JP2004211548A - 柱状体 - Google Patents

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Abstract

【課題】 柱状体の接続が、特殊な機械や技能を用いることなく強固にかつ簡便に行え、上柱状体と下柱状体との相対回転を防止して一体回転可能に結合でき、中掘工法、ソイルセメント合成杭工法、回転埋設杭工法等にも使用できる。
【解決手段】 隣接する柱状体A1,A2どうしを筒部1と軸部2で嵌合可能に形成し、抜け止め状態に接続自在な接続機構Sと相対回転を防止する回り止め機構Mとを備え、筒部1の内向き溝部6と軸部2の外向き溝部12とに跨るキー部材18を設けて接続機構Sを構成し、筒部1と軸部2の一方ないしは両方に凹部Eを形成し、筒部1及び軸部2とは別体の嵌合キー部材Hを設け、筒部1と軸部2とを互いに嵌合接続した状態で、筒部1と軸部2の一方の凹部Eに嵌合キー部材Hを嵌合し、他方に嵌合キー部材Hを固定して、柱状体A1,A2どうしの相対回転を防止する回り止め機構Mを構成してある。
【選択図】 図1

Description

本発明は、支持杭、地滑り杭、土留め柱列杭等の沈設工法、及び構造体の柱等において行われる柱状体どうしの接続に広く適用でき、特に、中堀工法、ソイルセメント合成杭工法、回転埋設杭工法等の柱状体を回転圧入により沈設する工法や沈設にあたって柱状体に回転を与えるその他の工法においての柱状体の接続に好適な柱状体どうしの接続に関し、詳しくは柱状体の両端部夫々に接続部を設け、柱状体の軸芯方向で隣り合う柱状体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある柱状体に関する。
柱状体の沈設を行う工法としては、一般に、打撃を加えて行う打込み工法や、既設の掘削孔に挿入するプレボーリング工法、あるいは柱状体に挿入したオーガーで掘削しながら柱状体を回転圧入して行く中掘工法、あるいはソイルセメントを造成しながら柱状体を回転埋設するソイルセメント合成杭工法、あるいは単に柱状体を回転して圧入(埋設)する回転埋設杭工法があるが、近頃では中掘工法が多く採用されている。
また、柱状体の沈設施工では、製作、運搬等の都合から、定尺物の柱状体を現場に搬入し、沈設過程の下柱状体に対して上柱状体をクレーンで吊り下げて突き合わせ、溶接により接続しながら施工を進め、所定長さの柱状体の沈設を行うようにしており、この接続には溶接による方法が採られている。
この溶接による接続は、現場溶接であるため、作業に多くの時間を要するとともに熟練した溶接工が必要となり、また、溶接部の品質が天候に左右されるばかりでなく、溶接に伴う裏当てリング等の金具を使用する等面倒で多くの費用を要している。そこで、溶接による接続に代るものとして、上柱状体と下柱状体をネジ継手によって結合する方法が提案されている( 例えば、特許文献1〜3参照) 。
実開昭57−133645号公報 実開昭59−98923号公報 特開平4−70414号公報
しかし、ネジ継手による接続方法は、製作が面倒でコスト高になる。しかも、柱状体の接続は、下柱状体に上柱状体を吊り降ろして行うため、吊り降ろしながら螺合のために回転させることは極めて困難な作業となる。しかも、柱状体を回転圧入により沈設する工法においては、施工時に逆回転させることがあり、そのような場合にはネジが緩んでしまうため、このネジ螺合による接続方法は採用することができない。
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、柱状体の溶接やネジ螺合による方法に代って、接続が、特殊な機械や技能を用いることなく、強固にかつ簡便に行えるとともに、上柱状体と下柱状体との相対回転を防止して一体回転可能に結合でき、中掘工法、ソイルセメント合成杭工法、回転埋設杭工法等にも使用することのできる、機械的手段による柱状体の接続機構を提供しようとするものである。
本発明の第1特徴構成は、図1〜図8、図11、図12、図15に例示するごとく、柱状体A1,A2の両端部夫々に、隣接する柱状体A1,A2に対する接続部Bを設け、柱状体A1,A2の軸芯X方向で隣り合う柱状体A1,A2の前記接続部Bどうしを接続自在に構成してある柱状体であって、前記柱状体A1,A2の両端部に設けた両接続部Bの一方を筒部1に形成し、他方を前記筒部1に内嵌可能な軸部2に形成して、隣接する接続部Bどうしが嵌合可能に形成し、隣接する柱状体A1,A2どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な接続機構Sと、接続した柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止する回り止め機構Mとを、前記接続部Bに備え、前記筒部1の筒部内周面4に、内向き