特開 2024-157651 裏当て金取付け治具及び裏当て金接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157651

(43)【公開日】2024-11-08

(54)【発明の名称】裏当て金取付け治具及び裏当て金接合方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 37/06 20060101AFI20241031BHJP

【ＦＩ】

B23K37/06 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023072122

(22)【出願日】2023-04-26

(71)【出願人】

【識別番号】323007135

【氏名又は名称】Ｌｉｔｔｌｅ Ｐｏｗｅｒ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002697

【氏名又は名称】めぶき弁理士法人

(72)【発明者】

【氏名】小林 弘幸

(57)【要約】

【課題】作業者の負担を軽減し、高い溶接品質を得ることが可能な裏当て金取付け治具、及び裏当て金接合方法を実現すること。
【解決手段】裏当て金取付け治具１は、完全溶け込み溶接によって接合する二つの接合対象母材（ダイアフラムプレート１１、フランジプレート１２）の間の開先部１５に装着することが可能であり、頂角θ２が開先角度θ１と同じ四角柱であって、開先部１５に装着したときに、裏当て金１７を臨む頂部底面２７に近い位置に長さ方向にわたって形成される孔３５を有する治具本体１８と、孔３５に挿入される棒磁石２６と、を有し、頂部底面２７の幅Ｌ２は、開先部１５のルート間隔Ｌ１と同じか、大きい。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

完全溶け込み溶接によって接合する二つの接合対象母材の間に形成される開先部に装着することが可能であり、頂角が開先角度と同じ四角柱であって、前記開先部に装着したときに、裏当て金を臨む頂部底面に近い位置に長さ方向にわたって形成される孔を有する治具本体と、
前記孔に挿入される棒磁石と、を有し、
前記頂部底面の幅は、前記開先部のルート間隔と同じか、大きい、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項2】

請求項１に記載の裏当て金取付け治具において、
前記治具本体は、非磁性金属で形成されている、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項3】

請求項１に記載の裏当て金取付け治具において、
前記治具本体は、強磁性金属で形成されている、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項4】

請求項１に記載の裏当て金取付け治具において、
前記棒磁石は、長さ方向に磁極を有するネオジム磁石である、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項5】

請求項１に記載の裏当て金取付け治具において、
前記治具本体は、前記治具本体の長さ方向の一方の端面に開口する溝を有し、
前記溝は、前記頂部底面に平行な横溝と、前記横溝から前記頂部底面に対向する上部底面に貫通する縦溝とから構成され、前記一方の端面から前記治具本体の長さ方向に延在されている、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項6】

請求項１に記載の裏当て金取付け治具において、
前記孔の一方の端部には、強磁性金属で形成される磁石固定部材が挿着されている、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項7】

請求項６に記載の裏当て金取付け治具において、
前記孔の他方の端部には、蓋部材が装着されている、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項8】

請求項１に記載の裏当て金取付け治具において、
前記治具本体の前記頂部底面と、前記頂部底面に平行な上部底面を挟んで対向する長さ方向の端面のうちの少なくとも一方に非磁性材料で形成される取手が配置されている、
ことを特徴とする裏当て金取付け治具。

【請求項9】

完全溶け込み溶接により接合する二つの接合対象母材をルートギャップを有して対向させ、開先部に裏当て金取付け治具を装着する工程と、
前記開先部の底部に裏当て金を配置し、前記裏当て金取付け治具に磁気吸着させる工程と、
前記裏当て金を所定位置に調整する工程と、
前記裏当て金を前記接合対象母材に組立て溶接する工程と、
前記組立て溶接する工程の後に、前記裏当て金取付け治具を取り外す工程と、
前記裏当て金を前記接合対象母材に溶接接合する工程と、を含む、
ことを特徴とする裏当て金接合方法。

【請求項10】

請求項９に記載の裏当て金接合方法において、
前記裏当て金を前記所定位置に調整する工程と、前記裏当て金を前記接合対象母材に組立溶接する工程との間に、一方の前記接合対象母材と、前記裏当て金の反り発生箇所とをバイスグリッププライヤーで挟み込み、前記裏当て金を押圧固定する工程を有する、
ことを特徴とする裏当て金接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、裏当て金取り付け治具及び裏当て金接合方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建築鉄骨の組立において、例えば、鉄骨柱にＨ形梁の梁端部を溶接接合する場合には、Ｈ形梁のフランジプレートに形成された開先を鉄骨柱の垂直側面に所定のルート間隔で向かい合わせ、開先部と垂直側面との間を完全溶け込み溶接によって接合する。あるいは、向かい合う二つのＨ形梁にフランジプレートの一方又は両方に開先を形成して完全溶け込み溶接によって接合することもある。完全溶込み溶接を健全に行うためには、裏当て金が必要となる。

【0003】

柱梁接合において、鉄骨柱のダイアフラムプレートに、Ｈ形梁のフランジプレートに形成された開先を介して完全溶け込み溶接によって接合する工法がある。完全溶け込み溶接では、まず、フランジプレートの開先の底部に組立溶接によって裏当て金を固定し、その後、開先部において接合対象母材であるダイアフラムプレートとフランジプレートとを多層溶接によって接合する（例えば、特許文献１参照）。

【0004】

また、開先が形成されたフランジプレートなどの接合対象母材に裏当て金を固定するための「裏当て金取付け工具」がある。裏当て金は、いわゆるシャコ万力のような「裏当て金取付け工具」によって母材に支持固定された後、仮付け溶接によって接合対象母材に接合される（例えば、特許文献２参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１７－１５５５１１号公報

【特許文献2】実開平５－６３７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記特許文献１の柱梁接合方法においては、まず、裏当て金をフランジプレートに組立て溶接（仮付け溶接）によって接合する。この接合作業は、例えば、左手で裏当て金とフランジプレートを強く挟み込んだ状態で、右手で溶接トーチを持って溶接することになる。したがって、溶接接合が終了するまで裏当て金を手で押さえていることになり、溶接に伴う裏当て金の温度上昇があっても手で裏当て金を押さえ続けなければならない。また、溶接時の熱気を手で遮ることもできない。さらに、溶接対象母材の形状、組み合わせが様々となることから窮屈な姿勢での作業となることが多く、作業者にとっては大きな負担となっている。また、この溶接作業の間は、手で裏当て金を押さえているだけのために、裏当て金とフランジプレートとの間に隙間ができたり、裏当て金の位置がずれたりして、接合品質の確保が困難になるという課題がある。

