JP2001311143A - 柱状体及び柱状体継手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製作が容易であるとともに、製作誤差や異物
が入ることによって生じる対向する溝部どうしの位置ズ
レを解消し、両溝部に跨る状態にキー部材を嵌入して筒
部と軸部とを抜け止め状態に係合接続する。 【解決手段】 端側ほど、大径のテーパー面に成る筒部
内周面部２３と小径のテーパー面に成る軸部外周面部１
３、径方向の内側で対向する筒部内側対向端面２１Ａと
軸部内側対向端面１１Ａ、径方向の外側で対向する筒部
外側対向端面２１Ｂと軸部外側対向端面１１Ｂとを、ふ
り分けて配設してある柱状体であって、キー部材３が内
向き溝部２２と外向き溝部１２とにまたがる状態に嵌入
係合した状態で、筒部内側対向端面２１Ａと軸部内側対
向端面１１Ａとの間、及び、筒部外側対向端面２１Ｂと
軸部外側対向端面１１Ｂとの間、並びに、筒部内周面部
２３と軸部外周面部１３との間夫々に隙間Ｓが形成され
るように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地滑り抑止杭や、
支持杭、構造体の柱等に使われる柱状体及び柱状体継手
に関し、詳しくは、互いに嵌合自在で、嵌合状態で径方
向に対向する内向き溝部と外向き溝部とを、周方向に沿
わせて各別に形成し、且つ、それら内向き溝部と外向き
溝部の両方にまたがってキー部材を配置することで抜け
止め状態に係合し合う筒部と軸部とに、柱状体端側ほど
大径のテーパー面に形成した筒部内周面部と柱状体端側
ほど小径のテーパー面に形成した軸部外周面部をふり分
けて配設すると共に、径方向の内側で互いに柱状体軸芯
方向に対向する筒部内側対向端面と軸部内側対向端面、
及び、径方向の外側で互いに柱状体軸芯方向に対向する
筒部外側対向端面と軸部外側対向端面とを、ふり分けて
配設し、前記筒部と前記軸部の少なくとも一方を、端部
に設けてある柱状体であって、前記キー部材が前記内向
き溝部と前記外向き溝部とにまたがる状態に嵌入係合し
た状態で、前記筒部内側対向端面と前記軸部内側対向端
面との間、及び、前記筒部外側対向端面と前記軸部外側
対向端面との間、並びに、前記筒部内周面部と前記軸部
外周面部との間夫々に隙間が形成されるように構成して
ある柱状体及びその柱状体に使用される柱状体継手に関
する。

