(57)【要約】【課題】簡単な部材を使用し、低コストで安全に無溶接継手装着作業ができる方法及びその装置の提供。【解決手段】互いに連結しようとする各杭の接合端部の両端部金具１２に跨らせてその外周に巻き付け配置に嵌め合わされる複数の弧状プレート１５を備え、各端部金具の外周にフランジ状の凸条１３を一体に備えるとともに弧状プレートの内周面に前記両端部金具の凸条が嵌り合う凹溝１７を備え凹溝１７内に両凸条１３を嵌合させて弧状プレート１５を両端部金具１２の外周に嵌め合わせ、該弧状プレート間を弧状プレート間連結金具２１を介して連結する際に、永久磁石３２を使用した弧状プレート保持装置を使用し、磁力によって各弧状プレート１５を端部金具１２に吸着させることによって所定の位置に装着し、全弧状プレート１５の装着完了後に弧状プレート間連結金具２１を装着して弧状プレート保持装置を取り外す。【選択図】 図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに連結しようとする各杭の接合端部の両端部金具に跨らせてその外周に巻き付け配置に嵌め合わされる複数の弧状プレートを備え、前記各端部金具の外周にフランジ状の凸条を一体に備えるとともに前記弧状プレートの内周面に前記両端部金具の凸条が嵌り合う凹溝を備え、該凹溝内に前記両凸条を嵌合させて前記弧状プレートを前記両端部金具の外周に嵌め合わせ、該弧状プレート間を弧状プレート間連結金具を介して連結することにより杭間を連結する杭無溶接継手装着方法において、
永久磁石を使用した弧状プレート保持装置を使用し、該弧状プレート保持装置による磁力によって前記各弧状プレートを前記端部金具に吸着させることによって所定の位置に装着し、全弧状プレートの装着完了後に前記弧状プレート間連結金具を装着し、然る後、弧状プレート保持装置を取り外すことを特徴としてなる杭無溶接継手装着方法。
【請求項２】
前記弧状プレート間連結金具には、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝を備え、
互いに隣り合う前記弧状プレートの各端部外面には、前記テーパー蟻溝に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起をそれぞれ備え、
該両弧状プレート間連結用突起に前記テーパー蟻溝を嵌め合わせることによって互いに隣り合う弧状プレート間を前記弧状プレート間連結金具にて連結する請求項１に記載の杭無溶接継手装着方法。
【請求項３】
前記両弧状プレート間連結用突起に前記テーパー蟻溝を嵌め合わせて弧状プレート間連結金具を装着した後、該弧状プレート間連結金具の両端部を互いに隣り合う弧状プレートにネジ止めする請求項２に記載の杭無溶接継手装着方法。
【請求項４】
内部に回転自在に収容された永久磁石を備え、該永久磁石の回動によって磁力による吸着と非吸着とが切り換えられるマグネットブロックと、該マグネットブロックを前記弧状プレートに対して着脱自在に固定する仮固定手段とを備えてなる請求項１〜３の何れか１に記載の方法に使用する杭無溶接継手弧状プレート保持装置。
【請求項５】
前記仮固定手段は、マグネットブロックの外箱に固定され、前記弧状プレートを弾性的に挟み込む挟持具である請求項４に記載の杭無溶接継手弧状プレート保持装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プレキャストコンクリート杭やその他の杭を地中に建て込む際に、互いに軸方向に接合される杭間を溶接によらずに連結する杭無溶接継手装着方法及びその装置関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既製杭を地中に建て込む際には、所定長さのプレキャストコンクリート杭を必要に応じて長さ方向に連結しつつ所望の深さにまで建て込む方法が一般的であり、その際の杭間の連結は、プレキャストコンクリート杭端面に一体化させた金属製の端板間を溶接によって連結する方法が行われている。
【０００３】
しかしこの溶接による連結方法は、溶接の良否によって連結強度が左右され、高度の熟練を要するが、昨今は熟練技術者が不足しており、また杭連結作業は杭打ち現場での屋外作業であるため天候に左右されるという問題がある。
【０００４】
