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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】6134430
(24)【登録日】2017年4月28日
(45)【発行日】2017年5月24日
(54)【発明の名称】鋼管継手装置
(51)【国際特許分類】
E02D 5/24 20060101AFI20170515BHJP
【ＦＩ】
E02D5/24 101
【請求項の数】6
【全頁数】17
(21)【出願番号】特願2016-204440(P2016-204440)
(22)【出願日】2016年10月18日
【審査請求日】2016年10月27日
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】511250976
【氏名又は名称】ウィング工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100130513
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 直也
(74)【代理人】
【識別番号】100074206
【弁理士】
【氏名又は名称】鎌田 文二
(74)【代理人】
【識別番号】100130177
【弁理士】
【氏名又は名称】中谷 弥一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100112575
【弁理士】
【氏名又は名称】田川 孝由
(72)【発明者】
【氏名】堀江 弘幸
(72)【発明者】
【氏名】岡本 祐介
【審査官】
西田 光宏
(56)【参考文献】
【文献】
特開２００１−２００５３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−２８２４６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−３１１１４４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−３１１１４５（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−３０３５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−３１９８７４（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−００３０２９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−３１１１４３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０５４４４２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１１−１６２９６３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０１２−１３２３０６（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００４−２９３２３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−３２９５３２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２０００−２６５４５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００５−０４８５８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開２００１−１８２０５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】
特開平１１−０３６２８５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）
Ｅ０２Ｄ ５／０８
Ｅ０２Ｄ ５／２４
Ｅ０２Ｄ ５／２８
Ｅ０２Ｄ ５／３０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
２つの鋼管（１ａ、１ｂ）をその端縁で突き合わせて接続する鋼管継手装置（Ａ）であって、
上記鋼管（１ａ、１ｂ）にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手（１０、２０）からなって、その雄雌継手（１０、２０）は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手（１０、２０）の嵌り合った両対向周面に雄雌継手（１０、２０）の径方向で対向する周溝（１４、２４）をそれぞれ形成し、その対向する両周溝（１４、２４）に係合駒（３０）を雄雌継手（１０、２０）の径方向に移動可能に装填し、
嵌り合って噛み合った上記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を上記係合駒（３０）に固定し、
