鋼管同士の連結方法
【課題】本発明は、鋼管同士の連結方法に関し、接合用鋼板の取り扱いを容易にし、作業能率を向上させ、コスト低減させることが課題である。
【解決手段】同軸に首尾連結する鋼管1,1同士を、該鋼管同士の接合部分2に跨って内接及び外接する接合用鋼板3,4によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルト5で締結する鋼管同士の連結方法であって、前記接合用鋼板3,4は、周方向において適宜に分割されるとともに、ボルト挿通用孔6が歪逃し用のスリット7によって区画されていることとした鋼管同士の連結方法である。
【解決手段】同軸に首尾連結する鋼管1,1同士を、該鋼管同士の接合部分2に跨って内接及び外接する接合用鋼板3,4によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルト5で締結する鋼管同士の連結方法であって、前記接合用鋼板3,4は、周方向において適宜に分割されるとともに、ボルト挿通用孔6が歪逃し用のスリット7によって区画されていることとした鋼管同士の連結方法である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、鋼管杭若しくは鋼管柱として使用される鋼管同士の連結方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、円形または角形の鋼管製若しくは鋼管コンクリート製の杭や柱において、その鋼管同士を首尾連結する方法として、例えば、従来例1として、連結対象の鋼管の端部間に、筒体を介在させて、当該双方の鋼管の端部を全周に亘って、溶接手段により溶接する方法が知られている(特許文献1参照)。また、従来例2として、鋼管杭とは別体の分割円筒状継手を不要とした継手構造も知られている(特許文献2参照)。更に、従来例3として、雌雄の継手を設けてその継手部をクサビ効果で締め付ける環状体により接合するものが知られている(特許文献3参照)。
【特許文献1】特開平10−24393号公報
【特許文献2】特開2004−36329号公報
【特許文献3】特開2004−36251号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、従来の鋼管同士の連結方法では、例えば、上記従来例1では、鋼管内部に作業者の手が入らないので作業現場で溶接作業をしなければならない。よって、溶接工の熟練度に接合強度が大きく影響されることになる。また、作業現場での溶接の火花飛散が火災の危険性があり好ましいものではない。前記従来例2では、予め接続対象の鋼管の端部に内外継手管を工場溶接することが必要であり、製作コストが嵩み、ボルト連結の際に、ボルトのネジ位置合わせを高精度に達成する必要がある。前記従来例3では、継手部品が3点も必要であり、部品点数が多くなり全体のコストが嵩むことになる。本発明に係る鋼管同士の連結方法は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明に係る鋼管同士の連結方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、前記接合用鋼板は、周方向において適宜に分割されるとともに、ボルト挿通用孔が歪逃し用のスリットによって区画されていることである。
【0005】
本発明に係る鋼管同士の連結方法の要旨は、同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、前記鋼管の周方向の長さを適宜分割した長さに対応した長さで所要幅の平板状の帯状板を、前記鋼管の径とは無関係にして所定の間隔でボルト用挿通孔を周方向の所要箇所に穿設し、当該帯状板を前記鋼管の周壁面に沿うようにロール加工して接合用鋼板に形成することである。
【0006】
前記帯状板は、所望長さに切断された後に、ボルト挿通用の孔が加工され、スリットが加工され、その後に、前記スリットに所要厚さのT字型加工治具を挟み込み、それに少なくとも1枚の鋼板が重ねられてロール加工され、前記T字型加工治具が前記スリットから撤去されたものであること、;
前記鋼管同士が、異なる板厚である場合に、板厚の薄い方に板厚調整板が介装されること、;
前記鋼管同士の接合部分の当接端面に、応力緩和用と止水用を兼ねた延性材若しくは樹脂、水硬性材料を介在させること、;
前記接合用鋼板のボルト挿通用孔の周囲に止水用のゴムワッシャー若しくはOリングが設けられ、または、鋼管同士の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介在されていること、;
前記接合対象の鋼管に内接する接合用鋼板の内面に設けられるボルト用のナットは、ナットを内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックスによって前記接合用鋼板の内周壁面に遊着されていること、;
前記接合対象の鋼管の接合部は、当該鋼管の本体部よりも板厚が厚くされていること、;
前記鋼管同士の接合部分を接合用鋼板で挟装してボルトを外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管と前記接合用鋼板の応力伝達はボルト支圧で行い、前記鋼管同士の当接端面を離間させて締結すること、;
を含むものである。
また、本発明に係る鋼管同士の連結方法の要旨は、同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、片方の鋼管の接合側の端部と同一形状のセットリングを用意し、該セットリングを地面若しくは板面上に載置し、内接及び外接する接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通して前記セットリングに仮止めし、次に、鋼管を前記セットリングに仮止めした接合用鋼板の間に挿着して当該接合用鋼板の上側のボルト挿通孔にボルトを挿通してこの鋼管と接合用鋼板とを仮止めし、セットリングと接合用鋼板とを仮止めしているボルトを外し、前記接合用鋼板を仮止めした鋼管を持ち上げることで前記セットリングを地面若しくは板面上に残し、前記持ち上げた鋼管を接合対象の他方の鋼管の端部に落とし込んで該端部を前記接合用鋼板で挟装させ、前記接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通し、接合用鋼板の上下のボルト挿通孔に挿着したボルトを本締めすることである。
