JP5811289B2 - 鋼管杭の継手構造、及び鋼管杭 - Google Patents

Description

本発明は、互いに嵌合自在な一対の外嵌端部と内嵌端部とを現場にて互いに嵌合させて、上部鋼管杭と下部鋼管杭とを軸芯方向に連接するための鋼管杭の継手構造、およびこの継手構造を用いた鋼管杭に関する。より詳しくは、本発明は、建物の基礎、橋の基礎などの土木建築分野において使用される、鋼管杭の継手構造および鋼管杭に関する。
本願は、２０１２年１１月２１日に、日本に出願された特願２０１２−２５５３０４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

従来より、鋼管杭の継手構造は、上部鋼管杭と下部鋼管杭とを軸芯方向に連接させることを目的として、ねじ式と、キー式と、ギア式とに大きく分類されており、特許文献１〜３に開示されるような鋼管杭の継手構造が提案されている。

特許文献１に開示された鋼管杭の継手構造では、ねじ式の鋼管杭の継手構造が用いられており、一方の鋼管杭の端部に雄ねじ部を形成させるとともに、他方の鋼管杭の端部に雌ねじ部を形成させる。特許文献１に開示された鋼管杭の継手構造では、例えば、端部に雌ねじ部が形成された下部鋼管杭を地中に埋設し、上部鋼管杭の端部に形成された雄ねじ部を下部鋼管杭の雌ねじ部に螺合させ、上部鋼管杭と下部鋼管杭とを軸芯方向に連接させる。

特許文献２に開示された鋼管杭の継手構造では、キー式の鋼管杭の継手構造が用いられており、キー部材をあらかじめ鋼管杭の雌側端部の内向き溝部に組み付けておき、鋼管杭の雄側端部を鋼管杭の雌側端部に挿入した後に、キー部材を鋼管杭の中心側へ押し込み、鋼管杭の雄側端部と鋼管杭の雌側端部とを係合させる。

特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、ギア式の鋼管杭の継手構造が用いられており、ねじ式を基本とするが、ねじ式の鋼管杭の継手構造における問題点が解消されている。特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、鋼管杭の雄側端部において軸芯方向に沿って複数の外向き係合凸部を設けるとともに、鋼管杭の雌側端部において軸芯方向に沿って複数の内向き係合凸部を設ける。特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、鋼管杭の雄側端部と雌側端部とを嵌合し、外向き係合凸部と内向き係合凸部とが噛み合うように鋼管杭を相対回転させることで、上部鋼管杭と下部鋼管杭とを軸芯方向に連接させる。

特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、外向き係合凸部と内向き係合凸部とが噛み合った状態となっている。このため、鋼管杭の接合部分に曲げ荷重や引っ張り荷重が作用した場合、外向き係合凸部と内向き係合凸部とが互いに接触し、これらの荷重が鋼管杭の本体に伝達される。外向き係合凸部と内向き係合凸部との接触面積や、鋼管杭の端部に対する係合凸部の取付面積は、これらの荷重を伝達するための支圧強度やせん断強度に十分耐え得るように設定されることが必要となる。また、鋼管杭の端部の板厚も、係合凸部からの荷重伝達に十分耐え得るように設定されることが必要となる。

日本国特開平７−８２７３８号公報（第７頁、図２） 日本国特開２０００−２５７０５８号公報（第１０頁、図６） 日本国特開平１１−４３９３７号公報（第６頁、図１）

しかし、特許文献１に開示されたねじ式の鋼管杭の継手構造では、上部鋼管杭の雄ねじ部を下部鋼管杭の雌ねじ部に螺合させるときに、現場において上部鋼管杭を所定の回転数で回転させることを必要とする。このため、回転手間が多くなることによって施工コストが増大するという問題点がある。特許文献２に開示されたキー式の鋼管杭の継手構造では、ねじ式の鋼管杭の継手構造における鋼管杭の回転手間を省略することができるが、別個にキー部材を必要とするだけでなく、鋼管杭の雌側端部に内向き溝部を形成してキー部材をあらかじめ組み付ける等の複雑な加工を必要とする。そのため、加工コストが増大し、また、複雑な加工に耐え得るために、鋼管杭の継手部分の材料コストも増大するといった問題点がある。

また、特許文献３に開示されたギア式の鋼管杭の継手構造では、鋼管杭の雌側端部に鋼管杭の雄側端部を挿入するときに、外向き係合凸部と内向き係合凸部とが干渉しないように、鋼管杭の周方向に隣り合う係合凸部の間に切欠部が設けられている。さらに、これらの係合凸部及び切欠部は、軸芯方向に一列となるように設けられている。このため、特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、以下に示される問題点がある。

特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、係合凸部が鋼管杭の周方向に断続的に設けられ、軸芯方向に一列となるように設けられる。このため、軸芯方向視で断面欠損が生じる状態となり、係合凸部が伝達可能な曲げ荷重および引っ張り荷重が断面欠損分だけ低下する。このため、特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、所定の曲げ荷重および引っ張り荷重に耐え得るために、軸芯方向視における断面欠損分だけ肥大化させた係合凸部を用いることが必要となり、また、係合凸部の軸芯方向の段数を増やすことが必要となる。したがって、鋼管杭の継手構造の加工コストおよび材料コストが増大するといった問題点がある。

また、特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、係合凸部が軸芯方向に一列となるように設けられるため、係合凸部から鋼管杭の本体に伝達される曲げ荷重および引っ張り荷重を鋼管杭の周方向において均一にすることができない。このため、曲げ荷重および引っ張り荷重が所定の係合凸部に集中する。したがって、特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、鋼管杭の板厚設計において、曲げ荷重および引っ張り荷重が集中する部位を基準として板厚を増加させることが必要となり、継手構造の材料コストが増大するという問題点がある。

