JP3656942B2

JP3656942B2 - Bolt joining method for tubular body and joint metal, tubular bolt conveying device and tubular bolt drawing jig

Info

Publication number: JP3656942B2
Application number: JP01905099A
Authority: JP
Inventors: 浩史田中; 忠義岡田; 暢芳宇野; 匡宏永田
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1999-01-27
Filing date: 1999-01-27
Publication date: 2005-06-08
Anticipated expiration: 2019-01-27
Also published as: JP2000213070A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、鋼構造建築物を構築する際に閉鎖断面を有する角形鋼管、円形鋼管などの管体を柱材とし、この柱材に接合金物を介して梁を取り付ける場合に、管体に接合金物を通しボルトにより接合するために適用されるボルト接合方法と、この接合方法に用いられる管体内ボルト搬送装置および管体内ボルト引出治具に関するものであり、特に管体端部から手が届かない位置にあるボルト孔にボルトを挿し込むボルト接合において適用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、耐震性を向上させるために、柱材として閉鎖断面を有する角形鋼管や円形鋼管などの管体を用い、梁材としてＨ形鋼を用いた両方向ラーメン構造が多用されており、例えば、両方向ラーメン構造を得るための閉鎖断面を有する角形鋼管柱と梁材との接合には、図１５に示すような通しダイヤフラム形式が一般的であり、柱材としての角形鋼管柱１とダイヤフラム２の接合、ダイヤフラム２と梁材としてのＨ形鋼梁３の取付部４との接合は、溶接によって行われている。この構築方法においては、溶接箇所が多く、高い溶接技術と厳密な品質が不可欠で、施工に長時間を要し、施工コストも高くなるという問題点がある。
【０００３】
このような問題点を解消する接合方法として、ダイヤフラム形式ではなく、例えば図１６に示すように、角形鋼管柱１とＨ形鋼梁３を接合金物（スプリットティー）５と、外部側から挿入・締結でき、工場でも施工現場でも容易に締め付け可能なワンサイドボルト６を用いて接合する方法が提案されている。しかし、この接合方法においては、
（１）高価なワンサイドボルトを多量に使用するため、接合コストが増大する。
（２）ボルト締結が失敗した場合にはボルトを切断除去したり、やり直しの作業が必要になる等の問題がある。
【０００４】
このような問題を解消する接合方法として、角形鋼管柱１とＨ型鋼梁３を接合金物（スプリットティー）５と安価な通しボルトを用いて接合する方法がある。この接合方法では、角形鋼管柱の厚みが大きく、外部側からナットを用いないタップボルトを螺合して十分な強度を確保できる場合に有効であるが、十分な強度を確保できない場合には、通しボルトを角形鋼管柱の内部から挿入して外部で通しボルトにナットを螺合して外部側で締め付けることにより、または、外部から通しボルトを挿入して内部側でナットを螺合して外部側で締め付けることにより接合金具（スプリットティー）５を強固に固定する方法を採用することが考えられる。
【０００５】
このような接合方法として、例えば特許第２６９３１３９号公報に記載された発明がある。この発明は、図１７（ａ）に示すように、長尺の棒状柄部３９が連結され、複数のボルト体を倒立させた状態で保持する支持穴４０を有する複数の保持体４１を設けた挿入治具４２を用い、挿入治具４２の保持体４１でボルト体４３の頭部を支持してボルト体４３を倒立させた状態で中空柱４４内部に挿入し、次に中空柱４４の外面に沿って取り付けられる外側金具４５と中空柱４４の重なったボルト孔４６、４７より中空柱４４内に吊り具４８を差し込み、図１７（ｂ）、（ｃ）に示すように、吊り具４８でボルト体４３を吊り上げて、ボルト体の軸部４３ｓをボルト孔４７より外部に突出させた状態で板状ストッパー４９で仮止めし、次に外部に突出したボルト体４３の軸部４３ｓにナットを螺合して外側金具４５と中空柱４４とを相互に接合するようにしたものである。
【０００６】
しかし、この発明では、ボルト挿入治具４２を中空柱４４内に挿入して、長尺で重い挿入治具で支持したボルト体４３と中空柱４４のボルト孔４６と４７の位置合わせのための効果的な構造を有しないため、位置合わせに手間がかかることと、挿入治具４２と中空柱４４の内面との摩擦抵抗が大きいため、ボルト挿入治具４２の移動労力が大きく操作性に乏しい。
【０００７】
また、ボルト体４３をボルト孔４７より外部に突出させた状態で仮止めするために、ボルト体４３の軸部４３ｓに切り欠きを有する板状ストッパー４９を嵌め込む必要があり煩わしく、仮止めした状態でボルト体から吊り具を外してからナットを螺合するため、仮止めから螺合までの所要時間が長いといった問題がある。さらに、ボルト体の吊り上げに失敗してボルト体を落下させた場合、ボルト体が倒れたり位置ずれを起こし、再吊り上げができず、やり直しに時間がかかるという問題もある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、高価なワンサイドボルトの使用量を極力少なくするため、基本的には、前記特許第２６９３１３９号公報に記載された発明の問題を有利に解決し、安価な通しボルトを用いて外部側から容易に締め付け可能な角形鋼管や円形鋼管、これらの柱材などの管体（以下「管体」という。）と接合金物とのボルト接合方法と、ボルト搬送装置とボルト引出治具を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、下記（１）〜（９）の発明から構成されるものである。
（１）管体に接合金物をボルト接合する際に、複数のボルトを直立状態で挟持したボルトホルダーを備えたボルト搬送装置を、管体内に挿入して所定の位置で停止させ、重ね合わせた管体のボルト孔と接合金物のボルト孔にその外部側から、座金とナットを挿通したボルト引出治具を挿し込み、この引出治具の先端のボルト把持筒を、ボルトホルダーに挟持されたボルトの先端部に嵌合して押し込み、ボルトの先端部をボルト把持筒で把持した状態でボルト引出治具を引出すことにより接合金物の外部に突出させ、座金とナットを引出治具からボルト先端部に移行させてナットを螺合し締め付けることを特徴とする管体と接合金物とのボルト接合方法。
（２）（１）において、管体内にボルト搬送装置を挿入する際に、重ね合わせた管体のボルト孔と接合金物のボルト孔の一部を選択して位置検知治具を挿入しておき、管体内にボルト搬送装置を挿入してボルト搬送装置に配設した位置検知器で前記位置検知治具を検知させ、ボルト搬送装置を所定位置に停止させることを特徴とする管体と接合金物とのボルト接合方法。
（３）管体内に挿入するボルト搬送装置であって、下部に走行ローラーを有し、両側部にガイドローラーを備え操作棒を連結した搬送台に、ボルトを接合面に対し直立状態で弾性的に挟持し、ボルト頭部が引出された時、閉動作してボルト頭部の後退を阻止する支持面を形成可能な複数のボルトホルダーを備えるとともに、管体のボルト孔を検知するための位置検知器を備えたことを特徴とする管体内ボルト搬送装置。
（４）（３）において、ボルトを接合面に対して直立状態で弾性的に挟持するボルトホルダーが、交換可能なバネ体により弾性的に開閉可能な相対するボルト挟持体からなり、このボルト挟持体のボルトの挟持面の奥側に傾斜面が形成され、先端面まで引き出されたボルト頭部の後退を阻止する支持面が形成されていることを特徴とする管体内ボルト搬送装置。
（５）（３）において、管体のボルト孔の位置を検知するための位置検知器が、管体のボルト孔と接合金物のボルト孔に挿入された位置検知治具としてのダミーボルトの先端部に係止してボルト搬送装置を所定位置に停止させるストッパーであることを特徴とする管体内ボルト搬送装置。
（６）（５）において、管体のボルト孔と接合金物のボルト孔に挿入し、ボルト搬送装置のストッパーを係止させるダミーボルトであって、管体のボルト孔と接合金物のボルト孔に挿入されたとき、少なくとも管体のボルト孔に位置する部分の軸径を管体のボルト孔径より小さく、ボルトの軸径より大きくしたものであり、先端部が管体内に突出するものであることを特徴とするストッパー係止用のダミーボルト。
（７）管体内に挿入したボルト搬送装置のボルトホルダーに直立状態で弾性的に挟持したボルトを、管体とこの管体に接合される接合金物の重ねられたボルト孔を通して引き出すボルト引出治具であって、一方の先端部にボルト先端部を弾性的に把持する局部スリット付き把持筒を交換可能に装着し、他方の先端部に把手を形成した棒体からなり、把持筒と棒体の少なくとも先端部領域の外径が、ボルト孔径およびナットの内径、座金の孔径より小径に形成され、管体と接合金物の重ねられたボルト孔に挿入する際に座金とナットを挿通できるものであることを特徴とする管体内ボルト引出治具。
（８）（７）において、把持筒の先端部に、ボルト先端部に係止する爪が形成されていることを特徴とする管体内ボルト引出治具。
（９）（７）において、棒体の先端部または把持筒が永久磁石による磁着機能を有するものであることを特徴とする管体内ボルト引出治具。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明においては、管体と接合金物とを安価な通しボルト（含むトルシア形高力ボルト）とナットを用いて接合する場合に適用されるものであり、管体に接合金物をボルト接合する際に、複数のボルトを直立状態で挟持したボルトホルダーを備えたボルト搬送装置を、管体内に挿入して所定の位置で停止させ、重ね合わせた管体のボルト孔と接合金物のボルト孔にその外部側から、座金とナットを挿通したボルト引出治具を挿し込み、ボルトホルダーに挟持されたボルトの先端部（トルシア形高力ボルトの場合はピンテール部）を把持してボルト孔を通して引き出し、このボルトの先端部を接合金物の外部側に突出させて、このボルト先端部に座金とナットを移行させ、ナットを螺合し締め付けるようにしたものである。
【００１１】
本発明では、
（１）ボルトを接合面に対して直立状態で弾性的に挟持したボルトホルダーを備えたボルト搬送装置に、走行ローラーを装着して移動抵抗を小さくして移動のための労力を軽減するとともに、両側部にバネ付きのガイドローラーを管体内面に対して位置調整可能に配設し、管体サイズ変更に対応して位置精度を安定確保する。
【００１２】
ボルト搬送装置は、自動走行させてもよいし、連結した操作棒を手動で操作して移動させるようにしてもよい。手動操作の場合には、操作棒に距離目盛りを付け、ボルト搬送装置の効率移動、位置合わせを可能とすることも有効である。この操作棒は、ボルト搬送装置を移動をさせる距離によって好ましい長さのものを選択して用いることができるように、複数の長さのものを用意したり、管体の端部に近い接合箇所から遠い接合箇所にも対応できるように、継ぎ足したり、伸縮可能なものを用いてもよく、特に管体を斜めまたは垂直にした状態でボルト接合作業を行う場合などでは、ボルト搬送装置を所定位置で懸吊支持するための管体との係止部を設けててもよい。
また、このボルト搬送装置には、照明装置を取り付けて管体内でのボルト先端位置がボルト孔を通して外部から十分に判別できるようにすることが有効である。
