JP2000234334A - 嵌め込み構造並びにｐｃパイルの連結構造および連結装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 板状部材に対しナットなどの金具を簡単に着
脱でき、不用意に外れない嵌め込み構造を提供する。 【解決手段】 ナット状金具１５が、円形の一部を直線
状に切除し半円より円形に近い略円形で直線部分を除く
円形部分に環状溝１６ａを設けた略円形突起部１６を一
面に備える一方、金具１５の略円形突起部１６が装着さ
れる金属板１７は、一端が開放され環状溝１６ａの溝径
よりわずかに大きく且つ略円形突起部１６の外径よりも
小さい口径からなる略円形嵌合穴１８を備え、嵌合穴１
８の開放部の間隔が、略円形突起部１６の直線部分と環
状溝１６ａ底との間の最大長さよりもわずかに大きく設
定され、金具１５の略円形突起部１６を、直線部分を金
属板１７の略円形嵌合穴１８内に開放部の一端に環状溝
の直線部分を直交させて挿入し、直線部分が開放部にく
るように略９０°回転させて略円形突起部１６の環状溝
１６ａを略円形嵌合穴１８の開口縁に嵌め込むことによ
り、金具１５が金属板１７に装着される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、板状の被嵌め込
み部材に例えばナットなどの金具を備えた嵌め込み部材
を簡単に着脱するための嵌め込み構造に関する。また同
嵌め込み構造を備え、地盤改良および土木基礎工事など
に使用されるところの、長手方向に連続する複数本のＰ
Ｃ棒鋼がコンクリートパイル本体内に引っ張り応力を作
用させた状態で円周方向に間隔をあけて埋設されたプレ
ストレスコンクリート製柱体からなるパイル（以下、Ｐ
Ｃパイルという）に関し、詳しくは、ＰＣパイルの端面
同士を相互に連結するためのＰＣパイルの連結構造およ
び連結装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上記の連結構造に関する先行技術とし
て、例えば、特開平６−３３０６５８号公報に記載の継
手方法が提案されている。この継手方法は、コンクリー
ト柱体の端面に一体に固着される継手金具の表面に、２
個以上のブロック状ハーフキー溝を形成し、連結しよう
とする上下のコンクリート柱体を突き合わせるときに、
継手金具に設けられたハーフキー溝を対峙させて形成さ
れるキー溝に、これに対応して嵌合されるキーを嵌入
し、コンクリート柱体を連結することを特徴としてい
る。

【０００３】従来の一般的な連結方法は、前記公報の従
来技術の項にも記載されているように、コンクリート柱
体の端面に一体に固着される継手金具の外周端部を面取
りして開先を設け、連結しようとする上下のコンクリー
ト柱体を突き合わせて形成される開先部を溶接して上下
のコンクリート柱体を連結するものであった。しかし、
この方法には現場での溶接作業を要するなどの欠点があ
ることから、上記公報に記載のような継手方法が提案さ
れている。

【０００４】そのほか、特開平１０−１９５８６８号公
報に記載のコンクリートパイルの締結構造がある。この
締結構造は、図１５に示すようにコンクリートパイル２
１の端面に一体に固着される金属製の環状端板（関板）
２２に、複数の連結金具２３を円周方向に間隔をあけて
位置決めしたのち、各連結金具２３を溶接により固定す
るとともに、環状端板２２には連結金具２３の一部をコ
ンクリートパイル端面から露出させるための開口溝２４
を設けている。各連結金具２３の空間部は正面より見て
略Ｔ形で、略Ｈ形の連結子２５を嵌入することにより、
コンクリートパイル２１の端面同士を連結するものであ
る。なお、図中の符号２６はスカートと呼ばれる金属製
の円筒状薄板で、この円筒状薄板２６にも略Ｈ形連結子
２５を挿入するための門形開口２７が円周方向に等間隔
に形成されている。また符号２８はＰＣ棒鋼である。

【０００５】また、本出願人は、図示は省略するが、金
属製の環状端板２２を省いた円筒状薄板（スカート）２
６に門形開口２７を設けてそこに連結金具２３を溶接等
により取り付けた構造のＰＣパイルの連結装置を先に特
許出願（特願平１０−２７９９７６号；以下先願とい
う）している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した公報に記載の
２件の発明は、現場での溶接作業を必要とする従来の一
般的なコンクリート柱体あるいはパイルの連結方法に比
べて、連結作業が簡単で時間がかからず、施工性に優れ
ているという利点があるが、次のような点で解決すべき
課題がある。すなわち、コンクリート柱体あるいはコン
クリートパイルの端面に所定厚みの金属製環状端板（継
手金具・関板ともいわれる）が一体に固着され、この環
状端板にハーフキー溝を形成したり、開口溝を形成した
り、あるいは複数の連結金具を位置決めして溶接等によ
り取り付けたりしている。しかしながら、環状端板はそ
の厚みにもよるが、この種のコンクリートパイルでは厚
みが３ｍｍ〜１２ｍｍ前後と厚く、連結構造部分のかな
りの重量を占める（連結構造部分の２０〜４０％）とと
もに、コスト面でも環状端板の占める割合が高い。とく
に後者の公報に記載の連結構造の場合には、環状端板以
外に鋳鋼製の連結金具を複数個ずつ備えているので、重
量が一層増大し、また製造コストも高くなっている。ま
た、厚みのある環状端板に開口溝を通常、切削加工によ
り形成するが、開口溝が連結金具の位置決め等の役目を
はたすことから精度の高い加工技術を要し、作業に時間
がかかることから、環状端板の生産性が非常に悪い。