【０００２】

【従来の技術】柱状体軸芯方向で隣り合う柱状体の筒部
と軸部とを嵌合接続する際に、前記軸部の軸部外周面部
に周方向に沿う外向き溝部を形成するとともに、前記筒
部の筒部内周面部に周方向に沿う内向き溝部を形成し、
前記内向き溝部と前記外向き溝部とに跨る状態にキー部
材を嵌入して、前記筒部と前記軸部とを抜け止め状態に
係合接続する柱状体及び柱状体継手において、前記筒部
と前記軸部とを嵌合し易くするとともに、柱状体軸芯の
芯出しをし易くするために筒部内周面と軸部外周面とを
テーパー面に形成して互いを嵌合接続する技術が考えら
れていた。そこで従来は、図５（イ）に示すように、筒
部２１と軸部１１とを嵌合接続する際に、軸部内側対向
端面１１Ａと筒部内側対向端面２１Ａ、及び、筒部外側
対向端面２１Ｂと軸部外側対向端面１１Ｂ、並びに、軸
部外周面部１３と筒部内周面部２３を夫々接当させた状
態でキー部材３が両溝部に係合するよう構成されたもの
が提案されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の柱状体
及び柱状体継手によれば、軸部内側対向端面と筒部内側
対向端面、及び、筒部外側対向端面と軸部外側対向端
面、並びに、柱状体端側ほど小径のテーパー面で形成し
た軸部外周面部と柱状体端側ほど大径のテーパー面で形
成した筒部内周面部の三面夫々を接当させた状態でキー
部材を両溝部に嵌入して係合させるためには、かなり高
度な製作精度が要求される。上記構成において、例え
ば、図５（ロ）に示すように、製作誤差により両溝部の
対向位置が位置ズレを生じた場合や、軸部内側対向端面
と筒部内側対向端面との間、又は、筒部外側対向端面と
軸部外側対向端面との間、又は、軸部外周面部と筒部内
周面部の間に砂等の異物が入ることにより両溝部の対向
位置が位置ズレを生じた場合、両溝部に跨る状態にキー
部材３を嵌入させて筒部２１と軸部１１とを抜け止め状
態に係合接続するといったことが行えなくなる虞があ
る。また、接当面が多くなるほど製作精度が要求される
とともに、製作誤差の影響を受け易くなるため、対向す
る溝部どうしの位置ズレを起こし易いものとなる。そこ
で、図６（イ）に示すように、軸部内側対向端面１１Ａ
と筒部内側対向端面２１Ａ、及び、筒部外側対向端面２
１Ｂと軸部外側対向端面１１Ｂとを接当させることな
く、軸部外周面部１３と筒部内周面部２３だけを接当さ
せた状態でキー部材３が前記両溝部に係合するように構
成したものが考えられる。上記構成だと、接当面が、テ
ーパー面で形成した前記軸部外周面部１３と前記筒部内
周面部２３との接当面だけになるから、軸部内側対向端
面１１Ａと筒部内側対向端面２１Ａ、及び、筒部外側対
向端面２１Ｂと軸部外側対向端面１１Ｂ、並びに、柱状
体端側ほど小径のテーパー面で形成した軸部外周面部１
３と柱状体端側ほど大径のテーパー面で形成した筒部内
周面部２３の三面夫々を接当させる構成のものに比し
て、製作誤差による影響を抑制することができ、対向す
る溝部どうしの位置ズレを防止し易くなるのであるが、
テーパー面どうしの接当により位置合わせを行うために
は、そのテーパー面の面精度に依存されるためその製作
が難しく、そのテーパー面の製作に誤差を生じると、図
６（ロ）に示すように、対向する溝部どうしの位置ズレ
を起こし易いものとなる。

【０００４】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
消し、製作が容易であるとともに、製作誤差や異物が入
ることによって生じる対向する溝部どうしの位置ズレを
解消し、両溝部に跨る状態にキー部材を嵌入して筒部と
軸部とを抜け止め状態に係合接続できる柱状体及び柱状
体継手を提供するところにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔構成〕請求項１の発明
の特徴構成は図１〜３に例示するごとく、互いに嵌合自
在で、嵌合状態で径方向に対向する内向き溝部２２と外
向き溝部１２とを、周方向に沿わせて各別に形成し、且
つ、それら内向き溝部２２と外向き溝部１２の両方にま
たがってキー部材３を配置することで抜け止め状態に係
合し合う筒部２１と軸部１１とに、柱状体端側ほど大径
のテーパー面に形成した筒部内周面部２３と柱状体端側
ほど小径のテーパー面に形成した軸部外周面部１３をふ
り分けて配設すると共に、径方向の内側で互いに柱状体
軸芯方向に対向する筒部内側対向端面２１Ａと軸部内側
対向端面１１Ａ、及び、径方向の外側で互いに柱状体軸
芯方向に対向する筒部外側対向端面２１Ｂと軸部外側対
向端面１１Ｂとを、ふり分けて配設し、前記筒部２１と
前記軸部１１の少なくとも一方を、端部に設けてある柱
状体であって、前記キー部材３が前記内向き溝部２２と
前記外向き溝部１２とにまたがる状態に嵌入係合した状
態で、前記筒部内側対向端面２１Ａと前記軸部内側対向
端面１１Ａとの間、及び、前記筒部外側対向端面２１Ｂ
と前記軸部外側対向端面１１Ｂとの間、並びに、前記筒
部内周面部２３と前記軸部外周面部１３との間夫々に隙
間Ｓが形成されるように構成してあるところにある。

