JPH0827781A - 鋼管杭の継手構造及びその鋼管杭の継手構造を用いた鋼管杭の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 継手の品質の向上及び工期の短縮を可能とす
る鋼管杭の継手構造及びその鋼管杭の継手構造を用いた
鋼管杭の施工方法を提供する。 【構成】 第一単管１０の上端部側壁には、上方に開口
したＬ字形の係合スリット１１が形成され、第二単管３
０の下端部には、第一単管の上端部内周面に嵌合する嵌
合筒が設けられ、嵌合筒の外周面には、係合スリットに
挿入され係合する係合突起３２が設けられていることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基礎工事において地盤
中に打設される鋼管杭に係わり、特に、複数の単位鋼管
杭を継ぎ足してなる鋼管杭の継手構造及びその鋼管杭の
継手構造を用いた鋼管杭の施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軟弱地盤上に構造物の基礎を設ける場合
など、杭長の長い鋼管杭を地盤中に打設する必要のある
場合には、その鋼管杭の打設は、複数の単位鋼管杭を継
ぎ足しながら、打込むようにして行なわれる。その際、
単位鋼管杭の継ぎ足しは、一般的には溶接継手により為
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、溶接継手で
は、施工現場の気温、湿度等の外的要因により品質が左
右され易いため、その品質管理を溶接工の技量や経験に
頼らざるを得ない。よって、接合の品質にバラツキが生
じ易いという問題がある。また、溶接継手は、火気作業
となるため、安全確保に十分な配慮をしなければならな
いことなどから、ボルトによる接合等に比して作業時間
を要する。よって、工期の短縮を図る上で大きな阻害要
因となっている。また、可燃物に隣接する所では、現場
溶接などの火気作業が出来ない場合もある。

【０００４】また、溶接継手以外の鋼管杭の継手構造と
しては、単位鋼管杭の端部外周面に環状のフランジプレ
ートを装着しておき、接合すべきそれぞれの単位鋼管杭
のフランジプレートどうしを当接して、そのフランジプ
レートを高力ボルトにより接合する継手や、単位鋼管杭
の端部外周面に建方用補助材を鋼管杭の延在方向に沿っ
て装着しておき、接合すべきそれぞれの単位鋼管杭の建
方用補助材どうしを接続板を介してボルト接合する継手
等が考えられる。しかし、このいずれの継手を用いた場
合にも、鋼管杭の打設の際に、鋼管杭の外周面に装着さ
れたフランジプレート又は建方用補助材が打設の障害に
なってしまうという問題を有している。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑み、継手の品質の
向上及び工期の短縮を可能とする鋼管杭の継手構造及び
その鋼管杭の継手構造を用いた鋼管杭の施工方法を提供
することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の鋼管杭の
継手構造は、複数の単位鋼管杭を継ぎ足しつつ地盤中に
打設される鋼管杭の継手構造であって、一方の単位鋼管
杭の端部には、該単位鋼管杭の端縁から該単位鋼管杭の
延在方向に形成された挿入溝と、該挿入溝の底部の一方
の側壁から該単位鋼管杭の周方向に形成された係止溝と
からなる係合スリットが形成され、他方の単位鋼管杭の
端部には、前記一方の単位鋼管杭の端部に嵌合する嵌合
部が設けられ、前記嵌合部の、前記一方の単位鋼管杭の
係合スリットに対応する位置には、それぞれ係合突起
が、前記嵌合部の前記一方の単位鋼管杭の端部への嵌合
と共に前記係合スリットの挿入溝の端部から該挿入溝の
底部まで挿入され、前記一方の単位鋼管杭又は前記他方
の単位鋼管杭を前記周方向に回転することにより前記係
止溝に係止されるように設けられていることを特徴とす
る。

