JP2016142035A - 管材の連結構造、及び、管材の連結方法 - Google Patents

Abstract

【課題】応力の伝達性を高めつつ、一対の管材を簡易に連結する。【解決手段】管材同士を管軸方向に連結する管材の連結構造であって、管軸方向に隣り合う一対の管材であって、対向する端部同士が当接せず、管材の全周に亘って継ぎ目が露出した一対の管材と、継ぎ目を跨ぐように一対の管材の内部に設けられた内挿管材と、一対の管材のうち管軸方向の一方側の第１管材の内周面と、内挿管材の外周面とを、応力が伝達可能なように連結する連結部材と、を備え、内挿管材の外周面には、連結部材よりも管軸方向の他方側の位置に第１の突起部が設けられ、一対の管材のうち管軸方向の他方側の第２管材の内周面には、第１の突起部よりも他方側の位置に第２の突起部が設けられ、一対の管材の内部のうち、少なくとも、第２の突起部から連結部材までを含む範囲がセメント系組成物で充填されている。【選択図】図１

Description

本発明は、管材の連結構造、及び、管材の連結方法に関する。

建物等の構造物の柱、ブレース、トラス等の軸力部材は、管材同士が管軸方向に連結されて構成されている。管材の連結方法としては、例えば、管軸方向に隣り合う一対の管材の端部同士を付き合わせて周溶接する方法（例えば特許文献１参照）や、管軸方向に隣り合う一対の管材の継ぎ目部分に外周面側から添え板を沿わせてボルトで連結する方法が挙げられる。

特開平１０−２６３８１０号公報

しかしながら、溶接にて管材を連結する場合、現場で溶接することになり、天候の影響を受け易く、また、高度な溶接技量が要求されるため品質管理が難しい。一方、ボルトにて管材を連結する場合、管材の外周面に添え板やボルトが設けられるため、意匠性が悪く、室内空間が減少してしまう。そこで、管軸方向に隣り合う一対の管材の内部にセメント系組成物を充填し、一対の管材とセメント系組成物とを一体化することにより、管材を連結する方法が考えられる。但し、建設時の調整代を確保するために、一対の管材の端部同士の間に隙間を設けた場合、一方の管材に作用した応力（例えば圧縮軸力）を、一方の管材の端面から他方の管材の端面を介して他方の管材へ伝達することができない。そのため、一対の管材の内部にセメント系組成物を充填するだけでは、一対の管材間において応力が伝達され難くなってしまう。その結果、管材に作用する応力に対する柱の強度が低下したり、管材とセメント系組成物との相対位置ずれが起こったりしてしまうおそれがあった。

本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、一対の管材間における応力の伝達性を高めつつ、一対の管材を簡易に連結することにある。

かかる目的を達成するため、本発明の管材の連結構造は、管材同士を管軸方向に連結する管材の連結構造であって、前記管軸方向に隣り合う一対の管材であって、対向する端部同士が当接せず、前記管材の全周に亘って継ぎ目が露出した一対の管材と、前記継ぎ目を跨ぐように前記一対の管材の内部に設けられた内挿管材と、前記一対の管材のうち前記管軸方向の一方側の第１管材の内周面と、前記内挿管材の外周面とを、応力が伝達可能なように連結する連結部材と、を備え、前記内挿管材の外周面には、前記連結部材よりも前記管軸方向の他方側の位置に第１の突起部が設けられ、前記一対の管材のうち前記管軸方向の前記他方側の第２管材の内周面には、前記第１の突起部よりも前記他方側の位置に第２の突起部が設けられ、前記一対の管材の内部のうち、少なくとも、前記第２の突起部から前記連結部材までを含む範囲がセメント系組成物で充填されていることを特徴とする。
このような管材の連結構造によれば、応力の伝達性を高めつつ、一対の管材を簡易に連結するができる。

