特開 2024-62896 鋼管杭における機械式継手

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024062896

(43)【公開日】2024-05-10

(54)【発明の名称】鋼管杭における機械式継手

(51)【国際特許分類】

   E02D 5/24 20060101AFI20240501BHJP

   E02D 5/28 20060101ALI20240501BHJP

【ＦＩ】

E02D5/24 103

E02D5/28

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022171037

(22)【出願日】2022-10-25

(71)【出願人】

【識別番号】512283575

【氏名又は名称】株式会社シグマベース

(74)【代理人】

【識別番号】100090549

【弁理士】

【氏名又は名称】加川 征彦

(72)【発明者】

【氏名】榎本隆彦

【テーマコード（参考）】

2D041

【Ｆターム（参考）】

2D041AA02

2D041BA19

2D041BA31

2D041DB02

2D041DB13

(57)【要約】

【課題】上下の鋼管に対する穴あけ等の一切の加工を不要としながら、施工性が良好で早く確実な鋼管接続を可能とする。
【解決手段】接続部近傍における外周面の周方向に間隔をあけた複数個所に、管外面に対して空間を形成する離間部3aaを有する係止部材3を設ける。上下の鋼管の接続部近傍の外周を囲む複数の円弧状のジョイントプレート４を備え、ジョイントプレートは、係止部材に対して上下相対移動を許容する縦長の開口４aを有し、開口にて係止部材の離間部の空間に通され引き下げられて係止部材に係合する。開口の下方空間に、ジョイントプレートの下方移動を拘束する拘束片６が嵌め込まれる。ジョイントプレートの外面に拘束片を押さえるカバー７を被せ、ボルト9でジョイントプレートに固定する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

同径の鋼管を直接接触させた状態で接続して鋼管杭を施工する際に採用される鋼管杭接続構造において、
突き合わせた状態の上下の鋼管の接続部近傍における外周面の周方向に間隔をあけた複数個所に、管外面に対して空間を形成する離間部を有するエルボー型の係止部材を溶接固定し、
突き合わせた状態の上下の鋼管の接続部近傍の外周を囲む、円周方向に並ぶ複数の円弧状のジョイントプレートを備え、
前記ジョイントプレートは、前記係止部材に対して上下相対移動を許容する縦長の開口を有するとともに、前記開口にて前記係止部材の前記離間部の空間に通され引き下げられて前記エルボー型の係止部材に係合し、
前記ジョイントプレートの開口の下方空間に、前記ジョイントプレートの下方移動を拘束するための拘束片が嵌め込まれ、、
前記ジョイントプレートの外面に前記拘束片をその外面から押さえるカバーを被せ、前記カバーを少なくとも２か所において、ボルトでジョイントプレートに設けたネジ穴にねじ込んでジョイントプレートに固定したことを特徴とする鋼管杭接続構造。

【請求項2】

前記ジョイントプレート４が円周方向に並ぶ４枚であることを特徴とする請求項１記載の鋼管杭接続構造。

【請求項3】

前記エルボー型の係止部材は、横幅が同じで縦長さが長短異なる２枚の平板を重ねて溶接固定した構成であることを特徴とする請求項１又は2記載の鋼管杭接続構造。

【請求項4】

前記拘束片として、前記ジョイントプレートを制作する際に、その開口を形成するために切り取った角穴材を用いたことを特徴とする請求項１～3のいずれか１項に記載の鋼管杭接続構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、鋼管杭における鋼管と鋼管とを接続する機械式継手に関し、特に外径が同じ場合の機械式継手に関する。

【背景技術】

【0002】

鋼管杭を施工する際には通常、同径の鋼管の接続が必要となる。同径の鋼管の接続は通常現場溶接にで行うが、現場溶接作業が煩雑なので、機械的接続構造とする場合も多い。
機械的接続構造を採用する場合、上下の鋼管を直接接触させて行う直接接続構造と、離間させた上下鋼管を別部材である接続部材を介在させて接続する別部材介在接続構造とがある。
別部材介在接続構造として、例えば特開平11-81304（鋼管の接続構造：特許文献1）がある。
この特許文献１（図２０）は、特許文献１中の符号を用いて説明すると、接続する上下の鋼管杭１０、１１の突き合わせ端縁部１０ａ、１１ａに、それぞれこの鋼管杭の径より小さい外径の円筒状接続部１、２１を固定（恐らく溶接固定）し、この上下の円筒状接続部１、２１の側面上にネジ孔３、２３を設けている。
そして上下の円筒状接続部１、２１を突き合わせ、これらの円筒状接続部１、２１の外周を、円弧状に分割されボルト挿通孔を穿った分割円筒状継手6（6a）で被う。
この分割円筒状継手6（6a）の各ボルト挿通孔と上記各ネジ孔３、２３を合わせ、これらにボルト１２を通して締め付けることによって、上記鋼管杭１０、１１同士を接続している。
この構成により、上記円筒状接続部１、２１に固定された各分割円筒状継手6（6a）及び各ボルト１２は上記接続する鋼管杭１０、１１の外径より突出しないようにした、というものである。

