(57)【要約】【課題】所望の剛性および精度が得られ、また、製造コストも比較的に抑えることができる補鋼材付き鋼管の製造方法を提供する。【解決手段】この補鋼材付き鋼管の製造方法は、平板を円環状に切り出してウエブ部３を形成し（ウエブ部形成工程）、また、長尺の板材を円筒状に曲げてフランジ部４を形成する（フランジ部形成工程）。そして、ウエブ部３の内周端にフランジ部４の外周面を溶接して横断面がＴ字状の補鋼材２を組み立て（補鋼材組立工程）、その補鋼材２を鋼管１内の所定の位置に挿入し、そのウエブ部３の外周端を鋼管１の内周面１ａに溶接する（補鋼材装着工程）。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内周面に補鋼材が設けられた円筒状の鋼管を製造する方法であって、
平板から円環状に切り出してウエブ部を形成するウエブ部形成工程と、長尺の板材を円筒状に曲げてフランジ部を形成するフランジ部形成工程と、前記ウエブ部の内周端に前記フランジ部の外周面を溶接して横断面がＴ字状の補鋼材を組み立てる補鋼材組立工程と、前記補鋼材を鋼管内の所定の位置に挿入し、そのウエブ部の外周端を鋼管の内周面に溶接する補鋼材装着工程とを含むことを特徴とする補鋼材付き鋼管の製造方法。
【請求項２】
前記ウエブ部形成工程は、円環状のウエブ部の一箇所に、その径方向に貫通する切り欠き部を設けてＣ字状に切り出し、前記フランジ部形成工程は、円筒状のフランジ部とした際に対向する端部同士の間に隙間ができるように全長を設定した長尺の板材から前記フランジ部を形成し、前記補鋼材組立工程は、当該ウエブ部の内周端に当該フランジ部の外周面を溶接して補鋼材の端部間に対向隙間を設けるようにこれを組み立てることを特徴とする請求項１に記載の補鋼材付き鋼管の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、補鋼材が内周面に設けられた円筒状の鋼管を製造する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば建築現場において足場等に用いられる鋼管は、これに梁部材等が連結される場合に、その外面から局部的応力を受ける。そこで、このような場合には、その局部的応力を受ける場所の断面剛性を上げるために、鋼管に対して補鋼材が設けられる（例えば特許文献１ないし２参照）。
例えば特許文献１に記載の技術では、円筒状の鋼管内に、その内面に沿って補鋼材（円筒状の板等の補強部材）を取り付ける技術が開示されている。
また、例えば特許文献２に記載の技術では、鋼管内面への補強を行う場合に、適宜の長さに切断した複数のＴ形鋼を、矩形断面の鋼管の各面に長手方向に沿って取り付ける技術が開示されている。
【特許文献１】特開平０８−４９３５１号公報（図１）
【特許文献２】特開平０６−３０６９４２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、円筒状の鋼管の内面にその円周方向に補鋼材を設けているものの、単なる円筒状の板ではその断面二次モーメントが小さいので、大きな剛性をとれないという問題がある。
そこで、例えば特許文献２に記載の技術のように、Ｔ形鋼等の形鋼を鋼管内面に取り付けて剛性の更なる向上を図ることが考えられる。しかし、特許文献２のように、補強すべき鋼管が矩形断面の場合には、その補強すべき面に対応した内周面側の位置も施工前に明瞭なので、鋼管の長手方向に沿ってＴ形鋼等の形鋼を配置する方策を採れるものの、補強すべき鋼管が円筒状の場合には、その周方向で対応する補強位置が施工前には定まらない。そのため、予め工場において補鋼材を設ける場合、円筒状の鋼管の内面全周に亘って補鋼材を配置する必要が生じる。つまり、補強すべき鋼管が円筒状の場合には、特許文献２に記載の技術のように、Ｔ形鋼等の形鋼を鋼管の長手方向に沿って設けるという方策を適用することができない。そこで、他の方策として、Ｔ形鋼等の形鋼を鋼管の周方向に沿って配置すべく、ベンディングによって円環状に加工し、これを円筒状の鋼管の内面全周に亘って配置することが考えられる。
【０００４】
しかし、補強すべき円筒状の鋼管が小径（φ８００ｍｍ以下）の場合には、Ｔ形鋼等の形鋼を鋼管の周方向に沿って曲げることは非常に困難となり、また、ベンディングによって形成可能な補鋼材の形状についても、既存の形鋼サイズによって制限されるため、必要とされる剛性を得にくいという問題がある。さらに、形鋼を補鋼材として用いる場合は、これを円筒状の鋼管内径に合わせてベンディングする際に、形鋼端部での掴み代が必要となる。そのため、その掴み代部分に所定の曲率が得られず、所定の精度が得られないという問題もある。また、形鋼からのベンディングによる製造方法では、コストがかかりすぎるという問題もある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、所望の剛性および精度が得られ、また、コストも比較的に抑えることができる補鋼材付き鋼管の製造方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は、内周面に補鋼材が設けられた円筒状の鋼管を製造する方法であって、平板から円環状に切り出してウエブ部を形成するウエブ部形成工程と、長尺の板材を円筒状に曲げてフランジ部を形成するフランジ部形成工程と、前記ウエブ部の内周端に前記フランジ部の外周面を溶接して横断面がＴ字状の補鋼材を組み立てる補鋼材組立工程と、前記補鋼材を鋼管内の所定の位置に挿入し、そのウエブ部の外周端を鋼管の内周面に溶接する補鋼材装着工程とを含むことを特徴としている。
