(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
節部を軸線方向中間部で半径方向に分断した形状である分断節部成形部分と、胴部成形部分とを内面形状として有する一対のプレス成形型を用い、
直円筒状素材の両端を前記各プレス成形型の前記胴部成形部分に嵌め込み、
次いで、前記素材内部に流体を導入してその圧力を高めながら、前記各プレス成形型により前記素材をその軸線方向に加圧することにより、１つの節部成形部分とその両端に連なる胴部成形部分を有する筒状型枠ユニットを得た後、
該筒状型枠ユニットを軸線方向に沿って切断して半割状型枠を得ることを特徴とする節付きコンクリート杭製造用型枠の加工方法。
【請求項２】
前記半割状型枠は前記筒状型枠ユニットを切断して半割状型枠ユニットとした後、該半割り状型枠ユニットを軸線方向に多数接合して得られることを特徴とする請求項１記載の節付きコンクリート杭製造用型枠の加工方法。
【請求項３】
前記半割状型枠は外型枠と内型枠とからなる二重型枠の内型枠として用いられることを特徴とする請求項１又は２記載の節付きコンクリート杭製造用型枠の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、節付きコンクリート杭製造用型枠の加工方法に関し、さらに詳細には、外型枠と内型枠とからなる二重型枠における内型枠すなわち節付きコンクリート杭の外径形状を実質的に規定することとなる内型枠の加工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
節付きコンクリート杭（以下、節付き杭という）は、杭支持力を主として周面摩擦力に期待する摩擦杭の１つとして知られ、中低層建築物の基礎に使用されている。この節付き杭も、通常のストレートコンクリート杭と同様に、遠心成形法により製造されるが、杭体の軸線方向に所定間隔を置いて節部を有するため、特殊な型枠を使用して遠心成形される。
【０００３】
すなわち、単に節部成形部分を設けた型枠を用いて節付き杭を成形することも可能ではあるが、半径方向外方に膨出する節部成形部分の存在のために、回転時のバランスが崩れやすくなり、材料分離を起こしたり、杭体が歪弱になる等の問題がある。また、型枠自体も節部成形部分の屈曲部に応力が集中することから、強度保持のために厚肉にしなければならない。
【０００４】
このため、節付き杭の製造用型枠としては、例えば特公平３ー４１３２６号公報に開示されているような型枠が使用されている。この型枠は図５、図６に示されるように、内型枠１０と外型枠２０とからなる半割状二重型枠となっていて、これを２つ用いて二重円筒状に組み立て、遠心成形が行われる。節付き杭の節部を成形するための節部成形部分１１及び胴部を成形するための胴部成形部分１２は内型枠１０に設けられ、この内型枠１０は直円筒状の外型枠２０の内周に保持される。
【０００５】
より具体的には、半割状内型枠１０と半割状外型枠２０の端縁間には軸線方向に延びるフランジ１３が溶接され、このフランジ１３やリブ１４等を介して内型枠１０が外型枠２０に保持されている。外型枠２０の端縁外周には、フランジ１３と面一となるようにフランジ１５が形成され、このフランジ１５に取付けられるボルト・ナット１６により、２つの半割状型枠が一方を上枠、他方を下枠として二重円筒状に組み立てられる。
【０００６】
ところで、節部成形部分１１及び胴部成形部分１２を有する半割状内型枠１０は、従来、図７に示されるような方法で加工成形されていた。すなわち、同図（ａ）に示されるように、節部成形部分１１及び胴部成形部分１２をプレス成形等により個別に形成し、これらの部分を溶接する。あるいは、同図（ｂ）に示されるように、節部成形部分をストレート部成形部分１１ａ及びテーパ成形部分１１ｂに分けて、テーパ成形部分１１ｂを胴部成形部分１２と一体に形成し、これらの部分を溶接するようにしている。
【０００７】
しかしながら、従来の加工成形方法は、次のような問題点があった。
（１）溶接長さ、機械加工面積が大きく、そのため溶接歪みが多くなり、加工精度が低くなる。
（２）溶接による内部応力が大きく、径年変化が大きくなる。
（３）節部の板厚は強度面から厚いことが要求されるが、通常のプレス成形方法を用いる従来技術では、成形板厚は４．５ｍｍが限度である。
（４）組立工程における部品数が多いことから、上枠（半割状型枠の一方）と下枠（半割状型枠の他方）の軸線方向のずれが大きくなる。
（５）製作コストが高い。
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
【０００８】
この発明の目的は、加工精度、強度を向上させ、同時に製作コストの低減を図った節付き杭製造用型枠の加工方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明の発明者は上記課題を解決すべく鋭意研究を重ねた結果、円筒状素材の内圧を高めながらプレス成形を行うことにより、節部成形部分を胴部成形部分とともに一挙に成形できることを見出した。この発明は、このような知見に基づくもので、次のような手段を採用している。
【００１０】
すなわちこの発明は、節部を軸線方向中間部で半径方向に分断した形状である分断節部成形部分と、胴部成形部分とを内面形状として有する一対のプレス成形型を用い、
直円筒状素材の両端を前記各プレス成形型の前記胴部成形部分に嵌め込み、
次いで、前記素材内部に流体を導入してその圧力を高めながら、前記各プレス成形型により前記素材をその軸線方向に加圧することにより、１つの節部成形部分とその両端に連なる胴部成形部分を有する筒状型枠ユニットを得た後、
該筒状型枠ユニットを軸線方向に沿って切断して半割状型枠を得ることを特徴とする節付きコンクリート杭製造用型枠の加工方法にある。