【０００７】そこで、上記の環状端板を省くことが考ら
れるが、この環状端板はコンクリートパイルを土中に圧
し下げて埋設する際にコンクリートパイルに作用する圧
縮力を連結部間（接合部間）で支持し、且つ下方のコン
クリートパイルに圧縮力を伝達する補強板として機能し
ている。またこの機能に加えて、後者の場合には、複数
個の連結金具を固定するための位置決め板およびそれら
の取付板として機能している。しかし、後者の連結構造
においては、環状端板の連結金具の取付位置に開口溝を
設け、その開口溝から連結金具の一部をパイル端面に露
出させる必要があるなどの理由で、コンクリートパイル
の連結構造を非常に複雑にしている。

【０００８】さらに、先願に係る連結装置の場合、溶接
を用いて連結金具２３をスカート２６に取り付けたもの
は連結金具２３が不用意に外れないが、溶接に手間がか
かる上に、連結金具とスカートの材料（金属材）が溶接
可能な材質に制限される。一方、門形開口に連結金具に
設けた嵌合部を嵌合したものは、図１４に示すようにコ
ンクリート型枠３１に連結装置を装填してＰＣ棒鋼２８
に緊締用ロッド３２およびテンションプレート３３を介
して引っ張り力を作用させたときに、スカート２６の外
向きに拡がった内端部２６ａが型枠３１の内周壁に当接
して定位置に保持されようとするので、連結金具２３の
嵌合部２３ａからスカート２６の門形開口２７が抜け出
し、スカート２６が外れる。そして、スカート２６と連
結金具２３に隙間ができた状態で型枠３１内に注入され
たコンクリートがテンションプレート３３側に漏れ出す
おそれがある。

【０００９】この発明は上述の点に鑑みなされたもの
で、第１の目的として板状部材に対しナットなどの金具
を簡単に着脱でき、不用意に外れない嵌め込み構造を提
供し、第２の目的としてＰＣパイルの連結時に現場での
溶接作業を不要にするという利点を生かし、その上で金
属製の環状端板を取り除いて構造が簡単で、軽量化およ
びコストダウンが図れる、前記嵌め込み構造を備えたと
ころのＰＣパイルの連結構造および連結装置を提供しよ
うとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るためにこの発明に係る嵌め込み構造は、1)嵌め込み部
材が、円形の一部を直線状に切除し半円より円形に近い
略円形で直線部分を除く円形部分に環状溝を設けた略円
形突起部を一面に備える一方、2)前記嵌め込み部材の前
記略円形突起部が装着される被嵌め込み部材が、板状の
部材で、一端が開放され、前記環状溝の溝径よりわずか
に大きく且つ前記略円形突起部の外径よりも小さい直径
（口径）からなる略円形嵌合穴を備え、3)該嵌合穴の開
放部の間隔を、前記略円形突起部の直線部分と環状溝底
との間の最大長さよりもわずかに大きく設定し、4)前記
嵌め込み部材の略円形突起部を、直線部分を被嵌め込み
部材の略円形嵌合穴内に該開放部の一端に環状溝の直線
部分を直交させて挿入し、直線部分が開放部にくるよう
に略９０°回転させて前記略円形突起部の環状溝を略円
形嵌合穴の開口縁に嵌め込むことにより、嵌め込み部材
を被嵌め込み部材に着脱自在に装着できるようにしてい
る。

【００１１】上記の構成を有する嵌め込み構造によれ
ば、例えばナットやフックなどの金具（嵌め込み部材）
を金属板（被嵌め込み部材）の一側縁に沿って多数取り
付ける場合に、金具を特定の向きにして金属板に設けた
各略円形嵌合穴内に挿入し、９０°回転させるだけで金
具が嵌合穴内に確実に取り付けられ、比較的重量のある
物を金具に吊持しても抜け落ちたりしない。一方、嵌合
穴内に取り付けた金具は逆向きに９０°回転させれば、
開放部の方向に簡単に抜き取ることができる。

【００１２】上記第２の目的を達成するためにこの発明
に係るＰＣパイルの連結構造は、a)長手（上下）方向に
連続する複数本のＰＣ棒鋼がコンクリートパイル本体内
に引っ張り応力を作用させた状態で円周方向に間隔をあ
けて埋設されたＰＣパイルの、端面同士を相互に連結す
るためのＰＣパイルの連結構造において、b)上下両端を
開放した金属製の円筒状薄板（スカートともいう）に、
下端を開放し正面より見て円形の一部を直線状に切除し
た半円より円形に近い略円形の嵌合穴を円周方向に間隔
をあけて設け、c)下端開放部の両側に相対向する一対の
係合部を内向きに一体に突設してなる略Ｃ形連結金具
を、前記円筒状薄板内周面の前記各嵌合穴に前記一対の
係合部間の間隙を下向きにし且つ下端面が前記ＰＣパイ
ル端面に露出するように取り付けるとともに、円形の一
部を直線状に切除した略円形で直線部分を除く円形部分
に前記嵌合穴の開口縁に嵌め込み可能な環状溝を設けた
略円形突起部を、前記連結金具の正面に突設し、d)前記
連結金具に、前記ＰＣ棒鋼の端部を係止あるいは螺合可
能な止着部を形成し、e)連結しようとする上下のＰＣパ
イルの端面を、前記連結金具の露出した上下両端面同士
が接合されるように相互に突き合わせ、この状態で上下
両端面同士が接合された前記連結金具により一連に形成
される略Ｈ形空間部に、該空間部に対応する略Ｈ形連結
子を両連結金具間に跨がって嵌挿することによりＰＣパ
イルを連結する構造からなる。

