特許 7278834 鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-05-12

(45)【発行日】2023-05-22

(54)【発明の名称】鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法

(51)【国際特許分類】

   B28B 21/68 20060101AFI20230515BHJP

   B05D 7/22 20060101ALI20230515BHJP

   B05D 7/24 20060101ALI20230515BHJP

【ＦＩ】

B28B21/68

B05D7/22 G

B05D7/24 302A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019063735

(22)【出願日】2019-03-28

(65)【公開番号】P2020163590

(43)【公開日】2020-10-08

【審査請求日】2022-02-17

(73)【特許権者】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100112575

【弁理士】

【氏名又は名称】田川 孝由

(74)【代理人】

【識別番号】100167380

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】森田 裕也

(72)【発明者】

【氏名】脇元 伸一

(72)【発明者】

【氏名】芦田 亮介

(72)【発明者】

【氏名】手島 竜太

【審査官】田中 永一

(56)【参考文献】

【文献】特開昭５３－００６３１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１３２００２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６０－０２２９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－３０１２０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－１５２７０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１７３８８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１６３３９５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２８Ｂ ２１／５６ － ２１／６８

Ｂ０５Ｄ ７／２２

Ｂ０５Ｄ ７／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋳鉄管（Ｐ）をその中心軸（ｏ）で回転させ、その回転する鋳鉄管（Ｐ）の内面にモルタル（ａ）を流し込んでライニングする方法であって、
上記鋳鉄管（Ｐ）が、直管部（１）と、その一端の受口部（２）と、他端の挿し口部（３）とからなり、前記受口部（２）の外表面が前記直管部（１）の軸線（ｏ）と平行となっているとともに、受口部（２）の内表面は直管部（１）の軸線（ｏ）と所要の角度（θ）で傾斜しており、
上記鋳鉄管（Ｐ）にその重心が上記中心軸（ｏ）となるようにカウンターウェイト（３０）を設ける鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法。

【請求項2】

鋳鉄管（Ｐ）をその中心軸（ｏ）で回転させ、その回転する鋳鉄管（Ｐ）の内面にモルタル（ａ）を流し込んでライニングする方法であって、
上記鋳鉄管（Ｐ）が、直管部（１）と、その一端の受口部（２）と、他端の挿し口部（３）とからなり、前記受口部（２）の芯ずれ、直管部（１）の偏肉により、鋳鉄管（Ｐ）の重心がその中心軸（ｏ）より離れたものであり、その鋳鉄管（Ｐ）にその重心が上記中心軸（ｏ）となるようにカウンターウェイト（３０）を設ける鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法。

【請求項3】

上記カウンターウエイト（３０）を上記鋳造管（Ｐ）の受口部（２）に設けた請求項１又は２に記載の鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、角度付き直管などの重心が管の中心軸から離れている鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

鋳鉄管は、遠心鋳造や据え置き鋳造等によって製造され、その製造された鋳鉄管は、焼鈍工程、加工工程に付されるが、その中心線（中心軸）で回転させてそれらの工程を行う場合がある。例えば、ダクタイル鋳鉄管Ｐには、図４に示すように、直管部１の一端に受口部２、他端に挿し口部３を有する鋳鉄管であり、その直管部１及び挿し口部３の内面にモルタルライニング４を設けるものがある。
そのモルタルライニング４は、例えば、本願の実施形態を示す図１を参照して説明すると、その鋳鉄管Ｐの受口部２と挿し口部３にモルタルａを堰き止める堰板１５を取り付け、鋳鉄管Ｐをその中心軸ｏで高速回転させながら、鋳鉄管Ｐの内面にモルタルａを流し込んでモルタルライニング４を行う（特許文献１参照）。

【0003】

このとき、受口部２の芯ずれ、直管部１の偏肉等により、鋳鉄管Ｐの重心がその中心軸ｏより離れるものがある。また、図５に示す、角度付き直管Ｐは、受口部２が直管部１に対して傾いて形成されているため、製作図面上においても偏心して直管部１の中心軸ｏから離れている（受口部２の中心軸ｃが直管部１の中心軸ｏに対しθ度傾いている）。
このような直管部１の中心軸ｏより重心がずれている鋳鉄管Ｐは、モルタルライニング施工時の鋳鉄管Ｐを高速回転する際、偏心に基づく遠心力によって振動が発生する。微細な振動は、モルタルａに含まれる骨材の遠心分離を促し、良好な施工面を得ることに寄与する。しかし、重大（大きな）振動の場合は、鋳鉄管Ｐの回転冶具や駆動ローラ１２への設備不具合が生じる場合がある。最悪の場合、鋳鉄管Ｐがローラ１２から逸脱し、モルタルライニング施工が不可能となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－５７８７０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

