特開 2024-143165 鋼板組立柱、鋼板組立柱の組立方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024143165

(43)【公開日】2024-10-11

(54)【発明の名称】鋼板組立柱、鋼板組立柱の組立方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 12/08 20060101AFI20241003BHJP

【ＦＩ】

E04H12/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023055695

(22)【出願日】2023-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006839

【氏名又は名称】日鉄建材株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(72)【発明者】

【氏名】高木 康秀

(72)【発明者】

【氏名】地原 稔

(57)【要約】

【課題】組立後において作業性の向上を図ることができる鋼板組立柱、及び鋼板組立柱の組立方法を提供する。
【解決手段】 鋼板組立柱１００は、テーパ状で下方に向けて拡径された直円錐台形の複数の鋼管１が上下に継ぎ合わされた鋼板組立柱１００であって、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を備え、上段の鋼管１Ｄの溶接部１１Ｄは、下段の鋼管１Ｅと継ぎ合わされる継合領域Ｒにおいて下段の鋼管１Ｅの溶接部１１Ｅよりも円周方向ｆ１側に位置することを特徴とする。上段の鋼管１Ｄの溶接部１１Ｄは、下段の鋼管１Ｅの溶接部１１Ｅの幅に対応する角度で傾斜してもよい。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

テーパ状で下方に向けて拡径された直円錐台形の複数の鋼管が上下に継ぎ合わされた鋼板組立柱であって、
下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を備え、
上段の鋼管の溶接部は、下段の鋼管と継ぎ合わされる継合領域において当該下段の鋼管の溶接部よりも上記円周方向側に位置すること
を特徴とする鋼板組立柱。

【請求項2】

上記上段の鋼管の溶接部は、上記下段の鋼管の溶接部の幅に対応する角度で傾斜すること
を特徴とする請求項１に記載の鋼板組立柱。

【請求項3】

テーパ状で下方に向けて拡径された直円錐台形の複数の鋼管を上下に継ぎ合わせる鋼板組立柱の組立方法であって、
下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を、上段の鋼管の溶接部が下段の鋼管と継ぎ合う継合領域において当該下段の鋼管の溶接部よりも上記円周方向側に位置するように継ぎ合わせる継合工程を有すること
を特徴とする鋼板組立柱の組立方法。

【請求項4】

内周円弧と外周円弧とを含む略扇形環形状の鋼板が有する、上記内周円弧に接する接線と直交する垂線上を上記内周円弧側から上記外周円弧側に向かうにつれて周方向に傾斜した一方端部と他方端部とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の上記鋼管を形成する鋼管形成工程をさらに有すること
を特徴とする請求項３に記載の鋼板組立柱の組立方法。

【請求項5】

略台形状の鋼板が有する、上記台形状の上底と直交する垂線上を上記上底側から下底側に向かうにつれて上記垂線と直交する水平方向に傾斜した一方端部と他方端部とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の上記鋼管を形成する鋼管形成工程をさらに有すること
を特徴とする請求項３に記載の鋼板組立柱の組立方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、電柱、照明柱、アンテナ柱等に適用される鋼板組立柱、及び鋼板組立柱の組立方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建築物の屋上等に設置される避雷針や基地局等、あるいは地上に設置される電柱等は、何れも相当の高さが求められ、その分において製品長さが長く運搬が困難になり、全重量も大きくなる。このため、鋼板組立柱を複数のテーパ鋼管に分割した上でこれらを現場まで搬送することで、搬送作業を容易に行い、現場にてこれらを継ぎ合わせて１本の鋼板組立柱を構成する場合が多い。

【0003】

このような鋼板組立柱の例として、例えば特許文献１には、テーパ状でその径が上端から下端に至るまで拡径されてなる複数のテーパ鋼管を、上下に亘って継ぎ合わせて構成する鋼管電柱（鋼板組立柱）に関する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開平４－１４３３８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に開示された鋼板組立柱によれば、テーパ状の上段の鋼管（上段パイプ）の内側面と、テーパ状の下段の鋼管（下段パイプ）の外側面とが面接触で保持されることにより、鋼板組立柱の剛性を確保することができる。ここで、板状の鋼板を筒状体に曲げ加工し、筒状体の両端が溶接されてなる鋼管を用いて鋼板組立柱を構築する場合、各鋼管の溶接部が管表面に対して段差になっているため、各管を継ぎ合わせる継合領域において隙間が生じないように、例えば図１に示すように上段の鋼管の溶接部と下段の鋼管の溶接部とをずらして継ぎ合わせる必要がある。この場合、溶接部が鋼板組立柱の側面上の一部に集中させることができず、側面上において螺旋状に配置される。その結果、鋼板組立柱を昇降するために取り付ける足場ボルト取付用金具等と干渉し、鋼板組立柱の組立後の作業性が低下する問題がある。この問題について、特許文献１では特に言及されていない。

【0006】

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、組立後において作業性の向上を図ることができる鋼板組立柱、及び鋼板組立柱の組立方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

