特許 6911270 接合構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6911270

(24)【登録日】2021年7月12日

(45)【発行日】2021年7月28日

(54)【発明の名称】接合構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/24 20060101AFI20210715BHJP

   E02D 5/28 20060101ALI20210715BHJP

   F16B 7/18 20060101ALI20210715BHJP

   E04B 1/58 20060101ALN20210715BHJP

【ＦＩ】

   E02D5/24 101

   E02D5/28

   F16B7/18 A

   !E04B1/58 503H

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-74505(P2017-74505)

(22)【出願日】2017年4月4日

(65)【公開番号】特開2017-190666(P2017-190666A)

(43)【公開日】2017年10月19日

【審査請求日】2020年2月19日

(31)【優先権主張番号】特願2016-77152(P2016-77152)

(32)【優先日】2016年4月7日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000227593

【氏名又は名称】日之出水道機器株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100123319

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 武彦

(74)【代理人】

【識別番号】100175190

【弁理士】

【氏名又は名称】大竹 裕明

(72)【発明者】

【氏名】永田 誠

(72)【発明者】

【氏名】橋本 徹

(72)【発明者】

【氏名】谷 陽介

【審査官】 松本 泰典

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５３−１３７９５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭４９−０７６１６１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５７−１８６７０６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭５２−１３５９１８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４５２３７８０（ＵＳ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０３６２５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０７６７３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０２２８０７０２（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 特開平１１−１６６５１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６３８９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第５３２９４１９（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ５／２４

Ｅ０２Ｄ ５／２８

Ｆ１６Ｂ ７／１８

Ｅ０４Ｂ １／５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

端部に開口部を有する棒状体に他の部材を接合するための接合構造であって、
前記開口部の内周面に沿う当接面部を有し、前記当接面部が前記内周面に接する状態で前記開口部の縁沿いに配置される第１部材と、
前記第１部材に係合され、前記当接面部が前記内周面に密着する方向へ前記第１部材を押圧する押圧面部を有する第２部材と、を備え、
前記開口部の外周面には、前記開口部の開口端に連なる部分が周方向に沿って窪んだ窪みが設けられており、
前記開口部の内周面には、前記窪みに対応する部分が周方向に沿って突出した凸部が設けられており、
前記当接面部には、前記凸部に沿う凹部が設けられており、
前記接合構造は、前記窪みを覆うように配置される管状の第３部材を更に備える、
接合構造。

【請求項2】

前記第１部材は、前記開口部の縁沿いに２以上配置される部材である
請求項１に記載の接合構造。

【請求項3】

前記押圧面部は、前記第２部材の先端方向に向けて縮径するテーパ状である、
請求項１または２に記載の接合構造。

【請求項4】

前記第２部材は、前記第１部材へ係合された状態において前記開口部の外側に位置する箇所に、互いに平行な少なくとも一対の平坦面を有するくびれ部または鍔部を有する、
請求項１から３の何れか一項に記載の接合構造。

【請求項5】

前記第２部材は、前記第２部材の先端方向に向けて形成される雄ネジ部を有しており、
前記第１部材は、前記開口部の縁沿いに配置された状態で前記雄ネジ部に螺合される雌ネジ部を有する、
請求項１から４の何れか一項に記載の接合構造。

【請求項6】

前記他の部材とは、端部に開口部を有しており、前記棒状体である第１棒状体とは別体の第２棒状体であり、
前記第２部材は、前記第１棒状体と前記第２棒状体の各第１部材に係合されて前記第１棒状体と前記第２棒状体を接合する部材であり、前記第１棒状体側に設けられる前記雄ネジ部である第１雄ネジ部と、前記第２棒状体側に設けられる前記雄ネジ部である前記第２雄ネジ部とを有し、
前記第１雄ネジ部は、前記第２雄ネジ部と逆向きのネジ山を有する、
請求項５に記載の接合構造。

