JPH0622559Y2 - 裏当て部材付きインナークランプ装置移動車 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、鋼管を突合せて、突合せた箇所の外面から溶
接する場合の裏当て部材付きインナークランプ装置に係
り、特にガス管や水道管等の工事において、既設管と新
設管との各直管を直線結合する場合と、直管と斜め突き
合せ管とを非直線結合する場合との両者の条件を満足し
得る裏当て部材付きインナークランプ装置移動車に関す
る。

「従来の技術」 一般に、ガス管や水道管等の敷設にあたって、継ぐべき
鋼管の相互間を突合せて、斯る突合せ箇所の外面から突
合せ溶接を施す場合に、裏波がパイプ内面の全周に形成
されるような溶接が要求されている。このため、従来か
ら鋼管の被溶接箇所の内面全周に亘って裏当て部材を当
接する裏当て部材付きインナークランプ装置を用いて溶
接を行っている。

従来の裏当て部材付きインナークランプ装置としては、
第８図に示す如きものが採用されていた。該裏当て部材
付きインナークランプ装置は、まず鋼管１，２の突合せ
るべき端部に開先加工を施し、一方鋼管１，２内をワイ
ヤーにより走行車輪７，８を利用して裏当て部材付きイ
ンナークランプ装置４を牽引して、裏当て部材５を開先
部３の管内方の一直線上に位置決めした後、空圧手段６
等の制御動作により裏当て部材５を開先部３の内面に押
し当て、鋼管１，２の相互間の保持と被溶接部の裏当て
とを行って所謂裏波溶接を施している。

「考案が解決しようとする問題点」 上記従来の裏当て部材付きインナークランプ装置４は、
既設管１と新設管２とを一直線上に敷設するものに利用
するもので、鋼管１，２の相互間の突合せ端が管軸に対
して直角の場合にのみ開先部３の内面に裏当て部材５を
均等に押し当てることができる。しかし、ガス管や水道
管等の配管敷設工事にあっては、必ずしも既設管と新設
管とを直線結合して溶接工事を進めるといったものでは
なく、傾斜角度を持った既設管に対し新設管を結合す
る、所謂非直線結合された鋼管１，２を上記の如き裏波
溶接をすべく、開先部３の内面全周に裏当て部材５を均
等に押し当てることは容易でない。即ち、ガス管や水道
管等の配管工事にあっては、必ずしも既設管１と新設管
２とを一直線上に設置して溶接工事を施工するといった
ものではなく、障害物を避けるなど、工事現場の状況に
応じて迂曲させて敷設工事が施工されている。この場
合、大幅な傾斜角を持たせた既設管に新設管を非直線結
合させる場合には、曲管を介在させて施工している。
又、斜角の小さい結合時には、既設管の突合せ端を管軸
と直交する端部を研削して、上記所定の斜角を持たせ、
該既設管の突合せ端に、管軸に対して直交状に形成した
新設管の突合せ端を突合せて施工し、上記の如き曲管を
利用してはいない。

これを更に第９図(イ),(ロ)に基づき詳説すれば、例えば
既設管１１と新設管１２とを３度の斜角を持たせて突合
せ溶接を行う場合には、まず３度の傾斜を持たせた既設
管の突合せ端に新設管１２の突合せ端が合うように管軸
に対して直角に開先部１３を加工する。そして、第９図
(イ)に示す如く、既設管１１と新設管１２との突合せ溶
接を行う場合において、既設管１１内を管軸に沿って裏
当て部材付きインナークランプ装置４を牽引させて、そ
のままの状態で開先部１３に裏当て部材５を位置合せし
ようとしても、裏当て部材付きインナークランプ装置４
全体が新設管１２の管軸に対して３度の角度で傾斜して
いるために、裏当て部材５を開先部１３の内面に均等に
押し当てることはできない。又、第９図(ロ)に示す如
く、裏当て部材５を開先部１３の内面に正確に位置合せ
をして均等に押し当てるべく、裏当て部材付きインナー
クランプ装置４の牽引方向の軸線を新設管１２の管軸に
一致させるべく、該裏当て部材付きインナークランプ装
置４の全体を第９図(イ)の状態から第９図(ロ)に二点鎖線
で示した状態の如く時計方向に回そうとしても、走行車
輪７，８間の長さが変らないため、裏当て部材５を開先
部１３に均等に押し当てることはできず、既設管と新設
管とを非直線結合する場合には使用することができな
い。