第１発明における鋼板組立柱は、テーパ状で下方に向けて拡径された直円錐台形の複数の鋼管が上下に継ぎ合わされた鋼板組立柱であって、下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を備え、上段の鋼管の溶接部は、下段の鋼管と継ぎ合わされる継合領域において当該下段の鋼管の溶接部よりも上記円周方向側に位置することを特徴とする。

【0008】

第２発明における鋼板組立柱は、第１発明において、上記上段の鋼管の溶接部は、上記下段の鋼管の溶接部の幅に対応する角度で傾斜することを特徴とする。

【0009】

第３発明における鋼板組立柱の組立方法は、テーパ状で下方に向けて拡径された直円錐台形の複数の鋼管を上下に継ぎ合わせる鋼板組立柱の組立方法であって、下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を、上段の鋼管の溶接部が下段の鋼管と継ぎ合う継合領域において当該下段の鋼管の溶接部よりも上記円周方向側に位置するように継ぎ合わせる継合工程を有することを特徴とする。

【0010】

第４発明における鋼板組立柱の組立方法は、第３発明において、内周円弧と外周円弧とを含む略扇形環形状の鋼板が有する、上記内周円弧に接する接線と直交する垂線上を上記内周円弧側から上記外周円弧側に向かうにつれて周方向に傾斜した一方端部と他方端部とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の上記鋼管を形成する鋼管形成工程をさらに有することを特徴とする。

【0011】

第５発明における鋼板組立柱の組立方法は、第３発明において、略台形状の鋼板が有する、上記台形状の上底と直交する垂線上を上記上底側から下底側に向かうにつれて上記垂線と直交する水平方向に傾斜した一方端部と他方端部とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の上記鋼管を形成する鋼管形成工程をさらに有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

第１発明～第２発明によれば、下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を備え、上段の鋼管の溶接部は、下段の鋼管と継ぎ合わされる継合領域において下段の鋼管の溶接部よりも円周方向側に位置する。このため、複数の鋼管の溶接部を鋼板組立柱の側面上の一部に集中することができる。これにより、鋼板組立柱の組立後において作業性の向上を図ることができる。

【0013】

特に、第２発明によれば、上段の鋼管の溶接部は、下段の鋼管の溶接部の幅とクリアランスの幅とに対応する角度で傾斜する。このため、複数の鋼管の溶接部を鋼板組立柱の側面上の一部にさらに集中することができる。これにより、鋼板組立柱の組立後において作業性のさらなる向上を図ることができる。

【0014】

第３発明～第５発明によれば、下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を、上段の鋼管の溶接部が下段の鋼管と継ぎ合う継合領域において下段の鋼管の溶接部よりも円周方向側に位置するように継ぎ合わせる継合工程を有する。このため、複数の鋼管の溶接部を鋼板組立柱の側面上の一部に集中することができる。これにより、鋼板組立柱の組立後において作業性の向上を図ることができる。

【0015】

特に、第４発明によれば、略扇形環形状の鋼板が有する、内周円弧側から外周円弧側に向かうにつれて周方向に傾斜した一方端部と他方端部とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の鋼管を形成する鋼管形成工程をさらに有する。このため、下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱の製造性の向上を図ることができる。

【0016】

特に、第５発明によれば、略台形状の鋼板が有する、上底側から下底側に向かうにつれて水平方向に傾斜した一方端部と他方端部とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の鋼管を形成する鋼管形成工程をさらに有する。このため、下方に向かうにつれて円周方向に傾斜した溶接部を有する複数の鋼管を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱の製造性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、従来の鋼板組立柱の一例を示す模式図である。

【図2】図２は、本実施形態における鋼板組立柱の一例を示す模式図である。

【図3】図３（ａ）～図３（ｂ）は、本実施形態における鋼板組立柱を構成する２段の鋼管の一例を示す模式図であり、図３（ｃ）は、図３（ｂ）の継合領域を拡大した模式図である。

【図4】図４（ａ）は、図３に示す鋼管のＡ－Ａ断面の一例を示す模式断面図であり、図４（ｂ）は、図３に示す鋼管のＢ－Ｂ断面の一例を示す模式断面図であり、図４（ｃ）は、図４（ａ）に示す下段の鋼管と、図４（ｂ）に示す上段の鋼管とが継合される構造の一例を示す模式断面図である。

【図5】図５（ａ）は、図３に示す鋼管のＡ－Ａ断面の変形例を示す模式断面図であり、図５（ｂ）は、図３に示す鋼管のＢ－Ｂ断面の変形例を示す模式断面図であり、図５（ｃ）は、図５（ａ）に示す下段の鋼管と、図５（ｂ）に示す上段の鋼管とが継合される構造の一例を示す模式断面図である。

【図6】図６（ａ）は、従来の鋼板組立柱及び本実施形態の鋼板組立柱を構成する鋼管を形成する前の鋼板の一例を示す模式展開図であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の模式展開図に基づく従来の鋼板組立柱の模式図であり、図６（ｃ）は、図６（ａ）の模式展開図に基づく本実施形態の鋼板組立柱の模式図である。

