JP5892439B2 - 杭の無溶接継ぎ手 - Google Patents

Description

本発明は、プレキャストコンクリート杭やその他の杭を地中に建て込む際に、互いに軸方向に接合される杭間を溶接によらずに連結する杭の無溶接継ぎ手に関する。

一般に、既製杭を地中に建て込む際には、所定長さのプレキャストコンクリート杭を必要に応じて長さ方向に連結しつつ所望の深さにまで建て込む方法が一般的であり、その際の杭間の連結は、プレキャストコンクリート杭端面に一体化させた金属製の端板間を溶接によって連結する方法が行われている。

しかしこの溶接による連結方法は、溶接の良否によって連結強度が左右され、高度の熟練を要するが、昨今は熟練技術者が不足しており、また杭連結作業は杭打ち現場での屋外作業であるため天候に左右されるという問題がある。

このため、近年においては溶接によらない無溶接継ぎ手が開発されている。この従来の無溶接継ぎ手には、図７に示すように、互いに連結しようとする両杭１，１の端部金具２，２に跨らせて両者の外周に嵌め合わされる円筒を半径方向に複数割りした形状の弧状プレート３を備え、弧状プレート３の内周面に形成した凹溝４内に、両端部金具２，２の外周面に突設したフランジ状の凸条５，５を嵌め合わせ、弧状プレート３を両端部金具２，２に対してボルト６によって固定する方法が開発されている（例えば特許文献１）。

また、前述した弧状プレートを固定する方法として、図８に示すように両杭１，１の端部金具２，２に跨らせて装着した弧状プレート３の外周面３ａを杭軸方向のテーパー状に形成しておき、その外周に内周面７ａがテーパー状の固定用リング７を嵌め合わせ、テーパーによって弧状プレートが縮径される方向に固定用リング７を相対移動させることによって固定する方法が開発されている（例えば特許文献２）。

特開２００３−８２６５６号公報 特開２００９−１９１５２２号公報

このような従来の杭の無溶接継ぎ手において、上述した図７に示す如き構造の無溶接継ぎ手は、弧状プレートを上下の端部金具にボルト止めするものであるため、ボルト数が多く、ボルト止め作業に多くの手数を要するという問題があった。

また、杭端部金具に多数のネジ穴を予め形成しておく必要があり、これを保護するために、端面に工具嵌合用の角穴を有する穴埋めボルトを装着しておき、この状態でコンクリートの打設、脱型後の蒸気養生を行うが、ネジ穴及び穴埋めボルトにとって過酷な環境におかれるため、一部の穴埋めボルトが取り外し不能となり、杭全体を廃棄しなければならなくなる場合が生じるという問題があった。

また、図８に示す如き、弧状プレートの外側にリングを嵌め込む方式の無溶接継ぎ手にあっては、継ぎ手最外周のリングが、特に杭径が大きくなるとそれに応じて太径となり、しかも所定の幅と耐力が必要であるため、その重量が大きくなり、しかもリングは杭の接合前に杭に予め嵌め合わせ、この状態を維持させて上下の杭の接合作業及び弧状プレートの装着作業を行い、然る後、リングを移動させるという工程が必要となり、著しく作業性が悪いものであった。また、重量物を扱うものであるため作業に危険を伴うという問題があった。

本発明はこのように従来の問題に鑑み、少ない部材を使用し、低コストでかつ作業性がよく、しかも高い連結強度が得られる杭の無溶接継ぎ手の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、互いに連結しようとする各杭の接合端部の両端部金具に跨らせてその外周に巻き付け配置に嵌め合わされる複数の弧状プレートを備え、前記各端部金具の外周にフランジ状の凸条を一体に備えるとともに前記弧状プレートの内周面に前記両端部金具の凸条が嵌り合う凹溝を備え、該凹溝内に前記両凸条を嵌合させて前記弧状プレートを前記両端部金具の外周に嵌め合わせることによって杭間が連結される杭の無溶接継ぎ手において、互いに隣り合う前記弧状プレートの端部外面間に跨らせて固定することによって該弧状プレート間を連結する板状の弧状プレート間連結金具を備え、 該弧状プレート間連結金具には、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝を備え、互いに隣り合う前記弧状プレートの各端部外面には、前記テーパー蟻溝に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起をそれぞれ備え、前記弧状プレートの各弧状プレート連結用突起は、該突起の弧状プレート中央より側を接線方向に削り取った形状の平面部から突出し、前記平面部は、互いに隣り合う各弧状プレートの端部が接合された状態で、同一平面上配置となり、前記弧状プレート間連結金具を平板状に形成し、その一方の面に前記テーパー蟻溝が形成され、該両弧状プレート間連結用突起を前記テーパー蟻溝に挿入させることによって互いに隣り合う弧状プレート間が前記弧状プレート間連結金具にて連結されるようにするとともに前記弧状プレート間連結金具の両端部を互いに隣り合う弧状プレートにネジ止めしたことにある。

