既製杭及び杭接続構造
【課題】簡易かつ重量増大の問題が生じず経済的な構成を採用しつつ、接続された杭の品質を安定させることができる杭接続構造を提供する。
【解決手段】連結部材２０を介して既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続した構造であって、既製杭１０Ａ、１０Ｂの端部に端板１２Ａ、１２Ｂを設け、端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面に直接複数のネジ孔１３Ａ、１３Ｂを周方向に沿って各々設け、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆う連結部材２０を採用する。連結部材２０は、両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに対応する位置に止め孔を有する。両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させた状態で、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆うように連結部材２０を取り付け、連結部材２０の止め孔を介してボルト３０をネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入して連結部材２０を両端板１２Ａ、１２Ｂに締結することにより両端板１２Ａ、１２Ｂを密着固定して、既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士を接続する。
【解決手段】連結部材２０を介して既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続した構造であって、既製杭１０Ａ、１０Ｂの端部に端板１２Ａ、１２Ｂを設け、端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面に直接複数のネジ孔１３Ａ、１３Ｂを周方向に沿って各々設け、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆う連結部材２０を採用する。連結部材２０は、両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに対応する位置に止め孔を有する。両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させた状態で、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆うように連結部材２０を取り付け、連結部材２０の止め孔を介してボルト３０をネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入して連結部材２０を両端板１２Ａ、１２Ｂに締結することにより両端板１２Ａ、１２Ｂを密着固定して、既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士を接続する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭基礎工事に用いられる既製杭及び杭接続構造に関し、特に、端部に端板を備える既製杭及びこれを用いた杭接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築基礎工事等で地中に埋め込まれる既製杭を長手方向に接続するための技術が種々提案されている。その一つとして、既製杭を接続する際に溶接を行う方法が提案されているが、このように溶接を行う方法は高度な技能を必要としたり天候の影響を受けたりすることから、溶接することなく接続する方法も検討されている。
【０００３】
例えば、既製杭の端部にテーパ形状の端板を取り付け、所定ピッチでネジ孔が形成された円筒側板を端板に隣接させて既製杭の周囲に配置し、接続する二つの既製杭を端板を介して密着させ、両端板及び両円筒側板の外周を円弧状の連結部材で被覆し、この連結部材に形成されたボルト孔と円筒側板のネジ孔にボルトを挿通・締結して両既製杭を接続する技術が提案されている（特許文献１参照）。かかる技術においては、一方の既製杭の円筒側板に形成されたネジ孔群と、他方の既製杭の円筒側板に形成されたネジ孔群と、の双方に渡って対応するように、杭周方向に沿って２列のボルト孔が連結部材に設けられることとなる。
【０００４】
また、近年においては、既製杭の端部に端板を取り付け、この端板の外周に沿って半円形の溝を複数形成し、接続する二つの既製杭を端板を介して密着させ、両既製杭の両溝を位置合わせして円形の止め孔を形成し、両端板の外周を円弧状の連結部材で被覆し、この連結部材に形成されたボルト孔と両既製杭の両溝から形成された止め孔にボルトを挿通し、内部の環状部材に設けられたネジ孔にボルトを螺入して両既製杭を接続する技術が提案されている（特許文献２参照）。かかる技術においては、内部の環状部材の周方向に沿って１列のネジ孔が形成され、このネジ孔に対応するように杭周方向に沿って１列のボルト孔が連結部材に設けられることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２８５５７号公報
【特許文献２】特開２００７−５６５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術を採用すると、端板や連結部材に加えて、ネジ孔が形成された円筒側板を既製杭に取り付ける必要があるため、既製杭接続のために多くの鋼材料や費用を要するという問題があった。また、特許文献１に記載の技術においては、接続する両既製杭の両円筒側板のネジ孔に対応する位置に２列のボルト孔を連結部材に形成しているため、杭軸方向に配置された２個のボルト孔の間隔が比較的大きくなる。この結果、杭埋設時に大きな回転トルクが作用した場合に連結部材に大きい捩りモーメントが発生し、連結部材が変形するおそれがあるとともに、連結部材の杭軸方向における寸法が大きくなるため連結部材の重量が増大して杭接続作業がし難いという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の技術においては、接続する二つの既製杭の溝を位置合わせすることにより杭周方向に沿って１列の止め孔を形成するとともに、内部の環状部材の周方向に沿って１列のネジ孔を形成しているため、特許文献１に記載の技術を採用した場合に懸念されるような連結部材の変形や重量増大の問題は生じない。しかし、特許文献２に記載の技術においては、杭接続用の締結力を付与するボルトを単列で配置することとなるため、比較的大きな締結力が必要となり、また、杭の全周にわたって均等な締結力を付与することが困難となるおそれがある。また、特許文献２に記載の杭接続方法においては、二つの既製杭の半円形の溝を位置合わせして円形の止め孔を形成する工程や、ネジ孔が形成された環状部材を二つの既製杭の間に挟み込む工程が必要となるため、作業が煩雑で手間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡易で上記のような重量増大の問題が生じず経済的な構成を採用しつつ、接続された杭の品質を安定させることができる杭接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る既製杭は、杭本体の先端部に端板が設けられてなる既製杭であって、端板の外周側面に直接雌ネジ部が周方向に沿って複数設けられて雌ネジ群が形成されるものである。雌ネジ群の形成は、ドリルで所定位置に孔開け加工した後にタップでネジを切ることにより行われる。
【００１０】
かかる構成を採用すると、後述のように、両既製杭の端板同士を密着させ、連結部材を介して両端板の外周側面に設けられた雌ネジ部に雄ネジ部材を螺入することにより、既製杭同士を接続する際、既製杭の端板側面に連結用の雌ネジ部が直接設けられているため、従来の機械式杭接続方式で使用されていた側板が不要となる。従って、既製杭の接続に必要な鋼材料及び費用を節減することが可能となる。なお、本発明における既製杭としては、コンクリート杭、鋼管コンクリート複合杭、鋼管杭等が挙げられる。
【００１１】
前記既製杭において、杭本体の外周に巻回されて端板に連接される環状鋼片を設けることが好ましい。環状鋼片とは、１〜９ｍｍ程度の厚さの鋼板で構成された環状部材であり、従来から既製杭に巻回されているものと同じものである。
【００１２】
かかる構成を採用すると、既製杭の杭本体の外周に環状鋼片が巻回され、この環状鋼片が端板に連接されるので、既製杭の端部（接続部）を補強することができる。
【００１３】
本発明に係る杭接続構造は、連結部材を介して前記既製杭同士が接続されてなる杭接続構造であって、連結部材は、二つの既製杭の両端板の外周側面を覆うように円弧状又は環状に構成されるとともに、一方の既製杭の雌ネジ群における複数の雌ネジ部の各々に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第一の止め孔群と、他方の既製杭の雌ネジ群における複数の雌ネジ部の各々に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第二の止め孔群と、を有し、接続される二つの既製杭の両端板同士を密着させた状態で、両端板の外周側面を覆うように連結部材が取り付けられ、連結部材の止め孔を介して雄ネジ部材が雌ネジ部に螺入されて連結部材が両端板に締結されることにより、両端板が密着固定され既製杭同士が接続されてなるものである。なお、止め孔は、その全てが雌ネジ部に対応できる位置に配置されていなくてもよい。また、雌ネジ部も、その全てが止め孔に対応できる位置に配置されていなくてもよい。
【００１４】
かかる構成を採用すると、連結用の雌ネジ部が端板側面に直接設けられている前記既製杭を採用するため、従来の機械式杭連結方式で使用されていた側板が不要となり、既製杭の接続に必要な鋼材料及び費用を節減し重量を軽減することが可能となるとともに、接続作業を簡便に行うことが可能となる。なお、本発明における「雌ネジ部に対応できる位置」とは、雌ネジ部材が螺入できるように雌ネジ部の孔の位置と合致した位置を言う。
【００１５】
また、前記杭接続構造において、両端板を密着させた際に、一方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部と、他方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部と、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置できるように両既製杭の各雌ネジ群を形成することが好ましい。かかる場合においては、連結部材の第一の止め孔群及び第二の止め孔群における各止め孔を、前記位置関係で配置される一方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部及び他方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部に対応できる位置に配置することとする。なお、止め孔は、その全てが雌ネジ部に対応できる位置に配置されていなくてもよい。
【００１６】
かかる構成を採用すると、連結部材に設けられた第一及び第二の止め孔群における各止め孔は、特定の位置関係で配置される一方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部及び他方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部に各々対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置されている。従って、連結部材を端板に連結するための雄ネジ部材も杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材に発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材の変形を低減することができる。また、連結部材に設けられた止め孔は、杭軸方向に近接した状態で配置されているため、連結部材の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材の重量軽減を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材に設けられた止め孔は、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔を杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。なお、本明における「近接」とは、一般的に用いられる端板の厚さが１０〜３０ｍｍ程度であることを考慮すると、一方の端板の雌ネジ群（第一の止め孔群）が配置された列と、他方の端板の雌ネジ群（第二の止め孔群）が配置された列と、の杭軸方向における距離が１０〜４０ｍｍ程度に近い状態を言う。
【００１７】