かかる管材の連結構造であって、前記一対の管材の前記管軸方向の中心軸と、前記内挿管材の前記管軸方向の中心軸は一致しており、前記連結部材は、前記内挿管材を前記第１管材に対して相対的に前記中心軸回りに回転させることによって、前記第１管材の内周面と前記内挿管材の外周面とを連結する、あるいは、連結を解除するものであってもよい。
このような管材の連結構造によれば、第１管材の内周面と内挿管材の外周面とを簡易に連結することができ、また、連結を解除することもできる。

かかる管材の連結構造であって、前記連結部材は、凹部と、当該凹部と嵌合する凸部とを有し、前記凹部及び前記凸部の一方は、前記第１管材の内周面に設けられ、前記凹部及び前記凸部の他方は、前記内挿管材の外周面に設けられていることが望ましい。
このような管材の連結構造によれば、凹部と凸部とを嵌合させることによって第１管材の内周面と内挿管材の外周面とを確実に連結することができる。

かかる管材の連結構造であって、前記連結部材は、前記一対の管材の内部を閉塞せずに連通させる複数のリブを有し、前記リブの一端は、前記第１管材の内周面に溶接接合され、前記リブの他端は、前記内挿管材の外周面に溶接接合されていてもよい。
このような管材の連結構造によれば、第１管材の内周面と内挿管材の外周面とを確実に連結することができる。

かかる管材の連結構造であって、前記第２管材の内周面には、前記第１の突起部よりも前記一方側の位置に第３の突起部が設けられていることが望ましい。
このような管材の連結構造によれば、管軸方向の一方側及び他方側への軸力をそれぞれ伝達させるようにすることができる。

また、かかる目的を達成するため、本発明の管材の連結方法は、管材同士を管軸方向に連結する管材の連結方法であって、前記管軸方向に隣り合う一対の管材の内部に設けられる内挿管材の外周面に第１の突起部を設ける工程と、前記一対の管材のうち前記管軸方向の一方側の第１管材の内周面と、前記内挿管材の前記第１の突起よりも前記一方側の外周面とを、応力が伝達可能なように連結部材で連結する工程と、前記一対の管材のうち前記管軸方向の他方側の第２管材の内周面に第２の突起部を設ける工程と、前記一対の管材を、対向する端部同士が当接せず、前記内挿管材が前記一対の管材の継ぎ目を跨ぎ、且つ、前記第２の突起部が前記第１の突起部よりも前記他方側に位置するように固定する工程と、前記一対の管材の内部のうち、少なくとも、前記第２の突起部から前記連結部材までを含む範囲をセメント系組成物で充填して、前記管材の全周に亘って前記継ぎ目を露出させる工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、応力の伝達性を高めつつ、一対の管材を簡易に連結することができる。

第１実施形態の管材の連結構造１の上下方向（管軸方向）の断面図である。 図２Ａは、図１にコンクリート５を充填する前の状態を示す断面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ矢視図であり、図２Ｃは、図２ＡのＢ−Ｂ矢視図であり、図２Ｄは、図２Ｃの嵌合前の状態を示す図である。 図３Ａは、第２実施形態の管材の連結構造１の上下方向（管軸方向）の断面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＢ−Ｂ矢視図である。 図４Ａ〜図４Ｄは、第１実施形態の変形例の説明図である。図４Ａは、管軸方向の断面図である。また、図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ矢視図であり、図４Ｃは、図４ＡのＢ−Ｂ矢視図であり、図４Ｄは、図４Ｃの嵌合前の状態を示す図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、第２実施形態の変形例である。図５Ａは、第２実施形態の管材の連結構造１の上下方向（管軸方向）の断面図であり、図５Ｂは、図５ＡのＢ−Ｂ矢視図である。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜＜管材の連結構造について＞＞
図１は、第１実施形態の管材の連結構造１の上下方向（管軸方向）の断面図である。また、図２Ａは、図１にコンクリート５を充填する前の状態を示す断面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ矢視図であり、図２Ｃは、図２ＡのＢ−Ｂ矢視図であり、図２Ｄは、図２Ｃの嵌合前の状態を示す図である。

