JP2007152795A - Apparatus for cutting with wire saw, method for cutting structural body and method for scraping ground - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ワイヤソーによる切断装置、さらには、この切断装置を用いてコンクリート構造物などの構造物を切断し、あるいは地盤を溝状に切削する方法に関する。 The present invention relates to a wire saw cutting device, and further to a method of cutting a structure such as a concrete structure or cutting a ground into a groove shape using the cutting device.
柱、壁、橋脚などの各種コンクリート構造物を切断する方法として、ワイヤにダイヤモンドなどの多数の超硬チップを取り付けてなる無端状のワイヤソーによる切断方法が知られている。この方法は、ワイヤソーをコンクリート構造物にU字状に巻き付け、比較的大径の駆動プーリを有する駆動装置によって循環走行させながら一方向に引き寄せることにより、コンクリート構造物を切断するものである。 As a method of cutting various concrete structures such as columns, walls, and piers, a cutting method using an endless wire saw in which a number of carbide tips such as diamond are attached to a wire is known. This method cuts a concrete structure by winding a wire saw around a concrete structure in a U-shape and drawing it in one direction while circulating through a drive device having a relatively large diameter drive pulley.
また、ワイヤソーにより地盤を切削する方法も提案されている(例えば、特許文献1参照)。この技術では、複数のプーリが支持された1対のプーリ支持体と、各プーリに巻き掛けられた無端状のワイヤソーとを備えた装置を使用する。そして、地盤に間隔をおいて1対のガイド管を設置し、これらのガイド管にプーリ支持体を挿入しながらワイヤソーを循環走行させ、これによって地盤を溝状に切削するものである。 A method of cutting the ground with a wire saw has also been proposed (see, for example, Patent Document 1). In this technique, an apparatus including a pair of pulley supports on which a plurality of pulleys are supported and an endless wire saw wound around each pulley is used. Then, a pair of guide tubes are installed at an interval in the ground, and the wire saw is circulated while inserting a pulley support into these guide tubes, thereby cutting the ground into a groove shape.
この先行技術文献に開示された装置は、ワイヤソー及びこれを循環走行させる駆動プーリを含むプーリ群が支持体に取り付けられて一纏まりとなっていることから、装置全体がコンパクトとなり、またワイヤソーも短くて済むことから、駆動エネルギーのロスも小さいという利点がある。 In the device disclosed in this prior art document, a pulley group including a wire saw and a drive pulley that circulates the wire saw is attached to a support body, so that the entire device is compact and the wire saw is short. Therefore, there is an advantage that the loss of driving energy is small.
しかしながら、その反面、駆動プーリもガイド管内に挿入しなければならず、駆動プーリとして小径のものを使用せざるを得ない。しかも、ワイヤソーが全体として略直角三角形(あるいは四角形)をなすように、その各頂点位置に駆動プーリを含む各プーリが取り付けられることから、駆動プーリに対する巻き付け角も小さくなり、駆動プーリとワイヤソーとの間の摩擦力を大きくすることができない。このため、駆動プーリとワイヤソーとの間でスリップが生じやすく、地盤を円滑に切削できない場合がある。また、ワイヤソーのたるみ量も大きいことから、プーリ支持体間の間隔すなわちプーリ支軸間寸法を大きくとることができず、切断幅を大きくとることができない。
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、ワイヤソーを循環走行させて対象物を切断あるいは切削する際に、駆動プーリとワイヤソーとの間でスリップが生じることなく、切断あるいは切削作業を円滑に遂行することができ、また、ワイヤソーのたるみ量を少なくして切断幅を大きくすることができる切断装置、構造物切断方法及び地盤切削方法を提供することにある。
The present invention has been made based on the technical background as described above, and achieves the following object.
The object of the present invention is to smoothly perform cutting or cutting work without causing slip between the drive pulley and the wire saw when the object is cut or cut by circulating the wire saw. Another object of the present invention is to provide a cutting device, a structure cutting method, and a ground cutting method capable of increasing the cutting width by reducing the amount of slack in the wire saw.
