JP5207005B2

JP5207005B2 - 鉛直度調整治具及び鉛直度調整工法

Info

Publication number: JP5207005B2
Application number: JP2011093550A
Authority: JP
Inventors: 春緒水野
Original assignee: 株式会社水野架設
Priority date: 2011-04-20
Filing date: 2011-04-20
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2031-04-20
Also published as: JP2012225053A

Description

本発明は、鉛直度調整治具及び鉛直度調整工法に関する。

本発明は、上部柱と下部柱に対して鉛直精度調整を行い連結接合部分の高力ボルト接合により、柱を単独自立させて鉄骨組立作業の安全効果、作業効率の向上を目的とする鉛直度調製冶具及び鉛直度調整工法に関するものである。

従来から、柱鉛直精度調整用ジャッキ機材など鉛直度調製冶具は日々進歩を重ね操作性の向上などがなされている。その結果、多くの超高層ビルの現場において、特に、鉄骨組立工事において普及し、各会社が凌ぎを削っている。

現在、柱鉛直精度調整用ジャッキ機材などを用いた工法では、機械取付用の専用鋼板（例えば、スプライスプレート）を柱上部、下部に溶接し鉛直度調整を付ける事で、柱の傾き等の鉛直度あるいは上下方向の調整を行っている（先行文献１）。

特開２００４‐６８３８２号

しかしながら、４階から１５階建ての現場では、未だワイヤーを用いた工法が一般的である。このため、ワイヤーを用いた工法は、治具を使った工法と比べると、工期が２週間ほど長くなりがちである。

さらに、従来の鉛直度調製冶具は、コラム型の柱の場合、４つの鉛直度調製冶具が必要であり、Ｈ柱、ＨＴ柱、十字形柱などの特殊形状の場合、６つや、８つの鉛直度調製冶具が必要となってしまう。従来の鉛直度調製冶具は、柱に治具取り付け用の特殊なスプライスプレートを溶接する必要があり、また、鉛直度調整後には、そのスプライスプレートを取り外す必要がある。このため、建設工期が長期化するため人件費も向上し、また、建築資材費も高額になる。

このため、本発明は、製造工程の簡素化、構造部品の数量の減少を図り軽量でかつ、性能、及び操作性に優れた冶具を提供することを目的としている。

また、従来の治具は、柱の構造の違いに対応するために、鉛直度調整用機械のスプライスプレートなどの取付鋼板が必要なため、取付用金具や取付鋼板を柱面に溶接を施す作業が必要である。このため、本発明は、鉄骨設計、製造工程において溶接作業等による変更等の検討を必要としないことで、利用しやすく安価な鉛直度調整治具及び鉛直度調整工法を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、一方の柱に着脱自在に固定される第１受けと、他方の柱に着脱自在に固定される第２受けとを有する鉄骨柱の鉛直度調整用治具において、前記第１受けは、両端に下部受け及び上部受けを有し、前記第２受けは、前記第１受けの前記下部受けと前記上部受けの間に設置され、略中央に可動受けを有し、前記第１受けの上部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の上部空間及び、前記第１受けの下部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の下部空間が形成され、前記ジャッキを前記上部空間又は前記下部空間に設置し操作することで、鉛直度調整することを特徴とする鉛直度調整治具である。

本発明の請求項１の鉛直度調整冶具では、鉛直度調整冶具の柱への取り付けが簡単に行え、ジャッキの設置位置を変えることによって、２方向からの鉛直度調整が可能である。このため、柱の傾き調整のために鉛直方向全ての柱面にジャッキ機械を取り付ける必要が無く、調整後柱継手部分の高力ボルトの締付け作業が同時作業として速やかに行えることから、柱間の自立、スパン精度が保て、梁の取り付け作業等、後工程を速やかにかつ安全に行える鉛直度調整治具を提供できる。

請求項２の発明は、下部柱に着脱自在に固定される第１受けと、上部柱に着脱自在に固定される第２受けとを有する鉄骨柱の鉛直度調整用治具において、前記第１受けは、前記下部柱から前記上部柱亘り形成され、両端に下部受け及び上部受けを有し、前記第２受けは、前記第１受けの前記下部受けと前記上部受けの間に設置され、略中央に可動受けを有し、前記第１受けの上部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の上部空間が形成され、前記第１受けの下部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の下部空間が形成され、前記上部空間にジャッキを設置し、操作することで柱に下部方向の力を加え、前記下部空間にジャッキを設置し、操作することで柱に上部方向の力を加えることで鉛直度調整することを特徴とする鉛直度調整治具である。

