JP2005125346A - Groove aligning device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、固定される第1の管体の端面に、第2の管体の端面を突合せて、第1および第2の管体の軸線を同一線上に配置して開先を合せる開先合せ装置であって、特に突合せ溶接が行われる2つの管体の開先合せ装置に関する。 The present invention relates to a groove in which the end surface of the second tubular body is abutted against the end surface of the first tubular body to be fixed, and the axes of the first and second tubular bodies are arranged on the same line so that the grooves are aligned. More particularly, the present invention relates to a groove aligning device for two pipe bodies in which butt welding is performed.
従来の技術の開先合せ装置は、第1のアーム、第1の真円リング、第2のアーム、第2の真円リングおよび開先合せ台によって構成される。第1のアームは、固定された管体を同軸にクランプする第1の真円リングに対して、角変位可能に設けられる。第2のアームは、新設管を同軸にクランプする第2の真円リングに対して、角変位可能に設けられる。開先合せ台は、第1のアームおよび第2のアームを所定の角度を成して、第1のアームおよび第2のアームを対向させて連結する。開先合せ台に各アームが連結されることによって、各真円リングの各軸線を同軸に配置する。これによって各真円リングがクランプする各管体を同軸上に配置する(たとえば特許文献1参照)。 A conventional groove aligning apparatus includes a first arm, a first perfect circle ring, a second arm, a second perfect circle ring, and a groove aligning table. The first arm is provided to be angularly displaceable with respect to the first perfect ring that clamps the fixed tube body coaxially. The second arm is provided so as to be angularly displaceable with respect to a second perfect ring that clamps the new pipe coaxially. The groove aligning table connects the first arm and the second arm at a predetermined angle so that the first arm and the second arm face each other. By connecting each arm to the groove aligning table, each axis of each perfect ring is arranged coaxially. As a result, each tube clamped by each perfect circle ring is coaxially arranged (see, for example, Patent Document 1).
従来の技術の開先合せ装置は、予め定める設置場所に固定的に設置されて用いられることが前提である装置であり、設置場所を容易に移動できる構成ではない。したがって複数の管体を順次、突合わせ溶接しながら推進させていく推進方式では、管体をジャッキ、クレーンおよびウィンチなどの推進機器を用いて、開先合せ装置に対して移動させ、開先合せ装置に管体の管端を組付ける必要がある。しかし推進機器は、位置精度が低く、固定されている開先合せ装置に組付けることが困難である。また管体を順次、突合せ溶接していくと、溶接された管体全体の長さ寸法が大きくなり、重量が大きくなるので、管体全体を移動させて、開先合せ装置に組付けることはさらに困難である。 The groove aligning device of the prior art is a device that is premised on being used by being fixedly installed at a predetermined installation location, and is not configured to easily move the installation location. Therefore, in the propulsion method in which a plurality of tubes are sequentially propelled while being butt welded, the tubes are moved with respect to the groove aligning device using propulsion devices such as jacks, cranes and winches, and the grooves are aligned. It is necessary to assemble the tube end of the tube to the device. However, the propulsion device has low positional accuracy and is difficult to assemble to a fixed groove aligning device. In addition, if the pipes are sequentially butt welded, the length of the whole welded pipe will increase and the weight will increase, so it is not possible to move the whole pipe and assemble it into the groove alignment device. It is even more difficult.
したがって本発明の目的は、既設管の管端の位置に容易に組付けることができ、管体同士を高精度に開先合せすることができる開先合せ装置を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a groove aligning device that can be easily assembled at the position of the pipe end of an existing pipe and can align the pipes with high accuracy.
本発明は、固定された第1の管体に対して同軸に、第2の管体を配置して開先を合せる開先合せ装置であって、
第1の管体の一端部に同軸に固定される第1のクランプ手段と、
一端部で第1のクランプ手段に、第1の管体の軸線方向に垂直な第1の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される第1のアームと、
第2の管体の一端部に同軸に固定される第2のクランプ手段と、
一端部で第2のクランプ手段に、第2の管体の軸線方向に垂直な第2の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される第2のアームと、
第1のアームの他端部が、所定の角度を成して連結されるとともに、第2のアームの他端部が、第1のアームに対向する位置で、180度から前記所定の角度を減算した角度を成して連結される開先合せ台と、
開先合せ台に設けられ、開先合せ台の設置対象に対する移動を補助する移動補助手段とを含むことを特徴とする開先合せ装置である。
The present invention is a groove aligning device that arranges a second tube body coaxially with respect to a fixed first tube body, and aligns the grooves,
First clamping means fixed coaxially to one end of the first tubular body;
A first arm connected to the first clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a first angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the first tubular body;
Second clamping means fixed coaxially to one end of the second tubular body;
A second arm connected to the second clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a second angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the second tubular body;
The other end of the first arm is connected at a predetermined angle, and the other end of the second arm is at a position facing the first arm from 180 degrees to the predetermined angle. A groove alignment base connected at a subtracted angle;
The groove alignment apparatus includes a movement assisting unit that is provided on the groove alignment table and assists the movement of the groove alignment table with respect to the installation target.
本発明に従えば、開先合せ装置は、第1のクランプ手段、第1のアーム、第2のクランプ手段、第2のアーム、開先合せ台および移動補助手段を含む。第1のクランプ手段は、第1の管体の一端部に同軸に固定される。第1のアームの一端部は、第1のクランプ手段に、第1の管体の軸線方向に垂直な第1の角変位軸線まわりに角変位自在に連結され、他端部は、開先合せ台に連結される。これによって第1の管体は、開先合せ台に対して、第1の角変位軸線まわりに角変位することができる。 According to the present invention, the groove aligning device includes a first clamping means, a first arm, a second clamping means, a second arm, a groove aligning table, and a movement assisting means. The first clamping means is fixed coaxially to one end of the first tubular body. One end of the first arm is connected to the first clamping means so as to be angularly displaceable around a first angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the first tubular body, and the other end is aligned with the groove Connected to the stand. As a result, the first tubular body can be angularly displaced about the first angular displacement axis with respect to the groove alignment table.
