JP6778031B2 - Pile component joint method, pile construction method, press-fitting machine, and claw member - Google Patents
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Description
本発明は、杭構成部材の継手方法、杭体の構築方法、圧入機、及び爪部材に関する。 The present invention relates to a method of joining pile constituent members, a method of constructing a pile body, a press-fitting machine, and a claw member.
建築構造物等の基礎杭や、連続して設置することで土留壁等を構成する鋼矢板、鋼管矢板等の矢板に、既成杭が用いられる場合がある。既成杭は、地盤に打ち込む、圧入等することで、または、予め地盤に穿設した穴に建て込むことにより設置される。既成杭には、目的に応じて、鋼管杭、コンクリート杭、鋼管矢板、鋼矢板など、様々な種類がある。いずれの既成杭も、杭材の製造条件及び運搬条件、並びに、施工場所における施工条件等から、一回の工程で設置することができる杭材の長さには限界がある。このため、複数の杭材を準備し、これら杭材を継手によって順次接続しながら設置していくことで一定の長さの杭体を設置することができる。 Prefabricated piles may be used for foundation piles of building structures and sheet piles such as steel sheet piles and steel pipe sheet piles that form retaining walls by being installed continuously. Prefabricated piles are installed by driving into the ground, press-fitting, etc., or by building in holes drilled in the ground in advance. There are various types of ready-made piles, such as steel pipe piles, concrete piles, steel pipe sheet piles, and steel sheet piles, depending on the purpose. There is a limit to the length of the pile material that can be installed in one process due to the manufacturing conditions and transportation conditions of the pile material, the construction conditions at the construction site, and the like. Therefore, by preparing a plurality of pile materials and installing the pile materials while sequentially connecting them with joints, it is possible to install a pile body having a certain length.
上記のような複数の杭材を接続するための継手構造として、溶接継手が知られている。しかしながら、溶接継手の場合には、溶接作業によるため、接続に時間を要し、溶接部の検査も発生するために非常の多くの時間と労力が必要となる。また、杭体を設置する屋外となる施工箇所での溶接作業が必要となるため、雨、風等の天候の影響を受け、また、溶接作業を行う作業者の技術の良否の影響も受けることになる。そのため、近年では機械的な継手を介して鋼管類を連結する方法が開発されている。 A welded joint is known as a joint structure for connecting a plurality of pile materials as described above. However, in the case of a welded joint, it takes a long time to connect because it depends on the welding work, and a great deal of time and labor is required because the inspection of the welded portion also occurs. In addition, since welding work is required at the outdoor construction site where the pile body is installed, it is affected by the weather such as rain and wind, and is also affected by the quality of the skills of the workers who perform the welding work. become. Therefore, in recent years, a method of connecting steel pipes via a mechanical joint has been developed.
このような機械式継手として、例えば特許文献1に示すような専用の継手と治具を用いて鋼管を押圧してかしめることにより連結する方法が知られている。
特許文献1には、外筒と、外筒の内側に、外筒の両端部側から接続すべき鋼管杭の端部をそれぞれ挿入しうる間隔をおいて、中途部に設けられた仕切壁により連結された内筒と、外筒の、仕切り壁を挟む両側の筒体部に、周方向に所定間隔をおいて複数設けられた固定ピン挿入用の貫通孔と、貫通孔に対向する内筒の外周面に設けられた凹部と、内筒内を横切って設けられ、各凹部の底壁を内側から受ける支持部と、を備えた構成の鋼管杭用継手について記載されており、さらにこの鋼管杭用継手に設けられる固定ピン挿入用の貫通孔に固定ピンを挿入して、鋼管杭をかしめるための専用のかしめ治具が用いられる方法について記載されている。
As such a mechanical joint, for example, a method of connecting by pressing and crimping a steel pipe using a dedicated joint and a jig as shown in
In
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、杭体を構成する杭構成部材自体に複雑な形状で専用の鋼管用継手を設けて鋼管杭の端部同士を接続する必要があった。しかも、この専用の鋼管用継手に設けられる固定ピンを押圧して鋼管杭をかしめる際には、鋼管杭用継手とは別体で、かつ専用のかしめ治具が用いられる。そのため、複雑な形状の鋼管杭用継手自体やかしめ治具のコストや、鋼管杭用継手の加工コストがかかるという問題があった。
また、上述した特許文献1では、鋼管杭の鋼管を押圧してかしめるため、かしめ治具に極めて大きな押圧力が必要となってしまい、かしめ治具が大型化してコストが増大するとともに、施工にかかる手間も増えて工期がかかるという問題があった。
However, in the technique described in
Further, in
そこで、この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、杭構成部材に複雑な加工を施すことなく、容易に接続することが可能であり、施工にかかるコストや工期の低減を図ることができる杭構成部材の継手方法、杭体の構築方法、圧入機、及び爪部材を提供するものである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and it is possible to easily connect the pile constituent members without performing complicated processing, and it is possible to reduce the construction cost and the construction period. It provides a method of joining pile constituent members, a method of constructing a pile body, a press-fitting machine, and a claw member that can be planned.
上記目的を達成するため、本発明に係る杭構成部材の継手方法は、杭体を構成する杭構成部材同士を、互いに重ねて接続する杭構成部材の継手方法であって、一方の前記杭構成部材に設けられた第1接続部と、他方の前記杭構成部材に設けられた第2接続部と、を重ねて配置する杭構成部材配置工程と、前記杭体の周面に対して押圧可能に設けられた押圧部によって、前記杭構成部材配置工程で重ねて配置された前記第1接続部及び前記第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形させることにより、前記杭構成部材同士を接続する継手工程と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, the method of joining the pile constituent members according to the present invention is a method of joining the pile constituent members that connect the pile constituent members constituting the pile body in an overlapping manner with each other, and one of the pile configurations. The pile constituent member arranging step of arranging the first connecting portion provided on the member and the second connecting portion provided on the other pile constituent member in an overlapping manner, and pressing against the peripheral surface of the pile body is possible. By pressing at least one of the first connecting portion and the second connecting portion arranged so as to be overlapped in the pile constituent member arranging step by the pressing portion provided on the pile component, the pile constituent members are plastically deformed. It is characterized by having a joint process for connecting the piles.
本発明では、一方の杭構成部材に設けられた第1接続部と、他方の杭構成部材に設けられた第2接続部と、を重ね合わせて配置する。次に、杭体の周面に対して押圧可能に設けられた押圧部によって第1接続部及び第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形させることにより、第1接続部と第2接続部とが一体的に接続された状態となり、杭構成部材同士を連結させることができる。このように押圧部で押圧するだけの簡単な継手方法により杭構成部材同士を容易かつ効率的に接続することができるので、施工にかかるコストや工期の低減を図ることができる。
ここで、杭構成部材の第1接続部及び第2接続部は、複雑な形状とする必要がない。また、押圧部についても第1接続部及び第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形可能な押圧力をもたせた構造とすればよく、複雑な接続装置を用いる必要がないことから、コストを低減することができる。
In the present invention, the first connecting portion provided on one pile constituent member and the second connecting portion provided on the other pile constituent member are arranged so as to overlap each other. Next, at least one of the first connecting portion and the second connecting portion is pressed by the pressing portion provided so as to be able to press against the peripheral surface of the pile body to plastically deform the first connecting portion and the second connecting portion. The connecting portion is integrally connected, and the pile constituent members can be connected to each other. Since the pile constituent members can be easily and efficiently connected to each other by a simple joint method of simply pressing with the pressing portion in this way, it is possible to reduce the construction cost and the construction period.
Here, the first connecting portion and the second connecting portion of the pile constituent member do not need to have a complicated shape. Further, the pressing portion may have a structure in which at least one of the first connecting portion and the second connecting portion is pressed to have a pressing force that can be plastically deformed, and it is not necessary to use a complicated connecting device. The cost can be reduced.
また、本発明に係る杭構成部材の継手方法は、前記第1接続部に貫通穴または凹部が設けられ、前記杭構成部材配置工程の後において、前記杭体の周面を把持するチャック部を有する把持装置の該チャック部によって前記杭構成部材同士を把持し、前記押圧部を前記第2接続部における前記貫通穴または前記凹部に重なる位置に対向させて配置する押圧部位置決め工程を有し、前記継手工程において、前記押圧部によって前記第2接続部を前記第1接続部に向けて塑性変形させることにより、前記第2接続部の塑性変形部を前記貫通穴または前記凹部に挿入させて係合させ、前記杭構成部材同士を接続するようにしたことが好ましい。 Further, in the method of joining a pile constituent member according to the present invention, a through hole or a recess is provided in the first connecting portion, and after the pile constituent member arranging step, a chuck portion that grips the peripheral surface of the pile body is provided. It has a pressing portion positioning step in which the pile constituent members are gripped by the chuck portion of the gripping device, and the pressing portion is arranged so as to face a position overlapping the through hole or the recess in the second connecting portion. In the joint step, the second connecting portion is plastically deformed toward the first connecting portion by the pressing portion, so that the plastic deformed portion of the second connecting portion is inserted into the through hole or the recess. It is preferable that the pile constituent members are connected to each other.
