JP6740738B2 - 鋼製部材の接合方法及び接合構造 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管等の鋼製部材の接合方法及び接合構造に関する。

鋼管等の鋼製部材は、仮設桟橋等の鋼構造物の上部構造を支持するための杭基礎や柱構造等に用いられる。
杭や柱として長尺の鋼管が必要な場合において、狭隘地等、一本の長尺の鋼管を施工できない現場では、複数本の短尺の鋼管を接合し長尺の鋼管とする必要がある。かかる場合における鋼管の接合には、施工時間の短い機械式接合が利用されている（特許文献１〜３参照）。

特許文献１には、二本の杭の端部に端板を設け、両端板の外周側面を覆うように取り付けた接合部材によって、これら杭を接合する方法が開示されている。特許文献１の接合方法では、端板の外周側面に複数のネジ穴を周方向に沿って各々設け、接合部材における端板のネジ穴に対応する位置に止め孔を設け、接合部材の止め孔を介してボルトを端板のネジ穴に螺入して、接合部材を両端板に締結することにより杭同士を接合する。

特許文献２には、短管状の接合金物を介して上下の鋼管柱を接合する方法であって、接合金物の上部と上側の鋼管、及び、接合金物の下部と下側の鋼管とを、各々添え板と共にボルト及びナットで接合する方法が開示されている。なお、上下の鋼管の端部には、ボルトを装通するボルト装通孔が形成されている。

特許文献３には、一方の鋼管の先端より先に外側継手管が位置するように上記一方の鋼管の端部に上記外側継手管を接合し、他方の鋼管の先端より先に別の外側継手管が位置するように上記他方の鋼管の端部に上記別の外側継手管を接合し、上記外側継手管及び上記別の外側継手管を円弧状部材に結合することにより２本の鋼管を接合する方法が開示されている。

また、柱としての鋼製部材用に短尺のものを連結して長尺化する場合だけでなく、例えば、柱としての鋼製部材と梁としての鋼製部材とを接合する場合も、鋼製部材とは別体の接合用の部材を鋼製部材の所定位置に取付け、該接合用の部材を介して鋼製部材同士を接合することがある。

特開２０１２−７３２２号公報 特開平１０−３１７４９２号公報 特開２００４−２２５３９３号公報

ところで、鋼製部材を柱や杭として用いた場合、その頭の高さが所望の高さにならないことがある。例えば、鋼管杭の場合、支持層の深さによっては杭頭部分が高止まりすることがある。

かかる場合において柱や杭としての鋼製部材同士を接合するときは、一方の鋼製部材の端部を切断して高さ調整をする必要がある。しかし、特許文献１に開示の方法や特許文献２に開示の方法では、鋼製部材の端部を切断してしまうと鋼製部材同士を接合することが不可能となることがあるため、高さ調整をすることができない。

また、特許文献３に開示の方法では、上記鋼製部材の端部の切断後も外側継手管を用いることにより鋼製部材同士を接合することができるが、切断後の外側継手管の溶接が必要となるため、鋼製部材の頭が高止まりしたときに短時間で接合することができない。

