JP2020049502A - Traffic safety facility such as signal pole or sign pole with use of double steel pipe and manufacturing method thereof - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、信号柱・標識柱等に使用される二重鋼管およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a double steel pipe used for signal poles, signposts, and the like, and a method for manufacturing the same.
従来、信号柱や標識柱に用いられる胴巻き二重鋼管101の第1の例として、外径165.2mm、厚さ5mm、長さ9mの内側の芯鋼管102と、外径177.8mm、厚さ4.5mm、長さ2.5mの外側の外鋼管103とから胴巻き二重鋼管101が構成され、外鋼管103と芯鋼管102との間に1.2mmの円周間隙5を開けた状態で外鋼管103の上下部を芯鋼管102に密封溶接104し、芯鋼管と外鋼管との間の内部空間において、芯鋼管102の上下部にそれぞれ空気抜き孔107,108を形成し、メッキ工程において、芯鋼管102と外鋼管103との間の円周間隙105にメッキを流入・流出するよう循環させ、その表面にメッキ層を形成するようにしていた。しかし、上記のような円周間隙(1.2mm)では、ほとんど隙間105がなく、メッキ層が十分形成されない難点がある。
Conventionally, as a first example of a body-wound
胴巻き二重鋼管101の第2の例として、外径190.7mm、厚さ5.3mm、長さ9mの内側の芯鋼管102と、外径216.3mm、厚さ4.5mm、長さ2.5mの外側の外鋼管103とから胴巻き二重鋼管101が構成され、外鋼管103と芯鋼管102との間に8.2mmの円周間隙105を開けた状態で外鋼管103の上下部を芯鋼管102に密封溶接し、芯鋼管102と外鋼管103との間の内部空間において、芯鋼管の上下部にそれぞれ空気抜き孔107,108を形成し、溶融メッキが上下の空気抜き孔107,108を循環しながら円周間隙105の表面にメッキ層を形成する二重鋼管101も知られている。
As a second example of the body-wound
さらに、特許文献1には、信号柱や標識柱ではないが、上部構造物の基礎杭として用いられる二重鋼管が開示されている。この二重鋼管は、地盤に設けられる外鋼管と、外鋼管の内側に設けられる内鋼管とを備え、内鋼管の内部空間を中空状として、内鋼管と外鋼管との間に経時硬化性材を充填した状態で、外鋼管及び前記内鋼管の上方に上部構造物を構築し、前記内鋼管は、孔開き鋼板を外面に取り付けることによって、外鋼管の内面と所定の間隔を確保する間隔保持部材を設け、周辺の地盤に比べて外鋼管及び内鋼管に発生する応力を小さくすることが可能な二重鋼管が開示されている。
Further,
ところで、二重鋼管において、上述の第1の例に示すように、円周間隙5(1.2mm)が狭く、かつ空気抜き孔の孔径が小さいと、脱脂、水洗、酸洗、水洗、フラックス処理、溶融亜鉛メッキ浴浸せきを経るメッキ工程において、脱脂からフラックス処理までは水溶液による処理や、温度が450℃前後(435℃〜465℃)のメッキ浴浸せき工程において、水溶液や溶融亜鉛メッキが芯鋼管の上下部の空気抜き孔から円周間隙に浸入・浸出することが難しくなる。特に、酸洗工程における酸洗スケール残存物が残りやすくなり、メッキ工程で円周間隙の内部表面においてメッキ不良となる。 By the way, in the double steel pipe, if the circumferential gap 5 (1.2 mm) is small and the hole diameter of the air vent hole is small as shown in the first example, degreasing, washing, pickling, washing, and flux treatment are performed. In a plating process that involves hot dip galvanizing bath immersion, an aqueous solution is used from degreasing to flux treatment, and in a plating bath immersion process at a temperature of about 450 ° C. (435 ° C. to 465 ° C.), an aqueous solution or hot dip galvanizing is applied to a core steel pipe. It is difficult to infiltrate / leak into the circumferential gap from the upper and lower air vent holes. In particular, the pickling scale residue in the pickling step is likely to remain, resulting in poor plating on the inner surface of the circumferential gap in the plating step.
また、第2の例に示すように、二重鋼管の円周間隙(8.2mm)が広くても、空気抜き孔は芯鋼管の強度上、あまり大きくできないので、メッキ工程全般において、水溶液や溶融亜鉛メッキが空気抜き孔から円周間隙に浸入・浸出することが難しくなる。特に、酸洗工程における酸洗スケール残存物が残りやすくなり、円周間隙の内部表面がメッキ不良となることは上記第1の例とほぼ同じである。しかも、高温(450℃前後)の溶融亜鉛メッキ浴浸せき工程において、二重鋼管の円周間隙に入り込んでいる空気が空気抜き孔から抜けにくくなり、水蒸気爆発が起こりやすくなる。そのため、外鋼管に亀裂Dが発生し、製品不良となるおそれがある。また、水蒸気爆発によるメッキ作業の危険性が危惧される。 Also, as shown in the second example, even if the circumferential gap (8.2 mm) of the double steel pipe is wide, the air vent hole cannot be made too large due to the strength of the core steel pipe. It becomes difficult for the zinc plating to intrude and leached from the air vent hole into the circumferential gap. In particular, it is almost the same as the first example that the pickling scale residue in the pickling step is likely to remain and the inner surface of the circumferential gap becomes poor in plating. In addition, in the hot-dip galvanizing bath immersion step at a high temperature (around 450 ° C.), the air that has entered the circumferential gap of the double steel pipe hardly escapes from the air vent hole, and the steam explosion easily occurs. For this reason, cracks D may occur in the outer steel pipe, resulting in a defective product. In addition, there is a fear of danger of plating work due to steam explosion.
