JP7079448B2

JP7079448B2 - Ｈ形鋼杭の継手構造

Info

Publication number: JP7079448B2
Application number: JP2019005711A
Authority: JP
Inventors: 与一篠崎; 佑介山中; 健治後藤
Original assignee: Gecoss Corp
Current assignee: Gecoss Corp
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2022-06-02
Anticipated expiration: 2039-01-17
Also published as: JP2020112010A

Description

本発明はＨ形鋼杭の継手構造に関し、主に作業構台の構台杭として施工されるＨ形鋼杭どうしを同一鉛直線上で極力少ない接合ボルトで接合するのに用いられる。

建築・土木の分野では、主体工事に先行して建設機械の作業スペースや工事用車両の通行、さらには資材の仮置きスペース等を確保するための作業構台・乗入桟橋が構築される。

この種の作業構台・乗入桟橋は、一般的に構台杭(支持杭)、大引き(桁受)、覆工板などから構成され、構台杭には主としてＨ形鋼杭が用いられる。

ところで、構台杭としてＨ形鋼杭を施工する際に、杭の根固め液が予定通りに硬化していない等のために、Ｈ形鋼杭が自重で沈んでしまうようなことがあり、このような場合、Ｈ形鋼杭を継いで杭長を必要な長さに嵩上げすることが行われる。

従来、Ｈ形鋼杭どうしの接合は、上下Ｈ形鋼杭の端部を同一材軸線上で突き合わせると共に、上下のフランジ端部どうしおよびウェブ端部どうしの突合せ部の片側または両側に接合プレート(カバープレート)をそれぞれ添い付け、かつ接合プレートと上下のフランジ端部および上下のウェブ端部とを複数の接合ボルトによってそれぞれボルト締結することにより行っていた。

特開2011-063967号公報

しかし、上下のＨ形鋼杭どうしの接合には多くの接合ボルトが使用されるため、作業構台の設置および撤去の際に接合ボルトの締め付けと取外しに多くの時間と労力を必要とするという課題があった。

また特に、Ｈ形鋼杭の設置時に接合ボルトの締め付けに時間がかかるため、接合ボルトの締め付け中に杭孔が崩壊して杭の高止まりが起こることがあった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、主に作業構台の構台杭として施工されるＨ形鋼杭どうしを、同一鉛直線上で極力少ない接合ボルトにより容易かつ強硬に接合できるＨ形鋼杭の継手構造を提供することを目的とするものである。

本発明は、同一鉛直線上に配置された上下Ｈ形鋼杭どうしを接合するＨ形鋼杭の継手構造の発明であり、前記上下Ｈ形鋼杭の対向する接合端面にそれぞれ取り付けられ、かつ前記Ｈ形鋼杭の軸直角方向の断面における強軸および弱軸に対して対称な位置に複数の上下ボルト孔が連通して形成された上・下エンドプレートと、前記上エンドプレートの上側面と前記下エンドプレートの下側面の対称な位置にそれぞれ取り付けられた複数の上・下補強リブと、前記上・下ボルト孔に連通して締結された複数の接合ボルトを備えていることを特徴とするものである。

ボルト孔は、前記Ｈ形鋼杭断面の強軸および弱軸に対して対称な位置に、上下少なくとも４個ずつ形成してあればよく(図1,2参照)、Ｈ形鋼杭の断面が大きい場合などにはそれ以上の数のボルト孔が形成してあればよい(図4(a)参照)。

補強リブは上下それぞれ少なくとも２枚ずつ対称な位置に形成してあればよく(図１参照)、特に、Ｈ形鋼杭の断面が大きい場合などにはそれ以上の数の補強リブが取り付けてあればよい(図4(b)参照)。また、上下補強リブは、それぞれ上下Ｈ形鋼杭のウェブの両側面に対称に取り付けてあればよい(図1,4参照)。

また、セメントミルク等の固化材液の充填された杭孔内に接合された上下Ｈ形鋼杭を建て込む際に、上下Ｈ形鋼杭の継手部に杭孔内の固化材液の抵抗を低減させる固化材液抵抗低減部が備えてあれば、上下エンドプレートが杭孔内の固化材液の抵抗を受けにくくなり、接合された上下Ｈ形鋼杭を杭孔内にスムーズに建て込むことができる。

例えば、下Ｈ形鋼杭の下エンドプレートの下側に、杭孔内の固化材液の杭孔上方への移動を許容する傾斜部を有する固化材液抵抗低減部材が取り付けてあればよい(図5,6参照)。

また、固化材液抵抗低減部材が下Ｈ形鋼杭の下エンドプレートの下側と、上Ｈ形鋼杭の上エンドプレートの上側の両方に取り付けてあれば、固化材液の充填された杭孔内で上下Ｈ形鋼杭を固化材液の抵抗を回避しながらスムーズに上げ下げすることができる(図７参照)。

