JP2018167291A - Method of manufacturing metallic pipe, die, and metallic pipe - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属管の製造方法、それに用いられるダイス及びそれらによって製造される金属管に関する。 The present invention relates to a method of manufacturing a metal tube, a die used for the method, and a metal tube manufactured by them.
地すべりは、地中に生じたすべり面に沿って、すべり面の上方の地盤(地すべり土塊)が下方に移動する現象である。雨や雪等により地下水位が上昇し、地下水の浮力により、地すべり土塊が斜面にとどまることができないときに、地すべりが発生する。 A landslide is a phenomenon in which the ground (landslide block) above the slip surface moves downward along the slip surface generated in the ground. Landslide occurs when the groundwater level rises due to rain, snow, etc., and the landslide block cannot stay on the slope due to the buoyancy of the groundwater.
このような地すべりを抑制する対策として、抑止工と抑制工とがある。抑止工は構造物の持つ抵抗力を利用して地すべりを停止させる対策であり、代表例としては坑打ち工がある。一方、抑制工は地形、地下水の状態などの自然条件を変化させる対策であり、代表例としては地下水排除工がある。 There are a deterrent work and a restraint work as measures to suppress such a landslide. The deterrent is a measure to stop the landslide using the resistance of the structure, and a typical example is a pit. On the other hand, suppression works are measures to change natural conditions such as topography and groundwater conditions, and representative examples include groundwater drainage works.
現在、地下水排除工として、横孔ボーリング排水工等が採用されている。このような排水工は、地中の地下水を排除し、地すべり土塊の含水率を低減することを目的としている。排水工では、仰角5〜10度の勾配となる掘進を実施して、掘進後に、保孔管を挿入する。保孔管としては通常、表面に複数の貫通孔が形成された金属管が利用される。 Currently, horizontal hole boring drainage is adopted as groundwater drainage. Such drainage works to eliminate underground groundwater and reduce the moisture content of the landslide mass. In the drainage work, excavation is performed with an elevation angle of 5 to 10 degrees, and the hole retaining pipe is inserted after the excavation. As the hole holding tube, a metal tube having a plurality of through holes formed on the surface is usually used.
しかしながら、保孔管の製造は煩雑であり、生産性が低い。金属管から保孔管を製造する場合、曲面にドリルやガスカット等で孔を空けなければならない。金属管を形成する前の金属板にドリルやガスカット等で孔を空けた後、その金属板を湾曲して金属管にする方法もある。しかしながら、いずれの方法も孔空け作業が煩雑であり、製造性が低い。 However, the production of the hole-holding tube is complicated and the productivity is low. When manufacturing a hole holding tube from a metal tube, it is necessary to make a hole in the curved surface with a drill or gas cut. There is also a method of making a metal tube by making a hole in a metal plate before forming the metal tube by drilling or gas cutting, and then bending the metal plate. However, any of the methods is complicated in perforating work and is low in productivity.
そこで、保孔管に代わって、凹凸状の外周面を有する金属管を用いることが検討されている。地下水排除工に凹凸状の外周面を有する金属管を用いる場合、複数の当該金属管を連結する必要がある。一般に、金属管の連結は、ねじ継手又は溶接によって行われる。 Therefore, it has been studied to use a metal tube having an uneven outer peripheral surface in place of the hole-holding tube. When using a metal pipe having an uneven outer peripheral surface for groundwater drainage work, it is necessary to connect a plurality of the metal pipes. In general, the metal pipes are connected by screw joints or welding.
しかしながら、凹凸状の外周面を有する金属管の管端部にねじを切ることは困難である。また、凹凸状の外周面を有する金属管の管端部同士を溶接するには多大な時間を要し作業効率が低い。 However, it is difficult to cut a screw at the end of a metal tube having an uneven outer peripheral surface. In addition, it takes a lot of time to weld the pipe ends of the metal pipe having an uneven outer peripheral surface, and the working efficiency is low.
金属管の連結はたとえば、特開2014−181733号公報(特許文献1)及び特開2011−111769号公報(特許文献2)に開示されている。 The connection of metal pipes is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2014-181733 (Patent Document 1) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-111769 (Patent Document 2).
特許文献1では、内側管の管端部を縮径し、縮径された内側管の管端部を外側管の管端部に挿入する。挿入後、外側管の表面から転造加工を行い、内側管と外側管とを圧着させる。これにより、金属管の連結の際の施工時間、施工費用が低減できる、と特許文献1には記載されている。 In Patent Document 1, the tube end portion of the inner tube is reduced in diameter, and the reduced tube end portion of the inner tube is inserted into the tube end portion of the outer tube. After insertion, a rolling process is performed from the surface of the outer tube, and the inner tube and the outer tube are crimped. Thereby, it is described in Patent Document 1 that the construction time and construction cost when connecting the metal pipes can be reduced.
特許文献2では、金属管の管端部を縮径し、管端部と本体部との間にテーパ部が設けられる。この管端部を他の金属管に挿入する。他の金属管の端は、テーパ部と接触する。これにより、金属管に圧縮荷重が作用したとき、テーパ部全域で圧縮荷重を受けるため、固定用ボルト等に過剰な負荷が作用しにくい、と特許文献2には記載されている。
In
しかしながら、特許文献1及び特許文献2では、金属管の横断面形状は円である。そのため、特許文献1及び特許文献2の金属管の連結方法を凹凸状の外周面を有する金属管の連結に採用するのは困難である。
However, in Patent Document 1 and
本発明の目的は、容易に連結でき、かつ、地下水を排水できる地下水排除工用の金属管の製造方法、それに用いられるダイス及びそれらにより製造された地下水排除工用の金属管を提供することである。 An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a metal pipe for groundwater drainage that can be easily connected and can drain groundwater, a die used for the method, and a metal pipe for groundwater drainage manufactured by them. is there.
