TECHNICAL

技術紹介

鉄筋ガス圧接について

Principle of reinforcing bar gas pressure welding

鉄筋ガス圧接の原理

常温接合 超高真空中で精浄面の金属同志を接合させる。
拡散接合 接合面を平坦・精浄にし、圧力は低めで、高温・ 長時間とし、クリープ変形及び原子拡散により接合させる。(原子力発電など)
圧接 圧力を大きくし、接合面の塑性変形により汚染層(酸化膜など)を破壊分散させ、内部より清浄面を押出して接合させる。温度は補助的に軟化させることで促進の働きをする。
摩擦接合 接合面を互いに回転させることなどにより摩擦熱で汚染層を破壊し、周辺部に押しやり接合させる。

スタッド溶接や全国圧接業協同組合の手がけているパイプ圧接などはセラミック製フエルールで接合面を囲むことで上記の条件を生成させる原理である。

このことから固相接合を生じさせる条件は下記となる。

  • 1. 汚染層を除去し、清浄面を得る。
    (不活性ガス、真空によって酸素を遮断するに近づく)
  • 2. 清浄面を接触させる。
    (塑性変形、クリープ変形、原子拡散を生じる条件)
Future image of rebar gas insulation displacement

鉄筋ガス圧接の将来像

公益社団法人 日本鉄筋継手協会の動き

  • 圧接管理技士制度の発足
  • 優良圧接業者の選定を行う
  • トレーサビリテイの確立による品質保証
  • (財)日本適合性認定協会(JAB)の要員認証機関に認定する
  • JAB認証による非破壊検査業者の認定
  • 継手に関する認証機関を目指す

全国圧接業協同組合の動き

  • 圧接の構造改善事業に着手
  • 基幹圧接技士制度(OJT制度、オンジョブトレーニング)
  • 基幹圧接技士指導員の創設
  • 高能率システム、圧接機器の標準化作業(加圧ポンプの半自動化、加熱装置のバーナ、吹管の改良)
  • 瑕疵保証保険制度の開始
  • パイプ圧接技術への展開

公益社団法人 日本鉄筋継手協会標準仕様書のポイント(2002年度版)

  • 超音波探傷検査の検査制度
  • 圧接管理技士による品質管理
  • 自動ガス圧接規定
  • 熱間押抜法規定
  • 材質SD490の圧接基準
  • 圧接の全数継手基準

公益社団法人 日本鉄筋継手協会の出版書籍

  • 全数継手研究実験中間報告書
    平成05年10月 全数継手研究推進会実験実行委員会
  • 超高強度鉄筋SD490のガス圧接関する研究報告書
    平成05年10月 圧接技術委員会
  • 自動ガス圧接装置による鉄筋ガス圧接継手の圧接品質と信頼性向上に関する研究
    平成11年10月 技術委員会
  • 超高強度鉄筋USD685のガス圧接継手性能に関する研究
    平成13年05月 技術委員会
  • ガス圧接による先組み鉄筋工法に関する技術資料
    平成13年05月 技術委員会

継手工法におけるガス圧接と溶接工法の推移

公益社団法人日本鉄筋継手協会が発行した手動ガス圧接技量資格者の全国総数は、圧接業者(会社)数508社、5,714人(平成13年12月現在)、近畿では73社、869人で内、優良圧接業者は7社、347人となっています。溶接工法では先行業者の規模が判然としませんが、圧接業者の手がけたSB工法溶接技量資格の保有者は92人(平成14年12月現在)であり、プラス100人程度と思われます。圧接と溶接の施工比率は、約7:3程度、当社では年間施工箇所数で700,000:300,000箇所の規模となっており、当社の班数比率は、圧接35班、溶接12班の構成となっています。

Main differences between welding and welding

圧接と溶接の主な相違点

鉄筋ガス圧接

  • 圧力と加熱で接触面を塑性変形させる原理の技術的に完成された工法であり技術取得が容易で資格者数が確保されている。
  • 検査方法がJIS化されており非破壊検査の適用で良品比率が高率である。
  • 鉄筋相互間に異質のものが介在しないので固相接合の理論からも作業条件が整っていれば良質な品質が得られる。
  • 接合部分が目先からはなれても機械のセッテイングがなされていれば施工可能。
  • 電源は普通の100Vで引き回しが簡単である。
  • 接合部分では鉄筋相互間で1D程度縮むが、配筋方法で解消可能です。(社)日本圧接協会標準仕様書では同一位置の全数継手を可能としている。

