鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法
【課題】回転させながら杭または矢板を地中に埋設される沈設施工を極めて経済的、且つ、効率的に行えるようにする。
【解決手段】建込み用の鋼管１の上端の継手４と係合される継手３を備えた筒状の治具本体を設け、治具本体を吊るための吊り用金具と、治具本体を筒軸芯周りに回転させるための回転用金具６とを兼用化させて治具本体に一体に設けてある。
【解決手段】建込み用の鋼管１の上端の継手４と係合される継手３を備えた筒状の治具本体を設け、治具本体を吊るための吊り用金具と、治具本体を筒軸芯周りに回転させるための回転用金具６とを兼用化させて治具本体に一体に設けてある。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法に関し、詳しくは、杭または矢板として使用される鋼管を必要に応じて回転させながら地中に設置する際に適用される鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、杭や矢板などとして鋼管が広く使用されており、従来、鋼管を杭や矢板などとして地中に設置する方法として、鋼管を地上に垂直に建て付けて頭部をハンマーで打撃する打込み工法や、アースオーガー等であらかじめ地盤に形成した孔に鋼管を挿入する埋込み工法や、ソイルセメント柱を築造しながら同時に鋼管杭を沈設したり、ソイルセメント柱築造後に鋼管杭を挿入する方法等が知られている。
【０００３】
このため、鋼管の上部側面には普通、鋼管を吊って杭施工機に建て込むための吊込み用金具が突設されている。また特に、鋼管を回転させながら地中に挿入する場合には、吊込み用金具の他に杭施工機からの回転力を受ける回転用金具が突設される。
【０００４】
ところで、鋼管どうしを接合する方法として、最近では、現場溶接の信頼性や管理上の問題から溶接継手よりも機械式継手が要望されるようになってきた。
【０００５】
機械式継手としては、これまで様々な継手が開発されており、特に当出願人などが開発し、すでに出願もしている雌雄嵌合式の機械式継手（例えば、特許文献１参照）は、継手接続時の泥土などの清掃が容易なことから、上下に接合される下側の鋼管に雄継手を、上側の鋼管に雌継手をそれぞれ形成することにより施工されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３６２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、吊込み用金具と回転用金具はともに、各鋼管の上部側面に溶接によって取付ける必要があるため、これら金具の製作と取付けに多大な労力とコストがかかる等の問題があった。
【０００８】
また、雌雄嵌合方式の機械式継手を有する鋼管を回転させながら地中に挿入する場合、杭施工機に設けられた回転力伝達用の回転用キャップを該鋼管杭上部に固設された回転用金具に嵌合する必要があるが、回転用金具は雄継手の下方部に突設されているため、回転用キャップを嵌合させる際に、雄継手部が邪魔になって回転用金具に嵌合できなかったり、雄継手に接触して雄継手を損傷してしまうおそれがある等の問題があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される鋼管の建込みと沈設施工をきわめて効率的に行えるようにした鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴構成は、図１，２に例示するごとく、杭または矢板として設置される鋼管１の上端部に形成された継手と係合される継手の下端部に、少なくとも２個の回転用金具６を外周部にそれぞれ有するところにある。
【００１１】
本発明の第１の特徴構成によれば、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される沈設施工をきわめて経済的、かつ、効率的に行うことができる。
つまり、従来は、極厚の回転用金具を各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があったため、それだけ回転用金具の数が多くなり、回転用金具の製作と各鋼管に対する取付け作業に多大な労力とコストがかかるものであった。
ところが、外周部に回転用金具を取付けた鋼管建込み用治具を使用する本発明のものだと、鋼管の上端部に形成された継手に前記鋼管建込み用治具を係合接続させるだけで鋼管の上部側面に回転用金具を設けたのと同じ構成にでき、かつ、施工後は前記鋼管建込み用治具の係合接続を解除して繰り返し使用することが可能なため、鋼管の建込みと沈設施工に際して、あらかじめ各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があった極厚の回転用金具を鋼管自体に設ける必要がなくなり、その数を大幅に省略することができる。
また、鋼管建込み用治具は、鋼管の上端部に形成された継手と係合接続可能で、かつ、その外周部に回転用金具を取付け可能な長さがあれば良いため、鋼管建込み用治具における杭軸芯方向の長さを短く形成することができる。そのため、前記鋼管建込み用治具を長い鋼管に対して使用したとしても、鋼管全体としてさほど長くなることなく鋼管の上端側面に回転用金具を設けたのと同じ構成にすることができる。
その結果、鋼管の長さに関係なく利用することができ、大幅なコストダウンが図れると共に、沈設施工の作業性を向上させることができる鋼管建込み用治具を提供できるようになった。
【００１２】
本発明の第２の特徴構成は、図１，２に例示するごとく、回転用金具６は貫通孔６ａを有するところにある。
【００１３】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、別途支持部を設けることなく鋼管建込み用治具を移動可能に吊り支持することができる。
つまり、鋼管建込み用治具を鋼管の上端部に形成された継手に嵌合接続させようとした場合、鋼管軸芯方向への近接移動により両者を嵌合させる必要があるため、鋼管建込み用治具を移動可能に支持する必要がある。そのため、鋼管建込み用治具に支持部を設ける必要が生じるが、本発明のものだと、回転用金具に貫通孔を設けるだけの構成で、貫通孔に吊りワイヤー等を通したり、またはフック等を引っ掛けたりすることが可能となるから、別途支持部を設けることなく鋼管建込み用治具を移動可能に吊り支持することができる。
その結果、回転用金具に鋼管建込み用治具を吊り支持する際の吊込み用金具を兼ねさせることができるから、その分の部材点数を減らすことができ、別途支持部を設けるものに比して、取付けの手間及び部材コストを低減することができるようになった。
【００１４】
本発明の第３の特徴構成は、図１〜３に例示するごとく、鋼管１の上端部に形成された継手に係合される継手は雌継手３であるところにある。
【００１５】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、雄継手の損傷を防止することができる。
つまり、例えば、従来のように鋼管の上端に雄継手を設けると共に、雄継手の下方部に回転用金具を突設させたものだと、回転力伝達用の回転用キャップを回転用金具に嵌合させようとした場合、雄継手が邪魔になって回転用金具に嵌合できなかったり、雄継手に回転用キャップが接触して雄継手を損傷してしまうおそれがあった。
また、雄継手が損傷した場合は、修理に時間がかかるだけでなく、損傷が激しい場合には鋼管自体を取り替える必要性を生じるため手間のかかるものであった。
ところが、本発明のものだと、鋼管建込み用治具の雌継手を嵌合させることによって、前記雄継手が外に露出しないように保護することができるから、前記回転用キャップが雄継手に接触して雄継手を損傷してしまうといったことを防止することができる。
その結果、雄継手の修理や鋼管自体の取り替えを行う必要性がなくなるため、鋼管の建込み及び回転による沈設施工の作業性を向上させることができるようになった。
【００１６】
本発明の第４の特徴構成は、図６に例示するごとく、杭または矢板として設置される鋼管１の上端部に形成された継手に請求項１、２または３の鋼管建込み用治具１４を嵌合させて取付け、次に回転用金具６を杭施工機の回転用キャップ１８に嵌合させ、かつ回転用キャップ１８で鋼管１を必要に応じて回転させながら地中に沈設するところにある。
