JPH11156473A - 管体の部分増肉方法および管体の部分増肉設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 形成した増肉部の外形寸法を均一状に、かつ
外面を平滑化できるとともに、増肉部はかなり厚く形成
できる管体の部分増肉方法を提供する。 【解決手段】 管体１の目的とする箇所を加熱し、加熱
箇所の外面１ａ上に、環状の増肉成形部２７Ａ，２７Ｂ
が形成された外型２５を位置させた状態で、加熱箇所に
管体長手方向の圧縮力を付与して、加熱箇所の一部材料
を増肉成形部２７Ａ，２７Ｂに圧入させる。加熱状態の
増肉部２の外面２ａを外型２５の増肉成形部２７Ａ，２
７Ｂにより整形でき、以て増肉部２の外面２ａは、外形
寸法を均一状にできるとともに平滑化できる。増肉成形
部２７Ａ，２７Ｂが、凹入環状のリング部成形面２９
Ａ，２９Ｂを有することで、増肉部２の成形と同時にリ
ング部３を突出成形できるとともに、リング部３の外面
３ａを整形できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば鉄骨構造
物の支柱間を梁材により連結する際に、支柱側の連結部
に、板厚確保などのための増肉部を形成するのに採用さ
れる管体の部分増肉方法および管体の部分増肉設備に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、支柱側の梁材連結部は、支柱、す
なわち丸形鋼管や角形鋼管を長さ方向において複数に切
断するとともに、切断面にそれぞれ開先加工を行ったの
ち、ダイヤフラムを取り付ける梁貫通方式が採用されて
いたが、この方式によると、切断作業や開先加工作業に
多大な時間と経費とが必要になり、しかも溶接箇所が多
いなどの問題がある。

【０００３】また、丸形鋼管や角形鋼管の切断を行わな
い工法として、たとえば特開平７−２３８６３６号公報
に見られるように、両面の周囲に裏当て金を仮付け溶接
した内ダイヤフラムを鋼管内に挿入させて所定位置に位
置決めし、次いで挿入口側の裏当て金を鋼管の内壁に仮
付け溶接したのち、貫通孔を利用して、鋼管の内壁と内
ダイヤフラムの外周とをエレクトスラグ溶接する工法が
提案されているが、この工法でも溶接作業が必要であっ
た。

【０００４】そこで、溶接作業を不要とし得るものとし
て、たとえば特開平９−７６０１１号公報に見られるよ
うに、金属管の目的とする箇所に増肉部を形成すること
が提案されている。この増肉方法は、固定装置と圧縮装
置との間に角形管をセットして、この角形管に長手方向
の圧縮力を加えた状態で、加熱装置により角形管を局部
的に加熱して加熱部を形成し、この加熱部を長手方向に
移動させて増肉部を連続して形成している。その際に、
増肉部に生じようとするゆがみを防止するために、角形
管の内側に熱処理用ダイスがセットされている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した増肉
方法によると、形成した増肉部の外形寸法が不揃いにな
る恐れがあり、したがって、金属管を支柱に使用して梁
材を連結する際に、両者間に不均一な隙間が生じて良好
な溶接（連結）が行えない恐れがある。さらに増肉部の
外面が波状（凹凸状）となって、溶接精度や強度の面で
低下を招く恐れがある。特に増肉部の厚さを金属管の厚
さに対してかなり厚く形成しようとしたとき、外形寸法
が不揃いや外面の波状は顕著に現れる。

【０００６】そこで本発明のうち請求項１記載の発明
は、形成した増肉部の外形寸法を均一状に、かつ外面を
平滑化し得るとともに、増肉部はかなり厚く形成し得る
管体の部分増肉方法を提供することを目的としたもので
ある。

【０００７】また請求項６、７記載の発明は、請求項１
の管体の部分増肉方法を好適に実現し得る管体の部分増
肉設備を提供することを目的としたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために、本発明のうちで請求項１記載の管体の部分増肉
方法は、管体の目的とする箇所を加熱し、加熱箇所の外
面上に、環状の増肉成形部が形成された外型を位置させ
た状態で、加熱箇所に管体長手方向の圧縮力を付与し
て、加熱箇所の一部材料を順次増肉成形部に圧入させる
ことを特徴としたものである。

【０００９】したがって請求項１の発明によると、加熱
状態の増肉部の外面を外型の増肉成形部により整形し
得、以て増肉部の外面は、その外形寸法を均一状にし得
るとともに平滑化し得る。

【００１０】また本発明の請求項２記載の管体の部分増
肉方法は、上記した請求項１記載の構成において、増肉
成形部は、凹入環状のリング部成形面を有することを特
徴としたものである。

