JP2016151131A - 鋼管の継手機構 - Google Patents

Abstract

【課題】一対の鋼管を連結するにあたり、一方の鋼管の軸心と、他方の鋼管の軸心とを傾斜させることができる継手機構を提供する。【解決手段】一対の鋼管杭１（１Ａ，１Ｂ）のうちの一方の鋼管杭１Ａの先端部に備えられるピン継手１０と、他方の鋼管杭１Ｂの先端部に備えられ、ピン継手１０と継合されるボックス継手２０と、ピン継手１０に備えられ、ピン継手１０をボックス継手２０に継合する際に、ピン継手とボックス継手との隙間距離を所定の範囲内で調整可能な姿勢調整機構４と、ピン継手１０とボックス継手２０とが鋼管杭１の長手方向へ相対移動することを防止する係合機構と、姿勢調整機構４による調整後のピン継手１０とボックス継手２０の相対姿勢を固定可能な姿勢固定機構５とを備えている。【選択図】図１

Description

本発明は、鋼管の継手機構に関する。

構造物設置用の基礎杭や土留め用矢板，地滑り抑止杭，橋脚用柱などを構成するための鋼管の一例として鋼管杭が使用される。軟弱な地盤の下にある硬い地盤である支持層内に到達させるためには長い鋼管杭が必要となるが、製作や運搬等の都合から、工場製作された数メートルから数十メートル程度の鋼管杭を現場に搬入し、現場で複数の鋼管杭を上下に連結しながら所定の長さのものを形成することが行われている。

上記のような、鋼管杭を連結するための機構として、特許文献１には、機械式の継手機構が提案されている。

この継手機構は、一対の鋼管杭の一方の鋼管杭に備えられた外嵌部の内向き周溝と、他方の鋼管杭に備えられた内嵌部の外向き周溝とを同じ溝幅で形成しておき、外嵌部と内嵌部とを互いに嵌合させた状態で内向き周溝と外向き周溝とを互いに対向させて、予め内向き周溝に内蔵したキー部材を、外嵌部に備えられたセットボルトを螺進させることによって外向き周溝側へと押出して、内向き周溝と外向き周溝とにわたって嵌合させて、一対の鋼管杭同士を該鋼管杭の長手方向に相対移動することを不可能に連結する構成となっている。

特許第３１５８０８１号公報

ところで、鋼管杭の現場での連結作業において、施工・製品精度に起因して、上下の鋼管杭に鉛直度修正が必要となる場合がある。
しかし、上述の継手機構は、上下の鋼管同士を連結する際に、その相対的な連結姿勢を修正することが難しく、例えば、油圧ハンマーなどで鋼管を地中に打ち込む工法、つまり、土質などに起因して、鋼管の姿勢がその打ち込みに伴って所定姿勢から外れ易い工法を使用して、鋼管を例えば略鉛直の所定姿勢で上下に連結して埋設する場合に、先行して地中に打ち込んだ鋼管（以下、先行鋼管ともいう。）の姿勢が所定姿勢から外れてしまうと、その先行鋼管に連結した後続する鋼管（以下、後続鋼管ともいう。）も先行鋼管の姿勢に倣うように打ち込まれ易く、その結果、上下に連結してある先行鋼管及び後続鋼管の全体が所定姿勢から大きく外れた姿勢で埋設されるおそれがある。

鋼管を地中に打ち込む工法で上下に連結してある鋼管を埋設する場合に、先行して地中に打ち込んだ先行鋼管の姿勢が所定姿勢から外れてしまっても、それに連結される後続鋼管の姿勢を調整することで、全体が所定姿勢に近い姿勢になるように修正しながら連結する必要があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、一対の鋼管を連結するにあたり、一方の鋼管の軸心と、他方の鋼管の軸心とを傾斜させることができる継手機構を提供することを目的とする。

本発明に係る継手機構の特徴は、鋼管の継手機構であって、一対の鋼管のうちの一方の鋼管の先端部に備えられる第一継手と、他方の鋼管の先端部に備えられ、前記第一継手と継合される第二継手と、少なくとも前記第一継手または前記第二継手の一方に備えられた、前記第一継手と前記第二継手とを継合する際に、前記第一継手と前記第二継手との隙間距離を所定の範囲内で調整可能な姿勢調整機構と、前記姿勢調整機構による前記調整後の前記第一継手と前記第二継手の相対姿勢を固定可能な姿勢固定機構とを備えている点にある。

第一継手と第二継手とを継合する際に、姿勢調整機構によって第一継手と第二継手との隙間距離を、周方向で異なるように調整することで、第一継手と第二継手との軸心同士がなす角度を変更できる。すなわち、一方の鋼管と他方の鋼管の軸心同士を相対的に傾けることができる。姿勢調整機構は、第一継手と第二継手との隙間距離を所定の範囲内で任意の大きさに調整できるように構成されていることが好ましい。この場合、前記軸心同士を、所定の範囲内で無段階に傾けることが可能となる。

本継手機構を、一対の鋼管を該鋼管の長手方向に互いに連結するために用いれば、先行して地中に打ち込んだ先行鋼管の姿勢が所定姿勢から外れているときは、その先行鋼管に連結する後続鋼管の姿勢が所定姿勢に近い姿勢になるように、第一継手と第二継手とを互いに相対的に傾けて嵌合させることで、後続鋼管の姿勢を所定姿勢に近い姿勢に保持して先行鋼管に連結することができる。

さらに、前記姿勢調整機構は、外部からの操作によって回転可能な第一回転部と、前記第一回転部の回転運動を前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部とを備えていると好ましい。特に、前記第一回転部が、前記第一継手に配設され、前記第一継手の径方向に沿った第一回転軸心を備える第一回転軸部材であり、前記第一変換部は、前記第一回転軸部材に一体的に備えられ、前記第二継手に前記第一回転軸心からの距離が一定でない外周縁が当接可能な当接部材であると好ましい。

第一変換部は、第一回転部の回転角度に応じて、第一回転部の回転運動を前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換することができる。姿勢調整機構は、第一継手と第二継手との隙間距離を所定の範囲内で任意に調整可能であることが好ましいため、このような構成が採用される。

さらに、前記姿勢固定機構は、外部からの操作によって回転可能な第二回転部と、前記第二回転部の回転運動を、前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部とを備えていると好ましい。特に、前記第二回転部が、少なくとも前記第一継手または前記第二継手に配設され、前記第一継手または前記第二継手の径方向に沿った第二回転軸心を備える第二回転軸部材であり、前記第二変換部は、前記第二回転軸部材に同軸状に備えられ、その外周面から前記第二回転軸心までの距離が一定でない柱状部材であると好ましい。

