JP2013079509A - Ｐｃコンクリート杭 - Google Patents

Abstract

【課題】現場溶接が不要な、ＰＣコンクリート杭同士を接続する接続構造において、外径がＰＣコンクリート杭の外径と同等の寸法の接続構造を備えたＰＣコンクリート杭を提供する。
【解決手段】相手方の円筒面に遊合し、互いに対向する円弧板状突起７１，８１を相手方と交互に円周方向に有する雄円筒７と雌円筒８を、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの端面に対向してそれぞれ設け、雄円筒７を雌円筒８に挿入し、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂを軸回りに相対回動させて円弧板状突起７１，８１の反杭端側の端面である曲面７４，８４を互いに係合させて上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂを接続する構造を備えた。
【選択図】 図８

Description

本発明は、接続する構造を備えたＰＣコンクリート杭に関する。

従来より、ＰＣコンクリート杭は、現場溶接、または後述する特許文献１に示すような現場溶接が不要な機械的な継手によって上下ＰＣコンクリート杭を接続し、長尺の基礎支持材等として供用されている。

溶接接合では溶接技能者を必要とし、その作業は天候に支配され、また溶接部の強度は作業者の技能によるところが多く信頼性に欠ける問題点があり、また溶接に長時間を要する問題がある。また、溶接資格者の確保の点でも難点がある。

これを解決するために本出願人らは、現場溶接が不要な機械的な杭の継手構造を開示している。その継手構造は、杭の端部に１条の環状溝を設け、両方の杭のこの環状溝に嵌入する環状突条を内径に有し外径にテーパを付した半円状の複数分割した円筒形の内リングを杭の継手部に外嵌し、この内リングの外径に同じテーパを内面に付した外リングを外嵌し、この外リングを杭長手方向に押圧して、上記テーパにより内リングを締付けて杭を接続する構造である（例えば、特許文献１参照。）。

ここで、土木用の基礎杭では、杭外径より突設する厚さは、一般に、杭径により、９ｍｍ以内又は１２ｍｍ以内に制限されている。特許文献１に開示された機械的な継手は、優れた特性を有し、賞用されているが、継手部分の外径が杭の外径よりも大きな寸法となるという問題があった。

鋼管杭同士を接続する接続構造としては、現場溶接が不要な継手であって、外径が鋼管杭の外径と同等の寸法の接続構造が開示されている。その接続構造は、上下鋼管杭の接続端部に互いに挿脱可能な雌円筒と雄円筒とをそれぞれ備え、雄雌円筒の先端側の嵌合面にそれぞれ相手側の嵌合面に遊合する円弧板状突起を、円周方向に交互に設けてなり、雄円筒を雌円筒中に挿入後、上下杭を相互に軸周りに回動させて上下杭を接続する接続構造において、円弧板状突起の杭端側端面に相手方円筒に設けた円周溝と係合する印籠構造を設け、円弧板状突起の反杭端側の端面は上下杭接続後に相互に細隙を以て対向すると共に接触により上下杭の鉛直方向力を伝達する杭軸直交面とし、上下杭に回転力を伝達するキー部材を雄雌円筒間に介装した鋼管杭接続構造である（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、現場溶接が不要な、ＰＣコンクリート杭同士を接続する接続構造において、外径がＰＣコンクリート杭の外径と同等の寸法の接続構造は知られていない。

特許第３２７１７２５号公報 特許第４４５６４２７号公報

本発明は、上記事情に鑑み、現場溶接が不要な、ＰＣコンクリート杭同士を接続する接続構造において、外径がＰＣコンクリート杭の外径と同等の寸法の接続構造を備えたＰＣコンクリート杭を提供することを目的とするものである。

上記目的を達成する本発明のＰＣコンクリート杭は、相手方の円筒面に遊合し、互いに対向する円弧板状突起を相手方と交互に円周方向に有する雄円筒と雌円筒を、上下ＰＣコンクリート杭の端面に対向してそれぞれ設け、雄円筒を雌円筒に挿入し、上記上下ＰＣコンクリート杭を軸回りに相対回動させて上記円弧板状突起の反杭端側の端面を互いに係合させて上記上下ＰＣコンクリート杭を接続する構造を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構造で施工も容易であり現場溶接を必要とせず、外径がＰＣコンクリート杭の外径と同等の寸法の接続構造を備えたＰＣコンクリート杭が実現される。

