JP6536292B2 - Screw tightening device and method of manufacturing pipe connector - Google Patents
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Description
本発明は、軸方向に並べられる一対の管の端部にそれぞれ設けられた雄ねじ部と雌ねじ部をねじ締めするねじ締め装置に関するとともに、そのねじ締め装置を用いた管連結体の製造方法に関する。 The present invention relates to a screw tightening device for screwing male and female screw portions respectively provided at ends of a pair of tubes arranged in an axial direction, and relates to a method for manufacturing a pipe connector using the screw tightening device.
特許文献1には、一方の鋼管の端部に設けられた雄ねじ部を他方の鋼管の端部に設けられた雌ねじ部に締める装置が開示されている。この装置は、牽引装置と、その牽引装置から繰り出されて一方の鋼管の外周面に巻き付けられた索状体と、を備えるものである。牽引装置によって索状体を巻回することによって一方の鋼管を回転し、これにより雄ねじ部と雌ねじ部を螺合する。 Patent Document 1 discloses an apparatus for tightening an external thread portion provided at an end of one steel pipe to an internal thread portion provided at an end of the other steel pipe. This device comprises a traction device and a cord-like body which is unwound from the traction device and wound around the outer circumferential surface of one steel pipe. One of the steel pipes is rotated by winding the cord-like body by the pulling device, and thereby the male screw portion and the female screw portion are screwed together.
ところで、鋼管の重量が大きい上、雄ねじ部と雌ねじ部の摩擦が大きいので、鋼管を回転させるには大きなトルクを必要とする。ところが、特許文献1に記載の装置では、索状体が鋼管の外周に巻き付けられているので、鋼管に与えられるトルクは牽引装置の牽引力と鋼管の半径の積であり、鋼管を回転させるために牽引装置の牽引力を高めなければならかった。牽引装置の牽引力を高めると、牽引装置が大型化してしまうので、鋼管の周りの作業スペースが狭いと、作業員が作業を行いづらいうえ、作業員の人数を増やしづらかった。 By the way, since the weight of the steel pipe is large and the friction between the male screw part and the female screw part is large, a large torque is required to rotate the steel pipe. However, in the device described in Patent Document 1, since the cord-like body is wound around the outer circumference of the steel pipe, the torque given to the steel pipe is the product of the traction force of the traction device and the radius of the steel pipe. I had to increase the traction of the traction device. When the pulling force of the pulling device is increased, the pulling device becomes large. Therefore, when the work space around the steel pipe is narrow, it is difficult for the workers to work and it is difficult to increase the number of workers.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものである。本発明が解決しようとする課題は、雄ねじ部及び雌ねじ部がそれぞれ設けられた端部に設けられた管同士を省力的に締め付けられるようにすることである。 The present invention has been made in view of the above circumstances. The problem to be solved by the present invention is to make it possible to force-tighten the pipes provided at the ends provided with the male screw part and the female screw part respectively.
以上の課題を解決するべく、軸方向に並べられる一対の管の端部にそれぞれ設けられた雄ねじ部と雌ねじ部をねじ締めするねじ締め装置が、前記一対の管のうち一方の管を囲うように環状に設けられたガイドと、前記ガイドに沿って走行可能な走行体と、前記走行体から軸方向に沿って他方の管側へ延出したトルク付与部と、前記一方の管の外周面から径方向外側に延出し、前記走行体の走行に伴うトルクを前記トルク付与部から受けるトルク受け部と、を備える。 In order to solve the above problems, a screw tightening device for screwing a male screw portion and a female screw portion respectively provided at ends of a pair of tubes arranged in the axial direction encloses one of the pair of tubes. A guide provided annularly, a traveling body capable of traveling along the guide, a torque applying portion extending from the traveling body to the other pipe side along the axial direction, and an outer peripheral surface of the one pipe And a torque receiving portion for receiving torque from the torque applying portion along with traveling of the traveling body.
