(57)【要約】【課題】軟鋼又は他の腐食性金属からなるコア（12）と、ステンレス鋼又は他の耐食性金属からなりコアの軸方向延出外周面に接合されたクラッド（14）とからなるコンクリート強化バー（10，56）又は他の長尺物の切断端部（13）を封止するための方法（並びにその方法により製造された製品）を提供する。【解決手段】ステンレス鋼又は合成樹脂材料などの耐食性物質からなり、該製品の切断端部に装着し得る形状をなしたキャッピング部材（20，50，80）を用いて該コアの露出部分（18）を覆う工程を含む。該キャッピング部材の裾部（24）を切断端部近傍のクラッド部分に被覆させる。封止は該裾部と該クラッドとの間で種々の方法で形成させることができる。製品の切断端部に装着する前に、樹脂質シーラント（26）をキャッピング部材中に装入し、それにより切断端部と該キャッピング部材との間にシーラントを充填させ、封止を形成させる。シーラント中の空隙（30）は切断端部に装着後、キャップ（22"）を変形させることにより除去され、キャップにより囲まれた空間を減少させることができる。シーラントは半田（52）などであってもよい。金属キャップの裾部を、収縮、スウェージ加工、鍛造又は溶接によりクラッドに固定することができる。
2004526083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
腐蝕性金属からなるコア（１２）と、耐食性金属からなり該コアの軸方向延出外周面に接合されたクラッド（１４）とを具備してなる長尺製品（１０，５６）の切断端部（１３）を封止する方法であって；
耐食性金属からなり、該製品の切断端部に装着し得る形状をなしたキャッピング部材（２０，５０，８０）を用いて該コアの露出部分（１８）を覆い、該キャッピング部材の裾部（２４）が該コアの露出部分近傍のクラッド部分を被覆するようにする工程と；該裾部と該クラッドの軸方向延出部分との間を封止させる工程とを具備してなることを特徴とする方法。
【請求項２】
該切断端部と該キャッピング部材との間に生じ得る空間に、シーラント（２６，５２）を充填させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
該キャッピング部材を製品の切断端部に装着する前に、液状シーラント（２６）をキャッピング部材中に装入することを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
該液状シーラントが、後に固化する樹脂からなることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
該液状シーラントのキャッピング部材への装入量が、キャッピング部材を切断端部上に装着させた後におけるこれら切断端部とキャッピング部材との間の空間容積を超えるものであり、従って、キャッピング部材を切断端部上に装着したとき、該液状シーラントの1部が該切断端部により押し出されることを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
該キャッピング部材が製品の切断端部上に装着された後に変形し（２２“）、キャッピング部材により閉じられた空間の容積を減少させることを特徴とする請求項３ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
該キャッピング部材（５０）を製品の切断端部上に装着したとき、シーラント（５２）がキャッピング部材中にて非液状で存在し、該シーラントを液状にする工程によりシーラントを液状として上記裾部とクラッドの軸方向延出部との間に流動させるようにしたことを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項８】
シーラントを加熱する工程を含み、それにより溶融させ、シーラントを上記裾部とクラッドの軸方向延出部との間に流動させ、その後、シーラントを再度、固化させることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
該シーラントが金属質のものであることを特徴とする請求項８記載の方法。
【請求項１０】
該加熱が誘導加熱装置（７２）により適用されることを特徴とする請求項９記載の方法。
【請求項１１】
キャッピング部材（８０）の裾部を、収縮、スウェージ加工、鍛造および溶接から選択される少なくとも１つの手段によりクラッドに密着封止させることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項１２】