この場合には、貫通穴または凹部が形成された第1接続部を備える一方の杭構成部材と、第2接続部を備える他方の杭構成部材とを重ね合わせて配置する。次に、杭体の周面を把持するチャック部を有する把持装置のチャック部によって杭構成部材同士を把持し、押圧部を第2接続部における貫通穴または凹部に重なる位置に対向させて配置する。その後、押圧部によって第2接続部を第1接続部に向けて塑性変形させることにより、第2接続部の塑性変形部を貫通穴または凹部に挿入させて係合する。これにより、第1接続部と第2接続部とが一体的に接続された状態となり、杭構成部材同士を連結させることができる。
ここで、一方の杭構成部材の第1接続部に形成する貫通穴または凹部については、第2接続部に重ね合わせ可能な位置に形成すれば足り、複雑な形状とする必要がない。
In this case, one pile constituent member having a first connecting portion formed with a through hole or a recess and the other pile constituent member provided with a second connecting portion are arranged so as to overlap each other. Next, the pile constituent members are gripped by the chuck portion of the gripping device having the chuck portion that grips the peripheral surface of the pile body, and the pressing portion is arranged so as to face the position overlapping the through hole or the recess in the second connecting portion. .. After that, the second connecting portion is plastically deformed toward the first connecting portion by the pressing portion, so that the plastic deformed portion of the second connecting portion is inserted into the through hole or the recess and engaged. As a result, the first connecting portion and the second connecting portion are integrally connected, and the pile constituent members can be connected to each other.
Here, the through hole or recess formed in the first connection portion of one of the pile constituent members need only be formed at a position where it can be overlapped with the second connection portion, and does not need to have a complicated shape.
また、本発明に係る杭構成部材の継手方法は、前記杭構成部材を挟んだ前記押圧部と反対側に、前記杭体の周面に当接する反力壁を有する杭変形防止装置が設けられ、前記継手工程において、前記押圧部によって前記第1接続部及び前記第2接続部のうち少なくとも一方を押圧する際に、前記反力壁を前記杭体の周面に当接させることが好ましい。 Further, in the method of joining the pile constituent members according to the present invention, a pile deformation prevention device having a reaction force wall in contact with the peripheral surface of the pile body is provided on the opposite side of the pressing portion sandwiching the pile constituent member. In the joint step, when the pressing portion presses at least one of the first connecting portion and the second connecting portion, it is preferable that the reaction force wall is brought into contact with the peripheral surface of the pile body.
このような継手方法とすることで、押圧部によって第1接続部及び第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形させる際に、杭構成部材における押圧部による押圧側と反対側の周面に杭変形防止装置の反力壁が当接した状態で配置されているので、杭構成部材の塑性変形部を除く周囲の部分の変形を抑制することができる。
また、押圧部による押圧時における杭構成部材に生じる変形が抑えられるので、塑性変形部を所望の寸法、形状により確実に形成することができる。
By adopting such a joint method, when at least one of the first connection portion and the second connection portion is pressed by the pressing portion to be plastically deformed, the circumference of the pile component member on the side opposite to the pressing side by the pressing portion. Since the reaction force wall of the pile deformation prevention device is arranged in contact with the surface, it is possible to suppress the deformation of the peripheral portion of the pile constituent member excluding the plastic deformation portion.
Further, since the deformation of the pile constituent member at the time of pressing by the pressing portion is suppressed, the plastic deformed portion can be reliably formed with a desired size and shape.
また、本発明に係る杭体の構築方法は、上述した杭構成部材の継手方法を使用し、前記杭体の周面を把持するチャック部を有する圧入機によって杭体を地盤に圧入して設置する杭体の構築方法であって、前記杭体を構成する一方の杭構成部材を前記チャック部により把持して地盤に圧入する圧入工程と、前記圧入工程で圧入された一方の杭構成部材に設けられた第1接続部に対して他方の杭構成部材に設けられた第2接続部を重ねて配置する配置工程と、前記圧入機に設けられた押圧部により、前記配置工程で重ねて配置された前記第1接続部及び前記第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形させることにより、前記杭構成部材同士を接続する継手工程と、を有することを特徴としている。 Further, the method for constructing the pile body according to the present invention uses the above-mentioned joint method for the pile constituent members, and the pile body is press-fitted into the ground by a press-fitting machine having a chuck portion for gripping the peripheral surface of the pile body. In the method of constructing a pile body, one of the pile constituent members constituting the pile body is gripped by the chuck portion and press-fitted into the ground, and one pile constituent member press-fitted in the press-fitting step is performed. The arrangement step of arranging the second connection portion provided on the other pile constituent member on the first connection portion provided and the pressing portion provided on the press-fitting machine overlap the second connection portion in the arrangement step. It is characterized by having a joint step of connecting the pile constituent members to each other by pressing at least one of the first connecting portion and the second connecting portion to plastically deform the pile constituent members.
本発明によれば、圧入機のチャック部によって杭体を構成する一方の杭構成部材を把持して地盤に圧入し、圧入された一方の杭構成部材に対して他方の杭構成部材を重ねて配置する。次に、圧入機に設けられた押圧部により杭構成部材の一方を他方に向けて塑性変形させることにより、一方の杭構成部材を他方の杭構成部材に係合させて連結することができる。このように押圧部で押圧するだけの簡単な構築方法により杭構成部材同士を容易かつ効率的に接続して杭体を構築することができるので、施工にかかるコストや工期の低減を図ることができる。 According to the present invention, one of the pile constituent members constituting the pile body is gripped by the chuck portion of the press-fitting machine and press-fitted into the ground, and the other pile constituent member is overlapped with the press-fitted one pile constituent member. Deploy. Next, one of the pile constituent members is plastically deformed toward the other by the pressing portion provided in the press-fitting machine, so that one pile constituent member can be engaged with and connected to the other pile constituent member. Since the pile body can be constructed by easily and efficiently connecting the pile constituent members by a simple construction method of simply pressing with the pressing portion in this way, it is possible to reduce the construction cost and the construction period. it can.
また、本発明に係る圧入機においては、杭体を把持して地盤に圧入させる圧入機であって、前記杭体の周面を把持可能なチャック部と、前記杭体の周面を押圧して該杭体を塑性変形させることが可能な押圧部と、を備えることを特徴としている。 Further, the press-fitting machine according to the present invention is a press-fitting machine that grips the pile body and press-fits it into the ground, and presses the chuck portion capable of gripping the peripheral surface of the pile body and the peripheral surface of the pile body. It is characterized by including a pressing portion capable of plastically deforming the pile body.
この場合には、圧入機に押圧部が設けられているので、押圧部に必要な押圧力として圧入機のチャック部に使用される把持力を利用できるため、別途専用の押圧部を備えた装置を設ける必要がなくなり、工期およびコストの低減を図ることができる。 In this case, since the press-fitting machine is provided with a pressing portion, the gripping force used for the chuck portion of the press-fitting machine can be used as the pressing force required for the pressing portion. Therefore, a device provided with a dedicated pressing portion separately. It is not necessary to provide the above, and the construction period and cost can be reduced.
また、本発明に係る圧入機においては、前記チャック部は、前記杭体の周面に当接させるチャック爪を有し、前記押圧部は、前記チャック爪の前記杭体の周面と当接する当接面から出没可能に設けられていることが好ましい。 Further, in the press-fitting machine according to the present invention, the chuck portion has a chuck claw that abuts on the peripheral surface of the pile body, and the pressing portion abuts on the peripheral surface of the pile body of the chuck claw. It is preferable that it is provided so as to be able to appear and disappear from the contact surface.
この構成によれば、チャック爪に収容されている押圧部を杭体の周面のうち杭構成部材同士の接続部分に対向させた位置に配置させた後、押圧部をチャック爪の当接面から突出させ、チャック部で前記接続部分を含む杭体を把持する。これにより、当接面から突出した押圧部によって杭体の周面を押圧して杭体を塑性変形させることにより、杭構成部材同士が一体的に接続される。
この場合には、押圧部がチャック爪の内部に出没可能に収容されているため、押圧部に必要な押圧力として圧入機のチャック部に使用される把持力を利用できるため、別途専用の押圧部を備えた装置を設ける必要がなくなり、工期およびコストの低減を図ることができる。
According to this configuration, after the pressing portion housed in the chuck claw is arranged at a position of the peripheral surface of the pile body facing the connecting portion between the pile constituent members, the pressing portion is placed on the contact surface of the chuck claw. The pile body including the connecting portion is gripped by the chuck portion. As a result, the peripheral surface of the pile body is pressed by the pressing portion protruding from the contact surface to plastically deform the pile body, so that the pile constituent members are integrally connected to each other.