ところで、この種の二重鋼管を信号柱や標識柱として柱下部を地中に埋設した場合、図7に示すように、風や振動等により柱S(芯鋼管2)が揺れ、その負荷が外鋼管103と芯鋼管102との溶接部に応力集中し、溶接部付近から外鋼管103に亀裂が入るおそれがあった。特に、外鋼管103を電縫鋼管で形成している場合、電縫部付近の脆弱部に最も亀裂が入る確率が高くなる。そのため、風雨に晒されている信号柱Sや標識柱では外鋼管103と芯鋼管102との円周間隙105に雨水が浸入し、メッキ工程が良好でない場合、鋼管表面が酸化し錆等が発生して二重鋼管の強度が低下するおそれがあった。
By the way, when this type of double steel pipe is buried underground as a signal pole or a sign pole, as shown in FIG. 7, the pillar S (core steel pipe 2) shakes due to wind or vibration, and the load is reduced. Stress was concentrated on the welded portion between the
本発明は、上記に鑑み、二重鋼管の円周状の間隙を改善し、かつ外鋼管と芯鋼管との間の密閉空間を廃止して空気抜きがしやすい構造とすることで、メッキ工程における安全性を向上させ得る二重鋼管およびその製造方法の提供を目的としている。 In view of the above, the present invention improves the circumferential gap of the double steel pipe, and eliminates the closed space between the outer steel pipe and the core steel pipe to make it easy to release air, so that the plating process can be easily performed. It is an object of the present invention to provide a double steel pipe capable of improving safety and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するために、本発明は、内側の芯鋼管と外側の外鋼管とからなる二重鋼管の製造方法において、芯鋼管の下部にメッキ工程において滞留する空気を抜くための空気抜き孔を形成し、芯鋼管を外鋼管に内嵌挿入して、前記空気抜き孔よりも上部において外鋼管の上端部と芯鋼管とを円周状に溶接固定し、かつ外鋼管の下端部と芯鋼管との間に円周状の間隙を形成し、この間隙を保持するために複数の間隙保持材を設置し、次いで、芯鋼管と外鋼管との間隙に溶融メッキを浸入させ、この円周状の間隙の内側表面にメッキ層を形成する。これにより、これにより、円周間隙の鋼管表面のメッキが良好に行える。 In order to achieve the above object, the present invention provides a method of manufacturing a double steel pipe comprising an inner core steel pipe and an outer steel pipe, wherein an air vent hole for removing air stagnant in a plating step is provided below the core steel pipe. Formed, the core steel pipe is inserted into the outer steel pipe, and the upper end of the outer steel pipe and the core steel pipe are welded and fixed circumferentially above the air vent hole, and the lower end of the outer steel pipe and the core steel pipe are fixed. A circumferential gap is formed between the steel pipes, a plurality of gap holding members are provided to hold the gap, and then hot-dip plating is introduced into the gap between the core steel pipe and the outer steel pipe to form a circumferential gap. A plating layer is formed on the inner surface of the gap. Thereby, plating of the steel pipe surface in the circumferential gap can be favorably performed.
また、前記複数の間隙保持材として、芯鋼管と外鋼管との間の円周状の間隙において、3個以上のスペーサを周方向に間隔をおいて設定し、これらのスペーサのうち少なくとも1個のスペーサを除いて複数のスペーサを予め外鋼管の内周面又は芯鋼管の外周面に溶接固定し、次に、芯鋼管を外鋼管に内嵌挿入した後、残りのスペーサを芯鋼管の外周面又は外鋼管の内周面に溶接することにより、外鋼管の下端部と芯鋼管との間隙に間隙保持材を設置する。これにより、外鋼管に余分な応力が集中し、亀裂が入るのを防止することができる。 Further, as the plurality of gap holding members, three or more spacers are set at intervals in the circumferential direction in a circumferential gap between the core steel pipe and the outer steel pipe, and at least one of these spacers is provided. Except for the spacers, a plurality of spacers are fixed in advance by welding to the inner peripheral surface of the outer steel pipe or the outer peripheral surface of the core steel pipe, and then, after the core steel pipe is inserted into the outer steel pipe, the remaining spacers are attached to the outer circumference of the core steel pipe. The gap holding material is installed in the gap between the lower end of the outer steel pipe and the core steel pipe by welding to the surface or the inner peripheral surface of the outer steel pipe. As a result, it is possible to prevent excess stress from being concentrated on the outer steel pipe, thereby preventing the outer steel pipe from being cracked.
本発明によると、内側の芯鋼管と外側の外鋼管とからなる二重鋼管において、図7~図9に示すように、外鋼管の上下両端部を密封するのではなく、外鋼管の下端部と芯鋼管との間に円周状の隙間を形成し、これを保持するためのスペーサを設置するようにしているので、円周間隙の内側表面に溶融メッキ層を良好に形成することができる。 According to the present invention, in a double steel pipe composed of an inner core steel pipe and an outer steel pipe, as shown in FIGS. 7 to 9, instead of sealing the upper and lower ends of the outer steel pipe, the lower end of the outer steel pipe is not sealed. A circumferential gap is formed between the core steel pipe and the spacer, and a spacer for holding the circumferential gap is provided, so that a hot-dip plating layer can be favorably formed on the inner surface of the circumferential gap. .
