JP3000259B2 - パイプの接続方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば鋼管ぐいの
接続のために用いるパイプに、裏当てリングとこの裏当
てリングの取り付け位置を決めるためのストッパーとを
設けたパイプの接続方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木・建築など構造物の基礎に使
用する長尺の鋼管ぐいを形成するために、下側のパイプ
に上側のパイプを接続する方法が採られていた。このパ
イプの接続方法では、先ず工場において、パイプの内面
にストッパーを溶接して設け、このストッパーにより位
置決めした裏当てリングをパイプに取り付ける作業を行
っていた。次に現場において、上記下側のパイプに上側
のパイプを突き合わせてこの双方のパイプの境を溶接し
て下側のパイプと上側のパイプとを接続する方法が行わ
れていた。

【０００３】上記従来の接続方法により形成したパイプ
の接続部を図６乃至図８に沿って説明する。図６中５１
は下側のパイプを、５２は上側のパイプを示す。このパ
イプ５１とパイプ５２との接続部においては、パイプ５
１の上端部近くの内面に小板状ストッパー５３が同じ高
さにほぼ等間隔に揃えて設けられている。このストッパ
ー５３が後述の裏当てリング５４の取り付け位置を決め
る。上記裏当てリング５４は、上記ストッパー５３に当
接してパイプ５１の内面に取り付けられている。即ち、
ストッパー５３が裏当てリング５４の取り付け位置を決
めている。この裏当てリング５４はパイプ５１の内面と
接する外面を有するリング状の基端部５５と、基端部５
５と連なった円錐台状に縮径する先端部５６とにより形
成されている。この基端部５５の一部と先端部５６とが
パイプ５１から突起している。

【０００４】上記パイプ５１の裏当てリング５４にパイ
プ５２を被せ、パイプ５１にパイプ５２を突き合わせて
ある。そこで、パイプ５２の先端周縁に形成した山形部
により、パイプ５１とパイプ５２との境に三角形状の溝
５７が形成されている。この溝５７に沿ってパイプ５１
とパイプ５２の接続部が設けられている。

【０００５】上記接続部を設けるためには、先ず工場に
おいて、パイプ５１にストッパー５３を溶接していた。
この溶接は、手作業によるものであり、ストッパー５３
一つ一つの周縁５９をパイプ５１の内面に位置決めしな
がら溶接していた。上記の手溶接を終えてから、パイプ
に裏当てリングを取り付け、この裏当てリングを取り付
けたパイプを現場に送っていた。

【０００６】現場においては、上記のパイプ５１にパイ
プ５２を突き合わせてパイプ５１とパイプ５２との境の
溝５７に沿って溶接し境を周回する溶接部５８を設けて
パイプの接続工事を行っていた。従来、パイプの接続方
法は上記の通り、先ず工場においてパイプにストッパー
を一つづつ位置決めしながら手溶接により設ける工程か
ら始まり、次いで現場において下側のパイプに上側のパ
イプを突き合わせて溶接し長尺の鋼管ぐいを立ち上げる
一連の工程とにより成り立っていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記パイプの接
続方法では、パイプにストッパーを一つづつ位置決めし
ながら手溶接により固着する工程に最も作業者の熟練と
工数とを必要とするという問題点があった。長尺の鋼管
ぐいをより経済的に構成するためには、上記溶接の自動
化が求められていたという課題があった。

【０００８】この溶接の自動化にはスタッド溶接が最も
可能性が高かった。しかし、スタッド溶接中に、スタッ
ド溶接部が溶融されて溶接面に突き込まれたときに溶融
面からスパッタが発生し飛び散るので、このスパッタに
よって溶接部に適正な余盛の形成が妨害され、溶接が不
完全になる危険があるという問題点があった。

