JP4577648B2

JP4577648B2 - 金属被覆鋼管の製造方法

Info

Publication number: JP4577648B2
Application number: JP2005134817A
Authority: JP
Inventors: 政信岡本; 英昭幸; 隆之上村; 和博小川
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2005-05-06
Filing date: 2005-05-06
Publication date: 2010-11-10
Anticipated expiration: 2025-05-06
Also published as: JP2006312172A

Description

本発明は、鋼管にステンレスなどの耐食性金属を被覆した金属被覆鋼管の製造方法に係り、特に、港湾建設や河川改修に際して用いられる鋼管杭に適する防食性の金属被覆鋼管の製造方法に関する。

従来、港湾建設や河川改修に際して用いられる鋼管杭は、腐食環境が厳しい飛沫帯部を、ウレタンやポリエチレンで被覆したいわゆる重防食鋼管杭が用いられている。しかし、これらの鋼管杭と被覆材との接着面は経年劣化して被覆材の剥離が発生するため、防食鋼管杭としての耐久性に問題がある。そこで、防食鋼管杭の耐久性を改善するために、ステンレスやチタン等の耐食性金属の薄板を鋼管杭に被覆した金属被覆防食鋼管杭が提供されている。この金属被覆防食鋼管杭の製造方法としては、薄板状の耐食性金属を被覆金属板として鋼管杭に被覆し、この被覆金属板の端部を鋼管杭に溶接で固定する方法がある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１７４１４９号公報

しかしながら、一般的に薄板状の被覆金属板を鋼管に溶接する場合、次の間題がある。
（１）溶接時に被覆金属板に熱が蓄積されやすく、溶け落ちによる溶接不良が発生しやすい。
（２）上記（１）の溶け落ちを防止するためには、溶接部で被覆金属板と相手方の鋼管との密着性を確保し、被覆金属板の熱が速やかに相手方の鋼管に拡散させる必要がある。しかし、被覆金属板と鋼管との密着性を確保するためには特別な押さえ治具が必要となり、溶接作業が非常に困難となる。特に、被覆金属板を鋼管の周方向に溶接する場合、曲面上を溶接することになり、困難の度合いが大きい。
これらの問題に対処するために、上記特許文献１にはインダイレクトシーム溶接による被覆金属板の溶接方法が示されている。しかしながら、この場合、専用の装置が必要となり、他の溶接方法の適用が困難である。また、適切な加圧下で行なう必要があること、隙間腐食防止の観点から被覆金属板の端部の気密性を確保するためには、別途ＴＩＧ溶接等の処理が必要であること、など溶接作業が煩雑となる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、比較的容易に薄板状の被覆金属板を鋼管に被覆固定できる金属被覆鋼管の製造方法を提供することを目的とする

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、薄板状の被覆金属板を鋼管に被覆して金属被覆鋼管を製造する金属被覆鋼管の製造方法において、
前記被覆金属板の少なくとも一方の端部に予め該被覆金属板より厚い第１の帯鋼を取り付けることによって帯鋼付き被覆金属板を製造しておき、
この帯鋼付き被覆金属板を、その第１の帯鋼が前記鋼管の周方向に沿うようにして、前記鋼管に巻き付けて被覆し、前記第１の帯鋼の端部を前記鋼管に溶接することを特徴とする。

請求項１に記載の発明においては、被覆金属板の少なくとも一方の端部に、予め被覆金属板より厚い第１の帯鋼を溶接等で取り付ける。この段階では、被覆金属板は平板状であるため、第１の帯鋼の取り付けは容易に行なえる。この帯鋼付き被覆金属板を、その第１の帯鋼が前記鋼管の周方向に沿うようにして、前記鋼管に巻き付けて被覆し、前記第１の帯鋼の端部を前記鋼管に溶接することにより、金属被覆鋼管を製造する。鋼管に溶接されるのは第１の帯鋼の端部であり、その厚みは被覆金属板よりも厚いため、容易に溶接時の溶け落ちを防止できる。
一度、被覆金属板が端部で鋼管の周方向に固定されると、その後、鋼管の軸方向については、被覆金属板を直接重ねて直線上を溶接することになり、この溶接は比較的容易に可能である。
したがって、比較的容易に薄板状の被覆金属板を鋼管に被覆固定できる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の金属被覆鋼管の製造方法おいて、
前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管に巻き付ける際の、前記被覆金属板の鋼管への巻き始めとなる巻始め端部に、予め前記被覆金属板より厚い第２の帯鋼を取り付けておき、
この第２の帯鋼を前記鋼管に溶接固定して前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管に巻き付けた後、前記被覆金属板の鋼管への巻き終りとなる巻終り端部を、前記第２の帯鋼または前記被覆金属板に溶接固定することを特徴とする。