【００１３】
（２）管体のボルト孔とボルト搬送装置のボルトホルダーに挟持されたボルト先端との位置合わせを確実に行うために、ボルト搬送装置を所定の位置に停止させる必要があるが、そのための手段としては、例えば重ね合わせた管体のボルト孔と接合金物のボルト孔に位置検知治具としてダミーボルトを挿入し、管体内を移動するボルト搬送装置に位置検知器としてストッパーを配設して、前記ダミーボルトにストッパーを機械的に係止させることにより、ボルト搬送装置を所定位置に容易にかつ確実に停止させることができる。
【００１４】
このダミーボルトは、管体のボルト孔と接合金物のボルト孔を重ね合わせる場合に位置合わせ治具として活用することもできるものであり、管体のボルト孔と接合金物のボルト孔に挿入されたとき、管体のボルト孔との間の遊びを少なくして位置合わせの精度を確保するために、少なくとも管体のボルト孔に位置する部分の軸径が管体のボルト孔径より小さく、ボルトの軸径より大きくしたものであり、先端部が管体内に突出するものであることが重要である。
【００１５】
また、このダミーボルトの管内への落下を防止するとともに、ストッパー位置に対応して管内に所定の長さ突出させるために、ダミーボルトに頭部や係止部あるいはテーパーなどの係止構造を形成することが好ましい。係止部を形成する場合には、その係止位置を調節できるようにすることも有効である。
【００１６】
ボルト搬送装置を所定位置に停止させるための他の手段としては、管体、接合金物とボルト搬送装置に、電気的、光学的、機械的手段を利用した位置検知器、（位置検知治具）などの位置検知手段を配設して、この位置検知手段からの位置検知情報でボルト搬送装置の走行・停止を行う位置検知システムを用いることもでき、この場合に自動操作、または自動操作と手動操作を併用することもできる。
ボルト搬送装置が所定の位置からずれないように、例えばボルト搬送装置の走行ローラーの回転止め機構（例えばブレーキ）を設けることが有効である。この場合、操作棒、位置検知器の動作を活用したものにすることもできる。
【００１７】
（３）ボルトホルダーは、筒状体でもよいが、ボルト頭部径が多少異なる場合でも、その支持位置を安定確保する観点、または上端部にボルト頭部の支持面を形成しボルト引出過程でのボルトの後退を防止する観点から、交換可能なバネ体により弾性的に開閉可能な相対するボルト挟持体により接合面に対して直立状態で弾性的に挟持して直立状態を安定確保できるようにし、このボルト挟持体のボルトの挟持面の奥側に傾斜面を形成して、ボルトの引出抵抗を小さくすることが、より有利である。
【００１８】
ボルト頭部がボルトホルダーの外に引出されたとき、相対するボルト挟持体がバネ体の作用により閉動作して先端面に引き出されたボルト頭部の後退を阻止する支持面を形成し、ボルトが挟持体内に後退するのを防止することができる。ここで用いるバネ体としては、小径のコイルバネやゴム製バネ（例えば輪ゴムや紐状ゴム等）が安価で着脱容易である。特に輪ゴムの場合、挟持力を容易に調整可能であり便利である。
【００１９】
ボルトの形状、サイズ、ボルトの孔径、配置は管体のサイズ、接合金物の種類、サイズによって異なる場合が多いので、この各種別毎に専用のボルト搬送装置を用意してもよいが、より少ない台数のボルト搬送装置で対応するためには、各ボルトホルダーの位置調整可能にすることが有効である。
【００２０】
位置調整方法としては、ボルトホルダーをネジ止めにより固定するようにして、予め複数種に対応できるようにネジ孔配置パターンを選択する方法や、ボルトホルダーを管体の径方向および長さ方向にスライドさせ、ピン止めして固定する方法など一般的な方法を用いることができる。
また、予め各種サイズに対応してボルトホルダーを配設した一括交換型の支持盤を用意して、この支持盤を兼用型のボルト搬送装置に装着する方法を用いることもできる。
また、高さ位置を調整することも有効であり、例えばボルトホルダーの支持板を、搬送台に高さ位置調整機構を介して支持したり、ボルトホルダーのボルト載置台の高さを変えられるようにすることが有効である。
【００２１】
（４）管体内の所定位置にあるボルト搬送装置のボルトホルダーに弾性的に挟持したボルトを、ボルト孔を通して引き出すためにボルト引出治具を用いるが、このボルト引出治具は、ボルト先端部を弾性的に把持する局部スリット付き把持筒を先端部に螺合等で交換可能に装着することが簡易であり、ボルトを引き出し後にボルト先端部から取り外すことも容易である。また、把持筒の内面先端に内面径が外側に拡径するテーパーを形成して、ボルト先端に嵌合容易とすることが有効である。
【００２２】
把持筒は、ボルトの先端部の形状や外径に応じた把持筒を用いる必要があることから、複数種のものを複数用意しておき、容易に交換できるようにすることが有利である。他方の先端部にはハンドルを装着することは、ボルト先端部へ把持筒の押し込み、ボルトの引出し操作を容易にする上で有利である。
【００２３】
このボルト引出治具の少なくとも把持筒を含む先端部領域には、座金とナットを挿通するので、この先端部領域の外径は、ボルト孔径、ナットの内径、座金の孔径より小径である必要がある。この引出治具は、把持筒とともに中空体で形成し、引出治具をボルト孔から挿入した際に、ボルト搬送装置上のボルトの先端部の位置を、中空部を通して把手部で確認できるように、把手部で覗孔となるようにすることが有効である。
なお、この引出治具の把持筒によるボルト把持力を補強するために、把持筒の先端部にボルト先端部を係止する爪を形成したり、把持筒に磁石による磁着機能を持たせることも有効である。
【００２４】
本発明を適用するボルト接合は、工場または施工現場で行うことができ、例えば工場で行う場合には、管体を作業台に水平に載置した状態で管体内にボルト搬送装置を挿入し、操作棒を手動操作して移動させて所定の位置に停止させて接合を行うものである。一般には、管体が角形鋼管の場合では、４面がボルト接合面であり、接合箇所が長さ方向に複数箇所である場合が多く、ボルト搬送装置をそれぞれの接合面に対して、長さ方向の複数の接合箇所で停止させてボルト接合を行う必要がある。
【００２５】
ボルト搬送装置の１回の挿入で、１面（上面）の接合しかできない場合には、管体を４度転回させ、ボルト搬送装置の管体内への入・出操作を４回行う必要があり、作業負担が大きく所要時間も長くなることから、管体の転回数とボルト搬送装置の管体内への入・出操作回数を極力減らすことが好ましい。
その意味で、ボルト搬送装置の位置を変えないで角型鋼管の同じ辺（面）内で例えば２箇所の接合箇所をボルト接合できるように、ボルト搬送装置にボルトホルダーを２箇所の接合箇所分（例えば４個×２箇所）配設することも有効である。
【００２６】
管体を転回する方法としては、例えば管体にワイヤーを玉掛けし、クレーンによる周方向の吊上点を選択することにより任意の角度に転回する方法が簡易である。他の方法としては、駆動装置を備えた転回装置などを用いることもできる。例えば、管体の上面での接合と両側面での接合を、ボルト搬送装置の一回の入・出操作の範囲内で行うようにすれば、管体の転回数とボルト搬送装置の入・出操作回数を減少（上面と両側面が１回でできれば転回数は１回、入・出操作は２回）させることができる。
【００２７】
この場合、管体の上面での接合と側面での接合を同じ位置で同時に行うことは、上面側と側面側に配設のボルトホルダー群が干渉するためできないが、上面接合用のボルトホルダー群と側面接合用のボルトホルダーが干渉しないように、例えば、側面接合用のボルトホルダー群を、上面接合用のボルトホルダー群の位置から長さ方向にずらして配置し、例えば、まず、側面での接合を行い、その後に位置をずらした分だけボルト搬送装置を移動して上面での接合を行えば、１回の入出操作の範囲内で管体を転回させないで上面での接合と側面での接合を行うことが可能である。
【００２８】
ボルトの長さと管体の寸法の関係で、両側面の同じ位置にボルトホルダー群を配設できない場合には、前記の場合と同様の考え方で、両側面間でボルトホルダー群が干渉しないように、側面側のボルトホルダー群を長さ方向で前後に位置をずらして配設し、まず、前部側のボルトホルダー群のボルトによるボルト接合を行い、その後に位置をずらした分だけボルト搬送装置を移動して、後部側のボルトホルダー群のボルトによるボルト接合を行うようにすることによって、１回の入出操作の範囲内で管体を転回させないで両側面でのボルト接合を行うことが可能である。
【００２９】
なお、ボルト搬送装置は、１台を用いて管体の一端側からのみ挿入して接合するようにしてもよいし、両端から挿入して接合するようにしてもよい。また、管体が長尺で、ボルト接合箇所が多い場合には、ボルト搬送装置を２台用意して管体の両側から挿入して同時的にボルト接合を行うようにしてもよい。
【００３０】
なお、上記は角形の管体と接合金物とのボルト接合を工場で行う場合を例にして説明したが、本発明における管体と接合金物とのボルト接合は、基本的には、円形の管体と接合金物とのボルト接合も行うことができる。円形の管体と接合金物とのボルト接合の際には、回転止め手段を用いてボルト接合作業が円滑にできるようにする必要がある。
【００３１】
ボルト接合作業は、工場のみではなく、施工現場においても行うことができる。工場で行う場合には、管体を水平状態にして、その上面側、側面側のボルト接合を行うことが主体になるが、施工現場で行うこの場合には、管体を水平状態の他、斜めの状態または垂直状態にして行う場合もあり、本発明は基本的には、いずれの状態にしても適用可能である。
【００３２】
【実施例】
以下に本発明の実施例について、図面を参照しながら説明する。
この実施例は、柱材として用いる管体すなわち角形鋼管柱にスプリットティー（接合金物）を介してＨ形鋼梁を取り付けて、図１６に示すような構築部材を構築する際に、予め、工場において、角形鋼管柱にスプリットティー（接合金物）を通しボルト（例えばトルシア型高力ボルト）を用いて接合する場合に適用した場合のものである。
【００３３】
図１（ａ）において、１は角形鋼管柱で、軸方向の２箇所（ここではＡ箇所とＢ箇所）において、各辺（４面）にそれぞれ図１（ｂ）に示すようなスプリットティー５を取り付けるためのボルト孔７が複数（４個）配設され、スプリットティー５には、角形鋼管柱１にボルト接合するための４個のボルト孔８と、図１（ｃ）に示すような複数のボルト孔１０を配設した梁３のフランジ３ｆをボルト接合するためのボルト孔９が複数配設されており、角形鋼管柱１の各辺（４面）のＡ、Ｂ、Ａ′、Ｂ′か所において、それぞれ角型鋼管柱１にスプリットティー５を、ボルト孔７とボルト孔８が重なるように当接し、ボルト孔７とボルト孔８に通しボルト１１を挿し込み、ナット１２を螺合し締め付けて、図１（ｄ）に示すような、構築部材を構築する。
【００３４】
この実施例では、このような構築部材を予め工場において構築するものであり、例えば図２〜図３に示すように、上方にクレーン（図示省略）を備えた工場の作業台ｗｔに角型鋼管柱１を横にして載置した状態で、この角型鋼管柱１内に、通しボルトを挟持した複数のボルトホルダー１４ａ〜１４ｄを配設したボルト搬送装置１５を挿入し、ボルト引出治具１８を用いて、角形鋼管柱１の上面側で角形鋼管柱１とスプリットティー５のボルト接合を行うようにした例を示している。
【００３５】
図２、図３は、ボルト搬送装置１５を、角形鋼管柱１とスプリットティー５のボルト孔７、８に挿入した位置検知治具としてのダミーボルト１３と位置検知器としてのストッパー１６により所定位置に停止させて、このボルト搬送装置１５のボルトホルダー１４ａ〜１４ｄに弾性的に挟持した４本の通しボルト１１を、それぞれ角形鋼管柱１とスプリットティー５のボルト孔７、８に位置合わせし、ボルトホルダーに把持した通しボルト１１の先端を、ナット１２と座金１７を挿通したボルト引出治具１８の先端の把持筒１９で把持した状態を示している。
