JP6161056B2 - 施工誤差調整機能を有する杭上端構造体 - Google Patents

Description

本発明は一般に、鋼管杭の上端に設けられる構造体に関する。より詳細には、本発明は、鋼管杭の施工誤差を調整することができる施工誤差調整機能を有する杭上端構造体に関する。

鋼管杭は一般に、杭打機と通称される重機を使用して、地中に回転圧入することによって施工される。杭打機としては、リーダー付きのタイプ、リーダーのないタイプ（バックホーアーム）、電信柱の設置等に用いられる建柱車などが用いられる。

しかしながら、いずれのタイプの杭打機を使用しても、地面に示した所定の杭芯位置に鋼管杭を正確に施工することは極めて困難であり、上部構造物のベースプレートを現場溶接したり、調整用の部材を追加したりして、施工誤差の調整を行っていた。このような対処法は、非常に手間がかかるとともに、現場溶接を用いる方法では品質管理が難しく、調整用の部材を用いる方法では強度の確保が難しいという課題があった。

本発明は、このような状況に鑑みて開発されたものであって、鋼管杭の施工誤差を調整することができる施工誤差調整機能を有する杭上端構造体を提供することを目的としている。

本願請求項１に記載の杭上端構造体は、鋼管杭の上端に固定され、中央に長穴が設けられたトッププレートと、 前記トッププレートの下面に配置され、上面に座金が固定されたナットと、前記トッププレートの下面に配置され、前記ナットが一方向に摺動できるように収容するためのナットホルダとを備え、前記ナットホルダが、対向する一対の長辺壁と対向する一対の短辺壁とによって形成される、上面が開放した箱型の構造体であり、前記ナットホルダの前記長辺壁の間の間隔が、前記ナットの二面幅よりも大きく、かつ、前記ナットの対角距離よりも小さくなるように選定されており、上部構造物のベースプレートに設けられたアンカーボルト用の長穴の一部と、前記トッププレートの前記長穴の一部とを整列させ、両方の前記長穴にアンカーボルトを通して前記ナットにねじ込み、前記アンカーボルトを前記トッププレートの前記長穴に沿って摺動させ、かつ、前記ベースプレートを移動させることにより、前記アンカーボルトを所望位置に移動させた後、前記アンカーボルトを締め付けるように構成されていることを特徴とするものである。

本発明の杭上端構造体により、鋼管杭の施工誤差を容易に調整することができる。本発明の杭上端構造体は、現場溶接が不要であるため、品質管理を的確に行うことができ、調整用の部材を必要としないため、所要の強度を確保することができる。本発明の杭上端構造体は、構造が比較的簡単であるため、低コストで提供することができる。

本発明の好ましい実施の形態に係る杭上端構造体の分解斜視図である。 図２（ａ）は、図１の杭上端構造体の平面図、図２（ｂ）は、ナットの寸法を説明するための図、図２（ｃ）は、図２（ａ）の線２ｃ−２ｃに沿った断面図、図２（ｄ）は、図２（ａ）の線２ｄ−２ｄに沿った断面図である。 杭上端構造体のトッププレートおよび上部構造物のベースプレートを示した斜視図である。 杭上端構造体の使用方法を説明するための一連の図である。

次に、本発明の好ましい実施の形態に係る杭上端構造体について詳細に説明する。図１は、本発明の好ましい実施の形態に係る杭上端構造体の構成要素を明瞭に示すため、各構成要素を分解して示した図である。図１において全体として参照符号１０で示される本発明の好ましい実施の形態に係る杭上端構造体は、鋼管杭の上端に固定されたトッププレート１２を備えている。

好ましくは、トッププレート１２は、鋼管杭の外径よりも大きな直径を有する円形の鋼板で形成されており、溶接によって鋼管杭の上端に堅固に固定されている。トッププレート１２の中央には、長穴１２ａが設けられている。

杭上端構造体１０はまた、トッププレート１２の下面に配置されたナット１４を備えている。好ましくは、ナット１４の上面に、座金１６が固定されている。ナット１４への座金１６の固定は、溶接によって行われている。

なお、座金１６は、任意の形状のものでよいが、少なくともトッププレート１２の長穴１２ａの短幅１２ａ１よりも大きな寸法を有することが必要である。これにより、トッププレート１２の下面に位置するナット１４が長穴１２ａから抜け出ることが回避される。座金１６は、長穴１２ａが設けられたトッププレート１２の強度を補強するための役割も果たす。

