JP3135948U - 鋼管杭の継合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接等しなくとも鋼管杭を簡単に継合でき、しかも回転圧入時の負荷に耐える継合強度を確保できるうえ鋼管杭を逆回転させても継合が外れる心配のない鋼管杭の継合構造を提供する。
【解決手段】下鋼管杭１の上端部には第一継合部１４が溶接され、上鋼管杭２の下端部には第二継合部２２が溶接されている。下鋼管杭１と上鋼管杭２は、第一継合部１４の嵌合凹部１４ａと第二継合部２２の嵌合凸部２２ａとが嵌合する状態で、第一継合部１４の周方向複数箇所にボルト１６が締結されることで固定されている。
【選択図】図１

Description

本考案は、複数本の鋼管杭を継合する鋼管杭の継合構造に関する。

例えば地表面下十数メートル以上の深さに基礎杭を設置する場合には、定尺の複数本の鋼管杭を作業現場において接続する必要がある。また、構造物の柱・梁等に使用される環状構造部材についても、同様に作業現場において接続する必要がある。その接続方法としては、従来、現場で鋼管杭を溶接する方法が知られている。

例えば特許文献１及び２には、この種の鋼管杭が開示されている。鋼管杭は先端（下端）に掘削ビットや拡翼部（ウイング）を有する下鋼管杭が回転圧入用の打設機を用いて地盤に打ち込まれ、地面から少し出た下鋼管杭の上端部に、上鋼管杭の下端部を接続して、引き続き打設機を用いて上鋼管杭を打ち込む方法が採用されている。そして、さらに上鋼管杭の上端部に別の上鋼管杭を接続することで、一本の鋼管杭の長さよりも数倍長い杭を打ち込むことが可能である。

例えば特許文献３には、下鋼管杭と上鋼管杭とを溶接装置を用いて簡単に溶接する方法が開示されている。しかし、たとえ溶接装置を使用しても、現場での溶接作業は非常に面倒であるうえ、雨天など濡れやすい環境下では、溶接強度低下の心配があるため、防水しながら溶接作業を行ったり、溶接量や溶接箇所を増やして溶接強度を高めたりするなど別途雨天時の対策が必要であった。

例えば特許文献４には、この種の溶接を使用せず、単位長さの鋼管杭同士をねじ接続により継ぎ足しながら打設する鋼管杭打設工法が開示されている。
また、例えば特許文献５には、下鋼管杭および上鋼管杭の内側に補強内鞘管を挿入した状態で、下鋼管杭と上鋼管杭の各円形孔に貫通させた穴付きボルトを、補強内鞘管のネジ孔にネジ込むことにより、補強内鞘管を下鋼管杭と上鋼管杭との継手部に固定させる構成が知られている。
特開２００４−０８４２３３号公報 特開２００５−２９９１９２号公報 特開２００５−３３４９１６号公報 特開平７−２７９１６８号公報 特開平１１−３１０９２２号公報

しかしながら、特許文献４に開示されたねじ接続で鋼管杭を継ぎ足す方法によれば、圧入時の回転方向と逆方向に回転させるときにねじが緩んでしまうという問題があった。
また、特許文献５に開示された方法によると、回転圧入時の回転力をボルトが受けることになるため、強度を確保するためには太いボルトを多数本用いなければならないなどの問題がある。

本考案は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶接等しなくとも鋼管杭を簡単に継合でき、しかも回転圧入時の負荷に耐える継合強度を確保できるうえ鋼管杭を逆回転させても継合が外れる心配のない鋼管杭の継合構造を提供することにある。

請求項１に記載の考案は、第一鋼管杭と第二鋼管杭とを軸方向に継合する鋼管杭の継合構造であって、前記第一鋼管杭の端部に設けられた嵌合凹部と、前記第二鋼管杭の端部に設けられて前記嵌合凹部と噛み合い可能な嵌合凸部と、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合った状態を保持したまま前記第一鋼管杭と前記第二鋼管杭とを固定する固定手段とを備えたことを要旨とする。