【発明の効果】
【0007】
本発明の鋼管同士の連結方法によれば、接合用鋼板のボルト挿通用孔がスリットで区画されて、ボルト締結時の歪みが解放されると共に、周方向に分割されて軽量化されているので、運搬時および取付時の取り扱いが容易となる。また、この分割した接合用鋼板を、連結対象の鋼管の内接側と外接側とで千鳥配置にされていることで、連結時において止水性が高まるものである。
【0008】
本発明の鋼管同士の連結方法によれば、接合用鋼板におけるボルト挿通用孔のボルトピッチが、鋼管径に無関係な、所定の間隔で固定ピッチにされているので、平板状の鋼板に固定ピッチで当該ボルト挿通孔を穿設すればよい。よって、ボルト挿通孔の位置を鋼管径が異なるごとに変更する必要が無く、孔開け作業の手間が掛からずその孔位置も高精度に維持される。
【0009】
平板状のスリット付の帯状板をロール加工する際に、その単独ではなく1枚若しくは複数枚の鋼板を重ねて、T字型の加工治具を使用してロール加工することで、スプリングバックを見込んで任意の曲率にスムーズに曲げ加工することができる。
連結する鋼管の板厚が異なる場合には、板厚調整板を用いることで連結することができる。
鋼管同士の接合部分の当接端面に、延性材若しくは樹脂、水硬性材料を介在させることで、鋼管にかかる局部荷重を緩和させて、止水させることができる。
接合用鋼板のボルト挿通用孔の周囲に止水用のゴムワッシャー若しくはOリングが設けられ、または、鋼管同士の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介在されていることにより、防水性が維持される。
接合対象の鋼管に内接する接合用鋼板の内面に設けられるボルト用のナットは、ナットを内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックスを点溶接することによって、ナットは前記接合用鋼板の内周壁面に遊着されているので、ボルトの取付け作業の精度に余裕ができる。
接合対象の鋼管の接合部は、当該鋼管の本体部よりも板厚が厚くされているので、応力伝達の有効面積を大きくしてスムーズな応力伝達が可能となる。
鋼管同士の接合部分を接合用鋼板で挟装してボルトを外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管同士の当接端面をわずかに離間(約1mm)させて締結するので、軸力が小さいときにはボルト支圧のみで応力が伝達され、軸力が大きくなるとボルト孔周りが塑性変形し鋼管同士が直接当接して、ボルト支圧とメタルタッチの両方で応力伝達される。
また、セットリングを鋼管接合部のダミーとして仮止め用に使用して、片方の鋼管(例えば、上杭)に接合用鋼板を周方向に整列させてボルトで仮止めさせ、その鋼管を持ち上げて他方の鋼管(例えば、下杭)に前記接合用鋼板を介して連結し、鋼管同士を連結するようにすることで、作業者は地面などから突出している鋼管端部に接合用鋼板を持ちながらボルト締めする必要が無くなり、連結作業が能率的に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明に係る鋼管同士の連結方法は、図1に示すように、鋼管杭等の連結に使用される方法であり、例えば、上下方向で同軸に首尾連結する鋼管1、1同士を、該鋼管同士の接合部分2に跨って内接及び外接する接合用鋼板3,4によって挟装させ、当該鋼管1,1同士と前記内接及び外接の接合用鋼板3,4とを外側から貫通させるボルト5で締結する鋼管同士の連結方法である。
【0011】
そして、図2に示すように、前記接合用鋼板3,4は、周方向にて適宜に分割される。例えば、人が運搬しやすいように、25kgf以下にされる。更に、ボルト挿通用孔6が、歪逃し用のスリット7によって区画されている。ナット8は、内接される前記接合用鋼板3の場合において、上下方向においてナット8、9のうち、ボルト接合の際に鋼管1の内部に手が入らないことになるナット8については、予め点溶接等の溶接手段によって、前記接合用鋼板3の内壁面に固着しておくものである。これによって、ボルト接合が可能となって施工性が向上する。図3に示す実施例は、ボルト挿通用孔6を減らした例を示すものである。
【0012】
図4に示す実施例は、接合用鋼板3,4が、鋼管1の周方向に対して内接するものと外
接するものとで互い違いに千鳥配置にされている例である。これにより、連結時において止水性が高まる。
【0013】
図5と図6とに示す実施例は、接合用鋼板3,4を、鋼管1の周方向に沿って分割しないで、内接鋼管3aと外接鋼管4aと、管にしたものである。鋼管径が小さければ軽量なので、取り扱いに際しても問題ない。
【0014】
前記接合用鋼板3,4を形成するには、図7(A)に示すように、前記鋼管1の周方向の長さを適宜分割した長さに対応した長さで所要幅の平板状の帯状板10を生地板から板取りして、前記鋼管1の径とは無関係にして、所定の間隔でボルト用挿通孔6を所要箇所に穿設する。このように、ボルト挿通用孔6のピッチを、鋼管1の直径とは無関係とすることで、前記帯状板10を精度良く形成することができ、鋼管1の径が±0.5%の誤差があることに、左右されないようになり、誤差修正の手間が省けるようになる。
【0015】
そして、図7に示すように、スリット7がある場合には、当該帯状板10を前記鋼管1の周壁面に沿うようにロール加工する際に、当該帯状板10に少なくとも1枚の鋼板11が重ねられ、それがロールベンダー12によってロール加工されるものである。これにより、帯状板10を単独でロール加工するよりも滑らかな曲率の曲面で形成されるようになる。ただし、板厚や強度によってはスリット7部分がスプリングバックすることがある。
