(57)【要約】【課題】複数の鋼管杭を機械式継手で容易に連接することができるとともに、これら複数の鋼管杭を連接した後で容易に連接状態を解除することのできる杭の継手構造を提供する。【解決手段】複数の鋼管杭を連接するための杭の継手構造に関する。第１杭１１の上端部１１ａに設けられる雄継手３と、雄継手３に対向させて、第２杭１２の下端部１２ａに設けられる雌継手４とを備える。雄継手３は、雄継手３の外周面３ｃで螺旋状に形成された嵌合突部５を有し、鋼管杭１０の管軸方向Ｘに延びるようにスリット３１が形成される。雌継手４は、雌継手４の内周面４ｃで螺旋状に形成された嵌合溝部６を有し、雄継手３が雌継手４に挿入されることで、嵌合溝部６に嵌合突部５が嵌合される。【選択図】図２
2014202041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼管杭を連接するための杭の継手構造であって、
第１杭の端部に設けられる雄継手と、前記雄継手に対向させて、第２杭の端部に設けられる雌継手とを備え、
前記雄継手は、前記雄継手の外周面で螺旋状に形成された嵌合突部を有し、鋼管杭の管軸方向に延びるようにスリットが形成され、
前記雌継手は、前記雌継手の内周面で螺旋状に形成された嵌合溝部を有し、前記雄継手が前記雌継手に挿入されることで、前記嵌合溝部に前記嵌合突部が嵌合されること
を特徴とする杭の継手構造。
【請求項２】
前記嵌合突部は、各々の前記嵌合突部の突出基点から突出頂点に向けて連続的に高さが高くなるように、前記雄継手の外周面から突出させて形成されること
を特徴とする請求項１記載の杭の継手構造。
【請求項３】
前記嵌合突部は、各々の前記嵌合突部の突出頂点より突出低点の方が、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の先端側に配置されるように、前記雄継手の外周面から突出させて形成され、
前記嵌合溝部は、各々の前記嵌合溝部の溝部深点より溝部浅点の方が、鋼管杭の管軸方向で前記雌継手の先端側に配置されるように、前記雌継手の内周面に溝状に形成されること
を特徴とする請求項１又は２記載の杭の継手構造。
【請求項４】
前記雄継手は、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の先端側から前記雄継手の基端側に向けて段階的に外径が大きくなるように形成され、
前記雌継手は、鋼管杭の管軸方向で前記雌継手の先端側から前記雌継手の基端側に向けて段階的に内径が小さくなるように形成されること
を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の杭の継手構造。
【請求項５】
前記嵌合突部は、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の先端側となる前記嵌合突部の突出頂点の外径が、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の基端側となる前記嵌合突部が嵌合される前記嵌合溝部の溝状浅点の内径以下となるように、前記雄継手の外周面から突出させて形成されること
を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の杭の継手構造。
【請求項６】
前記雌継手は、前記雄継手が前記雌継手に挿入されて、前記嵌合溝部に前記嵌合突部が嵌合された状態で、鋼管杭の管軸直交方向の内側に向けて前記雄継手を棒状部材で押し込んで変形させるように、前記棒状部材を挿通させる貫通孔が前記雌継手の外周面に形成されること
を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の杭の継手構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木建築分野における複数の鋼管杭を機械式継手で連接するための杭の継手構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、鋼管杭は、杭基礎等として地盤に所定の深さまで打ち込まれるものであり、鋼管杭が打ち込まれる地盤の上方の空間で、他の構造物による高さ制限のある場所等においては、短尺に分割された複数の鋼管杭を順次地盤に打ち込んで、これら複数の鋼管杭を管軸方向に連接させることが必要となる。