振動を抑えるためには、鋳鉄管Ｐの回転数を低くして遠心力を抑えることが有効であるが、所定のＧＮｏを得るまでの回転数を上げることができないと、モルタルａと水の分離が進まず、良好なモルタル施工面を得ることができない。前記ＧＮｏは、管Ｐの回転によって発生する遠心力を表す指標であり、Ｖ^２／ｒ×１／ｇ（Ｖ：管の周速、ｒ：管の半径。ｇ：重力加速度）で示され、例えば、内径：８００ｍｍ以上の鋳鉄管にあっては２０～３５である。

【0006】

この発明は、以上の実状の下、上記重心が直管部１の中心軸ｏより離れている鋳鉄管Ｐのモルタルライニング施工を行う場合に、鋳鉄管Ｐのローラ１２からの逸脱を防止し、良好なモルタル施工面を得るための方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記課題を達成するため、この発明は、鋳鉄管に重大な振動が生じないようにカウンターウェイト（バランスウェイト）を取り付けることとしたのである。
このようにカウンターウェイトを取り付ければ、鋳鉄管を高速回転させても、重大な振動が生じず、良好なモルタル施工面を得ることができる。

【0008】

具体的には、鋳鉄管をその中心軸で回転させ、その回転する鋳鉄管の内面にモルタルを流し込んでライニングする方法であって、前記鋳鉄管にその重心が前記中心軸となるようにカウンターウェイトを設ける構成を採用したのである。
そのカウンターウェイトは、鋳鉄管の高速回転時、鋳鉄管に重大な振動が生じない部位であれば、いずれでも良いが、例えば、受口部に設けることができる。受口部が偏心している場合が多く、その部位でバランスをとるのが効果的であるからである。
鋳鉄管には種々の態様のものが考えられるが、必ず重心が中心軸からずれているものとして、直管部と、その一端の受口部と、他端の挿し口部とからなり、前記受口部の外表面が前記直線部の軸線と平行となっているとともに、受口部の内表面は直管部の軸線と所要の角度で傾斜している角度付き直管があり、この発明はその角度付き直管に採用できる。

【発明の効果】

【0009】

この発明は、以上のようにカウンターウェイトを取り付けて、鋳鉄管の高速回転時に、重大な振動が生じないようにしたので、鋳鉄管のローラからの逸脱がなくなり、良好なモルタル施工面を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】この発明に係る鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法の一実施形態の概略切断正面図

【図2】同実施形態の受口部の概略斜視図

【図3】（ａ）は図２の要部平面部、（ｂ）は図２の正面図

【図4】同モルタルライニング施工方法の他の実施形態の概略切断正面図

【図5】同モルタルライニング施工方法のさらに他の実施形態の概略切断正面図

【図6】同モルタルライニング施工方法の他の各実施形態の受口部の概略断面図

【図7】鋳鉄管の重心確認方法の各例の説明図

【図8】ダクタイル鋳鉄管の一部省略切断正面図

【図9】角度付き直管の一部省略切断正面図

【発明を実施するための形態】

【0011】

この発明に係る鋳鉄管へのモルタルライニング施工方法の一実施形態を図１乃至図３に示す。このモルタルライニング装置Ａは、鋳鉄管Ｐの軸方向前後の適宜位置にサークルタイヤ１１をそれぞれ設け、このサークルタイヤ１１をローラ１２で支持し、一方のローラ１２を駆動側、他方のローラ１２を従動側として、サークルタイヤ１１を回転させて鋳鉄管Ｐを回転させる。このサークルタイヤ１１を介すると、鋳鉄管Ｐ（直管部１）に歪みがあっても、管が跳ねずに高速回転できる利点がある。

【0012】

この鋳造管Ｐの回転状態において、モルタル送り込み機１３からコンベア１４を介しモルタルａを鋳鉄管Ｐ内に送り込むとともに、モルタル送り込み機１３を鋳鉄管Ｐの受口部２側から挿し口部３側方向（矢印）に移動させ、鋳鉄管Ｐの直管部１と挿し口部３内面全長に亘って、遠心力によって、モルタルａを鋳鉄管Ｐ内面に均一に分布させることにより、軸心回りに肉厚の均一なモルタルライニング層４を形成する。