【００３６】
ここでは、このボルト接合を角型鋼管柱１の各辺（面）毎に、接合される梁の一方のフランジを接合する例えばＢ箇所単位（ここではＡ箇所のボルト接合は現場でワンサイドボルトにより接合する。）で行うものであり、角形鋼管柱１にスプリットティー５を、ボルト孔７と８が一致するように当接し、このボルト孔７、８にダミーボルト１３を挿入した状態の角形鋼管柱１内に、複数（４個）の通しボルト１１を弾性的に挟持したボルトホルダー１４ａ〜１４ｄを備えたボルト搬送装置１５を挿入して、ダミーボルト１３にボルト搬送装置１５の手前側（ここではボルトホルダー１４ａ、１４ｂ近傍）に配設したストッパー１６を接触させることにより、各通しボルト１１の先端部と各ボルト孔７、８との位置合わせを行う。
【００３７】
位置合わせ後、ナット１２と座金１７とを挿通したボルト引出治具１８（把持筒１９）で各通しボルト１１の先端部（トルシア形高力ボルトの場合はピンテール部）を把持してボルト孔７、８を通して引出し、通しボルト１１のネジ形成部の先端を外部に突出させ、ボルト引出治具１８（把持筒１９）から座金１７とナット１２を移行（ここでは落し込み）させてナット１２を螺合して締め付け、角型鋼管柱１とスプリットティー５をボルト接合する（ダミーボルト１３と、ボルト引出治具１８の取り外しは適時行う）。
【００３８】
角形鋼管柱１には、図１（ｄ）に示したように、各辺（４面）のＢ箇所にスプリットティー５をボルト接合するものであるが、この例では、ボルト搬送装置１５を同じ位置に停止させた状態で、各辺（４面）でのボルト接合を行うことはできない。
【００３９】
そのため、角形鋼管柱１を周方向に、例えばクレーン（図示省略）を用いて９０度ずつ転回させてから、ボルト搬送装置１５を辺（１面）毎に、角形鋼管柱１内に入・出させようにしており、この辺（１面）毎にボルト搬送装置をＢ箇所に停止させ、ボルト接合を行うようにしており、前方側にさらにＡ′箇所とＢ′箇所（図示省略）がある場合には、まず、Ｂ′箇所にボルト搬送装置１５を移動してＢ′箇所のボルト接合を行った後、ボルト搬送装置１５を一旦、角形鋼管柱１の外に移動して、ボルトホルダーにボルトを装填してボルト搬送装置１５を角形鋼管柱１内の手前側のＢ箇所に移動してＢ箇所のボルト接合を行う。
【００４０】
このようにして、この辺（１面）の２箇所（Ｂ、Ｂ′箇所）のボルト接合を終わったら、ボルト搬送装置１５を一旦、角形鋼管柱１内から外に移動して退避させ、角形鋼管柱１をクレーンで９０度回転させて、前記と同様にして次の辺（面）のボルト接合を行う。
【００４１】
本発明で用いるボルト搬送装置１５と、ダミーボルト１３と、ボルト引出治具１８の基本的構成例と、これらの操作によるボルト接合手順例について、以下に説明する。
【００４２】
ボルト搬送装置１５は、図２、図３に示すように、下部に走行ローラー２０を有し、両側部に相対位置を取付けボルト２１による取付位置で調整可能なガイドローラー２２ａ、２２ｂを備え、操作棒２３を上下、左右に回動自在で交換可能に連結した搬送台２４に、通しボルト１１を接合面に対し直立状態で弾性的に挟持するボルトホルダー１４ａ〜１４ｄを、位置調整装置２５で上下に位置調整可能で、取付けボルト２６による取付位置を調整することによって位置調整可能に配設している。
そして、最手前のボルトホルダー１４ａ、１４ｂの近くに、角形鋼管柱１とスプリットティー５のボルト孔７、８に挿入のダミーボルト１３を検知する切欠部を有するストッパー１６を配設したものである。
【００４３】
図中の２７はブレーキで、所定位置で停止させたボルト搬送装置１５の位置ずれを防止するためのものである。また、２８は照明灯で、ボルト搬送装置１５を所定位置に停止させたとき、ボルトホルダー１４ａ〜１４ｄに把持された通しボルト１１の先端位置が、ボルト孔７、８の外部側から目視で、確認しやすく照らすためのものである。
【００４４】
ボルト搬送装置１５に配設されるボルトホルダー１４ａ〜１４ｄは、ここでは、図４に示すような構造を有している。（ここでは、ボルトホルダー１４ａで代表説明する。）
すなわち、ボルトホルダー１４ａは、挟持する通しボルト１１の頭部１１ｈの径Ｄより大きい距離Ｌをおいて対設した支持体２９ａ、２９ｂ（２９ａ、２９ｂは一体に形成してもよい。）に、それぞれ挟持体３０ａ、３０ｂを回動可能に取り付け、この相対する挟持体３０ａ、３０ｂ間にバネ３１により挟持力を付与する構造を有しており、相対する支持体２９ａ、２９ｂ間の下部には、通しボルト１１の頭部１１ｈを載置する載置台３２を設け、（２９ａ、２９ｂ、３２は一体に形成してもよい。）また、挟持体３０ａ、３０ｂ間の上部にはバネ３１により、通しボルト１１の軸部１１ｓ部を挟持する開閉自在な挟持孔３３を形成するとともに、この挟持孔の上端に通しボルト１１の頭部１１ｈを支持可能な支持面３０ｆを形成している。
【００４５】
挟持孔３３の挟持径ａは、通しボルト１１を挟持したときの位置精度を安定させるため、軸部１１ｓ部の径ｄよりやや小さく設定されている。また、挟持孔３３の下端から支持体２９ａ、２９ｂの内側の上端との間に傾斜面３０ｔが形成されている。
【００４６】
このボルトホルダー１４ａに通しボルト１１を挟持させる作業は、ボルト搬送装置１５を角型鋼管柱１内に挿入する前に行うものであり、図４の状態で通しボルト１１を手で持って、ボルトホルダー１４ａのバネ３１の弾性力に勝る押込力で下方に押し込み（容易に押し込みができる弾性力、挟持力を設定する。）挟持孔３３をこじ開けて、通しボルト１１を図５の状態を経て図６のような状態でバネ３１の弾性力でボルトホルダー１４ａに弾性的に挟持させることができる。この状態では挟持孔３３の径ａは通しボルト１１の軸１１ｓの径ｄとほぼ一致する。
【００４７】
次に、このようにしてホルダー１４ａに挟持された通しボルト１１を、座金とナットを挿通したボルト引出治具１８で引き出すと、図７（ａ）に示すように、通しボルト１１の頭部１１ｈが挟持体３０ａ、３０ｂの傾斜面３０ｔの効果で、バネ３１の弾性力に容易に勝って挟持孔３３を次第に開き、通しボルト１１の頭部１１ｈが挟持体３０ａ、３０ｂによる挟持から解放されると、図７（ｂ）に示すように、挟持体３０ａ、３０ｂはバネ３１の弾性力で通しボルト１１を挟持する前の状態に復帰する。
【００４８】
この状態では、通しボルト１１の頭部１１ｈは、挟持体の上面の支持面３０ｆで支持され自重で落下（後退）する心配はない。そして、この状態では通しボルト１１のネジ形成部の先端は、図７（ｃ）に示すように、外部に突出しているので、座金、ナットの落し込み、ナットの螺合・締め付け、引出治具１８の取り外し作業などを安定して行うことができる。
【００４９】
本発明で用いるボルト引出治具１８は、図８（ａ）に示すように、一方の先端部に通しボルト１１の先端部を弾性的に把持する、数条の弾性付与用の縦スリット３４を形成した把持筒１９を交換可能に装着し、他方の先端部に把手３５を形成した棒体３６からなり、孔１９ｏを有する把持筒１９と棒体３６の少なくとも先端部領域の外径が、角型鋼管柱１のボルト孔７の孔径、スプリットティー５のボルト孔８の孔径、ナット１２の内径、座金１７の孔径より小径に形成して、ボルト孔７とボルト孔８に容易に挿入でき、通しボルト１１を、把持した状態でボルト孔７とボルト孔８から容易に引出せるようにしている。
【００５０】
棒体３６の先端に装着される把持筒１９は、把持対象の通しボルト１１の先端の形状および径に応じて、また、損耗、破損した場合には交換する必要があることから、複数用意するものであり、交換を容易にするため引出治具１８の棒体３６の先端内面に雌ねじ３６ａを切り、把持筒１９の上部の小径部外面に雄ネジ１９ａを切って、棒体３６と把持筒１９を容易に螺合できるようにしている。
図８中の３７は覗孔であり、棒体３６の先端に装着した把持筒１９の孔１９ｏに連通し、ボルト孔７、８に挿し込んだ状態で、ボルト搬送装置上の通しボルト１１の先端位置を確認するためのものである。
【００５１】
次に、上記のボルト搬送装置１５とボルト引出治具１８を用いた角型鋼管柱１とスプリットティー５のボルト接合手順例について、図２および図９〜図１４に基づき説明する。
【００５２】
（１）角型鋼管柱１とスプリットティー５のサイズ、ボルト孔７、８の径、配置に応じたボルト搬送装置１５を準備し、このボルト搬送装置のボルトホルダー１４ａ〜１４ｄに、それぞれ通しボルト１１をその頭部側から押し込んで、このボルトホルダーにより直立状態にして弾性的に保持させる。
【００５３】
（２）角型鋼管柱１は、図２および図３に示すように、作業台ｗｔ上に載置し、この角型鋼管柱１とスプリットティー５の接合箇所において、手前側（ボルト搬送装置１５の挿入側）のボルト孔７と８に、ダミーボルト１３を挿し込んでボルト孔７と８を一致させて、角型鋼管柱１にスプリットティー５を当接し、ダミーボルト１３の先端部を角型鋼管柱１内に突出させる。
【００５４】
（３）角形鋼管柱１内にボルト搬送装置１５を挿入して操作棒２３で押し、ストッパー１６をダミーボルト１３に接触させることにより、このボルト搬送装置１５のボルトホルダー１４ａ〜１４ｄ（ここではボルトホルダー１４ｂと１４ｄで代表説明する。）に弾性的に挟持した各通しボルト１１の先端を、それぞれ角形鋼管柱１とスプリットティー５のボルト孔７、８に位置合わせすることができる。この状態で操作棒２３を下げてブレーキ２７を作用させ、位置がずれないように固定する。
【００５５】
（４）ダミーボルト１３を挿入していないボルト孔７、８に、ナット１２と座金１７を挿通したボルト引出治具１８を挿入し、その先端の把持筒１９をボルト搬送装置１５のボルトホルダー１４ｄに弾性的に挟持した通しボルト１１の先端部に押し込むことにより、スリット３４の作用により把持筒１９で通しボルト１１の先端部を弾性的に把持する。
【００５６】
（５）図２および図３の状態から、ボルト引出治具１８を引上げると、図９の状態を経て図１０の状態、すなわち、ボルトホルダー１４ｄによる挟持が解除されて、通しボルト１１の頭部１１ｈは、ボルトホルダー１４ｄの上端部の支持面３０ｆで支持された状態になり、自重ではボルトホルダー１４ｄ内に落下（後退）する心配はない。このとき、通しボルト１１のネジ形成部の先端部は、スプリットティー５の上面から突出した状態になるので、ボルト引出治具１８に挿通した座金１７とナット１２は通しボルト１１のネジ形成部の先端部に自動的に落とし込まれているので、容易にナット１７を螺合し締め付けることができる。
【００５７】
締め付け後に通しボルト１１の先端部から引出治具１８の把持筒１９を外して図１１に示すように、ボルトホルダー１４ｄ側での接合を終了する。そして、手前側のボルト孔７、８からダミーボルト１３を引き抜いた後、このボルト孔７、８から、ボルトホルダー１４ｂに、ナット１２と座金１７を挿通したボルト引出治具１８を挿入し、その先端の把持筒１９をボルトホルダー１４ｂに弾性的に挟持した通しボルト１１の先端部に押し込むことにより、スリット３６の作用により把持筒１９で通しボルト１１の先端部を弾性的に把持する。
【００５８】
（６）図１１の状態からボルト引出治具１８を引き出し、図１２の状態を経て図１３の状態、すなわち、ボルトホルダー１４ｂによる挟持が解除されて、通しボルト１１の頭部１１ｈは、ボルトホルダー１４ｂの上端部の支持面３０ｆで支持された状態になり、自重ではボルトホルダー１４ｂ内に落下（後退）する心配はない。
【００５９】
