JP2016089329A - 鋼管接続用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】接続される鋼管同士の間の間隔を簡易に調整可能な鋼管接続用治具を提供する。
【解決手段】鋼管接続用治具１は、鋼管からなる下杭１００と上杭１１０との接続に用いられる治具である。鋼管接続用治具１は、下杭１００の上部の外周面に締め付け固定されて下杭１００の外周を囲むリング状部材３と、上杭１１０の下部の外周面に締め付け固定されて上杭１１０の外周を囲むリング状部材２と、リング状部材２，３間の距離を変更可能な距離変更手段４と、を備える。距離変更手段４は、リング状部材２，３の周方向における複数の位置での前記距離を変更することにより、上杭１１０及び下杭１００の周方向における複数の位置での上杭１１０と下杭１００との間の間隔Ｃ（ルート間隔Ｃｒ）を調整可能である。
【選択図】図８

Description

本発明は、鋼管同士の接続に用いられる鋼管接続用治具に関する。

特許文献１は、溶接を用いる鋼管杭の縦継ぎ方法を開示している。この鋼管杭の縦継ぎ方法では、上杭と下杭の各接続部外周に、その周方向複数箇所に、上下に対向してそれぞれ位置合わせ用の突起体を固着する。また、上杭の突起体を挿入可能な導入係合溝を設けた位置合わせ用のガイド治具を形成し、このガイド治具を、下杭の突起体に嵌着、立設する。この後、建込まれた下杭上に、吊上げた上杭を降下して、上杭の突起体を導入係合溝に挿入することにより、上杭を下杭上に接合させる。

特許文献２は、２つの鋼管の端縁同士を仮付け溶接する際に、２つの鋼管の端縁をルート間隔を空けて相向い合わせて固定する仮付け溶接用固定治具を開示している。仮付け溶接用固定治具は、これら鋼管の端部を収容可能な略半円筒形状の固定部を備えており、この固定部の内側には、前述のルート間隔を保持する突起が形成されている。

特許第３０３１６５９号公報 特許第４７５０４１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示の鋼管杭の縦継ぎ方法において、上杭の突起体は、導入係合溝の受入部内に着座すると同時に、上杭の下端面が下杭の上端面に接合される（特許文献１の段落番号００１８参照）。それゆえ、特許文献１において、上杭の突起体が導入係合溝の受入部内に着座している状態では、上杭の下端面と下杭の上端面との間にルート間隔が確保されていなかった。

この点、特許文献２に開示の仮付け溶接用固定治具を用いることで、溶接される鋼管の相互間のルート間隔を確保することが可能である。
しかしながら、特許文献２に開示の仮付け溶接用固定治具では、溶接される鋼管の相互間に突起を介在させることにより、ルート間隔を確保している。それゆえ、特許文献２において、突起の寸法によって決定されるルート間隔を更に調整することが難しかった。

本発明は、このような実状に鑑み、接続される鋼管同士の間の間隔（例えばルート間隔）を簡易に調整可能な鋼管接続用治具を提供することを目的とする。

そのため本発明では、鋼管接続用治具は、上下方向に延在する第１の鋼管と、第１の鋼管の上端に下端が相対するように第１の鋼管の上方に配置されて上下方向に延在する第２の鋼管と、の接続に用いられる治具である。鋼管接続用治具は、第１の鋼管の上部の外周面に固定されて第１の鋼管の外周を囲む第１のリング状部材と、第２の鋼管の下部の外周面に固定されて第２の鋼管の外周を囲む第２のリング状部材と、第１のリング状部材と第２のリング状部材との間の距離を変更可能な距離変更手段と、を含んで構成される。距離変更手段は、第１のリング状部材及び第２のリング状部材の周方向における複数の位置での前記距離を変更することにより、第１の管体及び第２の管体の周方向における複数の位置での第１の管体と第２の管体との間の間隔を調整可能である。

本発明によれば、第１及び第２のリング状部材の周方向における複数の位置での、第１及び第２のリング状部材の相互間の距離を、距離変更手段によって変更可能である。ゆえに、第１のリング状部材が第１の鋼管の上部の外周面に固定され、かつ、第２のリング状部材が第２の鋼管の下部の外周面に固定されている状態において、第１及び第２のリング状部材の相互間の距離を、距離変更手段によって変更することで、この距離の変更に伴って、第１及び第２の管体の周方向における複数の位置での第１及び第２の管体の相互間の間隔を簡易に調整することができる。

本発明の一実施形態における鋼管接続用治具の上面図 図１のＩ−Ｉ断面図 図２のＩＩ−ＩＩ断面図 前記一実施形態における弧状部材の上面図 前記一実施形態におけるロッド状部材、第１及び第２の取り付け部材の側面図 前記一実施形態における上杭と下杭との接続方法を示す図 前記一実施形態における上杭と下杭との接続方法を示す図 前記一実施形態における上杭と下杭との接続方法を示す図 図８の部分Ｐの部分拡大図 前記実施形態における上杭と下杭との間の間隔を示す図

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。尚、全図中、同一又は相当部分には同一符号を付すこととする。
図１は、本発明の一実施形態における鋼管接続用治具１の上面図である。図２は図１のＩ−Ｉ断面図である。図３は図２のＩＩ−ＩＩ断面図である。図４（Ａ）は、上側のリング状部材２を構成する弧状部材２０の上面図である。図４（Ｂ）は、下側のリング状部材３を構成する弧状部材３０の上面図である。

鋼管接続用治具１は、上下一対のリング状部材２，３と、リング状部材２，３間の距離を変更可能な距離変更手段４とを含んで構成される。尚、リング状部材２，３の径方向について、以下では、特に指定する場合を除き、単に「径方向」と称する。

