JP6287908B2 - 多条ねじ継手、該多条ねじ継手を有する継手付き鋼管 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管杭、鋼管矢板、構真柱などの地中に打設する構造体を構成する鋼管同士を接合する多条ねじ継手、該多条ねじ継手を有する継手付き鋼管に関するものである。

地滑り抑止用の鋼管杭や長尺の支持杭等は施工場所の条件によっては、例えば直径２００〜１５００ｍｍ程度で長さ数十ｍにも及ぶものがある。
このような場合、短尺の鋼管杭を施工現場において杭の打設途中で接合することが必要となり、この接合には接合対象となる鋼管杭のそれぞれの端部に取り付けられる多条ねじ継手が用いられることが多い。

このような多条ねじ継手の例として、特許文献１に開示された、「鋼管杭の接合継手」がある。
この鋼管杭の接合継手は、「鋼管杭端にそれぞれ設けられ、雄ねじを有する雄ねじ継手部と雌ねじを有する雌ねじ継手部とからなり、ねじは平行ねじの３条以上の多条ねじとし、雄ねじ継手部の先端に前記雌ねじ内径に遊嵌する外径を有する円筒部を設けたことを特徴とする」ものである（特許文献１の請求項１参照）。

特開平１０−３１１０２８号公報

特許文献１に記載のものは、円筒部を雌ねじの内径に嵌合させて位置決めできるようにしたので、現場施工における上杭と下杭の接合の際に、継手部の芯合せを短時間で容易にでき、施工性に優れるというものである。
そして、上記多条ねじ継手においては、多条ねじを用いていることから、ねじの噛み合い始めが多数位置で起こり、上記の円筒部の位置決め作用と相俟って上下杭の軸芯を容易に一致させることができるとしている（特許文献１の段落[００１０]参照）。

確かに、施工現場においては接合開始時の芯合わせは重要であるが、多条ねじ継手による接合完了時の位置合わせも重要であり、一般に嵌合完了位置に合いマークを設けることが行われる。
つまり、現場での管理の容易性のため、事前に嵌合させた際に嵌合位置の合いマークを施し、現場ではその合いマークが一致するか、あるいはその合いマーク以上に回転させることにより、嵌合完了を確認することが一般的に行われている。

しかしながら、多条ねじを用いた場合には、ねじの噛み合い始めが複数位置で起こるため、合いマークを施した際の噛み合い位置と異なる位置で挿入した場合には、上記の合いマークが機能しなくなり、ねじ込み完了の施工管理ができなくなる。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、施工管理が容易な多条ねじ継手、該多条ねじ継手を有する継手付き鋼管を得ることを目的としている。

（１）本発明に係る多条ねじ継手は、鋼管の端部に取り付けて、該鋼管を連結する多条ねじ継手であって、
雄ねじ継手部又はこれに螺合する雌ねじ継手部のいずれか一方に、他方との嵌合完了の位置と挿入時の位置の両方の位置合わせに用いる共通合いマークを付し、該共通合いマークを付したものと嵌合する他方の継手部に前記共通合いマークと嵌合完了時に位置が一致する嵌合確認用合いマークと、挿入位置合わせに用いる挿入位置確認用合いマークを付したことを特徴とするものである。

（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記挿入位置確認用合いマークは、横長の矩形状であることを特徴とするものである。

（３）本発明に係る継手付き鋼管は、上記（１）又は（２）に記載の多条ねじ継手の雄ねじ継手部を鋼管の一端に固定し、該鋼管の他端に上記（１）又は（２）に記載の多条ねじ継手の雌ねじ継手部を固定したことを特徴とするものである。

（４）また、構造体を形成するためのｎ本からなる一組みの継手付き鋼管であって、
各継手付き鋼管が請求項３に記載の継手付き鋼管であり、かつ、
前記雌ねじ継手部に共通合いマークを付して前記雄ねじ継手部に嵌合確認用合いマーク及び挿入位置確認用合いマークを付した場合及び、前記雌ねじ継手部に嵌合確認用合いマーク及び挿入位置確認用合いマークを付して前記雄ねじ継手部に共通合いマークを付した場合のいずれの場合においても、各継手付き鋼管における前記共通合いマークと前記嵌合確認用合いマークとの鋼管周方向におけるずれ角度をθ1、θ2・・・θｎとしたときに、θ1〜θｎの総和が４５度以下になるように設定したことを特徴とするものである。