本実施形態による地下水排除工用の金属管の製造方法は、準備工程と、縮径加工工程と、を備える。準備工程では、外周面及び内周面を有する金属管を準備する。外周面は、中心軸周りに配置される複数の凸部及び複数の凸部の間に配置される複数の凹部を含む。複数の凸部及び複数の凹部は中心軸方向に延びる。縮径加工工程では、金属管の一方の管端部において複数の凹部を圧下する。縮径加工工程では、中心軸方向視で、圧下後の複数の凸部の外周面が、圧下前の複数の凸部の内周面よりも内側に位置し、かつ、圧下後の複数の凹部の外周面が、圧下前の複数の凹部の内周面よりも内側に位置するように、金属管の管端部を縮径加工する。 The manufacturing method of the metal pipe for groundwater drainage by this embodiment is provided with a preparatory process and a diameter reducing process. In the preparation step, a metal tube having an outer peripheral surface and an inner peripheral surface is prepared. The outer peripheral surface includes a plurality of convex portions disposed around the central axis and a plurality of concave portions disposed between the plurality of convex portions. The plurality of convex portions and the plurality of concave portions extend in the central axis direction. In the diameter reducing process, the plurality of recesses are reduced at one end of the metal tube. In the diameter reduction processing step, the outer peripheral surfaces of the plurality of convex portions after the reduction are positioned inside the inner peripheral surfaces of the plurality of convex portions before the reduction, and the plurality of concave portions after the reduction, as viewed in the central axis direction. The tube end portion of the metal tube is reduced in diameter so that the outer peripheral surface is located inside the inner peripheral surfaces of the plurality of recesses before the reduction.
本実施形態によるダイスは、金属管の管端部を縮径加工する。ここで、「管端部」とは、金属管の端面の領域を意味するものでなく、端面からある程度の距離の領域であることを意味する。ダイスは、ダイス中心軸周りに配置された複数の突出部を備える。突出部は、ベアリング部と、アプローチ部と、を含む。ベアリング部は、ダイス中心軸方向に延びる。アプローチ部は、ベアリング部に繋がり、ベアリング部と反対方向に向かうにつれダイス中心軸との距離が大きくなるテーパ形状を有する。 In the die according to the present embodiment, the diameter of the end of the metal tube is reduced. Here, the “tube end portion” does not mean a region of the end face of the metal tube, but means a region at a certain distance from the end face. The die includes a plurality of protrusions arranged around the die center axis. The protrusion includes a bearing portion and an approach portion. The bearing portion extends in the direction of the die center axis. The approach portion is connected to the bearing portion, and has a tapered shape in which the distance from the die central axis increases in the opposite direction to the bearing portion.
本実施形態の地下水排除工用の金属管は、上記の製造方法及びダイスによって製造される。金属管は、中心軸周りに配置される複数の凸部及び複数の凸部の間に配置される複数の凹部を含む。複数の凸部及び複数の凹部は中心軸方向に延びる外周面及び内周面を有する。金属管は、本体部と、1つの管端部と、テーパ部と、を備える。本体部は、横断面形状が中心軸に沿って一定である。1つの管端部は、横断面形状が中心軸に沿って一定である。なお、前記「一定」の意味は、製造過程における加工精度の影響で発生する寸法誤差による形状の違いは含まない。テーパ部は、横断面形状が中心軸に沿って変化し、本体部と1つの管端部とを繋ぐ。中心軸方向視で、管端部の凸部の外周面は、本体部の凸部の内周面よりも内側に位置する。中心軸方向視で、管端部の凹部の外周面は、本体部の凹部の内周面よりも内側に位置する。 The metal pipe for groundwater drainage of this embodiment is manufactured by said manufacturing method and die | dye. The metal tube includes a plurality of convex portions disposed around the central axis and a plurality of concave portions disposed between the plurality of convex portions. The plurality of convex portions and the plurality of concave portions have an outer peripheral surface and an inner peripheral surface extending in the central axis direction. The metal tube includes a main body portion, one tube end portion, and a tapered portion. The main body has a constant cross-sectional shape along the central axis. One tube end has a constant cross-sectional shape along the central axis. The meaning of the “constant” does not include a difference in shape due to a dimensional error that occurs due to the influence of processing accuracy in the manufacturing process. The taper portion has a cross-sectional shape that changes along the central axis, and connects the main body portion and one pipe end portion. When viewed from the central axis direction, the outer peripheral surface of the convex portion at the end of the tube is located inside the inner peripheral surface of the convex portion of the main body portion. When viewed from the central axis direction, the outer peripheral surface of the concave portion at the end of the tube is located inside the inner peripheral surface of the concave portion of the main body portion.
本発明によれば、容易に連結でき、かつ、地下水を排水できる地下水排除工用の金属管の製造方法、それに用いられるダイス及びそれらにより製造された地下水排除工用の金属管を提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the metal pipe for groundwater drainage which can be connected easily and can drain groundwater, the die used for it, and the metal pipe for groundwater drainage manufactured by them can be provided.