また、芯鋼管を外鋼管に挿入する際、複数の間隙保持材を外鋼管又は芯鋼管に溶接し、残りの少なくとも1個のスペーサを後付けするようにしているので、芯鋼管を外鋼管に挿入する際の両鋼管の中心軸を一致させ易くなり、芯鋼管の挿入作業を容易に行うことができる。 Further, when inserting the core steel pipe into the outer steel pipe, a plurality of gap retaining materials are welded to the outer steel pipe or the core steel pipe, and at least one remaining spacer is retrofitted, so that the core steel pipe is inserted into the outer steel pipe. In this case, the center axes of both steel pipes can be easily aligned, and the work of inserting the core steel pipe can be easily performed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、二重鋼管1の構成について説明する。本実施形態の二重鋼管1は、内側の芯鋼管2と外側の外鋼管3とからなり、例えば、図1に示すように信号S1を有する信号柱Sや図示しない標識柱に使用される。二重鋼管1は、信号柱S等の下部側であって、地中埋設部分及び地上から露出する露出部のうち、下側1/3程度を外鋼管3によって覆ったものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the
内側の芯鋼管2は、例えば、外径190.7mm、厚さ5.3mm、長さ9mの一般・建築構造用炭素鋼鋼管を使用する。外側の外鋼管3は、外径216.3mm、内径206.9mm、厚さ4.5mm、長さ2.5mの鋼管を使用する。外鋼管3は、外側表面には梨地のエンボス加工が施され、貼り紙防止機能が付与されている。外鋼管3の設置高さは、貼り紙防止機能を発揮でるように、例えば、地中埋設部分を0.5m、地上露出長さを2.0mに設定することができるが、これに限定されるものではない。
The inner
上記の芯鋼管2と外鋼管3とからなる胴巻き二重鋼管1においては、外鋼管3の上端部と芯鋼管2とが円周状に溶接Wされて固定される。この際、外鋼管3の上端部は芯鋼管2側に絞り加工4が施され、外鋼管3の上端部の内周縁が芯鋼管2の外表面に接する程度にされている。これにより、外鋼管3の上端部と芯鋼管2とを強固に溶接固定することができる。
In the body-wound
上述の芯鋼管2と外鋼管3を使用すれば、両者の間は半径方向で8.1mmの円周間隙5が開けられることになる。この円周間隙5は、溶融亜鉛メッキが浸入・浸出するのに十分な間隙であり、円周間隙5に面する芯鋼管2の外表面及び外鋼管3の内周面に十分メッキ層6が施されることになる。
If the above-mentioned
芯鋼管2の下部には、溶融メッキ浴浸せき時に芯鋼管2の内部と外鋼管3の内側との間で溶融メッキを浸入・浸出することができる複数の空気抜き孔7が同じ高さに形成されている。この空気抜き孔7は、芯鋼管2と外鋼管3との接合部位である円周状の溶接部Wの直下位置に形成される。空気抜き孔7の孔径は、本例では、空気抜きが可能な直径32mm程度とされる。これにより、高温の溶融メッキ浴に浸せきしても、円周間隙5に滞留する空気は十分芯鋼管2側に排出される。
In the lower part of the
外鋼管3の下端部と芯鋼管2との間に円周状の間隙5が形成されるが、この間隙5を保持するための間隙保持材8として複数のスペーサ8a〜8dが設置される。本例においては、間隙保持材8として、芯鋼管2と外鋼管3との間の円周間隙5に4箇所のスペーサ8a〜8dを等間隔に介在する。このとき、隣り合う第1〜第3の3個のスペーサ8a〜8cは、外鋼管3の内周面に溶接固定される。残りの1個である第4のスペーサ8dは芯鋼管2の外周面に溶接し、芯鋼管2と外鋼管3との間に生じる鋼管の中心軸周りの捩れに対して対応するようにする。スペーサ8a〜8dの厚みは円周間隙5とほぼ同じとし、長さ25mm程度、円周方向の幅20mm程度とすることにより、スペース8a〜8d間の間隙5に十分溶融メッキが入るように設定される。
A
次に、図5及び図6に基づいて、二重鋼管1の製造方法を説明する。まず、図5に示すように、外鋼管3の上端を芯鋼管2に溶接できるように絞り加工4を施す。次に、外鋼管3の下部内周面に第1〜第3のスペーサ8a〜8cを溶接する。次に、芯鋼管2の下部に空気抜き孔7を孔加工する。そして、芯鋼管2を外鋼管3の内部に挿入し、外鋼管3の上端部を芯鋼管2に円周状に溶接Wする。芯鋼管2を外鋼管3に挿入する際、両者の中心軸が合致するように挿入されるのが望ましい。本例では、芯鋼管2を外鋼管3に挿入する際、間隙保持材8として外鋼管3の3箇所のスペーサ8a〜8cを溶接したのみであり、残り1個のスペーサ8dは後付けするため、芯鋼管2を外鋼管3に挿入する際に、挿入を容易にすると共に、後付けの第4のスペーサ8dにより両鋼管2,3の中心軸を一致させる作業を容易に行うことができる。
Next, a method of manufacturing the
次に、第4のスペーサ8dを芯鋼管2側に溶接すると、芯鋼管2と外鋼管3の中心軸が一致すると共に、芯鋼管2と外鋼管3の下端部とは互いに円周方向で規制されていないので、両鋼管2,3の中心軸回りに捩り変形にも対応することができる。
Next, when the
二重鋼管1の組立後には、芯鋼管2と外鋼管3とをメッキ処理する。図6はメッキ工程を示すフローチャートである。まず、付着している油脂類を除去するため加温したアルカリ脱脂液に製品を浸せきする。その後、清浄な水の中に浸せきし、鋼管の表面に付着しているアルカリ分を除去する。そして、所定の濃度の塩酸に浸せきし、錆や黒皮を除去する。
After assembling the