該コアがエンジニアリング鋼からなり、クラッドがステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
該キャッピング部材が耐食性金属からなることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
【請求項１４】
該キャッピング部材がステンレス鋼からなることを特徴とする請求項１３記載の方法。
【請求項１５】
該キャッピング部材が合成樹脂材料からなることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の方法。
【請求項１６】
請求項１ないし１５のいずれかに記載の方法で製造された長尺製品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は耐食性金属製品の製造方法およびその方法から得られる製品に関する。必ずしも限定されるものではないが、本発明は特に、軟鋼からなるコアとステンレス鋼製クラッドとを具備してなる製品に対し適している。本明細書で用いられる‘クラッド製品’の用語はそのような製品を指すものである。本発明はそのような製品の製造に際し、リサイクル軟鋼削りくずからコアを形成する製造過程において案出されたものである。なお、原料は当然、リサイクル軟鋼削りくずに限定されるものではない。例えば、本発明は、固形軟鋼、粉状鉄鉱石、更に他の金属、様々な鉱石から形成されるコアを有する製品に適用することができ、その場合、ここに示した問題と遭遇することになる。
【０００２】
このような製品の例およびその製造方法が、本出願人の特許出願＃PCT/GB00/02894およびそこに引用した幾つかの先行特許に記載されており、これらは参照として本明細書に組み込まれるものとする。したがって、これらの製品および方法についてここに詳述する必要はないものと考える。
【０００３】
“エンジニアリング鋼”の用語は、一般的に機械加工される低合金鋼、例えば軟鋼（この用語自体、炭素鋼が含まれる）、鍛造鋼、車軸鋼を含むものであり、これらは全て可なりの量の炭素を含有する。
簡潔のためおよび便宜上、ステンレス鋼をここでは‘ss' と略記する。
【背景技術】
【０００４】
本発明の背景は国際特許出願＃PCT/GB94/00091の明細書に詳述されている。その出願に記載されている方法において、軟鋼削りくずのブリケットで充填されたss−ジャケットからなるビレットが加熱、加工され、所望の特性を有する製品に仕上げられ、これは低コストの軟鋼からなるが、耐食性が実質的に向上したss−クラッドを有する。
【０００５】
原則として、この方法は、従来のスチール圧延技術により製造される多くの伝統的な長尺物に対し適応可能であり、例えばコンクリート建造物のための丸鋼、リブ付き補強用バー（鉄筋）、丸棒、平鋼、山形材および溝形材などに有効である。
【０００６】
厳しい腐食性条件下で75−100年の寿命を有する鉄筋が市場で要望されている。しかし、ss−クラッド鉄筋のコアは切断されたとき、外気に露出されることになる。研究によれば、露出されたまま放置されると、その切断端部がコンクリート構造の寿命を短縮させることになる。
【０００７】
このバー端部を封止する従来の方法として、その端部をss−ワイヤーでアーク溶接したり（例えば、MIG又はTIG法により）、ss−エンドキャップ又はディスクをバー端部に溶接することが行われていた。しかし、これらの方法の主な欠点は、コストが高くなり、熟練者の獲得が困難であることであり、特に、現場での切断端部の溶接が必要な場合にその傾向が著しい。二重ss−溶接層手法が必要となる。通常、1つの端部が5ないし10分で溶接される。溶接機の速度として、10ポンド/時間、ss−溶接ワイヤーの費用が0.75ポンド/1端部、合計費用/1端部が2.0ポンドとなる。
【０００８】
この端部をロボットにより溶接することも可能である。しかし、ロボット溶接機の費用が100,000ポンドであり、溶接ワイヤーの費用として、依然として0.75ポンド/1端部が必要となる。
【０００９】
一般的鉄筋の長さの関係上、溶接は通常、水平位置で行われる。薄いss−クラッドとの組合せで、完全な溶接を行うことは困難である。現在、ピンホールのために端部全体の30％が再溶接を必要としている。これはバーを一旦、酸洗いすれば明らかである。
【００１０】
他の封止法として、熱収縮性プラスチックキャップを端部に装着することが行われる。しかし、このようなキャップは液密シールを形成することができず、建築現場環境において損傷ないし外れ易い。熱収縮性プラスチックキャップを端部に装着したss−クラッド鉄筋を用いて建設された12年前のコンクリート（製高速道路ニュ−ジァ州、米国）について研究が行われた結果、鉄筋中の唯一の腐蝕部分がこの端部キャップの内側であり、その部分の炭素鋼コアが腐蝕していた。
