(57)【要約】【課題】鋼管杭等の鋼製円柱体どうしを無溶接で短時間に接合でき、かつ強固な接合強度が得られる接継手構造およびその接合方法を提供する。【解決手段】互いに接合される一方の鋼製円柱体２１の端部に外周テーパ部２２ｂを有する雄継手２２を設け、他方の鋼製円柱体１１の端部に内周テーパ部１２ａを有する雌継手１２を設ける。雄継手２２の外周テーパ部２２ｂに雌継手１２の内周テーパ部１２ａを外嵌し、内周テーパ部１２ａの環状係止部１３と外周テーパ部２２ｂの環状係止部２３を係合させる。さらに、雌継手１２の端部外周面に形成された外周テーパ部１２ｂに、内周面に内周テーパ部３２ａを有する環状体３２を外嵌し、雌雄両継手１２，２２が接合された継手部を楔効果により締め付ける。【選択図】　　図１
2004036251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼製円柱体どうしの継手構造であって、接続される第１の鋼製円柱体の接続端部の外周面に円錐テーパ状の外周テーパ部が形成され、少なくとも端部が筒状である第２の鋼製円柱体の接続端部の内周面に前記第１の鋼製円柱体の外周テーパ部に外嵌される円錐テーパ状の内周テーパ部が形成されているとともに、前記外周テーパ部と前記内周テーパ部には互いに係合するそれぞれ少なくとも１つの環状係止部が設けられており、かつ前記第２の鋼製円柱体の接続端部の外周面には円錐テーパ状の外周テーパ部が形成され、前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部に、内周面に前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部と嵌合可能な円錐テーパ状の内周テーパ部が形成された環状体が外嵌されるようになっていることを特徴とする鋼製円柱体の継手構造。
【請求項２】
前記環状体の内周面には前記内周テーパ部と別に雌ねじが形成されており、前記第１または第２の鋼製円柱体の外周の前記雌ねじと対峙する位置に、前記雌ねじに螺合可能な雄ねじが形成されていることを特徴とする請求項１記載の鋼製円柱体の継手構造。
【請求項３】
前記環状体には前記内周テーパ部と別に貫通孔または内周面に内面溝が形成されており、前記第１または第２の鋼製円柱体の外周の前記貫通孔または内面溝と対峙する位置に、前記貫通孔または内面溝に嵌合または係合する突起が設けられていることを特徴とする請求項１記載の鋼製円柱体の継手構造。
【請求項４】
前記第１の鋼製円柱体の外周テーパ部と前記第２の鋼製円柱体の内周テーパ部のいずれか１方に軸方向に延びる１以上の溝または貫通孔が形成され、他方に前記溝または貫通孔に嵌合する回転止めのキーが設けられていることを特徴とする請求項１、２または３記載の鋼製円柱体の継手構造。
【請求項５】
前記第２の鋼製円柱体の内周テーパ部の周方向複数個所に、軸方向に延びるスリットが形成されていることを特徴とする請求項１、２、３または４記載の鋼製円柱体の継手構造。
【請求項６】
鋼製円柱体どうしの接合方法であって、第１の鋼製円柱体の接続端部の外周面に形成された円錐テーパ状の外周テーパ部に、少なくとも端部が円筒状の第２の鋼製円柱体の接続端部の内周面に形成された円錐テーパ状の内周テーパ部を外嵌し、前記外周テーパ部と前記内周テーパ部のそれぞれに設けられた環状係止部どうしを係合させた後、前記第２の鋼製円柱体の接続端部の外周面に形成された円錐テーパ状の外周テーパ部に、内周面に前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部に嵌合可能な円錐テーパ状の内周テーパ部が形成された環状体を外嵌することにより、該環状体で前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部を締め付け、前記第１および第２の鋼製円柱体どうしを接続することを特徴とする鋼製円柱体の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、鋼製円柱体の継手構造および接合方法に関するもので、鋼管杭等の杭や、建築物・構築物の構造材、長柱等の接続に利用することができる。