第2のクランプ手段は、第2の管体の一端部に同軸に固定される。第2のアームの一端部は、第2のクランプ手段に、第2の管体の軸線方向に垂直な第2の角変位軸線まわりに角変位自在に連結され、他端部は、開先合せ台に連結される。これによって第2の管体は、開先合せ台に対して、第2の角変位軸線まわりに角変位することができる。 The second clamping means is coaxially fixed to one end of the second tubular body. One end of the second arm is connected to the second clamping means so as to be angularly displaceable around a second angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the second tube, and the other end is aligned with the groove Connected to the stand. As a result, the second tubular body can be angularly displaced about the second angular displacement axis with respect to the groove alignment table.
第1のアームの他端部は、開先合せ台に所定の角度を成して連結され、第2のアームの他端部は、第1のアームに対向する位置で、開先合せ台に180度から前記所定の角度を減算した角度を成して連結される。これによって第1の管体の軸線と第2の管体の軸線とを同一線上に容易に配置することができる。 The other end of the first arm is connected to the groove aligning base at a predetermined angle, and the other end of the second arm is connected to the groove aligning base at a position facing the first arm. They are connected at an angle obtained by subtracting the predetermined angle from 180 degrees. Thus, the axis of the first tube and the axis of the second tube can be easily arranged on the same line.
移動補助手段は、開先合せ台に設けられ、開先合せ台の設置対象に対する移動を補助する。これによって開先合せ台は、設置対象に対して、滑らかに移動することができる。開先合せ台を滑らかに移動させることができるので、開先合せ台を、管体に対して高い精度で位置合せすることができる。このように位置合せすれば、開先合せ装置と管体との位置合せ精度が高くなる。 The movement assisting means is provided on the groove alignment table and assists the movement of the groove alignment table relative to the installation target. Accordingly, the groove alignment table can move smoothly with respect to the installation target. Since the groove aligning table can be moved smoothly, the groove aligning table can be aligned with high accuracy with respect to the tube body. By aligning in this way, the alignment accuracy between the groove aligning device and the tubular body is increased.
各管体が各クランプ手段を介して各アームが連結される状態で、開先合せ台を移動する。開先合せ台を管体に対して位置合せした後に、各アームの他端部を開先合せ台に連結する。このときに、各アームと開先合せ台との位置合わせを高精度かつ容易に短時間で行うことができる。また溶接後、第1の管体を推進する前に、開先合せ装置を第1の管体の他端へ移動し、第1のクランプ手段と第1のアームとで連結しておけば、作業は容易であり、開先合せの作業効率を向上することができる。 The groove aligning base is moved in a state where each tube is connected to each arm via each clamping means. After aligning the groove alignment table with respect to the tube, the other end of each arm is connected to the groove alignment table. At this time, alignment between each arm and the groove aligning table can be performed with high accuracy and easily in a short time. After welding, before propelling the first tube, if the groove aligning device is moved to the other end of the first tube and connected by the first clamping means and the first arm, The work is easy, and the working efficiency of groove alignment can be improved.
また本発明は、移動補助手段は、気体を噴出および噴出停止自在である気体噴出部を有し、気体を噴出することによって、開先合せ台を設置対象から浮上させ、気体の噴出を停止することによって、開先合せ台の設置対象からの浮上を停止することを特徴とする。 Further, according to the present invention, the movement assisting means has a gas ejection part that can freely eject and stop ejection of gas. By ejecting the gas, the groove alignment base is floated from the installation target, and the gas ejection is stopped. In this way, the ascent from the installation target of the groove alignment table is stopped.
本発明に従えば、移動補助手段は、気体を噴出および噴出停止自在である気体噴出部を有する。気体噴出部は、気体を噴出することによって、開先合せ台を設置対象から浮上させるので、開先合せ台と設置対象との摩擦抵抗を無くすことができる。管体の推進時に、管端を開先合せ装置と連結しておけば、移動補助手段が管体を持ち上げるので、推進が容易である。 According to the present invention, the movement assisting means has a gas ejection portion that is capable of ejecting gas and stopping ejection. Since the gas jetting unit floats the groove alignment table from the installation target by jetting gas, the friction resistance between the groove alignment table and the installation target can be eliminated. If the tube end is connected to the groove aligning device when the tube is propelled, the movement assisting means lifts the tube, so that the propulsion is easy.
本発明によれば、第1の管体は、開先合せ台に対して、第1の角変位軸線まわりに角変位することができ、第2の管体は、開先合せ台に対して、第2の角変位軸線まわりに角変位することができる。第1のアームの他端部は、開先合せ台に所定の角度を成して連結され、第2のアームの他端部は、第1のアームに対向する位置で、開先合せ台に180度から前記所定の角度を減算した角度を成して連結される。これによって第1の管体の軸線と第2の管体の軸線とを同一線上に容易に配置することができる。 According to the present invention, the first tubular body can be angularly displaced about the first angular displacement axis with respect to the groove aligning base, and the second tubular body is relative to the groove aligning base. , And can be angularly displaced about the second angular displacement axis. The other end of the first arm is connected to the groove aligning base at a predetermined angle, and the other end of the second arm is connected to the groove aligning base at a position facing the first arm. They are connected at an angle obtained by subtracting the predetermined angle from 180 degrees. Thus, the axis of the first tube and the axis of the second tube can be easily arranged on the same line.