【特許文献１】
ＰＣＴ／ＧＢ００／０２８９４
【特許文献１】
ＰＣＴ／ＧＢ９４／０００９１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本出願人はバーの端部を金属スプレーにより封止することを試みた。しかし、金属スプレーでは多孔質になり易く、表面密着性も脆弱である。この多孔質はその孔を介して腐蝕につながり、従って、有効ではない。更に、金属スプレーされた端部は取り扱いの際、あるいは現場で損傷され易い。
【００１２】
軟鋼鉄筋は、一般に、エポキシなどの接着剤でコーティングされる。市場で受け止められるこのようなバーの主な弱点は、このエポキシコーティングが取り扱いの際に損傷され易いことである。明らかに、ss−クラッド鉄筋の端部はそのような損傷を受けやすく、従って、ユーザーにとって弱点として受け止められることになる。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の１つの形態として、腐蝕性金属からなるコアと、耐食性金属からなり該コアの軸方向延出外周面に接合されたクラッドとを具備してなる長尺製品の切断端部を封止する方法が提供され、その方法は、耐食性金属からなり、該製品の切断端部に装着し得る形状をなしたキャッピング部材を用いて該コアの露出部分を覆い、該キャッピング部材の裾部が該コアの露出部分近傍のクラッド部分を被覆するようにする工程と；該裾部と該クラッドの軸方向延出部分との間を封止させる工程とを具備してなる。
【００１４】
なお、当業者に自明のように、本明細書および請求の範囲において、“腐食性金属”とは製品の使用環境において腐蝕され易い金属を意味し、これは同じく使用環境においてコアを構成するこの金属よりも腐蝕されにくい金属からなるクラッドで被覆されるものである。同じく、“耐食性金属”とは、その反対を意味するものである。
【００１５】
本発明において、好ましくは、上記切断端部と上記キャッピング部材との間に生じ得る空間には、シーラントが充填される。
【００１６】
本発明の1つの形態において、キャッピング部材を製品の切断端部に装着する前に、液状シーラントをキャッピング部材中に装入する。このシーラントの好ましい形態はポリウレタンなどの適当な樹脂からなるものである。この液状シーラントの装入量は、キャッピング部材を切断端部上に装着させた後におけるこれら切断端部とキャッピング部材との間の空間容積を超えるものであることが好ましく、従って、本発明によれば、キャッピング部材を切断端部上に装着したとき、製品の切断端部がこの液状シーラントの1部をキャッピング部材から押し出すものとなる。
【００１７】
樹脂質シーラントを使用する１つの利点は、シーラントが硬化し、非流動性となることである。他の利点は、この種のシーラントの多くが、クラッドとキャッピング部材との双方に対し安定した接合を形成することである。
【００１８】
本発明の1つの形態において、キャッピング部材は、製品の切断端部上に装着された後に変形し、キャッピング部材により閉じられた空間の容積を減少させることである。これは上記切断端部とキャッピング部材との間の空間中の空隙を排除するのに役立つ。
【００１９】
再び、本発明の1つの形態において、キャッピング部材を製品の切断端部上に装着したとき、シーラントがキャッピング部材中にて非液状で存在し、その場合、このシーラントを液状にする工程を含み、それによりシーラントを上記裾部とクラッドの軸方向延出部との間に流動させ、それにより封止が形成されることになる。
【００２０】
本発明の1つの形態において、シーラントは加熱工程により溶融し液状となり、それによりシーラントを上記裾部とクラッドの軸方向延出部との間に流動させ、その後、シーラントを再度、固化させる。
【００２１】
好ましくは、本発明において、シーラントは金属質のものである。そのようなシーラントとして、適当な半田又はロウ付け用合金を使用することができる。
本発明の1つの形態において、加熱は誘導加熱装置を用いて行われる。
【００２２】
本発明の他の形態において、裾部は、収縮、スウェージ加工、鍛造および溶接から選択される少なくとも１つの手段によりクラッドに密着封止させる。
【００２３】
本発明の1つの形態において、キャッピング部材は耐食性金属、例えば好ましくはステンレス鋼からなる。本発明の他の形態において、キャッピング部材は合成樹脂材料からなる。
【００２４】
本発明の他の形態において、キャッピング部材は合成樹脂材料からなる。
【００２５】
