(57)【要約】【課題】  施工現場等において鋼管矢板を水平方向に保持して縦継ぎ溶接する際に、継手が邪魔にならずに、容易かつ確実に鋼管矢板同士を縦継ぎ溶接する。【解決手段】  少なくとも２つに分割可能であり、鋼管矢板１００の外周に取り付けられた継手に対向して設けた切欠凹部２１を有する回転補助具２０を鋼管矢板１００の外周に取り付ける。少なくとも２つの回転載置台３０上に、回転補助具２０を取り付けた鋼管矢板１００を載置して、当該鋼管矢板１００の長手方向の軸線を回転中心として回転可能に支持する。回転載置台３０の少なくとも１つに設けた回転装置３３により、鋼管矢板１００を回転させながら、縦継ぎ溶接を行う。【選択図】図１
2015108251.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周部の長手方向に沿って継手が取り付けられた鋼管矢板同士を、水平方向に保持して、長さ方向に縦継ぎ溶接する際に使用する溶接補助装置であって、
前記鋼管矢板の外周に取り付ける円筒状の回転補助具と、
前記回転補助具を取り付けた前記鋼管矢板を載置して、当該鋼管矢板の長手方向の軸線を回転中心として回転可能に支持する少なくとも２つの回転載置台と、
前記回転載置台の少なくとも１つに設けられ、前記鋼管矢板を回転させる回転装置と、を備え、
前記回転補助具は、少なくとも２つに分割可能であり、前記鋼管矢板の外周に取り付けられた継手に対向して設けた切欠凹部を有することを特徴とする鋼管矢板の溶接補助装置。
【請求項２】
前記回転補助具は、前記鋼管矢板の外周面に当接して、前記鋼管矢板の回転中心が適正位置となるように前記鋼管矢板の保持位置を調整する保持位置調整部材を備えたことを特徴とする請求項１に記載の鋼管矢板の溶接補助装置。
【請求項３】
前記回転補助具は、前記鋼管矢板を載置する際に、前記鋼管矢板を受け止めて支持する支持部材を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋼管矢板の溶接補助装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管矢板の溶接補助装置に関するものであり、特に、施工現場等において鋼管矢板を水平方向に保持して縦継ぎ溶接する際に、継手が邪魔にならずに容易に溶接することが可能な装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼管矢板は、鋼管の外周部に継手を取り付け、隣合う鋼管の継手同士を接続することにより、止水壁を構築する際に使用する部材である。具体的には、港湾や河川における岸壁、護岸、波除堤、都市土木における土留め、締切り、橋梁における鋼管矢板基礎等を構築する際に使用する。鋼管矢板の継手には、Ｐ型、Ｔ型、Ｌ型等、種々の形状のものがあり、例えば、Ｌ型とＴ型、Ｐ型とＰ型、Ｐ型とＴ型を組み合わせて隣合う鋼管矢板を接続することにより、土留めや締切り等の止水壁を構築する。
【０００３】
このように、鋼管矢板は、所定長（例えば、１０ｍ程度）の単位部材を工場で製造し、施工現場に運搬した後に、地盤中に施工する途中で溶接して所望の長さとし、あるいは予め所望の長さとなるように溶接して地盤中に施工する。しかし、上述したように、鋼管矢板は、鋼管本体の外周の長手方向に沿って継手が取り付けられているため、現場で溶接する際には継手が邪魔となり、種々の工夫が必要である。従来、鋼管矢板を現場で溶接する際の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
特許文献１に記載された技術は、施工現場において、地盤中に施工した鋼管矢板の上側に、さらに鋼管矢板を継ぎ足す際の縦継ぎ方法に関するものである。この鋼管矢板の縦継ぎ方法では、鋼矢板及び鋼管矢板などの鋼製矢板の打ち込み後に継手空間に止水材料を充填するのではなく、鋼製矢板の打ち込み前にその継手空間にアスファルトを主成分とする粘弾性材料を充填しておくことにより、打ち込み後に継手空間への土砂の侵入が生じないようにしたものである。
【０００５】