In this case, since the pressing portion is housed inside the chuck claw so as to be able to appear and disappear, the gripping force used for the chuck portion of the press-fitting machine can be used as the pressing force required for the pressing portion. It is not necessary to provide a device equipped with a part, and the construction period and cost can be reduced.
また、本発明に係る圧入機は、前記押圧部を前記杭体の周面の所定位置に位置決めさせる位置決め手段が設けられていることが好ましい。 Further, it is preferable that the press-fitting machine according to the present invention is provided with a positioning means for positioning the pressing portion at a predetermined position on the peripheral surface of the pile body.
この構成によれば、例えば貫通穴が形成された一方の杭構成部材の第1接続部の外周側に、他方の杭構成部材の第2接続部を重ね合わせて配置し、その第2接続部を押圧部によって塑性変形させて貫通穴に挿入させて係合する際に、押圧部を位置決め手段によって第2接続部における貫通穴に重なる位置に対向するように位置決めすることができる。つまり、押圧部が位置決め手段によって位置決めされるので、適宜な押圧位置によって杭体を塑性変形させることができる。 According to this configuration, for example, the second connecting portion of the other pile constituent member is superposed on the outer peripheral side of the first connecting portion of one pile constituent member in which the through hole is formed, and the second connecting portion thereof is arranged. Is plastically deformed by the pressing portion and inserted into the through hole to engage with the pressing portion, the pressing portion can be positioned so as to face the position overlapping the through hole in the second connecting portion by the positioning means. That is, since the pressing portion is positioned by the positioning means, the pile body can be plastically deformed at an appropriate pressing position.
また、本発明に係る爪部材は、杭体を把持して圧入させる圧入機における前記杭体の周面を把持可能なチャック部に設けられて、前記杭体の周面に当接される爪部材であって、前記杭体の周面に当接させる当接面を有し、前記当接面から出没可能に設けられ、前記杭体の周面を押圧して該杭体を塑性変形させることが可能な押圧部を備えることを特徴としている。 Further, the claw member according to the present invention is provided on a chuck portion capable of gripping the peripheral surface of the pile body in a press-fitting machine that grips and press-fits the pile body, and the claw abuts on the peripheral surface of the pile body. It is a member and has a contact surface that comes into contact with the peripheral surface of the pile body, is provided so as to be able to appear and disappear from the contact surface, and presses the peripheral surface of the pile body to plastically deform the pile body. It is characterized by being provided with a pressing portion capable of capable.
この構成によれば、チャック爪に収容されている押圧部を杭体の周面のうち杭構成部材同士の接続部分に対向させた位置に配置させた後、押圧部をチャック爪の当接面から突出させ、チャック部で前記接続部分を含む杭体を把持する。これにより、当接面から突出した押圧部によって杭体の周面を押圧して杭体を塑性変形させることにより、杭構成部材同士が一体的に接続される。
この場合には、押圧部がチャック爪の内部に出没可能に収容されているため、押圧部に必要な押圧力として圧入機のチャック部に使用される把持力を利用できるため、別途専用の押圧部を備えた装置を設ける必要がなくなり、工期およびコストの低減を図ることができる。
According to this configuration, after the pressing portion housed in the chuck claw is arranged at a position of the peripheral surface of the pile body facing the connecting portion between the pile constituent members, the pressing portion is placed on the contact surface of the chuck claw. The pile body including the connecting portion is gripped by the chuck portion. As a result, the peripheral surface of the pile body is pressed by the pressing portion protruding from the contact surface to plastically deform the pile body, so that the pile constituent members are integrally connected to each other.
In this case, since the pressing portion is housed inside the chuck claw so as to be able to appear and disappear, the gripping force used for the chuck portion of the press-fitting machine can be used as the pressing force required for the pressing portion. It is not necessary to provide a device equipped with a part, and the construction period and cost can be reduced.
また、本発明に係る爪部材は、前記チャック部には、前記杭体の軸方向及び周方向に移動可能なチャックフレームが設けられ、前記チャックフレームに対して着脱可能に設けられていることが好ましい。 Further, in the claw member according to the present invention, the chuck portion is provided with a chuck frame that can move in the axial direction and the circumferential direction of the pile body, and is provided detachably from the chuck frame. preferable.
この場合には、押圧部を備えた爪部材をチャック部のチャックフレームに対して着脱可能であることから、一般的に使用される圧入機の爪部材のみを押圧部を備えた爪部材に簡単に付け替えることが可能である。そのため、従来使用していた圧入機を利用して、上述したような押圧部による押圧によって杭体の接続部分を塑性変形させて杭構成部材同士を容易に接続することができ、特殊な圧入装置を設ける必要がない。
また、本発明では、杭径、杭厚等の杭体の条件に合った形状、かつ押圧部を備えた爪部材を選択してチャックフレームに装着すればよい利点がある。
In this case, since the claw member provided with the pressing portion can be attached to and detached from the chuck frame of the chuck portion, only the claw member of a generally used press-fitting machine can be easily attached to the claw member having the pressing portion. It is possible to replace it with. Therefore, by using a press-fitting machine that has been used conventionally, the connecting portion of the pile body can be plastically deformed by pressing by the pressing portion as described above, and the pile constituent members can be easily connected to each other. There is no need to provide.
Further, the present invention has an advantage that a claw member having a shape suitable for the pile body conditions such as pile diameter and pile thickness and having a pressing portion may be selected and mounted on the chuck frame.
本発明の杭構成部材の継手方法、杭体の構築方法、圧入機、及び爪部材によれば、杭構成部材に複雑な加工を施すことなく、容易に接続することが可能であり、施工にかかるコストや工期の低減を図ることができる。 According to the method of joining the pile constituent members, the method of constructing the pile body, the press-fitting machine, and the claw member of the present invention, the pile constituent members can be easily connected without complicated processing, and can be used for construction. It is possible to reduce such cost and construction period.
