(57)【要約】【課題】  杭の軸心を保つことができ、圧縮、引っ張り、曲げ等に対する耐力が強く、上下の杭間でトルクを伝達可能な上下杭の接続構造を提供する。【解決手段】  継手部品１と抜止め手段５Ａ，５Ｂとを用いて上杭２１と下杭１１とを接続する。上杭２１は下面に軸芯孔２２を有し、かつ下杭１１は上面に軸芯孔１２を有する。継手部品１は、上杭２１の下面と下杭１１の上面との間に介在する平板部２、およびこの平板部２から上下に突出して上杭２１の下端部および下杭１１の上端部で軸芯孔１２，２２にそれぞれ挿入された軸芯部３を有する。抜止め手段５Ａ，５Ｂは、継手部品１の軸芯部２が上杭２１および下杭１１から抜けるのを防ぐ。継手部品１の平板部２と上杭２１および下杭１１との接合面に、上杭２１および下杭１１の中心軸回りの回転力を互いに伝達する回転力伝達手段４を設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上杭は下面に軸芯孔を有し、かつ下杭は上面に軸芯孔を有し、これら上杭と下杭とを、上杭の下面と下杭の上面との間に介在する平板部、およびこの平板部から上下に突出して上杭の下端部および下杭の上端部で前記軸芯孔にそれぞれ挿入された軸芯部を有する継手部品と、この継手部品の軸芯部が上杭および下杭から抜けるのを防ぐ抜止め手段とを用いて接続することを特徴とする上下杭の接続構造。
【請求項２】
請求項１において、前記継手部品の平板部と上杭および下杭との接合面に、上杭および下杭の中心軸回りの回転力を互いに伝達する回転力伝達手段を設けた上下杭の接続構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２において、前記抜止め手段は、前記継手部品の軸芯部を水平に貫通して両端が上杭または下杭に固定された棒状体である上下杭の接続構造。
【請求項４】
請求項３において、前記棒状体を貫通させる前記軸芯部の貫通孔の上下位置を、この貫通孔を貫通した棒状体の両端が上杭または下杭に固定された状態で、前記棒状体が上杭または下杭を前記継手部品の平板部に押付ける位置とした上下杭の接続構造。
【請求項５】
請求項１または請求項２において、前記抜止め手段は、上杭または下杭を上下に貫通して設けられ、一端が前記継手部品の軸芯部に固定された棒材と、この棒材における上杭の上側または下杭の下側に突出した箇所に螺着され、上杭または下杭を前記継手部品の平板部に押付ける側に締め付けられたナットとを有する上下杭の接続構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、住宅やその他の建物の杭基礎等に用いられる杭において、複数本の杭を継ぎ足す場合に適用される上下杭の接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
木、プラスチック等でなる杭を複数本継ぎ足して使用する場合、従来は、図１０に示すようなほぞ形式の継手部品６１により上杭２１と下杭１１とを接続するのが一般的であった。図の継手部品６１は、上杭用の凹部６２および下杭用の凹部６３を備えた環状の部品であって、上杭用の凹部６２に上杭２１の下端部を挿入し、下杭用の凹部６３に下杭１１の上端部を挿入することにより、上杭２１と下杭１１とを接続する構造である。このようなほぞ形式の継手部品６１を用いる他に、杭と継手部品とをねじ機構で結合するものもある（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開平７−２２９１４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記従来のほぞ形式の継手部品を用いた上下杭の接続構造には、以下の問題点があった。
・上下各杭２１，１１が凹部６２，６３内で動くため、杭の軸心が定まらず、かつ水平方向の耐力が小さい。
