JP2007177419A - コンクリート構造物の破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 クレーンにより吊り下げた状態で煙突等のコンクリート構造物の壁体部を破砕する装置であって、挟持力による圧砕と打撃力による破壊とを可能にした破砕装置を提供する。
【解決手段】 クレーンによって吊り下げられ、コンクリート構造物の壁体部Ａを挟圧することによって圧砕する一対の掴持腕３、４と、少なくとも一方の掴持腕４の下端部に前後方向に進退自在に取付けられた打撃手段５とを備え、上記掴持腕３、４によって掴持した壁体部Ａに反力をとって打撃手段５の打撃ロッド5aを壁体部Ａに押し付けながら前進させてその打撃力で壁体部Ａを破砕するように構成している。
【選択図】 図１

Description

本発明は、煙突等の中空搭状のコンクリート構造物や高層建築物のコンクリート壁等の壁体部を破砕するのに適したコンクリート構造物の破砕装置に関する。

従来から建築物のコンクリート壁体部を破砕して解体する装置としては、例えば、特許文献１に記載されているような建設機械が使用されている。この建設機械は、アームの先端に受けフレームと該受けフレームの長さ方向の中間部に回動自在に枢着された可動フレームとを備え、受けフレームの一端部に爪部を設ける一方、可動フレームの一端部にブレーカ等の打撃工具を固装した構造を有し、これらのフレームを油圧シリンダにより閉止する方向に作動させて爪部と打撃工具のチゼルとによってコンクリート壁体部を挟圧し、この状態で打撃工具を作動させてその打撃時の反動力をアームを介して建設機械本体に受止させながら該打撃工具のチゼルにより壁体部を破砕するように構成している。

一方、煙突や高層建物などの高層コンクリート構造物を破砕する装置としては、例えば特許文献２に記載されているような吊り下げ式の解体装置が知られている。この解体装置は、クレーンのブームから吊り下げられ、エンジンや発電機、油圧ポンプ、無線制御手段等を搭載した台の下面に旋回フレームを介して一対の破砕腕を吊支し、これらの破砕腕を開放した状態で上方からコンクリート構造物の壁体部の上端部に跨がらせるように吊り下ろしたのち閉止する方向に作動させて、これらの破砕腕の下端破砕刃により壁体部を挟圧、破砕するように構成している。
実公平５−２４７６６号公報 特開２００２−５４３０８号公報

しかしながら、上記特許文献２に記載の吊り下げ式の破砕装置によれば、一対の破砕腕の下端部に設けている破砕刃によってコンクリート構造物の壁体部の両側面を挟圧させた状態からその挟圧力を増大させて壁体部をその挟圧力により圧砕、破壊させるように構成しているものであるから、老朽化した脆いコンクリート構造物の破砕は容易に行えるが、強度の高い比較的健全なコンクリート構造物の壁体部を破砕するには、このような挟圧力では困難である。

一方、上記特許文献１に記載されている破砕装置によれば、打撃工具の打撃力によってコンクリート構造物を破砕するものであるから、強度の高いコンクリート構造物であっても破壊することができる。そのため、この打撃工具を上記特許文献２に記載の吊り下げ式の破砕装置に採用することも考えられるが、該打撃工具をこの破砕装置における一方の破砕腕に固着してそのチゼルと他方の破砕腕の破砕刃とによってコンクリート構造物の壁体部を挟圧し、この状態で該打撃工具を作動させてチゼルにより壁体部を破砕しようとしても、これらの破砕腕は吊り下げられているため、打撃時の反力を装置本体にとることができず、従って、コンクリート構造物を破壊できるだけの打撃力を該コンクリート構造物に伝達することができず、やはり、破砕が困難であるといった問題点があった。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、吊り下げ式の破砕装置であるにもかかわらず、打撃力によって円滑且つ確実にコンクリート構造物の壁体部を破砕することができる破砕装置を提供するにある。

