JP2001081722A - デッキパネルおよびその製造方法 - Google Patents
デッキパネルおよびその製造方法Info
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/12—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding
- B23K20/122—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating the heat being generated by friction; Friction welding using a non-consumable tool, e.g. friction stir welding
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/04—Tubular or hollow articles
- B23K2101/045—Hollow panels
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アルミニウム合金を使用する中空押出形材を
溶接してデッキパネルを形成する場合、溶接部の強度が
低下しないように摩擦攪拌溶接法を採用するにあたっ
て、中空押出形材の上面側と下面側との両面を溶接する
場合でも中空押出形材を反転する必要がなく、施工性お
よび生産性の向上を図ることができ、強度的にも信頼で
きるデッキパネルおよびその製造方法を得る。 【解決手段】 幅方向に複数が接合されて、上面両側に
長手方向にそってフランジ２ａを一体に設けたアルミニ
ウム合金の中空押出形材２と、摩擦攪拌溶接法による溶
接接合によりフランジ２ａの下方に形成される空所６に
適宜間隔で複数配置される補剛材３と、前記中空押出形
材２の下部および前記補剛材３の下部を一体に覆い、内
側にデッキパネル支持部への固定用のナット５を取り付
けた摩擦攪拌溶接法による溶接により接合される複数の
裏面板４とで構成する。
溶接してデッキパネルを形成する場合、溶接部の強度が
低下しないように摩擦攪拌溶接法を採用するにあたっ
て、中空押出形材の上面側と下面側との両面を溶接する
場合でも中空押出形材を反転する必要がなく、施工性お
よび生産性の向上を図ることができ、強度的にも信頼で
きるデッキパネルおよびその製造方法を得る。 【解決手段】 幅方向に複数が接合されて、上面両側に
長手方向にそってフランジ２ａを一体に設けたアルミニ
ウム合金の中空押出形材２と、摩擦攪拌溶接法による溶
接接合によりフランジ２ａの下方に形成される空所６に
適宜間隔で複数配置される補剛材３と、前記中空押出形
材２の下部および前記補剛材３の下部を一体に覆い、内
側にデッキパネル支持部への固定用のナット５を取り付
けた摩擦攪拌溶接法による溶接により接合される複数の
裏面板４とで構成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、道路橋や
歩道橋などの橋梁や人口地盤などを構築するのに床版と
して使用するデッキパネルおよびその製造方法に関する
ものである。
歩道橋などの橋梁や人口地盤などを構築するのに床版と
して使用するデッキパネルおよびその製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば橋梁を例にとると、下部構造とし
ては地中に基礎を構築し、この基礎の上に橋脚を建て
る。そして、上部構造として橋脚の上に橋桁を設け、こ
の橋桁の上に床版を設置する。さらに、床版上にコンク
リート等を打設することもある。
ては地中に基礎を構築し、この基礎の上に橋脚を建て
る。そして、上部構造として橋脚の上に橋桁を設け、こ
の橋桁の上に床版を設置する。さらに、床版上にコンク
リート等を打設することもある。
【０００３】床版には、従来、種々のタイプがあり、コ
ンクリート床版が最も一般的なものであるが、コンクリ
ート床版は主桁等にジベルを取り付け、これを現場で打
設した床版コンクリート内に埋設して主桁に接合する。
ンクリート床版が最も一般的なものであるが、コンクリ
ート床版は主桁等にジベルを取り付け、これを現場で打
設した床版コンクリート内に埋設して主桁に接合する。
【０００４】また、金属製床版としては鋼製床版を主桁
や床組みと現場で溶接により接合する。また、ＰＣ床版
は主桁などに取り付けたスタッドジベルをＰＣ床版に予
め設けた孔に挿入し、この孔をコンクリートまたはモル
タル等で埋めることでＰＣ床版を主桁に接合している。
や床組みと現場で溶接により接合する。また、ＰＣ床版
は主桁などに取り付けたスタッドジベルをＰＣ床版に予
め設けた孔に挿入し、この孔をコンクリートまたはモル
タル等で埋めることでＰＣ床版を主桁に接合している。
【０００５】しかしながら、前記コンクリート床版は現
場で構築するものであるため、コンクリートを打設し、
養生するために必要な足場を仮設したり型枠を組む必要
があるだけでなく、コンクリートが固化するまで次の作
業に移行できないため、床版の構築には時間と労力を要