【００１７】
本発明の第４の特徴構成によれば、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される鋼管の沈設施工をきわめて経済的、かつ、効率的に行うことができる。
つまり、外周部に回転用金具を取付けた鋼管建込み用治具を使用する本発明のものだと、鋼管の上端部に形成された継手に前記鋼管建込み用治具を嵌合接続させるだけで鋼管の上部側面に回転用金具を設けたものと同じ構成にでき、かつ、施工後は前記鋼管建込み用治具の係合を解除して繰り返し使用することが可能なため、鋼管の沈設施工に際して、あらかじめ各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があった極厚の回転用金具を鋼管自体に設ける必要がなくなり、その数を大幅に省略することができると共に、鋼管建込み用治具の雌継手を嵌合させることによって、鋼管の上端部に設けた雄継手が外に露出しないように保護できるから、回転用キャップを回転用金具に嵌合させようとしたときに、雄継手が邪魔になったり、接触して雄継手を損傷してしまうといったことを防止できる。
その結果、沈設施工の作業性を向上できると共に、大幅なコストダウンを図ることができる鋼管沈設方法を提供できるようになった。
【００１８】
本発明の第５の特徴構成は、図６に例示するごとく、上端部に継手と吊込み用金具５がそれぞれ突設され、杭または矢板として設置される鋼管１の上端部に請求項１、２または３の鋼管建込み用治具１４を双方の継手を嵌合させて取付け、次に吊込み用金具５を利用して鋼管建込み用治具１４とともに鋼管１を吊り上げて建て込み、次に回転用金具６を杭施工機の回転用キャップ１８に嵌合させ、次に回転用キャップ１８で鋼管１を必要に応じて回転させながら地中に沈設するところにある。
【００１９】
本発明の第５の特徴構成によれば、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される鋼管の建込みと沈設施工をきわめて経済的、かつ、効率的に行うことができる。
つまり、外周部に回転用金具を取付けた鋼管建込み用治具を使用する本発明のものだと、鋼管の上端部に形成された継手に前記鋼管建込み用治具を嵌合接続させるだけで鋼管の上部側面に回転用金具を設けたものと同じ構成にでき、かつ、施工後は前記鋼管建込み用治具を繰り返し使用することが可能なため、鋼管の沈設施工に際して、あらかじめ各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があった極厚の回転用金具の係合接続を解除して鋼管自体に設ける必要がなくなり、その数を大幅に省略することができると共に、吊込み用金具を利用して鋼管建込み用治具とともに鋼管を吊り上げて建込むことができる。
鋼管建込み用治具の雌継手を鋼管の上端部に設けた雄継手に嵌合接続させることによって、雄継手が外に露出しないように保護できるから、回転用キャップを回転用金具に嵌合させようとしたときに、雄継手が邪魔になったり、接触して雄継手を損傷してしまうといったことを防止できる。
その結果、鋼管の建て込みと回転による沈設施工の作業性を向上できると共に、大幅なコストダウンを図ることができる鋼管沈設方法を提供できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図５は、この発明に係る鋼管建込み用治具の一例を示し、図において、杭または矢板として使用される鋼管１と同径の筒体２の下端部に、機械式継手として雌雄嵌合式継手の一方の雌継手３が突設され、この雌継手３と接合される他方の雄継手４が鋼管１の上端部に吊込み用金具５とともに突設されている。
【００２２】
また、筒体２の外周部には埋込み工法などで鋼管１を回転させながら地中に挿入する際、杭施工機からの回転力を受ける回転用金具６が突設されている。
【００２３】
筒体２は鋼管１とほぼ同じ外径の鋼管から形成され、一方雌継手３は鋳造または鍛造、あるいは板厚の厚い鋼管を機械加工する等して形成され、かつ筒体２の下端部に一体的に溶接されている。なお、筒体２は雌継手３と同じように鋳造などで形成され、筒体２の下端部に雌継手３が直接形成されていてもよい。
【００２４】
雌継手３の内側には少なくとも１個のキー溝７が形成され、キー溝７内にリングキー８が挿入されている。キー溝７は雌継手３の円周方向に所定長さ連続し、かつ雌継手３の円周方向に所定間隔おきに形成されているか、もしくは雌継手３の円周方向に環状（リング状）に連続して形成され、さらに何れの場合にも一段ないし複数段（例えば二段）に形成されている。
【００２５】
リングキー８は、鋼管１を吊り込む際の荷重に充分耐えられる大きさ（断面および長さ）に形成され、例えば雌継手３の円周方向に沿って所定長さ連続し、かつキー溝７内に嵌め込めるような大きさの矩形断面形、凸形断面形あるいは凹形断面形に形成されている。
【００２６】
さらに、雌継手３の外側からキー溝７内にセットボルト９がそれぞれめじ込まれ、セットボルト９の先端がリングキー８にそれぞれ連結されていることで、リングキー８はキー溝７内にそれぞれ保持されている。
【００２７】
そして、セットボルト９を左右に適宜回すことにより、リングキー８は雌継手３の半径方向に移動して雄継手４のキー溝１０と係合し、かつキー溝１０との係合が解除されるようになっている。
【００２８】
雄継手４は雌継手３と同様に鋳造または鍛造、あるいは板厚の厚い鋼管を機械加工する等して形成され、鋼管１の上端部に一体的に溶接されている。
【００２９】
また、雄継手４の略上半分４ａは雌継手３に挿入可能な外径に形成され、かつ上半分４ａの外周部に前述したキー溝１０が形成されている。キー溝１０は雄継手４の円周方向に環状に連続して形成され、かつ雌継手３のキー溝７に合わせて一段ないし複数段（例えば二段）に形成されている。
【００３０】
また、雌継手３の下端部と雄継手４の上端部に複数のキースリット１１（本実施形態では８個）がそれぞれ形成されている。キースリット１１は雌継手３と雄継手４の双方に跨がり、かつ雌継手３と雄継手４の円周方向に所定間隔おきに形成されている。（図１５参照）
【００３１】
そして、このキースリット１１内に回転抑えキー１２が双方のキースリット１１に跨がってそれぞれ嵌め込まれていることで、雌継手３側から雄継手４側に、ひいては筒体２側から鋼管１側に回転力が伝えられるようになっている。
【００３２】
なお、回転抑えキー１２は固定ボルト１３または簡単な溶接によってキースリット１１内に固定されている。
【００３３】
回転用金具６は筒体２の外周部に溶接することにより１組ないし複数組、突設されている。また、回転用金具６には鋼管建込み用治具（以下「治具１４」という）を吊る際の吊込み用金具を兼ねるように、吊りワイヤー等を通すための貫通孔６ａが形成されている。
【００３４】
さらに、例えば図６に図示するように、治具１４は鋼管１を横に仮置きした状態で鋼管１の上端部に吊って取付けられることから、回転用金具６の部分を吊り上げても治具１４が水平状態を保持するように、回転用金具６は治具１４の重心を通る線上に突設されている。
【００３５】
吊込み用金具５は、鋼管１の中心を通る水平軸線上で互いに対向する２個の金具を１組とし、鋼管１上端の外周部に溶接などで固着することにより１組ないし複数組、突設されている。
【００３６】
なお、上記説明では、治具１４側と鋼管１側に機械式継手として雌雄嵌合式継手の雌継手３と雄継手４がそれぞれ設けられているが、この種の機械式継手に限られるものではなく、例えば雄ねじとねじ孔とからなる簡単な機械式継手が設けられていてもよい。
【００３７】
図４と図５はリングキー８の他の例を示し、図４は特に、上下のリングキー８が一体に形成され、かつセットボルト９が兼用されている例を示し、また図５はリングキー８が一段に配置されている例を示したものである。
【００３８】
このような構成において、次にこの発明に係る治具１４を使った、杭などとして地中に設置される鋼管１の沈設方法を図６（ａ）〜（ｇ）に基いて説明する。
【００３９】