建物等の構造物の柱は、一般的に、管材同士を上下方向（管軸方向）に連結した管材の連結構造によって構成される。本実施形態における管材の連結構造１は、上下方向に隣り合う一対の管材のうちの上側（他方側に相当）の管材２（第２管材に相当）と、下側（一方側に相当）の管材３（第１管材に相当）と、一対の管材２，３の内部に設けられる内挿管材４と、一対の管材２，３の内部に充填されるコンクリート５（セメント系組成物に相当）と、管材３と内挿管材４とを連結する連結部材１０と、を有する。

第１実施形態の一対の管材２，３（及び内挿管材４）は、中空の円形鋼管である。即ち、水平方向に切った断面（内周面及び外周面）の形状が略円形状の鋼管である。なお、管材２，３に作用する軸力を伝達可能なものであれば鋼製の管材に限らず、例えばアルミニウム合金等の管材でもよい。また、本明細書では管材の連結構造１を柱に利用する実施形態を例に挙げるが、これに限らず、管材の連結構造１を例えばブレースやトラス等の軸力部材に利用してもよい。また、本実施形態では、管軸方向が上下方向に平行であるが、これには限らず、管軸方向が上下方向に対して傾いていてもよく、例えば、水平方向に平行であってもよい。

内挿管材４は、一対の管材２，３よりも径の小さい鋼管であり、一対の管材２，３の継ぎ目を跨ぐとともに、一対の管材２，３の内周面２ａ，３ａとの間に間隔を空けて設けられている。なお、内挿管材４の上下方向の中心軸は、一対の管材２，３の上下方向の中心軸と一致している。内挿管材４の上端側の外周面４ｂには、突起部４２（第１の突起部に相当）が設けられている。突起部４２は、一対の管材２，３の継ぎ目よりも上側（後述する連結部材１０よりも上側）に位置し、且つ、管径方向の外側に突出している。

上側の管材２の内周面２ａには、突起部２２（第３の突起部に相当）及び突起部２４（第２の突起部に相当）が設けられている。突起部２２は、内挿管材４の突起部４２よりも下側に位置し、且つ、管径方向の内側に突出している。また、突起部２４は、内挿管材４の突起部４２よりも上側に位置し、且つ、管径方向の内側に突出している。

連結部材１０は、管材３の内周面３ａと、内挿管材４の外周面４ｂとを、応力が伝達可能なように連結するものである。本実施形態では、連結部材１０として、嵌合凹部１０ａ（凹部に相当）と嵌合凸部１０ｂ（凸部に相当）を有している。

嵌合凹部１０ａは、図２Ａに示すように、管材３の上端側の内周面３ａにおいて管径方向の内側が凹形状となるように固設されている。また、嵌合凹部１０ａは、図２Ｃに示すように、内周面３ａに間隔をあけて複数（本実施形態では４つ）設けられている。

嵌合凸部１０ｂは、図２Ａに示すように、内挿管材４の下端側の外周面４ｂにおいて管径方向の外側が凸形状となるように固設されている。また、図２Ｃに示すように、嵌合凸部１０ｂは、４つの嵌合凹部１０ａとそれぞれ対応するように、外周面４ｂに４つ（嵌合凹部１０ａと同数）設けられている。

管材３と内挿管材４とを連結する際には、嵌合凹部１０ａと嵌合凸部１０ｂが、水平面上で重ならないように（図２Ｄ参照）、且つ、上下方向にほぼ同じ位置（嵌合可能な位置）になるように、内挿管材４を管材３の内部に挿入し、内挿管材４を中心軸回りに回転させる。こうすることにより、嵌合凸部１０ｂが嵌合凹部１０ａと嵌合し（図２Ｃ）、管材３（内周面３ａ）と内挿管材４（外周面４ｂ）とが応力伝達可能に接合（連結）される。また、同様に、内挿管材４を中心軸回りに回転させることにより、連結を解除することもできる。

