JPH08151797A - 鉄筋溶接用治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 溶接すべき２本の鉄筋６を同一軸線上に位置
決めした状態で２本の鉄筋６の対向する端部の外周をそ
れぞれ円周方向の一部を開放して包み込むように保持す
る１対の保持部２、及びこれら１対の保持部２を連結す
る連結部３を有する治具本体１と、１対の保持部２にそ
れぞれ設けられ２本の鉄筋６を各保持部２に押圧して固
定する固定具４とを備え、治具本体１が球状黒鉛鋳鉄に
より一体物として鋳造されているもの。 【効果】 治具本体１を塑性変形の伸び等の生じにくい
球状黒鉛鋳鉄により形成したので、長期間繰り返して使
用した後も、１対の保持部２の軸線間のずれは極めて僅
かであり、溶接後の２本の鉄筋６は大略同一軸線上に配
列される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２本の鉄筋の溶接時
に、これらの鉄筋を同一軸線上に並ぶように位置決めし
た状態で上記２本の鉄筋の対向する端部を固定するのに
用いる鉄筋溶接用治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄筋同士の溶接時には、まず、治
具に設けた１対の保持部により、溶接すべき２本の鉄筋
が大略同一軸線上に並ぶように位置決めした状態で、上
記２本の鉄筋の対向する端部を保持した後、上記２本の
鉄筋間の溶接部位の裏側に位置するように、鉄製の継手
をスポット溶接法等により上記２本の鉄筋の端部に仮止
めし、続いて、上記溶接部位に半自動アーク溶接法等に
より溶接金属を充填するようにしていた。また、上記鉄
製の継手に代えて、セラミック等の非金属材料からなる
裏当て部材を用い、この裏当て部材を溶接部位の裏側に
沿わせた状態で半自動アーク溶接法等により溶接金属を
充填することも行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記治具の
材料としては、通常、鋼鉄が使用されているが、その場
合、上記治具を長期間反復して使用する間に伸び等の塑
性変形が生じ、上記１対の保持部の軸線同士の間に、最
大で数ｍｍ程度に及ぶずれが発生している。このような
変形を生じた治具を用いて溶接を行うと、溶接後の２本
の鉄筋が同一軸線上に配列されなくなり、建築物の強度
の低下を招く等の問題点がある。なお、上記治具の各保
持部を、蝶番により相互に回動自在に接続される２個の
分割体により構成し、上記２個の分割体間で鉄筋を挟持
して締め付けるようにしたものがあるが（特公昭５９ー
２１２７９号公報参照）、係る治具においては、１対の
保持部の軸線同士のずれに加えて、上記蝶番の弛みや劣
化に伴って各保持部の１対の分割体間でも位置ずれを生
じるので、溶接後の２本の鉄筋の軸線間のずれが一層大
きくなる問題点がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の課題を
解決して、塑性変形を最小限に抑制し、長期間に渡って
安定した芯出し機能を維持できる鉄筋溶接用治具の提供
を目的とする。そのため、請求項１の鉄筋溶接用治具
は、溶接すべき２本の鉄筋を同一軸線上に位置決めした
状態で上記２本の鉄筋の対向する端部の外周をそれぞれ
円周方向の一部を開放して包み込むように保持する１対
の保持部、及びこれら１対の保持部を連結する連結部を
有する治具本体と、上記１対の保持部にそれぞれ設けら
れ上記２本の鉄筋を各保持部に押圧して固定する固定具
とを備え、上記治具本体が球状黒鉛鋳鉄により一体物と
して鋳造されていることを特徴としている。

【０００５】また、請求項２に係る鉄筋溶接用治具は、
上記請求項１の構成において、上記治具本体を形成する
球状黒鉛鋳鉄が７００Ｎ／ｍｍ² 乃至８００Ｎ／ｍｍ²
の引張強さを有することを特徴とするものである。

【０００６】請求項３に係る鉄筋溶接用治具は、上記請
求項１または２の構成において、各保持部は互いに所定
の角度をなして屈曲状に連結される２つの隣接する壁部
を有し、上記固定具は鉄筋を上記２つの隣接する壁部間
の屈曲部に向けて押圧するものであることを特徴とする
ものである。更に、請求項４に係る鉄筋溶接用治具は、
請求項３の構成において、上記固定具が上記保持部に螺
合する固定ボルトであることを特徴とするものである。

