JP2007160387A - Joining method of bar steel - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋などに用いられる棒綱の接合工法に関し、さらに詳しくは、棒鋼の端部同士を突き合わせ溶接する方法に関する。 The present invention relates to a method of joining steel bars used for reinforcing bars and the like, and more particularly, to a method of butt welding end portions of steel bars.
周知のように、RC積層構造などにより鉄筋コンクリート構造物を構築する際には、コンクリート内に埋設される骨材として棒鋼等による鉄筋が用いられ、鉄筋は、単位長さのもの同士をその端部間で突き合わせ工法により継ぎ足すことがコンクリート打設前に行われる。 As is well known, when a reinforced concrete structure is constructed with an RC laminated structure or the like, a steel bar or the like is used as an aggregate embedded in the concrete. The butt construction method is used before the concrete is placed.
鉄筋の端部同士を接合する工法にはアップセット法などの電気圧接法や電極からアークを発生させて溶接金属を溶融させるアーク溶接が知られている(例えば、特許文献1)。 Known methods of joining the ends of the reinforcing bars include an electric pressure welding method such as an upset method and arc welding in which an arc is generated from an electrode to melt the weld metal (for example, Patent Document 1).
上記工法のうちでアーク溶接は、例えば、炭酸ガス半自動溶接機を用いたアーク溶接等のように、鉄筋の相対する端部間に形成された開先部に向けアークを発生させて溶接用線材を溶融させることにより端部間に溶融した溶接用線材を充満させて端部同士を接合させる方法である(例えば、特許文献1)。 Among the above methods, arc welding is a welding wire by generating an arc toward a groove formed between opposite ends of a reinforcing bar, such as arc welding using a carbon dioxide semi-automatic welding machine. This is a method of filling the welding wire melted between the end portions by melting the ends and joining the end portions to each other (for example, Patent Document 1).
ところで、鉄筋の端部間に形成されている開先部にアークを照射する場合には、開先部を構成する隙間を通過してアークの照射側と反対側に噴出するのを防止するためにアークの照射側と反対側の外周面、つまりアークが噴出する虞のある側の外周面を裏当て部材などによって覆うことが行われている。これにより、アークとともに溶融した金属が照射側と反対側で裏当て部材によって堰き止められ、溶融した金属が開先部内に溜まるようにして端部同士をアーク熱による溶解と溶融した金属の充填により接合できるようになっている(例えば、特許文献1)。 By the way, when irradiating an arc to the groove portion formed between the ends of the reinforcing bar, in order to prevent the gap from forming the groove portion from being ejected to the side opposite to the arc irradiation side. The outer peripheral surface opposite to the arc irradiation side, that is, the outer peripheral surface on the side where the arc may be ejected is covered with a backing member or the like. As a result, the metal melted together with the arc is dammed by the backing member on the side opposite to the irradiation side, and the ends are melted by arc heat and filled with the melted metal so that the molten metal accumulates in the groove portion. It can be joined (for example, Patent Document 1).
上記公報に開示された工法を説明すると、図4に示すように、接合対象となる鉄筋A、Bの端部同士をクランプ部材A1、B1を用いて近接対向させ、その端部間の隙間W内に対して、作業者が掴んで操作する溶接用線材Cを位置決めしてアークを照射する。これに先立ち、溶接用線材Cの挿入側、つまりアークの照射側と反対側の鉄筋A、Bの外周面には端部間の隙間Wを覆うことができる大きさの裏当て部材Dが取り付けられ、アークや溶融した金属が隙間Wを通過して外側に噴出するのを防止されている。 Explaining the construction method disclosed in the above publication, as shown in FIG. 4, the ends of the reinforcing bars A and B to be joined are made to face each other using the clamp members A1 and B1, and the gap W between the ends is provided. The welding wire C to be gripped and operated by the operator is positioned with respect to the inside, and an arc is irradiated. Prior to this, a backing member D having a size capable of covering the gap W between the ends is attached to the outer peripheral surface of the reinforcing bars A and B on the insertion side of the welding wire C, that is, the side opposite to the arc irradiation side. Thus, the arc and molten metal are prevented from passing through the gap W and being ejected to the outside.
