TWI607130B - Pile of welded joints - Google Patents

Description

樁的無焊接接頭

本發明，是有關於將預製混凝土樁或其他的樁打入地中時，將彼此在軸方向被接合的樁間不依靠焊接連結的樁的無焊接接頭。

一般，將既製樁打入地中時，一般是依據需要將預定長度的預製混凝土樁在長度方向連結且直到所期的深度為止打入的方法，此時的樁間的連結，是藉由在預製混凝土樁端面將一體化的金屬製的端板間焊接來進行連結的方法。

但是由此焊接所產生的連結方法，會依據焊接的良否左右連結強度，需要高度的熟練，但是最近熟練技術者不足，且樁連結作業因為是打樁現場中的屋外作業所以具有被天候左右的問題。

因此，近年來被開發不依賴焊接的無焊接接頭。在此習知的無焊接接頭中，如第9圖所示，具備將橫跨彼此連結的兩樁1、1的端部配件2、2嵌合在兩者的外周的圓筒在半徑方向複數分割的形狀的弧狀托板3，在形 成於弧狀托板3的內周面的凹溝4內，將突設的凸緣狀的凸條5、5嵌合在兩端部配件2、2的外周面，將弧狀托板3對於兩端部配件2、2藉由螺栓6固定的方法已被開發(例如專利文獻1)。

且將前述的弧狀托板固定的方法，如第10圖所示在弧狀托板3的端部外周形成成為將榫型縱分割的形狀的弧狀托板間連結用突起3a、3a，使用具有嵌合在此榫型的錐面榫溝7a的板狀的弧狀托板間連結配件7，藉由將弧狀托板間連結用突起3a、3a嵌合在錐面榫溝7a將弧狀托板間連結配件7滑動，而將弧狀托板3、3彼此挪近且連結的方式已被開發(專利文獻2)。

〔現有技術文獻〕 〔專利文獻〕

[專利文獻1]日本特開2003-82656號公報

[專利文獻2]日本特開2011-89302號公報

在這種習知的樁的無焊接接頭中，上述的第9圖所示的如構造的無焊接接頭，因為是將弧狀托板螺固在上下的端部配件，所以螺栓數量多，具有需要多數螺固作業的問題。

且有需要在樁端部配件預先形成多數的螺紋孔，為了保護其，在端面預先裝設具有工具嵌合用的角孔的孔埋沒螺栓，在此狀態下進行混凝土的沖設、脫型後的蒸氣固化，但是因為對於螺紋孔及孔埋沒螺栓成為過酷的環境，一部分的孔埋沒螺栓是成為不能取下，而具有必須將樁整體廢棄的情況發生的問題。

如第10圖所示，在將弧狀托板間由板狀的弧狀托板間連結配件連結的方法中，大的彎曲力矩是作用在接頭部分的情況時，具有連結配件有可能變形並且與軸方向垂直的方向的剪斷耐力會比樁本體部小的問題。

且有需要將樁繞轉並打入的情況時，具有扭矩傳達不充分等的問題。

本發明是有鑑於如此的習知的問題，其目的為提供一種樁的無焊接接頭，使用少數構件、低成本且作業性佳，具有高剪斷耐力，且旋轉扭矩的傳達機構也可以同時持有。

解決如上述的習知的問題用的申請專利範圍第1項的發明的特徵，是一種樁的無焊接接頭，具備橫跨彼此連結的各樁的接合端部的兩端部配件並捲附配置在其外周地嵌合的複數弧狀托板，將凸緣狀的凸條一體地形成在前述各端部配件的外周並且在前述弧狀托板的內周面具備前述兩端部配件的凸條嵌合的凹溝，藉由將前述兩凸條 嵌合在該凹溝內使前述弧狀托板嵌合在前述兩端部配件的外周使樁間被連結，在前述兩端部配件的接合面，各別配置在與該端部配件同心圓上且在兩接合面間的彼此對應的位置形成剪斷材嵌合孔，將橫跨兩接合面地配置的球狀的剪斷材，嵌合在前述兩接合面間的彼此對應的位置的兩剪斷材嵌合孔內。

