JP3583009B2 - 杭の接続構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一方の杭端部に筒部を設けるとともに、他方の杭端部に軸部を設けて、杭軸芯方向で隣り合う杭の前記筒部と前記軸部とを互いに抜け止め状態で接続してある杭の接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記杭の接続構造は、所望長さで地中に埋設できるように、杭端部に筒部と軸部とを設けて、杭軸芯方向で隣り合う杭の筒部と軸部とを互いに抜け止め状態で接続できるようにしたものであるが、従来、雌ネジ部を形成してある筒部内周面を備えた筒部と、雄ネジ部を形成してある軸部外周面を備えた軸部とを設け、筒部と軸部とを螺合嵌合させて、隣り合う杭どうしを互いに抜け止め状態で接続できるようにしている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の杭の接続構造によれば、杭どうしを相対回転させながら徐々に近接移動させて筒部と軸部とを螺合する必要があるので、杭どうしの接続作業に多大な手間を要し、その上、杭自体が大型で重量物であるような場合には、螺合中に雄ネジ部と雌ネジ部の間でこじれが生じ易く、その接続作業に一層手間がかかるので、作業コストが高くなり易い欠点がある。
【０００４】
本発明は上記実状に鑑みてなされたものであって、接続作業に多大な手間をかけずに作業コストを安くできるようにしながら、杭どうしを確実に抜け止め状態で接続できるようにすることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、一方の杭端部に筒部を設けるとともに、他方の杭端部に軸部を設けて、杭軸芯方向で隣り合う杭の前記筒部と前記軸部とを互いに抜け止め状態で接続してある杭の接続構造であって、前記筒部の筒部内周面部に、周方向に沿う内向き溝部を形成するとともに、前記軸部の軸部外周面部に、周方向に沿う外向き溝部を、その軸部外周面部に嵌合した前記筒部内周面部の前記内向き溝部に対向するように形成し、前記内向き溝部内に前記筒部内周面部よりも内側に入り込んだ状態に杭軸芯周りで形成した複数個の分割キー部材を収容し、筒部外周面から前記内向き溝部内に内外連通する貫通孔を複数設け、一方に前記貫通孔にネジ嵌合する第１ネジ部を設けるとともに、他方に前記分割キー部材にネジ嵌合する第２ネジ部を設け、且つ、前記第１ネジ部と第２ネジ部を逆ネジに形成してあるキー操作部材の外向き溝部側への移動により、前記分割キー部材の各々を、前記筒部外周面から前記外向き溝部側に前記貫通孔を介して押し込み操作を行い、前記内向き溝部内と前記外向き溝部内に跨る状態に前記分割キー部材を嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う杭の前記筒部と前記軸部とを抜け止め状態で接続してあるところにある。
【０００６】
請求項２の発明の特徴構成は、前記キー操作部材の前記内向き溝部側への移動により、前記互いに嵌合した隣り合う杭の前記内向き溝部内と前記外向き溝部内に跨って嵌め込んだ前記分割キー部材を内向き溝部側に移動させて、外向き溝部から引き出すことにより前記杭の前記筒部と前記軸部とを分離可能としてあるとこるにある。
請求項３の発明の特徴構成は、前記貫通孔にネジ嵌合する第１ネジ部が前記キー操作部材の一方における一端部にだけ形成されているところにある。
