JP5619975B2 - 杭の継手構造 - Google Patents

Description

本発明は、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせた状態で、上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに跨って外嵌自在な中リングを設け、上杭及び下杭に外嵌した中リングの外周部に下側ほど小径の外テーパー面を形成すると共に、周方向に複数に分割して分割中リングを形成し、杭の周方向に沿った溝とその溝に係合する係合凸部とを、上杭の下端外周部に対して中リングの内周部、及び、下杭の上端外周部に対して中リングの内周部に、夫々振り分けて形成し、中リングの外テーパー面に外嵌自在な内テーパー面を内周部に形成した外リングを設け、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて複数の分割中リングを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、外リングを中リングに外嵌させることで、上杭と下杭とを連結する杭の継手構造に関する。

従来、上記杭の継手構造においては、上杭と下杭とに亘って夫々係合させて外嵌させた中リングに、外リングを外嵌することで夫々の嵌合面に形成したテーパー面の作用で締め付けられ、上杭と下杭とが強固に連結するようにしてあった（例えば、文献１参照）。

実用新案登録 第２５０２２２６号公報

上述した従来の杭の継手構造では、杭の立て込み作業に伴う振動や、外リングの自重で、外リングが脱落して中リングから外れる虞があり、継手組付け現場で、外リングを溶接により固定する必要があった。

従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、現場で溶接することなく、しかも継手の組付け状態が維持されやすくするところにある。

上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせた状態で、上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに跨って外嵌自在な中リングを設け、上杭及び下杭に外嵌した中リングの外周部に下側ほど小径の外テーパー面を形成すると共に、周方向に複数に分割して分割中リングを形成し、杭の周方向に沿った溝とその溝に係合する係合凸部とを、上杭の下端外周部に対して中リングの内周部、及び、下杭の上端外周部に対して中リングの内周部に、夫々振り分けて形成し、中リングの外テーパー面に外嵌自在な内テーパー面を内周部に形成した外リングを設け、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて複数の分割中リングを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、外リングを中リングに外嵌させることで、上杭と下杭とを連結する杭の継手構造であって、中リングに対する外リングの抜け止めを行う抜け止め手段を設けてあってもよい。

その構成によれば、上杭と下杭とを連結させるには、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて、複数の分割中リングから成る中リングを上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに亘って外嵌させる。その際に、中リングと下端外周部の内の一方に形成した溝に他方に形成した係合凸部を係合させると共に、中リングと上端外周部の内の一方に形成した溝に他方に形成した係合凸部を係合させることで、上杭と下杭とは中リングを介して係合連結する。そして、中リングに外リングを外嵌させることで、中リングの外テーパー面に、外リングの内テーパー面が圧接して、外リングによって中リングが締め付けられて上杭と下杭との連結が確実になる。
更に、中リングに対して外リングが抜け止め手段により抜け止めされるので、中リングから外リングが脱落するのを防止できる。
従って、上杭と下杭の連結は、現場での溶接を使わない機械的な連結で可能となるのみならず、その状態を、維持しやすくなった。

また、前記抜け止め手段を構成するに、抜け止め突起とその抜け止め突起が係止する係止部とを、外リングと中リングとの夫々の杭軸心方向の一部に振り分けて設けてあってもよい。

その構成によれば、中リングに外リングを外嵌させる際に、両リングの一方に形成した抜け止め突起を他方に形成した係止部に係止させることで、中リングから外リングが脱落するのを防止できる。
従って、簡単な構造と中リングに外リングを外嵌させるだけの簡単な操作で、杭の連結状態が維持できる。

また、前記抜け止め手段を構成するに、前記外リングに対して径方向に貫通する嵌入具を設け、前記嵌入具の係止する係止部を前記中リングに設けてあってもよい。

その構成によれば、中リングに対し外リングを外嵌する際には、引っ掛かりなくスムーズに嵌合できながら、外リングに貫通するまで嵌入具を嵌入させて中リングの係止部に係止させることで、中リングに対して外リングは確実に外れることなく保持される。

また、中リングと外リングとの相互の嵌合に伴う両者間の締め込み過ぎを防止する拘束手段を設けてあってもよい。

その構成によれば、拘束手段により、中リングに外リングを嵌め込み過ぎに伴って両者間を締め込み過ぎて外リングに過負荷がかかり、外リングが破損する危険性が生じるのを防止できる。

