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公開番号2022114464
公報種別公開特許公報(A)
公開日2022-08-05
出願番号2022042904,2021010576
出願日2022-03-17,2021-01-26
発明の名称地山補強鋼管
出願人フジモリ産業株式会社
代理人特許業務法人湧泉特許事務所
主分類E21D 9/04 20060101AFI20220729BHJP(地中もしくは岩石の削孔;採鉱)
要約【課題】地山補強鋼管における鋼管本体と継手管部とを接合するための溶接材料が鋼管の内周側へ溶出されるのを防止して、ビットの挿通容易性を確保するとともに溶接部の強度向上を図る。
【解決手段】地山補強鋼管10の鋼管本体11の端部に継手管部20,30を設ける。継手管部20には、一列に隣接する鋼管とネジ結合されるネジ部24と、鋼管本体11の管軸に対して直交する端面11aと対向して溶接される被溶接端部23とを設ける。環状凸部26を、被溶接端部23の内周側部分から鋼管本体11へ向けて突出させ、鋼管本体11の端部の内周面に沿わせる。鋼管本体11の端部と環状凸部26との互いに重なっている部分の合計厚さは、鋼管本体11の前記環状凸部26と重なっていない部分の厚さより大きい。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項1】
トンネル周辺の地山に打ち込まれる地山補強鋼管であって、
鋼管本体と、前記鋼管本体の端部に設けられた継手管部と、を備え、前記継手管部が、
前記鋼管本体とは反対側を向くネジ結合端部の周面に設けられ、一列に隣接する鋼管とネジ結合されるネジ部と、
前記鋼管本体の前記端部における管軸に対して直交する端面と対向して溶接される被溶接端部と、
前記被溶接端部の内周側部分から前記鋼管本体へ向けて突出されて前記鋼管本体の内周面に沿う環状凸部と、
を有し、前記鋼管本体の前記端部と前記環状凸部との互いに重なっている部分の合計厚さが、前記鋼管本体の前記環状凸部と重なっていない部分の厚さより大きいことを特徴とする地山補強鋼管。
続きを表示(約 390 文字)【請求項2】
前記環状凸部の内周面が、前記環状凸部の突出端へ向かって拡径されたテーパ面であり、前記合計厚さが前記突出端の側へ向けて小さくなっていることを特徴とする請求項1に記載の地山補強鋼管。
【請求項3】
前記被溶接端部が、前記継手管部の外周面へ向かって前記反対側へ傾斜するテーパ状のカット面を含み、前記端面と前記カット面とによって溶接材収容凹部が形成され、前記溶接材収容凹部に充填された溶接材料が、前記鋼管本体の外周面よりも管径方向外側へ盛り上がっていることを特徴とする請求項1又は2に記載の地山補強鋼管。
【請求項4】
前記鋼管本体又は前記継手管部が、引張強度650N/mm

