JP6584042B1 - Steel pipe pile connection member - Google Patents
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Abstract
【課題】軟弱地盤において建屋等の構造物を支持するために使用する鋼管杭を建築現場で容易に連結でき、かつ強固な構造を持つ鋼管杭連結部材を提供することを目的とする。【解決手段】鋼管杭連結部材100は第一連結部材20と第二連結部材30から構成され、第一連結部材は第一突起部21および第二突起部22を、もう一方の第二連結部材には第三突起部31を備えることで連結した状態では3つの垂直方向接触面50を備えることが可能となる。これにより鋼管10および鋼管12に曲げ応力がかかった場合に係止ピン40に係るせん断応力を3つの断面に分散させることとなり、強固な連結構造を持つ鋼管杭連結部材100を提供することが可能となる。【選択図】図1An object of the present invention is to provide a steel pipe pile connecting member that can easily connect a steel pipe pile used to support a structure such as a building on soft ground, and has a strong structure. A steel pipe pile connecting member (100) includes a first connecting member (20) and a second connecting member (30). The first connecting member includes a first protruding portion (21) and a second protruding portion (22), and the other second connecting member. In the state of being connected by providing the third protrusion 31, it is possible to provide three vertical contact surfaces 50. As a result, when bending stress is applied to the steel pipe 10 and the steel pipe 12, the shear stress relating to the locking pin 40 is distributed to the three cross sections, and the steel pipe pile connection member 100 having a strong connection structure can be provided. It becomes. [Selection] Figure 1
Description
本発明は、軟弱地盤において建屋等の構造物を支持するために使用される地盤中に回転貫入される鋼管杭に使用する鋼管杭連結部材に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a steel pipe pile connecting member used for a steel pipe pile that is rotationally penetrated into a ground used for supporting a structure such as a building in soft ground.
一般に軟弱地盤であって地盤の支持力が充分でない場所に建築物を建設する場合には、建設機械により地下に存在する硬質地盤中にコンクリート杭又は鋼管杭を貫入させ、支持力を確保する。 In general, when a building is constructed in a place where the ground is not soft enough to support the ground, a concrete pile or a steel pipe pile is inserted into the hard ground existing underground with a construction machine to secure the support.
コンクリート杭は鋼管杭に比べて安価であり、かつ高い支持力を有するので従来、多くの建設現場で採用されてきた。 Since concrete piles are cheaper than steel pipe piles and have a high bearing capacity, they have been used in many construction sites.
しかしコンクリート杭の場合は杭の長さが建設現場では容易には調整できない上に残土が発生するという難点がある。 However, in the case of a concrete pile, the length of the pile cannot be easily adjusted at the construction site, and there is a problem that residual soil is generated.
一方、鋼管杭は切断又は溶接により容易に建設現場で長さの調節が可能であり、かつ残土も発生しないため特に市街地などの工事で用いられることが多い。 On the other hand, the length of steel pipe piles can be easily adjusted at the construction site by cutting or welding, and since no residual soil is generated, it is often used particularly in construction in urban areas.
ここで鋼管杭に使用する鋼管の長さは通常は5〜6mであるため、鋼管杭の先端部分を到達させ、貫入させた状態で打ち止める地層(支持層という。)が6m以上の深さにある場合には鋼管を繋いで使用することになる。 Here, since the length of the steel pipe used for the steel pipe pile is usually 5 to 6 m, the depth of the stratum (referred to as a support layer) that reaches the tip of the steel pipe pile and stops in an intruded state is 6 m or more. If it is, the steel pipe will be connected and used.
鋼管を繋ぐ際には鋼管を直接、溶接でつなぐ方法もあるが、工事現場での溶接作業は時間とコストがかかるので、一般的には鋼管杭用の連結部材を予め鋼管に取付けておき、工事現場にて連結部材を繋ぐことで鋼管を繋いでいく方法が取られることが多い。 When connecting steel pipes, there is also a method of connecting the steel pipes directly by welding, but since welding work at the construction site takes time and cost, in general, connecting members for steel pipe piles are attached in advance to the steel pipe, In many cases, steel pipes are connected by connecting connecting members at a construction site.
