杭用メカニカルジョイント
【課題】杭を現場で簡単に接続し、施工能率を向上させ、かつコストを削減すること。
【解決手段】杭の端部にある端板に複数の切欠を設け、この切欠に両端が拡大した接合部材を嵌合させることにより杭を連結固定することを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【解決手段】杭の端部にある端板に複数の切欠を設け、この切欠に両端が拡大した接合部材を嵌合させることにより杭を連結固定することを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木、建築構造物の基礎として用いられる杭材同士を接続する継手構造に関し、さらに詳しくは、溶接によらないメカニカルジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、杭の接続は杭の端板同士を溶接により接合する方法が主であった。しかし、杭が大径化してくると溶接に時間がかかり、施工の能率が低下するという欠点が顕著になってきた。また、熟練した溶接技能者が枯渇してきていること、雨天では作業ができないことなど、溶接による接合の問題点が数多く指摘されるようになってきた。
【０００３】
一方、溶接によらない、いわゆるメカニカルジョイント、機械式継手として特許文献１、２の例がある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２７１７２５号公報
【特許文献２】特許第３４５７３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの例は、杭の端板以外に複数種の接続用の金物を嵌合して使用しており、その金具の取付けを杭の施工現場において行なっているため、施工品質の管理が煩雑であり、施工速度の向上およびコストの削減が困難であった。
【０００６】
本発明は、杭を現場で簡単に接続し、施工能率を向上させ、かつコストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を達成するために次のごとく構成したものである。
【０００８】
（１）
杭の端部にある端板に複数の切欠を設け、この切欠に両端が拡大した接合部材を嵌合させることにより杭を連結固定することを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【０００９】
（２）
上記（１）の杭用メカニカルジョイントにおいて、嵌合した接合部材全体を囲繞するように脱落防止部材があることを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【００１０】
本発明において対象とする杭材は、一般の既製杭であり、代表的なものとしては既製コンクリート杭、鋼管杭等がある。
【００１１】
なお、接合部材として好ましい形態としては、両端部が拡大した形状をしているものであり、代表的なものとしてＨ字状のもの、両端が拡大したピン状のものなどがあるが、同じ効果を有するものであればこれに限定されるものではない。
【００１２】
接合部材の材質としては、通常は鋼材が用いられる。成形方法としては、切断加工、プレス加工、鍛造、鋳造等、さまざまなものが利用できる。
【００１３】
接合部材を嵌合させたあとに、脱落防止のための部材を巻くようにする。脱落防止部材は、必ずしも接合部材を締め付ける必要はないため、脱落防止部材としては、鋼製のバンド、プラスチック製のバンド、シュリンクパックフィルム等その用途に適したものであればどのようなものを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、杭の端板同士を直接挟むように接合部材で接続するので、端板以外に複数種の接続用の金物を嵌合して使用しないで杭を簡単に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願発明の一実施形態について図面を用いて具体的に説明する。まず、本実施形態の杭用メカニカルジョイントをＰＨＣ杭に適用した例を説明する。図１は杭用メカニカルジョイントの全体を示す側面図である。図２は接合部材３周辺の拡大図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が断面図である。図３は杭用メカニカルジョイントの端板１の平面図である。
【００１６】
図１乃び図２に示すように、本実施形態の杭用メカニカルジョイントは、複数の切欠２を有し杭の端部にある端板１（１ａ、１ｂ）と、切欠２に嵌合させるために両端が拡大した形状の接合部材３と、を有する。
【００１７】
端板１は、杭７（上杭７ａ、下杭７ｂ）の端部に嵌合する金物であり、図３に示すように、外周部に複数の切欠２が形成される。切欠き２は、杭の周上において、等間隔になるように設けるのがよい。なお、図３における符号６は、ＰＣ鋼材を繋ぎ止めるための繋止孔６である。
