JP6344487B2 - 鋼管杭の回転抑止構造 - Google Patents

Description

本発明は、共通の軸心を持つように連結された第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する、鋼管杭の回転抑止構造に関する。

従来より、鋼管杭は、回転させながら地中に沈設する場合が多く、回転方向を変更することもある。

特許文献１には、鋼管杭を逆回転させる場合に、継手がゆるんだり、外れたりするのを好適に防止することを目的とする鋼管杭の回転抑止構造が開示されている。
特許文献１に開示された鋼管杭の回転抑止構造では、雌円筒と雄円筒とが結合された状態で、内面突起のテーパ面と外面突起のテーパ面とが強固に上下円筒を結合したとき、雄円筒の回転抑止キー溝部形成部と雌円筒の回転抑止キー溝部形成部とが軸心方向に一致する。
特許文献１に開示された鋼管杭の回転抑止構造は、雄円筒の回転抑止キー溝部形成部にタップ孔部が形成されるとともに、回転抑止キー部材にボルト孔部が設けられて、雄円筒の回転抑止キー溝部形成部と雌円筒の回転抑止キー溝部形成部とが軸心方向に一致した状態で、円筒の外面から回転抑止キー部材が嵌め込まれる。

特許文献２には、第１接合部を有する第１柱状体と第２接合部を有する第２柱状体とを互いに嵌合させた状態で、第１柱状体と第２柱状体との間の相対回転を抑止するための接合部構造が開示されている。
この接合部構造では、第１接合部が軸心方向に直交する方向で内側に突出する第１係合凸部を有し、第２接合部が軸心方向に直交する方向で外側に突出する第２係合凸部を有する。そして、第１係合凸部と第２係合凸部とを互いに嵌合させた状態で、第１接合部に形成された開口部から、第１接合部の内面と第２接合部の外面との間に規制部材が挿入される。この規制部材が第１係合凸部の側面と第２の係合凸部の側面とに当接することにより、第１柱状体と第２柱状体との間の相対回転が抑制される。

日本国特開２００４−９２２９１号公報 日本国特開２０１１−１７９２８５号公報

しかし、特許文献１に開示された鋼管杭の回転抑止構造では、雌円筒の回転抑止キー溝部形成部が雌円筒の外面突起の周方向中央部を切り欠いて形成されるため、軸心方向の引張力及び圧縮力に抵抗させる外面突起に断面欠損を生じさせる。
このため、特許文献１に開示された鋼管杭の回転抑止構造は、引張耐力及び圧縮耐力を負担する外面突起に断面欠損が生じることから、継手全体の引張耐力及び圧縮耐力が低下するおそれがあるという問題点があった。

また、特許文献１に開示された鋼管杭の回転抑止構造は、雌円筒の回転抑止キー溝部形成部が雌円筒の外面突起の周方向中央部を切り欠いて形成されるため、雌円筒の回転抑止キー溝部形成部の大きさを外面突起の大きさよりも小さくする必要がある。このため、特許文献１に開示された鋼管杭の回転抑止構造は、回転抑止キー部材を大きくすることができない。従って、回転抑止キー部材の剛性及び強度を十分に向上させることができず、雌円筒と雄円筒との間の相対回転を抑止する回転抵抗力が不十分となるおそれがあるという問題点があった。
更には、回転抑止キー溝部による断面欠損位置は、軸心方向から見た場合に軸力伝達する突起と重なる円周角度位置に存在するため、軸力伝達機能が損なわれるという問題点もあった。

また、特許文献２に開示された接合部構造では、第１接合部に形成された開口部から、第１接合部の内面と第２接合部の外面との間に規制部材を挿入する。従って、接合部に僅かな変形が生じた場合、或いは、第１鋼管と第２鋼管とを相対回転させて嵌合させた際に周方向又は軸心直交方向に僅かなずれが生じた場合には、規制部材の設置が困難となる。
更には、第１接合部の内面と第２接合部の外面との間のスペースは外面側から目視出来ないことから、第１鋼管の設置時に土や石などの異物が当該スペースに付着した場合には規制部材の設置が更に困難となる。
更には、規制部材の設置後には、第１接合部に形成された開口部を閉塞する蓋部材を設置する必要がある。
このように、特許文献２に開示された接合部構造では、施工性に問題点があった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、（１）継手全体の引張耐力及び圧縮耐力の低下を防止し、（２）第１鋼管杭と第２鋼管杭との回転抵抗力を向上させることができ、（３）施工性に優れる、鋼管杭の回転抑止構造を提供することにある。