この構成によれば、嵌合凹部と嵌合凸部とを噛み合わせれば、第一鋼管杭と第二鋼管杭とを軸回転力を一方（上杭）から他方（下杭）へ伝達可能な状態に接続できる。さらに、この噛み合い状態を保ったまま、第一鋼管杭と第二鋼管杭は固定手段により固定されるため、第一鋼管杭と第二鋼管杭に軸方向に引き離す方向の力が加わっても、両鋼管杭の継合が外れることがない。第一鋼管杭と第二鋼管杭との継合に溶接を行う必要がなく、継合作業を簡単にすることができる。

請求項２に記載の考案は、請求項１に記載の鋼管杭の継合構造において、前記第一鋼管杭と第二鋼管杭のうち一方の端部には、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合う前に、他方の端部に設けられた前記嵌合凹部又は前記嵌合凸部を有する筒状の嵌合部に内挿又は外挿されうる筒状のガイド部が設けられていることが好ましい。

この構成によれば、第一鋼管杭と第二鋼管杭とを継合する際は、そのうち一方の端部に設けられた筒状の嵌合部に他方の端部に設けられたガイド部を内挿又は外挿することで、軸が合った状態を保持したまま嵌合凹部と嵌合凸部との噛み合い位置まで案内でき、その後、一方（例えば上杭）を１回転未満の少量軸回転させれば、嵌合凹部と嵌合凸部とを簡単に噛み合わせることができる。

請求項３に記載の考案は、請求項２に記載の鋼管杭の継合構造において、前記ガイド部は、杭本体の前記嵌合凹部又は前記嵌合凸部よりも先端側へ突出する先端部分により構成され、前記嵌合部に内挿されるように設けられていることが好ましい。

この構成によれば、ガイド部は杭本体の先端部分を利用して構成されるため、部品点数の少ない簡単な構成で済む。また、ガイド部は嵌合部に内挿される方式なので、嵌合凹部と嵌合凸部の噛み合いを実際に目視しつつその噛み合わせ作業を行うことができる。

請求項４に記載の考案は、請求項３に記載の鋼管杭の継合構造において、前記ガイド部は、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合った継合状態で、前記他方の鋼管杭の杭本体と端面同士が当接可能な突出長を有していることを要旨とする。

この構成よれば、請求項３に係る考案と同様の効果が得られる他、第一及び第二鋼管杭の継合状態において双方の杭本体の当接面を介して軸方向の力（荷重）が伝達されるため、嵌合凹部と嵌合凸部の噛み合い部分を介してのみ軸方向の力が伝達される構成に比べ、継合部分の強度が保証されやすい。なお、双方の杭本体の軸端面同士が当接する限りにおいて、嵌合凹部と嵌合凸部の噛み合い部分を介して軸方向の力が一部伝達されても構わない。

請求項５に記載の考案は、請求項２乃至４のいずれか一項に記載の鋼管杭の継合構造において、前記固定手段は、内挿又は外挿された前記ガイド部と前記嵌合部との間に鋼管の周方向複数箇所において締結される締結具としてボルトとナットを含み、前記ガイド部と前記嵌合部とのうち内挿される側のものが前記第一鋼管杭と第二鋼管杭とのうち上杭となる側の端部に設けられるとともに、該内挿される側のものの内周面上に複数のナットが周方向複数箇所に固着され、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合った状態では、前記嵌合部と前記ガイド部が、前記ボルトを前記ナットに螺着可能な位置関係となるように設定されていることを要旨とする。

この構成によれば、嵌合凹部と嵌合凸部とを噛み合わせれば、嵌合部とガイド部が、ボルトをナットに螺着可能な位置関係となる。よって、そのままボルトをナットに螺着すればよい。例えばボルトをナットに螺着可能な位置関係となる噛み合わせ位置を探しながら、嵌合凹部と嵌合凸部の噛み合わせ作業を行う必要がない。また、ガイド部と前記嵌合部とのうち内挿される側のものが上杭側の端部に設けられ、かつ該内挿される側のものの内周面上に複数のナットを周方向複数箇所に固着している。このため、鋼管杭（下杭）の打設時に上端側内部に打設器具（チャック片等）を挿入する際に、ナットが邪魔になることがない。