【請求項7】

前記第１部材は、前記開口部に挿入される際の前記凸部への干渉を抑制する薄肉部を有する、
請求項１から６の何れか一項に記載の接合構造。

【請求項8】

前記第１部材は、前記棒状体の端部にある開口部の端面に沿うフランジ部を有する、
請求項１から７の何れか一項に記載の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋼管杭等の端部に開口を有する棒状体に他の部材を接合するための接合構造に関する。

【背景技術】

【0002】

土木や建築の分野では、構造物を建設する際に基礎の構築が行われる。構造物を支える基礎としては、例えば、現場でコンクリートを打設して構築するものや、既製の杭を地盤に貫入して構築するものがある。コンクリートを打設する場合、大量の掘削残土が発生するという問題のほか、コンクリートを打設した後の養生に時間を要するため、基礎の施工を開始してから構造物の建設開始に至るまでに時間がかかるという問題がある。そこで、近年では、掘削残土の抑制や、施工時間の短縮、早期の建設開始が可能な鋼管杭等の各種杭が多用され、各種の改良を施したものが提案されている（例えば、特許文献１−２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第５３２９４１９号公報

【特許文献2】特開２０１３−１６３８９０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

構造物を支える杭は、適正な支持力を発揮することが求められる。杭の支持力を向上する方策としては、例えば、杭を長尺化することが考えられる。杭を長尺化すれば、大規模な構造物を支える支持力を得ることが可能である。しかし、杭の長さは、輸送する際の輸送手段の都合や、その他各種の要因によって制限される場合がある。そこで、例えば、鋼管杭を使う現場では、杭と鋼管とを、溶接によって接合したり、継手部材を使って連結したりする試みも行われているが、前者の溶接作業は天候に左右され、また、後者の継手は連結する部分の外周面に取り付けられた継手部材が杭を貫入する際の障害になる可能性がある。

【0005】

そこで、本願は、溶接作業を必要とせず、また、杭等の棒状体の外周面に何らの部材も取り付けることなく当該棒状体を他の部材に接合可能な接合構造を開示する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するため、本発明は、棒状体の開口部の内周面に沿う当接面部を有する第１部材を開口部の縁沿いに配置した状態で、第１部材を押圧する押圧面部を有する第２部材を第１部材に係合することにした。

【0007】

詳細には、本発明は、端部に開口部を有する棒状体に他の部材を接合するための接合構造であって、開口部の内周面に沿う当接面部を有し、当接面部が内周面に接する状態で開口部の縁沿いに配置される第１部材と、第１部材に係合され、当接面部が内周面に密着する方向へ第１部材を押圧する押圧面部を有する第２部材と、を備え、開口部の内周面には、凸部が設けられており、当接面部には、凸部に沿う凹部が設けられている。

【0008】

このような接合構造においては、まず、第１部材が棒状体の端部の開口部に挿入された後に第２部材が開口部内の第１部材に係合されるので、第１部材が棒状体の開口部の内周面に押圧された状態になる。よって、第１部材が開口部の内周面に密着係合した状態とな
る。また、第１部材が開口部に挿入され、第２部材も開口部内の第１部材に係合されるので、当該接合構造を構成する部材は基本的に全て開口部に収めることが可能であり、溶接作業はもとより、棒状体の外周面に何らの部材も取り付ける必要なく、棒状体を他の部材に接合可能となる。

【0009】

なお、第１部材は、開口部の縁沿いに２以上配置される部材であってもよい。上記接合構造にこのような第１部材が用いられていれば、各第１部材が開口部の内周面に押圧されるので、当該接合構造を構成する部材が棒状体に強固に接合される。

【0010】

また、押圧面部は、第２部材の先端方向に向けて縮径するテーパ状であってもよい。押圧面部がこのようなテーパ状であれば、くさび効果により、第１部材の当接面部が棒状体の内周面に強く押圧されるので、上記接合構造を構成する部材が棒状体に強固に接合される。