第二変換部は、第二回転部の回転角度に応じて、第二回転部の回転運動を前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換することができる。姿勢固定機構は、姿勢調整機構によって調整された第一継手と第二継手との隙間距離に無段階に対応可能であることが好ましいため、このような構成が採用される。

前記姿勢固定機構は、前記第一継手と前記第二継手とが前記鋼管の長手方向へ相対移動することを防止する係合機構と協働すると好ましい。特に、前記第一継手または前記第二継手の一方はピン継手であり、他方は前記ピン継手が挿入されるボックス継手であり、前記係合機構は、前記ピン継手の外周部に周設された外向き周溝と、前記ボックス継手の内周部に周設され、前記ピン継手を前記ボックス継手に挿入したときに前記外向き周溝と対向してキー溝を構成する内向き周溝と、前記ピン継手と前記ボックス継手とが少なくとも前記鋼管の長手方向へ相対移動することを防止するために、互いに対応する前記外向き周溝と前記内向き周溝とに跨って配設されるキー部材とを備え、前記外向き周溝または前記内向き周溝は、前記キー部材の幅に、前記隙間距離の最大値を加えた大きさに設定され、前記姿勢固定機構は、前記姿勢調整機構による調整後の前記隙間距離に応じて、前記外向き周溝または前記内向き周溝と、前記キー部材との調整後隙間に嵌入されると好ましい。

姿勢固定機構を、前記外向き周溝または前記内向き周溝と、前記キー部材との調整後隙間に嵌入することで、姿勢調整機構によって隙間距離が調整された第一継手と第二継手の軸心同士を相対的に傾けたままその相対姿勢を固定でき、同時に第一継手と第二継手を鋼管の長手方向の緩みがないように継合させることができる。

さらに、前記内向き周溝は、前記キー部材を収容可能に構成されており、前記ボックス継手は、その外周面と前記内向き周溝とを連通する連通部を備え、前記連通部は、前記内向き周溝に収容されている前記キー部材を前記外向き周溝側へと移動させるための移動機構を操作するための操作部を遊挿可能、かつ、前記キー部材を前記外向き周溝と前記内向き周溝とに跨って配設したあとに、前記キー部材が前記内向き周溝側へ移動することを防止する固定部を取付可能に構成されていると好ましい。

キー部材は、姿勢調整機構による第一継手と第二継手の姿勢の調整後に、ボックス継手の連通部内に配設された操作部によって、ボックス継手の外周面から操作することによって、外向き周溝と内向き周溝に跨るように配設することができる。
キー部材は、操作部によって所定位置に配設されたあとは、固定部によってその位置が固定されるため、第一継手と第二継手の継合が解除されることがない。

従来はキー部材を外向き周溝に進退操作するためのセットボルトをボックス継手に螺着している構成であったため、少なくともキー部材は内向き周溝に対して、ボックス継手の軸心方向及び周方向の位置の変更ができない構成であった。このような従来の構成に対して上述の構成によると、移動機構と連通部とを縁切することができるため、キー部材の位置を内向き周溝内でボックス継手の軸心方向に沿って変更することができる。また、キー部材の内向き周溝に対する調整後隙間をボックス継手側に形成することができ、調整後隙間を塞ぐ姿勢固定機構をボックス継手に備えることが容易となる。

さらに、前記ピン継手は、前記鋼管の先端部と接合されるピン側基部と、前記ピン側基部から延設されるとともに外径が前記ピン側基部よりも小さい嵌挿部と、前記ピン側基部と前記嵌挿部との段差部に設けられたピン側接合面と、前記ピン側接合面に周設されたピン側凹部と、前記嵌挿部の先端部に周設されたピン側凸部とを備え、前記ボックス継手は、前記鋼管の先端部と接合されるボックス側基部と、前記ボックス側基部から延設されるとともに内径が前記ボックス側基部よりも大きく、前記嵌挿部を受け入れる嵌受部と、前記嵌受部の先端部に設けられ、前記ピン側接合面と接するボックス側接合面と、前記ボックス側接合面に周設され、前記ピン側凹部と係合するボックス側凸部と、前記ボックス側基部と前記嵌受部との段差部に周設され、前記ピン側凸部と係合するボックス側凹部とを備え、前記ピン側凸部と前記ボックス側凹部との係合代、及び前記ピン側凹部と前記ボックス側凸部との係合代は、前記隙間距離の最大値より大きく設定されていると好ましい。

継手機構は、第一継手と第二継手を継合した際に、前記ピン側凸部と前記ボックス側凹部との係合、及び前記ピン側凹部と前記ボックス側凸部との係合により、鋼管杭の軸心と交差する方向の耐力が得られている。したがって、前記係合が解除されると、継手機構の耐力は著しく低下することとなる。上述の構成によると、姿勢調整機構によって第一継手と第二継手の隙間距離を大きくしても、前記ピン側凸部と前記ボックス側凹部との係合、及び前記ピン側凹部と前記ボックス側凸部との係合が維持されるため、継手機構の耐力の低下の虞を回避することができる。

鋼管及び継手機構の説明図 継手機構の要部説明図 継手機構の要部説明図 （ａ）は継手機構の要部断面図、（ｂ）は継手機構の要部断面図、（ｃ）は継手機構の要部断面図 （ａ）は姿勢固定機構の説明図、（ｂ）は姿勢固定機構の説明図、（ｃ）は姿勢固定機構の説明図 （ａ）は継手機構の要部断面図、（ｂ）は継手機構の要部断面図 （ａ）は操作部の説明図、（ｂ）は操作部の説明図、（ｃ）は固定部の説明図 別実施形態による姿勢固定機構の説明図 別実施形態による姿勢固定機構の説明図 別実施形態による姿勢固定機構の説明図 別実施形態による姿勢固定機構の説明図 別実施形態による姿勢調整機構の説明図であって（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図 別実施形態による姿勢調整機構及び姿勢固定機構の説明図 別実施形態による姿勢調整機構及び姿勢固定機構の説明図であって（ａ）は姿勢調整機構の正面図、（ｂ）は姿勢調整機構の断面図、（ｃ）は姿勢固定機構の正面図、（ｄ）は姿勢固定機構の断面図 （ａ）及び（ｂ）は別実施形態による姿勢調整機構及び姿勢固定機構の説明図 （ａ）及び（ｂ）は別実施形態による姿勢調整機構及び姿勢固定機構の説明図 別実施形態による姿勢調整機構及び姿勢固定機構の説明図であって（ａ）及び（ｂ）は正面図、（ｃ）は断面図