【0016】
また、図8に示すように、前記平板状の帯状板10が所望長さに切断された後に、ボルト挿通用の孔6が加工され、スリット7が加工され、その後に、前記スリット7に所要厚さのT字型加工治具13を挟み込み、少なくとも1枚の鋼板11を重ねられ、それがロール加工され、前記T字型加工治具13が前記スリット7から撤去されるようにする。前記加工治具13により、スリット7の部分がより多く曲げられて、スプリングバックにより戻ることで、全体としてきれいな曲面になる。これにより、スリット7部分のスプリングバックのために阻害されていたスムーズな曲率の曲げ加工が可能となる。
【0017】
図9に示すように、連結対象の鋼管1a,1b同士が、異なる板厚である場合に、板厚の薄い方1bに板厚調整板14が介装される実施例を示すものである。前記板厚調整板14が、接合用鋼板4bの一部に形成される場合を同図(A)に示し、スリット7付きのリング状の鋼板を介装させる場合を同図(B)に示し、矩形状のブラケットをボルト挿通用孔6に各々単独で介装させる場合を同図(C)に示す。
【0018】
図10に示す実施例は、鋼管同士の接合部分の当接端面に、応力緩和用と止水用を兼ねた充填材15として、例えば、鋼,真鍮,鉛,アルミニウム,銅,粘土等の延性材、若しくは、エポキシ樹脂等の樹脂、セメント,石膏等の水硬性材料を介在させる実施例である。前記充填材15の形状は、ロープ状、テープ状、液体で充填するものである。鋼管の連結時に、接合鋼管3,4の先端のガイド部16から相手方の鋼管1が差し込まれ、前記充填材15が当端面で挟まれ、軸力で変形されることで応力が緩和され、止水される。
【0019】
図11に示すように、接合用鋼板3,4のボルト挿通用孔6の周囲に、止水用のゴムワッシャ17ー、若しくは、Oリングが設けられ、または、鋼管1,3,4の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介18在されている実施例である。
【0020】
図12に示すように、接合対象の鋼管1,1に内接する接合用鋼板3の内面に設けられるボルト用のナット8は、ナット8を内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックス19によって、前記接合用鋼板3の内周壁面に遊着されている実施例を示すものである。図13にナットボックス19の形状を示す。
【0021】
図14に示すように、接合対象の鋼管1,1の接合部1cは、当該鋼管1の本体部1dよりも板厚が厚くされている実施例を示すものである。メタルタッチによる応力伝達をスムーズにするためである。
【0022】
図15に示すように、鋼管1,1同士の接合部分2を接合用鋼板3,4で挟装してボルト5を外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管1,1同士の当接端面を離間させて締結するものである。具体的には、外接鋼管を円周方向に分割している隙間から、前記接合部分2の当接端面にクサビ20を挟み込んでおき、接合用鋼板3,4で前記接合部分2を挟装してボルト5で外側から挿通させて仮締結した後、前記クサビ20を引き抜いて前記鋼管1,1同士の当接端面をわずかに離間(約1mm)させておき、前記ボルト5を本締めするのである。
【0023】
図16に示すように、前記クサビ20の代わりに、周方向に複数個あるうちの2、3箇所のボルト挿通用孔6に、該孔6とピン直径がほぼ同じで先端部がテーパ形状にされた仮ピン21を差して、鋼管1,1同士の当接端面を離間させたままで、それら以外の箇所のボルト挿通用孔6にボルト5を挿通し締結した後に、前記仮ピン21を抜いて、そこにボルト5を挿通して締結するようにしてもよい。
【0024】
これにより、軸力が少ないときはボルト支圧のみで杭本体−接合鋼板−杭本体へと応力伝達され、軸力が大きくなるとボルト5の周りが塑性変形して、最終的にボルト支圧とメタルタッチの両方で応力伝達される。
【0025】
図17乃至図18を参照して、ボルト接合による鋼管杭同士の施工手順について説明する。まず、図の左側から、地面にセットリング22をおいて、内接側の接合用鋼板3と、外接側の接合用鋼板4とを前記セットリング22にボルトで仮止めする。接合用鋼板4の下側の孔にボルトを外側から差し込み、接合用鋼板3の点溶接したナット8に締結するものである。更に、前記接合用鋼板3,4の間にロープ23を入れる。このロープ23は、鋼管1,1同士の間隔維持用のロープである。
【0026】
次に、接続すべき杭としての鋼管1を前記接合用鋼板3,4の間に上から入れる。この鋼管1の下端面が、前記セットリング22の上端面に当接して載る。図18に示すように、左側から、前記鋼管1と前記接合用鋼板3,4とをボルトで仮止めする。次に、セットエリング22側の仮止めしているボルトを全部外す。そして、鋼管1を揚重機等で持ち上げる。前記セットリング22は地面に残る。次に、前記持ち上げた鋼管1を、地盤に貫入させた下杭となる鋼管1の上に移動させ、接合用鋼板3,4の間に前記下杭の鋼管1の頭部が入るようにして、前記持ち上げた鋼管1を下ろす。
【0027】
最後に、前記接合用鋼板4の下側の孔と下杭の鋼管1の孔とにボルトを挿通させて接合用鋼板3のナット8に締結させる。そして、鋼管1,1における接合用鋼板4に挿通させ仮止めした上下ボルトの全てを本締めする。これにより、鋼管杭のボルトによる接合が完了する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る鋼管同士の連結方法を示す説明図である。
【図2】同本発明の鋼管同士の連結方法を示す平面図(A)と分割された接合用鋼板の正面図(B)とである。
【図3】他の実施例を示す平面図(A)と、分割された接合用鋼板の正面図(B)とである。
【図4】他の実施例を示す平面図である。
【図5】他の実施例を示す平面図(A)と、接合用鋼板3a(4a)の正面図(B)とである。
