JP2961380B2 - 鉄筋類の継手溶接作業における旋回式自動溶接機の移動方法と装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、超大型の鉄筋コンクリート構造物の建設
において、例えば基礎側から立上った鉄筋に、支柱側の
鉄筋を立て継ぎする場合や、柱と柱との間に水平に配置
される梁部材の鉄筋を継ぎ合わせるような場合に使用す
る旋回式自動溶接機のハンドリング方法に関するもので
ある。

特に接合すべき鉄筋同士の溶接継手部（突合わせ継手
部）の芯合わせと、ルート間隔との調整を行う調整治具
を一体的に設備した旋回式自動溶接機を、その溶接継手
部に的確に、しかも人手を煩わすことなく吊り込みセッ
トする方法と装置に関するものである。

（従来の技術） 周知のように、超大型鉄筋コンクリート構造物の建設
工事においては、多量のしかも太径の鉄筋が使用されて
いる。

例えば超大型の橋脚に用いられる鉄筋は、直径が50mm
前後の鉄筋が使用され、しかもその配列間隔は狭い。し
たがって、これらの鉄筋を順次継ぎ足していくことは、
かなり手間の掛かる作業である。

ちなみに従来は、これらの鉄筋を１本づつ手溶接によ
って接合していた。そのため、その作業はきわめて非能
率で、継手品質にバラツキが生じることなどの問題点が
あった。そこで、この問題点を解決する手段として自動
溶接の手法が採用されるようになった。

第11図は、出願人が開発した溶接継手部Ｗ（突合わせ
継手部）における鉄筋の芯合わせと、ルート間隔との調
整治具Ｊを装備した旋回式自動溶接機OWの概略構成を示
す斜視図である。

この図で示すように、この調整治具Ｊを装備した旋回
式自動溶接機OWは、垂直方向に接合すべき鉄筋50Aと鉄
筋50A′の軸芯まわりを旋回する旋回架台51上に、継手
部すなわち垂直突合わせ継手部Ｗに向けて溶接ワイヤを
送り込む溶接ノズル52を有する溶接ヘッド53を搭載し、
さらに、その上下位置に、前記接合すべき鉄筋50Aと鉄
筋50A′とを、それぞれ双方の軸芯が一致する位置でク
ランプするクランプ装置１および１′と、この上下クラ
ンプ装置１および１′の間隔Ｈを調整する油圧ジャッキ
11からなる調整治具Ｊを一体的に装備させた自動溶接機
である。

すなわち、接合すべき下部の鉄筋50Aと上部の鉄筋50
A′とを前記上下のクランプ装置１および１′で、それ
ぞれクランプして、まず芯合わせを行い、ついで上下の
鉄筋50A,50A′をクランプしたまま、前記油圧ジャッキ1
1を用いて、クランプ装置１および１′の間隔Ｈを調整
することにより、垂直突合わせ継手部Ｗのルート間隔を
調整する。しかるのち前記旋回架台51を旋回させながら
旋回架台51上の溶接ノズル52から溶接ワイヤを継手部Ｗ
に送り込み、継手部Ｗの中心から外周に向けて溶接ビー
トを肉盛りし、継手溶接を自動的に行うように構成した
ものである。

したがって、この旋回式自動溶接機OWを使用すると、
多量の鉄筋を効率的に、しかもバラツキのない継手品質
をもって組み立てることが可能である。

（発明が解決しようとする課題） ところが、この旋回式自動溶接機を使用するに当って
は、当然現場の溶接継手部位置、すなわち狭いピッチで
配列されている鉄筋群の中へこの旋回式自動溶接機を差
し入れて、接合すべき鉄筋同士の溶接継手部にセットす
ることが必要である。

しかし、この作業はかなりの労力を必要とし、しかも
人手によらざるを得ないため、折角の自動溶接であるに
も拘わらず、全体としての鉄筋接合を完了するまでに
は、相当の手間と時間を必要とする欠点があった。

例えば前記旋回式自動溶接機の全体重量は約20〜30kg
もあり、人手によって所定場所へ持ち運び、しかるべき
位置へセットするには、きわめて困難で、重労働であ
る。したがって作業の効率性が阻害され、かつ作業の安
全性の点からもさらに改善すべき技術的課題となってい
た。

この発明は、このような問題点を解決し、旋回式自動
溶接機を用いた鉄筋接合作業のさらに効率化と省力化を
計るため、前記調整治具を装備した旋回式自動溶接機
を、現場における溶接継手位置へ、効率的にしかも安全
に吊り込み、セットすることができる方法と、装置を提
供することを目的とするものである。