その係合駒（３０）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没しており、
上記押し杆（４１、６０）の頭部は、上記嵌り合って噛み合った雄雌継手（１０、２０）の外側に位置する一方の継手（２０）の外側から引き抜き工具（６３）の引っ掛け係止部（６１）を有することを特徴とする鋼管の継手装置。
上記鋼管（１ａ、１ｂ）にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手（１０、２０）からなって、その雄雌継手（１０、２０）は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手（１０、２０）の嵌り合った両対向周面に雄雌継手（１０、２０）の径方向で対向する周溝（１４、２４）をそれぞれ形成し、その対向する両周溝（１４、２４）に係合駒（３０）を雄雌継手（１０、２０）の径方向に移動可能に装填し、
嵌り合って噛み合った上記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を上記係合駒（３０）に固定し、
その係合駒（３０）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没しており、
上記押し杆（４１、６０）の頭部は、上記嵌り合って噛み合った雄雌継手（１０、２０）の外側に位置する一方の継手（２０）の外側から引き抜き工具（６３）の引っ掛け係止部（６１）を有することを特徴とする鋼管の継手装置。
【請求項2】
２つの鋼管（１ａ、１ｂ）をその端縁で突き合わせて接続する鋼管継手装置（Ａ）であって、
上記鋼管（１ａ、１ｂ）にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手（１０、２０）からなって、その雄雌継手（１０、２０）は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手（１０、２０）の嵌り合った両対向周面に雄雌継手（１０、２０）の径方向で対向する周溝（１４、２４）をそれぞれ形成し、その対向する両周溝（１４、２４）に係合駒（３０）を雄雌継手（１０、２０）の径方向に移動可能に装填し、
上記係合駒（３０）は、上記雄雌継手（１０、２０）の全周に亘って位置されてその周方向で分割されており、その各分割係合駒片（３１）のそれぞれに対応して、嵌り合って噛み合った前記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その各貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を前記各分割係合駒片（３１）にそれぞれ固定し、
その各分割係合駒片（３１）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没しており、
上記各分割係合駒片（３１）の押し杆（４１、６０）先端の固定部から両側等距離に、各分割係合駒片（３１）の外面と上記外側の一方の継手（２０）の周溝（２４）の奥内面との間に各分割係合駒片（３１）を内側の他方の継手（１０）側に向かって押圧するバネ（３４）をそれぞれ設けたことを特徴とする鋼管の継手装置。
上記鋼管（１ａ、１ｂ）にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手（１０、２０）からなって、その雄雌継手（１０、２０）は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手（１０、２０）の嵌り合った両対向周面に雄雌継手（１０、２０）の径方向で対向する周溝（１４、２４）をそれぞれ形成し、その対向する両周溝（１４、２４）に係合駒（３０）を雄雌継手（１０、２０）の径方向に移動可能に装填し、
上記係合駒（３０）は、上記雄雌継手（１０、２０）の全周に亘って位置されてその周方向で分割されており、その各分割係合駒片（３１）のそれぞれに対応して、嵌り合って噛み合った前記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その各貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を前記各分割係合駒片（３１）にそれぞれ固定し、
その各分割係合駒片（３１）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没しており、
上記各分割係合駒片（３１）の押し杆（４１、６０）先端の固定部から両側等距離に、各分割係合駒片（３１）の外面と上記外側の一方の継手（２０）の周溝（２４）の奥内面との間に各分割係合駒片（３１）を内側の他方の継手（１０）側に向かって押圧するバネ（３４）をそれぞれ設けたことを特徴とする鋼管の継手装置。
【請求項3】
上記係合駒（３０）は、上記雄雌継手（１０、２０）の全周に亘って位置されてその周方向で分割されており、その各分割係合駒片（３１）のそれぞれに対応して、嵌り合って噛み合った前記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その各貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を前記各分割係合駒片（３１）にそれぞれ固定し、
