JP6579945B2 - 鋼管杭 - Google Patents
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つまり、抜け止め機構によって対向する管体どうしが接続されるとともに、管体を回転圧入により沈設する工法において、管体を逆回転させたとしても前記回り止め機構によって管体どうしの相対回転を防止することができる。
その結果、管体に挿入したオーガーで掘削しながら管体を回転圧入していく中堀工法、ソイルセメント合成杭工法、回転埋設杭工法等にも使用することができるようになった。
しかし、ストレートシーム鋼管はその長手方向に沿って接合部を有し、シームレス鋼管のように周方向に均質ではないため、周方向において同一の剛性が得られず、内圧やねじれに弱い。
また、前記接続部のうち、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分が有する低剛性部は、その箇所においてその他の部分よりも周方向における剛性が低い。
そこで、低剛性部は、ストレートシーム鋼管が有する接合部を跨ぐ位置ではない位置となるように接続部に設けられる。
低剛性部と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、接続部において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
前記切欠部を介して、第一内側継手と第二内側継手とに跨って周設された標準単位部材は、前記係合部と前記被係合部との係合を維持させたまま前記係合凸部を前記第一内側継手及び前記第二内側継手に備えられた係合凹部に沿って前記鋼管の周方向にスライドさせることによって、前記第一内側継手及び前記第二内側継手の所定位置に配置される。
閉鎖単位部材を、第一内側継手及び第二内側継手に固定することによって、切欠部が閉鎖される。また、外側継手を介して連結された第一内側継手及び第二内側継手の周方向の相対移動も抑止される。
外側継手を、例えば作業員が手を用いて持ち上げることができる程度の大きさの複数の単位部材から構成することによって、クレーン等の機械による吊り上げ作業が不要となるため、鋼管の連結の作業性が向上する。
また、第一内側継手と第二内側継手とを同じ形状に構成できるため、加工コストの低減も図ることができる。
そこで、切欠部は、ストレートシーム鋼管が有する接合部を跨ぐ位置ではない位置となるように第一内側継手及び第二内側継手に設けられる。
切欠部と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、第一内側継手及び第二内側継手において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
そこで、接合部は、標準単位部材に設けられる。
閉鎖単位部材と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、継手機構において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
開口部には、分割キー部材と同様に前記隣り合う管体どうしが該管体の長手方向に相対移動することを防止する機能を有する閉鎖部材を配置することによって、キー溝に配置された前記分割キー部材が前記開口部から外に抜け落ちることを防ぐことができる。
また、第一内側継手と第二内側継手とを同じ形状に構成することができるため、加工コストの低減も図ることができる。
そこで、開口部は、ストレートシーム鋼管が有する接合部を跨ぐ位置ではない位置となるように外側継手に設けられる。
開口部が形成されている周方向部分と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、外側継手において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
開口部には、分割キー部材と同様に前記隣り合う管体どうしが該管体の長手方向に相対移動することを防止する機能を有する閉鎖部材を配置することによって、キー溝に配置された前記分割キー部材が前記開口部から外に抜け落ちることを防ぐことができる。
また、第一内側継手と第二内側継手とを同じ形状に構成することができるため、加工コストの低減も図ることができる。
そこで、内側継手における前記閉鎖部材を固定する位置は、ストレートシーム鋼管が有する接合部を跨ぐ位置ではない位置となるように内側継手に設けられる。
内側継手における前記閉鎖部材を固定する位置と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、内側継手において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
開口部には、分割キー部材と同様に前記隣り合う管体どうしが該管体の長手方向に相対移動することを防止する機能を有する閉鎖部材を配置することによって、キー溝に配置された前記分割キー部材が前記開口部から外に抜け落ちることを防ぐことができる。
また、第一内側継手と第二内側継手とを同じ形状に構成することができるため、加工コストの低減も図ることができる。
そこで、回転抑止キー溝を構成する前記内側継手に形成された座ぐり部及び前記外側継手に形成された座ぐり部は、ストレートシーム鋼管が有する接合部を跨ぐ位置ではない位置となるように内側継手及び外側継手に設けられる。
回転抑止キー溝を構成する前記内側継手に形成された座ぐり部及び前記外側継手に形成された座ぐり部が形成されている周方向部分と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、内側継手及び外側継手において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
つまり、前記抜け止め機構によって対向する管体どうしが接続されるとともに、管体を回転圧入により沈設する工法において、管体を逆回転させたとしても前記回り止め機構によって管体どうしの相対回転を防止することができる。
その結果、管体に挿入したオーガーで掘削しながら管体を回転圧入していく中堀工法、ソイルセメント合成杭工法、回転埋設杭工法等にも使用することができるようになった。