【０００２】
なお、本願でいう鋼製円柱体は、部材としての柱に限定される意味ではなく、外形が円柱状であることを意味し、中実の場合に限らず、一部または全長が中空の筒状である場合も含む。また、鋼製円柱体の全体が鋼製である必要はなく、一部が鋼製で他の部分が鋼以外であってもよい。
【０００３】
【従来の技術】
長尺の鋼管杭を地盤中に設置する場合、現場に運搬可能な長さに制限があるため、短い鋼管杭を現場において継ぎ合わせる必要がある。従来、この継ぎ杭作業は溶接が一般的であった。
【０００４】
しかしながら、作業環境の悪い現場で行う溶接には優れた溶接技術と慎重な施工管理が必要であり、また厚さの大きい鋼管杭が用いられる地滑り抑止工事等においては、鋼管杭の継ぎ合わせ溶接部の品質の確保が問題となっている。
【０００５】
その上、近年、優秀な溶接工の確保がますます困難な状況にあり、このようなことから、溶接をしないで簡単に鋼管杭を接続できる継手（以下、無溶接継手と称す）の開発が求められていた。
【０００６】
このような無溶接継手として、既に多くの技術が開発されており、代表的な方式として以下に述べるようなものがある。
【０００７】
（１）　雄ねじと雌ねじを螺合する方式
特開平１０−３１１０２８号公報には、図１１に示すように、接合すべき鋼管杭５１ａ，５１ｂの端部に雄ねじ５３ａを有する下端部金物５２ａと雌ねじ５３ｂを有する上端部金物５２ｂを溶接し、雄ねじ５３ａと雌ねじ５３ｂの螺合により接合する継手が記載されている。
この他、雄ねじと雌ねじを螺合する方式としては、特開平９−２５６３５７号公報記載の鋼管杭の継手等がある。
【０００８】
（２）　テーパ管どうしを嵌合する方式
特開平５−２９５７２５号公報には、図１２に示すように、接合すべき鋼管杭６１ａ，６１ｂの端部に互いに嵌合する複数の段差のテーパ６２ａ，６２ｂを形成した印籠継手が記載されている。
この他、テーパ管どうしを嵌合する方式としては、特開平７−１５０５５３号公報記載の鋼管杭の継手構造等がある。
【０００９】
（３）　管端に接合したつば状突起どうしを接続金物で結合する方式
特開平８−１４４３８４号公報には、図１３に示すように、鋼管柱の継手構造として、上下の管体７１ａ，７１ｂの端部につば状突起（フランジ）７２ａ，７２ｂを取り付け、これらを半割金物７３ａ，７３ｂで挟み込み、その外面をスリーブ７４で締め付けた構造が記載されている。
【００１０】
（４）　内挿管と外挿管をピンや突起で接合する方式
特開２００１−１１８５０号公報には、鋼管杭の接合構造として、図１４に示すように、接合すべき一方の鋼管杭８１ｂに内挿管８２ｂを溶接し、他方の鋼管杭８１ａの端部に外挿管８２ａを溶接し、外挿管８２ａに内挿管８２ｂを嵌合させ、両者を貫通するピン８３により上下の鋼管杭８１ａ，８１ｂどうしを接合した構造が記載されている。
この他、特開平８−２７７８１号公報には、係合スリットと係合突起の組み合わせにより上下の鋼管杭を接合する継手構造が記載されている。
【００１１】
（５）　その他の接合方式
その他の接合方式として、特開平５−１５６６２８号公報には内挿管と外挿管の間隙に接着剤を注入して接合する方法、特開２００２−６１１７４号公報には特殊な形状に機械加工された継手どうしを嵌合する方法、特開平９−１１９１３２号公報には鋼管杭の突合せ部外周にテーパスリーブを設け、テーパリングで該テーパスリーブを締め付けて接合する継手構造、特開平１０−２４６３６８号公報や特開平１０−２４６３６８号公報には外周面に円錐テーパ面を有する雄テーパ筒体を内周面に円錐テーパ面を有する雌テーパ筒体に押し込んで係合する円環継手が記載されている。
さらに、実開平２−１２０５２５号公報には、図１５に示すように、円筒形鋼管をコンクリート杭９１ａ，９１ｂに固着して継手とし、それらに設けられた嵌合用溝９２ｂと先端突起９２ａを係合させ、その外側に締付用バンド９３を設けた継手構造が記載されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の無溶接継手には、それぞれいくつかの問題点や技術的課題がある。