【００１１】したがって請求項２の発明によると、増肉
部の成形と同時にリング部を突出成形し得るとともに、
このリング部の外面を整形し得る。そして本発明の請求
項３記載の管体の部分増肉方法は、上記した請求項１ま
たは２記載の構成において、加熱箇所の外面上に外型を
位置させるとともに、加熱箇所の内面上に内型を位置さ
せることを特徴としたものである。

【００１２】したがって請求項３の発明によると、増肉
部の成形と同時に、この増肉部の外面と内面とを整形し
得る。さらに本発明の請求項４記載の管体の部分増肉方
法は、上記した請求項１〜３のいずれかに記載の構成に
おいて、管体の目的とする箇所を、管体の外面上に対向
される外側からの加熱手段と、管体の内面上に対向され
る内側からの加熱手段とにより加熱することを特徴とし
たものである。

【００１３】したがって請求項４の発明によると、目的
とする箇所の加熱は、内外の両側から同時に迅速にかつ
充分に行える。しかも本発明の請求項５記載の管体の部
分増肉方法は、上記した請求項１〜４のいずれかに記載
の構成において、管体が丸鋼管または角形鋼管であるこ
とを特徴としたものである。

【００１４】したがって請求項５の発明によると、増肉
部とリング部とを一体に有する丸鋼管または角形鋼管を
得られる。また本発明の請求項６記載の管体の部分増肉
設備は、管体の目的とする箇所を中にして、管体の長手
方向の二箇所を保持自在な一対のクランプ手段と、これ
らクランプ手段を相対的に接近離間動させて管体に長手
方向の圧縮力を付与する圧縮力付与手段と、管体の目的
とする箇所を加熱させる加熱手段と、凹入環状の増肉成
形部が形成され加熱箇所の外面上に当接離間自在な外型
とが設けられていることを特徴としたものである。

【００１５】したがって請求項６の発明によると、管体
の目的とする箇所の両側をクランプ手段によりクランプ
し、そして目的とする箇所を加熱手段により加熱し、加
熱箇所の外面上に外型を当接させたのち、クランプ手段
を相対的に接近移動させて管体に長手方向の圧縮力を付
与することで、目的とする箇所に増肉部を形成し得る。

【００１６】そして本発明の請求項７記載の管体の部分
増肉設備は、管体の一端側を受け止める管体受け止め手
段と、管体の他端側に作用して管体に長手方向の圧縮力
を付与する圧縮力付与手段と、管体の目的とする箇所を
加熱させる加熱手段と、凹入環状の増肉成形部が形成さ
れ加熱箇所の外面上に当接離間自在な外型とが設けられ
ていることを特徴としたものである。

【００１７】したがって請求項７の発明によると、管体
の一端側を管体受け止め手段に受け止めさせ、そして目
的とする箇所を加熱手段により加熱し、加熱箇所の外面
上に外型を当接させたのち、管体の他端側に圧縮力付与
手段を作用させて管体に長手方向の圧縮力を付与するこ
とで、目的とする箇所に増肉部を形成し得る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の第一の実施の形
態を、丸鋼管の部分増肉に採用した状態として図１〜図
８に基づいて説明する。

【００１９】図８の（Ａ）において、管体の一例である
丸鋼管１としては、厚さが４．５ｍｍ〜５０．０ｍｍ、
直径が１００ｍｍ〜６００ｍｍで、ＳＭ４９０Ａ、ＳＭ
５２０Ｂ、ＳＳ４００、ＳＮ４００Ｂ、ＳＮ４９０Ｂな
どからなるものが使用される。そして丸鋼管１は、長手
方向Ａにおける一箇所（または複数箇所）の或る範囲
が、目的とする増肉箇所Ｂに設定されている。

【００２０】図１において、管体の部分増肉設備１０に
は、丸鋼管１を支持自在な支持手段１１が設けられ、こ
の支持手段１１により丸鋼管１は、その長手方向Ａを横
方向として支持される。この支持手段１１は、たとえば
鼓形ローラ１２群により丸鋼管１を支持するローラコン
ベヤ形式とされ、この丸鋼管１の長手方向Ａにおける移
動（搬送）を、正逆に強制的に行うように構成されてい
る。

【００２１】前記支持手段１１により支持された丸鋼管
１の目的とする増肉箇所Ｂを中にして、この丸鋼管１の
長手方向Ａの二箇所を保持自在な一対のクランプ手段１
５，１６が設けられ、これらクランプ手段１５，１６は
相対的に接近離間移動自在に構成されている。すなわち
クランプ手段１５，１６は、丸鋼管１の挿通を許すよう
に構成され、この挿通された丸鋼管１を外側からクラン
プ自在に構成されている。

