以下、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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、地滑り杭、支持杭、摩擦杭等の継手に適用されるものであり、図1に示すように、断面が略円形状等の第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ものである。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、軸芯方向Yに第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを連接させる一対の外嵌端部3と内嵌端部5とを備える。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1鋼管杭1の上端部に外嵌端部3が溶接等で取り付けられるとともに、第2鋼管杭2の下端部に内嵌端部5が溶接等で取り付けられる。
外嵌端部3は、軸芯直交方向Xで内側に向けて突出させて形成された複数の外嵌山部31と、外嵌山部31に周方向Wで隣り合って形成された複数の外嵌溝部32と、外嵌山部31より軸芯方向Yで外嵌端部3の基端側に形成された外嵌谷部33とを有する。外嵌端部3は、軸芯方向Yの先端側に設けられる外嵌先端部34と、軸芯方向Yの基端側に設けられる外嵌基端部35とを有する。
内嵌端部5は、軸芯直交方向Xで外側に向けて突出させて形成された複数の内嵌山部51と、内嵌山部51に周方向Wで隣り合って形成された複数の内嵌溝部52と、内嵌山部51より軸芯方向Yで内嵌端部5の基端側に形成された内嵌谷部53とを有する。内嵌端部5は、軸芯方向Yの先端側に設けられる内嵌先端部54と、軸芯方向Yの基端側に設けられる内嵌基端部55とを有する。
外嵌端部3は、図2に示すように、外嵌端部3の軸芯方向Yで、外嵌山部31が複数の外嵌段部4を形成して設けられる。外嵌段部4は、例えば、外嵌端部3の軸芯方向Yで段数が4箇となるように形成されるものであり、外嵌端部3の軸芯方向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。
外嵌端部3は、各々の外嵌段部4で外嵌山部31の板厚よりも外嵌溝部32の板厚を小さくして、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ものであり、複数の外嵌段部4の外嵌山部31が軸芯方向Yで略一列に配置される。外嵌端部3は、各々の外嵌段部4で外嵌山部31の板厚よりも外嵌谷部33の板厚を小さくして、外嵌山部31と外嵌谷部33とが軸芯方向Yで交互に形成される。
外嵌端部3は、図3に示すように、第1外嵌段部41の外嵌谷部33の板厚よりも第2外嵌段部42の外嵌谷部33の板厚の方が大きいものとなる。外嵌端部3は、第3外嵌段部43の外嵌谷部33の板厚を第2外嵌段部42の外嵌谷部33の板厚以上とするとともに、第4外嵌段部44の外嵌谷部33の板厚を第3外嵌段部43の外嵌谷部33の板厚以上とする。
内嵌端部5は、図4に示すように、内嵌端部5の軸芯方向Yで、内嵌山部51が複数の内嵌段部6を形成して設けられる。内嵌段部6は、例えば、内嵌端部5の軸芯方向Yで段数が4箇となるように形成されるものであり、内嵌端部5の軸芯方向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。
内嵌端部5は、各々の内嵌段部6で内嵌山部51の板厚よりも内嵌溝部52の板厚を小さくして、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ものであり、複数の内嵌段部6の内嵌山部51が軸芯方向Yで略一列に配置される。内嵌端部5は、各々の内嵌段部6で内嵌山部51の板厚よりも内嵌谷部53の板厚を小さくして、内嵌山部51と内嵌谷部53とが軸芯方向Yで交互に形成される。
内嵌端部5は、図5に示すように、第1内嵌段部61の内嵌谷部53の板厚よりも第2内嵌段部62の内嵌谷部53の板厚の方が大きいものとなる。内嵌端部5は、第3内嵌段部63の内嵌谷部53の板厚を第2内嵌段部62の内嵌谷部53の板厚以上とするとともに、第4内嵌段部64の内嵌谷部53の板厚を第3内嵌段部63の内嵌谷部53の板厚以上とする。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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ことで、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを互いに連接させるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、最初に、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が、第1鋼管杭1に取り付けられた外嵌端部3に挿入される。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、各々の内嵌段部6において、内嵌山部51の軸芯直交方向Xの高さを、外嵌溝部32の軸芯直交方向Xの深さ以下として、内嵌山部51を外嵌溝部32に通過させるものとなる。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、各々の外嵌段部4において、外嵌山部31の軸芯直交方向Xの高さを、内嵌溝部52の軸芯直交方向Xの深さ以下として、外嵌山部31を内嵌溝部52に通過させるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、次に、図7に示すように、内嵌端部5が外嵌端部3に挿入された状態で、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを軸芯周りの周方向Wに相対回転させる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、各々の内嵌段部6において、内嵌谷部53の軸芯直交方向Xの深さを、外嵌山部31の軸芯直交方向Xの高さ以上として、外嵌山部31を内嵌谷部53に嵌め込ませる。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、各々の外嵌段部4において、外嵌谷部33の軸芯直交方向Xの深さを、内嵌山部51の軸芯直交方向Xの高さ以上として、内嵌山部51を外嵌谷部33に嵌め込ませる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、各々の外嵌段部4及び内嵌段部6において、図8に示すように、内嵌山部51の軸芯方向Yの長さを外嵌谷部33の軸芯方向Yの長さ以下とするとともに、外嵌山部31の軸芯方向Yの長さを内嵌谷部53の軸芯方向Yの長さ以下とする。このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、各々の外嵌段部4及び内嵌段部6において、軸芯方向Yで外嵌山部31と内嵌山部51とを互いに係合させたものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを連接させた状態で、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に軸芯方向Yで引張力及び圧縮力が作用する。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、軸芯方向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とが軸芯方向Yで互いに当接されて抵抗するものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを連接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、軸芯方向Yで互いに対向して配置されるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、これに限らず、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、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とが離間されるものであってもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図7に示すように、第1実施形態において、外嵌先端部34と内嵌基端部55とに連続して略矩形状等のキー溝部72が形成される。外嵌先端部34及び内嵌基端部55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、軸芯直交方向Xに凹状のキー溝部72が形成される。