また、前記杭接続構造において、一方の既製杭の雌ネジ群における一つの雌ネジ部を、他方の既製杭の雌ネジ群における一つの雌ネジ部に対して、杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態で配置することにより雌ネジ対を形成し、かつ、雌ネジ対を杭周方向に沿って複数形成することができる。かかる場合においては、連結部材に、複数の雌ネジ対に対応するように第一の止め孔群における一つの止め孔と第二の止め孔群における一つの止め孔とによる止め孔対を複数形成することとする。なお、本発明における「複数の雌ネジ対に対応するように」とは、「雌ネジ対の各雌ネジ部の位置に止め孔の位置が合致するように」ということを意味する。また、本発明における「対」とは、一方の雌ネジ群における一つの雌ネジ部（第一の止め孔群における一つの止め孔）と、それに杭周方向に近接する他方の雌ネジ群における一つの雌ネジ部（第二の止め孔群における一つの止め孔）と、の組み合わせであり、雌ネジ部（止め孔）の全てが対をなしていなくてもよい。
【００１８】
かかる構成を採用すると、連結部材に設けられた止め孔も、両端板に設けられた対となる雌ネジ部に対応するように杭軸方向に近接した状態で対となって杭周方向に複数配置される。従って、連結部材を端板に連結するための雄ネジ部材も対となって杭軸方向に近接することとなる。このように各雌ネジ部、止め孔及び雄ネジ部材を対となるように配置することにより、各箇所での近接度が増すので、雌ネジ部を多く配置する場合に効率的な配置が可能となり、強固で安定した杭接続構造を効率的に達成できる。
【００１９】
また、前記杭接続構造において、既製杭の端部よりも径方向外方に突出する突出部を有する端板を採用し、この突出部を、径方向外方になるに従って杭軸方向の寸法が減少するように形成することが好ましい。かかる場合においては、連結部材として、密着させた両端板の突出部により形成された凸部の形状に対応する凹部を内側面に有するものを採用する。
【００２０】
かかる構成を採用すると、連結部材の内側面に設けられた凹部を、両端板の突出部により形成された凸部に嵌め込む（連結部材で両突出部を挟み込む）ことができるので、両端板の密着度を高めることができ、強固な杭接続構造を形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の既製杭を用いて本発明の杭接続構造にすれば、簡易かつ重量増大の問題が生じず経済的な構成を採用しつつ、接続された杭の品質を安定させることができる杭接続構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る既製杭の斜視図である。
【図２】図１に示す既製杭を端板側から見た図である。
【図３】図２のIII-III部分の断面図である。
【図４】図３のIV部分の拡大図である。
【図５】図１に示す既製杭の端板同士を密着させた状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の連結部材の全体構成図である。
【図７】図６に示す連結部材の部分拡大図である。
【図８】図７のVIII-VIII部分の断面図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の雄ネジ部材の側面図である。
【図１０】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の斜視図である。
【図１２】図１１のXII-XII部分の拡大図である。
【図１３】図１２のXIII-XIII部分の断面図である。
【図１４】本発明の第一実施形態に係る既製杭の変形例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第二実施形態に係る杭接続構造で使用される既製杭の端板同士を密着させた状態を示す説明図である。
【図１６】本発明の第三実施形態に係る杭接続構造の説明図であって、（Ａ）は既製杭を示すものであり、（Ｂ）は連結部材を示すものである。
【図１７】本発明の第四実施形態に係る杭接続構造の説明図であって、（Ａ）は既製杭を示すものであり、（Ｂ）は連結部材を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る既製杭及び杭接続構造の例について説明する。
【００２４】
＜第一実施形態＞
最初に、図１〜図１４を用いて、本発明の第一実施形態に係る杭接続構造１及びこれに使用される既製杭１０について説明することとする。
【００２５】
まず、図１〜図５を用いて、本実施形態に係る既製杭１０の構成について説明する。中空コンクリート杭としての既製杭１０は、図１に示すように、コンクリート本体１１（杭本体）と、コンクリート本体１１の先端部に固着された端板１２と、を備えている。コンクリート本体１１は、型枠にコンクリートを打設して遠心成形し硬化させることにより所定の長さ及び径を有するコンクリートパイルとして構成されている。本実施形態においては、図３及び図４に示すように、コンクリート本体１１の先端部側になるに従って外径を徐々に小さくし、端部１１ａの外径を全体よりも若干小さくしている。このようにコンクリート本体１１の先端部近傍の外径を全体よりも若干小さくしているのは、杭接続の際に用いる連結部材２０（後述）を収納する空間を形成するためである。
【００２６】
端板１２は、図１及び２に示すように、平面視円形状を呈し中央に円形孔が形成された鋼製の板状部材であり、所定の肉厚（例えば１６ｍｍ）と、既製杭１０のコンクリート本体１１の外径と略同一の外径と、を有している。端板１２の外周側面１２ａには、端板１２の所定位置にドリルで孔開け加工した後にタップでネジを切ることにより直接ネジ孔１３が周方向に沿って複数（１２個）設けられて１列のネジ孔群（１３、１３、…）が形成されている。ネジ孔１３及びネジ孔群は、本発明における雌ネジ部及び雌ネジ群に各々相当するものである。ネジ孔１３の径及び個数は、設計段階で設定された条件（地耐力、水平荷重、引張力等）を満たすように適宜設定される。また、端板１２の肉厚は、コンクリート本体１１の径及び重量やネジ孔１３の径及び個数等に応じて適宜設定される。
【００２７】
また、端板１２の表面１２ｂには、後述するガイドピンを嵌合させるピン穴１２ｃが、図１及び図２に示すように杭周方向に等間隔に３個設けられている。ピン穴１２ｃの個数はこれに限られるものではない。また、端板１２は、図３及び図４に示すように、コンクリート本体１１の端部１１ａよりも径方向外方に突出する突出部１２ｄを有している。端板１２の突出部１２ｄは、図４に示すように、コンクリート本体１１側の角部が径方向外方になるに従って杭軸方向の寸法が減少するようにテーパ状に形成されている。テーパの角度は、５〜３０°程度である。このように突出部１２ｄの角部がテーパ状に形成されているため、図５に示すように二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続する際に両端板１２Ａ、１２Ｂ同士を密着させると、両突出部１２ｄ、１２ｄによってテーパ状の凸部１２ｅが形成されることとなる。
【００２８】
また、既製杭１０を構成するコンクリート本体１１の端部の外周には、図１、図３及び図４に示すように、補強バンド１４が巻回されている。補強バンド１４は、コンクリート本体１１の端部及び接続部を補強するための環状部材であり、所定厚さ（例えば１．６ｍｍ）の鋼板で構成され図４に示すように端板１２に連接されている。補強バンド１４は、本発明における環状鋼片に相当するものである。補強バンド１４の厚さは、コンクリート本体１１の径や重量等に応じて適宜設定することができる。補強バンド１４の長さ（杭軸方向における寸法）は、コンクリート本体１１の径や重量等に応じて例えば１５０〜５００ｍｍ程度に設定することができる。
【００２９】
次に、図５〜図１３を用いて、本実施形態に係る杭接続構造１について説明する。
【００３０】
杭接続構造１は、図１０及び図１１に示すように、接続される二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂの両端板１２Ａ、１２Ｂ同士を密着させた状態で、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆うように連結部材２０を取り付け、連結部材２０の止め孔（２１ａ、２１ｂ等）を介してボルト３０をネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入して連結部材２０を両端板１２Ａ、１２Ｂに締結することにより、両端板１２Ａ、１２Ｂが密着固定され既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士が接続されてなるものである。
【００３１】
二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂの両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させる際には、一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａの各ネジ孔１３Ａと、他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂの各ネジ孔１３Ｂと、が特定の位置関係（相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係）で配置されるようにし、両端板１２Ａ、１２Ｂには、このような位置関係で配置できるように各々ネジ孔群を設ける。本実施形態においては、図５に示すように、一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａの一つのネジ孔１３Ａを他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂの一つのネジ孔１３Ｂに対して杭周方向にずれた位置に杭軸方向に近接した状態で配置することによりネジ孔の対ＳMを形成し、このネジ孔の対ＳMを杭周方向に沿って複数形成するようにする。本実施形態においては、一つの端板に１２個のネジ孔が形成されているので、計２４個のネジ孔からなる１２対のＳMが杭周方向に沿って配置されることとなる。
【００３２】
ここで、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂの杭軸方向における位置関係について説明する。両端板１２Ａ、１２Ｂが比較的薄い場合には、両端板１２Ａ、１２Ｂの強度を確保するために、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部に配置することが好ましい。例えば、両端板１２Ａ、１２Ｂの厚さが１０ｍｍ程度である場合には、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部に配置する。このとき、図５に示すように、一方の端板１２Ａのネジ孔群の各ネジ孔１３Ａの中心を結ぶ線ＬAと、他方の端板１２Ｂのネジ孔群の各ネジ孔１３Ｂの中心を結ぶ線ＬBと、の距離（以下、「ネジ孔群間隔」という）Ｄは１０ｍｍ程度に杭軸方向に近接した状態となる。
【００３３】
一方、両端板１２Ａ、１２Ｂが比較的厚い場合には、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを杭軸方向中心部から若干ずらすこともできる。例えば、両端板１２Ａ、１２Ｂの厚さが３０ｍｍ程度である場合には、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部に配置するとネジ孔群間隔Ｄは３０ｍｍ程度となるが、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部から相互に近接する方向又は遠ざかる方向に若干ずらして、ネジ孔群間隔Ｄを２０〜４０ｍｍ程度に杭軸方向に近接した状態としてもよい。なお、ネジ孔群間隔Ｄが４０ｍｍ程度であっても、本発明の作用効果（連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するためのボルト３０を杭軸方向に近接させることができるので、連結部材２０の変形を低減させることができ、連結部材２０の軽量化が可能となる）を奏することができる。
【００３４】
連結部材２０としては、図６に示すように平面視で円環を３分割した３個の円弧状の連結プレート２１、２２、２３を採用している。各連結プレート２１、２２、２３は、所定の肉厚と、二つの既製杭１０の両端板１２の外周側面１２ａを覆うことができるような幅（杭軸方向における寸法）と、を有している。なお、本実施形態においては３個の円弧状の連結プレートを採用した例を示したが、円環の分割態様や分割数、連結プレートの個数はこれに限られるものではない。また、円弧状の連結プレートに代えて環状の連結プレートを採用することもできる。連結プレートは、ＳＳ４００やＳＭ４９０等の一般構造用圧延鋼材で構成することができる。
【００３５】
