JPH11344169A

JPH11344169A - 管の継手構造

Info

Publication number: JPH11344169A
Application number: JP10151282A
Authority: JP
Inventors: Nobutaka Tamura; 暢崇田村
Original assignee: HOUSING TAMURA KK
Current assignee: HOUSING TAMURA KK
Priority date: 1998-06-01
Filing date: 1998-06-01
Publication date: 1999-12-14
Anticipated expiration: 2018-06-01
Also published as: JP4276715B2

Abstract

(57)【要約】【課題】軸方向に対する衝撃、あるいは荷重に対して
十分な耐久性を備えた管の継手構造を提供する。【解決手段】本発明は、管端部の接合面にそれぞれ固
定される一対の継手からなり、一方の継手は雄継手１２
であり、該雄継手１２は、管の端面に溶接により一体化
されるフランジ１６と、フランジ１６の中心に立上がる
筒部１８と、筒部外周に突出形成され、かつ円周方向に
所定のピッチで断続的に切り欠かれて複数のブロックに
分割された凹凸溝２０とを備え、他方の継手は雌継手１
４であり、該雌継手１４は、管の端面に溶接により一体
化され、雄継手１２の筒部１８に嵌合され、雄継手１２
のフランジ１６の端面に当接して一体に連続する円筒状
をなし、かつその内周面に前記各凹凸溝に噛合し、円周
方向に所定のピッチで断続的に切り欠かれて複数のブロ
ックに分割された凹凸溝２２を突出形成し、両継手１
２，１４同士を嵌合する際に、互いに相手側凹凸溝２
０，２２の突出位置をさけて嵌合し、嵌合状態で一方の
継手を回動することにより、前記凹凸溝２０，２２同士
を噛合させて連結する構造である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、鋼管杭、コンクリ
ートパイル、あるいは角柱などの連結に用いる継手構造
に関し、特に軸方向の応力伝達に優れた継手構造に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】地中に鋼管杭、コンクリートパイルを建
て込む場合、一般に図８に示す工法が採用されている。
図示の工法では、杭打機１のハンマーヘッド１ａをガイ
ド１ｂに沿って下降させて、下杭２の杭頭部に打撃力を
加えることで、下杭２を地盤Ｅ中に打ち込み、ついで、
クローラクレーン３により第二杭４を吊り込んで、その
先端を地表面に露出する下杭２の杭頭部に接続し、その
後、同杭打機１に第二杭４を受渡し、第二杭４の打設作
業を行う。

【０００３】以下同様の作業を次々に繰返すことによっ
て、複数の杭を接合しつつ所定の地中深度まで杭を建て
込む。

【０００４】各杭２，４同士の接続部５の接続構造とし
て、従来では鋼管杭の場合には、現場溶接により、また
コンクリートパイルの場合には、予めパイル上下に一体
化された鋼材からなる端板同士を同じく現場溶接によっ
て固定していたが、いずれの場合にも現場溶接技術者を
必要とし、また溶接作業は天候などに左右される上に、
必ずしも信頼性のある接合構造とはいえなかった。

【０００５】このような不具合を解消するため、従来よ
り各種無溶接継手構造が開発されている。そのうち、コ
ンクリートパイルの代表的な継手構造としては、例えば
特開平７−２５９０８２号公報がある。

【０００６】この公報記載の技術は、コンクリートパイ
ルの端板外周に凹凸状に嵌合する半割り状の一対の内リ
ングと、この内リングにテーパ状に係合する外リングか
らなり、杭同士を上下に接合した状態で内リングを端板
外周に係合し、次いで、予め一方の杭の外周に送通して
おいた外リングを内リングの外側にはめ込み、テーパ方
向に移動させることで、内リングをしばりばめ状態に緊
縮させることで、上下パイル間を連結する構造である。