その各分割係合駒片（３１）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没していることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の継手装置。
その各分割係合駒片（３１）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没していることを特徴とする請求項１に記載の鋼管の継手装置。
【請求項4】
２つの鋼管（１ａ、１ｂ）をその端縁で突き合わせて接続する鋼管継手装置（Ａ）であって、
上記鋼管（１ａ、１ｂ）にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手（１０、２０）からなって、その雄雌継手（１０、２０）は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手（１０、２０）の嵌り合った両対向周面に雄雌継手（１０、２０）の径方向で対向する周溝（１４、２４）をそれぞれ形成し、その対向する両周溝（１４、２４）に係合駒（３０）を雄雌継手（１０、２０）の径方向に移動可能に装填し、
上記係合駒（３０）は、上記雄雌継手（１０、２０）の全周に亘って位置されてその周方向で分割されており、その各分割係合駒片（３１）のそれぞれに対応して、嵌り合って噛み合った前記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その各貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を前記各分割係合駒片（３１）にそれぞれ固定し、
その各分割係合駒片（３１）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没しており、
上記各分割係合駒片（３１）の境界端部に外側の継手（２０）外面からビス（４４）をねじ込んで隣接する分割係合駒片（３１）を内側の継手（１０）の周溝（１４）奥面に押圧するようにしたことを特徴とする鋼管の継手装置。
上記鋼管（１ａ、１ｂ）にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手（１０、２０）からなって、その雄雌継手（１０、２０）は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、
上記雄雌継手（１０、２０）の嵌り合った両対向周面に雄雌継手（１０、２０）の径方向で対向する周溝（１４、２４）をそれぞれ形成し、その対向する両周溝（１４、２４）に係合駒（３０）を雄雌継手（１０、２０）の径方向に移動可能に装填し、
上記係合駒（３０）は、上記雄雌継手（１０、２０）の全周に亘って位置されてその周方向で分割されており、その各分割係合駒片（３１）のそれぞれに対応して、嵌り合って噛み合った前記雄雌継手（１０、２０）の内の外側に位置する一方の継手（２０）にその外面から前記周溝（２４）に通じる貫通孔（４２）を形成し、その各貫通孔（４２）に押し杆（４１、６０）を移動可能に貫通してその先端を前記各分割係合駒片（３１）にそれぞれ固定し、
その各分割係合駒片（３１）は、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合う時は、上記押し杆（４１、６０）の引き出しによって上記外側の一方の継手（２０）側の周溝（２４）内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手（１０、２０）が嵌り合った後は、前記押し杆（４１、６０）の押し込みによって他方の継手（１０）の周溝（１４）内に押されて両周溝（１４、２４）に亘って位置して雄雌継手（１０、２０）の軸方向の離反を阻止するとともに、前記押し杆（４１、６０）の頭部は貫通孔（４２）に没しており、
上記各分割係合駒片（３１）の境界端部に外側の継手（２０）外面からビス（４４）をねじ込んで隣接する分割係合駒片（３１）を内側の継手（１０）の周溝（１４）奥面に押圧するようにしたことを特徴とする鋼管の継手装置。
【請求項5】
上記各分割係合駒片（３１）の押し杆（４１、６０）先端の固定部から両側等距離に、各分割係合駒片（３１）の外面と上記外側の一方の継手（２０）の周溝（２４）の奥内面との間に各分割係合駒片（３１）を内側の他方の継手（１０）側に向かって押圧するバネ（３４）をそれぞれ設けたことを特徴とする請求項３又は４に記載の鋼管の継手装置。
【請求項6】
上記雄継手（１０）と係合駒（３０）又は各分割係合駒片（３１）の衝合縁の少なくとも一方を面取り（１５、３１ａ）したことを特徴とする請求項１又は請求項２乃至５の何れか一つに記載の鋼管の継手装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、鋼管の継手装置、例えば、杭基礎工事に用いられる鋼管杭等の鋼管継手装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、図１５に示すように、杭となる鋼管１ａ、１ｂを回転させつつ地中に圧入して埋め込む際、所定の深度まで到達させるために、圧入途中で施工を一時的に中止して鋼管１ａ、１ｂの接続が行われる。その鋼管の接続手段として現場での溶接が行われているが、その溶接には高度の技能を必要としたり、天候の影響を受けたりすることから、現場での無溶接方式の鋼管継手装置が提案されている（特許文献１〜４）。