連結プレート２１は、杭周方向に沿って２列の止め孔群を有している。具体的には、連結プレート２１には、図６及び図７に示すように、杭周方向に沿って所定間隔で複数（４個）設けられた止め孔２１ａからなる第一の止め孔群と、第一の止め孔群の各止め孔２１ａと杭軸方向に近接した状態で杭周方向にずれた位置に杭周方向に沿って所定間隔で複数（４個）設けられた止め孔２１ｂからなる第二の止め孔群と、が形成されている。第一の止め孔群の各止め孔２１ａ及び第二の止め孔群の各止め孔２１ｂは、各々、特定の位置関係で配置される一方の既製杭１０Ａの各ネジ孔１３Ａ及び他方の既製杭１０Ｂの各ネジ孔１３Ｂに対応する位置（止め孔とネジ孔とが合致する位置）に設けられている。すなわち、連結プレート２１には、図７に示すように、ネジ孔の対ＳMに対応する位置に止め孔の対ＳHが設けられる。図６に示すように、他の連結プレート２２、２３も同様の止め孔（２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ）を有している。一つの連結プレートには８個の止め孔（４対の止め孔）が形成され、３個の連結プレート２１〜２３で計２４個（ネジ孔と同数）の止め孔（１２対の止め孔）が形成されることとなる。
【００３６】
連結プレート２１の外側面の止め孔２１ａ、２１ｂ周囲部分には、図７及び図８に示すように、所定深さの座繰り部２１ｃが形成されている。ボルト３０を止め孔２１ａ、２１ｂに挿入して端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入する際には、図１２に示すようにワッシャ３１及びボルト３０の頭部を座繰り部２１ｃに収納して、安定した締結状態を維持させるようにする。他の連結プレート２２、２３も同様の座繰り部（図１０に示す２２ｃ等）を有している。
【００３７】
また、連結プレート２１は、図８に示すように、密着させた両端板１２Ａ、１２Ｂの突出部１２ｄ、１２ｄにより形成された凸部１２ｅ（図５）の形状に対応する凹部２１ｄを内側面に有している。このような構成を有することにより、図１３に示すように、連結プレート２１の凹部２１ｄを、両端板１２Ａ、１２Ｂの突出部１２ｄ、１２ｄにより形成された凸部１２ｅに嵌め込む（連結プレート２１で両突出部１２ｄ、１２ｄを挟み込む）ことが可能となる。他の連結プレート２２、２３も同様の凹部（図１０に示す２３ｄ等）を有している。
【００３８】
ボルト３０は、図９に示すように各連結プレート２１、２２、２３の止め孔（２１ａ、２１ｂ等）に挿通されるとともに、図１３に示すように両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入されるものであり、本発明における雄ネジ部材に相当する。ボルト３０が両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入されることにより、各連結プレート２１、２２、２３が両端板１２Ａ、１２Ｂに締結される。ボルト３０と各連結プレート２１、２２、２３との間にはワッシャ３１が配置される。
【００３９】
続いて、本実施形態に係る既製杭の接続方法（二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続して杭接続構造１を得る方法）について説明する。
【００４０】
まず、図１０に示すように、一方の既製杭１０Ａを下方に配置し、この既製杭１０Ａのピン穴１２ｃに、図示していないガイドピンを嵌入する。そして、クレーン等によって上方に吊り上げ、上方の既製杭１０Ｂを下方の既製杭１０Ａに向けて降ろし、他方の既製杭１０Ｂのピン穴に前述したガイドピンを嵌入して両既製杭１０Ａ、１０Ｂの軸芯を一致させながら両既製杭１０Ａ、１０Ｂの両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させる。この際、図５に示すように、下方の既製杭１０Ａの端板１２Ａの各ネジ孔１３Ａと、上方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂの各ネジ孔１３Ｂと、が特定の位置関係（相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係）で配置できるように各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂが両端板１２Ａ、１２Ｂに設けられていることは前述のとおりである。
【００４１】
次いで、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆うように連結部材２０（連結プレート２１〜２３）を取り付け、予め各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂに対応するように設けられた連結部材２０の止め孔（２１ａ、２１ｂ等）にワッシャ３１を装着するとともにボルト３０を挿通し、ボルト３０を両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入する。これにより、連結部材２０が両端板１２Ａ、１２Ｂに締結されて両端板１２Ａ、１２Ｂが密着固定され、図１１に示すように既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士が接続されることとなる。
【００４２】
以上説明した実施形態に係る既製杭１０は、端部に端板１２が設けられており、この端板１２の外周側面１２ａに、ネジ孔１３が周方向に沿って複数設けられている。従って、二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続する際に、両既製杭１０Ａ、１０Ｂの端板１２Ａ、１２Ｂ同士を密着させ、連結部材２０を介して両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面１２ａに設けられたネジ孔１３Ａ、１３Ｂにボルト３０を螺入することにより、既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士を接続することができる。この際、既製杭１０の端板１２の外周側面１２ａにネジ孔１３が直接設けられているため、従来の機械式杭接続方式で使用されていた側板が不要となる。従って、既製杭１０の接続に必要な鋼材料及び費用を節減し重量を軽減することが可能となる。
【００４３】
また、以上説明した実施形態に係る杭接続構造１においては、連結部材２０（連結プレート２１〜２３）に設けられた各止め孔（２１ａ、２１ｂ等）が、特定の位置関係で配置される一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａに設けられた各ネジ孔１３Ａ及び他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂに設けられた各ネジ孔１３Ｂに各々対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置されている。従って、連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するためのボルト３０も図１２に示すように杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材２０に発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材２０の変形を低減することができる。また、連結部材２０に設けられた止め孔は、杭軸方向に近接した状態で配置されているため、連結部材２０の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０の軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材２０に設けられた止め孔は、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔を杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭１０Ａ、１０Ｂに局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭１０Ａ、１０Ｂの全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。
【００４４】
また、以上説明した実施形態に係る杭接続構造１においては、一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａに設けられた一つのネジ孔１３Ａを、他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂに設けられた一つのネジ孔１３Ｂに対して、杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態で配置することによりネジ孔の対ＳMを形成し、かつ、ネジ孔の対ＳMを杭周方向に沿って複数形成している。そして、連結部材２０（連結プレート２１〜２３）に設けられた止め孔（２１ａ、２１ｂ等）も、両端板１２Ａ、１２Ｂに設けられた対となるネジ孔に対応するように杭軸方向に近接した状態で対ＳHとなって杭周方向に複数配置される。従って、連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するためのボルト３０も図１２に示すように対となって杭軸方向に近接することとなる。このように各ネジ孔、止め孔及びボルト３０を対となるように配置することにより、各箇所での近接度が増すので、ネジ孔を多く配置する場合に効率的な配置が可能となり、強固で安定した杭接続構造を効率的に達成できる。
【００４５】
また、以上説明した実施形態に係る杭接続構造１においては、連結部材２０（連結プレート２１〜２３）の内側面に設けられた凹部２１ｄ〜２３ｄを、両端板１２Ａ、１２Ｂの突出部１２ｄ、１２ｄにより形成された凸部１２ｅに嵌め込む（連結部材２０で両突出部１２ｄ、１２ｄを挟み込む）ことができる。従って、両端板１２Ａ、１２Ｂの密着度を高めることができ、より強固な杭接続構造を形成することができる。
【００４６】
なお、第一実施形態においては、図５に示すように各端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面１２ａに略等間隔でネジ孔１３Ａ、１３Ｂを設け、両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させた際に、杭周方向に沿ってネジ孔１３Ａ、１３Ｂの杭軸方向の位置が交互に変化するような（いわば千鳥足状の）配列を採用した例を示したが、ネジ孔の配列はこれに限られるものではない。
【００４７】
例えば、図１４に示すように、各端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面１２ａに、周方向に沿って２個ずつ近接させて複数のネジ孔１３Ａ、１３Ｂを設け、両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させた際に、杭周方向に沿ってネジ孔１３Ａ、１３Ｂの杭軸方向の位置が２個ずつ変化するような対ＳMの配列を採用することもできる。かかる場合には、これらネジ孔１３Ａ、１３Ｂに対応する位置に、連結部材２０（連結プレート２１、２２、２３）の止め孔の対ＳHを設けるようにする。
【００４８】
このような配列を採用した場合においても、連結部材２０の第一及び第二の止め孔群の各一つの止め孔を、対をなすようにして杭軸方向に近接した状態で配置することができ、連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するボルト３０も杭軸方向に近接することとなる。従って、連結部材２０の変形を低減することができるとともに、連結部材２０の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０の軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。また、このような配列を採用した場合においても、連結部材２０の止め孔を杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置することができるので、杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。
【００４９】
また、第一実施形態においては、平面視で円環を３分割した３個の円弧状の連結プレート２１、２２、２３で連結部材２０を構成し、各連結プレート２１〜２３に止め孔の対ＳHを複数（４対）設けた例を示したが、連結部材の構成はこれに限られるものではない。例えば、止め孔の対ＳHを一つだけ設けた連結プレートを多数準備し、これら多数の連結プレートで連結部材を構成することもできる。
【００５０】
