JPH10291028A

JPH10291028A - 薄肉大径スパイラル鋼管の製造方法およびその設備

Info

Publication number: JPH10291028A
Application number: JP9103371A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Hanada; 和範花田; Toshihiro Kawabata; 俊博川畑; Michimasa Nishikawa; 通正西川; Shinichi Oshiro; 真一大城
Original assignee: Copurosu Kk; SHINKO MECS KK
Current assignee: Copurosu Kk; SHINKO MECS KK
Priority date: 1997-04-21
Filing date: 1997-04-21
Publication date: 1998-11-04

Abstract

(57)【要約】【課題】自重による直径方向の変形のない薄肉大径ス
パイラル鋼管を製造する。【解決手段】アンコイラー１から巻戻した帯鋼10を、
レベラー３で矯正した後、エッジ成形機４で溶接継手部
を成形し、ルーパー５で成形角度に傾斜させ、帯鋼ガイ
ド７a 、７b を通過させ、ピンチロール８で成形角度に
傾斜し、かつ造管するスパイラル鋼管の外径に合わせて
螺旋状に配列されている成形ロールに供給する。成形ロ
ールでスパイラル状に成形された帯鋼を溶接機９で溶接
後、鋼管切断機で所定長さに切断し、吊り具で吊り出す
スパイラル鋼管の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木建築用鋼管と
して使用される薄肉大径スパイラル鋼管の製造方法で、
詳しくは竪型で製造する薄肉大径スパイラル鋼管の製造
技術分野に属するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木建築用に使用される鋼管は横
型造管設備で製造されるスパイラル鋼管が主流で、管外
径は最大2650mm、管肉厚は最大30mmで、外径／肉厚比で
800程度以下である。これより大径の鋼管は、ベンディ
ングロール方式あるいはプレスベンド方式で成形し、そ
の後、アーク溶接して造管している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、大径鋼管を横
型で造管すると、管の自重で座屈あるいは撓みが発生
し、真円度が損なわれる。この傾向は薄肉になればなる
ほど大きくなる。また、造管後は、管の内側に変形防止
のための支持具を入れ、保管中および搬送中の変形を防
止している。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、帯鋼を素材として竪型造管設備で造管
することによって、自重による直径方向の変形のない薄
肉大径スパイラル鋼管を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】その要旨は、アンコイラ
ーに装着した鋼帯から垂直に巻戻した帯鋼を、レベラー
で矯正した後、エッジ成形機で帯鋼の両端部に溶接継手
部を成形し、ルーパーで成形角度に傾斜させて帯鋼ガイ
ドを通過させ、ピンチロールで成形ロールに供給し、下
から上に向かってスパイラル状に連続的に成形し、エッ
ジ衝合部を溶接機で溶接して造管したスパイラル鋼管を
鋼管切断機で所定長さに切断し、切断したスパイラル鋼
管を吊り具で上方から吊り出す薄肉大径スパイラル鋼管
の製造方法である。

【０００６】アンコイラー、レベラー、エッジ成形機、
ルーパー、帯鋼ガイド、ピンチロール、成形ロール、溶
接機、鋼管切断機および吊り具とから構成される薄肉大
径スパイラル鋼管用竪型造管設備である。

【０００７】上記、竪型造管設備において、エッジ成形
機が、帯鋼の溶接部分を成形するロール両端部の外径が
一端部が大きく、他端部が小さく、ロール中央部の外径
から両端部の外径に変化する領域がテーパ状である二本
のロールから構成されている薄肉大径スパイラル鋼管用
竪型造管設備である。

【０００８】上記、竪型造管設備において、帯鋼ガイ
ド、ピンチロール、溶接機を配設したフレームが溶接点
を中心にして成形角度で傾斜可能である薄肉大径スパイ
ラル鋼管用竪型造管設備である。

【０００９】上記、竪型造管設備において、帯鋼ガイ
ド、ピンチロール、溶接機を配設したフレームが造管す
るスパイラル鋼管の外径に応じて、鋼管の直径方向に平
行移動可能である薄肉大径スパイラル鋼管用竪型造管設
備である。

