[发明专利]高强度电焊钢管和地基稳定化工程用高强度电焊钢管的使用方法

说明书

本发明的高强度电焊钢管，钢管的外径为60.3mm以上且318.5mm以下，钢管的壁厚与钢管的外径之比为0.02以上且0.06以下，拉伸强度为590N/mm²以上，在将钢管中央部切断的情况下，在预定部位满足特定数值范围。

技术领域

本发明涉及在地基稳定化工程(包括隧道工程或地基稳定工程等)中，用于在土中穿孔、进行斜面或地面的地基改良的高强度电焊钢管和地基稳定化工程用高强度电焊钢管的使用方法。

本申请基于2019年2月21日在日本提出的特愿2019-029437号要求优先权，将其内容援引于此。

背景技术

近年来，在汽车道路或铁路等的隧道工程或地基稳定化工程中，需要在以加长和柔软地基的施工需求为首的严酷环境下施工。为了实现该目的，需要地基改良剂和轻量且高强度的结构部件，而作为轻量高强度结构部件，高强度钢管受到关注。

作为高强度钢管的制造方法，例如专利文献1和专利文献2中公开了在制管后加热至高温后进行骤冷来提高拉伸强度的技术。另外，例如专利文献3中公开了如下技术：对于作为埋设在地下的钢管的一种的油井用电焊钢管，通过将化学组成、屈服强度、拉伸强度和屈服比分别调整为特定范围，无需进行制管后的热处理就能够提高拉伸强度和韧性。

如上所述，在隧道的加长和柔软地基的隧道施工中，期望使用地基改良剂，并确保用于注入该改良剂的重型机械和作业空间。但是，在近年来的高速公路或高速铁道的隧道铺设中，在山区等重型机械难以进入的狭小空间中的施工案例逐渐增加。另外，上述用途的钢管需要在钢管制造工厂的制管后、或者由中间作业人员或在工程现场的施工场所进行加工，预先在两管端分别形成阴螺纹和阳螺纹，或者将具有连接功能的连结用部件与钢管的两管端或一端接合，搬入施工场所后在工程现场将挖掘用工具与钢管或钢管彼此连结使用。

但是，在不能使用重型机械的情况下，必须通过手工作业将钢管搬入并连结，作业人员的体力负荷非常大。特别是近年来，随着作业人员的高龄化，降低作业人员的负荷以及确保劳动力成为课题，作为其解决对策，需求高强度且轻量的钢管部件。

作为该用途的现有钢管，例如为规格STK400、拉伸强度TS400～490N/mm²、外径D＝114.3mm、壁厚t＝6.0mm、长度L＝3.0～3.5m、重量48～56kgf/根。另一方面，根据日本劳动基准法的工作场所的腰痛预防对策的方针，成人男性通过人力处理的物品的重量应为体重的大致40％以下。作为标准例，将成人男性的体重设为70kgf时，1人可处理的重量为28kgf。因此，现有钢管无法由1个作业人员处理，从确保作业人员的难度和人工费用等观点出发，需求钢管的轻量化。

本申请的地基稳定化工程用高强度钢管，多数情况下从生产效率和价格方面出发，在制管工厂以长度10m左右或其以上的长度进行制造，由中间作业人员等切断成上述预定长度后，进行螺纹切削等，搬入工程现场进行施工。在将地基稳定化工程用高强度钢管打入地基时，之所以使用螺纹接合或精度良好的嵌合，是因为在压入地基中时，在地基中的硬质的坚固岩石等成为障碍物时，为了不会以结合部为起点发生弯曲导致埋设、压入停止，接合部需要保持与母材部分相同程度的强度。这在单纯的钢管端部的扩管嵌入或螺栓等金属件的单纯固定中，在埋设时会因障碍物而发生弯曲、脱落、或金属件碰撞卡住，从而无法将钢管压入地基，给地基稳定化工程造成阻碍，因此不优选。此外，特别是在用于隧道的地基稳定的情况下，由于会沿水平或稍稍倾斜、或横向地压入钢管，因此如果采用焊接方式接合，则难以在工程现场沿上述方向确保直线性的同时通过焊接方式进行接合，也难以准备这样的焊接装置。