JP3545544B2 - 鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば海洋構造物において用いられ、高耐食性が求められる、鋼管または鋼管杭に耐食性金属薄板を被覆する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば海洋構造物においては、杭を海中に打ち込んで基礎を構築することが多い。この杭としては、一般には強度確保の観点から鋼管杭が用いられているが、この鋼管杭は、特に海水の飛沫帯での腐食の進行が大きく、耐用性に乏しいものになる。
このため、この海水飛沫帯に接する部分には、樹脂塗装またはポリエチレン、ウレタン系の重防食を施して用いられるようになってきている。
しかし、これらの塗装、重防食を施した鋼管杭においては、長期にわたって高耐食性を維持する点において限界があり、その寿命は塗装の場合で１５〜２０年、重防食の場合で４０年と言われている。
【０００３】
一方、杭の耐食性を高めるために、杭本体をステンレス鋼またはステンレス鋼等の耐食材と普通鋼によるクラッド鋼で形成することが提案されているが、このクラッド鋼による杭は、初期コストが高く高価なものになることから、あまり実用されていない。
このような不利を解消するために、特開平２−２５６７１３号公報には、防食処理を施した鋼管杭が提案されている。この鋼管杭は外表面に通常の塗装下地を施し、その上に耐食性および弾力性を有する接着性樹脂を被覆し、さらにエンボス状凹凸を形成した耐食性金属薄板を締め付けながら巻き付け、この薄板端部を折り込みまたはかしめて締結した防食鋼管杭である。
すなわち、塗装下地処理、樹脂被覆処理を必要とし、さらに鋼管杭の管径および被覆長さに対応した幅や長さを有するエンボス状凹凸を形成した耐食性金属薄板を被覆・締結しなければならず、高い生産性を確保することは難しい。また、被覆する耐食性金属薄板の鋼管円周方向に顕著な継ぎ目部が発生し、形状性に優れた被覆が難しくなる。
【０００４】
他方、実開昭６２−４４９４８号公報には、被覆する金属金属薄板として耐食性に優れた耐食性金属薄板を用い防食処理を施した鋼管杭が提案されている。 この鋼管杭は、図８（ａ）に示すように、樹脂ｊｃをコーティングした鋼管杭ｓｐの外周面に、チタン製のＬ型鋼ｓを溶接ｗにより取り付け、図８（ｂ）に示すように、チタン板ｔｓ両端部を、前記Ｌ型鋼ｓにチタン製ボルト・ナットｂｎにより締め付け、鋼管杭ｓｐ表面を覆い防食する構成を有している。
しかしながら、この鋼管杭を形成する場合、鋼管杭にチタン製のＬ型鋼ｓを溶接して取り付ける必要があり製造コストが高く、鋼管杭の外表面に例えば樹脂被膜がある場合には、鋼管杭にＬ型鋼を接する際に溶接熱により被膜の有機溶剤が吐沸して溶接性が損なわれる懸念がある。
また、チタン板ｔｓの鋼管杭ｓｐへの取り付けは、Ｌ型鋼ｓを介在させたボルト・ナットｂｎによる締め付け構造を採用しているため、この鋼管杭を海中に打ち込む場合には、このチタン板ｔｓの取り付けをダイバーによる海中作業で行う必要があり作業性が悪く、取り付けコストも高くなるという問題がある。
【０００５】
これらの他には、鋼管杭に耐食性金属板をスパイラル状に巻き付けて、その端縁同士を溶接する方法も提案されている。しかし、この場合は鋼管杭を回転させながら、耐食性金属板の端縁同士の重なり部を溶接するために、過不足が生じない精度で巻き付けるのはかなり難しく溶接不良を生じやすい。
このように、鋼管杭に耐食金属薄板を巻き付ける方法にあっては、その加工に問題があり、特に耐食性金属板の端縁同士の接合部形成には改善すべき点が残されている。
また、鋼管杭の外表面に、例えば樹脂被膜がある場合には、スパイラル状に巻き付けた耐食金属板の端縁同士を溶接する際には、溶接熱により塗料の有機溶剤が吐沸して溶接性が損なわれる懸念がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、例えば海洋構造物の基礎として用いられ高耐食性が要求される鋼管（杭）に、耐食性金属薄板を被覆する場合、鋼管（杭）に被膜を有している場合でも被膜の有機溶剤が溶接熱により吐沸して溶接性を阻害する等の問題もなく、確実、かつ効率よく溶接することを可能にする鋼管（杭）への耐食性金属薄板の被覆方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明は、並列配置した複数の定尺耐食性金属コイルから巻き戻される定尺耐食性金属薄板の側端部間に重ね部を形成し、該重ね部をインダイレクト抵抗溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、この広幅耐食性金属薄板の先端を鋼管または鋼管杭の外周面に溶接して直巻きで巻き付け、一回巻きしてから巻き付け開始端と所定幅で重なる重なり部を形成し、この重なり部でインダイレクト抵抗溶接を行うとともにこの重なり部の端部を切断することを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
【０００８】
第二の発明は、並列配置した複数の定尺耐食性金属コイルから巻き戻される定尺耐食性金属薄板の側端部間に重ね部を形成し、該重ね部をインダイレクト抵抗溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、この広幅耐食性金属薄板の先端を被覆鋼管または被覆鋼管杭の外周面に固定して直巻きで巻き付け、一回巻きしてから巻き付け開始端と所定幅で重なる重なり部を形成し、この重なり部で裏当て金を当接したインダイレクト抵抗溶接を行うとともにこの重なり部の端部を切断することを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
【０００９】
第三の発明は、第二の発明において、広幅の耐食性金属薄板を巻き付ける前に、被覆鋼管または被覆鋼管杭の裏当て金の当接領域を決め、この領域の被膜を加熱して軟化させ、この軟化領域に裏当て金を当接し加圧して埋め込んでおき、広幅の耐食性金属薄板の先端をこの裏当て金に溶接して直巻きで巻き付けることを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
【００１０】
