(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭軸方向圧着端面を有し互いに挿脱可能な雌円筒と雄円筒とからなり、雌円筒は、入り口側内面に、相互間隔を開けて円周方向に配設され内径が雄円筒の外周面に遊嵌する複数の内面突起を備え、雄円筒は、装入端側外面に、前記内面突起と交互に配設され外径が雌円筒の内周面に遊合する複数の外面突起を備え、該内面突起及び外面突起はそれぞれ奥側端面にテーパを有し、該テーパは雄円筒を雌円筒中に挿入して回動したとき互いに接触し雄雌円筒を接続固定するテーパとし、さらに前記雌円筒内径に遊合する外径と、雄円筒に遊嵌する内径と、前記相互間隔に挿入自在な幅と、前記内面突起より高い高さとを有する円弧状板体からなる逆転防止材を備えたことを特徴とする鋼管杭の接続構造。
【請求項２】
前記逆転防止材の複数個の頭部を連結し、雌円筒内径に遊合するリングを備えたことを特徴とする請求項１記載の鋼管杭接続構造。
【請求項３】
前記リングを杭軸方向に付勢する付勢手段を雌円筒に備えたことを特徴とする請求項２記載の鋼管杭接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋼管杭同士を接続する接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管杭は通常、ねじ継手その他の機械的な継手又は現場溶接によって上下杭を接続し、打ち込み、押し込みその他の手段によって地中に沈設し、基礎支持材等として供用されている。ねじ継手は鋼管杭端部にテーパねじなどからなる雄ねじを形成し、雌ねじを有するソケット等を用いて接続する。ねじ継手は加工が面倒で高価である。現場溶接は天候に支配される影響が大きく溶接資格者の確保の点でも難点がある。
【０００３】
また、土木用の基礎杭では、杭外径より突設する厚さは、９ｍｍ以内に制限されているので、スリーブ継手等は構造上不可となる場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、主として土木用の基礎杭として用いられる鋼管杭の接続構造を提供することを目的とする。本発明の課題は、
（ａ）簡易な構造で施工も容易な、現場溶接を必要としない継手であって、
（ｂ）外径が鋼管杭の外径と同等の寸法であり、
（ｃ）継手部の圧縮、引張、曲げ、ねじり強度が大きく、
（ｄ）鋼管杭を地中に沈設するとき、杭に正回転又は逆回転の何れをも付与することができ、
（ｅ）安価な鋼管杭の接続構造を実現すること
である。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために開発されたもので、その技術手段は、
（１）杭軸方向圧着端面を有し互いに挿脱可能な雌円筒と雄円筒とからなり、
（２）雌円筒は、入り口側内面に、相互間隔を開けて円周方向に配設され内径が雄円筒の外周面に遊嵌する複数の内面突起を備え、
（３）雄円筒は、装入端側外面に、前記内面突起と交互に配設され外径が雌円筒の内周面に遊合する複数の外面突起を備え、
（４）内面突起及び外面突起はそれぞれ奥側端面にテーパを有し、このテーパは雄円筒を雌円筒中に挿入して回動したとき互いに接触し雄雌円筒を接続固定するテーパとし、
（５）前記雌円筒内径に遊合する外径と、雄円筒に遊嵌する内径と、前記相互間隔に挿入自在な幅と、前記内面突起より高い高さとを有する円弧状板体から構成された逆転防止材を備えている。
さらに、この円弧状板体（逆転防止材）を前記内面突起の相互間隔に一致するように複数個配置し、これらの複数個の板体の頭部を連結する、雌円筒内径に遊合するリングを備えると好適である。逆転防止材は鋼管杭を接続するとき、重力で内面突起同士の間隔に落ち込むように組み立てておくとよいが、下から押し上げるように組み立てる場合には、前記リングを杭軸方向に付勢する付勢手段を雌円筒に備えると好適である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は上下鋼管杭４０の接続部に装着された実施例の接続構造を示す縦断面図で、接続後の状態における片側の肉のみを示している。この接続構造は、雌円筒１０内に雌円筒２０を挿入して構成されている。この図では、雌円筒１０は、下側の鋼管杭４０に裏当て板１６を当てて溶接１５で取り付けられている。雄円筒２０は、上側の鋼管杭４０に裏当て板２６を当てて溶接２５で取り付けられている。雌円筒１０と雄円筒２０は、それぞれ杭軸方向圧着端面１１、２１を有し、後に説明する内面突起１３と外面突起２３の接触面のテーパと協働して、この杭軸方向圧着端面１１、２１で上下杭が強固に圧着されている。
