JP6104648B2 - Flatness correction method - Google Patents
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Description
本発明は、径方向に隣接させる隣接管に対する継手が、鋼管の外周面に長手方向に沿って溶接されている鋼管矢板を対象として、前記鋼管矢板の端面の平面度を矯正する平面度矯正方法に関する。The present invention relates to a flatness correction method for correcting the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile, in which a joint to an adjacent pipe adjacent in the radial direction is welded to the outer peripheral surface of the steel pipe along the longitudinal direction. about the law.
従来、この種の鋼管矢板技術としては、例えば、鋼管の両側面にそれぞれ継手を備えた鋼管矢板の場合を例に挙げて説明すると、図18に示すように、継手3を鋼管1の外周面に溶接によって本固定してしまう前に、鋼管1の内空部において継手取付位置間に亘るリブ部20Aと、それに直交するリブ部20Bとからなる断面十字形状のリブ部材20を、溶接によって鋼管1の内周面に固定しておき、その後、継手3の全長を鋼管1に溶接で取り付けて本固定を行う方法があった(例えば、特許文献1参照)。
Conventionally, as this type of steel pipe sheet pile technology, for example, the case of a steel pipe sheet pile provided with joints on both side surfaces of the steel pipe will be described as an example. As shown in FIG. Before the main fixing by welding, a
従来から、鋼管の両側面に溶接によって継手を取り付けると、それに伴う鋼管矢板の熱収縮の影響の一つが、長さ方向の収縮歪みとして管端面に表れることが知られている。
具体的には、管端面における継手取り付き延長線上の近傍箇所が、他の部分よりも凹む傾向があり、その結果、管端面の平面度が悪くなる。
因みに、平面度とは、管端面に基準平板を当てた時の隙間の最大値をいい、大きい値であるほど、管端面の凹凸が激しく平面度が悪いことを表す。
そして、管端面での平面度が悪いことによる弊害は、別の鋼管を軸芯方向に継ぎ足す状態で配置して、両者を溶接する溶接継手を使用するような場合、接合面どうしの間隔にバラツキが大きくなることが挙げられ、鋼管どうしの接合不良の原因になる危険性があって好ましくない。また、鋼管どうしの接合部に機械式継手を使用するような場合には、正常に嵌合連結できなくなる危険性もある。
従って、従来の鋼管矢板技術は、上述のようにリブ部材を鋼管内周部に固定することで、継手溶接箇所に作用する管長方向の収縮力を、リブ部材を介して他の周部分に分散させ、大きな凹みが生じるのを防止し、管端面の平面度を小さくするものである。
しかし、このような従来の鋼管矢板技術によれば、リブ部材を鋼管の内周部に配置しながらの溶接作業を実施する必要があり、手間とコストがかかる問題点がある。
Conventionally, when joints are attached to both side surfaces of a steel pipe by welding, it is known that one of the effects of thermal contraction of the steel pipe sheet pile accompanying it appears on the pipe end face as shrinkage strain in the length direction.
Specifically, the vicinity of the joint attachment extension line on the pipe end surface tends to be recessed more than the other parts, and as a result, the flatness of the pipe end surface is deteriorated.
Incidentally, the flatness means the maximum value of the gap when the reference flat plate is applied to the tube end surface, and the larger the value, the more uneven the tube end surface and the lower the flatness.
And the adverse effect of poor flatness at the pipe end surface is that the distance between the joint surfaces is different when using another welded pipe that welds both steel pipes in the axial direction. There is an increase in variation, which is not preferable because there is a risk of causing a joint failure between steel pipes. In addition, when a mechanical joint is used at a joint between steel pipes, there is a risk that the fitting connection cannot be performed normally.
Therefore, in the conventional steel pipe sheet pile technology, the rib member is fixed to the inner peripheral portion of the steel pipe as described above, so that the contracting force in the pipe length direction acting on the joint welding location is distributed to other peripheral portions via the rib member. This prevents the formation of a large dent and reduces the flatness of the tube end face.
However, according to such a conventional steel pipe sheet pile technology, it is necessary to perform a welding operation while disposing the rib member on the inner peripheral portion of the steel pipe, and there is a problem that it takes time and cost.
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、手間とコストを抑えながら、鋼管矢板の端面の平面度を改善できる鋼管矢板技術を提供するところにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a steel pipe sheet pile technology capable of improving the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile while eliminating the above-mentioned problems and suppressing labor and cost.
本発明の第1の特徴構成は、鋼管の外周面に、隣接管との継手が長手方向に沿って溶接されている鋼管矢板を対象として、前記鋼管矢板の端面の平面度を矯正する平面度矯正方法であって、前記鋼管の全周の内、前記継手が設けられていない周範囲の少なくとも一部を加熱することで、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を起こさせて、前記鋼管矢板の端面の平面度を向上させるところにある。 1st characteristic structure of this invention is the flatness which corrects the flatness of the end surface of the said steel pipe sheet pile for the steel pipe sheet pile by which the joint with an adjacent pipe is welded along the longitudinal direction on the outer peripheral surface of a steel pipe. In the straightening method, the steel pipe is caused to shrink by heating at least a part of the entire circumference of the steel pipe where the joint is not provided, and the shrinkage of the material accompanying a temperature drop after heating is caused. It exists in improving the flatness of the end face of a sheet pile.