第四の発明は、第二または第三の発明において、広幅の耐食性金属薄板を被覆鋼管または被覆鋼管杭に巻き付ける際に、巻き付けられる該広幅耐食性金属薄板の両側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この軟化領域に該広幅耐食性金属薄板の両側端部を埋め込みながら直巻きで巻き付けることを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、例えば海洋構造物の基礎として用いられ高耐食性が要求される被覆鋼管杭を回転させながら、その外周面に耐食性金属薄板を被覆する場合に、複数の定尺耐食性金属薄板を溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、鋼管または鋼管杭の外周面に直巻きで巻き付け、巻き付け開始端と巻き付け終端間の重なり部でインダイレクト抵抗溶接し、この重なり部の端部で切断することによって、鋼管または鋼管杭へ耐食性金属薄板を被覆するようにしたものである。
【００１２】
このような方法で、定尺の耐食性金属薄板から所定幅の広幅の耐食性金属薄板を容易にかつ精度よく得ながら、被覆鋼管杭の外周面に１回巻きプラスα（重ね部形成）の直巻きによって被覆することができ、巻き付け精度を確保して被覆を確実化し、被覆の歩留まり、生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明では、被覆鋼管または被覆鋼管杭の外周面に広幅の耐食性金属薄板を巻き付けた後の溶接を、インダイレクト抵抗溶接とし、裏当て金を用いているので、被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜が溶接熱により吐沸して絶縁不良を起こすことを防止でき、溶接性を損なうことなく広幅の耐食性金属薄板を被覆することが可能である。
【００１４】
本発明における耐食性金属薄板の被覆対象は、主として鋼管または鋼管杭であり、被覆を有していないもの、被覆を有するものでも、第一の発明〜第四の発明を使い分けることにより適用が可能である。
なお、本発明の技術思想は、断面形状が単純な棒（丸鋼）を被覆対象としても適用が可能である。
【００１５】
被覆鋼管または被覆鋼管杭を耐食性金属薄板の被覆対象とする第二の発明においては、インダイレクト抵抗溶接の際、被膜保護のため裏当て金を配置するが、この場合、裏当て金配置部は盛り上がりが大きく、この周辺部において被覆鋼管または被覆鋼管杭の外表面と耐食性金属薄板の内面間に大きな間隙を生じてしまい、煩雑な側端部密閉の対策が別途必要になる。
【００１６】
そこで、第三の発明では、裏当て金を配置する場合、極力前記の間隙を小さくして側端部密閉のための別途の対策を必要としないような配慮をしている。
すなわち、被覆鋼管または被覆鋼管杭に耐食性金属薄板を巻き付ける前に、耐食性金属薄板を巻き付けた場合に耐食性金属薄板の側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この被膜の軟化領域に裏当て金を加圧し埋め込み、裏当て金による段差を小さくしている。
【００１７】
また、第四の発明では、広幅の耐食性金属薄板を被覆鋼管または被覆鋼管杭に巻き付ける際に、巻き付けられる該広幅耐食性金属薄板の両側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この軟化領域に該広幅耐食性金属薄板の両側端部を埋め込みながら直巻きで巻き付けて、該広幅耐食性金属薄板の両側端部と被膜間の密着性を高め、密閉性を高めるようにしている。しかし、重なり部（溶接部）においては段差を生じ、間隙を生じるのは避けられないので、この間隙には必要に応じて樹脂、その他を充填して密閉性を確保することが好ましい。
【００１８】
以下本発明を図に基づいて詳細に説明する。
図１、図２の例は、鋼管を被覆対象として第一の発明を実施するためのものである。
図において、１は鋼管で、３個の回転ローラ２ａ，２ｂ，２ｃからなる回転装置２により回転可能である。
３〜６は鋼管１の長さ方向に並列配置された耐食性金属コイルで、この４つの耐食性金属コイルから定尺耐食性金属薄板３ｓ〜６ｓが同時的に巻き戻され隣接する耐食性金属薄板の側端部間に、インダイレクト抵抗溶接するための重ね部ｄｂが形成された状態でピンチローラー７により鋼管１側に搬送過程で、架台８に昇降装置を兼ねた加圧装置９を介して支持された３台のインダイレクト抵抗溶接機１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより溶接され、広幅の耐食性金属薄板１１に形成される。
【００１９】
この広幅の耐食性金属薄板は支持ローラー１２を経て鋼管１の外周面に供給され、その先端は、ストッパーＳｔにより鋼管１の外周面の所定位置に停止させ、架台１３に昇降装置を兼ねた加圧装置１４を介して支持されたインダイレクト抵抗溶接機１５により加圧状態で鋼管１の外周面に溶接される。
【００２０】
このインダイレクト抵抗溶接機１５は、軌道１６上に載置され、鋼管１の長さ方向に移動自在であり、回動する電極１８，１９を間隔をあけ広幅耐食性金属薄板１１の重なり部ｔｂと非重なり部に位置し、重なり部を鋼管１の長さ方向に抵抗溶接することができる。
【００２１】
広幅耐食性金属薄板１１の先端を鋼管１の外周面に溶接した後、鋼管１を回転装置２により回転させることにより、広幅耐食性金属薄板１１を直巻きで鋼管１に巻き付け１回巻きした後、巻き付け開始端部と巻き付け終端部間に所定の重なり部ｔｂを形成したことを確認して、回転装置２による巻き付けを停止し、インダイレクト抵抗溶接機１５で重なり部ｔｂを鋼管１の長さ方向に溶接しながら、これに追従して移動する切断機１７により鋼管１の長さ方向に切断することにより、広幅耐食性金属薄板１１を鋼管１に被覆する。
【００２２】
重なり部ｔｂの形成の確認は、目視判断によってもよいし、例えば巻き付け角度計などの測定器（図示省略）を用い、この測定器で所定の巻き付け角度になったとき、回転装置２を停止させるようにしてもよい。
【００２３】
定尺の耐食性金属薄板３ｓ，４ｓ，５ｓ，６ｓをその幅方向に溶接して広幅耐食性金属薄板１１を形成するためのインダイレクト抵抗溶接機１０、および鋼管１に広幅耐食性金属薄板１１を巻き付けた後に巻き付け開始端部と巻き付け終端部間の重なり部ｔｂを溶接するために用いられるインダイレクト抵抗溶接機１５は、使用場所がことなるため、構造は一部異なっているが、原理的には同じものである。
【００２４】
ここでは、インダイレクト抵抗溶接機１５について図３により概念的に説明しておく。