上側のリング状部材２は、鋼管接続用治具１の上部を構成する部材であり、下側のリング状部材３の直上に配置され得る。
リング状部材２は、複数（図１では２個）の弧状部材２０を備える。換言すれば、リング状部材２は、複数の弧状部材２０に分割されている。
弧状部材２０は鋼製である。図４（Ａ）に示すように、弧状部材２０は、半円筒状の本体部２１と、本体部２１の下端部から径方向外側に張り出す半円状の下フランジ部２２と、一対の端板２３とを含んで構成される。ここで、半円筒状の本体部２１の内径は、後述する上杭１１０の外径と略一致する。

下フランジ部２２のうち、距離変更手段４（特に、後述する調整用ボルト４１）が設置される複数（例えば図４（Ａ）では２箇所）の領域２２ａには、各々に、径方向外側に更に張り出す延長部２２ｂが形成されている。
下フランジ部２２の領域２２ａ（すなわち下フランジ部２２のうち延長部２２ｂが形成されている部分）には、上面視でＵ字形の断面形状をなす孔部（溝部）２４が貫通形成されている。孔部２４のうち径方向外側の部分（Ｕ字形断面のうちの開放端）は外部に開放されている。それゆえ、調整用ボルト４１を外部から水平移動させて孔部２４内に挿入することができる。また、調整用ボルト４１を孔部２４内から外部に水平移動させて調整用ボルト４１を孔部２４から取り外すことができる。

ここで、下フランジ部２２に形成される複数の延長部２２ｂ及び孔部２４については、図１に示すように、複数（図１では２個）の弧状部材２０が組み立てられてリング状部材２として一体化されたときに、放射状に、かつ、周方向で等間隔に配置されることが好ましい。この点、本実施形態では、リング状部材２が、計４個の延長部２２ｂ及び孔部２４を備えているので、上面視で、隣り合う孔部２４同士の間の中心角が９０°（＝３６０°÷４）となっている。尚、本実施形態では、リング状部材２が、計４個の延長部２２ｂ及び孔部２４を備えているが、延長部２２ｂ及び孔部２４の個数はこれに限らない。

下フランジ部２２の領域２２ａの各々には、一対の板状部材２５が立設されている。一対の板状部材２５の相互間には、前述の孔部２４が位置すると共に、距離変更手段４が配置され得る。
板状部材２５は、その下端部が下フランジ部２２の領域２２ａの上面に固定されている。また、板状部材２５については、図１に示すように、複数（図１では２個）の弧状部材２０が組み立てられてリング状部材２として一体化されたときに、放射状に配置されるように、本体部２１から径方向外側に向かって延びている。

板状部材２５の下端部には、径方向外側に向かって更に延びる延長部２５ａが形成されている。この延長部２５ａには、外れ止めピン８１を挿入可能な孔部２５ｂが貫通形成されている。
板状部材２５には、図示しないシャックルを装着するための貫通孔２６が形成されている。この貫通孔２６に装着されるシャックルには、チェーン（図示せず）の一端が固定される。このチェーンの他端は外れ止めピン８１に固定される。従って、外れ止めピン８１はチェーン及びシャックルを介して、板状部材２５に固定されている。

板状部材２５の上端部には、上方に向かって更に延びる先細な延長部２５ｃが形成されている。この延長部２５ｃを含む板状部材２５は、本発明の「ガイド部材」に対応するものであり、後述する上杭１１０をリング状部材２内に案内する機能を有する。また、延長部２５ｃを含む板状部材２５は、リング状部材２に設けられて上方に突出している。また、延長部２５ｃは、本体部２１よりも上側に位置している。
延長部２５ｃのうち上杭１１０が接触可能なガイド部分２５ｄは、下方に向かうほど、径方向内側に向かうように傾斜している。すなわち、ガイド部分２５ｄは、下方に向かうほど、径方向内側に向かう傾斜面をなしている。また、延長部２５ｃの頂部は丸み付けられている。

延長部２５ｃを含む板状部材２５のうち、距離変更手段４に隣接し得る側と反対の側の外面には吊り金具２７が設けられている。吊り金具２７は板状であり、その中央部に貫通孔２７ａが貫通形成されている。
尚、本実施形態では、下フランジ部２２の領域２２ａの各々に立設された一対の板状部材２５のうちの一方の板状部材２５に吊り金具２７が設けられているが、弧状部材２０に設置される吊り金具２７の個数及び設置箇所はこれに限らない。例えば、一対の板状部材２５の双方に吊り金具２７が設けられてもよい。又は、下フランジ部２２の上面に吊り金具２７が設けられてもよい。

半円筒状の本体部２１の周方向両端部には、それぞれ、端板２３が設けられている。端板２３の下端部は、下フランジ部２２の周方向端部に固定されている。端板２３の中央部には、ボルト８５の雄ねじ部を挿入するための貫通孔２３ａが形成されている。
複数（図１では２個）の弧状部材２０が組み立てられてリング状部材２として一体化されるときに、一方の弧状部材２０の端板２３は、他方の弧状部材２０の端板２３と相対する。このときに、一方の弧状部材２０の端板２３の貫通孔２３ａは、他方の弧状部材２０の端板２３の貫通孔２３ａと相対する。弧状部材２０同士は、端板２３の貫通孔２３ａに雄ねじ部が挿入されるボルト８５と、ボルト８５の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を備えるナット８６と、によって締結固定される。このようにして組み立てられたリング状部材２は上面視で円形状をなす。

下側のリング状部材３は、鋼管接続用治具１の下部を構成する部材であり、上側のリング状部材２の直下に配置され得る。
リング状部材３は、複数（図３では２個）の弧状部材３０を備える。換言すれば、リング状部材３は、複数の弧状部材３０に分割されている。
弧状部材３０は鋼製である。図４（Ｂ）に示すように、弧状部材３０は、半円筒状の本体部３１と、本体部３１の上端部から径方向外側に張り出す半円状の上フランジ部３２と、一対の端板３３とを含んで構成される。ここで、半円筒状の本体部３１の内径は、後述する下杭１００の外径と略一致する。