【０００６】請求項２の発明の特徴構成は図１〜３に例
示するごとく、互いに嵌合自在で、嵌合状態で径方向に
対向する内向き溝部２２と外向き溝部１２とを、周方向
に沿わせて各別に形成し、且つ、それら内向き溝部２２
と外向き溝部１２の両方にまたがってキー部材３を配置
することで抜け止め状態に係合する筒部２１と軸部１１
を設け、前記筒部２１と前記軸部１１とに、柱状体端側
ほど大径のテーパー面に形成した筒部内周面部と柱状体
端側ほど小径のテーパー面に形成した軸部外周面部をふ
り分けて配設すると共に、径方向の内側で互いに柱状体
軸芯方向に対向する筒部内側対向端面２１Ａと軸部内側
対向端面１１Ａ、及び、径方向の外側で互いに柱状体軸
芯方向に対向する筒部外側対向端面２１Ｂと軸部外側対
向端面１１Ｂとを、ふり分けて配設して柱状体の端部に
取付けるための柱状体継手であって、前記キー部材３が
前記内向き溝部２２と前記外向き溝部１２とにまたがる
状態に嵌入係合した状態で、前記筒部内側対向端面２１
Ａと前記軸部内側対向端面１１Ａとの間、及び、前記筒
部外側対向端面２１Ｂと前記軸部外側対向端面１１Ｂと
の間、並びに、前記筒部内周面部２３と前記軸部外周面
部１３との間夫々に隙間Ｓが形成されるように構成して
あるところにある。

【０００７】尚、上述のように、図面との対照を便利に
するために符号を記したが、該記入により本発明は添付
図面の構成に限定されるものではない。

【０００８】〔作用及び効果〕請求項１の発明により、
前記キー部材が前記内向き溝部と前記外向き溝部とにま
たがる状態に嵌入係合した状態で、前記筒部内側対向端
面と前記軸部内側対向端面との間、及び、前記筒部外側
対向端面と前記軸部外側対向端面との間、並びに、前記
筒部内周面部と前記軸部外周面部との間夫々に隙間が形
成されるように構成してあるから、多少の位置ズレを生
じていたとしても両溝部に跨る状態にキー部材を嵌入さ
せることができる。つまり、例えば、前記軸部内側対向
端面と前記筒部内側対向端面との間、及び、前記筒部外
側対向端面と前記軸部外側対向端面との間、並びに、前
記軸部外周面部と前記筒部内周面部との間夫々に形成さ
れた隙間によって、前記夫々の隙間分だけ筒部と軸部の
相対位置の位置変更が可能となり、製作誤差により両溝
部の対向位置が位置ズレを生じた場合や、軸部内側対向
端面と筒部内側対向端面との間、又は、筒部外側対向端
面と軸部外側対向端面との間、又は、軸部外周面部と筒
部内周面部の間に砂等の異物が入ることにより両溝部の
対向位置が位置ズレを生じた場合等においても、前記隙
間の範囲内での位置ズレであるなら、前記内向き溝部と
前記外向き溝部とが対向位置にくるまで位置変更させる
ことができるから、確実に前記両溝部に跨る状態にキー
部材を嵌入させることができる。その結果、筒部と軸部
とを抜け止め状態に係合接続する接続作業の作業性を向
上させることができる柱状体を提供できるようになっ
た。