酸洗後に、清浄な水の中に製品を浸せきし、表面に付着している酸分を除去する。その後、加温した塩化アンモニウム溶液に浸せきし、被メッキ面を清浄にし、メッキ処理までの錆の発生を防止するフラックス処理を行う。フラックス処理後は、製品を溶融亜鉛メッキ浴に浸せきし、メッキ処理を行う。メッキ処理は、通常、高温の処理液に浸せきするので、場合によっては歪発生のおそれがあり、これを回避するため、冷却して安定したメッキ被膜を形成させる。 After pickling, the product is immersed in clean water to remove the acid adhering to the surface. Thereafter, the substrate is immersed in a heated ammonium chloride solution to clean the surface to be plated and to perform a flux treatment for preventing generation of rust until the plating treatment. After the flux treatment, the product is immersed in a hot-dip galvanizing bath to perform a plating treatment. The plating process is usually immersed in a high-temperature processing solution, and thus may cause distortion in some cases. In order to avoid this, cooling is performed to form a stable plating film.
このような内側の芯鋼管2と外側の外鋼管3とからなる二重鋼管1において、外鋼管3の上下両端部を密封するのではなく、外鋼管3の下端部と芯鋼管2との間に円周状の隙間を形成し、これを保持するための間隙保持材8としてスペーサ8a〜8dを設置するようにしているので、円周間隙5の内側の鋼管表面に溶融メッキ層6を良好に形成することができる。しかも、円周間隙5および空気抜き孔7を通して溶融メッキが芯鋼管2の内部と外側の外鋼管3の内部とを循環するので、従来のような閉鎖空間により水蒸気爆発を起こす危険性も少なく、安全性にも優れている。
In such a
また、間隙保持材8として、芯鋼管2側に溶接する第4のスペーサ8dと外鋼管3側に溶接する第1〜第3のスペーサ8a〜8cとは、それぞれ相対する他方の鋼管に溶接されているわけではないので、両者の中心軸周りの捩れを許容し、この二重鋼管1を信号柱Sや標識柱に使用した場合、風や振動等により柱が揺れたとしても、外鋼管3に余分な応力が集中するのを回避して、外鋼管3に亀裂が入るのを防止することができる。
The
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。例えば、上記実施形態では、信号柱・標識柱等の交通安全施設について例示したが、これに限らず、円周間隙5の表面にメッキ処理を施す二重鋼管ならば、他の用途に使用できる二重鋼管にも適用することができる。
It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and it goes without saying that many modifications and changes can be made within the scope of the present invention. For example, in the above embodiment, traffic safety facilities such as signal poles and signposts have been exemplified. However, the present invention is not limited to this, and a double steel pipe in which the surface of the
また、上記実施形態では、間隙保持材8として外鋼管3の内周面の3箇所にスペーサ8a〜8cを溶接し、残り1個のスペーサ8dを芯鋼管2側に溶接した例を示したが、これとは逆に、芯鋼管2の外周面の3箇所にスペーサ8a〜8cを溶接固定し、残り1個のスペーサ8dを外鋼管3側に溶接固定する態様であってもよい。さらに、各スペーサ8a〜8dの溶接は、芯鋼管2及び外鋼管3のいずれか一つまたは両方に溶接する態様であってもよい。
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which spacers 8a to 8c are welded to three places on the inner peripheral surface of the
さらに、間隙保持材8の個数は、本実施形態のように4個に限らず、3個以上ならば特に限定されるものではない。すなわち、間隙保持材8は、3個以上のスペーサを周方向に間隔をおいて設定し、これらのスペーサのうち少なくとも1個のスペーサを除いて複数のスペーサを予め外鋼管の内周面又は芯鋼管の外周面に溶接固定する態様であればよい。この際、事前に溶接しない残りのスペーサの個数は、1個に限らず2個以上であってもよい。さらに、スペーサの配置間隔は等間隔に限るものではなく、状況に応じて適宜間隔を設定することができる。
Furthermore, the number of the
1 二重鋼管
2 芯鋼管
3 外鋼管
4 絞り加工
5 円周間隙
6 メッキ層
7 空気抜き孔
8 間隙保持材
8a〜8d スペーサ
S 信号柱
S1 信号
W 溶接
DESCRIPTION OF
本発明は、二重鋼管を用いた信号柱または標識柱などの交通安全施設およびその製造方法に関する。 The present invention relates to a traffic safety facility such as a signal pole or a signpost using a double steel pipe and a method of manufacturing the same.