本発明の範囲は、請求の範囲に記載した方法により形成された製品にも及ぶものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１に示すように、リブ付き鉄筋10はコア１２を具備し、これにss−クラッド14が接合されている。なお、リブが16として示されている。このコアは軟鋼又はエンジニアリング鋼の任意の適当なグレードのものからなる。クラッドはASTM A316,A304又は任意の適当なグレードのステンレス鋼からなる。この例において、鉄筋は特許出願＃PCT/GB00/02894およびそこに引用した幾つかの先行特許に記載されている方法により製造される。しかし、これらは必須の条件ではなく、原則として、本発明は鉄筋並びに他の任意の方法で製造され、腐食性金属からなるコアと、これに接合された耐食性金属からなるクラッドとを具備してなる任意の他のタイプの製品に対しても適用することができる。
【００２７】
説明の便宜上、鉄筋10は短縮して示されている。実際には、このレバーは可なり長く、非常に長い母材から所定の長さに切断される。切断端部13において、コア12の一部18がそれぞれの端面にて露出している。この種のss−クラッドバーは研磨カッター又は他の手段により所定の長さに切断されることが好ましく、それによ鉄筋の長手軸に対し直角をなす端面画形成される。この切断端部は更に、バリおよびフラッシングのないものであることが望ましい。しかし、これらの目標を経済的又は実際的に達成することは困難であり、特に、この切断を現場で行うときはその傾向が顕著となる。本発明の方法は、それにも拘らず、そのような状況下でクラッド製品の切断端部を封止するのに適している。
【００２８】
キャッピング部材20（ここでは単に“キャップ”と呼ぶことにする）は、この目的のために各切断端部上に装着される．各キャップはコップ状に成形され、円形ベース22と、これに一体的に接続された延長状の裾部24とからなる。1例として、このキャップは、クラッドと同一グレードのステンレス鋼のシートから打ち抜いたディスクを深絞りすることにより有利に製造することができる。その他、このキャップは異なるグレードのステンレス鋼など他の適当な耐食性金属からなるものであって、クラッドの材料との関係で相容性がよく、特に鉄筋の使用時に2つの金属間における電食を回避するという観点で適当なものを使用することができる。
【００２９】
図１，２に示した例において、液体樹脂シーラントの所定量（26として示す）が、キャップをバーの端部に装着する前に挿入される。十分な量のシーラントを挿入し、キャップをバーの端部に装着したとき、このキャップにより閉じられ、バーの端部により占められていないところの全ての空間がシーラントにより占められるようにする。この理由からして、過剰量のシーラントを挿入し、バーの端部を上記裾部に十分に挿入させたとき、シーラントの1部がバーの端部により絞り出されるようにする必要がある。例えば、バーの端部が合理的に直角になっているとすれば、キャップの内部容積の約25％に相当する量のシーラントを用いれば十分であると思われる。しかし、バーの端部が角度を以って切断されていたり、ぎざぎざになっている場合は、シーラントの量はキャップの内部容積の約50％程度まで必要になるかも知れない。
【００３０】
裾部24は、図1の左側に示したように、バーの端部をキャップ中に十分に挿入したとき、クラッドを上から完全に覆うようにする必要がある。裾部の深さは必要に応じて選択される。この位置にて、裾部24は図2に示すように、クラッドに対し、収縮ないしスエージ加工され、両者をロックさせ、封止を形成させ、それによりシーラントが依然として液状であっても、重力によりキャップから流出しないようにする。
【００３１】
この“収縮"の用語は、クラッドを実質的に変形させることなく、裾部がクラッドに対し堅く押し込められるプロセスを指している。他方、“スエージ加工"のプロセスにおいては、適用された力がクラッドを変形させるのに十分なものであり、キャップがバーに対し恐らくより確実に固着されることになる。“スエージ加工"の用語は、以降、収縮をも含めた意味で使用される。このスエージ加工においては、裾部24は内側に変形されることになる。このスエージ加工において、液体シーラントの一部は搾り出される可能性がある。しかし、これと同時に、ベース22が図2の22'で示すようにドーム形となる。それにより、30で示すように空隙が、キャップとバー端部との間に形成される虞がある。これは除去しない限り、この空隙がコアの露出部分18の腐蝕又はステンレス鋼の隙間腐食に繋がることになる。この空隙は、シーラントが依然として液状である間に、ベースのドーム部分22'を内側に向けて変形させることにより除去することができる。これは、このドーム部分をハンマーの丸い頭の部分で打ち込むことにより達成される。これは、しばしば起りうることであるように、現場で鉄筋を切断する場合に重要となる。従って、このドーム部分は22”でしめすように少なくとも部分的に平坦であり、あるいは内側に向けてドーム状になるようにし、空隙を排除する必要がある。