ここで鋼管杭用の連結部材に求められる性能としては、鉛直方向支持力、鉛直方向引抜力、ねじり力に対する耐力、曲げ応力に対する耐力が要求される。 Here, the performance required for the connecting member for steel pipe piles is required to be a vertical supporting force, a vertical pulling force, a proof strength against torsional force, and a proof strength against bending stress.
このうち、最も問題となりやすいのは、地震等で発生する曲げ応力であり、鋼管杭用の連結部材の設計では基本的にこの曲げ応力に対する耐力を確保することが主眼となる。 Of these, the bending stress that is most likely to be a problem is the bending stress generated by an earthquake or the like, and in the design of the connecting member for steel pipe piles, the main purpose is to ensure the resistance to this bending stress.
そのため例えば特許文献1のような鋼管杭施工用冶具および鋼管杭の施工方法が提案されている。
Therefore, for example, a steel pipe pile construction jig and a steel pipe pile construction method as in
特許文献1によれば、連結雌部材4と連結雄部材5を連結ピン6連結することとしており、この連結ピン6は図3のように6つ備えられている。
According to
しかし、実際にもし特許文献1のような連結雌部材4と連結雄部材5を連結ピン6で連結し、鋼管杭に求められる曲げ応力に対する耐力を確保しようとすると連結ピン6は鋼管杭のほぼ全周で必要となり、その場合には鉛直方向引抜力やねじり力に対する耐力が不足する可能性があるという課題があった。
However, actually, if the connecting
本発明はこの課題に鑑み、工事現場で迅速に連結作業ができながら、鋼管杭に求められる要求性能を満たす鋼管杭連結部材を提供することを目的とする。 In view of this problem, an object of the present invention is to provide a steel pipe pile connecting member that satisfies the required performance required for a steel pipe pile while being able to perform a quick connection operation at a construction site.
(1)本発明に係る鋼管杭連結部材は、地盤に回転貫入する円筒状の鋼管杭を連結する鋼管杭連結部材において、前記鋼管杭連結部材は、第一連結部材および第二連結部材から構成され、前記第一連結部材と前記第二連結部材はそれぞれを連結された状態での連結部に少なくとも3つの垂直方向接触面を備えることを特徴とする。 (1) A steel pipe pile connecting member according to the present invention is a steel pipe pile connecting member that connects cylindrical steel pipe piles that rotate and penetrate into the ground, and the steel pipe pile connecting member includes a first connecting member and a second connecting member. The first connecting member and the second connecting member include at least three vertical contact surfaces at a connecting portion in a state where the first connecting member and the second connecting member are connected to each other.
(2)また、本発明に係る鋼管杭連結部材は(1)に記載の鋼管杭連結部材において、前記垂直方向接触面は、前記鋼管杭の外側の前記垂直方向接触面より内側の前記垂直方向接触面が前記鋼管杭の長手方向に対して同じか、または長いことを特徴とする。 (2) Moreover, the steel pipe pile connection member which concerns on this invention is the steel pipe pile connection member as described in (1), The said vertical direction contact surface is the said vertical direction inside the said vertical direction contact surface of the outer side of the said steel pipe pile. The contact surface is the same as or longer than the longitudinal direction of the steel pipe pile.
(3)また、本発明に係る鋼管杭連結部材は(1)または(2)に記載の鋼管杭先端部材において、前記鋼管杭連結部材は、前記第一連結部材と前記第二連結部材が連結された状態で、少なくとも2つの係止ピンで固定されていることを特徴とする。 (3) Moreover, the steel pipe pile connection member which concerns on this invention is the steel pipe pile front-end | tip member as described in (1) or (2), The said 1st connection member and said 2nd connection member connect the said steel pipe pile connection member. In this state, it is fixed by at least two locking pins.
(4)また、本発明に係る鋼管杭連結部材は(1)から(3)のいずれかに記載の鋼管杭連結部材において、前記垂直方向接触面は、溝部を備えることを特徴とする。 (4) Moreover, the steel pipe pile connection member which concerns on this invention in the steel pipe pile connection member in any one of (1) to (3) WHEREIN: The said vertical direction contact surface is provided with a groove part, It is characterized by the above-mentioned.
