(57)【要約】【課題】上杭と下杭を簡単かつ確実に接続し、かつ杭径をこの接続部においても大径とならないようにすることができる作業性の高い杭の接続構造を提供すること。【解決手段】上杭１と下杭３の接続部に、杭と略同径の接続板５を介在させることにより、上杭１と下杭３を接続する杭の接続構造において、上杭１又は下杭３のいずれか一方の杭３の端板４と接続板５とを、接続板５に形成した円形のボルト挿通孔５１に挿通したボルト６を杭３の端板４のボルト孔４１に螺合して固定するとともに、他方の杭１の端板２と接続板５とを、接続板５に形成したボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、杭１と接続板５とを相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより固定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させることにより固定するようにしたことを特徴とする杭の接続構造。
【請求項２】
接続板の外周に、上杭及び下杭の端部を挿入可能な筒体を一体的に配設したことを特徴とする請求項１記載の杭の接続構造。
【請求項３】
接続板に、異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させたボルトを、接続板の外周外側から締め付け操作するための操作口を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の杭の接続構造。
【請求項４】
接続板を複数個に分割して形成したことを特徴とする請求項１、２又は３記載の杭の接続構造。
【請求項５】
杭の端板に、端板と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、該補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の杭の接続構造。
【請求項６】
ボルトに代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板又は補助部材に固着するようにしたことを特徴とする請求項１又は２記載の杭の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭の接続構造に関し、特に、上杭と下杭を簡単かつ確実に接続することができる作業性の高い杭の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上杭と下杭を接続する杭の接続構造としては、
▲１▼上杭と下杭の端板同士を溶接により接続する方法
▲２▼端板の外周部にフランジ継手を突設し、この対設するフランジ継手間をボルト、ナットにて締結する方法
▲３▼上杭の端部と下杭の端部に、一対の内嵌部と外嵌部を振り分けて設けるとともに、これら内嵌部と外嵌部にそれぞれねじを形成し、内嵌部と外嵌部を螺合接続する方法
等が汎用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の上杭と下杭を接続する接続構造は、それぞれ次のような問題点を有している。
▲１▼溶接による杭の接続構造においては、溶接に時間を要したり、天候によっては施工現場において溶接作業を行うことができなかったり、さらに、溶接の欠陥や溶接部の脆化を防止するためには、所要の設備と熟練した技術者を必要とし、コストがかかったり、技術者が不足がちになる。
▲２▼フランジ継手による接続方法では、継手部分の外径が鋼管杭の外径よりも大きく、鋼管杭の外周面から大きく突出することから、杭を地盤中に埋設する際に大きな貫入抵抗となり、また継手部分に曲げモーメントが作用し、さらに継手部分間には杭の外周に空間が生じてしまい、水平支持力が確保できなくなるおそれがある。
▲３▼上杭の端部と下杭の端部に設けた内嵌部と外嵌部を螺合接続する杭の接続構造は、大径となる内嵌部と外嵌部にねじを形成するための機械加工がコスト高を招き、また、重量物である杭の螺合接続作業は作業性が悪く、多大な手間を要し、さらに、内嵌部と外嵌部に形成したねじが損傷を受けやすく、この場合には、螺合接続作業が困難になる。
【０００４】
本発明は、上記従来の杭の接続構造の有する問題点に鑑み、上杭と下杭を簡単かつ確実に接続し、かつ杭径をこの接続部においても大径とならないようにすることができる作業性の高い杭の接続構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の杭の接続構造は、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させることにより固定するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
この杭の接続構造は、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭及び下杭の端板と接続板とを、それぞれボルトにより固定することができるので、上杭と下杭の接続を迅速に、かつ安価に行うことができるとともに、接続部の厚さを比較的薄くできるため杭長に影響を与えることがなく、さらに、杭の外周部に突起物がないので、杭の貫入作業に支障が生じることなく杭を地盤中に埋設することができる。
【０００７】
この場合において、接続板の外周に、上杭及び下杭の端部を挿入可能な筒体を一体的に配設することができる。
【０００８】
これにより、接続する上杭及び下杭の端部が補強され、曲げ強度が増し、杭の接続部に大きな曲げモーメントが作用しても接続部の破損を防止することができるとともに、上下杭の芯合わせを簡易に行うことができる。
【０００９】
また、接続板に、異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させたボルトを、接続板の外周外側から締め付け操作するための操作口を形成することができる。
【００１０】
これにより、他方の杭の端板と接続板とを、強固に固定することができる。
【００１１】
また、接続板を複数個に分割して形成することができる。
【００１２】
これにより、接続板を構成する単位構成部材の形状を小さくし、軽量化できるため、加工性及び取扱性を向上することができる。
【００１３】
また、杭の端板に、端板と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、該補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにすることができる。
【００１４】
これにより、杭の接続に使用するボルトの径、本数等を自由に変更することができるとともに、杭端部の強度を向上することができる。
【００１５】
さらに、ボルトに代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板又は補助部材に固着するようにすることができる。
【００１６】
これにより、部材の多様化を図ることができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の杭の接続構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図２に、本発明の杭の接続構造の第１実施例を示す。
