JP6415283B2 - Steel pipe connection structure and method for forming the same - Google Patents
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Description
本発明は、比較的肉厚の厚い2以上の鋼管同士が繋がれてなる鋼管接続構造体と、鋼管建込み孔の内部でこの鋼管接続構造体を形成する鋼管接続構造体の形成方法に関するものである。 The present invention relates to a steel pipe connection structure in which two or more steel pipes having a relatively large thickness are connected to each other, and a method for forming a steel pipe connection structure that forms the steel pipe connection structure inside a steel pipe installation hole. It is.
構造物の基礎や土止め等に鋼管を使用するに際し、使用する鋼管が規定長以上の長さを有する場合や、施工現場の制約等から比較的短尺な鋼管を建込み孔に建て込む等の環境下においては、2以上の鋼管を現場で繋ぎながら建込み孔に建て込む施工がおこなわれる。 When using a steel pipe for the foundation or earth retaining of a structure, such as when the steel pipe to be used has a length exceeding the specified length, or because a construction of a relatively short steel pipe in a construction hole due to restrictions at the construction site, etc. Under the environment, construction is performed in which two or more steel pipes are built in the erection hole while being connected on site.
使用鋼管の径が1000mm程度かそれ以上の規模になると、その肉厚も自ずと厚くなり、30mm以上の肉厚の鋼管や、さらに40mm以上の肉厚の鋼管が使用される場合も往々にしてある。 When the diameter of the steel pipe used is about 1000 mm or more, the wall thickness naturally increases, and a steel pipe with a thickness of 30 mm or more, or a steel pipe with a thickness of 40 mm or more is often used. .
上記鋼管同士の接続は一般にセルフシールドアーク溶接等の現場円周溶接にておこなわれるが、肉厚が30mm以上の鋼管同士を現場溶接する場合は、溶接に膨大な時間を要することに加えて、溶接作業の可否が天候に少なからず影響を受けること、さらには熟練した技能を有する溶接工が必要になる。たとえば、工事に時間的な制約が多い鉄道工事などにおいては、膨大な時間を要する溶接作業が工期の長期化の要因の一つとなり得る。 The connection between the above steel pipes is generally done by on-site circumferential welding such as self-shielded arc welding, but when welding steel pipes with a wall thickness of 30 mm or more, in addition to requiring a huge amount of time for welding, Whether or not the welding operation is possible is affected by the weather, and a welder having skilled skills is required. For example, in railway construction where there are many time restrictions on the construction, welding work that requires an enormous amount of time can be one of the factors for extending the construction period.
そこで、現場溶接にて比較的肉厚の厚い鋼管同士を接続する方法に代えて、多様な形態が存在する機械式継手を用いて鋼管同士を接続することにより、工期の短縮を図ることが可能になる。 Therefore, it is possible to shorten the work period by connecting the steel pipes using mechanical joints that have various forms instead of connecting the steel pipes with relatively thick walls by field welding. become.
この機械式継手には、鋼管の継手端部にねじ切りを設けておき、双方の端部同士をねじ込んで接続する形態や、接続される双方の鋼管の端部にせん断キー(伝達キー)が貫挿される溝を設けておき、双方の溝に伝達キーを挿通して鋼管同士を繋ぐピン継手構造の形態などがある。この後者の継手構造はラクニカンジョイント(登録商標)と称され、これに関する公開技術も特許文献1,2等にその開示がある。
In this mechanical joint, a threaded end is provided at the joint end of the steel pipe, and both ends are screwed together and a shear key (transmission key) is inserted through the ends of both steel pipes to be connected. There is a form of a pin joint structure in which a groove to be inserted is provided and a transmission key is inserted into both grooves to connect steel pipes. This latter joint structure is referred to as a lacnican joint (registered trademark), and disclosed techniques relating to this are disclosed in
ところで、鋼管の肉厚が30mmを超える場合に、肉厚が30mmを超える機械式継手が現在一般に市販されていないのが現状である。 By the way, when the thickness of the steel pipe exceeds 30 mm, there is currently no commercially available mechanical joint with a wall thickness exceeding 30 mm.
たとえば、30mmの肉厚の鋼管同士を機械式継手で接続する場合は市販の機械式継手にて対応が可能であるものの、40mm程度の肉厚の鋼管同士を機械式継手で接続する場合、継手部の肉厚は30mm程度に留まることから、鋼管一般部と継手部で10mm程度かそれ以上の厚みの相違が生じてしまい、継手部が構造弱部になることは必至である。 For example, when connecting steel pipes with a thickness of 30 mm with mechanical joints, it is possible to use commercially available mechanical joints, but when connecting steel pipes with a thickness of about 40 mm with mechanical joints, Since the thickness of the part remains at about 30 mm, the difference in thickness of about 10 mm or more occurs between the general steel pipe part and the joint part, and it is inevitable that the joint part becomes a weak structural part.
