JP2001062590A - 押当て治具及び溶接方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 湾曲や屈曲する配管の溶接を簡便に行える配
管溶接に使用する押当て治具及びこの治具を使用した配
管溶接方法を提供する。 【解決手段】 溶接される配管の内側から配管同士の突
合わせ部に沿って当接させる押当て治具１において、相
互に屈曲自在に鎖状に連結され、前記突合わせ部に全体
としてリング状に当接させる複数の裏当てピース２と、
これら裏当てピース２を内側から半径方向外側に均等に
付勢する付勢体４とを備える。当該押当て治具１を配管
の突合わせ部の近傍に形成された開口部から挿入し、前
記押当て治具の裏当てピース２を前記配管の内側から前
記突合わせ部に沿って当接させて、前記突合わせ部の隙
間から配管内部に溶着金属が溶落するのを防止しつつ前
記配管同士を接続する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス管等の配管を
突き合わせて接続する配管溶接に使用する押当て治具及
びこの治具を使用した配管溶接方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、ガス管等の水平固定管を突き
合わせ、その長手方向に接続する場合に自動溶接でクラ
ンプを兼ねたリング状の裏当て銅板が多く用いられてい
る。例えば、図９に示すように、この裏当て銅板３５‥
３５は、移動装置３０により配管３６，３６の内側から
突き合わせ部に沿って押し当てられている。この移動装
置３０は、配管内部を走行するもので、筒状の胴部３１
と、胴部から放射状に取付けられ、配管の内面に当接し
てこの移動装置３０を走行させる走行車輪３２‥３２
と、同じく胴部３１から放射状に延びるように取付けら
れ、裏当て銅板を半径方向外側に向けて押圧する図に示
されないエアシリンダと、エアシリンダにエアを供給す
るエアタンク３４とを備えている。裏当て銅板３５‥３
５は、各エアシリンダの先端を半径方向外側から覆うよ
うにして取付けられている。そして、溶接時にエアシリ
ンダによって配管３６，３６の内側から突合わせ部３７
に押し当てられ、突合わせ部３７に形成された隙間から
溶着金属が配管３６，３６内に溶落するのを防止してい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この装置は配
管径のほとんどを締めるほど大きく、配管が直線に形成
されていないと出し入れや配管内の走行が極めて困難で
ある。

【０００４】また、既設管の途中部分の取り替えを行う
場合、管を所定長さ切断し、その後に同寸の新規の管を
挿入するため、開先合わせを行うと開先ギャップが広く
開いてしまうこともあり、そのまま自動溶接することが
困難であった。

【０００５】そこで、本発明では、屈曲や湾曲した配管
を接続したり、既設管の途中部分を取り替える場合に幅
の広い開先ギャップが形成されていても容易に配管の溶
接を行うことができる配管溶接に使用する押当て治具及
びこの治具を使用した配管溶接方法を提供する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、配
管（８，９，２２，２３）同士をその長手方向に突き合
わせ、前記配管（８，９，２２，２３）の突合わせ部
（９，２４）を溶接する際に前記配管（８，９，２２，
２３）の内側から前記突合わせ部（９，２４）に沿って
当接させる押当て治具において、相互に屈曲自在に鎖状
に連結され、前記突合わせ部（９，２４）に当接させる
複数の裏当てピース（２，１２，１７）と、これら裏当
てピース（２，１２，１７）を内側から半径方向外側に
付勢する付勢体（４，１４，１９）とを備えた押当て治
具（１，１１，１６）により上記課題を解決する。

【０００７】本発明によれば、押当て治具（１，１１，
１６）の状態を、直線状に延びた状態とリング状に湾曲
した状態とに自由に変化をさせることができる。したが
って、例えば、全体が湾曲して設置されているガス管
（１０）や、直角に屈曲するエルボ（２３）が存在する
ガス管（２１）等、配管（８，９，２２，２３）内を移
動する移動装置（３０）を使用できない配管（８，９，
２２，２３）の補修をする場合でも、溶接しようとする
突合わせ部（９，２４）の近傍に設けられた開口部（８
ａ，２３ａ）から手を進入させ、前記押当て治具（１，
１１，１６）をこの開口部（８ａ，２３ａ）から容易に
挿入できる。そして、前記突合わせ部（９，２４）に対
して配管（８，９，２２，２３）内側から裏当てピース
（２，１２，１７）を当接させることが極めて容易に行
える。

【０００８】請求項２の発明では、配管（８，９，２
２，２３）同士をその長手方向に突き合わせ、前記配管
（８，９，２２，２３）の突合わせ部（９，２４）を溶
接してこれらを接続する配管の溶接方法において、前記
突合わせ部（９，２４）の近傍の開口部（８ａ，２３
ａ）から、相互に屈曲自在に鎖状に連結され、前記突合
わせ部に沿って全体としてリング状に当接させる複数の
裏当てピース（２，１２，１７）と、これら裏当てピー
ス（２，１２，１７）を内側から半径方向外側に付勢す
る付勢体（４，１４，１９）とを備えた押当て治具
（１，１１，１６）を挿入し、前記押当て治具（１，１
１，１６）の裏当てピース（２，１２，１７）を前記配
管（８，９，２２，２３）の内側から前記突合わせ部
（９，２４）に沿って当接させて、前記突合わせ部
（９，２４）の隙間から配管（８，９，２２，２３）内
部に溶着金属が溶落するのを防止しつつ前記配管（８，
９，２２，２３）同士を接続する配管の溶接方法により
上記課題を解決する。