以下に本発明による鋼管の継手機構を図面に基づいて説明する。各図面において同一の構成には同一符号を付してある。

図１は、鋼管の一例としての、油圧ハンマー、圧入機、回転圧入機などで地中に打ち込まれる外周面の形状が円筒状の鋼管杭１（１Ａ，１Ｂ）と、一対の鋼管杭１Ａ，１Ｂを鋼管杭１の長手方向に互いに連結するための継手機構３を示している。なお、すべての鋼管杭１は同一の構成であるが、一対の鋼管杭１のうち、一方の鋼管杭１と他方の鋼管杭１を区別して説明する必要があるところについては、一方の鋼管杭１側の符号に添え字Ａを付し、他方の鋼管杭１側の符号に添え字Ｂを付している。

鋼管杭１（１Ａ，１Ｂ）は、管体２（２Ａ，２Ｂ）の一方の端部に鋳鋼製のピン継手１０が同心状に溶接してあり、他方の端部に鋳鋼製のボックス継手２０が同心状に溶接してある。本実施形態では、ピン継手１０が第一継手を構成し、ボックス継手２０が第二継手を構成する。なお、ピン継手１０が第二継手を構成し、ボックス継手２０が第一継手を構成してもよい。

図１、図４、図６及び図７に示すように、ピン継手１０は、管体２Ａの先端部と接合されるピン側基部１１に、外径がピン側基部１１よりも小さい嵌挿部１２が延設されている。ピン側基部１１と嵌挿部１２との段差部にはピン側接合面１５が設けられ、ピン側接合面１５には、後述するボックス継手２０の端部に備えられたボックス側凸部２４と係合させるためのピン側凹部１４が周設されている。嵌挿部１２の先端部にはピン側凸部１６が周設されている。

嵌挿部１２の外周には、後述するキー部材としての荷重伝達キー３０のキー溝を構成する外向き周溝１３が全周にわたって設けられている。

ピン側基部１１の外周面には、後述する回転抑止キー３４を嵌め込むためのピン側切欠部１７が形成されている。本実施形態では、ピン側切欠部１７はピン側基部１１の円周上の二箇所に軸心を挟んで対向するように形成されている。

ピン側基部１１の外周面には、ピン側切欠部１７とは異なる位置に、後述する姿勢調整機構４を構成する円盤状部材４０を配設するための円盤状部材配設部１８が形成されている。本実施形態では、円盤状部材配設部１８は、ピン側接合面１５に開口するＵ字状の切欠で構成され、ピン側基部１１の円周上の八箇所に等間隔に形成されている。

円盤状部材４０は、円盤４１の中心から偏倚した位置に、円盤状部材４０の回転軸心となるボルト４２が側方へ延設された偏心カム状に構成されている。
円盤４１には、ボルト４２の配設位置とは異なる位置に、表裏を貫通するボルト孔４３が形成されている。ボルト孔４３に螺着したボルトによって円盤４１の回転操作が容易となり、また、前記ボルトを螺進させ、円盤状部材配設部１８の表面に当接させることで円盤４１の固定を図ることもできる。

本実施形態では、ボルト４２が、ピン継手１０に配設され、ピン継手１０の径方向に沿った第一回転軸心を備える第一回転軸部材、すなわち外部からの操作によって回転可能な第一回転部を構成し、円盤４１が、前記第一回転軸部材に一体的に備えられ、ボックス継手２０に前記第一回転軸心からの距離が一定でない外周縁が当接可能な当接部材、すなわちボルト４２の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部を構成する。

この円盤状部材４０の円盤４１の直径は、鋼管の直径に応じて様々であるが、例えば鋼管の直径が８００ｍｍ程度の場合は４４ｍｍであり、ボルト４２は円盤４１の中心から２ｍｍ偏倚した位置に備えられている。

円盤状部材配設部１８のピン側接合面１５から２０ｍｍの位置には、円盤状部材４０のボルト４２と螺合するボルト孔１９が形成されている。

円盤状部材４０のボルト４２のボルト孔１９への螺入の程度を調整することで、円盤状部材４０の円盤４１の外周面は０〜４ｍｍの範囲でピン側接合面１５から突出する。

図１、図４、図６及び図７に示すように、ボックス継手２０は、管体２Ｂの先端部と接合されるボックス側基部２１に、内径がボックス側基部２１よりも大きく、嵌挿部１２を受け入れる嵌受部２２が延設されている。嵌受部２２の先端部には、ピン側接合面１５と接するボックス側接合面２５が設けられ、ボックス側接合面２５にはピン側凹部１４と係合するボックス側凸部２４が周設されている。ボックス側基部２１と嵌受部２２との段差部にはピン側凸部１６と係合するボックス側凹部２６が周設されている。

嵌受部２２の先端の外周面には、ピン継手１０とボックス継手２０を継合させた際に、ピン側切欠部１７と対応する位置にボックス側切欠部２７が、前記外周面上で対向する位置に二つ設けられている。

嵌受部２２の内周面には、ピン継手１０とボックス継手２０を継合させた際に、外向き周溝１３と対応する位置に内向き周溝２３が全周にわたって設けられている。

ピン継手１０とボックス継手２０を継合させた際に、外向き周溝１３と内向き周溝２３とで構成される円環状の空間が荷重伝達キー３０を嵌合するためのキー溝となる。このキー溝に荷重伝達キー３０が嵌合されることによって、ピン継手１０とボックス継手２０とが少なくとも管体２の長手方向へ相対移動することが防止される。本実施形態では、外向き周溝１３と内向き周溝２３と荷重伝達キー３０とが係合機構となる。

外向き周溝１３は、ピン継手１０とボックス継手２０を継合させた際に、荷重伝達キー３０を外向き周溝１３とに跨って配設できるように、その深さが荷重伝達キー３０の厚みの半分程度に設定されている。本実施形態では、荷重伝達キー３０の厚みＴ３が１４ｍｍに設定されているのに対して、外向き周溝１３の深さＴ１が７ｍｍに設定されている。

内向き周溝２３は、ピン継手１０とボックス継手２０を継合させる前に、荷重伝達キー３０を収容しておく収容部を兼ねているため、その深さが荷重伝達キー３０の厚みより大きく設定されている。本実施形態では、内向き周溝２３の深さＴ２が１４．５ｍｍに設定されている。