【００１０】上記、竪型造管設備において、複数の下受
けロール、外側ガイドロール、内側ガイドロールとから
構成される成形ロールが造管するスパイラル鋼管の成形
角度で傾斜し、かつ造管するスパイラル鋼管の外径に合
わせて螺旋状に配列されている薄肉大径スパイラル鋼管
用竪型造管設備である。

【００１１】上記、竪型造管設備において、鋼管切断機
が成形ロールの上方において、スパイラル鋼管の外周に
沿って水平面上を移動する鋼管切断機である薄肉大径ス
パイラル鋼管用竪型造管設備である。

【００１２】上記、竪型造管設備において、スパイラル
鋼管の上端部をクランプして吊り上げる吊り具が、造管
するスパイラル鋼管の中心に垂直に立つ造管速度に同調
して上昇する支持柱の頂部に、球面座で接触するように
着脱可能に載置されている薄肉大径スパイラル鋼管用竪
型造管設備である。

【００１３】前記、支持柱に加わる荷重を計測するロー
ドセルを支持柱に設けた薄肉大径スパイラル鋼管用竪型
造管設備である。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態例を図に基づ
いて説明する。図１はアンコイラーから溶接機までの各
設備の配列を示す平面図で、図２はその正面図である。
なお、図１および２には成形ロール21は図示していな
い。アンコイラー１は鋼帯を装着して帯鋼10を垂直に巻
戻す設備で、鋼帯の装着が容易なように垂直方向から水
平方向に向きを変えることができる。デフレクタロール
２はアンコイラー１から巻戻された帯鋼10を定位置から
矯正機３に供給するための進行方向を変えるためのロー
ルである。矯正機３は３本のロールで構成され、ロール
間隔を調整することによって、ロールの間を通過する間
に帯鋼10の巻き癖が取られる。

【００１５】エッジ成形機４は帯鋼の溶接部分であるエ
ッジを成形するもので、図３(a) に示すように、ロール
両端部の外径が一端部が大きく、他端部が小さく、ロー
ル中央部の外径から両端部の外径に変化する領域がテー
パ状である二本のロールから構成され、この二本のロー
ルの間を通過する間に、図３(b) に示すように、帯鋼10
の両端部の溶接継手部が帯鋼厚さの1/2 だけ内側または
外側に曲げ加工される。したがって、溶接継手部は図４
に示すように、重ね継手となる。また、各ロールの片端
部のみフランジ19を設けているため、エッジ成形中の帯
鋼の上下方向のずれを防止することができる。なお、エ
ッジ成形機４にはロールを駆動する駆動装置が設けてあ
る。

【００１６】ルーパー５はエッジ成形された帯鋼10をス
パイラル鋼管成形角度θで所定のループ量を確保して成
形ロール21に供給するためのもので、このためにルーパ
ー５は成形角度θに応じて傾斜でき、また、ルーパー５
にはループ量を検出する位置センサー（図示せず）が設
けられていて、所定のループ量になるようにエッジ成形
機４のロールの回転速度を調整している。ここで、成形
角度θは帯鋼10を成形ロールへ供給するときの水平面に
対する傾斜角度である。なお、造管されるスパイラル鋼
管の中心軸は垂直である。

【００１７】ルーパー５を通過した帯鋼10は帯鋼ガイド
７a 、７b 、ピンチロール８、溶接機９の順に通過し、
成形ロール21に供給される。帯鋼ガイド７a 、７b 、ピ
ンチロール８、溶接機９は上フレーム６a 上に配設され
ており、上フレーム６a 上の帯鋼ガイド７a 、７b 、ピ
ンチロール８、溶接機９を成形角度θに応じて傾斜させ
るために、上フレーム６a は溶接点11を中心にして成形
角度θに応じて傾斜できる（傾動できる）構造になって
いる。傾動方法は、上フレーム６a の下にある下フレー
ム６b に溶接点11を中心にした円弧を上面に有するブラ
ケット13を設け、この上に上フレーム６a の下部に設け
たローラー12を載置し、上フレーム６aがブラケット13
上で傾動する構造である。傾動には機械的または油圧ジ
ャッキを用いる。上フレーム６a を傾動することで、溶
接点11を固定した状態で、同時に帯鋼ガイド７a 、７b
、ピンチロール８、溶接機９を成形角度θに応じて傾
斜することができる。また、帯鋼ガイド７a 、７b 、ピ
ンチロール８、溶接機９は図１に示すように溶接点11を
接点とするスパイラル鋼管の接線方向に配設されてい
る。