申請專利範圍第2項的發明的特徵，是對於申請專利範圍第1項的構成加上，前述剪斷材是鋼球，前述剪斷材嵌合孔，是形成前述鋼球嵌合的半球狀，使前述鋼球的中心位在前述兩接合面表面高度位置。

申請專利範圍第3項的發明的特徵，是對於申請專利範圍第1或2項的構成加上，具備藉由橫跨彼此相鄰接的前述弧狀托板的端部外面間地固定使該弧狀托板間被連結的板狀的弧狀托板間連結配件，在該弧狀托板間連結配件中，具備上下的其中任一側是形成狹窄錐面狀且橫剖面為榫溝狀的錐面榫溝，在彼此相鄰接的前述弧狀托板的各端部外面中，各別具備將嵌合在前述錐面榫溝的錐面狀的榫型縱分割的形狀的弧狀托板間連結用突起，藉由將該兩弧狀托板間連結用突起插入前述錐面榫溝使彼此相鄰接的弧狀托板間由前述弧狀托板間連結配件被連結，將前述弧狀托板間連結配件的兩端部螺固在彼此相鄰接的弧狀托板。

本發明的樁的無焊接接頭，是如申請專利範圍第1項，藉由具備橫跨彼此連結的各樁的接合端部的兩端部配件並捲附配置在其外周地嵌合的複數弧狀托板，將凸緣狀的凸條一體地形成在前述各端部配件的外周並且在前述弧狀托板的內周面具備前述兩端部配件的凸條嵌合的凹溝，藉由將前述兩凸條嵌合在該凹溝內使前述弧狀托板嵌合在前述兩端部配件的外周使樁間被連結的構造，在前述兩端部配件的接合面，各別配置在與該端部配件同心圓上且在兩接合面間的彼此對應的位置形成剪斷材嵌合孔，將橫跨兩接合面地配置的球狀的剪斷材，嵌合在前述兩接合面間的彼此對應的位置的兩剪斷材嵌合孔內；當水平方向的剪斷力若作用於接頭部分的話，朝水平方向相對移動的方向的力是成為作用於上下的接合面間，藉由球狀的剪斷材的存在使水平方向的力被轉換成垂直方向，欲朝此垂直方向遠離的動作是成為藉由弧狀托板被拘束，剪斷力是成為被轉換成對於弧狀托板的上下方向的拉伸力，剪斷應力被增強並且與上下連結的樁間的旋轉力矩被傳達。

進一步，剪斷材及剪斷材嵌合孔，是藉由凹凸部的嵌合使旋轉方向的相對動作成為被阻止，扭矩傳達功能成為被同時附加，藉由少數構件可獲得多功能的接頭構造。

本發明是如申請專利範圍第2項，藉由剪斷材是鋼球，剪斷材嵌合孔，是形成前述鋼球嵌合的半球狀，使前述鋼球的中心位在前述兩接合面表面高度位置； 因為將鋼球嵌合在半球狀的剪斷材嵌合孔，進行與彼此連結的樁間的定心，所以在樁的接合作業時即使有一些的偏芯，也可藉由鋼球及半球孔的嵌合自動地進行定心，並且兩接合面間的剪斷材嵌合孔的整合作業，是將鋼球嵌入已先打入的樁的端部配件的接合面，藉由將上側的樁的端部配件載置在其上並使繞轉，此時鋼球可達成推力軸承的功能，上下樁間的圓周方向的相對角度校正作業成為容易。

本發明，是如申請專利範圍第3項，藉由具備連結彼此相鄰接的前述弧狀托板間的板狀的弧狀托板間連結配件，在該弧狀托板間連結配件中，具備上下的其中任一側是形成狹窄錐面狀且橫剖面為榫溝狀的錐面榫溝，在彼此相鄰接的前述弧狀托板的各端部外面中，各別具備將嵌合在前述錐面榫溝的錐面狀的榫型縱分割的形狀的弧狀托板間連結用突起，藉由將該兩弧狀托板間連結用突起插入前述錐面榫溝使彼此相鄰接的弧狀托板間由前述弧狀托板間連結配件被連結；成為不需要如習知大多的螺固作業，且，因為構件輕量，所以作業性佳，可以短時間完成樁間的連結。

