JP2006142340A

JP2006142340A - 管芯出し治具

Info

Publication number: JP2006142340A
Application number: JP2004336854A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Iwabuchi; 義克岩渕
Original assignee: JFE Koken Co Ltd
Current assignee: JFE Koken Co Ltd
Priority date: 2004-11-22
Filing date: 2004-11-22
Publication date: 2006-06-08

Abstract

【課題】異形管や口径の大きな管の芯出しを容易に行うことができるとともに溶接トーチのウィービングも容易に行う。
【解決手段】一方のフレーム本体２の外スリーブ７と他方のフレーム本体２の内スリーブ６に連結ピン１を挿入して１対のフレーム本体２を連結して接合する直管１３の接合端部の外周に配置し、各フレーム本体２のリング状フレーム５に取り付けた複数の矯正ボルト４で接合する直管１３と異形管１４の外周面を押圧して２つの管１３，１４の芯合わせを行い、管芯出し治具１で接合する２つの管１３，１４の接合端部を確実に芯合わせして固定する。この接合する管１３，１４を芯合わせするとき、各フレーム本体２のリング状フレーム５に形成した溶接窓８で接合端部を確認して、接合する管１３，１４を正確に芯合わせする。
【選択図】図４

Description

この発明は、建築や配管等の鋼管構造物の突合せ溶接により接合する管の端部を一致させて保持する管芯出し治具、特に異形管の芯出しの容易化に関するものである。

例えばガス管や上下水道管等を敷設するとき、接合する管の端部を突き合わせて円周方向に溶接している。この管を接合するとき、芯出し治具を使用して接合する管の軸心を一致させて溶接を行っている。この芯出し治具として、例えば特許文献１や特許文献２に開示されている。

特許文献１に示された芯出し治具は、図５の側面図に示すように、半円状に形成されたリングプレート２１と、リングプレート２１に設けられた固定プレート２２からなる１対の治具本体のリングプレート２１を、接合する管２４の端部外周面に沿って配置し、各リングプレート２１の端部に設けたフランジ２３をボルトとナットで連結して１対のリングプレート２１を管２４の外周面に固定する。この１対のリングプレート２１を取り付けた管２４の端部を相対して配置し、添え継板２５により相対するリングプレート２１の固定プレート２２を連結して、接合する管２４の芯出しを行っている。

特許文献２に示された芯出し治具は、図６の側面図に示すように、接合する管２４の一方の端部に、２分割された弧状部材２６をボルトとナット２７で連結して固定し、各弧状部材２６に固定され他方の管側に延びるアーム２８の先端部に取り付けた調節ねじ２９の先端で他方の管外周面の４個所を押圧して、接合する管２４の芯出しを行っている。

特許文献１に示すように、接合する管の外周面に１対のリングプレート２１を固定し、各リングプレート２１の固定プレート２２を添え継板２５により連結して芯出しを行う芯出し治具は、直管を接合する場合には適用できるが、異形管を接合する場合には適用することができないという短所がある。

特許文献２に示す芯出し治具は、直管と異形管を接合する場合には適用できるが、異形管同士を接合する場合には適用できないという短所がある。また、アーム２８の自由端に設けた４本の調節ねじ２９により芯出しを行っているため、管軸の食違い矯正力が弱く、口径が大きい管の接合には適用できないという短所もある。
特開平１１−２６７８８８号公報特開２０００−２６３２９２号公報

この発明は、このような短所を改善し、異形管や口径の大きな管の芯出しを容易に行うことができるとともに溶接トーチのウィービングも容易に行うことができる管芯出し治具を提供することを目的とするものである。

この発明の管芯出し治具は、１対のフレーム本体と２本の連結ピン及び複数本の矯正ボルトを有し、前記フレーム本体は、半円弧状に形成されたリング状フレームと、該リング状フレームの円周方向の両端部に設けられた内スリーブと外スリーブを有し、前記リング状フレームは、円周方向の中心線に沿って少なくとも２個の長溝からなる溶接窓を有し、円周方向の中心線に対して対称な位置で、円周方向に一定角度だけ隔てて複数の矯正ボルト用ねじ孔を有し、前記内スリーブは、連結ピンを通す連結孔がリング状フレームの円周方向と直交するようにリング状フレームの幅方向の中心部に設けられ、前記外スリーブは、連結ピンを通す連結孔が他のフレーム本体に設けられた内スリーブの連結孔と同軸になるように、リング状フレームの内スリーブを設けた端部と反対の端部の幅方向両側に一定間隔をおいて設けられ、前記連結ピンは一方のフレーム本体の外スリーブと他方のフレーム本体の内フレームに挿入されて１対のフレーム本体を連結し、前記矯正ボルトは１対のフレーム本体の矯正ボルト用ねじ孔に取り付けられ、接合する２つの管の外周面を押圧して２つの管の芯合わせを行うことを特徴とする。