【００１３】
図１１のような雄ねじ５３ａと雌ねじ５３ｂを螺合する方式の接合構造では、接続に時間がかかるほか、接続した後に鋼管杭を回転圧入する際、地中の障害物に当たった時には、逆方向に回転して障害物に対処する場合があり、この逆方向の回転により雄ねじ５３ａと雌ねじ５３ｂの螺合部が緩むことがある。
【００１４】
図１２のようなテーパー管どうしを嵌合するタイプの継手においては、一方の鋼管６１ａ端部を他方の鋼管６１ｂ端部に挿入する印籠構造としたのが特徴であるが、このような構造は継手に引張力が作用した際に容易に離脱する欠点を有している。
【００１５】
図１３のような管端のつば状突起７２ａ，７２ｂどうしを、半割金物７３ａ，７３ｂおよびスリーブ７４で接合する構造では、スリーブ７４の内面と半割金物７３ａ，７３ｂの外面との隙間が小さいとスリーブ７４の外挿が難しくなり、時間を要し作業性が低下するほか、逆に隙間が大きいと半割金物７３ａ，７３ｂの締め付けが弱くなるため接合強度が低下するといった問題がある。
【００１６】
図１４のような内挿管８２ｂと外挿管８２ａをピン８３や突起で接合する構造においては、ピンや突起とこれらが嵌合する孔との隙間の管理方法によっては、接合部にガタが生じて十分な接合剛性が得られないという問題がある。また、上記隙間が小さすぎたり、孔の加工精度によってはピンや突起の嵌合に必要以上に時間を要して作業性が悪くなるといった問題がある。
【００１７】
その他の接合方式についても、それぞれ課題を有し、図１５の嵌合用溝９２ｂと先端突起９２ａを係合させる構造では、先端突起９２ａが大きい場合には接合時にコンクリート杭の端部に固着した円筒形鋼管が大きく拡開しなければならず、先端突起が小さい場合には十分な接合強度が得られないという問題がある。また、締付用バンド９３を外側に打ち込んで固定するので、打ち込みの作業に手間がかかるほか、打ち込み力により緩みや抜けが生じたり、杭に亀裂が生じるという問題もある。
【００１８】
本願発明は、鋼管杭その他の鋼製円柱体の継手について、テーパ締め付けを利用し、現場における溶接作業を排除した技術であって、鋼製円柱体の特性に合致した改善・改良により、短時間で接合でき、かつ強固な接合強度が得られる無溶接継手構造およびその接合方法を提供することを目的としている。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、鋼製円柱体どうしの継手構造であって、接続される第１の鋼製円柱体の接続端部の外周面に円錐テーパ状の外周テーパ部が形成され、少なくとも端部が筒状である第２の鋼製円柱体の接続端部の内周面に前記第１の鋼製円柱体の外周テーパ部に外嵌される円錐テーパ状の内周テーパ部が形成されているとともに、前記外周テーパ部と前記内周テーパ部には互いに係合するそれぞれ少なくとも１つの環状係止部が設けられており、かつ前記第２の鋼製円柱体の接続端部の外周面には円錐テーパ状の外周テーパ部が形成され、前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部に、内周面に前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部と嵌合可能な円錐テーパ状の内周テーパ部が形成された環状体が外嵌されるようになっていることを特徴とするものである。
【００２０】
本願発明の継手構造の適用対象となる鋼製円柱体としては、鋼管杭等の杭の他、建築物・構築物の構造材、長柱等が挙げられる。ここで構造材とは、柱、梁、桁、ブレース、スラブ、屋根またはこれらを構成する部材を言い、長柱とはポール、電柱、マスト等を言う。
【００２１】
また、本願でいう鋼製円柱体には、鋼管などの中空のものや、中間が中実で端部のみ筒状のものも含む。さらに、鋼製円柱体の内周テーパ部や外周テーパ部が形成されている接続端部は、鋼製円柱体本体部分と一体成形されたものであってもよいし、別途、製作した継手部を鋼製円柱体本体部分の端部に溶接等により接合したものでもよい。
【００２２】