本発明の第1の特徴構成によれば、前記鋼管の全周の内、前記継手が設けられていない周範囲の少なくとも一部を加熱するから、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を、継手が設けられていない周範囲にも起こさせることができ、継手が設けられている周範囲と、継手が設けられていない周範囲との間での、端面凹みの落差を少なくでき、その結果、管端面の平面度を向上させることができる。
しかも、その作業そのものは、上述のとおり、鋼管の全周の内、継手が設けられていない周範囲の少なくとも一部を加熱するだけであるから、簡単に、且つ、迅速に平面度矯正を行うことができる。
更には、従来方法に比べて、鋼管の内空部にリブ部材等の余分な部材を配置する必要がないから、コストダウンを図ることが可能であると共に、鋼管の内空部に、例えば、骨材やコンクリート等を打設するような場合にも、その障害になる存在が無いから、スムースに作業を進めることができる。
また、鋼管の全周の内、継手が設けられている周範囲を加熱しないから、その部分における熱収縮を助長する虞が無く、継手が設けられていない周範囲の加熱によって生じる素材の収縮による顕著な効果によって管端面の平面度の向上を図ることができる。
更には、鋼管と継手との溶接箇所の加熱による品質低下を来す虞もない。
According to the first characteristic configuration of the present invention, the entire circumference of the steel pipe is heated at least a part of the circumferential range where the joint is not provided. It can also be caused to occur in the circumferential range where the joint is not provided, and the drop of the end surface dent between the circumferential range where the joint is provided and the circumferential range where the joint is not provided can be reduced. The flatness of the tube end face can be improved.
In addition, as described above, the work itself is only to heat at least a part of the circumferential range where the joint is not provided in the entire circumference of the steel pipe, so that the flatness is corrected easily and quickly. be able to.
Furthermore, compared with the conventional method, since it is not necessary to arrange an extra member such as a rib member in the inner space of the steel pipe, it is possible to reduce the cost, and in the inner space of the steel pipe, for example, Even when placing aggregate, concrete, or the like, there is no obstacle to the work, so the work can be carried out smoothly.
Moreover, since the circumferential range in which the joint is provided is not heated in the entire circumference of the steel pipe, there is no possibility of promoting thermal shrinkage in the portion, and due to the shrinkage of the material caused by heating in the circumferential range in which the joint is not provided. The flatness of the pipe end face can be improved by a remarkable effect.
Furthermore, there is no risk of quality deterioration due to heating of the welded portion between the steel pipe and the joint.
本発明の第2の特徴構成は、前記鋼管の加熱位置は、前記周範囲の内で、前記鋼管の長手方向での中央部より平面度矯正対象の鋼管端部側の範囲に設定するところにある。 According to a second characteristic configuration of the present invention, the heating position of the steel pipe is set in a range on the end of the steel pipe end to be flattened from the center in the longitudinal direction of the steel pipe within the circumferential range. is there.
鋼管の加熱による熱収縮の影響は、加熱位置の周囲に広がるに連れて減衰する傾向があるから、加熱位置は、鋼管の中央部よりは自由端部に近い方が、端部への影響が大きく表れる。
本発明の第2の特徴構成によれば、前記鋼管の加熱位置は、前記周範囲の内で、前記鋼管の長手方向での中央部より平面度矯正対象の鋼管端部側の範囲に設定するから、中央部を加熱するのに比べて、熱収縮の作用を端面矯正に大きく活かすことができ、管端面の平面度の向上を図り易くなる。
The effect of heat shrinkage due to heating of the steel pipe tends to attenuate as it spreads around the heating position, so the heating position is closer to the free end than the center of the steel pipe, and the influence on the end is less. It appears greatly.
According to the 2nd characteristic structure of this invention, the heating position of the said steel pipe is set to the range of the steel pipe end part side of flatness correction object from the center part in the longitudinal direction of the said steel pipe within the said circumferential range. Therefore, compared with heating the central portion, the effect of heat shrinkage can be greatly utilized for end face correction, and the flatness of the pipe end face can be easily improved.
本発明の第3の特徴構成は、前記鋼管の周方向での加熱位置は、前記継手から最も離れた周位置を基準位置とし、前記継手が、前記鋼管の周方向での複数箇所に設けられ、且つ、周方向に隣合う前記継手の溶接の入熱量が異なる場合は、両継手の溶接の入熱量に応じて、前記基準位置を入熱量の少ない前記継手側に補正するところにある。 According to a third characteristic configuration of the present invention, a heating position in the circumferential direction of the steel pipe is a circumferential position farthest from the joint, and the joint is provided at a plurality of locations in the circumferential direction of the steel pipe. And when the heat input of the welding of the said joint adjacent to the circumferential direction differs, it exists in the place which correct | amends the said reference position to the said joint side with little heat input according to the heat input of welding of both joints.