この杭の接続構造は、上杭１と下杭３の接続部に、杭と略同径の接続板５を介在させることにより、上杭１と下杭３を接続する杭の接続構造において、上杭１又は下杭３のいずれか一方の杭、本実施例においては、下杭３の端板４と接続板５とを、接続板５に形成した円形のボルト挿通孔５１に挿通したボルト６を下杭３の端板４のボルト孔４１に螺合して固定するとともに、他方の杭、本実施例においては、上杭１の端板２と接続板５とを、接続板５に形成したボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより固定するようにしたものである。
【００１９】
この杭の接続構造を適用できる杭は、端部に端板を備えたプレストレストコンクリート杭等のコンクリート杭、鋼管杭、ＳＣ杭、ＰＲＣ杭等の複合杭等、特に限定されるものではないが、以下、プレストレストコンクリート杭を例に説明する。
【００２０】
プレストレストコンクリート杭からなる上杭１及び下杭３には、その端部に、端板２，４が配設されているが、この端板２，４には、プレストレストコンクリート杭を製造する際にプレストレスを導入するために用いられたボルト孔２１，４１が形成されているため、本実施例では、このボルト孔２１，４１を利用することとしている。
なお、ボルト孔２１，４１は、勿論、プレストレスを導入するために用いられたボルト孔とは別に新たに形成することもできる。
【００２１】
接続板５は、上杭１及び下杭３、より具体的には、上杭１及び下杭３の端板２，４と略同径のドーナツ形状をし、特に限定されるものではないが、例えば、ボルト６，７の頭部６１，７１の高さの１．５〜２倍程度又はそれ以上の厚さの鋼板（鋳物板を含む。）を以て製作される。
接続板５には、下杭３の端板４に形成されたボルト孔４１に対応する位置にボルト挿通孔５１を形成するとともに、このボルト挿通孔５１の間の適宜位置で、かつ上杭１の端板２に形成されたボルト孔２１に対応する位置に、ボルト挿通孔５２を形成する。
このボルト挿通孔５１，５２は、それぞれ接続板５の一方の面に、特に限定されるものではないが、好ましくは、円周方向に交互に形成するようにする。
【００２２】
そして、ボルト挿通孔５１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ボルト６の頭部６１が露出しないように挿入できるように、ボルト６の頭部６１の高さよりも深く形成したボルト頭部挿入部５１ａを備えるようにする。
このボルト頭部挿入部５１ａは、ボルト６の頭部６１にボックスレンチ（図示省略）を嵌合してボルト６を締め付けることができる大きさに形成するようにする。
これにより、ボルト６を介して下杭３の端板４と接続板５を固定し、その上に上杭１の端板２を重ねたとき、ボルト６の頭部６１の上面が、上杭１の端板２に接触しないようにする。
【００２３】
また、ボルト挿通孔５２は、図１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のだるま形状に形成するとともに、ボルト７の頭部７１が露出しないように挿入できるように、ボルト７の頭部７１の高さよりも深く形成したボルト頭部挿入部５２ａを備えるようにする。
これにより、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を固定したとき、ボルト７の頭部７１の下面が、下杭３の端板４に接触しないようにする。
【００２４】
このボルト挿通孔５２は、接続板５の外周側に開口させることにより、ボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させたボルト７を、接続板５の外周外側から、スパナ等の工具Ｓを挿入して締め付け操作することができるようにするための操作口Ｓｏを兼ねるようにする。
また、施工中のボルト７の緩みや上杭１と接続板５とが相対的に逆回転することによって接続部が外れること等を防止するために、ボルト７をボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させた後、接続板５の外周外側の操作口から大径部５２ｄの空間部に、例えば、金属片等からなる楔状の充填物を嵌入し、大径部５２ｄの空間部を埋めるようにすることが望ましい。
【００２５】
なお、ボルト挿通孔５２を接続板５の外周側に開口させる（操作口を形成する）ことに代えて、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに頭部７１を挿通したボルト７を、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させるときに、ボルト着座面５２ｂのボルト７の頭部７１との接触抵抗の差（接続板５の外周側のボルト着座面５２ｂのボルト７の頭部７１との接触抵抗が、接続板５の内周側のそれより大きく（本実施例で、ボルト７が右ねじの場合）（又は小さく（本実施例で、ボルト７が左ねじの場合））なるように、ボルト着座面５２ｂを表面処理するようにしたり、ボルト着座面５２ｂにアルミニウム等の柔らかい金属板や合成樹脂板等の接触抵抗を増大させる部材を配設するようにする。）により締め付け方向に回転させるようにしたり、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄ側と小径部５２ｃ側のボルト着座面５２ｂの高さを、大径部５２ｄ側から小径部５２ｃ側に向けて漸次高くなるように形成し、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに頭部７１を挿通したボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより、異形のボルト挿通孔５２の小径部５２ｃの位置でボルト７がボルト着座面５２ｂに着座するように構成することができる。
これにより、上杭１の端板２と接続板５とを、強固に固定することができるものとなる。
【００２６】
次に、この接続板５を用いて、上杭１と下杭３を接続する方法について説明する。
図２（Ａ）に示すように、地中に掘削した杭孔内に下杭３を建て込み、下杭３の端部に配設された端板４が、地面より予め設定した位置、特に限定されるものではないが、例えば、地上の作業員が作業しやすい高さに達したとき、下杭３を拘束することにより仮固定して下杭３が上下動及び回転しないようにした状態で、下杭３の端板４の上に接続板５を同心的に重ね、端板４に形成されたボルト孔４１と接続板５のボルト挿通孔５１の位置を一致させ、ボルト６をボルト挿通孔５１に挿通し、ボックスレンチ（図示省略）を用いて、ボルト６をボルト孔４１に螺合する。
これにより、ボルト６を介して下杭３の端板４と接続板５を固定し、その上に上杭１の端板２を重ねたとき、ボルト６の頭部６１の上面が、上杭１の端板２に接触しないようにする。
なお、下杭３の端板４と接続板５の固定作業は、杭孔内に下杭３を建て込む前に実施することもできる。
【００２７】
次に、図２（Ｂ）に示すように、下杭３の端板４に固定した接続板５の上に、上杭１を、クレーン等にて、下杭３と同心となるように吊り降ろし、載置する。
このとき、上杭１の端板２のボルト孔２１には、予めボルト７を螺合しておき、ボルト７の頭部７１を、接続板５に形成した異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄと位置合わせした状態で、上杭１を吊り降ろし、ボルト７の頭部７１が異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに挿通されるようにする。
