JP6477335B2 - 鋼管杭継手の回転抑止構造 - Google Patents

Description

本発明は、複数の鋼管杭を連結して相対回転を抑止する鋼管杭継手の回転抑止構造に関する。

従来から、継手部に異物が侵入し易いような施工環境であっても、柱状体同士の接合を確実に解除できるものとして、例えば、特許文献１に開示された柱状体の継手構造が提案されている。

特許文献１に開示された柱状体の継手構造は、一方の柱状体の先端部に固着された筒状継手部と、他方の柱状体の先端部に固着されて前記筒状継手部に挿入される軸状継手部と、軸状継手部と筒状継手部との長手方向の相対移動を拘束する移動拘束手段とを備える。

ここで、特許文献１に開示された柱状体の継手構造は、前記移動拘束手段として、軸状継手部の外周部に設けられた第一係合部と、筒状継手部の内周部に設けられた第二係合部とを有する。特許文献１に開示された柱状体の継手構造は、第一係合部と第二係合部とを係合することで、軸状継手部と筒状継手部との長手方向の相対移動が拘束される。

特開２０１２−１７２３３８号公報

特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、図２２に示すように、軸状継手部の軸側基部の外周部を部分的に切り欠くことで第一溝９１が形成されて、筒状継手部の嵌受部の外周部を部分的に切り欠くことで第二溝９２が形成される。特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、軸状継手部を筒状継手部に挿入した状態で、第一溝９１と第二溝９２とを位置合わせして、第一溝９１と第二溝９２とに跨るように回転止めキー９０が嵌め込まれる。特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、第一溝９１に設けたネジ孔にボルト９３を締め込み、第一溝９１と第二溝９２とに跨るように回転止めキー９０を固定することで、軸状継手部と筒状継手部との周方向の相対回転が拘束される。

しかし、特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、第一溝９１及び第二溝９２から回転止めキー９０が脱落しないように、第一溝９１のネジ孔に締め込まれたボルト９３によって回転止めキー９０が固定される。このため、特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、図２２（ａ）に示すように、軸状継手部と筒状継手部との周方向の相対回転を回転止めキー９０で拘束するときに、回転止めキー９０からボルト９３に対して、想定以上の大きなせん断力Ｔが作用したときは、ボルト９３が破断するおそれがある。

また、特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、軸状継手部と筒状継手部との相対回転を拘束するときに、図２２（ｂ）に示すように、回転止めキー９０が周方向で交互に回動することで、回転止めキー９０の回転力Ｒがボルト９３に伝達されて、想定以上の大きな回転力Ｒが作用したときは、ネジ孔からボルト９３が次第に緩んで抜け出すおそれがある。このとき、特許文献１に開示された柱状体の継手構造９は、想定以上のせん断力Ｔ又は回転力Ｒが作用してボルト９３が破断又は抜け出すことで、第一溝９１及び第二溝９２から回転止めキー９０が脱落して、軸状継手部と筒状継手部との相対回転を拘束できず、施工時の柱状体への回転トルクの伝達が困難となるおそれがあった。

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って、その目的とするところは、ボルトナット又はイモネジ等を用いることなく、キー溝部から脱落しないようにキー部材を取り付けることで、第１鋼管杭と第２鋼管杭との相対回転をキー部材で抑止することのできる鋼管杭継手の回転抑止構造を提供することにある。

第１発明に係る鋼管杭継手の回転抑止構造は、複数の鋼管杭を連結して相対回転を抑止する鋼管杭継手の回転抑止構造であって、第１鋼管杭と第２鋼管杭とを管長方向で互いに連結する外嵌継手と内嵌継手とを備え、前記外嵌継手は、管長方向の先端側に設けられる外嵌先端部を有して、前記外嵌先端部の外面が切り欠かれることで、前記外嵌先端部に外嵌側キー溝部が形成されて、前記内嵌継手は、管長方向の基端側に設けられる内嵌基端部を有して、前記内嵌基端部の外面が切り欠かれることで、前記内嵌基端部に内嵌側キー溝部が形成されて、前記外嵌継手及び前記内嵌継手は、管長方向で互いに連結したときに、前記外嵌側キー溝部と前記内嵌側キー溝部とを管長方向に連続させたキー溝部が形成されて、前記キー溝部は、管径方向の外側よりも内側を拡開させた係止溝が形成されて、前記外嵌側キー溝部から前記内嵌側キー溝部まで連続して架設されるキー部材が、前記係止溝に嵌め込まれて管径方向に係止され、前記キー部材は、管周方向の両端側よりも中間側を管長方向に円弧状に突出させた延伸部が形成されることを特徴とする。

