柱状体の接合構造
【課題】 キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえ鋼管と建て込み用治具の場合であっても、その建て込み用治具を何度も支障なく使用することのできる柱状体の接合構造。
【解決手段】 隣接する柱状体１，２に軸状継手部７と筒状継手部９が設けられ、筒状継手部９を軸状継手部７に外嵌して外側からキー１６を差し込んで接合することで、両柱状体１，２が同一軸心Ｌ上で抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造で、キー１６の抜け出しを防止するピン１７が、保持穴１９に非回転状態で抜き差し可能に構成され、保持穴１９がキー１６の抜き差し方向に直交する状態で軸状継手部７と筒状継手部９の一方に設けられるか、キー１６の抜け出しを防止する突っ張り部材が、キー１６の抜き差し方向に沿った状態でキー１６と筒状継手部９との間に取り外し自在に介在されている。
【解決手段】 隣接する柱状体１，２に軸状継手部７と筒状継手部９が設けられ、筒状継手部９を軸状継手部７に外嵌して外側からキー１６を差し込んで接合することで、両柱状体１，２が同一軸心Ｌ上で抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造で、キー１６の抜け出しを防止するピン１７が、保持穴１９に非回転状態で抜き差し可能に構成され、保持穴１９がキー１６の抜き差し方向に直交する状態で軸状継手部７と筒状継手部９の一方に設けられるか、キー１６の抜け出しを防止する突っ張り部材が、キー１６の抜き差し方向に沿った状態でキー１６と筒状継手部９との間に取り外し自在に介在されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような接合構造は、杭または矢板として地中に建て込まれる鋼管（柱状体の一例）と、その鋼管を地中に建て込む際に使用する建て込み用治具（柱状体の一例）との間での接合、あるいは、地中に建て込まれる鋼管どうしの接合などに採用されるもので、従来、一方の柱状体に設けられた軸状継手部に他方の柱状体に設けられた筒状継手部を外嵌し、筒状継手部の外側から両継手部間にキーを差し込んだ後、例えば、筒状継手部に螺合するボルトを使用して、キーの抜け出しを防止するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８４２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、キーの抜け出し防止をボルトにより行う場合、ボルトの螺合に時間がかかってキーの抜け出し防止作業に時間を要するという問題点があり、さらに、上述した鋼管と建て込み用治具の場合であれば、建て込み用治具については何度も繰り返して使用するため、その度にキーの抜き差し作業に時間を要し、しかも、使用するボルトの雄ねじやそのボルトが螺合する雌ねじが潰れて回転操作不能になる可能性もあり、この点に改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえ鋼管と建て込み用治具の場合であっても、その建て込み用治具を何度も支障なく使用することのできる柱状体の接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、前記キーの抜け出しを防止するピンが、そのピンを保持する保持穴に対して非回転状態で抜き差し可能に構成され、前記保持穴が前記軸状継手部と筒状継手部のいずれか一方に設けられているところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、一方の柱状体に設けられた軸状継手部に他方の柱状体に設けられた筒状継手部を外嵌し、筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合した後、そのキーの抜け出しを防止するピンが、ピンを保持する保持穴に対して非回転状態で抜き差し可能に構成されているので、つまり、ボルトのように螺合するものではなく、回転することなく抜き差しできるピンであるから、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえ鋼管と建て込み用治具の場合のように、キーの抜き差しを何度も繰り返す場合であっても、キーの抜け出し防止と解除を何度も支障なく行うことができる。
そして、ピンを保持する保持穴が、軸状継手部と筒状継手部のいずれか一方に設けられているので、その保持穴にピンを差し込むことにより、ピンによるキーの抜け出し防止は確実なものとなり、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行えるにもかかわらず、不用意なキーの抜け出しを確実に防止することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に設けられているところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、前記キーが軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に設けられているので、軸側キー溝と筒側キー溝にわたってキーを差し込むことにより、両柱状体を抜き差し不能な状態に強固に接合することができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記キーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、その左右一対のキーに対応して前記保持穴とピンも左右一対ずつ設けられているところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、前記キーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成されているので、軸側キー溝と筒側キー溝にわたって２本のキーを差し込むことにより、両柱状体を一層強固に抜き差し不能に接合することができるとともに、その左右一対のキーに対応して保持穴とピンも左右一対ずつ設けられているので、各キーの抜け出し防止も確実なものとなる。
それに加えて、筒状継手部に設けられた開口部を有効に利用して、その開口部に保持穴を設け、かつ、保持穴に差し込んだピンが開口部内に収まるように構成することもでき、その場合には、ピンが筒状継手部の外周面から突出せず、したがって、上述した鋼管と建て込み用治具のように、両者を接合して回転させながら地中に建て込むような場合でも、ピンが回転の邪魔になるようなことがなく、円滑に回転させて建て込むことができる。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成は、前記左右一対のピンのそれぞれが、各ピンの軸心から側方に延出する延出片を備え、それら各ピンを各保持穴に差し込んで回動させることで、両ピンの延出片が互いに近接するように構成されているところにある。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成によれば、左右一対のピンのそれぞれが、各ピンの軸心から側方に延出する延出片を備えているので、その延出片を利用することによって、保持穴に対するピンの抜き差し作業を容易に行うことができる。
そして、それら各ピンを各保持穴に差し込んで回動させることで、両ピンの延出片が互いに近接するように構成されているので、例えば、両延出片を近接させ、かつ、互いに回動不能に連結することにより、ピンの抜け出し防止を一層確実に行うことができる。
【００１４】
本発明の第５の特徴構成は、軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、前記キーの抜け出しを防止する突っ張り部材が、前記キーと筒状継手部との間に取り外し自在に介在されているところにある。
【００１５】