従って、従来の裏当て部材付きインナークランプ装置４
は、配管を一直線上に突合せ溶接する時にのみ使用で
き、配管の相互間の管軸に斜角を持つ突合せ溶接には利
用できず、熟練工の勘に頼って突合せ溶接を行っている
のが現状で、作業性が悪いといった問題があった。

そこで、本考案は上記事情に鑑み、配管の敷設にあたっ
て一直線上に突合せ溶接をする場合はもとより、一定の
斜角をもって突合せ溶接をする非直線結合の場合におい
ても、両者共に、裏当て部材が溶接すべき突合せ端の開
先部内面を均等に押し当てることができる裏当て部材付
きインナークランプ装置移動車を提供することを目的と
する。

「考案が解決しようとする手段」 本考案は、上述事情に鑑みなされたものであって、配管
の管径方向に伸長可能な複数個の裏当て部材を配管の被
溶接箇所の内面に当接させる裏当て部材付きインナーク
ランプ装置において、前記複数個の裏当て部材を配管の
管径方向に伸長可能に支持する第１ハウジングケースに
複数個の第１走行車輪を管径方向に放射状に設け、該第
１ハウジングケースの牽引方向の後方に複数個の第２走
行車輪と管径方向に伸長可能な圧接部材とを管径方向に
放射状に設けた第２ハウジングケースを設け、前記第１
ハウジングケースと前記第２ハウジングケースを螺子式
調節手段を介して配管の管径方向に摺動可能に連結し
た、ことを特徴とするものである。

「作用」 上述構成に基づき、２本の配管を一直線上に突き合わせ
て溶接する場合には、既設配管内のインナークランプ装
置移動車を新設すべき配管の管端まで第１走行車輪及び
第２走行車輪により移動させ、裏当て部材の中心を既設
管の開先部に一致させた状態で、圧接部材を伸長し、イ
ンナークランプ装置移動車を既設管内に固定する。次い
で、新設管を既設管に結合し、裏当て部材を管径方向に
伸長させて、開先部全周に亙って均等に圧接した後に、
配管の外面裏波溶接を施工する。

また、２本の配管を一定の斜角をもって突き合せて溶接
する場合には、既設配管内のインナークランプ装置移動
車を新設すべき配管の管端まで第１走行車輪及び第２走
行車輪により移動させ、裏当て部材の中心点を既設管の
開先部の中心点に略一致させ、螺子式調節手段を操作し
て第１ハウジングケースを第２ハウジングケースに対し
て配管の管径方向に摺動させて、第１ハウジングケース
を新設管の管軸と一致するよう一直線上に修正すると共
に、裏当て部材の中心を既設管の開先部に一致させ、こ
の状態において、圧接部材を伸長して、インナークラン
プ装置移動車を既設管内に固定する。次いで、新設管を
既設管に結合し、裏当て部材を管径方向に伸長させて、
開先部全周に亙って均等に圧接した後に、配管の外面裏
波溶接を施工する。

