鉄筋の接続方法とガス圧接装置
【課題】ガス圧接による鉄筋の接合における酸化膜の影響の発生を少なくし、圧接の品質と信頼性を向上させることができ、しかも、鉄筋の軸方向の縮み量を少なくすることができる鉄筋の接続方法を提供する。
【解決手段】互いに接続せんとする鉄筋ａとｂを圧接装置１の固定クランプ３と移動クランプ４で同軸芯状の配置に固持し、両鉄筋ａとｂの互いに対向する接合面を、軸方向の圧力によって圧接させると同時にバーナー１４によって加熱し、両鉄筋ａとｂを圧接させる主加圧時に、少なくとも一方の鉄筋ａに相手鉄筋ｂに対するねじり回転を加える。
【解決手段】互いに接続せんとする鉄筋ａとｂを圧接装置１の固定クランプ３と移動クランプ４で同軸芯状の配置に固持し、両鉄筋ａとｂの互いに対向する接合面を、軸方向の圧力によって圧接させると同時にバーナー１４によって加熱し、両鉄筋ａとｂを圧接させる主加圧時に、少なくとも一方の鉄筋ａに相手鉄筋ｂに対するねじり回転を加える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートに埋設する各種鉄筋をガス圧接により互いに接続する接続方法、更に詳しくは、鉄筋の接合面を圧接するとき、圧接状態で鉄筋にねじり回転を与えることで、接続時間の短縮と品質の向上が図れるようにした鉄筋の接続方法とガス圧接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の柱や梁等に埋設する鉄筋を接続する方法として、鉄筋の端部を付き合わせ状に接続するガス圧接法や摩擦圧接法が用いられている。
【０００３】
摩擦圧接法は、接続せんとする両鉄筋の端面を突き合せ、両鉄筋に軸方向の圧力を加えながら、一方鉄筋を固定して他方鉄筋を回転させることにより、両鉄筋の突き合わせた端面に摩擦熱で軟化を生じさせ、接合面にアプセット圧力を加えることで接続するものである。
【０００４】
しかし、摩擦圧接法は、摩擦熱発生のための加圧手段や回転付与手段に強力なものが必要になり、このため、圧接装置全体が大型化して重量的にも重くなり、現場での鉄筋接続には採用に困難性がある。
【０００５】
これに対して、ガス圧接法は、両鉄筋の接合面を突き合わせた部分の外部を燃焼ガスの火炎によって加熱し、突き合わせ部分が軟化すると軸方向の圧力を加えて圧接するものであり、固相接合と同一素材のみでの接合となり、素材を溶かさずに接合できるので接続の信頼性が高く、また、鉄筋の突き合わせ部分が燃焼ガスの加熱で軟化しているので、加圧手段が軽微なものでよく、圧接装置が小型軽量化できるので、現場での鉄筋接続に採用されている。
【０００６】
このガス圧接法には、接続せんとする両鉄筋の端面を離して別々に加熱し、端面が適度に軟化したところで両端面を合わせて軸方向に加圧し、軟化金属を継目から押し出して接合するオープンパット法と、接続せんとする両鉄筋の端面を突き合わせた状態で、軸方向に加圧しつつ突き合わせ部分の外周を加熱して圧接するクローズパット法があり、実際の現場接続では後者のクローズパット法が多く用いられている。
【０００７】
上記クローズパット法の施工に用いるガス圧接装置は、圧接装置本体に、固定クランプとこの固定クランプに対して進退動する可動クランプを設け、前記圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを固定クランプ側に移動させる構造になっている。
【０００８】
上記クローズパット法の具体的な施工方法は、圧接装置の固定クランプで一方の鉄筋を固持し、可動クランプで他方の鉄筋を固持することにより両鉄筋を同軸芯状に配置し、圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを一方鉄筋に向けて移動させることで、両鉄筋の接合面を付き合わせて加圧保持し、適当な初期圧力を軸方向に加えながらバーナーの火炎で突合せ部分を一様に加熱し、この加熱を続けながら軸方向の主加圧を施すことにより、圧接部をなだらかな形状に仕上げるものである（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
ところで、上記したガス圧接法は、両鉄筋の接合面を突き合わせた状態で、軸方向に加圧しつつ突き合わせ部分の外周を加熱して圧接するので、鉄筋の接合端面処理は極めて重要であり、接合前の端面はできるだけ平滑に仕上げないと、接合面に空洞ができて接合力が低下すると共に、圧接前に端面の酸化膜を取り除かないと、接合面間に介在した酸化膜が接合力を低下させる原因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２１４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、鉄筋の接合端面は、研削を行って酸化膜を除去しても、直ぐに酸化膜の生成が生じるため、接合端面から酸化膜を完全になくすことは困難であり、このため、従来のガス圧接法で接合力の向上を図るには、鉄筋の軸方向の縮み量を多く取ることで圧接部の膨らみ量を大きくしなければならず、時間、ガス燃料等を増大させるという経済的な無駄がある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、鉄筋のガス圧接における酸化膜の影響の発生を少なくし、圧接の品質と信頼性を向上させることができ、しかも、鉄筋の軸方向の縮み量を少なくすることができる鉄筋の接続方法とガス圧接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような課題を解決するため、この発明は、互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状に配置し、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせ、加熱と軸方向の圧力によって圧接する鉄筋の接続方法において、前記両鉄筋の接合面圧接時に、少なくとも一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転を加えるようにしたものである。
上記両鉄筋の突き合わせ部分の加熱を、燃焼ガスの火炎によって行うようにすることができる。
【００１４】
また、圧接装置本体に、固定クランプとこの固定クランプに対して進退動する可動クランプを設け、前記固定クランプと可動クランプで互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状の配置に固持し、前記圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを固定クランプ側に移動させることで、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせるようにした鉄筋のガス圧接装置において、前記固定クランプと可動クランプの何れか一方を、固持した鉄筋の軸心を中心とする回転が可能となるよう圧接装置本体に取付け、このクランプを回転付与機構で回転させるようにしたものである。
【００１５】
ここで、上記回転付与機構は、クランプの外周面に形成したピニオンにラック杆を噛み合わせ、ラック杆をシリンダ等で進退動させることにより、クランプに回転を与えることができる。
上記回転が可能となるクランプが可動クランプであり、前記回転付与機構が、可動クランプの移動によって可動クランプを回転させるように形成されている構造とすることができる。
