JP4342254B2 - 鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造及び鋼管杭への鉄筋の接合方法 - Google Patents

Description

この発明は、鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造及び鋼管杭への鉄筋の接合方法に関する。

鋼管杭の杭頭にコンクリート材と接合するための鉄筋を固定する接合方法としては、例えば、ねじ鉄筋を接続するカプラーを鋼管杭の頭部に直接溶接する。または、鋼管杭の杭頭に鋼管を直接溶接し、鋼管にネジフシ鉄筋をロックナットで固定するのが一般的であった（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−２４７１８４号号公報（第２頁、図１〜図３）

これらは、そのカプラーや鋼管を鋼管杭の頭部に接触させて、その鋼管杭の頭部とカプラーや鋼管の境を溶接（この溶接方法をすみ肉溶接という）により接続する方法であった。すみ肉溶接は、その溶接の仕方から溶接方法としては、簡便な方法ではあるが、溶接性能的には劣る方法であるので、必要とする強度を満足させるためには溶接長さを長くして対応していた。

そのため、溶接手間が掛り作業時間も多く必要であった。それと共にカプラーや鋼管の長さを長くする必要があり、カプラーや鋼管を長くすることは、それに定着する鉄筋も合わせて長くなるので不経済である。

また、カプラーや鋼管の長さを長くできない場合は、カプラーや鋼管の側面側だけでなく、その上面側や下面側にも溶接を回すことで溶接長さを確保していたので、溶接方向の変化が溶接不良を起し易かった。

また、カプラーや鋼管を仮保持のため、仮溶接した場合は、主溶接の範囲内に、その仮溶接部分が含まれることが多かったので溶接欠陥が生じ易かった。

この発明は、これらの問題を解決するためになされたものであり、溶接長さを短くすることができ、かつコーナー部の溶接がなくなり、溶接欠陥を起し難い鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造及び鋼管杭への鉄筋の接合方法を提供することを目的としている。

前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。

請求項１に記載の発明は、鋼管杭の頭部外周面に設けられ、前記鋼管杭と基礎コンクリート等のコンクリート材との接合に供される鉄筋を前記鋼管杭の頭部に立設状態に接合する鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造であって、
内空部を有し、前記鉄筋が前記内空部を介して接続される筒状の取付金具と、
前記取付金具の外周面に、長手方向に沿って一方の面側が長手方向の両端側部分において予め仮溶接された状態で長手方向の側面部分での完全溶け込み溶接により接合されるとともに、他方の面側が前記鋼管杭の頭部外周面に、両端側部分において予め仮溶接された状態で長手方向の側面部分での完全溶け込み溶接により接合される裏当用鋼板と、
を備えた鋼管杭用鉄筋接続具によって、前記鋼管杭に前記鉄筋が接合されていることを特徴とする鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造である。

請求項２に記載の発明は、鉄筋を接続可能な筒状の取付金具の側面に、裏当用鋼板の一方の面側を長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接してなる鋼管杭用鉄筋接続具を、鋼管杭の頭部外周面に、前記裏当用鋼板の他方の面側を当接して長手方向に沿わせた状態でその両端側部分において仮溶接し、
前記裏当用鋼板の厚みに基づき前記鋼管杭の頭部と前記取付金具との間に生じた空間を含め、前記鋼管杭の頭部と前記取付金具を前記裏当用鋼板の長手方向の側面部分において完全溶け込み溶接により固着し、
前記鋼管杭の頭部に固着された複数の前記取付金具に対し鉄筋を接続したことを特徴とする鋼管杭への鉄筋の接合方法である。

請求項３に記載の発明は、鉄筋を接続可能な筒状の取付金具と、この取付金具の側面に長手方向に沿って設けられる裏当用鋼板からなる鋼管杭用鉄筋接続具を用い、
前記裏当用鋼板の一方の面側を鋼管杭の頭部外周面に、長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接し、
この仮溶接された裏当用鋼板の他方の面側に、前記取付金具を当接して沿わせた状態でその両端側部分において仮溶接し、
前記裏当用鋼板の厚みに基づき前記鋼管杭の頭部と前記取付金具との間に生じた空間を含め、前記鋼管杭の頭部と前記取付金具を前記裏当用鋼板の長手方向の側面部分において完全溶け込み溶接により固着し、
前記鋼管杭の頭部に固着された複数の前記取付金具に対し鉄筋を接続したことを特徴とする鋼管杭への鉄筋の接合方法である。