また、前記外リングの上端内周部または前記中リングの下端外周部に、前記外リングと前記中リングの相互の嵌合操作を案内する案内ガイド部を形成してあってもよい。

その構成によれば、案内ガイド部によって、外リングと中リングの嵌合操作がよりスムーズにいく。

本発明の第１の特徴構成は、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせた状態で、上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに跨って外嵌自在な中リングを設け、上杭及び下杭に外嵌した前記中リングの外周部に下側ほど小径の外テーパー面を形成すると共に、周方向に複数に分割して分割中リングを形成し、杭の周方向に沿った溝とその溝に係合する係合凸部とを、上杭の下端外周部に対して前記中リングの内周部、及び、下杭の上端外周部に対して前記中リングの内周部に、夫々振り分けて形成し、前記中リングの外テーパー面に外嵌自在な内テーパー面を内周部に形成した外リングを設け、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて複数の分割中リングを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、前記外リングを前記中リングに外嵌させることで、上杭と下杭とを連結する杭の継手構造であって、前記中リングに対する前記外リングの抜け止めを行う抜け止め手段を設け、前記抜け止め手段を構成するに、抜け止め突起とその抜け止め突起が係止する係止部とを、前記外リングの前記中リングに対する杭軸芯方向において唯一の位置で係止するように、前記外リングと前記中リングとに夫々振り分けて設けてあり、前記抜け止め突起を前記外リングと前記中リングの内の一方に設けると共に、前記抜け止め突起が係止する凹部を前記外リングと前記中リングの内の他方に設け、前記抜け止突起と前記凹部との当接面の縦断面形状が円弧状に構成されているところにある。

本発明の第１の特徴構成によれば、中リングに外リングを嵌め込むに伴って、外リングと中リングの内の一方に設けてある抜け止め突起を、他方に設けた凹部に係合させることで、外リングが中リングから外れる虞を防止できる。

本発明の第２の特徴構成は、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせた状態で、上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに跨って外嵌自在な中リングを設け、上杭及び下杭に外嵌した前記中リングの外周部に下側ほど小径の外テーパー面を形成すると共に、周方向に複数に分割して分割中リングを形成し、杭の周方向に沿った溝とその溝に係合する係合凸部とを、上杭の下端外周部に対して前記中リングの内周部、及び、下杭の上端外周部に対して前記中リングの内周部に、夫々振り分けて形成し、前記中リングの外テーパー面に外嵌自在な内テーパー面を内周部に形成した外リングを設け、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて複数の分割中リングを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、前記外リングを前記中リングに外嵌させることで、上杭と下杭とを連結する杭の継手構造であって、前記中リングに対する前記外リングの抜け止めを行う抜け止め手段を設け、前記抜け止め手段を構成するに、抜け止め突起とその抜け止め突起が係止する係止部とを、前記外リングの前記中リングに対する杭軸芯方向において唯一の位置で係止するように、前記外リングと前記中リングとに夫々振り分けて設けてあり、前記係止部を、前記外リング又は前記中リングの内の一方の嵌合方向の後端面に形成し、前記抜け止め突起を、前記外リング又は前記中リングの内の他方に設けてあるところにある。

本発明の第２の特徴構成によれば、抜け止め突起が係止する係止部を、凹部で形成しなくても、外リング又は中リングの内の一方の嵌合方向の後端面に形成することによって、加工手間を凹部に比べて少なくできる。

本発明の第３の特徴構成は、上杭の前記下端外周部と下杭の前記上端外周部とは、上杭の端部および下杭の端部に固定された内リングからなり、前記内リングの外周面に周方向に溝を形成し、前記中リングの内周面に前記内リングの溝と係合する係合部を形成してあるところにある。

本発明の第４の特徴構成は、前記外リングと前記中リングとを、相互の嵌め込みに伴う上杭と下杭の連結強度が所定値になるような両者の嵌合位置で、前記係止部に前記抜け止め突起が係止するように設定してあるところにある。

本発明の第４の特徴構成によれば、前記外リングと前記中リングとを、相互の嵌め込みに伴う上杭と下杭の連結強度が所定値になるような両者の嵌合位置で、前記係止部に前記抜け止め突起が係止するように設定してあることにより、前記係止部と前記抜け止め突起とを単純に係止しあうように、前記外リングと前記中リングとを嵌合操作するだけで、両リングによる上杭と下杭の連結強度が所定値になることが保証される。従って、外リングによる中リング締め付け力を安定的に確保しながら、外リングが中リングから外れる虞を防止できる。

実施形態で説明する分解斜視図 実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の分解斜視図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図 別実施形態の要部縦断面図