このため、近年においては溶接によらない無溶接継手が開発されている。この従来の無溶接継手には、図７に示すように、互いに連結しようとする両杭１，１の端部金具２，２に跨らせて両者の外周に嵌め合わされる円筒を半径方向に複数割りした形状の弧状プレート３を備え、弧状プレート３の内周面に形成した凹溝４内に、両端部金具２，２の外周面に突設したフランジ状の凸条５，５を嵌め合わせ、互いに隣り合う弧状プレート３，３の端部外面間に跨らせて板状の弧状プレート間連結金具６を固定することによって弧状プレート３，３間を連結する方法が開発されている（例えば特許文献1、２）。
【０００５】
この方法では、弧状プレート間連結金具６に、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝７を備え、互いに隣り合う弧状プレート３，３の各端部外面には、テーパー蟻溝７に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起８をそれぞれ備え、両弧状プレート間連結用突起８，８にテーパー蟻溝７を嵌め合すことによって互いに隣り合う弧状プレート３，３間を連結させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−５９９７１号公報
【特許文献２】特開２０１１−８９３０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような従来の杭の無溶接継手において、上述した図７に示す如き構造の無溶接継手は、杭端部金具外周に通常は所要数の弧状プレートを上下の端部金具に跨らせて装着した後、弧状プレート間連結金具装着するものであり、全弧状プレート間連結金具の装着を終えることによってリング状となり、脱落しない状態となる。
【０００８】
このため、弧状プレートがリングを３分割したものであるとすると、３個の弧状プレート間連結金具すべての装着が完了するまで、各弧状プレートを個別に保持しておく必要がある。
【０００９】
このため、特許文献１に示されている方法では、作業者が数人掛りで弧状プレートを押さえる作業と、弧状プレート間連結金具の装着作業を行っていたが、この方法では、杭径が大きくなるに伴って、弧状プレート間連結金具も大きく大重量となり、人手をもって支えるのは、重労働であり危険を伴うという問題があった。
【００１０】
また、特許文献２に示されているように、個別の弧状プレート間連結金具をボルトによって杭の端部金具に仮止めした状態で弧状プレート間連結金具を装着し、仮止めのボルトを外して、弧状プレート間連結金具による締め付け作業を行う方法もあるが、この方法では杭端部金具に仮止め用のネジ穴を予め形成しておく必要があり、これを保護するために、端面に工具嵌合用の角穴を有する穴埋めボルトを装着しておき、この状態でコンクリートの打設、脱型後の蒸気養生を行うが、ネジ穴及び穴埋めボルトにとって過酷な環境におかれるため、一部の穴埋めボルトが取り外し不能となり、ボルトによる仮止めができなくなるという問題があった。
【００１１】
本発明はこのように従来の問題に鑑み、簡単な部材を使用し、低コストで安全に無溶接継手装着作業ができる方法及びその装置の提供を目的としてなされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上述の如き従来の問題を解決するための請求項１に記載の発明の特徴は、互いに連結しようとする各杭の接合端部の両端部金具に跨らせてその外周に巻き付け配置に嵌め合わされる複数の弧状プレートを備え、前記各端部金具の外周にフランジ状の凸条を一体に備えるとともに前記弧状プレートの内周面に前記両端部金具の凸条が嵌り合う凹溝を備え、該凹溝内に前記両凸条を嵌合させて前記弧状プレートを前記両端部金具の外周に嵌め合わせ、該弧状プレート間を弧状プレート間連結金具を介して連結することにより杭間を連結する杭無溶接継手装着方法において、永久磁石を使用した弧状プレート保持装置を使用し、該弧状プレート保持装置による磁力によって前記各弧状プレートを前記端部金具に吸着させることによって所定の位置に装着し、全弧状プレートの装着完了後に前記弧状プレート間連結金具を装着し、然る後、弧状プレート保持装置を取り外すことにある。
【００１３】
