JPH10298978A - 杭の継手構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】杭基礎を構築する際に既に打ち込まれた杭に新
たな杭を接続する作業を容易に且つ天候の影響を受ける
ことなく実施し得るようにする。 【解決手段】コンクリート本体１の端部に端板２と円筒
側板３からなる継手部材Ｂを固着して杭Ａを構成する。
継手部材Ｂには端板２の外周面にテーパ部２ａを形成す
ると共に外面２ｃにガイドピン４を嵌合するピン穴４を
形成し、更に円筒側板３に所定のピッチで複数のネジ穴
６を形成する。ネジ穴６の円筒側板３の内周面側に盲プ
レート７を溶接して該穴６を閉塞し、杭Ａを製造する際
に打設されたモルタルのネジ穴６への浸入を防止する。
端板２の外周を複数に分割した円弧状で内面にテーパ部
９ａを形成すると共に複数のボルト穴10を形成した接続
片９によって接続部材Ｃを構成する。ガイドピン４を介
して杭Ａを長手方向に連結してネジ穴６を一致させ、端
板２の周囲に接続片９を締結する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリートパイ
ル等の杭を長手方向に接続する際の作業を容易に実施し
得るように構成した杭の継手構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】杭基礎に用いるコンクリート杭は長手方
向の両端に鋼製の端板が設けられており、杭どうしを接
続する場合には、既に打ち込まれた杭の端板に新たな杭
の端板を当接させて外周を溶接するのが一般的である。
しかし、前記溶接作業は所謂横向き姿勢の溶接であり高
度な技能が要求されるという問題や、杭基礎の施工現場
は屋外であるのが一般であり、工程の進捗が天候の影響
を受けざるを得ないという問題がある。

【０００３】そこで溶接によることなく杭を接続するこ
とで上記問題を解決する技術が提案されている。例えば
実開平6-87430 号公報に開示された技術は、接続すべき
杭の端部近傍の外周に１条或いは多数条の円環溝を設
け、この円環溝に嵌合する円環突条を内径に有し外径に
円錐テーパを付し円周を２つ割りした円筒状の内リング
を両方の杭に跨がって杭に外嵌し、内径に前記内リング
の外径に外嵌する内径円錐テーパを持つ円筒形状の外リ
ングを前記内リングに嵌め、杭軸方向に内リング上を摺
動させて該内リングを締め付けるようにしたものであ
る。

【０００４】上記技術では、外リングを杭の軸方向に摺
動移動させたとき、該リングのテーパが内リングのテー
パに圧接することにより内リングを締め付け、杭を溶接
することなく接続することが出来る。このため、天候の
影響を受けることなく杭の接続作業を実施することが出
来、且つ作業時間を短縮することが出来る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記技術では、杭を接
続する際に、既に打ち込まれた杭に外リングを挿通する
作業、当接させた杭の端板に２個の内リングを外嵌させ
て保持する作業、保持された内リングに外嵌された外リ
ングを軸方向に摺動移動させる作業等の作業が必要とな
る。これらの作業は全て作業員が行うこととなるが、１
人の作業員が全ての作業を行うことは出来ず、狭い場所
に数人の作業員が交錯して作業を行うこととなり作業が
煩雑化するという問題や、内リング及び外リング等の重
量物を扱うため作業員に負担を強いることとなるという
問題がある。

【０００６】また外リングは、内リングに外嵌された
後、軸方向に摺動移動するため、内面に形成されたテー
パ部の小径側は少なくとも杭の外径よりも充分に大きい
径を有することが必要である。即ち、外リングは杭の外
周から大きく突出することとなり、該杭を打ち込む際の
抵抗となるという問題がある。更に、外リングに上方か
ら何らかの力が作用した場合に、該外リングが外れてし
まう虞もある。また予め外リングを下杭の周りに挿入す
る際に、外リングの内周面に設けられたテーパの傾きを
間違えて挿入させてしまうという問題もあった。この場
合には外リングの差し直し等をしなければならないの
で、その作業が大変になるという問題があった。

【０００７】本件出願人等は、上記各問題を解決して天
候の影響を受けることなく作業を実施することが出来、
且つ作業員の負担を軽減させて作業性の向上をはかるこ
とが出来る杭の継手構造を開発して特許出願している
（特願平8-277882号）。しかし、この技術であっても未
だ完全なものではなく、既に打ち込まれた杭に新たな杭
を接続する際に、両者の継手部材に形成されたネジ穴を
軸方向に正確に一致させるのが容易ではないという問
題、即ち、新たな杭を吊り下げた状態で微妙に回転させ
つつ、両杭の周方向の位置合わせを行わなければならな
いという問題が生じている。