【0007】

また、特許文献２の「裏当て金取付け工具」を使用する裏当て金の支持固定方法によれば、裏当て金をしっかりフランジプレートに固定することが可能となる。しかし、「裏当て金取付け工具」の皿部（自在金具）が開先部の斜面内に外れる虞があり、開先角度が同じ場合、接合対象母材が厚くなれば「裏当て金取付け工具」が開先部の斜面内に外れやすくなる。また、「裏当て金取付け工具」の使用可能箇所が限定されることあることや、「裏当て金取付け工具」を使用している状態で裏当て金の溶接を行うことになるため、「裏当て金取付け工具」自体が溶接作業の妨げとなるという課題もある。

【0008】

そこで、本発明は、このような課題の少なくとも一つを解決するためになされたものであり、作業者の負担を軽減し、高い溶接品質を得ることが可能な裏当て金取付け治具、及び裏当て金接合方法を実現しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

［１］本発明の裏当て金取付け治具は、完全溶け込み溶接によって接合する二つの接合対象母材の間に形成される開先部に装着することが可能であり、頂角が開先角度と同じ四角柱であって、前記開先部に装着したときに、裏当て金を臨む頂部底面に近い位置に長さ方向にわたって形成される孔を有する治具本体と、前記孔に挿入される棒磁石と、を有し、
前記頂部底面の幅は、前記開先部のルート間隔と同じか、大きい、ことを特徴とする。接合対象母材としては、例えば、鉄骨柱のダイアフラムプレート、Ｈ形梁のフランジプレートなどである。

【0010】

［２］本発明の裏当て金取付け治具においては、前記治具本体は、非磁性金属で形成されていることが好ましい。

【0011】

［３］本発明の裏当て金取付け治具においては、前記治具本体は、強磁性金属で形成されていることが好ましい。

【0012】

［４］本発明の裏当て金取付け治具においては、前記棒磁石は、長さ方向に磁極を有するネオジム磁石であることが好ましい。

【0013】

［５］本発明の裏当て金取付け治具においては、前記治具本体は、前記治具本体の長さ方向の一方の端面に開口する溝を有し、前記溝は、前記頂部底面に平行な横溝と、前記横溝から前記頂部底面に対向する上部底面に貫通する縦溝とから構成され、前記一方の端面から前記治具本体の長さ方向に延在されていることが好ましい。

【0014】

［６］本発明の裏当て金取付け治具においては、
前記孔の一方の端部には、強磁性金属で形成される磁石固定部材が挿着されていることが好ましい。

【0015】

［７］本発明の裏当て金取付け治具においては、前記孔の他方の端部には、蓋部材が装着されていることが好ましい。

【0016】

［８］本発明の裏当て金取付け治具においては、前記治具本体の前記頂部底面と、前記頂部底面に平行な上部底面を挟んで対向する長さ方向の端面のうちの少なくとも一方に非磁性材料で形成される取手が配置されていることが好ましい。

【0017】

［９］本発明の裏当て金接合方法は、完全溶け込み溶接により接合する二つの接合対象母材をルートギャップを有して対向させ、開先部に裏当て金取付け治具を装着する工程と、前記開先部の底部に裏当て金を配置し、前記裏当て金取付け治具に磁気吸着させる工程と、前記裏当て金を所定位置に調整する工程と、前記裏当て金を前記接合対象母材に組立て溶接する工程と、前記組立て溶接する工程の後に、前記裏当て金取付け治具を取り外す工程と、前記裏当て金を前記接合対象母材に溶接接合する工程と、を含む、ことを特徴とする。

【0018】

［１０］本発明の裏当て金接合方法においては、前記裏当て金を前記所定位置に調整する工程と、前記裏当て金を前記接合対象母材に組立溶接する工程との間に、一方の前記接合対象母材と、前記裏当て金の反り発生箇所とをバイスグリッププライヤーで挟み込み、前記裏当て金を押圧固定する工程を有することが好ましい。

【発明の効果】

【0019】

本発明は、完全溶け込み溶接により二つの接合対象母材を接合する際に、棒磁石を備える裏当て金取付け治具を開先部に装着することによって、接合対象母材に裏当て金を磁気吸着により密着させる。このことによって、作業者は、裏当て金を手で押さえ続けなくても、例えば、トーチなどを他方の手で持って、接合対象母材に裏当て金を溶接接合することができる。また、溶接作業に伴う裏当て金の温度上昇があっても手で裏当て金を押さえなくてもよく、空いている手で溶接作業による熱気を遮ることができる。また、様々な溶接対象母材の形状、組み合わせにおいて窮屈な姿勢で接合しなければならない場合がある。しかし、裏当て金は、接合対象母材に磁気吸着されているために、溶接作業を楽にすることが可能となる。

【0020】

また、裏当て金の頂部底面の幅は、開先部のルート間隔よりも大きくしているため、裏当て金取付け治具の頂部底面が開先部から裏当て金側に突出することがなく、接合対象母材に裏当て金を密着させることができ、位置ずれを抑えることが可能であるから、特に重要な初層の溶接欠陥を防止することができる。

【0021】

以上説明した裏当て金取付け治具を使用することによって、作業者の負担を軽減し、高い溶接品質を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】裏当て金取付け治具１の１例を示す図である。

【図2】角型鋼管の鉄骨柱１０と、Ｈ形梁２０との溶接接合の例を示す図である。

【図3】定盤４０を使用して溶接作業をする例を示す図である。

【図4】角型鋼管の鉄骨柱１０の内側に内ダイアフラムプレート４１を溶接接合する例を示す縦断面図である。

【図5】Ｈ形梁２０にリブプレート４２を溶接接合する状況を示す図である。

【図6】建方現場における大型の鉄骨柱１０とＨ形梁２０との溶接接合を示す図である。

【図7】建方現場において、Ｈ形梁２０に複数のフランジプレートを溶接接合する例を示す図である。

【図8】変形例１に係る裏当て金取付け治具１を示す図である。

【図9】ダイアフラムプレート１１と、フランジプレート１２とを溶接接合する例の裏当て金接合方法を示す工程フロー図である。

【図10】裏当て金接合方法の主たる工程を示す図である。

【図11】裏当て金取付け治具２の１例を示す斜視図である。

【図12】バイスグリッププライヤー５５の１例を示す概略構成図である。

【図13】第２の実施の形態に係る裏当て金接合方法の主たる工程フロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の実施の形態に係る裏当て金取付け治具１，２、及び裏当て金接合方法について図面を参照しながら説明する。なお、以下に示す各図は、縮尺や形状が実際とは異なる模式図である。

