JP2022136379A - 機械式継手管を有する鋼管矢板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このような機械式継手を製造時に予め鋼管本体3の端部に設けておくことで、作業現場においてはねじ式継手を回転嵌合して上下の鋼管矢板23同士を連結することができ、作業時間を短縮することができる。
このような鋼管矢板23は、施工現場において、上下の鋼管矢板23同士を機械式継手によって連結したあと、上下の鋼管矢板23の継手管7をつなぐ部分に別途継手管7を溶接接合する必要がある(図8のグレーで示す部分)。
しかしながら、製造時に機械式継手の外周面に継手管7の素材となるパイプを溶接接合すると、取り付け時の熱影響によって機械式継手の真円度が変化する。また、パイプを溶接接合したあと、断面C字状(図9参照)の継手管7にするためにパイプに対して管軸方向に延びるスリット7aを形成するが、この際継手管7においてスリット7aを形成した部分が開こうとする変形が起こる。これによって継手管7と溶接接合されている鋼管本体3及び機械式継手に応力の再配分が生じて機械式継手の真円度がさらに変化する。
上記製造方法の説明に先立ち、まずは、本実施の形態にかかる鋼管矢板について図3、図4を用いて詳細に説明する。
本実施の形態に係る鋼管矢板1は、上述したように、鋼管本体3の端部に機械式継手管5を有すると共に鋼管本体3及び機械式継手管5の外周面に管軸方向に延びる継手管7を備えている。
第1パイプ取付工程S1は、図2(a)に示すように、鋼管本体3の端部から距離a離れた外周面に、継手管7の一部となる第1パイプ15を取り付ける工程である。
第1パイプ15の取り付けは全長溶接によって行い、第1パイプ15の端部と鋼管本体3の端部との距離aは200mm以上とする。距離aを200mm以上とする理由は以下の通りである。
また、第1パイプ15の端部と鋼管本体3の端部に200mm以上の距離aを設けることで、当該部分を作業台等の上に固定する部分として用いることができ、第1パイプ15の取り付け作業や、後段の工程での作業性が良くなる。
第1スリット形成工程S3は、第1パイプ取付工程S1の後、図2(b)に示すように、第1パイプ15の端部を除く部分に管軸方向に延びる第1スリット15aを形成する工程である。
第1スリット15aの形成は溶断(ガス切断やプラズマ切断など)によって行う。
第1パイプ15の端部を除いて第1スリット15aを形成する理由は以下の通りである。
なお、第1パイプ15の端部の変形防止やスリット連通工程S9での作業性を考慮すると、第1パイプ15の管端と第1スリット15aとの距離bは20mmから80mm程度とするのが好ましい。
機械式継手管取付工程S5は、第1スリット形成工程S3の後、図2(c)に示すように、鋼管本体3の端部に機械式継手管(図2では外側継手管9)を取り付ける工程である。
外側継手管9の取り付けは全周溶接によって行う。
第2パイプ取付工程S7は、機械式継手管取付工程S5の後、図2(d)に示すように、第2パイプ17を取り付ける工程である。
第2パイプ17は、第1パイプ15と共に継手管7を構成するものであり、外側継手管9の端部から第1パイプ15の端部に亘る長さを有している。また第2パイプ17には、一端部を除く部分に管軸方向に延びる第2スリット17aが予め設けられている。
第2パイプ17の一端部を除いて第2スリット17aを形成している理由は第1パイプ15の第1スリット15aと同様に端部の変形を防ぐためである。また、第2パイプ17の管端と第2スリット17aとの距離cは第1パイプ15の距離bと同様に20mmから80mm程度とするのが好ましい。
まず、第2パイプ17の一端部を第1パイプ15の端部に当接させると共に第2スリット17aが第1パイプ15の第1スリット15aと同一軸線状に位置するように配置する。
次に、第2パイプ17を鋼管本体3の外周面に溶接する等して固定する。
そして、第1パイプ15の端部と第2パイプ17の一端部を周方向に溶接して接合する。
スリット連通工程S9は、第2パイプ取付工程S7の後、図2(e)に示すように、第1パイプ15及び第2パイプ17の端部にスリットを形成して第1スリットと第2スリットを連通させる工程である。
第1スリット15aと第2スリット17aを連通させることで、第1パイプ15と第2パイプ17で構成され全長に亘ってスリット7aが設けられた継手管7が形成される。
もっとも、内側継手管11を有する鋼管矢板1の場合、第2パイプ取付工程S7で取り付ける第2パイプ17の長さは内側継手管11のねじが形成されていない部分、具体的には内側継手管11に外側継手管9が嵌合した状態で(図3参照)、外側継手管9の管端が当接する部分から第1パイプ15の端部まで亘る長さとなる。