第２発明に係る鋼管杭継手の回転抑止構造は、第１発明において、前記キー部材は、管径方向の外側よりも内側を延伸させた前記延伸部が形成されることを特徴とする。

第３発明に係る鋼管杭継手の回転抑止構造は、第２発明において、前記キー溝部は、管長方向の上側に配置される上側面、及び、下側に配置される下側面に、管長方向に拡開させた一対の前記係止溝が形成されて、前記キー部材は、管長方向の上側に配置される上端面、及び、下側に配置される下端面に、管長方向に延伸させた一対の前記延伸部が形成されることを特徴とする。

第４発明に係る鋼管杭継手の回転抑止構造は、第２発明又は第３発明において、前記キー溝部は、管径方向の外側から内側に向けてテーパ状に傾斜させて、管長方向に拡開させた前記係止溝が形成されて、前記キー部材は、管径方向の外側から内側に向けてテーパ状に傾斜させて、管長方向に延伸させた前記延伸部が形成されることを特徴とする。

第５発明に係る鋼管杭継手の回転抑止構造は、第２発明又は第３発明において、前記キー溝部は、管径方向の外側よりも内側を凹状に形成して、管長方向に拡開させた前記係止溝が形成されて、前記キー部材は、管径方向の外側よりも内側を凸状に形成して、管長方向に延伸させた前記延伸部が形成されることを特徴とする。

第６発明に係る鋼管杭継手の回転抑止構造は、第１発明〜第５発明の何れかにおいて、前記外嵌継手及び前記内嵌継手は、管長方向で互いに相対移動させることで、前記内嵌継手が前記外嵌継手に挿入されて、管周方向で互いに相対回転させることなく、管長方向で互いに連結されることを特徴とする。

第１発明〜第６発明によれば、キー部材がキー溝部の係止溝で管径方向に係止されるため、ボルトナット又はイモネジ等を用いてキー部材を固定しなくても、キー溝部からキー部材が脱落しないものとなる。これにより、第１発明〜第６発明によれば、破断又は抜け出し等が懸念されるボルトナット又はイモネジ等を用いることなく、キー溝部から脱落しないようにキー部材を取り付けて、第１鋼管杭と第２鋼管杭との相対回転をキー部材で抑止することで、複数の鋼管杭へ回転トルクを伝達させることが可能となる。

第１発明〜第６発明によれば、管周方向の両端側よりも中間側でキー部材の延伸部が突出することで、キー部材を円滑に回動させるとともに、管周方向の両端側での延伸部の接触を緩和して、キー部材の延伸部又はキー溝部の変形、破損等を防止することができる。これにより、第１発明〜第６発明によれば、破断又は抜け出し等が懸念されるボルトナット又はイモネジ等を用いることなく、キー部材の延伸部又はキー溝部の変形、破損等を防止して、キー溝部から脱落しないようにキー部材を取り付けることが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造が用いられる複数の鋼管杭を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造の外嵌継手及び内嵌継手を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造の外嵌継手を示す正面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造の内嵌継手を示す正面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で外嵌継手と内嵌継手との挿入を完了させる前の状態を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で外嵌継手と内嵌継手との挿入を完了させた後の状態を示す斜視図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で外嵌継手と内嵌継手とを嵌合させた状態を示す拡大側面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造のキー溝部を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その拡大側面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造でテーパ状の係止溝にキー部材が嵌め込まれた状態を示す拡大側面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で管径方向の中間部に形成された凹状の係止溝にキー部材が嵌め込まれた状態を示す拡大側面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で管径方向の最も内側に形成された凹状の係止溝にキー部材が嵌め込まれた状態を示す拡大側面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造でテーパ状の延伸部が形成されたキー部材を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その拡大側面図であり、（ｃ）は、その拡大平面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で管径方向の中間部に凸状の延伸部が形成されたキー部材を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その拡大側面図であり、（ｃ）は、その拡大平面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で管径方向の最も内側に凸状の延伸部が形成されたキー部材を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その拡大側面図であり、（ｃ）は、その拡大平面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で一方側面及び他方側面にも延伸部が形成されたキー部材を示す拡大平面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で両端側よりも中間側を湾曲するように突出させたキー部材の延伸部を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その拡大側面図であり、（ｃ）は、そのＺ−Ｚ線断面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造で両端側よりも中間側を突出させた延伸部の変形例を示す拡大正面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造でキー部材の管径方向の全体が凹状の係止溝に嵌め込まれた状態を示す拡大側面図である。 （ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造が用いられる複数の鋼管杭を正回転させた状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その逆回転させた状態を示す正面図である。 本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造のキー部材で外嵌継手と内嵌継手との相対回転を抑止した状態を示す拡大正面図である。 （ａ）は、管周方向で略均一に延伸部を突出させたキー部材が回動する状態を示す正面図であり、（ｂ）は、その両端側よりも中間側で湾曲するように延伸部を突出させたキー部材が回動する状態を示す正面図である。 （ａ）は、従来の柱状体の継手構造で回転止めキーからボルトにせん断力が伝達される状態を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その回転力が伝達される状態を示す拡大正面図である。