なお、本実施形態では内挿管材４を中心軸回りに回転させていたが、これには限られず、管材３を中心軸回りに回転させてもよい。あるいは、管材３と内挿管材４を中心軸回りに互いに逆方向に回転させてもよい。つまり、内挿管材４を、管材３に対して相対的に中心軸回りに回転させるようにすればよい。

コンクリート５は、隙間６を有して配置された一対の管材２，３を一体化するためのものであり、一対の管材２，３のほぼ全長に亘って、一対の管材２，３の内部に充填されている。

本実施形態では、一対の管材２，３の対向する端部同士（上側の管材２の下端と下側の管材３の上端）は当接せず、管材２と管材３の間には、建設時の調整代となる隙間６が設けられている。このような隙間６を設けることで、例えば、製造誤差により管材２，３の端面が水平でなかったり、下側の管材３が若干斜めに立設されたりした場合にも、下側の管材３の上に上側の管材２を鉛直に立設することができる。

ところで、管材の連結構造としては、一般的に、管軸方向に隣り合う一対の管材の端部同士を付き合わせて周溶接したものや、管軸方向に隣り合う一対の管材の継ぎ目部分に外周面側から添え板を沿わせてボルトで接合したものが知られている。しかし、溶接により連結する場合、現場での溶接となり、工場のような良好な施工環境を確保できないため、高度な技量が必要とされ、品質管理が難しい。また、天候によって、溶接可能な日が限定される場合がある。特に、柱（管材２，３）に利用される高強度鋼材は溶接割れし易いため、予熱・後熱などの処理が必要となる。また、ボルトにより連結する場合、多数の孔開け処理や締め込み処理を行う必要があり、施工性が悪い。また、管材２，３は閉鎖断面であるため、ナットを使用せずに外周面側からの締め込みだけで締結可能な高価なワンサイドボルトを調達したり、管材の内周面に予めナットを溶接したりする必要がある。また、管材の外周面（室内側）にボルトや添え板が露出するため、その分だけ室内空間が減少し、意匠性も悪い。

これに対して、本実施形態における管材の連結構造１では、一対の管材２，３の継ぎ目を跨いでコンクリート５を充填し、一対の管材２，３とコンクリート５とを一体化することにより、上側の管材２と下側の管材３とを連結している。従って、本実施形態における管材の連結構造１では、溶接やボルトにより管材を連結する場合に発生する上述の問題が生じない。また、一対の管材２，３の継ぎ目が管材２，３の全周に亘って露出するため、室内空間の減少や意匠性の悪化を抑制することができる。

但し、本実施形態のように、上側の管材２の下端と下側の管材３の上端とが当接していない場合、一対の管材２，３のうちの一方の管材に作用した応力（圧縮軸力や引張軸力）を、一方の管材の端面から他方の管材の端面を介して他方の管材へ伝達することができない。この場合、仮に、一対の管材の内部に内挿管材や突起部を設けずにコンクリートを充填するだけであると、管材とコンクリートとの付着を主として応力を伝達することになるため、一対の管材間において応力が伝達され難くなってしまう。その結果、一対の管材に作用する応力に対する強度が低下したり、一対の管材とコンクリートとの相対位置ずれが起こったりしてしまう。

しかし、本実施形態における管材の連結構造１では、一対の管材２，３の内部に内挿管材４が設けられており、管材３の内周面３ａと内挿管材４の外周面４ｂは連結部材１０によって応力が伝達可能に連結されている。また、内挿管材４の外周面４ｂには、連結部材１０よりも上側に突起部４２が設けられており、管材２の内周面２ａには、突起部４２よりも下側に突起部２２が設けられ、突起部４２よりも上側に突起部２４が設けられている。