【０００９】従来、上記危険を回避するために、前もっ
てスタッド溶接部と溶接面とにアークシールドを被せ
て、このアークシールドの基端側からスパッタを放出し
て適正な余盛を形成する溶接工法が採られていた。しか
し、この工法ではスタッド溶接を終えてからアークシー
ルドを壊して取り除く必要があったので、これがスタッ
ド溶接の自動化のネックになっていたという問題点があ
った。また、ストッパーと裏当てリングが当接する場
合、ストッパーの高さ寸法の制限があり、スタッド溶接
時、従来のアークシールドを用いると、高さ寸法が大幅
に高くなり、ストッパーと裏当てリングが当たらない等
の問題が生ずる。

【００１０】本発明は、上記の問題点や課題を解決する
ため、上記パイプにスタッド溶接の自動化に適したスト
ッパーを溶接して固着し、このストッパーにより裏当て
リングを位置決めしたパイプの接続方法を提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明パイプの接続方法
は、上記の目的を達成するため、ストッパー基部の中央
に突出したスタッド溶接部を設け、上記ストッパー基部
に該スタッド溶接部の基端を周回する溝状の凹部を形成
してストッパーを構成し、このストッパーをパイプの上
端近くの内面の所定位置にスタッド溶接して固着し、こ
のストッパーにより裏当てリングを位置決めし、該裏当
てリングを上記パイプに取り付け、このパイプに上側か
らパイプを突き合わせて双方のパイプの境を溶接する。

【００１２】上記ストッパー基部を長方形板状に形成
し、このストッパー基部の長手側面に凹部の一部をなく
し開放して構成してある。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明パイプの接続方法及びこの
接続方法に使用するストッパーを図１乃至図５に沿って
説明する。図中１は上記ストッパーを示し、このストッ
パー１を、パイプ２の上端近くの内面の予め定めた所定
の位置にスタッド溶接により複数個固着してある。この
パイプ２の上端から裏当てリング３を差し入れて上記ス
トッパー１に当接させて位置決めをしてから、この裏当
てリング３をパイプ２に取り付けてある。裏当てリング
３は、パイプ２の内面と接する外面を有するリング状の
基端部５と、この基端部５と連なった円錐台状に縮径す
る先端部４とにより形成されており、基端部５の一部と
先端部４とがパイプ２の上端から突起している。

【００１４】上記のパイプ２を工事現場に持ち込み、前
述した接続工法に準じて、このパイプ２を下側のパイプ
とし、これに上側のパイプを突き合わせて、この双方の
パイプの境を溶接して長尺の鋼管ぐいを立ち上げること
ができる。

【００１５】上記ストッパー１は、ストッパー基部６
と、このストッパー基部６の中央に突出して設けたスタ
ッド溶接部７と、このストッパー基部６にスタッド溶接
部７の基端に接して周回する溝状の凹部８を設けて形成
されている。ストッパー基部６は長方形板状に形成する
ことが望ましい。凹部８はストッパー基部６の長手側面
９によってその一部がなくなっており、長手側面９には
凹状の欠切部が形成され開放されている（図３、図
４）。図５は、ストッパー１をパイプ２の内面の所定の
位置にスタッド溶接した状態を示す。このストッパー１
は長手側面９を縦向きにしてパイプ２の軸方向と平行に
溶接してある。図５中の符号１０はストッパー１のスタ
ッド溶接により形成された溶接部の適正な余盛である。

【００１６】上記のストッパー１のストッパー基部６を
スタッド溶接装置の溶接ガンに取り付けてパイプ２の内
面にスタッド溶接する際には、ストッパー基部６の凹部
８はパイプ２内面の予め定めた所定位置と近接対向して
いる。そこで、溶接ガンにより、スタッド溶接部７の先
端が上記位置の溶融面に突き込まれたとき、溶融面から
スパッタが激しく飛び散る。この飛び散ったスパッタは
上記の凹部８が受け止めるので、溶接部に適正な余盛が
形成されて溶接が終了する。上記の効果により、スタッ
ド溶接の自動化が可能になった。また、溶接の際に発生
する高熱ガスが長手側面９の欠切開放部からも逃げるの
で溶接部の冷却効果がある。