さらに、特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、鋼管杭に曲げ荷重が作用した場合に、引張応力が最大となる鋼管杭の最縁端部に対応する部位に、係合凸部を軸芯方向に一列となるように設けている部位が配置されないことがある。このとき、断面欠損が形成された部位に曲げ荷重が作用して、この曲げ荷重に耐えられずに鋼管杭の継手部分が破損するおそれがある。したがって、特許文献３に開示された鋼管杭の継手構造では、構造的な欠陥が生じるという問題点がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、現場における鋼管杭の回転手間の増大を抑制するとともに、鋼管杭の必要以上の板厚増加を回避して、曲げ荷重が作用しても破損するおそれのない、鋼管杭の継手構造および鋼管杭を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
（１）本発明に係る第１の態様は、第１鋼管杭と第２鋼管杭とを直列に接合する、鋼管杭の継手構造であって、前記第１鋼管杭の開口端である外嵌端部と；前記第２鋼管杭の一端において前記外嵌端部に挿入される部位をなす円柱状の内嵌端部と；を備え、前記外嵌端部は、その内周面から前記第１鋼管杭の径方向内側へ向かって突出してかつ、前記第１鋼管杭の周方向に沿って設けられる複数の外嵌凸部と、前記第１鋼管杭の周方向において互いに隣り合う前記外嵌凸部の間に形成される外嵌溝部と、前記内周面において前記外嵌凸部及び前記外嵌溝部よりも前記第１鋼管杭の軸芯方向内側の位置に、前記周方向に沿って形成される外嵌係合溝と、を有し、前記内嵌端部は、その外周面から前記第２鋼管杭の径方向外側へ向かって突出してかつ、前記第２鋼管杭の周方向に沿って設けられる複数の内嵌凸部を有し、前記内嵌凸部の各々は、前記内嵌端部が前記外嵌端部に挿入され、前記第１鋼管杭と前記第２鋼管杭とを前記第１鋼管杭の軸芯回りに相対回転させた後に、前記外嵌係合溝において前記外嵌凸部の各々と係合し、前記外嵌凸部および前記外嵌溝部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向に沿って複数の列を成し、互いに隣り合う前記複数の列のうちの少なくとも１組の隣り合う２列において、一方の列の前記外嵌凸部と他方の列の前記外嵌溝部とが、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に前記第１鋼管杭の径方向において隣り合うように設けられ、前記外嵌端部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向に沿って形成される複数の段部を有し、前記複数の段部の各々に、少なくとも１列分の前記外嵌凸部および前記外嵌溝部が設けられ、隣り合う２つの前記段部において、一方の前記段部の前記外嵌凸部と他方の前記段部の前記外嵌溝部とが、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に前記第１鋼管杭の径方向において隣り合うように設けられ、前記第１鋼管杭の板厚は、前記軸芯方向に段階的に厚肉化され、前記内嵌端部は、前記第２鋼管杭の軸芯方向内側に、前記内嵌端部を前記外嵌端部に挿入した状態で、前記外嵌端部の先端部との間に間隙を形成させる内嵌縁部を有し、前記外嵌凸部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向内側の端面に、前記第１鋼管杭の軸芯方向の高さが前記間隙と略同一となるように、前記第１鋼管杭の周方向に沿って傾斜する第１テーパ部を有し、前記外嵌係合溝は、前記第１鋼管杭の軸芯方向で前記第１テーパ部に対向する部位に、前記第１テーパ部と略平行となるように、前記第１鋼管杭の周方向に傾斜する第２テーパ部を有し、前記内嵌凸部は、前記第２鋼管杭の軸芯方向内側の端面に、前記第１テーパ部と当接するように前記第２鋼管杭の周方向に沿って傾斜する第３テーパ部を有するとともに、前記第２鋼管杭の軸芯方向外側の端面に、前記第２テーパ部と当接するように前記第２鋼管杭の周方向に沿って傾斜する第４テーパ部を有し、前記外嵌端部と前記内嵌端部とは、前記第１鋼管杭と前記第２鋼管杭とを前記第１鋼管杭の軸芯回りに相対回転させることにより、前記第１テーパ部と前記第３テーパ部とが当接されるとともに、前記第２テーパ部と前記第４テーパ部とが当接され、前記複数の外嵌凸部と前記複数の内嵌凸部とが係合され、前記内嵌縁部と前記先端部とが前記間隙を埋めるようにして当接されて、互いに嵌合されている。

（２）上記（１）の態様において、以下のように構成しても良い：隣り合う２つの前記段部において、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に、一方の前記段部の前記外嵌凸部が、他方の前記段部の前記外嵌溝部と、前記第１鋼管杭の径方向に隣り合う位置の全部に設けられ、前記外嵌凸部が、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に前記第１鋼管杭の周方向に沿って隙間なく設けられている。

（３）上記（１）または（２）の態様において、以下のように構成しても良い：前記第１鋼管杭の軸芯方向に隣り合う前記複数の段部が、前記第１鋼管杭の軸芯方向外側に位置する前記段部の前記外嵌凸部と、前記第１鋼管杭の軸芯方向内側に位置する前記段部の前記外嵌溝部とが略同一厚さとなるように、前記第１鋼管杭を前記第１鋼管杭の軸芯方向に沿って段階的に厚肉化させて形成される。

（４）本発明に係る第２の態様は、上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の鋼管杭の継手構造を備える鋼管杭である。

上記（１）〜（４）に記載の態様によれば、鋼管杭の軸芯方向に互いに隣り合う複数の列のうちの少なくとも１組の２列において、一方の列の外嵌凸部と他方の列の外嵌溝部とが、鋼管杭の軸芯方向から見た場合に鋼管杭の径方向おいて隣り合うように設けられるため、軸芯方向視における断面欠損を生じさせないで、下部鋼管杭と上部鋼管杭とを連接することができる。このため、所定の曲げ荷重および引っ張り荷重に耐え得るために、外嵌凸部及び内嵌凸部を断面欠損分だけ肥大化させることを必要とせず、また、外嵌段部及び内嵌段部の段数を必要以上に軸芯方向に増やすことを要しないことから、鋼管杭の継手構造の加工コストや材料コストが増大することを回避することができる。

また、上記（１）〜（４）に記載の態様によれば、鋼管杭の軸芯方向に互いに隣り合う複数の列のうちの少なくとも１組の２列において、一方の列の外嵌凸部と他方の列の外嵌溝部とが、鋼管杭の軸芯方向から見た場合に鋼管杭の径方向おいて隣り合うように設けられるため、外嵌凸部及び内嵌凸部が負担する曲げ荷重および引っ張り荷重を周方向において均一にすることができる。このため、外嵌凸部及び内嵌凸部から、鋼管杭の本体に伝達されるこれらの荷重を、周方向において均一にすることができ、鋼管杭の板厚の増加を回避することができる。したがって、継手構造の材料コストが増大することを回避することができる。

さらに、上記（１）〜（４）に記載の態様によれば、鋼管杭の軸芯方向に互いに隣り合う複数の列のうちの少なくとも１組の２列において、一方の列の外嵌凸部と他方の列の外嵌溝部とが、鋼管杭の軸芯方向から見た場合に鋼管杭の径方向おいて隣り合うように設けられるため、下部鋼管杭と上部鋼管杭とが連接する部位に曲げ荷重が作用した場合であっても、複数の列の何れかの外嵌凸部、及び、複数の列の何れかの内嵌凸部を、引張応力が最大となる鋼管杭の最縁端部に対応する部位に確実に配置することができる。このため、何れかの外嵌凸部及び内嵌凸部に曲げ荷重を確実に負担させて、外嵌端部及び内嵌端部が破損することを回避することができる。

特に、上記（１）に記載の態様によれば、鋼管杭の軸芯方向に隣り合う２つの段部において、一方の段部の外嵌凸部と他方の段部の外嵌溝部とが、鋼管杭の軸芯方向から見た場合に鋼管杭の径方向において隣り合うように設けられるため、外嵌凸部と内嵌凸部とが干渉することなく、上部鋼管杭を下部鋼管杭に挿入することができる。
また、外嵌凸部と内嵌凸部とが軸芯方向に係合された状態で、外嵌端部の先端部と内嵌端部の内嵌縁部とが当接されることにより、外嵌端部と内嵌端部とが完全に嵌合していることを外部から視認により確認することができる。また、第１テーパ部に第３テーパ部を当接させるとともに、第２テーパ部に第４テーパ部を当接させることにより、内嵌凸部を外嵌係合溝で周方向に円滑に移動させることができ、外嵌端部と内嵌端部とを容易に嵌合させることができる。さらに、内嵌凸部が外嵌係合溝に形成される係止部で係止されるため、鋼管杭の必要以上の回転を抑止することができる。