する。
場で構築するものであるため、コンクリートを打設し、
養生するために必要な足場を仮設したり型枠を組む必要
があるだけでなく、コンクリートが固化するまで次の作
業に移行できないため、床版の構築には時間と労力を要
する。
【０００６】また、鋼製床版やＰＣ床版は、床版の重量
が大きく、溶接作業やコンクリート充填作業などの現場
での作業にも時間と手間を要し、作業性がよくない。特
に、鋼鉄の直交異方性のデッキの隅肉溶接部は疲労破壊
の原因となる。さらに、横方向、すなわち主要な交通の
流れ方向に直交する方向には柔軟性がないため、被覆表
面の欠損にいたることになり、結果として高価なものと
なる。さらに、鋼製床版やコンクリート床版、ＰＣ床版
の内部の補強鋼材は錆びやすいため、高価な耐食処理、
検査、ないしはペイント処理を必要とする。
が大きく、溶接作業やコンクリート充填作業などの現場
での作業にも時間と手間を要し、作業性がよくない。特
に、鋼鉄の直交異方性のデッキの隅肉溶接部は疲労破壊
の原因となる。さらに、横方向、すなわち主要な交通の
流れ方向に直交する方向には柔軟性がないため、被覆表
面の欠損にいたることになり、結果として高価なものと
なる。さらに、鋼製床版やコンクリート床版、ＰＣ床版
の内部の補強鋼材は錆びやすいため、高価な耐食処理、
検査、ないしはペイント処理を必要とする。
【０００７】そこで、軽量で保護コーティングなしでも
耐蝕性があり、取扱いも便利であり、厳しい規格に対し
てもこれを満足させる製造が可能であり、強度的にも信
頼でき、溶接個所が少なく、双方向の剛性があり、被覆
層の剥離に対して抵抗力があり、被覆層の接着力が強
く、リサイクルした材料の使用も可能で、全体的に製造
が安価にできる床版として、例えば米国特許第５６５１
１５４号に記載のようなアルミニウム製のものがある。
耐蝕性があり、取扱いも便利であり、厳しい規格に対し
てもこれを満足させる製造が可能であり、強度的にも信
頼でき、溶接個所が少なく、双方向の剛性があり、被覆
層の剥離に対して抵抗力があり、被覆層の接着力が強
く、リサイクルした材料の使用も可能で、全体的に製造
が安価にできる床版として、例えば米国特許第５６５１
１５４号に記載のようなアルミニウム製のものがある。
【０００８】これは、図４、図５に示すようにアルミニ
ウム合金の中空押出形材でデッキパネルのエレメント21
を作製し、該エレメント21を長さ方向および横方向に接
合してデッキパネル１を形成するもので、エレメント21
は、一般的な塗装を必要とせずに塩化物や他の腐食の原
因となる薬品に対して優れた耐性を有するものとして、
例えばアルミニウム合金６０６３−Ｔ６または他の同様
な合金を材質として、形状は図５に示すように、上部フ
ランジ22、これに平行に対向する下部フランジ23、この
上部フランジ22と下部フランジ23との間に設けた縦方向
のウェブ24、斜めのウェブ25とで構成し、細長いエレメ
ント21の長さ方向に対して直交する方向にトラス形状の
断面三角形の空所26を形成するものである。
ウム合金の中空押出形材でデッキパネルのエレメント21
を作製し、該エレメント21を長さ方向および横方向に接
合してデッキパネル１を形成するもので、エレメント21
は、一般的な塗装を必要とせずに塩化物や他の腐食の原
因となる薬品に対して優れた耐性を有するものとして、
例えばアルミニウム合金６０６３−Ｔ６または他の同様
な合金を材質として、形状は図５に示すように、上部フ
ランジ22、これに平行に対向する下部フランジ23、この
上部フランジ22と下部フランジ23との間に設けた縦方向
のウェブ24、斜めのウェブ25とで構成し、細長いエレメ
ント21の長さ方向に対して直交する方向にトラス形状の
断面三角形の空所26を形成するものである。
【０００９】そして、このような形状のエレメント21を
横方向に並列させ、隣接するエレメント21同士の上部フ
ランジ22の先端同士を長さ方向にそって突き合わせ、ま
た、下部フランジ23の先端同士も同様にして突き合わせ
て、これらの突き合わせ部を溶接し接合する。かかる溶
接作業は工場に設置の溶接装置を使用して行う。
横方向に並列させ、隣接するエレメント21同士の上部フ
ランジ22の先端同士を長さ方向にそって突き合わせ、ま
た、下部フランジ23の先端同士も同様にして突き合わせ
て、これらの突き合わせ部を溶接し接合する。かかる溶
接作業は工場に設置の溶接装置を使用して行う。
【００１０】このようにして工場で形成された片側完全
溶込み溶接部27，28によって横方向に隣接するエレメン
ト21が接合されてデッキパネル１が形成され、該デッキ
パネル１には斜めのウェブ25と下部フランジ23とによっ
て隣接のエレメント21間に比較的大きなほぼ三角形の断
面の空所29が形成され、一体に溶接されたエレメント21
の上部および下部フランジ22、23間のスムーズな歪み転
移が可能となり、交通の方向に対して平行および垂直の
両方向の曲げに耐えうるようにデッキに対して相当の剛
性を与えるように機能する。
溶込み溶接部27，28によって横方向に隣接するエレメン
ト21が接合されてデッキパネル１が形成され、該デッキ