そのため、例えば、応力として上側の管材２に下向きの圧縮軸力が作用した場合、その力が突起部２４と突起部４２との間に充填されたコンクリート５を圧縮することにより、内挿管材４に下向きの力が伝達される。さらに内挿管材４に伝達された力が連結部材１０を介して下側の管材３に伝達される。

また、応力として上側の管材２に上向きの引張軸力が作用した場合、その力が突起部２２と突起部４２との間に充填されたコンクリート５を圧縮することにより、内挿管材４に上向きの力が伝達される。さらに内挿管材４に伝達された力が連結部材１０を介して下側の管材３に伝達される。

このように、本実施形態における管材の連結構造１では、上側の管材２の下端と下側の管材３の上端とが当接していなくとも、一対の管材２，３間で応力（圧縮軸力や引張軸力）を円滑に且つ確実に伝達することができ、一対の管材２，３間における応力の伝達性を高めることができる。ゆえに、管材の連結構造１の強度を高めることができ、管材２，３とコンクリート５との相対位置ずれを抑制することができる。

＜＜管材の連結方法について＞＞
以下、管軸方向に隣り合う一対の管材２，３の連結方法について説明する。

まず、工場において、内挿管材４の下端側の外周面４ｂには嵌合凸部１０ｂを設け、上端側の外周面４ｂには突起部４２を設ける。また、管材３の上端側の内周面３ａには嵌合凹部１０ａを設ける。また、管材２の内周面２ａに突起部２２及び突起部２４を、それぞれ、前述した位置関係（図１参照）になるように設ける。

次に、内挿管材４を管材３に挿入し（図２Ｄ）、内挿管材４を中心軸回りに回転させて、内挿管材４の嵌合凸部１０ｂと管材３の嵌合凹部１０ａとを嵌合させる（図２Ｃ）。こうして、管材３（内周面３ａ）と、内挿管材４（外周面４ｂ）とを応力が伝達可能なように連結する。なお、この作業は、工場で行ってもよいし、現場で行ってもよい。本実施形態では、内挿管材４を中心軸回りに回転させて、内挿管材４の嵌合凸部１０ｂと管材３の嵌合凹部１０ａとを嵌合させるので、管材３と内挿管材４とを簡易に連結させることができ、また、連結した後においても連結を解除することができる。また、嵌合凸部１０ｂと管材３の嵌合凹部１０ａとを嵌合させることにより、管材３と内挿管材４とを確実に連結させることができる。

その後、現場において、管材２の中空部分に内挿管材４を挿入して、管材２と管材３とを上下方向に配置する（図２Ａ）。このとき、不図示の組立用プレートを用いて、隙間６を設けた状態で、内挿管材４が一対の管材２，３の継ぎ目を跨ぎ、且つ、突起部２４が突起部４２よりも上側に位置するように管材２と管材３を固定する。

そして、管材２及び管材３の内部に上方からコンクリート５を充填する。そして、コンクリート５が固化した後、管材２と管材３を固定していた組み立て用プレートを除去する。これにより、一対の管材２，３の継ぎ目が管材２，３の全周に亘って露出した状態となり、図１に示す管材の連結構造１が形成される。

以上説明したように、本実施形態の管材の連結構造１は、上下方向に隣り合う一対の管材２，３を備えており、この一対の管材２，３は、対向する端部同士が当接せず（隙間６を有し）、管材の全周に亘って継ぎ目が露出している。また、管材の連結構造１は、一対の管材２，３の継ぎ目を跨ぐように一対の管材２，３の内部に設けられた内挿管材４と、一対の管材２，３のうちの上下方向の下側の管材３の内周面３ａと、内挿管材４の外周面４ｂとを、応力が伝達可能なように連結する連結部材１０とを備えている。