【００１８】また、下フレーム６b の下面にはガイド14
があり、このガイド14がベースフレーム６c 上のガイド
レール16上を移動することで、帯鋼ガイド７a 、７b 、
ピンチロール８、溶接機９を配設した上フレーム６a と
下フレーム６b を同時に、溶接点11を基準として、造管
するスパイラル鋼管の外径に応じて鋼管の直径方向に平
行移動可能である。なお、下フレーム６b の移動はスク
リュー駆動によって行う。

【００１９】次に、帯鋼ガイド７a 、７b 、ピンチロー
ル８、溶接機９について説明する。帯鋼ガイド７a 、７
b は帯鋼10を垂直に保持し、成形角度θを維持して成形
ロール21に供給するための帯鋼ガイドで、帯鋼10を両側
から挟む複数本の縦ロールと上下から挟む複数本の横ロ
ールとから構成されている。ピンチロール８は帯鋼10の
エッジ成形部分を除く部分を両側から挟み込んで、成形
ロール21に供給するロールで、二本の縦ロールから構成
されている。なお、ピンチロール８には駆動装置が設け
てある。

【００２０】溶接機９は、スパイラル鋼管の形状に成形
した後の上下帯鋼10の重なり合った部分を一対の電極輪
18で圧下、通電して溶接するシーム溶接機である。溶接
開始は帯鋼10が後述する成形ロール21で成形され、先端
が一周して溶接点11に達し、上下帯鋼10が重なり合った
時点で溶接を開始する。溶接継手部は図４に示すような
重ね継手となる。

【００２１】図５に成形ロールの配置を、図６に成形ロ
ール21の構成を示す。成形ロール21はピンチロール８で
供給される帯鋼10をスパイラル鋼管の形状に成形するロ
ールで、成形中の帯鋼10および造管後のスパイラル鋼管
の自重を受ける下受けロール22と、スパイラル鋼管の外
径をきめる外側ガイドロール23と、成形時の帯鋼10の内
側への倒れ込みを防止する内側ガイドロール24とから構
成される。また、成形ロール21の入側には、ピンチロー
ル８で供給される成形前の帯鋼10が溶接位置にくるよう
に上下方向の位置決めをする上受けロール20が設けてあ
る。この成形ロール21は成形角度θで傾斜し、かつ造管
するスパイラル鋼管の外径に合わせて螺旋状に配列され
ている。ただし、外側ガイドロール23と内側ガイドロー
ル24は垂直に配列されている。スパイラル鋼管の外径が
大きく帯鋼の厚みが薄いほど、造管中の帯鋼は弾性変形
のままであるので、帯鋼はほとんどの外側ガイドロール
23に接触しながら成形される。したがって、スパイラル
鋼管の外径精度は外側ガイドロール23の配列精度に影響
される。

【００２２】成形ロール21のうち、下受けロール22はス
パイラル鋼管の形状に成形された上下帯鋼10が重なり合
う直近まで配列する。外側ガイドロール23と内側ガイド
ロール24は、溶接点11の上下帯鋼10が密着して重なり合
い健全な重ね継手が得られるように、溶接点11を超えて
一周以上配列する。スパイラル鋼管の外径をきめる外側
ガイドロール23は内側ガイドロール24よりも長く配列す
ることが望ましい。ただし、溶接点11近傍の外側ガイド
ロール23と内側ガイドロール24は、溶接機９の電極輪18
との干渉を避ける必要がある。成形ロール21は造管する
スパイラル鋼管の外径が変わるごとに取り替える。