続いて、図１５〜図１７を用いて、本発明の他の実施形態（第二〜第四実施形態）に係る杭接続構造について説明する。第二〜第四実施形態に係る杭接続構造は、第一実施形態における既製杭のネジ孔の位置及び個数を変更するとともに連結部材の止め孔の位置及び個数を変更したものであり、その他の構成については第一実施形態と実質的に同一である。このため、第二〜第四実施形態においては、第一実施形態と異なる構成を中心に説明することとし、重複する構成については詳細な説明を省略する。
【００５１】
＜第二実施形態＞
図１５を用いて、本発明の第二実施形態に係る杭接続構造について説明する。本実施形態に係る杭接続構造で使用される両既製杭１０Ｃ、１０Ｄの端板１２Ｃ、１２Ｄの外周側面には、ネジ孔１３Ｃ、１３Ｄが周方向に沿って等間隔に複数設けられている。本実施形態においては、一方の既製杭１０Ｃの端板１２Ｃに設けられるネジ孔１３Ｃの個数を「９個」に設定するとともに、他方の既製杭１０Ｄの端板１２Ｄに設けられるネジ孔１３Ｄの個数を「１３個」に設定している。ネジ孔１３Ｃ、１３Ｄの個数の組み合わせはこれに限られず、「１１個と１２個」、「１３個と１５個」、「１７個と１５個」、……、等と設定することもできる。
【００５２】
このように両既製杭１０Ｃ、１０Ｄのネジ孔１３Ｃ、１３Ｄの個数を異ならせてネジ孔の対を形成しない場合においても、ネジ孔１３Ｃ、１３Ｄの個数を特定の組み合わせ（互いに素である二つの数）に設定することにより、両端板１２Ｃ、１２Ｄを密着させた際に一方の既製杭１０Ｃの各ネジ孔１３Ｃと他方の既製杭１０Ｄの各ネジ孔１３Ｄとを相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置することができる。なお、図示していないが、本実施形態に係る杭接続構造で使用される連結部材には、これらネジ孔１３Ｃ、１３Ｄに対応する位置に止め孔を設けるようにする。
【００５３】
以上説明した第二実施形態に係る杭接続構造においても、連結部材に設けられた各止め孔が、特定の位置関係で配置される一方の既製杭１０Ｃの端板１２Ｃに設けられた各ネジ孔１３Ｃ及び他方の既製杭１０Ｄの端板１２Ｄに設けられた各ネジ孔１３Ｄに各々対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置される。従って、連結部材を端板１２Ｃ、１２Ｄに連結するためのボルトも杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材に発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材の変形を低減することができる。また、連結部材に設けられる止め孔は、杭軸方向に近接した状態で配置されるため、連結部材の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材の軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材に設けられる止め孔は、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔を杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭１０Ｃ、１０Ｄに局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭１０Ｃ、１０Ｄの全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。
【００５４】
＜第三実施形態＞
図１６を用いて、本発明の第三実施形態に係る杭接続構造について説明する。図１６（Ａ）に示すように、本実施形態に係る杭接続構造で使用される両既製杭の端板１２Ｅ、１２Ｆの外周側面には、ネジ孔１３Ｅ、１３Ｆが周方向に沿って略等間隔に複数設けられている。本実施形態においては、両既製杭の端板１２Ｅ、１２Ｆに設けられるネジ孔１３Ｅ、１３Ｆの個数を同一に設定している。また、両端板１２Ｅ、１２Ｆを密着させた際に、図１６（Ａ）に示すように一方の既製杭の各ネジ孔１３Ｅと他方の既製杭の各ネジ孔１３Ｆとが相互に杭軸方向に沿って一直線上に並ぶように配置する。
【００５５】
これに対し、本実施形態に係る杭接続構造で使用される連結部材２０Ａには、２列の止め孔群が設けられており、図１６（Ｂ）に示すように、第一の止め孔群を構成する各止め孔２０ｅと、第二の止め孔群を構成する各止め孔２０ｆと、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置されている。連結部材２０Ａの第一の止め孔群を構成する止め孔２０ｅは、一方の既製杭の端板１２Ｅに設けられるネジ孔１３Ｅの一部（図１６（Ａ）に太線で示したもの）にのみ対応する位置に配置されている。また、連結部材２０Ａの第二の止め孔群を構成する止め孔２０ｆは、他方の既製杭の端板１２Ｆに設けられるネジ孔１３Ｆの一部（図１６（Ａ）に太線で示したもの）にのみ対応する位置に配置されている。このように継手に必要な強度との兼ね合いで、必要最小限のネジ孔のみを使用することもできる。使用されないネジ孔は、腐食しないようにめくらネジ等で塞いでおくとよい。
【００５６】
以上説明した第三実施形態に係る杭接続構造においては、連結部材２０Ａに設けられた各止め孔２０ｅ、２０ｆが、両既製杭の端板１２Ｅ、１２Ｆに設けられたネジ孔１３Ｅ、１３Ｆの一部に対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置される。従って、連結部材２０Ａを端板１２Ｅ、１２Ｆに連結するためのボルトも杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材２０Ａに発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材２０Ａの変形を低減することができる。また、連結部材２０Ａに設けられる止め孔２０ｅ、２０ｆは、杭軸方向に近接した状態で配置されるため、連結部材２０Ａの杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０Ａの軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材２０Ａに設けられる止め孔２０ｅ、２０ｆは、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔２０ｅ、２０ｆを杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。また、本杭接続構造においては、端板１２Ｅ、１２Ｆのネジ孔１３Ｅ、１３Ｆの余りを許容しており、連結部材２０Ａの止め孔２０ｅ、２０ｆの個数に一致したネジ孔を有する端板を敢えて製作する必要がない。従って、少品種の端板で杭接続構造を達成することができるという利点がある。
【００５７】
＜第四実施形態＞
図１７を用いて、本発明の第四実施形態に係る杭接続構造について説明する。図１７（Ａ）に示すように、本実施形態に係る杭接続構造で使用される両既製杭の端板１２Ｇ、１２Ｈの外周側面には、ネジ孔１３Ｇ、１３Ｈが周方向に沿って略等間隔に複数設けられている。本実施形態においては、両既製杭の端板１２Ｇ、１２Ｈに設けられるネジ孔１３Ｇ、１３Ｈの個数を同一に設定している。また、両端板１２Ｇ、１２Ｈを密着させた際に、図１７（Ａ）に示すように、一方の既製杭の端板１２Ｇの各ネジ孔１３Ｇと、他方の既製杭の端板１２Ｈの各ネジ孔１３Ｈと、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で並ぶように配置する。
【００５８】
これに対し、本実施形態に係る杭接続構造で使用される連結部材２０Ｂには、２列の止め孔群が設けられており、図１７（Ｂ）に示すように、第一の止め孔群を構成する各止め孔２０ｇと、第二の止め孔群を構成する各止め孔２０ｈと、が相互に杭軸方向に沿って一直線上に並ぶように配置されている。連結部材２０Ｂの第一の止め孔群を構成する止め孔２０ｇの一部（図１７（Ｂ）に太線で示したもの）は、一方の既製杭の端板１２Ｇに設けられるネジ孔１３Ｇに対応する位置に配置されている。また、連結部材２０Ｂの第二の止め孔群を構成する止め孔２０ｈの一部（図１７（Ｂ）に太線で示したもの）は、他方の既製杭の端板１２Ｈに設けられるネジ孔１３Ｈに対応する位置に配置されている。このように継手に必要な強度との兼ね合いで、必要最小限の止め孔のみを使用することもできる。使用されない止め孔は、そのままの状態でも差し支えない。
【００５９】
以上説明した第四実施形態に係る杭接続構造においては、連結部材２０Ｂに設けられた各止め孔２０ｇ、２０ｈの一部が、両既製杭の端板１２Ｇ、１２Ｈに設けられたネジ孔１３Ｇ、１３Ｈに対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置される。従って、連結部材２０Ｂを端板１２Ｇ、１２Ｈに連結するためのボルトも杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材２０Ｂに発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材２０Ｂの変形を抑制することができる。また、連結部材２０Ｂに設けられる止め孔２０ｇ、２０ｈは、杭軸方向に近接した状態で配置されるため、連結部材２０Ｂの杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０Ｂの軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材２０Ｂに設けられる止め孔２０ｇ、２０ｈは杭周方向に沿って数多く分散しているため、両既製杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。また、本杭接続構造においては、連結部材２０Ｂの止め孔２０ｇ、２０ｈの余りを許容しており、端板１２Ｇ、１２Ｈのネジ孔１３Ｇ、１３Ｈの個数に一致した止め孔を有する連結部材を敢えて製作する必要がない。従って、少品種の連結部材で杭接続構造を達成することができるという利点がある。
【符号の説明】
【００６０】
１…杭接続構造
１０・１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄ…既製杭
１２・１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ・１２Ｅ・１２Ｆ・１２Ｇ・１２Ｈ…端板
１２ａ…外周側面
１２ｄ…突出部
１２ｅ…凸部
１３・１３Ａ・１３Ｂ・１３Ｃ・１３Ｄ・１３Ｅ・１３Ｆ・１３Ｇ・１３Ｈ…ネジ孔（雌ネジ部）
１４…補強バンド（環状鋼片）
２０・２０Ａ・２０Ｂ…連結部材
２０ｅ・２０ｆ・２０ｇ・２０ｈ…止め孔
２１・２２・２３…連結プレート
２１ａ・２１ｂ・２２ａ・２２ｂ・２３ａ・２３ｂ…止め孔
２１ｄ…凹部
３０…ボルト（雄ネジ部材）
ＳM…ネジ孔の対（雌ネジ部の対）
ＳH…止め孔の対
【技術分野】
【０００１】
本発明は、杭基礎工事に用いられる既製杭及び杭接続構造に関し、特に、端部に端板を備える既製杭及びこれを用いた杭接続構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築基礎工事等で地中に埋め込まれる既製杭を長手方向に接続するための技術が種々提案されている。その一つとして、既製杭を接続する際に溶接を行う方法が提案されているが、このように溶接を行う方法は高度な技能を必要としたり天候の影響を受けたりすることから、溶接することなく接続する方法も検討されている。
【０００３】
例えば、既製杭の端部にテーパ形状の端板を取り付け、所定ピッチでネジ孔が形成された円筒側板を端板に隣接させて既製杭の周囲に配置し、接続する二つの既製杭を端板を介して密着させ、両端板及び両円筒側板の外周を円弧状の連結部材で被覆し、この連結部材に形成されたボルト孔と円筒側板のネジ孔にボルトを挿通・締結して両既製杭を接続する技術が提案されている（特許文献１参照）。かかる技術においては、一方の既製杭の円筒側板に形成されたネジ孔群と、他方の既製杭の円筒側板に形成されたネジ孔群と、の双方に渡って対応するように、杭周方向に沿って２列のボルト孔が連結部材に設けられることとなる。
【０００４】
また、近年においては、既製杭の端部に端板を取り付け、この端板の外周に沿って半円形の溝を複数形成し、接続する二つの既製杭を端板を介して密着させ、両既製杭の両溝を位置合わせして円形の止め孔を形成し、両端板の外周を円弧状の連結部材で被覆し、この連結部材に形成されたボルト孔と両既製杭の両溝から形成された止め孔にボルトを挿通し、内部の環状部材に設けられたネジ孔にボルトを螺入して両既製杭を接続する技術が提案されている（特許文献２参照）。かかる技術においては、内部の環状部材の周方向に沿って１列のネジ孔が形成され、このネジ孔に対応するように杭周方向に沿って１列のボルト孔が連結部材に設けられることとなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２８５５７号公報