［１］ あらかじめ、治具１４のリングキー８はすべて、キー溝７内に挿入しておくものとし、また鋼管１は地上に略水平に横倒しにしておく。
【００４０】
［２］ 次に、鋼管１の雄継手４を有する側の近くに治具１４をクレーン１５等で吊る。そして、人力により双方の材軸が一致するように治具１４の位置合わせを行い、そして治具１４を鋼管１側に引き寄せて雄継手４の先端側半分４ａを雌継手３と嵌合させる。
その際、クレーン１５のフック１５ａは治具１４の回転用金具６の孔６ａに通した吊りワイヤー１６に引っ掛けるが、回転用金具６が治具１４の重心を通る位置に突設されていることで、治具１４は吊られても水平状態を保持し、かつ治具１４の軸芯を鋼管１の軸芯と一致するように回転させることが容易なため、治具１４の位置合わせおよび雌金具３と雄金具４との嵌合をきわめて容易に行うことができる。なお、例えば図６（ｅ）に図示するように、片方の回転用金具６のみで治具１４を吊り込んでもよい。
【００４１】
［３］ 次に、セットボルト９を締め付けてリングキー８をキー溝７から突出させ、かつ先端側を雄継手４のキー溝１０に係合する。また、雌継手３と雄継手４のキースリット１１内に双方に跨がる回転抑えキー１２をそれぞれ嵌め込み、固定ボルト１３によってそれぞれ固定する。
なお、回転抑えキー１２は簡単なボルト止めで固定してもよいが、治具１４に溶接するほうが治具１４と鋼管１との連結と切り離しを簡単に行うことができる。
以上の作業で治具１４は鋼管１の上端部に完全に固定され、治具１４の取付けは完了したことになる。
【００４２】
［４］ 次に、クレーン１５のフック１５ａを鋼管１の上端部に突設された吊込み用金具５に取付けられた吊りワイヤー１６に付け替える。
【００４３】
［５］ 次に、治具１４とともに鋼管１をクレーン１５で除々に吊り上げ、そして地上に立ち上げ、図示しない杭の施工機に接続する。
【００４４】
［６］ 次に、例えば図６（ｆ）、図６（ｇ）に図示するように、杭の施工機に設けられた回転力伝達用の回転用キャップ１８に回転用金具６を嵌合させる。そして、杭の施工機を駆動させ、回転用キャップ１８で鋼管１を回転させながら地中に沈設する。なお、図６（ｆ）に図示する回転用キャップ１８は、鋼管１を沈設するための孔を先に掘削し、その後、先行掘削した孔に鋼管１を沈設する場合に使用されるものである。
また、図６（ｇ）に図示する回転用キャップ１８は、鋼管１の沈設作業と鋼管１を沈設する孔の掘削作業を同時に行う場合に使用されるもので、このため回転用キャップ１８の中央部分にアースオーガー等の接続ロッドを通すための開口部１８ａが設けられており、上部は回転用の図示しないオーガーモーターに接続されている。また、鋼管１を地中に矢板として沈設する場合には、特に鋼管１は回転させなくてもよい。
【００４５】
［７］ 次に、鋼管１の沈設施工が完了したら、必要に応じて固定ボルト１３を弛めて回転抑えキー１２を取り出し、またセットボルト９を弛めてリングキー８を雄継手４のキー溝１０から抜き取り、リングキー８とキー溝１０との係合を解除する。
【００４６】
以上の作業で治具１４は鋼管１の上端部から完全に解き放され、治具１４の取外しは完了したことになる。よって、治具１４を上に引き上げるだけで雌継手３と雄継手４との係合が外れ、治具１４は鋼管１の上端部から離れる。
【００４７】
以下、同様にして一つの治具１４を使って２本目、３本目と、多くの鋼管１をきわめて効率的に建て込み、沈設することができる。
【００４８】
なお、上記の施工方法において、上下の鋼管１どうしが雌雄嵌合式の機械式継手で接合される場合、上側の鋼管１には雌継手３が、下側の鋼管１には雄継手４がそれぞれ突設されているが、鋼管１が杭または矢板として地中に設置されるまでの間、継手を保護する必要から、例えば図７と図８に図示するように雌継手３には養生キャップ１９が、雄継手４には養生キャップ２０がそれぞれ取付けられている。
【００４９】
養生キャップ１９と２０はそれぞれ、雌継手３と雄継手４と略同径のリング状に形成され、また雌継手３と雄継手４を挿入できるように断面略溝状に形成されている。
【００５０】
さらに、養生キャップ１９には内側から溝状部１９ａ内に突出する固定ねじ２１が、養生キャップ２０には外側から溝状部２０ａ内に突出する固定ネジ２２がそれぞれ螺合されている。なお、固定ねじ２１は養生キャップ１９の内側に溶接された固定ナット２３に、固定ネジ２２は養生キャップ２０の外側に溶接された固定ナット２４にそれぞれ螺合されている。
【００５１】
さらに、雌継手３と雄継手４に取付けられた養生キャップ１９と２０はそれぞれ、固定ねじ２１と２２を締め付け、その先端をキー溝７と１０に突出させることで雌継手３と雄継手４に仮固定される。
【００５２】
また、固定ねじ２１と２２を弛め、その先端をキー溝７と１０から引き抜くことで、養生キャップ１９と２０はともに雌継手３と雄継手４から簡単に取り外すことができる。
【００５３】
また、地中に沈設された鋼管１の上端部に次の鋼管を接合する場合には、例えば図９に図示するように、地中に沈設された鋼管１の上端部に受け台２５を設置し、この受け台２５の上に鋼管１の上端部に突設された吊込み用金具５を係止させることで、鋼管１の沈下を防止することができる。
【００５４】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００５５】
〈１〉 養生キャップは先の実施形態で説明した雌継手３と略同径の一体のリング状に形成すると共に、環状の溝部に雌継手３を挿入して、固定ねじ２１を内側から締め付けて雌継手３に養生キャップを仮固定する構成のものに限るものではなく、例えば、図１０に示すように、複数の分割リング２７（本実施形態では３分割）により雌継手３と略同径のリング状に形成すると共に、分割リング２７夫々に複数の固定ねじ取付け片２７ａ（本実施形態では一つの分割リング２７に対して２つ）を設け、分割リング２７と固定ねじ取付け片２７ａとの間に雌継手３を挿入して、固定ねじ取付け片２７ａの外側に溶接された固定ナット２３に螺合する固定ねじ２１を外側から締め付けることにより、雌継手３に養生キャップ２６を仮固定する構成のものであっても良い。
これだと、養生キャップ２６が複数の分割リング２７により形成されているため、一体のリング状の養生キャップに比して、一つ一つの重量を軽くできるので雌継手３への取付け作業が容易となるだけでなく、固定ねじ取付け片２７ａを部分的に設けたことにより、リングの外周全てに設けるものに比して養生キャップ２６を形成する際の材料を減らすことができるため、製作コストを抑制できると共に、重量を軽量化することが可能となる。
さらに、固定ねじ２１を外側から締め付ける構成にしてあるから、雌継手３内部にねじ頭が突出することがないと共に、養生キャップ２６の内周面にテーパー面２７ｂを形成してあることにより、掘削装置や攪拌装置等を備えた回転ロッド等を鋼管１内に挿通させる際に、ねじ頭に引っ掛かることが無くなるだけでなく、テーパー面２７ｂによって案内することができるから挿通作業が容易となる。
〈２〉 養生キャップは先の実施形態で説明した雄継手４と略同径の一体のリング状に形成すると共に、環状の溝部に雄継手４を挿入して、固定ねじ２２により養生キャップ２０を雄継手４に仮固定する構成のものに限るものではなく、例えば、図１１に示すように、複数の分割リング２９（本実施形態では３分割）により雄継手４と略同径のリング状に形成すると共に、分割リング夫々に複数の係止片２９ａ（本実施形態では一つの分割リング２９に対して２つ）を設け、分割リング２９と係止片２９ａとの間に雄継手４を挿入して、分割リング２９の外側に溶接された固定ナット２４に螺合する固定ねじ２２を外側から締め付けることにより雄継手４に養生キャップ２８を仮固定する構成のものであっても良い。
これだと、養生キャップ２８が複数の分割リング２９により形成されているため、一体のリング状の養生キャップに比して、一つ一つの重量を軽くできるので雄継手４への取付け作業が容易となるだけでなく、係止片２９ａを部分的に設けたことにより、リングの内周全てに設けるものに比して養生キャップ２８を形成する際の材料を減らすことができるため、製作コストを抑制できると共に、重量を軽量化することが可能となる。