上フランジ部３２のうち、距離変更手段４（特に、後述する調整用ボルト４１）が設置される複数（例えば図４（Ｂ）では２箇所）の領域３２ａには、各々に、径方向外側に更に張り出す延長部３２ｂが形成されている。
上フランジ部３２の領域３２ａ（すなわち上フランジ部３２のうち延長部３２ｂが形成されている部分）には、上面視でＵ字形の断面形状をなす孔部（溝部）３４が貫通形成されている。孔部３４のうち径方向外側の部分（Ｕ字形断面のうちの開放端）は外部に開放されている。それゆえ、調整用ボルト４１を外部から水平移動させて孔部３４内に挿入することができる。また、調整用ボルト４１を孔部３４内から外部に水平移動させて調整用ボルト４１を孔部２４から取り外すことができる。

ここで、上フランジ部３２に形成される複数の延長部３２ｂ及び孔部３４については、図３に示すように、複数（図３では２個）の弧状部材３０が組み立てられてリング状部材３として一体化されたときに、放射状に、かつ、周方向で等間隔に配置されることが好ましい。この点、本実施形態では、リング状部材３が、計４個の延長部３２ｂ及び孔部３４を備えているので、上面視で、隣り合う孔部３４同士の間の中心角が９０°（＝３６０°÷４）となっている。尚、本実施形態では、リング状部材３が、計４個の延長部３２ｂ及び孔部３４を備えているが、延長部３２ｂ及び孔部３４の個数はこれに限らない。

上フランジ部３２の領域３２ａの各々には、一対の板状部材３５が設けられている。一対の板状部材３５の相互間には、前述の孔部３４が位置すると共に、距離変更手段４が配置され得る。
板状部材３５は、その上端部が上フランジ部３２の領域３２ａの下面に固定されている。また、板状部材３５については、複数（図３では２個）の弧状部材３０が組み立てられてリング状部材３として一体化されたときに、放射状に配置されるように、本体部３１から径方向外側に向かって延びている。

板状部材３５の上端部には、径方向外側に向かって更に延びる延長部３５ａが形成されている。この延長部３５ａには、外れ止めピン８３を挿入可能な孔部３５ｂが貫通形成されている。
板状部材３５には、図示しないシャックルを装着するための貫通孔３６が形成されている。この貫通孔３６に装着されるシャックルには、チェーン（図示せず）の一端が固定される。このチェーンの他端は外れ止めピン８３に固定される。従って、外れ止めピン８３はチェーン及びシャックルを介して、板状部材３５に固定されている。

上フランジ部３２の上面には複数（例えば図４（Ｂ）では２個）の吊り金具３７が立設されている。吊り金具３７は板状であり、その中央部に貫通孔３７ａが貫通形成されている。
尚、上フランジ部３２の上面に立設される吊り金具３７の個数及び設置箇所はこれに限らない。
また、吊り金具３７がリング状部材２，３間に配置され得ることにより、吊り金具３７がリング状部材２，３同士の当接を抑制するストッパーとして機能し得るので、吊り金具３７は、リング状部材２，３間で作業用具や作業員の身体の一部などが挟まれることを防止する挟まれ防止金具として機能し得る。

半円筒状の本体部３１の周方向両端部には、それぞれ、端板３３が設けられている。端板３３の上端部は、上フランジ部３２の周方向端部に固定されている。端板３３の中央部には、ボルト８８の雄ねじ部を挿入するための貫通孔３３ａが形成されている。
複数（図３では２個）の弧状部材３０が組み立てられてリング状部材３として一体化されるときに、一方の弧状部材３０の端板３３は、他方の弧状部材３０の端板３３と相対する。このときに、一方の弧状部材３０の端板３３の貫通孔３３ａは、他方の弧状部材３０の端板３３の貫通孔３３ａと相対する。弧状部材３０同士は、端板３３の貫通孔３３ａに雄ねじ部が挿入されるボルト８８と、ボルト８８の雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を備えるナット８９と、によって締結固定される。このようにして組み立てられたリング状部材３は上面視で円形状をなす。

次に、距離変更手段４について、前述の図１〜図４に加えて、図５を用いて説明する。
図５（Ａ）は、調整用ボルト４１の側面図である。図５（Ｂ）及び（Ｃ）は、それぞれ、調整用ボルト４１に第１の取り付け部材４２及び第２の取り付け部材４３が設けられた状態の各々の側面図である。ここで、図５（Ｂ）は、第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とが互いに離れた状態を示す。一方、図５（Ｃ）は、第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とが互いに近づいた状態を示す。

距離変更手段４は、複数（例えば４本）の調整用ボルト４１と、各調整用ボルト４１にそれぞれ設けられる第１の取り付け部材４２及び第２の取り付け部材４３とにより構成される。ここで、距離変更手段４を構成する調整用ボルト４１の本数は、前述の孔部２４，３４の各々の個数に一致している。

図５（Ａ）に示すように、調整用ボルト４１は、その下側部分を構成する第１の雄ねじ部４５と、上側部分を構成する第２の雄ねじ部４６と、上下方向中央部分を構成するナット４７とを備える。ナット４７は例えば六角ナットである。ナット４７は、その下側部分に、第１の雄ねじ部４５の上端部に螺合する第１の雌ねじ部（図示せず）を備える。また、ナット４７は、その上側部分に、第２の雄ねじ部４６の下端部に螺合する第２の雌ねじ部（図示せず）を備える。尚、本実施形態では、第１の雄ねじ部４５が左ねじであり、第２の雄ねじ部４６が右ねじであるが、これに代えて、第１の雄ねじ部４５が右ねじであり、第２の雄ねじ部４６が左ねじであってもよい。