【００１３】上記の構成を有する連結構造によれば、か
なりの重量があり且つ製造コストの大部分を占める環状
端板を省くことができるので、部品点数が減り、軽量化
され、コストが低減される。また円筒状薄板（スカー
ト）には、略円形の嵌合穴を加工する必要があるが環状
端板に比べて厚みが薄く、軽量で取り扱いが楽なため
に、環状端板に対する切削加工に比べて加工が容易で加
工時間も短くて済むので、生産性が大幅に向上する。さ
らに連結構造の重量が大幅に軽減（２０％〜４０％削
減）されるので、取り扱いが容易になることはもとよ
り、コンクリートパイル成形時の作業が容易になる。一
方、従来の環状端板が担っていた役目のうち、連結金具
を位置決めしたり取り付けたりする役目は、従来から備
えられていた円筒状薄板（スカート）にもたせるととも
に、もう一つの役目である土中に圧し下げて埋設する際
にコンクリートパイルに作用する圧縮力を連結面間で支
持しかつ伝達する補強板としての役目は、円筒状薄板
（スカート）に取り付けられた複数の連結金具の端面を
全てパイル端面から露出させることにより、連結しよう
とする他方のパイルの連結金具の端面と突き合わせて接
合することで、ほぼ同等の作用を発揮させている。確か
に、従来の環状端板に比べると接合面積は減少するが、
連結金具の露出面以外にコンクリートパイル本体のコン
クリート端面同士の接合によって圧縮力の伝達などの作
用を補うので、実施上から全く問題がなかった。このこ
とは、上記構造のＰＣパイルを製造したうえで、実際に
試験して確認済みである。

【００１４】また、連結金具をその突起部の嵌合溝を円
筒状薄板の各嵌合穴に嵌め込んで、略９０°回転させる
だけで、円筒状薄板の各嵌合穴に連結金具を取り付ける
ことができ、しかもいったん取り付けると、連結金具は
嵌合穴の開放部側へ引っ張っても抜けないので、コンク
リート型枠内に装填して引っ張り力を作用させても抜け
落ちることがなく、また連結金具の取付作業が簡単で生
産性が向上する。また溶接して固定する場合と違って連
結金具の材質に制限がなくなるために、例えば鋳鉄を用
いて鋳造により成形できるから、成形が容易になり、製
造コストも低減される。

【００１５】さらに、上記２件の公報に記載のＰＣパイ
ルあるいはコンクリート柱体と同様に、パイルあるいは
柱体の連結の際に現場溶接が不要で、連結作業が簡単で
短時間に行えるなどの利点を備えている。

【００１６】上記の目的を達成するためにこの発明に係
るＰＣパイルの連結装置は、A)長手方向（上下方向）に
連続する複数本のＰＣ棒鋼が、コンクリートパイル本体
内に引っ張り応力を作用させた状態で円周方向に間隔を
あけて埋設されたＰＣパイルの端面同士を相互に連結す
るためのＰＣパイルの連結構造の主要部をなす連結装置
であって、B)一端を開放し正面より見て円形の一部を直
線状に切除した半円より円形に近い略円形の嵌合穴を円
周方向に間隔をあけて有し、両端を開放した金属製の円
筒状薄板と、C)開放端部の両側に相対向して内向きに一
体に突設された一対の係合部および前記ＰＣ棒鋼の端部
を係止あるいは螺合可能な止着部並びに円形の一部を直
線状に切除した略円形で直線部分を除く円形部分に前記
嵌合穴の開口縁に嵌め込み可能な環状溝を設けた略円形
突起部をそれぞれ有し、前記一対の係合部間の間隙を前
記ＰＣパイルの端面に向け且つ前記間隙を含む端面が前
記ＰＣパイル端面に露出するように前記円筒状薄板内周
面の前記各嵌合穴に嵌め込まれる略Ｃ形連結金具と、D)
連結しようとする２本のＰＣパイルの端面を前記連結金
具の露出面同士が接合されるように相互に突き合わせた
状態で、両連結金具により一連に形成される略Ｈ形空間
部に跨がって嵌挿することによりＰＣパイルを連結する
ための略Ｈ形連結子とを備えている。

【００１７】本発明のＰＣパイルの連結装置によれば、
特開平１０−１９５８６８号公報に記載のＰＣパイル用
連結装置と違って環状端板を備えていないから、構造が
簡素化され、軽量であるため、型枠に組み付けてＰＣ棒
鋼に引っ張り力を付加したりコンクリートを型枠内に流
し込んで成形したりするなどの作業が容易になり、生産
性が大幅に向上する。そのほか、上記請求項１に記載の
発明のもつ作用とほぼ同様の作用が生じる。

【００１８】請求項４に記載のように、請求項２記載の
ＰＣパイルの連結構造又は請求項３記載のＰＣパイルの
連結装置において、前記各連結金具の下端面（露出面）
に、連結しようとする他方のＰＣパイルの連結金具の端
面と相互に対応して嵌まり合う凹凸部を形設することが
好ましい。

【００１９】請求項４記載の発明によれば、ＰＣパイル
を土中に圧入するときに、ＰＣパイルの連結面間に剪断
力が生じたとしても、連結金具の端面の凹凸部によって
ＰＣパイルの連結面に剪断力が作用するのが阻止され
る。

【００２０】請求項５に記載のように、請求項２〜４の
いずれかに記載のＰＣパイルの連結構造又は連結装置に
おいて、相互に突き合わせて接合される前記各連結金具
の露出面（端面）を、相互に対応して連結金具の本体部
分に比べて円周方向に拡大させることが望ましい。