【００３２】
シーラントはやがて固化し、キャップおよびバー端部の表面に固着し、流動しなくなる。このシーラントはコアの露出部分18の腐蝕を防止し、キャップはシーラントを保護する役目を果し、その有効寿命を持続させる。
【００３３】
シーラントは、最終製品が使用される環境における適応性を考慮して選択することができる。本例では、最終製品はコンクリート構造物で使用される鉄筋であり、シーラントは接着性が良好で、寿命が長い高品質ポリウレタンが有用なものとして選択される。適当な独占製品、すなわち、屋根の封止に使用されるものが、NurethaneおよびNuflexの商品名で入手することができ、これはその目的に使用されたとき、30年の保障寿命を有する。その他の有機質物質、或る種の可撓性エポキシを好適に使用することができる。シーラントはアルカリに対し抵抗を有するものでなければならない。なぜならば、新規に注入されるコンクリートはpHが高いからである。更に、コンクリート構造物の寿命の間に、添加されている塩による塩化物の強い作用に対しても抵抗を有するものでなければならない。更に、経時的に劣化したり、剥離したりするものであってはならない。なぜならば、腐食性流体が侵入しコアを損傷させる虞れがあるからである。過去においてエポキシコーティングをブラック鉄筋に適用した場合に、接合の劣化が問題となっていた。
【００３４】
上述のように、鉄筋の一般的長さのため、鉄筋が水平に置かれた場合に、バーの端部にキャップを装着することがしばしば必要となる。従って、キャップは図示の位置にした場合に横向きになる。シーラントは未だ液状である場合でも十分な粘性を有し、上述のような条件下でも重力によりキャップから流出しないものであることが好ましい。この粘性は、更に以下のようなものでなければならない。すなわち、キャップの裾部がスエージ加工され、ベースが平坦化されるときでも、シーラントが上記裾部とクラッドとの間の界面を通って逃げることなく、バーの周りを流れ、空隙が解消されるようなものでなければならない。
【００３５】
本例の場合、キャップの公称肉厚は0.5mmである。しかし、この肉厚はクラッドの厚み（これも変動する）に適応させると共にコストを考慮して選択することができる。例示として、クラッドの厚みは、13mmないし32mmの鉄筋に対し、一般には約0.5mmでよい。このような鉄筋に対し、キャップの肉厚は0.5mmないし1.0mmの範囲であれば殆どの目的において適当である。
【００３６】
キャップの深さおよび直径は鉄筋の直径に大きく依存する。バーの端部に容易に装着されるように、キャップは鉄筋に対して緩く嵌合するものが好ましい．裾部の自由端は28で示すように、漏斗状に開いていてもよい。更にバーの端部のバリ、フラッシュのために余裕をもたせるべきである。しかし、直径が少なくとも32mmまでの鉄筋に対して、裾部の直径が鉄筋の直径よりも或る程度以上に大きいと、裾部のスエージ加工の際に裾部が不均一に変形し易くなる。従って、キャップがバーの端部に液密に固着されなかったり、不完全な封止がなされることになる。したがって、裾部の直径については実際上の上限がある。以下の表は、ここに示した直径のバーに対し適当なことが判明したキャップのサイズ（mm）を示している。
【００３７】
2004526083.tif 000003
任意のサイズのバーについて、適当なキャップサイズを選択することができる。
【００３８】
ここに記載したタイプのキャップを、油圧ホースに端部取付部材をスエージ加工するのに一般的に使用される市販の油圧式機械により鉄筋端部にスエージ加工することができる。この種の適当な機械は、Hydralokという商標で市販されている．図３は、8個のスエージ用ダイス３８が、スエージ加工機械の中心軸４０に配置されたキャップ２０の裾部２４の周りに配列されている状態を示している。
【００３９】
図４に示すように、この機械は、これらダイスが機械軸心に向って径方向に内側に移動し得るようになっていて、裾部を内側に向けて均一に変形させ、鉄筋上のクラッドの外周面に裾部を厚着させるようになっている。このプロセスにおいて、長手方向に延びたリブ42がその結果、裾部に形成される。過剰のシーラントはこれらリブを介して逃げることができる。この種の機械は一般に、１５０トンの圧力を適用することができる。この力はクラッドに刻み目を形成させるのに十分なものであり、これがキャップをバーの端部に確実に固着させるのに役立つ。