外嵌先端部34は、図9に示すように、キー溝部72の一部となる溝下部73が外嵌端部3の外面に形成される。溝下部73は、周方向Wで隣り合った複数の外嵌山部31の間で、外嵌端部3の外面から内面まで軸芯直交方向Xに貫通させて、外嵌溝部32の周方向Wの幅と略同一の幅となるように形成される。
外嵌先端部34は、図9(a)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、一部の外嵌溝部32の先端側が切り欠かれて、複数の外嵌溝部32の一部に溝下部73が形成される。外嵌先端部34は、これに限らず、図9(b)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、全部の外嵌溝部32の先端側が切り欠かれて、複数の外嵌溝部32の全部に溝下部73が形成されてもよい。
内嵌基端部55は、図10に示すように、キー溝部72の一部となる溝上部74が内嵌端部5の外面に形成される。溝上部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の外面を軸芯直交方向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の幅と略同一の幅となるように形成される。
内嵌基端部55は、図10(a)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、一部の内嵌溝部52の基端側が切り欠かれて、内嵌端部5の外面に溝上部74が形成される。内嵌基端部55は、これに限らず、図10(b)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、全部の内嵌溝部52の基端側が切り欠かれて、内嵌端部5の外面に多数の溝上部74が形成されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを連接させた状態で、図11に示すように、溝下部73と溝上部74とが軸芯方向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とに連続してキー溝部72が形成される。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌先端部34及び内嵌基端部55の外側からキー溝部72に、鋼製等で略矩形状等のキー部材71が嵌め込まれる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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ために、キー溝部72にキー部材71が嵌め込まれて設置されて、図12に示すように、キー部材71の下部がキー溝部72の溝下部73に配置される。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の下部が溝下部73に配置されることで、キー部材71が溝下部73で外嵌溝部32に設置されたものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー溝部72から外嵌溝部32と内嵌溝部52との間にキー部材71が挿入されて設置されるものとなる。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1外嵌段部41の外嵌山部31の側面と、第4内嵌段部64の内嵌山部51の側面とに接触するように、キー部材71が設置される。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、図12に示すように、内嵌溝部52の軸芯直交方向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に溝上部74が形成される。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52と略同一面上に溝上部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、溝上部74を切削形成することができるものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、溝上部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。
なお、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52の軸芯直交方向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に溝上部74が形成されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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13に示すように、キー部材71の一方側面71aの上部が、外嵌山部31の外嵌山部側面31aに当接されるとともに、キー部材71の他方側面71bの下部が、内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接される。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の一方側面71aと他方側面71bとが周方向Wの両側から外嵌山部31と内嵌山部51とに挟み込まれて、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とが相対回転しないものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図12、図13に示すように、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、キー溝部72の溝下部73が形成されるため、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、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ものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、軸芯直交方向Xに任意の深さで溝上部74が形成されるため、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、キー溝部72の軸芯直交方向Xの深さを大きく確保することができるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー溝部72の周方向Wの幅と軸芯直交方向Xの深さとを大きく確保することができるため、キー溝部72に嵌め込まれるキー部材71の周方向Wの部材幅と軸芯直交方向Xの部材高さとを大きくすることができる。
これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の大きさを大きくすることができるため、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、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。
本発明を適用した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、キー部材71が外嵌溝部32に設置されたものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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と内嵌山部51の内嵌山部側面51a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。
