JP2005067143A

JP2005067143A - 表面剥離装置

Info

Publication number: JP2005067143A
Application number: JP2003303223A
Authority: JP
Inventors: Tadao Koide; 忠男小出; Koji Watanabe; 幸次渡辺
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2003-08-27
Filing date: 2003-08-27
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】低振動・低騒音のもとで特定の範囲のみを破砕可能にして、粉塵発生を低減可能であり、かつ設置・運用を簡便にする。
【解決手段】劣化したコンクリート構造物の床、壁、柱等を一回の作業で３０ｃｍ×１０〜２０ｃｍ程度の表面範囲を剥離する装置で、剥離対象部に人為的に複数形成される、例えば、直径２〜５ｃｍ、深さ２〜３０ｃｍ程度の穴のうち少なくとも２穴１１６、１１７に挿入される複数のピンと、これら複数のピンを支持するハウジング１０２と、前記複数のピンのうち少なくともいずれかのピン１１０を前記他のピン１０１に対して接近又は離間方向に移動させる移動手段１０８とを備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、表面剥離装置に関し、詳しくは、コンクリートを構造物の表面から剥離して除去する場合等に使用される表面剥離装置に関するものである。

近年、アルカリ骨材反応・塩害・中性化等の要因によってコンクリートの劣化が進行し補修を必要とするコンクリート構造物が増加する傾向にある。また、耐震性向上等の要請により補強を必要とするコンクリート構造物も増えている。これらコンクリート構造物の補修・補強を目的としたリニューアル工事においては、変状箇所あるいは劣化因子となる部分を除去する剥離作業が必要である。

従来の剥離作業は、削岩機（カッター等）を用いてコンクリートに亀裂を形成しコンクリートをブロックで切り出したり、建設機械（ブレーカー等）を用いてコンクリートに振動を付与しその衝撃力によりコンクリートを小片に破砕したり、削孔した穴に静的破砕剤・岩石破砕器を挿入して多数の亀裂を発生させコンクリートを小片に破砕している（岩石破砕器の例として特許文献１を参照）。
特開昭５８−１３５２７０号公報

しかしながら、従来行われてきた剥離作業のうち、前記削岩機を用いた場合には、大きな振動・騒音が発生し、かつ大量の粉塵が発生するという問題点があった。

また、前記建設機械を用いた場合には、前述した問題点に加え、ユンボ等の重機が入るだけのスペースを作業場に確保しなければならないという問題点があった。

そして、前記静的破砕剤を用いた場合には、破砕剤の作成や注入といった煩雑な手間が生じ、かつ亀裂の発生位置の予測が困難なため変状箇所あるいは劣化因子となる部分のみの破砕ができないという問題点があった。

更に、前記岩石破砕器を用いた場合には、破砕器の能力が低く破砕用の穴が多数必要であり、かつ頻繁に破砕器のメンテナンスが必要であるという問題点があった。

そこで本発明は上記問題点を鑑みてなされたものであり、低振動・低騒音のもとで特定の範囲のみを破砕可能にして、粉塵発生を低減可能であり、かつ設置・運用の簡便な表面剥離装置を提供することを目的とする。

上記問題を解決する本発明の表面剥離装置は、剥離対象部に複数形成される穴のうち少なくとも２穴に挿入される複数のピンと、これら複数のピンを支持するハウジングと、前記複数のピンのうち少なくともいずれかを前記他のピンに対して接近又は離間方向に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする（第１の発明）。

第２の発明は、第１の発明において、前記複数のピンのうち少なくともいずれかがカッター刃を備えるとともに、前記他のピンを前記ハウジングに固定して支点ピンとすることを特徴とする。

第３の発明は、第１または第２の発明において、前記複数のピンのうち少なくともいずれかが移動する際の反力となりうる手段を前記ハウジングに備えたことを特徴とする。

本発明によれば、低振動・低騒音のもとで特定の範囲のみを破砕可能にして、粉塵発生を低減可能であり、かつ設置・運用が簡便になる。

以下、この発明の好ましい実施の形態、すなわち実施例について図面を用いて詳細に説明する。

図１は本発明の第一実施例にかかる表面剥離装置を示す、（a）は正面図、（ｂ）は一部断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図である。

本実施形態における表面剥離装置１００は、例えば、劣化したコンクリート構造物の床、壁、柱等を一回の作業で３０ｃｍ×１０〜２０ｃｍ程度の表面範囲を剥離する装置である。

