鋼管杭の杭本体連結構造
【課題】施工現場で杭の連結作業を簡単容易にしかも雨天等の天候に左右されることなく行うことができる鋼管杭の杭本体連結構造を提供する。
【解決手段】下方の杭本体１の上端部に上方の杭本体１の下端部を連結するにあたり、下半部が下方の杭本体１上端部に内嵌合され且つ上半部が上方の杭本体１の下端部に内嵌合される円筒状の連結部材Ｎを設け、下方の杭本体１の上端部及び上方の杭本体１の下端部に周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７を設け、連結部材Ｎの上端部側及び下端部側に、連結部材Ｎを杭本体１の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、連結部材Ｎの内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｎの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を設ける。
【解決手段】下方の杭本体１の上端部に上方の杭本体１の下端部を連結するにあたり、下半部が下方の杭本体１上端部に内嵌合され且つ上半部が上方の杭本体１の下端部に内嵌合される円筒状の連結部材Ｎを設け、下方の杭本体１の上端部及び上方の杭本体１の下端部に周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７を設け、連結部材Ｎの上端部側及び下端部側に、連結部材Ｎを杭本体１の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、連結部材Ｎの内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｎの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管杭において下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結するための杭本体連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管杭は、鉛直及び水平方向にきわめて大きな耐力を有し、杭先端側の支持層に十分に力が伝達され、大きな支持力が得られ、また軽量で破損の心配がなく、運搬や取り扱いが容易なことから、近年その需要は著しく増大している。
【０００３】
建造物等の基礎に使用される鋼管杭としては、杭本体下端部に取り付けた掘削ヘッドに螺旋翼を設けた拡底型、掘削ヘッドと共に杭本体の中間所要部に螺旋翼を設けた多翼型、また杭本体の下端部に掘削ヘッドのみ取り付けたストレート型の３種類の鋼管杭が一般に知られているが、その何れの鋼管杭も、杭打ち機械による杭長さの制約、施工現場での置き場スペースによる制約、運送時の長さの制約から、最大長さは６〜８ｍとされ、これらを越える長さの杭については、掘削ヘッドをもたない杭本体のみからなる所定長さの杭を地盤に打ち込みながら逐次継ぎ足して使用されるようになっている。
【０００４】
軟弱地盤での杭打ち機械による鋼管杭の打ち込み作業においては、杭先端部が支持層に達するまで所要本数の杭を逐次継ぎ足してゆく、つまり先に打ち込んだ杭の上端部に後続の杭の下端部を逐次連結してゆくわけであるが、この連結にあたり、従来では、先行杭の上端部に後続杭の下端部を溶接によって連結していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来の鋼管杭の継ぎ足し作業は、先行する杭本体の上端部に後続の杭本体の下端部を溶接によって連結していることから、溶接用の電源や発電機等が必要となってコストアップの要因となり、また雨天時には感電等の恐れがあるため作業が行えず、更に溶接にはある程度熟練した溶接技術者が必要であるためコストが高くつく、と言うような問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、施工現場で杭の連結作業を簡単容易に行うことができ、また雨天等の天候に左右されることなく作業が行うことができる鋼管杭の杭本体連結構造を提供することを目的とする。尚、本発明に係る鋼管杭の杭本体連結構造は、杭先端部が支持層に達するまで所定長さの杭を所要本数逐次継ぎ足してゆく場合の杭本体どうしの連結構造の他に、鋼管杭を製造するにあたり、１本の鋼管杭の杭本体を複数に分割して、その分割体どうしを連結する場合の連結構造も含むものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の鋼管杭の杭本体連結構造は、下方の杭本体１の上端部に上方の杭本体１の下端部を連結するにあたり、下半部が下方の杭本体１上端部に内嵌合され且つ上半部が上方の杭本体１下端部に内嵌合される円筒状の連結部材Ｎを設け、下方の杭本体１の上端部及び上方の杭本体１の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７を設け、連結部材Ｎの上端部側及び下端部側には、連結部材Ｎを杭本体１の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、連結部材Ｎの内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置でナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を設けておいて、連結部材Ｎの下半部を下方の杭本体上端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｎを下方の杭本体上端部に固定し、この連結部材Ｎの上半部を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｎを上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体１，１を一体的に連結してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記各ナット保持部９は、連結部材Ｎの内周面に、ボルト挿通孔８を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなるもので、ナット１０は連結部材Ｎの上方よりこのナット保持部９に挿入されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１又は２に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設し、連結部材内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とは互いに上下逆方向に設け、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明の鋼管杭の杭本体連結構造は、下方の杭本体１の上端部に上方の杭本体１の下端部を連結するにあたり、杭本体１の外径と同じ外径を有する円筒状本体２０の上下端部に、外径が杭本体１の内径より径小で上方の杭本体１の下端部及び下方の杭本体１の上端部が夫々外嵌合する上下基筒部２１，２２を形成してなる円筒状の連結部材Ｍを設け、下方の杭本体１の上端部及び上方の杭本体１の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７を設け、連結部材Ｍの上下各基筒部２１，２２には、基筒部２１，２２に杭本体１の連結端部が外嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、各基筒部２１，２２の内周面側に、各基筒部側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｍの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を設けておいて、下基筒部２２を下方の杭本体１の上端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍを下方の杭本体上端部に固定し、上基筒部２１を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、上基筒部２１を上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体１，１を一体的に連結してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５は、請求項３に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記連結部材Ｍの円筒状本体２０には螺旋翼４を突設してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６は、請求項４又は５に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記各ナット保持部９は、連結部材Ｍの内周面に、ボルト挿通孔８を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなるもので、ナットは連結部材Ｍの上方よりこのナット保持部９に挿入されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７は、請求項４〜６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設し、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とは互いに上下逆方向に設け、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下基筒部側フランジ部１３には各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項８は、請求項２又は６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、各ナット保持部９の各アーム壁１１を形成するナット受け壁部ｂは、その上面が水平面に対し約３０°の傾斜面に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９は、請求項１〜８の何れかに記載の鋼管杭において、前記連結部材Ｎ，Ｍは鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の鋼管杭の杭本体連結構造によれば、例えば、杭打ち工事において所定長さの鋼管杭を逐次継ぎ足す場合に、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に内嵌合して杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８にボルト１２を挿通し、ナット保持部９内のナット１０にねじ込むことにより、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定した後、連結部材Ｎの上半部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通し、ナット保持部９内に保持されているナット１０にねじ込むことにより上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結して、両鋼管杭Ｋ，Ｋの杭本体１，１どうしをする連結するから、従来の溶接による連結作業のように溶接用の電源や発電機などの設備が一切不要になり、しかも連結作業は溶接のように熟練を必要としないため作業コストの著しい低減化を図ることができると共に、杭打ち工事期間の短縮を図ることができ、更にまた溶接作業のように雨天等の天候に左右されないため、杭打ち工事の遅延を来すようなことがない。
【００１７】