したがって、従来は30mmを超える鋼管同士の接続は結局のところ現場溶接に頼らざるを得ないこととなり、上記する工期の長期化を許容せざるを得なかった。 Therefore, in the past, connection between steel pipes exceeding 30 mm has to be relied upon on-site welding, and the above-mentioned construction period has to be allowed to be extended.
本発明は上記する問題に鑑みてなされたものであり、肉厚の厚い鋼管同士を繋ぐに当たり、機械式継手を使用することで工程短縮を図りながら、継手部が構造弱部にならない鋼管接続構造体とその形成方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the problems described above, and when connecting thick steel pipes, a steel pipe connection structure in which the joint portion does not become a structural weak part while shortening the process by using a mechanical joint. It aims to provide a body and its formation method.
前記目的を達成すべく、本発明による鋼管接続構造体は、他方の鋼管に接続される鋼管の継手側端部に機械式継手部が備えてある2以上の鋼管が、機械式継手部同士で接続されて1以上の鋼管接続部が形成されており、鋼管と機械式継手部は溶接にて接合された溶接部を有し、溶接部における鋼管と機械式継手部の内径は同様であり、鋼管より機械式継手部の肉厚が薄くなっており、鋼管接続部の外側を覆うように2以上の分割管が配設され、2以上の分割管がそれらの輪郭に沿って鋼管及び鋼管接続部と溶接接合されて鋼管補強体が形成されており、鋼管補強体の外径が鋼管の外径と同程度となるように鋼管接続部と鋼管補強体の間に双方を接続する内部接続体が形成されており、内部接続体によって鋼管接続部と鋼管補強体が一体化されて構成されているものである。 In order to achieve the above object, the steel pipe connection structure according to the present invention includes two or more steel pipes having a mechanical joint provided at a joint side end of a steel pipe connected to the other steel pipe. 1 or more steel pipe connection parts are formed, the steel pipe and the mechanical joint part have a welded part joined by welding, and the inner diameter of the steel pipe and the mechanical joint part in the welded part is the same, The thickness of the mechanical joint is thinner than the steel pipe, and two or more divided pipes are arranged to cover the outside of the steel pipe connecting part, and the two or more divided pipes are connected to the steel pipe and the steel pipe along their contours. A steel pipe reinforcement body is formed by welding to the joint, and the internal connection body connects both the steel pipe connection section and the steel pipe reinforcement body so that the outer diameter of the steel pipe reinforcement body is approximately the same as the outer diameter of the steel pipe The steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement are integrated by the internal connection body. Those that are configured.
本発明の鋼管接続構造体は、2以上の鋼管が各々の機械式継手部同士で接続されて形成された鋼管接続部に対し、その外側に2以上の分割管が溶接接合されてなる鋼管補強体が形成されていることに加えて、鋼管接続部と鋼管補強体同士がそれらの間の内部接続体で接続されることにより、鋼管接続部と鋼管補強体の一体化が図られ、鋼管接続部が構造弱部になることが効果的に解消された鋼管接続構造体である。 The steel pipe connection structure of the present invention is a steel pipe reinforcement in which two or more divided pipes are welded and joined to the outside of a steel pipe connection part formed by connecting two or more steel pipes between respective mechanical joint parts. In addition to the formation of the body, the steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement body are connected to each other by the internal connection body between them, so that the steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement body are integrated, and the steel pipe connection is achieved. This is a steel pipe connection structure in which the part is effectively a structural weak part.
鋼管接続部を鋼管補強体で補強することより、本発明の鋼管接続構造体の構成要素である鋼管は比較的肉厚の厚い鋼管が主たる対象であり、肉厚が30mm以上の鋼管が挙げられる。尤も、肉厚が30mm未満の比較的肉厚の薄い鋼管を対象外とするものではない。 By reinforcing the steel pipe connecting portion with a steel pipe reinforcing body, the steel pipe that is a constituent element of the steel pipe connecting structure of the present invention is mainly a steel pipe having a relatively large thickness, and includes a steel pipe having a thickness of 30 mm or more. . However, this does not exclude steel pipes with a relatively thin wall thickness of less than 30 mm.
