JP4203894B2 - 鋼管杭の継手 - Google Patents

Description

本発明は、建物等の地盤に打設される鋼管杭の継手に関するものである。

建物等の地盤に打設する鋼管杭は、現場搬入や移送の都合上、定尺の鋼管杭を現場に搬入した後、所要長連結して使用されており、従来は溶接により連結することが多い。また、溶接作業をせずに上下の杭を連結できるよう種々の継手構造が提案されているが、鋼管杭を回転押圧式に打設する場合には、上方の鋼管杭に作用した回転力を下方の鋼管杭に伝達するために継手本体と上下の鋼管杭をそれぞれボルトナット等のピン部材で連結する構造の継手が多い。（例えば特許文献１参照）。しかし、従来提案されている継手は、鋼管杭の端部にボルト等を挿通するための貫通孔をあけなければならなかったり、継手の一部を溶接しなければならず、加工が大変であり、鋼管杭の強度を劣化させる原因ともなっていた。また、現場において、ボルトを１本づつ貫通孔に挿通させて連結するという作業は、ボルトの本数が多いので、非常に面倒である。
実用新案登録第３０９７２２１号公報（図１、図２）。

本発明の解決課題は、回転押圧式に打設する鋼管杭において、従来のように上下の鋼管杭の端部どうしを溶接したり、継手の一部を溶接するという溶接作業を不要にし、鋼管杭にボルト等の挿通孔を形成することなく、簡単かつ確実に上下の鋼管杭を連結できるようにした鋼管杭の継手を提供することである。

本発明によれば、上下の鋼管杭の端部を挿入可能な内径を有するスリーブと、該スリーブの内方に挿入され上下の鋼管杭の端部にわたる長さを有する支持ブロックと、該支持ブロックを上記鋼管杭の内面に引き寄せるようスリーブに設けたボルトを具備し、上下の鋼管杭の端部をスリーブの内面と支持ブロック間に挿入してボルトを締着し、上方の鋼管杭を回転押圧した際該ボルトを中心として上記支持ブロックが傾斜するよう上記支持ブロックを傾動可能に保持したことを特徴とする鋼管杭の継手が提供され、上記課題が解決される。

本発明は上記のように構成されているので、スリーブの内方に上下の鋼管杭の端部をそれぞれ挿入し、ボルトを締着して支持ブロックを鋼管杭の内面に引き寄せれば、該支持ブロックは上方の鋼管杭の端部の弧状の内面と下方の鋼管杭の端部の弧状の内面にそれぞれ圧着し、上下の鋼管杭はスリーブにより連結される。このとき、上記支持ブロックはほぼ垂直状態に保持されているが、打設に際して上方の鋼管杭を回転押圧すると支持ブロックは上記ボルトを中心として傾き、そのため支持ブロックには上記スリーブの内面から離れる方向に力が作用し、上記ボルトによる締着力は著しく増加されるから、上下の鋼管杭は最初の保持状態に比べて一層強固に連結され、上方の鋼管杭の回転力を下方の鋼管杭に確実に伝達できる。したがって、従来のように鋼管杭の端部を溶接したり、鋼管杭の端部にボルト挿通孔を設けたり、ボルトを鋼管杭に挿通させるというような面倒な手間が不要となり、経済的に得ることができ、また鋼管杭の強度を劣化させるおそれもない。

図１は本発明の一実施例を示し、本発明の継手は、上下の鋼管杭の端部をほぼ内接状態で挿入可能な内径を有するスリーブ（１）と、該スリーブ（１）の内方に挿入され上下の鋼管杭の端部にわたる長さを有する支持ブロック（２）と、該支持ブロック（２）を上記スリーブ（１）の内面に引き寄せるようスリーブ（１）に設けたボルト（３）を具備し、上記支持ブロック（２）は該ボルトを中心に傾斜できるよう傾動可能に保持されている。

上記支持ブロック（２）は、適宜数設けることができ、実験によればスリーブの内面に等間隔に位置するよう３個設けることが好ましかったが、鋼管杭の大きさ、現場の状態その他の条件により２個若しくは４個以上設けることもできる。また、角柱状以外の多角形状や円柱状であってもよい。

上記ボルト（３）は、図に示す実施例では、支持ブロック（２）にねじ孔（４）を設け、頭部（５）を有するボルト（３）をスリーブ（１）に形成した挿通孔（６）に通し、該ねじ孔（４）にボルトの先端をねじ係合させるようにしてあるが、図９に示すように、支持ブロック（２）とスリーブ（１）にそれぞれ挿通孔（７）、（８）を形成し、頭部（５）を有するボルト（３）を内方から該挿通孔（６）、（７）に貫通させてナット（９）で固定して通しボルト形式にしたり、植込みボルト形式（図示略）にして固定してもよい。なお、上記ボルト（３）の取付位置は、該ボルトを中心として上記支持ブロック（２）が傾動した際該支持ブロックの上端、下端がほぼ等量移動するよう支持ブロックのほぼ中間部に設けることが好ましい。