【００１７】上記スタッド溶接を自動化し、ストッパー
を予め定めた所定位置に溶接するための自動化の構成例
を説明する。スタッド溶接装置の溶接ガンにストッパー
を着脱する自動チャック機構を設け、溶接ガンに位置検
出装置付の進退機構及び位置検出装置付の回転機構を設
ける一方、スタッド溶接装置と、自動チャック機構と、
位置検出装置付の進退機構と位置検出装置付の回転機構
とを統合的に制御する中央処理装置を設けて構成する。
なお、パイプの送り出し装置にパイプをステップ回転さ
せるための機構を併設してもよい。

【００１８】進退機構の位置検出装置がパイプの上端縁
を検出し、中央処理装置に書き込んだ距離（上端縁から
ストッパーの溶接位置までの距離）まで溶接ガンを移動
させる。また、位置検出装置付の回転機構がストッパー
のストッパー基部をパイプの軸方向と平行に位置させ
て、溶接ガンによる溶接を開始する。溶接を終了してか
ら、再び上記の作動を繰り返す。この間に、パイプは所
定の回転角度のステップ回転を済ませている。上記によ
り、ストッパーをパイプ内面の予め定めた所定の位置に
パイプの軸方向と平行に揃えて所定の間隔をおいて自動
的にスタッド溶接できる。

【００１９】

【発明の効果】本発明パイプの接続方法は、ストッパー
基部の中央に突出したスタッド溶接部を設け、上記スト
ッパー基部に該スタッド溶接部の基端を周回する溝状の
凹部を形成してストッパーを構成し、このストッパーを
パイプの上端近くの内面の所定位置にスタッド溶接して
固着し、このストッパーにより裏当てリングを位置決め
し、該裏当てリングを上記パイプに取り付け、このパイ
プに上側からパイプを突き合わせて双方のパイプの境を
溶接するから、スタッド溶接中に発生するスパッタをス
トッパーの凹部が受け止めるのでストッパーを自動的に
溶接できる効果を有するとともに、長尺のパイプを経済
的に提供できる効果を有する。

【００２０】溶接の際に、上記凹部が溶融面と対向する
から、スパッタを凹部が受け止めて溶接部に適正な余盛
が形成される効果を有する。ストッパー基部を長方形板
状に形成し、このストッパー基部の長手側面に凹部の一
部をなくし開放してストッパーを構成してあるから、溶
接の際に発生する高熱ガスが逃げやすくなり溶接部の冷
却効果を高めることができる利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明パイプの接続方法を示す要部の一部縦断
正面図

【図２】図１図示の状態を示す一部透視平面図

【図３】本発明パイプの接続方法に使用するストッパー
を示す正面図

【図４】図３図示のストッパーの側面図

【図５】図１図示のストッパーをパイプ内面に溶接した
状態を示す説明図

【図６】従来のパイプの接続方法を示す一部縦断正面図

【図７】従来のパイプの接続方法を示す要部の一部縦断
正面図

【図８】図７図示の状態を示す平面図

【符号の説明】

１ ストッパー ２ パイプ ３ 裏当てリング ４ 先端部 ５ 基端部 ６ ストッパー基部 ７ スタッド溶接部 ８ 凹部 ９ 長手側面 １０ 余盛 ５１ 下側のパイプ ５２ 上側のパイプ ５３ ストッパー ５４ 裏当てリング ５７ 溝 ５８ 溶接部 ５９ 周縁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E02D 5/24 102

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ストッパー基部の中央に突出したスタッ
   ド溶接部を設け、上記ストッパー基部に該スタッド溶接
   部の基端を周回する溝状の凹部を形成してストッパーを
   構成し、このストッパーをパイプの上端近くの内面の所
   定位置にスタッド溶接して固着し、このストッパーによ
   り裏当てリングを位置決めし、該裏当てリングを上記パ
   イプに取り付け、このパイプに上側からパイプを突き合
   わせて双方のパイプの境を溶接するパイプの接続方法。
2. 【請求項２】 ストッパー基部を長方形板状に形成し、
   このストッパー基部の長手側面に凹部の一部をなくし開
   放して構成してある上記請求項１に記載のパイプの接続
   方法。