【０００９】請求項２の発明により、前記キー部材が前
記内向き溝部と前記外向き溝部とにまたがる状態に嵌入
係合した状態で、前記筒部内側対向端面と前記軸部内側
対向端面との間、及び、前記筒部外側対向端面と前記軸
部外側対向端面との間、並びに、前記筒部内周面部と前
記軸部外周面部との間夫々に隙間が形成されるように構
成してあるから、多少の位置ズレを生じていたとしても
両溝部に跨る状態にキー部材を嵌入させることができ
る。つまり、例えば、前記軸部内側対向端面と前記筒部
内側対向端面との間、及び、前記筒部外側対向端面と前
記軸部外側対向端面との間、並びに、前記軸部外周面部
と前記筒部内周面部との間夫々に形成された隙間によっ
て、前記夫々の隙間分だけ筒部と軸部の相対位置の位置
変更が可能となり、製作誤差により両溝部の対向位置が
位置ズレを生じた場合や、軸部内側対向端面と筒部内側
対向端面との間、又は、筒部外側対向端面と軸部外側対
向端面との間、又は、軸部外周面部と筒部内周面部の間
に砂等の異物が入ることにより両溝部の対向位置が位置
ズレを生じた場合等においても、前記隙間の範囲内での
位置ズレであるなら、前記内向き溝部と前記外向き溝部
とが対向位置にくるまで位置変更させることができるか
ら、確実に前記両溝部に跨る状態にキー部材を嵌入させ
ることができる。その結果、筒部と軸部とを抜け止め状
態に係合接続する接続作業の作業性を向上させることが
できる柱状体継手を提供できるようになった。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態におけ
る柱状体の一例である地滑り抑止杭について図面に基づ
いて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で
表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。図
１は、一方の杭端部に円筒状の筒部２１を設けると共
に、他方の杭端部に小径円筒状の軸部１１を設けて、杭
軸芯Ｘ方向で隣り合う杭Ａの筒部２１と軸部１１とを互
いに抜け止め状態で接続自在に構成してある地滑り抑止
用の杭Ａを示し、この杭Ａをクレーン等で吊り下げて、
必要数の杭Ａどうしを接続しながら、地盤に予め掘削し
た縦孔に挿入し、中空部Ｅ及び杭外周部にコンクリート
等の充填材を充填して、地盤を補強できるようにしてあ
る。

【００１１】図１に示すように、本発明の杭Ａは、遠心
鋳造法で鋳造した円筒状の鋳鋼管１の一方の端部に、筒
部２１を備えた筒部継手部４を溶接接続すると共に、鋳
鋼管１の他方の端部に、軸部１１を備えた軸部継手部５
を溶接接続して、全長に亘って略一定の外径を備えた円
筒状に形成してあり、筒部継手部４を上側に向けて地中
に埋設するように構成し、軸部１１の外周面に環状の外
向き溝部１２を設けると共に、筒部２１の内周面に環状
の内向き溝部２２を設け、外向き溝部内に進退自在に取
り付けたキー部材３を、筒部２１と軸部１１との嵌合操
作に伴って、内向き溝部２２と外向き溝部１２とに跨る
状態に嵌入し、互いに嵌合した隣り合う杭Ａの筒部２２
と軸部１１とを抜け止め状態で接続自在に構成してあ
る。

【００１２】また、筒部継手部４，軸部継手部５を構成
する鋼は、いずれも鋳鋼管１を形成する鋼よりも高強度
に構成してある。

【００１３】尚、本発明にいうキー部材３の「巾」と
は、そのキー部材３を径方向に縦断したときの径方向の
長さであり、各溝部１２，２２の「深さ」とは、各杭Ａ
に対して径方向に引退する距離を指すものとする。