【図7】図７は、本実施形態の鋼板組立柱を構成する鋼管を形成する前の鋼板の第１変形例を示す模式展開図である。

【図8】図８（ａ）～図８（ｂ）は、本実施形態の鋼板組立柱を構成する鋼管を形成する前の鋼板の第２変形例を示す模式展開図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

以下、本発明の実施形態としての鋼板組立柱の一例について、図面を参照しながら詳細に説明をする。なお、各図における構成は、説明のため模式的に記載されており、例えば各構成の大きさや、構成毎における大きさの対比等については、図とは異なってもよい。

【0019】

（鋼板組立柱１００）
図２～図５を参照して、本実施形態における鋼板組立柱１００の一例を説明する。

【0020】

鋼板組立柱１００は、例えば図２に示すように、テーパ状で下方に向けて拡径された直円錐台形の複数の鋼管１（１Ａ～１Ｇ）が上下に継ぎ合わされることにより構成される。ここで、テーパ状で下方に向けて拡径された形状とは、鋼管の元口端面（下端）の直径が、当該鋼管の末口端面（上端）の直径よりも大きい直円錐台形を指す。また、複数の鋼管１は、上下方向に開口した中空状の形状である。

【0021】

複数の鋼管１は、例えば平面視において略円形の内周面と外周面とを有する。複数の鋼管は、上段の鋼管の元口端面における内径が下段の鋼管の末口端面における外径よりも大きく設計されており、上段の鋼管に下段の鋼管を挿入することで継合領域Ｒにおいて継ぎ合わされる。

【0022】

複数の鋼管１は、各鋼管１Ａ～１Ｇにおいて、下方に向かうにつれて各鋼管１Ａ～１Ｇの曲面に沿う円周方向ｆ１に傾斜する溶接部１１（１１Ａ～１１Ｇ）を有する。ここで、溶接部１１とは、例えばシーム溶接機等の溶接機による熱影響部を指し、溶融凝固した領域を含む。図２の例では、複数の鋼管１のうち、上段の鋼管１Ｄが有する溶接部１１Ｄと、下段の鋼管１Ｅが有する溶接部１１Ｅとが、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜している。また、鋼管１Ｄと鋼管１Ｅとが継ぎ合わされる継合領域Ｒにおいて、溶接部１１Ｄが溶接部１１Ｅよりも円周方向ｆ１側に位置するように継ぎ合わされる。

【0023】

鋼板組立柱１００は、例えば最上段に位置する鋼管１Ａの末口端面１ａに、避雷針、アンテナ、電線等、鋼板組立柱１００の用途に応じて様々な構成や部材を設けるための、図示しないトッププレートが設けられてもよい。

【0024】

鋼板組立柱１００は、例えば最下段に位置する鋼管１Ｇの元口端面１ｂに、鋼板組立柱１００を地盤に対して固定するための、図示しないベース板が設けられてもよい。図示しないベース板は、例えばアンカーボルト等により地盤に対して固定される。

【0025】

複数の鋼管１は、例えば図３に示すように、第１鋼管１０と、第２鋼管２０と、を含む。鋼板組立柱１００は、複数の鋼管１のうち、例えば上段の第１鋼管１０に、下段の第２鋼管２０が挿入されることにより、高さ方向沿って上下に継ぎ合わされて構成される。以下、第１鋼管１０と第２鋼管２０とからなる２段の複数の鋼管１について説明するが、複数の鋼管１は３段以上の鋼管で構成されてもよい。

【0026】

＜第１鋼管１０＞
第１鋼管１０は、例えば鉄鋼材からなる管体であり、テーパ状で下方に向けて拡径されている。第１鋼管１０は、例えば表面に溶融亜鉛めっき等が施されていてもよい。第１鋼管１０は、例えば板厚１．０ｍｍ～３．０ｍｍ程度の板材が曲げ加工され、板材の両端付近においてシーム溶接等の方法により溶接される。

【0027】

第１鋼管１０は、例えば図３（ａ）に示すように、中空状であり、上方に開口した末口端面１０ａと、下方に開口した元口端面１０ｂとを有する。第１鋼管１０は、元口端面１０ｂの外径が、末口端面１０ａの外径よりも大きい直円錐台形の鋼管である。

【0028】

第１鋼管１０は、例えば第１鋼管１０の末口端面１０ａから元口端面１０ｂにかけて略直線状に第１溶接部１０１が設けられる。第１溶接部１０１は、複数の鋼管１が有する溶接部１１に含まれる。第１溶接部１０１は、下方に向かうにつれて、第１鋼管１０の曲面に沿う円周方向ｆ１に傾斜して設けられる。このとき、第１溶接部１０１は、例えば第１鋼管１０の側面に沿った側面高さ方向Ｌ１に対しても傾斜するといえる。ここで、側面高さ方向Ｌ１とは、鋼板組立柱１００の高さ方向に対して傾斜した第１鋼管１０の側面において、末口端面１０ａ又は元口端面１０ｂの接線に直交する垂線に沿う方向を示す。

