(57)【要約】【課題】鋼管の運搬や貯蔵時に、鋼管端部を支持する支持柱が倒れず、鋼管端部の真円度悪化を防止することができる鋼管端部の形状保持構造及び鋼管の段積み方法を提供する。【解決手段】鋼管１０の端部に形状保持具１１を装着して鋼管端部の形状を保持する構造であって、形状保持具１１は、鋼管端部の内面に当接して該鋼管端部を内方から支持する複数の支持柱１３と、各支持柱１３の端部に取り付けられ、支持柱１３を鋼管端部に固定する留め部材１６とを備えている。留め部材１６は、支持柱１３に接合される接合部１６ａと、鋼管端部の外面上にあって鋼管１０の材軸方向に延在する延在部１６ｂとを有し、留め部材１６の延在部１６ｂに外接するように鋼管端部の外周面に沿って巻き付けられた結束バンド１５によって、留め部材１６の延在部１６ｂが鋼管端部に固定されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管の端部に形状保持具を装着して鋼管端部の形状を保持する構造であって、
前記形状保持具は、鋼管端部の内面に当接して該鋼管端部を内方から支持する複数の支持柱と、前記各支持柱の端部に取り付けられ、該支持柱を前記鋼管端部に固定する留め部材とを備え、
前記留め部材は、前記支持柱に接合される接合部と、前記鋼管端部の外面上にあって該鋼管の材軸方向に延在する延在部とを有し、
前記留め部材の延在部に外接するように前記鋼管端部の外周面に沿って巻き付けられた結束バンドによって、該留め部材の延在部が前記鋼管端部に固定されていることを特徴とする鋼管端部の形状保持構造。
【請求項２】
請求項１記載の鋼管端部の形状保持構造において、前記鋼管は、両端部を除く外面の中間部が塗料及び／又は樹脂で被覆されていることを特徴とする鋼管端部の形状保持構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の形状保持具が少なくとも一方の端部に装着された鋼管を鉛直方向に積み上げる際、上下に隣接する前記鋼管の端部間にスキッドを介装し、前記形状保持具が装着された鋼管端部に介装される前記スキッドの位置を請求項１記載の結束バンド近傍の鋼管外面とすることを特徴とする鋼管の段積み方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管端部の形状保持構造及び鋼管の段積み方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶接などによって鋼管同士を材軸方向に連結する場合、鋼管端部が真円であることが要求される。鋼管端部の真円度が悪いと、例えば溶接部位にズレが生じ、良好な連結が困難となったり、連結作業に時間がかかるといった不都合が生じる。
【０００３】
鋼管の製造時に真円に造り込まれても、例えばクレーン吊りによる鋼管の搬送作業の際に、鋼管が衝突して真円度が悪化することがある。このような衝突荷重による鋼管への負荷は、鋼管の両端部のみをスキッド（ダンネージ、厘木、厘金ともいう。）で支持している鋼管の搬出入時に顕著になる傾向がある。また、鋼管を段積み貯蔵した際に、上段に配置された鋼管の自重が、下段に配置された鋼管に負荷され、下段に配置された鋼管の真円度を悪化させることがある。
【０００４】
そのため、鋼管端部内面に接触して鋼管端部を支持する複数の支持柱を用いることが一般に行われている。
例えば特許文献１では、桟状材（支持柱）と保護板（外面保護板、内面保護板）を併用し、桟状材を保護板を介して鋼管端部内面に設置する鋼管端部養生具が開示されている。桟状材は、鋼管内面に接触して鋼管を支持すると同時に、鋼管端面にも接触して溶接開先を保護する。特許文献１によれば、桟状材と保護板の併用により、クレーンによる吊り扱い時や運搬時に、誤って衝突が生じても、衝撃を吸収する効果が高くなり、変形を効果的に防止することができるとしている。
【０００５】