【００４０】
この種の機械は安価である。別の重要な利点は、作業場内のみに限らず、鉄筋相互を接続するための建築現場でも既に使用されていることである。これは、バーの端部の末端相互を挿入させるスチール製スリーブの手段により可能となり、この機械は各バー末端にこのスリーブをスエージ加工するのに使用される。作業場において、このスエージ加工はしばしば自動化されている。しかし、建築現場においては、スエージ加工機械を手動で操作するのがより一般的である。
【００４１】
この方法による鉄筋端部の封止は経済的であり、かつ、迅速に行うことができる。現在、16mm径の鉄筋の120箇所の切断端部からなるバッチに対し端部キャップを手動で適用する場合、ss−端部キャップのコストが0.013ポンド、シーラントのコストが0.019ポンドで1端部当たりの一般的総計コストがほぼ0.078ポンド程度であり、労働コストが5.50ポンド/時間で0.046ポンドとなっている。この労働コストは、このプロセスを自動化すれば可なり削減することができる。平均のバーの長さが４ｍの場合、16mm径の鉄筋のトン当たりの端部封止コストは約25ポンドとなる。
【００４２】
上述のように、端部キャップで封止したss−クラッド鉄筋についてテストを行った。これらのテストにおいて、キャップした端部をステンレス鋼に適当な酸溶液に1−2時間、浸漬した。この溶液は、2.5％のふっ酸と12％の硝酸を含むものであった。ついでキャップした端部を周期的に8％塩溶液に浸漬し、乾燥させ、これを15日間行った。これらのテストは製造条件および予想される使用条件を模写することを意図したものであった。ついで、このキャップした端部を切断し、コアが酸又は塩溶液により侵食されたか否かを観察した。
【００４３】
或る例においては、キャップのドーム形端部を平坦にはしなかった。これらの幾つかに空隙が認められたが、テストされたキャップ端部のいずれにも侵食は認められなかった。
【００４４】
別の方法として、上述の有機質シーラントの代わりに溶融性金属シーラントを用いることができる。この場合、以下のような種々の金属シーラントが有用である。すなわち、
200-300℃で溶融する低融点半田であり、その適当な耐食性半田の例としては、Johnson Matthey社のP40が挙げられる。これは96％のSnと4％のAgからなるものである。
600-800℃で溶融する銀ろう付け合金であり、その例としては、Johnson Matthey社のArgobraze 56又はArgobraze 49Hが挙げられる。Argobraze 56の融点は600-711℃であり、これは56％のAg、27％のCu、14.5％のInと2.5％のNiからなるものである。このArgobraze 56は湿潤条件下でのステンレス鋼の用途に特に適している。
800-1050℃で溶融する高融点ろう付け合金であり、その高耐食性合金の例としては、Johnson Matthey社のHTN2が挙げられる。これは82.4％のNi、7%のCr、3.0%のFe、3.1％のBoと4％のSiからなるものである。
【００４５】
金属製シーラントは常温成形体（粉体、ペレット、ワイヤー又はディスク）として供給され、これはキャップ50（キャップ20と同一であってもよい）への挿入に適したものである。キャップ50を装着した鉄筋56が図5の右側端部に図示されている。ここで、金属製シーラントは52として記載されている。
【００４６】
金属製シーラントを使用する場合、好ましくはキャッピングおよび封止プロセス全体の少なくとも一部を自動化する。この目的のため、図6に54で示す装置が使用される。この装置において、バー56が手動で又は自動で、搬送用キャリッジ62に装着された一対の油圧式ジョウ（噛合い部）60間の所定位置に移動され、この場合、バーの端部が位置決めストッパー64に当接される。これにより、バーの端部は、図3および4に示したものと同様の1セットのスエージ加工用ダイスを装着したスエージ用ヘッド66から軸方向に正しく離間し、同軸的に整合した状態で配置される。ついで、ジョウ60が操作され、バーが把持され、ストッパーが横方向に引き下げられ、バーの端部にアクセスさせる。正しい量の常温金属シーラントが挿入されたキャップ50が手動でバー端部上に装着される前に、適当なフラックスがバーの端部に適用される。搬送用キャリッジが、ついで操作され、バーを軸方向に前進させ、従ってキャップ50を担持するバー端部がスエージ用ヘッド66へ導入される。ついで、スエージ用ダイスが操作され、キャップの裾部がバーのクラッドに対しスエージ加工される。
