CN117500979A - 机械式接头、带接头钢管、带接头钢管的制造方法、构造体、构造体的施工方法、机械式接头的设计方法 - Google Patents

机械式接头、带接头钢管、带接头钢管的制造方法、构造体、构造体的施工方法、机械式接头的设计方法 Download PDF

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CN117500979A CN202280043183.8A CN202280043183A CN117500979A CN 117500979 A CN117500979 A CN 117500979A CN 202280043183 A CN202280043183 A CN 202280043183A CN 117500979 A CN117500979 A CN 117500979A
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Abstract

目的在于使嵌合所需的推入荷重降低而不招致加工成本的增大及强度的降低。本发明的机械式接头(1)具备内侧接头管(5)和外侧接头管(7)，并具备能够在径向上挠曲的分割片(11)、凸部(13)、卡合部(17)及引导部(19)，分割片(11)被分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中按同一组的分割片(11)将到达最大挠曲的定时错开。(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同，(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。

Description

机械式接头、带接头钢管、带接头钢管的制造方法、构造体、构 造体的施工方法、机械式接头的设计方法
技术领域
本发明涉及在钢管彼此的接合中使用的机械式接头、具备机械式接头的带接头钢管、带接头钢管的制造方法、具备机械式接头及用机械式接头接合的多个钢管的构造体、构造体的施工方法以及机械式接头的设计方法。
背景技术
以往，钢管彼此的接合主要使用焊接，近年来有工期的缩短、质量管理上的问题，逐渐也使用机械接合。关于该机械式接合，在专利文献1中公开了仅通过插入就能够接合的施工性优异的接头。
专利文献1记载的“钢管的接头构造”在成为接合对象的钢管的端部分别设置外侧接头管和内侧接头管，通过在管轴方向上将这些外侧接头管和内侧接头管相互插入并使之嵌合从而将钢管接合。外侧接头管及内侧接头管中的任意一者的前端在周向上分割而能够在径向上挠曲。在轴向上施加推入荷重，使外侧接头管及内侧接头管中的任意一者的前端挠曲并插入。此时，在插入的结束位置，挠曲恢复，并且形成在内侧接头管的外周面上的凸部与形成在外侧接头管的内周面上的卡合部卡合并嵌合，形成在外侧接头管的内周面上的凸部与形成在内侧接头管的外周面上的卡合部卡合并嵌合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2004-36329号公报
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的接头中，前端在周向上被分割的部分的剖面为圆弧状，因此弯曲刚性比剖面为矩形的部分高，在使接头彼此嵌合时需要大的推入荷重。另外，由于一般来说接头需要与钢管同等的压缩·拉伸强度，所以当伴随着钢管的规格而加厚接头的板厚时，需要更大的推入荷重。由于通过插入进行的嵌合所需的推入荷重增大会使施工性恶化，所以正在研究降低推入荷重的方法。
因此，为了降低需要的推入荷重，可考虑增加挠曲的部分的分割数，但在切削该部分进行制作的情况下，切削位置数增加而较花费加工成本。而且，伴随着分割数的增加而该部分的强度降低，有时会由于在搬运时或作业时的未预期的荷重而产生扭转等不可逆变形，有可能在施工时不能够嵌合。因此，要求能够降低推入荷重而不增加分割数的机械式接头。
本发明是鉴于上述课题而作出，其目的在于提供能够使嵌合所需的推入荷重降低而提高施工性且不会招致加工成本的增大及强度的降低的机械式接头、带接头钢管、带接头钢管的制造方法、构造体、构造体的施工方法、机械式接头的设计方法。
用于解决课题的手段
本发明的一个方案的机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，并且机械式接头具备：凸部，形成于所述内侧接头管的外周面；卡合部，形成于所述外侧接头管的内周面，在所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及引导部，设置于所述外侧接头管中与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作使所述分割片挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，所述分割片被分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并构成为在嵌合过程中按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同，
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
本发明的一个方案的机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，并且机械式接头具备：凸部，形成于所述外侧接头管的内周面；卡合部，形成于所述内侧接头管的外周面，在所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及引导部，设置于所述内侧接头管中与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作使所述分割片挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，所述分割片被分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并构成为在嵌合过程中按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同，