このとき、通しボルト１１のネジ形成部の先端部は、スプリットティー５の上面から突出した状態になるので、ボルト引出治具１８に挿通した座金１７とナット１２は通しボルト１１のネジ形成部の先端部に自動的に移行しているので、ナット１２を螺合し仮締め付けした後、図１４に示すように、ボルト１１の先端部から引出治具１８の把持筒１９を外し、ボルト搬送装置１５を外方へ移動（ストッパー１６と通しボルトの頭部との干渉を避ける）し、仮締めしたナット１２を締め付けることにより、ボルトホルダー１４ｂ側での接合も終了する。
【００６０】
（７）角形鋼管柱１の辺（１面）内の接合箇所が、図１で示したように、手前側のＢ箇所と前方側のＢ′箇所の２箇所ある場合には、Ｂ′箇所でのボルト接合が終了したらボルト搬送装置１５を一旦外へ出し、前記（１）〜（６）の作業を行い、Ｂ箇所でのボルト接合を行う。
【００６１】
（８）角形鋼管柱１の辺（１面）内でのボルト接合が終了したら、ボルト搬送装置１５を一旦外へ出した状態で、角形鋼管柱１にワイヤーを玉掛けして吊り上げ位置を９０度ずらし、クレーン（図示省略）で吊って９０度転回して、次の辺（他面）について上記（１）〜（７）とほぼ同様の作業を行う。
このようにして、角形鋼管柱１の各辺について各箇所単位でボルト接合を行っていき、全体の接合を完了することができる。
【００６２】
なお、本発明は上記の実施例に限定されるものではない。例えば、上記の実施例は、角形鋼管柱とスプリットティーとのボルト接合に適用したものであるが、施工現場での角形鋼管と他の接合金物とのボルト接合にも適用することもできるし、円形鋼管と接合金物をボルト接合する場合にも適用可能である。また、このボルト接合は、工場だけではなく、施工現場でも行うことができる。
【００６３】
ボルト搬送装置（含ボルトホルダー、ガイドローラー、位置検知器等）の構造、配置、引出治具（把持筒）の構造、位置検知治具の構造、配置、ボルト接合手順等については、接合対象の角形鋼管柱、接合金物、梁等のサイズ、ボルトの形状とサイズ、ボルトの孔径、配置等に応じて各請求項を満足する範囲内で変更のあるものである。
【００６４】
また、上記の実施例では、ボルト搬送装置には、１接合箇所分（４個）のボルトホルダーを配設し、接合箇所単位で角形鋼管柱内で出し入れするようにしたが、ボルト搬送装置に２箇所の接合箇所分（例えば８個）のボルトホルダーを配設し、２接合箇所単位で角形鋼管柱内で出し入れするようにしたり、ボルト搬送装置に、上面用と側面用のボルトホルダーを配設して、ボルト搬送装置の角形鋼管柱内での出し入れ回数を少なくするようにしてもよい。
【００６５】
また、上記の実施例では、ダミーボルト１３を挿入していたボルト孔７、８から引出治具１８を挿し込みボルトホルダーから通しボルト１１を引き上げる際に、ストッパー１６に通しボルト１１の頭部１１ｈが干渉して引上げができないので、ボルト搬送台車を移動してストッパーを退避させるようにしたが、例えば、ボルト孔７、８から引出治具１８を挿し込みによって、あるいは引上げによって、通しボルト１１などを介してストッパーを退避させる機構を用いることにより、ボルト搬送台車の退避移動を回避できるようにしてもよい。
【００６６】
【発明の効果】
本発明では、角形鋼管や円形鋼管などの管体と接合金物を、工場や施工現場において、安価な通しボルトを用いたボルト接合により容易に行うことができ、ワンサイドボルト使用量を大幅に減らすことができ、ワンサイドボルトのみを使用した場合に比べてボルトコストを大幅に削減することができ、また、労力負担も小さくしながら施工工期を短縮し、トータルの施工コストを大幅に節減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する角形鋼管柱と梁の接合構造例を示す説明図で、（ａ）図は、角形鋼管柱を示す立体説明図、（ｂ）図は、角形鋼管柱に梁を取り付けるために用いる接合金物（スプリットティー）を示す立体説明図、（ｃ）は、角形鋼管柱に接合金物を介して取り付ける梁を示す立体説明図、（ｄ）図は、角形鋼管柱に接合金物をボルト接合した構築部材例を示す立体説明図。
【図２】本発明の実施例を示す一部断面側面説明図。
【図３】図３のＡａ−Ａｂ矢視での平面説明図。
【図４】（ａ）図は、本発明の実施例におけるボルトホルダーの構造例を示す側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＢａ−Ｂｂ矢視で示す平面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図のＣａ−Ｃｂ矢視で示す側断面説明図。
【図５】（ａ）図は、図４のボルトホルダーへの通しボルト装着状態例を示す側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＤａ−Ｄｂ矢視で示す平面説明図。
【図６】（ａ）図は、図４のボルトホルダーへの通しボルトの挟持状態例を示す側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図のＥａ−Ｅｂ矢視で示す平面説明図。
【図７】（ａ）図は、図４のボルトホルダーからの通しボルト引上げ状態例を示す側面説明図、（ｂ）図は、ボルトホルダー上端部で通しボルトの頭部を支持している状態を示す側面説明図、（ｃ）図は、（ｂ）図の状態での通しボルトの先位置を示す側断面説明図。
【図８】（ａ）図は、本発明の実施例における引出治具の構造例を示す側面説明図、（ｂ）図は、（ａ）図の把持筒の構造例を示す立体説明図。
【図９】本発明の実施例におけるボルト接合作業手順例（ボルトの引上げ状態例）を示す一部切り欠き断面側断面説明図。
【図１０】本発明の実施例におけるボルト接合作業手順例（ボルトへのナット螺合開始状態例）を示す一部切り欠き断面側断面説明図。
【図１１】本発明の実施例におけるボルト接合作業手順例（ボルトへのナット螺合終了状態例と、他のボルトを引出治具で把持状態例）を示す一部切り欠き断面側断面説明図。
【図１２】本発明の実施例におけるボルト接合作業手順例（他のボルトの引上げ状態例）を示す一部切り欠き断面側断面説明図。
【図１３】本発明の実施例におけるボルト接合作業手順例（他のボルトへのナット螺合開始状態例）を示す一部切り欠き断面側断面説明図。
【図１４】本発明の実施例におけるボルト接合作業手順例（他のボルトへのナット螺合終了状態例と、ボルト搬送装置の次接合箇所への移動例）を示す一部切り欠き側断面説明図。
【図１５】従来の通しダイヤフラムを用いた角形鋼管柱と梁の接合構造例を示す立体説明図。
【図１６】従来の接合金物とワンサイドボルトを用いた角形鋼管柱と梁の接合構造例を示す立体説明図。
【図１７】（ａ）図は、従来の接合金物と通しボルトを用いた中空柱と梁の接合方法例で用いるボルト挿入治具の構造例を示す立体説明図、（ｂ）図は、中空柱内にボルト体を保持した（ａ）図のボルト挿入治具を挿入した状態を示す断面説明図、（ｃ）図は、ボルト挿入治具の保持体から吊具によりボルト体を吊り上げ、外部側で仮止めした状態を示す断面説明図。
【符号の説明】
１角形鋼管（柱）２ダイヤフラム
３Ｈ形鋼４梁取付部
５スプリットティー（接合金物）
６ワンサイドボルト７ボルト孔（角形鋼管柱）
８ボルト孔（スプリットティー）・・角形鋼管柱接合用
９ボルト孔（スプリットティー）・・梁接合用
１０ボルト孔（梁）・・スプリットティー接合用
１１通しボルト１１ｈボルト頭部
１１ｓボルト軸部１２ナット
１３ダミーボルト１４ａ〜１４ｄボルトホルダー
１５ボルト搬送装置１６ストッパー
１７座金１８ボルト引出治具
１９把持筒１９ａ雄ネジ
１９ｏ孔２０走行ローラー
２１取付けボルト（ガイドローラー）
２２ａ、２２ｂガイドローラー２３操作棒
２４搬送台２５位置調整機構
２６取付けボルト（ボルトホルダー）
２７ブレーキ２８照明灯
２９ａ、２９ｂ支持体３０ａ、３０ｂ挟持体
３０ｔ傾斜面３０ｆ支持面
３１バネ３２載置台
３３挟持孔３４縦スリット
３５把手３６棒体
３６ａ雌ネジ３７覗孔
３９挿入治具４０支持穴
４１保持体４２挿入治具
４３ボルト体４３ｓボルト体軸部
４４中空柱４５外側金具
４６ボルト孔（中空柱）４７ボルト孔（外側金具）
４８吊り具４９板状ストッパー
ｗｔ作業台[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
For example, when a steel structure building is constructed, a tubular body such as a square steel pipe or a round steel pipe having a closed cross section is used as a column material, and a pipe body is attached to the column material via a joining hardware. The present invention relates to a bolt joining method applied to join a metal fitting with a bolt and a tubular bolt conveying device and a tubular bolt drawing jig used in this joining method. It is applied in bolt joining in which a bolt is inserted into a bolt hole that does not reach.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to improve earthquake resistance, a bi-directional frame structure using a tubular body such as a square steel pipe or a circular steel pipe having a closed cross section as a column material and an H-shaped steel as a beam material has been widely used. A through diaphragm type as shown in FIG. 15 is generally used for joining a rectangular steel pipe column having a closed cross-section to obtain a rigid frame structure and a beam material, and the square steel pipe column 1 and the diaphragm 2 as a column material are joined. The joining of the diaphragm 2 and the mounting portion 4 of the H-shaped steel beam 3 as a beam material is performed by welding. In this construction method, there are many welding points, high welding technology and strict quality are indispensable, and it takes a long time for construction, and there is a problem that the construction cost becomes high.