そして、表面剥離装置１００は、剥離対象部に人為的に複数形成される、例えば、直径２〜５ｃｍ、深さ２〜３０ｃｍ程度の２つの穴の一方１１６に挿入される支点ピン１０１と、支点ピン１０１を固定支持するハウジング１０２と、ハウジング１０２に支持されて移動手段１０８により支点ピン１０１に対して接近方向に移動するピン１１０とを備える。また、ピン１１０は水平面内で支点ピン１０１側が尖ったカッター刃１１０ａを有している。

そして、ハウジング１０２は、支点ピン１０１が原位置を固定し、カッター刃１１０ａを備えたピン１１０のみを移動させるための、反力版１０３、および反力版１０３の下面に貼付されて剥離対象面に接するゴム１１３等の反力手段を備える。

更に、移動手段１０８は、ハウジング１０２に取付けられた油圧等の駆動モーター１０４と、駆動モーター１０４の駆動軸に連結されている駆動ギア１０５と、駆動ギア１０５と噛合する従動ギア１０６と、従動ギア１０６と噛合するスクリューねじ１０７と、スクリューねじ１０７と螺着するピン保持部１１１とからなっている。移動手段１０８はまた、両端をハウジング１０２に固着され、ピン保持部１１１の上部に形成された貫通孔１１９に挿通されてピン保持部１１１の移動方向を制限するためのガイド１０９とを備える。

また、支点ピン１０１はハウジング１０２に対し、キー１１４により脱着可能に保持されている。そして、カッター刃１１０ａを備えたピン１１０は、ピン保持部１１１に対しキー１１５により脱着可能に保持され、カッター刃１１０ａを備えたピン１１０、およびキー１１５はカッター部１１２を構成している。

したがって、駆動モーター１０４を駆動すると、その回転が駆動軸を介して駆動ギア１０５に伝えられ、次に、駆動ギア１０５の回転が従動ギア１０６を介してスクリューねじ１０７に伝えられ、そして、ピン保持部１１１、およびカッター部１１２がスクリューねじ１０７の回転によりスクリューねじ１０７の長手方向（図中では白抜き矢印方向）に移動する。

すなわち、剥離対象区間の両端に存在する穴１１６、１１７（カッター刃１１０ａを備えたピン１１０が支点ピン１０１に対して最も離間した距離を持って形成することが作業効率上好ましい。）に支点ピン１０１およびカッター刃１１０ａを備えたピン１１０をそれぞれ挿入した後、駆動モーター１０４を駆動させるとスクリューねじ１０７が連動して回転し、図１（ｂ）に示すように、ピン保持部１１１を備えたカッター部１１２がガイド１０９に沿って支点ピン１０１に対して接近移動しながら剥離対象部を破砕する。

また、高強度の剥離対象物を破砕する場合には、例えば、駆動ギア１０５と従動ギア１０６とスクリューねじ１０７とのギア比が１：１：１となるようにして、カッター部１１２の移動速度を低速にし、カッター部１１２に大トルクを発生させればよい。

一方、低強度の剥離対象物を破砕する場合には、例えば、駆動ギア１０５と従動ギア１０６とスクリューねじ１０７とのギア比がｎ：１：１（ここでｎは１より大きい自然数とする）となるようにギアを変更して、カッター部１１２のトルクを低減させ、移動速度を高速にして破砕効率の向上を図ることができる。すなわち、駆動ギア１０５、および従動ギア１０６、およびスクリューねじ１０７は歯数の異なるものを複数用意しておき、剥離対象部の強度に応じてそれぞれを選択して脱着すればよい。

なお、表面剥離装置１００は簡便な装置であり人力で運搬・設置ができるので、１箇所の剥離が終了したら表面剥離装置１００を移動させて、すぐに次の箇所の剥離に備えることが可能となり剥離効率の向上を図ることができる。例えば、図１（ｂ）の穴１１６と穴１１７の間の剥離終了後、穴１１６と穴１１８の間を剥離する場合においては、表面剥離装置１００を移動させ、支点ピン１０１を穴１１８に、カッター刃１１０ａを備えたピン１１０を穴１１６に挿入することにより迅速に次の剥離作業を開始することができる。