【０００８】そこで本発明の目的は上記継手構造をより
発展させて一対の杭の位置合わせを容易に行うことが出
来る杭の継手構造を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明に係る杭の継手構造は、杭の断面形状と対応し
た形状を有する端板と該端板の内面側の所定位置に突設
され所定の肉厚を持った円筒側板とからなり、前記端板
の外周面に円筒側板を突設した内面側から端面側に向か
って径が拡大するテーパ部を形成すると共に外面の少な
くとも２か所にガイドピンを嵌合させるピン穴を形成し
更に前記円筒側板に所定のピッチで且つピン穴の位置と
対応させて複数のネジ穴を形成した継手部材を端部に固
着した一対の杭と、前記継手部材の端板の外周を複数に
分割した円弧状に形成され内面に継手部材の端板外周に
形成したテーパ部と略等しい一対のテーパ部を対向して
形成すると共に該テーパ部の近傍であって円筒側板に形
成したネジ穴と等しいピッチで複数のボルト穴を形成し
た接続部材とを有し、前記一対の杭の継手部材を対向さ
せ、一方の継手部材のピン穴に嵌合させたガイドピンを
他方の継手部材のピン穴に嵌合させると共に継手部材の
外周に複数の接続部材を配置し、該接続部材のボルト穴
にボルトを挿通して継手部材の円筒側板に形成されたネ
ジ穴に締結したものである。

【００１０】上記継手構造では、端板の内面側の所定位
置に所定の厚さを持った円筒側板を突設してなり、端板
の外周には端面側に向かって径が拡大するテーパ部を形
成すると共に外面の少なくとも２か所にピン穴を形成
し、円筒側板には所定のピッチで且つピン穴の位置と対
応させて複数のネジ穴を形成した継手部材を端部に固着
して杭を構成し、一対の杭を互いに継手部材を対向さ
せ、一方の継手部材のピン穴に嵌合させたガイドピンに
他方の継手部材のピン穴に嵌合させることで、一対の杭
を互いに位置合わせした状態で連結することが出来る。

【００１１】そして一対の杭をガイドピンを介して接続
したとき両者のボルト穴が互いに軸方向に一致するよう
に、ピン穴の位置とネジ穴の位置を対応させて形成する
ことで、一対の杭を連結すると同時に両者のネジ穴を軸
方向に一致させることが出来る。従って、端板の外周に
複数の接続部材を当接させて該部材に形成したボルト穴
にボルトを挿通すると共に継手部材に形成したネジ穴に
締結することで既に打ち込まれた杭に新たな杭を接続す
ることが出来る。

【００１２】特に、接続部材の内面に形成したテーパ部
が継手部材を構成する端板の外周に形成したテーパ部と
接触し、ボルトの締め付けに伴って圧接することで該接
続部材を介して一対の杭を強固に接続することが出来
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、上記継手構造の好ましい実
施形態について図を用いて説明する。図１は一対の杭を
接続した状態を説明する斜視図、図２は継手構造を説明
する軸方向の断面図、図３は図２の III−III 断面図、
図４は継手部材とガイドピンの関係を部分的に示す図、
図５は他例の継手構造を説明する軸方向の断面図、図６
は他例の継手構造を説明する軸方向の断面図である。

【００１４】図１〜図４に於いて、杭Ａは予め設定され
た長さと径を持ったコンクリートパイルとして形成され
ている。この杭Ａは、型枠に於ける該杭Ａの両端部に対
応する位置に継手部材Ｂを配置すると共に張力を付与し
た図示しないＰＣ棒材を配置し、更に、型枠にコンクリ
ートを打設して硬化させることで、コンクリート本体１
の両端部に継手部材Ｂを固着して製造されている。

【００１５】継手部材Ｂは、端板２と円筒側板３及びス
カート８とによって構成されている。端板２は、予め設
定された肉厚と、杭Ａの断面形状に対応する形状を持っ
て形成されている。コンクリート本体１が所定の肉厚を
持ったリング状である場合、端板２も同様に所定の厚さ
を持ったリング状に形成されている。端板２の外周面に
は予め設定された角度を持ったテーパ部２ａが形成され
ている。このテーパ部２ａは端板２の外周面から内面２
ｂ側にかけて形成されている。

