JP2006226102A

JP2006226102A - 鋼管の接合継手

Info

Publication number: JP2006226102A
Application number: JP2006005041A
Authority: JP
Inventors: Yasuyuki Yoshida; 耕之吉田; Tomohisa Yoshida; 友久吉田; Atsunori Ikeda; 篤則池田
Original assignee: Chiyoda Geotech Co Ltd
Current assignee: Chiyoda Geotech Co Ltd
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2006-01-12
Publication date: 2006-08-31
Anticipated expiration: 2026-01-12
Also published as: JP4753426B2

Abstract

【課題】鋼管下杭と上杭とを溶接によらず簡易な構成で確実に接続する。
【解決手段】鋼管下杭１の頭部内に、Ｌ字型係止溝４を複数備えた短管３を溶接し、上杭２の下部の内面に前記係止溝４に嵌合する係止駒６を設けると共に、該係止駒６を前記係止溝４に係止するための楔板７を備えた鋼管の接合継手であって、前記係止溝４は上部が開放した縦溝４ａと該縦溝４ａの下部から周方向に延びる横溝４ｂを備え、前記係止駒６は前記縦溝４ａから上杭２の回転に伴って前記横溝４ｂに移動可能であり、かつ前記楔板７は前記係止駒６上に載置され、かつ前記係止駒６の前記横溝４ｂへの移動に伴って前記係止駒６から外れて縦溝４ａ内を落下して前記横溝４ｂを塞ぎ、前記係止駒６を前記横溝４ｂ内に係止して上・下の杭１、２を接続固定する。
【選択図】図３

Description

本発明は、土木建築工事に用いる鋼管杭並びに鋼管柱の下管ならびに上管を接続する鋼管接合継手に関する。

軟弱地盤を補強するため、鋼管が建築土木工事に多く用いられており、その下杭と上杭の接合継手、つまり鋼管同士の接合継手として一般的に溶接式継手が多く採用されている。しかし、溶接式継手は、杭の肉厚と杭径が大きくなるに従い溶接に長時間を要し、その間の施工機械損料と作業者人件費が加算されコストが掛かる。また、接続箇所は杭本体強度と同じ強度が要求されるが、溶接作業条件は天候により大きく左右され、長時間にわたり均一に溶接を行うことは困難である。

そこで、施工現場における溶接を要することなく鋼管同士を接続することが種々試みられている。例えば、フランジ継手を用いることが試みられたが、フランジ継手では、フランジ部分の外径が鋼管の外径よりも大きく鋼管の外周面から大きく突出するため、鋼管を地盤中に埋設する際に、それが大きな貫入抵抗となるだけではなく継手部に曲げモーメントが作用し、さらに継手部間の鋼管の外周に空間が生じ、水平支持力が確保できなくなるおそれがある等の問題が指摘されている。

また、他の無溶接接合継手として、例えば、外周面に環状凹溝又は環状凸条を設け、予め鋼管の端部に溶接される継足部と、該継足部の環状凹溝又は環状凸条に噛み合う環状凸条又は環状凹溝を内周面に形成し、また外周面をテーパー状に形成し、複数の片に分割された円筒形状の内リング部材と、内周面にテーパー面を形成し、内リング部材に被せられる外リング部材とからなり、鋼管同士の接続に際しては、まず継足部どうしを突き合わせ、それらの外周面に複数の片に分割された内リング部材をかぶせ、この後、外リング部材を内リング部材の外側に被せ、内リング部材の外周面のテーパー面と外リング部材の内周面のテーパー面との間の楔効果を利用して内リング部材を継足部の外周面に締め付けるようにしたものがある（特許文献１、２参照）。

この無溶接接合継手は、フランジ継手を用いた接続構造における前述の問題は生じないものの、外リング部材を内リング部材の外側に取り付ける際に、地中に埋設された鋼管の回りに台座を介して複数の油圧シリンダを配置し、これら油圧シリンダによって外リング部材を押し上げて内リング部材の外側にはめ込む作業が必要となり、設備と手間がかかる上に、複数の油圧シリンダを同時に作動させて外リング部材を押し上げることは難しく、多少でも外リング部材が傾くと内リング部材にはめ込むことが困難である等の問題がある。

そこで、鋼管同士を油圧ジャッキ等の工具を用いずに接続するため、周縁で開口する係合凹部を端面にそれぞれ形成した１対の継手ブロックと、その１対の継手ブロック同士を接続するため、周方向において複数のリング部材片に分割された接続リング部材とを備え、これら複数のリング部材片のうちの１つのリング部材片を固定用のリング部材片として前記１対の継手ブロックの外周面に固定手段を介して固定し、かつ他のリング部材片は、固定用のリング部材片によって前記１対の継手ブロックの外周面に保持すると共に、前記係合凹部に係合するピンを支持する構成とし、接続すべき杭の接続端にそれぞれ前記継手ブロックを取り付け、前記一方の継手ブロックの端面に対し前記他方の継手ブロックの端面を、前記係合凹部が互いに向き合うように突き合わせ、前記ピンが前記係合凹部の開口部から進入して該係合凹部に係合するように、前記他方のリング部材片を前記１対の継手ブロックの外周面に被せ、前記固定用のリング部材片を、前記一方の継手ブロックと他方の継手ブロックの外周面に被せて前記固定手段を介して固定するようにした接合継手が提案されている（特許文献３参照）。

