JP2006247680A - Method, equipment and operation process for profile cutting of steel pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、典型的には鋼管の端部をスパイラル状に切断するための方法および装置、さらには鋼管倣い切断作業方法に関するものである。 The present invention typically relates to a method and apparatus for cutting an end of a steel pipe in a spiral shape, and further relates to a method for copying and copying a steel pipe.
近年、建設あるいは土木等の分野において、鋼管杭が使用されている。この鋼管杭は、地中に埋設される鋼管の下端にスパイラル状の付属品を設けたもので、施工機によって地中に回転圧入される。かかる鋼管杭によれば施工に際して、無振動、無騒音、無排土で行うことができる等の特長を有している。 In recent years, steel pipe piles have been used in fields such as construction and civil engineering. This steel pipe pile is provided with a spiral accessory at the lower end of a steel pipe buried in the ground, and is rotationally pressed into the ground by a construction machine. Such a steel pipe pile has features such that it can be carried out without vibration, no noise, and no soil during construction.
溶接等によってスパイラル状の付属品を取付固定するために、鋼管の端部はスパイラル状に切断される。従来、鋼管の端部をそのように切断するに際して、鋼管の端部にスパイラル状のケガキを入れ、そのケガキ線に沿って手作業で切断用のトーチを動かすようにしていた。 In order to attach and fix the spiral accessory by welding or the like, the end of the steel pipe is cut into a spiral shape. Conventionally, when the end portion of the steel pipe is cut in such a manner, a spiral marking is inserted into the end portion of the steel pipe, and the cutting torch is moved manually along the marking line.
なお、従来より鋼管類の切断等を行うための方法あるいは装置が種々工夫されており、たとえば特許文献1には本体に対し鋼管内面に圧接可能な脚部板を伸縮自在に取り付け、該本体に駆動機構により所定の速度で、かつ鋼管の中心軸線またはその近傍を中心として回動する旋回体を設け、この旋回体には下端に鋼管内面に常時接転動する倣いローラを設けたスライドロッドを弾設するとともに、このスライドロッドの下端に倣いローラの軸線と同一軸線上に火口を臨ませた切断トーチを設けたガス開先切断機が開示されている。 Conventionally, various methods or apparatuses for cutting steel pipes have been devised. For example, in Patent Document 1, a leg plate that can be press-contacted to the inner surface of a steel pipe is attached to the main body so as to be extendable and retractable. A revolving body that rotates at a predetermined speed and about the center axis of the steel pipe or the vicinity thereof is provided by a drive mechanism, and this revolving body is provided with a slide rod provided with a copying roller that always rolls in contact with the inner surface of the steel pipe at the lower end. There is disclosed a gas groove cutting machine that is provided with a cutting torch that is provided with a crater on the same axis as the axis of the copying roller at the lower end of the slide rod.
また、特許文献2にはパイプの外周面を倣いながら切断と開先加工を行うカッタと、このカッタを駆動する回転駆動装置とを具備するミーリング装置と、該カッタ前後に配置された鋼管外周面倣い装置と、切断中は成形される鋼管の進行と同調し得る走行台車とを備えた鋼管切断装置が開示されている。さらに、特許文献3には鋼管のスパイラル溶断装置が開示されている。
Further,
しかしながら、前述した鋼管杭の製造において、鋼管の端部をスパイラル状に切断する際、その作業は基本的には手作業で行われ、かなりの手間と労力が必要になる。また、取扱う鋼管は大型の重量物であるため、作業の安全確保には万全の配慮を払わなくてはならない。 However, in manufacturing the above-described steel pipe pile, when the end of the steel pipe is cut into a spiral shape, the work is basically performed manually, and considerable labor and labor are required. Also, since the steel pipes handled are large and heavy, it is necessary to pay full attention to ensuring work safety.
なお、特許文献1あるいは特許文献2等に記載のものは、特定の鋼管切断方法等に関する限りのものであり、基本的にこの種の鋼管杭の加工処理、特にスパイラル状の付属品を取付固定するための鋼管端部の切断加工を対象とするものではない。また、これらの文献に記載の装置類は極めて大掛かりで複雑な構成となっており、多大なコストがかかる。さらに、特許文献3に記載のものは、機械・電気的に大掛かりで複雑な装置になっていた。
In addition, what is described in Patent Document 1 or
本発明はかかる実情に鑑み、比較的簡便な構造にて効率よく所定の加工処理を行い得る鋼管倣い切断方法およびその装置ならびに鋼管倣い切断作業方法を提供することを目的とする。 In view of such circumstances, an object of the present invention is to provide a steel pipe copying / cutting method and apparatus and a steel pipe copying / cutting operation method capable of efficiently performing a predetermined processing with a relatively simple structure.