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
本发明的一个方案的机械式接头为，在上述发明中，在一个所述组中的分割片到达最大挠曲前，其他组中的分割片不开始径向上的挠曲。
本发明的一个方案的带接头钢管在两端或一端具备上述发明的机械式接头中的内侧接头管和/或外侧接头管。
本发明的一个方案的带接头钢管的制造方法是制造上述发明的带接头钢管的方法，将上述发明的机械式接头中的外侧接头管和/或内侧接头管分别安装于成为接合对象的钢管的端部。
本发明的一个方案的构造体具备上述发明的机械式接头和用所述机械式接头接合的多个钢管。
本发明的一个方案的构造体的施工方法是上述发明的构造体的施工方法，在将端部安装有所述外侧接头管的钢管和端部安装有所述内侧接头管的钢管中的任意一者竖立设置于地中的状态下，将另一者的钢管配置于所述一者的钢管之上，使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合并接合。
本发明的一个方案的机械式接头的设计方法是设计机械式接头的设计方法，所述机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，并且机械式接头具备：凸部，形成于所述内侧接头管的外周面；卡合部，形成于所述外侧接头管的内周面，在所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及引导部，设置于所述外侧接头管中与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作使所述分割片挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，将所述分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中，按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，并且由于分割片的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且形成所述轴向位置不同，
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
本发明的一个方案的机械式接头的设计方法是设计机械式接头的设计方法，所述机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，并且机械式接头具备：凸部，形成于所述外侧接头管的内周面；卡合部，形成于所述内侧接头管的外周面，在所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及引导部，设置于所述内侧接头管中与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作使所述分割片挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，将所述分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中，按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，并且由于分割片的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同，
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
发明的效果
根据本发明，分割片以满足规定条件的方式分组为多个组，通过在嵌合过程中按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，从而能够降低嵌合所需的推入荷重，施工性提高。另外，根据本发明，由于能够降低推入荷重而不增加分割片的数量，所以也不会增大加工成本、强度降低。
附图说明
图1A是示出本发明的一实施方式的机械式接头的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图1B是示出本发明的一实施方式的机械式接头的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图1C是示出本发明的一实施方式的机械式接头的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图1D是示出本发明的一实施方式的机械式接头的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图2是示出以满足本发明的条件的方式将8个分割片分组的例子的图。
图3A是用于说明作为比较例使用以往的机械式接头的情况下的推入荷重的图。
图3B是用于说明作为比较例使用以往的机械式接头的情况下的推入荷重的图。
图3C是用于说明作为比较例使用以往的机械式接头的情况下的推入荷重的图。
图4A是用于说明本发明的一实施方式的机械式接头中的推入荷重的图。
图4B是用于说明本发明的一实施方式的机械式接头中的推入荷重的图。
图4C是用于说明本发明的一实施方式的机械式接头中的推入荷重的图。
图5是示出以满足本发明的条件的方式将4个分割片分组的例子的图。
图6是示出以不满足本发明的条件的方式将8个分割片分组的例子的图。
图7是示出本发明的一实施方式的变形例的机械式接头的嵌合前的状态的示意图。
图8是示出本发明的一实施方式的变形例的机械式接头的嵌合后的状态的示意图。
图9A是用于说明其他方案的机械式接头的接合过程的图。
图9B是用于说明其他方案的机械式接头的接合过程的图。
图9C是用于说明其他方案的机械式接头的接合过程的图。
图9D是用于说明其他方案的机械式接头的接合过程的图。