且藉由將弧狀托板間連結配件的兩端螺固在弧狀托板；彎曲方向的力施加在樁的連結部時，弧狀托板間彼此遠離的分力會產生，使兩端朝外側彎曲的力會施加在弧狀托板間連結配件中，此時的浮起是藉由螺固被防止，成為不需要加大弧狀托板間連結配件的彎曲耐力的，可以薄型成形，輕量且使用容易，且可以減小朝樁外周的 突出高度。

1‧‧‧樁

2‧‧‧端部配件

3‧‧‧弧狀拖板

3a‧‧‧突起

4‧‧‧凹溝

5‧‧‧凸條

6‧‧‧螺栓

7‧‧‧弧狀拖板間連結配件

7a‧‧‧錐面榫溝

10‧‧‧樁本體

11‧‧‧鋼管

12‧‧‧端部配件

12a‧‧‧接合面

13‧‧‧凸條

15‧‧‧弧狀托板

16‧‧‧間隙

17‧‧‧凹溝

19‧‧‧平面部

20‧‧‧弧狀托板間連結用突起

20a‧‧‧托板端部側面

20b‧‧‧托板中央側面

21‧‧‧弧狀托板間連結配件

22‧‧‧錐面榫溝

25‧‧‧螺栓插入孔

26‧‧‧螺紋孔

27‧‧‧螺栓

30‧‧‧剪斷材嵌合孔

31‧‧‧剪斷材

[第1圖]顯示本發明的樁的無焊接接頭的一例的橫剖面圖。

[第2圖]同上的縱剖面圖。

[第3圖]顯示第1圖所示的無焊接接頭的端部配件間的接合過程的縱剖面圖。

[第4圖]第1圖所示的無焊接接頭的弧狀托板間連結構造的橫剖面圖。

[第5圖]同前視圖。

[第6圖]顯示第1圖所示的無焊接接頭的弧狀托板，(a)是端面圖，(b)是端部的俯視圖。

[第7圖]顯示第1圖所示的無焊接接頭的弧狀托板間連結配件，(a)是前視圖，(b)是俯視圖。

[第8圖]說明第1圖所示的樁的無焊接接頭中的球狀的剪斷材的作用圖。

[第9圖]顯示習知的一例的縱剖面圖。

[第10圖]顯示習知的其他例的部分立體圖。

接著將本發明的實施例依據圖示的實施例說明。此實施例，是顯示將本發明的樁的無焊接接頭實施在 預製混凝土樁的連結的情況。

在圖中，符號10是樁本體，11是被覆樁本體10的外周了的鋼管，12是一體地形成在樁本體10的端部的端部配件。

端部配件12，是形成圓形板狀，其外側面是成為接合面12a。在此端部配件12中，在圖中無顯示，固定有插通樁本體10內的預應力導入用的PC緊張材的端部。

在上下的各接合面12a、12a中，形成有與端部配件12同心圓且隔有預定間隔地配置的複數剪斷材嵌合孔30、30......。此剪斷材嵌合孔30，是在被上下接合的端部配件12、12間形成於彼此整合的位置。

在彼此接合的上下的端部配件間球形的剪斷材31是嵌入橫跨整合的上下的剪斷材嵌合孔30、30內。

剪斷材嵌合孔30，是形成球形的剪斷材31可嵌合的半球狀，剪斷材31是使用鋼球。又，剪斷材嵌合孔30，是除了半球狀以外，具有：配合剪斷材31的直徑的開口部徑、及使該剪斷材31的一半被嵌合的深度即可。

