JP7113643B2 - 鋼管連結方法及び鋼管分割方法 - Google Patents

Description

本発明は、鋼管どうしを鋼管軸心方向に連結する鋼管連結方法及び鋼管軸心方向に連結された鋼管どうしを分割する鋼管分割方法に関する。

鋼管どうしを鋼管軸心方向に連結する鋼管連結機構の一例として、特許文献１には、柱状体Ａ１，Ａ２（本願発明の鋼管に対応する。）の両端部に設けた両接続部Ｂの一方を筒部１（本願発明の筒状継手に対応する。）に形成するとともに、他方を筒部１に内嵌可能な軸部２（本願発明の軸状継手に対応する。）に形成して、筒部１の筒部内周面４に、内向き溝部６を形成するとともに、軸部２の軸部外周面１０に外向き溝部１２を、その軸部外周面１０に嵌合した筒部内周面４の前記内向き溝部６に対向するように形成し、互いに対向する内向き溝部６と外向き溝部１２とに跨る状態に嵌め込んで、互いに嵌合した隣り合う柱状体Ａ１，Ａ２の筒部１と軸部２とを抜け止め状態に接続する円弧キー１８（本願発明の荷重伝達キーに対応する。）を設けた接続機構Ｓが開示されている。なお、各符号は特許文献１におけるものである。

この接続機構Ｓにおいて円弧キー１８は、セットボルト１７を一方向に回転させることによって、内向き溝部６に格納された格納位置から、内向き溝部６と嵌挿部９の外向き溝部１２とに跨る跨設位置まで移動させられ、セットボルト１７を他方向に回転させることによって、跨設位置から格納位置まで移動させられるように構成されている。

特開２０００－３１９８７４号公報

ところで、このような接続機構Ｓによって連結された柱状体Ａ１，Ａ２は、建物支持杭、鋼管杭、鋼管矢板、地滑り抑止用杭、土留め用柱列杭、構造体の柱などの各種用途に使用されるのであるが、円弧キー１８には内向き溝部６及び外向き溝部１２から柱状体Ａ１，Ａ２の軸心方向や周方向に向けた大きな荷重が作用する。

その際、内向き溝部６及び外向き溝部１２は円弧キー１８に対して若干のクリアランスを有することから、円弧キー１８は内向き溝部６及び外向き溝部１２の中で柱状体Ａ１，Ａ２の軸心方向や周方向に動かされることとなる。

この動きによってセットボルト１７が緩んだり破損したりすると、円弧キー１８は内向き溝部６及び外向き溝部１２の内部において移動する虞がある。円弧キー１８が一旦移動してしまうと、セットボルト１７を円弧キー１８に再度螺着させることが困難になる。すると、円弧キー１８を内向き溝部６に再度格納することが困難となり、筒部１と軸部２との取り外しができなくなる虞があった。

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであって、従来技術の欠点を解消しながら、軸状継手と筒状継手とを抜け止め状態に連結する荷重伝達キーに対する作業を確実に行うことができる鋼管連結方法及び鋼管分割方法を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するための、本発明の鋼管連結方法の特徴構成は、鋼管軸心方向に隣り合わされた鋼管の互いに対向する鋼管端部の一方に設けられる筒状継手と、他方の鋼管端部に設けられ、前記筒状継手に嵌合可能な軸状継手と、前記筒状継手の内周面に周方向に沿って設けられた内向き溝部に格納された格納位置と、前記筒状継手と前記軸状継手とが互いに嵌合させられた状態のときに前記軸状継手の外周面に周方向に沿って前記内向き溝部に対向するよう備えられた外向き溝部と前記内向き溝部とに跨った跨設位置と、に位置変更が可能に配置された荷重伝達キーと、を有する鋼管連結機構によって前記鋼管どうしを前記鋼管軸心方向に連結する鋼管連結方法であって、前記内向き溝部に連通するように前記筒状継手に設けられた貫通孔に筒状継手外周面から挿通させた保持部材によって、前記内向き溝部内に前記荷重伝達キーを保持する保持工程と、前記筒状継手と前記軸状継手とを嵌合させる嵌合工程と、前記保持部材による前記荷重伝達キーの保持を解消する遊離工程と、前記貫通孔を介して、前記内向き溝部と前記外向き溝部とから構成されるキー溝内の周方向における前記荷重伝達キーの被係合部の現在位置が所定位置であるか否かを判別する位置判別工程と、前記位置判別工程において、前記現在位置が前記所定位置ではないときに、前記貫通孔を介して、前記荷重伝達キーを移動させて前記被係合部を前記所定位置に移動させる位置合わせ工程と、前記貫通孔に前記筒状継手外周面から挿通させて前記被係合部に係合させた固定部材によって、前記荷重伝達キーを前記格納位置から前記跨設位置まで押し出し固定する固定工程と、を有する点にある。

上述のような鋼管連結機構によると、荷重伝達キーを跨設位置に固定する固定部材として、従来技術のセットボルトのように荷重伝達キーに対して螺合させる機構ではなく、例えば荷重伝達キーに対して押圧させるような機構を採用することができるため、従来技術が有していたセットボルトの緩みや破損に伴う欠点が解消できる。

