JP2001279666A - 鋼管建込み用治具および鋼管建込み・沈設方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 杭または矢板として地中に設置される鋼管の
建込みと沈設施工をきわめて効率的に行えるようにした
鋼管建込み用治具を提供する。 【解決手段】 杭または矢板として設置される鋼管１の
上端部に形成された雄継手４と係合される雌継手３を下
端部に、吊込み用金具５と回転用金具６を外周にそれぞ
れ設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は鋼管建込み用治具
および鋼管建込み・沈設方法に関し、鋼管を杭または矢
板として地中に設置する際に適用される。

【０００２】

【従来の技術】近年、杭や矢板などとして鋼管が広く使
用されており、また鋼管を杭や矢板などとして地中に設
置する方法としては、鋼管を地上に垂直に建て付け、頭
部をハンマーで打撃したり（打込み工法）、あるいはあ
らかじめ地盤にアースオーガー等で孔を形成し、その中
に鋼管を挿入したり（埋込み工法）、あるいはソイルセ
メント柱を築造しながら同時に鋼管杭を沈設したり、ソ
イルセメント柱築造後に鋼管杭を挿入する方法が知られ
ている。

【０００３】このため、鋼管の上端部には普通、鋼管を
吊って垂直に建て込むための吊込み用金具が突設されて
いる。また特に、鋼管を回転させながら地中に挿入する
場合には、吊込み用金具の他に杭打ち機からの回転力を
受ける回転用金具が突設される。

【０００４】さらに、鋼管どうしを接合する方法とし
て、最近では、現場溶接の信頼性や管理上の問題から溶
接継手よりも機械式継手が要望されるようになってき
た。

【０００５】機械式継手としては、これまで様々な継手
が開発されており、特に当出願人などが開発し、すでに
出願もしている雌雄嵌合式の機械式継手（例えば、特開
平１１−３６２８５号公報参照）は、継手接続時の泥土
などの清掃が容易なことから、上下に接合される下側の
鋼管に雄継手を、上側の鋼管に雌継手をそれぞれ形成す
ることにより施工されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、吊込み用金具
と回転用金具は、各鋼管のそれぞれに溶接によって取り
付ける必要があるため、これら金具の製作と取付けに多
大な労力とコストがかかる等の課題があった。

【０００７】また、鋼管を回転させながら地中に挿入す
る場合、杭打ち機に設けられた回転力伝達用の回転用キ
ャップを回転用金具に嵌合する必要があり、その際、回
転用金具は雄継手の下方部に突設されているため、雄継
手が邪魔になって回転用キャップを回転用金具に嵌合で
きないことがあるだけでなく、雄継手を損傷してしまう
おそれがある等の課題があった。

【０００８】この発明は、以上の課題を解決するために
なされたもので、杭または矢板として地中に設置される
鋼管の建込みと沈設施工をきわめて効率的に行えるよう
にした鋼管建込み用治具および鋼管建込み・沈設方法を
提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めの手段として、この発明に係る鋼管建込み用治具は、
請求項１として、杭または矢板として設置される鋼管の
上端部に形成された継手と係合される継手を下端部に、
吊込み用金具を外周部にそれぞれ設ける。

【００１０】請求項２として、請求項１の鋼管建込み用
治具において、吊込み用金具を少なくとも２個設ける。

【００１１】請求項３として、請求項１または２の鋼管
建込み用治具において、外周部に回転用金具を設ける。

【００１２】請求項４として、請求項３の鋼管建込み用
治具において、回転用金具を少なくとも２個設ける。

【００１３】請求項５として、請求項１、２、３または
４の鋼管建込み用治具において、鋼管の上端部に形成さ
れた継手と係合される継手として雌継手を設ける。

【００１４】この発明に係る鋼管建込み・沈設方法は、
請求項５として、一端側に継手が設けられ、杭または矢
板として設置される鋼管を略水平に仮置きし、継手側に
請求項３、４または５記載の鋼管建込み用治具を吊ると
ともに、鋼管側の継手と鋼管建込み用治具側の継手どう
しを互いに嵌合し、次に鋼管建込み用治具の吊込み用金
具を介して鋼管を吊り上げて建て込み、次に鋼管建込み
用治具の回転用金具を介して鋼管を必要に応じて回転さ
せながら地中に沈設する。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１〜図５は、この発明に係る鋼
管建込み用治具の一例を示し、図において、杭または矢
板として使用される鋼管１と同径の筒体２の下端部に、
機械式継手として雌雄嵌合式継手の一方の雌継手３が形
成され、この雌継手３と接合される他方の雄継手４が鋼
管１の上端部に形成されている。

