JPH0639793B2 - 桟橋等の鋼管杭の補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）技術分野 本発明は河川あるいは港湾の桟橋等に使用されている鋼
管の腐食個所の保守、特に補修用カバーリング鋼管の該
腐食個所への被覆溶接の自動化方法に関するものであ
る。

（ロ）背景技術 河川や港湾施設の大型化に伴ない、鋼管を使用した港湾
構造物の需要が増加しているが、鋼管に限らず鋼材は腐
食という問題があるため、通例は設計肉厚のほかにさら
に「腐食しろ」をとることが多い。

しかしながら、特に港湾等での鋼材の腐食速度は環境や
気象，海象等の条件によって異なるため、実際にははる
かに速く腐食が進み、これを放置しておくと構造物本来
の機能が充分には果せなくなるばかりでなく、供用不能
になる虞れもあるので、計画耐用年数以前に何らかの対
策を施さなけらばならない場合が多く、これら鋼材の保
守，補修が重要な課題となっている。

しかして、桟橋等の支持杭鋼管は波浪の飛末を浴び、酸
素供給も充分な飛末帯を中心にその上下１〜２ｍの範囲
が腐食が最も激しく、水面下の腐食の補修も必要となっ
て来る。

そこで、従来これらの補修法として、まず鋼管の腐食部
分の貝類や錆等を落した後、該部分を被蔽するため二つ
割りのカバーリング鋼管を溶接するのが、一般的であ
る。

しかし、これら作業は腐食個所の関係上全て潜水夫によ
る作業であるために作業能率が悪く、桟橋等の鋼管杭に
あっては上からは監視できない奥深い位置での作業とな
るため危険も伴なう。

特に、かような場所でのカバーリング鋼管の水中溶接
は、潜水夫の溶接技術によって補修後の強度に相当なバ
ラツキが生じ易く、信頼性の乏しい補修となる可能性が
ある。

（ハ）発明の開示 本発明は上述のような腐食鋼管の補修、特に腐食部分へ
のカバーリング鋼管の溶接作業を自動化する方法を提案
するもので、これにより溶接強度のバラツキをなくすと
共に、安全性，能率性，経済性の向上を図らんとするも
のである。

以下、本発明法の実施例を図により詳細に説明する。

（ニ）実施例 まず、補修すべき鋼管１の表面に付着している貝や海草
類ならびに錆をケレン棒等を使用して取除き、さらに錆
は必要によりエアサンダーを用いて落し、鋼管の地肌を
露出させて腐食の程度や範囲等の状況を調査すると共
に、上記の如くして補修個所の清掃を行なう。これらの
作業は従来と同様に潜水夫によって行なわれる。

腐食状況が分ったら、次に必要サイズの二つ割りのカバ
ーリング鋼管２，３をクレーン等により吊下しながら水
面上まで運び、次にこの補修用カバーリング鋼管２，３
をフローターに付替えて補修すべき鋼管１の所まで移動
させ、次いでこの補修用鋼管２，３を補修すべき鋼管１
上方の梁等に取付けたレバーブロックにより所定の位置
まで吊り上げる。

次に、二つ割りの補修用カバーリング鋼管２，３をそれ
ぞれ腐食鋼管の補修個所に近接させてから、取付バンド
（図示せず）を巻回してボルト締めし、腐食鋼管１に密
着させて数個所を仮付け溶接してから上記取付バンドを
外す。これらの作業も従来と同様に潜水夫の作業であ
る。

このようにして、腐食鋼管１の補修個所に２分割のカバ
ーリング鋼管２，３（その肉厚は補修鋼管１の肉厚と同
じである）が仮付けされたら、例えば第１〜２図の如き
自動溶接装置により本溶接を行なう。

第１図は自動溶接装置の外観、第２図はその内部機構を
示すもので、４は縦に２分割可能な下口開放の円筒形の
ケーシングで、該ケーシング４の上面中央には補修すべ
き鋼管１の外周面に密着固定し得る口径の筒体４ａが同
心円状に一体に形成され、該筒体４ａの内面にはパッキ
ン等のシール材が取付けられている。

上記の如く該ケーシング４全体は左右に二分割されるよ
う構成され、その突合せ部外側にはそれぞれフランジ５
が設けられおり、左右それぞれのフランジ５を互いに合
致させてボルト６止めすることにより水密なケーシング
４を形成するようになっている。