【００２３】成形ロール21に供給された帯鋼10は成形ロ
ール21でスパイラル鋼管の形状に成形された後、溶接機
９でシーム溶接されスパイラル鋼管となって垂直上方に
伸びていく。造管初期のスパイラル鋼管の先端部は帯鋼
先端が未処理であるため、図12に示すように、ほぼ帯鋼
幅に近い段差があり、これを切断するためと、造管した
スパイラル鋼管を所定の長さに切断するために、成形ロ
ール21の上方に鋼管切断機25が設けられている。

【００２４】鋼管切断機25は、図７に示すように、台車
29上にプラズマトーチ27を載置したもので、この鋼管切
断機25が成形ロール21の上方に設けた水平架台26上をス
パイラル鋼管の外周に沿って移動し、垂直上方に伸びて
きたスパイラル鋼管を所定の長さで切断する。台車29に
は電動機と減速機を介して駆動する車輪28があり、車輪
28は台車29がスパイラル鋼管15の外周に沿って移動し易
いように、スパイラル鋼管の同心円の接線方向に向けて
ある。また、台車29の前後には、出し入れ調整可能な２
個の磁石ローラー30があり、この磁石ローラー30がスパ
イラル鋼管15に吸着して回転するため、鋼管切断機25は
スパイラル鋼管の外周に沿って移動することができる。
なお、鋼管切断は、造管を一時停止して行う。

【００２５】吊り具31は、図８に示すように、造管する
スパイラル鋼管の中心に垂直に立つ造管速度に同調して
上昇する支持柱32の頂部に、図11に示すように、球面座
48がベアリング47に接触するように着脱可能に載置され
る。スパイラル鋼管を吊り上げる前の吊り具31は、図９
に示すように、転倒防止フレーム37の上部に設けた吊り
具置台39の上に載置しておく。

【００２６】支持柱32は、図８に示すように、ベースフ
レーム33の下に掘られた縦穴53内に設置され、ベースフ
レーム33および転倒防止フレーム37に設けたガイドロー
ル38によって芯振れが防止されている。支持柱32の上昇
・下降は、支持柱32の側面長手方向に設けたラック34
に、電動機および減速機を介して回転するピニオン35を
噛み合わせて行う。また、支持柱32には、ピニオン35の
負荷を軽減するために、支持柱32の重量に見合う重り36
が滑車を介してワイヤーで吊るされている。

【００２７】吊り具31と支持柱32との関係を示す拡大図
を図９に示す。図９に示すように、支持柱32の頂部に
は、ブッシュ43を介して摺動用軸44に支持円盤42が嵌合
している。支持円盤42にはこま46を支持するベアリング
45が同心円上に等間隔に３箇所設けてある。一方、こま
46は軸40と、軸40に固定されている吊り具支持円盤41と
から構成され、吊り具支持円盤41には、吊り具下面にあ
る球面座48と接触して吊り具31を支持するベアリング47
が同心円上に等間隔に５箇所設けてある。そして、こま
46はベアリング45上に水平移動・回転自在に載置され、
軸40と支持柱32の頂部との間に隙間ａを設けている。こ
の隙間ａで据え付け誤差による成形ロール21の中心と支
持柱32の中心とのずれ、および支持柱32の撓みを吸収す
ることができる。また、支持柱32の頂部と支持円盤42と
の間には、支持柱32に加わる荷重を計測するロードセル
51が設置されている。

【００２８】吊り具31には、図10に示すように、吊り具
支持円盤41のベアリング47と接触する球面座48を有する
中心部から四方に伸びる４本の腕50があり、腕50の先端
にクランプ49がある。この吊り具31を、図９に示すよう
に、吊り具置台39上に挿入載置することで、成形ロール
21の中心にセンターリングされるとともに、水平に支持
される。この時、ベアリング47と球面座48との間には隙
間Ｓが設けてある。

【００２９】図８に示すように、造管されたスパイラル
鋼管15を吊り上げる場合は、支持柱32を隙間Ｓを超えて
上昇させる。支持柱32が隙間Ｓを超えて上昇すると軸40
が吊り具31の下部に挿入され、図11に示すように、吊り
具支持円盤41のベアリング47と球面座48が接触し、支持
柱32が吊り具31を支持することになる。この後、吊り具
31のクランプ49でスパイラル鋼管15の上端部をクランプ
し、支持柱32を上昇させる。