[0003]
As a joining method for solving such problems, instead of the diaphragm type, for example, as shown in FIG. 16, a square steel pipe column 1 and an H-shaped steel beam 3 are inserted from a joining hardware (split tee) 5 and the outside side. There has been proposed a method of joining using a one-side bolt 6 that can be fastened and can be easily fastened at a factory or construction site. However, in this joining method,
(1) Since a large amount of expensive one-side bolts are used, the joining cost increases.
(2) When the bolt fastening fails, there are problems such as cutting and removing the bolt or reworking.
[0004]
As a joining method for solving such a problem, there is a method of joining the square steel pipe column 1 and the H-shaped steel beam 3 to a joint hardware (split tee) 5 using an inexpensive through bolt. This joining method is effective when the thickness of the square steel pipe column is large and can be secured with sufficient strength by screwing a tap bolt that does not use a nut from the outside, but when sufficient strength cannot be secured, Insert a through-bolt from the inside of a square steel pipe column and screw the nut into the through-bolt on the outside and tighten it on the outside, or insert a through-bolt from the outside and screw the nut on the inside to externally It is conceivable to employ a method of firmly fixing the joint fitting (split tee) 5 by tightening on the side.
[0005]
As such a joining method, for example, there is an invention described in Japanese Patent No. 2693139. As shown in FIG. 17 (a), the present invention is provided with a plurality of holding bodies 41 having support holes 40 to which a long rod-shaped handle portion 39 is connected and a plurality of bolt bodies are held in an inverted state. Using the insertion jig 42, the head body of the bolt body 43 is supported by the holding body 41 of the insertion jig 42 and the bolt body 43 is inverted and inserted into the hollow column 44, and then the outer surface of the hollow column 44 17 is inserted into the hollow column 44 through the bolt holes 46 and 47 where the outer metal fitting 45 and the hollow column 44 overlapped with each other, and as shown in FIGS. The bolt body 43 is lifted, and the bolt body shaft portion 43 s is protruded to the outside through the bolt hole 47 and temporarily fixed by the plate-like stopper 49, and then a nut is attached to the bolt body 43 protruding to the outside. Screw the outer metal fitting 45 and the hollow column 44 to each other. It is obtained so as to bonding.
[0006]
However, in the present invention, the bolt insertion jig 42 is inserted into the hollow column 44, and the bolt body 43 supported by the long and heavy insertion jig and the bolt holes 46 and 47 of the hollow column 44 are aligned. Since it does not have an effective structure, it takes a lot of time for alignment, and the frictional resistance between the insertion jig 42 and the inner surface of the hollow column 44 is large, so the movement labor of the bolt insertion jig 42 is large and the operability is poor. .
[0007]
Further, in order to temporarily fix the bolt body 43 in a state of projecting to the outside from the bolt hole 47, it is necessary to fit a plate-like stopper 49 having a notch in the shaft portion 43s of the bolt body 43, which is troublesome and temporarily fixed. Since the nut is screwed after removing the hanger from the bolt body in the state, there is a problem that it takes a long time from temporary fixing to screwing. Furthermore, when the bolt body fails to be lifted and dropped, there is a problem that the bolt body falls down or is displaced, cannot be re-lifted, and takes time to redo.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In order to reduce the amount of expensive one-side bolts used as much as possible, the present invention basically solves the problems of the invention described in Japanese Patent No. 2669139, and uses an inexpensive through bolt to externally. We offer a method of joining bolts between square steel pipes and round steel pipes that can be easily tightened from the side, pipe bodies (hereinafter referred to as “tube bodies”) of these pillars, and metal fittings, bolt conveying devices, and bolt drawing jigs. To do.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The present invention comprises the following inventions (1) to (9).
(1) When bolting a metal fitting to a pipe body, a bolt conveying device including a bolt holder holding a plurality of bolts in an upright state is inserted into the pipe body, stopped at a predetermined position, and overlapped Insert a bolt pull-out jig through which a washer and nut are inserted into the bolt hole of the tube body and the bolt hole of the joint metal from the outside, and the bolt gripping cylinder at the tip of this pull-out jig is clamped between the bolt holders The top end of the bolt is fitted and pushed in. With the top end of the bolt gripped by the bolt gripping cylinder, the bolt pulling jig is pulled out to protrude outside the metal fitting, and the washer and nut are pulled out from the pulling jig. A bolt joining method of a pipe body and a joint metal fitting, wherein the nut is screwed and tightened.
(2) In (1), when inserting the bolt conveying device into the pipe, the position detection jig is inserted by selecting a part of the bolt hole of the overlapped pipe and the bolt hole of the metal joint. A tube body and a joint metal fitting characterized in that a bolt conveying device is inserted into the pipe body, the position detecting jig is detected by a position detector disposed in the bolt conveying device, and the bolt conveying device is stopped at a predetermined position. Bolt joining method.
(3) Bolt transfer device to be inserted into the pipe body, which has a traveling roller at the lower part, a guide roller on both sides and a guide that is connected to an operating rod, and the bolt is elastic in an upright state with respect to the joint surface And a plurality of bolt holders that can be closed to form a support surface that prevents the bolt head from retreating when the bolt head is pulled out. A tubular bolt conveying device comprising a detector.
(4) In (3), the bolt holder that elastically clamps the bolt in an upright state with respect to the joint surface includes an opposing bolt clamp body that can be elastically opened and closed by a replaceable spring body. An in-tube bolt conveying device characterized in that an inclined surface is formed on the back side of a body bolt holding surface, and a support surface is formed to prevent the bolt head pulled out to the tip surface from retreating.
(5) In (3), the position detector for detecting the position of the bolt hole of the tubular body is inserted into the bolt hole of the tubular body and the bolt hole of the joint hardware. An intra-tube bolt conveying device characterized in that the bolt conveying device is a stopper that is locked to a portion and stops the bolt conveying device at a predetermined position.
(6) In (5), a dummy bolt that is inserted into the bolt hole of the tube body and the bolt hole of the joint metal member and engages the stopper of the bolt conveying device, and is connected to the bolt hole of the tube body and the bolt hole of the joint metal member. When inserted, the shaft diameter of at least the portion located in the bolt hole of the tube body is smaller than the bolt hole diameter of the tube body and larger than the shaft diameter of the bolt, and the tip portion protrudes into the tube body. This is a dummy bolt for locking the stopper.
(7) A bolt pulling jig that pulls out a bolt elastically clamped between the bolt holders of the bolt conveying device inserted into the pipe body through a bolt hole in which the pipe body and a joint metal to be joined to the pipe body are stacked. And a gripping cylinder with a local slit that elastically grips the tip of the bolt is attached to one tip so that it can be replaced, and a grip is formed on the other tip. The outer diameter of at least the tip end region is smaller than the bolt hole diameter, the inner diameter of the nut, and the hole diameter of the washer, and the washer and nut can be inserted when inserted into the bolt hole where the tube and the joint metal are overlapped. An in-tube bolt extraction jig characterized by that.
(8) A tubular bolt pulling jig according to (7), wherein a claw that engages with the bolt tip is formed at the tip of the gripping cylinder.
(9) The in-tube bolt drawing jig according to (7), wherein the tip end portion of the rod body or the gripping cylinder has a magnetic adhesion function by a permanent magnet.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the present invention, the present invention is applied to a case where a tubular body and a metal fitting are joined using an inexpensive through bolt (including a torcia-type high strength bolt) and a nut. In addition, a bolt transport device having a bolt holder that holds a plurality of bolts in an upright state is inserted into the pipe body and stopped at a predetermined position, and the bolt hole of the overlapped pipe body and the bolt hole of the joint metal fitting are inserted into the bolt hole. From the outside, insert a bolt pull-out jig through which the washer and nut are inserted, hold the tip of the bolt (pin tail in the case of Torcia type high strength bolt) held between the bolt holders, and pull it out through the bolt hole. The front end of the bolt is projected to the outside of the joint metal, and the washer and nut are transferred to the front end of the bolt, and the nut is screwed and tightened.
[0011]
In the present invention,
(1) A bolt transport device equipped with a bolt holder that elastically clamps the bolt in an upright state with respect to the joint surface is mounted with a traveling roller to reduce the movement resistance and reduce the labor for movement, Guide rollers with springs are arranged on both sides so that the position of the guide rollers can be adjusted with respect to the inner surface of the tube.
[0012]
The bolt conveying device may be automatically driven or may be moved by manually operating a connected operation rod. In the case of manual operation, it is also effective to provide a distance scale on the operating rod to enable efficient movement and alignment of the bolt conveying device. This operation rod is prepared in multiple lengths so that it can be used with a preferred length depending on the distance to which the bolt conveying device is moved, or a joint location near the end of the tube In order to deal with joints that are far from the center, it is possible to use a joint that can be extended or stretched, especially when performing bolt joining work with the tube slanted or vertical. An engaging portion with the tube for hanging and supporting may be provided.
In addition, it is effective to attach an illumination device to the bolt conveying device so that the position of the bolt tip in the tube can be sufficiently determined from the outside through the bolt hole.
[0013]
(2) It is necessary to stop the bolt conveying device at a predetermined position in order to reliably align the bolt hole of the tubular body and the tip of the bolt clamped by the bolt holder of the bolt conveying device. As, for example, a dummy bolt is inserted as a position detection jig into the bolt hole of the overlapped tube body and the bolt hole of the joint metal, and a stopper is disposed as a position detector in the bolt conveying device that moves in the tube body, By mechanically locking the stopper to the dummy bolt, the bolt conveying device can be easily and reliably stopped at a predetermined position.
[0014]
This dummy bolt can also be used as an alignment jig when the bolt hole of the pipe and the bolt hole of the joint metal are overlapped, and is inserted into the bolt hole of the pipe body and the bolt hole of the joint hardware. In order to reduce the play between the bolt holes of the tube body and ensure the alignment accuracy, at least the shaft diameter of the portion located in the bolt hole of the tube body is smaller than the bolt hole diameter of the tube body, It is important that the diameter is larger than the shaft diameter and the tip protrudes into the tube.
[0015]
In addition, the dummy bolt has a locking structure such as a head, a locking part, or a taper to prevent the dummy bolt from falling into the pipe and to project a predetermined length into the pipe corresponding to the stopper position. It is preferable to do. When forming the locking portion, it is also effective to be able to adjust the locking position.
[0016]
As other means for stopping the bolt conveying device at a predetermined position, a position detector using electrical, optical and mechanical means for the pipe body, the joint metal and the bolt conveying device, (position detecting jig) It is also possible to use a position detection system in which a position detection means such as a position detection system is used to run and stop the bolt conveying device with position detection information from this position detection means. In this case, automatic operation, or automatic operation and manual Operation can also be used together.
It is effective to provide, for example, a rotation stop mechanism (for example, a brake) for the travel roller of the bolt conveying device so that the bolt conveying device does not deviate from a predetermined position. In this case, the operation of the operation rod and the position detector can be utilized.