本実施形態による地下水排除工用の金属管の製造方法は、準備工程と、縮径加工工程と、を備える。準備工程では、外周面及び内周面を有する金属管を準備する。外周面は、中心軸周りに配置される複数の凸部及び複数の凸部の間に配置される複数の凹部を含む。複数の凸部及び複数の凹部は中心軸方向に延びる。縮径加工工程では、金属管の一方の管端部において複数の凹部を圧下する。縮径加工工程では、中心軸方向視で、圧下後の複数の凸部の外周面が、圧下前の複数の凸部の内周面よりも内側に位置し、かつ、圧下後の複数の凹部の外周面が、圧下前の複数の凹部の内周面よりも内側に位置するように、金属管の管端部を縮径加工する。 The manufacturing method of the metal pipe for groundwater drainage by this embodiment is provided with a preparatory process and a diameter reducing process. In the preparation step, a metal tube having an outer peripheral surface and an inner peripheral surface is prepared. The outer peripheral surface includes a plurality of convex portions disposed around the central axis and a plurality of concave portions disposed between the plurality of convex portions. The plurality of convex portions and the plurality of concave portions extend in the central axis direction. In the diameter reducing process, the plurality of recesses are reduced at one end of the metal tube. In the diameter reduction processing step, the outer peripheral surfaces of the plurality of convex portions after the reduction are positioned inside the inner peripheral surfaces of the plurality of convex portions before the reduction, and the plurality of concave portions after the reduction, as viewed in the central axis direction. The tube end portion of the metal tube is reduced in diameter so that the outer peripheral surface is located inside the inner peripheral surfaces of the plurality of recesses before the reduction.
本実施形態の地下水排除工用の金属管の管端部は縮径加工される。そのため、縮径加工された管端部を他の地下水排除工用の金属管の縮径加工されていない管端部に挿入できる。これにより、金属管同士を容易に連結できる。また、連結部の金属管の中心軸方向から見た断面では、縮径加工された管端部の凹部の外周面と縮径加工されていない管端部(本体部)の凹部の内周面との間に隙間が設けられる。この金属管を地中に埋めると、地下水が本体部の凹部の外周面に沿って流れる。金属管は傾いて設置されるため、地下水は本体部から管端部に向かって流れる。管端部に到達した地下水は、連結された金属管の凹部の外周面に沿って流れるものと、上述した隙間を通って他の金属管の内部に進入するものとに分かれる。つまり、地下水は金属管の外周面だけでなく、連結された複数の金属管の内部も使って搬送される。したがって、保孔管を用いなくても、地下水を貯留及び搬送することができる。 The pipe end of the metal pipe for groundwater drainage according to the present embodiment is reduced in diameter. Therefore, the pipe end portion subjected to the diameter reduction processing can be inserted into the pipe end portion not subjected to the diameter reduction processing of another metal pipe for groundwater drainage work. Thereby, metal pipes can be connected easily. Moreover, in the cross section seen from the central axis direction of the metal tube of the connecting portion, the outer peripheral surface of the concave portion of the pipe end portion subjected to diameter reduction processing and the inner peripheral surface of the concave portion of the pipe end portion (main body portion) not subjected to diameter reduction processing A gap is provided between the two. When this metal pipe is buried in the ground, groundwater flows along the outer peripheral surface of the recess of the main body. Since the metal pipe is installed at an angle, groundwater flows from the main body toward the pipe end. The groundwater that has reached the end of the pipe is divided into one that flows along the outer peripheral surface of the concave portion of the connected metal pipe and one that enters the other metal pipe through the gap. That is, the groundwater is transported using not only the outer peripheral surface of the metal pipe but also the inside of a plurality of connected metal pipes. Therefore, groundwater can be stored and transported without using a hole-holding tube.
上記の製造方法はさらに、連結工程を備えてもよい。連結工程では、縮径加工された管端部を、他の金属管の縮径加工されていない管端部に挿入し、複数の金属管同士を連結する。 The manufacturing method may further include a connecting step. In the connecting step, the pipe end portion subjected to diameter reduction processing is inserted into the pipe end portion of another metal pipe not subjected to diameter reduction processing, and a plurality of metal tubes are connected to each other.
本実施形態によるダイスは、金属管の管端部を縮径加工する。ダイスは、ダイス中心軸周りに配置された複数の突出部を備える。突出部は、ベアリング部と、アプローチ部と、を含む。ベアリング部は、ダイス中心軸方向に延びる。アプローチ部は、ベアリング部に繋がり、ベアリング部と反対方向に向かうにつれダイス中心軸との距離が大きくなるテーパ形状を有する。 In the die according to the present embodiment, the diameter of the end of the metal tube is reduced. The die includes a plurality of protrusions arranged around the die center axis. The protrusion includes a bearing portion and an approach portion. The bearing portion extends in the direction of the die center axis. The approach portion is connected to the bearing portion, and has a tapered shape in which the distance from the die central axis increases in the opposite direction to the bearing portion.
本実施形態のダイスは、複数の突出部を有する。金属管は、ダイスに押し込まれる。複数の突出部は、凹凸状の外周面を有する金属管の凹部を圧下する。これにより、凹凸状の外周面を有する金属管の管端部を縮径加工できる。 The die of the present embodiment has a plurality of protrusions. The metal tube is pushed into the die. The plurality of protrusions reduce the recesses of the metal tube having an uneven outer peripheral surface. Thereby, the diameter reduction process of the pipe end part of the metal pipe which has an uneven | corrugated outer peripheral surface is possible.
