(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
突合わせ片面溶接すべき金属板の反溶接施工面側に配置される第１の支持体と、突合わせ片面溶接すべき金属板の溶接施工面側に配置される第２の支持体と、突合わせ片面溶接すべき金属板の溶接開先部分を反溶接施工面側から被覆し且つ溶接開先部分に対峙して延びる溝が形成された裏当材と、第２の支持体に挿通され且つ第１の支持体に螺合可能な支持体締結用ボルトと、第２の支持体に挿通され且つ裏当材に螺合可能な裏当材固定用ボルトと、第２の支持体に螺合され且つ先端部が突合わせ溶接すべき金属板の溶接施工面に当接し得る調整用ボルトとを備えてなることを特徴とする金属板支持装置。
【請求項２】
裏当材の内部にガス供給流路を設け且つ該ガス供給流路から溝に連なる連通孔を穿設した請求項１に記載の金属板支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は突合わせ片面溶接に用いる金属板支持装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図５は従来の金属板支持装置の一例であり、この金属板支持装置は、突合わせ片面溶接により相互に接合すべき金属板（ステンレス鋼板）１，２の開先部分を反溶接施工面側から被覆する角棒状の裏当材（裏当銅板）３と、一縁部に裏当材３に嵌合する切り欠き４ａを有し且つ金属板１，２の反溶接施工面に仮付け溶接される拘束板４と、一縁部に裏当材３に対して遊嵌する切り欠き５ａを有し且つ金属板１，２の反溶接施工面に取り付けられているキーナット７にはめ込まれるストロングバックキープレート５と、ストロングバックキープレート５とキーナット７の間に挿入される楔状部材６と、金属板１，２の端面に仮付け溶接されるダブプレート８とを備えている。
【０００３】
前記の裏当材３の金属板１，２に対峙する面には、金属板１，２の開先部分に沿って縦通する溝３ａが形成され、また、ダブプレート８には、金属板１，２の開先部分に連なる溝８ａが形成されている。
【０００４】
上述した金属板支持装置を用いて、突合わせ片面溶接を行なう際には、相互に溶接すべき金属板１，２の反溶接施工面にストロングバックキープレート５及びキーナット７を取り付け、ストロングバックキープレート５とキーナット７との間に楔状部材６を挿入したうえ、当該楔状部材６の挿入量を調整して、目違いが生じないように両金属板１，２の板厚方向及び板幅方向の相対位置を合わせる。
【０００５】
次いで、金属板１，２の反溶接施工面に拘束板４を取り付けて、両金属板１，２の板幅方向への変位及び角変化を拘束し、金属板１，２の端面にダブプレート８を取り付ける。
【０００６】
この状態で、裏当材３の溝３ａと金属板１，２との間の空隙にアルゴンガスを連続的に送給して、当該空隙を不活性ガス雰囲気に保持し、裏当材３が配置されていない溶接施工面側から金属板１，２の開先部分をＴＩＧ溶接する。
【０００７】
金属板１，２のＴＩＧ溶接が完了した後、当該金属板１，２に取り付けられている拘束板４、ストロングバックキープレート５、楔状部材６、キーナット７、及びダブプレート８を撤去する。
【０００８】
図６は液化ガス貯蔵用タンクの一例であり、この液化ガス貯蔵用タンクでは、躯体９の内壁面に沿って延びる側部ライナ１０と、躯体９の内底面に沿って延びる底部ライナ１１と、上縁部が側部ライナ１０に重ね合わせ隅肉溶接され且つ下縁部が底部ライナ１１に重ね合わせ隅肉溶接されるコーナー部ライナ１２とで、ライニングを構成している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
近年、図６に示すようなライニング構造の液化ガス貯蔵用タンクを建設する際に、予め曲げ加工した多数の金属板を、躯体９中心側からの突合わせ片面溶接で躯体９周方向へ順に接合して、コーナー部ライナ１２を形成することが検討されている。
【００１０】
しかしながら、図６に示すライニング構造では、コーナー部ライナ１２と躯体９との間に空隙が過小で、当該空隙への作業者の通行が困難であり、また、図５に示す金属板支持装置は、拘束板４、ストロングバックキープレート５、楔状部材６、及びキーナット７を金属板１，２の反溶接施工面側に配置して、ＴＩＧ溶接開始前の金属板１，２の位置設定や裏当材３の支持を反溶接施工面側から行なう構成であるため、図５に示す金属板支持装置を、上述のようなコーナー部ライナ１２の形成に適用することはできない。
【００１１】
本発明は上述した実情に鑑みてなしたもので、裏当材を溶接施工面側から支持でき且つ突合わせ片面溶接すべき金属板の位置設定を溶接施工面側から行なえる金属板支持装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載の金属板支持装置では、突合わせ片面溶接すべき金属板の反溶接施工面側に配置される第１の支持体と、突合わせ片面溶接すべき金属板の溶接施工面側に配置される第２の支持体と、突合わせ片面溶接すべき金属板の溶接開先部分を反溶接施工面側から被覆し且つ溶接開先部分に対峙して延びる溝が形成された裏当材と、第２の支持体に挿通され且つ第１の支持体に螺合可能な支持体締結用ボルトと、第２の支持体に挿通され且つ裏当材に螺合可能な裏当材固定用ボルトと、第２の支持体に螺合され且つ先端部が突合わせ溶接すべき金属板の溶接施工面に当接し得る調整用ボルトとを備えている。