【0024】

（第１の実施の形態）
（裏当て金の構成）
図１は、裏当て金取付け治具１の１例を示す図である。図１（ａ）は、概観斜視図、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ－Ａ切断線で切断した断面図、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ－Ｂ切断線で切断した断面図である。なお、図１（ｂ）は、接合対象母材の開先部１５と裏当て金取付け治具１との関係を示し、二つの接合対象母材の一方が建築用の鉄骨柱１０のダイアフラムプレート１１、他方がＨ形梁２０のフランジプレート１２の場合を例示している。ダイアフラムプレート１１は、いわゆる「通しダイアフラムプレート」である。

【0025】

まず、図１（ｂ）を参照して、接合対象部材の構成例を説明する。ダイアフラムプレート１１の接合面１３とフランジプレート１２に設けられた開先斜面１４とで挟まれた空間を開先部１５とし、接合面１３とフランジプレート１２の開先斜面１４とがなす角度を開先角度θ１とする。なお、開先角度θ１は、３５°又は４５℃とすることが一般的である。開先部１５は、フランジプレート１２の全幅に亘って形成されている。開先部１５は、一般に開先ということがある。開先部１５において、ダイアフラムプレート１１の接合面１３と開先斜面１４の先端との間をルートギャップ１６といい、ルートギャップ１６の幅をルート間隔Ｌ１で表す。

【0026】

開先部１５と治具本体１８との関係について図１（ｂ）を参照して説明する。治具本体１８の頂部底面２７と裏当て金１７の上面１７ａは、密着することが最も好ましい。裏当て金１７は、フランジプレート１２の裏面１２ａと密着させる必要がある。そこで、治具本体１８の頂部底面２７の幅Ｌ２は、ルート間隔Ｌ１と同じか、大きくする。このようにすることにより、治具本体１８の頂部底面２７と裏当て金１７との隙間は、「０」又は製造上で可能な限り小さくし、例えば、０．１ｍｍ程度とすることが好ましい。

【0027】

なお、図１で示す開先部１５は、ダイアフラムプレート１１の接合面１３とフランジプレート１２の開先斜面１４とで構成されており、通称レ形開先という。図示は省略するが、開先部１５が、対向する二つの接合対象母材の両方に開先斜面１４を有する場合もあり、この開先部１５をＶ形開先という。Ｖ形開先に対応する治具本体１８の端面形状はＶ字形となる。端面形状以外の構成は、図１に示す裏当て金取付け治具１と同じ構成にすることができる。

【0028】

図１（ａ）及び図１（ｃ）に示すように、裏当て金取付け治具１は、治具本体１８、治具本体１８に取り付けられる略Ｔ字形の取手２５、及び治具本体１８に内挿される棒磁石２６で構成されている。治具本体１８は、開先部１５に裏当て金取付け治具１を装着したときに裏当て金１７に対向する頂部底面２７、頂部底面２７に平行な上部底面２８、開先斜面１４に沿う斜面２９、ダイアフラムプレート１１の接合面１３に沿う側面３０、及び長さ方向両端の互いに平行な端面３１，３２で構成される四角柱である。なお、裏当て金取付け治具１の形状は、斜面２９と側面３０とがなす角度（頂角θ２と規定する）を所定角度にすれば、四角柱に限らず変形させる形状も含まれる。治具本体１８は、アルミニウムやＳＵＳ３００系などの非磁性金属、又は、ＳＵＳ４００系などの強磁性金属で形成されており、裏当て金取付け治具１の使用場所及び使用方法によって使い分けられる。

【0029】

取手２５は、裏当て金取付け治具１を開先部１５に装着したり、開先部１５から取り外したりするために手で握れるようなＴ字形の把持部２５ａを有し、上部底面２８にネジ部２５ｂによって固定されている（図１（ｃ）参照）。なお、図１（ｃ）に示すように、取手２５は、治具本体１８の端面３１に取り付けるよう構成することができ、上部底面２８及び端面３１の両方に設けるようにしてもよい。また、端面３２に取り付ける構造にすることも可能である。取手２５は、熱伝導率が低く、機械的強度が高い非磁性材料の樹脂製とすることが好ましく、治具本体１８に対して着脱可能とすることが好ましい。なお、把持部２５ａは、上部底面２８の範囲内、端面３１又は端面３２においては、斜面２９と側面３０との間に納まるように取り付けられる。

【0030】

治具本体１８において、頂角θ２は、開先角度θ１と同じにする。但し、頂角θ２は、裏当て金取付け治具１を開先部１５に装脱することが可能であり、かつ、開先部１５の中で、がたつきを小さく抑える範囲で微調整される。頂部底面２７が、フランジプレート１２の裏面１２ａから突出すると、裏当て金１７とフランジプレート１２との間に隙間ができる。すると、この隙間があることによって、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２との完全溶け込み溶接に際に、溶接欠陥がでる虞がある。特に、開先部１５における溶接初層の品質は、以降の多層溶接の品質を確保する上で重要である。

【0031】

治具本体１８に裏当て金１７を磁気吸着させるときには、頂部底面２７と裏当て金１７とが密着することが最もよい。但し、開先斜面１４の製造上のばらつきを考慮すると、頂部底面２７の幅Ｌ１は、ルート間隔Ｌ１と同じか、僅かに大きくしておくことが好ましい。なお、以降、磁気吸着を単に吸着と記載することがある。次いで、棒磁石２６について説明する。

【0032】

図１（ｃ）に示すように、棒磁石２６は、治具本体１８の頂部底面２７側の製造上可能な限り近い位置の設けられた孔３５内に挿入されている。棒磁石２６は、特に限定しないが、機械的強度に優れ、磁束密度が高いネオジム磁石が適している。但し、ネオジム磁石は酸化しやすいため、表面にニッケルメッキや樹脂コーティングが施される。孔３５は、棒磁石２６が挿入しやすく、かつ取り出しやすい内径を有している。ここでは、棒磁石２６と孔３５とのクリアランスを０．１ｍｍとしている。孔３５の端面３２側には、磁石固定部材としての磁石固定ピン３６が挿着されている。磁石固定ピン３６は、強磁性金属であって、孔３５内で棒磁石２６を磁気吸着する。磁石固定ピン３６に代えてイモネジなどを螺着する構成でもよい。孔３５の他方側の端面３１には、有鍔の蓋部材３７が挿着されている。蓋部材３７の材質は特に限定されないが、孔３５から棒磁石２６を抜き出しやすくしたり、着脱作業を楽にしたりするために非磁性の樹脂製とすることが好ましい。