本発明の鋼管倣い切断方法は、鋼管の端部をスパイラル状に切断するための方法であって、切断されるべき鋼管を回転可能に支持し、前記鋼管の外周面に付設したスパイラル状の倣いモデルにガイド機構を係合させるとともに、前記ガイド機構の適所にトーチを搭載し、前記鋼管をその回転軸のまわりに回転させることにより、前記ガイド機構を介して前記トーチの火口が前記鋼管の外周面に沿ってスパイラル状に相対移動するようにしたことを特徴とする。 The steel pipe copying and cutting method of the present invention is a method for cutting an end portion of a steel pipe in a spiral shape, and rotatably supports the steel pipe to be cut and is attached to the outer peripheral surface of the steel pipe. The guide mechanism is engaged with the model, and a torch is mounted at an appropriate position of the guide mechanism, and the steel pipe is rotated around its rotation axis so that the crater of the torch is connected to the outer periphery of the steel pipe via the guide mechanism. It is characterized by relative movement in a spiral shape along the surface.
また、本発明の鋼管倣い切断方法において、前記ガイド機構のガイドローラが前記倣いモデルに係合し、前記鋼管の回転により前記ガイドローラおよび前記トーチを搭載するスライダが、前記鋼管の外周面側近でその回転軸方向にスライドすることを特徴とする。 Further, in the steel pipe copying and cutting method of the present invention, a guide roller of the guide mechanism engages with the copying model, and a slider on which the guide roller and the torch are mounted by rotation of the steel pipe is near the outer peripheral surface side of the steel pipe. It is characterized by sliding in the direction of the rotation axis.
本発明の鋼管倣い切断装置は、鋼管の端部をスパイラル状に切断するための装置であって、切断されるべき鋼管を回転可能に支持する回転支持装置と、前記鋼管の外周面に付設されたスパイラル状の倣いモデルと、前記倣いモデルに係合し、適所に搭載したトーチを前記鋼管の外周面側近でその回転軸方向にスライドさせるガイド機構とを備えたことを特徴とする。 The steel pipe copying and cutting device of the present invention is a device for cutting an end portion of a steel pipe in a spiral shape, and is attached to a rotation support device that rotatably supports the steel pipe to be cut, and an outer peripheral surface of the steel pipe. A spiral copying model and a guide mechanism that engages with the copying model and slides the torch mounted at a proper position in the direction of the rotation axis near the outer peripheral surface of the steel pipe.
本発明の鋼管倣い切断装置において、前記ガイド機構は、前記倣いモデルに係合するガイドローラと、このガイドローラおよび前記トーチを搭載するとともに前記鋼管の外周面側近でその回転軸方向にスライドするスライダとを含むことを特徴とする。 In the steel pipe copying and cutting apparatus according to the present invention, the guide mechanism includes a guide roller that engages with the copying model, and a slider that mounts the guide roller and the torch and slides in the direction of the rotation axis near the outer peripheral surface of the steel pipe. It is characterized by including.
本発明の鋼管倣い切断装置において、前記ガイド機構は前記鋼管の径に応じて、該鋼管に対する前記トーチの位置を調整可能に構成されていることを特徴とする。 In the steel pipe copying and cutting apparatus according to the present invention, the guide mechanism is configured to be capable of adjusting a position of the torch with respect to the steel pipe according to a diameter of the steel pipe.
さらに、本発明の鋼管倣い切断作業方法は、鋼管の端部をスパイラル状に切断するため作業方法であって、上記鋼管倣い切断装置を使用し、前記鋼管をその回転軸のまわりに回転させることにより、ガイド機構を介してトーチの火口を、前記鋼管の外周面に沿ってスパイラル状に相対移動させることを特徴とする。 Further, the steel pipe copying and cutting work method of the present invention is a working method for cutting the end of a steel pipe in a spiral shape, and uses the steel pipe copying and cutting apparatus to rotate the steel pipe around its rotation axis. Thus, the crater of the torch is relatively moved spirally along the outer peripheral surface of the steel pipe through the guide mechanism.