また、「機械式継手」には、溶接継手以外の多様な形態が包含されるものであり、双方の鋼管の端部にねじ切りが設けてあり、一方の端部に他方の端部をねじ込んで接続する形態や、双方の鋼管の端部の溝を位置決めし、伝達キーを双方の溝に挿通して鋼管同士を繋ぐピン継手構造の形態などが挙げられる。 In addition, the “mechanical joint” includes various forms other than a welded joint. Both ends of the steel pipe are threaded, and the other end is screwed into one end. Examples include a form of connection and a form of a pin joint structure in which the grooves at the ends of both steel pipes are positioned and the transmission key is inserted into both the grooves to connect the steel pipes.
たとえば、鋼管の端部に上記する機械式継手が工場溶接等にて接続され、機械式継手を備えた鋼管が現場搬送され、施工ヤードや重機で吊られた状態で2以上の鋼管の機械式継手同士がその継手態様に応じて繋がれ、鋼管建込み孔に挿入されることになる。 For example, the above mechanical joint is connected to the end of a steel pipe by factory welding, etc., and the steel pipe with the mechanical joint is transported on-site and suspended in a construction yard or heavy machinery, and the mechanical type of two or more steel pipes. The joints are connected according to the joint mode and inserted into the steel pipe erection hole.
また、「2以上の分割管」としては、2つの半割管や、3つ以上の分割管などが包含されるが、分割管同士の接続や分割管の端辺と鋼管接続部の接続は現場溶接にておこなわれることから、溶接長が短くなる2つの半割管を適用するのが好ましい。 The “two or more split pipes” include two half pipes, three or more split pipes, etc., but the connection between the split pipes and the connection between the end of the split pipe and the steel pipe connecting portion It is preferable to apply two halves that shorten the weld length because they are performed by field welding.
鋼管の肉厚が30mmを超える場合、機械式継手部同士が接続されてなる鋼管接続部の肉厚は鋼管の肉厚よりも薄くなり得る。そこで、鋼管接続部の外側に2以上の分割管から構成された鋼管補強体が配設されることにより、接続部の肉厚を鋼管の肉厚と同程度か必要に応じて鋼管の肉厚よりも厚くすることが可能になる。 When the thickness of the steel pipe exceeds 30 mm, the thickness of the steel pipe connection portion formed by connecting the mechanical joint portions can be smaller than the thickness of the steel pipe. Therefore, by arranging a steel pipe reinforcement body composed of two or more divided pipes outside the steel pipe connection part, the wall thickness of the connection part is equal to the wall thickness of the steel pipe or as necessary. It is possible to make it thicker.
しかしながら、単に鋼管補強体の輪郭端辺を鋼管接続部に溶接にて接続しただけでは、鋼管補強体と鋼管接続部の間が接続されていないことから、鋼管補強体と鋼管接続部の一体化は図れず、鋼管補強体に圧縮荷重が作用した際に座屈することも想定される。また、鋼管補強体と鋼管接続部の一体化が図れていないことより、鋼管接続部の断面剛性は鋼管一般部の断面剛性と同程度とは言えず、外力が作用した際の曲げ耐力や座屈耐力等に関しては鋼管接続部が構造弱部になると言わざるを得ない。 However, simply connecting the contour edge of the steel pipe reinforcement to the steel pipe connection is not connected between the steel pipe reinforcement and the steel pipe connection, so the steel pipe reinforcement and the steel pipe connection are integrated. It is also assumed that buckling occurs when a compressive load is applied to the steel pipe reinforcement. In addition, since the steel pipe reinforcement and the steel pipe connection part cannot be integrated, the cross-sectional rigidity of the steel pipe connection part cannot be said to be comparable to the cross-sectional rigidity of the general part of the steel pipe. In terms of yield strength and the like, it must be said that the steel pipe connection portion becomes a structural weak portion.
そこで、本発明の鋼管接続構造体では、鋼管接続部と鋼管補強体の間に双方を接続する内部接続体が形成されていることによって鋼管接続部と鋼管補強体が一体化され、このことによって鋼管接続部が構造弱部とならない鋼管接続構造体となる。 Therefore, in the steel pipe connection structure of the present invention, the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body are integrated by forming an internal connection body that connects both between the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body. A steel pipe connection structure is obtained in which the steel pipe connection portion does not become a structural weak portion.
ここで、「内部接続体」の実施の形態としては、たとえば以下2つの実施の形態を挙げることができる。 Here, as embodiments of the “internal connection body”, for example, the following two embodiments can be cited.
内部接続体の一つの形態は、内部接続体が鋼管接続部と鋼管補強体の間に充填された接着性の充填材から形成されているものである。 One form of the internal connection body is one in which the internal connection body is formed from an adhesive filler filled between the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement.
接着性の充填材としては、モルタルやセメント、コンクリートなどが挙げられる。 Examples of the adhesive filler include mortar, cement, and concrete.