上記目的を達成するために本発明のコンクリート構造物の破砕装置は、請求項１に記載したように、クレーンのブームから吊り下げられ、コンクリート構造物の壁体部を挟持しながら該壁体部を破砕する装置であって、互いに開閉自在な下端対向部をコンクリート構造物の壁体部を挟持する圧接部に形成している一対の掴持腕と、これらの掴持腕の少なくとも一方に上記コンクリート構造物の壁体部に向かって進退自在に設けられ、先端に打撃ロッドを有する打撃手段とから構成している。

請求項２に係る発明は、上記請求項１に記載のコンクリート構造物の破砕装置において、掴持腕に支持ブラケットを固着し、この支持ブラケットに打撃手段を掴持腕の下方において進退自在に配設していることを特徴とするものであり、請求項２に係る発明は、上記支持ブラケットに一対の打撃手段を掴持腕の下端両側方において進退自在に配設していることを特徴とする。さらに、請求項４に係る発明は、上記掴持腕の圧接部に打撃手段の打撃ロッドをコンクリート構造物の壁体部に向かって出没自在に突出させる貫通孔を設けていることを特徴とする。

また、上記のように構成した請求項１ないし請求項４に記載のコンクリート構造物の破砕装置において、請求項５に係る発明は、掴持腕の圧接部に破砕刃を突設していることを特徴とし、請求項６に係る発明は、掴持腕の背面側における支持ブラケットの下端部に打撃手段のガイド部材を設け、このガイド部材に打撃手段をコンクリート構造物の壁体部に向かって進退自在に取付け、ガイド部材上に装着した油圧シリンダによって該打撃手段を進退させるように構成していることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、クレーンのブームから吊り下げられ、コンクリート構造物の壁体部を挟持しながら該壁体部を破砕する装置であって、互いに開閉自在な下端対向部をコンクリート構造物の壁体部を挟持する圧接部に形成している一対の掴持腕と、これらの掴持腕の少なくとも一方に上記コンクリート構造物の壁体部に向かって進退自在に設けられ、先端に打撃ロッドを有する打撃手段とから構成しているので、打撃手段を掴持腕の下端から背面側に待機させた状態で両掴持腕の相対する圧接部によってコンクリート構造物の壁体部を掴持した状態にすることができ、この状態を維持しながら打撃手段をコンクリート構造物側に向かって前進移動させて、その打撃ロッドの先端をコンクリート構造物の壁体部に押し付け、該打撃手段を作動させてコンクリート構造物の破砕作業を行うことができるものであり、従って、該打撃手段の打撃時における反力を一対の掴持腕を介して破砕すべきコンクリート構造物の壁体部に確実に支持させながら打撃力を全面的にコンクリート構造物に作用させて強度の高いコンクリート構造物であっても確実且つ能率よく破砕することができる。

さらに、請求項２に係る発明によれば、上記破砕装置における掴持腕に支持ブラケットを固着し、この支持ブラケットに上記打撃手段を掴持腕の下方において進退自在に配設しているので、一対の掴持腕の下端圧接部によってコンクリート構造物の壁体上端部を掴持した状態でこの掴持部から下方近傍部のコンクリート構造物の壁体部分を該打撃手段によって破砕することができ、従って、破砕されたコンクリート塊状物を飛散させることなく掴持腕で掴持して所定の位置で開放、落下させることができ、コンクリート構造物の破砕作業が安全に行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、掴持腕に支持ブラケットを固着し、この支持ブラケットに一対の打撃手段を掴持腕の下端両側方において進退自在に配設しているので、これらの打撃手段によってコンクリート構造物の壁体部をより大塊物として破砕することができ、コンクリート構造物の解体作業を能率よく行うことができる。

一方、請求項４に係る発明によれば、上記掴持腕の圧接部に打撃手段の打撃ロッドをコンクリート構造物の壁体部に向かって出没自在に突出させる貫通孔を設けた構造としているので、打撃ロッドによって破砕されるコンクリート構造物の壁体部分を掴持腕の圧接部によって被覆しながら該壁体部の破砕を行うことができ、従って、破砕によって発生するコンクリートの粉塵が四方に飛散するのを抑えることができて良好な環境下で破砕作業を行うことができる。

