コンクリート杭の接続部構造
【課題】従来の杭の無溶接接続部構造は、杭に曲げモーメントが作用した場合に、リングを押し開く大きな力が作用し、リングを強大にする必要があった。また、リング外径が大きく杭を中堀工法によって地中に沈設する時に沈設抵抗が増大し、杭の沈設作業能率が低下する問題があった。
【解決手段】上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の外周に、分割したリング体２０を外嵌する。リング体２０はコ字状断面の円周凹溝２２を内周面に備え、この円周凹溝２２の幅は端板１０１、１１１の合計厚さより大きい。リング体２０は杭軸方向両側に延長する延長部２３を備え、この延長部２３の外周に円錐テーパ２５を設け、このテーパ２５に締付リング３０を嵌めて固定する。この接続部構造１０の外径は杭１００、１１０の外径寸法より僅か大きいものとなった。また、上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１同士の当接面に剪断キー１２０を配設した。
【解決手段】上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の外周に、分割したリング体２０を外嵌する。リング体２０はコ字状断面の円周凹溝２２を内周面に備え、この円周凹溝２２の幅は端板１０１、１１１の合計厚さより大きい。リング体２０は杭軸方向両側に延長する延長部２３を備え、この延長部２３の外周に円錐テーパ２５を設け、このテーパ２５に締付リング３０を嵌めて固定する。この接続部構造１０の外径は杭１００、１１０の外径寸法より僅か大きいものとなった。また、上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１同士の当接面に剪断キー１２０を配設した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート杭の接続部構造に関し、さらに詳しくは、無溶接接続構造の接続部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート杭の接続部は、杭の接続端部金物（端板）の外周に溶接用の開先を設け、この開先にアーク溶接を施すことにより端板同士を接続するのが一般的であった。杭打ち現場で杭を沈下施工するときに、接続部を溶接しながら沈下するためには、特殊な溶接技能者を要すると共に、溶接作業は天候に支配され、また、溶接部にクラックが生ずる場合があるなど、杭打ち工程を阻害する要因が多かった。
【０００３】
このような問題点を解決し、杭施工現場における溶接作業を廃止し、無溶接で接続する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
その技術は、杭の突き合わせ端部近傍の円周上に１条または複数条の断面台形状の溝又は突条を設け、その外径にこれと係合する突条又は溝を有する分割リングを嵌め、この分割リングをテーパ付きの外リングで締め付けることによって、上記突条と溝とを噛み合わせ、上下杭を圧着させると共に強固に締め付けるものである。上下杭の圧着は、外リングで分割リングを締め付けたとき、断面台形状の溝の側壁とこれと噛み合う突条の側壁のテーパにより、杭に杭軸方向圧着力を与えるようになっている。
【０００５】
この技術は、溶接を必要としないので溶接技能工を必要とせず、天候等の制約がなく、また、極めて簡単に杭を強固に接続することができる優れた技術であり、近年、広く賞用されている。
【特許文献１】実開平３−８３２２４号公報（第４−６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、非常に優れた技術として各所に採用されているが、さらに改善すべき点として、次の問題があった。
【０００７】
（ａ）杭端部近傍に設けた凹溝の側壁と突条の側壁面との接触部の勾配により生ずる分力により、上下の杭を杭軸方向に圧着させるので、強固な継手を実現することが出来るが、一方、この凹溝と突条の接触面に大きな圧縮力が生ずるので、分割リングの寸法や強度を大きくする必要がある。さらに杭に曲げモーメントが作用した場合に、この曲げモーメントにより、分割リングを押し開く大きな力が接触部に加算されて作用するので、外リングに大きな円周方向引張力が作用し、外リングを強大にする必要があった。このため、外リングの質量が大きくなり、特に大径の杭では人力で取り扱うことが困難となる問題があった。
【０００８】
（ｂ）外リングの外径が杭の外径よりかなり大きくなるので、杭を中堀工法によって地中に沈設する時に地盤による沈設抵抗が増大し、杭の沈設作業能率が低下すると言う問題があり、地層条件によっては沈設抵抗が過大となり杭が高止まりする場合もあった。これを防止するため、杭先端に厚さの厚いフリクションカッタを装着する必要があり、特殊の加工が必要になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、基本的には上記無溶接継手を踏襲するもので、上記のような問題点を解決した、改善された、合理的なコンクリート杭の接続部構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とするコンクリート杭の接続部構造である。
【００１１】
すなわち、本発明は、コンクリート杭の接続部において、
（ａ）当接した上下端板外周肩部に遊嵌するコ字状断面の円周凹溝を内周面に備え円周を複数分割したリング体を設け、
（ｂ）この分割したリング体は杭軸方向２方向に延長する円弧状延長部を備え、この円弧状延長部は内面が上下杭外面に当接し、その外面に軸方向テーパ（円錐テーパ）を備えている。
（ｃ）上下に延長した延長部の円錐テーパにそれぞれ外嵌して、分割したリング体をまとめて杭外周に締付ける締付リングを備えている。
【００１２】
ここで、上下端板外周肩部とは、上下端板外周部の反圧着面側の隅角部を言う。コ字状断面の円周凹溝は、当接した上下端板外周肩部に遊嵌する。すなわち、この円周凹溝の幅（杭軸方向寸法）は、上下端板の合計厚さより僅か大きい寸法に形成されている。また、この円周凹溝の深さ（杭軸方向直角寸法）は、杭に分割したリング体を装着したとき、端板の外径との間に僅かな隙間を有する寸法とする。
【００１３】
遊嵌するコ字状断面の凹溝は、コ字状の開口寸法が、上下端板の合計厚さに対して僅か大きいものであればよく、その寸法差（端板の合計厚さとコ字状断面の円周凹溝との隙間寸法）は、円周凹溝を容易に端板肩部に係合させることが出来るように、上記端板及びリング体の仕上寸法、仕上げ精度等に応じて定めるとよい。