また移動補助手段によって、開先合せ台を滑らかに移動させることができるので、開先合せ台を、管体に対して高い精度で位置合せすることができる。開先合せ台と各アームとが高精度に位置合せされた状態、すなわち開先合せ装置と管体とが高精度に位置合せされた状態で推進することによって、推進の最終位置精度にかかわらず、開先合せ精度を精度良く継続できる。 Further, since the groove aligning table can be smoothly moved by the movement assisting means, the groove aligning table can be aligned with high accuracy with respect to the tubular body. Regardless of the final position accuracy of propulsion, propulsion is performed with the groove aligning table and each arm aligned with high accuracy, that is, with the groove aligning device and tube aligned with high accuracy. The groove alignment accuracy can be continued with high accuracy.
図1は、本発明の実施の一形態の開先合せ装置1を示す正面図である。開先合せ装置1は、固定された第1の管体である既設管2と、第2の管体である新設管3を配置して開先を合せる。開先合せ装置1は、固定された既設管2に対して、新設管3を変位させて、新設管3の軸線方向一端部4を、既設管2の軸線方向一端部5に対して対向した位置に配置させ、開先を合せる。
FIG. 1 is a front view showing a
開先合せ後の、互いに突合わされた既設管2および新設管3は、たとえば管体内周面側から突合せ溶接が行われる。これによって2つの管体2,3は接続される。またたとえば各管体2,3のサイズは、内径581.0mmであり、日本工業規格によって規定される600Aが用いられる。
The existing
開先合せ装置1は、第1の真円リング8、第1のアーム9、第2の真円リング10、第2のアーム11、開先合せ台12、移動補助手段13および外部シールド60を含んで構成される。第1の真円リング8は、第1のクランプ手段であって、既設管2の一端部に同軸に固定される。第1のアーム9は、本実施の形態では対を成して設けられ、一端部が第1の真円リング8に角変位自在に連結される。第2の真円リング10は、第2のクランプ手段であって、新設管3の一端部に同軸に固定される。第2のアーム11は、本実施の形態では対を成して設けられ、一端部が第2の真円リング10に角変位自在に連結される。
The
一対の第1のアーム9は、既設管2の軸線を含む仮想平面に対して対称に設けられる。また一対の第2のアーム11は、新設管3の軸線を含む仮想平面に対して対称に設けられる。また第1のアーム9は、既設管2の軸線L2に垂直な第1の角変位軸線R1まわりに角変位可能に形成され、第2のアーム11は、新設管3の軸線L3に垂直な第2の角変位軸線R2まわりに角変位可能に形成される。このような第1および第2のアーム9,11は、同様の形状および寸法に形成される。
The pair of
開先合せ台12は、第1のアーム9の他端部21が、所定の角度である第1角度θ1を成して連結される。また開先合せ台12は、第2のアーム11の他端部25が、第1のアーム9に対向する位置で、180度から第1角度θ1を減算した角度である第2角度θ2を成して連結される。移動補助手段13は、開先合せ台12に設けられ、開先合せ台12の設置対象49、たとえば水平な床などに対する移動を補助する。
In the groove aligning table 12, the
各管体2,3が位置決めされ突合わされた状態で、第1の真円リング8の軸線方向一方16A側の一端面と、第2の真円リング10の軸線方向一方17A側の一端面とは、対向した位置に配置される。開先合せ装置1は、第1のアームホルダ18および第2のアームホルダ19を備え、第1の真円リング8は、その軸線方向他方16B側の他端面側に第1のアームホルダ18が設けられる。第1のアーム9は、第1のアームホルダ18を介して、第1の真円リング8に連結される。
With the
第2の真円リング10は、その軸線方向他方17B側の他端面側に第2のアームホルダ19が設けられる。第2のアーム11は、第2のアームホルダ19を介して、第2の真円リング10に連結される。各真円リング8,10は、各管体2,3の一端面4,5付近で各管体2,3を外周側から押圧し、各管体2,3の断面形状を矯正する。各管体2,3を真円筒、具体的には、外周面が真円筒となる形状に矯正する。このとき各真円リング8,10の軸線L8,L10と各管体2,3の軸線L2,L3とはほぼ同軸となるよう矯正および調整する。
The second
開先合せ台12は、略板状に形成される開先合せ台本体26を有する。また開先合せ台12は、開先合せ台本体26の厚み方向一方側の面である連結面27側に、一対の第1の連結部材22および一対の第2の連結部材23を備える。一対の第1の連結部材22は、それぞれ一対の第1のアーム9の他端部21に、既設管2の軸線L2に垂直な軸線まわりに角変位自在に連結される。また一対の第2の連結部材23は、それぞれ一対の第2のアーム11の他端部25に、新設管3の軸線L3に垂直な軸線まわりに角変位自在に連結される。
The
図2は、開先合せ装置1を図1のs3−s3切断面線から見た断面図である。第1および第2の各アームホルダ18,19は、同様の形状および寸法に形成される。したがって第2のアームホルダ19について説明し、第1のアームホルダ18の説明を省略する。また第1および第2の各アーム9,11は、同様の形状および寸法に形成される。したがって第2のアーム11について説明し、第1のアーム9の説明を省略する。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
第2のアームホルダ19は、第2の真円リング10の軸線L10を含み、開先合せ台本体26の厚み方向一方側の連結面27に垂直に延びる仮想平面28に対称な、一対のホルダ体29a,29bを有する。各ホルダ体29a,29bは、アームホルダ固定具30、2つの固定部31、ホルダ本体32およびホルダ軸体33を含んで構成される。各ホルダ体29a,29bは、第2の真円リング10にアームホルダ固定具30によって固定される。ホルダ本体32は、2つの固定部31間を接続し、前記仮想平面28に沿って延びる板状に形成される。
The