【0011】

また、第２部材は、第１部材へ係合された状態において開口部の外側に位置する箇所に、互いに平行な少なくとも一対の平坦面を有するくびれ部または鍔部を有するものであってもよい。上記接合構造にこのような第２部材が用いられていれば、第２部材を工具を使用して第１部材に強固に係合することが可能となる。

【0012】

また、第２部材は、第２部材の先端方向に向けて形成される雄ネジ部を有しており、第１部材は、開口部の縁沿いに配置された状態で雄ネジ部に螺合される雌ネジ部を有していてもよい。上記接合構造にこのような第１部材および第２部材が用いられていれば、第２部材を回すだけで第１部材に強固に係合することが可能となる。

【0013】

また、他の部材とは、端部に開口部を有しており、棒状体である第１棒状体とは別体の第２棒状体であり、第２部材は、第１棒状体と第２棒状体の各第１部材に係合されて第１棒状体と第２棒状体を接合する部材であり、第１棒状体側に設けられる雄ネジ部である第１雄ネジ部と、第２棒状体側に設けられる雄ネジ部である第２雄ネジ部とを有し、第１雄ネジ部は、第２雄ネジ部と逆向きのネジ山を有するものであってもよい。上記接合構造にこのような第１部材および第２部材が用いられていれば、第２部材の各雄ネジ部を第１棒状体と第２棒状体の各第１部材に入れた状態で第２部材を回すだけで各雄ネジ部が同時に螺合し、第１棒状体と第２棒状体を短時間で接合することができる。

【0014】

また、第１部材は、開口部に挿入される際の凸部への干渉を抑制する薄肉部を有していてもよい。上記接合構造にこのような第１部材が用いられていれば、棒状体の開口部に第１部材を挿入係合することが容易となる。

【0015】

また、第１部材は、棒状体の端部にある開口部の端面に沿うフランジ部を有するものであってもよい。上記接合構造にこのような第１部材が用いられていれば、第１部材を開口部へ容易に配置できるので、第１部材に第２部材を係合することが容易となる。

【0016】

また、開口部の内周面には、凸部が設けられており、第１部材の当接面部には、凸部に沿う凹部が設けられているため、第１部材の凹部が開口部の内周面の凸部に係合するので、第１部材が第２部材によって内周面へ押圧された状態においては第１部材の開口部からの離脱が構造的に不可能となり、棒状体との接合部分が強固になる。

【0017】

また、開口部の外周面には、開口部の開口端に連なる部分が周方向に沿って窪んだ窪みが設けられており、開口部の内周面には、窪みに対応する部分が周方向に沿って突出した凸部が設けられているものであってもよい。例えば、棒状体として、開口部の外周面に凸部が設けられていないストレート鋼管等を用いた場合であっても、汎用の鋼管縮径装置等
を用いることにより、工場または施工現場において比較的容易に、外周面の開口端に連なる部分に、周方向に沿った窪みを形成できる。したがって、この接合構造によれば、低コストで簡単に、棒状体と第１部材とを強固に接合できる。

【0018】

また、接合構造は、窪みを覆うように配置される管状の第３部材を更に備えるものであってもよい。この接合構造によれば、管状の第３部材が、開口部の外周面の窪みを覆うように配置されているため、棒状体と第１部材とを引き離す方向の力（引張応力）が作用した場合であっても、第１部材の当接面部の凹部が、開口部の内周面の凸部を変形（拡径）させることを抑制できる。このため、当接面部の凹部が内周面の凸部に引っ掛かった密着状態を維持できる。したがって、引張応力に対する耐力を向上させることができる。

【0019】

また、本発明は、端部に開口部を有する棒状体に他の部材を接合するための接合構造であって、開口部の内周面に沿う当接面部を有し、当接面部が内周面に接する状態で開口部の縁沿いに配置される第１部材と、第１部材に係合され、当接面部が内周面に密着する方向へ第１部材を押圧する押圧面部を有する第２部材と、を備え、棒状体は、開口部の内周面に凸部が設けられていない直管であってもよい。