【０００３】
このとき、これら複数の鋼管杭は、鋼管杭の管軸方向の端部を相互に接合することが必要となるため、複数の鋼管杭の端部を溶接によって接合する方法や、鋼管杭の端部に機械式継手を設けて接合する方法が用いられる。鋼管杭の端部に設けられる機械式継手としては、例えば、特許文献１に開示されるような杭の継手構造が提案されている。
【０００４】
特許文献１に開示された杭の継手構造は、鋼管杭の上杭に設けられた内側継手管と、鋼管杭の下杭に設けられて、内側継手管に嵌合する外側継手管とからなるものであり、外側継手管の係止鍔部を内側継手管の嵌合凹部に嵌入させて停止させることで、鋼管杭の端部に設けられた機械式継手を用いて複数の鋼管杭を接合するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１８８８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、複数の鋼管杭の端部を溶接によって接合する方法は、鋼管杭が屋外等で地盤に打ち込まれる場合に、雨天や強風等の荒天時に溶接を実施すると、溶接個所に溶接不良が発生するおそれがある。このため、複数の鋼管杭の端部を溶接によって接合する方法は、雨天や強風等の荒天時に溶接作業を中断することが必要となることから、短い工期で複数の鋼管杭を地盤に打ち込む必要があるときに、溶接によって接合する方法を用いることが困難なものとなる。
【０００７】
特許文献１に開示された杭の継手構造は、複数の鋼管杭の端部を溶接によって接合することを必要としないで、鋼管杭の端部に機械式継手を設けて接合するものであるため、溶接による接合より短い工期で複数の鋼管杭が接合されるものとなる。しかし、特許文献１に開示された杭の継手構造は、外側継手管の係止鍔部を弾性変形させ、内側継手管の嵌合凹部に嵌入させて停止させるものであり、内側継手管に外側継手管を一度嵌合させてしまうと、後からこれらを分離させることができなくなるという問題点があった。
【０００８】
したがって、特許文献１に開示された杭の継手構造は、内側継手管と外側継手管とを後から分離させることができないものであり、一度連接された複数の鋼管杭の連接状態を後から解除することができないため、事後的な撤去を前提とした仮設用の杭基礎として用いることが困難となるだけでなく、制限時間内の施工が間に合わずに地上の鋼管杭を一時的に撤去する必要が生じた場合や、地盤強度等の影響で地盤に打ち込まれる鋼管杭の数量に変更が生じた場合等に、これらの状況に柔軟に対応することが困難となるという問題点があった。
【０００９】
そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、複数の鋼管杭を機械式継手で容易に連接することができるとともに、これら複数の鋼管杭を連接した後で容易に連接状態を解除することのできる杭の継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１発明に係る杭の継手構造は、複数の鋼管杭を連接するための杭の継手構造であって、第１杭の端部に設けられる雄継手と、前記雄継手に対向させて、第２杭の端部に設けられる雌継手とを備え、前記雄継手は、前記雄継手の外周面で螺旋状に形成された嵌合突部を有し、鋼管杭の管軸方向に延びるようにスリットが形成され、前記雌継手は、前記雌継手の内周面で螺旋状に形成された嵌合溝部を有し、前記雄継手が前記雌継手に挿入されることで、前記嵌合溝部に前記嵌合突部が嵌合されることを特徴とする。
【００１１】
第２発明に係る杭の継手構造は、第１発明において、前記嵌合突部は、各々の前記嵌合突部の突出基点から突出頂点に向けて連続的に高さが高くなるように、前記雄継手の外周面から突出させて形成されることを特徴とする。
【００１２】
第３発明に係る杭の継手構造は、第１発明又は第２発明において、前記嵌合突部は、各々の前記嵌合突部の突出頂点より突出低点の方が、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の先端側に配置されるように、前記雄継手の外周面から突出させて形成され、前記嵌合溝部は、各々の前記嵌合溝部の溝部深点より溝部浅点の方が、鋼管杭の管軸方向で前記雌継手の先端側に配置されるように、前記雌継手の内周面に溝状に形成されることを特徴とする。