ここで、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記雌円筒の先端部外周の一部と、雌円筒の先端部に当接する、上記雄円筒が設けられたＰＣコンクリート杭の端面外周の対応する部分に、上記上下ＰＣコンクリート杭の接続後にこの上下ＰＣコンクリート杭の相対回動を防止するキーが嵌入されるキー溝を備えたことが好ましい。

このような好ましい形態によれば、キー溝にキーを外面から施すことにより、杭を逆転方向に捻回させても、接続の構造がゆるむことなく、強固な接続状態が保持される。このキーの大きさ、数、配置等は、設計によって適正に定めることができる。また、このキーの固定は、ねじボルト等によって、脱落しないように設けることが可能である。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記雌円筒の先端部外周の一部と、雌円筒の先端部に当接する上記雄円筒の端面外周の対応する部分に、上記上下ＰＣコンクリート杭の接続後にこの上下ＰＣコンクリート杭の相対回動を防止するキーが嵌入されるキー溝を備えたことも好ましい形態である。

このような好ましい形態によっても、接続の構造がゆるむことなく、強固な接続状態が保持される。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が曲面であることが好ましい。

このような好ましい形態によれば、上下ＰＣコンクリート杭の接続後に上記曲面同士が噛み合うため、曲げの作用を受けても外れにくい。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に直交する面であることも好ましい形態である。

このような好ましい形態によれば、形状が簡単で製作容易である。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭下方側に傘状をなす面であることも好ましい形態である。

このような好ましい形態によれば、上下ＰＣコンクリート杭の接続後に上記傘状をなす面同士が噛み合うため、曲げの作用を受けても外れにくい。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭上方側に傘状をなす面としてもよい。

このような形態によれば、形状が簡単で製作容易であり、現場接合が容易である。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭下方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす面であることも好ましい形態である。

このような好ましい形態によれば、上下ＰＣコンクリート杭の接続後に上記階段状をなす面同士が噛み合うため、曲げの作用を受けても外れにくい。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭上方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす面であることも好ましい形態である。

このような好ましい形態によれば、階段状の多面で係合することとなる。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記円弧板状突起の反杭端側の端面が、上記円周方向に傾斜したテーパを有し、このテーパは上記上下ＰＣコンクリート杭を軸回りに相対回動させたとき互いに接触するものであるという形態も好ましい。

このような好ましい形態によれば、上下ＰＣコンクリート杭を軸回りに相対回動させたとき、上記テーパにより上記端面同士が緊密に接触し、上下ＰＣコンクリート杭が強固に圧着される。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記雄円筒および上記雌円筒は、上記上下ＰＣコンクリート杭の端板にボルトを用いてそれぞれ取り付けたものであることが好ましい。

このような好ましい形態によれば、上記雄円筒および上記雌円筒を、上記上下ＰＣコンクリート杭の端板に容易に取り付けることができる。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記雄円筒および上記雌円筒は、上記上下ＰＣコンクリート杭の端板に溶接接合によりそれぞれ取り付けたものであるという形態も好ましい。