【発明の効果】

【0020】

上記の接合構造であれば、溶接作業を必要とせず、また、杭等の棒状体の外周面に何らの部材も取り付けることなく当該棒状体を他の部材に接合可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、実施形態に係る接合構造の部材を示した図である。

【図2】図２は、第１部材と第２部材の使用方法を示した図である。

【図3】図３は、段付き鋼管同士の接合状態を示した図である。

【図4】図４は、第２部材が２つの第１部材を押圧している状態を示した図である。

【図5】図５は、第２部材の変形例を示した第１の図である。

【図6】図６は、第２部材の変形例を示した第２の図である。

【図7】図７は、第２実施形態に係る接合構造を示した図である。

【図8】図８は、第３実施形態に係る接合構造を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本願発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す実施形態は、本願発明の一態様であり、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。

【0023】

図１は、実施形態に係る接合構造の部材を示した図である。実施形態に係る接合構造では、図１に示すように、円筒状の部材を間隔を置いて半割りにしたような形態の部材である第１部材１０と、中央部が膨らんだ棒のような形態の部材である第２部材２０とが用いられる。

【0024】

第１部材１０の外面側には、接合対象の棒状体が端部に有する開口部の内周面に沿う当接面部１１が形成されている。このため、本願でいう「棒状体」が中空の鋼管である場合、第１部材１０の当接面部１１は、鋼管の内周面を形成する円と略同一半径の円弧状となる。

【0025】

また、本実施形態では、地盤への付着耐力を向上させる目的で外周面に離隔的に窪みを設けたいわゆる段付き鋼管を本願でいう「棒状体」の一例とし、それらの接合構造を以下に例示する。このため、当接面部１１には、段付き鋼管の端部にある開口部の内周面に突出する凸部に沿う凹部１２が設けられている。段付き鋼管の内周面に突出する凸部は、段付き鋼管の外周面に形成される窪みに対応して存在する。しかし、第１部材１０は、段付
き鋼管の内周面に突出する凸部に沿う凹部１２が当接面部１１に設けられているものに限定されるものではない。即ち、本願でいう「棒状体」は、開口部の外周面に離隔的に窪みを設けたタイプの段付き鋼管に限るものではなく、開口部の外周面に連続的に窪みを設けたタイプの段付き鋼管、斜め段付き鋼管、ディンプル鋼管等の他の窪み付き鋼管等であってもよく、開口部の外周面に窪みを設けないいわゆる直管（ストレート鋼管）等であってもよく、第１部材１０の当接面部１１は、接合対象の棒状体の端部にある開口部の内周面に応じた適宜の形状にすることができる。また、本願でいう「凸部」は、例えば、鋼管の造管ラインにおいて、適当な押圧手段により開口部の外周面を押圧して窪み（段）を成形することで形成してもよく、汎用の鋼管縮径装置等を用いて鋼管の適当な個所を縮径することにより形成してもよく、鋼管の内周面に鋼片を溶接により取り付けたり、溶接ビードを成形したりすることで形成してもよい。鋼片や溶接ビードは、内周面側に突出するように鋼管の開口端に取り付けられていてもよい。

【0026】

また、第１部材１０の内面側には、第２部材２０の中央部付近に形成されている押圧面部２１に対応する形状の面である被押圧面部１３と、第２部材２０の端部に形成されている雄ネジ部２２に螺合される雌ネジ部１４とが形成されている。また、第１部材１０には、段付き鋼管の開口部に挿入される際の凸部への干渉を抑制して挿入を容易にするための薄肉部１５が設けられている。薄肉部１５は、第１部材１０の挿入方向側（図１の紙面における下方向側）を斜めに切り欠いた薄肉の部位である。また、第１部材１０には、段付き鋼管の端面に係止するフランジ部１６が設けられている。