前記構成により、この発明は、以下のような効果を有する。

請求項１に記載の発明では、鋼管杭の頭部と取付金具との間に裏当用鋼板を介在させるので、溶接強度の安定性の高い完全溶け込み溶接が可能となり、溶接長さを短くすることができ、また溶接部が一側面となることで、コーナー部の溶接がなくなると共に主溶接部には仮溶接部を含まないので、溶接欠陥を起し難くなった。

請求項２に記載の発明では、鋼管杭用鉄筋接続具を、鋼管杭の頭部外周面に裏当用鋼板を当接して沿わせ、裏当用鋼板の厚みに基づき鋼管杭の頭部と取付金具との間に生じた空間を含め、鋼管杭の頭部と取付金具を裏当用鋼板の長手方向の側面部分において溶接により固着し、鋼管杭の頭部に固着された複数の取付金具に対し鉄筋を接続することで、溶接強度の安定性の高い完全溶け込み溶接が可能となり、溶接長さを短くすることができ、また溶接部が一側面となることで、コーナー部の溶接がなくなると共に主溶接部には仮溶接部を含まないので、溶接欠陥を起し難くなった。

請求項３に記載の発明では、鋼管杭用鉄筋接続具を用い、裏当用鋼板を鋼管杭の頭部外周面に長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接し、この仮溶接された裏当用鋼板に取付金具を当接して沿わせ、裏当用鋼板の厚みに基づき鋼管杭の頭部と取付金具との間に生じた空間を含め、鋼管杭の頭部と取付金具を裏当用鋼板の長手方向の側面部分において溶接により固着し、鋼管杭の頭部に固着された複数の前記取付金具に対し鉄筋を接続することで、完全溶け込み溶接が可能となり、溶接長さを短くすることができ、また溶接部が一側面となることで、コーナー部の溶接がなくなると共に主溶接部には仮溶接部を含まないので、溶接欠陥を起し難くなった。

以下、この発明の鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造及び鋼管杭への鉄筋の接合方法の実施の形態について説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語はこれに限定されない。

この発明の鋼管杭用鉄筋接続具及び鋼管杭への鉄筋の接合は、図１乃至図１０に示すように、工場または現場において行なわれ、以下、接合手順を説明する。 図１及び図２に示すように、鋼管杭用鉄筋接続具Ａは、鋼管杭の頭部外周面に設けられ、鋼管杭と基礎コンクリート等のコンクリート材との接合に供される鉄筋を鋼管杭の頭部に立設状態に接合するものであり、この鋼管杭用鉄筋接続具Ａは、内空部１ｂを有し、鉄筋が内空部１ｂを介して接続される筒状の取付金具１と、この取付金具１の外周面１ａに長手方向に沿って一方の面側２ａが接合されるとともに、他方の面側２ｂが鋼管杭の頭部外周面に接合される裏当用鋼板２とを備える。

この実施の形態では、取付金具１の長手方向の外周面１ａに、取付金具１の長さより短い裏当用鋼板２を、その裏当用鋼板２の上部側面２ｃと下部側面２ｄとで仮溶接３ａ，３ｂする。

この取付金具１は、内空部１ｂを有する鋼管を用いているが、これに限定されず、取付金具１の外形状は、円形、六角形等であり、また内部は、ねじの有りの場合、無い場合がある。

次に、図３及び図４に示すように、裏当用鋼板２が仮溶接された取付金具１を、鋼管杭４の頭部４ａに裏当用鋼板２を当接して沿わせ、裏当用鋼板２の上部側面２ｃと下部側面２ｄとで仮溶接５ａ，５ｂする。

この裏当用鋼板２の厚みにより、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１との間に生じた空間６を含め、図５及び図６に示すように、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１を溶接棒にて裏当用鋼板２の上下両端部２ｅ，２ｆを少し残して、両側を溶接７して接続する。

このようにして、鋼管杭４の頭部４ａに取付金具１が複数接続され、この複数の取付金具１に対し、図７または図８に示すように鉄筋１０が接続される。

図７の実施の形態は、鉄筋１０にねじ鉄筋の接続鉄筋を用いた場合で、ねじ鉄筋の端部を取付金具１の内空部１ｂに挿通し、上下をロックナット１１にて締め付けて固定する。そのとき鋼管杭４に取付けた取付金具１は、ねじ鉄筋のねじを持っていても良いし、そのねじ外径より大きい内径のねじ無しカプラーとしても良い。接続する鉄筋１０を接続するためのロックナット１１の締付けを阻害する、取付金具両端部への溶接がないので、ロックナット１１の締付けが良好に行ない得るため、接続性能を確保できる。