【０００７】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記筒部の筒部内周面部に、周方向に沿う内向き溝部を形成するとともに、前記軸部の軸部外周面部に、周方向に沿う外向き溝部を、その軸部外周面部に嵌合した前記筒部内周面部の前記内向き溝部に対向するように形成し、前記内向き溝部内に前記筒部内周面部よりも内側に入り込んだ状態に杭軸芯周りで形成した複数個の分割キー部材を収容し、筒部外周面から前記内向き溝部内に内外連通する貫通孔を複数設け、一方に前記貫通孔にネジ嵌合する第１ネジ部を設けるとともに、他方に前記分割キー部材にネジ嵌合する第２ネジ部を設け、且つ、前記第１ネジ部と第２ネジ部を逆ネジに形成してあるキー操作部材の外向き溝部側への移動により、前記分割キー部材の各々を、前記筒部外周面から前記外向き溝部側に前記貫通孔を介して押し込み操作を行い、前記内向き溝部内と前記外向き溝部内に跨る状態に前記分割キー部材を嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う杭の前記筒部と前記軸部とを抜け止め状態で接続してあるから、少ない押し込み操作で分割キー部材を内向き溝部内と外向き溝部内に跨る状態に嵌め込むことができる。
つまり、従来のように螺合嵌合させて杭どうしを接続する構成に変えて、キー部材の嵌入によって杭どうしを接続する構成のものが提案されていたが、例えば、比較例を上げて説明すると、図９，１０（イ）（ロ）に示すように、内向き溝部５に、その内側と筒部外周面１ｂとに亘って貫通する複数の貫通孔１６を周方向に等間隔を隔てて形成するとともに、各貫通孔１６の筒部外周面１ｂ側に臨む部分に雌ネジ部１７を形成して、内向き溝部５に収容した分割キー部材１２を外向き溝部６側に押し出し操作するためのキー操作部材Ｓを螺着し、これらのキー操作部材Ｓの螺進操作で、各分割キー部材１２を各別に外向き溝部６側に押し出して、外向き溝部６側に嵌まり込む状態に移動させるように構成するものが考えられるが、これだと、分割キー部材１２を内向き溝部５内と外向き溝部６内に跨る状態に嵌め込むことができるのだけれど、キー操作部材Ｓの端部を分割キー部材１２に押し当てて、前記キー操作部材Ｓの螺進操作で単に分割キー部材１２を外向き溝部６側に押し出し操作できるだけなので、キー操作部材Ｓを螺進させて押し出した距離だけ分割キー部材１２が外向き溝部６側に押し込まれることになり、押し込み操作に手間が掛かるだけでなく、筒部１と軸部２とを嵌合させる前の内向き溝部５に収容した分割キー部材１２がその内向き溝部５から脱落し易いとともに、一度外向き溝部６側に押し込まれた分割キー部材１２を戻すことができないという問題があるが、本件だと例えば、第１ネジ部と第２ネジ部のネジのピッチを同じに設定した場合、キー操作部材の螺進操作で前記キー操作部材を１回転させると、第１ネジ部により１回転分前記キー操作部材が押し込まれるとともに、第１ネジ部とは逆ネジである第２ネジ部により分割キー部材が１回転分外向き溝部側に押し出されることになり、結果的に分割キー部材が２回転分外向き溝部側に押し出されることになるから、少ない押し込み操作で所望の位置に分割キー部材を押し込むことができるだけでなく、第２ネジ部が分割キー部材にネジ嵌合しているので、前記内向き溝部に収容した分割キー部材のその内向き溝部からの脱落を阻止できる。
そして、請求項２の発明の特徴構成のように、前記キー操作部材の前記内向き溝部側への移動により、前記互いに嵌合した隣り合う杭の前記内向き溝部内と前記外向き溝部内に跨って嵌め込んだ前記分割キー部材を内向き溝部側に移動させて、外向き溝部から引き出すことにより前記杭の前記筒部と前記軸部とを分離可能としてあれば、押し込まれた分割キー部材を戻すことができるので、一度接続した杭の筒部と軸部とを分離することができる。
その結果、前記筒部と前記軸部とを確実に抜け止め状態に接続する接続操作の操作性を向上できるので接続作業に多大な手間をかけずに作業コストを安くできるとともに、杭の接続を解除することも可能となる。