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、互いに間隔を置いて平行に延びる1対のプーリ支持体と、
これらのプーリ支持体の先端部にそれぞれ軸支された1対の前方プーリと、
少なくとも一方のプーリ支持体に前記前方プーリから後方に離間して軸支された後方プーリと、
前記各プーリに無端状に巻き掛けられたワイヤソーと、
このワイヤソーに張力を付与する張力付与手段と、
前記ワイヤソーを循環走行させる駆動モータとを備え、
前記ワイヤソーは互いに隣り合う2つのプーリ間で複数段に巻き掛けられ、
これら複数段に巻き掛けられた2つのプーリの少なくとも一方に、前記駆動モータが駆動連結されていることを特徴とするワイヤソーによる切断装置にある。
The present invention employs the following means in order to achieve the above object.
That is, the present invention comprises a pair of pulley supports extending in parallel and spaced from each other;
A pair of front pulleys each pivotally supported at the tip of these pulley supports;
A rear pulley that is pivotally supported on at least one pulley support so as to be spaced rearward from the front pulley;
A wire saw wound endlessly on each pulley;
Tension applying means for applying tension to the wire saw;
A drive motor for circulating the wire saw,
The wire saw is wound in multiple stages between two pulleys adjacent to each other,
In the wire saw cutting apparatus, the drive motor is drivingly connected to at least one of the two pulleys wound around the plurality of stages.
上記切断装置において、例えば、前記ワイヤーソーは、前記1対の前方プーリ間で複数段に巻き掛けられている構成とすることができる。前記張力付与手段は、前記後方プーリを前記プーリ支持体にその長さ方向に移動自在に支持する手段と、この後方プーリを後方に付勢する付勢部材とで構成することができる。また、前記1対のプーリ支持体間が、連結部材により連結されている構成を採用することもできる。 In the cutting apparatus, for example, the wire saw may be wound around a plurality of stages between the pair of front pulleys. The tension applying means can be constituted by means for supporting the rear pulley movably in the length direction on the pulley support and a biasing member for biasing the rear pulley rearward. In addition, a configuration in which the pair of pulley supports is connected by a connecting member may be employed.
また、この発明は、上記切断装置を使用した構造物切断方法であって、
構造物に間隔を置いて1対のガイド孔を設置し、
これらのガイド孔に前記1対のプーリ支持体をそれぞれ挿入して、前記駆動モータにより前記ワイヤソーを循環走行させ、
同時に前記プーリ支持体をガイド孔に沿って移動させることにより構造物を切断することを特徴とする構造物切断方法にある。
Moreover, this invention is a structure cutting method using the above cutting device,
Install a pair of guide holes at intervals in the structure,
Inserting the pair of pulley supports into these guide holes respectively, circulating the wire saw by the drive motor,
At the same time, the structure cutting method is characterized in that the structure is cut by moving the pulley support along the guide hole.
さらに、この発明は、上記切断装置を使用した地盤切削方法であって、
地盤に間隔を置いて1対のガイド管を設置し、
これらのガイド管に前記1対のプーリ支持体をそれぞれ挿入して、前記駆動モータにより前記ワイヤソーを循環走行させ、
同時に前記プーリ支持体をガイド管に沿って移動させることにより前記ガイド管間の地盤を溝状に切削することを特徴とする地盤切削方法にある。
Furthermore, this invention is a ground cutting method using the above cutting device,
Install a pair of guide tubes at intervals on the ground,
Inserting the pair of pulley supports into these guide tubes, respectively, circulating the wire saw with the drive motor,
At the same time, the ground support method is characterized in that the ground between the guide tubes is cut into a groove shape by moving the pulley support along the guide tubes.
