JP3753360B2

JP3753360B2 - 鋼管杭の縦継ぎ装置

Info

Publication number: JP3753360B2
Application number: JP2000012589A
Authority: JP
Inventors: 眞之祐濱本; 秀明池信; 貢大槻; 明男相和
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2000-01-21
Filing date: 2000-01-21
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2020-01-21
Also published as: JP2001200534A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、鋼管杭（鋼管矢板を含む）の沈設工法において行われる鋼管杭どうしの縦継ぎに広く適用でき、特に、中掘り工法その等の鋼管杭を回転圧入により沈設の縦する工法や沈設にあたって鋼管杭に回転を与える他の工法においての鋼管杭継ぎに好適な、鋼管杭の縦継ぎ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鋼管杭の沈設を行う工法としては、一般に、打撃を加えて行う打込み工法や、既設の掘削孔に挿入するプレボーリング工法、あるいは鋼管杭に挿入したオーガーで掘削しながら鋼管杭を回転圧入して行く中掘り工法、その他鋼管杭を回転圧入だけで沈設する工法や合成鋼管杭等の工法があるが、近頃では中堀り工法が多く採用されている。
【０００３】
また、鋼管杭の沈設施工では、製作、運搬等の都合から、定尺物の鋼管杭を現場に搬入し、沈設過程の下杭に対して上杭をクレーンで吊り下げて突き合わせて溶接により縦継ぎしながら施工を進め、所定長さの鋼管杭の沈設を行うようにしており、この縦継ぎには溶接による方法が採られている。
【０００４】
この溶接による縦継ぎは、現場溶接であるため、作業に多くの時間を要するとともに熟練した溶接工が必要となり、また、溶接部の品質が天候に左右されるばかりでなく、溶接に伴う裏当てリング等の金具を使用する等面倒で多くの費用を要している。そこで、溶接による縦継ぎに代わるものとして、上杭と下杭をネジ継手によって結合する方法（一例として実開昭57-133645号、実開昭57-98923号、特開平4-70414号工法参照）が提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、ネジ継手による縦継ぎ方法は、製作が面倒でコスト高になる。しかも、鋼管杭の縦継ぎは、下杭に上杭を吊り降ろして行うため、吊り降ろしながら螺合のために回転させることは極めて困難な作業となる。しかも、鋼管杭を回転圧入により沈設する工法においては、施工時に逆回転させることがあり、そのような場合にはネジが緩んでしまうため、このネジ螺合による縦継ぎ方法は採用することができない。
【０００６】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたもので、鋼管杭の溶接やネジ螺合による方法に代わって、縦継ぎが、特殊な機械や技能を用いることなく、強固にかつ簡便に行えるとともに、上杭、下杭が回転不能に結合でき、中堀り工法にも使用することのできる、機械的手段による鋼管杭の縦継ぎ装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１の発明は、鋼管杭の一端に突設する雄形のピン継手材、及びこの鋼管杭と縦継ぎする他方の鋼管杭の接続側端部に突設する前記雄型のピン継手材と嵌合する雌形のボックス継手材を備える鋼管杭の縦継ぎ装置において、前記雄型のピン継手材の外周及び前記雌型のボックス継手材の外周に、杭の回転圧入による埋設施工時に両継手材の相対回転を不能とする嵌め合せ手段が突出して設けられることを特徴とする。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の鋼管杭の縦継ぎ装置において、前記雄形のピン継手材及び前記雌型のボックス継手材は、前記鋼管杭の厚さよりも厚肉の厚肉部を有し、該厚肉部の外周に前記嵌め合せ手段が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の鋼管杭の縦継ぎ装置において、前記嵌め合せ手段が前記雄型のピン継手材の外周に突設された回転付与金具と、前記雌型のボックス継手材の外周に突設された回転受金具とから成ることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３に記載の鋼管杭の縦継ぎ装置において、前記回転付与金具と前記回転受金具を結合する手段が両金具に設けられたことを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1〜図6は本発明の第1の装置の実施例を示し、図7、図8は同第2の装置の実施例を示したものである。
【００１１】
まず、第1の装置について説明する。図1〜図4において、A_１は上杭となる鋼管杭、A_２は下杭となる鋼管杭である。上杭A_１には、下杭A_２と結合される端部に、円筒状をなす雄形のピン継手材１が溶接により下方に突設され、また、下杭A_２には、上杭A_１と接続結合される端部に、上記ピン継手材１を受け入れて嵌合する円筒状をなす雌形のボックス継手材２が溶接により突設されている。
【００１２】
ピン継手材１は、外径を上杭A_１の外径とほぼ同径とした基筒部11に続き、その先端の接合端面13を介して、基筒部11より十分小径とした嵌挿筒部12が下方に向け延設され、接合端面13と嵌挿筒部12の外周と交差する隅部には、凹溝14が周設されている。また、嵌挿筒部12の端部には、後述するボックス継手材2内周の受面25と凹条26に接合する端面15と凸条16が周設されている。そして、嵌挿筒部13の外周には、上下に間隔をおいて複数の外溝条17が周設されている。さらに、基筒部11の外周には、ボックス継手材２の外側に向けて延長する2枚一組の回転付与金具18、18が所要の間隔をおいて突設されており、この金具18、18の組は周方向に複数隔設されている。
【００１３】
ボックス継手材２は、外径を下杭A_２の外径とほぼ同とした基筒部21に続きその先端に、内周を上記嵌挿筒部12の外周に接して嵌挿筒部12に外嵌する嵌受筒部22が先方に向け延設されており、その先端には、嵌挿筒部12の接合端面13を受ける端面23と凹溝14と嵌合する凸条24が設けられ、また、基筒部21と嵌受筒部22との段部には、嵌挿筒部12の端面15を受ける受面25と凸条16と嵌合する凹溝26が設けられている。