【０００７】また、鋼管杭の場合には、例えば特開平９
−１１９１３２号公報に示すように、杭の上下外周に凹
凸を形成する、あるいは凹凸を形成した部材を一体化し
ておき、この凹凸に噛合う半割り状の一対の内リング、
およびこの内リングをしばりばめ状態に嵌合する外リン
グを備えた前述のコンクリートパイルの継手構造に類似
する継手構造や、或は特開平９−１４３９８７号公報に
示すように、端板に凹凸状に係合する継手リングと、こ
の継手リングの両端をしばりばめ状態に緊縮連結するボ
ルトを備えた継手構造などが開示されているほか、これ
らの緊縮連結構造に小改良を施したものなどが種々開示
されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
各種無溶接継手構造にあっては、いずれも次に述べる課
題があった。まず、いずれの継手構造であっても、杭同
士の接合部外周をリングによってしばりばめ状態に緊縮
連結する基本構造である一方、ハンマーヘッド１ａのパ
ーカッション運動により、ハンマーヘッド１ａから受け
る一回あたりの衝撃荷重は実際にはきわめて大きいた
め、リングを強固に嵌め付けておかなければ、その累積
衝撃荷重、およびこれに加えて杭の地中に対する貫入抵
抗により、リングが脱落してしまうおそれがあった。ま
た、この抜け防止をはかるために、前述の如く小改良技
術も各種開発されているが、いずれも機構の複雑さを伴
う割には十分な脱落防止効果が得られなかった。

【０００９】本発明は、以上の課題を解決するものであ
って、その目的は、軸方向に対する衝撃、あるいは荷重
に対して十分な耐久性を備えた管の継手構造を提供する
ものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明は、管端部の接合面にそれぞれ固定される一
対の継手からなり、前記継手のうち、一方の継手は雄継
手であり、該雄継手は、管の端面に溶接により一体化さ
れるフランジと、フランジの中心に立上がる筒部と、筒
部外周に突出形成され、かつ円周方向に所定のピッチで
断続的に切り欠かれて複数のブロックに分割された凹凸
溝とを備え、他方の継手は雌継手であり、該雌継手は、
管の端面に溶接により一体化され、前記雄継手の筒部に
嵌合され、雄継手のフランジ端面に当接して一体に連続
する円筒状をなし、かつその内周面には前記各凹凸溝に
噛合し、円周方向に前記雄継手と同一ピッチで断続的に
切り欠かれて複数のブロックに分割された凹凸溝が突出
形成され、両継手同士を嵌合する際に、互いに相手側凹
凸溝の突出位置をさけて嵌合し、嵌合状態で一方の継手
を回動することにより、前記凹凸溝同士を噛合させて連
結するものである。

【００１１】従って、以上の構成においては、嵌合作業
と回動作業によって継手同士が結合するため、連結作業
を簡単かつ短時間に行うことが可能であり、しかも従来
に比べて、構成部品の複雑さを伴うことがない。

【００１２】また、前記両継手の外周に、嵌合位置を表
示する合印を形成することで、嵌合作業をさらに確実に
行うことが出来る。

【００１３】さらに、両継手には凹凸溝同士が噛合した
状態で一致するボルト孔及びねじ孔を開口することによ
り、連結作業後このボルト孔にボルトをねじ込めば、両
継手の回転方向トルクをボルトに分担させることが出
来、さらに確実な連結を行うことが出来る。

【００１４】またさらに、前記各凹凸溝が軸方向に見て
略台形状に突出形成されていることにより、両継手の嵌
合時にはテーパー状に嵌合出来るため、位置決めが容易
になる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。

【００１６】図１、２において、鋼管からなる下部およ
び上部杭１０の頭部および底部にはそれぞれ本発明にか
かる雄継手１２及び雌継手１４が固定されている。

【００１７】各継手１２，１４は鋳物などの円筒形ダイ
キャスト製品からなるものであり、雄継手１２は、杭１
０の頭部に溶接により一体化される杭１０と同径のフラ
ンジ１６と、フランジ１６の上面に突出する中空筒部１
８と、筒部１８の外周に台形状に突出形成され、かつ円
周方向に所定ピッチで等分に切り欠かれ、複数のブロッ
クに分割された三角形状断面の凹凸溝２０を備えてい
る。

【００１８】これに対し、雌継手１４は、杭１０の底面
に溶接により固定され、杭１０と同径の円筒であり、そ
の内径は前記筒部１８の外径に凹凸溝２０の突出分を加
えた寸法とほぼ同一であり、高さは筒部１８の突出高さ
にほぼ相当する。そして、雌継手１４の内周部には、前
記各凹凸溝２０に噛合する同じく三角形状の凹凸溝２２
が突出形成されている。

