JPH0579767B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は土木、建築、海洋構造物などの分野に
用いる鋼管杭の継杭方法に関する。

〔従来の技術〕

周知のとおり、鋼管杭は、構造材として非常に
優れた機能を有するため、土木、建築、海洋構造
物などの分野において、大量に利用されるように
なつた。

ところで、該鋼管杭は製造や輸送の点から、寸
法上の制約があり使用に際しては、通常第８図に
示すように上鋼管杭１および下鋼管杭２を突合せ
垂れ止めリング３を装着し、溶接棒４を用いて溶
接する手段（以下Ａ手段という）、もしくは第９
図ａ，ｂ，ｃに示すように、上・下鋼管杭１，２
にそれぞれ５ａ，５ｂに代表せしめる係合プレー
トを溶着し、継目板６を用い該上・下鋼管杭１，
２をボルト接合する手段（以下Ｂ手段という）、
あるいは直接大形継目板７を用いて上・下鋼管杭
１，２をボルト止めする手段（以下Ｃ手段とい
う）、あるいは上・下鋼管杭１，２にフランジ８
ａ，８ｂを溶接し該フランジ８ａ，８ｂをボルト
ナツト９によつて係合する手段（以下Ｄ手段とい
う）が採用されている。

ところで、前記Ａ手段は工場や加工場では、最
も経済的で接合制度も良いが、地形条件が悪い山
間僻地での現地作業の場合、設備の搬入が困難
で、作業も天候に左右されやすく、とくに熱処理
を要する場合などでは極めて非能率で、生産性が
悪くなる。また前記Ｂ〜Ｄ手段は、係合プレート
５ａ，５ｂ、大形継目板７、フランジ８ａ，８ｂ
等が突出するので、地滑り抑止鋼管杭などに利用
する場合、より径の大きい掘削孔を掘らねばなら
ないため、施工費が高騰する上に、接合部が曲げ
や捻りなどの作用力に対して抵抗力が低く、加え
て加工費も高く、しかも前述のように施工条件が
悪い場合、作業費が嵩むと云う課題がある。

そこで、本発明者らは、さきに第１０図に示す
ように、上・下鋼管杭１，２の端部を印篭継手と
し、継手嵌合するにあたり、補強外鞘管１０を用
いて継手嵌合部を蔽い、前記上・下鋼管杭１，２
と補強外鞘管１０との間隙１１に充填固化材１２
を注入し、上・下鋼管杭１，２を堅固に接合する
手段（以下Ｅ手段という）を開発し先に出願した
（特願昭62−187926号、特開昭64−33313号）。こ
の出願に係る発明について、第１０図を参照して
説明する。

第１０図において、１３は下鋼管杭２に固着さ
れた補強外鞘管１０の位置決め支持金物、１４は
上鋼管杭１と補強外鞘管１０との間隙に挿入され
たスペーサー金物、１５は充填固化材注入孔、１
６は充填固化材溢出孔兼空気抜き孔、１７は充填
固化材注入具を示す。

而して、前記Ｅ手段は接合手段として経済的で
あり、かつ構造的にも丈夫で、作業性も良いが、
補強外鞘管１０を用いるので、外径が大きくなり
前記Ｂ〜Ｄ手段と同様掘削費が嵩むと云う課題が
ある。

そこで、本発明者等はさらに改良を行ない、さ
らにもう一つの出願をした（特願昭63−256956
号、特開平２−104815号）。この出願に係る発明
について、第１１図を参照して説明する。第１１
図に示すように、上・下鋼管杭１，２を印篭継手
として係合するにあたり、補強内鞘管１８を用い
る手段（以下Ｆ手段という）を開発し前記掘削費
高騰の課題を解決した。