【００４７】
ついで、搬送用ヘッドが再び操作され、バー56を更に前進させ、この場合、スエージ加工されたキャップを担持したバー端部が従来の誘導加熱装置のコイル72へ導入された位置に配置される。これによりシーラントが数秒の内に融点まで加熱される。この溶融したシーラントは流動的になり、裾部とクラッドとの間の界面に移行することになる。同時に、ドーム形ヘッド74がバー端部に向けて軸方向に前進される。このヘッド74がキャップのドーム状ベースを押圧し、平坦化させ、バー端部とキャップとの間の空間中の空隙76を排除する。
【００４８】
シーラントが冷却、固化することにより、上記界面で封止が形成される。搬送用ヘッドが鉄筋を引き下げ、解放し、それにより鉄筋が装置54から手動で除去することが可能となる。キャップが鉄筋に堅く固着されるため、シーラントが固化するのを待つ必要はない。
【００４９】
多くの有標フラックスが入手可能である。例えば、Johnson Matthey社のTenasity 5およびMattiflux 100が挙げられる。その他、塩化アンモニウム単独又はアルミニウムとの組合せ（双方とも粉体）をフラックスとして使用することができる。後者のものの利点は、溶融したときフラックスにより生成する空隙発生の可能性が少なくなることである。
【００５０】
金属質シーラントの使用は、有機質シーラントと比較して、より高価となり、当該分野での適用がより困難となる。
【００５１】
粉体の場合でのみ、原料金属質シーラントは加熱される前においては、或る程度、流動性を示すものとなる。粉体であっても、常温のシーラントは液状シーラントのように容易に流れることはない。従って、裾部がスエージ加工された後に気孔76が残ることが予想される。しかし、バーの端面が適当に直角になっていれば、上述のように、並びに図５の鉄筋の左側に示すようにキャップのドーム形端面が平坦化されたときに上述のような気孔は除去される。もし、端面が凹凸であったり、十分に直角になっていない場合は、キャップに挿入される原料シーラントの量を増大させる必要があり、その結果、キャップの深さを増大させる必要となる。
【００５２】
金属質シーラントを充填したキャップを鉄筋の切断端面に現場で適用する場合、キャップは上述のような手動機械でスエージ加工することができ、シーラントはオキシアセチレンガス又は他の適当なガス加熱装置により融点まで加熱される。このような装置は容易に入手することができ、いずれにしても、殆ど全ての建設現場で使用することができる。上述のように、キャップのドーム形端面はハンマーでたたくことにより平坦化することができる。
【００５３】
他の例として、キャップ20は合成樹脂材料からなるものであってもよい。このような合成樹脂材料の適当な例は、ポリウレタンおよびPVCなどである。以下に述べるように、或る種の変更を行うことにより、金属製キャップについての上記説明をプラスチックキャップに等しく適用することができる。更に、プラスチックキャップを適用する方法は、樹脂シーラントを使用する上記金属製キャップの適用方法と実質的に同一であり、ここに繰り返す必要はないものと解する。更に、上述のものと同一のタイプの樹脂シーラントをプラスチックキャップにおいて使用することができる。
【００５４】
装着前においては、上記金属製キャップは鉄筋の端部上に緩く嵌合するようになっている。これと異なり、プラスチックキャップの裾部は鉄筋の端部にぴったりと嵌合するものあるという点で有利であり、従って、嵌合時に或る程度の弾性的膨張をなし得るものでなければならない。これにより、シーラントが硬化するまで、キャップがバー端部に固く嵌合することになる。プラスチックキャップを使用する１つの利点は、バー上のリブがキャップとバーとの噛合いを実際的に向上させる。更に、プラスチックキャップをたたく必要もない。すなわち、少なくとも実質的な力で、又は実質的に変形させるような力を以ってプラスチックキャップをたたく必要はない。すなわち、キャップがバー端部に配置されるよう、十分な力で押圧するだけでよい。このプロセスにおいて、キャップの裾部は、バー上に嵌合するよう外側に向けて膨張する程度に変形するだけである。樹脂質シーラントを充填したプラスチックキャップを使用する他の利点は、現場での適用が容易であることである。
【００５５】
公称直径16mmのリブ付きバーは、リブを横切る総体的直径が18mmである。このバーに嵌合させるためのポリウレタン製キャップの裾部の内径は17.1mm、肉厚は1.5mmでよい。勿論、これらのサイズは、バーのサイズに適応するよう、更にキャップの材料に応じて任意に変化させることができる。
【００５６】