【００１６】端板２の内面２ｂの所定の位置に円筒側板
３が形成されている。円筒側板３は予め設定された肉厚
を有する円筒状の部材によって構成されており、この部
材を端板２の内面２ｂに溶接することで円筒側板３が形
成されている。即ち、端板２と円筒側板３は異なる材料
を溶接して一体化して構成することで継手部材Ｂを形成
している。しかし、継手部材Ｂに於ける端板２と円筒側
板３は大型の鋼材を機械加工することで削り出して形成
しても良いことは当然である。

【００１７】端板２の外面２ｃには予め設定された直径
を持った円周上であって等角度に分割した位置にガイド
ピン４を嵌合させるピン穴５が形成されている。これら
のガイドピン４及びピン穴５は、対向させた一対の杭Ａ
を軸方向に連結するに際し、両杭Ａの円筒側板３に形成
されたネジ穴６の位置を軸方向に一致させるように位置
合わせする機能を有するものである。

【００１８】このため、ピン穴５の形成位置、即ち、杭
Ａの軸心を中心とするピン穴５とネジ穴６の位置関係は
ネジ穴６の数や形成位置（円周方向の角度）に対応して
予め設定されている。このピン穴５は少なくとも２個形
成すれば良い。ネジ穴６が等角度で形成されていない場
合には、適宜の位置に２個以上のピン穴５を形成するこ
とが好ましい。このようにピン穴５を少なくとも２個以
上形成することによって、一対の杭Ａに形成されたネジ
穴６に軸方向の位置合わせを行うことが可能である。

【００１９】ガイドピン４の直径や長さは特に限定する
ものではない。しかし、既に打ち込まれた杭Ａに新たな
杭Ａを接続するに際し、端板２のピン穴５に嵌合させた
ガイドピン４に新たな杭Ａを嵌合させる際に該ピン４が
簡単に曲がったり折れたりすることは好ましいことでは
ない。従って、充分な曲げ強度と剪断強度を有すること
が必要である。本実施例では、ガイドピン４の直径を約
16mm，長さを約13mmに設定し、両端部にテーパ４ａを設
けている。

【００２０】円筒側板３には複数のネジ穴６が形成され
ている。ネジ穴６は設計段階で設定された条件を満足し
得る仕様に基づいて形成されている。即ち、地耐力や水
平荷重或いは引張力等の設計条件を満足し得るようにネ
ジ穴６の径及び数が設定される。そして設定されたネジ
径から円筒側板３の肉厚が設定される。従って、ネジ穴
６の径や数、円筒側板３の肉厚等は一義的に設定される
ものではなく、地盤に応じて変化する仕様に基づいて設
定される。特に、円筒側板３の肉厚が端板２の仕様に関
わらず、ネジ穴６の仕様に基づいて設定されるため、不
必要な肉厚となることがなく、合理的な重量に設定する
ことが可能である。

【００２１】更に、円筒側板３にネジ穴６を形成するた
め、該ネジ穴６の位置の設定の自由度が高くなり、応用
範囲が広くなる利点を有する。そしてネジ穴６の位置を
設定したとき、この設定位置に対応させてピン穴５の位
置を設定することで、一対の杭Ａを連結する際の位置合
わせを容易に行うことが可能である。

【００２２】本実施例では、図３に示すように円筒側板
３の円周を120 度毎の３ブロックに分割し、前記角度を
更に7.5 度，35度に分割した位置に４個のネジ穴６を形
成している。従って、ネジ穴６は等角度で分割されたも
のではないため、ピン穴５も120 度毎の位置に３個形成
している。

【００２３】円筒側板３の内周面側であってネジ穴６に
対応する位置には、該ネジ穴６を閉塞するための閉塞部
材となる盲プレート７が溶接されている。この盲プレー
ト７は杭Ａを製造する際に、継手部材Ｂに充填されるモ
ルタルがネジ穴６に浸入することを防止するためのもの
であり、個々のネジ穴６を閉塞し得るような径を持った
円板状の部材であっても良く、また全てのネジ穴６を閉
塞し得るようなリング状の部材であっても良い。

【００２４】本実施例に於いて、円筒側板３の杭本体側
の外周には薄肉パイプからなるスカート８が溶接されて
おり、このスカート８によって杭Ａのコンクリート本体
１の端部に於ける外径を規定している。