【００１４】
そして、嵌受筒部22の内周には、上記嵌挿筒部12の外溝条17と対応する位置に、外溝条17より十分深くした内溝条27が周設されているとともに、各内溝条27には、嵌受筒部22の外周より連通するネジ孔28が、それぞれ周方向に間隔をおいて複数設けられている。さらに、ボックス継手材２の外周には、上記2枚組の回転付与金具18，18の間に突入できる回転受金具29が、上記回転付与金具18，18に対応して周方向に複数隔設されている。
【００１５】
また、上記の各内溝条27内には、ネジ孔28に螺合させたセットボルト３の操作によって、内溝条27内から対向する外溝条17内に跨る位置まで進退する円弧キー５が収容されている。この円弧キー５を進退させる構造は、例えば図3（イ）、（ロ）に示すように、セットボルト３は、その基端部にネジ孔２8と螺合する右ネジの頭部3aを有し、先端部に円弧キー５に設けた左ネジ（逆ネジ）と螺合する尾部3bを有しており、セットボルト３を正（右）回転させてネジ込めば円弧キー５が前進し、逆（左）回転させれば円弧キー５が後退するようになっている。なお、円弧キー５を進退させる構造はこれに限定されるものではない。
【００１６】
上杭A_１と下杭A_２とを縦継ぎするには、上杭A_１をクレーンで吊り上げ、下杭A_２の直上に運んで吊り降ろし、ボックス継手材２嵌受筒部22内にピン継手材１の嵌挿筒部12を挿入して行けば、ピン継手材１の端面13と凹溝14及び端面15と凸条16が、ボックス継手材２の端面23と凹溝24及び受面25と凹溝26とそれぞれ嵌合して、両継手材１，２を介して上杭A_１と下杭A_２との嵌合による結合力が強化され、特に曲げ抗力が増大されることになる。その際、上杭A_２の回転調整によって、ピン継手材１の2枚一組の回転付与金具18，18間に、ボックス継手材２の回転受金具29が挿入されるようにする。それによって上下両杭A_１、A_２は相互に回転不能な嵌め合せとなる。
【００１７】
なお、回転付与金具18と回転受金具29は、上記とは反対に、回転付与金具18をボックス継手材２の方に、回転受金具29の方をピン継手材１の方に設けることができる。
【００１８】
図5は、上記第1の装置の他の実施例を示したものである。上記の実施例では、両継手材１，２はその外径が上下両杭A_１,A_２とほぼ同径としているが、この実施例では、両継手材１，２がその内径が両杭１，２の内径とほぼ同径としているとともに、その外径が両杭１，２の外径より大径となっている。この実施例のものは、結合した両杭１，２の中に、継手材１，２の出張りがないので、中掘り工法により杭の埋設を行う場合に、オーガスクリューの挿入、掘削及び掘削土砂の搬送が円滑に行えるという利点がある。その他の構成は、さきの実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
【００１９】
また、上記の実施例では、上杭A_１と下杭A_２とは同径となっているが、第1の装置では異径杭どうしの縦継ぎにも適用できる。例えば、図6に示すように、上杭A_１が小径で下杭A_２が大径であってもよい。また、これとは反対に、上杭A_１が大径で下杭A_２が小径であってもよい。その他の構成はさきの実施例におけると同様であるから、その説明は省略する。
【００２０】
次に、本発明の第2の装置について説明する。図7、図８はその一実施例を示したものである。この第2の装置は、上記第1の装置に対しその回転力伝達の強化を図ったもので、特に、硬質の地盤や粘性の高い地盤等、回転負荷の大きな地盤での施工に適している。
【００２１】
この装置では、図7、図8に示したように、ピン継手材１の外周に取り付けた回転付与金具18、18の組及びこれに対応してボックス継手材２に取り付けた回転受金具29の取り付け数が増加され、それぞれ両継手材１，２の外周の4分割個所に設けたものとなっている。なお、それら回転付与金具18，29の取り付け数は、４個所以上に増加することができる。また、それら回転付与金具18と回転受金具29の互いに係合する個所に対向してボルトの挿通孔30，31を設けておく。そして、両金具18，29が係合した際、それらの孔30，31を通してボルト・ナット32により両金具18，29を結合する。なお、その他の構成に関しては、第1の装置におけると同様であるから、その説明については省略する。
【００２２】
なお、上記第1、第2の装置の各実施例では、上杭の方にピン継手材１を設け、下杭の方にボックス継手材２を設けたものとなっているが、これとは反対に、上杭の方にボックス継手材２を、下杭の方にピン継手材１を設けた構造とすることができる。また、内、外溝条17，21は、各複数段設けられているが、これは、1段以上必要な段数設けることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、鋼管杭である上杭と下杭の縦継ぎにおいて、一方の杭に突設したピン継手材と他方の杭に突設したボックス継手材とを挿嵌して、互いにそれらの接合面に設けた内、外溝条に収容した円弧キーを、外部からの操作によって、内、外両溝条に跨って契合されるようにしたので、上下両杭の縦継ぎが極めて簡単な作業で能率よく行うことができ、従来の溶接やネジ継手の方法に比べて施工性が大巾に向上される。
【００２４】
そして、上、下両杭は、その縦継ぎ時に、それらに設けられた回転付与金具と回転受金具とを係合させるという簡便な作業により、互いに回転不能の関係を保つことができ、杭の回転圧入による埋設施工が確実に行えることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明第1の装置の一実施例を示す半部截断側面図である。
【図２】同半部平断面図である。
【図３】同円弧キーによる契合部分の拡大側断面図で、（イ）は契合前の状態を示し、（ロ）は契合時の状態を示す。
【図４】同上杭と下杭の端部を離して示した斜視図である。
【図５】同他の実施例を示す半部側断面図である。
【図６】同さらに他の実施例を示す半部側断面図である。
【図７】本発明第２の装置の一実施例を示す半部截断側面図である。
【図８】同上杭と下杭の端部を離して示した斜視図である。
【符号の説明】
A_１上杭
A_２下杭
１ピン継手材
２ボックス継手材
11 基筒部
12 嵌挿筒部
13 接合端面
14 凹溝
15 先端面
16 凸条
17 外溝条
18 回転付与金具
21 基筒部
22 嵌受筒部
23 端面
24 凸条
25 受面
26 凹溝
27 内溝条
28 ネジ孔
29 回転受金具
30，31 ボルト挿通孔
32 ボルト・ナット