上杭１の端板２のボルト孔２１へのボルト７の螺合は、ボルト７の頭部７１をボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに挿通した状態で、ボルト７を、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることができるように、ボルト頭部７１の着座面とボルト挿通孔５２のボルト着座面５２ｂとの間に若干の隙間ができるように、ボルト頭部７１の突出量を設定するようにする。なお、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を固定したとき、ボルト７の頭部７１の下面が、下杭３の端板４に接触しないようにする。
【００２８】
そして、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に（本実施例の場合は、上杭１を）回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させる。
その後、ボルト挿通孔５２の小径部５２ｃに移行させたボルト７を、接続板５の外周側に開口した操作口（ボルト挿通孔５２）からスパナ等の工具Ｓを挿入して、接続板５の外周外側から、締め付け操作することにより、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を強固に固定する。
【００２９】
このようにして、上杭１と下杭３の接続部に１枚の接続板５を介在し、それぞれボルト６，７により固定することができるので、上杭１と下杭３の接続を迅速に、かつ安価に行うことができるとともに、接続部の厚さを比較的薄くできるため杭長に影響を与えることがなく、さらに、杭の外周部に突起物がないので、杭の貫入作業に支障が生じることなく杭を地盤中に埋設することができ、杭施工を、高い信頼性を持って、高精度、かつ効率的に行うことができるものとなる。
【００３０】
次に、図３〜図６に、本発明の杭の接続構造の第２実施例を示す。
この杭の接続構造は、上杭１と下杭３の接続部に、杭と略同径の接続板５を介在させることにより、上杭１と下杭３を接続する杭の接続構造において、上杭１又は下杭３のいずれか一方の杭、本実施例においては、下杭３の端板４と接続板５とを、接続板５に形成した円形のボルト挿通孔５１に挿通したボルト６を下杭３の端板４のボルト孔４１に螺合して固定するとともに、他方の杭、本実施例においては、上杭１の端板２と接続板５とを、接続板５に形成したボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより固定するようにしたこと等は、上記第１実施例の杭の接続構造と同様であり、これに加えて、さらに、接続板５の外周に、上杭１及び下杭３の端部を挿入可能な筒体８を一体的に配設するようにしたものである。
【００３１】
筒体８は、接続板５と同様、鋼製とし、接続板５に溶接等により一体的に配設するようにし（なお、鋳物製とした場合には、筒体８を、接続板５と一体成形することができる。）、特に限定されるものでないが、上杭１及び下杭３の端部を、それぞれ数ｃｍ〜数十ｃｍ程度挿入できる寸法に形成するようにする。
【００３２】
このように、接続板５の外周に、上杭１及び下杭３の端部を挿入可能な筒体８を一体的に配設するようにすることにより、接続する上杭１及び下杭３の端部が補強され、曲げ強度が増し、杭の接続部に大きな曲げモーメントが作用しても接続部の破損を防止することができるとともに、上杭１及び下杭３の芯合わせを簡易に行うことができるものとなる。
【００３３】
ところで、本実施例においては、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させたボルト７を、接続板５の外周外側から、スパナ等の工具Ｓを挿入して締め付け操作することができるようにするための操作口を形成していないが（勿論、図３〜図４に破線で、また、図５に実線で示すように、このための操作口Ｓｏを、筒体８及び接続板５に、ボルト挿通孔５２に連通するように形成することも可能である。）、上杭１及び下杭３の端部を挿入可能な筒体８を一体的に配設するようにしたこととも相俟って、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることのみによっても、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を固定することができるようにしている。
【００３４】
なお、本実施例においては、さらに、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させた後の上杭１と接続板５（さらに、必要に応じて、下杭３と接続板５）の相対的な回転移動を規制する移動規制手段を配設することができる。
この移動規制手段を、本実施例においては、筒体８に形成したボルト挿入孔８１と、このボルト挿入孔８１に挿通又は螺合し、上杭１（下杭３）に螺合又は固定するようにしたボルト９とによって構成するようにしている。
また、図６に示すように、ボルト挿入孔８１に螺合したボルト９によって、上杭１と接続板５（下杭３と接続板５）が、強固に固定されるように、上杭１の端板２（下杭３の端板４）の外周面に、ボルト９の先端が挿入される溝部２２（溝部４２）を形成することができる。
この溝部２２（溝部４２）は、Ｕ字溝等任意の断面形状とすることができ、また、溝に代えて、ボルト９の先端を挿入する穴又は螺合するねじ孔とすることもできる。
なお、移動規制手段は、ボルト９に代えて、ピン等を用いることもできる。
これにより、上杭１と接続板５（下杭３と接続板５）が相対的に逆回転することによって接続部が外れること等を防止することができ、上杭１と接続板５（下杭３と接続板５）、ひいては、上杭１と下杭３の固定を確実にすることができる。
また、この移動規制手段を配設することによって、上杭１及び下杭３の端部を、筒体８に挿入する必要寸法を短く設定することができる。
【００３５】
ところで、上記各実施例においては、接続板５（筒体８）を一体物で形成するようにしたが、接続板５（筒体８）を複数個に分割して形成することもできる。
接続板５（筒体８）の分割の仕方としては、図７〜図８に示すように、周方向に複数個の単位構成部材５Ａ、５Ｂに分割（縦分割）する（図示の実施例は２分割。さらに、３分割以上に分割することもできる。また、この場合、分割した単位構成部材５Ａ、５Ｂの一体性が保持されやすいように、単位構成部材５Ａ、５Ｂを単位構成部材５Ａ、５Ｂに形成したボルト挿通孔５１Ａ、５１Ｂの位置で嵌合するように嵌合部を形成し、１本のボルト６を共有するように構成することが望ましい。）ようにしたり、図９〜図１０に示すように、水平方向に複数個の単位構成部材５Ｃ、５Ｄ、５Ｅに分割（横分割）する（図示の実施例は３分割。さらに、２分割としたり、４分割以上に分割することもできる。）ようにすることができる。
このように、接続板５（筒体８）を複数個の単位構成部材に分割して形成することにより、接続板５（筒体８）を構成する単位構成部材の形状を小さくし、軽量化できるため、加工性及び取扱性を向上することができる。
【００３６】
また、上杭１及び下杭３の端板２、４に、端板２、４と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、この補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにすることができる。
この補助部材は、例えば、図１１に示すように、上杭１及び下杭３の端板２、４に沿って配設した端板２、４と同形状の補助部材２Ａ、４Ａで構成するようにし、補助部材２Ａ、４Ａを、溶接又はボルト接合等により、端板２、４と一体化するようにする。