【００２５】接続部材Ｃは、継手部材Ｂの端板２を対向
させて長手方向に接合した一対の杭Ａの継手部材Ｂの外
周に配置されてこれらを接続するものであり、所定数の
接続片９によって構成されている。この接続片９は、継
手部材Ｂに於ける端板２の外周を所定数に分割した円弧
状に形成されている。

【００２６】接続片９の内周面は、一対の継手部材Ｂを
当接させたとき、２枚の端板２の外周面に構成される一
対のテーパ２ａを含んで形成される台形形状と等しい形
状に形成されている。

【００２７】また接続片９には、継手部材Ｂの円筒側板
３に形成されたネジ穴６の円周方向のピッチと等しいピ
ッチで、且つ端板２の当接面から継手部材Ｂに於ける軸
方向の距離の２倍のピッチで複数のボルト穴10が形成さ
れている。ボルト穴10であって接続片９の外周面側に
は、所定の深さを持った座ぐり部10ａが形成されてお
り、ネジ穴６に六角ボルト11を螺合することによって接
続片９と継手部材Ｂが定着されるように構成されてい
る。

【００２８】接続部材Ｃに於ける接続片９の数（継手部
材Ｂの端板２の外周の分割数）は特に限定するものでは
ない。即ち、作業性を考慮するためには、個々の接続片
９の重量が過大になることは好ましいことではない。従
って、接続片９の取り扱いの容易さを考慮して適度な重
量となるように適宜設定することが好ましい。

【００２９】次に、地中に打ち込まれた杭Ａに新たな杭
Ａを接続する際の作業手順について説明する。

【００３０】既に打ち込まれた杭Ａの端板２に形成され
たピン穴５にガイドピン４を嵌合させる。次に、新たな
杭Ａをクレーン等によって吊り上げて、該杭Ａの継手部
材Ｂを既に打ち込まれた杭Ａの継手部材Ｂ上に対向さ
せ、ガイドピン４を新たな杭の端板２に形成されたピン
穴５に嵌合させる。これにより、一対の杭Ａの円筒側板
３に形成されたネジ穴６の軸方向の位置が一致する。

【００３１】上記状態で接続片９を継手部材Ｂの周囲に
配置し、接続片９のボルト穴10にワッシャー12を装着す
ると共に六角ボルト11を挿通して継手部材Ｂのネジ穴６
に螺合する。この作業を順に行って、継手部材Ｂの周囲
を所定数の接続片９によって接続することで、既に打ち
込まれた杭Ａに新たな杭Ａを接続することが可能であ
る。

【００３２】そして一対の杭Ａを接続した後、再度杭Ａ
を打ち込むことで杭基礎を構築することが可能である。

【００３３】上記実施例に於いては、外周面にテーパ２
ａを形成した端板２の内面２ｂ側の所定位置に突設され
た所定の肉厚と複数のネジ穴６を有する円筒側板３とに
よって継手部材Ｂを形成したが、この構成に限定するも
のではなく、例えば図５に示すように、円筒側板３の内
面に端板２を溶着して継手部材Ｂを形成しても良い。こ
の場合、円筒側板３の外周面であって端部側に接続部材
Ｃのテーパ部９ａに嵌合するテーパ部３ａが形成され、
且つテーパ部３ａの軸方向反対側にフランジ３ｂが形成
されている。尚、他の部分は前述の実施例と同一であ
る。また図に示す13は外郭鋼管である。

【００３４】また図６に示す実施例では、端板２の外周
面であって杭Ａの端面となる縁部に溶接用の開先２ｄを
形成している。尚、他の部分は図２に示す実施例と同一
である。

【００３５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明に係る
継手構造は、杭の端部に、端板と該端板の内面側の所定
位置に突設された円筒側板からなり、端板の外周にテー
パ部を形成すると共に外面にガイドピンを嵌合させるピ
ン穴を形成し更に円筒側板にネジ穴を形成した継手部材
を固着し、この継手部材をガイドピンを介して当接させ
て一対の杭を連結し、更に、継手部材の外周に複数の接
続部材を配置して締結することで接続することが出来
る。従って、一対の杭を連結すると同時にネジ穴の軸方
向の位置を一致させることが出来る。このため、接続部
材を締結する作業時に於けるネジ穴の位置合わせが極め
て容易になり、作業時間の短縮化をはかると共に溶接作
業を不要とし、天候の影響を受けることなく、工期の安
定化をはかることが出来る。