【0027】

第２部材２０は、上述した押圧面部２１と雄ネジ部２２の他、第２部材２０の中央部にくびれ部２３を有する。くびれ部２３には、互いに平行な一対の平坦面２４が３組形成されており、雄ネジ部２２を第１部材１０の雌ネジ部１４に螺合するための工具（スパナ等）を嵌めることが可能なようになっている。また、第２部材２０に設けられている上述の押圧面部２１は、第２部材２０の先端方向に向けて徐々に縮径するテーパ状である。また、本実施形態では、段付き鋼管同士を接合する接合構造の部材を例示するため、押圧面部２１や上述の雄ネジ部２２が第２部材２０の軸線の中間を境にして両端側に形成されている。

【0028】

第１部材１０と第２部材２０は、以下のように用いられる。図２は、第１部材１０と第２部材２０の使用方法を示した図である。第１部材１０と第２部材２０を使って段付き鋼管３０同士を接合する際は、まず、２本の段付き鋼管３０のうち一方の段付き鋼管３０の端部の開口部３１に２つの第１部材１０を挿入する。そして、２つの第１部材１０を、各第１部材１０の当接面部１１が開口部３１の内周面３２に接する状態で開口部３１の縁沿いに配置する（図２（Ａ）を参照）。なお、第１部材１０は、円筒状の部材を間隔を置いて半割りにしたような形態であるので、窪み３３に対応して段付き鋼管３０の内周面３２に突出する凸部と干渉することなく開口部３１に挿入することができる。また、第１部材１０は、段付き鋼管３０の端部にフランジ部１６で係合させることができるが、フランジ部１６を設けない場合や、後述する２本の段付き鋼管３０同士を接合する際の他方の段付き鋼管３０の下端部の開口部３１に第１部材１０を配置する場合には、段付き鋼管３０の内周面３２に接着剤やボルト等で仮固定してもよい。

【0029】

次に、第２部材２０の両端部に形成されている２つの雄ネジ部２２のうちの一方を開口部３１内へ差し込む（図２（Ｂ）を参照）。そして、雄ネジ部２２が第１部材１０の雌ネジ部１４に螺合する方向へ第２部材２０または段付き鋼管３０を回す（図２（Ｃ）を参照）。雄ネジ部２２が雌ネジ部１４に螺合する方向へ第２部材２０または段付き鋼管３０を更に回し続けると、やがて第２部材２０の押圧面部２１が第１部材１０の被押圧面部１３に接触する。押圧面部２１が被押圧面部１３に接触したらくびれ部２３に工具（スパナ等）を嵌めて第２部材２０を更に増し締めすることにより、第２部材２０は、第１部材１０
に係合された状態になり、テーパ状の押圧面部２１によるくさび効果で、第１部材１０の当接面部１１が段付き鋼管３０の内周面３２に密着係合された状態になる（図２（Ｄ）を参照）。

【0030】

図３は、段付き鋼管３０同士の接合状態を示した図である。また、図４は、第２部材２０が２つの第１部材１０を押圧している状態を示した図である。図２（Ａ）から図２（Ｄ）までの各図を用いて説明した上記一連の手順を一方の段付き鋼管３０について実施した後、同様に２つの第１部材１０を開口部３１に挿入した他方の段付き鋼管３０を、一方の段付き鋼管３０の端部から突出する第２部材２０の雄ネジ部２２に螺合させることにより、２本の段付き鋼管３０同士を接合する接合構造１が完成する。図３を見ると明らかなように、本実施形態に係る接合構造１においては、押圧面部２１が被押圧面部１３に接触した状態で第２部材２０が更に増し締めされ、段付き鋼管３０の縁沿いに配置された第１部材１０に第２部材２０が係合された状態になっているので、第１部材１０の当接面部１１に設けられている凹部１２と段付き鋼管３０の内周面３２の凸部３４とが係合した状態になっている。凸部３４は、段付き鋼管３０の外周面３７にある窪み３３に対応して内周面３２に突出した部分である。そして、図３を見ると明らかなように、第１部材１０の雌ネジ部１４に雄ネジ部２２が螺合している第２部材２０を回して螺合を緩め、第２部材２０を開口部３１から取り外さない限り、凹部１２と凸部３４との係合状態は解除されない。したがって、本実施形態の接合構造１であれば、溶接作業を必要とせず、また段付き鋼管３０の外周面３７に何らの部材も取り付けることなく、段付き鋼管３０同士を接合可能となる。