このように、上杭１及び下杭３の端板２、４に、端板２、４と異なるねじ孔を有する補助部材２Ａ、４Ａを配設し、この補助部材２Ａ、４Ａに杭接続用のボルト６、７を螺合するようにするこすることにより、杭の接続に使用するボルトの径、本数等を自由に変更することができるとともに、杭端部の強度を向上することができる。
【００３７】
以上、本発明の杭の接続構造について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせるようにしたり、また、上杭１及び下杭３と接続板５の位置関係を逆にして接続するようにしたり、また、部材の多様化を図ることができるようにするため、上杭１及び下杭３の端板２、４に螺合するボルト６、７に代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板に溶接、嵌合等により固着するようにしたり、さらに、その適用対象も、上記実施例のプレストレストコンクリート杭のほか、端部に端板を備えたコンクリート杭、鋼管杭、ＳＣ杭、ＰＲＣ杭等の複合杭等に広く適用することができるものである等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の杭の接続構造によれば、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭及び下杭の端板と接続板とを、それぞれボルトにより固定することができるので、上杭と下杭の接続を迅速に、かつ安価に行うことができるとともに、接続部の厚さを比較的薄くできるため杭長に影響を与えることがなく、さらに、杭の外周部に突起物がないので、杭の貫入作業に支障が生じることなく杭を地盤中に埋設することができ、杭施工を、高い信頼性を持って、高精度、かつ効率的に行うことができる。
【００３９】
また、接続板の外周に、上杭及び下杭の端部を挿入可能な筒体を一体的に配設することにより、接続する上杭及び下杭の端部が補強され、曲げ強度が増し、杭の接続部に大きな曲げモーメントが作用しても接続部の破損を防止することができるとともに、上下杭の芯合わせを簡易に行うことができる。
【００４０】
また、接続板に、異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させたボルトを、接続板の外周外側から締め付け操作するための操作口を形成することにより、他方の杭の端板と接続板とを、強固に固定することができる。
【００４１】
また、接続板を複数個に分割して形成することにより、接続板を構成する単位構成部材の形状を小さくし、軽量化できるため、加工性及び取扱性を向上することができる。
【００４２】
また、杭の端板に、端板と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、該補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにすることにより、杭の接続に使用するボルトの径、本数等を自由に変更することができるとともに、杭端部の強度を向上することができる。
【００４３】
さらに、ボルトに代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板又は補助部材に固着するようにすることにより、部材の多様化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の杭の接続構造の第１実施例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｃ線の断面図である。
【図２】本発明の杭の接続構造の第１実施例の施工順序を示し、（Ａ）は下杭と接続板を固定した状態を示す断面図、（Ｂ）は左半に下杭と接続板を、右半に上杭と接続板を、それぞれ固定した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の杭の接続構造の第２実施例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＢ−Ｃ線の断面図である。
【図４】本発明の杭の接続構造の第２実施例の施工順序を示し、（Ａ）は下杭と接続板を固定した状態を示す断面図、（Ｂ）は左半に下杭と接続板を、右半に上杭と接続板を、それぞれ固定した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の杭の接続構造の第２実施例の分解斜視図である。
【図６】本発明の杭の接続構造の第２実施例の杭の端板の拡大断面図である。
【図７】接続板（筒体）を周方向に分割する一例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図である。
【図８】同斜視図である。
【図９】接続板（筒体）を水平方向に分割する一例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図である。
【図１０】同斜視図である。
【図１１】杭の端板に補助部材を配設する一例を示し、（Ａ）は接続前の断面図、（Ｂ）は接続した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    上杭
２    端板
２Ａ  補助部材
２１  ボルト孔
３    下杭
４    端板
４Ａ  補助部材
４１  ボルト孔
５    接続板
５Ａ  接続板（単位構成部材）
５Ｂ  接続板（単位構成部材）
５Ｃ  接続板（単位構成部材）
５Ｄ  接続板（単位構成部材）
５Ｅ  接続板（単位構成部材）
５１  ボルト挿通孔
５１Ａ  （単位構成部材の）ボルト挿通孔
５１Ｂ  （単位構成部材の）ボルト挿通孔
５１ａ  ボルト頭部挿入部
５２  ボルト挿通孔
５２ａ  ボルト頭部挿入部及び操作口
５２ｂ  ボルト着座面
５２ｃ  小径部
５２ｄ  大径部
６    ボルト
６１  ボルト頭部
７    ボルト
７１  ボルト頭部
８    筒体
８１  ボルト挿入孔（移動規制手段）
９    ボルト（移動規制手段）
１０  充填物
１１  キー
Ｓ    工具
Ｓｏ  操作口
【図１】
2004150010.tif 000003
【図２】
2004150010.tif 000004
【図３】
2004150010.tif 000005
【図４】
2004150010.tif 000006
【図５】
2004150010.tif 000007
【図６】
2004150010.tif 000008
【図７】
2004150010.tif 000009
【図８】
2004150010.tif 000010
【図９】
2004150010.tif 000011
【図１０】
2004150010.tif 000012
【図１１】
2004150010.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】平成15年5月30日(2003.5.30)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させ、該ボルトを、接続板の外周外側から接続板に形成した操作口を通して締め付け操作して固定するようにしたことを特徴とする杭の接続構造。