【図6】他の実施例を示す平面図(A)と、接合用鋼板3a(4a)の正面図(B)とである。
【図7】接合用鋼板10とそれに鋼板11を重ねた正面図(A)と、それをロール加工する様子を示す説明図(B)とである。
【図8】接合用鋼板10に治具13を装着した状態の正面図(A)と、それをロール加工する様子を示す説明図(B)とである。
【図9】板厚調整板14の実施例を示す断面図(A),(B),(C)である。
【図10】充填材15を設けた実施例を示す説明図である。
【図11】防水性を付与した実施例を示す説明図(A),(B)である。
【図12】ナットボックス19を使用した実施例を示す説明図である。
【図13】ナットボックス19の平面図(A),正面図(B),側面図(C)である。
【図14】鋼管1の接合部分2に関する他の実施例を示す断面図である。
【図15】鋼管1の接合部分2に関する、クサビ20を使用した他の実施例を示す断面図である。
【図16】鋼管1の接合部分2に関する、仮ピン21を使用した他の実施例を示す断面図である。
【図17】鋼管同士のボルト接合の施工手順を説明する説明図である。
【図18】同鋼管同士のボルト接合の施工手順を説明する説明図である。
【符号の説明】
【0029】
1 鋼管、
2 接合部分、
3 内接側の接合用鋼板、 3a 内接鋼管、
4 外接側の接合用鋼板、 4a 外接鋼管、
5 ボルト、
6 ボルト挿通用孔、
7 スリット、
8,9 ナット、
10 帯状板、
11 鋼板、
12 ロールベンダー、
13 T字型加工治具、
14 板厚調整板、
15 充填材、
16 ガイド部、
17 ゴムワッシャー、
18 粘性材料、
19 ナットボックス、
20 クサビ、
21 仮ピン。
22 セットリング、
23 ロープ。
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば、鋼管杭若しくは鋼管柱として使用される鋼管同士の連結方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、円形または角形の鋼管製若しくは鋼管コンクリート製の杭や柱において、その鋼管同士を首尾連結する方法として、例えば、従来例1として、連結対象の鋼管の端部間に、筒体を介在させて、当該双方の鋼管の端部を全周に亘って、溶接手段により溶接する方法が知られている(特許文献1参照)。また、従来例2として、鋼管杭とは別体の分割円筒状継手を不要とした継手構造も知られている(特許文献2参照)。更に、従来例3として、雌雄の継手を設けてその継手部をクサビ効果で締め付ける環状体により接合するものが知られている(特許文献3参照)。
【特許文献1】特開平10−24393号公報
【特許文献2】特開2004−36329号公報
【特許文献3】特開2004−36251号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、従来の鋼管同士の連結方法では、例えば、上記従来例1では、鋼管内部に作業者の手が入らないので作業現場で溶接作業をしなければならない。よって、溶接工の熟練度に接合強度が大きく影響されることになる。また、作業現場での溶接の火花飛散が火災の危険性があり好ましいものではない。前記従来例2では、予め接続対象の鋼管の端部に内外継手管を工場溶接することが必要であり、製作コストが嵩み、ボルト連結の際に、ボルトのネジ位置合わせを高精度に達成する必要がある。前記従来例3では、継手部品が3点も必要であり、部品点数が多くなり全体のコストが嵩むことになる。本発明に係る鋼管同士の連結方法は、このような課題を解決するために提案されたものである。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明に係る鋼管同士の連結方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、前記接合用鋼板は、周方向において適宜に分割されるとともに、ボルト挿通用孔が歪逃し用のスリットによって区画されていることである。
【0005】
本発明に係る鋼管同士の連結方法の要旨は、同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、前記鋼管の周方向の長さを適宜分割した長さに対応した長さで所要幅の平板状の帯状板を、前記鋼管の径とは無関係にして所定の間隔でボルト用挿通孔を周方向の所要箇所に穿設し、当該帯状板を前記鋼管の周壁面に沿うようにロール加工して接合用鋼板に形成することである。
【0006】
前記帯状板は、所望長さに切断された後に、ボルト挿通用の孔が加工され、スリットが加工され、その後に、前記スリットに所要厚さのT字型加工治具を挟み込み、それに少なくとも1枚の鋼板が重ねられてロール加工され、前記T字型加工治具が前記スリットから撤去されたものであること、;
前記鋼管同士が、異なる板厚である場合に、板厚の薄い方に板厚調整板が介装されること、;
前記鋼管同士の接合部分の当接端面に、応力緩和用と止水用を兼ねた延性材若しくは樹脂、水硬性材料を介在させること、;
前記接合用鋼板のボルト挿通用孔の周囲に止水用のゴムワッシャー若しくはOリングが設けられ、または、鋼管同士の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介在されていること、;
前記接合対象の鋼管に内接する接合用鋼板の内面に設けられるボルト用のナットは、ナットを内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックスによって前記接合用鋼板の内周壁面に遊着されていること、;
前記接合対象の鋼管の接合部は、当該鋼管の本体部よりも板厚が厚くされていること、;
前記鋼管同士の接合部分を接合用鋼板で挟装してボルトを外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管と前記接合用鋼板の応力伝達はボルト支圧で行い、前記鋼管同士の当接端面を離間させて締結すること、;
