JP6481566B2

JP6481566B2 - 鋼管杭継手の矯正構造及び矯正方法

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Publication number: JP6481566B2
Application number: JP2015173471A
Authority: JP
Inventors: 吉郎石濱; 雅司北濱; 弘信松宮; 義法小林; 俊彦坂本
Original assignee: Nippon Steel and Sumitomo Metal Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2015-09-03
Filing date: 2015-09-03
Publication date: 2019-03-13
Anticipated expiration: 2035-09-03
Also published as: JP2017048621A

Description

本発明は、複数の鋼管杭の継手部分を矯正して連結する鋼管杭継手の矯正構造及び矯正方法に関する。

従来から、鋼管の管端部を油圧シリンダ装置のシリンダ部により当て金を介して拡径させる際の該管端部の局部変形を防止するとともに、制御性を容易にして精度の高い真円矯正を実現するものとして、例えば、特許文献１に開示された鋼管矢板等の管端部真円矯正方法が提案されている。

特許文献１に開示された鋼管矢板等の管端部真円矯正方法は、管体の管端部内に挿入された油圧シリンダ装置のシリンダ部の先端に、上記管端部の曲率に近い曲率の押圧面をもった当て金を取り付け、上記シリンダ部を伸張変位させて上記当て金を介して管端部を拡径変形させる際に、上記シリンダ部の変位量に対する当て金押圧面と管端部との接触面積の変化率を求め、この接触面積の変化率に応じて荷重値が変化するように上記シリンダ装置の油圧を制御しながら管端部の真円矯正を行なうことを特徴とする。

特開平５−１７７２５７号公報

しかし、特許文献１に開示された鋼管矢板等の管端部真円矯正方法は、管体の管端部内に挿入される油圧シリンダ装置等が大型となるため、施工現場でのハンドリングに多大なコストを要するうえに困難を伴うものとなる。また、特許文献１に開示された鋼管矢板等の管端部真円矯正方法は、油圧シリンダ装置のシリンダ部を伸張変位させて管端部を塑性変形させるため、管端部の真円矯正に大きな荷重が必要となる。

このため、特許文献１に開示された鋼管矢板等の管端部真円矯正方法は、管端部を塑性変形させる場合、均一な変形を与えて真円矯正することは技術的に難しく、場合によっては管端部に局所的な変形が残留等して、構造的性能に悪影響となるおそれがあった。また、特許文献１に開示された鋼管矢板等の管端部真円矯正方法は、管端部内に設置した油圧シリンダ装置等の撤去も困難であり、複数の鋼管杭を地盤中に施工するときの障害ともなる。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであって、その目的とするところは、ボルト、ワイヤー等の単純な部材を用いて、安価かつ簡便に鋼管杭の継手部分を矯正して、工期やコストを削減することのできる鋼管杭継手の矯正構造及び矯正方法を提供することにある。

第１発明に係る鋼管杭継手の矯正構造は、複数の鋼管杭の継手部分を矯正して連結する鋼管杭継手の矯正構造であって、管長方向で外嵌継手と内嵌継手とが連結される継手部分で、前記外嵌継手に挿入される前記内嵌継手の内空部に架設されるワイヤーと、前記内嵌継手の外周部を貫通させて形成されたワイヤー挿通孔と、前記ワイヤーの端部に設けられる進退部材とを備え、前記ワイヤーは、前記ワイヤー挿通孔に前記端部が挿通されて、前記ワイヤー挿通孔に挿通された前記端部を、前記進退部材により管径方向に進退移動させることで、管径方向の緊張力が導入又は緩和されることを特徴とする。

第２発明に係る鋼管杭継手の矯正構造は、第１発明において、前記ワイヤーは、一対の前記ワイヤー挿通孔に両端部が挿通されて、一方の前記端部がワイヤー留部で固定されるとともに、他方の前記端部が前記進退部材に固定されて、前記ワイヤー挿通孔に螺合された前記進退部材を管径方向に進退移動させることで、前記進退部材とともに前記端部が管径方向に進退移動するものとなることを特徴とする。

第３発明に係る鋼管杭継手の矯正構造は、第１発明又は第２発明において、前記外嵌継手は、管長方向の先端側に設けられる外嵌先端部を有して、前記外嵌先端部の外面が切り欠かれることで、前記外嵌先端部に外嵌側キー溝部が形成されて、前記内嵌継手は、管長方向の基端側に設けられる内嵌基端部を有して、前記内嵌基端部の外面が切り欠かれることで、前記内嵌基端部に内嵌側キー溝部が形成されて、前記外嵌継手及び前記内嵌継手は、管長方向で互いに連結した状態で、前記外嵌側キー溝部と前記内嵌側キー溝部とを管長方向に連続させたキー溝部が形成されて、管長方向に延びるキー部材が、前記外嵌側キー溝部から前記内嵌側キー溝部まで架設されて、前記キー部材は、管径方向に貫通させてキー穴部が形成されて、前記キー穴部から前記ワイヤー挿通孔まで挿通される軸構造で、前記キー溝部に嵌め込まれて固定されることを特徴とする。

