JP4783826B2 - 鉄筋溶接用治具 - Google Patents
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Description
本発明は、鉄筋を相互にエンクローズド溶接工法によって溶接接続する際にシールドする治具に関し、特に鉄筋溶接用の裏当て金の補修・清掃し易くし溶接品質を保持できる鉄筋溶接用治具に関する。
建築現場等において鉄筋を接続する方法の一つには、鉄筋径とほぼ同じ径の継手パイプまたは半円に折り曲げた鋼板に、鉄筋同士を突き合わせた溶接部を挿入し、その継手パイプの側面開口部または鋼板の開口部から溶接棒を挿入して、鉄筋同士を溶着するようにしたものがある。このように継手パイプや半円に折り曲げた鋼板を用いた場合、ガスシールドの面で不十分で清掃もしにくい問題があった。
鉄筋を接続する方法の他の一つには、溶接箇所をカバーで覆いシールドガスを充満させて酸素の混入を確実に防止した中で溶接を行う、いわゆるエンクローズド法と呼ばれる方法が知られている。炭酸ガスシールド工法が知られ令ル。
このエンクローズド法においては、突き合わせた鉄筋にその側方両側からカバーで挟むように取付けて、カバーに設けられた窓から溶接棒を挿入して溶接を行うものである。
具体的に述べると、カバーの一方に（「第一の治具」という）には、シールドガスのホースと溶接部に臨ませた窓と、両側方に鉄筋を挟むための半円の切り欠きが設けて有り、更にガスを内部に噴出させための噴出口と、窓に沿ってエアスクリーンを形成する吹き出し口が形成されている。また、他方のカバー(「第二の治具」という）には、第一の治具の切り欠きと同一の位置に半円の切り欠きがあり、さらに内面にはこの切り欠きと同一形状の半円筒状の裏当て金が前記第一の治具の窓に正対して形成してある。そして、鉄筋にこれら第一の治具と第二の治具をネジ等の止め金具で固定し上述のように窓から溶接棒を挿入して溶接する（例えば特開平１−２０２３６７号公報：特許文献１参照）。
また、裏当て金にセラミックを用いたものもある（特公平７−３９０４０号公報：特許文献２参照）。
第一の治具の溶接口とガス吹き出し口が丸パイプと一体化になっているものがある。
また、第二の治具では、鉄やセラミック等からなる放熱当て金をカバー本体とは分割し、放熱当て金に直接溶接したり、鉄の裏当て金を設けてその裏当て金に直接溶接したりしていたが、放熱当て金自体は一体化していた。また、溶接時にスパッタ等に熱や火花によって放熱当て金が短期間で損傷を受けてしまい、良好な溶接に困難が生じたり、放熱当て金を頻繁に交換しなければならなかった。
また、鉄筋の太さが異なるものになると、その度に、放熱当て金および裏当て金の寸法の異なる鉄筋溶接用治具を用意しなければならず、治具のコストや管理に負担が大きかった。
特開平１−２０２３６７号公報
特公平７−３９０４０号公報
本発明は、上述の実情に鑑み、酸素混入の防止および清掃のしやすさを実現しつつ、鉄筋の寸法が異なっても放熱当て金等の部品の交換を要せずに対応することができる鉄筋溶接用治具を提供しようとするものである。
本発明は、第一のカバーとこの第一のカバーに着脱自在な第二のカバーを、鉄筋の長さ方向に対する垂直方向の両側より組付け、施工場所における溶接の際に前記鉄筋の長手方向端部同士を対向させた前記鉄筋の溶接部を覆い、前記溶接部周囲にシールドガスを導入するようにしたエンクローズド溶接法に用いる鉄筋溶接用治具において、
前記第一のカバーと第二のカバーの鉄筋の長さ方向に対応する軸方向側の各面部には鉄筋に組付けた際に該鉄筋を挿通させる半円の切り欠きを設け、