特に、上記（２）に記載の態様によれば、複数の段部の各々に設けられた外嵌凸部が、鋼管杭の軸芯方向から見た場合に周方向に沿って隙間なく形成されるため、外嵌凸部と内嵌凸部との接触面積が最大となり、引張荷重及び曲げ荷重に対する耐力を増大させることができる。

特に、上記（３）に記載の態様によれば、下部鋼管杭の軸芯方向外側（上側）から軸芯方向内側（下側）に向けて、また、上部鋼管杭の軸芯方向外側（下側）から軸芯方向内側（上側）に向けて、鋼管杭の板厚を軸芯方向に沿って段階的に厚肉化させることにより、複数の段部が形成される。したがって、外嵌凸部及び内嵌凸部の軸芯方向の段数に応じて、鋼管杭の板厚を段階的に増加させる構造とすることを容易に実現することができる。

本発明の第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造を用いて鋼管杭が連接された状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態における外嵌端部を示す一部破断側面図である。 本発明の第１実施形態における外嵌端部を示す平面図である。 同外嵌端部の変形例を示す平面図である。 外嵌凸部、外嵌溝部及び外嵌係合溝を示す拡大正面図である。 外嵌凸部、外嵌溝部及び外嵌係合溝を示す図であって、図５のＡ−Ａ断面図である。 本発明の第１実施形態における内嵌端部を示す側面図である。 本発明の第１実施形態における内嵌端部を示す平面図である。 同内嵌端部の変形例を示す平面図である。 内嵌凸部、内嵌溝部及び内嵌係合溝を示す拡大正面図である。 内嵌凸部、内嵌溝部及び内嵌係合溝を示す図であって、図９のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第１実施形態において外嵌端部に内嵌端部が挿入される状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態において外嵌端部に内嵌端部が挿入される状態を示す一部断面斜視図である。 本発明の第１実施形態において外嵌溝部を内嵌凸部が通過する状態を示す拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態において外嵌溝部を内嵌凸部が通過する状態を示す拡大正面図である。 図１４Ａの二点鎖線の円で示した部分の拡大図であって、外嵌凸部の変形例を示す図である。 本発明の第１実施形態において上部鋼管杭が相対回転する状態を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態において外嵌凸部と内嵌凸部とが係合される状態を示す拡大斜視図である。 本発明の第１実施形態において外嵌凸部と内嵌凸部とが係合される状態を示す拡大正面図である。 本発明の第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造の変形形態を示す斜視図である。 図１８と異なる、本発明の第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造の変形形態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態に係る鋼管杭の継手構造を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態における外嵌端部を示す平面図である。 同外嵌端部の変形例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態における内嵌端部を示す平面図である。 同内嵌端部の変形例を示す平面図である。 本発明の第２実施形態において外嵌溝部を内嵌凸部が通過する状態を示す拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態において外嵌溝部を内嵌凸部が通過する状態を示す拡大正面図である。 本発明の第２実施形態において上部鋼管杭が相対回転する状態を示す斜視図である。 本発明の第２実施形態において外嵌凸部と内嵌凸部とが係合される状態を示す拡大斜視図である。 本発明の第２実施形態において外嵌凸部と内嵌凸部とが係合される状態を示す拡大正面図である。

以下、本発明の各実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１実施形態）
まず、図１および図２を参照して、本発明の第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造について説明する。本第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造１は、図１に示すように、下部鋼管杭２（第１鋼管杭）と上部鋼管杭３（第２鋼管杭）とを軸芯方向Ｘに沿って連接（接合）するために用いられる。

継手構造１は、図２に示すように、下部鋼管杭２の上端（開口端）に設けられる外嵌端部２０と、上部鋼管杭３の下端（一端）に設けられる円柱状の内嵌端部３０とを備える。継手構造１では、地中に埋め込まれた下部鋼管杭２の外嵌端部２０に、上部鋼管杭３の内嵌端部３０を嵌合させる。

本第１実施形態の継手構造１では、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘに並べられた２つの外嵌段部２９（２９ａ、２９ｂ）が外嵌端部２０に設けられ、また、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘに並べられた２つの内嵌段部３９（３９ａ、３９ｂ）が内嵌端部３０に設けられる。

外嵌端部２０には、図３に示すように、外嵌端部２０の先端部２８が形成される。各々の外嵌段部２９（２９ａ、２９ｂ）は、外嵌端部２０の内壁面（内周面）で下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙ（軸芯方向Ｘに対して直交する方向（径方向）：図１参照）の中心側（径方向内側）に突出させて形成される複数の外嵌凸部２１と、複数の外嵌凸部２１の間に形成される複数の外嵌溝部２２と、複数の外嵌凸部２１及び複数の外嵌溝部２２より下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）に形成される外嵌係合溝２３とを備える。

外嵌段部２９は、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの外側（上側）における第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）における第２外嵌段部２９ｂの外嵌溝部２２とが、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように、下部鋼管杭２の板厚を軸芯方向Ｘに段階的に厚肉化させて形成される。第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１は、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの外側（上側）において、軸芯直交方向Ｙに所定の幅ｔ１の板厚を有する。

外嵌凸部２１は、各々の外嵌段部２９（２９ａ、２９ｂ）において、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略矩形状に突出させて形成される。外嵌溝部２２は、各々の外嵌段部２９（２９ａ、２９ｂ）において、複数の外嵌凸部２１の間に形成され、下部鋼管杭２の周方向Ｚ（図１参照）で所定の幅を有する。外嵌係合溝２３は、各々の外嵌段部２９（２９ａ、２９ｂ）において、外嵌凸部２１及び外嵌溝部２２より下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）に形成され、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘで所定の高さ、および軸芯直交方向Ｙで外嵌溝部２２と略同一の厚さを有する。

外嵌凸部２１は、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの外側（上側）の第１外嵌段部２９ａと、第１外嵌段部２９ａより下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）で、第１外嵌段部２９ａに隣り合う第２外嵌段部２９ｂとに形成される。このとき、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とは、軸芯方向Ｘにおける位置をずらして形成される。いいかえれば、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とは、軸芯方向Ｘにおいて、互いに異なる位置に形成される。

外嵌端部２０では、図４Ａに示すように、第１外嵌段部２９ａに外嵌凸部２１が形成されるとともに、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌溝部２２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の全部に、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１が形成される。したがって、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間なく交互に形成される。

また、外嵌凸部２１は、上記に限らず、例えば、図４Ｂに示すように、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌溝部２２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の一部に、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１が形成されてもよい。いいかえれば、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間を空けて交互に形成されてもよい。