第４発明に係る鋼管杭継手の矯正方法は、複数の鋼管杭の継手部分を矯正して連結する鋼管杭継手の矯正方法であって、管長方向で外嵌継手と内嵌継手とが連結される継手部分で、前記外嵌継手に挿入される前記内嵌継手の内空部にワイヤーを架設する架設工程と、前記内嵌継手を管周方向に弾性変形させる矯正工程とを備え、前記架設工程では、前記内嵌継手と前記外嵌継手とが連結される前に、前記内嵌継手の外周部を貫通させて形成されたワイヤー挿通孔に前記ワイヤーの端部を挿通するとともに、前記ワイヤー挿通孔に挿通された前記ワイヤーの前記端部を進退部材に固定して、前記矯正工程では、前記ワイヤー挿通孔に挿通された前記ワイヤーの前記端部を、前記進退部材により管径方向に進退移動させて、前記ワイヤーに管径方向の緊張力が導入又は緩和されることで、前記内嵌継手を管周方向に弾性変形させながら、前記内嵌継手を前記外嵌継手に挿入することを特徴とする。

第５発明に係る鋼管杭継手の矯正方法は、第４発明において、前記矯正工程の後に、前記内嵌継手を前記外嵌継手に挿入した状態で、前記内嵌継手を変形させる再矯正工程を備え、前記再矯正工程では、前記ワイヤーに導入又は緩和される管径方向の緊張力を調整することで、前記内嵌継手を管周方向に自在に変形させながら、前記外嵌継手と前記内嵌継手とを管周方向で相対回転させて、前記内嵌継手と前記外嵌継手とが連結されることを特徴とする。

第１発明〜第３発明によれば、ワイヤー、進退部材及びワイヤー留部等の単純な部材を用いるのみで、人力等による容易な作業で複数の鋼管杭の継手部分を矯正することができるため、安価かつ簡便に鋼管杭の継手部分を矯正して連結することで、工期やコストを削減することが可能となる。

第１発明〜第３発明によれば、内嵌継手の内空部のワイヤーに緊張力が導入又は緩和されて、内嵌継手の外周部が弾性変形することで、内嵌継手の塑性変形を最小限に抑制して、内嵌継手の内嵌山部と外嵌継手の外嵌山部とが確実に噛み合うものとなり、内嵌継手の過度な変形による荷重伝達性能の低下を回避することが可能となる。

第１発明〜第３発明によれば、ワイヤー、進退部材及びワイヤー留部等を撤去した後、キー部材がキー溝部に嵌め込まれて、第１鋼管杭と第２鋼管杭とが一体となって地盤内に埋設されるため、内嵌継手の内空部にワイヤーを残さないことで土砂から受ける抵抗を低減させて、複数の鋼管杭の円滑な施工を実現することが可能となる。

特に、第３発明によれば、ワイヤーの端部を挿通するためのワイヤー挿通孔を利用して、ボルト等の軸構造でキー部材をキー溝部に固定して嵌め込むことができるため、内嵌継手の外周部に必要以上の削孔をさせないものとして、内嵌継手の強度低下を回避しながら、複数の鋼管杭の継手部分を矯正することが可能となる。

第４発明、第５発明によれば、架設工程でワイヤー、進退部材及びワイヤー留部等の単純な部材を用いて、また、矯正工程で人力等による容易な作業で複数の鋼管杭の継手部分を矯正できるため、鋼管杭の継手部分を矯正して連結するための工期やコストを削減することが可能となるとともに、内嵌継手の弾性変形により内嵌継手の塑性変形を最小限に抑制して、内嵌継手の過度な変形による荷重伝達性能の低下を回避することが可能となる。

特に、第５発明によれば、内嵌継手を外嵌継手に挿入してから、再矯正工程でワイヤーに導入された緊張力を調整して、内嵌継手の外周部を管周方向で自在に変形させることで、外嵌継手と内嵌継手とを管周方向に相対回転させることができるため、外嵌継手と内嵌継手とを相対回転させて連結させるギア式の継手部分においても、工期やコストを削減させるとともに内嵌継手の荷重伝達性能の維持を図りながら継手部分を矯正することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられる複数の鋼管杭の継手部分を示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられるギア式継手の外嵌継手及び内嵌継手を示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられる外嵌継手を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられる内嵌継手を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられる外嵌継手及び内嵌継手の変形例を示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造を示す平面図である。（ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造でワイヤーの一方の端部を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その変形例を示す拡大正面図である。（ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造でワイヤーの他方の端部を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、その進退移動を示す拡大正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造でワイヤーの他方の端部の変形例を示す拡大正面図である。（ａ）は、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造でワイヤーの何れかの端部に設けられた進退部材を示す正面図であり、（ｂ）は、ワイヤーの両端部に設けられた進退部材を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造で内嵌継手の外周部が弾性変形する状態を示す平面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法で外嵌継手に内嵌継手を挿入する前の状態を示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法の架設工程を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法の矯正工程でワイヤーに緊張力が導入される状態を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法の矯正工程でワイヤーに導入された緊張力が緩和された状態を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法の矯正工程を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法で外嵌継手に内嵌継手を挿入する状態を示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法で外嵌継手と内嵌継手とを相対回転させた状態を示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法の再矯正工程を示す平面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造で外嵌側キー溝部から内嵌側キー溝部まで架設されるキー部材を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造でキー溝部にキー部材を架設した複数の鋼管杭の継手部分を示す正面図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられる相対回転させずに直進して連結される外嵌継手と内嵌継手とを示す斜視図である。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造が用いられるネジ式継手の外嵌継手及び内嵌継手を示す正面図である。