【0003】
その鋼管継手装置は、通常、対の筒状雄雌継手１０、２０からなり、工場において、その一方の継手（例えば、雄継手）を鋼管の一端部に同一軸上に溶接するとともに、他方の継手（例えば、雌継手）を当該鋼管の他の端部に同一軸上に溶接し、施工現場においては、その雄雌継手を結合することによって２つの鋼管１ａ、１ｂを接続する。
【0004】
この対の雄雌継手からなる鋼管継手装置の一例として、対の雄雌継手をスプライン結合し、その結合した両継手をボルト止めしたものがある。このとき、雄雌継手の嵌り合った両対向面に周方向の溝をそれぞれ形成し、その溝に両溝に亘るストッパを嵌めてそのストッパを前記ボルト止めしたものもある（特許文献１、２等参照）。そのストッパを径変化自在なリング状部材で構成し、そのリング状部材をボルトのねじ込みによって拡縮径して両溝に亘らしたり、一方の溝内に退去したりするものもある（特許文献２ 請求項１、図面等参照）。また、他例として、対の雄雌継手を嵌め合うとともに上下方向の噛み合い結合とし、その雄雌継手の嵌り合った両対向面を横切るロックピンをねじ止めした鋼管継手装置もある（特許文献３、使用状態を示す参考図１、２参照）。
さらに、対の雄雌継手を上下方向で噛み合い結合し、その噛み合わせた部位の外周に連結部材を当ててボルト止めする鋼管継手装置もある（特許文献４、要約、図１〜図４等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００１−２４１０３８号公報
【特許文献2】特開平１１−３６２８６号公報
【特許文献3】意匠登録第１４６３５１６号公報
【特許文献4】特開２０１３−４０５３７号公報
【特許文献5】特開２０１４−７４４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記各鋼管継手装置はそれなりに有効であるが、ねじ締めによって雄雌継手の一体化を図っているものにあっては、その締め付け度合いによって一体化強度が左右され、有効な強度を得るための熟練が必要である。また、継手装置の外面には鋼管外周面から突出する部材があると、圧入の時の抵抗となる。このため、特許文献４の連結部材はその抵抗になる恐れがある。さらに、図１５に示すように、駅のホームＦにおける工事の場合、既設屋根Ｒ等の構築物があり、上空を高くとれないこと、杭１ａ、１ｂの周囲を広く掘削した場合の排土の移動搬出や埋め戻しの煩雑さ、終電から始発までの短時間工事の制約等、難しい工事となっている。この場合、大きなピットＰを形成することは困難であり、できるだけピットＰは小さくする必要があり、杭１ａ、１ｂの接続作業をその小さなピットＰ内で行うこととなる。このため、ボルト等の回転操作は煩雑であり、ピットＰ内の作業はできるだけ簡単にしたい。
【0007】
この発明は、以上の実状に鑑み、ワンタッチで雄雌継手を結合し得るようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題を達成するために、この発明は、雄雌継手の嵌り合った両対向面の間に係合駒を装填し、雄雌継手が嵌り合う時には、その係合駒が退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手が嵌り合った後は、その係合駒を容易に雄雌継手の間に位置させて両継手の軸方向の離反を阻止するようにしたのである。このようにすれば、係合駒によって雄雌継手の嵌め込み許容と離反阻止が行われるため、ワンタッチ接続継手装置と言えるものとなる。
【0009】
この発明の具体的な構成としては、２つの鋼管をその端縁で突き合わせて接続する鋼管継手装置であって、前記鋼管にそれぞれ溶接される対の筒状雄雌継手からなって、その雄雌継手は、筒軸方向で嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となり、雄雌継手の嵌り合った両対向周面に雄雌継手の径方向で対向する周溝をそれぞれ形成し、その対向する両周溝に係合駒を雄雌継手の径方向に移動可能に装填し、嵌り合って噛み合った雄雌継手の内の外側に位置する一方の継手にその外面から周溝に通じる貫通孔を形成し、その貫通孔に押し杆を移動可能に貫通してその先端を係合駒に固定し、その係合駒は、雄雌継手が嵌り合う時は、押し杆の引き出しによって外側の一方の継手側の周溝内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手が嵌り合った後は、押し杆の押し込みによって他方の継手の周溝内に押されて両周溝に亘って位置して雄雌継手の軸方向の離反を阻止するとともに、押し杆の頭部は貫通孔に没している構成としたのである。
【0010】