この発明によれば、駆動モータが連結される2つのプーリ間でワイヤソーが複数段に巻き掛けられているので、ワイヤソーと駆動プーリとの間の摩擦力が大きくなり、スリップが生じるのを防止することができる。したがって、切断作業を円滑に遂行することができる。また、2つのプーリ間に生じるたるみ量も小さくなることから、1対のプーリ支持体のプーリ間でワイヤソーを複数段に巻き掛ける構成とした場合には、支持体間の間隔すなわちプーリ支軸間寸法を大きくとることができ、これにより切断幅を大きくすることができる。 According to the present invention, since the wire saw is wound in a plurality of stages between the two pulleys to which the drive motor is coupled, the frictional force between the wire saw and the drive pulley is increased, thereby preventing the occurrence of slip. be able to. Therefore, the cutting operation can be performed smoothly. In addition, since the amount of slack generated between the two pulleys is also small, when the wire saw is wound in multiple stages between the pulleys of a pair of pulley supports, the distance between the supports, that is, between the pulley support shafts The dimensions can be increased, thereby increasing the cutting width.
この発明の実施形態を図面を参照しながら以下に説明する。図1,図2は、この発明のワイヤソーによる切断装置の実施形態を示し、図1は平面図、図2は側面図である。なお、図1において矢印Aは切断方向を示している。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 show an embodiment of a wire saw cutting apparatus according to the present invention. FIG. 1 is a plan view and FIG. 2 is a side view. In FIG. 1, an arrow A indicates the cutting direction.
切断装置は互いに間隔を置いて延びる1対のプーリ支持体1,1を備えている。プーリ支持体1,1は、前方部2と後方部3とからなり、これらはいずれも2枚のプレート4,4及び5,5からなっている。前方部2を構成するプレート4,4の後端部には鞘管6,6がそれぞれ固定され、これらの鞘管6,6に後方部3を構成するプレート5,5の先端部が挿入されている。これにより、後方部3は前方部2に対して前後に移動自在となっている。すなわち、プーリ支持体1,1は伸縮自在となっている。1対のプーリ支持体1,1は、鞘管6,6間に端部が支持固定された連結部材10により前方部2,2間が連結され、またプレート5,5間に端部が支持固定された連結部材11により後方部3,3間が連結されている。
The cutting device comprises a pair of pulley supports 1, 1 extending at a distance from each other. The
各プーリ支持体1の先端部すなわち前方部2のプレート4,4間には前方プーリ7がそれぞれ軸支されている。下側プレート4の下面には油圧により作動する駆動モータ8が設けられ、この駆動モータ8はギヤボックス9内の変速ギヤ(図示せず)を介して前方プーリ7の軸に駆動連結されている。駆動モータ8及びギヤボックス9は、1対のプーリ支持体1,1の一方にのみ設けてもよいし、双方に設けるようにしてもよい。双方に設ける場合は、駆動モータ8の作動は、同期させるようにする。
A
各プーリ支持体1には前方プーリ7から後方に離間した位置、すなわち後方部3のプレート5,5間に後方プーリ12がそれぞれ軸支されている。それぞれ1対の前方プーリ7,7及び後方プーリ12,12は、いずれも同軸に重ねた2つのプーリからなり、したがって同軸のプーリ溝を2つ有している。これらの前方プーリ7,7及び後方プーリ12,12にワイヤソー13が無端状に巻き掛けられている。そして、この無端状のワイヤソー13は、駆動モータ8が連結された1対の前方プーリ7,7間では2回、すなわち2段(あるいは2層)に巻き掛けられている。この巻き掛け段数は、2段に限らず、3段以上の複数段とすることができる。なお、各プーリ7,12に隣接して設けられたローラ15は、ワイヤソー13がプーリ溝から離脱するのを防止するためのものである。
A
後方部3の下側のプレート5の下面には油圧により作動するシリンダ16が設けられている。この作動シリンダ16のロッド部は下側の鞘管6に固定されている。この作動シリンダ16を作動させることにより、前方部2に対して後方部3を後方に付勢することができる。これにより、後方プーリ12が後方に付勢され、ワイヤソー13に所要の張力を付与することができる。
A
上述のような切断装置によれば、駆動モータ8を作動させると、ワイヤソー13が循環走行し、この状態でプーリ支持体1,1を図1の矢印A方向に移動させることにより、前方プーリ7,7間のワイヤソー13部分で切断対象物を切断することができる。その際、ワイヤソー13は駆動モータ8が連結される2つのプーリ7,7間で2段に巻き掛けられているので、ワイヤソー13と駆動プーリ7との間でスリップが生じるのを防止することができる。