溝部6を形成すると共に、前記軸部2の軸部外周面10に外向き溝部12を、その軸部外周面10に嵌合した前記筒部内周面4の前記内向き溝部6に対向するように形成し、互いに対向する前記内向き溝部6と前記外向き溝部12とに跨る状態に嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う柱状体A1,A2の前記筒部1と前記軸部2とを抜け止め状態に接続するキー部材18を設けて前記接続機構Sを構成し、前記筒部1と前記軸部2の内の何れか一方ないしは両方に凹部Eを形成すると共に、前記筒部1及び前記軸部2とは別体の嵌合キー部材Hを設けて、隣り合う柱状体A1,A2の前記筒部1と前記軸部2とを互いに嵌合接続した状態で、前記筒部1と前記軸部2の内の何れか一方の前記凹部Eに前記嵌合キー部材Hを嵌合し、他方に前記嵌合キー部材Hを固定して、接続した柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止する前記回り止め機構Mを構成してあるところにある。
〔作用及び効果〕
本発明の第1特徴構成によれば、柱状体の両端部に設けた両接続部の一方を筒部に形成し、他方を前記筒部に内嵌可能な軸部に形成して、隣接する接続部どうしが嵌合可能に形成し、隣接する柱状体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な接続機構と、接続した柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを、前記接続部に備えてあるから、隣接する柱状体どうしの相対回転を防止した状態で接続することが可能となった。
つまり、前記接続機構によって対向する柱状体どうしが接続されると共に、柱状体を回転圧入により沈設する工法において、柱状体を逆回転させたとしても前記回り止め機構によって柱状体どうしの相対回転を防止することができる。
そして、前記筒部の筒部内周面に、内向き溝部を形成すると共に、前記軸部の軸部外周面に外向き溝部を、その軸部外周面に嵌合した前記筒部内周面の前記内向き溝部に対向するように形成し、互いに対向する前記内向き溝部と前記外向き溝部とに跨る状態に嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う柱状体の前記筒部と前記軸部とを抜け止め状態に接続するキー部材を設けて接続機構を構成してあるから、柱状体の接続作業の作業性を向上させることができるようになった。
つまり、柱状体の軸芯方向で隣り合う柱状体の筒部と軸部とを嵌合し、互いに対向する内向き溝部と外向き溝部とに跨る状態にキー部材を嵌め込むだけの操作で、隣接する柱状体どうしを抜け止め状態に接続することができる。
その結果、溶接やネジ継手によって柱状体を接続する構成のものに比して、柱状体どうしの接続作業の作業性を向上させることができ、柱状体接続のための作業時間を短縮することができるようになった。
それに加えて、前記筒部と軸部の内の何れか一方ないしは両方に凹部を形成すると共に、筒部及び軸部とは別体の嵌合キー部材を設けて、隣り合う柱状体の筒部と軸部とを互いに嵌合接続した状態で、筒部と軸部の内の何れか一方の凹部に嵌合キー部材を嵌合し、他方に嵌合キー部材を固定して、接続した柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止する回り止め機構を構成してあるから、簡便な作業により、接続した柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止することが可能となった。
つまり、例えば、隣接する柱状体の柱状体端部どうしを溶接接続してその相対回転を防止する構成のものだと、溶接作業に多くの時間を要するとともに、溶接部の品質が天候に左右されるばかりでなく、熟練した溶接工が必要となるが、本件のものだと、例えば、互いに対向する筒部と軸部とを嵌合接続したときに、前記筒部と軸部の対向する位置に筒部凹部と軸部凹部とを夫々形成し、前記筒部凹部と軸部凹部とに跨る状態に嵌合キー部材を嵌合させる構成を採った場合、筒部と軸部とを嵌合接続する際に、前記両凹部が対向する位置になるように嵌合させて、前記両凹部に跨る状態に嵌合キー部材を嵌合して固定するという簡便な作業により、隣接する柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止することができる。
また、筒部もしくは軸部の何れか一方に凹部を形成し、他方に前記凹部に嵌合する嵌合キー部材を固定するようにして、前記筒部と軸部とを互いに嵌合接続したときに前記凹部に嵌合キー部材が嵌合する構成を採った場合、柱状体どうしを軸芯方向へ移動させて前記凹部に嵌合キー部材の対向位置を合わせた状態のまま筒部と軸部とを嵌合させる嵌合操作を行うだけで、隣接する柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止することができる。