如此藉由使球形的剪斷材31位在其間地將端部配件12的接合面12a接合，就可發揮接合面間的耐剪斷應力，並且承接接合面間的扭矩傳達作用。

凸緣狀的凸條13是一體形成於端部配件12的先端外周，藉由將上下的混凝土樁1、1上下接合，在 兩端部配件12、12的外周的突條13、13被重疊一致的狀態下朝接合部的外周突出。成為在接合部的外周裝設弧狀托板15。

弧狀托板15，是將圓筒狀環的圓周方向3分割的形狀，內周面，是形成與端部配件12的外周面大致同曲率的圓弧狀，將3個弧狀托板15、15、15嵌合在端部配件12的外周時，弧狀方向長度是形成可以吸收後述的旋緊時中的過盈量的間隙16。

在弧狀托板15的內周面，形成有凹溝17，當將彼此連結的樁1、1的端部配件12、12的接合面12a、12a重疊一致地接合配置時，朝接合部外周突出的凸條13、13可嵌合(第2圖所示)。

在前述弧狀托板15的端部外側面中，彼此相鄰接的各弧狀托板15、15、15，是在捲附配置於端部配件12、12的外周地嵌合的狀態下在彼此相鄰接的弧狀托板15、15的端部外周面，形成有彼此成為同一平面上配置的平面部19、19(如第4圖、第6圖所示)。

此平面部19、19，是將弧狀托板15、15的端部外周面，形成將後述的弧狀托板間連結用突起20、20留下並使成為平面地切削的形狀。

使此兩弧狀托板間連結用突起20、20間，藉由弧狀托板間連結配件21彼此挪近地連結固定的方式，並且使兩弧狀托板連結用突起20、20的外面位於同一平面上的方式，將外面形成平面。

弧狀托板間連結用突起20、20，是在彼此相鄰接的弧狀托板15、15的端面相面對的狀態下，上側是形成狹窄縱方向的錐面狀並且橫剖面是如第1圖、第2圖所示成為將榫型縱2分割的半切形狀。

即，弧狀托板間連結用突起20的托板端部側面20a，是與樁軸平行，托板中央側面20b的上側是在托板端側成為傾斜的錐面狀，並且突起表面側是形成比托板表面側即突起根部更寬的榫型。藉此，藉由彼此相鄰接的弧狀托板間連結用突起20、20使一對上側形成窄縮的錐面狀，其兩錐面面，是形成突起表面側較寬的榫型。

弧狀托板間連結配件21，是整體形成平板狀，在其背面形成有成為前述的錐面狀的榫型的一對的弧狀托板間連結用突起20、20嵌合的錐面榫溝22，藉由將弧狀托板間連結配件21從弧狀托板間連結用突起20、20的上側滑動將其插入錐面榫溝22內，使在錐面狀面發生的水平方向的分力朝將兩弧狀托板間連結用突起20、20彼此挪近的方向作用且將兩者間連結。

如此藉由將彼此圓形配置的3個弧狀托板15的端部間由3個弧狀托板間連結配件21彼此挪近且連結，使3個弧狀托板15連結成圓筒狀，將兩樁的端部配件12、12間連結。

在弧狀托板間連結配件21的兩端部分中，螺栓插入孔25是表背貫通地開口，並且在弧狀托板15的兩端的平面部19，在將前述的弧狀托板15、15挪近地連結 的狀態下，在前述螺栓插入孔25整合的位置形成有螺紋孔26，在螺栓插入孔25將縫製用的螺栓27插入地螺入螺紋孔26，藉由旋緊，將弧狀托板15、15及弧狀托板間連結配件21彼此固定。

由如此被構成的無焊接接頭所產生的樁1、1的連結作業，如第3圖所示，先將下側的樁1打入，將球狀的剪斷材31嵌合在形成於其上端的端部配件12的接合面12a上的剪斷再嵌合孔30。由此，剪斷材31是在其一半朝接合面12a上被突出的狀態下被嵌合。

接著將上側的接合面12a與剪斷材31、31......的上抵接，兩樁間的大約的定心作業後，藉由將上側的樁1繞轉，當剪斷材31位在上側的接合面12a的剪斷材嵌合孔30下的話，兩者會嵌合，正確地定心會被自動地進行，上下樁的外圓周方向的相對移動也會被阻止。