つまり、管体の軸心方向で隣り合う管体の筒部と軸部とを嵌合し、互いに対向する内向き溝部と外向き溝部とに跨る状態にキー部材を嵌め込むだけの操作で、隣り合う管体どうしを抜け止め状態に接続することができる。
その結果、溶接やネジ継手によって管体を接続する構成のものに比して、管体どうしの接続作業の作業性を向上させることができ、管体接続のための作業時間を短縮することができるようになった。
つまり、例えば、隣り合う管体の管体端部どうしを溶接接続してその相対回転を防止する構成のものだと、溶接作業に多くの時間を要するとともに、溶接部の品質が天候に左右されるばかりでなく、熟練した溶接工が必要となるが、本件のものだと、例えば、互いに対向する筒部と軸部とを嵌合接続したときに、前記筒部と前記軸部の対向する位置に筒部凹部と軸部凹部とをそれぞれ形成し、前記筒部凹部と前記軸部凹部とに跨る状態に嵌合キー部材を嵌合させる構成を採った場合、筒部と軸部とを嵌合接続する際に、前記両凹部が対向する位置になるように嵌合させて、前記両凹部に跨る状態に嵌合キー部材を嵌合して固着するという簡便な作業により、隣り合う管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止することができる。
また、筒部もしくは軸部のいずれか一方に凹部を形成し、他方に前記凹部に嵌合する嵌合キー部材を設けて、前記筒部と前記軸部とを互いに嵌合接続したときに前記凹部に前記嵌合キー部材が嵌合する構成を採った場合、管体どうしを軸心方向へ移動させて前記凹部に前記嵌合キー部材の対向位置を合わせた状態のまま筒部と軸部とを嵌合させる嵌合操作を行うだけで、隣り合う管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止することができる。
その結果、熟練者でなくても簡便に管体どうしの相対回転を防止するのに必要な回り止め機構のセッティング作業ができるから、その作業性を向上させることができるようになった。
そこで、凹部は、ストレートシーム鋼管が有する接合部を跨ぐ位置ではない位置となるように筒部及び軸部に設けられる。
凹部が形成されている周方向部分と接合部とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、筒部及び軸部において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
つまり、管体抜け止め機構と回り止め機構とが同一部材で形成されているから、軸心方向で隣り合う管体の対向するそれぞれの管体接続部に対して、前記管体抜け止め機構と回り止め機構とを一体に形成した部材を取付けるだけで、同時に隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続することができるとともに、軸心方向における相対回転を防止することができる。
その結果、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続するとともに、管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止するのに要する作業時間を短縮でき、作業効率を向上させることができるようになった。
まず、本発明による鋼管杭の第一実施形態を図面に基づいて説明する。
図1は、鋼管杭の一例としての、油圧ハンマー、圧入機、回転圧入機などによって地中に打ち込まれる外周面形状が円筒状の鋼管杭1を示している。なお、すべての鋼管杭1は同一の構成であるが、隣り合う鋼管杭1のうち、一方の鋼管杭1と他方の鋼管杭1を区別して説明する必要があるところについては、一方の鋼管杭1側の各構成の符号に添え字Aを付し、他方の鋼管杭1側の各構成の符号に添え字Bを付している。
内嵌部12の外周には、後述する内向きキー部23を係合するための一条の外向き周溝13を円環状に形成してある。基部11の内嵌部12側に臨む端面には、後述する外側継手20の端部に備えられた係合凸部24を係合させるための係合凹部14を円環状に形成してある(図1参照)。
図3に示すように、内側継手10Aと内側継手10Bとを連結する際に、位置決めピン19を、内側継手10Aに形成された孔部18Aと、内側継手10Bに形成された孔部18Bとに挿通することによって、内側継手10Aに備えられた切欠部15Aと、内側継手10Bに備えられた切欠部15Bとが、鋼管杭1の長手方向に対向する位置に位置決めされる。
また、内側継手10A及び内側継手10Bのうち切欠部15A,15Bが形成されている周方向部分は、その箇所において材料が少ないため、その他の周方向部分にくらべて剛性が低い。つまり、切欠部15A,15Bが形成されている周方向部分が低剛性部である。
そこで、切欠部15A,15Bが形成されている周方向部分は、ストレートシーム鋼管が有する接合部3を跨ぐ位置ではない位置となるように内側継手10A及び内側継手10Bに設けられる。
切欠部15A,15Bが形成されている周方向部分と接合部3とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、内側継手10A及び内側継手10Bにおいて一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
そこで、接合部3は、標準単位部材21Aに設けられる。
閉鎖単位部材21Bと接合部3とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、継手機構において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
まず、図1、図2及び図3に示すように、先行して打ち込まれている一方の鋼管杭1Aの上端に設けられた内側継手10Aに、その下端に設けられた内側継手10Bが当接するように、鋼管杭1Bを吊り下ろす。このとき、内側継手10Aに形成された孔部18Aに位置決めピン19を予め挿通しておき、鋼管杭1Bを、クレーン等の機械を用いて、内側継手10Bに形成された孔部18Bに位置決めピン19が挿通されるのを確認しながら吊り下ろす。