その結果、柱状体に挿入したオーガーで掘削しながら柱状体を回転圧入して行く中堀工法、ソイルセメント合成杭工法、回転埋設杭工法等にも使用することができると共に、熟練者でなくても簡便に柱状体どうしの抜け止め防止に必要な接続機構のセッティング作業と相対回転の防止に必要な回り止め機構のセッティング作業ができるから、その作業性を向上させることができるようになった。
本発明の第2特徴構成は、図1、図4、図6〜図8、図12に例示するごとく、前記筒部1の筒部内周面4の基端側に形成した段部1Dに周溝5を設け、前記軸部2の軸部先端部2Sに前記周溝5と嵌合する突条11を設けて、前記筒部1と前記軸部2とを互いに嵌合接続した状態で、前記筒部1の前記周溝5と前記軸部2の前記突条11とが嵌合するところにある。
本発明の第2特徴構成によれば、筒部の筒部内周面の基端側に形成した段部に周溝を設け、軸部の軸部先端部に前記周溝と嵌合する突条を設けて、筒部と軸部とを互いに嵌合接続した状態で、筒部の周溝と軸部の突条とが嵌合するので、この周溝と突条との嵌合によって隣接する柱状体どうしの接続が強化される。
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。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1〜図5は、本発明による柱状体の第1の実施例を示し、図6は同第2の実施例を示し、図7は同第3の実施例を示し、図8は同第4実施例を示し、図9は同第5実施例を示し、図10は同第6実施例を示し、図11は前記第6実施例の別形態を示し、図12は同第7実施例を示し、図13は同第8実施例を示し、図14は同第9実施例を示し、図15は同第10の実施例を示し、図16は同第11の実施例を示したものである。
まず、第1の実施例について説明する。図1〜図5において、A1は上柱状体となる鋼管柱状体、A2は下柱状体となる鋼管柱状体である。上柱状体A1には、下柱状体A2と結合される下端に雌形の筒部1(柱状体接続部の一例)が溶接3により下方に突出して設けられ、また、下柱状体A2には、上柱状体A1と結合される上端に、上記筒部1に突入、嵌合する軸部2(柱状体接続部の一例)が溶接3により上方に突出して設けられている。
前記筒部1は、外径が鋼管柱状体(上柱状体、下柱状体)A1,A2の外径と同径とした筒状をなしており、その内周は後述する軸部2が嵌合する垂直な筒部内周面4に形成されているとともに、その筒部内周面4における筒部1の基端側に形成の段部1Dには、周溝5が設けられている。そして、前記筒部内周面4には、上下に間隔をおいて複数の内溝部6が周設されている。また、筒部1の下端には、周方向に間隔をおいて複数の切欠部7(凹部Eの一例)が設けられている。
前記軸部2は、外径が鋼管柱状体の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が前記筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成され、軸部先端部2Sには筒部1の周溝5と嵌合する突条11が設けられている。そして、嵌挿部9外周の軸部外周面10には、筒部1の内溝部6と対応する位置に外溝部12が周設されている。また、基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sと接合する接合凹部13が周設されているとともに、その周方向に間隔をおいて、筒部1の切欠部7と対応する位置に、切欠部7と同じ厚さで上下に所要の深さを有する切欠凹部14(凹部Eの一例)が設けられ、各切欠凹部14の奥壁部には複数のネジ孔15が設けられている。
そして、上記の各内溝部6には、筒部1の外周より、周方向に間隔をおいて複数設けられたネジ孔16が連通されているとともに、その内溝部6内には、ネジ孔16に螺合させた、セットボルト17の操作によって、内溝部6内から、嵌挿部9の外溝部12内と内溝溝6内に跨る位置まで進退する円弧キー18(キー部材の一例)が収容されている。この円弧キー18を進退させる構造は、例えば図5に示すように、セットボルト17により行う。セットボルト17は、その基端部にネジ孔16と螺合する右ネジの頭部17aを有し、先端部に円弧キー18に設けた左ネジ(逆ネジ)と螺合する尾部17bを有しており、セットボルト17を正(右)回転させてネジ込めば円弧キー18が前進し、逆(左)回転させれば円弧キー18が後退するようになっている。なお、円弧キー18を進退させる構造はこれに限定されるものではない。
