(57)【要約】【課題】  クレーンで吊り起こす際に、開先部が破損するのを防止し、容易に取り外すことを可能にし、安価で提供でき、搬送が容易な開先保護具を提供する。【解決手段】  本発明の開先保護具は、管杭が横倒しされている場合の管杭下端を支持する下端支持部２１と、吊り起こされた場合の管杭を、端面の一部で支持する第１端面支持部２２とを備え、管杭下端の管壁と該管壁に連続する端面とに隣接させて取り付けられる第１保護部材２０と、開先部を第１端面支持部２２との間に介在させ、吊り起こされた場合の管杭を第１端面支持部２２とともに支持する第２端面支持部３１を備え、管杭の管壁と該管壁に連続する端面とに隣接させ、第１保護部材２０に対向して取り付けられる第２保護部材３０とを含み、管杭の長さ方向に端面から突出する開先部の長さが、第１端面支持部２２の厚さおよび第２端面支持部３１の厚さより小さいことを特徴とする。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管杭を吊り起こす際の、前記管杭の端面に形成される開先部の破損を防止する開先保護具であって、
前記管杭が横倒しされている場合の管杭下端を支持する下端支持部と、吊り起こされた場合の前記管杭を、前記端面の一部で支持する第１端面支持部とを備え、前記管杭下端の管壁と該管壁に連続する端面とに隣接させて取り付けられる第１保護部材と、
前記開先部を前記第１端面支持部との間に介在させ、前記吊り起こされた場合の前記管杭を前記第１端面支持部とともに支持する第２端面支持部を備え、前記管杭の管壁と該管壁に連続する端面とに隣接させ、前記第１保護部材に対向して取り付けられる第２保護部材とを含み、
前記管杭の長さ方向に前記端面から突出する前記開先部の長さが、前記第１端面支持部の厚さおよび前記第２端面支持部の厚さより小さいことを特徴とする、開先保護具。
【請求項２】
前記下端支持部は、一定曲率を有する管壁隣接面を備える曲がり板と、前記曲がり板を支持する底板と、前記曲がり板と前記底板との間に取り付けられ、前記曲がり板の変形を防止する補強板とから構成される、請求項１に記載の開先保護具。
【請求項３】
前記開先部は、前記管杭の端面の内径側に形成されており、前記第１端面支持部および前記第２端面支持部は、前記端面の外径側に隣接させて取り付けられる、請求項１または２に記載の開先保護具。
【請求項４】
前記曲がり板は、前記管壁一周のうちの１／４〜５／１２を覆い、前記横倒しされた管杭の回転を抑止させる、請求項１〜３のいずれか１項に記載の開先保護具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管杭をクレーンで吊り起こす際、管杭の開先部が破損するのを防止する開先保護具に関する。
【背景技術】
【０００２】
地すべりが起こりやすい軟弱地盤への対策として、アンカーなどを埋設して、地盤強度を向上させる補強工事が行われている。その１つに、鋼管杭を埋設する工事が行われている。鋼管杭は、打込貫通力が大きく、継手の施工が確実で、水平荷重に対する曲げ抵抗が強いという特徴を有しており、深い基礎に用いられている。この鋼管杭は、鋼板を丸めたり、螺旋状に巻いて、その継ぎ目を溶接することにより製作される。鋼板を丸めて製作された鋼管を、長さ方向に溶接により連結するため、鋼管同士を突き合わせるそれぞれの鋼管の端面が、開先加工されている。鋼管の端面を開先加工して形成された開先部の形状は、溶接する２つの鋼管を突き合わせたときの溝の形により、Ｉ形、Ｖ形、Ｘ形、Ｋ形、Ｕ形などがある。
【０００３】
上述した補強工事に使用される鋼管杭は、その径および重量が大きいため、クレーンなどを使用して吊り起こし、ボーリングマシンなどに連結したり、トレーラに載置したり、別の位置に移動し、地面に横倒しして置かれる。また、工事現場において、地盤強度を測定した結果、強度が不足する場合には、必要に応じて、現場で溶接され、その長さを長くされる。クレーンなどを使用して吊り起こす際、開先部が地盤に当接し、また、その開先部に鋼管杭の自重がかかる。これにより、開先部が破損するといった問題が生じていた。