従来、信号柱や標識柱に用いられる胴巻き二重鋼管101の第1の例として、外径165.2mm、厚さ5mm、長さ9mの内側の芯鋼管102と、外径177.8mm、厚さ4.5mm、長さ2.5mの外側の外鋼管103とから胴巻き二重鋼管101が構成され、外鋼管103と芯鋼管102との間に1.2mmの円周間隙5を開けた状態で外鋼管103の上下部を芯鋼管102に密封溶接104し、芯鋼管と外鋼管との間の内部空間において、芯鋼管102の上下部にそれぞれ空気抜き孔107,108を形成し、メッキ工程において、芯鋼管102と外鋼管103との間の円周間隙105にメッキを流入・流出するよう循環させ、その表面にメッキ層を形成するようにしていた。しかし、上記のような円周間隙(1.2mm)では、ほとんど隙間105がなく、メッキ層が十分形成されない難点がある。
Conventionally, as a first example of a body-wound
胴巻き二重鋼管101の第2の例として、外径190.7mm、厚さ5.3mm、長さ9mの内側の芯鋼管102と、外径216.3mm、厚さ4.5mm、長さ2.5mの外側の外鋼管103とから胴巻き二重鋼管101が構成され、外鋼管103と芯鋼管102との間に8.2mmの円周間隙105を開けた状態で外鋼管103の上下部を芯鋼管102に密封溶接し、芯鋼管102と外鋼管103との間の内部空間において、芯鋼管の上下部にそれぞれ空気抜き孔107,108を形成し、溶融メッキが上下の空気抜き孔107,108を循環しながら円周間隙105の表面にメッキ層を形成する二重鋼管101も知られている。
As a second example of the body-wound
さらに、特許文献1には、信号柱や標識柱ではないが、上部構造物の基礎杭として用いられる二重鋼管が開示されている。この二重鋼管は、地盤に設けられる外鋼管と、外鋼管の内側に設けられる内鋼管とを備え、内鋼管の内部空間を中空状として、内鋼管と外鋼管との間に経時硬化性材を充填した状態で、外鋼管及び前記内鋼管の上方に上部構造物を構築し、前記内鋼管は、孔開き鋼板を外面に取り付けることによって、外鋼管の内面と所定の間隔を確保する間隔保持部材を設け、周辺の地盤に比べて外鋼管及び内鋼管に発生する応力を小さくすることが可能な二重鋼管が開示されている。
Further,
ところで、二重鋼管において、上述の第1の例に示すように、円周間隙5(1.2mm)が狭く、かつ空気抜き孔の孔径が小さいと、脱脂、水洗、酸洗、水洗、フラックス処理、溶融亜鉛メッキ浴浸せきを経るメッキ工程において、脱脂からフラックス処理までの水溶液による処理や、温度が450℃前後(435℃〜465℃)のメッキ浴浸せき工程において、水溶液や溶融亜鉛メッキが芯鋼管の上下部の空気抜き孔から円周間隙に浸入・浸出することが難しくなる。特に、酸洗工程における酸洗スケール残存物が残りやすくなり、メッキ工程で円周間隙の内部表面においてメッキ不良となる。 By the way, in the double steel pipe, if the circumferential gap 5 (1.2 mm) is small and the hole diameter of the air vent hole is small as shown in the first example, degreasing, washing, pickling, washing, and flux treatment are performed. In a plating step through hot dip galvanizing bath immersion, in an aqueous treatment from degreasing to flux treatment, or in a plating bath immersion step at a temperature of about 450 ° C. (435 ° C. to 465 ° C.), an aqueous solution or hot dip galvanizing It is difficult to infiltrate / leak into the circumferential gap from the upper and lower air vent holes. In particular, the pickling scale residue in the pickling step is likely to remain, resulting in poor plating on the inner surface of the circumferential gap in the plating step.
また、第2の例に示すように、二重鋼管の円周間隙(8.2mm)が広くても、空気抜き孔は芯鋼管の強度上、あまり大きくできないので、メッキ工程全般において、水溶液や溶融亜鉛メッキが空気抜き孔から円周間隙に浸入・浸出することが難しくなる。特に、酸洗工程における酸洗スケール残存物が残りやすくなり、円周間隙の内部表面がメッキ不良となることは上記第1の例とほぼ同じである。しかも、高温(450℃前後)の溶融亜鉛メッキ浴浸せき工程において、二重鋼管の円周間隙に入り込んでいる空気が空気抜き孔から抜けにくくなり、水蒸気爆発が起こりやすくなる。そのため、外鋼管に亀裂Dが発生し、製品不良となるおそれがある。また、水蒸気爆発によるメッキ作業の危険性が危惧される。 Also, as shown in the second example, even if the circumferential gap (8.2 mm) of the double steel pipe is wide, the air vent hole cannot be made too large due to the strength of the core steel pipe. It becomes difficult for the zinc plating to intrude and leached from the air vent hole into the circumferential gap. In particular, it is almost the same as the first example that the pickling scale residue in the pickling step is likely to remain and the inner surface of the circumferential gap becomes poor in plating. In addition, in the hot-dip galvanizing bath immersion step at a high temperature (around 450 ° C.), the air that has entered the circumferential gap of the double-walled steel pipe is less likely to escape from the air vent hole, and a steam explosion is likely to occur. For this reason, cracks D may occur in the outer steel pipe, resulting in a defective product. In addition, there is a fear of danger of plating work due to steam explosion.