【0003】

特許文献２（図２1）は、特許文献２中の符号を用いて説明すると、下鋼管３と上鋼管４とを直接突き合わして接続するものであり、
上下の鋼管３、4の内面に嵌合する短尺のジョイント管５を備える。
前記ジョイント管5はその断面内を横断する態様の１又は複数の仕切り状壁部（例えば直径壁６）を有する断面形状に押し出し成形されかつアルマイト処理が施されたアルミニウム管である。
下鋼管及び上鋼管をそれぞれ貫通する貫通ボルト８が、鋼管内のジョイント管５の管壁及び仕切り状壁部にあけたボルト挿通孔を貫通し、各貫通ボルトの先端部に螺合するナット９により締着されることで、上下の鋼管がジョイント管を介して接合される、というものである。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平１１－８１３０４

【特許文献2】特開２０１９－１６７７５８

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献1は、円筒状接続部１、２１に固定された各分割円筒状継手6（6a）及び各ボルト１２が、接続する鋼管杭１０、１１の外径より突出しないようにした、というものであるが、そのための構造として極めて繁雑であり、また溶接を必要とするので施工性が悪く、コストもかなり高くなるものと思われる。

【0006】

特許文献2は、溶接作業を必要としない上構造もシンプルであるが、やはり鋼管内部に接合構造を有するので、鋼管の穴あけが必要である。

【0007】

本発明は上記従来の欠点を解消するためになされたもので、接続しようとする上下の鋼管に対する穴あけ等の一切の加工を不要としながら、溶接施工と比較して施工性が良好であり、早く確実な鋼管接続を可能とすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決する請求項１の発明は、
同径の鋼管を直接接触させた状態で接続して鋼管杭を施工する際に採用される鋼管杭接続構造において、
突き合わせた状態の上下の鋼管の接続部近傍における外周面の周方向に間隔をあけた複数個所に、管外面に対して空間を形成する離間部を有するエルボー型の係止部材を溶接固定し、
突き合わせた状態の上下の鋼管の接続部近傍の外周を囲む、円周方向に並ぶ複数の円弧状のジョイントプレートを備え、
前記ジョイントプレートは、前記係止部材に対して上下相対移動を許容する縦長の開口を有するとともに、前記開口にて前記係止部材の前記離間部の空間に通され引き下げられて前記エルボー型の係止部材に係合し、
前記ジョイントプレートの開口の下方空間に、前記ジョイントプレートの下方移動を拘束するための拘束片が嵌め込まれ、、
前記ジョイントプレートの外面に前記拘束片をその外面から押さえるカバーを被せ、前記カバーを少なくとも２か所において、ボルトでジョイントプレートに設けたネジ穴にねじ込んでジョイントプレートに固定したことを特徴とする。
なお、本発明は、種々の鋼管杭における鋼管と鋼管との機械式継手に関するものであり、例えば、鋼管巻きコンクリート杭、その他種々のタイプの鋼管杭を施工する場合に用可能である。

【0009】

請求項2は、請求項１の鋼管杭接続構造において、ジョイントプレート４が円周方向に並ぶ４枚であることを特徴とする。

【0010】

請求項３は、請求項１又は2記載の鋼管杭接続構造において、
前記エルボー型の係止部材は、横幅が同じで縦長さが長短異なる２枚の平板を重ねて溶接固定した構成であることを特徴とする。

【0011】

請求項４は、請求項１～3のいずれか１項に記載の鋼管杭接続構造において、
前記拘束片の形状寸法と前記ジョイントプレートの開口の形状寸法とを同一にし、
前記拘束片として、前記ジョイントプレートを制作する際に、その開口を形成するために切り取った角穴材を用いたことを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