【００１６】
この回転付与機構は、圧接装置本体に枢止した揺動アームと可動クランプを、可動クランプの移動で揺動アームが揺動するようにピン結合し、揺動アームの回動による先端の回動軌跡が鉄筋の軸線に対して上下に変位するのを利用し、上下変位量によってクランプを回転させることになり、この回転により一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転が付与されることになる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によると、鉄筋の圧接による接続時において、少なくとも一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転を加えるようにしたので、鉄筋の接合面に生じた酸化膜が突合せ面のねじり回転によって拡散され、鉄筋の接合面の原子同士を確実に結合させることができ、これによって、接合強度の向上が図れるので、鉄筋接合の品質と信頼度のアップさせることができる。
【００１８】
また、接合強度の向上によって、鉄筋の軸方向の縮み量を少なくでき、材料ロスを少なくできて経済的であると同時に、鉄筋の耐疲労強度が向上し、圧接時間の短縮により、作業効率の向上が図れる。
【００１９】
更に、クランプの回転駆動源をこのクランプの進退動から得るようにすると、クランプを回転させるためのシリンダのような別の駆動源を用いる必要がなく、圧接装置のコスト上昇を抑えることができ、しかも、圧接装置が大型化しないので、現場での使用が支障なく行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）はこの発明の接続方法に用いるガス圧接装置の第１の実施形態を示す正面図、（ｂ）はこの圧接装置における固定クランプを示す（ａ）の矢印ｂ−ｂでの縦断側面図、（ｃ）は同じく（ａ）の矢印ｃ−ｃでの縦断側面図、（ｄ）は同じく（ａ）の矢印ｄ−ｄでの横断平面図
【図２】この発明の接続方法による鉄筋の接続状態を示す斜視図
【図３】（ａ）はガス圧接装置の第２の実施形態における移動クランプと第１の例の回転付与機構を示す分解斜視図、（ｂ）は移動クランプにおけるクランプ部材の異なった例を示す斜視図
【図４】移動クランプと第１の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図５】移動クランプと第１の例の回転付与機構を示す移動クランプが前進動したときの拡大した正面図
【図６】移動クランプと第２の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図７】移動クランプと第３の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図８】移動クランプと第４の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図９】移動クランプと第５の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図１０】移動クランプと第６の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２２】
図１（ａ）乃至（ｄ）は、この発明の接続方法の実施に用いるガス圧接装置１の第１の実施形態を示し、圧接装置本体となる外筒２の一端側外部に一方の鉄筋ａを着脱自在に固持する定位置固定クランプ３と、他端側外部に他方の鉄筋ｂを着脱自在に固持する移動クランプ４と、外筒２の内部に軸方向に移動可能となるよう収納した内筒５とを備え、外筒２の他方端部に油圧シリンダの連結部６が設けられている。
【００２３】
上記移動クランプ４は、上面が開放した断面Ｕ字状のごとき形状を有し、その内部に納めた他方の鉄筋ｂを締め付けボルト７により、この移動クランプ４に固定化できるようになっており、この移動クランプ４は、その脚部が外筒の長孔を貫通して上記内筒５に固定化され、外筒２に連結した油圧シリンダで内筒５を押すことにより、移動クランプ４とこれで固持した他方の鉄筋ｂを固定クランプ３に対して接近動させることができるようになっている。
【００２４】
上記固定クランプ３は、図１（ｂ）と（ｃ）のように、外筒２に固定した軸受け部材８で支持することにより、外筒２に対して、軸方向に固定で締め付けボルト９の締め付けによって固持した一方の鉄筋ａの軸心を中心に回転可能になり、回転付与機構１０によって回転が与えられるようになっている。
【００２５】
この固定クランプ３は、図１（ｂ）と（ｃ）のように、外径が円弧で上面が開放した断面Ｕ字状のごとき形状を有し、図１（ｄ）で示したように、両端部に外径が一段小径となる取付け部１１が設けられている。
【００２６】
この固定クランプ３を支持する軸受け部材８は、外筒２に対する固定脚部８ａの両端に上面開放のＵ字状となる立上がり支持部８ｂを設けて形成され、固定クランプ３の取付け部１１を立上がり支持部８ｂで支持することにより、固定クランプ３は、外筒２の長さ方向に移動不能で回転可能となり、その内部に納めた一方の鉄筋ａを軸方向に移動しないよう締め付けボルト９によって固定化できるようになっている。
【００２７】
また、固定クランプ３が軸受け部材８から離脱することのないよう、軸受け部材８における立上がり支持部８ｂの軸心を挟む両側の位置に、固定クランプ３の回転方向に沿う長孔１２を設け、この長孔１２を貫通するボルト１３を固定クランプ３の取付け部１１に固定することにより、長孔１２の範囲で固定クランプ３を回転可能とすると共に、ボルト１３が軸受け部材８から固定クランプ３が離脱しないようにしている。
【００２８】
上記回転付与機構１０は、図示の例では、固定クランプ３の下部に、外筒２と直角の配置となるラック１０ａを設け、固定クランプ３の外径面に形成したピニオン１０ｂにこのラック１０ａを噛み合わせ、図示省略したが、外筒２に固定した油圧シリンダでラック１０ａを進退動させることにより、固定クランプ３に回転を与えることができる構造になっている。
【００２９】
なお、固定クランプ３と移動クランプ４で固持した両鉄筋ａとｂの接合面を付き合わせた部分の周囲は、別に用意されるバーナー１４で燃焼させた可燃ガスの火炎によって加熱することになる。
【００３０】
上記のように、この第１の実施形態のガス圧接装置は、鉄筋ａ、ｂのガス圧接において、固定クランプ３に固定した鉄筋ａが回転可能となり、移動クランプ４に固定した鉄筋ｂが回転不能になる。
【００３１】
次に、上記第１の実施形態のガス圧接装置１を用いたこの発明の鉄筋の接続方法を説明する。
【００３２】
互いに接続せんとする鉄筋ａとｂの付き合わせる接合端部を研削して平滑面に処理し、一方の鉄筋ａをガス圧接装置１の固定クランプ３に納めて締め付けボルト９で固定し、また、他方の鉄筋ｂを移動クランプ４に納めて締め付けボルト７で固定する。
【００３３】
上記ガス圧接装置１は、連結部６に連結した油圧シリンダの収縮で固定クランプ３に対して移動クランプ４が離反位置にあり、固定クランプ３と移動クランプ４に固定された鉄筋ａとｂは、接合面間に適宜隙間のある状態で同軸芯状の配置となる。
【００３４】
上記の状態で油圧シリンダを伸長させ、移動クランプ４を固定クランプ３に向けて移動させることにより、両鉄筋ａとｂの接合面を突き合わせ、軸方向の初期加圧を加えた状態で、バーナー１４を両鉄筋ａとｂの突き合わせ部分の外側を囲むように配置して点火し、燃焼ガスの火炎で両鉄筋ａとｂの突き合わせ部分を周囲から均等に加熱する。