ところで、このような鋼管連結機構を用いた鋼管連結方法においては、保持工程において内向き溝部内に保持されていた荷重伝達キーは、遊離工程によってその保持が解消された状態となるため、キー溝内において、例えば、鋼管に加わる振動等によって、周方向に移動し得る。

荷重伝達キーが、キー溝内の周方向における所定位置ではない位置に移動してしまうと、固定工程において荷重伝達キーを固定部材によって適切に固定できない虞や、固定できたとしても設計どおりの耐荷重が得られない虞がある。なお、所定位置とは、荷重伝達キーのキー溝内の周方向における適切な位置をいう。

そこで、遊離工程のあとに位置判別工程を実行し、荷重伝達キーの被係合部の、キー溝内の周方向における現在位置が所定位置でないときは、位置合わせ工程を実行することによって荷重伝達キーの被係合部を現在位置から所定位置にまで移動させることができる。これによって固定工程においては、荷重伝達キーは所定の跨設位置において適切に固定されることとなる。

本発明においては、前記位置合わせ工程においては、前記荷重伝達キーの被係合部が前記所定位置にないときに前記貫通孔から前記キー溝の内部に侵入させた位置合わせ治具が用いられると好適である。

上述の構成によると、位置合わせ治具によって荷重伝達キーの被係合部をキー溝内の周方向における現在位置から所定位置にまで移動させることができるため、貫通孔を介しての荷重伝達キーの移動作業が容易である。

本発明においては、前記位置合わせ工程においては、前記位置合わせ治具を前記荷重伝達キーの表面に接触させた状態で、又は前記位置合わせ治具を前記荷重伝達キーの表面に引っ掛けた状態で、前記位置合わせ治具を移動させることによって、前記荷重伝達キーを移動させると好適である。

位置合わせ治具は、貫通孔に挿通し得る細さを有する棒状の部材の先端部に磁石を取り付けたものや、該先端部に接着性や粘着性を有する部材を取り付けたものや、該先端部に鑢状の部材を取り付けたものであってよく、これを貫通孔からキー溝内へ挿通し、その先端部を荷重伝達キーの表面に接触させた状態で、貫通孔内において鋼管の周方向へずらすように移動させることによって、荷重伝達キーをキー溝内において周方向に移動させることができる。

また、位置合わせ治具は、貫通孔に挿通し得る細さを有する部材、例えば針金のような部材の先端部を鉤状に屈曲させたものであってよく、これを貫通孔からキー溝内へ挿通し、先端部を荷重伝達キーの穴部や角部に引っ掛けた状態で、貫通孔から引き抜くように移動させることによって、荷重伝達キーをキー溝内において周方向に移動させることができる。

本発明においては、前記位置合わせ工程においては、前記荷重伝達キーの表面であって、少なくとも前記貫通孔を介して目視することができる表面に備えられた指示表示に基づいて、前記荷重伝達キーを移動させると好適である。

位置判別工程においては、荷重伝達キーのキー溝内の周方向における現在位置が所定位置であるか否かの判別が貫通孔を介して行われるため、荷重伝達キーがキー溝内の周方向において、どっちの方向にずれているか、及びどれだけの長さがずれているかの判別が容易ではない虞がある。そこで、荷重伝達キーの表面に備えられた指示表示を参考にすることによって、荷重伝達キーの周方向における、ずれの向きや、ずれの長さの把握が容易となるため、位置合わせの作業性が向上する。また、ずれの向きや、ずれの長さを、位置合わせ治具を施工現場において作成する際の参考にすることができる。

なお、指示表示とは、貫通孔から目視することができる表示であって、目盛り、数字、文字、図形、記号、荷重伝達キーを移動させるべき方向又は穴部の方向がわかる目印、例えば矢印、色相、彩度、明度等が変化する態様のもの、さらにはこれらいずれかの組み合わせ等、少なくともずれの向き又はずれの長さがわかる表示である。

本発明においては、前記固定工程においては、前記貫通孔に対向可能なように前記荷重伝達キーに備えられた、前記被係合部としての穴部に対して、前記固定部材に備えられた基端が前記穴部の直径より大きく、先端が前記穴部の直径より小さい縮径部を、前記先端から挿入させると好適である。

筒状継手の外周側から貫通孔に挿通された固定部材によって、荷重伝達キーを格納位置から跨設位置に押し込むことにより、軸状継手と筒状継手とが抜け止め状態に連結される。その際、縮径部は先端から基端までの間において穴部と接触するので、荷重伝達キーはキー溝内において鋼管の周方向、径方向及び軸心方向に対して移動しないように固定される。

本発明においては、前記貫通孔に対する前記固定部材の挿通された現在深さが所定深さであるか否かを判別する深さ判別工程をさらに備えていると好適である。

荷重伝達キーの厚み、キー溝の深さ、固定部材の長さ及び貫通孔の長さはそれぞれ一定であることから、荷重伝達キーがキー溝に適切に固定されているときは、貫通孔に対する固定部材の挿通された深さは一定であるはずである。判別工程によって、固定部材の貫通孔に対して挿通させた現在深さが所定深さであるか否かを判別することによって、固定部材が適切に荷重伝達キーを固定していることの確認が鋼管の外部から容易にできる。