【００２２】そしてクランプ手段１５，１６は、たとえ
ば台車１７，１８上に設けられて、台車１７，１８の走
行により接近離間方向に移動自在であり、その際に台車
１７，１８の走行は、床側との間に設けられたシリンダ
ー装置や、搭載した走行動装置などで行われる。これら
台車１７，１８や走行用装置などにより、クランプ手段
１５，１６を相対的に接近離間動させて丸鋼管１に長手
方向Ａの圧縮力を付与する圧縮力付与手段１９の一例が
構成される。

【００２３】前記クランプ手段１５，１６間には、丸鋼
管１の増肉箇所Ｂを外面１ａ側から加熱させる外側加熱
手段２０が設けられる。この外側加熱手段２０として
は、高周波加熱方式や中周波加熱方式などが採用され、
丸鋼管１の挿通を許すように構成されている。前記外側
加熱手段２０は、送り装置２１の作動により丸鋼管１の
長手方向Ａに移動自在であり、そして送り装置２１とし
ては、ねじ送り形式やシリンダー形式などが採用され
る。

【００２４】図１、図３、図５において、前記クランプ
手段１５，１６間でかつ加熱手段２０を配設した箇所に
は、凹入環状の増肉成形部が形成され加熱箇所の外面１
ａに対して当接離間自在な外型２５が設けられている。
この外型２５は、左右一対の分割型２６Ａ，２６Ｂから
なり、これら分割型２６Ａ，２６Ｂは、作動装置（シリ
ンダー装置など）３０Ａ，３０Ｂの作動によって、互い
に当接離間自在に構成されている。その際に当接離間
は、ガイド装置３１Ａ，３１Ｂに案内されて安定かつ円
滑に行われる。

【００２５】そして、外側加熱手段２０と外型２５との
相対的な位置ならびに動作は、分割型２６Ａ，２６Ｂが
互いに離間動されているときに、これら分割型２６Ａ，
２６Ｂ間を通って外側加熱手段２０は長手方向Ａに移動
自在であり、また、外側加熱手段２０が長手方向Ａの一
端に移動したときに、分割型２６Ａ，２６Ｂが互いに当
接動可能とされている。

【００２６】分割型２６Ａ，２６Ｂは、互いに当接動さ
れたときに筒状の形態をなし、そして内面側には、互い
に当接動されたときに凹入環状となる増肉成形部２７
Ａ，２７Ｂが形成されている。ここで増肉成形部２７
Ａ，２７Ｂは、所定長さの増肉成形面２８Ａ，２８Ｂ
と、この増肉成形面２８Ａ，２８Ｂの二箇所（一箇所ま
たは複数箇所）からさらに凹入されたリング部成形面２
９Ａ，２９Ｂとからなる。各成形面２８Ａ，２８Ｂ、２
９Ａ，２９Ｂの長手方向Ａの両端面は、脱型し易いよう
に適宜に傾斜されており、さらに各コーナ部は適宜にＲ
面とされている。なお外型２５としては、水冷形式が採
用される。

【００２７】前記外型２５の部分に対向されて、丸鋼管
１における加熱箇所の内面１ｂ上に位置自在な内型３５
が設けられている。この内型３５は筒状であって、その
外面３５ａを丸鋼管１の内面１ｂに接触される状態で丸
鋼管１内に位置されるものである。そして内型３５は、
連結部材３６やステー３７などを介して、外方に設けら
れた固定部３８に支持されている。なお内型３５として
は、水冷形式が採用される。

【００２８】以下に、上記した第一の実施の形態におい
て管体の部分増肉作用を説明する。まず、部分増肉を行
う前の丸鋼管１が、図２に示されるように、支持手段１
１の鼓形支持ロール１２群を介して一方端から他方端側
へと搬入（移動）される。この搬入の際に外型２５にお
いては、図３に示すように分割型２６Ａ，２６Ｂが互い
に離間動されており、そして外側加熱手段２０は、図２
に示すように一方端側（または他方端側）へ移動されて
いる。

【００２９】前述したように一方端から他方端側へと搬
入される丸鋼管１は、クランプ手段１５から、外側加熱
手段２０、クランプ手段１６へと挿通され、また丸鋼管
１内に内型３５が挿入される状態になる。そして所定量
の移動が行われることで、図１に示されるように、増肉
箇所Ｂが、一対のクランプ手段１５，１６間でかつ外側
加熱手段２０の作用範囲内に位置される。

【００３０】次いで、両クランプ手段１５，１６がクラ
ンプ動され、以て丸鋼管１の増肉箇所Ｂの両外側部分が
クランプされる。その際に、クランプ力によって、丸鋼
管１が鼓形支持ロール１２側に必要以上に押し付けられ
ることがないように、精度よく構成され、かつ押し付け
力の回避構成がなされている。

