杭の継手構造
【課題】上下杭の継手において、一般的な部材を用い、比較的簡単な構造で、かつ、短時間で上下杭を一体化することができ、コストの大幅な低減が可能な杭の継手構造を提供する。
【解決手段】杭の端部に杭の半径方向に突出する接続リング１を予め設けておき、複数に分割された分割内リング２を複数個組み付けて、その水平嵌合溝５に上下の接続リング１を嵌め込むことで上下の接続リング１を重ね合せて接続し、リング状に組み付けられた分割内リング２の外面を覆うように外リング３を装着し、分割内リング２と接続リング１との間には調整板５を挟む込み、分割内リング２の外径を拡大することで、分割内リング２と外リング３とを隙間のない嵌着により一体化する。
【解決手段】杭の端部に杭の半径方向に突出する接続リング１を予め設けておき、複数に分割された分割内リング２を複数個組み付けて、その水平嵌合溝５に上下の接続リング１を嵌め込むことで上下の接続リング１を重ね合せて接続し、リング状に組み付けられた分割内リング２の外面を覆うように外リング３を装着し、分割内リング２と接続リング１との間には調整板５を挟む込み、分割内リング２の外径を拡大することで、分割内リング２と外リング３とを隙間のない嵌着により一体化する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既成杭や場所打ち杭の継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の杭の継手構造には、一般に溶接接合が用いられている。しかし、溶接接合は、溶接技能者を必要とし、溶接作業は天候に支配され、また溶接強度は作業者の技能によるところが多く信頼性に欠ける点があり、さらに溶接作業は時間がかかり、溶接技能者の確保も難しくなっている。
【０００３】
そのため、溶接を必要としない機械式継手が種々提案されている。例えば、ボルト接合式継手、ねじ式継手などがあるが、本発明に近い機械式継手として、テーパー部材を用いた楔方式が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。このテーパー部材を用いた楔方式の機械式継手は、上下杭の接合部に端板により凸部を設け、この凸部を分割した内リングの横溝に嵌め込み、この分割内リングの外側に外リングを遊嵌して分割内リングと外リングの間にテーパーピンを貫入し、あるいは、分割内リングの外側に配置したテーパーの付いた楔部材で分割内リング同士を締結するなどしている。
【特許文献１】特開平９−５９９７２号公報
【特許文献２】特開平９−５９９７１号公報
【特許文献３】特開平７−２５９０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述のようなテーパー部材を用いた楔方式の機械式継手の場合、部材にテーパー加工を施した比較的複雑な部材を用いる必要があり、コストがかかるなどの課題がある。
【０００５】
本発明は、上下杭の継手において、一般的な部材を用い、比較的簡単な構造で、かつ、短時間で上下杭を一体化することができ、コストの大幅な低減が可能な杭の継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上杭と下杭とを継手部材を介して機械的に接続する杭の継手構造であり、杭の端部に設けられ、杭の半径方向に突出する接続用リング部と、上杭と下杭の上下の接続用リング部を水平嵌合溝に嵌め込むことで上下の接続用リング部を重ね合せて接続する杭円周方向に複数に分割された分割内リングと、この分割内リングの外面を覆う外リングと、分割内リングと接続用リング部との間に挿入され、分割内リングの外径を拡大することで、分割内リングと外リングとを嵌着により一体化する調整板から構成されていることを特徴とする杭の継手構造である。
【０００７】
本発明の継手構造は、既成杭（鋼管杭・コンクリート杭・鋼管コンクリート合成杭など）、場所打ち杭（コンクリート杭・鋼管コンクリート合成杭）あるいはソイルセメント杭などに適用することができる。
【０００８】
接続用リング部は、例えば、鋼管の端部外周にリングを嵌め込み溶接等で取り付けることにより形成することができ、また杭端部に設けられる端板の外周部を杭本体の外面から突出させることにより形成することができる。
【０００９】
分割内リングは、例えば、チャンネル材（溝形鋼）を曲げ加工して円弧状にしたものを用いることができる。外リングは、例えば、鋼管を輪切りしたものを用いることができる。調整板は、薄鉄板（シムプレート）を用いることができ、各分割内リングの水平嵌合溝内に１枚あるいは複数枚配置する。