また、請求項５に係る発明によれば、掴持腕の圧接部に破砕刃を突設しているので、老朽化した脆いコンクリート構造物はこれらの掴持腕の挟圧力によって容易に破砕することができると共に、打撃手段も作動させることによってコンクリート構造物を短期間で能率よく解体処理することができる。

請求項６に係る発明によれば、上記掴持腕の背面側における支持ブラケットの下端部に打撃手段のガイド部材を設け、このガイド部材に打撃手段をコンクリート構造物の壁体部に向かって進退自在に取付け、ガイド部材上に装着した油圧シリンダによって該打撃手段を前後方向に進退させるように構成しているので、破砕作業に邪魔にならない挟持腕の背面側の空間部を利用して、打撃手段をガイド部材上で円滑に前進移動させながら、破砕作業を行うことができると共に、油圧シリンダによってコンクリート構造物の壁体部に対する打撃手段の打撃ロッドの進入速度をコンクリート構造物の硬さや脆さに応じて調整しながら打撃手段に無理な負荷をかけることなく、最適な破砕条件でもって効率よく破砕作業を行うことができる。

さらにまた、本発明の破砕装置における上記打撃手段を従来の吊り上げ式のコンクリート構造物破砕装置に容易に組み込むことができ、強度の高いコンクリート構造物であっても解体処理が可能な破砕装置に簡単に改良することができる。

次に本発明の具体的な実施の形態を図面について説明すると、図１はコンクリート構造物におけるコンクリート壁体部Ａの破砕装置の簡略側面図であって、この破砕装置は、クレーンＣのブームＢから吊り下げられ、破砕部操作用等の各種設備を搭載している設備搭載台１と、この設備搭載台１の下面に装着された旋回フレーム２と、この旋回フレーム２に吊支されてコンクリート構造物の壁体部Ａを掴持しながら破砕する前後一対の掴持腕３、４と、一方の掴持腕４の背面側（後面側）に取付けられてコンクリート壁体部Ａに対して前後方向に進退自在な打撃手段５とから構成されている。

上記設備搭載台１上には、エンジン10、油圧ポンプ11、油圧モータ12、発電機13、蓄電器14、アンテナ15a を立設している無線通信部・無線操作制御部15、油タンク16、水槽17、水ポンプ18等が搭載されてあり、さらに、この設備搭載台１上に吊り治具19を固着して該吊り治具19の上端に吊りワイヤ20を取付け、このワイヤ20を上記クレーンＣのフックｃに引っ掛けてクレーンＣにより破砕装置全体を吊り上げるようにしている。

旋回フレーム２は、その中央部をロータリジョイント21によって設備搭載台１の中央部に回動自在に支持されていると共に、上記油圧モータ12によって回転させられるピニオン（図示せず）と該旋回フレーム２内に上記ロータリジョント21を中心として固着している大径歯車（図示せず）との噛合によって正逆方向に回動させられるように構成されてあり、さらに、該旋回フレーム２の外周面後部にアーム部材22を突設し、このアーム部材22の突出端部に上記掴持腕３、４による破砕状況を監視するテレビジョンカメラ23を取付けている。また、クレーンＣのブームＢには破砕装置全体を監視するためのテレビジョンカメラ24を取付けている。

上記前後一対の掴持腕３、４において、一方の掴持腕３は、前後方向に長い上腕部の前端部を下方に屈曲させた略Ｌ字状に形成されている固定掴持腕であって、その上腕部の上面両端部を上記旋回フレーム２の下面両端部に姿勢制御用の油圧シリンダ25とリンク26を介して吊り下げられている。この固定掴持腕３の上腕部における長さ方向の中央部に略く字状に形成された他方の掴持腕４の上端部を軸23により回動自在に枢着している。従って、この他方の掴持腕４は可動掴持腕となっている。そして、固定掴持腕３の後端部上端と可動掴持腕４の長さ方向の中央部とを破砕動用の油圧シリンダ27によって連結している。