しかし、この工法には、次の問題がある。
裏当て部材Dを設けることで隙間Wから外に向けて溶融した金属が漏れ出すのを防止できる反面、裏当て部材Dがアークの照射側からすると隙間Wの最も深い位置、いわゆる、奥側に設けてあることになる。このため、溶接用線材を隙間Wの内部に挿入した場合には、その先端位置を確認することが難しく、溶接用線材の溶融状態を確認することが困難となる。
このように溶融状態が確認できないと、溶接用線材が隙間Wの奥側において鉄筋の端部間に充満しているかどうか判別することができず、必要な接合強度を確保できない場合が起こりうる。
However, this method has the following problems.
By providing the backing member D, it is possible to prevent the metal melted outward from the gap W from leaking out. On the other hand, when the backing member D is viewed from the arc irradiation side, the deepest position of the gap W, that is, the so-called back side. It will be provided. For this reason, when the welding wire is inserted into the gap W, it is difficult to confirm the tip position, and it is difficult to confirm the molten state of the welding wire.
If the molten state cannot be confirmed in this manner, it may not be possible to determine whether or not the welding wire is filled between the ends of the reinforcing bar on the back side of the gap W, and the necessary joint strength may not be ensured.
そこで、特許文献1に開示されているような開口を有する裏当て部材を用いて隙間奥側での溶接用線材の位置を明るくさせることも考えられるが、この場合には、開口から溶融した溶接用線材が漏れ出してしまうことになり、端部間の隙間W内に充満させるに必要な溶接用線材の消費量が多くなる虞がある。 Therefore, it is conceivable to brighten the position of the welding wire on the back side of the gap using a backing member having an opening as disclosed in Patent Document 1, but in this case, welding melted from the opening The wire rod will leak out, and the consumption of the welding wire rod required to fill the gap W between the end portions may increase.
裏当て部材を設けた場合には、溶接用線材の先端位置が開先部内で奥側に位置して比較的暗視状態となることから確認しにくくなることや、開口を設けた場合にはその開口からの漏洩が起こることを考慮して溶接に用いられるガスの圧力も高める必要が生じ、これにより、上述した溶接用線材の消費量だけでなく、ガスおよび電力の消費量も増加してしまい、接合作業に要するコスト上昇を招く虞がある。 When the backing member is provided, it is difficult to confirm because the distal end position of the welding wire is located on the back side in the groove portion and becomes relatively night vision, or when an opening is provided. Considering that leakage from the opening occurs, it is necessary to increase the pressure of the gas used for welding, thereby increasing not only the consumption of the above-mentioned welding wire but also the consumption of gas and power. As a result, the cost required for the joining work may increase.
本発明の目的は、上記従来の棒鋼の接合工法における問題に鑑み、端部間に位置する隙間内への溶接用線材の充填を確実にかつ簡単に行えるようにして作業性の向上およびコスト上昇を抑えることが可能な棒鋼の接合工法を提供することにある。 The object of the present invention is to improve the workability and increase the cost by reliably and easily filling the welding wire into the gap located between the ends in view of the problems in the conventional steel bar joining method. An object of the present invention is to provide a steel bar joining method capable of suppressing the above.
本発明は以下の構成よりなる。
(1)棒鋼同士の端部を対向させ、その端部間に設けられた隙間で構成される開先部に溶接用線材を位置させて該溶接用線材を溶融させることにより上記端部同士を接合する棒鋼の接合工法において、上記開先部内に対して上記隙間を形成するに足る寸法を有した仲介部材を配置した状態で上記端部同士を該仲介部材に押し当て、該仲介部材に向けてアークを照射することにより上記溶接用線材を溶融させて上記端部同士を接合することを特徴とする棒鋼の接合工法。
(2)上記仲介部材は、上記棒鋼のほぼ直径中心部を横断する状態で位置決めされることを特徴とする(1)に記載の棒鋼の接合工法。
(3)上記仲介部材が、上記棒鋼の直径に相当する長さを有していることを特徴とする(1)または(2)に記載の棒鋼の接合工法。
(4)上記仲介部材は、上記隙間内で転動不能な構成とされていることを特徴とする(1)乃至(3)のいずれかに記載の棒鋼の接合工法。
(5)上記仲介部材が、多角形状部材あるいは円形部材が用いられることを特徴とする(4)に記載の棒鋼の接合工法。
(6)上記仲介部材が、溶融した溶接用線材内に埋設可能な材質が用いられることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の棒鋼の接合工法。
(7)上記棒鋼同士が、その端部上記隙間を形成した状態で対向配置可能なクランプ部材によって対向位置を規定されて上記溶接用線材が上記隙間内に挿入されることを特徴とする(1)乃至(5)のいずれかに記載の棒鋼の接合工法。
The present invention has the following configuration.