【００１０】
また、杭に回転力が必要な場合には、接合される上下の接続用リング部に、互いに嵌合する相欠き状の凸部と凹部をそれぞれ形成することにより、回転力を伝達することができる。また、分割内リングの上部外周にフランジを設ければ、外リングが分割内リングから離脱するのを確実に防止することができる。
【００１１】
以上のような構成の杭の継手構造において、上下杭を地上付近で接合するに際し、下杭の上に上杭を配置し、上下杭の重なり合った接続用リング部に各分割内リングを横方向から嵌め込み、リング状に組み付けられた分割内リングの外側に外リングを装着する。ここで、杭本体や接続用リング部等には、製作誤差があるため、分割内リングの外径と外リングの内径との間に隙間が生じるが、分割内リングと接続用リング部との間に調整板を一枚ないし複数枚挿入しておくことにより、分割内リングと外リングを隙間なく緊密に嵌着させることができ、上下杭を剛接合により一体化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の杭の継手構造は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
（1）接続用リング部、分割内リング、外リング、調整板を用いて上下杭を剛接合することができ、鋼管、チャンネル材、薄鉄板などの一般的な部材を用い、比較的簡単な構造で、かつ、短時間で上下杭を一体化することができ、コストの大幅な低減が可能となる。
（2）異なる径の上下杭の場合でも、低コストの継手構造で確実かつ容易に一体化することができる。
（3）継手部が杭外面から適度に突出しているため、ふし杭として利用することができ、低コストのふし杭を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、既成杭に適用した例である。図１は、本発明の継手構造の一例を示す斜視図である。図２は、その変形例を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の継手構造は、接続リング１と、分割内リング２と、外リング３と、調整板４から構成され、上下の鋼管杭Ｐを剛接合により一体化するものである。
【００１５】
接続リング１は、鋼管杭Ｐの接合端部における外周に嵌め込まれ、鋼管杭Ｐの外面から所定高さで突出するリング状の接続凸部であり、予め工場等で鋼管杭Ｐに溶接等で固定されている。この接続リング１は、例えば鋼管を輪切りにしたものを用いることができる。図示例では、鋼管杭Ｐの端部に直接取り付けているが、接続リング１を設けた継手鋼管を鋼管杭Ｐの端部に接続する場合などもある。
【００１６】
分割内リング２は、上下杭の重なり合った２つの接続リング１が嵌め込まれる水平嵌合溝（横溝）５を内側に有し、２つの接続リング１に外側から嵌着され、上下のフランジ２ａで２つの接続リング１が挟持されて一体化する。この分割内リング２は、チャンネル材（溝形鋼）を円弧状に曲げ加工して製作することができる。また、図の下側に示すように、一対のフランジ（突起）２ａが表面に突設された鋼板を円弧状に曲げ加工して製作することもできる。分割内リング２の外面は平坦面であり、複数個組み付けることでリング状となる。
【００１７】
外リング３は、リング状に組み付けられた分割内リング２の外側を覆うように装着され、分割内リング２を締結して一体化するものであり、鋼管を輪切りにしたものを用いることができる。この外リング３の内径は分割内リング２の外径よりも大き目に製作しておき、後述するように調整板４で調整する。
【００１８】
調整板４は、鋼管杭Ｐや接続リング１等の製作誤差を吸収し、分割内リング２と外リング３を一体化できるようにするものであり、0.5ｍｍ程度の薄鉄板（シムプレート）を用いることができる。分割内リング２の水平嵌合溝５内に１枚ないし複数枚配置し、リング状となった分割内リング２の外径を拡大し、分割内リング２の外面を外リング３の内面に密着させ、分割内リング２と外リング３を隙間なく緊密に嵌着させ、上下杭を剛接合する。
【００１９】
図２に示すように、杭に回転力が必要な場合には、接合される上下の接続リング１に、互いに嵌合する相欠き状の凸部１ａと凹部１ｂをそれぞれ形成することにより、回転力を伝達することができる。また、図２の下側に示すように、分割内リング２の上部外周にフランジ２ｂを設ければ、杭の打設に際し、外リング３が分割内リング２から離脱するのを確実に防止することができる。