外嵌凸部２１は、図５および図６に示すように、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）における下端面に、下部鋼管杭２の周方向Ｚに直線状に傾斜する第１テーパ部２１ａを有する。また、外嵌係合溝２３は、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘで第１テーパ部２１ａに対向する部位に、第１テーパ部２１ａと略平行となるように、下部鋼管杭２の周方向Ｚに直線状に傾斜する第２テーパ部２３ａを有する。外嵌係合溝２３は、第２テーパ部２３ａの終端において、軸芯方向Ｘに延びる係止部２３ｂを有する。

第１テーパ部２１ａは、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘに所定の高さｈを有する。第２テーパ部２３ａは、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘで第１テーパ部２１ａに対向する部位だけでなく、外嵌溝部２２の下側に位置する全部の部位まで延長される。なお、第２テーパ部２３ａは、上記に限られず、例えば、図５に示すように、外嵌溝部２２の下側に位置する中間部２３ｃまで延長されてもよい。また、上述したように、第１テーパ部２１ａ及び第２テーパ部２３ａは、外嵌凸部２１および外嵌係合溝２３に直線状に形成される。しかしながら、第１テーパ部２１ａ及び第２テーパ部２３ａは、外嵌凸部２１および外嵌係合溝２３に円弧状に傾斜して形成されてもよい。また、第１テーパ部２１ａ及び第２テーパ部２３ａは、外嵌凸部２１及び外嵌係合溝２３とは別個に形成されてもよい。

内嵌端部３０には、図７に示すように、２つの内嵌段部３９（３９ａ、３９ｂ）より上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）に、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙの外向きに突出させて形成される内嵌縁部３８が形成される。

内嵌端部３０は、各々の内嵌段部３９（３９ａ、３９ｂ）において、内嵌端部３０の外壁面（外周面）で上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙの外向きに突出させて形成される複数の内嵌凸部３１と、複数の内嵌凸部３１の間に形成される複数の内嵌溝部３２と、複数の内嵌凸部３１及び複数の内嵌溝部３２より上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）に形成される内嵌係合溝３３とを備える。

内嵌段部３９は、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）における第１内嵌段部３９ａの内嵌溝部３２と、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの外側（下側）における第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように、上部鋼管杭３の板厚を軸芯方向Ｘに段階的に厚肉化させて形成される。第１内嵌段部３９ａの内嵌係合溝３３は、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに所定の幅ｔ２の空隙を有する。

内嵌凸部３１は、各々の内嵌段部３９（３９ａ、３９ｂ）において、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに略矩形状に突出させて形成される。内嵌溝部３２は、各々の内嵌段部３９（３９ａ、３９ｂ）において、複数の内嵌凸部３１の間に形成され、上部鋼管杭３の周方向Ｚで所定の幅を有する。内嵌係合溝３３は、内嵌凸部３１及び内嵌溝部３２より上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）で、かつ第１内嵌段部３９ａにおける内嵌係合溝３３の空隙の幅ｔ２（図７参照）が、第１外嵌段部２９ａにおける外嵌凸部２１の板厚の幅ｔ１（図３参照）よりも、略同一以上の大きさとなるように形成される。そして、内嵌係合溝３３は、各々の内嵌段部３９において、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘで所定の高さ、および軸芯直交方向Ｙで内嵌溝部３２と略同一の厚さを有する。

内嵌凸部３１は、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）の第１内嵌段部３９ａ、および第１内嵌段部３９ａより上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの外側（下側）で、第１内嵌段部３９ａに隣り合う第２内嵌段部３９ｂに形成される。このとき、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１と第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とは、軸芯方向Ｘにおける位置をずらして形成される。いいかえれば、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１と第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とは、軸芯方向Ｘにおいて、互いに異なる位置に形成される。

図８Ａに示すように、第１内嵌段部３９ａに形成された内嵌溝部３２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の全部に、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１が形成される。したがって、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１と、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間なく交互に形成される。

また、内嵌凸部３１は、上記に限られず、例えば、図８Ｂに示すように、第１内嵌段部３９ａに形成される内嵌溝部３２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の一部に、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１が形成されてもよい。言い換えれば、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１と、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間を空けて交互に形成されてもよい。

内嵌凸部３１は、図９および図１０に示すように、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）における上端面に、図５に示される第１テーパ部２１ａと当接し、第１テーパ部２１ａと略平行となるように、上部鋼管杭３の周方向Ｚに直線状に傾斜する第３テーパ部３１ａを有する。また、内嵌凸部３１は、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの外側（下側）における下端面に、図５に示される第２テーパ部２３ａと当接し、第２テーパ部２３ａ及び第３テーパ部３１ａと略平行となるように、上部鋼管杭３の周方向Ｚに直線状に傾斜する第４テーパ部３１ｂを有する。

第３テーパ部３１ａ及び第４テーパ部３１ｂは、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘに所定の高さｈを有する。また、上述したように、第３テーパ部３１ａ及び第４テーパ部３１ｂは、内嵌凸部３１に直線状に形成される。しかしながら、第３テーパ部３１ａ及び第４テーパ部３１ｂは、内嵌凸部３１に円弧状に傾斜して形成されてもよい。また、第３テーパ部３１ａ及び第４テーパ部３１ｂは、内嵌凸部３１とは別個に形成されてもよい。

次に、本第１実施形態に係る鋼管杭の継手構造１を用いて、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とを連接する方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

最初に、図１１および図１２に示すように、下部鋼管杭２の外嵌端部２０に、上部鋼管杭３の内嵌端部３０を軸芯方向Ｘに沿って挿入する。ここで、図１１は、内嵌端部３０を外嵌端部２０に挿入した状態を示す図であり、図１２は、図１１の状態よりもさらに内嵌端部３０を外嵌端部２０に挿入した状態を示す図である。内嵌端部３０を外嵌端部２０に挿入することにより、図１３および図１４Ａに示すように、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１は、第１外嵌段部２９ａの外嵌溝部２２を通過して、第１外嵌段部２９ａの外嵌係合溝２３の下端面に当接される。また、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１は、第２外嵌段部２９ｂの外嵌溝部２２を通過して、第２外嵌段部２９ｂの外嵌係合溝２３の下端面に当接される。なお、図１４Ｂは、第２テーパ部２３ａが中間部２３ｃまで延長される形状（図５参照）とした場合における、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１が第１外嵌段部２９ａの外嵌係合溝２３の下端面に当接される状態を表している。

ここで、上述したように、継手構造１では、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と第２外嵌段部２９ｂの外嵌溝部２２とが、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように形成されるとともに、第１内嵌段部３９ａの内嵌溝部３２と第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように形成される。このため、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１と第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１とが干渉することなく、上部鋼管杭３の内嵌端部３０を下部鋼管杭２の外嵌端部２０に挿入することができる。

このとき、図１４Ａに示すように、上部鋼管杭３の内嵌端部３０を下部鋼管杭２の外嵌端部２０に挿入した状態では、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８との間に、軸芯方向Ｘに所定の高さを有する間隙ｄが形成される。