【０００７】

【作用】上記請求項１の鉄筋溶接用治具によれば、砂型
等の適宜の型を用い、この型内に溶融状態の球状黒鉛鋳
鉄を注入して、上記１対の保持部と連結部を含む治具本
体を一体物として鋳造するようにしている。これによ
り、上記治具本体は、鋼鉄に比べて塑性変形の生じにく
い材料である球状黒鉛鋳鉄により形成されるので、長期
間に渡って繰り返し使用した後も、治具本体の１対の保
持部の軸線間のずれは僅かなレベルに留まり、当該鉄筋
溶接用治具による２本の鉄筋間の芯出し機能が長期間に
渡って高いレベルに維持される。

【０００８】また、上記治具本体は１対の保持部及び連
結部からなる全体が一体物として形成され、従って、各
保持部も蝶番を伴わない一体物として構成されて、鉄筋
の端部外周を包み込むように保持するものであるから、
１対の保持部による２本の鉄筋間の芯出し機能は一層良
好なものとなる。

【０００９】ＪＩＳ（日本工業規格）において、球状黒
鉛鋳鉄は、引張強さの程度により、FCD370、FCD400、FC
D450、FCD500、FCD600、FCD700及び FCD800 の７段階に
分類されているが、請求項２の鉄筋溶接用治具は、治具
本体を FCD800 に相当する７００Ｎ（ニュートン）／ｍ
ｍ² 乃至８００Ｎ／ｍｍ² の引張強さを有する球状黒鉛
鋳鉄、つまり、最も大きな引張強さを有し、塑性変形の
最も生じにくい球状黒鉛鋳鉄により形成したので、長期
間使用後も１対の保持部の軸線間のずれは極めて僅かな
レベルに留まるようになる。

【００１０】請求項３の構成によれば、各保持部に互い
に所定角度をなして屈曲状に連続する２つの隣接する壁
部を設け、且つ上記固定具により鉄筋を上記２つの隣接
する壁部間の屈曲部に向けて押圧するようにしたので、
保持部に対して鉄筋を常時一定位置、つまり固定具と上
記屈曲部とを結ぶ直線上の位置で２つの壁部に当接させ
て固定でき、これにより、鉄筋の振れ等をなくして確実
に位置決めできるようになる。また、上記の構成であれ
ば、ある程度直径の異なる複数種の鉄筋に対して１種類
の鉄筋溶接用治具を共用しても、各種鉄筋をそれぞれ振
れ等を防止して確実に固定することができるようにな
る。更に、請求項４の構成によれば、上記固定具として
固定ボルトを用いたので、当該固定ボルトを締め付けて
鉄筋の端部を上記１対の壁部に押圧するのみで、簡単に
鉄筋を固定することができるものである。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の第１実施例に係る鉄筋溶接用
治具を図面に基いて説明する。図１及び図２に示すよう
に、鉄筋溶接用治具Ｓは治具本体１と固定ボルト４とを
有し、治具本体１は球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）の
鋳造品として形成されている。治具本体１は、同一軸線
上に配置された１対の保持部２と、保持部２同士を連結
する連結部３とを備え、これら保持部２と連結部３とは
一体物として鋳造されている。

【００１２】図３に示すように、各保持部２は、不図示
の鉄筋の外周を包み込むようにして屈曲状に連続する４
つの壁部２ａ、２ｂ、２ｃ及び２ｄからなり、壁部２ｂ
と対向する側の鉄筋の円周方向の一部には、鉄筋を出入
れするための開放部Ａが設けられている。壁部２ａに
は、固定ボルト４（固定具）が螺合している。固定ボル
ト４の軸線の延長線Ｃは壁部２ｃと壁部２ｄ間の屈曲部
２ｅを通過し、これにより固定ボルト４が屈曲部２ｅに
向けて鉄筋を押圧するように固定ボルト４の取付位置及
び取付方向が設定されている。

【００１３】図４に示すように、連結部３は屈曲状に連
続する３つの壁部３ａ、３ｂ及び３ｃからなる。壁部３
ａの内面、つまり不図示の鉄筋と対向する側の表面は、
両側の保持部２の壁部２ａの内面と面一状に連続し、同
様に壁部３ｂ及び３ｃの各内面は、両側の保持部２の壁
部２ｂ及び２ｃの各内面とそれぞれ面一状に連続してい
る。図４から明らかなように、連結部３には、保持部２
の壁部２ｄに対応する壁部が設けられず、且つ壁部３ａ
の幅が壁部２ａより短くされ、これにより、連結部３の
壁部３ｂと対向する側の開放部Ｂは、保持部２の開放部
Ａより大きくされている。そして、連結部３の軸方向中
間部の、壁部３ｂの下端部から壁部３ｃに渡る部位に、
断面円弧状の凹部からなる受部３ｄがが形成され、この
受部３ｄはセラミック製の大略断面円弧状の裏当て部材
５（図５参照）を支持するようになっている。