【００３０】この時、吊り具31は球面座48によってベア
リング47で支持されているため、造管速度で回転するス
パイラル鋼管15の回転に追随し、支持柱32を中心にして
回転することができる。また、造管中に溶接継手部の重
ね代が変化することにより生じるスパイラル鋼管15の上
下方向の微妙な動きも、図11に示すように、ベアリング
47上で吊り具31が揺動することで吸収することができ
る。

【００３１】造管中のスパイラル鋼管15の自重は、成形
ロール21の下受けロール22と、成形時、帯鋼10が弾性変
形内に止まっているほど、外側へ膨らもうとする力が外
側ガイドロール23に作用することによって発生する摩擦
力とによって支持されている。しかし、帯鋼が厚くなっ
たり、スパイラル鋼管15が長くなると、スパイラル鋼管
15の自重は、下受けロール22と外側ガイドロール23に作
用する摩擦力だけでは支持できなくなり、下受けロール
22と接する帯鋼下端部が成形ロール21内で変形して造管
不能になる。このため、支持柱32を造管速度に同調させ
て上昇することで、造管中のスパイラル鋼管15の自重の
一部を、吊り具31を介して支持柱32で支持する。

【００３２】成形ロール21が造管中のスパイラル鋼管15
の自重の一部を支持している時は、支持柱32の頂部と支
持円盤42との間隙は、支持柱32の上昇速度を調整するこ
とによって、ブッシュ43を介して摺動用軸44に沿って上
下方向に変化させることができるため、支持柱32の上昇
速度を調整することでロードセル51に加わる荷重を調整
することができる。したがって、ロードセル51に加わる
荷重が所定の荷重になるように、支持柱32の上昇速度を
調整しながら造管速度に同調させて支持柱32を上昇する
ことで、支持柱32で造管中のスパイラル鋼管15の自重の
一部を支持することができる。このようにして、成形ロ
ール21内で帯鋼10の下端部を変形させることなく造管す
ることができる。

【００３３】

【実施例】以下に実施例について説明する。素材に軟鋼
鋼帯SPHDを用い外径4298mm、長さ3150mmの薄肉大径スパ
イラル鋼管を製造した。製造設備は上記に説明した本発
明に係わる薄肉大径スパイラル鋼管用竪型造管設備で、
素材寸法は帯鋼幅 800mm、厚さ 3.2mmである。成形角度
θは3.33°、成形ロールへの帯鋼供給速度は1.8m/min、
溶接継手部の重ね代は15mmである。ここで、スパイラル
鋼管外径Ｄと、有効帯鋼幅（重ね代を除く帯鋼幅）Ｂ
と、成形角度θとの間には sinθ＝Ｂ／πＤの関係があ
る。

【００３４】上記素材の鋼帯を図１および２に示すよう
に、アンコイラー１に装着し、アンコイラー１から垂直
に巻戻した帯鋼10をデフレクタロール２で進行方向を変
えて矯正機３に供給する。矯正機３で巻き癖が取られた
帯鋼10はエッジ成形機４に供給され、ここで図３(b) に
示すように溶接継手部の重ね代が成形される。エッジ成
形機４を開先加工機に取り替えることによって、突き合
わせ溶接も可能である。さらに、帯鋼10の幅寸法を整え
るために、サイドトリマーをエッジ成形機４の前に設け
てもよい。

【００３５】その後、帯鋼10はルーパー５で3.33°の成
形角度に傾斜させられ、3.33°の成形角度に傾斜させた
帯鋼ガイド７a に供給される。帯鋼10の先端が帯鋼ガイ
ド７a を通過した位置、すなわち、帯鋼切断・溶接位置
17で、帯鋼10の先端不良部がエアープラズマ切断機（図
示せず）等で切り捨てられる。そして帯鋼10は帯鋼ガイ
ド７b に供給され、次いで、ピンチロール８によって、
成形ロール21に供給される。ルーパー５には、帯鋼10が
倒れないように、数カ所に縦型ロールを配置することが
望ましい。なお、帯鋼切断・溶接位置17は、先行帯鋼の
後端と後行帯鋼の先端を炭酸ガス溶接機（図示せず）等
で溶接する位置でもある。