調整用ボルト４１については、ナット４７の下側部分に第１の雄ねじ部４５の上端部が螺合した状態でナット４７と第１の雄ねじ部４５とが溶接固定されている。また、ナット４７の上側部分に第２の雄ねじ部４６の下端部が螺合した状態でナット４７と第２の雄ねじ部４６とが溶接固定されている。ゆえに、調整用ボルト４１では、第１の雄ねじ部４５と第２の雄ねじ部４６とナット４７とが互いに強固に一体化されている。
ここで、調整用ボルト４１が本発明の「ロッド状部材」に対応するものである。そして、複数の調整用ボルト４１は、リング状部材２，３の周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されており、かつ、各々が上下方向に延在している。

第１の取り付け部材４２は、調整用ボルト４１の下側部分（すなわち、第１の雄ねじ部４５）に設けられて調整用ボルト４１の下側部分をリング状部材３に着脱可能に取り付けるものである。
第１の取り付け部材４２は、上下一対の矩形板状の座金４２ａ，４２ｂと、円筒状部材４２ｃと、管状部材４２ｄとにより構成される。上側の座金４２ａの中央の開口部と下側の座金４２ｂの中央の開口部とを貫通するように、円筒状部材４２ｃは上下方向に延在している。

円筒状部材４２ｃの内面には、第１の雄ねじ部４５が回転自在に螺合可能なように雌ねじ部（図示せず）が形成されている。円筒状部材４２ｃの上部には座金４２ａが溶接固定されている。円筒状部材４２ｃの下部には座金４２ｂが溶接固定されている。円筒状部材４２ｃの上端部には管状部材４２ｄの下端部が溶接固定されている。
円筒状部材４２ｃと管状部材４２ｄとは略同軸上に延在しており、これら部材の中に調整用ボルト４１の下側部分（すなわち、第１の雄ねじ部４５）が挿入され得る。
ここで、座金４２ａ，４２ｂ間の距離は、リング状部材３の上フランジ部３２の厚さよりも大きい。また、円筒状部材４２ｃについては、弧状部材３０の上フランジ部３２の孔部３４に挿入可能なように外径が設定されている。

調整用ボルト４１の下側部分（すなわち、第１の雄ねじ部４５）を管状部材４２ｄに挿入して円筒状部材４２ｃに螺合させた状態で、円筒状部材４２ｃのうち座金４２ａ，４２ｂ間の部分を、弧状部材３０の上フランジ部３２の孔部３４に挿入することによって、第１の取り付け部材４２を孔部３４に嵌めることができる。それゆえ、第１の取り付け部材４２によって、調整用ボルト４１の下側部分がリング状部材３に着脱可能に取り付けられる。ここにおいて、外れ止めピン８３は、第１の取り付け部材４２が孔部３４から外れて脱落するのを防止する役割がある。
このときに、第１の取り付け部材４２に対して調整用ボルト４１を中心軸まわりに回転させることにより、第１の取り付け部材４２は、調整用ボルト４１に対して上下方向に移動することが可能である。

第２の取り付け部材４３は、調整用ボルト４１の上側部分（すなわち、第２の雄ねじ部４６）に設けられて調整用ボルト４１の上側部分をリング状部材２に着脱可能に取り付けるものである。
第２の取り付け部材４３は、上下一対の矩形板状の座金４３ａ，４３ｂと、円筒状部材４３ｃと、管状部材４３ｄとにより構成される。上側の座金４３ａの中央の開口部と下側の座金４３ｂの中央の開口部とを貫通するように、円筒状部材４３ｃは上下方向に延在している。

円筒状部材４３ｃの内面には、第２の雄ねじ部４６が回転自在に螺合可能なように雌ねじ部（図示せず）が形成されている。円筒状部材４３ｃの上部には座金４３ａが溶接固定されている。円筒状部材４３ｃの下部には座金４３ｂが溶接固定されている。円筒状部材４３ｃの下端部には管状部材４３ｄの上端部が溶接固定されている。
円筒状部材４３ｃと管状部材４３ｄとは略同軸上に延在しており、これら部材の中に調整用ボルト４１の上側部分（すなわち、第２の雄ねじ部４６）が挿入され得る。
ここで、座金４３ａ，４３ｂ間の距離は、リング状部材２の下フランジ部２２の厚さよりも大きい。また、円筒状部材４３ｃについては、弧状部材２０の下フランジ部２２の孔部２４に挿入可能なように外径が設定されている。

調整用ボルト４１の上側部分（すなわち、第２の雄ねじ部４６）を管状部材４３ｄに挿入して円筒状部材４３ｃに螺合させた状態で、円筒状部材４３ｃのうち座金４３ａ，４３ｂ間の部分を、弧状部材２０の下フランジ部２２の孔部２４に挿入することによって、第２の取り付け部材４３を孔部２４に嵌めることができる。それゆえ、第２の取り付け部材４３によって、調整用ボルト４１の上側部分がリング状部材２に着脱可能に取り付けられる。ここにおいて、外れ止めピン８１は、第２の取り付け部材４３が孔部２４から外れて脱落するのを防止する役割がある。
このときに、第２の取り付け部材４３に対して調整用ボルト４１を中心軸まわりに回転させることにより、第２の取り付け部材４３は、調整用ボルト４１に対して上下方向に移動することが可能である。

従って、調整用ボルト４１の下側部分を管状部材４２ｄに挿入して円筒状部材４２ｃに螺合させ、かつ、調整用ボルト４１の上側部分を管状部材４３ｄに挿入して円筒状部材４３ｃに螺合させた状態で、第１の取り付け部材４２及び第２の取り付け部材４３をそれぞれ孔部３４，２４に嵌めた後に、第１の取り付け部材４２及び第２の取り付け部材４３に対して調整用ボルト４１を中心軸まわりに正転させることにより、第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とが互いに離れ（図５（Ｂ）参照）、第１の取り付け部材４２及び第２の取り付け部材４３に対して調整用ボルト４１を中心軸まわりに逆転させることにより、第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とが互いに近づく（図５（Ｃ）参照）。このようにして、第１の取り付け部材４２が取り付けられたリング状部材３と、第２の取り付け部材４３が取り付けられたリング状部材２との間の距離が、距離変更手段４によって変更され得る。また、本実施形態では、複数の調整用ボルト４１が、リング状部材２，３の周方向に沿って互いに間隔を空けて配置されており、各調整用ボルト４１にはそれぞれ第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とが設けられているので、リング状部材２，３の周方向における複数の位置にて、各別に、距離変更手段４を用いて、リング状部材２，３間の距離を変更することができる。