ところで、この種の二重鋼管を信号柱や標識柱として柱下部を地中に埋設した場合、図7に示すように、風や振動等により柱S(芯鋼管2)が揺れ、その負荷が外鋼管103と芯鋼管102との溶接部に応力集中し、溶接部付近から外鋼管103に亀裂が入るおそれがあった。特に、外鋼管103を電縫鋼管で形成している場合、電縫部付近の脆弱部に最も亀裂が入る確率が高くなる。そのため、風雨に晒されている信号柱Sや標識柱では外鋼管103と芯鋼管102との円周間隙105に雨水が浸入し、メッキ工程が良好でない場合、鋼管表面が酸化し錆等が発生して二重鋼管の強度が低下するおそれがあった。
By the way, when this type of double steel pipe is buried underground as a signal pole or a sign pole, as shown in FIG. 7, the pillar S (core steel pipe 2) shakes due to wind or vibration, and the load is reduced. Stress was concentrated on the welded portion between the
本発明は、上記に鑑み、二重鋼管の円周状の間隙を改善し、かつ外鋼管と芯鋼管との間の密閉空間を廃止して空気抜きがしやすい構造とすることで、メッキ工程における安全性を向上させ得る二重鋼管およびその製造方法の提供を目的としている。 In view of the above, the present invention improves the circumferential gap of the double steel pipe, and eliminates the closed space between the outer steel pipe and the core steel pipe to make it easy to release air, so that the plating process can be easily performed. It is an object of the present invention to provide a double steel pipe capable of improving safety and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するために、本発明は、内側の芯鋼管と外側の外鋼管とからなる二重鋼管を用いた信号柱または標識柱などの交通安全施設の製造方法において、前記芯鋼管の下部にメッキ工程において滞留する空気を抜くための空気抜き孔を形成し、前記芯鋼管を前記外鋼管に内嵌挿入して、前記空気抜き孔よりも上部において前記外鋼管の上端部と前記芯鋼管とを円周状に溶接固定し、かつ前記外鋼管の下端部と芯鋼管との間に溶融メッキが浸入・浸出するのに十分な円周状の開口を形成し、この開口を保持するために複数の開口保持材を設置し、次いで、前記二重鋼管を溶融メッキ浴に浸せきし、円周状の前記開口および前記空気抜き孔を通して前記芯鋼管と前記外鋼管との間の円周状の間隙に溶融メッキを浸入させ、その円周状の間隙の内側の鋼管表面にメッキ層を形成する。これにより、円周状の間隙の鋼管表面のメッキが良好に行える。 In order to achieve the above object, the present invention relates to a method for manufacturing a traffic safety facility such as a signal pole or a signpost using a double steel pipe composed of an inner core steel pipe and an outer steel pipe, wherein a lower part of the core steel pipe is provided. to form a vent for venting air staying in the plating step, the core steel pipe with inner fitting inserted into the outer steel pipe, the upper than said air vent hole and the upper end portion of the outer steel tube and the core steel pipe more in order to weld fixed circumferentially and form a sufficient circumferential opening for molten coating from entering-leaching between the lower end portion and the core steel pipe of the outer steel pipe, to hold the opening established the opening holding material, then immersing the double Tube to the molten bath, the circumferential gap between the core steel through circumferentially of said opening and said air vent hole and the outer steel pipe Infiltration of hot-dip plating and its circumferential gap Inside of the steel pipe surface to form a plated layer. Thereby, the plating of the steel pipe surface in the circumferential gap can be favorably performed.
また、前記複数の開口保持材として、前記芯鋼管と前記外鋼管との間の円周状の前記開口において、3個以上のスペーサを周方向に間隔をおいて設定し、これらのスペーサのうち少なくとも1個のスペーサを除いて複数のスペーサを予め前記外鋼管の内周面又は前記芯鋼管の外周面に溶接固定し、次に、前記芯鋼管を前記外鋼管に内嵌挿入した後、残りのスペーサを前記芯鋼管の外周面又は前記外鋼管の内周面に溶接することにより、前記外鋼管の下端部と前記芯鋼管との間の開口に開口保持材を設置する。これにより、外鋼管に余分な応力が集中し、亀裂が入るのを防止することができる。 Also, as the plurality of openings holding material, in a circumferential shape of the opening between the outer steel pipe and the core steel pipe, set at intervals of three or more spacers in the circumferential direction, of the spacers except at least one spacer fixed by welding to the outer peripheral surface of the inner peripheral surface or the core steel tube advance the outer steel pipe a plurality of spacers, then, after the inner fitting inserted the core steel pipe to the outer steel pipe, the remaining by welding of the spacer on the outer peripheral surface or inner peripheral surface of the outer steel tube of the core steel pipe, installing the open holding material in the opening between the lower end portion of the outer steel pipe and the core steel pipe. As a result, it is possible to prevent excess stress from being concentrated on the outer steel pipe, thereby preventing the outer steel pipe from being cracked.