この構成においては、「貫通孔に押し杆を移動可能に貫通する」とは、ねじ込み等を含まず、押し杆をその軸方向に押したり、引いたりすることによって、貫通孔内を押し杆が移動する意であり、その押し杆を引き出して係止駒を外側の継手の周溝内に退去させ、その状態で、両継手を嵌め合わせて上下の鋼管を連結する。この状態は、雄雌継手の噛み合いによって連結した鋼管の軸心周りの一体化が担保される。その後、押し杆を押し込んで係止駒を内側の継手の周溝に向かって移動させて両周溝に亘る位置とする。この状態は、係合駒の雄雌継手の両周溝への嵌り込みによって連結した鋼管の上下方向の一体化が担保される。このとき、上記雄継手と係合駒の衝合縁の少なくとも一方を面取りしたものとすれば、雄雌継手の嵌合に伴って係合駒が雄継手の挿入端で押されて周溝内に入り込むため、前記嵌合が円滑になされる。また、押し杆が貫通孔に没しておれば、それを目視することにより、係合駒によって雄雌継手が上下方向において強固に一体化していることが確認できる。押し杆が貫通孔に没していなければ、ハンマ等で押し杆頭部を叩いて没した状態にして、係合駒によって雄雌継手が上下方向に一体になっている状態とする。
【0011】
押し杆の先端の係合駒への固定は、ねじ込みや、溶接、接着等の種々の手段を採用することができる。この押し杆の押し込みや引き出しは種々の工具を使用すれば良く、例えば、ハンマ、ペンチ等を使用する。このとき、押し杆の頭部には引き抜き工具の引っ掛け係止部を有するようにすれば、その係止部に引き抜き工具を引っ掛けて押し杆を引けば、係合駒も引かれて外側の継手の周溝内に収納することができる。このため、雌継手から雄継手を引き抜くことができ、上下の鋼管を外すことができる。このように、押し杆の押し込みや引き出しによって係合駒を周溝内において移動できるため、その作業は簡単であり、上記小さなピットＰ内においてもその作業は容易である。
【0012】
以上の構成において、上記係合駒の外面と、嵌り合って噛み合った外側に位置する継手の周溝の奥内面との間に係合駒を内側の継手側に向かって押圧するバネを設ければ、雌継手と雄継手の嵌め込みに伴ってそのバネが伸縮し、係合駒は、雄雌継手が嵌り合う時は、バネに抗した押し杆の引き出し等によって外側の継手側の周溝内に退去してその嵌り合いを許容し、雄雌継手が嵌り合った後は、バネの付勢力によって他方の周溝内に押されて両周溝に亘って位置して雄雌継手の軸方向の離反を阻止する。
【0013】
上記係合駒は、雄雌継手の上下方向の一体化を担保し得る限りにおいて、その周方向に任意の数を設ければ良く、そのとき、等間隔が好ましい。周溝は、その断面形状が丸形、楕円形、四角形等と任意であるが、係合駒が両周溝内を円滑に移動し得るように、雄雌継手の径方向は同じ形状で底面に至っているようにすることが好ましい。係合駒を分割した場合は、各分割係合駒片にそれぞれバネ及び押し杆を設けることは勿論である。雄雌継手の全周に亘って係合駒を装填すれば、雄雌継手の軸方向の離反阻止作用が全周に亘るようにすることができるため、雄雌継手の一体化強度が向上する。このとき、係合駒は分割されていると、溝に装填し易い利点がある。
上記各分割係合駒片の境界端部に外側の継手外面からビスをねじ込んで隣接する分割係合駒片を内側の継手の周溝奥面に押圧するようにすれば、各分割係合駒片が溝内で安定するため、雄雌継手の一体化強度も向上する。
【0014】
また、上記係合駒を外側に位置する継手の周溝に収まる縮径可能な（締まり勝手の）一つ割りのリングから構成することができる。この種のリングは、管継手のロックリングとして周知であり（特許文献５図２等参照）、雄雌継手の嵌合前において、外側継手の周溝にセット（装填）すれば、嵌合時には、そのリングを押し広げて前記周溝に退去させて嵌り合いを許容し、雄雌継手が嵌り合った後は、リングをその締まり勝手の復帰力により雄雌継手の両周溝に亘って位置するようにする。
【発明の効果】
【0015】
この発明は、以上のように構成したので、鋼管を作業性良く連結することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】この発明に係る鋼管継手装置の一実施形態によって鋼管を連結した状態の一部切欠き部分正面図
【図2A】同実施形態の斜視図
【図2B】同実施形態の正面図
【図2C】同実施形態の切断平面図
【図3】同実施形態の雄雌継手を離した状態の斜視図
【図4】同実施形態の雄雌継手の分解斜視図
【図5】同実施形態の雌継手への係合駒取付説明用部分斜視図
【図6A】同実施形態の雄継手の平面図
【図6B】同雄継手の正面図
【図6C】同雄継手の底面図
【図7A】同実施形態の雌継手の平面図
【図7B】同雌継手の正面図
【図7C】同雌継手の底面図
【図8A】同実施形態の作用説明用断面図
【図8B】同作用説明用断面図
【図8C】同作用説明用断面図
【図10】強度試験説明図
【図11】他の実施形態の係合駒（リング）を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は一例の（ａ）のＩ−Ｉ線断面図、（ｃ）は他例の同断面図
【図13】他の実施形態を示し、（ａ）は要部斜視図、（ｂ）、（ｃ）は同作用説明用要部断面図
【図14】同実施形態の作用説明図
【図15】駅ホームでの杭打ち作用説明用断面図
【発明を実施するための形態】