本発明の態様は下記の通りである。
（１）本発明の第一の態様は、共通の軸心を持つように連結された第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する、鋼管杭の回転抑止構造である。
この回転抑止構造は、前記第１鋼管杭に設けられた外嵌端部と、前記第２鋼管杭に設けられた内嵌端部と、前記外嵌端部と前記内嵌端部との間の相対回転を抑止する回転抑止キー部材と、を備え、前記外嵌端部が、前記軸心に向かう方向に突出するとともに前記軸心を中心とする周方向に複数形成された外嵌山部と、互いに隣り合う前記各外嵌山部の間に形成された外嵌溝部と、前記各外嵌山部に隣接してかつ前記第１鋼管杭に近い基端側に形成された外嵌谷部と、前記軸心に沿った先端側に形成された外嵌先端面を有する外嵌先端部と、を有し、前記内嵌端部が、前記軸心から離間する方向に突出するとともに前記軸心を中心とする周方向に複数形成された内嵌山部と、互いに隣り合う前記各内嵌山部の間に形成された内嵌溝部と、前記各内嵌山部に隣接してかつ前記第２鋼管杭に近い基端側に形成された内嵌谷部と、前記外嵌端部の前記外嵌先端面に対向する内嵌基端面を有する内嵌基端部と、を有する。
前記外嵌先端部が、前記軸心方向から見た場合に前記外嵌山部と重ならない円周角度位置において、前記外嵌先端面から前記軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって前記外嵌溝部に形成された外嵌端部側回転抑止キー溝部を有し、前記内嵌基端部が、前記軸心方向から見た場合に前記内嵌山部と重ならない円周角度位置において、前記内嵌基端面から前記軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって前記内嵌基端部に形成された内嵌端部側回転抑止キー溝部を有する。
前記外嵌端部側回転抑止キー溝部と前記内嵌端部側回転抑止キー溝部とが対向するように前記外嵌端部と前記内嵌端部とが嵌合した状態で、前記回転抑止キー部材は、前記外嵌端部側回転抑止キー溝部と前記内嵌端部側回転抑止キー溝部との間に嵌め込まれている。
（２）上記（１）に記載の鋼管杭の回転抑止構造では、前記外嵌端部側回転抑止キー溝部の内側面と、前記外嵌山部の外側面とが面一であってもよい。
（３）上記（２）に記載の鋼管杭の回転抑止構造では、前記外嵌端部側回転抑止キー溝部の軸方向長さが、前記面一に形成された前記外側面を有する前記外嵌山部の軸方向長さよりも短くてもよい。

上記（１）に記載の構成によれば、下記の効果が得られる。
（Ａ）外嵌山部の周方向中央部に外嵌端部側回転抑止キー溝部を形成させる場合と比較して、外嵌端部側回転抑止キー溝部及び回転抑止キー部材のサイズを大きくすることができる。従って、回転抑止キー部材の剛性及び強度を向上させて、第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を向上させることが可能となる。
（Ｂ）外嵌端部側回転抑止キー溝部が、外嵌先端面から軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって外嵌溝部に形成されることから、回転抑止キー部材の側面を、外嵌山部の側面に大きな接触面で当接させることができる。従って、第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を著しく向上させることが可能となる。
（Ｃ）外嵌山部の周方向中央部に外嵌端部側回転抑止キー溝部を形成させる場合と比較して、軸心方向の引張力及び圧縮力に抵抗させる外嵌山部に断面欠損を生じさせない。従って、継手全体の引張耐力及び圧縮耐力の低下を防止することが可能となる。
（Ｄ）あらかじめ外嵌端部と内嵌端部との間に回転抑止用の仮止め部材を利用することを必要としないで、外嵌先端部及び内嵌基端部の外面側から回転抑止キー部材を設置することが可能である。従って、外嵌端部及び内嵌端部に複雑な加工等を実施することなく、第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止するための構造を簡易に導入することが可能となるため、優れた施工性を得ることができる。
（Ｅ）外嵌先端部から内嵌基端部まで回転抑止キー部材が架設されるため、外嵌先端部と内嵌基端部とに回転抵抗力を分担させることが可能となる。
（Ｆ）軸心方向から見た場合に外嵌山部又は内嵌山部と重ならない円周角度位置において、キー溝が形成される。図１５に示すように、外面突起に引張力が作用した場合の軸力は段部列の延長方向に沿って伝達されるが、この段部列の延長線上に回転抑止キー溝部が形成されないことになるため、軸力伝達機能の損失を防ぐことが可能となる。
（Ｇ）内嵌溝部を形成させる切削工程と連続させて、内嵌端部側回転抑止キー溝部を切削形成することができる。従って、回転抑止キー溝部の切削形成を効率的に実施して、内嵌端部の加工費を低減させることが可能となる。