鋼管接続部と鋼管補強体の間に接着性の充填材が充填され、硬化することで鋼管接続部と鋼管補強体をそれらの全面で接続することができ、鋼管接続部と鋼管補強体の高い一体化を図ることができる。 Adhesive filler is filled between the steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement body, and the steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement body can be connected on their entire surface by hardening, and the steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement body are high. Integration can be achieved.
また、内部接続体の他の一つの形態は、分割管が複数の孔を備えていることを前提として、内部接続体が前記孔を介して鋼管接続部と鋼管補強体を繋ぐプラグ溶接から形成されているものである。 Further, another form of the internal connection body is formed by plug welding in which the internal connection body connects the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body through the holes on the premise that the split pipe has a plurality of holes. It is what has been.
分割管の具備する複数の孔を介してプラグ溶接をおこなうことにより、鋼管接続部と鋼管補強体を当該孔の箇所にてスポット的に繋ぐことができる。 By performing plug welding through a plurality of holes provided in the divided pipe, the steel pipe connecting portion and the steel pipe reinforcing body can be spot-connected at the positions of the holes.
また、本発明は鋼管接続構造体の形成方法にも及ぶものであり、この形成方法は、他方の鋼管に接続される鋼管の継手側端部に機械式継手部が備えてある2以上の鋼管を、機械式継手部同士で接続させて鋼管接続部が形成され、1以上の鋼管接続部で2以上の鋼管が接続されてなる鋼管接続中間構造体を予め形成しておき、該鋼管接続中間構造体を鋼管建込み孔に建て込む第1のステップ、鋼管接続中間構造体の鋼管接続部の外側に2以上の分割管を配設し、2以上の分割管をそれらの輪郭に沿って鋼管接続部と溶接接合することにより、鋼管接続部の外側に鋼管補強体を形成する第2のステップ、鋼管接続部と鋼管補強体の間に双方を接続する内部接続体を形成し、該内部接続体によって鋼管接続部と鋼管補強体が一体化されてなる鋼管接続構造体を形成する第3のステップからなるものである。 The present invention also extends to a method for forming a steel pipe connection structure, which includes two or more steel pipes provided with a mechanical joint at the joint side end of the steel pipe connected to the other steel pipe. Are connected by mechanical joints to form a steel pipe connection part, and a steel pipe connection intermediate structure in which two or more steel pipes are connected by one or more steel pipe connection parts is formed in advance. The first step of building the structure into the steel pipe installation hole, two or more divided pipes are arranged outside the steel pipe connecting portion of the steel pipe connecting intermediate structure, and the two or more divided pipes are arranged along their contours. A second step of forming a steel pipe reinforcement on the outside of the steel pipe connection by welding to the connection, forming an internal connection that connects both the steel pipe connection and the steel pipe reinforcement, the internal connection The steel pipe connection is made by integrating the steel pipe connection part and the steel pipe reinforcement body. It is made of a third step of forming a structure.
第1のステップにおける鋼管建込み孔の造成と鋼管接続中間構造体の建て込みのタイミングは多様であり、鋼管建込み孔を順次造成しながら重機で吊持された鋼管接続中間構造体を順次建て込んでいく方法や、鋼管建込み孔を所定の床付けレベルまで造成した後に鋼管接続中間構造体を一気に建て込む方法などを挙げることができる。 The timing of the construction of the steel pipe erection hole and the construction of the steel pipe connection intermediate structure in the first step is diverse, and the steel pipe connection intermediate structure suspended by heavy machinery is built in sequence while the steel pipe erection hole is sequentially created. And a method of building a steel pipe connecting intermediate structure at once after building a steel pipe erection hole to a predetermined flooring level.
本発明の鋼管接続構造体の形成方法によれば、鋼管同士を機械式継手部を介して接続することから溶接接続に比して工期を大幅に短縮できることに加えて、肉厚の厚い鋼管を施工対象とする場合でも、鋼管継手部が構造弱部とならない鋼管接続構造体を形成することができる。 According to the method for forming a steel pipe connection structure of the present invention, since the steel pipes are connected to each other via a mechanical joint portion, the work period can be significantly shortened as compared with welding connection, and a thick steel pipe is formed. Even when it is set as a construction target, a steel pipe connection structure in which the steel pipe joint portion does not become a structural weak portion can be formed.