鉄筋突合せ溶接工法

  • 鉄板の溶接技術を鉄筋相互の狭開先に応用した比較的新しい技術で、技量の取得がやや難しく資格者数が充足していない。
  • 検査方法で外観・破壊・非破壊検査の適用が圧接の検査方法を準用していることで完全に確立されていない。
  • 溶接に関する専門要員(詳しい知識と技術の専門家が少ない)の養成に時間・費用が多大となる。
  • 建設省が過去に規定したA級継手の内容を拡大解釈的な意味で全数継手が多用されている。
  • 現実的に作業上で下向き(梁姿勢)は真上直近の、横向き(柱姿勢)は同位置高さの正面に向き合う姿勢が必要。
  • 溶接機の安定した電源容量が必要であり、安易に架設費の低減を理由に業者に押し付けるのは管理の放棄である。
    (架設電源は、本来支給されるもので、管理事項の基本でもある。)
  • 接合部分でほぼ収縮しない利点が強調されて極端な先組みを行うとか、既設部分から出の少ない箇所での施工を容易とす誤解がある。
  • 溶接工法は、雨風に対して品質に影響が大きいことを認識する必要がある。
  • 結論として、溶接工法は内容をよく認識して使用すると利点の多い優れた工法である。

鉄筋突合せ溶接継手について

Outline of welded joint method

鉄筋突合せ溶接継手工法の概略

鉄筋を突合せて継手(溶接工法)は、建設省(現、国土交通省)の「昭和58年建設省住指発第273号」通達により急速に使用されだした機械式、圧着、圧接 ( ガス圧接を除く ) 、溶接継手を『鉄筋継手性能判定基準』を適用することで、現在一部を除いて《A級継手》の評定を得ているものです。
継手性能分類:《A級継手》強度と剛性に関してはほぼ母材なみであるが、その他に関しては母材よりもやや劣る継手。

継手性能判定:単体試験判定法により(財)日本建築センターによけるSB工法評定・評価の場合、下記などの試験データにより性能判定が得られる。

静的耐久性能

  • (1)一方向引張り試験
  • (2)一方向繰返し試験
  • (3)弾性域正負繰返し試験
  • (4)塑性域正負繰返し試験
素材試験、溶接継手一方向引張り試験、一方向繰返し試験、曲げ試験、異種引張り試験、畏径引張り試験、2径違い引張り試験、傾き引張り試験、傾き一方向繰返し試験、傾き曲げ試験、偏芯引張り試験、偏芯一方向繰返し試験、偏芯曲げ試験、断面マクロ組織試験、硬さ分布試験、塗料変色域試験
Criteria for using reinforcing bar joints

鉄筋継手使用基準

同一位置内での全数継手(いわゆるイモ継ぎ)とは、その断面内の鉄筋断面積50%以上を言う。(半数継手は、50%以下。)

構造計算ルートでの溶接工法の全数継手(A級継手)適用基準

  • ルートI
    大きな靭性には期待しない設計
    (建築基準法施行令第82条)
  • ルートII
    高さ31M以下の特定建築物を対照とする構造計算ルート
    (建築基準法施行令第82条の3、建設省告示第1731号)
  • ルートIIa
    壁(耐震)が多くある構造の建物
  • ルートIIb
    柱が多く丈夫な構造の建物
  • ルートIIc
    地震の際、梁端部が壊れることが想定される建物
    (全数適用除外:柱と梁の材端域の主筋、壁梁と1階の壁脚部の曲げ補強筋)
  • ルートIII
    建設物の保有水平耐力を検討することで大地震安全性を確認する建物
    (建築基準法施行令第82条の4、建設省告示第1792号)
Handling of welding method in civil engineering public works

土木公共工事における溶接工法の扱い

土木学会では、上記の試験プラス下記のデータにより性能承認が得られる。

鉄筋継手評価指針(案)

  • (5)高応力繰返し性能 繰返し載荷試験(30回)
  • (6)高サイクル繰返し性能 2×106回疲労試験
Handling at beam end (hinge part of column and beam)

梁端部(柱と梁のヒンジ部分)での扱い

日本建築学会「鉄筋コンクリート造建物の靭性保証型耐震設計指針(案)同解説」「鉄筋コンクリート造建物の終局強度型耐震設計指針(案)同解説」による、柱と梁のヒンジ部分は梁端部から梁背の1.5倍の距離を離すことが推奨されている。
鉄骨鉄筋コンクリート造の場合は規定されていないが鉄筋コンクリート造と同じく安全側に求める方が良いとされる。しかし、あくまでも上記の意味は、原則は半数継手であって、構造上全数継手を採用する場合である。

About abolishing the Ministry of Construction's assessment of welding method (Class A joint)

溶接工法(A級継手)の建設省評定廃止について

平成3年「建設省住指発第31号」により建設省の≪評定≫は新たに認定しないが、すでに認定された評定は有効であり、今後は評定を出した規定類の「継手性能判定」「鉄筋継手使用基準」を適用することで取得する≪評価≫も同様に扱っても良いとされている。(財団法人日本建築センター、財団法人日本建築総合試験所など)

