JP5974571B2 - 斜杭の振れ止め治具 - Google Patents

Description

この発明は、地盤に傾斜して建て込まれた下杭の頭部に設けられて、下杭の頭部に縦継ぎされる上杭の下端を、下杭の頭部の上で振れ止めした状態で下杭の頭部に案内し接合させて、上下の杭の溶接を容易にする斜杭の振れ止め治具に関する。

特許文献１に記載される先行技術は、コンクリート杭などを機械的に縦継ぎするに際して、上杭の下端を下杭の頭部に振れ止めした状態で案内して接合させる技術である。そのために、１つの例として同文献の図１、２に記載されるものがある。これは、杭軸方向の４本の案内部材を下杭の頭部の外周に均しい間隔をおいて配置して各案内部材を個別に下杭にボルト止めし、そのうえ、各案内部材の外側から環状部材をタガを嵌めるようにして締めつけている。この下杭の外周の各案内部材により、吊り下ろされる上杭の下端の振れ止めをしながら案内して下杭の頭部に接合させるものである。また、特許文献１に記載の他の例として同文献の図７、８に記載されるものもある。これは、杭軸方向の２本の案内部材を、斜めに建て込まれた下杭の頭部の下半周側に、外側から相互に平行をなすようにボルトにより直接取り付けたものである。そこで、２本の案内部材の上向きの面で、吊り下ろされる上杭の下端の振れ止めをしながら案内して下杭の頭部に接合させるものである。

特開２００９−８５００７号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載されたものは、杭軸方向の複数の案内部材がいずれも下杭にボルトによって個別に且つ直接取り付けられるものである。そこで、全部の案内部材を下杭に取り付けるためには、各案内部材につき複数のボルトを使用して個別に取り付ける必要がある。このため、特許文献１に記載のものは、合計すると多数のボルト締めをする必要があって、振れ止め治具の取り付けのために手間がかかりすぎるという欠点がある。そのうえ、各案内部材の外側から環状部材をタガを嵌めるようにして締めつける前記の先行技術では、環状部材を取り付けて締めつける作業がさらに必要になるから、さらなる手間を要するという欠点がある。
そこで、この発明は、振れ止め治具を下杭の頭部に取り付ける作業を簡単にすることを目的としている。

この発明の第１の態様の斜杭の振れ止め治具は、地盤に傾斜して建て込まれた下杭の頭部に取り付けられて、前記下杭の頭部に縦継ぎされる上杭の下端部を案内する治具において、前記の傾斜した下杭の頭部に装着される環状のバンドと、このバンドに予め装着されて下杭の頭部よりも上方に突出される杭軸方向の案内部材と、を備えたことを特徴とするものである。

また、この発明の第２の態様の斜杭の振れ止め治具は、前記第１の態様において、前記環状のバンドは、前記下杭の頭部の外周に巻かれることで、このバンドのうちの下杭の下半周側に位置すべき部分にだけ案内部材が装着されていることを特徴とするものである。前記第１の態様では下杭の頭部外周における案内部材の位置については特定していないが、この第２の態様では案内部材は下半周側だけに位置していることを特定している。また、第１の態様では環状のバンドの装着位置が下杭の内外いずれか特定されていないが、第２の態様では下杭の外周に装着するとしている。

また、この発明の第３の態様の斜杭の振れ止め治具は、前記第１又は第２の態様において、前記案内部材は前記環状のバンドに対して離脱可能に装着されていることを特徴とするものである。したがって、下杭にバンドを装着したままで案内部材を撤去することが可能になっている。
また、この発明の第４の態様の斜杭の振れ止め治具は、前記第１から第３までのいずれか１つの態様において、前記環状のバンドは、下杭の周方向に沿って連続する複数のバンド片と、各バンド片を連結させる連結部と、を備えたことを特徴とするものである。

また、この発明の第５の態様の斜杭の振れ止め治具は、前記第１から第４までのいずれか１つの態様において、前記環状のバンドは、下杭の頭部外周をそれぞれ半周する２つのバンド片からなり、両バンド片の連結部を傾斜した下杭の上半周側の最上部と同下杭の下半周側の最下部に設けたことを特徴とするものである。
また、この発明の第６の態様の斜杭の振れ止め治具は、前記第５の態様において、前記２つのバンド片を蝶着して前記上半周側の最上部の連結部を構成したことを特徴とするものである。

さらに、この発明の第７の態様の斜杭の振れ止め治具は、前記第１の態様において、前記環状のバンドは、中空の下杭の頭部内周に、軸方向の上部が下杭から軸方向上方に突出した状態で内嵌されることで、このバンドのうちの上半周側に位置すべき部分にだけ前記案内部材が装着されていることを特徴とするものである。