請求項１の発明において、上下の鋼管を接続する場合、
下側の鋼管１の上に上側の鋼管２を乗せ、上下の鋼管それぞれの部分おいて、矩形で断面が円弧状のジョイントプレート４の上下部を、上下の鋼管の外周のエルボー型の係止部材と係合させる。
具体的には、ジョイントプレート4の上下の開口4a(図6参照)が上下の鋼管のそれぞれ外周に固定された係止部材３の離間部３aaに嵌まるようにして掛ける。
この時、ジョイントプレート4の開口4aの上側部分は係止部材3の前記離間部３aaに掛かっているが、開口4aの下側部分は空間Sとなっている。この空間Sを拘束板6で塞いでジョイントプレート4が上側に移動しないように(外れないように)拘束する。
次いで、この拘束板6が外れるのを防ぐためのカバー7で拘束板の外れを防止する。
以上により上下の鋼管の接続が行われる。
上記の通り、本発明は接続しようとする上下の鋼管に対する穴あけ等の一切の加工が不要であり、溶接施工と比較しても施工性が極めて良好であり、早く確実な鋼管接続が可能となるものである。
また、ジョイントプレート４を下方にスライドさせるだけで、エルボー型の係止部材3と係合させることができるスライド方式なので、ワンタッチで上下の鋼管1，2、を接続することができ、上下の鋼管1，2の連結作業を能率的に行うことができる。
また、ジョイントプレート４の下方移動を拘束する拘束板６は、ジョイントプレート４の外れ防止となるだけでなく、杭の引き抜き抵抗力を確保する作用をする。

【0013】

請求項２によれば、ジョイントプレート４が円周方向に並ぶ４枚でなので、鋼管に作用する水平力がどの方向であっても、有効に対応可能である。

【0014】

請求項３のように、エルボー型の係止部材を、横幅が同じで縦長さが長短異なる２枚の平板を重ねて溶接固定した構成とすれば、係止部材の離間部の空間の上下方向の深さ、或いは管外面との隙間間隔を、種々の条件・状況に応じて適切な値に設定することが容易である。

【0015】

請求項４によれば、拘束片の形状寸法とジョイントプレートの開口の形状寸法とが同一なので、ジョイントプレートを制作する際にその開口を形成するために切り取った角穴材をそのまま拘束片といて使用できる。したがって、拘束片を別途制作する手間が省けると同時に材料代の節約となり、一挙両得である。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施例を示すもので、一実施例の鋼管杭接続構造を構成する工程（（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）の５つの工程を説明する図）である(上の図は平面図、下の図は正面図）。

【図2】図1の最初の3つの工程（イ）、（ロ）、（ハ）に続く2つの工程（ニ），（ホ）を説明する拡大図（上の図は平面図、下の図は正面図）である。

【図3】図２（ハ）におけるＡ－Ａ拡大断面図である。

【図4】（イ）、（ロ）、（ハ）はそれぞれ図１、図２におけるエルボー型の係止部材を構成する第1の平板の正面図、平面図、右側面図である。

【図5】（イ）、（ロ）、（ハ）はそれぞれ図１、図２におけるエルボー型の係止部材を構成する第2 の平板の正面図、平面図、右側面図である。

【図6】（イ）は図１、図２におけるジョイントプレート4の正面図、（ロ）は平面図である。

【図7】（イ）は図１、図２における拘束片6の正面図、（ロ）は平面図である。

【図8】（イ）は図１、図２におけるカバー7の正面図、（ロ）は平面図である。

【図9】素材のシームレス管から製造する実施例のジョイントプレートの具体的寸法を説明するもので、（イ）は４つのジョイントプレートを鋼管外周面に密着させた状態で示す平面図、（ロ）は４つのジョイントプレートを素材のシームレス管の外周に沿わせた状態を示す平面図、（ハ）は（ロ）の正面図である。

【図10】図１０～図１９は、本発明の実施例の鋼管杭接続構造により上下の鋼管を接続する作業を説明するもので、図１０は係止部材３を取付けた上下の鋼管を当てようとする状態を示す。なお、図示では連結しようとする鋼管1，2の長さは無視して連結部近傍のみを示している。