また、20は、上柱状体A1の筒部1と下柱状体A2の軸部2との相対回転を防止するための回転抑止キー(嵌合キー部材Hの一例)で、筒部1の切欠部7と軸部2の切欠凹部14とにわたって嵌合する形状に形成されているとともに、切欠凹部14に設けられたネジ孔15と対応する位置にボルト挿通孔21が設けられている。
上柱状体A1と下柱状体A2とを縦継ぎするには、上柱状体A1をクレーンで吊り上げ、下柱状体A2の直上に運んで吊り降ろし、筒部1の中に軸部2を挿入して行けば、筒部1の周溝5と軸部2の軸部先端部の突条11とが接合し、上柱状体A1と下柱状体A2とが嵌合されることになる。そして、上柱状体A1の回転調整により、筒部1の切欠部7を軸部2の切欠凹部14に合致させる。
その後は、切欠部7と切欠凹部14にわたって回転抑止キー20を嵌め込み、取付ボルト22をネジ孔15にネジ込んで固定する(回り止め機構Mの一例)。それにより上下両柱状体A1,A2は回転不能に結合されることになる。続いて、セットボルト17を螺進させて、内溝部6に収まっている円弧キー18を外溝部12に向けて押し入れてやる(接続機構Sの一例)。それによって、円弧キー18は図5の鎖線で示すように両溝部6,12に跨って係合することになり、両柱状体A1,A2は円弧キー18を介して軸芯X方向への抜き差しが不能に結合されることになる。
この円弧キー18を介しての結合では、引張力は両溝部6,12と円弧キー18の側面の側圧応力で一方の筒部1または軸部2から円弧キー18に伝達され、せん断力として円弧キー18の反対側に伝達される。そして、再び内、外溝部6,12と円弧キー18の側面の側圧応力によって他方の筒部1または軸部2に伝達される。また、圧縮力は筒部1と軸部2の管軸に垂直な面で圧縮応力によって伝達される。
次に、第2の実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、筒部1筒部内周面4と軸部2の軸部外周面10の形状を異にしたもので、筒部1の筒部内周面4が先広がりの円錐面4aに形成され、軸部2の軸部内周面10はその円錐面4aと合致する先細りの円錐面10aに形成されている。そして、内溝部6及び外溝部12は、それら円錐面4a,10aに上下に間隔をおいて複数周設されている。
上記構成だと、ネジ嵌合のもののように、柱状体A1,A2どうしを相対回転させながら徐々に近接させるような手間のかかる作業を必要とせず、柱状体軸芯X方向で隣り合う柱状体A1、A2の筒部1に軸部2を挿入する際に、筒部1の軸芯位置と軸部2の軸芯位置がズレていたとしても、前記円錐面4a,10aどうしを接触させたまま柱状体軸芯X方向に近接移動させるだけの操作で筒部1と軸部2とが同芯状に嵌合されるように案内することができる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の柱状体におけると同様であるから、その説明は省略する。
次に、第3の実施例について説明する。この実施例の柱状体は、筒部1の筒部内周面4の形状が、逐次段階的に先広がりとなる筒部内周面4bに形成され、これに対する軸部2の軸部外周面10の形状が、上記筒部内周面4bに合致する、段階的に先細りとなる軸部外周面10bに形成されている。そして、それら筒部内周面4bと軸部外周面10bには、その垂直面に内溝部6及び外溝部12が周設されている。
上記構成だと、柱状体軸芯X方向に近接移動させるだけの操作で筒部1と軸部2とを嵌合させることができ、その際、筒部内周面部4bと軸部外周面部10bの形状を互いに合致する段部形状に形成してあるから、対応する筒部内周面部4bと軸部外周面部10bとが接当するまでの嵌合操作を抵抗なく行うことができるため嵌め易くなる。
その他の構造及び施工の要領については、上記第1、第2実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
次に、図8(イ)、(ロ)に示す第4実施例について説明する。先の柱状体に対し、Oリング25を設けたことを異にしたもので、鋼管柱状体A1,A2の外径と同径とした筒部1の筒部外周面には、その周方向に間隔をおいて筒部外周面の一部を切欠いた複数の切欠部7(凹部Eの一例)を形成すると共に、筒部内周面4における筒部基端側に形成の段部1Dには周溝5が設けられている。
軸部2には、外径が鋼管柱状体の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成されると共に、軸部先端部2Sには筒部1の周溝5と嵌合する突条11が設けられている。基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sと接合する接合凹部13が周設されている。接合凹部13にはOリング25が設けられ、筒部1と軸部2とを嵌合させたときに、Oリング25に阻害されること無く、内向き溝部6と外向き溝部12との対向位置を合わすことができ、円弧キー18を係合させる係合操作が確実に行われるように、筒部先端部1Sと接合凹部13との間には、Oリング25の弾性変形を許容すると共に、シールを確実にできる程度の大きさの空間が設定形成されている。また、基軸部8の外周面には、その周方向に間隔をおいて、筒部1の切欠部7と対応する位置に、切欠部7と同じ厚さで上下に所要の深さを有する切欠凹部14が設けられており、切欠部7と切欠凹部14にわたって回転抑止キー20(嵌合キー部材Hの一例)を嵌め込み取付ボルト22をネジ孔15にネジ込んで固定する。