本発明の請求項２の鉛直度調整冶具では、鉛直度調整冶具の取り付けが簡単に行え、ジャッキの設置位置を変えることによって、２方向からの鉛直調整が可能である。このため、柱の傾き調整のために鉛直方向全ての柱面にジャッキ機械を取り付ける必要が無く、調整後柱継手部分の高力ボルトの締付け作業が同時作業として速やかに行えることから、柱間の自立、スパン精度が保て、梁の取り付け作業等後工程を速やかにかつ安全に行える鉛直度調整治具を提供できる。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載の鉛直度調整治具において、前記第１受け及び前記第２受けは、柱の継ぎ手のボルト穴に着脱自在に固定されることを特徴とする鉛直度調整治具である。

従来の一般的な鋼構造建築物柱の鉛直度の調整冶具では、Ｈ型鋼柱、四角柱（コラム）、丸柱の形状の異なる柱の継手部分に、ジャッキ機械専用の取付用鋼板を各柱面に溶接施工し、それに機械を取付ける必要があった。しかし、本発明の請求項３の鉛直度調整冶具では、例えば、Ｈ型鋼柱等の柱の継手のボルト穴にボルトによって鉛直度調整治具を固定することによって、冶具の取り付けを簡単に行える鉛直度調整治具を提供できる。

請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鉛直度調整治具において、前記第１受け及び前記第２受けを柱に取り付けるためのボルトの受け手側の直径が、前記ボルト先端部と比較して長く形成されていることを特徴とする鉛直度調整治具である。

例えば、一般的に継手連結接続鋼板と柱のボルト穴とボルト径の差が柱継手上部、下部において各２ｍｍ、計４ｍｍの可動域がある。このため、ボルトの受け手側の直径を、先端部と比較して長く（太く）形成することにより、鉛直度の調整作業の際に、ボルトには、柱の部分にのみ上下する応力をかけ、さらに、ボルト穴の穴径に余裕をもたすことにより、連結継手鋼板には負荷をかけずにその動作を助ける働きをする鉛直度調整治具を提供できる。

請求項５の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の鉛直度調整治具を用いた鉛直度調整工法において、前記鉛直度調整治具を固定する位置に対応する柱継手面の上部柱と下部柱の穴に、前記柱の設計上の穴の直径に対応したＧレベルピンを挿入することを特徴とする鉛直度調整工法である。

請求項５の発明は、Ｇレベルピンを柱継手面の上下一カ所に入れることにより、その部分のレベルを維持することで、Ｇレベルピンと対抗する柱の面である９０度方向、１８０度方向の２カ所で調整を行うことで鉛直度調整が可能になり、作業効率を向上できる鉛直度調整工法を提供できる。

このように、本発明は、製造工程の簡素化、構造部品の数量の減少を図り軽量でかつ、性能、及び操作性に優れた冶具を提供できる。

従来の柱の鉛直度調整工法を示す説明図である。本発明にかかる鉛直度調整治具を示す説明図である。本発明にかかる鉛直度調整治具を示す説明図である。本発明にかかる鉛直度調整治具の取り付け方を示す説明図である。本発明にかかるＧレベルピンを示す説明図である。本発明にかかるＧレベルピンの取り付け方を示す説明図である。本発明にかかる鉛直度調整治具の使用方法を示す説明図である。本発明にかかる鉛直度調整治具の使用方法を示す説明図である。本発明にかかる鉛直度調整治具を示す説明図である。

図１は、従来の柱の鉛直度調整工法を示す説明図である。従来の鉛直度調整治具は、ジャッキを用いて、一方向に力を加えることによって、柱の鉛直度を調整する。このため、図１に示すように、丸柱の場合、鉛直度調整治具を約９０度毎に４カ所又は、約６０度毎に６カ所に設置する必要がある。

また、角形鋼管柱（コラム）の場合、各面に１つ又は２つの鉛直度調整治具、合計４つ又は８つの鉛直度調整治具を設置する必要がある。さらに、Ｈ柱の場合には、６つの鉛直度調整治具を設置する必要がある。さらに、クロスＨ柱の場合には、５つの鉛直度調整治具を設置する必要がある。