图10A是示出图1A的机械式接头的其他方案的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图10B是示出图1B的机械式接头的其他方案的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图10C是示出图1C的机械式接头的其他方案的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图10D是示出图1D的机械式接头的其他方案的图，是示意地示出接合过程中的分割片挠曲的情形的图。
图11是示出以往的机械式接头的示意图，是示出嵌合前的状态的图。
图12是示出图11的机械式接头中的嵌合后的状态的图。
图13是图11的A-A向视图。
图14A是用于说明以往的机械式接头的接合过程的图。
图14B是用于说明以往的机械式接头的接合过程的图。
图14C是用于说明以往的机械式接头的接合过程的图。
图14D是用于说明以往的机械式接头的接合过程的图。
图15是示出在图14所示的接合过程中一个分割片中的轴向上的位移与荷重的关系的图表。
具体实施方式
在说明本发明的一实施方式的机械式接头前，基于图11、图12、图13、图14A、图14B、图14C及图14D说明以往的机械式接头的构造。
如图11所示，以往的机械式接头23的一例由分别设置于成为接合对象的钢管3的端部的内侧接头管5和外侧接头管25构成。内侧接头管5和外侧接头管25上下相向地配置。在图11的状态下，向配置于上方的内侧接头管5施加轴向上的荷重而将内侧接头管5插入外侧接头管25，使内侧接头管5与外侧接头管25嵌合，如图12所示，使上下的钢管3接合。
内侧接头管5具有与钢管3焊接接合的基端部9，在基端部9的前端侧，设置有在外径比基端部9小的圆筒状的构件上形成在轴向上延伸的缝隙而分割的分割片11。图13是图11的A-A向视图，仅图示了分割片11的前端部。如图11及图13所示，机械式接头23是将内侧接头管5的前端例如8分割而成的部件，剖面圆弧状的8个分割片11在周向上等间隔地排列。分割片11能够在径向上挠曲，在前端部的外周面上形成有向外方突出的凸部13。
外侧接头管25的内径比内侧接头管5的形成有凸部13的部位的外径小，在外侧接头管25的内周面的基端侧形成有凹部15。在将内侧接头管5插入外侧接头管25并使之嵌合的中途，通过外侧接头管25的内周面与内侧接头管5的凸部13推压接触，从而内侧接头管5的分割片11向径向内侧挠曲。在插入完成状态下，分割片11的挠曲恢复，并且内侧接头管5的凸部13进入外侧接头管25的凹部15而嵌合完成。
基于图14A、图14B、图14C及图14D更具体地说明内侧接头管5与外侧接头管25的接合过程。图14A～图14D示意地示出图11的B部处的轴向上的剖面。如图14A所示，在外侧接头管25的内周面上设置有卡合部17及引导部19。卡合部17构成凹部15的侧壁，并且与内侧接头管5的凸部13卡合。引导部19在将内侧接头管5插入外侧接头管25并使之嵌合的中途与凸部13协作并使分割片11挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到卡合部17。引导部19具有使分割片11的挠曲开始并且引导到最大挠曲的倾斜面部19a和将最大挠曲维持至达到卡合部17的平坦面部19b。另外，在内侧接头管5的凸部13的前端外周侧，形成有与引导部19的倾斜面部19a对应的形状的倾斜面部13a。
图14A示出使内侧接头管5与外侧接头管25推压接触前即分割片11开始挠曲前的状态。需要说明的是，将此时的凸部13的轴向位置设为X0。当通过向内侧接头管5施加轴向上的荷重从而分割片11向下方移动时，如图14B所示，内侧接头管5的凸部13的倾斜面部13a与外侧接头管25的引导部19的倾斜面部19a接触，由此，凸部13被推压而分割片11向半径内侧方向挠曲。通过按这种方式在引导部19及凸部13上分别设置有对应的形状的倾斜面部19a、13a，从而管轴方向上的力转换为径向上的力，能够顺畅地进行通过插入进行的嵌合。需要说明的是，图14B示出凸部13的外周面到达倾斜面部19a的顶点时、即分割片11最挠曲的状态。另外，将此时的凸部13的轴向位置设为X1。
其后，如图14C所示，在最大挠曲的状态下维持分割片11并推进插入。将在此的图14C所示的凸部13的轴向位置设为X2。外侧接头管25的前端部与内侧接头管5的基端部9抵接时，如图14D所示，分割片11的挠曲恢复，并且凸部13与卡合部17卡合并嵌合，接合完成。将此时的凸部13的轴向位置设为X3。
在按上述方式接合完成的机械式接头23中，对于内侧接头管5和外侧接头管25的在轴向上起作用的压缩荷重，利用内侧接头管5的基端部9和外侧接头管25的前端部抵抗。另外，在机械式接头23中，对于内侧接头管5和外侧接头管25的在轴向上起作用的拉伸荷重，利用内侧接头管5的凸部13和外侧接头管25的卡合部17抵抗。
在上述接合过程中，根据分割片11的挠曲的状态，插入内侧接头管5所需的荷重不同。使用图15说明该点。图15是示出轴向上的位移与使一个分割片11挠曲并插入所需的荷重的大小之间的关系的图表。
如图15所示，在一边引导部19的倾斜面部19a与凸部13的倾斜面部13a抵接而使分割片11挠曲一边插入并使之嵌合的过程(X0～X1)中，插入需要较大的荷重。特别是分割片11到达最大挠曲时(X1)需要最大的荷重。另一方面，在一边引导部19的平坦面部19b或卡合部17的内周面与凸部13的外周面抵接而维持最大挠曲一边插入并使之嵌合的过程(X1～X3)中，由于只要是超过内侧接头管5与外侧接头管25之间的摩擦阻力的荷重即可，所以能够用较小的荷重使之嵌合。
图15是示出一边使一个分割片11挠曲一边插入并使之嵌合所需的荷重的图表，但图15所示的荷重在其他7个分割片11中也分别同样地需要。即，在图11～图13所示的机械式接头23的情况下，8个分割片11一样地挠曲，所以将内侧接头管5插入并使之嵌合所需的荷重成为图15所示的荷重的约8倍。
如上所述，在以往的机械式接头23中，使全部分割片11一样地挠曲并插入。因此，在8个分割片11同时到达最大挠曲(X1)时特别需要大的荷重。本发明人从该观点出发，研究出使各个分割片11的到达最大挠曲的定时错开的方法。由此，能够降低机械式接头23的整体上插入所需的荷重的最大值。