【0013】

このとき、受口部２の奥端面及び挿し口部３の開口端面に円環状堰板１５を設けて、モルタルａの飛び出しを防止している。その奥端面の堰板１５は、周囲８等分位に設けた留め具２０、４０によって受口部２奥端面に固定されている。その留め具２０は、図３に示すように、基片２１と、その基片２１に起立して固定された起立片２２と、その起立片２２に基片２１の長さ方向にねじ込まれた締結ボルト２３とからなり、基片２１を受口部２の凹部（溝部）２ａに嵌めて締結ボルト２３を堰板１５に押し付けて、凹部２ａ内で基片２１と締結ボルト２３を突っ張ることによって堰板１５を受口部２の奥端面に押し付けて固定する。留め具２０の周方向の数は任意であり、その間隔も任意であるが等間隔が好ましい。
挿し口部３の開口端部の堰板１５は、外周に鍔を有してその鍔を挿し口部３の端部外周面に嵌め、そのねじ通したボルトを前記端部外周面に押し当てて固定する。

【0014】

以上の構成は従来と同様であり、この発明の特徴は、角度付き鋳鉄管（直管）Ｐのように、その軸心が直管部１の中心軸ｏから外れている鋳鉄管において、その軸心を、回転中心軸である直管部１の軸心（中心軸ｏ）に近づけることであり、この実施形態においては、受口部２の凹部２ａにカウンターウェイト３０を固定した点である。

【0015】

カウンターウェイト３０は、上記留め具２０と同様の留め具４０によって固定する。その留め具４０は、板状のカウンターウェイト３０に起立して固定された支持片４２と、その起立片４２に基片２１の長さ方向にねじ込まれた締結ボルト４３とからなり、締結ボルト４３を凹部（溝部）２ａの側壁に押し付けて、凹部２ａ内でカウンターウェイト３０と締結ボルト４３を突っ張ることによってカウンターウェイト３０を受口部２の凹部２ａに押し付けて固定する。留め具４０の周方向の数は任意である。この留め具４０は奥端面の堰板１５の留め具を兼ねる。

【0016】

このカウンターウェイト３０の大きさ・重さ・取付位置は、実験などによって、この鋳鉄管Ｐの重心が回転中心軸ｏ上又は回転に支障がない程度に近づくように適宜に設定する。例えば、３Ｄ－ＣＡＤによってカウンターウェイト３０を付けない状態で、図１の図面を作成し、その図面における重心位置が軸心ｏからどの程度ずれているかを確認し、適宜な形状のカウンターウェイト３０を、適宜な大きさ・重さ・位置として、３Ｄ－ＣＡＤによって再計算して重心位置が軸心ｏ上にくるようにしたりする。角度付き鋳鉄管Ｐの場合、図１、図９において、受口部２に中心軸ｏよる下側となる。受口部２における中心軸ｏに対する断面一次モーメントがその上側部より下側部が小さいからである。

【0017】

この実施形態は以上の構成であり、例えば、内径：１０００ｍｍのダクタイル鋳鉄管Ｐの内面を下処理した後、図１に示すように、その鋳鉄管Ｐを回転しつつ、モルタル送り込み機１３からコンベア１４を介しモルタルａを鋳鉄管Ｐ内に送り込むとともに、モルタル送り込み機１３を鋳鉄管Ｐの受口部２側から挿し口部３側方向に移動させ（矢印方向）、鋳鉄管Ｐの直管部１と挿し口部３内面全長に亘り、遠心力によって、モルタルａを鋳鉄管Ｐ内面に均一に分布させることにより、軸心回りに均一な肉厚のモルタルライニング層４を形成する。このとき、ＧＮｏは２０～３５とする。

【0018】

このモルタルライニング時、カウンターウェイト３０によって、鋳鉄管Ｐの軸心（特に受口部２の軸心）は回転中心軸である直管部２の中心軸（軸心）ｏ近くになっているため、偏心に基づく遠心力によって振動が発生することは極めて少なく、重大（大きな）振動は生じにくく、鋳鉄管Ｐの回転冶具や駆動ローラ１２への設備不具合が生じることはなく、鋳鉄管Ｐがローラ１２から逸脱し、モルタル施工が不可能となることもなく、モルタルａを、鋳鉄管Ｐの直管部１と挿し口部３内面全長に亘って均一に分布させ、軸心回りに肉厚の均一なモルタルライニング層４が形成される。