また、本実施形態では、複数の調整用ボルト４１が、第１の取り付け部材４２を介してリング状部材３に支持され、かつ、第２の取り付け部材４３を介してリング状部材２を支持している。それゆえ、鋼管接続用治具１において、リング状部材２，３と距離変更手段４（複数の調整用ボルト４１）とが組み立てられたときに、その一体性を維持することができる。
また、本実施形態では、リング状部材２，３と距離変更手段４とが一体的に組み立てられた状態で、鋼管接続用治具１が、吊り金具２７を介して、クローラークレーン等の揚重装置により吊下げられ得る。

次に、鋼管接続用治具１の使用方法について、前述の図１〜図５に加えて、図６〜図１０を用いて説明する。尚、以下では、鋼管杭の設置工事を例にとって、鋼管接続用治具１の使用方法を説明するが、鋼管接続用治具１が使用され得る工事はこれに限らない。
図６〜図８は、鋼管杭を構成する上杭１１０と下杭１００との接続方法を示す図であり、鋼管杭の縦断面を示している。図９は図８の部分Ｐの部分拡大図である。図１０は、上杭１１０と下杭１００との間の間隔Ｃ（特にルート間隔Ｃｒ）を示す図であり、図９に対応するものである。

本実施形態において、鋼管接続用治具１は、上下方向に延在する下杭１００と、下杭１００の上端に下端が相対するように下杭１００の上方に配置されて上下方向に延在する上杭１１０と、の接続に用いられる。ここで、下杭１００は鋼管からなり、本発明の「第１の鋼管」に対応する。また、上杭１１０は鋼管からなり、本発明の「第２の鋼管」に対応する。また、下杭１００及び上杭１１０の外径は例えば６００ｍｍ程度であるが、外径はこれに限らない。

まず、下杭１００を打撃工法により地盤に打ち込む。地盤に打ち込まれた下杭１００は、その上部が地上で露出している。尚、この下杭１００の上部の内周面には、後述する裏当てリング１０１を取り付けるための複数のストッパー部材１０２が予め設けられている（図６（Ａ）参照）。ストッパー部材１０２は鋼板により形成されており、下杭１００の内周面に溶接固定されている。また、複数のストッパー部材１０２は、下杭１００の周方向に互いに間隔を空けて配置されている。

次に、図６（Ｂ）に示すように、裏当てリング１０１を下杭１００の上面開口側から下杭１００内にたたき込むようにして取り付ける。取り付けられた裏当てリング１０１の下部はストッパー部材１０２に当接しており、これにより、裏当てリング１０１の位置が保持される。また、裏当てリング１０１の上部は、下杭１００の上端より上方に張り出して外部に露出しており、その外周面が上杭１１０の内周面に当接可能である。尚、裏当てリング１０１の形状寸法については、例えば、ＪＩＳ Ａ ５５２５ 附属書Ｂに示されている。
また、図６（Ｂ）に示すように、下杭１００の上部に複数の仮受けプレート１０３を溶接固定する。この仮受けプレート１０３は、本発明の「仮受け部材」に対応するものであり、下杭１００に取り付けられて、リング状部材３を支持し得る。

次に、図７に示すように、地組されて一体化された鋼管接続用治具１をクローラークレーン等の揚重装置により吊下げて下降させて、リング状部材３内に下杭１００の上部を挿入させる。このときに、リング状部材２，３と距離変更手段４とは、一体的に組み立てられた状態で、かつ、下杭１００及び上杭１１０から脱離された状態で、クローラークレーン等の揚重装置により、吊り金具２７を介して吊下げられる。そして、ボルト８８を締め付けることにより、下杭１００の上部にリング状部材３を締め付け固定する。このようにして、リング状部材３は、下杭１００の上部の外周面に締め付け固定されて下杭１００の外周を囲む。ここで、リング状部材３が、本発明の「第１のリング状部材」に対応する。

次に、クローラークレーン等の揚重装置により上杭１１０を吊下げて、上方からリンク状部材２内に上杭１１０を挿入し、更に、裏当てリング１０１に上杭１１０の下端部を当接させつつ上杭１１０を下降させて、上杭１１０の下端を下杭１００の上端に接触させる（図８及び図９参照）。ここで、上杭１１０の下端部には溶接用の開先部１１１が予め形成されている。
次に、ボルト８５を締め付けることにより、上杭１１０の下部にリング状部材２を締め付け固定する。このようにして、リング状部材２は、上杭１１０の下部の外周面に締め付け固定されて上杭１１０の外周を囲む。ここで、リング状部材２が、本発明の「第２のリング状部材」に対応する。

次に、第１の取り付け部材４２及び第２の取り付け部材４３に対して調整用ボルト４１を中心軸まわりに回転させて、第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とを互いに離れさせる（換言すれば、座金４２ａと座金４３ｂとの間の距離を大きくする）。これにより、第１の取り付け部材４２が取り付けられたリング状部材３と、第２の取り付け部材４３が取り付けられたリング状部材２との間の距離が大きくなり、この結果、上杭１１０と下杭１００との間の間隔Ｃが広げられる（図１０参照）。尚、この間隔Ｃの調整については、調整用ボルト４１を中心軸まわりに適宜回転させてより、リング状部材２，３間の距離を変更することで行われる。それゆえ、本実施形態では、リング状部材２，３の周方向における複数の位置にて、調整用ボルト４１を含む距離変更手段４を用いて、リング状部材２，３間の距離を変更することにより、上杭１１０及び下杭１００の周方向における複数の位置での間隔Ｃを、当該位置ごとに調整することができる。