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

[第１実施形態]
図１、図２に示すように、鋼管から成る上杭１と下杭２とを連結するに当たり、上杭１の下端外周部に周方向に沿った第１溝３を設けると共に、下杭２の上端外周部に周方向に沿った第２溝４を設け、第１溝３に係合する第１係合凸部６と第２溝４に係合する第２係合凸部７とを内周部に形成し、且つ、第２係合凸部７側ほど小径の外テーパー面９を外周部に形成した鋼製の中リング１０を、周方向に複数に分割して分割中リング１０Ａを形成し、中リング１０の外テーパー面９に外嵌自在な内テーパー面１１を内周部に形成した一連の外リング１２を鋼製で設け、上杭１の下端と下杭２の上端とを突き合わせて複数の分割中リング１０Ａを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、外リング１２を中リング１０に外嵌させることで、上杭１と下杭２とを連結する杭の継手構造を構成してある。

前記上杭１は、鋼製の杭本体部１３と、その杭本体部１３の下端部に溶接により予め一体化してある鋼製の第１内リング部１４とから構成し、その第１内リング部１４に第１溝３が２本全周に形成してある。
前記下杭２は、前記上杭１と同様に、鋼製の杭本体部１３と、その杭本体部１３の上端部に溶接により予め一体化してある鋼製の第２内リング部１５とから構成し、その第２内リング部１５に第２溝４が２本全周に形成してある。

前記第１内リング部１４及び第２内リング部１５には、図１及び図２に示すように、夫々一端面部に杭本体部１３と溶接するための開先を設け、夫々の他端面部には、周方向に一定間隔置きに回り止めピン２０を嵌入させるための同径（１３φ）の回り止め用穴２１を形成し、回り止めピン２０は、長手方向の一方側を回り止め用穴２１と同径（１３φ）の大径部２０Ａに形成すると共に、他方側を１ｍｍ小さい径（１２ｍｍ）の小径部２０Ｂに形成してある。
そして、上杭１と下杭２を突き合わせる際には、一方の他端面部の回り止め用穴２１に、予め回り止めピン２０の大径部２０Ａを嵌入させて抜けにくくしておいて、他方の他端面部の回り止め用穴２１に、回り止めピン２０の小径部２０Ｂを嵌合させることにより、上杭１と下杭２とを位置合わせするようにしてある。
これにより、上杭１と下杭２とは、相対的に軸心周りに回ることはなくなり、上杭１と下杭２とを軸心周りに一体的に駆動回転させながら立て込み作業をする時に有効になる。

尚、前記第１溝３と第２溝４とを中リング１０の内周部に形成すると共に、前記第１係合凸部６と第２係合凸部７とを第１内リング部１４と第２内リング部１５に振り分けて設けてあっても良く、第１溝３と第２溝４とを、溝５と総称し、第１係合凸部６と第２係合凸部７とを、係合凸部８と総称する。
また、溝５と係合凸部８とを中リング１０に並べて設けると共に、それに対応する係合凸部８と溝５とを、第１内リング部１４と第２内リング部１５とに振り分けて設けてあっても良い。

以下、中リング１０の嵌め込み方向の後端とは上端、先端とは下端のことをいい、外リング１２の嵌め込み方向の後端とは下端、先端とは上端のことをいう。

前記中リング１０に対する外リング１２の抜け止めを行うために、縦断面台形の抜け止め突起１６を、中リング１０の外周部で外リング１２に対する嵌め込み方向の後端側に、全周に亘って連続して設け、その抜け止め突起１６が係止する係止部１７を、凹部で形成して外リング１２の内周部で中リング１０に対する嵌めこみ方向の先端側に、全周に亘って設けてある。

抜け止め突起１６と係止部１７とが係止することで、上杭と下杭の連結強度が設定値になる。ここで、連結強度とは、連結した上下杭に引張り、曲げ荷重が負荷された時に持ちこたえる杭の継手強度である。

前記外リング１２の内周部で凹部よりも嵌め込み方向の先端側には、内テーパー面１１よりも傾斜の急な案内ガイド部１８を設けて、中リング１０に外リング１２を嵌合させるに伴って、両リング１０，１２の互いの嵌合がスムーズにひっかかり無く行えるようにしてあると同時に、特に図２、図３の場合、抜け止め突起１６が凹部に係入しやすくなる効果もある。

