JP3114629B2 - 鉄筋のガス圧接法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鉄筋コンクリート構
造物における鉄筋のガス圧接法に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記鉄筋コンクリート構造物における鉄
筋のガス圧接法においては、特公昭５８−２３１９２号
公報や、特公昭６４−３５９７号公報に示す三段アプセ
ット法が良く知られている。

【０００３】この三段アプセット法は鉄筋の突合せ部に
実験により定められた上限設定加圧力と下限設定加圧力
とを三次に亘り交互に与えると共に、上記各上限設定加
圧力を定加圧に保ちつつ定時間推移する工程を経る方法
を採っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この三段アプセット法
においては上限設定加圧力を一定時間定圧に保ちつつ推
移する工程によって上限設定加圧効果を確保すること、
即ち鉄筋突合せ部の加熱軟化部による充分なふくらみを
生成し、接合の機会を確保することを意図している。

【０００５】然しながら、上記各上限設定加圧力への到
達後、この上限設定加圧力を定圧に保ち一定時間推移さ
せる工程を再現性良く実施することは極めて困難であ
る。即ち、現実にはガスバーナを手操作して突合せ部を
加熱する操作と圧縮量の成長とが同時進行しており、こ
の加熱と圧縮量の変化に追随してポンプ圧力を高精度に
増圧操作して、上限設定加圧力を定圧に保ち一定時間推
移させるようにするコントロール操作は非常に難しく、
現実には作業員による加熱のバラツキと圧縮量のバラツ
キは回避できないから、上記定圧推移工程における圧力
変動の発生は避け難い事象となっている。

【０００６】更にこれに加えポンプ駆動モータの電源を
切った後のオーバーシュート現象が加わり、ポンプによ
る加圧力は上限設定加圧力の推移レベルを境に上下に変
動し易くこれが上記三段アプセット法の再現性を困難に
している。

【０００７】これに圧接作業員の加熱技量のバラツキが
加わり、圧接瑕疵の確率を増加する原因となっており、
その解決が課題となっている。

【０００８】本発明は上記課題を抜本的に解決する鉄筋
のガス圧接法を提供するものである。

【０００９】先ず、発明者は比較例として上限設定加圧
力に到達した直後に単にモータの電源を切り残圧加圧に
移行させる三段アプセット法と、従来の三段アプセット
法を反復して行ない接合結果を確認した。この結果から
従来の上限設定加圧力を一定時間定圧に保持して推移す
る工程が、実際には圧接性の向上に殆ど寄与しておら
ず、むしろ前記の通り上限設定加圧力を一定に保ち推移
する工程を再現性良く実施することの方が難しく、作業
員の技量によっては加圧力の変動を生じて圧接の均質性
と安定性を低下せしめる事実を見出し、これに基いて本
発明を創案するに至ったものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
する手段として、上記各次における上限設定加圧力への
到達直後に加圧ポンプ駆動用モータの電源を切り、同時
に、同モータの電機子巻線に逆電流を流してブレーキ力
を生じさせ、これにより上限設定加圧力への到達直後に
鋭角に下限設定加圧力へ向けたポンプ残圧加圧に移行さ
せる方法を採ったものである。

【００１１】上記圧接法により、従来の圧接法における
不安定要因となっていた問題、即ち、上限設定加圧力を
定時間定圧に保持する工程により生起される問題を除去
できるばかりか、モータの慣性によるオーバーシュー
ト、これに基く上限設定加圧力の過変動の問題を解消
し、上限設定加圧力を確実に保証する。これにより常に
均質で健全な圧接継手の提供を可能としたものである。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は従来の三段アプセット法を
加圧力と時間の関係を以って示すグラフであり、図２は
これと対比させるべく本発明を三段アプセット法に従っ
て実施した場合を以って示すグラフである。

【００１３】先ず、従来のガス圧接法は、圧接すべき鉄
筋端面を突合せつつ低加圧で加圧を与えてガスバーナに
着火し加熱を開始する初期加圧工程Ｔ０を経て三段アプ
セットに移行する。この三段アプセットは一次加圧工程
Ｔ１と、二次加圧工程Ｔ２と、三次加圧工程Ｔ３から成
り、各次の加圧工程Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３は、上限設定加圧
力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に到達した後、各上限設定加圧力Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３を一定時間定圧で保持する定加圧推移部
Ｔ１′，Ｔ２′，Ｔ３′を経させ、該定加圧推移部の終
端でモータの電源を切り、ポンプが有する残圧で下限設
定加圧力Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６に達するまで圧縮量の進行と
共に漸減する圧力で加圧しつつ加熱軟化を進行させ次段
の上限限定加圧力による加圧に供する残圧加圧部を経さ
せている。

