(57)【要約】      （修正有）【課題】本溶接時の不具合を防止し、強度不足や、完成時の精度不具合を無くし、作業時間の短縮や作業員の負担軽減、製造コストを削減することのできる橋梁仮組立溶接用固定治具及びそれを用いた橋梁仮組立溶接システムを提供する。【解決手段】橋梁仮組立溶接用固定治具１０は水平に配置される矩形のウエブ材１０１とウエブ材１０１の対向した側面にそれぞれ垂直に溶接されるフランジ材１０２とウエブ材１０１とを有した橋梁用板桁１００を仮組立して仮付溶接するための治具であり、橋梁仮組立溶接用固定治具１０はレール状の定盤２０と、ウエブ材１０１を定盤２０上で水平に設置するための補助部材２１とを有し、定盤２０上面の両端部にフランジ材１０２を支持しフランジ材１０２をウエブ材１０１各側面へ押圧するための液圧治具３０が対向するように一対で配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウエブ材の対向する辺の各側面にそれぞれフランジ材が取り付けられる橋梁用板桁の仮組立時の仮付溶接に使用される部材固定治具であって、
レール状の定盤と、
前記定盤上に前記ウエブ材の底面を支持するための高さ調整可能な補助部材と、
を有するとともに、
前記フランジ材のひとつを支持して上下に移動可能な爪部と該フランジ材を前記ウエブ材の側面に押圧して密着させる液圧シリンダとが設けられた液圧治具が、前記定盤上の両端部に前記ウエブ材のフランジ材取り付け面を挟むように対向して一対で配置されること、
を特徴とする橋梁仮組立溶接用固定治具。
【請求項２】
前記液圧治具がフランジ材取り付け方向に移動可能であり、移動方式がラチェット爪とラチェット板を用いたラチェット方式であることを特徴とする請求項１に記載の橋梁仮組立溶接用固定治具。
【請求項３】
前記橋梁仮組立溶接用固定治具の底面にローラーが設けられて移動可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の橋梁仮組立溶接用固定治具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載の橋梁仮組立溶接用固定治具が複数同じ向きに並設されて前記ウエブ材を水平に支持し、該ウエブ材の対向する辺の各側面に前記フランジ材のそれぞれを前記液圧治具によって密着させて仮組立して仮付溶接することを特徴とする橋梁仮組立溶接用固定治具を用いた橋梁仮組立溶接システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁用板桁の仮組立時の仮付溶接に使用する固定治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、橋の建設時の橋梁は輸送可能なユニット単位で予め工場で組み立て溶接しておき、現場ではユニット同士を接続・接合することが広く実施されている。
【０００３】
現場でユニット同士を効率よく接続・接合するためにはユニット単位の製造精度が高くないと組み付けるために修正を行う必要が出るなどの課題が浮上してくる。そのためユニットの溶接では、製造精度を高めるための部材同士の位置決めや仮組立をして溶接する仮付溶接を工夫することによって精度を高めている。仮付溶接ではウエブ材とフランジ材との本溶接前の許容すき間が１ｍｍ以内となることが求められる。
【０００４】
橋梁の基本形状は長方形のウエブ材の長辺側両側にフランジ材を溶接した断面Ｉ形状のものであり、工場内での橋梁の製造では、特許文献１のように、まず始めに溶接する部材を位置決めして仮付溶接して部材を固定し、その後、自動溶接機等を用いて本溶接を行うことが主流である。
特許文献１の装置では、ウエブ材を垂直に立てておき、その上下の長辺にフランジ材を水平に仮付溶接していて、特許文献１の図３のように文字通りＩ形状の配置で溶接している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６３９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１ではウエブ材を立てて仮付溶接する構成なので装置設置スペースの省スペース化を実現しているが、装置の構造が複雑であり、また、ウエブ材とフランジ材の密着性において有効的な手段を有しておらず、この場合、密着性が不足することによって部材間に隙間が生まれる可能性があり、本溶接時の不具合となったり、強度不足や、完成時の精度に大きく影響してしまうおそれがある。
【０００７】