ホルダ軸体33は、円柱形状に形成され、第2の真円リング10の軸線L10と直交し、かつホルダ本体32の厚み方向一方側の面から垂直な方向に、第2の真円リング10の外方に向かって突出する。このホルダ軸体33の軸線が、第2の角変位軸線R2となる。
The
一対の第2のアーム11は、その一端部24に軸受け34がそれぞれ設けられる。前記各軸受け34は、第2のアームホルダ19の各ホルダ軸体33に嵌め込まれる。これによって各第2のアーム11は、前記仮想平面28に対称に並び、第2のアームホルダ19に対して角変位自在に連結される。第2のアーム11の他端部25には、円柱形状のローラ軸体35が形成される。ローラ軸体35は、軸受け34に嵌め込まれるホルダ軸体33と同方向、すなわち第2の角変位軸線方向R2と平行に延びる。ローラ軸体35には、ローラ36が回動可能に取り付けられる。さらにローラ軸体35には、開先合せ台12と連結するための円板37が設けられる。円板37は、ローラ36と同じ外径を有し、円板37の中心軸線をローラ軸体35が挿通する。
Each of the pair of
第2のアーム11は、ローラ軸体35の軸線から屈曲し、ローラ軸体35の軸線と直交して延び、ローラ軸体35の軸線まわりに回動可能な結合ボルト38が設けられる。この結合ボルト38は、回動することによって、第2の連結部材23とローラ軸体35とを結合する。結合ボルト38は、第2の連結部材23に形成されるU字状孔部に挿通した状態で、ローラ軸体35と反対側の端部にナット39が螺着される。また第2の連結部材23は、開先合せ台12に連結されるので、第2のアーム11は、第2の連結部材23を介して、開先合せ台12と連結される。
The
開先合せ台12は、開先合せ台本体26にさらにレール部40,41が2組形成される。レール部40,41は、開先合せ台本体26の連結面27側に、互いに所定の間隔をあけて平行に延びるように形成される。ここで開先合せ台本体26の連結面27は、各レール部40,41の伸延方向である第1方向42と平行に延びる一対の縁辺と、伸延方向に直交する第2方向43と平行に延びる他の一対の縁辺とを有する略矩形状に形成される。
In the
2組のレール部40,41は、第1方向42に並んで配置される。2組のレール部40,41のうちの一方の組の各レール部40には、一対の第1のアーム9の各ローラ36がそれぞれ嵌合し、2組のレール部40,41のうちの他方の組の各レール部41には、一対の第2のアーム11の各ローラ36がそれぞれ嵌合する。2組のレール部40,41の互いに対向する側の端部には、第1および第2の連結部材22,23が設けられる。第2の連結部材23は、連結部材間の相対位置が変位可能に、第1方向42にスライドすることができる。
The two sets of
第2の連結部材23および第2の連結部材23側のレール部41は、乗載板45に乗載される。また開先合せ台本体26には、第1方向42に延びる一対のスライドレール44が形成される。乗載板45は、各スライドレール44に嵌合するスライドガイド46が設けられ、各スライドレール44に沿ってスライド可能に形成される。
The second connecting
図1を参照して、外部シールド60は、略円環状であって、既設管2と新設管3とが開先を合せられた状態で、突合せ溶接を行うために、各真円リング8,10を外周側から塞ぐ。外部シールド本体61、レールガイド部62および支持部63を含んで構成される。外部シールド本体61は、第1の真円リング8および第2の真円リング10を外周側から塞ぐ。レールガイド部62は、複数設けられ、スライドレール44に嵌合する。支持部63は、外部シールド本体61とレールガイド部62と連結する。支持部63は、一端部64が外部シールド本体61と連結され、他端部65がレールガイド部62と連結される。
Referring to FIG. 1, the
外部シールド60は、レールガイド部62によって、スライドレール44に嵌合し、開先合せ台12のスライドレール44上を平行移動することができる。また外部シールド60は、各管体2,3の開先を合せた状態で、各管体2,3の外周面および各真円リング8,10の外周面と外部シールド60との間の内周面との間にできる内部空間を減圧する手段を有し、たとえば内部空間を6.6Pa(0.05Torr)程度に減圧する。
The
また開先合せ装置1は、さらに管体支持部75、押圧部76および位置調整部77を備える。管体支持部75は、開先合せ台本体26に連結され、新設管3に外接し、新設管3を仮受けする。押圧部76は、新設管3全体を押し付ける。押圧部76は、たとえば油圧シリンダによって実現される。位置調整部77は、新設管3に当接して、新設管3の開先合せ台12に対する位置を微調整する。位置調整部77は、たとえばジャッキによって実現される。
Further, the
図3は、移動補助手段13を示す平面図であり、図4は、移動補助手段13を構成する気体噴出部50を示す拡大図である。移動補助手段13は、気体を噴出および噴出停止自在である4つの気体噴出部50を有する。気体噴出部50が、気体、たとえば空気を噴出することによって、開先合せ台12を設置対象49から浮上させ、空気の噴出を停止することによって、開先合せ台12の設置対象49からの浮上を停止する。
FIG. 3 is a plan view showing the movement assisting means 13, and FIG. 4 is an enlarged view showing the
各気体噴出部50は、たとえば略円板状であって、厚み方向一端部に気体噴出口50aが形成され、厚み方向他端部が開先合せ台本体26の厚み方向他端面部に当接される。4つの気体噴出部50は、たとえば開先合せ台本体26の厚み方向他端面部であって、各アーム9,11の他端部21,25の位置から第2方向43ずれた位置にそれぞれ配置される。
Each
移動補助手段13は、コンプレッサ51からホース52を介して空気を気体噴出部50に送り込み、気体噴出口50から下方に向けて空気を噴出し、移動補助手段13を設置対象49から浮上させる。したがって移動補助手段13の浮上によって、開先合せ台12を浮上させることができる。またホース52から各気体噴出部50に供給される空気の流量は、流量調整バルブ53によってそれぞれ調整される。各気体噴出部50は、前述のような位置に配置される。したがって移動補助手段13は、開先合せ装置1の自重を好適に分散して、開先合せ装置1が設置対象49に対して傾斜することなく安定して浮上させることができる。
The movement assisting means 13 sends air from the
気体噴出部50は、空気を噴出することによって、開先合せ台12を設置対象49から浮上させるので、開先合せ台12と設置対象49との摩擦抵抗を無くすことができる。したがって開先合せ台12は、移動するときに発生する摩擦抵抗を可及的に小さくすることができる。これによって開先合せ台12を組付ける対象、たとえば既設管2の軸線方向一端部5に連結される第1のアーム9、に精度良くならわせて組付けることができる。
