【手続補正書】
【提出日】平成17年1月25日(2005.1.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状のＵ字形部分と、前記Ｕ字形部分の底部から相反する方向に帯状に延びた一対の受け部とを具えた鋼材製の継手スリーブを用いて、２つの第１リブが軸方向に沿って形成されると共に、複数の第２リブが、軸方向について所定の間隔で、周方向に沿って形成された一対の鉄筋を溶接する鉄筋の溶接継手工法であって、
前記一対の受け部の各々の長さは、その上に配置される鉄筋に形成された第２リブの間隔程度にされており、
何れの鉄筋に形成された第１リブも前記一対の受け部と接しない状態で、前記一対の鉄筋が前記一対の受け部上に夫々配置されるように、さらに、前記Ｕ字形部分が前記一対の鉄筋の突合せ端部間に生じる隙間を覆うように、前記一対の鉄筋を突き合わせて前記継手スリーブに嵌める工程を含む鉄筋の溶接継手工法。
【請求項２】
帯状のＵ字形部分と、前記Ｕ字形部分の底部から相反する方向に帯状に延びた一対の受け部とを具えた鋼材製の継手スリーブを用いて、２つの第１リブが軸方向に沿って形成されると共に、複数の第２リブが、軸方向について所定の間隔で、周方向に沿って形成された一対の鉄筋を溶接する鉄筋の溶接継手工法であって、
前記一対の受け部の各々に、その上に配置される鉄筋に形成された第２リブの少なくとも１つが接すると共に、何れの鉄筋に形成された第１リブも前記一対の受け部と接しない状態で、前記一対の鉄筋が前記一対の受け部上に夫々配置されるように、さらに、前記Ｕ字形部分が前記一対の鉄筋の突合せ端部間に生じる隙間を覆うように、前記一対の鉄筋を突き合わせて前記継手スリーブに嵌める工程を含む鉄筋の溶接継手工法。
【請求項３】
前記一対の鉄筋の突合せ端部を軸状の定規部材に当接させて、それら突合せ端部の間隔を所定の距離に定める工程を含む、請求項１又は２に記載の鉄筋の溶接継手工法。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れかに記載の鉄筋の溶接継手工法を用いて前記一対の鉄筋を溶接した後に、何れかの鉄筋に形成された２つの第１リブの一方に発信用接触子を、他方に受信用接触子を密着させて超音波探傷検査を行う鉄筋の溶接部探傷方法。
【請求項５】
溶接される一対の鉄筋の突合せ端部間に生じる隙間を覆う帯状のＵ字形部分と、前記Ｕ字形部分の底部から相反する方向に帯状に延びており、前記一対の鉄筋の一方及び他方が夫々配置される一対の受け部とを具えている鋼材製の継手スリーブ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の詳細な説明
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、土木、建築工事の鉄筋工事において、半自動炭酸ガスアーク溶接による鉄筋の溶接継手工法と、その溶接部の探傷を非破壊によって検査する溶接部探傷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、土木、建築工事における鉄筋の接続は、ガス圧接工法が多用されてきたが、近年は、炭酸ガスアーク溶接による溶接継手工法が採用されるようになってきた。
【０００３】
この炭酸ガスアーク溶接による溶接継手工法は、溶接の裏当金の役割と炭酸ガスの洩気を防止する鋼材製のＵ字形継手スリーブを用い、継手スリーブ内に互いに接続せんとする鉄筋の端部を嵌め込み、両鉄筋の端部を炭酸ガスアーク溶接により溶接し、両鉄筋を互いに接続するものである。
【０００４】
また、溶接継手の性能の検査は、通常、機械的な引っ張り試験と曲げ試験によって行われているが、超音波による非破壊検査を求められることも多くある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の継手スリーブは、溶接しようとする両方の鉄筋の軸心を保持させるために、その全長がＵ字形で溶接せんとする鉄筋径の１．５〜２．０倍の長さを有している。
【０００６】
また、超音波による溶接部探傷検査は、接触子をリブの上を一定速度で移動させながら、超音波を発信し、別の接触子で反射波を受信し、溶接部の傷を検知する仕組みになっている。
【０００７】
このため、溶接後の鉄筋に対して継手スリーブの外嵌範囲が長くなり、超音波による溶接部探傷検査時に継手スリーブが接触子の移動の邪魔になり、超音波反射の盲点となり、溶接部の欠陥等の探傷の捕捉率にバラツキを発生させる原因になっている。
【０００８】
このため、溶接部の強度に対する信頼性に問題があり、再度、機械的に引っ張り破壊試験の実施を行っているのが実情である。
【０００９】