図２は図１のＡ−Ａ'矢視図である。
例えば、高強度の剥離対象物を破砕する場合には、図（ａ）のごとくカッター刃１１０ａの断面がエッジ形の形状をした部材を用いると剥離対象物に容易に亀裂を形成させることが可能である。
また、例えば、低強度の剥離対象物を破砕する場合には、図（ｂ）のごとくカッター刃１１０ａの断面がのこぎり形状をした部材を用いると剥離対象物を幅の広い溝状に破砕が可能である。
すなわち、カッター刃１１０ａは形状の異なるものを複数用意しておき、剥離対象物の強度、および挿入される穴の半径・深さに応じてそれぞれ選択して脱着すればよい。

図３は本発明の第二実施例にかかる表面剥離装置を示す、（a）は正面図、（ｂ）は平面図である。本実施形態は移動機構の構成が前記第一実施形態と異なり、その他の構成は同様である。従って、重複する説明は省略して説明する。

本実施形態での移動手段３０８は、ハウジング１０２に固定端を固着した油圧等のジャッキ３０３と、ジャッキ３０３のピストン３０４の自由端に一端（図中では上端）を固着した連結バー３０５と、連結バー３０５の他端（図中では下端）に一端を固着され、ジャッキ３０３の下方にこれと平行に配置されたテンションバー３０７とを備え、カッター部１１２がテンションバー３０７の他端に固定されている。

ジャッキ３０３を駆動するとその伸縮動作が連結バー３０５を介してテンションバー３０７と共にカッター部１１２がジャッキ３０３の軸方向に沿って支点ピン１０１に対して接近移動しつつ剥離対象部を破砕する。

図４は本発明の第三実施例にかかる表面剥離装置を示す正面図である。
カッター部１１２と同様の機能を備える他のカッター部４１２をハウジング部１０２に１以上備え、ガイド４０９に共通して挿通されたカッター部１１２及び他のカッター部４１２が、移動手段１０８の駆動に伴って、支点ピン１０１に対して同期接近移動しつつ剥離対象部を破砕する。

したがって、剥離対象区間が同一線上に複数箇所ある場合、表面剥離装置１００に他のカッター部を必要数備えることにより、一回の作業で複数箇所を同時に破砕することが可能となり剥離効率の向上を図ることができる。

図５は本発明の第四実施例にかかる表面剥離装置の使用方法を示す平面図である。
表面剥離装置１００は、人為的に形成される穴５０１だけでなく、支点ピン１０１、およびカッター刃１１０ａを備えたピン１１０を挿入、または設置できる程度の大きさを有する既設穴５０２、溝５１２、切り欠き５２２、側壁５３２等のうち、少なくとも２箇所に支点ピン１０１、およびカッター刃１１０ａを備えたピン１１０を挿入、若しくは設置することができれば、剥離対象部を剥離することができる。

例えば、既設穴５０２に支点ピン１０１を挿入し、溝５１２にカッター刃１１０ａを備えたピン１１０を挿入して既設穴５０２と溝５１２の間のみを破砕することができる。

また、穴５０１に支点ピン１０１を挿入し、溝５１２にカッター刃１１０ａを備えたピン１１０を挿入して穴５０１と溝５１２の間を破砕する。次に、支点ピン１０１は５０１に挿入したままカッター刃１１０ａを備えたピン１１０を移動させて切り欠き５２２に設置し、穴５０１と切り欠き５２２の間を破砕する。そして、支点ピン１０１は５０１に挿入したままカッター刃１１０ａを備えたピン１１０を移動させて側壁５３２に設置し、穴５０１と側壁５３２の間を破砕するような、一箇所を中心（図中では穴５０１）にしてその周方向に繰り返して破砕することもできる。

図６は本発明の第五実施例にかかる表面剥離装置の使用方法を示す平面図である。
例えば、ピン１１０が支点ピン１０１に対して最も接近した距離にて既設穴６１６、６１７が存在する場合においては、図（ａ）のごとくピン１１０に水平面内で支点ピン１０１から離間する方向（図中では白抜き矢印方向）に尖ったカッター刃１１０ａを取り付ける。

そして、支点ピン１０１およびカッター刃１１０ａを備えたピン１１０をそれぞれ既設穴６１６、６１７に挿入した後、駆動モーター１０４を第一実施例とは逆方向に駆動させるとカッター刃１１０ａを備えたピン１１０が支点ピン１０１に対して離間移動しながら剥離対象区間（ピン１１０が支点ピン１０１に対して最も離間するまで。）を破砕することができる。

次に、表面剥離装置１００のピン１１０の最大移動距離の半分程度の距離にて既設穴６１６、６１７が存在する場合においては、図（ｂ）のごとくピン１１０に水平面内で支点ピン１０１に対して接近、離間する両方向（図中では白抜き矢印方向）に尖ったカッター刃１１０ａをそれぞれ取り付ける。