請求項１〜５に記載の考案によれば、溶接等しなくとも鋼管杭を簡単に継合でき、しかも回転圧入時の負荷に耐える継合強度を確保できるうえ鋼管杭を逆回転させても継合が外れる心配がない。

（第一実施形態）
以下、本考案を具体化した第一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１は、鋼管杭の継合後の状態を示す側面図である。

図１に示すように、杭は、複数本（図１では２本のみ示す）の鋼管杭１，２が軸方向に継合されて一本に構成される。本実施形態では、最初に打設される一本目の鋼管杭を下鋼管杭１と呼び、打設された下鋼管杭１の上端部に下端部を継合させる鋼管杭を上鋼管杭２と呼ぶことにする。杭を深く打設する場合、一本目の下鋼管杭１の上端部に上鋼管杭２の下端部を継合し、３本以上継合する場合は、その上鋼管杭２の上端部に別の上鋼管杭２の下端部を継合し、必要な杭の長さになるまで打設と継合を繰り返す。

本実施形態では、下鋼管杭１の上端部に設けられた第一嵌合部１４と上鋼管杭２の下端部に設けられた第二嵌合部２２とを嵌合したうえで第一嵌合部１４にボルト１６を締結することで両鋼管杭１，２を継合する構成である。図１の例では、鋼管杭を三段以上継合する例であり、二段目の上鋼管杭２の上端部には、三段目の上鋼管杭２の下端部の第二嵌合部２２と継合するための第一嵌合部２４が固定されているが、鋼管杭を二段だけ継合する場合は、最終の上鋼管杭２の上端部には第一嵌合部２４は省かれる。なお、第一嵌合部２４は、第一嵌合部１４と同様の構成である。

下鋼管杭１が回転圧入法で打設された後、地盤から一部突出した上端部分の第一嵌合部１４に対して、第二嵌合部２２を嵌合しボルト１６で締結固定する。ここで、打設作業に使用される打設機は、自走車体の前部に支持されたリーダーに昇降可能に支持され且つ圧入用シリンダーユニットにより昇降駆動される回転駆動部を備える。この回転駆動部には回転力を鋼管杭に伝達する周方向複数個の開閉自在なチャック片が設けられ、このチャック片を下鋼管杭１の上端部開口から挿入して開状態として杭本体１１内の内周面上に突設された係止部１１ａ（図７、図８参照）に係合させた状態で、回転駆動部を回転駆動することで、下鋼管杭１は地盤に回転圧入される。

図２は（ａ）下鋼管杭および（ｂ）上鋼管杭をそれぞれ示す斜視図である。図３は、下鋼管杭の第一嵌合部を示す斜視図、図４は第一嵌合部を示す平面図である。また、図５は、上鋼管杭の第二嵌合部を示す斜視図、図６は第二嵌合部を示す平面図である。なお、図４においては、係止部１１ａ、拡翼１２および掘削ビット１３は省略している。

図１及び図２（ａ）に示すように、下鋼管杭１は、所定長さ（例えば３〜８メートルの範囲の値）の鋼管からなる杭本体１１を有する。杭本体１１の下端部外周面には複数枚（本例では二枚）の半円板状の拡翼１２が、半回転の螺旋をなすように外方へ延出形成され、さらに杭本体１１の下端部には掘削ビット１３が突設されている。

図２（ａ）、図３及び図４に示す第一嵌合部１４は、下鋼管杭１の上端部に予め溶接されている。第一嵌合部１４には、その端縁部分が一周に渡って凹凸形状に形成され、そのうちの凹所により嵌合凹部１４ａが形成されている。嵌合凹部１４ａは周方向に略一定ピッチで、互いに対向する１８０度の位置に二つ設けられている。また、第一嵌合部１４における嵌合凹部１４ａよりやや下側位置には、四つのボルト挿通孔１４ｂが周方向に等間隔に形成されている。