Claims

鋼管杭の一端に突設する雄形のピン継手材、及びこの鋼管杭と縦継ぎする他方の鋼管杭の接続側端部に突設する前記雄型のピン継手材と嵌合する雌形のボックス継手材を備える鋼管杭の縦継ぎ装置において、
前記雄型のピン継手材の外周及び前記雌型のボックス継手材の外周に、杭の回転圧入による埋設施工時に両継手材の相対回転を不能とする嵌め合せ手段が突出して設けられることを特徴とする鋼管杭の縦継ぎ装置。
請求項１に記載の鋼管杭の縦継ぎ装置において、
前記雄形のピン継手材及び前記雌型のボックス継手材は、前記鋼管杭の厚さよりも厚肉の厚肉部を有し、
該厚肉部の外周に前記嵌め合せ手段が設けられたことを特徴とする鋼管杭の縦継ぎ装置。
請求項１又は２に記載の鋼管杭の縦継ぎ装置において、
前記嵌め合せ手段が前記雄型のピン継手材の外周に突設された回転付与金具と、前記雌型のボックス継手材の外周に突設された回転受金具とから成ることを特徴とする鋼管杭の縦継ぎ装置。
請求項３に記載の鋼管杭の縦継ぎ装置において、
前記回転付与金具と前記回転受金具を結合する手段が両金具に設けられたことを特徴とする鋼管杭の縦継ぎ装置。