Types of reinforcing steel weld joint method

鉄筋溶接継手工法の種類

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工法名
[管理組織]
(施工業者)
性能 評価取得者 取得日 継手方法及び裏当て形状 適用範囲
材質 鉄筋径
(裏当て材質)
溶接方法
SBR工法
[日鐵溶接工業(株)]
(太陽圧接(株) 他)
A級 日鐵溶接工業(株) S61.01.09 SD295 D16~D32
SD345 D16~D32
(鋼管開先パイプ)
被覆アーク棒
JIS手溶接
(旧)NT工法
[なし]
(不明)
A級 (株)長谷工コーポレーション
川鉄商事(株)
三重興産(株)
H01.04.19 SD345 D16~D32
(鋼製U字型)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
KEN-SH工法
[神鋼溶接 サービス(株)]
((株)ウエルテクノ、
太陽圧接(株))
A級 (株)神戸製鋼所
溶接事業部
H01.04.19
H08.06.19
(追加)
SD345 D25~D64
SD390 D25~D64
SD490 D19~D41
(D57, D64はネジコン)
(治具内蛇腹式セラミック)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
(炭酸ガス
封入治具使用)
NKE工法
[日本鋼管工事(株)]
(日本鋼管工事(株))
A級 日本鋼管工事(株) H02.01.17
H12.11.15
(追加)
SD345 D25~D51
SD390 D25~D51
SD490 D25~D41
(鋼管開先パイプ)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
(炭酸ガス
封入治具使用)
ニューNT工法
[ニューNT工法協会]
(原頭工業(株)、
(株)エヌワイケイー)
A級 川鉄商事(株)
三重興産(株)
原頭工業(株)
(株)エヌワイケイー
H07.12.20
H13.09.19
(追加)
SD345 D19~D51
SD390 D19~D51
SD490 D29~D41
(鋼管U字型刻み付パイプ)
(SD490は極小巾十字型)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
CB工法
[一般社団法人 CB工法協会]
(太陽圧接(株)、東亜圧接(株)
(株)関西圧接、工藤工業(有)
他)
A級 日本国土開発(株)
三井建設(株)
前田建設工業(株)
(株)長谷工コーポレーション
佐藤工業(株)
H02.06.20
H04.10.21
(追加)
H10.07.22
(追加)
SD345 D19~D51
SD390 D25~D51
SD490 D32~D41
(U字型セラミック)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
メッシュNT工法
[(株)高野技研]
((株)高野技研)
A級 (株)高野技研 H10.10.21 SD345 D19~D51
SD390 D25~D51
(U字型穴あき鋼製)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
SB工法
[SB溶接継手協会]
(太陽圧接(株)、東亜圧接(株)
(株)関西圧接、工藤工業(有)
他 協会員)
A級 太陽圧接(株)
東亜圧接(株)
前田建設工業(株)
(株)関西圧接
工藤工業(株)
H11.03.17

H04.10.21
H14年度
追加申請決定
SD345 D19~D32
SD390 D25~D32
JIS半溶接
(SD345 D35~D51)
(SD390 D35~D51)
(SD490 D29~D41)
(六角U字型熱変色塗料)
CO2 ソリッド
ワイヤー
JIS半溶接
Features of SB construction method

SB工法の特徴

  • 鋼製裏当てでの溶接面外観検査ができない欠点を改良した工法です。
    「熱変色により入熱量の確認」「六角形状の角よりの溶融金属確認」
  • 技量資格内容をJIS Z 3841のSA-2F基本級(下向き)をF-2種SA-2H専門級(横向き)をH-2種として厳密に連動させて発行している。
    「F-2種、梁姿勢、SD345,390、D19~D32」「H-2種、柱姿勢、SD345,390、D19~D32」
  • 評定・評価を取得したのは圧接業者4者ですが長年の現場作業の経験を生かして関西圧接業協同組合、組合員で技術研鑽に熱意ある各社を加えることで、巷に一部ある溶接工法に対する疑問を払拭する工法です。
    「協会の組織を確立し、品質管理体制を技量資格試験などの運営をおこなっている」
  • 超高強度鉄筋USD685のガス圧接継手性能に関する研究
    平成13年05月 技術委員会
  • 今回、一応の実績を積んだことにより、より高度な技量を要する太径へ進化するために、増々審査基準の厳しくなった追加申請を決定しました。
    「SD345,390 D35~D51」「SD490 D29~D41」
Evaluation / evaluation report of welding method that we can construct

当社が施工可能な溶接工法の評定・評価書

SBR工法
CB工法
KEN-SH工法
SB工法

品質管理について

Outline of quality control

品質管理

お客様の満足のいく施工を実現するため徹底した品質管理に努めております。
ベストな品質と効率的な施工が行えるよう作業手順等の確認、現場では日々の施工点検・完了後の自主検査など徹底しています。