ここで、間隔Ｃは、上杭１１０の下端と下杭１００の上端とを溶接固定するときに、当該溶接部分における溶け込み不良を抑制するために形成されるルート間隔Ｃｒである。このルート間隔Ｃｒは、約１ｍｍ以上かつ約４ｍｍ以下の範囲内であることが好ましい。

次に、上杭１１０の下端と下杭１００の上端とを溶接固定して、上杭１１０と下杭１００とを接続する。この溶接時に、管状部材４２ｄ，４３ｄは、調整用ボルト４１の雄ねじ部４５，４６の露出部分が溶接のアークで破損しないように当該露出部分を防護する防護管として機能する。
上杭１１０の下端と下杭１００の上端とを溶接固定が完了すると、次に、全ての外れ止めピン８１，８３を孔部２５ｂ，３５ｂから抜いて、全ての調整用ボルト４１をリング状部材２，３から取り外す。

次に、ボルト８５を緩めて弧状部材２０同士を分離した上で、各弧状部材２０を上杭１１０から取り外す。また、ボルト８８を緩めて弧状部材３０同士を分離した上で、各弧状部材３０を下杭１００から取り外す。
このようにして、上杭１１０と下杭１００とが接続される。

この後、鋼管杭が地盤における所望の深さに達するまで、前述と同様に、打撃工法による杭（鋼管）の地盤への打ち込みと、新たな杭（鋼管）の継ぎ足しとを繰り返す。この鋼管の継ぎ足し時には、同一の鋼管接続用治具１を使い回すことが可能である。
このようにして、鋼管杭の設置工事が行われる。

ところで、従来、上杭１１０と下杭１００との間のルート間隔Ｃｒを保持する手法の一例として、下杭１００に裏当てリング１０１を装着した後、下杭１００の上端にルート間隔保持ビードを形成して、このルート間隔保持ビードを上杭１１０と下杭１００との間に介在させることで、ルート間隔Ｃｒを保持することが知られている（杭基礎施工便覧 平成１８年度改訂版（平成１９年１月、社団法人 日本道路協会）参照）。
しかしながら、このような手法では、上杭１１０と下杭１００とが互いに固定されていない状態でルート間隔Ｃｒを保持したまま、鋼管杭の鉛直度（特に上杭１１０の鉛直度）を修正するので、上杭１１０が裏当てリング１０１から外れてしまう虞があった。

この点、本実施形態では、裏当てリング１０１を下杭１００に装着した後に、上杭１１０及び下杭１００に鋼管接続用治具１を設置して、調整用ボルト４１の回転で上杭１１０と下杭１００との間の間隔Ｃを調整及び固定することにより、溶接に必要なルート間隔Ｃｒを保持することができる。また、上杭１１０及び下杭１００に鋼管接続用治具１を設置して、上杭１１０が鋼管接続用治具１を介して下杭１００に支持された状態で、鋼管杭の鉛直度（特に上杭１１０の鉛直度）を修正することができるので、上杭１１０が裏当てリング１０１から外れることを抑制することができ、ひいては、作業の安全性を向上させることができる。併せて、本実施形態によれば、ルート間隔Ｃｒの微調整が可能であることから、ルート間隔Ｃｒを適切に保持することができ、また、前述のルート間隔保持ビートを形成する必要もなくなるので、現場溶接の品質及び均質性を向上させることができる。従って、鋼管接続用治具１は、鋼管杭現場溶接時に、ルート間隔Ｃｒを調整でき、また、上杭１１０と下杭１００とを溶接固定するまでの間、ルート間隔Ｃｒを保持できる治具として最適である。また、鋼管接続用治具１を用いることで、上杭１１０と下杭１００との溶接作業をスムーズに行うことができる。

本実施形態によれば、鋼管接続用治具１は、上下方向に延在する下杭１００（第１の鋼管）と、下杭１００の上端に下端が相対するように下杭１００の上方に配置されて上下方向に延在する上杭１１０（第２の鋼管）と、の接続に用いられる治具である。鋼管接続用治具１は、下杭１００の上部の外周面に固定されて下杭１００の外周を囲むリング状部材３（第１のリング状部材）と、上杭１１０の下部の外周面に固定されて上杭１１０の外周を囲むリング状部材２（第２のリング状部材）と、リング状部材２，３間の距離を変更可能な距離変更手段４と、を含んで構成される。距離変更手段４は、リング状部材２，３の周方向における複数の位置での前記距離を変更することにより、上杭１１０及び下杭１００の周方向における複数の位置での上杭１１０と下杭１００との間の間隔Ｃを調整可能である。ゆえに、リング状部材３が下杭１００の上部の外周面に固定され、かつ、リング状部材２が上杭１１０の下部の外周面に固定されている状態において、リング状部材２，３の相互間の距離を、距離変更手段４によって変更することで、この距離の変更に伴って、上杭１１０及び下杭１００の周方向における複数の位置での上杭１１０及び下杭１００の相互間の間隔を簡易に調整することができる。

また本実施形態によれば、間隔Ｃはルート間隔Ｃｒであり、上杭１１０（第２の鋼管）の下端は下杭１００（第１の鋼管）の上端に溶接固定される。これにより、上杭１１０の下端と下杭１００の上端とを溶接固定するときに、当該溶接部分における溶け込み不良を抑制することができる。

また本実施形態によれば、リング状部材３（第１のリング状部材）は下杭１００（第１の鋼管）の上部の外周面に締め付け固定され、リング状部材２（第２のリング状部材）は上杭１１０（第２の鋼管）の下部の外周面に締め付け固定される。これにより、リング状部材２，３を上杭１１０及び下杭１００に簡易に固定することができる。