以下、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１及び矯正方法を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、地盤上に構築される構造物の基礎杭等で、図１に示すように、断面形状が略円形状等に形成された複数の鋼管杭２を管長方向Ｙに連結するときに、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正するものとして用いられる。

複数の鋼管杭２は、地盤内８の下方に埋め込まれる第１鋼管杭２１と、地盤内８の上方に埋め込まれる第２鋼管杭２２とが、複数の鋼管杭２として管長方向Ｙで互いに継手部分Ｆで連結されて、打撃工法、バイブロハンマー工法、中掘り工法や回転トルクを導入した回転圧入工法等により地盤内８に埋設される。

複数の鋼管杭２は、第１鋼管杭２１の上端部に略円形状の外嵌継手３が取り付けられるとともに、第２鋼管杭２２の下端部に略円形状の内嵌継手４が取り付けられて、管長方向Ｙで外嵌継手３と内嵌継手４とが連結される継手部分Ｆが形成される。

外嵌継手３は、図２に示すように、管長方向Ｙの先端側に設けられる外嵌先端部３４を有して、外嵌先端部３４が第２鋼管杭２２に向けて、管長方向Ｙに延びて形成される。外嵌継手３は、管長方向Ｙの基端側に設けられる外嵌基端部３５を有して、外嵌基端部３５の下端部が第１鋼管杭２１の上端部に溶接等で取り付けられる。

外嵌継手３は、外嵌先端部３４から外嵌基端部３５まで管長方向Ｙに連続して、略円筒形状に延びる外周部３７が形成される。外嵌継手３は、管長方向Ｙで略円筒形状に延びる外周部３７が形成されて、管径方向Ｘの内側Ａの内周面から外側Ｂの外周面まで連続する全断面で所定の板厚となるように外周部３７が形成される。外嵌継手３は、外周部３７の管径方向Ｘの内側Ａで、略中空状の内空部３０が形成されるとともに、外嵌継手３の内空部３０に内嵌継手４が挿入されるものとなる。

外嵌継手３は、外嵌先端部３４から外嵌基端部３５までの内周面に、管径方向Ｘで内側Ａに突出して複数の外嵌山部３１が形成される。外嵌継手３は、図３に示すように、外嵌山部３１が内周面から突出することで、管周方向Ｗで外嵌山部３１に隣り合った外嵌溝部３２と、管長方向Ｙの基端側で外嵌山部３１に隣り合った外嵌谷部３３とが形成される。

外嵌継手３は、複数の外嵌山部３１が管長方向Ｙで略一列に配置されて、管長方向Ｙで４段に亘って、複数の外嵌段部３６が形成される。外嵌継手３は、各々の外嵌段部３６において、外嵌山部３１と外嵌溝部３２とが、管周方向Ｗで交互に形成されるとともに、外嵌山部３１と外嵌谷部３３とが、管長方向Ｙに隣り合って形成される。

外嵌継手３は、各々の外嵌段部３６において、外嵌山部３１の板厚よりも外嵌溝部３２の板厚が小さく、外嵌山部３１の板厚よりも外嵌谷部３３の板厚が小さくなる。外嵌継手３は、管長方向Ｙに隣り合う外嵌段部３６において、管長方向Ｙの先端側の外嵌谷部３３の板厚よりも、管長方向Ｙの基端側の外嵌谷部３３の板厚が大きいものとなる。

外嵌継手３は、外嵌先端部３４の外面３４ａが切り欠かれることで、外嵌先端部３４に外嵌側キー溝部７１が形成される。外嵌継手３は、外嵌先端部３４の外面３４ａから内側Ａに貫通させて、外嵌溝部３２と略同一の管周方向Ｗの幅で、外嵌側キー溝部７１が形成される。外嵌側キー溝部７１は、外嵌溝部３２と略同一の管周方向Ｗの位置に形成されるが、これに限らず、外嵌山部３１と略同一の位置に形成されてもよい。

外嵌継手３は、外嵌側キー溝部７１の管周方向Ｗの幅が、外嵌溝部３２の管周方向Ｗの幅よりも小さく、又は、大きくてもよい。外嵌側キー溝部７１の管周方向Ｗの幅が、外嵌溝部３２の管周方向Ｗの幅よりも大きい場合は、管周方向Ｗで外嵌溝部３２から外嵌山部３１まで跨った位置に外嵌側キー溝部７１が形成されるものとなる。

外嵌継手３は、管周方向Ｗで外嵌山部３１と交互に形成した複数の外嵌溝部３２のうち、一部の外嵌溝部３２の先端側のみが切り欠かれて、複数の外嵌溝部３２の一部に外嵌側キー溝部７１が形成される。また、外嵌継手３は、図５（ａ）に示すように、管周方向Ｗで外嵌山部３１と交互に形成された複数の外嵌溝部３２で、全部の外嵌溝部３２の先端側が切り欠かれて、複数の外嵌溝部３２の全部に外嵌側キー溝部７１が形成されてもよい。

内嵌継手４は、図２に示すように、管長方向Ｙの先端側に設けられる内嵌先端部４４を有して、内嵌先端部４４が第１鋼管杭２１に向けて、管長方向Ｙに延びて形成される。内嵌継手４は、管長方向Ｙの基端側に設けられる内嵌基端部４５を有して、内嵌基端部４５の上端部が第２鋼管杭２２の下端部に溶接等で取り付けられる。