本発明の第５の特徴構成によれば、一方の柱状体に設けられた軸状継手部に他方の柱状体に設けられた筒状継手部を外嵌し、筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合した後、そのキーの抜け出しを防止する突っ張り部材が、キーと筒状継手部との間に取り外し自在に介在されているので、この場合にも、ボルトのように螺合させる必要がなく、第１の特徴構成に関連して記述したように、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえキーの抜き差しを何度も繰り返す場合であっても、キーの抜け出し防止と解除を何度も支障なく行うことができる。
【００１６】
本発明の第６の特徴構成は、前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に構成されるとともに、そのキーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、前記突っ張り部材がキー溝に差し込んだ左右一対のキーの間に介在されているところにある。
【００１７】
本発明の第６の特徴構成によれば、前記キーが軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に構成されているので、第２の特徴構成に関連して記述したように、軸側キー溝と筒側キー溝にわたってキーを差し込むことにより、両柱状体を抜き差し不能な状態に強固に接合することができ、しかも、そのキーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成されているので、第３の特徴構成に関連して記述したように、軸側キー溝と筒側キー溝にわたって２本のキーを差し込んで両柱状体を強固に接合することができる。
そして、突っ張り部材がキー溝に差し込んだ左右一対のキーの間に介在されているので、この場合にも、キーの抜け出しを防止する突っ張り部材を筒状継手部の開口部内に収めることが可能となり、上述した鋼管と建て込み用治具の場合であっても、円滑に地中に建て込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による柱状体の接合構造につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この柱状体の接合構造は、例えば、図１に示すように、杭または矢板として地中に建て込まれる柱状体の一例である円形の鋼管１と、その鋼管１を地中に建て込む際に使用する柱状体の一例である円形の建て込み用治具２とをほぼ同一の軸心Ｌ上に位置させて互いに抜き差し不能に接合するためのものである。
そのため、鋼管１の上端には、軸状継手３が溶接により接続され、建て込み用治具２の下端には、軸状継手３に外嵌自在な筒状継手４が一体的に形成され、または、別個に形成されて溶接により接続され、鋼管１の外周には、吊り下げ用の孔５ａを有する吊り下げ用金具５が一対突設され、建て込み用治具２の外周には、図外の杭施工機からの回転力を受ける回転用金具６が一対突設されて、各回転用金具６にも吊り下げ用の孔６ａが設けられている。
【００１９】
鋼管１に接続される軸状継手３は、鋳造や鍛造により、あるいは、鋼管を機械加工することにより形成されていて、その下方部は鋼管１とほぼ同じ外径を有する円筒状に構成され、その上方部は鋼管１の外径よりも径の小さな円筒状の軸状継手部７に構成され、その軸状継手部７の外周には、図２や図３に詳細に示すように、断面形状が矩形の軸側キー溝８が、その全周にわたって連続的に設けられている。
建て込み用治具２に接続される筒状継手４も、建て込み用治具２と一体的または別個に鋳造や鍛造により、あるいは、鋼管を機械加工することにより形成され、その下端部は軸状継手部７に外嵌する筒状継手部９に構成されて、その筒状継手部９の内周には、軸状継手部７の軸側キー溝８に対応する状態で、断面形状が矩形の筒側キー溝１０が設けられている。
【００２０】
筒状継手部９には、筒側キー溝１０とほぼ同じか多少大きな上下幅を有して継手部９の壁を内外方向に貫通する開口部１１が、例えば、外周方向に等間隔に合計４つ設けられ、前記筒側キー溝１０が、各開口部１１の間に位置するように筒状継手部９の内周に設けられている。さらに、その筒状継手部９の外周には、各開口部１１の間に位置して合計４つの回り止め用の筒側凹入部１２が設けられ、軸状継手３の下方円筒部の外周にも、各筒側凹入部１２に対応して、合計４つの回り止め用の軸側凹入部１３が設けられている。
そして、筒状継手４側の筒側凹入部１２と軸状継手３側の軸側凹入部１３に跨って回り止めキー１４を嵌入し、ボルト１５などで固定することにより、筒状継手４と軸状継手３との相対回転が阻止されて、杭施工機からの回転力が、筒状継手４を介して軸状継手３側に伝達されるように構成されている。
【００２１】
以上が概ね各実施形態に共通する構成であり、以下、第１の実施形態を図１〜図４に基づいて、第１の実施形態の改良構成を図５〜図９に基づいて、第２の実施形態を図１０および図１１に基づいてそれぞれ説明し、さらに、各実施形態の改変構成などについて言及する。
ただし、重複説明を避けるため、先に説明した構成や同じような作用を有する構成については、同じ符号を付すことによりその説明を省略し、主として各実施形態などにおける独特の構成について説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、図１および図２に示すように、筒状継手部９の各開口部１１から軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０にわたって抜き差し自在に形成された頭付きキー１６が、左右一対のキー１６ａ，１６ｂ、つまり、左側のキー１６ａと右側のキー１６ｂにより構成されている。
具体的には、筒状継手部９を軸状継手部７に外嵌した状態で、左側のキー１６ａは開口部１１から左側へ差し込み自在に、また、右側のキー１６ｂは開口部１１から右側へ差し込み自在に構成されていて、各キー１６ａ，１６ｂを差し込んだ状態で、各キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止するピン１７が設けられている。
【００２３】
このピン１７も、左右一対のキー１６ａ，１６ｂに対応して、左側のピン１７ａと右側のピン１７ｂにより構成され、各ピン１７ａ，１７ｂには、ピンの軸心からほぼ直交する方向に側方へ延出するＬ字状の延出片１８がそれぞれ一体的に設けられ、各延出片１８の先端近くには貫通孔１８ａが設けられている。
このピン１７は、ピン１７を保持する保持穴１９に対して非回転状態で抜き差し可能に構成され、言い換えると、ボルトとボルト穴のように回転に伴う螺合によって抜き差しするものではなく、回転は可能であるが、回転しなくとも保持穴１９に対して抜き差し可能なように構成されている。
【００２４】
左右一対のピン１７ａ，１７ｂに対応して、保持穴１９も左側の保持穴１９ａと右側の保持穴１９ｂにより構成されていて、各保持穴１９ａ，１９ｂは、図２（イ）や図４においてＡで示すキー１６の抜き差し方向にほぼ直交する方向Ｂ（図３（ロ）や図４参照）に向けて筒状継手部９に設けられている。
具体的には、左側の保持穴１９ａは左側のキー１６ａの頭部に対応し、右側の保持穴１９ｂは右側のキー１６ｂの頭部に対応するように、筒状継手部９の開口部１１における下方の面から下に向けて設けられている。
そして、筒状継手部９の外周には、各保持穴１９ａ，１９ｂに対応して、つまり、キー１６の抜き差し方向Ａに直交する方向Ｂに沿って、左右一対の凹入部２０ａ，２０ｂが、開口部１１から上方へ連続する状態で設けられている。
【００２５】
つぎに、鋼管１と建て込み用治具２とを互いに接合する手順について説明すると、図外のクレーンなどを使用して、例えば、建て込み用治具２を吊り下げ保持しながら、建て込み用治具２側の筒状継手部９を鋼管１側の軸状継手部７に外嵌し、回り止め用の筒側凹入部１２と軸側凹入部１３とが互いに対向するように位置合わせを行う。
この嵌合状態において、軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０とが互いに対向するように設定されているので、上述したように、左側のキー１６ａを開口部１１から左側へ差し込み、右側のキー１６ｂを開口部１１から右側へ差し込んで、図２（イ）や図３（イ）に示すように、両キー１６ａ，１６ｂを両キー溝８，１０にわたって差し込む。