図２から図９を用いて説明する。図２、図３、図４、図９に示すように、鉛直度調整治具１００を固定する位置に対応する柱継手面の上部柱１０と下部柱２０のボルト穴に、柱の設計上の穴の直径に対応したＧレベルピンを挿入することによって、丸柱や角形鋼管柱やＨ柱、Ｘ軸方向とＹ軸方向の約９０度に２カ所設置すればよい。なお、Ｇレベルピンの直径の例として、２１．５ミリメートルや、２３．５ミリメートルであってもよい（図５，図６参照）。なお、図２と図９は、ほぼ同一の構造であるが、取り付ける柱の形状によって使い分けることが可能なように第１受け手と第２受け手のボルト穴間の距離が異なるように第２受け手１５０の構造が構成されている。

従来の鉛直度調整治具では、柱に調整治具取り付け用の鋼板などを溶接する必要があった。このため、鋼板の溶接工程や、鋼板の取り外し工程が必要となるため工期が長期化し、鋼板自体の資材コストがかかってしまった。しかし、本発明にかかる鉛直度調整治具１００は、上部柱１０及び下部柱２０に元々あるボルト穴１７０を介して連結することができるため、工期の短縮化や、資材コストの削減を行うことが可能になる。

図７，図８に示すように、鉛直度調整治具１００は、一方の柱である下部柱２０のボルト穴２５にボルト１７０を介して着脱自在に固定される第１受け１１０と、他方の柱である上部柱１０のボルト穴１５にボルト１７０を介して着脱自在に固定される第２受け１５０とを有する。第１受け１１０と第２受け１５０は、連結リング１８０を介して連結されている。

第１受け１１０は、両端に下部受け１１４及び上部受け１１２を有する。第２受け１５０は、第１受け１１０の下部受け１１４と上部受け１１２の間に設置され、略中央に可動受け１５２を有する。第１受け１１０の上部受け１１２及び第２受け１５０の可動受け１５２の間にジャッキ３００を設置自在の上部空間４００及び、第１受け１１０の下部受け１１４及び第２受け１５０の可動受け１５２の間にジャッキ３００を設置自在の下部空間４５０が形成される。

例えば、ジャッキ３００を上部空間４００に設置し、このジャッキ３００を操作すると、ジャッキ３００が、第１受け１１０の上部受け１１２と第２受け１５０の可動受け１５２を押圧する。第１受け１１０は、下部柱２０に固定されているため、第２受け１５０が固定されている上部柱１０に下向きの力が加わり、上部柱１０が下方向に移動する（図８参照）。

例えば、ジャッキ３００を下部空間４５０に設置し、このジャッキ３００を操作すると、ジャッキ３００が、第１受け１１０の下部受け１１４と第２受け１５０の可動受け１５２を押圧する。第１受け１１０は、下部柱２０に固定されているため、第２受け１５０が固定されている上部柱１０に上向きの力が加わり、上部柱１０が上方向に移動する（図７参照）。

このように、ジャッキ３００を下部空間４５０に設置し操作することで、上部柱１０を上下に動かすことが可能になり、鉛直度を調整することができる。さらに、ボルトの受け手側の直径を、先端部と比較して長く形成することにより、鉛直度の調整作業の際に、ボルトには、上部柱１０の部分にのみ上下する応力をかけることができる。

図４に示すように、ボルト１７０は、第１受け１１０や第２受け１５０側の直径が、ボルト先端部と比較して長く形成されている。例えば、第１受け１１０や第２受け１５０側である基端から２５ミリメートルまでの直径が、２２ミリメートルで、ボルトの先端部の直径が、１６ミリメートルであってもよい。ボルト１７０の第１受け１１０や第２受け１５０側の直径がほぼ上部柱１０や下部柱２０のボルト穴の直径と同じため、鉛直度調整治具１００の第２受け１５０の可動受け１５２の動きに連動して上部柱１０が動く。一方スプライスのボルト穴の直径と比べて、ボルト１７０の先端部の直径が、約６ミリメートル細いため、鉛直度調整治具１００の第２受け１５０の可動受け１５２の動きが、スプライスによって邪魔されない。