【００１４】
また、上記コンクリート杭の接続部構造において、前記締付リングの外径寸法が、杭径に応じて杭径プラス一定値以下となるように、杭端部近傍の外径を縮小する。補強鋼板筒体を前記端板と一体に杭外径に設け、該補強板筒体外周に前記円弧状延長部を当接させるようにする。こうすると、上下杭同士の接続部の強度を低下させることなく、継手の外径が杭の外径に対して適切な寸法とすることができるので、中堀工法による杭の沈設作業が阻害されることがなく、好適である。
【００１５】
また、前記上下杭の端板同士の当接面に対向する凹溝を設け、該凹溝内に剪断キーを配設することによって、上下杭間に作用する剪断力に対する大きな抵抗力を確保することができ、接続部の前記リング体に剪断力を負担させる必要がなく、部材の寸法、強度を低減することが可能となり、経済的な設計をすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、無溶接構造のコンクリート杭の接続部構造の利点をそのまま踏襲し、さらに簡易な構造で、強度的に優れた特性を発揮すると共に、杭の沈設工程が簡略化、能率化され、寄与するところが大であるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
まず、従来技術の問題点について図３を参照して説明する。図３は従来技術の無溶接継手構造を示す断面図である。図３に示す上下杭１００、１１０の突合継手は、杭１００、１１０の端部に端板１０１、１１１を備え、この端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８にテーパを設け、突合接触した端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８のテーパに係合する溝６１を有する分割リング６０を外嵌する。溝６１は端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８に当接する側壁を備えた台形断面を有する。分割リング６０は、円周方向に２つ割りに分割されている。この分割リング６０は外径に円錐テーパ６２を付してある。内径側にテーパ面７１を有する外リング７０を軸方向に力Ｐで押しつけて分割リング６０を締め付けている。この分割リング６０の内径側の溝６１は端板１０１、１１１の肩部１０８、１１８のテーパに係合し、このテーパにより、上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１を圧着させると共に、強固に締め付けるものである。つまり、上下杭１００、１１０の圧着は、外リング７０のテーパ面７１で分割リング６０を締め付けたとき、断面台形状の溝６１の側壁とこれと噛み合う端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８のテーパにより、杭１００、１１０に杭軸方向圧着力を与える。
【００１９】
この杭軸方向圧着力について図３を参照して考察する。
【００２０】
今、外リング７０の内径側の円錐テーパ面７１のテーパ角をαとする。例えば、テーパの傾きが１／１０であれば、αは約１°４０´となる。次に、端板１０１、１１１と内リング６０との間のテーパを２／５とすれば、そのテーパ角βは約２１°５０´となる。さらに、各テーパ面の摩擦係数μを仮に０．０３と仮定すると、摩擦角λは約１°４３´となる。
【００２１】
図３に示すように、外リング７０に軸方向押力Ｐを加えると、外リング７０と内リング６０との間のテーパ面に締付力（くさび力）が発生する。この締付力Ｑは
Ｑ＝Ｐ×ｃｏｔ（α＋２λ）
≒Ｐ×１１．２
となる。このとき、端板１０１、１１１と内リング６０の内面溝６１の側壁との間に作用する杭軸方向押圧力（くさび力）Ｒは
Ｒ＝（Ｑ×１／２）×ｃｏｔ（β＋２λ）
≒Ｐ×１１．８
となる。すなわち、外リング７０に加えた軸方向力Ｐの１０倍以上の杭軸方向締付力Ｒが生ずることとなる。つまり、分割リング６０の凹溝６１の側壁が端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８のテーパに係合することによって、凹溝６１の側壁と端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８との接触部の勾配により生ずる分力により、上下の杭１００、１１０を杭軸方向の大きな力で、圧着させる。従って、強固な継手を実現することが出来る。このため、この凹溝６１と端板１０１、１１１の肩部１０８、１１８との接触面に大きな圧縮力が生ずる。この大きな圧縮力に対応するため、分割リング６０の寸法や強度を大きくする必要がある。
【００２２】
さらに杭１００、１１０に曲げモーメントが作用した場合に、この曲げモーメントにより、分割リング６０を押し開く大きな力が端板１０１、１１１の肩部１０８、１１８の接触部に加算されて作用する。このとき、分割リング６０には外方に開く方向に大きな力が作用する。このため、外リング７０に大きな円周方向引張力が作用することとなるので、外リング７０を強大にする必要があった。これらの原因により、外リング７０は寸法が大きくなるので、必然的に質量が大きくなり、特に大径の杭では外リング７０を人力で取り扱うことが困難となる問題があった。
【００２３】
また、図３に示す従来例の構造では、外リング７０の外径が杭１００、１１０の外径よりかなり大きくなるので、杭１００、１１０を中堀工法によって地中に沈設する時に、外リング７０の部分の沈設抵抗が増大し、杭１００、１１０の沈設作業能率が低下する。地層や地盤の条件によってはこの沈設抵抗が過大となり、杭１００、１１０が高止まりする場合もあった。
【００２４】
図２は以上の問題を改善した本発明の実施例のコンクリート杭１００、１１０の接続部構造を示す断面図、図１はその部分拡大図である。
【００２５】
コンクリート杭１００、１１０は上下端にそれぞれ端板１０１、１１１を有し、この端板に係止するボタンヘッドを有するＰＣ鋼材１０２、１１２を備え、この鋼材１０２、１１２によってコンクリート１０３、１１３にプレストレスを導入したＰＣ杭である。端板１０１、１１１の近傍の外周には補強板１０４、１１４、１０５、１１５を備えている。
【００２６】
本発明のコンクリート杭の接続部構造１０は、杭１００、１１０の端板１０１、１１１に外嵌するリング体２０と、このリング体２０の上下延長部２３のに外嵌する外リング３０とから成っている。
【００２７】
