説明

管芯出し治具

【課題】異形管や口径の大きな管の芯出しを容易に行うことができるとともに溶接トーチのウィービングも容易に行う。
【解決手段】一方のフレーム本体2の外スリーブ7と他方のフレーム本体2の内スリーブ6に連結ピン1を挿入して1対のフレーム本体2を連結して接合する直管13の接合端部の外周に配置し、各フレーム本体2のリング状フレーム5に取り付けた複数の矯正ボルト4で接合する直管13と異形管14の外周面を押圧して2つの管13,14の芯合わせを行い、管芯出し治具1で接合する2つの管13,14の接合端部を確実に芯合わせして固定する。この接合する管13,14を芯合わせするとき、各フレーム本体2のリング状フレーム5に形成した溶接窓8で接合端部を確認して、接合する管13,14を正確に芯合わせする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、建築や配管等の鋼管構造物の突合せ溶接により接合する管の端部を一致させて保持する管芯出し治具、特に異形管の芯出しの容易化に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えばガス管や上下水道管等を敷設するとき、接合する管の端部を突き合わせて円周方向に溶接している。この管を接合するとき、芯出し治具を使用して接合する管の軸心を一致させて溶接を行っている。この芯出し治具として、例えば特許文献1や特許文献2に開示されている。
【0003】
特許文献1に示された芯出し治具は、図5の側面図に示すように、半円状に形成されたリングプレート21と、リングプレート21に設けられた固定プレート22からなる1対の治具本体のリングプレート21を、接合する管24の端部外周面に沿って配置し、各リングプレート21の端部に設けたフランジ23をボルトとナットで連結して1対のリングプレート21を管24の外周面に固定する。この1対のリングプレート21を取り付けた管24の端部を相対して配置し、添え継板25により相対するリングプレート21の固定プレート22を連結して、接合する管24の芯出しを行っている。
【0004】
特許文献2に示された芯出し治具は、図6の側面図に示すように、接合する管24の一方の端部に、2分割された弧状部材26をボルトとナット27で連結して固定し、各弧状部材26に固定され他方の管側に延びるアーム28の先端部に取り付けた調節ねじ29の先端で他方の管外周面の4個所を押圧して、接合する管24の芯出しを行っている。
【0005】
特許文献1に示すように、接合する管の外周面に1対のリングプレート21を固定し、各リングプレート21の固定プレート22を添え継板25により連結して芯出しを行う芯出し治具は、直管を接合する場合には適用できるが、異形管を接合する場合には適用することができないという短所がある。
【0006】
特許文献2に示す芯出し治具は、直管と異形管を接合する場合には適用できるが、異形管同士を接合する場合には適用できないという短所がある。また、アーム28の自由端に設けた4本の調節ねじ29により芯出しを行っているため、管軸の食違い矯正力が弱く、口径が大きい管の接合には適用できないという短所もある。
【特許文献1】特開平11−267888号公報
【特許文献2】特開2000−263292号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
この発明は、このような短所を改善し、異形管や口径の大きな管の芯出しを容易に行うことができるとともに溶接トーチのウィービングも容易に行うことができる管芯出し治具を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
この発明の管芯出し治具は、1対のフレーム本体と2本の連結ピン及び複数本の矯正ボルトを有し、前記フレーム本体は、半円弧状に形成されたリング状フレームと、該リング状フレームの円周方向の両端部に設けられた内スリーブと外スリーブを有し、前記リング状フレームは、円周方向の中心線に沿って少なくとも2個の長溝からなる溶接窓を有し、円周方向の中心線に対して対称な位置で、円周方向に一定角度だけ隔てて複数の矯正ボルト用ねじ孔を有し、前記内スリーブは、連結ピンを通す連結孔がリング状フレームの円周方向と直交するようにリング状フレームの幅方向の中心部に設けられ、前記外スリーブは、連結ピンを通す連結孔が他のフレーム本体に設けられた内スリーブの連結孔と同軸になるように、リング状フレームの内スリーブを設けた端部と反対の端部の幅方向両側に一定間隔をおいて設けられ、前記連結ピンは一方のフレーム本体の外スリーブと他方のフレーム本体の内フレームに挿入されて1対のフレーム本体を連結し、前記矯正ボルトは1対のフレーム本体の矯正ボルト用ねじ孔に取り付けられ、接合する2つの管の外周面を押圧して2つの管の芯合わせを行うことを特徴とする。
【0009】
前記リング状フレームの半円弧状の内径を、異形管の曲率を考慮して定めると良い。
【0010】
