(57)【要約】【課題】端部間に位置する隙間内への溶接用線材の充填を確実にかつ簡単に行えるようにして作業性の向上およびコスト上昇を抑えることが可能な棒鋼の接合工法を提供する。【解決手段】接合される棒鋼１，２の端部間に形成された開先部Ｗにおけるアークの照射側と反対側の位置に非溶接部材からなる裏当て部材４を押し当てた状態で保持し、この状態で上記裏当て部材４の開先部側の面から上記開先部の中央に向けて溶融金属の肉盛り部を設け、上記肉盛り部が設けられた後に上記裏当て部材４を取り除いて上記開先部Ｗの周囲から溶接用線材５を挿入して上記開先部Ｗ内全域に溶融した溶接用線材５を充満させることを特徴とする。【選択図】図２
2009012008.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
棒鋼同士の端部を対向させ、その端部間に設けられた隙間で構成される開先部に溶接用線材を位置させて該溶接用線材を溶融させることにより上記端部同士を接合する棒鋼の接合工法において、
上記開先部におけるアークの照射側と反対側の位置に非溶接部材からなる裏当て部材を押し当てた状態で保持し、
この状態で上記裏当て部材の開先部側の面から上記開先部の中央に向けて溶融金属の肉盛り部を設け、
上記肉盛り部が設けられた後に上記裏当て部材を取り除いて上記開先部の周囲から溶接用線材を挿入して上記開先部内全域に溶融した溶接用線材を充満させることを特徴とする棒鋼の接合工法。
【請求項２】
上記裏当て部材は、上記溶接用線材および上記棒鋼が溶融した際にそれら溶融金属と親和性のない金属が用いられることを特徴とする請求項１に記載の棒鋼の接合工法。
【請求項３】
上記裏当て部材は、上記棒鋼および溶接用線材が鋼系である場合に銅材が用いられることを特徴とする請求項１または２に記載の棒鋼の接合工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋などに用いられる棒綱の接合工法に関し、さらに詳しくは、棒鋼の端部同士を突き合わせ溶接する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、ＲＣ積層構造など、鉄筋コンクリート構造物を構築する際には、コンクリート内に埋設される骨材として棒鋼等による鉄筋が用いられる。  
鉄筋は、コンクリート打設前に単位長さのもの同士を継ぎ足して繋ぎ合わされる。このため、鉄筋同士はその端部を突き合わせ工法により接合される。
【０００３】
鉄筋の端部同士を接合する工法にはアップセット法などの電気圧接法や電極からアークを発生させて溶接金属を溶融させるアーク溶接が知られている（例えば、特許文献１）。
【０００４】
上記工法のうちでアーク溶接は、例えば、炭酸ガス半自動溶接機を用いたアーク溶接等のように、鉄筋の相対する端部間に形成された開先部に向けアークを発生させて溶接用線材を溶融させることにより端部間に溶融した溶接用線材を充満させて端部同士を接合させる方法である（例えば、特許文献１）。
【０００５】
ところで、鉄筋の端部間に形成されている開先部にアークを照射する場合には、アークがその照射側から反対側に噴出するのを防止して溶接用線材の漏れ出しによる材料損失や必要な肉盛りができなくなるのを防止することが必要となる。
そこで、従来では、開先部においてアークの照射側と反対側の位置に裏当て部材を取り付けてその反対側の部分を覆い、端部同士をアーク熱による溶解と溶融した金属の充填により接合するようにした方法が用いられている（例えば、特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−２５３８９３号公報（段落「０００２」、「０００３」欄、）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記公報に開示された工法を説明すると、図３に示すように、接合対象となる鉄筋Ａ、Ｂの端部同士をクランプ部材Ａ１、Ｂ１を用いて近接対向させ、その端部間の隙間Ｗ内に対して、作業者が掴んで操作する溶接用線材Ｃを位置決めしてアークを照射する。これに先立ち、溶接用線材Ｃの挿入側、つまりアークの照射側と反対側の鉄筋Ａ、Ｂの外周面には端部間の隙間Ｗを覆うことができる大きさの裏当て部材Ｄが取り付けられ、アークや溶融した金属が隙間Ｗを通過して外側に噴出するのを防止されている。