上述の目的を達成するための、本発明の鋼管分割方法の特徴構成は、鋼管軸心方向に隣り合わされた鋼管の互いに対向する鋼管端部の一方に設けられる筒状継手と、他方の鋼管端部に設けられ、前記筒状継手に嵌合可能な軸状継手と、前記筒状継手の内周面に周方向に沿って設けられた内向き溝部に格納された格納位置と、前記筒状継手と前記軸状継手とが互いに嵌合させられた状態のときに前記軸状継手の外周面に周方向に沿って前記内向き溝部に対向するよう備えられた外向き溝部と前記内向き溝部とに跨った跨設位置と、に位置変更が可能に配置された荷重伝達キーと、前記内向き溝部に連通するように前記筒状継手に設けられた貫通孔に、筒状継手外周面から挿通されることによって、前記跨設位置に前記荷重伝達キーを固定している固定部材であって、前記荷重伝達キーが所定位置にあるときに前記貫通孔に対向可能なように前記荷重伝達キーに備えられた穴部の直径よりも基端が大きく先端が小さい縮径部を備え、前記縮径部が前記先端から前記穴部に挿入されている固定部材と、を有する鋼管連結機構によって前記鋼管軸心方向に連結された前記鋼管どうしを分割する鋼管分割方法であって、前記内向き溝部に連通するように前記筒状継手に設けられた貫通孔に、筒状継手外周面から挿通されることによって、前記跨設位置に前記荷重伝達キーを固定している前記固定部材を、前記貫通孔から取り外して前記荷重伝達キーの固定を解除する固定解除工程と、前記貫通孔を介して、前記内向き溝部と前記外向き溝部とから構成されるキー溝内の周方向における前記荷重伝達キーの現在位置が前記所定位置であるか否かを判別する位置判別工程と、前記位置判別工程において、前記現在位置が前記所定位置ではないときに、前記貫通孔を介して、前記荷重伝達キーを前記所定位置に移動させる位置合わせ工程と、前記貫通孔に前記筒状継手外周面から挿通させた保持部材によって、前記荷重伝達キーを前記跨設位置から前記格納位置まで引き戻し保持する保持工程と、前記筒状継手から前記軸状継手を引き抜く引抜工程と、を有する点にある。

固定工程においてキー溝内に固定されていた荷重伝達キーは、固定解除工程によってその固定が解除された状態となるため、キー溝内において、例えば、鋼管に加わる振動等によって、周方向に移動し得る。

荷重伝達キーが、キー溝内の周方向における所定位置ではない位置に移動してしまうと、保持工程において荷重伝達キーを保持部材によって適切に保持できない虞がある。

そこで、固定解除工程のあとに位置判別工程を実行し、荷重伝達キーのキー溝内の周方向における現在位置が所定位置でないときは、位置合わせ工程を実行することによって荷重伝達キーを現在位置から所定位置にまで移動させることができる。これによって保持工程においては、荷重伝達キーは適切に保持されることとなる。

鋼管連結機構によって連結された鋼管杭を一部切断して示す説明図 保持工程及び嵌合工程の説明図 保持部材に保持された荷重伝達キーの説明図 保持部材に保持された荷重伝達キーの説明図 遊離工程の説明図 位置判別工程の説明図 荷重伝達キーに備えられた指示表示の説明図 位置合わせ工程の説明図 位置合わせ工程の説明図 固定工程の側断面図 固定工程の側断面図 固定部材の説明図 固定部材の脱落防止に係る説明図 固定部材の脱落防止に係る説明図 固定部材の脱落防止に係る説明図 別実施形態による固定部材の説明図 別実施形態による固定部材の説明図 別実施形態による保持部材の説明図 別実施形態による保持部材の説明図

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１には、オーガーで掘削しながら地中に回転圧入して沈設する中掘工法に使用される鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）が示されている。

鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）は、スパイラル鋼管等の鋼管Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の一方の端部に筒状継手１０が溶接連結されるともに、他方の端部に軸状継手２０が溶接連結された円筒体である。

鋼管軸心Ｘ方向に隣り合う鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）の互いに対向する鋼管Ｓ（Ｓ１，Ｓ２）の鋼管端部どうしは鋼管連結機構Ｊによって抜け止め状態で、かつ、回り止め状態で連結可能に構成されている。

鋼管連結機構Ｊは、筒状継手１０と、軸状継手２０と、荷重伝達キー３０と、回転抑止キー４０とを備えている。

筒状継手１０は、鋼製の筒状体を加工することによって作成される。図２に示すように、筒状継手１０の下端側に突条１１と、周方向に間隔を隔てて複数の筒側切欠凹部１２が備えられている。筒状継手１０の内周面１３の上端側に周溝１４が備えられている。

内周面１３に、周方向に沿って、二条の内向き溝部１５が備えられている。各内向き溝部１５は、後述する荷重伝達キー３０の厚みより深く構成されている。これにより、図３及び図４に示すように、荷重伝達キー３０は、内向き溝部１５に内周面１３よりも内側に入り込んだ格納位置に格納可能となっている。

軸状継手２０は、鋼製の筒状体を加工することによって作成される。図２に示すように、軸状継手２０の上端側に、筒状継手１０に備えられた周溝１４に嵌合可能な突条２１が備えられている。