以下、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、地盤上に構築される構造物の基礎杭等の継手として、図１に示すように、断面形状が略円形状等に形成された複数の鋼管杭を連結して、複数の鋼管杭の管周方向Ｗの相対回転を抑止するために用いられる。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、地盤内８の上方に埋め込まれる第１鋼管杭１と、地盤内８の下方に埋め込まれる第２鋼管杭２とが、複数の鋼管杭として管長方向Ｙで互いに連結されて、回転トルクを導入した回転圧入工法等により埋設される。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、第１鋼管杭１の下端部と第２鋼管杭２の上端部とを管長方向Ｙで互いに連結する外嵌継手３と内嵌継手４とを備える。本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、第１鋼管杭１の下端部に略円形状の外嵌継手３が取り付けられて、第２鋼管杭２の上端部に略円形状の内嵌継手４が取り付けられる。

外嵌継手３は、図２に示すように、管長方向Ｙの先端側に設けられる外嵌先端部３４を有して、外嵌先端部３４が第２鋼管杭２に向けて、管長方向Ｙに延びて形成される。外嵌継手３は、管長方向Ｙの基端側に設けられる外嵌基端部３５を有して、外嵌基端部３５の上端部が第１鋼管杭１の下端部に溶接等で取り付けられる。

外嵌継手３は、外嵌先端部３４から外嵌基端部３５までの内周面に、管径方向Ｘの内側Ａから溝状に陥没させた複数の外嵌溝状部３２が、管周方向Ｗで連続的又は断続的に形成される。外嵌継手３は、管長方向Ｙで２段に亘って外嵌溝状部３２が形成されるが、管長方向Ｙで１段以上の如何なる段数に亘って外嵌溝状部３２が形成されてもよい。

外嵌継手３は、図３に示すように、管周方向Ｗで外嵌溝状部３２が溝状に延びることで、管長方向Ｙで外嵌溝状部３２に隣り合う外嵌山部３１が、管長方向Ｙで複数段に亘って形成される。外嵌継手３は、例えば、外嵌溝状部３２の管周方向Ｗの断面形状が略矩形状に形成されて、外嵌山部３１の板厚よりも外嵌溝状部３２の板厚が小さいものとなる。

外嵌継手３は、管長方向Ｙで複数段に亘って外嵌山部３１が形成されて、管長方向Ｙの先端側の外嵌山部３１の板厚と、管長方向Ｙの基端側の外嵌山部３１の板厚とが、略同一のものとなる。外嵌継手３は、これに限らず、管長方向Ｙの基端側の外嵌山部３１の板厚よりも、管長方向Ｙの先端側の外嵌山部３１の板厚が小さいものとなってもよい。

外嵌継手３は、外嵌先端部３４の外面３４ａが切り欠かれることで、外嵌先端部３４に外嵌側キー溝部６１が形成される。外嵌継手３は、外嵌先端部３４の外面３４ａから内側Ａまで貫通させて、管周方向Ｗの１箇所又は複数箇所に外嵌側キー溝部６１が形成されて、例えば、外嵌側キー溝部６１が略矩形状に形成されるものとなる。

外嵌継手３は、図２に示すように、管周方向Ｗで断続的に延びる鋼製等の係止片３０が、外嵌山部３１よりも管径方向Ｘの内側Ａに突出しないように、各々の外嵌溝状部３２に収容される。係止片３０は、外嵌溝状部３２から管径方向Ｘに突出する高さを、外嵌山部３１よりも小さくして、例えば、管周方向Ｗの断面形状が略矩形状に形成される。