次に、図１５に示すように、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とを軸芯周りの周方向Ｚに相対回転させる。これにより、内嵌凸部３１は、図１６および図１７に示すように、外嵌凸部２１の下方まで周方向Ｚに移動して、軸芯方向Ｘで外嵌凸部２１と係合される。このようにして、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とは、互いに嵌合される。

ここで、図５に示される第１テーパ部２１ａおよび第２テーパ部２３ａと、図９に示される第３テーパ部３１ａ及び第４テーパ部３１ｂとは、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘに所定の高さｈを有する。これらの高さｈは、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８との間に形成される間隙ｄの高さと略同一となるように設定される。

このとき、図１７に示すように、第１テーパ部２１ａ（図５参照）に第３テーパ部３１ａ（図９参照）を当接させるとともに、第２テーパ部２３ａ（図５参照）に第４テーパ部３１ｂ（図９参照）を当接させて、上部鋼管杭３の内嵌凸部３１を下部鋼管杭２の外嵌係合溝２３で周方向Ｚに移動させる。このため、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とが軸芯方向Ｘに接近して、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８とが間隙ｄを埋めて当接されることになる。

これにより、継手構造１では、外嵌凸部２１と内嵌凸部３１とが軸芯方向Ｘに係合された状態で、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８とが間隙ｄを埋めて当接される。したがって、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とが完全に嵌合しているか否かを、外部から間隙ｄを視認するにより、判断することができる。
また、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とを嵌合させた後、間隙ｄにスキマゲージを当て、スキマゲージが間隙ｄを通過するか否かによって、外嵌端部２０と内嵌端部３０との嵌合を確認してもよい。この場合、上記の視認による方法に比べて、外嵌端部２０と内嵌端部３０とが嵌合しているか否かを確実に判断することができる。

また、図１７に示すように、第１テーパ部２１ａ（図５参照）に第３テーパ部３１ａ（図９参照）を当接させるとともに、第２テーパ部２３ａ（図５参照）に第４テーパ部３１ｂ（図９参照）を当接させることにより、上部鋼管杭３の内嵌凸部３１を下部鋼管杭２の外嵌係合溝２３で周方向Ｚに円滑に移動させることができ、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０との嵌合を容易にすることができる。また、継手構造１では、上部鋼管杭３の内嵌凸部３１が、下部鋼管杭２の外嵌係合溝２３の係止部２３ｂ（図５参照）で係止される。このため、上部鋼管杭３を必要以上に回転させることなく、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とを嵌合させることができる。

継手構造１では、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とが互いに嵌合した状態で、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌凸部２１に、第１内嵌段部３９ａに形成される内嵌凸部３１が係合され、また、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌凸部２１に、第２内嵌段部３９ｂに形成される内嵌凸部３１が係合され、曲げ荷重および引っ張り荷重が鋼管杭の本体に伝達される。また、継手構造１では、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。このため、鋼管杭の継手構造１では、軸芯方向視における断面欠損が生じることなく、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とを連接することができる。

これにより、継手構造１では、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とが互いに嵌合した状態で、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１が伝達することのできる曲げ荷重および引っ張り荷重が、軸芯方向視における断面欠損により低下することを回避することができる。このため、鋼管杭の継手構造１では、所定の曲げ荷重および引っ張り荷重に耐えるために、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１を断面欠損分だけ肥大化させることを必要とせず、また、外嵌段部２９及び内嵌段部３９の段数を軸芯方向Ｘに増やすことを必要としない。したがって、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の継手構造の加工コストおよび材料コストが増大することを回避することができる。

継手構造１では、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられるため、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１が負担する曲げ荷重および引っ張り荷重を、周方向Ｚにおいて均一にすることができる。このため、継手構造１では、曲げ荷重および引っ張り荷重が、周方向Ｚにおいて一部の外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１に集中することを回避することができる。これにより、継手構造１では、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１から、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の本体に伝達されるこれらの荷重を、周方向Ｚにおいて均一にすることができるため、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚の増加を回避することができる。したがって、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の継手構造の材料コストが増大することを回避することができる。

ここで、継手構造１では、第１外嵌段部２９ａ及び第１内嵌段部３９ａにおいて、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１が１段（１列）であり、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚は、この１段分の曲げ荷重および引っ張り荷重に対する耐力を有するだけの大きさがあれば十分である。一方、第２外嵌段部２９ｂ及び第２内嵌段部３９ｂにおいて、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１の段数（列数）が増加し、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚をそれに応じた大きさとすることが必要となる。継手構造１では、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの外側（上側）から内側（下側）に向けて、また、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの外側（下側）から内側（上側）に向けて、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚を段階的に厚肉化させて、外嵌段部２９および内嵌段部３９が形成される。これにより、継手構造１では、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１の段数に応じて、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚を段階的に増加させる構造とすることを、容易に実現することができる。

また、継手構造１では、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。このため、継手構造１では、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とが連接する部位に曲げ荷重が作用した場合であっても、第１外嵌段部２９ａおよび第２外嵌段部２９ｂの何れかの外嵌凸部２１と、第１内嵌段部３９ａおよび第２内嵌段部３９ｂの何れかの内嵌凸部３１とを引張応力が最大となる下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の最縁端部に対応する部位に確実に配置することができる。したがって、継手構造１では、何れかの外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１に曲げ荷重を確実に負担させて、下部鋼管杭２の外嵌端部２０及び上部鋼管杭３の内嵌端部３０が破損することを回避することができる。

本第１実施形態では、外嵌端部２０が複数の段部（第１外嵌段部２９ａ、第２外嵌段部２９ｂ）を有し、内嵌端部３０が複数の段部（第１内嵌段部３９ａ、第２内嵌段部３９ｂ）を有する場合を示した。しかしながら、例えば、図１８に示すように、外嵌端部２０および内嵌端部３０は、それぞれ１つの段部（外嵌段部２９、内嵌段部３９）を有するとともに、外嵌凸部２１および内嵌凸部３１は、軸芯方向Ｘにおける位置をずらして形成されるようにしてもよい。
この場合にも、軸芯方向視における断面欠損が生じることがなく、外嵌凸部２１および内嵌凸部３１から下部鋼管杭２および上部鋼管杭３の本体に伝達される荷重を、周方向において均一にすることができる。
さらに、この場合、複数の段部を、外嵌端部２０および内嵌端部３０に形成しないため、本第１実施形態と比較して、加工コストを低減することができる。

また、本第１実施形態では、第１外嵌段部２９ａおよび第２外嵌段部２９ｂのそれぞれに外嵌凸部２１が１段（１列）形成され、第１内嵌段部３９ａおよび第２内嵌段部３９ｂのそれぞれに内嵌凸部３１が１段（１列）形成される場合を示した。しかしながら、例えば、図１９に示すように、第１外嵌段部２９ａに外嵌凸部２１が２段（２列）形成され、第２外嵌段部２９ｂに外嵌凸部２１が１段（１列）形成されるようにしてもよい。
この場合にも、軸芯方向視における断面欠損が生じることがなく、外嵌凸部２１および内嵌凸部３１から下部鋼管杭２および上部鋼管杭３の本体に伝達される荷重を、周方向において均一にすることができる。
さらに、この場合、外嵌凸部２１および内嵌凸部３１の数を、本第１実施形態と比較して、増加させることができるため、１つの外嵌凸部２１および内嵌凸部３１が負担する荷重を軽減することができる。
なお、図１９では、第１外嵌段部２９ａに外嵌凸部２１が２段（２列）形成され、第１内嵌段部３９ａに内嵌凸部３１が２段（２列）形成される場合を示しているが、第２外嵌段部２９ｂおよび第２内嵌段部３９ｂに、外嵌凸部２１および内嵌凸部３１が複数段（複数列）となるように形成されてもよい。