【0019】

上記実施形態においては、上記２つのサークルタイヤ１１、１１を介して鋳鉄管Ｐを回転させており、この回転手段は、呼び径：１６００以上の鋳鉄管Ｐに採用することができ、呼び径：８００以下の鋳鉄管Ｐにあっては、図４に示すように、ローラ１２、１２に直接載せて回転させることができ、呼び径：７００～１５００の鋳鉄管Ｐにあっては、図５に示すように、受口部２をローラ１２によって直接に受け、直管部１をサークルタイヤ１１を介して駆動ローラ１２で受けて回転させることができる。しかし、この各回転手段は、前記呼び径に限定されず、適宜な呼び径、例えば、図１の実施形態の回転手段を呼び径：８００以下や同７００～１５００の鋳鉄管Ｐ、図４の実施形態の回転手段を呼び径：１６００以上や同７００～１５００の鋳鉄管Ｐ、図５の実施形態の回転手段を呼び径：１６００以上や同８００以下の鋳鉄管Ｐ等において採用できる。

【0020】

上記堰板１５及びカウンターウェイト３０の受口部２内への固定は、上記留め具２０、４０の態様に限らず種々の態様を採用できる。例えば、図６（ａ）に示す受口部２内の形状の場合、基片２１を受口部２の凹部２ａに嵌め込み、締結ボルト４３の起立片４２へのねじ込みによって堰板１５及びカウンターウェイト３０を受口部２内に固定する。同図（ｂ）に示す受口部２内の形状の場合、基片２１に下方への突片４４を設け、その突片４４を受口部２の溝２ｂに嵌め込んで、同様に、締結ボルト４３の起立片４２へのねじ込みによって堰板１５及びカウンターウェイト３０を受口部２内に固定する。同図（ｃ）に示すように、カウンターウェイト３０は受口部２の先端に嵌めてボルト４５止めしたり、堰板１５も輪状のゴム板１５ａとして、鋳鉄管Ｐの回転による外れが生じないように、嵌め込み・押し付けで固定したりすることもできる。
なお、カウンターウェイト３０が受口部２の凹部２ａの円周方向に大きな物が必要であっても、カウンターウェイト３０を前記円周方向に幅の小さい物に分割し、その分割した複数を設けて代用することができる。

【0021】

さらに、カウンターウェイト３０は、図１鎖線で示すように、鋳鉄管Ｐの外面に、鋳鉄管Ｐの回転によって落下しないように、ボルト止め、接着、溶接等の適宜手段によって固定することもできる。

【0022】

カウンターウェイト３０の大きさ・重さ・取付位置は、上記の３Ｄ－ＣＡＤによる場合以外に、図７（ａ）に示す、水平な面上に鋳鉄管Ｐを転動させると、重心ズレがある場合、円滑な転動が行われないため、その重心ズレを推測できる。また、同図（ｂ）に示す、対のターニングローラ５１、５１の間に鋳鉄管Ｐを載置して回転させると、重心ズレがあると、駆動側のターニングローラ５１にかかる負荷が変化するため、その重心ズレを推測できる。
このため、両者において、適宜な大きさ・重さのカウンターウェイト３０の適宜位置への取付によって円滑な転動が行われたり、駆動側のターニングローラ５１に負荷の変化が生じないようにしたりして、取り付けるべきカウンターウェイト３０の大きさ・重さ・取付位置を得ることができる。

【0023】

上記実施形態は角度付き鋳鉄管Ｐの場合であったが、図８に示す、鋳鉄管（直管）Ｐであっても、受口部２の芯ずれ、直管部１の偏肉により、重心が中心軸ｏより離れる鋳鉄管Ｐにおいて、この発明を採用し得てその作用効果を得ることができることは勿論である。鋳鉄管Ｐはダクタイル鋳鉄管に限らず、他の鋳鉄管でもこの発明を適用できることは言うまでもない。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0024】

１ 直管部
２ 受口部
２ａ 受口部の凹部（溝部）
３ 挿し口部
４ モルタルライニング（層）
１１ サークルタイヤ
１２ 支持ローラ（駆動ローラ）
１３ モルタル送り込み機
１４ モルタル送り込みコンベア
１５、１５ａ 堰板
２０、４０ 留め具
２１ 留め具の基片
２２、４２ 同起立片
２３、４３、４４ 同締結ボルト
３０ カウンターウェイト
Ｐ 鋳鉄管
ａ モルタル
ｃ 受口部の軸心（中心軸）
ｏ 直管部の軸心（回転中心軸）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】