【００１９】この凹凸溝２２は雄継手１２側の凹凸溝２
０と同一ピッチで円周方向に断続的に切り欠かれてブロ
ック化され、各凹凸溝２０の突出位置の隙間に嵌合出来
るように構成され、凹凸溝２０，２２の突出位置を避け
た位置での雄継手１２に対する雌継手１４の嵌合を可能
としている。

【００２０】また、雄継手のフランジ１６の面には円周
状の位置決め溝２４が形成され、これに対応して雌継手
１４の端面にはリング状の位置決め突起２６が突出さ
れ、両継手１２，１４を嵌合した状態での着座安定性を
図っている。

【００２１】さらに、図において、符号２８は、両継手
１２，１４の外周に刻印された嵌合位置決め用の合印、
３０は合印２８の近傍にあって、雌継手１４の外周に開
口されたボルト孔、３２は雄継手１２の筒部外周に形成
され、刻印位置から回動した状態で前記ボルト孔３０に
一致するねじ孔である。なお、図においては合印２８、
ボルト孔３０，ねじ孔３２共一カ所としているが、複数
箇所に形成することも可能であることは勿論である。

【００２２】次に以上の構成における杭１０同士の接合
手順を、図３以下の図を用いて説明する。

【００２３】まず、接合準備作業として、図３に示すよ
うに、下部側杭１０の上部外周に結束バンド４０をはめ
つけておく。この結束バンド４０の外周には筒部１８の
上部周縁に突出する三本のガイドアングル４２が１２０
°間隔で鉛直に取付けられており、図示しないクレーン
によりつり込まれる上部杭１０をこれらガイドアングル
４２により呼込みガイドする。

【００２４】そして、前記合印２８同士を合わせながら
矢印方向に吊りおろすことで、図４（ａ）に示すよう
に、雌継手１４は雄継手１２のフランジ１６上部に着座
し、筒部１８の外周に嵌合する。この状態では図５
（ａ）に断面して示すように、互いに相手側凹凸溝２
０，２２が交互に位置し、嵌合作業に支障をきたさない
ようになっている。

【００２５】なお、図においては、隣合う凹凸溝２０，
２２同士は径方向に密接して係合しているように描かれ
ているが、吊り込み作業性を勘案して多少の隙間を持た
せてあることは勿論である。

【００２６】この状態から、各図の矢印に示す時計方向
に上部杭１０を回動させれば、ねじ孔３２に対し、ボル
ト孔３０が一致する。これと同時に、前記凹凸溝２０，
２２同士が噛合し、図４，５（ｂ）に示すようにボルト
Ｂのねじ込み作業が可能となり、ボルトＢのねじ込みに
より周方向の周り止めがなされる。その後結束バンド４
０を取外せば、全ての接合作業を完了する。

【００２７】図６（ａ），（ｂ）は、以上の作業を側面
方向から見たもので、上部杭１０を吊りおろした状態で
はフランジ１６の位置決め溝２４に雌継手１２の位置決
め突起２６が嵌合し、着座安定性を図っていると同時
に、周方向の回動ガイドを行っている。そして回動操作
後は、特に（ｂ）に示すように、凹凸同士は密に噛合
し、軸力方向のトルクをこの部分で分担することにな
り、短時間の作業で強固な結合を実現することになる。

【００２８】接合作業後は、図８に示す作業により地中
に順次建て込まれるが、以上の構造により、接合作業後
の杭１０に対する繰返し衝撃荷重に対して十分な耐久性
を得られることになり、また外周に余分な突起物がない
ため、貫入抵抗も減少出来るなどの利点もある。

【００２９】なお、以上の実施形態では、雄継手１２を
杭頭部に、雌継手１４を杭底部に固定した場合を説明し
たが、逆であってもかまわない。また呼込みガイド用ガ
イドアングル４２も上部側杭に装着することもでき、取
付作業性を勘案していずれかを選択できる。

【００３０】図７は、本発明の他の実施形態を示すもの
である。図において、前記実施形態と同一箇所には同一
符号を付してその説明を省略し、異なる箇所にのみ異な
る符号を用いて説明する。

【００３１】図は雄継手１２を示し、筒部１８の外周に
突出形成される各凹凸溝５０は、側面視で上方側に向け
て台形状に小径化した状態で所定のピッチでブロック化
され、これに応じて筒部１８の外周面は、くさび形状と
なる。

