JPH03268822A - ライナプレートの製造方法及び製造装置 - 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］ 本発明は建設工事や地すべり防止工事などに広く使用さ
れるライナプレートの製造方法及びその製造装置に関す
る。

［従来の技術］ 第６図に一般に使用されるライナプレートを示す。この
ライナプレート１は波付プレート２とこの周囲に設けら
れたフランジ３．３ａ及び４．４ａから構成されており
、これら各フランジ３．４にはボルト孔５が所定のピッ
チで複数側芽たれている。第７図は第６図の横断面図を
示したものである。

ライナプレートは複数枚をボルトナツトで連結して使用
されるが、第８図にこの連結部を示した。ボルト６、ナ
ツト７により、ライナプレートｌ、１ａがフランジ３．
３ａを介して連結される。フランジ４を使って連結する
場合も同様である。このようにして多数のライナプレー
トを連結した例を第９図、第１０図に示す。第９図に示
したものは円形トンネル、坑、地滑り対策用集水井など
に使用される円筒３１、第１０図に示したものは馬蹄型
のトンネルなどに使用されるシェル３２である。

第１１図に従来のライナプレートの製造工程を模式的に
示す。

（ａ）まず切板Ｓをプレス３３により波付加工し、次に
同じくプレスにより湾曲加工を施す。

（ｂ）ついでフランジ３にボルト孔５をあける。

（Ｃ）フランジ３の形成されていない両端部を剪断機３
４により切断し、この切断面にあらかじめ用意されてい
るフランジ４（これには、ボルト孔５も設けられている
）を溶接により取り付けてライナプレート１となす。

一般に市販されているライナプレートの寸法は次のよう
である。

板厚（ｍｍ）：２．７．３．２．４．０．４．５．５．
３．６，０．７．０ 幅（ｍｍ）　　：５００ 周長（ｍｍ）：１５７０．１４１３、 ｌ　２５６、１　０９９．９４２．７８５．６２８．４
７１　（但し、特殊寸法もある）湾曲半径（ｍｍ）：６
００以上 これらのうち広く使用されているのは、厚（２，７又は
３．２ｍｍ）Ｘ幅５００ｍｍ×長さ１５７０ｍｍ のものである。

［発明が解決しようとする課題］ 前記ライナプレートの従来の製造方法には次のような問
題がある。以下製造工程毎に問題点を述べる。

（１）波付加工 プレスにより波付加工を行うため、金型が複雑となり、
また成形精度が悪い。したがって、組立時の組立性が悪
い。

（２）湾曲加工 波付されたプレートをプレスにより湾曲させるので、金
型が非常に複雑となる。また曲率毎に金型が必要となる
から金型費用が高くなるばかりでなく、曲率を変更する
都度プレス機の金型を交換しなければならず作業が煩雑
となりまた生産性も悪い。

なお、波付加工はプレスで行い、湾曲加工はロールを用
いて曲げ加工を行う方法もあるが、このロールによる湾
曲加工においては所定の曲率を得るためには何パスもロ
ール加工を行わなければならず、また曲率精度もあまり
よくない。更にロール加工機への波付プレートの装入・
排出の自動化が困難であり（自動化したとしても設備費
が高額となる）人手を要するという問題がある。

（３）ボルト孔の穿孔 湾曲加工後に円周フランジにボルト孔をあけるため穿孔
装置の構造が非常に複雑となって装置自体が高価である
ばかりか、曲率等が変化する都度穿孔位置の調整作業が
必要となる。

なお、波付加工後、湾曲加工前に穿孔加工を施すことも
考えられるが、この方法ではボルト孔が次の湾曲加工に
より座屈変形してしまい製品にはならない。

（４）端部切断 種々の曲率を有する半成品を切断する必要があるため、
剪断機の構造が複雑で、ナイフの位置決めも厄介である
。

（５）全般 切板を素材として一枚毎に加工するので歩留りが悪く、
また生産性も低い。更に各工程間でのハンドリングも必
要であり、人手を多（必要とするなどの問題もある。

また、ライナプレートの組立て作業は狭い空所の中で人
力により行われるのが一般的であり、したがって組立作
業の容易さからみて、ライナプレート１枚の重量は４０
ｋｇが限度であるといわれている。さらに、素材のコス
トダウン、組立作業性向上の点から軽量化のニーズが出
ている。軽量化は板厚を薄くすることにより、簡単に達
成できるが、その反面強度低下となるのは免れない。