インダイレクト抵抗溶接機１５は、図３に示すように、加圧装置１４ａを備えた溶接側ローラー電極１８と、加圧装置９ｂを備えた非溶接側（アース側）広幅ローラー電極１９とを備えており、溶接側ローラー電極１８は、鋼管１に対する広幅耐食性金属薄板１１の巻き付け開始端と巻き付け終端間に形成された重なり部ｔｂの上面に加圧・当接され、非溶接側（アース側）広幅ローラー電極１９は、溶接側ローラー電極１８から距離ｘ離れた広幅耐食性金属薄板１１の非重なり部に加圧・当接されている。
【００２５】
この２つのローラー電極は、電源２０を介して接続されており、各ローラー電極１８，１９と電源２０間の電源回路には、電気抵抗測定器２１ａ，２１ｂが配設されており、溶接中に各電極における電気抵抗を測定して、各電極における電気抵抗が所定領域に維持されるように、演算制御装置２２を介して電源を制御することができる。
【００２６】
また、各ローラー電極の加圧装置１４ａ，１４ｂには、加圧力測定器２４ａ，２４ｂが配設されており、溶接中に各電極における加圧力を測定して、各電極における加圧力が所定領域に維持されるように、演算制御装置２２を介して加圧装置１４ａ，１４ｂによる加圧力を制御することができる。
【００２７】
図中、Ｍはインダイレクト抵抗溶接機１５を移動する駆動装置で、広幅耐食性金属薄板１１の先端が鋼管１の巻き付け開始端に到達してストッパーＳｔで停止した時点および広幅耐食性金属薄板１１の巻き付けが終了して重なり部ｔｂが形成されたところで駆動し、インダイレクト抵抗溶接機１５を鋼管１の長さ方向に移動させ、この移動過程でインダイレクト抵抗溶接機１５により、重なり部ｔｂを溶接して広幅耐食性金属薄板１１を鋼管１に被覆・固定することができる。
【００２８】
インダイレクト抵抗溶接機１５で重なり部ｔｂを溶接した後、これに追従して移動する切断機（図２の１７・・ここでは図示省略）により巻き付け端部を鋼管１の長さ方向に切断する。この切断機は、演算制御装置２０を介してインダイレクト抵抗溶接機１５と連動して制御できるようにしているが、ここでは図示を省略する。
なお、鋼管１とその外周面に被覆した広幅耐食性金属薄板１１の側端間には樹脂、その他を介在させて水密性を確保することが有効である。
【００２９】
図４は、被覆鋼管杭１ｋを被覆対象として第二の発明を実施する場合の例であり、第一の発明とは被覆対象を被覆鋼管杭とし、この被覆鋼管杭に広幅の耐食性金属薄板１１を直巻きで巻き付け、インダイレクト抵抗溶接する場合に、被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃと広幅の耐食性金属薄板１１間に裏当て金２５を当接して、被膜１ｃが溶接熱により吐沸して絶縁不良が起こるのを防止して、十分な溶接性を確保するようにしている。
【００３０】
すなわち、この際、裏当て金２５は、被覆鋼管杭１ｋに広幅耐食性金属薄板１１を巻き付ける際に挟み込むようにしてもよいが、この例では、第三の発明を併用し、図５に示すように、広幅の耐食性金属薄板１１の巻き付け開始端と巻き付け終端部間の重なり部ｔｂが位置する被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃ領域に埋め込み、裏当て金２５の当接による段差を小さくして、ここに生じる間隙ａｏを極力小さくするようにしている。
【００３１】
裏当て金２５を被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃに埋め込む方法としては、図６に示すように、広幅の耐食性金属薄板１１を被覆鋼管杭１ｋに直巻きで巻き付ける前に、広幅の耐食性金属薄板１１の巻き付け開始端と巻き付け終端間の重なり部が形成される被覆鋼管杭１ｋの被膜領域Ａを、例えばバーナー２６で１００〜３００℃に加熱して被膜１ｃを軟化（溶融）させ、ここに裏当て金２５を当接して加圧ローラー２７で加圧・固定する方法が好ましい。
【００３２】
この場合、被覆鋼管杭１ｋの鋼管１に裏当て金２５をスポット溶接して強固に固定してもよい。このように裏当て金２５を被覆鋼管杭１ｋに強固に固定すれば、広幅耐食性金属薄板１１の先端を、この裏当て金２５に溶接して容易に固定することができる。
【００３３】
図７は、第二の発明または第三の発明において、第四の発明を適用する場合のものである。
この例では、広幅の耐食性金属薄板１１を被覆鋼管杭１ｋに巻き付ける際に、巻き付けられる広幅耐食性金属薄板１１の両側端部が位置する被覆鋼管杭１ｋの被膜領域Ｂａ，Ｂｂをバーナー２８ａ，２８ｂで１００〜３００℃に加熱して被膜１ｃを軟化させ、この軟化領域に広幅耐食性金属薄板１１の両側端部を埋め込みながら、直巻きで巻き付けることにより、被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃと、ここに巻き付けられた広幅の耐食性金属薄板１１の両側端間の密着性を高めるとともに、溶接部の段差による間隙ａｏ（図４，図５参照）を被膜１ｃによって遮蔽するようにしている。
なお、本発明を実施するための設備は、上記の例に限定されるものではない。例えば溶接装置の電極形状、当接・配置の位置、加圧装置、各種の測定および制御機構、ストッパー、それらの配置等については、被覆対象、被覆条件等に応じて変更されるものである。
また、耐食性金属としては、チタン、チタン合金、ステンレス、アルミニウム、亜鉛溶融メッキ鋼板、アルミニウム溶融メッキ鋼板などを用いることができる。
【００３４】
【実施例】
図１〜図７に示されるような本発明を実施する被覆装置例を選択的に用いて、耐食性金属薄板として、４つのチタンコイルから定尺チタン薄板３ｓ，４ｓ，５ｓ，６ｓを同時的に巻き戻し、隣接する定尺チタン薄板の側端部を重ねて溶接して広幅チタン薄板１１として、これをポリエチレン系樹脂被膜を有する鋼管杭１ｋのの外周面に直巻きで巻き付け被覆する実験を行った。実験条件と評価結果について以下に説明する。
実験条件
・鋼 管：ＪＩＳ Ａ ５５２５
材 質：ＳＫＫ４００
厚 み：１２ｍｍ
被 膜
材 質：ポリエチレン樹脂
厚 み：５ｍｍ
・定尺チタン薄板
材 質：ＪＩＳ Ｈ４６００の１種ＴＰ２７０Ｃ
板 幅：１２１９ｍｍ
厚 み：０．７ｍｍ
・広幅チタン薄板
板 幅：５０００ｍｍ
・インダイレクト溶接機（１０）
溶接電流：７９７０Ａ
加圧力 ：５００〜１０００ｋｇ
ローラー電極
溶接側
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：３ｍｍ