上記（２）に記載の構成によれば、外嵌端部側回転抑止キー溝部の内側面と、外嵌山部の外側面とが面一に形成されるため、回転抑止キー部材の側面を、外嵌端部側回転抑止キー溝部の内側面と、外嵌山部の外側面とで確実に当接させることができる。従って、第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を更に著しく向上させることが可能となる。

上記（３）に記載の構成によれば、断面欠損部位を鋼管軸方向の余長部分（応力設計する範囲外）に設定できるため、応力伝達機能の損失をより確実に防ぐことが出来る。

本発明の一実施形態に係る鋼管杭の回転抑止構造を示す斜視図である。 上記回転抑止構造の外嵌端部を示す図であって、軸心を含む断面で見た場合の断面図である。 上記回転抑止構造の外嵌端部の要部を示す断面図である。 上記回転抑止構造の内嵌端部を示す正面図である。 上記回転抑止構造の内嵌端部の要部を示す断面図である。 上記回転抑止構造の外嵌端部に内嵌端部を挿入する状態を示す斜視図である。 上記回転抑止構造の外嵌端部に内嵌端部を挿入して相対回転させた後の状態を示す図であって、一部が断面視された斜視図である。 上記回転抑止構造の外嵌端部及び内嵌端部に作用する引張力及び圧縮力を示す要部断面図である。 上記回転抑止構造の第１変形例を示す斜視図である。 上記回転抑止構造の第１鋼管杭と第２鋼管杭とを連結させた後の状態を示す斜視図である。 上記回転抑止構造における回転抑止キー溝部を示す断面図である。 図１１ＡにおけるＡ−Ａ線に沿って得られる断面図である。 上記回転抑止構造の第２変形例を示す斜視図である。 上記回転抑止構造の第２変形例における回転抑止キー溝部を示す断面図である。 図１３ＡにおけるＢ−Ｂ線に沿って得られる断面図である。 上記回転抑止構造の回転抑止キー溝部と回転抑止キー部材とを示す拡大正面図である。 回転抑止構造に引張力が作用した場合の軸力伝達イメージを示す概略図である。

以下、本発明の一実施形態に係る鋼管杭の回転抑止構造７（以下、本実施形態に係る回転抑止構造７、或いは、単に回転抑止構造７と呼ぶ場合がある）について、図面を参照しながら詳細に説明する。
尚、以下の説明においては、鋼管杭の軸心延在方向を軸心方向Ｙ、軸心方向Ｙに直交する方向を軸心直交方向Ｘ、鋼管杭の軸心回りの方向を周方向Ｗと呼称する場合がある。

本実施形態に係る回転抑止構造７は、地盤上に構築される構造物の基礎杭等の継手に適用される。回転抑止構造７は、図１に示すように、断面が略円形状の第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との周方向Ｗの相対回転を抑止する。

回転抑止構造７は、共通の軸心を持つように第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とを軸心方向Ｙに連結させる一対の外嵌端部３と内嵌端部５とを備える。第１鋼管杭１の上端部には外嵌端部３が溶接等で接合される。第２鋼管杭２の下端部には内嵌端部５が溶接等で接合される。外嵌端部３と内嵌端部５とは互いに嵌合自在な構造を有する。

外嵌端部３は、軸心に向かう方向に突出するとともに周方向Ｗに複数形成された外嵌山部３１と、周方向Ｗに互いに隣り合う各々の外嵌山部３１の間に形成された外嵌溝部３２と、各々の外嵌山部３１に隣接して第１鋼管杭１に近い基端側に形成された外嵌谷部３３と、を有する。
更に、外嵌端部３は、軸心方向Ｙの先端側に設けられる外嵌先端部３４と、軸心方向Ｙの基端側に設けられる外嵌基端部３５とを有する。外嵌先端部３４は、軸心方向Ｙの先端側に外嵌先端面３４ａを有する。

内嵌端部５は、軸心から離間する方向に突出するとともに周方向Ｗに複数形成された内嵌山部５１と、周方向Ｗに互いに隣り合う各々の内嵌山部５１の間に形成された内嵌溝部５２と、各々の内嵌山部５１に隣接して第２鋼管杭２に近い基端側に形成された内嵌谷部５３と、を有する。
更に、内嵌端部５は、軸心方向Ｙの先端側に設けられる内嵌先端部５４と、軸心方向Ｙの基端側に設けられる内嵌基端部５５とを有する。内嵌基端部５５は、外嵌先端面３４ａに軸心方向Ｙで対向するように設けられる内嵌基端面５５ａを有する。