如此在藉由將樁1、1接合並在其接合部分的外周重疊一致地呈環狀地突出的凸條13、13的外側將3枚的弧狀托板15、15、15成為環狀的方式嵌合，且藉由將相鄰接的弧狀托板15、15的弧狀托板間連結用突起20、20，滑動於弧狀托板間連結配件21地嵌合於其錐面榫溝22內，就可將弧狀托板15、15間朝彼此挪近方向旋緊固定。弧狀托板間連結配件21的滑動操作，是使用油壓千斤頂進行。

接著，在弧狀托板間連結配件21的螺栓插入孔25將縫製用的螺栓27插入地螺入弧狀托板15、15的 螺紋孔26，藉由旋緊，將弧狀托板15、15及弧狀托板間連結配件21彼此固定。

在如此構成的樁的無焊接接頭中，如第8圖所示，水平方向的剪斷力若作用於接頭部分的話，在水平方向相對移動的方向的力a會作用於上下的接合面12a、12a間，但是藉由球狀的剪斷材31的存在使水平方向的力a被轉換成垂直方向的力b，此時的上下的端部配件12、12欲朝垂直方向遠離的動作是成為藉由弧狀托板15被拘束，剪斷力，是朝對於弧狀托板的上下方向的拉伸力被轉換，大的剪斷阻力被發揮。

在上述的例中，弧狀托板15，雖形成在圓筒狀環的圓周方向3分割的形狀，但是形成其他的複數分割的形狀也可以。端部配件12雖顯示由平板環狀的板材構成者，但是可以使用其他將由鋼製筒所構成的裙部位在端部配件的背面及鋼管11之間等的各種的形狀者。

10‧‧‧樁本體

11‧‧‧鋼管

12‧‧‧端部配件

12a‧‧‧接合面

13‧‧‧凸條

15‧‧‧弧狀托板

17‧‧‧凹溝

21‧‧‧弧狀托板間連結配件

25‧‧‧螺栓插入孔

26‧‧‧螺紋孔

27‧‧‧螺栓

30‧‧‧剪斷材嵌合孔

31‧‧‧剪斷材

Claims (2)

1. 一種樁的無焊接接頭，具備橫跨彼此連結的各樁的接合端部的兩端部配件並捲附配置在其外周地嵌合的複數弧狀托板，將凸緣狀的凸條一體地形成在前述各端部配件的外周並且在前述弧狀托板的內周面具備前述兩端部配件的凸條嵌合的凹溝，藉由將前述兩凸條嵌合在該凹溝內使前述弧狀托板嵌合在前述兩端部配件的外周使樁間被連結，其特徵為：在前述兩端部配件的接合面，各別配置在與該端部配件同心圓上且在兩接合面間的彼此對應的位置形成剪斷材嵌合孔，將橫跨兩接合面地配置的球狀的剪斷材，嵌合在前述兩接合面間的彼此對應的位置的兩剪斷材嵌合孔內，前述剪斷材是鋼球，前述剪斷材嵌合孔，是形成前述鋼球嵌合的半球狀，使前述鋼球的中心位在前述兩接合面表面高度位置。
2. 如申請專利範圍第1項所述之樁的無焊接接頭，其中，具備藉由橫跨彼此相鄰接的前述弧狀托板的端部外面間地固定使該弧狀托板間被連結的板狀的弧狀托板間連結配件，在該弧狀托板間連結配件，具備上下的其中任一側是形成狹窄錐面狀且橫剖面為榫溝狀的錐面榫溝，在彼此相鄰接的前述弧狀托板的各端部外面，各別具 備將嵌合在前述錐面榫溝的錐面狀的榫型縱分割的形狀的弧狀托板間連結用突起，藉由將該兩弧狀托板間連結用突起插入前述錐面榫溝使彼此相鄰接的弧狀托板間藉由前述弧狀托板間連結配件而連結，將前述弧狀托板間連結配件的兩端部螺固在彼此相鄰接的弧狀托板。