この発明によれば、杭軸方向の案内部材が予め装着されたバンドを下杭に装着するだけで振れ止め治具の取り付けが可能になったから、振れ止め治具を下杭の頭部に取り付ける作業が簡単になるという効果がある。

第１の実施形態を示す説明図であり、（ａ）は下杭と振れ止め治具とを、傾斜を無視して表した正面図、（ｂ）は下杭と振れ止め治具とを傾斜させて表した側面図、（ｃ）は（ａ）の軸方向から見た平面図、（ｄ）は（ｃ）のＤ−Ｄ線断面拡大図。 第１の実施形態において上杭の下部を下杭の上部に振れ止めしつつ案内した状態を示す側面図。 第１の実施形態において吊り込まれた上杭の下部を下杭の上部に引き寄せる方向の例を示す側面図。 第２の実施形態を示す、図１（Ｃ）と同様の平面図。 （ａ）は第３の実施形態を示す、図１（Ｃ）と同様の平面図、（ｂ）は第４の実施形態を示す図１（Ｃ）と同様の平面図。 第５の実施形態を示す断面拡大図。 第６の実施形態を示す説明図。

図１から図３は本発明の第１の実施形態を示す図であり、ここで用いられる下杭１及び上杭３はいずれも鋼管杭であることを前提としており、先に傾斜状態に建て込まれた下杭１の頭部に上杭３を吊り込んで溶接することにより縦継ぎするものである。
図１の状態は、下杭１の頭部に振れ止め治具５を設けた状態を示している。下杭１は、図１（ｂ）に示すように回転圧入などの手段により所定の角度に傾斜した状態で地盤に建て込まれている。ここで、後に、下杭１の頭部に図２、３に示す上杭３の下端を振れ止めしつつ案内するものが図１に示された振れ止め治具５である。なお、図１（ａ）は前記の傾斜を無視して下杭を杭軸に直角方向から見た正面図であり、図１（ｃ）は同様に下杭を杭軸方向から見た平面図である。

振れ止め治具５は、下杭１の頭部に装着される環状のバンド７と、このバンド７に予め装着されて下杭１の頭部よりも上方に突出される杭軸方向の案内部材９とを備えている。バンド７は鋼その他の金属からなり、細長い平板を下杭１の外周の形状に合わせて湾曲させてなり、下杭１の外周に嵌合して固定できる寸法と形状に形成されてなる。したがって、バンド７は無端に連続する環状のものであってもよいし、環状のうち一カ所が切断されてＣ字状をなすものでもよい。このＣ字状の場合には両端を接近させて締めつけることにより全体をリング形にする連結部が必要になる。

しかし、この実施形態の場合は環状又はＣ字状ではなく、図示するように、バンド７は下杭１の頭部外周をそれぞれ半周する２つのバンド片７ａ，７ａに分割されて構成されている。両バンド片７ａ，７ａの連結部は傾斜した下杭１の上半周側１ａの最上部と、同下杭１の下半周側１ｂの最下部にそれぞれ設けてある。符号７ｂが前記最上部の連結部であり、符号７ｃが前記最下部の連結部である。この実施形態では、バンド片７ａ，７ａの端部が外側に屈曲されて立ち上げられて、相互に対向する立ち上がり部により連結部７ｂ，７ｃが形成されており、両連結部７ｂ，７ｃともボルトナットにより両バンド片７ａ，７ａを連結している。しかし、バンド７を分割することなく１枚の細長い平板を湾曲させて構成し、前記の最下部の連結部７ｃのみによって環状にしてもよい。これが前記したＣ字状のバンド７である。また前記いずれの場合も、前記ボルトナットに代えて他の慣用の連結手段を採用することも可能である。

前記上半周側１ａと下半周側１ｂの名称はバンド７についても下杭１と同様に使用するものとし、バンド７のうちの下半周側１ｂに前記杭軸方向の案内部材９を装着し、このバンド７のうちの上半周側１ａには前記杭軸方向の案内部材９を設けることなく下杭１の頭部の上半周側１ａを開放している。この実施形態では、両バンド片７ａ，７ａのうちの下半周側１ｂにそれぞれ２本の案内部材９を装着している。