【００１８】
接合部材３は、図２に示すように、端板１の切欠２に嵌まり込む部分の両端が拡大したＨ字状（ピン状）をしている。
【００１９】
補強バンド５は、杭７と端板１との間を覆い、杭７の外周を補強するものである。
【００２０】
この構成により、上杭７ａと下杭７ｂとを繋ぎ合わせる場合には、図１に示すように、上杭７ａの下部にある端板１ａと、下杭７ｂの上端にある端板１ｂとを重ね合わせ、接合部材３がわたるように、各端板１の切欠２に対して接合部材３を嵌め込む。これにより、端板１ａと端板１ｂとが互いに固定され、上杭７ａと下杭７ｂとが固定される。
【００２１】
このように、上杭７ａと下杭７ｂとを重ね合わせ、各端板１にわたって接合部材３を嵌め込むだけで接続することができるので、現場で簡単に接続でき、施工能率を向上させる。また、端板以外に複数種の接続用の金物を嵌合して使用しないで固定することができるため、コストを削減することができる。
【００２２】
なお、端板１の切欠の形状は前述の形状に限らない。図４及び図５を用いて、本実施形態の端板１の変形例について説明する。図４は変形例に係る接合部材１３周辺の拡大図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が断面図である。図５は杭用メカニカルジョイントの変形例に係る端板１の平面図である。
【００２３】
図４に示すように、接合部材１３は略Ｈ字状をしている。ここで本変形例については、接合部材１３は、縦方向（長手方向）の長さが、重なった端板１ａと端板１ｂの厚みよりも小さく構成されている。このため、図４に示すように、接合部材１３が、端板１の切欠１２の中に埋め込まれ、意匠上も特徴がある優れた構成となる。また、接合部材を切欠に隙間なく嵌りこむ形状とすることによって、接合部材の変形が切欠により拘束されて杭と杭の継ぎ目にかかる力を効率よく伝達することができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、接合部材３や接合部材１３を切欠２、１２に対して嵌合したままとしたが、これに限るものではない。図６は杭用メカニカルジョイントの変形例として脱落防止部材４を用いた例の説明図である。図６に示すように、嵌合した接合部材全体を囲繞するように脱落防止部材４を配設し、接合部材３の脱落を防止する構成としてもよい。
【実施例】
【００２５】
杭径600ｍｍのＰＨＣ杭に本発明を適用し、杭の継手曲げ試験を実施した。継手としては接合部材３として厚さ５ｍｍ、幅２５ｍｍの鋼材を用い、端板外周上に１２個均等に配置した。継手部が中央にくるようにしたのち、JIS A 5373に準じて曲げ試験を行なった。その結果を図７に示す。図７は本実施形態の実施例の結果を示す図表である。なお、本実施例では、接合部材３として、Ｈ字状のコマを使用した。また、補強バンド５を使用したが、脱落防止部材４は使用していない。
【００２６】
図７の結果から明らかなように、本実施例のメカニカルジョイントは、杭のＪＩＳ規格破壊曲げモーメント以上の性能を有している。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、土木、建築分野で用いられる杭材を接続するものに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る杭用メカニカルジョイントの全体を示す側面図。
【図２】実施形態に係る接合部材３周辺の拡大図。
【図３】実施形態に係る杭用メカニカルジョイントの端板１の平面図。
【図４】実施形態の変形例に係る接合部材１３周辺の拡大図。
【図５】実施形態の変形例に係る端板１の平面図。
【図６】実施形態の変形例として脱落防止部材４を用いた例の説明図。
【図７】本実施形態の実施例の結果を示す図表。
【符号の説明】
【００２９】
１…端板、２…切欠、３…接合部材、４…脱落防止部材、５…補強バンド、６…繋止孔、７…杭、１２…切欠、１３…接合部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、土木、建築構造物の基礎として用いられる杭材同士を接続する継手構造に関し、さらに詳しくは、溶接によらないメカニカルジョイントに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、杭の接続は杭の端板同士を溶接により接合する方法が主であった。しかし、杭が大径化してくると溶接に時間がかかり、施工の能率が低下するという欠点が顕著になってきた。また、熟練した溶接技能者が枯渇してきていること、雨天では作業ができないことなど、溶接による接合の問題点が数多く指摘されるようになってきた。