また、軸方向に並べられる一対の管の端部にそれぞれ雄ねじ部と雌ねじ部をねじ締めすることによって、前記管の連結体を製造する方法において、前記一対の管のうち一方の管を囲うように環状に設けられたガイドに沿って走行体を走行させることによって、前記走行体から軸方向に沿って他方の管側へ延出したトルク付与部から、前記一方の管の外周面から径方向に延出したトルク受け部にトルクを付与して、前記一方の管を回転させて、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部をねじ締めする。 In the method of manufacturing a connected body of the pipes by screwing a male screw part and a female screw part to ends of a pair of pipes arranged in the axial direction, one of the pipes is surrounded. By causing the traveling body to travel along the guide provided annularly, from the torque applying portion extending from the traveling body to the other pipe side along the axial direction, the radial direction from the outer peripheral surface of the one pipe Torque is applied to the torque receiving portion extended to rotate the one pipe, and the male screw portion and the female screw portion are screwed.
本発明によれば、ガイドが一方の管を囲うように設けられていて、ガイドの径が管の径よりも大きいうえ、トルク受け部が管の外周面から径方向外側に延出しているので、走行体の走行力によって大きなトルクを一方の管に与えることができる。よって、雄ねじ部と雌ねじ部を省力的にねじ締めすることができる上、ねじ締め作業の作業員が少なくても済む。作業員の人数が少なければ、管の周囲の作業スペースが狭くても、作業員にとって作業を行いやすい。 According to the present invention, the guide is provided so as to surround one of the tubes, the diameter of the guide is larger than the diameter of the tube, and the torque receiving portion extends radially outward from the outer peripheral surface of the tube A large torque can be applied to one of the tubes by the traveling force of the traveling body. Therefore, the male screw portion and the female screw portion can be screwed in a power-saving manner, and the number of workers for the screw tightening operation can be reduced. If the number of workers is small, it is easy for workers to work even if the work space around the pipe is narrow.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。但し、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているので、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, since the embodiments described below are subject to various technically preferable limitations for practicing the present invention, the scope of the present invention is not limited to the following embodiments and illustrated examples.
図1は、鋼管連結体10とともにねじ締め装置20を示した立面図である。
FIG. 1 is an elevational view showing a
