JPH05294Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、各種港湾施設、発電所取排水施設、
船舶、海洋構造物などの水中建造、水中補修工事
などに使用される水中溶接装置に関する。

〔従来の技術〕

従来、各種港湾施設、発電所取排水施設、船
舶、海洋構造物など（以下水中鋼構造物という）
の洋上建造又は補修工事などには水中溶接は不可
欠の技術であり、従来の水中溶接形式には、ホル
ダー部の絶縁性を配慮しながら陸上溶接と同様に
行う湿式法、溶接トーチ近傍のみを排水して溶接
する局部乾式法、溶接部を広範囲に囲み排水した
気密室内で溶接する乾式法がある。

しかして、水中鋼構造物の水中溶接にあたつて
は、品質良好な溶接継手を効率よく得ることが重
要であることは勿論であるが、装置が簡便性であ
ることが施工費及び工期などの面から必要なこと
であり、その点から上記３形式のうち、湿式法が
最もよく使用されており、その一例を第６図斜視
図に示すと、これは陸上の被覆アーク溶接法（手
溶接法）をほぼそのまま水中に適用したもので、
防水ラツカーやビニールテープで一時的防水処理
をした溶接棒３１を、絶縁処理をし溶接ケーブル
３２を接続した溶接ホルダー３３で把持し、その
先端と水３４中の被溶接材３５，３５の丁継手部
とに溶接アーク３６を発生して、１層目の溶接ビ
ード３７及び２層目的以下の溶接ビード３７′を
形成して行く。

しかしながら、このような方法では、溶接熱源
及び溶接個所が水３４に囲まれているので、溶接
アーク３６部に水が接触し、近傍に気泡３８が発
生して溶接部の監視不能になつて、溶接ビード３
７，３７′が不揃いとなり、第７図Ａ側面図に示
す陸上の空気中の溶接では溶接ビード３７，３
７′が正しく積層されて行くのに対し、同図Ｂ側
面図に示すように溶接ビード３７，３７′の積層
が崩れてしまい、また急冷、水素吸収などにより
溶接部に割れが発生して品質不良となり、積層溶
接して強度を得る施工には適用が難しい。

また湿式法に次ぐ簡便性を有するドライトーチ
式局部乾式法は、第８図縦断面図に示すように、
溶接トーチ４１を末広がりの内側ノズル４２と同
じく末広がりの外側ノズル４３の二重ノズル構造
とし、内側ノズル４２からシールドガス４４を噴
出するとともに外側ノズル４３から水噴流４５を
噴射しながら、内側ノズル４２軸心の溶接チツプ
４６中を送給される溶接ワイヤ４７の先端と、水
４８中の被溶接材４９とに溶接アーク５０を発生
して、溶接ビード５１を形成する。

しかしながら、このような方法でも、水噴流４
５と気泡５２により視野が妨げられて溶接部の監
視が難しく、やはり積層溶接して強度を得る施工
には適用が困難である。

〔考案が解決しようとする問題点〕

本考案は、このような事情に鑑みて提案された
もので、湿式法と同程度の簡単な構成で水中溶接
が簡便適確に低コストで施工でき、かつ溶接部を
十分に監視することができて良好な積層溶接を行
うことができ、揃つた溶接ビードでしかも割れが
なく高品質の溶接部を得ることができる水中溶接
装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

そのために本考案は、溶接作業者が持ち運び得
る大きさ、重量を呈し少なくとも水中鋼構造物へ
の対向面が開口し溶接進行個所を囲む空所を有す
るとともに上記開口部周縁に可撓性摺動材が付設
された遮蔽箱と、上記遮蔽箱開口部の背面壁に設
けられた覗き窓と、外部から上記遮蔽箱内へ導入
され上記覗き窓の前方へガスを噴出し溶接進行個
所を囲む気相域を形成するガス供給手段と、外部
から上記遮蔽箱内の溶接進行個所へ向け導入され
る溶接トーチと、上記開口部内側において開口部
両端縁を結ぶ面上に配設された無限軌道式磁輪と
を具えたことを特徴とする。

〔作用〕

上述の構成により、湿式法と同程度の簡単な構
成で水中溶接が簡便適確に低コストで施工でき、
かつ溶接部を十分に監視することができて良好な
積層溶接を行うことができ、揃つた溶接ビードで
しかも割れがなく高品質の溶接部を得ることがで
きる水中溶接装置を得ることができる。