「実施例」 以下、本考案に係る裏当て部材付きインナークランプ装
置移動車の一実施例を図面に基づき説明する。第１図に
おいて、２１はその裏当て部材付きインナークランプ装
置移動車である。裏当て部材付きインナークランプ装置
移動車２１は、第１ハウジングケース２２内に、エアシ
リンダ部２３，２４と、該エアシリンダ部２３，２４を
制御する空圧制御部２５と、エアシリンダ部２３，２４
からの動力を受けて、裏当て部材２７を裏当て部材付き
インナークランプ装置移動車２１の牽引方向と直交する
方向に伸長させるための機構部２６とを有している。上
記裏当て部材２７は、第２図に示す如く、第１ハウジン
グケース２２内からその牽引方向と直交する方向に放射
状に突出する各プランジャーロッド２８の先端に装着す
る。裏当て部材２７の互いに隣合う端面は、互いに摺接
し合うテーパ状になっていて、各裏当て部材２７がまず
１個おきにエアシリンダ２３によりプランジャーロッド
２８を介して上記放射方向に伸長し、次に他の裏当て部
材２７が同様に放射方向に伸長するようになっている。
上記第１ハウジングケース２２の頭部には、第１図に示
す如くワイヤー引掛け具３０を有している。更に、第１
ハウジングケース２２には、第３図に示す如く、上記裏
当て部材２７の付近に、その牽引方向と直交する放射状
に複数の取付けロッド３１を適宜角度をおいて固設し、
該取付けロッド３１の先端に第１走行車輪３２を回転自
在に付設する。上記第１ハウジングケース２２の牽引方
向の後部には、第４図乃至第６図に示す如く、第２ハウ
ジングケース３３が配管の管径方向に摺動可能に連結さ
れている。第２ハウジングケース３３は、第４図に示す
如く、第１ハウジングケース２２の牽引方向と直交する
方向に断面Ｔ字形状のスライド溝３４を有し、該スライ
ド溝３４内に第１ハウジングケース２２の後面から突出
するＴ字形状のスライドレール３５を摺接自在に嵌入さ
せてある。又、第５図に示す如く第２ハウジングケース
３３にはナット部材３６を設け、該ナット部材３６には
スクリューロッド３７を螺合させる。スクリューロッド
３７は、第１ハウジングケース２２の後部に、ベアリン
グ３８を介在させて回転自在に支承させてある。スクリ
ューロッド３７の一端には、傘歯車３９を有している。
該傘歯車３９には、回転ロッド４０の一端の傘歯車４１
と噛合させてある。回転ロッド４０は第１ハウジングケ
ース２２に、ベアリング４２，４３を介在させて回転自
在に支承させてある。回転ロッド４０の他端には、操作
ハンドル４４を設ける。回転ロッド４０の他端は、レン
チなどが係合自在な形状に形成しておくことも可能であ
る。操作ハンドル４４は、第１ハウジングケース２２の
牽引方向の頭部付近に配置して操作し易いようにする。
上記第２ハウジングケース３３の周面には、第６図に示
す如く第１ハウジングケース２２の牽引方向と直交する
放射状に複数個の取付ロッド４５を適宜角度をおいて突
設し、該取付ロッド４５の先端には、第２走行車輪４６
を回転自在に支承する。更に、第２ハウジングケース３
３には、上記各取付ロッド４５間に位置させて伸長自在
な押圧ロッド４７を設ける。押圧ロッド４７は、先端に
圧接部材４７ａを有し、かつ第２ハウジングケース３３
内に設けたエアシリンダ４８で伸長できるようになって
いる。上記第１走行車輪３２及び第２走行車輪４６は、
放射状に伸長して互いに対向する間の長さが、継ぐべき
配管の内径と略等しい長さになるように設定してある。