そこで、この発明の課題は、炭酸ガスアーク溶接による鉄筋の接続強度の一定化と向上が図れ、かつ、超音波による溶接部探傷検査での欠陥等の探傷の捕捉率を向上させることができる鉄筋の溶接継手工法とその溶接部探傷方法を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記のような課題を解決するため、第１の発明は、帯状のＵ字形部分と、前記Ｕ字形部分の底部から相反する方向に帯状に延びた一対の受け部とを具えた鋼材製の継手スリーブを用いて、２つの第１リブが軸方向に沿って形成されると共に、複数の第２リブが、軸方向について所定の間隔で、周方向に沿って形成された一対の鉄筋を溶接する鉄筋の溶接継手工法であって、前記一対の受け部の各々の長さは、その上に配置される鉄筋に形成された第２リブの間隔程度にされており、何れの鉄筋に形成された第１リブも前記一対の受け部と接しない状態で、前記一対の鉄筋が前記一対の受け部上に夫々配置されるように、さらに、前記Ｕ字形部分が前記一対の鉄筋の突合せ端部間に生じる隙間を覆うように、前記一対の鉄筋を突き合わせて前記継手スリーブに嵌める工程を含む構成を採用したものである。
【００１１】
また、第２の発明は、帯状のＵ字形部分と、前記Ｕ字形部分の底部から相反する方向に帯状に延びた一対の受け部とを具えた鋼材製の継手スリーブを用いて、２つの第１リブが軸方向に沿って形成されると共に、複数の第２リブが、軸方向について所定の間隔で、周方向に沿って形成された一対の鉄筋を溶接する鉄筋の溶接継手工法であって、前記一対の受け部の各々に、その上に配置される鉄筋に形成された第２リブの少なくとも１つが接すると共に、何れの鉄筋に形成された第１リブも前記一対の受け部と接しない状態で、前記一対の鉄筋が前記一対の受け部上に夫々配置されるように、さらに、前記Ｕ字形部分が前記一対の鉄筋の突合せ端部間に生じる隙間を覆うように、前記一対の鉄筋を突き合わせて前記継手スリーブに嵌める工程を含む構成を採用したものである。
【００１２】
また、第３の発明は、前記一対の鉄筋の突合せ端部を軸状の定規部材に当接させて、それら突合せ端部の間隔を所定の距離に定める工程を加えたものである。
【００１３】
また、第４の発明は、請求項１乃至３の何れかに記載の鉄筋の溶接継手工法を用いて前記一対の鉄筋を溶接した後に、何れかの鉄筋に形成された２つの第１リブの一方に発信用接触子を、他方に受信用接触子を密着させて超音波探傷検査を行う構成を採用したものである。
【００１４】
また、第５の発明は、溶接される一対の鉄筋の突合せ端部間に生じる隙間を覆う帯状のＵ字形部分と、前記Ｕ字形部分の底部から相反する方向に帯状に延びており、前記一対の鉄筋の一方及び他方が夫々配置される一対の受け部とを具えている鋼材製の継手スリーブである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００１６】
図１は、炭酸ガスアーク溶接による鉄筋の接続に使用する鋼材製の継手スリーブ１を示す。継手スリーブ１は、帯状のＵ字形部分２と、Ｕ字形部分２の底部から相反する方向に帯状に延びた一対の受け部３、３とで構成されている。鉄筋の端部が納まるＵ字形部分２の幅Ｈは、溶接せんとする鉄筋の端面間隔より約８ｍｍ程度広くされる。一対の受け部３、３は、このＵ字形部分２の底部で両側に、溶接せんとする鉄筋の軸方向に一定の幅をもって延びており、長さは、２０〜２５ｍｍにされている。
【００１７】
図２と図３は、溶接せんとする鉄筋ＡとＢの端面間隔を一定に規制すると共に、鉄筋ＡとＢと継手スリーブ１の正確な位置決めを行うためのセッチング治具４を示し、鉄筋ＡとＢに対して上から外嵌する下向きＵ字状となる磁石金具５の長さ方向の中央部で両側に、継手スリーブ１におけるＵ字形部分２の両側が納まる幅の切り欠き６を設け、この磁石金具５の長さ方向の中央で上部の位置に、溶接せんとする鉄筋ＡとＢの端面間隔を一定に規定する軸状の定規部材７が上下に貫通するよう固定されている。
【００１８】
上記磁石金具５は、溶接せんとする鉄筋ＡとＢの径に応じて外嵌するように形成され、定規部材７は、溶接せんとする鉄筋ＡとＢの端面間隔に一致する軸径になっている。
【００１９】
次に、上記継手スリーブ１とセッチング治具４を用いた鉄筋ＡとＢの溶接方法を説明する。
【００２０】
図２のように、継手スリーブ１のＵ字形部分２に、互いに溶接せんとする鉄筋ＡとＢの端部を突き合わせて嵌める。なお、図２に示すように、Ｕ字形部分２は、一対の鉄筋ＡとＢの突合せ端部間に生じる隙間を覆うように、継手スリーブ１に嵌められている。鉄筋ＡとＢを継手スリーブ１に嵌めた後、溶接せんとする鉄筋ＡとＢに対して上からセッチング治具４の磁石金具５を外嵌し、定規部材７を鉄筋ＡとＢの端面間に位置させる。この状態で磁石金具５はその磁力で鉄筋ＡとＢに吸着固定すると共に、定規部材７に両鉄筋ＡとＢの端面を押し当てることで、両鉄筋ＡとＢと磁石金具５は位置決めとなり、更に、磁石金具５の切り欠き６に継手スリーブ１におけるＵ字形部分２の両側が納まることで、磁石金具５に継手スリーブ１が磁力で吸着固定され、両鉄筋ＡとＢと継手スリーブ１は位置決めとなり、定規部材７に当接して端面間に一定の間隔が規定された両鉄筋ＡとＢの端部がＵ字形部分２内に収まり、一対の受け部３、３が両鉄筋ＡとＢの下面に当接することになる。
