JPH0669612B2 - シ−トパイルの胴継ぎ方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の技術分野］ 本発明は主として山止工法において仮設材として使用さ
れるシートパイルを長手方向に溶接する方法に関し、特
に循環再用されるのにもなって短尺化されたシートパイ
ルを溶接により長尺ものに改善する方法に係る。

［従来の技術］ 周知のようにシートパイルまたはＨ型鋼等の仮設材は山
止工事等に一旦使用された後も、使用後は回収され、必
要とする補修が施されてから再び別の工事の仮設材とし
て循環再用されているのが実情である。ところで前記の
場合における補修には洗滌、曲りの矯正、切り揃え及び
溶接等、各種の作業を必要とするが、このうち溶接によ
り短くなったシートパイルを長尺化する作業は以下説明
するように極めて重要な作業となる。すなわち一旦使用
したシートパイルの一部は破損または極度の変形等によ
って当該シートパイルの先端部を切り取る必要があり、
かかる場合多くは当該シートパイルが所定の寸法に満た
ず、短が過ぎてそのままでは使用に耐えなってくなって
しまう。そこで短く切断されることになったシートパイ
ル（以下短尺品という）はこれを再び使用しうるに足る
だけの長さに溶接する（胴継ぎする）必要があるが、こ
の場合の胴継ぎ作業にあたっては、以下述べるように再
用時の強度面での安全性を考慮すると、極めて慎重に行
わなねばならない。すなわち、溶接して出荷する側で
の、いわゆる製造責任を負う立場からするとそのものの
品質保証を為すために、当該溶接品が厳格な強度要件を
満たし、同時にシートパイルに不可欠な継手部の内外両
面における平滑性を具備させることが必要があり、その
ため極めて面倒な作業を余儀無くされている。しかも、
近時、重仮設市場の経済環境が悪化していることにも関
連して、短尺品が急増している情況にあるので資材の活
用という面からも、かかる短尺品を有効に利用すること
が要望されている。かかる実情から単に得られる製品の
品質が優れているだけでなく、溶接方法それ自体にも作
業性の面で改善を加えて生産性を高め、常時均質な製品
が得られるようにする必要がある。

ところで前記短尺品を溶接する方法それ自体は、従来か
ら既に知られているけれども、この従来法は下記のよう
に種々の難点があって、必ずしも上記の要請を満たすも
のではなかった。すなわち例えば第14図Ａ〜Ｃ及び第15
図Ａ、Ｂに図示したように、シートパイルにおける継手
部ｓの内側に先端がテーパ形状を有する銅裏当１及び２
またはパッキン材３及び４を着脱自在に順次打込んで継
手部の内面を塞げてから、予め切削形成させておいた開
先部を利用して溶接を施こし、溶接時に生ずるビードの
溶接余盛が継手部内面に突出しないように図った方法で
ある（特公昭48−29020号公報または特開昭57-124578号
公報参照）。ちなみに第14図における符号５はエンクロ
ーズド溶接を行うための外側裏当、同６は溶接運棒であ
る。

ところで前記従来法には後記のような問題点があるた
め、実用面では様々の障害があり、解決が望まれていた
のである。

［発明が解決しようとする問題点］ 前記特許公報または公開公報に開示されている方法は、
前述のとおりで、現実問題としては次のような理由から
得られる製品の品質並びに作業性の面で多くの課題を抱
えている。以下このことについて詳しく説明するが、そ
れに先立ってシートパイルに不可欠な性能面での要件に
ついて概説しておく。まずその溶接部であるが、その強
度は溶接しないものと比べて少なくとも同等でなければ
ならないこと、また、溶接後の継手部は隣接する他のシ
ートパイルの爪が円滑に係合できるように、平滑性を備
えていなければならないことの以上２点はシートパイル
に必須の要件である。かかる要件を満たす上での第１の
問題点は、前記継手部の寸法、更に詳しくは爪部の断面
形状とか、その内ふところの形態が、実際問題としては
公差の範囲内でバラついており、そのため胴継ぎする相
手方のシートパイルと必ずしも寸法が合致せず、その状
態で溶接しても裏当またはパッキン材の密着性が悪いた
めに爪部内面に溶接余盛が露呈してしまって目的を達す
ることが出来ないという問題がある。特に新品ではない
使用済のシートパイルを溶接するものであるから、相手
方との寸法の整合性が悪く、従って一方のシートパイル
に対しては裏当またはパッキンの寸法が合致しても他方
のそれには合致しないという不具合を免れない。