それによって、鋼管１と建て込み用治具２とが、ほぼ同一の軸心Ｌ上に位置して互いに抜き差し不能に接合される。
【００２６】
その状態で、図３（ロ）に示すように、各ピン１７ａ，１７ｂを対応する凹入部２０ａ，２０ｂ内に位置させ、かつ、下方へ移動させて、図２（ロ）や図３（ハ）に示すように、各ピン１７ａ，１７ｂを対応する保持穴１９ａ，１９ｂに差し込む。その後、図３（ニ）に示すように、各ピン１７ａ，１７ｂを少し回動させて、各ピン１７ａ，１７ｂの延出片１８を開口部１１内において互いに近接させ、図２（ハ）や図４に示すように、両延出片１８の貫通孔１８ａ間にワイヤ２１を挿入して結ぶ。
それによって、両ピン１７ａ，１７ｂは、各延出片１８を開口部１１内に位置させた状態で互いに回動が阻止されるので、各ピン１７ａ，１７ｂの保持穴１９ａ，１９ｂからの抜け出しが阻止され、その結果、各キー１６ａ，１６ｂのキー溝８，１０からの抜け出しが防止される。
【００２７】
そして、互いに対向している筒側凹入部１２と軸側凹入部１３にも、両凹入部１２，１３を跨ぐように回り止めキー１４を嵌入しボルト１５により固定して、筒状継手部９と軸状継手部７との相対回転、換言すると、建て込み用治具２と鋼管１との相対回転を阻止して、両者の接合作業を完了する。
その後、鋼管１の吊り下げ用金具５を使用して、クレーンなどで鋼管１と建て込み用治具２を吊り下げて所定の位置に保持し、図外の杭施工機により鋼管１を回転させながら地中に建て込むのであり、必要な場合には、同じ作業を繰り返して、複数本の鋼管１を互いに接続しながら順次建て込むのである。
【００２８】
以上詳述した第１の実施形態では、図２（ハ）や図４から明らかなように、左右一対のピン１７ａ，１７ｂにより両キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止した状態で、各ピン１７ａ，１７ｂから延出する延出片１８の先端が、筒状継手部９の外周から外側へ突出することになる。
筒状継手部９外周からの延出片１８の突出を回避するには、例えば、延出片１８の形状を変えることで可能となるが、そのような改良構成の一例を示すのが、図５および図６に開示の実施形態である。
【００２９】
この改良構成に係る実施形態でも、左右一対のピン１７ａ，１７ｂが、ピンの軸心からほぼ直交する方向に側方へ延出するＬ字状の延出片２２を備えているが、第１の実施形態における延出片１８とは異なり、各延出片２２の先端部がピン１７ａ，１７ｂの軸心に沿って下方に延びており、他方、筒状継手部９の外周には、延出片２２の先端部を収容する延出片用凹部２３が、開口部１１に連続して下方へ向けて設けられている。
したがって、この実施形態によれば、各ピン１７ａ，１７ｂの延出片２２を互いに近接させ、両延出片２２の貫通孔２２ａ間にワイヤ２１を挿入して結んだ状態で、両延出片２２の先端部を延出片用凹部２３内に収容することにより、各ピン１７ａ，１７ｂと延出片２２が、筒状継手部９の外周より内側に完全に収納される。
なお、この実施形態において、延出片２２の先端部をピン１７ａ，１７ｂの軸心に沿って上方へ延出し、延出片用凹部２３を開口部１１から上方に向けて設けることもでき、いずれにせよ、鋼管１と建て込み用治具２とを互いに接合する手順などについては、第１の実施形態と特に変わるところはない。
【００３０】
以上詳述した第１の実施形態とその改良構成に係る実施形態は、主として鋼管１を回転させながら地中に建て込む「回転圧入工法」での使用に適した構成であり、施工中に強い衝撃力や振動が加わる「打撃・振動工法」で使用する場合には、接合構造部における耐力向上のために多少の改良を加えるのが好ましく、その改良構成の一例を図７および図８に基づいて説明する。
この改良構成に係る実施形態では、建て込み用治具２と筒状継手４が一体的に形成され、かつ、建て込み用治具２と筒状継手４の肉厚が、強い衝撃力や振動に対して十分に耐え得るように厚くされ、そのため、筒状継手部９を含む筒状継手４の外径が、軸状継手３の下方部の外径、換言すると、鋼管１の外径よりもかなり大きな外径を有するように構成されている。
【００３１】
それに加えて、キー１６についても、図１〜図６に示した実施形態のものと比較して、その長さＣが長く、および／または、上下方向の高さＤが高く、および／または、横方向の幅Ｅが広く、それによって上下方向および横方向における面積の大きなキー１６が使用され、キー１６の支圧耐力を向上させることにより、キー１６の磨耗や損傷を抑制するように構成されている。
また、ピン１７に関しては、強い衝撃力や振動に伴うキー１６の抜け出しを確実に防止するため、大径部Ｆと小径部Ｇからなる段付きのピン１７が使用される。すなわち、小径部Ｇが、図１〜図６に示したピン１７よりも大径に構成され、その小径部Ｇよりも径の大きな大径部Ｆによりキー１６の抜け出しを防止するように構成されている。
【００３２】
さらに、強い衝撃力や振動による接合構造部への影響を少しでも緩和するため、建て込み用治具２の長さを長くし、または、図８に示すように、建て込み用治具２の上部に鋼管Ｈを溶接により接続して、建て込み用治具２の長さを実質的に長くしてある。このように建て込み用治具２を長くすることにより、施工中に加わる衝撃の力点を接合構造部から離すことができ、接合構造部への荷重の集中や熱の伝達を抑制することができる。
そして、軸状継手部７上端のほぞＩに加えて、筒状継手部９の下端にもほぞＪを設けることにより、横方向の振動に対しても十分に耐え得るように構成されている。
なお、この図７および図８に示した実施形態においても、図５および図６に示したような延出片２２を有するピン１７を使用して、その延出片２２が筒状継手部９の外周から外側へ突出しないように構成することは当然のことながら可能である。
【００３３】
ただし、図７および図８に示した実施形態では、地盤の条件によっては、打撃・振動工法による建て込み施工によって、軸状継手部７側の軸側キー溝８が損傷し、さらに、その損傷部分が外側へ膨出する可能性がある。ところが、この軸側キー溝８は、建て込み施工後において、その上方に接合される別の鋼管１の筒状継手部に設けられた筒側キー溝と協働して、両鋼管１の抜け止めに寄与するものであるから、軸側キー溝８が損傷すると、両鋼管１の抜け止めが不確実になり、さらに、損傷部分が外側へ膨出すると、別の鋼管１の筒状継手部を軸状継手部７に外嵌することさえむずかしくなる可能性もある。
そのような危惧を回避するために、例えば、図９に示すように、軸状継手部７に対して、建て込み用治具２における筒状継手部９の筒側キー溝１０に対応する軸側キー溝８とは別に、上方に接合される別の鋼管１における筒状継手部の筒側キー溝に対応する軸側キー溝Ｋを軸側キー溝８よりも上方に予め設けておくこともできる。この場合には、たとえ軸側キー溝８が損傷し、かつ、外側へ膨出しても、別の鋼管１の筒状継手部を軸状継手部７に確実に外嵌することができ、かつ、上方に位置する軸側キー溝Ｋを使用して、両鋼管１の抜け止めを確実に行うことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、図１０および図１１に示すように、第１の実施形態と同様、筒状継手部９に開口部１１が設けられ、軸側キー溝８と筒側キー溝１０にわたって抜き差し自在に形成された頭付きキー１６も、左右一対のキー１６ａ，１６ｂにより構成されている。
第１の実施形態と異なるのは、第１の実施形態が左右一対のピン１７ａ，１７ｂにより各キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止していたのに対し、第２の実施形態では、ピン１７ａ，１７ｂに代えて突っ張り部材２４が使用され、その突っ張り部材２４によって各キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止している点である。
【００３５】
この突っ張り部材２４は、平面視においてＬ字状に形成された左右一対の突っ張り部材２４ａ，２４ｂにより構成され、左側の突っ張り部材２４ａには、左側のキー１６ａの頭部に形成された断面半円形の縦溝２５ａに嵌合する断面円形の棒状体からなる回動体２６が一体的に設けられ、回動体２６と反対側の端部近くには貫通孔２７が設けられている。