継手を溶接で鋼管に取り付けるに伴って発生する鋼管の管軸芯方向の収縮量は、溶接時の入熱量や溶着金属量が大きい程、大きくなる傾向を見出した。また、その収縮量(管軸芯方向の収縮量)の鋼管の周方向での分布は、継手を溶接した位置が最大となり、継手から最も離れた周位置が最小となる傾向を見出した。
従って、鋼管矢板の端面の平面度を向上させるためには、前記収縮量の最小(又は0)となる周範囲を、継手位置での前記収縮量に近付けるように収縮させることで叶えることができる。
本発明の第3の特徴構成によれば、継手から最も離れた周位置を加熱の基準位置とするから、前記収縮量の最小の周範囲を加熱収縮させることができ、鋼管矢板の端面の平面度を向上させることができる。これは、継手が一つのみ取り付けられている場合や、複数の継手が取り付けられていても、周方向に隣合う継手の溶接の入熱量が同様の場合に有効である。
また、周方向に隣合う継手の溶接の入熱量が異なる場合は、両継手の溶接の入熱量に応じて、加熱の基準位置を入熱量の少ない継手側に補正するから、その結果、前記収縮量の最小となる周範囲を加熱収縮させて、より効率よく、且つ、精度よく鋼管矢板の平面度の向上を図ることができる。
It has been found that the amount of shrinkage in the tube axis direction of the steel pipe that occurs when the joint is attached to the steel pipe by welding increases as the amount of heat input during welding or the amount of deposited metal increases. Further, the distribution of the shrinkage amount (shrinkage amount in the tube axis direction) in the circumferential direction of the steel pipe tended to be maximized at the position where the joint was welded and the circumferential position furthest away from the joint was minimized.
Therefore, in order to improve the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile, it can be realized by contracting the circumferential range that is the minimum (or 0) of the contraction amount so as to approach the contraction amount at the joint position. .
According to the third characteristic configuration of the present invention, since the circumferential position farthest from the joint is used as the heating reference position, the minimum circumferential range of the shrinkage can be heated and shrunk, and the plane of the end face of the steel pipe sheet pile The degree can be improved. This is effective when only one joint is attached, or even when a plurality of joints are attached, the amount of heat input from welding of joints adjacent in the circumferential direction is the same.
Also, if the heat input of the joints adjacent in the circumferential direction is different, the heating reference position is corrected to the joint side with the smaller heat input according to the heat input of the welds of both joints. The flatness of the steel pipe sheet pile can be improved more efficiently and accurately by heating and shrinking the circumferential range where the amount is minimum.
本発明の第4の特徴構成は、前記鋼管の加熱温度は、前記鋼管の素材の機械的性質が、加熱前後において変化しない範囲での上限側に設定するところにある。 A fourth characteristic configuration of the present invention is that the heating temperature of the steel pipe is set to an upper limit side in a range where the mechanical properties of the material of the steel pipe do not change before and after heating.
鋼管の加熱温度は、高ければ高い程、温度降下後の熱収縮が大きくなるから、管端面の平面度の向上を目差す上からは、高温加熱が好ましい。
一方、加熱温度が高すぎれば、鋼管素材の機械的性質が変化する危険性があり、鋼管矢板全体とした所定の物性が確保できなくなる虞がある。
本発明の第4の特徴構成によれば、機械的性質が変化しない範囲での上限温度で鋼管を加熱するから、鋼管矢板素材の所定の機械的性質を維持できながら、その範囲内で最大限の熱収縮を生じさせて、効率のよい平面度矯正を行うことができる。
The higher the heating temperature of the steel pipe, the higher the heat shrinkage after the temperature drop, so high temperature heating is preferable from the viewpoint of improving the flatness of the pipe end face.
On the other hand, if the heating temperature is too high, there is a risk that the mechanical properties of the steel pipe material will change, and it may be impossible to ensure the predetermined physical properties of the entire steel pipe sheet pile.
According to the fourth characteristic configuration of the present invention, since the steel pipe is heated at the upper limit temperature within the range where the mechanical properties do not change, the predetermined mechanical properties of the steel pipe sheet pile material can be maintained, but the maximum within the range. Thus, the flatness can be corrected efficiently.
鋼管の外周面に、隣接管との継手が長手方向に沿って溶接されている鋼管矢板であって、前記鋼管の全周の内、前記継手が設けられていない周範囲の少なくとも一部に、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を起こさせて、前記鋼管の端面の平面度を向上させている被加熱部が設けてある構成によれば、被加熱部がもたらす鋼管素材の収縮によって、鋼管の端面において、継手が設けられていない周範囲の鋼管長手方向での変位傾向を、継手が設けられている周範囲での変位傾向に合わせることができる。その結果、管端面の平面度が向上し、長手方向に連結する別の鋼管矢板との密着性が良くなり、鋼管矢板どうしの接続性能を良好に維持できる。
しかも、被加熱部の加熱作業そのものは、上述のとおり、鋼管の全周の内、継手が設けられていない周範囲の少なくとも一部を加熱するだけであるから、簡単に、且つ、迅速に平面度矯正を行うことができ、コストアップの抑制を図ることができる。
更には、従来方法に比べて、鋼管の内空部にリブ部材等の余分な部材を配置する必要がないから、コストダウンを図ることが可能であると共に、鋼管の内空部に、例えば、骨材やコンクリート等を打設するような場合にも、その障害になる存在が無いから、スムースに作業を進めることができる。
また、鋼管の全周の内、継手が設けられている周範囲を加熱しないから、その部分における熱収縮を助長する虞が無く、継手が設けられていない周範囲の加熱によって生じる素材の収縮による顕著な効果によって管端面の平面度の向上を図ることができる。
更には、鋼管と継手との溶接箇所の加熱による品質低下を来す虞もない。The outer peripheral surface of the steel pipe, a steel pipe sheet pile joint between adjacent pipes are welded along the longitudinal direction, of the entire periphery of the steel tube, at least a portion of the circumferential extent of the coupling is not provided , thereby causing shrinkage of the material due to the temperature drop after heating, according to the heated portion that the flatness is improved Oh Ru configuration provided in an end surface of the steel pipe, the steel pipe material heated portion results By contraction, the displacement tendency in the longitudinal direction of the steel pipe in the circumferential range where the joint is not provided on the end face of the steel pipe can be matched with the displacement tendency in the circumferential range where the joint is provided. As a result, the flatness of the pipe end face is improved, the adhesiveness with another steel pipe sheet pile connected in the longitudinal direction is improved, and the connection performance between the steel pipe sheet piles can be maintained well.
