JP6630125B2 - 異径鋼管同士の接合方法及び接合構造 - Google Patents
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Description
また特許文献1〜3のいずれの文献にあっても、ボルトとナットとによって大径鋼管と小径鋼管とを接続固定するが、ナットは最終的な締め付けに用いられるに止まる。
特に本発明にあっては、本発明は、ボルトの回り止めをより確実に行い得る異径鋼管同士の接合方法及び接合構造の提供を課題とする。
また本発明は、ナットを最終的な締め付けのためにのみ用いるのではなく、ナットを異径鋼管同士の接合過程においても有効活用することによって、異径鋼管同士の接合工程ならびに部品点数の削減を実現することができる接合方法及び接合構造を提供せんとするものである。
即ち、本発明に係る異径鋼管同士の接合構造にあっては、前記ボルトの軸部は、前記外側プレートの前記ボルト挿通穴から突出して、前記ナットと螺合しており、前記ボルトの頭部は、前記内側プレートの前記大径鋼管の管内側に位置しており、且つ、前記内側プレートの前記大径鋼管の管内側に固定された支持部材に当接していることを特徴とする。
前記ボルトの頭部が、前記支持部材に当接しているため、前記ボルトの頭部が回ってしまうことが抑制される。
特に、前記支持部材は、前記ボルトの前記頭部の回りを阻止する回り止め部を備えるものであることが望ましく、またさらに、前記支持部材は、前記内側プレートに対して雄ねじにより固定されており、前記雄ねじの頭部が前記内側プレートと前記外側プレートとの間に位置していることが望ましい。
(a)大径鋼管に大径接続端の内側に張り出す内側プレートを設ける工程。
(b)小径鋼管に小径接続端の外側に張り出す外側プレートを設ける工程。
(c)内側プレートの作業用開口からの作業により、内側プレートのボルト挿通穴に、大径鋼管の内側プレートの管内側から、頭部を有するボルトを管外側に通す工程。
(d)内側プレートの管外側からの作業により、内側プレートから外側に突出した前記ボルトの軸部にナットを螺合させて仮固定する工程。
(e1)ボルトの頭部を、管内側から支持部材によって支持する工程。
(f1)ナットの仮固定を外して、内側プレートの管外側に突出したボルトの軸部を、外側プレートのボルト挿通穴に通して、内側プレートと外側プレートとを合致させる工程。
(g)外側プレートから突出したボルトの軸部にナットを螺合させて本固定する工程。
(a)大径鋼管に大径接続端の内側に張り出す内側プレートを設ける工程。
(b)小径鋼管に小径接続端の外側に張り出す外側プレートを設ける工程。
(c)内側プレートの作業用開口からの作業により、内側プレートのボルト挿通穴に、大径鋼管の内側プレートの管内側から、頭部を有するボルトを管外側に通す工程。
(e2)ボルトの軸部を管外側にて保持しながら、ボルトの頭部を管内側から支持部材によって支持する工程。
(f2)内側プレートの管外側に突出したボルトの軸部を、外側プレートのボルト挿通穴に通して、内側プレートと外側プレートとを合致させる工程。
(g)外側プレートから突出したボルトの軸部にナットを螺合させて本固定する工程。
(2)前記仮固定構造における前記ナットの前記仮固定を外して、前記内側プレートの管外側に突出した前記ボルトの前記軸部を、前記外側プレートの前記ボルト挿通穴に通して、前記内側プレートと前記外側プレートとを合致させる合致工程。
(3)前記外側プレートから突出した前記ボルトの前記軸部に前記ナットを螺合させて固定する本固定工程。
この実施の形態に係る異径鋼管の接合構造は、前述の先行技術文献と同様、外径の異なる大径鋼管21と小径鋼管11とが軸方向に接合された構造である。
内側プレート23には、その大径鋼管21の管内側に支持部材31が固定されている。この支持部材31は、横板部32と縦板部33とが一体に設けられた金属製などの部材である。横板部32は、ボルト42の頭部43における端部に当接しており、縦板部33は横板部32から屈曲して上方(横板部32に近づく方向)に伸びている。この縦板部33はボルト42の頭部43の側部に当接している。このように支持部材31の少なくとも一部がボルト42の頭部43に当接していることによって、震動などによってボルト42が緩むことを抑制し得る。
