JP4298561B2 - 杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手 - Google Patents

Description

本発明は、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手に関する。

例えば、図８に示すように、杭用鋼管５１の端部に鋳鋼製の継ぎ手５２を溶接で取り付ける場合に、継ぎ手５２に、図８（イ）（ロ）に示すように、鋼管５１の端面部との間に溶接用の環状溝５３を形成する環状の開先用斜面部５４を設けることは、従来より行われていた。

しかしながら、上記のような構造では、鋼管５１と継ぎ手５２とを突き合わせ状態にすると、図８（ハ）に示すように、鋼管５１の軸線Ａと継ぎ手５２の軸線Ｂとが平行にずれやすく、また、図８（ニ）に示すように、鋼管５１の軸線Ａと継ぎ手５２の軸線Ｂとが角度のずれを生じやすく、そのため、そのようなずれを生じないように、特別な治具を使用しなければならないという問題があった。

また、ルート間隔の保持に特別な治具を必要とするという問題や、本溶接前には仮溶接をしなければならず、仮溶接部に欠陥を生じるおそれがあるという問題、また、裏当てなく溶接されるので、溶接深部に欠陥を生じるおそれがあるという問題もあった。

本発明は、上記のような従来の問題点に鑑み、鋼管などの金属製の筒材と継ぎ手とを、特別な治具を用いなくとも、うまく芯合わせ状態にすることができると共に必要なルート間隔も保持することができ、しかも、溶接深部に欠陥を生じるおそれもなくすことができ、また、仮溶接も排除することができる構造の、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手を提供することを課題とする。

上記の課題は、金属製筒材の端部に溶接で取り付けられる継ぎ手であって、
筒材の端面部との間に溶接用の環状溝を形成する環状の開先用斜面部と、筒材の端部に内嵌め状態に嵌合される裏当て用の嵌合凸部とが備えられ、
前記開先用斜面部と嵌合凸部との境界部分において、周方向に間隔をおいた少なくとも３カ所に肉盛り部が備えられ、
各肉盛り部は、筒材の軸線と継ぎ手の軸線との平行なずれを規制するテーパー斜面部と、筒材の端面を当接させて筒材の軸線と継ぎ手の軸線との角度のずれを規制する当接部とを備え、かつ、筒材の端面を各肉盛り部の当接部に当接させた状態で、筒材端部との間に所定のルート間隔が形成されるようになされていることを特徴とする、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手によって解決される。

この継ぎ手では、開先用斜面部と嵌合凸部との境界部分において、周方向に間隔をおいた少なくとも３カ所に肉盛り部が備えられ、各肉盛り部には、テーパー斜面部と当接部とが備えられているので、筒材端部を、各肉盛り部のテーパー斜面部を通じて当接部に当接させることで、筒材の軸線と継ぎ手の軸線との平行なずれと角度のずれが規制され、筒材と継ぎ手とを、特別な治具を用いなくとも、うまく芯合わせ状態にすることができる。

しかも、筒材の端面を各肉盛り部の当接部に当接させた状態で、筒材端部との間に所定のルート間隔が形成されるようになされているので、特別な治具を用いなくとも、必要なルート間隔を保持することができる。また、筒材の端部に内嵌め状態に嵌合される裏当て用の嵌合凸部が備えられているので、溶接深部に欠陥を生じるおそれもなくすことができる。もちろん、肉盛り部は周方向に間隔をおいて備えられているので、溶接や溶接品質上の妨げとなることはない。

上記の継ぎ手において、各肉盛り部に備えられているテーパー斜面部への筒材端部の嵌合により、溶接のための仮接合状態が形成されるようになされている場合は、本溶接のための仮溶接も排除することができて、仮溶接に伴う欠陥の発生を排除することができる。

また、上記の継ぎ手において、嵌合凸部が多段に備えられると共に、各肉盛り部にテーパー斜面部と当接部とが対応する多段に備えられている場合は、肉厚サイズ等の異なる複数種類の筒材に用いることができて、経済的であるのみならず、それを合理的な構造によって容易に実現することができる。