【００２０】
以上のような構成の継手構造において、上下杭を地上付近で順次接合して打設していくが、次のような手順で接合作業を行う。
【００２１】
鋼管杭Ｐには予め接続リング１が取付けられており、下杭の上に上杭を配置し、上下杭の重なり合った接続リング１に各分割内リング２を横方向から嵌め込み、リング状に組み付けられた分割内リング２の外側に外リング３を装着する。
【００２２】
ここで、鋼管杭Ｐや接続リング１等には、製作誤差があるため、接続リング１の外径を測定しておき、予め外リング３の内径及び分割内リング２の板厚は分かっているから、その差から分割内リング２の外径と外リング３の内径との間の隙間の大きさを求め、この隙間の大きさに応じて一枚または複数枚の調整板４を分割内リング２と接続リング１との間に挿入しておく。これにより、分割内リング２と外リング３を隙間なく緊密に嵌着させることができ、上下杭を剛接合することができる。
【００２３】
また、上下の杭の径が異なる場合でも接合することができる。さらに、継手部は杭外周から所定高さで適度に突出するため、ふし杭としても使用できる。
【００２４】
なお、分割内リング２のフランジ２ａと接続リング１との間に弾性ゴム等を挟みこむことにより、弾性継手とすることもできる。
【００２５】
なお、以上は既成杭について説明したが、場所打ち杭にも適用できる。場所打ち杭の場合には、杭の接合端部に設けた継手部材の端板を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の杭の継手構造の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の杭の継手の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…接続リング
２…分割内リング
３…外リング
４…調整板
５…水平嵌合溝
Ｐ…鋼管杭
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既成杭や場所打ち杭の継手構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の杭の継手構造には、一般に溶接接合が用いられている。しかし、溶接接合は、溶接技能者を必要とし、溶接作業は天候に支配され、また溶接強度は作業者の技能によるところが多く信頼性に欠ける点があり、さらに溶接作業は時間がかかり、溶接技能者の確保も難しくなっている。
【０００３】
そのため、溶接を必要としない機械式継手が種々提案されている。例えば、ボルト接合式継手、ねじ式継手などがあるが、本発明に近い機械式継手として、テーパー部材を用いた楔方式が提案されている（例えば、特許文献１〜３）。このテーパー部材を用いた楔方式の機械式継手は、上下杭の接合部に端板により凸部を設け、この凸部を分割した内リングの横溝に嵌め込み、この分割内リングの外側に外リングを遊嵌して分割内リングと外リングの間にテーパーピンを貫入し、あるいは、分割内リングの外側に配置したテーパーの付いた楔部材で分割内リング同士を締結するなどしている。
【特許文献１】特開平９−５９９７２号公報
【特許文献２】特開平９−５９９７１号公報
【特許文献３】特開平７−２５９０８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述のようなテーパー部材を用いた楔方式の機械式継手の場合、部材にテーパー加工を施した比較的複雑な部材を用いる必要があり、コストがかかるなどの課題がある。
【０００５】
本発明は、上下杭の継手において、一般的な部材を用い、比較的簡単な構造で、かつ、短時間で上下杭を一体化することができ、コストの大幅な低減が可能な杭の継手構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上杭と下杭とを継手部材を介して機械的に接続する杭の継手構造であり、杭の端部に設けられ、杭の半径方向に突出する接続用リング部と、上杭と下杭の上下の接続用リング部を水平嵌合溝に嵌め込むことで上下の接続用リング部を重ね合せて接続する杭円周方向に複数に分割された分割内リングと、この分割内リングの外面を覆う外リングと、分割内リングと接続用リング部との間に挿入され、分割内リングの外径を拡大することで、分割内リングと外リングとを嵌着により一体化する調整板から構成されていることを特徴とする杭の継手構造である。
【０００７】