縦板部33は、図2及び図3(A)(B)に示すように1個でもよく、図3(D)(E)に示すように2個を横板部32の両側に設けてもよく、3個以上であってもよい。
なお、支持部材31の少なくとも一部は、ボルト42の頭部43に接していることが望ましい。また、縦板部33は、必ずしも内側プレート23に接している必要はないが、横板部32は頭部43に接することが望ましい。
次に、上述の接合構造を得るための方法を説明する。
この方法は、(1)仮固定工程、(2)合致工程、(3)本固定工程の3つの工程から構成される。
仮固定工程は仮固定構造を得る工程である。
仮固定構造は、頭部43が内側プレート23の管内側に位置し支持部材31によって支持されると共に、ボルト42の軸部44が内側プレート23のボルト挿通穴24から大径鋼管21の外側に突出するように挿通され、突出した軸部44にナット41が螺合された構造である。
(1−1)内側プレート23に設けられた作業用開口25からの作業により、内側プレート23のボルト挿通穴24に、ボルト42の軸部44を通して管外側に突出させる。この工程を一人の作業者で行う場合には、左手(反利き手)にボルト42を持って、作業用開口25から手を管内に突っ込み、ボルト挿通穴24に、ボルト42の軸部44を通せばよい。
なお、前述の課題を解決するための手段にても記載したが、ナット41の螺合による仮固定を省略して実施することができる。高所での作業など、施工時の部材の脱落が危険な現場では、仮固定は有力な危険回避策であるが、かかる危険性を考慮する必要のない状況下等にあっては、仮固定を省略して実施することもできる。
上述の(1−1)〜(1−3)の工程に先立ち、大径鋼管21の大径接続端には、内側に張り出す内側プレート23が溶接などで固定される。また小径鋼管11の小径接続端には、外側に張り出す外側プレート13が溶接などで固定される。これらの工程は、一般的には工場で行い、これらを現場に搬送して大径鋼管21を設置した後に、(1−1)〜(1−3)の工程が行われるが、全てを現場で行ってもよい。また仮固定構造の完成までを工場で行ってもよく、その場合には、大径鋼管21に内側プレート23を固定する前に、内側プレート23に対してナット41による仮固定や支持部材31の固定を済ませてしまい、この内側プレート23を大径鋼管21に溶接などで固定することもできる。言い換えれば、例えば、ボルト42の軸部44が内側プレート23のボルト挿通穴24から挿通され、ボルト42の頭部43が支持部材31によって支持されると共に、内側プレート23から突出したボルト42の軸部44にナット41が螺合された状態の内側プレート23を用意し、この内側プレート23を大径鋼管21の接続端に固定することによって、前記の仮固定構造を得るようにしてもよい。
合致工程は、前記仮固定構造におけるボルト42の仮固定を外して、突出した軸部44を外側プレート13のボルト挿通穴14に位置合わせして通して、内側プレート23に外側プレート13を合致させ工程である。小径鋼管11が大きな重量物である場合にはクレーンなどで小径鋼管11を吊り上げて作業が行われるが、その場合でも高所には一人の作業者が位置合わせのために必要なだけであり、合計2人の作業者が現場には必要となるだけである。
本固定工程は、常法に従い行えばよく、具体的には、外側プレート13から突出したボルト42の軸部44に上記のナット41を螺合させて完全に締め付けて固定するだけで、作業は完了する。
13 外側プレート
14 ボルト挿通穴
21 大径鋼管
22 補助筒部
23 内側プレート
24 ボルト挿通穴
25 作業用開口
26 貫通穴
31 支持部材
32 横板部
33 縦板部
34 雄ねじ
35 雌ねじ
41 ナット
42 ボルト
43 頭部
44 軸部
Claims (7)
- 外径の異なる大径鋼管と小径鋼管とが軸方向に接合された構造であって、
前記大径鋼管は、大径接続端の内側に張り出す内側プレートを備え、
前記小径鋼管は、小径接続端の外側に張り出す外側プレートを備え、
前記内側プレートと前記外側プレートとは、互いに合致する位置にボルト挿通穴を備え、