【００３２】一方、雌継手は図示省略するが、以上の台
形状凹凸溝５０とは逆向きの台形状凹凸溝であって、雄
継手１２と同一ピッチでブロック化されている。

【００３３】従って、本実施形態では、嵌合時に順次く
さび形に嵌合ガイドされるため、さらに嵌合作業が向上
する。

【００３４】なお、以上の各実施形態においては、凹凸
溝の断面形状を三角形状としたが、矩形状凹凸、波形凹
凸、鋸歯状凹凸など、考え得る限りの各種断面形状を採
用出来る。但し、以上の凹凸形状は、製作コストや、継
手１２、１４同士の結合の確実さや、力学的構造、およ
び作業性との兼合いを勘案して最適断面形状を選択でき
る。

【００３５】また、実施形態では本発明を杭の接合に適
用した場合を示したが、鋼管柱の接合など建築用の構造
材の接合一般に適用可能であり、さらに、本実施形態で
は円筒形の杭を接合対象としたが、継手のフランジ形状
を管の端面形状に応じて適宜形成すれば、円筒形だけで
なく角形や多角形等のあらゆる断面形状の管の接合に関
して適応可能であり、かつ接合位置外周に突起物がない
ため、管径の同一性を保持した状態で順次短時間で接合
できる。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。管の軸方向には凹凸嵌合によって強固な結合が維持さ
れ、接合剛性が高いことと相俟って、軸方向応力につい
ての高い伝達効率を得られる利点がある。

【００３７】結合のためのボルト本数を従来のものと
比べて極度に減少でき、作業性が著しく向上し、作業時
間を短縮できる。杭に適用した場合には、その外径と同一径とすること
で、貫入抵抗を減ずることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態による継手の分解斜視図であ
る。

【図２】（ａ），（ｂ）は図１のＡ部及びＢ部を拡大し
て示す部分断面斜視図である。

【図３】同継手を用いた杭の組付け作業手順を示す斜視
図である。

【図４】（ａ），（ｂ）は図３に引続く作業手順を示す
斜視図である。

【図５】（ａ），（ｂ）は図４（ａ），（ｂ）のＣ−Ｃ
線及びＤ−Ｄ線における平断面図である。

【図６】（ａ），（ｂ）は同作業形態を側面側から見た
断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態を示す斜視図である。

【図８】一般の杭打手順を示す工法説明図である。

【符号の説明】

１０鋼管杭１２雄継手１４雌継手１６フランジ１８筒部２０，５０，２２凹凸溝２８合印３０ボルト孔３２ねじ孔Ｂボルト

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】管端部の接合面にそれぞれ固定される一
対の継手からなり、前記継手のうち、一方の継手は雄継手であり、該雄継手
は、管の端面に溶接により一体化されるフランジと、フ
ランジの中心に立上がる筒部と、筒部外周に突出形成さ
れ、かつ円周方向に所定のピッチで断続的に切り欠かれ
て複数のブロックに分割された凹凸溝とを備え、他方の継手は雌継手であり、該雌継手は、管の端面に溶
接により一体化され、前記雄継手の筒部に嵌合され、雄
継手のフランジ端面に当接して一体に連続する円筒状を
なし、かつその内周面には、前記各凹凸溝に噛合し、円
周方向に前記雄継手と同一ピッチで断続的に切り欠かれ
て複数のブロックに分割された凹凸溝が突出形成され、両継手同士を嵌合する際に、互いに相手側凹凸溝の突出
位置をさけて嵌合し、嵌合状態で一方の継手を回動する
ことにより、前記凹凸溝同士を噛合させて連結する、ことを特徴とする管の継手構造。
【請求項２】前記両継手の外周に、嵌合位置を表示す
る合印を形成したことを特徴とする請求項１記載の管の
継手構造。
【請求項３】両継手には凹凸溝同士が噛合した状態で
一致するボルト孔及びねじ孔を開口したことを特徴とす
る請求項１または２記載の管の継手構造。
【請求項４】前記各凹凸溝が軸方向に見て略台形状に
突出形成されていることを特徴とする請求項１〜３いず
れか記載の管の継手構造。