JP2005342736A

JP2005342736A - 波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置

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Publication number: JP2005342736A
Application number: JP2004162160A
Authority: JP
Inventors: Takashi Daiguuji; 尚大宮司; Tsutomu Sumiya; 務角谷; Yasuo Iguma; 康夫猪熊; Ryoichi Takii; 良一滝井
Original assignee: Otaki Jack Co Ltd
Current assignee: Otaki Jack Co Ltd
Priority date: 2004-05-31
Filing date: 2004-05-31
Publication date: 2005-12-15

Abstract

【課題】生産性が向上する波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置を提供する。
【解決手段】成形用鋼鈑Ｗの送り込み方向にその上流側から第２プレス装置４、第１プレス装置３、固定手段２の順に配置し、解除可能な固定手段２で成形用鋼鈑Ｗを移動不能に固定した状態で、第１プレス装置３による波形部１ピッチの片斜面Ｓ１のプレス成形を行い、またその第１プレス装置３を型開きせずに第２プレス装置４による波形部１ピッチの他斜面Ｓ２のプレス成形を行なって、波形部１ピッチをプレス成形する時に生じる成形用鋼鈑Ｗの引き込みを、成形用鋼鈑Ｗの送り込み方向に制限して、前工程でプレス成形されている波形部がプレス装置方向に引き込まれるのを防止する。
【選択図】図５

Description

本発明は波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置、更に詳しくは、プレストレスト・コンクリート構造（ＰＣ構造）の箱桁のウェブ等に使用される大形な波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置に関するものである。

今日、プレストレスト・コンクリート構造（ＰＣ構造）の箱桁のウェブとして波形鋼鈑が使用されている。
この種のＰＣ構造の箱桁は、上下床板にＰＣ鋼線を埋め込んで優れた圧縮力に持たせた上に、その大形な波形鋼鈑でウェブの剪断力を向上させている。
そして、その波形鋼鈑は、１０〜２０ｍｍ程度厚で所要横幅寸法（数ｍ）の成形用鋼鈑からプレス成形されている。
従来、この種の波形鋼鈑は、図９に示す成形装置を使用してプレス成形されている。
その成形装置は、間隔をおいて並設する一対の丸棒からなる固定下型８と、その固定下型８の一対の丸棒間に下降する上下動可能な可動上型９とを備えており、両型８、９間に成形用鋼鈑Ｗを挿入して、中間面Ｓ３に対して片斜面Ｓ１が上向き勾配となるようにＶ字状にプレスし（図９（ａ））、所定量送り出してからその中間面Ｓ３から他斜面Ｓ２が上向き勾配となるようにＶ字状にプレスした（図９（ｂ））後、成形用鋼鈑Ｗを抜取り反転して、同様に中間面Ｓ３に対する片斜面Ｓ１のＶ字状プレス、中間面Ｓ３に対する他斜面Ｓ２のＶ字状プレスを行い、これを繰り返して波形鋼鈑を製作している。
しかしながら、抜取り、反転は波形鋼鈑の製作を大変面倒なものとし、多大な手間がかってしまう。

本願出願人が知っている前記の先行技術は、文献公知発明に係るものではないため、本願明細書には先行技術文献情報を開示しない。

本発明は上記従来事情に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、生産性が向上する波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置を提供することにある。

前記課題を解決するために講じた技術的手段は、成形用鋼鈑を所定量宛送り込む度に成形用鋼鈑を解除可能な固定手段で移動不能に固定した状態で、成形用鋼鈑の送り込み方向に対してその固定手段の手前に配置する第１プレス装置で波形部１ピッチの片斜面をプレス成形した後、その第１プレス装置を型締め状態のまま波形部１ピッチの他斜面を成形用鋼鈑の送り込み方向に対して第１プレス装置の手前に配置する第２プレス装置でプレス成形して波形部１ピッチをプレス加工した後、固定手段を解除し第１、第２プレス装置を型開きすることを特徴とする波形鋼鈑の成形方法である（請求項１）。
ここで、波形部１ピッチは、片斜面、他斜面を中間面で連続させ、その両斜面の一方に中間面を連設した間隔を指している。