【0029】

第１溶接部１０１は、例えば第１鋼管１０の一方端部１０２と他方端部１０３とを重ねた第１重ね合わせ部１０１ａに設けられる。第１溶接部１０１は、例えばシーム溶接機等の溶接機による熱影響部を指し、溶融凝固した領域を含む。本実施形態では、第１溶接部１０１を第１重ね合わせ部１０１ａにおいてクリアランスを取らない溶接幅で溶接し、図４～図５に示すように内部に溶融凝固した部分を設ける場合を説明するが、これに限定されない。第１溶接部１０１は、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜していれば、例えば第１重ね合わせ部１０１ａの周囲から所定のクリアランスを取って設けられてもよい。なお、シーム溶接により溶接される場合、第１溶接部１０１の幅（シーム幅）は例えば１６ｍｍ～２０ｍｍである。また、シーム溶接のクリアランス幅を０ｍｍ～３ｍｍとする場合、第１重ね合わせ部１０１ａの幅は例えば１６ｍｍ～２３ｍｍである。

【0030】

なお、第１鋼管１０の末口端面１０ａ付近における断面（Ａ－Ａ断面）は、例えば図４（ａ）に示すように、一点鎖線で四分割した領域のうち左下の領域において第１溶接部１０１が設けられている。一方で、第１鋼管１０の元口端面１０ｂ付近における断面（Ｂ－Ｂ断面）は、例えば図４（ｂ）に示すように、一点鎖線で四分割した領域のうち右下の領域において第１溶接部１０１が設けられており、Ａ－Ａ断面における第１溶接部１０１よりも円周方向ｆ１側の位置に設けられる。

【0031】

また、第１鋼管１０は、曲げ加工した１枚の鋼板からなる他、鋼板の板厚が大きい場合には曲げ加工した複数枚の鋼板からなる場合もある。この場合、第１鋼管１０は、Ａ－Ａ断面では例えば図５（ａ）に示すように、一点鎖線で四分割した領域のうち左上の領域において第１溶接部１０１’がさらに設けられ、Ｂ－Ｂ断面では例えば図５（ｂ）に示すように、一点鎖線で四分割した領域のうち右上の領域において第１溶接部１０１’が設けられてもよい。また、第１溶接部１０１’は、Ｂ－Ｂ断面において、Ａ－Ａ断面における第１溶接部１０１’よりも円周方向ｆ１と反対の円周方向ｆ２側の位置に設けられてもよい。すなわち、第１鋼管１０は、互いに異なる向きに傾斜した複数の第１溶接部１０１、１０１’が設けられてもよい。

【0032】

＜第２鋼管２０＞
第２鋼管２０は、例えば第１鋼管１０と同様の材質、形状、溶接方法等で構成される管体であり、テーパ状で下方に向けて拡径されている。第２鋼管２０は、第１鋼管１０を下方から支持するために、例えば第１鋼管１０よりも厚い板厚の鋼板が用いられてもよい。

【0033】

第２鋼管２０は、上方に開口した末口端面２０ａと、下方に開口した元口端面２０ｂと、を有する。第２鋼管２０は、例えば図３（ａ）に示すように、元口端面２０ｂの外径が、末口端面２０ａの外径よりも大きい直円錐台形の鋼管である。図３（ｂ）の例では、第１鋼管１０の元口端面１０ｂは、第２鋼管２０の外周面上に位置する。また、第２鋼管２０の末口端面２０ａは、第１鋼管１０の内周面上に位置する。

【0034】

第２鋼管２０は、例えば第２鋼管２０の末口端面２０ａから元口端面２０ｂにかけて略直線状に第２溶接部２０１が設けられる。第２溶接部２０１は、複数の鋼管１が有する溶接部１１に含まれる。第２溶接部２０１は、第１溶接部１０１と同様に、下方に向かうにつれて、円周方向ｆ１に傾斜して設けられる。このとき、第２溶接部２０１は、例えば第２鋼管２０の側面に沿った側面高さ方向Ｌ２に対しても傾斜するといえる。ここで、側面高さ方向Ｌ２とは、鋼板組立柱１００の高さ方向に対して傾斜した第２鋼管２０の側面において、末口端面２０ａ又は元口端面２０ｂの接線に直交する垂線に沿う方向を示す。側面高さ方向Ｌ２は、側面高さ方向Ｌ１と異なる平面状に存在する。

【0035】

第２溶接部２０１は、例えば第２鋼管２０の一方端部２０２と他方端部２０３とを重ねた第２重ね合わせ部２０１ａに設けられる。第２溶接部２０１は、第１溶接部１０１と同様に、例えばシーム溶接機等の溶接機による熱影響部を指し、溶融凝固した領域を含む。第２溶接部２０１は、第１溶接部１０１と同様に、第２重ね合わせ部２０１ａの周囲から一定のクリアランスを取って設けられてもよい。