を含むものである。
また、本発明に係る鋼管同士の連結方法の要旨は、同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、片方の鋼管の接合側の端部と同一形状のセットリングを用意し、該セットリングを地面若しくは板面上に載置し、内接及び外接する接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通して前記セットリングに仮止めし、次に、鋼管を前記セットリングに仮止めした接合用鋼板の間に挿着して当該接合用鋼板の上側のボルト挿通孔にボルトを挿通してこの鋼管と接合用鋼板とを仮止めし、セットリングと接合用鋼板とを仮止めしているボルトを外し、前記接合用鋼板を仮止めした鋼管を持ち上げることで前記セットリングを地面若しくは板面上に残し、前記持ち上げた鋼管を接合対象の他方の鋼管の端部に落とし込んで該端部を前記接合用鋼板で挟装させ、前記接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通し、接合用鋼板の上下のボルト挿通孔に挿着したボルトを本締めすることである。
【発明の効果】
【0007】
本発明の鋼管同士の連結方法によれば、接合用鋼板のボルト挿通用孔がスリットで区画されて、ボルト締結時の歪みが解放されると共に、周方向に分割されて軽量化されているので、運搬時および取付時の取り扱いが容易となる。また、この分割した接合用鋼板を、連結対象の鋼管の内接側と外接側とで千鳥配置にされていることで、連結時において止水性が高まるものである。
【0008】
本発明の鋼管同士の連結方法によれば、接合用鋼板におけるボルト挿通用孔のボルトピッチが、鋼管径に無関係な、所定の間隔で固定ピッチにされているので、平板状の鋼板に固定ピッチで当該ボルト挿通孔を穿設すればよい。よって、ボルト挿通孔の位置を鋼管径が異なるごとに変更する必要が無く、孔開け作業の手間が掛からずその孔位置も高精度に維持される。
【0009】
平板状のスリット付の帯状板をロール加工する際に、その単独ではなく1枚若しくは複数枚の鋼板を重ねて、T字型の加工治具を使用してロール加工することで、スプリングバックを見込んで任意の曲率にスムーズに曲げ加工することができる。
連結する鋼管の板厚が異なる場合には、板厚調整板を用いることで連結することができる。
鋼管同士の接合部分の当接端面に、延性材若しくは樹脂、水硬性材料を介在させることで、鋼管にかかる局部荷重を緩和させて、止水させることができる。
接合用鋼板のボルト挿通用孔の周囲に止水用のゴムワッシャー若しくはOリングが設けられ、または、鋼管同士の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介在されていることにより、防水性が維持される。
接合対象の鋼管に内接する接合用鋼板の内面に設けられるボルト用のナットは、ナットを内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックスを点溶接することによって、ナットは前記接合用鋼板の内周壁面に遊着されているので、ボルトの取付け作業の精度に余裕ができる。
接合対象の鋼管の接合部は、当該鋼管の本体部よりも板厚が厚くされているので、応力伝達の有効面積を大きくしてスムーズな応力伝達が可能となる。
鋼管同士の接合部分を接合用鋼板で挟装してボルトを外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管同士の当接端面をわずかに離間(約1mm)させて締結するので、軸力が小さいときにはボルト支圧のみで応力が伝達され、軸力が大きくなるとボルト孔周りが塑性変形し鋼管同士が直接当接して、ボルト支圧とメタルタッチの両方で応力伝達される。
また、セットリングを鋼管接合部のダミーとして仮止め用に使用して、片方の鋼管(例えば、上杭)に接合用鋼板を周方向に整列させてボルトで仮止めさせ、その鋼管を持ち上げて他方の鋼管(例えば、下杭)に前記接合用鋼板を介して連結し、鋼管同士を連結するようにすることで、作業者は地面などから突出している鋼管端部に接合用鋼板を持ちながらボルト締めする必要が無くなり、連結作業が能率的に行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
本発明に係る鋼管同士の連結方法は、図1に示すように、鋼管杭等の連結に使用される方法であり、例えば、上下方向で同軸に首尾連結する鋼管1、1同士を、該鋼管同士の接合部分2に跨って内接及び外接する接合用鋼板3,4によって挟装させ、当該鋼管1,1同士と前記内接及び外接の接合用鋼板3,4とを外側から貫通させるボルト5で締結する鋼管同士の連結方法である。
【0011】
そして、図2に示すように、前記接合用鋼板3,4は、周方向にて適宜に分割される。例えば、人が運搬しやすいように、25kgf以下にされる。更に、ボルト挿通用孔6が、歪逃し用のスリット7によって区画されている。ナット8は、内接される前記接合用鋼板3の場合において、上下方向においてナット8、9のうち、ボルト接合の際に鋼管1の内部に手が入らないことになるナット8については、予め点溶接等の溶接手段によって、前記接合用鋼板3の内壁面に固着しておくものである。これによって、ボルト接合が可能となって施工性が向上する。図3に示す実施例は、ボルト挿通用孔6を減らした例を示すものである。
【0012】
図4に示す実施例は、接合用鋼板3,4が、鋼管1の周方向に対して内接するものと外
接するものとで互い違いに千鳥配置にされている例である。これにより、連結時において止水性が高まる。
【0013】
図5と図6とに示す実施例は、接合用鋼板3,4を、鋼管1の周方向に沿って分割しないで、内接鋼管3aと外接鋼管4aと、管にしたものである。鋼管径が小さければ軽量なので、取り扱いに際しても問題ない。
【0014】