【0033】

棒磁石２６は、孔３５内で磁石固定ピン３６に磁気吸着されていることから、通常の作業で抜け出すことはない。しかし、孔３５の内部に鉄粉や砂鉄などが入り込み、棒磁石２６の挿入、取り出しができなくなることを抑えるために蓋部材３７を設けている。また、棒磁石２６を治具本体１８に挿入したり、治具本体１８から抜き出したりする際に、蓋部材３７を取り外せば、挿脱を容易に行うことができる。また、磁石固定ピン３６に代えてイモネジなどを使用すれば、イモネジを取り外す際に、棒磁石２６がイモネジに磁気吸着された状態で抜き出すことが可能となる。

【0034】

ネオジム磁石は磁束密度が高く、一般に、磁力の強さは、１ｇのネオジム磁石で１ｋｇの磁性体を持ち上げることができるというデータがある。例として棒磁石２６の直径を６ｍｍ、長さを１００ｍｍ、比重を７．４ｇ／ｃｍ^３とすると、約６．７ｇとなる。すると、この棒磁石２６は、約６．７ｋｇの磁性体を持ち上げる吸着力を有する。一般に使用される裏当て金１７の材質を建築用鋼ＳＮ４９０Ｂとすると、裏当て金１７のサイズを厚み９ｍｍ、幅２５ｍｍ、長さ３００ｍｍ、比重７．８５とすると、裏当て金１７の重さは、約５３０ｇであるから、棒磁石２６は、十分な吸着力を有しているといえる。

【0035】

ところで、建築材としての鉄骨柱１０及びＨ形梁２０（図２参照）は、ＳＮ４９０系などの建築用鋼製である。ＳＮ４９０系は、強磁性体であるから、裏当て金取付け治具１を開先部１５に装着すると、棒磁石２６の周囲の近い位置では、ダイアフラムプレート１１及びフランジプレート１２は磁化して裏当て金１７を磁気吸着することになる。例えば、治具本体１８が非磁性金属に場合には、特に棒磁石２６の周囲において、磁力が大きくなり、棒磁石２６から離れるに従い磁力が弱くなる。棒磁石２６との距離が近い裏当て金１７は強く磁気吸着することができ、棒磁石２６から離れている上部底面２８付近では、磁力が弱くなるため、裏当て金取付け治具１の開先部１５への装着、装着した状態でのスライド移動及び開先部１５からの取り外しなどがしやすくなる。

【0036】

治具本体１８が強磁性磁石の場合では、治具本体１８自身も磁石の一部となるため、治具本体１８は、いずれの位置においても高い磁気吸着力を有し、裏当て金１７を強く吸着する。開先部１５付近では、強磁性金属であるダイアフラムプレート１１及びフランジプレート１２も磁化し、吸着力を有することにから裏当て金１７を強く吸着することになる。そのため、開先部１５が、フランジプレート１２の裏面１２ａ側にある場合や、縦方向にある場合などにおいて、裏当て金取付け治具１の吸着位置及び姿勢を維持することが可能となる。

【0037】

（適用例）
続いて、裏当て金取付け治具１の適用例のいくつかをあげ説明する。

【0038】

図２は、角型鋼管の鉄骨柱１０と、Ｈ形梁２０との溶接接合の例を示す図である。なお、取手２５の図示は省略している。図２（ａ）は、側面図、図２（ｂ）は、上方側から見た斜視図である。この例は、鉄骨柱１０及びＨ形梁２０の上ダイアフラムプレート１１Ａと上フランジプレート１２Ａ、下ダイアフラムプレート１１Ｂと下フランジプレート１２Ｂとを溶接接合するものである。上フランジプレート１２Ａと下フランジプレート１２Ｂとの間は、ウェブプレート１９で接続されている。

【0039】

上ダイアフラムプレート１１Ａ側においては、裏当て金１７は、上フランジプレート１２Ａの図示下側に配置され、図示上側の開先部１５Ａに裏当て金取付け治具１を装着している。下ダイアフラムプレート１１Ｂ側においては、下フランジプレート１２Ｂの図示上側に裏当て金１７が配置され、図示下側の開先部１５Ｂに裏当て金取付け治具１を装着している。図に示す矢印が組立て溶接位置でＷ０であって、ここでは、裏当て金取付け治具１を装着した状態で、組立て溶接（仮付け溶接ということがある）を行い、裏当て金取付け治具１を開先部１５Ａ又は開先部１５Ｂから取外して裏当て金１７の本溶接を行うことになる。

【0040】

１例として、上フランジプレート１２Ａの幅が３００ｍｍ、裏当て金１７の長さを３００ｍｍとし、裏当て金取付け治具１の長さを１００ｍｍとした場合、裏当て金取付け治具１が１個では、裏当て金１７の長さ方向の全体をバランスよく吸着支持することが難しいことがある。そこで、図２（ｂ）に示すように、開先部１５に裏当て金取付け治具１を２個配置する。すなわち、上フランジプレート１２Ａの幅に対応して裏当て金取付け治具１の数を適宜選択することが好ましい。図示は省略するが、下フランジプレート１２Ｂ側についても上フランジプレート１２Ａ側と同じ考え方で複数の裏当て金取付け治具１を使用する。なお、図２（ｂ）は、裏当て金１７が長い場合を説明するための１例であって、Ｈ形梁２０に限らない。

【0041】

ところで、裏当て金取付け治具１は、上フランジプレート１２Ａの幅と同じ長さにすることが可能である。しかし、上フランジプレート１２Ａの幅に合わせた裏当て金取付け治具１を用意することは非効率である。例えば、上フランジプレート１２Ａの幅とほぼ同じ長さの裏当て金取付け治具１を使用する場合には、磁気吸引力（吸着力）が高くなりすぎ、開先部１５Ａに装着することも、取外すことも困難になる。また、棒磁石２６は、ネオジム磁石であるから、例えば、直径６ｍｍ、長さ３００ｍｍというものを製造することは困難であり、取り扱いにくいものになる。