本発明によると、内側の芯鋼管と外側の外鋼管とからなる二重鋼管において、図7〜図9に示すように、外鋼管の上下両端部を密封するのではなく、外鋼管の下端部と芯鋼管との間に円周状の開口を形成し、これを保持するための開口保持材を設置し、円周状の開口および空気抜き孔を通して芯鋼管と外鋼管との間の円周状の間隙に溶融メッキを浸入させ、その円周状の間隙の内側の鋼管表面にメッキ層を良好に形成することができる。 According to the present invention, in a double steel pipe composed of an inner core steel pipe and an outer steel pipe, as shown in FIGS. 7 to 9, the upper and lower ends of the outer steel pipe are not sealed, but the lower end of the outer steel pipe is sealed. A circumferential opening is formed between the core steel pipe and the core steel pipe, and an opening holding material for holding the circumferential opening is installed . The circumferential opening between the core steel pipe and the outer steel pipe is formed through the circumferential opening and the air vent hole. The molten plating is infiltrated into the gap between the steel pipes, and the plating layer can be favorably formed on the surface of the steel pipe inside the circumferential gap .
また、芯鋼管を外鋼管に挿入する際、複数の開口保持材を外鋼管又は芯鋼管に溶接し、残りの少なくとも1個のスペーサを後付けするようにしているので、芯鋼管を外鋼管に挿入する際の両鋼管の中心軸を一致させ易くなり、芯鋼管の挿入作業を容易に行うことができる。 Further, when inserting the core steel pipe into the outer steel pipe, a plurality of opening holding members are welded to the outer steel pipe or the core steel pipe, and at least one remaining spacer is retrofitted, so that the core steel pipe is inserted into the outer steel pipe. In this case, the center axes of both steel pipes can be easily aligned, and the work of inserting the core steel pipe can be easily performed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、二重鋼管1の構成について説明する。本実施形態の二重鋼管1は、内側の芯鋼管2と外側の外鋼管3とからなり、例えば、図1に示すように信号S1を有する信号柱Sや図示しない標識柱に使用される。二重鋼管1は、信号柱S等の下部側であって、地中埋設部分及び地上から露出する露出部のうち、下側1/3程度を外鋼管3によって覆ったものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. First, the configuration of the
内側の芯鋼管2は、例えば、外径190.7mm、厚さ5.3mm、長さ9mの一般・建築構造用炭素鋼鋼管を使用する。外側の外鋼管3は、外径216.3mm、内径206.9mm、厚さ4.5mm、長さ2.5mの鋼管を使用する。外鋼管3は、外側表面には梨地のエンボス加工が施され、貼り紙防止機能が付与されている。外鋼管3の設置高さは、貼り紙防止機能を発揮でるように、例えば、地中埋設部分を0.5m、地上露出長さを2.0mに設定することができるが、これに限定されるものではない。
The inner
上記の芯鋼管2と外鋼管3とからなる胴巻き二重鋼管1においては、外鋼管3の上端部と芯鋼管2とが円周状に溶接Wされて固定される。この際、外鋼管3の上端部は芯鋼管2側に絞り加工4が施され、外鋼管3の上端部の内周縁が芯鋼管2の外表面に接する程度にされている。これにより、外鋼管3の上端部と芯鋼管2とを強固に溶接固定することができる。
In the body-wound
上述の芯鋼管2と外鋼管3を使用すれば、両者の間は半径方向で8.1mmの円周状の間隙5が開けられることになる。この円周状の間隙5は、溶融亜鉛メッキが浸入・浸出するのに十分な間隙であり、円周状の間隙5に面する芯鋼管2の外表面及び外鋼管3の内周面に十分メッキ層6が施されることになる。
If the above-mentioned
芯鋼管2の下部には、溶融メッキ浴浸せき時に芯鋼管2の内部と外鋼管3の内側との間で溶融メッキを浸入・浸出することができる複数の空気抜き孔7が同じ高さに形成されている。この空気抜き孔7は、芯鋼管2と外鋼管3との接合部位である円周状の溶接部Wの直下位置に形成される。空気抜き孔7の孔径は、本例では、空気抜きが可能な直径32mm程度とされる。これにより、高温の溶融メッキ浴に浸せきしても、円周状の間隙5に滞留する空気は十分芯鋼管2側に排出される。
In the lower part of the
外鋼管3の下端部と芯鋼管2との間には、円周状の間隙5に連続して溶融亜鉛メッキが浸入・浸出するのに十分な円周状の開口5aが形成される。この開口5aを保持するための開口保持材8として複数のスペーサ8a〜8dが設置される。本例においては、開口保持材8として、芯鋼管2と外鋼管3との間の円周開口5に4箇所のスペーサ8a〜8dを等間隔に介在する。このとき、隣り合う第1〜第3の3個のスペーサ8a〜8cは、外鋼管3の内周面に溶接固定される。残りの1個である第4のスペーサ8dは芯鋼管2の外周面に溶接し、芯鋼管2と外鋼管3との間に生じる鋼管の中心軸周りの捩れに対して対応するようにする。スペーサ8a〜8dの厚みは円周状の開口5aとほぼ同じとし、長さ25mm程度、円周方向の幅20mm程度とすることにより、スペーサ8a〜8d間の開口5aに十分溶融メッキが入るように設定される。
Between the lower end portion of the