上記のダイスを上記の製造方法に用いられる場合、複数の突出部は、金属管の複数の凹部の位置に対応して配置されるのが好ましい。 When said die is used for said manufacturing method, it is preferable that several protrusion part is arrange | positioned corresponding to the position of several recessed part of a metal tube.
本実施形態の地下水排除工用の金属管は、上記の製造方法及びダイスによって製造される。金属管は、中心軸周りに配置される複数の凸部及び複数の凸部の間に配置される複数の凹部を含む。複数の凸部及び複数の凹部は中心軸方向に延びる外周面及び内周面を有する。金属管は、本体部と、1つの管端部と、テーパ部と、を備える。本体部は、横断面形状が中心軸に沿って一定である。1つの管端部は、横断面形状が中心軸に沿って一定である。テーパ部は、横断面形状が中心軸に沿って変化し、本体部と1つの管端部とを繋ぐ。中心軸方向視で、管端部の凸部の外周面は、本体部の凸部の内周面よりも内側に位置する。中心軸方向視で、管端部の凹部の外周面は、本体部の凹部の内周面よりも内側に位置する。 The metal pipe for groundwater drainage of this embodiment is manufactured by said manufacturing method and die | dye. The metal tube includes a plurality of convex portions disposed around the central axis and a plurality of concave portions disposed between the plurality of convex portions. The plurality of convex portions and the plurality of concave portions have an outer peripheral surface and an inner peripheral surface extending in the central axis direction. The metal tube includes a main body portion, one tube end portion, and a tapered portion. The main body has a constant cross-sectional shape along the central axis. One tube end has a constant cross-sectional shape along the central axis. The taper portion has a cross-sectional shape that changes along the central axis, and connects the main body portion and one pipe end portion. When viewed from the central axis direction, the outer peripheral surface of the convex portion at the end of the tube is located inside the inner peripheral surface of the convex portion of the main body portion. When viewed from the central axis direction, the outer peripheral surface of the concave portion at the end of the tube is located inside the inner peripheral surface of the concave portion of the main body portion.
上記の金属管において、管端部の中心軸方向の長さは、金属管(本体部)の外径の0.5倍以上、10倍以下とすることが好ましい。この場合、金属管同士の連結部の長さが過度に長くならない。したがって、少ない金属管の数で、地下水を搬送できる。 In the metal tube, the length of the tube end portion in the central axis direction is preferably 0.5 times or more and 10 times or less the outer diameter of the metal tube (main body portion). In this case, the length of the connecting portion between the metal tubes does not become excessively long. Therefore, groundwater can be conveyed with a small number of metal pipes.
以下、本実施形態について詳述する。図中同一又は相当部分には、同一符号を付してその説明を援用する。 Hereinafter, this embodiment will be described in detail. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is incorporated.
まず、本実施形態の地下水排除工用の金属管について説明する。金属管の材質はたとえば、鋼、アルミニウム、銅又はこれらの合金等である。 First, the metal pipe for groundwater drainage of this embodiment is demonstrated. The material of the metal tube is, for example, steel, aluminum, copper, or an alloy thereof.
[地下水排除工用の金属管]
図1は、本実施形態の地下水排除工用の金属管の斜視図である。図1を参照して、地下水排除工用の金属管1(以下、金属管という)は、本体部6と、1つの管端部7と、テーパ部8とを備える。本体部6の横断面形状は、中心軸Cに沿って一定である。横断面とは、垂線が金属管の中心軸C方向と平行である断面を意味する。1つの管端部7の横断面形状は、中心軸Cに沿って一定である。すなわち、本体部6及び1つの管端部7の横断面形状は、中心軸Cに沿って変化しない。テーパ部8は、本体部6と管端部7との間に配置される。テーパ部8は、本体部6と管端部7とを繋ぐ。テーパ部8の横断面形状は、中心軸Cに沿って変化する。より具体的には、テーパ部8の横断面において、テーパ部8の外周面4は1つの管端部7に近づくにつれて中心軸Cに近づく。すなわち、金属管1の一方の管端部は、縮径されている。
[Metal pipe for groundwater drainage]
FIG. 1 is a perspective view of a metal pipe for groundwater drainage according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, a metal pipe 1 for groundwater drainage (hereinafter referred to as a metal pipe) includes a