請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記弧状プレート間連結金具には、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝を備え、互いに隣り合う前記弧状プレートの各端部外面には、前記テーパー蟻溝に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起をそれぞれ備え、該両弧状プレート間連結用突起に前記テーパー蟻溝を嵌め合わせることによって互いに隣り合う弧状プレート間を前記弧状プレート間連結金具にて連結することにある。
【００１４】
請求項３に記載の発明の特徴は、請求項２の構成に加え、前記両弧状プレート間連結用突起に前記テーパー蟻溝を嵌め合わせて弧状プレート間連結金具を装着した後、該弧状プレート間連結金具の両端部を互いに隣り合う弧状プレートにネジ止めすることにある。
【００１５】
請求項４に記載の発明の特徴は、内部に回転自在に収容された永久磁石を備え、該永久磁石の回動によって磁力による吸着と非吸着とが切り換えられるマグネットブロックと、該マグネットブロックを前記弧状プレートに対して着脱自在に固定する仮固定手段とを備えてなる請求項１〜３の何れか１に記載の方法に使用する杭無溶接継手弧状プレート保持装置にある。
【００１６】
請求項５に記載の発明の特徴は、請求項４の構成に加え、前記仮固定手段は、マグネットブロックの外箱に固定され、前記弧状プレートを弾性的に挟み込む挟持具であることにある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る杭無溶接継手装着方法においては、請求項１に記載のように、永久磁石を使用した弧状プレート保持装置を使用し、該弧状プレート保持装置による磁力によって前記各弧状プレートを前記端部金具に吸着させることによって所定の位置に装着し、全弧状プレートの装着完了後に前記弧状プレート間連結金具を装着し、然る後、弧状プレート保持装置を取り外すようにしたことにより、１人の作業者にて各弧状プレートを仮に継手部に対して装着することができ、その継手部に対する弧状プレートの保持が、電磁石ではなく永久磁石の吸引力を利用するものであるため、電源が遮断された場合でも脱落の虞がなく、安全に作業を続行することができる。
【００１８】
本発明は、請求項２に記載の特徴のように前記弧状プレート間連結金具には、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝を備え、互いに隣り合う前記弧状プレートの各端部外面には、前記テーパー蟻溝に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起をそれぞれ備え、該両弧状プレート間連結用突起に前記テーパー蟻溝を嵌め合わせることによって互いに隣り合う弧状プレート間を前記弧状プレート間連結金具にて連結するようにしていることにより、弧状プレート間連結金具装着後には、弧状プレート保持装置を取り外して締結作業ができるため、作業が容易となる。
【００１９】
本発明は、請求項３に記載の特徴のように、前記両弧状プレート間連結用突起に前記テーパー蟻溝を嵌め合わせて弧状プレート間連結金具を装着した後、該弧状プレート間連結金具の両端部を互いに隣り合う弧状プレートにネジ止めするようにしているため、継手部に曲げ応力が生じた際にも、弧状プレート間連結金具の変形が防止され、強固な杭間の連結がなされる。
【００２０】
本発明は、請求項４に記載の特徴のように、内部に回転自在に収容された永久磁石を備え、該永久磁石の回動によって磁力による吸着と非吸着とが切り換えられるマグネットブロックと、該マグネットブロックを前記弧状プレートに対して着脱自在に固定する仮固定手段とを備えて杭無溶接継手弧状プレート保持装置を構成することによって、弧状プレートの装着作業が簡略化され、少ない労力で実施できる。
【００２１】
本発明は、請求項５に記載の特徴のように、前記仮固定手段は、マグネットブロックの外箱に固定され、前記弧状プレートを弾性的に挟み込む挟持具とすることにより、仮固定手段の弧状プレートに対する着脱が容易にでき、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明方法及び装置の一例を示す縦断面図である。
【図２】同上の装置の斜視図である。
【図３】本発明を実施する杭無溶接継手の一例を示す横断面図である。
【図４】同上の弧状プレート連結部分を示す部分横断面図である。
【図５】同、正面図である。