案内部材９もバンド７と同様に鋼その他の金属からなる棒状の材料からなる。案内部材９は後述のように上杭３の下端を振れ止めしつつ案内するものであるから、それに適する長さと断面形状と数が設定されており、この実施形態では４本の断面角形の細長い案内部材９が用いられ、それぞれが溶接その他の手段により予めバンド７に対して固着されている。これらの断面形状や数は他のものとすることができるのは勿論であり、特に案内部材９としてはアングル材も好適である。また、この実施形態では、案内部材９の下杭１側の面とバンド７の内側の面とが面一になるようにしてあるが、案内部材９の下杭１側の面はバンド７の内側の面より外側にあってもよい。例えば、案内部材９の下杭１側の面がバンド７の外側の面と一致するようになっていてもよい。

所定の角度で所定の深さまで建て込まれた下杭１には、上杭３を吊り込むに際して振れ止め治具５を装着する。この装着は、前記のように複数の案内部材９が予め固着されたバンド７を下杭１の頭部に外嵌して行なう。まず、それぞれ案内部材９が固着された一対のバンド片７ａ，７ａを上半周側１ａの連結部７ｂでルーズに連結しておく。具体的にはボルトナットを中途まで螺合させた状態にして、両バンド片７ａ，７ａが相対的に自由に動けるように連結しておき、これを下杭１の頭部の外周に架け回す。下杭１は傾斜しているため、この段階でも振れ止め治具５の荷重が下杭１の上半周側１ａに負荷されるから、この状態で振れ止め治具５の位置を直しながら、前記連結部７ｂを本締めするとともに、下半周側１ｂの連結部７ｃをボルトナットで締めつける。このように、連結部７ｂ，７ｃを傾斜した杭頭の上下の位置に配したから、装着の過程で、振れ止め治具５の荷重の一部を一時的に下杭１に負荷することができ、この状態で下半周の連結部７ｃの連結操作が可能になるから、振れ止め治具５の下杭１への装着が容易になった。

かくして、前記振れ止め治具５が装着された下杭１の頭部には、図２に示すように上杭３が縦継ぎされる。上杭３の下端は開先加工が施されていて所定の開先角度をもつ斜面３ａが形成されている。この上杭３が下杭１の上方から吊り下ろされ、その下端が振れ止め治具５の案内部材９に接した後はこれに案内されて振れ止めされた状態で下杭１の頭部に至る。このとき、案内部材９は前記下半周側１ｂにのみあって上半周側１ａにはないから、上から吊り下ろされる上杭３は開放された上半周側１ａから邪魔になる部材がない状態で案内部材９に受け入れられることになり、円滑に下杭１の頭部に至る。なお、図示されないが、下杭１の上端の内側又は上杭の下端の内側には、内周に沿って溶接のための裏当てリングが取り付けられている。

この状態で、下杭１に対して上杭３が現場溶接される。このとき、前記上半周側１ａには案内部材９がなく開放されているから、半周以上にわたって障害物がない状態で溶接することができる。よって、この段階で、下杭１に対する上杭３の仮止めは十分の強度をもって行なわれる。そこで、その後にバンド７を下杭１から外すことにより、下杭１から振れ止め治具５を撤去して、上下の杭１、３間の全周を溶接すればよい。この振れ止め治具５の撤去も、バンド７を下杭１から取り外すことだけで足りる。

図３は、吊り下ろされた上杭３を下杭１に案内する方法として、上杭３に突設したブラケット３ｂと下杭３の振れ止め治具５との間に架設したワイヤロープとこれを巻き取る牽引具１１（例えばレバーブロック(登録商標)やチェンブロックなど）とによって、下杭１に対して上杭３を引き寄せる方法を説明している。これにより、クレーン等により単に吊り下ろされるだけでなく牽引具１１で引き寄せられるだけ、上杭３は安定度が増した状態で縦継ぎされることになる。

図４は本発明の第２の実施形態であり、これは振れ止め治具５のバンド７の構成が前記第１の実施形態と相違している。つまり、バンド７を上半周側１ａのバンド片７ｄと下半周側１ｂのバンド片７ｅとにより構成し、下半周側１ｂのバンド片７ｅのみに軸方向の案内部材９を装着したものである。このため、両バンド片７ｄ，７ｅの連結部７ｆ、７ｆは、相互に同一の高さ位置にある。ここで、この振れ止め治具５の下杭１への装着は、下杭１の上側に上半周側１ａのバンド片７ｄをあてがうとともに、下側から、すでに案内部材９が固着された下半周側１ｂのバンド片７ｅをあてがった状態で連結部７ｆ，７ｆをボルトナットにて連結する。他の構成と各部の作用は前記第１の実施形態と同様である。
図５（ａ）は、本発明の第３の実施形態である。この実施形態は、前記第１の実施形態における、バンド片７ａ，７ａの上半周側１ａのボルトナットによる連結部７ｂに代えて、バンド片７ａ，７ａの各端部を蝶着してなる連結部７ｇとしたものである。