そして、内挿管材４の外周面４ｂには、連結部材１０よりも上下方向の上側の位置に突起部４２が設けられ、また、（上側の）管材２の内周面２ａには、突起部４２よりも上側の位置に突起部２４が設けられており、一対の管材２，３の内部がコンクリート５で充填されている。

このため、端部同士を付き合わせて周溶接したり、継ぎ目部分に添え板を沿わせてボルトで接合したりすることなく、一対の管材２，３を簡易に連結することができる。また、隙間６があっても、突起部２４、突起部４２、内挿管材４、連結部材１０を設けていることにより、管材２に作用した応力を管材３に伝達することができる。よって、一対の管材２，３間における応力の伝達性を高めつつ、一対の管材２，３を簡易に連結することができる。

なお、本実施形態では、連結部材１０の嵌合凹部１０ａを管材３の内周面３ａに設け、嵌合凸部１０ｂを内挿管材４の外周面４ｂに設けていたが、逆に配置してもよい。すなわち、嵌合凹部１０ａを内挿管材４の外周面４ｂに設け、嵌合凸部１０ｂを管材３の内周面３ａに設けてもよい。この場合も内挿管材４（又は管材３）を中心軸回りに回転させることで、嵌合凹部１０ａと嵌合凸部１０ｂを嵌合させることができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
図３Ａは、第２実施形態の管材の連結構造１の上下方向（管軸方向）の断面図（コンクリート５充填前）であり、図３Ｂは図３ＡのＢ−Ｂ矢視図である。なお、第１実施形態と同一構成の部分には同一符号を付し説明を省略する。

第２実施形態では、管材３と内挿管材４との間に連結部材１２が設けられている。

連結部材１２は、図３Ａ、図３Ｂに示すように、一対の管材２，３の内部を閉塞せずに連通させる薄板状部材（リブ）であり、管材３の上端側の内周面３ａと内挿管材４の下端側の外周面４ｂとの間に複数（本実施形態では８つ）設けられている。

第２実施形態では、工場において、管材３と内挿管材４とを、予め、連結部材１２によって連結する。より具体的には、連結部材１２の管径方向の内側端（一端）を、管材３の上端側の内周面３ａに溶接接合し、連結部材１２の管径方向の外側端（他端）を、内挿管材４の下端側の外周面４ｂと溶接接合する。これにより、内挿管材４が管材３の上端から突出した形状になり、また、管材３の内周面３ａと内挿管材４の外周面４ｂとは、応力が伝達可能に接合（連結）される。

なお、この管材３と内挿管材４との接合部分（連結部材１２）以外の構成、及び、一対の管材２，３の連結方法については第１実施形態と同じである。

この第２実施形態においても、一対の管材２，３間における応力の伝達性を高めつつ、一対の管材２，３を簡易に連結することができる。また、第２実施形態では、連結部材１２を、管材３と内挿管材４とにそれぞれ溶接接合しているので、管材３と内挿管材４とを確実に連結することができる。

＝＝＝変形例＝＝＝
前述の実施形態では、一対の管材２，３及び内挿管材４はそれぞれ中空の円形鋼管であったがこれには限られない。以下に示す変形例では、一対の管材２，３及び内挿管材４を中空の角形鋼管としている。

図４Ａ〜図４Ｄは、第１実施形態の変形例の説明図である。図４Ａは、管軸方向の断面図（コンクリート５充填前）である。また、図４Ｂは図４ＡのＡ−Ａ矢視図であり、図４Ｃは図４ＡのＢ−Ｂ矢視図であり、図４Ｄは、図４Ｃの嵌合前の状態を示す図である。

この変形例では、管材２の突起部２２及び突起部２４は、角形である管材２の内周面２ａの角部以外の部位に設けられている。つまり、突起部２２及び突起部２４は、管材２の有する４つの面のうち、直線状に延びた部位の内側（内周面２ａ）に設けられている。