【０００８】
しかし、この工法には、次の問題がある。  
裏当て部材Ｄを設けることで隙間Ｗから外に向けて溶融した金属が漏れ出すのを防止できる反面、アークの照射側からすると裏当て部材Ｄが隙間Ｗの最も深い位置、いわゆる、奥側に設けてあることになる。このため、溶接用線材を隙間Ｗの内部に挿入した場合には、その先端位置を確認することが難しく、溶接用線材の溶融状態で得られる肉盛り量を確認することが困難となる。  
このように肉盛り量が確認できないと、溶接用線材が隙間Ｗの奥側において鉄筋の端部間に充満しているかどうか判別することができず、必要な接合強度を確保できない場合が起こりうる。
【０００９】
そこで、特許文献１に開示されているような開口を有する裏当て部材を用いて隙間奥側での溶接用線材の位置を明るくさせることも考えられるが、この場合には、開口から溶融した溶接用線材が漏れ出してしまうことになり、端部間の隙間Ｗ内に充満させるに必要な溶接用線材の消費量が多くなる虞がある。
【００１０】
裏当て部材を設けた場合には、溶接用線材の先端位置が開先部内で奥側に位置して比較的暗視状態となることから確認しにくくなることや、開口を設けた場合にはその開口からの漏洩が起こることを考慮して溶接に用いられるガスの圧力も高める必要が生じ、これにより、上述した溶接用線材の消費量だけでなく、ガスおよび電力の消費量も増加してしまい、接合作業に要するコスト上昇を招く虞がある。
【００１１】
本発明の目的は、上記従来の棒鋼の接合工法における問題に鑑み、端部間に位置する隙間内への溶接用線材の充填を確実にかつ簡単に行えるようにして作業性の向上およびコスト上昇を抑えることが可能な棒鋼の接合工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は以下の構成よりなる。
（１）棒鋼同士の端部を対向させ、その端部間に設けられた隙間で構成される開先部に溶接用線材を位置させて該溶接用線材を溶融させることにより上記端部同士を接合する棒鋼の接合工法において、
上記開先部におけるアークの照射側と反対側の位置に非溶接部材からなる裏当て部材を押し当てた状態で保持し、
この状態で上記裏当て部材の開先部側の面から上記開先部の中央に向けて溶融金属の肉盛り部を設け、
上記肉盛り部が設けられた後に上記裏当て部材を取り除いて上記開先部の周囲から溶接用線材を挿入して上記開先部内全域に溶融した溶接用線材を充満させることを特徴とする棒鋼の接合工法。
【００１３】
（２）上記裏当て部材は、上記溶接用線材および上記棒鋼が溶融した際にそれら溶融金属と親和性のない金属が用いられることを特徴とする（１）に記載の棒鋼の接合工法。
【００１４】
（３）上記裏当て部材は、上記棒鋼および溶接用線材が鋼系である場合に銅材用いられることを特徴とする（１）または（２）に記載の棒鋼の接合工法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、従来の工法と違って棒鋼の外周面に裏当て部材をそのまま残すのではなく、開先部の一部に溶接用線材の溶融による肉盛りが設けられた後に取り除かれるので、開先部内全域を周辺から確認しやすい状態として開先部内に溶融した溶接用繊細を充填することができる。これにより、開先部内での溶接用線材の挿入位置が暗視状態となることがなく、溶接に必要な箇所の確認がしやすくなり、溶接欠損部をなくすことができ、さらには必要な強度の溶接が行える。
【００１６】
さらに、裏当て部材は、棒鋼や溶接用線材との溶接作業上の親和性を持たない材質、つまり、融合しない材料が用いられるので、開先部を周辺に露出させる際に容易に取り除くことができる。
これにより、裏当て部材を別の接合位置においても再使用することができるので、溶接の際に使用される消費電力や材料の量を低減してコストの上昇を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、図示実施例により、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【実施例】
【００１８】
図１は、本発明実施例によるシート棒鋼の接合工法を説明するための図３相当の模式図である。  
