JP2018066152A - 鋼管継手装置 - Google Patents
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Abstract
Description
また、他例として、対の雄雌継手を嵌め合うとともに上下方向の噛み合い結合とし、その雄雌継手の嵌り合った両対向面を横切るロックピンをねじ止めした鋼管継手装置もある(特許文献3、使用状態を示す参考図1、2参照)。
さらに、対の雄雌継手を上下方向で噛み合い結合し、その噛み合わせた部位の外周に連結部材を当ててボルト止めする鋼管継手装置もある(特許文献4、要約、図1〜図4等参照)。
さらに、図15に示すように、駅のホームFにおける工事の場合、既設屋根R等の構築物があり、上空を高くとれないこと、杭1a、1bの周囲を広く掘削した場合の排土の移動搬出や埋め戻しの煩雑さ、終電から始発までの短時間工事の制約等、難しい工事となっている。この場合、大きなピットPを形成することは困難であり、できるだけピットPは小さくする必要があり、杭1a、1bの接続作業をその小さなピットP内で行うこととなる。このため、ボルト等の回転操作は煩雑であり、ピットP内の作業はできるだけ簡単にしたい。
このようにすれば、係合駒によって雄雌継手の嵌め込み許容と離反阻止が行われるため、ワンタッチ接続継手装置と言えるものとなる。
このとき、上記雄継手と係合駒の衝合縁の少なくとも一方を面取りしたものとすれば、雄雌継手の嵌合に伴って係合駒が雄継手の挿入端で押されて周溝内に入り込むため、前記嵌合が円滑になされる。また、押し杆が貫通孔に没しておれば、それを目視することにより、係合駒によって雄雌継手が上下方向において強固に一体化していることが確認できる。押し杆が貫通孔に没していなければ、ハンマ等で押し杆頭部を叩いて没した状態にして、係合駒によって雄雌継手が上下方向に一体になっている状態とする。
このように、押し杆の押し込みや引き出しによって係合駒を周溝内において移動できるため、その作業は簡単であり、上記小さなピットP内においてもその作業は容易である。
雄雌継手の全周に亘って係合駒を装填すれば、雄雌継手の軸方向の離反阻止作用が全周に亘るようにすることができるため、雄雌継手の一体化強度が向上する。このとき、係合駒は分割されていると、溝に装填し易い利点がある。
上記各分割係合駒片の境界端部に外側の継手外面からビスをねじ込んで隣接する分割係合駒片を内側の継手の周溝奥面に押圧するようにすれば、各分割係合駒片が溝内で安定するため、雄雌継手の一体化強度も向上する。
この種のリングは、管継手のロックリングとして周知であり(特許文献5図2等参照)、雄雌継手の嵌合前において、外側継手の周溝にセット(装填)すれば、嵌合時には、そのリングを押し広げて前記周溝に退去させて嵌り合いを許容し、雄雌継手が嵌り合った後は、リングをその締まり勝手の復帰力により雄雌継手の両周溝に亘って位置するようにする。
その上縁11から下方の雄継手10の外周面は下方に開口する凹部12が周囲等間隔に形成され、その凹部12の間が凸部(歯状部)13となって、その凸部13の裏面側は空洞になっている(図8A参照)。この凹部12(凸部13)の数は任意であり、その間隔も等間隔でなくても良い。要は、連結された鋼管1、1に回転力を伝達し得る噛み合い力が担保されれば良い。嵌め合い部分の面取りは一方のみでも良い。
雌継手20の下縁21も全周に亘って欠如(切削)されてその外周面が鋼管1の内径とほぼ同一となっており、鋼管1(1a)の一端に嵌めて溶接aにより鋼管1に一体化される(図1参照)。このとき、雄継手10と同様に、鋼管1の外周面と雌継手20の外周面は面一となって接続部にほぼ突起物がない状態となる。
この溝24及び上記溝14に係合駒となる断面四角のジョイント(ロックリング)30が嵌る。
ジョイント30は、円環状をして、その内径が雄継手10の溝14の底内径と同一の鋼製リングを分割した分割片(分割係合駒片)31からなる(図4参照)。このため、バネ等により径方向内側に押されて周方向の力が働くと、各分割片31が相互に突っ張って円環状を維持する。その分割片31の分割数は任意であり、同等間隔が好ましい。
また、分割片31の前記ねじ孔32の両側等距離には内面に開口しない孔33が形成されており、この孔33にコイルバネ34が装填される。このコイルバネ34を装填した状態で溝24に分割片31を嵌めるとともに、皿ねじ41で分割片31を引き込むと(雌継手20の外側に引くと)、分割片31はコイルバネ34に抗して溝24内に没する。この没した状態の分割片31の内面と雌継手20の内周面はほぼ面一又は没する状態となる。コイルバネ34には、分割片31を押圧するものであれば、円弧状板バネ等を採用し得る。板バネの場合、分割片31の表面にその板バネを納める凹部を形成する。その板バネは、一枚ものでも良いが、対の円弧状バネをその凹部を対向したもの等を使用し得る。溝24の底面(奥面)にコイルバネ34又は板バネの受け孔を形成すれば、そのバネの位置決めが安定する。
雄継手10が押し込まれて、雄継手10の溝14が雌継手20の溝24に対応(対峙)すると、コイルバネ34の付勢力によってジョイント30(各分割片31)が雄継手10の溝14内に嵌り込む。この嵌り込んだ状態は、各分割片31が雄雌継手10、20の両溝14、24に亘ってぴったり嵌っており(図8C)、雄雌継手10、20の上下方向の離反を阻止する。
さらに、イモネジ44を雌継手20のねじ孔43にねじ込んで、隣接する分割片31の対向する両端を押圧する。この押圧によって、各分割片31が雄継手10の溝14の底面に押し付けられ、溝14、24内にジョイント30がしっかり固定されて雄雌継手10、20の上下方向が強固に一体化する。