【００２１】請求項５記載の発明によれば、従来の環状
端板に比べて連結金具間の接合面積が減少する割合が抑
えられ、各連結金具の拡大された露出面が圧縮力の伝達
などの作用を担うので、従来の環状端板に近い補強作用
が得られる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明に係る嵌め込み構
造および同嵌め込み構造を備えたＰＣパイルの実施の形
態を図面に基づいて詳しく説明する。

【００２３】図１は本発明の実施例に係る嵌め込み構造
をナット状金具と金属板に適用したものを、それぞれ取
り外した状態で示す斜視図、図２(ａ)〜(ｃ)は図１のナ
ット状金具を金属板の嵌合穴に嵌め込む過程を順に示す
正面図である。

【００２４】図１に示すように、嵌め込み部材としての
ナット状金具１５は、ナット本体１５ａの正面に略円形
突起部１６を一体に突設している。突起部１６は正面よ
り見て円形の一部を直線状に切除した半円より円形に近
い略円形で、直線部分を除く円形部分に環状溝１６ａが
形成されている。被嵌め込み部材としての金属板１７に
は、一端を開放した略円形嵌合穴１８が形成されてい
る。この嵌合穴１８の略円形の形状は突起部１６の略円
形形状に対応するもので、略円形嵌合穴１８の口径Ｄ
は、突起部１６の環状溝１６ａの溝底間を結ぶ直径（以
下、溝径という）ｄよりわずかに大きく且つ略円形突起
部１６の外径ｄ’よりも小さい直径（口径）からなる同
心円（中心点ｏが一致する）で、嵌合穴１８の開放部１
８ａの間隔Ｌは、前記略円形突起部１６の直線部１６ｂ
と環状溝１６ａの底面との間の最大長さ（中心点ｏを通
る長さ）ｐよりもわずかに大きく設定されている。ま
た、図１に示すように環状溝１６ａの溝幅ｅは金属板１
７の厚みｔよりわずかに大きくしてある。

【００２５】つづいて、上記した構成からなる本実施例
のナット状金具１５の取付手順を図２に基づいて説明す
る。

【００２６】 金属板１７の嵌合穴１８の開放部１８
ａ間を結ぶ直線に対し、金具１５をその突起部１６の直
線部１６ｂが直交する向きにし、この姿勢で開放部１８
ａより嵌合穴１８内に突起部１６の環状溝１６ａを挿入
する（図２(ａ)）。

【００２７】 嵌合穴１８内に突起部１６が挿入され
た状態で、両者の中心点ｏが一致する（図２(ｂ)）。

【００２８】 嵌合穴１８内で突起部１６を、図２の
反時計方向に９０°回転させて直線部１６ｂを開放部１
８ａの間に跨がるように位置させる（図２(ｃ)）。この
状態で、ナット状金具１５は金属板１７の嵌合穴１８に
嵌め込まれ、抜け落ちることがないから、重量のある支
持部材（図示せず）をナット本体１５ａのネジ穴１５ｂ
（図１）に螺合するボルト（図示せず）を取り付けるこ
とができる。

【００２９】図３は本発明の実施例に係るＰＣパイルの
全体構造を示す中央縦断面図で、一部を省略して表して
おり、図４は図３のＰＣパイルの連結部の連結構造を拡
大して示す正面図および縦断面図である。図５は図３の
ＰＣパイルの連結部の連結構造において連結子を嵌挿し
て連結する連結直前の状態を拡大して示す斜視図、図６
はコンクリートを流し込んで成形する前の状態における
本発明の実施例に係る連結装置を示す正面図、図７は図
６の連結装置を示す底面図およびその一部拡大図、図８
は同連結装置を示す図７のＡ−Ａ線断面図およびその一
部拡大図である。図９は連結金具をスカートの嵌合穴に
嵌め込むための作業状態を拡大して示す斜視図である。

【００３０】図３に示すように、ＰＣ（プレストレスコ
ンクリート）パイル１は、その上下両端部の外周面に、
それぞれ厚みの薄い（本例では２．３ｍｍ）一定幅（高
さ）の帯状で上下両端を開口した金属製（本例では、鋼
製やステンレス製）の円筒状薄板（以下、スカートとも
いう）２が、円筒体状のコンクリートパイル本体３と一
体的に固着されている。コンクリートパイル本体３内に
は、円周方向に等間隔にＰＣ棒鋼４が引っ張り応力を作
用させた状態で埋設されている。これらのＰＣ棒鋼４
は、後述する連結金具５の位置に配置されている。な
お、スカート２は、内端部２ａ（図４）が全周にわたり
半径方向外方へ漸次拡径するように外拡がりに折り曲げ
られているが、これはコンクリートパイル本体３の成形
用型枠３１（図１４）の内周面に対する内端部２ａの当
接を確実にするためである。