本発明の継手構造は、既成杭（鋼管杭・コンクリート杭・鋼管コンクリート合成杭など）、場所打ち杭（コンクリート杭・鋼管コンクリート合成杭）あるいはソイルセメント杭などに適用することができる。
【０００８】
接続用リング部は、例えば、鋼管の端部外周にリングを嵌め込み溶接等で取り付けることにより形成することができ、また杭端部に設けられる端板の外周部を杭本体の外面から突出させることにより形成することができる。
【０００９】
分割内リングは、例えば、チャンネル材（溝形鋼）を曲げ加工して円弧状にしたものを用いることができる。外リングは、例えば、鋼管を輪切りしたものを用いることができる。調整板は、薄鉄板（シムプレート）を用いることができ、各分割内リングの水平嵌合溝内に１枚あるいは複数枚配置する。
【００１０】
また、杭に回転力が必要な場合には、接合される上下の接続用リング部に、互いに嵌合する相欠き状の凸部と凹部をそれぞれ形成することにより、回転力を伝達することができる。また、分割内リングの上部外周にフランジを設ければ、外リングが分割内リングから離脱するのを確実に防止することができる。
【００１１】
以上のような構成の杭の継手構造において、上下杭を地上付近で接合するに際し、下杭の上に上杭を配置し、上下杭の重なり合った接続用リング部に各分割内リングを横方向から嵌め込み、リング状に組み付けられた分割内リングの外側に外リングを装着する。ここで、杭本体や接続用リング部等には、製作誤差があるため、分割内リングの外径と外リングの内径との間に隙間が生じるが、分割内リングと接続用リング部との間に調整板を一枚ないし複数枚挿入しておくことにより、分割内リングと外リングを隙間なく緊密に嵌着させることができ、上下杭を剛接合により一体化することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の杭の継手構造は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
（1）接続用リング部、分割内リング、外リング、調整板を用いて上下杭を剛接合することができ、鋼管、チャンネル材、薄鉄板などの一般的な部材を用い、比較的簡単な構造で、かつ、短時間で上下杭を一体化することができ、コストの大幅な低減が可能となる。
（2）異なる径の上下杭の場合でも、低コストの継手構造で確実かつ容易に一体化することができる。
（3）継手部が杭外面から適度に突出しているため、ふし杭として利用することができ、低コストのふし杭を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、既成杭に適用した例である。図１は、本発明の継手構造の一例を示す斜視図である。図２は、その変形例を示す斜視図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の継手構造は、接続リング１と、分割内リング２と、外リング３と、調整板４から構成され、上下の鋼管杭Ｐを剛接合により一体化するものである。
【００１５】
接続リング１は、鋼管杭Ｐの接合端部における外周に嵌め込まれ、鋼管杭Ｐの外面から所定高さで突出するリング状の接続凸部であり、予め工場等で鋼管杭Ｐに溶接等で固定されている。この接続リング１は、例えば鋼管を輪切りにしたものを用いることができる。図示例では、鋼管杭Ｐの端部に直接取り付けているが、接続リング１を設けた継手鋼管を鋼管杭Ｐの端部に接続する場合などもある。
【００１６】
分割内リング２は、上下杭の重なり合った２つの接続リング１が嵌め込まれる水平嵌合溝（横溝）５を内側に有し、２つの接続リング１に外側から嵌着され、上下のフランジ２ａで２つの接続リング１が挟持されて一体化する。この分割内リング２は、チャンネル材（溝形鋼）を円弧状に曲げ加工して製作することができる。また、図の下側に示すように、一対のフランジ（突起）２ａが表面に突設された鋼板を円弧状に曲げ加工して製作することもできる。分割内リング２の外面は平坦面であり、複数個組み付けることでリング状となる。
【００１７】
外リング３は、リング状に組み付けられた分割内リング２の外側を覆うように装着され、分割内リング２を締結して一体化するものであり、鋼管を輪切りにしたものを用いることができる。この外リング３の内径は分割内リング２の外径よりも大き目に製作しておき、後述するように調整板４で調整する。
【００１８】
調整板４は、鋼管杭Ｐや接続リング１等の製作誤差を吸収し、分割内リング２と外リング３を一体化できるようにするものであり、0.5ｍｍ程度の薄鉄板（シムプレート）を用いることができる。分割内リング２の水平嵌合溝５内に１枚ないし複数枚配置し、リング状となった分割内リング２の外径を拡大し、分割内リング２の外面を外リング３の内面に密着させ、分割内リング２と外リング３を隙間なく緊密に嵌着させ、上下杭を剛接合する。