しかしながら、この接合継手も継手ブロック以外に接続リング部材やリング部材片を必要とする等構造が複雑で、コストを要する等の問題がある。

更に、下記非特許文献１には、鋼管の下杭頭部内径の裏当てリング部材ストパーと裏当てリング部材、上杭下端の溶接開先加工並びに半自動溶接現場継手、及び標準溶接条件が記載されている。
しかしながら、これら従来の半自動溶接現場継手を用いた場合、接続箇所は鋼管本体と同じ強度が要求されるにも拘わらず、溶接強度は風雨の強弱や溶接工の能力によって左右され易く、また長時間にわたり均一な現場溶接を行うことは困難である。更に、施工現場での施工管理のためのレントゲン（Ｘ線）又は高周波検査並びにカラーチェック等に長時間を要する等の問題もある。

実開平５−８１３２６号特開平９−１１９１３２号特開２０００−６４２７３号公報鋼管協会１６年４月１日発行「鋼管−その設計と施工」５１４頁、ＪＡＳＰＰジョイント（鋼管協会、半自動溶接現場継手）

本発明は上記従来の鋼管継手の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、鋼管の肉厚及び管径に拘わりなく、溶接によらず簡易な構成で、従って、低コストでかつ天候等に左右されず常に確実に鋼管を接続できるようにすることであり、具体的には、技術的に問題が多い接続手段を、生産工場屋内で鋼管に取り付けて、施工現場ではセットするだけで上・下の鋼管を無溶接で接続できるようにした接合継手を提供することである。
また、一旦接続した鋼管の接続を容易に外すことが出来るようにすることである。

請求項１の発明は、下管の頭部内に、係止溝を複数備えた短管を一体に取り付け、上管の下部の内面に前記係止溝に嵌合する係止手段を設けると共に、該係止手段を前記係止溝に係止するための楔手段を備えた鋼管の接合継手であって、前記係止溝は上部が開放した
縦溝と該縦溝の下部から周方向に延びる横溝を備え、前記係止手段は前記縦溝から上管の回転に伴って前記横溝に侵入可能であり、かつ前記楔手段は前記係止手段上に載置され、かつ前記係止手段の前記横溝への侵入に伴って前記係止手段から外れて縦溝内を落下して前記横溝を塞ぎ、前記係止手段と前記係止溝とを連係係止することを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載された鋼管の接合継手において、前記係止手段は、前記横溝に略等しい幅を有する板状体であり、かつ前記楔手段は前記縦溝に略等しい幅を有する板状体であることを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された接合継手において、前記上管には、前記係止手段に載置された楔手段を支持しかつその上部を周方向に移動自在に案内する案内支持手段を有することを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載された接合継手において、前記短管の内面に、前記係止溝の溝底となる補強板を一体的に設けたことを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載された鋼管の接合継手において、前記係止溝は、開口と下部間に少なくとも２つの横溝を備え、前記上管下端部には前記横溝に対応し、係止時に前記横溝に収容される少なくとも２つの係止手段を有することを特徴とする。
請求項６の発明は、下管の頭部内に、上部に外面に沿って間隔を隔てた複数の板状部材を設けた短管を一体に取り付け、上管の下端部近傍の内面に前記板状部材間の間隙に対応して複数の係止手段を設け、かつ前記係止手段を前記短管に係止するための複数の楔手段を前記各係止手段上に載置した鋼管の接合継手であって、前記係止手段は、前記短管と上管との嵌合時に前記板状部材間を通過可能であると共に上管の回転に伴って前記短管の板状部材と下管間の間隙に侵入可能であり、かつ前記楔手段は、係止手段の前記間隙への侵入に伴って前記係止手段から落下して前記係止手段と前記板状部材とを連係係止することを特徴とする。
請求項７の発明は、請求項６に記載された鋼管の接合継手において、前記係止手段及び楔手段はいずれも板状であり、かついずれも前記板状部材間の間隙に略等しい幅を有し、かつ前記係止手段は上部がリング部材に接合されていることを特徴とする。
請求項８の発明は、下管の頭部外面に、上部にその内面に沿って間隔を隔てた複数の板状部材を設けた短管を一体に取り付け、上管の下端部近傍の外面に前記板状部材間の間隙に対応して複数の係止手段を設け、かつ前記係止手段を前記短管に係止するための複数の楔手段を備えた鋼管の接合継手であって、前記係止手段は、前記短管と上管との嵌合時に前記板状部材間を通過可能であると共に上管の回転に伴って前記短管の板状部材と下管間の間隙に侵入可能であり、かつ前記楔手段は、係止手段が前記間隙へ侵入した状態で、前記板状部材間に挿入して前記係止手段と前記板状部材とを連係係止することを特徴とする。
請求項９の発明は、請求項８に記載された鋼管の接合継手において、前記楔手段は、前記短管と上管との嵌合時に、前記短管と上管との間に形成される外部に開放した間隙から挿入及び取出し可能であることを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項６ないし９のいずれかに記載された鋼管の接合継手において、前記板状部材の下端には切欠段部又は傾斜部を有し、かつ前記係止手段の上端には前記板状部材の切欠部又は傾斜部に対応した切欠段部又は傾斜部を有し、前記係止手段が前記短管の板状部材と下管間の間隙に侵入したとき、前記板状部材と係止手段の切欠段部又は傾斜部同士が係合することを特徴とする。

本発明によれば、施工現場での溶接作業を要することなくまた簡易な構成により、従って、低コストで鋼管の径、及び肉厚或いは作業者の技量に関係なく容易且つ確実に鋼管同士を接続することができる。
また、接続した鋼管の接続を容易に外すことができる。