パネル１には斜めのウェブ25と下部フランジ23とによっ
て隣接のエレメント21間に比較的大きなほぼ三角形の断
面の空所29が形成され、一体に溶接されたエレメント21
の上部および下部フランジ22、23間のスムーズな歪み転
移が可能となり、交通の方向に対して平行および垂直の
両方向の曲げに耐えうるようにデッキに対して相当の剛
性を与えるように機能する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来、一般的には押出
形材同士を溶接で接合する場合、溶接方法としてはアー
ク溶接などの溶融溶接が適用されており、前記した従来
例でもエレメント21の上部フランジ22同士や下部フラン
ジ23同士の接合は、片側完全溶込み溶接により行ってい
る。溶融溶接は溶接材に荷重がほとんどかからないた
め、溶接構造も軽量構造になっているが、接合後の変形
が大きかったり、接合部の欠陥が多かったりするという
問題がある。
形材同士を溶接で接合する場合、溶接方法としてはアー
ク溶接などの溶融溶接が適用されており、前記した従来
例でもエレメント21の上部フランジ22同士や下部フラン
ジ23同士の接合は、片側完全溶込み溶接により行ってい
る。溶融溶接は溶接材に荷重がほとんどかからないた
め、溶接構造も軽量構造になっているが、接合後の変形
が大きかったり、接合部の欠陥が多かったりするという
問題がある。
【００１２】そこで、かかる不都合を解消するものとし
て、摩擦攪拌溶接法（ＦＳＷ）が考えられ、これは、例
えば、加工物よりも実質的に硬い材質からなるツールを
加工物の溶接部に挿入し、挿入したツールを回転させな
がら移動させることにより溶接線方向の溶接を行うよう
にした溶接方法、すなわち、回転ツールと加工物との間
に生じる摩擦熱による塑性流動を利用して摩擦溶接する
ものである。
て、摩擦攪拌溶接法（ＦＳＷ）が考えられ、これは、例
えば、加工物よりも実質的に硬い材質からなるツールを
加工物の溶接部に挿入し、挿入したツールを回転させな
がら移動させることにより溶接線方向の溶接を行うよう
にした溶接方法、すなわち、回転ツールと加工物との間
に生じる摩擦熱による塑性流動を利用して摩擦溶接する
ものである。
【００１３】この摩擦攪拌溶接法は、溶接部材を固定し
た状態でツールを回転させながら移動することにより接
合することができるので、溶接方向に対してその長手方
向に連続的に固相接合することが可能である。そして、
回転ツールと溶接部材との摩擦熱による金属の塑性流動
を利用した固相接合のため、接合部を溶融させることな
く接合できるという特徴があり、加熱温度が低いため、
接合後の変形が少ないということや、接合部は溶融され
ないため、欠陥が少ないなどの利点があり、押出形材の
接合に適しているものと考えられる。
た状態でツールを回転させながら移動することにより接
合することができるので、溶接方向に対してその長手方
向に連続的に固相接合することが可能である。そして、
回転ツールと溶接部材との摩擦熱による金属の塑性流動
を利用した固相接合のため、接合部を溶融させることな
く接合できるという特徴があり、加熱温度が低いため、
接合後の変形が少ないということや、接合部は溶融され
ないため、欠陥が少ないなどの利点があり、押出形材の
接合に適しているものと考えられる。
【００１４】しかしながら、この摩擦攪拌溶接法は、固
定した溶接部材である押出形材に対して、ツールを上方
向からのみ溶接部に挿入するものである。このため、デ
ッキパネルを形成する中空押出形材の上面と下面との両
面に溶接部が存在する場合には、例えば上面の接合部を
上側にしてこの部分を最初に溶接したならば、次に、中
空押出形材の天地をひっくり返して今度は下面側を上に
して、この状態で下面側の接合部を溶接する必要があ
り、中空押出形材を反転させる手間を要し作業性がよく
ないものであった。
定した溶接部材である押出形材に対して、ツールを上方
向からのみ溶接部に挿入するものである。このため、デ
ッキパネルを形成する中空押出形材の上面と下面との両
面に溶接部が存在する場合には、例えば上面の接合部を
上側にしてこの部分を最初に溶接したならば、次に、中
空押出形材の天地をひっくり返して今度は下面側を上に
して、この状態で下面側の接合部を溶接する必要があ
り、中空押出形材を反転させる手間を要し作業性がよく
ないものであった。
【００１５】また、当初から上面と下面とに面板を有す
るデッキパネルにおいて、両面板の間の空所に補剛材を
配設しようとする場合には、少なくとも一方の側の面板
を切欠き、この切欠き部を介して面板間の空所に補剛材
をリブとして配設し、その後、面板の切欠き個所を復旧
する必要があり、作業性がよくないだけでなく、デッキ
パネルに切欠き部、復旧部などが生じて強度的にも低下
するおそれがあった。
るデッキパネルにおいて、両面板の間の空所に補剛材を
配設しようとする場合には、少なくとも一方の側の面板
を切欠き、この切欠き部を介して面板間の空所に補剛材
をリブとして配設し、その後、面板の切欠き個所を復旧
する必要があり、作業性がよくないだけでなく、デッキ