In addition, as described above, the heating operation itself of the heated portion only heats at least a part of the entire circumference of the steel pipe where no joint is provided. Degree correction can be performed, and the increase in cost can be suppressed.
Furthermore, compared with the conventional method, since it is not necessary to arrange an extra member such as a rib member in the inner space of the steel pipe, it is possible to reduce the cost, and in the inner space of the steel pipe, for example, Even when placing aggregate, concrete, or the like, there is no obstacle to the work, so the work can be carried out smoothly.
Moreover, since the circumferential range in which the joint is provided is not heated in the entire circumference of the steel pipe, there is no possibility of promoting thermal shrinkage in the portion, and due to the shrinkage of the material caused by heating in the circumferential range in which the joint is not provided. The flatness of the pipe end face can be improved by a remarkable effect.
Furthermore, there is no risk of quality deterioration due to heating of the welded portion between the steel pipe and the joint.
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the drawings, the parts indicated by the same reference numerals as those in the conventional example indicate the same or corresponding parts.
図1は、本発明の鋼管矢板技術の対象となる鋼管矢板Pの一実施品を示している。
鋼管矢板Pは、鋼管1の両端部に、管軸芯方向に連結する別の鋼管1との機械継手部材2をそれぞれ溶接によって取り付け、鋼管1の両側面のほぼ全長にわたって、並設させる別の鋼管矢板との矢板継手部材(継手に相当)3をそれぞれ溶接によって取り付けて構成してある。
FIG. 1 shows an embodiment of a steel pipe sheet pile P that is an object of the steel pipe sheet pile technology of the present invention.
The steel pipe sheet piles P are attached to both ends of the
そして、図には示さないが、矢板継手部材3どうしが嵌合するように鋼管矢板Pを設置対象部に順次建て込んで、横に連続した鋼管矢板群によって土留め壁や護岸等の仕切壁を構成することができる。また、深さ方向に関しては、凹型機械継手部材2Aと凸型機械継手部材2Bとを嵌合連結して複数の鋼管矢板Pを継ぎ足すことで、所定の長さ寸法を確保することができる。
And although not shown in a figure, the steel pipe sheet pile P is sequentially built in an installation object part so that the sheet
前記機械継手部材2は、図2に示すように、鋼管1の一端部(例えば、下端部)に設けられるリング状の凹型機械継手部材2Aと、鋼管1の他端部(例えば、上端部)に設けられて凹型機械式継手部材2Aと嵌合連結可能な構造をもつリング状の凸型機械継手部材2Bとがある。
As shown in FIG. 2, the mechanical
これら凹型機械継手部材2Aと凸型機械継手部材2Bとは、管径方向の内外に重なる状態で嵌合できるように構成してあり、互いの摺接面で対向する状態にそれぞれ周溝4,5が構成してある。これら両周溝4,5に亘って介在可能なキー部材6が設けてあり、このキー部材6を両周溝4,5に亘って位置させることで、凹型機械継手部材2Aと凸型機械継手部材2Bとの管軸芯方向への相対移動を規制するロック状態にすることができ、対応する鋼管1どうしを抜け止め状態に連結することができる。
The concave mechanical
このように、機械継手部材2どうしは、前記キー部材6が、両周溝4,5にわたって嵌合できるように比較的高い寸法精度を備えた仕上げに構成してある。
従って、鋼管1への前記矢板継手部材3の溶接によって熱収縮が生じると、機械継手部材2どうしの寸法精度も低下し、キー部材6を前記ロック状態に位置させることが不可能となる虞がある。
これを防止する意味から、管端面の平面度が低下しないように維持する必要がある。
Thus, the
Therefore, if thermal contraction occurs due to the welding of the sheet pile
In order to prevent this, it is necessary to maintain the flatness of the tube end face so as not to decrease.