【００３１】両クランプ手段１５，１６により丸鋼管１
がクランプされたのちに、図１の実線に示すように、増
肉箇所Ｂの一方端側に対向させた外側加熱手段２０によ
り、対向部分の局部加熱が行われる。そして所定温度ま
で加熱が行われたのち、外側加熱手段２０が図１の仮想
線に示すように他方端側に移動され、次いで図４、図５
に示すように、左右一対の分割型２６Ａ，２６Ｂが、作
動装置３０Ａ，３０Ｂの作動によって互いに当接動され
る。

【００３２】この状態で、他方側のクランプ手段１６が
一方側のクランプ手段１５に対して接近移動される。こ
れにより図６の実線に示すように、両クランプ手段１
５，１６間に長手方向Ａの圧縮力が付与され、以て圧縮
力により加熱部の一部材料が内外へと増肉されて、増肉
部２やリング部３が成形されることになる。このとき、
内側への増肉量は内型３５の外面３５ａに当接されるこ
とで規制され、以て増肉部２の内面２ｂが整形される。
また外側への増肉量は増肉成形部２７Ａ，２７Ｂに圧入
され、そして増肉成形面２８Ａ，２８Ｂやリング部成形
面２９Ａ，２９Ｂに当接されることで規制され、以て増
肉部２の外面２ａとリング部３の外面３ａとが整形され
る。

【００３３】その際に圧縮力は、加熱部の近くに位置さ
れている両クランプ手段１５，１６により掛けられるこ
とから、この加熱部には充分な圧縮力を均一に掛ること
になり、以て好適な増肉部２やリング部３の形成が行
え、さらに丸鋼管１の非加熱部が変形される恐れもな
い。

【００３４】次いで、分割型２６Ａ，２６Ｂの離間動、
図６の仮想線に示される外側加熱手段２０の一方端側へ
の移動による次箇所の加熱、外側加熱手段２０の他方端
側への移動、分割型２６Ａ，２６Ｂの当接動、クランプ
手段１６の移動による圧縮力の付与、などが行われるこ
とで、図６の仮想線に示すように、増肉部２が、長手方
向Ａにおいてクランプ手段１６側へ拡大される。そし
て、この繰り返しにより、図７に示すように、増肉成形
部２７Ａ，２７Ｂを完全に埋めた状態で、長手方向Ａに
おいて所定長さの増肉部２が形成されるとともに、二箇
所にリング部３が形成される。なお増肉部２＋リング部
３の厚さＴは、丸鋼管１の厚さｔに対して、２〜３倍に
成形される。

【００３５】その後に、分割型２６Ａ，２６Ｂの離間動
が行われ、そして両クランプ手段１５，１６によるクラ
ンプが開放される。なお増肉部２やリング部３の成形に
より、丸鋼管１は長手方向Ａにおける長さが少し縮む状
態になる。そして、増肉部２やリング部３が形成された
丸鋼管１を、支持手段１１の搬送力により搬出させる。

【００３６】前述したような外型２５の増肉成形部２７
Ａ，２７Ｂによる整形により、増肉部２の外面２ａやリ
ング部３の外面３ａは、その外形寸法を均一状にし得る
とともに平滑化し得る。このようにして、外面１ａ側に
のみ増肉部２やリング部３が突出成形されかつ外面２
ａ，３ａと内面２ｂとが整形された丸鋼管１、すなわち
図８の（Ｂ）に示されるような丸鋼管１は、冷却床など
において自然冷却される。

【００３７】そして製品である丸鋼管１を、たとえば支
柱に使用し、そのリング部３に梁材を連結する際に、前
述したようにリング部３の外面３ａは、その外形寸法が
均一状でかつ平滑化されていることから、両者間に隙間
があまり生ぜずまたは均一で小さな隙間となることか
ら、良好な溶接（連結）を行え、さらに溶接精度や強度
を向上し得る。

【００３８】次に、本発明の第二の実施の形態を、図９
に基づいて説明する。すなわち、内型３５の外径は、丸
鋼管１の内径よりも少し小さな径とされ、増肉部２が成
形される際に、この小さな外径により内面２ｂが整形さ
れるように構成されている。

【００３９】この第二の実施の形態によると、図８の
（Ｃ）に示されるように、丸鋼管１の外面１ａならびに
内面１ｂに対して、増肉部２がそれぞれリング状に突出
された丸鋼管１とし得る。

【００４０】次に、本発明の第三の実施の形態を、図１
０に基づいて説明する。すなわち、内型３５の外径は、
丸鋼管１の内径に対してかなり小さな径とされ、そして
分割型２６Ａ，２６Ｂの増肉成形部２７Ａ，２７Ｂは、
丸鋼管１の外径と同径状の直状成形面３２Ａ，３２Ｂ
と、リング部成形面２９Ａ，２９Ｂとにより形成されて
いる。