【特許文献２】特開２００７−５６５８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術を採用すると、端板や連結部材に加えて、ネジ孔が形成された円筒側板を既製杭に取り付ける必要があるため、既製杭接続のために多くの鋼材料や費用を要するという問題があった。また、特許文献１に記載の技術においては、接続する両既製杭の両円筒側板のネジ孔に対応する位置に２列のボルト孔を連結部材に形成しているため、杭軸方向に配置された２個のボルト孔の間隔が比較的大きくなる。この結果、杭埋設時に大きな回転トルクが作用した場合に連結部材に大きい捩りモーメントが発生し、連結部材が変形するおそれがあるとともに、連結部材の杭軸方向における寸法が大きくなるため連結部材の重量が増大して杭接続作業がし難いという問題があった。
【０００７】
一方、特許文献２に記載の技術においては、接続する二つの既製杭の溝を位置合わせすることにより杭周方向に沿って１列の止め孔を形成するとともに、内部の環状部材の周方向に沿って１列のネジ孔を形成しているため、特許文献１に記載の技術を採用した場合に懸念されるような連結部材の変形や重量増大の問題は生じない。しかし、特許文献２に記載の技術においては、杭接続用の締結力を付与するボルトを単列で配置することとなるため、比較的大きな締結力が必要となり、また、杭の全周にわたって均等な締結力を付与することが困難となるおそれがある。また、特許文献２に記載の杭接続方法においては、二つの既製杭の半円形の溝を位置合わせして円形の止め孔を形成する工程や、ネジ孔が形成された環状部材を二つの既製杭の間に挟み込む工程が必要となるため、作業が煩雑で手間がかかるという問題がある。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、簡易で上記のような重量増大の問題が生じず経済的な構成を採用しつつ、接続された杭の品質を安定させることができる杭接続構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る既製杭は、杭本体の先端部に端板が設けられてなる既製杭であって、端板の外周側面に直接雌ネジ部が周方向に沿って複数設けられて雌ネジ群が形成されるものである。雌ネジ群の形成は、ドリルで所定位置に孔開け加工した後にタップでネジを切ることにより行われる。
【００１０】
かかる構成を採用すると、後述のように、両既製杭の端板同士を密着させ、連結部材を介して両端板の外周側面に設けられた雌ネジ部に雄ネジ部材を螺入することにより、既製杭同士を接続する際、既製杭の端板側面に連結用の雌ネジ部が直接設けられているため、従来の機械式杭接続方式で使用されていた側板が不要となる。従って、既製杭の接続に必要な鋼材料及び費用を節減することが可能となる。なお、本発明における既製杭としては、コンクリート杭、鋼管コンクリート複合杭、鋼管杭等が挙げられる。
【００１１】
前記既製杭において、杭本体の外周に巻回されて端板に連接される環状鋼片を設けることが好ましい。環状鋼片とは、１〜９ｍｍ程度の厚さの鋼板で構成された環状部材であり、従来から既製杭に巻回されているものと同じものである。
【００１２】
かかる構成を採用すると、既製杭の杭本体の外周に環状鋼片が巻回され、この環状鋼片が端板に連接されるので、既製杭の端部（接続部）を補強することができる。
【００１３】
本発明に係る杭接続構造は、連結部材を介して前記既製杭同士が接続されてなる杭接続構造であって、連結部材は、二つの既製杭の両端板の外周側面を覆うように円弧状又は環状に構成されるとともに、一方の既製杭の雌ネジ群における複数の雌ネジ部の各々に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第一の止め孔群と、他方の既製杭の雌ネジ群における複数の雌ネジ部の各々に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第二の止め孔群と、を有し、接続される二つの既製杭の両端板同士を密着させた状態で、両端板の外周側面を覆うように連結部材が取り付けられ、連結部材の止め孔を介して雄ネジ部材が雌ネジ部に螺入されて連結部材が両端板に締結されることにより、両端板が密着固定され既製杭同士が接続されてなるものである。なお、止め孔は、その全てが雌ネジ部に対応できる位置に配置されていなくてもよい。また、雌ネジ部も、その全てが止め孔に対応できる位置に配置されていなくてもよい。
【００１４】
かかる構成を採用すると、連結用の雌ネジ部が端板側面に直接設けられている前記既製杭を採用するため、従来の機械式杭連結方式で使用されていた側板が不要となり、既製杭の接続に必要な鋼材料及び費用を節減し重量を軽減することが可能となるとともに、接続作業を簡便に行うことが可能となる。なお、本発明における「雌ネジ部に対応できる位置」とは、雌ネジ部材が螺入できるように雌ネジ部の孔の位置と合致した位置を言う。
【００１５】
また、前記杭接続構造において、両端板を密着させた際に、一方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部と、他方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部と、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置できるように両既製杭の各雌ネジ群を形成することが好ましい。かかる場合においては、連結部材の第一の止め孔群及び第二の止め孔群における各止め孔を、前記位置関係で配置される一方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部及び他方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部に対応できる位置に配置することとする。なお、止め孔は、その全てが雌ネジ部に対応できる位置に配置されていなくてもよい。
【００１６】
かかる構成を採用すると、連結部材に設けられた第一及び第二の止め孔群における各止め孔は、特定の位置関係で配置される一方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部及び他方の既製杭の雌ネジ群における各雌ネジ部に各々対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置されている。従って、連結部材を端板に連結するための雄ネジ部材も杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材に発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材の変形を低減することができる。また、連結部材に設けられた止め孔は、杭軸方向に近接した状態で配置されているため、連結部材の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材の重量軽減を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材に設けられた止め孔は、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔を杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。なお、本明における「近接」とは、一般的に用いられる端板の厚さが１０〜３０ｍｍ程度であることを考慮すると、一方の端板の雌ネジ群（第一の止め孔群）が配置された列と、他方の端板の雌ネジ群（第二の止め孔群）が配置された列と、の杭軸方向における距離が１０〜４０ｍｍ程度に近い状態を言う。
【００１７】
また、前記杭接続構造において、一方の既製杭の雌ネジ群における一つの雌ネジ部を、他方の既製杭の雌ネジ群における一つの雌ネジ部に対して、杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態で配置することにより雌ネジ対を形成し、かつ、雌ネジ対を杭周方向に沿って複数形成することができる。かかる場合においては、連結部材に、複数の雌ネジ対に対応するように第一の止め孔群における一つの止め孔と第二の止め孔群における一つの止め孔とによる止め孔対を複数形成することとする。なお、本発明における「複数の雌ネジ対に対応するように」とは、「雌ネジ対の各雌ネジ部の位置に止め孔の位置が合致するように」ということを意味する。また、本発明における「対」とは、一方の雌ネジ群における一つの雌ネジ部（第一の止め孔群における一つの止め孔）と、それに杭周方向に近接する他方の雌ネジ群における一つの雌ネジ部（第二の止め孔群における一つの止め孔）と、の組み合わせであり、雌ネジ部（止め孔）の全てが対をなしていなくてもよい。
【００１８】
かかる構成を採用すると、連結部材に設けられた止め孔も、両端板に設けられた対となる雌ネジ部に対応するように杭軸方向に近接した状態で対となって杭周方向に複数配置される。従って、連結部材を端板に連結するための雄ネジ部材も対となって杭軸方向に近接することとなる。このように各雌ネジ部、止め孔及び雄ネジ部材を対となるように配置することにより、各箇所での近接度が増すので、雌ネジ部を多く配置する場合に効率的な配置が可能となり、強固で安定した杭接続構造を効率的に達成できる。
【００１９】
また、前記杭接続構造において、既製杭の端部よりも径方向外方に突出する突出部を有する端板を採用し、この突出部を、径方向外方になるに従って杭軸方向の寸法が減少するように形成することが好ましい。かかる場合においては、連結部材として、密着させた両端板の突出部により形成された凸部の形状に対応する凹部を内側面に有するものを採用する。
【００２０】
かかる構成を採用すると、連結部材の内側面に設けられた凹部を、両端板の突出部により形成された凸部に嵌め込む（連結部材で両突出部を挟み込む）ことができるので、両端板の密着度を高めることができ、強固な杭接続構造を形成することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の既製杭を用いて本発明の杭接続構造にすれば、簡易かつ重量増大の問題が生じず経済的な構成を採用しつつ、接続された杭の品質を安定させることができる杭接続構造を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第一実施形態に係る既製杭の斜視図である。
【図２】図１に示す既製杭を端板側から見た図である。
【図３】図２のIII-III部分の断面図である。
【図４】図３のIV部分の拡大図である。
【図５】図１に示す既製杭の端板同士を密着させた状態を示す説明図である。
【図６】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の連結部材の全体構成図である。
【図７】図６に示す連結部材の部分拡大図である。
【図８】図７のVIII-VIII部分の断面図である。
【図９】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の雄ネジ部材の側面図である。
【図１０】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の分解斜視図である。
【図１１】本発明の第一実施形態に係る杭接続構造の斜視図である。
【図１２】図１１のXII-XII部分の拡大図である。
【図１３】図１２のXIII-XIII部分の断面図である。
【図１４】本発明の第一実施形態に係る既製杭の変形例を示す説明図である。
【図１５】本発明の第二実施形態に係る杭接続構造で使用される既製杭の端板同士を密着させた状態を示す説明図である。
【図１６】本発明の第三実施形態に係る杭接続構造の説明図であって、（Ａ）は既製杭を示すものであり、（Ｂ）は連結部材を示すものである。
【図１７】本発明の第四実施形態に係る杭接続構造の説明図であって、（Ａ）は既製杭を示すものであり、（Ｂ）は連結部材を示すものである。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る既製杭及び杭接続構造の例について説明する。
【００２４】
＜第一実施形態＞
最初に、図１〜図１４を用いて、本発明の第一実施形態に係る杭接続構造１及びこれに使用される既製杭１０について説明することとする。
【００２５】
まず、図１〜図５を用いて、本実施形態に係る既製杭１０の構成について説明する。中空コンクリート杭としての既製杭１０は、図１に示すように、コンクリート本体１１（杭本体）と、コンクリート本体１１の先端部に固着された端板１２と、を備えている。コンクリート本体１１は、型枠にコンクリートを打設して遠心成形し硬化させることにより所定の長さ及び径を有するコンクリートパイルとして構成されている。本実施形態においては、図３及び図４に示すように、コンクリート本体１１の先端部側になるに従って外径を徐々に小さくし、端部１１ａの外径を全体よりも若干小さくしている。このようにコンクリート本体１１の先端部近傍の外径を全体よりも若干小さくしているのは、杭接続の際に用いる連結部材２０（後述）を収納する空間を形成するためである。
【００２６】