【００１４】受部３ｄの軸方向幅Ｗ１（図２）は裏当て
部材５の軸方向幅Ｗ２（図６参照）と同等か、それより
大きくされている。また、裏当て部材５の軸方向幅Ｗ２
は、図６に示す後述のルート間隔Ｌより充分大きく、例
えば、ルート間隔Ｌの２乃至３倍程度に設定される。図
１にも示すように、連結部３の壁部３ａの外側表面に
は、鉄筋溶接用治具を作業者の手で把握しやすいよう
に、複数の凹部３ｅと凸部３ｆが交互に設けられてい
る。

【００１５】上記の鉄筋溶接用治具Ｓを用いて、それぞ
れ大径の鍔部６ａと軸方向突起６ｂとを有する２本の異
形の鉄筋６の溶接を行う場合、図６、図７及び図８に示
すように、開放部Ｂを通して受部３ｄに裏当て部材５を
セットした状態で、１対の保持部２内に開放部Ａから１
対の鉄筋６の対向する端部をそれぞれ挿入し、裏当て部
材５の内周曲面上に位置させる。そして、１対の鉄筋６
の端部間に所定のルート間隔Ｌ（例えば、５乃至１５ｍ
ｍ程度）を設定した上で、固定ボルト４を締め付け、固
定ボルト４の先端部で鉄筋６を図７の屈曲部２ｅに向け
て押圧することにより、鉄筋６を２つの壁部２ｃ、２ｄ
に押し付けて、固定ボルト４と２つの壁部２ｃ、２ｄ間
で鉄筋６を固定する。

【００１６】この状態で、裏当て部材５は２本の鉄筋６
の対向する端部間に跨がるように沿わせられたまま、鉄
筋６の端部によって押圧、固定され、裏当て部材５は受
部３ｄから脱落し得ない状態となる。ここでは、固定ボ
ルト４により鉄筋６を２つの隣接する壁部２ｃ、２ｄ間
の屈曲部２ｅに向けて押圧することにより、２つの壁部
２ｃ、２ｄに圧接させて固定するようにしたので、直径
がある一定範囲に含まれる鉄筋６であれば、いかなる直
径の鉄筋６でも振れ等が生じないように確実に固定でき
るものである。

【００１７】鉄筋６の固定終了後、半自動アーク溶接法
等により上記ルート間隔Ｌ内に溶接金属を開放部Ｂを通
して充填し、２本の鉄筋６を溶接する。溶接後、固定ボ
ルト４を緩め、本鉄筋溶接用治具を２本の鉄筋６から取
り外すと、上記溶接金属の冷却に伴って裏当て部材５は
自然に破砕して上記溶接金属の表面から脱落する。裏当
て部材５が脱落しない場合、作業者が破砕等して、溶接
金属の表面から分離する。なお、上記第１実施例では、
裏当て部材５としてセラミック製のものを用いたが、溶
接金属が付着しないものであれば良く、セラミック以外
にガラスウォール等、他の非金属材料からなるものを用
いることもできる。

【００１８】本鉄筋溶接用治具の治具本体１の材料とな
る球状黒鉛鋳鉄と同一組成を有する球状黒鉛鋳鉄からな
る試験片を用いて、引張試験及び成分分析試験を行っ
た。その試験結果を以下の表１に示す。表１から明らか
なように、本実施例の鉄筋溶接用治具の治具本体１を構
成する球状黒鉛鋳鉄は、引張強さが７８８Ｎ／ｍｍ
² で、ＪＩＳのFCD800に相当する引張強さが最も大きい
球状黒鉛鋳鉄であり、従って、本実施例の鉄筋溶接用治
具を長期間に渡って反復使用した場合でも、伸び等によ
る塑性変形は極めて僅かであり、１対の保持部２による
２本の鉄筋６間の芯出し機能は長期間に渡って高いレベ
ルに維持される。なお、上記試験に際して、材料試験機
としては、島津製作所の島津万能試験機ＵＭＨー３０型
を用い、成分試験方法としては、原子吸光分析及び定量
化学分析を用いた。表１の成分試験の欄に示すＳｉ等の
各成分以外の成分はＦｅ及びＣであり、Ｆｅ及びＣの各
含有率は本成分試験では明らかにされていないが、これ
らのＦｅ及びＣの含有率は通常のFCD800におけるＦｅ及
びＣの含有率の範囲に含まれるものである。