また、特許文献２では、支持柱に代えて、鋼管端部を咬持する２対のクランプと、対となるクランプ同士を張絡するワイヤと、ワイヤ間に介在し、ワイヤに張力を付与する引張装置とを有する、鋼管の真円保持装置が開示されている。また、特許文献２には、鋼管の両端に設けた真円保持装置の中心部同士を脱落防止ワイヤで張絡して、真円保持装置の脱落を防止するようにしてもよいことが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実用新案登録第３１６９１２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３３５３６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されている鋼管端部養生具では、鋼管が直径方向に熱膨張すると、鋼管外部側に支持柱が倒れやすく、仮に倒れずに傾く程度としても膨張後の収縮によって、支持柱を倒す力が発生する。なお、特許文献１には、保護板としてゴム状弾性板材を例示しているが、直径方向の熱膨張の際には、ゴム状弾性板材は、支持柱を鋼管端部から外す（倒す）力を発生させる。
【０００８】
また、特許文献２記載の真円保持装置では、鋼管直径方向の熱収縮時に鋼管端面を咬持する２対のクランプ間に配置したワイヤが弛緩し、クランプが脱落する場合がある。特許文献２では、当該脱落を防止するため、鋼管両端に配置した真円保持装置間に脱落防止ワイヤを張絡することを記載するが、鋼管材軸方向の膨張収縮に伴って、脱落防止ワイヤが弛緩し、クランプの脱落を防止できない場合がある。
【０００９】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鋼管の運搬や貯蔵時に、鋼管端部を支持する支持柱が倒れず、鋼管端部の真円度悪化を防止することができる鋼管端部の形状保持構造及び鋼管の段積み方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、第１の発明は、鋼管の端部に形状保持具を装着して鋼管端部の形状を保持する構造であって、
前記形状保持具は、鋼管端部の内面に当接して該鋼管端部を内方から支持する複数の支持柱と、前記各支持柱の端部に取り付けられ、該支持柱を前記鋼管端部に固定する留め部材とを備え、
前記留め部材は、前記支持柱に接合される接合部と、前記鋼管端部の外面上にあって該鋼管の材軸方向に延在する延在部とを有し、
前記留め部材の延在部に外接するように前記鋼管端部の外周面に沿って巻き付けられた結束バンドによって、該留め部材の延在部が前記鋼管端部に固定されていることを特徴としている。
【００１１】
ここで、「鋼管端部の内面に当接して」とは、支持柱が鋼管端部の内面に直接接触する場合のみならず、支持柱と鋼管端部の内面との間に楔等を介挿して、支持柱が鋼管端部の内面に間接接触する場合も含む。
【００１２】
鋼管が直径方向に膨張収縮しても、鋼管端部の外周面に沿って巻き付けられた結束バンドの張力は維持されるので、結束バンドと鋼管の間に挟み込まれている留め部材が脱落することはない。その結果、支持柱は配置された箇所に留まり、鋼管が膨張収縮しても支持柱の支持効果が維持され、鋼管端部の真円度が維持される。
【００１３】
また、第１の発明に係る鋼管端部の形状保持構造では、前記鋼管は、両端部を除く外面の中間部が塗料及び／又は樹脂で被覆されていてもよい。
【００１４】
被覆鋼管の場合、被覆部位が破損しないように、段積み時に鋼管同士の接触を避けるために用いるスキッドを鋼管両端部にしか配置することができない。鋼管両端部にのみスキッドを配置すると、鋼管端部の真円度が悪化する可能性が高くなるが、本発明では鋼管端部に形状保持具を装着するので、鋼管端部の真円度の悪化を防止することができるだけでなく、被覆部位に形状保持具が接触して被覆部位が破損したり汚損したりする心配が無い。
【００１５】
また、第２の発明に係る鋼管の段積み方法は、第１の発明における形状保持具が少なくとも一方の端部に装着された鋼管を鉛直方向に積み上げる際、上下に隣接する前記鋼管の端部間にスキッドを介装し、前記形状保持具が装着された鋼管端部に介装される前記スキッドの位置を、第１の発明における結束バンド近傍の鋼管外面とすることを特徴としている。