【００４１】この第三の実施の形態によると、圧縮力に
より加熱部の一部材料が内外へと増肉されて、増肉部２
やリング部３が成形されることになる。このとき、内側
への増肉量は内型３５の外面３５ａに当接されることで
規制され、以て増肉部２の内面２ｂが整形される。また
外側への増肉量は、その大部分が直状成形面３２Ａ，３
２Ｂに当接されることで規制され、そして一部が増肉成
形部２７Ａ，２７Ｂに圧入され、リング部成形面２９
Ａ，２９Ｂに当接されることで規制され、以てリング部
３の外面３ａが整形される。これにより図８の（Ｄ）に
示されるように、丸鋼管１の外面１ａに対してリング部
３のみが突出され、丸鋼管１の内面１ｂに対して増肉部
２が突出された丸鋼管１とし得る。

【００４２】次に、本発明の第四の実施の形態を、図１
１に基づいて説明する。すなわち、内型３５の他方端側
に内側加熱手段３９が設けられている。この内側加熱手
段３９としては、高周波加熱方式や中周波加熱方式など
のほか、バーナ方式などの採用も可能である。そしてス
テー３７は、押し引き駆動装置（図示せず。）の作動に
より、その長さ方向で往復移動自在に構成されている。

【００４３】この第四の実施の形態によると、図１１の
実線に示されるように、増肉箇所Ｂの一方端側に対向さ
せた外側加熱手段２０により、対向部分の局部加熱が行
われる際に、この増肉箇所Ｂの一方端側の内側に内側加
熱手段３９を対向させて、内側から対向部分の局部加熱
が行われることになり、以て内外から同時に局部加熱を
行える。そして図１１の仮想線に示されるように、外側
加熱手段２０が他方端側に移動され、左右一対の分割型
２６Ａ，２６Ｂが互いに当接動されたのち、圧縮力が付
与されて増肉部２やリング部３が成形される際には、内
型３５が他方端側に少し移動されて内面２ｂの整形を行
うとともに、内型３５とともに移動された内側加熱手段
３９によって、次箇所に対する予備加熱が遂行される。

【００４４】このように第四の実施の形態によると、目
的とする箇所の加熱は、内外の両側から同時に迅速に充
分に行え、以て部分増肉の全体作業を、より精度よく能
率的に行える。

【００４５】次に、本発明の第五の実施の形態を、図１
２〜図１４に基づいて説明する。すなわち、管体の別例
として四角状の角鋼管５が使用され、ここで角鋼管５の
厚さ、直径、材質は前述した丸鋼管１と同様とされてい
る。そして支持手段１１は、そのコーナ部を上下方向な
らびに左右方向として、角鋼管５を支持搬送するように
構成されている。またクランプ手段１５，１６、外側加
熱手段２０、外型２５、内型３５などは、この角鋼管５
の断面形状や向きに応じて構成されている。

【００４６】この第五の実施の形態によると、前述と同
様にして増肉部６やリング部７が成形される。これによ
り図１４の（Ａ）に示されるように、増肉部６とリング
部７とが外側にのみ突出成形されかつ外面６ａ，７ａと
内面６ｂとが整形された角鋼管５とし得る。

【００４７】なお、角鋼管５に対して、第二の実施の形
態のような成形を行うことで、図１４の（Ｂ）に示され
るように、増肉部６が内外の両方に突出された角鋼管５
とし得る。さらに角鋼管５に対して、第三の実施の形態
のような成形を行うことで、図１４の（Ｃ）に示される
ように、増肉部６が内側にのみ突出成形されかつリング
部７が外側にのみ突出成形され角鋼管５とし得る。

【００４８】次に、本発明の第六の実施の形態を、図１
５〜図１６に基づいて説明する。すなわち、管体の部分
増肉設備４０には、丸鋼管１を、その管軸心１Ａを垂直
状として受け止める管体受け止め手段４１が設けられ
る。この管体受け止め手段４１は、固定部４２側に設け
られた上向きの受け止め台４３や、固定部４２側からの
フレーム４４に配置されたガイドロール装置４５などに
より構成される。ここでガイドロール装置４５は、丸鋼
管１の外面１ａを案内する四個（複数個）の鼓形ローラ
４６からなる組を、上下方向に複数段に配置することで
構成される。なお、ガイドロール装置４５の鼓形ローラ
４６群は、丸鋼管１の径変化などに応じて、位置調整自
在ならびに取り替え自在に構成されている。

【００４９】これにより、上方から垂直状として搬入
（移動）されてきた丸鋼管１は、その下部の外面１ａが
ガイドロール装置４５の鼓形ローラ４６群に案内されか
つ下端面が受け止め台４３に当接された状態で、管体受
け止め手段４１により管軸心１Ａを垂直状として受け止
められる。

【００５０】前記管体受け止め手段４１により受け止め
られた丸鋼管１の目的とする増肉箇所Ｂの上方を保持自
在なクランプ手段４７が設けられ、このクランプ手段４
７は管軸心１Ａの方向に移動自在（昇降自在）に構成さ
れている。すなわちクランプ手段４７は、丸鋼管１の挿
通を許すように構成され、この挿通された丸鋼管１の外
面１ａを外側からクランプ自在に構成されている。