【００１９】

【表１】

【００２０】以下、第２実施例を説明する。図９に示す
ように、第２実施例の鉄筋溶接用治具Ｓの治具本体１１
は、上記第１実施例と同様に、互いに同一軸線上に配置
される１対の保持部１２を備え、各保持部１２は屈曲状
に連続する４つの壁部１２ａ、１２ｂ、１２ｃ及び１２
ｄを有し、各保持部１２の壁部１２ａにはそれぞれ固定
ボルト１３が螺合している。各保持部１２の壁部１２ｂ
及び１２ｃの折れ目部分から、大略垂直に横方向外向き
に突出する１対の突出部１４が設けられ、１対の突出部
１４の先端部同士が、溶接すべき鉄筋と平行に伸びる円
柱状の取手１５により連結されている。上記１対の突出
部１４及び取手１５は、保持部１２同士を連結する連結
部１６を構成する。そして、上記１対の保持部１２と連
結部１６とは、上記FCD800の球状黒鉛鋳鉄により、一体
物として鋳造されている。

【００２１】第２実施例の鉄筋溶接用治具を用いて２本
の鉄筋６を溶接する場合、図１０に示すように、治具本
体１１の１対の保持部１２で上記２本の鉄筋６を保持
し、対向する端部間に所定のルート間隔Ｌを隔てた状態
で固定ボルト１３により両鉄筋６を固定する。続いて、
大略断面円弧状の鉄製の継手１７を、上記２本の鉄筋６
の端部外周の大略下半部に跨がるようにして沿わせて、
スポット溶接法により溶接して仮止めする。その後、半
自動アーク溶接法等により、上記ルート間隔Ｌ内に溶接
金属を充填し、２本の鉄筋６を本溶接する。

【００２２】この場合、図１１に示すように、上記継手
１７に代えて、補修用の孔１８ａを有する鉄製の継手１
８を用い、継手１８を２本の鉄筋６の端部外周に跨がる
ように仮止めした後、該継手１８の外周側表面に接着等
によりセラミック製の遮蔽板１９を取り付けて孔１８ａ
を遮蔽板１９で遮蔽した状態で本溶接を行うようにすれ
ば、溶接後に遮蔽板１９が、冷却に伴う自然破砕等によ
って継手１８から分離するので、充填した溶接金属内に
万一巣等の欠陥が生じていた場合、孔１８ａを介して、
細い刃先を有する切削工具で溶接金属を切削、除去し、
孔１８ａを介して溶接金属を再度充填することにより、
継手１８を除去することなく、容易に補修を行える。

【００２３】上記各実施例では、各保持部２、１２を複
数の壁部により屈曲状に構成したが、必ずしも保持部
２、１２全体を屈曲状に構成する必要はなく、保持部
２、１２が鉄筋６を押圧するための隣接する２つの壁部
２ｃ、２ｄまたは１２ｃ、１２ｄを有していれば、他の
部位は湾曲形状をなしていても良い。また、図１２に第
１実施例の変形例を示すように、FCD800による鋳造品で
ある治具本体２１の１対の保持部２２及び連結部２３を
断面円弧状に形成し、各保持部２２に固定ボルト２４が
螺合する薄肉部２２ａと、当該固定ボルト２４により不
図示の鉄筋を押圧して固定する厚肉部２２ｂとを設け、
連結部２３における上記両厚肉部２２ｂ間の部位に、不
図示のセラミック製の裏当て部材をセットする凹部２３
ａを設けた構成としても良い。この鉄筋溶接用治具は、
特定の直径を有する鉄筋専用とするのが好ましく、上記
厚肉部２２ｂの内周側表面の曲率半径を当該鉄筋の外径
と等しくすることにより、上記鉄筋を振れ等を生じない
ように確実に固定することができる。なお、図９の第２
実施例の保持部１２も、上記と同様断面円弧状に形成す
ることができる。