図８の実施の形態は、鉄筋１０に雌ねじ１２ａ付きカプラー１２を取付けた接続鉄筋を用いた場合で、その接続鉄筋に付けたカプラー１２の雌ねじ１２ａと同一の雌ねじ１ｃを持った取付金具１を鋼管杭４の頭部４ａに取付け、ボルト１３の一方を雌ねじ１ｃに螺着し、このボルト１３の他方にカプラー１２の雌ねじ１２ａを螺着し、ボルト１３との組合せによる締付けで定着する。

図９の実施の形態は、取付金具１の長さより長い裏当用鋼板２を用い、取付金具１の上部端面１ｄと下部端面１ｅとで裏当用鋼板２の上部側面２ｇと下部側面２ｈとで仮溶接３ａ，３ｂする。取付金具１の外径は、ロックナット１１の外径に比べて十分に大きくし、取付金具１の端面での仮溶接３ａ、３ｂがロックナット１１の締付に影響が無いようにしている。

図１０の実施の形態は、図８の実施の形態と同様に構成されるが、取付金具１の長さより長い裏当用鋼板２を用い、裏当用鋼板２を取付金具１に対して下方に偏移させ、取付金具１の下部端面１ｅで裏当用鋼板２の下部側面２ｈと仮溶接３ｂする。

このように、図１乃至図１０の実施の形態では、鋼管杭用鉄筋接続具Ａは、鉄筋１０を接続可能な筒状の取付金具１の側面に、裏当用鋼板２を長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接３ａ，３ｂしてなるものを用いている。この鋼管杭用鉄筋接続具Ａを、鋼管杭４の頭部外周面に裏当用鋼板２を当接して沿わせ、裏当用鋼板２の厚みに基づき鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１との間に生じた空間６を含め、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１を裏当用鋼板２の長手方向の側面部分において溶接７により固着し、鋼管杭４の頭部４ａに固着された複数の取付金具１に対し鉄筋１０を接続する。

また、鋼管杭用鉄筋接続具Ａは、鉄筋１０を接続可能な筒状の取付金具１と、この取付金具１の側面に長手方向に沿って設けられる裏当用鋼板２からなるものを用いることができる。この鋼管杭用鉄筋接続具Ａでは、裏当用鋼板２を鋼管杭４の頭部外周面に長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接５ａ，５ｂし、この仮溶接５ａ，５ｂされた裏当用鋼板２に取付金具１を当接して沿わせ、裏当用鋼板２の厚みに基づき鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１との間に生じた空間を含め、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１を裏当用鋼板２の長手方向の側面部分において溶接７により固着し、鋼管杭４の頭部４ａに固着された複数の取付金具１に対し鉄筋１０を接続する。

このように、図１乃至図１０の実施の形態では、裏当用鋼板２の仮溶接は、取付金具１に先に取り付けているが、先に鋼管杭４の頭部４ａに裏当用鋼板２を当接して沿わせ、その裏当用鋼板２の上部側面と下部側面とで仮溶接する。そして、鋼管杭４の頭部４ａに仮溶接された裏当用鋼板２に、取付金具１を当接して沿わせ、裏当用鋼板２の厚みにより、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１との間に生じた空間を含め、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１を溶接棒にて裏当用鋼板２の上下両端部を少し残して、両側を溶接して接続し、鋼管杭４の頭部４ａに接続された複数の取付金具１に対し鉄筋１０を接続してもよく、裏当用鋼板２の仮溶接は、取付金具１に先に取り付けるか、また鋼管杭４に先に取り付けるかは、問わない。

また、取付金具１を沿わせるだけか、仮保持の目的で溶接して保持させるかは、その手段は問わない。また、溶接高さ（脚長）を選定することにより、溶接強度を高められるので裏当用鋼板２の厚さに拘らず接続鉄筋の径に対応が可能である。

このように、鋼管杭４の頭部４ａと取付金具１との間に裏当用鋼板２を介在させ、裏当用鋼板２の厚さの全域にわたっている溶接強度の安定性の高い完全溶け込み溶接が可能となり、溶接長さを短くすることができた。また、溶接部が一側面となることで、コーナー部の溶接がなくなると共に主溶接部には仮溶接部を含まないので、溶接欠陥を起し難くなった。

また、完全溶け込み溶接は、―側面の溶接なので、溶接姿勢を変化させる必要がないので、作業性が向上する。また、溶接長さが短くなることで、取付金具１と接続する鉄筋１０の接続部の長さも短くできるので、経済的である。

