JPH0238006A - モルタルライニング鋼管の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はモルタルライニング鋼管の製造法に関するもの
である。

〔従来の技術とその技術的課題〕

上下水道管、海水輸送管などのラインパイプや配管用の
鋼管にモルタルをライニングする方法として、本発明者
らの提案にかかる特開昭６２−１５２７０４号公報が知
られている。

この方法は、鋼管を自転させながらこの内部で投射イン
ペラを回転させてモルタルを遠心投射するものである。

この方法は、たしかに良好な精度のライニングを行える
。しかし、周方向にポケットのあるインペラを回転させ
る関係から、エアモータ等の回転駆動機構を必要とし、
ライニング機構の径が大きくならざるを得ない。そのた
め、実施例でみられるように、６００ｍｍというような
口径の大きな鋼管のモルタルライニングには好適であっ
ても、４５０ｍｍ以下ことに１５０ｍｍないし２００Ｉ
ｎＩ１１というような小さな口径の鋼管のモルタルライ
ニングは行えない。

そこでこのような小さな口径の鋼管については、鋼管を
傾斜させて上位側の後端からモルタルを流し込み投入し
、次いで鋼管をターニングローラ類で支持させて回転さ
せることによりモルタルを周面に塗着させる方法を取る
ほかなかった。しかしこの方法では、非能率でかつ作業
性が悪い上に、鋼管の回転でモルタルを周方向に行き渡
らせるだけであるため、ライニング厚さが均一とならず
、バラツキが極めて大きく、規格に適合させることが難
しかった。ことに１Ｏｎ＋を超えるような長尺鋼管のラ
イニングにおいて不良品が多発し、その解決が強く要望
されていたが、実用的な方法がなかった。

本発明は前記のような問題点を解消するために創案され
たもので、その目的とするところは、小径鋼管に厚さが
均一で良好な品質のモルタルライニング層を能率良く製
造できる方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため本発明はモルタルを鋼管内面に
連続的にエア吹付けしつつ鋼管の回転により遠心力成形
することでモルタルラニングを行うようにしたもので、
すなわち、モルタルライニング鋼管を製造する方法にお
いて、鋼管を回転させつつこれと同心状に圧送パイプを
軸線方向移動し、同時に圧送パイプ後端からモルタルを
エア搬送し圧送パイプ先端に対設したノズルチップによ
り搬送流を半径方向に変向して連続的に吹付け、鋼管の
回転により遠心力成形するようにしたものである。

以下本発明を添付図面に基いて説明する。

第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明によるモルタルライニン
グを段階的に示しており、第２図ないし第４図はその実
施に好適な手段を示している。

１はライニングすべき鋼管であり、たとえばロ径１２０
〜４５０ｍφ、管長２〜１２ｍである。

２は鋼管を水平軸線のまわりで回転させる手段であり、
ターニングローラ類が用いられる。

３は自走式の吹付は台車であり、鋼管回転手段２から右
方に敷設した外側レール１１に沿って移動自在となって
いる。４は圧送パイプガイドであり、自走式もしくは吹
付は台車３と連結器により接離自在に結ばれ、外側レー
ル１１と平行な内側レール１２に沿って鋼管１の直近ま
で移動されるようになっている。

吹付は台車３は門型状のフレーム３ａを有し、その前側
に縦・横の位置調整自在な支持体３ｃを介して長尺な圧
送パイプ５が支持されている。また吹付は台車３の上側
には、混練したモルタルを収容する計量器付きホッパー
３０と、これから取出されたモルタルを前記圧送パイプ
５に供給する圧送ポンプ３１が配置され、さらに適所に
は圧縮エア供給手段（コンプレッサまたはレシーバタン
ク）３２が配置されている。この圧縮エア供給手段３２
は圧送パイプ５の基端と圧送ポンプ３１の吐出部を結ぶ
吐出管３３に取付けたエア添加ノズル３４にホース３５
で接続されている。圧送ポンプ３１はスクリー式、スク
リュー式、ダブルビス１〜ンポンプ式など任意である。

また圧力容器式のものも使用でき、この場合にはホッパ
ー３０は省略される。

圧送パイプガイド４は軸線と直角の断面が７字状または
これに類する形状をなした長尺溝体４ａを備え、台フレ
ーム４ｂに設けた縦ジヤツキ４１と横ジヤツキ４２によ
り上下方向及び横方向の位置調整が可能となっている。

圧送パイプ５は、エア搬送されたモルタルの流れを半径
単方向に変向するノズルチップ６を先端に有している。

このノズルチップ６は、アルミナ、炭化けい素、超硬合
金などの耐摩耗性のよい材料で作られ、第４図のように
円錐状、凹入円錐状などの制御用突部６０を有し、圧送
パイプ５に嵌合したリング部材６ａと一定間隔をおいて
対向し、複数本の連結ロッド６１で結合固定されている
。