金属管1は、複数の凸部2及び複数の凹部3を含む。以下、本体部6の外周面4に配置された凸部2を、「本体部の凸部」と称し、その符号は「10」とする。本体部6の外周面4に配置された凹部3を、「本体部の凹部」と称し、その符号は「13」とする。管端部7の外周面4に配置された凸部2を、「管端部の凸部」と称し、その符号は「11」とする。管端部7の外周面4に配置された凹部3を、「管端部の凹部」と称し、その符号は「14」とする。テーパ部8の外周面4に配置された凸部2を、「テーパ部の凸部」と称し、その符号は「12」とする。テーパ部8の外周面4に配置された凹部3を、「テーパ部の凹部」と称し、その符号は「15」とする。単に「凸部2」と示す場合、凸部2は、本体部6の凸部10、管端部7の凸部11及びテーパ部8の凸部12の総称を意味する。「凹部3」と示す場合、凹部3は、本体部6の凹部13、管端部7の凹部14及びテーパ部8の凹部15の総称を意味する。
The metal tube 1 includes a plurality of
複数の凸部2は、中心軸C周りに配置される。複数の凹部3は、複数の凸部2の間に配置される。金属管1は、外周面4及び内周面5を有する。外周面4では、複数の凸部2及び複数の凹部3が中心軸C方向に延びる。すなわち、金属管1は、凹凸状の外周面を有する。
The plurality of
中心軸C方向視で、複数の凸部2は、複数の凹部3よりも金属管1の外側に突出している。複数の凸部2と中心軸Cとの径方向の最大距離は、複数の凹部3と中心軸Cとの径方向の最大距離よりも長い。複数の凸部2及び複数の凹部3は、円弧状に湾曲している。
As seen from the central axis C direction, the plurality of
管端部7が縮径されているため、本体部6の横断面形状、管端部7の横断面形状及びテーパ部8の横断面形状は、それぞれ異なる。しかしながら、金属管1の外周面4において、凸部2は、本体部6から管端部7にわたって連続的に延びる。凹部3も同様である。
Since the diameter of the tube end portion 7 is reduced, the cross-sectional shape of the
凸部2及び凹部3は、中心軸C周りに等間隔に配置されるのが好ましい。また、複数の凸部2の形状はそれぞれ、同一であるのが好ましい。この場合、金属管の縮径加工が容易になる。しかしながら、複数の凸部2の形状は、異なってもよい。複数の凹部3についても同様である。
The
続いて、上述した金属管1同士を連結したときの状況を説明する。上述した金属管1によれば、金属管1同士を容易に連結でき、かつ、金属管に孔空け作業をしなくても地下水を排水できる。 Then, the situation when the metal pipes 1 mentioned above are connected is demonstrated. According to the metal pipe 1 described above, the metal pipes 1 can be easily connected to each other, and groundwater can be drained without making a hole in the metal pipe.
[連結性]
図2は、連結された金属管を示す模式図である。図2を参照して、上述したように、金属管1の一方の管端部7は縮径されている。金属管1の他方の管端部は縮径されていない。金属管1の縮径された管端部7が、他の金属管1の縮径されていない管端部(本体部6)に挿入される。
[Connectivity]
FIG. 2 is a schematic view showing connected metal tubes. Referring to FIG. 2, as described above, one pipe end portion 7 of the metal pipe 1 is reduced in diameter. The other tube end portion of the metal tube 1 is not reduced in diameter. The reduced tube end portion 7 of the metal tube 1 is inserted into the non-reduced tube end portion (main body portion 6) of the other metal tube 1.
図3は、図2中のIII−III線での断面図である。図3を参照して、金属管1同士の連結の際、管端部7の凸部11の位置は、他の金属管の本体部6の凸部10に対応する。すなわち、管端部7の凸部11は、他の金属管の本体部6の凸部10に沿って挿入される。そのため、管端部7の凸部11の外周面4は、本体部6の凸部10の内周面5よりも内側に位置する。ここで、内側とは、金属管1の中心軸Cに近づく方向を意味する。したがって、管端部7の凸部11は、他の金属管の本体部6の凸部10と干渉することなく挿入される。
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. Referring to FIG. 3, when the metal tubes 1 are connected to each other, the position of the
同様に、管端部7の凹部14の外周面4は、他の金属管の本体部6の凹部13の内周面5よりも内側に位置する。したがって、管端部7の凹部14は、他の金属管の本体部6の凹部13と干渉することなく挿入される。これにより、金属管1同士が連結される。したがって、溶接等によって金属管1同士を連結する必要がない。
Similarly, the outer
[排水性]
図4は、一般的な地下水排除工の説明するための地すべり対策の模式図である。図4を参照して、地すべりは、地中200に生じたすべり面201に沿って、すべり面201の上方の地盤である地すべり土塊202が下方に移動する現象である。この地すべりを防止する対策としては、抑止工(301、302、306)と、抑制工(300、303、304、305)とがある。
[Drainage]
FIG. 4 is a schematic diagram of a landslide countermeasure for explaining a general groundwater drainer. Referring to FIG. 4, the landslide is a phenomenon in which a
抑止工は構造物の抵抗力により地すべりを物理的に停止させる対策である。図4中のアンカー工301、土留工302及び杭打工306がこれに相当する。一方、抑制工は土塊中の地下水状態等の自然条件を変化させることにより、地すべりの発生を抑制する対策である。図4中の横孔ボーリング排水工300、集水井工303、集水ボーリング工304及び排水ボーリング工305がこれに相当する。地下水排除工は抑制工の一種であり、横孔ボーリング排水工300、集水ボーリング工304及び排水ボーリング工305が含まれる。これらの地下水排除工には、上述のとおり、地下水を貯留及び外部に搬送する金属管が使用される。
The deterrent is a measure to physically stop the landslide by the resistance of the structure. The
しかしながら、従来、地下水排除工には保孔管が用いられていた。保孔管の製造には金属管表面に孔空け作業が必要であり、生産性が低い。本実施形態の金属管は、保孔管に代わるものである。すなわち、孔空け作業をしなくても、地下水を排水できる。 However, a hole retaining pipe has been used for groundwater drainage. Production of the hole-holding tube requires a hole work on the surface of the metal tube, and the productivity is low. The metal tube of this embodiment replaces a hole-holding tube. That is, it is possible to drain the groundwater without performing a drilling operation.