[0017]
(3) The bolt holder may be a cylindrical body, but even if the bolt head diameter is slightly different, in the viewpoint of securing the support position stably, or by forming a support surface of the bolt head at the upper end, From the standpoint of preventing the bolts from retreating, the upright state can be stably secured by elastically holding the joint surface in an upright state by an opposing bolt holding body that can be elastically opened and closed by a replaceable spring body. It is more advantageous to form an inclined surface on the back side of the bolt clamping surface of the bolt clamping body to reduce the bolt drawing resistance.
[0018]
When the bolt head is pulled out of the bolt holder, the opposing bolt clamping body is closed by the action of the spring body to form a support surface that prevents the bolt head pulled out to the tip surface from moving backward. Can be prevented from retreating into the sandwich body. As the spring body used here, a small-diameter coil spring or rubber spring (for example, a rubber band or string-like rubber) is inexpensive and easy to attach and detach. Particularly in the case of rubber bands, the clamping force can be easily adjusted, which is convenient.
[0019]
Bolt shape, size, bolt hole diameter, and arrangement often vary depending on the size of the tube, the type of joint metal, and the size, so you may prepare a dedicated bolt transport device for each type, but fewer In order to cope with the number of bolt conveying devices, it is effective to make it possible to adjust the position of each bolt holder.
[0020]
As the position adjustment method, the bolt holder is fixed by screwing and the screw hole arrangement pattern is selected in advance so that it can handle multiple types, or the bolt holder is slid in the radial direction and length direction of the tube General methods such as pinning and fixing can be used.
It is also possible to use a method in which a batch exchange type support board in which bolt holders are arranged in advance corresponding to various sizes is prepared, and this support board is mounted on a dual-purpose bolt transport device.
It is also effective to adjust the height position. For example, the support plate of the bolt holder can be supported on the transport table via the height position adjusting mechanism, or the height of the bolt mounting table of the bolt holder can be changed. Is effective.
[0021]
(4) A bolt pulling jig is used to pull out the bolt elastically clamped in the bolt holder of the bolt conveying device at a predetermined position in the tube through the bolt hole. It is easy to replace the gripping cylinder with a local slit that is elastically gripped so as to be replaceable by screwing or the like to the tip, and it is easy to remove the bolt from the tip of the bolt after pulling it out. It is also effective to form a taper with the inner diameter expanding outwardly at the inner surface tip of the gripping cylinder so that it can be easily fitted to the bolt tip.
[0022]
Since it is necessary to use a gripping cylinder corresponding to the shape and outer diameter of the tip of the bolt, it is advantageous to prepare a plurality of types of gripping cylinders so that they can be easily replaced. It is advantageous to attach the handle to the other tip portion in order to facilitate the pushing operation of the gripping cylinder and the bolt drawing operation to the bolt tip portion.
[0023]
Since the washer and the nut are inserted into the tip end region including at least the gripping cylinder of the bolt drawing jig, the outer diameter of the tip end region needs to be smaller than the bolt hole diameter, the nut inner diameter, and the washer hole diameter. is there. This pull-out jig is formed with a hollow body together with the gripping cylinder so that when the pull-out jig is inserted from the bolt hole, the position of the tip of the bolt on the bolt conveying device can be confirmed through the hollow portion with the handle. It is effective to make a peephole at the handle.
In addition, in order to reinforce the bolt gripping force by the gripping cylinder of this drawing jig, a claw for locking the bolt tip part is formed at the tip part of the gripping cylinder, or the gripping cylinder has a magnetizing function by a magnet Is also effective.
[0024]
The bolt joining to which the present invention is applied can be performed at a factory or a construction site.For example, when performing at a factory, the bolt conveying device is inserted into the tubular body in a state where the tubular body is horizontally placed on a work table, The operation rod is manually operated and moved to stop at a predetermined position to perform joining. In general, when the pipe body is a square steel pipe, the four surfaces are bolt joint surfaces, and there are many cases where the joint portions are a plurality of locations in the length direction, and the bolt conveying device is long with respect to each joint surface. It is necessary to perform bolt joining by stopping at a plurality of joining points in the direction.
[0025]
When only one surface (upper surface) can be joined by one insertion of the bolt conveying device, it is necessary to rotate the tube four times and perform the operation of entering and exiting the bolt conveying device four times. Since the work load is large and the required time is also long, it is preferable to reduce the number of times the tube is rotated and the number of operations of entering and exiting the bolt conveying device into the tube as much as possible.
In that sense, for example, two joints can be bolted in the same side (surface) of the square steel pipe without changing the position of the bolt transporter. It is also effective to dispose (for example, 4 pieces × 2 places).
[0026]
As a method of turning the tubular body, for example, a method of turning a wire to an arbitrary angle by placing a wire on the tubular body and selecting a lifting point in the circumferential direction by a crane is simple. As another method, a turning device provided with a driving device can be used. For example, if the joining on the upper surface of the tube body and the joining on both sides are performed within the range of one entry / exit operation of the bolt conveying device, the number of turns of the tube and the entry / exit of the bolt conveying device The number of exit operations can be reduced (if the top and both sides can be done once, the number of rolls is 1 and the entry / exit operations are 2 times).
[0027]
In this case, it is impossible to perform joint on the upper surface of the tube body and joint on the side surface at the same position at the same time because the bolt holder groups arranged on the upper surface side and the side surface interfere with each other. For example, the bolt holder group for side joints is shifted in the length direction from the position of the bolt holder group for top joint so that the bolt holder for side joints does not interfere with the bolt holder for side joints. If joining is performed, and then the bolt conveying device is moved by the amount shifted, and joining on the upper surface is performed, the joining on the upper surface and the side surface are not performed without rotating the tube within the range of one entry / exit operation. Bonding can be performed.
[0028]
If the bolt holder group cannot be installed at the same position on both sides due to the length of the bolt and the dimensions of the tube, the bolt holder group should not interfere between both sides using the same concept as above. The bolt holder group on the side is shifted in the longitudinal direction, and the bolts are transported first by bolting the bolts in the bolt holder group on the front side. It is possible to perform bolting on both sides without rotating the tube within the range of one entry / exit operation by moving the bolt and performing bolting with the bolts of the bolt holder group on the rear side It is.
[0029]
In addition, a bolt conveying apparatus may be inserted and joined only from one end side of the tubular body using one unit, or may be inserted and joined from both ends. If the tube is long and there are many bolt joints, two bolt conveying devices may be prepared and inserted from both sides of the tube to perform bolt joint simultaneously.
[0030]
The above description has been made by taking as an example the case where the bolt connection between the rectangular tube body and the joint hardware is performed at the factory, but the bolt joint between the tube body and the joint hardware in the present invention is basically a circular tube. Bolt joining between the body and the joint hardware can also be performed. When bolting a circular tube body and a metal fitting, it is necessary to use a rotation stopping means so that the bolt joining operation can be performed smoothly.
[0031]
The bolt joining operation can be performed not only at the factory but also at the construction site. When it is performed at the factory, the main body is to place the pipe body in a horizontal state, and to perform bolting on the upper surface side and the side surface side. In some cases, the process is performed in an oblique state or a vertical state, and the present invention is basically applicable to any state.
[0032]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In this embodiment, when a construction member as shown in FIG. 16 is constructed by attaching an H-shaped steel beam to a tubular body used as a column member, that is, a square steel tubular column, via a split tee (joint metal), In this case, the present invention is applied to a case in which a split tee (joint metal) is passed through a square steel pipe column and joined using a bolt (for example, a torcia type high strength bolt).
[0033]
In FIG. 1 (a), reference numeral 1 denotes a rectangular steel pipe column, and split tees 5 as shown in FIG. 1 (b) on each side (four sides) at two axial locations (here, A location and B location). A plurality (four) of bolt holes 7 for attaching the bolts are provided, and the split tee 5 has four bolt holes 8 for bolting to the square steel pipe column 1, and as shown in FIG. A plurality of bolt holes 9 for bolting the flange 3f of the beam 3 provided with a plurality of bolt holes 10 are provided, and A, B, A ', At B ′, the split tee 5 is brought into contact with the square steel pipe column 1 so that the bolt hole 7 and the bolt hole 8 overlap each other, the bolt 11 is inserted through the bolt hole 7 and the bolt hole 8, and the nut 12 is inserted. Screw and tighten to construct the construction member as shown in FIG. Build.
[0034]
In this embodiment, such a construction member is constructed in advance in a factory. For example, as shown in FIGS. 2 to 3, a square steel pipe is mounted on a work table wt of a factory equipped with a crane (not shown) on the upper side. In a state where the column 1 is placed sideways, a bolt conveying device 15 having a plurality of bolt holders 14a to 14d sandwiching through bolts is inserted into the square steel pipe column 1, and a bolt pulling jig 18 is inserted. Is used, and the square steel pipe column 1 and the split tee 5 are bolt-joined on the upper surface side of the square steel pipe column 1.
[0035]
2 and 3 show that the bolt conveying device 15 is positioned at a predetermined position by a dummy bolt 13 as a position detecting jig and a stopper 16 as a position detector inserted into the bolt holes 7 and 8 of the square steel pipe column 1 and the split tee 5. The four through bolts 11 elastically sandwiched between the bolt holders 14a to 14d of the bolt conveying device 15 are aligned with the square steel pipe column 1 and the bolt holes 7 and 8 of the split tee 5, respectively. The state where the tip of the through bolt 11 gripped by the bolt holder is gripped by the gripping cylinder 19 at the tip of the bolt pulling jig 18 through which the nut 12 and the washer 17 are inserted is shown.
[0036]
Here, this bolt joint is joined for each side (surface) of the square steel pipe column 1 to one flange of the beam to be joined, for example, B unit (here, the bolt joint at the A place is a one-side bolt at the site) The split tee 5 is brought into contact with the square steel pipe column 1 so that the bolt holes 7 and 8 coincide with each other and the dummy bolts 13 are inserted into the bolt holes 7 and 8. A bolt conveying device 15 having bolt holders 14 a to 14 d that elastically sandwich a plurality (four) through bolts 11 is inserted into the steel pipe column 1, and the front side of the bolt conveying device 15 ( Here, the stoppers 16 disposed in the vicinity of the bolt holders 14a and 14b) are brought into contact with each other, thereby aligning the tip portions of the through bolts 11 and the bolt holes 7 and 8.
[0037]
After the alignment, the bolt pull-out jig 18 (gripping cylinder 19) through which the nut 12 and the washer 17 are inserted grips the tip of each through-bolt 11 (in the case of a torcia type high-strength bolt, the pin tail) and the bolt hole 7 8, the tip of the thread-forming part of the through-bolt 11 protrudes to the outside, the washer 17 and the nut 12 are transferred (dropped in this case) from the bolt-drawing jig 18 (gripping cylinder 19), and the nut 12 is screwed. The square steel pipe column 1 and the split tee 5 are bolted together (the dummy bolt 13 and the bolt drawing jig 18 are removed as appropriate).
[0038]
As shown in FIG. 1 (d), the split steel tee 5 is bolted to the square steel pipe column 1 at B locations on each side (four sides). In this example, the bolt conveying device 15 is the same. In the state stopped at the position, it is not possible to perform bolt joining at each side (four surfaces).