次に、第７図に基づき上記構成の裏当て部材付きインナ
ークランプ装置移動車２１の動作について説明する。ま
ず、ワイヤー引掛け具３０にワイヤー４９を結着し、第
７図(イ)に示す如く、既設管５０内を次に突合せ溶接す
べき端部に向って、上記裏当て部材付きインナークラン
プ装置２１を第１走行車輪３２及び第２走行車輪４６に
より牽引する。既設管５０の突合せ端は、次に継ぐべき
新設管５１の管軸５１ａが既設管５０の管軸５０ａに対
して、例えば３度の斜角を持たせて付設する場合に、管
軸５０ａと直交する端部を３度の角度で研削する。新設
管５１の突合せ端は、その管軸５１ａと直交するように
形成しておく。既設管５０及び新設管５１の突合せ端
は、従来と同様に開先加工を施しておくことは勿論であ
る。上記裏当て部材付きインナークランプ装置移動車２
１は、裏当て部材２７が、既設管５０の突合せ端の略中
央に達した位置で、ワイヤー４９により引張して仮止め
する。この時、インナークランプ装置移動車２１全体
は、既設管５０内において、後に突合せ溶接すべき新設
管５１の管軸５１ａに対して３度の傾斜角を持って仮止
めされる。次に、上記操作ハンドル４４を回して、第７
図(ロ)に示す如く、第２ハウジングケース３３を第１ハ
ウジングケース２２に対して図示では下方に移動させる
と、図示の下方に位置する第２走行車輪４６ａによる既
設管５０の内面を押圧する反力が第１ハウジングケース
２２に加わって、第１ハウジングケース２２の牽引方向
の軸線が継ぐべき新設管５１の管軸５１ａと一致する方
向に回転する。第１ハウジングケース２２の牽引方向の
軸線と継ぐべき新設管５１の管軸５１ａとが一致した時
に、操作ハンドル４４の操作を止め、各裏当て部材２７
の中心が既設管５０の突合せ端の管径方向の内方に正確
に位置合せできた後、エアシリンダ４８により押圧ロッ
ド４７を伸長させて、圧接部材４７ａを既設管５０の内
面に押圧させて、裏当て部材付きインナークランプ装置
移動車２１全体を移動不能に固定する。以上の作業完了
後に、既設管５０に新設管５１を結合した後、エアシリ
ンダ部２３，２４を順次動作させて、これによりまず一
個おきの位置に有する裏当て部材２７を伸長させて、各
突合せ端の開先部５２の内面に押し当て、次に他の裏当
て部材２７を伸長させて、同様に開先部５２の内面に押
し当てる。従って、各裏当て部材２７は、その放射状の
中心位置Ｏ₁が第７図(ロ)に示す如く新設管５１の管軸５
１ａと一致する。従って、裏当て部材２７は、既設管５
０と新設管５１との突合せ端の内面に均等に圧接して、
既設管５０と新設管５１との間の相互の位置保持をす
る、所謂インナークランプを行う。

上記説明においては、新設管５１に対して斜め下方に既
設管５０が傾斜する態様を示したが、逆に既設管５０が
斜め上方に傾斜する場合には、操作ハンドル４４を上記
実施例とは逆向きに回わせば、上記実施例と同一のイン
ナークランプを行うことができる。つまり、上記第１ハ
ウジングケース２２に対する第２ハウジングケース３３
の摺動方向を突合せ溶接する既設管５０と新設管５１と
の間の傾斜方向に一致させるべく、裏当て部材付きイン
ナークランプ装置移動車２１の全体を管内で回転させれ
ば、既設管５０と新設管５１との間の傾斜方向が如何な
る向きであってもインナークランプができる。

又、上記第１走行車輪３２は、裏当て部材２７の近傍に
設けてあり、第１ハウジングケース２２が第７図(イ)か
ら第７図(ロ)の状態に回転させようとする時に、第１走
行車輪３２の図示では上側のものが既設管５０の内面と
当接して、上記第１ハウジングケース２２の回転を阻止
するように作用するが、第１走行車輪３２の軸受部分
に、上記第１ハウジングケース２２の回転を阻害する分
だけ第１走行車輪３２が移動できるようにクリアランス
を設けることで、第１ハウジングケース２２と第２ハウ
ジングケース３３との間の上記修正時の摺動に支障を招
くことはない。

上記圧接部材４７ａは、第２ハウジングケース３３を、
第７図(ロ)に示す如く、第１ハウジングケース２２に対
して修正移動させると、押圧ロッド４７の放射状の中心
点Ｏ₂が既設管５０の管軸５０ａと一致するために、既
設管５０の内面をむらなく均一な圧接力で押し当てるこ
とができ、修正移動させる度毎にそのロッド長を既設管
５０の管軸５０ａと新設管５１の管軸５１ａとの傾斜角
度に応じて調節するといった必要性はない。

ところで、上記既設管５０の管軸５０ａと直交する端面
に対して斜角を持たせて研削した突合せ端に、新設管５
１の管軸５１ａに対して直交する突合せ端を突合せる
と、既設管５０の突合せ端と新設管５１の突合せ端との
相互間に段差が生ずる。斯る段差は、敷設する管径や既
設管５０の管軸５０ａと新設管５１の管軸５１ａとの斜
角に応じて段差の大きさが相違するが、上記斜角が３度
以下で段差の大きさが数mm以下であるならば、上記裏当
て部材付きインナークランプ装置移動車２１によると、
裏当て部材２７が開先部５２の内面との間に空隙を生じ
るといったことなく均等に押し当てることができるため
に、段差による溶接欠陥を招くことなく、上述の突合せ
溶接が可能である。