〔実施例〕

本考案水中溶接装置を港湾構造物の補修工事用
装置に適用した一実施例を図面について説明する
と、第１図はその背面図、第２図は第１図の−
に沿つた縦断面図、第３図は第２図の−に
沿つた横断面図、第４図は同上装置における無限
軌道式磁輪の部分詳細図、第５図は第１図装置に
よる溶接作業の全体構成を示す斜視図である。

まず第１〜第３図において、水２５の中の港湾
構造物１６とその補修用の被溶接材１７との重ね
継手の溶接進行部を囲むための遮蔽箱１は透明ア
クリル樹脂製の直方体形で溶接作業者が手で持ち
運びができる程度の大きさ、重量に作られてお
り、港湾構造物１６に対向する前面に開口部１ａ
が形成されるとともに、下部も開口部１ｂとなつ
ている。また上記開口部１ａの周縁にはブラシ、
スポンジ等の可撓性摺動材２が付設されている。

遮蔽箱１の背面壁１ｃの上部域内側に、多数の
微細孔４が穿設されている透明材製のボツクス状
の覗き窓３が配設されるとともに、背面壁１ｃと
の間にアーク光遮光ガラス５が介装されており、
かつ覗き窓３の微細孔４からAr、CO₂などのガ
ス７を噴出し溶接進行個所を囲む気相域を形成す
るために、開口部１ｂから挿入されたガス供給ホ
ース６が覗き窓３の下部に連結されている。更に
開口部１ｂからは、港湾構造物１６と被溶接材１
７との重ね継手に向け溶接アーク９を発生する防
水式の溶接トーチ８が挿入されており、この溶接
トーチ８は溶接作業者が保持して溶接作業を制御
するが、頻繁に制御する必要がない場合は遮蔽箱
１の内部に係止部を設けて取付けてもよい。

遮蔽箱１の開口部１ａの下部域内側において、
水平方向に間隔Ｌを存して配置された一対のスプ
ロケツト１０，１０′が、遮蔽箱１の対向側壁１
ｄ，１ｄに差し渡された上下２本の支持バー１
１，１１に支持されており、この一対のスプロケ
ツト１０，１０′に、水平面内でターンするルー
プ状の無限軌道式磁輪１２が外側環線を開口部１
ａ両端縁を結ぶ面上にあるようにして懸張されて
いる。この無限軌道式磁輪１２は、第４図に示す
ように、複数段からなり全体が巾Ｗを有する磁石
輪１２ａと複数段のスプロケツト歯合輪１２ｂと
がピン１２ｃにより千鳥状に連結されたユニツト
輪の組合わせが多数接続されループ状を形成して
いる。また一方の駆動用のスプロケツト１０の軸
にかさ歯車群１３を介して駆動軸１４が連結さ
れ、その遮蔽箱側壁１ｄから突出した軸端にハン
ドル１５が取付けられている。しかして上記部材
１０〜１５は水中使用のため、ステンレス鋼など
不銹性材料製とする。

このような装置を用いて水２５の中の港湾構造
物１６の補修溶接工事を行うには、第５図に示す
ように、港湾構造物１６に設けられた足場２１に
乗つた溶接作業者２２が、溶接個所を決め排貝、
錆除去などの前処理を行つたのち、遮蔽箱１を港
湾構造物１６と被溶接材１７との重ね継手に当て
がい、無限軌道式磁輪１２を港湾構造物１６表面
に吸着させる。

次いで溶接装置及びガス供給装置が搭載されて
いる水中基台２３から覗き窓３に連結されている
ガス供給ホ−ル６より、ガス７を遮蔽箱１内へ供
給し内部に気相域を形成したのち、溶接トーチ８
を遮蔽箱１内へ挿入して溶接開始点に位置決め
し、水上基台２３から溶接ケーブル２４を介しシ
ールドガス及び電力を供給して溶接を開始する。

覗き窓３から溶接アーク９を監視しながら溶接
トーチ８を操作して溶接を進行させて溶接ビード
２０を形成させ、所定長さの溶接が完了すると、
ハンドル１５を回して無限軌道式磁輪１２を走行
させて遮蔽箱１を移動させ、後続の溶接個所へ位
置決めする。

このような水中溶接作業において、遮蔽箱１の
内部において、溶接トーチ８と被溶接材１７の重
ね継手溶接部との間に溶接アーク９を発生させる
とともに、覗き窓３の微細孔４からガス７を箱内
部へ噴出させることにより、溶接進行個所を囲む
気相域を形成して溶接アーク９部分が水２５に接
触することはなく、溶接部から発生する溶接ヒユ
ーム１８は可撓性摺動材２を通つてガス気泡１９
として放出されるとともに、溶接ヒユーム１８の
覗き窓３への付着が防止され、遮蔽箱１の外側か
ら溶接部を十分に監視することができ、従つて良
好な積層溶接を行うことができる。