柱や杭としての鋼製部材と、梁としての鋼製部材とを接合するときにも同様の問題がある。例えば、鋼製部材とは別体の接合用の部材は鋼製部材の所定位置に取付ける必要があるが、柱としての鋼製部材の高さが設計値とは異なると、例えば、柱としての鋼製部材であって隣り合う鋼製部材の高さが異なると、上記接合用の部材の取り付け高さが隣り合う鋼製部材に差が生じてしまうことがある。かかる場合、柱としての鋼製部材に対して梁としての鋼製部材を水平な状態で取り付けることができない。この問題に関して、特許文献１〜３は何らの開示も示唆もしていない。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、鋼製部材同士の接合方法及び接合構造であって、柱や杭として用いられる一方の鋼製部材の高さによらず、鋼製部材同士を短時間で接合することが可能な接合方法及び接合構造を提供することをその目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、第１の鋼製部材と第２の鋼製部材とを、補助材を介して接合する鋼製部材の接合方法であって、前記第１の鋼製部材及び前記第２の鋼製部材の外側面と前記補助材の内側面とには、それぞれ互いに係合する凹凸が形成され、前記第１の鋼製部材と前記第２の鋼製部材との少なくともいずれか一方は、前記凹凸側の端部に余長部を有し、前記第１の鋼製部材をその長軸が鉛直方向に延在するように設置するステップと、前記第１の鋼製部材の高さが設計値となるよう前記余長部を切断するステップと、前記第１の鋼製部材上に前記第２の鋼製部材をその長軸が鉛直方向に延在するように設置し、前記第１の鋼製部材の前記凹凸と前記第２の鋼製部材の前記凹凸との両方を覆うように前記補助材を取り付け、前記第１の鋼製部材と前記第２の鋼製部材とを接合するステップを含む、ことを特徴としている。

前記第１の鋼製部材及び前記第２の鋼製部材は例えば鋼管である。

前記補助材は、前記鉛直方向の全長にわたって前記凹凸が形成されているとよい。

本発明によれば、柱や杭として用いられる一方の鋼製部材の高さによらず、鋼製部材同士を短時間で接合することができる。

本発明の実施形態に係る接合方法で接合された鋼製部材が用いられる構造物の一例を示す図である。 本発明の第１の実施形態に係る接合方法を説明するための図である。 本発明の第１の実施形態に係る接合方法を説明するための図である。 余長部を切断した場合において上側円形鋼管から下側円形鋼管へ圧縮力及び引張力が伝達する様子を説明する図である。 余長部を切断した場合において上側円形鋼管から下側円形鋼管へ圧縮力及び引張力が伝達する様子を説明する図である。 上側円形鋼管及び下側円形鋼管の他の例を示す図である。 上側円形鋼管及び下側円形鋼管の別の例を示す図である。 カプラの他の例を示す図である。 カプラの別の例を示す図である。 カプラの別の例を示す図である。 鋼管杭及び鋼管柱を構成する鋼製部材の他の例を示す図である。 鋼管杭及び鋼管柱を構成する鋼製部材の別の例を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係る接合構造を説明するための図である。 本発明の第２の実施形態に係る接合構造を説明するための図である。

以下、本発明の実施の形態を、図を参照して説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する要素においては、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

本発明の実施形態に係る接合方法は、鋼製部材の接合方法である。この接合方法について、まず、接合する両方の鋼製部材が柱や杭として用いるものであって円形鋼管から成る例で説明する。なお、円形鋼管とは断面が円形の鋼管である。

図１は、本発明の実施形態に係る接合方法で接合された円形鋼管が用いられる構造物の一例を示す図である。
図の仮設桟橋構造体１は、河川、海などへの構造物の築造の際の作業機進入、資材運搬等のため、一時的に構築されるものであって、鋼管杭２と、鋼管柱３と、梁４と、ブレース５と、床板６とを備える。

鋼管杭２は、打設等により地盤に一部が埋設された杭であり、鉛直方向に延在する長軸を有する円形鋼管から成る。
鋼管柱３は、鋼管杭２に接合され仮設桟橋構造体１の柱を構成するものであり、鋼管杭２と同様に鉛直方向に延在する長軸を有する円形鋼管から成る。
梁４は、隣接する鋼管柱３間を相互に連結するものであり、例えばＨ形鋼から成る。
ブレース５は、仮設桟橋構造体１の強度を保つためのものであり、梁４間に架け渡されている。
床板６は、作業機や資材が載置されるものであり、例えばＨ形鋼で作製された覆工板から成り、複数本の鋼管柱３に跨るような状態で該鋼管柱３の上端に取付けられる。