【００１６】また、筒体２の外周部に吊込み用金具５が
突設され、さらに埋込み工法などで鋼管１が回転しなが
ら地中に挿入される場合には、筒体２の外周部に回転用
金具６が吊込み用金具５と併せて突設されている。

【００１７】筒体２は鋼管１とほぼ同じ外径の鋼管から
形成され、雌継手３は鋳造または鍛造、あるいは板厚の
厚い鋼管を機械加工する等して形成されている。なお、
筒体２も雌継手３と同じように形成されていてもよい。

【００１８】雌継手３の内側には少なくとも１個のキー
溝７が形成され、キー溝７内にリングキー８が挿入され
ている。

【００１９】キー溝７は雌継手３の円周方向に所定長さ
連続し、雌継手３の円周方向に所定間隔おきに形成され
ているか、もしくは雌継手３の円周方向に環状に連続し
て形成され、さらに何れの場合にも一段ないし複数段
（例えば二段）に形成されている。

【００２０】リングキー８は、鋼管１の吊り込み時の荷
重に充分耐えられる大きさ（断面および長さ）に形成さ
れ、例えば雌継手３の円周方向に沿って所定長さ連続
し、かつキー溝７内に嵌め込み可能な大きさの矩形断面
形、凸形断面形あるいは凹形断面形に形成されている。

【００２１】さらに、雌継手３の外側からキー溝７内に
セットボルト９がそれぞれねじ込まれ、セットボルト９
の先端がリングキー８にそれぞれ連結されていること
で、リングキー８はキー溝７内にそれぞれ保持されてい
る。

【００２２】そして、セットボルト９を左右に適宜回す
ことにより、リングキー８は雌継手３の半径方向に移動
して雄継手４のキー溝１０と係合し、かつキー溝１０と
の係合が解除されるようになっている。

【００２３】なお、雄継手４は雌継手３と同様に鋳造ま
たは鍛造、あるいは板厚の厚い鋼管を機械加工する等し
て形成されている。

【００２４】雄継手４の略上半分４ａは雌継手３に挿入
可能な外径に形成され、かつ上半分４ａの外周部に前述
したキー溝１０が形成されている。キー溝１０は雄継手
４の円周方向に環状に連続して形成され、かつ雌継手３
のキー溝７に合わせて一段ないし複数段（例えば二段）
に形成されている。

【００２５】また、雌継手３の下端部と雄継手４の上端
部に複数のキースリット１１がそれぞれ形成されてい
る。キースリット１１は雌継手３と雄継手４の双方に跨
がり、かつ雌継手３と雄継手４の円周方向に所定間隔お
きに形成されている。

【００２６】そして、このキースリット１１内に回転抑
えキー１２が双方のキースリット１１に跨がってそれぞ
れ嵌め込まれていることで、雌継手３側から雄継手４側
に、ひいては筒体２側から鋼管１側に回転力が伝えられ
るようになっている。なお、回転抑えキー１２は固定ボ
ルト１３または簡単な溶接によってキースリット１１内
に固定されている。

【００２７】こうして形成された雌継手３は筒体２の下
端部に、雄継手４は鋼管１の上端部にそれぞれ溶接する
ことにより一体的に取り付けれている。

【００２８】吊込み用金具５は、筒体２の重心を通る水
平軸線上で互いに対向する２個の金具を１組とし、筒体
２の外周部に溶接などで固着することにより１組ないし
複数組、突設されている。

【００２９】また、例えば図６に図示するように、本願
発明の鋼管建込み用治具（以下「治具１４」という）
は、鋼管１を横に仮置きした状態で鋼管１の上端部に吊
って取り付けられることから、治具１４は吊られても水
平状態を保持するように治具１４の重心を通る線上に吊
込み用金具５は突設されている。