また、この鋼管接続構造体の形成方法においても内部接続体を形成する方法として2つの実施の形態を挙げることができ、その一つの形態は、前記第3のステップにおいて、鋼管接続部と鋼管補強体の間に接着性の充填材を充填して内部接続体を形成するものである。また、他の形態は、前記第2のステップにおいて、複数の孔を備えた分割管を使用して鋼管補強体を形成し、前記第3のステップにおいて、前記孔を介して鋼管接続部と鋼管補強体をプラグ溶接にて繋ぎ、該プラグ溶接にて内部接続体を形成するものである。 In addition, in this method of forming a steel pipe connection structure, two embodiments can be given as a method of forming an internal connection, and one of the forms is that in the third step, the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement are provided. An internal connection body is formed by filling an adhesive filler between the bodies. According to another aspect, in the second step, a steel pipe reinforcing body is formed using a split pipe having a plurality of holes, and in the third step, the steel pipe connecting portion and the steel pipe are formed via the holes. The reinforcing bodies are connected by plug welding, and the internal connection body is formed by plug welding.
以上の説明から理解できるように、本発明の鋼管接続構造体とその形成方法によれば、2以上の鋼管が各々の機械式継手部同士で接続されて形成された鋼管接続部に対し、その外側に2以上の分割管が溶接接合されてなる鋼管補強体が形成されていることに加えて、鋼管接続部と鋼管補強体同士がそれらの間の内部接続体で接続されることにより、まず、機械式継手部同士を接続することで工期の大幅な短縮を図ることができ、鋼管の肉厚が厚い場合でも、鋼管接続部の外周に配設された鋼管補強体が内部接続体を介して一体化されていることで鋼管接続部が構造弱部になることが効果的に解消される。 As can be understood from the above description, according to the steel pipe connection structure of the present invention and the method for forming the steel pipe connection structure, the steel pipe connection portion formed by connecting two or more steel pipes between the mechanical joint portions, In addition to the fact that a steel pipe reinforcement body formed by welding and joining two or more divided pipes to the outside is formed, the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement bodies are connected by an internal connection body between them, By connecting the mechanical joints, the construction period can be greatly shortened, and even when the steel pipe is thick, the steel pipe reinforcement disposed on the outer periphery of the steel pipe connection part is connected via the internal connection body. It is effectively eliminated that the steel pipe connection part becomes a structural weak part.
以下、図面を参照して、本発明の鋼管接続構造体とその形成方法の実施の形態を説明する。なお、図示例の機械式継手はラクニカンジョイントであるが、これ以外の多様な機械式継手が適用可能であることは勿論のことである。 Embodiments of a steel pipe connection structure and a method for forming the same according to the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, although the mechanical joint of the example of illustration is a lacnican joint, it cannot be overemphasized that various other mechanical joints are applicable.
(鋼管接続構造体とその形成方法の実施の形態)
図1〜図5はその順に本発明の鋼管接続構造体とその形成方法を説明したフロー図である。より詳細には、図1は形成方法の実施の形態の第1のステップを説明した図であって、接続される2つの鋼管の機械式継手部を説明した図であり、図2は図1に続いて形成方法の第1のステップを説明した図であって、鋼管接続中間構造体を示した図である。また、図3は鋼管接続構造体の形成方法の第2のステップを説明した図であって、接続される2つの分割管(半割管)を取り付ける状況を説明した図であり、図4は図3に続いて形成方法の第2のステップを説明した図であって、鋼管接続部の外側に鋼管補強体が形成された状況を示した図である。さらに図5は鋼管接続構造体の形成方法の第3のステップを説明した図であって、鋼管接続構造体が形成された状況を示した図である。また、図6は図5のVI−VI矢視図であり、図7は地盤内に鋼管接続構造体が形成されている状態を示した図である。
(Embodiment of steel pipe connection structure and its forming method)
1 to 5 are flow charts explaining the steel pipe connection structure of the present invention and the forming method thereof in that order. More specifically, FIG. 1 is a diagram illustrating a first step of the embodiment of the forming method, and is a diagram illustrating a mechanical joint portion of two steel pipes to be connected. FIG. It is the figure explaining the 1st step of the formation method following, and is a figure showing the steel pipe connection intermediate structure. FIG. 3 is a diagram illustrating a second step of the method for forming the steel pipe connection structure, and is a diagram illustrating a situation where two divided pipes (half pipes) to be connected are attached, and FIG. It is the figure explaining the 2nd step of the formation method following FIG. 3, Comprising: It is the figure which showed the condition in which the steel pipe reinforcement body was formed in the outer side of the steel pipe connection part. Furthermore, FIG. 5 is a figure explaining the 3rd step of the formation method of a steel pipe connection structure, Comprising: It is the figure which showed the condition in which the steel pipe connection structure was formed. 6 is a view taken along the line VI-VI in FIG. 5, and FIG. 7 is a view showing a state in which the steel pipe connection structure is formed in the ground.
