JP4461153B2 - 杭の継ぎ手構造 - Google Patents

Description

本発明は、地中に貫入する支持杭の継ぎ手構造に関する。

従来、上杭と下杭の接続構造としては、（１）上杭と下杭の端板同士を溶接により接続する方法。（２）上杭の端部と下杭の端部とを一対の内嵌部と外嵌部に振り分け、内嵌部と外嵌部を螺合接続する方法若しくは嵌合接続する方法。（３）上杭と下杭の端部にフランジ板をそれぞれ取り付け、該フランジ板同士をボルトにより接続する方法等が汎用されていた。

特開平１１−２１８２７０ 特開２００１−６４９５９ 特開２０００−４６２７３ 特開平１１−２１８８２ 特開２００１−１１８５１ 特開２００２−１６１５３２

しかし、上記（１）乃至（３）に記載したような従来の杭の接続構造には、それぞれ次のような諸問題点を有している。まず、上記（１）の溶接による杭の接続方法は、溶接に多くの時間を要したり、施工現場の天候によっては溶接作業を行う事が出来ない場合もあり、能率が悪かった。また、このような溶接作業は、溶接の欠陥や溶接部の脆化を防止するために所要の設備と熟練した技術者を必要としコストがかかった。また、溶接強度は作業者の技能に左右されるところが大きく、接合強度の安定性，信頼性に欠けるという問題点もある。

一方、上記（２）の上杭の端部と下杭の端部に設けた内嵌部と外嵌部を螺合によって接続する杭の接続方法は、締め込みが進むにつれて大きなトルクが必要になり、接続に大きな労力を必要とするという問題がある。また杭の接続部分であるねじ部のさび付きや砂かみ等により接続が困難になる場合も生じる。そして又、嵌合による接続方法では、継ぎ手部分の外径が設置穴の内径よりも大きいため、この継ぎ手部分が杭を地盤中に埋設する際に大きな貫入抵抗となり、更には杭と地盤との間に空隙部が生じてしまうため適切な水平支持力を確保できないという問題があった。

また、上記（３）の上杭と下杭の端部に設けたフランジ同士をボルト締めにより接続する杭の接続方法は、継手部分の外径が杭の外径よりも大きく、杭の外周面から大きく突出することから、杭を打ち込む際に大きな貫入抵抗が生じ、また継ぎ手部分に曲げモーメントが作用するという問題が生じる。更に、嵌合による杭の接続方法と同様に、杭と地盤との間に空隙部が生じてしまうため適切な水平支持力が確保できない等の問題があった。

本発明は、上記のような従来の課題を解決するためになされたもので、構造が簡単で施工が容易であり、コストを低減できる上に信頼性が高く且つ杭と地盤との間に空隙部が生じることがなく適切な水平支持力を確保できる杭の継手構造を提供することを目的としたものである。

上記の目的を達成するため、本発明に係る杭の継ぎ手構造は、杭の端部に杭径より小径の接続部を形成するとゝもに、該接続部の端面に周縁より突出する複数の係合用凸部を有する端板を装着してなる接続される上下杭と、前記両端板の接合面にそれぞれ形成した環状凹溝内に嵌合によって設置する環状のせん断キーと、前記上下杭の接続部の外側に嵌合する前記接続部の周方向に複数個に分割可能としたリングから構成され、前記せん断キーを上下両端板の環状凹溝内に嵌合によって設置することで上下杭を同一中心軸上に連結し、前記リングの周壁に周方向に所定間隔で形成した複数の嵌合用透孔内に上下両端板の重合する両係合用凸部を貫通状態で挿通することで、上下杭の接続部における上下，水平及び周方向の移動を規制する構成としたことを特徴とする。

上記構成によれば、接続される上下の杭は杭径より小径の接続部においてその外周に嵌めたリングによって連結されることになり、この継ぎ手部分の外径を杭本体の外径より小さく形成することが出来る。そのため、杭を地盤中に埋設する際の貫入抵抗が小さくてすみ、更には杭と地盤との間に空隙部が生じず、適切な水平支持力を確保できる。