請求項２に記載の発明においては、被覆金属板の巻始め端部の第２の帯鋼を鋼管に溶接固定して前記帯鋼付き被覆金属板を鋼管に巻き付けた後、被覆金属板の巻終り端部を、第２の帯鋼または前記被覆金属板に溶接固定するので、帯鋼付き被覆金属板の管軸方向の重ね部を容易かつ確実に鋼管に固定できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の金属被覆鋼管の製造方法において、
前記被覆金属板の巻終り端部に予め該被覆金属板より厚い第３の帯鋼を取り付けておき、
前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管に巻き付けた後、前記第３の帯鋼を前記第２の帯鋼に重ねて溶接固定することを特徴とする。

請求項３に記載の発明においては、帯鋼付き被覆金属板を鋼管に巻き付けた後、第３の帯鋼を第２の帯鋼に重ねて溶接固定するので、帯鋼付き被覆金属板の管軸方向の重ね部をさらに容易かつ確実に鋼管に固定できる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれかに記載の金属被覆鋼管の製造方法において、
前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管の軸方向に複数溶接固定するに際し、
前記鋼管の軸方向に隣り合う被覆金属板のうち、一方の被覆金属板に取り付けられている第１帯鋼を、他方の被覆金属板に取り付けられている第１帯鋼に重ね合わせて溶接するか、または、他方の被覆金属板の前記第１帯鋼が取り付けられていない端部を前記一方の被覆金属板の端部またはこの端部に取り付けられている第１帯鋼に溶接することを特徴とする。

請求項４に記載の発明においては、帯鋼付き被覆金属板の鋼管軸方向への被覆長を伸ばす際に、鋼管軸方向に隣り合う、被覆金属板どうしを容易かつ確実に接合できる。
また、他方の被覆金属板の前記第１帯鋼が取り付けられていない端部を前記一方の被覆金属板の端部またはこの端部に取り付けられている第１帯鋼に溶接する場合、他方の被覆金属板の両端部のうち一方の端部には第１帯鋼を取り付けずにすむので、その分経済的である。
さらに、他方の被覆金属板の前記第１帯鋼が取り付けられていない端部を前記一方の被覆金属板の端部に取り付けられている第１帯鋼に溶接する場合、隣り合う被覆金属板がほぼ面一に配置され、段差が生じることがない。

本発明の金属被覆鋼管の製造方法によれば、鋼管に溶接されるのは帯鋼の端部であり、その厚みは被覆金属板よりも厚いため、容易に溶接時の溶け落ちを防止できる。したがって、比較的容易に薄板状の被覆金属板を鋼管に被覆固定できる。
また、製作時の溶接突起が外面に存在するスパイラル鋼管を用いて金属被覆防食鋼管を製造する場合、薄板状の被覆金属板の溶接取り付けが困難になるが、これに対しては、被覆金属板に取り付けられた帯鋼に対応する部位のスパイラル鋼管の外面上の突起を切削すれば、薄板状の被覆金属板を鋼管に被覆固定できる。
さらに、帯鋼付き被覆金属板の鋼管軸方向への被覆長を伸ばす際に、鋼管軸方向に隣り合う、被覆金属板どうしを容易かつ確実に接合できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る金属被覆鋼管の製造方法を説明するもので、金属被覆鋼管１を構成する鋼管２に帯鋼付き被覆金属板３を巻き付けている状態を示す概略斜視図、図２は鋼管２の端部を示す断面図である。

図１および図２に示すように、被覆金属板４の両端部には、予め該被覆金属板４より厚い第１の帯鋼５，５が取り付けられており、これによって、帯鋼付き被覆金属板３が製造されている。
前記被覆金属板４は、例えば厚さ０．４ｍｍのステンレスシートで形成されており、その両端部に、帯鋼５，５がＴＩＧ溶接によって取り付けられている。帯鋼５，５は、例えば厚さ１．０ｍｍである。
また、鋼管２は鋼管杭として使用されているものであり、外径が例えば１０００ｍｍとなっている。