そこで、本発明者らはライナプレートの断面形状につい
て検討したところ、従来の荒波タイプを角波タイプにす
れば断面性能をほぼ同じにして軽量化を図ることができ
ることがわかった。この−例を第１表及び第１２図〜第
１６図に示す。第１表より次のことがわかる。

■　板厚２．７　ｍ　ｍの荒波タイプと比較すると角波
の波高４５ｍｍ場合、板厚が同一であれば断面性能は向
上し、しかも重量は軽くなる。また板厚を１ランク下げ
て２．０　ｍ　ｍとすると断面性能はほぼ同じであって
、重量は大幅に軽くなる。

■　一方波高さを３０ｍｍにすると、断面性能も低下す
る。

■　また幅を７５０ｍｍとした場合、波高さ４５ｍｍで
あれば、板厚２．０　ｍ　ｍにしても断面性能は荒波と
ほとんどかわらず重量は荒波（幅５００ｍｍ）１枚分に
しか相当しない。

板厚２．７　ｍ　ｍの場合には断面性能は向上し重量は
３５ｋｇと人間が持てる範囲内である。ライナプレート
幅を大きくできれば施工時のプレート数を減少して作業
量、工期等を減少することなどの効果を得ることができ
る。

以上述べたような従来技術の課題に鑑みてなされたのが
本発明であって、従来の製造工程における各種問題点を
一挙に解決し、しかも従来の荒波タイプのライナプレー
トの製造のみならず、角波タイプの製造にも対応できる
ライナプレートの製造方法及び製造装置を提供すること
を目的とする。

［課趙を解決するための手段］ 本発明は、鋼帯の幅方向断面を波状に波付加工し、該鋼
帯の幅方向両端部に孔明けし、この１鋼帯を所定半径に
曲げ、次いで所定長さに切断することを特徴とするライ
ナプレートの製造方法である。

上記方法発明を好適に実施することのできる本発明装置
は、１鋼帯コイルを巻戻すための巻戻機、この巻戻機に
より巻戻された鋼帯に幅方向断面が波状となる波付加工
を施す複数スタンドからなるロール成形機、このロール
成形機の途中スタンドに配設され前記鋼帯の幅方向の両
端部に一定ピッチで孔を開けるためのプレス孔明は機、
前記ロール成形機により波付加工された１鋼帯を所定の
曲率半径で曲げるための曲げ装置及び所定の長さに切断
するための剪断装置を順次配列したことを特徴とする。

前記プレス孔明は櫟の前段に１鋼帯幅方向両端部を耳切
りするサイドトリマを配設すると好適であり、また、前
記サイドトリマを前記ロール成形機のいずれか１つのス
タンドと兼用とすれば便利である。さらに、曲げ装置は
直径の異なる上下一対のロールを有するロールスタンド
とこのロールスタンドのロールバイト出側に設けられ、
かつパスラインに対する角度を調整可能としたシューを
有するシュー装置とからなり、このシューの角度を調整
することにより曲率半径の調整を可能とすれば種々の曲
率半径のクイナプレートを１台の装置で製造することが
可能となる。また、前記剪断装置は、上下一対の剪断刃
が取り付けられた剪断機とこの剪断機を昇降させるため
の昇降手段とパスラインに対する角度を調整するための
角度調整手段とを有するようにすれば湾曲加工されたク
イナプレートを適切に切断することができる。

〔作用１ 本発明方法は上記のように構成されるので、連続的にク
イナプレートを製造することができ、生産性向上、歩留
り向上、省力等の作用をなすものである。また本発明装
置は本発明方法を好適に実施することができる。

波付加工は複数スタンドのロール成形機ににより連続的
に行うようにしたので、■スタンドあたりの加工度は小
さくてすみ従来のプレス加工による波付と比較して成形
精度は太き（向上する。

また湾曲加工はプレスによらず曲げ装置に行うようにし
たので、曲率半径毎に金型を用意する必要はな（、簡単
に曲率半径を変更することができる。なお、従来におい
てもロール曲げにより曲げ加工を行う方法もあるが、こ
の場合被加工物は既に切板の状態になっているので、何
パスもロール間を通さなければ所定の曲率半径は得られ
なかった。この点、本発明では１鋼帯のままで曲げ加工
を行うので加工部の前後は拘束され１パスで所定の曲率
半径を得ることができる。

また、本発明ではロール成形機による波付加工の途中で
フランジ部のボルト孔加工を行うようにしている。これ
は波付加工の途中でボルト孔をあけても鋼帯として連続
しており、剛性が高いこと、及び引続き行われる波付加
工はプレス加工のように強加工ではなく、複数スタンド
による軽加工であることから座屈変形を生じないためで
ある。