また、雄継手４と雌継手３を嵌合させたときの姿勢を安定させるために形成してある雄継手４における環状凹部４ａに嵌入係合可能な凸部２９ｂを夫々の分割リング２９に設ける構成であっても良い。これだと、仮固定したときの養生キャップ２８の姿勢を安定させることができる。
尚、固定ねじ２２による締め付けは、外側から行うものに限らず、前記係止片２９ａに固定ナット２４を溶接して、固定ねじ２２を固定ナット２４に螺合して内側から締め付けて雄継手４に養生キャップ２８を仮固定するものであっても良い。
〈３〉 雌継手３に取付ける養生キャップ２６におけるテーパー面２７ｂは上記実施形態で説明した同厚の板体を内側に折り曲げてテーパー面２７ｂを形成するものに限るものではなく、例えば、図１２に示すように、養生キャップ２６の内面に雌継手内周面３Ａに接当する肉厚形状のテーパー面２７ｂを形成したものであっても良い。
これだと、掘削装置や攪拌装置等を備えた回転ロッド等を鋼管１内に挿通させる際に、テーパー面２７ｂと激しく接触してもテーパー面２７ｂを変形し難くすることができる。
〈４〉 養生キャップ２６の形状は上記実施形態で説明したものに限るものではなく、上記実施形態の構成に加えて例えば、図１３に示すように、雄継手４と雌継手３を嵌合させたときの姿勢を安定させるために雌継手３における環状凹部３ａに嵌入係合可能な凸部２７ｃを設けたものであっても良い。これだと、固定ねじ２１の締め付けだけでなく雌継手３における環状凹部３ａに凸部２７ｃを嵌入係合させることで、仮固定したときの養生キャップ２６の姿勢をさらに安定させることが可能となる。
〈５〉 上記実施形態では、回転抑えキー１２を双方のキースリット１１に跨る状態に嵌め込んで、２本の固定ボルト１３または簡単な溶接によってキースリット１１内に固定して筒体２と鋼管１との相対回転を防止し、筒体２側から鋼管１側に回転力が伝えられるように構成した例について説明したが、固定ボルト１３の数は２本のものに限らず、図１４に示すように、１本の固定ボルト１３で回転抑えキー１２を取付ける構成のものであっても良い。
つまり、双方のキースリット１１に跨る状態に回転抑えキー１２を嵌め込んだときの隙間を少なくすることにより、回転抑止キー１２自体が固定ボルト１３を軸芯として揺動するのを防止でき、キースリット１１との係合を外れないようにできるため、１本の固定ボルト１３で筒体２と鋼管１との相対回転を防止することが可能となる。そして、固定ボルト１３の本数を減らせる分、回転抑えキー１２を取付ける際の取付け作業の作業性を向上させることができる。
〈６〉 上記実施形態では、筒体２の外周部に溶接して突設させた２個の回転用金具６夫々に貫通孔６ａを形成し、この貫通孔６ａに吊りワイヤー１６を通して治具１４を吊り上げる構成について説明したが、治具１４を吊り上げる箇所は回転用金具６だけではなく、図１５、図１６に示すように筒体２の内周面に吊りワイヤー１６を通すための貫通孔３０ａを形成した複数の吊り用金具３０（本実施形態では３個）を溶接して突設させ、夫々の回転用金具６の貫通孔６ａと吊り用金具３０の貫通孔３０ａに吊りワイヤー１６を通して治具１４を吊り上げる構成のものであっても良い。
これだと、２個の回転用金具６だけで治具１４を吊り上げた構成のものに比して、吊り上げた治具１４の姿勢を安定させることができる。
つまり、２個の回転用金具６だけで治具１４を吊り支持するものだと、２点支持となるため治具１４の吊り姿勢が不安定となり易いが、上記構成のものだと、さらに治具１４を吊り支持するための支持点が増えるため（本実施形態では５点支持となる）治具１４の吊り姿勢を安定させることができる。（図１８参照）
尚、吊り用金具３０を筒体２の内周面に設ける数は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、その数は任意である。
〈７〉 また、治具１４に、図１５、図１７、図１８に示すような筒体外周面より出退自在な取手部３１を設けたものであっても良い。
前記取手部３１は、筒体２に形成した取手用の開口２ＡにＵ字状に折り曲げ形成した棒材３２を挿入し、筒体外周面より棒材３２を突出させたときに筒体の内周面に接当して棒材３２が筒体２から外に抜け出さないようにその両端部にナット３３等を溶接固定して形成されている。
そして、治具１４を吊りワイヤー１６で吊り上げて搬送する際や、治具１４の雌継手３を鋼管１の雄継手４に嵌合させる際等に取手部３１を筒体２内から引き出し（図１７（ａ）参照）、取手部３１に対する作業員の把持操作によって、治具１４搬送時の搬送姿勢を安定させることができると共に、継手同士の位置合わせを行い易くなる。
また、必要でないときは取手部３１を筒体２内に引退させる（図１７（ｂ）参照）ことで他の作業の邪魔になるのを防止することができる。
【００５６】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】鋼管建込み用治具の一例を示す分解斜視図
【図２】鋼管建て込み用治具の一例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその一部切欠き断面正面図
【図３】雌継手の一部を示す縦断面図
【図４】雄継手の一部を示す縦断面図
【図５】鋼管建て込み用治具の他の例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその一部切欠き断面正面図
【図６】（ａ）〜（ｇ）は鋼管建て込み用治具を使った、鋼管の沈設方法を示す工程図
【図７】雌継手の養生キャップを示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図８】雄継手の養生キャップを示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図９】上下の鋼管どうしを接合する方法を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図
【図１０】雌継手の養生キャップの他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図１１】雄継手の養生キャップの他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図
【図１２】雌継手の養生キャップの他の例を示す部分拡大断面図
【図１３】雌継手の養生キャップの他の例を示す部分拡大断面図
【図１４】鋼管建込み用治具の他の例を示す分解斜視図
【図１５】鋼管建込み用治具の他の例を示す底面図
【図１６】鋼管建込み用治具の他の例を示す縦断側面図
【図１７】鋼管建込み用治具に設けた取手部を示し、（ａ）はその引退状態、（ｂ）はその突出状態を示す部分拡大断面図
【図１８】鋼管建込み用治具の他の例を示す側面図
【符号の説明】
【００５８】
１ 杭又は矢板として使用される鋼管
３ 雌継手
５ 吊込み用金具
６ 回転用金具
６ａ 貫通孔
１４ 治具（鋼管建込み用治具）
１８ 回転用キャップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法に関し、詳しくは、杭または矢板として使用される鋼管を必要に応じて回転させながら地中に設置する際に適用される鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、杭や矢板などとして鋼管が広く使用されており、従来、鋼管を杭や矢板などとして地中に設置する方法として、鋼管を地上に垂直に建て付けて頭部をハンマーで打撃する打込み工法や、アースオーガー等であらかじめ地盤に形成した孔に鋼管を挿入する埋込み工法や、ソイルセメント柱を築造しながら同時に鋼管杭を沈設したり、ソイルセメント柱築造後に鋼管杭を挿入する方法等が知られている。
【０００３】
このため、鋼管の上部側面には普通、鋼管を吊って杭施工機に建て込むための吊込み用金具が突設されている。また特に、鋼管を回転させながら地中に挿入する場合には、吊込み用金具の他に杭施工機からの回転力を受ける回転用金具が突設される。
【０００４】
ところで、鋼管どうしを接合する方法として、最近では、現場溶接の信頼性や管理上の問題から溶接継手よりも機械式継手が要望されるようになってきた。
【０００５】