第１１図において、１９は下鋼管杭２の所定位
置に固着された前記補強内鞘管１８の位置決め支
持金物、２０は下鋼管杭２に穿設された充填固化
材１２の注入孔、２１は充填固化材注入孔２０に
装着された充填固化材注入具で、２２は上鋼管杭
１に穿設された充填固化材溢出孔兼空気抜き孔、
２３は該充填固化材溢出孔兼空気抜き孔２２に装
着された導出管、２４，２５は前記補強内鞘管１
８の上下端に周設された凹溝２６，２７に嵌着さ
れたシールリングで、２８ａ〜２８ｄは上・下鋼
管杭１，２の内腔と補強内鞘管１８間に間挿され
たスペーサー金物である。しかして、前記スペー
サー金物２８ａ〜２８ｄは、あらかじめ補強内鞘
管１８の外側に固着しておくと、間挿が容易であ
る。

前記Ｆ手段は、補強内鞘管１８が内装された下
鋼管杭２に、上鋼管杭１を印篭継手により係合し
たあと充填固化材注入具２１から充填固化材１２
を充填することにより、上・下鋼管杭１，２を接
合する。

〔発明が解決しようとする問題〕

前記Ｆ手段は、継手強度が高く、山間僻地のよ
うな作業条件が悪い場所においても施工が容易
で、熟練技術者の必要が無く経済的に鋼管杭の接
合が可能であるため、特に地滑り抑止鋼管杭の建
設などに適した手段であるが、前述のとおり充填
固化材注入孔２０および充填固化材溢出孔兼空気
抜き孔２２を、補強内鞘管１８の上下端部に対応
した位置において下鋼管杭２および上鋼管杭１に
穿孔する必要があり、過大な水平力や曲げ力がか
かる地滑り抑止鋼管杭のような場合、継手部の耐
力低下の課題がある。

即ち鋼管杭の穿孔数は、なるべく少ない方が望
ましく、また補強内鞘管１８の上下端部に対応し
た位置のように、力学的に避けたい位置での穿孔
は避けることが望ましいが、前記Ｆ手段では穿孔
位置の選定に制約があり、補強内鞘管１８の上下
端部に対応した位置をさけると、充填固化材の充
填度が低下する課題がある。

本発明の目的は、鋼管杭の継杭方法において、
鋼管杭自身の直径よりも接合個所の径が大きくな
らず、経済的な掘削、建込みを可能とし、さらに
接合個所の力学的な強度が高く、施工場所の条件
に制約されることなく、作業が容易な鋼管杭の継
杭方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記課題を解決し、目的を達成する
ため、管端をそれぞれ印篭継手に形成した上・下
鋼管杭を逐次継手接合しつつ建込みを行う鋼管杭
の継杭方法において、 ａ あらかじめ、先端部にシールリングを備えた
補強内鞘管の略半長分を、前記上鋼管杭先端内
腔に挿入固着しておき、ついで印篭継手部のや
や上部から前記上鋼管杭および補強内鞘管を貫
通し、該補強内鞘管の先端部において補強内鞘
管の内側から外側面に開口する充填固化材注入
管を取り付け、つぎに上鋼管杭先端から突出し
た前記補強内鞘管の略半長分を下鋼管杭内腔に
挿入し継手接合した後、該充填固化材注入管か
ら下鋼管杭と補強内鞘管との間隙に充填固化材
を充填する鋼管杭の継杭方法を提供することを
要旨とするものであり、さらに前記ａ方法にお
いて、 先端部にシールリングを備えた補強内鞘管の略
半長分を、前記上鋼管杭先端内腔に挿入固着する
にあたり、あらかじめ該補強内鞘管の略半長分に
相当する前記上鋼管杭内腔位置に位置決め金具を
装着し、端部周面にシールリングを備えた補強内
鞘管を前記位置決め金具に当接し、ついで上鋼管
杭先端開口と補強内鞘管外面間を閉塞したのち、
上鋼管杭内腔と補強内鞘管外面間に充填固化材を
充填する鋼管杭の継杭方法と、該方法に加えて両
端部に凹溝が周設され、該凹溝に弾性シールリン
グが嵌着されている補強内鞘管を用いる鋼管杭の
継杭方法と、あらかじめ、上鋼管杭の印篭継手部
に適宜数の突出自在な弾性止めピンを装着すると
共に、下鋼管杭の印篭継手部に係合用の凹溝を周
設し、継手係合に際して、前記止めピンが前記凹
溝内に突出し上・下鋼管杭を止着する方法を選択
的に実施する手段を提供するものである。