【００１３】
第４発明に係る杭の継手構造は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記雄継手は、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の先端側から前記雄継手の基端側に向けて段階的に外径が大きくなるように形成され、前記雌継手は、鋼管杭の管軸方向で前記雌継手の先端側から前記雌継手の基端側に向けて段階的に内径が小さくなるように形成されることを特徴とする。
【００１４】
第５発明に係る杭の継手構造は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記嵌合突部は、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の先端側となる前記嵌合突部の突出頂点の外径が、鋼管杭の管軸方向で前記雄継手の基端側となる前記嵌合突部が嵌合される前記嵌合溝部の溝状浅点の内径以下となるように、前記雄継手の外周面から突出させて形成されることを特徴とする。
【００１５】
第６発明に係る杭の継手構造は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記雌継手は、前記雄継手が前記雌継手に挿入されて、前記嵌合溝部に前記嵌合突部が嵌合された状態で、鋼管杭の管軸直交方向の内側に向けて前記雄継手を棒状部材で押し込んで変形させるように、前記棒状部材を挿通させる貫通孔が前記雌継手の外周面に形成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
第１発明〜第６発明によれば、第１杭に対して第２杭を回転させることによって、螺旋状に形成された嵌合突部に沿って嵌合溝部を移動させて、さらに、第２杭を管軸方向の上方に引き上げることで、第１杭と第２杭との連接状態を容易に解除することが可能となる。
【００１７】
また、第１発明〜第６発明によれば、制限された作業時間内に施工を完了させることができない場合等であっても、一度連接させた第１杭と第２杭との連接状態を容易に解除することができ、施工現場の状況に応じた工程の変更等に柔軟に対応することが可能となる。
【００１８】
さらに、第１発明〜第６発明によれば、仮設鋼管杭において、この杭の継手構造が用いられる場合であっても、第１杭と第２杭との連接状態を容易に解除することで、仮設鋼管杭の撤去を容易なものとすることが可能となる。
【００１９】
特に、第２発明によれば、嵌合突部の突出側面部がテーパ状に形成されるため、嵌合突部と雌突起部とを褶接させて、雄継手を雌継手に容易に押し込むことが可能となる。
【００２０】
特に、第３発明によれば、嵌合突部の突出底面部がフック状に形成されるとともに、嵌合溝部の溝状底面部がフック状に形成されて、嵌合突部が嵌合溝部に噛み合うように係合されることで、第１杭と第２杭との管軸方向の引張力に対する抵抗力を増大させることが可能となる。
【００２１】
特に、第４発明、第５発明によれば、鋼管杭の管軸方向で雄継手の先端側となる嵌合突部の突出頂点の外径が、鋼管杭の管軸方向で雄継手の基端側となる嵌合突部が嵌合される嵌合溝部の溝状浅点の内径以下となるように嵌合突部が形成されるため、雄継手が雌継手に挿入されるときに、嵌合突部と雌突起部との褶接による損耗を最小限に抑制することが可能となる。
【００２２】
また、第４発明、第５発明によれば、鋼管杭の管軸方向で雄継手の先端側となる嵌合突部の突出頂点の外径が、鋼管杭の管軸方向で雄継手の基端側となる嵌合突部が嵌合される嵌合溝部の溝状浅点の内径以下となるように嵌合突部が形成されるため、各々の嵌合突部と雌突起部との褶接回数を低減させ、第１杭と第２杭とを容易、迅速に連接することが可能となる。
【００２３】
さらに、第４発明、第５発明によれば、鋼管杭の管軸方向で雄継手の先端側となる嵌合突部の突出頂点の外径が、鋼管杭の管軸方向で雄継手の基端側となる嵌合突部が嵌合される嵌合溝部の溝状浅点の内径以下となるように嵌合突部が形成されるため、第１杭に対して第２杭を１回転させるのみで、第１杭と第２杭との連接状態を容易、迅速に解除することが可能となる。
