JP2005279657A - U型鋼矢板の矯正方法、u型鋼矢板の矯正装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】曲がり矯正装置は、ハット型鋼矢板100の継手支持部103を圧下する上下ローラ21,22,21´,22´と、ハット型鋼矢板100の曲がり方向に基づいて上下ローラ21,22,21´,22´による継手支持部103,103´の圧下量を圧下調整部23,23´により制御する継手支持部圧下制御部34とを備える。また、ハット型鋼矢板100の通板方向において上下ローラ21,22,21´,22´の上流側及び下流側に配置され、ウェブ部101を圧下する上下ローラと、この上下ローラによるウェブ部101の圧下量を制御するウェブ部圧下制御部とを備える。
【選択図】図4
Description
このようなハット型鋼矢板100は、熱間圧延される時又はその後、鋸断されるが、その鋸断後に冷却が進むにつれ、図9に示すように長手方向に対して左右いずれかの継手支持部103側に曲がる(反り)等の形状不良を生じる。
その一方で、従来から問題となっている、3点支持が必須であることに起因するハット型鋼矢板の前後端での曲がりの矯正の困難性、さらにはハット型鋼矢板の形状に影響を与えることなく曲がりを矯正する、といった課題を解決する必要がある。
本発明は、前記問題に鑑みてなされたものであり、ハット型鋼矢板の前後端についても、曲がりを簡単に矯正することができるU型鋼矢板の矯正方法及びU型鋼矢板の矯正装置の提供を目的とする。
また、請求項3の発明に係るU型鋼矢板の矯正方法は、請求項1又は2記載の発明に係るU型鋼矢板の矯正方法において、前記圧延工程で、その出側で前記継手支持部の板厚を前記フランジ部の板厚よりも厚くする圧延を行うことで、前記圧延工程の出側で前記継手支持部の温度を前記フランジ部の温度よりも高くし、その温度差に起因して発生する前記フランジ部と前記継手支持部との熱収縮差を利用して、前記継手支持部に引張り応力を残留させることを特徴とする。
また、請求項2及び5記載の発明によれば、ウェブ部を圧下し、U型鋼矢板の長手方向に伸張させることで、上下ローラにより継手支持部がU型鋼矢板の長手方向に伸張するのを促進させることができ、効果的に曲がり矯正を行うことができる。
また、請求項3及び6記載の発明によれば、継手支持部に引っ張り応力を残留させておくことで、上下ローラにより継手支持部がU型鋼矢板の長手方向に伸張するのを促進させることができ、効果的に曲がり矯正を行うことができる。
本実施形態は、フランジ部と継手部との間に継手支持部或いは腕部を有するU型鋼矢板、すなわちハット型鋼矢板(前記図8参照)の製造設備に適用したものである。
図1は、その製造設備の構成を示す。この図1に示すように、ハット型鋼矢板の製造設備は、熱間圧延機1、熱間鋸断機2、冷却床3、ローラ矯正機10、検査床4及び曲がり矯正装置11を備えている。このハット型鋼矢板の製造設備では、熱間圧延機1でハット型鋼矢板が熱間圧延されて、その熱間圧延されたハット型鋼矢板を熱間鋸断機2で鋸断し、その鋸断したハット型鋼矢板を冷却床3で冷却し、その冷却したハット型鋼矢板の反りをローラ矯正機10で矯正して、その矯正をしたハット型鋼矢板を検査床4で検査する。検査した結果、左右曲がりが許容範囲を外れるものについて、曲がり矯正装置11により曲がりを是正する。
熱間圧延機1では、出側でのハット型鋼矢板100を次のように管理している。
フランジ部102の厚さをtf、継手支持部(腕部)103の厚さをtbとしたとき、これら各部の厚さを下記(1)式が成り立つように管理している。
tb>tf ・・・(1)
これにより、熱間圧延機1の出側において、フランジ部102の温度をTf、継手支持部(腕部)103の温度をTbとしたとき、これら各部の温度、すなわち冷却床3の搬入前の温度は、下記(2)式のような関係になる。
Tb>Tf ・・・(2)
このような温度状態で、ハット型鋼矢板は熱間鋸断機2で鋸断され、冷却床3に搬送される。
基本的に、このローラ矯正機10は、曲がりを是正する機能を有していない。その後、検査床4にて、前記曲がりを検査する。曲がりが許容範囲を外れるものは、オフラインの曲がり矯正装置11に送られる。
曲がり矯正装置11は、単独で曲がりを是正する装置であって、図2及び図3は、この曲がり矯正装置11の構成を示す。図2は正面図であり、図3は平面図である。
継手支持部圧下部20は、図4に明示するように、ハット型鋼矢板の両側の各継手支持部103,103´を圧下する上下ローラ21,22,21´,22´と、上下ローラ21,22,21´,22´による圧下量を調整する圧下調整部23,23´と、圧下調整部23,23´を制御する継手支持部圧下制御部24とから構成されている。
ハット型鋼矢板100の通板方向でこの継手支持部圧下部20を挟むように配置されているウェブ部圧下部30,30は、図5に明示するように、ハット型鋼矢板のウェブ部101を圧下する上下ローラ31,32と、上下ローラ31,32による圧下量を調整する圧下調整部33と、圧下調整部33を制御するウェブ部圧下制御部34とから構成されている。
また、この上下ローラ31,32の両側に、外側ローラ(壁ローラ)33,33が配置されている。各外側ローラ33,33間の距離は、ハット型鋼矢板100の略全幅(継手間距離)w(図8参照)と略同じになっている。