[第２実施形態]
図３に示すように、第１実施形態の構造に加えて、外リング１２には、中リング１０に対する外リング１２の嵌め込み過ぎを阻止する拘束手段としてストッパー部１９を、嵌め込み方向の後端部に、内側に向けて突出する状態で設けてある。これにより、外リング１２の嵌合が進みすぎて中リング１０を締め過ぎて、外リング１２に過負荷がかかるのを防止するようにしてある。

その上、ストッパー部１９に中リング１０の下端が当接する時の上杭と下杭の連結強度が、設計値になるようにした場合、ストッパー部１９が有る事で、その上杭と下杭の連結強度が設計値通りになった事を確認できる。

[第３実施形態]
図４に示すように、係止部１７を抜け止め突起１６が係合自在な凹部で形成して、中リング１０の外周部で外リング１２に対する嵌め込み方向の先端側に設けると共に、抜け止め突起１６を外リング１２の内周部で中リング１０に対する嵌め込み方向の後端側に設け、中リング１０の外周部で凹部よりも嵌め込み方向の先端側に、外テーパー面９よりも傾斜の急な案内ガイド部１８を設け、中リング１０に対する外リング１２の嵌め込み過ぎを阻止するストッパー部１９を、中リング１０の嵌め込み方向の後端部に、外径側に突出させて設けてある。

その上、ストッパー部１９と外リング１２の上端が当接する時の上杭と下杭の連結強度が、設計値になるようにした場合、ストッパー部が有る事で、その上杭と下杭の連結強度が設計値通りになった事を確認できる。

[第４実施形態]
係止部１７を、外リング１２又は中リング１０の内の一方の嵌合方向の後端面に形成し、抜け止め突起１６を、外リング１２又は中リング１０の内の他方の嵌合方向の先端側に設けてあってもよく、図５に示すように、この場合は、中リング１０の上端面を係止部１７に形成し、その係止部１７に係止する抜け止め突起１６を外リング１２の上端側に形成し、突起案内ガイドを中リング１０の上端側の周部に形成してある。
尚、ストッパー部１９は、外リング１２の下端部に配置してある。

[第５実施形態]
前記中リング１０に対する外リング１２の抜け止めを行うための抜け止め手段として、前述の抜け止め突起１６と係止部１７の組み合わせに代えて、図１７、図１８に示す別実施形態では、外リング１２の周部４箇所に貫通するメネジ孔２５を設け、そのメネジ孔２５に螺着自在なボルト２６を設け、ボルト２６の係止する係止部を中リング１０の上端部に形成してある。
つまり、中リング１０に対して外リング１２を外嵌する際には、両者間には引っ掛かりなく相互にスムーズに嵌合でき、その嵌合後に、ボルト２６をその先端部が外リング１２のメネジ孔２５を挿通するまで螺合させ、ボルト２６の先端部を中リング１０の上端部に係止させて、外リング１２の確実な抜け止めを果たす。図中の２７は、溶接時の裏当てリングである。
尚、ボルト２６が係止する中リング１０の係止部は、図１７に示す中リング１０の上端面に限らず、図１９に示すように、中リング１０の外周部に設けたボルト２６の凹入可能な係止凹部２８であっても良い。

〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
〈１〉 前記抜け止め突起１６は、全周に亘って設ける以外に、周方向に不連続なイボ状に設けてあっても良い。
〈２〉 前記抜け止め突起１６は、縦断面形状が台形以外に、半円形でもよく、図５に示すように、嵌め込み方向の先端側ほど後端側よりも緩傾斜の面にしてあってもよく、この場合、抜け止め突起１６を凹部に入れやすく、しかも、はめ込みすぎを防止するストッパー部１９としての機能も具備する。
〈３〉 前記杭本体部１３は、鋼製に代えて、コンクリート製のものであっても良い。
〈４〉 前記係止部１７と抜け止め突起１６との係合部は、外リング１２と中リング１０の杭軸方向の中間位置にあってもよい。
〈５〉 前記係止部１７と抜け止め突起１６は、図６〜図１６に示すように、凹部からなる係止部１７と抜け止め突起１６との組み合わせの他、嵌合方向の後端面からなる係止部１７と抜け止め突起１６との組み合わせを、外リング１２と中リング１０に別々に振り分けて設けてあればよい。
〈６〉 また、ストッパー部１９は、図３，４，５，１５，１６に示すように、外リング１２の後端部、中リング１０の後端部に設けるものでもよい。
〈７〉 ストッパー部１９とテーパー状の案内ガイド部１８とは、どちらか一方だけを設けてあってもよく、又は、両方を設けてあっても良い。
〈８〉 前記抜け止め手段として、前記ボルト２６に代えて、図２０、図２１に示すように、外リング１２に形成した貫通孔２８に貫通させる抜け止めピン２９、３０を設け、その抜け止めピン２９が係止する係止部を中リング１０の上端部に形成してあってもよく、図２０の抜け止めピン２９は、先端部に係止突起３１を形成し、その係止突起３１が係止する被係止段部３２を中リング１０に形成し、図２１の抜け止めピン３０は、先端部にスリット３３を形成し、中リング１０には、抜け止めピン３０の先端部が嵌入可能な凹部３４を形成すると共に、抜け止めピン３０を凹部３４に嵌入させるに伴ってスリット３３を開ける突起３５を、前記凹部３４内に設けて、抜け止めピン３０が抜けないように構成してある。そこで、前記ボルト２６及び抜け止めピン２９，３０を嵌入具と総称する。

尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１ 上杭
２ 下杭
５ 溝
８ 係合凸部
９ 外テーパー面
１０ 中リング
１０Ａ 分割中リング
１１ 内テーパー面
１２ 外リング
１６ 抜け止め突起
１７ 係止部
１８ 案内ガイド部
１９ ストッパー部

Claims (4)

1. 上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせた状態で、上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに跨って外嵌自在な中リングを設け、上杭及び下杭に外嵌した前記中リングの外周部に下側ほど小径の外テーパー面を形成すると共に、周方向に複数に分割して分割中リングを形成し、杭の周方向に沿った溝とその溝に係合する係合凸部とを、上杭の下端外周部に対して前記中リングの内周部、及び、下杭の上端外周部に対して前記中リングの内周部に、夫々振り分けて形成し、前記中リングの外テーパー面に外嵌自在な内テーパー面を内周部に形成した外リングを設け、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて複数の分割中リングを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、前記外リングを前記中リングに外嵌させることで、上杭と下杭とを連結する杭の継手構造であって、
   前記中リングに対する前記外リングの抜け止めを行う抜け止め手段を設け、前記抜け止め手段を構成するに、抜け止め突起とその抜け止め突起が係止する係止部とを、前記外リングの前記中リングに対する杭軸芯方向において唯一の位置で係止するように、前記外リングと前記中リングとに夫々振り分けて設けてあり、
   前記抜け止め突起を前記外リングと前記中リングの内の一方に設けると共に、前記抜け止め突起が係止する凹部を前記外リングと前記中リングの内の他方に設け、前記抜け止め突起と前記凹部との当接面の縦断面形状が円弧状に構成されている杭の継手構造。
2. 上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせた状態で、上杭の下端外周部と下杭の上端外周部とに跨って外嵌自在な中リングを設け、上杭及び下杭に外嵌した前記中リングの外周部に下側ほど小径の外テーパー面を形成すると共に、周方向に複数に分割して分割中リングを形成し、杭の周方向に沿った溝とその溝に係合する係合凸部とを、上杭の下端外周部に対して前記中リングの内周部、及び、下杭の上端外周部に対して前記中リングの内周部に、夫々振り分けて形成し、前記中リングの外テーパー面に外嵌自在な内テーパー面を内周部に形成した外リングを設け、上杭の下端と下杭の上端とを突き合わせて複数の分割中リングを下端外周部と上端外周部とに亘って係合させた状態で、前記外リングを前記中リングに外嵌させることで、上杭と下杭とを連結する杭の継手構造であって、
   前記中リングに対する前記外リングの抜け止めを行う抜け止め手段を設け、前記抜け止め手段を構成するに、抜け止め突起とその抜け止め突起が係止する係止部とを、前記外リングの前記中リングに対する杭軸芯方向において唯一の位置で係止するように、前記外リングと前記中リングとに夫々振り分けて設けてあり、
   前記係止部を、前記外リング又は前記中リングの内の一方の嵌合方向の後端面に形成し、前記抜け止め突起を、前記外リング又は前記中リングの内の他方に設けてある杭の継手構造。
3. 上杭の前記下端外周部と下杭の前記上端外周部とは、上杭の端部および下杭の端部に固定された内リングからなり、前記内リングの外周面に周方向に溝を形成し、前記中リングの内周面に前記内リングの溝と係合する係合部を形成してある請求項１又は２に記載の杭の継手構造。
4. 前記外リングと前記中リングとを、相互の嵌め込みに伴う上杭と下杭の連結強度が所定値になるような両者の嵌合位置で、前記係止部に前記抜け止め突起が係止するように設定してある請求項３に記載の杭の継手構造。

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