【００３１】図４、図６および図７に示すように、スカ
ート２には正面より見て全体的に略正方形状に窪ました
凹状部２ｃを円周方向に等間隔に形成するとともに、各
凹状部２ｃの中央部に、外端（下端）を開放し、正面よ
り見て円形の一部を直線状に切除した半円より円形に近
い略円形の嵌合穴２ｂを形成している。そして、スカー
ト２の内周面に沿って各嵌合穴２ｂに連結金具５が嵌め
込まれている。すなわち、図９に拡大して示すように、
連結金具５の前面には、円形の一部を直線状に切除し半
円より円形に近い略円形突起部５Ａを一体に突設し、略
円形突起部５Ａの直線部分を除く円形部分に環状溝５Ｂ
を設けている。略円形突起部５Ａの環状溝５Ｂおよび嵌
合穴２ｂの寸法的関係は、上記したナット状金具１５
（図１）の突起部１６（の環状溝１６ａ）と金属板１７
（図１）の略円形嵌合穴１８とに共通しているので、詳
しい説明は省略する。また各凹状部２ｃの深さは、嵌合
孔２ｂに連結金具５の突起部５Ａを取り付けた状態で、
突起部５Ａの表面がスカート２の外周面から外方（半径
方向）に突出しないように決定される。なお、各嵌合穴
２ｂに連結金具５を嵌め込むには、図９に示すように連
結金具５の略円形突起部５Ａを、直線部分５Ｃをスカー
ト２の略円形嵌合穴２ｂ内に開放部２ｄの一端に環状溝
５Ｂの直線部分５Ｃを直交させて挿入し、直線部分５Ｃ
が嵌合穴２ｂの開放部２ｄにくるように反時計方向に略
９０°回転させて前記略円形突起部５Ａの環状溝５Ｂを
略円形嵌合穴２ｂの開口縁に嵌め込むことにより簡単に
装着できる。また、これとは逆の手順で、簡単に連結金
具５をスカート２から取り外せる。

【００３２】連結金具５は、図５〜図９に示すように略
円形突起部５Ａを含む全体を正面より見て略Ｃ形の鋳鋼
体で、一対の係合部６が突起部５Ａの下端開放部（間
隙）６ａの両側に内向きに相対向して一体に突設され、
正面より見て略Ｔ形の開口５ａに形成されている。各係
合部６は図８の拡大図に示すように正面から背面近傍ま
で連続して設けられ、背面に向けて漸次厚み（高さ）が
厚く（高く）なるように形成され、この結果、略Ｔ形開
口５ａが背面近傍まで連続して形成されている。両側の
係合部６の間には、正面より背面にわたり連続した間隙
（開放部）６ａが図７のように背面近くまで形成され、
そのほぼ長さ方向の中間位置に、ＰＣ棒鋼４の端部の膨
出した係止部４ａ（図４）を挿入可能な大口径の孔６ｂ
が図８のように上端部付近まで上下方向に穿設され、そ
れより上方の孔６ｃは口径を小さくし、係止部４ａを係
止できるように小孔６ｃと大孔６ｂとで口径差を設けて
おり、また小孔６ｃは上方に貫通させている。

【００３３】さらに、図７・図８に示すように相対向す
る両側の係合部６間（間隙６ａ）における大孔６ｂの位
置には、ＰＣ棒鋼４に引っ張り力を作用させる際に引っ
張り機（図１４参照）のテンションプレート３３のボル
ト３４（図１４）を螺合して取り付けるために使用する
ネジ孔６ｅが形成されている。さらに、図９に示すよう
に、連結金具５の一側面には、ＰＣ棒鋼４（図４）の端
部（係止部４ａを含む）を横向きに挿入可能な切欠き溝
５ｂが上端にわたって形成されており、その切欠き溝５
ｂはＰＣ棒鋼４（図４）の端部に対応する形状からな
る。

【００３４】上記のように連結金具５の略Ｔ形開口５ａ
は正面（前面）から背面近傍まで連続した空間部をな
し、図８の拡大図に示すように側方より見て係合部６と
その上方の天井壁で構成される略Ｔ形開口５ａの空間部
は背面に近づくにつれて漸次上下方向の高さ（間隔）が
狭くなり、後述する略Ｈ形連結子１０の突起条１０ｂ
（図５）と関連して、いわゆるクサビ作用を発生するよ
うに構成している。

【００３５】一方、上下の連結金具５・５同士を連結す
るための略Ｈ形連結子１０は、図５に示すように上下の
連結金具５・５を突き合わせた状態で一連に形成される
ところの、略Ｔ形開口５ａを間隙６ａ側で突き合わせた
開口断面に対応する略Ｈ形の断面形状を有している。こ
の断面形状をなす本体部分１０ａは、図４・図５のよう
に前面より後方へ向けて上下方向へ間隙が漸次拡がった
相対向する一対の突起条１０ｂ・１０ｂを備え、突起条
１０ｂ・１０ｂの厚みは間隙とは逆に後端から前方に向
けて漸次厚く形成されている。

【００３６】さて、図６〜図８はコンクリートパイル本
体３（図３）と一体に形成される前の本発明の実施例に
係る連結装置１’を示すもので、以下、この連結装置
１’の構成について説明する。

【００３７】図７に示すように、連結装置１’は上記し
たところの、スカート２および複数個（本例では１０
個）の連結金具５からなり、各連結金具５はスカート２
の各略円形嵌合穴２ｂ（図６）に突起部５Ａの環状溝５
Ｂを嵌め込むことにより位置決めされると同時に装着さ
れる。この状態で、連結金具５はスカート２の各嵌合穴
２ｂに固定され、嵌合穴２ｂの開放部２ｄの間隔よりも
突起部５Ａの環状溝５Ｂの溝径（直径）が大きいため、
連結金具５を下方へ引っ張っても抜け落ちることがな
く、連結金具５が装着された状態で連結金具５の底面と
スカート２の外端（下端）とが一致する。

