JPH03264162A

JPH03264162A - 棒材の曲部継手方法

Info

Publication number: JPH03264162A
Application number: JP6085490A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nakano; 中野　俶明
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 1990-03-12
Filing date: 1990-03-12
Publication date: 1991-11-25
Anticipated expiration: 2013-05-25
Also published as: JP2756016B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野コ本発明は曲部を有する棒材と、先端部に曲部を有しない
棒材とをエンクローズアーク溶接法により接合する棒材
の曲部継手方法に関し、更に詳述すれば、既設の構造物
を拡張したり、増設したりする場合に、鉄筋部分をはつ
り出し、この鉄筋部分に拡張部分の鉄筋を溶接継ぎする
のに好適な棒材の曲部継手方法に関する。

［従来の技術］従来のエンクローズアーク溶接法においては、接合しよ
うとする２本の鉄筋を適当な開先間隔を設けて配置し、
その外周部を断面Ｕ字形の銅当金で囲繞する。そして、
鉄筋の開先面と銅当金とで形成された開先空間中に被覆
アーク溶接棒を挿入してその底部からアーク形成を開始
する。そして、このアークにより溶接棒を溶融させると
共に、鉄筋の開先面を溶融させ、発生スラグを開先外に
排除しつつ、開先空間に溶接金属を充填して継手を完成
させる。このエンクローズアーク溶接法は、鉄筋の継手
工法として、狭隘部への適用に極めて優れている。

而して、鉄筋コンクリート構造物は構築後年月を経た後
に、既設構造物に新しい構造物を更に付加拡張する場合
である。

このような拡張工事においては、第３図に示すように、
既設のコンクリート構造物の上部構造ｌの幅方向の一方
の端部に新しい拡張構造部分２を接続することになるが
、この場合に第４図に示すように、既設構造１の端部の
コンクリートを所定幅で除去して、鉄筋３をはつり出す
。そして、このはつり出した鉄筋３に拡張構造部分２用
の鉄筋を接合する。

従来、既設構造１の鉄筋３と拡張構造部分２の鉄筋とを
接合する場合は、鉄筋３の水平部分が十分に露出する迄
、既設構造１のコンクリートを除去し、鉄筋３の曲部と
水平底部との境界で鉄筋３を切断し、鉄筋３の水平端部
と、拡張構造部分２の水平鉄筋とを溶接接合している。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、この構造１のコンクリートはつり量は、
拡張部分の配置設計上及び工事の効率上、可及的に少な
くすることが望ましい。このため、継手としては可及的
に狭隘部に適用可能であることが必要条件である。種々
の継手方法の中で狭隘部の適用に優れているエンクロー
ズ溶接法であっても、従来の方法は鉄筋の直線部同士の
接合であるため、既設部分の鉄筋の水平部分を所要長露
出させることが必要となるため、コンクリートはつり量
の低減には限界があった。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたものであって、
曲部との間のエンクローズアーク溶接ヲ可能にして、既
設コンクリート構造物に新規の構造を付加拡張する際に
コンクリートはつり量を低減することができる棒材の曲
部継手方法を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明に係る棒材の曲部継手方法は、曲部を有する第１
の棒材と先端部に曲部を有しない第２の棒材とを接合す
る棒材の曲部継手方法において、前記第２の棒材の先端
にその軸方向に対して３０乃至６０°傾斜する開先を形
成し、前記第１の棒材をその前記曲部を含む面を実質的
に垂直にして配置し、前記第２の棒材をその開先と前記
第１の棒材の前記曲部との間に所定の開先間隔をおいて
配置し、前記第１の棒材の前記曲部と前記第２の棒材の
前記開先との間の被溶接空間をその上部が開口する当材
により囲繞し、その被溶接空間に溶接棒を挿入し、この
被溶接空間の底部からアークを発生させて連続的に運棒
操作を行ない、前記被溶接空間に溶接金属を充填するこ
とを特徴とする。

［作用］本発明においては、少なくともその先端部には曲部を有
しない第２の棒材の先端にその軸方向に対して３０乃至
６０°傾斜する斜め開先を形成する。

そして、曲部を有する第１の棒材は、その曲部を含む面
を実質的に垂直にして配置する。また、前記第２の棒材
はこの第２の棒材の前記開先と前記第１の棒材の前記曲
部との間に所定の開先間隔をおいて配置する。次いで、
この第１の棒材の曲部と第２の棒材の開先乙の間の被溶
接空間を当材により囲繞する。そして、溶接棒をこの被
溶接空間に前記第２の棒材の開先面に沿ってこの第２の
棒材の長手方向に対して傾斜させて挿入し、アークを発
生させて前記当材の奥底部から溶接を開始する。そして
、溶接棒を連続的に運棒して前記被溶接空間に溶接金属
を充填させた後、アークを停止する。その後、溶接金属
が固化すると、第１の棒材の曲部と第２の棒材とが接合
される。