［実施例］ 第１図に本発明装置の構成例を示す。１０は鋼帯コイル
Ｃを巻戻すための巻戻機、１２はフィードレベラ、１４
はシャーウエルダである。また１６はｎスタンドからな
るロール成型機であり、その途中にサイドトリマ１８及
びプレス孔明は機２０が設けられている。２２は曲げ装
置、２６は剪断装置である。

鋼帯コイルＣは巻戻機ｌＯにより巻戻されてフィードレ
ベラ１２を経てシャーウェルダ１４により接続される。

すなわち、先行鋼帯の尾端と後行鋼帯の先端が切断され
、次いで各切断面が突合せ溶接される。これにより、鋼
帯Ｓを次のロール成形機１６に連続して供給することが
可能となる。

次に、鋼帯Ｓは例えば２０スタンドからなるロール成形
機１６により段階的に所定の断面形状になるように加工
される。これの成形状況を台形の角波型ライチプレート
を例にして第２図に示す。第２図中１６ａは上ロール、
１６ｂは下ロール、ＳＩ′ｉ鋼帯であり、第２図（ａ）
から第２図（ｅ）の順に成形加工が進行する。なお、こ
れらの図は途中の成形過程はかなり省略しである。

ここで、このロール成形ラインに供給される鋼帯の幅が
所定の寸法になっていない場合にはサイドトリマ１８に
より耳切りされて所定幅となる。

第３図にこのトリミング状況を模式的に示した。

図中１８ａは上刃、１８ｂは下刃、Ｓ′は耳屑である。

耳屑Ｓ′は図示しないスクラップチョッパ、スクラップ
ポーラ等により処理されている。

なお、この実施例ではサイドトリマを独立して設置して
いるが、第４図に示すように成形ロール１６ａ、１６ｂ
とサイドトリマ１８ａ、１８ｂを兼用させてもよい。図
中１９ａ、１９ｂは刃１８ａ、１８ｂ用のリテーナであ
る。

次に、プレス孔明は機により１鋼帯の移動速度に同期し
て複数個例えば３ケのボルト孔が１鋼帯幅方向両端部に
穿たれる。このボルト孔は前述した第７図のボルト孔５
に対応するものである。ついで第２図（ｆ）に示すよう
にフランジ部がロール成形されて所定の断面形状を得る
。なお、この孔明は櫟は公知のポンチを油圧シリンダで
昇降させて孔をあける形式のものでよい。

次に所定の断面形状に成形された鋼帯Ｓは曲げ装置２２
により所望の曲率半径で曲げ加工され、ついで剪断装置
２６によって所定の長さに切断される。

第５図に曲げ装置２２と剪断装置２６の詳細を示す。曲
げ装置２２はロールスタンド２３とシュー装置２４とか
ら構成され、各々共通ベース２２０上に設置されている
。ロールスタンド２３用ベース２３１にはハウジング２
３２が取り付けられている。上ロール２３３、下ロール
２３４は、図示例では上ロール径は下ロール径より大き
くなっており、鋼帯Ｓは上向きに曲げられる。

また、シュー２４１は架構２４２上のシュー台車２４３
にピン２４４を介して取付けられている。この台車２４
３はスクリュー２４５、ナツト２４６により、ロールス
タンド２３方向に進退可能となっている。ウオーム機構
２４７はモータ、ハンドルに連結されている（図示せず
）。更に台車２４３は昇降［ＩＩ＄２４８により昇降さ
せることができる。

以上の機構によりシュー２４１の角度を任意に変えるこ
とができる。すなわち、シュー２４１の一方の先端は上
ロール２３３、下ロール２３４のロールバイト部に支持
されているから、この部分を支点として台車２４３を動
かすことにより、ピン２４４を介してシュー２４１の角
度を調整することができる。これにより、鋼帯Ｓの曲げ
加工における曲率半径を可変とすることができる。

次に剪断装置２６について説明する。上刃２６２、下刃
２６３を有する剪断機２６１は走行台車２６４を介して
走行用架台２６５に取付けられた走行レール２６６上を
走行できるようになっている。モータ２６７は走行用の
駆動手段である。また走行用架台２６５はビン２６８を
介して昇降台車２６９に取付けられており、回動用シリ
ンダ２７０によりビン２６８を支点として剪断機２６１
、走行台車２６４、走行用架台２６５が一体となって回
動できるようになっている。前記昇降台車２６９は架１
ｌＩ２７１に取付けられているスクリュー２７２と台車
２６９に取付けられているナツト２７３により昇降でき
るようになっている。図中２７４はベースであり、２７
５は走行用架台２６５に取付けられたメジャリングロー
ルである。