【００３８】このようにして構成された連結装置１’
は、各連結金具５の大孔６ｂにＰＣ棒鋼４（図４）が挿
通され、小孔６ｃとの段差部（止着部）にＰＣ棒鋼４の
係止部４ａが係止された状態で、コンクリートパイル成
形用型枠３１（図１４）内にスカート２の内端部２ａを
係合させ、またスカート２の外端に型板（図示せず）を
当接して開口部を塞ぎ一体に組み付ける。そして、テン
ションプレート３３のボルト３４（図１４）を連結金具
５のネジ孔６ｅに螺着し、専用の引っ張り機にて張力を
与えてテンションナット３５（図１４）を締め付けるこ
とによりＰＣ棒鋼４に対する引っ張りを保持し、そのあ
とでコンクリートを型枠３１（図１４）内に流し込み、
連結装置１’を型枠とともに軸心を中心に回転させなが
ら遠心力を発生させつつ、固化させる。この結果、図３
・図４に示すようなＰＣパイル１が製造される。このよ
うにして製造されたＰＣパイル１は、図３のように連結
金具５の底面がスカート２の外端（開放端）およびコン
クリートパイル本体３の端面とそれぞれ面一で、図３、
図４および図７のようにコンクリートパイル本体３の端
面から連結金具５の底面が露出している。そして、コン
クリートパイル本体３には、円周方向に配置されたＰＣ
棒鋼４（図４）の引っ張り力を解放することによりプレ
ストレスが作用している。

【００３９】また、ＰＣパイル１の連結は次のようにし
て行われる。すなわち、土中に埋設されたＰＣパイル１
の上面に、連結しようとする上方のＰＣパイル１の下面
を図４および図５のように上下の対応する連結金具５の
露出面同士が突き合わされるように位置合わせして載置
する。この状態で、上下の連結金具５・５の一連に連続
する略Ｈ形空間部５ａ・５ａに、略Ｈ形連結子１０を嵌
挿し、図４に示すように上下の連結金具５・５で形成さ
れる略Ｈ形空間部５ａ・５ａ内に略Ｈ形連結子１０が跨
がって嵌挿され、上下の連結金具５・５同士が略Ｈ形連
結子１０で連結され、ＰＣパイル１・１は現場で溶接作
業などの複雑な作業をすることなく、簡単に且つ迅速に
しかも確実に連結される。

【００４０】図１０および図１１は本発明の他の実施例
を示すもので、図１０は連結装置を示す正面図、図１１
は図１０の連結装置を示す底面図およびその一部拡大図
である。

【００４１】本例に係る連結装置１₂'が上記実施例の連
結装置１’と異なるところは、とくに図１１に示すよう
に連結金具５’の底面（露出面）７をその本体部分５Ｄ
に比べて円周方向もしくは幅方向に左右対称に拡大し
て、略台形に形成したことである。これにより、露出面
７が底面より見て円周方向に拡がり、連結金具５'(露出
面７）間の円周方向の間隔が非常に狭くなり、上下の連
結金具５'・５'を突き合わせしたときに、連結金具５'
・５'同士の接触面が大幅に増大し、従来は環状端板２
２（図１５参照）が担っていた圧縮力を伝達する際の補
強板としての役目をもたせるようにしたことである。し
かし、それ以外の構成については上記実施例と共通して
いるので、共通する部材は同一の符号を用いて示し、説
明を省略する。

【００４２】図１２および図１３は本発明のさらに別の
実施例を示すもので、図１１は連結装置を示す正面図、
図１１は図１０の連結装置を示す底面図およびその一部
拡大図である。

【００４３】また、図１２・図１３に示すように、本例
の連結金具５”の底面（露出面）７には、対応する相手
方の連結金具（図示せず）と相互に嵌合可能な凹凸部８
・８’が形設されている。そして本例の連結装置１₃'は
コンクリートパイル本体３の成形時に、連結金具５”の
底面の各凸部８’をＰＣパイル１の端面から外方へ突出
させる。上下のＰＣパイル１・１の端面同士を連結する
際に、連結金具５”・５”同士を突き合わせて接合した
状態で対応する連結金具５”の底面の凹凸部８・８’が
相互に嵌合される。このため、ＰＣパイル１を土中に圧
入するときに、ＰＣパイル１・１の連結面に剪断力が生
じたとしても、凹凸部８・８’によってＰＣパイル１・
１の連結面に剪断力が作用するのが防止される。

【００４４】以上に本発明の実施例を示したが、本発明
の嵌め込み構造およびＰＣパイル１は下記のように実施
することができる。

【００４５】(ａ) ナット状金具１５のナット本体１５
ａ（図１）の代わりに、例えばフックなどの掛止め部材
を備えた金具にすることができる。

【００４６】(ｂ) ＰＣ棒鋼４（図４）の端部を係止し
て挿通するための孔６ｂ・６ｃ（図８）を連結金具５の
中央部に一つ設けているが、この中央部の孔６ｂ・６ｃ
に代えて連結金具５の両側にＰＣ棒鋼４の端部を係止し
て挿通するための同様な構造の孔を設けることができ
る。

【００４７】(ｃ) ＰＣ棒鋼４（図４）の端部を膨出さ
せて係止部に形成する代わりに、端部に雄ネジ部を形成
し、このネジ部を螺着可能なネジ孔を連結金具５の上面
中央部の小孔６ｃ（図８）の位置に設けてもよい。