これらの掴持腕３、４の下部における対向する面は、上記コンクリート構造物の壁体部Ａの上端部内外面（前後面）を挟圧する圧接部3a、4aに形成されていると共に可動掴持腕４の下端には固定掴持腕３の下端に向かって、即ち、前方に向かって破砕刃4dを突設している。なお、固定掴持腕３の下端にもこのような破砕刃を後方に向かって突設しておいてもよい。さらに、これらの掴持腕３、４における前後に対向した圧接部3a、4aの上方部には、コンクリート構造物の壁体部Ａ内に埋設されている鉄筋を噛合により切断するための縦鉄筋切断刃3b、4bと横鉄筋切断刃3c、4cを突設している。

一方、上記可動掴持腕４にはその背面側の下部に、上記破砕刃4dの突出方向とは反対方向、即ち、後方に向かって支持ブラケット６を突設してあり、この支持ブラケット６の下端部に先端に打撃ロッド（チゼル）5aを有するブレーカからなる打撃手段５をその打撃ロッド5aを前方に向けた状態で進退自在に配設されている。詳しくは、図２〜図５に示すように、上記支持ブラケット６の下端に一定幅と長さを有するガイド部材７を後方に向かってやや斜め上方に傾斜させた状態で固着していると共にこのガイド部材７の前半部における幅方向の中央部に前後方向に長いガイド孔7aを設けてあり、このガイド孔7aとガイド部材７の後半部とに打撃手段５の上周面における前後端部に固着したガイド金具8a、8bを前後摺動自在に係合させている。

これらの前後ガイド金具8a、8bにおいて、前側のガイド金具8aは図３に示すように、上下板片部8a1 、8a2 の対向面中央部を連結片8a3 によって一体に連設してなる断面エ字形状に形成されていてその連結片8a3 を上記ガイド孔7aに上下方向に挿通させると共に上下板片部8a1 、8a2 をガイド孔7aの両側上下面に沿って摺動させるように構成してあり、後側のガイド金具8bは図４に示すように、その両側端部に形成している断面コ字状の係合部8b1 、8b1 をガイド部材７の後半両側部に前後摺動自在に係合させている。

ガイド部材７上には打撃手段５の進退動用油圧シリンダ９が配設されてあり、この油圧シリンダ９の後端をガイド部材７の後端中央部上面に支持させていると共に前方に向かって突出しているロッド9aの先端を上記前側ガイド金具8aの上側板片部8a1 上に連結してこのロッド9aを伸縮させることにより、打撃手段５を前後方向に進退移動させるように構成している。

この打撃手段５や油圧シリンダ９、上記姿勢制御用油圧シリンダ25、破砕動用油圧シリンダ27等に対しては、上記旋回フレーム２上に搭載、設置した油圧ポンプ11側から上記ロータリジョイント21の中心孔に挿通した配管やホース28を通じて圧油を供給するように構成していると共に、旋回フレーム２上の上記発電機13は無線通信部・無線操作制御部15やテレビジョンカメラ23、24等に電力を供給する。また、上記固定掴持腕３には、図示していないが破砕すべきコンクリート構造物の壁体部Ａに向かって水を噴射する水噴射ノズルが装着されてあり、この水噴射ノズルに、旋回フレーム２上に搭載した水槽17内の水を水ポンプ18によりロータリジョイント21の中心孔を挿通した配管（図示せず）を通じて供給するように構成している。

このように構成したコンクリート構造物の破砕装置を、作業現場において、図１に示すようにクレーンＣの下端フックｃに上記吊り治具19の上端四隅部に連繋しているワイヤ20を引っ掛けて高層のコンクリート構造物における解体すべき壁体部Ａ上まで吊り上げ、地上からの無線操作によりアンテナ16を介してエンジン10等を始動させる。

