(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、溶融金属を受ける裏当金において、前記鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとしたことを特徴とする裏当金。
【請求項２】
対向平面の端部内面に対向する係止部を鉄筋の軸線方向に設けたことを特徴とする請求項１記載の裏当金。
【請求項３】
鉄筋の溶接間隔に対応する外面に熱変色部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の裏当金。
【請求項４】
鉄筋の鉛直線上において該鉄筋との間に隙間を形成するように略Ｖ字状に形成した２つの平面と、この平面に連続する対向平面とにより形成したことを特徴とする請求項１または請求項２記載の裏当金。
【請求項５】
鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとした裏当金を用い、この裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、前記裏当金の開口から前記溶接間隔に溶接棒を挿入して溶接し、前記裏当金の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化したことを特徴とする鉄筋の接合方法。
【請求項６】
鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとし、前記対向平面の端部内面に対向する係止部を鉄筋の軸線方向に設けた裏当金を用い、この裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、この接合すべき鉄筋のそれぞれを前記係止部で係止させて位置決めし、この係止部位置で仮付け溶接した後、前記裏当金の開口から前記溶接間隔に溶接棒を挿入して溶接し、前記裏当金の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化したことを特徴とする鉄筋の接合方法。
【請求項７】
鉄筋の溶接間隔に対応する外面に熱変色部材を設けた裏当金を用い、前記熱変色部材の変色により溶接状態を判断することを特徴とする請求項５または請求項６記載の鉄筋の接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、溶融金属が流動したり、溶け落ちないようにして、望ましい継手溶接がなされるようにした裏当金および該裏当金を用いて溶接欠陥の生じない溶接を行う鉄筋の接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４、図１５は従来の裏当金を用いた鉄筋の接合方法を説明する図であり、その裏当金１０１の形状は図１６に示すように鉄板を半円型に折り曲げたもの、パイプを半割にしたもの、あるいは図１７、図１８に示すようにパイプに開口１０１ａを設けたもの等がある。また、裏当金１０１の材料としては、鋼製、銅製、セラミック製等があり、ガス圧接、溶接継手、機械継手等により溶接し、鋼製以外は溶接後に取り外すものである。
【０００３】
次に、鉄筋の接合方法を説明する。
まず、裏当金１０１を溶接間隔Ｗを設けて対向配設した接合すべき鉄筋１０２、１０３の継手部１０２ａ、１０３ａに被嵌し、この裏当金１０１を治具（図示せず）により支持し、裏当金１０１の開口部１０１ａから溶接棒１０４を挿入し、上記溶接間隔Ｗ内で溶接棒１０４とともに接合すべき鉄筋１０２、１０３を溶融させて溶接する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の裏当金および鉄筋の接合方法は以上のように構成されているので、次のような課題があった。
【０００５】
ａ）裏当金が半円形であるため、図１５に示すように、鉄筋の溶接溶け込みが浅いと、鉄筋の底部と裏当金とが不溶着１０５となることがあり、しかも、この不溶着１０５が発見できない。そこで、特許第２６１３５３５号公報に記載されるように、溶接溶け込みを考慮して裏当金の内面、つまり、溶接間隔Ｗの対向部に溝を付けたり、外観検査を考えて前記図１９、図２０に示すように、裏当金に多数の穴あるいはスリット１０６を設けることが行われている。
【０００６】
これに対し、裏当金１０１に銅材を用いれば、溶接完了後、当該銅材を取り外すことができ、継手部分の外観検査ができるものの、裏当金１０１の損傷が激しいため、高価である銅の消耗が大きくなるという難点がある。そこで、裏当金１０１の素材としてセラミックスを用い、溶接の完成後に該セラミックスの裏当金１０１を粉砕して取り除くようにしたものがあるが、粉砕という溶接とは全く異なった作業を必要とすることになる。
【０００７】
ｂ）裏当金が半円形であるため、図１５に示すように、溶接頂部で溶融金属１０７が裏当金の外側に流失し、この溶融金属１０７のたれ１０７ａを生ずる。