【００３０】また、例えば図７（ａ）に図示するよう
に、一つの吊込み用金具５を介して治具１４を水平に吊
り込んでもよい。

【００３１】回転用金具６は吊込み用金具５の上方に位
置し、筒体２の外周部に溶接することにより１組ないし
複数組、突設されている。なお、鋼管１が回転しないで
単に押し込んで地中に設置される場合には、回転用金具
６は省略されていてもよい。

【００３２】また、上記説明では、治具１４側と鋼管１
側には、機械式継手として雌雄嵌合式継手の雌継手３と
雄継手４がそれぞれ設けられているが、この種の機械式
継手に限られるものではなく、例えば雄ねじとねじ孔と
からなる簡単な機械式継手が設けられていてもよい。

【００３３】図４と図５はリングキー８の他の例を示
し、図４は特に、上下のリングキー８が一体に形成さ
れ、かつセットボルト９が兼用されている例を示し、ま
た図５はリングキー８が一段に配置されている例を示し
たものである。

【００３４】このような構成において、次にこの発明に
係る治具１４を使った、杭などとして地中に設置される
鋼管１の建込み・沈設工法を図６（ａ）〜（ｄ）に基い
て簡単に説明する。

【００３５】 あらかじめ、治具１４のリングキー８
はすべて、キー溝７内に挿入しておくものとし、また鋼
管１は地上に略水平に横倒しの状態におく。

【００３６】 次に、鋼管１の雄継手４を有する側の
近くに治具１４をクレーン１５等で吊る。そして、人力
により双方の材軸が一致するように治具１４の位置合わ
せを行い、そして治具１４を鋼管１側に引き寄せて雄継
手４の先端側半分４ａを雌継手３と嵌合させる。なおそ
の際、クレーン１５のフック１５ａは治具１４の吊込み
用金具５に取り付けたワイヤーロープ１６に引っ掛ける
が、吊込み用金具５が治具１４の重心を通る位置に突設
されていることで、治具１４は吊られても水平状態を保
持するため、かつ治具１４の軸心を鋼管１の軸心と一致
するように回転させることが容易であるため、治具１４
の位置合わせおよび雌金具３と雄金具４との嵌合をきわ
めて簡単に行うことができる。

【００３７】 次に、セットボルト９を締め付けてリ
ングキー８をキー溝７から突出させ、かつ先端側を雄継
手４のキー溝１０に係合する。また、雌継手３と雄継手
４のキースリット１１内に双方に跨がる回転抑えキー１
２をそれぞれ嵌め込み、固定ボルト１３によってそれぞ
れ固定する。なお、回転抑えキー１２は簡単なボルト止
めで固定してもよいが、雌継手３に溶接しておくほうが
雌雄継手の着脱を簡単に行うことができる。以上の作業
で治具１４は鋼管１の上端部に完全に固定され、治具１
４の取り付けは完了したことになる。

【００３８】 次に、治具１４を介して鋼管１をクレ
ーン１５で徐々に吊り上げ、そして地上に立ち上げ、図
示しない杭の施工機に接続する。

【００３９】 次に、特に鋼管１を回転させながら地
中に挿入する場合には、例えば図７（ｂ），（ｃ）に図
示するように、杭の施工機に設けられた回転力伝達用の
回転用キャップ１７を回転用金具６にに嵌合する。そし
て、杭の施工機を駆動させ、回転用キャップ１７で鋼管
１を回転させながら地中に沈設する。なお、図７（ｂ）
に図示する回転用キャップ１７は、鋼管１を沈設するた
めの孔を先に掘削し、その後に先行掘削した孔に鋼管１
を沈設する場合に使用されるものである。また、図７
（ｃ）に図示する回転用キャップ１７は、鋼管１の沈設
作業と鋼管１を沈設する孔を掘削する作業を同時に行う
場合に使用されるもので、このため回転用キャップ１７
の中央部分にはアースオーガー等の接続ロッドを通すた
めの開口部１７ａが設けられおり、上部は回転用の図示
しないアースオーガーモーターに接続されている。

【００４０】 次に、鋼管１の沈設施工が完了した
ら、必要に応じて固定ボルト１３を弛めて回転抑えキー
１２を取り外し、またセットボルト９を弛めてリングキ
ー８を雄継手４のキー溝１０から抜き取り、リングキー
８とキー溝１０との係合を解除する。以上の作業で治具
１４は鋼管１の上端部から完全に解き放され、治具１４
の取外しは完了したことになる。よって、治具１４を上
に引き上げるだけで雌継手３と雄継手４との係合が外
れ、治具１４は鋼管１の上端部から離れる。以下、同様
にして一つの治具１４を使って２本目、３本目と、多く
の鋼管１をきわめて効率的に建て込み、沈設することが
できる。