このような好ましい形態によっても、上記雄円筒および上記雌円筒を、上記上下ＰＣコンクリート杭の端板に容易に取り付けることができる。

また、本発明のＰＣコンクリート杭は、上記雄円筒および上記雌円筒は、上記上下ＰＣコンクリート杭の端板とそれぞれ一体成型されたものであるという形態も好ましい。

このような好ましい形態によれば、上記雄円筒および上記雌円筒を、上記上下ＰＣコンクリート杭の端板に取り付ける手間が省かれる。

本発明によれば、簡単な構造で施工も容易であり現場溶接を必要とせず、外径がＰＣコンクリート杭の外径と同等の寸法の接続構造を備えたＰＣコンクリート杭が提供される。

本発明の第１実施形態である上下ＰＣコンクリート杭を斜め下から見た斜視図である。 図１に示すＡ部の拡大図である。 図１に示す上ＰＣコンクリート杭を下方から見た底面図である。 図１に示す上下ＰＣコンクリート杭を斜め上から見た斜視図である。 図４に示すＢ部の拡大図である。 図４に示すＣ部の拡大図である。 図１，図４に示す下ＰＣコンクリート杭を上方から見た平面図である。 図１，図４に示す線Ｄ−Ｄに沿った縦断面図である。 接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。 雄円筒を雌円筒内に挿入させた状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。 接続状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。 接続状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第２実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第３実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第４実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第５実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第６実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第７実施形態での上下ＰＣコンクリート杭を斜め下から見た斜視図である。 図１８に示す線Ｅ−Ｅに沿った、接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分の縦断面図である。 図１９に示す接続部分の側面図である。 第８実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。 第８実施形態での雄円筒を雌円筒内に挿入させた状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。 第８実施形態での接続状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。 第９実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。 第１０実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

図１は、本発明の第１実施形態である上下ＰＣコンクリート杭を斜め下から見た斜視図である。尚、図１には、接続前の状態の上下ＰＣコンクリート杭が示されている。図２は、図１に示すＡ部の拡大図である。また、図３は、図１に示す上ＰＣコンクリート杭を下方から見た底面図である。

図４は、図１に示す上下ＰＣコンクリート杭を斜め上から見た斜視図である。尚、図４には、図１と同様に、接続前の状態の上下ＰＣコンクリート杭が示されている。図５は、図４に示すＢ部の拡大図である。また、図６は、図４に示すＣ部の拡大図である。また、図７は、図１，図４に示す下ＰＣコンクリート杭を上方から見た平面図である。

また、図８は、図１，図４に示す線Ｄ−Ｄに沿った縦断面図である。

図１〜図４，図８に示す上ＰＣコンクリート杭１ａは、その下端の端板２ａにＰＣ鋼棒３の一端を定着し、コンクリート４にプレストレスを導入したプレキャストコンクリート杭である。上ＰＣコンクリート杭１ａの端部近傍の外周には、その端部を補強するための被覆金属円筒５ａが設けられている。端板２ａの先端部外周の一部には、後述するキー部材６（図１１参照）が嵌入されるキー溝となる切欠６ａが形成されている。また、端板２ａにはタップ孔が形成されており、この端板２ａに、杭内径と同径の内径を有する雄円筒７が六角孔付きボルト９を用いて取り付けられている。尚、雄円筒７のボルト孔の頭部側には拡径部が形成されており、挿入した六角孔付きボルト９の頭部が拡径部に収納されるようになっている。雄円筒７についての詳細な説明は後述する。

図１，図４〜図８に示す下ＰＣコンクリート杭１ｂは、その上端の端板２ｂにＰＣ鋼棒３の一端を定着し、コンクリート４にプレストレスを導入したプレキャストコンクリート杭である。下ＰＣコンクリート杭１ｂの端部近傍の外周には、その端部を補強するための被覆金属円筒５ｂが設けられている。端板２ｂにはタップ孔が形成されており、この端板２ｂに、杭外径と同径の外径を有する雌円筒８が、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの接続時において雄円筒７と対向するように、六角孔付きボルト９を用いて取り付けられている。尚、雌円筒８のボルト孔の頭部側にも拡径部が形成されており、挿入した六角孔付きボルト９の頭部が拡径部に収納されるようになっている。