上記構成だと、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止することができると共に、筒部内周面4と軸部外周面10の接当面、及び、内向き溝部6と外向き溝部12、及び、円弧キー18に対する水の侵入を防止し易くなる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
また、前記Oリング25は、特に必要がなければ設けなくても良い。
次に、図9(イ)、(ロ)に示す第5実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、回り止め機構Mの形状を異にしたもので、鋼管柱状体A1,A2の外径と同径とした筒部1の筒部外周面1Gには、その周方向に間隔をおいて筒部外周面1Gの一部を切欠き、対向する柱状体接続部Bの軸部2側に向けて開口する複数の切欠凹部23(凹部Eの一例)を形成すると共に、筒部内周面4における筒部基端側に形成の段部1Dには周溝5が設けられている。 軸部2には、外径が鋼管柱状体の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成されると共に、軸部先端部2Sには筒部1の周溝5と嵌合する突条11が設けられている。また、基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sと接合する接合凹部13が周設されていると共に、基軸部8における筒部1に対向する端面部1Tの周方向に間隔をおいて筒部1に形成の切欠凹部23に対応する位置に、切欠凹部23に嵌合して係合する形状の係合突起24(嵌合キー部材Hの一例)を形成してある。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する際に、切欠凹部23に対向する位置に係合突起24を位置させながら嵌合操作を行うと、軸部先端部2Sに設けた突条11が周溝5に嵌合すると共に、筒部先端部1Sが接合凹部13に嵌合し、同時に切欠凹部23に係合突起24が嵌合係合される。
上記構成だと、切欠凹部23に嵌合する係合突起24の嵌合状態を目視確認できながら操作できると共に、柱状体A1,A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止することができる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
次に、図10(イ)、(ロ)に示す第6実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、回り止め機構Mの形状を異にしたもので、筒部1には、筒部先端部1Sに突条11を周設し、突条11の周方向に間隔をおいて、対向する柱状体接続部Bの軸部2側に向けて突設した複数の係合突起26(嵌合キー部材Hの一例)を形成すると共に、筒部内周面4における筒部基端側に形成の段部1Dには周溝5が設けられている。 軸部2には、外径が鋼管柱状体A1,A2の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成されると共に、軸部先端部2Sには筒部1の周溝5と嵌合する突条11が設けられている。また、基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sと接合する接合凹部13が周設されていると共に、基軸部8における筒部1に対向する端面部2Tの周方向に間隔をおいて筒部1に形成の係合突起26に対応する位置に、係合突起26が嵌入係合する形状のほぞ穴27(凹部Eの一例)を形成してある。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する際に、係合突起26に対向する位置にほぞ穴27を位置させながら嵌合操作を行うと、筒部先端部1Sに設けた突条11が周溝5に嵌合すると共に、筒部先端部1Sが接合凹部13に嵌合し、同時にほぞ穴27内に係合突起26が嵌入係合される。
上記構成だと、例えば、筒部1及び軸部2の外周面に嵌合凸部と嵌合凹部を形成して回り止めを行う構成のものに比して、外周面に形成される接合ラインを少なくできるから、水の侵入を防止し易くできると共に、柱状体A1,A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止することができる。