【0042】

図３は、定盤４０を使用して溶接作業をする例を示す図である。なお、取手２５の図示は省略している。図３（ａ）は、裏当て金取付け治具１を定盤４０上に乗せた状況を示す図、図３（ｂ）は、裏当て金取付け治具１を開先部１５に装着した状況を示す図である。図３（ａ）に示すように、定盤４０を使用する場合は、裏当て金取付け治具１を開先部１５の下方の定盤４０上に載置して、所定の位置までスライド移動させる。したがって、上部底面２８は、取手２５を取り外しておく。なお、裏当て金１７は、予め開先部１５の上方に載置しておいてもよく、裏当て金取付け治具１を開先部１５に装着した後に載置してもよい（図３（ｂ）参照）。なお、裏当て金取付け治具１を２個使用する場合には、フランジプレート１２の幅方向の両側から１個ずつ挿入することが望ましい。

【0043】

この際、裏当て金取付け治具１は、ダイアフラムプレート１１の接合面１３又はフランジプレート１２の開先斜面１４のどちらかに磁気吸引され吸着する。このような状況においては、裏当て金取付け治具１をスライド移動しやすくするために、治具本体１８は、非磁性金属であることが好ましい。また、図示は省略するが、取手２５は、裏当て金取付け治具１の作業者側に配置される。すなわち、治具本体１８は、治具本体１８の端面３１，３２の両方に取手２５を取り付け可能な構成とすることが好ましい。

【0044】

次いで、図３（ｂ）に示すように、裏当て金取付け治具１を開先部１５に磁力によって吸着させる。そして、開先部１５を塞ぐ所定位置に裏当て金１７を載置させて組立て溶接を行う。図の矢印が組立て溶接位置Ｗ０を示している。組立て溶接の後に、裏当て金取付け治具１を開先部１５から取外し、裏当て金１７の本溶接を行う。

【0045】

図４は、角型鋼管の鉄骨柱１０の内側に内ダイアフラムプレート４１を溶接接合する例を示す図である。なお、取手２５の図示は省略している。図４は、鉄骨柱１０の対向する内側面１０ａ，１０ｂに内ダイアフラムプレート４１を溶接接合する状況を表している。しかし、鉄骨柱１０は、角型鋼管であるから対向する４面で溶接接合することになる。なお、内ダイアフラムプレート４１において、図示上方側を内ダイアフラムプレート４１Ａ、下方側を内ダイアフラムプレート４１Ｂと表す。

【0046】

上方側の内ダイアフラムプレート４１Ａにおいては、上面側に開先部１５が設けられていて、その開先部１５に裏当て金取付け治具１が装着されている。そして、裏当て金１７を下面側から磁気吸着させた後、組立て溶接を行う。下方側の内ダイアフラムプレート４１Ｂにおいては、下面側に開先部１５が設けられていて、その開先部１５に裏当て金取付け治具１が装着されている。そして、裏当て金１７を上面側で磁気吸着させた後、組立て溶接を行う。上方側の内ダイアフラムプレート４１Ａは、内側面１０ａ，１０ｂに対して垂直となるように支持しながら２か所の開先部１５に裏当て金取付け治具１を装着する。裏当て金取付け治具１を所定位置に磁気吸着させておいて内ダイアフラムプレート４１Ａを裏当て金取付け治具１に装着するようにしてもよい。裏当て金取付け治具１を開先部１５に装着してから、内側面１０ａ，１０ｂの罫書線に合わせて位置調整をした後、組立て溶接を行う。その後、裏当て金取付け治具１を開先部１５から取外し、裏当て金１７の本溶接を行う。

【0047】

下方側の内ダイアフラムプレート４１Ｂにおいても、上方側の内ダイアフラムプレート４１Ａと同様な手順で組立て溶接を行うことが可能である。この際、裏当て金取付け治具１を基準にして、内ダイアフラムプレート４１Ａ，４１Ｂの開先部１５に装着する場合には、作業のやりやすさから、治具本体１８（図１参照）を強磁性金属とすることが好ましい。また、内ダイアフラムプレート４１Ａ，４１Ｂ基準で裏当て金取付け治具１を装着する場合には、作業のやりやすさから治具本体１８（図１参照）を非磁性金属とすることが好ましい。いずれにしても、治具本体１８を非磁性金属又は強磁性金属にするかは、作業性から選択される。

【0048】

図５は、Ｈ形梁２０にリブプレート４２を溶接接合する状況を示す図である。なお、取手２５の図示は省略している。図５（ａ）は、側面図、図５（ｂ）は上フランジプレート１２Ａ側から見た平面図である。なお、図５（ｂ）は、上フランジプレート１２Ａを透視して表している。リブプレート４２は、上フランジプレート１２Ａと下フランジプレート１２Ｂとの間のウェブプレート１９の図示縦方向に溶接接合される。したがって、溶接線（図示は省略）が縦方向になる。裏当て金取付け治具１は、罫書線を目安にウェブプレート１９に磁気吸着させる。そして、リブプレート４２の開先部１５及び裏当て金１７を裏当て金取付け治具１で磁気吸着させ、組立て溶接を行う。図５（ｂ）に示す矢印が組立て溶接位置Ｗ０を示している。組立て溶接の後に、開先部１５から裏当て金取付け治具１を取り外し、裏当て金１７の本溶接を行う。このように、裏当て金取付け治具１の吸着力でウェブプレート１９を支持する場面においては、治具本体１８は、強磁性金属製とすることが好ましい。

【0049】

大型建築物の場合には、建方現場で溶接接合作業を行う場合がある。そこで、建方現場における接合溶接の例をあげ説明する。なお、図２～図５に示す適用例は、主として工場などで溶接接合する場合である。

【0050】

図６は、建方現場における大型の鉄骨柱１０とＨ形梁２０との溶接接合を示す図である。なお、取手２５の図示は省略している。大型の柱梁溶接の場合、応力集中の緩和及び補強のために、鉄骨柱１０とＨ形梁２０のウェブプレート１９とが、シャープレート４３を使用して高力ボルト４４などによって接合固定される。上ダイアフラムプレート１１Ａ側においては、上フランジプレート１２Ａの図示下側に裏当て金１７を配置し、図示上側の開先部１５に裏当て金取付け治具１を装着する。下ダイアフラムプレート１１Ｂ側においては、上ダイアフラムプレート１１Ａ側と同様に、下フランジプレート１２Ｂの図示下側に裏当て金１７を配置し、図示下側の開先部１５に裏当て金取付け治具１を装着する。図に示す矢印が組立て溶接位置Ｗ０であって、ここでは、裏当て金取付け治具１を装着した状態で、組立て溶接を行い、裏当て金取付け治具１を開先部１５Ａ又は開先部１５Ｂから取外して裏当て金１７の本溶接を行う。建方現場においては、裏当て金取付け治具１は、開先部１５に対して上方から装着する方が作業性がよいため、このような配置が選択される。