内嵌継手４は、内嵌先端部４４から内嵌基端部４５まで管長方向Ｙに連続して、略円筒形状に延びる外周部４７が形成される。内嵌継手４は、管長方向Ｙで略円筒形状に延びる外周部４７が形成されて、管径方向Ｘの内側Ａの内周面から外側Ｂの外周面まで連続する全断面で所定の板厚となるように外周部４７が形成される。内嵌継手４は、外周部４７の管径方向Ｘの内側Ａで、略中空状の内空部４０が形成されるとともに、外嵌継手３の内空部３０に外周部４７が挿入されるものとなる。

内嵌継手４は、内嵌先端部４４から内嵌基端部４５までの外周面に、管径方向Ｘで外側Ｂに突出して複数の内嵌山部４１が形成される。内嵌継手４は、図４に示すように、内嵌山部４１が外周面から突出することで、管周方向Ｗで内嵌山部４１に隣り合った内嵌溝部４２と、管長方向Ｙの基端側で内嵌山部４１に隣り合った内嵌谷部４３とが形成される。

内嵌継手４は、複数の内嵌山部４１が管長方向Ｙで略一列に配置されて、管長方向Ｙで４段に亘って、複数の内嵌段部４６が形成される。内嵌継手４は、各々の内嵌段部４６において、内嵌山部４１と内嵌溝部４２とが、管周方向Ｗで交互に形成されるとともに、内嵌山部４１と内嵌谷部４３とが、管長方向Ｙに隣り合って形成される。

内嵌継手４は、各々の内嵌段部４６において、内嵌山部４１の板厚よりも内嵌溝部４２の板厚が小さく、内嵌山部４１の板厚よりも内嵌谷部４３の板厚が小さくなる。内嵌継手４は、管長方向Ｙに隣り合う内嵌段部４６において、管長方向Ｙの先端側の内嵌谷部４３の板厚よりも、管長方向Ｙの基端側の内嵌谷部４３の板厚が大きいものとなる。

内嵌継手４は、内嵌基端部４５の外面４５ａが切り欠かれることで、内嵌基端部４５に内嵌側キー溝部７２が形成される。内嵌継手４は、内嵌基端部４５の外面４５ａから内側Ａに所定の深さで切り欠かれて、内嵌溝部４２と略同一の管周方向Ｗの幅で、内嵌側キー溝部７２が形成される。内嵌側キー溝部７２は、内嵌溝部４２と略同一の管周方向Ｗの位置に形成されるが、これに限らず、内嵌山部４１と略同一の位置に形成されてもよい。

内嵌継手４は、内嵌側キー溝部７２の管周方向Ｗの幅が、内嵌溝部４２の管周方向Ｗの幅よりも小さく、又は、大きくてもよい。内嵌側キー溝部７２の管周方向Ｗの幅が、内嵌溝部４２の管周方向Ｗの幅よりも大きい場合は、管周方向Ｗで内嵌溝部４２から内嵌山部４１まで跨った位置に内嵌側キー溝部７２が形成される。

内嵌継手４は、管周方向Ｗで内嵌山部４１と交互に形成した複数の内嵌溝部４２のうち、一部の内嵌溝部４２の基端側のみが切り欠かれて、複数の内嵌溝部４２の一部に内嵌側キー溝部７２が形成される。また、内嵌継手４は、図５（ｂ）に示すように、管周方向Ｗで内嵌山部４１と交互に形成された複数の内嵌溝部４２で、全部の内嵌溝部４２の基端側が切り欠かれて、複数の内嵌溝部４２の全部に内嵌側キー溝部７２が形成されてもよい。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図６に示すように、内嵌継手４の内空部４０に架設されるワイヤー６と、ワイヤー６の端部６ａが挿通されるワイヤー挿通孔６０と、ワイヤー６の端部６ａに設けられる進退部材６１とを備える。

ワイヤー挿通孔６０は、内嵌継手４の外周部４７の内嵌基端部４５側で、内嵌継手４の外周部４７を貫通させて形成される。ワイヤー挿通孔６０は、内嵌継手４の外周部４７の内嵌基端部４５側で、内嵌側キー溝部７２が形成された管周方向Ｗの位置に配置される。

ワイヤー挿通孔６０は、これに限らず、内嵌継手４の外周部４７の内嵌基端部４５側で、内嵌側キー溝部７２と管周方向Ｗの位置をずらして配置されてもよい。また、ワイヤー挿通孔６０は、内嵌継手４の外周部４７の内嵌先端部４４側で、内嵌継手４の外周部４７を貫通させて形成されてもよい。

ワイヤー挿通孔６０は、図７に示すように、管径方向Ｘの外側Ｂから内側Ａまで、内嵌継手４の外周部４７を貫通させて、略螺旋状にネジ切りして形成される。ワイヤー挿通孔６０は、例えば、管周方向Ｗの複数箇所に形成されて、複数の内嵌側キー溝部７２の各々が形成された位置に、内嵌継手４の内空部４０で互いに対向するように配置される。

ワイヤー挿通孔６０は、内嵌継手４の内空部４０で互いに対向させて配置されることで、一対となって形成されるものとなる。一対のワイヤー挿通孔６０は、内嵌継手４の内空部４０の中心点を通過する直径方向に配置される。一対のワイヤー挿通孔６０は、これに限らず、内嵌継手４の内空部４０の中心点を通過しない直線上に配置されてもよい。