【００３５】
このようにして、両鉄筋ａとｂの突き合わせ部分が加熱されると、油圧シリンダの押圧力を高め、初期加圧から主加圧に移行していくと、図２のように、両鉄筋ａとｂの軟化した突き合わせ部分が膨らみ部ｃとなって拡径する。
【００３６】
上記主加圧時に、回転付与機構１０を作動させ、固定クランプ３に回転を与えることにより、この固定クランプ３で固持した一方の鉄筋ａに、図２に矢印で示したように、軸心を中心として他方鉄筋ｂに対するねじり回転を加えるようにする。
【００３７】
このように、主加圧による圧接状態で、一方の鉄筋ａにねじり回転を加えると、突合せ面に生じた酸化膜が突合せ面のねじり回転による摩擦によって拡散され、鉄筋ａとｂの接合面の同一素材同士を確実に融合させることができ、これによって、両鉄筋ａとｂの接合強度の向上が図れることになる。
【００３８】
主加圧工程が完了すると、バーナー１４の消火と撤去を行い、圧接部が冷えるまで時間をおき、この後、油圧シリンダへの油圧の供給を解き、固定クランプ３と移動クランプ４の締め付けボルト７と９を緩め、固定クランプ３と移動クランプ４から接続後の鉄筋を取外せば作業が完了する。
【００３９】
上記のように、主加圧工程時に一方の鉄筋ａにねじり回転を加えると、突合せ面に生じた酸化膜が拡散することで鉄筋ａとｂの同一素材同士を確実に融合させることができ、圧接と回転による摩擦の組み合わせにより、接続強度の向上が図れるので、品質と信頼性がアップし、軸方向の縮み量を少なく設定できるので材料ロスの発生を少なくでき、経済性に優れていると共に、圧接工程全体の時間短縮が図れることになる。
【００４０】
なお、ガス圧接装置１を用いた接続は、摩擦圧接法に比べて機械がコンパクトになり、現場での接続に適しているという利点があり、また、図示の場合、ガス圧接装置１は、固定クランプ３を回転可能としたが、反対に移動クランプ４を回転可能としたり、固定クランプ３と移動クランプ４を共に回転可能とし、両鉄筋ａとｂに相対的なねじり回転を同時に与えるようにしてもよい。
【００４１】
また、両鉄筋ａとｂに与える相対的なねじり回転の角度は任意に設定することができ、往復のねじり回転を付与するようにしてもよい。
【００４２】
次に、図３乃至図９は、ガス圧接装置の第２の実施形態における異なった幾つかの例を示している。なお、上述した第１の実施形態のガス圧接装置と同一部分には同一符号を付すことによって説明に代える。
【００４３】
この第２の実施形態のガス圧接装置１ａは、図示省略したが、図１（ａ）における固定クランプ３を移動クランプ４のように、既存のものと同様の単に一方の鉄筋ａを軸方向に移動しないように固定することができる構造のものを用いて外筒２に固定化している。
【００４４】
また、移動クランプ４は、外筒２の長さ方向への移動が自在となり、その内部に納めた他方の鉄筋ｂを軸方向に移動しないよう締め付けボルトによって固定化した状態で、この鉄筋ｂの軸心を中心に回転可能となり、上記回転付与機構１０ａが、移動クランプ４の軸方向の移動を利用して、この移動クランプ４に回転を与えるような構造になっている。
【００４５】
従って、第２の実施形態のガス圧接装置１ａは、鉄筋ａ、ｂのガス圧接において、移動クランプ４に固定した鉄筋ｂが回転可能となり、固定クランプ３に固定した鉄筋ａは回転しない。
【００４６】
図３（ａ）のように、上記移動クランプ４は、内筒５に固定脚部２１で固定した円筒状のホルダー２２と、このホルダー２２に対して抜き差し自在となり、ホルダー２２で回転可能に保持される一対のクランプ部材２３、２４からなり、前記ホルダー２２は、その上部軸方向の全長が鉄筋ｂの出し入れができる幅の開口２５になっており、また、クランプ部材２３、２４は、前記ホルダー２２の内部に前進方向の前端から軸方向に抜き差し可能に挿入する円筒を二つ割した構造となり、両クランプ部材２３、２４は、先端外周にホルダー２２の前端へ当接することで後方に移動しないようにする大径頭部２３ａ、２４ａが設けられ、ホルダー２２の前進方向の移動時に一体動するようになっており、内周は鉄筋に対して外嵌する内径を有している。
【００４７】
上記クランプ部材２３、２４は、ホルダー２２よりも軸方向に長く、クランプ部材２３、２４の何れか一方（図示では一方クランプ部材２３）のホルダー２２から突出する両端部に、鉄筋ｂを固定する締め付けボルト２６のねじ孔２７が設けられ、他方クランプ部材２４の後端でホルダー２２から突出する部分に、外方に突出するピン２８が突設されている。
【００４８】
この移動クランプ４は、ホルダー２２内に鉄筋ｂを通し、ホルダー２２に対する前方位置で鉄筋ｂを挟むように外嵌したクランプ部材２３、２４を後退動させ、ホルダー２２の内部に納めてピン２８がホルダー２２の側面側に突出する位相で、締め付けボル２６をねじ込んで鉄筋ｂを締め付ければ、移動クランプ４が組み上がって鉄筋ｂとクランプ部材２３、２４及びホルダー２２が固定化し、ホルダー２２に対してクランプ部材２３、２４と鉄筋ｂはこの鉄筋ｂの軸心を中心に回転可能になる。
【００４９】
図３（ｂ）は、上記移動クランプ４におけるクランプ部材の異なった例を示し、このクランプ部材１２３の図３（ａ）との相違点は、二つ割でなく一体構造であり、先端外周にホルダー２２の前端へ当接することで後方に移動しないようにする大径頭部１２３ａが設けられ、その上部軸方向の全長が鉄筋ｂの出し入れができる幅の開口１２４になっており、ホルダー２２で回転可能に支持することにより、ホルダー２２に対して抜き差ししなくても、その内部に鉄筋ｂを出し入れできるようになっている。
【００５０】
図３乃至図５に示す第１の例の回転付与機構１０ａは、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の後端寄りの位置に、揺動アーム２９の下端部を支点軸３０でこの支点軸３０を中心に揺動自在となるよう枢止し、揺動アーム２９の先端二又部３１を上記ピン２８に係合させた構造になっている。
【００５１】
上記揺動アーム２９は、図４のように、移動クランプ４が後退位置にあるとき、支点軸３０とピン２８の間で上端が後方に位置する傾斜状態となる長さに設定され、従って、後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、ピン２８と二又部３１の係合により、揺動アーム２９の上端が直立方向に引かれ、図５のように、起立動する揺動アーム２９はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになる。
【００５２】
図６に示す第２の例の回転付与機構１０ａは、図３（ａ）又は（ｂ）の移動クランプ４において、クランプ部材２４の回転角度をより多くなるようにしたものである。なお、移動クランプ４のクランプ部材については、図３（ａ）の二つ割りの場合を用いて説明する。以降の各例においても同様である。
【００５３】
上記回転付与機構１０ａは、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の前端寄りの位置に、Ｌ形揺動杆３２の屈曲部分を支点軸３０で枢止し、このＬ形揺動杆３２の上端部後面をホルダー２２の外面に突設したピン３３に当接させ、Ｌ形揺動杆３２の下端に押上アーム３４の下端を結合ピン３５で、この結合ピン３５を支点に揺動自在となるよう枢止結合し、押上アーム３４の先端二又部３６を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させた構造になっている。