本発明の鋼管接続構造体の形成方法は、2以上の鋼管をそれらの端部に設けられた機械式継手部同士で繋いで鋼管接続構造体を地盤内に形成するものである。 In the method for forming a steel pipe connection structure according to the present invention, a steel pipe connection structure is formed in the ground by connecting two or more steel pipes with mechanical joints provided at their ends.
図1は、相互に接続される2つの鋼管1A,1Bの端部の機械式継手部2A,2Bを拡大して示すとともに、その一部を破断して鋼管1A,1Bと機械式継手部2A,2Bそれぞれの内部を視認できるようにしたものであり、鋼管1A,1Bはその端部のみが図示されている。
FIG. 1 is an enlarged view of
鋼管1A,1Bの端部にはそれぞれ、機械式継手部2A,2Bが溶接部Yを介して工場等で予め接続され、現場搬送される。ここで、鋼管1A,1Bの肉厚t1は30mm以上で、たとえば40mm程度と肉厚の厚い鋼管である。
一方の機械式継手部2Aにはその内面に周方向に延びる溝2Aaが開設され、溝2Aaには間隔を置いて複数のセットボルト2Abが装着された荷重伝達キー2Acが収容され、セットボルト2Abは溝2Aaと機械式継手部2Aの外面を繋ぐボルト孔2Adに臨んでいる。
One mechanical
現場では、機械式継手部2Bに対して機械式継手部2Aが嵌合され、双方の溝2Aa、2Baが位置決めされ、作業員が六角レンチ等を使用してボルト孔2Adを介してセットボルト2Abをねじ込むことにより、荷重伝達キー2Acが双方の溝2Aa,2Baに跨る位置にセットされる。このことにより、図2で示すように、機械式継手部2A,2Bからなる鋼管接続部2を介して鋼管1A,1Bが相互に接続される。
At the site, the mechanical joint 2A is fitted to the mechanical joint 2B, both grooves 2Aa and 2Ba are positioned, and an operator uses a hexagon wrench or the like to set the bolt 2Ab via the bolt hole 2Ad. , And the load transmission key 2Ac is set at a position straddling both the grooves 2Aa and 2Ba. As a result, as shown in FIG. 2, the
仮に3本以上の鋼管を接続する場合は、2箇所の鋼管接続部2を介して3本の鋼管が接続される。
If three or more steel pipes are connected, the three steel pipes are connected via two steel
このようにして、2本以上の鋼管1A,1Bと、各鋼管1A,1Bを繋ぐ鋼管接続部2とからなる鋼管接続中間構造体10が現場にて形成される。
Thus, the steel pipe connection
ここで、この鋼管接続中間構造体10の形成は、予め床付けレベルまで造成された鋼管建込み孔20(図7参照)に対して、現場ヤードにて形成された鋼管接続中間構造体10を一気に建て込む方法や、途中まで掘削がおこなわれた鋼管建込み孔に鋼管1Bを建込み、重機で吊持された別途の鋼管1Aを鋼管建込み孔内の鋼管1Bと接続し、残りの掘削をおこなって床付けレベルまで鋼管建込み孔を造成し、その段階で鋼管接続中間構造体10の建て込みが完了する方法など、鋼管接続中間構造体10の形成方法やタイミングと鋼管建込み孔20の造成方法やタイミングの組み合わせは多様に存在する(以上、鋼管接続構造体の形成方法の第1のステップ)。
Here, the steel pipe connection
図6で示すように、肉厚t1が厚い鋼管1A,1Bに対し、機械式継手部2A,2Bにて構成されている鋼管接続部2の厚みt2は薄くなっており、たとえば厚みt1が40mm程度であるのに対して、厚みt2はせいぜい30mm程度である。したがって、鋼管1A,1Bの一般部に対して鋼管接続部2の厚みが薄いことから、鋼管接続部2が構造弱部になる可能性が十分にある。
As shown in FIG. 6, the thickness t2 of the steel
そこで、鋼管接続部2を補強するべく、図3で示すように、鋼管接続中間構造体10の鋼管接続部2の外側に2つの半割管(分割管)3A,3Bを配設する(X方向)。
Therefore, in order to reinforce the steel
図4で示すように、鋼管接続部2の外側に2つの半割管3A,3Bを被せ、半割管3A,3Bの輪郭に沿って溶接部Yを介してこれらを鋼管接続部2に接続するとともに、半割管3A,3Bの端辺同士も溶接部Yを介して繋ぐことにより、半割管3A,3Bから構成された鋼管補強体3が鋼管接続部2の外側に取り付けられる。なお、この施工は、半割管3A,3Bを重機にて鋼管建込み孔20内に吊り下げ、鋼管接続部2にある作業台上の作業員が溶接を実行する方法などによっておこなわれる(以上、鋼管接続構造体の形成方法の第2のステップ)。
As shown in FIG. 4, two
第2のステップにて鋼管補強体3が鋼管接続部2の外側に取り付けられることになるが、単に鋼管補強体3の輪郭端辺を鋼管接続部2に溶接にて接続しただけでは、鋼管補強体3と鋼管接続部2の間が接続されていない。したがって、鋼管補強体3と鋼管接続部2の一体化は図れず、鋼管補強体3に圧縮荷重が作用した際に座屈することも想定される。また、鋼管補強体3と鋼管接続部2の一体化が図れていないことより、鋼管接続部2の断面剛性は鋼管1A,1B等の鋼管一般部の断面剛性と同程度とは言えず、外力が作用した際の曲げ耐力や座屈耐力等に関しては鋼管接続部2が依然として構造弱部になり得る。