前記ノズルチクプロよりも後方の圧送パイプ５外周には
、一定の間隔をおいて複数組の斜状支持脚７，７が設け
られ、先端のフリーベアリング７ａにより前記長尺溝体
４ａの両側面４０．４０を転接するようになっている。

図示するものでは、ライニングする鋼管の長さに応じて
支持位置を変更できるようにするため、圧送パイプ５に
位置変位可能にサポート７０を外嵌し、これに斜状支持
脚７，７を固定しており、両斜状支持脚７，７は１２０
’の広き角度となっている。

しかしてモルタルライニング鋼管を製造するにあたって
は、第１図（ａ）のように、吹付は台車３と圧送パイプ
ガイド４を後方に待機させ、鋼管１に回転用リング１０
などを取付け、回転手段２に配置する。そして、計量器
付きホッパー３０に施工に必要な量の混練モルタルを投
入する。

次いで第１図（ｂ）のように、圧送パイプガイド４を鋼
管１の管端に接近する位置まで移動させる。

このときには吹付は台車３は圧送パイプガイド４の後端
（右端）に近い位置にあり、圧送パイプ５は各組の斜状
支持脚７，７により長尺溝体４ａで支持されている。

次いで第１図（Ｑ）のように、鋼管１の芯と長尺溝体４
ａの芯出しを行う。これは第３ａ図のように、縦ジヤツ
キ４１と横ジヤツキ４２を選択操作することにより簡単
に行うことができ、支持体３Ｃを同調運動させることに
より圧送パイプ５およびノズルチップ６も長尺溝体４ａ
と同じように動くため、鋼管１と正確に芯が合わさ九る
。

この状態で次に吹付は台車３を前進させる。これにより
圧送パイプ５は軸線方向に移動するが、斜状支持脚７，
７が長尺溝体４ａの両側面に沿って転接し、鋼管中にお
いても斜状支持脚７，７が鋼管内面と転接するため、ノ
ズルチップ６は鋼管１と正確に芯合せされた状態で移動
する。そして、ノズルチップ６が鋼管１を突き抜ける位
置に到ったならば、移動台車３を止め、この状態で回転
手段２により鋼管１を回転させる。そしてさらに圧送ポ
ンプ３１を運転すると共に、エア供給手段３２から添加
ノズル３４に圧縮エアを供給する。計量器付きホッパー
３０内のモルタルは、圧送ポンプ３１により圧送パイプ
５に連続吐出され、同時にエア添加ノズル３４から吐出
流路中に圧縮エアが供給されるため、この圧縮エアによ
りモルタルは圧送パイプ５中を高速で浮遊搬送され、先
端のノズルチップ６から吐出される。

これを確認した後、吹付は台車３を所要の速度で後進さ
せる。これにより第１図（ｅ）のように圧送パイプ５は
斜状支持脚７，７と長尺溝体４ａとの協働ガイド作用で
芯合せ状態を保持しながら後退し、それと同時に軸線方
向に高速エア搬送されたモルタルがノズルチップ６によ
り流れを変えられ、鋼管１の内面に吹付けられる。

すなわち圧送パイプ５を高速浮遊状態で移動したモルタ
ルは、第４図ないし第６図のように、圧送パイプ軸線方
向と対向するノズルチップ６のコーン状制御用突部６０
の先端６０１で分散され、引続きコーン面により半径方
向へと流れ方向が変えられ、全周からスプレー状に噴出
し、鋼管内面１００に衝撃的に付着する。このときノズ
ルチップ６および圧送パイプ５と鋼管１とは正確に芯が
合っているため、モルタルは均一な厚さで付着する。そ
して鋼管１が回転しているためさらに均され、かつ遠心
力により鋼管内面に圧着されるため迅速に締固められる
。そして、これが吹付は台車３の移動に伴い継続される
ため、均一な厚さのライニング層８が軸線方向に順次創
成される。

第１図（ｆ）のように、ノズルチップ６が鋼管１の端部
を越えたところで吹付は台車３の移動を停止させ、圧送
ポンプ３１および圧縮エア供給手段３２の運転を停止さ
せる。これで吹付は作業は完了するが、このときにも鋼
管１の回転は持続させる。これにより遠心１力でライニ
ング層はさらに締固められる。鋼管１の回転数は、たと
えば吹付は工程時には２００〜４５Ｏｒｐｍとし、吹付
は後は３４０〜５５０ｒｐｍとする。

そして、吹付は台車３と圧送パイプガイド４を第１図（
ｇ）のように後退させ、回転中の鋼管にならし治具９、
たとえば先端にゴム盤を取付けた棒体を挿入し、ライニ
ング表面の仕上げおよび水切りを行う。これで−サイク
ルが完了し、以下第１図（、）〜（ｇ）の工程を繰返す
ことでライニング鋼管を製造する。