特に鉄筋を垂直方向に立ち継ぎ場合する場合は、あら
かじめ、その立て継ぎすべき鉄筋の複数本を先組みし、
この先組みした鉄筋群をクレーンで吊り込むいわゆる鉄
筋先組み工法が採られるので、この鉄筋先組み工法に使
用される治具を利用して、前記旋回式自動溶接機を水平
移動させることができるようにし、この水平移動操作に
よって配列された鉄筋のそれぞれに、旋回式自動溶接機
を効率的にセットし、順次各鉄筋の継手溶接を行うこと
のできるようにしたことにある。

（課題を解決するための手段） そこで前記目的を達成する手段として、この発明は、
鉄筋先組み工法を用いて垂直方向に鉄筋を立ち継ぎする
場合、複数本の鉄筋を垂直方向に先組みする鉄筋先組治
具における枠体の水平枠部材間に、ワイヤーロープを緊
張懸架し、このワイヤーロープにトロリー装置を架支す
るとともに、このトロリー装置に接合すべき鉄筋の芯合
わせと、ルート間隔の調整治具を装備した旋回式自動溶
接機を垂直状態に、かつ回動自在にして懸吊し、前記ト
ロリー装置を走行移動させることによって、前記旋回式
自動溶接機を接合すべき鉄筋の突合わせ継手部の所定位
置に吊り込みセットするようにしたことにある。

さらに前記鉄筋先組治具における枠体の相対する水平
枠部材間に、ワイヤーロープを張設する手段と、このワ
イヤーロープに懸架するトロリー装置と、このトロリー
装置に前記旋回式自動溶接機を垂直状態に、かつ回転自
在に懸吊する手段として次のように構成したことにあ
る。

まずワイヤーロープを張設する手段としては、前記鉄
筋先組治具における枠体の水平枠部材に着脱自在に構成
したクランプ金具の一対を設け、この一対のクランプ金
具にそれぞれワイヤーロープの端末を連結し、このクラ
ンプ金具をもって張設するように構成した。

さらに、このクランプ金具には、ワイヤーロープを緊
張させて張設できるようにするため、ワイヤーロープの
緊張金具を組み付け、いわゆるワイヤーロープ緊張金具
付のクランプ金具に構成した。

次にトロリー装置は、箱形ケーシングの内部に、複数
のガイドローラを設け、このガイドローラを介して、前
記ワイヤーロープ上を走行移動できるように構成すると
ともに、その箱形ケーシングの底面に、回動自在な吊り
軸を設け、この吊り軸の下端部に、前記旋回式自動溶接
機を懸吊するためのハンガー形式の溶接機吊り金具を設
けた。すなわち溶接機吊り金具を装備したトロリー装置
に構成した。

さらに、このトロリー装置には、旋回式自動溶接機を
懸吊して、しかるべき位置で接合すべき鉄筋側にセット
できる場合の移動性および作業性の安定と安全性を配慮
し、すなわち旋回式自動溶接機の左右前後の振れや妄動
を防止するための振れ止め金具を装備させた。またトロ
リー装置自体の走行移動をロックするため、すなわちト
ロリー装置をワイヤーロープに固定させるための停止金
具を装備させた構成とした。

（作用） 本発明は、以上のように構成しているため、まず垂直
方向に鉄筋を立て継ぎ溶接する場合、すなわち垂直突合
わせ継手の溶接を行う場合は、先組鉄筋治具の枠におけ
る水平枠部材間に緊張したワイヤーロープのトロリー装
置に、旋回式自動溶接機を垂直状態の姿勢をもって懸吊
し、その状態で水平移動させる。そして垂直方向の鉄筋
の溶接継手部（突合わせ継手部）側に近づけるととも
に、調整治具における上下クランプ装置で、それぞれ上
下鉄筋をクランプさせる。上下鉄筋にクランプ装置がク
ランプされると、自動的に上下鉄筋の芯合わせと、ルー
ト間隔は設定される。同時にその旋回式自動溶接機は溶
接継手部に確実にセットされることになる。

そこで溶接機を旋回させて継手部の溶接を行う。上下
１本当りの溶接作業が終了したところで、再度トロリー
装置に水平移動させれば、順次配列された鉄筋の垂直突
合わせ継手位置に旋回式自動溶接機をセットすることが
でき、連続的かつ自動的に溶接作業を行うことが可能で
ある。