以上の手段によれば、成形用鋼鈑の送り込み方向にその上流側から第２プレス装置、第１プレス装置、固定手段の順に配置し、解除可能な固定手段で成形用鋼鈑を移動不能に固定した状態で、第１プレス装置による波形部１ピッチの片斜面のプレス成形を行い、またその第１プレス装置を型開きせずに第２プレス装置による波形部１ピッチの他斜面のプレス成形を行なう。
それ故、プレス成形する時に生じる成形用鋼鈑の引き込みを、成形用鋼鈑の送り出し方向のみに制限して、前工程でプレス成形されている波形部（片斜面）がプレス装置方向に引き込まれるのを防止する。

その具体的な方法は、成形用鋼鈑を解除可能に固定する固定手段と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対してその固定手段の手前側にその配置され波形部１ピッチの片斜面をプレス成形する第１プレス装置と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対して前記第１プレス装置の手前側に配置され波形部１ピッチの他斜面をプレス成形する第２プレス装置とからなり、前記第１プレス装置は、固定下型と、可動上型とを、また前記第２プレス装置は、可動下型と、可動上型とを各々備え、成形用鋼鈑を所定量送り込む度に前記固定手段で成形用鋼鈑を移動不能に固定した状態で第１プレス装置の可動上型を下降させて固定下型とで前記片斜面をプレス成形するのと同期して第２プレス装置の可動上型を下降させておき、その第１プレス装置を型締め状態のまま第２プレス装置の可動下型を上昇させて第２プレス装置の前記可動上型とで前記他斜面をプレス成形して波形部１ピッチをプレス加工してから、固定手段を解除し第１プレス装置、第２プレス装置各々を型開きすることである（請求項２）。

そして、装置としては、成形用鋼鈑を所定量宛送り込む度にその成形用鋼鈑を移動不能に固定する解除可能な固定手段と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対してその固定手段の手前側にその配置し固定下型、可動上型を備えて固定下型に近接または接するように送り込まれる前記成形用鋼鈑を固定金型と下降する可動上型とでプレスして波形部１ピッチの片斜面を成形する第１プレス装置と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対して前記第１プレス装置の手前に配置し可動下型、可動上型を備えて前記第１プレス装置の型開きの前にプレスして波形部１ピッチの他斜面を成形する第２プレス装置とを有することである（請求項３）。

（請求項１〜３）本発明は以上のように構成しているので、プレス成形する時に成形用鋼鈑に生じる引き込みを、成形用鋼鈑の送り込み方向の一方向に制限する波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置である。
そのため、プレス成形時に生じる送り込み方向一方向からの成形用鋼鈑の引き込み量を加算した送り込み量での成形用鋼鈑の送り込みで所定のピッチの波形部を連続して成形された波形鋼鈑を製造することができる。
従って、従来のように抜取り、反転等の多大な手間を要せず、しかもプレス成形の度に、プレス成形された波形部がプレス手段側に引き込みまれて、その引き込まれ量分、引き戻してプレス位置を調整するような調整作業も全く不要で、波形部１ピッチの成形が迅速に行なえ、生産性の大幅な向上を図ることができる。

しかも、請求項２記載のように第１プレス装置の可動上型を下降させて固定下型とで波形部１ピッチの片斜面をプレス成形するのと同期して第２プレス装置の可動上型を下降させておき、波形部１ピッチの他斜面をプレス成形する際に、第２プレス装置の可動下型のみを上昇させるようにしたものにあっては、第２プレス装置の可動上型の下降を待たずに波形部１ピッチの他斜面をプレス成形することができ、生産性の向上を図る上で好都合である。