また、図２（ｂ）に示す上鋼管杭２は、下鋼管杭１とほぼ同じ長さの鋼管からなる杭本体２１を有している。図２（ｂ）、図５及び図６に示すように、第二嵌合部２２は、杭本体２１に対してその先端から所定長さだけ控えた位置で溶接されている。このため、杭本体２１の先端部分（図２、図５では下端部分）が、第二嵌合部２２よりも所定長さ分だけ突出しており、この突出部分が筒状のガイド部２１ａを構成している。よって、ガイド部２１ａの外周径は、第二嵌合部２２の内周径とほぼ等しい。そして、第二嵌合部２２と第一嵌合部１４は、外径の等しい鋼管からなる杭本体１１，２１に外嵌された状態でそれぞれ溶接されているので、両者の内径は等しくなっている。このため、ガイド部２１ａの外径は、第一嵌合部１４の内径に略等しく（厳密には僅かに小さく）、筒状のガイド部２１ａを筒状の第一嵌合部１４に内挿できるようになっている。

図２（ｂ）、図５及び図６に示すように、第二嵌合部２２は、下側端縁部分が一周に渡って凹凸形状に形成され、そのうちの凸所により嵌合凸部２２ａが形成されている。嵌合凸部２２ａは前記嵌合凹部１４ａと噛み合うことが可能な径、位置及びサイズに形成されている。図６に示すように、嵌合凸部２２ａは周方向に略一定ピッチで、互いに対向する１８０度の位置に二つ設けられている。嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａの数は噛み合い嵌合できる限りにおいて適宜変更できる。なお、本実施形態では、嵌合凹部１４ａが下鋼管杭１の上端部に設けられている構成なので、下鋼管杭１が第一鋼管杭となり、嵌合凸部２２ａが設けられた上鋼管杭２が第二鋼管杭となる。また、二段目及び三段目の鋼管杭の継合は、上鋼管杭に別の上鋼管杭が継ぎ足されるので、下側の上鋼管杭が第一鋼管杭、さらに継合される別の上鋼管杭が、第二鋼管杭に相当する。

図５及び図６に示すように、ガイド部２１ａの内周面上には、各ボルト挿通孔２１ｂと対応する位置に四個のナット２３がそれぞれ溶接により固着されている。嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとが嵌合した状態では、ボルト挿通孔１４ｂとボルト挿通孔２１ｂが常に一致するようになっている。この一致したボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂを通じてボルト１６（図１、図２（ａ）参照）を挿通すれば、ボルト１６をナット２３に螺着することが可能となっている。

また、杭本体２１のうち第二嵌合部２２よりも下端側へ突出する先端部分からなるガイド部２１ａは、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとが嵌合する前に第一嵌合部１４内に挿通され、この挿通状態で軸合わせされる。この軸合わせされた状態で、上鋼管杭２を軸方向に沿って下鋼管杭１側へ第一嵌合部１４と第二嵌合部２２が軽く当たるまで移動させ、その後、上鋼管杭２を軸合わせされた状態で軸回転させれば嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとを簡単に噛み合わせることができる。

また、ガイド部２１ａの突出長は、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとを嵌合させた状態で、丁度、ガイド部２１ａの端面が下鋼管杭１の杭本体１１の端面と当接する長さに設定されている。よって、下鋼管杭１と上鋼管杭２とが継合された状態では、ガイド部２１ａと杭本体２１の端面同士が当接した状態にあり、軸方向の負荷は杭本体２１（ガイド部２１ａ）と杭本体１１との当接部分を介して伝達されるようになっている。例えばガイド部２１ａと杭本体１１との端面同士が当接しない（離間する）構成であると仮定すると、第一嵌合部１４と第二嵌合部２２との噛み合い部分のみを介して軸方向の力（負荷）が伝達されることになり、両嵌合部１４，２２に負荷が集中しやすくなる。しかし、本実施形態では、軸方向にかかる力（負荷）が、杭本体１１，２１の端面同士が当接する部分を介して伝達されることで、第一嵌合部１４と第二嵌合部２２の噛み合い部分のみに負荷がかかることを回避しやすくなっている。

なお、図２（ｂ）に示すように、上鋼管杭２の上端部には杭本体２１に溶接されるかたちで第一嵌合部２４が設けられている。前述のとおり、第一嵌合部２４は第一嵌合部１４と同様の構成であり、嵌合凹部２４ａ及びボルト挿通孔２４ｂを有している。