【００２４】
特に、第６発明によれば、螺旋状に形成された嵌合突部に沿って嵌合溝部を移動させる場合に、砂等が嵌合溝部に挟まって移動が阻害されたときであっても、雄継手を変形させて砂等を除去することができ、第１杭に対して第２杭を円滑に回転させること可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明を適用した杭の継手構造を用いて鉄道等の線路脇の地盤に複数の鋼管杭が打ち込まれる態様を示す正面図である。
【図２】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態における雄継手と雌継手とを示す斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態における雄継手を示す側面図であり、（ｂ）は、その平面図である。
【図４】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態における雄継手の嵌合突部を示す拡大側面図である。
【図５】（ａ）は、本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態における雌継手を示す一部破断側面図であり、（ｂ）は、その底面図である。
【図６】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態における雌継手の嵌合溝部を示す拡大側面図である。
【図７】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態において雄継手が変形する態様を示す一部破断側面図である。
【図８】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態において雄継手の第１突部が雌継手の第１溝部に嵌合した態様を示す一部破断側面図である。
【図９】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態において雄継手の第１突部が雌継手の第２溝部に嵌合し、雄継手の第２突部が雌継手の第１溝部に嵌合した態様を示す一部破断側面図である。
【図１０】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態において雄継手の嵌合突部が雌継手の嵌合溝部に嵌合した態様を示す一部破断側面図である。
【図１１】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態において雄継手の嵌合突部が雌継手の嵌合溝部に嵌合した態様を示す拡大側面図である。
【図１２】本発明を適用した杭の継手構造の第１実施形態において第１杭と第２杭との連接状態が解除される態様を示す斜視図である。
【図１３】本発明を適用した杭の継手構造の雄継手が棒状部材で押し込まれて変形する態様を示す拡大側面図である。
【図１４】本発明を適用した杭の継手構造の第２実施形態における雄継手と雌継手とを示す側面図である。
【図１５】本発明を適用した杭の継手構造の第２実施形態における雄継手の嵌合突部と雌継手の嵌合溝部とを示す拡大側面図である。
【図１６】本発明を適用した杭の継手構造の第２実施形態において雄継手が変形する態様を示す一部破断側面図である。
【図１７】本発明を適用した杭の継手構造の第２実施形態において雄継手の嵌合突部が雌継手の嵌合溝部に嵌合した態様を示す拡大側面図である。
【図１８】本発明を適用した杭の継手構造の第２実施形態において第１杭と第２杭との連接状態が解除される態様を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明を適用した杭の継手構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２７】
本発明を適用した杭の継手構造１は、例えば、図１に示すように、鉄道等の線路脇の地盤８に、短尺に分割された複数の鋼管杭１０が打ち込まれるときに用いられる。
【００２８】