上述の仮設桟橋構造体１に用いられる鋼構造体のうち、例えば、鋼管杭２を構成する円形鋼管と、鋼管柱３を構成する円形鋼管とは本実施形態に係る接合方法により接合される。

図２及び図３は、本発明の第１の実施形態に係る接合方法を説明するための図である。図２（Ｃ）及び図３（Ｃ）は概略断面図であり、その他の図は斜視図である。なお、以下では、鋼管杭２側を下側、鋼管柱３側を上側として説明する。

本実施形態に係る接合方法では、図２（Ａ）に示すように、鋼管杭２を構成する下側円形鋼管２０と、鋼管柱３を構成する上側円形鋼管３０とを、カプラ４０を介して接合する。下側円形鋼管２０、上側円形鋼管３０及びカプラ４０はそれぞれ、本発明の「第１の鋼製部材」、「第２の鋼製部材」、「補助材」の一例である。

下側円形鋼管２０は、その外側面に複数の凹凸２１を有する。該凹凸２１は、下側円形鋼管２０の外周の全周にわたる形態で、すなわち環状に、設けられている。また、下側円形鋼管２０は、該凹凸２１より上側に余長部２２を有する。余長部２２は、後述のように下側円形鋼管２０の高さ（本例では杭頭）の調整のために切断される部分である。

上側円形鋼管３０は、その外側面に複数の凹凸３１を有する。凹凸３１の形状は、下側円形鋼管２０の凹凸２１の形状と同様である。本例では凹凸３１は上側円形鋼管３０の下端部に設けられている。

なお、下側円形鋼管２０及び上側円形鋼管３０の凹凸２１、３１は、下側円形鋼管２０及び上側円形鋼管３０の本体となる円筒状の部材の外周に、凹凸２１、３１の凸部を構成する平鋼を溶接することにより形成することができる。

カプラ４０は、下側円形鋼管２０と上側円形鋼管３０とを接合する環状部材であり、鋼材から成る。このカプラ４０は、上記環状部材を周方向に２分割した分割体４０ａ、４０ｂを有する。
カプラ４０は、下側円形鋼管２０の外周面に取付けられると共に上側円形鋼管３０の外周面に取付けられる。より具体的には、カプラ４０は、下側円形鋼管２０と上側円形鋼管３０に跨る形態で、かつ、下側円形鋼管２０の上端部及び上側円形鋼管３０の下端部の全周を覆う形態で、これら円形鋼管２０、３０の外周面に取付けられる。

分割体４０ａ、４０ｂはそれぞれ、下側円形鋼管２０の凹凸２１及び上側円形鋼管３０の凹凸３１と係合する凹凸４１を有する。分割体４０ａ、４０ｂの鉛直方向の全長は、例えば下側円形鋼管２０における上端から凹凸２１の下端までの距離と、上側円形鋼管３０における下端から、凹凸３１の上端までの距離との和より大きくなっており、そして、凹凸４１は、分割体４０ａ、４０ｂの鉛直方向の全長にわたって形成されている。これにより、下側円形鋼管２０の余長部２２を切断しない場合であっても、凹凸２１と凹凸３１の両方に凹凸４１を確実に係合させることができる。

さらに、分割体４０ａ、４０ｂは、それぞれ互いに固定するための耳部４２を有する。耳部４２は、分割体４０ａ、４０ｂの外側面から水平方向に突出し、且つ、鉛直方向に延在するように形成されている。耳部４２にはボルトＢ（図２（Ｄ）参照）を通す孔（図８の符号４２ａ参照）が形成されている。

これら分割体４０ａ、４０ｂは、半円筒状部分と耳部４２とを含む部分を平板状の鋼板を加工して形成した後に、凹凸４１の凸部を構成する平鋼を溶接して凹凸４１を形成することにより、作製することができる。なお、分割体４０ａ、４０ｂは、圧延リブ付鋼板を半円筒状に加工することにより作製してもよい。

本実施形態に係る接合方法では、例えば、まず、鋼管杭を構成する下側円形鋼管２０を設置する。より具体的には、下側円形鋼管２０の長軸が鉛直方向に延在するように該鋼管２０を地盤に打ち込む。