(1) The ends of the steel bars are made to face each other, the welding wire is positioned in a groove portion formed by a gap provided between the ends, and the ends are melted by melting the welding wire. In the joining method of the steel bars to be joined, the end portions are pressed against the mediating member in a state in which the mediating member having a size sufficient to form the gap is arranged in the groove portion, and directed toward the mediating member. A steel bar joining method characterized by melting the welding wire by irradiating an arc and joining the ends.
(2) The steel bar joining method according to (1), wherein the mediating member is positioned in a state of substantially traversing the central portion of the steel bar.
(3) The steel bar joining method according to (1) or (2), wherein the mediating member has a length corresponding to the diameter of the steel bar.
(4) The steel bar joining method according to any one of (1) to (3), wherein the intermediate member is configured not to roll within the gap.
(5) The steel bar joining method according to (4), wherein the intermediate member is a polygonal member or a circular member.
(6) The steel bar joining method according to any one of (1) to (5), wherein the intermediate member is made of a material that can be embedded in a molten welding wire.
(7) The steel bar is inserted into the gap by defining a facing position by a clamp member which can be arranged to face each other in a state where the gap is formed at the end of the steel bar (1) ) To (5) a steel bar joining method according to any one of the above.
本発明によれば、従来の工法と違って棒鋼の外周面に裏当て部材を設けるのではなく、隙間内にこの隙間を形成するに足る寸法を有した仲介部材が配置されている。これにより、外周面に裏当て部材を設けた場合と違って溶接用線材の先端位置がアークの照射側を基準とした場合に隙間の奥側のような暗視状態となりにくいことにより確認しやすくなる。 According to the present invention, unlike the conventional construction method, a backing member is not provided on the outer peripheral surface of the steel bar, but an intermediate member having a dimension sufficient to form this gap is disposed in the gap. This makes it easier to confirm by the fact that the position of the tip of the welding wire is less likely to become a night vision state like the back side of the gap when the arc irradiation side is used as a reference, unlike when a backing member is provided on the outer peripheral surface. Become.
しかも、アークは仲介部材に向け照射されるので、裏当て部材を設けなくても開先部の外側に向けてアークや溶融金属が噴出しにくくされ、仲介部材の位置からアークの照射側に向けて溶融した金属が溜まることになる。これによって、アークの大きさを隙間の奥側までではなく仲介部材の位置に達する程度とすればよいので、消費電力や消費ガスの量を低減して作業コストの上昇を抑えることが可能となる。 Moreover, since the arc is irradiated toward the mediating member, it is difficult for the arc or molten metal to be ejected toward the outside of the groove portion without providing a backing member, and the arc is directed from the position of the mediating member toward the arc irradiation side. As a result, molten metal accumulates. As a result, the size of the arc only needs to reach the position of the mediating member rather than to the back side of the gap, so it is possible to reduce the amount of power consumption and gas consumption and suppress the increase in work cost. .
特に請求項2および3記載の発明においては、仲介部材が棒鋼の直径中心部を横断し、かつその長さが直径に相当させてあるので、開先部内に照射されるアークや溶融金属のほとんどを堰き止めることが可能となる。
In particular, in the inventions of
また、請求項4および5記載の発明においては、仲介部材が開先部内で転動することがない形状とされ、角形状や楕円形状が用いられることにより定置しやすくすることができ、しかも、棒鋼の端部同士が当接した際の安定性を確保してアークや溶融金属によって押し動かされるようなことをなくすことが可能となる。
Further, in the inventions according to
さらに請求項6記載の発明においては、仲介部材が溶接用線材が溶融した際に埋設可能な材質であるので、選択によっては溶接用線材よりも剛性の高い骨材として用いることが可能となる。
Further, in the invention described in
請求項7記載の発明においては、開先を構成する隙間がクランプ部材による端部同士の位置決めにより規定されるので、仲介部材の脱落等を防止して仲介部材を用いた場合の作用を助長することが可能となる。 In the seventh aspect of the present invention, the gap constituting the groove is defined by the positioning of the end portions by the clamp member, so that the action when the mediating member is used is prevented by preventing the mediating member from falling off. It becomes possible.