図12は、鋼管の一例としての、油圧ハンマー、圧入機、回転圧入機などを用いて地中に打ち込まれる外周面形状が円筒状の鋼管杭101を示している。なお、すべての鋼管杭101は同一の構成であるが、隣り合う鋼管杭101のうち、一方の鋼管杭101と他方の鋼管杭101を区別して説明する必要があるところについては、一方の鋼管杭101側の各構成の符号に添え字Aを付し、他方の鋼管杭101側の各構成の符号に添え字Bを付している。
内嵌部112の外周には、後述する円環状のキー部材130を係合するための一条の外向き周溝113を円環状に形成してある。基部111の内嵌部112に臨む端面には、後述する外側継手120の端部に備えられた係合凸部124を係合させるための係合凹部114を円環状に形成してある。
本実施形態においては、内側継手110Aと、内側継手110Bと、外側継手120が接続部を構成する。
ただし、16個の円弧状の部材のうち、12個はキー溝に配置されてキー部材130として機能する分割キー部材131であり、あとの4個はキー部材130としての機能を有するとともに開口部122を閉鎖する機能を有する閉鎖部材132である。
一条のキー溝あたりに、12個の分割キー部材131と4個の閉鎖部材132とが配置され、全体として円環状のキー部材130を構成する。
そこで、接合部103は、標準単位部材121Bに設けられる。
外側継手120のうちの剛性が低い周方向部分と、内側継手110A及び内側継手110Bのうちの剛性が低い周方向部分とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、継手機構において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
まず、図12及び図14に示すように、先行して打ち込まれている一方の鋼管杭101Aの上端に設けられた内側継手110Aの係合凹部114A(114)にそれぞれの係合凸部124A(124)を係合させながら、4個の開口単位部材121Aと4個の標準単位部材121Bを交互に並設し、図4に示すように、内側継手110Aの周囲に円筒状の外側継手120を構成する。
この単位部材121は、鋼管杭101の長手方向に沿った方向の高さが、内側継手110Aと内側継手110Bとを当接させた状態において、内側継手110Aと内側継手110Bとに跨って周設される基準距離を有するストレートシーム鋼管や、前記基準距離より僅かに、例えば0.5mm程度長い距離を有するストレートシーム鋼管や、1.0mm程度長い距離を有するストレートシーム鋼管から形成してもよい。なお、前記基準距離を有するストレートシーム鋼管から形成される単位部材121が基準単位部材121Cであり、前記基準距離より長い距離を有するストレートシーム鋼管から形成される単位部材121が延長単位部材121Dである。なお、基準単位部材121Cや延長単位部材121Dは、開口部122が備えられていれば開口単位部材121Aでもあり、開口部122が備えられていなければ標準単位部材121Bでもある。
延長単位部材121Dの一対の内向き周溝123(123A,123B)間の距離は、内側継手110Aと内側継手110Bとが離間したときの、一対の外向き周溝113(13A,13B)間と同じ距離に設定されている。
延長単位部材121Dの内向き周溝123(123A,123B)間の距離は、前記基準距離より0.5mmや1.0mmだけ広くなるように形成する。
すなわち、延長単位部材121Dは、内向き周溝123(123A,123B)間の距離が、基準単位部材121Cの内向き周溝123(123A,123B)間の距離より長く構成されている。なお、前記0.5mm及び1.0mmは例示であり、実際には鋼管杭101の直径や、寸法公差に基づいて適当な値が設定される。
一方、前記基準距離より0.5mm長い距離をもった延長単位部材121Dで外側継手120を構成すると、鋼管杭101Aの内側継手110Aと鋼管杭101Bの内側継手110Bとの対向面の間に0.5mmの間隙が生じ、前記基準距離より1.0mm長い距離をもった延長単位部材121Dで外側継手120を構成すると、鋼管杭101Aの内側継手110Aと鋼管杭101Bの内側継手110Bとの対向面の間に1.0mmの間隙が生じることとなる。
図33から図37は、本発明による鋼管杭の第三実施形態の第一の態様を示し、図38は同第二の態様を示し、図39は同第三の態様を示し、図40は同第四の態様を示し、図41は同第五の態様を示し、図42は同第六の態様を示し、図43は前記第六の態様の変形を示し、図44は同第七の態様を示し、図45は同第八の態様を示し、図46は同第九の態様を示し、図47は同第十の態様を示したものである。
ストレートシーム鋼管は、平板状の鋼板を、巨大なロールやプレスを用いて円筒状に成形し、接合部303を内外面から溶接する板巻加工法を用いて製造される。板巻加工法は、シームレス鋼管を製造するリング鍛造などの工法にくらべて安価である。筒部201及び軸部202をストレートシーム鋼管から形成することによって、安価に筒部201及び軸部202が得られる。なお、上管体20A1及び下管体20A2はスパイラル鋼管から形成することが好ましい。
また、筒部201及び軸部202のうち、切欠部207,214が形成されている周方向部分は、その箇所において材料が少ないため、その他の周方向部分にくらべて剛性が低い。さらに、筒部201のセットボルト217が配設されている周方向部分は、その他の周方向部分にくらべて剛性が低い。つまり、切欠部207,214、すなわち凹部Eが形成されている周方向部分及びセットボルト217が配設されている部分が低剛性部である。
そこで、切欠部207,214は、ストレートシーム鋼管が有する接合部303を跨ぐ位置ではない位置となるように筒部201及び軸部202に設けられる。また、セットボルト217は、ストレートシーム鋼管が有する接合部303と重ならない位置となるように筒部201及び軸部202に設けられる。
切欠部207,214及びセットボルト217と接合部303とが、ストレートシーム鋼管の長手方向に沿って重ならないようにすることによって、筒部201及び軸部202において一部がその他の部分よりも剛性が低くなりすぎることを防止できる。