また、前記リング状フレームの溶接窓は、外周部にリング状フレームの内周面側より外周面側の面積が大きくなるように傾斜面が形成され、前記矯正ねじとして六角穴付きボルトを使用することが望ましい。
【発明の効果】
【0011】
この発明の管芯出し治具は、一方のフレーム本体の外スリーブと他方のフレーム本体の内スリーブに連結ピンを挿入して1対のフレーム本体を連結して接合する管の接合端部の外周に配置し、各フレーム本体のリング状フレームに取り付けた複数の矯正ボルトで接合する2つの管の外周面を押圧して2つの管の芯合わせを行うから、管芯出し治具で接合する2つの管の接合端部を確実に芯合わせして固定することができる。
【0012】
また、接合する管を芯合わせするとき、各フレーム本体のリング状フレームに形成した溶接窓で2つの管の接合端部を確認できるから、接合する管を正確に芯合わせすることができる。
【0013】
さらに、リング状フレームの半円弧状の内径を、異形管の曲率を考慮して定め、リング状フレームに取り付けた複数の矯正ボルトで接合する2つの管の外周面を押圧して2つの管の芯合わせを行うから、直管と異形管や異形管と異形管を接合するときの芯合わせを容易に行うことができる。
【0014】
また、リング状フレームの溶接窓の外周部に、リング状フレームの内周面側より外周面側の面積が大きくなるような傾斜面を形成し、矯正ねじとして六角穴付きボルトを使用することにより、溶接窓を利用して接合する管を仮付溶接するときの溶接トーチのウィービングを容易に行うことができ、安定した仮付溶接を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1と図2は、この発明の管芯出し治具の構成を示し、図1は正面図、図2は側面図である。図に示すように、管芯出し治具1は、1対のフレーム本体2と2本の連結ピン3及び複数本例えば16本の六角穴付きボルトからなる矯正ボルト4を有する。各フレーム本体2は、図3の斜視図に示すように、半円弧状に形成されたリング状フレーム5と、リング状フレーム5の円周方向の両端部に設けられた内スリーブ6と外スリーブ7を有する。内スリーブ6は、連結ピン3を通す連結孔がリング状フレーム5の円周方向と直交するようにリング状フレーム5の幅方向の中心部に設けられている。外スリーブ7は、他のフレーム本体2の内スリーブ6を挟み込むようにリング状フレーム5の幅方向の両側に、連結ピン3を通す連結孔が他のフレーム本体2に設けられた内スリーブ6の連結孔と同軸になるように設けられている。
【0016】
リング状フレーム5は、引張強さの大きい機械構造用合金鋼、例えばクロームモリブテン鋼で形成され、半円弧状の内径は異形管の曲率を考慮して定められている。このリング状フレーム5の円周方向の中心線に沿って、溶接トーチのウィービングが可能な幅を有する複数、例えば2個の長溝からなる溶接窓8を有し、溶接窓8の幅方向左右のフレーム枠5aと、溶接窓8の間のフレーム枠5b及び内スリーブ6と溶接窓8の間のフレーム枠5cには、円周方向の中心線に対して対称な位置で、円周方向に一定角度だけ隔てて矯正ボルト4を取り付ける矯正ボルト用ねじ孔9を有する。溶接窓8は、リング状フレーム5の内周面側より外周面側の面積が大きくなるように外周部に傾斜面10が一定角度、例えば40度の角度で形成されている。
【0017】
連結ピン3は先端部に割りピン等の固定ピン11の取付孔を有し、後端部に引抜ピン12が取り付けられている。
【0018】
この管芯出し治具1を使用して接合する管、例えば直管13と異形管14の芯出しを行うときの操作を説明する。
【0019】
まず、矯正ボルト4を取り付けた各フレーム本体2の外スリーブ7の間に他のフレーム本体2の内スリーブ6を配置し、外スリーブ7と内スリーブ6に連結ピン3を挿入して、連結ピン3の先端取付孔に固定ピン11を取り付け、1対のフレーム本体2を連結して管芯出し治具1を組み立てる。この管芯出し治具1を直管13の接合端部の外周部に配置し、各リング状フレーム5に設けた案内窓8の幅方向の中心が直管13の接合端部と一致させる。この状態で直管13の外周面側にある各矯正ボルト4をねじ込んで、管芯出し治具1の各リング状フレーム5を直管13とほぼ同軸に配置し、図1に示すように、各矯正ボルト4で管芯出し治具1を直管13の外周面に固定する。この管芯出し治具1を直管13に固定するとき、円周方向に一定角度だけ隔てて取り付けられた複数、例えば8本の矯正ボルト4で管芯出し治具1を直管13に固定するから、管芯出し治具1を直管13に確実に固定することができる。
【0020】
この状態で、直管13に接合する異形管14の接合端部を管芯出し治具1に挿入し、直管13と異形管14の接合端部を管芯出し治具1の複数の案内窓8で確認しながら、異形管14の接合端部を直管13の接合端部に対して所定のルート間隙を隔てて対向配置させる。そして管芯出し治具1の案内窓8で直管13と異形管14の接合端部を確認しながら、異形管14の外周面側にある各矯正ボルト4をねじ込み、図4の側面図に示すように、異形管14の接合端部を直管13の接合端部に対して芯合わせして各矯正ボルト4で異形管14を管芯出し治具1に固定する。この異形管14を固定するとき、管芯出し治具1の円周方向に一定角度だけ隔てて取り付けられた例えば8本の矯正ボルト4で固定するから、異形管14を締め付け固定するときに腹側で発生しやすいルート間隙の開きを防止することができる。