上記のような構成において、本願発明では、テーパを利用して押し込み係合する継手構造の、嵌合しやすい反面、離脱しやすいという課題に対し、さらにその外周に外嵌され強固な楔効果を発揮する環状体を設けることで、嵌合しやすく、かつ離脱し難いという一見相反する性能を両立させたものである。
【００２３】
請求項２は、請求項１に係る鋼製円柱体の継手構造において、前記環状体の内周面には前記内周テーパ部と別に雌ねじが形成されており、前記第１または第２の鋼製円柱体の外周の前記雌ねじと対峙する位置に、前記雌ねじに螺合可能な雄ねじが形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
環状体側の雌ねじと鋼製円柱体側の雄ねじの螺合により、継手部の係合がさらに強固なものとなり、また環状体が鋼製円柱体の軸方向に摺動して係合状態が弛緩するのを防ぐことができる。
【００２５】
請求項３は、請求項１に係る鋼製円柱体の継手構造において、前記環状体には前記内周テーパ部と別に貫通孔または内周面に内面溝が形成されており、前記第１または第２の鋼製円柱体の外周の前記貫通孔または内面溝と対峙する位置に、前記貫通孔または内面溝に嵌合または係合する突起が設けられていることを特徴とするものである。
【００２６】
この突起と貫通孔または内面溝との嵌合または係合によっても、継手部の係合状態を強固なものとすることができ、また環状体の鋼製円柱体軸方向の摺動を抑制し係合状態の弛緩を防止することができる。
【００２７】
請求項４は、請求項１、２または３に係る鋼製円柱体の継手構造において、前記第１の鋼製円柱体の外周テーパ部と前記第２の鋼製円柱体の内周テーパ部のいずれか１方に軸方向に延びる１以上の溝または貫通孔が形成され、他方に前記溝または貫通孔に嵌合する回転止めのキーが設けられていることを特徴とするものである。
【００２８】
キーが溝または貫通孔に嵌合されることで、接合された鋼製円柱体どうしの相対的な回転が抑止され、いずれか一方の鋼製円柱体が回転トルクを受けた際、回転トルクをもう一方の鋼製円柱体にスムーズに伝達することができる。
【００２９】
請求項５は、請求項１、２、３または４に係る鋼製円柱体の継手構造において、前記第２の鋼製円柱体の内周テーパ部の周方向複数個所に、軸方向に延びるスリットが形成されていることを特徴とするものである。
【００３０】
スリットが形成されていることで、内周テーパ部を形成した部分が鋼製円柱体の断面半径方向外側に変形しやすくなり、継手部における嵌合あるいは係合が容易になる。
【００３１】
本願の請求項６に係る発明は、鋼製円柱体どうしの接合方法であって、第１の鋼製円柱体の接続端部の外周面に形成された円錐テーパ状の外周テーパ部に、少なくとも端部が円筒状の第２の鋼製円柱体の接続端部の内周面に形成された円錐テーパ状の内周テーパ部を外嵌し、前記外周テーパ部と前記内周テーパ部のそれぞれに設けられた環状係止部どうしを係合させた後、前記第２の鋼製円柱体の接続端部の外周面に形成された円錐テーパ状の外周テーパ部に、内周面に前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部に嵌合可能な円錐テーパ状の内周テーパ部が形成された環状体を外嵌することにより、該環状体で前記第２の鋼製円柱体の外周テーパ部を締め付け、前記第１および第２の鋼製円柱体どうしを接続することを特徴とするものである。
【００３２】
このように接合することにより、現場における溶接作業がほとんど必要なく、短時間で２つの鋼製円柱体を強固に接合させることができる。また、この方法により鋼製円柱体の離脱しにくい接合構造を得ることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
図１は、本願発明の継手構造の一実施形態を示したもので、（ａ）　は継手係合部分の縦断面図、（ｂ）　は係合部の拡大断面図、（ｃ）　は鋼製円柱体本体を除く継手部の斜視図である。
【００３４】
図１の上部に位置する一方の鋼製円柱体２１の端部には、軸方向端部外周面を円錐テーパ状にした外周テーパ部２２ｂを有する雄継手２２が溶接されており、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂには鋸歯状の環状係止部２３が形成されている。