パネルに切欠き部、復旧部などが生じて強度的にも低下
するおそれがあった。
【００１６】本発明の目的は前記従来例の不都合を解消
し、アルミニウム合金を使用する中空押出形材を溶接し
てデッキパネルを形成する場合、溶接部の強度が低下し
ないように摩擦攪拌溶接法を採用するにあたって、中空
押出形材の上面側と下面側との両面を溶接する場合でも
中空押出形材を反転する必要がなく、施工性および生産
性の向上を図ることができ、強度的にも信頼できるデッ
キパネルおよびその製造方法を提供することにある。
し、アルミニウム合金を使用する中空押出形材を溶接し
てデッキパネルを形成する場合、溶接部の強度が低下し
ないように摩擦攪拌溶接法を採用するにあたって、中空
押出形材の上面側と下面側との両面を溶接する場合でも
中空押出形材を反転する必要がなく、施工性および生産
性の向上を図ることができ、強度的にも信頼できるデッ
キパネルおよびその製造方法を提供することにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するため、第１に、幅方向に複数が接合されて、上面両
側に長手方向にそってフランジを一体に設けたアルミニ
ウム合金の中空押出形材と、接合によりフランジの下方
に形成される空所に適宜間隔で複数配置される補剛材
と、前記中空押出形材の下部および前記補剛材の下部を
一体に覆い、内側にデッキパネル支持部への固定用のナ
ットを取り付けた複数の裏面板とで構成することを要旨
とするものである。
するため、第１に、幅方向に複数が接合されて、上面両
側に長手方向にそってフランジを一体に設けたアルミニ
ウム合金の中空押出形材と、接合によりフランジの下方
に形成される空所に適宜間隔で複数配置される補剛材
と、前記中空押出形材の下部および前記補剛材の下部を
一体に覆い、内側にデッキパネル支持部への固定用のナ
ットを取り付けた複数の裏面板とで構成することを要旨
とするものである。
【００１８】第２に、ナットは、補剛材との接合個所の
近傍に配置することを要旨とするものである。
近傍に配置することを要旨とするものである。
【００１９】第３に、上面両側に長手方向にそってフラ
ンジを一体に設けたアルミニウム合金の中空押出形材の
複数を、前記フランジの先端縁を長手方向にそって突き
合わせ、この突き合わせ部を連続的に摩擦攪拌溶接法に
よる溶接で接合した後、接合によりフランジの下方に形
成される空所に板状の補剛材を適宜間隔で配置して溶接
により中空押出形材に接合し、次いで、前記中空押出形
材の下部および前記補剛材の下部に内側にナットを取り
付けた複数の裏面板を配置し、該裏面板の隣接する２枚
の端部を中空押出形材の下部に連続的に摩擦攪拌溶接法
による溶接で接合することを要旨とするものである。
ンジを一体に設けたアルミニウム合金の中空押出形材の
複数を、前記フランジの先端縁を長手方向にそって突き
合わせ、この突き合わせ部を連続的に摩擦攪拌溶接法に
よる溶接で接合した後、接合によりフランジの下方に形
成される空所に板状の補剛材を適宜間隔で配置して溶接
により中空押出形材に接合し、次いで、前記中空押出形
材の下部および前記補剛材の下部に内側にナットを取り
付けた複数の裏面板を配置し、該裏面板の隣接する２枚
の端部を中空押出形材の下部に連続的に摩擦攪拌溶接法
による溶接で接合することを要旨とするものである。
【００２０】第４に、中空押出形材のフランジの摩擦攪
拌溶接法による溶接と、裏面板の中空押出形材への摩擦
攪拌溶接法による溶接とは、同じ方向から行うことを要
旨とするものである。
拌溶接法による溶接と、裏面板の中空押出形材への摩擦
攪拌溶接法による溶接とは、同じ方向から行うことを要
旨とするものである。
【００２１】請求項１記載の本発明によれば、デッキパ
ネルとして、両面板を備えた中空押出形材の接合により
デッキパネルを形成する場合、裏面板を別体として、補
剛材を取り付けた後に裏面板を取り付けることができ、
補剛材の取り付けのために面板を切欠く必要がなく、補
剛材の取り付けが容易となって施工性が向上し、強度も
アップする。また、デッキパネル支持部への固定用のナ
ットは裏面板の内側に予め取り付けてあるから、現場で
の作業工程の低減が図れるだけでなく、デッキパネルの
下面が裏面板で完全に閉塞されても、デッキパネル支持
部への固定も容易に行える。
ネルとして、両面板を備えた中空押出形材の接合により
デッキパネルを形成する場合、裏面板を別体として、補
剛材を取り付けた後に裏面板を取り付けることができ、
補剛材の取り付けのために面板を切欠く必要がなく、補
剛材の取り付けが容易となって施工性が向上し、強度も
アップする。また、デッキパネル支持部への固定用のナ
ットは裏面板の内側に予め取り付けてあるから、現場で
の作業工程の低減が図れるだけでなく、デッキパネルの
下面が裏面板で完全に閉塞されても、デッキパネル支持
部への固定も容易に行える。
【００２２】さらに、このデッキパネルは、アルミニウ
ム合金を材質としているから、軽量で、保護コーティン
グなしでも耐蝕性があり、取扱いも便利であり、厳しい
規格に対してもこれを満足させる製造が可能であり、施
工性の向上も図れる。