第２の問題点は、前記にも大いに関係するが、継手部の
内ふところには溶接に当って裏当を密着させなければな
らないが、前記従来法はいずれも継手部の内ふところに
対して、その内部を充実させるような形状の裏当を使用
しているために、これを前記継手部に装着するに当って
は、シートパイルの端面からこれを差込む必要があり、
一方取り外すに当っても、その都度シートパイルの端面
までこれを移動させてから取除かねばならず、作業が極
めて面倒な点である。

以下このことを前記従来法に即して具体的に説明する
と、第15図Ｃに示すように、この方法はパッキン材４を
シートパイルｓにおける継手部の開口に差込むに当って
当該開口幅ｘよりもパッキン材の寸法が大きいため図の
ように上からはこれを差込むことができない。かかる不
具合は、第14図に示す方法でも同様に生じ、同図Ｄに図
解したとおり第１の銅裏当１を上から装着することはで
きない情況にある。今仮に前記裏当１またはパッキン材
４の寸法を開口幅ｘよりも小さくしたとすると、今度は
その後に挿入すべき裏当またはパッキンの寸法を大きく
必要があるが、これを大型としたときには、同様にして
開口幅に制約されて途中までしか差込むことができず、
肝心な楔作用を発現させることができないといった基本
的な問題点が残る。

第３に、前記開口幅ｘに関しては、その幅が本来狭いも
のであるということ以外に、製品のサイズによりかなり
の寸法上の違いが存在し、これを無視してはシートパイ
ルの胴継ぎを工業的に行うことはできないと云う点であ
る。寸法の違いは前記した単なる寸法公差によっても生
ずるが、それ以外に製品そのものの大きさの違いによっ
ても生じ、例えば現に汎用されている中古品シートパイ
ルにあっては、各サイズに応じて、その開口幅も下記の
ように異なっている。

製品の種類 開口幅（mm） FSP−II型 14〜19 FSP−III型 15〜20 FSP−IV型 16〜21 このような違いに即応した形で常時シートパイルの胴継
ぎを行うためには、前記開口幅の違いをカバーできるよ
うな裏当を案出しなければならないという問題である。

第４に、溶接に当たってはすべての突合せ面を下向き溶
接で作業するのが最も理想的で、そのようにできれば前
記従来法のように溶接に際して符号５で示すような外側
裏当（第14図参照）を必要とせず、従って工程面倒なエ
ンクローズド溶接を行なわずとも充分に強度の高い溶接
が可能となる点である。

本発明者らは、以上の各問題点を充分に検討した結果、
下記に述べるような工業的に有利な方法を開発すること
に成功したものである。

［問題点を解決するための手段］ すなわち本発明は、第１工程として互いに溶接せんとす
るシートパイルの突合せ面たる先端フランジ部並びにウ
エブ部の全域に亘って、該シートパイルの内側、すなわ
ち断面コ字型をなすパイルの内側寄りに連続した開先を
形成させる。次いで第二工程として前記シートパイルに
おける突合せ部周辺の継手部分の内ふところに対し、ま
ず当該継手部分の爪側内面に断面台形状の第１裏当を嵌
め込む。第三工程は、前記第１裏当とシートパイルのウ
エブ側内面との間に、断面楔型の板状で、かつ先端部に
可撓性を有する第２裏当を挟み込んだ後、この第２裏当
をハンマー等を解して圧入して第２裏当の先端部を第１
裏当に接触させて当該シートパイルの継手部の内ふとこ
ろの内面に第１裏当と第２裏当が密着するようになす。
第四工程は前記のようにして裏当を施したシートパイル
の外側の適当な箇所を数箇所に亘って仮溶接して移動し
ても位置ズレを起こさないようにする。第五工程は、前
記のようにして仮止め溶接を施したシートパイル全体を
回転治具にセットし、次いでこの回転治具上において前
記開先部分を解して突合せ部分すべてを下向き溶接によ
り溶接余盛が生ずるような溶接を施こす。第六工程は、
開先を施さない反対側の突合せ部に対して、その継手部
分を除いて同じく下向き溶接を施して該パイルの表裏両
面に連続した溶接部を形成させる。第七工程は、前記溶
接部のうち、少なくとも前記爪部の外側表面における溶
接余盛を切削してその部分を平滑に仕上げる。本発明は
以上第一ないし第七工程を経ることによってシートパイ
ルを長手方向に溶接すれば、それによって前記の各問題
点を解決し得ることを見出したものであって、解決可能
となった所以については、以下実施例に即して具体的に
説明する。

