鋼管柱的接合結構以及以該接合結構接合的鋼管柱的製作方法

2023-07-13 06:17:21

專利名稱：鋼管柱的接合結構以及以該接合結構接合的鋼管柱的製作方法
技術領域：
本發明涉及例如在高爾夫球練習場等場所設置的、用來架設攔球網 的鋼管柱的接合結構以及以該接合結構接合的鋼管柱。
背景技術：
例如在高爾夫球練習場和高爾夫球場，要在場地周圍和球道的內外 豎立多根支柱(鋼管柱)，將網架設在該支柱上以防止高爾夫球飛出 場外。
這種支柱的高度通常達到數十米，因此，是將便於運輸的長度10~ 15m的多根不同直徑的管子在現場依次接合併豎立在地面上的。
這種不同直徑的管子的接合方法是，將上側的小直徑管的後端部插 入下側的大直徑管的前端部中，小直徑管的後端緣抵接在大直徑管的 底板上受到止擋而實現上下方向上的定位，並且，在小直徑管的後端 部嵌入第1定心用肋中而自動定心的同時，小直徑管的第2定心用肋 嵌入大直徑管的前端部中而自動定心，之後，將小直徑管的第2定心 用肋通過熔接固定在大直徑管的前端緣上，再向大直徑管的前端部與 小直徑管的後端部之間的間隙中填充增強用填充材料，從而使兩根管 子無間隙地完全連接(例如可參照專利文獻l)。
此外，還有一種方法是，在大直徑管的前端部內的深處設置底板和 導向肋，並在前端部內設置具有螺栓插通孔的固定肋，而且，在小直 徑管的基端部外周上設置具有螺栓插通孔的接合肋，將小直徑管的基 端部插入大直徑管的前端部內使之與底板相抵接而止動，用螺栓和螺 母將導向肋和接合肋固定在一起。之後，向大直徑管的內周與小直徑 管的外周之間的間隙中填充水泥等增強用填充材料(例如可參照專利 文獻2)。
專利文獻l:日本特開平7- 71428號公報(第3~4頁，圖1~4) 專利文獻2:日本特開平9- 195585號公報(第2~3頁，圖1~4) 專利文獻1的發明，要在大直徑管的下部(座板的上部)的內壁上 熔接接合多個第1定心用肋，在小直徑管外壁的大直徑管開口部附近 熔接接合多個笫2定心用肋，而專利文獻2要在大直徑管的下部內壁
3上熔接接合多個導向肋，在上部內壁上熔接接合多個固定肋以及吊具， 在小直徑管外壁的大直徑管開口部附近熔接接合多個接合肋，因此，
熔接部位非常多，不僅工作量大，而且第2定心用肋和接合肋的定位 也非常麻煩。
此外，小直徑管外壁上所設置的多個第2定心用肋和接合肋在大直 徑管上端部的上方是向外突出的，因此，存在著架設網時網容易桂在 上面而無法順利展開的問題。
再有，作為引用文獻1的發明，要將小直徑管上所設置的多個第2 定心用肋通過熔接固定在大直徑管的上端部上，而作為引用文獻2的 發明，設置在大直徑管上的多個固定肋和設置在小直徑管上的多個接 合肋要分別用螺栓和螺母固定，因此，不僅固定作業特別是高處進行 的固定作業非常麻煩且工作量大，而且為了進行這些靠熔接和螺栓螺 母進行的固定作業，必需圍繞支柱的整周在其最上部附近豎立大規模 的腳手架，這些都將增加施工費用。

發明內容
本發明是為解決上述問題而創造出來的，其目的是提供一種鋼管柱 的接合結構以及鋼管柱，其結構簡單且容易施工，不僅能夠降低成本 而且能夠縮短工期，施工性、安全性、質量管理性均優良，可靠性高。
本發明的鋼管柱的接合結構具有下部鋼管和上部鋼管，所述下部鋼 管在距上端部既定深度的位置上設置有支撐底板，並且在上端部附近 的內壁的圓周方向上大致等間隔地設置有多個第1防錯移肋，所述上 部鋼管比該下部鋼管直徑小，在距上端部既定深度的位置上設置有支 撐底板，並且在上端部附近的內壁的圓周方向上大致等間隔地設置有 多個第2防錯移肋，在下端部附近的外壁的圓周方向上大致等間隔地 設置有多個第3防錯移肋，該上部鋼管的下部插入所述下部鋼管內， 直到該上部鋼管的下端部與該下部鋼管的支撐底板相抵接，在該上部 鋼管與下部鋼管之間填充有水泥。