同様に、右側の突っ張り部材２４ｂには、右側のキー１６ｂの頭部に形成された断面半円形の縦溝２５ｂに嵌合する断面円形の棒状体からなる回動体２６が一体的に設けられ、かつ、貫通孔２７も設けられている。
【００３６】
この第２の実施形態において、鋼管１と建て込み用治具２とを互いに接合する手順は、 左右のキー１６ａ，１６ｂを軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０とにわたって差し込むところまで第１の実施形態と変わるところはない。
その後、第２の実施形態では、図１１に示すように、各突っ張り部材２４ａ，２４ｂの回動体２６を対応するキー１６ａ，１６ｂの縦溝２５ａ，２５ｂ内に位置させて、突っ張り部材２４ａ，２４ｂの先端部が互いに近接するように回動させ、両突っ張り部材２４ａ，２４ｂの貫通孔２７間にワイヤ２１を挿入して結ぶ。
【００３７】
それによって、両突っ張り部材２４ａ，２４ｂは、キー１６の抜き差し方向Ａにほぼ沿った直線状となって、左右一対のキー１６ａ，１６ｂの間に介在される。
したがって、例えば、左右一対のキー１６ａ，１６ｂのうち、いずれか一方に抜け出し方向への力が作用しても、両突っ張り部材２４ａ，２４ｂによる突っ張り作用によって抜け出しが阻止されるので、各キー１６ａ，１６ｂのキー溝８，１０からの抜け出しが防止される。
この第２の実施形態によれば、突っ張り部材２４を使用してキー１６の抜け出しを防止するため、第１の実施形態において不可欠であった保持穴１９ａ，１９ｂや凹入部２０ａ，２０ｂなどを筒状継手部９に設ける必要はない。
【００３８】
〔別実施形態〕
（１）第１と第２の実施形態では、キー１６を左右一対のキー１６ａ，１６ｂ、つまり、２本のキー１６ａ，１６ｂにより構成した例を示したが、１本のキー１６で構成することもできる。
その場合、第１の実施形態では、キー１６の抜け出しを防止するピン１７は１本でよく、したがって、ピン１７を保持する保持穴１９もひとつだけ設ければよい。また、第２の実施形態では、１本のキー１６と筒状継手部９との間に突っ張り部材２４を取り外し自在に介在させることになる。
【００３９】
さらに、第１と第２の実施形態では、軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０とにわたってキー１６を抜き差しする構成を示したが、第１の実施形態では、軸状継手部７側にのみキー溝８を設けて実施することもでき、その実施形態を示したのが図１２および図１３である。
この別の実施形態では、筒状継手部９にキー収納用の凹部２８が設けられ、その凹部２８内に筒側キー溝１０に代わるスリット２９が穿設されている。他方、キー１６の方は、凹部２８に収納可能な彎曲板状のキー保持部材３０に一体的に突設され、キー１６がスリット２９を貫通して軸側キー溝８内に差し込まれた状態で、キー保持部材３０が筒状継手部９の凹部２８内に収納されるように設定されている。
この別の実施形態では、キーの抜き差し方向Ａが筒状継手部９の径方向となり、その抜き差し方向Ａに直交する方向Ｂに沿って設けられた保持穴１９に保持されたピン１７によりキー１６の抜け出しが防止される。
【００４０】
また、第１の実施形態では、ピン１７を保持する保持穴１９を筒状継手部９側に設けた例を示したが、例えば、図１４および図１５に示すように、軸状継手部７側に保持穴１９を設けて、その保持穴１９に差し込んだピン１７によりキー１６の抜け出しを防止するように構成することもできる。
【００４１】
（２）第２の実施形態では、突っ張り部材２４を左右一対の突っ張り部材２４ａ，２４ｂにより構成した例を示したが、単一の突っ張り部材２４により左右一対のキー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止することもできる。
例えば、図１６に示すように、突っ張り部材２４を単一のバネ材により形成し、バネ材の弾性力を有効に利用して両キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止するように構成することも、図１７に示すように、突っ張り部材２４を単一のブロックにより形成し、両キー１６ａ，１６ｂの間にそのブロック状の突っ張り部材２４を介在させて両キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止するように構成することができる。
【００４２】
その他、これまでの実施形態では、互いに抜き差し不能に接合する柱状体の例として、地中に建て込む鋼管１と建て込み用治具２を示したが、鋼管１どうしの接合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態による柱状体の接合構造を示す分解斜視図
【図２】第１の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図３】第１の実施形態による接合構造の要部を示す縦断側面図
【図４】第１の実施形態による接合構造の要部を示す斜視図
【図５】第１の実施形態の改良構成の要部を示す分解斜視図
【図６】第１の実施形態の改良構成の要部を示す横断平面図
【図７】第１の実施形態の改良構成の要部を示す分解斜視図
【図８】第１の実施形態の改良構成の要部を示す縦断側面図
【図９】第１の実施形態の改良構成の要部を示す縦断側面図
【図１０】第２の実施形態による接合構造の要部を示す分解斜視図
【図１１】第２の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図１２】別の実施形態による接合構造の要部を示す分解斜視図
【図１３】別の実施形態による接合構造の要部を示す縦断側面図
【図１４】別の実施形態による接合構造の要部を示す分解斜視図
【図１５】別の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図１６】別の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図１７】別の実施形態による接合構造の要部を示す一部切欠き正面図
【符号の説明】
【００４４】
１，２ 柱状体
７ 軸状継手部
８ 軸側キー溝
９ 筒状継手部
１０ 筒側キー溝
１１ 開口部
１６ キー
１６ａ 左側のキー
１６ｂ 右側のキー
１７ ピン
１７ａ 左側のピン
１７ｂ 右側のピン
１８，２２ 延出片
１９ 保持穴
１９ａ 左側の保持穴
１９ｂ 右側の保持穴
２４ 突っ張り部材
Ａ キーの抜き差し方向
Ｂ キーの抜き差し方向に直交する方向
Ｌ 柱状体の軸心
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような接合構造は、杭または矢板として地中に建て込まれる鋼管（柱状体の一例）と、その鋼管を地中に建て込む際に使用する建て込み用治具（柱状体の一例）との間での接合、あるいは、地中に建て込まれる鋼管どうしの接合などに採用されるもので、従来、一方の柱状体に設けられた軸状継手部に他方の柱状体に設けられた筒状継手部を外嵌し、筒状継手部の外側から両継手部間にキーを差し込んだ後、例えば、筒状継手部に螺合するボルトを使用して、キーの抜け出しを防止するように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−８４２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、キーの抜け出し防止をボルトにより行う場合、ボルトの螺合に時間がかかってキーの抜け出し防止作業に時間を要するという問題点があり、さらに、上述した鋼管と建て込み用治具の場合であれば、建て込み用治具については何度も繰り返して使用するため、その度にキーの抜き差し作業に時間を要し、しかも、使用するボルトの雄ねじやそのボルトが螺合する雌ねじが潰れて回転操作不能になる可能性もあり、この点に改良の余地があった。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題点に着目したもので、その目的は、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえ鋼管と建て込み用治具の場合であっても、その建て込み用治具を何度も支障なく使用することのできる柱状体の接合構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の特徴構成は、軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、前記キーの抜け出しを防止するピンが、そのピンを保持する保持穴に対して非回転状態で抜き差し可能に構成され、前記保持穴が前記軸状継手部と筒状継手部のいずれか一方に設けられているところにある。