【００３５】
一方、図の下部に位置するもう一方の鋼製円柱体１１の端部には、軸方向端部内周面を円錐テーパ状にした内周テーパ部１２ａを有する雌継手１２が溶接されており、雌継手１２の内周テーパ部１２ａにも雄継手２２に設けられた環状係止部２３と係合するよう鋸歯状の環状係止部１３が形成されている。
【００３６】
さらに、雌継手１２の端部外周面には円錐テーパ状の外周テーパ部１２ｂが形成されており、その外周にはこの外周テーパ部１２ｂに外嵌され、楔効果によって締め付ける円錐テーパ状の内周テーパ部３２ａを有する環状体３２が、雄継手１１の外周から雌継手１２の外周にかけて配設されており、この環状体３２は鋼製円柱体１１，２１の軸方向（図の上下方向）に摺動可能な構造となっている。
【００３７】
なお、図の雄継手２２の外周テーパ部２２ｂと反対側の端部近傍の外周面には雄ねじ２４が形成されており、環状体３２の内周テーパ部３２ａと反対側の端部近傍の内周面には前記雄ねじ２４と螺合するよう雌ねじ３４が形成されている。
【００３８】
図２は、本願発明の継手構造の他の実施形態を示したもので、図１の継手構造に対し、上下の鋼製円柱体１１，２１が接続された状態でいずれか一方の円柱体が回転トルクを受けた際に、継手を介してもう一方の円柱体に回転トルクが伝達されるように改良を施したものである。
【００３９】
図においては、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂならびに雌継手１２の内周テーパ部１２ａの軸方向にキー溝１５，２５を設け、これらのキー溝１５，２５に回転止めキー３５を嵌入することで、雌雄両継手１２，２２が相互に回転しないような構造としている。
【００４０】
回転止めキー３５ならびにキー溝１５，２５は雌雄両継手１２，２２の円周方向に複数個所設けてもよい。
【００４１】
また、雌継手１２の内周テーパ部１２ａと雄継手２２の外周テーパ部２２ａのいずれか一方に突起を設け、他方に該突起と嵌合する凹部を設けても同様の回転止め効果が得られる。
【００４２】
図３は、図１および図２の実施形態における継手構造を介して２つの鋼製円柱体１１，２１を接続する方法を説明するための縦断面図である。
【００４３】
まず、図３（ａ）　に示すように、接続すべき２つの鋼製円柱体１１，２１のうち、一方の鋼製円柱体２１の雄継手２２の軸方向端部の外周テーパ部２２ｂにに、もう一方の鋼製円柱体１１の雌継手１２の軸方向端部の内周テーパ部１２ａを外嵌し、環状係止部１３，２３どうしを係合させる（図１（ｂ）　参照）。
【００４４】
次に、図３（ｂ）　に示すように、雌継手１２の軸方向端部の外周テーパ部１２ｂに、内周テーパ部３２ａを有する環状体３２を外嵌し、テーパ面での楔効果を利用して締め付けることにより、鋼製円柱体１１，２１どうしを接続する。
【００４５】
この際、環状体３２の端部内面に設けられた雌ねじ３４と、この雌ねじ３４と対峙する雄継手２２の外面に設けられた雄ねじ２４とを、環状体３２を回転させて螺合させることにより、雌雄両継手１２，２２の係合を強固にするとともに、環状体３２が雌雄両継手１２，２２の軸方向に容易に摺動し、係合状態が弛緩してしまわないような構造となっている。
【００４６】
なお、図示しないが、上記環状体３２を回転しやすいように、該環状体３２の外面に凹凸を施し、該凹凸部に回転補助用治具を取り付け、あるいは嵌め込むことで、現場作業が容易となる構造としてもよい。
【００４７】
また、雌雄両継手１２，２２を接続した後、前記環状体３２が不用意に回転して雌雄両継手１２，２２の係合が弛緩しないような構造、例えば点溶接で環状体３２と雄継手２２、あるいは環状体３２と雌継手１２とを一体化するようにしてもよいし、環状体３２を貫通するボルトを雄継手２２あるいは雌継手１２にねじ込んで一体化させるようにしてもよい。
【００４８】