筒状継手１０と軸状継手２０とが互いに嵌合させられた状態であるときに、筒状継手１０に備えられた筒側切欠凹部１２と対向する位置に軸側切欠凹部２２が備えられている。
筒側切欠凹部１２と軸側切欠凹部２２とによって、後述する回転抑止キー４０のキー溝４２が構成される。軸側切欠凹部２２の中央部分に、回転抑止キー４０を該キー溝４２に固定するための固定ネジ４１を螺着可能な雌ネジ２６が備えられている（図１参照）。

外周面２３は、鋼管軸心Ｘ方向の長さが筒状継手１０の内周面１３の鋼管軸心Ｘ方向の長さと略同じで、外径が内周面１３に嵌合可能な大きさに構成されている。

外周面２３の下端側に、筒状継手１０に備えられた突条１１が嵌合可能な周溝２４が形成されている。

外周面２３に、周方向に沿って、二条の外向き溝部２５が、筒状継手１０と軸状継手２０とが互いに嵌合させられた状態であるときに内向き溝部１５に対向するように備えられている。内向き溝部１５及び外向き溝部２５から本発明に係るキー溝３６が構成される。

荷重伝達キー３０は、筒状継手１０と軸状継手２０とが互いに嵌合させられた際に、筒状継手１０と軸状継手２０とを抜け止め状態で連結するための部材である。本実施形態においては、鋼管軸心Ｘ周りに六個が設けられている。

荷重伝達キー３０は、横断面が矩形で、外向き溝部２５の底面に対向するキー内周面が該底面と略同じ曲率を有する円弧形状の鋼製部材である（図４参照）。

図７に示すように、荷重伝達キー３０は、その表面であって、キー溝３６内にあるときに少なくとも貫通孔１６を介して目視することができる表面に指示表示３１が備えられている。

指示表示３１とは、貫通孔１６から目視することができる表示であって、目盛り、数字、文字、図形、記号、荷重伝達キー３０を移動させるべき方向又は穴部の方向がわかる目印、例えば矢印、色相、彩度、明度等が変化する態様のもの、さらにはこれらいずれかの組み合わせ等、少なくともずれの向き又はずれの長さがわかる表示であり、本実施形態においては、穴部３２の方向を指し示す矢印が採用されている。

後述する固定部材５１により、荷重伝達キー３０が、内向き溝部１５に格納された格納位置から、互いに対向する内向き溝部１５と外向き溝部２５とに跨った跨設位置に押し込まれることによって、筒状継手１０と軸状継手２０とが抜け止め状態で連結される。また、後述する六角ボルト５０により、荷重伝達キー３０は、跨設位置から格納位置に引き戻されることによって、筒状継手１０と軸状継手２０との連結が解除される。

外向き溝部２５の溝深さは、荷重伝達キー３０の鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）の径方向に沿う厚みの略半分になるように構成され、荷重伝達キー３０が跨設位置にあるときに、荷重伝達キー３０は、内向き溝部１５と外向き溝部２５とに略均等に跨るように配置される。

図３に示すように、筒状継手１０に、その外周面から内向き溝部１５内に連通する断面円形の貫通孔１６が、荷重伝達キー３０ごとに対応して周方向に等間隔を隔てた六箇所に設けられている。貫通孔１６の内周面に、後述する固定部材５１に備えられた雄ネジ５２（図１２参照）を螺合可能な雌ネジ１８が備えられている（図３参照）。

図８に示すように、荷重伝達キー３０の長手方向かつ高さ方向の中央位置には厚み方向に貫通する穴部３２が穿設されている。該穴部３２に、座ぐり３３と雌ネジ３４が備えられている。

図３に示すように、荷重伝達キー３０が、穴部３２が貫通孔１６に対向する位置となるように内向き溝部１５に配置された際に、貫通孔１６に遊挿された六角ボルト５０を、荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に螺合させることにより、荷重伝達キー３０は格納位置に保持される。本実施形態における六角ボルト５０が、本発明に係る保持部材である。

また、跨設位置に位置する荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に、貫通孔１６を介して遊挿された六角ボルト５０を螺合させることで、荷重伝達キー３０を格納位置に引き戻すこともできる。

図１２に示すように、貫通孔１６に取り付けることができる固定部材５１は、円柱状の胴部の周囲に貫通孔１６の雌ネジ１８に螺合可能な雄ネジ５２が備えられ、固定部材５１の胴部の一端側に円錐部５３が備えられ、他端側に貫通孔１６に螺合させた固定部材５１を螺進させるための六角レンチ等の工具が嵌合可能な穴部５４が備えられている。なお、固定部材５１の長さは、荷重伝達キー３０を跨設位置に押し込んだ状態であるときに、筒状継手１０の外周面から突出しない長さに構成されている。

円錐部５３は、前記胴部の一端側に連なる基端が穴部３２の直径より大きく、先端が穴部３２の直径より小さく構成され、先端が雌ネジ３４に挿入されるが、その円錐面は雌ネジ３４に接触することなく、荷重伝達キー３０の表面と座ぐり３３の内周面との境界周縁部３５と接触する。このため、荷重伝達キー３０に、内向き溝部１５及び外向き溝部２５から鋼管軸心Ｘ方向や周方向の大きな荷重が作用したとしても、雌ネジ３４は破損することはなく、六角ボルト５０の螺合が可能なままである。したがって、鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）の連結の解除が不可能とならない。