そして、下側円形鋼管２０を所定高さまで打ち込むことができた場合は、下側円形鋼管２０の余長部２２に対して何も処理を行わずに、図２（Ｂ）に示すように、下側円形鋼管２０の上に上側円形鋼管３０をその長軸が鉛直方向に延在するように設置する。その後、図２（Ｃ）に示すように、カプラ４０が下側円形鋼管２０と上側円形鋼管３０の両方に跨るように、且つ、凹凸２１、３１の凹部すなわち凸部２１ａと凸部２１ａの間及び凸部３１ａと凸部３１ａの間に、凹凸４１の凸部４１ａが挿入されるように、カプラ４０を配する。そして、図２（Ｄ）に示すように、カプラ４０の分割体４０ａ、４０ｂの耳部４２に設けられた孔に装入したボルトＢとナットＮにより耳部４２同士を締結し、分割体４０ａ、４０ｂすなわちカプラ４０を下側円形鋼管２０及び上側円形鋼管３０に固定することにより、これら鋼管２０、３０を接合する。

一方、下側円形鋼管２０を所定高さまで打ち込むことができず、下側円形鋼管２０の頭の高さすなわち杭頭が高止まりした場合は、杭頭を設計値とするため、図３（Ａ）に示すように、下側円形鋼管２０の余長部２２をガス切断等によって切断する。そして、図３（Ｂ）に示すように、余長部２２を切断した後の下側円形鋼管２０の上に上側円形鋼管３０をその長軸が鉛直方向に延在するように設置する。その後、図３（Ｃ）に示すように、カプラ４０が下側円形鋼管２０と上側円形鋼管３０の両方に跨るように、且つ、凹凸２１、３１の凸部２１ａと凸部２１ａの間及び凸部３１ａと凸部３１ａの間に、凹凸４１の凸部４１ａが挿入されるように、カプラ４０を配する。そして、図３（Ｄ）に示すように、分割体４０ａ、４０ｂの耳部４２に設けられた孔に装入したボルトＢとナットＮにより耳部４２同士を締結し、分割体４０ａ、４０ｂすなわちカプラ４０を下側円形鋼管２０及び上側円形鋼管３０に固定することにより、これら鋼管２０、３０を接合する。

このように、本実施形態による接合方法では、杭頭の高さによらず、鋼製部材同士を接合することができる。また、接合時に、溶接などが必要ないため短時間で接合することができる。

なお、本実施形態の接合方法において余長部２２を切断しないときは、図２（Ｃ）に示すように、接合後のカプラ４０の凹凸４１の凹部４１ｂには、下側円形鋼管２０の凹凸２１の凸部２１ａ及び上側円形鋼管３０の凹凸３１の凸部３１ａのいずれとも係合しないものが存在することになる。凸部２１ａ及び凸部３１ａのいずれとも係合しない凹部４１ｂの最大数は、余長部２２の長さすなわち高さ調整代に応じて決まる。

また、下側円形鋼管２０の余長部２２を切断する場合は、切断面が平坦化するような処理を行うようにしてもよい。

図４及び図５は、余長部２２を切断した場合において上側円形鋼管３０から下側円形鋼管２０へ圧縮力及び引張力が伝達する様子を説明する図である。図４は、下側円形鋼管２０の上側端面及び上側円形鋼管３０の下側端面が平坦であり、これら端面同士が略全周にわたって接触する場合の様子を示し、図５は、下側円形鋼管２０の上側端面及び上側円形鋼管３０の下側端面のいずれか又は両方が平坦でなく、これら端面同士が一部のみ接触する場合の様子を示す。