上述のものの他、バーの端部を封止する本発明の方法は以下のような種々の利点を有する。すなわち：
コストを低減できる。バー端部当たりの数ペンスのコストが、トン当たりの可なりのコストに移行され、クラッド鉄筋のコストを、純粋のss−鉄筋のものに近づけることができる。一般に、16mmの鉄筋の4mの長さのものについては、トン当たり320の端部が存在する。
＊  キャップを迅速かつ、簡単に適用できる。製造に際し、プロセスを容易に自動化できる。現場において、この方法は非熟練者でも実施することができる。
＊  キャップは容易に損傷されたり、外れたりすることがない。これは、搬送の間の取り扱い又は現場での取り扱いにおいて、建造物への嵌合、設置の間において、あるいはコンクリートの流し込み、振動の間においても、そのことが言える。
＊  端部封止の有効寿命をss−クラッド鉄筋それ自体の有効寿命と同等とすることができる。
【００５７】
ss−クラッド鉄筋を封止する更なる他の方法を図７，８を参照して説明する。この方法において、シーラントは使用しない。ここで使用される装置は、構造および機能が図6に示す装置のものと同等の構成部材に似た構造および機能を有する多くの構成部材を有する。双方の図面に記載されているそのような構成部材については、同一の符号が示されている。なお、図７のものについては、ダッシ（‘）が付されている。
【００５８】
図７において、エンドキャップ80が設けられ、これはエンドキャップ20、50と同じものである。前記同様に、搬送用キャリッジ62’に装着され、スエージ加工用ヘッド66’と整合させて設けられた一対のジョウ60’により把持されたss−クラッド鉄筋56’の切断端部上にエンドキャップ80が装着される。この鉄筋は、キャリッジ62’によりスエージ加工用ヘッド66’に向けて前進し、ついでスエージ加工用ヘッド66’が操作され、キャップの裾部が鉄筋のクラッドに対しスエージ加工される。ついで、この鉄筋が所定位置に移動され、そこでスエージ加工されたキャップを担持するバー端部が、従来のスポット又は鍛造溶接装置84のヘッドに導入される。（“鍛造”プロセスにおいて、裾部とクラッドとが加熱され、その結果、力が適用される部位にて均一に互いに接合又は溶接される）．この装置84は操作され、鉄筋全周に亘って延びた線に沿って上記裾部がクラッドに対し溶接され、その界面に封止が形成される。
【００５９】
この方法はシーラントを必要とせず、容易に自動化することができる。スエージ加工および溶接操作を、スエージ加工/溶接一体化ヘッドにより単一操作で行うことも可能である。しかし、この方法は幾つかの欠点がある。これはリブ付き鉄筋については使用することはできない。溶接装置は高価であり、建築現場では通常、見出すことができない。従って、実際上、この方法は現場作業としては適していない。更に、薄い材料からなるキャップを比較的太い鉄筋へ溶接することは困難である。
【００６０】
ここに記載ないし説明された事項は、それらの機械的均等物および/又は変更および/又は改良が、優先権に基づいて許可されるべき特許の範囲に包含されないことを意図するものでないことを理解されるべきであり、更に、その特許の範囲が従来技術に鑑みて必要以上に制限されるべきでないことを理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】両端近傍にキャッピング部材を配置させたリブ付き鉄筋を示す一部切欠側面図。
【図２】両端近傍にキャッピング部材を装着させたリブ付き鉄筋を示す一部切欠側面図。
【図３】キャッピング部材の周りに開放状態で配置された収縮ダイスセットのレイアウトを示す模式図。
【図４】キャッピング部材の周りに閉じた状態で配置された収縮ダイスセットのレイアウトを示す模式図。
【図５】両端にキャッピング部材を装着させたss−クラッド丸棒又は平棒を示す側面図。
【図６】金属シーラントを収容させたエンドキャップを鉄筋の両端に適用するために使用される装置を示す模式図。
【図７】エンドキャップを鉄筋の両端に溶接するために使用される装置を示す模式図。
【図８】両端にキャッピング部材を溶接させたss−クラッド丸棒又は平棒を示す図2又は5に対応する断面図。
【符号の説明】
【００６２】
10  リブ付き鉄筋
12  コア
14  ss−クラッド
16  リブ
20  キャッピング部材
22  円形ベース
24  裾部
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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2004526083.tif 000027
2004526083.tif 000028