すなわち、この鋼管矢板の縦継ぎ方法は、鋼製矢板本体に設けた１対の嵌合継手のうち、矢板打設時の先打ち側（雌側）となり、スリットを有する継手材の空間に予め止水用充填材としてアスファルトを主成分とする粘弾性材料が充填された鋼製矢板を、縦方向に継ぐ際の雌側継手材の縦継ぎに関するものである。この鋼管矢板の縦継ぎ方法は、上下の鋼製矢板における前記雌側継手材の上下方向の端部は上下の鋼製矢板本体の溶接接合位置から離れており、それにより形成される上下の雌側継手材の間隔に、該間隔を埋める長さ寸法を持ち、かつ雌側継手材と同一径で同一断面構造を持つ接合部雌側継手材を配置し、両雌側継手材の接合部を覆うようにして、かつ継手のスリット部を除く位置に所定幅の鋼製の帯板を当てがい、該帯板の端縁部と両雌側継手材の間で溶接接合を行うようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−９２１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した特許文献１に記載された鋼管矢板の縦継ぎ方法は、下側の鋼管矢板を地盤中に施工し、地上に突出した鋼管矢板の上部に上側の鋼管矢板の下部を溶接する方法であり、現場の状況によっては、このような縦継ぎ方法を用いることはできない。
【０００８】
また、鋼管矢板は、トレーラー等を用いて工場から施工現場まで搬送するのが一般的であり、道路運送車両の保安基準や、運搬に使用する道路の状況等に応じて、搬送する１本の長さに制限が生じる。このため、例えば、長さが１０ｍ程度の鋼管矢板を施工現場に搬送し、施工現場において縦方向に溶接して、所望長さの鋼管矢板として施工するのが一般的である。
【０００９】
上述したように、施工現場における鋼管矢板の溶接方法には種々の方法があるが、鋼管矢板を立てた状態で溶接することができない場合には、鋼管矢板を水平方向に寝かして溶接する必要がある。さらに、施工現場において鋼管矢板を立てた状態で縦継ぎ溶接するには、鋼管矢板の打設作業を一旦中止し、縦継ぎ溶接を行った後に打設作業を再開するため、作業効率が悪く、作業時間が長引くという問題があった。
【００１０】
ところで、鋼管杭を水平方向に寝かした状態で縦継ぎ溶接する場合には、鋼管杭の外周部に継手が取り付けられていないため、ターニングロール上に鋼管杭を載置して、鋼管杭を回転させながら溶接を行うことが可能である。これに対して、既に継手が取り付けられた鋼管矢板を水平方向に寝かした状態で溶接する場合には、継手が邪魔となり、ターニングロールを用いた溶接方法をそのまま適用することができなかった。
【００１１】
本発明は、上述した事情に鑑み提案されたもので、施工現場等において鋼管矢板を水平方向に保持して縦継ぎ溶接する際に、継手が邪魔にならずに、容易かつ確実に鋼管矢板同士を縦継ぎ溶接することが可能な鋼管矢板の溶接補助装置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】
【００１２】
本発明の鋼管矢板の溶接補助装置は、上述した目的を達成するため、以下の特徴を有している。すなわち、本発明の鋼管矢板の溶接補助装置は、外周部の長手方向に沿って継手が取り付けられた鋼管矢板同士を、水平方向に保持して、長さ方向に縦継ぎ溶接する際に使用する溶接補助装置であって、鋼管矢板の外周に取り付ける円筒状の回転補助具と、回転補助具を取り付けた鋼管矢板を載置して、当該鋼管矢板の長手方向の軸線を回転中心として回転可能に支持する少なくとも２つの回転載置台と、回転載置台の少なくとも１つに設けられ、鋼管矢板を回転させる回転装置とを備えたものである。そして、回転補助具は、少なくとも２つに分割可能であり、鋼管矢板の外周に取り付けられた継手に対向して設けた切欠凹部を有することを特徴とする。
【００１３】
また、回転補助具は、鋼管矢板の外周面に当接して、鋼管矢板の回転中心が適正位置となるように鋼管矢板の保持位置を調整する保持位置調整部材を備えることが好ましい。
【００１４】
また、回転補助具は、鋼管矢板を載置する際に、鋼管矢板を受け止めて支持する支持部材を備えることが好ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の鋼管矢板の溶接補助装置によれば、回転補助具は、少なくとも２つに分割可能であり、鋼管矢板の外周に取り付けられた継手に対向して設けた切欠凹部を有するため、回転補助具を分割した状態で、切欠凹部内に継手を収容して鋼管矢板を載置した後、回転補助具を一体に組み立てることにより、継手を取り付けた鋼管矢板の外周部に筒状の回転補助具を取り付けることができる。
【００１６】
このように、継手が取り付けられた鋼管矢板の外周部に円筒状の回転補助具を取り付けることができるので、鋼管矢板を回転載置台（例えば、ターニングロール）上に載置して全周方向に円滑に回転させることができる。このため、外周に継手が取り付けられた鋼管矢板であっても、一般的な鋼管杭と同様に、回転載置台（ターニングロール）を用いて、容易かつ正確に縦継ぎ溶接を行うことが可能となる。
【００１７】