【請求項２】上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させながら、該ボルトを、ボルト挿通孔のボルト着座面の、ボルトの頭部との接触抵抗の差により締め付け方向に回転させて固定するようにしたことを特徴とする杭の接続構造。
【請求項３】上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させながら、該ボルトを、異形のボルト挿通孔の大径部側から小径部側に向けて漸次高くなるように形成したボルト挿通孔のボルト着座面の小径部の位置で着座させて固定するようにしたことを特徴とする杭の接続構造。
【請求項４】ボルトに代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板又は補助部材に固着するようにしたことを特徴とする請求項３記載の杭の接続構造。
【請求項５】接続板の外周に、上杭及び下杭の端部を挿入可能な筒体を一体的に配設したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の杭の接続構造。
【請求項６】接続板を複数個に分割して形成したことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の杭の接続構造。
【請求項７】杭の端板に、端板と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、該補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにしたことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の杭の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、杭の接続構造に関し、特に、上杭と下杭を簡単かつ確実に接続することができる作業性の高い杭の接続構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上杭と下杭を接続する杭の接続構造としては、
▲１▼上杭と下杭の端板同士を溶接により接続する方法
▲２▼端板の外周部にフランジ継手を突設し、この対設するフランジ継手間をボルト、ナットにて締結する方法
▲３▼上杭の端部と下杭の端部に、一対の内嵌部と外嵌部を振り分けて設けるとともに、これら内嵌部と外嵌部にそれぞれねじを形成し、内嵌部と外嵌部を螺合接続する方法
等が汎用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の上杭と下杭を接続する接続構造は、それぞれ次のような問題点を有している。
▲１▼溶接による杭の接続構造においては、溶接に時間を要したり、天候によっては施工現場において溶接作業を行うことができなかったり、さらに、溶接の欠陥や溶接部の脆化を防止するためには、所要の設備と熟練した技術者を必要とし、コストがかかったり、技術者が不足がちになる。
▲２▼フランジ継手による接続方法では、継手部分の外径が鋼管杭の外径よりも大きく、鋼管杭の外周面から大きく突出することから、杭を地盤中に埋設する際に大きな貫入抵抗となり、また継手部分に曲げモーメントが作用し、さらに継手部分間には杭の外周に空間が生じてしまい、水平支持力が確保できなくなるおそれがある。
▲３▼上杭の端部と下杭の端部に設けた内嵌部と外嵌部を螺合接続する杭の接続構造は、大径となる内嵌部と外嵌部にねじを形成するための機械加工がコスト高を招き、また、重量物である杭の螺合接続作業は作業性が悪く、多大な手間を要し、さらに、内嵌部と外嵌部に形成したねじが損傷を受けやすく、この場合には、螺合接続作業が困難になる。
【０００４】
本発明は、上記従来の杭の接続構造の有する問題点に鑑み、上杭と下杭を簡単かつ確実に接続し、かつ杭径をこの接続部においても大径とならないようにすることができる作業性の高い杭の接続構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の杭の接続構造は、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させ、該ボルトを、接続板の外周外側から接続板に形成した操作口を通して締め付け操作して固定するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
また、同じ目的を達成するため、本発明の杭の接続構造は、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させながら、該ボルトを、ボルト挿通孔のボルト着座面の、ボルトの頭部との接触抵抗の差により締め付け方向に回転させて固定するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
また、同じ目的を達成するため、本発明の杭の接続構造は、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭又は下杭のいずれか一方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成した円形のボルト挿通孔に挿通したボルトを一方の杭の端板に螺合して固定するとともに、他方の杭の端板と接続板とを、接続板に形成したボルトの頭部が通過可能な大径部とボルトの頭部が通過不可能な小径部を連通させた異形のボルト挿通孔の大径部に他方の杭の端板に螺合したボルトの頭部を挿通した状態で、他方の杭と接続板とを相対的に回転移動させてボルトを異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させながら、該ボルトを、異形のボルト挿通孔の大径部側から小径部側に向けて漸次高くなるように形成したボルト挿通孔のボルト着座面の小径部の位置で着座させて固定するようにしたことを特徴とする。
この場合、ボルトに代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板又は補助部材に固着するようにすることができ、これにより、部材の多様化を図ることができる。
【０００８】
上記の杭の接続構造は、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭及び下杭の端板と接続板とを、それぞれボルトにより固定することができるので、上杭と下杭の接続を迅速に、かつ安価に行うことができるとともに、接続部の厚さを比較的薄くできるため杭長に影響を与えることがなく、さらに、杭の外周部に突起物がないので、杭の貫入作業に支障が生じることなく杭を地盤中に埋設することができ、さらに、他方の杭の端板と接続板とを、強固に固定することができる。
【０００９】
この場合において、接続板の外周に、上杭及び下杭の端部を挿入可能な筒体を一体的に配設することができる。
【００１０】
これにより、接続する上杭及び下杭の端部が補強され、曲げ強度が増し、杭の接続部に大きな曲げモーメントが作用しても接続部の破損を防止することができるとともに、上下杭の芯合わせを簡易に行うことができる。
【００１１】
また、接続板に、異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させたボルトを、接続板の外周外側から締め付け操作するための操作口を形成することができる。
【００１２】
これにより、他方の杭の端板と接続板とを、強固に固定することができる。
【００１３】
また、接続板を複数個に分割して形成することができる。
【００１４】
これにより、接続板を構成する単位構成部材の形状を小さくし、軽量化できるため、加工性及び取扱性を向上することができる。