【００１４】上記三段アプセット法は上限設定加圧力
（ピーク点）を三回繰り返す圧接法であり、各ピーク点
において上記定加圧推移部Ｔ１′，Ｔ２′，Ｔ３′を経
させ全工程において手操作によりリングバーナで突合せ
部をガス炎加熱する圧接法である。

【００１５】前記の通り、この圧接法は各次の上限設定
加圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３による定加圧推移部Ｐ１′，Ｐ
２′，Ｐ３′によって加熱軟化部の圧縮ふくらみを確実
に生成する効果を保証せんとしたものである。

【００１６】然しながら、上記三段アプセット法におい
ては、上限設定加圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３まで急激に高め
ることにより、鉄筋突合せ部の軟化金属は各加圧力Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３の到達点において略完全に圧縮ふくらみ
として生成され、仮に各前段の上限設定加圧力によって
加熱溶融部を圧縮ふくらみとして生成する量に不足を生
じても、各次段の上限設定加圧力で生成することが確実
に保証されるのであるからその実効性には疑問があり、
むしろ前記の通り、上記定加圧推移部Ｔ１′，Ｔ２′，
Ｔ３′における圧力変動が再現性を困難にしている。

【００１７】本発明は上記認識に基きなされたものであ
り、図２はこれを三段アプセット法に従って実施した実
施形態例を示している。

【００１８】詳述すると、図３に示すように圧接すべき
鉄筋１，２を突合せ、下限設定加圧力よりも１０％程度
低い低加圧で加圧を与えてリング状ガスバーナ３に着火
し、このリング状ガスバーナ３で突合せ部を包囲し加熱
を開始する。この初期加圧工程Ｔ０を経て上限設定加圧
力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と下限設定加圧力Ｐ４，Ｐ５による
加圧を交互に繰り返す三段アプセットに移行する。

【００１９】図３に示すように、既知の加圧シリンダー
４を用い、その加圧ラム５によって鉄筋１，２の端末を
把持せるクランプ６を進退させ、シリンダーロッドの伸
長によるラム５の進出によって鉄筋突合せ部に加圧力を
与えるようにする。

【００２０】この加圧力とは初期加圧工程Ｔ０における
低加圧力と、各次の加圧工程Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３における
上限設定加圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３と、同下限設定加圧力
Ｐ４，Ｐ５であり、本実施形態例においては三次加圧工
程Ｔ３における上限設定加圧力Ｐ３に到達した後、下限
設定加圧力に至る残圧加圧を経ずに、上限設定加圧力Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３よりも１０〜３０％高い終段加圧力Ｐ７
で突合せ部を加圧する終段加圧工程を経て圧接を完了し
ている。

【００２１】上記初期加圧工程Ｔ０における低加圧力
と、各次の加圧工程における上限設定加圧力Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３と、同下限設定加圧力Ｐ４，Ｐ５と三次加圧工
程Ｔ３における終段加圧力Ｐ７とは圧接作業員が突合せ
部の赤熱状態と時間と圧縮量を目視しつつ、ポンプ７の
駆動モータ８を手操作で停開始するか、又は自動又は半
自動アプセット法を用い、制御装置に予め各加圧力を設
定して記憶させ、これに基いて各次の加圧工程を実行す
ることが可能であり、何れも既知であり、これら既知の
方法によって実施可能である。

【００２２】図３において７はポンプ、８は該ポンプ駆
動用モータであり、９は圧力計であり、圧力計には下限
圧力設定器１０と上限圧力設定器１１と各設定圧力を表
示し且つ油圧ポンプ７の圧力を常時表示する表示器１２
を有する。上記上下限圧力設定器１１，１２はデジタル
スイッチであり、押しボタン操作によって上下限設定を
行なう。１３は制御回路を内蔵せる制御部であり、上記
上下限設定圧力はこの制御部１３で認識され実際の測定
値と比較判断されて該制御部１３からモータを制御する
信号を出力するようになっている。

【００２３】１４はガスバーナ３の吹管１５の基部に取
付けた手元操作スイッチボックスであり、ケーブル２６
によって上記モータ及び制御装置と接続されており、該
スイッチボックスには自動圧接工程を開始させるための
スタートスイッチ１６と、圧接作業終了或いは作業途中
の緊急時等に油圧を開放する電磁弁を動作させるための
圧力開放スイッチ１７と、上限設定加圧力に達してモー
タ８が自動停止した後、モータ８及び油圧ラム５を再起
動さて前記終段加圧を実行するためのモータスイッチ１
８とを備え、各スイッチはガスバーナを手に持つ圧接作
業員の手操作に委ねられる。

