JPH028582A - 突起付き鋼管およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、内面もしくは外面または内外両面に網状突起
を設けた鋼管およびその製造方法に関するものである。

（ロ）従来技術 近年、鋼管は流体の輸送用配管、構造用支柱・梁、基礎
杭、コンクリート合成鋼管など広範囲に用いられている
。

従来のコンクリート合成鋼管においては、コンクリート
の付着力を強化するために鋼管の内面もしくは外面また
は内外両面に突起を設けたものはあるが、その突起が鋼
管自体の強度を向上させるものではない。さらに、その
突起にしても網状に連続しているものはまったくなかっ
た。また、従来の構造用支柱・梁または基礎杭などにお
いては、鋼管の強度を向上させることを意図して鋼管の
内面もしくは外面または内外両面に突起を設けたものは
ない。

前述したように、鋼管内側に装填されるコンクリートと
鋼管内面との付着力を高めるために種々の突起を付けた
従来の鋼管およびその製造方法は、次のように大別され
る。

■　鋼管内周面に平行状に一方向の連続突条を配設した
もの（例えば、特公昭５９−４９１１８号公報）。

■　圧延成形した不連続突起を付与した鋼板を用い鋼管
内周面に不連続突起を配設したもの（例えば、実開昭５
８−１０６４３９号公報、特公昭５９２２１１５号公報
）。

■　金ｇＸ網等を鋼管内周面に張設したもの（例えば、
実開昭５０−５２７０５号公報）。

しかし、上述の従来技術はいずれも以下に述べる問題点
を有している。

■　突起付与のため加工費が大幅に上がるか、鋼管の製
作が繁雑となる。

■　突条は鋼管自身の耐荷力増加に効果的に配設されて
いない、螺旋状の突条はその方向により付着力を高める
効果はあるが、鋼管自身の補強には突条がほとんど寄与
しない。また、付着力を大きくするために、突条の高さ
を大きくした場合でも、突条による鋼管自身の補強効果
は極めて部分的で、突条を十分活用していないこととな
る。従量様に鋼管自身の耐荷力増加に効果的でない。

（ハ）発明が解決しようとする課題 本発明が解決しようとする課題は、鋼管の強度を向上さ
せ、あわせてコンクリートとの付着力をも強化させるこ
とおよびそのような鋼管の簡便な製造方法を得るこ七に
ある。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の突起付き鋼管は鋼管の内外両面のうちの少なく
とも一方の面に線条突起を形成した手段によって、上記
課題を解決している。

ここで、「線条突起」とは、鋼管の内外両面のうちの少
なくとも一方の面から一定の高さ以上で隆起した突条が
直線状または曲線状に連続してその面上を延び、突条が
互いに交差して小区画の面部分を網目状に画定している
突起をいう。

本発明の突起付き鋼管の製造方法は、鋼板の表裏両面の
うちの少なくとも一方の面に網状突起を圧延により形成
し、該鋼板を螺旋巻き継ぎまたは縦継ぎ製管によって鋼
管に形成する手段によって、上記課題を解決している。

（ホ）作用 本発明の突起付き鋼管においては、突起を形成する突条
が連続していることおよび突条の交点において、突条が
少なくとも２以上の方向を持っていることにより、この
網状突起がこの鋼管に作用する外力（例えば、鋼管に対
する曲げ外力、せん所外力、管軸方向外力、衝撃外力な
ど）に対して、鋼管を補強することに寄与している。

さらに、網状突起はコンクリートとの付着力を一段と向
上させる役割をも果すことができ、本発明の鋼管はコン
クリート合成鋼管用の鋼管として機能を発揮する。

（ホ）実施例 図面を参照して、本発明の実施例について説明する。

第１［ｉＵおよび第２図に示すように、本発明の突起付
き鋼管１は、網状の突起１１が鋼管１の内外面のうちの
少なくとも一方の面に形成される。

ここで、「網状突起」とは、鋼管１の内外両面のうちの
少なくとも一方の面から一定の高さ以上で隆起した突条
１１１が直線状または曲線状に連続してその面上を延び
、突条１１１が互いに交差して小区画の面部分１１２を
網目状に画定している突起１１をいう。

突起１１の例を第３図に示す、第３図は第１図に示す鋼
管１の外面の一部■（二点鎖線で囲まれた部分）の拡大
展開図である。第３図（Ａ）〜（Ｅ）は直線状に延びる
突条１１１からなる突起１１を示す。第３図（Ａ）、（
Ｂ）は２方向に、第３図（Ｃ）、（Ｄ）は３方向に、第
３図（Ｅ）は４方向にそれぞれ延びる突条１１１からな
る突起１１を示す。

前述した突起１１の外に、第４図（＾）、（Ｂ）、（Ｃ
）に示すような、曲線状に延びる突条１１１からなる突
起１１でも５よい。

さらに、突起の断面形状としては、第５図（Ａ）〜（Ｅ
）に示す種々の形状のものでよい。第３図および第４図
に示す突起１１は鋼管１の内面または内外両面に設けら
れていてもよい。