【０００８】
ｃ）溶接底部（ルート部）の溶け込み状態の不良、つまり、不溶着１０５の発生を目視では確認することができない。
【０００９】
ｄ）裏当金が半円形であるため、超音波探傷検査による不溶着１０５の検査が困難である。
【００１０】
ｅ）鉄筋と鉄筋を固定するため、仮付け溶接を行うことが必要であるが、鉄筋は炭素当量が高く、もろいため、仮付け溶接は禁止されている。しかし、もし、止むを得ず仮付け溶接を行う場合は、適切な位置に、また、予熱、後熱等適切な処置をしなければならない。しかるに、従来の方法では、任意の箇所に任意の方法で仮付け溶接を行っているため、仮付け溶接箇所から破損が発生し、大変危険な状態となる。
【００１１】
ｆ）溶接時、裏当金を支持する治具が必要である。
【００１２】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、加工が簡単容易な形状で、溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、特別な支持治具を必要としない裏当金を提供することを目的とする。また。この裏当金を用いて鉄筋同士を確実強固に溶接することのできる接合方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る裏当金は、溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、溶融金属を受ける裏当金において、前記鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとしたものである。
【００１４】
この発明に係る裏当金は、対向平面の端部内面に対向する係止部を鉄筋の軸線方向に設けたものである。
【００１５】
この発明に係る裏当金は、鉄筋の溶接間隔に対応する外面に熱変色部材を設けたものである。
【００１６】
この発明に係る裏当金は、鉄筋の鉛直線上において該鉄筋との間に隙間を形成するように略Ｖ字状に形成した２つの平面と、この平面に連続する対向平面とにより構成したものである。
【００１７】
この発明に係る鉄筋の接合方法は、鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとした裏当金を用い、この裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、前記裏当金の開口から前記溶接間隔に溶接棒を挿入して溶接し、前記裏当金の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化したものである。
【００１８】
この発明に係る鉄筋の接合方法は、鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとし、前記対向平面の端部内面に対向する係止部を鉄筋の軸線方向に設けた裏当金を用い、この裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、この接合すべき鉄筋のそれぞれを前記係止部で係止して位置決めし、この係止部位置で仮付け溶接した後、前記裏当金の開口から前記溶接間隔に溶接棒を挿入して溶接し、前記裏当金の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化したものである。
【００１９】
この発明に係る鉄筋の接合方法は、鉄筋の溶接間隔に対応する外面に熱変色部材を設けた裏当金を用い、前記熱変色部材の変色により溶接状態を判断するものである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を添付図面について説明する。
実施の形態１
図１はこの発明の実施の形態１による裏当金を示す平面図、図２はその側面図、図３は図２の３−３線に沿う縦断面図である。この裏当金１は鋼板を折り曲げ加工して、鉄筋の鉛直線上において隙間６を形成するように２つの平面１ａ、１ｂを略Ｖ字状に形成し、この２つの平面１ａ、１ｂに対向平面１ｃ、１ｄを連続して形成したもので、この対向平面１ｃ、１ｄの高さを前記鉄筋と略同一高さとしたものである。
【００２１】
次に、この裏当金１を用いた溶接動作を説明する。
まず、上記裏当金１を、溶接間隔Ｗを設けて対向配設した接合すべき鉄筋２、３の継手部２ａ、３ａに被嵌し、前記裏当金１の開口４から前記溶接間隔Ｗに溶接棒５を挿入して溶接し、この溶接棒５とともに前記裏当金１の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化する。
【００２２】