【００４８】(ｄ) ＰＣ棒鋼４（図４）を側方から挿入
するための切欠き溝５ｂ（図９）は、連結金具５の一方
の側面に限らず背面に設けてもよい。

【００４９】(ｅ) 連結金具５の略Ｔ形開口５ａを背面
側へ貫通するように設けてもよい。

【００５０】(ｆ) 図示は省略するが、連結金具５の略
Ｔ形開口５ａを正面付近で上方へ拡げて開放して垂直壁
を形成する。一方、略Ｈ形連結子１０は本体部分１０ａ
の前端に連結金具５・５の略Ｔ形開口５ａの前端部に緩
挿可能な上下方向に対称的に延設された取付板部を一体
に形成し、上下の取付板部にはボルトを挿入可能な貫通
孔を設ける。そして、連結金具５の垂直壁に略Ｈ形連結
子１０のボルトにより緊締するためのネジ孔を背面に向
けて穿設し、略Ｈ形連結子１０を略Ｔ形開口５ａの奥ま
でほぼ完全に嵌挿したところで、ボルトを貫通孔に挿通
してネジ孔に螺合して締め付けられるようにすることが
できる。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように、
この発明の嵌め込み構造並びにＰＣパイルの連結構造お
よび同連結装置には、次のような優れた効果がある。

【００５２】(１) 請求項１の発明では、例えばナット
やフックなどの金具（嵌め込み部材）を金属板（被嵌め
込み部材）の一側縁に沿って多数取り付ける場合に、金
具を特定の向きにして金属板に設けた各略円形嵌合穴内
に挿入し、９０°回転させるだけで金具が嵌合穴内に確
実に取り付けられ、比較的重量のある物を金具に吊持し
ても抜け落ちたりしない。一方、嵌合穴内に取り付けた
金具は逆向きに９０°回転させれば、開放部の方向に簡
単に抜き取ることができる。

【００５３】(２) 請求項２の発明では、金属製の環状
端板を備えた従来のＰＣパイルの連結構造と同様に連結
時に現場での溶接作業を不要にするという利点はそのま
ま生かした上で、環状端板を省いて部品点数を減らすと
ともに、構造を簡単にしたので、軽量化およびコストダ
ウンを図ることができる。また環状端板に対する切削加
工に比べて円筒状薄板に対する加工は容易なために加工
時間が短縮され、生産性が大幅に向上する。さらに全体
の重量が大幅に軽減されるので、取り扱いが容易になる
ことはもとより、コンクリートパイルの成形時の作業が
容易になり、作業効率が向上する。しかも円筒状薄板に
対する連結金具の取付は、突起部を嵌合穴に嵌め込んで
回転させるだけで済み、いったん取り付けると、連結金
具は嵌合穴の開放部側へ引っ張っても抜けないので、コ
ンクリート型枠内に装填して引っ張り力を作用させても
抜け落ちることがなく、また連結金具の取付作業が溶接
に比べて簡単で生産性が向上するとともに、溶接して固
定する場合と違って連結金具の材質に制限がなくなるの
で、鋳造が可能で製造コストも低減される。

【００５４】(３) 請求項３の発明は、従来のＰＣパイ
ル用連結装置と違って環状端板を備えていないから、構
造が簡素化され、軽量であるので、型枠に組み付けてＰ
Ｃ棒鋼に引っ張り力を付加したりコンクリートを型枠内
に流し込んで成形したりするなどの作業が容易になり、
生産性が大幅に向上する。また、上記請求項１の発明の
もつ効果とほぼ同様の効果も奏する。

【００５５】(４) 請求項４の発明では、ＰＣパイルを
土中に圧入するときに、ＰＣパイルの連結面間に剪断力
が生じたとしても、連結金具の端面の凹凸部によってＰ
Ｃパイルの連結面に剪断力が作用するのが阻止される。

【００５６】(５) 請求項５の発明では、従来の環状端
板に比べて連結金具間の接合面積が減少する割合が抑え
られ、各連結金具の拡大された露出面が圧縮力の伝達な
どの作用を担うので、従来の環状端板に近い補強作用が
得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の嵌め込み構造をナット状金具と金属板
に適用した実施例をそれぞれ取り外した状態で示す斜視
図である。

【図２】図２(ａ)〜(ｃ)は図１のナット状金具を金属板
の嵌合穴に嵌め込む過程を順に示す正面図である。

【図３】図３は本発明の実施例に係るＰＣパイルの全体
構造を示す中央縦断面図で、一部を省略して表してい
る。

【図４】図３のＰＣパイルの連結部の連結構造を拡大し
て示す正面図および縦断面図である。

【図５】図３のＰＣパイルの連結部の連結構造において
連結子を嵌挿して連結する連結直前の状態を拡大して示
す斜視図である。

【図６】コンクリートを流し込んで成形する前の状態に
おける本発明の実施例に係る連結装置を示す正面図であ
る。

【図７】図６の連結装置を示す底面図およびその一部拡
大図である。

【図８】図７のＡ−Ａ線断面図およびその一部拡大図で
ある。

【図９】図６の連結金具をスカートの嵌合穴に嵌め込む
ための作業状態を拡大して示す斜視図である。

【図１０】本発明の他の実施例に係る連結装置を示す正
面図である。

【図１１】図１０の連結装置を示す底面図およびその一
部拡大図である。

【図１２】本発明のさらに他の実施例に係る連結装置を
示す底面図およびその一部拡大図である。

【図１３】図１２のＣ−Ｃ線断面図および拡大図であ
る。

【図１４】ＰＣパイル成形用のコンクリート形枠に連結
装置を装填してＰＣ棒鋼にテンションを付与する状態を
示す一部縦断面図である。

【図１５】従来（特開平１０−１９５８６８号公報に記
載）のＰＣパイルを示す図４に対応する正面図および縦
断面図である。

【符号の説明】

１ ＰＣパイル（プレストレスコンクリートパイル） １'・１₂'・１₃' 連結装置 ２ 円筒状薄板（スカート） ２ｂ 略円形嵌合穴 ２ｃ 凹状部 ３ コンクリートパイル本体 ４ ＰＣ棒鋼 ５・５'・５" 連結金具 ５Ａ 突起部 ５Ｂ 環状溝 ５ａ 略Ｔ形開口 ６ 係合部 ７ 露出面（底面） ８ 凹部 ８’ 凸部 １０ 略Ｈ形連結子 １５ ナット状金具（嵌め込み部材） １６ 略円形突起部 １６ａ 環状溝 １７ 金属板（被嵌め込み部材） １８ 略円形嵌合穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2D041 AA02 BA33 BA43 CA01 CB06 DB08 DB13