The
また気体噴出部50は、気体の噴出を停止することによって、開先合せ台12の設置対象49からの浮上を停止して、開先合せ台12を設置対象49に当接させることができる。したがって開先合せ台12と設置対象49との摩擦抵抗によって開先合せ台12の移動を阻止することができる。これによって開先合せ装置1の移動を阻止することができる。
Moreover, the
再び図1を参照して、開先合せ台12は、台固定手段54をさらに含んで構成される。台固定手段54は、開先合せ台12の設置対象49に対する移動を禁止および許容する。また台固定手段54は、開先合せ台12の高さ位置を調節する。台固定手段54は、開先合せ台本体26に螺着され、螺進および螺退されることによって、設置対象49に当接および離間する位置とにわたって変位自在である。台固定手段54は、設置対象49に当接させることによって開先合せ台12の移動を禁止し、離間させることによって開先合せ台12の移動を許容する。これによって台固定手段54は、突合されている各管体2,3同士が、溶接などに起因する振動などによって不所望に変位するのを防ぐことができ、各管体2,3同士の位置精度を保持しつつ、溶接をすることができる。
Referring again to FIG. 1, the groove aligning table 12 further includes a table fixing means 54. The table fixing means 54 prohibits and allows the movement of the groove alignment table 12 with respect to the
図5は、第1のアーム9と開先合せ台12との連結部分を拡大して示す断面図である。第1の連結部材22は、第1の挿通部47と第1の屈曲部48とを有して構成される。第1の挿通部47は、開先合せ台本体26に固定され、開先合せ台本体26の連結面27から外方に向かって突出する。第1の挿通部47は、結合ボルト38が挿通可能なU字状孔部が形成される。結合ボルト38が挿通可能なU字状孔部は、U字状に形成され、開先合せ台本体26と反対側の面に開口部を有するスリットが形成される。結合ボルト38は、開口部側からU字状孔部に入ることによって、容易にU字状孔部に挿通した状態で嵌合される。また第1の挿通部47の開先合せ台本体26側の端部と反対側の端部47aには、第1の挿通部47から屈曲して設けられる第1の屈曲部48が連結される。第1の屈曲部48は、開先合せ台本体26の連結面27に平行な屈曲部当接面66が形成される。
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between the
また第1のアーム9の他端部21には、ローラ36よりも一端部20寄りに第1の当接部67が形成される。第1の当接部67は、第1のアーム9の軸線L9他端部側にアーム当接面68が形成される。アーム当接面68は、第1のアーム9の軸線L9とローラ軸体35の軸線とを含む仮想一平面に対して第1角度θ1を成す。
A first abutting
第1のアーム9は、第1のアーム9の一端部20を支点に角変位し、アーム当接面68が第1の屈曲部48の屈曲部当接面66と面接触する。屈曲部当接面66は、開先合せ台本体26の連結面27と平行に形成されるので、屈曲部当接面66に当接したアーム当接面68は、連結面27と平行に位置決めされる。
The
したがって角変位する第1のアーム9を屈曲部48に当接させるだけで、連結面27とアーム当接面68とを平行に保ち、第1のアーム9の軸線L9と開先合せ台本体26とを第1角度θ1に位置決めすることができる。さらにアーム当接面68と屈曲部当接面66とが当接した状態で、結合ボルト38は、第1の挿通部47のU字状孔部に挿通し、結合ボルト38に螺着するナット39が、ローラ軸体35に設けられる円板37に向かって螺進される。これによってナット39と円板37の相対的な距離が縮まり、結合ボルト38が挿通状態において、結合ボルト38の軸線方向一方側の挿通部47の面に円板37が当接し、結合ボルト38の軸線方向他方側の挿通部47の面にナット39が当接する。これによって円板37とナット39とが第1の連結部材22を結合ボルト38の軸線方向両端側から協働して挟持し、第1のアーム9と第1の連結部材22とが連結される。これによってナット39を螺進および螺退することによって第1のアーム9と開先合せ台12とを第1角度θ1を有して容易に着脱可能に固定することができる。ここで第1角度θ1は、第2方向43一方側から開先合せ台12に固定される第1のアーム9を見た場合に、開先合せ台12に対して、第1のアーム9が時計回りに成す角度である。たとえば第1角度θ1は、90度より小さく与えられる。
Therefore, by merely bringing the
第1のアーム9の各ローラ36は、開先合せ台12に設けられる各レール部40にそれぞれ嵌合する。第1のアーム9と開先合せ台12とが相対的に変位移動することによって、第1のアーム9のローラ36は、回転してレール部40上をスライドし、第1のアーム9は、第1のアーム9の一端部20を支点として角変位する。一対の第1のアーム9は、既設管2の軸線に対称に配置されるので開先合せ台12を、既設管2の軸線にずれなくスライドさせることができる。
Each
角変位した第1のアーム9は、そのアーム当接面68と第1の屈曲部48の屈曲部当接面66とが当接し、図5に実線で示す位置、すなわち第1のアーム9と開先合せ台12とのなす角が第1角度θ1になる位置に変位する。このとき第1のアーム9の結合ボルト38が第1の挿通部47に挿通され、第1のアーム9と開先合せ台本体26とが第1の連結部材22を介して連結される。
The angularly displaced
図6は、第2のアーム11と開先合せ台12との連結部分を拡大して示す断面図である。図6と同様に、第2の連結部材23は、第2の挿通部69と第2の屈曲部70とを有して構成される。第2の挿通部69は、開先合せ台本体26に固定され、開先合せ台本体26の連結面27から外方に向かって突出する。第2の挿通部69は、結合ボルト38が挿通可能なU字状孔部が形成される。結合ボルト38が挿通可能なU字状孔部は、U字状に形成され、開先合せ台本体26と反対側の面に開口部を有するスリットが形成される。結合ボルト38は、開口部側からU字状孔部に入ることによって、容易にU字状孔部に挿通した状態で嵌合される。第2のアーム11の結合ボルト38は、第1のアーム9の結合ボルト38と同様に、ナット39と円板37とによって挿通部69に連結される。このとき結合ボルト38は、ローラ軸体35の軸線まわりに回転可能に形成されるので、第2のアーム11は、ローラ軸体35を支点として角変位することができる。また第2の挿通部69の開先合せ台本体26側の端部と反対側の端部には、第2の挿通部69から屈曲して設けられる第2の屈曲部70が連結される。第2の屈曲部70は、開先合せ台本体26の連結面27に平行な屈曲部当接面71が形成される。