【００５４】
後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、Ｌ形揺動杆３２の上端部がピン３３で前方に押され、Ｌ形揺動杆３２は支点軸３０を中心に回動して下端が上昇し、押上アーム３４が押上げられることで押上アーム３４はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになり、Ｌ形揺動杆３２の支点軸３０から下端までの長さによる梃子の原理によって押上アーム３４の押上量を拡大でき、クランプ部材２４の回転角度を大きく設定できる。
【００５５】
図７に示す第３の例の回転付与機構１０ａは、上記図６の回転付与機構１０ａにおいて、Ｌ形揺動杆３２の下端と押上アーム３４の下端をリンク３７を介して枢止結合し、クランプ部材２４の回転角度を大きく設定できるようにしたものであり、押上アーム３４を確実に押上げることができるようリンク３７の姿勢を保つため、Ｌ形揺動杆３２の下端にはリンク３７を受けるストッパー３８が設けてある。
【００５６】
図８に示す第４の例の回転付与機構１０ａは、上記図６に示した回転付与機構１０ａの変形例であり、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の前端寄りの位置に、揺動リンク３９の途中を支点軸３０で枢止し、この揺動リンク３９の上端にピン４０で枢止連結した揺動アーム４１の上端二又部４２を上記ホルダー２２の外面に突設したピン４３に係合させ、揺動リンク３９の下端に枢止連結した押上アーム３４の先端二又部３６を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させた構造になっている。
【００５７】
後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、揺動アーム４１の上端二又部４２がホルダー２２のピン４３で押されて前方に移動し、揺動リンク３９の上端が押下げられることで支点軸３０を中心に回動して下端が上昇し、押上アーム３４が押上げられることで押上アーム３４はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになる。
【００５８】
図９に示す第５の例の回転付与機構１０ａは、図３（ａ）又は（ｂ）の移動クランプ４において、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の前端寄りの位置に、揺動リンク４４の下端を支点軸３０で枢止し、揺動リンク４４の上端に枢軸４５で連結した押上アーム３４の先端二又部３６を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させ、上記ホルダー２２に一体動するようピン４６で先端を枢止連結した連杆４７の後端と枢軸４５を結合したものであり、押上アーム３４を確実に押上げることができるよう揺動リンク４４の姿勢を保つため、外筒２には揺動リンク４４の下縁を受けるストッパー４８が設けてある。
【００５９】
後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、連杆４７が揺動リンク４４の上端を前方に引くことで揺動リンク４４が前方に引き起こされ、これによって押上アーム３４が押上げられることで押上アーム３４はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになる。
【００６０】
図１０に示す第６の例の回転付与機構１０ａは、図３（ａ）又は（ｂ）の移動クランプ４において、先端二又部４９を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させた押上アーム５０を、ホルダー２２に固定した保持部材５１で上下動するように保持し、外筒２の外面に押上アーム５０の下端が当接する傾斜カム５２を固定し、移動クランプ４が前進移動すると、傾斜カム５２で押上アーム５０が押上げられることで、クランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与するようにしたものである。
【００６１】
この図１０に示す第６の例の回転付与機構１０ａにおいては、移動クランプ４の反対側の面に、傾斜カムが図示と反対傾斜となるものを設けると、移動クランプ４の前進位置から後退動するとき、回転したクランプ部材２３、２４を図１０に示す初期の状態に自動的に戻すことができる。
【００６２】
上記した各例によって示した第２の実施形態のガス圧接装置１ａは、何れの例においても、移動クランプ４と共に鉄筋ｂを前進させるとき、移動開始と同時にこの鉄筋ｂに回転を与えることになるが、実質的な回転の付与は、両鉄筋ａ、ｂの接合面を当接させた状態から、主加圧工程時の鉄筋ａとｂに生じる軸方向の縮み量分だけ移動クランプ４が更に前進動することで、主加圧工程時にこの前進量に対応した角度だけ鉄筋ｂにひねり回転を与えることになる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ガス圧接装置
１ａ ガス圧接装置
２ 外筒
３ 固定クランプ
４ 移動クランプ
５ 内筒
６ 連結部
７ 締め付けボルト
８ 軸受け部材
９ 締め付けボルト
１０ 回転付与機構
１０ａ 回転付与機構
１１ 取付け部
１２ 長孔
１３ ボルト
２１ 固定脚部
２２ ホルダー
２３ クランプ部材
２４ クランプ部材
２５ 開口
２６ 締め付けボルト
２７ ねじ孔
２８ ピン
２９ 揺動アーム
３０ 支点軸
３１ 二又部
３２ Ｌ形揺動杆
３３ ピン
３４ 押上アーム
３５ 結合ピン
３６ 二又部
３７ リンク
３８ ストッパー
３９ 揺動リンク
４０ ピン
４１ 揺動アーム
４２ 二又部
４３ ピン
４４ 揺動リンク
４５ 枢軸
４６ ピン
４７ 連杆
４８ ストッパー
４９ 二又部
５０ 押上アーム
５１ 保持部材
５２ 傾斜カム
ａ、ｂ 鉄筋
【技術分野】
【０００１】
この発明は、コンクリートに埋設する各種鉄筋をガス圧接により互いに接続する接続方法、更に詳しくは、鉄筋の接合面を圧接するとき、圧接状態で鉄筋にねじり回転を与えることで、接続時間の短縮と品質の向上が図れるようにした鉄筋の接続方法とガス圧接装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物の柱や梁等に埋設する鉄筋を接続する方法として、鉄筋の端部を付き合わせ状に接続するガス圧接法や摩擦圧接法が用いられている。
【０００３】
摩擦圧接法は、接続せんとする両鉄筋の端面を突き合せ、両鉄筋に軸方向の圧力を加えながら、一方鉄筋を固定して他方鉄筋を回転させることにより、両鉄筋の突き合わせた端面に摩擦熱で軟化を生じさせ、接合面にアプセット圧力を加えることで接続するものである。
【０００４】
しかし、摩擦圧接法は、摩擦熱発生のための加圧手段や回転付与手段に強力なものが必要になり、このため、圧接装置全体が大型化して重量的にも重くなり、現場での鉄筋接続には採用に困難性がある。
【０００５】
これに対して、ガス圧接法は、両鉄筋の接合面を突き合わせた部分の外部を燃焼ガスの火炎によって加熱し、突き合わせ部分が軟化すると軸方向の圧力を加えて圧接するものであり、固相接合と同一素材のみでの接合となり、素材を溶かさずに接合できるので接続の信頼性が高く、また、鉄筋の突き合わせ部分が燃焼ガスの加熱で軟化しているので、加圧手段が軽微なものでよく、圧接装置が小型軽量化できるので、現場での鉄筋接続に採用されている。