また、本発明に係る杭の接続構造は、前記接続される上下杭の両端板の接合面にせん断キー挿入用の環状凹溝をそれぞれ形成し、該上下の環状凹溝内に挿入した環状のせん断キーを介して前記上下杭を接続する構成としたことを特徴とする。この構成によれば、下杭の中心軸と上杭の中心軸とを容易に合致させることができると同時に、上杭の下杭に対する水平方向へのずれを規制することができる。

そして又、本発明に係る杭の接続構造は、上下両杭の接続部を外側から覆う複数に分割可能とした前記リングは、その両端の連結部が合い抉り構造からなる重ね合わせ部分からなり、該重ね合わせ部分をボルト締めにより締結して一体構造のリングに形成する構成とした。この構成によれば、重ね合わせ部分を互いに重ね合わせた後、この部分に形成された重合するボルト孔内にボルトを挿入し締め付けるといった簡単な作業で一体構造のリングを形成でき、上下杭の接続部に設置する前記リングの施工作業も容易に行える。

本発明に係る杭の継手構造は、上記のように、杭の端部に杭径より小径の接続部を形成するとゝもに、該接続部の端面に周縁より突出する複数の係合用凸部を有する端板を装着してなる接続される上下杭と、前記両端板の接合面にそれぞれ形成した環状凹溝内に嵌合によって設置する環状のせん断キーと、前記上下杭の接続部を外側から覆う複数に分割可能としたリングから構成され、前記せん断キーを上下両端板の環状凹溝内に嵌合によって設置することで上下杭を同一中心軸上に接続し、更に前記リングの周壁に周方向に所定間隔で形成した複数の嵌合用透孔内に上下両端板の重合する係合用凸部を挿通することで上下杭の接続部を相対的に上下，水平及び周方向の移動を規制する構成であるから、継ぎ手部分の外径は杭本体の外径と同じか或いはこれよりも小さな径とすることが出来る。したがって、杭を地盤中に埋設する際に、継ぎ手部分によって貫入抵抗が大きくなることはないし、更には杭と地盤との間に空隙部が生じることがなく、適切な水平支持力を確保することができる。また、接続構造が簡単で施工が容易でありため、コストの低減を図ることができるといった諸効果を奏する。

以下、本発明に係る杭の接続構造を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。図において、１は下端部に接続部２を有する上杭で、この接続部２の杭径の大きさは杭本体である上杭１の杭径の大きさより小さく形成されている。３は前記接続部２の端面に装着した端板で、該端板の周縁には所定間隔をおいて複数の係合用凸部４が設けられており、該係合用凸部４は前記接続部２の外周面から放射状に突出した構成としている。

５は下杭で、前記上杭１とほゞ同一の構成からなっている。すなわち、６は前記上杭１の接続部２と接続するための接続部で、７はその端面に装着した端板、８は該端板７の周縁に設けた係合用凸部である。そして、これら各部分の大きさや形状は前記上杭１のものとそれぞれ同一の形状，同一の大きさとしているのでその詳細な説明は省略する。

９Ａ，９Ｂは前記端板３，７の接合面にそれぞれ形成した環状の凹溝で、この環状凹溝９Ａ，９Ｂ内に環状のせん断キー１０を嵌合によって設置することで、前記下杭５に対し上杭１が水平方向にずれることなく同一中心軸線上に接続される構成としている。なお、図中１１Ａ，１１Ｂは上下杭１，５の接続部２，６の外周に巻いた接続金具である。

１２は接続される前記上下杭１，５をその接続部２，６の部分において接続するためのリングで、該リング１２は前記接続部２，６の周方向に２つに分割したリング構成部材１２Ａ，１２Ｂでそれぞれ構成されており、両リング構成部材１２Ａ，１２Ｂをその両端に形成した合い抉り構造からなる連結部１３，１４を重ね合わせ、該連結部１３，１４に形成した共通するボルト孔１３Ａ，１４Ａ内に螺合せしめたボルト１５を締め付けることで一体構造のリング１２を形成できる構成としている。