前記矢板継手部材3は、本実施形態においては、図3に示すように、管軸芯方向視での断面形状が「C」字形状、又は、「T」字形状の鋼材で構成してあるものを、鋼管1の全周面の内、筒軸芯周りの中心角として基準点Kから90度の位置と、270度の位置とにそれぞれ溶接によって取り付けてあるものを例に挙げて説明している。図においては、基準点Kが、上に位置する状態を基準としている。但し、ここでいう基準点Kからの角度は、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2B側から凹型機械継手部材2A側に向かって、筒軸芯周りでの右周りの角度としている。
矢板継手部材3の取付位置や取付箇所数は、これに限るものではなく、鋼管矢板Pが使用される現場状況に応じて、例えば、90度の位置のみの場合や(図15(a)参照)、90度の位置と180度(又は360度)の位置の場合や(図15(b)参照)、90度の位置と180度の位置と270度の位置の場合(図15(c)参照)等、任意の位置と任意の取付箇所数に設定されることもある。また、取付位置の基準点Kからの中心角は、上述した90度や、180度や、270度等の90の倍数に限るものではなく、例えば、80度や、100度等、90の倍数以外の任意の角度の位置に設定してあってもよい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 3, the sheet pile
The attachment position and the number of attachment places of the sheet pile
〔第1実施形態〕
両端部に機械継手部材2を溶接によって取り付けた鋼管1の両側部(前記90度、270度の位置)に、前記矢板継手部材3をそれぞれ溶接によって取り付けると、熱が下がるに伴って鋼材の熱収縮が生じ、その影響が、鋼管矢板Pの端面の凹みとして表れる。
この計測例として、直径1000mm、肉厚12mm、長さ5000mmの鋼管矢板Pでの凸型機械継手部材2Bの端面2aで、図4に示すとおり、計測用の仮想基準平面Hから継手部材端面2aまでの離間寸法Sを割り出した。その値は、図5に示すとおりである。
また、矢板継手部材3は、二ヵ所とも断面形状が「C」字形状の鋼材を用いている。
この結果によれば、矢板継手部材3が取り付けられている周範囲、即ち、90度の位置と、270度の位置との近傍において、他の周範囲よりも凹みが大きく表れており、特に、270度の位置においては、最大値0.77mmが観測されている。前記仮想基準平面Hと継手部材端面2aとの離間寸法Sの最大値が平面度に相当するから、当該例においては、平面度Smaxは、0.77mmを示した。
[First Embodiment]
When the sheet pile
As an example of this measurement, the
Further, the sheet pile
According to this result, in the vicinity of the circumferential range to which the sheet pile
第1実施形態での鋼管矢板Pの端面の平面度を矯正する方法は、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2Bが固着されている方の端部(鋼管矢板の他端部他)において、図3、図4に示すように、鋼管1の全周の内、矢板継手部材3が設けられていない周範囲の少なくとも一部をガス炎によって加熱することで、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を起こさせて、鋼管矢板Pの他端部の端面の平面度を向上させる方法をとった。
詳しくは、鋼管矢板Pの他端部から821mmの位置において、鋼管1の全周面の内、前記基準点Kから0度の位置、及び、180度の位置をそれぞれ中心として196mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の加熱エリアEを設定し(図6参照)、700℃の温度で5分かけて加熱した。即ち、加熱エリアEの中心は、鋼管矢板Pの周方向において、二つの矢板継手部材3が取り付けられている位置間の中央部に設定されている。
更に詳しくは、196mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の加熱エリアEにおける加熱ポイントを、図6に示すように、等ピッチで3行5列の15ポイントに設定し、1列の3つのポイントを、合計1分かけて加熱し、順次、次の列に移動し、合計で5分の加熱を行った。
また、加熱温度の700℃に関しては、鋼管1の素材(例えば、SKY400や、SKY490等)としての機械的性質が、加熱前後において変化しない範囲での上限側に設定されており、また、鋼管1の加熱位置は、鋼管1の長手方向での中央部より鋼管端部側(鋼管矢板の他端部側)の範囲に設定されている。
The method of correcting the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile P according to the first embodiment is the end part (the other end part of the steel pipe sheet pile, etc.) to which the convex mechanical
Specifically, at a position of 821 mm from the other end of the steel pipe sheet pile P, a position of 196 mm (steel pipe length) centering on the position of 0 degrees and the position of 180 degrees from the reference point K in the entire peripheral surface of the
More specifically, the heating point in the heating area E of 196 mm (steel pipe length direction range) × 314 mm (steel pipe circumferential direction range) is set to 15 points in 3 rows and 5 columns at an equal pitch, as shown in FIG. The three points in one row were heated for a total of 1 minute, moved sequentially to the next row, and heated for a total of 5 minutes.
Moreover, regarding the heating temperature of 700 ° C., the mechanical properties as the material of the steel pipe 1 (for example, SKY400, SKY490, etc.) are set to the upper limit side in a range that does not change before and after heating. The heating position is set in the range of the steel pipe end side (the other end side of the steel pipe sheet pile) from the central part in the longitudinal direction of the
以上の平面度矯正方法を実施することで、鋼管矢板Pの端面の平面度は、図5に示すように、改善されている。
即ち、270度の位置に見られる前記離間寸法Sの最大値が、0.48mmという結果となり、平面度Smaxが、0.77mmから0.48mmに矯正されたことになる。
この矯正の結果、機械継手部材2どうしの嵌合、及び、キー部材6によるロック状態への切換が可能となり、鋼管矢板Pどうしの連結が可能となった。
By performing the flatness correction method described above, the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile P is improved as shown in FIG.
That is, the maximum value of the separation dimension S seen at a position of 270 degrees is 0.48 mm, and the flatness Smax is corrected from 0.77 mm to 0.48 mm.
As a result of this correction, the mechanical
〔第2実施形態〕
先に説明した第1実施形態と共通する事項に関しては、説明を割愛し、異なる事項を主に説明する。
この実施形態では、長さ12000mmの鋼管矢板を用いている。
また、矢板継手部材3は、二ヵ所とも断面形状が「C」字形状の鋼材を用いている。
矢板継手部材3の溶接が完了した時点では、第1実施形態と同様に、基準点Kから90度の位置と、270度の位置との近傍において、他の周範囲よりも端面での凹みが大きく表れている。
[Second Embodiment]
Descriptions that are common to the first embodiment described above are omitted, and different items are mainly described.