【０００７】
雌円筒１０の平面図を図３に示し、そのＡ−Ａ矢視図を図４に示した。図３，４に示した例では、雌円筒１０は、入り口側内面に、８個の内面突起１３を突出している。この内面突起１３は、円弧板状で、相互間隔を開けて円周方向に配設されている。相互間隔（弧状間隔）は内面突起１３の幅（弧状幅）より僅かに広い寸法に設定されている。内面突起１３の内径は雄円筒２０の外周面２２に遊嵌する寸法となっている。遊嵌とは僅かな隙間をもって嵌合する態様を言う。内面突起１３の高さ（杭軸方向寸法）は、雌円筒１０と雄円筒２０の挿入長さ寸法の半分より僅か小さく、また、内面突起１３の奥側の面（入口側と反対の面）は、杭軸に直角な面に対して傾いたテーパを形成している。
【０００８】
次に雄円筒２０について説明する。図５に雄円筒の平面図を示した。また、そのＢ−Ｂ矢視図を図６に示した。雄円筒２０は、挿入端２７側外面に、上記雌円筒の内面突起と交互に８個の外面突起２３を突出している。この外面突起２３は、円弧板状で上記雌円筒の内面突起と幅寸法（弧状幅）が等しく、相互間隔を開けて円周方向に配設されている。相互間隔（弧状間隔）は外面突起２３の幅（弧状幅）より僅かに広い寸法に設定されている。外面突起２３の外径は雌円筒１０の内周面１２に遊合する寸法となっている。遊合とは僅かな隙間をもって嵌合する態様を言う。外面突起２３の高さ（杭軸方向寸法）は、雌円筒１０の内面突起１３とほぼ等しい。すなわち、雄円筒２０の挿入長さ寸法の半分より僅か小さく、また、外面突起２３の奥側の面（挿入端２７側と反対の面）は、雄円筒２０を雌円筒１０に挿入して外面突起２３の幅（円弧幅）の分だけ回動したとき雌円筒１０の内面突起１３の奥側の面のテーパと密着するテーパ面を有している。
【０００９】
雄円筒２０の外周面は雌円筒１０の内面突起１３の内径に遊合する寸法となっている。雌円筒１０と雄円筒２０とは、内面突起１３と外面突起２３とがスプライン継手のように軸方向に挿入可能になっており、雌円筒１０内に雄円筒２０を挿入した後、上杭を回動させると、内面突起１３と外面突起２３の奥側の面１９，２９がテーパで圧着し、雌円筒１０と雄円筒２０が強固に結合される。雌円筒１０，雄円筒２０、内面突起１３，外面突起２３の寸法を適切に設計することによって、本発明の鋼管杭接続構造は強度の高いものとすることができる。
【００１０】
図２は図１の実施例の裏当て板１６、２６に代わり、雌円筒１０及び雄円筒２０の鋼管杭３０との溶接部に挿入部１７、２８を設けたものである。雌円筒１０と雄円筒２０との心出しが容易であり、溶接部の強度を高める必要があるとき等に好適である。
【００１１】
本発明の雄雌円筒の結合について説明する。図１、図２は下側の鋼管杭に雌円筒を取付け、上側の鋼管杭に雄円筒を取り付けた態様となっているが、勿論、逆でもよい。下杭上端の雌円筒１０の内面突起１３の相互間隔（弧状間隔）の部分に、上杭下端に取り付けた雄円筒２０の外面突起２３の円周方向位置を合わせて、つまり、内面突起と外面突起が互い違いになるように位置させて、雄円筒２０を雌円筒１０内に上方方向から杭軸に沿って挿入する。挿入長さ分十分に挿入したら、雄円筒２０を回動する。この回動によって、外面突起２３の奥側のテーパ面が内面突起の奥側のテーパ面に密着し、雄円筒２０の杭軸方向圧着端面２１とこの密着面との間に雌円筒１０の内面突起１３を締め付ける。この締付力により、鋼管杭４０の接続部は引っ張り、圧縮、曲げに対して強固な継手部を形成することができる。
【００１２】
次に本発明の逆転防止材について説明する。図７は実施例の逆転防止材３０の平面図、図８はそのＣ−Ｃ矢視図である。逆転防止材３０は円弧状板体３１から成る。円弧状板体３１は、雌円筒１０の内径に遊合する外径と、雄円筒２０の外径にに遊嵌する内径と、雌円筒１０の内面突起１３の相互間隔に挿入自在な幅と、内面突起１３より高い高さを有する。そして、円弧状板体３１の複数個の頭部を連結し、雌円筒１０の内径に遊合するリング３２を備えている。
【００１３】