リング体２０は、図２に示すように、その内径側にコ字状断面の円周凹溝２２を備えた本体部２１とこの本体部２１から杭軸方向両側に延長した延長部２３とから構成されている。リング体２０は、円筒を円周方向に複数に分割した円弧板状をなしている。分割部の隙間寸法は３ｍｍ程度である。
【００２８】
円周凹溝２２は上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の外周に遊嵌する。円周凹溝２２の幅は端板１０１、１１１の合計厚さより僅か小さい。
【００２９】
図１では、端板１０１、１１１の外周肩部１０７、１１７に段状の杭軸直交面を設けている。通常、端板１０１、１１１は各面を機械加工によって仕上加工としているので、この外周肩部１０７、１１７も機械仕上面とするとよい。
【００３０】
また円周凹溝２２の溝底面は、リング体２０を杭１００、１１０の外周に装着したとき、端板１０１、１１１の外周面との間に隙間が生じないように形成されている。
【００３１】
リング体２０は円周凹溝２２を設けた本体部２１から、杭軸方向両側に延長した延長部２３を有する。延長部２３は杭１００、１１０の外周に設けた円筒状の補強板１０４、１１４に接触外嵌する内面２４を有する。延長部２３の外径側は、杭軸方向に円錐テーパ２５を形成している。この円錐テーパ２５に外リング３０が外嵌する。外リング３０は内面に円錐テーパ面を備えた短円筒状の一体リングである。外リング３０の内面３１はリング体２０の外径のテーパと同一テーパを有する形状となっている。
【００３２】
図２に示すように、杭１００、１１０を連結するとき、上下の外リング３０を３０ａで示すような位置にそれぞれ上下杭１００、１１０に嵌めておき、リング体２０を上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の外周側に装着し、次いで外リング３０ａを矢印３２で示すように杭軸方向に移動させて、リング体２０の延長部２３の外周に押し込む。リング体２０はこの外リング３０の内面テーパ３１によりリング体２０の延長部２３が補強板１０４、１１４の外径に圧着し、固定される。
【００３３】
図１に示すように、本発明のコンクリート杭１００、１１０の接続部構造１０は端板１０１、１１１の肩部１０７、１１７にテーパを設けず、分割リング２０の内側凹溝２２は溝の幅が端板１０１、１１１の合計厚さに対して少し小さく、端板の外周側に遊嵌するようになっている。
【００３４】
端板１０１、１１１の肩部１０７、１１７は杭軸と直角な平面となっている。端板１０１、１１１は通常各面を仕上加工するので、この肩部１０７、１１７も通常は仕上加工した面となっている。
【００３５】
分割リング２０の内側凹溝２２も、原則として側壁にテーパを設けない。但し、凹溝２２の側壁の上下端の隅角部に丸味を施したり、凹溝２２の側壁面が僅かな抜き勾配を有することを妨げるものではない。
【００３６】
分割リング２０の製造方法としては、例えば鋼板を図２に示す断面の平鋼板にロール圧延し、これを短尺に切断し、切断された部材をプレス等にて円弧状に湾曲加工すること等によって製造することができる。従って、凹溝２２の形状や本体部２１の形状等は、例えば、分割リング２０の製造工程に対応した形状、寸法等に必然的に定まる場合がある。
【００３７】
端板１０１、１１１の合計厚さと凹溝２２の幅との差は、杭１００、１１０の寸法等に応じ０．１〜０．５ｍｍとすればよい。例えば、０．２ｍｍ以下程度が最も好ましい。
【００３８】
本発明の分割リング２０は、上述の従来技術とは異なり、接続した杭１００、１１０の軸方向圧縮力を生じない。杭１００、１１０の軸向圧縮力は、杭同士の端板１０１、１１１の接触により伝達される。杭の軸方向引張力は、杭１００を上昇させる時に生ずるが、その引張力の大きさは小さく、分割リング２０の溝２２と端板１０１、１１１の肩部１０７、１１７との接触によって伝達される。
【００３９】
分割リング２０は、杭軸方向両側へ延長されており、この延長部２３の外径側にテーパ２５が施されている。分割リング２０は、この杭軸方向両側への延長部２３の外周に外リング３０を嵌めて固定する。外リング３０がテーパによって分割リング２０を締めつけたとき、分割リング２０の杭軸方向延長部２３の内面が杭１００、１１０の補強板１０４、１１４の外径に圧着され、固定される。
【００４０】
分割リング２０を外リング３０の円錐テーパによって締付けたときも、分割リング２０の杭軸方向延長部２３が杭１００、１１０の外径にしっかりと密着する。端板１０１、１１１の外周と分割リング２０の凹溝２１の底部には隙間が生じないようにする。
【００４１】
また、杭１００、１１０に曲げモーメントが掛かったときでも、分割リング２０には外側への離脱力が全く作用しない。従って、分割リング２０は余分な力がかからないから、破損等のおそれもない。外リング３０は分割リング２０の上下端を杭１００、１１０の外径に設けた補強板１０４、１１４に押しつけるだけでよい。杭１００、１１０に曲げモーメントが生じたときも、外リング３０は端板１０１、１１１から離れた位置にあり、大きなフープ力が作用しない。従って、従来に比し、寸法が小さく軽量のものとなる。
【００４２】
補強板１０４、１１４は端板１０１、１１１に隣接して杭１００、１１０の外周を補強するもので、例えば厚さ５ｍｍ程度の鋼板円筒を用いるとよい。
【００４３】
分割リング２０は従来例では実際には２つ割りであったが、本発明では４つ割り等にすることができる。分割リング２０は端板１０１、１１１を杭軸方向に締付ける力を要しないから、軽量化することができる。
【００４４】
また、本発明の継手は接続部の外径（分割リング２０の外径又は外リング３０の外径）は、杭１００、１１０の外径に対して１０ｍｍ程度以下の大きい寸法に収めることができる。従って、中掘工法によって杭を地中に沈下させるとき、接続部に大きな沈下抵抗が生じない。この寸法は例をあげると表１に示すようである。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１は、杭口径３００、６００、１０００ｍｍの杭について、従来例の無溶接継手と本発明の実施例とを比較して示したものである。本発明では継手部の外径がフリクションカッタの外径とほぼ同一となり、沈下抵抗が増加しない。
【００４７】
次に本発明の杭の接続構造では、上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の対向面に、互いに対向する凹部１０６、１１６を設け、この凹部内に剪断キー１２０を挿入して上下杭１００、１１０間に作用する剪断力に対抗させるようにした。従って、接続構造１０は剪断力をなんら負担する必要がない。従って、従来の接続構造に対し強度設計が著しく容易で、軽量な寸法の部材でよいこととなった。