【００１５】
また、杭の端板に、端板と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、該補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにすることができる。
【００１６】
これにより、杭の接続に使用するボルトの径、本数等を自由に変更することができるとともに、杭端部の強度を向上することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の杭の接続構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１〜図２に、本発明の杭の接続構造の第１実施例を示す。
この杭の接続構造は、上杭１と下杭３の接続部に、杭と略同径の接続板５を介在させることにより、上杭１と下杭３を接続する杭の接続構造において、上杭１又は下杭３のいずれか一方の杭、本実施例においては、下杭３の端板４と接続板５とを、接続板５に形成した円形のボルト挿通孔５１に挿通したボルト６を下杭３の端板４のボルト孔４１に螺合して固定するとともに、他方の杭、本実施例においては、上杭１の端板２と接続板５とを、接続板５に形成したボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより固定するようにしたものである。
【００１９】
この杭の接続構造を適用できる杭は、端部に端板を備えたプレストレストコンクリート杭等のコンクリート杭、鋼管杭、ＳＣ杭、ＰＲＣ杭等の複合杭等、特に限定されるものではないが、以下、プレストレストコンクリート杭を例に説明する。
【００２０】
プレストレストコンクリート杭からなる上杭１及び下杭３には、その端部に、端板２，４が配設されているが、この端板２，４には、プレストレストコンクリート杭を製造する際にプレストレスを導入するために用いられたボルト孔２１，４１が形成されているため、本実施例では、このボルト孔２１，４１を利用することとしている。
なお、ボルト孔２１，４１は、勿論、プレストレスを導入するために用いられたボルト孔とは別に新たに形成することもできる。
【００２１】
接続板５は、上杭１及び下杭３、より具体的には、上杭１及び下杭３の端板２，４と略同径のドーナツ形状をし、特に限定されるものではないが、例えば、ボルト６，７の頭部６１，７１の高さの１．５〜２倍程度又はそれ以上の厚さの鋼板（鋳物板を含む。）を以て製作される。
接続板５には、下杭３の端板４に形成されたボルト孔４１に対応する位置にボルト挿通孔５１を形成するとともに、このボルト挿通孔５１の間の適宜位置で、かつ上杭１の端板２に形成されたボルト孔２１に対応する位置に、ボルト挿通孔５２を形成する。
このボルト挿通孔５１，５２は、それぞれ接続板５の一方の面に、特に限定されるものではないが、好ましくは、円周方向に交互に形成するようにする。
【００２２】
そして、ボルト挿通孔５１は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ボルト６の頭部６１が露出しないように挿入できるように、ボルト６の頭部６１の高さよりも深く形成したボルト頭部挿入部５１ａを備えるようにする。
このボルト頭部挿入部５１ａは、ボルト６の頭部６１にボックスレンチ（図示省略）を嵌合してボルト６を締め付けることができる大きさに形成するようにする。
これにより、ボルト６を介して下杭３の端板４と接続板５を固定し、その上に上杭１の端板２を重ねたとき、ボルト６の頭部６１の上面が、上杭１の端板２に接触しないようにする。
【００２３】
また、ボルト挿通孔５２は、図１（Ａ）、（Ｃ）に示すように、ボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のだるま形状に形成するとともに、ボルト７の頭部７１が露出しないように挿入できるように、ボルト７の頭部７１の高さよりも深く形成したボルト頭部挿入部５２ａを備えるようにする。
これにより、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を固定したとき、ボルト７の頭部７１の下面が、下杭３の端板４に接触しないようにする。
【００２４】
このボルト挿通孔５２は、接続板５の外周側に開口させることにより、ボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させたボルト７を、接続板５の外周外側から、スパナ等の工具Ｓを挿入して締め付け操作することができるようにするための操作口Ｓｏを兼ねるようにする。
また、施工中のボルト７の緩みや上杭１と接続板５とが相対的に逆回転することによって接続部が外れること等を防止するために、ボルト７をボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させた後、接続板５の外周外側の操作口から大径部５２ｄの空間部に、例えば、金属片等からなる楔状の充填物を嵌入し、大径部５２ｄの空間部を埋めるようにすることが望ましい。
【００２５】
なお、ボルト挿通孔５２を接続板５の外周側に開口させる（操作口を形成する）ことに代えて、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに頭部７１を挿通したボルト７を、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させるときに、ボルト着座面５２ｂのボルト７の頭部７１との接触抵抗の差（接続板５の外周側のボルト着座面５２ｂのボルト７の頭部７１との接触抵抗が、接続板５の内周側のそれより大きく（本実施例で、ボルト７が右ねじの場合）（又は小さく（本実施例で、ボルト７が左ねじの場合））なるように、ボルト着座面５２ｂを表面処理するようにしたり、ボルト着座面５２ｂにアルミニウム等の柔らかい金属板や合成樹脂板等の接触抵抗を増大させる部材を配設するようにする。）により締め付け方向に回転させるようにしたり、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄ側と小径部５２ｃ側のボルト着座面５２ｂの高さを、大径部５２ｄ側から小径部５２ｃ側に向けて漸次高くなるように形成し、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに頭部７１を挿通したボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより、異形のボルト挿通孔５２の小径部５２ｃの位置でボルト７がボルト着座面５２ｂに着座するように構成することができる。
これにより、上杭１の端板２と接続板５とを、強固に固定することができるものとなる。
【００２６】
次に、この接続板５を用いて、上杭１と下杭３を接続する方法について説明する。
図２（Ａ）に示すように、地中に掘削した杭孔内に下杭３を建て込み、下杭３の端部に配設された端板４が、地面より予め設定した位置、特に限定されるものではないが、例えば、地上の作業員が作業しやすい高さに達したとき、下杭３を拘束することにより仮固定して下杭３が上下動及び回転しないようにした状態で、下杭３の端板４の上に接続板５を同心的に重ね、端板４に形成されたボルト孔４１と接続板５のボルト挿通孔５１の位置を一致させ、ボルト６をボルト挿通孔５１に挿通し、ボックスレンチ（図示省略）を用いて、ボルト６をボルト孔４１に螺合する。