本実施例による接合工法には、接合対象となる鉄筋用の棒鋼１，２同士を位置決めするクランプ装置３と、端部間に設けられている隙間である開先部Ｗの一部外周を覆うための裏当て部材４が用いられる。
【００１９】
裏当て部材３は、棒鋼１，２や溶接用線材５に対して溶接に際して親和性がない材料、つまり、溶接による溶解した溶接用線材５や棒鋼１，２と融合しない材料としての銅材からなる板金部材が用いられ、開先部において作業者から見て奥側となる外周面に作業者の手Ｈにより押し当てられて用いられる。
【００２０】
本実施例による接合工法は、図２に示す手順により実施される。  
図２において、棒鋼１，２の接合箇所の位置決めが行われると、図２（Ａ）に示すように、開先部の奥側に裏当て部材３を押し当て、この状態で、図２（Ａ）中、符号Ｌ１で示すように、開先部の手前側から溶接用線材５を挿入して奥側の裏当て部材３近傍の端部にめがけてアークを照射する。これにより、溶融した溶接用線材５およびアークにより溶解した棒鋼の一部が裏当て部材４により堰き止められて（図２（Ａ）中、符号Ｍ１で示す状態）外部に漏れ出すのを防止される。
【００２１】
図２（Ａ）に示す手順において、図１に符号１／２Ｄで示すように、溶接用線材５が溶融して開先部Ｗの略中央に溶接用線材５の溶融が進行すると、裏当て部材４を取り除き、開先部Ｗの奥側を確認できる状態とし、先に盛りつけられている溶接用線材５にめがけて溶接を行い（図２（Ｂ）において符号Ｌ２〜Ｌ４で示す状態）、開先部Ｗでの残りの部分を溶接する（図２（Ｂ）中、符号Ｍ２で示す状態）。
【００２２】
裏当て部材４を取り除くと、図２（Ｂ）に示すように、暗視状態となっていた開先部Ｗの奥側が外部に露出することになり、この部分の溶接状態、つまり、溶接用線材５の溶融状態や盛りつけ状態を確認することができ、必要に応じて奥側から溶接用線材５を進入させて（図２（Ｂ）において符号Ｌ４で示す状態）奥側での溶接欠損をなくすことができる。
【００２３】
図２（Ｃ）は、ほぼ溶接が完了する直前の状態を示しており、開先部Ｗの奥側から手前側に向けて溶接範囲を拡げていくことで開先部Ｗの全域を溶接する。
溶接時には、アーク熱により棒鋼１，２の端部の一部が溶解し、また先に盛りつけられている溶接用線材５の一部も溶解するので、溶融金属がこれら溶解部分に溶け込んで開先部Ｗ内に充満することで棒鋼の端部同士を接合させることになる。
【００２４】
以上のような実施例によれば、開先部Ｗの奥側に溶接用線材５の盛りつけを行った後に裏当て部材４を取り除くことで開先部Ｗの奥側を露見させることができるので、奥側での溶接状態の確認そして開先部Ｗの全周囲からの溶接が可能となり、溶接欠損の解消および溶接用線材５の挿入方向が裏当て部材４の存在により制約されることを解消できるので、接合箇所での必要な溶接強度の確保および作業性の向上が図れる。
【００２５】
特に裏当て部材４を残したまま開先部Ｗ全域を溶接作業する場合には、溶接用線材５の挿入位置が裏当て部材４のない位置に限られるため、奥側での溶接欠損部への溶接用線材５の挿入ができず溶接欠損の確認ができないことも相俟って溶接不良を起こしやすいが、本実施例では、奥側を外部から確認死、必要に応じて奥側からの溶接用線材５の挿入ができることで溶接不良をなくすことができる。しかも、溶接用線材５の挿入位置が開先部Ｗの全周囲を選択できるので、限られた方向からの挿入作業に比べて溶接しやすい位置から挿入できることにより溶接に要する時間短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明実施例による棒鋼の接合工法の作業状態を説明するための模式図である。
【図２】図１に示した接合工法の手順を説明するための図である。
【図３】棒鋼の接合工法に関する従来例を説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００２７】
１，２  棒鋼
３      クランプ装置
４      裏当て部材
５      溶接用線材
Ｗ      開先部を構成する隙間
【図１】
2009012008.tif 000003
【図２】
2009012008.tif 000004
【図３】
2009012008.tif 000005