【００１３】
本発明の請求項２に記載の金属板支持装置では、裏当材の内部にガス供給流路を設け且つ該ガス供給流路から溝に連なる連通孔を穿設している。
【００１４】
本発明の請求項１あるいは請求項２に記載の金属板支持装置のいずれにおいても、突合わせ片面溶接すべき金属板の反溶接施工面側に配置した第１の支持体と金属板の溶接施工面側に配置した第２の支持体とを、支持体締結用ボルトで相互に締結させた状態で、第２の支持体に挿通した裏当材固定用ボルトを、金属板の反溶接施工面側に配置した裏当材に螺合させて、当該裏当材を溶接施工面側から支持し、第２の支持体に調整用ボルトを、その先端部が金属板に当接するように螺合させて、当該金属板の位置設定を溶接施工面側から行なう。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の金属板支持装置においては、裏当材のガス供給流路に送給される不活性ガスを、連通孔から金属板の溶接開先部分に対峙している溝へ導き、金属板の溶接開先部分と裏当材との間の空隙を不活性ガス雰囲気に保持する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００１７】
図１乃至図４は本発明の金属板支持装置の実施の形態の一例であり、この金属板支持装置は、突合わせ片面溶接すべき左右の金属板１，２の反溶接施工面側に配置される第１の支持体２１と、金属板１，２の溶接施工面側に配置される第２の支持体２２と、金属板１，２の開先部分を反溶接施工面側から被覆する裏当材２３と、支持体締結用ボルト２４、裏当材固定用ボルト２５、及び調整用ボルト２６とを備えている。
【００１８】
突合わせ片面溶接の対象となる金属板１，２は、図６に示すコーナー部ライナ１２のように湾曲した形状に曲げ加工され、凹湾曲面を溶接施工面としてＴＩＧ溶接される。
【００１９】
第１の支持体２１は、金属板１，２の開先部分に沿って湾曲する支持部材２７と、該支持部材２７の左右に配置され且つ金属板１，２の開先近傍部分に沿って湾曲する支持部材２８と、上下に略等間隔に配置され且つ支持部材２７，２８の凸湾曲面に固着された横方向へ延びる複数の連結部材２９とで格子状に構成されている。
【００２０】
上記の支持部材２７，２８及び連結部材２９には、平鋼が用いられている。
【００２１】
支持部材２７，２８は、その両端部分が金属板１，２の上下縁部外方に位置し得るように、金属板１，２よりも円弧が長く且つ緩やかに湾曲している。
【００２２】
この第１の支持体２１の四隅には、支持部材２８及び連結部材２９を板厚方向に貫通する孔２１ａが穿設されており、連結部材２９の反支持部材側の面には、孔２１ａに対応するように、支持体締結用ボルト２４が螺合可能なナット２４ａが固着されている。
【００２３】
第２の支持体２２は、金属板１，２に沿って湾曲する左右の支持部材３０と、支持部材３０の凹湾曲面の上端部及び下端部に固着された横方向へ延びる上下の連結部材３１とで、枠状に構成されている。
【００２４】
上記の支持部材３０には、山形鋼が用いられ、また、連結部材３１には、平鋼が用いられている。
【００２５】
支持部材３０は、その両端部分が金属板１，２の上下縁部外方に位置し得るように、金属板１，２よりも長く湾曲している。
【００２６】
この第２の支持体２２の四隅には、支持部材３０及び連結部材３１を板厚方向に貫通し且つ支持体締結用ボルト２４が挿通される孔２２ａが穿設され、また、連結部材３１の中間部には、その板厚方向に貫通し且つ裏当材固定用ボルト２５が挿通される孔３１ａが穿設されている。
【００２７】
更に、支持部材３０には、板厚方向に貫通する複数の孔３０ａが部材長手方向に一列に並んで穿設されており、支持部材３０の凹湾曲面には、孔３０ａに対応するように、調整用ボルト２６が螺合可能なナット２６ａが固着されている。
【００２８】
裏当材（裏当銅板）２３は、その両端部分が金属板１，２の上下縁部の外方に位置し得るように、金属板１，２よりも長く湾曲している。
【００２９】
この裏当材２３の金属板１，２の開先部分を被覆する面には、当該開先部分に対峙して延びる溝２３ａが形成されている。
【００３０】
これに加えて、裏当材２３には、部材長手方向へ縦通するガス供給流路２３ｂと、該ガス供給流路２３ｂから溝２３ａへ貫通する連通孔２３ｃとが形成されている。
【００３１】
また、裏当材２３の上端部及び下端部には、前記の裏当材固定用ボルト２５が螺合可能なねじ穴２３ｄが設けられている。
【００３２】
図１乃至図４に示す金属板支持装置を用いて、突合わせ片面溶接を行なう際には、相互に接合すべき金属板１，２の開先部分に応じて第１の支持体２１を設置し、該第１の支持体２１の支持部材２７の凹湾曲面に裏当材２３を載置する。
【００３３】
次いで、第１の支持体２１の左側寄り部分に金属板１を、また、第１の支持体２１の右側寄り部分に金属板２を、これら金属板１，２の開先部分が裏当材２３に重なるように位置させる。