【０００７】
本発明の第１の特徴構成によれば、一方の柱状体に設けられた軸状継手部に他方の柱状体に設けられた筒状継手部を外嵌し、筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合した後、そのキーの抜け出しを防止するピンが、ピンを保持する保持穴に対して非回転状態で抜き差し可能に構成されているので、つまり、ボルトのように螺合するものではなく、回転することなく抜き差しできるピンであるから、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえ鋼管と建て込み用治具の場合のように、キーの抜き差しを何度も繰り返す場合であっても、キーの抜け出し防止と解除を何度も支障なく行うことができる。
そして、ピンを保持する保持穴が、軸状継手部と筒状継手部のいずれか一方に設けられているので、その保持穴にピンを差し込むことにより、ピンによるキーの抜け出し防止は確実なものとなり、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行えるにもかかわらず、不用意なキーの抜け出しを確実に防止することができる。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成は、前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に設けられているところにある。
【０００９】
本発明の第２の特徴構成によれば、前記キーが軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に設けられているので、軸側キー溝と筒側キー溝にわたってキーを差し込むことにより、両柱状体を抜き差し不能な状態に強固に接合することができる。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成は、前記キーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、その左右一対のキーに対応して前記保持穴とピンも左右一対ずつ設けられているところにある。
【００１１】
本発明の第３の特徴構成によれば、前記キーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成されているので、軸側キー溝と筒側キー溝にわたって２本のキーを差し込むことにより、両柱状体を一層強固に抜き差し不能に接合することができるとともに、その左右一対のキーに対応して保持穴とピンも左右一対ずつ設けられているので、各キーの抜け出し防止も確実なものとなる。
それに加えて、筒状継手部に設けられた開口部を有効に利用して、その開口部に保持穴を設け、かつ、保持穴に差し込んだピンが開口部内に収まるように構成することもでき、その場合には、ピンが筒状継手部の外周面から突出せず、したがって、上述した鋼管と建て込み用治具のように、両者を接合して回転させながら地中に建て込むような場合でも、ピンが回転の邪魔になるようなことがなく、円滑に回転させて建て込むことができる。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成は、前記左右一対のピンのそれぞれが、各ピンの軸心から側方に延出する延出片を備え、それら各ピンを各保持穴に差し込んで回動させることで、両ピンの延出片が互いに近接するように構成されているところにある。
【００１３】
本発明の第４の特徴構成によれば、左右一対のピンのそれぞれが、各ピンの軸心から側方に延出する延出片を備えているので、その延出片を利用することによって、保持穴に対するピンの抜き差し作業を容易に行うことができる。
そして、それら各ピンを各保持穴に差し込んで回動させることで、両ピンの延出片が互いに近接するように構成されているので、例えば、両延出片を近接させ、かつ、互いに回動不能に連結することにより、ピンの抜け出し防止を一層確実に行うことができる。
【００１４】
本発明の第５の特徴構成は、軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、前記キーの抜け出しを防止する突っ張り部材が、前記キーと筒状継手部との間に取り外し自在に介在されているところにある。
【００１５】
本発明の第５の特徴構成によれば、一方の柱状体に設けられた軸状継手部に他方の柱状体に設けられた筒状継手部を外嵌し、筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合した後、そのキーの抜け出しを防止する突っ張り部材が、キーと筒状継手部との間に取り外し自在に介在されているので、この場合にも、ボルトのように螺合させる必要がなく、第１の特徴構成に関連して記述したように、キーの抜け出し防止を短時間で容易に行うことができ、たとえキーの抜き差しを何度も繰り返す場合であっても、キーの抜け出し防止と解除を何度も支障なく行うことができる。
【００１６】
本発明の第６の特徴構成は、前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に構成されるとともに、そのキーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、前記突っ張り部材がキー溝に差し込んだ左右一対のキーの間に介在されているところにある。
【００１７】
本発明の第６の特徴構成によれば、前記キーが軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に構成されているので、第２の特徴構成に関連して記述したように、軸側キー溝と筒側キー溝にわたってキーを差し込むことにより、両柱状体を抜き差し不能な状態に強固に接合することができ、しかも、そのキーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成されているので、第３の特徴構成に関連して記述したように、軸側キー溝と筒側キー溝にわたって２本のキーを差し込んで両柱状体を強固に接合することができる。
そして、突っ張り部材がキー溝に差し込んだ左右一対のキーの間に介在されているので、この場合にも、キーの抜け出しを防止する突っ張り部材を筒状継手部の開口部内に収めることが可能となり、上述した鋼管と建て込み用治具の場合であっても、円滑に地中に建て込むことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明による柱状体の接合構造につき、その実施の形態を図面に基づいて説明する。
この柱状体の接合構造は、例えば、図１に示すように、杭または矢板として地中に建て込まれる柱状体の一例である円形の鋼管１と、その鋼管１を地中に建て込む際に使用する柱状体の一例である円形の建て込み用治具２とをほぼ同一の軸心Ｌ上に位置させて互いに抜き差し不能に接合するためのものである。
そのため、鋼管１の上端には、軸状継手３が溶接により接続され、建て込み用治具２の下端には、軸状継手３に外嵌自在な筒状継手４が一体的に形成され、または、別個に形成されて溶接により接続され、鋼管１の外周には、吊り下げ用の孔５ａを有する吊り下げ用金具５が一対突設され、建て込み用治具２の外周には、図外の杭施工機からの回転力を受ける回転用金具６が一対突設されて、各回転用金具６にも吊り下げ用の孔６ａが設けられている。
【００１９】