此外，在使用上述机械式接头23将钢管3接合的情况下，将安装有外侧接头管25的钢管3和安装有内侧接头管5的钢管3中的任意一者竖立设置于地中，用起重机将另一方吊起等并配置在竖立设置于地中的钢管3的上方并插入。此时，由于约束利用起重机吊起的上侧的钢管3的水平方向上的移动是困难的，所以优选整体上抵消在接合过程中分割片11挠曲时产生的水平方向上的应力。关于这一点，以往的机械式接头23的将各分割片11的圆弧的中心(图13中，×记号)连结而成的多边形(图13中，双点划线)的重心与管的中心21一致。由此，由于分割片11的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消。插入时的水平方向上的应力的抵消在如上所述将分割片11的到达最大挠曲的定时错开的情况下也应考虑。本发明基于该见解。在以下说明的一实施方式中，以内侧接头管例如为8分割而成的部件为例进行说明。需要说明的是，在以下的说明中，向与示出现有例的图11～图14相同的部分标注同一附图标记。
本发明的一实施方式的机械式接头1具备分别设置于成为接合对象的钢管3的端部的内侧接头管5和外侧接头管7。内侧接头管5由在周向上等间隔地例如8分割且能够在径向上挠曲的分割片11构成。在分割片11的外周面上形成有凸部13。在外侧接头管7的内周面上，设置有在内侧接头管5与外侧接头管7嵌合完成的状态下与凸部13卡合并与凸部13一起抵抗拉伸荷重的卡合部17。在外侧接头管7的卡合部17的前端侧，设置有在使内侧接头管5与外侧接头管7嵌合的中途与凸部13抵接并与凸部13协作使分割片11挠曲并且将挠曲的状态维持至达到卡合部17的引导部19。引导部19具有使分割片11的挠曲开始并且引导到最大挠曲的倾斜面部19a和将最大挠曲维持至达到卡合部17的平坦面部19b。另外，在内侧接头管5的凸部13的前端外周侧，形成有与引导部19的倾斜面部19a对应的形状的倾斜面部13a。这些结构与用图11～图14D说明的以往的机械式接头23相同，所以省略说明。以下，具体地说明本实施方式的特征部分。
本实施方式的内侧接头管5除了分割片11以外，具有与现有例相同的形状。本实施方式的8个分割片11分为满足以下的条件(1)及条件(2)的多个组。8个分割片11构成为：在嵌合过程中，按同一组的分割片，到达最大挠曲的时期错开。
<条件>
(1)属于同一组的分割片的使引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言轴向位置不同。
(1)这一条件是为了在嵌合过程中按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时(时期)错开。
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
(2)这一条件是用于在机械式接头的嵌合过程中由于分割片11的挠曲而产生的水平方向上的应力整体上被抵消的条件。
作为满足这些条件(1)、(2)的前提，分割数为4以上。在分割数为3以下的情况下，有时一个分割片属于一个组，在该情况下，不能形成条件(2)的直线或多边形。
在本实施方式中，如图2所示，内侧接头管5的8个分割片11分为A1～A4和B1～B4这两个组。根据条件(1)，使各组的分割片11挠曲的倾斜面部19a的轴向位置按组不同。图1A是A1～A4这些分割片11及与A1～A4这些分割片11抵接的部分的引导部19的剖视图。图1B是B1～B4这些分割片11及与B1～B4这些分割片11抵接的部分的引导部19的剖视图。图1A及图1B示出将内侧接头管5插入外侧接头管7的初期的状态。
如图1A所示，供A1～A4这些分割片11抵接的倾斜面部19a形成于X0～X1之间，作为挠曲成为最大的位置的倾斜面部19a的顶上的位置是X1。另外，如图1B所示，供B1～B4这些分割片11抵接的倾斜面部19a形成于X1～X2之间，作为挠曲成为最大的位置的倾斜面部19a的顶上的位置是X2。
由此，在图1A及图1B所示的插入的初期阶段中，A1～A4这些分割片11是与倾斜面部19a抵接而挠曲的中途的状态，与此相对，B1～B4这些分割片11不与倾斜面部19a抵接，也没有产生挠曲。
接着，在图1C及图1D中示出从图1A及图1B的位置起进一步使内侧接头管5插入而成的状态。如图1C及图1D所示，A1～A4这些分割片11是与平坦面部19b抵接并维持最大挠曲的状态时，B1～B4这些分割片11成为与倾斜面部19a抵接而挠曲的中途的状态。
这样，在本实施方式中，各分割片11的到达最大挠曲的轴向位置在同一组中为相同的位置，并且对各组而言成为不同的位置。换句话说，在嵌合过程中，按同一组的分割片11，到达最大挠曲的定时错开。
另外，在本实施方式中，如图2所示，在同一组的分割片11中，当用直线将相邻的分割片11彼此的周向上的中心连结时，分别形成重心与管的中心21一致的四边形(图2中，双点划线)(条件(2))。需要说明的是，在图2中，利用×记号示出A1～A4这些分割片11的组，利用□记号示出B1～B4这些分割片11的组。另外，上述“周向上的中心”设为在各分割片11中在轴向上相同的位置的中心。在A1～A4这些分割片11挠曲时，在配置于相互相向的位置的A1和A3这些分割片11彼此及A2和A4这些分割片11彼此处，水平方向上的应力被抵消，所以整体上不产生水平方向上的应力。同样地，在B1～B4这些分割片11挠曲时，在配置于相互相向的位置的B1和B3这些分割片11彼此及B2和B4这些分割片11彼此处，水平方向上的应力被抵消，所以整体上不产生水平方向上的应力。
接着，以下说明按以上方式构成的本实施方式的机械式接头1中的荷重的降低效果。首先，作为比较例，说明将如图2那样8分割而成的内侧接头管5插入以往的外侧接头管25(参照图14)并使之嵌合的情况。如上所述，以往的外侧接头管25的供8个分割片11抵接的倾斜面部19a全部形成于在轴向上相同的位置(图14所示的X0～X1的位置)。在图3A、图3B及图3C中分别示出上述的将内侧接头管5插入以往的外侧接头管25并使之嵌合的情况下的轴向上的位移与插入所需的荷重的关系。