機械式継手としては、これまで様々な継手が開発されており、特に当出願人などが開発し、すでに出願もしている雌雄嵌合式の機械式継手（例えば、特許文献１参照）は、継手接続時の泥土などの清掃が容易なことから、上下に接合される下側の鋼管に雄継手を、上側の鋼管に雌継手をそれぞれ形成することにより施工されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−３６２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、吊込み用金具と回転用金具はともに、各鋼管の上部側面に溶接によって取付ける必要があるため、これら金具の製作と取付けに多大な労力とコストがかかる等の問題があった。
【０００８】
また、雌雄嵌合方式の機械式継手を有する鋼管を回転させながら地中に挿入する場合、杭施工機に設けられた回転力伝達用の回転用キャップを該鋼管杭上部に固設された回転用金具に嵌合する必要があるが、回転用金具は雄継手の下方部に突設されているため、回転用キャップを嵌合させる際に、雄継手部が邪魔になって回転用金具に嵌合できなかったり、雄継手に接触して雄継手を損傷してしまうおそれがある等の問題があった。
【０００９】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される鋼管の建込みと沈設施工をきわめて効率的に行えるようにした鋼管建込み用治具および鋼管沈設方法を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の第１の特徴構成は、図１，２に例示するごとく、杭または矢板として設置される鋼管１の上端部に形成された継手と係合される継手の下端部に、少なくとも２個の回転用金具６を外周部にそれぞれ有するところにある。
【００１１】
本発明の第１の特徴構成によれば、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される沈設施工をきわめて経済的、かつ、効率的に行うことができる。
つまり、従来は、極厚の回転用金具を各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があったため、それだけ回転用金具の数が多くなり、回転用金具の製作と各鋼管に対する取付け作業に多大な労力とコストがかかるものであった。
ところが、外周部に回転用金具を取付けた鋼管建込み用治具を使用する本発明のものだと、鋼管の上端部に形成された継手に前記鋼管建込み用治具を係合接続させるだけで鋼管の上部側面に回転用金具を設けたのと同じ構成にでき、かつ、施工後は前記鋼管建込み用治具の係合接続を解除して繰り返し使用することが可能なため、鋼管の建込みと沈設施工に際して、あらかじめ各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があった極厚の回転用金具を鋼管自体に設ける必要がなくなり、その数を大幅に省略することができる。
また、鋼管建込み用治具は、鋼管の上端部に形成された継手と係合接続可能で、かつ、その外周部に回転用金具を取付け可能な長さがあれば良いため、鋼管建込み用治具における杭軸芯方向の長さを短く形成することができる。そのため、前記鋼管建込み用治具を長い鋼管に対して使用したとしても、鋼管全体としてさほど長くなることなく鋼管の上端側面に回転用金具を設けたのと同じ構成にすることができる。
その結果、鋼管の長さに関係なく利用することができ、大幅なコストダウンが図れると共に、沈設施工の作業性を向上させることができる鋼管建込み用治具を提供できるようになった。
【００１２】
本発明の第２の特徴構成は、図１，２に例示するごとく、回転用金具６は貫通孔６ａを有するところにある。
【００１３】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、別途支持部を設けることなく鋼管建込み用治具を移動可能に吊り支持することができる。
つまり、鋼管建込み用治具を鋼管の上端部に形成された継手に嵌合接続させようとした場合、鋼管軸芯方向への近接移動により両者を嵌合させる必要があるため、鋼管建込み用治具を移動可能に支持する必要がある。そのため、鋼管建込み用治具に支持部を設ける必要が生じるが、本発明のものだと、回転用金具に貫通孔を設けるだけの構成で、貫通孔に吊りワイヤー等を通したり、またはフック等を引っ掛けたりすることが可能となるから、別途支持部を設けることなく鋼管建込み用治具を移動可能に吊り支持することができる。
その結果、回転用金具に鋼管建込み用治具を吊り支持する際の吊込み用金具を兼ねさせることができるから、その分の部材点数を減らすことができ、別途支持部を設けるものに比して、取付けの手間及び部材コストを低減することができるようになった。
【００１４】
本発明の第３の特徴構成は、図１〜３に例示するごとく、鋼管１の上端部に形成された継手に係合される継手は雌継手３であるところにある。
【００１５】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、雄継手の損傷を防止することができる。
つまり、例えば、従来のように鋼管の上端に雄継手を設けると共に、雄継手の下方部に回転用金具を突設させたものだと、回転力伝達用の回転用キャップを回転用金具に嵌合させようとした場合、雄継手が邪魔になって回転用金具に嵌合できなかったり、雄継手に回転用キャップが接触して雄継手を損傷してしまうおそれがあった。
また、雄継手が損傷した場合は、修理に時間がかかるだけでなく、損傷が激しい場合には鋼管自体を取り替える必要性を生じるため手間のかかるものであった。
ところが、本発明のものだと、鋼管建込み用治具の雌継手を嵌合させることによって、前記雄継手が外に露出しないように保護することができるから、前記回転用キャップが雄継手に接触して雄継手を損傷してしまうといったことを防止することができる。
その結果、雄継手の修理や鋼管自体の取り替えを行う必要性がなくなるため、鋼管の建込み及び回転による沈設施工の作業性を向上させることができるようになった。
【００１６】
本発明の第４の特徴構成は、図６に例示するごとく、杭または矢板として設置される鋼管１の上端部に形成された継手に請求項１、２または３の鋼管建込み用治具１４を嵌合させて取付け、次に回転用金具６を杭施工機の回転用キャップ１８に嵌合させ、かつ回転用キャップ１８で鋼管１を必要に応じて回転させながら地中に沈設するところにある。
【００１７】
本発明の第４の特徴構成によれば、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される鋼管の沈設施工をきわめて経済的、かつ、効率的に行うことができる。
つまり、外周部に回転用金具を取付けた鋼管建込み用治具を使用する本発明のものだと、鋼管の上端部に形成された継手に前記鋼管建込み用治具を嵌合接続させるだけで鋼管の上部側面に回転用金具を設けたものと同じ構成にでき、かつ、施工後は前記鋼管建込み用治具の係合を解除して繰り返し使用することが可能なため、鋼管の沈設施工に際して、あらかじめ各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があった極厚の回転用金具を鋼管自体に設ける必要がなくなり、その数を大幅に省略することができると共に、鋼管建込み用治具の雌継手を嵌合させることによって、鋼管の上端部に設けた雄継手が外に露出しないように保護できるから、回転用キャップを回転用金具に嵌合させようとしたときに、雄継手が邪魔になったり、接触して雄継手を損傷してしまうといったことを防止できる。
その結果、沈設施工の作業性を向上できると共に、大幅なコストダウンを図ることができる鋼管沈設方法を提供できるようになった。
【００１８】
本発明の第５の特徴構成は、図６に例示するごとく、上端部に継手と吊込み用金具５がそれぞれ突設され、杭または矢板として設置される鋼管１の上端部に請求項１、２または３の鋼管建込み用治具１４を双方の継手を嵌合させて取付け、次に吊込み用金具５を利用して鋼管建込み用治具１４とともに鋼管１を吊り上げて建て込み、次に回転用金具６を杭施工機の回転用キャップ１８に嵌合させ、次に回転用キャップ１８で鋼管１を必要に応じて回転させながら地中に沈設するところにある。
【００１９】