さらに、一般的に継手連結接続鋼板と柱のボルト穴とボルト径の差が柱継手上部、下部において各２ｍｍ、計４ｍｍの可動域がある。このように、ボルト穴の穴径に余裕をもたすことにより、連結継手鋼板には負荷をかけずに、上部柱に力を加えることができる。

このように、本発明にかかる鉛直度調整治具１００は、上部柱１０や下部柱２０に対して、ボルト１７０によって取り付けが簡単に行え、ジャッキ３００の設置位置を上部空間４００や下部空間４５０に変えることによって、下方向、上方向と２方向からの鉛直度調整が可能となる。このため、柱の傾き調整のために鉛直方向全ての柱面にジャッキ機械を取り付ける必要が無く、鉛直度調整後、柱継手部分の高力ボルトの締付け作業が同時作業として速やかに行えることから、柱間の自立、スパン精度が保て、梁の取り付け作業等、後工程を速やかにかつ安全に行える鉛直度調整治具を提供できる。

従来の一般的な鋼構造建築物柱の鉛直度の調整冶具では、Ｈ型鋼柱、四角柱（コラム）、丸柱の形状の異なる柱の継手部分に、ジャッキ機械専用の取付用鋼板を各柱面に溶接施工し、それに機械を取付ける必要があった。しかし、本発明にかかる鉛直度調整冶具１００では、例えば、Ｈ型鋼柱等の柱の継手のボルト穴にボルト１７０によって鉛直度調整治具１００を固定することによって、鉛直度調整治具１００の取り付けを簡単に行える鉛直度調整治具を提供できる。

Ｇレベルピンを柱継手面の上下一カ所に入れることにより、その部分のレベルを維持することで、入れられたＧレベルピンと対抗した柱の面である９０度方向、１８０度方向の鉛直制度調整という２カ所の調節で鉛直度調整が可能となり、作業効率を向上できる鉛直度調整工法を提供できる。

１０上部柱
１５ボルト穴
２０下部柱
２５ボルト穴
１００鉛直度調整用治具
１１０第１受け
１１２上部受け
１１４下部受け
１５０第２受け
１５２可動受け
１７０ボルト
１７２先端
１７４基端
１８０連結リング
２００Ｇレベルピン
３００ジャッキ
４００上部空間
４５０下部空間

Claims

一方の柱に着脱自在に固定される第１受けと、他方の柱に着脱自在に固定される第２受けとを有する鉄骨柱の鉛直度調整用治具において、
前記第１受けは、両端に下部受け及び上部受けを有し、
前記第２受けは、前記第１受けの前記下部受けと前記上部受けの間に設置され、略中央に可動受けを有し、
前記第１受けの上部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の上部空間及び、前記第１受けの下部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の下部空間が形成され、前記ジャッキを前記上部空間又は前記下部空間に設置し操作することで、鉛直度調整することを特徴とする鉛直度調整治具。
下部柱に着脱自在に固定される第１受けと、上部柱に着脱自在に固定される第２受けとを有する鉄骨柱の鉛直度調整用治具において、
前記第１受けは、前記下部柱から前記上部柱亘り形成され、両端に下部受け及び上部受けを有し、
前記第２受けは、前記第１受けの前記下部受けと前記上部受けの間に設置され、略中央に可動受けを有し、
前記第１受けの上部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の上部空間が形成され、前記第１受けの下部受け及び前記可動受けの間にジャッキ設置自在の下部空間が形成され、
前記上部空間にジャッキを設置し、操作することで柱に下部方向の力を加え、
前記下部空間にジャッキを設置し、操作することで柱に上部方向の力を加えることで鉛直度調整することを特徴とする鉛直度調整治具。
請求項１又は請求項２に記載の鉛直度調整治具において、
前記第１受け及び前記第２受けは、柱の継ぎ手のボルト穴に着脱自在に固定されることを特徴とする鉛直度調整治具。
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の鉛直度調整治具において、
前記第１受け及び前記第２受けを柱に取り付けるためのボルトの受け手側の直径が、前記ボルト先端部と比較して長く形成されていることを特徴とする鉛直度調整治具。
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の鉛直度調整治具を用いた鉛直度調整工法において、
前記鉛直度調整治具を固定する位置に対応する柱継手面の上部柱と下部柱の穴に、前記柱の設計上の穴の直径に対応したＧレベルピンを挿入することを特徴とする鉛直度調整工法。