曲げ半径の小さい角形鋼管にも対応。熊谷組、熱間成形角形鋼管「スーパーホットコラム」への現場溶接ロボット適用に国内初成功

熊谷組は、鉄骨溶接作業の省人化・省力化や施工品質の安定化を目的に開発・検証を進めてきた現場溶接ロボットを、施工中の建築工事現場において、熱間成形角形鋼管「スーパーホットコラム」の現場溶接に国内で初めて適用したと発表した。

実際の建築物を構成するスーパーホットコラムの柱継手部に適用し、実工事での施工を実現したことで、現場溶接ロボットの新たな適用領域を開拓した。

高度な技能を要する現場溶接。技能者不足と品質安定が課題

建築鉄骨の現場溶接は、建物の構造性能を確保するうえで重要な施工工程の一つだ。

一方で、施工には高度な溶接技能が求められ、技能者不足への対応や、技能者の作業負担軽減、施工品質の安定化が課題となっている。

熊谷組は、これらの課題に対応するため、建築現場で使用できる小型可搬型溶接ロボットの実用化に向け、要素試験や実大試験体を用いた施工実験を重ね、溶接条件や施工品質などの検証を進めてきた。

今回は、これまでに蓄積した施工条件の知見や運用ノウハウをもとに、実際の建築現場でスーパーホットコラムへの適用に至った。

コーナー部の小さな曲げ半径が技術課題。克服し7本以上を施工

スーパーホットコラムは、熱間成形によって製造される建築構造用角形鋼管で、コーナー部の曲げ半径がR＝2.0tと、他のコラム部材に比べて小さいことが特徴だ。


一方で、この形状に現場溶接ロボットを適用するには、コーナー部を含めて安定した溶接施工を行うことが技術的な課題となっていた。

熊谷組は、溶接条件や施工方法などの検討を重ねてこの課題を克服し、実工事への適用につなげた。

実施工では、建方後の柱継手部にロボットを設置し、実際の現場条件下で溶接を実施。

現時点で、スーパーホットコラム7本以上の施工を完了している。施工後には、対象となる溶接部に超音波探傷検査（UT）を実施し、所定の検査基準を満たしていることを確認した。
これにより、スーパーホットコラムに対する現場溶接ロボットの実建物への適用性と施工品質を確認した。

板厚63mmの極厚ボックス柱にも適用。協働施工で省人化へ

今回の工事では、スーパーホットコラムに加え、板厚63mm（実験では70mm）の極厚ボックス柱についても現場溶接ロボットによる施工を実施した。

板厚の大きい鉄骨部材では、溶接量や溶接パス数が増え、技能者の作業負担も大きくなる。

こうした極厚部材にロボットを適用することで、作業負担の軽減に加え、施工品質の安定化や生産性向上への効果が期待される。

熊谷組は今後、適用可能な材種・板厚・継手条件などの拡大に加え、ロボットの設置・移設作業の合理化や施工時間の短縮、複数台運用などの検討を進める。