図４は、本願発明の継手構造のさらに他の実施形態について、鋼製円柱体本体を除く継手部を示したもので、図１の実施形態のように環状体３２と雄継手２２を螺合させることで環状体３２を継手の軸方向に摺動させる構造に代わり、環状体３２の内周テーパ部３２ａと軸方向反対側に貫通孔３６を設け、貫通孔３６と対峙する雄継手２２の外周面に該貫通孔３６に嵌合する突起２６を設けた構造としている。
【００４９】
図４では突起２６を棒状体で示しているが、環状体３２の貫通孔３６に嵌合する構造であればどのような形状であってもよい。また、図４では貫通孔３６になっているが、環状体３２の内面に形成された貫通しない溝であってもよい。
【００５０】
さらに、図４では環状体３２に形成された貫通孔３６の形状が階段状になっているが、これは棒状体の突起２６を貫通孔３６に係止させることにより、環状体３２が継手の軸方向に容易に摺動して雌雄両継手１２，２２の係合が弛緩してしまうことがないようにするためである。
【００５１】
したがって、図示しないが、貫通孔３６を階段状とせずに、例えば継手軸方向に斜めに設けた長孔とし、該長孔に嵌合する棒状体をねじを有するボルトにし、該ボルトを図４に示した雄継手２２の外周面にねじ込む構造とし、該ボルトの頭部で前記環状体３２の外周面を締め付けることにより、同様の効果を有する構造としてもよい。
【００５２】
図５は、本願発明の継手構造のさらに他の実施形態について、鋼製円柱体本体を除く継手部を示したもので、図１の実施形態に対し、雌継手１２の軸方向端部の内周テーパ部１２ａを形成した部分の周方向複数個所に、軸方向のスリット１７を形成したものである。
【００５３】
これにより、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂに、雌継手１２の内周テーパ部１２ａを外嵌する際に、雌継手１２の内周テーパ部１２ａを形成した部分が半径方向外側に変形しやすくなり、環状係止部１３，２３どうしを容易に係合させることができる。
【００５４】
また、継手構造における接合強度を大きくするために環状係止部１３，２３の突出高さを大きくする場合にも、スリット１７があることで係合させやすいという利点がある。なお、雌継手１２の内周テーパ部１２ａを形成した部分をさらに変形しやすくするために、この部分の肉厚を薄くしてもよい。
【００５５】
また、環状係止部１３，２３どうしの係合の際、雌継手１２の内周テーパ部１２ａの部分は、弾性変形のみならず塑性変形をしてもよい。なぜなら、雌継手１２の内周テーパ部１２ａが半径方向外側に多少塑性変形したとしても、環状体３２で雌継手１２の外周から締め付けることにより、雄雌両継手１２，２２の環状係止部１３，２３どうしの係合は可能となるからである。
【００５６】
図６は、本願発明における環状係止部１３，２３の形状例として、継手軸方向縦断面を示したものである。（ａ）　，（ｂ）　のいずれも断面形状が鋸歯形状であるが、図６（ｂ）　では個々の係止部の断面形状を台形状としたことにより、図６（ａ）　の場合に比べて係合時に係止部が損耗するのを抑制する効果がある。
【００５７】
本願発明の継手構造における環状係止部に関しては、図６のような多数の連続した環状係止部１３，２３を有するものに限定されず、少なくとも１つの環状係止部があればよい。また、個々の係止部の形状も図６に示すものに限らず、互いに係合可能なものであれば、形状も特に限定されない。例えば、周方向に連続するものに限らず、断続的な係止部でもよいし、ねじのように螺旋状に複数巻き連続しているものでもよい。
【００５８】
図７は、本願発明の継手構造のさらに他の実施形態における継手係合部分の縦断面を示したもので、図の上部に位置する一方の鋼製円柱体２１の端部には、軸方向端部外周面を円錐テーパ状にした外周テーパ部２２ｂを有する雄継手２２が溶接されており、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂには環状係止部（図示せず）が設けられている。
【００５９】
一方、図の下部に位置するもう一方の鋼製円柱体１１の端部には、軸方向端部内周面を円錐テーパ状にした内周テーパ部１２ａを有する雌継手１２が溶接されており、雌継手１２の内周テーパ部１２ａにも雄継手２２に設けられた環状係止部と係合するよう環状係止部（図示せず）が設けられている。