・上杭２１から下杭１１へ引っ張り力を伝達できないため、地中に埋設された杭を引き抜くことができず、杭を撤去する際に下杭が残存してしまう。このことは、リサイクルの観点から好ましくない。
・上杭２１と下杭１１との固定度が小さいため、打設中に杭が曲がりやすい。
・上下の杭２１，１１間で相互にトルクを伝達できないため、杭を回転させて打設することができない。
【０００４】
この発明は、上記問題点を解消することを目的とし、中でも、杭の軸心を保つことができ、圧縮、引っ張り、曲げ等に対する耐力が強い上下杭の接続構造を提供することを課題としている。
さらに、この発明は、上下の杭間でトルクを伝達可能な上下杭の接続構造とすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の上下杭の接続構造は、上杭は下面に軸芯孔を有し、かつ下杭は上面に軸芯孔を有し、これら上杭と下杭とを、上杭の下面と下杭の上面との間に介在する平板部、およびこの平板部から上下に突出して上杭の下端部および下杭の上端部で前記軸芯孔にそれぞれ挿入された軸芯部を有する継手部品と、この継手部品の軸芯部が上杭および下杭から抜けるのを防ぐ抜止め手段とを用いて接続することを特徴とする。
この発明の接続構造によれば、継手部品の軸芯部が上杭の下端部および下杭の上端部にそれぞれ挿入されるため、杭の軸心を正確に保つことができ、かつ上下各杭の相互の水平移動が拘束されることにより、水平方向の耐力が大きい。上杭と下杭とが継手部品の平板部を介して接するため、圧縮力に対する耐力が大きい。また、抜止め手段により、継手部品の軸芯部が上杭および下杭から抜けないようになっているため、上杭から下杭へ引っ張り力を伝達することができる。そのため、杭を撤去する際に、下杭も引き抜くことができる。さらに、この構造であると、上杭と下杭との固定度が大きく、打設中に杭が曲がりにくい。
【０００６】
この発明において、前記継手部品の平板部と上杭および下杭との接合面に、上杭および下杭の中心軸回りの回転力を互いに伝達する回転力伝達手段を設けると良い。
回転力伝達手段を設けると、上下の杭間で相互にトルクを伝達できるため、杭を回転させて打設することができると共に、地中に埋設された杭を回転させて引き抜くことができる。
【０００７】
前記抜止め手段は、前記継手部品の軸芯部を水平に貫通して両端が上杭または下杭に固定された棒状体とすることができる。
抜止め手段が、継手部品の軸芯部を水平に貫通して両端が上杭または下杭に固定された棒状体であると、上杭と下杭とを上下に引き離す方向の引っ張り、および上杭と下杭と逆向きに回転させるねじれに対する抵抗力を有する。
【０００８】
抜止め手段が棒状体である場合、前記棒状体を貫通させる前記軸芯部の貫通孔の上下位置を、この貫通孔を貫通した棒状体の両端が上杭または下杭に固定された状態で、前記棒状体が上杭または下杭を前記継手部品の平板部に押付ける位置とするのがよい。例えば、貫通孔の位置と、棒状体の上杭または下杭への位置とをわずかに上下にずらせておくことにより、棒状体により上杭または下杭を継手部品の平板部に押付けるようにすることができる。
棒状体により上杭または下杭を継手部品の平板部に押付けるようにすると、上杭と下杭との固定度がより一層大きくなる。
【０００９】
また、前記抜止め手段は、上杭または下杭を上下に貫通して設けられ、一端が前記継手部品の軸芯部に固定された棒材と、この棒材における上杭の上側または下杭の下側に突出した箇所に螺着され、上杭または下杭を前記継手部品の平板部に押付ける側に締め付けられたナットとを有する構成としてもよい。
抜止め手段が棒材とナットとを有する構成である場合も、上杭または下杭が平板部に押付けられるため、上杭と下杭との固定度がより一層大きくなる。
【発明の効果】
【００１０】