また、この杭本体連結構造によれば、鋼管杭Ｋの製造において、長尺な杭本体１を複数に分割形成して分割杭本体１，１どうしを簡単容易に連結する場合も、連結部材Ｎを介して分割杭本体１，１どうしを連結する構造とすることにより、鋼管杭Ｋを施工現場へ運送する時には杭本体１を連結前の短尺状態でトラックに積み込み、施工現場で分割杭本体１，１どうしを連結部材Ｎを介して連結するようにすれば、積み下ろしも容易で、運搬も容易となるため、運送コストの大幅な削減が可能となる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、連結部材Ｎの各ナット保持部９が、基筒部６の内周面にボルト挿通孔８の内端側で左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなるもので、各アーム壁１１が、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなる構造とすることによって、構造がきわめて簡単でありながら、ナット１０を確実に保持させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用内向きフランジ部１３を設けたことにより、ボルト挿通孔８の穿設されている連結部材Ｎの連結端部の強度が補強されるから、連結部材Ｎの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｎの長さをできるだけ短くできて、連結部材Ｎの重量の軽減を図ることができる。また、連結部材内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とを互いに上下逆方向に設け、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けているから、連結部材Ｎの両端部を上下区別することなく任意に使用でき、連結作業が容易となる。
【００２０】
請求項４に係る発明の杭本体連結構造によると、例えば鋼管杭Ｋの製造において、長尺な杭本体１を複数に分割形成して分割杭本体１，１どうしを簡単容易に連結する場合は、下基筒部２２を下方の杭本体１の上端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍを下方の杭本体上端部に固定し、上基筒部２１を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍの上基筒部２１を杭本体上端部に固定して両杭本体１，１を一体的に連結することができるから、鋼管杭Ｋを施工現場へ運送する時に、連結前の短尺状態でトラックに積み込み、施工現場で連結組み立てを行うようにすれば、積み下ろしもし易く、運搬も容易となるため、運送コストの大幅な削減が可能となる。
【００２１】
また、この杭本体連結構造によれば、杭打ち工事において所定長さの鋼管杭を所要本数逐次継ぎ足す場合には、従来の溶接による連結作業のように溶接用の電源や発電機などの設備が一切不要になり、しかも連結作業は溶接のように熟練を必要としないため作業コストの著しい低減化を図ることができると共に、杭打ち工事期間の短縮を図ることができ、更にまた溶接作業のように雨天等の天候に左右されないため、杭打ち工事の遅延を来すようなことがない。
【００２２】
請求項５に記載の発明の杭本体連結構造によると、中間部に螺旋翼４をもつ鋼管杭Ｋの製造においては、円筒状本体２０に螺旋翼４を突設した連結部材Ｍを使用すれば、杭打ち現場での連結組み立てが可能であるため、現場への運送時にはトラックの荷台に杭本体１と連結部材Ｍとを切り離して別々に積み重ねるようにすることにより、積載効率が良く、運送コストの大幅な削減が可能となる。
【００２３】
請求項６に係る発明によれば、連結部材Ｍの各ナット保持部９が、基筒部６の内周面にボルト挿通孔８の内端側で左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなるもので、各アーム壁１１が、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなる構造とすることによって、構造がきわめて簡単でありながら、ナット１０を確実に保持させることができる。
【００２４】
請求項７に記載のように、上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を設けることによって、ボルト挿通孔８の穿設されている上下基筒部２１，２２の強度が補強されるから、連結部材Ｍの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｍの長さをできるだけ短くできて、連結部材Ｍの重量の軽減を図ることができる。また、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とを互いに上下逆方向に設け、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下基筒部側フランジ部１３には各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けているから、連結部材Ｍの両端部を上下区別することなく任意に使用でき、連結作業が容易となる。
【００２５】
請求項８にの発明の鋼管杭のように、ナット保持部９の各アーム壁１１を形成するナット受け壁部ｂの上面を水平面に対し約３０°の傾斜面に形成することにより、六角ナット１０をナット保持部９内に収容保持する時に、ナット１０の外周端面にピッタリ係合して安定状態に保持することができる。
【００２６】
請求項９に記載のように、連結部材Ｎ，Ｍは鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であるから、連結部材Ｎ，Ｍの製造が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は円筒状連結部材を示す斜視図、図２の(a) は同連結部材の正面図、(b) は平面図、(c) は底面図であり、図３は同連結部材の縦断面図であり、図４の(a) は図２の(b) の矢印Ｘで示す部分の拡大図、(b) は図３の矢印Ｙで示す部分の拡大図、(c) は(a) のＺ−Ｚ線断面図であり、図５は下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結している状態を示す説明図、図６は両杭本体の連結を終えた状態の説明図である。これらの図において、Ｋは杭本体１からなる鋼管杭を示し、Ｎは円筒状の連結部材を示す。
【００２８】
各鋼管杭Ｋには杭本体１の上端部及び下端部に夫々周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７が設けられている。連結部材Ｎは、鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であり、連結すべき鋼管杭Ｋの杭本体１の内径より僅かに小さい外径を有し、図５及び図６に示すように、鋼管杭Ｋの下方の杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するにあたり、この連結部材Ｎの下半部が下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に内嵌合され、その上半部が上方の杭本体１の下端部に内嵌合されるようになっている。尚、一体成形鋳造物である鋳鋼にはステンレスも含まれるものとする。
【００２９】
連結部材Ｎには上端部側及び下端部側に、この連結部材Ｎを杭本体１の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８が設けられていると共に、連結部材Ｎの内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｎの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するためのナット保持部９が設けられている。尚、前後移動不能に保持するとは、図７の(a) から分かるように、ナット１０が軸方向の前後に不都合に移動しないように、ナット保持部９内に保持することである。
【００３０】
各ナット保持部９は、図２〜図４及び図７から分かるように、連結部材Ｎの内周面におけるボルト挿通孔８の内端側でナット１０を左右両側と下部側と前側とで保持するように左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、図４の(a) 〜(c) 及び図７の(a) ，(b) に示すように、縦壁部ａと、この縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとによって形成され、左右両アーム壁１１，１１の左右に対向する縦壁部ａ，ａの対向間隔によってナット１０の回転を阻止し、ナット受け壁部ｂでナット１０が落ちないように受け止め、ナット抜け止め壁部ｃによってナット１０がボルトねじ込み方向前方へ抜け出るのを阻止するようになっている。
【００３１】
各ナット保持部９の各アーム壁１１を形成するナット受け壁部ｂは、図４の(c) に示すように、その上面が水平面に対して約３０°の傾斜面に形成されている。この傾斜面の傾斜角度の３０°は、図７の(b) を参照すれば分かるように、六角ナット１０をナット保持部９内に収容保持する時に、ナット１０の左右両端面が左右両縦壁部ａ，ａと平行に位置した状態で下端面側が左右両ナット受け壁部ｂ，ｂの傾斜面にピッタリ係合して、ナット１０全体を安定状態に保持することのできる角度である。
【００３２】
上記のような構成の連結部材Ｎを使用して、図５及び図６に示すように下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するには、先ず、連結部材Ｎの内周面側の上端部側及び下端部側に設けてあるナット保持部９にナット１０を連結部材Ｎの上方より挿入して、図７の(a) 、(b) に示すように保持させておく。しかして、下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に連結部材Ｎの下半部を内嵌合した後、図７の(a) に示すように、ボルト１２を、杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通すると共に、このボルト１２の先端部を、各ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより、図８に示すように連結部材Ｎを杭本体１の上端部に圧着して、図５に示すように連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に取り付け固定する。
【００３３】
こうして連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定した後、図５に示すように下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端から突出している連結部材Ｎの上半部に、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通すると共に、このボルト１２の先端部をナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結し、これにより上方の鋼管杭Ｋの杭本体１と下方の鋼管杭Ｋの杭本体１との端部どうしを連結部材Ｎを介して一体的に連結することができる。この連結構造の外観を図６に示す。
【００３４】
上記のように下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するにあたり、連結部材Ｎの内周面側の上端部側と下端部側とに設けてあるナット保持部９に予めナット１０を挿入しておいて、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に内嵌合して杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８にボルト１２を挿通し、ナット保持部９内のナット１０にねじ込むことにより、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定した後、連結部材Ｎの上半部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通し、ナット保持部９内に保持されているナット１０にねじ込むことにより上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結して、両鋼管杭Ｋ，Ｋの杭本体１，１どうしを一体的に連結するようしたから、従来の溶接による連結作業のように溶接用の電源や発電機等の設備が一切不要になり、しかも連結作業に熟練を必要としないために、作業コストの著しい低減化を図ることができ、その上に溶接作業のように雨天等の天候に左右されないため、杭打ち工事の遅延を来すようなことがない。
