(57)【要約】【課題】筒体の連結装置を簡単な構造で、高い係合力を得られるようにする。【解決手段】上杭ａ１に取り付けるソケット部材１０にキー孔１４を設ける。一方、下杭ａ２に取り付けるプラグ部材１１にキー孔１４を設ける。そして、上杭ａ１と下杭ａ２を連結する際に、上杭ａ１のソケット部材１０に下杭ａ２のプラグ部材１１を嵌入し、キー孔１４を合わせてキー１５を挿入する。このようにキー１５を用いて連結しているので、杭ａ１とａ２を逆回転させても連結が緩んでしまうことがなく、簡単な構造で高い係合力が得られる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
連結する一方の筒体の端部に取り付けるソケット部材と他方の筒体の端部に取り付けるプラグ部材とからなり、
前記ソケット部材は、一方に筒体への取付け部を有し、他方にプラグ部材を嵌入する筒状の嵌合部を有して、その嵌合部にはキー孔が設けられており、
前記プラグ部材は、一方に筒体への取付け部を有し、他方にソケット部材の嵌合部へ嵌入する筒状の接続部を有して、その筒状の接続部にキー孔が設けられており、
上記ソケット部材の嵌合部にプラグ部材の接続部を嵌入し、両部材のキー孔を合わせて、その合わせたキー孔へキーを挿入して連結する筒体の連結装置。
【請求項２】
上記プラグ部材の取付け部と接続部の間に、接続部より大径で、ソケット部材の嵌合部の先端が当接するストッパーを設けた請求項１に記載の筒体の連結装置。
【請求項３】
上記キーに、軸方向にボルトあるいはピンを挿通する貫通孔を有し、
一方、上記プラグ部材の接続部のキー孔を設けた内側に係止部材を設けて、
その係止部材に、ソケット部材にプラグ部材を嵌入してキー孔を合わせて挿入したキーの前記貫通孔へ挿通したボルトあるいはピンを螺合させて係止する請求項１または２に記載の筒体の連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、筒体（例えば、鋼管杭、コンクリートパイル、ヒューム管、ポールなど）の連結装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
筒体、例えば鋼管杭、コンクリートパイルなどの沈設の際の連結方法として、溶接による方法が一般に行われていた。
【０００３】
この方法では、沈設過程の下杭に対して上杭をクレーンで吊り下げて突き合わせたのち現場で溶接により縦継ぎする。そのため、溶接に多くの時間を要するとともに、熟練した溶接工が必要になるという問題があった。また、溶接部の品質が天候に左右されるという問題もあった。
【０００４】
この問題を解決する一つの方法として、ネジ式の継ぎ手により連結する方法が提案されている。この方法では、上杭と下杭をネジ式継ぎ手の螺合により連結するので、現場での溶接を必要としない。そのため、天候にも左右されにくいという特長がある。
【０００５】
しかし、ネジ式の継ぎ手は、コスト高で杭を継ぐ際には、下杭に上杭を釣り下ろしながら、螺合のために回転させなければならず、この作業が困難である。しかも、鋼管杭を回転圧入により沈設する場合は杭を逆回転させることがあり、そのような場合にはネジが緩んでしまう問題があった。
【０００６】
そのため、このような施工時の回転にも対応できるものとして、例えば、特許文献１には、図６に示すような連結構造が記載されている。
【０００７】
この連結構造は、杭（上杭と下杭）ａの端部に、図６のような互いに凹凸の補完形状をもった係合部材１、１’を使用するもので、前記係合部材１、１’を予め工場などで上杭と下杭の端部に溶接により取付けておき、現場でそれらを組み合わせる。さらに、その組み合わせた接合部分に円弧状の帯部材２を取り付けて、ボルト３で固定するというものである。
【特許文献１】特開２００４−５２３３３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記（特許文献１）のものでは、凹凸の補完形状を持った係合部を組み合わせて、杭に掛かる力を受けるようにしている。そのため、係合部は複雑な形状となっており、コスト高になるという問題がある。しかも、補完形状が複雑であるため十分な接合強度を得るには高い加工精度を必要とし、これが高コストの一面でもあった。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、簡単な構造（精度を必要としない）で、高い係合力を得られるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、この発明では、連結する一方の筒体の端部に取り付けるソケット部材と他方の筒体の端部に取り付けるプラグ部材とからなり、
前記ソケット部材は、一方に筒体への取付け部を有し、他方にプラグ部材を嵌入する筒状の嵌合部を有して、その嵌合部にはキー孔が設けられており、
前記プラグ部材は、一方に筒体への取付け部を有し、他方にソケット部材の嵌合部へ嵌入する筒状の接続部を有して、その筒状の接続部にキー孔が設けられており、
上記ソケット部材の嵌合部にプラグ部材の接続部を嵌入し、両部材のキー孔を合わせて、その合わせたキー孔へキーを挿入して連結する構成を採用したのである。