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 嵌め込み部材が、円形の一部を直線状に
   切除し半円より円形に近い略円形で直線部分を除く円形
   部分に環状溝を設けた略円形突起部を一面に備える一
   方、 前記嵌め込み部材の前記略円形突起部が装着される被嵌
   め込み部材が、板状の部材で、一端が開放され、前記環
   状溝の溝径よりわずかに大きく且つ前記略円形突起部の
   外径よりも小さい直径（口径）からなる略円形嵌合穴を
   備え、該嵌合穴の開放部の間隔を、前記略円形突起部の
   直線部分と環状溝底との間の最大長さよりもわずかに大
   きく設定し、 前記嵌め込み部材の略円形突起部を、直線部分を被嵌め
   込み部材の略円形嵌合穴内に該開放部の一端に環状溝の
   直線部分を直交させて挿入し、直線部分が開放部にくる
   ように略９０°回転させて前記略円形突起部の環状溝を
   略円形嵌合穴の開口縁に嵌め込むことにより、嵌め込み
   部材を被嵌め込み部材に着脱自在に装着できるようにし
   たことを特徴とする嵌め込み構造。
2. 【請求項２】 長手方向に連続する複数本のＰＣ棒鋼が
   コンクリートパイル本体内に引っ張り応力を作用させた
   状態で円周方向に間隔をあけて埋設されたＰＣパイル
   の、端面同士を相互に連結するためのＰＣパイルの連結
   構造において、 上下両端を開放した金属製の円筒状薄板に、下端を開放
   し正面より見て円形の一部を直線状に切除した半円より
   円形に近い略円形の嵌合穴を円周方向に間隔をあけて設
   け、 下端開放部の両側に相対向する一対の係合部を内向きに
   一体に突設してなる略Ｃ形連結金具を、前記円筒状薄板
   内周面の前記各嵌合穴に前記一対の係合部間の間隙を下
   向きにし且つ下端面が前記ＰＣパイル端面に露出するよ
   うに取り付けるとともに、円形の一部を直線状に切除し
   た略円形で直線部分を除く円形部分に前記嵌合穴の開口
   縁に嵌め込み可能な環状溝を設けた略円形突起部を、前
   記連結金具の正面に突設し、 前記連結金具に、前記ＰＣ棒鋼の端部を係止あるいは螺
   合可能な止着部を形成し、 連結しようとする上下のＰＣパイルの端面を、前記連結
   金具の露出した上下両端面同士が接合されるように相互
   に突き合わせ、この状態で上下両端面同士が接合された
   前記連結金具により一連に形成される略Ｈ形空間部に、
   該空間部に対応する略Ｈ形連結子を両連結金具間に跨が
   って嵌挿することによりＰＣパイルを連結することを特
   徴とするＰＣパイルの連結構造。
3. 【請求項３】 長手方向に連続する複数本のＰＣ棒鋼
   が、コンクリートパイル本体内に引っ張り応力を作用さ
   せた状態で円周方向に間隔をあけて埋設されたＰＣパイ
   ルの端面同士を相互に連結するためのＰＣパイルの連結
   構造の主要部をなす連結装置であって、 一端を開放し正面より見て円形の一部を直線状に切除し
   た半円より円形に近い略円形の嵌合穴を円周方向に間隔
   をあけて有し、両端を開放した金属製の円筒状薄板と、 開放端部の両側に相対向して内向きに一体に突設された
   一対の係合部および前記ＰＣ棒鋼の端部を係止あるいは
   螺合可能な止着部並びに円形の一部を直線状に切除した
   略円形で直線部分を除く円形部分に前記嵌合穴の開口縁
   に嵌め込み可能な環状溝を設けた略円形突起部をそれぞ
   れ有し、前記一対の係合部間の間隙を前記ＰＣパイルの
   端面に向け且つ前記間隙を含む端面が前記ＰＣパイル端
   面に露出するように前記円筒状薄板内周面の前記各嵌合
   穴に嵌め込まれる略Ｃ形連結金具と、 連結しようとする２本のＰＣパイルの端面を前記連結金
   具の露出面同士が接合されるように相互に突き合わせた
   状態で、両連結金具により一連に形成される略Ｈ形空間
   部に跨がって嵌挿することによりＰＣパイルを連結する
   ための略Ｈ形連結子とを備えたことを特徴とするＰＣパ
   イルの連結装置。
4. 【請求項４】 前記各連結金具の下端面に、連結しよう
   とする下方のＰＣパイルの連結金具の上端面と相互に対
   応して嵌まり合う凹凸部を形設した請求項２又は３に記
   載のＰＣパイルの連結構造又は連結装置。
5. 【請求項５】 相互に突き合わせて接合される前記各連
   結金具の露出面を、相互に対応して連結金具の本体部分
   に比べて円周方向に拡大させた請求項２〜４のいずれか
   に記載のＰＣパイルの連結構造又は連結装置。