JP3115424U - 鋼管杭の接続構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ボルト、ナット式の鋼管杭の機械式の接続構造に於いて、ボルト通し穴の破断が無いようにするにある。
【解決手段】 一方、他方の鋼管杭１と１１に、それら鋼管杭の肉厚ｔより大の肉厚Ｔの継手管３、１３を溶接する。そこにボルト穴６、１６を形成する。そして鋼管杭の肉厚ｔと同等又はそれより大の肉厚Ｔのスリーブ管２１を両継手管３、１３にわたって被せ、ボルト、ナットで締結する。
【選択図】 図２

Description

本考案は鋼管杭の接続構造に係わり、更に詳しくは一方の鋼管杭と他方の鋼管杭とをスリーブ管を用いて継手する構造の改良に関するものである。

周知の通り、各種工事現場で鋼管杭が打込まれている。この鋼管杭に着目すると、鋼管杭の工場在庫は一般に６．０ｍ程度の長さが最も多く、現場状況や設計杭長の条件等により単位長の鋼管杭を接続して杭打ちを行う。状況によっては定尺物を、例えば１．０ｍ毎、或いは２．０ｍ毎と様々な単位長とし、これらを接続して杭打ちする。

そこで従来から各種の鋼管杭の接続構造が用いられている。
１つは一方と他方の鋼管杭を溶接する方法である。この場合、現場で溶接作業を要するので作業効率の向上に限界を与える。
もう１つは、一方の鋼管杭に雄ネジを形成し、他方の鋼管杭に雌ネジを形成して、ネジ式にて継手する方法である。この場合、現場にて互いのネジを結合する際、一方と他方の鋼管杭が垂直に位置した態様で回転させないとネジの噛み合いがスムースに実施されず、結合が効率よく良好にできない。
種々の環境下で行なわれる現実の杭打ちの場合、多々にして鋼管杭が僅かではあるが垂直になっていないことがある。このような場合、雄ネジと雌ネジの噛み合いが悪いから、無理に締め切るとネジ山が欠損することになり、以後の使用に耐えない問題がある。
そこで一方と他方の鋼管杭をボルト、ナットを用いて機械的に結合する技術も実施されている。
即ち、実用新案登録第３０９７２２１号に示されている技術であって、連結のためその一端より所定間隔隔てた位置にその側壁から反対側の側壁に貫通する係止貫通孔を有する同一口径の鋼管杭を同軸的に連結する鋼管杭継手であって、
該鋼管杭が挿着され該鋼管杭の該貫通孔と同軸の共穴となる一方の側壁から反対側の側壁に貫通する共穴貫通孔を少なくとも一端側に有する鋼管製の継手本体と、
該継手本体の該共穴貫通孔と該継手本体に挿着された該鋼管杭の該係止貫通孔を同軸的に挿通係止するピン部材と、を有することを特徴とする鋼管杭継手である。

実用新案登録第３０９７２２１号

上記従来技術によると鋼管杭自体に直接ピン部材（ボルト）を通す為の貫通穴を形成している。ところで鋼管杭自体は一般に４．５ｍｍ程度の薄肉厚に形成されている。この程度の肉厚の壁に直接貫通穴を開口させている為に、杭打ち時に、杭打ち機械からの回転が上方の鋼管杭に伝えられ、上方の鋼管杭の回転がボルト貫通穴を通して継手に伝えられる時、又は継手からボルト、貫通穴を通して下方の鋼管杭に伝えられる時、使用する杭径や、杭長、あるいは地盤状況によっては杭自体に予想以上の力が加わり、貫通穴が耐え切れずに破断してしまう恐れがあった。この為、ボルト、ナットによる機械式の継手の良さである効率よく安全に実施できる利点を発揮できなかった。

従って、本考案の目的とするところは、継手作業を効率よく安全に実施できる機械式の継手の良さを十分活かす為に、ボルトを通すボルト穴部分の壁の肉厚を厚くする工夫をし、杭打ち時の回転力によってボルト穴が破断することのない鋼管杭の接続構造を提供するにある。

上記目的を達成する為に本考案は次の技術的手段を有する。即ち、実施の形態の説明の為に添付した図面中の符号を用いてこれを説明すると、一方の鋼管杭と他方の鋼管杭間にスリーブ管を被せ、上記スリーブ管と一方の鋼管杭及び上記スリーブ管と他方の鋼管杭間にボルトを通し、ナットで締結して成る鋼管杭の接続構造に於いて、一方の鋼管杭1の端部と他方の鋼管杭１１の端部各々に継手管３、１３を溶接し、杭打ち時の鋼管杭接続時に於いて、継手管３、１３と端部７、１７を当接させた態様で、上記継手管３、１３間にかけてスリーブ管２１を被せ、そのスリーブ管２１と一方の継手管３の間及びスリーブ管２１と他方の継手管１３の間にボルト２５、２を通し、ナット２７、２８で締結して成り、而も上記継手管３、１３の肉厚Ｔを、一方、他方の鋼管杭１、１１の肉厚ｔより大の肉厚とすると共に、上記スリーブ管２１の肉厚Ｔを、一方、他方の鋼管杭１、１１の肉厚ｔと同等又は大にしたことを特徴とする鋼管杭の接続構造である。