図3を参照して、管端部7の凹部14の外周面4は、他の金属管の本体部6の凹部13の内周面5の内側に位置する。したがって、管端部7の凹部14の外周面4と、他の金属管の本体部6の凹部13の内周面5との間には隙間9が設けられる。この隙間9によって、地下水は連結された他の金属管の内部に搬送される。
With reference to FIG. 3, the outer
図2を参照して、地中に設置された金属管1の外周面4は、地下水40と接触する。外周面4は凹部3を含む(図1参照)。仰角5〜10度の勾配で管端部7を下方にして金属管1は設置される。そのため、外周面4に接触した地下水40は、凹部3に沿って、管端部7に向かって流れる。管端部7に到達した地下水40は、そのまま外周面4に沿って流れるもの(図2中の符号40A参照)と、隙間9(図3参照)を通り、他の金属管1の内部41に進入するもの(図2中の符号40B参照)とに分かれる。つまり、地下水は、金属管1の外周面4だけでなく、連結された複数の金属管1内部41も使って搬送される。
Referring to FIG. 2, outer
図示しないが、他の金属管1の管端部7も同様に縮径加工されて、別の金属管1の管端部(本体部6)に連結される。したがって、一度金属管1の内部41に進入した地下水40は、金属管1の外部に漏れない。
Although not shown, the tube end portion 7 of the other metal tube 1 is similarly reduced in diameter and connected to the tube end portion (main body portion 6) of another metal tube 1. Therefore, the
このように、本実施形態の金属管1によれば、保孔管を用いなくても、地下水を排水できる。したがって、金属管に孔空け作業をする必要がない。 Thus, according to the metal pipe 1 of this embodiment, groundwater can be drained without using a hole-holding pipe. Therefore, it is not necessary to make a hole in the metal tube.
なお、上述の説明では、同一形状の金属管1同士を連結することを前提としている。したがって、金属管1単体において、管端部7及び本体部6の形状を中心軸C方向に投影すると、図3に示す連結部の断面形状と一致する。
In the above description, it is assumed that metal tubes 1 having the same shape are connected to each other. Therefore, when the shapes of the tube end portion 7 and the
図1を参照して、管端部7の中心軸C方向の長さは、金属管1(本体部6)の外径の0.5倍以上、10倍以下とすることが好ましい。この場合、金属管同士の連結部の長さが過度に長くならない。したがって、少ない金属管の数で、地下水を搬送できる。 With reference to FIG. 1, the length of the tube end portion 7 in the direction of the central axis C is preferably 0.5 times or more and 10 times or less the outer diameter of the metal tube 1 (main body portion 6). In this case, the length of the connecting portion between the metal tubes does not become excessively long. Therefore, groundwater can be conveyed with a small number of metal pipes.
次に、上述した金属管1の製造方法について説明する。 Next, the manufacturing method of the metal pipe 1 mentioned above is demonstrated.
[製造方法]
本実施形態の製造方法は、準備工程と、縮径加工工程とを備える。準備工程では、凹凸状の外周面を有し、横断面形状が一定な金属管を準備する。縮径加工工程では、準備した金属管の管端部を縮径加工する。これにより、上述した金属管1が得られる。以下、各工程について詳述する。
[Production method]
The manufacturing method of this embodiment includes a preparation process and a diameter reducing process. In the preparation step, a metal tube having an uneven outer peripheral surface and a constant cross-sectional shape is prepared. In the diameter reducing process, the pipe end portion of the prepared metal pipe is diameter reduced. Thereby, the metal pipe 1 mentioned above is obtained. Hereinafter, each process is explained in full detail.
[準備工程]
図5は、準備工程で準備する金属管の斜視図である。図5を参照して、準備工程では、凹凸状の外周面を有し、横断面形状が中心軸Cに沿って一定である金属管30(以下、加工前金属管という)を準備する。加工前金属管30の横断面形状は、上述した管端部7が縮径加工された金属管1の本体部6の横断面形状と同一である(図3参照)。したがって、加工前金属管30の横断面形状の詳細な説明は省略する。
[Preparation process]
FIG. 5 is a perspective view of a metal tube prepared in the preparation process. Referring to FIG. 5, in the preparation step, a metal tube 30 (hereinafter referred to as a pre-processing metal tube) having an uneven outer peripheral surface and having a constant cross-sectional shape along the central axis C is prepared. The cross-sectional shape of the
加工前金属管30は、円形の素管を加工して製造される。加工方法はたとえば、引抜加工、押出加工、ロールによる絞り圧延等である。
The
[縮径加工工程]
図6は、ダイス側面から見た縮径加工工程を示す断面図である。図7は、ダイス正面から見た縮径加工工程を示す断面図である。図7中の破線は、加工前金属管30の内周面の横断面形状を示す。図6及び図7を参照して、縮径加工工程では、加工前金属管30の一方の管端部において、後述するダイス20により加工前金属管30の複数の凹部31を圧下する。
[Diametering process]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a diameter reducing process as seen from the side surface of the die. FIG. 7 is a cross-sectional view showing a diameter reducing process as seen from the front of the die. The broken line in FIG. 7 shows the cross-sectional shape of the inner peripheral surface of the