外嵌端部３は、図２に示すように、外嵌端部３の軸心方向Ｙで、外嵌山部３１が複数の外嵌段部４（段部列）を形成して設けられる。外嵌段部４は、例えば、外嵌端部３の軸心方向Ｙで段数が４箇となるように形成され、外嵌端部３の軸心方向Ｙで先端側から基端側まで、順番に第１外嵌段部４１、第２外嵌段部４２、第３外嵌段部４３及び第４外嵌段部４４を有する。

各々の外嵌段部４では、外嵌山部３１の板厚よりも外嵌溝部３２の板厚が小さくされ、外嵌山部３１と外嵌溝部３２とが周方向Ｗで交互に形成される。そして、複数の外嵌段部４の外嵌山部３１が軸心方向Ｙで略一列に配置される。
同様に、各々の外嵌段部４では、外嵌山部３１の板厚よりも外嵌谷部３３の板厚が小さくされ、外嵌山部３１と外嵌谷部３３とが軸心方向Ｙで交互に形成される。

図３に示すように、外嵌谷部３３の板厚は、外嵌端部３の基端側に近い外嵌段部４ほど大きく形成される。
すなわち、第１外嵌段部４１の外嵌谷部３３の板厚は、第２外嵌段部４２の外嵌谷部３３の板厚よりも小さく、第２外嵌段部４２の外嵌谷部３３の板厚は、第３外嵌段部４３の外嵌谷部３３の板厚よりも小さく、第３外嵌段部４３の外嵌谷部３３の板厚は、第４外嵌段部４４の外嵌谷部３３の板厚よりも小さく形成される。

内嵌端部５は、図４に示すように、内嵌端部５の軸心方向Ｙで、内嵌山部５１が複数の内嵌段部６（段部列）を形成して設けられる。内嵌段部６は、例えば、内嵌端部５の軸心方向Ｙで段数が４箇となるように形成され、内嵌端部５の軸心方向Ｙで先端側から基端側まで、順番に第１内嵌段部６１、第２内嵌段部６２、第３内嵌段部６３及び第４内嵌段部６４を有する。

各々の内嵌段部６では、内嵌山部５１の板厚よりも内嵌溝部５２の板厚が小さくされ、内嵌山部５１と内嵌溝部５２とが周方向Ｗで交互に形成される。そして、複数の内嵌段部６の内嵌山部５１が軸心方向Ｙで略一列に配置される。
同様に、各々の内嵌段部６では、内嵌山部５１の板厚よりも内嵌谷部５３の板厚が小さくされ、内嵌山部５１と内嵌谷部５３とが軸心方向Ｙで交互に形成される。

図５に示すように、内嵌谷部５３の板厚は、内嵌端部５の基端側に近い内嵌段部ほど大きく形成される。
すなわち、第１内嵌段部６１の内嵌谷部５３の板厚は、第２内嵌段部６２の内嵌谷部５３の板厚よりも小さく、第２内嵌段部６２の内嵌谷部５３の板厚は、第３内嵌段部６３の内嵌谷部５３の板厚よりも小さく、第３内嵌段部６３の内嵌谷部５３の板厚は、第４内嵌段部６４の内嵌谷部５３の板厚よりも小さく形成される。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とを軸心方向Ｙに連結するために、図６、図７に示すように、外嵌端部３と内嵌端部５とを互いに嵌合させる。尚、図７は外嵌端部３の一部を切断した状態を示す斜視図である。

具体的には、まず、図６に示すように、第２鋼管杭２に取り付けられた内嵌端部５を第１鋼管杭１に取り付けられた外嵌端部３に挿入する。
各々の内嵌段部６において、内嵌山部５１の軸心直交方向Ｘの高さは、嵌合時に対応する外嵌溝部３２の軸心直交方向Ｘの深さ以下に設定される。これにより、内嵌山部５１を外嵌溝部３２に通過可能な構造となる。
各々の外嵌段部４において、外嵌山部３１の軸心直交方向Ｘの高さは、嵌合時に対応する内嵌溝部５２の軸心直交方向Ｘの深さ以下に設定される。これにより、外嵌山部３１を内嵌溝部５２に通過可能な構造となる。

次に、図７に示すように、内嵌端部５を外嵌端部３に挿入した状態で、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とを軸心回りの周方向Ｗに相対回転させる。
各々の内嵌段部６において、内嵌谷部５３の軸心直交方向Ｘの深さは、嵌合時に対応する外嵌山部３１の軸心直交方向Ｘの高さ以上に設定する。これにより、外嵌山部３１を内嵌谷部５３に嵌合可能な構造となる。
各々の外嵌段部４において、外嵌谷部３３の軸心直交方向Ｘの深さは、嵌合時に対応する内嵌山部５１の軸心直交方向Ｘの高さ以上に設定する。これにより、内嵌山部５１を外嵌谷部３３に嵌合可能な構造となる。