前記接合用鋼板3,4を形成するには、図7(A)に示すように、前記鋼管1の周方向の長さを適宜分割した長さに対応した長さで所要幅の平板状の帯状板10を生地板から板取りして、前記鋼管1の径とは無関係にして、所定の間隔でボルト用挿通孔6を所要箇所に穿設する。このように、ボルト挿通用孔6のピッチを、鋼管1の直径とは無関係とすることで、前記帯状板10を精度良く形成することができ、鋼管1の径が±0.5%の誤差があることに、左右されないようになり、誤差修正の手間が省けるようになる。
【0015】
そして、図7に示すように、スリット7がある場合には、当該帯状板10を前記鋼管1の周壁面に沿うようにロール加工する際に、当該帯状板10に少なくとも1枚の鋼板11が重ねられ、それがロールベンダー12によってロール加工されるものである。これにより、帯状板10を単独でロール加工するよりも滑らかな曲率の曲面で形成されるようになる。ただし、板厚や強度によってはスリット7部分がスプリングバックすることがある。
【0016】
また、図8に示すように、前記平板状の帯状板10が所望長さに切断された後に、ボルト挿通用の孔6が加工され、スリット7が加工され、その後に、前記スリット7に所要厚さのT字型加工治具13を挟み込み、少なくとも1枚の鋼板11を重ねられ、それがロール加工され、前記T字型加工治具13が前記スリット7から撤去されるようにする。前記加工治具13により、スリット7の部分がより多く曲げられて、スプリングバックにより戻ることで、全体としてきれいな曲面になる。これにより、スリット7部分のスプリングバックのために阻害されていたスムーズな曲率の曲げ加工が可能となる。
【0017】
図9に示すように、連結対象の鋼管1a,1b同士が、異なる板厚である場合に、板厚の薄い方1bに板厚調整板14が介装される実施例を示すものである。前記板厚調整板14が、接合用鋼板4bの一部に形成される場合を同図(A)に示し、スリット7付きのリング状の鋼板を介装させる場合を同図(B)に示し、矩形状のブラケットをボルト挿通用孔6に各々単独で介装させる場合を同図(C)に示す。
【0018】
図10に示す実施例は、鋼管同士の接合部分の当接端面に、応力緩和用と止水用を兼ねた充填材15として、例えば、鋼,真鍮,鉛,アルミニウム,銅,粘土等の延性材、若しくは、エポキシ樹脂等の樹脂、セメント,石膏等の水硬性材料を介在させる実施例である。前記充填材15の形状は、ロープ状、テープ状、液体で充填するものである。鋼管の連結時に、接合鋼管3,4の先端のガイド部16から相手方の鋼管1が差し込まれ、前記充填材15が当端面で挟まれ、軸力で変形されることで応力が緩和され、止水される。
【0019】
図11に示すように、接合用鋼板3,4のボルト挿通用孔6の周囲に、止水用のゴムワッシャ17ー、若しくは、Oリングが設けられ、または、鋼管1,3,4の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介18在されている実施例である。
【0020】
図12に示すように、接合対象の鋼管1,1に内接する接合用鋼板3の内面に設けられるボルト用のナット8は、ナット8を内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックス19によって、前記接合用鋼板3の内周壁面に遊着されている実施例を示すものである。図13にナットボックス19の形状を示す。
【0021】
図14に示すように、接合対象の鋼管1,1の接合部1cは、当該鋼管1の本体部1dよりも板厚が厚くされている実施例を示すものである。メタルタッチによる応力伝達をスムーズにするためである。
【0022】
図15に示すように、鋼管1,1同士の接合部分2を接合用鋼板3,4で挟装してボルト5を外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管1,1同士の当接端面を離間させて締結するものである。具体的には、外接鋼管を円周方向に分割している隙間から、前記接合部分2の当接端面にクサビ20を挟み込んでおき、接合用鋼板3,4で前記接合部分2を挟装してボルト5で外側から挿通させて仮締結した後、前記クサビ20を引き抜いて前記鋼管1,1同士の当接端面をわずかに離間(約1mm)させておき、前記ボルト5を本締めするのである。
【0023】
図16に示すように、前記クサビ20の代わりに、周方向に複数個あるうちの2、3箇所のボルト挿通用孔6に、該孔6とピン直径がほぼ同じで先端部がテーパ形状にされた仮ピン21を差して、鋼管1,1同士の当接端面を離間させたままで、それら以外の箇所のボルト挿通用孔6にボルト5を挿通し締結した後に、前記仮ピン21を抜いて、そこにボルト5を挿通して締結するようにしてもよい。
【0024】
これにより、軸力が少ないときはボルト支圧のみで杭本体−接合鋼板−杭本体へと応力伝達され、軸力が大きくなるとボルト5の周りが塑性変形して、最終的にボルト支圧とメタルタッチの両方で応力伝達される。
【0025】
図17乃至図18を参照して、ボルト接合による鋼管杭同士の施工手順について説明する。まず、図の左側から、地面にセットリング22をおいて、内接側の接合用鋼板3と、外接側の接合用鋼板4とを前記セットリング22にボルトで仮止めする。接合用鋼板4の下側の孔にボルトを外側から差し込み、接合用鋼板3の点溶接したナット8に締結するものである。更に、前記接合用鋼板3,4の間にロープ23を入れる。このロープ23は、鋼管1,1同士の間隔維持用のロープである。
【0026】
次に、接続すべき杭としての鋼管1を前記接合用鋼板3,4の間に上から入れる。この鋼管1の下端面が、前記セットリング22の上端面に当接して載る。図18に示すように、左側から、前記鋼管1と前記接合用鋼板3,4とをボルトで仮止めする。次に、セットエリング22側の仮止めしているボルトを全部外す。そして、鋼管1を揚重機等で持ち上げる。前記セットリング22は地面に残る。次に、前記持ち上げた鋼管1を、地盤に貫入させた下杭となる鋼管1の上に移動させ、接合用鋼板3,4の間に前記下杭の鋼管1の頭部が入るようにして、前記持ち上げた鋼管1を下ろす。
【0027】