次に本発明波形鋼鈑の成形方法及びその成形装置の第１の実施の形態を図１〜図７に、同第２の実施の形態を図８に基づいて説明する。符号Ａは成形装置である。

この成形装置Ａは、ＰＣ橋（プレストレスト・コンクリート橋）のウェブに使用される大形な波形鋼鈑を対象としている。
そして、この成形装置Ａは、例えば図１〜図３に示すように、下反力基台１１、上反力基台２１からなる機体１を備え、両反力基台１１、２１間に所定量宛送り込まれる成形用鋼鈑Ｗ送り込み方向にその上流側から順に第２プレス装置４、第１プレス装置３、解除可能な固定手段２を備えている。
前記成形用鋼鈑Ｗは、厚みを１０〜３０ｍｍ程度、横幅寸法を数ｍとし、所定量宛前記成形装置Ａに送り込まれるようになっている。

前記下反力基台１１、上反力基台２１は、前記成形用鋼鈑Ｗの横幅寸法よりも若干長尺とする台であり、その下反力基台１１、上反力基台２１の前後端部に亘ってフレームガイドＧ１、Ｇ２が所定の間隔をおいて各々２本平行に縦架され、その前後のフレームガイドＧ１、Ｇ２間に成形用鋼鈑Ｗが送り込まれるようになっている。
そして、前記下反力基台１１は、図示するように据付部Ｂに凹設された収容部ｂに収容されている。

前記固定手段２は、図１等に示すように下反力基台１１上面にその長さ方向全長に亘って立設状に設けられたストッパー部１２と、そのストッパー部１２に対応して上反力基台２１に装備する油圧ジャッキＪ１の作動で伸縮するロッドＲ１とで構成されており、成形用鋼鈑Ｗの横幅方向に対して等間隔をおいて複数個配備されている。

前記第１プレス装置３は、図１等に示すように前記成形用鋼鈑Ｗの横幅寸法よりも若干長い長さの固定下型１３、可動上型２３を具備し、成形用鋼鈑Ｗの送り込み方向に対して前記固定手段２の手前側に配備されている。

そして、前記第１プレス装置３の固定下型１３は、波形部１ピッチの片斜面Ｓ１をプレス成形可能とするように成形傾斜面１３ａをその上面に有してなり、成形傾斜面１３ａの上端を前記固定手段２のストッパー部１２と同等高さにして、下反力基台１１上面に取付られている。

また、前記第１プレス装置３の可動上型２３は、前記固定下型１３の成形傾斜面１３ａと一致する成形傾斜面２３ａを下面に形成してなり、図２、図３に示すように、前記固定手段２に接近する側の前後一対のフレームガイドＧ１、Ｇ１に対して上下スライド可能に架設する第１上型フレームＦ１の下面に取付られている。
そして、この第１プレス装置３の可動上型２３は、波形用鋼鈑Ｗの横幅方向に対して等間隔をおいて対応するように上反力基台２１に装備された油圧ジャッキＪ２のロッドＲ２に前記第１上型フレームＦ１を連結して上下動可能に構成されている。

前記第２プレス装置４は、図１等に示すように前記成形用鋼鈑Ｗの横幅寸法よりも若干長い長さの可動下型１４、可動上型２４を具備し、成形用鋼鈑Ｗの送り込み方向に対して前記第１プレス装置３の手前側に設置されている。

この第２プレス装置４の可動下型１４は、波形部１ピッチの他斜面Ｓ２をプレス成形可能とするように成形傾斜面１４ａをその上面に形成してなり、図２、図３に示すように前記固定手段２に離間する側の前後一対のフレームガイドＧ２、Ｇ２にスライド可能に架設された下型フレームＦ２上面に取付られている。
この下型フレームＦ２は、図１等に示すように、下反力基台１１に設けられた凹段部１１ａに前記可動下型１４と共に収容し、波形用鋼鈑Ｗの横幅方向に対して等間隔をおいて対応するように下反力基台１１に装備された油圧ジャッキＪ３のロッドＲ３に連結して、可動下型１４がその凹段部１１ａから出没するように上下動可能に構成されている。