そして、上記のような帯鋼付き被覆金属板３を、その第１の帯鋼５，５が鋼管２の周方向に沿うようにして、該鋼管２に巻き付けて被覆し、第１の帯鋼５，５の端部を鋼管２にＴＩＧ溶接して固定する。
なお、図１および図２において、符号６は、被覆金属板４の両端部に帯鋼５，５をＴＩＧ溶接した際の溶接ビード、符号７は帯鋼５，５の端部を鋼管２にＴＩＧ溶接した際の溶接ビードである。

上記のようにして、鋼管２に帯鋼付き被覆金属板３を被覆した後、図３（ａ），（ｂ）に示すように、帯鋼付き被覆金属板３の端部どうしを重ね合わせて、鋼管２の軸方向に沿って溶接固定する。その場合、被覆金属板４の鋼管２への巻き始めとなる巻始め端部４ａに、被覆金属板４の鋼管２への巻き終りとなる巻終り端部４ｂを重ね合わせて、ＴＩＧ溶接する。符号８はその際の溶接ビードである。

このような金属被覆鋼管の製造方法にあっては、被覆金属板４の両端部に、第１の帯鋼５，５を溶接等で取り付ける段階では、被覆金属板４は平板状であるため、第１の帯鋼５，５の取り付けは容易に行なえる。そしてこの帯鋼付き被覆金属板３を、鋼管２に巻き付けて被覆し、第１の帯鋼５，５の端部を鋼管２に溶接するが、鋼管２に溶接されるのは第１の帯鋼５，５の端部であり、その厚みは被覆金属板４よりも厚いため、容易に溶接時の溶け落ちを防止できる。そして、一度、被覆金属板４が端部で鋼管２の周方向に固定されると、その後、鋼管２の軸方向については、被覆金属板４を直接重ねて直線上を溶接することになり、この溶接は比較的容易に可能である。したがって、比較的容易に薄板状の被覆金属板４を鋼管２に被覆固定できる。

また、鋼管２に帯鋼付き被覆金属板３を被覆した後、帯鋼付き被覆金属板３の端部どうしを重ね合わせて、鋼管２の軸方向に沿って溶接固定するには、以下のようにして行ってもよい。
すなわち、まず、図４（ａ）に示すように、帯鋼付き被覆金属板３を鋼管２に巻き付ける際の、被覆金属板４の鋼管２への巻き始めとなる巻始め端部４ａに、予め被覆金属板４より厚い第２の帯鋼１０を取り付けておく。
そして、第２の帯鋼１０を鋼管２に溶接固定して、帯鋼付き被覆金属板３を鋼管２に巻き付けた後、被覆金属板４の鋼管２への巻き終りとなる巻終り端部４ｂを、第２の帯鋼１０に溶接固定する。または、図示は省略するが、前記巻終り端部４ｂを、第２の帯鋼１０の直近の被覆金属板４に溶接固定する。
このようにすれば、帯鋼付き被覆金属板３の管軸方向の重ね部を容易かつ確実に鋼管２に固定できる。

また、図４（ｂ）に示すように、被覆金属板４の巻始め端部４ａに取り付けられた第２の帯鋼１０に加えて、被覆金属板４の巻終り端部４ｂに予め該被覆金属板４より厚い第３の帯鋼１１を取り付けておき、帯鋼付き被覆金属板３を鋼管３に巻き付けた後、第３の帯鋼１１を前記第２の帯鋼１０に重ねて溶接固定する。
このようにすれば、帯鋼付き被覆金属板３の管軸方向の重ね部をさらに容易かつ確実に鋼管に固定できる。

さらに、金属被覆鋼管1において帯鋼付き被覆金属板３の鋼管軸方向への被覆長を伸ばす場合、以下のようにして行う。
すなわち、図５（ａ）に示すように、帯鋼付き被覆金属板３を鋼管２の軸方向に複数溶接固定するに際し、鋼管２の軸方向に隣り合う被覆金属板４，４のうち、一方（図において右方）の被覆金属板４に取り付けられている第１帯鋼５を、他方（図において左方）の既に鋼管２に溶接固定されている被覆金属板４に取り付けられている第１帯鋼５に重ね合わせて溶接する。
このようにすれば、帯鋼付き被覆金属板３の鋼管軸方向への被覆長を伸ばす際に、鋼管軸方向に隣り合う、被覆金属板４，４どうしを容易かつ確実に接合できる。
また、図５（ｂ）に示すように、帯鋼付き被覆金属板３を鋼管２の軸方向に複数溶接固定するに際し、他方（図において右方）の被覆金属板４の前記第１帯鋼５が取り付けられていない端部を一方（図において左方）の被覆金属板４の端部に取り付けられている第１帯鋼５に溶接する。
このようにすれば、他方の被覆金属板４の両端部のうち一方の端部には第１帯鋼５を取り付けずにすむので、その分経済的である。
また、隣り合う被覆金属板４，４がほぼ面一に配置され、段差が生じることがないので、仕上がりが良好となる。