また本実施形態によれば、リング状部材３（第１のリング状部材）は下杭１００（第１の鋼管）の上部の外周面に着脱可能に固定され、リング状部材２（第２のリング状部材）は上杭１１０（第２の鋼管）の下部の外周面に着脱可能に固定される。これにより、鋼管接続用治具１を上杭１１０と下杭１００との接続に用いた後に、これらと同径の別の鋼管同士の接続に容易に転用することができる。

また本実施形態によれば、リング状部材３（第１のリング状部材）は複数の弧状部材３０を含んで構成され、リング状部材２（第２のリング状部材）は複数の弧状部材２０により構成される。換言すれば、リング状部材３は複数の弧状部材３０に分割されており、また、リング状部材２は複数の弧状部材２０に分割されている。これにより、重量物であるリング状部材２，３を小分けにすることができるので、人力作業の負担を軽減することができる。尚、本実施形態では、リング状部材２，３の両方が複数の弧状部材に分割されているが、この他、リング状部材２，３の一方が複数の弧状部材に分割されてもよい。

また本実施形態によれば、距離変更手段４は、リング状部材３（第１のリング状部材）及びリング状部材２（第２のリング状部材）の周方向に沿って互いに間隔を空けて配置され、かつ、各々が上下方向に延在する複数の調整用ボルト４１（ロッド状部材）と、調整用ボルト４１の下側部分に設けられて調整用ボルト４１の下側部分をリング状部材３に取り付ける第１の取り付け部材４２と、調整用ボルト４１の上側部分に設けられて調整用ボルト４１の上側部分をリング状部材２に取り付ける第２の取り付け部材４３と、を含んで構成される。第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３との少なくとも一方が、調整用ボルト４１に対して上下方向に移動可能である。これにより、距離移動手段４を比較的簡素な構成とすることができる。

また本実施形態によれば、第１の取り付け部材４２は調整用ボルト４１（ロッド状部材）の下側部分をリング状部材３（第１のリング状部材）に着脱可能に取り付け、第２の取り付け部材４３は調整用ボルト４１の上側部分をリング状部材２（第２のリング状部材）に着脱可能に取り付ける。これにより、上杭１１０と下杭１００との溶接が完了した後に、鋼管接続用部材１を分解して鋼管杭から迅速に撤去することができる。

また本実施形態によれば、調整用ボルト４１（ロッド状部材）は、その下側部分を構成する第１の雄ねじ部４５と、上側部分を構成する第２の雄ねじ部４６と、を含んで構成される。第１の雄ねじ部４５と第２の雄ねじ部４６とのうち、一方が左ねじであり、他方が右ねじである。これにより、調整用ボルト４１を中心軸まわりに適宜回転させてより、リング状部材２，３間の距離を変更することができる。

また本実施形態によれば、調整用ボルト４１（ロッド状部材）は、第１の取り付け部材４２を介してリング状部材３（第１のリング状部材）に支持され、かつ、第２の取り付け部材４３を介してリング状部材２（第２のリング状部材）を支持する。これにより、上杭１１０及び下杭１００に鋼管接続用治具１を設置することで、上杭１１０を鋼管接続用治具１を介して下杭１００で支持することができる。

また本実施形態によれば、リング状部材２（第２のリング状部材）が吊り金具２７を備える。リング状部材２，３と距離変更手段４とは、一体的に組み立てられた状態で、かつ、下杭１００（第１の鋼管）及び上杭１１０（第２の鋼管）から脱離された状態で、吊り金具２７を介して吊下げ可能である。これにより、鋼管接続用治具１の揚重・運搬を容易に行うことができる。

また本実施形態によれば、鋼管接続用治具１は、リング状部材２（第２のリング状部材）に設けられて上方に突出し、上杭１１０（第２の鋼管）をリング状部材２内に案内可能な延長部２５ｃを含む板状部材２５（ガイド部材）を更に含んで構成される。これにより、屋外で風などがある条件下であっても、上杭１１０をスムーズにリング状部材２内に挿入することができる。

また本実施形態によれば、延長部２５ｃを含む板状部材２５（ガイド部材）のうち上杭１１０（第２の鋼管）が接触可能なガイド部分２５ｄは、下方に向かうほど、リング状部材２の径方向内側に向かうように傾斜している。すなわち、板状部材２５の延長部２５ｃのガイド部分２５ｄには、下方に向かうほど、リング状部材２の径方向内側に向かうようにテーパーがつけられている。これにより、上杭１１０をリング状部材２内に挿入しやすくすることができる。

また本実施形態によれば、鋼管接続用治具１は、下杭１００（第１の鋼管）に取り付けられてリング状部材３（第１のリング状部材）を支持する仮受けプレート１０３（仮受け部材）を更に含んで構成される。これにより、下杭１００に対するリング状部材３の位置決めを容易に行うことができる。

尚、前述の弧状部材２０、３０については、無駄な部分を切断して軽量化を行うことにより、人力作業の負担の軽減を図ることができる。
また、前述の調整用ボルト４１については、上下の区別を付けるため、上下を色分けすることが好ましい。例えば、調整用ボルト４１の上部を黒色で塗装し、他の部分を錆止め塗装の赤色としてもよい。

また本実施形態では、距離変更手段４が、複数の調整用ボルト４１と第１の取り付け部材４２と第２の取り付け部材４３とにより構成されているが、リング状部材２，３間の距離を変更可能であれば、距離変更手段４の構成はこれに限らない。例えば、調整用ボルト４１がターンバックルのように伸縮自在に形成されてもよい。

また本実施形態では、鋼管接続用治具１を鋼管杭の接続に用いているが、この他、鋼管接続用治具１を鋼管矢板（例えば特許文献１に記載のような一対の継手部材を備える鋼管）の接続に用いてもよい。
また、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。