图3A示出在以往的外侧接头管25中使与图2所示的A1～A4的位置相当的4个分割片11挠曲所需的荷重和产生挠曲的定时。如图3A所示，A1～A4这些分割片11到达最大挠曲(X1)时，需要最大的荷重。图3B示出在以往的外侧接头管25中使与图2所示的B1～B4的位置相当的4个分割片11挠曲所需的荷重和产生挠曲的定时。如图3B所示，在B1～B4这些分割片11中也在与A1～A4这些分割片11相同的定时(X1)到达最大挠曲，此时需要最大的荷重。
图3C是将图3A和图3B合成而成的图。图3C示出将内侧接头管5插入外侧接头管25并使之嵌合时使8个分割片11挠曲所需的荷重和其定时。如图3C所示，A1～A4、B1～B4这8个分割片11全部到达最大挠曲(X1)时，需要荷重达到最大值。需要荷重的最大值成为图3A的荷重的最大值与图3B的荷重的最大值的合计。
接着，说明将图2所示的内侧接头管5插入本实施方式的外侧接头管7并使之嵌合的情况。在本实施方式的外侧接头管7中，供A1～A4这4个分割片11抵接的倾斜面部19a分别形成于图1所示的X0～X1的位置。另外，在外侧接头管7中，供B1～B4这4个分割片11抵接的倾斜面部19a分别形成于图1所示的X1～X2的位置。图4A、图4B及图4C分别示出将内侧接头管5插入本实施方式的外侧接头管7并使之嵌合的情况下的轴向上的位移与插入所需的荷重的关系。
图4A示出使A1～A4这4个分割片11挠曲所需的荷重和产生挠曲的定时。如图4A所示，使4个分割片11挠曲所需的荷重在A1～A4这些分割片11到达最大挠曲(X1)时成为最大。图4B示出使B1～B4这4个分割片11挠曲所需的荷重和产生挠曲的定时。如图4B所示，使4个分割片11挠曲所需的荷重在B1～B4这些分割片11到达最大挠曲(X2)时成为最大。
图4C是将图4A和图4B合成而成的图。图4C示出将内侧接头管5插入外侧接头管7时使8个分割片11挠曲所需的荷重和其定时。如图4C所示，通过按A1～A4、B1～B4这些同一组的分割片11使到达最大挠曲的定时错开，从而需要大的荷重的定时分散到两处。由此，可知机械式接头1的插入所需的荷重的最大值与图3C相比成为大致一半左右。
需要说明的是，上述例子是将8个分割片11分为两个组，在两个组间使到达最大挠曲的定时错开的例子，但例如按相向的两个分割片11将到达最大挠曲的定时错开时，能够进一步降低最大荷重。即，设定图2所示的A1及A3、A2及A4、B1及B3、B2及B4这4个组。并且，为了在这些4个组间到达最大挠曲的定时错开，在轴向上使外侧接头管7的倾斜面部19a的位置不同。由此，与图3C相比，能够以约1/4的荷重插入。
这样，即使分割片11的数量相同，根据组的数量，荷重的降低效果也会变化。由于施工方面优选能够仅通过配置在上方的钢管3的自重插入并能够嵌合，所以优选考虑分割数、分割片11的板厚及钢管3的重量等，设定荷重的降低目标并决定组数。
另外，上述例子将内侧接头管5的前端8分割，但分割数并不限定于此。例如，一般来说如果是直径为400mm以下的小直径的钢管，则优选将分割数设为4以上，如果直径超过400mm，则优选设为8以上。因此，在图5中示出作为最低限度的分割数将内侧接头管5的前端4分割而成的例子。在分割片11为4个的情况下，如图5所示，可以将相向的A1和A2、B1和B2分别设为同一组。在图5的例子中，将同一组的分割片11的周向上的中心连结的直线(图5中，双点划线)也通过管的中心21，所以满足本发明的条件(2)。
需要说明的是，只要满足本发明的条件(2)，分割片11的数量不限于2的倍数，也可以是3的倍数。例如，可以将内侧接头管5的前端9分割，设定三个用直线将分割片11的周向上的中心连结而形成的图形成为正三角形的组。在该情况下，三个正三角形的重心也分别与管的中心21一致，所以是本发明的应用内(未图示)。
需要说明的是，如上所述，本发明的条件(2)是用于在将内侧接头管5插入外侧接头管7并使之嵌合时，对于伴随着分割片11的挠曲而产生的水平方向上的应力，利用在相同的定时挠曲的其他分割片11的水平方向上的应力将其抵消的条件。通过各组满足本发明的条件(2)，从而在组内水平方向上的应力被抵消，不会使施工时的作业性恶化。
与此相对，在图6中示出不满足条件(2)的例子。图6是将8个分割片11分为A1～A2、B1～B3、C1～C3这三个组而成的图。在图6所示的例子中，由于将A1～A2这些分割片11的周向上的中心(图6中，参照×记号)连结的直线不通过管的中心21，所以在仅使A1～A2这些分割片11挠曲时水平方向上的应力不相互抵消。同样地，由于将B1～B3这些分割片11的中心(图6中，参照□记号)，C1～C3这些分割片11的周向上的中心(图6中，参照△记号)分别连结而成的三角形的重心也与管的中心21不一致，所以在同一组内水平方向上的应力不抵消。上述例子虽然在施工时，插入及嵌合所需的荷重降低，但是由于利用起重机等吊下的上方的钢管3产生水平方向上的移动而使作业性恶化，所以不优选。
如以上，根据本实施方式的机械式接头1，通过将全部分割片11分组为多个组，分割片11抵接并产生最大挠曲的位置按组不同，从而在嵌合过程中按同一组的分割片11到达最大挠曲的定时错开，所以能够降低嵌合所需的推入荷重，能够提高施工性。另外，由于能够降低推入荷重而不增加分割片11的数量，所以也不会增大加工成本、强度降低。
需要说明的是，上述实施方式构成为在一个组中的分割片11到达最大挠曲前，其他组中的分割片11中不开始径向上的挠曲，但本发明并不限定于此。如上所述，由于分割片11到达最大挠曲时最需要荷重，所以只要至少到达最大挠曲的定时有时间差，就能够得到本发明的效果。因此，至少形成为倾斜面部19a的顶上的位置按组在轴向上不同即可。
(第一变形例)