According to the cutting device as described above, when the
すなわち、図3に示すように、駆動プーリ7に対するワイヤソー13の巻き付け角α1 を従来の装置による巻き付け角α0 よりも大きくすることができ(α1 > α0 )、その結果ワイヤソー13と駆動プーリ7との間の摩擦力が大きくなることから、スリップが生じるのを防止することができる。
That is, as shown in FIG. 3, the winding angle α 1 of the wire saw 13 with respect to the
また、プーリ7,7間に生じるたるみ量も小さくなることから、1対のプーリ支持体1,1間の間隔すなわちプーリ支軸間寸法を大きくとることができ、これにより切断幅を大きくすることができる。さらに、1対のプーリ支持体1,1のプーリ7,7間で2本のワイヤソー13部分により切断対象物が切断されることになるので、切断によって形成される溝厚を大きくすることができる。
Further, since the amount of sag generated between the
プーリの設置形態及びワイヤソーの巻き掛け形態は、種々のものとすることができる。図4は、このことを概念的に示したもので、(a)は図1,図2に示した装置の形態を示している。(b)は、後方プーリ12,12間でワイヤソー13を2段に巻き掛けた形態を示している。この場合、後方プーリ12,12の一方又は双方に駆動モータが連結されて、後方プーリ12,12は一方又は双方が駆動プーリとなる(以下、ワイヤソー13が2段に巻き掛けられる(c)〜(f)のプーリについても同じ)。この形態では、先ず前方プーリ7,7間の1本のワイヤソー13部分で対象物が切断された後、後方プーリ12,12間の2本のワイヤソー13部分で対象物が切断されることになるので、切断溝の厚みを段階的に大きくすることができる。
The installation form of the pulley and the winding form of the wire saw can be various. FIG. 4 conceptually shows this, and (a) shows the configuration of the apparatus shown in FIGS. (B) has shown the form which wound the wire saw 13 between the back pulleys 12 and 12 in two steps. In this case, a drive motor is connected to one or both of the
(c)は、一方のプーリ支持体1の前方プーリ7及び後方プーリ12間でワイヤソー13を2段に巻き掛けた形態を示している。この形態では、対象物は1本のワイヤソー13部分で切断されることになる。
(C) has shown the form which wound the wire saw 13 in two steps between the
(a)〜(c)は、プーリを4つとして、これらのプーリを四角形の頂点位置にそれぞれ設置したプーリの設置形態であるが、(d)〜(f)に示すように、プーリを3つとしてすなわち後方プーリ12を1つとして、三角形の頂点位置にそれぞれ設置した場合にも、この発明を適用できる。(d)は、そのようなプーリ設置形態において、前方プーリ7,7間でワイヤソー13を2段に巻き掛けた形態を示している。(e)は、一方のプーリ支持体1の前方プーリ7及び後方プーリ12間でワイヤソー13を2段に巻き掛けた形態を示している。(f)は、一方のプーリ支持体1の前方プーリ4と、他方のプーリ支持体1の後方プーリ12との間でワイヤソー13を2段に巻き掛けた形態を示している。
(A) to (c) are four pulley arrangements, and these pulleys are installed at the apex positions of the quadrilateral, respectively. As shown in (d) to (f), the pulleys are 3 In other words, the present invention can also be applied to the case where each of the
図5〜図7は、上述の切断装置を用いた構造物切断方法の実施形態を示している。図5に示すように、砂防ダムなどのコンクリートダムの上流側に堆積した土砂を排出するために、ダム本体20を四角形に切断して排出路21を形成する場合がある。この工法に上述の切断装置を適用することができる。以下、施工方法について説明する。
5-7 has shown embodiment of the structure cutting method using the above-mentioned cutting device. As shown in FIG. 5, in order to discharge sediment deposited on the upstream side of a concrete dam such as a sabo dam, the
先ず、図6に示すように、ダム本体20に上下流間のボーリング施工により上下各1対のガイド孔22を設ける。そして、図7に水平断面図で示すように切断装置の1対のプーリ支持体1,1をガイド孔22,22にそれぞれ挿入する。ここで、1対のプーリ支持体1,1の先端部にはPC鋼線などの牽引部材23がそれぞれ取り付けられている。