（実施例） さらに、この発明の構成・作用を図面に示す実施例に
基づいて、具体的に説明する。

第１図は鉄筋先組み工程により垂直方向の鉄筋を接合
する場合、旋回式自動溶接機OWを溶接継手部Ｗへセット
した状態で示す斜視図である。

図示のように鉄筋先組治具J₁（具体的な構成は後述す
る）における枠体70の相対する水平枠部材70a,70aに、
それぞれ着脱自在なクランプ金具ＣおよびＣを取り付
け、このクランプ金具C,Cを利用してワイヤーロープＲ
を張設している。そのためクランプ金具Ｃは、前記水平
枠部材70aを嵌合する嵌合溝61を有し、この嵌合溝61に
前記水平枠部材70aを嵌合させてセットボルト62をもっ
て着脱自在に取り付けできるように構成している。

さらにワイヤーロープＲを緊張させる手段としては、
第１図で示すように、ワイヤロープＲの左右端末のクラ
ンプ金具C,Cに、それぞれスクリューシャフト63,63を螺
合させ、この螺合させたスクリューシャフト63,63に前
記ワイヤーロープＲの端末を連結させ、それぞれのスク
リューシャフト63,63に螺合させたセットナット64,64を
調整することにより、、ワイヤーロープＲを緊張させる
ことができるように構成している。

第２図は、前記ワイヤーロープＲの緊張金具すなわち
スクリューシャフト63と、セットナット64を装備したク
ランプ金具Ｃの分解斜視図であり、第３図は平面図であ
る。

なお第10図はワイヤーロープＲを緊張して架設する鉄
筋先組治具J₁を構成する枠体70の一例を示すものであ
る。

鉄筋先組治具J₁としての具体的な構成は、この第10図
で示すような枠体70の一対を上下に配置して、この枠体
70間に、それぞれ鉄筋50A′の複数本を配列して先組み
するものである。さらに具体的に説明すると、枠体70の
しかるべき位置すなわち鉄筋50A′の配列位置に、あら
かじめそれぞれ鉄筋50A′を挿通し、固定させるための
リンク部71を配置させた構成とし、鉄筋を先組みする場
合は、まずこの枠体70の一対を左右に配置させておき、
それぞれのリンク71に鉄筋50A′を挿入させる。ついで
図面上には表示していないが、各リンク71に設けてある
セットボルトを用いて鉄筋50A′を枠体70側に固定し先
組みするものである。

そして、先組みが終了したところで、全体をクレーン
等を用いて立て起すとともに現場に吊り込み、しかるべ
き位置に立て込むものである。したがって、前記第１図
で示した鉄筋先組治具J₁における枠体70は、下部に位置
する枠体70に相当し、この枠体70における水平枠部材70
a,70a間にはワイヤーロープＲに張設したものである。

次に、このワイヤーロープＲに架支させるトロリー装
置Ｔは次のように構成している。第１図で示すように箱
形ケーシング80に、複数（実施例では３個）の戸車状を
呈するガイドローラ81を枢支させ、このガイドローラ81
を前記ワイヤーロープＲに架支させることにより走行移
動ができるように構成している。

さらに箱形ケーシング80の右寄り下面に第４図に示す
ように回動自在な吊り軸82を設け、この吊り軸82の下端
部にハンガー形式の溶接機吊り金具Ｆを取り付けた。そ
してこの溶接機吊り金具Ｆをもって旋回式自動溶接機OW
を垂直状態で懸吊することができるように構成してい
る。なお、懸吊した旋回式自動溶接機OWの左右前後の振
れと、妄動を抑制し、移動および所定位置へのセット作
業時の安定と安全を保持するための振れ止め金具Ｇを設
けた。その振れ止め金具Ｇは次のように構成している。
すなわち第４図で示すように箱形ケーシング80の左寄り
と、旋回式自動溶接機OWとの間にターンバックル形式の
部材83をもって連結し、このターンバックル部材83を調
整することにより振れ、妄動を抑止するようにしてい
る。

またトロリー装置Ｔには、それ自体の走行移動を拘束
する手段として、すなわちトロリー装置Ｔをワイヤーロ
ープＲに固定し、ロックさせる手段として停止金具Ｂを
装備させている。第４図で示すようにトロリー装置Ｔを
構成する箱形ケーシング80の上面に、ワイヤーロープＲ
をロックさせるロックボルト84を螺装しておき、このロ
ックボルト84をもってワイヤーロープＲを箱形ケーシン
グ80にロックさせるように構成している。