ここで、ボルト挿通孔２１ｂは、ガイド部２１ａの周方向に９０度ずつずらした位置に形成されている。また、ボルト挿通孔１４ｂも、第一嵌合部１４の周方向に９０度ずつずらした位置に形成されている。そして、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａは、周方向に１８０度対向する位置関係でそれぞれ一対設けられていることから、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとが嵌合する状態では、ボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂが常に一致するように構成されている。

例えばナット２３の個数は、２個〜８個程度が締結作業を面倒にしないうえで好ましく、さらに強度安定化のためにはナット２３を周方向に等間隔に設けることが好ましい。例えばナット２３を対向する１８０度の位置に２個溶接した場合、１８０度の自然数倍の角度（１８０度又は３６０度）だけ回転させる毎に噛み合うように嵌合凹部と嵌合凸部を設定すればよい。また、ナットを１２０度毎の位置に３個溶接した場合は、１２０度の自然数倍の角度（１２０度、２４０度又は３６０度）だけ回転させる毎に噛み合うように嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａを設定すればよい。さらに、ナット２３を９０度毎の位置に４個溶接した場合は、９０度の自然数の角度（９０度、１８０度、２７０度又は３６０度）だけ回転させる毎に噛み合うように嵌合凹部と嵌合凸部を設定すればよい。つまり、ナットをθ度毎の位置に（３６０／θ）個溶接した場合は、θ度の自然数倍の角度（θ・Ｎ（但し、１≦Ｎ≦（３６０／θ）を満たす自然数）だけ回転させる毎に噛み合うように嵌合凹部と嵌合凸部を設定すればよい。但し、１回転のうちに複数の噛み合い位置があるように、θ・Ｎ≦１８０を満たすことが好ましい。この条件を満たすＮを用いて、（３６０／（θ×Ｎ））個の嵌合凹部（又は嵌合凸部）を設けることが好ましく、本例のように９０度毎の位置に４個のナット２３が溶接された構成では、９０・Ｎ≦１８０を満たすＮは、「１」と「２」なので、嵌合凹部（又は嵌合凸部）の数は、（３６０／（９０×１））＝４（個）、もしくは、本実施形態のように（３６０／（９０×２））＝２（個）が好ましい。４個の場合は９０度毎に嵌合凹部と嵌合凸部が噛み合うことになる。

本実施形態では、下鋼管杭１と上鋼管杭２との固定手段として、ガイド部２１ａと第一嵌合部１４間を固定する締結具であるボルト１６とナット２３を採用している。そして、ガイド部２１ａと第一嵌合部１４とのうち内挿される側のガイド部２１ａを、継ぎ足される側である上鋼管杭２の端部（下端部）に設けている。そして、継ぎ足される上鋼管杭２の端部に第一嵌合部１４の筒内に内挿できるように設けられたガイド部２１ａの内周面上に複数個のナット２３が周方向に略等間隔の位置に固着されている。このように構成している理由は、チャック片が挿入される下鋼管杭１（又は上鋼管杭２）の上端開口付近の内周面上にチャック片の挿入の妨げとなる障害物（例えばナット２３）が存在しないようにするためである。ナット２３は、下鋼管杭１と上鋼管杭２の接続部分において、内挿される側の内周面上に固着しておく必要があり、この内挿される側であるガイド部２１ａを上鋼管杭２側に設けることで、ナット２３を、継ぎ足される側の上鋼管杭２の下端部内周面上というチャック片の挿入の妨げにならない位置に配置できる。