【0021】
この状態で管芯出し治具1の各案内窓8を利用して直管13と異形管14の接合端部を仮付溶接する。この仮付溶接するとき、各案内窓8の幅は、溶接トーチのウィービングが可能な幅を有し、かつ案内窓8の外周部は一定角度、例えば40度の角度の傾斜面10で形成されているとともに、各矯正ボルト4が六角穴付きボルトで構成しているから、溶接トーチのウィービングを容易に行うことができ、安定した仮付溶接を行うことができる。
【0022】
直管13と異形管14を仮付溶接した後、管芯出し治具1の矯正ボルト4を後退させて直管13と異形管14に対する管芯出し治具1の固定を解除し、連結ピン3を取り外して管芯出し治具1を1対のフレーム本体2に分離して接合部から取り外す。
【0023】
前記説明では管芯出し治具1を直管13に固定した後、異形管14の接合端部を管芯出し治具1に挿入して、直管13に対して異形管14を芯出しする場合について説明したが、あらかじめ直管13の接合端部と異形管14の接合端部を所定のルート間隙を隔てて対向配置させておき、この接合端部を1対のフレーム本体2で挟み込んで管芯出し治具1を組み立てて直管13の軸心に対して異形管14の軸心を一致させるようにしても良い。
【0024】
また、前記説明では管芯出し治具1で直管13と異形管14の芯出しを行った場合について説明したが、直管と直管あるいは異形管と異形管も同様にして芯出しすることができる。
【0025】
さらに、前記説明では1対のフレーム本体2のリング状フレーム5に2個の溶接窓8を設けた場合について説明したが、接合する管の口径が大きい場合は、リング状フレーム5に3個又は4個の溶接窓8を設けてフレーム枠5bの数を増やしてリング状フレーム5の強度を高めるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0026】
【図1】この発明の管芯出し治具の構成を示す正面図である。
【図2】この発明の管芯出し治具の構成を示す側面図である。
【図3】リング状フレームの構成を示す斜視図である。
【図4】管芯出し治具を使用して直管と異形管を芯合わせした状態を示す側面図である。
【図5】従来の芯出し治具の構成を示す側面図である。
【図6】従来の他の芯出し治具の構成を示す側面図である。
【符号の説明】
【0027】
1;管芯出し治具、2;フレーム本体、3:連結ピン、4;矯正ボルト、
5;リング状フレーム、6;内スリーブ、7;外スリーブ、8;溶接窓、
9;矯正ボルト用ねじ孔、10;傾斜面、11;固定ピン、12;引抜ピン、
13;直管、14;異形管。


【特許請求の範囲】
【請求項1】
1対のフレーム本体と2本の連結ピン及び複数本の矯正ボルトを有し、
前記フレーム本体は、半円弧状に形成されたリング状フレームと、該リング状フレームの円周方向の両端部に設けられた内スリーブと外スリーブを有し、
前記リング状フレームは、円周方向の中心線に沿って少なくとも2個の長溝からなる溶接窓を有し、円周方向の中心線に対して対称な位置で、円周方向に一定角度だけ隔てて複数の矯正ボルト用ねじ孔を有し、
前記内スリーブは、連結ピンを通す連結孔がリング状フレームの円周方向と直交するようにリング状フレームの幅方向の中心部に設けられ、前記外スリーブは、連結ピンを通す連結孔が他のフレーム本体に設けられた内スリーブの連結孔と同軸になるように、リング状フレームの内スリーブを設けた端部と反対の端部の幅方向両側に一定間隔をおいて設けられ、
前記連結ピンは一方のフレーム本体の外スリーブと他方のフレーム本体の内フレームに挿入されて1対のフレーム本体を連結し、
前記矯正ボルトは1対のフレーム本体の矯正ボルト用ねじ孔に取り付けられ、接合する2つの管の外周面を押圧して2つの管の芯合わせを行うことを特徴とする管芯出し治具。
【請求項2】
前記リング状フレームの半円弧状の内径は、異形管の曲率を考慮して定められている請求項1記載の管芯出し治具。
【請求項3】
前記リング状フレームの溶接窓は、外周部にリング状フレームの内周面側より外周面側の面積が大きくなるように傾斜面が形成され、前記矯正ねじを六角穴付きボルトで形成した請求項1又は2に記載の管芯出し治具。


【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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【公開番号】特開2006−142340(P2006−142340A)
【公開日】平成18年6月8日(2006.6.8)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−336854(P2004−336854)
【出願日】平成16年11月22日(2004.11.22)
【出願人】(000231132)JFE工建株式会社 (54)