本実施形態における円錐部５３が本発明に係る縮径部であり、固定部材５１を貫通孔１６に螺合させたときに、荷重伝達キー３０の穴部３２に挿入可能かつ雌ネジ３４に螺合不可能に構成され、荷重伝達キー３０は鋼管の周方向、径方向及び軸心方向に移動することを係止する。

図５に示すように、筒状継手１０と軸状継手２０とを嵌合させたあと、六角ボルト５０を荷重伝達キー３０から取り外し、図１０から図１２に示すように、固定部材５１を貫通孔１６の雌ネジ１８に浅く螺合し穴部５４に工具を嵌合させ、固定部材５１を螺進させることによって、円錐部５３が境界周縁部３５に接触し、荷重伝達キー３０が格納位置から跨設位置に押し込まれる。このとき、荷重伝達キー３０は、跨設位置に固定されるとともに、周方向に移動することが係止される。

なお、貫通孔１６には、筒状継手１０の外周面に近いところに、周溝１７が形成されている。この周溝１７には、穴用のスナップリング１９が取り付け自在となっている。図１３から図１５に示すように、周溝１７に取り付けたスナップリング１９によって、鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）の埋設作業時の振動等によって、固定部材５１が回転したとしても、固定部材５１が貫通孔１６から脱落することが防止され、荷重伝達キー３０は跨設位置に維持されるため、筒状継手１０と軸状継手２０との連結が解除されてしまう虞はない。

回転抑止キー４０について説明する。図１に示すように、回転抑止キー４０は、筒状継手１０と軸状継手２０とを回り止め状態で連結するための部材であり、互いに対向する筒側切欠凹部１２及び軸側切欠凹部２２により構成されるキー溝４２に対応した形状に構成されている。

筒状継手１０と軸状継手２０とが互いに嵌合させられた状態であるときに、回転抑止キー４０を筒側切欠凹部１２と軸側切欠凹部２２（図２参照）とに亘って跨設することで、互いに連結した鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）どうしの相対回転が防止される。回転抑止キー４０は、固定ネジ４１により軸状継手２０に固定される。

以上のように構成された鋼管連結機構Ｊについて、本発明に係る鋼管連結方法及び鋼管分割方法について説明する。以下の説明では、先に埋め込まれた鋼管杭Ｐ２の軸状継手２０に対して、鋼管杭Ｐ１の筒状継手１０を連結する場合及び分割する場合について説明する。

図２に示すように、鋼管杭Ｐ１と鋼管杭Ｐ２とを連結するにあたり、各貫通孔１６に挿通させた六角ボルト５０によって各荷重伝達キー３０を、鋼管杭Ｐ１の筒状継手１０に設けられた内向き溝部１５内に保持する（保持工程）。鋼管杭Ｐ１を、筒状継手１０を下向きにして、クレーンで吊り上げ、鋼管杭Ｐ２の軸状継手２０の上に移動させる。なお、これに前後して、鋼管杭Ｐ２の軸状継手２０に設けられている軸側切欠凹部２２に、固定ネジ４１によって回転抑止キー４０を取り付けておく。

ついで、鋼管杭Ｐ１を降ろして、筒状継手１０と軸状継手２０とを嵌合させる（嵌合工程）。なお、鋼管杭Ｐ１を降ろす際には、鋼管杭Ｐ１を適宜回転させて、筒側切欠凹部１２に、軸側切欠凹部２２に取り付けられている回転抑止キー４０が嵌まるようにする。

そして、図５に示すように、筒状継手１０から六角ボルト５０を取り外し、六角ボルト５０による荷重伝達キー３０の保持を解消する（遊離工程）。

図６に示すように、貫通孔１６を介して、内向き溝部１５と外向き溝部２５とから構成されるキー溝内の周方向における荷重伝達キー３０の現在位置が所定位置であるか否かを判別する（位置判別工程）。

位置判別工程において、荷重伝達キー３０の現在位置が所定位置ではないとき、すなわち貫通孔１６から荷重伝達キー３０を目視して、穴部３２の軸心が貫通孔１６の軸心とずれているときには、貫通孔１６を介して、荷重伝達キー３０を所定位置に移動させる（位置合わせ工程）。

図８に示すように、位置合わせ工程においては、荷重伝達キー３０が所定位置にないときに貫通孔１６からキー溝の内部に侵入させた位置合わせ治具３８が用いられる。

位置合わせ治具３８は、貫通孔１６に挿通し得る細さを有する棒状の部材の先端部３８ａに磁石を取り付けたものであり、位置合わせ工程においては、これを貫通孔１６からキー溝３６内へ挿通し、その先端部を荷重伝達キー３０の表面に接触させた状態で、貫通孔１６内において鋼管の周方向へずらすように移動させることによって、荷重伝達キー３０をキー溝３６内において周方向に移動させることができる。