且つ前記第一のカバーには、溶接部に臨ませて溶接棒を挿入し運棒しうる窓と、シールドガスの導入ホースが接続される導入口と、当該導入口に連通し前記鉄筋の長さ方向に対する垂直方向でかつ前記窓の開口面に平行な方向に開く第１のガス噴出口であって当該窓縁部に設けられた第１のガス噴出口と、前記導入口に連通し前記第１のガス噴出口よりも前記溶接部に近い位置に開いて前記第一のカバー内部の溶接部に向けてシールドガスを噴出させる第２のガス噴出口とを設け、
第二のカバー内部には、前記鉄筋の溶接部に対応する位置の第１の部分と溶接部以外の位置に対応する第２の部分に前記軸方向に複数の部分に分割された放熱当て金と、前記放熱当て金の第１の部分の内側部であって溶接部に対面する箇所に配設された鉄製の裏当て金とを設け、
前記第一のカバーは、前記導入口が設けられた外側カバー体と、該外側カバー体内に密接して設けられた内側カバー体とからなり、
該内側カバー体の外側カバー体に密接する面部には、前記外側カバー体に設けられた前記導入口内側から前記第１のガス噴出口および第２のガス噴出口に繋がる連通用溝を形成し、外側カバー体内に内側カバー体を密接することにより、連通用溝と外側カバー体との内面でガス連通路を形成し、
前記内側カバー体は、第２のガス噴出口の形成箇所であって、前記窓の開口面から第二のカバー方向に見て第１のガス噴出口よりも鉄筋外面に近い位置に、前記窓の開口面に略平行に形成された分割線によって複数の部分に分割されており、
第２のガス噴出口は、内側カバー体の複数の部分に分割された各部分の分割面に前記連通溝に繋がる溝部を形成することによって構成し、
前記分割された部分のうちの第１ガス噴出口の形成されていない部分の溝部は、前記鉄筋の長さ方向に対する垂直方向でかつ前記窓の開口面に略平行な方向に沿って、外側の前記導入孔に連通する側よりも内側の第２のガス噴出口開口側が第二のカバー側に傾いた溝部に形成されていることを特徴とする鉄筋溶接用治具である。
前記第一のカバーと第二のカバーの鉄筋の長さ方向に対応する軸方向側の各面部には鉄筋に組付けた際に該鉄筋を挿通させる半円の切り欠きを設け、
且つ前記第一のカバーには、溶接部に臨ませて溶接棒を挿入し運棒しうる窓と、シールドガスの導入ホースが接続される導入口と、当該導入口に連通し前記鉄筋の長さ方向に対する垂直方向でかつ前記窓の開口面に平行な方向に開く第１のガス噴出口であって当該窓縁部に設けられた第１のガス噴出口と、前記導入口に連通し前記第１のガス噴出口よりも前記溶接部に近い位置に開いて前記第一のカバー内部の溶接部に向けてシールドガスを噴出させる第２のガス噴出口とを設け、
第二のカバー内部には、前記鉄筋の溶接部に対応する位置の第１の部分と溶接部以外の位置に対応する第２の部分に前記軸方向に複数の部分に分割された放熱当て金と、前記放熱当て金の第１の部分の内側部であって溶接部に対面する箇所に配設された鉄製の裏当て金とを設け、
前記第一のカバーは、前記導入口が設けられた外側カバー体と、該外側カバー体内に密接して設けられた内側カバー体とからなり、
該内側カバー体の外側カバー体に密接する面部には、前記外側カバー体に設けられた前記導入口内側から前記第１のガス噴出口および第２のガス噴出口に繋がる連通用溝を形成し、外側カバー体内に内側カバー体を密接することにより、連通用溝と外側カバー体との内面でガス連通路を形成し、
前記内側カバー体は、第２のガス噴出口の形成箇所であって、前記窓の開口面から第二のカバー方向に見て第１のガス噴出口よりも鉄筋外面に近い位置に、前記窓の開口面に略平行に形成された分割線によって複数の部分に分割されており、
第２のガス噴出口は、内側カバー体の複数の部分に分割された各部分の分割面に前記連通溝に繋がる溝部を形成することによって構成し、
前記分割された部分のうちの第１ガス噴出口の形成されていない部分の溝部は、前記鉄筋の長さ方向に対する垂直方向でかつ前記窓の開口面に略平行な方向に沿って、外側の前記導入孔に連通する側よりも内側の第２のガス噴出口開口側が第二のカバー側に傾いた溝部に形成されていることを特徴とする鉄筋溶接用治具である。