自動ガス圧接について

Automatic gas pressure welding

自動ガス圧接

バーナ駆動装置プラス油圧ポンプ内蔵の自動制御装置で加熱・加圧をコンピュータープログラム化した完全自動圧接の工法。

管轄組織 公益社団法人 日本鉄筋継手協会
資格要件 手動ガス圧接有資格者で「自動ガス圧接技量資格検定」の資格を有する者による。

施工可能範囲

種別 鉄筋径 材質
異形鉄筋 D19~D51 SD295A,295B,SD345,390,490
丸鋼 19Ф~50Ф SR235,SR295
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当社有資格者数

4種 D19~D51 8名

SB工法について

SB construction method

SB工法

平成10年に圧接会社4社が財団法人日本建築センターで評定・評価を取得、現在関西圧接業協同組合員9社が加盟し、長年培われた現場作業の経験を生かしています。裏当てが六角形状で溶融金属と表面の熱変色塗料による外観検査を可能とした改良型の半自動CO2アーク狭開先溶接とした工法。

管轄組織 SB溶接継手協会
資格要件 JIS Z 3841半自動アーク溶接技術資格の基本級(SA-2F)及び専門級を(SA-2H)のみとした協会の技量資格試験に合格した者。

施工可能範囲

種別 鉄筋径 材質
異形鉄筋 D19~D32 SD345,390

当社有資格者数

H-2種 D19~D32 23名

SBR工法について

SBR construction method

SBR工法

昭和63年に財団法人 日本建築センターで評価取得した歴史ある工法。
しかし、手溶接によるので極端な狭隘な箇所などの施工以外は施工スピード・単価共非効率になる。

管轄組織 日鐵溶接工業(株)
資格要件 JIS Z 3801アーク溶接技術資格の基本級(A-2F,A-3F)本級及び専門級(A-2H,A-2V,A-3H,A-3V)の有資格者で、日鐵溶接工業(株)の資格試験に合格した者。

施工可能範囲

種別 鉄筋径 材質
異形鉄筋 D19~D32 SD345,SD295A,SD295B
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当社有資格者数

講習修了者 D19~D32 7名

KEN-SH工法について

KEN-SH construction method

KEN-SH工法

昭和63年度に財団法人日本建築センターで評定・評価を取得、土木・建築の太径鉄筋、特に最近の超高層建築を目標とした工法。大企業の技術力に裏打ちされた工法と言えるが、工法に付随する機器・工具などの経費が高価 なものとなる。

管轄組織 神鋼溶接サービス(株)
資格要件 JIS Z 3841半自動アーク溶接技術資格の基本級(SA-2F)及び専門級を(SA-2H,SA-2V,SA-2O)のいずれかの有資格者で、神鋼溶接サービス(株)の溶接講習及び技量資格試験に合格したる者。

施工可能範囲

種別 鉄筋径 材質
異形鉄筋 D19~D51 SD345,390,490
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当社有資格者数

KEN-SH種 D19~D51 6名

鉄筋重ね継手について

Rebar lap joint

鉄筋重ね継手

  • 建築のSRC仕口部のフープ溶接:D10~D16
  • 土木の柱フープ溶接(耐震補強など):D19~D35
  • 鋼管杭の補強筋(ひげ筋)溶接:D19~D35~
  • 定着板と鉄筋の溶接:D19~D35~
  • 深層杭の継なぎ溶接:開先加工、裏当てあり
管轄組織 JIS溶接基準
資格要件 JIS Z 3801アーク溶接技術資格の基本級(A-2F)、専門級(A-2H,A-2V,A-2O)及びJIS Z 3841半自動アーク溶接技術資格の(基本級(SA-2F)及び専門級を(SA-2H,SA-2V,SA-2O)のいずれかで対応する 。

施工可能範囲

種別 鉄筋径 材質
異形鉄筋 D10~D35~ SD345,390,490
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当社有資格者数

JIS Z 3801(手溶接) 14名
JIS Z 3841(半自動) 23名

鉄筋直角切断機について

Rebar straight cutter

鉄筋直角切断機

公益社団法人日本鉄筋継手協会の機器認定により鉄筋を冷間直角切断機で切断することで、鉄筋端面の研磨作業が不要となり品質向上が図れる。

管轄組織 公益社団法人 日本鉄筋継手協会
資格要件 なし

施工可能範囲

種別 鉄筋径 材質
異形鉄筋 ~D32用
~D38用
~D51用
SD295A,295B
SD345,390
SR235,295
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CONTACT

圧接に関するお問い合わせは
お電話またはメールにて問い合わせください。