〔作用〕

本発明は、鋼管杭の継杭方法において、管端を
それぞれ印篭継手に形成した上・下鋼管杭を逐次
継手接合する手段であるため、継手接合が容易
で、かつ確実であり熟練技能者の必要がなく、鋼
管杭建込みを経済的に実施出来る。

つぎに、あらかじめ、先端部にシールリングを
備えた補強内鞘管の略半長分を、前記上鋼管杭先
端内腔に挿入固着しておき、ついで印篭継手部の
やや上部から前記上鋼管杭および補強内鞘管を貫
通し、該補強内鞘管の先端部において補強内鞘管
の内側から外側面に開口する充填固化材注入管を
取り付け、つぎに上鋼管杭先端から突出した前記
補強内鞘管の略半長分を下鋼管杭内腔に挿入し継
手接合した後、該充填固化材注入管から下鋼管杭
と補強内鞘管との間隙に充填固化材を充填する方
法であるため、鋼管杭に対する穿孔個所が少な
く、かつ、穿孔個所も力学的に弱点とならない個
所が選定できる。

また、補強内鞘管を用いるので、接合個所が鋼
管杭の外径より大きくならないため、建込にあた
り径大な掘削孔を穿設する必要がない。

さらに、先端部にシールリングを備えた補強内
鞘管の略半長分を、あらかじめ継手接合まえに前
記上鋼管杭先端内腔に挿入固着しておくので、現
地での作業が迅速確実に実施出来る。

しかして、前記補強内鞘管の略半長分を、前記
上鋼管杭先端内腔に挿入固着するにあたり、あら
かじめ該補強内鞘管の略半長分に相当する前記上
鋼管杭内腔位置に位置決め金具を装着しておき、
端部周面にシールリングを備えた補強内鞘管を前
記位置決め金具に当接し、ついで上鋼管杭先端開
口と補強内鞘管外面間を外面間を閉塞したのち、
上鋼管杭内腔と補強内鞘管外面間に充填固化材を
充填する手段を採用する場合は、補強内鞘管の位
置決めが容易で、充填固化材の充填作業を確実に
行える。

また、両端部に凹溝が周設され、該凹溝に弾性
シールリングが嵌着されている補強内鞘管を用い
る場合は、充填固化材の漏洩防止効果が確実で、
そのうえシール作業も容易であり、さらに、あら
かじめ、上鋼管杭の印篭継手に適宜数の突出自在
な弾性止めピンを装着すると共に、下鋼管杭の印
篭継手に係合用の凹溝を周設する方法では、継手
係合時に自動的に前記止めピンが前記凹溝内に突
出し上・下鋼管杭を止着するので、従来法のよう
な芯合せや上・下鋼管杭当接確認作業が一切不用
で、確実迅速に上・下鋼管杭を係合でき、直ち
に、つぎの充填固化材の充填作業がおこなえるの
で作業能率が著しく高い。

〔実施例〕

第１図は、本発明において、上鋼管杭１に補強
内鞘管１８を固着する作業手順列を示す概略説明
図で、前記補強内鞘管１８の両端部にはシールリ
ング２４，２５が凹溝２６，２７に嵌着されてい
る。

２９は前記上鋼管杭１の内腔において、前記補
強内鞘管の略半長分に相当する位置に固着された
位置決め金具で、前記補強内鞘管１８は、上鋼管
杭１の内腔に挿入され、その先端が該位置決め金
具２９と当接することにより挿入深さと上鋼管杭
１の内腔との間隙が決定される。

つぎに、３０は充填固化材注入管で図示してい
ない充填固化材注入装置たとえば充填固化材収納
タンク、充填固化材攪拌装置、充填固化材送給ポ
ンプからなる装置に接続されている。

