(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
継手取り付け中にスパイラル鋼管を支持し且つ継手取り付け予定位置がスパイラル鋼管の真上にくるように位置調整するターニングローラと、ターニングローラ上の前記スパイラル鋼管の継手取り付け予定位置に前記継手を搬送し、軸線がスパイラル鋼管の軸線と平行になるように位置調整した後、継手をスパイラル鋼管表面上に固定する２台の搬送クレーンと、スパイラル鋼管の軸線方向に走行し、継手とスパイラル鋼管の接触部分を両側から溶接する溶接装置および継手を押し付けてスパイラル鋼管との間の隙間をなくす押さえ装置を搭載した溶接台車とからなり、前記溶接台車の溶接装置はスパイラル鋼管表面の凹凸にしたがって位置が変化する倣いガイド円板に接続されているガイドに取り付けられていることを特徴とするスパイラル鋼管矢板の継手取付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼管矢板を製造する際に、鋼管に継手を取り付ける鋼管矢板の継手取付装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
港湾の護岸等に使用される鋼管矢板４１は、図１２（ａ）に示すように、スパイラル鋼管４２の外周面の１８０度離れた２箇所に、軸芯がスパイラル鋼管４２の軸芯と平行となるように切り欠き部のある２個のパイプ状の継手、または一方にＴ字状継手他方にＬ字状の継手４３を溶接している。そして、これらの継手４３に他の鋼管矢板４１の継手４３を嵌め合わせ、鋼管矢板４１を複数接続した状態で使用される。
【０００３】
したがって、同一鋼管矢板４１に設けられる２個の継手は、雄と雌の関係にあり、一般に図１２（ｂ）に示すように、スパイラル鋼管４２に切り欠き部を有するパイプ状の継手４３ａをその切り欠き部が反対方向を向くように取り付けるか、図１２（ｃ）に示すように、スパイラル鋼管４２に一方はＴ字形の継手４３ｂを、他方は２本のＬ字形継手４３ｃを隙間を空けて取り付けるようにしている。
【０００４】
このような鋼管矢板４１を製造する場合に、スパイラル鋼管４２への継手４３の取り付け方法は、パイプ状継手の場合で説明すると、従来次のような手順で行っている。
（１）スパイラル鋼管の周方向１８０度離れた位置の外周面に、スパイラル鋼管の軸線と平行に、継手取り付け予定位置を示す２本の罫書き線を罫書く。
（２）罫書き線を罫書いたスパイラル鋼管を、タ−ニングロ−ラ上に置き、タ−ニングロ−ラを回転させて、罫書き線の一つがスパイラル鋼管の真上に位置するようにする。
（３）継手をクレ−ンで吊って、スパイラル鋼管の真上に載せる。
（４）ハンマ−等で継手をたたきながら、継手の軸線と罫書き線とが一致するようにする。
（５）継手とスパイラル鋼管を複数箇所溶接して仮止めする。
（６）本溶接を行う。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の鋼管矢板製造におけるスパイラル鋼管への継手の取り付け方法には、次のような問題点がある。
（１）仮止めを必要とするので、製造能率が悪い。
（２）鋼管矢板の本体部分にスパイラル鋼管を使用するのが一般的であるので、スパイラル鋼管特有のうねりがスパイラル鋼管の表面に存在し、スパイラル鋼管と継手との間に隙間が生じ、この隙間を溶接で埋めるために高い入熱量を必要とするので、溶接能率が低下するとともに、溶接欠陥が発生しやすい。
【０００６】
この発明は、従来技術の上述のような問題点を解消するためになされたものであり、高能率で溶接することが可能であり、かつ溶接欠陥も発生しない鋼管矢板の継手取付装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は以下の手段により解決される。