更に、上記の継ぎ手が、鋳造品からなり、各肉盛り部が鋳造で一体成形されている場合は、芯合わせやルート間隔保持のためのテーパー斜面部や当接部等の細かい構造部分を備えた肉盛り部を、精度高くしかも成形容易に、継ぎ手に備えさせることができる。

本発明は、以上のとおりのものであるから、鋼管などの金属製の筒材と継ぎ手とを、特別な治具を用いなくとも、うまく芯合わせ状態にすることができると共に必要なルート間隔も保持することができ、しかも、溶接深部に欠陥を生じるおそれもなくすことができ、また、仮溶接も排除することができる。

次に、本発明の実施最良形態を図面に基づいて説明する。

図１乃至図３に示す第１実施形態の継ぎ手１は、杭用鋼管２の端部に溶接で取り付けられる継ぎ手で、上下の杭のジョイントなどに用いられるネジジョイント式あるいは雌雄嵌合式の鋳鋼継ぎ手からなっている。

該継ぎ手１は、その基端部、即ち杭用鋼管２が取り付けられる側の端部に、杭用鋼管２の端面部との間に溶接用の環状溝３を形成するための環状の開先用斜面部４が備えられていると共に、杭用鋼管２の端部に内嵌め状態に嵌合される裏当て用の嵌合凸部５が一体に備えられている。

そして、開先用斜面部４と嵌合凸部５との境界部分において、周方向に間隔をおいた４カ所に肉盛り部６…が点状に備えられている。各肉盛り部６は、継ぎ手１の鋳造の際に併せて鋳造で一体成形されたもので、杭用鋼管２の軸線Ａと継ぎ手１の軸線Ｂとの平行なずれを規制するテーパー斜面部７と、杭用鋼管２の端面を当接させて杭用鋼管２の軸線Ａと継ぎ手１の軸線Ｂとの角度のずれを規制する当接部８とを備えており、かつ、杭用鋼管２の端面を各肉盛り部６…の当接部８に当接させた状態で、杭用鋼管２の端部との間に所定のルート間隔Ｒが形成されるようになされている。

また、各肉盛り部６…のテーパー斜面部７は、杭用鋼管２の端部を嵌合することにより、継ぎ手１と杭用鋼管２とが溶接のための仮接合状態となることができるように、それらの配置関係や傾斜角度などが決められている。

上記の継ぎ手１と杭用鋼管２との接合は、次のようにして行えばよい。即ち、この継ぎ手１と杭用鋼管２とを、横向きにし、あるいは、いずれ一方を上、もう一方を下にするように縦向きにし、継ぎ手１の嵌合凸部５を杭用鋼管２の端部に内嵌め状態に嵌合し、たたき込むなどして、図３（ロ）に示すように、杭用鋼管２の端面を各肉盛り部６の当接部８に当接させる。

これにより、杭用鋼管２の軸線Ａと継ぎ手１の軸線Ｂとは、特別な治具を用いなくとも、自ら一致し、平行なずれや角度のずれのない芯合わせ状態になる。同時に、各肉盛り部６のテーパー斜面部７が杭用鋼管２の端部に強く当たった状態となって、仮溶接をしなくとも、杭用鋼管２と継ぎ手１とは溶接のための仮接合状態になる。また、図３（ハ）に示すように、杭用鋼管２と継ぎ手１との間に所定のルート間隔Ｒが自ら形成されると共に、杭用鋼管２と継ぎ手１の溶接用環状溝３の背部に嵌合凸部５が存在し、該嵌合凸部５が溶接の裏当てとして働くことのできる状態となる。その状態で、溶接用環状溝３を全周にわたって溶接すれば、杭用鋼管２と継ぎ手１とが接合一体化される。

このように、上記の継ぎ手１によれば、杭用鋼管２と継ぎ手１とを、特別な治具を用いなくとも、うまく芯合わせ状態にすることができると共に必要なルート間隔Ｒも保持することができ、しかも、嵌合凸部５による裏当てで溶接深部に欠陥を生じるおそれもなくすことができ、また、仮溶接に伴う欠陥も排除することができる。