以下、図示実施例により、本発明を実施するための最良の形態について説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the illustrated embodiments.
図1は、本発明実施例によるシート棒鋼の接合工法を説明するための模式図である。
図1において、接合対象となる鉄筋用の棒鋼1,2は、これらの端部近傍を把持して位置決めするクランプ装置3に取り付けられる。
FIG. 1 is a schematic view for explaining a method for joining sheet steel bars according to an embodiment of the present invention.
In FIG. 1,
クランプ装置3は、ベース板3Aの長手方向両側にそれぞれチャンネル状の把持部3Bを備えており、把持部3Bには、棒鋼1,2を挟んでベース板3Aと対向する位置にボルト3Cを用いてそのボルト3Cの軸線方向に移動可能な駒体3Dが設けられている。
The clamp device 3 includes channel-
棒鋼1,2は、端部近傍の外周面をベース板3Aおよび駒体3Bにより挟まれて互いの軸心を合わせた状態で固定される。
The
一方、棒鋼1,2同士は、対向する端部の間に開先を構成する隙間Wが設けられるようになっており、隙間Wには、この隙間Wを形成するに足る寸法を有した仲介部材4が配置されるようになっている。
On the other hand, the
仲介部材4は、棒鋼1,2の端部間において棒鋼1,2の直径中心部を横断する状態で配置される部材であり、棒鋼1,2の直径に相当する長さを持たせて構成されている。
The
仲介部材4の形態としては、隙間W内で転動することがない形態が選択されており、本実施例では、図2に示すように、矩形あるいは図3に示すようにネジ5等の円形部材の両端にナット5A等の多角形状部材を取り付けて転動しない状態を維持できるようになっている。また、仲介部材4の別な形態としては、多角形状や楕円形状のものを選択することも可能である。
なお、図2および図3において(A)は、棒鋼の外観の一部を、そして(B)は、棒鋼の正面の一部をそれぞれ示している。
As the form of the
2 and 3, (A) shows a part of the appearance of the steel bar, and (B) shows a part of the front of the steel bar.
仲介部材4は、隙間Wの内部で棒鋼1,2の直径中心部を横断する状態で配置されている関係で、溶接用線材が溶融した際に生じる溶融金属内に埋設できる材質が用いられており、本実施例では、アークの熱により表層が溶解し、アーク熱により一部が溶解される棒鋼端部との親和性および溶融金属との親和性を持つ材質が選択される。これにより、溶接後には隙間W内で骨材として機能し、接合部での強度を確保できることになる。材質としては、冷却硬化後の溶融金属よりも機械的強度が高く、溶接時に溶解してしまわないものが好ましく、溶融金属よりも溶解温度が多少高く、棒鋼と同じ溶解温度を持つものが選択される。
Since the mediating
本実施例は以上のような構成を用いることにより、次の手順が用いられる。
(1)クランプ装置3によって棒鋼1,2の端部近傍が把持され、開先部に相当する隙間Wを設定する。
(2)隙間Wの内部において棒鋼1,2の直径中心を横断する状態で仲介部材4を配置し、棒鋼1,2の端部同士を仲介部材4に当接させてその状態を維持する。
(3)溶接電極に取り付けられた溶接用線材6を隙間Wの内部に挿入する。
このときの溶接用線材6の先端は隙間W内で溶接用線材6の挿入側から視た場合の奥側まで挿入するのでなく、仲介部材4が配置されている棒鋼1,2の中心位置ですむ。このため、奥側に挿入する場合と違って溶接用線材6の先端が観察しやすい状態となる。
特に、隙間Wの内部で奥側まで溶接用線材6を挿入した場合には、比較的暗視状態となる位置での溶接位置の確認が必要となることから溶接用線材6の位置が不安定となりやすいが、本実施例では、このような状態を避けることができるので、溶接位置の確認および溶接用線材6の先端の位置決めも容易に行えるようになる。
(4)溶接を開始してアークを仲介部材4に向けて照射する。この状態は図1に示す通りである。
このときには、アークおよび溶融金属が仲介部材4によって堰き止められることになるので、溶融金属が隙間W内の奥側、つまり、溶接用線材6が挿入される側の反対側から棒鋼1,2の外側に向けて噴出することがない。これにより、溶融金属は仲介部材4の位置から溶接用線材6の挿入側に向けて溜まることになる(図1では、溶融金属の溜まっている状態を符号Sで示す薄黒部分で示してある)。
このように、溶接位置の確認がしやすい状態で作業できることにより仲介部材4を堰き止め位置としてその手前側である溶接用線材6の挿入側までの比較的小さい範囲を対象とすることにより溶融金属を充分に充填することができる。
しかも、溶接作業範囲が仲介部材4を基準として棒鋼1,2の端部間に位置する開先部の面積のほぼ半分ですむ。この結果、充填量が不安定となるようなことがないので、アークの大きさもそれに見合う状態とすることができ、消費電力やガスの消費量を、アークが隙間W内の奥側にまで達する場合に比べて低減させることができる。