本発明を適用した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の先端側にキー溝部72の溝下部73が形成されるため、軸芯方向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、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌山部31にキー溝部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、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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図11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、キー部材71がキー溝部72に嵌め込まれて設置されるものである。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌山部側面31aと内嵌山部側面51aとの両方から加わる二面せん断力がキー部材71に作用するため、キー部材71の回転を防止して、高い回転トルクに耐えることが可能となる。なお、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図9(b)、図10(b)に示すように、外嵌端部3の外面及び内嵌端部5の外面に多数の溝下部73及び溝上部74が形成されることで、多数のキー溝部72に多数のキー部材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。
次に、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7の第2実施形態について説明する。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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図14に示すように、第2実施形態において、内嵌基端部55に略矩形状等のキー溝部72が形成される。内嵌基端部55は、内嵌基端部55の外面が切り欠かれて、軸芯直交方向Xに凹状のキー溝部72が形成される。
外嵌先端部34は、外嵌溝部32の先端側が切り欠かれないものとして、外嵌端部3の外面にキー溝部72の一部が形成されないものとなる。外嵌先端部34は、外嵌溝部32の先端側が切り欠かれたものとして、外嵌端部3の外面にキー溝部72が形成されてもよい。
内嵌基端部55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の外面を軸芯直交方向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の幅と略同一の幅となるようにキー溝部72が形成される。
内嵌基端部55は、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、一部の内嵌溝部52の基端側が切り欠かれて、内嵌端部5の外面にキー溝部72が形成される。内嵌基端部55は、これに限らず、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、全部の内嵌溝部52の基端側が切り欠かれて、内嵌端部5の外面に多数のキー溝部72が形成されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを連接させた状態で、図15に示すように、キー部材71がキー溝部72に内嵌基端部55の外側から嵌め込まれる。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図16に示すように、キー溝部72から外嵌溝部32と内嵌溝部52との間にキー部材71が挿入されて設置されるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52の軸芯直交方向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にキー溝部72が形成される。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52と略同一面上にキー溝部72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、キー溝部72を切削形成することができるものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー溝部72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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、これに限らず、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52の軸芯直交方向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にキー溝部72が形成されてもよい。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52の軸芯直交方向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にキー溝部72が形成されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図16(a)に示すように、略平板状のキー部材71が外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に挿入されて設置される。このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌端部3の先端側、内嵌端部5の基端側となる位置で、外嵌山部31から内嵌山部51までキー部材71が架設されるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図16(b)に示すように、断面略L型状のキー部材71が外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に挿入されて設置されてもよい。このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71が外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に挿入された状態で、断面略L型状のキー部材71の一部が外嵌先端部34に引っ掛かるものとすることができる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、断面略L型状のキー部材71を外嵌溝部32と内嵌溝部52との間から任意に取り外すことができるものとなり、自在性の高い施工を実現することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図17に示すように、内嵌基端部55にキー溝部72が形成される位置で、内嵌溝部52が軸芯直交方向Xに深く切り欠かれて形成されてもよい。また、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図18に示すように、外嵌溝部32及び内嵌溝部52に軸芯方向Yで段差を形成させることなく、外嵌溝部32及び内嵌溝部52が軸芯直交方向Xで略同一の板厚となるようにしてストレート状に形成されてもよい。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図17、図19(a)に示すように、内嵌溝部52が軸芯直交方向Xに深く切り欠かれて形成された場合において、各々の外嵌段部4や内嵌段部6に、板厚の異なるキー部材71が架設されて、複数のキー部材71が軸芯方向Yに連ならせて設置される。また、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図18、図19(b)に示すように、外嵌溝部32及び内嵌溝部52が軸芯方向Yでストレート状に形成された場合において、各々の外嵌段部4や内嵌段部6にキー部材71が架設されて、複数のキー部材71が軸芯方向Yに連ならせて設置される。なお、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、複数の外嵌段部4及び内嵌段部6に架設するようにして、軸芯方向Yに延びる1枚のキー部材71がキー溝部72から挿入されて設置されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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20に示すように、キー部材71の一方側面71aの上部が、外嵌山部31の外嵌山部側面31aに当接されて、キー部材71の他方側面71bの下部が、内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接される。また、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の一方側面71aの下部が、内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接されるとき、キー部材71の他方側面71bの上部が、外嵌山部31の外嵌山部側面31aに当接される。