本発明の接合継手の第１実施形態を添付図面に従って説明する。
図１は、本実施形態に係る鋼管からなる接合継手を備えた上・下管、ここでは上・下杭を示す斜視図であり、図２Ａは継手の構造を示すため継手部分の一部を破断した分解斜視図である。更に、図２Ｂは、それぞれ継手を組み込んだ上杭及び下杭の接続前の状態を示す斜視図であり、図３は継手の接続手順を説明するため、上杭及び下杭の継手部分を一部断面で示した分解斜視図である。

図１において、１は下杭を示し、２は下杭１に接続又は接合する上杭である。下杭１の上端部分つまりその頭部には、その頭部内径に合致する外径を有し、かつ、所定の厚みを有する鋼製の円筒管からなる短管３が溶着されている。この短管３には係止溝即ち上端が開放し、下端を含む下部が周方向に延びた幅広の側面視Ｌ字型袋溝となる切欠４がその円周に沿って略等間隔に複数個形成されている。また、短管３の内側には、短管３の内側全周に沿って補強板５が一体に溶着されており、補強板５はＬ字型袋溝４部分ではその溝底を構成し、Ｌ字型溝の切欠を設けたことによる短管３の強度低下を補強している。

他方、上杭２の下端近傍つまり下杭１との接続部分には、図２Ａの分解図に示すように、その内側に前記Ｌ字型袋溝４に対応して、これに係止する係止手段となる矩形の板状の係止駒６が周方向に複数個溶着されており、かつこの係止駒６上に載置される楔手段となる楔板７の上部を周方向に案内するためのガイド杆９が、上杭２の内周に前記Ｌ字型袋溝４に対応して周方向に沿って複数個設けられている。
ここで、楔板７は、図示のように矩形板状で前記係止駒６と同幅でかつそれよりも長片が長く形成されており、その下端は係止駒６上に載置され、かつその上部は、図２Ｂに示すように前記ガイド杆９で落下を防止すると共に、上杭２に対して周方向に相対移動可能な状態で上杭２に支持されている。

鋼管を埋設する際には、下杭１を地盤中に回転推進させて無排土で埋め込み、下杭１の先端が所定深さに達した時点で下杭１の上端に上杭２を接続することを必要数繰り返す。
その際、下杭１と上杭２との接続は、まず、地中に埋設された下杭１上に上杭２を配置し、図３Ａに示すように、下杭１の短管３の前記Ｌ字型袋溝４と、上杭２の接続端近傍に設けた前記係止駒６とを位置合わせし、続いて、上杭２を矢印Ｙで示すように下降させ、図３Ｂに示すように、その係止駒６を下杭１のＬ字型袋溝４中に挿入し、係止駒６の下端がＬ字型袋溝４の下端に当接したところで下降を止める。

続いて、上杭２を、図３Ｂの矢印Ｒの方向、つまり時計方向に回転すると、上杭２と一体に取り付けられた係止駒６が上杭２と共に回転して、前記Ｌ字型袋溝４の周方向に延びた横溝４ｂ内に侵入する。他方、楔板７は係止駒６上で係止駒６とともに回転しようとするが、その側面が短管３の縦溝４ａの側面に当たり回転が阻止される結果、係止駒６がＬ字型袋溝４の横溝４ｂに侵入するに従い、係止駒６の上面との間で相対移動が生じ、やがて係止駒６の上面から外れる。

楔板７は、係止駒６から外れるとＬ字型袋溝４の縦溝４ａ中を落下し、その下端がＬ字型袋溝４の溝底部４ｃに当たって停止する。その状態では、図３Ｃに示すように楔板７と係止駒６とがそれぞれＬ字型袋溝４の溝底部４ｃ上で横に並んだ状態になり、楔板７が横溝４ｂを塞ぐため、係止駒６は、周方向は楔板７によりかつ上・下方向は横溝４ｂにより移動が拘束され、もはや前記横溝４ｂから抜け出せない。このようにして、下杭１と上杭２は、係止駒６、Ｌ字型袋溝４及び楔板７を介して完全に連係一体化される。
従って、上杭２からの回転トルクは、下杭１に伝達できるようになる。上杭２を下杭１に接続した後、下杭１を更に地盤中に回転推進させ、下杭１の先端部が所定の硬度の地盤に達するまで、この接続作業を繰り返して杭を継ぎ足す。

次に、本願発明に係る接合継手の第２の実施形態について説明する。
図４Ａ〜４Ｃは、第２の実施形態に係る接合継手の接続手順を説明する破断斜視図であり、図４Ｄ、図４Ｅは、それぞれ図４Ａ、４Ｃにおける袋溝、係止駒と楔板との関係を模式的に示した展開図である。
図４に示す接合継手と図１〜図３に示す第１の実施形態に係る接合継手との相違は、短管３の袋溝４がいわば縦溝の長さが異なる縦溝Ｌ字型袋溝を２つ並べて配置したと同様の形状、つまり上部が幅広でかつ下部が幅狭の形状をなしており、それに対応して、上杭２の下端近傍内面に係止駒６がその係止駒６の周方向幅分だけずらして上・下２段に溶着されており、かつ、楔板７も第１の実施形態における長さの異なる矩形の楔板を２つ並べて配置したと同様の形状になっており、図示のように上部が幅広でかつ下部が幅狭に形成されている点である。