余長部２２を切断した場合において下側円形鋼管２０の上側端面及び上側円形鋼管３０の下側端面が略全周にわたって接触する場合は、図４（Ａ）に示すように、上側円形鋼管３０に加わる圧縮力は上記上側端面及び下側端面を介して下側円形鋼管２０に伝達が可能である。また、下側円形鋼管２０に対する上側円形鋼管３０の水平方向のずれ（芯ずれ）はカプラ４０により防ぐことができる。一方、上側円形鋼管３０に加わる引張力については、図４（Ｂ）に示すように、鋼管２０、３０側の凹凸２１、３１とカプラ４０の凹凸４１とを介して、下側円形鋼管２０に伝達することができる。

また、余長部２２を切断した場合において下側円形鋼管２０の上側端面と上側円形鋼管３０の下側端面とが一部のみ接触する場合は、図５（Ａ）に示すように、上側円形鋼管３０に加わる圧縮力は鋼管２０、３０側の凹凸２１、３１とカプラ４０の凹凸４１とを介して下側円形鋼管２０に伝達することが可能である。一方、上側円形鋼管３０に加わる引張力については、下側円形鋼管２０の上側端面及び上側円形鋼管３０の下側端面が略全周にわたって接触する場合と同様に、図５（Ｂ）に示すように、鋼管２０、３０側の凹凸２１、３１とカプラ４０の凹凸４１とを介して、下側円形鋼管２０に伝達することができる。

このように、本実施形態に係る接合方法では、余長部２２を切断した場合においても、すなわち杭頭の高さ調節を行った場合においても、切断面の状態によらず、上側円形鋼管３０に加わる圧縮力及び引張力を下側円形鋼管２０に伝達することができる。

なお、図示は省略するが、余長部２２を切断しない場合は、下側円形鋼管２０の上側端面と上側円形鋼管３０の下側端面とは平坦であるため、図４に関する説明と同様に、上側円形鋼管３０に加わる圧縮力及び引張力を下側円形鋼管２０に伝達することができる。

鋼管２０、３０側の凹凸２１、３１及びカプラ４０の凹凸４１の凸部の数は、両鋼管間で伝達する圧縮力や引張力に応じて設計することができる。上記凸部の数と共に、または、上記凸部の数に代えて、上記凸部の形状（例えば凸部の突き出し長さ）を圧縮力や引張力に応じて変更するようにしてもよい。

なお、余長部２２を切断した場合において下側円形鋼管２０の上側端面と上側円形鋼管３０の下側端面とが一部のみ接触する場合には、下側円形鋼管２０の上側端面と上側円形鋼管３０の下側端面との間の隙間を調整するシム（隙間調整部材）を両鋼管２０、３０の間に設けるようにしてもよい。

図６は、上側円形鋼管及び下側円形鋼管の他の例を示す図である。
以上の例では、下側円形鋼管２０及び上側円形鋼管３０の凹凸２１、３１は、凹凸２１、３１の凸部を構成する平鋼を溶接することにより形成していた。
これに代えて、図６（Ａ）に示すように下側円形鋼管２０´及び上側円形鋼管３０´の本体となる円筒状の部材Ｈの外周に、圧延リブ付鋼板Ｋを溶接することにより凹凸２１、３１を形成してもよい。

この場合も、下側円形鋼管２０´は、凹凸２１より上側に余長部２２を有しており、余長部２２の切断長さを調節することにより、図６（Ｂ）に示すように、下側円形鋼管２０´の高さを調整した上で、下側円形鋼管２０´及び上側円形鋼管３０´を接合することができる。

図７は、上側円形鋼管及び下側円形鋼管の別の例を示す図である。
図６の例では、凹凸２１、３１を形成する圧延リブ付鋼板Ｋは、下側円形鋼管２０´及び上側円形鋼管３０´の本体となる円筒状の部材Ｈの外周に、溶接されていた。
これに代えて、図７（Ａ）に示すように、凹凸２１、３１を形成する圧延リブ付鋼板Ｋを、下側円形鋼管２０”及び上側円形鋼管３０”の本体となる円筒状の部材Ｈの延長上に、溶接するようにしてもよい。より具体的には、下側円形鋼管２０”の本体となる円筒状の部材Ｈの上端に、該部材Ｈが延長するように、圧延リブ付鋼板Ｋを溶接し、上側円形鋼管３０”の本体となる円筒状の部材Ｈの下端に、該部材Ｈが延長するように、圧延リブ付鋼板Ｋを溶接するようにしてもよい。