外向き周溝１３は、荷重伝達キー３０を嵌入可能な最低限の幅に設定されているのに対して、内向き周溝２３は、荷重伝達キー３０に対して余裕のある幅に設定されている。すなわち、後に説明する一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾けることを可能にする融通部が前記係合機構に設けられている。本実施形態では、荷重伝達キー３０の幅Ｈ３が１６ｍｍに設定されているのに対して、外向き周溝１３の幅Ｈ１は１６ｍｍに設定され、内向き周溝２３の幅Ｈ２は１９ｍｍに設定されている。

外向き周溝１３と、内向き周溝２３は、ピン継手１０とボックス継手２０とを、ピン側接合面１５とボックス側接合面２５の隙間が０ｍｍとなるように嵌合させた状態で、外向き周溝１３の上側溝側面１３ａと内向き周溝２３の上側溝側面２３ａとが略同じ高さ位置になるように形成されている。このとき、内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂは外向き周溝１３の下側溝側面１３ｂより３ｍｍ低い位置となる。

したがって、ボックス継手２０は、ピン側接合面１５とボックス側接合面２５の隙間が０ｍｍとなる状態で、荷重伝達キー３０を外向き周溝１３に嵌入させた状態であっても、内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂが、荷重伝達キー３０の下側キー側面３０ｂに接触する位置まで移動できる前記融通部を有している。すなわち内向き周溝２３の幅１９ｍｍと荷重伝達キー３０の幅１６ｍｍの寸法差である３ｍｍまでピン継手１０から離間させることができる。

姿勢調整機構４は、ピン継手１０とボックス継手２０とを継合する際に、ピン側接合面１５とボックス側接合面２５との隙間距離を０〜３ｍｍの範囲の任意の位置で調整できることとなる。このため、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

図２及び図３に示すように、円周上に設けられた８個の円盤状部材４０の各円盤４１のピン側接合面１５からの突出高さを０〜３ｍｍの範囲内で周方向で異なるように調整することで、ピン側接合面１５とボックス側接合面２５の隙間距離が周方向で異なり、ピン継手１０とボックス継手２０との軸心同士がなす角度が変更できる。すなわち、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾けることができる。

姿勢調整機構４によって調整されるピン側接合面１５とボックス側接合面２５の隙間が３ｍｍより小さいときは、内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂと荷重伝達キー３０の下側キー側面３０ｂの間に調整後隙間が形成され、ボックス継手２０は、この調整後隙間分だけピン継手１０からさらに離間することができる状態となっている。つまり、姿勢調整機構４によって相対姿勢が調整されたにもかかわらず、ピン継手１０とボックス継手２０との相対姿勢は不安定な状態のままである。

そこで、ボックス継手２０には、姿勢調整機構４によって調整後のピン継手１０とボックス継手２０との相対姿勢を固定するために姿勢固定機構５を備えている。
図１及び図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、姿勢固定機構５は、内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂと一部重複する位置に形成されたボルト孔５０と、ボルト孔５０に螺合される円柱状部材５１とを備えている。

円柱状部材５１は、内向き周溝２３の深さ以上、かつボックス継手２０の嵌受部２２の厚み以下の長さを持つボルト状部材であって、外周面のうち、ボルト孔５０に螺合したときに内向き周溝２３側となる一部を切欠し軸線に平行な切欠平面部５２を形成してある。

本実施形態では、切欠平面部５２は、円柱状部材５１は直径が１６ｍｍで長さが２０ｍｍの六角穴付き止めネジの、前記六角穴が形成されていない側の端面から長さ１２ｍｍ、軸線から４ｍｍの位置に形成されている。

ボルト孔５０は、中心が内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂから５ｍｍ下方に位置するように形成されている。

したがって、円柱状部材５１のボルト孔５０への螺入の程度を調整することで、円柱状部材５１の外周面は０〜３ｍｍの範囲で内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂ内に突出する。

姿勢調整機構４によって、ピン継手１０とボックス継手２０の隙間距離を調整した際に、内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂと荷重伝達キー３０の下側キー側面３０ｂの間にできる調整後隙間にあわせて、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、姿勢固定機構５の円柱状部材５１の外周面を荷重伝達キー３０の下側キー側面３０ｂに接触させる。これによって、ピン継手１０とボックス継手２０を、鋼管杭１の長手方向の緩みがないように継合させることができる。

本実施形態では、円柱状部材５１が、ボックス継手２０に配設され、ボックス継手２０の径方向に沿った第二回転軸心を備える第二回転軸部材、すなわち外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、該円柱状部材５１が、前記第二回転軸部材に同軸状に備えられ、その外周面から前記第二回転軸心までの距離が一定でない柱状部材、すなわち円柱状部材５１の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する。

図１に示すように、荷重伝達キー３０は、外向き周溝１３と内向き周溝２３とで構成されるキー溝内に配設される部材であって、円環状の部材を周方向に８等分に分割したような円弧状の部材で構成されている。前記円弧状の部材のそれぞれの中央には、円弧の外方に向けて突出するようにボルト３１が螺着されている。本実施形態では、ボルト３１は、Ｍ６×２２の六角穴付き止めネジである。

なお、上記８分割は例示であり、８分割より少ない数や多い数に分割してもよい。また、荷重伝達キー３０は、一条に限らず、二条以上の複数設けてもよい。荷重伝達キー３０の具体的な構成は、ピン継手１０とボックス継手２０との継合に要求される垂直方向の継合の強さに応じて適宜設計される。

図７（ｂ），（ｃ）に示すように、内向き周溝２３には、ボルト３１に対応する位置にボックス継手２０の外周面に連通するように連通部２８が形成されている。

連通部２８は、Ｍ６のボルト３１の直径より８ｍｍ以上大径のボルト孔で構成され、該ボルト孔に、図７（ａ）に示すように操作部３２が挿通されたり、図７（ｃ）に示すように固定部３３が螺着されたりするようになっている。

荷重伝達キー３０は、姿勢調整機構４によるピン継手１０とボックス継手２０の隙間距離の調整に応じて、少なくとも内向き周溝２３内で、少なくともボックス継手２０の軸心方向に沿った位置が３ｍｍ上下に移動できる。この上下の移動を許容する幅が前記融通部である。このとき、荷重伝達キー３０とともにボルト３１も移動することになるが、ボルト３１は連通部２８の内周面に干渉することはない。

図７（ａ），（ｂ）に示すように、操作部３２は、荷重伝達キー３０のボルト３１と螺合可能な雌ネジが中央に形成された円筒状部材３２ａの一端部に、円筒状部材３２ａより大径の円盤状部材３２ｂが備えられた部材である。円盤状部材３２ｂの外周面には操作時の滑り止めとなるローレット加工が施されている。