［実施例］ 第１図は、一例としてＦ型のシートパイルP1及びP2を突
合せて胴継ぎを行う場合を示すものであって、まず両者
の突合せ先端部の切り合せを行う。次いで前記各シート
パイルにおける突合せ部の両端面、すなわちシートパイ
ルを構成する継手部10フランジ部11並びにウエブ12の全
域に亘って第２〜３図に示すように、開先13を形成させ
る。開先をとったシートパイルに対しては、前記継手部
10の内ふところ14の内部に、第４図A,Bに示すような第
１裏当15と第２裏当16とを装着するものであって、その
手順は第５図に示すとおりである。前記第１裏当15は断
面台形状で、その厚みはこれを継手部の開口幅ｘよりも
小さな値としておき、一例として14.5mm、長さ約45mm、
幅50mm、角度αを36°他方のそれを約48°の銅製とす
る。一方第２裏当16は、これを断面楔形の比較的薄い板
状となし、その寸法は幅50mm、根元側の厚さを8mm、先
端側を4mmとし、前記と同様に銅製とする。これら第１
裏当15と第２裏当16とを第５図Ａ〜Ｄに示すように、シ
ートパイルの継手部10の内ふところ14に装着するもの
で、まず第１裏当15を同図A,Bのように継手部における
爪10aの内側に当接させ、次いでこの第１裏当とシート
パイルのウエブ部11の外面との間に第２裏当16を圧入す
るのもので、圧入に当っては一例としてこれをハンマで
叩き込むようになす。第２裏当16は前述のように先端に
向うに従いしの厚みが漸滅するように構成されているた
め、先端部ほど可撓性に富み、そのため第５図C,Dに示
すように該裏当を圧入すると、それに伴って先端部16a
が継手部の内ふところ14内面形状に沿って屈撓し、同内
面を全部覆うようになる。換言すれば、第２裏当16が板
状であって、変形し易くしかも前記第１裏当とパイルの
フランジ面との間に挟まった状態で上から打込まれるた
め、前記フランジ面に沿って変形しつつ第１裏当に対し
圧接せしめられる。その結果、互いに突合されたシート
パイルの継手部において、仮りに目違いが生じていた場
合にあっても、この目違いは前記各裏当を圧入すること
によって矯正されると共に、矯正されない部分が残るよ
うなことになったとしても、この程度の目違いは前記第
２裏当の変形能により吸収されてしまい、いずれの場合
にあっても第２裏当16は第１裏当15と一体化されて継手
部10の内面、すなわち内ふところ14の内面に隙間なく密
着する。このようにしてから、シートパイルのフランジ
部11およびウエブ部12およびの外表面に適宜点状の仮溶
接を施こす。次いで第６〜７図に示すとおり、仮溶接し
たシートパイルP1およびP2の全体を回転治具17の上にセ
ットする。上記のような操作を経た上で、一例として第
８図Ｉ〜IVに示す手順、すなわち、まずその継手部10に
対し、符号18で示すとおりの溶接18を施こした上で、シ
ートパイルのコ字型内面に露出するフランジ11と、更に
ウエブ12の部分にも同様な溶接18を施こす。この溶接18
は前述のように予め開先13がとってあるので、第９図の
ごとく溶接余盛18aが生ずるような溶接によってこれを
行うことができる。前記溶接18を施した後、更に回転治
具17を使用して、第８図Ｖ〜VIIに示す順序に従いシー
トパイルの反対側（外側）にも溶接19を施こし、最終的
には継手部を除き全域に亘って表裏共に溶接部が連続す
るようになす。ちなみに第６図の符号20は駆動用の回転
コロであって、図示を省略したモータにより適宜回転せ
しめられて、前記の溶接作業が行われる。また溶接方法
としては、手溶接および半自動溶接のいずれをも用いる
ことができる。また裏当の材質としては、前記銅以外に
銅合金および非鉄金属を使用することができる。