【００３５】
上述した実施形態においては、連結部材Ｎの内周面側の上端部側及び下端部側に設けるナット保持部９は、連結部材Ｎのボルト挿通孔８の内端側で左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなるもので、各アーム壁１１が、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなる構造としているが、このような構造のナット保持部９によれば、構造が簡単でありながら、ナット１０を確実に保持することができるから、鋳鋼からなる一体成形鋳物のナット保持部９として最適である。
【００３６】
また上記実施形態の連結部材Ｎにおいてナット保持部９にナット１０を挿入した場合、連結部材Ｎが直立状態のままであれば、ナット１０がナット保持部９の上部側から抜け出ることはないが、連結部材Ｎが横向きになった状態では抜け出るおそれがあることから、図７の(b) に仮想線で示すように、例えば、片方のアーム壁１１の上端部側にピン挿通孔３２を設けておいて、これに抜け止めピン３３をナット保持部９の内方へ差し込むことによって、如何なる場合でもナット１０の抜け出しを防止することができる。
【００３７】
以上は、杭先端部が支持層に達するまで所定長さの杭を逐次継ぎ足してゆく杭打ち工事に適用される鋼管杭Ｋの杭本体連結構造についての説明であるが、次に、鋼管杭を製造するにあたって、１本の鋼管杭の杭本体を複数に分割して、その分割体どうしを連結して鋼管杭Ｋを製造する場合の杭本体連結構造の実施形態について説明する。
【００３８】
図９は杭本体１の下端部に螺旋翼４付き掘削ヘッド２を設けると共に杭本体１の中間所要部に螺旋翼４を設けた多翼型の鋼管杭Ｋを示し、図１０の(a) は杭本体１，１どうしを連結する連結部材Ｍを示し、(b) は螺旋翼４付き掘削ヘッド２を示し、図１１はこの多翼型鋼管杭Ｋを組み付ける方法を示す。
【００３９】
連結部材Ｍは、図１０の(a) 及び図１１に示すように、杭本体１の外径と同じ外径を有する円筒状本体２０の上下両端部に、外径が杭本体１の内径より小さく上方の杭本体１の下端部及び下方の杭本体１の上端部が夫々外嵌合する上下基筒部２１，２２を形成してなるもので、上下各基筒部２１，２２には、この基筒部２１，２２に杭本体１の連結端部が外嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、上下各基筒部２１，２２の内周面側には、各基筒部側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｍの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を夫々設けている。各ナット保持部９の構造は、前述した連結部材Ｎのナット保持部９と同じである。この連結部材Ｍも、前記連結部材Ｎと同様に鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であって、製造が容易である。
【００４０】
螺旋翼４付き掘削ヘッド２は、前記連結部材Ｎ，Ｍと同様に鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳物で、図１０の(b) 及び図１１から分かるように、底部３ａが略円錐形状を成す有底円筒状のヘッド本体３を有し、このヘッド本体３に螺旋翼４が突設され、またヘッド本体３の円錐形状底３ａの下面に切削刃５が突設され、ヘッド本体３の上端部には、杭本体１の下端部が外嵌合する短円筒状の基筒部６が形成され、この基筒部６には、これに外嵌合される杭本体１のボルト挿通孔７と合致するボルト挿通孔８が周方向一定間隔おきに穿設されている。そして、基筒部６の内周面側には、基筒部側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で基筒部６の上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するためのナット保持部９が設けられている。各ナット保持部９の構造は、連結部材Ｎ，Ｍのナット保持部９と同じである。
【００４１】
従って、この多翼型鋼管杭Ｋを組み付けるには、図１１に示すように、先ず、連結部材Ｍの下基筒部２２を下方の分割杭本体１の上端部に内嵌合して、ボルト１２（図７の(a) 参照）を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍを下方の杭本体上端部に固定し、この後に上基筒部２１を分割された上方の杭本体１の下端部に内嵌合して、上記同様にボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍの上基筒部２１を杭本体上端部に固定し、これによって両分割杭本体１，１を一体的に連結する。
【００４２】
こうして分割された上下両杭本体１，１を連結部材Ｍを介して連結した後、下方の杭本体１の下端部に螺旋翼４付き掘削ヘッド２を取り付ける。この掘削ヘッド２の取り付けも、上記同様に下方側杭本体１の下端部をヘッド本体３の基筒部６に外嵌合し、ボルト１２（図７の(a) 参照）を杭本体１側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通して各ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合することにより、杭本体１の下端部にヘッド本体３を取り付け固定することができる。
【００４３】
図９〜図１１に示す実施形態の鋼管杭Ｋは、杭本体１の下端部と中間部に螺旋翼４を有する多翼型鋼管杭であるが、杭本体１の下端部の掘削ヘッド２にのみ螺旋翼４をもつ拡底型や、螺旋翼４をもたず、杭本体の下端部に掘削ヘッドのみ取り付けたストレート型の鋼管杭において、杭本体１を複数に分割して、その分割した杭本体１どうしを連結する場合に、上述した連結部材Ｍをすることができる。
【００４４】
上記のような連結部材Ｍによれば、長尺な杭本体１を複数に分割形成して分割杭本体１，１どうしを簡単容易に連結することができるから、鋼管杭Ｋを施工現場へ運送する場合に、連結前の短尺状態でトラックに積み込むようにすれば、積み込みもし易く、比較的小型のトラックでも運ぶことができる。特に中間部に螺旋翼４をもつ鋼管杭Ｋの場合には、円筒状本体２０に螺旋翼４を突設した連結部材Ｍを使用すれば、施工現場への運送時にはトラックの荷台に杭本体１と連結部材Ｍとを別々に積み重ねることにより、積載効率が良く、運送コストを低減することができる。
【００４５】
また、連結部材Ｍは、上記のように杭本体１を複数に分割して、その分割した杭本体１どうしを連結する場合に限るものではなく、図５及び図６によって説明した連結部材Ｎのように所定長さの鋼管杭を所要本数逐次継ぎ足してゆく杭打ち工事にも使用することができる。もちろん、連結部材Ｍも、所定長さの鋼管杭を所要本数逐次継ぎ足してゆく杭打ち工事に使用することができるものである。
【００４６】
図１２及び図１３は本発明の他の実施形態による連結部材Ｎを示し、図１２の(a) は連結部材Ｎの正面図、(b) は平面図、(c) は(a) のＰ−Ｐ線断面図、(d) は底面図、(e) は絵のＱ−Ｑ線断面図であり、図１３の(a) は連結部材Ｎ及び塞ぎリング１５を示す斜視図、(b) は塞ぎリング１５の取付方法を示す説明斜視図である。
【００４７】
この実施形態では、円筒状連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３，１３が突設され、そして連結部材Ｎの内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とは、図１２の(e) と図３とを比較参照すれば分かるように、上下対称状に設けられている（即ち、先の実施形態では、図３に示すように、上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とは同じ向きに設けてある）。そして、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が設けられ、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が設けられている。
【００４８】
各ナット保持部９は、図４に示すような先の実施形態のものと全く同じ構成であって、ボルト挿通孔８を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、図４の(a) 〜(c) を参照して、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなるもので、上端部側ナット保持部９には上端部側フランジ部１３のナット挿入口１４からナット１０を挿入し、下端部側ナット保持部９については、連結部材Ｎを引っ繰り返して上下を逆にした状態で、その下端部側フランジ部１３のナット挿入口１４からナット１０を挿入する。
【００４９】
上記のように連結部材Ｎを引っ繰り返して上下を逆にした状態でナット挿入口１４からナット保持部９内にナット１０を挿入した後、連結部材Ｎを再び引っ繰り返すと、挿入したナット１０がナット挿入口１４から出てしまうおそれがあるため、図１３の(a) ，(b) に示すように、フランジ部１３のナット挿入口１４よりナット１０をナット保持部９内に挿入した後、そのナット挿入口１４を塞ぎリング１５で塞ぐようにする。このリング１５には例えば直径方向両端部に一対ずつのピン孔１７を設け、またフランジ部１３にもリング１５のピン孔１７と対応する位置にピン孔１８を設けておいて、図１３の(b) に示すように、フランジ部１３に塞ぎリング１５を当て付けた状態で、コ字形のピン１６をリング１５のピン孔１７からフランジ部１３のピン孔１８へと挿着して固定する。尚、この塞ぎリング１５は、上下両方のフランジ部１３，１３に取り付ける必要はなく、最終的に連結部材Ｎの下側に位置する何れか一方のフランジ部１３に取り付ければよい。
【００５０】
上記のような構成の連結部材Ｎを使用して下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するには、先ず、図１３の(a) に示すように、連結部材Ｎの上端部側フランジ部１３の各ナット挿入口１４より上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入した後、この連結部材Ｎを引っ繰り返して、反対側（下端部側）フランジ部１３の各ナット挿入口１４よりそのナット保持部９にナット１０を挿入し、そうしてこのフランジ部１３に塞ぎリング１５を取り付けてナット挿入口１４を塞いだ状態で、この連結部材Ｎを再び元の状態に引っ繰り返して、塞ぎリング１５を取り付けた側のフランジ部１３を下側に位置させる。
【００５１】
この状態で下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に連結部材Ｎの下半部を内嵌合した後、図７の(a) に示すようにボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通し、各ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより連結部材Ｎを下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定する。この後、上記連結部材Ｎの上半部に、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通して、ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結し、鋼管杭Ｋの杭本体１と下方の鋼管杭Ｋの杭本体１との端部どうしを連結する。
【００５２】