本発明によれば、鋼管を回転させることにより倣いモデルの形状に従って、ガイド機構を介してトーチの火口が鋼管の外周面に沿ってスパイラル状に相対移動し、これにより鋼管の端部を自動でスパイラル状に切断することができる。効率よくしかも精度よく鋼管の端部を所定形状に切断するとともに、構成が比較的簡単であるため実質的にコストを低く抑えることができる。 According to the present invention, by rotating the steel pipe, the crater of the torch is relatively moved along the outer peripheral surface of the steel pipe through the guide mechanism in accordance with the shape of the copying model, thereby automatically moving the end of the steel pipe. Can be cut into a spiral. The end of the steel pipe can be cut into a predetermined shape efficiently and accurately, and the cost can be substantially reduced because the configuration is relatively simple.
以下、図面に基づき、本発明による鋼管倣い切断方法およびその装置ならびに鋼管倣い切断作業方法の好適な実施の形態を説明する。
図1および図2は、この実施形態における鋼管倣い切断装置の概略構成を示している。 本発明の鋼管倣い切断装置は、鋼管Pの端部をスパイラル状に切断するが、切断されるべき鋼管Pを回転可能に支持する回転支持装置1と、鋼管Pの外周面に付設されたスパイラル状の倣いモデル2と、倣いモデル2に係合し、その適所に搭載したトーチ4を鋼管Pの外周面側近でその回転軸5方向にスライドさせるガイド機構3とを備える。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS A preferred embodiment of a steel pipe copying and cutting method and apparatus and a steel pipe copying and cutting method according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 and 2 show a schematic configuration of a steel pipe copying and cutting apparatus according to this embodiment. The steel pipe copying and cutting apparatus of the present invention cuts the end of the steel pipe P in a spiral shape, but the rotation support device 1 that rotatably supports the steel pipe P to be cut, and the spiral attached to the outer peripheral surface of the steel pipe P. And a
ここで、本発明装置により切断された鋼管P(図3)は、端部にスパイラル状の付属品(図示せず)が取付けられ、これにより鋼管製品が製造される。鋼管P(および付属品)のあらゆるサイズに対しても本発明は適用可能である。 Here, the steel pipe P (FIG. 3) cut by the apparatus of the present invention is attached with a spiral accessory (not shown) at the end, thereby producing a steel pipe product. The present invention is applicable to all sizes of the steel pipe P (and accessories).
回転支持装置1は鋼管Pの下部付近を、たとえば図4のように4点で支持するように配置された4つのターニングローラ6を備える。各ターニングローラ6は同期して電動駆動され、これにより鋼管Pをほぼ水平に回転軸5のまわりに回転駆動する。
The rotation support device 1 includes four
倣いモデル2は鋼管Pの端部を巻回するように構成され、図5および図6にも示されるように鋼管Pの外円周に沿って回転軸5に対して直交配置される環体7と、環体7に対して所定角度傾斜して鋼管Pの外周にスパイラル状に配置される螺旋体8とを含む。螺旋体8は付属品のスパイラルと一致するスパイラル構造を有し、鋼管Pの外周を少なくとも1周程度周回する長さを有する。また、螺旋体8は鋼管Pの外周面から垂直に立ち上がるように、いわばフランジ状に形成される。環体7と螺旋体8は、複数の補強板もしくはリブ9によって相互に結合され、一体的な構造体となっている。なお、倣いモデル2は鋼管Pのサイズ(径)に合せて、複数種類のものが製作される。
The
鋼管Pの外円周に沿って適度な間隔をおいて配置される複数のリブ9A,9B,9Cには、たとえばそれぞれ2つの螺子部10が螺設され、各螺子部10には固定ボルト(図示せず)が螺着するようになっている。固定ボルトを螺子部10にねじ込むことで、拘束力が発生し、倣いモデル2を鋼管Pに固定することができる。なお、螺子部10としてナットを溶接したものであってもよい。
The plurality of
つぎに図7および図8は、鋼管倣い切断装置の具体的構成を示している。この実施形態ではキャスタ11によって移動可能な台車12を有し、ガイド機構3を所望位置もしくは場所に移動・設置することができるようになっている。なお、台車12にはハンドル13が付設され、またレベリングパッド14を備えている。実使用においては台車12を所定位置に移動後、レベリングパッド14を使って台車12のレベルを調整して固定することができる。