【０００６】
このガス圧接法には、接続せんとする両鉄筋の端面を離して別々に加熱し、端面が適度に軟化したところで両端面を合わせて軸方向に加圧し、軟化金属を継目から押し出して接合するオープンパット法と、接続せんとする両鉄筋の端面を突き合わせた状態で、軸方向に加圧しつつ突き合わせ部分の外周を加熱して圧接するクローズパット法があり、実際の現場接続では後者のクローズパット法が多く用いられている。
【０００７】
上記クローズパット法の施工に用いるガス圧接装置は、圧接装置本体に、固定クランプとこの固定クランプに対して進退動する可動クランプを設け、前記圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを固定クランプ側に移動させる構造になっている。
【０００８】
上記クローズパット法の具体的な施工方法は、圧接装置の固定クランプで一方の鉄筋を固持し、可動クランプで他方の鉄筋を固持することにより両鉄筋を同軸芯状に配置し、圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを一方鉄筋に向けて移動させることで、両鉄筋の接合面を付き合わせて加圧保持し、適当な初期圧力を軸方向に加えながらバーナーの火炎で突合せ部分を一様に加熱し、この加熱を続けながら軸方向の主加圧を施すことにより、圧接部をなだらかな形状に仕上げるものである（例えば特許文献１参照）。
【０００９】
ところで、上記したガス圧接法は、両鉄筋の接合面を突き合わせた状態で、軸方向に加圧しつつ突き合わせ部分の外周を加熱して圧接するので、鉄筋の接合端面処理は極めて重要であり、接合前の端面はできるだけ平滑に仕上げないと、接合面に空洞ができて接合力が低下すると共に、圧接前に端面の酸化膜を取り除かないと、接合面間に介在した酸化膜が接合力を低下させる原因になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平７−２１４３４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、鉄筋の接合端面は、研削を行って酸化膜を除去しても、直ぐに酸化膜の生成が生じるため、接合端面から酸化膜を完全になくすことは困難であり、このため、従来のガス圧接法で接合力の向上を図るには、鉄筋の軸方向の縮み量を多く取ることで圧接部の膨らみ量を大きくしなければならず、時間、ガス燃料等を増大させるという経済的な無駄がある。
【００１２】
そこで、この発明の課題は、鉄筋のガス圧接における酸化膜の影響の発生を少なくし、圧接の品質と信頼性を向上させることができ、しかも、鉄筋の軸方向の縮み量を少なくすることができる鉄筋の接続方法とガス圧接装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記のような課題を解決するため、この発明は、互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状に配置し、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせ、加熱と軸方向の圧力によって圧接する鉄筋の接続方法において、前記両鉄筋の接合面圧接時に、少なくとも一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転を加えるようにしたものである。
上記両鉄筋の突き合わせ部分の加熱を、燃焼ガスの火炎によって行うようにすることができる。
【００１４】
また、圧接装置本体に、固定クランプとこの固定クランプに対して進退動する可動クランプを設け、前記固定クランプと可動クランプで互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状の配置に固持し、前記圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを固定クランプ側に移動させることで、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせるようにした鉄筋のガス圧接装置において、前記固定クランプと可動クランプの何れか一方を、固持した鉄筋の軸心を中心とする回転が可能となるよう圧接装置本体に取付け、このクランプを回転付与機構で回転させるようにしたものである。
【００１５】
ここで、上記回転付与機構は、クランプの外周面に形成したピニオンにラック杆を噛み合わせ、ラック杆をシリンダ等で進退動させることにより、クランプに回転を与えることができる。
上記回転が可能となるクランプが可動クランプであり、前記回転付与機構が、可動クランプの移動によって可動クランプを回転させるように形成されている構造とすることができる。
【００１６】
この回転付与機構は、圧接装置本体に枢止した揺動アームと可動クランプを、可動クランプの移動で揺動アームが揺動するようにピン結合し、揺動アームの回動による先端の回動軌跡が鉄筋の軸線に対して上下に変位するのを利用し、上下変位量によってクランプを回転させることになり、この回転により一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転が付与されることになる。
【発明の効果】
【００１７】
この発明によると、鉄筋の圧接による接続時において、少なくとも一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転を加えるようにしたので、鉄筋の接合面に生じた酸化膜が突合せ面のねじり回転によって拡散され、鉄筋の接合面の原子同士を確実に結合させることができ、これによって、接合強度の向上が図れるので、鉄筋接合の品質と信頼度のアップさせることができる。
【００１８】
また、接合強度の向上によって、鉄筋の軸方向の縮み量を少なくでき、材料ロスを少なくできて経済的であると同時に、鉄筋の耐疲労強度が向上し、圧接時間の短縮により、作業効率の向上が図れる。
【００１９】
更に、クランプの回転駆動源をこのクランプの進退動から得るようにすると、クランプを回転させるためのシリンダのような別の駆動源を用いる必要がなく、圧接装置のコスト上昇を抑えることができ、しかも、圧接装置が大型化しないので、現場での使用が支障なく行える。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】（ａ）はこの発明の接続方法に用いるガス圧接装置の第１の実施形態を示す正面図、（ｂ）はこの圧接装置における固定クランプを示す（ａ）の矢印ｂ−ｂでの縦断側面図、（ｃ）は同じく（ａ）の矢印ｃ−ｃでの縦断側面図、（ｄ）は同じく（ａ）の矢印ｄ−ｄでの横断平面図
【図２】この発明の接続方法による鉄筋の接続状態を示す斜視図
【図３】（ａ）はガス圧接装置の第２の実施形態における移動クランプと第１の例の回転付与機構を示す分解斜視図、（ｂ）は移動クランプにおけるクランプ部材の異なった例を示す斜視図
【図４】移動クランプと第１の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図５】移動クランプと第１の例の回転付与機構を示す移動クランプが前進動したときの拡大した正面図