第５図は第１図および第４図に示したトロリー装置Ｔ
の縦断正面図で、箱形ケーシング80の両側に示す81a,81
aは、ガイドローラ81の軸受部である。また箱形ケーシ
ング80の下面に設けた回動自在に吊り軸82に取り付けた
ハンガー形式の溶接機吊り金具Ｆは、図示の通り吊り軸
82の下端部にコ字形に成形したアームフレームを水平状
態にして取り付けた構成としている。

そしてこの溶接機吊り金具Ｆの両側には第５図で示す
ように吊りバンド85,85を設け、この吊りバンド85,85を
用いて、第１図に示すように旋回式自動溶接機OWを垂直
状態で懸吊する構成としている。したがって、垂直突合
わせ継手部Ｗの溶接を行う場合は、まず旋回式自動溶接
機OWを第１図に示すようにトロリー装置Ｔに懸釣させ、
ついでそのトロリー装置Ｔを水平方向に移動させる。

そして、懸吊させた旋回式自動溶接機OWを接合すべき
鉄筋50Aおよび50A′に近づける。すなわち第１図で示す
ように接合すべき鉄筋50Aおよび50A′に近づける。その
際、トロリー装置Ｔに設けた振れ止め金具Ｇと停止金具
Ｂは解除した状態にしておく。そして、その水平移動に
よって旋回式自動溶接機OWを接合すべき鉄筋50A,50A′
の垂直突合わせ継手部Ｗまわりのおおよその位置に近づ
けると、前記解除していた振れ止め金具Ｆと、停止金具
Ｂをリセットし、旋回式自動溶接機OWにおける上下のク
ランプ装置１および１′と油圧ジャッキ11とからなるい
わゆる調整治具Ｊによって芯合わせと、ルート間隔の調
整を行う。すると、すでに説明したように旋回式自動溶
接機OWは、しかるべき垂直突合わせ継手部Ｗの芯合わせ
と、ルート間隔を所定間隔に設定した状態で、鉄筋50A
および鉄筋50A′側にセットされることになる。

以上のセット作業が終了したところで、旋回式自動溶
接機OWを操作すれば、垂直突合わせ継手部Ｗの溶接は自
動的に行われる。したがって、以下トロリー装置Ｔの水
平移動による旋回式自動溶接機OWの移動と、セット作業
とを順次繰り返せば、効率的な鉄筋の継手溶接を行うこ
とができる。

なお第６図はトロリー装置Ｔの軌条となるワイヤーロ
ープＲを２本とした場合のトロリー装置Ｔの実施例を示
す斜視図であり、第７図はその縦断正面図である。ワイ
ヤーロープＲを２本すなわち複条とすれば懸吊した旋回
式自動溶接機OWの上下方向および左右前後の振れがより
小さくなり、所定位置へのセットがより確実に、しかも
安全に行うことができる。

次に第８図は、水平方向の鉄筋50Aおよび50A′の水平
突合わせ継手部Ｗの溶接を行う場合、旋回式自動溶接機
OWの釣り込み状態を示す参考斜視図である。

この場合は、旋回式自動溶接機OWを90度反転させ水平
状態にしてクレーン等で吊下させればよい。図示におい
て、86は旋回式自動溶接機OWを水平状態で吊下させるた
めの吊り金具で前記トロリー装置Ｔに設けたハンガー形
式の吊り金具Ｆに相当するものである。この参考例では
旋回式自動溶接機OWにおける水平突合わせ継手部Ｗの間
隔、すなわちルート間隔の調整を行う調整治具Ｊにおけ
る油圧ジャッキ11のシリンダーケース11a側にコ字形に
成形したハンガーブラケット86aを垂直方向にして取り
付けた構成とした。そしてこの吊り金具86を介してクレ
ーン等のフック87に、前記旋回式自動溶接機OWを水平状
態の姿勢で懸吊することができる構成としている。した
がって、この場合は単にクレーン等を用いて旋回式自動
溶接機OWを吊り込むのみでよい。

特に、この場合の利点は第９図で示すように水平方向
の鉄筋50A（50A′）が多段的に配列されてあっても、同
図に仮想線で示すように、旋回式自動溶接機OWを、吊り
下しながら斜めもしくは横向きに姿勢制御してやれば各
段の水平突合わせ継手部Ｗの自動溶接が効率的にできる
ことである。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明によると人手によって
旋回式自動溶接機をしかるべき位置にセットした従来の
場合と比較し、次のような大きな利点がある。