この構成の接合継手を用いて上・下杭１，２を接続するには、第１の実施形態と同様に、地中に埋設された下杭１の上に上杭２を配置して、下杭１の短管３の前記袋溝４と、上杭２の接続端近傍に設けた前記係止駒６ａ、６ｂとの位置合わせを行い、続いて、上杭２を降下させ、図４Ａに示すように、上・下二段の係止駒６ａ、６ｂを下杭１の袋溝４の縦溝４ａ中に挿入し、係止駒６ａ、６ｂの下端がそれぞれ袋溝４の上・下の溝底部４ｃ１、４ｃ２に当接したところで下降を止める（図４Ｄ）。

続いて、上杭２を、図４Ａで矢印Ｒの方向つまり時計方向に回転すると、上杭２と一体に取り付けられた前記係止駒６ａ、６ｂは、上杭２と共に回転してそれぞれ前記袋溝４の周方向に延びた上・下の横溝内４ｂ１、４ｂ２に侵入する。その際、係止駒６ａ、６ｂ上に載置された楔板７も共に回転しようとするが、第１の実施形態と同様に、楔板７はその側面が短管３の縦溝４ａの側面により回転が阻止されるから、係止駒６ａ，６ｂが袋溝４の横溝４ｂ１、４ｂ２に侵入するに従って、係止駒６ａ、６ｂの上端との間で相対移動が生じ、やがて係止駒６ａ、６ｂから外れて縦溝４ａ中を落下する。

楔板７が袋溝４の縦溝４ａ中を落下すると、その下端が袋溝４の上・下の溝底部４ｃ１、４ｃ２に当たって停止する（図４Ｅ）。その状態では、楔板７と係止駒６ａ、６ｂとがそれぞれ袋溝４の上・下の溝底部４ｃ１，４ｃ２上で横に並んだ状態になり、楔板７は、前記横溝４ｂ１、４ｂ２を塞ぎ係止駒６ａ、６ｂの周方向の移動を拘束し、係止駒６ａ、６ｂを前記横溝４ｂ１、４ｂ２内に拘束する結果、下杭１と上杭２を完全に連係一体化する。
この実施形態では、係止駒と袋溝との係止は上・下２箇所で行われるから、上・下の杭１、２の接続は一層強固になる。
なお、係止駒と袋溝の段数を更に増やすことも可能であり、段数が増えるに従い、その接続強度が増すが、他方、構成が複雑化するため、必要に応じて最適な段数を設定する。

次に、本発明に係る接合継手の第３の実施形態について説明する。
図５は、第３の実施形態の図１と同様の図である。図示のように、ここでは第１の実施形態のＬ字型袋溝に代えて、後述する板状部材１５が複数設けられている。
図６Ａは、第３の実施形態に係る鋼管の接合継手を備えた下杭１と上杭２とを示す斜視図であり、上杭２の接合端近傍に設けた上杭側接合継手を示すために上杭２の接続端近傍を輪切りにして示している。また、図６Ｂは、上杭側接合継手の構造を示すために、図６Ａにおける上杭２の表面側を削除して内部を示した破断斜視図であり、更に、図６Ｃは、上杭側継手と下杭側継手をそれぞれ示した断面図である。

下杭側継手は、図６Ａに示すように、鋼管の下杭１の頭部内径と略等しい外径を備えたリング部材１４を巻き付けた短管３を下杭１に挿入して溶着し、かつこの短管３の上部外周面には、短管３の外周面と合致した内周面形状を備えた板状部材即ち正面視略矩形の板体（角外曲板ともいう）１５が等間隔に複数個溶着して形成されている。

これに対し、上杭側継手は、図６Ｂに示すように、上杭２の下杭１との接合端近傍内周面に前記下杭１側の板状部材１５に対応して略等間隔で溶着され、かつ上杭２の内径に等しい外周面形状を有し平面視略矩形の複数の係止駒（角内曲板ともいう）１６と、この係止駒１６上に載置され、この係止駒１６と同一の幅を有しかつ縦方向長さが前記係止駒１６よりも長い平面視略矩形の楔板１７と、更に、これら複数の楔板１７の上端に溶着されこれら各楔板１７外面が上杭２の内径に略等しい円筒面を構成するようにする上部リング部材１８から成っている。また、図６Ｃに示すように、楔板１７を係止駒１６上に載置した状態で固定するため、図６に示すように、ネジ３０が上杭２の外周のネジ孔２ａに螺入されている。

この第３の実施形態の接合継手を備えた上・下杭１，２を接続するには、第１及び第２の実施形態と同様に、地中に埋設された下杭１上に上杭２を配置し、図６Ｃに示すように、下杭１の短管３の前記板状部材１５と、上杭２の接続端近傍に設けた前記係止駒１６とが互い違いになるように位置決めし、続いて、上杭２を矢印Ｙで示すように下降させ、図７Ａに示すように、その係止駒１６を下杭１側の板状部材１５間の間隙に挿入し、係止駒１６の下端が下部リング部材１４に当接したところで下降を止める。

続いて、前記ネジ３０（図６Ｃ）を外して楔板１７の固定を解除し、上杭２を、図７Ｂの矢印Ｒの方向つまり時計方向に回転すると、上杭２と一体に取り付けられた係止駒１６が上杭２と共に回転して、前記板状部材１５の下側と下部リング部材１４との間の間隙２０に侵入する。他方、楔板１７は係止駒１６上でこれと一緒に回転しようとするが、その側面が前記板状部材１５の側面に当たり回転が阻止される結果、前記係止駒１６が板状部材１５の下側の間隙２０に侵入するに従い、係止駒１６の上面との間で相対移動が生じ、やがて係止駒１６の上面から外れる。