以上によると、継手管３、１３の肉厚Ｔが一方、他方の鋼管杭１、１１の肉厚ｔより大であり、その大の肉厚の継手管３、１３にボルト穴が形成されるものであり、一方と他方の鋼管杭１、１１は各々に溶接された継手管３、１３に被されたスリーブ管２１から通されたボルト、ナットによって締結されるので、杭打ち時に一方の鋼管杭１から他方の鋼管杭１１に回転力が伝わった時に、ボルト穴が破断することがなく、ボルト、ナットによる機械的継手の効率の良さ、安全性をよりよく発揮できる。

次に添付図面に従い本考案の実施の形態を説明する。
１及び１１は一方及び他方（この例の場合一方は上の鋼管杭、他方は下の鋼管杭）の鋼管杭を示している。即ち、鋼管杭の工場在庫は一般に６．０ｍ程度の長さが最も多く、現場状況や設計杭長の条件等により単位長の鋼管杭を接続して杭打ちを行う。状況によっては定尺物を、例えば１．０ｍ毎、或いは２．０ｍ毎と様々な単位長とし、これらを接続して杭打ちする。上記は互いに接続すべき一方と他方の鋼管杭を示している。

従来に於いては、上述した通り一方と他方の鋼管杭１と１１を現場で溶接したり、ネジ式にて接続していたり、又はボルト、ナットを用いて機械的に接続するものの上及び下の鋼管杭自体にボルトを通して接続したりしていた。この為、鋼管杭自体にボルトを通して接続するものでは鋼管杭の肉厚が薄い為に継手の接続強度が低下する問題があったものであるが、本考案は上記目的を達成する為に次のようにしたものである。
即ち、一方の鋼管杭１の下端２に鋼製又は鋳鋼製の一方の継手管３を溶接する。この場合継手管３の上端４を斜めに切断し、その上端４と下端２を溶接５する。
特に重要なことは、鋼管杭１の肉厚ｔに対して、それより大の肉厚Ｔをもつ継手管３を溶接５することである。例えば、鋼管杭１の肉厚は一般的には４．５ｍｍ程度であるから、それより大の肉厚Ｔ、例えば６．０ｍｍ程度のものを用いる。
そして、この継手管３にボルト通し穴６を形成する。

同じように、他方の鋼管杭１１の上端１２に鋼製又は鋳鋼製の他方の継手管１３を溶接する。この場合継手管３の下端１４を斜めに切断し、その下端１４と上端１２を溶接１５する。
ここでも、鋼管杭１１の肉厚ｔに対して、それより大の肉厚Ｔをもつ継手管１３を溶接１５することである。同じように、鋼管杭１１の肉厚より大の肉厚Ｔ、例えば６．０ｍｍ程度のものを用いる。
そして、この継手管１３にボルト通し穴１６を形成する。

そして、上記継手管３と１３にかけて、それらの外側に被せる為のスリーブ管２１を用意する。このスリーブ管２１の肉厚Ｔは、一方、他方の鋼管杭１、１１の肉厚ｔと同等又はそれより大とする。そして、このスリーブ管２１に間隔を置けて２つのボルト通し穴２２、２３が形成されている。

さて、上述した継手管３、１３とスリーブ管２１の外径及び長さ関係並びにボルト通し穴７、１６と２２、２３の位置関係は次のように定められている。
先ず、これら部材の互いの外径の関係は、鋼管杭１、１１と継手管３、１３は同じであり、施工条件に応じて種々あるが、例えば１１４．３ｍｍに設定されており、この場合スリーブ管２１はそれら継手管３、１３の上に被せるので継手管３、１３より大で施工条件に応じて種々あるが、例えば１２７ｍｍ、１３０ｍｍ、１３９．８ｍｍ程度である。
そして継手管３、１３の互いの長さは同じであるが、それらとスリーブ管２１の長さ関係は、一方、他方の鋼管杭１、１１を接続すべく一方の鋼管杭１の継手管３の下端７と他方の鋼管杭１１の継手管１３の上端１７を突き当てた状態で、それらの間にスリーブ管２１が被さるものであるが、一方、他方の継手管３と１３の合計の長さより、僅かにスリーブ管２１の長さが短めに設定されている。
例えば、一方、他方の継手管３又は１３の長さを５０ｍｍ程度とすれば、スリーブ管２１の一方の端部２４から他方の端部２４迄の長さは９０ｍｍ程度に設定される。
続いて、一方、他方の継手管３、１３に於けるボルト通し穴６、１６の各々の形成位置は、下端７又は上端１７から距離Ｌを置いた所に形成されており、他方スリーブ管２１のボルト通し穴２２、２３については、上記距離Ｌの２倍、即ち互いに２Ｌ置いて形成されている。こうすることによって一方、他方の鋼管杭１、１１を接続すべく一方、他方の継手管３、１３の下端７と上端１７を当接した態様で、それらの外側にスリーブ管２１を被せた時、一方のボルト通し穴６とスリーブ管２１のボルト通し穴２２が連通し、他方のボルト通し穴１６とスリーブ管２１のボルト通し穴２３が連通する。
従ってボルト２５、２６の各々をそこに通しナット２７、２８で各々締め切ることができる。