【００４８】
本発明の杭の接続構造について曲げ耐力及び剪断耐力の試験を行った。曲げ耐力は、図３に示す従来例の接続構造と本発明の接続構造の比較を行った。従来技術として、図３に示す内リングに２／５のテーパを有する杭径６００ｍｍの杭に対し、テーパを有しない端板とこれに遊嵌する内周溝を備えた分割リングを外嵌した杭径６００ｍｍの杭との比較を示す。外リングは共に１個とし、その平均厚さは１１ｍｍとした。
【００４９】
曲げ試験装置は図４に示すように、中央に接続構造１０を備えた管径６００ｍｍ、長さ６０００ｍｍの杭１３０を両端支持部１３１で支間距離５５００ｍｍで両端支持し、中央を挟む間隔１０００ｍｍの載荷点１３２の２点に曲げ荷重１３３を負荷した。接続構造１０の内リング（分割リング）及び外リングの各部にワイヤレスストレインゲージを配設し、応力及びひずみを測定した。
【００５０】
試験における曲げモーメントは、次式から求めるものとした。
【００５１】
Ｆ＝〔８Ｍ−ＧＷ（２１−Ｌ）〕／２（１−ｂ） ……（１）
（１）式からＭを求めた。
【００５２】
Ｍ＝〔Ｆ２（１−ｂ）＋ＧＷ（２１−Ｌ）〕／８ ……（２）
ここに、Ｆ：載荷荷重（ｋＮ）
Ｍ：曲げモーメント（ｋＮ・ｍ）（ＪＩＳ破壊規格５６９．０）
Ｇ：自由落下の標準加速度（９．８１ｍ／ｓ2）
Ｗ：部材の質量（ｔ）＝２．８８
Ｌ：部材の長さ（ｍ）＝６．０
ｌ：スパン（ｍ）＝５．５
ｂ：曲げスパン（ｍ）＝１．０
Ｍ＝（９Ｆ＋１４１．２６）／８＝１．１２５Ｆ＋１７．６６
である。ＭをＪＩＳ破壊規格５６９．０ｋＮ・ｍとしたとき、
Ｆ＝（５６９−１７．６６）／１．１２５＝４９０ｋＮ
となる。よって荷重段階は、表２に示すとおりとした。
【００５３】
【表２】
【００５４】
曲げ試験結果の一例を表３に示した。
【００５５】
【表３】
【００５６】
試験結果から、曲げ最大耐荷力は、従来型のテーパー付接続構造を１．００とすると実施例の接続構造では全てが１．６４〜１．７６倍となった。耐荷力の向上が大きい。また、継手部の終局時の破壊状況では、従来例では外リングの円周方向の伸びによって内リングが端板から離脱したが、実施例では内リングの内周溝側壁間が突起部間で大きく伸びると共にＵ字形に変形し、外リングも同時に伸び出し、端板から離脱はしないが、載荷荷重が低下する状況であった。従来例と実施例では中央点のたわみ測定結果からも大きい差が見受けられ、実施例の変形は従来例の約２倍となっている。
【００５７】
図６は、荷重及びひずみの一例を示す試験結果グラフであり、荷重Ｐ（ｋＮ）と中央点の撓み量δ（ｍｍ）との関係を示している。従来例の接続構造では曲線１３５で示すように荷重７９５ｋＮｍ、撓み量２８．６２ｍｍで破断した。これに対し、実施例では曲線１３６で示すように、荷重１３８０ｋＮまで上昇し、撓み量は５６．５９ｍｍと約２倍になった。
【００５８】
次に図５は、杭の接続構造の剪断力の試験装置を示す説明図である。接続構造１０で接続した杭１４０に剪断荷重を負荷した。上下の負荷点は接続構造１０を挟んでその中心から左右に１８００ｍｍ及び３００ｍｍ隔てた点を上下非対称に加えるものである。
【００５９】
試験における剪断力は、次式から求めた。
【００６０】
Ｆ＝Ｑ（２ａ＋ｂ）／ｂ ……（３）
ここで
Ｑ：荷重
Ｆ：剪断力
ａ：負荷点までの距離
ｂ：負荷点までの距離
である。ＰＨＣ杭体（φ６００Ｃ種）における短期剪断応力度及び従来構造タイプでの設計せん断耐力から載荷荷重を求めると、次のとおりである。
（１）短期 許容斜引張応力度８Ｎ／ｍｍ2
Ｑ＝３４２ｋＮ
Ｆ＝３４２（２×０．３＋１．５）／１．５＝４８０ｋＮ
（２）設計剪断耐力 外リング降伏点応力度 ３２５×１．１＝３５７．５Ｎ／ｍｍ2
Ｑｕ＝４１４ｋＮ
Ｆ＝４１４（２×０．３＋１．５）／１．５＝５８０ｋＮ
荷重段階は表４のとおりとした。
【００６１】
【表４】
【００６２】
載荷荷重２０００ｋＮまで実施した。結果を表５に示した。
【００６３】
【表５】
【００６４】
実施例は剪断キーを上下端板間に装着したものである。
【００６５】
これらの結果から、ＪＩＳ破壊荷重ではひずみ値が内，外リング共に小さいものとなっており、実測破壊荷重に対して十分に余力を残している状況であった。このことは、端板に取付けられている剪断キーが殆ど剪断力を受け持っていたものと推測される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図２の部分拡大図である。
【図２】実施例のコンクリート杭の接続部構造を示す断面図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】曲げ試験の説明図である。
【図５】剪断試験の説明図である。
【図６】曲げデータの例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 接続部構造
２０ リング体
２１ 本体部
２２ 円周凹溝
２３ 延長部
２４ 内面
２５ 円錐テーパ
３０、３０ａ 外リング
３１ 内面
３２ 矢印
６０ 分割リング
６１ 溝
６２ 円錐テーパ
７０ 外リング
７１ テーパ面
１００、１１０ 上下杭
１０１、１１１ 端板
１０２、１１２ ＰＣ鋼材
１０３、１１３ コンクリート
１０４、１１４、１０５、１１５ 補強板
１０７、１１７ 外周肩部
１０８、１１８ 外周の肩部
１０６、１１６ 凹部
１２０ 剪断キー
１３０ 杭
１３１ 支持部
１３２ 載荷点
１３３ 曲げ荷重
１３５、１３６ 曲線
１４０ 杭
１４１〜１４４ 負荷点
１４５ 荷重
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート杭の接続部構造に関し、さらに詳しくは、無溶接接続構造の接続部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート杭の接続部は、杭の接続端部金物（端板）の外周に溶接用の開先を設け、この開先にアーク溶接を施すことにより端板同士を接続するのが一般的であった。杭打ち現場で杭を沈下施工するときに、接続部を溶接しながら沈下するためには、特殊な溶接技能者を要すると共に、溶接作業は天候に支配され、また、溶接部にクラックが生ずる場合があるなど、杭打ち工程を阻害する要因が多かった。
【０００３】