また、特許文献4で示す鋼管継手装置を、同一径、同一強さの鋼管1の接続に採用し、同様な試験を行ったところ、同一荷重の場合、この鋼管継手装置Aの方が各変位測定個所の変位量が小さかった。
この試験結果は、この実施形態の鋼管継手装置Aは、凹凸部12、13、22、23の噛み合いによる結合及びジョイント30の溝14,24への強固な嵌め込みによって雄雌継手10、20が高い剛性をもって連結(接続)されていることによるものと考える。
また、凹部12、22と凸部13、23の噛み合い構造は筒状雄雌継手の内面に形成しても良い。但し、実施形態のように、外周面に形成する方が回転トルクの伝達効率は良い。
このリング50は、周方向1箇所に開口52を有する円形状であって、図12(a)から同(b)に示すように雌継手20の溝24に嵌めた状態で、雄雌継手10、20の嵌め込みに従い、拡径して溝24に入り込み、やがて、締まり勝手の復帰力(復元力)により、両溝14、24に亘って溝14にピッタリ入り込んで両継手10、20の上下方向を一体化する。一方、図13(a)から同(b)に示すように、雄継手10の溝14に嵌めた状態で、雄雌継手10、20の嵌め込みに従い、縮径して溝14に入り込み、やがて、開き勝手の復帰力により、両溝14、24に亘って溝24にピッタリ入り込んで両継手10、20の上下方向を一体化する。
この係止部61を有するピン(押し杆)60は、図14に示すように、フックを有する引き抜き工具63によってその頭部61を引っ掛けて引くことができる。
また、上記各実施形態においては、雌継手20を下側(先行)鋼管1aに、雄継手10を上側(後行)鋼管1bに溶接取付けしたが、雌継手20を上側(後行)鋼管1aに、雄継手10を下側(先行)鋼管1bに溶接取付けすることができる。
さらに、鋼管杭に限らず、この発明は各種の鋼管の継手として採用し得る。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
10 鋼管継手装置の雄継手
11 同雄継手の上縁
12 同雄継手の凹部
13 同雄継手の凸部
14 同雄継手の溝(周溝)
15 同雄継手の下縁
20 鋼管継手装置の雌継手
21 同雌継手の下縁
22 同雌継手の凹部
23 同雌継手の凸部
24 同雌継手の溝(周溝)
30 係合駒(ジョイント)
31 係合駒の分割片
32 分割片のねじ孔
33 分割片のバネ孔
34 コイルバネ
41 皿ねじ(押し杆)
44 イモネジ
50 一つ割りリング(係合駒)
60 ピン(押し杆)
61 ピンの係止部
63 引き抜き工具
Claims (6)
- 2つの鋼管(1a、1b)をその端縁で突き合わせて接続する鋼管継手装置(A)であって、
上記鋼管(1a、1b)にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手(10、20)からなって、その雄雌継手(10、20)は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手(10、20)の嵌り合った両対向周面に雄雌継手(10、20)の径方向で対向する周溝(14、24)をそれぞれ形成し、その対向する両周溝(14、24)に係合駒(30)を雄雌継手(10、20)の径方向に移動可能に装填し、
嵌り合って噛み合った上記雄雌継手(10、20)の外側に位置する継手(20)にその外面から前記周溝(24)に通じる貫通孔(42)を形成し、その貫通孔(42)に押し杆(41、60)を移動可能に貫通してその先端を上記係合駒(30)に固定し、
その係合駒(30)は、雄雌継手(10、20)が嵌り合う時は、上記押し杆(41、60)の引き出しによって上記外側の継手(20)側の周溝(24)内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手(10、20)が嵌り合った後は、前記押し杆(41、60)の押し込みによって他方の周溝(14)内に押されて両周溝(14、24)に亘って位置して雄雌継手(10、20)の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆(41、60)の頭部は貫通孔(42)に没していることを特徴とする鋼管の継手装置。 - 上記雄継手(10)と係合駒(30)の衝合縁の少なくとも一方を面取り(15、31a)したことを特徴とする請求項1に記載の鋼管の継手装置。
- 上記押し杆(41、60)の頭部は、上記嵌り合って噛み合った雄雌継手(10、20)の外側に位置する継手(20)の外側から引き抜き工具(63)の引っ掛け係止部(61)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼管の継手装置。
- 上記係合駒(30)の外面と上記外側の継手(20)の周溝(24)の奥内面との間に係合駒(30)を内側の継手(10)側に向かって押圧するバネ(34)を設けたことを特徴とする請求項1乃至3の何れか一つに記載の鋼管の継手装置。
- 上記係合駒(30)は、雄雌継手(10、20)の全周に亘って位置されてその周方向で分割されており、その各分割係合駒片(31)のそれぞれに対応して上記貫通孔(42)及び押し杆(41、60)が設けられていることを特徴とする請求項1乃至4の何れかに記載の鋼管の継手装置。
- 上記各分割係合駒片(31)の境界端部に外側の継手(20)外面からビス(44)をねじ込んで隣接する分割係合駒片(31)を内側の継手(10)の周溝(14)奥面に押圧するようにしたことを特徴とする請求項5に記載の鋼管の継手装置。
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