另外，上述实施方式示出将插入内侧的一侧(内侧接头管)分割的例子，但本发明不限于此，作为机械式接头的第一变形例，可以采用将配置于外侧的一侧(外侧接头管)分割的结构。在该情况下，在外侧接头管上沿周向等间隔地形成能够在径向上挠曲的分割片，在分割片的内周面上形成引导部。另外，在内侧接头管上，在设置于基端部的前端侧的比基端部小径的筒状部件的外周面上形成有凸部。在上述情况下，如果也设成分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，使形成在分割片的内周面上的引导部的使最大挠曲产生的轴向位置按组不同，则能够在嵌合过程中按同一组的分割片使到达最大挠曲的定时错开，能够得到与上述实施方式相同的效果。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同。
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
(第二变形例)
以下，基于图7、图8、图9A、图9B、图9C及图9D说明该机械式接头的第二变形例。如图7所示，第二变形例的机械式接头2由分别设置于成为接合对象的钢管3的端部的内侧接头管5A和外侧接头管7A构成。内侧接头管5A和外侧接头管7A上下相向地配置。在图7所示的状态下，对配置在上方的外侧接头管7A施加轴向上的荷重，使外侧接头管7A外嵌到内侧接头管5A。由此，如图8所示，外侧接头管7A和内侧接头管5A嵌合而上下的钢管3接合。
外侧接头管7A具有与钢管3焊接接合的基端部9A，在基端部9A的前端侧，设置有在圆筒状的构件上形成在轴向上延伸的缝隙而分割而成的分割片11A。图7所示的机械式接头2是外侧接头管7A的前端例如8分割而成的部件，剖面圆弧状的8个分割片11A在周向上等间隔地排列。分割片11A能够在径向上挠曲，在前端部的内周面上形成有向内方突出的凸部13A。
内侧接头管5A的外径比外侧接头管7A的形成有凸部13A的部位的内径大，在内侧接头管5A的外周面的基端侧形成有凹部15A。在使外侧接头管7A与内侧接头管5A嵌合的中途，通过内侧接头管5A的外周面与外侧接头管7A的凸部13A推压接触，从而外侧接头管7A的分割片11A向径向外侧挠曲。在插入完成状态下，分割片11A的挠曲恢复，并且外侧接头管7A的凸部13A进入内侧接头管5A的凹部15A而嵌合完成。
第二变形例中的各个分割片11A与上述一实施方式同样地分为满足条件(1)及(2)的多个组。8个分割片11A构成为：在嵌合过程中，按同一组的分割片，到达最大挠曲的时期错开。在第二变形例中，作为满足条件(1)、(2)的前提，分割数也为4以上。另外，将各个分割片11A分为多个组的方法也与一实施方式相同。
即，在第二变形例中，内侧接头管5A的8个分割片11A与图2同样地分为A1～A4和B1～B4这两个组。根据条件(1)，使各组的分割片11A挠曲的倾斜面部19a的轴向位置按组不同。图9A是A1～A4这些分割片11A及与A1～A4这些分割片11A抵接的部分的引导部19A的剖视图。在内侧接头管5A的外周面上，设置有在外侧接头管7A与内侧接头管5A嵌合完成的状态下与凸部13A卡合并与凸部13A一起抵抗拉伸荷重的卡合部17A。图9B是B1～B4这些分割片11A及与B1～B4这些分割片11A抵接的部分的引导部19A的剖视图。图9A及图9B示出使外侧接头管7A与内侧接头管5A嵌合的初期的状态。图9A及图9B分别是与上述图1A及图1B对应的图。
如图9A所示，供A1～A4这些分割片11A抵接的倾斜面部19a形成于X0～X1之间，作为挠曲成为最大的位置的倾斜面部19a的顶上的位置是X1。另外，如图9B所示，供B1～B4这些分割片11A抵接的倾斜面部19a形成于X1～X2之间，作为挠曲成为最大的位置的倾斜面部19a的顶上的位置是X2。
由此，在图9A及图9B所示的嵌合的初期阶段中，A1～A4这些分割片11A是与倾斜面部19a抵接而挠曲的中途的状态，与此相对，B1～B4这些分割片11A不与倾斜面部19a抵接，也没有产生挠曲。
接着，分别在图9C及图9D中示出从图9A及图9B的位置起进一步推入外侧接头管7A而成的状态。图9C示出从图9A所示的位置起推入外侧接头管7A而成的状态。图9D示出从图9B所示的位置起推入外侧接头管7A而成的状态。即，图9C及图9D分别是与上述图1C及图1D对应的图。另外，图9A～图9D所示的结构与对于上述图1A～图1D说明的本发明的机械式接头的情况下相同。
如图9C及图9D所示，A1～A4这些分割片11A是与平坦面部19b抵接并维持最大挠曲的状态时，B1～B4这些分割片11A成为与倾斜面部19a抵接而挠曲的中途的状态。这样，在第二变形例中，也是各个分割片11A的到达最大挠曲的轴向位置在同一组中为相同的位置，并且对各组而言成为不同的位置。换句话说，在嵌合过程中，按同一组的分割片11A，到达最大挠曲的定时错开。当进一步推入外侧接头管7A时，凸部13A与凹部15A卡合而接合完成(将此时的凸部13A的轴向位置设为X3)。其他结构与一实施方式相同。
(第三变形例)
接着，说明第三变形例。即，在图1所示的例子中，在内侧接头管5的凸部13和外侧接头管7的引导部19双方上具有倾斜面部13a、19a，但也可以仅在凸部13和引导部19的一方形成有倾斜面部。只要在凸部13和引导部19中的任一个上形成倾斜面部，就能够使用插入内侧接头管5的压入荷重使分割片11挠曲。因此，作为图1的机械式接头1的其他方案，在图10中示出在凸部13上形成有倾斜面部13a而在引导部19上没有形成倾斜面部19a的例子。
图10A是A1～A4这些分割片11及与A1～A4这些分割片11抵接的部分的引导部19的剖视图，图10B是B1～B4这些分割片11及与B1～B4这些分割片11抵接的部分的引导部19的剖视图。图10A及图10B示出将内侧接头管5插入外侧接头管7的初期的状态。图10C及图10D分别示出从图10A及图10B的位置起进一步使内侧接头管5插入而成的状态。
如图10所示，在引导部19上没有形成倾斜面部19a的情况下，通过凸部13的倾斜面部13a与引导部19的前端侧角部(平坦面部19b的前端侧端部)推压接触，从而分割片11向半径内侧方向挠曲。
本例的情况下，也通过设为A1～A4这些分割片11与引导部19接触的位置、B1～B4这些分割片11与引导部19接触的位置在轴向上不同，从而能够按同一组的分割片使到达最大挠曲的时期错开。上述是在凸部13上形成有倾斜面部13a而在引导部19上没有形成倾斜面部19a的例子，在引导部19上形成有倾斜面部19a而在凸部13上没有形成倾斜面部13a的情况下也同样。