【００２４】本発明の実施に従い、上記各次の加圧工程
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３においては上限設定加圧力Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３に到達した後、図１の従来例における各上限設
定加圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を一定時間定圧で保持する定
加圧推移部Ｔ１′，Ｔ２′，Ｔ３′を経させずに、各上
限設定加圧力Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３に到達した直後にポンプ
駆動モータ８の電源を自動的に切り、同時にポンプ駆動
モータ８の電機子巻線に加圧動作時とは逆の電流を流し
てブレーキ力を生起させて、各上限設定加圧力Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３への到達直後に鋭角に残圧加圧に移行する。

【００２５】上記モータ８にブレーキ力を生起せしめる
ために採用した具体例を図４に基いて説明する。

【００２６】スタートスイッチ１６をＯＮするとモータ
停・起動制御回路１９を介して、電流はリレー接点２０
（ＯＮ）→モータ８の電機子巻線２５→リレー接点２１
（ＯＮ）→モータの磁化巻線２２を通り、モータの電機
子巻線２５に矢印イで示す正方向に流れる。この結果モ
ータ８を起動させ、前記の上下限設定圧力による自動圧
接を開始する。

【００２７】而して、前記の通り各次の上限設定圧力Ｐ
１，Ｐ２，Ｐ３に達した直後にリレー接点２０，２１が
ＯＦＦされ、リレー接点２３，２４がＯＮになる。この
結果、モータ８の電機子巻線２５→リレー接点２３→モ
ータの磁化巻線２２→リレー接点２４→モータ８の電機
子巻線２５の回路が閉成され、磁化巻線２２の残留磁気
によってモータ８は発電機となり電機子電流が上記回路
を通り電機子巻線２５を矢印ロで示す逆方向に流れる。
これによってブレーキ力を生じさせ、モータ８を急停止
せしめ、前記の如く鋭角に残圧加圧へと移行する。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、従来の圧接法において
不安定要因となっていた定加圧推移部により生起される
問題を除去できるばかりか、ポンプ駆動モータの慣性に
よるオーバーシュート、これに基く上限設定加圧力の過
変動の事象を解消し、各次における上限設定加圧力を確
実に保証できる。

【００２９】よって本発明に係るガス圧接法により常に
均質でより健全な圧接継手を提供でき、建造物の強度確
保に資することができる。

【００３０】本発明は上限設定加圧力を三回繰り返す三
段アプセット法の他、鉄筋径に応じ同加圧力を二回以上
繰り返す複段アプセット法に実施可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の三段アプセット法の加圧曲線を示すグラ
フである。

【図２】本発明を三段アプセット法に従い実施した場合
の加圧曲線を示すグラフである。

【図３】上記圧接法に用いる鉄筋圧接装置の斜視図であ
る。

【図４】ポンプ駆動モータにブレーキ力を生起せしめる
具体例を示す制御回路図である。

【符号の説明】

１，２ 鉄筋 ３ ガスバーナ ４ 加圧シリンダー ５ 加圧ラム ６ クランプ ７ ポンプ ８ ポンプ駆動モータ ９ 圧力計 １０ 下限圧力設定器 １１ 上限圧力設定器 １２ 表示器 １３ 制御部 １４ 手元スイッチボックス １５ 吹管 １６ スタートスイッチ １７ 圧力開放スイッチ １８ モータスイッチ １９ モータ停・起動制御回路 ２０，２１，２３，２４ リレー接点 ２５ 電機子巻線 ２６ ケーブル Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３ 上限設定加圧力 Ｐ４，Ｐ５ 下限設定加圧力 Ｐ７ 終段加圧力 Ｔ０ 初期加圧工程 Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３ 一次乃至三次加圧工程

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鉄筋の突合せ部をガス炎で加熱しつつ突合
   せ部に上限設定加圧力と下限設定加圧力を複次に亘って
   交互に与える圧接工程を含む鉄筋のガス圧接法におい
   て、上記各上限設定加圧力への到達直後に加圧ポンプ駆
   動用モータの電源を切ると同時に、同モータの電機子巻
   線に逆電流を流してブレーキ力を生起させることにより
   上記各上限設定加圧力への到達直後に鋭角に下限設定加
   圧力へ向けたポンプ残圧加圧に移行するようにしたこと
   を特徴とする鉄筋のガス圧接法。