また、保持位置調整部材を備えることにより、鋼管矢板の回転中心を適正位置に保持することができるため、鋼管矢板を回転させた際に鋼管矢板がぶれることがなく、縦継ぎ溶接を円滑に行うことができる。
【００１８】
また、回転補助具の内面に支持部材を備えることにより、鋼管矢板を回転補助具に載置する際に、支持部材により鋼管矢板を受け止めて支持することができ、鋼管矢板を回転補助具上に載置する際の衝撃により回転補助具が損傷することを未然に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る鋼管矢板の溶接補助装置の正面図。
【図２】本発明の実施形態に係る鋼管矢板の溶接補助装置の側面図。
【図３】本発明の実施形態に係る回転補助具の補強部材（外側補強部材）を示す正面図。
【図４】本発明の実施形態に係る回転補助具の補強部材（中央補強部材）を示す正面図。
【図５】本発明の実施形態に係る鋼管矢板の溶接補助装置の使用方法を示す説明図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図１〜図５は本発明の実施形態に係る鋼管矢板の溶接補助装置（以下、溶接補助装置という）を説明するもので、図１は溶接補助装置の正面図、図２は溶接補助装置の側面図、図３及び図４は回転補助具の補強部材を示す正面図、図５は溶接補助装置の使用方法を示す説明図である。
【００２１】
＜溶接補助装置の概要＞
本発明の実施形態に係る溶接補助装置１０は、図１〜図５に示すように、外周部の長手方向に沿って継手（例えば、Ｐ型継手１１０ａ及びＴ型継手１１０ｂ）が取り付けられた鋼管矢板１００を水平方向に寝かせた状態で、長さ方向に溶接する際に使用する装置であって、回転補助具２０と、回転載置台３０とを主要な構成要素とする。
【００２２】
＜回転補助具＞
回転補助具２０は、鋼管矢板１００の外周に取り付ける円筒状の部材であり、少なくとも２つに分割可能となっている（図１及び図２参照）。また、鋼管矢板１００の外周に取り付けられた継手（Ｐ型継手１１０ａ及びＴ型継手１１０ｂ）に対向して設けた切欠凹部２１を有している（図３及び図４参照）。回転補助具２０の分割数は、鋼管矢板１００の直径、重量、溶接現場の状況等に応じて適宜変更することができ、３つ以上であってもよい。また、切欠凹部２１の位置、数、大きさは、鋼管矢板１００の外周部に取り付けた継手の位置、数、大きさに応じて適宜変更することができる。
【００２３】
＜補強部材＞
本実施形態の回転補助具２０は、２分割構造の円筒状であり、長さ方向に沿って、３つの補強部材が取り付けられている。この補強部材は、図２〜図４に示すように、２枚の外側補強部材４０と、１枚の中央補強部材５０の合計３枚の円筒状鋼板からなり、それぞれ、継手に対抗して設けた切欠凹部２１を有している。また、図３に示すように、２枚の外側補強部材４０には、保持位置調整部材６０を操作するための操作凹部２２を設けてある。
【００２４】
＜保持位置調整部材＞
また、図１に示すように、回転補助具２０は、鋼管矢板１００の外周面に当接して、鋼管矢板１００の回転中心が適正位置となるように鋼管矢板１００の保持位置を調整するための保持位置調整部材６０を備えている。この保持位置調整部材６０は、回転補助具２０の内面に取り付けた断面コの字状の基台６１と、基台６１の上面に設けたネジ孔（図示せず）と、ネジ孔に取り付ける保持位置調整ボルト６２とからなる。
【００２５】
また、保持位置調整ボルト６２には、回転補助具２０の中心側に位置するようにして、鋼管矢板１００の外周面に当接して、鋼管矢板１００を保持する保持部材６３が取り付けられている。さらに、保持位置調整ボルト６２と保持部材６３との間に、ユニバーサルジョイント（図示せず）を設けることが好ましく、これにより保持部材６３を鋼管矢板１００の外周面に密着させることが可能となる。なお、本実施形態では、回転補助具２０の内面に、等間隔で４つの保持位置調整部材６０を取り付けてある。
【００２６】
＜回転載置台＞
回転載置台３０は、回転補助具２０を取り付けた鋼管矢板１００を載置して、当該鋼管矢板１００の長手方向の軸線を回転中心として回転可能に支持するための部材で、鋼管矢板１００を安定して支持するために、少なくとも２つ設けてある。本実施形態では、回転載置台３０の上部に、回転補助具２０の脱落や転倒を防止するための支持柱３５を設けてある。なお、回転載置台３０の数は、載置する鋼管矢板１００の長さ、直径、重量等に応じて適宜変更することができ、３つ以上であってもよい。
【００２７】