なお、位置判別工程において、荷重伝達キー３０の現在位置が所定位置にあるときは、位置合わせ工程をすることなく、次の固定工程へと進む。

図１０から図１２に示すように、固定工程においては、貫通孔１６に挿通させた固定部材によって、荷重伝達キー３０を格納位置から跨設位置まで押し出し固定する。

そして、貫通孔１６に対する固定部材の挿通された現在深さが所定深さであるか否かを判別する（深さ判別工程）。深さ判別工程において、固定部材５１の挿通された現在深さが所定深さであれば、鋼管杭Ｐ１及び鋼管杭Ｐ２が適切に連結されたことになる。なお、現在深さが所定深さでない場合は、固定部材５１の取り付け不良や、荷重伝達キー３０の位置ずれが発生している可能性があるため、原因を確認して対処する。なお、図１３から図１５に示すように、貫通孔１６の周溝１７にスナップリング１９を取り付けることによって固定部材５１が貫通孔１６から脱落することが防止される。以上の手順により、鋼管杭Ｐ１及び鋼管杭Ｐ２が連結される。

一方、上述のように連結された鋼管杭Ｐ１及び鋼管杭Ｐ２の分割は以下のように行われる。まず、貫通孔１６からスナップリング１９を取り外し、固定部材５１を取り外し、荷重伝達キー３０の固定を解除する（固定解除工程）。次に、上述した鋼管連結方法と同様に、図６に示す位置判別工程及び図８に示す位置合わせ工程を実行する。そして、図３及び図４に示すように、貫通孔１６に筒状継手外周面から挿通させた六角ボルト５０によって、荷重伝達キー３０を跨設位置から格納位置まで引き戻し保持する（保持工程）。最後に、鋼管杭Ｐ１を吊り上げて、筒状継手１０から軸状継手２０を引き抜く（引抜工程）。

上述した実施形態においては、位置合わせ治具３８が、貫通孔１６に挿通し得る細さを有する棒状の部材の先端部３８ａに磁石を取り付けたものである場合について説明したが、これに限らない。例えば、位置合わせ治具３８は、貫通孔１６に挿通し得る細さを有する棒状の部材の先端部に接着性や粘着性を有する部材を取り付けたものや、該先端部に鑢状の部材を取り付けたものであってよい。このような位置合わせ治具３８であっても、これを貫通孔１６からキー溝３６内へ挿通し、その先端部を荷重伝達キー３０の表面に接触させた状態で、貫通孔１６内において鋼管の周方向へずらすように移動させることによって、荷重伝達キー３０をキー溝内において周方向に移動させることができる。

また、位置合わせ治具３８は、図９に示すように、貫通孔１６に挿通し得る細さを有する部材、例えば針金のような部材の先端部３８ａを鉤状に屈曲させたものであってよく、これを貫通孔１６からキー溝内へ挿通し、先端部を荷重伝達キーの穴部３２や角部に引っ掛けた状態で、貫通孔１６から引き抜くように移動させることによって、荷重伝達キー３０をキー溝内において周方向に移動させることができる。

上述した実施形態においては、縮径部が円錐部５３である場合について説明したが、これに限らない。前記縮径部は前記基端から前記先端にかけて一定の割合で徐々に直径が小さくなる必要はなく、球冠を有する球欠部のように、前記基端から前記先端にかけて異なる割合で徐々に直径が小さくなってもよい。この場合は、球欠部の球冠が境界周縁部３５と接触する。

また、上述した実施形態においては、穴部３２には座ぐり３３が備えられる場合について説明したが、穴部３２には皿座ぐりが備えられてもよい。図１６に、縮径部が球欠部５５であり、穴部３２に皿座ぐり３７が備えられている例を示す。この場合は、球欠部５５の先端が穴部３２に挿入された際に、球欠部５５の球冠と皿座ぐり３７のテーパ面とが接触する。

また、上述した実施形態においては、縮径部は基端から先端にかけて徐々に直径が小さくなる場合について説明したが、これに限らない。縮径部は基端から先端にかけて途中で段階的に直径が小さくなる小径部から構成されてもよい。

図１７に、縮径部が小径部５６であり、小径部５６の先端が穴部３２に挿入された際に、小径部５６の外周面と座ぐり３３の内周面とが接触する例を示す。なお、穴部３２には、座ぐり３３に替えて、図１６に示すような、皿座ぐり３７が備えられてもよい。この場合は、小径部５６の先端が穴部３２に挿入された際に、小径部５６の先端周縁部と皿座ぐり３７のテーパ面とが接触する。

上述した実施形態においては、保持部材が六角ボルト５０である場合について説明したが、保持部材は六角ボルト５０に限らない。保持部材は、例えば、図１８に示すように、通常のボルトにくらべてその頭部の高さが低いボルト、いわゆる、極低頭六角穴付ボルト６０であってもよい。なお、図１８において図３における構成と同様の構成については同じ符号を付している。

このとき、極低頭六角穴付ボルト６０の頭部の直径を、貫通孔１６のうち雌ネジ１８が形成されている部分の内径よりも大きく、貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分の内径よりも小さく設定する、すなわち貫通孔１６のうち雌ネジ１８が形成されている部分の内径を極低頭六角穴付ボルト６０の頭部の直径よりも小さく設定するとともに、貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分の内径を極低頭六角穴付ボルト６０の頭部の直径よりも大きく設定することによって、荷重伝達キー３０に螺合された極低頭六角穴付ボルト６０の頭部が、貫通孔１６のうち雌ネジ１８が形成されている部分と貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分との境界部に接触する。

荷重伝達キー３０が、穴部３２が貫通孔１６に対向する位置となるように内向き溝部１５に配置された際に、極低頭六角穴付ボルト６０を貫通孔１６に遊挿し、荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に螺合させることにより、荷重伝達キー３０を格納位置に保持することができる。