【００１６】
なお、第２の発明において、「形状保持具が少なくとも一方の端部に装着された鋼管」としているのは以下の理由に拠る。
・鋼管の一方の端部を含む側は塗装し、他方の端部を含む側は塗装しない場合がある。例えば、材軸方向片側半分のみ塗装する場合である。この場合、塗装していない部位にはスキッドを配置するので形状保持具は不要となるが、塗装した部位にはスキッドを配置することができないので形状保持具が必要となる。
・鋼管の一方の端部のみに厚肉の継手が溶接されている場合、他方の端部には形状保持具が必要となる。
【００１７】
鋼管貯蔵時における鋼管の段積みでは、鋼管端部の真円度を維持するため、段積み数に制約を設けている。例えば、船倉容積では５段積みが可能なのに、段積み荷重によって下段の鋼管の真円度悪化を回避するため、２〜３段積みで出荷している。
特に被覆鋼管の場合、上述したように、被覆部位の破損を防ぐため、鋼管両端部にしかスキッドを配置することができないが、鋼管両端部にのみスキッドを配置すると、下から２段目の鋼管から最上段の鋼管までの自重が最下段の鋼管の両端部のみに負荷されるため、真円度悪化の懸念が大きくなる。
【００１８】
しかし、本発明によれば、船積み等による搬送時や貯蔵時等において、鋼管を段積みすることによって段積み荷重が鋼管に負荷されても、支持柱が倒れないので、真円度の悪化を防止することができる。また被覆部位の破損も防止でき、段積み数の増加も可能となる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明では、鋼管端部を支持する支持柱が留め部材を介して該鋼管端部に固定されているので、鋼管の運搬や貯蔵時に支持柱が倒れず、鋼管端部の真円度悪化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る鋼管端部の形状保持構造を正面から見た図、（Ｂ）は同鋼管端部の形状保持構造を側面から見た図である。
【図２】同鋼管端部の形状保持構造の部分斜視図である。
【図３】変形例に係る鋼管端部の形状保持構造の部分斜視図である。
【図４】（Ａ）は留め部材の第１変形例、（Ｂ）は留め部材の第２変形例、（Ｃ）は留め部材の第３変形例の各斜視図である。
【図５】（Ａ）は本発明の一実施の形態に係る鋼管の段積み方法による段積み例１、（Ｂ）は同鋼管の段積み方法による段積み例２の各模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態について説明し、本発明の理解に供する。なお、本明細書及び図面において実質的に同一の機能を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２２】
本発明の一実施の形態に係る鋼管端部の形状保持構造は、鋼管の端部に形状保持具を装着して鋼管端部の形状を保持する。図１（Ａ）（Ｂ）及び図２に本実施の形態に係る鋼管端部の形状保持構造を示す。
なお、本発明の課題を有する鋼管は、例えば外径４００ｍｍ〜２５００ｍｍ、肉厚６ｍｍ〜２５ｍｍ、長さ５ｍ〜３０ｍの鋼管である。
【００２３】
形状保持具１１は、鋼管端部の内面に当接して該鋼管端部を内方から支持する複数の支持柱１３と、各支持柱１３の端部に取り付けられ、支持柱１３を鋼管端部に固定する留め部材１６とを備えている。
【００２４】
支持柱１３は、一辺が３０ｍｍ以上の矩形断面を有する棒材であり、本実施の形態では、２本の支持柱１３を十字状に交差させて鋼管端部の内面に当接させている。図２に示すように、支持柱１３の端部には側面視してＬ字状の段差部１３ａが形成されており、鋼管端部の内面に当接すると共に、鋼管１０の端面にも当接し溶接開先部を保護する。
支持柱１３は木製、金属製のいずれであってもよく、鋼管端部の内面に当接して該鋼管端部を内方から支持する機能があればよい。
【００２５】
留め部材１６は、支持柱１３に接合される接合部１６ａと、鋼管端部の外面上にあって鋼管１０の材軸方向に延在する延在部１６ｂとを有している。本実施の形態における留め部材１６はＬ字状の帯板金具からなり、帯板金具の折れ曲り部を境にして、一方が接合部１６ａ、他方が延在部１６ｂとされている。