円筒状部材３２ａの外径は、連通部２８の内径より小さく設定され、円盤状部材３２ｂの外径は、連通部２８の内径より大きく設定されている。

図７（ｃ）に示すように、固定部３３は、外周面に、連通部２８の雌ネジと螺合する雄ネジが形成されたＭ１４×１５の六角穴付き貫通ボルトで構成され、六角穴は対向面間の距離が９ｍｍに設定されている。

図７（ａ）に示すように、ボックス継手２０にピン継手１０を嵌挿する前の状態で、荷重伝達キー３０を内向き周溝２３に収容し、ボックス継手２０の外周面側から、連通部２８内に臨むボルト３１と円筒状部材３２ａの雌ネジとを螺合させることで、荷重伝達キー３０は内向き周溝２３内に固定される。

図７（ｂ）に示すように、一対の鋼管杭１（１Ａ，１Ｂ）同士を一方のピン継手１０を他方のボックス継手２０に内嵌したあと、操作部３２の円盤状部材３２ｂを回転操作することによって、荷重伝達キー３０は内向き周溝２３に収容されている状態から、外向き周溝１３側へ移動させられ、外向き周溝１３と内向き周溝２３に跨る所定位置に配設させられる。

図７（ｃ）に示すように、連通部２８に固定部３３を螺入すると、固定部３３の先端面が荷重伝達キー３０の外向き側面に当接して、荷重伝達キー３０は、外向き周溝１３と内向き周溝２３に跨る所定位置で固定される。

荷重伝達キー３０をキー溝内の所定位置に配設したあとは、操作部３２に替えて、固定部３３を連通部２８に螺着するように構成したことで、固定部３３の先端面が、荷重伝達キー３０に当接して、荷重伝達キー３０は前記所定位置に固定される。こうして荷重伝達キー３０を介してピン継手１０とボックス継手２０が鋼管杭１の長手方向への相対移動が不可能なように機械的に継合される。

図２に示すように、ピン継手１０とボックス継手２０を継合させた際に、ピン側切欠部１７とボックス側切欠部２７とで構成される矩形状の空間が回転抑止キー３４を嵌合するためのキー溝となる。このキー溝に回転抑止キー３４が嵌合されることによって、ピン継手１０とボックス継手２０とが少なくとも管体２の周方向へ相対移動することが防止される。回転抑止キー３４は、ピン側切欠部１７とボックス側切欠部２７とで構成されるキー溝に配設される部材であって、矩形の四隅を面取りしたような平板状部材で構成されている。図６（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態では、平板状の部材の中央下方にボルト３５の挿通孔３６が穿設され、ボルト３５によってピン側切欠部１７に固定される。なお、回転抑止キー３４は、ボックス継手２０に固定する構成であってもよいし、ピン継手１０またはボックス継手２０の一方と一体に形成してもよく、この場合は他方にのみ切欠部が形成される。

本実施形態においては、継手機構３は、ピン継手１０とボックス継手２０とを継合した際の、ピン側凸部１６とボックス側凹部２６との係合、及びピン側凹部１４とボックス側凸部２４との係合により、鋼管杭１の軸心と交差する方向の耐力が得られている。ピン側凸部１６とボックス側凹部２６との係合代、及びピン側凹部１４とボックス側凸部２４との係合代は、姿勢調整機構４によって調整可能な隙間距離の最大値４ｍｍより大きく設定されている。本実施形態では、ピン側凸部１６とボックス側凹部２６との係合代、及びピン側凹部１４とボックス側凸部２４との係合代は、夫々９ｍｍに設定されている。

姿勢調整機構４によってピン継手１０とボックス継手２０の隙間距離を最大にしても、ピン側凸部１６とボックス側凹部２６との係合、及びピン側凹部１４とボックス側凸部２４との係合が維持されるため、ピン側凸部１６とボックス側凹部２６との係合、及びピン側凹部１４とボックス側凸部２４との係合が解除されてしまって継手機構の耐力が低下するような虞がない。

以上のように構成された継手機構を用いて一対の鋼管杭１Ａ，１Ｂを該鋼管杭１Ａ，１Ｂの長手方向に互いに連結する様子について説明する。
鋼管杭１Ａにボックス継手２０を連結する際は、鋼管杭１Ａのピン継手１０に鋼管杭１Ｂのボックス継手２０を同心状に内嵌した状態で、図２及び図７（ａ），（ｂ）に示すように、操作部３２の操作によって荷重伝達キー３０を外向き周溝１３と内向き周溝２３に跨るように移動させる。

先行して地中に打ち込んだ鋼管杭１Ａの姿勢が所定姿勢から外れているときは、図３及び図４（ａ），（ｂ）に示すように、その鋼管杭１Ａに連結する鋼管杭１Ｂの姿勢が所定姿勢に近い姿勢になるように、姿勢調整機構４によって、ピン側接合面１５とボックス側接合面２５との隙間距離を周方向で適宜異ならせることで鋼管杭１Ａの軸心と鋼管杭１Ｂの軸心とを相対的に傾ける。これは、前記係合機構に設けられた前記融通部によって可能である。

図４（ｃ）に示すように、姿勢固定機構５を荷重伝達キー３０と内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂとの間に形成された調整後隙間に嵌入することにより、ピン継手１０とボックス継手２０との相対姿勢が固定され、かつ、ピン継手１０とボックス継手２０とが鋼管杭１の長手方向へ相対移動することを防止することができる。このように姿勢固定機構５はピン継手１０とボックス継手２０とが鋼管杭１の長手方向へ相対移動することを防止する前記係合機構を構成する外向き周溝１３や内向き周溝２３や荷重伝達キー３０と当接、すなわち協働して、姿勢調整機構４によって隙間距離が調整されたピン継手１０とボックス継手２０の軸心同士を相対的に傾けたままその相対姿勢を固定しつつ、同時にピン継手１０とボックス継手２０を鋼管杭１の長手方向の緩みがないように継合させることができる。

以下に、本発明による継手機構の別実施形態について説明する。

上述の実施形態では、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、姿勢調整機構４の円盤状部材４０は、円盤４１とボルト４２を備え、円盤４１に表裏を貫通するボルト孔４３が形成されていたが、姿勢調整機構４は、図８（ａ），（ｂ）に示すように、この円盤４１に凹部４６を形成し、円盤４１の側壁部４７にボルト孔４８を形成してもよい。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能である。
このボルト孔４８に螺着したボルト４９を、円盤状部材配設部１８の周面に当接させることで円盤４１の固定を図ることができる。