このような問題点を解決し、杭施工現場における溶接作業を廃止し、無溶接で接続する技術が開発されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
その技術は、杭の突き合わせ端部近傍の円周上に１条または複数条の断面台形状の溝又は突条を設け、その外径にこれと係合する突条又は溝を有する分割リングを嵌め、この分割リングをテーパ付きの外リングで締め付けることによって、上記突条と溝とを噛み合わせ、上下杭を圧着させると共に強固に締め付けるものである。上下杭の圧着は、外リングで分割リングを締め付けたとき、断面台形状の溝の側壁とこれと噛み合う突条の側壁のテーパにより、杭に杭軸方向圧着力を与えるようになっている。
【０００５】
この技術は、溶接を必要としないので溶接技能工を必要とせず、天候等の制約がなく、また、極めて簡単に杭を強固に接続することができる優れた技術であり、近年、広く賞用されている。
【特許文献１】実開平３−８３２２４号公報（第４−６頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術は、非常に優れた技術として各所に採用されているが、さらに改善すべき点として、次の問題があった。
【０００７】
（ａ）杭端部近傍に設けた凹溝の側壁と突条の側壁面との接触部の勾配により生ずる分力により、上下の杭を杭軸方向に圧着させるので、強固な継手を実現することが出来るが、一方、この凹溝と突条の接触面に大きな圧縮力が生ずるので、分割リングの寸法や強度を大きくする必要がある。さらに杭に曲げモーメントが作用した場合に、この曲げモーメントにより、分割リングを押し開く大きな力が接触部に加算されて作用するので、外リングに大きな円周方向引張力が作用し、外リングを強大にする必要があった。このため、外リングの質量が大きくなり、特に大径の杭では人力で取り扱うことが困難となる問題があった。
【０００８】
（ｂ）外リングの外径が杭の外径よりかなり大きくなるので、杭を中堀工法によって地中に沈設する時に地盤による沈設抵抗が増大し、杭の沈設作業能率が低下すると言う問題があり、地層条件によっては沈設抵抗が過大となり杭が高止まりする場合もあった。これを防止するため、杭先端に厚さの厚いフリクションカッタを装着する必要があり、特殊の加工が必要になるという問題があった。
【０００９】
本発明は、基本的には上記無溶接継手を踏襲するもので、上記のような問題点を解決した、改善された、合理的なコンクリート杭の接続部構造を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、次の技術手段を講じたことを特徴とするコンクリート杭の接続部構造である。
【００１１】
すなわち、本発明は、コンクリート杭の接続部において、
（ａ）当接した上下端板外周肩部に遊嵌するコ字状断面の円周凹溝を内周面に備え円周を複数分割したリング体を設け、
（ｂ）この分割したリング体は杭軸方向２方向に延長する円弧状延長部を備え、この円弧状延長部は内面が上下杭外面に当接し、その外面に軸方向テーパ（円錐テーパ）を備えている。
（ｃ）上下に延長した延長部の円錐テーパにそれぞれ外嵌して、分割したリング体をまとめて杭外周に締付ける締付リングを備えている。
【００１２】
ここで、上下端板外周肩部とは、上下端板外周部の反圧着面側の隅角部を言う。コ字状断面の円周凹溝は、当接した上下端板外周肩部に遊嵌する。すなわち、この円周凹溝の幅（杭軸方向寸法）は、上下端板の合計厚さより僅か大きい寸法に形成されている。また、この円周凹溝の深さ（杭軸方向直角寸法）は、杭に分割したリング体を装着したとき、端板の外径との間に僅かな隙間を有する寸法とする。
【００１３】
遊嵌するコ字状断面の凹溝は、コ字状の開口寸法が、上下端板の合計厚さに対して僅か大きいものであればよく、その寸法差（端板の合計厚さとコ字状断面の円周凹溝との隙間寸法）は、円周凹溝を容易に端板肩部に係合させることが出来るように、上記端板及びリング体の仕上寸法、仕上げ精度等に応じて定めるとよい。
【００１４】
また、上記コンクリート杭の接続部構造において、前記締付リングの外径寸法が、杭径に応じて杭径プラス一定値以下となるように、杭端部近傍の外径を縮小する。補強鋼板筒体を前記端板と一体に杭外径に設け、該補強板筒体外周に前記円弧状延長部を当接させるようにする。こうすると、上下杭同士の接続部の強度を低下させることなく、継手の外径が杭の外径に対して適切な寸法とすることができるので、中堀工法による杭の沈設作業が阻害されることがなく、好適である。
【００１５】
また、前記上下杭の端板同士の当接面に対向する凹溝を設け、該凹溝内に剪断キーを配設することによって、上下杭間に作用する剪断力に対する大きな抵抗力を確保することができ、接続部の前記リング体に剪断力を負担させる必要がなく、部材の寸法、強度を低減することが可能となり、経済的な設計をすることができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、無溶接構造のコンクリート杭の接続部構造の利点をそのまま踏襲し、さらに簡易な構造で、強度的に優れた特性を発揮すると共に、杭の沈設工程が簡略化、能率化され、寄与するところが大であるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
まず、従来技術の問題点について図３を参照して説明する。図３は従来技術の無溶接継手構造を示す断面図である。図３に示す上下杭１００、１１０の突合継手は、杭１００、１１０の端部に端板１０１、１１１を備え、この端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８にテーパを設け、突合接触した端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８のテーパに係合する溝６１を有する分割リング６０を外嵌する。溝６１は端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８に当接する側壁を備えた台形断面を有する。分割リング６０は、円周方向に２つ割りに分割されている。この分割リング６０は外径に円錐テーパ６２を付してある。内径側にテーパ面７１を有する外リング７０を軸方向に力Ｐで押しつけて分割リング６０を締め付けている。この分割リング６０の内径側の溝６１は端板１０１、１１１の肩部１０８、１１８のテーパに係合し、このテーパにより、上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１を圧着させると共に、強固に締め付けるものである。つまり、上下杭１００、１１０の圧着は、外リング７０のテーパ面７１で分割リング６０を締め付けたとき、断面台形状の溝６１の側壁とこれと噛み合う端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８のテーパにより、杭１００、１１０に杭軸方向圧着力を与える。