此外，在上述鋼管柱的接合結構中，在所述上部鋼管的下端部上設 置有底板，並且在該底板的下表面上設置有多個支撐腳，當該上部鋼 管的下部插入到所述下部鋼管內時，在該下部鋼管的支撐底板與所述 上部鋼管的底板之間形成空間部。
此外，在上述鋼管柱的接合結構中，在下部鋼管的距上端部既定深度的位置的內周面上，大致等間隔地設置有多個支撐肋，並且在該支 撐肋的下端部上安裝有支撐底板，並且，在所述上部鋼管的下端部上 設置有底板，當該上部鋼管的下部插入所述下部鋼管內時，所述上部 鋼管的底板與所述支撐肋相抵接而在該底板與所述下部鋼管的支撐底 板之間形成空間部。
此外，設置在所迷下部鋼管上的第1防錯移肋、以及、設置在所迷
上部鋼管上的第2防錯移肋和第3防錯移肋由3字形鋼材或板形鋼材 形成。
本發明的鋼管柱這樣構成，即，在以上述結構與下部鋼管接合的上 部鋼管上，依次接合結構與該上部鋼管大致相同而越往上側直徑越小 的多根上部鋼管。
此外，在上述下部鋼管與上部鋼管二者的接合部的外周分別設置有 罩板。
根據本發明，可得到結構簡單且容易施工、不僅能夠降低成本而且 能夠縮短工期的可靠性高的鋼管柱的接合結構以及鋼管柱。


圖l是本發明實施方式l的鋼管柱的接合結構的剖視說明圖。 圖2是圖1的下部鋼管的俯視圖、縱剖視圖以及第1~第3防錯移肋 的立體圖。
圖3是圖1的上部鋼管的俯視圖以及縱剖視圖。
圖4是實施方式1的接合步驟之一例的說明圖。
圖5是實施方式1的作用說明圖。
圖6是按照圖4進行接合的鋼管柱的實施例的說明圖。
圖7是本發明實施方式2的鋼管柱的接合結構的剖視說明圖。
圖8是實施方式2的其它例子的剖視說明圖。
圖9是本發明實施方式3的鋼管柱的接合結構的剖視說明圖。
附圖標記說明
1鋼管柱，2a下部鋼管，2b~2n上部鋼管，3支撐肋，4支撐底 板，5第1防滑移肋，5a第2防滑移肋，6卡止孔，7底板，8第3 防滑移肋，9吊具，10罩板，11支撐腳，12空間部，20水泥。
具體實施例方式
5[實施方式1 ]
圖l是本發明實施方式l的鋼管柱的接合結構的剖視說明圖，圖2 是圖1的下部鋼管的俯視圖、縱剖視圖以及防錯移肋的立體圖，圖3 是圖1的上部鋼管的俯視圖以及縱剖視圖。圖1~圖3所展示的是，如 圖5所示多根直徑不同的鋼管依次接合成鋼管柱的情況下的、埋設在 地基中的下部鋼管以及接合在該下部鋼管上的上部鋼管。
圖中，2a是下部鋼管，作為多根直徑不同的鋼管在上下方向上接合 而成的鋼管柱1的最下部鋼管，2b是上部鋼管，其下部插入到下部鋼 管2a內而與其接合成一體。
下部鋼管2a例如由軸向長度L為12m、外徑D為1.7m、壁厚t為 18mm的鋼管制成，在距其上端部例如四分之一深度(約3m左右)的 位置的內壁上，在圓周方向上大致等間隔地熔接接合有多個支撐肋3， 將圓板狀的支撐底板4放置並熔接接合在支撐肋3上。
5是在下部鋼管2a的上部開口部附近，在內壁的圓周方向上大致等 間隔地熔接接合的、由大致呈3字形的鋼材製成的多個(圖中所示為8 個，但並不受此限定)第1防錯移肋(圖2 (c)),以其幅板沿圓周 方向、突緣沿上下方向的狀態將其側緣熔接接合在下部鋼管2a的內壁 上。連結該笫1防錯移肋5的內緣的內徑d,比上部鋼管2b的外徑D2 稍大(例如6 10mm的程度)。6是設置在第1防錯移肋5的幅板上 的卡止孔，作為施工機械的起重機的鉤環等吊具卡止在該卡止孔中。
上部鋼管2b例如由軸向長度L為15m、外徑Dz為1.5m、壁厚t 為15mm的鋼管制成，D-D2 200mm。此外，在多巨上端部例如五分之 一深度(約3m左右)的位置的內壁上，在圓周方向上大致等間隔地熔 接接合有多個支撐肋3，將支撐底板4放置並熔接接合在支撐肋3上。