【０００８】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１または２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記貫通孔にネジ嵌合する第１ネジ部が前記キー操作部材の一方における一端部にだけ形成されているから、キー操作部材の前記貫通孔への挿通操作が容易となる。
つまり、前記比較例で示した、キー操作部材のように全長に亘って雄ネジ部が設けられているものだと、分割キー部材に対する所定の位置へキー操作部材を移動させる螺進操作を、キー操作部材の先端から行う必要があり、手間がかかるものであったが、本件だと第１ネジ部が前記貫通孔に設けた雌ネジ部に達するまでは、そのまま挿通できるので、螺進操作の手間を軽減することができる。
その結果、キー操作部材の挿通作業が早くなり、作業性を向上させることができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係わる杭の接続構造の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、一方の杭端部に円筒状の筒部１を設けるとともに、他方の杭端部に小径円筒状の軸部２を設けて、杭軸芯Ｘ方向で隣り合う杭Ａの筒部１と軸部２とを互いに抜け止め状態で接続自在に構成してある地滑り抑止用の杭Ａを示し、この杭Ａをクレーン等で吊り下げて、必要数の杭Ａどうしを接続しながら、地盤に予め掘削した縦孔に挿入し、中空部Ｅ及び杭外周部にコンクリート等の充填材を充填して、地盤を補強できるようにしてある。
【００１１】
前記杭Ａは、遠心鋳造法で鋳造した円筒状の鋳鋼管Ｄの一方の端部に、筒部１を備えた鋳鋼管ボックス継手Ｂを溶接接続するとともに、鋳鋼管Ｄの他方の端部に、軸部２を備えたピン継手Ｃを溶接接続して、全長に亘って略一定の外径を備えた円筒状に形成してあり、ボックス継手Ｂを上側に向けて地中に埋設するように構成してある。
【００１２】
次に、上下に隣り合う杭Ａどうしの接続手順を、図２を参照しながら説明する。
図２（イ）に示すように、下側の杭Ａ２の筒部１を上向きに保持して、その筒部１の各内向き溝部５に各分割キー部材１２を筒部内周面部１ａよりも内側に入り込んだ状態で収容しておき、上側の杭Ａ１を、その軸部２を下向きにして、下側の杭Ａ２と略同芯状に保持する。
【００１３】
次に、上側の杭Ａ１を下降させて、図２（ロ）に示すように、その軸部２を下側の杭Ａ２の筒部１に嵌合する。
【００１４】
次に、図２（ハ）に示すように、各押し出しボルト１８（キー操作部材Ｓの一例）の螺進操作により、キー内周面１４が全周に亘って外向き溝部６の溝底面１３に接当して、押し出しボルト１８を押し出し方向に螺進させることができなくなるまで、分割キー部材１２を外向き溝部６側に移動させて、図４に示すように、杭Ａどうしを抜け止め状態で接続する。
【００１５】
前記筒部１の前記筒部内周面部１ａには、図３に示すように、各々の杭軸芯Ｘに沿う断面視で複数（本実施形態では２つ）の周方向に沿う内向き溝部５を、杭軸芯Ｘ周りで一連の円環状に形成してあり、各内向き溝部５の溝深さＦを、後述するキー部材１１の全体を筒部内周面部１ａよりも内側に入り込んだ状態で収容可能な深さに形成してある。
【００１６】
前記軸部２の軸部外周面部２ａは、杭軸芯Ｘの長さが筒部内周面部１ａと同じで、かつ、対向する筒部内周面部１ａに密接するように杭軸芯Ｘに沿って一定の外径で形成して、上下に隣り合う杭Ａの筒部１と軸部２とを嵌合自在に構成してある。
【００１７】
前記軸部外周面部２ａには、杭軸芯Ｘに沿う断面視で複数（本実施形態では２つ）の周方向に沿う外向き溝部６を、その軸部外周面部２ａに嵌合した筒部内周面部１ａの内向き溝部５に対向するように、杭軸芯Ｘ周りで一連の円環状に形成してあり、図４に示すように、互いに対向する内向き溝部５と外向き溝部６とに跨ってキー部材１１を嵌め込んで、互いに嵌合した筒部１と軸部２とを抜け止め状態で接続してある。