この場合も、下側円形鋼管２０”は、凹凸２１より上側に余長部２２を有しており、余長部２２の切断長さを調節することにより、図７（Ｂ）に示すように、下側円形鋼管２０”の高さを調整した上で、下側円形鋼管２０”及び上側円形鋼管３０”を接合することができる。
なお、余長部２２にも凹凸を設けるようにしてもよい。

図８は、カプラの他の例を示す図である。
図２等の例では、カプラ４０の分割体４０ａ、４０ｂにおける周方向の両端に設けられた耳部４２をボルトとナットを用いて締結していた。
これに代えて、図８に示すように、カプラ５０の分割体５０ａ、５０ｂの周方向の一端を蝶番５１により固定し、他端については、該他端に設けられた耳部４２の孔４２ａに挿通されたボルトとナットを用いて該耳部４２を締結するようにしてもよい。蝶番５１により予め固定しておくことで、締結に要する時間を短縮することができ、よって、鋼管同士の接合に要する時間を短縮することができる。

図９は、カプラの別の例を示す図である。
図２等の例では、カプラ４０の凹凸４１の凸部／凹部のピッチ（以下、ピッチと省略）は、円形鋼管２０、３０の凹凸２１、３１のピッチと同一であった。
しかし、図９に示すように、カプラ６０の凹凸６１のピッチＰ１は、円形鋼管２０、３０の凹凸２１、３１のピッチＰ２より大きくしてもよい。

なお、この場合、図示するように、下側円形鋼管２０の余長部２２（図２参照）を切断した場合も、図示とは異なり切断しない場合も、円形鋼管２０、３０の凹凸２１、３１の凹部には、カプラ６０の凹凸６１の凸部と係合しないものが存在することになる。
円形鋼管２０、３０の凹凸２１、３１の凹部のうち、カプラ６０の凹凸６１の凸部と係合しないものの最大数は、余長部２２の長さすなわち高さ調整代やピッチＰ１、Ｐ２により定まる。
言い換えると、円形鋼管２０、３０の凹凸２１、３１の凹部は、高さ調整代及びピッチＰ１、Ｐ２に対応した数の、カプラ６０の凹凸６１の凸部が係合されない凹部を含む。

図示は省略するが、カプラの凹凸のピッチを円形鋼管の凹凸のピッチより小さくしてもよい。この場合は、下側円形鋼管の余長部を切断した場合も切断しない場合も、カプラの凹凸の凹部には、下側円形鋼管及び上側円形鋼管の凹凸の凸部と係合しないものが存在することになる。
なお、カプラの凹凸の凹部のうち、下側円形鋼管及び上側円形鋼管の凹凸の凸部と係合しないものの最大数は、高さ調整代やカプラ側と鋼管側のピッチにより決まる。
言い換えると、カプラの凹凸のピッチが円形鋼管の凹凸のピッチより小さい場合、カプラの凹凸の凹部は、高さ調整代及びカプラ側や鋼管側のピッチに対応した数の、円形鋼管の凸部が係合されない凹部を含む。

図１０は、カプラの別の例を示す図である。
図２等の例では、カプラは、円環部材を周方向に２つ分割したものであったが、図１０のカプラ７０は、円環部材を周方向に４つに分割したものである。
なお、カプラは円環部材を３つに分割したものであってもよいし、５以上に分割したものであってもよい。ただし、分割数が少ないと、カプラを固定するのに要する時間を短縮することができる。
また、分割数を多くする場合は、分割体同士を固定する部分として、蝶番などにより予め固定する部分を多くし、ボルトとナットなどにより耳部同士を締結する部分を少なくすることが好ましい。締結に要する時間を短縮するためである。