【0031】

なお、後述する図５等に示すように、第２部材２０の両端部にある雄ネジ部２２はネジ山の向きが互いに逆方向となっていてもよい。この形態の第２部材２０であれば、２本の段付き鋼管３０を接合する場合、上述した図２（Ａ）から図２（Ｄ）までの各図の手順を２回繰り返すのではなく、例えば、各段付き鋼管３０の端部にある開口部３１それぞれに２つの第１部材１０を挿入した後に第２部材２０の各雄ネジ部２２を入れた状態で第２部材２０を回すだけで各雄ネジ部２２が同時に螺合し、２本の段付き鋼管３０を短時間で接合することができる。なお、この場合に各段付き鋼管３０に配置する第１部材１０は、第２部材２０の両端部にある雄ネジ部２２に対応させて、雌ネジ部１４のネジ山の向きが互いに逆方向となっているものを使用する。しかし、第２部材２０は、２つある雄ネジ部２２のネジ山の向きが互いに逆方向となっているものに限定されない。第２部材２０に２つある雄ネジ部２２は、図１から図３に示すように、ネジ山の向きが互いに同じ方向となっていてもよい。

【0032】

ところで、第２部材２０は、以下のように変形することも可能である。図５は、第２部材２０の変形例を示した第１の図である。第２部材２０は、例えば、図５（Ａ）に示すようにくびれ部２３が省略されていてもよいし、図５（Ｂ）に示すようにくびれ部２３の平坦面２４が省略されていてもよいし、また、図５（Ｃ）に示すようにくびれ部２３に代えて鍔部２５に平坦面２４が形成されていてもよい。特に、くびれ部２３の代わりに鍔部２５があれば、段付き鋼管３０の端部が鍔部２５に当接する状態となるので、本実施形態の接合構造１によって互いに接合される２本の段付き鋼管３０に加わる力を、より効率的に伝達することができる。

【0033】

また、本実施形態の接合構造１は、端部に開口部を有する棒状体と他の部材との接合に適用可能であり、上記のような段付き鋼管３０同士の接合に限られない。図６は、第２部材２０の変形例を示した第２の図である。第２部材２０は、例えば、図６（Ａ）に示すように、第２部材２０が雄ネジ部２２と押圧面部２１を１つずつしか有しておらず、雄ネジ部２２と押圧面部２１が設けられていない部分に、地上に設置されるポール等の様々な工作物を接合するためのフランジ２６が設けられていてもよいし、ボルト、アンカー、その
他各種の接合手段が設けられていてもよい。また、第２部材２０は、例えば、図６（Ｂ）に示すように、尖頭状の杭先端部２７が設けられていてもよいし、或いは、螺旋状の杭先端部やその他各種のものが設けられていてもよい。

【0034】

また、本実施形態の接合構造１は、段付き鋼管３０の接合に限られない。本実施形態の接合構造１は、例えば、段付き鋼管３０のように外周面が窪んでおらず、端部付近の内周面に凸部が設けられているだけのような中空の鋼管の接合に適用されてもよいし、端部のみを凹状の開口部にして内周面に凸部を設けた全体的に非中空の棒状体の接合に適用されてもよいし、上述した第１部材１０と第２部材２０との組み合わせにより接合可能なその他のあらゆる棒状体の接合に適用可能である。