【０００９】本発明によれば、直線状に延びた状態とリ
ング状に湾曲した状態との状態変化を自在に行える押当
て治具を配管（８，９，２２，２３）に容易に挿入で
き、たとえ配管（８，９）が湾曲していたり、エルボ
（２３）を備えていても、配管（８，９，２２，２３）
を接続してこれらを溶接する作業を容易に行うことがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。

【００１１】図１及び図２は、本発明かかる押当て治具
１の１実施形態を示している。この押当て治具１は、図
１に示すように、銅板が同一の曲率の円弧状に形成され
た複数の裏当てピース２‥２と、これら裏当てピース２
‥２を相互に屈曲自在に鎖状に連ねて連結する針金３‥
３と、最端部の裏当てピース２の裏面に針金５で取付け
られた帯状の板ばね４とを備えている。板ばね４は、連
ねて連結された裏当てピース２‥２の延びる方向と一致
するように取付けられている。

【００１２】裏当てピース２‥２同士は、針金３‥３に
より相互に自由に屈曲できるように連結されており、か
つ、各押し当てピース２‥２は同一の曲率の円弧状に形
成されているので、押当て治具１を図２に示す用に全体
の形状が略リング状になるように湾曲させることができ
る。

【００１３】この押当て治具１は、例えば、図３に示す
ような湾曲したガス管１０を補修する場合に、ガス管同
士を突き合わせ、突き合わせ部分を溶接して接合する場
合に使用される。この図３では、既設ガス管１０を、開
閉バルブ７を備えた部分のみを部分的に交換する様子を
示している。既設ガス管１０をその長手方向において、
開閉バルブ７の前後で切断し、その後、同様に開閉バル
ブ７を備えたほぼ同寸の配管６を新たに挿入している。
挿入された配管６の両端の配管８，８には、配管６の直
近に開口部８ａ，８ａがそれぞれ設けられている。な
お、補修前、この開口部８ａ，８ａの部分には、配管
８，８から上方に向けて別の配管が立設していて、その
配管には、例えば、ガスメータが設けられていた。開口
部８ａ，８ａは、この配管を切断することにより形成さ
れたものである。

【００１４】押当て治具１は、直線状に延ばされた状態
でこの開口部８ａから配管８の内部に挿入される。そし
て、手を開口部８ａから配管８の内部に差し入れて、図
４に示すように押当て治具１を配管６と配管８との突合
わせ部９まで移動させる。この際、裏当てピース２‥２
が板ばね４の外側に位置するように押当て治具１を配管
８の内部で円周方向に沿って略リング状に形成させなが
ら移動する。そして、ガス管１０の内側から突合わせ部
９に沿って裏当てピース２‥２を当接させ、突合わせ部
９に形成された開先にガス管１０の外周から溶接を行っ
て配管６と配管８とを接続する。

【００１５】この裏当てピース２‥２は、板ばね４によ
り半径方向外側に向けてほぼ均等に付勢されているの
で、位置ずれすることなく突合わせ部９の位置に静止し
ている。そして、溶着金属がガス管１０の内部に溶落す
るのを防止するとともに、この溶接部分の裏ビードの酸
化を防止している。更にこの押当て治具１の裏当てピー
ス２‥２は平滑な裏ビードを形成させて、この溶接部分
でガス管１０の内部を流れるガスが乱流になることをも
防止している。

【００１６】なお、この押当て治具１に細長いワイヤー
ロープ等を取付けておくと、溶接終了後にこのワイヤー
ロープを引張るだけでガス管１０に挿入された押当て治
具１をガス管１０の外部へ取り去ることができ便利であ
る。

【００１７】図５は、本発明にかかる押当て治具１１の
別の実施形態を示している。この押当て治具１１は、銅
板が同一の曲率の円弧状に形成された複数の裏当てピー
ス１２‥１２と、これら裏当てピース１２‥１２を相互
に屈曲自在に鎖状に連ねて連結する針金１３‥１３と、
最端部の裏当てピース１２の裏面に針金１５で端面が取
付けられたコイルばね１４とを備えている。コイルばね
４は、連ねて連結された裏当てピース２‥２の延びる方
向と一致するように取付けられている。

【００１８】この押当て治具１１についても、コイルば
ね１４を内側にして全体の形状が略リング状になるよう
に湾曲させることができ、配管同士の突き合わせ部をそ
の内側から外側に向けて弱い力で付勢しつつ、裏当てピ
ース１２‥１２を突き合わせ部に当接させることができ
る。