また、この第２プレス装置３の可動上型２４は、前記可動下型１４の成形傾斜面１４ａと一致する成形傾斜面２４ａを下面に有し、図２、図３に示すように前記固定手段２に離間する側の前後一対のフレームガイドＧ２、Ｇ２にスライド可能に架設する第２上型フレームＦ３の下面に取付られており、該第２上型フレームＦ３に、波形用鋼鈑Ｗの横幅方向に対して等間隔をおいて対応するように上反力基台２１に装備された油圧ジャッキＪ４のロッドＲ４を連結して、第１プレス装置３の可動上型２３と同様に上下動可能に構成されている。

前記第１プレス装置３と第２プレス装置４とは、第１プレス装置３の可動上型２３を下降させて固定下型１３とで型締めするとともに第２プレス装置４の可動下型１４、可動上型２４を上昇下降させて型締めした時には、逆ハの字状のプレス成形部Ｃを構成するようになっている。

以上のように構成されている波形鋼鈑の成形装置Ａでは、図４（ａ）に示すように成形用鋼鈑Ｗを所定量宛送り込む度に、油圧ジャッキＪ１を作動させ固定手段２のロッドＲ１を伸張させてそのロッドＲ１と、ストッパー部１２とでその成形用鋼鈑Ｗを挟持固定して移動不能に保持する。
その状態で図４（ｂ）に示すように油圧ジャッキＪ２を作動させ第１プレス装置３の可動上型２３を下降させて、固定下型１３とで波形部１ピッチの片斜面Ｓ１を成形用鋼鈑Ｗ全幅に亘ってプレス成形する。
次に、図５（ａ）に示すようにその第１プレス装置３を型締め状態のまま、第２プレス装置４の可動下型１４、可動上型２４とで波形部１ピッチの他斜面Ｓ２を前記片斜面Ｓ１との間に両プレス装置３、４の離間量分の中間面Ｓ３を隔てて成形用鋼鈑Ｗ全幅に亘ってプレス成形する。この他斜面Ｓ２をプレス成形する時には、図４（ｂ）の二点鎖線で示すように、前記片斜面Ｓ１のプレス工程で第１プレス装置３の可動上型２３が下降する時に同期して第２プレス装置４の可動上型２４を下降させて待機させておき、プレス成形時に第２プレス装置４の可動下型１４だけを上昇させて、その他斜面Ｓ２をプレス成形するようにしても良いものである。
そして、図５（ｂ）に示すように第１プレス装置３、第２プレス装置４を型開きするように可動上型２３、２４を上昇させると共に、続いて図６（ａ）に示すように固定手段２のロッドＲ１を収縮させて、図６（ｂ）に示すようにプレス成形された波形部１ピッチ（片斜面、他斜面を中間面で連続させ、その両斜面の一方に中間面を連設した間隔）Ｐを送り出すように所定量成形用鋼鈑Ｗを所定量送り込む。
それによって、次の波形部１ピッチがプレス成形可能となり、各波形部１ピッチが中間面Ｓ３を隔てて連続する波形鋼鈑を成形する。
尚、成形用鋼鈑Ｗは所望な手段で所定の送り込み高さを維持して送り込み可能になっており、また、その手段は、リフトアップダウン可能にして、プレス成形された成形後の成形用鋼鈑Ｗの波形部１ピッチＰの送り出しにも対応できるようになっている。