このとき、極低頭六角穴付ボルト６０は、その軸部が適当な長さであるとともに、その頭部が貫通孔１６に収まる適当な高さものを用いる、すなわち筒状継手１０の表面から貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分まで深さを、該頭部の高さよりも深く設定することによって、荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に螺合させた際に、該頭部が筒状継手１０の表面から外に突出しない。

また、保持部材は、図１９に示すように、六角穴付皿ボルト７０であってもよい。なお、図１９において図３における構成と同様の構成については同じ符号を付している。

このとき、六角穴付皿ボルト７０の頭部の直径を、貫通孔１６のうち雌ネジ１８が形成されている部分の内径よりも大きく、貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分の内径よりも小さく設定する、すなわち貫通孔１６のうち雌ネジ１８が形成されている部分の内径を六角穴付皿ボルト７０の頭部の直径よりも小さく設定するとともに、貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分の内径を六角穴付皿ボルト７０の頭部の直径よりも大きく設定することによって、荷重伝達キー３０に螺合された六角穴付皿ボルト７０の頭部が、貫通孔１６のうち雌ネジ１８が形成されている部分と貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分との境界部に接触する。

荷重伝達キー３０が、穴部３２が貫通孔１６に対向する位置となるように内向き溝部１５に配置された際に、六角穴付皿ボルト７０を貫通孔１６に遊挿し、荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に螺合させることにより、荷重伝達キー３０を格納位置に保持することができる。

このとき、六角穴付皿ボルト７０は、その軸部が適当な長さであるとともに、その頭部が貫通孔１６に収まる適当な高さのものを用いることによって、すなわち筒状継手１０の表面から貫通孔１６のうち周溝１７が形成されている部分まで深さを、該頭部のうち、雌ネジ１８の内径より大径の部分の高さよりも深く設定することによって、荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に螺合させた際に、該頭部が筒状継手１０の表面から外に突出しない。

上述した実施形態においては、荷重伝達キー３０の長手方向かつ高さ方向の中央位置には厚み方向に貫通する穴部３２は、座ぐり３３と雌ネジ３４とから構成されている場合について説明したが、これに限らない。穴部３２は、荷重伝達キー３０を貫通しない窪みであってもよいし、座ぐり３３を備えていなくてもよいし、雌ネジ３４が備えられていなくてもよい。

上述した実施形態においては、荷重伝達キー３０を格納位置に保持する保持部材が六角ボルト５０である場合について説明したが、これに限らない。保持部材は、荷重伝達キー３０の雌ネジ３４に螺合する寸切りボルトと、貫通孔１６の外側から寸切りボルトに螺合するナットとから構成されてもよい。この場合は、寸切りボルトの一端を荷重伝達キー３０に螺合させたまま、他端からナットを緩める又は取り外すことにより、筒状継手の外周面側から荷重伝達キー３０を格納位置から跨設位置へと押し込み操作することが可能となる。

また、鋼管連結機構Ｊは、筒状継手１０の外周側から、貫通孔１６を通して、適当なロッドなどで格納位置の荷重伝達キー３０を跨設位置に押し込み操作可能に構成されていてもよい。

さらに、鋼管連結機構Ｊは、貫通孔１６に螺合したプラグなどで、荷重伝達キー３０を跨設位置に固定可能な固定手段を固定解除自在に設けてあってもよい。

鋼管連結機構Ｊによって連結された鋼管杭Ｐ（Ｐ１，Ｐ２）は、建物支持杭、地滑り抑止用杭、鋼管矢板などの土留め用柱列杭、仕切壁、護岸壁、構造体の柱などの各種用途に使用することができ、中掘工法の他、打撃を加えて行う打込み工法や、既設の掘削孔に挿入するプレボーリング工法、あるいはソイルセメントを造成しながら回転埋設するソイルセメント合成杭工法、あるいは単に回転して圧入（埋設）する回転埋設杭工法等を使用して沈設できる。鋼管の打込みに回転を伴はない工法であるときは、鋼管連結機構に回転抑止キー４０を備えていてなくてもよい。

なお、鋼管連結機構Ｊは、ＵＯ管やベンディング管，遠心鋳造法で鋳造した鋳鋼管などの管端部に、筒状継手１０や軸状継手２０を設けてあってもよい。

上述した実施形態は、いずれも本発明の一例であり、該記載により本発明が限定されるものではなく、各部の具体的構成は本発明の作用効果が奏される範囲で適宜変更設計可能である。

１０ ：筒状継手
１３ ：内周面
１５ ：内向き溝部
１６ ：貫通孔
１８ ：雌ネジ
２０ ：軸状継手
２３ ：外周面
２５ ：外向き溝部
３０ ：荷重伝達キー
３１ ：指示表示
３２ ：穴部
３６ ：キー溝
３８ ：位置合わせ治具
３８ａ ：先端部
５０ ：六角ボルト（保持部材）
５１ ：固定部材
５２ ：雄ネジ
Ｊ ：鋼管連結機構
Ｐ ：鋼管杭
Ｓ ：鋼管
Ｘ ：鋼管軸心

Claims (7)

