JPH0617575B2 - 鋼管杭の継杭方法 - 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、海洋構造物等の分野において用い
られる鋼管杭の継杭方法に関する。

（従来の技術） 鋼管杭は主として土木を始めとする各種分野において、
その優れた力学的強度から近来多量に使用されるように
なった。そして、鋼管杭は製造技術や輸送の制約から寸
法的に長さが定められているので、使用に際しては溶接
や補強材を用いてボールト締めする方法など種々の継杭
方法が採用されている。

第９図は上鋼管杭１すなわち後から継ぐ鋼管杭と下鋼管
杭２すなわち先に建て込んだ鋼管杭とを接合するに当た
り、予め開先をとった上・下鋼管杭１、２を当接３した
のち全周溶接して接合する方法を示し、第１０図はイン
ナースリーブ５を内側に差し込み溶接する方法を示し、
一般的にはこれらの方法が用いられることが多い。

しかし、地滑り防止に用いられる鋼管杭では作業環境が
悪い場合が多く、溶接による継杭方法は作業準備に著し
い手間がかかることや、品質欠陥のない溶接は非常に熟
練を要し、コスト高になることなどから、溶接部分をな
るべく少なくし、接合強度を高める方法として円筒状ス
リーブを用いる継杭方法が開発されている。たとえば、
第１１図に示すように、接合部分４を円筒状スリーブ６
で覆い、ついで円筒状スリーブ６と上・下鋼管杭１、２
とをスペーサーたとえば棒鋼７a、７bを用いて一定の間
隙８に保持し、下端を閉塞材９を用いて閉塞し、ついで
間隙８にモルタル等の充填材を注入する方法が「砂防・
地すべり防止急傾斜地崩壊防止施工法」（昭和５３年１
１月２０日、株式会社山海堂）第４２９頁に開示されて
いる。また、実開昭５６−１２５４２６号公報には、第
１２図に示すようにこれと類似した方法が開示されてお
り、上鋼管杭１と下鋼管杭２を簡易溶接して接合し、接
合部分４を円筒状スリーブ６で覆い、ついで円筒状スリ
ーブ６の下端と下鋼管杭２を溶接１０して漏洩を防ぎ、
その後充填硬化材１１として樹脂を注入することとされ
ている。これらは接合部分４を補強する能率的な方法と
して開発されたもので、溶接個所を少なくし、作業の簡
易化を可能とするものとされている。

（発明が解決しようとする課題） これらの継杭方法はやはり作業時間が長く、品質的に問
題の生じ易い溶接が必要であり、その他接合にあたり鋼
管杭の芯合わせが難しいことや、充填硬化材の注入に時
間がかかり、作業時間が長くなることに加えて、空隙の
無い緻密な充填が困難であるほか、円筒状スリーブ６の
上端部と上鋼管杭１との間に未充填部分が生じ易く、強
度低下、座屈の原因となり易いなど種々の問題点があ
る。

そこで、本発明者らは、第１３図に示すように、上・下
鋼管杭１２、１３のそれぞれの管端に外側印篭継手１２
a 、内側印篭継手１３a を設けて嵌着し、当接する先端
部を溶接１４する方法を開発し、芯合わせ作業を効率化
することに成功した。第１４図は、さらに円筒状スリー
ブ６で接合部分を覆い、充填硬化材１１を注入した状況
を示すもので、この方法は芯合わせ作業の効率化ととも
に、高い接合部分の強度を期待することができる。

しかしながら、これらの継杭方法はやはりいずれも熟練
を必要とする溶接作業が必要で、足場が悪く機器の運
搬、据え付けが困難な場所での作業を余儀なくされるた
めコスト高となり、かつ工期も長くなるという問題が残
されている。

本発明の目的は、問題の生じ易い溶接手段を必要とする
ことがなく、芯合わせが容易であり、かつ作業が能率的
で極めて短い時間で施工でき、しかも充填硬化材の充填
密度が高く空隙のない緻密な充填を可能とする信頼性の
高い無溶接接合により鋼管杭の継杭方法を提供すること
である。