１…鋼管接続用治具、２…リング状部材（第２のリング状部材）、３…リング状部材（第１のリング状部材）、４…距離変更手段、２０…弧状部材、２１…本体部、２２…下フランジ部、２２ａ…領域、２２ｂ…延長部、２３…端板、２３ａ…貫通孔、２４…孔部、２５…板状部材、２５ａ…延長部、２５ｂ…孔部、２５ｃ…延長部、２５ｄ…ガイド部分、２６…貫通孔、２７…吊り金具、２７ａ…貫通孔、３０…弧状部材、３１…本体部、３２…上フランジ部、３２ａ…領域、３２ｂ…延長部、３３…端板、３３ａ…貫通孔、３４…孔部、３５…板状部材、３５ａ…延長部、３５ｂ…孔部、３６…貫通孔、３７…吊り金具、３７ａ…貫通孔、４１…調整用ボルト（ロッド状部材）、４２…第１の取り付け部材、４２ａ，４２ｂ…座金、４２ｃ…円筒状部材、４２ｄ…管状部材、４３…第２の取り付け部材、４３ａ，４３ｂ…座金、４３ｃ…円筒状部材、４３ｄ…管状部材、４５…第１の雄ねじ部、４６…第２の雄ねじ部、４７…ナット、８１，８３…外れ止めピン、８５…ボルト、８６…ナット、８８…ボルト、８９…ナット、１００…下杭（第１の鋼管）、１０１…裏当てリング、１０２…ストッパー部材、１０３…仮受けプレート（仮受け部材）、１１０…上杭（第２の鋼管）、１１１…開先部、Ｃ…間隔、Ｃｒ…ルート間隔

Claims (13)

1. 上下方向に延在する第１の鋼管と、前記第１の鋼管の上端に下端が相対するように前記第１の鋼管の上方に配置されて上下方向に延在する第２の鋼管と、の接続に用いられる鋼管接続用治具であって、
   前記第１の鋼管の上部の外周面に固定されて前記第１の鋼管の外周を囲む第１のリング状部材と、
   前記第２の鋼管の下部の外周面に固定されて前記第２の鋼管の外周を囲む第２のリング状部材と、
   前記第１のリング状部材と前記第２のリング状部材との間の距離を変更可能な距離変更手段と、
   を含んで構成され、
   前記距離変更手段は、前記第１のリング状部材及び前記第２のリング状部材の周方向における複数の位置での前記距離を変更することにより、前記第１の管体及び前記第２の管体の周方向における複数の位置での前記第１の管体と前記第２の管体との間の間隔を調整可能である、
   鋼管接続用治具。
2. 前記間隔はルート間隔であり、前記第２の鋼管の下端は前記第１の鋼管の上端に溶接固定される、請求項１に記載の鋼管接続用治具。
3. 前記第１のリング状部材は前記第１の鋼管の上部の外周面に締め付け固定され、前記第２のリング状部材は前記第２の鋼管の下部の外周面に締め付け固定される、請求項１又は請求項２に記載の鋼管接続用治具。
4. 前記第１のリング状部材は前記第１の鋼管の上部の外周面に着脱可能に固定され、前記第２のリング状部材は前記第２の鋼管の下部の外周面に着脱可能に固定される、請求項１〜請求項３のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。
5. 前記第１のリング状部材と前記第２のリング状部材との少なくとも一方は、複数の弧状部材を含んで構成される、請求項１〜請求項４のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。
6. 前記距離変更手段は、
   前記第１のリング状部材及び前記第２のリング状部材の周方向に沿って互いに間隔を空けて配置され、かつ、各々が上下方向に延在する複数のロッド状部材と、
   前記ロッド状部材の下側部分に設けられて前記ロッド状部材の下側部分を前記第１のリング状部材に取り付ける第１の取り付け部材と、
   前記ロッド状部材の上側部分に設けられて前記ロッド状部材の上側部分を前記第２のリング状部材に取り付ける第２の取り付け部材と、
   を含んで構成され、
   前記第１の取り付け部材と前記第２の取り付け部材との少なくとも一方が、前記ロッド状部材に対して上下方向に移動可能である、請求項１〜請求項５のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。
7. 前記第１の取り付け部材は前記ロッド状部材の下側部分を前記第１のリング状部材に着脱可能に取り付け、前記第２の取り付け部材は前記ロッド状部材の上側部分を前記第２のリング状部材に着脱可能に取り付ける、請求項６に記載の鋼管接続用治具。
8. 前記ロッド状部材は、その下側部分を構成する第１の雄ねじ部と、上側部分を構成する第２の雄ねじ部と、を含んで構成され、
   前記第１の雄ねじ部と前記第２の雄ねじ部とのうち、一方が左ねじであり、他方が右ねじである、請求項６又は請求項７に記載の鋼管接続用治具。
9. 前記ロッド状部材は、前記第１の取り付け部材を介して前記第１のリング状部材に支持され、かつ、前記第２の取り付け部材を介して前記第２のリング状部材を支持する、請求項６〜請求項８のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。
10. 前記第２のリング状部材は吊り金具を備え、
    前記第１のリング状部材と前記第２のリング状部材と前記距離変更手段とは、一体的に組み立てられた状態で、かつ、前記第１の鋼管及び前記第２の鋼管から脱離された状態で、前記吊り金具を介して吊下げ可能である、請求項１〜請求項９のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。
11. 前記第２のリング状部材に設けられて上方に突出し、前記第２の鋼管を前記第２のリング状部材内に案内可能なガイド部材を更に含んで構成される、請求項１〜請求項１０のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。
12. 前記ガイド部材のうち前記第２の鋼管が接触可能なガイド部分は、下方に向かうほど、前記第２のリング状部材の径方向内側に向かうように傾斜している、請求項１１に記載の鋼管接続用治具。
13. 前記第１の鋼管に取り付けられて前記第１のリング状部材を支持する仮受け部材を更に含んで構成される、請求項１〜請求項１２のいずれか１つに記載の鋼管接続用治具。