係合突起26は、上記実施例のごとく突条11と一体に形成されたものの他、図11に示すように、別体に形成した係合突起26をボルト28等で取付けていく構成のものであっても良い。
これだと、ほぞ穴27に係合突起26を嵌合係合させる際に、接触により破損して使えなくなった係合突起26が生じたとしても、その箇所の係合突起26を新しいものに付け換えることができる。
なおその他の構造及び施工の要領については、先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
次に、図12(イ)、(ロ)に示す第7実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、回り止め機構Mの形状を異にしたもので、筒部1には、筒部先端部1Sに突条11を周設し、筒部内周面4における筒部基端側に形成の段部1Dには周溝5を設けると共に、筒部基端側の内周面の周方向に間隔をおいて、筒部先端側に向けて開口する複数の取付凹部29を形成し、取付凹部29に、筒部基端側に形成の段部1Dから、対向する柱状体接続部Bの軸部2側に向けて係合板材30(嵌合キー部材Hの一例)を突出するように取付けてある。
軸部2には、外径が鋼管柱状体A1,A2の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成されると共に、基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sの突条11と接合する接合凹部13が周設され、軸部2における筒部1に対向する端面部2Tの周方向に間隔をおいて筒部1に取付けた係合板材30に対向する位置に、係合板材30が嵌入係合する形状の切欠凹部31(凹部Eの一例)を形成してある。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する際に、係合板材30に対向する位置に切欠凹部31を位置させながら嵌合操作を行うと、軸部先端部2Sに設けた突条11が周溝5に嵌合すると共に、筒部先端部1Sに設けた突条11が接合凹部13に嵌合し、同時に切欠凹部31内に係合板材30が嵌入係合される。
上記構成だと、別体に形成した係合板材30を取付けるだけで嵌合キー部材Hを形成することができるから、例えば、削り出し作業で嵌合キー部材Hを形成するものに比して、筒部1内に嵌合キー部材Hを形成する形成作業が容易となると共に、柱状体A1,A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止することができる。
なお、その他の構造及び施工の要領については、先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
次に、図13(イ)、(ロ)に示す第8の実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、回り止め機構Mの形状を異にしたもので、筒部1には、筒部内周面4における筒部基端側に形成の段部1Dに周溝5を設け、筒部内周面4の内径と筒部外周面1Gの外径との間の内径を有した多角形状の内周面により形成される嵌合段部4c(凹部Eの一例)を、対向する柱状体接続部Bの軸部2側に開口するように筒部先端部1Sの内周部に形成すると共に、嵌合段部4cの軸部2側に対向する端面部1Tに突条11を周設してある。
軸部2には、外径が鋼管柱状体A1,A2の外径と同径とした基軸部8と、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9と嵌合軸部2J (嵌合キー部材Hの一例)とが形成されている。前記嵌合軸部2Jは、基軸部8の上部に、筒部1の筒部先端部1Sの内周部に形成した嵌合段部4cに嵌合係止する外周形状を有した形状に形成されている。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する嵌合操作を行うと、筒部基端側に形成の周溝5に軸部先端部2Sに形成の突条11が嵌合すると共に、軸部2の筒部1側に対向する端面部2Tの接合凹部13に筒部端面部1Tの突条11が嵌合し、同時に嵌合段部4c内に嵌合軸部2Jが嵌入係合される。
上記構成だと、柱状体A1,A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止することができる。
また、嵌合段部4cの内周面の形状及び嵌合軸部2Jの外周面の形状を、点対称の多角形状にしておけば、嵌合段部4cに対する嵌合軸部2Jの対向位置がズレていて嵌合しなかったとしても、嵌合段部4cに嵌合軸部2Jを接当させたまま何れかの柱状体を回転操作することにより両者を嵌合接続することができる。