【００１９】
図２に示すように、杭に回転力が必要な場合には、接合される上下の接続リング１に、互いに嵌合する相欠き状の凸部１ａと凹部１ｂをそれぞれ形成することにより、回転力を伝達することができる。また、図２の下側に示すように、分割内リング２の上部外周にフランジ２ｂを設ければ、杭の打設に際し、外リング３が分割内リング２から離脱するのを確実に防止することができる。
【００２０】
以上のような構成の継手構造において、上下杭を地上付近で順次接合して打設していくが、次のような手順で接合作業を行う。
【００２１】
鋼管杭Ｐには予め接続リング１が取付けられており、下杭の上に上杭を配置し、上下杭の重なり合った接続リング１に各分割内リング２を横方向から嵌め込み、リング状に組み付けられた分割内リング２の外側に外リング３を装着する。
【００２２】
ここで、鋼管杭Ｐや接続リング１等には、製作誤差があるため、接続リング１の外径を測定しておき、予め外リング３の内径及び分割内リング２の板厚は分かっているから、その差から分割内リング２の外径と外リング３の内径との間の隙間の大きさを求め、この隙間の大きさに応じて一枚または複数枚の調整板４を分割内リング２と接続リング１との間に挿入しておく。これにより、分割内リング２と外リング３を隙間なく緊密に嵌着させることができ、上下杭を剛接合することができる。
【００２３】
また、上下の杭の径が異なる場合でも接合することができる。さらに、継手部は杭外周から所定高さで適度に突出するため、ふし杭としても使用できる。
【００２４】
なお、分割内リング２のフランジ２ａと接続リング１との間に弾性ゴム等を挟みこむことにより、弾性継手とすることもできる。
【００２５】
なお、以上は既成杭について説明したが、場所打ち杭にも適用できる。場所打ち杭の場合には、杭の接合端部に設けた継手部材の端板を利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の杭の継手構造の一例を示す斜視図である。
【図２】本発明の杭の継手の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００２７】
１…接続リング
２…分割内リング
３…外リング
４…調整板
５…水平嵌合溝
Ｐ…鋼管杭
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上杭と下杭とを継手部材を介して機械的に接続する杭の継手構造であり、杭の端部に設けられ、杭の半径方向に突出する接続用リング部と、上杭と下杭の上下の接続用リング部を水平嵌合溝に嵌め込むことで上下の接続用リング部を重ね合せて接続する杭円周方向に複数に分割された分割内リングと、この分割内リングの外面を覆う外リングと、分割内リングと接続用リング部との間に挿入され、分割内リングの外径を拡大することで、分割内リングと外リングとを嵌着により一体化する調整板から構成されていることを特徴とする杭の継手構造。
【請求項１】
上杭と下杭とを継手部材を介して機械的に接続する杭の継手構造であり、杭の端部に設けられ、杭の半径方向に突出する接続用リング部と、上杭と下杭の上下の接続用リング部を水平嵌合溝に嵌め込むことで上下の接続用リング部を重ね合せて接続する杭円周方向に複数に分割された分割内リングと、この分割内リングの外面を覆う外リングと、分割内リングと接続用リング部との間に挿入され、分割内リングの外径を拡大することで、分割内リングと外リングとを嵌着により一体化する調整板から構成されていることを特徴とする杭の継手構造。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２９１５５１（Ｐ２００６−２９１５５１Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１１３０５７（Ｐ２００５−１１３０５７）
【出願日】平成１７年４月１１日（２００５．４．１１）
【出願人】（５０５１３４５５６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月１１日（２００５．４．１１）
【出願人】（５０５１３４５５６）
【Ｆターム（参考）】
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