端板１２は、図１及び２に示すように、平面視円形状を呈し中央に円形孔が形成された鋼製の板状部材であり、所定の肉厚（例えば１６ｍｍ）と、既製杭１０のコンクリート本体１１の外径と略同一の外径と、を有している。端板１２の外周側面１２ａには、端板１２の所定位置にドリルで孔開け加工した後にタップでネジを切ることにより直接ネジ孔１３が周方向に沿って複数（１２個）設けられて１列のネジ孔群（１３、１３、…）が形成されている。ネジ孔１３及びネジ孔群は、本発明における雌ネジ部及び雌ネジ群に各々相当するものである。ネジ孔１３の径及び個数は、設計段階で設定された条件（地耐力、水平荷重、引張力等）を満たすように適宜設定される。また、端板１２の肉厚は、コンクリート本体１１の径及び重量やネジ孔１３の径及び個数等に応じて適宜設定される。
【００２７】
また、端板１２の表面１２ｂには、後述するガイドピンを嵌合させるピン穴１２ｃが、図１及び図２に示すように杭周方向に等間隔に３個設けられている。ピン穴１２ｃの個数はこれに限られるものではない。また、端板１２は、図３及び図４に示すように、コンクリート本体１１の端部１１ａよりも径方向外方に突出する突出部１２ｄを有している。端板１２の突出部１２ｄは、図４に示すように、コンクリート本体１１側の角部が径方向外方になるに従って杭軸方向の寸法が減少するようにテーパ状に形成されている。テーパの角度は、５〜３０°程度である。このように突出部１２ｄの角部がテーパ状に形成されているため、図５に示すように二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続する際に両端板１２Ａ、１２Ｂ同士を密着させると、両突出部１２ｄ、１２ｄによってテーパ状の凸部１２ｅが形成されることとなる。
【００２８】
また、既製杭１０を構成するコンクリート本体１１の端部の外周には、図１、図３及び図４に示すように、補強バンド１４が巻回されている。補強バンド１４は、コンクリート本体１１の端部及び接続部を補強するための環状部材であり、所定厚さ（例えば１．６ｍｍ）の鋼板で構成され図４に示すように端板１２に連接されている。補強バンド１４は、本発明における環状鋼片に相当するものである。補強バンド１４の厚さは、コンクリート本体１１の径や重量等に応じて適宜設定することができる。補強バンド１４の長さ（杭軸方向における寸法）は、コンクリート本体１１の径や重量等に応じて例えば１５０〜５００ｍｍ程度に設定することができる。
【００２９】
次に、図５〜図１３を用いて、本実施形態に係る杭接続構造１について説明する。
【００３０】
杭接続構造１は、図１０及び図１１に示すように、接続される二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂの両端板１２Ａ、１２Ｂ同士を密着させた状態で、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆うように連結部材２０を取り付け、連結部材２０の止め孔（２１ａ、２１ｂ等）を介してボルト３０をネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入して連結部材２０を両端板１２Ａ、１２Ｂに締結することにより、両端板１２Ａ、１２Ｂが密着固定され既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士が接続されてなるものである。
【００３１】
二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂの両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させる際には、一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａの各ネジ孔１３Ａと、他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂの各ネジ孔１３Ｂと、が特定の位置関係（相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係）で配置されるようにし、両端板１２Ａ、１２Ｂには、このような位置関係で配置できるように各々ネジ孔群を設ける。本実施形態においては、図５に示すように、一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａの一つのネジ孔１３Ａを他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂの一つのネジ孔１３Ｂに対して杭周方向にずれた位置に杭軸方向に近接した状態で配置することによりネジ孔の対ＳMを形成し、このネジ孔の対ＳMを杭周方向に沿って複数形成するようにする。本実施形態においては、一つの端板に１２個のネジ孔が形成されているので、計２４個のネジ孔からなる１２対のＳMが杭周方向に沿って配置されることとなる。
【００３２】
ここで、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂの杭軸方向における位置関係について説明する。両端板１２Ａ、１２Ｂが比較的薄い場合には、両端板１２Ａ、１２Ｂの強度を確保するために、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部に配置することが好ましい。例えば、両端板１２Ａ、１２Ｂの厚さが１０ｍｍ程度である場合には、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部に配置する。このとき、図５に示すように、一方の端板１２Ａのネジ孔群の各ネジ孔１３Ａの中心を結ぶ線ＬAと、他方の端板１２Ｂのネジ孔群の各ネジ孔１３Ｂの中心を結ぶ線ＬBと、の距離（以下、「ネジ孔群間隔」という）Ｄは１０ｍｍ程度に杭軸方向に近接した状態となる。
【００３３】
一方、両端板１２Ａ、１２Ｂが比較的厚い場合には、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを杭軸方向中心部から若干ずらすこともできる。例えば、両端板１２Ａ、１２Ｂの厚さが３０ｍｍ程度である場合には、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部に配置するとネジ孔群間隔Ｄは３０ｍｍ程度となるが、各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂを両端板１２Ａ、１２Ｂの杭軸方向中心部から相互に近接する方向又は遠ざかる方向に若干ずらして、ネジ孔群間隔Ｄを２０〜４０ｍｍ程度に杭軸方向に近接した状態としてもよい。なお、ネジ孔群間隔Ｄが４０ｍｍ程度であっても、本発明の作用効果（連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するためのボルト３０を杭軸方向に近接させることができるので、連結部材２０の変形を低減させることができ、連結部材２０の軽量化が可能となる）を奏することができる。
【００３４】
連結部材２０としては、図６に示すように平面視で円環を３分割した３個の円弧状の連結プレート２１、２２、２３を採用している。各連結プレート２１、２２、２３は、所定の肉厚と、二つの既製杭１０の両端板１２の外周側面１２ａを覆うことができるような幅（杭軸方向における寸法）と、を有している。なお、本実施形態においては３個の円弧状の連結プレートを採用した例を示したが、円環の分割態様や分割数、連結プレートの個数はこれに限られるものではない。また、円弧状の連結プレートに代えて環状の連結プレートを採用することもできる。連結プレートは、ＳＳ４００やＳＭ４９０等の一般構造用圧延鋼材で構成することができる。
【００３５】
連結プレート２１は、杭周方向に沿って２列の止め孔群を有している。具体的には、連結プレート２１には、図６及び図７に示すように、杭周方向に沿って所定間隔で複数（４個）設けられた止め孔２１ａからなる第一の止め孔群と、第一の止め孔群の各止め孔２１ａと杭軸方向に近接した状態で杭周方向にずれた位置に杭周方向に沿って所定間隔で複数（４個）設けられた止め孔２１ｂからなる第二の止め孔群と、が形成されている。第一の止め孔群の各止め孔２１ａ及び第二の止め孔群の各止め孔２１ｂは、各々、特定の位置関係で配置される一方の既製杭１０Ａの各ネジ孔１３Ａ及び他方の既製杭１０Ｂの各ネジ孔１３Ｂに対応する位置（止め孔とネジ孔とが合致する位置）に設けられている。すなわち、連結プレート２１には、図７に示すように、ネジ孔の対ＳMに対応する位置に止め孔の対ＳHが設けられる。図６に示すように、他の連結プレート２２、２３も同様の止め孔（２２ａ、２２ｂ、２３ａ、２３ｂ）を有している。一つの連結プレートには８個の止め孔（４対の止め孔）が形成され、３個の連結プレート２１〜２３で計２４個（ネジ孔と同数）の止め孔（１２対の止め孔）が形成されることとなる。
【００３６】
連結プレート２１の外側面の止め孔２１ａ、２１ｂ周囲部分には、図７及び図８に示すように、所定深さの座繰り部２１ｃが形成されている。ボルト３０を止め孔２１ａ、２１ｂに挿入して端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入する際には、図１２に示すようにワッシャ３１及びボルト３０の頭部を座繰り部２１ｃに収納して、安定した締結状態を維持させるようにする。他の連結プレート２２、２３も同様の座繰り部（図１０に示す２２ｃ等）を有している。
【００３７】
また、連結プレート２１は、図８に示すように、密着させた両端板１２Ａ、１２Ｂの突出部１２ｄ、１２ｄにより形成された凸部１２ｅ（図５）の形状に対応する凹部２１ｄを内側面に有している。このような構成を有することにより、図１３に示すように、連結プレート２１の凹部２１ｄを、両端板１２Ａ、１２Ｂの突出部１２ｄ、１２ｄにより形成された凸部１２ｅに嵌め込む（連結プレート２１で両突出部１２ｄ、１２ｄを挟み込む）ことが可能となる。他の連結プレート２２、２３も同様の凹部（図１０に示す２３ｄ等）を有している。
【００３８】
ボルト３０は、図９に示すように各連結プレート２１、２２、２３の止め孔（２１ａ、２１ｂ等）に挿通されるとともに、図１３に示すように両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入されるものであり、本発明における雄ネジ部材に相当する。ボルト３０が両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入されることにより、各連結プレート２１、２２、２３が両端板１２Ａ、１２Ｂに締結される。ボルト３０と各連結プレート２１、２２、２３との間にはワッシャ３１が配置される。
【００３９】
続いて、本実施形態に係る既製杭の接続方法（二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続して杭接続構造１を得る方法）について説明する。
【００４０】
まず、図１０に示すように、一方の既製杭１０Ａを下方に配置し、この既製杭１０Ａのピン穴１２ｃに、図示していないガイドピンを嵌入する。そして、クレーン等によって上方に吊り上げ、上方の既製杭１０Ｂを下方の既製杭１０Ａに向けて降ろし、他方の既製杭１０Ｂのピン穴に前述したガイドピンを嵌入して両既製杭１０Ａ、１０Ｂの軸芯を一致させながら両既製杭１０Ａ、１０Ｂの両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させる。この際、図５に示すように、下方の既製杭１０Ａの端板１２Ａの各ネジ孔１３Ａと、上方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂの各ネジ孔１３Ｂと、が特定の位置関係（相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係）で配置できるように各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂが両端板１２Ａ、１２Ｂに設けられていることは前述のとおりである。
【００４１】
次いで、両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面を覆うように連結部材２０（連結プレート２１〜２３）を取り付け、予め各ネジ孔１３Ａ、１３Ｂに対応するように設けられた連結部材２０の止め孔（２１ａ、２１ｂ等）にワッシャ３１を装着するとともにボルト３０を挿通し、ボルト３０を両端板１２Ａ、１２Ｂのネジ孔１３Ａ、１３Ｂに螺入する。これにより、連結部材２０が両端板１２Ａ、１２Ｂに締結されて両端板１２Ａ、１２Ｂが密着固定され、図１１に示すように既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士が接続されることとなる。
【００４２】