１６は前記リング１２に形成した嵌合用透孔で、リング１２の円周に沿って所定間隔で複数個、側壁を貫通して穿設されており、前記リング構成部材１２Ａ，１２Ｂを接続する上下両杭１，５の接続部２，６にその外側から覆う際に、重ね合わせた上下両端板３，７の両係合用凸部４，８を前記嵌合用透孔１６内を貫通させて嵌合させる。このように、係合用凸部４，８が嵌合用透孔１６内に挿入された状態でリング構成部材１２Ａ，１２Ｂをセットし、この状態で上記の方法によりリング１２を一体構造のものに形成する。このような構成とすることで、接続する上下両杭１，５は、相対的に上下，水平及び円周方向にそれぞれ移動することが規制されて連結される。

次に、上記構成からなる杭の継手構造の施工方法について説明すると、地盤に打ち込んだ下杭５の上方に上杭１を配置し、下杭５の接続部６端面に装着した端板７と接続される上杭１の接続部２端面に装着した端板３とを対面させる。そして、下杭５の端板７に形成した係合用凸部８の上に、上杭１の端板３に形成した係合用凸部４をそれぞれが合致するように上杭１の位置を調整する。その後、両端板３，７の間に環状のせん断キー１０を配設し、該環状のせん断キー１０が各端板３，７の接合面にそれぞれ形成した環状の凹溝９Ａ，９Ｂ内にそれぞれ嵌合するように配置する。

この状態で、下杭５の上に上杭１を降ろすことで、下杭５と上杭１とはそれぞれの端板３，７の環状凹溝９Ａ，９Ｂ内にせん断キー１０が嵌合し、上下杭１，５はそれぞれの中心軸が合致した状態で下杭５の上に上杭１が接合される。つぎに、前記リング構成部材１２Ａ，１２Ｂを前記上下杭１，５の接合部２，６に外側から配設し、下杭５の端板７に形成した係合用凸部８と上杭１の端板３に形成した係合用凸部４とが上下に重ね合わされた部分４，８を、前記リング構成部材１２Ａ，１２Ｂの側壁に形成した嵌合用透孔１６内に嵌合させ、上下両杭１，５の接合部２，６を外周から覆う状態でセットする。

上記のようにセットされた前記リング構成部材１２Ａ，１２Ｂを、前記リング構成部材１２Ａ，１２Ｂの両端にそれぞれ形成した合い抉り構造の連結部１３，１４を重ね合わせて組み立てるとゝもに、該連結部１３，１４に形成されたボルト孔１３Ａ，１４Ａにボルト１５を螺合させ、これを締め付けることにより一体構造のリング１２を形成する。これにより、上下両杭１，５は相対的に上下，水平及び杭周方向へのずれが規制される。

本願発明に係る杭の継手構造の分解斜視図である。 同発明の第１施工状態を示す半部縦断面である。 同発明の第２施工状態を示す半部縦断面である。 リングの組立状態を示す斜視図である。 同発明の第３施工状態を示す半部縦断面である。 図５のＶＩーＶＩ線断面矢指図である。

１ 上杭
５ 下杭
２，６ 接続部
３，７ 端板
４，８ 係合用凸部
９Ａ，９Ｂ 環状凹溝
１０ せん断キー
１２ リング
１２Ａ，１２Ｂ リング構成部材
１３，１４ 連結部
１３Ａ，１４Ａ ボルト孔
１５ ボルト
１６ 嵌合用透孔

Claims (2)

1. 杭の端部に杭径より小径の接続部を形成するとゝもに、該接続部の端面に周縁より突出する複数の係合用凸部を有する端板を装着してなる接続される上下杭と、前記両端板の接合面にそれぞれ形成した環状凹溝内に嵌合によって設置する環状のせん断キーと、前記上下杭の接続部の外側に嵌合する前記接続部の周方向に複数個に分割可能としたリングから構成され、前記せん断キーを上下両端板の環状凹溝内に嵌合によって設置することで上下杭を同一中心軸上に連結し、前記リングの周壁に周方向に所定間隔で形成した複数の嵌合用透孔内に上下両端板の重合する両係合用凸部を貫通状態で挿通することで、上下杭の接続部における上下，水平及び周方向の移動を規制する構成としたことを特徴とする杭の継ぎ手構造。
2. 前記接続部の周方向に複数個に分割可能とした前記リングは、その両端の連結部が合い抉り構造からなる重ね合わせ部分からなり、該重ね合わせ部分をボルト締めにより締結して一体構造のリングに形成する構成としたことを特徴とする請求項１記載の杭の継ぎ手構造。

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