【００５１】そしてクランプ手段４７は、たとえば昇降
台４８側に設けられ、固定部４２側に設けられた昇降動
装置（ねじ送り形式やシリンダー形式など）４９により
昇降台４８を昇降させることにより移動自在となる。こ
れら昇降台４８や昇降動装置４９などにより、クランプ
手段４７を移動させて丸鋼管１に長手方向Ａの圧縮力を
付与する圧縮力付与手段５０の一例が構成される。

【００５２】前記クランプ手段４７の下方には、丸鋼管
１の増肉箇所Ｂを加熱させる外側加熱手段２０が設けら
れ、この外側加熱手段２０は、送り装置２１の作動によ
り丸鋼管１の管軸心１Ａの方向に移動自在である。前記
クランプ手段４７の下方でかつ加熱手段２０を配設した
箇所には外型２５が設けられている。そして、外型２５
の部分に対向されて、丸鋼管１における加熱箇所の内面
１ｂ上に位置自在な内型３５が設けられている。なお、
外側加熱手段２０、送り装置２１、外型２５、内型３５
などは、その向きや作動方向を異にするが、前述した第
一の実施の形態と同様な構成であり、その詳細は省略す
る。

【００５３】以下に、上記した第六の実施の形態におい
て管体の部分増肉作用を説明する。まず、部分増肉を行
う前の丸鋼管１が、クレーンなどの搬入手段（図示せ
ず。）を介して上方から下方へと搬入（移動）される。
すなわち丸鋼管１は、その管軸心１Ａを垂直状として上
方から下方へと搬入され、その際に、丸鋼管１はクラン
プ手段４７から加熱手段２０へと挿通され、また丸鋼管
１内に内型３５が挿入される。

【００５４】そして丸鋼管１は、その下部の外面１ａが
ガイドロール装置４５の鼓形ローラ４６群に案内されか
つ下端面が受け止め台４３に当接された状態で、管体受
け止め手段４１により管軸心１Ａを垂直状として受け止
められる。これにより、増肉箇所Ｂが、クランプ手段４
７の下方でかつ加熱手段２０の作用範囲内に位置され
る。次いでクランプ手段４７がクランプ動され、以て丸
鋼管１の増肉箇所Ｂの上方部分がクランプされる。

【００５５】この状態で、前述した第一の実施の形態と
同様に、外側加熱手段２０、外型２５、内型３５などが
作用され、以て増肉部２やリング部３の成形が行われ
る。その際に、増肉箇所Ｂの上方部分をクランプしてい
るクランプ手段４７が、圧縮力付与手段５０の作動によ
り下降動される。これにより、クランプ手段４７から下
方の部分に管軸心１Ａの方向の圧縮力が付与され、以て
圧縮力により加熱部が内外へと増肉されて、増肉部２が
成形されることになる。このとき、増肉部２の成形は、
下方から上方へと行われる。

【００５６】このような成形の際に圧縮力は、加熱部の
近くに位置されているクランプ手段４７を介して掛けら
れることから、この加熱部には充分な圧縮力を均一に掛
ることになり、以て好適な厚肉部２やリング部３の形成
が行え、さらに丸鋼管１の非加熱部が変形される恐れも
ない。しかも丸鋼管１は、その管軸心１Ａを垂直状とし
て配置されていることから、例えば高温加熱された加熱
部が自重などにより垂れ下がり状に変形される恐れがあ
ったとしても、その垂れ下がり方向は圧縮方向となり、
以て常に好適な増肉部２やリング部３の形成を行えると
ともに、加熱温度はさほど気にすることなくかつ温度制
御は容易となる。そして、増肉部２やリング部３が形成
された丸鋼管１を上方へと搬出させる。

【００５７】このようにして、図８の（Ｂ）に示される
ような丸鋼管１が得られる。そして成形部を前述した第
二の実施の形態と同様に構成、作用させることで、図８
の（Ｃ）に示されるような丸鋼管１が得られ、また成形
部を前述した第三の実施の形態と同様に構成、作用させ
ることで、図８の（Ｄ）に示されるような丸鋼管１が得
られる。さらには、角鋼管５用に設備することで、図１
４の（Ａ）〜（Ｃ）に示されるような角鋼管５が得られ
る。

【００５８】なお第六の実施の形態に、第四の実施の形
態と同様な内側加熱手段３９を組み込んだ実施の形態も
可能である。上記した各実施の形態において、内型３５
を不要とした実施の形態も可能である。