加圧力：１００〜３００ｋｇ／ｍｍ２
非溶接側（アース側）
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：１６ｍｍ
加圧力：４８０ｋｇ／ｍｍ２ 一定
・インダイレクト溶接機（１５）
溶接電流：１０５２０Ａ
加圧力 ：９０〜４８０ｋｇ／ｍｍ２
ローラー電極
溶接側
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：３ｍｍ
加圧力：１００〜３００ｋｇ／ｍｍ２
非溶接側（アース側）
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：１６ｍｍ
加圧力：４８０ｋｇ／ｍｍ２ 一定
溶接速度：２５００ｍ／ｍｉｎ
裏当て金
材 質：ＪＩＳ Ｇ３１０１ ＳＳ４００
板 幅：１５０ｍｍ
厚 み：６ｍｍ
【００３５】
第一の発明、第二の発明、第三の発明、第四の発明の各発明について、それぞれ被覆実験を行い、得られた溶接部における強度、水密性被膜への影響状況等について検査を行った。その結果、第一の発明による場合には、十分な溶接強度を確保することができ、従来のスパイラル巻きによる場合に比して、被覆形成作業は極めて容易であり、被覆の歩留まり、生産性を向上することができた。
【００３６】
第二の発明による場合には、被覆鋼管杭の被膜の有機溶剤の吐沸に起因する絶縁不良の発生もなく、十分な溶接強度を確保することができ、第一の発明と同様、スパイラル巻きによる場合に比し、被覆形成作業は極めて容易であり、被覆の歩留まり、生産性を向上することができた。
【００３７】
第二の発明に第三の発明を併用した場合には、第二の発明の場合の効果に加え、溶接部の段差を小さくして段差に生じる間隙を小さくすることができ、この間隙遮蔽のための樹脂充填作業が軽微で、広幅チタン薄板と被覆鋼管杭の被膜との密着性を改善できた。
【００３８】
第二の発明または第三の発明に第四の発明を併用した場合には、第二の発明または第三の発明の効果に加え、溶接部の段差を被覆鋼管の被膜により遮蔽することができ、広幅チタン薄板と被覆鋼管杭の被膜との密着性を改善して、間隙遮蔽のための樹脂充填作業を省略し、被覆の生産性をさらに向上することができた。
【００３９】
【発明の効果】
本発明においては、複数の耐食性金属コイルから耐食性金属薄板を同時的に巻き戻し、隣接する耐食性金属薄板の側端部を重ねた状態で溶接して広幅の耐食性金属薄板とし、これを鋼管（杭）に１回プラスα（重ね部形成）の直巻きによって被覆することができ、巻き付け精度を確保して被覆を確実化し、被覆の歩留まり、生産性を向上させることができる。
【００４０】
また、被覆鋼管（杭）の外周面に広幅耐食性金属薄板を巻き付けた後の溶接を、インダイレクト抵抗溶接とし、裏当て金を用いているので、被覆鋼管（杭）外周面の被膜による介在物の影響がなく、溶接性を損なうことなく被覆することが可能である。
【００４１】
さらに、裏当て金を用いる場合において、裏当て金、広幅耐食性金属薄板の側端を被覆鋼管（杭）の被膜に埋め込むようにすることにより、広幅耐食性金属薄板の側端と被覆鋼管（杭）の被膜との密着性を改善し、溶接部の段差に生じる間隙に対する樹脂等の充填作業を軽微乃至省略することができ、被覆の生産性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する耐食性金属薄板の被覆設備の配置例を示す側面概念説明図。
【図２】図１の一部断面平面概念説明図。
【図３】本発明のにおける溶接部例と、この溶接部を得るためのインダイレクト抵抗溶接装置例を示す部分側面概念説明図。
【図４】本発明における他の溶接部例を示す部分側面概念説明図。
【図５】本発明における他の溶接部例を示す部分側面概念説明図。
【図６】（ａ）図は本発明における裏当て金の埋め込み方法例を示す部分側面概念説明図、（ｂ）図は（ａ）図の側断面概念説明図。
【図７】図４または図５における広幅耐食性金属薄板の側端の埋め込み方法例を示す部分側面概念説明図。
【図８】従来の鋼管杭へのチタン薄板の被覆例を示す立体概念説明図で、（ａ）図は鋼管杭へのＬ型鋼の取り付け状態を示し、（ｂ）図は鋼管杭への耐食性金属板の取り付け状態を示す。
【符号の説明】
１ 鋼管
１ｋ 被覆鋼管杭
１ｃ 被膜
２ 回転装置
２ａ，２ｂ，２ｃ 回転ローラー
３，４，５，６ 耐食性金属薄板コイル
３ｓ，４ｓ，５ｓ，６ｓ 定尺耐食性金属薄板
７ ピンチローラー
８ 架台
９，９ａ，９ｂ 加圧装置
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ インダイレクト抵抗溶接機
１１ 広幅耐食性金属薄板
１２ 支持ローラー
１３ 架台
１４ａ，１４ｂ 加圧装置
１５ インダイレクト抵抗溶接機
Ｍ 駆動装置
１６ 軌道
ｄｂ 重ね部
１７ 切断機
１８ 溶接側ローラー電極
１９ 非溶接側（広幅）ローラー電極
ｘ ローラー電極間距離
２０ 電源
２１ａ，２１ｂ 電気抵抗測定器
２２ 演算器
２４ａ，２４ｂ 加圧力測定器
Ｓｔ ストッパー
ｔｂ 重なり部
ａｏ 間隙
２５ 裏当て金
２６ バーナー
Ａ 加熱領域
２７ 加圧ローラー
２８ａ，２８ｂ バーナー
Ｂａ，Ｂｂ 加熱領域
ｓｐ 鋼管
ｔｂ 重なり部
ｓ Ｌ型鋼
Ｊｃ 樹脂
ｔｓ チタン板
ｂｎ チタン製ボルト・ナット
ｔｂ 重なり部
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば海洋構造物において用いられ、高耐食性が求められる、鋼管または鋼管杭に耐食性金属薄板を被覆する方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば海洋構造物においては、杭を海中に打ち込んで基礎を構築することが多い。この杭としては、一般には強度確保の観点から鋼管杭が用いられているが、この鋼管杭は、特に海水の飛沫帯での腐食の進行が大きく、耐用性に乏しいものになる。
このため、この海水飛沫帯に接する部分には、樹脂塗装またはポリエチレン、ウレタン系の重防食を施して用いられるようになってきている。
しかし、これらの塗装、重防食を施した鋼管杭においては、長期にわたって高耐食性を維持する点において限界があり、その寿命は塗装の場合で１５〜２０年、重防食の場合で４０年と言われている。
【０００３】