以下、本発明の実施の形態による杭構成部材の継手方法、杭体の構築方法、圧入機、及び爪部材について、図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a method of joining pile constituent members, a method of constructing a pile body, a press-fitting machine, and a claw member according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態による杭構成部材の継手方法および杭体の構築方法で用いる圧入機により構築される杭体100を示している。図1に示すように、杭体100は、本実施の形態では鋼管杭であり、上端部100aを地上部に突出させるようにして、所定のピッチで複数本が地盤A内に配されている。各杭体100は、杭構成部材である鋼管101を、杭体100の軸線L100に沿う方向である軸線方向Pに複数連結して構成されている。鋼管101は、管状の本体部102と、本体部102の上端となる一端に溶着により接続され、外径が本体部102の内径と略等しい管状に形成された上端継手部103と、を有している。
FIG. 1 shows a
図2及び図3に示すように、杭体100は、鋼管101の上端継手部103(第1接続部)に、当該鋼管101の上に配置される上方の鋼管101の下端継手部104(第2接続部)が外嵌され、杭体100の軸線方向Pに直交する方向となる径方向Q(図7参照)に重ね合わされた接続部1により接続されている。
また、本実施の形態において、鋼管101の本体部102と上端継手部103とは、互いを溶接した溶接部によって接合されている。なお、図1に示すように、最上部に位置する鋼管101は、その上方に鋼管101を配していないことから、本体部102の上端には上端継手部103は設けられていない。
ここで、本実施の形態では、必要に応じて、圧入された下方に位置する鋼管101を下方鋼管101Aとし、その下方鋼管101Aに接続される鋼管101を上方鋼管101Bとして以下説明する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
Further, in the present embodiment, the
Here, in the present embodiment, if necessary, the press-fitted
上端継手部103には、周方向R(図5参照)に沿って同一の間隔をあけて配置された複数の貫通穴10が形成されている。これら貫通穴10は、上端継手部103における外周面103aから内周面103bまで略同一径として円形に形成されている(図7参照)。貫通穴10は、軸線方向Pに沿って間隔をあけた2箇所に配置されている。下方鋼管101Aの上端継手部103の貫通穴10は、上方鋼管101Bが外嵌した状態で、上方鋼管101Bの下端継手部104によって径方向Q(図7参照)の外側から塞がれて重なり合っている。なお、下方鋼管101Aと上方鋼管101Bの周方向Rの相対的な位置が決められていない。そのため、双方の鋼管101A、101B同士における周方向Rの位置合わせが不要な接続構造となっている。
The upper end
次に、上述した杭体100を地盤Aに圧入する際に使用する圧入機200の一例を説明する。
図4に示すように、圧入機200は、本体部201と、本体部201に設けられて圧入時に生じる反力を受ける反力受けを把持する支持部202と、本体部201に対して軸線方向Pとなる杭体100の圧入方向Mに移動可能に設けられたチャックフレーム203(把持装置)と、を備える。支持部202は、互いに近接、離間することにより鋼管101の内周面に対して嵌合、離脱することが可能な基礎把持部202aを有する。本実施形態では、3つの鋼管101を反力受けとすることができるように、3つの基礎把持部202aを有する。
なお、図4では既に設置済みの3つの鋼管101を反力受けとしているが、反力受けとして必要な本数が設置されていない場合には、鋼管101に相当する反力受けを予め設置して支持部202で把持する。
Next, an example of the press-fitting
As shown in FIG. 4, the press-fitting
In FIG. 4, three
支持部202は、本体部201に対して、圧入方向Mと交差する方向Nに移動可能に設けられている。本体部201には、支持部202を移動させる基礎移動駆動部(不図示)が設けられている。このため、反力受けとなる鋼管101を把持した状態で本体部201に対して図示しない基礎移動駆動部により支持部202を相対移動させることにより、本体部201を設置済みの鋼管101に対して移動させて新たな設置位置Sに鋼管101を圧入していくことが可能となる。なお、基礎把持部202aは圧入時に生じる反力を受けることができる程度に設ければよく、その数は任意に変更可能である。
The
チャックフレーム203は、チャックフレーム203を圧入方向Mに移動させるメインシリンダ204と、圧入する鋼管101を把持するチャック部205と、を備えている。図5及び図6に示すように、チャック部205は、環状に複数(ここでは4つ)配されたチャック爪20(爪部材)と、チャック爪20を鋼管101に向かって進退させるチャックシリンダ208と、を備えている。圧入する鋼管101は、環状に配されるチャック爪20の配列の内部に挿入され、4つのチャック爪20によって略全周の範囲が把持される。
The
チャックシリンダ208は、シリンダロッド208aを有しており、1つのチャック爪20において幅方向の中央で軸線方向Pに沿って間隔をあけた2箇所に設けられている。そして、チャックシリンダ208の駆動力によりチャック爪20を進出させることで、チャック20の当接面21aを鋼管101の外周面に所定の圧力で当接させて鋼管101を把持することが可能であるとともに、チャック爪20を後退させることで鋼管101を把持した状態を解除することが可能である。
The
チャックフレーム203には、チャック部205を圧入する鋼管101の軸線L100回りに回転させるチャック回転駆動部(不図示)が設けられている。このため、チャック爪20により鋼管101を把持した状態で、図示しないチャック回転駆動部及びメインシリンダ204を駆動させれば、鋼管101を軸線L100回りに回転させながら、圧入方向Mに地盤Aに対して押し込み(すなわち回転圧入)または引き抜きを行うことが可能となっている。
4つのチャック爪20は、それぞれチャックシリンダ208に対して個別に着脱可能に設けられている。
The
The four
ここで、チャック爪20について、図5〜図15を用いて具体的に説明する。このうち図8は、チャック爪20を当接面21a側から見た正面図である。図9は、チャック爪20の側面図であり、図8における紙面左側から見た図であるが、紙面右側から見た図も同じ側面をなしている。また、図10はチャック爪20の上面図であり、図11はチャック爪20の下面図、図12はチャック爪20の背面図である。つまり、図8〜図12は、チャック爪20の6面図を示している。
Here, the
チャック爪20は、図5及び図6に示す圧入する鋼管101の外周面の曲率と対応する曲率に形成された当接面21aを有する爪本体21と、鋼管101(本実施の形態では上方鋼管101B)の外周面を押圧して塑性変形させることが可能な押圧部22と、押圧部22の反力を受ける反力サポート部23と、を備えている。
爪本体21は、当接面21aと同じ曲率で湾曲した板状に形成されている。爪本体21には、内周面を構成する当接面21aの反対側の外周面21bに反力サポート部23が固定されている。
The
The
押圧部22は、爪本体21に内装されており、当接面21aにおいて幅方向の中央に配置され、軸線方向Pに沿って間隔をあけた2箇所に設けられている。一対の押圧部22は、それぞれ油圧配管251(図12参照)に接続された押圧シリンダ25によって爪本体21の当接面21aから所定の突出長をもって出没可能に設けられている。押圧部22の突出寸法としては、押圧部22によって押圧され塑性変形した径方向Qの外側に位置する鋼管101が、内側の上端継手部103の貫通穴10に挿入可能な適宜な寸法に設定されている。各爪本体21に内装される一対の押圧部22は、それぞれ押圧シリンダ25によって単独または連動で駆動する。
The
また、押圧部22は、図7に示すように、その先端部22aの先端形状が鋼管の101の上端継手部103に形成される貫通穴10よりも小径となる円形に形成されている。ここで、押圧部22の外径は、鋼管101の厚さ、強度、チャックシリンダ208の駆動力等によって設定される。そして、一対の押圧部22、22同士の中心C2、C2同士の離間寸法は、鋼管101の上端継手部103に形成される貫通穴10、10の中心C1、C1同士の間隔に略一致している。
Further, as shown in FIG. 7, the
反力サポート部23は、爪本体21の外周面21bに設けられ、押圧シリンダ25の基端部25a(図13参照)が固定されている。反力サポート部23は、図12における径方向Qの外側から見て矩形状に形成された箱形状をなし、四方の側面23aのそれぞれから爪本体21の外周面21bに向かうに従い漸次、側面23aから離れるように傾斜する支持板231が取り付けられている。反力サポート部23の内側には、天面23b側からチャックシリンダ208が装着されている。
The reaction
そして、爪本体21の当接面21aには、この当接面21aにおける外周縁側の位置に、チャック部205で鋼管101を把持する際に鋼管101の外周面に係止させるための複数の埋込み爪24が配設されている。埋込み爪24は、当接面21aよりも僅かに突出するように配されている。
Then, in the
また、図4に示す圧入機200には、押圧部22を杭体100の周面における軸線方向P及び周方向Rの所定位置に位置決めさせる位置決め手段(図示省略)が設けられている。この位置決め手段として、例えばセンサーを用いるものや、機械的な嵌合によるもの等を採用することができる。位置決め手段がセンサーの場合には、例えば予め鋼管101の所定位置に被検知部を備えておき、この被検知部を検出可能なセンサーを図8に示す爪本体21に設けておく構成とすることができる。この場合、センサーと押圧部22との位置が一定となるので、センサーで前記被検知部を検出した位置でチャック爪20を停止させることで、押圧部22を鋼管101を挟んだ貫通穴10に対向する位置に位置決めすることができる。
また、位置決め手段が機械的な嵌合による場合には、例えば鋼管101とチャックフレーム203とを凹凸の嵌合により機械的に位置決めする構成がある。つまり、鋼管101の外周面に凸部(又は凹部)を設けておき、これに嵌合する凹部(又は凸部)をチャックフレーム203やチャック爪20に設ける構成とすることができる。
Further, the press-fitting
Further, when the positioning means is mechanically fitted, for example, the
図16には、鋼管101同士の接続時の状態を示す水平断面図であって、この接続時に使用される第1杭変形防止装置300が鋼管101内に配置された状態を示している。
第1杭変形防止装置300は、下方鋼管101Aの上端継手部103と上方鋼管101Bの下端継手部104とが重なる接続部1を挟んだ押圧部22と反対側(本実施の形態では鋼管101内)に、下方鋼管101Aの内面(上端継手部103の内周面103b)を面で押さえる保持サポート板303(反力壁)を有している。つまり、第1杭変形防止装置300は、支持本体301と、支持本体301に伸縮自在に設けられた複数(ここでは4つ)の保持ジャッキ302と、保持ジャッキ302の突出先端に設けられた前述の保持サポート板303と、を備えている。
FIG. 16 is a horizontal cross-sectional view showing a state when the
The first pile
支持本体301は、軸線方向Pの一方から見た平面視で略正方形状に形成され、不図示の吊り部を有し、この吊り部にワイヤを係止させることで、クレーン等の揚重機械によって吊り下げ可能に設けられている。
保持ジャッキ302は、支持本体301の四隅の角部に配置され、径方向Qに伸縮自在に設けられている。