（課題を解決するための手段） 本発明は、管端がそれぞれ印篭継手に形成された上・下
鋼管杭を接合したのち接合部分を円筒状スリーブで覆
い、ついで上・下鋼管杭と円筒状スリーブとの間隙に充
填硬化材を注入する鋼管杭の継杭方法において、予め内
側印篭継手に少なくとも２以上の螺子孔を螺刻し、該螺
子孔と対向する外側印篭継手の周壁にナット嵌合孔を設
け、印篭継手嵌合に先立って軸部に転回用孔または溝を
備えたボールトを前記螺子孔に内側から先端が突出しな
いように螺着し、ついで外側印篭継手を嵌着したのち、
前記ナット嵌合孔からボールトを転回して該ナット嵌合
孔内に突出させ、ナットを螺合して上・下鋼管杭を無溶
接接合することを特徴とする鋼管杭の継杭方法、およ
び、管端がそれぞれ印篭継手に形成された上・下鋼管杭
を接合したのち接合部分を円筒状スリーブで覆い、つい
で上・下鋼管杭と円筒状スリーブとの間隙に充填硬化材
を注入する鋼間杭の継杭方法において、予め一方の印篭
継手に少なくとも２以上の貫通孔を刻設し、該貫通孔に
突出自在なピンを備えた係止金具を固着すると共に、他
方の印篭継手の前記係止金具対応位置に係止溝を周設す
るかまたは係止孔を穿設し、上・下綱管杭を嵌合して前
記ピンを係止溝または係止孔に突出させて上・下鋼管杭
を無溶接接合することを特徴とする鋼管杭の継杭方法で
ある。

（作用） 本発明の方法は、上・下鋼管杭が印篭継手で接合される
ため、上・下鋼管杭を嵌着した時点で芯合わせが完了す
るので、作業時間が非常に短縮できる。

また、第１の継杭方法においては、内側印篭継手に外側
印篭継手を嵌着したのち、ボールトとナットを螺合し無
溶接接合するため、螺子回しやレンチあるいはスパナの
ような簡単な工具を用いて接合を簡単確実に実施でき、
また接合が機械的接合であるため検査が容易で信頼性が
高い。

第２の継杭方法においては、内側印篭継手に外側印篭継
手を嵌着したのち、一方の印篭継手の係止金具のピンを
他方の印篭継手の係止溝または係止孔に突出させて上・
下鋼管杭を接合するので、作業が簡単である上に接合が
確実で、熟練を要しないため工費が低廉ですむ。

さらに、円筒状スリーブを利用して充填硬化材により接
合部分の補強を行うので、接合部分の強度は非常に高
く、また品質的に問題の生じ易い溶接を全く必要としな
いので信頼性の高い鋼管杭の継杭ができる。

また、接合部分を円筒状スリーブで覆い、ついで上・下
鋼管杭と円筒状スリーブとの間隙に充填硬化材を注入す
るにあたり、間隙には注入に支障を与えるような大きな
突出物等が無いので、充填硬化材の充填を確実に行なえ
るため接合部分の強度はさらに高くなり、鋼管杭構造と
して剪断や曲げなどに対して高い耐力を有するものを提
供することができる。

（実施例） 実施例１ 第３図は本発明にかかる第１の鋼管杭の継杭方法を説明
するための図で、１５a、１５b、１５c は接合用のボー
ルト、１６a、１６cはボールト１５a、１５cと螺合する
ナットである。金属またはプラスチックスのリングや楔
からなる下部スペーサー１７および上部スペーサー１８
a、１８bは円筒状スリーブ６と上・下鋼管杭１２、１３
との間隙を均等に保持する機能を有し、下部スペーサー
１７はさらに円筒状スリーブ６を支持する機能も備えて
いる。充填硬化材余盛り装置１９は、硬化に伴う充填硬
化材１１の収縮量を補填する機能を備えており、本実施
例では薄鋼板製の円筒からなり、円筒状スリーブ６に接
着等の手段で固定されている。円筒状スリーブ６の下端
に取り付けられた充填硬化材１１の注入にかかる逆止弁
付注入栓２０はホース２１を介して充填硬化材供給装置
２２に接続されている。

