円筒体６０と下部の接続フランジ６１と内部に設けているヤットコ部６２より構成される。
そして、接続フランジ６１は、前記リングフランジ２とほぼ同様の大きさに形成し、ボルト取付孔２０に対応する位置に、ボルト挿入孔６３を設けている。
前記リングフランジ２と接続フランジ６１との接合固定は、図３に示すように、接続フランジ６１のボルト挿入孔６３にボルト５０を挿入し接合固定する。

ついで、鋼管杭１とヤットコ６を接合した後、前記回転鋼管杭１を図示しない埋設機械で回転させながら埋設する。
なお、所定の位置までの埋設が完了したら、前述のヤットコ６下部の接続フランジ６１に設けたボルト５０を取り外し、埋設作業は終了する。そして、このリングフランジ２上に、脚材固定部材３を設けた柱材下端フランジ３１及び中間フランジ４を取付ることにより図４に示す如く仮鉄塔等の基礎に利用することが出来る。

また、仮鉄塔のように仮設の場合には、上述に示す工程と逆の工程で施設を撤去するが、ヤットコ部を設けた円筒体をリングフランジ２のナット２１に固定して、鋼管を逆回転させ引き抜くことが出来る。

図５、図６には、リングフランジ２に嵌合切欠部２３を設け、この嵌合切欠部２３に嵌合するせん断キー６４をヤットコ６下部、実施例では、接続フランジ６１に設けた構成としている。
このように、ヤットコ６と鋼管杭１の上部をボルトで接続するほかに、せん断キー６４を嵌合切欠部２３に嵌合させることにより、ヤットコを介し回転駆動源の回転力を、嵌合部で受けることになり、ボルトに加わる応力を大幅に軽減することが出来る。

また、上述の円筒体１０は、鋼管杭１とは別に製作する。そして円筒体１０は、例えば前記鋼管杭１と同様の材質で製作する場合には、鋼管杭よりやや厚く製作し、強度の高い材質で製造することが好ましい。
これは鋼管杭を、回転圧入させるため、ヤットコ部に過大な応力が加わるためであり、回転駆動源に合わせた設計の円筒体とすることが出来る。

本発明の第１の実施形態を示す鋼管杭の頭部を示す斜視図である。 図１の実施形態に使用するヤットコを設けた円筒体の斜視図である。 図２の円筒体を鋼管杭頭部に取り付けた一部切り欠き斜視図である。 本発明の鋼管杭を埋設後に脚材固定部材を施工した斜視図である。 本発明の第２の実施形態にせん断キーを設けた実施形態を示す鋼管杭の頭部を示す斜視図である。 本発明の第２の実施形態に使用するヤットコを設けた円筒体の斜視図である。 従来の仮鉄塔の基礎を示す説明図で、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。

符号の説明

１ 鋼管杭
２ リングフランジ
２０ ボルト取付孔
２１ ナット
２３ 嵌合切欠部
３ 脚材固定部材
３０ 柱材固定材
３１ 柱材下端フランジ
４ 中間フランジ
４０ リングフランジ取付孔
４１ 脚材固定ボルト取付孔
５０ ボルト
６ ヤットコ
６０ 円筒部
６１ 接続フランジ
６２ ヤットコ部
６３ ボルト挿入孔
６４ せん断キー

Claims (1)

1. 鋼管杭とヤットコの接合構造に於いて、
   鋼管杭上端に固着されたリングフランジと、
   鋼管杭のほぼ同一外径で形成した円筒体の下端に形成した接続フランジよりなるヤットコとよりなり、
   前記リングフランジには嵌合切欠部を設け、
   ヤットコ下部の接続フランジに、せん断キーを嵌合切欠部に嵌合した状態で前記リングフランジと接続フランジとを固定ボルトで接合固定したことを特徴とする鋼管杭とヤットコの接合構造。

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