外嵌継手３は、管周方向Ｗの１箇所又は複数箇所で、管径方向Ｘの外側Ｂから内側Ａに向けて、外嵌溝状部３２まで貫通させた孔部３３が形成される。外嵌継手３は、管周方向Ｗの複数箇所に孔部３３が形成される場合に、外嵌溝状部３２に沿って係止片３０が収容された位置に、管周方向Ｗで略均等に離間して複数箇所の孔部３３が配置される。

内嵌継手４は、管長方向Ｙの先端側に設けられる内嵌先端部４４を有して、内嵌先端部４４が第１鋼管杭１に向けて、管長方向Ｙに延びて形成される。内嵌継手４は、管長方向Ｙの基端側に設けられる内嵌基端部４５を有して、内嵌基端部４５の下端部が第２鋼管杭２の上端部に溶接等で取り付けられる。

内嵌継手４は、内嵌先端部４４から内嵌基端部４５までの外周面に、管径方向Ｘの外側Ｂから溝状に陥没させた複数の内嵌溝状部４２が、管周方向Ｗで連続的又は断続的に形成される。内嵌継手４は、管長方向Ｙで２段に亘って内嵌溝状部４２が形成されるが、管長方向Ｙで１段以上の如何なる段数に亘って内嵌溝状部４２が形成されてもよい。

内嵌継手４は、図４に示すように、管周方向Ｗで内嵌溝状部４２が溝状に延びることで、管長方向Ｙで内嵌溝状部４２に隣り合う内嵌山部４１が、管長方向Ｙで複数段に亘って形成される。内嵌継手４は、例えば、内嵌溝状部４２の管周方向Ｗの断面形状が略矩形状に形成されて、内嵌山部４１の板厚よりも内嵌溝状部４２の板厚が小さいものとなる。

内嵌継手４は、管長方向Ｙで複数段に亘って内嵌山部４１が形成されて、管長方向Ｙの先端側の内嵌山部４１の板厚と、管長方向Ｙの基端側の内嵌山部４１の板厚とが、略同一のものとなる。内嵌継手４は、これに限らず、管長方向Ｙの基端側の内嵌山部４１の板厚よりも、管長方向Ｙの先端側の内嵌山部４１の板厚が小さいものとなってもよい。

内嵌継手４は、内嵌基端部４５の外面４５ａが切り欠かれることで、内嵌基端部４５に内嵌側キー溝部６２が形成される。内嵌継手４は、内嵌基端部４５の外面４５ａから内側Ａに向けて所定の深さで切り欠いて、管周方向Ｗの１箇所又は複数箇所に内嵌側キー溝部６２が形成されて、例えば、内嵌側キー溝部６２が略矩形状に形成されるものとなる。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、図５に示すように、最初に、管長方向Ｙで第１鋼管杭１と第２鋼管杭２とを互いに連結させるときに、第２鋼管杭２に取り付けられた内嵌継手４が、第１鋼管杭１に取り付けられた外嵌継手３に挿入されるものとなる。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入するとき、管長方向Ｙで互いに接近するように直進して相対移動する。外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌先端部３４の内周面の内径を、内嵌先端部４４の外周面の外径以下とすることで、内嵌継手４の内嵌先端部４４が外嵌継手３の外嵌基端部３５に向けて内挿されるものとなる。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌溝状部３２に係止片３０を収容したまま、外嵌山部３１よりも内側Ａに係止片３０を突出させないで、内嵌継手４が外嵌継手３に挿入される。外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌継手３と内嵌継手４との挿入を完了させる前の段階で、外嵌側キー溝部６１及び内嵌側キー溝部６２の何れかにキー部材５が嵌め込まれる。