１  継手取り付け中にスパイラル鋼管を支持し且つ継手取り付け予定位置がスパイラル鋼管の真上にくるように位置調整するターニングローラと、ターニングローラ上の前記スパイラル鋼管の継手取り付け予定位置に前記継手を搬送し、軸線がスパイラル鋼管の軸線と平行になるように位置調整した後、継手をスパイラル鋼管表面上に固定する２台の搬送クレーンと、スパイラル鋼管の軸線方向に走行し、継手とスパイラル鋼管の接触部分を両側から溶接する溶接装置および継手を押し付けてスパイラル鋼管との間の隙間をなくす押さえ装置を搭載した溶接台車とからなり、前記溶接台車の溶接装置はスパイラル鋼管表面の凹凸にしたがって位置が変化する倣いガイド円板に接続されているガイドに取り付けられていることを特徴とするスパイラル鋼管矢板の継手取付装置。
【０００８】
この発明に係る鋼管矢板の継手取付装置を使用して、継手を取り付ける場合には、２台の搬送クレ−ンにより、継手を正確に鋼管上の取り付け予定位置に位置させることができる。
【０００９】
そして、溶接中には鋼管表面のうねりに倣って継手を押し付け、鋼管と継手との隙間がなくなるようにして溶接することができる。
【００１０】
したがって、継手の位置決めに時間がかからないとともに、鋼管と継手との隙間がないので、溶接時の入熱量が少なくてすみ、高速溶接が可能である上に、溶接欠陥が発生しにくい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１２】
図１はこの発明の実施の形態の鋼管矢板の継手取付装置の構成を示す平面図である。
【００１３】
この鋼管矢板の継手取付装置は、継手４３を取り付け中に鋼管４２を支持し、かつ継手取り付け予定位置が鋼管４２の真上にくるように位置調整するタ−ニングロ−ラ１と、タ−ニングロ−ラ１上の前記鋼管４２の継手取り付け予定位置に前記継手４３を搬送し、軸線が鋼管４２の軸線と平行になるように位置調整した後継手４３を鋼管表面上に固定する２台の搬送クレ−ン２および３と、鋼管４２の軸線方向に走行し、継手４３と鋼管４２の接触部分を両側から溶接する溶接装置および継手を押し付けて鋼管との間の隙間をなくす押さえ装置を搭載した溶接台車４とから構成されている。
【００１４】
図１において、符号５は鋼管置場であり、鋼管４２は鋼管置場５から跳ね出し装置（図示せず）により、タ−ニングロ−ラ１上に跳ね出される。
【００１５】
また、符号６は継手置場であり、ここに運び込まれた継手４３は、チェ−ンコンベア７により、２台の搬送クレ−ン２および３で搬送可能な位置まで横送りされる。そして、継手４３は２台の搬送クレ−ン２および３により、タ−ニングロ−ラ１上の鋼管４２のところまで搬送される。
【００１６】
上述した鋼管矢板の継手取付装置を詳述すると、次のとおりである。
図２の側面図に示すように、前記チェ−ンコンベア７のリンクチェ−ン８には、継手４３を搬送クレ−ン２および３で吊り上げるときに、容易に吊り上げできるように、継手４３を受ける受け金具９が組み込まれている。
【００１７】
そして、パイプ状継手４３ａは図３（ａ）に示すように、Ｔ字状継手４３ｂは図３（ｂ）に示すように受け金具９上に置かれており、またＬ字状継手４３ｃは図３（ｃ）に示すように、２本のＬ字状継手４３ｃが連結バ−１０で連結された状態で置かれている。
【００１８】
搬送クレ−ン２および３は、図４の正面図に示すように、継手置場６のチェ−ンコンベア７の搬送方向と直交する方向、すなわち鋼管４２の軸線と平行な方向にクレ−ンガ−ダ−１１上を走行するクレ−ン本体１２と、クレ−ン本体１２の走行方向と直交し鋼管４２に向かうように、クレ−ン本体１２に取り付けられた横行レ−ル１３と、横行レ−ル１３上を走行するやぐら状をした横行装置１４と、横行装置１４に設けられ、チェ−ンコンベア７の受け金具９上に置かれた継手４３を掴み上げる継手掴み装置１５と、継手掴み装置１５をチェ−ン１６を介して巻き上げるホイスト１７と、図示していないが搬送クレ−ン２および３の走行位置、横行位置および巻き上げ位置を検出するためのエンコ−ダ−とから構成されている。
【００１９】
上述した継手掴み装置１５は、図５（ａ）の正面図および図５（ｂ）の側面図に示すように、継手４３を掴み上げるためのクランプ爪１８と、掴み上げた継手４３（図６（ａ）（ｂ）では４３ｂで示す）のセンタ−リングを行うためのセンタ−リング用爪１９が設けられている。
【００２０】
そして、前述した受け金具９上の継手４３を、図６（ａ）に示すように、クランプ爪１８で下から抱え込むように掴むとともに、クランプ爪１８で掴んだ後の継手４３のセンタ−リングを、図６（ｂ）に示すように、センタ−リング用爪１９で行う。