【００１８】
前記キー部材１１は、杭軸芯Ｘ周りで複数（本実施例では６個）の分割キー部材１２で構成してあり、各分割キー部材１２は、横断面形状が矩形の鋼製の長尺体を円弧状に湾曲させて、外向き溝部６の溝底面１３側に対向するキー内周面１４の周方向に沿う曲率が、その外向き溝部６の溝底面１３の周方向に沿う曲率と同じになるように形成してある。
【００１９】
そして、図５に示すように、内向き溝部５に筒部内周面部１ａよりも内側に入り込んだ状態で収容した分割キー部材１２の各々を、筒部１の外周面から外向き溝部６側に押し込み操作自在な操作手段１５で外向き溝部６側に嵌まり込む状態に移動させて、内向き溝部５と外向き溝部６とに跨る状態に嵌め込むのである。
【００２０】
尚、外向き溝部６の溝深さＧを、分割キー部材１２の杭径方向に沿う厚みｔの半分になるように形成して、キー内周面１４が全周に亘って外向き溝部６の溝底面１３に接当する状態で内向き溝部５と外向き溝部６とに跨って嵌まり込ませた各分割キー部材１２の、内向き溝部５に対する杭軸芯Ｘ方向での重なり面積と、外向き溝部６に対する杭軸芯Ｘ方向での重なり面積とが略同じ面積になるように、各分割キー部材１２を内向き溝部５と外向き溝部６とに跨って嵌め込んである。
【００２１】
前記操作手段１５について説明すると、図６（イ）（ロ）に示すように、各内向き溝部５に、その内側と筒部外周面とに亘って貫通する複数（本実施形態では６つ）の貫通孔１６を周方向に等間隔を隔てて形成するとともに、各貫通孔１６の筒部外周面側に臨む部分に雌ネジ部１７を形成し、内向き溝部５に収容した分割キー部材１２を外向き溝部６側に押し出し操作するための押し出しボルト１８に設けた第１ネジ部１９を前記雌ネジ部１７にネジ嵌合させるとともに、第２ネジ部２０を前記分割キー部材１２の雌ネジ部２１にネジ嵌合し、これらの押し出しボルト１８を螺進操作すると、前記第１ネジ部１９と第２ネジ部２０を逆ネジに形成してあるので、前記第１ネジ部１９により前記押し出しボルト１８自体が外向き溝部６側に移動するとともに、前記第２ネジ部２０により各分割キー部材１２が各別に外向き溝部６側に押し出されるので、少ない螺進操作で前記分割キー部材１２を外向き溝部６側に嵌まり込む状態に移動させることができる。
【００２２】
また、第２ネジ部２０が分割キー部材１２の雌ネジ部２１にネジ嵌合しているので、内向き溝部５に収容した分割キー部材１２を、その内向き溝部５から脱落するのを阻止できる。
従って、押し出しボルト１８の螺進操作により、分割キー部材１２を外向き溝部６側に押し出し移動することができるだけでなく、何らかの都合により、内向き溝部５と外向き溝部６とに跨って嵌め込んだ分割キー部材１２を内向き溝部５側に移動させて、外向き溝部６から引き出すこともできる。
図中２２は、前記押し出しボルト１８を螺進操作させるための操作部（例えば、６角穴やドライバ用の溝等）である。
【００２３】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
〈１〉分割キー部材及び貫通孔の数は先の実施形態で説明した６個のものに限るものではなく、ともに２個以上であれば良く、その数は任意である。
〈２〉内向き溝部及び外向き溝部の数は先の実施例で説明した２つのものに限るものではなく、ともに１つ以上であれば良く、その数は任意である。
〈３〉筒部内周面と軸部外周面とは先の実施形態で説明した１段で嵌合するものに限るものではなく、１段以上であれば良く、その数は任意である。
例えば、図７に示すように、筒部内周面部１ａを、杭端側ほど大径になる階段状に形成するとともに、軸部外周面部２ａを前記筒部内周面部１ａに嵌合する形状に配置した階段状に形成したものでも良い。