本発明を適用した杭の継手構造１は、地盤８の上方の空間において領域Ａに示されるような作業範囲制限がある場合に、地盤８に打ち込まれる複数の鋼管杭１０を、管軸方向Ｘで所定の深さまで順次連接させるものとなる。
【００２９】
本発明を適用した杭の継手構造１は、図２に示すように、第１杭１１の上端部１１ａに設けられる雄継手３と、第２杭１２の下端部１２ａで雄継手３に対向させて設けられる雌継手４とを備える。本発明を適用した杭の継手構造１は、雄継手３が雌継手４に挿入されることで、第１杭１１と第２杭１２とを管軸方向Ｘに連接するものとなる。
【００３０】
本発明を適用した杭の継手構造１は、第１実施形態において、管軸方向Ｘで雄継手３の先端３ａ側から基端３ｂ側にかけて、雄継手３の先端３ａの外周面３ｃの外径と、雄継手３の基端３ｂの外周面３ｃの外径とが略同一となるように形成されるとともに、管軸方向Ｘで雌継手４の先端４ａ側から基端４ｂ側にかけて、雌継手４の先端４ａの内周面４ｃの内径と、雌継手４の基端４ｂの内周面４ｃの内径とが略同一となるように形成される。
【００３１】
雄継手３は、図３に示すように、雄継手３の外周面３ｃで、管軸直交方向Ｙに突出させて形成された嵌合突部５を有する。雄継手３は、管軸方向Ｘに延びるように雄継手３を切り欠いて、複数のスリット３１が形成される。雄継手３は、雄継手３の先端３ａで管軸直交方向Ｙに貫通されたキー孔１０ａが形成される。
【００３２】
スリット３１は、雄継手３の基端３ｂから雄継手３の先端３ａまで略直線状に連続して形成され、鋼管杭１０の円周方向Ｚに所定の間隔を空けて複数形成される。スリット３１は、これに限らず、如何なる態様で形成されてもよく、雄継手３の基端３ｂまで形成されなくてもよい。
【００３３】
嵌合突部５は、図３（ａ）に示すように、雄継手３の先端３ａと基端３ｂとの間で、管軸方向Ｘの所定の範囲に形成され、図３（ｂ）に示すように、円周方向Ｚに回転する螺旋状に形成される。嵌合突部５は、雄継手３に複数のスリット３１が形成されることによって、円周方向Ｚで断続的に形成されるものとなる。
【００３４】
嵌合突部５は、図３（ａ）に示すように、嵌合突部５を螺旋状に３回転させて、雄継手３の外周面３ｃから突出させることにより、管軸方向Ｘで３段に亘って、第１突部５１、第２突部５２及び第３突部５３が形成される。嵌合突部５は、これに限らず、如何なる数量で螺旋状に回転させて形成されてもよく、管軸方向Ｘで如何なる段数に亘って形成されてもよい。
【００３５】
嵌合突部５は、図４に示すように、管軸直交方向Ｙの外側に最も突出する突出頂点５ａと、嵌合突部５の管軸方向Ｘの上部で、嵌合突部５が形成されていない雄継手３の外周面３ｃとの境界となる突出基点５ｂと、嵌合突部５の管軸方向Ｘの下部で、嵌合突部５が形成されていない雄継手３の外周面３ｃとの境界となる突出低点５ｃとを備える。
【００３６】
嵌合突部５は、突出基点５ｂより突出頂点５ａの方が、管軸直交方向Ｙの外側に配置されて、突出基点５ｂから突出頂点５ａに向けて、突出側面部５ｄの高さを管軸直交方向Ｙで連続的に高くするようにして、雄継手３の外周面３ｃからテーパ状に突出させて形成される。
【００３７】
嵌合突部５は、突出頂点５ａより突出低点５ｃの方が、管軸方向Ｘで雄継手３の先端３ａ側に配置されて、突出頂点５ａから突出低点５ｃに向けて、突出底面部５ｅが雄継手３の先端３ａ側に傾斜するように、雄継手３の外周面３ｃからフック状に突出させて形成される。
【００３８】
雌継手４は、図５に示すように、雌継手４の内周面４ｃで、管軸直交方向Ｙで凹状に陥没させて、溝状に形成された嵌合溝部６を有する。雌継手４は、雌継手４の基端４ｂで管軸直交方向Ｙに貫通されたキー孔１０ａが形成されるとともに、雌継手４の先端４ａと基端４ｂとの間で、管軸直交方向Ｙに貫通された複数の貫通孔４１が形成される。
【００３９】
嵌合溝部６は、図５（ａ）に示すように、雌継手４の先端４ａと基端４ｂとの間で、管軸方向Ｘの所定の範囲に形成され、図５（ｂ）に示すように、円周方向Ｚに回転する螺旋状に形成される。嵌合溝部６は、嵌合溝部６の下方に連続させて雌突起部７を形成させるものとなる。
【００４０】