上記構成だと、ネジ嵌合のもののように、上管体20A1及び下管体20A2どうしを相対回転させながら徐々に近接させるような手間のかかる作業を必要とせず、軸心X方向で隣り合う上管体20A1及び下管体20A2の筒部201に軸部202を挿入する際に、筒部201の軸心位置と軸部202の軸心位置がズレていたとしても、前記円錐面204a,210aどうしを接触させたまま軸心X方向に近接移動させるだけの操作で筒部201と軸部202とが同芯状に嵌合されるように案内することができる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の鋼管杭におけると同様であるから、その説明は省略する。
上記構成だと、軸心X方向に近接移動させるだけの操作で筒部と軸部とを嵌合させることができ、その際、筒部内周面部204bと軸部外周面部210bの形状を互いに合致する段部形状に形成してあるから、対応する筒部内周面部204bと軸部外周面部210bとが接当するまでの嵌合操作を抵抗なく行うことができるため嵌め易くなる。
その他の構造及び施工の要領については、上記第一の態様及び第二の態様におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
軸部202には、外径が下管体20A2の外径と同径とした基軸部208に続き、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209により形成されるとともに、軸部先端部202Sには筒部201の周溝205と嵌合する突条211が設けられている。基軸部208の上部には、筒部201の筒部先端部201Sと接合する接合凹部213が周設されている。接合凹部213にはOリング225が設けられ、筒部201と軸部202とを嵌合させたときに、Oリング225に阻害されることなく、内向き溝部206と外向き溝部212との対向位置を合わすことができ、円弧キー218を係合させる係合操作が確実に行われるように、筒部先端部201Sと接合凹部213との間には、Oリング225の弾性変形を許容するとともに、シールを確実にできる程度の大きさの空間が設定形成されている。また、基軸部208の外周面には、その周方向に間隔をおいて、筒部201の切欠部207と対応する位置に、切欠部207と同じ厚さで上下に所用の深さを有する切欠部214が設けられており、切欠部207と切欠部214に亘って回転抑止キー220(嵌合キー部材Hの一例)を嵌め込み取付ボルト222をネジ孔215にネジ込んで固定する。
上記構成だと、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止することができるとともに、筒部内周面部204と軸部外周面部210の接当面、及び、内向き溝部206と外向き溝部212、及び、円弧キー218に対する水の侵入を防止し易くなる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
また、前記Oリング225は、特に必要がなければ設けなくてもよい。
軸部202には、外径が下管体20A2の外径と同径とした基軸部208に続き、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209により形成されるとともに、軸部先端部202Sには筒部201の周溝205と嵌合する突条211が設けられている。また、基軸部208の上部には、筒部201の筒部先端部201Sと接合する接合凹部213が周設されているとともに、基軸部208における筒部201に対向する端面部201Tの周方向に間隔をおいて筒部201に形成の切欠凹部223に対応する位置に、切欠凹部223に嵌合して係合する形状の係合突起224(嵌合キー部材Hの一例)を形成してある。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する際に、切欠凹部223に対向する位置に係合突起224を位置させながら嵌合操作を行うと、軸部先端部202Sに設けた突条211が周溝205に嵌合するとともに、筒部先端部201Sが接合凹部213に嵌合し、同時に切欠凹部223に係合突起224が嵌合係合される。
上記構成だと、切欠凹部223に嵌合する係合突起224の嵌合状態を目視確認できながら操作できるとともに、上管体20A1及び下管体20A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止することができる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
軸部202には、外径が上管体20A1の外径と同径とした基軸部208に続き、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209により形成されるとともに、軸部先端部202Sには筒部201の周溝205と嵌合する突条211が設けられている。また、基軸部208の上部には、筒部201の筒部先端部201Sと接合する接合凹部213が周設されているとともに、基軸部208における筒部201に対向する端面部202Tの周方向に間隔をおいて筒部201に形成の係合突起226に対応する位置に、係合突起226が嵌入係合する形状のほぞ穴227(凹部Eの一例)を形成してある。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する際に、係合突起226に対向する位置にほぞ穴227を位置させながら嵌合操作を行うと、筒部先端部201Sに設けた突条211が周溝205に嵌合するとともに、筒部先端部201Sが接合凹部213に嵌合し、同時にほぞ穴227内に係合突起226が嵌入係合される。
上記構成だと、例えば、筒部201及び軸部202の外周面に嵌合凸部と嵌合凹部を形成して回り止めを行う構成のものに比して、外周面に形成される接合ラインを少なくできるから、水の侵入を防止し易くできるとともに、上管体20A1及び下管体20A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止することができる。
係合突起226は、上記態様のごとく突条211と一体に形成されたものの他、図43に示すように、別体に形成した係合突起226をボルト228等で取付けていく構成のものであってもよい。