この発明の上下杭の接続構造は、上杭は下面に軸芯孔を有し、かつ下杭は上面に軸芯孔を有し、これら上杭と下杭とを、上杭の下面と下杭の上面との間に介在する平板部、およびこの平板部から上下に突出して上杭の下端部および下杭の上端部で前記軸芯孔にそれぞれ挿入された軸芯部を有する継手部品と、この継手部品の軸芯部が上杭および下杭から抜けるのを防ぐ抜止め手段とを用いて接続するため、杭の軸心を保つことができ、圧縮、引っ張り、曲げ等に対する耐力が強い。
前記平板部と上杭および下杭との接合面に、上杭および下杭の中心軸回りの回転力を互いに伝達する回転力伝達手段を設けた場合は、上下の杭間でトルクを伝達可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の実施形態を図１ないし図４と共に説明する。図１および図２に示すように、この上下杭の接続構造には、継手部品１、および抜止め手段としての長短２本の抜止めピン５Ａ，５Ｂが用いられる。なお、この実施形態の下杭１１および上杭２１は、断面円形で一端側にいくほど細くなったテーパ状の杭であるが、断面が非円形の杭であってもよく、また全体が同じ太さの杭であってもよい。下杭１１および上杭２１は、例えばプラスチック製あるいは松等の木製であり、長さは１〜２ｍ程度である。また、下杭１１は、下端に回転圧入用のドリル切り状の螺旋状突条が設けられているものであっても、設けられていないものであってもよい。
【００１２】
継手部品１は、杭１１，２１の断面形状に対応する円板状の平板部２と、この平板部２の中心部から上下に突出する軸芯部３と、平板部２の上面および下面に設けられ、前記軸芯部３と同心の円周上に等間隔で配置された複数個の回転伝達用凸部４とでなる。回転伝達用凸部４は回転力伝達手段である。軸芯部３は、凸部４よりも径が大きく、かつ軸方向寸法が長い。この例では、軸芯部３および凸部４は、いずれも円柱形で、上下端部が先細りのテーパ状になっている。
【００１３】
抜止めピン５Ａ，５Ｂは、一端側が細くなったテーパ状の棒状体とされている。継手部品１の前記軸芯部３の上下２箇所に、この抜止めピン５Ａ，５Ｂを挿通するための貫通孔３ａが水平に設けられている。貫通孔３ａは、抜止めピン５Ａ，５Ｂに対応するテーパ孔とされているが、円筒孔であってもよい。
【００１４】
下杭１１は、上端面に前記軸芯部３の下部が挿入される軸芯孔１２と、前記上面側の凸部４が挿入される凹部１３とを有し、外周面に短い方の抜止めピン５Ａが挿通されるピン孔１４を有する。上杭２１は、下端面に前記軸芯部３の上部が挿入される軸芯孔２２と、前記下面側の凸部４が挿入される凹部２３とを有し、外周面に長い方の抜止めピン５Ｂが挿通されるピン孔２４を有する。ピン孔１４，２４は、抜止めピン５Ａ，５Ｂに対応するテーパ孔とされているが、円筒孔であってもよい。なお、軸芯孔１２は、下杭１１の全長にわたって設けられていても、上端面に続く一部にだけ設けられていてもよい。同様に、軸芯孔２２は、上杭２２の全長にわたって設けられていても、下端面に続く一部にだけ設けられていてもよい。
【００１５】
下杭１１および上杭２１の接続方法を図３と共に説明する。下杭１１を地盤Ｇの所定深さまで打設したならば、下杭１１に対して継手部品１を取付ける（同図（Ａ））。その方法は、下杭１１の軸芯孔１２および凹部１３に継手部品１の軸芯部３の下部および下面側の凸部４をそれぞれ挿入し（同図（Ｂ））、下杭１１のピン孔１４および継手部品１の貫通孔３ａに抜止めピン５Ａを挿通する（同図（Ｃ））。図４に示すように、継手部品１の平板部２から貫通孔３ａまでの距離ｌ１よりも下杭１１の上端からピン孔１４までの距離ｌ２の方が若干長く設定されているため、ピン孔１４および貫通孔３ａに抜止めピン５Ａを挿通した状態で、継手部品１の平板部２が下杭１１に押付けられる。
【００１６】