ム合金を材質としているから、軽量で、保護コーティン
グなしでも耐蝕性があり、取扱いも便利であり、厳しい
規格に対してもこれを満足させる製造が可能であり、施
工性の向上も図れる。
【００２３】請求項２記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、ナットは、補剛材との接合個所の近傍に配置
したから、固定強度を確保できる。
に加えて、ナットは、補剛材との接合個所の近傍に配置
したから、固定強度を確保できる。
【００２４】請求項３記載の本発明によれば、デッキパ
ネルの製造方法として、両面板を備えた中空押出形材の
接合でデッキパネルを製造する場合、上面両側に長手方
向にそって設けたフランジを突き合わせ、この突き合わ
せ部を連続的に摩擦攪拌溶接法による溶接で接合した
後、接合によりフランジの下方に形成される空所に補剛
材を適宜間隔で配置して溶接により中空押出形材に接合
し、次いで、前記中空押出形材の下部および前記補剛材
の下部に内側にナットを取り付けた複数の裏面板を配置
し、該裏面板の隣接する２枚の端部を中空押出形材の下
部に連続的に摩擦攪拌溶接法による溶接で接合するか
ら、下面側の面板を切欠かずに補剛材を取り付けること
ができ、施工性、強度がアップする。また、溶接方法に
摩擦攪拌溶接法を採用することで溶接接合部の強度低下
も防げる。
ネルの製造方法として、両面板を備えた中空押出形材の
接合でデッキパネルを製造する場合、上面両側に長手方
向にそって設けたフランジを突き合わせ、この突き合わ
せ部を連続的に摩擦攪拌溶接法による溶接で接合した
後、接合によりフランジの下方に形成される空所に補剛
材を適宜間隔で配置して溶接により中空押出形材に接合
し、次いで、前記中空押出形材の下部および前記補剛材
の下部に内側にナットを取り付けた複数の裏面板を配置
し、該裏面板の隣接する２枚の端部を中空押出形材の下
部に連続的に摩擦攪拌溶接法による溶接で接合するか
ら、下面側の面板を切欠かずに補剛材を取り付けること
ができ、施工性、強度がアップする。また、溶接方法に
摩擦攪拌溶接法を採用することで溶接接合部の強度低下
も防げる。
【００２５】請求項４記載の本発明によれば、前記作用
に加えて、摩擦攪拌溶接法による溶接で接合する場合で
も、上面側のフランジを溶接する場合と同方向から裏面
板の溶接も行えるから、中空押出形材を反転せずにその
ままの状態で上下２個所の溶接が行えて施工性が向上す
る。また、裏面板は隣接するもの２枚を同時に中空押出
形材の下部に同時に溶接できるから、さらに施工性が向
上する。
に加えて、摩擦攪拌溶接法による溶接で接合する場合で
も、上面側のフランジを溶接する場合と同方向から裏面
板の溶接も行えるから、中空押出形材を反転せずにその
ままの状態で上下２個所の溶接が行えて施工性が向上す
る。また、裏面板は隣接するもの２枚を同時に中空押出
形材の下部に同時に溶接できるから、さらに施工性が向
上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】以下、図面について本発明の実施
の形態を詳細に説明する。図１は本発明のデッキの実施
形態を示す縦断正面図、図２は同上縦断側面図、図３は
同上一部切欠いた分解斜視図で、本発明のデッキも図４
に示した従来例と同様にアルミニウム合金の中空押出形
材２を主たるエレメントとして、該中空押出形材２の幅
方向への接合により形成される空所に適宜間隔で複数配
設される補剛材３と、前記中空押出形材２の下部および
前記補剛材３の下部を一体に覆い、内側にデッキパネル
支持部への固定用のナット５を取り付けた複数の裏面板
４とでデッキパネル１を構成する。アルミニウム合金と
しては、例えば熱処理合金系の6000系、5000系合金を使
用する。
の形態を詳細に説明する。図１は本発明のデッキの実施
形態を示す縦断正面図、図２は同上縦断側面図、図３は
同上一部切欠いた分解斜視図で、本発明のデッキも図４
に示した従来例と同様にアルミニウム合金の中空押出形
材２を主たるエレメントとして、該中空押出形材２の幅
方向への接合により形成される空所に適宜間隔で複数配
設される補剛材３と、前記中空押出形材２の下部および
前記補剛材３の下部を一体に覆い、内側にデッキパネル
支持部への固定用のナット５を取り付けた複数の裏面板
４とでデッキパネル１を構成する。アルミニウム合金と
しては、例えば熱処理合金系の6000系、5000系合金を使
用する。
【００２７】この中空押出形材２は、長手方向にそって
両側にフランジ２ａを突出させた上面板２ｂと、該上面
板２ｂと平行で上面板２ｂより幅狭の下面板２ｃと、該
上面板２ｂと下面板２ｃとを接続する斜めの側面板２ｄ
とで構成して中空部２ｅを断面逆台形状に形成した。
両側にフランジ２ａを突出させた上面板２ｂと、該上面
板２ｂと平行で上面板２ｂより幅狭の下面板２ｃと、該
上面板２ｂと下面板２ｃとを接続する斜めの側面板２ｄ
とで構成して中空部２ｅを断面逆台形状に形成した。
【００２８】補剛材３は後述するように中空押出形材２
を横方向に接合したときにフランジ２ａの下方に形成さ
れる空所６に取り付ける板状で台形の形材で構成する。