1. 鋼管軸心方向に隣り合わされた鋼管の互いに対向する鋼管端部の一方に設けられる筒状継手と、他方の鋼管端部に設けられ、前記筒状継手に嵌合可能な軸状継手と、前記筒状継手の内周面に周方向に沿って設けられた内向き溝部に格納された格納位置と、前記筒状継手と前記軸状継手とが互いに嵌合させられた状態のときに前記軸状継手の外周面に周方向に沿って前記内向き溝部に対向するよう備えられた外向き溝部と前記内向き溝部とに跨った跨設位置と、に位置変更が可能に配置された荷重伝達キーと、を有する鋼管連結機構によって前記鋼管どうしを前記鋼管軸心方向に連結する鋼管連結方法であって、
   前記内向き溝部に連通するように前記筒状継手に設けられた貫通孔に筒状継手外周面から挿通させた保持部材によって、前記内向き溝部内に前記荷重伝達キーを保持する保持工程と、
   前記筒状継手と前記軸状継手とを嵌合させる嵌合工程と、
   前記保持部材による前記荷重伝達キーの保持を解消する遊離工程と、
   前記貫通孔を介して、前記内向き溝部と前記外向き溝部とから構成されるキー溝内の周方向における前記荷重伝達キーの被係合部の現在位置が所定位置であるか否かを判別する位置判別工程と、
   前記位置判別工程において、前記現在位置が前記所定位置ではないときに、前記貫通孔を介して、前記荷重伝達キーを移動させて前記被係合部を前記所定位置に移動させる位置合わせ工程と、
   前記貫通孔に前記筒状継手外周面から挿通させて前記被係合部に係合させた固定部材によって、前記荷重伝達キーを前記格納位置から前記跨設位置まで押し出し固定する固定工程と、を有する鋼管連結方法。
2. 前記位置合わせ工程においては、前記荷重伝達キーの被係合部が前記所定位置にないときに前記貫通孔から前記キー溝の内部に侵入させた位置合わせ治具が用いられる請求項１に記載の鋼管連結方法。
3. 前記位置合わせ工程においては、前記位置合わせ治具を前記荷重伝達キーの表面に接触させた状態で、又は前記位置合わせ治具を前記荷重伝達キーの表面に引っ掛けた状態で、前記位置合わせ治具を移動させることによって、前記荷重伝達キーを移動させる請求項２に記載の鋼管連結方法。
4. 前記位置合わせ工程においては、前記荷重伝達キーの表面であって、少なくとも前記貫通孔を介して目視することができる表面に備えられた指示表示に基づいて、前記荷重伝達キーを移動させる請求項２又は３に記載の鋼管連結方法。
5. 前記固定工程においては、前記貫通孔に対向可能なように前記荷重伝達キーに備えられた、前記被係合部としての穴部に対して、前記固定部材に備えられた基端が前記穴部の直径より大きく、先端が前記穴部の直径より小さい縮径部を、前記先端から挿入させる請求項１から４のいずれか一項に記載の鋼管連結方法。
6. 前記貫通孔に対する前記固定部材の挿通された現在深さが所定深さであるか否かを判別する深さ判別工程をさらに備えている請求項１から５のいずれか一項に記載の鋼管連結方法。
7. 鋼管軸心方向に隣り合わされた鋼管の互いに対向する鋼管端部の一方に設けられる筒状継手と、
   他方の鋼管端部に設けられ、前記筒状継手に嵌合可能な軸状継手と、
   前記筒状継手の内周面に周方向に沿って設けられた内向き溝部に格納された格納位置と、前記筒状継手と前記軸状継手とが互いに嵌合させられた状態のときに前記軸状継手の外周面に周方向に沿って前記内向き溝部に対向するよう備えられた外向き溝部と前記内向き溝部とに跨った跨設位置と、に位置変更が可能に配置された荷重伝達キーと、
   前記内向き溝部に連通するように前記筒状継手に設けられた貫通孔に、筒状継手外周面から挿通されることによって、前記跨設位置に前記荷重伝達キーを固定している固定部材であって、前記荷重伝達キーが所定位置にあるときに前記貫通孔に対向可能なように前記荷重伝達キーに備えられた穴部の直径よりも基端が大きく先端が小さい縮径部を備え、前記縮径部が前記先端から前記穴部に挿入されている固定部材と、
   を有する鋼管連結機構によって前記鋼管軸心方向に連結された前記鋼管どうしを分割する鋼管分割方法であって、
   前記内向き溝部に連通するように前記筒状継手に設けられた貫通孔に、筒状継手外周面から挿通されることによって、前記跨設位置に前記荷重伝達キーを固定している前記固定部材を、前記貫通孔から取り外して前記荷重伝達キーの固定を解除する固定解除工程と、
   前記貫通孔を介して、前記内向き溝部と前記外向き溝部とから構成されるキー溝内の周方向における前記荷重伝達キーの現在位置が前記所定位置であるか否かを判別する位置判別工程と、
   前記位置判別工程において、前記現在位置が前記所定位置ではないときに、前記貫通孔を介して、前記荷重伝達キーを前記所定位置に移動させる位置合わせ工程と、
   前記貫通孔に前記筒状継手外周面から挿通させた保持部材によって、前記荷重伝達キーを前記跨設位置から前記格納位置まで引き戻し保持する保持工程と、
   前記筒状継手から前記軸状継手を引き抜く引抜工程と、を有する鋼管分割方法。

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