雄円筒７および雌円筒８について説明する。

雄円筒７および雌円筒８は、相手方の円筒面に遊合し、互いに対向する円弧板状突起７１，８１を相手方と交互に円周方向に有する。

より詳細には、雄円筒７には、多数個の円弧板状突起７１が、挿入端７２側外面に外周面７３から等厚さで突出している。外周面７３は、杭内径よりも大きく杭外径よりも小さな径を有する面である。そして、隣接する円弧板状突起７１同士は、相互間隔（弧状間隔）を開けて円周方向に配設されている。円弧板状突起７１の幅寸法（弧状幅）は、雌円筒８の円弧板状突起８１と等しい。また、相互間隔（弧状間隔）は、円弧板状突起７１の幅（弧状幅）より僅かに広い寸法に設定されている。また、円弧板状突起７１の外径は、雌円筒８の内周面８３に、僅かな隙間をもって嵌合する寸法となっている。また、円弧板状突起７１の高さ（杭軸方向寸法）は、雄円筒７の挿入長さ寸法の半分より僅か小さく、また、円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、曲面７４を有している。この雄円筒７が、本発明にいう雄円筒の実施例であり、円弧板状突起７１が、本発明にいう円弧板状突起の実施例である。

また、雌円筒８には、多数個の円弧板状突起８１が、被挿入端８２側内面に内周面８３から等厚さで突出している。内周面８３は、杭外径よりも小さく雄円筒の円弧板状突起７１の外径よりも僅かに大きな径を有する面である。そして、隣接する円弧板状突起８１同士は、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの接続時において雄円筒７の円弧板状突起７１と交互に位置するように、相互間隔（弧状間隔）を開けて円周方向に配設されている。相互間隔（弧状間隔）は、円弧板状突起８１の幅（弧状幅）より僅かに広い寸法に設定されている。また、円弧板状突起８１の内径は、雄円筒７の外周面７３に、僅かな隙間をもって嵌合する寸法となっている。また、円弧板状突起８１の高さ（杭軸方向寸法）は、雌円筒８と雄円筒７の挿入長さ寸法の半分より僅か小さく、また、円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、曲面８４を有している。また、雌円筒８の先端部外周の一部であって、雌円筒８を雄円筒７と対向させたときに雄円筒７の切欠６ａに対応する部分には、後述するキー部材６（図１１参照）が嵌入されるキー溝となる切欠６ｂが形成されている。この雌円筒８が、本発明にいう雌円筒の実施例であり、円弧板状突起８１が、本発明にいう円弧板状突起の実施例である。また、切欠６ａと切欠６ｂとの組み合わせが本発明にいうキー溝の実施例である。

このように構成された雄円筒７と雌円筒８とは、双方の円弧板状突起７１，８１がスプライン継手のように軸方向に挿入可能になっている。詳細な説明は後述するが、雌円筒８内に雄円筒７を挿入した後、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂを軸回りに相対回動させると、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の曲面７４と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の曲面８４とが噛み合い、雄円筒７と雌円筒８とが結合される。雄円筒７，雌円筒８、および双方の円弧板状突起７１，８１の寸法を適切に設計することによって、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの接続構造は強度の高いものとすることができる。

次に、雄円筒７と雌円筒８との結合について説明する。

図９は、接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。

図９に示すように、下ＰＣコンクリート杭１ｂ上端の端板２ｂに取り付けられた雌円筒８の円弧板状突起８１の相互間隔（弧状間隔）の部分に、上ＰＣコンクリート杭１ａ下端の端板２ａに取り付けられた雄円筒７の円弧板状突起７１の円周方向位置を合わせる。つまり、円弧板状突起８１と円弧板状突起７１とが互い違いになるように上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂを位置させる。

図１０は、雄円筒を雌円筒内に挿入させた状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。

図１０に示すように、雄円筒７を雌円筒８内に上方方向から杭軸に沿って挿入する。

図１１は、接続状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。また、図１２は、接続状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

挿入長さ分十分に挿入したら、雄円筒７、つまり上ＰＣコンクリート杭１ａを、円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ軸回りに回動する。この回動によって、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の曲面７４と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の曲面８４とが噛み合い、図１１，図１２に示すように雄円筒７と雌円筒８とが結合される。このように曲面７４，８４同士が噛み合うことで、曲げの作用を受けても外れにくい。