【0017】
この発明に係る鋼管継手装置の一実施形態を図１〜図９に示し、この実施形態の鋼管継手装置Ａも対の筒状雄継手１０と筒状雌継手２０とからなる。鋼管１ａ、１ｂ（総称符号：１）はＪＩＳ Ｇ ３４４４ 一般構造用炭素鋼鋼管（ＳＴＫ）やＪＩＳ Ａ ５５２５に規定する鋼管杭（ＳＫＫ）が使用され、この両継手１０、２０はその鋼管１に溶接可能な金属からなる。通常、鋼管杭は、外径：１６５．２ｍｍ以上のものを採用する。雄雌継手１０、２０の嵌り込み長さは連結強度を考慮して適宜に設定すれば良いが、例えば、継手外径：２７０ｍｍ前後の場合、９０ｍｍ程度とする。
【0018】
雄継手１０は、図３、図６Ａ〜６Ｄに示すように、上縁１１が全周に亘って欠如（切削）されてその外周面が鋼管１の内径とほぼ同一となっており、鋼管１（１ｂ）の一端に嵌めて溶接ａにより鋼管１に一体化される（図１参照）。このとき、鋼管１の外周面と雄継手１０の外周面は面一となって接続部にほぼ突起物がない状態となる。その上縁１１から下方の雄継手１０の外周面は下方に開口する凹部１２が周囲等間隔に形成され、その凹部１２の間が凸部（歯状部）１３となって、その凸部１３の裏面側は空洞になっている（図８Ａ参照）。この凹部１２（凸部１３）の数は任意であり、その間隔も等間隔でなくても良い。要は、連結された鋼管１、１に回転力を伝達し得る噛み合い力が担保されれば良い。嵌め合い部分の面取りは一方のみでも良い。
【0019】
凹部１２及び凸部１３が形成された雄継手１０の下方の外周面の中程に全周に亘る断面四角状の溝（周溝）１４が形成されており、その溝１４のさらに下方の下縁１５はその全周に亘ってＣカット（面取り）されている。この溝１４の筒軸方向の位置は、連結強度を考慮して実験などによって適宜に設定する。
【0020】
雌継手２０は、図３、図７Ａ〜図７Ｅに示すように、その上部全周に上方に開口する凹部２２が周囲等間隔に形成されて、その凹部２２の間が凸部（歯状部）２３となっている。この凹部２２及び凸部２３の数、間隔及び大きさ、深さは上記雄継手１０の凸部１３及び凹部１２と対応しており、雄継手１０の凸部１３が雌継手２０の凹部２２に、同凹部１２に同凸部２３がそれぞれ嵌り合って、噛み合いによりその軸心周りに一体となる（図２Ａ参照）。この嵌り合い・噛み合った雄雌継手１０、２０の外周面は面一となってほぼ突起物がない状態となる。雌継手２０の下縁２１も全周に亘って欠如（切削）されてその外周面が鋼管１の内径とほぼ同一となっており、鋼管１（１ａ）の一端に嵌めて溶接ａにより鋼管１に一体化される（図１参照）。このとき、雄継手１０と同様に、鋼管１の外周面と雌継手２０の外周面は面一となって接続部にほぼ突起物がない状態となる。
【0021】
雌継手２０の内面軸方向中程の全周に亘って断面四角状の溝（周溝）２４が形成されており、雌継手２０に雄継手１０が嵌められて両者１０、２０が一体になると、この溝２４は雄継手１０の溝１４に対応（対向）してほぼ段差のない一条の溝となる（図１、図２Ａ、図８Ｃ）。この溝２４の筒軸方向の位置も連結強度を考慮して実験などによって適宜に設定する。この溝２４及び上記溝１４に係合駒となる断面四角のジョイント（ロックリング）３０が嵌る。
ジョイント３０は、円環状をして、その内径が雄継手１０の溝１４の底内径と同一の鋼製リングを分割した分割片（分割係合駒片）３１からなる（図４参照）。このため、バネ等により径方向内側に押されて周方向の力が働くと、各分割片３１が相互に突っ張って円環状を維持する。その分割片３１の分割数は任意であり、同等間隔が好ましい。
【0022】
分割片３１は、図４に示すように、その内側上周縁がＣカット（面取り）３１ａされてその長さ方向（弧状方向）の中程にねじ孔３２が形成され、このねじ孔３２に雌継手２０の外面から押し杆となる皿ねじ４１が貫通孔４２を介してねじ込まれて、この皿ねじ４１によって雌継手２０に分割片３１が吊り下げ状態に支持される。また、分割片３１の前記ねじ孔３２の両側等距離には内面に開口しない孔３３が形成されており、この孔３３にコイルバネ３４が装填される。このコイルバネ３４を装填した状態で溝２４に分割片３１を嵌めるとともに、皿ねじ４１で分割片３１を引き込むと（雌継手２０の外側に引くと）、分割片３１はコイルバネ３４に抗して溝２４内に没する。この没した状態の分割片３１の内面と雌継手２０の内周面はほぼ面一又は没する状態となる。コイルバネ３４には、分割片３１を押圧するものであれば、円弧状板バネ等を採用し得る。板バネの場合、分割片３１の表面にその板バネを納める凹部を形成する。その板バネは、一枚ものでも良いが、対の円弧状バネをその凹部を対向したもの等を使用し得る。溝２４の底面（奥面）にコイルバネ３４又は板バネの受け孔を形成すれば、そのバネの位置決めが安定する。
【0023】
各分割片３１の境目に対応する雌継手２０の部分にはその外周面から溝２４内に至るねじ孔４３が形成されており、このねじ孔４３にすりわり付き止めネジ（イモネジ）４４等のねじ（ビス）をねじ込んで、隣接する分割片３１の対向する両端を押圧する。
【0024】