これだと、ほぞ穴227に係合突起226を嵌合係合させる際に、接触により破損して使えなくなった係合突起226が生じたとしても、その箇所の係合突起226を新しいものに付け換えることができる。
なおその他の構造及び施工の要領については、先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
軸部202には、外径が上管体20A1の外径と同径とした基軸部208に続き、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209により形成されるとともに、基軸部208の上部には、筒部201の筒部先端部201Sの突条211と接合する接合凹部213が周設され、軸部202における筒部201に対向する端面部202Tの周方向に間隔をおいて筒部201に取付けた係合板材230に対向する位置に、係合板材230が嵌入係合する形状の切欠凹部231(凹部Eの一例)を形成してある。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する際に、係合板材230に対向する位置に切欠凹部231を位置させながら嵌合操作を行うと、軸部先端部202Sに設けた突条211が周溝205に嵌合するとともに、筒部先端部201Sに設けた突条211が接合凹部213に嵌合し、同時に切欠凹部231内に係合板材230が嵌入係合される。
上記構成だと、別体に形成した係合板材230を取付けるだけで嵌合キー部材Hを形成することができるから、例えば、削り出し作業で嵌合キー部材Hを形成するものに比して、筒部201内に嵌合キー部材Hを形成する形成作業が容易となるとともに、上管体20A1及び下管体20A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止することができる。
なお、その他の構造及び施工の要領については、先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
軸部202には、外径が上管体20A1の外径と同径とした基軸部208と、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209と嵌合軸部202J(嵌合キー部材Hの一例)とが形成されている。前記嵌合軸部202Jは、基軸部208の上部に、筒部201の筒部先端部201Sの内周部に形成した嵌合段部204cに嵌合係止する外周形状を有した形状に形成されている。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する嵌合操作を行うと、筒部基端側に形成の周溝205に軸部先端部202Sに形成の突条211が嵌合するとともに、軸部202の筒部201側に対向する端面部202Tの接合凹部213に筒部端面部201Tの突条211が嵌合し、同時に嵌合段部204c内に嵌合軸部202Jが嵌入係合される。
上記構成だと、上管体20A1及び下管体20A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止することができる。
また、嵌合段部204cの内周面の形状及び嵌合軸部202Jの外周面の形状を、点対称の多角形状にしておけば、嵌合段部204cに対する嵌合軸部202Jの対向位置がズレていて嵌合しなかったとしても、嵌合段部204cに嵌合軸部202Jを接当させたままいずれかの管体を回転操作することにより両者を嵌合接続することができる。
さらに、嵌合段部204cの内周面の形状及び嵌合軸部202Jの外周面の形状を、非対称の多角形状にしておけば、決まった位置でしか嵌合しないため、上管体20A1及び下管体20A2どうしの向きを合わせたい場合等に好都合となる。
なお、その他の構造及び施工の要領については、先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
軸部202には、外径が上管体20A1の外径と同径とした基軸部208に続き、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209により形成されるとともに、軸部先端部202Sには筒部201の周溝205と嵌合する突条211が設けられている。また、基軸部208の上部には、筒部201の筒部先端部201Sと接合する接合凹部213が周設されているとともに、基軸部208の外周面から接合凹部213を挟んで軸部内周面に至るボルト挿通孔233の複数が、筒部先端部201Sに設けたボルト挿通孔232に対応する位置に形成されている。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する際に、筒部先端部201Sに設けたボルト挿通孔232を、基軸部208に形成のボルト挿通孔233(凹部Eの一例)のボルト挿通軸心に合わせた嵌合操作を行い、ボルト234(嵌合キー部材の一例)を挿通孔232から挿通孔233を介して軸部内周面に向けて螺合させると、軸部先端部202Sに設けた突条211が周溝205に嵌合するとともに、筒部先端部201Sが接合凹部213に嵌合した状態で筒部201と軸部202とを嵌合接続することができる。
上記構成だと、ボルト234により、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止することができるとともに、上管体20A1及び下管体20A2どうしの抜け止めを防止する働きをも併せ持つことになる。
なお、その他の構造及び施工の要領については先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する際に、キー溝235又は236に内嵌しているキープレート238に対向する位置に他方のキー溝235又は236を位置させながら嵌合操作を行うと、キープレート238が両キー溝235,236に跨る状態に挿入係合される。
上記構成だと、上管体20A1及び下管体20A2どうしの近接移動による嵌合操作だけで、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X方向における相対回転を防止することができる。
なおその他の構造及び施工の要領については、先の鋼管杭におけるものと同様であるから、その説明は省略する。