〈４〉また、前記のように、軸部外周面部２ａと筒部内周面部１ａが嵌合する形状は階段状に形成するものに限るものではなく、例えば、図８に示すように、筒部内周面部１ａを杭端側ほど大径のテーパー面で形成するとともに、軸部外周面部２ａを前記筒部内周面部１ａに嵌合する形状に配置した杭端側ほど小径のテーパー面で形成したものでも良い。
【００２４】
尚、特許請求の範囲の項に、図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す杭の一部断面側面図
【図２】本発明の一実施例を示す筒部と軸部を接続する作用を説明する縦断面図
【図３】本発明の一実施例を示すキー部材の装着状態を示す横断面図
【図４】本発明の一実施例を示す筒部と軸部の接続状態を示す横断面図
【図５】本発明の一実施例を示すキー部材の装着状態を示す要部断面図
【図６】本発明の一実施例を示すキー部材の作用を説明する要部断面図
【図７】別実施形態の筒部と軸部を接続する作用を説明する要部断面図
【図８】別実施形態の筒部と軸部を接続する作用を説明する要部断面図
【図９】比較例のキー部材の装着状態を示す要部断面図
【図１０】比較例のキー部材の作用を説明する要部断面図
【符号の説明】
１ 筒部
１ａ 筒部内周面部
１ｂ 筒部外周面部
２ 軸部
２ａ 軸部外周面部
５ 内向き溝部
６ 外向き溝部
１２ 分割キー部材
１６ 貫通孔
１９ 第１ネジ部
２０ 第２ネジ部
Ｓ キー操作部材
Ｘ 杭軸芯
Ａ 杭

Claims (3)

1. 一方の杭端部に筒部（１）を設けるとともに、他方の杭端部に軸部（２）を設けて、杭軸芯方向で隣り合う杭（Ａ）の前記筒部（１）と前記軸部（２）とを互いに抜け止め状態で接続してある杭（Ａ）の接続構造であって、前記筒部（１）の筒部内周面部（１ａ）に、周方向に沿う内向き溝部（５）を形成するとともに、前記軸部（２）の軸部外周面部（２ａ）に、周方向に沿う外向き溝部（６）を、その軸部外周面部（２ａ）に嵌合した前記筒部内周面部（１ａ）の前記内向き溝部（５）に対向するように形成し、前記内向き溝部（５）内に前記筒部内周面部（１ａ）よりも内側に入り込んだ状態に杭軸芯（Ｘ）周りで形成した複数個の分割キー部材（１２）を収容し、筒部外周面（１ｂ）から前記内向き溝部（５）内に内外連通する貫通孔（１６）を複数設け、一方に前記貫通孔（１６）にネジ嵌合する第１ネジ部（１９）を設けるとともに、他方に前記分割キー部材（１２）にネジ嵌合する第２ネジ部（２０）を設け、且つ、前記第１ネジ部（１９）と第２ネジ部（２０）を逆ネジに形成してあるキー操作部材（Ｓ）の外向き溝部（６）側への移動により、前記分割キー部材（１２）の各々を、前記筒部外周面（１ｂ）から前記外向き溝部（６）側に前記貫通孔（１６）を介して押し込み操作を行い、前記内向き溝部（５）内と前記外向き溝部（６）内に跨る状態に前記分割キー部材（１２）を嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う杭（Ａ）の前記筒部（１）と前記軸部（２）とを抜け止め状態で接続してある杭の接続構造。
2. 前記キー操作部材（Ｓ）の前記内向き溝部（５）側への移動により、前記互いに嵌合した隣り合う杭（Ａ）の前記内向き溝部（５）内と前記外向き溝部（６）内に跨って嵌め込んだ前記分割キー部材（１２）を内向き溝部（５）側に移動させて、外向き溝部（６）から引き出すことにより前記杭（Ａ）の前記筒部（１）と前記軸部（２）とを分離可能としてある請求項１記載の杭の接続構造。
3. 前記貫通孔（１６）にネジ嵌合する第１ネジ部（１９）が前記キー操作部材（Ｓ）の一方における一端部にだけ形成されている請求項１または２記載の杭の接続構造。

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