【０００７】請求項２記載の鋼管杭の継手構造は、複数
の単位鋼管杭を継ぎ足しつつ地盤中に打設される鋼管杭
の継手構造であって、一方の単位鋼管杭の端部には、該
単位鋼管杭の端縁から該単位鋼管杭の延在方向に形成さ
れた挿入スリットが設けられ、他方の単位鋼管杭の端部
には、前記一方の単位鋼管杭の端部に嵌合する嵌合部が
設けられ、前記嵌合部の、前記一方の単位鋼管杭の挿入
スリットに対応する位置には、それぞれ雄ねじが、前記
挿入スリットを貫通して前記一方の単位鋼管杭の外面側
に突出するように設けられ、前記雄ねじの前記一方の単
位鋼管杭の外面側に突出した部分には、接合板が、該雄
ねじに貫通されるようにして設けられ、前記雄ねじの端
部には、雌ねじが前記接合板を前記単位鋼管杭の外面に
押圧するように螺着されていることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の鋼管杭の施工方法は、請求
項１記載の鋼管杭の継手構造及び請求項２記載の鋼管杭
の継手構造を用いて、単位鋼管杭を継ぎ足しつつ地盤中
に打設される鋼管杭の施工方法であって、下方の単位鋼
管杭の継ぎ足しに請求項１記載の鋼管杭の継手構造を用
い、上方の単位鋼管杭の継ぎ足しに請求項２記載の鋼管
杭の継手構造を用いることを特徴とする。

【０００９】

【作用】請求項１記載の鋼管杭の継手構造によれば、一
方の単位鋼管杭又は他方の単位鋼管杭を、地盤中に打設
した後、他方の単位鋼管杭の係合突起が一方の単位鋼管
杭の係合スリットの挿入溝の端部から該挿入溝の底部ま
で挿入されるように、他方の単位鋼管杭の嵌合部と一方
の単位鋼管杭の端部とを嵌合し、他方の単位鋼管杭又は
一方の単位鋼管杭を周方向に回転することにより他方の
単位鋼管杭の係合突起を一方の単位鋼管杭の係止溝に係
止させる。すると、一方の単位鋼管杭と他方の単位鋼管
杭との、単位鋼管杭の延在方向への離間を阻止すること
が出来るので、一方の単位鋼管杭と他方の単位鋼管杭と
を接合することが出来る。よって、従来の溶接継手に比
して、単位鋼管杭の接合を容易且つ迅速に行なうことが
出来る。

【００１０】請求項２記載の鋼管杭の継手構造によれ
ば、一方の単位鋼管杭又は他方の単位鋼管杭を、地盤中
に打設した後、他方の単位鋼管杭の雄ねじが一方の単位
鋼管杭の挿入スリットに挿入されるようにして、他方の
単位鋼管杭の嵌合部と他方の単位鋼管杭の端部とを嵌合
し、雄ねじの一方の単位鋼管杭の外面側に突出した部分
に、接合板を、雄ねじに貫通されるようにして設け、雄
ねじの端部に、雌ねじを、接合板を単位鋼管杭の外面に
押圧するように螺着する。すると、他方の単位鋼管杭の
嵌合部と接合板とにより、一方の単位鋼管杭が挟持され
るので、一方の単位鋼管杭と他方の単位鋼管杭との離間
及び周方向への相対回転は阻止される。これにより、一
方の単位鋼管杭と他方の単位鋼管杭とを接合することが
出来る。よって、従来の溶接継手に比して、単位鋼管杭
の接合を容易且つ迅速に行なうことが出来る。また、本
発明では、周方向への相対回転が阻止されるので、請求
項１記載の鋼管杭の継手構造に増して高い接合力を発揮
することが出来る。