本発明においては、雄ねじ継手部又はこれに螺合する雌ねじ継手部のいずれか一方に、他方との嵌合完了の位置と挿入時の位置の両方の位置合わせに用いる共通合いマークを付し、該共通合いマークを付したものと嵌合する他方の継手部に前記共通合いマークと嵌合完了時に位置が一致する嵌合確認用合いマークと、挿入位置合わせに用いる挿入位置確認用合いマークを付したことにより、施工管理者は、共通合いマークの位置にいて、挿入から嵌合完了までの施工管理を行うことができ、挿入位置を間違うことがなく、かつ施工性に優れる。
また、共通合いマークを採用したことにより、マーキングの手間を最小限にすることができると共に、どの合いマークとどの合いマークとを合わせるかという点についての混乱を少なくでき、この点でも施工性に優れる。

本発明の一実施の形態に係る多条ねじ継手の説明図である。 本発明の一実施の形態に係る多条ねじ継手の作用を説明する説明図である（その１）。 本発明の一実施の形態に係る多条ねじ継手の作用を説明する説明図である（その２）。 本発明の一実施の形態に係る多条ねじ継手の作用を説明する説明図である（その３）。 本発明の他の実施の形態に係る多条ねじ継手付き鋼管の説明図である。 本発明の他の実施の形態に係る多条ねじ継手付き鋼管を用いた鋼管杭の施工方法を説明する説明図である。

［実施の形態１］
本実施の形態においては、地中に打設する構造体として、鋼管杭を例に挙げて説明する。
鋼管杭を構成する鋼管の多条ねじ継手（以下、単に「多条ねじ継手」という）は、図１に示すように、下側に配置される下側鋼管１及び上側に配置される上側鋼管２の端部に取り付けられて下側鋼管１及び上側鋼管２を接合する多条ねじ継手３であって、平行ねじで３条以上の多条ねじからなる雄ねじを有する雄ねじ継手部５と、平行ねじで３条以上の多条ねじからなる雌ねじを有する雌ねじ継手部７とからなる。
なお、図１に示すものは４条ねじであり、正面から見た状態ではねじの始端部９が３箇所見えている。
そして、雄ねじ継手部５の先端には、雌ねじ内径に遊嵌する外径を有する円筒部１１が設けられている。

多条ねじ継手３を鋼管杭に用いる場合、通常は、雌ねじ継手部７を下側鋼管１の上端に取り付け、雌ねじ継手部７に嵌合する雄ねじ継手部５を下側鋼管１に連結する上側鋼管２の下端に取り付ける。したがって、多条ねじ継手３の嵌合に際しては、雌ねじ継手部７が固定側となり、雄ねじ継手部５が回転側となる。
本実施の形態においては、固定側となる雌ねじ継手部７に、嵌合完了の位置と挿入時の位置の両方の位置合わせに用いる共通合いマーク１７を設けている。共通合いマーク１７は、図１に示すように、上端が尖った三角形状にするのが好ましい。

また、回転側の雄ねじ継手部５には、嵌合確認用合いマーク１９と、挿入開始位置を確認するための挿入位置確認用合いマーク２１が施されている。
挿入位置確認用合いマーク２１を設ける理由は以下の通りである。
多条ねじでは、複数の位置から挿入可能であり、挿入位置が違えば嵌合完了位置が違う。そのため、嵌合完了を確認した位置と違う位置で挿入を開始すると施工管理を誤ることになる。そこで、これを防止する目的で嵌合完了を確認した位置に対応する位置に挿入位置確認用合いマーク２１を設けるのである。

雄ねじ継手部５に設ける嵌合確認用合いマーク１９は、図１に示すように、下端が尖った三角形状にするのが好ましい。
また、挿入位置確認用合いマーク２１は、図１に示すように、横長の矩形状にするのが好ましい。挿入位置確認用合いマーク２１を横長の矩形状にすることで、雌ねじ継手部７に設けた共通合いマーク１７が、横長の矩形状の範囲にあれば挿入可能であることが分かり、施工管理が容易になる。この点を詳細に説明する。