【0051】

図７は、建方現場において、Ｈ形梁２０に複数の梁を溶接接合する例を示す図である。図７に示す構成は、建築業界において、通称「飛行機梁」といわれるものであり、Ｈ形梁２０の上フランジプレート１２Ａの幅方向両側の各々に梁４５，４６、下フランジプレート１２Ｂの幅方向両側の各々に梁４７，４８、ウェブプレート１９に梁４９が溶接接合される例である。上フランジプレート１２Ａにおいては、図示上方側に開口する開先部１５が形成されており、上方側から、開先部１５に裏当て金取付け治具１が装着され、下方側に配置される裏当て金１７を吸着する。一方、下フランジプレート１２Ｂにおいては、図示下方側に開口する開先部１５が形成されており、下方側から、開先部１５に裏当て金取付け治具１が装着され、上方側に配置される裏当て金１７を吸着する。

【0052】

また、ウェブプレート１９においては、梁４９の図示下方側に開先部１５が形成されており、下方側から、開先部１５に裏当て金取付け治具１が装着され、上方側に配置される裏当て金１７を吸着する。各位置における裏当て金１７の組立て溶接及び本溶接は、図２～図５において説明した各手順で行うことができるため説明は省略する。開先部１５を上方側に開口させるか、下方側に開口させるかは、上フランジプレート１２Ａと下フランジプレート１２Ｂとの距離、溶接接合する梁構成によって、建方現場においての作業のしやすさから適宜使い分けている。

【0053】

ところで、図１に記載の裏当て金取付け治具１は、治具本体１８に設けられた孔３５に棒磁石２６が挿入される構成としている。しかし、治具本体１８の頂部底面２７の一部において、棒磁石２６を露出する構成とすることが可能であり、変形例１として図８を参照して説明する。

【0054】

図８は、変形例１に係る裏当て金取付け治具１を示す図である。図８（ａ）は、孔３５の孔中心を通る切断線で切断した断面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ－Ａ切断線で切断した断面図である。図８においては、取手２５の図示を省略している。治具本体１８の頂部底面２７には、孔３５に連通する開口部３８が設けられている。開口部３８は、棒磁石２６の両端部を支持することが可能な長さと幅を有している。治具本体１８は、この開口部３８を設けること以外は、図１で示した構成と同じであるため説明は省略する。開口部３８の幅は、３ｍｍとした。

【0055】

開口部３８を設けることによって、棒磁石２６と裏当て金１７との間に空気層が形成される。棒磁石２６はネオジム磁石であるから、既述したように、磁力が組立て溶接の際の熱の影響を受けやすい。空気層は、金属に比べて熱伝導率が低いため、開口部３８の空気層によって、熱の影響を小さくすることが可能となる。

【0056】

（裏当て金接合方法）
続いて、第１の実施の形態に係る裏当て金接合方法について説明する。

【0057】

図９は、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２とを溶接接合する裏当て金接合方法を示す工程フロー図、図１０は、裏当て金接合方法の主たる工程を示す図である。図９に示すフローに従い、図１０を参照しながら説明する。ここでは、接合対象母材をダイアフラムプレート１１及びフランジプレート１２とする例で説明する。まず、図１０（ａ）に示すように、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２とで形成される開先部１５に裏当て金取付け治具１を図示上方から装着する（ステップＳ１）。この際、作業者は取手２５を掴んで装着作業を行う。フランジプレート１２の幅（紙面の奥行方向）が裏当て金取付け治具１の長さよりも大きい場合（例えば、２倍以上）には、裏当て金取付け治具１を２個、３個というように装着する。

【0058】

次に、開先部１５の底部（フランジプレート１２の裏面１２ａ）に裏当て金１７を配置する（ステップＳ２）。すると、裏当て金取付け治具１の磁気吸引力によって、裏当て金１７はフランジプレート１２に密着される。そして、１０（ｂ）に示すように、裏当て金１７をフランジプレート１２の裏面１２ａ、及びダイアフラムプレート１１の接合面１３に沿ってスライド移動させ、位置を調整する（ステップＳ３）。位置調整の後に、裏当て金１７を組立て溶接する（ステップＳ４）。図１０（ｂ）において、溶接金属をＷで表す。次いで、図１０（ｃ）に示すように、開先部１５から裏当て金取付け治具１を取り外す（ステップＳ５）。

【0059】

なお、裏当て金取付け治具１が内挿する棒磁石２６は、ネオジム磁石である。ネオジム磁石は７５℃～８０℃で磁力を失うとされる。したがって、組立て溶接の際には、棒磁石２６が、７５℃を超えることがない時間内で終了することが求められる。組立て溶接の制限時間は、予備試験などで測定しておく。組立て溶接は、この時間内に完了するよう手順を決めておくことが重要となる。次いで、図１０（ｃ）に示すように、裏当て金１７を本溶接する（ステップＳ６）。裏当て金１７の本溶接が終了したところで、図９１－０（ｄ）に示すように、開先部１５の多層溶接によって、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２との溶接接合が完了する。図１０の各図において溶接金属をＷで表している。

【0060】

以上説明した第１の実施の形態に係る裏当て金取付け治具１は、完全溶け込み溶接において用いられる裏当て金１７の溶接接合に使用されるものである。既述した適用例を参照しながら説明する（図１参照）。裏当て金取付け治具１は、溶接対象母材であるダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２との間の開先部１５に装着される。裏当て金取付け治具１は、棒磁石２６が頂部底面２７に近い位置の孔３５に内挿されている。裏当て金取付け治具１を開先部１５に装着することによって、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２とに裏当て金１７を磁気吸着することができる。このことによって、作業者は、裏当て金１７を手で押さえ続けている必要がなく、組立て溶接することが可能となり、溶接作業に伴い裏当て金１７の温度上昇があっても手で裏当て金１７を押さえなくてもよく、空いている手で溶接に作業による熱気を遮ることもできる。また、様々な溶接対象母材の形状、組み合わせにおいて、窮屈な姿勢で接合しなければならない位置でも、接合対象母材に裏当て金１７を磁気吸着しておけるために、溶接作業の負担を減らすことが可能となる。

【0061】

また、治具本体１８の頂部底面２７の幅Ｌ２は、開先部１５のルート間隔Ｌ１よりも大きくしている。そのため、裏当て金取付け治具１の頂部底面２７が開先部１５から裏当て金１７側に突出することがなく、接合対象母材に裏当て金１７を磁気吸着力で密着させることができ、位置ずれを抑えることが可能であるから、特に重要な初層の溶接欠陥を防止することができる。このように、裏当て金１７の溶接接合において、裏当て金取付け治具１を使用することによって、作業者の負担を軽減し、高い溶接品質を得ることが可能となる。