本発明の第５の特徴構成によれば、特に回転させながら杭または矢板として地中に設置される鋼管の建込みと沈設施工をきわめて経済的、かつ、効率的に行うことができる。
つまり、外周部に回転用金具を取付けた鋼管建込み用治具を使用する本発明のものだと、鋼管の上端部に形成された継手に前記鋼管建込み用治具を嵌合接続させるだけで鋼管の上部側面に回転用金具を設けたものと同じ構成にでき、かつ、施工後は前記鋼管建込み用治具を繰り返し使用することが可能なため、鋼管の沈設施工に際して、あらかじめ各鋼管の上部側面に溶接によって取付けておく必要があった極厚の回転用金具の係合接続を解除して鋼管自体に設ける必要がなくなり、その数を大幅に省略することができると共に、吊込み用金具を利用して鋼管建込み用治具とともに鋼管を吊り上げて建込むことができる。
鋼管建込み用治具の雌継手を鋼管の上端部に設けた雄継手に嵌合接続させることによって、雄継手が外に露出しないように保護できるから、回転用キャップを回転用金具に嵌合させようとしたときに、雄継手が邪魔になったり、接触して雄継手を損傷してしまうといったことを防止できる。
その結果、鋼管の建て込みと回転による沈設施工の作業性を向上できると共に、大幅なコストダウンを図ることができる鋼管沈設方法を提供できるようになった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１〜図５は、この発明に係る鋼管建込み用治具の一例を示し、図において、杭または矢板として使用される鋼管１と同径の筒体２の下端部に、機械式継手として雌雄嵌合式継手の一方の雌継手３が突設され、この雌継手３と接合される他方の雄継手４が鋼管１の上端部に吊込み用金具５とともに突設されている。
【００２２】
また、筒体２の外周部には埋込み工法などで鋼管１を回転させながら地中に挿入する際、杭施工機からの回転力を受ける回転用金具６が突設されている。
【００２３】
筒体２は鋼管１とほぼ同じ外径の鋼管から形成され、一方雌継手３は鋳造または鍛造、あるいは板厚の厚い鋼管を機械加工する等して形成され、かつ筒体２の下端部に一体的に溶接されている。なお、筒体２は雌継手３と同じように鋳造などで形成され、筒体２の下端部に雌継手３が直接形成されていてもよい。
【００２４】
雌継手３の内側には少なくとも１個のキー溝７が形成され、キー溝７内にリングキー８が挿入されている。キー溝７は雌継手３の円周方向に所定長さ連続し、かつ雌継手３の円周方向に所定間隔おきに形成されているか、もしくは雌継手３の円周方向に環状（リング状）に連続して形成され、さらに何れの場合にも一段ないし複数段（例えば二段）に形成されている。
【００２５】
リングキー８は、鋼管１を吊り込む際の荷重に充分耐えられる大きさ（断面および長さ）に形成され、例えば雌継手３の円周方向に沿って所定長さ連続し、かつキー溝７内に嵌め込めるような大きさの矩形断面形、凸形断面形あるいは凹形断面形に形成されている。
【００２６】
さらに、雌継手３の外側からキー溝７内にセットボルト９がそれぞれめじ込まれ、セットボルト９の先端がリングキー８にそれぞれ連結されていることで、リングキー８はキー溝７内にそれぞれ保持されている。
【００２７】
そして、セットボルト９を左右に適宜回すことにより、リングキー８は雌継手３の半径方向に移動して雄継手４のキー溝１０と係合し、かつキー溝１０との係合が解除されるようになっている。
【００２８】
雄継手４は雌継手３と同様に鋳造または鍛造、あるいは板厚の厚い鋼管を機械加工する等して形成され、鋼管１の上端部に一体的に溶接されている。
【００２９】
また、雄継手４の略上半分４ａは雌継手３に挿入可能な外径に形成され、かつ上半分４ａの外周部に前述したキー溝１０が形成されている。キー溝１０は雄継手４の円周方向に環状に連続して形成され、かつ雌継手３のキー溝７に合わせて一段ないし複数段（例えば二段）に形成されている。
【００３０】
また、雌継手３の下端部と雄継手４の上端部に複数のキースリット１１（本実施形態では８個）がそれぞれ形成されている。キースリット１１は雌継手３と雄継手４の双方に跨がり、かつ雌継手３と雄継手４の円周方向に所定間隔おきに形成されている。（図１５参照）
【００３１】
そして、このキースリット１１内に回転抑えキー１２が双方のキースリット１１に跨がってそれぞれ嵌め込まれていることで、雌継手３側から雄継手４側に、ひいては筒体２側から鋼管１側に回転力が伝えられるようになっている。
【００３２】
なお、回転抑えキー１２は固定ボルト１３または簡単な溶接によってキースリット１１内に固定されている。
【００３３】
回転用金具６は筒体２の外周部に溶接することにより１組ないし複数組、突設されている。また、回転用金具６には鋼管建込み用治具（以下「治具１４」という）を吊る際の吊込み用金具を兼ねるように、吊りワイヤー等を通すための貫通孔６ａが形成されている。
【００３４】
さらに、例えば図６に図示するように、治具１４は鋼管１を横に仮置きした状態で鋼管１の上端部に吊って取付けられることから、回転用金具６の部分を吊り上げても治具１４が水平状態を保持するように、回転用金具６は治具１４の重心を通る線上に突設されている。
【００３５】
吊込み用金具５は、鋼管１の中心を通る水平軸線上で互いに対向する２個の金具を１組とし、鋼管１上端の外周部に溶接などで固着することにより１組ないし複数組、突設されている。
【００３６】
なお、上記説明では、治具１４側と鋼管１側に機械式継手として雌雄嵌合式継手の雌継手３と雄継手４がそれぞれ設けられているが、この種の機械式継手に限られるものではなく、例えば雄ねじとねじ孔とからなる簡単な機械式継手が設けられていてもよい。
【００３７】
図４と図５はリングキー８の他の例を示し、図４は特に、上下のリングキー８が一体に形成され、かつセットボルト９が兼用されている例を示し、また図５はリングキー８が一段に配置されている例を示したものである。
【００３８】
このような構成において、次にこの発明に係る治具１４を使った、杭などとして地中に設置される鋼管１の沈設方法を図６（ａ）〜（ｇ）に基いて説明する。
【００３９】
［１］ あらかじめ、治具１４のリングキー８はすべて、キー溝７内に挿入しておくものとし、また鋼管１は地上に略水平に横倒しにしておく。
【００４０】
［２］ 次に、鋼管１の雄継手４を有する側の近くに治具１４をクレーン１５等で吊る。そして、人力により双方の材軸が一致するように治具１４の位置合わせを行い、そして治具１４を鋼管１側に引き寄せて雄継手４の先端側半分４ａを雌継手３と嵌合させる。
その際、クレーン１５のフック１５ａは治具１４の回転用金具６の孔６ａに通した吊りワイヤー１６に引っ掛けるが、回転用金具６が治具１４の重心を通る位置に突設されていることで、治具１４は吊られても水平状態を保持し、かつ治具１４の軸芯を鋼管１の軸芯と一致するように回転させることが容易なため、治具１４の位置合わせおよび雌金具３と雄金具４との嵌合をきわめて容易に行うことができる。なお、例えば図６（ｅ）に図示するように、片方の回転用金具６のみで治具１４を吊り込んでもよい。
【００４１】
［３］ 次に、セットボルト９を締め付けてリングキー８をキー溝７から突出させ、かつ先端側を雄継手４のキー溝１０に係合する。また、雌継手３と雄継手４のキースリット１１内に双方に跨がる回転抑えキー１２をそれぞれ嵌め込み、固定ボルト１３によってそれぞれ固定する。
なお、回転抑えキー１２は簡単なボルト止めで固定してもよいが、治具１４に溶接するほうが治具１４と鋼管１との連結と切り離しを簡単に行うことができる。
以上の作業で治具１４は鋼管１の上端部に完全に固定され、治具１４の取付けは完了したことになる。
【００４２】
［４］ 次に、クレーン１５のフック１５ａを鋼管１の上端部に突設された吊込み用金具５に取付けられた吊りワイヤー１６に付け替える。
【００４３】
［５］ 次に、治具１４とともに鋼管１をクレーン１５で除々に吊り上げ、そして地上に立ち上げ、図示しない杭の施工機に接続する。
【００４４】
［６］ 次に、例えば図６（ｆ）、図６（ｇ）に図示するように、杭の施工機に設けられた回転力伝達用の回転用キャップ１８に回転用金具６を嵌合させる。そして、杭の施工機を駆動させ、回転用キャップ１８で鋼管１を回転させながら地中に沈設する。なお、図６（ｆ）に図示する回転用キャップ１８は、鋼管１を沈設するための孔を先に掘削し、その後、先行掘削した孔に鋼管１を沈設する場合に使用されるものである。