図７は、鋼管杭の接続部分を示す一部破断した分解側面図、図８は、鋼管杭の継合後の接続部分を示す一部破断側面図である。
下鋼管杭１が回転圧入により上端部の一部を残して地面に打設されると、図７に示すように、下鋼管杭１に対して上鋼管杭２を軸心が合うように配置し、まずガイド部２１ａを第一嵌合部１４に内挿する。これで両鋼管杭１，２が軸合わせされるので、さらに上鋼管杭２を下鋼管杭１側へ軸方向に移動させ、第一嵌合部１４と第二嵌合部２２が当たるまで、ガイド部２１ａを深く挿入（内挿）する。第一嵌合部１４と第二嵌合部２２が一度で噛み合うことはまずなく凸部同士が接触する。この際、第一嵌合部１４と第二嵌合部２２は、ガイド部２１ａの外周側に配置されるので、その噛み合い位置を目視で確認しつつ、上鋼管杭２を軸回転させながら、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとを噛み合わせる。このとき、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａが噛み合えば、ボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂが常に一致する構成であるため、噛み合わせだけを意識すればよい。そして、一致しているボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂにボルト１６を挿通し、ガイド部２１ａの内周面上に固着されたナット２３にそのボルト１６を螺着する。こうして下鋼管杭１と上鋼管杭２は、図８に示すように、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとが噛み合った状態で４本のボルト１６が締結された第一嵌合部１４とガイド部２１ａにて固定される。

このように、継合作業時は、下鋼管杭１の第一嵌合部１４に内挿されるガイド部２１ａの外側において嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａの噛み合い部分を外側から目で確認しながら確実に噛み合わせることができるため、嵌合作業が比較的簡単である。例えばガイド部が第一嵌合部１４に外挿される構成であるとすると、噛み合わせ部分がガイド部に隠れて直接目で確認できないので、上鋼管杭を軸回転させながら噛み合いを感触で確認するしかなく、噛み合わせ作業を慎重に行わざるを得ず、嵌合作業に手間取ることになる。しかし、本実施形態の構成であれば、実際に作業者が目で確認しつつ嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａを嵌合できるので、嵌合作業がはかどることになる。

こうして図８に示すように第一嵌合部１４と第二嵌合部２２の嵌合及びボルト１６とナット２３の複数箇所での締結を介して、下鋼管杭１と上鋼管杭２は強固に継合される。その後、引き続き、上鋼管杭２にチャック片が挿入されて下鋼管杭１と共に上鋼管杭２が回転圧入される。この際、下鋼管杭１と上鋼管杭２に軸方向に働く力は、ガイド部２１ａと杭本体１１との端面当接箇所を介して伝達される。このため、軸方向にかかる負荷の割に継合部分の強度が確保されやすい。

以上、詳述したように本実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとの嵌合により上鋼管杭２の回転方向の力を下鋼管杭１へ伝達できるように継合できるうえ、この嵌合状態を保持して下鋼管杭１と上鋼管杭２とを固定することができる。

（２）ガイド部２１ａを設けたので、ガイド部２１ａを第一嵌合部１４に内挿することで軸合わせでき、軸合わせされた状態で上鋼管杭２を下鋼管杭１側へ、第一嵌合部１４と第二嵌合部２２が当たるまで移動させて、そのまま上鋼管杭２を軸回転させれば、簡単に嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとを嵌合させることができる。

（３）また、ガイド部２１ａが第一嵌合部１４に内挿され、ガイド部２１ａの外周側の位置で噛み合わせが行われる構成なので、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａを外側から目視しつつ噛み合わせ作業ができるので、下鋼管杭１と上鋼管杭２を簡単に継合させることができる。

（４）溶接する必要がないので、雨天を避けたり、雨などによる水分に起因して溶接強度が低下する心配や、この心配を解消するために溶接量や溶接箇所を増やすなどの溶接強度確保のための対策をとる必要がない。

（５）杭本体２１の先端部分を利用してガイド部２１ａを構成するとともに、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとの嵌合状態において、ガイド部２１ａと杭本体２１の各端面が当接するようにガイド部２１ａの突出長を設定した。よって、打設時、あるいは打設後の基礎杭として使用されている期間でも、軸方向の力は杭本体１１，２１をなす鋼管から鋼管へ直接伝達される。これに対し、下鋼管杭１と上鋼管杭２の継合状態において、杭本体１１，２１をなす各鋼管の端面が離間する構成であると、嵌合凹部と嵌合凸部の嵌合箇所のみを介して一方の鋼管から他方の鋼管へ軸方向の力（負荷）が伝達されることになるため、嵌合凹部と嵌合凸部に過大な負荷がかかる。しかし、本実施形態によれば、このような事態を回避できる。