姿勢固定機構５は、図９に示すように、ボルト孔５０に螺合されるボルト状部材５３と、ボルト状部材５３に相対回転自在に同軸状に備えられたテーパ部材５４とで構成してもよい。ボルト状部材５３のボルト孔５０への螺入の程度を調整することで、テーパ部材５４のテーパ面５５は０〜３ｍｍの範囲で内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂから突出し、荷重伝達キー３０の下側キー側面３０ｂとの当接位置が変化する。この別実施形態では、ボルト状部材５３が、ボックス継手２０に配設され、ボックス継手２０の径方向に沿った第二回転軸心を備える第二回転軸部材、すなわち外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、テーパ部材５４が、前記第二回転軸部材に同軸状に備えられ、その外周面から前記第二回転軸心までの距離が一定でない柱状部材、すなわちボルト状部材５３の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する。

また、姿勢固定機構５は、図１０に示すように、ボックス継手２０の外周面に、ピン継手１０に向けて取り付けられたＬ字形のアーム部材５７と、アーム部材５７に当接するカム状部材５８とで構成してもよい。カム状部材５８は軸部５９によりピン継手１０に軸支され、回転位置に応じてその外周面とアーム部材５７の当接位置が鋼管杭１の軸心方向に沿って移動する。姿勢調整機構４によって調整されたピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離は、姿勢固定機構５によって固定される。この別実施形態では、カム状部材５８の軸部５９が、外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、カム状部材５８の外周面及びアーム部材５７が、軸部５９の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実施形態では、姿勢固定機構５を荷重伝達キー３０の下方に配設して、円柱状部材５１の外周面が荷重伝達キー３０の下側キー側面３０ｂに接触することで、ピン継手１０とボックス継手２０の鋼管杭１の長手方向の調整後隙間の緩みをなくす構成について説明したが、姿勢固定機構５は、図１１（ａ），（ｂ）に示すように、姿勢固定機構５を荷重伝達キー３０の上方に配設して、円柱状部材５１の外周面が荷重伝達キー３０の上側キー側面３０ａに接触することで、ピン継手１０とボックス継手２０の鋼管杭１の長手方向の緩みをなくすようにしてもよい。

この別実施形態は、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実施形態と同様に、円柱状部材５１が、ボックス継手２０に配設され、ボックス継手２０の径方向に沿った第二回転軸心を備える第二回転軸部材、すなわち外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、該円柱状部材５１が、前記第二回転軸部材に同軸状に備えられ、その外周面から前記第二回転軸心までの距離が一定でない柱状部材、すなわち円柱状部材５１の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する。

ただし、この別実施形態では、外向き周溝１３と、内向き周溝２３は、ピン継手１０とボックス継手２０とを、ピン側接合面１５とボックス側接合面２５の隙間が０ｍｍとなるように嵌合させた状態で、外向き周溝１３の下側溝側面１３ｂと内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂとが一致するように形成されている。そして、外向き周溝１３の幅はともに荷重伝達キー３０の幅Ｈ２である１９ｍｍと円柱状部材５１の直径である１６ｍｍとの合計値に設定されている。一方、内向き周溝２３の幅は、荷重伝達キー３０の幅と同じ幅に設定されていればよい。

姿勢調整機構４によって、ピン継手１０とボックス継手２０の隙間距離を調整した際に、外向き周溝１３の上側溝側面１３ａと荷重伝達キー３０の上側キー側面３０ａの間にできる調整後隙間にあわせて、姿勢固定機構５の円柱状部材５１の外周面を外向き周溝１３の上側溝側面１３ａに接触させる。これによって、ピン継手１０とボックス継手２０を、鋼管杭１の長手方向の緩みがないように継合させることができる。

また、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す実施形態では、姿勢調整機構４は、ピン側基部１１の外周面に形成された円盤状部材配設部１８に配設された円盤状部材４０で構成したが、姿勢調整機構４はこの構成に限らない。
例えば、姿勢調整機構４は、図１２（ａ），（ｂ）に示すように、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）で示した円柱状部材５１と同様に構成してもよい。ただし、姿勢調整機構４の円柱状部材４４は、内向き周溝２３の下側溝側面２３ｂ（図示せず）と一部重複する位置に形成されたボルト孔４５に螺合されるのに対して、姿勢固定機構５の円柱状部材５１は、内向き周溝２３の上側溝側面２３ａ（図示せず）と一部重複する位置に形成されたボルト孔５０に螺合される。

この別実施形態でも、姿勢調整機構４は、外部からの操作によって回転可能な第一回転部を構成し、前記第一回転部の回転運動を前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部を構成する円柱状部材４４を備え、姿勢固定機構５は、外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、前記第二回転部の回転運動を、前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する円柱状部材５１を備えて構成される。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

姿勢調整機構４及び姿勢固定機構５は、図１３に示すように構成することもできる。
ボックス継手２０の外周面に、ピン継手１０に向けてＵ字形のアーム部材６１を取り付ける。
姿勢調整機構４は、アーム部材６１の下面に当接するカム状部材６２を備える。
カム状部材６２は軸部６３によりピン継手１０に軸支され、回転位置に応じてその外周面とアーム部材６１の当接位置が鋼管杭１の軸心方向に沿って移動する。
なお、姿勢固定機構５は、図９に示すように、アーム部材６１の上面に当接するカム状部材５８で構成される。
この別実施形態では、カム状部材６２の軸部６３が、外部からの操作によって回転可能な第一回転部を構成し、カム状部材６２の外周面及びアーム部材６１が、軸部６３の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部を構成し、カム状部材５８の軸部５９が、外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、カム状部材５８の外周面及びアーム部材５７が、軸部５９の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

また、姿勢調整機構４及び姿勢固定機構５は、次のように構成することもできる。
図１４（ａ），（ｂ）に示すように、姿勢調整機構４は、ピン継手１０とボックス継手２０とに跨って配設されるスライド部材６４で構成される。
スライド部材６４は、ピン継手１０側は角柱状に構成され、この角柱状部分がボルト６５によってピン継手１０に固着されている。
スライド部材６４は、ボックス継手２０側は先端ほど厚みが薄くなるようなテーパ面６６を有する形状に構成されている。テーパ面６６には、鋼管杭１の軸心に沿った方向の長孔６７が形成されている。
この長孔６７に挿通されたボルト６８がボックス継手２０に螺着される。なお、テーパ面６６とボルト６８との対向面間には傾斜座金６８ａが備えられていることが好ましい。
この別実施形態では、スライド部材６４のボルト６８は外部からの操作によって回転可能な第一回転部を構成し、スライド部材６４のテーパ面６６が前記第一回転部の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部を構成する。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