また、図６（ｇ）に図示する回転用キャップ１８は、鋼管１の沈設作業と鋼管１を沈設する孔の掘削作業を同時に行う場合に使用されるもので、このため回転用キャップ１８の中央部分にアースオーガー等の接続ロッドを通すための開口部１８ａが設けられており、上部は回転用の図示しないオーガーモーターに接続されている。また、鋼管１を地中に矢板として沈設する場合には、特に鋼管１は回転させなくてもよい。
【００４５】
［７］ 次に、鋼管１の沈設施工が完了したら、必要に応じて固定ボルト１３を弛めて回転抑えキー１２を取り出し、またセットボルト９を弛めてリングキー８を雄継手４のキー溝１０から抜き取り、リングキー８とキー溝１０との係合を解除する。
【００４６】
以上の作業で治具１４は鋼管１の上端部から完全に解き放され、治具１４の取外しは完了したことになる。よって、治具１４を上に引き上げるだけで雌継手３と雄継手４との係合が外れ、治具１４は鋼管１の上端部から離れる。
【００４７】
以下、同様にして一つの治具１４を使って２本目、３本目と、多くの鋼管１をきわめて効率的に建て込み、沈設することができる。
【００４８】
なお、上記の施工方法において、上下の鋼管１どうしが雌雄嵌合式の機械式継手で接合される場合、上側の鋼管１には雌継手３が、下側の鋼管１には雄継手４がそれぞれ突設されているが、鋼管１が杭または矢板として地中に設置されるまでの間、継手を保護する必要から、例えば図７と図８に図示するように雌継手３には養生キャップ１９が、雄継手４には養生キャップ２０がそれぞれ取付けられている。
【００４９】
養生キャップ１９と２０はそれぞれ、雌継手３と雄継手４と略同径のリング状に形成され、また雌継手３と雄継手４を挿入できるように断面略溝状に形成されている。
【００５０】
さらに、養生キャップ１９には内側から溝状部１９ａ内に突出する固定ねじ２１が、養生キャップ２０には外側から溝状部２０ａ内に突出する固定ネジ２２がそれぞれ螺合されている。なお、固定ねじ２１は養生キャップ１９の内側に溶接された固定ナット２３に、固定ネジ２２は養生キャップ２０の外側に溶接された固定ナット２４にそれぞれ螺合されている。
【００５１】
さらに、雌継手３と雄継手４に取付けられた養生キャップ１９と２０はそれぞれ、固定ねじ２１と２２を締め付け、その先端をキー溝７と１０に突出させることで雌継手３と雄継手４に仮固定される。
【００５２】
また、固定ねじ２１と２２を弛め、その先端をキー溝７と１０から引き抜くことで、養生キャップ１９と２０はともに雌継手３と雄継手４から簡単に取り外すことができる。
【００５３】
また、地中に沈設された鋼管１の上端部に次の鋼管を接合する場合には、例えば図９に図示するように、地中に沈設された鋼管１の上端部に受け台２５を設置し、この受け台２５の上に鋼管１の上端部に突設された吊込み用金具５を係止させることで、鋼管１の沈下を防止することができる。
【００５４】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００５５】
〈１〉 養生キャップは先の実施形態で説明した雌継手３と略同径の一体のリング状に形成すると共に、環状の溝部に雌継手３を挿入して、固定ねじ２１を内側から締め付けて雌継手３に養生キャップを仮固定する構成のものに限るものではなく、例えば、図１０に示すように、複数の分割リング２７（本実施形態では３分割）により雌継手３と略同径のリング状に形成すると共に、分割リング２７夫々に複数の固定ねじ取付け片２７ａ（本実施形態では一つの分割リング２７に対して２つ）を設け、分割リング２７と固定ねじ取付け片２７ａとの間に雌継手３を挿入して、固定ねじ取付け片２７ａの外側に溶接された固定ナット２３に螺合する固定ねじ２１を外側から締め付けることにより、雌継手３に養生キャップ２６を仮固定する構成のものであっても良い。
これだと、養生キャップ２６が複数の分割リング２７により形成されているため、一体のリング状の養生キャップに比して、一つ一つの重量を軽くできるので雌継手３への取付け作業が容易となるだけでなく、固定ねじ取付け片２７ａを部分的に設けたことにより、リングの外周全てに設けるものに比して養生キャップ２６を形成する際の材料を減らすことができるため、製作コストを抑制できると共に、重量を軽量化することが可能となる。
さらに、固定ねじ２１を外側から締め付ける構成にしてあるから、雌継手３内部にねじ頭が突出することがないと共に、養生キャップ２６の内周面にテーパー面２７ｂを形成してあることにより、掘削装置や攪拌装置等を備えた回転ロッド等を鋼管１内に挿通させる際に、ねじ頭に引っ掛かることが無くなるだけでなく、テーパー面２７ｂによって案内することができるから挿通作業が容易となる。
〈２〉 養生キャップは先の実施形態で説明した雄継手４と略同径の一体のリング状に形成すると共に、環状の溝部に雄継手４を挿入して、固定ねじ２２により養生キャップ２０を雄継手４に仮固定する構成のものに限るものではなく、例えば、図１１に示すように、複数の分割リング２９（本実施形態では３分割）により雄継手４と略同径のリング状に形成すると共に、分割リング夫々に複数の係止片２９ａ（本実施形態では一つの分割リング２９に対して２つ）を設け、分割リング２９と係止片２９ａとの間に雄継手４を挿入して、分割リング２９の外側に溶接された固定ナット２４に螺合する固定ねじ２２を外側から締め付けることにより雄継手４に養生キャップ２８を仮固定する構成のものであっても良い。
これだと、養生キャップ２８が複数の分割リング２９により形成されているため、一体のリング状の養生キャップに比して、一つ一つの重量を軽くできるので雄継手４への取付け作業が容易となるだけでなく、係止片２９ａを部分的に設けたことにより、リングの内周全てに設けるものに比して養生キャップ２８を形成する際の材料を減らすことができるため、製作コストを抑制できると共に、重量を軽量化することが可能となる。
また、雄継手４と雌継手３を嵌合させたときの姿勢を安定させるために形成してある雄継手４における環状凹部４ａに嵌入係合可能な凸部２９ｂを夫々の分割リング２９に設ける構成であっても良い。これだと、仮固定したときの養生キャップ２８の姿勢を安定させることができる。
尚、固定ねじ２２による締め付けは、外側から行うものに限らず、前記係止片２９ａに固定ナット２４を溶接して、固定ねじ２２を固定ナット２４に螺合して内側から締め付けて雄継手４に養生キャップ２８を仮固定するものであっても良い。
〈３〉 雌継手３に取付ける養生キャップ２６におけるテーパー面２７ｂは上記実施形態で説明した同厚の板体を内側に折り曲げてテーパー面２７ｂを形成するものに限るものではなく、例えば、図１２に示すように、養生キャップ２６の内面に雌継手内周面３Ａに接当する肉厚形状のテーパー面２７ｂを形成したものであっても良い。
これだと、掘削装置や攪拌装置等を備えた回転ロッド等を鋼管１内に挿通させる際に、テーパー面２７ｂと激しく接触してもテーパー面２７ｂを変形し難くすることができる。
〈４〉 養生キャップ２６の形状は上記実施形態で説明したものに限るものではなく、上記実施形態の構成に加えて例えば、図１３に示すように、雄継手４と雌継手３を嵌合させたときの姿勢を安定させるために雌継手３における環状凹部３ａに嵌入係合可能な凸部２７ｃを設けたものであっても良い。これだと、固定ねじ２１の締め付けだけでなく雌継手３における環状凹部３ａに凸部２７ｃを嵌入係合させることで、仮固定したときの養生キャップ２６の姿勢をさらに安定させることが可能となる。
〈５〉 上記実施形態では、回転抑えキー１２を双方のキースリット１１に跨る状態に嵌め込んで、２本の固定ボルト１３または簡単な溶接によってキースリット１１内に固定して筒体２と鋼管１との相対回転を防止し、筒体２側から鋼管１側に回転力が伝えられるように構成した例について説明したが、固定ボルト１３の数は２本のものに限らず、図１４に示すように、１本の固定ボルト１３で回転抑えキー１２を取付ける構成のものであっても良い。