多条ねじでは、上述したように、ねじの噛み合い始めが多数位置で起こるため、その他数位置のいずれの位置で挿入を開始すべきかの目印となるのが挿入位置確認用合いマーク２１である。しかし、例えば４条ねじでは、正しい挿入位置は円周方向に４分割した９０°の範囲というように、所定の範囲を有している。つまり、所定の範囲内であれば挿入が可能になっている。そのため、挿入位置確認用合いマーク２１は点で示す必要がなく、所定の範囲を示すようなマークにすることができる。そして、所定の範囲を示すマークにすることで、施工者は、雌ねじ継手部７に付した共通合いマーク１７が所定の範囲あることを確認すればよく、点同士を合わせる場合に比較して施工管理が格段に容易になる。
なお、挿入位置確認用合いマーク２１の円周方向の長さは、多条ねじ継手を取り付けた鋼管をクレーンによって操作する際の操作精度と、挿入後ねじの噛み合い始めまでの余分な回転を出来るだけ少なくするという点を考慮して３０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲に設定するのが望ましい。

次に、各合いマークの付け方について説明する。
雄ねじ継手部５を雌ねじ継手部７に挿入して、雄ねじ継手部５を回転してねじ込み、所定のトルクが発生する位置で嵌合完了として、雌ねじ継手部７には共通合いマーク１７を付け、雄ねじ継手部５には嵌合確認用合いマーク１９を付ける。
その後、雄ねじ継手部５を逆回転させて雌ねじ継手部７から抜ける状態になった位置で、雄ねじ継手部５における雌ねじ継手部７の共通合いマーク１７と対応する位置に挿入位置確認用合いマーク２１を付ける。

次に上記のように構成された多条ねじ継手３を取り付けた下側鋼管１を地中に打設して鋼管杭を施工する方法について、雌ねじ継手部７を下側鋼管１の上端に取り付けて地中に打設された下杭に、下端に雄ねじ継手部５を取り付けた上側鋼管２を接続する場合を例に挙げて説明する。

施工管理者は、下杭における雌ねじ継手部７の共通合いマーク１７が見える位置に待機する。クレーン等によって、下端に雄ねじ継手部５を取り付けた上側鋼管２を吊り、上側鋼管２を下降させて、雄ねじ継手部５の挿入位置確認用合いマーク２１が施工管理者に見える位置になるようにする。施工管理者は、雌ねじ継手部７の共通合いマーク１７が、雄ねじ継手部５の挿入位置確認用合いマーク２１の範囲内に位置するように、吊られている上側鋼管２の位置を合わせる（図２参照）。このとき、挿入位置確認用合いマーク２１が横長の矩形状をしているので、位置合わせが容易である。

位置合わせが完了すると、雄ねじ継手部５の下端を雌ねじ継手部７に挿入し、その状態で上側の上側鋼管２を回転させて、雄ねじ継手部５を雌ねじ継手部７にねじ込み（図３参照）、ねじ込みがほぼ完了し、かつ雄ねじ継手部５の嵌合確認用合いマーク１９の位置が雌ねじ継手部７の共通合いマーク１７の位置と一致するか、あるいは少しねじ込み方向にずれていることを確認して施工を完了する（図４参照）。

このように、本実施の形態においては、回転しない下杭側の雌ねじ継手部７に共通合いマーク１７を付すようにしたので、施工管理者は、雌ねじ継手部７に付けた共通合いマーク１７の位置にいて、挿入から嵌合完了までの施工管理を行うことができ、施工性に優れる。
特に、杭の施工現場は、その周辺に種々の機械等が配置されており周囲空間が狭隘なため作業者が自由に動けないことが多く、このような場合にも本実施の形態によれば杭の外周に沿って移動をする必要がないことから、施工性に優れる。

なお、上記の実施の形態では、多条ねじの例として４条ねじを例示したが、本発明はこれに限られるものではない。

［実施の形態２］
本実施の形態に係る継手付き鋼管２３を図５に基づいて説明する。なお、図５において、図１と同一部分には同一の符号を付してある。
継手付き鋼管２３は、図５に示すように、実施の形態１に係る多条ねじ継手３の雄ねじ継手部５を鋼管２２の一端に固定し、鋼管２２の他端に実施の形態１に係る多条ねじ継手３の雌ねじ継手部７を固定した継手付き鋼管２３である。