以上の剪断装置の構成により上刃２６２、下刃２６３の
位置を鋼帯Ｓの曲率半径に応じた位置に調整することが
できる。また、切断長さについてはメジャリングロール
２７５により鋼帯の移動距離を測定し所定長さになった
時点で上下刃を油圧シリンダ等により作動させるととも
に、剪断機２６１を台車２６４等により動かして１鋼帯
の移動速度に同期させる。なお、前記ロール２３３．２
３４、シュー２４１、メジャリングロール２７５及び刃
２６２．２６３の形状は鋼帯Ｓの断面形状に応じたもの
となっている。

以上のようにして、鋼帯Ｓから所定の曲率半径及び長さ
で切り出されたプレートは公知の搬送装置例えばマグネ
ットリフタにより所定の場所まで搬送されて、ここで前
述第６図に示したフランジ４を溶接してクイナプレート
に仕上げられる。

上記実施例は角波形ライチプレートを例にして説明した
が、荒波型ライナプレートを製造する場合にはロール成
形機、曲げ装置等の各ロール及びシュー装置のシュー形
状を荒波型にする以外は全く同じである。したがって、
これらロールやシューの形状を角波と荒波の２種類を用
意しておけばこれらを交換するのみで、両タイプのライ
ナプレートを同一装置で製造することができる。

また、サイドトリマ１８とプレス孔明は機２０をロール
成形機１６の仕上げスタンド近くに設置した例で説明し
たが、前段スタンド側に設置してもよい。

また曲げ装置２２による曲げ加工は上白げで説明したが
、下向げでもよいのはもちろんであり、また曲率半径を
無限大すなわち曲げ加工を施さないこともできる。１鋼
帯はＺｎめっきなどを施した表面処理鋼帯を含むのは勿
論である。

［発明の効果］ 本発明によれば従来技術の有する欠点を一掃し生産性向
上、歩留向上、省力、メンテナンス費用の削減など数々
の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の全体側面図、第２図は波付加
工工程図、第３図はトリミング状況の模式説明図、第４
図は成形ロールとトリマの兼用を示す側面図、第５図は
本発明装置の実施例の側面図、第６図はライナプレート
の斜視図、第７図はライナプレートの横断面図、第８図
はその連結部詳細図、第９図はライチプレート連結円形
トンネル、第１０図は馬蹄型トンネル、第１１図は従来
の工程図、第１２図〜第１６図はライナプレートの断面
プロフィルである。 １・・・ライナプレート ３．４−・・フランジ ｉｏ・・・巻戻機 １４・・・シャーウエルダ １８・・・サイドトリマ ２２・・・曲げ装置 ２４・・・シュー装置

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　鋼帯の幅方向断面を波状に波付加工し、該鋼帯の幅
   方向両端部に孔明けし、該鋼帯の長手方向を所定半径に
   曲げ、次いで所定長さに切断することを特徴とするライ
   ナプレートの製造方法。 ２　鋼帯コイルを巻戻す巻戻機と、該巻戻機により巻戻
   された鋼帯に幅方向断面が波状となる波付加工を施す複
   数スタンドからなるロール成形機と、該ロール成形機の
   途中スタンドに配設され、前記鋼帯の幅方向の両端部に
   一定ピッチで穴を開けるプレス孔明け機と、該鋼帯を所
   定の曲率半径で湾曲させる曲げ装置と、所定の長さに切
   断する剪断装置とを順次配列してなることを特徴とする
   ライナプレートの製造装置。 ３　前記プレス孔明け機の前段に鋼帯幅方向両端部を耳
   切りするサイドトリマを配設したことを特徴とする請求
   項２記載のライナプレートの製造装置。 ４　前記サイドトリマを前記ロール成形機のいずれか１
   つのスタンドを兼用することとしたことを特徴とする請
   求項３記載のライナプレートの製造装置。 ５　前記曲げ装置は径の異なる上下一対のロールを有す
   るロールスタンドと該ロールスタンドのロールバイト出
   側に設けられ、かつパスラインに対する角度を調整可能
   にしたシューを有するシュー装置とからなり、該シュー
   の角度を調整することにより曲率半径の調整を可能とし
   たことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のラ
   イナプレートの製造装置。 ６　前記剪断装置は、上下一対の剪断刃が取り付けられ
   た剪断機と、該剪断機を昇降させる昇降手段と、パスラ
   インに対する角度を調整する角度調整手段とを有するこ
   とを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載のライナ
   プレートの製造装置。