本実施形態の回転載置台３０は、２対（合計４輪）の車輪３４を設けた台車３１上に、１対（鋼管矢板１００の幅方向に沿って２個）の回転ローラ３２（ターニングローラ）を回転可能に取り付けた構造となっている。また、回転載置台３０は、１本の鋼管矢板１００に対して少なくとも２つ設けてあり、そのうちの少なくとも１基には、回転ローラ３２（ターニングローラ）を駆動して鋼管矢板１００を回転させるための回転装置３３（例えば、電動モータ）が接続されている（図１参照）。
【００２８】
＜支持部材＞
また、回転補助具２０は、鋼管矢板１００を載置する際に、鋼管矢板１００を受け止めて支持する支持部材７０を備えている。支持部材７０は、回転補助具２０の内面に取り付けた台形状の一対の台座からなる。後に詳述するが、回転補助具２０に鋼管矢板１００を取り付けるには、回転補助具２０を分割した状態で、下半部の回転補助具２０を回転載置台３０（回転ローラ３２）上に設置する。そして、下半部の回転補助具２０の上方から鋼管矢板１００を吊り下げて、下半部の回転補助具２０上に載置し、さらに、鋼管矢板１００上に上半部の回転補助具２０を被せて、下半部と上半部の回転補助具２０を一体に結合する。
【００２９】
支持部材７０は、鋼管矢板１００の載置過程において、鋼管矢板１００が回転補助具２０に衝撃を与え、回転補助具２０が損傷することを防止するための部材であり、本実施形態では２分割された回転補助具２０の一方（下半部）に設けてある。
【００３０】
＜回転補助具の使用方法＞
本発明の溶接補助装置１０を使用するには、図５に示すように、鋼管矢板１００の長手方向に沿って、それぞれ２枚の敷鉄板８０を設置し、各敷鉄板８０の上面に一対のレール９０を敷設する。そして、各敷鉄板８０上に設けたレール９０上に回転載置台３０の車輪３４を載置する。なお、２本の鋼管矢板１００の端部同士を溶接するため、各鋼管矢板１００についてそれぞれ一組の回転載置台３０が必要となるが、いずれか一方の鋼管矢板１００について、長手方向に沿って移動させる必要がない場合には、当該鋼管矢板１００を載置する回転載置台３０の下部にレール９０を敷設しなくてもよい。
【００３１】
そして、溶接する鋼管矢板１００の長さに応じて、一組の回転載置台３０の位置を調整し、２分割した回転補助具２０の一方（下半部）を回転載置台３０上に載置する。なお、回転載置台３０上に載置する下半部の回転補助具２０には、支持部材７０が設けられている。
【００３２】
この状態で、クレーン等の吊り下げ装置（図示せず）を用いて、下半部の回転補助具２０の上部に鋼管矢板１００を位置させ、下半部の回転補助具２０の支持部材７０上に鋼管矢板１００を吊り下ろす。そして、２分割した上半部の回転補助具２０を鋼管矢板１００の上方に被せ、回転補助具２０が一体となるように組み付ける。その後、保持位置調整部材６０を用いて、鋼管矢板１００の回転中心が適正位置となるように調整する。
【００３３】
溶接する２本の鋼管矢板１００の載置が完了したら、両鋼管矢板１００の端部同士を突き合わせ、回転装置３３を駆動して回転補助具２０に支持された鋼管矢板１００を回転させながら溶接を行う。
【００３４】
＜本発明の応用例＞
本発明を適用する鋼管矢板１００は、長さ、直径、断面形状、取り付ける継手の形状、個数、位置等に制約はなく、鋼管矢板１００及び継手の形状等に応じて回転補助具２０を製作すれば、種々の形状の鋼管矢板１００に適用することができる。すなわち、上述した実施形態では、Ｐ型継手１１０ａ及びＴ型継手１１０ｂを対向させてそれぞれ１つずつ取り付けた円筒状の鋼管矢板１００について説明を行ったが、断面形状が楕円形や矩形の鋼管矢板１００、継手の形状及び取り付け位置が実施形態とは異なる鋼管矢板１００等であっても、本発明を適用することが可能である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  溶接補助装置
２０  回転補助具
２１  切欠凹部
２２  操作凹部
３０  回転載置台
３１  台車
３２  回転ローラ
３３  回転装置
３４  車輪
３５  支持柱
４０  外側補強部材
５０  中央補強部材
６０  保持位置調整部材
６１  基台
６２  保持位置調整ボルト
６３  保持部材
７０  支持部材
８０  敷鉄板
９０  レール
１００  鋼管矢板
１１０ａ  Ｐ型継手
１１０ｂ  Ｔ型継手
【図１】
2015108251.tif 000003
【図２】
2015108251.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015108251.tif 000006
【図５】
2015108251.tif 000007