また、本発明においては、外径の異なる鉄筋端部同士を対向させて溶接する鉄筋溶接用治具であって、裏当て金に各鉄筋の外径に等しい内径の各部分を形成したことが好適である。
本発明の鉄筋溶接用治具によれば、第二のカバー内部には、前記鉄筋の溶接部に対応する位置の第１の部分と溶接部以外の位置に対応する第２の部分に前記軸方向に複数の部分に分割された放熱当て金と、前記放熱当て金の第１の部分の内側部であって溶接部に対面する箇所に配設された鉄製の裏当て金とを設けたので、溶接部の溶接した際に裏当て金を溶接しても、次回の溶接時に裏当て金を交換すれば容易に溶接作業ができる。
また、放熱当て金がスパッタなどで破損しても第１の部分または第２の部分を適宜に交換すれば良いため溶接作業が滞ることがない。
また、施工場所に鉄筋の径が異なるものに使用する場合に、裏当て金および必要に応じて放熱当て金を交換すれば１台の鉄筋溶接用治具で適切かつ簡単に対応して溶接できるため、種々の鉄筋の径に応じて当該溶接用治具を用意する必要が無いので治具のコストや管理に負担が掛らない。
また、第二のカバー内の放熱当て金の第１の部分と第２の部分、および裏当て金からなす各部にばらして取りやすいので第二のカバー内を清掃しやすい。
なお、本発明において、第一のカバーは、外側カバー体内に内側カバー体が密接して設けられ、内側カバー体の外側カバー体に密接する面部には、該外側カバー体の導入口内側から前記第１のガス噴出口および第２のガス噴出口に繋がる連通用溝を形成し、外側カバー体内に内側カバー体を密接したので、連通用溝と外側カバー体との内面でガス連通路を形成すれば、外側カバー体内面を平坦にして内側カバー体内に連通用溝を形成するだけで容易にガス連通路を形成することができる。また、ガス連通路の複雑な曲がりのあるものでも容易に形成できる。また、外側カバー体から内側カバー体を取り去ればそれぞれの清掃やメンテナンスが容易にできる。
また、本発明において、内側カバー体は第２のガス噴出口を含む分割線によって複数の部分に分割されており、第２のガス噴出口は各部分の分割面に溝部を形成することで構成するので、第２のガス噴出口の形成を容易にでき、複雑なガス噴出口の形成も容易である。また、外側カバー体から内側カバー体を取り去ればそれぞれの清掃やメンテナンスが容易にできる。
また、本発明において、外径の異なる鉄筋端部同士を対向させて溶接する鉄筋溶接用治具であって、裏当て金に各鉄筋の外径に等しい内径の各部分を形成すれば、外径の異なる鉄筋端部同士を容易に対応して溶接できるという優れた効果を奏し得る。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して説明する。
図１〜図７は本発明の実施形態に係る鉄筋溶接用治具の一例であって、図中、同一の符号を付した部分は同一物を表わす。図１は実施形態に係る鉄筋溶接用治具の取付け前の状態の説明図、図２は第一のカバーを取り外した第二のカバー内を見た正面図、図３は鉄筋の端部同士を突き合わせた溶接部を中心に横断視した鉄器溶接用治具の説明図、図４は第一のカバーの取付け側から見た説明図、図５（ａ）は第１の放熱当て金、(ｂ）は裏当て金と第２の放熱当て金の重なった状態図、（ｃ）は第２の放熱当て金、（ｄ）は金属製放熱板、（ｅ）は（ｂ）の斜視図、（ｆ）は裏当て金の斜視図、図６は第一のカバーにおける内側カバー体の説明図（ａ）は外側カバー体に接する側の外面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図、（ｃ）は溶接空間に面する側の図、図７（ａ）、（ｂ）は裏当て金の変形例の斜視図、平面図である。