【００２１】
センタ−リングを行った後の継手４３は、ホイスト１７で巻き上げられ、鋼管４２の上まで搬送され、鋼管４２の外周面に罫書かれた継手取り付け予定位置を示す罫書き線に基づいて位置合わせを行った後、搬送クレ−ン２および３の２台の継手掴み装置１５で掴まれた状態で、鋼管４２上に押し付けられる。
【００２２】
次に、溶接台車４を説明する。この溶接台車４は、図７に示すように、タ−ニングロ−ラ１上に置かれた鋼管４２の両側かつ長手方向に沿って配置されているレ−ル４４上を走行するものであり、基板２０の上面には門型フレ−ム２１が設けられている。この門型フレ−ム２１の２本の垂直部２１ａのそれぞれと平行して２本のスクリュウシャフト２２が設けられており、この２本のスクリュウシャフト２２に昇降基板２３が螺合されている。そして、駆動装置２４により２本のスクリュウシャフト２２を回転させて、昇降基板２３を昇降させることができる。
【００２３】
また、昇降基板２３上には横行基板２５が設けられており、駆動装置２６によりレ−ル２７に沿って水平方向に移動できるようになっている。
【００２４】
この横行基板２５には、継手４３を上方から押さえ付ける押さえロ−ラ−２８や、継手４３を両側面からガイドするガイドロ−ラ−２９が設けられている。そして、これらの押さえロ−ラ−２８やガイドロ−ラ−２９はの位置は、鋼管４２や継手４３の大きさにより、前記昇降基板２３や横行基板２５を移動させて調整される。
【００２５】
また、図７には図示されていないが、横行基板２５上には鋼管４２と継手４３の接触部分を両側から溶接する２台の溶接装置が設けられている。
【００２６】
図８は横行基板２５上に設けられた押さえロ−ラ−２８やガイドロ−ラ−２９を示す正面図である。押さえロ−ラ−２８は油圧シリンダ−３０により鋼管４２上の継手４３上面に押し付けられる。また、左右のガイドロ−ラ−２９は、それぞれを取り付けたブラケット３１を、油圧シリンダ−３２で移動させることにより、継手４３の側面に押し付けられる。
【００２７】
図９（ａ）は図８のＡ−Ａ矢視図であり、この図から分かるように押さえロ−ラ−２８は２個ある。第１の押さえロ−ラ−２８ａは円筒状をしており、パイプ状継手４３ａやＴ字状継手４３ｂの場合に使用される。第２の押さえロ−ラ−２８ｂは図９（ｂ）に示すように両端につば部２８ｃのある円筒ロ−ラ−であり、Ｌ字状継手４３ｃの場合のように、２本のＬ字状継手４３ｃ間の連結バ−１０がじゃまになるときに使用される。
【００２８】
図１０（ａ）は図８のＢ−Ｂ矢視図であり、この図から分かるようにブラケット３１にはガイドロ−ラ−２９に加えて、センタリング治具３３が取り付けられている。センタリング治具３３は図１０（ｂ）に示すように、センタリング板３３ａとエア−シリンダ−３３ｂとから構成されており、エア−シリンダ−３３ｂによりセンタリング板３３ａを継手４３の両側面から当てて、継手４３のセンタ−リングを行ない、その後ガイドロ−ラ−２９でガイドするようになっている。
【００２９】
本発明の鋼管矢板の継手取付装置においては、上述したように押さえロ−ラ−２８やガイドロ−ラ−２９で継手４３をガイドしながら溶接するのであるが、これらの押さえロ−ラ−２８やガイドロ−ラ−２９よりも進行方向後方の位置に、図１１に示すような倣いガイド円板３４が、鋼管４２と継手４３の接触部分の両側（図１１では片側しか示していない）に押し付けられた状態で配置してある。
【００３０】
この倣いガイド円板３４は、回転軸３５の回りに回転しながら溶接台車４とともに前進するが、倣いガイド円板３４に接続されたガイド３６上には、溶接ト−チを含む溶接装置が搭載されている。ガイド３６には、倣いガイド円板３４が鋼管４２と継手４３の接触部分から離れないように、エア−シリンダ−により水平方向および垂直方向に空気圧が常に作用しているように構成されている。したがって、倣いガイド円板３４の位置は、鋼管４２の表面の凹凸にしたがって変化する。このためガイド３６に搭載された溶接ト−チの位置もまた鋼管４２の表面の凹凸にしたがって変化する上に、継手４３と鋼管４２との隙間も押さえロ−ラ−２８により一定に保たれているので、溶接開始時点で溶接ト−チの位置を適正に調整しておけば、溶接ト−チと溶接部位との間の距離および溶接ト−チの方向が常に適正に保たれることになる。なお、溶接ト−チの位置調整は位置調整駆動機構により行うことができるようになっている。