以上説明した実施形態に係る既製杭１０は、端部に端板１２が設けられており、この端板１２の外周側面１２ａに、ネジ孔１３が周方向に沿って複数設けられている。従って、二つの既製杭１０Ａ、１０Ｂを接続する際に、両既製杭１０Ａ、１０Ｂの端板１２Ａ、１２Ｂ同士を密着させ、連結部材２０を介して両端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面１２ａに設けられたネジ孔１３Ａ、１３Ｂにボルト３０を螺入することにより、既製杭１０Ａ、１０Ｂ同士を接続することができる。この際、既製杭１０の端板１２の外周側面１２ａにネジ孔１３が直接設けられているため、従来の機械式杭接続方式で使用されていた側板が不要となる。従って、既製杭１０の接続に必要な鋼材料及び費用を節減し重量を軽減することが可能となる。
【００４３】
また、以上説明した実施形態に係る杭接続構造１においては、連結部材２０（連結プレート２１〜２３）に設けられた各止め孔（２１ａ、２１ｂ等）が、特定の位置関係で配置される一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａに設けられた各ネジ孔１３Ａ及び他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂに設けられた各ネジ孔１３Ｂに各々対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置されている。従って、連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するためのボルト３０も図１２に示すように杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材２０に発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材２０の変形を低減することができる。また、連結部材２０に設けられた止め孔は、杭軸方向に近接した状態で配置されているため、連結部材２０の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０の軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材２０に設けられた止め孔は、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔を杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭１０Ａ、１０Ｂに局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭１０Ａ、１０Ｂの全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。
【００４４】
また、以上説明した実施形態に係る杭接続構造１においては、一方の既製杭１０Ａの端板１２Ａに設けられた一つのネジ孔１３Ａを、他方の既製杭１０Ｂの端板１２Ｂに設けられた一つのネジ孔１３Ｂに対して、杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態で配置することによりネジ孔の対ＳMを形成し、かつ、ネジ孔の対ＳMを杭周方向に沿って複数形成している。そして、連結部材２０（連結プレート２１〜２３）に設けられた止め孔（２１ａ、２１ｂ等）も、両端板１２Ａ、１２Ｂに設けられた対となるネジ孔に対応するように杭軸方向に近接した状態で対ＳHとなって杭周方向に複数配置される。従って、連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するためのボルト３０も図１２に示すように対となって杭軸方向に近接することとなる。このように各ネジ孔、止め孔及びボルト３０を対となるように配置することにより、各箇所での近接度が増すので、ネジ孔を多く配置する場合に効率的な配置が可能となり、強固で安定した杭接続構造を効率的に達成できる。
【００４５】
また、以上説明した実施形態に係る杭接続構造１においては、連結部材２０（連結プレート２１〜２３）の内側面に設けられた凹部２１ｄ〜２３ｄを、両端板１２Ａ、１２Ｂの突出部１２ｄ、１２ｄにより形成された凸部１２ｅに嵌め込む（連結部材２０で両突出部１２ｄ、１２ｄを挟み込む）ことができる。従って、両端板１２Ａ、１２Ｂの密着度を高めることができ、より強固な杭接続構造を形成することができる。
【００４６】
なお、第一実施形態においては、図５に示すように各端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面１２ａに略等間隔でネジ孔１３Ａ、１３Ｂを設け、両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させた際に、杭周方向に沿ってネジ孔１３Ａ、１３Ｂの杭軸方向の位置が交互に変化するような（いわば千鳥足状の）配列を採用した例を示したが、ネジ孔の配列はこれに限られるものではない。
【００４７】
例えば、図１４に示すように、各端板１２Ａ、１２Ｂの外周側面１２ａに、周方向に沿って２個ずつ近接させて複数のネジ孔１３Ａ、１３Ｂを設け、両端板１２Ａ、１２Ｂを密着させた際に、杭周方向に沿ってネジ孔１３Ａ、１３Ｂの杭軸方向の位置が２個ずつ変化するような対ＳMの配列を採用することもできる。かかる場合には、これらネジ孔１３Ａ、１３Ｂに対応する位置に、連結部材２０（連結プレート２１、２２、２３）の止め孔の対ＳHを設けるようにする。
【００４８】
このような配列を採用した場合においても、連結部材２０の第一及び第二の止め孔群の各一つの止め孔を、対をなすようにして杭軸方向に近接した状態で配置することができ、連結部材２０を端板１２Ａ、１２Ｂに連結するボルト３０も杭軸方向に近接することとなる。従って、連結部材２０の変形を低減することができるとともに、連結部材２０の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０の軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。また、このような配列を採用した場合においても、連結部材２０の止め孔を杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置することができるので、杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。
【００４９】
また、第一実施形態においては、平面視で円環を３分割した３個の円弧状の連結プレート２１、２２、２３で連結部材２０を構成し、各連結プレート２１〜２３に止め孔の対ＳHを複数（４対）設けた例を示したが、連結部材の構成はこれに限られるものではない。例えば、止め孔の対ＳHを一つだけ設けた連結プレートを多数準備し、これら多数の連結プレートで連結部材を構成することもできる。
【００５０】
続いて、図１５〜図１７を用いて、本発明の他の実施形態（第二〜第四実施形態）に係る杭接続構造について説明する。第二〜第四実施形態に係る杭接続構造は、第一実施形態における既製杭のネジ孔の位置及び個数を変更するとともに連結部材の止め孔の位置及び個数を変更したものであり、その他の構成については第一実施形態と実質的に同一である。このため、第二〜第四実施形態においては、第一実施形態と異なる構成を中心に説明することとし、重複する構成については詳細な説明を省略する。
【００５１】
＜第二実施形態＞
図１５を用いて、本発明の第二実施形態に係る杭接続構造について説明する。本実施形態に係る杭接続構造で使用される両既製杭１０Ｃ、１０Ｄの端板１２Ｃ、１２Ｄの外周側面には、ネジ孔１３Ｃ、１３Ｄが周方向に沿って等間隔に複数設けられている。本実施形態においては、一方の既製杭１０Ｃの端板１２Ｃに設けられるネジ孔１３Ｃの個数を「９個」に設定するとともに、他方の既製杭１０Ｄの端板１２Ｄに設けられるネジ孔１３Ｄの個数を「１３個」に設定している。ネジ孔１３Ｃ、１３Ｄの個数の組み合わせはこれに限られず、「１１個と１２個」、「１３個と１５個」、「１７個と１５個」、……、等と設定することもできる。
【００５２】
このように両既製杭１０Ｃ、１０Ｄのネジ孔１３Ｃ、１３Ｄの個数を異ならせてネジ孔の対を形成しない場合においても、ネジ孔１３Ｃ、１３Ｄの個数を特定の組み合わせ（互いに素である二つの数）に設定することにより、両端板１２Ｃ、１２Ｄを密着させた際に一方の既製杭１０Ｃの各ネジ孔１３Ｃと他方の既製杭１０Ｄの各ネジ孔１３Ｄとを相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置することができる。なお、図示していないが、本実施形態に係る杭接続構造で使用される連結部材には、これらネジ孔１３Ｃ、１３Ｄに対応する位置に止め孔を設けるようにする。
【００５３】
以上説明した第二実施形態に係る杭接続構造においても、連結部材に設けられた各止め孔が、特定の位置関係で配置される一方の既製杭１０Ｃの端板１２Ｃに設けられた各ネジ孔１３Ｃ及び他方の既製杭１０Ｄの端板１２Ｄに設けられた各ネジ孔１３Ｄに各々対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置される。従って、連結部材を端板１２Ｃ、１２Ｄに連結するためのボルトも杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材に発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材の変形を低減することができる。また、連結部材に設けられる止め孔は、杭軸方向に近接した状態で配置されるため、連結部材の杭軸方向における寸法を小さくして連結部材の軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材に設けられる止め孔は、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔を杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭１０Ｃ、１０Ｄに局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭１０Ｃ、１０Ｄの全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。
【００５４】
＜第三実施形態＞
図１６を用いて、本発明の第三実施形態に係る杭接続構造について説明する。図１６（Ａ）に示すように、本実施形態に係る杭接続構造で使用される両既製杭の端板１２Ｅ、１２Ｆの外周側面には、ネジ孔１３Ｅ、１３Ｆが周方向に沿って略等間隔に複数設けられている。本実施形態においては、両既製杭の端板１２Ｅ、１２Ｆに設けられるネジ孔１３Ｅ、１３Ｆの個数を同一に設定している。また、両端板１２Ｅ、１２Ｆを密着させた際に、図１６（Ａ）に示すように一方の既製杭の各ネジ孔１３Ｅと他方の既製杭の各ネジ孔１３Ｆとが相互に杭軸方向に沿って一直線上に並ぶように配置する。
【００５５】
これに対し、本実施形態に係る杭接続構造で使用される連結部材２０Ａには、２列の止め孔群が設けられており、図１６（Ｂ）に示すように、第一の止め孔群を構成する各止め孔２０ｅと、第二の止め孔群を構成する各止め孔２０ｆと、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置されている。連結部材２０Ａの第一の止め孔群を構成する止め孔２０ｅは、一方の既製杭の端板１２Ｅに設けられるネジ孔１３Ｅの一部（図１６（Ａ）に太線で示したもの）にのみ対応する位置に配置されている。また、連結部材２０Ａの第二の止め孔群を構成する止め孔２０ｆは、他方の既製杭の端板１２Ｆに設けられるネジ孔１３Ｆの一部（図１６（Ａ）に太線で示したもの）にのみ対応する位置に配置されている。このように継手に必要な強度との兼ね合いで、必要最小限のネジ孔のみを使用することもできる。使用されないネジ孔は、腐食しないようにめくらネジ等で塞いでおくとよい。
【００５６】
以上説明した第三実施形態に係る杭接続構造においては、連結部材２０Ａに設けられた各止め孔２０ｅ、２０ｆが、両既製杭の端板１２Ｅ、１２Ｆに設けられたネジ孔１３Ｅ、１３Ｆの一部に対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置される。従って、連結部材２０Ａを端板１２Ｅ、１２Ｆに連結するためのボルトも杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材２０Ａに発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材２０Ａの変形を低減することができる。また、連結部材２０Ａに設けられる止め孔２０ｅ、２０ｆは、杭軸方向に近接した状態で配置されるため、連結部材２０Ａの杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０Ａの軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材２０Ａに設けられる止め孔２０ｅ、２０ｆは、杭周方向にずれた位置に（杭軸方向に沿って一直線上に並ばないように）配置されるため、この止め孔２０ｅ、２０ｆを杭周方向に沿って数多く分散させることができ、両既製杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。また、本杭接続構造においては、端板１２Ｅ、１２Ｆのネジ孔１３Ｅ、１３Ｆの余りを許容しており、連結部材２０Ａの止め孔２０ｅ、２０ｆの個数に一致したネジ孔を有する端板を敢えて製作する必要がない。従って、少品種の端板で杭接続構造を達成することができるという利点がある。