上記継手を使用するには、予め支持ブロックをスリーブの内方に保持した状態に組み立て、スリーブの上方及び下方から上方の鋼管杭（１０）の端部と下方の鋼管杭（１１）の端部をそれぞれ該スリーブ（１）の内面と支持ブロック（２）の間に挿入する。そして、上記ボルト（３）を締着して上記支持ブロック（２）をスリーブ（１）の内面方向に引き寄せ、支持ブロック（２）を鋼管杭（１０）、（１１）の弧状の内面に圧着して鋼管杭（１０）、（１１）を連結する。（図２、図３）

この状態では、上方の鋼管杭（１０）の内面に圧接する支持ブロック（２）の一端（１２）と、下方の鋼管杭（１１）の内面に圧接する該支持ブロック（２）の他端（１３）は、ボルト（３）を中心としてほぼ垂直状態に並んでいて、上記ボルトを最初に締着した締着力のみで連結されている。

そして、打設機（図示略）を上方の鋼管杭（１０）の上端にセットして該杭を公知のように回転押圧すると、下方の鋼管杭は地盤に打設されて静止しているので、図５に示すように上方の鋼管杭（１０）の内面に圧接している支持ブロック（２）の上記一端（１２）は、該鋼管杭（１０）に従動して回転方向に引き寄せられ、該支持ブロック（２）は傾斜する（図６、図７）。

図８は、支持ブロック（２）が傾斜した状態の説明図を示し、支持ブロック（２）は、最初の取付状態において、ボルト（３）で締着することにより実線で示すように、スリーブ（１）の内面に最も接近した位置で鋼管杭（１０）の内面に圧接していると考えることができる。次に、支持ブロック（２）の一端（１２）が上方の鋼管杭（１０）の回転方向に引き寄せられると、二点鎖線で示すように支持ブロック（２）はスリーブ（１）の内面から離れる方向に移動すると考えられるが、実際には上記ボルト（３）で締着されているから、矢印（１４）方向に移動しようとする力がボルトに引張力として作用することになる、その結果、上記ボルト（３）による締着力は増強され、支持ブロック（２）を鋼管杭（１０）、（１１）の内面に圧着している圧着力は一層強固となる。

上記のようにして上下の鋼管杭（１０）、（１１）は、最初にボルトに付与した締着力よりも著しく大きい強固な締着力で連結されるので、上方の鋼管杭（１０）の回転が下方の鋼管杭（１１）に確実に伝達され、回転押圧式に打設することができる。

実験によれば、上記増強された締着力により、鋼管杭（１０）を回転した際に支持ブロック（２）の角部が変形し摩擦熱により鋼管杭の内面に焼き付く程大きくなり、下方の鋼管杭の回転を強制的に停止させると、打設機にセットした上方の鋼管杭の上端が破壊される程強固に本発明の継手により連結できることが確かめられた。

本発明の一実施例を示す分解斜視図。 連結状態の半断面図。 連結状態の平面図。 連結状態の一部の斜視図。 上方の鋼管杭を回転した状態の断面図。 回転状態の平面図。 回転状態の一部の斜視図。 回転状態の説明図。 他の実施例を示す一部の断面図。

符号の説明

１ スリーブ
２ 支持ブロック
３ ボルト
１０ 上方の鋼管杭
１１ 下方の鋼管杭

Claims (5)

1. 上下の鋼管杭の端部を挿入可能な内径を有するスリーブと、該スリーブの内方に挿入され上下の鋼管杭の端部にわたる長さを有する支持ブロックと、該支持ブロックを上記スリーブの内面に引き寄せるようスリーブに設けたボルトを具備し、上下の鋼管杭の端部をスリーブの内面と支持ブロック間に挿入してボルトを締着し、上方の鋼管杭を回転押圧した際該ボルトを中心として上記支持ブロックが傾斜するよう上記支持ブロックを傾動可能に保持したことを特徴とする鋼管杭の継手。
2. 上記支持ブロックは角柱状に形成されている請求項１に記載の鋼管杭の継手。
3. 上記支持ブロックの数は、３個である請求項１または２に記載の鋼管杭の継手。
4. 上記支持ブロックは、中間部にねじ孔を有し、上記ボルトは該ねじ孔にねじ係合している請求項１に記載の鋼管杭の継手。
5. 上記支持ブロック及びスリーブには挿通孔が形成され、該挿通孔に上記ボルトが貫挿されている請求項１に記載の鋼管杭の継手。

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