次に、継手部品１に上杭２１を取付ける（図３（Ｄ））。その方法は、上杭２１の軸芯孔２２および凹部２３に継手部品１の軸芯部３の上部および上面側の凸部４をそれぞれ挿入し（同図（Ｅ））、上杭２１のピン孔２４および継手部品１のピン孔３ａに抜止めピン５Ｂを挿通する（同図（Ｆ））。前記同様、継手部品１の平板部２からピン孔３ａまでの距離よりも下杭１１の下端からピン孔１４までの距離の方が若干長く設定されているため（図示省略）、ピン孔３ａおよび貫通孔１４に抜止めピン５Ｂを挿通した場合に、継手部品１の平板部２に上杭１１が押付けられた状態となる。
【００１７】
このように上杭２１および下杭１１を接続した上下杭の接続構造は、上杭２１の下面と下杭１１の上面との間に継手部品１の平板部２が介在し、この平板部２から上下に突出する軸芯部３および凸部４が、上杭１１の下端部および下杭２１の上端部にそれぞれ挿入されている。この構造であると、杭の軸心を正確に保つことができ、かつ上下各杭１１，２１の水平移動が拘束されることにより、水平方向の耐力が大きい。上杭２１と下杭１１とが継手部品１の平板部２を介して接するため、圧縮力に対する耐力が大きい。また、抜止め手段である抜止めピン５Ａ，５Ｂにより、継手部品１の軸芯部３が上杭２１および下杭１１から抜けないようになっているため、上杭２１から下杭１１へ引っ張り力を伝達することができる。そのため、杭を撤去する際に、下杭１１も引き抜くことができる。さらに、この構造であると、抜止めピン５Ａ，５Ｂにより上杭２１および下杭１１が継手部品１の平板部２に押付けられているため、上杭２１と下杭１１との固定度が大きく、打設中に杭が曲がりにくい。
曲げ耐力をさらに大きくするには、継手部品１の軸芯部３の径を太く、かつ長くすればよい。また、抜止めピン５Ａ，５Ｂを継手部品１の平板部２から離れた位置に設けても、曲げ耐力を向上させることができる。
【００１８】
また、継手部品１の平板部２と上杭２１および下杭１１との接合面に、上杭２１および下杭１１の中心軸回りの回転力を互いに伝達する回転力伝達手段として回転伝達用凸部４が設けられているため、上下の杭１１，２１間で相互にトルクを伝達できる。そのため、杭を回転させて打設することができると共に、地中に埋設された杭を回転させて引き抜くことができる。なお、この実施形態の場合、抜止めピン５Ａ，５Ｂによっても回転力を伝達することができるが、抜止めピン５Ａ，５Ｂにより伝達可能な回転力は小さいので、平板部２と上杭２１および下杭１１との接合面に回転力伝達手段を設けるのが望ましい。
【００１９】
図５に示すように、抜止め手段を、抜止めピン５Ａ，５Ｂからなる棒状体に代えて、ボルト６Ａ，６Ｂからなる棒状体としてもよい。ボルト６Ａ，６Ｂはピン孔１４の一端からピン孔１４および貫通孔３ａに挿通され、他端側から座金７およびナット８を装着することにより、下杭１１または上杭２１に固定される。この場合は、ボルト６Ａ，６Ｂの中間部をテーパ状にしておくことで、ピン孔１４および貫通孔３ａにボルト６Ａ，６Ｂを挿通した状態で、継手部品１の平板部２が下杭１１に押付けられるようにすることができる。
【００２０】
図６は抜止め手段が異なる実施形態を示す。この上下杭の接続構造には、継手部品１、上下２本の棒材３１、ナット３２等が用いられる。継手部品１の軸芯部３は、前記実施形態のものよりも短く形成されており、その上下両端面にねじ孔３ｂを有する。軸芯部３には、水平方向の貫通孔は設けられていない。棒材３１は、ＰＣ鋼棒等からなり、一端に前記ねじ孔３ｂにねじ込まれる第１のねじ部３１ａが形成され、他端にねじナット３２が螺着される第２のねじ部３１ｂが形成されている。
【００２１】
この実施形態の場合、打設に先立ち、予め下杭１１に継手部品１を取付ける。継手部品１の取付けは、前記同様に、下杭１１の軸芯孔１２および凹部１３に継手部品１の軸芯部３の下部および下面側の凸部４をそれぞれ挿入する。その後、下杭１１の軸芯孔１２に下端側から棒材３１を挿入して、その先端の第１のねじ部３１ａを継手部品１のねじ孔３ｂにねじ込み、さらに下杭１１の下側に突出した棒材３１の第２のねじ部３１ｂに座金３３を嵌め込み、ナット３２を螺着する。その際、下杭１１が継手部品１の平板部２に押付けられた状態となるように、ナット３２を強く締め付けておく。