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between the
また第2のアーム11の他端部25には、ローラ36よりも一端部寄りに第2の当接部72が形成される。第2の当接部72は、第2のアーム11の軸線L11他端部側にアーム当接面73が形成される。アーム当接面73は、第2のアーム11の軸線L11とローラ軸体35の軸線とを含む仮想一平面に対して第2角度θ2を成す。第2角度θ2は、180度から第1角度θ1を減算した値である。
A second abutting
第2のアーム11は、その他端部を支点に角変位し、アーム当接面73が第2の屈曲部70の屈曲部当接面71と面接触する。屈曲部当接面71は、開先合せ台本体26の連結面27と平行に形成されるので、第2の屈曲部70の屈曲部当接面71に当接したアーム当接面73は、開先合せ台本体26の連結面27と平行に位置決めされる。
The
したがって角変位する第2のアーム11を第2の屈曲部70に当接させるだけで、開先合せ台本体26の連結面27とアーム当接面73とを平行に保ち、第2のアーム11の軸線L11と開先合せ台本体26とを第2角度θ2に位置決めすることができる。さらにアーム当接面73と屈曲部当接面71とが当接した状態で、結合ボルト38は、第2の挿通部69のU字状孔部に挿通し、結合ボルト38に螺着するナット39が、ローラ軸体35に設けられる円板37に向かって螺進される。これによってナット39と円板37の相対的な距離が縮まり、結合ボルト38挿通状態において、結合ボルト38の軸線方向一方側の挿通部69の面に円板37が当接し、結合ボルト38の軸線方向他方側の挿通部69の面にナット39が当接する。これによって円板37とナット39とが第2の連結部材23を結合ボルト38の軸線方向両端側から協働して挟持し、第2のアーム11と第2の連結部材23とが連結される。これによってナット39を螺進および螺退することによって第2のアーム11と開先合せ台12とを第2角度θ2を有して容易に着脱可能に固定することができる。
Therefore, only by bringing the
ここで第2角度θ2は、第2方向43一方側から開先合せ台12に固定される第2のアーム11を見た場合に、開先合せ台12に対して、第2のアーム11が時計回りに成す角度である。たとえば第2角度θ2は、90度より大きく与えられる。
Here, the second angle θ <b> 2 is determined so that the
第2のアーム11の各ローラ36は、開先合せ台12に設けられる各レール部41にそれぞれ嵌合する。第2のアーム11は、実線で示す第2のアーム11の位置に移動する。すなわちローラ36がレール部41に嵌合した状態で回転し、第2の挿通部69に当接する位置に平行移動し、第2のアーム11の結合ボルト38が、第2の挿通部69のU字状孔部に挿通する。第2のアーム11は、新設管3の軸線に対称に配置されるので、新設管3を開先合せ台12のレール部41にずれなくスライドさせることができる。
Each
次に第2のアーム11が、その他端部25を支点として角変位することによって、仮装線で示す第2のアーム11の位置に移動する。すなわち第2のアーム11は、そのアーム当接面73が、第2の屈曲部70の屈曲部当接面71と当接し、第2のアーム11と開先合せ台12とのなす角が第2角度θ2になる位置に変位する。
Next, the
図2を参照して、第2の連結部材23と、第2の連結部材側のレール部41とが乗載板45上に乗載される。乗載板45は、スライドレール44に嵌合するスライドガイド46が設けられ、スライドレール44に沿って第1方向42にスライド可能に形成される。したがって第2の連結部材23に連結される第2のアーム11をスライドレール44に沿って、平行移動することができる。
Referring to FIG. 2, the second connecting
したがって開先合せ装置1の構成に従えば、同様の形状および寸法に形成される第1および第2のアーム9,11の各ローラ36は、それぞれ開先合せ台12に形成されるレール部40,41に嵌合される。すなわち第1のアーム9と第2のアーム11とが対向した位置に配置される。これによって第1および第2のアーム9,11に間接的に連結される既設管2および新設管3は、第1方向42と第2方向43において、互いにずれることなく配置される。
Therefore, according to the configuration of the
開先合せ台12は、第1のアーム9の他端部21と第1角度θ1を成して連結され、第2のアーム11の他端部25と第2角度θ2を成して連結される。第2角度θ2は、180度から第1角度θ1を減算した角度を成して連結される。これによって第1および第2のアーム9,11に間接的に連結される既設管2および新設管3は、開先合せ台本体26の高さ方向の距離を等しく配置することができる。高さ方向は、連結面27に垂直な方向である。
The
したがって開先合せ装置1の各アーム9,11によって、クランプされる既設管2および新設管3を開先合せ台12に連結し、既設管2と新設管3との各軸線L2,L3を第2方向43および高さ方向にずれることなく、同一線上に位置決めすることができる。これによって管体同士の位置決めを容易に、短時間かつ確実に行うことができる。
Therefore, the existing
図7は、開先合せ装置1を備える開先合せ設備80によって、既設管2と新設管3とを開先合せして溶接する動作の手順を示す断面図である。図7(1)は、既設管2に対して、開先合せ装置1を設置した状態を示し、図7(2)は、新設管3が搬入された状態を示し、図7(3)は、開先合せ設備80を構成するカプセル台車83を移動させ、新設管3に連結させた状態を示し、図7(4)は、カプセル台車83を構成する溶接台車を、開先合せ部に搬入した状態を示す。
FIG. 7 is a cross-sectional view showing the procedure of the operation of welding the existing
図8は、図7で示す手順の後の手順であって、開先合せ装置1の溶接後の動作の手順を示す断面図である。図8(1)は、各アーム9,11を開先合せ台12から取外した状態を示し、図8(2)は、開先合せ台12を移動させた状態を示し、図8(3)は、開先合せ設備80を構成する管体支持装置82を移動させた状態を示し、図8(4)は、開先合せ台12をさらに移動させ、第1のアーム9を取付けた状態を示す。図9は、図8で示す手順の後の手順であって、開先合せ設備80によって、溶接された既設管2と新設管3を推進する動作の手順を示す断面図である。図9(1)は、既設管を推進した状態を示し、図9(2)は、外部シールド60を開先合せ台12に対して移動させた状態を示す。
