JPH0539887A - 管の連結構造並びにその連結構造に使用する接合管及び管 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 上下に隣接する管１同士の突き合わせ端部そ
れぞれに、管１よりも短い接合管２を嵌合させて両管１
同士を接合してある。両管１と接合管２との間に、それ
らの嵌合隙間部１２内に固化剤１３を充填して固化させ
た固化剤固化層６を設け、接合管２の嵌合面４と、両管
１の被嵌合面５とのそれぞれを、両管１に曲げ力または
引っ張り力が作用するに伴って、固化剤１３に圧縮力が
作用するテーパー面に形成してある。 【効果】 作業に手間をかけることなく、両管の接合を
確実に行うことができるから、熟練者でなくても短時間
で容易に行うことができ、また、溶接接合部に生じる組
織変化や品質低下の危険性がなく、さらに、エネルギー
を節約できるから、制作コストの低廉化を図ることもで
き、そのうえ、連結部の強度を大きく向上させることが
できるから、耐久性も高い管の連結構造を提供すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上下に隣接する管同士
の突き合わせ端部それぞれに、前記管よりも短い接合管
を嵌合させて前記両管同士を接合してある管の連結構造
並びにその連結構造に使用する接合管及び管に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、上記の如き管の連結構造は、例え
ば、鋼管杭の連結構造の場合、土木施工の現場で、上下
に隣接する鋼管杭の端部どうしの間に、それらの内面に
取り付ける裏あて金とストッパーとを介して隙間を形成
し、その隙間に溶融金属を充填させる形でそれら両端部
を、その全周にわたってアーク溶接により接合した構造
になっていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の連結構造によると、接合作業において、隣接する鋼
管杭の端部同士を、それら両鋼管杭を立てたまま、その
全周にわたって、欠陥のない均一な溶接をしなければな
らないため、相当の熟練を要し、しかも、溶接に多くの
時間がかかるという欠点があった。

【０００４】また、鋼管杭を挿入するために地中に形成
した孔には、一般にベントナイト液等が注入されている
ことが多く、このような場合、その穴に溶接後の鋼管杭
を挿入すると、溶接部がかなり高温に加熱されているた
めに、急冷されて溶接部に割れが生じたり、材質が変化
したりするという危険性もあった。

【０００５】本発明は、上記従来の欠点を解消し、熟練
者でなくとも作業を短時間で行え、しかも、溶接割れ等
の欠陥のない管の連結構造並びにその連結構造に使用す
る接合管及び管を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本第１発明にかかる管の連結構造は、両管と接合
管との間に、それらの嵌合隙間部内に固化剤を充填して
固化させた固化剤固化層を設け、前記接合管の嵌合面
と、前記両管の被嵌合面とのそれぞれを、前記両管に曲
げ力または引っ張り力が作用するに伴って、前記固化剤
に圧縮力が作用するテーパー面に形成してあることを特
徴とし、本第２発明にかかる接合管は、両管に対する嵌
合面を、前記両管と接合管とを接合するための固化剤に
対する受け面に形成し、かつ、連結状態にある前記両管
に曲げ力または引っ張り力が作用するに伴って、前記両
管の被嵌合面との協働で、前記固化剤に圧縮力が作用す
るテーパー面に形成してあることを特徴とし、本第３発
明にかかる管は、接合管の嵌合面に対する被嵌合面を、
両管と前記接合管とを接合するための固化剤に対する受
け面に形成し、かつ、連結状態にある前記両管に曲げ力
または引っ張り力が作用するに伴って、前記接合管の嵌
合面との協働で、前記固化剤に圧縮力が作用するテーパ
ー面に形成してあることを特徴とし、その作用効果は、
それぞれ次の通りである。

【０００７】

【作用】つまり、本第１〜第３発明にかかる管の連結構
造並びにその連結構造に使用する接合管及び管によれ
ば、例えば、鋼管杭の場合、接合作業においては、接合
管と鋼管杭との嵌合隙間部に固化剤を充填することによ
って、両鋼管杭同士を接合することになるから、従来の
溶接接合においては必要であった、両鋼管杭の全周にわ
たる接合操作や、欠陥を生じさせない高度な技術操作等
を行う必要がなくなって、接合作業を、溶接の場合より
もはるかに容易に行うことができる。さらに、接合部分
を溶接の場合のように高温にすることがないから、エネ
ルギーを節約することができるだけでなく、例えばベン
トナイト液等が注入された地中掘削孔に急に挿入して
も、接合部の急冷はなく、この接合部に材質変化や割れ
は生じない。