【図６】移動クランプと第２の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図７】移動クランプと第３の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図８】移動クランプと第４の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図９】移動クランプと第５の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【図１０】移動クランプと第６の例の回転付与機構を示す移動クランプが後退位置にあるときの拡大した正面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を図示例と共に説明する。
【００２２】
図１（ａ）乃至（ｄ）は、この発明の接続方法の実施に用いるガス圧接装置１の第１の実施形態を示し、圧接装置本体となる外筒２の一端側外部に一方の鉄筋ａを着脱自在に固持する定位置固定クランプ３と、他端側外部に他方の鉄筋ｂを着脱自在に固持する移動クランプ４と、外筒２の内部に軸方向に移動可能となるよう収納した内筒５とを備え、外筒２の他方端部に油圧シリンダの連結部６が設けられている。
【００２３】
上記移動クランプ４は、上面が開放した断面Ｕ字状のごとき形状を有し、その内部に納めた他方の鉄筋ｂを締め付けボルト７により、この移動クランプ４に固定化できるようになっており、この移動クランプ４は、その脚部が外筒の長孔を貫通して上記内筒５に固定化され、外筒２に連結した油圧シリンダで内筒５を押すことにより、移動クランプ４とこれで固持した他方の鉄筋ｂを固定クランプ３に対して接近動させることができるようになっている。
【００２４】
上記固定クランプ３は、図１（ｂ）と（ｃ）のように、外筒２に固定した軸受け部材８で支持することにより、外筒２に対して、軸方向に固定で締め付けボルト９の締め付けによって固持した一方の鉄筋ａの軸心を中心に回転可能になり、回転付与機構１０によって回転が与えられるようになっている。
【００２５】
この固定クランプ３は、図１（ｂ）と（ｃ）のように、外径が円弧で上面が開放した断面Ｕ字状のごとき形状を有し、図１（ｄ）で示したように、両端部に外径が一段小径となる取付け部１１が設けられている。
【００２６】
この固定クランプ３を支持する軸受け部材８は、外筒２に対する固定脚部８ａの両端に上面開放のＵ字状となる立上がり支持部８ｂを設けて形成され、固定クランプ３の取付け部１１を立上がり支持部８ｂで支持することにより、固定クランプ３は、外筒２の長さ方向に移動不能で回転可能となり、その内部に納めた一方の鉄筋ａを軸方向に移動しないよう締め付けボルト９によって固定化できるようになっている。
【００２７】
また、固定クランプ３が軸受け部材８から離脱することのないよう、軸受け部材８における立上がり支持部８ｂの軸心を挟む両側の位置に、固定クランプ３の回転方向に沿う長孔１２を設け、この長孔１２を貫通するボルト１３を固定クランプ３の取付け部１１に固定することにより、長孔１２の範囲で固定クランプ３を回転可能とすると共に、ボルト１３が軸受け部材８から固定クランプ３が離脱しないようにしている。
【００２８】
上記回転付与機構１０は、図示の例では、固定クランプ３の下部に、外筒２と直角の配置となるラック１０ａを設け、固定クランプ３の外径面に形成したピニオン１０ｂにこのラック１０ａを噛み合わせ、図示省略したが、外筒２に固定した油圧シリンダでラック１０ａを進退動させることにより、固定クランプ３に回転を与えることができる構造になっている。
【００２９】
なお、固定クランプ３と移動クランプ４で固持した両鉄筋ａとｂの接合面を付き合わせた部分の周囲は、別に用意されるバーナー１４で燃焼させた可燃ガスの火炎によって加熱することになる。
【００３０】
上記のように、この第１の実施形態のガス圧接装置は、鉄筋ａ、ｂのガス圧接において、固定クランプ３に固定した鉄筋ａが回転可能となり、移動クランプ４に固定した鉄筋ｂが回転不能になる。
【００３１】
次に、上記第１の実施形態のガス圧接装置１を用いたこの発明の鉄筋の接続方法を説明する。
【００３２】
互いに接続せんとする鉄筋ａとｂの付き合わせる接合端部を研削して平滑面に処理し、一方の鉄筋ａをガス圧接装置１の固定クランプ３に納めて締め付けボルト９で固定し、また、他方の鉄筋ｂを移動クランプ４に納めて締め付けボルト７で固定する。
【００３３】
上記ガス圧接装置１は、連結部６に連結した油圧シリンダの収縮で固定クランプ３に対して移動クランプ４が離反位置にあり、固定クランプ３と移動クランプ４に固定された鉄筋ａとｂは、接合面間に適宜隙間のある状態で同軸芯状の配置となる。
【００３４】
上記の状態で油圧シリンダを伸長させ、移動クランプ４を固定クランプ３に向けて移動させることにより、両鉄筋ａとｂの接合面を突き合わせ、軸方向の初期加圧を加えた状態で、バーナー１４を両鉄筋ａとｂの突き合わせ部分の外側を囲むように配置して点火し、燃焼ガスの火炎で両鉄筋ａとｂの突き合わせ部分を周囲から均等に加熱する。
【００３５】
このようにして、両鉄筋ａとｂの突き合わせ部分が加熱されると、油圧シリンダの押圧力を高め、初期加圧から主加圧に移行していくと、図２のように、両鉄筋ａとｂの軟化した突き合わせ部分が膨らみ部ｃとなって拡径する。
【００３６】
上記主加圧時に、回転付与機構１０を作動させ、固定クランプ３に回転を与えることにより、この固定クランプ３で固持した一方の鉄筋ａに、図２に矢印で示したように、軸心を中心として他方鉄筋ｂに対するねじり回転を加えるようにする。
【００３７】
このように、主加圧による圧接状態で、一方の鉄筋ａにねじり回転を加えると、突合せ面に生じた酸化膜が突合せ面のねじり回転による摩擦によって拡散され、鉄筋ａとｂの接合面の同一素材同士を確実に融合させることができ、これによって、両鉄筋ａとｂの接合強度の向上が図れることになる。
【００３８】
主加圧工程が完了すると、バーナー１４の消火と撤去を行い、圧接部が冷えるまで時間をおき、この後、油圧シリンダへの油圧の供給を解き、固定クランプ３と移動クランプ４の締め付けボルト７と９を緩め、固定クランプ３と移動クランプ４から接続後の鉄筋を取外せば作業が完了する。
【００３９】
上記のように、主加圧工程時に一方の鉄筋ａにねじり回転を加えると、突合せ面に生じた酸化膜が拡散することで鉄筋ａとｂの同一素材同士を確実に融合させることができ、圧接と回転による摩擦の組み合わせにより、接続強度の向上が図れるので、品質と信頼性がアップし、軸方向の縮み量を少なく設定できるので材料ロスの発生を少なくでき、経済性に優れていると共に、圧接工程全体の時間短縮が図れることになる。
【００４０】
なお、ガス圧接装置１を用いた接続は、摩擦圧接法に比べて機械がコンパクトになり、現場での接続に適しているという利点があり、また、図示の場合、ガス圧接装置１は、固定クランプ３を回転可能としたが、反対に移動クランプ４を回転可能としたり、固定クランプ３と移動クランプ４を共に回転可能とし、両鉄筋ａとｂに相対的なねじり回転を同時に与えるようにしてもよい。
【００４１】
また、両鉄筋ａとｂに与える相対的なねじり回転の角度は任意に設定することができ、往復のねじり回転を付与するようにしてもよい。
【００４２】
次に、図３乃至図９は、ガス圧接装置の第２の実施形態における異なった幾つかの例を示している。なお、上述した第１の実施形態のガス圧接装置と同一部分には同一符号を付すことによって説明に代える。
【００４３】