In this embodiment, a steel pipe sheet pile having a length of 12000 mm is used.
Further, the sheet pile
At the time when the welding of the sheet pile
鋼管矢板Pの端面の平面度矯正方法は、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2Bが固着されている方の端部(他端部)と、凹型機械継手部材2Aが固着されている方の端部(一端部)との両方において、図3、図4に示すように、鋼管1の全周の内、矢板継手部材3が設けられていない周範囲の少なくとも一部をガス炎によって加熱することで、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を起こさせて、鋼管矢板Pの両端部の端面の平面度を向上させる方法をとった。
詳しくは、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2B側では、端部から815mmの位置において、鋼管1の全周面の内、前記基準点Kから0度の位置、及び、180度の位置をそれぞれ中心として154mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の加熱エリアEを設定して(図9参照)、700℃の温度で5分かけて加熱した。
また、鋼管矢板Pの凹型機械継手部材2A側では、端部から759mmの位置において、鋼管1の全周面の内、前記基準点Kから0度の位置、及び、180度の位置をそれぞれ中心として157mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の加熱エリアEを設定して(図9参照)、700°Cの温度で5分かけて加熱した。
The method for correcting the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile P is the one in which the convex mechanical
Specifically, on the convex mechanical
Moreover, on the concave mechanical
以上の平面度矯正方法を実施することで、鋼管矢板Pの端面の平面度は、凸型機械継手部材2B側は図7、凹型機械継手部材2A側は図8に示すように、改善されている。
即ち、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2B側では、平面度Smaxが、1.05mmから0.65mmに矯正され、鋼管矢板Pの凹型機械継手部材2A側では、平面度Smaxが、1.02mmから0.65mmに矯正されている。
この矯正の結果、機械継手部材2どうしの嵌合、及び、キー部材6によるロック状態への切換が可能となり、鋼管矢板Pどうしの連結が可能となった。
By performing the above flatness correction method, the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile P is improved as shown in FIG. 7 on the convex mechanical
That is, on the convex mechanical
As a result of this correction, the mechanical
〔第3実施形態〕
先に説明した第1実施形態と共通する事項に関しては、説明を割愛し、異なる事項を主に説明する。
この実施形態では、長さ12000mmの鋼管矢板を用いている。
また、矢板継手部材3は、二ヵ所の内の一方は、断面形状が「C」字形状の鋼材で、他方は、断面形状が「T」字形状の鋼材を用いている。
矢板継手部材3の溶接が完了した時点では、第1実施形態と同様に、基準点Kから90度の位置と、270度の位置との近傍において、他の周範囲よりも端面の凹みが大きく表れている。
[Third Embodiment]
Descriptions that are common to the first embodiment described above are omitted, and different items are mainly described.
In this embodiment, a steel pipe sheet pile having a length of 12000 mm is used.
Moreover, the sheet pile
At the time when the welding of the sheet pile
鋼管矢板Pの端面の平面度矯正方法は、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2Bが固着されている方の端部(他端部)と、凹型機械継手部材2Aが固着されている方の端部(一端部)との両方において、図3、図4に示すように、鋼管1の全周の内、矢板継手部材3が設けられていない周範囲の少なくとも一部をガス炎によって加熱することで、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を起こさせて、鋼管矢板Pの両端部の端面の平面度を向上させる方法をとった。但し、鋼管矢板Pの凹型機械継手部材2A側に関しては、鋼管矢板Pの長手方向に間隔をあけた二ヵ所に加熱エリアを設定している。
詳しくは、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2B側は、端部から715mmの位置において、鋼管1の全周面の内、前記基準点Kから0度の位置、及び、180度の位置をそれぞれ中心として190mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の加熱エリアEを設定して(図12参照)、700℃の温度で5分かけて加熱した。
また、鋼管矢板Pの凹型機械継手部材2A側は、端部から715mmの位置と、端部から1630mmの位置において、鋼管1の全周面の内、前記基準点Kから0度の位置、及び、180度の位置をそれぞれ中心として加熱エリアEを設定して(図12参照)、700°Cの温度で5分かけて加熱した。端部に近い加熱エリアEは190mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の範囲が設定され、端部から遠い加熱エリアEは180mm(鋼管長さ方向範囲)×314mm(鋼管周方向範囲)の範囲が設定されている。
また、各加熱エリアEの加熱順は、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2B側の加熱エリアEから、鋼管矢板Pの凹型機械継手部材2A側の端部に近い加熱エリアE、端部から遠い加熱エリアEの順で実施された。
The method for correcting the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile P is the one in which the convex mechanical
Specifically, the convex mechanical
Further, the concave mechanical
Moreover, the heating order of each heating area E starts from the heating area E on the convex mechanical
以上の平面度矯正方法を実施することで、鋼管矢板Pの端面の平面度は、図10、図11に示すように、改善されている。
即ち、三ヵ所の加熱エリアEでの加熱後において、鋼管矢板Pの凸型機械継手部材2B側では、平面度Smaxが、1.22mmから0.79mmに矯正され、鋼管矢板Pの凹型機械継手部材2A側では、平面度Smaxが、1.09mmから0.68mmに矯正されている。
尚、図には、凸型機械継手部材2B側の加熱エリアEと、凹型機械継手部材2A側の端部に近い方の加熱エリアEとの両端二ヵ所のみでの加熱が終了した時点での平面度に関しても記載している。この時点での平面度Smaxは、凸型機械継手部材2B側においては、0.81mmを示し、凹型機械継手部材2A側においては、0.76mmを示している。
この結果によれば、凹型機械継手部材2A側の端部から遠い加熱エリアEにおける加熱の効果が、凸型機械継手部材2B側においても反映されていることが解る。
これらの矯正の結果、機械継手部材2どうしの嵌合、及び、キー部材6によるロック状態への切換が可能となり、鋼管矢板Pどうしの連結が可能となった。
By implementing the above flatness correction method, the flatness of the end surface of the steel pipe sheet pile P is improved as shown in FIGS.