なお上記のようにして生じた溶接余盛18a並びに19aは、
好ましくはこれを爾後の工程において切削または研磨す
ることによって表裏平滑に仕上げて所定の製品とするも
のであるが、特に第12図に符号Ｒで示す継手部10の外側
は、この部分がシートパイルの使用時に第13図に示すよ
うに互いに係合する関係から必ず当該部分の溶接余盛を
切削しておく必要があるが、その他の部分は必ずしも取
り去る必要がない。また前記のようにして所定の溶接が
完了したならば、前記第１裏当15と第２裏当16は、これ
をシートパイルの継手部から引き抜くものであるが、そ
の場合にあっても前記裏当を脇からハンマー等で叩けば
緩みが生じ、簡単に取り外すことが出来、しかも裏当を
セットした位置のままで取外しが可能で、これを端面ま
で移動させる必要がないのである。

［効果］ 本方法によれば、第８図の図解からも明らかなように、
フランジ、ウエブのいずれの部分を溶接するに際しても
常に下向き姿勢で溶接を行うことが出来、それもシート
パイルを両面から同様な方法で、常法に従った溶接法を
そのまま採用することができるので、作業性に優れる。
その上第10図に示すように上下両面の溶接部18及び19が
互いにオーバーラップして溶接箇所が表裏から一体に融
合するので、充分な強度が得られ、実際の作業において
免れがたい溶接強度のバラツキに対しても充分に対応し
うる。

また本方法にあっては、継手部10を溶接するに際して
も、第11図から明らかなように、溶接棒21を該継手部に
おけるいずれの箇所に対しても、常に上から自由にあて
がうことができ、特にこの継手部に装着する本発明の第
１裏当15の形状が断面台形状であるが故に、第11図Ｂに
示すように、溶接棒21の運用が容易で、従来法たる第14
〜15図のように当該裏当が溶接棒のアプローチを邪魔す
るようなことなく、それがために、従来法に開示されて
いるような多数の外側裏当を用いての面倒なエンクロー
ズド溶接を行なわないで済むと云う利点を発揮する。ち
なみに第11図に〜で示す記号は継手部における溶接
順序を図解したものであり、図中点線のハッチングは溶
接された部分を示す。

前述のように、本発明で使用した第１裏当15および第２
裏当16は、シートパイルの溶接が完了したならば、これ
を取外すものであるが、その場合にあっても、従来のよ
うに、このものを該パイルの端面まで移動してから取外
す必要なく、セットした位置でこれを取り外すことがで
きるという効果を奏する。すなわち本発明の第２裏当16
はその先端部が比較的薄い板状に構成されているので、
変形が可能であり、そのためこのものは用済み後、脇か
らハンマーで叩けば容易に緩みが生じ簡単に抜き出すこ
とができる。従って第１裏当15も第２裏当16を取り去っ
た後にセット時と逆の操作で取外すことができるから、
従来と異なり、作業性は格段に向上する。さらに付言す
ると、従来もシートパイルを長尺化するにあたって、当
該シートパイルの継手部内面に裏当またはパッキン材を
使用して溶接する方法を採用していたけれども、この裏
当は、当該継手の開口部より直接装着したり、またはセ
ット位置を動かさずに取り外すことができなかったので
作業性に劣るものであった。しかるに、本発明によれば
かかる面倒な手数を要することなく、当該開口部に直接
取り付けることができ、取り外しも同様して行えるから
溶接時の作業性が大幅に改善されるのである。なお従来
法における裏当は、継手部の内面形態に沿った形で、し
かも充実体で構成させるようにしていたから、変形能に
乏しく、当該継手部の公差による形態の違い並びにシー
トパイルのサイズの違いによる寸法の差異を吸収でき
ず、その形態に応じて多数の裏当を用意しておかなけれ
ばならないという不便があった。これに反し、本発明に
よるときは、第２裏当が可撓性を有し、それがために継
手部内面の形態に応じた追従性を発揮するので、必要最
小限の数だけ揃えておけば足りるという利点を発揮す
る。その上可撓性を備えているので、密着性もよくなる
という効果もある。