【０００４】
開先部の保護を目的とするものではないが、既製杭を吊り上げて移動する場合、下端側を地盤上で引きずりながら移動することが多く、杭端板やコンクリート部に損傷が生じるといった問題を解決するべく、既製杭の下端部に着脱自在に保護する保護ソケットが提案されている（特許文献１参照）。この保護ソケットは、既製杭の下端部を覆うことができる内径を有する筒形状本体に、既製杭との着脱を可能にする着脱手段を設けたことを特徴とするものである。
【０００５】
上記保護ソケットは、地盤上で引きずりながら移動することが多く、杭端板やコンクリート部に損傷が生じるのを防止するために設けられるものであるため、簡単に外れないように既製杭に装着される構造とされている。この保護ソケットを仮に、開先保護のために使用する場合、大径管からなる既製杭を覆う筒形状本体では、材料コストがかかり、容易に搬送することもできず、また、吊り起こし後に、容易に取り外すことができず、特に、開先部が先鋭なものに対しては、吊り起こしによって、その先鋭部分が上記筒形状本体に当接し、破損するといった問題があった。
【特許文献１】特開２００４−００３３０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題に鑑み、クレーンで吊り起こす際に、開先部が破損するのを防止し、容易に取り外すことを可能にし、安価で提供でき、搬送が容易な開先保護具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、管杭を吊り起こす際の、前記管杭の端面に形成される開先部の破損を防止する開先保護具であって、
前記管杭が横倒しされている場合の管杭下端を支持する下端支持部と、吊り起こされた場合の前記管杭を、前記端面の一部で支持する第１端面支持部とを備え、前記管杭下端の管壁と該管壁に連続する端面とに隣接させて取り付けられる第１保護部材と、
前記開先部を前記第１端面支持部との間に介在させ、前記吊り起こされた場合の前記管杭を前記第１端面支持部とともに支持する第２端面支持部を備え、前記管杭の管壁と該管壁に連続する端面とに隣接させ、前記第１保護部材に対向して取り付けられる第２保護部材とを含み、
前記管杭の長さ方向に前記端面から突出する前記開先部の長さが、前記第１端面支持部の厚さおよび前記第２端面支持部の厚さより小さいことを特徴とする、開先保護具が提供される。
【０００８】
また、本発明によれば、前記下端支持部は、一定曲率を有する管壁隣接面を備える曲がり板と、底板と、前記曲がり板と前記底板との間に取り付けられ、前記曲がり板の変形を防止する補強板とから構成される、開先保護具が提供される。
【０００９】
本発明によれば、前記開先部は、前記管杭の端面の内径側に形成されており、前記第１端面支持部および前記第２端面支持部は、前記端面の外径側に隣接させて取り付けられる、開先保護具が提供される。
【００１０】
本発明によれば、前記曲がり板は、前記管壁一周のうちの１／４〜５／１２を覆い、前記横倒しされた管杭の回転を抑止させる、開先保護具が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の開先保護具を提供することにより、開先部を破損させることなく、管杭を吊り起こすことができる。また、吊り起こした後、管杭を大きく持ち上げることなく、水平方向にスライドさせて簡単に取り外すことができ、また、コンパクトで、運搬も容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明の開先保護具は、図面に示された実施の形態に限定されるものではない。本発明の開先保護具について説明する前に、管杭について説明する。図１は、鋼管杭を例示した断面図である。管杭１０は、上述したように、打込貫通力が大きく、継手の施工が確実で、水平荷重に対する曲げ抵抗が強いという特徴を有しており、深い基礎に用いられるものである。