ワイヤー６は、鋼製のワイヤロープ、ケーブル等が用いられる。ワイヤー６は、一対のワイヤー挿通孔６０に管径方向Ｘの両端部６ａが挿通されて、内嵌継手４の内空部４０の管径方向Ｘに延びて架設される。ワイヤー６は、ワイヤー挿通孔６０に挿通された一方の端部６ａがワイヤー留部６２で固定される。また、ワイヤー６は、ワイヤー挿通孔６０に挿通された他方の端部６ａが進退部材６１に固定される。

ワイヤー６は、図８（ａ）に示すように、ワイヤー挿通孔６０に挿通された一方の端部６ａが、内嵌継手４の外周部４７の外側Ｂでワイヤー留部６２に圧着等で固定されることで、管径方向Ｘに移動しないように拘束される。ワイヤー６は、これに限らず、図８（ｂ）に示すように、内嵌継手４の外周部４７に一方の端部６ａが直接固定されて、ワイヤー挿通孔６０に一方の端部６ａを挿通することなく管径方向Ｘに拘束してもよい。

ワイヤー６は、図９に示すように、ワイヤー挿通孔６０に挿通された他方の端部６ａが、内嵌継手４の外周部４７の外側Ｂで、特殊ボルト６５等の進退部材６１に圧着等で固定される。ワイヤー６は、図９（ａ）に示すように、特殊ボルト６５の軸内部６５ａに他方の端部６ａが挿通されて、特殊ボルト６５をワイヤー挿通孔６０に螺合することで、他方の端部６ａがワイヤー挿通孔６０に挿通されるものとなる。

ワイヤー６は、図９（ｂ）に示すように、特殊ボルト６５の軸内部６５ａに挿通された他方の端部６ａを特殊ボルト６５から露出させて、特殊ボルト６５から露出した端部６ａが圧着等で固定される。ワイヤー６は、他方の端部６ａを圧着等で固定したままの状態で、ワイヤー挿通孔６０に螺合された特殊ボルト６５を管径方向Ｘに進退移動させることで、特殊ボルト６５とともに他方の端部６ａが管径方向Ｘに進退移動するものとなる。

ワイヤー６は、ワイヤー挿通孔６０に挿通された他方の端部６ａを、特殊ボルト６５により進退移動させるものだけでなく、図１０に示すように、一体型ボルト６６又はワイヤロープ緊張器６７等の進退部材６１により進退移動させるものでもよい。

ワイヤー６は、例えば、図１０（ａ）に示すように、進退部材６１として一体型ボルト６６が用いられることで、一体型ボルト６６と他方の端部６ａとが一体化するように互いに圧着等で固定される。ワイヤー６は、他方の端部６ａと一体化した一体型ボルト６６をワイヤー挿通孔６０に螺合させて挿通することで、一体型ボルト６６とともに他方の端部６ａがワイヤー挿通孔６０に挿通されるものとなる。

ワイヤー６は、他方の端部６ａを一体型ボルト６６と一体化して、ワイヤー挿通孔６０に螺合された一体型ボルト６６を管径方向Ｘに進退移動させることで、一体型ボルト６６とともに他方の端部６ａが管径方向Ｘに進退移動するものとなる。ワイヤー６は、図１０（ｂ）に示すように、進退部材６１としてワイヤロープ緊張器６７が用いられることで、ワイヤロープ緊張器６７により他方の端部６ａを管径方向Ｘに進退移動させてもよい。

ワイヤー６は、図１１に示すように、ワイヤー挿通孔６０に挿通された何れか一方又は両方の端部６ａを、進退部材６１により管径方向Ｘに進退移動させることで、管径方向Ｘの緊張力Ｔが導入又は緩和されるものとなる。ワイヤー６は、図１１（ａ）に示すように、管径方向Ｘの何れかの端部６ａのみに進退部材６１が設けられるだけでなく、図１１（ｂ）に示すように、管径方向Ｘの両端部６ａに進退部材６１が設けられてもよい。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図１２に示すように、内嵌継手４の内空部４０に架設されるワイヤー６に、管径方向Ｘの緊張力Ｔが導入又は緩和されることで、内嵌継手４の外周部４７が管周方向Ｗに弾性変形するものとなる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図１２（ａ）に示すように、特に、複数のワイヤー６が内嵌継手４の内空部４０に架設されて、各々のワイヤー６に導入又は緩和される緊張力Ｔを調整することで、図１２（ｂ）に示すように、内嵌継手４の外周部４７を管周方向Ｗで自在に弾性変形させるものとなる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、図１３〜図２０に示すように、管長方向Ｙで外嵌継手３と内嵌継手４とが連結される複数の鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正して、第１鋼管杭２１と第２鋼管杭２２とを管長方向Ｙで互いに連結するために用いられる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆで、内嵌継手４の内空部４０にワイヤー６を架設する架設工程と、内嵌継手４を管周方向Ｗに弾性変形させる矯正工程とを備える。本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、必要に応じて、内嵌継手４をあらためて変形させる再矯正工程を備える。