さらに、嵌合段部4cの内周面の形状及び嵌合軸部2Jの外周面の形状を、非対称の多角形状にしておけば、決まった位置でしか嵌合しないため、柱状体A1,A2どうしの向きを合わせたい場合等に好都合となる。
なお、その他の構造及び施工の要領については、先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
次に、図14(イ)、(ロ)に示す第9実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、回り止め機構Mの形状を異にしたもので、筒部内周面4における筒部基端側に形成の段部1Dには周溝5が設けられると共に、筒部先端部1Sは、筒部基端側の外周径よりも小さくなる外周径の段部形状に形成され、筒部先端部1Sの周方向における複数箇所にボルト挿通孔32(凹部Eの一例)が設けられている。
軸部2には、外径が鋼管柱状体A1,A2の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成されると共に、軸部先端部2Sには筒部1の周溝5と嵌合する突条11が設けられている。 また、基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sと接合する接合凹部13が周設されていると共に、基軸部8の外周面から接合凹部13を挟んで軸部内周面に至るボルト挿通孔33の複数が、筒部先端部1Sに設けたボルト挿通孔32に対応する位置に形成されている。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する際に、筒部先端部1Sに設けたボルト挿通孔32を、基軸部8に形成のボルト挿通孔33(凹部Eの一例)のボルト挿通軸芯に合わせた嵌合操作を行い、ボルト34(嵌合キー部材の一例)を挿通孔32から挿通孔33を介して軸部内周面に向けて螺合させると、軸部先端部2Sに設けた突条11が周溝5に嵌合すると共に、筒部先端部1Sが接合凹部13に嵌合した状態で筒部1と軸部2とを嵌合接続することができる。
上記構成だと、ボルト34により、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止することができると共に、柱状体A1,A2どうしの抜け止めを防止する働きをも併せ持つことになる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
次に、図15(イ)、(ロ)に示す第10実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、回り止め機構Mの形状を異にしたもので、筒部1の筒部内周面4に、内向き溝部6に直交する柱状体軸芯X方向に延びる複数の筒部キー溝35を設けると共に、軸部2の軸部外周面2Gに、外向き溝部12に直交する柱状体軸芯X方向に延びる複数の軸部キー溝36を筒部キー溝35に対向する位置に設け、キー溝35,36の一方にキープレート38を内嵌し、必要に応じてボルト37で止着する。このとき、柱状体接続部Bの径方向におけるキープレート38の厚みは、内嵌させたキー溝から対向するキー溝の深さ分だけ径方向に突出するように形成してある。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する際に、キー溝35または36に内嵌しているキープレート38に対向する位置に他方のキー溝35または36を位置させながら嵌合操作を行うと、キープレート38が両キー溝35,36に跨る状態に挿入係合される。
上記構成だと、柱状体A1,A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、柱状体A1,A2どうしの軸芯X方向における相対回転を防止することができる。 なおその他の構造及び施工の要領については、先の柱状体におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
次に、図16(イ)、(ロ)に示す第11実施例について説明する。この実施例の柱状体は、先の柱状体に対し、接続機構Sと回り止め機構Mの形状を異にしたもので、筒部1は、外径が鋼管柱状体A1の外径と同径とした筒状をなしており、その内周は軸部2が嵌合する垂直な筒部内周面4に形成されていると共に、軸部外周面1Gに貫通するボルト挿通孔40(凹部Eの一例)がその周方向に複数形成されている。また、筒部先端部1Sには、突状11が周設されている。
軸部2は、外径が鋼管柱状体A2の外径と同径とした基軸部8に続き、外周が筒部1の筒部内周面4と係接する垂直の軸部外周面10に形成した嵌挿部9により形成され、嵌挿部9には、嵌挿部9を筒部内周面4内に嵌合させたときに、筒部1に形成したボルト挿通孔40に対向する位置にボルト挿通孔41(凹部Eの一例)が形成されている。また、軸部先端部2Sには筒部1の周溝5に嵌合する突条11が設けられていると共に、基軸部8の上部には、筒部1の筒部先端部1Sに形成の突条11と接合する接合凹部13が周設されている。