【００２１】
この状態で、両鉄筋ＡとＢの端部と継手スリーブ１のＵ字形部分２の上端を溶接によって仮止めし、両鉄筋ＡとＢからセッチング治具４を取り外し、両鉄筋ＡとＢの端面間から定規部材７を抜き取り、この後、両鉄筋ＡとＢの端部を炭酸ガスアーク溶接による溶材Ｃで溶接する。図４（Ａ）及び（Ｂ）は、継手スリーブ１を用いて両鉄筋ＡとＢが溶接された状態を示している。図４（Ａ）及び（Ｂ）（さらには図５（Ａ）及び（Ｂ））から理解されるように、一対の鉄筋ＡとＢの各々には、２つの第１リブａが軸方向に沿って形成されると共に、複数の第２リブｂが、軸方向について所定の間隔で、周方向に沿って形成されている。また、図４（Ａ）に示すように、一対の受け部３、３の各々の長さは、それに配置される鉄筋Ａの第２リブｂの間隔程度にされる。その結果、一対の受け部３、３の各々には、それに配置される鉄筋に形成された第２リブｂの少なくとも１つが接することになる。なお、図４（Ａ）には、右側の受け部３に、鉄筋Ａの２つの第２リブｂが接しており、右側の受け部３に、鉄筋Ｂの１つの第２リブｂが接している状態が示されている。
【００２２】
鉄筋ＡとＢの溶接完了後に鉄筋ＡとＢが常温に戻ったら、図５のように、超音波による溶接部探傷検査を行う。この溶接部探傷検査は、接触子（プローブ）８を鉄筋Ａの軸方向の一方側のリブａに密着させ、このリブａの上を一定速度で移動させ、また首振り移動させながら、超音波を発信し、他方側のリブａに密着させた別の接触子９で反射波を受信し、溶接部の傷を検知する。
【００２３】
鉄筋ＡとＢを溶接する際には、両鉄筋ＡとＢの軸方向のリブａの位相は、上下以外であれば左右、斜め等に選択されて、何れの鉄筋に形成された第１リブａも、一対の受け部３、３と接しない状態にされる。また、図４のように必ずしも両鉄筋ＡとＢにおいて一致させる必要はなく、図５と図６は、一方鉄筋Ａの軸方向のリブａが水平となり、他方鉄筋Ｂの軸方向のリブａが斜めになった組み合わせを示し、一対となる接触子８と９を軸方向のリブａの配置に合わせるようにすればよい。
【００２４】
上記リブａの位相が上下の配置であれば、下位のリブａが受け部３、３上に載り、リブａに沿って移動させる接触子８を溶接部分にまで近づけることができず、その分溶接部の超音波探傷精度が悪くなる。
【００２５】
これに対して、リブａの位相を左右や斜めにすると、リブａに沿って移動させる接触子８をＵ字形部分２に接近させることにより、溶接部分に近づけることができ、超音波探傷精度の向上が図れることになる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると、Ｕ字形部分の底部に、溶接せんとする鉄筋の軸方向に一定の幅をもって延びる受け部を設けた鋼材製の継手スリーブと、鉄筋の端面間隔を一定に規定するセッチング治具とを用い、継手スリーブのＵ字形部分に互いに溶接せんとする鉄筋の端部を嵌め、セッチング治具で鉄筋の端面間隔を一定に規定すると共に継手スリーブと鉄筋の位置決めを行い、継手スリーブと鉄筋の仮づけ後にセッチング治具を取り外して鉄筋を炭酸ガスアーク溶接により接続するようにしたので、所定のルート間隔と正確な継手スリーブの位置決めにより、炭酸ガスアーク溶接による鉄筋の接続強度の一定化と向上が図れる。更に、上記のような継手スリーブを用いて鉄筋を溶接することで、溶接後に、超音波探傷を行う際に、接触子を溶接部分に近づけることができ、これによって、超音波探傷精度の向上が図れることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
継手スリーブの斜視図
【図２】
（Ａ）は、セッチング治具を用い、鉄筋と継手スリーブの位置決め状態を示す縦断正面図、（Ｂ）は、同上の縦断側面図
【図３】
図２（Ａ）の平面図
【図４】
（Ａ）は、両鉄筋の軸方向のリブが左右に配置された接続状態の縦断正面図、（Ｂ）は同上の縦断側面図
【図５】
（Ａ）は、両鉄筋の軸方向のリブが左右と斜めに配置された接続状態の縦断正面図、（Ｂ）は同上の平面側面図
【図６】
図５のリブが斜めになった部分の縦断側面図
【符号の説明】
１ 継手スリーブ
２ Ｕ字形部分
３ 受け部
４ セッチング治具
５ 磁石金具
６ 切り欠き
７ 定規部材
８ 接触子
９ 接触子
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
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