【図６】図２中のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】従来の杭無溶接継手を示す縦断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に本発明の実施の形態を図に示した実施例に基づいて説明する。
【００２４】
先ず、本発明に係る杭無溶接継手装着方法及びその装置を実施する杭無溶接継手の一例を図３〜図６について説明する。
【００２５】
図においてに、符合１０は杭本体であり、１１は杭本体１０の外周を被覆した鋼管、１２は杭本体１０の端部に一体に備えた端部金具である。
【００２６】
端部金具１２は、円形板状の端板部１２ａとその裏面の外周部分に一体成形された円筒リング状をしたスカート部１２ｂとで構成されている。端部金具１２の先端外周にはフランジ状の凸条１３が一体に形成されている。
【００２７】
符号１５は弧状プレートであり、円筒状リングの週方向を３分割した形状をしており、内周面が、端部金具１２の外周面と略同曲率の円弧状に形成され、３個の弧状プレート１５，１５，１５を端部金具１２の外周に嵌め合わせた際に、後述する締付時における締め代を吸収する隙間１６ができる弧状方向長さに形成されている。
【００２８】
弧状プレート１５の内周面には、互いに連結する杭１，１の端部金具１２，１２を、その先端面を突合せ配置に接合させた際に、互いに隣り合うそれぞれの凸条１３，１３が嵌り合う凹溝１７（図６に示す）が形成されている。
【００２９】
この両弧状プレート間連結用突起２０，２０間を、弧状プレート間連結金具２１によって互いに引き寄せて連結固定させるようになっているとともに、両弧状プレート連結用突起２０，２０の外面が同一平面上に位置することとなるように、外面を平らに形成している。
【００３０】
弧状プレート間連結用突起２０，２０は、互いに隣り合う弧状プレート１５，１５の端面が向き合った状態で、上側が狭い縦向きのテーパー状をなすとともに横断面が図３、図４に示すように蟻型を縦に２分した半割形状になっている。
【００３１】
即ち、弧状プレート間連結用突起２０は、プレート端部側面２０ａは、杭軸と平行であり、プレート中央側面２０ｂは、上側がプレート端側に傾斜したテーパー状となっているとともに、プレート表面側即ち突起根元部より突起表面側が幅広の蟻型に形成されている。これによって、互いに隣り合う弧状プレート間連結用突起２０，２０一対によって上側がすぼまったテーパー状をなし、その両テーパー面が、突起表面側が幅広の蟻型となるように形成されている。
【００３２】
弧状プレート間連結金具２１は、その裏面に前述したテーパー状をした蟻型となる一対の弧状プレート間連結用突起２０，２０が嵌り合うテーパー蟻溝２２が形成されており、弧状プレート間連結金具２１を弧状プレート間連結用突起２０，２０の上側からスライドさせてこれをテーパー蟻溝２２内に挿入させることによって、テーパー状面に生じる水平方向の分力が両弧状プレート間連結用突起２０，２０を互いに引き寄せる方向に作用しつつ両者間を連結する。
【００３３】
このように互いに円形配置の３つの弧状プレート１５の端部間を３つの弧状プレート間連結金具２１によって互いに引き寄せつつ連結することによって３つの弧状プレート１５が円筒状に連結され、両杭の端部金具１２，１２間を連結する。
【００３４】
弧状プレート間連結金具２１の両端部分には、ボルト挿入孔２５が表裏に貫通開口されているとともに、前述した弧状プレート１５，１５を引き寄せて連結させた状態で、前記ボルト挿入孔２５に整合する位置にネジ穴２６が形成され、ボルト挿入孔２５に縫い付け用のボルト２７を挿入してネジ穴２６にねじ込み、締め付けることによって、弧状プレート１５，１５と弧状プレート間連結金具２１とを互いに固定している。
次に、上述した杭無溶接継手の装着方法及びその装置について説明する。
【００３５】
この方法では、弧状プレート１５を、端部金具１２，１２に跨らせ、両突状１３，１３を凹溝１７内に嵌め合わせた状態で、磁力をもって端部金具１２側に吸着させる弧状プレート保持装置を使用する。
【００３６】
この弧状プレート保持装置は、一例として、図１、図２に示す構造のマグネットブロック３０を使用する。このマグネットブロック３０は、一対の継鉄（ヨーク）３１，３１と永久磁石３２とを有し、継鉄３１，３１をアルミニュウム等の非磁性材料層３９を介して重ね合わせ、両継鉄３１，３１に跨らせて円筒状の磁石収容部３３を形成し、その中に両端が磁石収容部３３の内周面に接触する円弧状をした永久磁石３２を該内周面に沿って回転するように収容している。