また、接合された上・下Ｈ形鋼杭の継手部に、杭孔内の固化材液の杭孔上下方への移動を許容する開口部が形成されていてもよい(図８参照)。

本発明によれば、上・下Ｈ形鋼杭の接合される対向端面に、それぞれエンドプレートを取り付け、当該エンドプレートどうしを面タッチ状態に突合せると共に、Ｈ形鋼杭断面の強軸および弱軸に対してそれぞれ対称な位置を複数の接合ボルトによってボルト締結することにより、上・下Ｈ形鋼杭どうしを極力少ない本数の接合ボルトによって、きわめて簡単にかつ強固に接合することができる。

本発明の一実施形態を図示したものであり、上・下Ｈ形鋼杭の接合前の状態を示す端部斜視図である。下Ｈ形鋼杭の端部斜視図である。図１に図示する実施形態の、上・下Ｈ形鋼杭の接合後の状態を示す端部斜視図である。図4(a),(b)は、接合ボルトの配置例を示す上・下Ｈ形鋼杭の継手部の横断面図である。本発明の他の実施形態を図示したものであり、上・下Ｈ形鋼杭の接合前の状態を示す端部斜視図である。図５に図示する実施形態の、上・下Ｈ形鋼杭の接合後の状態を図示したものであり、図6(a)は継手部の縦断面図、図6(b)は図6(a)におけるａ－ａ線断面図である。本発明の他の実施形態を図示したものであり、上・下Ｈ形鋼杭の接合前の状態を示す端部斜視図である。本発明の他の実施形態を図示したものであり、図8(a)は上・下Ｈ形鋼杭の接合後の状態を示す端部正面図、図8(b)は図8(a)におけるａ－ａ線断面図、図8(c)は図8(a)におけるｂ－ｂ線断面図である。

図１～図４は、本発明の一実施形態を図示したものであり、接合される上・下Ｈ形鋼杭１と２が同一鉛直線上に配置されている。

また、上・下Ｈ形鋼杭1と２の対向する端面に上・下エンドプレート３と４がそれぞれ取り付けられ、当該上・下エンドプレート３と４の対向面は面タッチの状態で互いに突き合せられている。

また、上・下エンドプレート３と４にそれぞれ複数のボルト孔５と６が鉛直方向に連通して形成されている。当該ボルト孔５と６は、上・下Ｈ形鋼杭１，２の軸直角方向の断面における強軸X-Xおよび弱軸Y-Yに対して対称な位置に形成され、通常上下４個ずつ形成され、特に、上・下Ｈ形鋼杭１，２の断面が大きい場合などには、上・下それぞれ６個以上形成されていてもよい(図4(b)参照)。

また、上エンドプレート３の上側面に上補強リブ７が取り付けられ、下エンドプレート４の下側面に下補強リブ８が取り付けられている。

上補強リブ７は、上Ｈ形鋼杭１のウェブ1aの両側面に対称に取り付けられ、下補強リブ８は下Ｈ形鋼杭２のウェブ2aの両側面に対称に取り付けられている。

また、上・下補強リブ７と８は、上・下エンドプレート3,4の上下両側面の対称な位置に取り付けられ、通常上下２枚ずつ取り付けられ、特に上下Ｈ形鋼杭1,2の断面が大きい場合などには、上・下それぞれ３枚以上取り付けられていてもよい(図4(b)参照)。

そして、上・下エンドプレート３と４の各ボルト孔５および６に接合ボルト９が連通して締め付けられている。以上の構成により、上・下Ｈ形鋼杭１と２が同一鉛直線上で一体的に接合されている。

このように上・下Ｈ形鋼杭１と２が、Ｈ形鋼杭1,2の軸直角方向の断面における強軸X-Xおよび弱軸Y-Yに対して対称な位置でボルト接合されていることで、強軸X-X軸回りおよび弱軸Y-Y軸回りの両方向の曲げ力に対して高い曲げ抵抗力を発揮することができる。

図５と図６は、本発明の他の実施形態を図示したものであり、接合された上・下Ｈ形鋼杭1,2をセメントミルク等の固化材液の充填された杭孔内に連続して建て込む際に、固化材液の抵抗を低減させる固化材液抵抗低減部材10が、下Ｈ形鋼杭２の下エンドプレート４の下側にウェブ2aを挟んでその両側に対称に取り付けられている。

固化材液抵抗低減部材10は、左右フランジ2b,2b間に、当該左右フランジ2b,2bに内接し、かつ当該左右フランジ2b,2bの縁端部からウェブ2a側に下り勾配で徐々に傾斜した状態に設置され、かつ先端部と両縁端部がそれぞれウェブ2aと左右フランジ2b,2bに溶接されている。