なお、施工する鋼管の口径が変わった場合には、それに
対応する長さの斜状支持脚と交換すればよく、従ってノ
ズルチップの径に近い小径のものからかなりの範囲の口
径までモルタルライニングすることができる。

〔実　施　例〕

次に本発明の実施例を示す。

１０口径２００ｎｍφ、管長５５００ｍｍの鋼管Ａと口
径２５０ｍｍφ、管長１２０００＋ｎｍの鋼管Ｂに目標
ライニング厚８ｍでモルタルライニングを施した。圧送
パイプは長さ１３．５ｍ、４０ｍｍφとし、その先端に
アルミナ製８０閣φ、全高６０ｍｍ、コーン曲率Ｒ４５
のノズルチップを３本のボルトにより固定した。圧送パ
イプには２０００ｍｍ間隔ごとに、広き角度１２０＠の
２本の斜状支持脚を取付け、先端のフリーベアリングを
広き角度が約６０°の長尺溝体に接触させた。

■、圧送ポンプはスクイーズタイプを用い、スランプ１
５ａａの混線モルタルを約９　ｋｇ　／　ｓｅｅで吐出
し、エア添加ノズルから圧力４　ｋｇ／ｃｏ？、流量４
　、８　ｒｎ’／ｍａｉｎの圧縮エアを連続供給した。

鋼管の回転数は吹付は時２６０〜４３０ｒｐｍ、締固め
時３４０〜５２０ｒｐｍとし、３０〜４０Ｇの遠心力を
生じさせた。

■、鋼管Ａと鋼管Ｂのモルタルライニング層の長平方向
におけるバラツキを測定した結果を第７図（鋼管Ａ）と
第８図（Ｉ管Ｂ）に示す。それら各回から明らかなよう
に、厚さのバラツキ（最大厚−最少厚）はいずれも規格
内に納まっており、鋼管Ａにおいては、バラツキは２．
２〜３．９ｍｍで長尺な鋼管Ｂでも５ｍｍ以内に納まり
、極めて均一なライニング層となっている。

■、比較のため、実施例と同じ寸法の鋼管について、上
記と同じスランプのモルタルを鋼管に流し込み投入後、
鋼管を前記締固め時と同じ回転数で回転させてモルタル
ライニングを行った。

得られてライニング鋼管のライニング厚さのバラツキを
測定した結果を第９図（鋼管Ａ’　）と第１０図（鋼管
Ｂ’）に示す。第９図から明らかなように管長５５００
ｍｍにおいても７．４＋ｎｍという大きなバラツキが生
じており、管長が１２０００ｍｍにおいては、規格値を
大幅に越える１２ｎｍというような大きなバラツキが生
じた。

〔発明の効果〕

以上説明した本発明によるときには、モルタルライニン
グ鋼管を製造する方法において、鋼管を回転させつつこ
れと同心状に圧送パイプを軸線方向移動し、同時に圧送
パイプ後端からモルタルをエア搬送し圧送パイプ先端に
対設したノズルチップにより撮送流を半径方向に変向し
て連続的に吹付け、鋼管の回転により遠心力成形するよ
うにしたので、口径が４５０ｒＦｎφ以下の如き小径な
鋼管の内面に、能率よくしかも全長にわたり、バラツキ
の少ない均等な目標厚さの良質なモルタルライニングを
創成できるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｇ）は本発明によるモルタルライニン
グ鋼管製造過程を示す説明図、第２図は本発明の実施に
用いる装置の一例を概略的に示す側面図、第３図は第２
図ｍ−ｍ線に沿う断面図、第３ａ図はその一部拡大図、
第４図は本発明における圧送パイプ先端機構を示す断面
図、第５図は状態を示す斜視図、第６図はその縦断正面
図、第７図と第８図は本発明により製造したライニング
鋼管のモルタル厚さ測定結果を示すグラフ、第９図と第
１０図は従来法によるライニング鋼管のモルタル厚さ測
定結果を示すグラフである。 １・・・鋼管、３・・・吹付は台車、４・・・圧送パイ
プガイド、５・・・圧送パイプ、６・・・ノズルチップ
、３０・・・圧送ポンプ、３２・・・圧縮エア供給手段
。 特許出願人　　　株式会社　湊　　組

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. モルタルライニング鋼管を製造する方法において、鋼管
   を回転させつつこれと同心状に圧送パイプを軸線方向移
   動し、同時に圧送パイプ後端からモルタルをエア搬送し
   圧送パイプ先端に対設したノズルチップにより搬送流を
   半径方向に変向して連続的に吹付け、鋼管の回転により
   遠心力成形することを特徴とするモルタルライニング鋼
   管の製造法。