【０００３】
一方、溶接によらない、いわゆるメカニカルジョイント、機械式継手として特許文献１、２の例がある。
【０００４】
【特許文献１】特許第３２７１７２５号公報
【特許文献２】特許第３４５７３０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの例は、杭の端板以外に複数種の接続用の金物を嵌合して使用しており、その金具の取付けを杭の施工現場において行なっているため、施工品質の管理が煩雑であり、施工速度の向上およびコストの削減が困難であった。
【０００６】
本発明は、杭を現場で簡単に接続し、施工能率を向上させ、かつコストを削減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、前記課題を達成するために次のごとく構成したものである。
【０００８】
（１）
杭の端部にある端板に複数の切欠を設け、この切欠に両端が拡大した接合部材を嵌合させることにより杭を連結固定することを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【０００９】
（２）
上記（１）の杭用メカニカルジョイントにおいて、嵌合した接合部材全体を囲繞するように脱落防止部材があることを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【００１０】
本発明において対象とする杭材は、一般の既製杭であり、代表的なものとしては既製コンクリート杭、鋼管杭等がある。
【００１１】
なお、接合部材として好ましい形態としては、両端部が拡大した形状をしているものであり、代表的なものとしてＨ字状のもの、両端が拡大したピン状のものなどがあるが、同じ効果を有するものであればこれに限定されるものではない。
【００１２】
接合部材の材質としては、通常は鋼材が用いられる。成形方法としては、切断加工、プレス加工、鍛造、鋳造等、さまざまなものが利用できる。
【００１３】
接合部材を嵌合させたあとに、脱落防止のための部材を巻くようにする。脱落防止部材は、必ずしも接合部材を締め付ける必要はないため、脱落防止部材としては、鋼製のバンド、プラスチック製のバンド、シュリンクパックフィルム等その用途に適したものであればどのようなものを用いてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
以上のように、杭の端板同士を直接挟むように接合部材で接続するので、端板以外に複数種の接続用の金物を嵌合して使用しないで杭を簡単に接続することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本願発明の一実施形態について図面を用いて具体的に説明する。まず、本実施形態の杭用メカニカルジョイントをＰＨＣ杭に適用した例を説明する。図１は杭用メカニカルジョイントの全体を示す側面図である。図２は接合部材３周辺の拡大図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が断面図である。図３は杭用メカニカルジョイントの端板１の平面図である。
【００１６】
図１乃び図２に示すように、本実施形態の杭用メカニカルジョイントは、複数の切欠２を有し杭の端部にある端板１（１ａ、１ｂ）と、切欠２に嵌合させるために両端が拡大した形状の接合部材３と、を有する。
【００１７】
端板１は、杭７（上杭７ａ、下杭７ｂ）の端部に嵌合する金物であり、図３に示すように、外周部に複数の切欠２が形成される。切欠き２は、杭の周上において、等間隔になるように設けるのがよい。なお、図３における符号６は、ＰＣ鋼材を繋ぎ止めるための繋止孔６である。
【００１８】
接合部材３は、図２に示すように、端板１の切欠２に嵌まり込む部分の両端が拡大したＨ字状（ピン状）をしている。
【００１９】
補強バンド５は、杭７と端板１との間を覆い、杭７の外周を補強するものである。
【００２０】
この構成により、上杭７ａと下杭７ｂとを繋ぎ合わせる場合には、図１に示すように、上杭７ａの下部にある端板１ａと、下杭７ｂの上端にある端板１ｂとを重ね合わせ、接合部材３がわたるように、各端板１の切欠２に対して接合部材３を嵌め込む。これにより、端板１ａと端板１ｂとが互いに固定され、上杭７ａと下杭７ｂとが固定される。
【００２１】
このように、上杭７ａと下杭７ｂとを重ね合わせ、各端板１にわたって接合部材３を嵌め込むだけで接続することができるので、現場で簡単に接続でき、施工能率を向上させる。また、端板以外に複数種の接続用の金物を嵌合して使用しないで固定することができるため、コストを削減することができる。
【００２２】