【０００８】そして、一般に、固化した固化剤は、圧縮
力に対しては、せん断力や付着力に対する場合よりもは
るかに大きな力に耐えることができるという周知の事実
に基ずいて、本発明にかかる鋼管杭の連結構造において
は、接合管の嵌合面と、両鋼管杭の被嵌合面とを所定の
テーパー面に形成して、両鋼管杭に曲げ力または引っ張
り力が作用した場合、固化剤に圧縮力が作用し、かつ、
接合管と鋼管杭との拘束作用により３軸応力状態となる
ように構成してあるから、大きな曲げ力または引っ張り
力が作用しても固化した固化剤が破壊しにくくなって、
鋼管杭の連結部の強度を大きく向上させることができ
る。

【０００９】

【発明の効果】従って、本第１発明によれば作業に手間
をかけることなく、両管の接合を確実に行うことができ
るから、熟練者でなくても短時間で容易に行うことがで
き、また、溶接接合部に生じる組織変化や品質低下の危
険性がなく、さらに、エネルギーを節約できるから、制
作コストの低廉化を図ることもでき、そのうえ、連結部
の強度を大きく向上させることができるから、耐久性も
高い管の連結構造を提供することができた。

【００１０】本第２，３発明によれば、管の連結部の強
度を高める手段として、接合管と管とは、それらの嵌合
面と被嵌合面とを所定のテーパー面に形成するだけでよ
いから、連結部の強度を高めることができる割りには、
制作費を安価にできて、経済性のよい接合管及び管を提
供することができた。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１に、上下に隣接する鋼管杭（管の一例）１同
士の突き合わせ端部それぞれに、鋼管杭１よりも短い接
合管２を外嵌させ、その状態で両鋼管杭１同士を接合し
て構成した地滑り防止用鋼管杭２０を示してある。両鋼
管杭１は、クレーン（図示せず）で吊り下げ支持しなが
ら接合され、かつ、地中に形成された穴３に挿入され
る。

【００１２】前記両鋼管杭１同士は、両鋼管杭１と接合
管２との間の嵌合隙間部１２内に固化剤１３を充填して
固化させることによって接合してあり、前記地滑り防止
用鋼管杭２０の連結構造を構成するに、両鋼管杭１と前
記接合管２との間に固化剤固化層６を設け、前記接合管
２の嵌合面４と、前記両鋼管杭１の被嵌合面５とのそれ
ぞれを、前記両鋼管杭１に曲げ力または引っ張り力が作
用するに伴って、前記固化剤１３に圧縮力が作用するテ
ーパー面に形成してある。

【００１３】両テーパー面は、具体的には、接合管２の
嵌合面４を、端部側ほど小径となるようなテーパー面
に、また、両鋼管杭１の被嵌合面５を、前記嵌合面４の
テーパー面と同一勾配で、鋼管杭１の端部側ほど大径と
なるようなテーパー面に形成して構成してある。この構
成によれば、固化剤固化層６は、図１に示すように、縦
断面視でくの字に近い形状になり、そのために、両鋼管
杭１を離間させる方向に曲げ力または引っ張り力が作用
すると、固化剤１３には圧縮力が作用するようになる。
なお、接合管２の最小内径を、鋼管杭１の最大外径より
も大きく形成して、接合管２を鋼管杭１に外嵌できるよ
うにしてある。

【００１４】前記両鋼管杭１のうち上側の鋼管杭１に
は、両鋼管杭１同士の芯合わせを容易にするとともに、
それらを仮連結するためのバックリング７を、その突き
合わせ端部に突設してあり、下側の鋼管杭１には、接合
管２を支持するとともに、嵌合隙間部１２の下端部をシ
ールするリング状接合管受け８を固着してある。この接
合管受け８は、接合管２と両鋼管杭１との芯を合わせる
ためのガイド部１１を、周方向複数箇所に備えている。

【００１５】前記接合管２には、その下端部と上端部と
に、接合管２の外部と嵌合隙間部１２とを径方向に連通
する固化剤注入孔９と空気抜き孔１０とを各別に形成し
てある。そして、接合管２の上端縁には、固化剤１３を
嵌合隙間部１２の全周に、均等に行き渡らせるためのパ
ッキン１４を接着してある。

【００１６】両鋼管杭１の接合は、次のようにして行
う。 接合管２を、下側の鋼管杭１に外嵌させるととも
に、接合管受け８に載置する。接合管２の下端部は、ガ
イド部１１に外嵌させて、接合管２と鋼管杭１との芯を
合わせておく。 上側の鋼管杭１をクレーンで下降させてバッグリン
グ７を下側の鋼管杭１に内嵌させる。 接合管２の上端縁にパッキン１４を接着して、嵌合
隙間部１２をシールする。 固化剤注入孔９から嵌合隙間部１２に固化剤１３を
注入する。注入に伴って、嵌合隙間部１２内の空気は、
空気抜き孔１０から排出されていく。