(5)また、本発明に係る鋼管杭連結部材は(4)に記載の鋼管杭連結部材において、前記第一連結部材と前記第二連結部材は、少なくとも一方の表面に環状係止材挿入孔を備えることを特徴とする。 (5) Moreover, the steel pipe pile connection member which concerns on this invention is a steel pipe pile connection member as described in (4), Said 1st connection member and said 2nd connection member are cyclic | annular locking material insertion holes in at least one surface. It is characterized by providing.
(6)また、本発明に係る鋼管杭連結部材は、(5)に記載の鋼管杭連結部材において、前記第一連結部材または前記第二連結部材のいずれか一方の前記溝部の一部に環状係止材固定穴を備えることを特徴とする。 (6) Moreover, the steel pipe pile connection member which concerns on this invention is a steel pipe pile connection member as described in (5), It is cyclic | annular in a part of said groove part of either said 1st connection member or said 2nd connection member. A locking material fixing hole is provided.
(1)に記載の鋼管杭連結部材によれば、3つの垂直方向接触面を備えることで、鋼管に曲げ応力が発生した場合の係止ピンにかかるせん断応力を3カ所に分散させることが可能となり、強固な連結構造を備えることが可能となる。 According to the steel pipe pile connecting member described in (1), by providing three vertical contact surfaces, it is possible to disperse the shear stress applied to the locking pin when bending stress is generated in the steel pipe in three places. Thus, a strong connection structure can be provided.
(2)に記載の鋼管杭連結部材によれば、鋼管の内側に向かって接触面が長い、すなわち突起部が長くなるので工事現場で第一連結部材と第二連結部材を連結させるときに外から容易に視認でき位置決めが容易になる。 According to the steel pipe pile connecting member described in (2), since the contact surface is long toward the inside of the steel pipe, that is, the protrusion is long, the outer side is connected when the first connecting member and the second connecting member are connected at the construction site. It can be easily seen from the position and positioning becomes easy.
(3)に記載の鋼管杭連結部材によれば、少なくとも2つの係止ピンを備えることで鋼管杭連結部材に係る応力の集中を防ぎ、より強固な連結構造が実現可能となる。 According to the steel pipe pile connection member described in (3), stress concentration related to the steel pipe pile connection member can be prevented by providing at least two locking pins, and a stronger connection structure can be realized.
(4)に記載の鋼管杭連結部材によれば、溝部を備えることで第一連結部材と第二連結部材を環状係止材によって連結することが可能となり、更に強固な構造とすることが可能となる。 According to the steel pipe pile connecting member described in (4), it is possible to connect the first connecting member and the second connecting member with the annular locking member by providing the groove portion, and it is possible to make the structure stronger. It becomes.
(5)に記載の鋼管杭連結部材によれば、環状係止材挿入孔を備えることで第一連結部材と第二連結部材を所定の位置で結合後に環状係止材を後から挿入することが可能となる。 According to the steel pipe pile connecting member according to (5), the annular locking member is inserted later after the first connecting member and the second connecting member are joined at a predetermined position by providing the annular locking material insertion hole. Is possible.
(6)に記載の鋼管杭連結部材によれば、溝部に環状係止材固定穴を備えることで、鋼管杭を回転させることで環状係止材を巻き込みながら所定の位置に設置することが可能となる。 According to the steel pipe pile connecting member described in (6), the annular locking material fixing hole is provided in the groove portion, so that the annular locking material can be installed at a predetermined position by rotating the steel pipe pile. It becomes.
以下に添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明する。かかる実施形態は発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお本明細書及び図面において実質的に同一の機能、構成を有する要素については同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. Such an embodiment is merely an example for facilitating understanding of the invention, and does not limit the present invention unless otherwise specified. In the present specification and drawings, elements having substantially the same functions and configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted, and elements not directly related to the present invention are not shown.