【００１１】請求項３記載の鋼管杭の施工方法によれ
ば、比較的弱い接合でよい下方の単位鋼管杭の継ぎ足し
に請求項１記載の鋼管杭の継手構造を用いることによ
り、下方の単位鋼管杭の接合を容易且つ迅速に行ない、
下方の継ぎ足しに比して強い接合を要する上方の単位鋼
管杭の継ぎ足しに、請求項１記載の鋼管杭の継手構造に
比して接合にはやや手間取るが接合力の強い請求項２記
載の鋼管杭の継手構造を用いることにより、鋼管杭を効
率よく施工することが出来る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図１０は、本発明の鋼管杭の継手構造を用いて継
ぎ足された第一、第二、第三単管１０、３０、５０から
なる鋼管杭１００を地盤１中に打設された状態を示して
おり、地盤１は、堅固な支持地盤２と支持地盤２上に層
をなす軟弱地盤３とによりなっている。鋼管杭１００の
第一単管１０は、その下部を支持地盤２中に打設されて
おり、第一単管１０の上端には、第二単管３０が継ぎ足
されている。第一単管１０の上端部と第二単管２０の下
端部により第一継手部２０が構成されており、第二単管
３０は軟弱地盤３中に位置している。第二単管３０の上
端には、第三単管５０が継ぎ足されており、第二単管３
０の上端部と第三単管５０の下端部により第二継手部４
０が構成されている。第三単位鋼管５０の上端部は、軟
弱地盤３から上方に突出している。

【００１３】第一継手部２０においては、図１に示すよ
うに、第一単管１０の上端部に、複数の係合スリット１
１が第一単管１０の上端部の周方向（図１矢印Ａ、Ｂ方
向）に所定のピッチで周設されており、各係合スリット
１１は、図２に示すように、第一単管１０の上端縁から
第一単管１０の延在方向に穿設形成された挿入溝１２
と、挿入溝１２の底部１２ａの図２左方の側壁１２ｂか
ら第一単管１０の周方向（図２矢印Ａ、Ｂ方向）に形成
された係止溝１３とにより構成されている。

【００１４】第二単管３０の下端部内周面には、図３に
示す嵌合筒３１が図５に示すように工場等で予め嵌着さ
れ溶接されており、嵌合筒３１は、その下部を下方に突
出している。嵌合筒３１の下部外周面には、第一単管１
０の係合スリット１１に対応する位置に、それぞれ係合
突起３２が周設されている。また、図１においては、嵌
合筒３１は、嵌合筒３１の第一単管１０の上端部内周面
に嵌合しており、係合突起３２は、図２に示すように係
合スリット１１の係止溝１３に係止されている。

【００１５】また、図１０に示す第二継手部４０におい
ては、図６に示す第二単管３０の上端部に、挿入スリッ
ト３３が、複数個、周方向（図９矢印Ａ、Ｂ方向）に所
定のピッチで周設されており、各挿入スリット３３は、
図７に示すように第二単管３０の上端縁から第二単管３
０の延在方向に形成されている。

【００１６】第三単管５０の下端部内周面には、図８、
図９に示すように、複数枚の嵌合板５１が第三単管５０
の周方向（図９矢印Ａ、Ｂ方向）に第二単管３０の各挿
入スリット３３に対応するように所定のピッチで周設さ
れており、各嵌合板５１は、その下部を下方に突出して
いる。嵌合板５１の下部には、高力ボルト５２が、嵌合
板５１の内面から外面に貫通するように設けられてお
り、高力ボルト５２は、図６、図７に示すように第二単
管３０の挿入スリット３３を貫通して第二単管３０の外
面側に突出している。

【００１７】高力ボルト５２の第二単管３０の外面側に
突出した部分には、接合板５３が、高力ボルト５２に貫
通されるようにして設けられており、高力ボルト５２の
端部には、ナット５４が接合板５３を第二単管３０の外
面に押圧するように螺着されている。

【００１８】鋼管杭１００等は、以上のような構成を有
するので、この鋼管杭１００の地盤１中への打設は、以
下のように容易且つ迅速に行なうことが出来る。即ち、
まず、第一単管１０の上端部には、図５に示すように工
場等で予め係合スリット１１が形成されており、第二単
管３０の下端部内周面には、図３に示す係合突起３２の
設けられた嵌合筒３１が図５に示すように工場等で予め
嵌着され溶接されており、第二単管３０の上端部には、
挿入スリット３３が予め形成されており、また、第三単
管５０の下端部には、図９に示すように、予め、高力ボ
ルト５２の設けられた嵌合板５１が溶接されているの
で、現場での工期の短縮を図ることが出来る。