【0035】

また、本実施形態の接合構造１は、段付き鋼管３０の凸部３４のように、端部付近の内周面において周方向に沿って突出した凸部を有する棒状体の接合に限られない。本実施形態の接合構造１は、例えば、外周面に斜めの窪みを形成したいわゆる斜め段付き鋼管のように、内周面に突出する斜めの凸部を有する杭その他の棒状体の接合に適用可能である。また、本実施形態の接合構造１は、例えば、いわゆるディンプル鋼管のように、外周面に点在するように離散的に形成した凹部によって内周面に突出する凸部や、円環状に突設された凸部、波打つように形成された多段の凸部、その他の様々な形状の凸部を端部付近の内周面に有する棒状体の接合に適用可能である。また、本実施形態の接合構造１は、全体的に円筒状の外観を有する棒状体の接合に限定されるものでなく、例えば、角柱状の外観を有する棒状体の接合に適用可能である。

【0036】

また、本実施形態の接合構造１は、テーパ状である押圧面部２１を有する第２部材２０を用いたものに限定されない。本実施形態の接合構造１は、寸法精度の高い棒状体を接合対象とし、精密に加工された第１部材１０と第２部材２０によって構成される場合、被押圧面部１３と押圧面部２１とが省略されてもよい。

【0037】

また、本実施形態の接合構造１は、円筒状の部材を間隔を置いて半割りにしたような形態の第１部材１０で構成されているが、このような第１部材１０を用いたものに限定されない。本実施形態の接合構造１は、円筒状の部材を３分割にしたような形態の第１部材１０が用いられ、棒状体の端部にある開口部に第１部材１０を３つ用いたものであってもよいし、円筒状の部材を４つ以上に分割したような形態の第１部材１０が用いられてもよい。

【0038】

本実施形態の接合構造１は、接合された段付き鋼管３０を杭として地盤に貫入する場合、打撃等によって貫入する工法が好ましいが、例えば、雄ネジ部２２と雌ネジ部１４の螺合部分を接着剤等で強固に接合したり、第２部材２０の両端部にある雄ネジ部２２のネジ山の向きを互いに同じ方向に形成し、回転によって第２部材２０が更に増し締めされるようにしたりすれば、回転させながら貫入する工法にも適用可能である。なお、地盤に回転や打撃によって貫入する以外の工法としては、例えば、掘削用ビット等を使用して下穴を掘削した後、掘削部分に杭を設置してセメントを流し込む工法等が挙げられる。

【0039】

以下、第２実施形態について説明する。図７は、第２実施形態に係る接合構造を示した図である。本第２実施形態に係る接合構造１Ａは、図７に示すように、第１部材１０と、第２部材２０と、棒状体３０の後述する縮径部３６を覆うように配置される管状の第３部材４０とを備える。なお、以降の実施形態において、第１実施形態と共通の構成については共通の符号を付して説明を省略する。

【0040】

本例の棒状体３０は、中空の胴部３５と、胴部３５の管径を縮小させた縮径部３６とを有する。縮径部３６は、棒状体３０の開口部３１の開口端３１ｅに連なる位置に設けられ
ており、工場または施工現場において、例えば、ストレート鋼管または段付き鋼管の端部を、汎用の鋼管縮径装置等を用いて縮径することにより形成可能である。以下、本実施形態において、縮径部３６を有する棒状体３０を段付き鋼管３０と称する。縮径部３６は、開口部３１の外周面３７において開口端３１ｅに連なる部分３６Ａが周方向に沿って連続的に窪んだ窪み３３と、開口部３１の内周面３２において窪み３３に対応する部分が周方向に沿って連続的に突出した凸部３４とを有する。すなわち、本例の凸部３４は、第１実施形態と異なり、開口部３１の開口端３１ｅに連なる（接する）位置に形成される。この接合構造１Ａは、窪み３３を覆うように配置される管状（リング状）の第３部材４０を更に備える。第３部材４０の一例は、段付き鋼管３０の胴部３５とほぼ同等の管径および管厚を有する鋼管である。第３部材（鋼管）４０は、段付き鋼管３０の窪み３３に被せて配置されることで、補剛管（二重鋼管）４０として機能する。以下、第３部材４０を補剛管４０と称する。なお、本例の第２部材２０は、図５（Ａ）に示すくびれ部２３が省略されたタイプの第２部材２０である。