That is, after heating in the three heating areas E, the flatness Smax is corrected from 1.22 mm to 0.79 mm on the convex mechanical
In the drawing, the heating at the two ends of the heating area E on the convex mechanical
According to this result, it is understood that the heating effect in the heating area E far from the end on the concave mechanical
As a result of these corrections, the mechanical
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
[Another embodiment]
Other embodiments will be described below.
〈1〉 鋼管矢板Pは、先の実施形態で説明した寸法や形状に限るものではなく、公知の鋼管矢板の全般がその対象となる。
例えば、両端部に機械継手部材2を設けた鋼管矢板Pに限るものではなく、例えば、機械継手部材2を設けずに鋼管1の端部をそのまま溶接継手として使用できる構成であってもよい。
また、矢板継手部材3は、例えば、図13に示すように、断面形状が「C」字形状の鋼材や(図13(a)、図13(b)参照)、断面形状が「T」字形状の鋼材や(図13(b)、図13(c)参照)、断面形状が「L」字形状の2つの鋼材を使用するものや(図13(c)参照)、それらの組合せによる構成であってもよい。
但し、矢板継手部材3の形状が異なるに伴って、鋼管1との溶接に使用する溶接量に差が生じるから、溶接部への入熱量にも差が生じる。「C」字形状の継手部材が、もっとも入熱量が大きく、次が「L」字形状の継手部材となり、「T」字形状の継手部材がこれらの中では最小の入熱量となる。
その結果、熱収縮量にも差が生まれるから、平面度の低下の度合も異なる虞があり、平面度矯正を実施する上では、これらの条件差を考慮して対処する必要がある。
特に、図14に示すように、一本の鋼管矢板Pに、形状の異なる矢板継手部材3を混在させる場合、加熱エリアEを設定する上で、鋼管1の周方向での中心位置(基準位置に相当)を、入熱量の少ない矢板継手部材3側に寄せることが好ましい。これは、矢板継手部材3を取り付けた位置での鋼管矢板Pの収縮量(管軸芯方向)は、入熱量が大きい程、収縮量も大きくなることに起因している。
即ち、加熱によって平面度の矯正を図る上で、より効率よく行うためには、端面の管軸芯方向の突出量が大きいエリア(収縮量の少ないエリア)を中心として加熱収縮させることが重要であるから、そのエリアを加熱エリアEとして設定することが好ましい。従って、図14に示すような、入熱量の異なる二つの矢板継手部材3が固着された鋼管矢板Pにおいては、両矢板継手部材3間の中央位置(継手から最も離れた周位置に相当)より、入熱量の少ない矢板継手部材3が取り付けられた側に寄った箇所に収縮量の少ないエリアが分布するから、そのエリアを加熱エリアEとして設定することが好ましいことになる。
また、入熱量の差に応じた位置の微調整を行うことも好ましい。
<1> The steel pipe sheet pile P is not limited to the dimensions and shapes described in the previous embodiment, and general steel pipe sheet piles are targeted.
For example, it is not restricted to the steel pipe sheet pile P which provided the
Further, as shown in FIG. 13, the sheet pile
However, as the shape of the sheet pile
As a result, there is a difference in the amount of heat shrinkage, and there is a possibility that the degree of decrease in flatness may be different, and in implementing flatness correction, it is necessary to deal with these difference in conditions.
In particular, as shown in FIG. 14, when the sheet pile
That is, in order to correct the flatness by heating, in order to perform more efficiently, it is important to heat-shrink around an area where the protruding amount of the end surface in the tube axis direction is large (an area where the shrinkage is small). Therefore, it is preferable to set the area as the heating area E. Therefore, in the steel pipe sheet pile P to which the two sheet pile
It is also preferable to finely adjust the position according to the difference in heat input.