図１１は、鋼管杭及び鋼管柱を構成する鋼製部材の他の例を示す斜視図である。
以上の例では、本実施形態に係る方法で接合する鋼製部材は、外側面に凹凸を有する円形鋼管であるものとしていた。しかし、外側面に凹凸を有しているのであれば、図８の鋼製部材８０のように角形鋼管であってもよい。なお、角形鋼管とは断面が角形の鋼管である。図８では余長部が切断された後の状態の斜視図であるため該余長部は図示されていないが、いずれかの鋼製部材８０に余長部が設けられている。また、この鋼製部材８０に対して用いられるカプラ９０は、鋼製部材８０の外周形状に対応した形状を有する。さらに、カプラ９０は、図２のカプラ４０と同様に、鋼製部材８０の凹凸２１、３１と係合する凹凸４１を有し、カプラ９０を構成する分割体が耳部４２を介して連結されて成る。

図１２は、鋼管杭及び鋼管柱を構成する鋼製部材の別の例を示す概略上面図である。
本実施形態に係る鋼製部材は、外側面に凹凸を有しているのであれば、上述の鋼管に限られず、図９の鋼製部材１００のようにＨ形鋼であってもよい。また、この鋼製部材１００に対して用いられるカプラ１１０は、鋼製部材１００の外周形状に対応した形状を有する。なお、図示は省略するが、鋼製部材１００には図２の下側円形鋼管２０や上側円形鋼管３０と同様に凹凸を外側面に有し、カプラ１１０は鋼製部材１００の凹凸に係合する凹凸を内側面に有する。カプラ１１０は、図２のカプラ４０等と同様に、カプラ１１０を構成する分割体が耳部４２を介して連結されて成る。

なお、角形鋼管及びＨ形鋼に対するカプラ９０、１１０の分割数は、円形鋼管に対するカプラと同様に任意である。

以上の例では、杭となる鋼製部材に余長部を設けるとしていたが、同様の余長部を柱となる鋼製部材における凹凸より下側（杭側）に設けるようにしてもよい。
また、鋼製部材の余長部に補助材の凹凸に係合する凹凸を設けるようにしてもよい。
以上の例では、杭となる鋼製部材と柱となる鋼製部材とを接合する例で説明したが、本実施形態による接合方法で柱となる鋼製部材同士を接合することができる。

図１３及び図１４は、本発明の第２の実施形態に係る接合構造を説明するための図である。図１３（Ａ）は、本実施形態の接合構造で接合される一方の鋼製部材の斜視図、図１３（Ｂ）は、本実施形態の接合方法により接合した後の２つの鋼製部材の様子を示す斜視図である。図１４は、一方の鋼製部材に補助材を取り付けた状態の概略断面図である。

第１の実施形態に係る接合方法は、鉛直方向に延在する長軸を有する鋼製部材同士を接合する方法であったが、本実施形態に係る接合構造は、鉛直方向に延在する長軸を有する鋼製部材（例えば杭や柱であり本発明の「第１の鋼製部材」に相当）と、水平方向に延在する長軸を有するように上記鋼製部材に取付けられる別の鋼製部材（例えば梁であり本発明の「第２の鋼製部材」に相当）との接合構造である。

図１３（Ａ）に示すように、本実施形態に係る接合構造で接合する一方の鋼製部材１２０は、図１の鋼管杭２を構成する円形鋼管であり、その外側面に複数の凹凸１２１を有する。図１３（Ｂ）に示すように、他方の鋼製部材１３０は図１の梁を構成するＨ型鋼である。なお、鋼製部材１３０の数は、特に限定されるものではなく、一の鋼製部材１２０に対して複数の鋼製部材１３０が設けられている。また、図示は省略するが他方の鋼製部材１３０には補助材１４０を固定するためのボルトが挿通される孔がその端部に形成されている。