【００３６】帯鋼ガイド７a 、７b 、ピンチロール８、
溶接機９が配設されている上フレーム６a は、溶接点11
を中心にして3.33°の成形角度に傾斜させられている。
また、造管するスパイラル鋼管の外径4298mmから、溶接
点11が成形ロール21の中心から2147.4mmの位置になるよ
うに、下フレーム６b を鋼管の直径方向に平行移動する
ことで、上フレーム６a 上の帯鋼ガイド７a 、７b 、ピ
ンチロール８、溶接機９を所定の位置に移動する。

【００３７】実施例で用いた竪型造管設備は造管するス
パイラル鋼管の外径が1550mm〜4300mmのもので、成形角
度θは 3°〜 7°の範囲である。ただし、帯鋼幅は 600
mm〜800mm である。すなわち、外径が小さくなると成形
角度θは大きくなるが、この時は、幅の狭い帯鋼を使用
することで成形角度θは 3°〜 7°の範囲に収めること
ができる。また、下フレーム６b の、鋼管の直径方向の
平行移動距離は造管するスパイラル鋼管の外径を1550mm
〜4300mmに想定して、1400mmとした。また、帯鋼幅を変
えるときは、エッジ成形機４のロールも帯鋼幅に対応す
るロールに変える。

【００３８】成形ロール21は、図５に示すように、造管
するスパイラル鋼管の外径に合わせて螺旋状に配列され
ている。実施例では、帯鋼10と接する外側ガイドロール
23の接点が成形ロール21の中心から2149mmの位置になる
ように螺旋状に配列されている。ピンチロール８で挟ま
れ成形ロール21に供給された帯鋼10の先端が、スパイラ
ル鋼管の形状に成形され成形ロール21内を一周して溶接
点11に達し、上下帯鋼10が重なり合った時点で、溶接機
９でシーム溶接する。溶接継手部は図４に示すような重
ね継手となる。重ね継手とすることでスパイラル鋼管の
剛性が増し、ハンドリング中の直径方向の変形も防止す
ることができる。

【００３９】成形ロール21に供給された帯鋼10は成形ロ
ール21でスパイラル鋼管の形状に成形された後、溶接機
９でシーム溶接されスパイラル鋼管となって垂直上方に
伸びていく。造管初期のスパイラル鋼管の先端部は帯鋼
先端が未処理であるため、図12に示すように、ほぼ帯鋼
幅に近い段差があり、これを切断する必要がある。スパ
イラル鋼管の先端部の切断は、造管を一時停止し、図12
に示すように、先ず、クレーンから吊り下げられた吊り
具52で鋼管の先端部を保持し、次いで、図７に示す鋼管
切断機25で切断位置を切断する。切断した先端部はクレ
ーンで吊り上げ取り除く。この後、造管を再開する。ま
た、鋼管切断機25が移動する水平架台26を、造管速度に
合わせて上昇させることで、造管を停止せずに先端部を
切断することができる。このことは製品鋼管の切断にお
いても同じことである。

【００４０】造管されたスパイラル鋼管は成形ロール21
の上端から上方に伸びていく。この時点で、図８に示す
支持柱32を上昇させ、吊り具置台39の上に載置されてい
る吊り具31の下部に挿入し、図11に示すように、吊り具
支持円盤41のベアリング47と球面座48を接触させ、支持
柱32で吊り具31を支持する。この後、吊り具31のクラン
プ49でスパイラル鋼管15の上端部をクランプし、支持柱
32を造管速度に同調させて上昇させる。この時、支持柱
32の上昇速度を調整することによって、造管中のスパイ
ラル鋼管15の自重を成形ロール21と支持柱32で支持す
る。