この第２の実施形態のガス圧接装置１ａは、図示省略したが、図１（ａ）における固定クランプ３を移動クランプ４のように、既存のものと同様の単に一方の鉄筋ａを軸方向に移動しないように固定することができる構造のものを用いて外筒２に固定化している。
【００４４】
また、移動クランプ４は、外筒２の長さ方向への移動が自在となり、その内部に納めた他方の鉄筋ｂを軸方向に移動しないよう締め付けボルトによって固定化した状態で、この鉄筋ｂの軸心を中心に回転可能となり、上記回転付与機構１０ａが、移動クランプ４の軸方向の移動を利用して、この移動クランプ４に回転を与えるような構造になっている。
【００４５】
従って、第２の実施形態のガス圧接装置１ａは、鉄筋ａ、ｂのガス圧接において、移動クランプ４に固定した鉄筋ｂが回転可能となり、固定クランプ３に固定した鉄筋ａは回転しない。
【００４６】
図３（ａ）のように、上記移動クランプ４は、内筒５に固定脚部２１で固定した円筒状のホルダー２２と、このホルダー２２に対して抜き差し自在となり、ホルダー２２で回転可能に保持される一対のクランプ部材２３、２４からなり、前記ホルダー２２は、その上部軸方向の全長が鉄筋ｂの出し入れができる幅の開口２５になっており、また、クランプ部材２３、２４は、前記ホルダー２２の内部に前進方向の前端から軸方向に抜き差し可能に挿入する円筒を二つ割した構造となり、両クランプ部材２３、２４は、先端外周にホルダー２２の前端へ当接することで後方に移動しないようにする大径頭部２３ａ、２４ａが設けられ、ホルダー２２の前進方向の移動時に一体動するようになっており、内周は鉄筋に対して外嵌する内径を有している。
【００４７】
上記クランプ部材２３、２４は、ホルダー２２よりも軸方向に長く、クランプ部材２３、２４の何れか一方（図示では一方クランプ部材２３）のホルダー２２から突出する両端部に、鉄筋ｂを固定する締め付けボルト２６のねじ孔２７が設けられ、他方クランプ部材２４の後端でホルダー２２から突出する部分に、外方に突出するピン２８が突設されている。
【００４８】
この移動クランプ４は、ホルダー２２内に鉄筋ｂを通し、ホルダー２２に対する前方位置で鉄筋ｂを挟むように外嵌したクランプ部材２３、２４を後退動させ、ホルダー２２の内部に納めてピン２８がホルダー２２の側面側に突出する位相で、締め付けボル２６をねじ込んで鉄筋ｂを締め付ければ、移動クランプ４が組み上がって鉄筋ｂとクランプ部材２３、２４及びホルダー２２が固定化し、ホルダー２２に対してクランプ部材２３、２４と鉄筋ｂはこの鉄筋ｂの軸心を中心に回転可能になる。
【００４９】
図３（ｂ）は、上記移動クランプ４におけるクランプ部材の異なった例を示し、このクランプ部材１２３の図３（ａ）との相違点は、二つ割でなく一体構造であり、先端外周にホルダー２２の前端へ当接することで後方に移動しないようにする大径頭部１２３ａが設けられ、その上部軸方向の全長が鉄筋ｂの出し入れができる幅の開口１２４になっており、ホルダー２２で回転可能に支持することにより、ホルダー２２に対して抜き差ししなくても、その内部に鉄筋ｂを出し入れできるようになっている。
【００５０】
図３乃至図５に示す第１の例の回転付与機構１０ａは、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の後端寄りの位置に、揺動アーム２９の下端部を支点軸３０でこの支点軸３０を中心に揺動自在となるよう枢止し、揺動アーム２９の先端二又部３１を上記ピン２８に係合させた構造になっている。
【００５１】
上記揺動アーム２９は、図４のように、移動クランプ４が後退位置にあるとき、支点軸３０とピン２８の間で上端が後方に位置する傾斜状態となる長さに設定され、従って、後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、ピン２８と二又部３１の係合により、揺動アーム２９の上端が直立方向に引かれ、図５のように、起立動する揺動アーム２９はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになる。
【００５２】
図６に示す第２の例の回転付与機構１０ａは、図３（ａ）又は（ｂ）の移動クランプ４において、クランプ部材２４の回転角度をより多くなるようにしたものである。なお、移動クランプ４のクランプ部材については、図３（ａ）の二つ割りの場合を用いて説明する。以降の各例においても同様である。
【００５３】
上記回転付与機構１０ａは、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の前端寄りの位置に、Ｌ形揺動杆３２の屈曲部分を支点軸３０で枢止し、このＬ形揺動杆３２の上端部後面をホルダー２２の外面に突設したピン３３に当接させ、Ｌ形揺動杆３２の下端に押上アーム３４の下端を結合ピン３５で、この結合ピン３５を支点に揺動自在となるよう枢止結合し、押上アーム３４の先端二又部３６を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させた構造になっている。
【００５４】
後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、Ｌ形揺動杆３２の上端部がピン３３で前方に押され、Ｌ形揺動杆３２は支点軸３０を中心に回動して下端が上昇し、押上アーム３４が押上げられることで押上アーム３４はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになり、Ｌ形揺動杆３２の支点軸３０から下端までの長さによる梃子の原理によって押上アーム３４の押上量を拡大でき、クランプ部材２４の回転角度を大きく設定できる。
【００５５】
図７に示す第３の例の回転付与機構１０ａは、上記図６の回転付与機構１０ａにおいて、Ｌ形揺動杆３２の下端と押上アーム３４の下端をリンク３７を介して枢止結合し、クランプ部材２４の回転角度を大きく設定できるようにしたものであり、押上アーム３４を確実に押上げることができるようリンク３７の姿勢を保つため、Ｌ形揺動杆３２の下端にはリンク３７を受けるストッパー３８が設けてある。
【００５６】
図８に示す第４の例の回転付与機構１０ａは、上記図６に示した回転付与機構１０ａの変形例であり、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の前端寄りの位置に、揺動リンク３９の途中を支点軸３０で枢止し、この揺動リンク３９の上端にピン４０で枢止連結した揺動アーム４１の上端二又部４２を上記ホルダー２２の外面に突設したピン４３に係合させ、揺動リンク３９の下端に枢止連結した押上アーム３４の先端二又部３６を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させた構造になっている。
【００５７】
後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、揺動アーム４１の上端二又部４２がホルダー２２のピン４３で押されて前方に移動し、揺動リンク３９の上端が押下げられることで支点軸３０を中心に回動して下端が上昇し、押上アーム３４が押上げられることで押上アーム３４はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになる。
【００５８】
