JP2013163890A - Connection method for foundation pile for housing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複数本の鋼管を作業現場で連結して住宅用基礎杭として用いる際に用いられる、住宅用基礎杭の連結方法に関するものである。 The present invention relates to a method of connecting residential foundation piles, which is used when a plurality of steel pipes are connected at a work site to be used as a residential foundation pile.
戸建住宅などの比較的小規模の住宅を建設する際に、地中に鋼管製の基礎杭を打ち込む場合がある。1本の鋼管の長さが5mを超えると運搬できる車両が制限されたり、道路事情によっては工事現場への搬入に困難を生じる可能性がある。このため大型のビル建設の場合とは異なり、比較的小規模の住宅建設の場合には、3〜5m程度の長さの鋼管を作業現場に搬入し、順次連結して基礎杭としている。なお、住宅用基礎杭として要求される長さは地盤の状況によりさまざまであるが、10m前後が一般的である。 When a relatively small house such as a detached house is constructed, a steel pipe foundation pile may be driven into the ground. If the length of one steel pipe exceeds 5 m, vehicles that can be transported may be restricted, or it may be difficult to carry into a construction site depending on road conditions. For this reason, unlike the case of large-scale building construction, in the case of relatively small-scale housing construction, a steel pipe having a length of about 3 to 5 m is carried into the work site and sequentially connected to form a foundation pile. In addition, although the length requested | required as a foundation pile for a house is various according to the condition of the ground, around 10 m is common.
このような鋼管の連結には、特許文献1に示されるように鋼管の端面どうしを周溶接する方法が普通である。しかし大規模なビル建設の場合とは異なり、比較的小規模の住宅の建設工事においては、溶接資格を持つ溶接工を確保することが容易ではない。また作業現場での周溶接により鋼管の端面どうしを連結する場合には、端面が鋼管の軸線に対して正確な真直度を持っていないと、連結された鋼管の軸線が相互に一致せず、地中への埋設がうまく行えなくなるおそれがある。
For connection of such steel pipes, a method of circumferentially welding the end faces of the steel pipes as shown in
このような問題を回避するために、鋼管の端部どうしをカプラーを用いて機械的に連結する方法も用いられている。しかし多くの連結部にそれぞれカプラーを用いる必要があるため、コストが非常に高くなるという問題がある。 In order to avoid such a problem, a method of mechanically connecting the ends of steel pipes using a coupler is also used. However, since it is necessary to use a coupler for each of many connecting portions, there is a problem that the cost becomes very high.
従って本発明の目的は上記した従来の問題点を解決し、溶接工を必要とせず、作業現場において鋼管を容易にかつ確実に連結することができる住宅用基礎杭の連結方法を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described conventional problems, and to provide a method for connecting a foundation pile for housing that can easily and reliably connect a steel pipe at a work site without requiring a welder. is there.
上記の課題を解決するためになされた本発明は、一方の鋼管の端部に、貫通孔を両面に備えたテーパー状の拡管部を形成しておき、他方の鋼管の端部に形成されたテーパー状の縮管部をこの拡管部の内側に圧入して鋼管どうしを連結したうえ、各貫通孔から内側の縮管部にそれぞれ穴開け加工を行い、その後にこれらの貫通孔間にボルトを挿通して締結することを特徴とするものである。 The present invention made in order to solve the above-mentioned problem was formed at the end of one steel pipe by forming a tapered pipe expansion portion with through holes on both sides and at the end of the other steel pipe. Taper-shaped contraction pipes are press-fitted inside the pipe expansion parts to connect the steel pipes, and each through hole is drilled into the inner contraction pipe, and then bolts are inserted between these through holes. It is characterized by being inserted and fastened.
本発明においては、拡管部及び縮管部のテーパー率を、1/100〜1/65とすることが好ましく、拡管部及び縮管部の軸方向長さを、鋼管直径Dの2〜4倍とすることが好ましい。また、穴開け加工された貫通孔に、テーパースリーブを挿入したうえでボルトを貫通させることが好ましく、前記貫通孔を、各管部の上端及び下端から鋼管直径Dの0.5倍以上離れた位置に設けることが好ましい。さらに各鋼管は、一方の端部に拡管部が形成され、他方の端部に縮管部が形成されたものであることが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the taper ratio of the expanded tube portion and the contracted tube portion is 1/100 to 1/65, and the axial length of the expanded tube portion and the contracted tube portion is 2 to 4 times the steel pipe diameter D. It is preferable that Further, it is preferable to insert a taper sleeve into the drilled through hole and then penetrate the bolt, and the through hole is separated from the upper end and the lower end of each pipe portion by 0.5 times or more of the steel pipe diameter D. It is preferable to provide it at a position. Furthermore, it is preferable that each steel pipe has a pipe expansion part formed at one end part and a contraction pipe part formed at the other end part.