また無限軌道式磁輪１２は磁輪巾Ｗとスプロケ
ツト１０，１０′間隔Ｌの範囲内に配設された磁
石輪１２ａの磁力により、遮蔽箱１を内部気相化
による浮力と高さ方向水頭差による反力とに対抗
して港湾構造物１６に密着させて、遮蔽箱１内の
気相域を確実に保持し、後続溶接個所への移動に
あたつては、駆動用のスプロケツト１０の回転に
応じ、円滑に走行して移動する。

なお無限軌道式磁輪１２は磁石輪１２ａを多段
に分割しかつスプロケツト歯合輪１２ｂにより連
結されているので、港湾構造物１６表面に凹凸が
あつても、吸着力が有効に作用する。

更に無限軌道式磁輪の移動方式として、本実施
例ではハンドル１５により手動で移動を行う方式
を示したが、駆動軸１４に防水型モーターを連結
し電動式とすることもできる。また本実施例では
横向姿勢での施工例を示したが、下向、上向、立
向姿勢の施工も可能である。

〔考案の効果〕

要するに本考案によれば、溶接作業者が持ち運
び得る大きさ、重量を呈し少なくとも水中鋼構造
物への対向面が開口し溶接進行個所を囲む空所を
有するとともに上記開口部周縁に可撓性摺動材が
付設された遮蔽箱と、上記遮蔽箱開口部の背面壁
に設けられた覗き窓と、外部から上記遮蔽箱内へ
導入され上記覗き窓の前方へガスを噴出し溶接進
行個所を囲む気相域を形成するガス供給手段と、
外部から上記遮蔽箱内の溶接進行個所へ向け導入
される溶接トーチと、上記開口部内側において開
口部両端縁を結ぶ面上に配設された無限軌道式磁
輪とを具えたことにより、湿式法と同程度の簡単
な構成で水中溶接が簡便適確に低コストで施工で
き、かつ溶接部を十分に監視することができて良
好な積層溶接を行うことができ、揃つた溶接ビー
ドでしかも割れがなく高品質の溶接部を得ること
ができる水中溶接装置を得るから、本考案は産業
上極めて有益なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案水中溶接装置を港湾構造物の補
修工事用装置に適用した一実施例を示す背面図、
第２図は第１図の−に沿つた縦断面図、第３
図は第２図の−に沿つた横断面図、第４図は
同上装置における無限軌道式磁輪の部分詳細図、
第５図は同上装置による溶接作業の全体構成を示
す斜視図である。第６図は従来の湿式水中溶接法
の要領を示す斜視図、第７図はその溶接ビードを
示す側面図、第８図は従来の局部乾式水中溶接法
の溶接トーチの縦断面図である。 １……遮蔽箱、１ａ，１ｂ……開口部、１ｃ…
…背面壁、１ｄ……側壁、２……可撓性摺動材、
３……覗き窓、４……微細孔、５……アーク光遮
光ガラス、６……ガス供給ホース、７……ガス、
８……溶接トーチ、９……溶接アーク、１０，１
０′……スプロケツト、１１……支持バー、１２
……無限軌道式磁輪、１２ａ……磁石輪、１２ｂ
……スプロケツト歯合輪、１３……かさ歯車群、
１４……駆動軸、１５……ハンドル、１６……港
湾構造物、１７……被溶接材、１８……溶接ヒユ
ーム、１９……ガス気泡、２０……溶接ビード、
２１……足場、２２……溶接作業者、２３……水
上基台、２４……溶接ケーブル、２５……水。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 溶接作業者が持ち運び得る大きさ、重量を呈し
   少なくとも水中鋼構造物への対向面が開口し溶接
   進行個所を囲む空所を有するとともに上記開口部
   周縁に可撓性摺動材が付設された遮蔽箱と、上記
   遮蔽箱開口部の背面壁に設けられた覗き窓と、外
   部から上記遮蔽箱内へ導入され上記覗き窓の前方
   へガスを噴出し溶接進行個所を囲む気相域を形成
   するガス供給手段と、外部から上記遮蔽箱内の溶
   接進行個所へ向け導入される溶接トーチと、上記
   開口部内側において開口部両端縁を結ぶ面上に配
   設された無限軌道式磁輪とを具えたことを特徴と
   する水中溶接装置。