The support
The holding jacks 302 are arranged at the four corners of the support
保持サポート板303は、径方向Qの外側に向けて突出可能に設けられている。なお、図16では、紙面の上下方向に配置される保持サポート板303、303は、上端継手部103の内周面103bに当接した状態を示しており、紙面の左右方向に配置される保持サポート板303、303は、上端継手部103の内周面103bに当接しない状態を示している。保持サポート板303には、圧入する鋼管101の内周面の曲率と対応する曲率に形成されたサポート面303aが形成されている。これにより、押圧部22による押圧時には、鋼管101の接続部1がチャック爪20の当接面21aと保持サポート板303のサポート面303aによって挟持されることになる。
なお、第1杭変形防止装置300の場合にも、押圧部22の位置決め手段と同様に、鋼管101内の所定の位置で固定するための位置決め手段を設けておくことが良い。この場合も、センサーを用いるものや、機械的に嵌合させるものを採用することができる。
The holding
In the case of the first pile
次に、上記のような圧入機200によって鋼管101同士を接続する継手方法について、鋼管101を接続して構成される杭体100の構築方法に含めて説明する。
図4は、既に複数の杭体100が地盤Aに設置された状態で、次の杭体100を設置する状態を示している。杭体100の地盤Aへの設置は、本実施の形態の杭体100の構築方法を構成する圧入工程S10と、配置工程S20と、継手工程S30とを実施することにより行われる。
Next, a joint method for connecting the
FIG. 4 shows a state in which a plurality of
圧入工程S10では、まず、圧入機200により鋼管101(下方鋼管101A)を地盤Aに回転させながら圧入(回転圧入)する。
このような圧入機200により、図4に示すように、下方鋼管101Aを圧入していく。そして、下方鋼管101Aの上端継手部103の直下部分をチャック部205で把持可能な位置まで下方鋼管101Aの圧入を完了したら、次工程として本実施の形態における継手方法による配置工程S20及び継手工程S30を実施する。
In the press-fitting step S10, first, the steel pipe 101 (
As shown in FIG. 4, the
配置工程S20は、前工程で圧入した下方鋼管101A(鋼管101)に対して、当該下方鋼管101Aに接続する上方鋼管101Bを、双方の継手部103、104を重ねて配置する杭構成部材配置工程S21と、杭構成部材配置工程S21の後において、押圧部22を接続部1における貫通穴10に重なる位置に対向させて配置する押圧部位置決め工程S22と、を有している。
The arranging step S20 is a pile component arranging step of arranging the
杭構成部材配置工程S21では、先ず圧入機200において本体部201に対してチャックフレーム203を上昇させることで、チャック部205を、圧入工程S10で圧入した下方鋼管101Aから上方に離間した位置まで移動させる。次に、図17に示すように、図示しないクレーン等によって新たに接続する上方鋼管101Bを吊り込み、圧入機200のチャック爪20を、チャック部205に挿入した上方鋼管101Bに対して進出させることにより、上方鋼管101Bを把持する。
In the pile component arranging step S21, the
次に、図18に示すように、圧入機200において、本体部201に対してチャックフレーム203を下降させることにより、チャック部205で把持した上方鋼管101Bを下降させ、圧入工程S10で圧入した下方鋼管101Aの上端継手部103に上方鋼管101Bの下端継手部104を外嵌させる。
ここで、圧入機200を利用して、接続する上方鋼管101Bを把持することにより、既に圧入した下方鋼管101Aと、接続する上方鋼管101Bの軸線L100を一致させることができ、下方鋼管101Aの上端継手部103を上方鋼管101Bの下端継手部104に容易に嵌合させることができる。
Next, as shown in FIG. 18, in the press-fitting
Here, by grasping the
次に、押圧部位置決め工程S22を実施する。
押圧部位置決め工程S22では、図5、図6及び図19に示すように、杭構成部材配置工程S21の後において、4つのチャック爪20とそれぞれに設けられる押圧部22を収容させた状態で、各押圧部22を上方鋼管101Bの下端継手部104における貫通穴10に重なる位置に対向させて配置する。このとき押圧部22は、周方向Rで90度ずつずらした4箇所の位置に押圧部22が位置決めされることになる。なお、爪本体21の当接面21aは、上方鋼管101Bの外周面から径方向Qの外側に離間した状態である。ここで、本実施の形態では、上端継手部103の外側に下端継手部104が外嵌しており、貫通穴10が下端継手部104によって覆われていて、接続部1の外周側から貫通穴10が見えない状態となっている。そのため、押圧部22の位置決めは、例えば検出センサ(上述した位置決め手段)を用いて、予め鋼管101の所定箇所に設けた被検出部を検出することで、図7に示すように貫通穴10の中心C1と押圧部22の中心C2とを同軸線上に一致させることができる。
Next, the pressing portion positioning step S22 is performed.
In the pressing portion positioning step S22, as shown in FIGS. 5, 6 and 19, after the pile component arranging step S21, the four
次に、継手工程S30を実施する。
継手工程S30では、先ず、図16に示すように、鋼管101A、101Bの接続部1を挟んだ押圧部22と反対側、すなわち下方鋼管101Aの内周側の所定位置に第1杭変形防止装置300を配置し、保持ジャッキ302を伸張させて4つの保持サポート板303、303、…を径方向Qの外側に向けて張り出して下方鋼管101Aの上端継手部103の内周面103bに当接させておく。このときの保持サポート板303の位置は、上述した押圧部位置決め工程S22で位置決めした押圧部22に鋼管101を介して対向する位置となり、下端継手部104の塑性変形部104Aが挿入される貫通穴10を保持サポート板303のサポート面303aで径方向Qの内側から塞いだ状態となる。
Next, the joint step S30 is carried out.
In the joint step S30, first, as shown in FIG. 16, the first pile deformation prevention device is located at a predetermined position on the side opposite to the
次に、図20〜図22に示すように、チャック爪20の押圧シリンダ25を駆動させて4つの爪本体21に設けられる押圧部22のそれぞれを当接面21aから所定の突出量で突出させる。この状態で、図23〜図25に示すように、チャックシリンダ208を駆動させてチャック爪20を径方向Qの内側に向けて進出させることで、4つのチャック爪20で鋼管101を把持した状態となる。このときのチャック爪20の移動とともに当接面21aから突出した押圧部22も同時に鋼管101に向けて進出されるため、チャックシリンダ208による駆動力に応じた力で押圧部22により上方鋼管101Bの下端継手部104を押圧し、その下端継手部104における押圧された部分を上端継手部103に向けて貫通穴10に挿入させるように塑性変形させることができる。そして、上方鋼管101Bの下端継手部104に形成される塑性変形部104Aが、下方鋼管101Aの貫通穴10に挿入されて係合するので、鋼管101A、101B同士が接続されることになる。なお、図20〜図25では、第1杭変形防止装置300が省略されている。
ここで、チャックシリンダ208による駆動力は、押圧部22によって一定の力で下端継手部104を押し込むために、予め設定した力となるように管理することが望ましい。
なお、各押圧部22の突出量を一定させておくことで、押圧時の鋼管101が受ける押し込み力が周方向Rでバランスされ、鋼管101の変形を防ぐことができる。
Next, as shown in FIGS. 20 to 22, the
Here, it is desirable to manage the driving force of the
By keeping the protruding amount of each
さらに、継手工程S30において、図16に示すように、押圧部22によって下端継手部104を押圧して塑性変形させる際に、鋼管101における押圧部22による押圧側と反対側の周面、すなわち鋼管101の内周面に第1杭変形防止装置300の保持サポート板303が当接した状態で配置されているので、鋼管101の塑性変形部104Aを除く周囲の部分の変形を抑制することができる。
また、押圧部22による押圧時における杭体100(鋼管101)に生じる変形が抑えられるので、塑性変形部104Aを所望の寸法、形状により確実に形成することができる。
Further, in the joint step S30, as shown in FIG. 16, when the lower end
Further, since the deformation of the pile body 100 (steel pipe 101) at the time of pressing by the
ここまでの工程により上端継手部103に形成される複数の貫通穴10のうち、周方向Rの4箇所の貫通穴10に下端継手部104で押圧された塑性変形部104Aが係合される。そして、本実施の形態では、上端継手部103に形成されるすべての貫通穴10に対して塑性変形部104Aを係合させる。
具体的には、塑性変形部104Aを上記4箇所の貫通穴10に係合させた後、チャックシリンダ208を駆動させてチャック爪20を径方向Qの外側へ移動させて鋼管101に対する把持状態を解放する。そのため、押圧部22の鋼管101に対する押圧状態も解除される。次に、押圧部22を周方向Rの一方向に周回させて上述した押圧部位置決め工程S22を行い、塑性変形部104Aを係合させた貫通穴10に対して周方向Rに隣り合う貫通穴10に対応する位置に押圧部22を位置決めした後、再び継手工程S30を行う。このような押圧部位置決め工程S22と継手工程S30とを繰り返し実施することで、上端継手部103の周方向Rに形成される全ての貫通穴10に下端継手部104の塑性変形部104Aを係合させることで、一方の鋼管101と他方の鋼管101との接続が完了となる。
Of the plurality of through
Specifically, after the plastic
次に、再び圧入工程S10を実施する。
すなわち、図26に示すように、圧入機200において、鋼管101を把持しながらチャック部205を回転させ、また、チャックフレーム203を下方に移動させることで、鋼管101を回転させつつ圧入させる。そして、チャックフレーム203のストローク分だけ鋼管101を圧入させたら、一度チャック部205による鋼管101の把持を解除させる。次に、チャック部205を上方に移動させた後に再びチャック部205によって鋼管101を把持して回転させながら圧入していく。これを繰り返して、下方鋼管101Aの上端継手部103の直下部分がチャック部205で把持可能な位置となるまで下方鋼管101Aを圧入したら本圧入工程S10を完了とし、再び配置工程S20、及び継手工程S30を実施する。
このように、圧入工程S10、配置工程S20、及び継手工程S30を繰り返し、予定の本数の鋼管101を接続して圧入し、必要に応じて打ち下げ装置(図示省略)等を介して所定位置(計画レベル)まで圧入したら杭体100の1本あたりの全工程が完了し、所定の長さの杭体100が地盤Aに設置されることになる。
Next, the press-fitting step S10 is performed again.