ここで、キー部材５は、外嵌側キー溝部６１及び内嵌側キー溝部６２よりも外形寸法を小さくした鋼製等のものが用いられる。キー部材５は、例えば、管長方向Ｙで下側の内嵌側キー溝部６２に嵌め込まれる場合に、外嵌継手３と内嵌継手４との挿入を完了させる前の段階で、キー部材５の上部が内嵌側キー溝部６２から管長方向Ｙの上方に突出する。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、図６に示すように、外嵌継手３と内嵌継手４との挿入を完了させた後の段階で、外嵌側キー溝部６１と内嵌側キー溝部６２とが、互いに略同一の管周方向Ｗの位置で、管長方向Ｙで互いに連続させて配置される。このとき、外嵌継手３及び内嵌継手４は、内嵌側キー溝部６２から管長方向Ｙの上方に突出させたキー部材５の上部が、管長方向Ｙで上側の外嵌側キー溝部６１に嵌め込まれる。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌側キー溝部６１と内嵌側キー溝部６２とを、互いに略同一の管周方向Ｗの位置に配置するため、外嵌側キー溝部６１と内嵌側キー溝部６２とを管長方向Ｙに連続させたキー溝部６が形成される。外嵌継手３及び内嵌継手４は、管長方向Ｙで互いに連結したときに、キー部材５がキー溝部６に嵌め込まれて、管長方向Ｙで外嵌側キー溝部６１から内嵌側キー溝部６２まで連続してキー部材５が架設される。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌継手３と内嵌継手４との挿入を完了させた後の段階で、外嵌溝状部３２と内嵌溝状部４２とが、管長方向Ｙの略同一の位置で、管径方向Ｘで互いに対向させて配置される。外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌継手３と内嵌継手４との挿入を完了させた後の段階で、管周方向Ｗで互いに相対回転させずに連結される。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、図７に示すように、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入した状態で、管径方向Ｘの外側Ｂから孔部３３にネジ３６を螺合させる。外嵌継手３及び内嵌継手４は、ネジ３６の先端で係止片３０が管径方向Ｘの内側Ａに向けて押し込まれることで、外嵌溝状部３２と内嵌溝状部４２とに跨って係止片３０が架設されるものとなる。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌溝状部３２の管長方向Ｙの長さと、内嵌溝状部４２の管長方向Ｙの長さとが、略同一のものとなる。このとき、外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌山部３１及び内嵌山部４１の各々が、外嵌溝状部３２と内嵌溝状部４２とに跨って架設された係止片３０に、管長方向Ｙで互いに相対移動しないように拘束される。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、外嵌継手３の先端側で外嵌先端部３４と内嵌基端部４５とが互いに当接されて、内嵌継手４の先端側で内嵌先端部４４と外嵌基端部３５とが互いに当接される。外嵌継手３及び内嵌継手４は、これに限らず、外嵌継手３の先端側で外嵌先端部３４と内嵌基端部４５とが互いに離間されてもよく、また、内嵌継手４の先端側で内嵌先端部４４と外嵌基端部３５とが互いに離間されてもよい。

外嵌継手３及び内嵌継手４は、管長方向Ｙで互いに接近するように直進させて相対移動させることで、内嵌継手４が外嵌継手３に挿入される。また、外嵌継手３及び内嵌継手４は、管周方向Ｗで互いに相対回転させることなく、管長方向Ｙで互いに相対移動させないように係止片３０で拘束されることで、管長方向Ｙで互いに連結されるものとなる。

ここで、キー溝部６は、図８（ａ）に示すように、外嵌側キー溝部６１の管周方向Ｗの側面６１ｂと、内嵌側キー溝部６２の管周方向Ｗの側面６２ｂとが、管周方向Ｗの両側で互いに略平行となるように、管長方向Ｙに連続させて配置される。また、キー溝部６は、図８（ｂ）に示すように、管長方向Ｙで上側に配置される上側面６１ａと、管長方向Ｙで下側に配置される下側面６２ａとが、管長方向Ｙで互いに対向させて形成される。

キー溝部６は、図８に示すように、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを、管長方向Ｙに拡開させた一対の係止溝６０が、管長方向Ｙで上側の上側面６１ａと下側の下側面６２ａとに形成される。キー溝部６は、これに限らず、上側面６１ａ及び下側面６２ａの何れかのみに係止溝６０が形成されてもよく、また、必要に応じて、外嵌側キー溝部６１の側面６１ｂ又は内嵌側キー溝部６２の側面６２ｂにも係止溝６０が形成されてもよい。

キー溝部６は、図９に示すように、上側面６１ａ及び下側面６２ａが管長方向Ｙに連続して略直線状に傾斜することで、管径方向Ｘの外側Ｂから内側Ａに向けてテーパ状に傾斜させて、管長方向Ｙに拡開させた係止溝６０が形成される。キー溝部６は、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを管長方向Ｙに拡開させた係止溝６０が形成されることで、キー部材５が係止溝６０に嵌め込まれて管径方向Ｘに係止される。

また、キー溝部６は、図１０、図１１に示すように、上側面６１ａ及び下側面６２ａの一部を管長方向Ｙで段状に陥没させることで、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを凹状に形成して、管長方向Ｙに拡開させた係止溝６０が形成されてもよい。このとき、キー溝部６は、図１０に示すように、管径方向Ｘの中間部に凹状の係止溝６０が形成されて、又は、図１１に示すように、管径方向Ｘの最も内側Ａに凹状の係止溝６０が形成される。