【００１９】図６及び図７は、本発明の押当て治具につ
いての更に別の実施形態を示している。

【００２０】この押当て治具１６は、銅板により同一の
曲率の円弧状に形成された複数の裏当てピース１７‥１
７が針金１８‥１８により相互に屈曲自在に連結されて
いて、裏当てピース１７‥１７の裏面には袋体１９が設
けられている。袋体１９は、その端部が最端部に設けら
れた裏当てピース１７に面ファスナー２０により取付け
られている。

【００２１】この袋体１９には、裏当てピース１７に取
付けられている端部とは逆側の端部に、その内部に空気
を充填させる為の充填部１９ａが設けられている。袋体
１９は、この充填部１９ａから空気が充填されると図６
の実線で示された状態から破線で示された状態に膨張す
る。そして、図７に示すように押当て治具１６全体を略
リング状に湾曲させたとき、袋体１９に直線の状態に戻
ろうとする力が働いて、裏当てピース１７‥１７を半径
方向外側に付勢する。

【００２２】なお、以上に説明したものの他、付勢体と
して耐熱性に優れたゴム材を使用しても構わない。

【００２３】以上、全体的に湾曲して配置されたガス管
に本発明を適用する場合について説明したが、これには
限定されず、図８に示すように、例えば直角に屈曲する
エルボを備えた配管に適応することもできる。

【００２４】この図８に示すガス管２１は、直線状に延
びる短い筒状の配管２２と、この配管２２の両端に設け
られる直角に屈曲したエルボ２３，２３とを備えてい
る。このガス管２１では、配管２２とエルボ２３，２３
との突合わせ部２４，２４を当接する際に本発明にかか
る押当て治具が使用される。押当て治具は、エルボ２
３，２３の端面の開口部２３ａ，２３ａから手で差し込
まれて突合わせ部２４，２４の位置まで挿入される。そ
して、突合わせ部２４，２４の内側で略リング状に形成
され、裏当てピースを突合わせ部２４，２４に沿って当
接させて使用される。

【００２５】

【発明の効果】以上、本発明よれば、配管が湾曲してい
たり、直角に屈曲した部分を有している場合でも、配管
同士を突き合わせて溶接する際に、極めて容易に配管内
に押当て治具を挿入させることができる。このため溶接
される突合わせ部において、溶着金属が配管内部に溶落
することが無い。更に溶接部の裏ビードを平滑に形成さ
せることができ、配管内を流れるガス等の流体に乱流を
形成させることも無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施形態にかかる押当て治具を引き
延ばした状態を示す正面図。

【図２】図１の押当て治具をリング状に湾曲させた状態
を示す正面図。

【図３】図１に示す押当て治具が使用されるガス管の１
態様を示す斜視図。

【図４】ガス管の溶接部に押当て治具が使用された状態
を示すガス管の縦断面図。

【図５】図１の押当て治具とは別の実施形態にかかる押
当て治具の正面図。

【図６】図１及び図５に示す押当て治具とは更に別の実
施形態にかかる押当て治具を引き延ばした状態を示す正
面図。

【図７】図６の押当て治具をリング状に湾曲させた状態
を示す正面図。

【図８】エルボを備えたガス管の１態様を示す斜視図。

【図９】従来から使用されているガス管を溶接する際に
使用する押し当て銅板を備えた移動装置の側面図。

【符号の説明】

１，１１，１６ 押当て治具 ２，１２，１７ 裏当てピース ４，１４，１９ 付勢体 ９，２４ 突合わせ部 １０，２１ ガス管 １９ 袋体 ２０ 面ファスナー ２３ エルボ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉井 孝次 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 (72)発明者 勝木 誠 神奈川県横浜市鶴見区小野町88番地 日本 鋼管工事株式会社内 Ｆターム(参考） 3H013 BA01

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 配管同士をその長手方向に突き合わせ、
   前記配管の突合わせ部を溶接する際に前記配管の内側か
   ら前記突合わせ部に沿って当接させる押当て治具におい
   て、 相互に屈曲自在に鎖状に連結され、前記突合わせ部に全
   体としてリング状に当接させる複数の裏当てピースと、
   これら裏当てピースを内側から半径方向外側に付勢する
   付勢体とを備えたことを特徴とする押当て治具。
2. 【請求項２】 配管同士をその長手方向に突き合わせ、
   前記配管の突合わせ部を溶接してこれらを接続する配管
   の溶接方法において、 前記突合わせ部の近傍の開口部から、相互に屈曲自在に
   鎖状に連結され、前記突合わせ部に沿って全体としてリ
   ング状に当接させる複数の裏当てピースと、これら裏当
   てピースを内側から半径方向外側に付勢する付勢体とを
   備えた押当て治具を挿入し、 前記押当て治具の裏当てピースを前記配管の内側から前
   記突合わせ部に沿って当接させて、前記突合わせ部の隙
   間から配管内部に溶着金属が溶落するのを防止しつつ前
   記配管同士を接続することを特徴とする配管の溶接方
   法。