を横方向に接合したときにフランジ２ａの下方に形成さ
れる空所６に取り付ける板状で台形の形材で構成する。
【００２９】また、裏面板４は前記補剛材３と中空押出
形材２の下面板２ｃとのそれぞれの横幅を合計した横幅
を有する板状の長尺部材で構成し、補剛材３の取り付け
個所の近傍位置に、図示の例では補剛材３の取り付け位
置の前後箇所にデッキパネル支持部への固定用のナット
５をビスなどで予め取り付けた。
形材２の下面板２ｃとのそれぞれの横幅を合計した横幅
を有する板状の長尺部材で構成し、補剛材３の取り付け
個所の近傍位置に、図示の例では補剛材３の取り付け位
置の前後箇所にデッキパネル支持部への固定用のナット
５をビスなどで予め取り付けた。
【００３０】次にかかる中空押出形材２と補剛材３と裏
面板４とでデッキパネル１を作製する方法について説明
する。中空押出形材２を長手方向と横方向とに接合する
が、横方向への接合は、中空押出形材２の上面両側に長
手方向にそって突出しているフランジ２ａを、隣接する
中空押出形材２同士で長手方向にそって突き合わせ、こ
の突き合わせ部を連続的に摩擦攪拌溶接法（ＦＳＷ）に
よる溶接で接合する。
面板４とでデッキパネル１を作製する方法について説明
する。中空押出形材２を長手方向と横方向とに接合する
が、横方向への接合は、中空押出形材２の上面両側に長
手方向にそって突出しているフランジ２ａを、隣接する
中空押出形材２同士で長手方向にそって突き合わせ、こ
の突き合わせ部を連続的に摩擦攪拌溶接法（ＦＳＷ）に
よる溶接で接合する。
【００３１】摩擦攪拌溶接法は、例えば、図１に示すよ
うに加工物（本実施形態では中空押出形材２）よりも実
質的に硬い材質からなるツール７を加工物の溶接部８に
挿入し、挿入したツール７を回転させながら移動させる
ことにより溶接線方向の溶接を行うようにした溶接方
法、すなわち、回転ツール７と加工物との間に生じる摩
擦熱による塑性流動を利用して摩擦溶接するものであ
る。
うに加工物（本実施形態では中空押出形材２）よりも実
質的に硬い材質からなるツール７を加工物の溶接部８に
挿入し、挿入したツール７を回転させながら移動させる
ことにより溶接線方向の溶接を行うようにした溶接方
法、すなわち、回転ツール７と加工物との間に生じる摩
擦熱による塑性流動を利用して摩擦溶接するものであ
る。
【００３２】この摩擦攪拌溶接法は、溶接部材を固定し
た状態でツール７を回転させながら移動することにより
接合することができるので、溶接方向に対して実質的に
無限に長い部材でもその長手方向に連続的に固相接合す
ることが可能である。そして、回転ツール７と溶接部材
との摩擦熱による金属の塑性流動を利用した固相接合の
ため、接合部を溶融させることなく接合できるという特
徴があり、加熱温度が低いため、接合後の変形が少ない
ということや、接合部は溶融されないため、欠陥が少な
いなどの利点があり、押出形材の接合に適しているもの
と考えられる。
た状態でツール７を回転させながら移動することにより
接合することができるので、溶接方向に対して実質的に
無限に長い部材でもその長手方向に連続的に固相接合す
ることが可能である。そして、回転ツール７と溶接部材
との摩擦熱による金属の塑性流動を利用した固相接合の
ため、接合部を溶融させることなく接合できるという特
徴があり、加熱温度が低いため、接合後の変形が少ない
ということや、接合部は溶融されないため、欠陥が少な
いなどの利点があり、押出形材の接合に適しているもの
と考えられる。
【００３３】なお、ツール７は上から下方向に向けて挿
入するものであり、中空押出形材２のフランジ２ａを溶
接する場合は、フランジ２ａの側を下側にして行う。こ
うして工場などで中空押出形材２を横方向に適宜数接合
して輸送可能なユニットとする。
入するものであり、中空押出形材２のフランジ２ａを溶
接する場合は、フランジ２ａの側を下側にして行う。こ
うして工場などで中空押出形材２を横方向に適宜数接合
して輸送可能なユニットとする。
【００３４】そして、図３の想像線で示すように接合し
たフランジ２ａの下方に形成される断面台形状の空所６
に補剛材３の複数を適宜間隔、例えば２〜３ｍ間隔で配
置し、該補剛材３の上部および側部をＭＩＧまたはＴＩ
Ｇ溶接法によりフランジ２ａの下面および側面板２ｄの
外側に接合する。これにより中空押出形材２と直交する
方向に補剛材３が配置される。
たフランジ２ａの下方に形成される断面台形状の空所６
に補剛材３の複数を適宜間隔、例えば２〜３ｍ間隔で配
置し、該補剛材３の上部および側部をＭＩＧまたはＴＩ
Ｇ溶接法によりフランジ２ａの下面および側面板２ｄの
外側に接合する。これにより中空押出形材２と直交する
方向に補剛材３が配置される。
【００３５】さらに、このようにして補剛材３を溶接し
た中空押出形材２の下部に、裏面板４の隣接するもの２
枚を配置し、この隣接する２枚の裏面板４の端部を中空
押出形材２の下面板２ｃの角部近傍位置で連続的に摩擦
攪拌溶接法による溶接で下面板２ｃに接合する。
た中空押出形材２の下部に、裏面板４の隣接するもの２
枚を配置し、この隣接する２枚の裏面板４の端部を中空