前記充填固化材注入管３０の先端は、前記補強
内鞘管１８の端部に穿設された孔３１に挿入され
ており、充填固化材１２は前記充填固化材注入管
３０から上鋼管杭１と前記補強内鞘管１８との間
隙３２に充填される。

図において３３は、上鋼管杭１の継手部付近と
前記補強内鞘管１８との間に設けたシール兼スペ
ーサー部材で通常ゴムあるいはプラスチツクから
なるパツキン材を利用する。

しかして、３４は該シール兼スペーサー部材３
３に装着された充填固化材溢出孔兼空気抜き管で
ある。

前記充填固化材１２には、フイラーや変質防止
剤、硬化剤等を含有し、充填後すみやかに固化す
る高分子系接着剤やセメントなど接着機能を有す
る充填固化材を用いる。

前述のようにして、補強内鞘管１８を挿入固着
した上鋼管杭１を、例えば第２図に示すように、
地滑り抑止個所３５に掘削された竪穴３６にすで
に建込まれた下鋼管杭２に、クレーン車３７を用
いて挿入接合する。

しかして、３８は上・下鋼管杭１，２を接合す
る際に用いる充填固化材注入装置である。

つぎに、第３図は、上・下鋼管杭１，２の接合
直前の状態を示す概略説明図で、上鋼管杭１の印
篭継手１ａのやや上部に貫通孔３９が設けられて
おり、さらに前記補強内鞘管１８にも、前記貫通
孔３９に対応する位置に貫通孔４０が穿設され、
該貫通孔３９，４０には上鋼管杭１の外側から補
強内鞘管１８の内腔に向けて、プラスチツクスあ
るいはゴム管等からなる充填固化材注入管４１が
挿入され、該充填固化材注入管４１の先端は前記
補強内鞘管１８の先端部に穿設された貫通孔４２
に、該補強内鞘管１８の内腔から外側に向けて嵌
着されている。

この状態で、上鋼管杭１を上方から吊り降ろし
て下鋼管杭２の内腔に挿入すると、上鋼管杭１と
下鋼管杭２の印篭継手１ａ，２ａの継手係合が完
了する。

しかして、前記印篭継手１ａ，２ａの継手係合
に際して、より堅固な係合を図る場合は、後述す
るように、あらかじめ、上鋼管杭１の印篭継手１
ａに適宜数の突出自在な弾性止めピンを装着する
と共に、下鋼管杭２の印篭継手２ａに係合用の凹
溝を周設し、継手係合に際して、前記止めピンが
前記凹溝内に突出し上・下鋼管杭を止着するよう
に構成すると、上鋼管杭１と下鋼管杭２間に作用
する引つ張りに対し大きい抵抗力を持たせること
が可能になるのみならず、継手の正確な係合がさ
らに容易に実施出来るとともに係合完了に関する
確認も容易になる。

第４図は、前述の継手係合完了後、前記充填固
化材注入管４１から図示していない充填固化材注
入装置より充填固化材１２を、下鋼管杭２と補強
内鞘管１８との間に注入充填し上・下鋼管杭接合
を終了した状況を示す概略断面図で、４３ａ，４
３ｂは後述する弾性止めピンである。

つぎに、第５図は上鋼管杭１と補強内鞘管１８
との当接状況を説明するための部分拡大断面図
で、位置決め金具２９は、上鋼管杭１の内腔にお
いて、先端から前記補強内鞘管１８の略1/2の長
さに対応する位置に溶接もしくは接着等の手段で
固着されており、その内面は、たとえば、10°〜
20°の角度を有する傾斜面４４に形成されており、
また、前記補強内鞘管１８の先端外周縁の角部
は、前記傾斜面４４と等しい傾斜面４５に形成さ
れている。そこで前述のとおり上鋼管杭１と補強
内鞘管１８との当接は前記傾斜面４４と傾斜面４
５間でおこることとなり、相互の位置誘導と芯合
わせは作業者の特別な操作を要することなく円滑
かつ確実に実施される。

つぎに、シールリング２４は、補強内鞘管１８
の上端に周設された凹溝２６内に嵌着されてお
り、上鋼管杭１の内腔面と補強内鞘管１８の外周
面間を密閉し、充填固化材１２の漏洩を防止す
る。