前記リング状フレームの半円弧状の内径を、異形管の曲率を考慮して定めると良い。

また、前記リング状フレームの溶接窓は、外周部にリング状フレームの内周面側より外周面側の面積が大きくなるように傾斜面が形成され、前記矯正ねじとして六角穴付きボルトを使用することが望ましい。

この発明の管芯出し治具は、一方のフレーム本体の外スリーブと他方のフレーム本体の内スリーブに連結ピンを挿入して１対のフレーム本体を連結して接合する管の接合端部の外周に配置し、各フレーム本体のリング状フレームに取り付けた複数の矯正ボルトで接合する２つの管の外周面を押圧して２つの管の芯合わせを行うから、管芯出し治具で接合する２つの管の接合端部を確実に芯合わせして固定することができる。

また、接合する管を芯合わせするとき、各フレーム本体のリング状フレームに形成した溶接窓で２つの管の接合端部を確認できるから、接合する管を正確に芯合わせすることができる。

さらに、リング状フレームの半円弧状の内径を、異形管の曲率を考慮して定め、リング状フレームに取り付けた複数の矯正ボルトで接合する２つの管の外周面を押圧して２つの管の芯合わせを行うから、直管と異形管や異形管と異形管を接合するときの芯合わせを容易に行うことができる。

また、リング状フレームの溶接窓の外周部に、リング状フレームの内周面側より外周面側の面積が大きくなるような傾斜面を形成し、矯正ねじとして六角穴付きボルトを使用することにより、溶接窓を利用して接合する管を仮付溶接するときの溶接トーチのウィービングを容易に行うことができ、安定した仮付溶接を行うことができる。

図１と図２は、この発明の管芯出し治具の構成を示し、図１は正面図、図２は側面図である。図に示すように、管芯出し治具１は、１対のフレーム本体２と２本の連結ピン３及び複数本例えば１６本の六角穴付きボルトからなる矯正ボルト４を有する。各フレーム本体２は、図３の斜視図に示すように、半円弧状に形成されたリング状フレーム５と、リング状フレーム５の円周方向の両端部に設けられた内スリーブ６と外スリーブ７を有する。内スリーブ６は、連結ピン３を通す連結孔がリング状フレーム５の円周方向と直交するようにリング状フレーム５の幅方向の中心部に設けられている。外スリーブ７は、他のフレーム本体２の内スリーブ６を挟み込むようにリング状フレーム５の幅方向の両側に、連結ピン３を通す連結孔が他のフレーム本体２に設けられた内スリーブ６の連結孔と同軸になるように設けられている。

リング状フレーム５は、引張強さの大きい機械構造用合金鋼、例えばクロームモリブテン鋼で形成され、半円弧状の内径は異形管の曲率を考慮して定められている。このリング状フレーム５の円周方向の中心線に沿って、溶接トーチのウィービングが可能な幅を有する複数、例えば２個の長溝からなる溶接窓８を有し、溶接窓８の幅方向左右のフレーム枠５ａと、溶接窓８の間のフレーム枠５ｂ及び内スリーブ６と溶接窓８の間のフレーム枠５ｃには、円周方向の中心線に対して対称な位置で、円周方向に一定角度だけ隔てて矯正ボルト４を取り付ける矯正ボルト用ねじ孔９を有する。溶接窓８は、リング状フレーム５の内周面側より外周面側の面積が大きくなるように外周部に傾斜面１０が一定角度、例えば４０度の角度で形成されている。

連結ピン３は先端部に割りピン等の固定ピン１１の取付孔を有し、後端部に引抜ピン１２が取り付けられている。

この管芯出し治具１を使用して接合する管、例えば直管１３と異形管１４の芯出しを行うときの操作を説明する。

まず、矯正ボルト４を取り付けた各フレーム本体２の外スリーブ７の間に他のフレーム本体２の内スリーブ６を配置し、外スリーブ７と内スリーブ６に連結ピン３を挿入して、連結ピン３の先端取付孔に固定ピン１１を取り付け、１対のフレーム本体２を連結して管芯出し治具１を組み立てる。この管芯出し治具１を直管１３の接合端部の外周部に配置し、各リング状フレーム５に設けた案内窓８の幅方向の中心が直管１３の接合端部と一致させる。この状態で直管１３の外周面側にある各矯正ボルト４をねじ込んで、管芯出し治具１の各リング状フレーム５を直管１３とほぼ同軸に配置し、図１に示すように、各矯正ボルト４で管芯出し治具１を直管１３の外周面に固定する。この管芯出し治具１を直管１３に固定するとき、円周方向に一定角度だけ隔てて取り付けられた複数、例えば８本の矯正ボルト４で管芯出し治具１を直管１３に固定するから、管芯出し治具１を直管１３に確実に固定することができる。

