(57)【要約】【課題】地盤へ打ち込む管杭に対し、その先端部から所定量内側へ先蓋を取り付けるに際し、管杭の軸心に対して先蓋の面方向が直交するようにしつつこの取付作業（溶接）が容易に行えるようにする。【解決手段】管杭２の先端部内周面に対しその周方向の少なくとも３点以上で当接した状態で嵌合可能とされるゲージ部１０と、このゲージ部１０を管杭２の先端部内へ嵌め込んだときに管杭２の先端部開口縁に当接するストッパ部１１と、上記ゲージ部１０において管杭２内へ向けられる側に設けられた先蓋５吸着用の磁石１２とを有した取付治具１を用いる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管杭（２）に対しその先端部から所定量内側へ先端閉塞用の先蓋（５）を取り付ける際に用いる取付治具であって、
管杭（２）の先端部内周面に対しその周方向の少なくとも３点以上で当接した状態で嵌合可能とされるゲージ部（１０）と、このゲージ部（１０）を管杭（２）の先端部内へ嵌め込んだときに管杭（２）の先端部開口縁に当接するストッパ部（１１）と、上記ゲージ部（１０）において管杭（２）内へ向けられる側に設けられた先蓋（５）吸着用の磁石（１２）とを有していることを特徴とする管杭用先蓋の取付治具。
【請求項２】
前記ゲージ部（１０）は、管杭（２）の先端部内にガタツキなく嵌るリング形に形成されていることを特徴とする請求項１記載の管杭用先蓋の取付治具。
【請求項３】
前記ゲージ部（１０）には、管杭（２）の先端部内周面に当接する箇所にこの内周面を弾性押圧可能となるガタ除きバネ（１５）が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の管杭用先蓋の取付治具。
【請求項４】
前記ゲージ部（１０）は、管杭（２）の先端部内周面に当接する部分を備えた本体部（１４）と、この本体部（１４）から管杭（２）の内方へ突出する脚部（１６）とを有しており、この脚部（１６）による突出量に伴い、管杭（２）の軸方向に沿って本体部（１４）と磁石（１２）との間に溶接用作業スペース（２５）が確保されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の管杭用先蓋の取付治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、管杭用先蓋の取付治具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤で建物を建築する場合等には、予め地盤へ管杭を打ち込むことが広く知られている。
無排土式回転杭打ち機等の杭打ち機で用いる管杭（回転させながら打ち込む杭）は、多くの場合、鋼材や鉄材などを素材として遠心鋳造した金属製中空管である（例えば、特許文献１等参照）。
このような管杭では、地盤への打ち込み深さを測定するうえでその先端部を先蓋で閉塞しておくのが好適とされている。
【０００３】
この場合、先蓋は、管杭の製作時にその先端部に対して溶接することになる。なお、最近では、管杭の先端部に設ける掘削用の爪を、この管杭の先端部内部に組み入れるようにした管杭が提案されており、この掘削用爪の形状を工夫することで高効率の打ち込みを実現している（特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１７３８３２号公報
【特許文献２】
特開２００２−８１０６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように管杭の先端部に対しその内部へ掘削用の爪を組み入れるようにする場合も、先蓋の取り付けは推奨される。
ここにおいて、この先蓋を取り付けるには、掘削用の爪との干渉を避ける必要が生じるために、この先蓋は管杭の先端部から所定量内側へ引き込んだかたちに取り付けなければならなかった。
ところが、このように管杭の先端部から所定量内側へ先蓋を取り付けるうえで、先蓋の面方向を管杭の軸心に対して正確に直交させるのは非常に困難であるということがあった。
【０００６】
管杭の軸心に対して先蓋の面方向が直交していないと、打ち込み深さの測定に誤差が生じてしまうことになる。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、地盤へ打ち込む管杭に対し、その先端部から所定量内側へ先蓋を取り付けるに際し、管杭の軸心に対して先蓋の面方向が直交するようにしつつこの取付作業（溶接）が容易に行えるようにした管杭用先蓋の取付治具を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る取付治具１は、管杭２に対しその先端部から所定量内側へ先端閉塞用の先蓋５を取り付ける際に用いるものである。
この取付治具１は、管杭２の先端部内周面に対しその周方向の少なくとも３点以上で当接した状態で嵌合可能とされるゲージ部１０と、このゲージ部１０を管杭２の先端部内へ嵌め込んだときに管杭２の先端部開口縁に当接するストッパ部１１と、上記ゲージ部１０において管杭２内へ向けられる側に設けられた先蓋５吸着用の磁石１２とを有している。
【０００８】
このような構成の取付治具１では、ゲージ部１０を管杭２の先端部へ嵌め込んだ場合、ゲージ部１０の外面が管杭２の先端部内周面における周方向３点以上で当接することに伴って、ゲージ部１０と管杭２先端部とを簡単に同心円関係に保てることになる。