[0039]
Therefore, after rotating the square steel pipe column 1 in the circumferential direction by 90 degrees using, for example, a crane (not shown), the bolt conveying device 15 enters and exits the square steel pipe column 1 for each side (one surface). When the bolt conveying device is stopped at the B location for each side (one surface) and the bolt is joined, there are further A ′ and B ′ locations (not shown) on the front side. First, after moving the bolt conveying device 15 to the B ′ position and performing the bolt joining at the B ′ position, the bolt conveying device 15 is once moved out of the square steel pipe column 1 and the bolt holder is moved to the bolt holder. And the bolt conveying device 15 is moved to the B position on the near side in the square steel pipe column 1 to perform the bolt connection at the B position.
[0040]
In this way, after the bolt joining at two places (B, B ′ places) on this side (one surface) is finished, the bolt conveying device 15 is temporarily moved out of the square steel pipe column 1 and retracted, and the square steel pipe is removed. The column 1 is rotated 90 degrees with a crane, and the next side (surface) is bolted in the same manner as described above.
[0041]
A basic configuration example of the bolt conveying device 15, the dummy bolt 13, and the bolt drawing jig 18 used in the present invention, and a bolt joining procedure example by these operations will be described below.
[0042]
As shown in FIGS. 2 and 3, the bolt conveying device 15 includes a traveling roller 20 at the lower portion, and includes guide rollers 22 a and 22 b whose relative positions can be adjusted at mounting positions by the mounting bolts 21 on both sides. Bolt holders 14a to 14d for elastically holding the through bolt 11 in an upright state with respect to the joint surface on a conveying base 24 that is pivotably connected to the rod 23 up and down and to the left and right. It is possible to adjust the position by adjusting the mounting position by the mounting bolt 26.
And the stopper 16 which has the notch part which detects the dummy bolt 13 inserted in the square steel pipe pillar 1 and the bolt holes 7 and 8 of the split tee 5 near the front bolt holder 14a, 14b is arrange | positioned. .
[0043]
Reference numeral 27 in the drawing is a brake for preventing the displacement of the bolt conveying device 15 stopped at a predetermined position. Reference numeral 28 denotes an illuminating lamp. When the bolt conveying device 15 is stopped at a predetermined position, the tip position of the through bolt 11 held by the bolt holders 14a to 14d is visually observed from the outside of the bolt holes 7 and 8. It is for easy confirmation and illumination.
[0044]
Here, the bolt holders 14a to 14d disposed in the bolt conveying device 15 have a structure as shown in FIG. (Here, the bolt holder 14a is representatively described.)
That is, the bolt holder 14a is supported by support bodies 29a and 29b (29a and 29b may be integrally formed) facing each other with a distance L larger than the diameter D of the head 11h of the through bolt 11 to be sandwiched. Each of the sandwiching bodies 30a and 30b is rotatably attached, and a sandwiching force is applied by a spring 31 between the opposing sandwiching bodies 30a and 30b. In addition, a mounting table 32 for mounting the head 11h of the through bolt 11 is provided (29a, 29b, 32 may be formed integrally), and a spring 31 is provided between the sandwiching bodies 30a, 30b. An openable / closable holding hole 33 for holding the shaft 11s of the through bolt 11 is formed, and a support surface 30f capable of supporting the head 11h of the through bolt 11 is formed at the upper end of the holding hole.
[0045]
The clamping diameter a of the clamping hole 33 is set slightly smaller than the diameter d of the shaft portion 11s in order to stabilize the positional accuracy when the through bolt 11 is clamped. Further, an inclined surface 30t is formed between the lower end of the holding hole 33 and the upper end inside the supports 29a and 29b.
[0046]
The operation of clamping the through bolt 11 to the bolt holder 14a is performed before the bolt conveying device 15 is inserted into the square steel pipe column 1, and the through bolt 11 is held by hand in the state shown in FIG. The holder 14a is pushed downward by a pushing force that is superior to the elastic force of the spring 31 (an elastic force that can be pushed in easily, and a holding force is set). The holding hole 33 is opened, and the through bolt 11 is shown in the state of FIG. 6, the bolt holder 14 a can be elastically held by the elastic force of the spring 31. In this state, the diameter a of the clamping hole 33 substantially matches the diameter d of the shaft 11 s of the through bolt 11.
[0047]
Next, when the through bolt 11 thus sandwiched between the holders 14a is pulled out by a bolt pulling jig 18 through which a washer and a nut are inserted, as shown in FIG. 7A, a head 11h of the through bolt 11 is obtained. However, due to the effect of the inclined surface 30t of the sandwiching bodies 30a, 30b, the resilient force of the spring 31 is easily overcome and the sandwiching holes 33 are gradually opened, and the head 11h of the through bolt 11 is released from the sandwiching by the sandwiching bodies 30a, 30b. Then, as shown in FIG. 7B, the holding bodies 30 a and 30 b return to the state before the through bolt 11 is held by the elastic force of the spring 31.
[0048]
In this state, the head 11h of the through-bolt 11 is supported by the support surface 30f on the upper surface of the holding body, and there is no fear of dropping (retreating) by its own weight. In this state, the tip of the thread forming portion of the through-bolt 11 protrudes to the outside as shown in FIG. 7C, so that the washer, the nut is dropped, the nut is screwed and tightened, and the extraction jig The removal work of 18 etc. can be performed stably.
[0049]
As shown in FIG. 8A, the bolt pulling jig 18 used in the present invention has several longitudinal slits 34 for imparting elasticity, which elastically grip the tip of the bolt 11 through one tip. The formed gripping cylinder 19 is exchangeably mounted, and is composed of a rod body 36 having a handle 35 at the other tip portion. The grip tube 19 having the hole 19o and the outer diameter of at least the tip region of the rod body 36 are angular. It can be easily inserted into the bolt hole 7 and the bolt hole 8 by forming the hole diameter of the bolt hole 7 of the steel pipe column 1, the hole diameter of the bolt hole 8 of the split tee 5, the inner diameter of the nut 12, and the hole diameter of the washer 17. The through bolt 11 can be easily pulled out from the bolt hole 7 and the bolt hole 8 in a gripped state.
[0050]
A plurality of gripping cylinders 19 attached to the tip of the rod body 36 are prepared depending on the shape and diameter of the tip of the through-bolt 11 to be gripped, and they must be replaced when worn or damaged. In order to facilitate replacement, the internal thread 36a is cut on the inner surface of the tip end of the rod body 36 of the drawing jig 18, and the external thread 19a is cut on the outer surface of the small-diameter portion on the upper portion of the grip cylinder 19, so that the rod body 36 and the grip cylinder 19 can be easily screwed together.
Reference numeral 37 in FIG. 8 denotes a viewing hole, which communicates with the hole 19 o of the gripping cylinder 19 attached to the tip of the rod body 36 and is inserted into the bolt holes 7 and 8, and the through bolt 11 on the bolt transporting device. This is for confirming the tip position.
[0051]
Next, an example of a procedure for joining the square steel pipe column 1 and the split tee 5 using the bolt conveying device 15 and the bolt drawing jig 18 will be described with reference to FIGS. 2 and 9 to 14.
[0052]
(1) A bolt conveying device 15 corresponding to the size of the square steel pipe column 1 and the split tee 5, the diameter of the bolt holes 7, 8 and the arrangement is prepared, and through bolts are respectively provided to the bolt holders 14a to 14d of the bolt conveying device. 11 is pushed in from the head side, is made upright by this bolt holder, and is elastically held.
[0053]
(2) As shown in FIGS. 2 and 3, the square steel pipe column 1 is placed on the work bench wt, and the front side (bolt conveying device) at the junction between the square steel pipe column 1 and the split tee 5. 15), the dummy bolts 13 are inserted into the bolt holes 7 and 8 so that the bolt holes 7 and 8 are aligned with each other, the split tee 5 is brought into contact with the square steel pipe column 1, and the tip of the dummy bolt 13 is Project into the square steel pipe column 1.
[0054]
(3) Bolt holders 14a to 14d (here, bolts) of this bolt transport device 15 are inserted by inserting the bolt transport device 15 into the square steel pipe column 1 and pushing it with the operating rod 23 and bringing the stopper 16 into contact with the dummy bolt 13. The leading ends of the through bolts 11 elastically sandwiched between the holders 14b and 14d) can be aligned with the bolt holes 7 and 8 of the square steel pipe column 1 and the split tee 5, respectively. In this state, the operating rod 23 is lowered and the brake 27 is applied to fix the position so as not to shift.
[0055]
(4) A bolt pulling jig 18 through which the nut 12 and the washer 17 are inserted is inserted into the bolt holes 7 and 8 into which the dummy bolts 13 are not inserted, and the gripping cylinder 19 at the tip of the bolt pulling jig 18 is inserted into the bolt holder 14d of the bolt conveying device 15. The tip of the through bolt 11 is elastically held by the holding cylinder 19 by the action of the slit 34 by being pushed into the tip of the through bolt 11 that is elastically sandwiched between the two.
[0056]
(5) When the bolt pulling jig 18 is pulled up from the state shown in FIGS. 2 and 3, the state shown in FIG. 10, ie, the clamping by the bolt holder 14d, is released through the state shown in FIG. The portion 11h is supported by the support surface 30f at the upper end of the bolt holder 14d, and there is no fear of dropping (retracting) into the bolt holder 14d by its own weight. At this time, the tip of the thread forming portion of the through-bolt 11 protrudes from the upper surface of the split tee 5, so that the washer 17 and the nut 12 inserted into the bolt pull-out jig 18 are provided on the screw forming portion of the through-bolt 11. Since it is automatically dropped into the tip, the nut 17 can be easily screwed and tightened.
[0057]
After the tightening, the gripping cylinder 19 of the drawing jig 18 is removed from the tip of the through bolt 11, and the joining on the bolt holder 14d side is completed as shown in FIG. And after pulling out the dummy bolt 13 from the bolt holes 7 and 8 on the near side, a bolt pulling jig 18 through which the nut 12 and the washer 17 are inserted is inserted from the bolt holes 7 and 8 into the bolt holder 14b. The leading end of the through bolt 11 is elastically gripped by the gripping cylinder 19 by the action of the slit 36 by pushing the leading end gripping cylinder 19 into the leading end of the through bolt 11 elastically held between the bolt holders 14b.
[0058]
(6) The bolt pulling jig 18 is pulled out from the state of FIG. 11, and the state of FIG. 13 through the state of FIG. 12, that is, the clamping by the bolt holder 14b is released. It will be in the state supported by the support surface 30f of the upper end part of 14b, and there is no fear of falling (retreating) in the bolt holder 14b with dead weight.
[0059]
At this time, the tip of the thread forming portion of the through-bolt 11 protrudes from the upper surface of the split tee 5, so that the washer 17 and the nut 12 inserted into the bolt pull-out jig 18 are provided on the screw forming portion of the through-bolt 11. Since it has automatically shifted to the tip portion, after the nut 12 is screwed and temporarily tightened, as shown in FIG. 14, the gripping cylinder 19 of the extraction jig 18 is removed from the tip portion of the bolt 11, and the bolt transport device 15 is moved outward (to avoid interference between the stopper 16 and the head of the through bolt), and the temporarily tightened nut 12 is tightened to complete the joining on the bolt holder 14b side.
[0060]
(7) As shown in FIG. 1, when there are two places in the side (one surface) of the square steel pipe column 1, B 'place on the near side and B' place on the front side, B 'place When the bolt joining at is finished, the bolt conveying device 15 is once taken out, the above operations (1) to (6) are performed, and the bolt joining at the B point is performed.