一方、杭の耐食性を高めるために、杭本体をステンレス鋼またはステンレス鋼等の耐食材と普通鋼によるクラッド鋼で形成することが提案されているが、このクラッド鋼による杭は、初期コストが高く高価なものになることから、あまり実用されていない。
このような不利を解消するために、特開平２−２５６７１３号公報には、防食処理を施した鋼管杭が提案されている。この鋼管杭は外表面に通常の塗装下地を施し、その上に耐食性および弾力性を有する接着性樹脂を被覆し、さらにエンボス状凹凸を形成した耐食性金属薄板を締め付けながら巻き付け、この薄板端部を折り込みまたはかしめて締結した防食鋼管杭である。
すなわち、塗装下地処理、樹脂被覆処理を必要とし、さらに鋼管杭の管径および被覆長さに対応した幅や長さを有するエンボス状凹凸を形成した耐食性金属薄板を被覆・締結しなければならず、高い生産性を確保することは難しい。また、被覆する耐食性金属薄板の鋼管円周方向に顕著な継ぎ目部が発生し、形状性に優れた被覆が難しくなる。
【０００４】
他方、実開昭６２−４４９４８号公報には、被覆する金属金属薄板として耐食性に優れた耐食性金属薄板を用い防食処理を施した鋼管杭が提案されている。 この鋼管杭は、図８（ａ）に示すように、樹脂ｊｃをコーティングした鋼管杭ｓｐの外周面に、チタン製のＬ型鋼ｓを溶接ｗにより取り付け、図８（ｂ）に示すように、チタン板ｔｓ両端部を、前記Ｌ型鋼ｓにチタン製ボルト・ナットｂｎにより締め付け、鋼管杭ｓｐ表面を覆い防食する構成を有している。
しかしながら、この鋼管杭を形成する場合、鋼管杭にチタン製のＬ型鋼ｓを溶接して取り付ける必要があり製造コストが高く、鋼管杭の外表面に例えば樹脂被膜がある場合には、鋼管杭にＬ型鋼を接する際に溶接熱により被膜の有機溶剤が吐沸して溶接性が損なわれる懸念がある。
また、チタン板ｔｓの鋼管杭ｓｐへの取り付けは、Ｌ型鋼ｓを介在させたボルト・ナットｂｎによる締め付け構造を採用しているため、この鋼管杭を海中に打ち込む場合には、このチタン板ｔｓの取り付けをダイバーによる海中作業で行う必要があり作業性が悪く、取り付けコストも高くなるという問題がある。
【０００５】
これらの他には、鋼管杭に耐食性金属板をスパイラル状に巻き付けて、その端縁同士を溶接する方法も提案されている。しかし、この場合は鋼管杭を回転させながら、耐食性金属板の端縁同士の重なり部を溶接するために、過不足が生じない精度で巻き付けるのはかなり難しく溶接不良を生じやすい。
このように、鋼管杭に耐食金属薄板を巻き付ける方法にあっては、その加工に問題があり、特に耐食性金属板の端縁同士の接合部形成には改善すべき点が残されている。
また、鋼管杭の外表面に、例えば樹脂被膜がある場合には、スパイラル状に巻き付けた耐食金属板の端縁同士を溶接する際には、溶接熱により塗料の有機溶剤が吐沸して溶接性が損なわれる懸念がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、例えば海洋構造物の基礎として用いられ高耐食性が要求される鋼管（杭）に、耐食性金属薄板を被覆する場合、鋼管（杭）に被膜を有している場合でも被膜の有機溶剤が溶接熱により吐沸して溶接性を阻害する等の問題もなく、確実、かつ効率よく溶接することを可能にする鋼管（杭）への耐食性金属薄板の被覆方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の発明は、並列配置した複数の定尺耐食性金属コイルから巻き戻される定尺耐食性金属薄板の側端部間に重ね部を形成し、該重ね部をインダイレクト抵抗溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、この広幅耐食性金属薄板の先端を鋼管または鋼管杭の外周面に溶接して直巻きで巻き付け、一回巻きしてから巻き付け開始端と所定幅で重なる重なり部を形成し、この重なり部でインダイレクト抵抗溶接を行うとともにこの重なり部の端部を切断することを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
【０００８】
第二の発明は、並列配置した複数の定尺耐食性金属コイルから巻き戻される定尺耐食性金属薄板の側端部間に重ね部を形成し、該重ね部をインダイレクト抵抗溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、この広幅耐食性金属薄板の先端を被覆鋼管または被覆鋼管杭の外周面に固定して直巻きで巻き付け、一回巻きしてから巻き付け開始端と所定幅で重なる重なり部を形成し、この重なり部で裏当て金を当接したインダイレクト抵抗溶接を行うとともにこの重なり部の端部を切断することを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
【０００９】
第三の発明は、第二の発明において、広幅の耐食性金属薄板を巻き付ける前に、被覆鋼管または被覆鋼管杭の裏当て金の当接領域を決め、この領域の被膜を加熱して軟化させ、この軟化領域に裏当て金を当接し加圧して埋め込んでおき、広幅の耐食性金属薄板の先端をこの裏当て金に溶接して直巻きで巻き付けることを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
【００１０】
第四の発明は、第二または第三の発明において、広幅の耐食性金属薄板を被覆鋼管または被覆鋼管杭に巻き付ける際に、巻き付けられる該広幅耐食性金属薄板の両側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この軟化領域に該広幅耐食性金属薄板の両側端部を埋め込みながら直巻きで巻き付けることを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明においては、例えば海洋構造物の基礎として用いられ高耐食性が要求される被覆鋼管杭を回転させながら、その外周面に耐食性金属薄板を被覆する場合に、複数の定尺耐食性金属薄板を溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、鋼管または鋼管杭の外周面に直巻きで巻き付け、巻き付け開始端と巻き付け終端間の重なり部でインダイレクト抵抗溶接し、この重なり部の端部で切断することによって、鋼管または鋼管杭へ耐食性金属薄板を被覆するようにしたものである。
【００１２】
このような方法で、定尺の耐食性金属薄板から所定幅の広幅の耐食性金属薄板を容易にかつ精度よく得ながら、被覆鋼管杭の外周面に１回巻きプラスα（重ね部形成）の直巻きによって被覆することができ、巻き付け精度を確保して被覆を確実化し、被覆の歩留まり、生産性を向上させることができる。