この実施形態の鋼管継手装置Ａは以上の構成であり、工場において、接続用鋼管１の一方１ｂの端（例えば、下端）に雄継手１０が溶接ａによって取付けられ、他方１ａの端（同上端）に雌継手２０が溶接ａによって取付けられる。なお、杭の先端となる鋼管杭の先にはオーガドリルやビット等を有する掘削具が取り付けられ、打ち込み用駆動機は雌継手２０に嵌って鋼管１に回転力及び掘削力を付与する態様のものが使用される。
【0025】
その雌継手２０は、図５に示すように、分割片３１をその両側の孔３３にコイルバネ３４を入れた状態で溝２４に嵌め、皿ねじ４１を孔４２を通して分割片３１のねじ孔３２にねじ込み固定して分割片３１が支持された状態とする。この分割片３１の支持は溝２４の全周に亘って行い、溝２４内全周にジョイント（係合駒）３０が装填された状態となっている。そのジョイント３０（分割片３１）の支持状態は、溝２４内にコイルバネ３４に抗して分割片３１が移動して没することが可能となっている。
【0026】
このため、打ち込まれた鋼管１ａにつぎの鋼管１ｂを継ぎ足す際、その先行の鋼管１ａ端の雌継手２０につぎ（後行）の鋼管１ｂ端の雄継手１０を嵌め込むと、図８Ａ→図８Ｂ→図８Ｃに示すように、雄継手１０の嵌り込みに伴って、ジョイント３０（各分割片３１）が溝２４内に後退して（没して）雄継手１０の嵌り込みを許容する（図８Ｂ）。このとき、雄継手１０下端のＣカット１５及び分割片３１の内側上周縁のＣカット３１ａによってその雄継手１０の嵌め込みに伴って分割片３１が周溝２４内に押されて円滑に後退するため、その嵌め込みも円滑である。雄継手１０下端のＣカット１５及び分割片３１の内側上周縁のＣカット３１ａは、少なくとも一方に形成すれば良く、すなわち、雄継手１０下端外側周縁及び分割片３１の内側上周縁のどちらか一方に形成したり、両者に形成したりすることができる。雄継手１０が押し込まれて、雄継手１０の溝１４が雌継手２０の溝２４に対応（対峙）すると、コイルバネ３４の付勢力によってジョイント３０（各分割片３１）が雄継手１０の溝１４内に嵌り込む。この嵌り込んだ状態は、各分割片３１が雄雌継手１０、２０の両溝１４、２４に亘ってぴったり嵌っており（図８Ｃ）、雄雌継手１０、２０の上下方向の離反を阻止する。
【0027】
このとき、皿ねじ４１は貫通孔４２に没して（皿ねじ４１の頭部頂面は雌継手２０の外周面上又はその面より内側にあって）、ジョイント３０が両周溝１４、２４に亘って雄雌継手１０、２０が上下方向に一体になっていることを確認できる。皿ねじ４１が貫通孔４２に没していなければ、ハンマ等で皿ねじ４１頭部を叩いて没した状態にして、ジョイント３０によって雄雌継手１０、２０が上下方向に一体になっている状態とする。このように、全ての皿ねじ４１が各貫通孔４２に没しておれば、それを目視することにより、ジョイント３０によって雄雌継手１０、２０が上下方向において強固に一体化していることが確認できる。
【0028】
また、この雄雌継手１０、２０が嵌り合った状態は、図２Ａ〜図２Ｃに示すように、雄雌継手１０、２０の凹部１２、２２と凸部１３、２３がピッタリ嵌り合っている。さらに、イモネジ４４を雌継手２０のねじ孔４３にねじ込んで、隣接する分割片３１の対向する両端を押圧する。この押圧によって、各分割片３１が雄継手１０の溝１４の底面に押し付けられ、溝１４、２４内にジョイント３０がしっかり固定されて雄雌継手１０、２０の上下方向が強固に一体化する。
【0029】
以上の作用により、図１に示すように、この雄雌継手１０、２０によって接続された鋼管１ａ、１ｂは、回転方向及び上下方向（離反方向）において一体化される。この状態で、上側の鋼管１ｂからの圧入を開始する。以後、同様な作用によって所要数の鋼管１を継ぎ足して所要長さの鋼管杭を打ち込む（圧入する）。
【0030】
図１に示すこの鋼管継手装置Ａによって径：２６７．４ｍｍの鋼管１を接続し、図１０に示すように、２点支持、２点載荷による単純梁曲げ試験を行ったところ、十分に使用に耐え得るものであることが確認できた。図中、Ｐは荷重、ｐ１、ｐ２、ｐ３は変位測定個所を示し、寸法単位はｍｍである。また、特許文献４で示す鋼管継手装置を、同一径、同一強さの鋼管１の接続に採用し、同様な試験を行ったところ、同一荷重の場合、この鋼管継手装置Ａの方が各変位測定個所の変位量が小さかった。
この試験結果は、この実施形態の鋼管継手装置Ａは、凹凸部１２、１３、２２、２３の噛み合いによる結合及びジョイント３０の溝１４，２４への強固な嵌め込みによって雄雌継手１０、２０が高い剛性をもって連結（接続）されていることによるものと考える。
【0031】
地中に打ち込んだ鋼管杭を抜く場合は、その杭を逆転するなどによって各鋼管１を地上に抜き出し、その各鋼管１、１の鋼管継手装置Ａにおいて、イモネジ４４を取り外し、皿ねじ４１をコイルバネ３４に抗して引き出し分割片３１を雌継手２０の溝２４内に後退させて雄継手１０の溝１４から退去させて、両継手１０、２０を離脱可能とし、その状態で、下側の鋼管１ａに対し上側の鋼管１ｂを引き離すことによって行う。
【0032】
上記実施形態の図８Ａの雌継手２０の溝２４全周に各分割片３１を嵌めた状態において、各分割片３１を円環状（図４参照）にしてその各分割片３１の端面で相互に突っ張らせて（ブリッジ状として）、溝２４から抜け出ないようにすることができる。このとき、イモネジ４４が分割片３１の押圧手段を構成することができ、コイルバネ３４は省略し得る。イモネジ４４は分割片３１の長さ方向中央部を押圧するものとすることができる。また、凹部１２、２２と凸部１３、２３の噛み合い構造は筒状雄雌継手の内面に形成しても良い。但し、実施形態のように、外周面に形成する方が回転トルクの伝達効率は良い。