またストッパ部１１を管杭２の先端部開口縁に当接させることで、管杭２の先端部に対するゲージ部１０の嵌合量を一定にすることができる。
そのため、このゲージ部１０に設けられた磁石１２で先蓋５を吸着保持させた状態にし、このゲージ部１０を管杭２の先端部へ嵌め込めば、管杭２の先端部内に対し、所定位置付けで、且つ所定の姿勢（管杭２の軸心に対して先蓋５の面方向を直交させた状態で）先蓋５を保持させることができるものである。
【０００９】
このように先蓋５を保持させた状態で、管杭２の先端部内周面と先蓋５の外周面との間を、周方向適数箇所で点付け状に溶接するか、又は周方向に所定長さをもたせて溶接するかすればよい。
ゲージ部１０は、管杭２の先端部内にガタツキなく嵌るリング形に形成されたものとするのが好適である。
このようにすることがゲージ部１０としての形状を最も簡潔にできることになり、この取付治具１として構造簡潔で低廉に製作できることに繋がる。
【００１０】
ゲージ部１０には、管杭２の先端部内周面に当接する箇所に、この内周面を弾性押圧可能となるガタ除きバネ１５が設けられているものとするのが好適である。
このようにすることで、このゲージ部１０を管杭２先端部へ嵌め込んだとき、仮に管杭２に振動や衝撃等が加えられたような場合でも完全なるガタツキ防止状態が得られ、既に位置決めされている状態が維持されることになる。また、ゲージ部１０自体、製作精度をそれ程、高める必要がなくなるし、管杭２側の内径精度のバラツキにも対応できることになる。
【００１１】
ゲージ部１０は、管杭２の先端部内周面に当接する部分を備えた本体部１４と、この本体部１４から管杭２の内方へ突出する脚部１６とを有したものとすることができる。
この場合、この脚部１６による突出量に伴い、管杭２の軸方向に沿って本体部１４と磁石１２との間に溶接用作業スペース２５が確保されているものとすればよい。
この溶接用作業スペース２５へ溶接棒３０を差し入れて、管杭２先端部の内周面と先蓋５外周面との間の溶接を行えばよいものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図４は、本発明に係る取付治具１の一実施形態を示している。
なお、図５及び図６は、この取付治具１を用いて製作した管杭２を示したものであって、その先端部（図５下端）には、外周面に数条の螺旋翼３が設けられ、また先端部内部からその先方（図５下方）へ突き出すように掘削用の爪４が設けられている。そして、この爪４よりも管杭２の軸方向内方へ引き込んだ位置付けで先蓋５が組み込まれている。
【００１３】
なお、爪４は管杭２の内径をクランク状に折れ曲がった状態で横断するような形状をしている。この折曲形状により、爪４において回転方向の前面４ａは、管杭２の回転中心（管軸）を通る線Ｐに対して肉厚分のズレ量Ｗを有したものとなっているので、このズレ量Ｗにより、爪４によって掻かれる土が斜め方向Ｓへと押し出され、結果として管杭２が効率よく地盤内へ打ち込まれるものとなっているのである。
本発明に係る取付治具１は、ゲージ部１０とストッパ部１１と磁石１２とを有している。
【００１４】
ゲージ部１０は、管杭２の先端部内周面に対しその周方向の少なくとも３点以上で当接した状態で嵌合可能とされる。
本実施形態においてこのゲージ部１０は、管杭２の内径よりも僅かに径小なリング形を呈した本体部１４に対し、その周方向の三等配位置（即ち、１２０°間隔となる３カ所）にガタ除きバネ１５を設けたものとした。
本体部１４は例えば金属パイプを輪切りにするなどして形成されている。この本体部１４には、ガタ除きバネ１５を取り付ける周方向３カ所の位置に対応させて、その周縁部（管杭２の内方へ向けられる方）からリング形の軸方向に沿って突出する脚部１６が設けられている。
【００１５】
またガタ除きバネ１５は、バネ板素材を短冊状に切り出したものであり、本体部１４の各脚部１６に端部を揃えた状態で、この端部と脚部１６との間が溶接されている。このガタ除きバネ１５における他端側は自由端とされており、常態においては、本体部１５の外周面から離れるような湾曲形状を保持するようになっている。
そのため、このゲージ部１０を管杭２の先端部へ嵌め入れてゆくと、最初に各ガタ除きバネ１５の自由端側が管杭２の先端部内周面に当接し、この状態から更にゲージ部１０を管杭２内へ押し込むと、各ガタ除きバネ１５がその湾曲形状を弾性に抗しながら扁平に変形されるようになり、最終的には各ガタ除きバネ１５の全長が管杭２の先端部内周面に当接するようになってこれを弾性押圧する状態となる。
【００１６】
従って、このゲージ部１０は、管杭２の先端部に対してガタツキのない嵌合状態となる。
また、このときゲージ部１０の外面（ガタ除きバネ１５に相当）が管杭２の先端部内周面に対してその周方向３点以上で当接していることに伴って、ゲージ部１０の中心位置は、必然的に管杭２の軸心と一致した状態に位置合わせされる、即ち、ゲージ部１０と管杭２の先端部とが同心円関係に保たれることになる。
このゲージ部１０は、上記したように本体部１４がリング形をしたものであり、その内側に中空部１７が形成されている。
【００１７】
この中空部１７は、後述するように溶接用の作業空間として使用される。