【００１３】
また、本発明では、被覆鋼管または被覆鋼管杭の外周面に広幅の耐食性金属薄板を巻き付けた後の溶接を、インダイレクト抵抗溶接とし、裏当て金を用いているので、被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜が溶接熱により吐沸して絶縁不良を起こすことを防止でき、溶接性を損なうことなく広幅の耐食性金属薄板を被覆することが可能である。
【００１４】
本発明における耐食性金属薄板の被覆対象は、主として鋼管または鋼管杭であり、被覆を有していないもの、被覆を有するものでも、第一の発明〜第四の発明を使い分けることにより適用が可能である。
なお、本発明の技術思想は、断面形状が単純な棒（丸鋼）を被覆対象としても適用が可能である。
【００１５】
被覆鋼管または被覆鋼管杭を耐食性金属薄板の被覆対象とする第二の発明においては、インダイレクト抵抗溶接の際、被膜保護のため裏当て金を配置するが、この場合、裏当て金配置部は盛り上がりが大きく、この周辺部において被覆鋼管または被覆鋼管杭の外表面と耐食性金属薄板の内面間に大きな間隙を生じてしまい、煩雑な側端部密閉の対策が別途必要になる。
【００１６】
そこで、第三の発明では、裏当て金を配置する場合、極力前記の間隙を小さくして側端部密閉のための別途の対策を必要としないような配慮をしている。
すなわち、被覆鋼管または被覆鋼管杭に耐食性金属薄板を巻き付ける前に、耐食性金属薄板を巻き付けた場合に耐食性金属薄板の側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この被膜の軟化領域に裏当て金を加圧し埋め込み、裏当て金による段差を小さくしている。
【００１７】
また、第四の発明では、広幅の耐食性金属薄板を被覆鋼管または被覆鋼管杭に巻き付ける際に、巻き付けられる該広幅耐食性金属薄板の両側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この軟化領域に該広幅耐食性金属薄板の両側端部を埋め込みながら直巻きで巻き付けて、該広幅耐食性金属薄板の両側端部と被膜間の密着性を高め、密閉性を高めるようにしている。しかし、重なり部（溶接部）においては段差を生じ、間隙を生じるのは避けられないので、この間隙には必要に応じて樹脂、その他を充填して密閉性を確保することが好ましい。
【００１８】
以下本発明を図に基づいて詳細に説明する。
図１、図２の例は、鋼管を被覆対象として第一の発明を実施するためのものである。
図において、１は鋼管で、３個の回転ローラ２ａ，２ｂ，２ｃからなる回転装置２により回転可能である。
３〜６は鋼管１の長さ方向に並列配置された耐食性金属コイルで、この４つの耐食性金属コイルから定尺耐食性金属薄板３ｓ〜６ｓが同時的に巻き戻され隣接する耐食性金属薄板の側端部間に、インダイレクト抵抗溶接するための重ね部ｄｂが形成された状態でピンチローラー７により鋼管１側に搬送過程で、架台８に昇降装置を兼ねた加圧装置９を介して支持された３台のインダイレクト抵抗溶接機１０ａ，１０ｂ，１０ｃにより溶接され、広幅の耐食性金属薄板１１に形成される。
【００１９】
この広幅の耐食性金属薄板は支持ローラー１２を経て鋼管１の外周面に供給され、その先端は、ストッパーＳｔにより鋼管１の外周面の所定位置に停止させ、架台１３に昇降装置を兼ねた加圧装置１４を介して支持されたインダイレクト抵抗溶接機１５により加圧状態で鋼管１の外周面に溶接される。
【００２０】
このインダイレクト抵抗溶接機１５は、軌道１６上に載置され、鋼管１の長さ方向に移動自在であり、回動する電極１８，１９を間隔をあけ広幅耐食性金属薄板１１の重なり部ｔｂと非重なり部に位置し、重なり部を鋼管１の長さ方向に抵抗溶接することができる。
【００２１】
広幅耐食性金属薄板１１の先端を鋼管１の外周面に溶接した後、鋼管１を回転装置２により回転させることにより、広幅耐食性金属薄板１１を直巻きで鋼管１に巻き付け１回巻きした後、巻き付け開始端部と巻き付け終端部間に所定の重なり部ｔｂを形成したことを確認して、回転装置２による巻き付けを停止し、インダイレクト抵抗溶接機１５で重なり部ｔｂを鋼管１の長さ方向に溶接しながら、これに追従して移動する切断機１７により鋼管１の長さ方向に切断することにより、広幅耐食性金属薄板１１を鋼管１に被覆する。
【００２２】
重なり部ｔｂの形成の確認は、目視判断によってもよいし、例えば巻き付け角度計などの測定器（図示省略）を用い、この測定器で所定の巻き付け角度になったとき、回転装置２を停止させるようにしてもよい。
【００２３】
定尺の耐食性金属薄板３ｓ，４ｓ，５ｓ，６ｓをその幅方向に溶接して広幅耐食性金属薄板１１を形成するためのインダイレクト抵抗溶接機１０、および鋼管１に広幅耐食性金属薄板１１を巻き付けた後に巻き付け開始端部と巻き付け終端部間の重なり部ｔｂを溶接するために用いられるインダイレクト抵抗溶接機１５は、使用場所がことなるため、構造は一部異なっているが、原理的には同じものである。
【００２４】
ここでは、インダイレクト抵抗溶接機１５について図３により概念的に説明しておく。
インダイレクト抵抗溶接機１５は、図３に示すように、加圧装置１４ａを備えた溶接側ローラー電極１８と、加圧装置９ｂを備えた非溶接側（アース側）広幅ローラー電極１９とを備えており、溶接側ローラー電極１８は、鋼管１に対する広幅耐食性金属薄板１１の巻き付け開始端と巻き付け終端間に形成された重なり部ｔｂの上面に加圧・当接され、非溶接側（アース側）広幅ローラー電極１９は、溶接側ローラー電極１８から距離ｘ離れた広幅耐食性金属薄板１１の非重なり部に加圧・当接されている。
【００２５】
この２つのローラー電極は、電源２０を介して接続されており、各ローラー電極１８，１９と電源２０間の電源回路には、電気抵抗測定器２１ａ，２１ｂが配設されており、溶接中に各電極における電気抵抗を測定して、各電極における電気抵抗が所定領域に維持されるように、演算制御装置２２を介して電源を制御することができる。
【００２６】
また、各ローラー電極の加圧装置１４ａ，１４ｂには、加圧力測定器２４ａ，２４ｂが配設されており、溶接中に各電極における加圧力を測定して、各電極における加圧力が所定領域に維持されるように、演算制御装置２２を介して加圧装置１４ａ，１４ｂによる加圧力を制御することができる。
【００２７】