このようにして雄円筒７と雌円筒８とが結合されたとき、端板２ａの円周上の一部に形成されたキー溝形成部である切欠６ａと、雌円筒８の円周上の一部に形成されたキー溝形成部である切欠６ｂとが軸方向に一致する。この一致した切欠６ａ，６ｂに、図１１に示すように上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの外面から、接続後の上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの相対回動を防止するキー部材６を嵌め込む。このキー部材６が、本発明にいうキーの実施例である。ここで、雌円筒８の切欠６ｂにはタップ孔６１（図９，図１０参照）が形成されており、キー部材６にはボルト孔が設けられていおり、嵌め込まれたキー部材６は六角孔付きボルト６２で固定される。尚、キー部材６のボルト孔の頭部側には拡径部が形成されており、挿入した六角孔付きボルト６２の頭部が拡径部に収納されるようになっている。

上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂを接続してなるＰＣコンクリート杭は、回転させながら地中に沈設する場合が多く、また、回転方向を変更することもある。上述したキー部材６を用いることで、ＰＣコンクリート杭を逆転させる場合に、接続部分がゆるんだり、外れたりするのを好適に防止することができる。

以上説明した第１実施形態によれば、簡単な構造で施工も容易であり現場溶接を必要とせず、外径がＰＣコンクリート杭の外径と同等の寸法の接続構造を備えたＰＣコンクリート杭が実現される。

次に、図１３〜図１７を参照して本発明の第２実施形態〜第６実施形態について説明する。第２実施形態〜第６実施形態では、雄円筒および雌円筒の円弧板状突起の形状が上述した第１実施形態とは異なるが、その他の形状は上述した第１実施形態と同様である。以下、相違点に着目して説明する。

図１３は、第２実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第２実施形態では、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、杭軸に直交する平面７５を有している。また、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、杭軸に直交する平面８５を有している。

雌円筒８内に雄円筒７を挿入した後、上ＰＣコンクリート杭１ａを円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ回動させると、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の曲面７５と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の平面８５とが噛み合い、雄円筒７と雌円筒８とが結合される。

このような平面７５，８５を有する円弧板状突起７１，８１は、形状が簡単で製作容易である。

図１４は、第３実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第３実施形態では、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、杭軸に対して杭下方側に傘状をなす傘状面７６を有している。また、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、杭軸に対して杭下方側に傘状をなす傘状面８６を有している。

雌円筒８内に雄円筒７を挿入した後、上ＰＣコンクリート杭１ａを円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ回動させると、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の傘状面７６と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の傘状面８６とが噛み合い、雄円筒７と雌円筒８とが結合される。

このような傘状面７６，８６同士が噛み合うことで、曲げの作用を受けても外れにくい。

図１５は、第４実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第４実施形態では、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、杭軸に対して杭上方側に傘状をなす傘状面７７を有している。また、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、杭軸に対して杭上方側に傘状をなす傘状面８７を有している。

雌円筒８内に雄円筒７を挿入した後、上ＰＣコンクリート杭１ａを円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ回動させると、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の傘状面７７と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の傘状面８７とが噛み合い、雄円筒７と雌円筒８とが結合される。

このような傘状面７７，８７を有する円弧板状突起７１，８１は、形状が簡単で製作容易であり、現場接合が容易である。

図１６は、第５実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第５実施形態では、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、杭軸に対して杭下方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす階段状面７８を有している。また、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、杭軸に対して杭下方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす階段状面８８を有している。

雌円筒８内に雄円筒７を挿入した後、上ＰＣコンクリート杭１ａを円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ回動させると、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の階段状面７８と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の階段状面８８とが噛み合い、雄円筒７と雌円筒８とが結合される。

このような階段状面７８，８８同士が噛み合うことで、曲げの作用を受けても外れにくい。

図１７は、第６実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第６実施形態では、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、杭軸に対して杭上方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす階段状面７９を有している。また、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、杭軸に対して杭上方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす階段状面８９を有している。

雌円筒８内に雄円筒７を挿入した後、上ＰＣコンクリート杭１ａを円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ回動させると、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面の階段状面７９と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面の階段状面８９とが噛み合い、雄円筒７と雌円筒８とが結合される。