鋼管ｌの強度上の観点からすれば、高さが大きく幅の狭
い突条（例えば、第５図（＾）、（Ｂ）など）を設ける
ことが好ましい。これは、同一重量の材料でより大きな
断面性能をもつ鋼管を得ることができるからである。

一方、本発明の鋼管１は、コンクリート合成鋼管として
も十分機能を発揮する。すなわち、鋼管１の突起１１の
付与された面にコンクリートを装填すれば、十分な付着
性能が得られる０本発明の突起１１は、例えば第３図（
Ｂ）に示すように、突条１１１が互いに交差するように
設けられているので、突条１１１　とコンクリートとの
接触面の一部でコンクリートにひびわれが生じても、螺
旋状に連続した突条が配設された従来の合成鋼管のよう
に、そのひびわれが突条方向に伝播し、成長することに
より合成鋼管としての強度を発揮しなくなるという欠点
がみられず、本発明の鋼管の一部で発生したひびわれは
局部的にとどまる。したがって、合成鋼管としての強度
も従来のものより大きい、また、コンクリートを現場で
打設する場合、鋼管の突起付与面の泥、油などによる汚
れ、コンクリートの収縮を考慮すると、突条１１１の高
さｈ（第６図）は実際上の観点から２１以上あるのが望
ましい。

また、管周方向Ｙ（第１図）から４５度以内の方向に延
びる突条に着目すれば、この突条の設定方法としては、
第６図に示すように、同方向の突条１１１のピンチ（Ｐ
）は、ピッチＣＰ）と突起高さ（ｈ）との比（Ｐ／ｈ）
が８〜２０となるように、鋼管面に関する突起立上り角
度（θ）は６０度以上となるように少なくとも一条の突
条をコンクリートの装填される鋼管側面倒に設定してお
けば、コンクリートの付着性能からは十分である０本発
明の鋼管では前述の付着性能に係る突条と交差する突条
がさらに付与されているのであるから、コンクリートの
ひびわれが付着性能に係る突起の一部個所で生じても、
その交差する突起によってひびわれの成長が止められて
、付着性能は従来の合成鋼管より高まるのである。

本発明の鋼管を構造物の部材として利用する場合には、
その部材の必要とする強度に応じて網状突起を構成する
突条の高さおよびその突条の配設密度を設定すればよい
、すなわち、鋼管の強度を高めるためには突条を連続さ
せ、突条を高くし、その配設密度を大きくすればよい、
また、同一重量の突起を強度の面から効果的に設けるた
めには、鋼管の内周面または外周面において突条の配設
密度を均一化したほうがよく、この場合、同時に突条の
高さをできるだけ大きくするのがよい。すなわち、第３
図（Ｂ）の突起パターンでは、一方向に設定された突条
の間隔（ピッチ）ともう一方向に設定された突条の間隔
とをほぼ等しくし、それらの突条高さも大きくすれば突
起による鋼管の補強方法としてその方法は効果的である
。

このような突起付き鋼管の製造方法について以下に説明
する。

まず、第８図から第１０図までに示すように、鋼板２の
表裏両面のうちの少なくとも一方の面に連続した網状突
起２１を圧延により形成する。

例えば、１対の圧延ロールのうちの少なくとも片方のロ
ール胴部の軸方向所定位置にロール周方向にそって網状
突起２１に対応した形溝を刻設した圧延ロールを、圧延
最終スタンドに設けて鋼板を圧延すれば、圧延時に鋼板
の一部が圧延ロールに刻設された形溝に入り、本発明の
突起付き鋼板２を容易に製造することができる。

網状突起２１は、前述した突起１１と同様に、鋼板２の
表面から一定の高さ以上で隆起した突状２１１が直線状
または曲線状に連続してその表面上を延び、突条２１１
が互いに交差して小区画の面部分２１２を網目条に画定
したものである。

鋼板２が後述する製管法により鋼管１に製管された後に
は、突起２１が突起１１に、突条２１１が突条１１１に
、網目状の面部分２１２が面部分１１２にそれぞれなる
。

次に、第１１図に示すような鋼板２を螺旋巻き継ぎ製管
法によるか、または第１２図に示すような溜継ぎ製管法
によって、突起付き鋼管１を製造する。

第７図および第８図に最もよく示すように、突起付き鋼
板２には鋼板２の長手方向両側縁に接続部２２を設けた
もの（Ｂ）と設けないもの（Ａ）とがある。

突起付き鋼板２を螺旋巻き継ぎまたは縦継ぎをするとき
、製管を効率化する点からは接続部２２を設けることが
好ましい。さらに、接続部２２の厚みは、鋼管に成形し
たさいの接続部の補強の点および突起付き鋼板の圧延に
よる成形の点から、突起付き鋼板２の面部分２１２の板
厚より適当に大きくしておくことが望ましい。

突起２１を鋼板２の両面に設ける場合には、第９図、第
１０図に示すように、鋼板２の各面の突起２１を互いに
ずらして設けてもよい、この突起２１の設定方法は、鋼
管１の強度の均一化という点から好ましい（第２図（Ｃ
）参照）。