７はケーシング４上面に設けた圧縮空気送入口、８は後
記の溶接機収容ボックス１３やモータ１０等に接続する
電線や溶接棒１４の引込口である。

なお、上述ではケーシング４は完全に二分割できるフラ
ンジ式のものとしたが、両者を蝶番によって螺着するこ
ともできることは勿論である。

１０は補修鋼管１外周面の対向位置に上下方向に取付け
た長さがカバーリング鋼管２，３よりも上下方向に長い
ガイド杆１１に沿って昇降自在のモータで、該両モータ
１０間には補修鋼管１の直径より大径の円周形ガイドレ
ール１２が水平に差渡され、該ガイドレール１２もケー
シング４と共に二分割可能に構成され、簡単に両者を連
結して円周形に形成することができるようになってい
る。

１３は上記ガイドレール１２に挿通支持され、内部に設
置した走行用モータ（図示せず）により該ガイドレール
１２に沿って走行自在の溶接機収容ボックスで、該ボッ
クス１３の進行方向内側面中央の開口部９からは他の内
蔵モータ（図示せず）により上下左右に多少首振り可能
な直流溶接機から自動的に送り出されて来る線金状の溶
接棒１４先端が臨ませてある。なお、この線金状の溶接
棒１４の基端部はケーシング４外部に巻回されていて、
連続的に繰出されて来るものである。

１５は前記した対向ガイド杆１１のそれぞれ上下両端部
に内方に向けて突設した支持杆で、該支持杆１５の先端
にはそれぞれ補修鋼管１の外形にならった円弧形の電磁
石板１６が取付けられ、該電磁石板１６により補修鋼管
１に吸着してガイド杆１１が強固に支持固定されるよう
になっている。

しかして、まず補修鋼管１に仮止めしたカバーリング鋼
管２，３の個所（第３図（イ）参照）に二分割のガイド
レール１２を連結して円周形状に構成すると共に、周囲
から被蔽するように二分割したケーシング４を合致さ
せ、該ケーシング４のフランジ部５をボルト６止めして
ケーシング４を補修鋼管１に固定する。

次に、ケーシング４上面の送気口７よりケーシング４内
に圧縮空気を吹き込み、ケーシング４内の水を下方から
外部へ排出し、以後この空気吹込みは作業完了まで続行
してケーシング４内への水の浸入を防止する。（第３図
（ロ）参照） 次に、昇降用モータ１０を作動させてボックス１３を移
動させ、同時にボックス１３内の走行用モータによりガ
イドレール１２に沿って該ボックス１３を円周移動させ
てカバーリング鋼管２，３の所定の溶接個所に溶接棒１
４先端を接触せしめる。

これらモータの作動は、上記ボックス１３に設置したテ
レビカメラあるいは光学繊維を使用した内視鏡等により
溶接の状況を外部で監視しながら遠隔操作することがで
きる。

このようにして、カバーリング鋼管２，３を下方から上
方に向って補修鋼管１に溶接して行くのである。（第３
図（ハ）参照） 第４〜５図は自動溶接装置の他の例を示したもので、二
分割可能なケーシング本体４は横断面略卵形に形成さ
れ、しかも該ケーシング４上面に設けられた補修鋼管１
外周面に密着固定する同じく二分割可能な筒体４ａとは
別体に構成されてスイベル機構を形成している。

即ち、ケーシング本体４内上部に臨ませた該筒体４ａ下
端には該筒体４ａと共に二分割できるドーナツ型歯車１
７がつば状に固定されており、一方ケーシング４内上方
には上向きの旋回用モータ１８が設置され、該モータ１
８の回転軸先端には上記ドーナツ型歯車１７と噛合する
小歯車１９が取付けられていて、該モータ１８の作動に
より小歯車１９がドーナツ型歯車１７外周を回動して行
くことによって、ケーシング本体４が補修鋼管１の周囲
を旋回するようになっている。

溶接機２０はケーシング４内の隅端部に上下に差渡した
ガイド杆１１に沿って昇降するモータ１０の前面にケー
シング４内中心部に向って突設されており、該溶接機２
０はウイビング用モータ２１を備えていて、多少上下左
右に首振り自在に構成されている。

しかして、この場合にあっても、溶接に際してはまず送
入口７より圧縮空気を吹込んでケーシング４内の水を下
方から外部へ排出し、次に旋回用モータ１８を作動させ
てケーシング４を水平旋回させると共に昇降用モータ１
０により溶接機２０を降下させて所定の溶接箇所に線金
状の溶接棒先端が当てられ、以後前述のような監視装置
と遠隔操作装置により昇降用モータ１０，旋回用モータ
１８ならびにウイビング用モータ２１を作動させて、カ
バーリング鋼管２，３を補修鋼管１に溶接して行くので
ある。