図９に示す第５の例の回転付与機構１０ａは、図３（ａ）又は（ｂ）の移動クランプ４において、外筒２の外部側面で、後退位置にある移動クランプ４の前端寄りの位置に、揺動リンク４４の下端を支点軸３０で枢止し、揺動リンク４４の上端に枢軸４５で連結した押上アーム３４の先端二又部３６を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させ、上記ホルダー２２に一体動するようピン４６で先端を枢止連結した連杆４７の後端と枢軸４５を結合したものであり、押上アーム３４を確実に押上げることができるよう揺動リンク４４の姿勢を保つため、外筒２には揺動リンク４４の下縁を受けるストッパー４８が設けてある。
【００５９】
後退位置にある移動クランプ４が前進動すると、連杆４７が揺動リンク４４の上端を前方に引くことで揺動リンク４４が前方に引き起こされ、これによって押上アーム３４が押上げられることで押上アーム３４はピン２８を押し上げることになり、この押上でクランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与することになる。
【００６０】
図１０に示す第６の例の回転付与機構１０ａは、図３（ａ）又は（ｂ）の移動クランプ４において、先端二又部４９を上記クランプ部材２４のピン２８に係合させた押上アーム５０を、ホルダー２２に固定した保持部材５１で上下動するように保持し、外筒２の外面に押上アーム５０の下端が当接する傾斜カム５２を固定し、移動クランプ４が前進移動すると、傾斜カム５２で押上アーム５０が押上げられることで、クランプ部材２４を回転させ、鉄筋ｂにひねり回転を付与するようにしたものである。
【００６１】
この図１０に示す第６の例の回転付与機構１０ａにおいては、移動クランプ４の反対側の面に、傾斜カムが図示と反対傾斜となるものを設けると、移動クランプ４の前進位置から後退動するとき、回転したクランプ部材２３、２４を図１０に示す初期の状態に自動的に戻すことができる。
【００６２】
上記した各例によって示した第２の実施形態のガス圧接装置１ａは、何れの例においても、移動クランプ４と共に鉄筋ｂを前進させるとき、移動開始と同時にこの鉄筋ｂに回転を与えることになるが、実質的な回転の付与は、両鉄筋ａ、ｂの接合面を当接させた状態から、主加圧工程時の鉄筋ａとｂに生じる軸方向の縮み量分だけ移動クランプ４が更に前進動することで、主加圧工程時にこの前進量に対応した角度だけ鉄筋ｂにひねり回転を与えることになる。
【符号の説明】
【００６３】
１ ガス圧接装置
１ａ ガス圧接装置
２ 外筒
３ 固定クランプ
４ 移動クランプ
５ 内筒
６ 連結部
７ 締め付けボルト
８ 軸受け部材
９ 締め付けボルト
１０ 回転付与機構
１０ａ 回転付与機構
１１ 取付け部
１２ 長孔
１３ ボルト
２１ 固定脚部
２２ ホルダー
２３ クランプ部材
２４ クランプ部材
２５ 開口
２６ 締め付けボルト
２７ ねじ孔
２８ ピン
２９ 揺動アーム
３０ 支点軸
３１ 二又部
３２ Ｌ形揺動杆
３３ ピン
３４ 押上アーム
３５ 結合ピン
３６ 二又部
３７ リンク
３８ ストッパー
３９ 揺動リンク
４０ ピン
４１ 揺動アーム
４２ 二又部
４３ ピン
４４ 揺動リンク
４５ 枢軸
４６ ピン
４７ 連杆
４８ ストッパー
４９ 二又部
５０ 押上アーム
５１ 保持部材
５２ 傾斜カム
ａ、ｂ 鉄筋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状に配置し、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせ、加熱と軸方向の圧力によって圧接する鉄筋の接続方法において、
前記両鉄筋の接合面圧接時に、少なくとも一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転を加えることを特徴とする鉄筋の接続方法。
【請求項２】
上記両鉄筋の突き合わせ部分の加熱を、燃焼ガスの火炎によって行うことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋の接続方法。
【請求項３】
圧接装置本体に、固定クランプとこの固定クランプに対して進退動する可動クランプを設け、前記固定クランプと可動クランプで互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状の配置に固持し、前記圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを固定クランプ側に移動させることで、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせるようにした鉄筋のガス圧接装置において、
前記固定クランプと可動クランプの何れか一方を、固持した鉄筋の軸心を中心とする回転が可能となるよう圧接装置本体に取付け、このクランプを回転付与機構で回転させるようにしたことを特徴とする鉄筋のガス圧接装置。
【請求項４】
上記回転が可能となるクランプが可動クランプであり、前記回転付与機構が、可動クランプの移動によって可動クランプを回転させるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の鉄筋のガス圧接装置。
【請求項１】
互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状に配置し、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせ、加熱と軸方向の圧力によって圧接する鉄筋の接続方法において、
前記両鉄筋の接合面圧接時に、少なくとも一方の鉄筋に相手鉄筋に対するねじり回転を加えることを特徴とする鉄筋の接続方法。
【請求項２】
上記両鉄筋の突き合わせ部分の加熱を、燃焼ガスの火炎によって行うことを特徴とする請求項１に記載の鉄筋の接続方法。
【請求項３】
圧接装置本体に、固定クランプとこの固定クランプに対して進退動する可動クランプを設け、前記固定クランプと可動クランプで互いに接続せんとする鉄筋を同軸芯状の配置に固持し、前記圧接装置本体に接続したシリンダで可動クランプを固定クランプ側に移動させることで、両鉄筋の互いに対向する接合面を突き合わせるようにした鉄筋のガス圧接装置において、
前記固定クランプと可動クランプの何れか一方を、固持した鉄筋の軸心を中心とする回転が可能となるよう圧接装置本体に取付け、このクランプを回転付与機構で回転させるようにしたことを特徴とする鉄筋のガス圧接装置。
【請求項４】
上記回転が可能となるクランプが可動クランプであり、前記回転付与機構が、可動クランプの移動によって可動クランプを回転させるように形成されていることを特徴とする請求項３に記載の鉄筋のガス圧接装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１７２９５０（Ｐ２０１０−１７２９５０Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１９８５８（Ｐ２００９−１９８５８）
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（５９６０４２７０７）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月３０日（２００９．１．３０）
【出願人】（５９６０４２７０７）
【Ｆターム（参考）】
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