この状態で、直管１３に接合する異形管１４の接合端部を管芯出し治具１に挿入し、直管１３と異形管１４の接合端部を管芯出し治具１の複数の案内窓８で確認しながら、異形管１４の接合端部を直管１３の接合端部に対して所定のルート間隙を隔てて対向配置させる。そして管芯出し治具１の案内窓８で直管１３と異形管１４の接合端部を確認しながら、異形管１４の外周面側にある各矯正ボルト４をねじ込み、図４の側面図に示すように、異形管１４の接合端部を直管１３の接合端部に対して芯合わせして各矯正ボルト４で異形管１４を管芯出し治具１に固定する。この異形管１４を固定するとき、管芯出し治具１の円周方向に一定角度だけ隔てて取り付けられた例えば８本の矯正ボルト４で固定するから、異形管１４を締め付け固定するときに腹側で発生しやすいルート間隙の開きを防止することができる。

この状態で管芯出し治具１の各案内窓８を利用して直管１３と異形管１４の接合端部を仮付溶接する。この仮付溶接するとき、各案内窓８の幅は、溶接トーチのウィービングが可能な幅を有し、かつ案内窓８の外周部は一定角度、例えば４０度の角度の傾斜面１０で形成されているとともに、各矯正ボルト４が六角穴付きボルトで構成しているから、溶接トーチのウィービングを容易に行うことができ、安定した仮付溶接を行うことができる。

直管１３と異形管１４を仮付溶接した後、管芯出し治具１の矯正ボルト４を後退させて直管１３と異形管１４に対する管芯出し治具１の固定を解除し、連結ピン３を取り外して管芯出し治具１を１対のフレーム本体２に分離して接合部から取り外す。

前記説明では管芯出し治具１を直管１３に固定した後、異形管１４の接合端部を管芯出し治具１に挿入して、直管１３に対して異形管１４を芯出しする場合について説明したが、あらかじめ直管１３の接合端部と異形管１４の接合端部を所定のルート間隙を隔てて対向配置させておき、この接合端部を１対のフレーム本体２で挟み込んで管芯出し治具１を組み立てて直管１３の軸心に対して異形管１４の軸心を一致させるようにしても良い。

また、前記説明では管芯出し治具１で直管１３と異形管１４の芯出しを行った場合について説明したが、直管と直管あるいは異形管と異形管も同様にして芯出しすることができる。

さらに、前記説明では１対のフレーム本体２のリング状フレーム５に２個の溶接窓８を設けた場合について説明したが、接合する管の口径が大きい場合は、リング状フレーム５に３個又は４個の溶接窓８を設けてフレーム枠５ｂの数を増やしてリング状フレーム５の強度を高めるようにしても良い。

この発明の管芯出し治具の構成を示す正面図である。この発明の管芯出し治具の構成を示す側面図である。リング状フレームの構成を示す斜視図である。管芯出し治具を使用して直管と異形管を芯合わせした状態を示す側面図である。従来の芯出し治具の構成を示す側面図である。従来の他の芯出し治具の構成を示す側面図である。

符号の説明

１；管芯出し治具、２；フレーム本体、３：連結ピン、４；矯正ボルト、
５；リング状フレーム、６；内スリーブ、７；外スリーブ、８；溶接窓、
９；矯正ボルト用ねじ孔、１０；傾斜面、１１；固定ピン、１２；引抜ピン、
１３；直管、１４；異形管。

Claims

１対のフレーム本体と２本の連結ピン及び複数本の矯正ボルトを有し、
前記フレーム本体は、半円弧状に形成されたリング状フレームと、該リング状フレームの円周方向の両端部に設けられた内スリーブと外スリーブを有し、
前記リング状フレームは、円周方向の中心線に沿って少なくとも２個の長溝からなる溶接窓を有し、円周方向の中心線に対して対称な位置で、円周方向に一定角度だけ隔てて複数の矯正ボルト用ねじ孔を有し、
前記内スリーブは、連結ピンを通す連結孔がリング状フレームの円周方向と直交するようにリング状フレームの幅方向の中心部に設けられ、前記外スリーブは、連結ピンを通す連結孔が他のフレーム本体に設けられた内スリーブの連結孔と同軸になるように、リング状フレームの内スリーブを設けた端部と反対の端部の幅方向両側に一定間隔をおいて設けられ、
前記連結ピンは一方のフレーム本体の外スリーブと他方のフレーム本体の内フレームに挿入されて１対のフレーム本体を連結し、
前記矯正ボルトは１対のフレーム本体の矯正ボルト用ねじ孔に取り付けられ、接合する２つの管の外周面を押圧して２つの管の芯合わせを行うことを特徴とする管芯出し治具。
前記リング状フレームの半円弧状の内径は、異形管の曲率を考慮して定められている請求項１記載の管芯出し治具。
前記リング状フレームの溶接窓は、外周部にリング状フレームの内周面側より外周面側の面積が大きくなるように傾斜面が形成され、前記矯正ねじを六角穴付きボルトで形成した請求項１又は２に記載の管芯出し治具。