【００１１】
このような構成を採用することにより、上筒体にソケット部材を取付け、下筒体にプラグ部材を取り付けて（逆でも可）、下筒体のプラグ部材に上筒体のソケット部材を嵌め、プラグ部材とソケット部材のキー孔を合わせてキーを挿入するだけで、簡単に上筒体と下筒体を連結することができる。このとき、両者はキーによって連結しているので、筒体は回転力、引っ張り力、圧縮力にも十分な抗力を有する。
【００１２】
このとき、上記プラグ部材の取付け部と接続部の間に、接続部より大径で、ソケット部材の嵌合部の先端が当接するストッパーを設けた構成を採用することができる。
【００１３】
このような構成を採用することにより、ソケット部材の嵌合部にプラグ部材を嵌入すると、ソケット部材の嵌合部の先端がプラグ部材のストッパーに当接して、プラグ部材を（プラグ部材を取り付けた筒体も）支持するので、ソケット部材とプラグ部材のキー孔の位置（軸方向の）が合うようにすれば、両部材のいずれかを少し回転させるだけで、キー孔を合わせられ、現場での施工が簡単にできる。
【００１４】
また、このとき、上記キーに、軸方向にボルトあるいはピンを挿通する貫通孔を有し、一方、上記プラグ部材の接続部のキー孔を設けた内側に係止部材を設けて、その係止部材に、ソケット部材にプラグ部材を嵌入してキー孔を合わせて挿入したキーの前記貫通孔へ挿通したボルトあるいはピンを螺合させて係止する構成を採用することができる。
【００１５】
このような構成を採用することにより、キー孔に挿入したキーの抜け落ちを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は、上記のように構成したことにより、簡単な構造で筒体を連結できる。また、簡単な構造とした為に、連結装置の製作においても、また、連結作業上においてもローコスト化を図れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
この形態の連結装置は、図１乃至図３に示すように、ソケット部材１０とプラグ部材１１とからなっている。
【００１８】
ソケット部材１０は、一方に杭への取付け部１２を有し、他方にプラグ部材１１との嵌合部１３を有している、また、その嵌合部１３には、キー孔１４が設けられており、そのキー孔１４へキー１５を嵌める構成となっている。
【００１９】
前記取付け部１２は、ここでは段差を設けて上杭ａ１の内側へ嵌るようにした筒状のもので、図３に示すように、上杭ａ１に溶接で取り付けるようになっている。
【００２０】
前記嵌合部１３は、プラグ部材１１が嵌る大きさの筒状のもので、その筒状の周方向に沿って複数個のキー孔１４が設けてある。
【００２１】
キー孔１４は、嵌合部１３を貫通するもので、ここでは、キー孔１４の形状は楕円形としている。なお、キー孔１４の形状は、楕円に限定されるものではなく、キー孔１４の形状は、例えば、丸円、四角、三角形など所定の強度が得られるのであればどのような形状のものでも構わない。
【００２２】
プラグ部材１１は、下杭ａ２への取付け部１８を一方に有し、他方にソケット部材１０への接続部１９を有するもので、ソケット部材１０のキー孔１４とプラグ部材１１のキー孔１２は、接触面（ストッパー）２０で軸方向の孔位置が限定される。
【００２３】
前記プラグ部材１１の取付け部１８は、ソケット部材１０と同様に段差を設けて下杭ａ２の内側へ嵌るようにした筒状のもので、図３に示すように、溶接で下杭ａ２に取り付ける。
【００２４】
同部材１１の接続部１９は、筒状でソケット部材の嵌合部よりも小径に形成して、前記嵌合部３に嵌るようにしたもので、その筒状の接続部１９の周方向に沿って複数個（ソケット部材と同数）のキー孔１４が設けてある。
【００２５】
また、このキー孔１４は、プラグ部材１１の接続部１９を貫通するもので、ここではキー孔１４の形状をソケット部材１０と同じ楕円形としているが、丸円、四角、三角形など、所定の強度が得られるのであればどのような形状のものでも構わない。
【００２６】
前記面（ストッパー）２０は、接続部１９より大径にして、プラグ部材１１の接続部１９をソケット部材１０の嵌合部１３へ嵌めた際に嵌合部１３の先端が当接するようにしたもので、前記嵌合部１３の先端を当接させることにより、両部材（ソケット部材１０とプラグ部材１１）の嵌合１３と接続部１９に設けたキー孔１４が軸方向に対して同じ位置になるようにしてある。
【００２７】
キー１５は、図２に示すように、キー孔１４に嵌合する断面が楕円形の筒体で、軸方向に貫通孔２１を形成し、その貫通孔２１にボルト２２（ここでは、ボルト２２を用いたが、これに限定されるものではなく、ボルト２２に代えてピンのようなものでも可）を挿通するようにしてある。そして、図２及び図３に示すように、挿通したボルト２２に螺合する係止部材２３をプラグ部材１１の嵌合部１３の内側に配置する構成としている。
【００２８】
すなわち、前記係止部材２３は、この形態では、リング状をしたものでプラグ部材（ソケット部材）１１の嵌合部１３に設けたキー孔１４と対応する位置にネジ孔２４を設けたものである。ここでは、溶接でプラグ部材１１の嵌合部１３の内側に止めている。なお、ここでは係止部材２３としてリング状をしたものを使用したがこれに限定されるものではなく、リングを分割した扇形のものや、ナット等を使用することもできる。