留め部材１６の接合部１６ａには、留め部材１６を支持柱１３にネジ２０で固定するためのネジ孔（図示省略）が形成されている。一方、留め部材１６の延在部１６ｂは、留め部材１６の延在部１６ｂに外接するように鋼管端部の外周面に沿って巻き付けられた結束バンド１５によって鋼管端部に固定されている。
【００２６】
なお、留め部材１６は必ずしも金具である必要はなく、プラスチックフープや紐等を留め部材として使用しても良い。また、留め部材１６の接合部１６ａを支持柱１３に固定する方法はネジ止めに限るものではなく、釘打ちやくくりつけ等でも良い。
【００２７】
結束バンド１５には、プラスチックフープや金属バンド、紐等を使用することができる。鋼管端部の外周面に巻き付けた結束バンド１５を締め付けることによって、鋼管端部と結束バンド１５に挟み込まれた留め部材１６の延在部１６ｂが鋼管端部上に固定される。
【００２８】
鋼管１０は、両端部を除く外面の中間部が塗料及び／又は樹脂で被覆されていてもよい。塗料には、色彩付与や防錆を目的としたものの他、瀝青系塗料などがあり、樹脂には例えばウレタンやエポキシがある。
【００２９】
被覆材の破損を避けるため、鋼管両端部は被覆処理をせず、鋼管両端部にスキッドを配置して貯蔵することにより、被覆部位と、例えば貯蔵場所の床面との接触を防止する処置が採られる。鋼管両端部にのみスキッドを配置すると、鋼管端部の真円度が悪化する可能性が高くなるが、鋼管端部に形状保持具１１を装着することにより、鋼管端部の真円度の悪化を防止することができる。
【００３０】
変形例に係る鋼管端部の形状保持構造を図３に示す。
変形例に係る鋼管端部の形状保持構造では、形状保持具１２を構成する支持柱１４の端部に段差部が形成されておらず、支持柱１４の端面全体が鋼管端部の内面に当接する。
【００３１】
留め部材の変形例を図４に示す。
図４（Ａ）の変形例に係る留め部材１７では、延在部１７ｂの端部１７ｃ（鋼管材軸方向の中央部側）が外側に折り曲げられ、折り曲げられた端部１７ｃの隙間に結束バンド１５が挿入されている。
図４（Ｂ）の変形例に係る留め部材１８も、図４（Ａ）の変形例に係る留め部材１７と同様、延在部１８ｂの端部１８ｃ（鋼管材軸方向の中央部側）が外側に折り曲げられているが、側面視して端部１８ｃの形状が三角形状とされ、鋼管材軸方向の中央部側に向けて上方に傾斜している。結束バンド１５は、端部１８ｃに近接する鋼管端部側に配置されている。
図４（Ｃ）の変形例に係る留め部材１９では、延在部１９ｂの端部（鋼管材軸方向の中央部側）近傍にステップ状の突起部１９ｃが形成され、突起部１９ｃに近接する鋼管端部側に結束バンド１５が配置されている。
【００３２】
次に、本発明の一実施の形態に係る鋼管の段積み方法について説明する。
本実施の形態に係る鋼管の段積み方法では、形状保持具１１、１２が少なくとも一方の端部に装着された鋼管１０を鉛直方向に積み上げる際、上下に隣接する鋼管１０の端部間にスキッドを介装する。その際、形状保持具１１、１２が装着された鋼管端部に介装されるスキッドの位置を結束バンド１５近傍の鋼管外面とする。
【００３３】
鋼管１０の段積み例を図５に示す。
図５（Ａ）の段積み例では、下段に配置された鋼管１０の直上に鋼管１０を配置している。上段に配置された鋼管１０と下段に配置された鋼管１０との間には、水平方向に延在する長尺のスキッド２１を介装する。また、水平方向に隣接する鋼管１０の間には仕切板２３を設置する。最下段に配置される鋼管１０の直下にも、水平方向に延在する長尺のスキッド２１を介装し、水平方向に隣接する鋼管１０の間に仕切板２３を設置する。
この例では、鋼管１０の自重が鉛直方向に作用するため、支持柱１３を鉛直方向と水平方向にそれぞれ配置する。
【００３４】
図５（Ｂ）の段積み例では、下段に配置された隣接する鋼管１０の間に上段の鋼管１０を配置している。いわゆる俵積みである。最下段に配置される鋼管１０の直下には、水平方向に延在する長尺のスキッド２１を介装し、水平方向に隣接する鋼管１０の間には仕切板２３を設置する。また、下段に配置される鋼管１０とその上段に隣接して配置される鋼管１０の間には、幅の短いスキッド２２を正面視してハの字状に配置する。