図中、Ｍはインダイレクト抵抗溶接機１５を移動する駆動装置で、広幅耐食性金属薄板１１の先端が鋼管１の巻き付け開始端に到達してストッパーＳｔで停止した時点および広幅耐食性金属薄板１１の巻き付けが終了して重なり部ｔｂが形成されたところで駆動し、インダイレクト抵抗溶接機１５を鋼管１の長さ方向に移動させ、この移動過程でインダイレクト抵抗溶接機１５により、重なり部ｔｂを溶接して広幅耐食性金属薄板１１を鋼管１に被覆・固定することができる。
【００２８】
インダイレクト抵抗溶接機１５で重なり部ｔｂを溶接した後、これに追従して移動する切断機（図２の１７・・ここでは図示省略）により巻き付け端部を鋼管１の長さ方向に切断する。この切断機は、演算制御装置２０を介してインダイレクト抵抗溶接機１５と連動して制御できるようにしているが、ここでは図示を省略する。
なお、鋼管１とその外周面に被覆した広幅耐食性金属薄板１１の側端間には樹脂、その他を介在させて水密性を確保することが有効である。
【００２９】
図４は、被覆鋼管杭１ｋを被覆対象として第二の発明を実施する場合の例であり、第一の発明とは被覆対象を被覆鋼管杭とし、この被覆鋼管杭に広幅の耐食性金属薄板１１を直巻きで巻き付け、インダイレクト抵抗溶接する場合に、被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃと広幅の耐食性金属薄板１１間に裏当て金２５を当接して、被膜１ｃが溶接熱により吐沸して絶縁不良が起こるのを防止して、十分な溶接性を確保するようにしている。
【００３０】
すなわち、この際、裏当て金２５は、被覆鋼管杭１ｋに広幅耐食性金属薄板１１を巻き付ける際に挟み込むようにしてもよいが、この例では、第三の発明を併用し、図５に示すように、広幅の耐食性金属薄板１１の巻き付け開始端と巻き付け終端部間の重なり部ｔｂが位置する被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃ領域に埋め込み、裏当て金２５の当接による段差を小さくして、ここに生じる間隙ａｏを極力小さくするようにしている。
【００３１】
裏当て金２５を被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃに埋め込む方法としては、図６に示すように、広幅の耐食性金属薄板１１を被覆鋼管杭１ｋに直巻きで巻き付ける前に、広幅の耐食性金属薄板１１の巻き付け開始端と巻き付け終端間の重なり部が形成される被覆鋼管杭１ｋの被膜領域Ａを、例えばバーナー２６で１００〜３００℃に加熱して被膜１ｃを軟化（溶融）させ、ここに裏当て金２５を当接して加圧ローラー２７で加圧・固定する方法が好ましい。
【００３２】
この場合、被覆鋼管杭１ｋの鋼管１に裏当て金２５をスポット溶接して強固に固定してもよい。このように裏当て金２５を被覆鋼管杭１ｋに強固に固定すれば、広幅耐食性金属薄板１１の先端を、この裏当て金２５に溶接して容易に固定することができる。
【００３３】
図７は、第二の発明または第三の発明において、第四の発明を適用する場合のものである。
この例では、広幅の耐食性金属薄板１１を被覆鋼管杭１ｋに巻き付ける際に、巻き付けられる広幅耐食性金属薄板１１の両側端部が位置する被覆鋼管杭１ｋの被膜領域Ｂａ，Ｂｂをバーナー２８ａ，２８ｂで１００〜３００℃に加熱して被膜１ｃを軟化させ、この軟化領域に広幅耐食性金属薄板１１の両側端部を埋め込みながら、直巻きで巻き付けることにより、被覆鋼管杭１ｋの被膜１ｃと、ここに巻き付けられた広幅の耐食性金属薄板１１の両側端間の密着性を高めるとともに、溶接部の段差による間隙ａｏ（図４，図５参照）を被膜１ｃによって遮蔽するようにしている。
なお、本発明を実施するための設備は、上記の例に限定されるものではない。例えば溶接装置の電極形状、当接・配置の位置、加圧装置、各種の測定および制御機構、ストッパー、それらの配置等については、被覆対象、被覆条件等に応じて変更されるものである。
また、耐食性金属としては、チタン、チタン合金、ステンレス、アルミニウム、亜鉛溶融メッキ鋼板、アルミニウム溶融メッキ鋼板などを用いることができる。
【００３４】
【実施例】
図１〜図７に示されるような本発明を実施する被覆装置例を選択的に用いて、耐食性金属薄板として、４つのチタンコイルから定尺チタン薄板３ｓ，４ｓ，５ｓ，６ｓを同時的に巻き戻し、隣接する定尺チタン薄板の側端部を重ねて溶接して広幅チタン薄板１１として、これをポリエチレン系樹脂被膜を有する鋼管杭１ｋのの外周面に直巻きで巻き付け被覆する実験を行った。実験条件と評価結果について以下に説明する。
実験条件
・鋼 管：ＪＩＳ Ａ ５５２５
材 質：ＳＫＫ４００
厚 み：１２ｍｍ
被 膜
材 質：ポリエチレン樹脂
厚 み：５ｍｍ
・定尺チタン薄板
材 質：ＪＩＳ Ｈ４６００の１種ＴＰ２７０Ｃ
板 幅：１２１９ｍｍ
厚 み：０．７ｍｍ
・広幅チタン薄板
板 幅：５０００ｍｍ
・インダイレクト溶接機（１０）
溶接電流：７９７０Ａ
加圧力 ：５００〜１０００ｋｇ
ローラー電極
溶接側
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：３ｍｍ
加圧力：１００〜３００ｋｇ／ｍｍ２
非溶接側（アース側）
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：１６ｍｍ
加圧力：４８０ｋｇ／ｍｍ２ 一定
・インダイレクト溶接機（１５）
溶接電流：１０５２０Ａ
加圧力 ：９０〜４８０ｋｇ／ｍｍ２
ローラー電極
溶接側
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：３ｍｍ
加圧力：１００〜３００ｋｇ／ｍｍ２
非溶接側（アース側）
径 ：１５０ｍｍ
接触幅：１６ｍｍ
加圧力：４８０ｋｇ／ｍｍ２ 一定
溶接速度：２５００ｍ／ｍｉｎ
裏当て金
材 質：ＪＩＳ Ｇ３１０１ ＳＳ４００
板 幅：１５０ｍｍ
厚 み：６ｍｍ
【００３５】
第一の発明、第二の発明、第三の発明、第四の発明の各発明について、それぞれ被覆実験を行い、得られた溶接部における強度、水密性被膜への影響状況等について検査を行った。その結果、第一の発明による場合には、十分な溶接強度を確保することができ、従来のスパイラル巻きによる場合に比して、被覆形成作業は極めて容易であり、被覆の歩留まり、生産性を向上することができた。
【００３６】