楔板１７は、係止駒１６から外れて前記板状部材間の間隙１９を落下すると、その下端が下部リング部材１４に当たって停止する。その状態では、図７Ｃに示すように、楔板１７と係止駒１６とがそれぞれ下部リング部材１４上で横に並んだ状態になり、係止駒１６は周方向は楔板１７により、かつ上・下方向は前記板状部材１５及び下部リング部材１４によって拘束され、もはや前記間隙２０から抜け出せない。このようにして、下杭１と上杭２が前記板状部材１５、係止駒１６、及び楔板１７を介して完全に連係一体化される。
従って、上杭２からの回転トルクは、下杭１に伝達できるようになる。
上杭２を下杭１に接続した後は、第１及び第２の実施形態の接合継手を用いた場合と同様に、下杭１を更に地盤中に回転推進させ、下杭１の先端部が所定の硬度の地盤に達するまで、この接続作業を繰り返して杭を継ぎ足す。

さらに、本発明に係る接合継手の第４の実施形態について説明する。
図８は、第４の実施形態に係る鋼管の接合継手を備えた下杭１と上杭２とを示す斜視図であり、図８Ａは上杭２の接合端近傍に設けた上杭側接合継手を示すために上杭２の接続端近傍を輪切りにしかつ破断して示し、かつ、図８Ｂは下杭１の頭部を示す斜視図である。

下杭側継手は、図８Ｂに示すように、鋼管の下杭１の頭部内径と略等しいた外径を備えたリング部材１４を巻き付けた短管３を下杭１に挿入して溶着し、かつこの短管３の上部外周面には、短管３の外周面と合致した内周面及び外周面形状を備え正面視略矩形で、しかもその一側下端部に矩形の切欠による切欠段部２５ａを持った板状部材（角外曲板ともいう）２５が等間隔で複数個溶着されている。

これに対し、上杭側継手２は、図８Ａに示すように、上杭２の下杭１との接合端近傍内周面に前記下杭１側の前記板状部材２５に対応して略等間隔で溶着され、かつ上杭２の内径に等しい外周面形状を有し、かつその上端一側に前記板状部材２５の切欠段部２５ａに対応した切欠段部２６ａを備えた平面視略矩形の複数の係止駒（角内曲板ともいう）２６と、この係止駒２６上に載置され、この係止駒２６と同一の幅を有しかつ縦方向長さが前記係止駒２６よりも長い平面視略矩形の楔板２７と、更に、これら複数の楔板２７の上端に溶着されこれら各楔板２７外面が上杭２の内径に略等しい円筒面を構成するようにする上部リング部材２８から成っている。また、楔板２７を係止駒２６上に載置した状態で固定するため、図８Ｂに示すように、ネジ３０が上杭２の外周のネジ孔２ａに螺入されている。

この第４の実施形態の接合継手を備えた上・下杭を接続するためには、第１〜第３の実施形態と同様に、地中に埋設された下杭１上に上杭２を配置し、下杭１の短管３の前記板状部材２５と、上杭２の接続端近傍に設けた前記係止駒２６とが互い違いになるように位置合わせし、続いて、上杭２を既に説明した各実施形態の場合同様に図９Ａの矢印Ｙ方向に下降させ、その係止駒２６を下杭１側の板状部材２５間の間隙２９に挿入し、係止駒２６の下端が下部リング部材１４に当接したところで下降を止める。

続いて、前記ネジ３０を外して楔板２７の固定を解除し、上杭２を、図９Ｂの矢印Ｒの方向つまり時計方向に回転すると、上杭２と一体に取り付けられた係止駒２６が上杭２と共に回転して、前記板状部材２５の下側と下部リング部材１４との間の間隙２０に侵入する。そして、係止駒２６の上端一側（回転方向と反対側）の前記切欠段部２６ａと前記板状部材２５の対応する切欠段部２５ａとが完全に合致した状態で前記回転を止める。
他方、楔板２７は係止駒２６上でこれと一緒に回転しようとするが、その側面が前記板状部材２５の側面に当たり回転が阻止される結果、前記係止駒２６が板状部材２５の下側の間隙２０に侵入するに従い、係止駒２６の上面との間で相対移動が生じ、やがて係止駒２６の上面から外れる。

楔板２７は、係止駒２６から外れて前記板状部材２５間の間隙を落下すると、その下端が下部リング部材１４に当たって停止する。その状態では、楔板２７と係止駒２６とがそれぞれ下部リング部材１４上で横に並んだ状態になり、係止駒２６は周方向及び上・下方向に拘束され、下杭１と上杭２は前記板状部材２５、係止駒２６、及び楔板２７を介して完全に接続一体化される。しかも、前記板状部材２５と係止駒２６は互いに切欠段部２５ａ、２６ａで係合するから、その係合は一層強固である。
従って、上杭２からの回転トルクは、下杭１に確実に伝達できる。
上杭２を下杭１に接続した後は、上記各実施形態の接合継手を用いた場合と同様に、下杭１を更に地盤中に回転推進させ、下杭１の先端部が所定の硬度の地盤に達するまで、この接続作業を繰り返して杭を継ぎ足す。

さらに、本発明に係る接合継手の第５の実施形態について説明する。
図１０は、第５の実施形態に係る鋼管の接合継手を備えた下杭１と上杭２とを示す斜視図であり、図１０Ａは上杭２の接合端近傍に設けた上杭側接合継手を示すために上杭２の接続端近傍を輪切りにしかつ破断して示し、かつ、図１０Ｂは下杭１の頭部を示す斜視図である。