以上により、軸芯方向視における断面欠損を生じさせないという観点からは、軸芯方向Ｘに外嵌凸部２１および外嵌溝部２２が複数の列となるように形成され、軸芯方向Ｘに沿って互いに隣り合う複数の列のうち、少なくとも１つ（１組）の隣り合う２列において、一方の列の外嵌凸部２１と他方の列の外嵌溝部２２とが、軸芯方向から見た場合に軸芯直交方向Ｙにおいて隣り合うように形成されればよい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る鋼管杭の継手構造１００について説明する。なお、上述した構成要素と同一の構成要素については、同一の符号を付すことにより以下での説明を省略する。

本第２実施形態に係る鋼管杭の継手構造１００では、図２０に示すように、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘに並べられる３つの外嵌段部２９（２９ａ、２９ｂ、２９ｃ）が外嵌端部２０に設けられ、また、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘに並べられる３つの内嵌段部３９（３９ａ、３９ｂ、３９ｃ）が内嵌端部３０に設けられる。

外嵌段部２９は、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの外側（上側）における第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第１外嵌段部２９ａより下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）における第２外嵌段部２９ｂの外嵌溝部２２とが、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように、また、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂより下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの内側（下側）における第３外嵌段部２９ｃの外嵌溝部２２とが、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように、下部鋼管杭２の板厚を軸芯方向Ｘに段階的に厚肉化させて形成される。

第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌凸部２１とは、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。また、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌凸部２１と、第３外嵌段部２９ｃに形成される外嵌凸部２１とは、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。

図２１Ａに示すように、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌溝部２２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の全部に、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１が形成される。また、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌溝部２２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の全部に、第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１が形成される。したがって、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間なく交互に形成され、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と、第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間なく交互に形成される。

また、上記に限られず、図２１Ｂに示すように、第１外嵌段部２９ａに形成される外嵌溝部２２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の一部に、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１が形成されてもよく、また、第２外嵌段部２９ｂに形成される外嵌溝部２２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の一部に、第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１が形成されてもよい。このとき、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間を空けて交互に形成され、また、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と、第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間を空けて交互に形成される。

内嵌段部３９は、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの内側（上側）における第１内嵌段部３９ａの内嵌溝部３２と、第１内嵌段部３９ａより上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの外側（下側）における第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように、また、第２内嵌段部３９ｂの内嵌溝部３２と、第２内嵌段部３９ｂより軸芯方向Ｘの外側（下側）における第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１とが、軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように、上部鋼管杭３の板厚を軸芯方向Ｘに段階的に厚肉化させて形成される。

第１内嵌段部３９ａに形成される内嵌凸部３１と、第２内嵌段部３９ｂに形成される内嵌凸部３１とは、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。第２内嵌段部３９ｂに形成される内嵌凸部３１と、第３内嵌段部３９ｃに形成される内嵌凸部３１とは、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。

図２２Ａに示すように、第１内嵌段部３９ａに形成される内嵌溝部３２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の全部に、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１が形成される。また、第２内嵌段部３９ｂに形成される内嵌溝部３２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の全部に、第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１が形成される。したがって、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１と、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間なく交互に形成され、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１と、第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間なく交互に形成される。

また、上記に限られず、図２２Ｂに示すように、第１内嵌段部３９ａに形成される内嵌溝部３２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の一部に、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１が形成されてもよい。また、第２内嵌段部３９ｂに形成される内嵌溝部３２と、軸芯方向視で軸芯直交方向Ｙに隣り合う位置の一部に、第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１が形成されてもよい。このとき、内嵌凸部３１は、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１と、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間を空けて交互に形成され、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１と、第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１とが、軸芯方向視で周方向Ｚに隙間を空けて交互に形成される。

次に、本第２実施形態に係る鋼管杭の継手構造１００を用いて、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とを連接する方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。

最初に、下部鋼管杭２の外嵌端部２０に、上部鋼管杭３の内嵌端部３０を軸芯方向Ｘに挿入する。これにより、図２３および図２４に示すように、第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１は、第１外嵌段部２９ａの外嵌溝部２２を通過して、第１外嵌段部２９ａの外嵌係合溝２３の下端面に当接される。また、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１は、第２外嵌段部２９ｂの外嵌溝部２２を通過して、第２外嵌段部２９ｂの外嵌係合溝２３の下端面に当接される。さらに、第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１は、第３外嵌段部２９ｃの外嵌溝部２２を通過して、第３外嵌段部２９ｃの外嵌係合溝２３の下端面に当接される。

ここで、継手構造１００では、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と第２外嵌段部２９ｂの外嵌溝部２２とが、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように形成されるとともに、第１内嵌段部３９ａの内嵌溝部３２と第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１とが、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように形成されている。また、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と第３外嵌段部２９ｃの外嵌溝部２２とが、下部鋼管杭２の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように形成されるとともに、第２内嵌段部３９ｂの内嵌溝部３２と第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１とが、上部鋼管杭３の軸芯直交方向Ｙに略同一厚さとなるように形成されている。このため、上部鋼管杭３の内嵌端部３０は、第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１と、第１外嵌段部２９ａ及び第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが干渉することなく、また、第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１と、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１とが干渉することなく、下部鋼管杭２の外嵌端部２０に挿入される。

このとき、継手構造１００では、図２４に示すように、上部鋼管杭３の内嵌端部３０を、下部鋼管杭２の外嵌端部２０に挿入した状態で、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８との間に、軸芯方向Ｘに所定の高さとなる間隙ｄが形成される。

次に、継手構造１００では、図２５に示すように、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とを軸芯周りの周方向Ｚに相対回転させる。これにより、図２６および図２７に示すように、内嵌凸部３１は、外嵌凸部２１の下方まで外嵌係合溝２３内を周方向Ｚに移動する。そして、内嵌凸部３１は、軸芯方向Ｘで外嵌凸部２１と係合され、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とは、互いに嵌合される。

このとき、継手構造１００では、図２７に示すように、第１テーパ部２１ａ（図５参照）に第３テーパ部３１ａ（図９参照）を当接させるとともに、第２テーパ部２３ａ（図５参照）に第４テーパ部３１ｂ（図９参照）を当接させて、内嵌凸部３１を外嵌係合溝２３で周方向Ｚに移動させる。これにより、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とが軸芯方向Ｘに接近して、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８とが間隙ｄを埋めて当接されることになる。