〈2〉 また、鋼管矢板Pにおける矢板継手部材3の取付位置や取付箇所数も、任意に変更することができる。
図15に、矢板継手部材3の位置と、加熱エリアEとの関係を例示している。
<2> Moreover, the attachment position and the number of attachment locations of the sheet pile
FIG. 15 illustrates the relationship between the position of the sheet pile
〈3〉 鋼管矢板Pの端面平面度矯正の為の加熱エリアEの設定は、先の実施形態で説明した鋼管矢板Pの他端部側のみに限るものではなく、例えば、両端部側共、実施するものであってもよい。
更には、加熱エリアEは、鋼管1の外周面に設定することに限らず、鋼管1の内周面に設定するものであってもよい。
また、加熱エリアEの寸法設定、先の実施形態で説明したものに限定されるものではない。
加熱エリアEの形状は、先の実施形態で説明した管周方向に細長形状のものに限らず、例えば、図16(a)に示すように、管軸芯方向に沿って細長形状であったり、図16(b)に示すように、管端部側ほど管周方向の寸法が大きな形状であってもよい。
また、鋼管1がスパイラル鋼管で構成してある場合は、図16(c)に示すように、スパイラル状の溶接線に沿った細長形状を設定してもよい。
また、図17(a)に示すように、対角線方向が管軸芯方向に交差する矩形形状の加熱エリアEであってもよい。
また、加熱エリアEは、管周方向に複数箇所設けたり、図17(b)に示すように、管軸芯方向に複数箇所設けるものであってもよい。
要するに、鋼管1の全周の内、矢板継手部材3が設けられていない周範囲の少なくとも一部を加熱するものであればよい。
〈4〉 加熱エリアEについては、次のような数値限定を設定することができる。
鋼管矢板Pの端面から加熱エリアEまでの範囲は、加熱による平面度矯正への貢献度が期待できる値として、鋼管1の外径の3倍以内の数値が挙げられる。また、より好ましくは鋼管1の外径の2倍以内の数値が挙げられる。一方、加熱による歪みの悪影響が出ない値として鋼管矢板Pの端面から30mm以上の数値が挙げられる。また、より好ましくは、150mm以上の数値が挙げられる。
管周方向の長さは、加熱による平面度矯正への貢献度が期待できる値として、管軸芯周りの中心角で20度以上の数値が挙げられる。また、より好ましくは中心角で30度以上の数値が挙げられる。一方、矢板継手部材3に熱変形を与えない値として、管軸芯周りの中心角で85度以下の数値が挙げられる。また、より好ましくは中心角で80度以下の数値が挙げられる。
管軸芯方向の長さは、加熱による平面度矯正への貢献度が期待できる値として、80mm以上の数値が挙げられる。また、より好ましくは100mm以上の数値が挙げられる。一方、良好な加熱作業性を確保できる値として、500mm以下の数値が挙げられる。また、より好ましくは300mm以下の数値が挙げられる。
加熱エリアEの面積は、加熱による平面度矯正への貢献度が期待できる値として、5000mm2以上の数値が挙げられる。また、より好ましくは25000mm2以上の数値が挙げられる。一方、良好な加熱作業性を確保できる値として、3000000mm2以下の数値が挙げられる。また、より好ましくは2500000mm2以下の数値が挙げられる。
<3> The setting of the heating area E for correcting the end face flatness of the steel pipe sheet pile P is not limited to the other end side of the steel pipe sheet pile P described in the previous embodiment. It may be implemented.
Furthermore, the heating area E is not limited to being set on the outer peripheral surface of the
Moreover, it is not limited to the dimension setting of the heating area E and what was demonstrated by previous embodiment.
The shape of the heating area E is not limited to the shape elongated in the pipe circumferential direction described in the previous embodiment, and for example, as shown in FIG. As shown in FIG. 16 (b), the pipe end may be larger in the pipe circumferential direction.
Moreover, when the
Moreover, as shown to Fig.17 (a), the rectangular heating area E in which a diagonal direction cross | intersects a pipe axis direction may be sufficient.
Moreover, the heating area E may be provided in a plurality of locations in the tube circumferential direction, or may be provided in a plurality of locations in the tube axis direction as shown in FIG.
In short, what is necessary is just to heat at least a part of the circumferential range in which the sheet pile
<4> For the heating area E, the following numerical limits can be set.
In the range from the end face of the steel pipe sheet pile P to the heating area E, a value within 3 times the outer diameter of the
As for the length in the tube circumferential direction, a value that can be expected to contribute to flatness correction by heating is a numerical value of 20 degrees or more in the central angle around the tube axis. More preferably, a numerical value of 30 degrees or more in the central angle is mentioned. On the other hand, as a value which does not give thermal deformation to the sheet pile
As for the length in the tube axis direction, a value that can be expected to contribute to flatness correction by heating is a numerical value of 80 mm or more. More preferably, the numerical value is 100 mm or more. On the other hand, a numerical value of 500 mm or less can be cited as a value that can ensure good heating workability. More preferably, the numerical value is 300 mm or less.
As the area of the heating area E, a value that can be expected to contribute to flatness correction by heating is a numerical value of 5000
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。 In addition, as mentioned above, although the code | symbol was written in order to make contrast with drawing convenient, this invention is not limited to the structure of an accompanying drawing by this entry. In addition, it goes without saying that the present invention can be carried out in various modes without departing from the gist of the present invention.
1 鋼管
3 矢板継手部材(継手に相当)
P 鋼管矢板
1
P Steel pipe sheet pile
Claims (4)
前記鋼管の全周の内、前記継手が設けられていない周範囲の少なくとも一部を加熱することで、加熱後の温度低下に伴う素材の収縮を起こさせて、前記鋼管矢板の端面の平面度を向上させる平面度矯正方法。A flatness correction method for correcting the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile for a steel pipe sheet pile in which a joint with an adjacent pipe is welded along the longitudinal direction on the outer peripheral surface of the steel pipe,
Heating at least a part of the circumferential range where the joint is not provided in the entire circumference of the steel pipe causes the material to shrink due to a temperature drop after heating, and the flatness of the end face of the steel pipe sheet pile To improve flatness.
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