架設工程では、図１３に示すように、最初に、内嵌継手４と外嵌継手３とが連結される前の段階で、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入する前に、内嵌継手４の外周部４７で内嵌側キー溝部７２等に形成されたワイヤー挿通孔６０に、ワイヤー６の端部６ａを挿通する。このとき、架設工程では、必要に応じて、図１４に示すように、ワイヤー６の管径方向Ｘの両端部６ａが一対のワイヤー挿通孔６０に挿通される。

架設工程では、次に、ワイヤー６の一方の端部６ａがワイヤー留部６２で固定されるとともに、ワイヤー挿通孔６０に挿通された他方の端部６ａが進退部材６１に固定される。このとき、架設工程では、例えば、内嵌継手４の内空部４０にワイヤー６が撓まない状態で架設されて、進退部材６１として用いられる特殊ボルト６５等が、管径方向Ｘの内側Ａ及び外側Ｂの何れにも進退移動できる位置でワイヤー挿通孔６０に螺合される。

矯正工程では、次に、図１５に示すように、ワイヤー挿通孔６０に挿通されたワイヤー６の端部６ａを、特殊ボルト６５等の進退部材６１により、管径方向Ｘの外側Ｂに向けて移動させる。このとき、矯正工程では、例えば、特殊ボルト６５のボルト頭部の六角穴に取り付けられた六角レンチ６９等を回転させることで、ワイヤー挿通孔６０に螺合された特殊ボルト６５が、管径方向Ｘの外側Ｂに向けて螺旋状に回転移動する。

矯正工程では、ワイヤー６の一方の端部６ａがワイヤー留部６２等で固定されるとともに、ワイヤー６の他方の端部６ａが外側Ｂに向けて移動することで、内嵌継手４の内空部４０に架設されたワイヤー６に緊張力Ｔが導入される。

矯正工程では、図１６に示すように、必要に応じて、特殊ボルト６５等の進退部材６１を内側Ａに向けて螺旋状に回転移動等させることで、ワイヤー６に導入された緊張力Ｔを緩和させて、ワイヤー６に導入又は緩和される緊張力Ｔを調整することもできる。

矯正工程では、最後に、ワイヤー６に管径方向Ｘの緊張力Ｔが導入又は緩和されることで、図１７に示すように、内嵌継手４を管周方向Ｗに弾性変形させながら、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入する。矯正工程では、図１２に示すように、特に、複数のワイヤー６が内嵌継手４の内空部４０に架設されるとともに、各々のワイヤー６の緊張力Ｔを調整することで、内嵌継手４の外周部４７を管周方向Ｗで自在に弾性変形させるものとなる。

ここで、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、外嵌継手３に内嵌継手４を挿入するときに、図１８に示すように、各々の外嵌段部３６及び内嵌段部４６において、外嵌山部３１が内嵌溝部４２を通過するとともに、内嵌山部４１が外嵌溝部３２を通過する。

また、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、図１９に示すように、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入した状態で、第１鋼管杭２１と第２鋼管杭２２とを相対回転させることで、外嵌継手３と内嵌継手４とを管周方向Ｗに相対回転させるものとなる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入した状態で、再矯正工程により内嵌継手４を管周方向Ｗに変形させながら、外嵌継手３と内嵌継手４とを管周方向Ｗに相対回転させるものとなる。

再矯正工程では、図１２に示すように、特に、複数のワイヤー６が内嵌継手４の内空部４０に架設されるとともに、各々のワイヤー６の緊張力Ｔを調整することで、矯正工程とは異なる態様で、内嵌継手４の外周部４７を管周方向Ｗに変形させる。

ここで、例えば、外嵌継手３の外周部３７が略楕円形状に変形している場合等においては、図２０（ａ）に示すように、矯正工程で内嵌継手４の外周部４７を略楕円形状に弾性変形させることで、内嵌継手４の外周部４７の外形が外嵌継手３の内空部３０と略同一となり、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入できるものとなる。

このとき、内嵌継手４の外周部４７が略楕円形状に弾性変形した状態のままでは、外嵌継手３と内嵌継手４とが管周方向Ｗに相対回転できないため、図２０（ｂ）に示すように、ワイヤー６に矯正工程で導入された緊張力Ｔを緩和させる。

さらに、矯正工程で緊張力Ｔが導入されたワイヤー６とは別のワイヤー６に緊張力Ｔを導入することで、外嵌継手３の外周部３７に沿って内嵌継手４の外周部４７を管周方向Ｗで自在に変形させながら、外嵌継手３と内嵌継手４とを管周方向Ｗに相対回転させる。

このとき、再矯正工程では、ワイヤー６に導入された緊張力Ｔを調整して、内嵌継手４の外周部４７を弾性変形した状態から元の形状に復元等させながら、内嵌継手４の外周部４７を外嵌継手３の外周部３７に沿って自在に変形させることで、外嵌継手３と内嵌継手４とを相対回転させて、内嵌継手４と外嵌継手３とが連結されるものとなる。

複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、図１９に示すように、外嵌側キー溝部７１と内嵌側キー溝部７２とが互いに略同一の管周方向Ｗの位置に形成されるため、内嵌継手４と外嵌継手３とが連結された状態で、外嵌側キー溝部７１と内嵌側キー溝部７２とを管長方向Ｙに連続させたキー溝部７が形成される。