本発明の課題は、橋梁用板桁の仮組立時の仮付溶接において、ウエブ材とフランジ材の固定位置精度の向上及び密着性を高め、本溶接時の不具合を防止し、強度不足や、完成時の精度不具合を無くし、作業時間の短縮や作業員の負担軽減、製造コストを削減することのできる橋梁仮組立溶接用固定治具及びそれを用いた橋梁仮組立溶接システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、請求項１に記載の橋梁仮組立溶接用固定治具は、ウエブ材の対向する辺の各側面にそれぞれフランジ材が取り付けられる橋梁用板桁の仮組立時の仮付溶接に使用される部材固定治具であって、レール状の定盤と、前記定盤上に前記ウエブ材の底面を支持するための高さ調整可能な補助部材と、を有するとともに、前記フランジ材のひとつを支持して上下に移動可能な爪部と該フランジ材を前記ウエブ材の側面に押圧して密着させる液圧シリンダとが設けられた液圧治具が、前記定盤上の両端部に前記ウエブ材のフランジ材取り付け面を挟むように対向して一対で配置されること、を特徴としている。
【０００９】
また、請求項２の発明は、前記液圧治具がフランジ材取り付け方向に移動可能であり、移動方式がラチェット爪とラチェット板を用いたラチェット方式であることを特徴とする請求項１に記載の橋梁仮組立溶接用固定治具である。
【００１０】
また、請求項３の発明は、前記橋梁仮組立溶接用固定治具の底面にローラーが設けられて移動可能となっていることを特徴とする請求項１又は２に橋梁仮組立溶接用固定治具である。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１から３のいずれか１項に記載の橋梁仮組立溶接用固定治具が複数同じ向きに並設されて前記ウエブ材を水平に支持し、該ウエブ材の対向する辺の各側面に前記フランジ材のそれぞれを前記液圧治具によって密着させて仮組立して仮付溶接することを特徴とする橋梁仮組立溶接用固定治具を用いた橋梁仮組立溶接システムである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の橋梁仮組立溶接用固定治具によれば、仮組立においてウエブ材とフランジ材を強固に固定・密着させることが可能なので仮付溶接を確実に行い、また強固に固定されているので溶接時の熱膨張等による位置精度の低下を防ぐことができる。また、本溶接では隙間が生じないのでそのことによる溶接強度の不足や完成時の精度不具合を無くすことができ作業時間の大幅な短縮を達成できる。さらに作業時間の短縮によって製造コスト削減にも寄与できる。なお、本発明の橋梁仮組立溶接用固定治具は仮付溶接後そのままの構成で本溶接を行うことも可能であり、本溶接用の固定治具が不要となり、段取り時間の削減に寄与することも可能である。
【００１３】
また、橋梁仮組立溶接用固定治具は定盤上の両端部に対向して設けられた液圧治具を操作することによってフランジ材のウエブ材への固定・密着作業を行えるのでより細やかな押圧設定ができ、ウエブ材の形状変化や形状誤差に応じて最適な密着状態を維持することができる。
【００１４】
さらに、液圧治具はフランジ材の位置調整用の爪とウエブ材とフランジ材を押圧して固定する液圧シリンダとが別構成となっているので、爪だけで位置調整及び押圧する場合よりもより精度よく位置決めできより強固に押圧することが可能となっている。
【００１５】
また、請求項２の発明では、液圧治具がフランジ材取り付け方向に移動可能で、その移動方式がラチェット爪とラチェット板を用いたラチェット方式であるので、液圧治具を簡便に移動でき、さらに液圧シリンダ使用時の圧力にも容易に耐えることができる機構となっている。
【００１６】
また、請求項３の発明では、橋梁仮組立溶接用固定治具の底面にローラーが設けられて移動可能となっているので、ウエブ材のサイズに合わせた移動を簡便に行うことができ、また、仮付溶接を行う箇所に応じて橋梁仮組立溶接用固定治具を移動することによって適切にウエブ材とフランジ材を密着させることができ溶接作業を確実に行うことができる。
【００１７】
また、請求項４の発明では、橋梁仮組立溶接用固定治具が複数同じ向きに並設されてウエブ材を水平に支持し、ウエブ材にフランジ材を密着させて仮組立して溶接することを特徴とする橋梁仮組立溶接用固定治具を用いた橋梁仮組立溶接システムであるので、ウエブ材のサイズに合わせて橋梁仮組立溶接用固定治具を複数セットしてウエブ材を水平に保ちながら仮付溶接できるので溶接作業の負担軽減になるだけで無く、固定位置精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明に係る橋梁仮組立溶接用固定治具の実施形態を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は右側面図、（ｃ）は斜視図である。