請求項２に係る発明は請求項１の構成に加え、前記弧状プレート間連結金具と弧状プレートとのネジ止め構造は、該弧状プレート間連結金具の両端部に表裏に貫通開口したボルト挿入孔と、前記弧状プレートに形成されたネジ穴とを備え、前記ボルト挿入孔に挿入された縫い付け用のボルトが前記ネジ穴に螺嵌されていることを特徴とする。

本発明に係る杭の無溶接継ぎ手は、互いに連結しようとする各杭の接合端部の両端部金具に跨らせてその外周に巻き付け配置に嵌め合わされる複数の弧状プレートを備え、前記各端部金具の外周にフランジ状の凸条を一体に備えるとともに前記弧状プレートの内周面に前記両端部金具の凸条が嵌り合う凹溝を備え、該凹溝内に前記両凸条を嵌合させて前記弧状プレートを前記両端部金具の外周に嵌め合わせて固定することによって杭間が連結される構造の無溶接継ぎ手において、

互いに隣り合う前記弧状プレート間を連結する板状の弧状プレート間連結金具を備え、該弧状プレート間連結金具には、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝を備え、互いに隣り合う前記弧状プレートの各端部外面には、前記テーパー蟻溝に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起をそれぞれ備え、該両弧状プレート間連結用突起を前記テーパー蟻溝に挿入させることによって互いに隣り合う弧状プレート間を前記弧状プレート間連結金具にて連結されるようにしたことによって、従来のように多くのネジ止め作業が不要となり、また、部材が軽量であるため、作業性がよく、短時間で杭間の連結ができる。

また、弧状プレート間連結金具の両端を弧状プレートにネジ止めするようにしたことにより、杭の連結部に曲げ方向の力が加わった際に、弧状プレート間が互いに離れようとする分力が生じ、弧状プレート間連結金具には両端が外側に湾曲する力が加わるが、その際の浮き上がりがネジ止めによって防止されることとなり、弧状プレート間連結金具の曲げ耐力を大きくする必要がなくなり、薄型に成形でき、軽量で扱いやすく、しかも杭外周への突出高さを小さいものとできる。

本発明において、前記弧状プレートの各弧状プレート連結用突起は、該突起の弧状プレート中央より側を接線方向に削り取った形状の平面部から突出し、前記平面部は、互いに隣り合う各弧状プレートの端部が接合された状態で、同一平面上配置となし、前記弧状プレート間連結金具を平板状に形成し、その一方の面に前記テーパー蟻溝を形成することにより、全体が等厚の弧状プレートの端部外側面のフライス加工による削り出しによって弧状プレート連結用突起面を突設することができ、該突起部分の厚さが大きくならないため、継ぎ手部分の杭外周への突出高さを小さくできるとともに、弧状プレート連結金具が平板状であるため、加工が容易となる。

本発明に係る杭の無溶接継ぎ手の一例を示す横断面図である。 同上の弧状プレート連結部分を示す部分横断面図である。 同、正面図である。 図２中のＡ−Ａ線断面図である。 図１に示す無溶接継ぎ手の弧状プレートを示し、（ａ）は端面図、（ｂ）は端部の平面図である。 図１に示す無溶接継ぎ手の弧状プレート間連結金具を示し、（ａ）は背面図、（ｂ）は平面図である。 従来の一例を示す縦断面図である。 従来の他の例を示す縦断面図である。

次に本発明の実施の形態を図に示した実施例に基づいて説明する。この実施例は、本発明の杭の無溶接継ぎ手をプレキャストコンクリート杭の連結に実施した場合を示している。

図においてに、符合１０は杭本体であり、１１は杭本体１０の外周を被覆した鋼管、１２は杭本体１０の端部に一体に備えた端部金具である。

端部金具１２は、円形板状の端板部１２ａとその裏面の外周部分に一体成形された円筒リング状をしたスカート部１２ｂとで構成されている。端部金具１２の先端外周にはフランジ状の凸条１３が一体に形成されている。

符号１５は弧状プレートであり、円筒状リングの週方向を３分割した形状をしており、内周面が、端部金具１２の外周面と略同曲率の円弧状に形成され、３個の弧状プレート１５，１５，１５を端部金具１２の外周に嵌め合わせた際に、後述する締付時における締め代を吸収する隙間１６ができる弧状方向長さに形成されている。

弧状プレート１５の内周面には、互いに連結する杭１，１の端部金具１２，１２を、その先端面を突合せ配置に接合させた際に、互いに隣り合うそれぞれの凸条１３，１３が嵌り合う凹溝１７（図４に示す）が形成されている。

前記弧状プレート１５の端部外側面には、互いに隣り合う各弧状プレート１５，１５，１５が、端部金具１２，１２の外周に巻き付け配置に嵌め合された状態で互いに隣り合う弧状プレート１５，１５の端部外周面に、互いに同一平面上配置となる平面部１９，１９（図２、図５に示す）が形成されている。

この平面部１９，１９は、弧状プレート１５，１５の端部外周面を、後述する弧状プレート間連結用突起２０，２０を残して平らに削り取った形状となっている。

この両弧状プレート間連結用突起２０，２０間を、弧状プレート間連結金具２１によって互いに引き寄せて連結固定させるようになっているとともに、両弧状プレート連結用突起２０，２０の外面が同一平面上に位置することとなるように、外面を平らに形成している。