【００２２】
継手部品１を取付けた下杭１１を地盤Ｇの所定の深さまで打設してから、継手部品１に上杭２１を取付ける。上杭２１の取付けは、前記同様に、上杭２１の軸芯孔２２および凹部２３に継手部品１の軸芯部３の上部および上面側の凸部４をそれぞれ挿入した後、上杭１１の軸芯孔２２に上端側から棒材３１を挿入して、その先端の第１のねじ部３１ａを継手部品１のねじ孔３ｂにねじ込み、さらに上杭２１の上側に突出した棒材３１の第２のねじ部３１ｂに座金３３を嵌め込み、ナット３２を螺着する。その際も、前記同様、上杭２１が継手部品１の平板部２に押付けられた状態となるように、ナット３２を強く締め付けておく。
【００２３】
このように上杭２１および下杭１１を接続した上下杭の接続構造は、杭１１，２１の軸心に設けた棒材３１にテンションが作用しているため、前記実施形態に比べて、引っ張り、曲げ、ねじり等に対する耐力がさらに大きい。
【００２４】
図７はさらに異なる実施形態を示す。この上下杭の接続構造は、継手部品１の平板部２と上杭２１および下杭１１との回転力伝達手段として、継手部品１の平板部２に放射状の歯４１を設けると共に、下杭１１の上端面および上杭２１の下端面に、前記歯４１が係合する歯４２を設けたものである。このような歯の噛み合わせによる回転力伝達手段であっても、上下の杭１１，２１間で相互にトルクを伝達することができる。
【００２５】
図８はさらに異なる実施形態を示す。この上下杭の接続構造は、図１ないし図４の構成に加えて、下杭１１と上杭２１との接続部の外周を覆う筒体５１を設けたものである。筒体５１は、継手部品１の平板部２と一体であっても、一体でなくてもよい。抜止めピン５Ａ，５Ｂは、図のように筒体５１から外れた位置に配置してもよく、あるいは杭１１，２１、軸芯部３、および筒体５１を貫通するように設けてもよい（図示せず）。このように下杭１１と上杭２１との接続部の外周を覆う筒体５１を設けると、曲げ耐力を向上させることができる。
【００２６】
なお、筒体５１を有すると、筒体５１により上下各杭１１，２１の水平移動が拘束されるため、図９に示すように、継手部品１の軸芯部を無くした構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】この発明の実施形態に係る上下杭の接続構造の断面図である。
【図２】同上下杭の接続構造の分解斜視図である。
【図３】同上下杭の接続方法を示す説明図である。
【図４】寸法関係を示す説明図である。
【図５】この発明の異なる実施形態に係る上下杭の接続構造の断面図である。
【図６】この発明のさらに異なる実施形態に係る上下杭の接続構造の断面図である。
【図７】この発明のさらに異なる実施形態に係る上下杭の接続構造の断面図である。
【図８】この発明のさらに異なる実施形態に係る上下杭の接続構造の断面図である。
【図９】この発明のさらに異なる実施形態に係る上下杭の接続構造の断面図である。
【図１０】従来の上下杭の接続構造の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１…継手部品
２…平板部
３…軸芯部
３ａ…貫通孔
４…凸部（回転力伝達手段）
５Ａ，５Ｂ…抜止めピン（抜止め手段）
６Ａ，６Ｂ…ボルト（抜止め手段）
１１…下杭
１２，２２…軸芯孔
２１…上杭
３１…棒材
３２…ナット
【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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