各々の外嵌段部４及び内嵌段部６においては、図８に示すように、内嵌山部５１の軸心方向Ｙの長さを外嵌谷部３３の軸心方向Ｙの長さ以下とするとともに、外嵌山部３１の軸心方向Ｙの長さを内嵌谷部５３の軸心方向Ｙの長さ以下とする。この構成により、回転抑止構造７では、各々の外嵌段部４及び内嵌段部６において、軸心方向Ｙで外嵌山部３１と内嵌山部５１とを互いに係合させることが可能となる。

第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とが連結された状態では、第１鋼管杭１及び第２鋼管杭２から外嵌端部３及び内嵌端部５に軸心方向Ｙで引張力及び圧縮力が作用する際、軸心方向Ｙに作用する引張力及び圧縮力に対して、外嵌山部３１と内嵌山部５１とが軸心方向Ｙで互いに当接して抵抗する。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とを連結させることによって、外嵌端部３の外嵌先端部３４と内嵌端部５の内嵌基端部５５とが、軸心方向Ｙで互いに対向して配置される。

回転抑止構造７は、外嵌端部３の先端側で外嵌先端部３４と内嵌基端部５５とが当接されるとともに、内嵌端部５の先端側で内嵌先端部５４と外嵌基端部３５とが当接される。本発明はこの回転抑止構造７に限らず、外嵌端部３の先端側で外嵌先端部３４と内嵌基端部５５とが離間されて、及び／又は、内嵌端部５の先端側で内嵌先端部５４と外嵌基端部３５とが離間される構成であってもよい。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、図１に示すように、嵌合した状態で外嵌先端部３４と内嵌基端部５５とに連続する略矩形状の回転抑止キー溝部７２が形成される。回転抑止キー溝部７２は、外嵌先端部３４の外面及び内嵌基端部５５の外面が切り欠かれて、軸心直交方向Ｘに貫通又は凹状に形成される。

より詳細には、回転抑止キー溝部７２は、外嵌先端部３４に形成された外嵌端部側回転抑止キー溝部７３と、内嵌基端部５５に形成された内嵌端部側回転抑止キー溝部７４と、により構成される。
外嵌端部側回転抑止キー溝部７３は、軸心方向から見た場合に外嵌山部３１と重ならない円周角度位置において、外嵌先端面３４ａから軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって外嵌溝部３２に形成される。
内嵌端部側回転抑止キー溝部７４は、軸心方向から見た場合に内嵌山部と重ならない円周角度位置において、内嵌基端面５５ａから軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって内嵌基端部５５の外面に形成される。

外嵌端部側回転抑止キー溝部７３は、周方向Ｗで隣り合った複数の外嵌山部３１の間の一部で、外嵌端部３の外面から内面まで軸心直交方向Ｘに貫通させて、外嵌溝部３２の周方向Ｗの幅以下の幅となるように形成される。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、図１に示すように、外嵌端部３の周方向Ｗで外嵌山部３１と交互に形成された複数の外嵌溝部３２のうち、一か所の外嵌溝部３２の一部の先端側が切り欠かれて、外嵌端部側回転抑止キー溝部７３が形成される。

ただし、本発明はこの構成のみに限定されず、図９に示す第１変形例に係る回転抑止構造１０７のように、外嵌端部３の周方向Ｗで外嵌山部３１と交互に形成された複数の外嵌溝部３２のうち、全ての外嵌溝部３２の一部の先端側が切り欠かれて、多数の外嵌端部側回転抑止キー溝部７３が形成されてもよい。

内嵌端部側回転抑止キー溝部７４は、周方向Ｗで隣り合った複数の内嵌山部５１の間となる位置で、内嵌端部５の外面を軸心直交方向Ｘに所定の深さで切り欠くことによって、内嵌溝部５２の周方向Ｗの幅以下の幅となるように形成される。

すなわち、外嵌端部３と内嵌端部５とが嵌合した状態では、同じ幅（周方向長さ）を有するように形成された外嵌端部側回転抑止キー溝部７３と内嵌端部側回転抑止キー溝部７４とが対向して配置される。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、図１に示すように、内嵌端部５の周方向Ｗで内嵌山部５１と交互に形成された複数の内嵌溝部５２のうち、一か所の内嵌溝部５２の一部の基端側が切り欠かれて、内嵌端部５の外面に内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成される。

ただし、本発明はこの構成のみに限定されず、図９に示す第１変形例に係る回転抑止構造１０７のように、内嵌端部５の周方向Ｗで内嵌山部５１と交互に形成された複数の内嵌溝部５２のうち、全ての内嵌溝部５２の一部の基端側が切り欠かれて、内嵌端部５の外面に多数の内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成されてもよい。