このように、波形部１ピッチの片斜面Ｓ１をプレス成形する時には、成形用鋼鈑Ｗの送り込み方向下流側を固定手段２で移動不能に挟持固定した状態で、その上流側（手前側）の位置から第１プレス装置３で波形部１ピッチの片斜面Ｓ１をプレス成形し、またその第１プレス装置３を型開きせずに波形部１ピッチの他斜面Ｓ２をその第１プレス装置３の上流側（手前側）の配備されている第２プレス装置４でプレス成形しているため、プレス成形する度に前工程で成形されている波形部がプレス装置方向に引き込まれず、プレス成形時に生じる成形用鋼鈑Ｗの引き込みを成形用鋼鈑Ｗの送り込み方向のみに制限できるようにしている。

従って、プレス成形時に送り込み方向に対して逆方向に引き込まれることがなくなるため、成形用鋼鈑Ｗの送り込み量にプレス成形時に送り込み方向に生じる引き込み量を加算して送り込むことによって所定ピッチの波形部が連続状に形成された波形鋼鈑をプレス加工することができる。

また、本実施の形態では、図７に示すようにプレス成形される波形部１ピッチの片斜面Ｓ１、他斜面Ｓ２間距離を調整可能とすべく、第１プレス装置３の固定下型１３、可動上型２３を夫々第１上型フレームＦ１、下反力基台１１に対して位置調整可能、第２プレス装置４の可動下型１４、可動上型２４を、下型フレームＦ２、第２上型フレームＦ３に対して同様に位置調整可能に構成されている。
その位置調整範囲は、この実施の形態では２０〜３０ｍｍ程度に設定されているが、それ以上であっても良いものである。
前記位置調整手段としては、同図７に示すように長孔５と、その長孔５を挿通して螺嵌する締付ネジ６がその一例に挙げることができる。この場合、長孔５を、固定下型１３と下反力基台１１、可動上型２３と第１上型フレームＦ１、可動下型１４と下型フレームＦ２、可動上型２４と第２上型フレームＦ３との両者間において一方側に設け、その長孔５による位置調整機能で位置調整した後、他方側に螺嵌する締付ネジ６を締結するようにしている。

次に図８に示す第２の実施の形態について説明すると、この実施の形態は、前記第１プレス装置３、第２プレス装置４の可動上型２３、２４、固定下型１３、可動下型１４の変形例を示すものである。
図示するように、丸棒７を、支持体１７を介して前記第１、第２上型フレームＦ１、Ｆ２、下型フレームＦ３に沿って固定して各々前記第１プレス装置３、第２プレス装置４の可動上型２３、２４、固定下型１３、可動下型１４としている。
詳細には、第１プレス装置３、第２プレス装置４においては、波形部１ピッチの片斜面Ｓ１、他斜面Ｓ２上端に対応して可動上型２３、２４の支持体１７、１７に各々２本の丸棒７を間隔をおいて支持すると共に、固定下型１３、可動下型１４の支持体１７、１７にその丸棒７、７間に対応するように丸棒７を支持し、同片斜面Ｓ１、他斜面Ｓ２下端に対応するように固定下型１３、可動下型１４の支持体１７、１７に２本の丸棒７、７を間隔おいて支持すると共に、可動上型２３、可動上型２４の支持体１７、１７にその丸棒７、７間に対応して丸棒７を支持して、２本の丸棒７、７と１本の丸棒７でプレスして、逆ハの字状をもって波形部１ピッチを成形用鋼鈑Ｗからプレス成形にしている。
この実施の形態の場合、丸棒７を使用するため、第１プレス装置３、第２プレス装置４の製作コストを大幅に低減することができる。