キー部材５は、図１２に示すように、管周方向Ｗの断面形状が略台形状に形成される。キー部材５は、図１２（ａ）、図１２（ｃ）に示すように、管周方向Ｗの一方側面５３と他方側面５４とが、管周方向Ｗの両側で互いに略平行となるように配置される。キー溝部６は、図１２（ａ）、図１２（ｂ）に示すように、管長方向Ｙの上側に上端面５１が配置されるとともに、管長方向Ｙの下側に下端面５２が配置される。

キー部材５は、図１２に示すように、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを、管長方向Ｙに延伸させた一対の延伸部５０が、管長方向Ｙで上側の上端面５１と下側の下端面５２とに形成される。キー部材５は、これに限らず、上端面５１及び下端面５２の何れかのみに延伸部５０が形成されてもよい。

キー部材５は、図９に示すように、上端面５１及び下端面５２が管長方向Ｙに連続して略直線状に傾斜することで、キー溝部６の係止溝６０と同様に、管径方向Ｘの外側Ｂから内側Ａに向けてテーパ状に傾斜させて、管長方向Ｙに延伸させた延伸部５０が形成される。キー部材５は、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを管長方向Ｙに延伸させた延伸部５０が形成されて、キー溝部６の係止溝６０に延伸部５０が嵌め込まれる。

また、キー部材５は、図１３、図１４に示すように、上端面５１及び下端面５２の一部を管長方向Ｙで段状に突出させることで、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを凸状に形成して、管長方向Ｙに延伸させた延伸部５０が形成されてもよい。このとき、キー部材５は、図１０、図１３に示すように、管径方向Ｘの中間部に凸状の延伸部５０が形成されて、又は、図１１、図１４に示すように、管径方向Ｘの最も内側Ａに凸状の延伸部５０が形成されて、キー溝部６の係止溝６０に延伸部５０が嵌め込まれる。

キー部材５は、図１５に示すように、必要に応じて、一方側面５３及び他方側面５４にも管周方向Ｗに延伸させた延伸部５０が形成されてもよい。このとき、キー部材５は、図１５（ａ）に示すように、管周方向Ｗでテーパ状に延伸させた延伸部５０が形成されて、又は、図１５（ｂ）、図１５（ｃ）に示すように、管周方向Ｗで凸状に延伸させた延伸部５０が形成されて、キー溝部６の係止溝６０に延伸部５０が嵌め込まれる。

キー部材５は、図１２〜図１４に示すように、管周方向Ｗの両端側Ｓから中間側Ｃまで連続して、管周方向Ｗで略均一に突出させて延伸部５０が形成される。また、キー部材５は、図１６に示すように、管周方向Ｗの両端側Ｓよりも中間側Ｃを湾曲するように突出させて、管長方向Ｙに延伸させた延伸部５０が形成されてもよい。このとき、キー部材５は、管周方向Ｗの両端側Ｓに形成された延伸部５０が小さく、管周方向Ｗの中間側Ｃに形成された延伸部５０が大きくなるように、略円弧状等の延伸部５０が形成される。

キー部材５は、管周方向Ｗの両端側Ｓよりも中間側Ｃを屈曲するように突出させて、図１７（ａ）に示すように、略台形状に延伸させた延伸部５０、又は、図１７（ｂ）に示すように、略段状に延伸させた延伸部５０が形成されてもよい。また、キー部材５は、図１７（ｃ）に示すように、管周方向Ｗの両端側Ｓで延伸部５０が面取り等されて、延伸部５０の角部が丸みを帯びた形状となることで、管周方向Ｗの両端側Ｓよりも中間側Ｃを突出させてもよい。

キー部材５は、図１２〜図１７に示すように、管径方向Ｘの外側Ｂよりも内側Ａを延伸させた延伸部５０が形成される。また、キー部材５は、管径方向Ｘの板厚を小さいものとして、延伸部５０が形成されることなく、管周方向Ｗの断面形状が略矩形状に形成されてもよい。このとき、キー部材５は、図１８に示すように、管径方向Ｘの外面５５から内面５６まで、キー部材５の管径方向Ｘの全体が、キー溝部６の係止溝６０に嵌め込まれて、キー溝部６の係止溝６０で管径方向Ｘに係止されるものとなる。