本発明の住宅用基礎杭の連結方法によれば、一方の鋼管の端部に形成されたテーパー状の拡管部に他方の鋼管の端部に形成された縮管部を圧入して連結するため、正確に軸心を一致させた状態で鋼管どうしを連結することができる。この圧入は基礎杭を埋設するための杭打機を用いて容易に行うことができ、圧入だけでも十分な接合強度を確保することができる。しかも本発明ではこの連結部にボルトを貫通させて締結するため、更に確実な連結が可能となり、例えば埋設された基礎杭の除去作業を行うような場合にも連結部が外れることはない。また、なお、テーパー加工によって鋼管の縮管部や拡管部の材料強度は原管よりも増加するため、十分な接合強度を確保することができる。 According to the method for connecting the foundation piles for housing according to the present invention, the contracted part formed at the end of the other steel pipe is press-fitted and connected to the tapered expanded part formed at the end of one steel pipe. It is possible to connect the steel pipes in a state where the axes are accurately aligned. This press-fitting can be easily performed using a pile driving machine for burying the foundation pile, and sufficient bonding strength can be ensured only by press-fitting. Moreover, in the present invention, since the bolt is passed through and fastened to the connecting portion, further reliable connection is possible. For example, the connecting portion is not detached even when the buried foundation pile is removed. In addition, since the material strength of the contracted portion and the expanded portion of the steel pipe is increased as compared with the original pipe by the taper processing, a sufficient joint strength can be ensured.
なお、圧入による連結の場合には圧入深さを厳密にコントロールすることができず、成り行きにより多少の変化が生ずることとなる。このため外側となる拡管部に形成したボルト挿通用の貫通孔の位置と、内側となる縮管部に形成した貫通孔の位置を一致させることは容易ではない。しかし本発明では圧入による連結を行なったのちに、各貫通孔から内側の縮管部にそれぞれドリルによる穴開け加工を行い、その後にこれらの貫通孔間にボルトを挿通して締結する方法としたので、この問題を回避することができる。よって本発明によれば溶接工を必要とせず、鋼管どうしを作業現場において容易にかつ確実に連結することができる。 In the case of connection by press-fitting, the press-fitting depth cannot be strictly controlled, and some change occurs depending on the course. For this reason, it is not easy to match the position of the through hole for inserting the bolt formed in the expanded pipe portion on the outer side with the position of the through hole formed in the contracted pipe portion on the inner side. However, in the present invention, after connecting by press-fitting, drilling is performed from each through hole to the inside contracted tube portion, and then bolts are inserted between these through holes and fastened. So this problem can be avoided. Therefore, according to the present invention, it is possible to easily and reliably connect the steel pipes at the work site without requiring a welder.
以下に図面を参照しつつ、本発明の実施形態を説明する。なおいずれの図面も分かり易くするために、径方向に誇張して描かれている。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. All drawings are exaggerated in the radial direction for easy understanding.
図1は本発明の実施形態を示す斜視図であり、1は住宅用基礎杭の最も下側の鋼管、2はその上側に連結される鋼管である。一般的に住宅用基礎杭用の鋼管1、2としては、外径が115〜320mm程度の鋼管(例えばSTK490)が用いられ、前記したようにその長さは3〜5m程度が適当である。本実施形態では、一番下側の鋼管1の下端にはオーガドリルと呼ばれる螺旋状の羽根3が設けられており、鋼管1を杭打ち機で回転させることによって、地中に埋め込んで行く構造となっている。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention, wherein 1 is a lowermost steel pipe of a house foundation pile, and 2 is a steel pipe connected to the upper side. In general,