既設管５０の管軸５０ａと新設管５１の管軸５１ａとが
一直線上の突合せ溶接は、第１ハウジングケース２２に
対して第２ハウジングケース３３を上記の如き修正移動
させることなく、従来と同様に一旦圧接部材４７ａを既
設管５０の内面に圧接させて、裏当て部材付きインナー
クランプ装置移動車２１の全体を固定した後、既設管５
０の突合せ端に新設管５１の突合せ端を突合せ、次いで
斯る各突合せ端の開先部５２内面に裏当て部材２７を押
し当て、該開先部５２の外面から溶接を施す。

尚、上記実施例において、裏当て部材付きインナークラ
ンプ装置移動車２１が大型化して、管内で回転させるこ
とが容易でない場合には、第１ハウジングケース２２に
対して第２ハウジングケース３３を互いに直交する方向
の上下及び左右に移動させることも可能であり、斯る移
動機構も上記実施例の操作ハンドル４４によるのみなら
ず、モータなどの電動式やエアシリンダなどの空圧式を
利用することもできる。

「考案の効果」 以上の如く、本考案に係る裏当て部材付きインナークラ
ンプ装置移動車によれば、既設管に対して新設管を一直
線上に突合せ溶接する場合はもとより、ある斜角をもた
せた非直線結合の突合せ溶接する場合においても、一台
で突合せ端の開先部内面を均等に裏当てし押し当てるこ
とができ、この結果良好な裏波溶接を維持できて、溶接
継手の品質の向上、及び作業時間の短縮化など作業能率
の向上を図り得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る裏当て部材付きインナークランプ
装置移動車の構成図、第２図は第１図のＡ−Ａ線要部断
面図、第３図は第１図の裏当て部材付きインナークラン
プ装置移動車の第１走行車輪の要部構成図、第４図は第
１図の裏当て部材付きインナークランプ装置移動車の第
２ハウジングケースの構成を示す要部断面図、第５図は
第４図のＢ−Ｂ線要部断面図、第６図は第１図の裏当て
部材付きインナークランプ装置移動車の第２走行車輪及
び圧接部材の構成図、第７図(イ)は第１図の裏当て部材
付きインナークランプ装置移動車をインナークランプす
る前の準備段階での説明図、第７図(ロ)は裏当て部材を
突合せ端の開先部内方に位置決めした状態での説明図、
第８図は従来の裏当て部材付きインナークランプ装置の
構成図を示す断面図、第９図(イ)は従来の裏当て部材付
きインナークランプ装置の裏当て部材を突合せ端の開先
部内面に押し当てる前の準備段階を示す説明図、第９図
(ロ)は第９図(イ)の準備段階から裏当て部材を突合せ端の
開先部内方に位置決めしようとする時の説明図である。 ２１…裏当て部材付きインナークランプ装置移動車 ２２…第１ハウジングケース ２７…裏当て部材、３２…第１走行車輪 ３３…第２ハウジングケース ４４…操作ハンドル、４６…第２走行車輪 ４７ａ…圧接部材、５０…既設管 ５１…新設管、５０ａ，５１ａ…管軸 ５２…開先部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 小寺 昌利 埼玉県川越市芳野台２丁目８番65号 デン ヨー株式会社埼玉工場内 (56)参考文献 特開 昭59−40006（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−3048（ＪＰ，Ａ) 特公 昭59−10877（ＪＰ，Ｂ２)

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】配管の管径方向に伸長可能な複数個の裏当
   て部材を配管の被溶接箇所の内面に当接させる裏当て部
   材付きインナークランプ装置において、 前記複数個の裏当て部材を配管の管径方向に伸長可能に
   支持する第１ハウジングケースに複数個の第１走行車輪
   を管径方向に放射状に設け、該第１ハウジングケースの
   牽引方向の後方に複数個の第２走行車輪と管径方向に伸
   長可能な圧接部材とを管径方向に放射状に設けた第２ハ
   ウジングケースを設け、前記第１ハウジングケースと前
   記第２ハウジングケースを螺子式調節手段を介して配管
   の管径方向に摺動可能に連結した、 ことを特徴とする裏当て部材付きインナークランプ装置
   移動車。