【０００６】
本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法によれば、横断面がＴ字状の補鋼材を、平板を円環状に切り出すウエブ部形成工程と、長尺の板材を円筒状に曲げるフランジ部形成工程とによって、フランジ部とウエブ部とに分離して形成している。そして、円環状に切り出されたウエブ部の内周端に円筒状に曲げられたフランジ部の外周面を溶接して横断面がＴ字状の補鋼材を組み立てるので、形鋼を用いる補鋼材に比べ、形鋼の所定の寸法以外の種々の寸法に対応容易である。そのため、形成可能な補鋼材の形状についても制限されず、必要とされる剛性を得ることができる。さらに、形鋼からのベンディングによる製造方法に比べて、所望の精度が容易に得られるとともに高剛性の補鋼材を効率良く鋼管内の所定の位置に取り付けることができるため、製造コストを抑えることができる。
【０００７】
ここで、本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法において、例えば、前記ウエブ部形成工程は、円環状のウエブ部の一箇所に、その径方向に貫通する切り欠き部を設けてＣ字状に切り出し、前記フランジ部形成工程は、円筒状のフランジ部とした際に対向する端部同士の間に隙間ができるように全長を設定した長尺の板材から前記フランジ部を形成し、前記補鋼材組立工程は、当該ウエブ部の内周端に当該フランジ部の外周面を溶接して補鋼材の端部間に対向隙間を設けるようにこれを組み立てることは好ましい。このような構成であれば、補鋼材の端部間の対向隙間によって装着時の誤差を吸収することができ、鋼管の内部に補鋼材を一層容易に所定精度で装着する上で好適である。
【発明の効果】
【０００８】
上述のように、本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法によれば、所望の剛性および精度が得られ、また、コストも比較的に抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法の一実施形態について、図１〜図３を適宜参照しつつ説明する。なお、図１は、本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法によって製造された補鋼材付き鋼管の正面図であり、同図は軸線を含む断面を図示している。また、図２は、図１でのＺ−Ｚ断面図、図３は、図１でのＡ部拡大図である。
まず、本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法によって製造された補鋼材付き鋼管について説明する。
【００１０】
この補鋼材付き鋼管は、ハイメカネジ用鋼管の例であり、図１に示すように、この補鋼材付き鋼管１０は、円筒状の鋼管１を有し、この鋼管１には、工場において、その内周面１ａの所定の箇所に隅肉溶接によって補鋼材２が一箇所に装着されている。なお、この補鋼材２が装着される位置は、施工現場において鋼管１に連結される梁部材Ｂ等により局部的応力を受ける場所の断面剛性を上げるために必要な位置に予め装着される。また、この補鋼材付き鋼管１０は、工場において、鋼管１の両端部に、インロー部１ｎ、１ｓを継手構造として予め設けている。そして、施工現場においては、このインロー部１ｎ、１ｓは、連接する他の鋼管１のインロー部１ｓ、１ｎに嵌合されるとともに、機械式継手を用いて軸方向に接続されるようになっている。これにより、この種のハイメカネジ用鋼管によれば、施工現場における鋼管の接続作業を効率よく迅速に実施可能としている。なお、本実施形態でのハイメカネジ用鋼管は、規格がＳＫＫ４００であり、その外径および厚さが、外径φ７００（ｍｍ）×厚さｔ１２（ｍｍ）の例である。
【００１１】
次に、上記補鋼材付き鋼管１０の製造方法について詳しく説明する。
この補鋼材付き鋼管１０の製造方法は、工場において、図３に拡大図示するように、横断面がＴ字状の補鋼材２を、ウエブ部３とフランジ部４とを別個の部品として用意し、これを隅肉溶接Ｗａ、Ｗｂによって組み立てている。なお、補鋼材２の溶接には、ＣＯ２半自動溶接機を使用している。
【００１２】
詳しくは、まず、平板から円環状に切り出してウエブ部３を形成する（ウエブ部形成工程）。このウエブ部３の外径寸法は、上記鋼管１の内径寸法よりも僅かに小さい。ここで、本実施形態においては、図２に示す対向隙間Ｓを形成するために、円環状のウエブ部３の一箇所に、径方向に貫通する切り欠き部を設けてＣ字状に切り出している。つまり、本発明での円環状のウエブ部とは、円環状の一部に、一または複数の切り欠き部を設けた場合を含む意味である。