本発明にかかる第１の鋼管杭の継杭方法の詳細を第１図
に従って説明する。

第１図(a) に示すように、下鋼管杭１３の内側印篭継手
１３a に予め少なくとも２以上の螺子孔２３a〜２３cを
螺刻し、ついで軸部に転回用孔または溝を備えたボール
ト１５c を例として示すように内側印篭継手１３a の外
に出ない範囲で螺子孔２３c に螺着する。次に、予めナ
ット嵌合孔２４a〜２４cが穿設されている外側印篭継手
１２a を有する上鋼管杭１２を、同図(b) のようにナッ
ト嵌合孔２４a〜２４cとボールト１５a〜１５cが対向す
るように下鋼管杭１３に嵌着する。そして、レンチ２５
を用いてボールト１５a〜１５cを転回して同図(c) のよ
うにナット嵌合孔２４a〜２４c内に突出させ、ナット１
６a〜１６cをレンチ２６を用いてボールト１５a〜１５c
に螺合する。これで第２図(a)、 (b)の如く上・下鋼管杭
１２、１３の無溶接接合ができる。

第４図はナット嵌合孔２４a とボールト１５a、ナット
１６a の詳細を示す図で、ボールト１５a は転回用の凹
溝２７と断面が四角または六角の転回用盲孔２８を備え
ており、レンチを用いて容易に螺合することができるよ
うに構成されている。ナット嵌合孔２４a はこの例のよ
うに断面円錐状の孔にかぎることなく、段落のあるもの
や座金とナットによる締め付けが可能な構造のものとし
ても良い。しかしながら、ナット１６a を締め付けた際
に、ナット１６a による押圧が利いてかつナット１６a
の頭部が外側印篭継手１２a より外に出ないような構成
のものとすることが望ましい。また、充填硬化材の漏洩
防止用のパッキン２９は必要に応じて用いるもので、内
側印篭継手１３a と外側印篭継手１２a の加工精度が良
い場合は用いなくとも良い。

このようにして、上・下鋼管杭１２、１３の接合が完了
したのち、円筒状スリーブ６で接合部分を覆い、第３図
のように充填硬化材１１を余盛り装置１９まで十分に注
入すると目的とする継杭ができる。

なお、本実施例においては上鋼管杭に外側印篭継手、下
鋼管杭に内側印篭継手を有するものを用いたが、これと
は逆に上鋼管杭に内側印篭継手、下鋼管杭に外側印篭継
手を有するものとすることも可能である。

実施例２ 第７図は本発明にかかる第２の鋼管杭の継杭方法を説明
するための図で、３０a、３０b、３０cは少なくとも２
以上の貫通孔に固着した係止金具である。断面逆Ｌ状の
バンド金具３１は円筒状スリーブ６を支承するもので、
下鋼管杭１３の周面に接着などの手段で固定されてい
る。この支承手段としては、バンド金具３１の他、プラ
スチックス製の帯状リング、下部スペーサー３３が兼ね
る形態のもの等も採用できる。金属またはプラスチック
スのリングや楔からなる上部スペーサー３２および下部
スペーサー３３は円筒状スリーブ６と上・下鋼管杭１
２、１３との間隙を均等に保持する機能を有し、下部ス
ペーサー３３はさらに前述の通り円筒状スリーブ６を支
持する機能も有するものとすることも可能である。充填
硬化材余盛り装置１９は硬化に伴う充填硬化材１１の収
縮量を補填する機能を備えている。円筒状スリーブ６の
下端に取り付けられた充填硬化材１１の注入にかかる逆
止弁付注入栓２０はホースを介して充填硬化材供給装置
に接続されている。