【００１４】以下に実施形態の一例を図２に示す手順に
従って説明する。予め、図２（イ）に示すように、杭Ａ
の軸部継手部５に備えられた軸部１１の軸部外周面部１
３に環状の外向き溝部１２を設けると共に、他の杭Ａの
筒部継手部４に備えられた筒部２１の筒部内周面部２３
に環状の内向き溝部２２を設け、自然状態で内径が外向
き溝部１２の入り口１２ａの径よりも小さく、かつ、外
径が内向き溝部２２の入り口２２ａの径よりも大きな、
バネ材からなるＣリング形状の弾性リングキー３１（キ
ー部材３の一例）を内向き溝部２２内に嵌入して取り付
ける。（図３参照）尚、内向き溝部２２の深さは、弾性
リングキー３１の巾よりも大に形成しておくと共に、外
向き溝部１２の深さは、弾性リングキー３１の巾よりも
小に形成しておく。図２（ロ），（ハ）に示すように、
杭Ａ同士の嵌合操作に伴って、筒部２１の内向き溝部２
２内に取り付けた弾性リングキー３１が、テーパー面に
形成してある筒部内周面部２３との接当によって拡径誘
導されて内向き溝部２２内に押しこまれ、図２（ニ）に
示すように、外向き溝部１２が対向する位置にきたとき
に内向き溝部２２と外向き溝部１２とに跨る状態に弾性
リングキー３１が嵌入して、筒部２１と軸部１１とが互
いに係合連結された状態になる。この状態のとき、軸部
内側対向端面１１Ａと筒部内側対向端面２１Ａとの間、
及び、筒部外側対向端面２１Ｂと軸部外側対向端面１１
Ｂとの間、並びに、軸部外周面部１３と筒部内周面部２
３との間夫々に隙間Ｓが形成されるように予め構成して
あるから、図４（イ）に示すように、製作誤差により内
向き溝部２２と外向き溝部１２との対向位置がずれてい
たとしても、図４（ロ）に示すように、隙間Ｓの範囲内
での製作誤差であるなら内向き溝部２２と外向き溝部１
２とが対向位置にくるまで位置変更させることができる
から、対向位置の位置ズレを解消して確実に弾性リング
キー３１を両溝部内に跨る状態に嵌入係合させることが
できる。

【００１５】ちなみに、上記軸部内側対向端面１１Ａと
筒部内側対向端面２１Ａとの間、及び、筒部外側対向端
面２１Ｂと軸部外側対向端面１１Ｂとの間に形成する隙
間Ｓは、１．０ｍｍ以上であり、軸部外周面部１３と筒
部内周面部２３との間に形成する隙間Ｓは、０．２ｍｍ
〜１．０ｍｍである。

【００１６】〔別実施形態〕以下に他の実施形態を説明
する。 〈１〉内向き溝部及び外向き溝部の数は先の実施形態で
説明した１段に限るものではなく、複数段設けたもので
あっても良く、その数は任意である。 〈２〉キー部材の数は先の実施形態で説明した１つのも
のに限るものではなく、複数個設けるものであっても良
く、その数は任意である。 〈３〉キー部材の形状は先の実施形態で説明したＣ型形
状の弾性リングキーに限るものではなく、周方向に複数
に分割してある環状体であっても良い。例えば、内向き
溝部内に取り付けた分割キー部材を、筒部外周面からネ
ジ材等を介した押し込み操作により両溝部に跨る状態に
嵌入し、筒部と軸部とを抜け止め状態に係合接続する構
成のものであっても良い。また、分割キー部材に板バネ
等で弾性力を付与し、嵌合操作に伴って前記分割キー部
材が両溝部に跨る状態に嵌入し、筒部と軸部とを抜け止
め状態に係合接続する構成のものであっても良い。 〈４〉キー部材の取り付け場所は、先の実施形態で説明
した内向き溝部内に嵌入して取り付ける構成のものに限
るものではなく、キー部材を、外向き溝部内に嵌入させ
て取り付ける構成のものであっても良い。 〈５〉前記実施形態で説明した柱状体は上記構成に限ら
ず、鋳鋼管の代わりに鋼管又はコンクリートと鋼管の複
合管等で形成されたものであっても良い。 〈６〉前記実施形態で説明した筒部継手および軸部継手
は上記構成に限らず、鋳鋼製の代わりに鍛造製でも良い
し、また、別体に形成した継手部を溶接で接続するもの
に限らず、柱状体と一体形成されたものであっても良
い。 〈７〉本発明の柱状体は、地すべり抑止杭の他に、支持
杭、構造体の柱等にも使用できる。 〈８〉柱状体は先の実施形態で説明した柱状体の一端部
に筒部を設けると共に、他端部に軸部を設けた構成のも
のに限らず、柱状体の両端部夫々に筒部を設けた筒部柱
状体、又は柱状体の両端部夫々に軸部を設けた軸部柱状
体を構成するものであっても良い。これだと、クレーン
等で吊り下げて柱状体どうしを接続する際に、前記筒部
柱状体と前記軸部柱状体とを交互に吊り下げるだけで互
いの向きを気にすることなく嵌合連結することができ
る。また、柱状体の一端部にだけ、筒部もしくは軸部の
何れか一つを設けた構成のものであっても良い。この構
成では筒部一つだけを設けた柱状体と、軸部一つだけを
設けた柱状体とのペアで使用され、二本の柱状体だけを
接続する柱状体連結において、無駄な継手部を設ける必
要が無くなるため経費を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による柱状体の一部断面側
面図