下杭側継手は、図１０Ｂに示すように、鋼管の下杭１の頭部外径と略等しい内径を備えた環状部材１４ａを下端部内周に溶着した短管３ａを下杭１に外挿して溶着し、かつこの短管３ａの上部内周面には、短管３ａの内周面と合致した内周面及び外周面形状を備えた正面視略矩形で、しかもその一側下端部に矩形の切欠による切欠段部２５ａを持った板状部材（角外曲板ともいう）２５が等間隔で複数個溶着されて形成されている。

これに対し、上杭側継手は、図１０Ａに示すように、上杭２の下杭１との接合端近傍外周面に前記下杭１側の前記板状部材２５に対応して略等間隔で溶着され、かつ上杭２の外形に等しい内周面形状を有し、かつその上端一側に前記板状部材２５の切欠段部２５ａに対応した切欠段部２６ａを備えた平面視略矩形の複数の係止駒（角内曲板ともいう）２６からなっている。

この第５の実施形態の接合継手を備えた上・下杭１，２を接続するためには、第１〜第４の実施形態と同様に、地中に埋設された下杭１上に上杭２を配置し、下杭１の短管３ａの前記板状部材２５と、上杭２の接続端近傍に設けた前記係止駒２６とが互い違いになるように位置合わせし、続いて、上杭２を既に説明した各実施形態の場合同様に図１０の矢印Ｙ方向に下降させ、その係止駒２６を下杭１側の板状部材２５間の間隙２９に挿入し、係止駒２６の下端が環状部材１４ａに当接したところで下降を止める（図１１Ａ）。

続いて、上杭２を、図１１Ｂの矢印Ｒの方向つまり時計方向に回転すると、上杭２と一体に取り付けられた係止駒２６が上杭２と共に回転して、前記板状部材２５の下側と環状部材１４ａとの間の間隙２０に侵入する。そして、係止駒２６の上端一側（回転方向と反対側）の前記切欠段部２６ａと前記板状部材２５の対応する切欠段部２５ａとが完全に合致した状態で前記回転を止める。

その状態で、次に、図１１Ｃに示すように、楔板２７を前記板状部材２５間の間隙に挿入すると、その下端が環状部材１４ａに当たって停止し、図１１Ｄに示すように、楔板２７と係止駒２６とがそれぞれ環状部材１４ａ上で横に並んだ状態になり、係止駒２６は周方向及び上・下方向に拘束され、下杭１と上杭２は前記板状部材２５、係止駒２６、及び楔板２７を介して完全に接続一体化される。しかも、前記板状部材２５と係止駒２６は互いに切欠段部２５ａ、２６ａで係合するから、その係合は一層強固である。
従って、上杭２からの回転トルクは、下杭１に確実に伝達できる。
上杭２を下杭１に接続した後は、上記各実施形態の接合継手を用いた場合と同様に、下杭１を更に地盤中に回転推進させ、下杭１の先端部が所定の硬度の地盤に達するまで、この接続作業を繰り返し行い杭を継ぎ足す。
とくに、本実施形態の係合継手を用いた場合、楔板２７は上杭２の接続部外周に沿って露出しているので取り外し可能である。即ち、杭を地中に埋設した後引き出しときに、接合継手部分の楔板を引き抜き、続いて前記前記板状部材２５と係止駒２６の係合を互いに外すことで、上・下の杭を容易に分離することができる。

なお、第４及び第５の実施形態において、板状部材２５及び係止駒２６のそれぞれの切欠段部２５ａ、切欠段部２６ａは、これらの切欠段部に代えて傾斜面として形成することもできる。
即ち、図１２の第５の実施形態について別の実施例の板状部材２５及び係止駒２６の係合状態を説明する図において、図１２Ａに示すように、板状部材２５の上面及び係止駒２６下面に、互いに反対向きの平行な傾斜面２５ｂ、２６ｂを備え、図１２Ｂに示すように接合継手の接続時に両傾斜面２５ｂ、２６ｂで互いに係合するようにしてもよい。なお、傾斜面は板状部材２５及び係止駒２６の接合面全体に設けても或いはその一部に設けてもよい。

本発明に係る接合継手の第６の実施形態について説明する。
図１３は、第６の実施形態に係る鋼管の接合継手を示す斜視図であり、図１３Ａは接合部近傍における上杭、下杭及び楔板の分解斜視図であり、図１３Ｂは上杭の下端部及び下杭１の頭部を透視して示す斜視図である。また、図１４は短管部分を示す斜視図であり、図１４Ａは、下杭の継手を構成する短管の内部を示すため、その一部を削除した斜視図であり、図１４Ｂは、図１４Ａの短管を下杭に取付けた状態を示す同様の図である。

この実施形態の継手は、全体的には図１３Ａに示すように、上杭２の下端外周に例えば等間隔に設けた係止駒２６と、下杭１の上端外周に嵌合した短管３ａと、楔板２７とから成っている。

下杭側継手は、図１３Ａ、１３Ｂに示すように、下杭１の頭部外周に嵌合して溶着した短管３ａからなり、この短管３ａは、例えば、図１４Ａに示すように、鋼管の下杭１の頭部外径に略等しい下部内径と、外周に係止駒２６を備えた上杭２下端部を嵌挿できるよう前記下部内径よりも大きな上部内径を有し、その両内径の境目は段差部３ｂとなっている。また、上部内径部分には上端部から内方に向かってその内周面形状と合致した内周面及び上杭２の外周面に対応した内周面を備えた正面視略矩形の板状部材（角外曲板ともいう）２５が等間隔で複数個溶着されている。
図１４Ｂは、短管３ａを下杭１の頭部に嵌合して溶着した状態を示しており、図示のように下杭１の上端は前記段差部３ｂのところまで嵌入されており、下杭１の上端と板状部材２５との間には、後述するように、上・下杭を連結する際に上杭２の係止駒２６を収容可能な間隔が形成されている。