さて、第６図は、本発明にかかる弾性止めピン
を説明するための概略断面図で、前述のとおり、
弾性止めピン４３ａは、上鋼管杭１の印篭継手１
ａに、適宜数例えば３〜４個装着する。

該弾性止めピン４３ａは、図に示すように、前
記印篭継手１ａに穿設された貫通孔４６に嵌着さ
れるとともに該印篭継手１ａに溶接もしくは接着
などの適宜手段で固着されたケース４７と、該ケ
ース４７にスプリング４８を介して突出自在に支
持されているピン４９から構成されている。

また、下鋼管杭２の印篭継手２ａには、前記ピ
ン４９と係合するための凹溝５０が周設されてお
り、前記ピン４９と凹溝５０の位置関係は、継手
係合に際して、前記印篭継手２ａの先端に前記止
めピン４９が接触した時点で止めピン４９がケー
ス４７内にスプリング４８を押さえつつケース４
７内に後退し、ついで前記凹溝５０の位置に達し
た時点で凹溝５０内に突出し、上・下鋼管杭１，
２を止着するように定められている。

前記弾性止めピン４３ａは以上のような構成を
有するので、上鋼管杭１と下鋼管杭２間に作用す
る引つ張りに対し大きい抵抗力を持たせることが
可能になるのみならず、前述のごとく印篭継手の
正確な係合およびその係合完了に関する確認も容
易になる。

前記弾性止めピン４３ａについては、前記実施
例に限定することなく、目的を逸脱しない範囲に
おいて、適宜に設計することは差し支えない。

つぎに、第７図は、前記シールリング２５の詳
細説明にかかる部分概略断面図で、該シールリン
グ２５は、適宜な弾性を備えたゴムあるいはプラ
スチツクスで製作し、補強内鞘管１８を下鋼管杭
２に挿入する際に、適宜に変形し、挿入に支障を
与えることなく、挿入後、前記補強内鞘管１８と
下鋼管杭２間を弾性的に閉塞せしめるよう構成す
る。

さて、前述のように本発明の方法では、鋼管杭
接合にあたり、最も応力集中の少ない上鋼管杭１
の印篭継手部分に１個と、また補強内鞘管１８の
中央部と下端部に少数たとえば最低１個づつの充
填固化材注入管用の貫通孔を設けるのみで良いた
め、損傷に対する懸念が無く力学的特性の優れた
鋼管杭を建設することが出来、また上・下鋼管杭
１，２との接合も補強内鞘管１８を用い内側接合
するので、係合及び充填固化材注入作業も容易
で、確実な施工が行え、また接合個所の腐食や変
化も少なくて済む。

〔発明の効果〕

本発明の方法は、あらかじめ上鋼管杭１に補強
内鞘管１８を取り付け、つぎに、該補強内鞘管１
８をガイドとして利用しつつ、下鋼管杭２に上鋼
管杭１を挿入することが可能なため、作業環境の
悪い場所でも高能率な接合ができ、さらに上鋼管
杭１の印篭継手部分と補強内鞘管１８の中央部に
設けたそれぞれ最低１個の貫通孔から従来の充填
固化材充填法に対して半量の充填固化材を注入す
るのみで良いため、接合のための作業が簡単で、
作業時間も少なくて済み、さらに接合部分の機械
的な強度も高く、そのうえ損傷に対する懸念も少
ないので、信頼性の高い鋼管杭を低廉なコストで
提供できる。