複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、図１７に示すワイヤー６、進退部材６１及びワイヤー留部６２等を撤去した後、管長方向Ｙに延びるキー部材５が、外嵌側キー溝部７１から内嵌側キー溝部７２まで架設される。キー部材５は、図２１に示すように、管径方向Ｘに貫通させてキー穴部５０が形成されるとともに、キー穴部５０とワイヤー挿通孔６０との位置を合わせて、キー穴部５０からワイヤー挿通孔６０まで管径方向Ｘに挿通される六角ボルト等の軸構造５５で、キー溝部７に嵌め込まれて固定される。

複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、図２２に示すように、複数の鋼管杭２を回転圧入等させるときに、キー部材５がキー溝部７に架設されるため、キー部材５の一方側面５１が外嵌側キー溝部７１の側面７１ａに当接されて、また、キー部材５の他方側面５２が内嵌側キー溝部７２の側面７２ａに当接されることで、第１鋼管杭２１と第２鋼管杭２２とが一体となって正回転又は逆回転に回転圧入されるものとなる。

複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、外嵌継手３及び内嵌継手４の工場等での溶接による取付けや、第１鋼管杭２１及び第２鋼管杭２２を運搬するときの吊上げ荷重、衝撃力等により、外嵌継手３及び内嵌継手４にラッパ状又は略楕円形状等の変形が生じる。このとき、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、ラッパ状又は略楕円形状等の変形により、外嵌継手３及び内嵌継手４に競りが生じて連結できないおそれがあり、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆの矯正が必要となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図１７に示すように、ワイヤー６、進退部材６１及びワイヤー留部６２等の単純な部材を用いるのみで、人力等による容易な作業で複数の鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正することができるため、安価かつ簡便に鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正して連結することで、工期やコストを削減することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、特に、図２０に示すように、内嵌継手４の内空部４０のワイヤー６に緊張力Ｔが導入又は緩和されることで、内嵌継手４の外周部４７が弾性変形するものとなる。このとき、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、内嵌継手４の外周部４７が弾性変形することで、内嵌継手４の塑性変形を最小限に抑制して、内嵌継手４の内嵌山部４１と外嵌継手３の外嵌山部３１とが確実に噛み合うものとなり、内嵌継手４の過度な変形による荷重伝達性能の低下を回避することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図１７に示すワイヤー６、進退部材６１及びワイヤー留部６２等を撤去した後、図２１に示すように、キー部材５がキー溝部７に嵌め込まれて、第１鋼管杭２１と第２鋼管杭２２とが一体となって地盤内に埋設されるため、内嵌継手４の内空部４０にワイヤー６を残さないことで土砂から受ける抵抗を低減させて、複数の鋼管杭２の円滑な施工を実現することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、ワイヤー６の端部６ａを挿通するためのワイヤー挿通孔６０を利用して、ボルト等の軸構造５５でキー部材５をキー溝部７に固定して嵌め込むことができる。これにより、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、内嵌継手４の外周部４７に必要以上の削孔をさせないものとして、内嵌継手４の強度低下を回避しながら、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、図１７に示すように、架設工程でワイヤー６、進退部材６１及びワイヤー留部６２等の単純な部材を用いて、また、矯正工程で人力等による容易な作業で複数の鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正することができるため、鋼管杭２の継手部分Ｆを矯正して連結するための工期やコストを削減することが可能となるだけでなく、内嵌継手４の弾性変形により、内嵌継手４の塑性変形を最小限に抑制して、内嵌継手４の過度な変形による荷重伝達性能の低下を回避することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、特に、図２０に示すように、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入してから、再矯正工程でワイヤー６に導入された緊張力Ｔを調整して、内嵌継手４の外周部４７を管周方向Ｗで自在に変形させることで、外嵌継手３と内嵌継手４とを管周方向Ｗに相対回転させることができる。これにより、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正方法は、外嵌継手３と内嵌継手４とを相対回転させて連結させるギア式の継手部分Ｆにおいても、工期やコストを削減させるとともに内嵌継手４の荷重伝達性能の維持を図りながら、継手部分Ｆを矯正することが可能となる。

本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、特に、図１３に示すように、内嵌継手４を外嵌継手３に挿入してから、外嵌継手３と内嵌継手４とを管周方向Ｗに相対回転させることで、外嵌継手３と内嵌継手４とが連結されるギア式の継手部分Ｆに用いられる。

また、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図２３に示すように、外嵌継手３と内嵌継手４とを相対回転させることなく、内嵌継手４を外嵌継手３に管長方向Ｙに直進させることで、外嵌継手３と内嵌継手４とが連結される継手部分Ｆに用いられてもよい。

さらに、本発明を適用した鋼管杭継手の矯正構造１は、図２４に示すように、外嵌継手３の螺旋状の外嵌突状部３８と内嵌継手４の螺旋状の内嵌溝状部４９とを螺合させることで、外嵌継手３と内嵌継手４とが連結されるネジ式の継手部分Ｆに用いられてもよい。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならない。

例えば、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、第１鋼管杭２１に内嵌継手４を取り付けるとともに、第２鋼管杭２２に外嵌継手３を取り付けるものでもよい。また、複数の鋼管杭２の継手部分Ｆでは、第１鋼管杭２１又は第２鋼管杭２２を切削等することで、第１鋼管杭２１又は第２鋼管杭２２そのものに外嵌継手３又は内嵌継手４が設けられてもよい。