さらに、図５（ｃ）に示すように、帯鋼付き被覆金属板４を鋼管２の軸方向に複数溶接固定するに際し、他方（図において右方）の被覆金属板４の前記第１帯鋼５が取り付けられていない端部を一方（図において左方）の被覆金属板４の端部に溶接する。
このようにすれば、他方の被覆金属板４の両端部のうち一方の端部には第１帯鋼５を取り付けずにすむので、その分経済的である。
また、表面に帯鋼５が露出しないので、この点において仕上がりが良好なものとなる。

また、上記図５（ｂ），（ｃ）に示すように、延長用の被覆金属板４は鋼管1に被覆される状態で鋼管２とある程度のクリアランス１２が生じるが、被覆金属板４の端部を被覆金属板４の帯鋼５または被覆金属板４へ直接溶接固定する場合でも、密着性を確保しやすくなり、被覆金属板４の一方の端部には帯鋼５を取り付けなくても溶接が容易になる。

本発明の実施の形態に係る金属被覆鋼管の製造方法を示すもので、被覆金属板を鋼管に巻き付けている状態を示す斜視図である。同、図１における、金属被覆鋼管の端部を示す断面図である。同、被覆金属板を鋼管の軸方向に溶接している状態を示すもので、（ａ）はその斜視図、（ｂ）はその断面図である。同、被覆金属板の重ね合わせ部の他の例を示す断面図である。同、被覆金属板の鋼管軸方向への被覆長を伸ばす場合を説明する断面図である。

符号の説明

１金属被覆鋼管
２鋼管
３帯鋼付き被覆金属板
４被覆金属板
４ａ巻始め端部
４ｂ巻き終り端部
５第１の帯鋼
１０第２の帯鋼
１１第３の帯鋼

Claims

薄板状の被覆金属板を鋼管に被覆して金属被覆鋼管を製造する金属被覆鋼管の製造方法において、
前記被覆金属板の少なくとも一方の端部に予め該被覆金属板より厚い第１の帯鋼を取り付けることによって帯鋼付き被覆金属板を製造しておき、
この帯鋼付き被覆金属板を、その第１の帯鋼が前記鋼管の周方向に沿うようにして、前記鋼管に巻き付けて被覆し、前記第１の帯鋼の端部を前記鋼管に溶接することを特徴とする金属被覆鋼管の製造方法。
請求項１に記載の金属被覆鋼管の製造方法おいて、
前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管に巻き付ける際の、前記被覆金属板の鋼管への巻き始めとなる巻始め端部に、予め前記被覆金属板より厚い第２の帯鋼を取り付けておき、
この第２の帯鋼を前記鋼管に溶接固定して前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管に巻き付けた後、前記被覆金属板の鋼管への巻き終りとなる巻終り端部を、前記第２の帯鋼または前記被覆金属板に溶接固定することを特徴とする金属被覆鋼管の製造方法。
請求項２に記載の金属被覆鋼管の製造方法において、
前記被覆金属板の巻終り端部に予め該被覆金属板より厚い第３の帯鋼を取り付けておき、
前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管に巻き付けた後、前記第３の帯鋼を前記第２の帯鋼に重ねて溶接固定することを特徴とする金属被覆鋼管の製造方法。
請求項１〜請求項３のいずれかに記載の金属被覆鋼管の製造方法において、
前記帯鋼付き被覆金属板を前記鋼管の軸方向に複数溶接固定するに際し、
前記鋼管の軸方向に隣り合う被覆金属板のうち、一方の被覆金属板に取り付けられている第１帯鋼を、他方の被覆金属板に取り付けられている第１帯鋼に重ね合わせて溶接するか、または、他方の被覆金属板の前記第１帯鋼が取り付けられていない端部を前記一方の被覆金属板の端部またはこの端部に取り付けられている第１帯鋼に溶接することを特徴とする金属被覆鋼管の製造方法。