したがってこの連結部７ｇはヒンジにより構成されるから、図５（ａ）において両バンド片７ａ，７ａが連結部７ｇの枢軸を中心に外方に旋回することができる。よって、この旋回により両バンド片７ａ，７ａを開いて下杭１の頭部位置に移動させ、そのまま振れ止め治具５全体を下杭１の上半部側１ａに馬乗りさせるように乗せることができる。これにより、その荷重の全部又は一部を下杭１に負荷した状態にし、その後に両バンド片７ａ，７ａを逆方向に旋回させて閉じる。この状態で下半周側１ｂの連結部７ｃをボルトナットにより締めつけることで、振れ止め治具５を下杭１の頭部に装着できる。

よって、この実施形態によれば、両バンド片７ａ，７ａの開閉により下杭１への装着が楽になるし、振れ止め治具５の荷重を下杭１に負荷することができるから、その点でも前記装着が容易になる。さらに、この実施形態ではボルトナットの締めつけが連結部７ｃのみになるから、この点でも前記装着が容易になる。なお、振れ止め治具５の撤去は、連結部７ｃのボルトナットを緩めたうえで両バンド片７ａ，７ａを開けば容易に行なえる。他の構成と作用は前記第１の実施形態と同様である。

図５（ｂ）は本発明の第４の実施形態である。この実施形態は、バンド７を３つのバンド片７ｈ，７ｉ，７ｊから構成したもので、バンド７を構成するバンド片は２つを超えるものでもよいことを説明したものである。これらのバンド片７ｈ，７ｉ，７ｊは３つの連結部７ｋ，７ｍ，７ｃにより環状に連結されていて、これらのうち連結部７ｃは第１及び第３の実施例と同じくボルトナットによるものであり、連結部７ｋ，７ｍは第３の実施形態（図５（ａ））と同じヒンジによるものである。

図６は、本発明の第５の実施形態を示すものである。これまでの第１〜４の実施形態における杭軸方向の案内部材９が、いずれもバンド７に溶接などの手段により一体に装着されたものであるに対して、この実施形態はバンド７に離脱可能に装着された形態である。
すなわち、バンド７には内側から外に向けてボルト９ａが突設されていて、このバンド７に外側から当てがわれた案内部材９に前記ボルト９ａが貫通されて、そのボルト９ａの先からナット９ｂが螺合している。ボルト９ａの頭部はバンド７の内側の面に形成された凹部に入り込んだうえ、バンド７に溶接されているものとするとよい。また、案内部材９にはバンド７に外嵌する凹部９ｃを形成しておくと、案内部材９の下杭１側の面が下杭１及び、案内する図示しない上杭の外面と面一になるから、上杭（図２、３参照）の案内に好適になる。

この実施形態によれば、前記ナット９ｂの螺合を解除することにより案内部材９をバンド７から離脱させることできる。このようにして、前記の各実施形態のように案内部材９が複数ある場合に、その一部をバンド７から順次離脱させることにより、全案内部材９による上杭３の支持状態から、上下の杭１、３の溶接の進行状態に応じて、少しずつ案内部材９を離脱させることができる。なお、案内部材９を離脱可能に装着する手段は別のものであってもよい。つまり、バンド７に上方向から案内部材９を離脱可能に差し込むことができるようにしておくことでもよいし、装着強度が確保されるなら磁着手段でも可能である。

図７は本発明の第６の実施形態を示すものである。上記の各実施形態がいずれもバンド７を下杭１の頭部外周に装着するものであるに対し、この実施形態はバンド７を下杭１の頭部内周に装着するものである。
この実施形態でのバンド７は全体がリング状またはＣ字状の環状部材からなり、その内側で、上半周側１ｂに合計４本の案内部材９を固着している。ここでは、案内部材９は前記第１〜５の実施形態における４本の各案内部材９とは逆に上半周側１ｂに位置付けられている。下杭１の頭部内には、その下杭１の製造時に複数個の鋼片からなるストッパ１２が溶接されており、その下杭１が所定の地盤に建て込まれたあと、その上側に、予め前記のように案内部材９が取り付けられたバンド７が嵌め込まれて。その位置決めがなされる。前記バンド７がＣ字状のものであれば、バンド７の径を変更可能であるから、バンド７を下杭１の内面にぴったり付けることができる。