【００３１】
前述したように、継手４３は、搬送クレ−ン２および３に搭載した継手掴み装置１５により、鋼管４２に押し付けられているが、溶接台車４が前進して押さえロ−ラ−２８やガイドロ−ラ−２９が当たりそうになる直前に、継手掴み装置１５は退避するようになっている。
【００３２】
本発明の鋼管矢板の継手取付装置を使用すると、鋼管矢板の継手を上述のようにして取り付けることができるので、継手の位置決めに時間がかからないとともに、鋼管と継手との隙間がないので、溶接時の入熱量が少なくてすみ、高速溶接が可能である。さらには、溶接欠陥の発生も少なくなる。
【００３３】
【発明の効果】
この発明により、鋼管矢板の継手の取り付けを、高能率で行えるとともに、溶接欠陥の発生も低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態の鋼管矢板の継手取付装置の構成を示す平面図である。
【図２】リンクチェ−ンに組み込んだ受け金具の側面図である。
【図３】受け金具に継手を搭載した状態を示す側面図であり、（ａ）はパイプ状継手を、（ｂ）はＴ字状継手を、（ｃ）はＬ字状継手を搭載した状態を示す。
【図４】搬送クレ−ンの正面図である。
【図５】搬送クレ−ンの継手掴み装置の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図である。
【図６】搬送クレ−ンの継手掴み装置で継手を掴んだ状態を示す側面図であり、（ａ）はクランプ爪で継手を抱え込んだ状態を、（ｂ）はセンタ−リング用爪で継手のセンタ−リングを行っている状態を示す。
【図７】溶接台車の正面図である。
【図８】横行基板上に設けられた押さえロ−ラ−やガイドロ−ラ−を示す正面図である。
【図９】（ａ）は図８のＡ−Ａ矢視図であり、（ｂ）は第二の押さえロ−ラ−の正面図である。
【図１０】（ａ）は図８のＢ−Ｂ矢視図であり、（ｂ）はセンタリング治具の構成を示す正面図である。
【図１１】倣いガイド円板の正面図である。
【図１２】鋼管矢板の説明図であり、（ａ）は鋼管矢板を示す正面図、（ｂ）は継手がパイプ状継手同士の場合の鋼管矢板の側面図、（ｃ）は継手がＴ字状継手とＬ字状継手との組み合わせの場合の鋼管矢板の側面図である。
【符号の説明】
１  タ−ニングロ−ラ
２  搬送クレ−ン
３  搬送クレ−ン
４  溶接台車
５  鋼管置場
６  継手置場
７  チェ−ンコンベア
８  リンクチェ−ン
９  受け金具
１０  連結バ−
１１  クレ−ンガ−ダ−
１２  クレ−ン
１３  横行レ−ル
１４  横行装置
１５  継手掴み装置
１６  チェ−ン
１７  ホイスト１７
１８  クランプ爪
１９  センタ−リング用爪
２０  基板
２１  門型フレ−ム
２２  スクリュウシャフト
２３  昇降基板
２４  駆動装置
２５  横行基板
２６  駆動装置
２７  レ−ル
２８  押さえロ−ラ−
２８ａ  第一の押さえロ−ラ−
２８ｂ  第二の押さえロ−ラ−
２９  ガイドロ−ラ−
３０  油圧シリンダ−
３１  ブラケット
３２  油圧シリンダ−
３３  センタリング治具
３３ａ  センタリング板
３３ｂ  エア−シリンダ−
３４  倣いガイド円板
３５  回転軸
３６  ガイド
【図１】
0003541663.tif 000002
【図２】
0003541663.tif 000003
【図３】
0003541663.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
0003541663.tif 000007
【図７】
0003541663.tif 000008
【図８】
0003541663.tif 000009
【図９】
0003541663.tif 000010
【図１０】
0003541663.tif 000011
【図１１】
0003541663.tif 000012
【図１２】
0003541663.tif 000013