図1に示すように、地盤1に孔2が削孔されており、孔2内に安定液3が充填されている。鋼管連結体10は孔2に挿入されて、安定液3に浸漬されている。鋼管連結体10は軸方向に連結された複数の鋼管11を有する。各鋼管11は、鋼管本体部12と、鋼管本体部12の上端に設けられた筒状雌ねじ部13と、鋼管本体部12の下端に設けられた筒状雄ねじ部14と、を有する。筒状雌ねじ部13の外周面は鋼管本体部12の外周面と面一に設けられ、筒状雌ねじ部13の内周面には雌ねじが形成されている。筒状雄ねじ部14の外径は筒状雌ねじ部13及び鋼管本体部12の外径よりも短く、筒状雄ねじ部14の外周面には雄ねじが形成されている。鋼管11の筒状雄ねじ部14がその下隣りの鋼管11の筒状雌ねじ部13に螺合されることによって、これら鋼管11,11が連結されている。鋼管11は直径が例えば1500mmである大径鋼管であり、一対の鋼管11,11の筒状雌ねじ部13と筒状雌ねじ部14を締める際に大きなトルクを必要とするので、そのトルクを発生させるためにねじ締め装置20を用いる。なお、筒状雄ねじ部14と鋼管本体部12が一体成形されたものでもよいし、筒状雄ねじ部14が鋼管本体部12に組み付けられたものでもよい。筒状雌ねじ部13と鋼管本体部12についても同様である。
As shown in FIG. 1, a
図2は、ねじ締め装置20の主要部の斜視図である。ねじ締め装置20は、孔2に挿入された先行の鋼管11の筒状雌ねじ部13に、孔2に挿入されていない後行の鋼管11の筒状雄ねじ部14を締め付ける装置である。以下、ねじ締め装置20の構成について詳細に説明する。
FIG. 2 is a perspective view of the main part of the
図1及び図2に示すように、ねじ締め装置20は保持具21、複数本の支柱22、ガイド24、複数(例えば、2機)の走行体25、複数(例えば、2個)のトルク付与部26及び複数(例えば、2個)のトルク受け部27を備える。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, the
保持具21は、孔2を囲むようにして地盤1上に設けられている。孔2に挿入された先行の鋼管11はその内周面を保持具21によって保持され、鋼管11の周方向、軸方向(特に下方)及び径方向の動きが保持具21によって拘束されている。以下、保持具21に保持されている先行の鋼管11を固定鋼管11という。
The
地盤1上の孔2の周囲には、複数の支柱22が周方向に間隔を置いて立設されている。これら支柱22の上部には、支柱22の上部から径方向内側に延出したアーム23の基端が連結されている。これらアーム23は放射状に配列されており、アーム23の先端部には鋼管11よりも径が大きいリング状のガイド24が連結されている。ガイド24が地面から上方へ離れて設置されているので、ガイド24の下方に作業スペースを確保することができる。このガイド24は断面I字型のレールである。
A plurality of
ガイド24に複数の走行体25が取り付けられ、これら走行体25がガイド24に沿って走行する。走行体25はギヤードトロリーであり、走行体25のハンドチェーン25aが引っ張られて周回すると、その回転力が走行体25の歯車減速機構によって走行体25の車輪25bに伝達されることで、走行体25がガイド24に沿って走行する。
A plurality of
走行体25には棒状のトルク付与部26の上端が連結され、そのトルク付与部26は走行体25から鉛直方向に垂下している。一方、ねじ締め装置20によって固定鋼管11に連結される鋼管11(以下、回転鋼管11という)の鋼管本体部12の外周面の下部には、断面H型の棒状のトルク受け部27が周方向に一定間隔で固定具(例えば、磁石、固定バンド)によって着脱可能に取り付けられている。トルク受け部27は、鋼管本体部12の外周面から径方向外方へ延出している。これらトルク付与部26とトルク受け部27が当接すれば、走行体25の走行に伴うトルクがトルク付与部26及びトルク受け部27によって回転鋼管11に発生する。
The upper end of a rod-like
続いて、ねじ締め装置20を用いて鋼管連結体10を製造する方法について説明する。
まず、地盤1に孔2を掘削し、孔2内に安定液3を供給する。
次に、地盤1上の孔2の周囲にねじ締め装置20(但し、トルク受け部27を除く部分)を組み立てる。
次に、先行の固定鋼管11をクレーン等によって吊り上げて、その固定鋼管11を孔2及び保持具21の内側に挿入する。そして、固定鋼管11の上部を孔2から上方へ突き出すようにして、その固定鋼管11を保持具21によって保持する。
Then, the method to manufacture the steel
First, the
Next, a screwing device 20 (but excluding the torque receiver 27) is assembled around the
Next, the preceding fixed
次に、図3に示すように、後行の回転鋼管11をクレーン等によって吊り上げて、その回転鋼管11をガイド24の上方からガイド24の内側へ下降させ、その回転鋼管11の筒状雄ねじ部14の下端を固定鋼管11の筒状雌ねじ部13の上端に嵌め入れる。回転鋼管11を吊り下げたので、その回転鋼管11の筒状雄ねじ部14の下端を固定鋼管11の筒状雌ねじ部13の上端に嵌め入れる際に、回転鋼管11と固定鋼管11の軸合わせを行いやすい。
次に、図4に示すように、回転鋼管11の鋼管本体部12の外周面の下部にトルク受け部27を取り付ける。
Next, as shown in FIG. 3, the rear rotating
Next, as shown in FIG. 4, the