また、仮溶接位置を、裏当用鋼板２の主溶接位置と異なる上部側と下部側とした場合は、その仮溶接に伴う、溶接欠陥は生じなくなった。

また、裏当用鋼板２の厚さは同じでも、溶接高さ（脚長）を選定することにより、複数の取付金具１の太さに対応できるので、裏当用鋼板２の種類を少なくすることができる。

また、横置きの鋼管杭４に溶接すれば、作業姿勢も良く、確実な溶接結果が得られるので、地盤への挿入前（工場または現場）に取付金具１を溶接するほうが好ましい。

この発明は、鋼管杭の杭頭にコンクリート材と接合するための鉄筋を固定する鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造及び鋼管杭への鉄筋の接合方法に広く適用できる。

取付金具に裏当用鋼板を仮溶接する実施の形態の正面図である。 取付金具に裏当用鋼板を仮溶接する実施の形態の平面図である。 鋼管杭の頭部に取付金具を仮溶接する実施の形態の正面図である。 鋼管杭の頭部に取付金具を仮溶接する実施の形態の平面図である。 鋼管杭の頭部に取付金具を溶接する実施の形態の正面図である。 鋼管杭の頭部に取付金具を溶接する実施の形態の平面図である。 鋼管杭に溶接した取付金具に鉄筋を挿通しロックナットで締め付けた工程を示す側面図である。 鋼管杭に溶接した取付金具に鉄筋を雌ねじ付きカプラーで締め付けた工程を示す側面図である。 鋼管杭に溶接した取付金具に鉄筋を挿通しロックナットで締め付けた工程を示す側面図である。 鋼管杭に溶接した取付金具に鉄筋を雌ねじ付きカプラーで締め付けた工程を示す側面図である。

符号の説明

１ 取付金具
２ 裏当用鋼板
４ 鋼管杭
４ａ 鋼管杭４の頭部
１０ 鉄筋

Claims (3)

1. 鋼管杭の頭部外周面に設けられ、前記鋼管杭と基礎コンクリート等のコンクリート材との接合に供される鉄筋を前記鋼管杭の頭部に立設状態に接合する鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造であって、
   内空部を有し、前記鉄筋が前記内空部を介して接続される筒状の取付金具と、
   前記取付金具の外周面に、長手方向に沿って一方の面側が長手方向の両端側部分において予め仮溶接された状態で長手方向の側面部分での完全溶け込み溶接により接合されるとともに、他方の面側が前記鋼管杭の頭部外周面に、両端側部分において予め仮溶接された状態で長手方向の側面部分での完全溶け込み溶接により接合される裏当用鋼板と、
   を備えた鋼管杭用鉄筋接続具によって、前記鋼管杭に前記鉄筋が接合されていることを特徴とする鋼管杭用鉄筋接続具を用いた鋼管杭と鉄筋の接合構造。
2. 鉄筋を接続可能な筒状の取付金具の側面に、裏当用鋼板の一方の面側を長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接してなる鋼管杭用鉄筋接続具を、鋼管杭の頭部外周面に、前記裏当用鋼板の他方の面側を当接して長手方向に沿わせた状態でその両端側部分において仮溶接し、
   前記裏当用鋼板の厚みに基づき前記鋼管杭の頭部と前記取付金具との間に生じた空間を含め、前記鋼管杭の頭部と前記取付金具を前記裏当用鋼板の長手方向の側面部分において完全溶け込み溶接により固着し、
   前記鋼管杭の頭部に固着された複数の前記取付金具に対し鉄筋を接続したことを特徴とする鋼管杭への鉄筋の接合方法。
3. 鉄筋を接続可能な筒状の取付金具と、この取付金具の側面に長手方向に沿って設けられる裏当用鋼板からなる鋼管杭用鉄筋接続具を用い、
   前記裏当用鋼板の一方の面側を鋼管杭の頭部外周面に、長手方向に沿わせた状態でその両端部分において仮溶接し、
   この仮溶接された裏当用鋼板の他方の面側に、前記取付金具を当接して沿わせた状態でその両端側部分において仮溶接し、
   前記裏当用鋼板の厚みに基づき前記鋼管杭の頭部と前記取付金具との間に生じた空間を含め、前記鋼管杭の頭部と前記取付金具を前記裏当用鋼板の長手方向の側面部分において完全溶け込み溶接により固着し、
   前記鋼管杭の頭部に固着された複数の前記取付金具に対し鉄筋を接続したことを特徴とする鋼管杭への鉄筋の接合方法。

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