7 and 8 show a specific configuration of the steel pipe copying and cutting apparatus. In this embodiment, the
また、台車12にはリフタ15が装備されている。リフタ15はたとえば2段式の昇降機構16を有し、高さ調整可能に構成される。なお、リフタ15の少なくとも鋼管P側には防火・防護用として図7に示されるように、たとえば石綿製ノレン17を垂下するとよい。リフタ15にはベースフレーム18を介して、ガイド機構3が搭載される。
The
これにより昇降機構16を駆動しリフタ15を上下動させることで、ガイド機構3に搭載されたトーチ4の高さを、鋼管Pの高さHに合せて自由に調整することができる。前述のように鋼管Pには複数種類のサイズがあるが、それらのサイズに対して有効に対応することができる(図2をも参照)。
Accordingly, the height of the
ベースフレーム18の頂部には、鋼管Pの回転軸5と平行配置されるガイドレール19が敷設される。ガイドレール19にはスライダ20がスライド可能に係合し、したがってスライダ20は鋼管Pの外周面側近でその回転軸5方向にスライドする。スライダ20上でガイドレール19方向に取り付けられた支持アーム21の両端部付近には、ホルダ22,23を介してガイドローラ24およびトーチ4がそれぞれ搭載される。ガイドローラ24およびトーチ4は所定距離だけ隔置され、その距離を維持しながらスライダ20を介してガイドレール19方向に同期移動する。
A
一対のガイドローラ24は図9に示されるように、ホルダ22から鋼管P側に延出するブラケット25によって相互に平行に、かつ回転自在に配置・支持される。ガイドローラ24相互間には倣いモデル2(螺旋体8)が介入し、両者が係合する。この場合、ガイドローラ24相互の間隔もしくは隙間は、螺旋体8の板厚よりも適度に大きく設定されている。このようにガイドローラ24相互の間隔を大き目に設定することで、倣いモデル2と容易かつ的確に係合させることができる。一方、倣いモデル2と係合後は、図9(b)のようにブラケット25を傾斜させ、倣いモデル2とガイドローラ24との隙間を適度に小さく調整する。このように隙間調整することで、倣いモデル2に対するガイドローラ24の倣い精度を向上させることができる。
As shown in FIG. 9, the pair of
また、トーチ4は図10に示されるように、ホルダ23から鋼管P側に延出するブラケット26によって支持される。トーチ4には、酸素およびアセチレンガス供給用のホース27,28が接続される。なお、鋼管Pが開先を必要とする場合、トーチ4は鋼管Pの外周面に対して所定角度傾斜して配置することも可能である(図8等参照)。
Further, as shown in FIG. 10, the
上記構成において、本発明の鋼管倣い切断装置により鋼管Pの端部をスパイラル状に切断するにあたり、切断されるべき鋼管Pを回転支持装置1のターニングローラ6上に載せて、該鋼管Pを回転可能に支持する。つぎに、倣いモデル2を鋼管Pの端部外周面にセットする。この場合、倣いモデル2の螺子部10に固定ボルト(たとえば、図11のように蝶ネジ29であってよい。)をねじ込み、倣いモデル2を固定する。倣いモデル2をセットする位置は螺旋体8の一端がほぼトーチ4とガイドローラ24の間隔だけ、鋼管Pの端部端面から回転軸5方向にずれた位置とする。
In the above configuration, when the end portion of the steel pipe P is cut in a spiral shape by the steel pipe copying and cutting apparatus of the present invention, the steel pipe P to be cut is placed on the turning
つぎに、台車12を移動操作して、ガイドローラ24を倣いモデル2(たとえば螺旋体8の一端)に係合させる。これによりトーチ4は鋼管Pの端部端面に位置し、すなわち、この例では鋼管Pの端部端面から切断処理を開始するものとする。この状態で回転支持装置1のターニングローラ6を回転駆動し、これにより鋼管Pを回転支持装置1上で回転させるとともに、トーチ4の先端から切断炎を噴射する。
Next, the
鋼管Pの回転に伴い、螺旋体8と係合するガイドローラ24が鋼管Pの回転軸5方向に移動する。かかるガイドローラ24の移動により、ガイドレール19上でスライダ20が鋼管Pの外周面側近で回転軸5方向にスライドする。これによりスライダ20上に搭載されたトーチ4も回転軸5方向にスライドする。この実施形態では鋼管Pがほぼ1回転する間にトーチ4がストロークS(図8参照)だけスライドするようになっている。
As the steel pipe P rotates, the
上記のような鋼管Pの回転とトーチ4のスライドにより、トーチ4が鋼管Pの外周面に対して相対的にスパイラル状に移動する。この結果、鋼管Pの端部は図11に示されるようにスパイラル状に切断される。なお、スパイラル状の切断開始点および切断終点の相互間は任意の方法で切断することができる。
By the rotation of the steel pipe P and the sliding of the
鋼管Pの切断後、その端部にセットされている倣いモデル2が取り外される。スパイラル状に切断された鋼管Pの端部には、前述したスパイラル状の付属品が取付けられ、これにより鋼管製品が製造される。
After cutting the steel pipe P, the copying
上述したように回転支持装置1上で鋼管Pを回転させることにより倣いモデル2の形状に従って、ガイド機構3を介してトーチ4の火口が鋼管Pの外周面に沿ってスパイラル状に相対移動し、これにより鋼管Pの端部を自動で、効率よくしかも精度よくスパイラル状に切断することができる。この場合、実質的に人手を必要としないため、作業者の高い安全性が確保される。