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the procedure after the procedure shown in FIG. 7 and the operation of the
開先合せ設備80は、開先合せ装置1、管体浮上台車81、管体支持装置82およびカプセル台車83を含んで構成される。管体浮上台車81は、新設管3を支持し、新設管3を新設管3の軸線L3および第2の角変位軸線R2を含む仮想平面に沿って変位自在に移動させることができる。ここで縦方向84を、既設管2の軸線L2が延びる方向とし、横方向85を第1の角変位軸線R1が延びる方向とし、上下方向86を、縦方向84および横方向85に直交する方向とする。
The
管体浮上台車81は、新設管3を、縦方向84に移動することができる。また管体浮上台車81は、横方向85に移動することができる。換言すると、管体浮上台車81は、新設管3を支持し、新設管3を新設管3の軸線L3および第2の角変位軸線R2を含む仮想平面に沿って変位自在に移動させることができる。
The
図10は、図7(1)のs7−s7切断面線から見て管体支持装置82を示す断面図である。管体支持装置82は、新設管3が設けられる位置に移動させることができる。また管体支持装置82は、新設管3の一端部を支持する。管体支持装置82は、管体を支持する積載部88が上下方向86に沿って変位することによって、管体の上下方向86の位置を調節することができる。したがって既設管2の軸線L2と新設管3の軸線L3とを同軸にする作業を、管体支持装置82によって補助することができる。また管体支持装置82は、新設管3を下方から円筒状の回転体89に当接させることによって、新設管3を支持する。回転体89は、新設管3を支持した状態で、新設管3の軸線L3に対して直交する方向に延び、回転体89の外周面と、新設管3の外周面とが当接する。回転体89は、回転体89の軸線まわりに回転する。これによって新設管3は、新設管3の軸線L3方向に容易にスライドすることができる。特に回転体3は、その外周面にウレタンゴムをライニングしたものが用いられる。
FIG. 10 is a cross-sectional view showing the tubular
カプセル台車83は、管体状であって、管内に溶接台車87を備える。カプセル台車83は、新設管3の一端部に連結される。溶接台車87は、各管体2,3の開先が合わせられている位置に配置され、溶接、たとえば電子ビーム溶接を行い、各管体2,3を機械的に接続する。
The
図11は、既設管2と新設管3とを開先を合せ、溶接して、推進する動作の手順を示すフローチャートである。まずステップa0は、図7(1)に示すように、既設管2および新設管3が配置される設備空間が形成された状態である。設備空間は、立坑などの狭い空間であっても、トンネルおよび共同溝の出口などの普通の現場であってもよい。また新設管3が準備される。新設管3の一端部4には、一端部4の形状を矯正する第2の真円リング10が固定される。新設管の他端部には、他端部の形状を矯正する第1の真円リング8が固定される。このような開先合せ動作の準備が完了するとステップa1に進む。
FIG. 11 is a flowchart showing a procedure of an operation for propelling the existing
ステップa1では、図7(2)に示すように、管体浮上台車81および管体支持装置82によって新設管3が搬入される。新設管3の軸線方向一端部4に連結されている第2のアーム11は、その他端部25が、開先合せ台12に連結される。これによって新設管3は、既設管2と開先を合せ、新設管3の軸線方向一端部4は、既設管2の軸線方向一端部5に対して対向した位置に配置されると、ステップa2に進む。
In step a1, as shown in FIG. 7 (2), the
ステップa2では、図7(3)に示すように、カプセル台車83が、新設管3の軸線方向他端部に連結され、ステップa3に進む。ステップa3では、図7(4)に示すように、溶接台車87を新設管3の内部に搬入し、開先合せ部に移動させる。作業者は、外部シールド60をスライドレール44に沿って、開先合せ部に平行移動させる。作業者は、溶接台車87を用いて、既設管2と新設管3とを突合せ溶接し、機械的に接続し、ステップa4に進む。
In step a2, as shown in FIG. 7 (3), the
ステップa4では、図8(1)に示すように、溶接台車87が開先合せ部からカプセル台車83に回収される。また作業者は、開先合せ台12および各真円リング8,10から各アーム9,11を取外す。また作業者は、外部シールド60をスライドレール44に沿って、新設管3の軸線方向他端部に向かって平行移動させ、開先合せ部の溶接の結果を確認して、ステップa5に進む。
In step a4, as shown in FIG. 8 (1), the
ステップa5では、図8(2)に示すように、カプセル台車83を新設管3から離間した位置に移動させる。また開先合せ台12を、新設管3の軸線方向他端部向かって、新設管3の軸線L3に沿って移動させ、ステップa6に進む。開先合せ台12は、移動補助手段13を備えるので、作業者は円滑に開先合せ台12を移動させることができる。
In step a5, as shown in FIG. 8 (2), the
ステップa6では、図8(3)に示すように、作業者は、開先合せ部から各真円リング8,10を取外す。また作業者は、管体支持装置82を、ステップa5における開先合せ台12の移動方向上流側であって、新設管3の下方に配置する。新設管3の下方から移動させ、ステップa7に進む。
In step a6, as shown in FIG. 8 (3), the operator removes each of the perfect circle rings 8 and 10 from the groove aligning portion. In addition, the operator arranges the
ステップa7では、図8(4)に示すように、開先合せ台12を、新設管3の軸線方向他端部に移動させる。また新設管3の軸線方向他端部に、第1のアーム9を連結する。その第1のアーム9と、開先合せ台12を連結し、ステップa8に進む。開先合せ台12を滑らかに移動させることができるので、開先合せ台12を、新設管3に対して高い精度で容易に位置合せすることができる。