そして、前後一対の掴持腕３、４が解体すべきコンクリート壁体部Ａ上に達すると、監視用テレビジョンカメラ23を通じて送られているこれらの掴持腕３、４の映像を作業員が地上において確認しながら遠隔操作により、旋回フレーム２を破砕すべきコンクリート構造物Ａの位置や形状に応じて適宜に回動させると共に掴持腕３、４の圧接部3a、4a間を開放させた状態で吊り下ろすことによってこれらの掴持腕３、４を図６に示すように、コンクリート壁体部Ａの上端部における破砕すべき部分に跨がらせた状態にして圧接部3a、4aを該壁体部Ａの内外面に対向させる。この際、打撃手段５はその打撃ロッド5aが掴持腕４の破砕刃4dから後方側に位置するように後方に待機させておく。

この状態にして破砕動用油圧シリンダ27を作動させて可動掴持腕４を固定掴持腕３側に回動させると、図７に示すように、これらの掴持腕３、４の圧接部3a、4aが壁体部Ａの上端部内外面にそれぞれ圧着して圧接部3a、4aにより該壁体部Ａの上端部が挟圧状態に掴持される。この際、コンクリート構造物が老朽化していて脆い場合には、この挟圧状態からさらに上記油圧シリンダ27によって挟圧力を増大させると、圧接部に突設している破砕刃が壁体部Ａに食い込みながら圧接部3a、4aによって壁体部Ａを圧砕することができるが、圧接部3a、4aによる挟圧力では圧砕することができない強度の高いコンクリート構造物の場合には、ブレーカからなる打撃手段５を作動させてその打撃ロッド5aの打撃力により図８に示すように壁体部Ａを破壊させる。

具体的には、掴持腕３、４の圧接部3a、4aによって壁体部Ａを挟圧させた状態で可動掴持腕４の背面側に配設しているガイド部材７上の油圧シリンダ９を作動させて該ガイド部材７に沿って打撃手段５を前進させると、その打撃ロッド5aの先端が壁体部Ａの内面における可動掴持腕４の圧接部4aの下方近傍部に当接し、該打撃ロッド5aの打撃力によって該壁体部Ａの内面に亀裂を発生させながら該壁体部Ａを破砕していく。この際、掴持腕３、４の圧接部3a、4aによって壁体部Ａを挟着しているので、打撃ロッド5aの打撃力の反力はこれらの掴持腕３、４を介して壁体部Ａに支持させることができ、従って、打撃手段５の打撃ロッド5aによる打撃力を壁体部Ａの破砕に効率よく作用させることができる。

こうして、壁体部Ａの内面に亀裂を発生させながら該壁体部Ａを破砕する打撃ロッド5aは、油圧シリンダ９による打撃手段５の前進動によって壁体部Ａ内に食い込むようにして進入し、その打撃力による亀裂が壁体部Ａの外面に達して掴持腕３、４の圧接部3a、4aによって掴持されている壁体部Ａの上端部が打撃ロッド5aによる破砕面から分離して塊状物となる。なお、油圧シリンダ９のロッド9aの伸長による打撃手段５の前進動は、破壊すべきコンクリート構造物Ａの硬さや脆さに応じてその速度を調整し、打撃ロッド5aに無理な負荷が作用しないようにしながら破砕作業を行う。

さらに、コンクリート構造物の壁体部Ａはその内面、例えば、高層建物の場合には建物内側、煙突の場合はその内部側を打撃ロッド5aによって破砕されて弱体化されるので、亀裂や破砕が進行するに従って、旋回フレーム２の一端下面と固定掴持腕３とを連結している姿勢制御用油圧シリンダ25を図９に示すように伸長させて該固定掴持腕３の圧接部3aを掴持腕４の圧接部4a側に押し進めると、両圧接部3a、4aによって掴持されている壁体部Ａの上端部が破砕面を内側に剪断するように内方に移動しながら掴持が解かれ、塊状物となって落下する。なお、打撃ロッド5aは壁体部Ａを厚み方向に破砕した時には、その負荷が急激に減少するので、塊状物が落下する前に油圧シリンダ９により打撃手段５を後退させて次の破砕作業に待機させる。