The steel
そこで、図5で示すように、鋼管接続部2と鋼管補強体3の間に双方を接続する内部接続体4を形成する。
Therefore, as shown in FIG. 5, an
具体的には、半割管3A,3Bの具備する複数の孔3aを介してプラグ溶接をおこなうことにより、鋼管接続部2と鋼管補強体3を複数の孔3aの箇所に形成されたプラグ溶接部4(内部接続体4)にてスポット的に繋ぐものである。
Specifically, plug welding is performed in which the steel
多数のプラグ溶接部4によって鋼管接続部2と鋼管補強体3が一体化されることにより、鋼管接続部2が構造弱部とならない鋼管接続構造体100が鋼管建込み孔20内に形成される(以上、鋼管接続構造体の形成方法の第3のステップ)。
By integrating the steel
図6で示すように、鋼管1A,1Bの肉厚t1に対して、機械式継手部2A,2Bから構成される鋼管接続部2の厚みt2と、プラグ溶接部4を介してこの鋼管接続部2に一体に接続された鋼管補強体3の厚みt3の合計は大きくなる(t2+t3≧t1)。
As shown in FIG. 6, with respect to the thickness t1 of the
このように、肉厚t1の厚い鋼管1A,1Bに対して、使用する機械式継手部2A,2Bの肉厚や半割管3A,3Bの肉厚を所望に調整することによって、鋼管継手部の厚みを鋼管1A,1Bと同程度としたり、鋼管1A,1Bよりも厚くすることが可能となる。
Thus, by adjusting the thickness of the
図7には、3本の鋼管1A,1B,1Cが2つの鋼管継手部にて繋がれて構成された鋼管接続構造体100が地盤Gに造成されている鋼管建込み孔20内に形成された形態を示している。
In FIG. 7, a steel
ここで、図示を省略するが、内部接続体には、図示例のプラグ溶接部4以外にも、モルタルやセメント、コンクリートといった接着性の充填材を、孔が開設されていない鋼管補強体と鋼管接続部2の間に充填し、硬化させて双方の一体化を図る形態などもある。
Here, although not shown in the drawings, in addition to the plug welded
この形態では、鋼管接続部2の外側に鋼管補強体を溶接にて接続する際に、充填材の充填口を確保しておく必要がある。
In this form, when connecting a steel pipe reinforcement to the outer side of the steel
このように、図示する鋼管接続構造体100とその形成方法によれば、まず、機械式継手部2A,2Bにて双方の鋼管1A,1Bを接続することから、鋼管端部を溶接にて接続する方法に比して工期の大幅な短縮を図ることができる。さらに、接続される鋼管1A,1Bの肉厚が厚く、機械式継手部の肉厚が鋼管の肉厚と同程度にならない場合であっても、鋼管接続部2の外周に配設された鋼管補強体3が内部接続体4を介して一体化されていることにより、鋼管接続部2が構造弱部になることが効果的に解消される。
Thus, according to the illustrated steel
以上、本発明の実施の形態を図面を用いて詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
1A,1B,1C…鋼管、2…鋼管接続部、2A、2B…機械式継手部、2Aa…溝、2Ab…セットボルト、2Ac…荷重伝達キー、2Ad…ボルト孔、3…鋼管補強体、3A,3B…半割管(分割管)、3a…孔、4…内部接続体(プラグ溶接部)、10…鋼管接続中間構造体、20…鋼管建込み孔、100…鋼管接続構造体、Y…溶接部、t1…鋼管の厚み、t2…鋼管接続部の厚み、t3…鋼管補強体の厚み
1A, 1B, 1C ... Steel pipe, 2 ... Steel pipe connection part, 2A, 2B ... Mechanical joint part, 2Aa ... Groove, 2Ab ... Set bolt, 2Ac ... Load transmission key, 2Ad ... Bolt hole, 3 ... Steel pipe reinforcement,
Claims (4)
鋼管と機械式継手部は溶接にて接合された溶接部を有し、
溶接部における鋼管と機械式継手部の内径は同様であり、鋼管より機械式継手部の肉厚が薄くなっており、
鋼管接続部の外側を覆うように2以上の分割管が配設され、2以上の分割管がそれらの輪郭に沿って鋼管及び鋼管接続部と溶接接合されて鋼管補強体が形成されており、
鋼管補強体の外径が鋼管の外径と同程度となるように鋼管接続部と鋼管補強体の間に双方を接続する内部接続体が形成されており、
内部接続体によって鋼管接続部と鋼管補強体が一体化されて構成されている鋼管接続構造体。 Two or more steel pipes provided with a mechanical joint portion at the joint side end of the steel pipe connected to the other steel pipe are connected to each other by the mechanical joint portions to form one or more steel pipe connection portions,
The steel pipe and the mechanical joint have a weld joined by welding,
The inner diameter of the steel pipe and the mechanical joint in the weld is the same, and the thickness of the mechanical joint is thinner than the steel pipe.