軸部202は、外径が下管体20A2の外径と同径とした基軸部208に続き、外周が筒部201の筒部内周面部204と係接する垂直の軸部外周面部210に形成した嵌挿部209により形成され、嵌挿部209には、嵌挿部209を筒部内周面部204内に嵌合させたときに、筒部201に形成したボルト挿通孔240に対向する位置にボルト挿通孔241(凹部Eの一例)が形成されている。また、軸部先端部202Sには筒部201の周溝205に嵌合する突条211が設けられているとともに、基軸部208の上部には、筒部201の筒部先端部201Sに形成の突条211と接合する接合凹部213が周接されている。
そして、筒部201に軸部202を嵌合する際に、筒部201に設けたボルト挿通孔240を、嵌挿部209に形成のボルト挿通孔241のボルト挿通軸心に合わせた嵌合操作を行い、ボルト242(嵌合キー部材Hの一例)を両挿通孔240、241に跨る状態に螺合接続させると、軸部先端部202Sに設けた突条211が周溝205に嵌合するとともに、筒部先端部201Sに形成の突条211が接合凹部213に嵌合した状態で筒部201と軸部202とを嵌合接続することができる。
上記構成だと、ボルト242の締め付け操作により、上管体20A1及び下管体20A2どうしの軸心X周りにおける相対回転を防止(回り止め機構Mの一例)することができるとともに、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続(抜け止め機構Sの一例)することができる。
〈1〉管体抜け止め機構、及び、回り止め機構は、上記構成のように別々に設けるものに限るものではなく、例えば、筒部に軸部を嵌合させたあとに、ボルト又はピン等(管体抜け止め機構と回り止め機構とが同一部材で形成されているものの一例)で筒部と軸部とをともに接合する構成のものであってもよい。これだと、筒部及び軸部に複雑な機構を設けることなく、挿通孔を形成してボルト又はピン等を挿通させるだけの簡単な構成で隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続することができるとともに、管体どうしの相対回転を防止することができる。
〈2〉管体抜け止め機構に用いるキー部材は、先の実施形態で説明した円弧キーに限るものではなく、例えば、C形状の弾性リングキーを、内向き溝部もしくは外向き溝部内に収容しておき、筒部と軸部との嵌合操作に伴って、内向き溝部と外向き溝部内に跨る状態に嵌入する構成であってもよい。
これだと、筒部に対する軸部の嵌合操作だけで隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続することができる。
〈3〉上記実施形態で上管体20A1及び下管体20A2について説明したが、本発明の適用は上管体20A1及び下管体20A2に限るものではなく、例えば、鋼管矢板等の鋼管を用いたものの他、コンクリート管体、合成管体等のように他の材質を用いて形成された管体においても、本件の構成のように形成した管体接続部を設けることが可能であるならば適用可能となる。
2 管体
10 内側継手
11 基部
12 内嵌部
13 外向き周溝(被係合部)
14 係合凹部
15 切欠部
16 ボルト穴
18 孔部
19 ピン
20 外側継手
21 単位部材
21A 標準単位部材
21B 閉鎖単位部材
22 開口部
23 内向きキー部(係合部)
24 係合凸部
33 ボルト
101 鋼管杭
102 管体
110 内側継手
111 基部
112 内嵌部
113 外向き周溝
114 係合凹部
120 外側継手
121 単位部材
121A 開口単位部材
121B 標準単位部材
121C 基準単位部材
121D 延長単位部材
122 開口部
123 内向き周溝
124 係合凸部
130 キー部材
131 分割キー部材
132 閉鎖部材
133 ボルト
201 筒部
202 軸部
204 筒部内周面部
206 内向き溝部
210 軸部外周面部
212 外向き溝部
20A1 管体
20A2 管体
B 接続部
X 軸心
S 抜け止め機構
M 回り止め機構
E 凹部
H 嵌合キー部材
Claims (16)
- 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、前記抜け止め機構とは別々に設けられ、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設されている鋼管杭。 - 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設され、
前記接続部は、前記管体の一端に設けられた第一内側継手と、他端に設けられた第二内側継手と、隣り合う管体のうち、一方の管体に設けられた前記第一内側継手と他方の管体に設けられた前記第二内側継手とを隣接させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される外側継手とを備え、
前記外側継手は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手の周囲に並設される複数の単位部材を備え、前記単位部材は、標準単位部材と閉鎖単位部材とを含んで構成され、
前記標準単位部材は、前記第一内側継手側の端部と前記第二内側継手側の端部とに係合凸部を備え、
前記第一内側継手及び前記第二内側継手には、前記係合凸部と係合して前記標準単位部材の外方への脱落を防止する係合凹部が備えられ、
前記係合凹部を構成する壁面の少なくとも一部には、前記標準単位部材の前記係合凸部を前記係合凹部に対応する位置まで挿通可能な切欠部が備えられ、
前記閉鎖単位部材は、前記係合凸部を備えておらず、前記切欠部内に配置したときに前記切欠部の周囲の外周面と面一となる形状に構成され、
少なくとも前記第一内側継手又は前記第二内側継手は、前記閉鎖単位部材を固定する固定機構を備えており、
前記抜け止め機構は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周と、前記外側継手の内周のいずれか一方に備えられた係合部と、他方に備えられた、前記係合部が係合する被係合部とを含んで構成され、
前記回り止め機構は、前記閉鎖単位部材と前記切欠部とを含んで構成され、