ストッパ部１１は、ゲージ部１０を管杭２の先端部内へ嵌め込んだときに、この管杭２の先端部開口縁に当接するようになっている。
本実施形態においてこのストッパ部１１は、ゲージ部１０の本体部１４よりも一回り径大なドーナツ盤として形成され、且つ、このドーナツ盤の中央に設けられた開口部２０が、ゲージ部１０の本体部１４に設けられた中空部１７と連通状態になるようにして溶接されたものとしてある。
【００１８】
従って、このストッパ部１１（ドーナツ盤）において、ゲージ部１０の本体部１４からその全周へ鍔状に張り出している部分の環状面１１ａが、ゲージ部１０を管杭２の先端部内へ嵌め込んだ場合の管杭２への当接面（突き当たり面）となる。すなわち、この当接状態で、ゲージ部１０はそれ以上、管杭２の先端部内方へ入り込むことはない。
磁石１２は、ゲージ部２において管杭２内へ向けられる側に設けられている。本実施形態では、ゲージ部１０の本体部１４に対し、その中空部１７内の中心部で交差しつつ三つ又状に架かるステー２３を設けてあり、このステー２３の中央交差部で磁石１２を支持できるようにしてある。
【００１９】
この磁石１２には、磁力を強める効果を得ると共に、磁石１２の保護を兼ねて皿形をした磁石カバー２４が被せられているものとした。
この磁石１２は、先蓋５を吸着保持させる際に、この先蓋５がゲージ部１０に設けられた脚部１６と接触干渉することを原因として磁石１２に届かない（接触しない）といったことが起こらないように、脚部１６の突出位置と同等又は脚部１６の突出位置を若干超えるような位置付けとなっている。なお、先蓋５が磁石１２と脚部１６とに同時に接触するような状態は問題ないとされる。
【００２０】
図４に示すように、磁石１２による先蓋５の吸着保持時にあって、ゲージ部１０の本体部１４に脚部１６が設けられていることに伴い、この脚部１６と脚部１６との相互隣接間には、管杭２の軸方向に沿ってゲージ部１０の本体部１４と磁石１２との間に隙間が形成されることになる。
この隙間は、先蓋５の外周部と管杭２の先端部内周面との間を溶接する際の作業スペース２５として利用されることになる。
次に、このような構成の取付治具１の使用方法（管杭２に対する先蓋５の取付方法）を説明する。
【００２１】
まず、取付治具１の磁石１２に先蓋５を吸着保持させる。
そして、この先蓋５が先になるように管杭２の先端部内へゲージ部１０を嵌め込み、ストッパ部１１の環状面１１ａを管杭２の先端部開口縁へ当接させる。
これで、必然的に先蓋５は管杭２の先端部内において所定量内側となる位置で、且つ同心軸となるように位置決めされていることになる。また、この先蓋５の面方向は、管杭２の軸心に対して直交状態に保持されることになる。
先蓋５を管杭２の先端部からどの程度、内側位置へ位置付けるかは、ゲージ部１０における本体部１４の軸方向長さを異ならせることで変更できることになるが、この長さは、おおよそ５０ｍｍ前後としておけばよい。
【００２２】
そこで、ストッパ部１１の開口部２０とゲージ部１０の中空部１７とが連通している部分から溶接棒３０を差し入れて、管杭２の先端部内周面と先蓋５の外周面との間を溶接すればよい。
このときの溶接は、周方向の適数箇所で点付け状とするものとしてもよいし、周方向に長さをもたせたものとしてもよい。いずれにしても、この溶接後、管杭２の先端部から取付治具１を取り外せば、先蓋５が管杭２の先端部内に残されたかたちとなるので、この状態で先蓋５の全周を管杭２の内周面に対して溶接すればよい。
【００２３】
ところで、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、磁石１２の形状やゲージ部１０による支持構造等は適宜変更可能である。
またゲージ部１０は、その全周が管杭２の内周面に当接するようにして嵌合されるものであってもよい。
【００２４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る管杭用先蓋の取付治具は、地盤へ打ち込む管杭に対し、その先端部から所定量内側へ先蓋を取り付けるに際し、管杭の軸心に対して先蓋の面方向が直交するようにしつつこの取付作業（溶接）が容易に行えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る取付治具の一実施形態を示した斜視図である。
【図２】図１に対応する平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図３の状態をもとにその使用状態を説明した側断面図である。
【図５】この取付治具を用いて先蓋を取り付けた管杭を示す側面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ線拡大断面図である。
【符号の説明】
１    取付治具
２    管杭
５    先蓋
１０    ゲージ部
１１    ストッパ部
１２    磁石
１５    ガタ除きバネ
２３    ステー
２５    溶接用作業スペース
【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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【図６】
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