上杭側の継手は、図１３Ａ、１３Ｂに示すように、前記短管３ａの前記板状部材２５に対応して上杭２の下端部外周面に略等間隔に溶着された、複数の係止駒（角内曲板ともいう）２６からなっている。ここで各係止駒２６は、図示のように上杭２の外周面に対応して湾曲しかつ平面視で略矩形である。

この第６の実施形態の接合継手を備えた上・下杭１，２を接続するためには、第５の実施形態と同様に、地中に埋設された下杭１上に、上杭２をその接続端部に設けた前記係止駒２６と下杭１の短管３ａの前記板状部材２５とが互い違いになるように配置し、続いて、図１５Ａに示すように、上杭２を矢印Ｙ方向に下降して上杭２の係止駒２６を下杭側の板状部材２５間の間隙２９に挿入し、前記係止駒２６の下端が前記段部３ｂに当接するまで下降させる（図１５Ｂ）。

続いて、その状態で上杭２を、例えば図１６Ａの矢印Ｒの方向、即ち時計方向に回転すると、上杭２と一体に設けられた係止駒２６も回転して、係止駒２６を前記板状部材２５の下側と下杭１の上端間に形成された間隙２０に侵入させ、係止駒２６が前記板状部材２５の下側に完全に納まった状態で前記回転を止める。

その状態で、次に、図１６Ｂに示すように、上杭２の外周面に対応して湾曲しかつ平面視で略矩形で、かつ好ましくは前記板状部材２５間の間隙２９の幅に略等しい前記楔板２７を、短管３ａの前記板状部材２５間の各間隙２０に挿入する（即ち、Ｙ方向に落とし込む）と、その下端が前記段差部３ｂに当たって停止し、図１７に示すように、楔板２７と係止駒２６とがそれぞれ段部３ｂ上で横に並んだ状態になる。この状態では、前記係止駒２６は周方向及び上・下方向のいずれの方向にも移動できないように拘束される。
この状態では、下杭１と上杭２は前記板状部材２５、係止駒２６、及び楔板２７を介して完全に接続一体化されるため、上杭２を回転させるとその回転トルクを下杭１に確実に伝達することができる。
従って、本実施形態に係る継手構造を用いた場合も、上記各実施形態の接合継手を用いた場合と同様に、上・下の杭の接続作業を繰り返し行いながら、下杭１の先端部が所定の硬度の地盤に達するまで、下杭１を地盤中に回転推進させることができる。

本実施形態は、第５の実施形態における環状部材１４ａを用いず、前記段部３ｂでその機能を達成するから、部品削減によるコスト減に加え、その別体部品である環状部材の取り付けに要する作業も不要であり、作業効率及びコスト面で優れている。
また、本実施形態も第５の実施形態と同様に、上・下杭を連結した状態でも楔板２７の上端部は上杭２の接続部外周に沿って露出しているから、一旦連結した後でも、接合継手部分の楔板２７を前記板状部材２５間から引き抜き、例えば上杭２を接続時と逆方向即ち反時計方向に回転することで、前記板状部材２５と係止駒２６の係合を容易に外すことができる。従って、例えば、埋設した杭を引き抜いた後上・下の杭を容易に分離することができる。

なお、本実施形態においても、第５の実施形態と同様に、楔駒２５と板状部材２６の接合面に互いに係合する段部を設けるか、又は前記接合面を互いに傾斜面で構成してもよい。

本発明の第１の実施形態に係る接合継手を備えた上・下杭を示す斜視図である。図２Ａは、接合継手の構造を示すため継手部分の一部を破断した分解斜視図であり、図２Ｂは、それぞれ接合継手を組み込んだ上杭及び下杭の接続前の状態を示す斜視図である。継手の接続手順を説明するため、上杭及び下杭の継手部分を一部断面で示した分解斜視図である。図４Ａ〜４Ｃは、第２の実施形態に係る接合継手の接続手順を説明する破断斜視図であり、図４Ｄ、図４Ｅは、それぞれ図４Ａ、図４Ｃにおける袋溝、係止駒と楔板との関係を模式的に示した展開図である。本発明の第３の実施形態に係る接合継手の図１と同様の図である。図６Ａは、第３の実施形態に係る鋼管の継手を備えた下杭１と上杭２とを示す斜視図、図６Ｂは、上杭側接合継手の構造を示すために、図６Ａにおける上杭２の表面側を削除して内部を示した破断斜視図、かつ、図６Ｃは、上杭側継手と下杭側継手をそれぞれ示した断面図である。第３の実施形態に係る接合継手の接続手順を説明するため、上杭の一部削除して示した斜視図である。図８Ａは、第４の実施形態に係る鋼管の継手を備えた下杭１を示す斜視図、図８Ｂは、上杭２の表面側を削除して内部を示した破断斜視図である。第４の実施形態に係る接合継手の接続手順を説明するため、上杭の一部削除して示した斜視図である。図１０Ａは、第５の実施形態に係る鋼管の継手を備えた下杭を示す斜視図、図１０Ｂは、上杭２の表面側を削除して内部を示した破断斜視図である。第５の実施形態に係る接合継手の接続手順を説明するため、上杭の一部削除して示した斜視図である。第５の実施形態について別の実施例の板状部材２５及び係止駒２６の係合状態を説明する図である。第６の実施形態に係る鋼管の継手を示す斜視図であり、図１３Ａは接合部金部における上杭、短管付き下杭及び楔板の分解斜視図である、図１３Ｂは上杭及び短管を透視して示す斜視図である。第６の実施形態の下杭側の接合継手を示し、図１４Ａは短管の一部を削除して内部を示す斜視図であり、図１４Ｂは図１４Ａの短管を下杭に取付けた状態を示す図１４Ａと同様の図である。第６の実施形態に係る結合継手の接続手順を説明するため、短管の一部を削除した斜視図であり、下杭上に上杭を落とし込むまでの過程を示す。図１５と同様の図であり、下杭上に上杭を落とし込んだ後、上杭を回転する工程、及び回転後に楔板を装着するまでの工程を示す。図１５と同様の図であり、第６の実施形態に係る結合継手で上・下の杭を結合した状態を示す。