（６）嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとが噛み合った際に第一嵌合部１４に内挿されているガイド部２１ａの軸回転方向の相対位置が、ナット２３にボルト１６を螺着可能な位置関係となるように、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａとの数・位置、ボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂ及びナット２３の数・位置を設定した。よって、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａが噛み合えば、そのとき常に一致しているボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂにボルト１６を挿入すれば、そのボルト１６をナット２３に締結できる。このため、例えば嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａが噛み合ったにも拘わらず、ボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂの位置が一致しておらず、ボルト挿通孔１４ｂ，２１ｂも一致する噛み合い位置を探しながら嵌合作業を行う必要がない。

（第二実施形態）
本実施形態は、筒状のガイド部が筒状の嵌合部に外挿される構成の例である。ガイド部と嵌合部のうち内挿側を上鋼管杭側に設けることが好ましいので、ガイド部が外挿される構成の本例では、ガイド部が下鋼管杭に設けられ、上鋼管杭の第二嵌合部に外挿される構成となる。

図９は（ａ）上鋼管杭の第二嵌合部、（ｂ）下鋼管杭の第一嵌合部をそれぞれを示す斜視図である。図９（ａ）に示すように、上鋼管杭２には杭本体２１の下端部に第二嵌合部３５が固着されている。第二嵌合部３５には対向する１８０度の位置に２つの嵌合凸部３５ａを有する。また、第二嵌合部３５には周方向に複数のボルト挿通孔３５ｂが貫通形成されている。そして、第二嵌合部３５の内周面上には４個のナット２３が周方向に等間隔の位置に溶接されている。

一方、図９（ｂ）に示すように、下鋼管杭１を構成する杭本体１１の上端部には、第一嵌合部３１が予め溶接され、さらに第一嵌合部３１の外周側に筒状のガイド部３２が溶接されている。ガイド部３２は、第一嵌合部１４及び第二嵌合部２２の外径と略等しい外径を有しており、下鋼管杭１と上鋼管杭２とを継合する際は、ガイド部３２は第二嵌合部２２に外挿されるように構成されている。

下鋼管杭１と上鋼管杭２を継合する際は、第二嵌合部２２をガイド部３２に挿入して軸合わせし、そのまま第一嵌合部１４と第二嵌合部２２とが当たるまでさらに深く挿入する。次に、上鋼管杭２を軸回転させて嵌合凹部３１ａと嵌合凸部３５ａとを噛み合わせる。そして、図１０に示すように、この噛み合った状態で一致しているボルト挿通孔３２ａ，３５ｂを通じて挿通したボルト１６をナット２３に螺着する。このようにガイド部３２が第二嵌合部２２に外挿されるタイプであっても、前記第一実施形態と同様に嵌合作業を簡単にすることができる。ガイド部３２に隠れて噛み合い部分を直接目で確認することはできないが、噛み合い箇所がガイド部３２で保護されているので、他の異物等を誤って噛み込むことを回避しやすい。その他、第一実施形態と同様の効果が得られる。

尚、実施形態は、上記に限定されるものではなく、以下のように変更してもよい。
（変形例１）前記第二実施形態において、嵌合部の内周面に固着したナット２３にボルト１６を螺着させる構成に替え、図１１に示すように、貫通ボルト４０を用いて固定する構成を採用することもできる。また、第一実施形態においても、同様に貫通ボルトを用いて固定する構成としてもよい。

（変形例２）嵌合凹部と嵌合凸部の凹凸の数は、２つずつであることに限定されず適宜な数を設定できる。例えば凹部と凸部が１つずつの構成、３つ以上設けられた構成を採用できる。この場合、嵌合凹部１４ａと嵌合凸部２２ａが噛み合った状態で、ガイド部と嵌合部との位置関係がボルト挿通孔が常に一致する訳ではない構成も採用できる。