押出形材２の下面板２ｃの角部近傍位置で連続的に摩擦
攪拌溶接法による溶接で下面板２ｃに接合する。
【００３６】この裏面板４の溶接は、中空押出形材２の
フランジ２ａを溶接したときと同じ方向から行うことが
できる。よって、中空押出形材２を反転する必要がな
い。これにより、裏面板４が中空押出形材２と同方向に
溶接されて、デッキパネル１が形成される。
フランジ２ａを溶接したときと同じ方向から行うことが
できる。よって、中空押出形材２を反転する必要がな
い。これにより、裏面板４が中空押出形材２と同方向に
溶接されて、デッキパネル１が形成される。
【００３７】かかるデッキパネル１をビームや主桁など
のデッキパネル支持部に固定するには、裏面板４に予め
取り付けてあるナット５を使用してこれにボルトを挿通
して行えば、デッキパネル１の下面の全面が裏面板４で
閉塞されていても容易に固定できる。
のデッキパネル支持部に固定するには、裏面板４に予め
取り付けてあるナット５を使用してこれにボルトを挿通
して行えば、デッキパネル１の下面の全面が裏面板４で
閉塞されていても容易に固定できる。
【００３８】
【発明の効果】以上述べたように本発明のデッキパネル
は、両面板を備えた中空押出形材の接合によりデッキパ
ネルを形成する場合、裏面板を別体として、補剛材を取
り付けた後に裏面板を取り付けることができるから、補
剛材の取り付けのために面板を切欠いたりこれを復旧す
る必要がなく、補剛材の取り付けが容易となって施工性
が向上し、強度もアップする。また、デッキパネル支持
部への固定用のナットは裏面板の内側に予め取り付けて
あるから、現場での作業工程の低減が図れるだけでな
く、デッキパネルの下面が裏面板で完全に閉塞されて
も、デッキパネル支持部への固定も容易に行える。そし
て、ナットは、補剛材との接合個所の近傍に配置したか
ら、固定強度を確保できる。
は、両面板を備えた中空押出形材の接合によりデッキパ
ネルを形成する場合、裏面板を別体として、補剛材を取
り付けた後に裏面板を取り付けることができるから、補
剛材の取り付けのために面板を切欠いたりこれを復旧す
る必要がなく、補剛材の取り付けが容易となって施工性
が向上し、強度もアップする。また、デッキパネル支持
部への固定用のナットは裏面板の内側に予め取り付けて
あるから、現場での作業工程の低減が図れるだけでな
く、デッキパネルの下面が裏面板で完全に閉塞されて
も、デッキパネル支持部への固定も容易に行える。そし
て、ナットは、補剛材との接合個所の近傍に配置したか
ら、固定強度を確保できる。
【００３９】さらに、このデッキパネルは、アルミニウ
ム合金を材質としているから、軽量で、保護コーティン
グなしでも耐蝕性があり、取扱いも便利であり、厳しい
規格に対してもこれを満足させる製造が可能であり、施
工性の向上も図れる。
ム合金を材質としているから、軽量で、保護コーティン
グなしでも耐蝕性があり、取扱いも便利であり、厳しい
規格に対してもこれを満足させる製造が可能であり、施
工性の向上も図れる。
【００４０】デッキパネルの製造方法として、溶接方法
に摩擦攪拌溶接法を採用することで溶接接合部の強度低
下を防ぐことができ、摩擦攪拌溶接法による溶接で接合
する場合、上面側のフランジを溶接する場合と同方向か
ら裏面板の溶接も行えるから、中空押出形材を反転せず
にそのままの状態で上下２個所の溶接が行えて施工性が
向上する。また、裏面板は隣接するもの２枚を同時に中
空押出形材の下部に同時に溶接できるから、さらに施工
性が向上するものである。
に摩擦攪拌溶接法を採用することで溶接接合部の強度低
下を防ぐことができ、摩擦攪拌溶接法による溶接で接合
する場合、上面側のフランジを溶接する場合と同方向か
ら裏面板の溶接も行えるから、中空押出形材を反転せず
にそのままの状態で上下２個所の溶接が行えて施工性が
向上する。また、裏面板は隣接するもの２枚を同時に中
空押出形材の下部に同時に溶接できるから、さらに施工
性が向上するものである。
【図１】本発明のデッキパネルおよびその製造方法の実
施形態を示す縦断正面図である。
施形態を示す縦断正面図である。
【図２】本発明のデッキパネルおよびその製造方法の実
施形態を示す縦断側面図である。
施形態を示す縦断側面図である。
【図３】本発明のデッキパネルの実施形態を示す分解斜
視図である。
視図である。
【図４】従来のデッキの一部切欠いた平面図である。
【図５】従来のデッキパネルの縦断正面図である。
１…デッキパネル ２…中空押出形材 ２ａ…フランジ ２ｂ…上面板 ２ｃ…下面板 ２ｄ…側面板 ２ｅ…中空部 ３…補剛材 ４…裏面板 ５…ナット ６…空所 ７…ツール ８…溶接部 21…エレメント 22…上部フランジ 23…下部フランジ 24…縦方向のウェブ 25…斜めのウェブ 26…空所 27…溶接部 28…溶接部 29…空所
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 和志 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 熊谷 正樹 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 (72)発明者 田中 直 東京都港区新橋５丁目11番３号 住友軽金 属工業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D059 AA13 GG01 GG55