このようにして、曲部と底部とを接合することができる
ので、既設コンクリート構造物端部の曲部と、拡張側筋
の底部とをエンクローズアーク溶接により接合すること
ができる。従って、既設構造物の鉄筋の水平部分の所要
露出量が少なくて足り、既設床盤のコンクリートはつり
量が少なくても拡張部分を確実に且つ容易に接合するこ
とができる。

なお、当材として、継手部を被溶接材の径よりも大径に
できるようなものを使用するか、エンクローズアーク溶
接後に継手部に余盛りを付加することにより、継手部の
強度を更に一層向上させることができる。

［実施例コ以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の実施例方法を示す側面図、第２図はこ
の実施例方法にて使用する当金１５を示す図である。な
お、第２図（ａ）はこの当金１５の縦断面図、第２図（
ｂ）はその平面図である。

高架道等の既設構造の端部１０はその端部のコンクリー
トを除去してはつり出されており、その湾曲部１１の途
中で切断されている。この既設端部１０の直径は例えば
２５ｍｍであり、曲部１１の曲率半径は例えば６５ｍｍ
である。そして、拡張側筋１３は少なくともその先端部
が直線状の鉄筋であり、同様の径（２５ｍｍ）を有して
いる。この拡張側筋１３はその先端面がその軸方向に対
して３０乃至６０゜の角度（例えば、４５°）をなして
傾斜するように開先１４が形成されている。

そして、既設構造端部１０はその湾曲部１１を含む面が
実質的に垂直になるような姿勢で配置されており、従っ
て、この既設端部１０の先端切断面１２は上方を向いて
いる。また、既設端部１０の基部及び拡張側筋１３はい
ずれもその軸が相互に一致し、その方向を水平にして配
置されている。

更に、拡張側筋１３の開先１４と、既設端部１０の曲部
１１における開先１４側の接線であって開５３：１４と
平行なものとが、所定の開先間隔（例えば、１２乃至１
４■ｌ）だけ離隔するように、拡張部の拡張側筋１３が
配置される。

そして、この既設端部１０及び拡張側筋１３間の開先空
間（被溶接空間）に当材１５が当てかわれる。この当材
１５は拡張側筋１３側の略半分の部分にこの拡張側筋１
３の半径に著しい半径で湾曲した面形状の溝部１６が形
成され、既設端部１０側の略半分の部分にはこの既設端
部１０の半径よりも若干（２乃至３ｍｍ）大きな半径で
湾曲した面形状の溝部１７が形成されている。これらの
溝部１８．１７の上半分側面は垂直に延びているので、
溝部１６．１７は鉄筋軸に垂直の面内でＵ字形をなして
いる。なお、溝部１７の下半分湾曲面の円弧中心と、溝
部１６の下半部湾曲面の円弧中心とは一致し、溝部１７
の湾曲面半径が溝部１６の湾曲面半径よりも大きいので
、第２図（ａ）に示すように、溝部１７の下端縁は溝部
１６の下端縁よりも低い位置にある。

このように構成された当材１５は、その上半部が開口し
ており、第１図に示すように既設端部１０及び拡張側筋
１３の対向部に下方からあてがい、拡張側筋１３を当材
１５の溝１６内に収納し、既設端部１０の湾曲部１１を
当材１５の溝１７内に収納した後、当材１５を拡張側筋
１３及び既設端部１０に固定する。これにより、拡張側
筋１３の開先１４、既設端部１０の曲部１１及び当材１
５の溝内面により囲まれて、開先空間が形成される。

なお、既設端部１０と溝１７との間には、２乃至３■−
の隙間が形成される。

そして、被覆アーク溶接棒１８をこの開先空間に開先１
４に沿って垂直方向に対して傾斜させて挿入し、当材１
５の底部にてアークを発生させる。

そして、溶接金属を当材１５の底部から連続的に開先空
間内に盛り付けていき、この開先空間を溶接金属で充填
する。

この場合に、被覆アーク溶接棒１８の溶接により発生す
るスラグは、既設端部ｌＯと溝１７との間の隙間を介し
て排出される。また、この開先空間は溝１７の内面によ
って形成され、溝１７は被溶接材である拡張側筋１３及
び既設端部１０よりも若干大径であるので、溶接金属は
鉄筋の周面よりも若干大きな空間に充填される。

開先空間が溶接金属で充填された後、アークを停止し、
溶接作業を一旦中止とする。そして、溶接金属が固化し
た後、当材１５を取り外す。そうすると、既設端部１０
と拡張側筋１３との間の継手部は、既設端部１０及び拡
張側筋１３よりも太くなり、十分な強度の継手部が得ら
れる。当材１５として、被溶接空間底面が平面であって
、被溶接材よりも大径の溝１７を有しないものを使用し
た場合には、エンクローズアーク溶接により得られた継
手部は被溶接材と同径であるので、このエンクローズア
ーク溶接の後に、継手部の周囲に更に溶接金属を盛り付
けて余盛りを形成することが好ましい。このようにして
、既設端部１０の曲部１１と拡張側筋１３との間の接合
作業が終了する。