管杭１０は、鋼板を丸めたり、螺旋状に巻いたりして、その継ぎ目を溶接することにより鋼管を製作し、その鋼管を長さ方向に溶接して連結することにより製造される。各鋼管は、鋼管同士を突き合わせるそれぞれの鋼管の端面１１が、溶接するために開先加工される。鋼管の端面１１を開先加工して形成された開先部１２の形状は、溶接する２つの鋼管を突き合わせたときの溝の形により、Ｉ形、Ｖ形、Ｘ形、Ｋ形、Ｕ形などがある。なお、この開先部１２の形状は、接合面における金属の溶着を完全にするために板厚に応じて最も適したものとされる。
【００１３】
図１に示す管杭１０では、開先部１２が、管杭１０の端面１１の内径側に形成され、その端面１１から、管杭１０の長さ方向に突出し、先鋭とされている。また、開先部１２は、内径側に一周にわたって形成されている。その開先部１２を除いた外径側の端面１１は、平坦とされている。したがって、管杭１０をそのまま吊り起こすと、先鋭とされた開先部１２が、地面に当たり、変形したり、亀裂を生じて破損したりする。この破損は、接合面である端面１１における金属の溶着を不完全なものとし、打込貫通力を低下させ、水平荷重に対する曲げ抵抗を低下させる。このため、開先部１２を破損させないように吊り起こす必要があり、本発明の開先保護具が採用される。
【００１４】
図２は、本発明の開先保護具を例示した図である。図２に示す開先保護具は、図２（ａ）に示す第１保護部材２０と、図２（ｂ）に示す第２保護部材３０とから構成されている。図２（ａ）に示す第１保護部材２０は、管杭が横倒しされている場合の管杭下端を支持する下端支持部２１と、吊り起こされた場合の管杭を、端面の一部で支持する第１端面支持部２２とを備えている。第１保護部材２０は、管杭下端の管壁と、その管壁に連続する端面とに隣接させて取り付けられる。
【００１５】
図２（ａ）に示す実施の形態では、下端支持部２１は、管杭の管壁とほぼ同じ、一定曲率を有する管壁隣接面２３を備える曲がり板２４と、管杭を横倒しした場合に、地面に隣接し、曲がり板２４を支持する底板２５と、曲がり板２４と底板２５との間に取り付けられ、曲がり板２４の変形を防止する補強板２６とから構成されている。曲がり板２４は、管壁一周のうちの１／４〜５／１２、すなわち、管壁一周を３６０°とすると、９０°〜１５０°の部分を覆い、横倒しされた管杭の回転を抑止させ、地面への落下を防止する。１／４より小さくても、管杭を支持することはできるものの、回転しやすく、曲がり板２４から落下しやすくなる。５／１２より大きい場合は、支持することも、回転を抑止させることもできるが、管杭を吊り起こし、第１保護部材２０を取り除く場合に、水平方向に移動させて取り外しにくくなる。これらのことから、上記範囲を覆う大きさとすることが好ましい。
【００１６】
底板２５は、管杭下端および曲がり板２４を支持することができ、管杭を載置した下端支持部２１が簡単に倒れない大きさとされる。補強板２６は、曲がり板２４にかかる荷重によって、曲がり板２４が変形や破損しないように設けられる。補強板２６は、一定曲率を有する曲がり板２４の裏面に対して垂直に取り付けられ、所定間隔で、複数設けられている。図２（ａ）に示す実施の形態では、補強板２６は、図示された４つと、その裏側に４つの計８つ設けられている。
【００１７】
第１端面支持部２２は、下端支持部２１の底板２５および曲がり板２４に連結されていて、管杭の端面の一部に隣接する図示しない端面隣接面を備える。また、第１端面支持部２２は、後述する第２端面支持部とともに吊り起こされた管杭を支持し、その際、突出する開先部が地面に当たるなどして破損しないように、厚さが、開先部の突出長さより大きくされている。例えば、開先部の突出長さが、約２〜３ｍｍであれば、上記厚さは、約２０〜約５０ｍｍとされる。本発明の開先保護具は、管杭自体を破損させないようにするため、スチレン樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、四フッ化エチレン樹脂などのプラスチック樹脂、木、ゴムなどの材料を用いて製造することができる。これらの材料は、管杭の自重により、管杭をめり込ませたり、また、管杭の自重により、開先保護具ごと地盤にめり込んだりする。このため、突出長さに比較して、第１端面支持部２２および後述する第２端面支持部の厚さは、上述したように充分な厚さとされる。なお、第１端面支持部２２と第２端面支持部の厚さは、同じ厚さとされる。第１端面支持部２２は、後述する第２端面支持部とともに、吊り起こされた管杭を支持することができればいかなる大きさであってもよい。