【００３７】
永久磁石３２は、両端の一方がＮ極、他方がＳ極に励磁されて、各端がそれぞれ両ヨークに跨って接触する位置から、一端が一方の継鉄３１に、他端が他方の継鉄３１のみにそれぞれ接触する位置の間の角度だけ往復回動できるようになっており、マグネットブロック３０外に備えた操作レバー３４によって操作できるようになっている。
【００３８】
一方継鉄３１の吸着面３１ａが、端部金具１２に溶接されている鋼管１１に接触する向きとするとともに、他方の継鉄３１の吸着面３１ｂを弧状プレート間連結金具２１の外側面に向くように形成する。
【００３９】
また、マグネットブロック３０には、これを弧状プレート１５に着脱可能に固定する仮固定手段３５が連結されている、この仮固定手段３５は、マグネットブロック３０に一端が固定され、他端がほぼ直角に折り曲げられた折り曲げ片部３６ａ、３６ｂを一体に有する挟持用腕材３６と、前記折り曲げ片部３６ａに螺号した締め付けボルト３６と、その先端に固定した弾性パッド３７とから構成されている。
【００４０】
この装置の使用に際しては、図１に示すように、継手部に装着する弧状プレート１５の外側面に一方の吸着面３１ｂを接触させてマグネットブロック３０を当てがい、弧状プレート１５の上下の折り曲げ片部３６ａ、３６ｂ間に弧状プレート１５の上下面が挟み込まれるように装着し、締め付けボルト３７を螺進させて弾性パッド３８を弧状プレート１５の下面に圧接させることにより、弧状プレート１５を挟持した状態でマグネットブロック３０を弧状プレート１５に仮固定する。
【００４１】
この時、マグネットブロック３０内の永久磁石３２は、両端のＮ極、Ｓ極端がそれぞれ両継鉄３１，３１に跨って接触する位置にしておく。これによって磁力線は、継鉄３１，３１内のみを通ることとなり、画部の励磁材に吸引力を作用させない。
【００４２】
この状態で、弧状プレート１５を継手の所定位置に当てがい、マグネットブロック３０の操作レバー３４によって永久磁石３２のＮＳ極がそれぞれ別々の継鉄３１，３１にのみ接触する向きに回動させる。
【００４３】
これによって吸着面３１ａ，３１ｂは、Ｎ極とＳ極に例示されることとなり、磁力線は、弧状プレート１５、端部金具１２、鋼管１１を通ることとなり、弧状プレート１５が端部金具１２に磁力によって吸着されることとなる。
【００４４】
このようにして各弧状プレート１５を端部金具１２の外周に磁力によって吸着させた状態で装着した後、隣り合う弧状プレート１５間を弧状プレート間連結金具２１により連結する。
【００４５】
然る後、マグネットブロック３０の操作レバー３４を元に戻し、非吸引状態としてマグネットブロック３０を取り外し、弧状プレート間連結金具２１をハンマーでたたき、ボルト挿入孔２５がネジ穴２６と整合する位置まで移動させ、ボルト２７を挿入して弧状プレート１５と弧状プレート間連結金具２１とを固定し、継手装着作業を終了する。
【００４６】
尚、上述の例では、マグネットブロック３０を使用して弧状プレート１５と杭の端部金具１２間を磁力によって吸着させるようにしているが、この他永久磁石の磁力を利用したマグネットチャック等各種の磁力方式が使用できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０ 杭本体
１１ 鋼管
１２ 端部金具
１２ａ 端板部
１２ｂ スカート部
１３ 凸条
１５ 弧状プレート
１６ 隙間
１７ 凹溝
２０ 弧状プレート間連結用突起
２０ａ プレート端部側面
２０ｂ プレート中央側面
２１ 弧状プレート間連結金具
２２ テーパー蟻溝
２５  ボルト挿入孔
２６  ネジ穴
２７  ボルト
３０  マグネットブロック
３１  継鉄
３１ａ，３１ｂ  吸着面
３２  永久磁石
３３  磁石収容部
３４  操作レバー
３５  仮固定手段
３６  挟持用腕材
３６ａ，３６ｂ  折り曲げ片部
３７  ボルト
３８  弾性パッド
３９  非磁性材料層
【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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【図７】
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