上記のように連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用内向きフランジ部１３を設けたことにより、ボルト挿通孔８の穿設されている連結部材Ｎの連結端部の強度が補強されるから、この連結部材Ｎが杭本体１の連結端部とボルト接合して鋼管杭Ｋとして使用する時に相当な剪断力が作用しても、連結部材Ｎのボルト挿通孔８から破損を生じるようなおそれがなく、鋼構造設計基準にも適合可能となる。因みに、このような補強用内向きフランジ部１３を設けなければ、上記剪断力に対応するためにボルト挿通孔８から連結部材Ｎ６の夫々上下端までの長さを十分長くしたり、連結部材Ｎの肉厚を十分厚くする必要があるが、フランジ部１３を設けることによって、連結部材Ｎの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｎの長さをできるだけ短くできるから、ヘッド本体３の重量を軽減できる。
【００５３】
また、連結部材内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とを上下対称状に設け、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けているから、連結部材Ｎの両端部を上下区別することなく任意に使用できて、連結作業が容易となる。
【００５４】
図１４は、更に他の実施形態による連結部材Ｍの縦断面図である。この連結部材Ｍは、円筒状本体２０の上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設してなるもので、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とは、上下対称ではないが、上下が互いに逆方向に配設され、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が設けられ、また下基筒部側フランジ部１３には詳細な図示は省略するが、各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が夫々設けられている。この連結部材Ｍの使用による杭本体１，１の連結要領は、連結部材Ｎによる連結要領と同様である。
【００５５】
この図１４に示すように円筒状本体２０の上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を設けることにより、ボルト挿通孔８の穿設されている上下基筒部２１，２２の強度が補強され、連結部材Ｍの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｍの長さをできるだけ短くできて、連結部材Ｍの重量の軽減を図ることができる。また、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とは上下が互いに逆方向に設けられ、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が、また下基筒部側フランジ部１３には各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が夫々設けてあるから、連結部材Ｍの両端部を上下区別することなく任意に使用できることになって、連結作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態による連結部材を示す斜視図である。
【図２】(a) は同連結部材の正面図、(b) は平面図、(c) は底面図である。
【図３】同連結部材の縦断面図である。
【図４】(a) は図２の(b) の矢印Ｘで示す部分の拡大図、(b) は図３の矢印Ｙで示す部分の拡大図、(c) は(a) のＺ−Ｚ線断面図である。
【図５】下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結している状態を示す説明図である。
【図６】両杭本体を連結し終えた状態の説明図である。
【図７】(a) はボルトを杭本体側ボルト挿通孔から連結部材側ボルト挿通孔を通ってナット受け壁部内のナットにねじ込もうとしている状態を示す平面図、(b) は(a) のＶ−Ｖ線断面図である。
【図８】図６のＷ−Ｗ線拡大断面図である。
【図９】多翼型鋼管杭の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】(a) 及び(b) は多翼型鋼管杭の製造に使用する連結部材を示す斜視図である。
【図１１】多翼型鋼管杭を製造する場合の組み付け方法を示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による連結部材を示すもので、(a) 連結部材の正面図、(b) は平面図、(c) は(a) のＰ−Ｐ線断面図、(d) は底面図、(e) は絵のＱ−Ｑ線断面図である。
【図１３】(a) は連結部材及び塞ぎリングを示す斜視図、(b) は塞ぎリングの取付方法を示す説明斜視図である。
【図１４】更に他の実施形態による連結部材の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｋ 鋼管杭
Ｎ 連結部材
Ｍ 連結部材
１ 杭本体
７ 杭本体側ボルト挿通孔
８ 連結部材側ボルト挿通孔
９ ナット保持部
１０ ナット
１２ ボルト
１３ 補強用の内向きフランジ部
１４ ナット挿入口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管杭において下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結するための杭本体連結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋼管杭は、鉛直及び水平方向にきわめて大きな耐力を有し、杭先端側の支持層に十分に力が伝達され、大きな支持力が得られ、また軽量で破損の心配がなく、運搬や取り扱いが容易なことから、近年その需要は著しく増大している。
【０００３】
建造物等の基礎に使用される鋼管杭としては、杭本体下端部に取り付けた掘削ヘッドに螺旋翼を設けた拡底型、掘削ヘッドと共に杭本体の中間所要部に螺旋翼を設けた多翼型、また杭本体の下端部に掘削ヘッドのみ取り付けたストレート型の３種類の鋼管杭が一般に知られているが、その何れの鋼管杭も、杭打ち機械による杭長さの制約、施工現場での置き場スペースによる制約、運送時の長さの制約から、最大長さは６〜８ｍとされ、これらを越える長さの杭については、掘削ヘッドをもたない杭本体のみからなる所定長さの杭を地盤に打ち込みながら逐次継ぎ足して使用されるようになっている。
【０００４】
軟弱地盤での杭打ち機械による鋼管杭の打ち込み作業においては、杭先端部が支持層に達するまで所要本数の杭を逐次継ぎ足してゆく、つまり先に打ち込んだ杭の上端部に後続の杭の下端部を逐次連結してゆくわけであるが、この連結にあたり、従来では、先行杭の上端部に後続杭の下端部を溶接によって連結していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように従来の鋼管杭の継ぎ足し作業は、先行する杭本体の上端部に後続の杭本体の下端部を溶接によって連結していることから、溶接用の電源や発電機等が必要となってコストアップの要因となり、また雨天時には感電等の恐れがあるため作業が行えず、更に溶接にはある程度熟練した溶接技術者が必要であるためコストが高くつく、と言うような問題があった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑み、施工現場で杭の連結作業を簡単容易に行うことができ、また雨天等の天候に左右されることなく作業が行うことができる鋼管杭の杭本体連結構造を提供することを目的とする。尚、本発明に係る鋼管杭の杭本体連結構造は、杭先端部が支持層に達するまで所定長さの杭を所要本数逐次継ぎ足してゆく場合の杭本体どうしの連結構造の他に、鋼管杭を製造するにあたり、１本の鋼管杭の杭本体を複数に分割して、その分割体どうしを連結する場合の連結構造も含むものとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための手段を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の鋼管杭の杭本体連結構造は、下方の杭本体１の上端部に上方の杭本体１の下端部を連結するにあたり、下半部が下方の杭本体１上端部に内嵌合され且つ上半部が上方の杭本体１下端部に内嵌合される円筒状の連結部材Ｎを設け、下方の杭本体１の上端部及び上方の杭本体１の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７を設け、連結部材Ｎの上端部側及び下端部側には、連結部材Ｎを杭本体１の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、連結部材Ｎの内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置でナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を設けておいて、連結部材Ｎの下半部を下方の杭本体上端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｎを下方の杭本体上端部に固定し、この連結部材Ｎの上半部を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｎを上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体１，１を一体的に連結してなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２は、請求項１に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記各ナット保持部９は、連結部材Ｎの内周面に、ボルト挿通孔８を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなるもので、ナット１０は連結部材Ｎの上方よりこのナット保持部９に挿入されるようになっていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３は、請求項１又は２に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設し、連結部材内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とは互いに上下逆方向に設け、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けてなることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に係る発明の鋼管杭の杭本体連結構造は、下方の杭本体１の上端部に上方の杭本体１の下端部を連結するにあたり、杭本体１の外径と同じ外径を有する円筒状本体２０の上下端部に、外径が杭本体１の内径より径小で上方の杭本体１の下端部及び下方の杭本体１の上端部が夫々外嵌合する上下基筒部２１，２２を形成してなる円筒状の連結部材Ｍを設け、下方の杭本体１の上端部及び上方の杭本体１の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７を設け、連結部材Ｍの上下各基筒部２１，２２には、基筒部２１，２２に杭本体１の連結端部が外嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、各基筒部２１，２２の内周面側に、各基筒部側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｍの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を設けておいて、下基筒部２２を下方の杭本体１の上端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍを下方の杭本体上端部に固定し、上基筒部２１を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、上基筒部２１を上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体１，１を一体的に連結してなることを特徴とする。