【００５９】上記した各実施の形態において、増肉部
２，６やリング部３，７を成形した丸鋼管１や角鋼管５
を、加熱炉などにより全体可及的に均一に加熱（たとえ
ば、Ａ３変態点を越える温度で）させ、増肉部２，６や
リング部３，７を再加熱させるとともに他の部分を同様
な温度に加熱させることにより、管内部に発生した応力
の除去、加工に伴う材質の著しい劣化の回復などが可能
となり、性能を均質化して良質な増肉管体（製品）を得
ることができるとともに、建築の鉄骨柱材として使用さ
れた場合において、地震時に増肉部２，６やリング部
３，７から丸鋼管１や角鋼管５の本体部分への応力の伝
達がスムースに行われ、増肉管体（製品）の形状による
優位性と相まって、より一層の地震エネルギーの吸収が
期待できる。

【００６０】上記した各実施の形態では、加熱手段２０
などにより局部加熱が行われたのち、長手方向Ａの圧縮
力が付与されることで、増肉部２やリング部３を成形し
ているが、これは圧縮力が付与された状態で加熱手段２
０などにより局部加熱が行われる方式であってもよい。

【００６１】上記した第一の実施の形態では、一方のク
ランプ手段１６を接近動させることで圧縮力が付与され
ているが、これは両クランプ手段１５，１６ともに接近
動させる形式であつてもよい。

【００６２】上記した各実施の形態では、丸鋼管１や角
鋼管５に増肉部２，６やリング部３，７を成形している
が、これは、たとえば増肉部２やリング部３を成形した
丸鋼管１を、加熱炉などにより全体可及的に均一に加熱
させ、そして熱間成形により角形に成形することで、増
肉部６やリング部７を有する角鋼管５とし得る。さらに
この場合には、前述した全体加熱の効果を自動的に得る
ことができる。

【００６３】上記した各実施の形態において、増肉部
２，６の長手方向Ａにおける長さは任意に設定されるも
のであり、また増肉部２，６は、一箇所または複数箇所
に形成されるものである。さらにリング部３，７の長
さ、突出量、数なども任意に設定されるものである。

【００６４】

【発明の効果】上記した本発明の請求項１によると、加
熱状態の増肉部の外面を外型の増肉成形部により整形で
き、以て増肉部の外面は、その外形寸法を均一状にでき
るとともに平滑化できる。さらに増肉部はかなり厚く形
成できる。したがって、たとえば整形後の管体を支柱に
使用し、その増肉部に梁材を連結する際に、その外形寸
法が均一状でかつ平滑化されている増肉部の外面と梁材
との間には隙間があまり生ぜずまたは均一で小さな隙間
となることから、良好な溶接（連結）を行うことがで
き、さらに溶接精度や強度を向上できる。

【００６５】また上記した本発明の請求項２によると、
増肉部の成形と同時にリング部を突出成形できるととも
に、このリング部の外面を整形でき、したがって、リン
グ部に梁材を連結する際に、溶接精度や強度をより向上
できる。

【００６６】そして上記した本発明の請求項３による
と、増肉部の成形と同時に、この増肉部の外面と内面と
を整形できる。さらに上記した本発明の請求項４による
と、目的とする箇所の加熱は、内外の両側から同時に迅
速にかつ充分に行え、以て部分増肉の全体作業を、より
精度よく能率的に行うことができる。

【００６７】しかも上記した本発明の請求項５による
と、増肉部とリング部とを一体に有する丸鋼管または角
形鋼管を得ることができる。また上記した本発明の請求
項６の発明によると、管体の目的とする箇所の両側をク
ランプ手段によりクランプし、そして目的とする箇所を
加熱手段により加熱し、加熱箇所の外面上に外型を当接
させたのち、クランプ手段を相対的に接近移動させて管
体に長手方向の圧縮力を付与することで、目的とする箇
所に増肉部を形成でき、以て請求項１の管体の部分増肉
方法を好適に実現できる。

【００６８】そして上記した本発明の請求項７の発明に
よると、管体の一端側を管体受け止め手段に受け止めさ
せ、そして目的とする箇所を加熱手段により加熱し、加
熱箇所の外面上に外型を当接させたのち、管体の他端側
に圧縮力付与手段を作用させて管体に長手方向の圧縮力
を付与することで、目的とする箇所に増肉部を形成で
き、以て請求項１の管体の部分増肉方法を好適に実現で
きる。さらに管体を垂直状として成形できることで、例
えば高温加熱された加熱部が自重などにより垂れ下がり
状に変形される恐れがあったとしても、その垂れ下がり
方向は圧縮方向となり、以て常に好適な増肉部の形成を
行うことができるとともに、加熱温度はさほど気にする
ことなくかつ温度制御は容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態を示し、管体の部分
増肉設備における増肉作用時の一部切り欠き側面図であ
る。