【００１７】固化剤１３を充填する場合、このように嵌
合隙間部１２の上端部を全周にわたってパッキン１４で
シールしておき、嵌合隙間部１２の上部から空気を抜き
ながら、嵌合隙間部１２の下部から固化剤１３を充填す
るといった方法をとるため、嵌合隙間部１２の下部から
固化剤１３を充填するに伴って上昇する固化剤１３の上
面高さが、管周方向に均一でなかったとしても、最終的
にはシールされた嵌合隙間部１２の上端部で、これ以上
の上昇を全周にわたって押さえ、結果的に嵌合隙間部１
２全体に、むらなく固化剤１３を充填でき、鋼管杭１と
接合管２との接合力を良好なものにすることができる。
嵌合隙間部１２全体に固化剤１３が充填されたら注入を
やめる。 固化剤１３の固化によって、両鋼管杭１同士が接合
する。

【００１８】〔別実施例〕図２に示すように、両鋼管杭
１の被嵌合面５に突起部１６を多数設けてもよい。この
ように構成すれば、突起部１６が固化剤１３に食い込ん
で、鋼管杭１の引っ張り力に対する連結部の強度を高く
することができる。なお、突起部１６は接合管２側に設
けても、あるいは、両鋼管杭１と接合管２との両方に設
けてもよい。

【００１９】図３〜５に示すように、鋼管杭１の突き合
わせ端部の中空部に十字状の金枠１７や、円板１８を固
着したり、この中空部をコンクリート１９で埋め込んだ
りしてもよい。このように構成することで、鋼管杭１の
突き合わせ端部に曲げ力が作用した場合にも突き合わせ
端部が変形しにくくなって、連結部の強度を向上させる
ことができる。

【００２０】図６に示すように、接合管２を内嵌させる
ように構成してもよい。この場合、接合管２の嵌合面４
を、両端部側ほど大径となるようなテーパー面に、ま
た、両鋼管杭１の被嵌合面５を、鋼管杭の端部側ほど小
径となるようなテーパー面に形成する。

【００２１】接合管２の嵌合面４と、鋼管杭１の被嵌合
面５とは、同一勾配に形成されていなくてもよい。

【００２２】本発明は、鋼管杭のほかに一般の配管等の
連結構造にも適用できる。

【００２３】尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を
便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は
添付図面の構成に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋼管杭の連結部の縦断面図

【図２】別実施例の鋼管杭の連結部の縦断面図

【図３】（イ）別実施例の鋼管杭の突合せ端部の縦断面
図 （ロ）別実施例の鋼管杭の突合せ端部の横断面図

【図４】（イ）別実施例の鋼管杭の突合せ端部の縦断面
図 （ロ）別実施例の鋼管杭の突合せ端部の横断面図

【図５】（イ）別実施例の鋼管杭の突合せ端部の縦断面
図 （ロ）別実施例の鋼管杭の突合せ端部の横断面図

【図６】別実施例の鋼管杭の連結部の縦断面図

【符号の説明】

１ 鋼管杭 ２ 接合管 ４ 嵌合面 ５ 被嵌合面 ６ 固化剤固化層 １２ 嵌合隙間部 １３ 固化剤

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下に隣接する管（１）同士の突き合わ
   せ端部それぞれに、前記管（１）よりも短い接合管
   （２）を嵌合させて前記両管（１）同士を接合してある
   管の連結構造であって、前記両管（１）と前記接合管
   （２）との間に、それらの嵌合隙間部（１２）内に固化
   剤（１３）を充填して固化させた固化剤固化層（６）を
   設け、前記接合管（２）の嵌合面（４）と、前記両管
   （１）の被嵌合面（５）とのそれぞれを、前記両管
   （１）に曲げ力または引っ張り力が作用するに伴って、
   前記固化剤（１３）に圧縮力が作用するテーパー面に形
   成してある管の連結構造。
2. 【請求項２】 上下に隣接する管（１）よりも短く、か
   つ、前記両管（１）同士の突き合わせ端部それぞれに嵌
   合させて前記両管（１）同士を接合する接合管であっ
   て、前記両管（１）に対する嵌合面（４）を、前記両管
   （１）と前記接合管（２）とを接合するための固化剤
   （１３）に対する受け面に形成し、かつ、連結状態にあ
   る前記両管（１）に曲げ力または引っ張り力が作用する
   に伴って、前記両管（１）の被嵌合面（５）との協働
   で、前記固化剤（１３）に圧縮力が作用するテーパー面
   に形成してある接合管。
3. 【請求項３】 上下に隣接した状態で、突き合わせ端部
   それぞれに接合管（２）を嵌合させて接合される管であ
   って、前記接合管（２）の嵌合面（４）に対する被嵌合
   面（５）を、前記両管（１）と前記接合管（２）とを接
   合するための固化剤（１３）に対する受け面に形成し、
   かつ、連結状態にある前記両管（１）に曲げ力または引
   っ張り力が作用するに伴って、前記接合管（２）の嵌合
   面（４）との協働で、前記固化剤（１３）に圧縮力が作
   用するテーパー面に形成してある管。