5a是在上部開口部附近與下部鋼管2a同樣地在內壁的圃周方向上 大致等間隔地熔接接合的、由大致呈3字形的鋼材製成的多個(圖中 所示為8個，但並不受此限定)的第2防錯移肋，其幅板上設置有卡 止孔6。 7是將下部開口部封閉起來的底板，但也可以將其省略。
8是在下部外壁的圓周方向上大致等間隔地熔接接合的、由大致呈 -字形的鋼材製成的多個(圖中所示為8個，但並不受此限定)第3 防錯移肋，連結其外緣的外徑d2比下部鋼管2a的內徑Di稍小(例如6 ~ 10mm的程度)。
6如上構成的上部鋼管2b，其下部插入下部鋼管2a內直到下端部與 支撐底板4相抵接為止。此時，在下部鋼管2a的第l防錯移肋5與上 部鋼管2b的外周壁之間、以及、上部鋼管2b的第3防錯移肋8與下 部鋼管2a的內周壁之間形成很小的間隙(例如3 5mm程度)而被定 位，此外，在下部鋼管2a的內周壁與上部鋼管2b的外周壁之間形成 間隙(例如80mm左右)。
若向下部鋼管2a與上部鋼管2b之間填充水泥20，二者將牢固地固 定在一起。上述各部分的數值只是列舉的一個例子，並不受此限定。
下面，就本實施方式的鋼管柱的接合步驟的一個例子結合圖4進行 說明。下部鋼管2a的支撐肋3、支撐底板4、第1防錯移肋5，以及， 上部鋼管2b的支撐肋3、支撐底板4、第2防錯移肋5a、底板7、第3 防錯移肋8，是預先在工廠等處加工並安裝好的，將它們運送到現場。 根據情況，上述支撐肋3等部件有時也在現場安裝。
首先，如圖4(a)所示，在地基30上挖掘下部鋼管2a的插入孔 31，將作為施工機械的起重機(未圖示)的鉤環掛在下部鋼管2a的第 1防錯移肋5上所設置的卡止孔6中，將下部鋼管2a吊起，使其在插 入孔31中下降直到其上部開口部與地面大致在同一平面上為止，再填 埋並加固。
其次，以起重才幾將上部鋼管2b吊起並移送到下部鋼管2a的上方， 使第3防錯移肋8位於下部鋼管2a的第1防錯移肋5之間，使上部鋼 管2b下降而使其下部插入下部鋼管2a內，如圖5(b)所示。之後， 在下端部與下部鋼管2a的支撐底板4相抵接時停止下降，將鉤環摘下。
此時，在第1防錯移肋5與上部鋼管2b的外周壁之間、第3防錯 移肋8與下部鋼管2a的內周壁之間設有4艮小的間隙，因此，能夠使上 部鋼管2b的下部順暢地插入下部鋼管2a內。此外，上部鋼管2b得到 第l、第3防錯移肋5、 8的支撐而在下部鋼管2a內鉛直地豎立。
接下來，如圖4(c)所示，向下部鋼管2a與上部鋼管2b之間填充 水泥20。起重機的鉤環也可以在填充水泥20後摘下。隨著水泥20的 固化，上部鋼管2b將與下部鋼管2a牢固地接合成一體。
最後，如圖4(d)所示，在二者的接合部的外周上安裝大致呈截頭 圓錐形的罩板IO。
根據如上構成的本實施方式，如圖5所示，架設網時產生的鉛直栽荷得到下部鋼管2a的支撐底板4的支撐，彎曲力矩得到第l、第3防 錯移肋5、 8的抵抗以及填充在下部鋼管2a與上部鋼管2b之間的水泥 20的承壓反力的支撐。在這種場合，由於第l、第3防錯移肋5、 8由 3字形鋼材構成，因而可進一步提高支撐力。此外，剪切力得到水泥 的壓縮力的支撐。
再有，由於防錯移肋5固定在下部鋼管2a上，防錯移肋8固定在 上部鋼管2b上，因此，即使上部鋼管2b與下部鋼管2a之間因發生牽 拉而作用拉拔力，因防錯移肋5和8嵌在水泥20中，因而可通過水泥 20的壓縮力抵抗該拉拔力，保持牢固接合。 [實施例]