【００１８】
図２（ｂ）に示す第２保護部材３０は、開先部を第１端面支持部２２との間に介在させ、吊り起こされた場合の管杭を第１端面支持部２２とともに支持する第２端面支持部３１を備えている。第２保護部材３０は、管杭の管壁と、その管壁に連続する端面とに隣接させ、第１保護部材２０に対向して取り付けられる。
【００１９】
第２保護部材３０も、第１保護部材２０と同様の、曲がり板３２を備え、管壁の一部を覆っている。これは、横倒しされた管杭において、管杭下端に第２保護部材３０を載置するように取り付ける場合、この曲がり板３２がなければ載置できないためである。また、曲がり板３２でなければ、管杭を吊り起こす場合、管杭の管壁を簡単に滑り落ちてしまい、第２端面支持部３１で、吊り起こされた管杭を第１端面支持部２２とともに支持することができなくなるからである。曲がり板３２を備えた第２保護部材３０は、管杭が吊り起こされる場合、管杭下端に取り付けられた状態を保持したまま、第２端面支持部３１が地盤上に配置され、第１端面支持部２２とともに管杭を支持することができる。
【００２０】
本発明の開先保護具は、管壁および端面に隣接している状態で、特に、取り付け金具や接着剤などを使用しないため、管杭を吊り起こし、開先保護具を取り外す場合、地面に対して水平に移動させるだけで、簡単に取り外すことができる。
【００２１】
本発明の開先保護具を、図３〜図５を参照してさらに詳細に説明する。図３は、正面図を、図４は、右側面図を、図５は、切断線Ａ−Ａで切断した断面図をそれぞれ示す。図３〜図５では、実線で、本発明の開先保護具を示し、破線で、管杭を示す。図３〜図５に示す開先保護具は、クレーンなどで吊り下げ可能なように、吊り金具２７、３３が設けられている。吊り金具２７、３３は、平板に穴が設けられたものとされ、曲がり板２４、３２の所定位置に、吊り下げるのに必要な数だけ設けられる。構造図３では、管杭１０が横倒しにされており、管杭下端の下側に第１保護部材２０が配置され、管杭１０の上側に第２保護部材３０が載置されている。第１保護部材２０を配置し、クレーンなどで管杭を吊りおろすことにより、図３に示すように、第１保護部材２０の上に管杭下端を載置させることができる。この場合、管杭下端の管壁１３に管壁隣接面２３を隣接させ、端面１１に第１端面支持部２２を隣接させて、第１保護部材２０が配置される。なお、管杭１０の上端は、地面の上、または、角材などを使用し、その角材の上に配置される。
【００２２】
第１保護部材２０の上に載置された管杭下端に、第２保護部材３０を載置する。この場合、第２保護部材３０の曲がり板３２の管壁隣接面を、管壁１３に隣接させ、第２端面支持部３１を、端面１１に隣接させて、第２保護部材３０が配置される。
【００２３】
第１保護部材２０および第２保護部材３０の、管杭１０の長さ方向への長さＬは、管杭１０の外径Ｄが１．２ｍのものの場合、０．３ｍ〜１ｍとすることができる。短すぎる場合には、外れやすく、長すぎる場合には、材料コストがかかり、重量が大きくなり、また、吊り起こし、取り外す際、簡単には取り外すことができなくなる。したがって、上記範囲の長さＬにすることが好ましい。また、第１端面支持部２２および第２端面支持部３１の厚さａは、突出する開先部の長さにもよるが、上述した開先部の長さであれば、上述した２０ｍｍ〜５０ｍｍとすることができる。
【００２４】