本実施形態に係る鋼管杭の回転抑止構造７では、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とを連結させた状態で、図１０に示すように、外嵌端部側回転抑止キー溝部７３と内嵌端部側回転抑止キー溝部７４とが軸心方向Ｙに対向して配置されることで、外嵌先端部３４と内嵌基端部５５とに連続して回転抑止キー溝部７２が形成される。回転抑止構造７では、外嵌先端部３４及び内嵌基端部５５の外側から回転抑止キー溝部７２に、鋼製等で略矩形状等の回転抑止キー部材７１が嵌め込まれる。

回転抑止構造７では、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との間の周方向Ｗの相対回転を抑止するために、回転抑止キー溝部７２に回転抑止キー部材７１が嵌め込まれて設置されて、図１０に示すように、回転抑止キー部材７１の下部が回転抑止キー溝部７２の外嵌端部側回転抑止キー溝部７３に配置される。回転抑止構造７では、回転抑止キー部材７１の下部が外嵌端部側回転抑止キー溝部７３に配置されることで、回転抑止キー部材７１が外嵌端部側回転抑止キー溝部７３で外嵌溝部３２に設置される。

回転抑止構造７では、回転抑止キー溝部７２に回転抑止キー部材７１が嵌め込まれて設置されることで、外嵌先端部３４から内嵌基端部５５まで回転抑止キー部材７１が架設される。
回転抑止構造７は、外嵌先端部３４から内嵌基端部５５まで回転抑止キー部材７１が架設された状態で、外嵌先端部３４及び内嵌基端部５５の何れか一方又は両方に、ピン部材７５等で回転抑止キー部材７１が固定される。
尚、ピン部材７５は、回転抑止キー部材７１の軸心直交方向Ｘへの移動を制限するが、周方向Ｗ又は軸心方向Ｙへの移動は制限しないことが好ましい。

本実施形態に係る回転抑止構造７は、内嵌端部５の基端側で、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、内嵌端部５の基端側で、内嵌溝部５２の軸心直交方向Ｘの深さよりも浅くして、内嵌端部５の外面を切り欠いて内嵌基端部５５に内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成される。

このとき、回転抑止構造７では、内嵌端部５の内嵌溝部５２の基端側で、内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成されるため、内嵌溝部５２を形成させる切削工程と連続させて、内嵌端部側回転抑止キー溝部７４を切削形成することができる。これにより、回転抑止構造７では、内嵌端部側回転抑止キー溝部７４の切削形成を効率的に実施して、内嵌端部５の加工費を低減させることが可能となる。

ただし、本発明はこの構成のみに限定されず、図１２、図１３Ａ、図１３Ｂに示す第２変形例に係る回転抑止構造２０７のように、内嵌溝部５２の軸心直交方向Ｘの深さと略同一となる深さまで、内嵌端部５の外面を切り欠いて内嵌基端部５５に内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成されてもよい。すなわち、内嵌端部側回転抑止キー溝部７４の底面と、内嵌溝部５２の周面とが面一に形成されてもよい。
また、回転抑止構造７では、内嵌端部５の基端側で、内嵌溝部５２の軸心直交方向Ｘの深さよりも深くして、内嵌端部５の外面を切り欠いて内嵌基端部５５に内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成されてもよい。

本実施形態に係る回転抑止構造７は、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とが周方向Ｗで互いに逆方向に回転しようとしたとき、図１４に示すように、回転抑止キー部材７１の一方側面７１ａの上部が、内嵌端部側回転抑止キー溝部７４の溝側面７４ａに当接されるとともに、回転抑止キー部材７１の他方側面７１ｂの下部が、外嵌山部３１の外嵌山部側面３１ａに当接される。回転抑止構造７では、回転抑止キー部材７１の一方側面７１ａと他方側面７１ｂとが周方向Ｗの両側から回転抑止キー溝部７２に挟み込まれて、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との間の相対回転が規制される。

本実施形態に係る回転抑止構造７は、周方向Ｗで隣り合った複数の外嵌山部３１の間で、外嵌溝部３２の周方向Ｗの幅と略同一の幅となるように、回転抑止キー溝部７２の外嵌端部側回転抑止キー溝部７３が形成される。従って、外嵌山部３１の中央部に回転抑止キー溝部７２を形成させる場合と比較して、回転抑止キー溝部７２の周方向Ｗの幅を大きく確保することができる。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、内嵌端部５の基端側で、軸心直交方向Ｘに任意の深さで内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成されるため、外嵌山部３１に回転抑止キー溝部７２を形成させる場合と比較して、回転抑止キー溝部７２の軸心直交方向Ｘの深さを大きく確保することができる。