【００１１】
請求項５は、請求項３に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記連結部材Ｍの円筒状本体２０には螺旋翼４を突設してなることを特徴とする。
【００１２】
請求項６は、請求項４又は５に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記各ナット保持部９は、連結部材Ｍの内周面に、ボルト挿通孔８を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなるもので、ナットは連結部材Ｍの上方よりこのナット保持部９に挿入されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
請求項７は、請求項４〜６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、前記上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設し、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とは互いに上下逆方向に設け、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下基筒部側フランジ部１３には各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けてなることを特徴とする。
【００１４】
請求項８は、請求項２又は６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造において、各ナット保持部９の各アーム壁１１を形成するナット受け壁部ｂは、その上面が水平面に対し約３０°の傾斜面に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
請求項９は、請求項１〜８の何れかに記載の鋼管杭において、前記連結部材Ｎ，Ｍは鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記解決手段による発明の効果を、後述する実施形態の参照符号を付して説明すると、請求項１に係る発明の鋼管杭の杭本体連結構造によれば、例えば、杭打ち工事において所定長さの鋼管杭を逐次継ぎ足す場合に、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に内嵌合して杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８にボルト１２を挿通し、ナット保持部９内のナット１０にねじ込むことにより、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定した後、連結部材Ｎの上半部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通し、ナット保持部９内に保持されているナット１０にねじ込むことにより上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結して、両鋼管杭Ｋ，Ｋの杭本体１，１どうしをする連結するから、従来の溶接による連結作業のように溶接用の電源や発電機などの設備が一切不要になり、しかも連結作業は溶接のように熟練を必要としないため作業コストの著しい低減化を図ることができると共に、杭打ち工事期間の短縮を図ることができ、更にまた溶接作業のように雨天等の天候に左右されないため、杭打ち工事の遅延を来すようなことがない。
【００１７】
また、この杭本体連結構造によれば、鋼管杭Ｋの製造において、長尺な杭本体１を複数に分割形成して分割杭本体１，１どうしを簡単容易に連結する場合も、連結部材Ｎを介して分割杭本体１，１どうしを連結する構造とすることにより、鋼管杭Ｋを施工現場へ運送する時には杭本体１を連結前の短尺状態でトラックに積み込み、施工現場で分割杭本体１，１どうしを連結部材Ｎを介して連結するようにすれば、積み下ろしも容易で、運搬も容易となるため、運送コストの大幅な削減が可能となる。
【００１８】
請求項２に係る発明によれば、連結部材Ｎの各ナット保持部９が、基筒部６の内周面にボルト挿通孔８の内端側で左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなるもので、各アーム壁１１が、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなる構造とすることによって、構造がきわめて簡単でありながら、ナット１０を確実に保持させることができる。
【００１９】
請求項３に係る発明によれば、連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用内向きフランジ部１３を設けたことにより、ボルト挿通孔８の穿設されている連結部材Ｎの連結端部の強度が補強されるから、連結部材Ｎの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｎの長さをできるだけ短くできて、連結部材Ｎの重量の軽減を図ることができる。また、連結部材内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とを互いに上下逆方向に設け、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けているから、連結部材Ｎの両端部を上下区別することなく任意に使用でき、連結作業が容易となる。
【００２０】
請求項４に係る発明の杭本体連結構造によると、例えば鋼管杭Ｋの製造において、長尺な杭本体１を複数に分割形成して分割杭本体１，１どうしを簡単容易に連結する場合は、下基筒部２２を下方の杭本体１の上端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍを下方の杭本体上端部に固定し、上基筒部２１を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍの上基筒部２１を杭本体上端部に固定して両杭本体１，１を一体的に連結することができるから、鋼管杭Ｋを施工現場へ運送する時に、連結前の短尺状態でトラックに積み込み、施工現場で連結組み立てを行うようにすれば、積み下ろしもし易く、運搬も容易となるため、運送コストの大幅な削減が可能となる。
【００２１】
また、この杭本体連結構造によれば、杭打ち工事において所定長さの鋼管杭を所要本数逐次継ぎ足す場合には、従来の溶接による連結作業のように溶接用の電源や発電機などの設備が一切不要になり、しかも連結作業は溶接のように熟練を必要としないため作業コストの著しい低減化を図ることができると共に、杭打ち工事期間の短縮を図ることができ、更にまた溶接作業のように雨天等の天候に左右されないため、杭打ち工事の遅延を来すようなことがない。
【００２２】
請求項５に記載の発明の杭本体連結構造によると、中間部に螺旋翼４をもつ鋼管杭Ｋの製造においては、円筒状本体２０に螺旋翼４を突設した連結部材Ｍを使用すれば、杭打ち現場での連結組み立てが可能であるため、現場への運送時にはトラックの荷台に杭本体１と連結部材Ｍとを切り離して別々に積み重ねるようにすることにより、積載効率が良く、運送コストの大幅な削減が可能となる。
【００２３】
請求項６に係る発明によれば、連結部材Ｍの各ナット保持部９が、基筒部６の内周面にボルト挿通孔８の内端側で左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなるもので、各アーム壁１１が、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなる構造とすることによって、構造がきわめて簡単でありながら、ナット１０を確実に保持させることができる。
【００２４】
請求項７に記載のように、上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を設けることによって、ボルト挿通孔８の穿設されている上下基筒部２１，２２の強度が補強されるから、連結部材Ｍの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｍの長さをできるだけ短くできて、連結部材Ｍの重量の軽減を図ることができる。また、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とを互いに上下逆方向に設け、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下基筒部側フランジ部１３には各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けているから、連結部材Ｍの両端部を上下区別することなく任意に使用でき、連結作業が容易となる。
【００２５】
請求項８にの発明の鋼管杭のように、ナット保持部９の各アーム壁１１を形成するナット受け壁部ｂの上面を水平面に対し約３０°の傾斜面に形成することにより、六角ナット１０をナット保持部９内に収容保持する時に、ナット１０の外周端面にピッタリ係合して安定状態に保持することができる。
【００２６】
請求項９に記載のように、連結部材Ｎ，Ｍは鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であるから、連結部材Ｎ，Ｍの製造が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に本発明の好適な一実施形態を図面に基づいて説明すると、図１は円筒状連結部材を示す斜視図、図２の(a) は同連結部材の正面図、(b) は平面図、(c) は底面図であり、図３は同連結部材の縦断面図であり、図４の(a) は図２の(b) の矢印Ｘで示す部分の拡大図、(b) は図３の矢印Ｙで示す部分の拡大図、(c) は(a) のＺ−Ｚ線断面図であり、図５は下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結している状態を示す説明図、図６は両杭本体の連結を終えた状態の説明図である。これらの図において、Ｋは杭本体１からなる鋼管杭を示し、Ｎは円筒状の連結部材を示す。
【００２８】
各鋼管杭Ｋには杭本体１の上端部及び下端部に夫々周方向一定間隔おきにボルト挿通孔７が設けられている。連結部材Ｎは、鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であり、連結すべき鋼管杭Ｋの杭本体１の内径より僅かに小さい外径を有し、図５及び図６に示すように、鋼管杭Ｋの下方の杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するにあたり、この連結部材Ｎの下半部が下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に内嵌合され、その上半部が上方の杭本体１の下端部に内嵌合されるようになっている。尚、一体成形鋳造物である鋳鋼にはステンレスも含まれるものとする。
【００２９】
連結部材Ｎには上端部側及び下端部側に、この連結部材Ｎを杭本体１の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８が設けられていると共に、連結部材Ｎの内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｎの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するためのナット保持部９が設けられている。尚、前後移動不能に保持するとは、図７の(a) から分かるように、ナット１０が軸方向の前後に不都合に移動しないように、ナット保持部９内に保持することである。
【００３０】