Two or more split pipes are disposed so as to cover the outside of the steel pipe connection portion, and the two or more split pipes are welded and joined to the steel pipe and the steel pipe connection portion along their contours to form a steel pipe reinforcement.
An internal connection body is formed between the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body so that the outer diameter of the steel pipe reinforcement body is approximately the same as the outer diameter of the steel pipe,
A steel pipe connection structure in which a steel pipe connection portion and a steel pipe reinforcement are integrated by an internal connection body.
鋼管接続部の外側に2以上の分割管が配設され、2以上の分割管がそれらの輪郭に沿って鋼管接続部と溶接接合されて鋼管補強体が形成されており、
鋼管接続部と鋼管補強体の間に双方を接続する内部接続体が形成されており、
前記分割管は複数の孔を備えており、
前記内部接続体は、前記孔を介して鋼管接続部と鋼管補強体を繋ぐプラグ溶接から形成されており、
内部接続体によって鋼管接続部と鋼管補強体が一体化されて構成されている鋼管接続構造体。 Two or more steel pipes provided with a mechanical joint portion at the joint side end of the steel pipe connected to the other steel pipe are connected to each other by the mechanical joint portions to form one or more steel pipe connection portions,
Two or more divided pipes are disposed outside the steel pipe connecting portion, and the two or more divided pipes are welded and joined to the steel pipe connecting portion along their outlines to form a steel pipe reinforcing body,
An internal connection that connects both the steel pipe connection and the steel pipe reinforcement is formed,
The dividing tube has a plurality of holes,
The internal connection body is formed by plug welding that connects the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body through the hole ,
A steel pipe connection structure in which a steel pipe connection portion and a steel pipe reinforcement are integrated by an internal connection body.
鋼管接続中間構造体の鋼管接続部の外側に2以上の分割管を配設し、2以上の分割管をそれらの輪郭に沿って鋼管接続部と溶接接合することにより、鋼管接続部の外側に鋼管補強体を形成する第2のステップ、
鋼管接続部と鋼管補強体の間に双方を接続する内部接続体を形成し、該内部接続体によって鋼管接続部と鋼管補強体が一体化されてなる鋼管接続構造体を形成する第3のステップからなる、鋼管接続構造体の形成方法。 Two or more steel pipes provided with a mechanical joint portion at the joint side end of the steel pipe connected to the other steel pipe are connected to each other by mechanical joint portions to form a steel pipe connection portion. One or more steel pipe connection portions A steel pipe connection intermediate structure in which two or more steel pipes are connected in advance, and a first step of building the steel pipe connection intermediate structure in the steel pipe installation hole;
Two or more split pipes are disposed outside the steel pipe connection portion of the steel pipe connection intermediate structure, and the two or more split pipes are welded and joined to the steel pipe connection portion along their contours. A second step of forming a steel pipe reinforcement,
A third step of forming an internal connection body for connecting both the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body, and forming a steel pipe connection structure in which the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcement body are integrated by the internal connection body. A method for forming a steel pipe connection structure.
前記第3のステップにおいて、前記孔を介して鋼管接続部と鋼管補強体をプラグ溶接にて繋ぎ、該プラグ溶接にて内部接続体を形成する請求項3に記載の鋼管接続構造体の形成方法。 In the second step, a steel pipe reinforcing body is formed using a divided pipe having a plurality of holes,
The method of forming a steel pipe connection structure according to claim 3, wherein, in the third step, the steel pipe connection portion and the steel pipe reinforcing body are connected by plug welding through the hole, and the internal connection body is formed by the plug welding. .
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