図４乃至図７に示す第２実施形態の継ぎ手１は、各肉盛り部６…において、図５に大きく示すように、嵌合凸部５が２つ、多段に備えられると共に、各肉盛り部６にテーパー斜面部７と当接部８とが２組、多段に備えられ、肉太と杭用鋼管２と肉薄の杭用鋼管２のいずれの杭用鋼管であっても、それぞれ芯合わせと、ルート間隔Ｒの保持と、裏当てと、仮接合が行われて、施工容易で品質良好に溶接を行うことができるようになされている。

以上に、本発明の実施形態を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、発明思想を逸脱しない範囲で各種の変更が可能である。例えば、上記の実施形態では、杭用鋼管用の継ぎ手１を示したが、本発明の継ぎ手は、杭以外の、例えば柱、トラス、ポール、あるいは、角形管等の円形以外の各種異形管、鋼以外の溶接可能な各種金属製筒材の継ぎ手として広く用いることができるものであることはいうまでもない。

第１実施形態の継ぎ手を示すもので、図（イ）は基端平面図、図（ロ）は正面図である。 肉盛り部の拡大側面図である。 図（イ）は継ぎ手と杭用鋼管を分離状態にして示す正面図、図（ロ）は継ぎ手と杭用鋼管を嵌合した状態の肉盛り部における正面図、図（ハ）は継ぎ手と杭用鋼管を嵌合した状態の肉盛り部以外の部分正面図である。 第２実施形態の継ぎ手を示すもので、図（イ）は基端平面図、図（ロ）は正面図である。 肉盛り部の拡大側面図である。 肉薄の杭用鋼管と溶接する場合のもので、図（イ）は継ぎ手と杭用鋼管を分離状態にして示す正面図、図（ロ）は継ぎ手と杭用鋼管を嵌合した状態の肉盛り部における正面図、図（ハ）は継ぎ手と杭用鋼管を嵌合した状態の肉盛り部以外の部分正面図である。 肉太の杭用鋼管と溶接する場合のもので、図（イ）は継ぎ手と杭用鋼管を分離状態にして示す正面図、図（ロ）は継ぎ手と杭用鋼管を嵌合した状態の肉盛り部における正面図、図（ハ）は継ぎ手と杭用鋼管を嵌合した状態の肉盛り部以外の部分正面図である。 図（イ）〜図（ニ）はそれぞれ、従来の継ぎ手と杭用鋼管との関係を示す正面図である。

符号の説明

１…継ぎ手
２…杭用鋼管（金属製筒材）
３…環状溝
４…開先用斜面部
５…嵌合凸部
６…肉盛り部
７…テーパー斜面部
８…当接部
Ａ…軸線
Ｂ…軸線
Ｒ…ルート間隔

Claims (4)

1. 金属製筒材の端部に溶接で取り付けられる継ぎ手であって、
   筒材の端面部との間に溶接用の環状溝を形成する環状の開先用斜面部と、筒材の端部に内嵌め状態に嵌合される裏当て用の嵌合凸部とが備えられ、
   前記開先用斜面部と嵌合凸部との境界部分において、周方向に間隔をおいた少なくとも３カ所に肉盛り部が備えられ、
   各肉盛り部は、筒材の軸線と継ぎ手の軸線との平行なずれを規制するテーパー斜面部と、筒材の端面を当接させて筒材の軸線と継ぎ手の軸線との角度のずれを規制する当接部とを備え、かつ、筒材の端面を各肉盛り部の当接部に当接させた状態で、筒材端部との間に所定のルート間隔が形成されるようになされていることを特徴とする、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手。
2. 前記各肉盛り部に備えられているテーパー斜面部への筒材端部の嵌合により、溶接のための仮接合状態が形成されるようになされている請求項１に記載の、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手。
3. 前記嵌合凸部が多段に備えられると共に、各肉盛り部にテーパー斜面部と当接部とが対応する多段に備えられている請求項１又は２に記載の、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手。
4. 鋳造品からなり、前記各肉盛り部が鋳造で一体成形されている請求項１乃至３のいずれ一に記載の、杭用鋼管などの金属製筒材用の継ぎ手。

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