具体的には、加工前金属管30の中心軸Cをダイス20のダイス中心軸C1と合わせる。加工前金属管30の凹部31が、ダイス20の突出部21と対応するように加工前金属管30を配置する。加工前金属管30の一方の管端部32をダイス20に押し込む。加工前金属管30はたとえば、縮径加工しない管端部をチャックにより把持して押し込まれる。加工前金属管30がダイス20に押し込まれると、突出部21が管端部32の凹部31を圧下する。これにより、圧下後の複数の凹部31の外周面が、圧下前の複数の凹部31の内周面よりも内側に位置するようになる。すなわち、金属管1の管端部7の複数の凹部3の外周面4が、金属管1の本体部6の複数の凹部3の内周面5よりも内側に位置するようになる(図3参照)。その結果、管端部7の複数の凹部14の外周面4と、本体部6の複数の凹部13の内周面5との間に隙間9が生じ(図3参照)、上述した金属管1が製造される。
Specifically, the center axis C of the
図7を参照して、ダイス20により、加工前金属管30の凹部31が圧下されると、凹部31は中心軸Cに近づく方向に変形する。これに伴い、凹部31に隣接する凸部33も中心軸Cに近づく方向に変形する。これにより、中心軸C方向に本体部及び管端部を投影すると、圧下後の複数の凸部の外周面が、圧下前の複数の凸部の内周面よりも内側に位置するようになる。すなわち、金属管1の管端部7の複数の凸部2の外周面4が、金属管1の本体部6の複数の凸部2の内周面5よりも内側に位置するようになる。その結果、管端部7の複数の凸部11の外周面4と、本体部6の複数の凸部10の内周面5との間に隙間9が生じ(図3参照)、上述した金属管1が製造される。
Referring to FIG. 7, when the
[連結工程]
本実施形態の製造方法は、連結工程を備えていてもよい。連結工程では、縮径加工された管端部7を、他の金属管の縮径加工されていない管端部に挿入する。これにより、複数の金属管1同士が連結される。
[Connection process]
The manufacturing method of this embodiment may include a connecting step. In the connecting step, the pipe end portion 7 subjected to the diameter reduction processing is inserted into the pipe end portion of the other metal pipe not subjected to the diameter reduction processing. Thereby, several metal pipes 1 are connected.
最後に、上述した製造方法で用いられるダイスについて説明する。 Finally, the dies used in the manufacturing method described above will be described.
[ダイス]
図7を参照して、ダイス20は、加工前金属管30の管端部を縮径加工する。ダイス20は、ダイス中心軸C1周りに配置された複数の突出部21を備える。
[dice]
With reference to FIG. 7, the
図8は、ダイス側面から見たダイスの突出部の断面図である。図8では、複数の突出部21のうちの1つを描いている。図8を参照して、突出部21は、ベアリング部22と、アプローチ部23とを含む。
FIG. 8 is a cross-sectional view of the protruding portion of the die as viewed from the side surface of the die. In FIG. 8, one of the plurality of
ベアリング部22は、ダイス中心軸C1方向に延びる。ベアリング部22は圧下面24を含む。ベアリング部22の圧下面24は、金属管1の管端部7の凹部14を成形する。
The bearing portion 22 extends in the direction of the die center axis C1. The bearing portion 22 includes a
アプローチ部23は、ベアリング部22に繋がる。アプローチ部23は、金属管1の押し込み方向(図8中の矢印方向)において、ベアリング部22の手前に配置される。アプローチ部23は、テーパ形状を有する。アプローチ部23は、圧下面25を含む。アプローチ部23の圧下面25とダイス中心軸C1との距離は、ベアリング部22と反対方向(押し込み方向と反対方向)に向かうにつれ大きくなる。アプローチ部23の圧下面25は、金属管1のテーパ部8の凹部15を成形する。
The
要するに、ダイス20の突出部21によって加工前金属管30の管端部32の凹部31が圧下される(図5参照)。これにより、加工前金属管30の管端部32が縮径され、金属管1が製造される。したがって、ダイス20の突出部21の数は、加工前金属管30の凹部31の数と等しい。また、ダイス20の複数の突出部21は、加工前金属管30の複数の凹部31の位置に対応して配置されるのが好ましい。
In short, the
上述の実施形態では、金属管1が6つの凸部2及び6つの凹部3を有する場合について説明した。しかしながら、金属管の凸部及び凹部の数は、6つに限定されない。金属管の凸部及び凹部の数はそれぞれ、3つ以上であればよい。
In the above-described embodiment, the case where the metal tube 1 has the six
上述の実施形態では、1回の縮径加工工程で加工前金属管を縮径加工する場合について説明した。しかしながら、縮径加工工程はこの場合に限定されない。縮径加工工程は、複数回実施してもよい。この場合、各縮径加工工程において加工前金属管の圧下量が低減されるため、降伏強度が高い材料からなる加工前金属管であっても縮径加工することができる。 In the above-described embodiment, the case where the diameter of the pre-processing metal tube is reduced in one diameter reduction process has been described. However, the diameter reducing process is not limited to this case. The diameter reducing process may be performed a plurality of times. In this case, since the amount of reduction of the pre-processing metal tube is reduced in each diameter-reducing processing step, even a pre-processing metal tube made of a material with high yield strength can be reduced.
以上、本発明の実施の形態を説明した。しかしながら、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。したがって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変更して実施することができる。 The embodiment of the present invention has been described above. However, the above-described embodiment is merely an example for carrying out the present invention. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented by appropriately changing the above-described embodiment without departing from the spirit thereof.