この例では、鋼管１０の自重が水平面に対して４５°と１３５°の方向に作用するので、支持柱１３も自重の作用方向と同じ方向にそれぞれ配置する。
【００３５】
なお、図５（Ａ）（Ｂ）の段積み例では、全ての鋼管１０に形状保持具１１を装着しているが、最上段に配置される鋼管１０については、必ずしも形状保持具１１を装着する必要はない。
【００３６】
以上、本発明の一実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、形状保持具を構成する支持柱の本数は２本としているが、３本以上でも良い。
【実施例】
【００３７】
本発明の効果について検証するために実施した検証試験について説明する。
［検証試験１］
外径１０００ｍｍ、肉厚６ｍｍ〜２５ｍｍ、長さ５ｍ〜３０ｍの鋼管を使用した。
【００３８】
実施例１では、前述した実施の形態と同様の支柱柱（５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形断面の木製柱を十字状に配置）と留め部材を備える形状保持具を鋼管両端部に装着し、１ロット（約１６０本）を４回出荷した。
形状保持具を鋼管端部に装着した後７〜１０日目の確認では、鋼管全数において、支持柱は、配置した状態を保っており、傾いた支持柱や倒れた支持柱は無かった。
【００３９】
一方、比較例１の鋼管は、鋼管両端部に複数の支持柱を配置したのみであって留め部材を用いていない。１ロット当りの本数は実施例１と同様であり、１ロットの鋼管を１回出荷した。
支持柱を配置して７〜１０日後の確認では、鋼管全数において、支持柱が少なくとも傾いており、過半の鋼管において、倒れた支持柱が確認された。
【００４０】
［検証試験２］
外径１０００ｍｍ、肉厚６ｍｍ〜２５ｍｍ、長さ５ｍ〜３０ｍの鋼管を用いた。両端部０．３ｍを除いた中間部は瀝青系塗料を塗布している。スキッドのサイズは１２０ｍｍ×１２０ｍｍ×３００ｍｍである。
【００４１】
実施例２では、前述した実施の形態と同様の支柱柱（５０ｍｍ×５０ｍｍの矩形断面の木製柱を十字状に配置）と留め部材を備える形状保持具を鋼管両端部に装着し、１ロット（約１６０本）を４回出荷した。
形状保持具を鋼管端部に装着した後、４段に段積みして船積みして搬送（船内貯蔵は約４日）、船からの荷降ろし後は鋼管杭施工現場までトラック搬送（段積み無し）し、施工現場で３段の段積みで貯蔵した。形状保持具を鋼管端部に装着した後７〜１０日目の確認では、鋼管全数において、支持柱は、配置した状態を保っていた。その後、鋼管を上下方向に溶接して杭の施工をした際、１ロット約１６０本、４ロット全てについて、溶接に不都合がある真円度悪化は無かった。
【００４２】
一方、比較例２の鋼管は、鋼管両端部に複数の支持柱を配置したのみであって、留め部材を用いていない。１ロット当りの本数は実施例２と同様であり、１ロットの鋼管を１回出荷した。
支持柱を配置した後、４段に段積みして船積みして搬送（船内貯蔵は約４日）、船からの荷降ろし後は鋼管杭施工現場までトラック搬送（段積み無し）し、施工現場で３段の段積みで貯蔵した。支持柱の配置後７〜１０日目の確認では、過半の鋼管において、倒れた支持柱が確認された。また、その後の杭の施工において、溶接時に真円度矯正を実施する頻度が１割程度あった。
【符号の説明】
【００４３】
１０：鋼管、１１、１２：形状保持具、１３、１４：支持柱、１３ａ：段差部、１５：結束バンド、１６、１７、１８、１９：留め部材、１６ａ：接合部、１６ｂ、１７ｂ、１８ｂ、１９ｂ：延在部、１７ｃ、１８ｃ：端部、１９ｃ：突起部、２０：ネジ、２１、２２：スキッド、２３：仕切板
【図１】
2020040700.tif 000003
【図２】
2020040700.tif 000004
【図３】
2020040700.tif 000005
【図４】
2020040700.tif 000006
【図５】
2020040700.tif 000007