不过，由于根据倾斜面部的轴向长度而嵌合荷重不同(具体而言，倾斜面部的轴向长度较长时嵌合荷重变小)，所以在仅在凸部13和引导部19中的一方形成倾斜面部的情况下，在引导部19侧设置倾斜面部更能够确保倾斜面部的轴向长度而较合理。
另外，外侧接头管7的引导部19(图1的灰色的部分)可以与外侧接头管7成为一体，也可以将作为独立构件制造的部件安装于外侧接头管7的内周面而成。例如，由于外侧接头管7的卡合部17是在嵌合时与内侧接头管5的凸部13一起抵抗拉伸荷重的部分，所以需要较强的耐久性，但引导部19仅在插入时推压荷重作用，在嵌合时荷重不作用，所以不需要较强的耐久性。因此，可以用普通钢材程度的强度将引导部19制造为独立构件，并通过螺栓或焊接等安装于外侧接头管7的内周面，此时的螺栓、焊接可以是最低限度的螺栓、焊接。
另外，在将引导部19作为独立构件安装时，可以如图14使引导部19与卡合部17抵接，只要能够将分割片11的最大挠曲维持至达到卡合部17，也可以如图1那样存在间隙。
在上述实施方式中，说明了安装于钢管的端部的机械式接头，但通过预先在工厂等中通过焊接等将该机械式接头中的外侧接头管和/或内侧接头管安装于钢管的端部，从而能够制造带接头钢管。即，上述带接头钢管在两端或一端具备在实施方式中说明的机械式接头中的内侧接头管和/或外侧接头管。
然后，通过在施工现场等将多个带接头钢管连结，从而能够形成钢管桩、钢管板桩、将钢管板桩连结而成的钢管板桩壁、钢管柱、钢管梁等构造体。即，这些构造体具备在上述实施方式中说明的机械式接头和用该机械式接头接合的多个钢管。
在这些构造体的施工的情况下时，在将成为接合对象的一方的带接头钢管约束的状态下，将另一方的带接头钢管的机械式接头与所述一方的带接头钢管的机械式接头位置匹配，插入并使之嵌合即可。例如，在构造体为钢管桩等的情况下，在将端部安装外侧接头管而成的钢管和端部安装内侧接头管而成的钢管中的任意一者竖立设置于地中的状态下，通过用起重机吊起等将另一者的钢管配置在一者的钢管之上，将内侧接头管插入外侧接头管，使内侧接头管与外侧接头管嵌合而接合即可。
而且，由于本发明的机械式接头构成为降低插入所需的荷重，并且将插入时的水平方向上的应力抵消，所以无需对在施工时用起重机吊起的上方的钢管约束水平方向上的移动。
另外，在上述说明中，说明了作为物的机械式接头，该机械式接头利用以下设计方法设计。即，机械式接头的设计方法是设计机械式接头的方法，所述机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，并具备：凸部，形成于所述内侧接头管的外周面；卡合部，形成于所述外侧接头管的内周面，在所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及引导部，设置于所述外侧接头管中与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作使所述分割片挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，将所述分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中，按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，并且由于分割片的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同。
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
另外，其他例子的机械式接头利用以下设计方法设计。即，机械式接头的设计方法是设计机械式接头的方法，所述机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，并具备：凸部，形成于所述外侧接头管的内周面；卡合部，形成于所述内侧接头管的外周面，在所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及引导部，设置于所述内侧接头管中与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作使所述分割片挠曲，并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，将所述分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中，按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，并且由于分割片的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消。
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同。
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
以上，具体地说明了本发明的实施方式，但本发明不限定于上述实施方式，能够采用基于本发明的技术思想的各种变形、将实施方式、变形例相互组合而成的形态。例如，在上述第二变形例中，可以在外侧接头管7A的内周面上设置引导部19A、凹部15A，在内侧接头管5A的外周面上设置凸部13A。
产业上的可利用性
本发明优选应用于钢管彼此的接合。
附图标记的说明
1、2 机械式接头
3 钢管
5、5A内侧接头管
7、7A外侧接头管
9、9A基端部
11、11A分割片
13、13A凸部
13a倾斜面部
15、15A凹部
17、17A卡合部
19、19A引导部
19a 倾斜面部
19b 平坦面部
21 管的中心

Claims (9)

1.机械式接头，其具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，
所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，
所述机械式接头具备：
凸部，形成于所述内侧接头管的外周面；