最後に、前記接合用鋼板4の下側の孔と下杭の鋼管1の孔とにボルトを挿通させて接合用鋼板3のナット8に締結させる。そして、鋼管1,1における接合用鋼板4に挿通させ仮止めした上下ボルトの全てを本締めする。これにより、鋼管杭のボルトによる接合が完了する。
【図面の簡単な説明】
【0028】
【図1】本発明に係る鋼管同士の連結方法を示す説明図である。
【図2】同本発明の鋼管同士の連結方法を示す平面図(A)と分割された接合用鋼板の正面図(B)とである。
【図3】他の実施例を示す平面図(A)と、分割された接合用鋼板の正面図(B)とである。
【図4】他の実施例を示す平面図である。
【図5】他の実施例を示す平面図(A)と、接合用鋼板3a(4a)の正面図(B)とである。
【図6】他の実施例を示す平面図(A)と、接合用鋼板3a(4a)の正面図(B)とである。
【図7】接合用鋼板10とそれに鋼板11を重ねた正面図(A)と、それをロール加工する様子を示す説明図(B)とである。
【図8】接合用鋼板10に治具13を装着した状態の正面図(A)と、それをロール加工する様子を示す説明図(B)とである。
【図9】板厚調整板14の実施例を示す断面図(A),(B),(C)である。
【図10】充填材15を設けた実施例を示す説明図である。
【図11】防水性を付与した実施例を示す説明図(A),(B)である。
【図12】ナットボックス19を使用した実施例を示す説明図である。
【図13】ナットボックス19の平面図(A),正面図(B),側面図(C)である。
【図14】鋼管1の接合部分2に関する他の実施例を示す断面図である。
【図15】鋼管1の接合部分2に関する、クサビ20を使用した他の実施例を示す断面図である。
【図16】鋼管1の接合部分2に関する、仮ピン21を使用した他の実施例を示す断面図である。
【図17】鋼管同士のボルト接合の施工手順を説明する説明図である。
【図18】同鋼管同士のボルト接合の施工手順を説明する説明図である。
【符号の説明】
【0029】
1 鋼管、
2 接合部分、
3 内接側の接合用鋼板、 3a 内接鋼管、
4 外接側の接合用鋼板、 4a 外接鋼管、
5 ボルト、
6 ボルト挿通用孔、
7 スリット、
8,9 ナット、
10 帯状板、
11 鋼板、
12 ロールベンダー、
13 T字型加工治具、
14 板厚調整板、
15 充填材、
16 ガイド部、
17 ゴムワッシャー、
18 粘性材料、
19 ナットボックス、
20 クサビ、
21 仮ピン。
22 セットリング、
23 ロープ。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、
前記接合用鋼板は、周方向において適宜に分割されるとともに、ボルト挿通用孔が歪逃し用のスリットによって区画されていること、
を特徴とする鋼管同士の連結方法。
【請求項2】
同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、
前記鋼管の周方向の長さを適宜分割した長さに対応した長さで所要幅の平板状の帯状板を、前記鋼管の径とは無関係にして所定の間隔でボルト用挿通孔を周方向の所要箇所に穿設し、当該帯状板を前記鋼管の周壁面に沿うようにロール加工して接合用鋼板に形成すること、
を特徴とする鋼管同士の連結方法。
【請求項3】
帯状板は、所望長さに切断された後に、ボルト挿通用の孔が加工され、スリットが加工され、その後に、前記スリットに所要厚さのT字型加工治具を挟み込み、それに少なくとも1枚の鋼板が重ねられてロール加工され、前記T字型加工治具が前記スリットから撤去されたものであること、
を特徴とする請求項2に記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項4】
鋼管同士が、異なる板厚である場合に、板厚の薄い方に板厚調整板が介装されること、
を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項5】
鋼管同士の接合部分の当接端面に、応力緩和用と止水用を兼ねた延性材若しくは樹脂、水硬性材料を介在させること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項6】
接合用鋼板のボルト挿通用孔の周囲に止水用のゴムワッシャー若しくはOリングが設けられ、または、鋼管同士の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介在されていること、
を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項7】
接合対象の鋼管に内接する接合用鋼板の内面に設けられるボルト用のナットは、ナットを内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックスによって前記接合用鋼板の内周壁面に遊着されていること、
を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項8】
接合対象の鋼管の接合部は、当該鋼管の本体部よりも板厚が厚くされていること、
を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項9】
鋼管同士の接合部分を接合用鋼板で挟装してボルトを外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管と前記接合用鋼板の応力伝達はボルト支圧で行い、前記鋼管同士の当接端面を離間させて締結すること、
を特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項10】