That is, as shown in FIG. 26, in the press-fitting
In this way, the press-fitting process S10, the arranging process S20, and the joint process S30 are repeated, a planned number of
次に、上述した本実施の形態の杭構成部材の継手方法、杭体100の構築方法、圧入機200、及びチャック爪20(爪部材)の作用について、図面に基づいて説明する。
本実施の形態では、図6に示すように、圧入された下方鋼管101Aに設けられた上端継手部103に、上方鋼管101Bの下端継手部104を外嵌させることで、双方の継手部103、104を重ね合わせて配置する。次に、図20及び図21に示すように、上方鋼管101Bの下端継手部104における貫通穴10に重なる部分に対向するように、チャック爪20に収容されている押圧部22を配置する。その後、図23及び図24に示すように、押圧部22をチャック爪20の当接面21aから突出させ、その押圧部22によって下端継手部104の周面を押圧し、下端継手部104における押圧された部分を杭体100の径方向Qで上端継手部103に向けて塑性変形させることにより、下端継手部104の塑性変形部104Aを貫通穴10に挿入させて係合する。これにより、上端継手部103と下端継手部104とが一体的に接続された状態となり、鋼管101A、101B同士を連結させることができる。
Next, the method of joining the pile constituent members of the present embodiment, the method of constructing the
In the present embodiment, as shown in FIG. 6, by externally fitting the lower end
このように本実施の形態では、押圧部22で押圧するだけの簡単な継手方法により杭構成部材をなす鋼管101A、101B同士を容易かつ効率的に接続することができるので、施工にかかるコストや工期の低減を図ることができる。
ここで、各鋼管101の上端継手部103及び下端継手部104は、複雑な形状とする必要がなく、また、押圧部22についても上端継手部103及び下端継手部104のうち少なくとも一方(本実施の形態では下端継手部104のみ)を押圧して塑性変形可能な押圧力をもたせた構造とすればよく、複雑な接続装置を用いる必要がないことから、コストを低減することができる。
また、一方の鋼管101の上端継手部103に形成する貫通穴10については、他方の鋼管101の下端継手部104に重ね合わせ可能な位置に形成すれば足り、複雑な形状とする必要がない。
As described above, in the present embodiment, the
Here, the upper end
Further, the through
本実施の形態によれば、圧入機200におけるチャック爪20の爪本体21の内部に押圧部22が出没可能に収容されているので、押圧部22に必要な押圧力として圧入機200のチャック部205に使用されるチャックシリンダ208の把持力を利用できるため、別途専用の押圧部を備えた装置を設ける必要がなくなり、工期およびコストの低減を図ることができる。
According to the present embodiment, since the
また、本実施の形態では、例えば貫通穴10が形成された一方の鋼管101の上端継手部103の外周側に、他方の鋼管101の下端継手部104を重ね合わせて配置し、その下端継手部104を押圧部22によって塑性変形させて貫通穴10に挿入させて係合する際に、押圧部22を位置決め手段によって下端継手部104における貫通穴10に重なる位置に対向するように位置決めすることができる。つまり、押圧部22が位置決め手段によって位置決めされるので、適宜な押圧位置によって杭体100を塑性変形させることができる。
Further, in the present embodiment, for example, the lower end
また、本実施の形態では、押圧部22を備えたチャック爪20をチャック部205のチャックフレーム203に対して着脱可能であることから、一般的に使用される圧入機200のチャック爪20のみを押圧部22を備えたチャック爪20に簡単に付け替えることで実現可能である。そのため、従来使用していた圧入機を利用して、上述したような押圧部22による押圧によって杭体100の接続部分を塑性変形させて鋼管101、101同士を容易に接続することができ、特殊な圧入装置を設ける必要がない。
また、本実施の形態では、杭径、杭厚等の杭体の条件に合った形状、かつ押圧部22を備えたチャック爪20を選択してチャックフレーム203に装着すればよい利点がある。
Further, in the present embodiment, since the
Further, in the present embodiment, there is an advantage that the
以上、本発明による杭構成部材の継手方法、杭体の構築方法、圧入機、及び爪部材の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。 Although the method of joining the pile constituent members, the method of constructing the pile body, the press-fitting machine, and the embodiment of the claw member according to the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment. It can be changed as appropriate without departing from the purpose.
例えば、本実施の形態では、接続部1において、鋼管101の外周側から押圧部22で押圧する方法としているが、鋼管101の内周側から押圧部22で押圧する方法とすることも可能である。また、貫通穴10が形成される部位として、本実施の形態では圧入した下方鋼管101Aの上端継手部103としているが、これに限定されず、上方鋼管101Bの下端継手部104に貫通穴10を設けるようにしてもよい。この場合、押圧部22を備えた装置を鋼管101の内側に配置し、押圧部22を径方向Qの外側に向けて進出させることで内側の上端継手部103を押圧して外側に凸となるように塑性変形させ、その塑性変形部を外側の下端継手部104の貫通穴10に挿入させて係合させることができ、上述した実施の形態と同様に鋼管101、101同士を接続することができる。
For example, in the present embodiment, the connecting
また、上端継手部103が下方鋼管101Aに設けられ、この上端継手部103が上方鋼管101Bの下端継手部104の内側に挿入されて接続するものとしたが、下端継手部104が下方鋼管101Aの上端継手部103の内側に挿入して接続するものとしても良い。さらに、上端継手部103は、本体部102よりも小径であることに限定されず、大径にすることも可能である。
そして、鋼管101の構成についても、上述した実施の形態に限定されることはない。例えば、本実施の形態において、上端継手部103が鋼管101の本体部102に溶接部により接合された構成となっているが、図27に示す第1変形例による杭体100Aのように、本体部102の上端部分をプレス加工により縮径して形成した縮径筒105を上端継手部とすることも可能である。つまり、図27に示すように、下方鋼管101Aは、本体部102と、本体部102よりも小径かつ筒状の縮径筒105と、が段差部105aを介して連設されており、縮径筒105には複数の貫通穴10が形成されている。
Further, the upper end
The structure of the
さらに、鋼管101の内周側から押圧部22で押圧する場合には、第1杭変形防止装置300の反力壁をなす保持サポート板303に押圧シリンダとともに押圧部22を内装する構成とすることも可能である。この場合、押圧する際には、押圧部22を保持サポート板303のサポート面303aから突出させた後に、保持ジャッキ302を駆動させることで、保持サポート板303とともに押圧部22を鋼管101側へ進出させることができる。
Further, when pressing with the
また、本実施の形態では、下方鋼管101Aの上端継手部103に複数の貫通穴10を形成し、それら貫通穴10に上方鋼管101Bの下端継手部104の塑性変形部104Aを係合させる継手方法を一例としているが、貫通穴10を設けることに制限されるものではなく、この貫通穴10を設けない構成による継手方法を採用するようにしてもよい。
つまり、本実施の形態では、互いに重ねて配置した鋼管101A、101Bの一方(外周側)の下端継手部104のみを押圧により塑性変形させているが、重ねて配置した内周側と外周側の両方の鋼管101A、101Bを外周側又は内周側から押圧部で同時に押圧して塑性変形させることで、双方の鋼管101A、101B同士が重なって係合した塑性変形部を形成することができる。この場合、押圧部で塑性変形させる鋼管101の厚さが互いに接続される上端継手部103と下端継手部104の厚さとなるため、大きな押し付け力を確保する必要がある。