また、本実施形態に係る回転抑止構造７では、回転抑止キー溝部７２の周方向Ｗの幅と軸心直交方向Ｘの深さとを大きく確保することができるため、回転抑止キー溝部７２に嵌め込まれる回転抑止キー部材７１の周方向Ｗの部材幅と軸心直交方向Ｘの部材高さとを大きくすることができる。

これにより、回転抑止構造７は、回転抑止キー部材７１のサイズを大きくすることができるため、外嵌山部３１に回転抑止キー溝部７２を形成させる場合と比較して、回転抑止キー部材７１の剛性及び強度を向上させて、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を向上させることが可能となる。

回転抑止構造７は、周方向Ｗで隣り合った複数の外嵌山部３１の間で、回転抑止キー部材７１が外嵌溝部３２に設置される。これにより、回転抑止構造７では、回転抑止キー部材７１の一方側面７１ａ又は他方側面７１ｂを、外嵌山部３１の外嵌山部側面３１ａの全面に大きな接触面で当接させることができるため、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を著しく向上させることが可能となる。

本実施形態に係る鋼管杭の回転抑止構造７は、周方向Ｗで隣り合った複数の外嵌山部３１の間で、外嵌溝部３２の先端側に回転抑止キー溝部７２の外嵌端部側回転抑止キー溝部７３が形成されるため、軸心方向Ｙの引張力及び圧縮力に抵抗させる外嵌山部３１に断面欠損を生じさせないものとなる。これにより、回転抑止構造７は、外嵌山部３１に回転抑止キー溝部７２を形成させる場合と比較して、引張耐力及び圧縮耐力を主に負担する外嵌山部３１に断面欠損を生じさせないものとして、回転抑止キー溝部７２が形成されることによる継手全体の引張耐力及び圧縮耐力の低下を防止することが可能となる。

本実施形態に係る回転抑止構造７は、図１０に示すように、あらかじめ外嵌端部３又は内嵌端部５の内側に回転抑止キー部材７１を仮止め等することを必要としないで、外嵌先端部３４及び内嵌基端部５５の外側から、回転抑止キー部材７１が回転抑止キー溝部７２に嵌め込まれて設置される。これにより、本実施形態に係る回転抑止構造７は、外嵌端部３及び内嵌端部５に複雑な加工等を実施することなく、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との間の相対回転を抑止するための構造を簡易に導入することが可能となる。

本実施形態に係る回転抑止構造７は、外嵌先端部３４から内嵌基端部５５まで回転抑止キー部材７１が架設されて、外嵌先端部３４と内嵌基端部５５とに回転抵抗力を分担させることが可能となる。なお、本実施形態に係る回転抑止構造７は、図９に示すように、外嵌端部３の外面及び内嵌端部５の外面に多数の外嵌端部側回転抑止キー溝部７３及び内嵌端部側回転抑止キー溝部７４が形成されることで、多数の回転抑止キー溝部７２に多数の回転抑止キー部材７１を設置することができるため、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を著しく向上させることが可能となる。

本実施形態に係る回転抑止構造７では、外嵌端部側回転抑止キー溝部７３の内側面と、外嵌山部３１の外側面とが面一に形成されてもよい。この場合、回転抑止キー部材の側面を、外嵌端部側回転抑止キー溝部７３の内側面と、外嵌山部３１の外側面とで確実に当接させることができる。従って、第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する回転抵抗力を更に著しく向上させることが可能となる。

外嵌端部側回転抑止キー溝部７３の内側面と、外嵌山部３１の外側面とが面一に形成される場合、更に、外嵌端部側回転抑止キー溝部７３の軸方向長さが、面一に形成された前記外側面を有する前記外嵌山部３１の軸方向長さよりも短い構成であってもよい。
この構成は、例えば、外嵌端部側回転抑止キー溝部７３の周方向Ｗに隣接する外嵌山部３１の軸方向長さのみを、他の外嵌山部３１の軸方向長さよりも長く設定することで得られる。
この構成によれば、断面欠損部位を鋼管軸方向の余長部分（応力設計する範囲外）に設定できるため、応力伝達機能の損失を回避することが出来る。

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。

例えば、第１鋼管杭１に内嵌端部５が取り付けられるとともに、第２鋼管杭２に外嵌端部３が取り付けられるものとされてもよい。
また、外嵌端部３及び内嵌端部５の軸心方向Ｙで外嵌段部４及び内嵌段部６が１段以上の如何なる段数で形成されてもよい。
また、第１鋼管杭１又は第２鋼管杭２の端部が切削されることで、第１鋼管杭１又は第２鋼管杭２そのものに外嵌端部３又は内嵌端部５が設けられてもよい。
また、複数の外嵌段部４の外嵌山部３１や、複数の内嵌段部６の内嵌山部５１が、軸心方向Ｙで略千鳥状に配置されてもよい。
また、各々の外嵌段部４や内嵌段部６で、外嵌谷部３３や内嵌谷部５３の板厚を略同一のものとして、複数の外嵌段部４や内嵌段部６がストレート状に形成されてもよい。