各ナット保持部９は、図２〜図４及び図７から分かるように、連結部材Ｎの内周面におけるボルト挿通孔８の内端側でナット１０を左右両側と下部側と前側とで保持するように左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、図４の(a) 〜(c) 及び図７の(a) ，(b) に示すように、縦壁部ａと、この縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとによって形成され、左右両アーム壁１１，１１の左右に対向する縦壁部ａ，ａの対向間隔によってナット１０の回転を阻止し、ナット受け壁部ｂでナット１０が落ちないように受け止め、ナット抜け止め壁部ｃによってナット１０がボルトねじ込み方向前方へ抜け出るのを阻止するようになっている。
【００３１】
各ナット保持部９の各アーム壁１１を形成するナット受け壁部ｂは、図４の(c) に示すように、その上面が水平面に対して約３０°の傾斜面に形成されている。この傾斜面の傾斜角度の３０°は、図７の(b) を参照すれば分かるように、六角ナット１０をナット保持部９内に収容保持する時に、ナット１０の左右両端面が左右両縦壁部ａ，ａと平行に位置した状態で下端面側が左右両ナット受け壁部ｂ，ｂの傾斜面にピッタリ係合して、ナット１０全体を安定状態に保持することのできる角度である。
【００３２】
上記のような構成の連結部材Ｎを使用して、図５及び図６に示すように下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するには、先ず、連結部材Ｎの内周面側の上端部側及び下端部側に設けてあるナット保持部９にナット１０を連結部材Ｎの上方より挿入して、図７の(a) 、(b) に示すように保持させておく。しかして、下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に連結部材Ｎの下半部を内嵌合した後、図７の(a) に示すように、ボルト１２を、杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通すると共に、このボルト１２の先端部を、各ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより、図８に示すように連結部材Ｎを杭本体１の上端部に圧着して、図５に示すように連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に取り付け固定する。
【００３３】
こうして連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定した後、図５に示すように下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端から突出している連結部材Ｎの上半部に、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通すると共に、このボルト１２の先端部をナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結し、これにより上方の鋼管杭Ｋの杭本体１と下方の鋼管杭Ｋの杭本体１との端部どうしを連結部材Ｎを介して一体的に連結することができる。この連結構造の外観を図６に示す。
【００３４】
上記のように下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するにあたり、連結部材Ｎの内周面側の上端部側と下端部側とに設けてあるナット保持部９に予めナット１０を挿入しておいて、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に内嵌合して杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８にボルト１２を挿通し、ナット保持部９内のナット１０にねじ込むことにより、連結部材Ｎの下半部を下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定した後、連結部材Ｎの上半部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通し、ナット保持部９内に保持されているナット１０にねじ込むことにより上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結して、両鋼管杭Ｋ，Ｋの杭本体１，１どうしを一体的に連結するようしたから、従来の溶接による連結作業のように溶接用の電源や発電機等の設備が一切不要になり、しかも連結作業に熟練を必要としないために、作業コストの著しい低減化を図ることができ、その上に溶接作業のように雨天等の天候に左右されないため、杭打ち工事の遅延を来すようなことがない。
【００３５】
上述した実施形態においては、連結部材Ｎの内周面側の上端部側及び下端部側に設けるナット保持部９は、連結部材Ｎのボルト挿通孔８の内端側で左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなるもので、各アーム壁１１が、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなる構造としているが、このような構造のナット保持部９によれば、構造が簡単でありながら、ナット１０を確実に保持することができるから、鋳鋼からなる一体成形鋳物のナット保持部９として最適である。
【００３６】
また上記実施形態の連結部材Ｎにおいてナット保持部９にナット１０を挿入した場合、連結部材Ｎが直立状態のままであれば、ナット１０がナット保持部９の上部側から抜け出ることはないが、連結部材Ｎが横向きになった状態では抜け出るおそれがあることから、図７の(b) に仮想線で示すように、例えば、片方のアーム壁１１の上端部側にピン挿通孔３２を設けておいて、これに抜け止めピン３３をナット保持部９の内方へ差し込むことによって、如何なる場合でもナット１０の抜け出しを防止することができる。
【００３７】
以上は、杭先端部が支持層に達するまで所定長さの杭を逐次継ぎ足してゆく杭打ち工事に適用される鋼管杭Ｋの杭本体連結構造についての説明であるが、次に、鋼管杭を製造するにあたって、１本の鋼管杭の杭本体を複数に分割して、その分割体どうしを連結して鋼管杭Ｋを製造する場合の杭本体連結構造の実施形態について説明する。
【００３８】
図９は杭本体１の下端部に螺旋翼４付き掘削ヘッド２を設けると共に杭本体１の中間所要部に螺旋翼４を設けた多翼型の鋼管杭Ｋを示し、図１０の(a) は杭本体１，１どうしを連結する連結部材Ｍを示し、(b) は螺旋翼４付き掘削ヘッド２を示し、図１１はこの多翼型鋼管杭Ｋを組み付ける方法を示す。
【００３９】
連結部材Ｍは、図１０の(a) 及び図１１に示すように、杭本体１の外径と同じ外径を有する円筒状本体２０の上下両端部に、外径が杭本体１の内径より小さく上方の杭本体１の下端部及び下方の杭本体１の上端部が夫々外嵌合する上下基筒部２１，２２を形成してなるもので、上下各基筒部２１，２２には、この基筒部２１，２２に杭本体１の連結端部が外嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔７と合致する位置にボルト挿通孔８を設けると共に、上下各基筒部２１，２２の内周面側には、各基筒部側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で連結部材Ｍの上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部９を夫々設けている。各ナット保持部９の構造は、前述した連結部材Ｎのナット保持部９と同じである。この連結部材Ｍも、前記連結部材Ｎと同様に鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物であって、製造が容易である。
【００４０】
螺旋翼４付き掘削ヘッド２は、前記連結部材Ｎ，Ｍと同様に鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳物で、図１０の(b) 及び図１１から分かるように、底部３ａが略円錐形状を成す有底円筒状のヘッド本体３を有し、このヘッド本体３に螺旋翼４が突設され、またヘッド本体３の円錐形状底３ａの下面に切削刃５が突設され、ヘッド本体３の上端部には、杭本体１の下端部が外嵌合する短円筒状の基筒部６が形成され、この基筒部６には、これに外嵌合される杭本体１のボルト挿通孔７と合致するボルト挿通孔８が周方向一定間隔おきに穿設されている。そして、基筒部６の内周面側には、基筒部側ボルト挿通孔８と軸方向に対向する位置で基筒部６の上方より挿入されるナット１０を回転不能にして且つ前後移動不能に保持するためのナット保持部９が設けられている。各ナット保持部９の構造は、連結部材Ｎ，Ｍのナット保持部９と同じである。
【００４１】
従って、この多翼型鋼管杭Ｋを組み付けるには、図１１に示すように、先ず、連結部材Ｍの下基筒部２２を下方の分割杭本体１の上端部に内嵌合して、ボルト１２（図７の(a) 参照）を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍを下方の杭本体上端部に固定し、この後に上基筒部２１を分割された上方の杭本体１の下端部に内嵌合して、上記同様にボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通してナット保持部９内に保持されたナット１０に螺合することにより、連結部材Ｍの上基筒部２１を杭本体上端部に固定し、これによって両分割杭本体１，１を一体的に連結する。
【００４２】
こうして分割された上下両杭本体１，１を連結部材Ｍを介して連結した後、下方の杭本体１の下端部に螺旋翼４付き掘削ヘッド２を取り付ける。この掘削ヘッド２の取り付けも、上記同様に下方側杭本体１の下端部をヘッド本体３の基筒部６に外嵌合し、ボルト１２（図７の(a) 参照）を杭本体１側ボルト挿通孔７から基筒部側ボルト挿通孔８に挿通して各ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合することにより、杭本体１の下端部にヘッド本体３を取り付け固定することができる。
【００４３】
図９〜図１１に示す実施形態の鋼管杭Ｋは、杭本体１の下端部と中間部に螺旋翼４を有する多翼型鋼管杭であるが、杭本体１の下端部の掘削ヘッド２にのみ螺旋翼４をもつ拡底型や、螺旋翼４をもたず、杭本体の下端部に掘削ヘッドのみ取り付けたストレート型の鋼管杭において、杭本体１を複数に分割して、その分割した杭本体１どうしを連結する場合に、上述した連結部材Ｍをすることができる。
【００４４】
上記のような連結部材Ｍによれば、長尺な杭本体１を複数に分割形成して分割杭本体１，１どうしを簡単容易に連結することができるから、鋼管杭Ｋを施工現場へ運送する場合に、連結前の短尺状態でトラックに積み込むようにすれば、積み込みもし易く、比較的小型のトラックでも運ぶことができる。特に中間部に螺旋翼４をもつ鋼管杭Ｋの場合には、円筒状本体２０に螺旋翼４を突設した連結部材Ｍを使用すれば、施工現場への運送時にはトラックの荷台に杭本体１と連結部材Ｍとを別々に積み重ねることにより、積載効率が良く、運送コストを低減することができる。
【００４５】
また、連結部材Ｍは、上記のように杭本体１を複数に分割して、その分割した杭本体１どうしを連結する場合に限るものではなく、図５及び図６によって説明した連結部材Ｎのように所定長さの鋼管杭を所要本数逐次継ぎ足してゆく杭打ち工事にも使用することができる。もちろん、連結部材Ｍも、所定長さの鋼管杭を所要本数逐次継ぎ足してゆく杭打ち工事に使用することができるものである。
【００４６】
図１２及び図１３は本発明の他の実施形態による連結部材Ｎを示し、図１２の(a) は連結部材Ｎの正面図、(b) は平面図、(c) は(a) のＰ−Ｐ線断面図、(d) は底面図、(e) は絵のＱ−Ｑ線断面図であり、図１３の(a) は連結部材Ｎ及び塞ぎリング１５を示す斜視図、(b) は塞ぎリング１５の取付方法を示す説明斜視図である。
【００４７】
この実施形態では、円筒状連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３，１３が突設され、そして連結部材Ｎの内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とは、図１２の(e) と図３とを比較参照すれば分かるように、上下対称状に設けられている（即ち、先の実施形態では、図３に示すように、上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とは同じ向きに設けてある）。そして、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が設けられ、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が設けられている。