嵌合溝部６は、図５（ａ）に示すように、嵌合溝部６を螺旋状に３回転させて、雌継手４の内周面４ｃで溝状に形成されることにより、管軸方向Ｘで３段に亘って、第１溝部６１、第２溝部６２及び第３溝部６３が形成されるとともに、第１雌突起部７１、第２雌突起部７２及び第３雌突起部７３が形成される。嵌合溝部６は、これに限らず、如何なる数量で螺旋状に回転させて形成されてもよく、管軸方向Ｘで如何なる段数に亘って形成されてもよい。
【００４１】
嵌合溝部６は、図６に示すように、管軸直交方向Ｙで最も深い位置となる溝状深点６ａと、嵌合溝部６の管軸方向Ｘの下部で、雌突起部７との境界となる溝状浅点６ｂとを備える。嵌合溝部６は、溝状深点６ａより溝状浅点６ｂの方が、管軸方向Ｘで雌継手４の基端４ｂ側に配置され、溝状深点６ａから溝状浅点６ｂに向けて、溝状底面部６ｃが雌継手４の基端４ｂ側に傾斜してフック状に形成される。
【００４２】
雌突起部７は、雌突起部７の管軸方向Ｘの下部に雌突起基点７ａを備え、溝状浅点６ｂより雌突起基点７ａの方が、管軸直交方向Ｙの外側に配置される。雌突起部７は、雌突起基点７ａから溝状浅点６ｂに向けて、雌突起側面部７ｂの高さを管軸直交方向Ｙで連続的に高くするようにして、雌継手４の内周面４ｃからテーパ状に突出させて形成される。
【００４３】
本発明を適用した杭の継手構造１は、雄継手３が雌継手４に挿入されるときに、最初に、図７に示すように、第１突部５１と第１雌突起部７１とが当接するものとなり、複数のスリット３１が形成された雄継手３が、管軸直交方向Ｙの内側に向けて傾斜するように変形するものとなる。このとき、本発明を適用した杭の継手構造１は、第１突部５１の突出側面部５ｄと第１雌突起部７１の雌突起側面部７ｂとがテーパ状に形成されるため、第１突部５１と第１雌突起部７１とを褶接させて、雄継手３を雌継手４に容易に押し込むことが可能となる。
【００４４】
本発明を適用した杭の継手構造１は、雄継手３に雌継手４がさらに押し込まれると、管軸直交方向Ｙの内側に向けて傾斜するように変形していた雄継手３が、管軸直交方向Ｙの外側に向けて弾性変形によって復元するものとなり、図８に示すように、第１突部５１が第１溝部６１に嵌合するものとなる。
【００４５】
本発明を適用した杭の継手構造１は、さらに、雄継手３が雌継手４に押し込まれて、第１突部５１と第２雌突起部７２とが褶接されるとともに、第２突部５２と第１雌突起部７１とが褶接されて、図９に示すように、第１突部５１が第２溝部６２に嵌合されるとともに、第２突部５２が第１溝部６１に嵌合されるものとなる。
【００４６】
本発明を適用した杭の継手構造１は、最後に、雄継手３が雌継手４に押し込まれて、第１突部５１と第３雌突起部７３とが褶接され、第２突部５２と第２雌突起部７２とが褶接されるとともに、第３突部５３と第１雌突起部７１とが褶接されて、図１０に示すように、第１突部５１が第３溝部６３に嵌合され、第２突部５２が第２溝部６２に嵌合されるとともに、第３突部５３が第１溝部６１に嵌合されるものとなる。
【００４７】
本発明を適用した杭の継手構造１は、雄継手３のキー孔１０ａと雌継手４のキー孔１０ａとを重ね合わせて、キー部材１０ｂを挿通させることによって、第１杭１１と第２杭１２とが相対的に回転することを防止することが可能となる。
【００４８】
これにより、本発明を適用した杭の継手構造１は、第２杭１２の自重等を利用して、第１杭１１の雄継手３に第２杭１２の雌継手４が押し込まれるものとすることができ、第１杭１１と第２杭１２とが施工誤差等によって互いに管軸方向Ｘで傾斜している場合であっても、第１杭１１と第２杭１２とを容易、迅速に連接することが可能となる。
【００４９】
また、本発明を適用した杭の継手構造１は、図１１に示すように、嵌合突部５の突出底面部５ｅがフック状に形成されるとともに、嵌合溝部６の溝状底面部６ｃがフック状に形成されて、嵌合突部５が嵌合溝部６に噛み合うように係合されることで、図１０に示すように、第１杭１１と第２杭１２との管軸方向Ｘの引張力に対する抵抗力を増大させることが可能となる。
【００５０】
なお、本発明を適用した杭の継手構造１は、嵌合突部５が嵌合溝部６に嵌合された状態で、雌継手４の基端４ｂ側における雌突起部７の雌突起側面部７ｂと嵌合突部５とが離間されることにより、後述するように、嵌合突部５に沿って嵌合溝部６を移動させることが容易となる。本発明を適用した杭の継手構造１は、これに限らず、雌継手４の基端４ｂ側における雌突起部７の雌突起側面部７ｂと嵌合突部５とが離間されないものとしてもよい。