【図２】本発明に係る橋梁仮組立溶接用固定治具の液圧治具を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は右側面図、（ｄ）は平面図、（ｅ）はＡ−Ａ線断面図、（ｆ）は斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態の一例について説明する。橋梁仮組立溶接用固定治具１０は水平に配置される矩形のウエブ材１０１とウエブ材１０１の対向した側面にそれぞれ垂直に溶接されるフランジ材１０２とウエブ材１０１の製作中のたわみ防止用の通し部材１０３とを有した橋梁用板桁１００を仮組立して仮付溶接するための治具であり、橋梁仮組立溶接用固定治具１０はレール状の定盤２０と、ウエブ材１０１を定盤２０上で水平に設置するための補助部材２１とを有し、さらに定盤２０上面の両端部にフランジ材１０２を支持しフランジ材１０２をウエブ材１０１各側面へ押圧するための液圧治具３０が対向するように一対で配置されている。橋梁仮組立溶接用固定治具１０は橋梁用板桁１００の大きさに応じて図１のように同じ向きに複数並設されている。
【００２０】
定盤２０は、断面Ｉ形状のレールとなっており、上面は組み立て精度を高めるため定盤としての役割を持っている。定盤２０は橋梁用板桁１００を支えると共に仮組立時の液圧の圧力に耐え精度誤差の生じないような強度を有している。
定盤２０の上面にはウエブ材１０１を支えるために所定の位置に高さ調節可能な補助部材２１が設けられている。本実施例では補助部材２１が複数個設けられウエブ材１０１が橋梁仮組立溶接用固定治具１０間でたわむことを防止するために橋梁仮組立溶接用固定治具１０側に設置された通し部材１０３部分をそれぞれ支持してウエブ材１０１の水平状態を維持している。通し部材１０３を使用しない場合は直接ウエブ材１０１底面を支持してもよい。
また、定盤２０底面には図示しないローラーが設けられていて、図１（ｂ）のように一定方向に移動可能となっている。このため、細かな位置調整や、仮付溶接すべき位置に合わせて橋梁仮組立溶接用固定治具１０を移動して液圧治具３０によって橋梁用板桁１００を押圧することができる。
【００２１】
液圧治具３０は、定盤２０上面の両端部に設けられていて、フランジ材１０２の支持及びフランジ材１０２をウエブ材１０１側面へ押圧するための機能を有している。
液圧治具３０は図２のようにフランジ材１０２を垂直に支持して上下に移動調整可能な爪部３１とフランジ材１０２をウエブ材１０１の側面に押圧して密着させる液圧シリンダ３２とを有している。
また、液圧治具３０は定盤２０のフランジ材１０２取り付け方向へ移動可能となっており、移動の際には液圧治具３０に設けられた回動可能なラチェット爪３３と定盤２０に固定されたラチェット板３４を用いたラチェット方式によって移動可能となっている。ラチェット方式によって押圧の際の反力に耐えることができ、また、容易に移動調整を行える利点がある。
また、爪部３１と液圧シリンダ３２とが別構成となっているので、ひとつの構成で位置決め押圧する場合よりもより精度よく位置決めできより強固に押圧することが可能となっている。
【００２２】
橋梁仮組立溶接用固定治具１０の使用システムは、図１のように、複数（本実施例では４機）の橋梁仮組立溶接用固定治具１０が同じ向きに並設されている。まず、各定盤２０に設けられている補助部材２１によってウエブ材１０１を水平に支持するとともに液圧治具３０の液圧シリンダ３２がウエブ材１０１の側面を押圧できる高さとなるように調整する。次に、定盤２０上面に対向して配置された液圧治具３０の各爪部３１によって載せられた各フランジ材１０２を所定の溶接位置となるように高さ調整してウエブ材１０１の各辺の側面に垂直に当接させる。そして、各液圧治具３０の液圧シリンダ３２によってフランジ材１０２をウエブ材１０１方向に押圧して強固に密着固定し、その後図示しない溶接設備によって液圧シリンダ３２で押圧されている範囲を中心に仮付溶接を行う。
【００２３】
橋梁仮組立溶接用固定治具１０はウエブ材１０１とフランジ材１０２を強固に固定・密着させることが可能なので仮付溶接を確実に行い、また強固に固定されているので溶接時の熱膨張等による位置精度の低下を防ぐことができる。また、本溶接では隙間が生じないので溶接強度の不足や完成時の精度不具合を無くすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００２４】
本発明の橋梁仮組立溶接用固定治具１０は上面視矩形のウエブ材１０１を水平に設置し対向する側面にフランジ材を固定する一実施形態を示したが、ウエブ材１０１は矩形に限らず曲線を有した部材の対向する側面にフランジ材を固定する場合の橋梁用板桁の仮組立時の仮付溶接にも適用可能である。また、本発明の橋梁仮組立溶接用固定治具は仮付溶接後、そのままの構成で本溶接を行うことも可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０    橋梁仮組立溶接用固定治具
２０    定盤
２１    補助部材
３０    液圧治具
３１    爪部
３２    液圧シリンダ
３３    ラチェット爪
３４    ラチェット板
１００  橋梁用板桁
１０１  ウエブ材
１０２  フランジ材
１０３  通し部材
【図１】
2017128969.tif 000003
【図２】
2017128969.tif 000004