【0041】

第１部材１０、第２部材２０および補剛管４０を用いて段付き鋼管３０同士を接合する際には、まず、第１部材１０を一方の段付き鋼管３０の開口部３１に挿入し、当接面部１１が開口部３１の内周面３２に接するように配置する。次に、第２部材２０の一方の雄ネジ部２２と第１部材１０の雌ネジ部１４とを締め付ける。これにより、第２部材２０の押圧面部２１によるくさび効果で、第１部材１０の当接面部１１が開口部３１の内周面３２を押圧し、当接面部１１の凹部１２が内周面３２の凸部３４に引っ掛かった状態で密着する。次に、他方の段付き鋼管３０の開口部３１に別の第１部材１０を挿入し、当該他方の段付き鋼管３０の窪み３３を覆うように補剛管４０を嵌め込んだ状態で、第２部材２０の他方の雄ネジ部２２と当該別の第１部材１０の雌ネジ部１４とを締め付ける。これにより、２本の段付き鋼管３０の両方の窪み３３を補剛管４０により覆った状態で、段付き鋼管３０同士を接合できる。

【0042】

この接合構造１Ａによれば、第２部材２０の押圧面部２１によるくさび効果で、第１部材１０の当接面部１１が開口部３１の内周面３２を押圧し、当接面部１１の凹部１２が内周面３２の凸部３４に引っ掛かった状態で密着するため、段付き鋼管３０と第１部材１０とを強固に接合できる。したがって、第１実施形態と同様に、段付き鋼管３０と第１部材１０とを近付ける方向の力（圧縮応力）や曲げ方向の力（曲げ応力）が作用した場合であっても、これらの応力に対する耐力を向上させることができる。更に、この接合構造１Ａによれば、管状の補剛管４０が段付き鋼管３０の窪み３３を覆うように配置されているため、段付き鋼管３０と第１部材１０とを引き離す方向の力（引張応力）が作用した場合であっても、第１部材１０が段付き鋼管３０の凸部３４を変形（拡径）させることを抑制できる。このため、当接面部１１の凹部１２が内周面３２の凸部３４に引っ掛かった密着状態を維持できる。したがって、引張応力に対する耐力も向上させることができる。

【0043】

以下、第３実施形態について説明する。図８は、第３実施形態に係る接合構造を示した図である。本第３実施形態に係る接合構造１Ｂは、第１部材１０と、第２部材２０とを備える。本例の棒状体３０は、開口部３１の内周面３２に凸部が設けられていない直管（ストレート鋼管）である。このため、本例の第１部材１０は、第１および第２実施形態と異なり、当接面部１１に凹部が設けられていない。なお、本例の第２部材２０は、図５（Ａ）に示すくびれ部２３が省略されたタイプの第２部材２０である。この接合構造１Ｂによれば、第２部材２０の押圧面部２１によるくさび効果で、第１部材１０の当接面部１１が開口部３１の内周面３２を押圧し密着するため、ストレート鋼管３０と第１部材１０とを強固に接合できる。したがって、圧縮応力や曲げ応力に対する耐力を向上させることができる。

【符号の説明】

【0044】

１，１Ａ，１Ｂ・・接合構造
１０・・第１部材、 １１・・当接面部、 １２・・凹部、 １３・・被押圧面部、 １４・・雌ネジ部、 １５・・薄肉部、 １６・・フランジ部
２０・・第２部材、 ２１・・押圧面部、 ２２・・雄ネジ部、第１雄ネジ部、第２雄ネジ部、 ２３・・くびれ部、 ２４・・平坦面、 ２５・・鍔部、 ２６・・フランジ、
２７・・杭先端部
３０・・棒状体（段付き鋼管、直管）、 ３１・・開口部、 ３１ｅ・・開口端、 ３２・・内周面、 ３３・・窪み、 ３４・・凸部、 ３５・・胴部、 ３６・・縮径部、
３６Ａ・・連なる部分、 ３７・・外周面
４０・・第３部材（補剛管）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】