【００１９】そこで、現場では、図１１に示すように第
一単管１０を軟弱地盤３に打込み、第一単管１０の上方
に第二単管３０を吊り込む。すると、第一単管１０の上
端部と第二単管３０の下端部は、図５に示すように配置
される。そこで、第二単管３０の係合突起３２が第一単
管１０の係合スリット１１の図２に示す挿入溝１２から
挿入されるように第二単管３０の周方向（矢印Ａ、Ｂ方
向）の角度位置を調節しつつ、第二単管３０を第一単管
１０側に下ろす。

【００２０】すると、図５に示す第二単管３０の嵌合筒
３１が第一単管１０の上端部内周面に嵌合しつつ、第二
単管３０の係合突起３２が、図２に示す第一単管１０の
係合スリット１１の挿入溝１２の底部１２ａまで挿入さ
れる。また、このとき、同時に、第一単管１０の上端と
第二単管３０の下端は当接する。この当接により、第二
単管３０に上方から加わる荷重を第一単管１０に伝達す
ることが出来る。

【００２１】そこで、第二単管３０を図中矢印Ａ方向に
回転する。すると、第二単管３０の係合突起３２が、第
一単管１０の係止溝１３に挿入されるので、第一単管１
０と第二単管３０とは、この係止溝１３及び係合突起３
２により第一ないし第二単管１０、３０の延在方向への
離間を阻止することが出来る。これにより、第一単管１
０と第二単管３０とは接合される。よって、従来の溶接
継手に比して、第一単管１０、第二単管２０等の単管の
接合を容易且つ迅速に行なうことが出来るので、工期の
短縮を図ることが出来る。また、従来の溶接継手のよう
に、継手の品質管理を溶接工の技量や経験に頼ることは
ないので、継手の品質の向上を図ることが出来る。

【００２２】次に、図１２に示す第一単管１０に接合さ
れた第二単管３０を第一単管１０と共に軟弱地盤３中へ
打込み、第二単管３０の上方に第三単管５０を吊り込
む。すると、第二単管３０の上端部と第三単管５０の下
端部は、図９に示すように配置される。そこで、第三単
管５０の高力ボルト５２が第二単管３０の挿入スリット
３３に挿入されるように第三単管５０の周方向（矢印
Ａ、Ｂ方向）の角度位置を調節しつつ、第三単管５０を
第二単管３０側に下ろす。

【００２３】すると、第三単管５０の嵌合板５１が第二
単管３０の上端部内周面に嵌合しつつ、第三単管５０の
高力ボルト５２が、第二単管３０の挿入スリット３３に
挿入される。また、これと同時に、第二単管３０の上端
と第三単管５０の下端は当接する。この当接により、第
三単管５０に上方から加わる荷重を第二単管３０に伝達
することが出来る。

【００２４】そこで、高力ボルト５２の第二単管３０の
外面側に突出した部分に、図７に示すように接合板５３
を、高力ボルト５２に貫通されるように設け、高力ボル
ト５２の端部に、ボルト５４を接合板５３を第二単管３
０の外面に押圧するように螺着する。すると、図９に示
す第三単管５０の嵌合板５１と図７に示す接合板５３と
により、第二単管３０が挟持されるので、第二単管３０
と第三単管５０とは、その離間及び周方向への相対回転
を阻止される。これにより、第二単管３０と第三単管５
０とを接合することが出来る。よって、従来の溶接継手
に比して、第二単管３０、第三単管５０等の単管の接合
を容易且つ迅速に行なうことが出来る。よって、工期の
短縮を図ることが出来る。また、この継手では、周方向
への相対回転も阻止されるので、第一単管１０と第二単
管３０との継手に増して高い接合力を発揮することが出
来る。また、従来の溶接継手のように、継手の品質管理
を溶接工の技量や経験に頼ることはないので、継手の品
質の向上を図ることが出来る。

【００２５】そして、図１３に示す第三単管５０を第
一、第二単管１０、３０と共に軟弱地盤３中へ打込む。
すると、図１０に示すように、第一単管１０の下端部を
支持地盤２中に打込むことが出来、これにより、第一、
第二、第三単管１０、３０、５０からなる鋼管杭１００
の地盤１中への施工が完了する。