Further, in the present embodiment, a joint method in which a plurality of through
That is, in the present embodiment, only the lower end
さらに、上述した実施の形態では、継手工程S30の手順として、先に押圧部22を爪本体21の当接面21aから突出させ、その状態でチャックシリンダ208を駆動させてチャック爪20を鋼管101に向けて進出させる方法としているが、このような手順に限定されることはない。例えば、先にチャックシリンダ208を駆動させてチャック爪20で鋼管101を把持した状態、すなわち当接面21aを鋼管101の周面に当接させてから、押圧シリンダ25を駆動して押圧部22を突出させて下端継手部104を押圧して塑性変形させるようにしてもよい。この場合、押圧シリンダ25の駆動力が押圧部22の押し込み力となるので、上述した実施の形態のようにチャックシリンダ208の駆動力を押し込み力にする場合の対象とする鋼管101の厚さよりも薄い鋼管を使用する場合等に適している。
Further, in the above-described embodiment, as the procedure of the joint step S30, the
さらにまた、本実施の形態では、押圧部22が爪本体21に一体的に内装された構成であって、チャック爪20の把持力を利用して押圧部22の押圧力として利用する構成となっているが、これに限定されず、押圧部22と爪本体21とが別体で設けられていても良い。さらには、押圧部22が圧入機200に設けられていないものであってもよい、この場合には、押圧部22の押圧力は、チャック爪20の把持力とは別で設ける必要があるが、押圧部によって鋼管101に塑性変形を形成する方法であることには変わりはない。
Furthermore, in the present embodiment, the
また、本実施の形態では、上端継手部103に形成される貫通穴10のすべてに下端継手部104の塑性変形部104Aを挿入させているが、必ずしも全ての貫通穴10を使って係合させることはなく、接続強度が確保できる場合には、一部の貫通穴10に対する塑性変形部104Aの係合を省略することも可能である。例えば、本実施の形態のように貫通穴10が軸線方向P(上下方向)に沿って2つ配列される場合には、周方向Rに沿って上下交互に(千鳥状に)貫通穴10の係合を行うようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the
また、貫通穴10は、円形の貫通孔として説明したがこれに限るものではない。例えば、矩形の穴など異なる形状としても良い。また、貫通穴10として、貫通していない凹部であっても良い。要は、押圧部22側に開口する凹部であれば良く、必ずしも鋼管101の厚さ方向に貫通した構成であることに制限されることはない。そして、貫通穴10の構成は、上端継手部103の周方向Rに所定のピッチで軸線方向Pに二列に配されているものとしたが、軸線方向Pに一列でも三列以上に配されていても良いし、周方向Rのピッチも適宜変更することが可能である。
Further, the through
また、図28に示す第2変形例による杭体100Bは、上述した図27のプレス加工により縮径筒105を形成したものであって、互いに周方向Rに位置を異なるように交互に(千鳥状に)貫通穴10を配置したものである。この場合には、貫通穴10が斜めにずれているため、杭体100Bに作用する軸線方向Pのせん断力が貫通穴10の係合部分に作用しにくい構成となるという効果を奏する。
なお、本第2変形例のように千鳥状に貫通穴10を配置する場合においても、プレス加工された縮径筒105に限らず、上端継手部が鋼管101の本体部102に溶接部により接合された継手部に適用することができる。
Further, the
Even when the through
さらに、第1杭変形防止装置300の構成についても本実施の形態のように径方向Qに伸縮する保持ジャッキ302を備えた構成であることに限定されることはない。例えば、図29に示す第3変形例の第2杭変形防止装置300Aは、鋼管101の内周側に配置され、周方向Rに一定の間隔をあけて設けられる4つの保持サポート板303を備えている。
これら保持サポート板303は、鋼管101に略同軸に設けられる環状支持部306の外周面306aに固定されている。環状支持部306は、周方向Rに二つに分割された略半リング状の第1リング306Aと第2リング306Bを有し、第1リング306A及び第2リング306Bが略環状となるように連結部(第1連結部307Aと第2連結部307B)により連結されている。第1連結部307Aは、軸線方向Pを回転軸として第1リング306A及び第2リング306Bのそれぞれの一端部同士を回転可能に支持するヒンジ部である。第2連結部307Bは、第1リング306A及び第2リング306Bのそれぞれの他端部同士を連結する拡張シリンダである。つまり、環状支持部306は、第2連結部307Bの駆動により拡縮する構成となっている。そのため、保持サポート板303を下方鋼管101Aの上端継手部103の内周面103bに当接させる際には、所定位置で第2連結部307Bのシリンダを伸張させることで、環状支持部306が拡径されて4つの保持サポート板303を上端継手部103の内周面103bに当接させることができる。
Further, the configuration of the first pile
These holding
さらにまた、本実施の形態では、圧入する杭体100を圧入機200を使用した杭構成部材の継手方法の適用例として説明したが、このような継手方法であることに限定されることはない。
例えば、図30に示す他の実施の形態による杭構成部材の継手方法では、杭搬送装置400(例えばパイルランナー:技研製作所社製)に押圧部40(図31参照)を備え、杭体100を横向きにして一方向に連続して配列された複数の既設杭Bの上端部に沿って移動可能な杭体100の搬送装置である。ここで、使用する鋼管101は、上述の実施の形態と同様のものとする。
Furthermore, in the present embodiment, the press-fitted
For example, in the method of joining the pile constituent members according to another embodiment shown in FIG. 30, the pile transport device 400 (for example, pile runner: manufactured by Giken Seisakusho Co., Ltd.) is provided with a pressing portion 40 (see FIG. 31), and the
杭搬送装置400は、既設杭B上に沿って移動自在に設けられた走行装置401と、走行装置401に支持され軸線方向Pを横向きにして配置される鋼管101を外周側から把持可能な把持装置402と、を備えている。走行装置401は、把持装置402に対して走行方向の前後それぞれに配置されている。走行装置401は、駆動ローラ(不図示)を備えた駆動モータ403と、上面視で既設杭Bを杭搬送装置400の移動方向に直交する方向の両側から挟持した状態で支持し、複数の押えローラ405を有する側方ガイド404と、を備えている。側方ガイド404は、前記駆動ローラの駆動に伴って既設杭Bの側面を押えローラ405が転動することで、既成杭Bを挟持した状態を維持したまま移動する。
The
把持装置402は、内側に鋼管101を挿入可能な筒状の把持フレーム406と、把持フレーム406の内周側において周方向に複数(ここでは4つ)配置され鋼管101を把持するチャック爪407と、を備えている。チャック爪407は、鋼管101に向かって進退させるチャックシリンダ(図示省略)と、を備えている。これにより把持される鋼管101は、周方向に配されるチャック爪407の配列の内部に挿入され、4つのチャック爪407によって略全周の範囲が把持される。そして、チャック爪407には、押圧部40が押圧シリンダ(図示省略)とともに内装されている。
The
このような杭搬送装置400を使用した継手方法について説明する。
先ず、杭構成部材配置工程において、把持装置402の把持フレーム406の内側に、軸線方向Pを横向きにした一方の鋼管101Aと他方の鋼管101Bとを接続部1で重ねて配置する。次いで、継手工程において、杭体100の周面に対して押圧可能に設けられた押圧部40によって他方の鋼管101の下端継手部104を押圧して塑性変形させ、その塑性変形部を一方の鋼管101の上端継手部103に形成される貫通穴10に挿入させて係合させることにより、鋼管101、101同士を接続する。なお、詳細な継手方法に関しては、上述した実施の形態と同様のため、ここでは省略する。
A joint method using such a
First, in the pile constituent member arranging step, one
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。 In addition, it is possible to replace the components in the above-described embodiment with well-known components as appropriate without departing from the spirit of the present invention.