本発明によれば、継手全体の引張耐力及び圧縮耐力の低下を防止し、第１鋼管杭と第２鋼管杭との回転抵抗力を向上させることができ、施工性に優れる、鋼管杭の回転抑止構造を提供することが出来る。

１ ：第１鋼管杭
２ ：第２鋼管杭
３ ：外嵌端部
３１ ：外嵌山部
３１ａ ：外嵌山部側面
３２ ：外嵌溝部
３３ ：外嵌谷部
３４ ：外嵌先端部
３４ａ ：外嵌先端面
３５ ：外嵌基端部
４ ：外嵌段部
４１ ：第１外嵌段部
４２ ：第２外嵌段部
４３ ：第３外嵌段部
４４ ：第４外嵌段部
５ ：内嵌端部
５１ ：内嵌山部
５１ａ ：内嵌山部側面
５２ ：内嵌溝部
５３ ：内嵌谷部
５４ ：内嵌先端部
５５ ：内嵌基端部
５５ａ ：内嵌基端面
６ ：内嵌段部
６１ ：第１内嵌段部
６２ ：第２内嵌段部
６３ ：第３内嵌段部
６４ ：第４内嵌段部
７ ：鋼管杭の回転抑止構造
７１ ：回転抑止キー部材
７１ａ ：一方側面
７１ｂ ：他方側面
７２ ：回転抑止キー溝部
７３ ：外嵌端部側回転抑止キー溝部
７４ ：内嵌端部側回転抑止キー溝部
７４ａ ：溝側面
７５ ：ピン部材
Ｗ ：周方向
Ｘ ：軸心直交方向
Ｙ ：軸心方向

Claims (3)

1. 共通の軸心を持つように連結された第１鋼管杭と第２鋼管杭との間の相対回転を抑止する、鋼管杭の回転抑止構造であって、
   前記第１鋼管杭に設けられた外嵌端部と、
   前記第２鋼管杭に設けられた内嵌端部と、
   前記外嵌端部と前記内嵌端部との間の相対回転を抑止する回転抑止キー部材と、
   を備え、
   前記外嵌端部が、
   前記軸心に向かう方向に突出するとともに前記軸心を中心とする周方向に複数形成された外嵌山部と、
   互いに隣り合う前記各外嵌山部の間に形成された外嵌溝部と、
   前記各外嵌山部に隣接してかつ前記第１鋼管杭に近い基端側に形成された外嵌谷部と、
   前記軸心に沿った先端側に形成された外嵌先端面を有する外嵌先端部と、
   を有し、
   前記内嵌端部が、
   前記軸心から離間する方向に突出するとともに前記軸心を中心とする周方向に複数形成された内嵌山部と、
   互いに隣り合う前記各内嵌山部の間に形成された内嵌溝部と、
   前記各内嵌山部に隣接してかつ前記第２鋼管杭に近い基端側に形成された内嵌谷部と、
   前記外嵌端部の前記外嵌先端面に対向する内嵌基端面を有する内嵌基端部と、
   を有し、
   前記外嵌先端部が、前記軸心方向から見た場合に前記外嵌山部と重ならない円周角度位置において、前記外嵌先端面から前記軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって前記外嵌溝部に形成された外嵌端部側回転抑止キー溝部を有し、
   前記内嵌基端部が、前記軸心方向から見た場合に前記内嵌山部と重ならない円周角度位置において、前記内嵌基端面から前記軸心の延在方向に沿った所定の長さをもって前記内嵌基端部に形成された内嵌端部側回転抑止キー溝部を有し、
   前記外嵌端部側回転抑止キー溝部と前記内嵌端部側回転抑止キー溝部とが対向するように前記外嵌端部と前記内嵌端部とが嵌合した状態で、前記回転抑止キー部材が、前記外嵌端部側回転抑止キー溝部と前記内嵌端部側回転抑止キー溝部との間に嵌め込まれている
   ことを特徴とする鋼管杭の回転抑止構造。
2. 前記外嵌端部側回転抑止キー溝部の内側面と、前記外嵌山部の外側面とが面一である
   ことを特徴とする請求項１に記載の鋼管杭の回転抑止構造。
3. 前記外嵌端部側回転抑止キー溝部の軸方向長さが、前記面一に形成された前記外側面を有する前記外嵌山部の軸方向長さよりも短い
   ことを特徴とする請求項２に記載の鋼管杭の回転抑止構造。

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