さらにまた、本発明によれば、継手部を除き溶接すべき
突合せ端面を全域に亘って表裏両面の溶接が行えるの
で、溶接強度を充分なものとすることができ、その上溶
接強度のバラツキに対しても充分に対応できるという効
果がある。

その上本発明によれば、溶接に当り突合せ面たるフラン
ジおよびウエブを表裏両面から、それも全溶接部を下向
き姿勢で溶接し得るので作業性に優れ、その結果生産性
を向上しうる点で有用性が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施態様を示すもので、シートパイ
ルの突合せ状態を示す斜視図、第２図は同上突合せ端面
の一部の拡大正面図、第３図は開先の形成状態を示す突
合せ部の断面図、第４図ＡおよびＢは本発明で用いる第
１裏当と第２裏当を示す斜視図、第５図ＡないしＤは、
シトパイルの継手部の内部に裏当を装着する態様を示し
た説明図、第６図はシートパイルを回転治具にセットし
た場合を示す正面図、第７図は同上側面図、第８図Ｉ〜
VIIは、シトパイルの突合せ端面を溶接してゆく手順を
示す説明図、第９図はシートパイルの開先側に溶接を施
した状態を示す拡大断面図、第10図は開先形成側の反対
面に溶接を施した状態を示す拡大断面図、第11図Ａ〜Ｃ
は同上継手部の拡大断面図、第12図はシートパイルの継
手部において溶接ビードの切削または研磨を必要とする
部分の説明図、第13図は隣合うシートパイルを係合させ
た状態を示す継手部の端面図、第14図Ａ〜Ｄは従来法を
示すシートパイル溶接部の説明図、第15図Ａ〜Ｃは同じ
く他の方法を説明する斜視図並びに断面図である。 P1,P2:シートパイル、10:継手部 11:フランジ部、12:ウエブ部、13:開先 14:内ふところ、15:第１裏当 16:第２裏当、17:回転治具 18,19:溶接部、18a,19a:溶接余盛 20:回転コロ、21:溶接棒

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】シートパイルを長手方向に溶接するにあた
   り、互いに溶接せんとする前記シートパイルの突合せ端
   面に沿って当該シートパイルの内表面に、連続した開先
   を形成させ、次いで前記シートパイルにおける突合せ部
   周辺の継手部の内ふところに対し、まず当該継手部分の
   爪側内面に断面台形状の第１裏当を嵌め込んた後、更に
   この裏当とシートパイルのフランジ側内面との間に、断
   面楔形で、かつ先端部に可撓性を備えた板状の第２裏当
   を挟みこみ、次いでこの第２裏当を圧入して前記先端部
   を第１裏当に圧接させた上で、前記突合せ部に仮止め溶
   接を施した後、前記各シートパイルを回転治具にセット
   し、次いでこの回転治具上において前記開先部分を介し
   て突合せ部分すべてを下向き溶接により溶接余盛が生ず
   るような溶接を施した後、更にその反対面たるシートパ
   イルの外面にも継手部を除いて下向き溶接を行って前記
   シートパイルを表裏両面から溶接し、次いで少なくとも
   前記爪部の外側表面における溶接余盛を切削してその部
   分を平滑に仕上げるようにしたことを特徴とするシート
   パイルの胴継ぎ方法。