Claims (4)
- 【請求項１】 幅方向に複数が接合されて、上面両側に
長手方向にそってフランジを一体に設けたアルミニウム
合金の中空押出形材と、接合によりフランジの下方に形
成される空所に適宜間隔で複数配置される補剛材と、前
記中空押出形材の下部および前記補剛材の下部を一体に
覆い、内側にデッキパネル支持部への固定用のナットを
取り付けた複数の裏面板とで構成することを特徴とする
デッキパネル。 - 【請求項２】 ナットは、補剛材との接合個所の近傍に
配置する請求項１記載のデッキパネル。 - 【請求項３】 上面両側に長手方向にそってフランジを
一体に設けたアルミニウム合金の中空押出形材の複数
を、前記フランジの先端縁を長手方向にそって突き合わ
せ、この突き合わせ部を連続的に摩擦攪拌溶接法による
溶接で接合した後、接合によりフランジの下方に形成さ
れる空所に板状の補剛材を適宜間隔で配置して溶接によ
り中空押出形材に接合し、次いで、前記中空押出形材の
下部および前記補剛材の下部に内側にナットを取り付け
た複数の裏面板を配置し、該裏面板の隣接する２枚の端
部を中空押出形材の下部に連続的に摩擦攪拌溶接法によ
る溶接で接合することを特徴とするデッキパネルの製造
方法。 - 【請求項４】 中空押出形材のフランジの摩擦攪拌溶接
法による溶接と、裏面板の中空押出形材への摩擦攪拌溶
接法による溶接とは、同じ方向から行う請求項３記載の
デッキパネルの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25694199A JP3636622B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | デッキパネルおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25694199A JP3636622B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | デッキパネルおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001081722A true JP2001081722A (ja) | 2001-03-27 |
| JP3636622B2 JP3636622B2 (ja) | 2005-04-06 |
Family
ID=17299495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25694199A Expired - Fee Related JP3636622B2 (ja) | 1999-09-10 | 1999-09-10 | デッキパネルおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3636622B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104195944A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-10 | 四川金锋建设有限公司 | 一种桥梁表面支撑板 |
| CN109629418A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-16 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种密纵梁体系分段预应力叠合混凝土桥面板及施工方法 |
| CN114007798A (zh) * | 2019-06-17 | 2022-02-01 | 株式会社神户制钢所 | 铝材的接合方法 |
-
1999
- 1999-09-10 JP JP25694199A patent/JP3636622B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104195944A (zh) * | 2014-08-21 | 2014-12-10 | 四川金锋建设有限公司 | 一种桥梁表面支撑板 |
| CN109629418A (zh) * | 2019-01-02 | 2019-04-16 | 中铁第四勘察设计院集团有限公司 | 一种密纵梁体系分段预应力叠合混凝土桥面板及施工方法 |
| CN114007798A (zh) * | 2019-06-17 | 2022-02-01 | 株式会社神户制钢所 | 铝材的接合方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3636622B2 (ja) | 2005-04-06 |
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