【図２】本発明の一実施形態による柱状体の接続作用を
説明する要部拡大縦断面図

【図３】本発明の一実施形態による柱状体の接続作用を
説明するキー部材の横断面図

【図４】本発明の一実施形態による柱状体の接続作用を
説明する要部拡大縦断面図

【図５】従来例を示す柱状体の接続作用を説明する要部
拡大縦断面図

【図６】比較例を示す柱状体の接続作用を説明する要部
拡大断面図

【符号の説明】

３ キー部材 １１ 軸部 １１Ａ 軸部内側対向端面 １１Ｂ 軸部外側対向端面 １２ 外向き溝部 １３ 軸部外周面部 ２１ 筒部 ２１Ａ 筒部内側対向端面 ２１Ｂ 筒部外側対向端面 ２２ 内向き溝部 ２３ 筒部内周面部 Ｘ 柱状体軸芯 Ｓ 隙間 Ａ 杭

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに嵌合自在で、嵌合状態で径方向に
   対向する内向き溝部と外向き溝部とを、周方向に沿わせ
   て各別に形成し、且つ、それら内向き溝部と外向き溝部
   の両方にまたがってキー部材を配置することで抜け止め
   状態に係合し合う筒部と軸部とに、柱状体端側ほど大径
   のテーパー面に形成した筒部内周面部と柱状体端側ほど
   小径のテーパー面に形成した軸部外周面部をふり分けて
   配設すると共に、径方向の内側で互いに柱状体軸芯方向
   に対向する筒部内側対向端面と軸部内側対向端面、及
   び、径方向の外側で互いに柱状体軸芯方向に対向する筒
   部外側対向端面と軸部外側対向端面とを、ふり分けて配
   設し、前記筒部と前記軸部の少なくとも一方を、端部に
   設けてある柱状体であって、前記キー部材が前記内向き
   溝部と前記外向き溝部とにまたがる状態に嵌入係合した
   状態で、前記筒部内側対向端面と前記軸部内側対向端面
   との間、及び、前記筒部外側対向端面と前記軸部外側対
   向端面との間、並びに、前記筒部内周面部と前記軸部外
   周面部との間夫々に隙間が形成されるように構成してあ
   る柱状体。
2. 【請求項２】 互いに嵌合自在で、嵌合状態で径方向に
   対向する内向き溝部と外向き溝部とを、周方向に沿わせ
   て各別に形成し、且つ、それら内向き溝部と外向き溝部
   の両方にまたがってキー部材を配置することで抜け止め
   状態に係合する筒部と軸部を設け、前記筒部と前記軸部
   とに、柱状体端側ほど大径のテーパー面に形成した筒部
   内周面部と柱状体端側ほど小径のテーパー面に形成した
   軸部外周面部をふり分けて配設すると共に、径方向の内
   側で互いに柱状体軸芯方向に対向する筒部内側対向端面
   と軸部内側対向端面、及び、径方向の外側で互いに柱状
   体軸芯方向に対向する筒部外側対向端面と軸部外側対向
   端面とを、ふり分けて配設して柱状体の端部に取付ける
   ための柱状体継手であって、前記キー部材が前記内向き
   溝部と前記外向き溝部とにまたがる状態に嵌入係合した
   状態で、前記筒部内側対向端面と前記軸部内側対向端面
   との間、及び、前記筒部外側対向端面と前記軸部外側対
   向端面との間、並びに、前記筒部内周面部と前記軸部外
   周面部との間夫々に隙間が形成されるように構成してあ
   る柱状体継手。