第８図は係止金具３０の構造の詳細を示す図で、係止金
具３０が下鋼管杭１３の内側印篭継手１３a に刻設され
た貫通孔３４に螺着されている状況を示す。係止金具３
０は円筒状の本体３５、蓋体３６、およびスプリング３
７、ピン３８から構成されており、ピン３８はスプリン
グ３７によって常に押圧され、貫通孔３４から外部に設
定長さだけ突出するが、外部から逆に押された場合は本
体３５の中に引っ込むように保持されている。この例で
は、本体３５は雄ねじを有し、雌ねじが螺刻された貫通
孔３４に螺着されているが、接着などの手段で固着して
も良い。また、蓋体３６はねじ３９a、３９bで本体３
５、内側印篭継手１３a に固定されているが、本体３５
に溶接や螺合などの手段で固定しても差し支えない。

外側印篭継手１２a には係止溝４０が水平方向に周設さ
れており、内・外印篭継手１３a、１２aを介して上・下
鋼管杭１２、１３を嵌合した際にピン３８は係止溝４０
に嵌入し、上・下鋼管杭１２、１３は緊密に接合され
る。

第５図(a)、(b)はピンおよび係止溝を示す図で、係止溝
４０はこの例では全周に周設しているが、これに限るこ
となく、強度的に必要があればたとえば１／２〜１／４
の長さにとどめてもよい。また、第５図(b) のピン３８
a〜３８cに対応する位置において外側印篭継手１２a に
係止孔を設け、接合ができるようにしても良い。この場
合は、上・下鋼管杭１２、１３に位置合わせのための標
識を設けて、ピン３８a〜３８cが係止孔に嵌入しやすい
ようにすることが好ましい。

第６図(a) は先に建て込んだ下鋼管杭１３の上方から上
鋼管杭１２をクレーン等で吊り下げて内・外印篭継手１
３a、１２aを嵌合している状況を示す図である。係止金
具３０の本体３５はねじ４１a、４１bにより内側印篭継
手１３a に固定され、また本体３５に螺合された蓋体３
６にはガイドロット４２がねじ４３a、４３bにより固着
されている。ピン３８はガイドロット４２に摺動自在に
嵌合しており、かつスプリング３７によって外側に押圧
されているが、フランヂ４４によって突出長さは制限さ
れる。第６図(b) は嵌合が完了した状況を示し、ピン３
８はスプリング３７により押し出されて係止溝４０に嵌
入している。

本発明では、前述の係止金具の構造に限定することな
く、係止金具を内側印篭継手の貫通孔に埋没設置する構
造としてもよく、係止金具を外側印篭継手に設けてもよ
い。また、上・下鋼管杭の印篭継手の内外を反対にして
も差し支えない。

前述のようにして上・下鋼管杭１２、１３の接合が完了
したのち、円筒状スリーブ６で接合部分を覆い、第７図
のように充填硬化材１１を逆止弁付注入栓２０を介して
余盛り装置１９まで十分に注入することにより、空隙の
ない充填を行なうことができる。

なお、スペーサー３２、３３については、予め十分な強
度を有する材質、たとえば鋼や高強度プラスチックスな
どを用いて製作し、充填に先立って接着しておけば、鋼
管杭の構造的弱点となる恐れはない。

また、本発明における鋼管杭としては、構造用鋼管の他
継目無鋼管などが好適に用いられ、充填硬化材としては
エポキシ系樹脂充填材を初めとする樹脂充填材やモルタ
ルなどのセメント系充填材などを用いると良い結果が得
られる。

（発明の効果） 本発明の方法は、印篭継手を用いて上・下鋼管杭を接着
するので、芯合わせが簡単確実であって作業性が良い。
上・下鋼管杭はボールトとナットを用いて接合するか、
または係止金具のピンと係止溝もしくは係止孔とにより
接合するため、作業が複雑で品質欠陥の生じ易い溶接を
行なう必要がなく、簡単な工具により迅速に接合がで
き、熟練を要することなく完全な接合が可能であり、作
業性が非常にすぐれている。また、充填硬化材の注入に
対して障害となるものが無いので、円筒状スリーブによ
る接合部分の補強効果も高い。