【００４１】実施例では、ロードセル51で支持柱32に加
わる荷重を計測しながら、支持柱32の上昇速度をピニオ
ン35で調整して造管速度に同調させて支持柱32を上昇す
ることによって、造管中のスパイラル鋼管の自重の50％
を支持柱32で支持するようにした。この時の支持荷重の
ばらつきは自重の25％以内であった。このようにして、
成形ロール21内で帯鋼10の下端部を変形させることなく
造管することができる。なお、支持柱32が支持する荷重
は、下受けロール22とこれに接触している帯鋼10との接
触応力（面圧強度）が許容応力以下になるようにする。

【００４２】造管されたスパイラル鋼管が3150mm上方に
伸びた時点で、スパイラル鋼管15の上端部がクランプ49
でクランプされたままの状態で、造管を一時停止して、
図７に示す鋼管切断機25で上端から3150mmの位置を切断
する。切断した製品スパイラル鋼管は、吊り具31をクレ
ーンで吊り上げ、移動することによって製品置き場に移
動する。この時、建屋が低く吊り上げ代がない場合は、
クレーンで吊り具31を保持した状態で支持柱32を降下さ
せることで、製品スパイラル鋼管を横持ち移動すること
ができる。このように、段落番号００３９〜００４２に
記載の操作を繰り返すことによって、厚さ 3.2mm、外径
4298mm、長さ3150mmのスパイラル鋼管を連続的に造管し
た。

【００４３】先に述べたように、成形ロール21は造管す
るスパイラル鋼管の外径が変わるごとに取り替える。こ
の時は、図１、２に示す帯鋼切断・溶接位置17で帯鋼10
を切断し、ピンチロール８を緩め、成形ロール21内に鋼
管を残した状態で成形ロール21を取り替える。こうする
ことによって、再び元の成形ロールで造管する場合は、
帯鋼切断・溶接位置17で新しい帯鋼の先端を、成形ロー
ル内にある鋼管の続きである帯鋼に溶接するだけで、簡
単に造管を開始することができ、無駄なスクラップの発
生もなくなる。

【００４４】本発明の竪型造管設備は、スパイラル鋼管
を上方に向かって造管していくため、管長が長くなる場
合は、高い建屋が必要となり建屋建設費が嵩む。このた
め、造管設備はできるだけ地上より低い位置に設ける方
がよい。

【００４５】

【発明の効果】上述のところから明らかなように、本発
明に係わる薄肉大径スパイラル鋼管用竪型造管設備は、
スパイラル鋼管を上方に造管していくため薄肉の帯鋼を
使用しても自重による直径方向の変形がない薄肉大径ス
パイラル鋼管を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】アンコイラーから溶接機までの各設備の配列を
示す平面図である。

【図２】アンコイラーから溶接機までの各設備の配列を
示す正面図である。

【図３】エッジ成形機の概念とエッジ成形後の帯鋼のエ
ッジ形状を示す図で、(a) はエッジ成形機のロールの形
状を、(b) はエッジ成形後の帯鋼断面形状を示す図であ
る。