また、内挿管材４の突起部４２は、角形の内挿管材４の上端側の外周面４ｂに設けられている。

また、連結部材１０の嵌合凹部１０ａは、角形の管材３の上端側における内周面３ａのうち４つの辺の中央部分に設けられており、嵌合凸部１０ｂは、角形の内挿管材４の下端側の外周面４ｂのうち、４つの辺の中央部分に設けられている。

以上の構成により、角形の管材（一対の管材２，３及び内挿管材４）を用いる場合でも、内挿管材４の下端を管材３に挿入して回転させることにより、内挿管材４の嵌合凸部１０ｂと管材３の嵌合凹部１０ａとを嵌合させることができる。この嵌合により、管材３の内周面３ａと内挿管材４の外周面４ｂとが、応力伝達可能なように接合（連結）される。以下、第１実施形態と同様に、管材２と管材３とを、隙間６を設けた状態で上下方向に隣り合うように配置（固定）し、コンクリート５を充填すればよい。

この場合においても、前述の第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

図５Ａ及び図５Ｂは、第２実施形態の変形例である。図５Ａは、第２実施形態の管材の連結構造１の上下方向（管軸方向）の断面図（コンクリート５充填前）であり、図５Ｂは図５ＡのＢ−Ｂ矢視図である。
この変形例においても、一対の管材２，３及び内挿管材４は中空の角形鋼管である。また、管材３と内挿管材４とは連結部材１２（リブ）によって連結されている。

連結部材１２は、角形の４つの各辺にそれぞれ２つ並ぶように（合計８つ）設けられている。連結部材１２の管径方向の内側端（一端）は管材３の上端側の内周面３ａに溶接接合されており、連結部材１２の管径方向の外側端（他端）は内挿管材４の上端側の内挿管材４の下端側の外周面４ｂに溶接接合されている。つまり、管材３と内挿管材４は、連結部材１２によって応力が伝達可能に接合（連結）されている。

また、管材３の突起部２２及び突起部２４、内挿管材４の突起部４２は、第１実施形態の変形例（図４Ｂ）と同様に設けられている。

この場合においても、前述の第２実施形態と同様の効果を得ることができる。

このように、一対の管材２，３及び内挿管材４が角形鋼管である場合でも、応力の伝達性を高めつつ、一対の管材２，３を簡易に連結することができる。

＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

前述の実施形態では、一対の管材２，３の全長に亘ってコンクリート５を充填していたが、これには限られず、少なくとも、管材２の突起部２４から連結部材１０を含む範囲がコンクリート５で充填されていればよい。例えば、管材２の突起部２４よりも上側と連結部材１０（又は連結部材１２）よりも下側にそれぞれ仕切り板を設け、この２つの仕切り板で仕切られた範囲にコンクリート５を充填するようにしてもよい。

また、一対の管材２，３の内部に充填するのは、コンクリート５に限らず、例えばモルタルでもよく、圧縮軸力を伝達可能なセメント系組成物であればよい。

また、前述の実施形態では、管材２に２つの突起部（突起部２２及び突起部２４）が設けられていたが、本実施形態のように一対の管材２，３を柱に利用する場合、柱に作用する力は主に圧縮軸力であり、この圧縮軸力を伝達させるには少なくとも突起部２４があればよい。ただし、突起部２２を設けることにより、引張軸力も伝達させることができる。

また、管材の連結構造１を構成する各部の位置関係が、前述の実施形態と上下逆であってもよい。すなわち、上側の管材２の下端と内挿管材４の上端を連結部材１０（又は連結部材１２）で連結し、内挿管材４を管材３の内部（中空部）に挿入するようにしてもよい。その場合、内挿管材４の外周面４ｂには、連結部材１０（又は連結部材１２）よりも下側に突起部４２を設け、管材３の内周面３ａには、突起部４２よりも下側に突起部２４を設け、少なくとも、突起部２４から連結部材１０（又は連結部材１２）までを含む範囲をコンクリート５で充填すればよい。