以上又は耐力600N/mm

以上の高張力鋼によって構成されていることを特徴とする請求項1~3の何れか1項に記載の地山補強鋼管。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、例えばNATM(New Austrian Tunneling Method)工法によるトンネル施工の際の補助工法として地山に打ち込まれる地山補強鋼管に関し、特に、ネジ接合によって順次継ぎ足されて長尺化される先受け鋼管、鏡ボルトなどに適した地山補強鋼管に関する。
続きを表示(約 2,600 文字)【背景技術】
【0002】
例えばトンネル補助工法の1つであるAGF(All Ground Fasten)工法においては、長さ3m程度の鋼管を4本程度、順次継ぎ足しながら、切羽前方の地山に打ち込み、地山を先受け補強する。先行して打ち込んだ鋼管と後続の鋼管とをネジ接合することで一直線に継ぎ足す。通常、この種の地山補強用の鋼管は、一体物の単体管である。管軸に沿って一列に隣接する2つの鋼管のうち一方の対向端部には雄ネジが形成され、他方の対向端部には雌ネジが形成されている。
【0003】
特許文献1における地山補強鋼管は、ネジ部を有する継手管部が、鋼管本体とは別途に作製され、溶接にて鋼管本体の端部に接合されて一体化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2020-066908号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
前掲特許文献1の地山補強鋼管においては、継手管部と鋼管本体とを外周側から溶接する際に、溶接材料を増量して、溶接部を外周側へ肉盛りすることで、継手管部と鋼管本体との接合部が最脆弱部となるのを防止できる。一方、増量された溶接材料が、鋼管の内周側へ溶出してバリとなるおそれがある。この種の鋼管内には、地山への打ち込み用のビットが通されるところ、前記バリのような不規則な内周突起が有ると、ビットがそれに引っ掛かりやすく、ビットの挿通に支障を来してしまう。
本発明は、かかる事情に鑑み、地山補強鋼管における鋼管本体と継手管部とを接合するための溶接材料が鋼管の内周側へ溶出されるのを防止して、ビットの挿通容易性を確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記課題を解決するため、本発明は、トンネル周辺の地山に打ち込まれる地山補強鋼管であって、
鋼管本体と、前記鋼管本体の端部に設けられた継手管部と、を備え、前記継手管部が、
前記鋼管本体とは反対側を向くネジ結合端部の周面に設けられ、一列に隣接する鋼管とネジ結合されるネジ部と、
前記鋼管本体の端面と対向して溶接される被溶接端部と、
前記被溶接端部の内周側部分から前記鋼管本体へ向けて突出されて前記鋼管本体の内周面に沿う環状凸部と、
を有していることを特徴とする。
また、本発明は、トンネル周辺の地山に打ち込まれる地山補強鋼管における鋼管本体の端部に設けられた継手管部であって、
前記鋼管本体とは反対側を向くネジ結合端部の周面に設けられ、一列に隣接する鋼管とネジ結合されるネジ部と、
前記鋼管本体の端面と対向して溶接される被溶接端部と、
前記被溶接端部の内周側部分から前記鋼管本体へ向けて突出されて前記鋼管本体の内周面に沿う環状凸部と、
を備えたことを特徴とする。
好ましくは、本発明に係る地山補強鋼管は、
鋼管本体と、前記鋼管本体の端部に設けられた継手管部と、を備え、前記継手管部が、
前記鋼管本体とは反対側を向くネジ結合端部の周面に設けられ、一列に隣接する鋼管とネジ結合されるネジ部と、
前記鋼管本体の前記端部における管軸に対して直交する端面と対向して溶接される被溶接端部と、
前記被溶接端部の内周側部分から前記鋼管本体へ向けて突出されて前記鋼管本体の内周面に沿う環状凸部と、
を有し、前記鋼管本体の前記端部と前記環状凸部との互いに重なっている部分の合計厚さが、前記鋼管本体の前記環状凸部と重なっていない部分の厚さより大きい。
これによって、地山補強鋼管における鋼管本体と継手管部とを接合する溶接材料を増やしても、環状の凸部によって、地山補強鋼管の内周側に溶接材料が溶出されるのを防止できる。したがって、地山補強鋼管の内周面にバリのような不規則な内周突起が形成されるのを防止でき、ビットの挿通に支障を来すのを回避できる。
【0007】
前記環状凸部の内周面が、前記環状凸部の突出端へ向かって拡径されたテーパ面であることが好ましい。前記合計厚さが前記突出端の側へ向けて小さくなっていることが好ましい。これによって、ビットが地山補強鋼管に対して偏芯していた場合、前記テーパ面によってビットの偏芯を矯正でき、ビットを一層挿通しやすくすることができる。
【0008】
前記被溶接端部が、前記継手管部の外周面へ向かって前記反対側へ傾斜するテーパ状のカット面を含むことが好ましい。前記端面と前記カット面とによって溶接材収容凹部が形成され、前記溶接材収容凹部に充填された溶接材料が、前記鋼管本体の外周面よりも管径方向外側へ盛り上がっていることが好ましい。
これによって、鋼管本体の端面と前記カット面とによって溶接材料の溶接材収容凹部を形成でき、溶接材料を確実に肉盛りできる。この結果、鋼管本体と継手管部との接合強度を高めることができる。
【0009】
前記地山補強鋼管の継手管部が、高張力鋼によって構成されていることが好ましい。これによって、ネジ部の強度が高まり、鋼管どうしのネジ接合強度が高まる。
前記地山補強鋼管の継手管部が、焼き入れ鋼によって構成されていてもよい。これによって、表面硬度が硬くなり、ネジ部の強度が高まる。ひいては、鋼管どうしのネジ接合強度が高まる。
前記鋼管本体は、高張力鋼でもよく、普通鋼でもよい。
前記鋼管本体又は前記継手管部が、引張強度650N/mm

以上又は耐力600N/mm

以上の高張力鋼によって構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、地山補強鋼管における鋼管本体と継手管部とを接合するための溶接材料が鋼管の内周側へ溶出されるのを防止でき、鋼管の内周面にバリが形成されるのを防止できる。したがって、ビットなどの挿通容易性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
(【0011】以降は省略されています)

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