図１〜図３に示すように、実施形態に係る鉄筋用溶接治具は、第一のカバー１０とこの第一のカバー１０に着脱自在な第二のカバー１２によって、突き合わせた鉄筋１４（の溶接部１６）の両側より挟み付けるように組付けて、施工場所における溶接の際に鉄筋１４の溶接部１６を覆い、溶接部１６周囲に炭酸ガス等のシールドガスを導入するようにしたエンクローズド溶接法に用いる鉄筋溶接用治具に係るものである。
前記第一のカバー１０と第二のカバー１２の鉄筋１４の長さ方向に対応する軸方向側の各面部１０ａ、１２ａには鉄筋１４に組付けた際に該鉄筋１４を挿通させる半円の切り欠き１０ｂ、１２ｂを設けている。なお、第一のカバー１０と第二のカバー１２によって鉄筋１４を両側より挟み付けたら、第一のカバー１０と第二のカバー１２同士をそれらの側面部に設けた係止具１０ｃ、１２ｃで締め付け固定する。また、溶接に先立ち、鉄筋１４端部同士を図示しないバイス等の固定具１４ｆで固定しておく。前記第一のカバー１０と第二のカバー１２との係止具１０ｃ、１２ｃをこの固定具と兼用することもできる。
前記第一のカバー１０には、溶接部１６に臨ませて溶接棒を挿入し運棒（溶接棒を接近させて溶接させていく際に自由に溶接棒先端を移動するように）しうる窓１８と、シールドガスの導入ホース２０ａが接続される導入口２０と、当該導入口２０に連通し前記窓１８の開口面に平行な方向に開く当該窓縁部１８ａに設けられた第１のガス噴出口２２と、前記導入口２０に連通し内部に向けてガスを噴出させる第２のガス噴出口２４とを設けている。なお、導入ホース２０ａには、図示しない炭酸ガスボンベから炭酸ガスが供給されるようになっている。又、導入口２０はホースを気密に装着できるニップルが設けられている。
第二のカバー１２は概略半円筒形状の箱状に形成されており、その内部には、前記鉄筋１４の溶接部１６に対応する位置の第１の部分２６ａと溶接部１６以外の位置に対応する第２の部分２６ｂに前記軸方向に３つ（複数の例で、２つまた４以上でもよい）の部分に分割された鉄製の放熱当て金２６と、前記放熱当て金２６の第１の部分２６ａの内側部であって溶接部１６に対面する箇所に配設された鉄製の裏当て金２８とを設けたものである（図２参照）。放熱当て金２６と裏当て金２８との詳細を図５に示す。放熱当て金２６（第１の部分２６ａ、第２の部分２６ｂ）のいずれも、鉄筋１４に対向する箇所が鉄筋１４の外形に対応して凹部に形成されており（図５で上方部分）、裏当て金２８は、放熱当て金２６の第１の部分２６ａの上方の凹部に沿った弧状に形成されている。
詳細には、第一のカバー１０は、外側カバー体３０内の軸方向に対して垂直方向の両側部には、内側カバー体３２が密接してネジ止め等によって設けられ、内側カバー体３２の外側カバー体３０に密接する面部３２ａには、該外側カバー体３０の導入口２０内側から前記第１のガス噴出口２２および第２のガス噴出口２４に繋がる連通用溝３４を形成し、外側カバー体３０内に内側カバー体３２を密接することにより、連通用溝３４と外側カバー体３０との内面でガス連通路３６を形成したものである（図３参照）。
また、内側カバー体３２は第２のガス噴出口２４を含む分割線３８によって複数の部分に分割されており、第２のガス噴出口２４は各部分の分割面に溝部を形成することで構成したものである（図６参照）。また、第一のカバー１０内の軸方向の上下面部には図４、図５（ｄ）に示す、金属製放熱板３２ｂが配設され溶接時のスパッタで加熱するのを放熱するようにしている。
本実施形態の鉄筋溶接用治具によれば、第二のカバー１２内部には、前記鉄筋１４の溶接部１６に対応する位置の第１の部分２６ａと溶接部１６以外の位置に対応する第２の部分２６ｂ（実施形態では上下２つ）に前記軸方向に複数の部分に分割された放熱当て金２６と、前記放熱当て金２６の第１の部分２６ａの内側部であって溶接部１６に対面する箇所に配設された鉄製の裏当て金２８とを設けたので、溶接部１６の溶接した際に裏当て金２８を鉄筋１４に溶接しまたは消耗させても、次回の溶接時に裏当て金２８を補充・交換すれば容易に溶接作業ができる。