【0036】

第２鋼管２０は、例えば図３（ｂ）に示すように、第２溶接部２０１が第１溶接部１０１と重ならないように第１鋼管１０に挿入されて継ぎ合わされる。すなわち、鋼板組立柱１００は、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を備え、上段の第１鋼管１０の第１溶接部１０１は、下段の第２鋼管２０の第２溶接部２０１よりも円周方向ｆ１側に位置する。この場合、複数の鋼管１の溶接部１０１、２０１を鋼板組立柱１００の側面上の一部に集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性の向上を図ることができる。

【0037】

第２溶接部２０１は、例えば高さ方向に対して第１溶接部１０１と同様の角度で傾斜してもよい。この場合、第１溶接部１０１と第２溶接部２０１とを鋼板組立柱１００の側面上の一部にさらに集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性のさらなる向上を図ることができる。

【0038】

また、第１溶接部１０１は、例えば図３（ｃ）に示すように、第２溶接部２０１の幅Ｗ１に対応する角度で傾斜してもよい。例えば、第２溶接部２０１の円周方向ｆ１に沿った幅が２０ｍｍのとき、第１溶接部１０１は、元口端面１０ｂの第１溶接部１０１が末口端面１０ａの第１溶接部１０１に対して円周方向ｆ１に約２０ｍｍずれる角度で傾斜してもよい。この場合、第１溶接部１０１と第２溶接部２０１を、例えば図２に示すように鋼板組立柱１００の側面上の一部にさらに集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性のさらなる向上を図ることができる。

【0039】

第２溶接部２０１は、例えば第１鋼管１０と第２鋼管２０とが継ぎ合わされる継合領域Ｒにおいて、第１溶接部１０１との間にクリアランス１０４が設けられてもよい。この場合、第１溶接部１０１は、第２溶接部２０１の幅Ｗ１と、クリアランス１０４の幅Ｗ２と、に対応する角度で傾斜してもよい。例えば、第２溶接部２０１の円周方向ｆ１に沿った幅が２０ｍｍ、クリアランス１０４の幅が３ｍｍのとき、第１溶接部１０１は、元口端面１０ｂの第１溶接部１０１が末口端面１０ａの第１溶接部１０１に対して円周方向ｆ１に約２３ｍｍずれる角度で傾斜してもよい。

【0040】

なお、継合領域Ｒ付近における断面（Ｃ－Ｃ断面）は、例えば図４（ｃ）に示すように、第１鋼管１０の内周面と第２鋼管２０の外周面とが接触することで、第１鋼管１０と第２鋼管２０とが継ぎ合わされている。このとき、一点鎖線で四分割した領域のうち右下の領域において他方端部１０３と第２鋼管２０の外周面とが接触し、左下の領域において一方端部２０２と第１鋼管１０の内周面とが接触する。

【0041】

また、曲げ加工した複数枚の鋼板からなる場合、第１鋼管１０は、例えば図５（ｃ）に示すように、図４（ｃ）の構成に加えて、一点鎖線で四分割した領域のうち右上の領域において他方端部１０３’と第２鋼管２０の外周面とが接触し、左上の領域において一方端部２０２’と第１鋼管１０の内周面とが接触する。

【0042】

（鋼板組立柱１００の組立方法）
図６を参照して、本実施形態における鋼板組立柱１００の組立方法の一例を説明する。

【0043】

鋼板組立柱１００の組立方法は、鋼管形成工程と、継合工程と、を有する。

【0044】

＜鋼管形成工程＞
鋼管形成工程では、例えば略扇形環形状の鋼板を曲げ加工し、一方端部と他方端部とを重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の鋼管１を形成する。以下、鋼管形成工程において第１鋼管１０と第２鋼管２０とを形成する例を説明するが、同様の方法により３以上の鋼管を形成してもよい。

【0045】

鋼管形成工程では、例えば図６（ａ）に示すように、略扇形環形状の鋼板を直円錐台形に曲げ加工し、一方端部１０２と他方端部１０３とを重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の第１鋼管１０を形成する。なお、第２鋼管２０の形成方法については、第１鋼管１０の形成方法に係る各種構成に対応するため、対応関係を括弧書きで示すにとどめる。

【0046】

従来の鋼管は、例えば内周円弧ＤＧと、外周円弧ＥＦと、端部ＤＥと、端部ＦＧと、からなる扇形環形状の鋼板が用いられる。図６（ａ）に示す周方向ｆ１は、鋼板を直円錐台形に曲げ加工した後の円周方向ｆ１に対応する方向である。また、直線で示すＬ１１（Ｌ２１）、Ｌ１２（Ｌ２２）、Ｌ１３（Ｌ２３）は、内周円弧ＤＧに接する接線と直交する垂線であり、加工後の第１鋼管１０（第２鋼管２０）の側面高さ方向Ｌ１（Ｌ２）に対応する方向でありる。端部ＤＥは直線Ｌ１２上に位置し、端部ＦＧは直線Ｌ１３上に位置する。また、内周円弧ＤＧ側から外周円弧ＥＦ側（Ｅ’Ｆ’側）に向かう方向は、加工後の第１鋼管１０（第２鋼管２０）の下方に対応するため、この方向を下方として説明する。