【図11】連結しようとする上下の鋼管1，2を互いに突き当てた状態を示す。

【図12】上下の鋼管1，2の接続部にジョイントプレート４を当てようとする状態を示す。

【図13】上下の鋼管1，2の接続部にジョイントプレート４を当てた状態を示す。

【図14】当てたジョイントプレート４を引き下げた状態を示す。

【図15】引き下げたジョイントプレート４の下部の開口に拘束片6を嵌め込もうとする状態を示す図である。

【図16】拘束片6をジョイントプレート４の下部の開口に嵌め込んだ状態を示す。

【図17】拘束片6の脱落を防ぐカバー７を準備した状態を示す図である。

【図18】カバー７を拘束片の上から被せた状態を示す図である。

【図19】カバー7をボルトと平ワッシャでジョイントプレート４に固定した段階を示す図である。

【図20】特許文献1の図である。

【図21】特許文献２の図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の鋼管杭接続構造を実施するための形態について、図面を参照して説明する。

【実施例0018】

図１は本発明の一実施例を示すもので、一実施例の鋼管杭接続構造を施工する工程（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）、（ホ）を示している。それぞれにおける上側の図は平面図a、下側の図は正面図である。
図２は図1の（ニ）、（ホ）を拡大して示した図である。
図３は図２（ホ）におけるＡ－Ａ拡大断面図である。
なお、図１０～図１９に本発明の鋼管杭接続構造を施工する具体的な手順を示している（後述する）。

【0019】

この実施例の鋼管杭接続構造は、同径の上下の鋼管を突き合せる場合に、鋼管自体の加工を必要とせず、かつ鋼管内部に部品が存在しない状態で突き合せ接続する鋼管杭接続構造である。
直接突き合せた上下の鋼管1，2の接続部近傍における管外周面に管外面に対して空間を形成する離間部３ａａを有するエルボー型の係止部材３を溶接固定している。この実施例では周方向に4つの係止部材３を設けている。
実施例のエルボー型の係止部材３は、横幅が同じで縦長さが異なる２枚の平板３a,3ｂを重ねて溶接固定したものであり、縦長の平板3aの上部が、管外面に対して空間を形成する離間部3aaとなる。
突き合せた状態の上下の鋼管1，2の接続部近傍の外周を囲む、図示例では４つの円弧状のジョイントプレート４を備えている。
このジョイントプレート４は、前記係止部材３に対して上下相対移動を許容する縦長の開口4aを有しており、前記開口４ａにて前記係止部材３の前記離間部3ａａの空間に通され引き下げられて前記係止部材３に係合する。これによりジョイントプレート４が鋼管1，2と係合する。
前記ジョイントプレート４の開口aの下方空間に、ジョイントプレート４の上方移動を拘束するための拘束片6が嵌め込まれている。
また、前記拘束片6をその外面から押さえるカバー7を備え、このカバー7はジョイントプレート４に設けたネジ穴4bに螺合するボルト9によりジョイントプレート４に固定される。これにより、ジョイントプレート４は、鋼管1，2に固定された拘束片6からはずれる恐れはなく、上下の鋼管1，2を安定して結合することができる。

【0020】

この実施例の鋼管杭接続構造は、接続しようとする上下の鋼管1，2に対する穴あけ等の一切の加工が不要であり、溶接施工と比較しても施工性が極めて良好であり、早く確実な鋼管接続が可能となるものである。
また、ジョイントプレート４を下方にスライドさせるだけで、エルボー型の係止部材3と係合させることができるスライド方式なので、ワンタッチで上下の鋼管1，2、を接続することができ、上下の鋼管1，2の連結作業を能率的に行うことができる。
また、ジョイントプレート４の下方移動を拘束する拘束板６は、ジョイントプレート４の外れ防止となるだけでなく、杭の引き抜き抵抗力を確保する作用をする。

【実施例0021】

図１０～図１９に、上下の鋼管1，2を連結する具体的な実施例を示す。
図１０は連結しようとする上下の鋼管1，2を示す。なお、図示では連結しようとする鋼管1，2の長さは無視して連結部近傍のみている。
図１１のように上下の鋼管1，2を回転方向を合わせて突き合わせる。
図１２のように、ジョイントプレート４を準備する。
次いで、図１３のようにジョイントプレート４を上下の鋼管の接続部にあてがう。
次いで、図１４のようにジョイントプレート４を引き下げる。
次いで、図１５のように係止片を用意する。
次いで、図１６のように係止片をあてがう
次いで、図１７のようにカバーを準備する。
次いで、図１８のようにカバーを係止片の上に被せる。
次いで、図１９のように六角ボルトと平ワッシャでカバーを固定する。
以上により、一か所のジョイントプレート４についての上下鋼管連結作業が完了する。
次いで図示は省略するが、残りの３個所についての同様な連結作業を行うと、上下の鋼管1，2の連結作業が終了する。