【0033】
上記実施形態において、溝１４、２４は雄雌継手１０、２０の全周に形成せず、周囲に間欠的でも良く、その場合は、分割片３１もその分割された溝の大きさに対応させる。
【0034】
また、この鋼管継手装置Ａにおいて、両溝１４、２４に、図１１に示す、一つ割りのリング５０を嵌め、そのリング５０を押し広げて又は押し縮めて雄継手１０を雌継手２０に嵌めるようにすることができる。この場合、バネ等の押圧手段は不要となる。このリング５０は、周方向１箇所に開口５２を有する円形状であって、図１２（ａ）から同（ｂ）に示すように雌継手２０の溝２４に嵌めた状態で、雄雌継手１０、２０の嵌め込みに従い、拡径して溝２４に入り込み、やがて、締まり勝手の復帰力（復元力）により、両溝１４、２４に亘って溝１４にピッタリ入り込んで両継手１０、２０の上下方向を一体化する。一方、図１３（ａ）から同（ｂ）に示すように、雄継手１０の溝１４に嵌めた状態で、雄雌継手１０、２０の嵌め込みに従い、縮径して溝１４に入り込み、やがて、開き勝手の復帰力により、両溝１４、２４に亘って溝２４にピッタリ入り込んで両継手１０、２０の上下方向を一体化する。
【0035】
この実施形態においては、リング５０に設けた押し杆（皿ねじ）４１が貫通孔４２に没している状態（図１２（ｂ））を目視することによって、リング５０が雄雌継手１０、２０の周溝１４、２４に亘って嵌り、両継手１０、２０の上下方向の一体化を確認できる。一方、押し杆４１を引き出すことによって雌継手２０の周溝２４にリング５０を収めて雄継手１０を引き離すことができる。
【0036】
これらにおいて、雄雌継手１０、２０を一体化が維持できれば、リング５０は溝１４、２４にピッタリ嵌らなくても良い。また、リング５０を予め嵌める溝２４のリング５０の後スペース（溝底面側スペース）ｓにはゴム、バネ等からなる弾性体を充填して、両継手１０、２０が嵌り合った状態での溝１４、２４内のリング５０の心出しをして安定化を図ることができる。その心出しは、雌継手２０の外周面から溝２４に至るねじ（押し杆４１）によって行っても良い。そのねじは周囲等間隔に設ける。
【0037】
押し杆は、皿ねじ４１以外にジョイント３０やリング５０を押したり引いたりし得る棒状体であれば、その態様は任意であり、例えば、図１３に示しように、円環状係止部６１を有するピン６０とし得る。このピン６０はジョイント３０（係合駒片３１）やリング５０に溶接、接着やねじ込み等によって固定する。このピン６０は、同図（ｂ）に示すように、ジョイント３０やリング５０が両周溝１４、２４に亘って納まった際、その環状係合部６１をなす頭部が貫通孔４２内に没するようにする。この係止部６１を有するピン（押し杆）６０は、図１４に示すように、フックを有する引き抜き工具６３によってその頭部６１を引っ掛けて引くことができる。
【0038】
なお、上記噛み合いには、スプライン結合も含まれ、上記の実施形態は圧入式鋼管杭の場合であったが、この発明は、打撃式鋼管杭や掘削式鋼管杭等の種々の杭用鋼管の接続用として使用し得ることは勿論である。また、上記各実施形態においては、雌継手２０を下側（先行）鋼管１ａに、雄継手１０を上側（後行）鋼管１ｂに溶接取付けしたが、雌継手２０を上側（後行）鋼管１ａに、雄継手１０を下側（先行）鋼管１ｂに溶接取付けすることができる。
さらに、鋼管杭に限らず、この発明は各種の鋼管の継手として採用し得る。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0039】
Ａ 鋼管継手装置１０ 鋼管継手装置の雄継手
１１ 同雄継手の上縁
１２ 同雄継手の凹部
１３ 同雄継手の凸部
１４ 同雄継手の溝（周溝）
１５ 同雄継手の下縁
２０ 鋼管継手装置の雌継手
２１ 同雌継手の下縁
２２ 同雌継手の凹部
２３ 同雌継手の凸部
２４ 同雌継手の溝（周溝）
３０ 係合駒（ジョイント）
３１ 係合駒の分割片
３２ 分割片のねじ孔
３３ 分割片のバネ孔
３４ コイルバネ
４１ 皿ねじ（押し杆）
４４ イモネジ
５０ 一つ割りリング（係合駒）
６０ ピン（押し杆）
６１ ピンの係止部
６３ 引き抜き工具
【要約】
【課題】杭用鋼管を作業性良く連結する。【解決手段】２つの鋼管を突き合わせて接続する継手装置Ａであり、筒状雄雌継手１０、２０からなって、その雄雌継手は、嵌り合って噛み合いによってその軸心周りに一体となる。雄雌継手の嵌り合った両対向面に周溝１４、２４をそれぞれ形成し、その溝内に等分割された係合駒３０（分割片３１）を雄雌継手の径方向に移動可能に装填する。係合駒は、雄雌継手が嵌り合う時には、一方の溝２４内に退去してその嵌り合いを許容し、嵌り合った後は、コイルバネ３４によって他方の溝１４内に押されて両溝に亘り位置して雄雌継手の軸方向の離反を阻止する。係合駒の分割片３１は、皿ねじ４１に支持され、各分割片の境界端部にはイモネジ４４がねじ込まれて隣接する分割片を溝底面に押圧し、溝内に係合駒がしっかり固定されて雄雌継手の上下方向が強固に一体化する。
【選択図】図４