<第一実施形態> <First embodiment>
図1は第一実施形態に係る鋼管杭連結部材100の連結前の状態の断面図を示している。
FIG. 1: has shown sectional drawing of the state before the connection of the steel pipe
上部の図は鋼管10に溶接で取り付けられた第一連結部材20(溶接部は図示せず。)を示しており、第一連結部材20は第一突起部21および第二突起部22を備えている。
The upper drawing shows a first connecting member 20 (the welded portion is not shown) attached to the
第一突起部21は外側から内側に向かってテーパーしており、第一突起部21の外側には溝部23が備えられている。
The
また第一連結部材20は第一突起部21および第二突起部22を貫通するように連結孔部24が備えられている。
The first connecting
下部の図は鋼管12に溶接で取り付けられた第二連結部材30(溶接部は図示せず。)を示しており、第二連結部材30は第三突起部31を備え、第三突起部31の向かい側の第二連結部材30の面には溝部23が備えられている。
The lower drawing shows a second connecting member 30 (welded portion not shown) attached to the steel pipe 12 by welding. The second connecting
また第二連結部材30には第三突起部31および第二連結部材30を貫通するように連結孔部32が備えられている。
Further, the second connecting
図2は第一連結部材20と第二連結部材30が連結された状態の鋼管杭連結部材100の断面図を示している。
FIG. 2 shows a cross-sectional view of the steel pipe
図2に示すように第一連結部材20と第二連結部材30は二本の係止ピン40で固定され、更に溝部23の中に環状係止材41を備えることで連結されている。
As shown in FIG. 2, the first connecting
また第一連結部材20と第二連結部材30を連結することで突起部それぞれがかみ合い、3つの垂直方向接触面50を備えている。
Further, the first connecting
なお、第一突起部21よりも第二突起部22の方が鋼管10の長手方向に向かって長いが、これにより第一連結部材20と第二連結部材30を工事現場で連結する際に、外側から見て容易に位置決めをすることが可能となる。
In addition, although the direction of the
鋼管杭連結部材100はこの3つの垂直方向接触面50を備えることで、鋼管10および鋼管12に曲げの力が加わった場合でも係止ピン40ではせん断応力を3カ所に分散させることが可能となり、少ない係止ピン40の数でも高い曲げ応力に対する耐力を備えることが可能となる。
The steel pipe
また更に環状係止材41を備えることで、鋼管10および鋼管12に係る曲げの応力で発生するせん断応力を係止ピン40と環状係止材41の両方で受け止めることが可能となり、鋼管杭連結部材100は更に高い曲げ応力に対する耐力を備えることが可能となる。
<第二実施形態>
Furthermore, by providing the annular locking member 41, it becomes possible to receive the shear stress generated by the bending stress on the
<Second embodiment>
図3および図4は第二実施形態に係る鋼管杭連結部材200の断面図を示しており、それぞれ第一実施形態の図1および図2に対応するものである。
3 and 4 show cross-sectional views of the steel pipe
第一実施形態との違いは第一突起部21がテーパーしておらず、ほぼ鉛直方向となっている点である。他の点に第一実施形態との違いはない。
The difference from the first embodiment is that the
第二実施形態に係る鋼管杭連結部材200は第一実施形態に係る鋼管杭連結部材100ほどに曲げ応力が加わらない場合に採用することが可能であり、また製造コストの点でも第一実施形態に係る鋼管杭連結部材100よりも有利である。
<第三実施形態>
The steel pipe
<Third embodiment>
図5は第一実施形態に係る鋼管杭連結部材100の連結状態の外形概略図である。鋼管10の先端に第一連結部材20が溶接され、もう一方の鋼管12の後端には第二連結部材30が溶接されている。
FIG. 5 is a schematic external view of a connected state of the steel pipe
第一連結部材20と第二連結部材30は2カ所の係止ピン40で接続されており、第二連結部材30の表面には環状係止材挿入孔42が備えられ、第一連結部材20と第二連結部材30が連結された後、環状係止材41が環状係止材挿入孔42から挿入される。
The first connecting
この環状係止材41が鋼管杭連結部材100のほぼ全周にわたって挿入されることで、第一連結部材20と第二連結部材30は強固に固定され、係止ピン40と相まってせん断応力に対して強い耐力を発揮することが可能となる。
<第四実施形態>
By inserting the annular locking member 41 over almost the entire circumference of the steel pipe
<Fourth embodiment>
図6は第四実施形態に係る鋼管杭連結部材100の連結状態の外形概略図である。
FIG. 6 is a schematic external view of a connected state of the steel pipe
図5に係る第三実施形態との違いは係止ピン40の数であり、第四実施形態では係止ピン40が4カ所設けられている。
The difference from the third embodiment according to FIG. 5 is the number of locking pins 40. In the fourth embodiment, four locking
なお、この係止ピン40の数は要求される曲げ応力に対する耐力により決定されるので、4カ所以上であってもよい。
<第五実施形態>
Note that the number of the locking pins 40 is determined by the proof strength against the required bending stress, and may be four or more.