１ 管材の連結構造
２ 管材（第２管材）
２ａ 内周面
３ 管材（第１管材）
３ａ 内周面
４ 内挿管材
４ｂ 外周面
５ コンクリート
６ 隙間
１０ 連結部材
１０ａ 嵌合凹部
１０ｂ 嵌合凸部
１２ 連結部材
２２ 突起部（第３の突起部）
２４ 突起部（第２の突起部）
４２ 突起部（第１の突起部）

Claims (6)

1. 管材同士を管軸方向に連結する管材の連結構造であって、
   前記管軸方向に隣り合う一対の管材であって、対向する端部同士が当接せず、前記管材の全周に亘って継ぎ目が露出した一対の管材と、
   前記継ぎ目を跨ぐように前記一対の管材の内部に設けられた内挿管材と、
   前記一対の管材のうち前記管軸方向の一方側の第１管材の内周面と、前記内挿管材の外周面とを、応力が伝達可能なように連結する連結部材と、
   を備え、
   前記内挿管材の外周面には、前記連結部材よりも前記管軸方向の他方側の位置に第１の突起部が設けられ、
   前記一対の管材のうち前記管軸方向の前記他方側の第２管材の内周面には、前記第１の突起部よりも前記他方側の位置に第２の突起部が設けられ、
   前記一対の管材の内部のうち、少なくとも、前記第２の突起部から前記連結部材までを含む範囲がセメント系組成物で充填されている、
   ことを特徴とする管材の連結構造。
2. 請求項１に記載の管材の連結構造であって、
   前記一対の管材の前記管軸方向の中心軸と、前記内挿管材の前記管軸方向の中心軸は一致しており、
   前記連結部材は、前記内挿管材を前記第１管材に対して相対的に前記中心軸回りに回転させることによって、前記第１管材の内周面と前記内挿管材の外周面とを連結する、あるいは、連結を解除するものである
   ことを特徴とする管材の連結構造。
3. 請求項２に記載の管材の連結構造であって、
   前記連結部材は、凹部と、当該凹部と嵌合する凸部とを有し、
   前記凹部及び前記凸部の一方は、前記第１管材の内周面に設けられ、
   前記凹部及び前記凸部の他方は、前記内挿管材の外周面に設けられている
   ことを特徴とする管材の連結構造。
4. 請求項１に記載の管材の連結構造であって、
   前記連結部材は、前記一対の管材の内部を閉塞せずに連通させる複数のリブを有し、
   前記リブの一端は、前記第１管材の内周面に溶接接合され、前記リブの他端は、前記内挿管材の外周面に溶接接合されている
   ことを特徴とする管材の連結構造。
5. 請求項１乃至請求項３の何れかに記載の管材の連結構造であって、
   前記第２管材の内周面には、前記第１の突起部よりも前記一方側の位置に第３の突起部が設けられている
   ことを特徴とする管材の連結構造。
6. 管材同士を管軸方向に連結する管材の連結方法であって、
   前記管軸方向に隣り合う一対の管材の内部に設けられる内挿管材の外周面に第１の突起部を設ける工程と、
   前記一対の管材のうち前記管軸方向の一方側の第１管材の内周面と、前記内挿管材の前記第１の突起よりも前記一方側の外周面とを、応力が伝達可能なように連結部材で連結する工程と、
   前記一対の管材のうち前記管軸方向の他方側の第２管材の内周面に第２の突起部を設ける工程と、
   前記一対の管材を、対向する端部同士が当接せず、前記内挿管材が前記一対の管材の継ぎ目を跨ぎ、且つ、前記第２の突起部が前記第１の突起部よりも前記他方側に位置するように固定する工程と、
   前記一対の管材の内部のうち、少なくとも、前記第２の突起部から前記連結部材までを含む範囲をセメント系組成物で充填して、前記管材の全周に亘って前記継ぎ目を露出させる工程と、
   を有することを特徴とする管材の連結方法。