【0047】

破線で示す端部ＤＥは、垂線Ｌ１２上を下方に向かうにつれて周方向ｆ１に傾斜しておらず、垂線Ｌ１２（Ｌ２２）に対して傾斜していない。破線で示す端部ＦＧは、垂線Ｌ１３上を下方に向かうにつれて周方向ｆ１に傾斜しておらず、垂線Ｌ１３（Ｌ２３）に対して傾斜していない。この鋼板を直円錐台形に曲げ加工して端部同士を重ね合わせると、図６（ｂ）に示すように、鋼管の側面高さ方向Ｌ１（Ｌ２）と平行に重ね合わせられ、鋼管の側面高さ方向Ｌ１（Ｌ２）と平行な溶接部が形成される。すなわち、この溶接部は、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜しない。この場合、複数の鋼管の溶接部を鋼板組立柱の側面上の一部に集中させることができず、鋼板組立柱の組立後において作業性の向上を図ることができない。

【0048】

一方で、本発明に係る鋼管１０（２０）は、例えば図６（ａ）に実線で示すとおり、内周円弧ＤＧと、外周円弧Ｅ’Ｆ’と、端部ＤＥ’と、端部Ｆ’Ｇと、からなる略扇形環形状の鋼板が用いられる。端部ＤＥ’は、垂線Ｌ１２上を下方に向かうにつれて周方向ｆ１に傾斜しており、一方端部１０２（２０２）を構成する。端部Ｆ’Ｇは垂線Ｌ１３上を下方に向かうにつれて周方向ｆ１に傾斜しており、他方端部１０３（２０３）を構成する。

【0049】

この鋼板を直円錐台形に曲げ加工して一方端部１０２（２０２）と他方端部１０３（２０３）とを重ね合わせて溶接すると、図６（ｃ）に示すように、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した第１溶接部１０１（第２溶接部２０１）が形成される。この場合、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱１００の製造性の向上を図ることができる。

【0050】

なお、鋼管形成工程では、略扇形環状の鋼板の代わりに、例えば図７に示す略台形状の鋼板を直円錐台形に曲げ加工し、一方端部１０２と他方端部１０３とを重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の第１鋼管１０を形成してもよい。本発明に係る鋼管１０（２０）は、例えば図７に実線で示すとおり、上底Ｈ１Ｋ１と、下底Ｉ１’Ｊ１’と、端部Ｈ１Ｉ１’と、端部Ｋ１Ｊ１’と、からなる略台形状の鋼板が用いられる。上底Ｈ１Ｋ１は末口端面１０ａ（２０ａ）に対応し、下底Ｉ１’Ｊ１’は元口端面１０ｂ（２０ｂ）に対応する。端部Ｈ１Ｉ１’は、点Ｈ１を通り上底Ｈ１Ｋ１と直交する垂線Ｌ１４（Ｌ２４）上を、上底Ｈ１Ｋ１側から下底Ｉ１’Ｊ１’側に向かうにつれて垂線Ｌ１４（Ｌ２４）と直交する水平方向ｆ３に傾斜しており、一方端部１０２（２０２）を構成する。端部Ｋ１Ｊ１’は、点Ｋ１を通り上底Ｈ１Ｋ１と直交する垂線Ｌ１５（Ｌ２５）上を、上底Ｈ１Ｋ１側から下底Ｉ１’Ｊ１’側に向かうにつれて垂線Ｌ１５（Ｌ２５）と直交する水平方向ｆ３に傾斜しており、他方端部１０３（２０３）を構成する。

【0051】

この鋼板を直円錐台形に曲げ加工して一方端部１０２（２０２）と他方端部１０３（２０３）とを重ね合わせて、例えば一方端部１０２（２０２）に沿って溶接すると、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した第１溶接部１０１（第２溶接部２０１）が形成される。この場合、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱１００の製造性の向上を図ることができる。

【0052】

なお、図７に示す鋼板の寸法は、例えば鋼管１０（２０）の長さＷ３１が２０００ｍｍ、上底Ｈ１Ｋ１の幅Ｗ４１が７６７ｍｍ、下底Ｉ１’Ｊ１’の幅Ｗ５１が９１３ｍｍ、垂線Ｌ１４（Ｌ２４）と下底Ｉ１’Ｊ１’との交点Ｉ１と点Ｉ１’とを結ぶ線分Ｉ１Ｉ１’の幅Ｗ６１が９７ｍｍ、垂線Ｌ１５（Ｌ２５）と下底Ｉ１’Ｊ１’との交点Ｊ１と点Ｊ１’とを結ぶ線分Ｊ１Ｊ１’の幅Ｗ７１が４９ｍｍ、端部Ｈ１Ｉ１’の長さＷ８１が２００２．４ｍｍ、端部Ｋ１Ｊ１’の長さＷ９１が２０００．６ｍｍである。