図９〜図１２は実施例の逆転防止材３０を挿入する工程を示す工程図である。図９は、上杭に取り付けられた雌円筒１０を下杭に取り付けられた雄円筒２０に挿入する場合を示している。先ず、図９（ｂ）に示す逆転防止材３０の円弧状板体３１を、図９（ａ）に示す雌円筒１０の下方から内面突起１３の相互間隔部を通って、矢印３３で示すように挿入し、円弧状板体３１が内面突起１３の上に載るように回動する。図１０は円弧状板体３１を内面突起１３上に載せた状態を示している。次に、上杭を下げて雌円筒１０を、下杭の雄円筒２０に上から挿入する。図１１は雄円筒２０に雌円筒１０が外嵌した状態を示している。図１１のＤ−Ｄ矢視断面図を図１３に示した。円弧状板体３１は雌円筒１０の内面突起１３上に載っている。次いで上杭を回動させて雌円筒を矢印３４で示すように回動すると、円弧状板体３１は図１２に示すように、内面突起１３の相互間隔の中に落ち込む。このとき、内面突起１３と外面突起２３の奥側の面（テーパ面）が緊密に接触し、上下杭が一体に接続されている。そして、逆転防止材の円弧状板体３１が、内面突起１３と外面突起２３との間に介在し、雌円筒１０を逆回転させようとしても、逆転を防止する。図１４は図１２のＥ−Ｅ矢視図を示すもので逆転防止材３０の円弧状板体３１は内面突起１３と外面突起２３との間の空間に落ち込み、リング３２が雄円筒２０の頂部上に載っている状態を示している。
【００１４】
鋼管杭は、回転させながら地中に沈設する場合が多く、また、回転方向を変更することもある。本発明の逆転防止材は、鋼管杭を逆転させる場合に、継手がゆるんだり、外れたりするのを好適に防止することができる。
【００１５】
図９〜図１４では、雌円筒１０を上杭に取り付ける場合を示したが、逆の場合には、図１５に示すように雌円筒１０に逆転防止材のリング３２を受けて杭軸方向に付勢する付勢装置３５を設け、円弧状板体３１を押し上げるように構成することによって、同じ効果を達成することができる。付勢装置３５としては、コイルスプリング、板バネ等を用いることができ、場合によっては、雌円筒の外面からピストンやレバー等によって逆転防止材３０の昇降を操作することができる機械的、電気的、磁気的又は油圧装置などを備えてもよい。
【００１６】
【発明の効果】
本発明は以上のように構成されているので、簡易な構造で施工も容易であり現場溶接を必要とせず、継手部が鋼管杭の外径と同等の寸法で強度が大きく、杭に正回転又は逆回転を付与することができ、安価な鋼管杭の接続構造を実現することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の接続構造の縦断面図である。
【図２】実施例の接続構造の縦断面図である。
【図３】雌円筒の平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視図である。
【図５】雄円筒の平面図である。
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視図である。
【図７】逆転防止材の平面図である。
【図８】図７のＣ−Ｃ矢視図である。
【図９】逆転防止材の組み込み工程を示す説明図である。
【図１０】逆転防止材の組み込み工程を示す説明図である。
【図１１】逆転防止材の組み込み工程を示す説明図である。
【図１２】逆転防止材の組み込み工程を示す説明図である。
【図１３】図１１のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【図１４】図１２のＥ−Ｅ矢視断面図である。
【図１５】逆転防止材の別の実施例を示す説明図である。
【符号の説明】
１０    雌円筒
１１    軸方向圧着端面
１２    内周面
１３    内面突起
１５    溶接
１６    裏当て板
１７    挿入部
１８    間隔
１９    奥側端面
２０    雄円筒
２１    軸方向圧着端面
２２    外周面
２３    外面突起
２５    溶接
２６    裏当て板
２７    挿入端
２８    幅
２９    奥側端面
３０    逆転防止材
３１    円弧状板体
３２    リング
３３、３４    矢印
３５    付勢装置
４０    鋼管杭
【図１】
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【図２】
0003598052.tif 000003
【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】
0003598052.tif 000008
【図８】
0003598052.tif 000009
【図９】
0003598052.tif 000010
【図１０】
0003598052.tif 000011
【図１１】
0003598052.tif 000012
【図１２】
0003598052.tif 000013
【図１３】
0003598052.tif 000014
【図１４】
0003598052.tif 000015
【図１５】
0003598052.tif 000016