第二の発明による場合には、被覆鋼管杭の被膜の有機溶剤の吐沸に起因する絶縁不良の発生もなく、十分な溶接強度を確保することができ、第一の発明と同様、スパイラル巻きによる場合に比し、被覆形成作業は極めて容易であり、被覆の歩留まり、生産性を向上することができた。
【００３７】
第二の発明に第三の発明を併用した場合には、第二の発明の場合の効果に加え、溶接部の段差を小さくして段差に生じる間隙を小さくすることができ、この間隙遮蔽のための樹脂充填作業が軽微で、広幅チタン薄板と被覆鋼管杭の被膜との密着性を改善できた。
【００３８】
第二の発明または第三の発明に第四の発明を併用した場合には、第二の発明または第三の発明の効果に加え、溶接部の段差を被覆鋼管の被膜により遮蔽することができ、広幅チタン薄板と被覆鋼管杭の被膜との密着性を改善して、間隙遮蔽のための樹脂充填作業を省略し、被覆の生産性をさらに向上することができた。
【００３９】
【発明の効果】
本発明においては、複数の耐食性金属コイルから耐食性金属薄板を同時的に巻き戻し、隣接する耐食性金属薄板の側端部を重ねた状態で溶接して広幅の耐食性金属薄板とし、これを鋼管（杭）に１回プラスα（重ね部形成）の直巻きによって被覆することができ、巻き付け精度を確保して被覆を確実化し、被覆の歩留まり、生産性を向上させることができる。
【００４０】
また、被覆鋼管（杭）の外周面に広幅耐食性金属薄板を巻き付けた後の溶接を、インダイレクト抵抗溶接とし、裏当て金を用いているので、被覆鋼管（杭）外周面の被膜による介在物の影響がなく、溶接性を損なうことなく被覆することが可能である。
【００４１】
さらに、裏当て金を用いる場合において、裏当て金、広幅耐食性金属薄板の側端を被覆鋼管（杭）の被膜に埋め込むようにすることにより、広幅耐食性金属薄板の側端と被覆鋼管（杭）の被膜との密着性を改善し、溶接部の段差に生じる間隙に対する樹脂等の充填作業を軽微乃至省略することができ、被覆の生産性をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施する耐食性金属薄板の被覆設備の配置例を示す側面概念説明図。
【図２】図１の一部断面平面概念説明図。
【図３】本発明のにおける溶接部例と、この溶接部を得るためのインダイレクト抵抗溶接装置例を示す部分側面概念説明図。
【図４】本発明における他の溶接部例を示す部分側面概念説明図。
【図５】本発明における他の溶接部例を示す部分側面概念説明図。
【図６】（ａ）図は本発明における裏当て金の埋め込み方法例を示す部分側面概念説明図、（ｂ）図は（ａ）図の側断面概念説明図。
【図７】図４または図５における広幅耐食性金属薄板の側端の埋め込み方法例を示す部分側面概念説明図。
【図８】従来の鋼管杭へのチタン薄板の被覆例を示す立体概念説明図で、（ａ）図は鋼管杭へのＬ型鋼の取り付け状態を示し、（ｂ）図は鋼管杭への耐食性金属板の取り付け状態を示す。
【符号の説明】
１ 鋼管
１ｋ 被覆鋼管杭
１ｃ 被膜
２ 回転装置
２ａ，２ｂ，２ｃ 回転ローラー
３，４，５，６ 耐食性金属薄板コイル
３ｓ，４ｓ，５ｓ，６ｓ 定尺耐食性金属薄板
７ ピンチローラー
８ 架台
９，９ａ，９ｂ 加圧装置
１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃ インダイレクト抵抗溶接機
１１ 広幅耐食性金属薄板
１２ 支持ローラー
１３ 架台
１４ａ，１４ｂ 加圧装置
１５ インダイレクト抵抗溶接機
Ｍ 駆動装置
１６ 軌道
ｄｂ 重ね部
１７ 切断機
１８ 溶接側ローラー電極
１９ 非溶接側（広幅）ローラー電極
ｘ ローラー電極間距離
２０ 電源
２１ａ，２１ｂ 電気抵抗測定器
２２ 演算器
２４ａ，２４ｂ 加圧力測定器
Ｓｔ ストッパー
ｔｂ 重なり部
ａｏ 間隙
２５ 裏当て金
２６ バーナー
Ａ 加熱領域
２７ 加圧ローラー
２８ａ，２８ｂ バーナー
Ｂａ，Ｂｂ 加熱領域
ｓｐ 鋼管
ｔｂ 重なり部
ｓ Ｌ型鋼
Ｊｃ 樹脂
ｔｓ チタン板
ｂｎ チタン製ボルト・ナット
ｔｂ 重なり部
Claims (4)
- 並列配置した複数の定尺耐食性金属コイルから巻き戻される定尺耐食性金属薄板の側端部間に重ね部を形成し、該重ね部をインダイレクト抵抗溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、この広幅耐食性金属薄板の先端を鋼管または鋼管杭の外周面に固定して直巻きで巻き付け、一回巻きしてから巻き付け開始端と所定幅で重なる重なり部を形成し、この重なり部でインダイレクト抵抗溶接を行うとともにこの重なり部の端部を切断することを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
- 並列配置した複数の定尺耐食性金属コイルから巻き戻される定尺耐食性金属薄板の側端部間に重ね部を形成し、該重ね部をインダイレクト抵抗溶接して所定幅の広幅耐食性金属薄板としながら、この広幅耐食性金属薄板の先端を被覆鋼管または被覆鋼管杭の外周面に固定して直巻きで巻き付け、一回巻きしてから巻き付け開始端と所定幅で重なる重なり部を形成し、この重なり部で裏当て金を当接したインダイレクト抵抗溶接を行うとともにこの重なり部の端部を切断することを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
- 請求項２において、広幅の耐食性金属薄板を巻き付ける前に、被覆鋼管または被覆鋼管杭の裏当て金の当接領域を決め、この領域の被膜を加熱して軟化させ、この軟化領域に裏当て金を当接し加圧して埋め込んでおき、広幅の耐食性金属薄板の先端をこの裏当て金に溶接して直巻きで巻き付けることを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
- 請求項２または請求項３において、広幅の耐食性金属薄板を被覆鋼管または被覆鋼管杭に巻き付ける際に、巻き付けられる該広幅耐食性金属薄板の両側端部が位置する被覆鋼管または被覆鋼管杭の被膜領域を加熱して被膜を軟化させ、この軟化領域に該広幅耐食性金属薄板の両側端部を埋め込みながら直巻きで巻き付けることを特徴とする鋼管または鋼管杭への耐食性金属薄板の被覆方法。
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| JPH1058149A (ja) | 1998-03-03 |
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