符号の説明

１・・・下杭、２・・・上杭、３、３ａ・・・短管、４・・・係止溝（袋溝）、５・・・補強板、６，１６，２６・・・係止駒、７，１７，２７・・・楔板、１４・・・下部リング部材、１４ａ・・・環状部材、１５，２５・・・板状部材、１８，２８・・・上部リング部材。

Claims

下管の頭部内に、係止溝を複数備えた短管を一体に取り付け、上管の下部の内面に前記係止溝に嵌合する係止手段を設けると共に、該係止手段を前記係止溝に係止するための楔手段を備えた鋼管の接合継手であって、
前記係止溝は上部が開放した縦溝と該縦溝の下部から周方向に延びる横溝を備え、前記係止手段は前記縦溝から上管の回転に伴って前記横溝に侵入可能であり、かつ前記楔手段は前記係止手段上に載置され、かつ前記係止手段の前記横溝への侵入に伴って前記係止手段から外れて縦溝内を落下して前記横溝を塞ぎ、前記係止手段と前記係止溝とを連係係止することを特徴とする鋼管の接合継手。
請求項１に記載された鋼管の接合継手において、
前記係止手段は、前記横溝に略等しい幅を有する板状体であり、かつ前記楔手段は前記縦溝に略等しい幅を有する板状体であることを特徴とする鋼管の接合継手。
請求項１又は２に記載された接合継手において、
前記上管には、前記係止手段に載置された楔手段を支持しかつその上部を周方向に移動自在に案内する案内支持手段を有することを特徴とする鋼管の接合継手。
請求項１ないし３のいずれかに記載された接合継手において、
前記短管の内面に、前記係止溝の溝底となる補強板を一体的に設けたことを特徴とする鋼管の接合継手。
請求項１ないし４のいずれかに記載された鋼管の接合継手において、
前記係止溝は、開口と下部間に少なくとも２つの横溝を備え、前記上管下端部には前記横溝に対応し、係止時に前記横溝に収容される少なくとも２つの係止手段を有することを特徴とする鋼管の接合継手。
下管の頭部内に、上部に外面に沿って間隔を隔てた複数の板状部材を設けた短管を一体に取り付け、上管の下端部近傍の内面に前記板状部材間の間隙に対応して複数の係止手段を設け、かつ前記係止手段を前記短管に係止するための複数の楔手段を前記各係止手段上に載置した鋼管の接合継手であって、
前記係止手段は、前記短管と上管との嵌合時に前記板状部材間を通過可能であると共に上管の回転に伴って前記短管の板状部材と下管間の間隙に侵入可能であり、かつ前記楔手段は、係止手段の前記間隙への侵入に伴って前記係止手段から落下して前記係止手段と前記板状部材とを連係係止することを特徴とする鋼管の接合継手。
請求項６に記載された鋼管の接合継手において、
前記係止手段及び楔手段はいずれも板状であり、かついずれも前記板状部材間の間隙に略等しい幅を有し、かつ前記係止手段は上部がリング部材に接合されていることを特徴とする鋼管の接合継手。
下管の頭部外面に、上部にその内面に沿って間隔を隔てた複数の板状部材を設けた短管を一体に取り付け、上管の下端部近傍の外面に前記板状部材間の間隙に対応して複数の係止手段を設け、かつ前記係止手段を前記短管に係止するための複数の楔手段を備えた鋼管の接合継手であって、
前記係止手段は、前記短管と上管との嵌合時に前記板状部材間を通過可能であると共に、上管の回転に伴って前記短管の板状部材と下管間の間隙に侵入可能であり、かつ前記楔手段は、係止手段が前記間隙へ侵入した状態で、前記板状部材間に挿入して前記係止手段と前記板状部材とを連係係止することを特徴とする鋼管の接合継手。
請求項８に記載された鋼管の接合継手において、
前記楔手段は、前記短管と上管との嵌合時に、前記短管と上管との間に形成される外部に開放した間隙から挿入及び取出し可能であることを特徴とする鋼管の結合継手。
請求項６ないし９のいずれかに記載された鋼管の接合継手において、
前記板状部材の下端には切欠段部又は傾斜部を有し、かつ前記係止手段の上端には前記板状部材の切欠部又は傾斜部に対応した切欠段部又は傾斜部を有し、前記係止手段が前記短管の板状部材と下管間の間隙に侵入したとき、前記板状部材と係止手段切の切欠段部又は傾斜部同士が係合することを特徴とする鋼管の接合継手。