以上のように、実施の形態１によれば、鉄筋２、３と裏当金１とは線接触であるため、両者鉄筋２、３の底面と裏当金１間には隙間６が形成され、この隙間６を通って溶融金属８が鉄筋２、３の軸線方向にも流れ全体を強固に溶接することができる。また、この隙間６に図５に示すように線材７を挿入する、あるいは上記隙間６をペンライトで照らすことにより、溶融金属８が両鉄筋２、３と裏当金１との間に行き渡って、溶接が確実に行われているかの確認を、簡単かつ確実に行うことができる。しかも、裏当金１の対向平面１ｃ、１ｄは鉄筋２、３と略同一高さであるため、溶融金属８が裏当金１の外部にあふれ出す恐れもないものである。
【００２３】
実施の形態２
図６はこの発明の実施の形態２による裏当金を示す平面図、図７はその側面図、図８は図６の８−８線に沿う縦断面図である。この裏当金１は前記実施の形態１と同様に、鋼板を折り曲げ加工して、鉄筋の鉛直線上において該鉄筋との間に隙間を形成するように略Ｖ字状に形成した２つの平面１ａ、１ｂと、この平面１ａ、１ｂに連続する対向平面１ｃ、１ｄとにより構成したもので、かつ、対向平面１ｃ、１ｄの端部内面に対向する係止部９、１０を鉄筋の軸線方向に２対設け、鉄筋２、３と線接触する対向平面１ｃ、１ｄの高さを前記鉄筋と略同一高さとしたものである。この係止部９、１０は別部材を取りつけてもよいが、裏当金１自体を打ち出し、あるいは切り起こして形成する。また、図示例は対向平面１ｃ、１ｄに鉄筋２、３に対応して係止部９、１０を別個に２対形成しているが、これは鉄筋２、３の軸線方向に長く一対形成してもよい。
【００２４】
次にこの裏当金１を用いた溶接動作を説明する。
まず、上記裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋２、３の継手部２ａ、３ａに被嵌する。この場合、鉄筋は横断面円形であるので、その周面がガイド面となって、裏当金１の対向平面１ｃ、１ｄを外側に押し開きながら係止部９、１０を通過して該裏当金内に収納される。この状態において、両鉄筋は対向平面１ｃ、１ｄの復元によって係止部９、１０に抜け止め的に係止して位置決めされるので、図９、図１０、図１１に示すように、上記係止部９、１０の位置で仮付け溶接１２した後、前記裏当金１の開口４から前記溶接間隔Ｗに溶接棒５を挿入して溶接し、この溶接棒５とともに前記裏当金１の一部を溶融させて前記鉄筋２、３と一体化したものである。
【００２５】
以上のように、実施の形態２によれば、裏当金１はその対向平面１ｃ、１ｄの端部内面に対向する係止部９、１０を鉄筋２、３の軸線方向に２対設け、この係止部９、１０により鉄筋２、３を係止保持するので、裏当金１を支持する治具が不要となり、作業性が向上する。また、裏当金１は鉄筋２、３と線接触であるため、両者間には隙間６が形成され、この隙間６を通って溶融金属が鉄筋２、３の軸線方向にも流れ全体を強固に溶接することができる。また、この隙間６に線材７を挿入することにより、溶融金属が両鉄筋の全周に行き渡り、溶接が確実に行われていることを簡単かつ確実に知ることができる。しかも、裏当金１は鉄筋を収納する深さであるため、溶融金属８が裏当金１の外部にあふれ出す恐れもないものである。
【００２６】
実施の形態３
図１２、図１３はこの発明の実施の形態３による裏当金を示す横断面図であり、接合すべき鉄筋２、３の継手部２ａ、３ａの溶接間隔Ｗに対応する外面に熱変色部材例えばペンキ１１を塗布したものである。
【００２７】
次にこの裏当金１を用いた溶接動作を説明する。
上記裏当金１を、溶接間隔Ｗを設けて対向配設した接合すべき鉄筋２、３の継手部２ａ、３ａに被嵌し、前記裏当金１の開口４から前記溶接間隔Ｗに溶接棒５を挿入して溶接し、この溶接棒５とともに前記裏当金１の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化する。この溶接時、裏当金１は上記溶接間隔Ｗに対応する部分が最も加熱され、その外面に設けた熱変色部材１１が変色し、その変色状態から溶接状態を知ることができる。
【００２８】
以上のように、この実施の形態３によれば、裏当金１の溶接間隔Ｗに対向する部分に熱変色部材１１を設けているので、この変色状態を見ることにより、溶接状態を極めて簡単に知ることができ、溶接不良を確実に解消することができる。
【００２９】
なお、上記の各実施の形態では、裏当金１を４つの平面により形成しているが、直行する３つの平面からなる横断面コ字型、その他横断面円形の鉄筋と線接触する形状であれば、多数の平面からなる横断面多角形であってもよいものである。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さに裏当金を構成したので、鉄筋と裏当金との間には線接触によって隙間が形成され、この隙間を通って溶融金属が鉄筋の軸線方向にも流れ全体を強固に溶接することができる。また、この隙間に線材を挿入するか、あるいは上記隙間をペンライトで照らすことにより、溶融金属が両鉄筋と裏当金との間に行き渡っているかの確認を、簡単かつ確実に行うことができる。しかも、裏当金の対向平面は鉄筋と略同一高さであるため、溶融金属が裏当金の外部にあふれ出す恐れがない等の効果が得られる。