First, as shown in FIG. 6, a pair of upper and lower guide holes 22 are provided in the
そして、駆動モータ8の作動によりワイヤソー13を循環走行させ、同時に牽引部材23によりプーリ支持体1,1を牽引することにより、ガイド孔22,22間のコンクリートを切断する。このような切断を全部のガイド孔22,22間について行い、これによってダム本体22を四角形に切断し、その切断の結果できる四角柱状の切断ブロック25(図6の4つの切断溝24で囲まれた部分)を引き出して除去する。これにより、ダム本体20に図5に示したような排出路21が形成される。なお、切断装置は、牽引に限らず、油圧ジャッキなどによる推進(押込み)によって、コンクリート内部に進入させるようにしてもよい。
Then, the wire saw 13 is circulated by the operation of the
上記工法に適用される切断装置は、上述のように、プーリ7,7間に生じるたるみ量が小さくなることから、1対のプーリ支持体1,1間の間隔すなわちプーリ支軸間寸法を大きくとることができる。したがって、それに応じて、ガイド孔22,22間の間隔を大きくとることができ、1回の切断によって切断できる幅を大きくすることができる。
As described above, the cutting device applied to the above construction method reduces the amount of sag between the
また、2本のワイヤソー13部分によりコンクリートを切断することができるので、切断によって形成される切断溝24(図6参照)の厚みを大きくすることができる。因みに、ワイヤソーをコンクリート構造物にU字状に巻き付ける従来方法では、1本のワイヤソー部分で切断しているため、切断溝の厚みが小さく切断ブロックを除去するのが困難であった。これに対し、この発明の切断装置を用いる方法では、切断溝24の厚みが大きくなるので、切断ブロックを容易に除去することができる。
Further, since the concrete can be cut by the two
上記施工例は、コンクリートダムを切断する例であるが、構造物としてアースダムなどの土構造物を切断する場合にも、上記切断装置を用いることができる。この場合、ガイド孔22が崩壊するおそれがあるときは、ボーリング孔にガイド管を挿入する。上記構造物の切断施工形態は、切断装置を水平方向に移動させて構造物を水平方向に切断するものであるが、切断装置を鉛直方向に移動させて構造物を鉛直方向に切断することも可能である。
Although the said construction example is an example which cut | disconnects a concrete dam, also when cutting earth structures, such as an earth dam, as a structure, the said cutting device can be used. In this case, when the
この発明の切断装置は、例えば地盤中に止水壁を築造する場合などのように、地盤を切削することも可能である。この場合、ボーリング孔をそのままガイド孔として利用すると、孔壁が崩壊してしまうので、ボーリング孔にガイド管を挿入する。それ以外は、構造物を切断する際の手順と全く同様である。地盤を切削する場合も、構造物切断の場合と同様に、鉛直方向、水平方向、あるいは斜め方向いずれの方向にも切削施工できる。また、構造物が地盤と接している場合も、地盤とともに切断することも可能である。 The cutting device of the present invention can also cut the ground, for example, in the case of constructing a water blocking wall in the ground. In this case, if the boring hole is used as it is as the guide hole, the hole wall will be collapsed, so the guide tube is inserted into the boring hole. Other than that, it is exactly the same as the procedure for cutting the structure. When the ground is cut, the cutting can be performed in any of the vertical direction, the horizontal direction, and the oblique direction as in the case of cutting the structure. Also, when the structure is in contact with the ground, it can be cut together with the ground.
また、例えばヒューム管、コンクリート擁壁などのように、切断幅がプーリ支軸間寸法よりも小さなものであれば、ガイド孔を設けずに切断することが可能である。 Further, if the cutting width is smaller than the dimension between the pulley support shafts, such as a fume pipe or a concrete retaining wall, it is possible to cut without providing the guide hole.