このように、一対の掴持腕３、４と打撃手段５とによるコンクリート構造物の破砕作業を該コンクリート構造物Ａの上端側から下端に向かって行ってコンクリート構造物を解体するものである。なお、打撃手段５によるコンクリート構造物の壁体部Ａの破砕時には、設備搭載台１上の水槽17から水ポンプ18により一方の掴持腕３に装着されている水噴射ノズル（図示せず）に給水して該ノズルから破砕部に向かって水を噴射させることにより、破砕時の粉塵が飛散するのを防止する。

以上の実施の形態においては、打撃手段５を可動掴持腕４側に装着しているが、固定掴持腕３側にも装着してこれらの対の打撃手段の打撃ロッドによりコンクリート構造物の壁体部Ａを内外面から破砕するように構成しておいてもよく、さらに、打撃手段５は掴持腕４に固着した支持ブラケット６の下端部に１基、配設しているが、図10に示すように、掴持腕４の下端に該掴持腕４から両側方に突出した支持ブラケット6'を固着し、この支持ブラケット6'の両側部に打撃手段５、５を前後方向に進退自在に配設しておいてもよい。なお、このように２基の打撃手段５、５を配設した支持ブラケット6'を他方の掴持腕３側にも装着しておいてもよい。

また、図11に示すように、掴持腕４の圧接部4aに打撃手段５の打撃ロッド5aを出没させる貫通孔4eを設け、圧接部4aをコンクリート構造物の壁体部Ａの壁面に押しつけながら、該押し付けている部分を打撃ロッド5aによって破砕させるように構成しておいてもよい。なお、他方の掴持腕３の圧接部4aにも打撃手段５の打撃ロッド5aを出没させる貫通孔を設けておいてもよい。

コンクリート構造物の破砕装置の簡略側面図。 打撃手段の側面図。 そのＸ−Ｘ線断面図。 その背面図。 その平面図。 掴持腕により壁体部を掴持する直前の簡略側面図。 掴持した状態の簡略側面図。 破砕している状態の簡略側面図。 破砕後の簡略側面図。 打撃手段の別な実施の形態を示す簡略背面図。 さらに別な実施の形態を示す縦断側面図。

符号の説明

Ａ コンクリート構造物の壁体部
１ 設備搭載台
２ 旋回フレーム
３、４ 掴持腕
3a、4a 圧接部
５ 打撃手段
5a 打撃ロッド
６ 支持ブラケット
７ 油圧シリンダ

Claims (6)

1. クレーンのブームから吊り下げられ、コンクリート構造物の壁体部を挟持しながら該壁体部を破砕する装置であって、互いに開閉自在な下端対向部をコンクリート構造物の壁体部を挟持する圧接部に形成している一対の掴持腕と、これらの掴持腕の少なくとも一方に上記コンクリート構造物の壁体部に向かって進退自在に設けられ、先端に打撃ロッドを有する打撃手段とから構成していることを特徴とするコンクリート構造物の破砕装置。
2. 掴持腕に支持ブラケットを固着し、この支持ブラケットに打撃手段を掴持腕の下方において進退自在に配設していることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の破砕装置。
3. 掴持腕に支持ブラケットを固着し、この支持ブラケットに一対の打撃手段を掴持腕の下端両側方において進退自在に配設していることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の破砕装置。
4. 掴持腕の圧接部に打撃手段の打撃ロッドをコンクリート構造物の壁体部に向かって出没自在に突出させる貫通孔を設けていることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の破砕装置。
5. 掴持腕の圧接部に破砕刃を突設していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうちいずれか一項に記載のコンクリート構造物の破砕装置。
6. 掴持腕の後面側における支持ブラケットの下端部に打撃手段のガイド部材を設け、このガイド部材に打撃手段をコンクリート構造物の壁体部に向かって進退自在に取付け、ガイド部材上に装着した油圧シリンダによって該打撃手段を進退させるように構成していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のうち、いずれか一項に記載のコンクリート構造物の破砕装置。

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