【００１１】
この発明によれば、素材は内圧が高められた状態でプレス成形型により軸線方向に加圧されるので、素材はプレス成形型の分断節部成形部分で半径方向に膨出する。これにより、節部成形部分と、その両端に連なった胴部成形部分とが一挙に成形される。
【００１２】
前記半割状型枠はプレス成形により得られた前記筒状型枠ユニットを、軸線方向に沿って切断して半割状型枠ユニットとした後、該半割状型枠ユニットを軸線方向に多数接合して得られる。前記筒状型枠ユニットを軸線方向に多数接合してから、軸線方向に沿って切断して半割り状型枠としてもよい。この半割状型枠は外型枠と内型枠とからなる二重型枠の内型枠として用いられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１及び図２は、この発明による加工方法を手順にしたがって説明するための図である。図１（ａ）に示されるように、素材Ｍは長さが１ｍ程度の直円筒状のものであり、鋼管が用いられる。素材Ｍは、節部成形後に要求される表面積が確保される所定の長さに切断される。
【００１４】
図１（ｂ）に示されるように、上下一対のプレス成形型１ａ、１ｂは節部を軸線方向中間部で半径方向に分断した形状である分断節部成形部分２と、胴部成形部分３とを内面形状としてそれぞれ有している。上プレス成形型１ａには型内部に開口する流体の供給路４が設けられ、下プレス成形型１ｂには型内部に開口する流体の排出路５が設けられている。素材Ｍはそれらの両端が胴部成形部分３に嵌合されるように、上下のプレス成形型１ａ、１ｂにセットされる。なお、プレス成形型は水平方向に作動するものでもよい。
【００１５】
次に、図１（ｃ）に示されるように、上プレス成形型１ａを作動させて、素材Ｍを軸線方向に軽く加圧した後、供給路４を介して素材Ｍ内部に液体などの圧力流体を導入し、内圧を高める。次に、図１（ｄ）に示されるように、上プレス成形型１ａを下プレス成形型１ｂに向けて下降作動させ、素材Ｍを軸線方向に加圧する。
【００１６】
このとき、素材Ｍには圧力流体による半径方向の圧力が作用しているので、素材Ｍは軸線方向の加圧により、プレス成形型１ａ、１ｂの分断節部成形部分２、２で半径方向に膨出する。これにより、節部成形部分１１と、その両端に連なった胴部成形部分１２とが一挙に成形される。上プレス成形型１ａによる加圧により、素材Ｍ内部の体積が増えるので、加圧と同時に圧力流体の追加供給も行う。
【００１７】
プレス成形完了後、成形品内部の流体の圧力を下げ、流体を下プレス成形型１ｂの排出路５から抜き出し、成形品をプレス成形型１ａ、１ｂから取り出す。このようにして、図２（ｅ）に示されるように、１つの節部成形部分１１と、その両端に連なる胴部成形部分１２とからなる筒状型枠ユニットＵ１  が得られる。
【００１８】
筒状型枠ユニットＵ１  は内部の残留応力を除去して、その後の変形を少なくするために焼鈍加工が施される。そして、図２（ｆ）に示されるように、筒状型枠ユニットＵ１  は、軸線方向に沿って切断され、半割状型枠ユニットＵ２  、Ｕ２  とされる。この半割状型枠ユニットＵ２  は、図３に示されるように、溶接により軸線方向に多数接合され、このようにして上枠及び下枠となる半割状内型枠１０が完成する。半割状内型枠１０は、図５、図６を参照して説明したように、フランジ１３、リブ１４等を介して外型枠２０に固定され、二重型枠として組み立てられる。
【００１９】
上記実施の形態は例示にすぎず、この発明は種々の改変が可能である。例えば、図２（ｅ）で示した筒状型枠ユニットＵ１  の形状は一例であり、節付き杭の形状に応じて、図４に示されるように節部成形部分１１が２段になった形状のものも成形することができる。また、上記実施の形態では、筒状型枠ユニットを切断して半割状型枠ユニットとした後、それらを多数接合したが、切断と接合の手順を変えて筒状型枠ユニットを多数接合した後に、半割状に切断してもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、次のような効果が得られる。
（１）溶接長さ、機械加工面積が従来の３０％程度と少なくなり、溶接歪みが少なく、加工精度が大幅に向上する。
（２）溶接による内部応力が小さくなり、径年変化も少なくなる。
（３）節部成形部分の成形板厚を６．４ｍｍ程度まで厚くすることができ、強度を向上させることができる。
（４）組立工程における部品数が少なくて済み、上枠と下枠の軸線方向のずれが少なくなる。
（５）製作コストを大幅に低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、この発明による加工方法を手順にしたがって説明するための図である。
【図２】図２は、図１に引き続く手順を示す図である。
【図３】図３は、完成した半割状内型枠を示す図である。
【図４】図４は、別の成形例を示す図である。
【図５】図５は、半割状二重型枠の一方を示す平面図である。
【図６】図６は、２つの半割状二重型枠を組み立てた状態を示す半径方向断面図である。
【図７】図７は、内型枠の従来の加工方法を説明するための図である。
【符号の説明】
１ａ、１ｂ…プレス成形型
２…分断節部成形部分
３…胴部成形部分
４…流体供給路
５…流体排出路
１０…半割状内型枠
１１…節部成形部分
１２…胴部成形部分
１３、１５…フランジ
Ｍ…素材
Ｕ１  …筒状型枠ユニット
Ｕ２  …半割状型枠ユニット
【図１】
0003601647.tif 000002
【図２】
0003601647.tif 000003
【図３】
0003601647.tif 000004
【図４】
0003601647.tif 000005
【図５】
0003601647.tif 000006
【図６】
0003601647.tif 000007
【図７】
0003601647.tif 000008