そして、支点ピン１０１およびカッター刃１１０ａを備えたピン１１０をそれぞれ既設穴６１６、６１７に挿入した後、剥離対象区間に応じて駆動モーター１０４を駆動させるとカッター刃１１０ａを備えたピン１１０が支点ピン１０１に対して接近、または離間移動しながら剥離対象区間（ピン１１０が支点ピン１０１に対して最も接近するまで、またはピン１１０が支点ピン１０１に対して最も離間するまで。）を破砕することができる。

また、高強度の剥離対象物で、ピン１１０が支点ピン１０１に対して最も離間した距離にて既設穴６１６、６１７が存在する場合においては、図（ｃ）のごとく支点ピン１０１をピン１１０に交換して、水平面内でピン１１０が互いに接近する方向（図中では白抜き矢印方向）に尖ったカッター刃１１０ａをそれぞれ取り付ける。

表面剥離装置１００のすべてのピンにカッター刃１１０ａを取り付ける場合においては、表面剥離装置１００本体も移動するのでハウジング１０２から反力版１０３、ゴム１１３等の反力手段を取り外す。

そして、剥離対象区間の両端側に存在する既設穴６１６、６１７にカッター刃１１０ａを備えたピン１１０をそれぞれ挿入した後、駆動モーター１０４を第一実施例と同様に駆動させるとカッター刃１１０ａを備えたピン１１０が互いに接近移動しながら剥離対象区間に容易に亀裂を形成させることが可能である。

更に、高強度の剥離対象物で、ピン１１０が支点ピン１０１に対して最も接近した距離にて既設穴６１６、６１７が存在する場合においては、図（ｄ）のごとく支点ピン１０１をピン１１０に交換して、水平面内でピン１１０が互いに離間する方向（図中では白抜き矢印方向）に尖ったカッター刃１１０ａをそれぞれ取り付ける。

そして、剥離対象区間の中央部に存在する既設穴６１６、６１７にカッター刃１１０ａを備えたピン１１０をそれぞれ挿入した後、駆動モーター１０４を第一実施例と反対方向に駆動させるとカッター刃１１０ａを備えたピン１１０が互いに離間移動しながら剥離対象区間に容易に亀裂を形成させることが可能である。

すなわち、カッター刃１１０ａは形状の異なるものを複数用意しておき、剥離対象物に存在する人為的に形成される穴５０１、既設穴５０２、溝５１２、切り欠き５２２、側壁５３２等の互いの距離、および剥離対象区間に応じてそれぞれ選択して脱着すればよい。

本発明の第一実施例にかかる表面剥離装置を示す、（a）は正面図、（ｂ）は一部断面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は底面図である。図１のＡ−Ａ'矢視図である。本発明の第二実施例にかかる表面剥離装置を示す、（a）は正面図、（ｂ）は平面図である。本発明の第三実施例にかかる表面剥離装置を示す正面図である。本発明の第四実施例にかかる表面剥離装置の使用方法を示す平面図である。本発明の第五実施例にかかる表面剥離装置の使用方法を示す平面図である。

符号の説明

１００表面剥離装置１０１支点ピン
１０２ハウジング１０３反力版
１０４駆動モーター１０５駆動ギア
１０６従動ギア１０７スクリューねじ
１０８移動手段１０９ガイド
１１０ピン１１０ａカッター刃
１１１ピン保持部１１２カッター部
１１３ゴム１１４、１１５キー
１１６、１１７、１１８穴１１９貫通孔
３０３ジャッキ３０４ピストン
３０５連結バー３０７テンションバー
３０８移動手段４０９ガイド
４１２他のカッター部５０１穴
５０２既設穴５１２溝
５２２切り欠き５３２側壁
６１６、６１７既設穴

Claims

剥離対象部に複数形成される穴のうち少なくとも２穴に挿入される複数のピンと、
これら複数のピンを支持するハウジングと、
前記複数のピンのうち少なくともいずれかを前記他のピンに対して接近又は離間方向に移動させる移動手段とを備えたことを特徴とする表面剥離装置。
前記複数のピンのうち少なくともいずれかがカッター刃を備えるとともに、前記他のピンを前記ハウジングに固定して支点ピンとすることを特徴とする請求項1に記載の表面剥離装置。
前記複数のピンのうち少なくともいずれかが移動する際の反力手段を前記ハウジングに備えたことを特徴とする請求項1または２に記載の表面剥離装置。