上述したように、本第２実施形態では、第１実施形態と同様に、外嵌凸部２１と内嵌凸部３１とが軸芯方向Ｘに係合された状態で、外嵌端部２０の先端部２８と内嵌端部３０の内嵌縁部３８とが間隙ｄを埋めて当接される。したがって、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とが完全に嵌合しているか否かを、外部から間隙ｄを視認することにより判断することができる。
また、第１実施形態と同様に、本第２実施形態においても、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とを嵌合させた後、間隙ｄにスキマゲージを当て、スキマゲージが間隙ｄを通過するか否かによって、外嵌端部２０と内嵌端部３０との嵌合を確認してもよい。この場合、上記の視認による方法に比べて、外嵌端部２０と内嵌端部３０とが嵌合しているか否かを確実に判断することができる。

また、本第２実施形態では、第１実施形態と同様であるが、図２７に示すように、第１テーパ部２１ａ（図５参照）に第３テーパ部３１ａ（図９参照）を当接させるとともに、第２テーパ部２３ａ（図５参照）に第４テーパ部３１ｂ（図９参照）を当接させることにより、上部鋼管杭３の内嵌凸部３１を下部鋼管杭２の外嵌係合溝２３で周方向Ｚに円滑に移動させることができる。このため、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０との嵌合が容易になる。また、内嵌凸部３１が、外嵌係合溝２３の係止部２３ｂ（図５参照）で係止されるため、上部鋼管杭３の必要以上の回転を抑止することができる。

本第２実施形態に係る鋼管杭の継手構造１００では、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とが互いに嵌合した状態で、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１に第１内嵌段部３９ａの内嵌凸部３１が係合され、また、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１に第２内嵌段部３９ｂの内嵌凸部３１が係合され、さらに、第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１に第３内嵌段部３９ｃの内嵌凸部３１が係合される。そして、曲げ荷重および引っ張り荷重は、鋼管杭の本体に伝達される。また、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられ、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。このため、本第２実施形態に係る鋼管杭の継手構造１００では、軸芯方向視における断面欠損が生じることなく、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とを連接することができる。

これにより、第１実施形態と同様に、本第２実施形態においても、下部鋼管杭２の外嵌端部２０と上部鋼管杭３の内嵌端部３０とが互いに嵌合した状態で、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１が伝達することのできる曲げ荷重および引っ張り荷重が、軸芯方向視における断面欠損により低下することを回避することができる。このため、所定の曲げ荷重および引っ張り荷重に耐えるために、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１を断面欠損分だけ肥大化させることを必要とせず、また、外嵌段部２９及び内嵌段部３９の段数を軸芯方向Ｘに増やすことを必要としないことから、鋼管杭の継手構造の加工コストや材料コストが増大することを回避することができる。

本第２実施形態では、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられ、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられるため、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１が負担する曲げ荷重および引っ張り荷重を、周方向Ｚにおいて均一にすることができる。このため、曲げ荷重および引っ張り荷重が、周方向Ｚにおいて一部の外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１に集中することを回避できる。これにより、本第２実施形態においても、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１から、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の本体に伝達されるこれらの荷重を、周方向Ｚにおいて均一にすることができるため、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚の増加を回避できる。その結果、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の継手構造の材料コストが増大することを回避できる。

ここで、第１外嵌段部２９ａ及び第１内嵌段部３９ａにおいて、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１は１段（１列）であり、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚は、この１段分の曲げ荷重および引っ張り荷重に対する耐力を有するだけの大きさがあれば十分である。一方、第２外嵌段部２９ｂ及び第２内嵌段部３９ｂにおいて外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１の段数（列数）が増加し、第３外嵌段部２９ｃ及び第３内嵌段部３９ｃにおいて外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１の段数がさらに増加するため、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚をそれらに応じた大きさとすることが必要となる。継手構造１００では、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘの外側（上側）から内側（下側）に向けて、また、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘの外側（下側）から内側（上側）に向けて、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚を段階的に厚肉化させて、外嵌段部２９および内嵌段部３９が形成される。これにより、本第２実施形態においても、外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１の段数に応じて、下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の板厚を段階的に増加させる構造とすることを、容易に実現することができる。

また、継手構造１００では、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられ、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と、第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる。このため、下部鋼管杭２と上部鋼管杭３とが連接する部位に曲げ荷重が作用した場合であっても、第１外嵌段部２９ａ、第２外嵌段部２９ｂ及び第３外嵌段部２９ｃの何れかの外嵌凸部２１、並びに、第１内嵌段部３９ａ、第２内嵌段部３９ｂ及び第３内嵌段部３９ｃの何れかの内嵌凸部３１を、引張応力が最大となる下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の最縁端部に対応する部位に確実に配置することができる。これにより、本第２実施形態においても、何れかの外嵌凸部２１及び内嵌凸部３１に曲げ荷重を確実に負担させて、下部鋼管杭２の外嵌端部２０及び上部鋼管杭３の内嵌端部３０が破損することを回避することができる。

本第２実施形態では、外嵌段部２９および内嵌段部３９の段数がそれぞれ３であり、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられ、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられる場合を示した。
しかしながら、上記に限られず、例えば、第１外嵌段部２９ａの外嵌凸部２１と第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置をずらして設けられ、第２外嵌段部２９ｂの外嵌凸部２１と第３外嵌段部２９ｃの外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘの位置を一致させるように設けられてもよい。この場合にも、軸芯方向視における断面欠損が生じることがなく、外嵌凸部２１および内嵌凸部３１から鋼管杭の本体に伝達される荷重を、周方向において均一にすることができる。
したがって、軸芯方向Ｘに沿って外嵌端部２０に形成される複数の外嵌段部２９において、軸芯方向Ｘで最も外側（上側）に位置する外嵌段部２９の外嵌凸部２１と、軸芯方向Ｘで内側（下側）に位置する少なくとも１つの外嵌段部２９の外嵌凸部２１とが、軸芯方向Ｘにおける位置をずらして設けられていればよい。言い換えれば、互いに隣り合う複数の外嵌段部２９のうちの少なくとも１つ（１組）の隣り合う外嵌段部２９において、一方の外嵌段部２９の外嵌凸部２１と他方の外嵌段部２９の外嵌溝部２２とが、軸芯方向Ｘから見た場合に軸芯直交方向Ｙにおいて隣り合うように設けられていればよい。

第１実施形態では、外嵌段部２９および内嵌段部３９の段数がそれぞれ２である場合を示し、第２実施形態では、外嵌段部２９および内嵌段部３９の段数がそれぞれ３である場合を示したが、段部の数は２であることが好ましい。段部の数が多い場合、鋼管杭における外嵌段部と内嵌段部の先端部（軸芯方向Ｘの外側）の厚みは、必然的に小さくなる。先端部の厚みが小さいほど、荷重負荷により破損が生じやすくなる。その結果、継手構造に破壊が生じやすくなる。一方、段部の数を２とすれば、外嵌段部と内嵌段部の先端部（軸芯方向Ｘの外側）の厚みを一定以上に維持しつつ、軸芯方向Ｘの内側の厚みを薄くできる。このため、鋼管杭の板厚増加による材料コスト増加を避けることができる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