【００２６】また、図１０の鋼管杭１００に沿って示さ
れた線図は、施工後の鋼管杭１００に作用する曲げモー
メント分布を示しており、この曲げモーメント分布によ
れば、第一継手部２０には、ほとんど曲げモーメントが
作用しない。従って、第一継手部２０は、比較的弱い接
合でよい。そこで、第一継手部２０では、接合を容易且
つ迅速に行なうことが出来る回転ロック方式を用いる。
また、第二継手部４０は、曲げモーメントの値が大きく
なる位置に設計されており、従って、この第二継手部４
０は、第一継手部４０に比して強い接合が必要である。
そこで、第二継手部４０では、回転ロック方式に比して
接合にはやや手間がかかるが、強い接合を行なうことが
出来る高力ボルトを用いた継手構造を用いる。これによ
り、鋼管杭１００を効率よく施工することが出来る。

【００２７】従って、上記実施例によれば、第一、第
二、第三単管１０、３０、５０の継手の品質の向上を図
ることが出来、且つ、鋼管杭１００の施工を容易且つ迅
速に行なうことが出来る。

【００２８】尚、上記実施例においては、第二単管３０
に係合突起３２の設けられた嵌合筒３１を図５に示すよ
うに工場等で予め嵌着溶接するように設けたが、図４に
示すように、嵌合筒３１をそれぞれ係合突起３２の設け
られた複数の嵌合板３４に分割して予め形成しておき、
その嵌合板３４を筒状に形成しつつ、第二単管３０に溶
接するようにしてもよい。

【００２９】また、上記実施例においては、第一単管１
０の上端部に係合スリット１１を設け、第二単管３０の
下端部に嵌合筒３１及び係合突起３２を設けたが、第一
単管１０の上端部に嵌合筒３１及び係合突起３２を設
け、第二単管３０の下端部に係合スリット１１を設ける
ようにしてもよいことは勿論である。

【００３０】また、上記実施例においては、第二単管３
０の上端部に挿入スリット３３を設け、第三単管５０の
下端部に嵌合板５１及び高力ボルト５２を設けたが、第
二単管３０の上端部に嵌合板５１及び高力ボルト５２を
設け、第三単管５０の下端部に挿入スリット３３を設け
るようにしてもよいことは勿論である。

【００３１】また、上記実施例の第三単管５０に設けら
れた複数の嵌合板５１を、一まとめにして筒状体として
もよいことは勿論である。

【００３２】また、上記実施例においては、三本の単管
１０、３０、５０を継ぎ足した鋼管杭１００の打設につ
いて記したが、必ずしも三本である必要はなく、四本以
上であってもよいことは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】請求項１記載の鋼管杭の継手構造によれ
ば、従来の溶接継手に比して、一方の単位鋼管杭と他方
の単位鋼管杭とを容易且つ迅速に接合することが出来る
ので、工期の短縮を図ることが出来、また、従来の溶接
継手のように、継手の品質管理を溶接工の技量や経験に
頼ることはないので、継手の品質の向上を図ることが出
来る。

【００３４】請求項２記載の鋼管杭の継手構造によれ
ば、従来の溶接継手に比して、一方の単位鋼管杭と他方
の単位鋼管杭とを容易且つ迅速に接合することが出来る
ので、工期の短縮を図ることが出来る。また、従来の溶
接継手のように、継手の品質管理を溶接工の技量や経験
に頼ることはないので、継手の品質の向上を図ることが
出来る。また、請求項１記載の鋼管杭の継手構造に増し
て高い接合力を発揮することが出来る。

【００３５】請求項３記載の鋼管杭の継手構造によれ
ば、鋼管杭を効率よく施工することが出来るので、工期
の短縮を図ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 鋼管杭の第一継手部を示す図である。