前記内側プレートと前記外側プレートとが、前記ボルト挿通穴に通されたボルトとナットとによって固定された異径鋼管同士の接合構造において、
前記ボルトの軸部は、前記外側プレートの前記ボルト挿通穴から突出して、前記ナットと螺合しており、
前記ボルトの頭部は、前記内側プレートの前記大径鋼管の管内側に位置しており、且つ、前記内側プレートの前記大径鋼管の管内側に固定された支持部材に当接しており、
前記支持部材は、前記ボルトの前記頭部の回りを阻止する回り止め部を備え、
前記支持部材は、前記内側プレートに対して雄ねじにより固定されており、前記雄ねじの頭部が前記内側プレートと前記外側プレートとの間に位置していることを特徴とする異径鋼管同士の接合構造。 - 請求項1に記載の異径鋼管同士の接合構造を得るための異径鋼管同士の接合方法において、
前記内側プレートに設けられた作業用開口からの作業により、前記内側プレートの前記ボルト挿通穴に、前記ボルトの前記軸部を前記大径鋼管の前記内側プレートの管内側から管外側に通す工程と、
前記ボルトの前記頭部に対して、前記管内側から前記支持部材を押し当てて、前記ボルトの前記頭部を前記内側プレートと前記支持部材との間に挟んで固定する工程と、
を備えたことを特徴とする異径鋼管同士の接合方法。 - 前記ボルトの前記頭部に対して前記管内側から前記支持部材を押し当てた後に、前記内側プレートを貫通した前記雄ねじによって、前記支持部材を前記内側プレートに固定することを特徴とする請求項2に記載の異径鋼管同士の接合方法。
- 大径鋼管と小径鋼管との外径の異なる二つの鋼管であって、
前記大径鋼管は、大径接続端の内側に張り出す内側プレートを備え、
前記小径鋼管は、小径接続端の外側に張り出す外側プレートを備え、
前記内側プレートと前記外側プレートとは、互いに合致する位置にボルト挿通穴を備え、
前記内側プレートと前記外側プレートとを、前記ボルト挿通穴に通されたボルトとナットとによって固定することにより、前記大径鋼管と前記小径鋼管とを軸方向に接合する方法において、
(1)前記ボルトの頭部が前記内側プレートの管内側に位置し支持部材によって支持されると共に、前記ボルトの軸部が前記内側プレートの前記ボルト挿通穴から外側に突出するように挿通され、突出した前記軸部に前記ナットが螺合された仮固定構造を得る仮固定工程と、
(2)前記仮固定構造における前記ナットの前記仮固定を外して、前記内側プレートの管外側に突出した前記ボルトの前記軸部を、前記外側プレートの前記ボルト挿通穴に通して、前記内側プレートと前記外側プレートとを合致させる合致工程と、
(3)前記外側プレートから突出した前記ボルトの前記軸部に前記ナットを螺合させて固定する本固定工程と、
を備えたことを特徴とする異径鋼管同士の接合方法。 - 前記仮固定工程は、
(1−1)内側プレートに設けられた作業用開口からの作業により、前記内側プレートの前記ボルト挿通穴に、頭部を有する前記ボルトを前記大径鋼管の前記内側プレートの管内側から管外側に通す工程と、
(1−2)前記内側プレートの管外側からの作業により、前記内側プレートから外側に突出した前記ボルトの軸部に前記ナットを螺合させて仮固定する工程と、
(1−3)前記ボルトの前記頭部を、前記管内側から支持部材によって支持する工程とを備えたことを特徴とする請求項4に記載の異径鋼管同士の接合方法。 - 前記仮固定工程の前記(1−3)の工程は、前記ボルトの前記頭部の前記大径鋼管の管内側に前記支持部材を配置した状態で、前記内側プレートの管外側からネジ止めする工程であることを特徴とする請求項5に記載の異径鋼管同士の接合方法。
- 前記支持部材は、前記ボルトの前記頭部の端部側に配置された横板部と、前記横板部に対して屈曲して設けられた縦板部とを備え、
前記縦板部は、前記ボルトの前記頭部の側面に当接させられることにより、前記本固定工程にて前記ボルトの回り止めとなることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載の異径鋼管同士の接合方法。
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