（変形例３）第一鋼管杭と第二鋼管杭を下鋼管杭と上鋼管杭の組み合わせで説明したが、第一鋼管杭と第二鋼管杭は共に上鋼管杭である組み合わせでもよい。
（変形例４）固定手段はボルトとナットによる締結手段に限定されない。例えば上鋼管杭が下鋼管杭に対して嵌合凹部と嵌合凸部とが噛み合った位置まで挿入されると、上鋼管杭と下鋼管杭が係止によりロックされるロック機構を採用することもできる。また、下鋼管杭と上鋼管杭の接続部分の外周側から略半円筒の一対の留め具を配置し、この留め具に下鋼管杭と上鋼管杭とを固定するようにボルトを螺着する構成も採用できる。

（変形例５）嵌合凹部と嵌合凸部は凹凸が鋼管杭の端面部分に形成された構成に限定されず、凹凸が各鋼管杭の端部における内周面と外周面に形成したスプライン歯による構成も採用できる。

第一実施形態において継合された鋼管杭を示す側面図。 （ａ）下鋼管杭と（ｂ）上鋼管杭とをそれぞれ示す斜視図。 第一嵌合部の斜視図。 第一嵌合部の平面図。 第二嵌合部の斜視図。 第二嵌合部の底面図。 第一嵌合部と第二嵌合部との一部破断した分解側面図。 第一嵌合部と第二嵌合部との継合後の状態を示す一部破断した側面図。 第二実施形態の（ａ）第一嵌合部と（ｂ）第二嵌合部とを示す斜視図。 第一嵌合部と第二嵌合部との継合後の状態を示す側断面図。 変形例の第一嵌合部と第二嵌合部との継合後の状態を示す側断面図。

符号の説明

１…第一鋼管杭としての下鋼管杭、２…第二鋼管杭としての上鋼管杭、１１…杭本体、１２…拡翼、１３…掘削ビット、１４…嵌合部としての第一嵌合部、１４ｂ…ボルト挿通孔（第一嵌合部側）、１６…固定手段を構成するボルト、２１…杭本体、２１ａ…ガイド部、２１ｂ…ボルト挿通孔（ガイド部側）、２２…第二嵌合部、２３…固定手段を構成するナット、３１…第一嵌合部、３１ａ…嵌合凹部、３２…ガイド部、３２ａ…ボルト挿通孔（ガイド部側）、３５…嵌合部としての第二嵌合部、３５ａ…嵌合凸部、３５ｂ…ボルト挿通孔（第一嵌合部側）、４０…固定手段を構成するボルト、４１…固定手段を構成するナット。

Claims (5)

1. 第一鋼管杭と第二鋼管杭とを軸方向に継合する鋼管杭の継合構造であって、
   前記第一鋼管杭の端部に設けられた嵌合凹部と、
   前記第二鋼管杭の端部に設けられて前記嵌合凹部と噛み合い可能な嵌合凸部と、
   前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合った状態を保持したまま前記第一鋼管杭と前記第二鋼管杭とを固定する固定手段と
   を備えたことを特徴とする鋼管杭の継合構造。
2. 前記第一鋼管杭と第二鋼管杭のうち一方の端部には、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合う前に、他方の端部に設けられた前記嵌合凹部又は前記嵌合凸部を有する筒状の嵌合部に内挿又は外挿されうる筒状のガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭の継合構造。
3. 前記ガイド部は、杭本体の前記嵌合凹部又は前記嵌合凸部よりも先端側へ突出する先端部分により構成され、前記嵌合部に内挿されるように設けられていることを特徴とする請求項２に記載の鋼管杭の継合構造。
4. 前記ガイド部は、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合った継合状態で、前記他方の鋼管杭の杭本体と端面同士が当接可能な突出長を有していることを特徴とする請求項３に記載の鋼管杭の継合構造。
5. 前記固定手段は、内挿又は外挿された前記ガイド部と前記嵌合部との間に鋼管の周方向複数箇所において締結される締結具としてボルトとナットを含み、前記ガイド部と前記嵌合部とのうち内挿される側のものが前記第一鋼管杭と第二鋼管杭とのうち上杭となる側の端部に設けられるとともに、該内挿される側のものの内周面上に複数のナットが周方向複数箇所に固着され、前記嵌合凹部と前記嵌合凸部とが噛み合った状態では、前記嵌合部と前記ガイド部が、前記ボルトを前記ナットに螺着可能な位置関係となるように設定されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の鋼管杭の継合構造。

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