そして、筒部1に軸部2を嵌合する際に、筒部1に設けたボルト挿通孔40を、嵌挿部9に形成のボルト挿通孔41のボルト挿通軸芯に合わせた嵌合操作を行い、ボルト42 (嵌合キー部材Hの一例)を両挿通孔40,41に跨る状態に螺合接続させると、軸部先端部2Sに設けた突条11が周溝5に嵌合すると共に、筒部先端部1Sに形成の突条11が接合凹部13に嵌合した状態で筒部1と軸部2とを嵌合接続することができる。
上記構成だと、ボルト42の締め付け操作により、柱状体A1,A2どうしの軸芯X周りにおける相対回転を防止(回り止め機構Mの一例)することができると共に、隣接する柱状体どうしを互いに抜け止め状態に接続(接続機構Sの一例)することができる。
〔別実施形態〕
以下に他の実施形態を説明する。
〈1〉柱状体接続機構に用いるキー部材は、先の実施形態で説明した円弧キーに限るものではなく、例えば、C形状の弾性リングキーを、内向き溝部もしくは外向き溝部内に収容しておき、筒部と軸部との嵌合操作に伴って、内向き溝部と外向き溝部内に跨る状態に嵌入する構成であっても良い。
これだと、筒部に対する軸部の嵌合操作だけで隣接する柱状体どうしを互いに抜け止め状態に接続することができる。
〈2〉上記実施形態で鋼管柱状体について説明したが、本発明の適用は鋼管柱状体に限るものではなく、例えば、鋼管矢板等の鋼管を用いたものの他、コンクリート柱状体、合成柱状体等のように他の材質を用いて形成された柱状体においても、本件の構成のごとく形成した柱状体接続部を設けることが可能であるならば適用可能となる。
本発明の第1実施例を示す半部截断側面図 図1におけるイ−イ線の半部平断面図 図1におけるロ−ロ線の半部平断面図 上柱状体と下柱状体の端部を離して示した半部側断面図 円弧キーによる係合部分の拡大側断面図 本発明の第2実施例を示す半部截断側面図 本発明の第3実施例を示す半部截断側面図 本発明の第4実施例を示す説明図 本発明の第5実施例を示す説明図 本発明の第6実施例を示す説明図 本発明の第6実施例の別形態を示す説明図 本発明の第7実施例を示す説明図 本発明の第8実施例を示す説明図 本発明の第9実施例を示す説明図 本発明の第10実施例を示す説明図 本発明の第11実施例を示す説明図
符号の説明
1 筒部
1D 段部
2 軸部
2S 軸部先端部
4 筒部内周面
5 周溝
6 内向き溝部
10 軸部外周面
11 突条
12 外向き溝部
18 キー部材
B 柱状体接続部
X 柱状体軸芯
S 接続機構
M 回り止め機構
E 凹部
H 嵌合キー部材
A1 柱状体
A2 柱状体

Claims (2)

  1. 柱状体の両端部夫々に、隣接する柱状体に対する接続部を設け、柱状体の軸芯方向で隣り合う柱状体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある柱状体であって、前記柱状体の両端部に設けた両接続部の一方を筒部に形成し、他方を前記筒部に内嵌可能な軸部に形成して、隣接する接続部どうしが嵌合可能に形成し、隣接する柱状体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な接続機構と、接続した柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを、前記接続部に備え、前記筒部の筒部内周面に、内向き溝部を形成すると共に、前記軸部の軸部外周面に外向き溝部を、その軸部外周面に嵌合した前記筒部内周面の前記内向き溝部に対向するように形成し、互いに対向する前記内向き溝部と前記外向き溝部とに跨る状態に嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う柱状体の前記筒部と前記軸部とを抜け止め状態に接続するキー部材を設けて前記接続機構を構成し、前記筒部と前記軸部の内の何れか一方ないしは両方に凹部を形成すると共に、前記筒部及び前記軸部とは別体の嵌合キー部材を設けて、隣り合う柱状体の前記筒部と前記軸部とを互いに嵌合接続した状態で、前記筒部と前記軸部の内の何れか一方の前記凹部に前記嵌合キー部材を嵌合し、他方に前記嵌合キー部材を固定して、接続した柱状体どうしの軸芯周りにおける相対回転を防止する前記回り止め機構を構成してある柱状体。
  2. 前記筒部の筒部内周面の基端側に形成した段部に周溝を設け、前記軸部の軸部先端部に前記周溝と嵌合する突条を設けて、前記筒部と前記軸部とを互いに嵌合接続した状態で、前記筒部の前記周溝と前記軸部の前記突条とが嵌合する請求項1に記載の柱状体。
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