この状態で、上から上杭３が吊り込まれるが、そのときは案内部材９の先端が上杭３の上半周側１ａの内面に当たり、この状態で上杭３を下杭１の上端まで案内する。このため、上杭３は円滑に下杭１にまで至る。また、下杭１の下半周側１ｂには案内部材９は突出していない。そこで、図７に示されるように上杭３が下杭１と同様に傾斜せずに、垂直に近い態様で降下してきても下半周側１ｂには突起物がなく開放されているから、上杭３の降下に支障はなく、上杭３は前記のようにして円滑に案内される。

なお、上杭３の下端がバンド７上縁に当たった場合には、上杭３を少し横揺れさせることによって、上杭３の下端がバンド７の外周に嵌まり、下杭１の上端に乗ることになる。しかし、案内部材９の案内面をバンド７の外周面と面一にしておけば、上杭３の下端がバンド７上面に当たることもないし、また、バンド７の上面をテーパにしておいても同様である。この実施形態によれば、振れ止め治具５は下杭１と上杭３との内部に残留することになるが、バンド７は両杭１、３の溶接時の裏当てリングになるという効果がある。

上記各実施形態の各バンド７は、いずれも金属の細長い平板を湾曲させて形成しているが、その断面形状は前記したものに限定されるものではなく、各種のものを採用することができる。バンド７については、いずれの実施形態でも材質を鋼その他の金属としているが、特に第１〜５の実施形態においては銅製のバンド７とすれば、上下の杭１、３の溶接時に垂れた溶着金属が銅製のバンド７に溶着することがないから、バンド７の撤去が容易になる。

また案内部材９の数や形状についても前記したものに限定されるものではない。案内部材９は、第１〜５の実施形態においては、下半周側の最下部を中心に下杭１の周囲の１８０度の角度の範囲内に配置されていればよいし、第６の実施形態においては、逆に上半周側の最上部を中心に下杭１の周囲の１８０度の角度の範囲内に配置されていればよい。案内部材９の形状については、前記では断面四角又はアングル材などの棒状の部材を使用することを説明したが、例えば、第２及び第６の実施形態において、前記４本の案内部材９の各案内面を含んでバンド７と同一又はこれに近似した曲率半径の面をもつ湾曲した板状の部材により１つの案内部材を構成してもよい。また第１、３、４の実施形態において、バンド片７ａ，７ｉ，７ｊの各２本のそれぞれの案内部材９の案内面を含んでバンド片７ａ，７ｉ，７ｊと同一又はこれに近似した曲率半径をもつ湾曲した板状の部材により各バンド片７ａ，７ｉ，７ｊにそれぞれ１つの案内部材を構成してもよい。

１ 下杭
１ａ 上半周側
１ｂ 下半周側
３ 上杭
５ 振れ止め治具
７ バンド
７ａ，７ｄ，７ｅ，７ｈ，７ｉ，７ｊ バンド片
７ｂ，７ｃ，７ｆ，７ｇ，７ｋ，７ｍ 連結部
９ 案内部材

Claims (6)

1. 地盤に傾斜して建て込まれた下杭の頭部に取り付けられて、前記下杭の頭部に縦継ぎされる上杭の下端部を案内する治具において、前記の傾斜した下杭の頭部に装着される環状のバンドと、このバンドに予め装着されて下杭の頭部よりも上方に突出される杭軸方向の案内部材と、を備え、
   前記案内部材は前記環状のバンドに対して離脱可能に装着されていることを特徴とする斜杭の振れ止め治具。
2. 前記環状のバンドは、前記下杭の頭部の外周に巻かれることで、このバンドのうちの下杭の下半周側に位置すべき部分にだけ案内部材が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の斜杭の振れ止め治具。
3. 前記環状のバンドは、下杭の周方向に沿って連続する複数のバンド片と、各バンド片を連結させる連結部と、を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の斜杭の振れ止め治具。
4. 前記環状のバンドは、下杭の頭部外周をそれぞれ半周する２つのバンド片からなり、両バンド片の連結部を傾斜した下杭の上半周側の最上部と同下杭の下半周側の最下部に設けたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の斜杭の振れ止め治具。
5. 前記２つのバンド片を蝶着して前記上半周側の最上部の連結部を構成したことを特徴とする請求項４に記載の斜杭の振れ止め治具。
6. 前記環状のバンドは、中空の下杭の頭部内周に、軸方向の上部が下杭から軸方向上方に突出した状態で内嵌されることで、このバンドのうちの上半周側に位置すべき部分にだけ前記案内部材が装着されていることを特徴とする請求項１に記載の斜杭の振れ止め治具。

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