【００３６】また接続部材を複数の接続片によって構成
することで、個々の接続片の軽量化をはかることが出来
る。このため、杭の接続作業を実施する際に作業性を向
上させることが出来る。

【００３７】また継手部材の円筒側板に形成されたネジ
穴に閉塞部材を設けることで、杭を製造する際に打設さ
れたモルタルがネジ穴に浸入することがない。このた
め、特別な考慮をはかることなく、容易に接続作業を実
施することが出来る。

【００３８】また杭の端面に開先溝を設けた場合には、
該開先溝を利用して溶接を施すことにより杭を連結する
ことが出来、且つ溶接及び接続部材を併用して杭をより
強固に連結することも出来る。また端板に設けた開先溝
が接続部材の使用を妨げることもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】一対の杭を接続した状態を説明する斜視図であ
る。

【図２】継手構造を説明する軸方向の断面図である。

【図３】図２の III−III 断面図である。

【図４】継手部材とガイドピンの関係を部分的に示す図
である。

【図５】他例の継手構造を説明する軸方向の断面図であ
る。

【図６】他例の継手構造を説明する軸方向の断面図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 杭 Ｂ 継手部材 Ｃ 接続部材 １ コンクリート本体 ２ 端板 ２ａ テーパ部 ２ｂ 内面 ２ｃ 外面 ２ｄ 開先溝 ３ 円筒側板 ３ａ テーパ部 ３ｂ フランジ ４ ガイドピン ４ａ テーパ ５ ピン穴 ６ ネジ穴 ７ 盲プレート ８ スカート ９ 接続片 ９ａ テーパ部 10 ボルト穴 10ａ 座ぐり部 11 六角ボルト 12 ワッシャー 13 外郭鋼管

フロントページの続き (71)出願人 591239977 ヨーコン株式会社 愛知県名古屋市東区葵３丁目24番２号 (71)出願人 000229667 日本ヒューム管株式会社 東京都港区新橋５丁目33番11号 (71)出願人 596151397 ユニオンパイル株式会社 東京都豊島区南池袋２丁目16番４号 (71)出願人 595081013 株式会社小島製作所 岐阜県岐阜市小西郷２丁目97番地 (72)発明者 舟山 彦四郎 東京都千代田区内幸町１丁目１番１号 旭 化成建材株式会社内 (72)発明者 豊田 哲 東京都港区港南１丁目８番23号 日本コン クリート工業株式会社内 (72)発明者 荒木 隆 東京都台東区柳橋２丁目19番６号 三谷セ キサン株式会社内 (72)発明者 藤川 圭三 東京都渋谷区千駄ヶ谷５丁目27番９号 株 式会社トーヨーアサノ内 (72)発明者 塩田 重敏 愛知県名古屋市東区葵３丁目24番２号 ヨ ーコン株式会社内 (72)発明者 津田 和義 東京都港区新橋５丁目33番11号 日本ヒュ ーム管株式会社内 (72)発明者 村田 好彦 東京都文京区本郷１丁目28番23号 ユニオ ンパイル株式会社内 (72)発明者 山田 明朗 岐阜県岐阜市小西郷２丁目97番地 株式会 社小島製作所内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 杭の断面形状と対応した形状を有する端
   板と該端板の内面側の所定位置に突設され所定の肉厚を
   持った円筒側板とからなり、前記端板の外周面に円筒側
   板を突設した内面側から端面側に向かって径が拡大する
   テーパ部を形成すると共に外面の少なくとも２か所にガ
   イドピンを嵌合させるピン穴を形成し更に前記円筒側板
   に所定のピッチで且つピン穴の位置と対応させて複数の
   ネジ穴を形成した継手部材を端部に固着した一対の杭
   と、前記継手部材の端板の外周を複数に分割した円弧状
   に形成され内面に継手部材の端板外周に形成したテーパ
   部と略等しい一対のテーパ部を対向して形成すると共に
   該テーパ部の近傍であって円筒側板に形成したネジ穴と
   等しいピッチで複数のボルト穴を形成した接続部材とを
   有し、前記一対の杭の継手部材を対向させ、一方の継手
   部材のピン穴に嵌合させたガイドピンを他方の継手部材
   のピン穴に嵌合させると共に継手部材の外周に複数の接
   続部材を配置し、該接続部材のボルト穴にボルトを挿通
   して継手部材の円筒側板に形成されたネジ穴に締結する
   ことを特徴とする杭の継手構造。