In the present embodiment, the following procedure is used by using the above configuration.
(1) The vicinity of the ends of the
(2) The
(3) Insert the
The tip of the
In particular, when the
(4) Start welding and irradiate the arc toward the mediating
At this time, since the arc and the molten metal are blocked by the mediating
In this way, by being able to work in a state where the welding position can be easily confirmed, the
Moreover, the welding work range can be approximately half of the area of the groove portion located between the ends of the
一方、仲介部材4を境にして隙間W内の半分の領域を対象とした溶接作業を終了すると、残りの半分の領域を対象として仲介部材4を挟んだ反対側から溶接作業を行う。
On the other hand, when the welding operation for the half region in the gap W is completed with the
本実施例では、仲介部材4を境にして開先部の半分の領域を相反する方向から溶接作業することになり、一見すると手間がかかるように思えるが、暗視状態での溶接位置の確認がなくなる分、溶接位置の確認に要する手間が省けることになり、これによって、作業時間の短縮が図れる。
In this embodiment, welding work is performed from the opposite direction of the half region of the groove portion with the mediating
一方、溶接時には、アーク熱により棒鋼1,2の端部の一部が溶解し、また仲介部材4の外層の一部も溶解するので、溶融金属がこれら溶解部分に溶け込むことで棒鋼の端部同士を接合させることになる。
On the other hand, at the time of welding, part of the end portions of the
端部同士の接合が完了すると溶融金属よりも強度の高い仲介部材4が溶融金属内に埋設されるので、溶融金属のみを用いた場合よりも接合部での強度を高めることができる。
When the joining between the end portions is completed, the
1,2 棒鋼
3 クランプ装置
4 仲介部材
5 仲介部材として用いられるネジ
5A 仲介部材として用いられるネジに取り付けられるナット
6 溶接用線材
W 開先部を構成する隙間
DESCRIPTION OF
Claims (7)
上記開先部内に対して上記隙間を形成するに足る寸法を有した仲介部材を配置した状態で上記端部同士を該仲介部材に押し当て、該仲介部材に向けてアークを照射することにより上記溶接用線材を溶融させて上記端部同士を接合することを特徴とする棒鋼の接合工法。 Steel bars for joining the ends by facing the ends of the bars and positioning the welding wire in a groove formed by a gap provided between the ends and melting the welding wire In the joining method of
The end portions are pressed against the intermediary member in a state where the intermediary member having a size sufficient to form the gap is disposed with respect to the inside of the groove portion, and an arc is irradiated toward the intermediary member A steel bar joining method characterized by melting a welding wire and joining the ends together.
The steel bars are inserted into the gap by defining a facing position by a clamp member which can be arranged to face each other in a state where the gap is formed at the end of the steel bars. The steel bar joining method according to any one of the above.
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