1 接続部
10 貫通穴
20 チャック爪
21 爪本体
21a 当接面
22 押圧部
24 埋込み爪
25 押圧シリンダ
40 押圧部
100、100A、100B 杭体
101 鋼管(杭構成部材)
101A 下方鋼管
101B 上方鋼管
102 本体部
103 上端継手部(第1接続部)
103a 外周面
103b 内周面
104 下端継手部(第2接続部)
104A 塑性変形部
200 圧入機
203 チャックフレーム(把持装置)
205 チャック部
208 チャックシリンダ
300 第1杭変形防止装置
300A 第2杭変形防止装置
302 保持ジャッキ
303 保持サポート板(反力壁)
303a サポート面
400 杭搬送装置
402 把持装置
407 チャック爪
A 地盤
P 軸線方向
Q 径方向
R 周方向
1
101A
103a Outer
104A
205
Claims (10)
一方の前記杭構成部材に設けられた第1接続部と、他方の前記杭構成部材に設けられた第2接続部と、を重ねて配置する杭構成部材配置工程と、
前記杭体の周面を把持するチャック爪によって前記杭構成部材同士を把持しながら、前記杭体の周面に対して押圧可能に設けられた押圧部によって、前記杭構成部材配置工程で重ねて配置された前記第1接続部及び前記第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形させることにより、前記杭構成部材同士を接続する継手工程と、
を有し、
前記チャック爪によって前記杭構成部材同士を把持する際、前記杭体の軸線方向において前記押圧部をそれぞれの中心軸が挟むように配置された2つのチャックシリンダによって前記チャック爪に駆動力を与えることを特徴とする杭構成部材の継手方法。 It is a joint method of pile constituent members that connect the pile constituent members that make up the pile body by overlapping each other.
A pile constituent member arranging step of arranging a first connecting portion provided on one of the pile constituent members and a second connecting portion provided on the other pile constituent member in an overlapping manner.
While gripping the pile constituent members with each other by the chuck claws that grip the peripheral surface of the pile body, the pile constituent members are overlapped in the pile constituent member arranging step by the pressing portion provided so as to be able to press against the peripheral surface of the pile body. A joint step of connecting the pile constituent members by pressing at least one of the arranged first connecting portion and the second connecting portion to plastically deform the pile constituent members.
Have a,
When gripping the pile constituent members with the chuck claws, a driving force is applied to the chuck claws by two chuck cylinders arranged so that the respective central axes sandwich the pressing portion in the axial direction of the pile body. A method of joining pile components.
前記杭構成部材配置工程の後において、前記チャック爪によって前記杭構成部材同士を把持し、前記押圧部を前記第2接続部における前記貫通穴または前記凹部に重なる位置に対向させて配置する押圧部位置決め工程を有し、
前記継手工程において、前記押圧部によって前記第2接続部を前記第1接続部に向けて塑性変形させることにより、前記第2接続部の塑性変形部を前記貫通穴または前記凹部に挿入させて係合させ、前記杭構成部材同士を接続するようにしたことを特徴とする請求項1に記載の杭構成部材の継手方法。 A through hole or recess is provided in the first connection portion.
After the pile constituent member arranging step, the pile constituent members are gripped by the chuck claws , and the pressing portion is arranged so as to face a position overlapping the through hole or the recess in the second connecting portion. Has a positioning process
In the joint step, the second connecting portion is plastically deformed toward the first connecting portion by the pressing portion, so that the plastic deformed portion of the second connecting portion is inserted into the through hole or the recess. The method for joining pile constituent members according to claim 1, wherein the pile constituent members are combined and connected to each other.
前記継手工程において、前記押圧部によって前記第1接続部及び前記第2接続部のうち少なくとも一方を押圧する際に、前記反力壁を前記杭体の周面に当接させることを特徴とする請求項1又は2に記載の杭構成部材の継手方法。 A pile deformation prevention device having a reaction force wall that abuts on the peripheral surface of the pile body is provided on the side opposite to the pressing portion that sandwiches the pile constituent member.
In the joint step, when at least one of the first connecting portion and the second connecting portion is pressed by the pressing portion, the reaction force wall is brought into contact with the peripheral surface of the pile body. The method for joining a pile component according to claim 1 or 2.
前記杭体を構成する一方の杭構成部材を前記チャック爪により把持して地盤に圧入する圧入工程と、
前記圧入工程で圧入された一方の杭構成部材に設けられた第1接続部に対して他方の杭構成部材に設けられた第2接続部を重ねて配置する配置工程と、
前記圧入機に設けられた押圧部により、前記配置工程で重ねて配置された前記第1接続部及び前記第2接続部のうち少なくとも一方を押圧して塑性変形させることにより、前記杭構成部材同士を接続する継手工程と、
を有することを特徴とする杭体の構築方法。 A method for constructing a pile body by using the method of joining the pile constituent members according to any one of claims 1 to 3 and press-fitting the pile body into the ground by a press-fitting machine having the chuck claw .
A press-fitting process in which one of the pile constituent members constituting the pile body is gripped by the chuck claw and press-fitted into the ground.
An arrangement step of arranging the second connecting portion provided on the other pile constituent member so as to overlap the first connecting portion provided on one of the pile constituent members press-fitted in the press-fitting step.
The pile constituent members are formed by pressing at least one of the first connection portion and the second connection portion arranged so as to be overlapped in the arrangement step by the pressing portion provided in the press-fitting machine to plastically deform the pile constituent members. The joint process to connect and
A method of constructing a pile body, which is characterized by having.
前記杭体の周面を把持可能なチャック爪と、
前記杭体の周面を押圧して該杭体を塑性変形させることで、該杭体の内側に配置された他の杭体の端部に該杭体を接続することが可能な押圧部と、
前記杭体の軸線方向において前記押圧部をそれぞれの中心軸が挟むように配置され、前記チャック爪に駆動力を与える2つのチャックシリンダと、を備えることを特徴とする圧入機。 It is a press-fitting machine that grips the pile and press-fits it into the ground.
A chuck claw that can grip the peripheral surface of the pile body and
By pressing the peripheral surface of the pile body to plastically deform the pile body, a pressing portion capable of connecting the pile body to the end portion of another pile body arranged inside the pile body. ,
A press-fitting machine including two chuck cylinders, which are arranged so that their central axes sandwich the pressing portion in the axial direction of the pile body and apply a driving force to the chuck claws .
前記杭体の周面に当接させる当接面を有し、
前記当接面から出没可能に設けられ、前記杭体の周面を押圧して該杭体を塑性変形させることで、該杭体の内側に配置された他の杭体の端部に該杭体を接続することが可能な押圧部と、を備え、
前記杭体の軸線方向において前記押圧部をそれぞれの中心軸が挟むように配置された2つのチャックシリンダから駆動力を与えられるように構成されたことを特徴とする爪部材。 A claw member provided on a chuck portion capable of gripping the peripheral surface of the pile body in a press-fitting machine for gripping and press-fitting the pile body, and abutting on the peripheral surface of the pile body.
It has an abutting surface that comes into contact with the peripheral surface of the pile body.
The pile is provided so as to be able to appear and disappear from the contact surface, and by pressing the peripheral surface of the pile body to plastically deform the pile body, the pile is placed at the end of another pile body arranged inside the pile body. includes a pressing portion capable of connecting a body, a,
A claw member characterized in that a driving force is applied from two chuck cylinders arranged so that their central axes sandwich the pressing portion in the axial direction of the pile body .
前記チャックフレームに対して着脱可能に設けられていることを特徴とする請求項8に記載の爪部材。 The chuck portion is provided with a chuck frame that can move in the axial direction and the circumferential direction of the pile body.
The claw member according to claim 8, wherein the claw member is detachably provided with respect to the chuck frame.
一方の前記杭構成部材に設けられた第1接続部と、他方の前記杭構成部材に設けられた第2接続部と、を重ねて配置する杭構成部材配置工程と、
前記杭体の周面を把持するチャック爪の当接面から押圧部を突出させた状態で、前記チャック爪を前記杭体の周面に向けて進出させることで、前記当接面を前記杭体の周面に当接させて前記杭体を把持するとともに、前記押圧部によって、前記杭構成部材配置工程で重ねて配置された前記第1接続部及び前記第2接続部のうち外側に配置された方を押圧して塑性変形させることにより、前記杭構成部材同士を接続する継手工程と、
を有することを特徴とする杭構成部材の継手方法。 It is a joint method of pile constituent members that connect the pile constituent members that make up the pile body by overlapping each other.
A pile constituent member arranging step of arranging a first connecting portion provided on one of the pile constituent members and a second connecting portion provided on the other pile constituent member in an overlapping manner.
With the pressing portion protruding from the contact surface of the chuck claw that grips the peripheral surface of the pile body, the chuck claw is advanced toward the peripheral surface of the pile body to bring the contact surface to the pile. The pile body is gripped by being brought into contact with the peripheral surface of the body, and is arranged on the outer side of the first connection portion and the second connection portion which are overlapped and arranged in the pile constituent member arrangement step by the pressing portion. The joint process of connecting the pile constituent members by pressing the piled one to plastically deform it.
A method of joining a pile component, which comprises.
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