【００４１】

【発明の効果】この発明は以上説明した通りであり、本
願発明の鋼管建込み用治具を使うことにより、杭または
矢板として設置される鋼管をきわめて効率的に地上に建
て込み、かつ地中に設置することができ、特にこれま
で、鋼管の建て込みと沈設施工に際して、あらかじめ各
鋼管に取り付けておく必要があった吊込み用金具と回転
用金具を省略できるので、大幅なコストダウンが図れる
等の効果がある。このように、本願発明の鋼管建込み用
治具を繰り返し使用することにより、多数本の鋼管を施
工でき、鋼管自体に吊込み用金具や回転用金具を設ける
必要がなくなる。また、作業中に鋼管の上端部に形成さ
れた継手を損傷してしまうようなおそれもなく、鋼管の
建込みと回転による沈設施工を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼管建込み用治具の一例を示す斜視図である。

【図２】鋼管建込み用治具の一例を示し、（ａ）はその
平面図、（ｂ）はその一部破断正面図である。

【図３】雌継手の一部を示す縦断面図である。

【図４】雌継手の一部を示す縦断面図である。

【図５】鋼管建込み用治具の他の例を示し、（ａ）はそ
の平面図、（ｂ）はその一部破断正面図である。

【図６】（ａ）〜（ｄ）は鋼管建込み用治具を使った、
鋼管の建込み・沈設方法を示す工程図である。

【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は鋼管建込み用治具に
よる鋼管の建込み・沈設方法の一工程を示す工程図であ
る。

【符号の説明】

１ 杭または矢板として使用される鋼管 ２ 筒体 ３ 雌継手 ４ 雄継手 ５ 吊込み用金具 ６ 回転用金具 ７ キー溝 ８ リングキー ９ セットボルト １０ キー溝 １１ キースリット １２ 回転抑えキー １３ 固定ボルト １４ 治具（鋼管建込み用治具） １５ クレーン 15ａ フック １６ ワイヤーロープ １７ 回転用キャップ 17ａ 開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 相和 明男 千葉県市川市塩浜１−６ 株式会社クボタ 市川工場内 (72)発明者 岡 扶樹 東京都千代田区大手町２丁目６番３号 新 日本製鐵株式会社内 (72)発明者 西海 健二 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社内 (72)発明者 青木 功 東京都港区赤坂６丁目13番７号 株式会社 テノックス内 (72)発明者 堀切 節 東京都港区赤坂６丁目13番７号 株式会社 テノックス内 Ｆターム(参考） 2D041 AA02 BA33 CA01 CB06 DB02 DB13 FA14

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭または矢板として設置される鋼管の上
   端部に形成された継手と係合される継手を下端部に、吊
   込み用金具を外周部にそれぞれ有することを特徴とする
   鋼管建込み用治具。
2. 【請求項２】 吊込み用金具は少なくとも２個有するこ
   とを特徴とする請求項１記載の鋼管建込み用治具。
3. 【請求項３】 外周部に回転用金具を有することを特徴
   とする請求項１または２記載の鋼管建込み用治具。
4. 【請求項４】 回転用金具は少なくとも２個有すること
   を特徴とする請求項３記載の鋼管建込み用治具。
5. 【請求項５】 鋼管の上端部に形成された継手と係合さ
   れる継手は雌継手であることを特徴とする請求項１、
   ２、３または４記載の鋼管建込み用治具。
6. 【請求項６】 一端側に継手が設けられ、杭または矢板
   として設置される鋼管を略水平に仮置きし、継手側に請
   求項３、４または５記載の鋼管建込み用治具を吊るとと
   もに、鋼管側の継手と鋼管建込み用治具側の継手どうし
   を互いに嵌合し、次に鋼管建込み用治具の吊込み用金具
   を介して鋼管を吊り上げて建て込み、次に鋼管建込み用
   治具の回転用金具を介して鋼管を必要に応じて回転させ
   ながら地中に沈設することを特徴とする鋼管建込み・沈
   設方法