このような階段状面７９，８９を有する円弧板状突起７１，８１は、階段状の多面で係合することとなる。

次に、図１８〜図２０を参照して本発明の第７実施形態について説明する。第７実施形態では、雄円筒、および雄円筒が取り付けられた端板の形状が上述した第１実施形態とは異なるが、その他の形状は上述した第１実施形態と同様である。以下、相違点に着目して説明する。

図１８は、第７実施形態での上下ＰＣコンクリート杭を斜め下から見た斜視図である。また、図１９は、図１８に示す線Ｅ−Ｅに沿った、接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分の縦断面図である。また、図２０は、図１９に示す接続部分の側面図である。

この第７実施形態では、上ＰＣコンクリート杭１ａ下端の端板２０ａには、上述した第１実施形態では形成されていた切欠６ａが形成されてない。また、雄円筒７０は、上ＰＣコンクリート杭１ａ下端の端板２ａに取り付けられたときに端板２ａに接する、端板２ａと同径の基部７０１を有する。そして、基部７０１の円周上の一部には、上述した第１実施形態で端板２ａの先端部外周の一部に形成されていた切欠６ａに代えて、上述したキー部材６（図１１参照）が嵌入されるキー溝となる切欠６ａが形成されている。

第７実施形態によれば、端板２０ａへの切欠の形成が不要であり、端板２０ａへの取り付け前に雄円筒７０に切欠６ａを形成することができるので、切欠６ａの形成が容易である。

次に、図２１〜図２３を参照して本発明の第８実施形態について説明する。第８実施形態では、雄円筒および雌円筒の円弧板状突起の形状が上述した第１実施形態とは異なるが、その他の形状は上述した第１実施形態と同様である。以下、相違点に着目して説明する。

図２１は、第８実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。

この第８実施形態では、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面（挿入端７２側と反対の面）は、杭軸に直角な面に対して傾いた、すなわち円周方向に傾斜したテーパ７１０を有している。また、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面（被挿入端８２側と反対の面）は、雌円筒８内に雄円筒７を挿入して上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂを軸回りに相対回動させたときに雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面のテーパ７１０と密着する、円周方向に傾斜したテーパ８１０を有している。このテーパ７１０，８１０が、本発明にいうテーパの実施例である。

図２２は、第８実施形態での雄円筒を雌円筒内に挿入させた状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。また、図２３は、第８実施形態での接続状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す側面図である。

雄円筒７を雌円筒８内に上方方向から杭軸に沿って挿入し、挿入長さ分十分に挿入したら、雄円筒７、つまり上ＰＣコンクリート杭１ａを、円弧板状突起７１の幅（円弧幅）の分だけ軸回りに回動する。この回動によって、雄円筒７の円弧板状突起７１の反杭端側の端面のテーパ７１０と、雌円筒８の円弧板状突起８１の反杭端側の端面のテーパ８１０とが密着し、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂが強固に圧着される。

次に、図２４を参照して本発明の第９実施形態について説明する。第９実施形態では、雄円筒および雌円筒の、ＰＣコンクリート杭の端板への取り付けが上述した第１実施形態とは異なるが、その他は上述した第１実施形態と同様である。以下、相違点に着目して説明する。

図２４は、第９実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第９実施形態では、上ＰＣコンクリート杭１ａ下端の端板２ａに、雄円筒７が溶接接合により取り付けられている。また、下ＰＣコンクリート杭１ｂ上端の端板２ｂに、雌円筒８が、上下ＰＣコンクリート杭１ａ，１ｂの接続時において雄円筒７と対向するように、溶接接合により取り付けられている。

このような溶接接合によっても、雄円筒７や雌円筒８を容易に取り付けることができる。

次に、図２５を参照して本発明の第１０実施形態について説明する。第１０実施形態では、端板、雄円筒、および雌円筒の構成が上述した第１実施形態とは異なるが、その他は上述した第１実施形態と同様である。以下、相違点に着目して説明する。

図２５は、第１０実施形態での接続直前の状態の上下ＰＣコンクリート杭の接続部分を示す縦断面図である。

この第１０実施形態では、雄円筒７００は、上述した第１実施形態にいう上ＰＣコンクリート杭１ａ下端の端板と一体成型されたものであって、端板部７００ａを有する。また、雌円筒８００は、上述した第１実施形態にいう下ＰＣコンクリート杭１ｂ上端の端板と一体成型されたものであって、端板部８００ａを有する。