この鋼管1の上側の端部は予め工場で縮管されてテーパー状の縮管部4が形成されており、また鋼管2の下側の端部は同様に拡管されてテーパー状の拡管部5が形成されている。図2に示すように、下側の鋼管1のテーパー状の縮管部4に上側の鋼管2のテーパー状の拡管部5を被せ、杭打ち機で軸方向に押し込んで圧入することにより、鋼管1、2を作業現場において連結して行く。このため鋼管1と鋼管2との連結部には軸方向荷重の他に、大きな回転トルクが作用することとなる。
The upper end portion of the
このような圧入による連結を行なうためには、拡管部5と縮管部4とのテーパー率が一致していることが必要であり、このテーパー率は好ましくは1/100〜1/65の範囲とする。ここでテーパー率とは、テーパー部の(直径差/軸方向長さ)を意味する値である。テーパー率がこの範囲より小さいと効果的な接合力を得られにくくなる。逆にテーパー率がこの範囲よりも大きくなると拡管部4が押し拡げられ過ぎてその肉薄化が進むので好ましくない。テーパー率を1/65以下にしておけば、拡管部4の肉厚減少をJISに規定される鋼管の肉厚変動の許容範囲内(−12.5%以下)に収めることができる。
In order to perform connection by such press-fitting, it is necessary that the taper ratios of the expanded
また、拡管部5と縮管部4の軸方向長さは、鋼管直径Dの2〜4倍としておくことが好ましい。この長さが鋼管直径Dの2倍未満では接合長さが不足して十分な接合強度が得られず、逆に4倍を超えると拡管部5と縮管部4が長くなり、鋼管1、2のテーパー加工のコストが高くなるので好ましくない。
Moreover, it is preferable to make the axial direction length of the
本発明者は、上記のようにテーパー加工された縮管部4を拡管部5に圧入するだけで接合面に大きな摩擦力が発生し、杭打機により上側の鋼管2に加えられる回転トルクが滑りを生ずることなく確実に下側の鋼管1に伝達されることを確認した。しかし作業現場における接合面への異物の混入などによって連結部で滑りが発生すると、杭打ち作業に支障が生ずるおそれがある。そこで本発明では連結部にボルト6を貫通させ、万一摩擦力のみでは回転トルクに耐えられなくなった場合にも、確実に下側の鋼管1に回転トルクを伝達できるようにした。
The present inventor generates a large frictional force on the joint surface by simply press-fitting the tapered tube-reduced
この目的を達成するためには、拡管部5と縮管部4との同一位置にボルト挿通用の貫通孔7を形成する必要があるが、上記した圧入方式による連結においては、圧入深さが必ずしも一定とはならず、不可避的にばらつくこととなる。このため、拡管部5と縮管部4にそれぞれボルト挿通用の貫通孔を形成しておいても、圧入後にそれらの貫通孔が一致するとは限らない。
In order to achieve this purpose, it is necessary to form a through
そこで本発明では、図3に示すように外側となる拡管部5のみに、貫通孔7を予め形成しておく。なお図4に示されるように、貫通孔7は中心軸を挟んだ両面に水平方向に形成しておく。圧入が完了したうえで、拡管部5の貫通孔7をガイドとして、内側の縮管部4にドリルによって穴開け加工を行い、図5のように貫通孔8を形成する。
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 3, the through-
このようにして、縮管部4にも貫通孔8を形成したのち、図6に示すようにこれらの貫通孔7、8にボルト6を挿通し、反対側でナット9で締結する。しかし作業現場におけるドリルによる穴開け加工は工場における作業とは異なり、穴の内周面が真円とはならない場合も想定されるため、両側の貫通孔7、8にテーパーブッシュ10、10を挿入し、その内部にボルト6を挿通するようにすることが好ましい。
Thus, after forming the through-
このように縮管部4と拡管部5とを貫通するボルト6を取付ければ、鋼管1と鋼管2とは強固に連結され、杭打機から加えられる回転トルクを下側の鋼管1に確実に伝達することができる。また、埋設された基礎杭を後日除去する作業を行うような場合にも、連結部が外れることはない。ボルト6の太さは、杭打機から鋼管2に加えられる回転モーメントとボルトのせん断強さとから決定される。
If the
なお貫通孔7を設ける位置は、拡管部5の下端から0.5D(Dは鋼管の外径)以上とすることが好ましい。同様に、拡管部5の上端からも0.5D以上離れた位置とすることが好ましい。拡管部5の上端は縮管部4の上端とほぼ一致するから、上記の範囲に貫通孔7を設けておけば、いずれの鋼管1、2の端部からも0.5D以上離れることとなり、強度上の不安はない。
In addition, it is preferable that the position which provides the through-
以上の説明は一番下側の鋼管1とその直上の鋼管2との接続について行ったが、鋼管2が所定深さまで埋め込まれたら、同様の方法によりさらにその上に新たな鋼管2を連結することができる。このように鋼管を順次連結する作業を円滑に行うことができるようにするためには、図1に示したように各鋼管の一端に拡管部5を形成し、他端に縮管部4を形成しておくことが好ましい。
The above description has been made with respect to the connection between the
なお、以上の説明では下側の鋼管1の上端に縮管部4を形成し、上側の鋼管2の下端に拡管部5を形成したが、図7に示すように、下側の鋼管1の上端に拡管部5を形成し、上側の鋼管2の下端に縮管部4を形成しても差支えない。
In the above description, the contracted
以上に説明したように、本発明の住宅用基礎杭の連結方法によれば、基礎杭となる鋼管を溶接工を必要とせず、作業現場において容易にかつ確実に連結することができる利点がある。 As described above, according to the method for connecting the foundation piles for a house of the present invention, there is an advantage that the steel pipe to be the foundation pile can be easily and reliably connected at the work site without requiring a welder. .
1 下側の鋼管
2 上側の鋼管
3 羽根
4 縮管部
5 拡管部
6 ボルト
7 貫通孔
8 貫通孔
9 ナット
10 テーパーブッシュ
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