これにより、ボルト６を介して下杭３の端板４と接続板５を固定し、その上に上杭１の端板２を重ねたとき、ボルト６の頭部６１の上面が、上杭１の端板２に接触しないようにする。
なお、下杭３の端板４と接続板５の固定作業は、杭孔内に下杭３を建て込む前に実施することもできる。
【００２７】
次に、図２（Ｂ）に示すように、下杭３の端板４に固定した接続板５の上に、上杭１を、クレーン等にて、下杭３と同心となるように吊り降ろし、載置する。
このとき、上杭１の端板２のボルト孔２１には、予めボルト７を螺合しておき、ボルト７の頭部７１を、接続板５に形成した異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄと位置合わせした状態で、上杭１を吊り降ろし、ボルト７の頭部７１が異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに挿通されるようにする。
上杭１の端板２のボルト孔２１へのボルト７の螺合は、ボルト７の頭部７１をボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに挿通した状態で、ボルト７を、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることができるように、ボルト頭部７１の着座面とボルト挿通孔５２のボルト着座面５２ｂとの間に若干の隙間ができるように、ボルト頭部７１の突出量を設定するようにする。なお、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を固定したとき、ボルト７の頭部７１の下面が、下杭３の端板４に接触しないようにする。
【００２８】
そして、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に（本実施例の場合は、上杭１を）回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させる。
その後、ボルト挿通孔５２の小径部５２ｃに移行させたボルト７を、接続板５の外周側に開口した操作口（ボルト挿通孔５２）からスパナ等の工具Ｓを挿入して、接続板５の外周外側から、締め付け操作することにより、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を強固に固定する。
【００２９】
このようにして、上杭１と下杭３の接続部に１枚の接続板５を介在し、それぞれボルト６，７により固定することができるので、上杭１と下杭３の接続を迅速に、かつ安価に行うことができるとともに、接続部の厚さを比較的薄くできるため杭長に影響を与えることがなく、さらに、杭の外周部に突起物がないので、杭の貫入作業に支障が生じることなく杭を地盤中に埋設することができ、杭施工を、高い信頼性を持って、高精度、かつ効率的に行うことができるものとなる。
【００３０】
次に、図３〜図６に、本発明の杭の接続構造の第２実施例を示す。
この杭の接続構造は、上杭１と下杭３の接続部に、杭と略同径の接続板５を介在させることにより、上杭１と下杭３を接続する杭の接続構造において、上杭１又は下杭３のいずれか一方の杭、本実施例においては、下杭３の端板４と接続板５とを、接続板５に形成した円形のボルト挿通孔５１に挿通したボルト６を下杭３の端板４のボルト孔４１に螺合して固定するとともに、他方の杭、本実施例においては、上杭１の端板２と接続板５とを、接続板５に形成したボルト７の頭部７１が通過可能な大径部５２ｄとボルト７の頭部７１が通過不可能な小径部５２ｃを連通させた異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることにより固定するようにしたこと等は、上記第１実施例の杭の接続構造と同様であり、これに加えて、さらに、接続板５の外周に、上杭１及び下杭３の端部を挿入可能な筒体８を一体的に配設するようにしたものである。
【００３１】
筒体８は、接続板５と同様、鋼製とし、接続板５に溶接等により一体的に配設するようにし（なお、鋳物製とした場合には、筒体８を、接続板５と一体成形することができる。）、特に限定されるものでないが、上杭１及び下杭３の端部を、それぞれ数ｃｍ〜数十ｃｍ程度挿入できる寸法に形成するようにする。
【００３２】
このように、接続板５の外周に、上杭１及び下杭３の端部を挿入可能な筒体８を一体的に配設するようにすることにより、接続する上杭１及び下杭３の端部が補強され、曲げ強度が増し、杭の接続部に大きな曲げモーメントが作用しても接続部の破損を防止することができるとともに、上杭１及び下杭３の芯合わせを簡易に行うことができるものとなる。
【００３３】
ところで、本実施例においては、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させたボルト７を、接続板５の外周外側から、スパナ等の工具Ｓを挿入して締め付け操作することができるようにするための操作口を形成していないが（勿論、図３〜図４に破線で、また、図５に実線で示すように、このための操作口Ｓｏを、筒体８及び接続板５に、ボルト挿通孔５２に連通するように形成することも可能である。）、上杭１及び下杭３の端部を挿入可能な筒体８を一体的に配設するようにしたこととも相俟って、異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄに上杭１の端板２に螺合したボルト７の頭部７１を挿通した状態で、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト７を異形のボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させることのみによっても、ボルト７を介して上杭１の端板２と接続板５を固定することができるようにしている。
【００３４】
なお、本実施例においては、さらに、上杭１と接続板５とを、接続板５を下杭３に固定した状態で相対的に回転移動させてボルト挿通孔５２の大径部５２ｄから小径部５２ｃに移行させた後の上杭１と接続板５（さらに、必要に応じて、下杭３と接続板５）の相対的な回転移動を規制する移動規制手段を配設することができる。
この移動規制手段を、本実施例においては、筒体８に形成したボルト挿入孔８１と、このボルト挿入孔８１に挿通又は螺合し、上杭１（下杭３）に螺合又は固定するようにしたボルト９とによって構成するようにしている。
また、図６に示すように、ボルト挿入孔８１に螺合したボルト９によって、上杭１と接続板５（下杭３と接続板５）が、強固に固定されるように、上杭１の端板２（下杭３の端板４）の外周面に、ボルト９の先端が挿入される溝部２２（溝部４２）を形成することができる。
この溝部２２（溝部４２）は、Ｕ字溝等任意の断面形状とすることができ、また、溝に代えて、ボルト９の先端を挿入する穴又は螺合するねじ孔とすることもできる。
なお、移動規制手段は、ボルト９に代えて、ピン等を用いることもできる。
これにより、上杭１と接続板５（下杭３と接続板５）が相対的に逆回転することによって接続部が外れること等を防止することができ、上杭１と接続板５（下杭３と接続板５）、ひいては、上杭１と下杭３の固定を確実にすることができる。
また、この移動規制手段を配設することによって、上杭１及び下杭３の端部を、筒体８に挿入する必要寸法を短く設定することができる。
【００３５】
ところで、上記各実施例においては、接続板５（筒体８）を一体物で形成するようにしたが、接続板５（筒体８）を複数個に分割して形成することもできる。