さらに、接合にあたり前記補強内鞘管を用いる
ので、接合部の外径が鋼管杭の外径より大きくな
らないため、掘削費も安く、その経済的な効果は
著しく高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる上鋼管杭に補強内鞘管
を固着する作業手順を示す概略説明図、第２図は
鋼管杭建込み状況説明図、第３図は本発明にかか
る上・下鋼管杭の接合直前の状態を示す概略説明
図、第４図は本発明において上・下鋼管杭接合を
終了した状況を示す概略断面図、第５図は上鋼管
杭と補強内鞘管との当接状況を説明するための部
分拡大断面図、第６図は弾性止めピンを説明する
ための概略断面図、第７図はシールリング２５の
詳細説明にかかる部分概略断面図、第８図は従来
法にかかる上鋼管杭、下鋼管杭の溶接接合手段の
説明図、第９図ａ，ｂ，ｃは従来法にかかる異な
つた上・下鋼管杭接合方法説明図、第１０図、第
１１図はそれぞれ先願にかかる上・下鋼管杭接合
方法説明図である。 １……上鋼管杭、２……下鋼管杭、３……垂れ
止めリング、４……溶接棒、５ａ，５ｂ……係合
プレート、６……継目板、７……大形継目板、８
ａ，８ｂ……フランジ、９……ボルトナツト、１
０……補強外鞘管、１１……間隙、１２……充填
固化材、１３……位置決め支持金物、１４……ス
ペーサー金物、１５……充填固化材注入孔、１６
……充填固化材溢出孔兼空気抜き孔、１７……充
填固化材注入具、１８……補強内鞘管、１９……
位置決め支持金物、２０……充填固化材注入孔、
２１……充填固化材注入具、２２……充填固化材
溢出孔兼空気抜き孔、２３……導出管、２４……
シールリング、２５……シールリング、２６……
凹溝、２７……凹溝、２８ａ，２８ｄ……スペー
サー金物、２９……位置決め金具、３０……充填
固化材注入管、３１……孔、３２……間隙、３３
……シール兼スペーサー部材、３４……充填固化
材溢出孔兼空気抜き管、３５……地滑り抑止個
所、３６……竪穴、３７……クレーン車、３８…
…充填固化材注入装置、３９……貫通孔、４０…
…貫通孔、４１……充填固化材注入管、４２……
貫通孔、４３ａ，４３ｂ……弾性止めピン、４４
……傾斜面、４５……傾斜面、４６……貫通孔、
４７……ケース、４８……スプリング、４９……
ピン、５０……凹溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 管端をそれぞれ印篭継手に形成した上・下鋼
   管杭を逐次継手接合しつつ建込みを行う鋼管杭の
   継杭方法において、 あらかじめ、先端部にシールリングを備えた補
   強内鞘管の略半長分を、前記上鋼管杭先端内腔に
   挿入固着しておき、ついで印篭継手部のやや上部
   から前記上鋼管杭および補強内鞘管を貫通し、該
   補強内鞘管の先端部において補強内鞘管の内側か
   ら外側面に開口する充填固化材注入管を取り付
   け、つぎに上鋼管杭先端から突出した前記補強内
   鞘管の略半長分を下鋼管杭内腔に挿入し継手接合
   した後、該充填固化材注入管から下鋼管杭と補強
   内鞘管との間隙に充填固化材を充填する鋼管杭の
   継杭方法。 ２ 先端部にシールリングを備えた補強内鞘管の
   略半長分を、前記上鋼管杭先端内腔に挿入固着す
   るにあたり、あらかじめ該補強内鞘管の略半長分
   に相当する前記上鋼管杭内腔位置に位置決め金具
   を装着し、端部周面にシールリングを備えた補強
   内鞘管を前記位置決め金具に当接し、ついで上鋼
   管杭先端開口と補強内鞘管外面間を閉塞したの
   ち、上鋼管杭内腔と補強内鞘管外面間に充填固化
   材を充填する請求項１記載の鋼管杭の継杭方法。 ３ 両端部に凹溝が周設され、該凹溝に弾性シー
   ルリングが嵌着されている補強内鞘管を用いる請
   求項１または２記載の鋼管杭の継杭方法。 ４ あらかじめ、上鋼管杭の印篭継手部に適宜数
   の突出自在な弾性止めピンを装着すると共に、下
   鋼管杭の印篭継手部に係合用の凹溝を周設し、継
   手係合に際して、前記止めピンが前記凹溝内に突
   出し上・下鋼管杭を止着する請求項１記載の鋼管
   杭の継杭方法。