上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の形態を採ることができる。例えば、上記実施形態では、ワイヤソーに張力を付与するために、プーリ支持体を前方部と後方部で構成して伸縮自在としたが、そのような構成を採らず、後方プーリの軸を支持するためにプーリ支持体に設ける孔を長孔とし、それにより後方プーリを前後に移動自在とし、この後方プーリの軸に油圧シリンダを連結する構成を採ることもできる。 The above embodiment is merely an example, and the present invention can take various forms. For example, in the above embodiment, in order to apply tension to the wire saw, the pulley support body is composed of a front part and a rear part so as to be stretchable. However, such a structure is not adopted and the shaft of the rear pulley is supported. Therefore, it is possible to adopt a configuration in which the hole provided in the pulley support is a long hole, whereby the rear pulley can be moved back and forth, and a hydraulic cylinder is connected to the shaft of the rear pulley.
1 プーリ支持体
2 前方部
3 後方部
4 プレート
5 プレート
6 鞘管
7 前方プーリ
8 駆動モータ
10 連結部材
11 連結部材
12 後方プーリ
13 ワイヤソー
15 ローラ
16 作動シリンダ
20 構造物(ダム本体)
21 堆積土砂排出路
22 ガイド孔
23 牽引部材
24 切断溝
25 切断ブロック
DESCRIPTION OF
21 sedimentation
Claims (6)
これらのプーリ支持体の先端部にそれぞれ軸支された1対の前方プーリと、
少なくとも一方のプーリ支持体に前記前方プーリから後方に離間して軸支された後方プーリと、
前記各プーリに無端状に巻き掛けられたワイヤソーと、
このワイヤソーに張力を付与する張力付与手段と、
前記ワイヤソーを循環走行させる駆動モータとを備え、
前記ワイヤソーは互いに隣り合う2つのプーリ間で複数段に巻き掛けられ、
これら複数段に巻き掛けられた2つのプーリの少なくとも一方に、前記駆動モータが駆動連結されていることを特徴とするワイヤソーによる切断装置。 A pair of pulley supports extending in parallel and spaced from each other;
A pair of front pulleys each pivotally supported at the tip of these pulley supports;
A rear pulley that is pivotally supported on at least one pulley support so as to be spaced rearward from the front pulley;
A wire saw wound endlessly on each pulley;
Tension applying means for applying tension to the wire saw;
A drive motor for circulating the wire saw,
The wire saw is wound in multiple stages between two pulleys adjacent to each other,
A wire saw cutting device, wherein the drive motor is drivingly connected to at least one of the two pulleys wound around the plurality of stages.
構造物に間隔を置いて1対のガイド孔を設置し、
これらのガイド孔に前記1対のプーリ支持体をそれぞれ挿入して、前記駆動モータにより前記ワイヤソーを循環走行させ、
同時に前記プーリ支持体をガイド孔に沿って移動させることにより構造物を切断することを特徴とする構造物切断方法。 A structure cutting method using the wire saw cutting device according to any one of claims 1 to 4,
Install a pair of guide holes at intervals in the structure,
Inserting the pair of pulley supports into these guide holes respectively, circulating the wire saw by the drive motor,
At the same time, the structure is cut by moving the pulley support along the guide hole.
地盤に間隔を置いて1対のガイド管を設置し、
これらのガイド管に前記1対のプーリ支持体をそれぞれ挿入して、前記駆動モータによより前記ワイヤソーを循環走行させ、
同時に前記プーリ支持体をガイド管に沿って移動させることにより前記ガイド管間の地盤を溝状に切削することを特徴とする地盤切削方法。 A ground cutting method using the wire saw cutting device according to any one of claims 1 to 4,
Install a pair of guide tubes at intervals on the ground,
The pair of pulley supports are inserted into these guide tubes, respectively, and the wire saw is circulated by the drive motor,
A ground cutting method characterized in that the ground between the guide tubes is cut into a groove shape by simultaneously moving the pulley support along the guide tubes.
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