次に、クレーン等で回転鋼管11を吊った状態で、ハンドチェーン25aを引っ張ることによって走行体25をガイド24に沿って走行させて、トルク付与部26をトルク受け部27に当接させる。ここで、筒状雄ねじ部14が右ねじである場合、上から見て走行体25を時計回りの向きに走行させ、筒状雄ねじ部14が左ねじである場合、上から見て、走行体25を反時計回りの向きに走行させる。
図5に示すように、トルク付与部26とトルク受け部27の当接後も継続して走行体25を走行させて、トルク付与部26によりトルク受け部27を押し動かし、走行体25の走行に伴うトルクをトルク付与部26からトルク受け部27及び回転鋼管11に付与する。そうすることによって回転鋼管11を回転させて、回転鋼管11の筒状雄ねじ部14を固定鋼管11の筒状雌ねじ部13にねじ締めする。回転鋼管11を吊っているので、回転鋼管11の姿勢が重力により安定し、回転鋼管11の筒状雄ねじ部14と固定鋼管11の筒状雌ねじ部13の締め付けを行いやすい。また、トルク受け部27が周方向に等間隔で配列されていれば、回転鋼管11を安定して回転させることができ、回転鋼管11の筒状雄ねじ部14と固定鋼管11の筒状雌ねじ部13の締め付けを行いやすい。回転鋼管11の筒状雄ねじ部14と固定鋼管11の筒状雌ねじ部13の締め付けによって回転鋼管11が下降し、それに伴ってトルク受け部27がトルク付与部26に沿って下方へ摺動する。トルク付与部26がまっすぐに上下に延在しているので、ねじ締めに伴い回転鋼管11及びトルク受け部27が下降しても、トルク受け部27とトルク付与部26の当接状態を維持することができる。
Next, in a state where the
As shown in FIG. 5, the traveling
走行体25が歯車減速機構を有したギヤードトロリーであるので、ハンドチェーン25aの引張力が歯車減速機構によって走行体25の大きな走行力に変換される。そして、ガイド24の直径が鋼管11の直径よりも大きいので、大きなトルクを回転鋼管11に付与することができる。よって、作業員が少なくても、また作業員によるハンドチェーン25aの引張力が弱くても、回転鋼管11の筒状雄ねじ部14を固定鋼管11の筒状雌ねじ部13に締め付けることができる。少人数で回転鋼管11の回転作業を行えば、狭隘な作業スペースでも作業員同士がぶつからないようになり、作業員の安全性が向上する。
Since the traveling
ガイド24の直径が鋼管11の直径よりも大きく、ハンドチェーン25aにより走行体25を走行させることができるので、作業員は回転鋼管11から径方向外方に離れて回転鋼管11を回転させることができる。よって、作業員は安全に作業を行える。
Since the diameter of the
ねじ締め装置20を用いた回転鋼管11の筒状雄ねじ部14と固定鋼管11の筒状雌ねじ部13の締め付けが完了したら、トルク受け部27を回転鋼管11から取り外す。次に、回転鋼管11の筒状雄ねじ部14と固定鋼管11の筒状雌ねじ部13を本締めする。なお、ねじ締め装置20を用いて回転鋼管11の筒状雄ねじ部14と固定鋼管11の筒状雌ねじ部13を本締めするのであれば、別途本締めをする必要はない。
When the tightening of the cylindrical
次に、保持具21による先行の固定鋼管11(上から2番目の鋼管11)の保持を解除する。そして、これら鋼管11,11の連結体をクレーンによって下降させて孔2に進入させた後、最上段の鋼管11を保持具21によって保持する。その後、上述の説明と同様にして、ねじ締め装置20を用いて、最上段の鋼管11に新たな回転鋼管11を連結する。以後、保持具21による保持解除、鋼管連結体の進入、新たな回転鋼管11の連結を繰り返して行うことによって、所望の本数の鋼管11を連結した鋼管連結体10が完成する。この鋼管連結体10は、例えば、その後の逆打ち工法における逆打ち支柱として利用される。
Next, the holding of the preceding fixed steel pipe 11 (the
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、上記実施形態は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。以上の実施形態からの変更点について以下に説明する。以下に説明する変形点は、可能な限り組み合わせて適用してもよい。 As mentioned above, although the form for implementing this invention was demonstrated, the said embodiment is for making an understanding of this invention easy, and is not for limiting and interpreting this invention. The present invention can be changed and improved without departing from the gist thereof, and the present invention also includes the equivalents thereof. The changes from the above embodiment will be described below. The modifications described below may be applied in combination as much as possible.