１：鋼管杭継手の矯正構造
２：鋼管杭
２１：第１鋼管杭
２２：第２鋼管杭
３：外嵌継手
３０：外嵌継手の内空部
３１：外嵌山部
３２：外嵌溝部
３３：外嵌谷部
３４：外嵌先端部
３４ａ：外嵌先端部の外面
３５：外嵌基端部
３６：外嵌段部
３７：外嵌継手の外周部
３８：外嵌突状部
４：内嵌継手
４０：内嵌継手の内空部
４１：内嵌山部
４２：内嵌溝部
４３：内嵌谷部
４４：内嵌先端部
４５：内嵌基端部
４５ａ：内嵌基端部の外面
４６：内嵌段部
４７：内嵌継手の外周部
４９：内嵌溝状部
５：キー部材
５０：キー穴部
５１：一方側面
５２：他方側面
５５：軸構造
６：ワイヤー
６ａ：端部
６０：ワイヤー挿通孔
６１：進退部材
６２：ワイヤー留部
６５：特殊ボルト
６５ａ：軸内部
６６：一体型ボルト
６７：ワイヤロープ緊張器
６９：六角レンチ
７：キー溝部
７１：外嵌側キー溝部
７１ａ：外嵌側キー溝部の側面
７２：内嵌側キー溝部
７２ａ：内嵌側キー溝部の側面
８：地盤内
Ａ：内側
Ｂ：外側
Ｆ：継手部分
Ｗ：管周方向
Ｘ：管径方向
Ｙ：管長方向

Claims

複数の鋼管杭の継手部分を矯正して連結する鋼管杭継手の矯正構造であって、
管長方向で外嵌継手と内嵌継手とが連結される継手部分で、前記外嵌継手に挿入される前記内嵌継手の内空部に架設されるワイヤーと、前記内嵌継手の外周部を貫通させて形成されたワイヤー挿通孔と、前記ワイヤーの端部に設けられる進退部材とを備え、
前記ワイヤーは、前記ワイヤー挿通孔に前記端部が挿通されて、前記ワイヤー挿通孔に挿通された前記端部を、前記進退部材により管径方向に進退移動させることで、管径方向の緊張力が導入又は緩和されること
を特徴とする鋼管杭継手の矯正構造。
前記ワイヤーは、一対の前記ワイヤー挿通孔に両端部が挿通されて、一方の前記端部がワイヤー留部で固定されるとともに、他方の前記端部が前記進退部材に固定されて、前記ワイヤー挿通孔に螺合された前記進退部材を管径方向に進退移動させることで、前記進退部材とともに前記端部が管径方向に進退移動するものとなること
を特徴とする請求項１記載の鋼管杭継手の矯正構造。
前記外嵌継手は、管長方向の先端側に設けられる外嵌先端部を有して、前記外嵌先端部の外面が切り欠かれることで、前記外嵌先端部に外嵌側キー溝部が形成されて、
前記内嵌継手は、管長方向の基端側に設けられる内嵌基端部を有して、前記内嵌基端部の外面が切り欠かれることで、前記内嵌基端部に内嵌側キー溝部が形成されて、
前記外嵌継手及び前記内嵌継手は、管長方向で互いに連結した状態で、前記外嵌側キー溝部と前記内嵌側キー溝部とを管長方向に連続させたキー溝部が形成されて、管長方向に延びるキー部材が、前記外嵌側キー溝部から前記内嵌側キー溝部まで架設されて、
前記キー部材は、管径方向に貫通させてキー穴部が形成されて、前記キー穴部から前記ワイヤー挿通孔まで挿通される軸構造で、前記キー溝部に嵌め込まれて固定されること
を特徴とする請求項１又は２記載の鋼管杭継手の矯正構造。
複数の鋼管杭の継手部分を矯正して連結する鋼管杭継手の矯正方法であって、
管長方向で外嵌継手と内嵌継手とが連結される継手部分で、前記外嵌継手に挿入される前記内嵌継手の内空部にワイヤーを架設する架設工程と、前記内嵌継手を管周方向に弾性変形させる矯正工程とを備え、
前記架設工程では、前記内嵌継手と前記外嵌継手とが連結される前に、前記内嵌継手の外周部を貫通させて形成されたワイヤー挿通孔に前記ワイヤーの端部を挿通するとともに、前記ワイヤー挿通孔に挿通された前記ワイヤーの前記端部を進退部材に固定して、
前記矯正工程では、前記ワイヤー挿通孔に挿通された前記ワイヤーの前記端部を、前記進退部材により管径方向に進退移動させて、前記ワイヤーに管径方向の緊張力が導入又は緩和されることで、前記内嵌継手を管周方向に弾性変形させながら、前記内嵌継手を前記外嵌継手に挿入すること
を特徴とする鋼管杭継手の矯正方法。
前記矯正工程の後に、前記内嵌継手を前記外嵌継手に挿入した状態で、前記内嵌継手を変形させる再矯正工程を備え、
前記再矯正工程では、前記ワイヤーに導入又は緩和される管径方向の緊張力を調整することで、前記内嵌継手を管周方向に自在に変形させながら、前記外嵌継手と前記内嵌継手とを管周方向で相対回転させて、前記内嵌継手と前記外嵌継手とが連結されること
を特徴とする請求項４記載の鋼管杭継手の矯正方法。