【００１９】
この杭軸方向圧着力について図３を参照して考察する。
【００２０】
今、外リング７０の内径側の円錐テーパ面７１のテーパ角をαとする。例えば、テーパの傾きが１／１０であれば、αは約１°４０´となる。次に、端板１０１、１１１と内リング６０との間のテーパを２／５とすれば、そのテーパ角βは約２１°５０´となる。さらに、各テーパ面の摩擦係数μを仮に０．０３と仮定すると、摩擦角λは約１°４３´となる。
【００２１】
図３に示すように、外リング７０に軸方向押力Ｐを加えると、外リング７０と内リング６０との間のテーパ面に締付力（くさび力）が発生する。この締付力Ｑは
Ｑ＝Ｐ×ｃｏｔ（α＋２λ）
≒Ｐ×１１．２
となる。このとき、端板１０１、１１１と内リング６０の内面溝６１の側壁との間に作用する杭軸方向押圧力（くさび力）Ｒは
Ｒ＝（Ｑ×１／２）×ｃｏｔ（β＋２λ）
≒Ｐ×１１．８
となる。すなわち、外リング７０に加えた軸方向力Ｐの１０倍以上の杭軸方向締付力Ｒが生ずることとなる。つまり、分割リング６０の凹溝６１の側壁が端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８のテーパに係合することによって、凹溝６１の側壁と端板１０１、１１１の外周の肩部１０８、１１８との接触部の勾配により生ずる分力により、上下の杭１００、１１０を杭軸方向の大きな力で、圧着させる。従って、強固な継手を実現することが出来る。このため、この凹溝６１と端板１０１、１１１の肩部１０８、１１８との接触面に大きな圧縮力が生ずる。この大きな圧縮力に対応するため、分割リング６０の寸法や強度を大きくする必要がある。
【００２２】
さらに杭１００、１１０に曲げモーメントが作用した場合に、この曲げモーメントにより、分割リング６０を押し開く大きな力が端板１０１、１１１の肩部１０８、１１８の接触部に加算されて作用する。このとき、分割リング６０には外方に開く方向に大きな力が作用する。このため、外リング７０に大きな円周方向引張力が作用することとなるので、外リング７０を強大にする必要があった。これらの原因により、外リング７０は寸法が大きくなるので、必然的に質量が大きくなり、特に大径の杭では外リング７０を人力で取り扱うことが困難となる問題があった。
【００２３】
また、図３に示す従来例の構造では、外リング７０の外径が杭１００、１１０の外径よりかなり大きくなるので、杭１００、１１０を中堀工法によって地中に沈設する時に、外リング７０の部分の沈設抵抗が増大し、杭１００、１１０の沈設作業能率が低下する。地層や地盤の条件によってはこの沈設抵抗が過大となり、杭１００、１１０が高止まりする場合もあった。
【００２４】
図２は以上の問題を改善した本発明の実施例のコンクリート杭１００、１１０の接続部構造を示す断面図、図１はその部分拡大図である。
【００２５】
コンクリート杭１００、１１０は上下端にそれぞれ端板１０１、１１１を有し、この端板に係止するボタンヘッドを有するＰＣ鋼材１０２、１１２を備え、この鋼材１０２、１１２によってコンクリート１０３、１１３にプレストレスを導入したＰＣ杭である。端板１０１、１１１の近傍の外周には補強板１０４、１１４、１０５、１１５を備えている。
【００２６】
本発明のコンクリート杭の接続部構造１０は、杭１００、１１０の端板１０１、１１１に外嵌するリング体２０と、このリング体２０の上下延長部２３のに外嵌する外リング３０とから成っている。
【００２７】
リング体２０は、図２に示すように、その内径側にコ字状断面の円周凹溝２２を備えた本体部２１とこの本体部２１から杭軸方向両側に延長した延長部２３とから構成されている。リング体２０は、円筒を円周方向に複数に分割した円弧板状をなしている。分割部の隙間寸法は３ｍｍ程度である。
【００２８】
円周凹溝２２は上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の外周に遊嵌する。円周凹溝２２の幅は端板１０１、１１１の合計厚さより僅か小さい。
【００２９】
図１では、端板１０１、１１１の外周肩部１０７、１１７に段状の杭軸直交面を設けている。通常、端板１０１、１１１は各面を機械加工によって仕上加工としているので、この外周肩部１０７、１１７も機械仕上面とするとよい。
【００３０】
また円周凹溝２２の溝底面は、リング体２０を杭１００、１１０の外周に装着したとき、端板１０１、１１１の外周面との間に隙間が生じないように形成されている。
【００３１】
リング体２０は円周凹溝２２を設けた本体部２１から、杭軸方向両側に延長した延長部２３を有する。延長部２３は杭１００、１１０の外周に設けた円筒状の補強板１０４、１１４に接触外嵌する内面２４を有する。延長部２３の外径側は、杭軸方向に円錐テーパ２５を形成している。この円錐テーパ２５に外リング３０が外嵌する。外リング３０は内面に円錐テーパ面を備えた短円筒状の一体リングである。外リング３０の内面３１はリング体２０の外径のテーパと同一テーパを有する形状となっている。
【００３２】
図２に示すように、杭１００、１１０を連結するとき、上下の外リング３０を３０ａで示すような位置にそれぞれ上下杭１００、１１０に嵌めておき、リング体２０を上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の外周側に装着し、次いで外リング３０ａを矢印３２で示すように杭軸方向に移動させて、リング体２０の延長部２３の外周に押し込む。リング体２０はこの外リング３０の内面テーパ３１によりリング体２０の延長部２３が補強板１０４、１１４の外径に圧着し、固定される。
【００３３】
図１に示すように、本発明のコンクリート杭１００、１１０の接続部構造１０は端板１０１、１１１の肩部１０７、１１７にテーパを設けず、分割リング２０の内側凹溝２２は溝の幅が端板１０１、１１１の合計厚さに対して少し小さく、端板の外周側に遊嵌するようになっている。
【００３４】
端板１０１、１１１の肩部１０７、１１７は杭軸と直角な平面となっている。端板１０１、１１１は通常各面を仕上加工するので、この肩部１０７、１１７も通常は仕上加工した面となっている。
【００３５】