【0062】

また、裏当て金取付け治具１において、治具本体１８は、アルミニウムやＳＵＳ３００系などの非磁性金属である。治具本体１８を非磁性金属にすると、棒磁石２６の周囲は磁気吸着力（磁気吸引力も含む）が強く、棒磁石２６から離れるに従い吸着力が弱くなる。そのため、裏当て金取付け治具１は、頂部底面２７で裏当て金１７を強力に吸着でき、開先部１５には容易に装着することができ、裏当て金取付け治具１を開先部１５に沿って移動させることも治具本体１８を強磁性金属にする場合よりも容易となる。

【0063】

裏当て金取付け治具１において、治具本体１８は、ＳＵＳ４００系などの非磁性金属である。治具本体１８を強磁性金属にすると、棒磁石２６を内挿したとき、あたかも治具本体１８が磁石の性質を有するため、治具本体１８の全体で強い吸着力を有することになる。そのことによって、開先部１５が接合対象母材の下方向側や縦方向に形成されている場などに、裏当て金取付け治具１自身を含め、裏当て金１７の姿勢及び位置を安定維持することが可能となる。

【0064】

なお、裏当て金取付け治具１において、棒磁石２６は、機械的強度に優れ、磁束密度が高いネオジム磁石が最適である。ネオジム磁石にすることによって、重量が大きい裏当て金１７であっても、裏当て金１７の取り付け位置が、接合対象母材の上方、下方又は縦方向であっても十分な吸着力で吸着することが可能となる。

【0065】

また、治具本体１８の孔３５の一方の端部（端面３２）には、強磁性金属で形成される磁石固定部材としての磁石固定ピン３６が挿着される。磁石固定ピン３６は、孔３５内で棒磁石２６を磁気吸着する。棒磁石２６は、孔３５に対して游挿されているが、磁気吸着力によって、棒磁石２６を孔３５に容易に挿入できるようにしている。また、棒磁石２６は、磁石固定ピン３６によって磁気吸着されているために、作業時に棒磁石２６が孔３５内で移動することを防ぐことができる。なお、棒磁石２６は、治具本体１８の端面３１に軽い衝撃を加えることで、抜き出すことが可能である。磁石固定部材として強磁性金属のイモネジ（図示は省略）を使用すれば、イモネジを緩めて抜き出せば、棒磁石２６を磁気吸着した状態で孔３５から抜き出すことができる。

【0066】

また、治具本体１８の孔３５の一方の端部（端面３１）には、蓋部材３７が挿着される。棒磁石２６は、孔３５内で磁石固定ピン３６に磁気吸着されていることから、通常の作業で抜け出すことはない。しかし、蓋部材３７で孔３５を塞ぐことによって、孔３５内に鉄粉や砂鉄などが入り込むことによって、棒磁石２６を孔３５に挿入したり、孔３５から抜き出たりすることが容易に行うことが可能となる。蓋部材３７の材質は特に限定されないが、非磁性の樹脂製とすることによって、治具本体１８の孔３５以外の場所に吸着されることがないため、孔３５への着脱作業を容易に行うことができる。

【0067】

（第２の実施の形態）
続いて、第２の実施の形態に係る裏当て金取付け治具２及び裏当て金接合方法について説明する。既述した第１の実施の形態に係る裏当て金取付け治具１は、裏当て金取付け治具１の磁気吸着力だけで裏当て金１７を接合対象母材に密着させている。しかし、裏当て金１７が長尺ものになると、反りが発生していることがある。裏当て金１７に反りがあると、磁気吸着力だけでは反りを矯正することは困難となる。また、反りによって、接合対象母材と裏当て金１７との間に隙間ができると、溶接欠陥が発生することがある。さらに、磁気吸着力による裏当て金１７の保持が不十分となり、高所での溶接作業時において、裏当て金１７の位置ずれや落下することが考えられる。そこで、第２の実施の形態においては、裏当て金取付け治具２は、裏当て金１７の反りを矯正しながら、かつ、裏当て金１７の落下を防止するためのバイスグリッププライヤー５５などを装着することが可能な構成とするものである。

【0068】

図１１は、裏当て金取付け治具２の１例を示す斜視図である。裏当て金取付け治具２においては、治具本体２４が、図１に示す治具本体１８に対して一部の構成が異なるが、取手２５、棒磁石２６、磁石固定ピン３６及び蓋部材３７の構成は、裏当て金取付け治具１と共通に説明できるので、図１と同じ符号を付し、説明を省略する。治具本体２４には、端面３１が開口し、端面３２側の途中まで延在される略Ｔ字形の溝３３が形成されている。溝３３は、頂部底面２７に平行な横溝３３ａと、横溝３３ａから頂部底面２７に対向する上部底面２８に貫通する縦溝３３ｂとから構成され、一方の端面から前記治具本体の長さ方向に延在されている。図１１に示す例においては、溝３３は、治具本体２４の端面３２に達する手前の位置まで形成されている。しかし、溝３３は、端面３１から端面３２に貫通するように形成してもよい。

【0069】

横溝３３ａは、バイスグリッププライヤー５５（図１２参照）の自在金具５６ａ（皿ということがある）を挿入するためのものであり、縦溝３３ｂは、上顎部５７を挿入するためのものである。なお、バイスグリッププライヤー５５は、溝３３内をスライド移動させることが可能になっている。バイスグリッププライヤー５５の構成は、図１２を参照して説明する。

【0070】

図１２は、バイスグリッププライヤー５５を使用している状況の例を示す図である。図１２（ａ）は、バイスグリッププライヤー５５で裏当て金取付け治具２と裏当て金１７とを挟み込んだ状況を示す断面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）のＡ－Ａ切断線で切断した断面図である。なお、バイスグリッププライヤー５５は、グリッププライヤーとも呼ばれる一種のクランプであり、周知のものを使用できるので詳しい説明は省略する。裏当て金取付け治具２と裏当て金１７とを挟み込んで固定できるものであれば、バイスグリッププライヤー５５以外の工具を使用することができる。裏当て金１７の反りを矯正する際、バイスグリッププリヤ―５５の上顎部５７を治具本体２４の縦溝３３ｂに、上顎部５７の自在金具５６ａを横溝３３ａにそれぞれ挿入し、下顎部５８の自在金具５６ｂを裏当て金１７の下面１７ｂに当接させる。そして、本体部５９とハンドル部６０からなるグリップ６１を握ることによって、裏当て金１７と治具本体２４とを強く挟み込んで反り矯正を行う。この状態は、解放レバー（図示は省略）を操作しない限り継続する。さらに、解放レバーを元の位置に戻せば、裏当て金１７と治具本体２４とを解放することができる。なお、バイスグリッププライヤー５５は、溝３３に沿って裏当て金１７の反り発生箇所まで自在に移動させることが可能であり、任意の位置で反り矯正を行うことができる。