[0061]
(8) When the bolt connection within the side (one surface) of the rectangular steel pipe column 1 is completed, with the bolt conveying device 15 once out, the wire is hung on the rectangular steel pipe column 1 and the lifting position is 90 degrees. Shift it, suspend it by a crane (not shown), turn 90 degrees, and perform the same operations as (1) to (7) for the next side (other side).
In this way, the bolts can be joined to each side of each side of the square steel pipe column 1 and the entire joining can be completed.
[0062]
In addition, this invention is not limited to said Example. For example, the above embodiment is applied to the bolt joint between the square steel pipe column and the split tee, but can also be applied to the bolt joint between the square steel pipe and other joint hardware at the construction site, The present invention can also be applied to a case where a circular steel pipe and a metal fitting are bolted. Moreover, this bolt joining can be performed not only at a factory but also at a construction site.
[0063]
The structure and arrangement of the bolt transport device (including bolt holder, guide roller, position detector, etc.), the structure of the extraction jig (grip cylinder), the structure and arrangement of the position detection jig, the bolt joining procedure, etc. Depending on the size of the rectangular steel pipe column, the joint hardware, the beam, etc., the shape and size of the bolt, the hole diameter of the bolt, the arrangement, etc., there is a change within a range that satisfies each claim.
[0064]
Further, in the above embodiment, the bolt conveying device is provided with bolt joints for one joint location (four pieces), and is taken in and out of the square steel pipe column by the joint location unit. Bolt holders for two joints (for example, 8 pieces) are arranged, and can be taken in and out of a square steel pipe column in units of two joints, or bolt holders for the upper surface and side are arranged on the bolt transport device. It is also possible to reduce the number of insertions and withdrawals in the rectangular steel pipe column of the bolt conveying device.
[0065]
Further, in the above embodiment, when the drawing jig 18 is inserted from the bolt holes 7 and 8 into which the dummy bolt 13 has been inserted and the through bolt 11 is pulled up from the bolt holder, the head 11 h of the through bolt 11 is passed through the stopper 16. Since the bolt cannot be pulled up due to interference, the stopper is retracted by moving the bolt transport carriage. For example, by inserting the pulling jig 18 from the bolt holes 7 or 8, or by pulling up, the through bolt 11 or the like. By using a mechanism for retracting the stopper via the bolt, the retracting movement of the bolt transport carriage may be avoided.
[0066]
【The invention's effect】
In the present invention, a tubular body such as a square steel pipe or a round steel pipe and a metal fitting can be easily performed by bolt joining using an inexpensive through bolt in a factory or a construction site, and the amount of one-side bolt used is greatly reduced. The bolt cost can be greatly reduced compared to the case of using only one-side bolts, and the construction period can be shortened while reducing the labor burden, and the total construction cost can be greatly reduced. Is possible.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are explanatory views showing an example of a joining structure of a rectangular steel pipe column and a beam to which the present invention is applied, wherein FIG. 1A is a three-dimensional explanatory diagram showing the square steel pipe column, and FIG. 3D explanatory diagram showing a joint hardware (split tee) used for attaching the metal, (c) is a three-dimensional explanatory diagram showing a beam attached to the square steel pipe column via the joint hardware, and (d) the figure is joined to the square steel pipe column. The three-dimensional explanatory drawing which shows the construction member example which bolted the hardware.
FIG. 2 is a partially sectional side view showing an embodiment of the present invention.
3 is an explanatory plan view taken along the arrow Aa-Ab in FIG. 3;
4A is an explanatory side view showing an example of the structure of the bolt holder in the embodiment of the present invention, FIG. 4B is an explanatory plan view shown by arrows Ba-Bb in FIG. (c) The figure is a side cross-sectional explanatory drawing shown by the Ca-Cb arrow in (b).
5A is a side explanatory view showing an example of a through-bolt mounting state on the bolt holder of FIG. 4, and FIG. 5B is a plan explanatory view taken along the line Da-Db in FIG. 5A.
6A is an explanatory side view showing an example of a state in which a through bolt is clamped to the bolt holder of FIG. 4, and FIG. 6B is an explanatory plan view shown by arrows Ea-Eb in FIG. .
7A is an explanatory side view showing an example of a through-bolt pull-up state from the bolt holder of FIG. 4, and FIG. 7B is a state in which the head of the through-bolt is supported at the upper end of the bolt holder. (C) The figure is a side cross-sectional explanatory drawing which shows the tip position of the through bolt in the state of (b) figure.
8A is a side explanatory view showing a structural example of a drawing jig in an embodiment of the present invention, and FIG. 8B is a three-dimensional explanatory view showing a structural example of the gripping cylinder of FIG.
FIG. 9 is a partially cutaway sectional side sectional explanatory view showing an example of a bolt joining operation procedure (an example of a state where a bolt is pulled up) in an embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a partially cutaway sectional side sectional explanatory view showing an example of a bolt joining operation procedure (an example of a state of starting screwing of a nut onto a bolt) in the embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a partially cutaway cross-sectional side cross-sectional explanatory view showing an example of a bolt joining operation procedure (an example of a state in which a nut has been screwed into a bolt and an example of a state in which another bolt is gripped by a drawing jig) in an embodiment of the present invention. .
FIG. 12 is a partially cutaway cross-sectional side cross-sectional explanatory view showing an example of a bolt joining operation procedure (an example of other bolts being pulled up) in the embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a partially cutaway sectional side sectional explanatory view showing an example of a bolt joining operation procedure (example of a state of starting nut screwing to another bolt) in the embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a partially cut-away side cross-sectional view showing an example of a bolt joining operation procedure (an example of a state where a nut screwing to another bolt is finished and an example of movement to a next joining position of a bolt conveying device) in an embodiment of the present invention. Figure.
FIG. 15 is a three-dimensional explanatory view showing an example of a joining structure of a square steel pipe column and a beam using a conventional through diaphragm.
FIG. 16 is a three-dimensional explanatory view showing an example of a joining structure of a square steel pipe column and a beam using a conventional metal fitting and a one-side bolt.
17A is a three-dimensional explanatory view showing a structure example of a bolt insertion jig used in an example of a conventional method for joining a hollow column and a beam using a through metal bolt and a through-bolt, and FIG. (A) Cross-sectional explanatory view showing a state in which the bolt insertion jig of Fig. (A) is inserted in the pillar, and (c) Fig. 5 shows the external view of lifting the bolt body from the holding body of the bolt insertion jig by a lifting tool. Cross-sectional explanatory drawing which shows the state temporarily fixed by the side.
[Explanation of symbols]
1 Square steel pipe (column) 2 Diaphragm
3 H-section steel 4 Beam mounting part
5 Split tee (joint hardware)
6 One-side bolt 7 Bolt hole (square steel pipe column)
8 Bolt hole (split tee) ・・ For square steel pipe column joint
9 Bolt hole (split tee) ・・ For beam joint
10 Bolt hole (beam) for split tee connection
11 Through bolt 11h Bolt head
11s Bolt shaft 12 Nut
13 Dummy bolt 14a-14d Bolt holder
15 Bolt conveyor 16 Stopper
17 Washer 18 Bolt extraction jig
19 Grasping cylinder 19a Male thread
19o hole 20 traveling roller
21 Mounting bolt (guide roller)
22a, 22b Guide roller 23 Operation rod
24 Transport stand 25 Position adjustment mechanism
26 Mounting bolt (bolt holder)
27 Brake 28 Lighting
29a, 29b Support body 30a, 30b
30t Inclined surface 30f Support surface
31 Spring 32 Mounting table
33 Clamping hole 34 Vertical slit
35 Handle 36 Rod
36a Female screw 37 Peephole
39 Insertion jig 40 Support hole
41 Holding body 42 Insertion jig
43 Bolt body 43s Bolt body shaft
44 Hollow column 45 Outer fitting
46 Bolt hole (hollow column) 47 Bolt hole (outer fitting)
48 Lifting tool 49 Plate stopper
wt workbench

Claims

When bolting metal joints to the pipe body, a bolt transport device having a bolt holder holding a plurality of bolts in an upright state is inserted into the pipe body and stopped at a predetermined position. Insert a bolt pull-out jig through which a washer and a nut are inserted into the bolt hole and the bolt hole of the joint metal fitting from the outside. The bolt pulling jig is pulled out with the bolt's tip gripped by the bolt gripping cylinder, and the washer and nut are transferred from the pulling jig to the bolt tip. A method of joining a bolt between a tube and a metal fitting, wherein the nut is screwed and tightened.

In Claim 1, when inserting a bolt conveying apparatus in a pipe body, the bolt hole of the piled pipe body and a part of bolt hole of a metal fitting are selected, and a position detection jig is inserted, 2. The tubular body according to claim 1, wherein a bolt conveying device is inserted into the bolt detecting device, and a position detector disposed in the bolt conveying device is used to detect the position detection jig, and the bolt conveying device is stopped at a predetermined position. And bolting method for joining hardware.

A bolt conveying device to be inserted into a pipe body, which has a traveling roller at the lower part, a guide roller on both sides and a control stand connected to a conveying stand, and the bolt is held upright with respect to the joint surface, and the bolt head It has a plurality of bolt holders that can form a support surface that prevents the bolt head from retreating when the part is pulled out, and has a position detector for detecting the bolt holes in the tube A tubular bolt conveying device characterized by the above.

The bolt holder for elastically holding the bolt in an upright state with respect to the joint surface is composed of an opposing bolt holding body that can be elastically opened and closed by a replaceable spring body, and the back of the bolt holding surface of this bolt holding body. The in-tube bolt conveying device according to claim 3, wherein an inclined surface is formed on the side, and a support surface is formed to prevent the bolt head pulled out to the tip surface from retreating.

A position detector for detecting the position of the bolt hole of the tubular body is locked to the lower part of the dummy bolt as a position detecting jig inserted into the bolt hole of the tubular body and the bolt hole of the joint metal fitting, and the bolt conveying device The in-tube bolt conveying device according to claim 3, wherein the stopper is a stopper that stops at a predetermined position.

6. The dummy bolt according to claim 5, wherein the dummy bolt is inserted into the bolt hole of the tubular body and the bolt hole of the joint metal, and engages the stopper of the bolt conveying device, and is inserted into the bolt hole of the tubular body and the bolt hole of the joint hardware. The shaft diameter of at least the portion located in the bolt hole of the tubular body is smaller than the bolt hole diameter of the tubular body and larger than the shaft diameter of the bolt, and the tip portion projects into the tubular body. A dummy bolt for locking the stopper.

A bolt pulling jig for pulling out a bolt elastically clamped in a bolt holder of a bolt conveying device inserted into a pipe body through a bolt hole in which a pipe body and a metal fitting to be joined to the pipe body are stacked. , A gripping cylinder with a local slit that elastically grips the tip of the bolt at one tip, and a rod that has a handle formed at the other tip. The gripping tube and at least the tip of the rod The outer diameter of the area is smaller than the bolt hole diameter, the nut inner diameter, and the washer hole diameter, and the washer and nut can be inserted when inserted into the bolt hole where the tube and the joint metal are overlapped. Bolt pull-out jig.

The in-tube bolt drawing jig according to claim 7, wherein a claw that engages with the tip of the bolt is formed at a tip of the gripping cylinder.

The tubular bolt pulling jig according to claim 7 or 8, wherein the tip of the rod body or the gripping cylinder has a magnetic adhesion function by a permanent magnet.