According to the shape of the copying
以上、本発明を種々の実施形態とともに説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
上記実施形態では鋼管Pの端部端面から切断処理を開始する例を説明したが、トーチ4とガイドローラ24の間隔だけ、鋼管Pの端部端面から回転軸5方向にずれた位置から切断処理を開始することも可能である。
As mentioned above, although this invention was demonstrated with various embodiment, this invention is not limited only to these embodiment, A change etc. are possible within the scope of the present invention.
In the above-described embodiment, the example in which the cutting process is started from the end face of the steel pipe P has been described. However, the cutting process is performed from the position shifted from the end face of the steel pipe P toward the
1 回転支持装置
2 倣いモデル
3 ガイド機構
4 トーチ
5 回転軸
6 ターニングローラ
7 環体
8 螺旋体
11 キャスタ
12 台車
15 リフタ
19 ガイドレール
20 スライダ
24 ガイドローラ
P 鋼管
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (6)
切断されるべき鋼管を回転可能に支持し、前記鋼管の外周面に付設したスパイラル状の倣いモデルにガイド機構を係合させるとともに、該ガイド機構の適所にトーチを搭載し、
前記鋼管をその回転軸のまわりに回転させることにより、前記ガイド機構を介して前記トーチの火口が前記鋼管の外周面に沿ってスパイラル状に相対移動するようにしたことを特徴とする鋼管倣い切断方法。 A method for cutting an end of a steel pipe into a spiral shape,
A steel pipe to be cut is rotatably supported, and a guide mechanism is engaged with a spiral copying model attached to the outer peripheral surface of the steel pipe, and a torch is mounted at an appropriate position of the guide mechanism,
The steel pipe profiling is characterized in that the crater of the torch is moved relative to the outer periphery of the steel pipe in a spiral shape via the guide mechanism by rotating the steel pipe around its rotation axis. Method.
切断されるべき鋼管を回転可能に支持する回転支持装置と、
前記鋼管の外周面に付設されたスパイラル状の倣いモデルと、
前記倣いモデルに係合し、適所に搭載したトーチを前記鋼管の外周面側近でその回転軸方向にスライドさせるガイド機構とを備えたことを特徴とする鋼管倣い切断装置。 An apparatus for cutting an end of a steel pipe into a spiral shape,
A rotation support device for rotatably supporting a steel pipe to be cut;
A spiral copying model attached to the outer peripheral surface of the steel pipe;
A steel pipe copying and cutting apparatus comprising: a guide mechanism that engages with the copying model and slides a torch mounted at an appropriate position in the direction of the rotation axis near the outer peripheral surface of the steel pipe.
請求項3〜5のいずれか1項に記載の鋼管倣い切断装置を使用し、
前記鋼管をその回転軸のまわりに回転させることにより、ガイド機構を介してトーチの火口を、前記鋼管の外周面に沿ってスパイラル状に相対移動させることを特徴とする鋼管倣い切断作業方法。 A work method for cutting the end of a steel pipe in a spiral shape,
Using the steel pipe copying and cutting device according to any one of claims 3 to 5,
A steel pipe copying and cutting method, wherein the crater of the torch is relatively moved in a spiral shape along the outer peripheral surface of the steel pipe through a guide mechanism by rotating the steel pipe around its rotation axis.
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