圖6是按照前述步驟在下部鋼管2a上依次接合不同直徑的上部鋼 管2b以及第2~第5上部鋼管2c~2n而成的鋼管柱1的實施例的i兌明 圖。第2-第4上部鋼管2c~2e越靠上側直徑越小，但結構與上述上 部鋼管2b大致相同，第5上部鋼管2n省略了支撐肋3、支撐底板4以 及第2防滑移肋5b，在上端部附近設置有吊具9。
構成本實施例的鋼管柱1的各鋼管的諸參數如表1所示。 在埋設在地基中的下部鋼管2a上按照前述步驟接合上部鋼管2b， 繼而，在該上部鋼管2b上以同樣的步驟接合第2上部鋼管2c，以下再 以同樣的步驟依次接合第3~第5上部鋼管2d~2n，從而建立起自地 面起高59.5m的鋼管柱1。建立時不需要在接合部進行熔接和螺紋緊固， 因而只在一側面搭起簡單的腳手架。
表1
鋼管長度L外徑D壁厚t
mmmm
下部鋼管2a121.718
上部鋼管2b151.515
第2上部鋼管2c151.314
第3上部鋼管2d151.114
第4上部鋼管2e150.913
第5上部鋼管2f14.50.711
在上面的說明中，列舉了包括下部鋼管2a在內的6根不同直徑的
8鋼管依次接合成鋼管柱1的情況，但進行接合的不同直徑鋼管的數量 並不受此限定，可根據建設現場狀況等因素適當增減。此外，表1所 示的數據只是列舉一個例子，並不受此限定。
根據本實施方式，結構簡單且使用部件少，而且由於在下部鋼管2a 的上部開口部附近的內壁上設置第1防錯移肋5，而在上部鋼管2b的 上部開口部附近的內壁上設置第2防錯移肋5a，在下端部附近的外壁 上設置第3防錯移肋8，因而在工廠等處的製造容易，與現有的螺栓接 合(專利文獻2的技術)相比，製造工時和費用可減少約20%。
此外，只要將加工完畢的下部鋼管2a以及多根上部鋼管2b 2n適 當地運到現場，利用小型起重機和簡單的腳手架將上部鋼管2b的下部 插入下部鋼管2a中並向二者之間填充水泥，之後依次進行上部鋼管 2c-2n的接合，便能夠簡單地組裝起來，因此，即便是在狹小的場所 或都市市區也^(更於施工。
再有，由於施工性良好，因而與現有的熔接接合(專利文獻l的技 術)和螺栓接合(專利文獻2的技術)相比，可大幅度縮短工期，減 少施工費用，因此，可得到施工性、安全性、質量管理性均優良的可 靠性高的鋼管柱。
此外，由於在各接合部的外周設置了截頭圓錐形罩板9，因而架設 網時可避免網掛在下部鋼管的上端部和防滑移肋上，能夠順利地將網展開。
圖7是本發明實施方式2的鋼管柱的接合結構的剖視說明圖。凡與 實施方式1相同的部分賦予與之相同的附圖標記而將其說明省略。
本實施方式在上部鋼管2b (包括圖6的上部鋼管2c~2n)的下部 開口部設置底板7，並且在底板7的下表面的圓周方向上大致等間隔地 通過熔接接合設置有例如由平板形鋼材製成的高度相等的多個支撐腳 11。
在如上構成的本實施方式中，當上部鋼管2b的下部插入下部鋼管 2a內時，支撐腳11便與下部鋼管2a的支撐底板4相抵接而實現定位， 在支撐底板4與底板7之間形成與支撐腳11的高度相應的空間部12。 這樣一來，填充到下部鋼管2a與上部鋼管2b之間的水泥也將填充到 該空間部12中。
9圖8是展示本實施方式的其它例子的剖視說明圖。 圖7所展示的，是在上部鋼管2b的底板7的下表面上設置多個支 撐腳ll的例子，而在本例中，省略了設置在上部鋼管2b上的支撐腳 11，在設置在下部鋼管2a的內周的多個支撐肋3的下表面上熔接接合 支撐底板4。
於是，在上部鋼管2b的下部插入下部鋼管2a內時，其底板7與支 撐肋3相抵接而實現定位，在支撐底板4與底板7之間形成空間部12。 根據本例，由於將支撐肋3兼作支撐腳使用，因而可相應地降低成本。
本實施方式的施工步驟、作用、效果與實施方式1大致相同，但由 於在下部鋼管2a的支撐底板4與上部鋼管2b的底板7之間設置了空 間部12，使水泥20也填充到該空間部12中，因此，能夠使二者更為 牢固地結合，提高上部鋼管2b的鉛直性。 [實施方式3]