第１０実施形態によれば、雄円筒および雌円筒を、上述した第１実施形態にいう上下ＰＣコンクリート杭の端板に取り付ける手間が省かれる。

尚、上述した各実施形態では、上ＰＣコンクリート杭に雄円筒が取り付けられ、下ＰＣコンクリート杭に雌円筒が取り付けられている例を挙げて説明したが、上ＰＣコンクリート杭に雌円筒が取り付けられ、下ＰＣコンクリート杭に雄円筒が取り付けられていてもよい。

１ａ 上ＰＣコンクリート杭
１ｂ 下ＰＣコンクリート杭
２ａ，２ｂ，２０ａ 端板
３ ＰＣ鋼棒
４ コンクリート
５ａ，５ｂ 被覆金属円筒
６ キー部材
６ａ，６ｂ 切欠
６１ タップ孔
６２ 六角孔付きボルト
７，７０，７００ 雄円筒
８，８００ 雌円筒
７１，８１ 円弧板状突起
７２ 挿入端
８２ 被挿入端
７３ 外周面
８３ 内周面
７４，８４ 曲面
７５，８５ 平面
７６，８６ 傘状面
７７，８７ 傘状面
７８，８８ 階段状面
７９，８９ 階段状面
７０１ 基部
７１０，８１０ テーパ
７００ａ，８００ａ 端板部
９ 六角孔付きボルト

Claims (13)

1. 相手方の円筒面に遊合し、互いに対向する円弧板状突起を相手方と交互に円周方向に有する雄円筒と雌円筒を、上下ＰＣコンクリート杭の端面に対向してそれぞれ設け、該雄円筒を該雌円筒に挿入し、前記上下ＰＣコンクリート杭を軸回りに相対回動させて前記円弧板状突起の反杭端側の端面を互いに係合させて前記上下ＰＣコンクリート杭を接続する構造を備えたことを特徴とするＰＣコンクリート杭。
2. 前記雌円筒の先端部外周の一部と、該雌円筒の先端部に当接する、前記雄円筒が設けられたＰＣコンクリート杭の端面外周の対応する部分に、前記上下ＰＣコンクリート杭の接続後に該上下ＰＣコンクリート杭の相対回動を防止するキーが嵌入されるキー溝を備えたことを特徴とする請求項１記載のＰＣコンクリート杭。
3. 前記雌円筒の先端部外周の一部と、該雌円筒の先端部に当接する前記雄円筒の端面外周の対応する部分に、前記上下ＰＣコンクリート杭の接続後に該上下ＰＣコンクリート杭の相対回動を防止するキーが嵌入されるキー溝を備えたことを特徴とする請求項１記載のＰＣコンクリート杭。
4. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が曲面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
5. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に直交する面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
6. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭下方側に傘状をなす面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
7. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭上方側に傘状をなす面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
8. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭下方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
9. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が、杭軸に対して杭上方側に傘状でかつ放射方向に階段状をなす面であることを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
10. 前記円弧板状突起の反杭端側の端面が、前記円周方向に傾斜したテーパを有し、該テーパは前記上下ＰＣコンクリート杭を軸回りに相対回動させたとき互いに接触するものであることを特徴とする請求項１から９のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
11. 前記雄円筒および前記雌円筒は、前記上下ＰＣコンクリート杭の端板にボルトを用いてそれぞれ取り付けたものであることを特徴とする請求項１から１０のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
12. 前記雄円筒および前記雌円筒は、前記上下ＰＣコンクリート杭の端板に溶接接合によりそれぞれ取り付けたものであることを特徴とする請求項１から１０のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。
13. 前記雄円筒および前記雌円筒は、前記上下ＰＣコンクリート杭の端板とそれぞれ一体成型されたものであることを特徴とする請求項１から１０のうちのいずれか１項記載のＰＣコンクリート杭。

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