【0053】

また、鋼管形成工程では、例えば図８（ａ）～図８（ｂ）に示す略台形状の２枚の鋼板を、２枚組み合わせて直円錐台形になるように曲げ加工し、一方端部１０２と他方端部１０３、及び一方端部１０２’と他方端部１０３’をそれぞれ重ね合わせた領域で溶接することで、直円錐台形の第１鋼管１０を形成してもよい。このとき、例えば２枚の鋼板をそれぞれ略半割円筒型に曲げ加工して組み合わせることで、直円錐台形の第１鋼管１０を形成できる。本発明に係る鋼管１０（２０）は、例えば図８（ａ）～図８（ｂ）に実線で示すとおり、上底Ｈ２Ｋ２と、下底Ｉ２’Ｊ２’と、端部Ｈ２Ｉ２’と、端部Ｋ２Ｊ２’と、からなる略台形状の鋼板と、上底Ｈ３Ｋ３と、下底Ｉ３’Ｊ３’と、端部Ｈ３Ｉ３’と、端部Ｋ３Ｊ３’と、からなる略台形状の鋼板と、が用いられる。

【0054】

上底Ｈ２Ｋ２、上底Ｈ３Ｋ３は末口端面１０ａ（２０ａ）の一部に対応し、下底Ｉ２’Ｊ２’、下底Ｉ３’Ｊ３’は元口端面１０ｂ（２０ｂ）の一部に対応する。端部Ｈ２Ｉ２’は、点Ｈ２を通り上底Ｈ２Ｋ２と直交する垂線Ｌ１６（Ｌ２６）上を、上底Ｈ２Ｋ２側から下底Ｉ２’Ｊ２’側に向かうにつれて垂線Ｌ１６（Ｌ２６）と直交する水平方向ｆ３に傾斜しており、一方端部１０２（２０２）を構成する。端部Ｋ２Ｊ２’は、点Ｋ２を通り上底Ｈ２Ｋ２と直交する垂線Ｌ１７（Ｌ２７）上を、上底Ｈ２Ｋ２側から下底Ｉ２’Ｊ２’側に向かうにつれて垂線Ｌ１７（Ｌ２７）と直交する水平方向ｆ３に傾斜しており、一方端部１０２’（２０２’）を構成する。また、端部Ｋ３Ｊ３’は、点Ｋ３を通り上底Ｈ３Ｋ３と直交する垂線Ｌ１９（Ｌ２９）上を、上底Ｈ３Ｋ３側から下底Ｉ３’Ｊ３’側に向かうにつれて垂線Ｌ１９（Ｌ２９）と直交する水平方向ｆ３に傾斜しており、他方端部１０３（２０３）を構成する。端部Ｈ３Ｉ３’は、点Ｈ３を通り上底Ｈ３Ｋ３と直交する垂線Ｌ１８（Ｌ２８）上を、上底Ｈ３Ｋ３側から下底Ｉ３’Ｊ３’側に向かうにつれて垂線Ｌ１８（Ｌ２８）と直交する水平方向ｆ３に傾斜しており、他方端部１０３’（２０３’）を構成する。

【0055】

これら２枚の鋼板を用いて直円錐台形を構成するために、鋼板をそれぞれ略半割円筒形に曲げ加工して、一方端部１０２（２０２）と他方端部１０３（２０３）、及び一方端部１０２’（２０２’）と他方端部１０３’（２０３’）とを重ね合わせて、例えば一方端部１０２（２０２）に沿う溶接と一方端部１０２’（２０２’）に沿う溶接とを実施すると、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した第１溶接部１０１（第２溶接部２０１）と第１溶接部１０１’（第２溶接部２０１’）とが形成される。この場合、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱１００の製造性の向上を図ることができる。

【0056】

なお、図８（ａ）に示す鋼板の寸法は、例えば鋼管１０（２０）の長さＷ３２が２０００ｍｍ、上底Ｈ２Ｋ２の幅Ｗ４２が７２６ｍｍ、下底Ｉ２’Ｊ２’の幅Ｗ５２が８８３ｍｍ、垂線Ｌ１６（Ｌ２６）と下底Ｉ２’Ｊ２’との交点Ｉ２と点Ｉ２’とを結ぶ線分Ｉ２Ｉ２’の幅Ｗ６２が７８．５ｍｍ、垂線Ｌ１７（Ｌ２７）と下底Ｉ２’Ｊ２’との交点Ｊ２と点Ｊ２’とを結ぶ線分Ｊ２Ｊ２’の幅Ｗ７２が７８．５ｍｍ、端部Ｈ２Ｉ２’の長さＷ８２が２００１．５ｍｍ、端部Ｋ２Ｊ２’の長さＷ９２が２００１．５ｍｍである。

【0057】

また、図８（ｂ）に示す鋼板の寸法は、例えば鋼管１０（２０）の長さＷ３３が２０００ｍｍ、上底Ｈ３Ｋ３の幅Ｗ４３が７９２ｍｍ、下底Ｉ３’Ｊ３’の幅Ｗ５３が８１９ｍｍ、垂線Ｌ１８（Ｌ２８）と下底Ｉ３’Ｊ３’との交点Ｉ３と点Ｉ３’とを結ぶ線分Ｉ３Ｉ３’の幅Ｗ６３が１３．５ｍｍ、垂線Ｌ１９（Ｌ２９）と下底Ｉ３’Ｊ３’との交点Ｊ３と点Ｊ３’とを結ぶ線分Ｊ３Ｊ３’の幅Ｗ７３が１３．５ｍｍ、端部Ｈ３Ｉ３’の長さＷ８３が約２０００ｍｍ（２０００ｍｍ超）、端部Ｋ３Ｊ３’の長さＷ９３が約２０００ｍｍ（２０００ｍｍ超）である。