杭上端構造体１０はさらに、トッププレート１２の下面に固定され、ナット１４を収容するためのナットホルダ１８を備えている。ナットホルダ１８は、対向する一対の長辺壁１８ａ、対向する一対の短辺壁１８ｂ、および長辺壁１８ａと短辺壁１８ｂによって構成される矩形部に配置される底壁１８ｃによって形成される、上面が開放した箱型の構造体である。なお、ナットホルダ１８の底壁１８ｃを省略してもよい。

ナットホルダ１８の短辺方向の幅、すなわち対向する長辺壁１８ａ間の間隔ｄは、ナット１４の二面幅Ｗ₁ よりも大きく、かつ、ナット１４の対角距離Ｗ₂ よりも小さくなるように選定されている。これにより、ナット１４がナットホルダ１８内を長手方向に摺動するのが可能になるとともに、ボルトを締め付ける際にナット１４が共回りするのが防止される。

杭上端構造体１０が設けられた鋼管杭によって支持される上部構造物のベースプレート２０には、上部構造物を鋼管杭に固定するためのアンカーボルト用の長穴２０ａが設けられている（図３参照）。

次に図４を参照して、以上のように構成された杭上端構造体１０の使用方法について説明する。第１段階として、所定の杭打機を用いて、鋼管杭を地中に打ち込む。杭の打ち込み時に、設計上の正確な杭芯位置Ａ₁ と実際に打ち込まれた杭芯位置Ａ₂ との間に、図４（ａ）に示されるような「ずれ」（ｘ₀ 、ｙ₀ ）が生じたものとする。その際、トッププレート１２の長穴１２ａの長軸がほぼｙ軸方向に延びるように（図４（ａ）参照）、鋼管杭を回転圧入させたものとする。次いで、第２段階として、鋼管杭の上端に上部構造物のベースプレート２０を載せる。その際、ずれ（誤差）の調整が容易になるように、ベースプレート２０の長穴２０ａの長軸がほぼｘ軸方向に延びるように（図４（ｂ）参照）、ベースプレート２０を載せるのが好ましい。次いで、第３段階として、ベースプレート２０の長穴２０ａの一部とトッププレート１２の長穴１２ａの一部とを整列させ（両方の長穴の長軸はほぼ直交している）、長穴２０ａ、１２ａを介してナット１４にアンカーボルトをねじ込む（図４（ｃ）参照）。次いで、第４段階として、アンカーボルトを、トッププレート１２の長穴１２ａに沿ってｙ軸方向に摺動させ、かつ、ベースプレート２０をｘ軸方向に摺動させて、アンカーボルトを正確な杭芯位置Ａ₁ に位置決めする（図４（ｄ）参照）。最後に、正確な杭芯位置Ａ₁ においてアンカーボルトを締め付けて、作業が完了する。なお、上述の例では、トッププレート１２の長穴１２ａの長軸がほぼｘ軸方向に延び、ベースプレート２０の長穴２０ａの長軸がほぼｙ軸方向に延びるように配置されているが、長穴１２ａ、２０ａの方向性は、上述の例に限定されるものではない。

本発明は、以上の発明の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

たとえば、前記実施の形態では、トッププレート１２が円形の形状を有するものとして示されているが、トッププレート１２の形状を多角形等の他の形状にしてもよい。

１０ 杭上端構造体
１２ トッププレート
１２ａ 長穴
１２ａ１ 長穴の短幅
１４ ナット
Ｘ₁ 二面幅
Ｘ₂ 対角距離
１６ 座金
１８ ナットホルダ
１８ａ 長辺壁
１８ｂ 短辺壁
２０ 上部構造物のベースプレート
２０ａ アンカーボルト用長穴

Claims (1)

1. 施工誤差調整機能を有する杭上端構造体であって、
   鋼管杭の上端に固定され、中央に長穴が設けられたトッププレートと、
   前記トッププレートの下面に配置され、上面に座金が固定されたナットと、
   前記トッププレートの下面に配置され、前記ナットが一方向に摺動できるように収容するためのナットホルダとを備え、
   前記ナットホルダが、対向する一対の長辺壁と対向する一対の短辺壁とによって形成される、上面が開放した箱型の構造体であり、前記ナットホルダの前記長辺壁の間の間隔が、前記ナットの二面幅よりも大きく、かつ、前記ナットの対角距離よりも小さくなるように選定されており、
   上部構造物のベースプレートに設けられたアンカーボルト用の長穴の一部と、前記トッププレートの前記長穴の一部とを整列させ、両方の前記長穴にアンカーボルトを通して前記ナットにねじ込み、前記アンカーボルトを前記トッププレートの前記長穴に沿って摺動させ、かつ、前記ベースプレートを移動させることにより、前記アンカーボルトを所望位置に移動させた後、前記アンカーボルトを締め付けるように構成されている、
   ことを特徴とする杭上端構造体。

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