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の一方側面71aと他方側面71bとが、外嵌山部31の外嵌山部側面31aと内嵌山部51の内嵌山部側面51aとに、周方向Wの両側から挟み込まれて、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とが相対回転しないものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、複数の外嵌段部4及び内嵌段部6を形成した場合に、軸芯方向Yに複数のキー部材71が設置されるものとすることができる。このとき、外嵌先端部34及び内嵌基端部55は、複数のキー部材71がキー溝部72から挿入されて、各々の外嵌段部4及び内嵌段部6で、各々のキー部材71が外嵌山部31の外嵌山部側面31a及び内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接するように設置されるものとなる。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、複数の外嵌段部4及び内嵌段部6にキー部材71を挿入して、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2と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。外嵌先端部34及び内嵌基端部55は、各々のキー部材71の軸芯方向Yの長さを大きくすることなく、複数のキー部材71をキー溝部72から挿入することができるため、キー溝部72の軸芯方向Yの長さを短くして、内嵌端部5の断面欠損が最小限に抑制されることで、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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図16、図19、図20に示すように、周方向Wで隣り合った複数の外嵌山部31や内嵌山部51の間で、外嵌溝部32や内嵌溝部52の周方向Wの幅と略同一の幅となるようにキー溝部72が形成されるため、外嵌山部31にキー部材71が設置される場合と比較して、キー部材71の軸芯方向Yの部材長さと周方向Wの部材幅とを大きくすることができる。
これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の大きさを大きくすることができるため、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、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。
本発明を適用した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や内嵌山部51の間で、キー部材71が外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に設置されたものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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の全面や内嵌山部51の内嵌山部側面51a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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌山部側面31aと内嵌山部側面51aとの両方から加わる二面せん断力がキー部材71に作用するため、キー部材71の回転を防止して、高い回転トルクに耐えることが可能となる。また、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌山部31や内嵌山部51が複数設けられて、せん断抵抗面積、支圧面積が大きくなるため、高い回転抵抗力を得ることが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、板厚の大きい内嵌基端部55にキー溝部72が形成されて、軸芯方向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、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、キー溝部72が形成されることによって継手全体の引張耐力及び圧縮耐力が低下することを防止することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、軸芯方向Yの引張耐力及び圧縮耐力をあまり負担しない内嵌基端部55にキー溝部72が形成されて、軸芯方向Yの引張力及び圧縮力に抵抗させる外嵌先端部34の外面に断面欠損を生じさせないものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、引張耐力及び圧縮耐力を主に負担する外嵌先端部34の外面に断面欠損を生じさせないものとして、外嵌先端部34にキー溝部72を形成させる場合と比較して、キー溝部72が形成されることによって継手全体の引張耐力及び圧縮耐力が低下することを防止することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図15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、キー部材71がキー溝部72から挿入されて設置されるものである。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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。
次に、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7の第3実施形態について説明する。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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図21に示すように、第3実施形態において、内嵌基端部55に略矩形状等のキー溝部72が形成される。内嵌基端部55は、内嵌基端部55の外面が切り欠かれて、軸芯直交方向Xに傾斜した凹状のキー溝部72が形成される。
外嵌先端部34は、外嵌溝部32の先端側が切り欠かれないものとして、外嵌端部3の外面にキー溝部72の一部が形成されないものとなる。外嵌先端部34は、外嵌溝部32の先端側が切り欠かれたものとして、外嵌端部3の外面にキー溝部72が形成されてもよい。
内嵌基端部55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の外面を軸芯直交方向Xに傾斜したテーパ状に切り欠いて、内嵌溝部52の周方向Wの幅と略同一の幅となるようにキー溝部72が形成される。
内嵌基端部55は、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、全部の内嵌溝部52の基端側が切り欠かれて、内嵌端部5の外面に多数のキー溝部72が形成される。内嵌基端部55は、これに限らず、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、一部の内嵌溝部52の基端側が切り欠かれて、内嵌端部5の外面にキー溝部72が形成されてもよい。