なお、固化材液抵抗低減部材10は、図示するように補強リブ８の縁端部に接する状態に取り付けてあれば、固化材液抵抗低減部材10の面外方向の変形に対する補強が可能になる。

このように、下Ｈ形鋼杭２の下エンドプレート４の下側に固化材液抵抗低減部材10が取り付けられていることで、上下Ｈ形鋼杭1,2の継手部における、上・下エンドプレート1,2の固化材液による抵抗を受けにくいので、接合された上・下Ｈ形鋼杭1,2を固化材液の充填された杭孔内にスムーズに建てこむことができる。

また、図７に図示するように、下Ｈ形鋼杭２と同様に、上Ｈ形鋼杭１の上エンドプレート３の上側にも、固化材液抵抗低減部材10が取り付けてあれば、接合された上・下Ｈ形鋼杭1,2を固化材液の充填された杭孔内でスムーズに上げ下げすることができる。

すなわち、固化材液抵抗低減部材10は、左右フランジ1b,1b間に、当該左右フランジ1b,1bに内接し、かつ当該左右フランジ1b,1bの縁端部からウェブ1a側に上り勾配で徐々に傾斜した状態に設置されていればよい。また、固化材液抵抗低減部材10が補強リブ７の縁端部に接する状態に取り付けてあれば、固化材液抵抗低減部材10の面外方向の変形に対する補強が可能になる。

図8(a)～(c)は、同じく本発明の他の実施形態を図示したものであり、上・下エンドプレート3,4と上・下補強リブ7,8が、上・下Ｈ形鋼杭1,2の強軸X-Xの両側にそれぞれ対称に取り付けられ、また、上エンドプレート3,3間および下エンドプレート4,4間に、上・下Ｈ形鋼杭1,2の材軸方向(鉛直方向)に連続する固化材液の鉛直方向への流路となる開口部11が形成されている。

このように、接合された上・下Ｈ形鋼杭1,2の継手部に開口部11が形成されていることで、接合された上・下Ｈ形鋼杭1,2を杭孔内に建て込む際に、上・下Ｈ形鋼杭継手部の上・下エンドプレート3,4が杭孔内の固化材液の抵抗を受けにくいので、接合された上下Ｈ形鋼杭1,2を固化材液の充填された杭孔内にスムーズに建て込むことができる。

本発明は、主に作業構台の構台杭として施工される上・下Ｈ形鋼杭どうしを極力少ない接合ボルトにより容易かつ強硬に接合することができる。

１上Ｈ形鋼杭
1a ウェブ
２下Ｈ形鋼杭
2a ウェブ
３上エンドプレート
４下エンドプレート
５上ボルト孔
６下ボルト孔
７上補強リブ
８下補強リブ
９接合ボルト
10 固化材液抵抗低減部材
11 開口部

Claims

同一鉛直線上に配置された上・下Ｈ形鋼杭どうしを接合するＨ形鋼杭の継手構造であって、前記上・下Ｈ形鋼杭の対向する接合端面にそれぞれ取り付けられ、かつ前記Ｈ形鋼杭の軸直角方向の断面における強軸および弱軸に対して対称な位置に複数の上・下ボルト孔が連通して形成された上・下エンドプレートと、前記上エンドプレートの上側面と前記下エンドプレートの下側面の対称な位置にそれぞれ取り付けられた複数の上・下補強リブと、前記上・下ボルト孔に連通して締結された複数の接合ボルトと、前記下エンドプレートの下側に前記下Ｈ形鋼杭のウェブを挟んでその両側に対称に取り付けられ、前記Ｈ形鋼杭の固化材液内への建て込み時における、前記固化材液の抵抗を低減する固化材液抵抗低減部材を備え、前記固化材液抵抗低減部材は前記下Ｈ形鋼杭の左右フランジの内側に内接し、かつ前記左右フランジの縁端部側から前記ウェブ側に徐々に傾斜して取り付けられていることを特徴とするＨ形鋼杭の継手構造。
請求項１記載のＨ形鋼杭の継手構造において、前記Ｈ形鋼杭の軸直角方向の断面における強軸および弱軸に対して対称な少なくとも４カ所に、上・下ボルト孔が連通して形成され、当該上・下ボルト孔に接合ボルトが連通して締結されていることを特徴とするＨ形鋼杭の継手構造。
請求項１または２記載のＨ形鋼杭の継手構造において、前記上・下補強リブは、前記上・下Ｈ形鋼杭のウェブの両側面の対称な位置にそれぞれ取り付けられていることを特徴とするＨ形鋼杭の継手構造。
請求項１～３のいずれかに記載のＨ形鋼杭の継手構造において、前記上・下Ｈ形鋼杭の継手部に前記固化材液の移動を許容する開口部が設けられていることを特徴とするＨ形鋼杭の継手構造。