また、第2パイプ17においても、第2スリット17aが予め設けられており、鋼管本体3に固定して第1パイプ15に溶接接合しているので、機械式継手管5の真円度に与える影響は小さい。
鋼管本体3には、外径=1000mm、板厚=12mmのものを使用した。
また、継手管7または継手管7を構成する第1パイプ15、第2パイプ17には、外径=165.2mm、板厚=11mmのものを使用した。
比較例1における製造方法を図5に示す。図5は、図2と同様に、鋼管本体3の端部に外側継手管9を設ける場合を例示している(以下、図6も同様)。
次に、図5(b)に示すように、外側継手管9と鋼管本体3の外周面に継手管7を取り付けた。このとき、外側継手管9には溶接を行わず、図中矢印で示す鋼管本体3の端部から300mmの間は部分溶接、その他の部分は全長溶接とした。
次に、図5(c)に示すように、図5(b)で取り付けた継手管7の全長にスリット7aを形成し、鋼管矢板19を製造した。内側継手管11を有する鋼管矢板19も同様に製造した。
比較例2では、まず図6(a)に示すように、鋼管本体3の端部に外側継手管9を全周溶接によって取り付けた。
次に、図6(b)に示すように、鋼管本体3の端部から300mm離れた外周面に、継手管7の一部となる第1パイプ15を全長溶接によって取り付けた。
次に、図6(c)に示すように、図6(b)で取り付けた第1パイプ15の端部を除く部分に第1スリット15aを形成した。第1パイプ15の管端と第1スリット15aとの距離は80mmとした。
第2パイプ17の取り付けは、図2(d)で説明したものと同様の方法で行い、第2パイプ17を鋼管本体3に固定する際には部分溶接を用いた。
次に、図6(e)に示すように、第1スリット15aと第2スリット17aを連通させて第1パイプ15と第2パイプ17で構成される継手管7を形成し、鋼管矢板21を製造した。内側継手管11を有する鋼管矢板21も同様に製造した。
図7のグラフに示すように、本発明例における鋼管矢板1の真円度比は、比較例1、2と比較して著しく小さく、比較例2と比べると75%減少出来た。
一方、本発明例の製造方法で製造した鋼管矢板1は、真円度が確保されているため機械式継手管5の嵌合性が良く、補助治具を必要とせずに人力だけで上方の鋼管矢板1を回転することができ、比較例1、2と比較して施工性が向上した。
本発明によれば、継手管の取り付け時の熱影響及びスリット加工時の影響を最小限に抑えて機械式継手管の嵌合性を十分に確保しつつ、鋼管本体及び機械式継手管の外周面に継手管を備えた鋼管矢板を製造することができる。
3 鋼管本体
5 機械式継手管
7 継手管
7a スリット
9 外側継手管
9a タップ孔
11 内側継手管
11a タップ孔
13 回転防止ボルト
15 第1パイプ
15a 第1スリット
17 第2パイプ
17a 第2スリット
19 鋼管矢板(比較例1)
21 鋼管矢板(比較例2)
23 鋼管矢板(従来例)
Claims (2)
- 鋼管本体の端部に機械式継手管を有すると共に前記鋼管本体及び前記機械式継手管の外周面に管軸方向に延びる継手管を備えた鋼管矢板の製造方法であって、
前記鋼管本体の端部から200mm以上離れた外周面に、前記継手管の一部となる第1パイプを溶接により取り付ける第1パイプ取付工程と、
該第1パイプ取付工程の後、前記第1パイプの端部を除く部分に管軸方向に延びる第1スリットを形成する第1スリット形成工程と、
該第1スリット形成工程の後、前記鋼管本体の端部に前記機械式継手管を取り付ける機械式継手管取付工程と、
該機械式継手管取付工程の後、一端部を除く部分に管軸方向に延びる第2スリットが予め設けられて前記第1パイプと共に前記継手管を構成する第2パイプを、前記一端部を前記第1パイプの端部に当接させると共に前記第2スリットが前記第1パイプの前記第1スリットと同一軸線状に位置するように配置して前記鋼管本体の外周面に固定し、前記第1パイプの端部と前記第2パイプの一端部を溶接接合する第2パイプ取付工程と、
該第2パイプ取付工程の後、前記第1パイプ及び前記第2パイプの端部にスリットを形成して前記第1スリットと前記第2スリットを連通させるスリット連通工程と、を備えたことを特徴とする機械式継手管を有する鋼管矢板の製造方法。 - 前記第1パイプ取付工程において、前記第1パイプをその端部が前記鋼管本体の端部から500mm以内に位置するように配置し、
前記第2パイプ取付工程において、前記第2パイプを鋼管本体に部分溶接によって固定することを特徴とする請求項1記載の機械式継手管を有する鋼管矢板の製造方法。
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