【００３４】
更に、金属板１，２の溶接施工面側に第２の支持体２２を配置し、孔２２ａに挿通した支持体締結用ボルト２４の先端部を、第１の支持体２１のナット２４ａに螺合して、第１の支持体２１に第２の支持体２２を締結し、孔３１ａに挿通した裏当材固定用ボルト２５の先端部を、裏当材２３のねじ穴２３ｄに螺合して、第２の支持体２２に裏当材２３を固定する。
【００３５】
これに加えて、第２の支持体２２のナット２６ａに調整用ボルト２６を、その先端部が金属板１，２の溶接施工面に当接するように螺合して、金属板１，２の板幅方向への変位を拘束するとともに、ナット２６ａからの調整用ボルト２６の突出量を適宜調整して、目違いが生じないように金属板１，２の板厚方向の相対位置を合わせる。
【００３６】
この状態で、裏当材２３のガス供給流路２３ｂにアルゴンガスを連続的に送給して、連通孔２３ｃから溝２３ａに流入するアルゴンガスにより金属板１，２と溝２３ａとの間の空隙を不活性ガス雰囲気に保持し、裏当材２３が配置されていない溶接施工面側から金属板１，２の開先部分をＴＩＧ溶接する。
【００３７】
金属板１，２のＴＩＧ溶接が完了した後、ナット２４ａと支持体締結用ボルト２４との螺合を解除し、ねじ穴２３ｄと裏当材固定用ボルト２５との締結を解除して、両ボルト２４，２５を第１の支持体２１から抜き取り、金属板１，２から第１の支持体２１及び第２の支持体２２を取り外す。
【００３８】
このように、図１乃至図４に示す金属板支持装置においては、溶接施工面側の第２の支持体２２に挿通した裏当材固定用ボルト２５を、裏当材２３に螺合させるので、当該裏当材２３を溶接施工面側から支持することができる。
【００３９】
また、第２の支持体２２に調整用ボルト２６を、その先端部が金属板１，２に当接するように螺合させるので、当該金属板１，２の位置設定を溶接施工面側から行なうことができる。
【００４０】
従って、左右に隣接する金属板１，２の開先部分を相互に接合した後、ボルト２４，２５の締結を解除し、金属板１，２の反溶接施工面側の第１の支持体２１を上方へ引き抜くようにすれば、図６に示すようなライニング構造のコーナー部ライナ１２を形成させることができる。
【００４１】
更に、裏当材２３のガス供給流路２３ｂに送給されるアルゴンガスを、連通孔２３ｃから金属板１，２の開先部分に対峙している溝２３ａへ導くので、金属板１，２の開先部分と裏当材２３との間の空隙を、確実に不活性ガス雰囲気に保持することができる。
【００４２】
なお、本発明の金属板支持装置は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、本発明をＴＩＧ溶接以外のイナートガスシールド溶接に適用すること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【００４３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の金属板支持装置によれば、下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００４４】
（１）本発明の請求項１あるいは請求項２に記載の金属板支持装置のいずれにおいても、溶接施工面側の第２の支持体に挿通した裏当材固定用ボルトを裏当材に螺合させるので、当該裏当材を溶接施工面側から支持することができ、また、第２の支持体に螺合した調整用ボルトの先端部を金属板に当接させるので、当該金属板の位置設定を溶接施工面側から行なうことができる。
【００４５】
（２）本発明の請求項２に記載の金属板支持装置においては、不活性ガスを、裏当材のガス供給流路及び連通孔を介して金属板の開先部分に対峙している溝へ導くので、金属板の開先部分と裏当材との間の空隙を、確実に不活性ガス雰囲気に保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の金属板支持装置の実施の形態の一例を示す部分切断斜視図である。
【図２】本発明の金属板支持装置の実施の形態の一例を示す全体斜視図である。
【図３】図１及び図２における第１の支持体と第２の支持体の締結状態を示す部分断面図である。
【図４】図１及び図２における第２の支持体に対する裏当材の固定状態を示す部分断面図である。
【図５】従来の金属板支持装置の一例を示す部分切断斜視図である。
【図６】液化ガス貯蔵用タンクのライニング構造の一例を示す部分断面図である。
【符号の説明】
１        金属板
２        金属板
２１      第１の支持体
２２      第２の支持体
２３      裏当材
２３ａ    溝
２３ｂ    ガス供給流路
２３ｃ    連通孔
２４      支持体締結用ボルト
２５      裏当材固定用ボルト
２６      調整用ボルト
【図１】
0004399952.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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