【図２】 図１の係合スリットと係合突起の係合状態を
示す図である。

【図３】 図１の第二単管とその嵌合筒の接合状態を示
す図である。

【図４】 図３の嵌合筒を分割した嵌合板を示す図であ
る。

【図５】 第一単管上に第二単管を吊り込んだ状態を示
す図である。

【図６】 鋼管杭の第二継手部を示す図である。

【図７】 図６の挿入スリットと高力ボルトとの係合及
び高力ボルトに設けられた接合板及びナットを示す図で
ある。

【図８】 図６の第三単管とその嵌合板との接合状態を
示す図である。

【図９】 第二単管上に第三単管を吊り込んだ状態を示
す図である。

【図１０】 本発明の鋼管杭の継手構造を用いて継ぎ足
された第一、第二、第三単管からなる鋼管杭を地盤中に
打設した状態を示す図である。

【図１１】 第一単管を地盤に打込んだ状態を示す図で
ある。

【図１２】 図１１の第一単管に第二単管を接合した状
態を示す図である。

【図１３】 図１２の第一、第二単管を更に地盤中に打
込んだ後、第二単管に第三単管を接合した状態を示す図
である。

【符号の説明】

１…地盤 １０…第一単管（単位鋼管杭） １１…係合スリット １２…挿入溝 １２ａ…底部 １２ｂ…側壁 １３…係止溝 ３０…第二単管（単位鋼管杭） ３１…嵌合筒（嵌合部） ３２…係合突起 ３３…挿入スリット ５０…第三単管（単位鋼管杭） ５１…嵌合板（嵌合部） ５２…高力ボルト（雄ねじ） ５３…接合板 ５４…ナット（雌ねじ） １００…鋼管杭

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の単位鋼管杭を継ぎ足しつつ地盤中
   に打設される鋼管杭の継手構造であって、 一方の単位鋼管杭の端部には、該単位鋼管杭の端縁から
   該単位鋼管杭の延在方向に形成された挿入溝と、該挿入
   溝の底部の一方の側壁から該単位鋼管杭の周方向に形成
   された係止溝とからなる係合スリットが形成され、 他方の単位鋼管杭の端部には、前記一方の単位鋼管杭の
   端部に嵌合する嵌合部が設けられ、 前記嵌合部の、前記一方の単位鋼管杭の係合スリットに
   対応する位置には、それぞれ係合突起が、前記嵌合部の
   前記一方の単位鋼管杭の端部への嵌合と共に前記係合ス
   リットの挿入溝の端部から該挿入溝の底部まで挿入さ
   れ、前記一方の単位鋼管杭又は前記他方の単位鋼管杭を
   前記周方向に回転することにより前記係止溝に係止され
   るように設けられていることを特徴とする鋼管杭の継手
   構造。
2. 【請求項２】 複数の単位鋼管杭を継ぎ足しつつ地盤中
   に打設される鋼管杭の継手構造であって、 一方の単位鋼管杭の端部には、該単位鋼管杭の端縁から
   該単位鋼管杭の延在方向に形成された挿入スリットが設
   けられ、 他方の単位鋼管杭の端部には、前記一方の単位鋼管杭の
   端部に嵌合する嵌合部が設けられ、 前記嵌合部の、前記一方の単位鋼管杭の挿入スリットに
   対応する位置には、それぞれ雄ねじが、前記挿入スリッ
   トを貫通して前記一方の単位鋼管杭の外面側に突出する
   ように設けられ、 前記雄ねじの前記一方の単位鋼管杭の外面側に突出した
   部分には、接合板が、該雄ねじに貫通されるようにして
   設けられ、 前記雄ねじの端部には、雌ねじが前記接合板を前記単位
   鋼管杭の外面に押圧するように螺着されていることを特
   徴とする鋼管杭の継手構造。
3. 【請求項３】 請求項１記載の鋼管杭の継手構造及び請
   求項２記載の鋼管杭の継手構造を用いて、単位鋼管杭を
   継ぎ足しつつ地盤中に打設される鋼管杭の施工方法であ
   って、 下方の単位鋼管杭の継ぎ足しに請求項１記載の鋼管杭の
   継手構造を用い、 上方の単位鋼管杭の継ぎ足しに請求項２記載の鋼管杭の
   継手構造を用いることを特徴とする鋼管杭の施工方法。