裏当て金２８は厚さを０ｍｍ〜厚物まで適宜に寸法のものを用いることができる。また、幅を小から大まで適宜の寸法のものを採用することができる。
裏当て金２８は厚さを０ｍｍ〜厚物まで適宜に寸法のものを用いることができる。また、幅を小から大まで適宜の寸法のものを採用することができる。
また、放熱当て金２６がスパッタなどで破損しても必要に応じて、第１の部分２６ａ、第２の部分２６ｂを適宜に交換すれば良いため溶接作業が滞ることがない。
また、上記構成の鉄筋溶接用治具を鉄筋１４の径が異なるものに使用する場合に、裏当て金２８と必要に応じて放熱当て金２６の第１の部分２６ａ、第２の部分２６ｂを交換すれば適切に簡単に対応できるため、種々の径の鉄筋１４に応じて溶接用治具を用意する必要が無いので治具のコストや管理に負担が掛らない。
また、第二のカバー１２内の放熱当て金２６の第１の部分２６ａと第２の部分２６ｂ、および裏当て金２８からなす各部にばらして取りやすいので第二のカバー１２内を清掃しやすい。
なお、第一のカバー１０は、外側カバー体３０内に内側カバー体３２が密接して設けられ、内側カバー体３２の外側カバー体３０に密接する面部には、該外側カバー体３０の導入口２０内側から前記第１のガス噴出口２２および第２のガス噴出口２４に繋がる連通用溝３４を形成し、外側カバー体３０内に内側カバー体３２を密接することにより、連通用溝３４と外側カバー体３０との内面でガス連通路３６を形成すれば、外側カバー体３０内面を平坦にして内側カバー体３２内に連通用溝３４を形成するだけで容易にガス連通路３６を形成することができる。また、ガス連通路３６の複雑な曲がりのあるものでも容易に形成できる。また、外側カバー体３０から内側カバー体３２を取り去ればそれぞれの清掃やメンテナンスが容易にできる。
また、内側カバー体３２は第２のガス噴出口２４を含んで分割されており、第２のガス噴出口２４は分割面に溝部（連通用溝３４）を形成することで構成すれば、第２のガス噴出口２４の形成を容易にでき、複雑なガス噴出口の形成も容易である。また、外側カバー体３０から内側カバー体３２を取り去ればそれぞれの清掃やメンテナンスが容易にできる。
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されず、種々に変形実施できる。
例えば、図７に示すように、外径の異なる鉄筋４０Ａ、４０Ｂ端部同士を対向させて溶接する鉄筋溶接用治具とする場合、裏当て金４２に各鉄筋４０Ａ，４０Ｂの外径にそれぞれ等しい内径の各部分４２ａ、４２ｂを形成したものにできる。
このように外径の異なる鉄筋４０Ａ、４０Ｂ端部同士を対向させて溶接する鉄筋溶接用治具であって裏当て金４２に各鉄筋の外径に等しい内径の各部分４２ａ、４２ｂ（大部分、小部分）を形成すれば、外径の異なる鉄筋端部同士を容易に対応して溶接できる。
１０ 第一のカバー
１０ａ 第一のカバーの上下面部
１０ｂ 第一のカバーの切り欠き
１０ｃ 第一のカバーの係止具
１２ 第二のカバー
１２ａ 第二のカバーの上下面部
１２ｂ 第二のカバーの切り欠き
１２ｃ 第二のカバーの係止具
１４ 鉄筋
１４ｆ 固定具
１６ 溶接部
１８ 窓
１８ａ 窓縁部
２０ 導入口
２０ａ 導入ホース
２２ ガス噴出口
２４ ガス噴出口
２６ 放熱当て金
２６ａ 第１の部分
２６ｂ 第２の部分
２８ 裏当て金
３０ 外側カバー体
３０ａ 外側カバー体の内側の密接する面部
３２ 内側カバー体
３２ａ 内側カバー体の外側の密接する面部
３２ｂ 上下の金属製放熱板
３４ 連通用溝
３６ ガス連通路
３８ 分割線
４０Ａ，４０Ｂ 異径の各鉄筋
４２ 変形例に係る裏当て金