1:金属管
2:凸部
3:凹部
4:外周面
5:内周面
6:本体部
7:管端部
8:テーパ部
9:隙間
10:本体部の凸部
11:管端部の凸部
12:テーパ部の凸部
13:本体部の凹部
14:管端部の凹部
15:テーパ部の凹部
20:ダイス
21:突出部
22:ベアリング部
23:アプローチ部
24:圧下面(ベアリング部)
25:圧下面(アプローチ部)
40:地下水
C:金属管の中心軸
C1:ダイス中心軸
1: Metal tube 2: Convex part 3: Concave part 4: Outer peripheral surface 5: Inner peripheral surface 6: Main body part 7: Pipe end part 8: Taper part 9: Gap 10: Convex part of main part 11: Convex part of pipe end part Part 12: Convex part of taper part 13: Concave part of main body part 14: Concave part of pipe end part 15: Concave part of taper part 20: Die 21: Protruding part 22: Bearing part 23: Approach part 24: Pressure lower surface (bearing part)
25: Pressed surface (approach part)
40: Groundwater C: Center axis of metal pipe C1: Center axis of dice
Claims (6)
前記金属管の一方の管端部において前記複数の凹部を圧下することで、前記中心軸方向視で、圧下後の前記複数の凸部の前記外周面が、圧下前の前記複数の凸部の前記内周面よりも内側に位置し、かつ、圧下後の前記複数の凹部の前記外周面が、圧下前の前記複数の凹部の前記内周面よりも内側に位置するように、前記金属管の管端部を縮径加工する工程と、を備える、地下水排除工用の金属管の製造方法。 A plurality of convex portions disposed around a central axis and a plurality of concave portions disposed between the plurality of convex portions, wherein the plurality of convex portions and the plurality of concave portions extend in the direction of the central axis and an inner surface Preparing a metal tube having a peripheral surface;
By rolling down the plurality of recesses at one tube end of the metal tube, the outer peripheral surfaces of the plurality of projections after the rolling down of the plurality of projections before the rolling down are viewed in the central axis direction. The metal tube is located on the inner side of the inner peripheral surface, and the outer peripheral surfaces of the plurality of concave portions after the reduction are positioned on the inner side of the inner peripheral surfaces of the plurality of concave portions before the reduction. A method for producing a metal pipe for groundwater drainage, comprising the step of reducing the diameter of the pipe end.
前記縮径加工された管端部を、他の前記金属管の前記縮径加工されていない管端部に挿入し、複数の前記金属管同士を連結する工程と、を備える、地下水排除工用の金属管の製造方法。 The method for producing a metal pipe for groundwater drainage according to claim 1, further comprising:
Inserting the reduced-diametered pipe end into the non-reduced pipe end of the other metal pipe and connecting the plurality of metal pipes together for groundwater drainage work. Metal tube manufacturing method.
ダイス中心軸方向に延びるベアリング部と、前記ベアリング部に繋がり、前記ベアリング部と反対方向に向かうにつれ前記ダイス中心軸との距離が大きくなるテーパ形状を有するアプローチ部と、を含み、前記ダイス中心軸周りに配置された複数の突出部を備える、ダイス。 A die for reducing the diameter of a pipe end of a metal pipe,
A bearing portion extending in the direction of the die center axis, and an approach portion having a taper shape connected to the bearing portion and increasing in distance from the die center axis in the direction opposite to the bearing portion, and the die center axis A die comprising a plurality of protrusions arranged around.
前記金属管は、中心軸周りに配置される複数の凸部及び前記複数の凸部の間に配置される複数の凹部を含み、前記複数の凸部及び前記複数の凹部が前記中心軸方向に延びる外周面を有し、
前記複数の突出部は、前記金属管の前記複数の凹部の位置に対応して配置される、ダイス。 A die according to claim 3,
The metal tube includes a plurality of convex portions arranged around a central axis and a plurality of concave portions arranged between the plurality of convex portions, and the plurality of convex portions and the plurality of concave portions are arranged in the central axis direction. An outer peripheral surface extending,
The plurality of protrusions are dies arranged in correspondence with the positions of the plurality of recesses of the metal tube.
横断面形状が前記中心軸に沿って一定である本体部と、
横断面形状が前記中心軸に沿って一定である1つの管端部と、
横断面形状が前記中心軸に沿って変化し、前記本体部と1つの管端部とを繋ぐテーパ部と、を備え、
前記中心軸方向視で、前記管端部の前記凸部の前記外周面は、前記本体部の前記凸部の前記内周面よりも内側に位置し、
前記中心軸方向視で、前記管端部の前記凹部の前記外周面は、前記本体部の前記凹部の前記内周面よりも内側に位置する、地下水排除工用の金属管。 A plurality of convex portions disposed around a central axis and a plurality of concave portions disposed between the plurality of convex portions, wherein the plurality of convex portions and the plurality of concave portions extend in the direction of the central axis and an inner surface A metal pipe for groundwater drainage having a peripheral surface,
A body portion having a constant cross-sectional shape along the central axis;
One tube end whose cross-sectional shape is constant along the central axis;
A cross-sectional shape changes along the central axis, and includes a tapered portion that connects the main body portion and one pipe end portion;
In the central axis direction view, the outer peripheral surface of the convex portion of the tube end portion is located inside the inner peripheral surface of the convex portion of the main body portion,
The metal pipe for groundwater drainage work in which the outer peripheral surface of the concave portion at the end of the pipe is located on the inner side of the inner peripheral surface of the concave portion of the main body when viewed in the central axis direction.
前記管端部の前記中心軸方向の長さは、前記金属管の外径の0.5倍以上、10倍以下である、地下水排除工用の金属管。
A metal pipe for groundwater drainage according to claim 5,
The length of the said pipe end part in the said central-axis direction is a metal pipe for groundwater drainage works which is 0.5 to 10 times the outer diameter of the said metal pipe.
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