例えば、下部鋼管杭２（第１鋼管杭）が内嵌端部３０を備え、上部鋼管杭３（第２鋼管杭）が外嵌端部２０を備えた継手構造を採用してもよい。
また、軸芯方向Ｘに連接された下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３の逆回転を防止する回転防止手段（不図示）を備えた継手構造を採用してもよい。例えば、回転防止手段として、軸芯方向Ｘに下部鋼管杭２及び上部鋼管杭３が連接した状態で、下部鋼管杭２にネジを差し込み、逆回転を防止させるようにしてもよい。
また、外嵌端部２０には、下部鋼管杭２の軸芯方向Ｘに如何なる段数の外嵌段部２９が並べられてもよく、内嵌端部３０には、上部鋼管杭３の軸芯方向Ｘに如何なる段数の内嵌段部３９が並べられてもよい。

現場における鋼管杭の回転手間の増大を抑制するとともに、鋼管杭の必要以上の板厚増加を回避して、曲げ荷重が作用しても破損するおそれのない、鋼管杭の継手構造および鋼管杭を提供することができる。

１ ：鋼管杭の継手構造
２ ：下部鋼管杭（第１鋼管杭）
２０ ：外嵌端部
２１ ：外嵌凸部
２１ａ ：第１テーパ部
２２ ：外嵌溝部
２３ ：外嵌係合溝
２３ａ ：第２テーパ部
２３ｂ ：係止部
２８ ：先端部
２９ ：外嵌段部
２９ａ ：第１外嵌段部
２９ｂ ：第２外嵌段部
２９ｃ ：第３外嵌段部
３ ：上部鋼管杭（第２鋼管杭）
３０ ：内嵌端部
３１ ：内嵌凸部
３１ａ ：第３テーパ部
３１ｂ ：第４テーパ部
３２ ：内嵌溝部
３３ ：内嵌係合溝
３８ ：内嵌縁部
３９ ：内嵌段部
３９ａ ：第１内嵌段部
３９ｂ ：第２内嵌段部
３９ｃ ：第３内嵌段部
１００ ：鋼管杭の継手構造
Ｘ ：軸芯方向
Ｙ ：軸芯直交方向
Ｚ ：周方向
ｄ ：間隙
ｈ ：テーパ部の高さ

Claims (4)

1. 第１鋼管杭と第２鋼管杭とを直列に接合する、鋼管杭の継手構造であって、
   前記第１鋼管杭の開口端である外嵌端部と；
   前記第２鋼管杭の一端において前記外嵌端部に挿入される部位をなす円柱状の内嵌端部と；
   を備え、
   前記外嵌端部は、
   その内周面から前記第１鋼管杭の径方向内側へ向かって突出してかつ、前記第１鋼管杭の周方向に沿って設けられる複数の外嵌凸部と、
   前記第１鋼管杭の周方向において互いに隣り合う前記外嵌凸部の間に形成される外嵌溝部と、
   前記内周面において前記外嵌凸部及び前記外嵌溝部よりも前記第１鋼管杭の軸芯方向内側の位置に、前記周方向に沿って形成される外嵌係合溝と、を有し、
   前記内嵌端部は、
   その外周面から前記第２鋼管杭の径方向外側へ向かって突出してかつ、前記第２鋼管杭の周方向に沿って設けられる複数の内嵌凸部を有し、
   前記内嵌凸部の各々は、前記内嵌端部が前記外嵌端部に挿入され、前記第１鋼管杭と前記第２鋼管杭とを前記第１鋼管杭の軸芯回りに相対回転させた後に、前記外嵌係合溝において前記外嵌凸部の各々と係合し、
   前記外嵌凸部および前記外嵌溝部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向に沿って複数の列を成し、
   互いに隣り合う前記複数の列のうちの少なくとも１組の隣り合う２列において、一方の列の前記外嵌凸部と他方の列の前記外嵌溝部とが、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に前記第１鋼管杭の径方向において隣り合うように設けられ、
   前記外嵌端部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向に沿って形成される複数の段部を有し、
   前記複数の段部の各々に、少なくとも１列分の前記外嵌凸部および前記外嵌溝部が設けられ、
   隣り合う２つの前記段部において、一方の前記段部の前記外嵌凸部と他方の前記段部の前記外嵌溝部とが、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に前記第１鋼管杭の径方向において隣り合うように設けられ、
   前記第１鋼管杭の板厚は、前記軸芯方向に段階的に厚肉化され、
   前記内嵌端部は、前記第２鋼管杭の軸芯方向内側に、前記内嵌端部を前記外嵌端部に挿入した状態で、前記外嵌端部の先端部との間に間隙を形成させる内嵌縁部を有し、
   前記外嵌凸部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向内側の端面に、前記第１鋼管杭の軸芯方向の高さが前記間隙と略同一となるように、前記第１鋼管杭の周方向に沿って傾斜する第１テーパ部を有し、
   前記外嵌係合溝は、前記第１鋼管杭の軸芯方向で前記第１テーパ部に対向する部位に、前記第１テーパ部と略平行となるように、前記第１鋼管杭の周方向に傾斜する第２テーパ部を有し、
   前記内嵌凸部は、前記第２鋼管杭の軸芯方向内側の端面に、前記第１テーパ部と当接するように前記第２鋼管杭の周方向に沿って傾斜する第３テーパ部を有するとともに、前記第２鋼管杭の軸芯方向外側の端面に、前記第２テーパ部と当接するように前記第２鋼管杭の周方向に沿って傾斜する第４テーパ部を有し、
   前記外嵌端部と前記内嵌端部とは、前記第１鋼管杭と前記第２鋼管杭とを前記第１鋼管杭の軸芯回りに相対回転させることにより、前記第１テーパ部と前記第３テーパ部とが当接されるとともに、前記第２テーパ部と前記第４テーパ部とが当接され、前記複数の外嵌凸部と前記複数の内嵌凸部とが係合され、前記内嵌縁部と前記先端部とが前記間隙を埋めるようにして当接されて、互いに嵌合される
   ことを特徴とする鋼管杭の継手構造。
2. 隣り合う２つの前記段部において、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に、一方の前記段部の前記外嵌凸部が、他方の前記段部の前記外嵌溝部と、前記第１鋼管杭の径方向に隣り合う位置の全部に設けられ、
   前記外嵌凸部が、前記第１鋼管杭の軸芯方向から見た場合に前記第１鋼管杭の周方向に沿って隙間なく設けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭の継手構造。
3. 前記第１鋼管杭の軸芯方向に隣り合う前記複数の段部は、前記第１鋼管杭の軸芯方向外側に位置する前記段部の前記外嵌凸部と、前記第１鋼管杭の軸芯方向内側に位置する前記段部の前記外嵌溝部とが略同一厚さとなるように、前記第１鋼管杭を前記第１鋼管杭の軸芯方向に沿って段階的に厚肉化させて形成される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管杭の継手構造。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の鋼管杭の継手構造を備えることを特徴とする鋼管杭。

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