【００５７】
＜第四実施形態＞
図１７を用いて、本発明の第四実施形態に係る杭接続構造について説明する。図１７（Ａ）に示すように、本実施形態に係る杭接続構造で使用される両既製杭の端板１２Ｇ、１２Ｈの外周側面には、ネジ孔１３Ｇ、１３Ｈが周方向に沿って略等間隔に複数設けられている。本実施形態においては、両既製杭の端板１２Ｇ、１２Ｈに設けられるネジ孔１３Ｇ、１３Ｈの個数を同一に設定している。また、両端板１２Ｇ、１２Ｈを密着させた際に、図１７（Ａ）に示すように、一方の既製杭の端板１２Ｇの各ネジ孔１３Ｇと、他方の既製杭の端板１２Ｈの各ネジ孔１３Ｈと、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で並ぶように配置する。
【００５８】
これに対し、本実施形態に係る杭接続構造で使用される連結部材２０Ｂには、２列の止め孔群が設けられており、図１７（Ｂ）に示すように、第一の止め孔群を構成する各止め孔２０ｇと、第二の止め孔群を構成する各止め孔２０ｈと、が相互に杭軸方向に沿って一直線上に並ぶように配置されている。連結部材２０Ｂの第一の止め孔群を構成する止め孔２０ｇの一部（図１７（Ｂ）に太線で示したもの）は、一方の既製杭の端板１２Ｇに設けられるネジ孔１３Ｇに対応する位置に配置されている。また、連結部材２０Ｂの第二の止め孔群を構成する止め孔２０ｈの一部（図１７（Ｂ）に太線で示したもの）は、他方の既製杭の端板１２Ｈに設けられるネジ孔１３Ｈに対応する位置に配置されている。このように継手に必要な強度との兼ね合いで、必要最小限の止め孔のみを使用することもできる。使用されない止め孔は、そのままの状態でも差し支えない。
【００５９】
以上説明した第四実施形態に係る杭接続構造においては、連結部材２０Ｂに設けられた各止め孔２０ｇ、２０ｈの一部が、両既製杭の端板１２Ｇ、１２Ｈに設けられたネジ孔１３Ｇ、１３Ｈに対応するように、杭軸方向に近接した状態で配置される。従って、連結部材２０Ｂを端板１２Ｇ、１２Ｈに連結するためのボルトも杭軸方向に近接することとなり、杭回転時に連結部材２０Ｂに発生する捩りモーメントを小さくすることができるので、連結部材２０Ｂの変形を抑制することができる。また、連結部材２０Ｂに設けられる止め孔２０ｇ、２０ｈは、杭軸方向に近接した状態で配置されるため、連結部材２０Ｂの杭軸方向における寸法を小さくして連結部材２０Ｂの軽量化を実現させることができ、連結作業を容易にすることができる。さらに、連結部材２０Ｂに設けられる止め孔２０ｇ、２０ｈは杭周方向に沿って数多く分散しているため、両既製杭に局部的に締結力が集中することを抑制して、両既製杭の全周にわたって均等な締結力を付与することができる。この結果、簡易で経済的な構成でありながら、接続された杭の品質を安定させることができる。また、本杭接続構造においては、連結部材２０Ｂの止め孔２０ｇ、２０ｈの余りを許容しており、端板１２Ｇ、１２Ｈのネジ孔１３Ｇ、１３Ｈの個数に一致した止め孔を有する連結部材を敢えて製作する必要がない。従って、少品種の連結部材で杭接続構造を達成することができるという利点がある。
【符号の説明】
【００６０】
１…杭接続構造
１０・１０Ａ・１０Ｂ・１０Ｃ・１０Ｄ…既製杭
１２・１２Ａ・１２Ｂ・１２Ｃ・１２Ｄ・１２Ｅ・１２Ｆ・１２Ｇ・１２Ｈ…端板
１２ａ…外周側面
１２ｄ…突出部
１２ｅ…凸部
１３・１３Ａ・１３Ｂ・１３Ｃ・１３Ｄ・１３Ｅ・１３Ｆ・１３Ｇ・１３Ｈ…ネジ孔（雌ネジ部）
１４…補強バンド（環状鋼片）
２０・２０Ａ・２０Ｂ…連結部材
２０ｅ・２０ｆ・２０ｇ・２０ｈ…止め孔
２１・２２・２３…連結プレート
２１ａ・２１ｂ・２２ａ・２２ｂ・２３ａ・２３ｂ…止め孔
２１ｄ…凹部
３０…ボルト（雄ネジ部材）
ＳM…ネジ孔の対（雌ネジ部の対）
ＳH…止め孔の対
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に端板が設けられてなる既製杭であって、
前記端板の外周側面に直接雌ネジ部が周方向に沿って複数設けられて雌ネジ群が形成される、
既製杭。
【請求項２】
前記既製杭の前記端部の外周に、環状鋼片が巻回されてなる、
請求項１に記載の既製杭。
【請求項３】
連結部材を介して請求項１又は２に記載の既製杭同士が接続されてなる杭接続構造であって、
前記連結部材は、二つの前記既製杭の前記両端板の外周側面を覆うように円弧状又は環状に構成されるとともに、一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記雌ネジ部に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第一の止め孔群と、他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記雌ネジ部に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第二の止め孔群と、を有し、
接続される二つの前記既製杭の前記両端板同士を密着させた状態で、前記両端板の外周側面を覆うように前記連結部材が取り付けられ、前記連結部材の前記止め孔を介して雄ネジ部材が前記雌ネジ部に螺入されて前記連結部材が前記両端板に締結されることにより、前記両端板が密着固定され前記既製杭同士が接続されてなる、
杭接続構造。
【請求項４】
前記両端板を密着させた際に、一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記各雌ネジ部と、他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記各雌ネジ部と、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置できるように前記両既製杭の前記各雌ネジ群が形成されており、
前記連結部材の前記第一の止め孔群及び前記第二の止め孔群における前記各止め孔は、前記位置関係で配置される一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記各雌ネジ部及び他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における各雌ネジ部に対応できる位置に配置されている、
請求項３に記載の杭接続構造。
【請求項５】
一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における一つの前記雌ネジ部が、他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における一つの前記雌ネジ部に対して、杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態で配置されることにより雌ネジ対が形成され、かつ、前記雌ネジ対が杭周方向に沿って複数形成されており、
前記連結部材には、複数の前記雌ネジ対に対応するように前記第一の止め孔群における一つの前記止め孔と前記第二の止め孔群における一つの前記止め孔とによる止め孔対が複数形成されている、
請求項３又は４に記載の杭接続構造。
【請求項６】
前記端板は、前記既製杭の前記端部よりも径方向外方に突出する突出部を有し、前記突出部は、径方向外方になるに従って杭軸方向の寸法が減少するように形成され、
前記連結部材は、密着させた前記両端板の前記突出部により形成された凸部の形状に対応する凹部を内側面に有するものである、
請求項３から５の何れか一項に記載の杭接続構造。
【請求項１】
端部に端板が設けられてなる既製杭であって、
前記端板の外周側面に直接雌ネジ部が周方向に沿って複数設けられて雌ネジ群が形成される、
既製杭。
【請求項２】
前記既製杭の前記端部の外周に、環状鋼片が巻回されてなる、
請求項１に記載の既製杭。
【請求項３】
連結部材を介して請求項１又は２に記載の既製杭同士が接続されてなる杭接続構造であって、
前記連結部材は、二つの前記既製杭の前記両端板の外周側面を覆うように円弧状又は環状に構成されるとともに、一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記雌ネジ部に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第一の止め孔群と、他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記雌ネジ部に対応できる位置に配置された複数の止め孔からなる第二の止め孔群と、を有し、
接続される二つの前記既製杭の前記両端板同士を密着させた状態で、前記両端板の外周側面を覆うように前記連結部材が取り付けられ、前記連結部材の前記止め孔を介して雄ネジ部材が前記雌ネジ部に螺入されて前記連結部材が前記両端板に締結されることにより、前記両端板が密着固定され前記既製杭同士が接続されてなる、
杭接続構造。
【請求項４】
前記両端板を密着させた際に、一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記各雌ネジ部と、他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記各雌ネジ部と、が相互に杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態の位置関係で配置できるように前記両既製杭の前記各雌ネジ群が形成されており、
前記連結部材の前記第一の止め孔群及び前記第二の止め孔群における前記各止め孔は、前記位置関係で配置される一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における前記各雌ネジ部及び他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における各雌ネジ部に対応できる位置に配置されている、
請求項３に記載の杭接続構造。
【請求項５】
一方の前記既製杭の前記雌ネジ群における一つの前記雌ネジ部が、他方の前記既製杭の前記雌ネジ群における一つの前記雌ネジ部に対して、杭軸方向に近接しかつ杭周方向にずれた状態で配置されることにより雌ネジ対が形成され、かつ、前記雌ネジ対が杭周方向に沿って複数形成されており、
前記連結部材には、複数の前記雌ネジ対に対応するように前記第一の止め孔群における一つの前記止め孔と前記第二の止め孔群における一つの前記止め孔とによる止め孔対が複数形成されている、
請求項３又は４に記載の杭接続構造。
【請求項６】
前記端板は、前記既製杭の前記端部よりも径方向外方に突出する突出部を有し、前記突出部は、径方向外方になるに従って杭軸方向の寸法が減少するように形成され、
前記連結部材は、密着させた前記両端板の前記突出部により形成された凸部の形状に対応する凹部を内側面に有するものである、
請求項３から５の何れか一項に記載の杭接続構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１２−７３２２（Ｐ２０１２−７３２２Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４２４１３（Ｐ２０１０−１４２４１３）
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】（５９７０５８６６４）株式会社トーヨーアサノ (24)
【出願人】（０００２２８６６０）日本コンクリート工業株式会社 (50)
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【出願人】（０００１７６５１２）三谷セキサン株式会社 (91)
【出願人】（５９６１５１３９７）ユニオンパイル株式会社 (1)
【出願人】（５０５４０８６８６）ジャパンパイル株式会社 (67)
【出願人】（５９５０８１０１３）株式会社小島製作所 (4)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２３日（２０１０．６．２３）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】（５９７０５８６６４）株式会社トーヨーアサノ (24)
【出願人】（０００２２８６６０）日本コンクリート工業株式会社 (50)
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【出願人】（０００１７６５１２）三谷セキサン株式会社 (91)
【出願人】（５９６１５１３９７）ユニオンパイル株式会社 (1)
【出願人】（５０５４０８６８６）ジャパンパイル株式会社 (67)
【出願人】（５９５０８１０１３）株式会社小島製作所 (4)
【Ｆターム（参考）】
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