本実施形態の継手付き鋼管２３は、実施の形態１と同様に雌ねじ継手部７に共通合いマーク１７を付し、雄ねじ継手部５に嵌合確認用合いマーク１９及び挿入位置確認用合いマーク２１を付した場合において、共通合いマーク１７と嵌合確認用合いマーク１９とが鋼管１の軸線方向で同一線上にあるようにしている。

このようにすることで、図６に示すように、複数本の鋼管２２を接続する際に、各合いマークが継手付き鋼管２３の同じ面に配置されるので、施工管理者は同じ位置にいて施工管理ができ、施工性に優れる。

なお、施工管理の観点からは、必ずしも共通合いマーク１７と嵌合確認用合いマーク１９とが鋼管１の軸線方向で同一線上になくてもよい。例えば継手付き鋼管２３をｎ本繋ぎ合わせて、例えば鋼管杭を形成する場合、各継手付き鋼管杭２３における共通合いマーク１７と嵌合確認用合いマーク１９の鋼管周方向におけるずれ角度をθ1、θ2・・・θｎとしたときに、θ1〜θｎの総和が４５度以下になるように設定すればよい。
このように設定することで、ｎ本の継手付き鋼管２３を繋ぎ合わせたときに、共通合いマーク１７を同じ位置から視認することができ、換言すれば各継手付き鋼管２３の共通合いマーク１７が同一の視野に入るので施工管理が容易になるという効果が得られる。

なお、上記の例では、雌ねじ継手部７に共通合いマーク１７を付し、雄ねじ継手部５に嵌合確認用合いマーク１９及び挿入位置確認用合いマーク２１を付した場合を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではなく、雄ねじ継手部５に共通合いマーク１７を付し、雌ねじ継手部７に嵌合確認用合いマーク１９及び挿入位置確認用合いマーク２１を付した場合も含み、この場合には、共通合いマーク１７を付した雄ねじ継手部５を固定側として施工するようにすればよい。

１ 下側鋼管
２ 上側鋼管
３ 多条ねじ継手
５ 雄ねじ継手部
７ 雌ねじ継手部
９ 始端部
１１ 円筒部
１７ 共通合いマーク
１９ 嵌合確認用合いマーク
２１ 挿入位置確認用合いマーク
２２ 鋼管
２３ 継手付き鋼管

Claims (4)

1. 鋼管の端部に取り付けて、該鋼管を連結する多条ねじ継手であって、
   雄ねじ継手部又はこれに螺合する雌ねじ継手部のいずれか一方に、他方との嵌合完了の位置と挿入時の位置の両方の位置合わせに用いる共通合いマークを付し、
   該共通合いマークを付したものと嵌合する他方の継手部に前記共通合いマークと嵌合完了時に位置が一致する嵌合確認用合いマークと、挿入位置合わせに用いる挿入位置確認用合いマークを付したことを特徴とする多条ねじ継手。
2. 前記挿入位置確認用合いマークは、横長の矩形状であることを特徴とする請求項１記載の多条ねじ継手。
3. 請求項１又は２に記載の多条ねじ継手の雄ねじ継手部を鋼管の一端に固定し、該鋼管の他端に請求項１又は２に記載の多条ねじ継手の雌ねじ継手部を固定したことを特徴とする継手付き鋼管。
4. 構造体を形成するためのｎ本からなる一組みの継手付き鋼管であって、
   各継手付き鋼管が請求項３に記載の継手付き鋼管であり、かつ、
   前記雌ねじ継手部に共通合いマークを付して前記雄ねじ継手部に嵌合確認用合いマーク及び挿入位置確認用合いマークを付した場合及び、前記雌ねじ継手部に嵌合確認用合いマーク及び挿入位置確認用合いマークを付して前記雄ねじ継手部に共通合いマークを付した場合のいずれの場合においても、各継手付き鋼管における前記共通合いマークと前記嵌合確認用合いマークとの鋼管周方向におけるずれ角度をθ1、θ2・・・θｎとしたときに、θ1〜θｎの総和が４５度以下になるように設定したことを特徴とする継手付き鋼管。