第１２図に示すように、鋼板２を縦継ぎによって製管す
る場合には、鋼板２の横軸Ｘ′と縦軸Ｙ′とは、そのま
ま鋼管１の管軸方向Ｘと管周方向Ｙ（第１図）とにそれ
ぞれ一致する。

しかし、第１１図に示すように、鋼板２を螺旋巻き継ぎ
によって製管する場合には、両者は一致せず、製管され
た鋼管１の突条１１１の向きは螺旋巻き角（β）に関係
する。この角度（β）は、鋼板幅（−）、管径（Ｄ）、
円周率（π）と次の関係がある。

したがって、例えば、鋼板２Φ突条２１１が鋼板２の横
軸Ｘ′に対し上式から求まる螺旋巻き角度（β）をなす
方向に突条２１１を設定しておけば、その突条２１１は
鋼管ｌの管周方向Ｙに一致する（第１１図（Ａ））、ま
た、同様に突条２１１が鋼板２の横軸Ｘ′に対しく螺旋
巻き角度（β）−４５度）〜（螺旋巻き角度（β）＋４
５度）の角度をなす方向に突条２１１を設定しておけば
、その突条２１１は鋼管１の管周方向Ｙに対し４５度以
内の角度をなす方向に設けられる。

本発明の突起付き鋼管１をコンクリート合成鋼管として
用いる場合、網状の突起が設けられた鋼管面にコンクリ
ートを装填すればコンクリートと鋼管面との付着力が高
いことから強度の高い合成鋼管を得ることができる。コ
ンクリート合成鋼管として用いた例を第１３図に示す。

第１３図（Ａ）は無筋コンクリートを鋼管１の内面側に
充填した合成鋼管、（Ｂ）はファイバー強化コンクリー
トを鋼管１の内面側に充填した合成鋼管、（Ｃ）は無筋
、コンクリートを鋼管１の内面側に中空部を設けて装填
した合成鋼管、（Ｄ）は有筋コンクリートを（Ｃ）の例
と同様に装填した合成鋼管、（Ｅ）は無筋コンクリート
を鋼管１の外面側に装填した合成鋼管、（Ｆ）は無筋コ
ンクリートを鋼管１の内外両面に装填した合成鋼管をそ
れぞれ示す。

第１３図（Ｃ）に示したような、既製の鋼コンクリート
合成鋼管では、鋼管として突起１１のない平鋼管を用い
、所要の付着力を確保するため膨張剤をコンクリートに
混入しているのが現状であるが内面に突起１１を設けた
本発明の突起付き鋼管１を用いれば所要の付着力が確保
できるため裔価な膨張剤の使用を省略することができる
。

（へ）効果 本発明によれば、鋼管に設けられた突起が鋼管を補強す
るので、従来の鋼管と重量が同じ場合でも強度のより高
い鋼管を提供することができ、さらにコンクリート合成
鋼管として使用するさいにはコンクリートとの付着性能
が一段と改善される。

また、本発明の鋼管の製造においては、従来の圧延方法
および製管方法を大幅に変更することなく有効に活用す
ることもできる。

本発明の突起付き鋼管は、橋梁、建築物などの構造物の
基礎杭、護岸・土留壁用の鋼管矢板、建築物の柱、橋脚
、送電鉄塔の部材、鋼管ジャケント構造物、河川砂防構
造物、鋼管トラス構造物の部材など広範囲に用いること
ができ、また、本発明の突起付き鋼管にコンクリートを
装填した合成鋼管も前述と同様の用途に幅広く用いるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の突起付き鋼管の斜視図。第２図は第１
図の■−■線からみた横断面図。第３図は第１図の■線
包囲部を切り出した部分の拡大図であって各種突起パタ
ーンを示す。第４図は第３図と同様な図面であって、別
の各種突起パターンを示す。第５図は、各種突条の横断
面図。第６図は突条の寸法関係の一例を示す説明図。第
７図は本発明の突起付き鋼管の製造に用いる突起付き鋼
板の平面図、第８図は第７図の■Ａ−■Ａ線および■Ｂ
−■Ｂ線からみた横断面図。第９図は別の鋼板の平面図
、第１０図は第９図のＸ−Ｘ線からみた横断面図、第１
１図および第１２図は本発明の突起付き鋼管の製造方法
の説明図。第１３図は本発明の突起付き鋼管をコンクリ
ート合成鋼管として用いたときの各種鋼管の横断面図。 ：突起付き鋼管 ：突起付き鋼板 １１．２１ ：突起 １１１．２１１ ：突条 ２２：接続桟 １１２．２１２ ：面部分

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、鋼管の内外両面のうちの少なくとも一方の面に網状
   突起を形成したことを特徴とする突起付き鋼管。 ２、鋼板の表裏両面のうちの少なくとも一方の面に網状
   突起を圧延により形成し、該鋼板を螺旋巻き継ぎまたは
   縦継ぎ製管によって鋼管に形成することを特徴とした突
   起付き鋼管の製造方法。