図４に示す右側面図には、開先部１２が、管杭１０の端面１１の内径側に形成され、第１端面支持部２２および第２端面支持部３１が、端面１１の外径側に隣接させて取り付けられているのが示されている。また、第１保護部材２０と第２保護部材３０は、管杭１０を介して対向するように配置されている。第１保護部材２０の曲がり板２４は、管壁一周のうちの約１／３、すなわち中心角αが約１２０°となる管壁部分を覆い、第１端面支持部２２は、端面１１の外径側の約１／４、すなわち中心角βが約９０°となる部分のみを支持している。
【００２５】
第２保護部材３０の曲がり板は、管壁一周のうちの約１／６、すなわち中心角γが約６０°となる管壁部分を覆い、第２端面支持部３１は、端面１１の外径側の約６０°の部分のみを支持している。図４に示す実施の形態では、第１端面支持部２２および第２端面支持部３１は、端面１１の外径側約４０ｍｍに隣接するように形成されている。なお、この外径側約４０ｍｍに隣接するように形成された第１端面支持部２２および第２端面支持部３１を備える開先保護具では、管杭１０の肉厚が、約５０ｍｍ〜約１００ｍｍのものに対応可能である。５０ｍｍ未満のものでは、開先部１２と第１端面支持部２２および第２端面支持部３１とが当接し、開先部１２がめり込んだ状態または突き刺さった状態になり、場合によっては開先部１２が折れるなど破損するおそれがあるためである。また、１００ｍｍを超える場合、約４０ｍｍの支持幅をもつ第１端面支持部２２および第２端面支持部３１の上に載置しきれず、地面に開先部１２が接触し、破損させるおそれがあるためである。
【００２６】
図５に示す断面図には、第１保護部材２０の曲がり板２４上に、管杭１０が載置され、管杭１０が回転しないように抑止されているのが示されている。管杭１０は、断面が円形であるため、地面が傾斜している場合や、クレーンから吊りおろした際に転がる。また、曲がり板２４が、管壁一周のうちの約１／６、すなわち図４に示す中心角αが６０°となる管壁部分のみを覆うものである場合、管杭１０を充分に載置することができず、何らかの振動や接触などを生じた際、地面に落下するおそれがある。このため、管杭１０を充分に載置することができる大きさの曲がり板２４、曲がり板２４の変形を防止し、支持する補強板２６、底板２５とされている。なお、図５に示す実施の形態では、曲がり板２４が直接、底板２５によって支持されるのではなく、補強板２６を介して支持されている。第２保護部材３０は、第１端面支持部２２とともに吊り起こされた管杭１０を支持することができる程度の第２端面支持部３１と、吊り起こす際、管壁から滑り落ちない程度の曲がり板３２とを備えていれば良いため、第１保護部材３０に比較して小さいサイズのものとされている。具体的には、第１保護部材２０の曲がり板２４が、約１／４を覆うものであるのに対し、第２保護部材３０の曲がり板３２は、約１／６を覆うものとされている。
【００２７】
これまで図面を参照して本発明を詳細に説明してきたが、本発明の開先保護具は、管杭の開先部の形状、位置、管杭の径、肉厚によって、適切な大きさ、長さの曲がり板、第１端面支持部、第２端面支持部、底板とすることができ、必要な数の補強板とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】管杭を例示した図。
【図２】本発明の開先保護具を示した図。
【図３】本発明の開先保護具の正面図。
【図４】本発明の開先保護具の右側面図。
【図５】切断線Ａ−Ａで切断した断面図。
【符号の説明】
【００２９】
１０…管杭
１１…端面
１２…開先部
１３…管壁
２０…第１保護部材
２１…下端支持部
２２…第１端面支持部
２３…管壁隣接面
２４…曲がり板
２５…底板
２６…補強板
２７…吊り金具
３０…第２保護部材
３１…第２端面支持部
３２…曲がり板
３３…吊り金具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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