補助材１４０は、鋼製部材１２０と鋼製部材１３０とを接合する部材であり、鋼製部材１２０の外周面に取付けられると共に、該鋼製部材１２０と鋼製部材１３０とに跨るように取り付けられる。補助材１４０は、図１４に示すように、鋼製部材１２０の凹凸１２１と係合する凹凸１４１を内側面に有する。

凹凸１４１の形成幅は、補助材１４０を所定高さに配したときに、鋼製部材１２０の高さによらず凹凸１２１に係合することができるように形成されている。したがって、補助材１４０は、鋼製部材１２０の高さによらず該鋼製部材１２０の所定高さに配することができる。所定高さに配された補助材１４０の分割体の耳部と耳部の間に鋼製部材１３０を挟んだ状態で該耳部同士をボルトとナットなどにより締結し、補助材１４０を鋼製部材１２０、１３０に対して固定することで、水平方向に延在する長軸を有するように鋼製部材１３０を鋼製部材１２０に接合することができる。

本実施形態でも、凹凸１２１の形状や凹凸１４１の形状によっては、補助材１４０の凹凸１４１の凹部には、鋼製部材１２０の凹凸１２１の凸部と係合しないものが存在することになる。
また、鋼製部材側の凹凸の数が補助材の凹凸の数よりも大きい場合等、鋼製部材の凹凸の凹部に補助材の凹凸の凸部と係合しないものが存在することもある。
なお、補助材の凹凸の凹部のうち鋼製部材の凹凸と係合しない凹部や、鋼製部材の凹凸の凹部のうち補助材の凹凸の凸部と係合しない凹部が存在する場合、該係合しない凹部の数は、高さ調整代及び凹凸のピッチに応じて定まる。

なお、鉛直方向に延在する長軸を有する鋼製部材は角形鋼管やＨ形鋼であってもよいし、水平方向に延在する長軸を有するように接合される鋼製部材は円形鋼管や角形鋼管であってもよい。

以上の例では、鋼製部材の外側面及び補助材の内側面の周方向に沿って全周に凹凸が形成されているものとしたが、凹凸は上記外側面及び上記内側面の周方向に沿って部分的に形成してもよい。

本発明は、鋼製部材を用いた鋼構造物に有用である。

１…仮設桟橋構造体
２…鋼管杭
３…鋼管柱
４…梁
５…ブレース
２０，２０´，２０”…下側円形鋼管
２１，３１，１２１…凹凸
２２…余長部
３０，３０´，３０”…上側円形鋼管
４０，５０，６０，７０，９０，１１０…カプラ
４１，６１…凹凸
４２…耳部
５１…蝶番
８０，１００，１２０，１３０…鋼製部材
１４０…補助材
１４１…凹凸

Claims (3)

1. 第１の鋼製部材と第２の鋼製部材とを、補助材を介して接合する鋼製部材の接合方法であって、
   前記第１の鋼製部材及び前記第２の鋼製部材の外側面と前記補助材の内側面とには、それぞれ互いに係合する凹凸が形成され、
   前記第１の鋼製部材と前記第２の鋼製部材との少なくともいずれか一方は、前記凹凸側の端部に余長部を有し、
   前記第１の鋼製部材をその長軸が鉛直方向に延在するように設置するステップと、
   前記第１の鋼製部材の高さが設計値となるよう前記余長部を切断するステップと、
   前記第１の鋼製部材上に前記第２の鋼製部材をその長軸が鉛直方向に延在するように設置し、前記第１の鋼製部材の前記凹凸と前記第２の鋼製部材の前記凹凸との両方を覆うように前記補助材を取り付け、前記第１の鋼製部材と前記第２の鋼製部材とを接合するステップを含むことを特徴とする、鋼製部材の接合方法。
2. 前記第１の鋼製部材及び前記第２の鋼製部材は鋼管であることを特徴とする、請求項１に記載の鋼製部材の接合方法。
3. 前記補助材は、前記鉛直方向の全長にわたって前記凹凸が形成されていることを特徴とする、請求項１または２に記載の鋼製部材の接合方法。

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