圖9是本發明實施方式3的鋼管柱的接合結構的剖視說明圖。(a) 是下部鋼管的俯視圖和縱剖視圖，(b)是上部鋼管的俯—見圖和縱剖視 圖。凡與實施方式1相同或同功能的部分賦予與之相同的附圖標記而 將其部分說明省略。
本實施方式是在實施方式1、 2中，下部鋼管2a上所設置的第1防 錯移肋5、上部鋼管2b (包括圖6的上部鋼管2c~2n)上所設置的第 2防錯移肋5a和第3防錯移肋8，均替代3字形鋼材而使用平板形鋼 材。
本實施方式的施工步驟、作用、效果與實施方式l大致相同，但由 於第1~第3的防錯移肋5、 5a、 8由平板形鋼材形成，因而能夠進一 步降低成本。
權利要求
1. 一種鋼管柱的接合結構，其特徵是，具有下部鋼管和上部鋼管，所述下部鋼管在距上端部既定深度的位置上設置有支撐底板，並且在上端部附近的內壁的圓周方向上大致等間隔地設置有多個第1防錯移肋，所述上部鋼管比該下部鋼管直徑小，在距上端部既定深度的位置上設置有支撐底板，並且在上端部附近的內壁的圓周方向上大致等間隔地設置有多個第2防錯移肋，在下端部附近的外壁的圓周方向上大致等間隔地設置有多個第3防錯移肋，該上部鋼管的下部插入所述下部鋼管內，直到該上部鋼管的下端部與該下部鋼管的支撐底板相抵接，在該上部鋼管與下部鋼管之間填充有水泥。
2. 如權利要求1所述的鋼管柱的接合結構，其特徵是，在所述上部 鋼管的下端部上設置有底板，並且在該底板的下表面上設置有多個支 撐腳，當該上部鋼管的下部插入到所述下部鋼管內時，在該下部鋼管 的支撐底板與所述上部鋼管的底板之間形成空間部。
3. 如權利要求l所述的鋼管柱的接合結構，其特徵是，在所述下部 鋼管的距上端部既定深度的位置的內周面上，大致等間隔地設置有多 個支撐肋，並且在該支撐肋的下端部上安裝有支撐底板，並且，在所 述上部鋼管的下端部上設置有底板，當該上部鋼管的下部插入所述下 部鋼管內時，所述上部鋼管的底板與所述支撐肋相抵接而在該底板與 所述下部鋼管的支撐底板之間形成空間部。
4. 如權利要求1至3之任一項所述的鋼管柱的接合結構，其特徵是， 設置在所述下部鋼管上的第1防錯移肋、以及設置在所述上部鋼管上 的第2防錯移肋和第3防錯移肋由3字形鋼材或板形鋼材形成。
5. —種鋼管柱，其特徵是，在藉助權利要求1至3之任一項所述的 接合結構接合在下部鋼管上的上部鋼管上，依次接合多根上部鋼管而 構成，所述多根上部鋼管的結構與該上部鋼管大致相同且越往上側直 徑越小。
6. 如權利要求5所述的鋼管柱，其特徵是，在所述下部鋼管與上部 鋼管的接合部的外周分別設置有罩板。
全文摘要
本發明提供一種鋼管柱的接合結構以及以該接合結構接合的鋼管柱，其結構簡單且容易施工，可降低成本，縮短工期。具有下部鋼管(2a)和上部鋼管(2b)，下部鋼管在距上端部既定深度的位置上設置支撐底板(4)，且在上端部附近的內壁的圓周方向上大致等間隔地設置多個第1防錯移肋(5)，上部鋼管比該下部鋼管直徑小，在距上端部既定深度的位置上設置支撐底板(4)，並且在上端部附近的內壁的圓周方向上大致等間隔地設置多個第2防錯移肋(5a)，在下端部附近的外壁的圓周方向上大致等間隔地設置多個第3防錯移肋(8)，上部鋼管的下部插入下部鋼管內，直到其下端部與下部鋼管的支撐底板抵接，在上部鋼管與下部鋼管之間填充水泥(20)。
文檔編號E04H17/14GK101487359SQ20091000347
公開日2009年7月22日 申請日期2009年1月15日 優先權日2008年1月16日
發明者今本芳明, 円尾哲也, 慄原康行, 櫻井有哉, 鹽田啟介, 石原謙治 申請人:Jfe建設技術株式會社