【0058】

＜継合工程＞
継合工程では、例えば図３（ｂ）に示すように、第１溶接部１０１を有する第１鋼管１０に、第２溶接部２０１を有する第２鋼管２０を、第１溶接部１０１が嵌合領域Ｒにおいて第２溶接部２０１よりも円周方向ｆ１側に位置するように下方から挿入し、第１鋼管１０の下段に第２鋼管２０を継ぎ合わせる。この場合、複数の鋼管１の溶接部１１を鋼板組立柱１００の側面上の一部に集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性の向上を図ることができる。

【0059】

詳しくは、作業者が、第１鋼管１０の内周面と第２鋼管２０の外周面とが接触するように配置した後に、公知の当て木とハンマーを用いて、第１鋼管１０の末口端面１０ａ付近を下方に向かって叩くことで、第１鋼管１０を下方に押し下げる。押し下げる幅の目安としては、例えば継合領域Ｒの上下方向の幅が１００ｍｍ～３００ｍｍ程度となるように調整して押し下げる。

【0060】

ここで、第２鋼管２０は、継合領域Ｒにおいて第１鋼管１０よりも径が小さく、第１鋼管よりも剛性が高い。このため、第２鋼管２０は、第１鋼管１０よりも高い剛性を有する。このため、第２鋼管２０は、第１鋼管１０が下方に押し下げられることで、例えば第１鋼管１０を外周面２０１に沿って押し広げて変形させてもよい。この場合、第１鋼管１０の内周面１０２と第２鋼管２０の外周面２０１とを面で接触させ、その接触面の摩擦力により、継ぎ合わせた後に各管１０、２０が抜けにくくさせることができる。これにより、鋼板組立柱１００の耐久性のさらなる向上を図ることができる。

【0061】

本実施形態によれば、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を備え、上段の鋼管１０の溶接部１０１は、下段の鋼管２０と継ぎ合わされる継合領域Ｒにおいて下段の鋼管２０の溶接部２０１よりも円周方向ｆ１側に位置する。このため、複数の鋼管１の溶接部１１を鋼板組立柱１００の側面上の一部に集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性の向上を図ることができる。

【0062】

また、本実施形態によれば、上段の鋼管１０の溶接部１０１は、下段の鋼管２０の溶接部２０１の幅に対応する角度で傾斜する。このため、複数の鋼管１の溶接部１１を鋼板組立柱１００の側面上の一部にさらに集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性のさらなる向上を図ることができる。

【0063】

また、本実施形態によれば、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を、上段の鋼管１０の溶接部１０１が下段の鋼管２０と継ぎ合う継合領域Ｒにおいて下段の鋼管２０の溶接部２０１よりも円周方向ｆ１側に位置するように継ぎ合わせる継合工程を有する。このため、複数の鋼管１の溶接部１１を鋼板組立柱１００の側面上の一部に集中することができる。これにより、鋼板組立柱１００の組立後において作業性の向上を図ることができる。

【0064】

また、本実施形態によれば、略扇形環形状の鋼板が有する、内周円弧ＤＧ側から外周円弧側ＦＧに向かうにつれて周方向ｆ１に傾斜した一方端部１０２（２０２）と他方端部１０３（２０３）とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の鋼管１を形成する鋼管形成工程をさらに有する。このため、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱１００の製造性の向上を図ることができる。

【0065】

また、本実施形態によれば、略台形状の鋼板が有する、上底Ｈ１Ｋ１側から下底Ｉ１’Ｊ１’側に向かうにつれて水平方向ｆ３に傾斜した一方端部１０２（２０２）と他方端部１０３（２０３）とを、曲げ加工して重ね合わせた領域で溶接して直円錐台形の複数の鋼管１を形成する鋼管形成工程をさらに有する。このため、下方に向かうにつれて円周方向ｆ１に傾斜した溶接部１１を有する複数の鋼管１を容易に製造することができる。これにより、鋼板組立柱１００の製造性の向上を図ることができる。

【0066】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0067】

１００ 鋼板組立柱
１ 複数の鋼管
１ａ 末口端面
１ｂ 元口端面
１１ 溶接部
１０ 第１鋼管
１０ａ 末口端面
１０ｂ 元口端面
１０１ 第１溶接部
１０２ 一方端部
１０３ 他方端部
１０４ クリアランス
２０ 第２鋼管
２０ａ 末口端面
２０ｂ 元口端面
２０１ 第２溶接部
２０２ 一方端部
２０３ 他方端部
ｆ１ 円周方向、周方向
Ｌ 側面高さ方向
Ｒ 継合領域
Ｗ１ （第２溶接部の）幅
Ｗ２ （クリアランスの）幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】