【００６０】
雌継手１２の端部外周面は、図１の実施形態とは異なり、図の下方向に先細りの円錐テーパ状の外周テーパ部１２ｂを有し、この外周テーパ部１２ｂに外嵌され楔効果を利用して締め付ける円錐テーパ状の内周テーパ部３２ａを有する環状体３２が雌継手１２の外周に配設されており、この環状体３２は、鋼製円柱体１１，１２の軸方向（図の上下方向）に摺動可能な構造となっている。
【００６１】
なお、図の雌継手１２の外周テーパ部１２ｂと反対側の端部近傍の外周面には雄ねじ１８が形成されており、環状体の内周テーパ部１３ａと反対側の端部近傍の内周面には前記雄ねじ１８と螺合するよう雌ねじ３８が形成されている。
【００６２】
図８は、図７の実施形態における継手構造を介して２つの鋼製円柱体１１，２１を接続する方法を説明するための縦断面図である。
【００６３】
まず、図８（ａ）　に示すように、接続すべき２つの鋼製円柱体１１，２１のうち、一方の鋼製円柱体２１の雄継手２２の軸方向端部の外周テーパ部２２ｂに、もう一方の鋼製円柱体１１の雌継手１２の軸方向端部の内周テーパ部１２ａを外嵌し、環状係止部どうしを係合させる（例えば図６、図９の環状係止部１３，２３参照）。
【００６４】
次に、図８（ｂ）　に示すように、雌継手１２の軸方向端部の外周テーパ部１２ｂに、内周テーパ部３２ａを有する環状体３２を外嵌し、テーパ面での楔効果を利用して締め付けることにより、鋼製円柱体１１，２１どうしを接続する。
【００６５】
この際、環状体３２の端部内面に設けられた雌ねじ３８と、この雌ねじ３８と対峙する雌継手１２の外面に設けられた雄ねじ１８とを、環状体３２を回転させて螺合させることにより、雌雄両継手１２，２２の係合を強固にするとともに、環状体３２が雌雄両継手１２，２２の軸方向に容易に摺動し、係合状態が弛緩してしまわないような構造となっている。
【００６６】
なお、図示しないが、上記環状体３２を回転しやすいように、該環状体３２の外面に凹凸を施し、該凹凸部に回転補助用治具を取り付け、あるいは嵌め込むことで、現場作業が容易となる構造としてもよい。
【００６７】
図９は、上述した図７の実施形態における鋼製円柱体本体部分を除く継手部の斜視図である。
【００６８】
図示しないが、図４と同様、環状体３２と雌継手１２を螺合する雌ねじ３８（図７参照）と雄ねじ１８の代わりに、環状体３２に貫通孔または内面溝を設け、雌継手１２の外面に突起を設け、これらを互いに嵌合させる構造としてもよい。
【００６９】
さらには、図５と同様、雌継手１２の軸方向端部の内周テーパ部１２ａを形成した部分の周方向複数個所に軸方向のスリットを形成することにより、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂに雌継手１２の内周テーパ部１２ａを外嵌する際に、雌継手１２の内周テーパ部１２ａを形成した部分が半径方向外側に変形しやくなるようにすれば、環状係止部どうしを容易に係合させることができる。
【００７０】
なお、この場合も、雌継手１２の内周テーパ部１２ａを形成した部分が変形しやすくなるように、その部分の肉厚を薄くしてもよい。
【００７１】
また、上下の鋼製円柱体が接続状態であり、現場施工時にいずれか一方の柱体が回転トルクを受けた際に、継手を介してもう一方の柱体に回転トルクが伝達されるように、図２と同様、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂならびに雌継手１２の内周テーパ部１２ａの軸方向にキー溝を設け、これらのキー溝に回転止めキーを嵌入することで、雌雄両継手１２，２２が相互に回転しないような構造、あるいは、雌継手１２の内周テーパ部１２ａと雄継手２２の外周テーパ部２２ａのいずれか一方に突起を設け、他方に該突起と嵌合する凹部を設ける構造としてもよい。
【００７２】
図１０は、本願発明の継手構造のさらに他の実施形態を示したもので、雌雄両継手１２，２２係合後の耐離脱性をさらに向上させるため、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂの反対に位置する内周面に、鋼製の補剛材２９を環状に取り付けたものである。