【００１３】
また、長尺の板材（例えばフラットバーまたは細長い板）を長手方向に沿って円筒状に曲げてフランジ部４を形成する（フランジ部形成工程）。このフランジ部４の外径寸法は、上記ウエブ部３の内径寸法よりも僅かに小さい。ここで、本実施形態においては、このフランジ部形成工程では、図２に示す対向隙間Ｓを形成するために、円筒状のフランジ部４とした際に対向する端部同士の間に隙間ができるように長尺の板材の全長を設定している。つまり、本発明での円筒状のフランジ部とは、円筒状の一部に、一または複数の端部間に隙間を設けた場合を含む意味である。
【００１４】
次いで、上記ウエブ部３の内周端に上記フランジ部４の外周面を全周に亘って隅肉溶接Ｗａし、横断面がＴ字状の補鋼材２を組み立てる（補鋼材組立工程）。次いで、図１に示すように、この補鋼材２を鋼管１内の所定の位置に挿入し、そのウエブ部３の外周端を鋼管１の内周面１ａに全周に亘って隅肉溶接Ｗｂする（補鋼材装着工程）。これにより、最終形状として横断面がＴ字状の補鋼材２を、鋼管１の内周面１ａの所定の箇所に全周に亘って溶接して装着している。ここで、図２に示すように、この補鋼材２は、その端部同士が対向する部分に、対向方向に対向隙間Ｓが生じるような長さとしているので、この対向隙間Ｓによって装着時の誤差を吸収することができる。なお、装着後は、この対向隙間Ｓを溶接によって埋める。
【００１５】
次に、この補鋼材付き鋼管の製造方法の作用・効果について説明する。
上述した補鋼材付き鋼管の製造方法によれば、横断面がＴ字状の補鋼材２を、平板を円環状に切り出すウエブ部形成工程と、長尺の板材を円筒状に曲げるフランジ部形成工程とによって、フランジ部４とウエブ部３とに分離して形成している。そして、ウエブ部３の内周端にフランジ部４の外周面を隅肉溶接Ｗａして横断面がＴ字状の補鋼材２を組み立て、これを鋼管１の内周面１ａの所定の箇所に全周に亘って隅肉溶接Ｗｂして装着しているので、形鋼を用いる補強方法に比べ、形鋼の所定の寸法以外の種々の寸法に対応容易である。そのため、例えば上記特許文献１に記載の円筒状の補強板よりも剛性向上が図れる。
【００１６】
また、この補鋼材付き鋼管の製造方法によれば、例えば上記特許文献２に記載の技術のように、形鋼の所定サイズによる制約がないため、形成可能な補鋼材２の形状についても制限されず、円筒状の鋼管に適用した場合であっても、あらゆるサイズに対応することが容易であり、その局部的応力を受ける場所に必要とされる剛性を容易に得ることができる。さらに、形鋼からのベンディングによる製造方法に比べて、所望の精度が容易に得られるとともに、高剛性の補鋼材２を効率良く鋼管１内の所定の位置に取り付けることができるため、比較的に製造コストを抑えることができる。
【００１７】
さらに、上述したように、この補鋼材付き鋼管の製造方法によれば、対向隙間Ｓを補鋼材２の端部間に設けたので、この対向隙間Ｓによって装着時の誤差を吸収することができ、鋼管１の内部に補鋼材２を一層容易に所定精度で装着することができる。
なお、本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しなければ種々の変形が可能である。
例えば、上記実施形態では、補鋼材２の溶接には、ＣＯ２半自動溶接機を使用し、隅肉溶接とした例で説明したが、これに限定されず、種々の溶接機を用いて、また、種々の溶接形状によって製造し得ることは勿論である。
【００１８】
また、例えば上記実施形態では、対向隙間Ｓを一箇所に設けた例で説明したが、これに限らず、例えば施工可能であれば対向隙間Ｓを設けずに完全に円環状とした補鋼材２を鋼管１の内部に組み込むようにしてよいし、また、対向隙間Ｓを２以上、例えば補鋼材２を約１８０度の位置で二分割して対向隙間Ｓを二つ設け、これを鋼管１の内部に組み込むようにしてもよい。
また、例えば上記実施形態では、鋼管１の内周面１ａの所定の箇所に補鋼材２が一箇所に装着されている例で説明したが、これに限らず、鋼管１の内周面１ａの複数の箇所に補鋼材２を装着してもよい。例えば図４に示す変形例では、鋼管１の内周面１ａに、その軸方向に離間した二箇所に補鋼材２を装着した例である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法によって製造された補鋼材付き鋼管の正面図であり、同図は軸線を含む断面を図示している。
【図２】図１でのＺ−Ｚ断面図である。
【図３】図１でのＡ部拡大図である。
【図４】本発明に係る補鋼材付き鋼管の製造方法の変形例を説明する図であり、同図は図１に対応する図を示している。
【符号の説明】
【００２０】
１    鋼管
２    補鋼材
３    ウエブ部
４    フランジ部
１０    補鋼材付き鋼管
Ｂ    梁部材
Ｓ    対向隙間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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