【００４８】
各ナット保持部９は、図４に示すような先の実施形態のものと全く同じ構成であって、ボルト挿通孔８を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁１１，１１からなり、各アーム壁１１は、図４の(a) 〜(c) を参照して、縦壁部ａと、縦壁部ａの下端から内向きに突出するナット受け壁部ｂと、縦壁部ａの前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部ｃとからなるもので、上端部側ナット保持部９には上端部側フランジ部１３のナット挿入口１４からナット１０を挿入し、下端部側ナット保持部９については、連結部材Ｎを引っ繰り返して上下を逆にした状態で、その下端部側フランジ部１３のナット挿入口１４からナット１０を挿入する。
【００４９】
上記のように連結部材Ｎを引っ繰り返して上下を逆にした状態でナット挿入口１４からナット保持部９内にナット１０を挿入した後、連結部材Ｎを再び引っ繰り返すと、挿入したナット１０がナット挿入口１４から出てしまうおそれがあるため、図１３の(a) ，(b) に示すように、フランジ部１３のナット挿入口１４よりナット１０をナット保持部９内に挿入した後、そのナット挿入口１４を塞ぎリング１５で塞ぐようにする。このリング１５には例えば直径方向両端部に一対ずつのピン孔１７を設け、またフランジ部１３にもリング１５のピン孔１７と対応する位置にピン孔１８を設けておいて、図１３の(b) に示すように、フランジ部１３に塞ぎリング１５を当て付けた状態で、コ字形のピン１６をリング１５のピン孔１７からフランジ部１３のピン孔１８へと挿着して固定する。尚、この塞ぎリング１５は、上下両方のフランジ部１３，１３に取り付ける必要はなく、最終的に連結部材Ｎの下側に位置する何れか一方のフランジ部１３に取り付ければよい。
【００５０】
上記のような構成の連結部材Ｎを使用して下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結するには、先ず、図１３の(a) に示すように、連結部材Ｎの上端部側フランジ部１３の各ナット挿入口１４より上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入した後、この連結部材Ｎを引っ繰り返して、反対側（下端部側）フランジ部１３の各ナット挿入口１４よりそのナット保持部９にナット１０を挿入し、そうしてこのフランジ部１３に塞ぎリング１５を取り付けてナット挿入口１４を塞いだ状態で、この連結部材Ｎを再び元の状態に引っ繰り返して、塞ぎリング１５を取り付けた側のフランジ部１３を下側に位置させる。
【００５１】
この状態で下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に連結部材Ｎの下半部を内嵌合した後、図７の(a) に示すようにボルト１２を杭本体側ボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通し、各ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより連結部材Ｎを下方の鋼管杭Ｋの杭本体１の上端部に固定する。この後、上記連結部材Ｎの上半部に、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を外嵌合し、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１下端部のボルト挿通孔７から連結部材側ボルト挿通孔８に挿通して、ナット保持部９内に保持されているナット１０に螺合して締め付けることにより、上方の鋼管杭Ｋの杭本体１の下端部を連結部材Ｎの上半部に連結し、鋼管杭Ｋの杭本体１と下方の鋼管杭Ｋの杭本体１との端部どうしを連結する。
【００５２】
上記のように連結部材Ｎの上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用内向きフランジ部１３を設けたことにより、ボルト挿通孔８の穿設されている連結部材Ｎの連結端部の強度が補強されるから、この連結部材Ｎが杭本体１の連結端部とボルト接合して鋼管杭Ｋとして使用する時に相当な剪断力が作用しても、連結部材Ｎのボルト挿通孔８から破損を生じるようなおそれがなく、鋼構造設計基準にも適合可能となる。因みに、このような補強用内向きフランジ部１３を設けなければ、上記剪断力に対応するためにボルト挿通孔８から連結部材Ｎ６の夫々上下端までの長さを十分長くしたり、連結部材Ｎの肉厚を十分厚くする必要があるが、フランジ部１３を設けることによって、連結部材Ｎの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｎの長さをできるだけ短くできるから、ヘッド本体３の重量を軽減できる。
【００５３】
また、連結部材内周面の上端部側ナット保持部９と下端部側ナット保持部９とを上下対称状に設け、上端部側フランジ部１３には各上端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を、また下端部側フランジ部１３には各下端部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４を夫々設けているから、連結部材Ｎの両端部を上下区別することなく任意に使用できて、連結作業が容易となる。
【００５４】
図１４は、更に他の実施形態による連結部材Ｍの縦断面図である。この連結部材Ｍは、円筒状本体２０の上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設してなるもので、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とは、上下対称ではないが、上下が互いに逆方向に配設され、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が設けられ、また下基筒部側フランジ部１３には詳細な図示は省略するが、各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が夫々設けられている。この連結部材Ｍの使用による杭本体１，１の連結要領は、連結部材Ｎによる連結要領と同様である。
【００５５】
この図１４に示すように円筒状本体２０の上基筒部２１の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を突設すると共に、下基筒部２２の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部１３を設けることにより、ボルト挿通孔８の穿設されている上下基筒部２１，２２の強度が補強され、連結部材Ｍの肉厚をできるだけ薄く、また連結部材Ｍの長さをできるだけ短くできて、連結部材Ｍの重量の軽減を図ることができる。また、上基筒部側ナット保持部９と下基筒部側ナット保持部９とは上下が互いに逆方向に設けられ、上基筒部側フランジ部１３には各上基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が、また下基筒部側フランジ部１３には各下基筒部側ナット保持部９にナット１０を挿入するためのナット挿入口１４が夫々設けてあるから、連結部材Ｍの両端部を上下区別することなく任意に使用できることになって、連結作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の実施形態による連結部材を示す斜視図である。
【図２】(a) は同連結部材の正面図、(b) は平面図、(c) は底面図である。
【図３】同連結部材の縦断面図である。
【図４】(a) は図２の(b) の矢印Ｘで示す部分の拡大図、(b) は図３の矢印Ｙで示す部分の拡大図、(c) は(a) のＺ−Ｚ線断面図である。
【図５】下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結している状態を示す説明図である。
【図６】両杭本体を連結し終えた状態の説明図である。
【図７】(a) はボルトを杭本体側ボルト挿通孔から連結部材側ボルト挿通孔を通ってナット受け壁部内のナットにねじ込もうとしている状態を示す平面図、(b) は(a) のＶ−Ｖ線断面図である。
【図８】図６のＷ−Ｗ線拡大断面図である。
【図９】多翼型鋼管杭の実施形態を示す斜視図である。
【図１０】(a) 及び(b) は多翼型鋼管杭の製造に使用する連結部材を示す斜視図である。
【図１１】多翼型鋼管杭を製造する場合の組み付け方法を示す説明図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による連結部材を示すもので、(a) 連結部材の正面図、(b) は平面図、(c) は(a) のＰ−Ｐ線断面図、(d) は底面図、(e) は絵のＱ−Ｑ線断面図である。
【図１３】(a) は連結部材及び塞ぎリングを示す斜視図、(b) は塞ぎリングの取付方法を示す説明斜視図である。
【図１４】更に他の実施形態による連結部材の縦断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ｋ 鋼管杭
Ｎ 連結部材
Ｍ 連結部材
１ 杭本体
７ 杭本体側ボルト挿通孔
８ 連結部材側ボルト挿通孔
９ ナット保持部
１０ ナット
１２ ボルト
１３ 補強用の内向きフランジ部
１４ ナット挿入口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結するにあたり、下半部が下方の杭本体上端部に内嵌合され且つ上半部が上方の杭本体下端部に内嵌合される円筒状の連結部材を設け、下方の杭本体の上端部及び上方の杭本体の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔を設け、連結部材の上端部側及び下端部側には、連結部材を杭本体の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔と合致する位置にボルト挿通孔を設けると共に、連結部材の内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔と軸方向に対向する位置でナットを回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部を設けておいて、連結部材の下半部を下方の杭本体上端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から連結部材側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、連結部材を下方の杭本体上端部に固定し、この連結部材の上半部を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から連結部材側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、連結部材を上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体を一体的に連結してなる鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項２】
前記各ナット保持部は、連結部材の内周面に、ボルト挿通孔を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁からなり、各アーム壁は、縦壁部と、縦壁部の下端から内向きに突出するナット受け壁部と、縦壁部の前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部とからなるもので、ナットは連結部材の上方よりこのナット保持部に挿入されるようになっている請求項１に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項３】