【００２４】上記各実施例では、球状黒鉛鋳鉄として、
引張強さが最大のFCD800を用いたが、それ以外にFCD70
0、FCD600等を用いても良い。但し、鋳造工程におい
て、特別の困難がない限り、できるだけ引張強さの大き
い球状黒鉛鋳鉄を使用するのが好ましい。

【００２５】

【発明の効果】以上のように、本発明の鉄筋溶接用治具
によれば、溶接すべき２本の鉄筋をそれぞれ保持する１
対の保持部及びこれらの保持部同士を連結する連結部か
らなる治具本体を、塑性変形の生じにくい材料である球
状黒鉛鋳鉄の鋳造品として一体に構成したので、上記１
対の保持部による芯出しの精度が長期間に渡って高いレ
ベルに維持され、長期間反復使用した後も、溶接すべき
２本の鉄筋の軸線同士が大略同一直線上に位置するよう
になる。これにより、溶接の精度の向上及び鉄筋溶接用
治具の長寿命化を図ることができる。

【００２６】また、球状黒鉛鋳鉄として、引張強さの最
も大きいＪＩＳFCD800に相当する、７００Ｎ／ｍｍ² 乃
至８００Ｎ／ｍｍ² の引張強さを有するものを用いれ
ば、治具本体の塑性変形を最小限に抑制することができ
るようになる。更に、治具本体の各保持部に、互いに所
定角度をなして屈曲状に連続する２つの隣接する壁部を
設け、固定具により鉄筋を上記２つの壁部間の屈曲部に
向けて押圧し、２つの壁部に圧接させて固定する構成と
することにより、ある程度直径の異なる複数種の鉄筋の
保持を１種類の鉄筋溶接用治具で行い、且つ上記複数種
の鉄筋のいずれをも振れ等を防止して確実に固定するこ
とも可能となる。また、上記固定具として固定ボルトを
用いれば、該固定ボルトを締め付けて鉄筋を上記１対の
壁部に押圧するのみで、簡単に固定することができるの
で、溶接作業の省力化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る鉄筋溶接用治具を後
方から見た斜視図。

【図２】上記鉄筋溶接用治具を示す正面図。

【図３】図２のＦーＦ線に沿う断面図。

【図４】図２のＧーＧ線に沿う断面図。

【図５】裏当て部材を示す斜視図。

【図６】上記鉄筋溶接用治具を鉄筋と共に示す正面図。

【図７】図６のＤーＤ線に沿う断面図。

【図８】図６のＥーＥ線に沿う断面図。

【図９】第２実施例の鉄筋溶接用治具を示す斜視図。

【図１０】第２実施例の鉄筋溶接用治具を鉄筋と共に示
す正面図。

【図１１】第２実施例の変形例における継手を示す斜視
図。

【図１２】鉄筋溶接用治具の変形例を示す斜視図。

【符号の説明】

Ｓ 鉄筋溶接用治具 １、１１、２１ 治具本体 ２、１２、２２ 保持部 ３、１６、２３ 連結部 ４、１３、２４ 固定ボルト（固定具） ６ 鉄筋

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶接すべき２本の鉄筋を同一軸線上に位
   置決めした状態で上記２本の鉄筋の対向する端部の外周
   をそれぞれ円周方向の一部を開放して包み込むように保
   持する１対の保持部、及びこれら１対の保持部を連結す
   る連結部を有する治具本体と、上記１対の保持部にそれ
   ぞれ設けられ上記２本の鉄筋を各保持部に押圧して固定
   する固定具とを備え、上記治具本体が球状黒鉛鋳鉄によ
   り一体物として鋳造されていることを特徴とする鉄筋溶
   接用治具。
2. 【請求項２】 上記治具本体を形成する球状黒鉛鋳鉄が
   ７００Ｎ／ｍｍ² 乃至８００Ｎ／ｍｍ² の引張強さを有
   することを特徴とする請求項１記載の鉄筋溶接用治具。
3. 【請求項３】 各保持部は互いに所定の角度をなして屈
   曲状に連結される２つの隣接する壁部を有し、上記固定
   具は鉄筋を上記２つの隣接する壁部間の屈曲部に向けて
   押圧するものであることを特徴とする請求項１または２
   記載の鉄筋溶接用治具。
4. 【請求項４】 上記固定具は上記保持部に螺合する固定
   ボルトであることを特徴とする請求項３記載の鉄筋溶接
   用治具。