（１）トロリー装置により、旋回式自動溶接機を吊り込
み操作して、しかるべき位置へハンドリングするのでセ
ット作業が短時間で完了する。その結果、継手溶接作業
を含む鉄筋組立作業そのものがより効率化され、省力化
の効果を高めることができる。特に鉄筋先組み工法に連
続させて継手溶接が可能であるためその効果は顕著であ
る。

（２）装置としての主要部をなすトロリー装置をはじめ
吊り金具、振れ止め金具等いずれも構成が非常に単純で
あるため、製作費は廉価となり、省力化の効果を高める
ことができる。

以上説明したように、この発明による移動方法すなわ
ちハンドリング方法および装置を利用すれば旋回式自動
溶接機による継手溶接を著しく効率化し、かつ省略化
し、鉄筋組立作業における大きな技術課題を解決するこ
とができる。その結果、超大型鉄筋コンクリート構造物
の建設に大きく貢献することが可能である。

【図面の簡単な説明】

図面は、この発明の実施例を示すもので、第１図は、鉄
筋先組み工法により、垂直突合わせ継手部への旋回式自
動溶接機をセットした状態で示す斜視図、第２図はワイ
ヤロープの緊張金具を装備したクランプ金具の分解斜視
図、第３図は平面図、第４図はトロリー装置の側面図、
第５図は縦断正面図、第６図はワイヤーロープを２本と
したトロリー装置の実施例を示す斜視図、第７図はその
縦断正面図、第８図は水平突合わせ継手部の溶接を行う
場合の旋回式自動溶接機の吊り込み状態を示す参考斜視
図、第９図は水平方向に多段的配列された鉄筋の水平突
合わせ継手を溶接する場合、旋回式自動溶接機を所定位
置へ吊り込みセットする要領を示す参考正面図である。 なお第10図は鉄筋先組治具の一例を示す斜視図であり、
第11図は旋回式自動溶接機の構造概略を示す斜視図であ
る。 OW……旋回式自動溶接機 Ｊ……調整治具（芯合わせ、ルート間隔） 50A,50A′……鉄筋 Ｗ……溶接継手部 （垂直または水平突合わせ継手部） Ｊ……鉄筋先組治具 Ｃ……クランプ金具 Ｒ……ワイヤーロープ Ｔ……トロリー装置 Ｆ……溶接機吊り金具 Ｇ……振れ止め金具 Ｂ……停止金具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 義道 神奈川県平塚市徳延386―８ (72)発明者 厚坂 良一 神奈川県平塚市片岡765 (56)参考文献 特開 平２−70381（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−303682（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−139298（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−115050（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 37/00 - 37/053

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数本の鉄筋を垂直方向に一定の間隔をも
   って先組みした鉄筋先組治具における枠体の水平枠部材
   間に、ワイヤーロープを緊張懸架し、このワイヤーロー
   プにトロリー装置を架支するとともに、このトロリー装
   置に、接合すべき鉄筋の芯合わせと、ルート間隔の調整
   治具を装備した旋回式自動溶接機を垂直状態に、かつ回
   動自在にして懸吊し、前記トロリー装置を走行移動させ
   ることによって前記旋回式自動溶接機を接合すべき鉄筋
   の垂直突合わせ継手部の位置に吊り込みセットすること
   を特徴とする鉄筋類の継手溶接作業における旋回式自動
   溶接機の移動方法。
2. 【請求項２】ワイヤーロープと、このワイヤーロープを
   鉄筋先組治具における枠体の対応する水平部材間に張設
   するための一対のクランプ治具と、ワイヤーロープに架
   支された旋回式自動溶接機を懸吊するトロリー装置から
   なり、 前記クランプ治具は、ワイヤーロープの緊張金具を有す
   るものであり、 前記トロリー装置は、旋回式自動溶接機を垂直状態で、
   かつ回動自在に懸吊するハンガー形式の溶接機吊り金具
   と、懸吊した旋回式自動溶接機の振れ止め金具と、さら
   にトロリー装置自体をワイヤーロープに固定し走行移動
   を停止させるための停止金具とを装備したことを特徴と
   する鉄筋類の継手溶接作業における旋回式自動溶接機の
   移動装置。
3. 【請求項３】前記ワイヤーロープが複数からなる請求項
   ２記載の鉄筋類の継手溶接作業における旋回式自動溶接
   機の移動装置。