第１の実施の形態波形鋼鈑の成形装置の要部の正面断面図。波形鋼鈑の成形装置の側面図で、中間省略して示す。図２の縦断面図で、（ａ）は、図２の（３）−（３）線断面図、（ｂ）は、図２の（４）−（４）線断面図。成形装置での波板鋼鈑の成形工程を示し、（ａ）は、固定手段で成形用鋼鈑を挟持固定して移動不能に保持する状態を示す。（ｂ）は、第１プレス装置で波形部１ピッチの片斜面をプレス成形した状態を示す。同成形装置による図４に続く成形工程を示し、（ａ）は、第１プレス装置を型開きせずに第２プレス装置で、波形部１ピッチの他斜面をプレス成形した状態を示す。（ｂ）は、第１プレス装置、第２プレス装置を型開きした状態を示す。同成形装置による図５に続く成形工程を示し、（ａ）は、プレス成形された波形部１ピッチを送り出す状態を示す。（ｂ）は、プレス成形された波形部１ピッチを送り出し、次に波形部１ピッチをプレス成形する前の状態を示す。第１プレス装置、第２プレス装置を位置調整可能にする場合の波形鋼鈑の成形装置の要部に正面断面図。第２の実施の形態の波形鋼鈑の成形装置の要部の正面断面図。従来の波形鋼鈑の成形装置の正面図で、（ａ）は、波形部１ピッチの片斜面と中間面のコーナーをＶ字状にプレスした状態を、（ｂ）は、他斜面と中間面のコーナーをＶ字状にプレスした状態を示す。

符号の説明

Ａ：成形装置
２：固定手段
３：第１プレス装置
４：第２プレス装置
Ｓ１：片斜面（波形部１ピッチの片斜面）
Ｓ２：他斜面（波形部１ピッチの他斜面）
２３：可動上型（第１プレス装置の可動上型）
２４：可動上型（第２プレス装置の可動上型）
１４：可動下型（第２プレス装置の可動下型）
１３：固定下型（第１プレス装置の固定下型）

Claims

成形用鋼鈑を所定量宛送り込む度に成形用鋼鈑を解除可能な固定手段で移動不能に固定した状態で、成形用鋼鈑の送り込み方向に対してその固定手段の手前に配置する第１プレス装置で波形部１ピッチの片斜面をプレス成形した後、その第１プレス装置を型締め状態のまま波形部１ピッチの他斜面を成形用鋼鈑の送り込み方向に対して第１プレス装置の手前に配置する第２プレス装置でプレス成形して波形部１ピッチをプレス加工した後、固定手段を解除し第１、第２プレス装置を型開きすることを特徴とする波形鋼鈑の成形方法。
成形用鋼鈑を解除可能に固定する固定手段と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対してその固定手段の手前側にその配置され波形部１ピッチの片斜面をプレス成形する第１プレス装置と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対して前記第１プレス装置の手前側に配置され波形部１ピッチの他斜面をプレス成形する第２プレス装置とからなり、前記第１プレス装置は、固定下型と、可動上型とを、また前記第２プレス装置は、可動下型と、可動上型とを各々備え、成形用鋼鈑を所定量送り込む度に前記固定手段で成形用鋼鈑を移動不能に固定した状態で第１プレス装置の可動上型を下降させて固定下型とで前記片斜面をプレス成形するのと同期して第２プレス装置の可動上型を下降させておき、その第１プレス装置を型締め状態のまま第２プレス装置の可動下型を上昇させて第２プレス装置の前記可動上型とで前記他斜面をプレス成形して波形部１ピッチをプレス加工してから、固定手段を解除し第１プレス装置、第２プレス装置各々を型開きすることを特徴とする波形鋼鈑の成形方法。
成形用鋼鈑を所定量宛送り込む度にその成形用鋼鈑を移動不能に固定する解除可能な固定手段と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対してその固定手段の手前側にその配置し固定下型、可動上型を備えて固定下型に近接または接するように送り込まれる前記成形用鋼鈑を固定金型と下降する可動上型とでプレスして波形部１ピッチの片斜面を成形する第１プレス装置と、成形用鋼鈑の送り込み方向に対して前記第１プレス装置の手前に配置し可動下型、可動上型を備えて前記第１プレス装置の型開きの前にプレスして波形部１ピッチの他斜面を成形する第２プレス装置とを有することを特徴とする波形鋼鈑の成形装置。