前記連結部材の上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部を突設し、連結部材内周面の上端部側ナット保持部と下端部側ナット保持部とは互いに上下逆方向に設け、上端部側フランジ部には各上端部側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を、また下端部側フランジ部には各下端部側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を夫々設けてなる請求項１又は２に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項４】
下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結するにあたり、杭本体の外径と同じ外径を有する円筒状本体の上下端部に、外径が杭本体の内径より小さく上方の杭本体の下端部及び下方の杭本体の上端部が夫々外嵌合する上下基筒部を形成してなる円筒状の連結部材を設け、下方の杭本体の上端部及び上方の杭本体の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔を設け、連結部材の上下各基筒部には、基筒部に杭本体の連結端部が外嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔と合致する位置にボルト挿通孔を設けると共に、各基筒部の内周面側に、各基筒部側ボルト挿通孔と軸方向に対向する位置でナットを回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部を設けておいて、下基筒部を下方の杭本体の上端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から基筒部側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、連結部材を下方の杭本体上端部に固定し、上基筒部を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から基筒部側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、上基筒部を上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体を一体的に連結してなる鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項５】
前記連結部材の円筒状本体には螺旋翼を突設してなる請求項４に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項６】
前記各ナット保持部は、連結部材の内周面に、ボルト挿通孔を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁からなり、各アーム壁は、縦壁部と、縦壁部の下端から内向きに突出するナット受け壁部と、縦壁部の前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部とからなるもので、ナットは連結部材の上方よりこのナット保持部に挿入されるようになっている請求項４又は５に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項７】
前記上基筒部の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部を突設すると共に、下基筒部の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部を突設し、上基筒部側ナット保持部と下基筒部側ナット保持部とは互いに上下逆方向に設け、上基筒部側フランジ部には各上基筒部６側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を、また下基筒部側フランジ部には各下基筒部側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を夫々設けてなる請求項４〜６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項８】
前記各ナット保持部の各アーム壁を形成するナット受け壁部は、その上面が水平面に対し約３０°の傾斜面に形成されている請求項２又は６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項９】
前記連結部材は鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物である請求項１〜８の何れかに記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項１】
下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結するにあたり、下半部が下方の杭本体上端部に内嵌合され且つ上半部が上方の杭本体下端部に内嵌合される円筒状の連結部材を設け、下方の杭本体の上端部及び上方の杭本体の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔を設け、連結部材の上端部側及び下端部側には、連結部材を杭本体の連結端部に内嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔と合致する位置にボルト挿通孔を設けると共に、連結部材の内周面側には、各連結部材側ボルト挿通孔と軸方向に対向する位置でナットを回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部を設けておいて、連結部材の下半部を下方の杭本体上端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から連結部材側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、連結部材を下方の杭本体上端部に固定し、この連結部材の上半部を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から連結部材側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、連結部材を上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体を一体的に連結してなる鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項２】
前記各ナット保持部は、連結部材の内周面に、ボルト挿通孔を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁からなり、各アーム壁は、縦壁部と、縦壁部の下端から内向きに突出するナット受け壁部と、縦壁部の前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部とからなるもので、ナットは連結部材の上方よりこのナット保持部に挿入されるようになっている請求項１に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項３】
前記連結部材の上端部及び下端部の夫々内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部を突設し、連結部材内周面の上端部側ナット保持部と下端部側ナット保持部とは互いに上下逆方向に設け、上端部側フランジ部には各上端部側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を、また下端部側フランジ部には各下端部側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を夫々設けてなる請求項１又は２に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項４】
下方の杭本体の上端部に上方の杭本体の下端部を連結するにあたり、杭本体の外径と同じ外径を有する円筒状本体の上下端部に、外径が杭本体の内径より小さく上方の杭本体の下端部及び下方の杭本体の上端部が夫々外嵌合する上下基筒部を形成してなる円筒状の連結部材を設け、下方の杭本体の上端部及び上方の杭本体の下端部には周方向一定間隔おきにボルト挿通孔を設け、連結部材の上下各基筒部には、基筒部に杭本体の連結端部が外嵌合した時に杭本体側ボルト挿通孔と合致する位置にボルト挿通孔を設けると共に、各基筒部の内周面側に、各基筒部側ボルト挿通孔と軸方向に対向する位置でナットを回転不能にして且つ前後移動不能に保持するナット保持部を設けておいて、下基筒部を下方の杭本体の上端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から基筒部側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、連結部材を下方の杭本体上端部に固定し、上基筒部を上方の杭本体下端部に内嵌合して、ボルトを杭本体側ボルト挿通孔から基筒部側ボルト挿通孔に挿通してナット保持部内に保持されたナットに螺合することにより、上基筒部を上方の杭本体下端部に固定して、両杭本体を一体的に連結してなる鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項５】
前記連結部材の円筒状本体には螺旋翼を突設してなる請求項４に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項６】
前記各ナット保持部は、連結部材の内周面に、ボルト挿通孔を中心として左右対称位置に突設された両側一対のアーム壁からなり、各アーム壁は、縦壁部と、縦壁部の下端から内向きに突出するナット受け壁部と、縦壁部の前端から内向きに突出するナット抜け止め壁部とからなるもので、ナットは連結部材の上方よりこのナット保持部に挿入されるようになっている請求項４又は５に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項７】
前記上基筒部の上端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部を突設すると共に、下基筒部の下端部内周縁に沿って補強用の内向きフランジ部を突設し、上基筒部側ナット保持部と下基筒部側ナット保持部とは互いに上下逆方向に設け、上基筒部側フランジ部には各上基筒部６側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を、また下基筒部側フランジ部には各下基筒部側ナット保持部にナットを挿入するためのナット挿入口を夫々設けてなる請求項４〜６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項８】
前記各ナット保持部の各アーム壁を形成するナット受け壁部は、その上面が水平面に対し約３０°の傾斜面に形成されている請求項２又は６に記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【請求項９】
前記連結部材は鋳鋼又は鋳鉄からなる一体成形鋳造物である請求項１〜８の何れかに記載の鋼管杭の杭本体連結構造。
【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】
【公開番号】特開２０１０−１２７０２９（Ｐ２０１０−１２７０２９Ａ）
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０４１４３（Ｐ２００８−３０４１４３）
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（５９２０５０２８３）住金物産株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２８日（２００８．１１．２８）
【出願人】（５９２０５０２８３）住金物産株式会社 (10)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]