前記接合部は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のうち前記切欠部とは重ならない位置に配設されている鋼管杭。 - 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設され、
前記接続部は、前記管体の一端に設けられた第一内側継手と、他端に設けられた第二内側継手と、隣り合う管体のうち、一方の管体に設けられた前記第一内側継手と他方の管体に設けられた前記第二内側継手とを隣接させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される外側継手とを備え、
前記外側継手は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手の周囲に並設される複数の単位部材を備え、前記単位部材は、標準単位部材と閉鎖単位部材とを含んで構成され、
前記標準単位部材は、前記第一内側継手側の端部と前記第二内側継手側の端部とに係合凸部を備え、
前記第一内側継手及び前記第二内側継手には、前記係合凸部と係合して前記標準単位部材の外方への脱落を防止する係合凹部が備えられ、
前記係合凹部を構成する壁面の少なくとも一部には、前記標準単位部材の前記係合凸部を前記係合凹部に対応する位置まで挿通可能な切欠部が備えられ、
前記閉鎖単位部材は、前記係合凸部を備えておらず、前記切欠部内に配置したときに前記切欠部の周囲の外周面と面一となる形状に構成され、
少なくとも前記第一内側継手又は前記第二内側継手は、前記閉鎖単位部材を固定する固定機構を備えており、
前記抜け止め機構は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周と、前記外側継手の内周のいずれか一方に備えられた係合部と、他方に備えられた、前記係合部が係合する被係合部とを含んで構成され、
前記回り止め機構は、前記閉鎖単位部材と前記切欠部とを含んで構成され、
前記接合部は、前記外側継手のうち前記標準単位部材に配設されている鋼管杭。 - 前記切欠部は、前記第一内側継手に備えられた第一切欠部と前記第二内側継手に備えられた第二切欠部とから構成され、
前記第一内側継手と前記第二内側継手には、一方の管体に設けられた前記第一内側継手と他方の管体に設けられた前記第二内側継手とを隣接させたときに互いに嵌合して、前記第一切欠部と前記第二切欠部とを前記鋼管の長手方向に沿って対向する位置に位置決めする位置決め機構が備えられている請求項2又は3に記載の鋼管杭。 - 前記位置決め機構は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの対向面に備えられた孔部と、前記孔部に挿通される位置決めピンとから構成されている請求項4に記載の鋼管杭。
- 前記被係合部は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周に備えられた外向き周溝であり、
前記係合部は、前記外側継手の内周に備えられた、前記外向き周溝に係合する内向きキー部である請求項2から5のいずれか一項に記載の鋼管杭。 - 前記係合部は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周に備えられた外向きキー部であり、
前記被係合部は、前記外側継手の内周に備えられた、前記外向キー部が係合する内向き周溝である請求項2から5のいずれか一項に記載の鋼管杭。 - 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設され、
前記接続部は、前記管体の一端に設けられた第一内側継手と、他端に設けられた第二内側継手と、隣り合う管体のうち、一方の管体に設けられた前記第一内側継手と他方の管体に設けられた前記第二内側継手とを隣接させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される外側継手とを備え、
前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周には外向き周溝が備えられ、
前記外側継手の内周には、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周に備えられた前記外向き周溝と対向する内向き周溝が備えられ、
前記外向き周溝と前記内向き周溝とから構成されるキー溝に係合するキー部材が備えられ、
前記外側継手には、前記キー溝に前記キー部材を挿通可能な開口部が備えられ、
前記キー部材は、円環の一部を構成する複数の分割キー部材と、前記分割キー部材の機能を有するとともに前記開口部を閉鎖する機能を有する閉鎖部材とを備え、
前記閉鎖部材を、前記開口部に挿通したあとに、前記第一内側継手又は前記第二内側継手に対して固定する固定機構を備え、
前記抜け止め機構は、前記外向き周溝と前記内向き周溝と前記キー部材とを含んで構成され、
前記回り止め機構は、前記閉鎖部材と前記開口部と前記固定機構とを含んで構成され、
前記接合部は、前記外側継手のうち前記開口部とは重ならない位置に配設されている鋼管杭。 - 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設され、
前記接続部は、前記管体の一端に設けられた第一内側継手と、他端に設けられた第二内側継手と、隣り合う管体のうち、一方の管体に設けられた前記第一内側継手と他方の管体に設けられた前記第二内側継手とを隣接させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される外側継手とを備え、
前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周には外向き周溝が備えられ、
前記外側継手の内周には、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周に備えられた前記外向き周溝と対向する内向き周溝が備えられ、
前記外向き周溝と前記内向き周溝とから構成されるキー溝に係合するキー部材が備えられ、
前記外側継手には、前記キー溝に前記キー部材を挿通可能な開口部が備えられ、