第１鋼管杭１及び第２鋼管杭２は、図１９に示すように、外嵌継手３と内嵌継手４とで管長方向Ｙに連結されて、複数の鋼管杭に回転トルクを導入することで、複数の鋼管杭の先端側に設けられた螺旋翼を回転させながら、地盤内８を推進して回転圧入される。このとき、第１鋼管杭１及び第２鋼管杭２は、管長方向Ｙで互いに連結した状態で、地盤内８で正回転又は逆回転に回転させながら、地盤内８に埋め込まれるものとなる。

第１鋼管杭１及び第２鋼管杭２は、図１９（ａ）に示すように、複数の鋼管杭を左回りに正回転させるとともに、図１９（ｂ）に示すように、地盤内８の硬さや障害物の存在等に応じて、複数の鋼管杭を右回りに逆回転させる。なお、第１鋼管杭１及び第２鋼管杭２は、右回りを正回転、左回りを逆回転とするものでもよい。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、図２０に示すように、複数の鋼管杭を回転させるときに、回転トルクが導入される第１鋼管杭１が第２鋼管杭２に対して相対回転する。本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、キー部材５がキー溝部６に架設されて、キー部材５の一方側面５３が外嵌側キー溝部６１の側面６１ｂに当接するとともに、キー部材５の他方側面５４が内嵌側キー溝部６２の側面６２ｂに当接する。

鋼管杭に導入された回転トルクは、キー部材５の一方側面５３が外嵌側キー溝部６１の側面６１ｂに当接することで、第１鋼管杭１からキー部材５に伝達される。また、鋼管杭に導入された回転トルクは、キー部材５の他方側面５４が内嵌側キー溝部６２の側面６２ｂに当接することで、キー部材５から第２鋼管杭２に伝達される。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、キー部材５の一方側面５３及び他方側面５４が、管周方向Ｗの両側からキー溝部６に挟み込まれるため、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との相対回転を抑止するものとなる。このとき、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、第１鋼管杭１及び第２鋼管杭２が正回転及び逆回転で交互に回転することで、図２１（ａ）に示すように、キー部材５が左回り及び右回りで交互に回動する。

ここで、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、図９〜図１１に示すように、キー部材５の延伸部５０が、キー溝部６の係止溝６０に嵌め込まれて、又は、図１８に示すように、キー部材５の管径方向Ｘの全体が、キー溝部６の係止溝６０に嵌め込まれる。このとき、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、キー部材５がキー溝部６の係止溝６０で管径方向Ｘに係止されるため、ボルトナット又はイモネジ等を用いてキー部材５を固定しなくても、キー溝部６からキー部材５が脱落しないものとなる。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、イモネジ等でキー部材５をキー溝部６に固定しなくても、キー部材５の脱落を防止することができるため、イモネジ等の破断又は抜け出しを懸念することなく、キー部材５をキー溝部６に取り付けることができる。これにより、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、破断又は抜け出し等が懸念されるボルトナット又はイモネジ等を用いることなく、キー溝部６から脱落しないようにキー部材５を取り付けて、第１鋼管杭１と第２鋼管杭２との相対回転をキー部材５で抑止することで、複数の鋼管杭へ回転トルクを伝達させることが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、図１６、図１７に示すように、管周方向Ｗの両端側Ｓよりも中間側Ｃで、キー部材５の延伸部５０を管長方向Ｙに湾曲等するように突出させてもよい。本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、管周方向Ｗの両端側Ｓよりも中間側Ｃで略円弧状等に突出させた延伸部５０が形成されることで、図２１（ｂ）に示すように、キー部材５が左回り及び右回りで交互に回動した場合でも、キー溝部６の上側面６１ａ及び下側面６２ａで、略円弧状等の延伸部５０が摺動するものとなり、キー部材５を円滑に回動させることができる。また、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、キー部材５が左回り及び右回りで交互に回動した場合でも、キー部材５の一方側面５３や他方側面５４がキー溝部６と接触して、キー部材５の延伸部５０とキー溝部６との接触が緩和されるため、キー部材５の延伸部５０が大きな力を受けにくく変形しにくいものとなり、キー部材５がキー溝部６から脱落しにくいものとなる。

本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、管周方向Ｗの両端側Ｓよりも中間側Ｃでキー部材５の延伸部５０が突出することで、キー部材５を円滑に回動させるとともに、管周方向Ｗの両端側Ｓでの延伸部５０の接触を緩和して、キー部材５の延伸部５０又はキー溝部６の変形、破損等を防止することができる。これにより、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、破断又は抜け出し等が懸念されるボルトナット又はイモネジ等を用いることなく、キー部材５の延伸部５０又はキー溝部６の変形、破損等を防止して、キー溝部６から脱落しないようにキー部材５を取り付けることが可能となる。