【００５１】
ここで、複数の鋼管杭１０は、例えば、図１に示すように、鉄道等の線路脇の地盤８等に打ち込まれるものであるため、深夜等の非常に制限された作業時間内に施工を完了させることが必要となる。このため、地盤８内に想定外の硬質地盤が存在した場合等には、制限された作業時間内に施工を完了させることが困難となるため、所定の深さに到達する前に一度連接させた複数の鋼管杭１０の連接状態を作業途中で解除することが必要となる。
【００５２】
本発明を適用した杭の継手構造１は、図１２に示すように、キー孔１０ａからキー部材１０ｂを取り外し、第１杭１１に対して第２杭１２を回転させることによって、螺旋状に形成された嵌合突部５に沿って嵌合溝部６を移動させて、さらに、第２杭１２を管軸方向Ｘの上方に引き上げることで、第１杭１１と第２杭１２との連接状態を容易に解除することが可能となる。
【００５３】
さらに、本発明を適用した杭の継手構造１は、図１３に示すように、雌継手４の先端４ａと基端４ｂとの間に複数の貫通孔４１が形成されるため、嵌合溝部６に嵌合突部５が嵌合された状態で、貫通孔４１にボルト等の棒状部材４２を挿入して雄継手３を押し込んで、雄継手３を管軸直交方向Ｙの内側に向けて傾斜するように変形させることができる。
【００５４】
このとき、本発明を適用した杭の継手構造１は、螺旋状に形成された嵌合突部５に沿って嵌合溝部６を移動させる場合に、砂等が嵌合溝部６に挟まって移動が阻害されたときであっても、雄継手３を変形させて砂等を除去することができ、図１２に示すように、第１杭１１に対して第２杭１２を円滑に回転させること可能となる。
【００５５】
これにより、本発明を適用した杭の継手構造１は、制限された作業時間内に施工を完了させることができない場合や、第２杭１２を連接させる必要がなくなった場合等であっても、一度連接させた第１杭１１と第２杭１２との連接状態を容易に解除することができ、施工現場の状況に応じた工程の変更等に柔軟に対応することが可能となる。また、本発明を適用した杭の継手構造１は、仮設鋼管杭に用いられる場合においても、第１杭１１と第２杭１２との連接状態を容易に解除することで、仮設鋼管杭の撤去を容易なものとすることが可能となる。
【００５６】
次に、本発明を適用した杭の継手構造１の第２実施形態について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。
【００５７】
本発明を適用した杭の継手構造１は、第２実施形態において、図１４に示すように、管軸方向Ｘで雄継手３の先端３ａ側から雄継手３の基端３ｂ側に向けて段階的に外径が大きくなるように雄継手３が形成されるとともに、管軸方向Ｘで雌継手４の先端４ａ側から雌継手４の基端４ｂ側に向けて段階的に内径が小さくなるように雌継手４が形成される。
【００５８】
このとき、嵌合突部５は、図１５に示すように、管軸方向Ｘで雄継手３の先端３ａ側となる第１突部５１の突出頂点５ａの高さより、管軸方向Ｘで雄継手３の基端３ｂ側となる第２突部５２の突出頂点５ａの高さの方が高くなるとともに、第２突部５２の突出頂点５ａの高さより、第３突部５３の突出頂点５ａの高さの方が高くなるように、雄継手３の外周面３ｃから突出させて形成される。
【００５９】
嵌合突部５は、管軸方向Ｘで雄継手３の先端３ａ側となる嵌合突部５の突出頂点５ａの外径が、管軸方向Ｘで雄継手３の基端３ｂ側となる嵌合突部５が嵌合される嵌合溝部６の溝状浅点６ｂの内径以下となるように、雄継手３の外周面３ｃから突出させて形成される。
【００６０】
このとき、嵌合溝部６は、第１突部５１及び第２突部５２の突出頂点５ａに接触しないような高さに第１溝部６１の溝状浅点６ｂの高さが形成されるとともに、第１突部５１の突出頂点５ａに接触しないような高さに第２溝部６２の溝状浅点６ｂの高さが形成されるものとなる。
【００６１】
これにより、本発明を適用した杭の継手構造１は、第２実施形態において、図１６に示すように、雄継手３が雌継手４に挿入されるときに、第１突部５１が第３雌突起部７３のみと褶接し、第２突部５２が第２雌突起部７２のみと褶接し、第３突部５３が第１雌突起部７１のみと褶接するものであるため、各々の嵌合突部５と雌突起部７との褶接回数を低減させ、第１杭１１と第２杭１２とを容易、迅速に連接することが可能となる。