このような構成をなすウェブ部圧下部30は、ウェブ部圧下制御部34により圧下調整部34を制御し、上下ローラ31,32により所定の圧下量でハット型鋼矢板100、特にウェブ部101を圧下している。これにより、ハット型鋼矢板100は、誘導案内され、継手支持部圧下部20に正しく誘導される。
曲がり矯正装置11に搬送されてきたハット型鋼矢板100の前端部は、図6に示すように、入側に配置されているウェブ部圧下部30を通板されて、その後、継手支持部圧下部20に通板される。そして、継手支持部圧下制御部24は、ハット型鋼矢板100の曲がり方向に応じて、ハット型鋼矢板100の両側に配置されている各上下ローラ21,22の圧下量を制御する。具体的には、ハット型鋼矢板100の曲がっている側の継手支持部103だけを上下ローラ21,22で所定の圧下量で圧下する。すなわち、図6に示すように、ハット型鋼矢板100が通板方向に対して左側に曲がっている場合には、左側に配置されている上下ローラ21,22により継手支持部103を圧下する。このとき、継手支持部103が塑性変形するまで圧下する。
また、ウェブ部圧下部30では、上下ローラ31,32の両側に外側ローラ33,33を配置しているので、上下ローラ31,32によりウェブ部101を圧下した際にハット型鋼矢板100の全幅wが広がってしまうことを防止できる。
実施例では、有効幅が900mmのハット型鋼矢板を使用している。ここで、有効幅が900mmの場合、継手支持部間の中央部についての距離は約750mmになる。そして、実施例では、このようなハット型鋼矢板に2mm/1000mmの曲がりが発生している。図7は、ハット型鋼矢板100におけるそのような曲がり区間を示す。図7に示す寸法は、曲がりの曲率半径Rが25001mm、この曲率半径Rの中心からみて曲がり区間(サンプル区間)を示す角度θが0.2292°、ハット型鋼矢板100において曲がっている側の継手支持部の長さ(中央部での長さ)である短辺の長さL1が997.077mm、その反対側の継手支持部の長さ(中央部での長さ)である長辺の長さL2が1000.078mm、前記角度θ区間における曲がり量ΔBが2.0mmである。また、継手支持部の厚さは、12.4mmである。
また、上下ローラ21,22で継手支持部を圧下して、継手支持部の厚さを減少させたとき、継手支持部は前後左右に伸張するようになる。ここで、前後左右それぞれの方向に同等(50%ずつ)な分だけ伸張すると仮定し、継手支持部の厚さを12.4mmから0.05mm減少させたときに、継手支持部がハット型鋼矢板の長手方向で1000mmあたり2mm伸張するものとする。
以上、本発明の実施形態を説明した。しかし、本発明は、前述の実施形態として実現されることに限定されるものではない。
2 熱間鋸断機
3 冷却床
4 検査床
10 ローラ矯正機
11 曲がり矯正装置
20 継手支持部圧下部
21,22,21´,22´ 上下ローラ
23,23´,34 圧下調整部
24 継手支持部圧下制御部
30 ウェブ部圧下部
31,32 上下ローラ
35 ウェブ部圧下制御部
Claims (5)
- ウェブ部、フランジ部、継手部及び前記フランジ部から延びて前記継手部を支持する継手支持部を有するU型鋼矢板に圧延工程及びその後の冷却過程で生じる前記継手支持部側への曲がりを矯正するU型鋼矢板の矯正方法において、
前記U型鋼矢板の前記曲がりが発生している側の継手支持部を上下ローラで圧下して、前記長手方向に伸張させることで、前記曲がりを矯正することを特徴とするU型鋼矢板の矯正方法。 - 前記曲がりが発生している区間のウェブ部を上下ローラで圧下して、前記長手方向に伸張させながら、前記継手支持部を前記長手方向に伸張させることを特徴とする請求項1記載のU型鋼矢板の矯正方法。
- 前記圧延工程で、その出側で前記継手支持部の板厚を前記フランジ部の板厚よりも厚くする圧延を行うことで、前記圧延工程の出側で前記継手支持部の温度を前記フランジ部の温度よりも高くし、その温度差に起因して発生する前記フランジ部と前記継手支持部との熱収縮差を利用して、前記継手支持部に引張り応力を残留させることを特徴とする請求項1又は2記載のU型鋼矢板の矯正方法。
- ウェブ部、フランジ部、継手部及び前記フランジ部から延びて前記継手部を支持する継手支持部を有するU型鋼矢板に圧延工程及びその後の冷却過程で生じる前記継手支持部側への曲がりを矯正するU型鋼矢板の矯正装置において、
前記U型鋼矢板の両側の各継手支持部を圧下する第1及び第2上下ローラと、
前記曲がり方向に基づいて前記第1及び第2上下ローラによる前記継手支持部の圧下量を制御する継手支持部圧下量制御手段と、
を備えることを特徴とするU型鋼矢板の矯正装置。 - 前記U型鋼矢板の通板方向において前記第1及び第2上下ローラの上流側及び下流側に配置され、前記ウェブ部を圧下する第3及び第4上下ローラと、
前記第3及び第4上下ローラによる前記ウェブ部の圧下量を制御するウェブ部圧下量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項4記載のU型鋼矢板の矯正装置。
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