【図面の簡単な説明】

第１図(a)〜(c)は本発明法における上・下鋼管杭の接合
方法を示す図、 第２図(a)、(b)は接合完了状態を示す図で、同図(b)は
同図(a)のＡ−Ａ視断面図、 第３図は本発明にかかる鋼管杭の継杭方法を説明するた
めの図、 第４図は接合部分の詳細を示す図、 第５図(a)、(b)は印篭継手のピンおよび係止溝の概略を
示す図、 第６図(a)、(b)は上・下鋼管杭の接合手順を示す図、 第７図は本発明にかかる鋼管杭の継杭方法を説明するた
めの図、 第８図は係止金具による接合状況を示す図、 第９〜１４図は従来の継杭方法を示す図である。 １……上鋼管杭、２……下鋼管杭、３……当接、４……
接合部分、５……インナースリーブ、６……円筒状スリ
ーブ、７a、７b……棒鋼、８……間隙、９……閉塞材、
１０……溶接、１１……充填硬化材、１２……上鋼管
杭、１２a ……外側印篭継手、１３……下鋼管杭、１３
a ……内側印篭継手、１４……溶接、１５a〜１５c……
ボールト、１６a〜１６c……ナット、１７……下部スペ
ーサー、１８a、１８b……上部スペーサー、１９……充
填硬化材余盛り装置、２０……逆止弁付注入栓、２１…
…ホース、２２……充填硬化材供給装置、２３a〜２３c
……螺子孔、２４a〜２４c……ナット嵌合孔、２５、２
６……レンチ、２７……凹溝、２８……転回用盲孔、２
９……パッキン、３０、３０a〜３０c……係止金具、３
１……バンド金具、３２……上部スペーサー、３３……
下部スペーサー、３４……貫通孔、３５……本体、３６
……蓋体、３７……スプリング、３８、３８a〜３８c…
…ピン、３９a、３９b……ねじ、４０……係止溝、４１
a、４１b……ねじ、４２……ガイドロット、４３a、４
３b……ねじ、４４……フランヂ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉住 俊彦 千葉県君津市君津１ 新日本製鐵株式会社 君津製鐵所内 (56)参考文献 実開 昭63−9337（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−29986（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管端がそれぞれ印篭継手に形成された上・
   下鋼管杭を接合したのち接合部分を円筒状スリーブで覆
   い、ついで上・下鋼管杭と円筒状スリーブとの間隙に充
   填硬化材を注入する鋼管杭の継杭方法において、 予め内側印篭継手に少なくとも２以上の螺子孔を螺刻
   し、該螺子孔と対向する外側印篭継手の周壁にナット嵌
   合孔を設け、印篭継手嵌合に先立って軸部に転回用孔ま
   たは溝を備えたボールトを前記螺子孔に内側から先端が
   突出しないように螺着し、ついで外側印篭継手を嵌着し
   たのち、前記ナット嵌合孔からボールトを転回して該ナ
   ット嵌合孔内に突出させ、ナットを螺合して上・下鋼管
   杭を無溶接接合することを特徴とする鋼管杭の継杭方
   法。
2. 【請求項２】管端がそれぞれ印篭継手に形成された上・
   下鋼管杭を接合したのち接合部分を円筒状スリーブで覆
   い、ついで上・下鋼管杭と円筒状スリーブとの間隙に充
   填硬化材を注入する鋼管杭の継杭方法において、 予め一方の印篭継手に少なくとも２以上の貫通孔を刻設
   し、該貫通孔に突出自在なピンを備えた係止金具を固着
   すると共に、他方の印篭継手の前記係止金具対応位置に
   係止溝を周設するかまたは係止孔を穿設し、上・下綱管
   杭を嵌合して前記ピンを係止溝または係止孔に突出させ
   て上・下鋼管杭を無溶接接合することを特徴とする鋼管
   杭の継杭方法。