以上、鋼管杭と継手管とスリーブ管の相互の肉厚関係、相互の外径関係、相互の長さ関係、ボルト通し穴相互の関係の例を記述したが、要は、継手管３、１３の肉厚Ｔが鋼管杭１、１１の肉厚ｔより大であって、一方の鋼管杭１の継手管３の下端７と他方の鋼管杭１１の継手管１３の上端１７を当接させてスリーブ管２１を両継手管３、１３の間に被せ、この時ボルト２５、２６の各々がスリーブ管２１と一方と他方の継手管３、１３に通すことが出来て、ナット２７、２８で締め切れればよいものである。加えて、この例ではボルト２５、２６の二本の例を示したが、ボルトの数は適宜増やしてもよく、又図３に示すように、ボルト２５、２６以外にボルト２９、３０、ナット３１、３２を用いて、ボルトを十字状に通してもよい。

上記構成に基くと、予め単位長に切断された鋼管杭１又は１１の下端２又は上端１２に肉厚Ｔの継手管３又は１３を溶接する。これらは予め工場にて加工される。
そして杭打ち現場で単位長づつ杭打ち機械にて回転を与え地盤に打込む、規定の深さまで打込んだら、下方の鋼管杭１１の継手管１３にスリーブ管２１を被せ、次いで上方の鋼管杭１の継手管３をスリーブ管２１の上方から中に通す。その時上端１７と下端７が当接する。
そしてボルト通し穴６と２２を合わせ、且つボルト通し穴１６と２３とを合わせ、それらにボルト２５、２６を通し、ナット２７、２８で締め切る。こうすることによって一方、他方の鋼管杭１、１１が接続される。接続した後、杭打ち機械により再び回転を与えて打込む。この際継手管３にかかる回転力は、そのボルト通し穴６及び２２に通されたボルト２５を介してスリーブ管２１に伝えられ、スリーブ管２１からはボルト通し穴２３及び１６に通されたボルト２６を介して他方の継手管１３に伝えられ、上下の鋼管杭１、１１は一体として回転し、地盤中に打込まれる。この場合、ボルト通し穴６、１６が各々形成された継手管３、１３の肉厚Ｔは、鋼管杭１、１１の肉厚ｔより大であって強度が大なので長期の使用に於いても回転トルクによって継手管３、１３自体が変形、破損したり、又はボルト通し穴６、１６が変形、破損したりしてその接続構造が破損又は不安定になることはないものである。従って、現場での接続作業が容易且つ安全であって、而も長期の使用に於いても変形、破損しない、安定した鋼管杭の接続構造を提供できる。

本考案の鋼管杭の継手構造の一例の分解斜視図。 本考案の鋼管杭の継手構造の断面図。 本考案の鋼管杭の第二の例の継手構造の断面図。

符号の説明

１ 一方の鋼管杭
２ 一方の鋼管杭の下端
３ 一方の継手管
４ 一方の継手管の上端
５ 溶接部分
６ ボルト通し穴
７ 一方の継手管の下端
１１ 他方の鋼管杭
１２ 他方の鋼管杭の上端
１３ 他方の継手管
１４ 他方の継手管の下端
１５ 溶接部分
１６ ボルト通し穴
１７ 他方の継手管の上端
２１ スリーブ管
２２、２３ ボルト通し穴
２４ スリーブ管の端部
２５、２６、２９、３０ ボルト
２７、２８、３１、３２ ナット
ｔ 一方、他方の鋼管杭の肉厚
Ｔ 一方、他方の継手管及びスリーブ管の肉厚
Ｌ 一方、他方の継手管のボルト通し穴と下端又は上端間の距離

Claims (1)

1. 一方の鋼管杭と他方の鋼管杭間にスリーブ管を被せ、上記スリーブ管と一方の鋼管杭及び上記スリーブ管と他方の鋼管杭間にボルトを通し、ナットで締結して成る鋼管杭の接続構造に於いて、一方の鋼管杭1の端部と他方の鋼管杭１１の端部各々に継手管３、１３を溶接し、杭打ち時の鋼管杭接続時に於いて、継手管３、１３と端部７、１７を当接させた態様で、上記継手管３、１３間にかけてスリーブ管２１を被せ、そのスリーブ管２１と一方の継手管３の間及びスリーブ管２１と他方の継手管１３の間にボルト２５、２を通し、ナット２７、２８で締結して成り、而も上記継手管３、１３の肉厚Ｔを、一方、他方の鋼管杭１、１１の肉厚ｔより大の肉厚とすると共に上記スリーブ管２１の肉厚Ｔを、一方、他方の鋼管杭１、１１の肉厚ｔと同等又は大にしたことを特徴とする鋼管杭の接続構造。
   

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