【００２９】
この形態は、上記のように構成されており、下杭ａ２の後端にプラグ部材１１を取り付け、その下杭ａ２の後端に連結する上杭ａ１の先端にソケット部材１０を取り付ける（逆に、下杭ａ２の後端にソケット部材１０を取り付け、上杭ａ１の先端にプラグ部材１１を取り付けてもよい）。この取り付けは、図３のように、ソケット部材１０あるいはプラグ部材１１の取付け部１２、１８に、それぞれの杭ａ１、ａ２の端部を嵌入して溶接する（ここでは鋼管杭を使用するが、コンクリート杭でも使用可能である。因みに、コンクリート杭の場合は、取付け部１２、１８の形状を変える）。このため、現場で溶接することもできる。
【００３０】
係止部材２３は、プラグ部材１１の内側に取り付けておく、その際、係止部材２３の取り付けは、図２のように、係止部材２３のネジ孔２４とプラグ部材１１のキー孔１４とを一致させるようにして溶接する。
【００３１】
次に、沈設過程の下杭ａ２に対して上杭ａ１をクレーンで吊り下げて下杭ａ２のプラグ部材１１と上杭ａ１のソケット部材とを突き合わせ、プラグ部材１１の接続部１９をソケット部材１０の嵌入部１３へ嵌入する。その際、両部材１０、１１のキー孔１４を揃えて、ソケット部材１０の嵌合部１３の先端がプラグ部材１１の前記面（ストッパー）２０に当接するまで嵌入すると、両部材１０、１１のキー孔１４を簡単に合致させることができる。また、このようにキー孔１４を合致させると、合致させたキー孔１４へキー１５を挿入するのであるが、その際、前記面（ストッパー）２０が上杭ａ１を支持することになり、上杭ａ１をクレーンで吊り下げて保持するよりも安定するので、キー孔１４へのキー１５の挿入が容易にできる。
【００３２】
このように、この発明では、ソケット部材１０にプラグ部材１１を嵌入し、キー孔１４を合わせてキー１５を嵌めるだけなので、簡単に連結作業が完了できる。
【００３３】
さらに、連結された上杭ａ１と下杭ａ２は、ソケット部材１０とプラグ部材１１をキー１５で連結した構造であるので、回転圧入工法にも使用でき、上杭ａ１と下杭ａ２に逆回転力を受けても接合力は保持される。
【００３４】
また、キー１５を均等に設けると各々のキー１５が力を均一に分散することができるので、力が偏らず所要の強度を呈することができる。このように簡単な構造で筒体を連結できる。また、簡単な構造なので、ローコスト化できる。
【実施例１】
【００３５】
次に、実施例１を図４及び図５に示す。
【００３６】
この実施例１では、キー１５とキー孔１４に工夫を加えてボルト２２のヘッドがソケット部材１０の嵌合部１３から突出しないようにし、かつ、係止部材２３を板状としてローコスト化を図ったものである。
【００３７】
すなわち、この実施例では、図４に示すように、キー１５は底部に孔を形成し、その孔にボルト２２のネジ軸を貫通させるようにした円筒形のカップ様のものとしたもので、図５のように、前記カップ中にボルト２２のヘッドが嵌まるようにしたものである。そのため、ソケット部材１０とプラグ部材１１のキー孔１４は円形としてある。このようにすることにより、先にも述べたようにボルト２２のヘッドがソケット部材１０の嵌合部１３から突出しないようにできるので、杭の沈設の際に地盤との抵抗を最小限にすることができる。
【００３８】
また、係止部材２３は、四角形の金属板の中央にネジ孔２４を設けたもので、四隅を溶接により溶接でプラグ部材１１の嵌合部１３の内側に止めている。そのため、係止部材２３のネジ孔２４は、プラグ部材（ソケット部材）１１の嵌合部１３に設けたキー孔１４の真ん中に対応する位置にくるように取り付けている。このように係止部材２３を板状にしたことにより、リング状よりも鋼材が少なくで済むのでローコスト化が図れる。また、鋼材が少なくで済むので軽量化が図れ、施工が簡単になり、しかも、接合部が軽くなるので耐久性を増すことも期待できる。
【００３９】
他の構成及び作用効果については実施形態と同じなので、図４及び図５に図１乃至図３と同一符号を付して説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
この接続装置は、円柱構造の接続に採用するものであり、パイプの連結やポールの連結あるいはヒューム管の連結にも使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】実施形態の斜視図
【図２】実施形態の分解斜視図
【図３】実施形態の断面図
【図４】実施例１の分解斜視図
【図５】実施例１の断面図
【図６】従来例の作用説明図
【符号の説明】
【００４２】
１０  ソケット部材
１１  プラグ部材
１２  取付け部
１３  嵌合部
１４  キー孔
１５  キー
１８  取付け部
１９  接続部
２０  接触面
２１  貫通孔
２２  ボルト
２３  係止部材
２４  ネジ孔
【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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