卡合部，形成于所述外侧接头管的内周面，在所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及
引导部，设置于所述外侧接头管中的与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作而使所述分割片挠曲并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，
所述分割片被分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并构成为在嵌合过程中按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同，
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
2.机械式接头，其具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，
所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，
所述机械式接头具备：
凸部，形成于所述外侧接头管的内周面；
卡合部，形成于所述内侧接头管的外周面，在所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及
引导部，设置于所述内侧接头管中的与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作而使所述分割片挠曲并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，
所述分割片被分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并构成为在嵌合过程中按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同，
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
3.根据权利要求1或2所述的机械式接头，其中，
在一个所述组中的分割片到达最大挠曲前，其他组中的分割片不开始径向上的挠曲。
4.带接头钢管，其在两端或一端具备权利要求1～3中任一项所述的机械式接头中的内侧接头管和/或外侧接头管。
5.制造权利要求4所述的带接头钢管的方法，其中，
将权利要求1～3中任一项所述的机械式接头中的外侧接头管和/或内侧接头管分别安装于成为接合对象的钢管的端部。
6.构造体，其具备：
权利要求1～3中任一项所述的机械式接头；和
利用所述机械式接头接合的多个钢管。
7.构造体的施工方法，其是权利要求6所述的构造体的施工方法，其中，
在将端部安装有所述外侧接头管的钢管和端部安装有所述内侧接头管的钢管中的任意一者竖立设置于地中的状态下，将另一者的钢管配置于所述一者的钢管之上，使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合并接合。
8.机械式接头的设计方法，其是设计机械式接头的设计方法，所述机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，
所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，
所述机械式接头具备：
凸部，形成于所述内侧接头管的外周面；
卡合部，形成于所述外侧接头管的内周面，在所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及
引导部，设置于所述外侧接头管中的与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述内侧接头管与所述外侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作而使所述分割片挠曲并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，
将所述分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中，按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，并且由于分割片的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消，
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
9.机械式接头的设计方法，其是设计机械式接头的设计方法，所述机械式接头具备分别设置于成为接合对象的钢管的端部的内侧接头管和外侧接头管，
所述内侧接头管及所述外侧接头管中的任意一者由在周向上等间隔地分割并能够在径向上挠曲的分割片构成，
所述机械式接头具备：
凸部，形成于所述外侧接头管的内周面；
卡合部，形成于所述内侧接头管的外周面，在所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合完成的状态下与所述凸部卡合并与所述凸部一起抵抗拉伸荷重；以及
引导部，设置于所述内侧接头管中的与所述卡合部相比靠前端侧，在使所述外侧接头管与所述内侧接头管嵌合的中途，与所述凸部抵接并与所述凸部协作而使所述分割片挠曲并且将挠曲的状态维持至达到所述卡合部，其中，
将所述分割片分组为满足下述条件(1)、(2)的多个组，并设为在嵌合过程中，按同一组的分割片将到达最大挠曲的定时错开，并且由于分割片的挠曲而产生的水平方向上的应力被抵消，
(1)属于同一组的分割片的使所述引导部处的最大挠曲产生的轴向位置相同，且对各组而言所述轴向位置不同
(2)当用直线将属于同一组的分割片的相邻分割片彼此的周向上的中心连结时，形成通过管的中心的直线、或形成重心与管的中心一致的多边形。
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