分割リング２０の内側凹溝２２も、原則として側壁にテーパを設けない。但し、凹溝２２の側壁の上下端の隅角部に丸味を施したり、凹溝２２の側壁面が僅かな抜き勾配を有することを妨げるものではない。
【００３６】
分割リング２０の製造方法としては、例えば鋼板を図２に示す断面の平鋼板にロール圧延し、これを短尺に切断し、切断された部材をプレス等にて円弧状に湾曲加工すること等によって製造することができる。従って、凹溝２２の形状や本体部２１の形状等は、例えば、分割リング２０の製造工程に対応した形状、寸法等に必然的に定まる場合がある。
【００３７】
端板１０１、１１１の合計厚さと凹溝２２の幅との差は、杭１００、１１０の寸法等に応じ０．１〜０．５ｍｍとすればよい。例えば、０．２ｍｍ以下程度が最も好ましい。
【００３８】
本発明の分割リング２０は、上述の従来技術とは異なり、接続した杭１００、１１０の軸方向圧縮力を生じない。杭１００、１１０の軸向圧縮力は、杭同士の端板１０１、１１１の接触により伝達される。杭の軸方向引張力は、杭１００を上昇させる時に生ずるが、その引張力の大きさは小さく、分割リング２０の溝２２と端板１０１、１１１の肩部１０７、１１７との接触によって伝達される。
【００３９】
分割リング２０は、杭軸方向両側へ延長されており、この延長部２３の外径側にテーパ２５が施されている。分割リング２０は、この杭軸方向両側への延長部２３の外周に外リング３０を嵌めて固定する。外リング３０がテーパによって分割リング２０を締めつけたとき、分割リング２０の杭軸方向延長部２３の内面が杭１００、１１０の補強板１０４、１１４の外径に圧着され、固定される。
【００４０】
分割リング２０を外リング３０の円錐テーパによって締付けたときも、分割リング２０の杭軸方向延長部２３が杭１００、１１０の外径にしっかりと密着する。端板１０１、１１１の外周と分割リング２０の凹溝２１の底部には隙間が生じないようにする。
【００４１】
また、杭１００、１１０に曲げモーメントが掛かったときでも、分割リング２０には外側への離脱力が全く作用しない。従って、分割リング２０は余分な力がかからないから、破損等のおそれもない。外リング３０は分割リング２０の上下端を杭１００、１１０の外径に設けた補強板１０４、１１４に押しつけるだけでよい。杭１００、１１０に曲げモーメントが生じたときも、外リング３０は端板１０１、１１１から離れた位置にあり、大きなフープ力が作用しない。従って、従来に比し、寸法が小さく軽量のものとなる。
【００４２】
補強板１０４、１１４は端板１０１、１１１に隣接して杭１００、１１０の外周を補強するもので、例えば厚さ５ｍｍ程度の鋼板円筒を用いるとよい。
【００４３】
分割リング２０は従来例では実際には２つ割りであったが、本発明では４つ割り等にすることができる。分割リング２０は端板１０１、１１１を杭軸方向に締付ける力を要しないから、軽量化することができる。
【００４４】
また、本発明の継手は接続部の外径（分割リング２０の外径又は外リング３０の外径）は、杭１００、１１０の外径に対して１０ｍｍ程度以下の大きい寸法に収めることができる。従って、中掘工法によって杭を地中に沈下させるとき、接続部に大きな沈下抵抗が生じない。この寸法は例をあげると表１に示すようである。
【００４５】
【表１】
【００４６】
表１は、杭口径３００、６００、１０００ｍｍの杭について、従来例の無溶接継手と本発明の実施例とを比較して示したものである。本発明では継手部の外径がフリクションカッタの外径とほぼ同一となり、沈下抵抗が増加しない。
【００４７】
次に本発明の杭の接続構造では、上下杭１００、１１０の端板１０１、１１１の対向面に、互いに対向する凹部１０６、１１６を設け、この凹部内に剪断キー１２０を挿入して上下杭１００、１１０間に作用する剪断力に対抗させるようにした。従って、接続構造１０は剪断力をなんら負担する必要がない。従って、従来の接続構造に対し強度設計が著しく容易で、軽量な寸法の部材でよいこととなった。
【００４８】
本発明の杭の接続構造について曲げ耐力及び剪断耐力の試験を行った。曲げ耐力は、図３に示す従来例の接続構造と本発明の接続構造の比較を行った。従来技術として、図３に示す内リングに２／５のテーパを有する杭径６００ｍｍの杭に対し、テーパを有しない端板とこれに遊嵌する内周溝を備えた分割リングを外嵌した杭径６００ｍｍの杭との比較を示す。外リングは共に１個とし、その平均厚さは１１ｍｍとした。
【００４９】
曲げ試験装置は図４に示すように、中央に接続構造１０を備えた管径６００ｍｍ、長さ６０００ｍｍの杭１３０を両端支持部１３１で支間距離５５００ｍｍで両端支持し、中央を挟む間隔１０００ｍｍの載荷点１３２の２点に曲げ荷重１３３を負荷した。接続構造１０の内リング（分割リング）及び外リングの各部にワイヤレスストレインゲージを配設し、応力及びひずみを測定した。
【００５０】
試験における曲げモーメントは、次式から求めるものとした。
【００５１】
Ｆ＝〔８Ｍ−ＧＷ（２１−Ｌ）〕／２（１−ｂ） ……（１）
（１）式からＭを求めた。
【００５２】
Ｍ＝〔Ｆ２（１−ｂ）＋ＧＷ（２１−Ｌ）〕／８ ……（２）
ここに、Ｆ：載荷荷重（ｋＮ）
Ｍ：曲げモーメント（ｋＮ・ｍ）（ＪＩＳ破壊規格５６９．０）
Ｇ：自由落下の標準加速度（９．８１ｍ／ｓ2）
Ｗ：部材の質量（ｔ）＝２．８８
Ｌ：部材の長さ（ｍ）＝６．０
ｌ：スパン（ｍ）＝５．５
ｂ：曲げスパン（ｍ）＝１．０
Ｍ＝（９Ｆ＋１４１．２６）／８＝１．１２５Ｆ＋１７．６６
である。ＭをＪＩＳ破壊規格５６９．０ｋＮ・ｍとしたとき、
Ｆ＝（５６９−１７．６６）／１．１２５＝４９０ｋＮ
となる。よって荷重段階は、表２に示すとおりとした。
【００５３】
【表２】
【００５４】
曲げ試験結果の一例を表３に示した。
【００５５】
【表３】
【００５６】
試験結果から、曲げ最大耐荷力は、従来型のテーパー付接続構造を１．００とすると実施例の接続構造では全てが１．６４〜１．７６倍となった。耐荷力の向上が大きい。また、継手部の終局時の破壊状況では、従来例では外リングの円周方向の伸びによって内リングが端板から離脱したが、実施例では内リングの内周溝側壁間が突起部間で大きく伸びると共にＵ字形に変形し、外リングも同時に伸び出し、端板から離脱はしないが、載荷荷重が低下する状況であった。従来例と実施例では中央点のたわみ測定結果からも大きい差が見受けられ、実施例の変形は従来例の約２倍となっている。
【００５７】
図６は、荷重及びひずみの一例を示す試験結果グラフであり、荷重Ｐ（ｋＮ）と中央点の撓み量δ（ｍｍ）との関係を示している。従来例の接続構造では曲線１３５で示すように荷重７９５ｋＮｍ、撓み量２８．６２ｍｍで破断した。これに対し、実施例では曲線１３６で示すように、荷重１３８０ｋＮまで上昇し、撓み量は５６．５９ｍｍと約２倍になった。