（ホ）発明の効果 本発明は以上のようにしてなり、従来潜水夫によって行
なわれていた桟橋等の腐食鋼管杭補修のための水面下に
おける溶接作業を自動化するものであるから、カバーリ
ング鋼管の腐食鋼管への溶接強度にバラツキが生じるこ
ともなく、作業能率も向上して安全かつ迅速に溶接作業
が行なえる利点を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法に使用する自動溶接装置の外観図、第
２図はその内部機構の斜視図、第３図（イ）〜（ハ）は
作用説明図であり、第４図は本発明法に使用する他の自
動溶接装置の外観図、第５図はその内部機構の説明図で
ある。 符号説明 １……腐食鋼管、２，３……二つ割りカバーリング鋼
管、４……ケーシング、４ａ……筒体、５……フラン
ジ、６……ボルト、７……圧縮空気送入口、８……電線
等の引込口、９……開口部、１０……昇降用モータ、１
１……ガイド杆、１２……ガイドレール、１３……溶接
機収容ボックス、１４……溶接棒、１５……支持杆、１
６……電磁石板、１７……ドーナツ型歯車、１８……旋
回用モータ、１９……小歯車、２０……溶接機、２１…
…ウイビング用モータ、２２……ローラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼管の腐食個所に二つ割りのカバーリング
   鋼管を在来法により仮止めした後、該個所の対向位置に
   それぞれ上下方向に取付けたガイド杆に沿って昇降する
   昇降用モータ間に水平に差渡す円周形ガイドレールを組
   立て、該ガイドレールには内部に設置した走行用モータ
   により該レールに沿って走行自在の溶接機収容ボックス
   を取付け、かようにして腐食鋼管に上記ガイドレール及
   び溶接機収容ボックスが設置されたら上記対向ガイド杆
   の外側周囲から被蔽するように縦に二分割可能な下口開
   放の円筒形ケーシングを組立て、まずケーシング上面に
   設けた送気口から圧縮空気を吹込んでケーシング内に浸
   入している水を下方から排出した後、上記昇降用モータ
   と走行用モータを作動させて溶接機収容ボックスを移動
   させ、ケーシング外部から連続的に繰出されて来る線金
   状の溶接棒を所定の溶接個所に当て、上記カバーリング
   鋼管を連続的に溶接して行くことを特徴とする桟橋等の
   鋼管杭の補修方法。
2. 【請求項２】前記昇降用モータと走行用モータの作動は
   テレビカメラあるいは内視鏡により外部で監視しながら
   制御するようにした特許請求の範囲第１項記載の桟橋等
   の鋼管杭の補修方法。
3. 【請求項３】鋼管の腐食個所に二つ割りのカバーリング
   鋼管を在来法により仮止めした後、該個所を周囲から被
   蔽するように縦に二分割可能な下口開放のケーシングを
   組立て、該ケーシングは下端にドーナツ型歯車がつば状
   に取付けられていて腐食鋼管に密着固定する筒体と該筒
   体とスイベル機構により連結されていて腐食鋼管の周囲
   を水平旋回自在のケーシング本体とからなり、該本体内
   隅端部に上下方向に差渡したガイド杆に沿って昇降する
   昇降用モータの前面には該本体中央部に向けて溶接機が
   突設されており、このようにしてケーシングを腐食鋼管
   に据付け完了したら、まずケーシング上面に設けた送気
   口から圧縮空気を吹込んでケーシング内に侵入している
   水を下方から排出した後、上記ドーナツ型歯車と噛合す
   る小歯車を駆動しかつケーシング本体内上方に設置した
   旋回用モータと上記昇降用モータを作動させてケーシン
   グ本体をカバーリング鋼管の外周で水平旋回させると共
   に上記溶接機を上下に移動させ、ケーシング外部から連
   続的に繰出されて来る線金状の溶接棒を所定の溶接個所
   に当て、上記カバーリング鋼管を連続的に溶接して行く
   ことを特徴とする桟橋等の鋼管杭の補修方法。
4. 【請求項４】前記昇降用モータと旋回用モータの作動は
   テレビカメラあるいは内視鏡により外部で監視しながら
   制御するようにした特許請求の範囲第３項記載の桟橋等
   の鋼管杭の補修方法。