【0071】

ところで、取手２５は、治具本体２４の長さ方向の中間位置に配置されている。しかし、上顎部５７が、取手取り付け位置を超えて移動させることがある。その際、一旦、取手２５を治具本体２４から取外し、裏当て金１７の組立て溶接が終了した後、バイスグリッププリヤ―５５を取り外し、再度、取手２５を治具本体２４に取り付ける。なお、図示は省略するが、横溝３３ａを取手２５のネジ部２５ｂが通過できる幅とし、横溝３３ａに挿入可能なナットで取手２５を固定するようにすれば、取手２５を溝３３に沿って自在に移動させることができ、作業上の適当な位置に移動させることも可能となる。

【0072】

（裏当て金接合方法）
続いて、第２の実施の形態に係る裏当て金接合方法について説明する。第２の実施の形態においては、バイスグリッププリヤ―５５を使用する点が第１の実施の形態と異なる。

【0073】

図１３は、第２の実施の形態に係る裏当て金接合方法の主たる工程フロー図である。第１の実施の形態で説明した接合対象母材の場合を例に上げ説明する。図１０及び図１２を参照しながら、図１３に示す工程フローに沿って説明する。図１０を参照する場合には、裏当て金取付け治具１を裏当て金取付け治具２、治具本体１８を治具本体２４に置き換えて説明する。

【0074】

まず、図１０（ａ）に示すように、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２とで形成される開先部１５に裏当て金取付け治具１を図示上方から装着する（ステップＳ１）。次に、図１０（ｂ）に示すように、開先部１５の底部に裏当て金１７を配置する（ステップＳ２）。次いで、裏当て金１７をフランジプレート１２の裏面１２ａ、及びダイアフラムプレート１１の接合面１３に沿ってスライド移動させ、位置を調整する（ステップＳ３）。以上、ステップＳ１、ステップＳ２、ステップＳ３は、既述した第１の実施の形態で説明できるので詳しい説明は省略する。

【0075】

次いで、図１２に示すように、バイスグリッププライヤー５５の自在金具５６ａ及び上顎部５７を治具本体２４の溝３３に挿入し、裏当て金１７の反り発生個所まで移動してグリップ６１を握り、裏当て金１７の反り矯正を行う（ステップＳ４）。この際、取手２５が、バイスグリッププライヤー５５の移動の妨げになるときには、一旦、治具本体２４から取手２５を取り外しておく。なお、反り矯正の際に、裏当て金１７の位置ずれがある場合には、フランジプレート１２に沿って裏当て金１７をハンマーなどで軽く叩いて位置を調整する。そして、裏当て金１７を組立て溶接する（ステップＳ５）。

【0076】

組立て溶接の後、図１０（ｃ）に示すように、バイスグリッププライヤー５５及び裏当て金取付け治具２を素早く取り外し（ステップＳ６）、裏当て金１７を本溶接する（ステップＳ７）。裏当て金１７の本溶接が終了したところで、図１０（ｄ）に示すように、開先部１５の多層溶接によって、ダイアフラムプレート１１とフランジプレート１２との溶接接合が完了する。

【0077】

以上説明した裏当て金取付け治具２においては、治具本体２４は、治具本体２４の端面３１に、バイスグリッププライヤー５５の一対の顎部の内の一方の上顎部５７及び上顎部５７の先端に連結される自在金具５６ａを挿入し、スライド移動させることが可能な略Ｔ字形状の溝３３が形成されている。この上顎部５７及び自在金具５６ａを治具本体２４の溝３３に挿入し、下顎部５８の自在金具５６ｂを裏当て金１７の下面１７ｂに当接させる。そして、バイスグリッププライヤー５５のグリップ６１を握ることによって、上顎部５７の自在金具５６ａと下顎部５８の自在金具５６ｂとの間で、治具本体２４を介して裏当て金１７をフランジプレート１２（図１２参照）に密着させることによって、裏当て金１７の反り矯正をすることが可能となり、接合対象母材と裏当て金１７との間に隙間をなくすことによって、溶接欠陥の発生を防止することが可能となる。

【0078】

既述した特許文献２に記載の「裏当て金取付け工具」を使用する裏当て金１７の固定方法によれば、裏当て金１７をしっかりフランジプレート１２に固定することが可能となる。しかし、「裏当て金取付け工具」の皿部（自在金具５６ａに相当する）が開先部１５の開先斜面１４（図１参照）からに外れる虞がある。このことに対して、本発明の裏当て金取付け治具２は、治具本体２４の溝３３を介してバイスグリッププライヤー５５によって裏当て金１７を固定している。溝３３はフラットに自在金具３６ａで押さえているため、固定作業及び溶接作業中に外れてしまうことはない。

【0079】

また、バイスグリッププライヤー５５で裏当て金１７をフランジプレート１２に強く固定することによって、高所での溶接作業時において、裏当て金１７の位置ずれや落下を防止することが可能となる。以上説明したように、第２の実施の形態に係る裏板金取付け治具及び裏板金接合法においても、作業者の負担を軽減し、高い溶接品質を得ることが可能となる。

【符号の説明】

【0080】

１，２…裏当て金取付け治具、１０…鉄骨柱、１１…ダイアフラムプレート（接合対象母材）、１２…フランジプレート（接合対象母材）、１５，１５Ａ，１５Ｂ…開先部、１６…ルートギャップ、１７…裏当て金、１８，２４…治具本体、１９…ウェブプレート、２０…Ｈ形梁、２５…取手、２６…棒磁石、２７…頂部底面、２８…上部底面、３１，３２…端面、３３…溝、３５…孔、３６…磁石固定ピン（磁石固定部材）、３７…蓋部材、４５～４９…梁、５５…バイスグリッププライヤー、５６ａ，５６ｂ…自在金具、５７…上顎部、５８…下顎部、６１…グリップ、Ｌ１…ルート間隔、θ１…開先角度、θ２…頂角

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】