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、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、第１鋼管杭１に内嵌継手４が取り付けられるとともに、第２鋼管杭２に外嵌継手３が取り付けられてもよい。また、本発明を適用した鋼管杭継手の回転抑止構造７は、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そのものに外嵌継手３又は内嵌継手４が設けられてもよい。

１ ：第１鋼管杭
２ ：第２鋼管杭
３ ：外嵌継手
３０ ：係止片
３１ ：外嵌山部
３２ ：外嵌溝状部
３３ ：孔部
３４ ：外嵌先端部
３４ａ ：外面
３５ ：外嵌基端部
３６ ：ネジ
４ ：内嵌継手
４１ ：内嵌山部
４２ ：内嵌溝状部
４４ ：内嵌先端部
４５ ：内嵌基端部
４５ａ ：外面
５ ：キー部材
５０ ：延伸部
５１ ：上端面
５２ ：下端面
５３ ：一方側面
５４ ：他方側面
５５ ：キー部材の外面
５６ ：キー部材の内面
６ ：キー溝部
６０ ：係止溝
６１ ：外嵌側キー溝部
６１ａ ：上側面
６１ｂ ：側面
６２ ：内嵌側キー溝部
６２ａ ：下側面
６２ｂ ：側面
７ ：回転抑止構造
８ ：地盤内
Ａ ：内側
Ｂ ：外側
Ｃ ：中間側
Ｓ ：両端側
Ｗ ：管周方向
Ｘ ：管径方向
Ｙ ：管長方向

Claims (6)

1. 複数の鋼管杭を連結して相対回転を抑止する鋼管杭継手の回転抑止構造であって、
   第１鋼管杭と第２鋼管杭とを管長方向で互いに連結する外嵌継手と内嵌継手とを備え、
   前記外嵌継手は、管長方向の先端側に設けられる外嵌先端部を有して、前記外嵌先端部の外面が切り欠かれることで、前記外嵌先端部に外嵌側キー溝部が形成されて、
   前記内嵌継手は、管長方向の基端側に設けられる内嵌基端部を有して、前記内嵌基端部の外面が切り欠かれることで、前記内嵌基端部に内嵌側キー溝部が形成されて、
   前記外嵌継手及び前記内嵌継手は、管長方向で互いに連結したときに、前記外嵌側キー溝部と前記内嵌側キー溝部とを管長方向に連続させたキー溝部が形成されて、
   前記キー溝部は、管径方向の外側よりも内側を拡開させた係止溝が形成されて、前記外嵌側キー溝部から前記内嵌側キー溝部まで連続して架設されるキー部材が、前記係止溝に嵌め込まれて管径方向に係止され、
   前記キー部材は、管周方向の両端側よりも中間側を管長方向に円弧状に突出させた延伸部が形成されること
   を特徴とする鋼管杭継手の回転抑止構造。
2. 前記キー部材は、管径方向の外側よりも内側を延伸させた前記延伸部が形成されること
   を特徴とする請求項１記載の鋼管杭継手の回転抑止構造。
3. 前記キー溝部は、管長方向の上側に配置される上側面、及び、下側に配置される下側面に、管長方向に拡開させた一対の前記係止溝が形成されて、
   前記キー部材は、管長方向の上側に配置される上端面、及び、下側に配置される下端面に、管長方向に延伸させた一対の前記延伸部が形成されること
   を特徴とする請求項２記載の鋼管杭継手の回転抑止構造。
4. 前記キー溝部は、管径方向の外側から内側に向けてテーパ状に傾斜させて、管長方向に拡開させた前記係止溝が形成されて、
   前記キー部材は、管径方向の外側から内側に向けてテーパ状に傾斜させて、管長方向に延伸させた前記延伸部が形成されること
   を特徴とする請求項２又は３記載の鋼管杭継手の回転抑止構造。
5. 前記キー溝部は、管径方向の外側よりも内側を凹状に形成して、管長方向に拡開させた前記係止溝が形成されて、
   前記キー部材は、管径方向の外側よりも内側を凸状に形成して、管長方向に延伸させた前記延伸部が形成されること
   を特徴とする請求項２又は３記載の鋼管杭継手の回転抑止構造。
6. 前記外嵌継手及び前記内嵌継手は、管長方向で互いに相対移動させることで、前記内嵌継手が前記外嵌継手に挿入されて、管周方向で互いに相対回転させることなく、管長方向で互いに連結されること
   を特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載の鋼管杭継手の回転抑止構造。

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