【００６２】
また、本発明を適用した杭の継手構造１は、第２実施形態において、図１７に示すように、雄継手３が雌継手４に挿入されるときに、第１突部５１が第１雌突起部７１及び第２雌突起部７２に褶接されることなく第３溝部６３に嵌合され、第２突部５２が第１雌突起部７１に褶接されることなく第３溝部６３に嵌合されるものとなり、嵌合突部５と雌突起部７との褶接による損耗を最小限に抑制することが可能となる。本発明を適用した杭の継手構造１は、第２実施形態において、雄継手３及び雌継手４の薄肉化を図ることもでき、第１杭１１と第２杭１２との建て込み精度を向上させることもできる。
【００６３】
さらに、本発明を適用した杭の継手構造１は、第２実施形態において、図１８に示すように、第１突部５１に沿って第３溝部６３を移動させ、第２突部５２に沿って第２溝部６２を移動させ、第３突部５３に沿って第１溝部６１を移動させて、第２杭１２を管軸方向Ｘの上方に引き上げることで、第１杭１１に対して第２杭１２を１回転させるのみによって、第１杭１１と第２杭１２との連接状態を容易、迅速に解除することが可能となる。
【００６４】
本発明を適用した杭の継手構造１は、制限された作業時間内に施工を完了させることができない場合や、第２杭１２を連接させる必要がなくなった場合等であっても、一度連接させた第１杭１１と第２杭１２との連接状態を容易、迅速に解除することができ、施工現場の状況に応じた工程の変更等に柔軟に対応することが可能となる。また、本発明を適用した杭の継手構造１は、仮設鋼管杭に用いられる場合においても、第１杭１１と第２杭１２との連接状態を容易、迅速に解除することで、仮設鋼管杭の撤去を容易なものとすることが可能となる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。
【００６６】
例えば、本発明を適用した杭の継手構造１は、管径が６００ｍｍ〜１２００ｍｍのものに用いられることを想定しているが、これに限られない。また、本発明を適用した杭の継手構造１は、第１杭１１の上端部１１ａに雌継手４が設けられ、第２杭１２の下端部１２ａに雄継手３が設けられるものとしてもよい。さらに、本発明を適用した杭の継手構造１は、複数の鋼管杭１０を横方向に連接させるものであってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１        ：杭の継手構造
１０      ：鋼管杭
１０ａ    ：キー孔
１０ｂ    ：キー部材
１１      ：第１杭
１１ａ    ：上端部
１２      ：第２杭
１２ａ    ：下端部
３        ：雄継手
３ａ      ：先端（雄継手）
３ｂ      ：基端（雄継手）
３ｃ      ：外周面（雄継手）
３１      ：スリット
４        ：雌継手
４ａ      ：先端（雌継手）
４ｂ      ：基端（雌継手）
４ｃ      ：内周面（雌継手）
４１      ：貫通孔
４２      ：棒状部材
５        ：嵌合突部
５ａ      ：突出頂点
５ｂ      ：突出基点
５ｃ      ：突出低点
５ｄ      ：突出側面部
５ｅ      ：突出底面部
５１      ：第１突部
５２      ：第２突部
５３      ：第３突部
６        ：嵌合溝部
６ａ      ：溝状深点
６ｂ      ：溝状浅点
６ｃ      ：溝状底面部
６１      ：第１溝部
６２      ：第２溝部
６３      ：第３溝部
７        ：雌突起部
７ａ      ：雌突起基点
７ｂ      ：雌突起側面部
７１      ：第１雌突起部
７２      ：第２雌突起部
７３      ：第３雌突起部
８        ：地盤
Ａ        ：領域
Ｘ        ：管軸方向
Ｙ        ：管軸直交方向
Ｚ        ：円周方向
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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