鋼管１に接続される軸状継手３は、鋳造や鍛造により、あるいは、鋼管を機械加工することにより形成されていて、その下方部は鋼管１とほぼ同じ外径を有する円筒状に構成され、その上方部は鋼管１の外径よりも径の小さな円筒状の軸状継手部７に構成され、その軸状継手部７の外周には、図２や図３に詳細に示すように、断面形状が矩形の軸側キー溝８が、その全周にわたって連続的に設けられている。
建て込み用治具２に接続される筒状継手４も、建て込み用治具２と一体的または別個に鋳造や鍛造により、あるいは、鋼管を機械加工することにより形成され、その下端部は軸状継手部７に外嵌する筒状継手部９に構成されて、その筒状継手部９の内周には、軸状継手部７の軸側キー溝８に対応する状態で、断面形状が矩形の筒側キー溝１０が設けられている。
【００２０】
筒状継手部９には、筒側キー溝１０とほぼ同じか多少大きな上下幅を有して継手部９の壁を内外方向に貫通する開口部１１が、例えば、外周方向に等間隔に合計４つ設けられ、前記筒側キー溝１０が、各開口部１１の間に位置するように筒状継手部９の内周に設けられている。さらに、その筒状継手部９の外周には、各開口部１１の間に位置して合計４つの回り止め用の筒側凹入部１２が設けられ、軸状継手３の下方円筒部の外周にも、各筒側凹入部１２に対応して、合計４つの回り止め用の軸側凹入部１３が設けられている。
そして、筒状継手４側の筒側凹入部１２と軸状継手３側の軸側凹入部１３に跨って回り止めキー１４を嵌入し、ボルト１５などで固定することにより、筒状継手４と軸状継手３との相対回転が阻止されて、杭施工機からの回転力が、筒状継手４を介して軸状継手３側に伝達されるように構成されている。
【００２１】
以上が概ね各実施形態に共通する構成であり、以下、第１の実施形態を図１〜図４に基づいて、第１の実施形態の改良構成を図５〜図９に基づいて、第２の実施形態を図１０および図１１に基づいてそれぞれ説明し、さらに、各実施形態の改変構成などについて言及する。
ただし、重複説明を避けるため、先に説明した構成や同じような作用を有する構成については、同じ符号を付すことによりその説明を省略し、主として各実施形態などにおける独特の構成について説明する。
【００２２】
（第１の実施形態）
第１の実施形態では、図１および図２に示すように、筒状継手部９の各開口部１１から軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０にわたって抜き差し自在に形成された頭付きキー１６が、左右一対のキー１６ａ，１６ｂ、つまり、左側のキー１６ａと右側のキー１６ｂにより構成されている。
具体的には、筒状継手部９を軸状継手部７に外嵌した状態で、左側のキー１６ａは開口部１１から左側へ差し込み自在に、また、右側のキー１６ｂは開口部１１から右側へ差し込み自在に構成されていて、各キー１６ａ，１６ｂを差し込んだ状態で、各キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止するピン１７が設けられている。
【００２３】
このピン１７も、左右一対のキー１６ａ，１６ｂに対応して、左側のピン１７ａと右側のピン１７ｂにより構成され、各ピン１７ａ，１７ｂには、ピンの軸心からほぼ直交する方向に側方へ延出するＬ字状の延出片１８がそれぞれ一体的に設けられ、各延出片１８の先端近くには貫通孔１８ａが設けられている。
このピン１７は、ピン１７を保持する保持穴１９に対して非回転状態で抜き差し可能に構成され、言い換えると、ボルトとボルト穴のように回転に伴う螺合によって抜き差しするものではなく、回転は可能であるが、回転しなくとも保持穴１９に対して抜き差し可能なように構成されている。
【００２４】
左右一対のピン１７ａ，１７ｂに対応して、保持穴１９も左側の保持穴１９ａと右側の保持穴１９ｂにより構成されていて、各保持穴１９ａ，１９ｂは、図２（イ）や図４においてＡで示すキー１６の抜き差し方向にほぼ直交する方向Ｂ（図３（ロ）や図４参照）に向けて筒状継手部９に設けられている。
具体的には、左側の保持穴１９ａは左側のキー１６ａの頭部に対応し、右側の保持穴１９ｂは右側のキー１６ｂの頭部に対応するように、筒状継手部９の開口部１１における下方の面から下に向けて設けられている。
そして、筒状継手部９の外周には、各保持穴１９ａ，１９ｂに対応して、つまり、キー１６の抜き差し方向Ａに直交する方向Ｂに沿って、左右一対の凹入部２０ａ，２０ｂが、開口部１１から上方へ連続する状態で設けられている。
【００２５】
つぎに、鋼管１と建て込み用治具２とを互いに接合する手順について説明すると、図外のクレーンなどを使用して、例えば、建て込み用治具２を吊り下げ保持しながら、建て込み用治具２側の筒状継手部９を鋼管１側の軸状継手部７に外嵌し、回り止め用の筒側凹入部１２と軸側凹入部１３とが互いに対向するように位置合わせを行う。
この嵌合状態において、軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０とが互いに対向するように設定されているので、上述したように、左側のキー１６ａを開口部１１から左側へ差し込み、右側のキー１６ｂを開口部１１から右側へ差し込んで、図２（イ）や図３（イ）に示すように、両キー１６ａ，１６ｂを両キー溝８，１０にわたって差し込む。
それによって、鋼管１と建て込み用治具２とが、ほぼ同一の軸心Ｌ上に位置して互いに抜き差し不能に接合される。
【００２６】
その状態で、図３（ロ）に示すように、各ピン１７ａ，１７ｂを対応する凹入部２０ａ，２０ｂ内に位置させ、かつ、下方へ移動させて、図２（ロ）や図３（ハ）に示すように、各ピン１７ａ，１７ｂを対応する保持穴１９ａ，１９ｂに差し込む。その後、図３（ニ）に示すように、各ピン１７ａ，１７ｂを少し回動させて、各ピン１７ａ，１７ｂの延出片１８を開口部１１内において互いに近接させ、図２（ハ）や図４に示すように、両延出片１８の貫通孔１８ａ間にワイヤ２１を挿入して結ぶ。
それによって、両ピン１７ａ，１７ｂは、各延出片１８を開口部１１内に位置させた状態で互いに回動が阻止されるので、各ピン１７ａ，１７ｂの保持穴１９ａ，１９ｂからの抜け出しが阻止され、その結果、各キー１６ａ，１６ｂのキー溝８，１０からの抜け出しが防止される。
【００２７】
そして、互いに対向している筒側凹入部１２と軸側凹入部１３にも、両凹入部１２，１３を跨ぐように回り止めキー１４を嵌入しボルト１５により固定して、筒状継手部９と軸状継手部７との相対回転、換言すると、建て込み用治具２と鋼管１との相対回転を阻止して、両者の接合作業を完了する。
その後、鋼管１の吊り下げ用金具５を使用して、クレーンなどで鋼管１と建て込み用治具２を吊り下げて所定の位置に保持し、図外の杭施工機により鋼管１を回転させながら地中に建て込むのであり、必要な場合には、同じ作業を繰り返して、複数本の鋼管１を互いに接続しながら順次建て込むのである。
【００２８】
以上詳述した第１の実施形態では、図２（ハ）や図４から明らかなように、左右一対のピン１７ａ，１７ｂにより両キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止した状態で、各ピン１７ａ，１７ｂから延出する延出片１８の先端が、筒状継手部９の外周から外側へ突出することになる。
筒状継手部９外周からの延出片１８の突出を回避するには、例えば、延出片１８の形状を変えることで可能となるが、そのような改良構成の一例を示すのが、図５および図６に開示の実施形態である。
【００２９】
この改良構成に係る実施形態でも、左右一対のピン１７ａ，１７ｂが、ピンの軸心からほぼ直交する方向に側方へ延出するＬ字状の延出片２２を備えているが、第１の実施形態における延出片１８とは異なり、各延出片２２の先端部がピン１７ａ，１７ｂの軸心に沿って下方に延びており、他方、筒状継手部９の外周には、延出片２２の先端部を収容する延出片用凹部２３が、開口部１１に連続して下方へ向けて設けられている。
したがって、この実施形態によれば、各ピン１７ａ，１７ｂの延出片２２を互いに近接させ、両延出片２２の貫通孔２２ａ間にワイヤ２１を挿入して結んだ状態で、両延出片２２の先端部を延出片用凹部２３内に収容することにより、各ピン１７ａ，１７ｂと延出片２２が、筒状継手部９の外周より内側に完全に収納される。