【００７３】
これにより、係合後の継手に軸方向引張荷重や曲げモーメントが作用した際に、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂが形成されている部分が半径方向内側に変形しにくくなるので、雌雄両継手１２，２２が離脱するのを防止することができる。
【００７４】
なお、雄継手２２の外周テーパ部２２ｂが形成されている部分の肉厚を厚くすることでも同様の効果が期待できる。
【００７５】
以上の説明では主として鋼管杭の場合を説明したが、本願発明は杭以外、例えば建築物、橋、その他の構築物の柱、梁、桁、斜材、支柱等、あるいは電柱、ポール、マスト等の長柱などにも適用することができる。また、本願発明の継手構造は、端部に鋼製の継手部材を取り付けるなどして、コンクリート杭等の継手として利用することもできる。
【００７６】
【発明の効果】
本願発明の継手構造および接合方法によれば、継手の嵌合を施工現場において短時間で容易に行うことができ、かつ強固な継手性能が得られる。
【００７７】
また、杭に限らず、構造材や長柱に適用した場合においても、合理的な無溶接継手として、安価で高性能、省力的な構造およびその接合方法を得ることができる。
【００７８】
請求項２、３に係る発明によれば、継手部の接合強度をさらに高め、かつ環状体の鋼製円柱体軸方向への摺動による係合状態が弛緩を防止することができる。
【００７９】
請求項４に係る発明によれば、キーが溝または貫通孔に嵌合されることで、鋼製円柱体どうしの相対的な回転が抑止され、鋼製円柱体に作用する回転トルクの伝達もスムーズとなる。
【００８０】
請求項５に係る発明によれば、スリットが形成された部分が接合に際し、鋼製円柱体の断面半径方向外側に変形しやすくなり、継手部における嵌合あるいは係合が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の継手構造の一実施形態を示したもので、（ａ）　は継手係合部分の縦断面図、（ｂ）　は係合部の拡大断面図、（ｃ）　は鋼製円柱体本体を除く継手部の斜視図である。
【図２】本願発明の継手構造の他の実施形態を示す縦断面図である。
【図３】図１、図２の実施形態における２つの鋼製円柱体の接続手順を示す縦断面図である。
【図４】本願発明の継手構造のさらに他の実施形態における鋼製円柱体本体を除く継手部の斜視図である。
【図５】本願発明の継手構造のさらに他の実施形態における鋼製円柱体本体を除く継手部の斜視図である。
【図６】本願発明における環状係止部の形状例を示す継手軸方向縦断面図である。
【図７】本願発明の継手構造のさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
【図８】図７の実施形態における２つの鋼製円柱体の接続手順を示す縦断面図である。
【図９】図７の実施形態における鋼製円柱体本体を除く継手部の斜視図である。
【図１０】本願発明の継手構造のさらに他の実施形態を示す縦断面図である。
【図１１】従来の継手構造の一例を示す継手部の正面図（右側は断面図）である。
【図１２】従来の継手構造の他の例を示す継手部の正面図である。
【図１３】従来の継手構造の他の例を示す継手部の斜視図である。
【図１４】従来の継手構造の他の例を示す継手部の断面図である。
【図１５】従来の継手構造の他の例を示す継手部の正面図（左側は断面図）である。
【符号の説明】
１１…鋼製円柱体、１２…雌継手、１２ａ…内周テーパ部、１２ｂ…外周テーパ部、１３…環状係止部、１５…キー溝、１７…スリット、１８…雄ねじ、
２１…鋼製円柱体、２２…雄継手、２２ｂ…外周テーパ部、２３…環状係止部、２４…雄ねじ、２５…キー溝、２６…突起、２９…補剛材、
３２…環状体、３２ａ…内周テーパ部、３４…雌ねじ、３５…回転止めキー、３６…貫通孔、３８…雌ねじ
【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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