【図４】スパイラル鋼管の形状に成形した後の上下帯鋼
のシーム溶接による重ね継手の説明図である。

【図５】成形ロールの配置を示す図である。

【図６】成形ロールの構成を示す図で、(a) は成形ロー
ルの平面図で、(b) は成形ロールの側面図である。

【図７】鋼管切断機の説明図で、(a) は鋼管切断機の正
面図で、(b) は鋼管切断機の平面図である。

【図８】吊り具と支持柱との関係を示す全体図である。

【図９】吊り具と支持柱との関係を示す拡大図である。

【図10】吊り具の説明図で、(a) は吊り具の平面図で、
(b) は吊り具の側面図である。

【図11】吊り具を支持柱に載置した状態の説明図であ
る。

【図12】造管初期のスパイラル鋼管の先端部の切断除去
方法を説明する図である。

【符号の説明】

１…アンコイラー、２…デフレクタロール、３…矯正
機、４…エッジ成形機、５…ルーパー、６a …上フレー
ム、６b …下フレーム、６c …ベースフレーム、７a …
帯鋼ガイド、７b …帯鋼ガイド、８…ピンチロール、９
…溶接機、10…帯鋼、11…溶接点、12…ローラー、13…
ブラケット、14…ガイド、15…スパイラル鋼管、16…ガ
イドレール、17…帯鋼切断・溶接位置、18…電極輪、19
…フランジ、20…上受けロール、21…成形ロール、22…
下受けロール、23…外側ガイドロール、24…内側ガイド
ロール、25…鋼管切断機、26…水平架台、27…プラズマ
トーチ、28…車輪、29…台車、30…磁石ローラー、31…
吊り具、32…支持柱、33…ベースフレーム、34…ラッ
ク、35…ピニオン、36…重り、37…転倒防止フレーム、
38…ガイドロール、39…吊り具置台、40…軸、41…吊り
具支持円盤、42…支持円盤、43…ブッシュ、44…摺動用
軸、45…ベアリング、46…こま、47…ベアリング、48…
球面座、49…クランプ、50…腕、51…ロードセル、52…
吊り具、53…縦穴、ａ…隙間、Ｓ…隙間。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西川通正兵庫県加古川市金沢町１番地神鋼メックス株式会社加古川事業所内 (72)発明者大城真一兵庫県加古川市金沢町１番地神鋼メックス株式会社加古川事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アンコイラーに装着した鋼帯から垂直に
巻戻した帯鋼を、レベラーで矯正した後、エッジ成形機
で溶接継手部を成形し、ルーパーで成形角度に傾斜させ
て帯鋼ガイドを通過させ、ピンチロールで成形ロールに
供給し、下から上に向かってスパイラル状に連続的に成
形し、エッジ衝合部を溶接機で溶接して造管したスパイ
ラル鋼管を鋼管切断機で所定長さに切断し、切断したス
パイラル鋼管を吊り具で上方から吊り出すことを特徴と
する薄肉大径スパイラル鋼管の製造方法。
【請求項２】アンコイラー、レベラー、エッジ成形
機、ルーパー、帯鋼ガイド、ピンチロール、成形ロー
ル、溶接機、鋼管切断機および吊り具とから構成される
ことを特徴とする薄肉大径スパイラル鋼管用竪型造管設
備。
【請求項３】上記、竪型造管設備において、エッジ成
形機が、帯鋼の溶接部分を成形するロール両端部の外径
が一端部が大きく、他端部が小さく、ロール中央部の外
径から両端部の外径に変化する領域がテーパ状である二
本のロールから構成されている請求項２記載の薄肉大径
スパイラル鋼管用竪型造管設備。
【請求項４】上記、竪型造管設備において、帯鋼ガイ
ド、ピンチロール、溶接機を配設したフレームが溶接点
を中心にして成形角度で傾斜可能である請求項２記載の
薄肉大径スパイラル鋼管用竪型造管設備。
【請求項５】上記、竪型造管設備において、帯鋼ガイ
ド、ピンチロール、溶接機を配設したフレームが造管す
るスパイラル鋼管の外径に応じて、鋼管の直径方向に平
行移動可能である請求項４記載の薄肉大径スパイラル鋼
管用竪型造管設備。
【請求項６】上記、竪型造管設備において、複数の下
受けロール、外側ガイドロール、内側ガイドロールとか
ら構成される成形ロールが造管するスパイラル鋼管の成
形角度で傾斜し、かつ造管するスパイラル鋼管の外径に
合わせて螺旋状に配列されている請求項２記載の薄肉大
径スパイラル鋼管用竪型造管設備。
【請求項７】上記、竪型造管設備において、鋼管切断
機が成形ロールの上方において、スパイラル鋼管の外周
に沿って水平面上を移動する鋼管切断機である請求項２
記載の薄肉大径スパイラル鋼管用竪型造管設備。
【請求項８】上記、竪型造管設備において、スパイラ
ル鋼管の上端部をクランプして吊り上げる吊り具が、造
管するスパイラル鋼管の中心に垂直に立つ造管速度に同
調して上昇する支持柱の頂部に、球面座で接触するよう
に着脱可能に載置されている請求項２記載の薄肉大径ス
パイラル鋼管用竪型造管設備。
【請求項９】前記、支持柱に加わる荷重を計測するロ
ードセルを支持柱に設けた請求項８記載の薄肉大径スパ
イラル鋼管用竪型造管設備。