図１４（ｃ），（ｄ）に示すように、姿勢固定機構５は、ピン継手１０とボックス継手２０とに跨って配設されるスライド部材７０で構成される。
スライド部材７０は、ピン継手１０側は平板状に構成され、この平板状部分がボルト７１によってピン継手１０に固着されている。
スライド部材７０は、ボックス継手２０側は先端ほど厚みが厚くなるようなテーパ面７２を有する形状に構成されている。テーパ面７２には、鋼管杭１の軸心に沿った方向の長孔７３が形成されている。
この長孔７３に挿通されたボルト７４がボックス継手２０に螺着される。なお、テーパ面７２とボルト７４との対向面間には傾斜座金７４ａが備えられていることが好ましい。
この別実施形態では、スライド部材７０のボルト７４は外部からの操作によって回転可能な第二回転部を構成し、スライド部材７０のテーパ面７２が前記第二回転部の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部を構成する。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

この構成によると、姿勢調整機構４のボルト６８を締め付けるほど、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離が大きくなる。一方、姿勢固定機構５のボルト７４を締め付けるほど、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離は小さくなる。複数組の姿勢調整機構４と姿勢固定機構５を、ピン継手１０とボックス継手２０の外周面に沿って備えて、姿勢調整機構４のボルト６８の締め付けの程度を変えることで、ピン継手１０とボックス継手２０の軸心同士を相対的に傾けることができ、姿勢固定機構５のボルト７４の締め付けの程度を変えることで、ピン継手１０とボックス継手２０との相対姿勢を固定することができる。

また、姿勢調整機構４及び姿勢固定機構５は、図１５（ａ），（ｂ）に示すように構成することもできる。
この別実施形態では、姿勢調整機構４及び姿勢固定機構５は、ピン継手１０に固着されるピン側固定部材７５と、ボックス継手２０に固着されるボックス側固定部材７６と、ピン側固定部材７５とボックス側固定部材７６とに螺着されるボルト部材７７とを備える。ピン側固定部材７５には左ネジを形成し、ボックス側固定部材７６には右ネジを形成する。ボルト部材７７は、一方にはピン側固定部材７５と螺合できるように左ネジ７７ａを備え、他方にはボックス側固定部材７６と螺合できるように右ネジ７７ｂを備える。ボルト部材７７は、左ネジ７７ａと右ネジ７７ｂとの中間部７７ｃに貫通孔７７ｄを備えている。

ボルト部材７７の中間部７７ｃの貫通孔７７ｄに治具を差し込んで、図１５（ａ）に示すように、ボルト部材７７を一方に回転させると、左ネジ７７ａがピン側固定部材７５に螺入し、右ネジ７７ｂはボックス側固定部材７６に螺入して、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離は小さくなる。逆に、図１５（ｂ）に示すように、ボルト部材７７を他方に回転させると、左ネジ７７ａがピン側固定部材７５から出るように動いて、右ネジ７７ｂはボックス側固定部材７６から出るように動いて、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離は大きくなる。

この別実施形態では、ボルト部材７７が、外部からの操作によって回転可能な第一回転部及び第二回転部を構成し、左ネジ７７ａとピン側固定部材７５及び右ネジ７７ｂとボックス側固定部材７６が、ボルト部材７７の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部及び第二変換部を構成する。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

なお、この別実施形態において、ピン側固定部材７５、またはボックス側固定部材７６の一方を、図１６（ａ），（ｂ）のように構成してもよい。
図１６（ａ），（ｂ）に示すように、ボルト部材７７は左ネジ７７ａを備えるかわりに鍔部７８を備えている。ピン側固定部材７５には、この鍔部７８を遊嵌可能な遊嵌部７９が形成されている。

ボルト部材７７の中間部７７ｃの貫通孔７７ｄに治具を差し込んで、図１６（ａ）に示すように、ボルト部材７７を一方に回転させると、右ネジ７７ｂはボックス側固定部材７６に螺入して、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離は小さくなる。逆に、図１６（ｂ）に示すように、ボルト部材７７を他方に回転させると、右ネジ７７ｂはボックス側固定部材７６から出るように動いて、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離は大きくなる。

この別実施形態では、ボルト部材７７が、外部からの操作によって回転可能な第一回転部及び第二回転部を構成し、右ネジ７７ｂとボックス側固定部材７６が、ボルト部材７７の回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部及び第二変換部を構成する。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。

また、姿勢調整機構４及び姿勢固定機構５は、図１７（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように構成することもできる。
この別実施形態では、姿勢調整機構４及び姿勢固定機構５は、ピン継手１０に固着されるピン側固定部材８０と、ボックス継手２０に固着されるボックス側固定部材８１と、ピン側固定部材８０とボックス側固定部材８１とに跨って配設される連結部材８２とを備える。ピン側固定部材８０には係合部８３が備えられ、ボックス側固定部材８１には係合部８４が備えられる。このような構成でもピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離を所定の範囲内で任意の位置に調整可能であり、一方の鋼管杭１Ａと他方の鋼管杭１Ｂの軸心同士を相対的に傾ける角度をとびとびの値ではなく、連続した値に設定できる。
連結部材８２には、一方に係合部８３と係合する被係合部８５が備えられ、他方に係合部８４と係合する被係合部８６が備えられる。
少なくとも係合部８３と被係合部８５の組、または係合部８４と被係合部８６の組の一方は、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間に対して、図１６（ａ）の正面視で、傾斜して構成されている。
この別実施形態では、係合部８３と被係合部８５の組が前記隙間に対して傾斜し、係合部８４と被係合部８６が前記隙間と平行に構成される。

連結部材８２を、ピン継手１０及びボックス継手２０の周方向に沿って移動させると、係合部８３と被係合部８５との係合位置によって、ピン継手１０とボックス継手２０との隙間距離が変更される。
この別実施形態では、連結部材８２が、外部からの操作によって、ピン継手１０及びボックス継手２０の周方向に沿って回転可能な第一回転部及び第二回転部を構成し、連結部材８２と、ピン側固定部材８０及びボックス側固定部材８１が、連結部材８２の前記回転運動を鋼管杭１の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部及び第二変換部を構成する。

本発明による鋼管の継手機構は、構造物設置用の基礎杭の他、土留め用鋼管矢板，地滑り抑止杭，橋脚用柱などの鋼管を連結するために使用するものであってもよい。継手機構の耐力が低下することなく、連結される一対の鋼管の鉛直度の修正の作業性が良いため、特に、鋼管矢板に用いることが有効である。