なお、この実施形態において、延出片２２の先端部をピン１７ａ，１７ｂの軸心に沿って上方へ延出し、延出片用凹部２３を開口部１１から上方に向けて設けることもでき、いずれにせよ、鋼管１と建て込み用治具２とを互いに接合する手順などについては、第１の実施形態と特に変わるところはない。
【００３０】
以上詳述した第１の実施形態とその改良構成に係る実施形態は、主として鋼管１を回転させながら地中に建て込む「回転圧入工法」での使用に適した構成であり、施工中に強い衝撃力や振動が加わる「打撃・振動工法」で使用する場合には、接合構造部における耐力向上のために多少の改良を加えるのが好ましく、その改良構成の一例を図７および図８に基づいて説明する。
この改良構成に係る実施形態では、建て込み用治具２と筒状継手４が一体的に形成され、かつ、建て込み用治具２と筒状継手４の肉厚が、強い衝撃力や振動に対して十分に耐え得るように厚くされ、そのため、筒状継手部９を含む筒状継手４の外径が、軸状継手３の下方部の外径、換言すると、鋼管１の外径よりもかなり大きな外径を有するように構成されている。
【００３１】
それに加えて、キー１６についても、図１〜図６に示した実施形態のものと比較して、その長さＣが長く、および／または、上下方向の高さＤが高く、および／または、横方向の幅Ｅが広く、それによって上下方向および横方向における面積の大きなキー１６が使用され、キー１６の支圧耐力を向上させることにより、キー１６の磨耗や損傷を抑制するように構成されている。
また、ピン１７に関しては、強い衝撃力や振動に伴うキー１６の抜け出しを確実に防止するため、大径部Ｆと小径部Ｇからなる段付きのピン１７が使用される。すなわち、小径部Ｇが、図１〜図６に示したピン１７よりも大径に構成され、その小径部Ｇよりも径の大きな大径部Ｆによりキー１６の抜け出しを防止するように構成されている。
【００３２】
さらに、強い衝撃力や振動による接合構造部への影響を少しでも緩和するため、建て込み用治具２の長さを長くし、または、図８に示すように、建て込み用治具２の上部に鋼管Ｈを溶接により接続して、建て込み用治具２の長さを実質的に長くしてある。このように建て込み用治具２を長くすることにより、施工中に加わる衝撃の力点を接合構造部から離すことができ、接合構造部への荷重の集中や熱の伝達を抑制することができる。
そして、軸状継手部７上端のほぞＩに加えて、筒状継手部９の下端にもほぞＪを設けることにより、横方向の振動に対しても十分に耐え得るように構成されている。
なお、この図７および図８に示した実施形態においても、図５および図６に示したような延出片２２を有するピン１７を使用して、その延出片２２が筒状継手部９の外周から外側へ突出しないように構成することは当然のことながら可能である。
【００３３】
ただし、図７および図８に示した実施形態では、地盤の条件によっては、打撃・振動工法による建て込み施工によって、軸状継手部７側の軸側キー溝８が損傷し、さらに、その損傷部分が外側へ膨出する可能性がある。ところが、この軸側キー溝８は、建て込み施工後において、その上方に接合される別の鋼管１の筒状継手部に設けられた筒側キー溝と協働して、両鋼管１の抜け止めに寄与するものであるから、軸側キー溝８が損傷すると、両鋼管１の抜け止めが不確実になり、さらに、損傷部分が外側へ膨出すると、別の鋼管１の筒状継手部を軸状継手部７に外嵌することさえむずかしくなる可能性もある。
そのような危惧を回避するために、例えば、図９に示すように、軸状継手部７に対して、建て込み用治具２における筒状継手部９の筒側キー溝１０に対応する軸側キー溝８とは別に、上方に接合される別の鋼管１における筒状継手部の筒側キー溝に対応する軸側キー溝Ｋを軸側キー溝８よりも上方に予め設けておくこともできる。この場合には、たとえ軸側キー溝８が損傷し、かつ、外側へ膨出しても、別の鋼管１の筒状継手部を軸状継手部７に確実に外嵌することができ、かつ、上方に位置する軸側キー溝Ｋを使用して、両鋼管１の抜け止めを確実に行うことができる。
【００３４】
（第２の実施形態）
第２の実施形態では、図１０および図１１に示すように、第１の実施形態と同様、筒状継手部９に開口部１１が設けられ、軸側キー溝８と筒側キー溝１０にわたって抜き差し自在に形成された頭付きキー１６も、左右一対のキー１６ａ，１６ｂにより構成されている。
第１の実施形態と異なるのは、第１の実施形態が左右一対のピン１７ａ，１７ｂにより各キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止していたのに対し、第２の実施形態では、ピン１７ａ，１７ｂに代えて突っ張り部材２４が使用され、その突っ張り部材２４によって各キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止している点である。
【００３５】
この突っ張り部材２４は、平面視においてＬ字状に形成された左右一対の突っ張り部材２４ａ，２４ｂにより構成され、左側の突っ張り部材２４ａには、左側のキー１６ａの頭部に形成された断面半円形の縦溝２５ａに嵌合する断面円形の棒状体からなる回動体２６が一体的に設けられ、回動体２６と反対側の端部近くには貫通孔２７が設けられている。
同様に、右側の突っ張り部材２４ｂには、右側のキー１６ｂの頭部に形成された断面半円形の縦溝２５ｂに嵌合する断面円形の棒状体からなる回動体２６が一体的に設けられ、かつ、貫通孔２７も設けられている。
【００３６】
この第２の実施形態において、鋼管１と建て込み用治具２とを互いに接合する手順は、 左右のキー１６ａ，１６ｂを軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０とにわたって差し込むところまで第１の実施形態と変わるところはない。
その後、第２の実施形態では、図１１に示すように、各突っ張り部材２４ａ，２４ｂの回動体２６を対応するキー１６ａ，１６ｂの縦溝２５ａ，２５ｂ内に位置させて、突っ張り部材２４ａ，２４ｂの先端部が互いに近接するように回動させ、両突っ張り部材２４ａ，２４ｂの貫通孔２７間にワイヤ２１を挿入して結ぶ。
【００３７】
それによって、両突っ張り部材２４ａ，２４ｂは、キー１６の抜き差し方向Ａにほぼ沿った直線状となって、左右一対のキー１６ａ，１６ｂの間に介在される。
したがって、例えば、左右一対のキー１６ａ，１６ｂのうち、いずれか一方に抜け出し方向への力が作用しても、両突っ張り部材２４ａ，２４ｂによる突っ張り作用によって抜け出しが阻止されるので、各キー１６ａ，１６ｂのキー溝８，１０からの抜け出しが防止される。
この第２の実施形態によれば、突っ張り部材２４を使用してキー１６の抜け出しを防止するため、第１の実施形態において不可欠であった保持穴１９ａ，１９ｂや凹入部２０ａ，２０ｂなどを筒状継手部９に設ける必要はない。
【００３８】
〔別実施形態〕
（１）第１と第２の実施形態では、キー１６を左右一対のキー１６ａ，１６ｂ、つまり、２本のキー１６ａ，１６ｂにより構成した例を示したが、１本のキー１６で構成することもできる。
その場合、第１の実施形態では、キー１６の抜け出しを防止するピン１７は１本でよく、したがって、ピン１７を保持する保持穴１９もひとつだけ設ければよい。また、第２の実施形態では、１本のキー１６と筒状継手部９との間に突っ張り部材２４を取り外し自在に介在させることになる。
【００３９】
さらに、第１と第２の実施形態では、軸状継手部７の軸側キー溝８と筒状継手部９の筒側キー溝１０とにわたってキー１６を抜き差しする構成を示したが、第１の実施形態では、軸状継手部７側にのみキー溝８を設けて実施することもでき、その実施形態を示したのが図１２および図１３である。
この別の実施形態では、筒状継手部９にキー収納用の凹部２８が設けられ、その凹部２８内に筒側キー溝１０に代わるスリット２９が穿設されている。他方、キー１６の方は、凹部２８に収納可能な彎曲板状のキー保持部材３０に一体的に突設され、キー１６がスリット２９を貫通して軸側キー溝８内に差し込まれた状態で、キー保持部材３０が筒状継手部９の凹部２８内に収納されるように設定されている。
この別の実施形態では、キーの抜き差し方向Ａが筒状継手部９の径方向となり、その抜き差し方向Ａに直交する方向Ｂに沿って設けられた保持穴１９に保持されたピン１７によりキー１６の抜け出しが防止される。
【００４０】