【００３１】
また、この発明によれば、裏当金は、対向平面の端部内面に対向する係止部を鉄筋の軸線方向に設けて構成したので、この係止部により鉄筋を係止保持することができる。その結果、裏当金を支持する治具が不要となり、作業性が向上し、強固に溶接することができるとともに、溶接状態の確認、溶融金属のあふれ出し防止等の効果も得られるものである。
【００３２】
また、この発明によれば、裏当金は、鉄筋の溶接間隔に対応する外面に熱変色部材を設けて構成したので、この変色状態を見ることにより、溶接状態を極めて簡単に知ることができ、溶接不良を確実に解消することができる効果が得られる。
【００３３】
また、この発明によれば、裏当金は、鉄板を折り曲げて、鉄筋の鉛直線上において該鉄筋との間に隙間を形成するように略Ｖ字状に形成した２つの平面と、この平面に連続する対向平面とにより構成したので、簡単な形状であるから製造が容易であり、溶接作業が容易であるという効果が得られる。
【００３４】
また、この発明によれば、鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとした裏当金を用い、この裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、前記裏当金の開口から前記溶接間隔に溶接棒を挿入して溶接し、前記裏当金の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化するように構成したので、不溶着を生じることなく、強固に溶接することができる効果がある。
【００３５】
また、この発明によれば、鉄筋と線接触する対向平面を有し、その対向平面の高さを前記鉄筋と略同一高さとし、前記対向平面の端部内面に対向する係止部を鉄筋の軸線方向に設けた裏当金を用い、この裏当金を溶接間隔を設けて対向配設した接合すべき鉄筋の継手部に被嵌し、この接合すべき鉄筋のそれぞれを前記係止部で係止させて位置決めし、この係止部位置で仮付け溶接した後、前記裏当金の開口から前記溶接間隔に溶接棒を挿入して溶接し、前記裏当金の一部を溶融させて前記鉄筋と一体化するように構成したので、仮付け溶接位置を特定することができ、仮付け溶接の良否の判断が容易となり、仮付け溶接位置からの破損発生を軽減することができるとともに裏当金を支持する治具を用いることなく、溶接作業が簡略化され、不溶着を生じることなく、強固に溶接することができる効果がある。
【００３６】
また、この発明によれば、鉄筋の溶接間隔に対応する外面に熱変色部材を設けた裏当金を用いるように構成したので、溶接時、熱変色部材の変色状態を見ることにより、溶接状態を極めて簡単に知ることができ、溶接不良を生じることなく、溶接を確実に行うことができる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１による裏当金を示す平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２の３−３線に沿う縦断面図である。
【図４】実施の形態１の裏当金を用いた鉄筋の接合方法を説明する図である。
【図５】図４の５−５線に沿う横断面図である。
【図６】この発明の実施の形態２による裏当金を示す平面図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】図７の８−８線に沿う縦断面図である。
【図９】実施の形態２による裏当金に鉄筋を仮付け溶接した状態を示す平面図である。
【図１０】図９の仮付け溶接から鉄筋の接合に移行した状態を示す平面図である。
【図１１】図１０の縦断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３による裏当金を示す側面図である。
【図１３】図１２に示す裏当金を用いて溶接した状態を示す縦断面図である。
【図１４】従来の裏当金を用いた溶接状態の説明図である。
【図１５】図１４の１５−１５線に沿う縦断面図である。
【図１６】従来の裏当金を示す説明図である。
【図１７】従来の他の裏当金を示す説明図である。
【図１８】図１７の縦断面図である。
【図１９】従来の更に他の裏当金を示す説明図である。
【図２０】図１９の縦断面図である。
【符号の説明】
１    裏当金
２    鉄筋
３    鉄筋
４    開口
５    溶接棒
６    隙間
７    線材
８    溶融金属
９    係止部
１０  係止部
１１  ペンキ（熱変色部材）
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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