本発明による鋼管の継手機構は、外向き周溝１３と内向き周溝２３と荷重伝達キー３０とで構成される係合機構に一方の鋼管杭と他方の鋼管杭の軸心同士を相対的に傾けることを可能にする融通部を備えたが、これ以外の継手機構の係合機構、例えば特開２００４−３６３２９号公報、特開２００４−９２２９１号公報、実公平０６−４７９６５号公報、特開平０７−１８９２４６号公報に開示された係合機構に前記融通部を備えてもよい。

上述した実施形態は、何れも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能である。

１Ａ 鋼管杭（鋼管）
１Ｂ 鋼管杭（鋼管）
２Ａ 管体
２Ｂ 管体
３ 継手機構
４ 姿勢調整機構
５ 姿勢固定機構
１０ ピン継手（第一継手）
１１ ピン側基部
１２ 嵌挿部
１３ 外向き周溝
１３ａ 上側溝側面
１４ ピン側凹部
１５ ピン側接合面
１６ ピン側凸部
１７ ピン側切欠部
１９ ボルト孔
２０ ボックス継手（第二継手）
２１ ボックス側基部
２２ 嵌受部
２３ 内向き周溝
２３ｂ 下側溝側面
２４ ボックス側凸部
２５ ボックス側接合面
２６ ボックス側凹部
２７ ボックス側切欠部
２８ 連通部
３０ 荷重伝達キー（キー部材）
３０ｂ 下側キー側面
３１ ボルト（移動機構）
３２ 操作部
３２ａ 円筒状部材
３２ｂ 円盤状部材
３３ 固定部
３４ 回転抑止キー
４０ 円盤状部材
４１ 円盤（第一変換部，当接部材）
４２ ボルト（第一回転部，第一回転軸部材）
４３ ボルト孔
５０ ボルト孔
５１ 円柱状部材（第二回転部，第二変換部，第二回転軸部材，柱状部材）
５２ 切欠平面部（第二変換部）

Claims (9)

1. 鋼管の継手機構であって、
   一対の鋼管のうちの一方の鋼管の先端部に備えられる第一継手と、他方の鋼管の先端部に備えられ、前記第一継手と継合される第二継手と、
   少なくとも前記第一継手または前記第二継手の一方に備えられた、前記第一継手と前記第二継手とを継合する際に、前記第一継手と前記第二継手との隙間距離を所定の範囲内で調整可能な姿勢調整機構と、
   前記姿勢調整機構による前記調整後の前記第一継手と前記第二継手の相対姿勢を固定可能な姿勢固定機構とを備えていることを特徴とする継手機構。
2. 前記姿勢調整機構は、
   外部からの操作によって回転可能な第一回転部と、
   前記第一回転部の回転運動を前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換する第一変換部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の継手機構。
3. 前記姿勢固定機構は、
   外部からの操作によって回転可能な第二回転部と、
   前記第二回転部の回転運動を、前記鋼管の長手方向に沿った直線運動に変換する第二変換部とを備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の継手機構。
4. 前記第一回転部が、前記第一継手に配設され、前記第一継手の径方向に沿った第一回転軸心を備える第一回転軸部材であり、
   前記第一変換部は、前記第一回転軸部材に一体的に備えられ、前記第二継手に前記第一回転軸心からの距離が一定でない外周縁が当接可能な当接部材であることを特徴とする請求項２に記載の継手機構。
5. 前記第二回転部が、少なくとも前記第一継手または前記第二継手に配設され、前記第一継手または前記第二継手の径方向に沿った第二回転軸心を備える第二回転軸部材であり、
   前記第二変換部は、前記第二回転軸部材に同軸状に備えられ、その外周面から前記第二回転軸心までの距離が一定でない柱状部材であることを特徴とする請求項３に記載の継手機構。
6. 前記姿勢固定機構は、前記第一継手と前記第二継手とが前記鋼管の長手方向へ相対移動することを防止する係合機構と協働することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の継手機構。
7. 前記第一継手または前記第二継手の一方はピン継手であり、他方は前記ピン継手が挿入されるボックス継手であり、
   前記係合機構は、
   前記ピン継手の外周部に周設された外向き周溝と、
   前記ボックス継手の内周部に周設され、前記ピン継手を前記ボックス継手に挿入したときに前記外向き周溝と対向してキー溝を構成する内向き周溝と、
   前記ピン継手と前記ボックス継手とが少なくとも前記鋼管の長手方向へ相対移動することを防止するために、互いに対応する前記外向き周溝と前記内向き周溝とに跨って配設されるキー部材とを備え、
   前記外向き周溝または前記内向き周溝は、前記キー部材の幅に、前記隙間距離の最大値を加えた大きさに設定され、
   前記姿勢固定機構は、前記姿勢調整機構による調整後の前記隙間距離に応じて、前記外向き周溝または前記内向き周溝と、前記キー部材との調整後隙間に嵌入されることを特徴とする請求項６に記載の継手機構。
8. 前記内向き周溝は、前記キー部材を収容可能に構成されており、
   前記ボックス継手は、その外周面と前記内向き周溝とを連通する連通部を備え、
   前記連通部は、前記内向き周溝に収容されている前記キー部材を前記外向き周溝側へと移動させるための移動機構を操作するための操作部を遊挿可能、かつ、
   前記キー部材を前記外向き周溝と前記内向き周溝とに跨って配設したあとに、前記キー部材が前記内向き周溝側へ移動することを防止する固定部を取付可能に構成されていることを特徴とする請求項７に記載の継手機構。
9. 前記ピン継手は、前記鋼管の先端部と接合されるピン側基部と、前記ピン側基部から延設されるとともに外径が前記ピン側基部よりも小さい嵌挿部と、前記ピン側基部と前記嵌挿部との段差部に設けられたピン側接合面と、前記ピン側接合面に周設されたピン側凹部と、前記嵌挿部の先端部に周設されたピン側凸部とを備え、
   前記ボックス継手は、前記鋼管の先端部と接合されるボックス側基部と、前記ボックス側基部から延設されるとともに内径が前記ボックス側基部よりも大きく、前記嵌挿部を受け入れる嵌受部と、前記嵌受部の先端部に設けられ、前記ピン側接合面と接するボックス側接合面と、前記ボックス側接合面に周設され、前記ピン側凹部と係合するボックス側凸部と、前記ボックス側基部と前記嵌受部との段差部に周設され、前記ピン側凸部と係合するボックス側凹部とを備え、
   前記ピン側凸部と前記ボックス側凹部との係合代、及び前記ピン側凹部と前記ボックス側凸部との係合代は、前記隙間距離の最大値より大きく設定されていることを特徴とする請求項７または８に記載の継手機構。

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