前記キー部材は、円環の一部を構成する複数の分割キー部材と、前記分割キー部材の機能を有するとともに前記開口部を閉鎖する機能を有する閉鎖部材とを備え、
前記閉鎖部材を、前記開口部に挿通したあとに、前記第一内側継手又は前記第二内側継手に対して固定する固定機構を備え、
前記抜け止め機構は、前記外向き周溝と前記内向き周溝と前記キー部材とを含んで構成され、
前記回り止め機構は、前記閉鎖部材と前記開口部と前記固定機構とを含んで構成され、
前記接合部は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手における前記閉鎖部材を固定する位置とは重ならない位置に配設されている鋼管杭。 - 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設され、
前記接続部は、前記管体の一端に設けられた第一内側継手と、他端に設けられた第二内側継手と、隣り合う管体のうち、一方の管体に設けられた前記第一内側継手と他方の管体に設けられた前記第二内側継手とを隣接させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される外側継手とを備え、
前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周には外向き周溝が備えられ、
前記外側継手の内周には、前記第一内側継手及び前記第二内側継手のそれぞれの外周に備えられた前記外向き周溝と対向する内向き周溝が備えられ、
前記外向き周溝と前記内向き周溝とから構成されるキー溝に係合するキー部材が備えられ、
前記外側継手には、前記キー溝に前記キー部材を挿通可能な開口部が備えられ、
前記キー部材は、円環の一部を構成する複数の分割キー部材と、前記分割キー部材の機能を有するとともに前記開口部を閉鎖する機能を有する閉鎖部材とを備え、
前記閉鎖部材を、前記開口部に挿通したあとに、前記第一内側継手又は前記第二内側継手に対して固定する固定機構を備え、
前記抜け止め機構は、前記外向き周溝と前記内向き周溝と前記キー部材とを含んで構成され、
前記回り止め機構は、前記閉鎖部材と前記開口部と前記固定機構とを含んで構成され、
前記接合部は、回転抑止キー溝を構成する前記第一内側継手及び前記第二内側継手に形成された座ぐり部及び前記外側継手に形成された座ぐり部とは重ならない位置に配設されている鋼管杭。 - 前記外側継手は、前記第一内側継手及び前記第二内側継手の周囲に並設される複数の単位部材から構成されている請求項8から10のいずれか一項に記載の鋼管杭。
- 前記複数の単位部材は、前記開口部が備えられている開口単位部材と、前記開口部が備えられていない標準単位部材とを含んでいる請求項11に記載の鋼管杭。
- 前記複数の単位部材は、
前記第一内側継手と前記第二内側継手とを当接させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される基準単位部材と、
前記第一内側継手と前記第二内側継手とを離間させた状態において、前記第一内側継手と前記第二内側継手とに跨って周設される延長単位部材とを含んでいる請求項11又は12に記載の鋼管杭。 - 前記第一内側継手及び前記第二内側継手は、それぞれ、基部と前記基部に延設された内嵌部を備え、
前記基部の前記内嵌部に臨む端面には係合凹部が円環状に備えられ、
前記内嵌部の外周に前記外向き周溝が円環状に備えられ、
前記基準単位部材及び前記延長単位部材の上下端部には、前記基準単位部材及び前記延長単位部材を前記第一内側継手及び前記第二内側継手とに跨って周設したときに前記係合凹部に係合可能な一対の係合凸部が備えられ、
前記基準単位部材及び前記延長単位部材の内周に一対の前記外向き周溝に対向する一対の前記内向き周溝が備えられ、
前記基準単位部材の一対の前記内向き周溝間の距離は、前記第一内側継手と前記第二内側継手とが当接したときの、前記一対の外向き周溝間の距離と同じ距離に設定され、
前記延長単位部材の一対の前記内向き周溝間の距離は、前記第一内側継手と前記第二内側継手とが離間したときの、前記一対の外向き周溝間と同じ距離に設定されている請求項13に記載の鋼管杭。 - 管体の両端部それぞれに、隣り合う管体どうしを接続する接続部を設け、管体の軸心方向で隣り合う管体の前記接続部どうしを接続自在に構成してある鋼管杭であって、
前記接続部はストレートシーム鋼管から形成され、
前記接続部は、隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とを備え、
前記ストレートシーム鋼管が有する接合部は、少なくとも前記抜け止め機構又は前記回り止め機構を構成する部分のうち、周方向における剛性がその他の部分よりも低い低剛性部ではない位置に配設され、
前記接続部は、前記管体の両端部に設けた前記両接続部の一方を筒部に形成するとともに、他方を前記筒部に内嵌可能な軸部に形成して、隣り合う管体どうしが嵌合可能に形成され、
前記筒部の筒部内周面部に、内向き溝部を形成するとともに、前記軸部の軸部外周面部に外向き溝部を、その軸部外周面部に嵌合した前記筒部内周面部の前記内向き溝部に対向するように形成し、
前記抜け止め機構は、互いに対向する前記内向き溝部と前記外向き溝部とに跨る状態に嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う管体の前記筒部と前記軸部とを抜け止め状態に接続するキー部材を設けて構成してあり、
前記回り止め機構は、前記筒部と前記軸部の内のいずれか一方ないしは両方に凹部を形成し、隣り合う管体の前記筒部と前記軸部とを互いに嵌合接続した状態で、前記凹部に嵌合し、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する嵌合キー部材を設けて構成してあり、
前記接合部は、前記筒部及び前記軸部のうち前記凹部とは重ならない位置に配設されている鋼管杭。 - 隣り合う管体どうしを互いに抜け止め状態に接続自在な抜け止め機構と、接続した管体どうしの軸心周りにおける相対回転を防止する回り止め機構とが同一部材で形成されている請求項15に記載の鋼管杭。
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