また、第１の実施形態では、ピン１７を保持する保持穴１９を筒状継手部９側に設けた例を示したが、例えば、図１４および図１５に示すように、軸状継手部７側に保持穴１９を設けて、その保持穴１９に差し込んだピン１７によりキー１６の抜け出しを防止するように構成することもできる。
【００４１】
（２）第２の実施形態では、突っ張り部材２４を左右一対の突っ張り部材２４ａ，２４ｂにより構成した例を示したが、単一の突っ張り部材２４により左右一対のキー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止することもできる。
例えば、図１６に示すように、突っ張り部材２４を単一のバネ材により形成し、バネ材の弾性力を有効に利用して両キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止するように構成することも、図１７に示すように、突っ張り部材２４を単一のブロックにより形成し、両キー１６ａ，１６ｂの間にそのブロック状の突っ張り部材２４を介在させて両キー１６ａ，１６ｂの抜け出しを防止するように構成することができる。
【００４２】
その他、これまでの実施形態では、互いに抜き差し不能に接合する柱状体の例として、地中に建て込む鋼管１と建て込み用治具２を示したが、鋼管１どうしの接合にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】第１の実施形態による柱状体の接合構造を示す分解斜視図
【図２】第１の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図３】第１の実施形態による接合構造の要部を示す縦断側面図
【図４】第１の実施形態による接合構造の要部を示す斜視図
【図５】第１の実施形態の改良構成の要部を示す分解斜視図
【図６】第１の実施形態の改良構成の要部を示す横断平面図
【図７】第１の実施形態の改良構成の要部を示す分解斜視図
【図８】第１の実施形態の改良構成の要部を示す縦断側面図
【図９】第１の実施形態の改良構成の要部を示す縦断側面図
【図１０】第２の実施形態による接合構造の要部を示す分解斜視図
【図１１】第２の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図１２】別の実施形態による接合構造の要部を示す分解斜視図
【図１３】別の実施形態による接合構造の要部を示す縦断側面図
【図１４】別の実施形態による接合構造の要部を示す分解斜視図
【図１５】別の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図１６】別の実施形態による接合構造の要部を示す横断平面図
【図１７】別の実施形態による接合構造の要部を示す一部切欠き正面図
【符号の説明】
【００４４】
１，２ 柱状体
７ 軸状継手部
８ 軸側キー溝
９ 筒状継手部
１０ 筒側キー溝
１１ 開口部
１６ キー
１６ａ 左側のキー
１６ｂ 右側のキー
１７ ピン
１７ａ 左側のピン
１７ｂ 右側のピン
１８，２２ 延出片
１９ 保持穴
１９ａ 左側の保持穴
１９ｂ 右側の保持穴
２４ 突っ張り部材
Ａ キーの抜き差し方向
Ｂ キーの抜き差し方向に直交する方向
Ｌ 柱状体の軸心
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、
前記キーの抜け出しを防止するピンが、そのピンを保持する保持穴に対して非回転状態で抜き差し可能に構成され、前記保持穴が前記軸状継手部と筒状継手部のいずれか一方に設けられている柱状体の接合構造。
【請求項２】
前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に設けられている請求項１に記載の柱状体の接合構造。
【請求項３】
前記キーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、その左右一対のキーに対応して前記保持穴とピンも左右一対ずつ設けられている請求項２に記載の柱状体の接合構造。
【請求項４】
前記左右一対のピンのそれぞれが、各ピンの軸心から側方に延出する延出片を備え、それら各ピンを各保持穴に差し込んで回動させることで、両ピンの延出片が互いに近接するように構成されている請求項３に記載の柱状体の接合構造。
【請求項５】
軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、
前記キーの抜け出しを防止する突っ張り部材が、前記キーと筒状継手部との間に取り外し自在に介在されている柱状体の接合構造。
【請求項６】
前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に構成されるとともに、そのキーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、前記突っ張り部材がキー溝に差し込んだ左右一対のキーの間に介在されている請求項５に記載の柱状体の接合構造。
【請求項１】
軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、
前記キーの抜け出しを防止するピンが、そのピンを保持する保持穴に対して非回転状態で抜き差し可能に構成され、前記保持穴が前記軸状継手部と筒状継手部のいずれか一方に設けられている柱状体の接合構造。
【請求項２】
前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に設けられている請求項１に記載の柱状体の接合構造。
【請求項３】
前記キーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、その左右一対のキーに対応して前記保持穴とピンも左右一対ずつ設けられている請求項２に記載の柱状体の接合構造。
【請求項４】
前記左右一対のピンのそれぞれが、各ピンの軸心から側方に延出する延出片を備え、それら各ピンを各保持穴に差し込んで回動させることで、両ピンの延出片が互いに近接するように構成されている請求項３に記載の柱状体の接合構造。
【請求項５】
軸心方向で互いに隣接する一方の柱状体に軸状継手部が設けられ、他方の柱状体に前記軸状継手部に外嵌自在な筒状継手部が設けられ、その筒状継手部を前記軸状継手部に外嵌し、前記筒状継手部の外側から抜き差し自在なキーを両継手部間に差し込んで両継手部を接合することにより、両柱状体がほぼ同一軸心上に位置して互いに抜き差し不能に接合される柱状体の接合構造であって、
前記キーの抜け出しを防止する突っ張り部材が、前記キーと筒状継手部との間に取り外し自在に介在されている柱状体の接合構造。
【請求項６】
前記キーが前記軸状継手部の外周に設けられた軸側キー溝と前記筒状継手部の内周に設けられた筒側キー溝にわたって抜き差し自在に構成されるとともに、そのキーが左右一対のキーで構成され、左側のキーが前記筒状継手部に設けられた開口部から左側へ差し込み自在に、右側のキーが前記開口部から右側へ差し込み自在に構成され、前記突っ張り部材がキー溝に差し込んだ左右一対のキーの間に介在されている請求項５に記載の柱状体の接合構造。
【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２００６−１１２２２５（Ｐ２００６−１１２２２５Ａ）
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２７０６１３（Ｐ２００５−２７０６１３）
【出願日】平成１７年９月１６日（２００５．９．１６）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年４月２７日（２００６．４．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年９月１６日（２００５．９．１６）
【出願人】（０００００１０５２）株式会社クボタ (4,415)
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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