同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、片方の鋼管の接合側の端部と同一形状のセットリングを用意し、該セットリングを地面若しくは板面上に載置し、内接及び外接する接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通して前記セットリングに仮止めし、次に、鋼管を前記セットリングに仮止めした接合用鋼板の間に挿着して当該接合用鋼板の上側のボルト挿通孔にボルトを挿通してこの鋼管と接合用鋼板とを仮止めし、セットリングと接合用鋼板とを仮止めしているボルトを外し、前記接合用鋼板を仮止めした鋼管を持ち上げることで前記セットリングを地面若しくは板面上に残し、前記持ち上げた鋼管を接合対象の他方の鋼管の端部に落とし込んで該端部を前記接合用鋼板で挟装させ、前記接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通し、接合用鋼板の上下のボルト挿通孔に挿着したボルトを本締めすること、
を特徴とする鋼管同士の連結方法。
【請求項1】
同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、
前記接合用鋼板は、周方向において適宜に分割されるとともに、ボルト挿通用孔が歪逃し用のスリットによって区画されていること、
を特徴とする鋼管同士の連結方法。
【請求項2】
同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、
前記鋼管の周方向の長さを適宜分割した長さに対応した長さで所要幅の平板状の帯状板を、前記鋼管の径とは無関係にして所定の間隔でボルト用挿通孔を周方向の所要箇所に穿設し、当該帯状板を前記鋼管の周壁面に沿うようにロール加工して接合用鋼板に形成すること、
を特徴とする鋼管同士の連結方法。
【請求項3】
帯状板は、所望長さに切断された後に、ボルト挿通用の孔が加工され、スリットが加工され、その後に、前記スリットに所要厚さのT字型加工治具を挟み込み、それに少なくとも1枚の鋼板が重ねられてロール加工され、前記T字型加工治具が前記スリットから撤去されたものであること、
を特徴とする請求項2に記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項4】
鋼管同士が、異なる板厚である場合に、板厚の薄い方に板厚調整板が介装されること、
を特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項5】
鋼管同士の接合部分の当接端面に、応力緩和用と止水用を兼ねた延性材若しくは樹脂、水硬性材料を介在させること、
を特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項6】
接合用鋼板のボルト挿通用孔の周囲に止水用のゴムワッシャー若しくはOリングが設けられ、または、鋼管同士の界面に防錆用と止水用を兼ねた粘性材料が介在されていること、
を特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項7】
接合対象の鋼管に内接する接合用鋼板の内面に設けられるボルト用のナットは、ナットを内包してそのナットの軸芯周りに回転させないように阻止するナットボックスによって前記接合用鋼板の内周壁面に遊着されていること、
を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項8】
接合対象の鋼管の接合部は、当該鋼管の本体部よりも板厚が厚くされていること、
を特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項9】
鋼管同士の接合部分を接合用鋼板で挟装してボルトを外側から挿通させて締結する際に、前記鋼管と前記接合用鋼板の応力伝達はボルト支圧で行い、前記鋼管同士の当接端面を離間させて締結すること、
を特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の鋼管同士の連結方法。
【請求項10】
同軸に首尾連結する鋼管同士を、該鋼管同士の接合部分に跨って内接及び外接する接合用鋼板によって挟装させ、当該鋼管同士と前記内接及び外接の接合用鋼板とを外側から貫通させるボルトで締結する鋼管同士の連結方法であって、片方の鋼管の接合側の端部と同一形状のセットリングを用意し、該セットリングを地面若しくは板面上に載置し、内接及び外接する接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通して前記セットリングに仮止めし、次に、鋼管を前記セットリングに仮止めした接合用鋼板の間に挿着して当該接合用鋼板の上側のボルト挿通孔にボルトを挿通してこの鋼管と接合用鋼板とを仮止めし、セットリングと接合用鋼板とを仮止めしているボルトを外し、前記接合用鋼板を仮止めした鋼管を持ち上げることで前記セットリングを地面若しくは板面上に残し、前記持ち上げた鋼管を接合対象の他方の鋼管の端部に落とし込んで該端部を前記接合用鋼板で挟装させ、前記接合用鋼板の下側のボルト挿通孔にボルトを挿通し、接合用鋼板の上下のボルト挿通孔に挿着したボルトを本締めすること、
を特徴とする鋼管同士の連結方法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【公開番号】特開2006−152796(P2006−152796A)
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−323325(P2005−323325)
【出願日】平成17年11月8日(2005.11.8)
【出願人】(000001258)JFEスチール株式会社 (8,589)
【出願人】(504211371)アイディールブレーン株式会社 (3)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年6月15日(2006.6.15)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年11月8日(2005.11.8)
【出願人】(000001258)JFEスチール株式会社 (8,589)
【出願人】(504211371)アイディールブレーン株式会社 (3)
【Fターム(参考)】
[ Back to top ]