つまり、双方のキースリット１１に跨る状態に回転抑えキー１２を嵌め込んだときの隙間を少なくすることにより、回転抑止キー１２自体が固定ボルト１３を軸芯として揺動するのを防止でき、キースリット１１との係合を外れないようにできるため、１本の固定ボルト１３で筒体２と鋼管１との相対回転を防止することが可能となる。そして、固定ボルト１３の本数を減らせる分、回転抑えキー１２を取付ける際の取付け作業の作業性を向上させることができる。
〈６〉 上記実施形態では、筒体２の外周部に溶接して突設させた２個の回転用金具６夫々に貫通孔６ａを形成し、この貫通孔６ａに吊りワイヤー１６を通して治具１４を吊り上げる構成について説明したが、治具１４を吊り上げる箇所は回転用金具６だけではなく、図１５、図１６に示すように筒体２の内周面に吊りワイヤー１６を通すための貫通孔３０ａを形成した複数の吊り用金具３０（本実施形態では３個）を溶接して突設させ、夫々の回転用金具６の貫通孔６ａと吊り用金具３０の貫通孔３０ａに吊りワイヤー１６を通して治具１４を吊り上げる構成のものであっても良い。
これだと、２個の回転用金具６だけで治具１４を吊り上げた構成のものに比して、吊り上げた治具１４の姿勢を安定させることができる。
つまり、２個の回転用金具６だけで治具１４を吊り支持するものだと、２点支持となるため治具１４の吊り姿勢が不安定となり易いが、上記構成のものだと、さらに治具１４を吊り支持するための支持点が増えるため（本実施形態では５点支持となる）治具１４の吊り姿勢を安定させることができる。（図１８参照）
尚、吊り用金具３０を筒体２の内周面に設ける数は上記実施形態の構成に限定されるものではなく、その数は任意である。
〈７〉 また、治具１４に、図１５、図１７、図１８に示すような筒体外周面より出退自在な取手部３１を設けたものであっても良い。
前記取手部３１は、筒体２に形成した取手用の開口２ＡにＵ字状に折り曲げ形成した棒材３２を挿入し、筒体外周面より棒材３２を突出させたときに筒体の内周面に接当して棒材３２が筒体２から外に抜け出さないようにその両端部にナット３３等を溶接固定して形成されている。
そして、治具１４を吊りワイヤー１６で吊り上げて搬送する際や、治具１４の雌継手３を鋼管１の雄継手４に嵌合させる際等に取手部３１を筒体２内から引き出し（図１７（ａ）参照）、取手部３１に対する作業員の把持操作によって、治具１４搬送時の搬送姿勢を安定させることができると共に、継手同士の位置合わせを行い易くなる。
また、必要でないときは取手部３１を筒体２内に引退させる（図１７（ｂ）参照）ことで他の作業の邪魔になるのを防止することができる。
【００５６】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】鋼管建込み用治具の一例を示す分解斜視図
【図２】鋼管建て込み用治具の一例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその一部切欠き断面正面図
【図３】雌継手の一部を示す縦断面図
【図４】雄継手の一部を示す縦断面図
【図５】鋼管建て込み用治具の他の例を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその一部切欠き断面正面図
【図６】（ａ）〜（ｇ）は鋼管建て込み用治具を使った、鋼管の沈設方法を示す工程図
【図７】雌継手の養生キャップを示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図８】雄継手の養生キャップを示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図９】上下の鋼管どうしを接合する方法を示し、（ａ）はその正面図、（ｂ）は平面図
【図１０】雌継手の養生キャップの他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は一部切欠き側面図
【図１１】雄継手の養生キャップの他の例を示し、（ａ）はその斜視図、（ｂ）は部分拡大断面図
【図１２】雌継手の養生キャップの他の例を示す部分拡大断面図
【図１３】雌継手の養生キャップの他の例を示す部分拡大断面図
【図１４】鋼管建込み用治具の他の例を示す分解斜視図
【図１５】鋼管建込み用治具の他の例を示す底面図
【図１６】鋼管建込み用治具の他の例を示す縦断側面図
【図１７】鋼管建込み用治具に設けた取手部を示し、（ａ）はその引退状態、（ｂ）はその突出状態を示す部分拡大断面図
【図１８】鋼管建込み用治具の他の例を示す側面図
【符号の説明】
【００５８】
１ 杭又は矢板として使用される鋼管
３ 雌継手
５ 吊込み用金具
６ 回転用金具
６ａ 貫通孔
１４ 治具（鋼管建込み用治具）
１８ 回転用キャップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建込み用の鋼管の上端の継手と係合される継手を備えた筒状の治具本体を設け、前記治具本体を吊るための吊り用金具と、前記治具本体を筒軸芯周りに回転させるための回転用金具とを兼用化させて前記治具本体に一体に設けてある鋼管建込み用治具。
【請求項２】
前記鋼管と前記治具本体との継手間に介在して前記治具本体から前記鋼管に筒軸芯周りの回転力を伝達する回転抑えキーを嵌め込み自在なキースリットを、治具本体に形成してある請求項１に記載の鋼管建込み用治具。
【請求項３】
上端部に継手と吊込み用金具がそれぞれ突設され、杭または矢板として設置される鋼管の上端部に、請求項１又は２の鋼管建込み用治具の前記吊り用金具を吊って双方の継手を嵌合させて取付け、次に前記鋼管の吊込み用金具を利用して鋼管建込み用治具とともに鋼管を吊り上げて建て込み、次に回転用金具を杭施工機の回転用キャップに嵌合させ、次に回転用キャップで鋼管を必要に応じて回転させながら地中に沈設することを特徴とする鋼管沈設方法。
【請求項１】
建込み用の鋼管の上端の継手と係合される継手を備えた筒状の治具本体を設け、前記治具本体を吊るための吊り用金具と、前記治具本体を筒軸芯周りに回転させるための回転用金具とを兼用化させて前記治具本体に一体に設けてある鋼管建込み用治具。
【請求項２】
前記鋼管と前記治具本体との継手間に介在して前記治具本体から前記鋼管に筒軸芯周りの回転力を伝達する回転抑えキーを嵌め込み自在なキースリットを、治具本体に形成してある請求項１に記載の鋼管建込み用治具。
【請求項３】
上端部に継手と吊込み用金具がそれぞれ突設され、杭または矢板として設置される鋼管の上端部に、請求項１又は２の鋼管建込み用治具の前記吊り用金具を吊って双方の継手を嵌合させて取付け、次に前記鋼管の吊込み用金具を利用して鋼管建込み用治具とともに鋼管を吊り上げて建て込み、次に回転用金具を杭施工機の回転用キャップに嵌合させ、次に回転用キャップで鋼管を必要に応じて回転させながら地中に沈設することを特徴とする鋼管沈設方法。
【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１８】
【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１８】
【公開番号】特開２００９−５２３９９（Ｐ２００９−５２３９９Ａ）
【公開日】平成２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８５５１０（Ｐ２００８−２８５５１０）
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【分割の表示】特願２００４−１１２９２１（Ｐ２００４−１１２９２１）の分割
【原出願日】平成１３年２月２１日（２００１．２．２１）
【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２１年３月１２日（２００９．３．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月６日（２００８．１１．６）
【分割の表示】特願２００４−１１２９２１（Ｐ２００４−１１２９２１）の分割
【原出願日】平成１３年２月２１日（２００１．２．２１）
【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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