次に、図5及び図6に基づいて、二重鋼管1の製造方法を説明する。まず、図5に示すように、外鋼管3の上端を芯鋼管2に溶接できるように絞り加工4を施す。次に、外鋼管3の下部内周面に第1〜第3のスペーサ8a〜8cを溶接する。次に、芯鋼管2の下部に空気抜き孔7を孔加工する。そして、芯鋼管2を外鋼管3の内部に挿入し、外鋼管3の上端部を芯鋼管2に円周状に溶接Wする。芯鋼管2を外鋼管3に挿入する際、両者の中心軸が合致するように挿入されるのが望ましい。本例では、芯鋼管2を外鋼管3に挿入する際、開口保持材8として外鋼管3の3箇所のスペーサ8a〜8cを溶接したのみであり、残り1個のスペーサ8dは後付けするため、芯鋼管2と外鋼管3に挿入する際に、挿入を容易にすると共に、後付けの第4のスペーサ8dにより、両鋼管2,3の中心軸を一致させる作業は容易に行うことができる。
Next, a method of manufacturing the
次に、第4のスペーサ8dを芯鋼管2側に溶接すると、芯鋼管2と外鋼管3の中心軸が一致すると共に、芯鋼管2と外鋼管3の下端部とは互いに円周方向で規制されていないので、両鋼管2,3の中心軸回りの捩り変形にも対応することができる。
Next, when the
二重鋼管1の組立後には、芯鋼管2と外鋼管3とをメッキ処理する。図6はメッキ工程を示すフローチャートである。まず、付着している油脂類を除去するため加温したアルカリ脱脂液に製品を浸せきする。その後、清浄な水の中に浸せきし、鋼管の表面に付着しているアルカリ分を除去する。そして、所定の濃度の塩酸に浸せきし、錆や黒皮を除去する。
After assembling the
酸洗後に、清浄な水の中に製品を浸せきし、表面に付着している酸分を除去する。その後、加温した塩化アンモニウム溶液に浸せきし、被メッキ面を清浄にし、メッキ処理までの錆の発生を防止するフラックス処理を行う。フラックス処理後は、製品を溶融亜鉛メッキ浴に浸せきし、メッキ処理を行う。メッキ処理は、通常、高温の処理液に浸せきするので、場合によっては歪発生のおそれがあり、これを回避するため、冷却して安定したメッキ被膜を形成させる。 After pickling, the product is immersed in clean water to remove the acid adhering to the surface. Thereafter, the substrate is immersed in a heated ammonium chloride solution to clean the surface to be plated and to perform a flux treatment for preventing generation of rust until the plating treatment. After the flux treatment, the product is immersed in a hot-dip galvanizing bath to perform a plating treatment. The plating process is usually immersed in a high-temperature processing solution, and thus may cause distortion in some cases. In order to avoid this, cooling is performed to form a stable plating film.
このような内側の芯鋼管2と外側の外鋼管3とからなる二重鋼管1において、外鋼管3の上下両端部を密封するのではなく、外鋼管3の下端部と芯鋼管2との間に円周状の開口5aを形成し、これを保持するための開口保持材8としてスペーサ8a〜8dを設置するようにしているので、円周状の開口5aから溶融メッキを浸入・浸出させ、内側の芯鋼管2と外側の外鋼管3の間の鋼管表面に溶融メッキ層6を良好に形成することができる。しかも、円周状の開口5aおよび空気抜き孔7を通して溶融メッキが芯鋼管2の内部と外側の外鋼管3の内部とを循環するので、従来のような閉鎖空間により水蒸気爆発を起こす危険性も少なく、安全性に優れている。
In such a
また、開口保持材8として、芯鋼管2側に溶接する第4のスペーサ8dと外鋼管3側に溶接する第1〜第3のスペーサ8a〜8cとは、それぞれ相対する他方の鋼管に溶接されているわけではないので、両者の中心軸周りの捩れを許容し、この二重鋼管1を信号柱Sや標識柱に使用した場合、風や振動等により柱が揺れたとしても、外鋼管3に余分な応力が集中するのを回避して、外鋼管3に亀裂が入るのを防止することができる。
Further, as the
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で多くの修正・変更を加えることができるのは勿論である。 The present invention is not limited to the above embodiments, Ru course der You can make many modifications and changes within the scope of the present invention.
例えば、上記実施形態では、開口保持材8として外鋼管3の内周面の3箇所にスペーサ8a〜8cを溶接し、残り1個のスペーサ8dを芯鋼管2側に溶接した例を示したが、これとは逆に、芯鋼管2の外周面の3箇所にスペーサ8a〜8cを溶接固定し、残り1個のスペーサ8dを外鋼管3側に溶接固定する態様であってもよい。さらに、各スペーサ8a〜8dの溶接は、芯鋼管2及び外鋼管3のいずれか一つまたは両方に溶接する態様であってもよい。
For example, in the above-described embodiment, an example is shown in which spacers 8a to 8c are welded to three places on the inner peripheral surface of the
さらに、開口保持材8の個数は、本実施形態のように4個に限らず、3個以上ならば特に限定されるものではない。すなわち、開口保持材8は、3個以上のスペーサを周方向に間隔をおいて設定し、これらのスペーサのうち少なくとも1個のスペーサを除いて複数のスペーサを予め外鋼管の内周面又は芯鋼管の外周面に溶接固定する態様であればよい。この際、事前に溶接しない残りのスペーサが個数は、1個に限らず2個以上であってもよい。さらに、スペーサの配置間隔は等間隔に限るものではなく、状況に応じて適宜間隔を設定することができる。
Further, the number of the
1 二重鋼管
2 芯鋼管
3 外鋼管
4 絞り加工
5 円周状の間隙
5a 円周状の開口
6 メッキ層
7 空気抜き孔
8 開口保持材
8a〜8d スペーサ
S 信号柱
S1 信号
W 溶接
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A traffic safety facility such as a signal pole or a signpost using the double steel pipe according to claim 3.
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