上述の本実施例方法によれば、曲部１１と置部（拡張側
筋１３）との間の接合が可能であるから、既設構造物の
コンクリートはつり出し量が少なくても、既設構造物の
既設端部１０と拡張側筋１３とを確実に且つ容易に溶接
接合することができる。

従って、この既設構造物のコンクリートはつり出し量を
少なくすることができるので、本実施例は高架道の拡張
工事等のように狭隘部への適用が要望される溶接工法に
極めて有益である。

なお、当材１５の最小厚さは溶接すべき鉄筋の直径の１
／１０以上であることが好ましい。この当材１５が薄す
ぎると、アーク形成による溶接作業中に当材１５が溶は
落ちてしまう虞があるからである。

また、当材１５は鋼が濡れにくい銅製のものを使用する
ことができるが、被溶接材である鋼の融点以上の融点を
有する材料により成形することが好ましい。このような
耐火材としては、セラミックがある。

更に、溶接方法としては、消耗電極送給式のガスシール
ドアーク溶接法又はセルフシールドアーク溶接法がある
。

次に、本実施例方法により、実際に曲部を溶接接合し、
その特性を試験した結果について説明する。使用した異
径棒鋼はＪＩＳ　Ｇ　３１１２規定のＳＤ　４０、呼び
名はＤ　２５である。溶接棒はＪＩＳ　Ｚ　３２１３゜
Ｄ　７０１６規定の低水素系被覆アーク溶接棒であり、
直径は４ｍｍである。また、当材は銅製の当金である。

溶接電源はＪＩＳ　Ｃ９３０１規定の交流垂下特性電源
であり、溶接電流は１５０乃至ＩＧＯＡである。このよ
うな溶接条件で、第１図に示すようにしてエンクローズ
アーク溶接した。なお、エンクローズアーク溶接後に、
余盛りを付加して継手部としたものもある。これらの継
手に対して引張試験を実施した。試験方法はＪＩＳ　Ｚ
　２２４１に準拠した。その結果を下記第１表に示す。

この第１表に示すように、銅当金（当材）の底面が平坦
であり、溝が形成されていない場合（実施例１〜６）に
は、エンクローズ溶接後余盛りを付加することにより（
実施例４〜６）、降伏点及び引張強さのいずれも高い継
手が得られた。そして、この余盛り付加時の破断位置は
、母材が２回、溶接部が１回であり、いずれも延性破断
であった。

第１表また、深さが２ｍｍ、幅が２０ｍｍの溝を設けた当材を
使用した場合は、エンクローズアーク溶接のままで、降
伏点及び引張強さが極めて高い継手を得ることができ、
しかもこの破断位置は母材であり、継手部では破断しな
かった。

［発明の効果コ以上、説明したように本発明によれば曲部を有する第１
の棒材と３０乃至６０°に傾斜した開先を有する第２の
棒材とを所定の開先間隔をおいて配置し、当材を前記曲
部及び開先を取り囲むように配置してアーク溶接するか
ら、曲部と置部とを確実に接合し、容易に継手を形成す
ることができる。

従って、コンクリートのはつり出し量を低減することが
でき、本発明は既存のコンクリート構造物に新規なコン
クリート構造物を付加拡張する場合に極めて有益である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す側面図、第２図（ａ）及
び（ｂ）は本実施例にて使用する当材を示す夫々縦断面
図及び平面図、第３図は高架道拡幅工事を示す模式図、
第４図はコンクリートのはつり出し部分を示す模式図で
ある。１；既設床盤、２；拡幅道路部分、３；鉄筋、１０；端
部、１１；曲部、１３；側筋、１４；開先、１５；当材
、１６，１７；溝（０）５第１図（ｂ）第２図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）先端部に曲部を有する第１の棒材と曲部を有しな
い第２の棒材とを接合する棒材の曲部継手方法において
、前記第２の棒材の先端にその軸方向に対して３０乃至
６０°傾斜する開先を形成し、前記第１の棒材をその前
記曲部を含む面を実質的に垂直にして配置し、前記第２
の棒材をその開先と前記第１の棒材の前記曲部との間に
所定の開先間隔をおいて配置し、前記第１の棒材の前記
曲部と前記第２の棒材の前記開先との間に形成される被
溶接空間をその上部が開口する断面略Ｕ字形の当材によ
り囲繞し、その被溶接空間に溶接棒を挿入し、この被溶
接空間の底部よりアークを発生させて連続的に運棒操作
を行ない、前記被溶接空間に溶接金属を充填することを
特徴とする棒材の曲部継手方法。
（２）前記第１の棒材の基部と前記第２の棒材とはその
軸を実質的に一致させて配置することを特徴とする請求
項１に記載の棒材の曲部継手方法。
（３）前記第１の棒材の基部の軸方向及び前記第２の棒
材の軸方向は実質的に水平であることを特徴とする請求
項２に記載の棒材の曲部継手方法。
（４）前記当材を使用して前記被溶接空間に溶接金属を
充填した後、前記当材を取外し、溶接継手部の側部を更
に溶接金属で余盛りすることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか１項に記載の棒材の曲部継手方法。