【００５８】
次に図５は、杭の接続構造の剪断力の試験装置を示す説明図である。接続構造１０で接続した杭１４０に剪断荷重を負荷した。上下の負荷点は接続構造１０を挟んでその中心から左右に１８００ｍｍ及び３００ｍｍ隔てた点を上下非対称に加えるものである。
【００５９】
試験における剪断力は、次式から求めた。
【００６０】
Ｆ＝Ｑ（２ａ＋ｂ）／ｂ ……（３）
ここで
Ｑ：荷重
Ｆ：剪断力
ａ：負荷点までの距離
ｂ：負荷点までの距離
である。ＰＨＣ杭体（φ６００Ｃ種）における短期剪断応力度及び従来構造タイプでの設計せん断耐力から載荷荷重を求めると、次のとおりである。
（１）短期 許容斜引張応力度８Ｎ／ｍｍ2
Ｑ＝３４２ｋＮ
Ｆ＝３４２（２×０．３＋１．５）／１．５＝４８０ｋＮ
（２）設計剪断耐力 外リング降伏点応力度 ３２５×１．１＝３５７．５Ｎ／ｍｍ2
Ｑｕ＝４１４ｋＮ
Ｆ＝４１４（２×０．３＋１．５）／１．５＝５８０ｋＮ
荷重段階は表４のとおりとした。
【００６１】
【表４】
【００６２】
載荷荷重２０００ｋＮまで実施した。結果を表５に示した。
【００６３】
【表５】
【００６４】
実施例は剪断キーを上下端板間に装着したものである。
【００６５】
これらの結果から、ＪＩＳ破壊荷重ではひずみ値が内，外リング共に小さいものとなっており、実測破壊荷重に対して十分に余力を残している状況であった。このことは、端板に取付けられている剪断キーが殆ど剪断力を受け持っていたものと推測される。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】図２の部分拡大図である。
【図２】実施例のコンクリート杭の接続部構造を示す断面図である。
【図３】従来技術の説明図である。
【図４】曲げ試験の説明図である。
【図５】剪断試験の説明図である。
【図６】曲げデータの例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６７】
１０ 接続部構造
２０ リング体
２１ 本体部
２２ 円周凹溝
２３ 延長部
２４ 内面
２５ 円錐テーパ
３０、３０ａ 外リング
３１ 内面
３２ 矢印
６０ 分割リング
６１ 溝
６２ 円錐テーパ
７０ 外リング
７１ テーパ面
１００、１１０ 上下杭
１０１、１１１ 端板
１０２、１１２ ＰＣ鋼材
１０３、１１３ コンクリート
１０４、１１４、１０５、１１５ 補強板
１０７、１１７ 外周肩部
１０８、１１８ 外周の肩部
１０６、１１６ 凹部
１２０ 剪断キー
１３０ 杭
１３１ 支持部
１３２ 載荷点
１３３ 曲げ荷重
１３５、１３６ 曲線
１４０ 杭
１４１〜１４４ 負荷点
１４５ 荷重
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート杭の接続部において、当接した上下端板外周肩部に遊嵌するコ字状断面の円周凹溝を内周面に備え円周を複数分割したリング体を設け、該リング体は杭軸方向２方向にそれぞれ延長し内面が上下杭外面に当接し外面に軸方向テーパを有する円弧状延長部を備え、該それぞれの延長部のテーパに外嵌する締付リングを備えたことを特徴とするコンクリート杭の接続部構造。
【請求項２】
前記締付リングの外径を、杭径に応じて定めた一定値以下となるように、杭端部近傍の杭の外径を縮小すると共に、補強鋼板筒体を前記端板と一体に杭の外径に設け、該補強板筒体外周に前記円弧状延長部を当接させたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート杭の接続部構造。
【請求項３】
前記上下杭の端板同士の当接面に対向する凹部を設け、該凹部内に上下杭間に作用する剪断力に対抗する剪断キーを配設したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のコンクリート杭の接続部構造。
【請求項１】
コンクリート杭の接続部において、当接した上下端板外周肩部に遊嵌するコ字状断面の円周凹溝を内周面に備え円周を複数分割したリング体を設け、該リング体は杭軸方向２方向にそれぞれ延長し内面が上下杭外面に当接し外面に軸方向テーパを有する円弧状延長部を備え、該それぞれの延長部のテーパに外嵌する締付リングを備えたことを特徴とするコンクリート杭の接続部構造。
【請求項２】
前記締付リングの外径を、杭径に応じて定めた一定値以下となるように、杭端部近傍の杭の外径を縮小すると共に、補強鋼板筒体を前記端板と一体に杭の外径に設け、該補強板筒体外周に前記円弧状延長部を当接させたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート杭の接続部構造。
【請求項３】
前記上下杭の端板同士の当接面に対向する凹部を設け、該凹部内に上下杭間に作用する剪断力に対抗する剪断キーを配設したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のコンクリート杭の接続部構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−１６４４６（Ｐ２００７−１６４４６Ａ）
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１９７９２２（Ｐ２００５−１９７９２２）
【出願日】平成１７年７月６日（２００５．７．６）
【出願人】（５９１０８２３６２）シントク工業株式会社 (14)
【出願人】（０００２０７３５５）大同コンクリート工業株式会社 (7)
【出願人】（５９１１９７６９９）日本高圧コンクリート株式会社 (20)
【出願人】（０００２０１５０４）前田製管株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１月２５日（２００７．１．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月６日（２００５．７．６）
【出願人】（５９１０８２３６２）シントク工業株式会社 (14)
【出願人】（０００２０７３５５）大同コンクリート工業株式会社 (7)
【出願人】（５９１１９７６９９）日本高圧コンクリート株式会社 (20)
【出願人】（０００２０１５０４）前田製管株式会社 (35)
【Ｆターム（参考）】
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