【図２】同管体の部分増肉設備における管体搬入時の一
部切り欠き側面図である。

【図３】同管体の部分増肉設備における加熱時の一部切
り欠き正面図である。

【図４】同管体の部分増肉設備における増肉開始時の一
部切り欠き正面図である。

【図５】同管体の部分増肉設備における増肉開始時の要
部の縦断側面図である。

【図６】同管体の部分増肉設備における増肉作用時の要
部の縦断側面図である。

【図７】同管体の部分増肉設備における増肉完了時の要
部の縦断側面図である。

【図８】同各種の丸鋼管を示す一部切り欠き斜視図であ
る。

【図９】本発明の第二の実施の形態を示し、管体の部分
増肉設備における増肉完了時の要部の縦断側面図であ
る。

【図１０】本発明の第三の実施の形態を示し、管体の部
分増肉設備における増肉完了時の要部の縦断側面図であ
る。

【図１１】本発明の第四の実施の形態を示し、管体の部
分増肉設備における増肉開始時の要部の縦断側面図であ
る。

【図１２】本発明の第五の実施の形態を示し、管体の部
分増肉設備における増肉開始時の一部切り欠き正面図で
ある。

【図１３】同管体の部分増肉設備における増肉作用時の
要部の縦断側面図である。

【図１４】同各種の角鋼管を示す一部切り欠き斜視図で
ある。

【図１５】本発明の第六の実施の形態を示し、管体の部
分増肉設備における増肉作用時の一部切り欠き側面図で
ある。

【図１６】同管体の部分増肉設備における増肉作用時の
要部の縦断側面図である。

【符号の説明】

１ 丸鋼管（管体） １Ａ 管軸心 １ａ 外面 １ｂ 内面 ２ 増肉部 ２ａ 外面 ３ リング部 ５ 角鋼管（管体） ５ａ 外面 ５ｂ 内面 ６ 増肉部 ６ａ 外面 ７ リング部 ７ａ 外面 １０ 部分増肉設備 １１ 支持手段 １５ クランプ手段 １６ クランプ手段 １９ 圧縮力付与手段 ２０ 外側加熱手段 ２５ 外型 ２６Ａ 分割型 ２６Ｂ 分割型 ２７Ａ 増肉成形部 ２７Ｂ 増肉成形部 ２８Ａ 増肉成形面 ２８Ｂ 増肉成形面 ２９Ａ リング部成形面 ２９Ｂ リング部成形面 ３２Ａ 直状成形面 ３２Ｂ 直状成形面 ３５ 内型 ３５ａ 外面 ３９ 内側加熱手段 ４０ 部分増肉設備 ４１ 管体受け止め手段 ４７ クランプ手段 ５０ 圧縮力付与手段 Ａ 長手方向 Ｂ 増肉箇所（目的箇所） Ｔ 増肉部２＋リング部３の厚さ ｔ 丸鋼管（管体）の厚さ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２１Ｋ 21/16 Ｂ２１Ｋ 21/16

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 管体の目的とする箇所を加熱し、加熱箇
   所の外面上に、環状の増肉成形部が形成された外型を位
   置させた状態で、加熱箇所に管体長手方向の圧縮力を付
   与して、加熱箇所の一部材料を順次増肉成形部に圧入さ
   せることを特徴とする管体の部分増肉方法。
2. 【請求項２】 増肉成形部は、凹入環状のリング部成形
   面を有することを特徴とする請求項１記載の管体の部分
   増肉方法。
3. 【請求項３】 加熱箇所の外面上に外型を位置させると
   ともに、加熱箇所の内面上に内型を位置させることを特
   徴とする請求項１または２記載の管体の部分増肉方法。
4. 【請求項４】 管体の目的とする箇所を、管体の外面上
   に対向される外側からの加熱手段と、管体の内面上に対
   向される内側からの加熱手段とにより加熱することを特
   徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の管体の部分増
   肉方法。
5. 【請求項５】 管体が丸鋼管または角形鋼管であること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の管体の部
   分増肉方法。
6. 【請求項６】 管体の目的とする箇所を中にして、管体
   の長手方向の二箇所を保持自在な一対のクランプ手段
   と、これらクランプ手段を相対的に接近離間動させて管
   体に長手方向の圧縮力を付与する圧縮力付与手段と、管
   体の目的とする箇所を加熱させる加熱手段と、凹入環状
   の増肉成形部が形成され加熱箇所の外面上に当接離間自
   在な外型とが設けられていることを特徴とする管体の部
   分増肉設備。
7. 【請求項７】 管体の一端側を受け止める管体受け止め
   手段と、管体の他端側に作用して管体に長手方向の圧縮
   力を付与する圧縮力付与手段と、管体の目的とする箇所
   を加熱させる加熱手段と、凹入環状の増肉成形部が形成
   され加熱箇所の外面上に当接離間自在な外型とが設けら
   れていることを特徴とする管体の部分増肉設備。