なお、端板１の切欠の形状は前述の形状に限らない。図４及び図５を用いて、本実施形態の端板１の変形例について説明する。図４は変形例に係る接合部材１３周辺の拡大図であり、（ａ）が側面図であり、（ｂ）が断面図である。図５は杭用メカニカルジョイントの変形例に係る端板１の平面図である。
【００２３】
図４に示すように、接合部材１３は略Ｈ字状をしている。ここで本変形例については、接合部材１３は、縦方向（長手方向）の長さが、重なった端板１ａと端板１ｂの厚みよりも小さく構成されている。このため、図４に示すように、接合部材１３が、端板１の切欠１２の中に埋め込まれ、意匠上も特徴がある優れた構成となる。また、接合部材を切欠に隙間なく嵌りこむ形状とすることによって、接合部材の変形が切欠により拘束されて杭と杭の継ぎ目にかかる力を効率よく伝達することができる。
【００２４】
なお、本実施形態においては、接合部材３や接合部材１３を切欠２、１２に対して嵌合したままとしたが、これに限るものではない。図６は杭用メカニカルジョイントの変形例として脱落防止部材４を用いた例の説明図である。図６に示すように、嵌合した接合部材全体を囲繞するように脱落防止部材４を配設し、接合部材３の脱落を防止する構成としてもよい。
【実施例】
【００２５】
杭径600ｍｍのＰＨＣ杭に本発明を適用し、杭の継手曲げ試験を実施した。継手としては接合部材３として厚さ５ｍｍ、幅２５ｍｍの鋼材を用い、端板外周上に１２個均等に配置した。継手部が中央にくるようにしたのち、JIS A 5373に準じて曲げ試験を行なった。その結果を図７に示す。図７は本実施形態の実施例の結果を示す図表である。なお、本実施例では、接合部材３として、Ｈ字状のコマを使用した。また、補強バンド５を使用したが、脱落防止部材４は使用していない。
【００２６】
図７の結果から明らかなように、本実施例のメカニカルジョイントは、杭のＪＩＳ規格破壊曲げモーメント以上の性能を有している。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、土木、建築分野で用いられる杭材を接続するものに利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態に係る杭用メカニカルジョイントの全体を示す側面図。
【図２】実施形態に係る接合部材３周辺の拡大図。
【図３】実施形態に係る杭用メカニカルジョイントの端板１の平面図。
【図４】実施形態の変形例に係る接合部材１３周辺の拡大図。
【図５】実施形態の変形例に係る端板１の平面図。
【図６】実施形態の変形例として脱落防止部材４を用いた例の説明図。
【図７】本実施形態の実施例の結果を示す図表。
【符号の説明】
【００２９】
１…端板、２…切欠、３…接合部材、４…脱落防止部材、５…補強バンド、６…繋止孔、７…杭、１２…切欠、１３…接合部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭の端部にある端板に複数の切欠きを設け、この切欠きに両端が拡大した接合部材を嵌合させることにより杭を連結固定することを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【請求項２】
請求項１の杭用メカニカルジョイントにおいて、
嵌合した接合部材全体を囲繞するように脱落防止部材があることを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【請求項１】
杭の端部にある端板に複数の切欠きを設け、この切欠きに両端が拡大した接合部材を嵌合させることにより杭を連結固定することを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【請求項２】
請求項１の杭用メカニカルジョイントにおいて、
嵌合した接合部材全体を囲繞するように脱落防止部材があることを特徴とする杭用メカニカルジョイント。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−２６７０９６（Ｐ２００８−２６７０９６Ａ）
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１１５２８７（Ｐ２００７−１１５２８７）
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【出願人】（３９２０２８１０３）平岡金属工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年４月２５日（２００７．４．２５）
【出願人】（３９００１８７１７）旭化成建材株式会社 (249)
【出願人】（０００２２９６６７）日本ヒューム株式会社 (70)
【出願人】（３９２０２８１０３）平岡金属工業株式会社 (2)
【Ｆターム（参考）】
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