弧状プレート間連結用突起２０，２０は、互いに隣り合う弧状プレート１５，１５の端面が向き合った状態で、上側が狭い縦向きのテーパー状をなすとともに横断面が図１、図２に示すように蟻型を縦に２分した半割形状になっている。

即ち、弧状プレート間連結用突起２０は、プレート端部側面２０ａは、杭軸と平行であり、プレート中央側面２０ｂは、上側がプレート端側に傾斜したテーパー状となっているとともに、プレート表面側即ち突起根元部より突起表面側が幅広の蟻型に形成されている。これによって、互いに隣り合う弧状プレート間連結用突起２０，２０一対によって上側がすぼまったテーパー状をなし、その両テーパー面が、突起表面側が幅広の蟻型となるように形成されている。

弧状プレート間連結金具２１は、全体が平板状に形成され、その裏面に前述したテーパー状をした蟻型となる一対の弧状プレート間連結用突起２０，２０が嵌り合うテーパー蟻溝２２が形成されており、弧状プレート間連結金具２１を弧状プレート間連結用突起２０，２０の上側からスライドさせてこれをテーパー蟻溝２２内に挿入させることによって、テーパー状面に生じる水平方向の分力が両弧状プレート間連結用突起２０，２０を互いに引き寄せる方向に作用しつつ両者間を連結する。

このように互いに円形配置の３つの弧状プレート１５の端部間を３つの弧状プレート間連結金具２１によって互いに引き寄せつつ連結することによって３つの弧状プレート１５が円筒状に連結され、両杭の端部金具１２，１２間を連結する。

弧状プレート間連結金具２１の両端部分には、ボルト挿入孔２５が表裏に貫通開口されているとともに、弧状プレート１５の両端の平面部１９に、前述した弧状プレート１５，１５を引き寄せて連結させた状態で、前記ボルト挿入孔２５に整合する位置にネジ穴２６が形成され、ボルト挿入孔２５に縫い付け用のボルト２７を挿入してネジ穴２６にねじ込み、締め付けることによって、弧状プレート１５，１５と弧状プレート間連結金具２１とを互いに固定している。

尚、弧状プレート間連結金具２１の弧状プレート間連結用突起２０に対するスライド操作は、油圧ジャッキを使用して行う。

１０ 杭本体
１１ 鋼管
１２ 端部金具
１２ａ 端板部
１２ｂ スカート部
１３ 凸条
１５ 弧状プレート
１６ 隙間
１７ 凹溝
１９ 平面部
２０ 弧状プレート間連結用突起
２０ａ プレート端部側面
２０ｂ プレート中央側面
２１ 弧状プレート間連結金具
２２ テーパー蟻溝
２５ ボルト挿入孔
２６ ネジ穴
２７ ボルト

Claims (2)

1. 互いに連結しようとする各杭の接合端部の両端部金具に跨らせてその外周に巻き付け配置に嵌め合わされる複数の弧状プレートを備え、前記各端部金具の外周にフランジ状の凸条を一体に備えるとともに前記弧状プレートの内周面に前記両端部金具の凸条が嵌り合う凹溝を備え、該凹溝内に前記両凸条を嵌合させて前記弧状プレートを前記両端部金具の外周に嵌め合わせることによって杭間が連結される杭の無溶接継ぎ手において、
   互いに隣り合う前記弧状プレートの端部外面間に跨らせて固定することによって該弧状プレート間を連結する板状の弧状プレート間連結金具を備え、
   該弧状プレート間連結金具には、上下の何れか側が狭いテーパー状をなし、横断面が蟻溝状をしたテーパー蟻溝を備え、
   互いに隣り合う前記弧状プレートの各端部外面には、前記テーパー蟻溝に嵌り合うテーパー状の蟻型を縦割りにした形状の弧状プレート間連結用突起をそれぞれ備え、
   前記弧状プレートの各弧状プレート連結用突起は、該突起の弧状プレート中央より側を接線方向に削り取った形状の平面部から突出し、前記平面部は、互いに隣り合う各弧状プレートの端部が接合された状態で、同一平面上配置となり、前記弧状プレート間連結金具を平板状に形成し、その一方の面に前記テーパー蟻溝が形成され、
   該両弧状プレート間連結用突起を前記テーパー蟻溝に挿入させることによって互いに隣り合う弧状プレート間が前記弧状プレート間連結金具にて連結されるようにするとともに 前記弧状プレート間連結金具の両端部を互いに隣り合う弧状プレートにネジ止めしたことを特徴としてなる杭の無溶接継ぎ手。
2. 前記弧状プレート間連結金具と弧状プレートとのネジ止め構造は、該弧状プレート間連結金具の両端部に表裏に貫通開口したボルト挿入孔と、前記弧状プレートに形成されたネジ穴とを備え、前記ボルト挿入孔に挿入された縫い付け用のボルトが前記ネジ穴に螺嵌されている請求項１に記載の杭の無溶接継ぎ手。
   

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