In step a7, as shown in FIG. 8 (4), the groove aligning table 12 is moved to the other axial end of the
ステップa8では、図9(1)に示すように、既設管2および新設管3を、既設管2の軸線方向他方16bに推進させ、ステップa9に進む。このとき、開先合せ台を浮上させるので、推進が容易である。
ステップa9では、図9(2)に示すように、作業者は、外部シールド60をスライドレール44に沿って、開先合せ部に平行移動させ、ステップa0と同様の状態にし、ステップa10に進む。ステップa10にて、本作業を終了する。
In step a8, as shown in FIG. 9 (1), the existing
In step a9, as shown in FIG. 9 (2), the operator translates the
本実施の形態によれば、移動補助手段13は、開先合せ台12に設けられ、開先合せ台12の設置対象49に対する移動を補助する。これによって開先合せ台12は、設置対象49に対して、滑らかに移動することができる。開先合せ台12を滑らかに移動させることができるので、開先合せ台12を、管体2,3に対して高い精度で位置合せすることができる。このように位置合せすれば、開先合せ装置1と管体2,3との位置合せ精度が高くなる。開先合せ台12と既設管2と新設管3との位置合せに関し、開先合せ台12を浮上させると、既設管2と新設管3とを精度良く位置決めできる。既設管2と新設管3との位置決めには、開先合せ台12、管体浮上台車81および管端支持装置82を用いる。
According to the present embodiment, the movement assisting means 13 is provided on the groove alignment table 12 and assists the movement of the groove alignment table 12 with respect to the
しかもその作業は容易であり、開先合せの作業効率を向上することができる。また電子ビーム溶接などによって突合せ溶接ができる精度、たとえば誤差0.2mm以内に開先合せをすることができるので、容易に突合せ溶接をすることができる。 Moreover, the operation is easy, and the working efficiency of the groove alignment can be improved. Further, since the groove can be aligned with an accuracy that allows butt welding by electron beam welding or the like, for example, within an error of 0.2 mm, butt welding can be easily performed.
1 開先合せ装置
2 既設管
3 新設管
8 第1の真円リング
9 第1のアーム
10 第2の真円リング
11 第2のアーム
12 開先合せ台
13 移動補助手段
49 設置対象
50 気体噴出部
DESCRIPTION OF
Claims (2)
第1の管体の一端部に同軸に固定される第1のクランプ手段と、
一端部で第1のクランプ手段に、第1の管体の軸線方向に垂直な第1の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される第1のアームと、
第2の管体の一端部に同軸に固定される第2のクランプ手段と、
一端部で第2のクランプ手段に、第2の管体の軸線方向に垂直な第2の角変位軸線まわりに角変位自在に連結される第2のアームと、
第1のアームの他端部が、所定の角度を成して連結されるとともに、第2のアームの他端部が、第1のアームに対向する位置で、180度から前記所定の角度を減算した角度を成して連結される開先合せ台と、
開先合せ台に設けられ、開先合せ台の設置対象に対する移動を補助する移動補助手段とを含むことを特徴とする開先合せ装置。 A groove aligning device that arranges a second tube coaxially with a fixed first tube and aligns the grooves,
First clamping means fixed coaxially to one end of the first tubular body;
A first arm connected to the first clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a first angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the first tubular body;
Second clamping means fixed coaxially to one end of the second tubular body;
A second arm connected to the second clamping means at one end so as to be angularly displaceable about a second angular displacement axis perpendicular to the axial direction of the second tubular body;
The other end of the first arm is connected at a predetermined angle, and the other end of the second arm is at a position facing the first arm from 180 degrees to the predetermined angle. A groove alignment base connected at a subtracted angle;
A groove alignment apparatus, comprising: a movement assisting means which is provided on the groove alignment table and assists the movement of the groove alignment table with respect to the installation target.
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