(1) 上述の実施形態では、鋼管11を鋼以外の金属管に変更してもよいし、金属以外の管(例えば、陶製管)に変更してもよい。
(1) In the embodiment described above, the
(2) 上述の実施形態では、走行体25がギヤードトロリーであったが、歯車減速機構を有さないプレーントロリーであってもよいし、モータの軸が歯車減速機構に連結されて、そのモータにより車輪25bを駆動する電動トロリーであってもよい。
(2) In the above embodiment, the traveling
(3) 上述の実施の形態では、ねじ締め装置20が縦型であったが、ねじ締め装置20が横型であってもよい。ねじ締め装置20が横型である場合、支柱22及びアーム23が採用されず、保持具21及びガイド24が立てられた状態に支持部材によって支持され、保持具21とガイド24が横方向に並んでいる。保持具21には、横に倒れた固定鋼管11を支持する管支持部が取り付けられている。また、ガイド24には、横に倒れた回転鋼管11を摺動可能に支持する管案内部が取り付けられている。また、走行体25は、電動型であることが好ましい。
(3) In the above-mentioned embodiment, although screwing
(4) 上述の実施の形態では、ねじ締め装置20を用いて回転鋼管11を回転させることによって、回転鋼管11の筒状雄ねじ部14を固定鋼管11の筒状雌ねじ部13にねじ締めしたが、ねじ締め装置20を用いて回転鋼管11を回転させることによって、回転鋼管11の筒状雌ねじ部13を固定鋼管11の筒状雄ねじ部14にねじ締めしてもよい。
(4) In the above embodiment, by rotating the
(5) 上述の実施の形態では、トルク付与部26によりトルク受け部27を押し動かしたが、トルク付与部26によりトルク受け部27を引き動かしてもよい。この場合、ワイヤ、ロープ、チェーン、締結バンド等の巻き材をトルク付与部26及びトルク受け部27に巻き付けて、トルク付与部26とトルク受け部27が巻き材によって周方向に離れないようにするとともに、巻き材(必要に応じてトルク受け部27も)がトルク付与部26に沿って下方へ摺動するようにする。巻き材を強くトルク付与部26とトルク受け部27に巻き付ければ、筒状雌ねじ部13と筒状雄ねじ部14の締め付けの際にトルク付与部26とトルク受け部27が当接し、巻き材を緩くトルク付与部26とトルク受け部27に巻き付ければ、筒状雌ねじ部13と筒状雄ねじ部14の締め付けの際にトルク付与部26とトルク受け部27との間に遊び(間隔)が形成される。
なお、ワイヤ、ロープ、チェーン等の索状体をトルク付与部26とトルク受け部27に連結して、トルク付与部26及び索状体によってトルク受け部27を引き動かしてもよい。
(5) In the above embodiment, although the
A rope-like body such as a wire, a rope or a chain may be connected to the
(6) 貫通孔がトルク受け部27を上下に貫通するように形成され、トルク付与部26がその貫通孔に挿入されてもよい。この場合、走行体25をガイド24に沿って走行させることによって、トルク付与部26が貫通孔の縁に当接し、トルク付与部26からトルク受け部27にトルクが伝わるとともに、トルク受け部27がトルク付与部26に沿って下方へ摺動する。
(6) The through hole may be formed to pass through the
10…鋼管連結体, 11…鋼管, 12…鋼管本体部, 13…筒状雌ねじ部, 14…筒状雄ねじ部, 20…ねじ締め装置, 21…保持具, 24…ガイド, 25…走行体, 26…トルク付与部, 27…トルク受け部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記一対の管のうち一方の管を囲うように環状に設けられたガイドと、
前記ガイドに沿って走行可能な走行体と、
前記走行体から軸方向に沿って他方の管側へ延出したトルク付与部と、
前記一方の管の外周面から径方向外側に延出し、前記走行体の走行に伴うトルクを前記トルク付与部から受けるトルク受け部と、を備えることを特徴とするねじ締め装置。 In a screw tightening device for screwing an external thread portion and an internal thread portion respectively provided at ends of a pair of axially aligned tubes,
A guide provided annularly so as to surround one of the pair of tubes;
A traveling body capable of traveling along the guide;
A torque applying portion extending from the traveling body to the other pipe side along the axial direction;
And a torque receiving portion extending radially outward from an outer peripheral surface of the one pipe and receiving a torque accompanying the traveling of the traveling body from the torque applying portion.
前記一対の管のうち一方の管を囲うように環状に設けられたガイドに沿って走行体を走行させることによって、前記走行体から軸方向に沿って他方の管側へ延出したトルク付与部から、前記一方の管の外周面から径方向外側に延出したトルク受け部にトルクを付与して、前記一方の管を回転させて、前記雄ねじ部と前記雌ねじ部をねじ締めすることを特徴とする管連結体の製造方法。 In a method of manufacturing a connected body of the tubes by screwing male and female threads respectively provided on ends of a pair of tubes arranged in an axial direction,
A torque applying portion extending from the traveling body to the other pipe side along the axial direction by causing the traveling body to travel along the guide provided annularly so as to surround one of the pair of pipes. From this, torque is applied to a torque receiving portion extending radially outward from the outer peripheral surface of the one tube, and the one tube is rotated to screw the male screw portion and the female screw portion. And a method of manufacturing a pipe assembly.
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