接続板５（筒体８）の分割の仕方としては、図７〜図８に示すように、周方向に複数個の単位構成部材５Ａ、５Ｂに分割（縦分割）する（図示の実施例は２分割。さらに、３分割以上に分割することもできる。また、この場合、分割した単位構成部材５Ａ、５Ｂの一体性が保持されやすいように、単位構成部材５Ａ、５Ｂを単位構成部材５Ａ、５Ｂに形成したボルト挿通孔５１Ａ、５１Ｂの位置で嵌合するように嵌合部を形成し、１本のボルト６を共有するように構成することが望ましい。）ようにしたり、図９〜図１０に示すように、水平方向に複数個の単位構成部材５Ｃ、５Ｄ、５Ｅに分割（横分割）する（図示の実施例は３分割。さらに、２分割としたり、４分割以上に分割することもできる。）ようにすることができる。
このように、接続板５（筒体８）を複数個の単位構成部材に分割して形成することにより、接続板５（筒体８）を構成する単位構成部材の形状を小さくし、軽量化できるため、加工性及び取扱性を向上することができる。
【００３６】
また、上杭１及び下杭３の端板２、４に、端板２、４と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、この補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにすることができる。
この補助部材は、例えば、図１１に示すように、上杭１及び下杭３の端板２、４に沿って配設した端板２、４と同形状の補助部材２Ａ、４Ａで構成するようにし、補助部材２Ａ、４Ａを、溶接又はボルト接合等により、端板２、４と一体化するようにする。
このように、上杭１及び下杭３の端板２、４に、端板２、４と異なるねじ孔を有する補助部材２Ａ、４Ａを配設し、この補助部材２Ａ、４Ａに杭接続用のボルト６、７を螺合するようにするこすることにより、杭の接続に使用するボルトの径、本数等を自由に変更することができるとともに、杭端部の強度を向上することができる。
【００３７】
以上、本発明の杭の接続構造について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、例えば、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせるようにしたり、また、上杭１及び下杭３と接続板５の位置関係を逆にして接続するようにしたり、また、部材の多様化を図ることができるようにするため、上杭１及び下杭３の端板２、４に螺合するボルト６、７に代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板に溶接、嵌合等により固着するようにしたり、さらに、その適用対象も、上記実施例のプレストレストコンクリート杭のほか、端部に端板を備えたコンクリート杭、鋼管杭、ＳＣ杭、ＰＲＣ杭等の複合杭等に広く適用することができるものである等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。
【００３８】
【発明の効果】
本発明の杭の接続構造によれば、上杭と下杭の接続部に、杭と略同径の接続板を介在させることにより、上杭と下杭を接続する杭の接続構造において、上杭及び下杭の端板と接続板とを、それぞれボルトにより固定することができるので、上杭と下杭の接続を迅速に、かつ安価に行うことができるとともに、接続部の厚さを比較的薄くできるため杭長に影響を与えることがなく、さらに、杭の外周部に突起物がないので、杭の貫入作業に支障が生じることなく杭を地盤中に埋設することができ、他方の杭の端板と接続板とを、強固に固定することができることと相俟って、杭施工を、高い信頼性を持って、高精度、かつ効率的に行うことができる。
【００３９】
さらに、ボルトに代えて、ボルト形状の突起物を杭の端板又は補助部材に固着するようにすることにより、部材の多様化を図ることができる。
【００４０】
また、接続板の外周に、上杭及び下杭の端部を挿入可能な筒体を一体的に配設することにより、接続する上杭及び下杭の端部が補強され、曲げ強度が増し、杭の接続部に大きな曲げモーメントが作用しても接続部の破損を防止することができるとともに、上下杭の芯合わせを簡易に行うことができる。
【００４１】
また、接続板に、異形のボルト挿通孔の大径部から小径部に移行させたボルトを、接続板の外周外側から締め付け操作するための操作口を形成することにより、他方の杭の端板と接続板とを、強固に固定することができる。
【００４２】
また、接続板を複数個に分割して形成することにより、接続板を構成する単位構成部材の形状を小さくし、軽量化できるため、加工性及び取扱性を向上することができる。
【００４３】
また、杭の端板に、端板と異なるねじ孔を有する補助部材を配設し、該補助部材に杭接続用のボルトを螺合するようにすることにより、杭の接続に使用するボルトの径、本数等を自由に変更することができるとともに、杭端部の強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の杭の接続構造の第１実施例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＢ−Ｃ線の断面図である。
【図２】本発明の杭の接続構造の第１実施例の施工順序を示し、（Ａ）は下杭と接続板を固定した状態を示す断面図、（Ｂ）は左半に下杭と接続板を、右半に上杭と接続板を、それぞれ固定した状態を示す断面図である。
【図３】本発明の杭の接続構造の第２実施例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図、（Ｄ）は（Ａ）のＢ−Ｃ線の断面図である。
【図４】本発明の杭の接続構造の第２実施例の施工順序を示し、（Ａ）は下杭と接続板を固定した状態を示す断面図、（Ｂ）は左半に下杭と接続板を、右半に上杭と接続板を、それぞれ固定した状態を示す断面図である。
【図５】本発明の杭の接続構造の第２実施例の分解斜視図である。
【図６】本発明の杭の接続構造の第２実施例の杭の端板の拡大断面図である。
【図７】接続板（筒体）を周方向に分割する一例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図である。
【図８】同斜視図である。
【図９】接続板（筒体）を水平方向に分割する一例を示し、（Ａ）は底面図、（Ｂ）は（Ａ）のＸ−Ｘ線の断面図、（Ｃ）は（Ａ）のＡ−Ｂ線の断面図である。
【図１０】同斜視図である。
【図１１】杭の端板に補助部材を配設する一例を示し、（Ａ）は接続前の断面図、（Ｂ）は接続した状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    上杭
２    端板
２Ａ  補助部材
２１  ボルト孔
３    下杭
４    端板
４Ａ  補助部材
４１  ボルト孔
５    接続板
５Ａ  接続板（単位構成部材）
５Ｂ  接続板（単位構成部材）
５Ｃ  接続板（単位構成部材）
５Ｄ  接続板（単位構成部材）
５Ｅ  接続板（単位構成部材）
５１  ボルト挿通孔
５１Ａ  （単位構成部材の）ボルト挿通孔
５１Ｂ  （単位構成部材の）ボルト挿通孔
５１ａ  ボルト頭部挿入部
５２  ボルト挿通孔
５２ａ  ボルト頭部挿入部及び操作口
５２ｂ  ボルト着座面
５２ｃ  小径部
５２ｄ  大径部
６    ボルト
６１  ボルト頭部
７    ボルト
７１  ボルト頭部
８    筒体
８１  ボルト挿入孔（移動規制手段）
９    ボルト（移動規制手段）
１０  充填物
１１  キー
Ｓ    工具
Ｓｏ  操作口