４２ａ 裏当て金の寸法の異なる各部分
１０ａ 第一のカバーの上下面部
１０ｂ 第一のカバーの切り欠き
１０ｃ 第一のカバーの係止具
１２ 第二のカバー
１２ａ 第二のカバーの上下面部
１２ｂ 第二のカバーの切り欠き
１２ｃ 第二のカバーの係止具
１４ 鉄筋
１４ｆ 固定具
１６ 溶接部
１８ 窓
１８ａ 窓縁部
２０ 導入口
２０ａ 導入ホース
２２ ガス噴出口
２４ ガス噴出口
２６ 放熱当て金
２６ａ 第１の部分
２６ｂ 第２の部分
２８ 裏当て金
３０ 外側カバー体
３０ａ 外側カバー体の内側の密接する面部
３２ 内側カバー体
３２ａ 内側カバー体の外側の密接する面部
３２ｂ 上下の金属製放熱板
３４ 連通用溝
３６ ガス連通路
３８ 分割線
４０Ａ，４０Ｂ 異径の各鉄筋
４２ 変形例に係る裏当て金
４２ａ 裏当て金の寸法の異なる各部分
Claims (2)
- 第一のカバーとこの第一のカバーに着脱自在な第二のカバーを、鉄筋の長さ方向に対する垂直方向の両側より組付け、施工場所における溶接の際に前記鉄筋の長手方向端部同士を対向させた前記鉄筋の溶接部を覆い、前記溶接部周囲にシールドガスを導入するようにしたエンクローズド溶接法に用いる鉄筋溶接用治具において、
前記第一のカバーと第二のカバーの鉄筋の長さ方向に対応する軸方向側の各面部には鉄筋に組付けた際に該鉄筋を挿通させる半円の切り欠きを設け、
且つ前記第一のカバーには、溶接部に臨ませて溶接棒を挿入し運棒しうる窓と、シールドガスの導入ホースが接続される導入口と、当該導入口に連通し前記鉄筋の長さ方向に対する垂直方向でかつ前記窓の開口面に平行な方向に開く第１のガス噴出口であって当該窓縁部に設けられた第１のガス噴出口と、前記導入口に連通し前記第１のガス噴出口よりも前記溶接部に近い位置に開いて前記第一のカバー内部の溶接部に向けてシールドガスを噴出させる第２のガス噴出口とを設け、
第二のカバー内部には、前記鉄筋の溶接部に対応する位置の第１の部分と溶接部以外の位置に対応する第２の部分に前記軸方向に複数の部分に分割された放熱当て金と、前記放熱当て金の第１の部分の内側部であって溶接部に対面する箇所に配設された鉄製の裏当て金とを設け、
前記第一のカバーは、前記導入口が設けられた外側カバー体と、該外側カバー体内に密接して設けられた内側カバー体とからなり、
該内側カバー体の外側カバー体に密接する面部には、前記外側カバー体に設けられた前記導入口内側から前記第１のガス噴出口および第２のガス噴出口に繋がる連通用溝を形成し、外側カバー体内に内側カバー体を密接することにより、連通用溝と外側カバー体との内面でガス連通路を形成し、
前記内側カバー体は、第２のガス噴出口の形成箇所であって、前記窓の開口面から第二のカバー方向に見て第１のガス噴出口よりも鉄筋外面に近い位置に前記窓の開口面に略平行に形成された分割線によって複数の部分に分割されており、
第２のガス噴出口は、内側カバー体の複数の部分に分割された各部分の分割面に前記連通溝に繋がる溝部を形成することによって構成し、
前記分割された部分のうちの第１ガス噴出口の形成されていない部分の溝部は、前記鉄筋の長さ方向に対する垂直方向でかつ前記窓の開口面に略平行な方向に沿って、外側の前記導入孔に連通する側よりも内側の第２のガス噴出口開口側が第二のカバー側に傾いた溝部に形成されていることを特徴とする鉄筋溶接用治具。 - 外径の異なる鉄筋端部同士を対向させて溶接する鉄筋溶接用治具であって、裏当て金に各鉄筋の外径に等しい内径の各部分を形成したことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋溶接用治具。
Priority Applications (1)
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