<Fifth embodiment>
図7は第五実施形態に係る鋼管杭連結部材100の連結状態の外形概略図であり、図8はその断面図である。
FIG. 7 is a schematic external view of a connected state of the steel pipe
図7ではまず、鋼管10の先端に溶接された第一連結部材20を鋼管12の後端に溶接された第二連結部材30に差し込み、その後、先端が少し折り曲げられた環状係止材41(通常は金属製の丸棒)を図8の環状係止材固定穴43に引っ掛けた状態で環状係止材挿入孔42に挿入する。
In FIG. 7, first, the first connecting
その状態で鋼管10を図7で図示した回転方向に回転させると、環状係止材41は第二連結部材30の内部に巻き込まれていき、第一連結部材20と第二連結部材30の溝部23に引き込まれる。
In this state, when the
環状係止材41が鋼管杭連結部材100のほぼ全周にまで引き込まれた後、係止ピン40を所定の位置に挿入することで第一連結部材20と第二連結部材30の連結は完了する。
After the annular locking member 41 is drawn to almost the entire circumference of the steel pipe
このように図7および図8の構成では、鋼管10を回転させることで環状係止材41を容易に所定の位置に設置することが可能となり、曲げ応力に対する高い耐力をもつ鋼管杭連結部材100を建設現場で迅速に設置することが可能となる。
7 and 8, the annular locking member 41 can be easily installed at a predetermined position by rotating the
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明した。 The preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings.
当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範囲内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 It will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made within the scope of the claims, and these are naturally within the technical scope of the present invention. Understood.
本発明は、軟弱地盤であって地盤の支持力が充分でない場所に建築物を建設する場合に、地下に存在する硬質地盤中に貫入させ、支持力を確保する鋼管杭に使用する鋼管杭連結部材として利用することができる。 The present invention relates to a steel pipe pile connection that is used for a steel pipe pile that penetrates into a hard ground existing in the basement and secures a supporting force when a building is constructed in a place where the supporting force of the ground is not sufficient. It can be used as a member.
10:鋼管、12:鋼管、20:第一連結部材、21:第一突起部、22:第二突起部、23:溝部、24:連結孔部、30:第二連結部材、31:第三突起部、32:連結孔部、40:係止ピン、41:環状係止材、42:環状係止材挿入孔、43:環状係止材固定穴、50:垂直方向接触面、100:鋼管杭連結部材、200:鋼管杭連結部材
10: Steel pipe, 12: Steel pipe, 20: First connecting member, 21: First protrusion, 22: Second protrusion, 23: Groove, 24: Connection hole, 30: Second connection member, 31: Third Projection, 32: connecting hole, 40: locking pin, 41: annular locking material, 42: annular locking material insertion hole, 43: annular locking material fixing hole, 50: vertical contact surface, 100: steel pipe Pile connecting member, 200: Steel pipe pile connecting member
Claims (6)
前記鋼管杭連結部材は、第一連結部材および第二連結部材から構成され、
前記第一連結部材と前記第二連結部材はそれぞれを連結された状態での連結部に少なくとも3つの垂直方向接触面を備え、
前記3つの垂直方向接触面を貫通する係止ピンを備えることを特徴とする鋼管杭連結部材。
In a steel pipe pile connection member that connects cylindrical steel pipe piles that rotate and penetrate into the ground,
The steel pipe pile connecting member is composed of a first connecting member and a second connecting member,
The first connecting member and the second connecting member each include at least three vertical contact surfaces in a connecting portion in a state where the first connecting member and the second connecting member are connected to each other,
Steel pipe pile coupling member, characterized in Rukoto comprises a locking pin extending through the three vertical contact surface.
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