外嵌溝部32及び内嵌溝部52は、軸芯直交方向Xに傾斜してテーパ状に形成される。外嵌溝部32及び内嵌溝部52は、これに限らず、外嵌溝部32及び内嵌溝部52の何れか一方が軸芯直交方向Xに傾斜してテーパ状に形成されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とを連接させた状態で、図22に示すように、キー部材71がキー溝部72に内嵌基端部55の外側から挿入される。このとき、外嵌先端部34及び内嵌基端部55は、キー部材71が軸芯直交方向Xに傾斜した状態で設置されるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図23に示すように、キー部材71が軸芯直交方向Xに傾斜した状態で、キー溝部72から外嵌溝部32と内嵌溝部52との間にキー部材71が挿入されて設置されるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、軸芯直交方向Xに傾斜した内嵌溝部52と略同一面上にキー溝部72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、キー溝部72を切削形成することができるものとなる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー溝部72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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、これに限らず、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52の軸芯直交方向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にキー溝部72が形成されてもよい。本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、内嵌端部5の基端側で、内嵌溝部52の軸芯直交方向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にキー溝部72が形成されてもよい。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、略平板状のキー部材71が軸芯直交方向Xに傾斜した外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に挿入されて設置される。このとき、外嵌先端部34及び内嵌基端部55は、複数の外嵌段部4及び内嵌段部6に架設されるようにして、軸芯方向Yに延びる1枚のキー部材71がキー溝部72から挿入されて設置されるものとなる。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、複数の外嵌段部4及び内嵌段部6に1枚のキー部材71を傾斜した状態で挿入して、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2と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。外嵌先端部34及び内嵌基端部55は、キー溝部72の軸芯方向Yの長さを大きくすることを必要としないで、1枚のキー部材71が傾斜した状態で挿入されるものであるため、キー溝部72の軸芯方向Yの長さを短くして、内嵌端部5の断面欠損が最小限に抑制されることで、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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71が傾斜した状態で挿入するものとされることで、キー溝部72の軸芯方向Yの長さを短くして、継手全体の軸芯方向Yの長さを長くすることなく、切削加工量も低減させることができるため、継手材料、加工工数を低減させて製造コストの増大を抑制するとともに、施工性に優れたものとすることが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、複数の外嵌段部4及び内嵌段部6を形成した場合に、軸芯方向Yに複数のキー部材71が設置されるものとすることもできる。このとき、外嵌先端部34及び内嵌基端部55は、複数のキー部材71がキー溝部72から挿入されて、各々の外嵌段部4及び内嵌段部6で、各々のキー部材71が外嵌山部31の外嵌山部側面31a及び内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接するように設置されるものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、断面略L型状のキー部材71が外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に挿入されて設置されてもよい。このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71が外嵌溝部32と内嵌溝部52との間に挿入された状態で、断面略L型状のキー部材71の一部が外嵌先端部34に引っ掛かるものとすることができる。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、断面略L型状のキー部材71を外嵌溝部32と内嵌溝部52との間から任意に取り外すことができるものとなり、自在性の高い施工を実現することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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24に示すように、キー部材71の一方側面71aが外嵌山部31の外嵌山部側面31aに当接されて、キー部材71の他方側面71bが内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接される。また、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の一方側面71aが内嵌山部51の内嵌山部側面51aに当接されるとき、キー部材71の他方側面71bが外嵌山部31の外嵌山部側面31aに当接される。
このとき、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の一方側面71aと他方側面71bとが、外嵌山部31の外嵌山部側面31aと内嵌山部51の内嵌山部側面51aとに、周方向Wの両側から挟み込まれて、第1鋼管杭1と第2鋼管杭2とが相対回転しないものとなる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図23、図24に示すように、周方向Wで隣り合った複数の外嵌山部31や内嵌山部51の間で、外嵌溝部32や内嵌溝部52の周方向Wの幅と略同一の幅となるようにキー溝部72が形成されるため、外嵌山部31にキー部材71が設置される場合と比較して、キー部材71の軸芯方向Yの部材長さと周方向Wの部材幅とを大きくすることができる。
これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、キー部材71の大きさを大きくすることができるため、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、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。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、板厚の大きい内嵌基端部55にキー溝部72が形成されて、軸芯方向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、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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、外嵌山部31にキー溝部72を形成させる場合と比較して、キー溝部72が形成されることによって継手全体の引張耐力及び圧縮耐力が低下することを防止することが可能となる。
本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、図22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、キー部材71がキー溝部72から挿入されて設置されるものである。これにより、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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。
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、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、外嵌端部3及び内嵌端部5の軸芯方向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。さらに、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造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そのものに外嵌端部3又は内嵌端部5が設けられてもよい。
また、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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、軸芯方向Yで略千鳥状に配置されてもよい。さらに、本発明を適用した鋼管杭の回転抑止構造7は、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。