JP2013129953A - 伸縮継手の乾式水平切断工法、及びコンクリートカッター - Google Patents

Abstract

【課題】ダイヤモンドワイヤソーの走行溝を形成する際の冷却水の使用を不要とし、完全ドライで伸縮継手を水平切断撤去できるようにする。
【解決手段】円形ブレード基板１３の外周部に切削用ダイヤモンドチップ１４が固着され且つ前記円形ブレード基板の側面に放熱用ダイヤモンドチップ１５が固着された回転ブレード１２を駆動軸１１に対して所定角度傾斜させて固定し、前記駆動軸を回転駆動しながら切断溝８の形成方向に水平移動させることにより、切削用ダイヤモンドチップの振れ幅で切断溝８を形成すると共に、回転するブレード基板１３の熱を側面の放熱用ダイヤモンドチップ１５から周囲の空気に放熱することにより、回転ブレードを冷却して冷却水を不要とし、伸縮継手を完全ドライで水平切断撤去する。
【選択図】図５

Description

本発明は、老朽化や破損等により交換が必要となった、高架道路や橋梁等の伸縮継手の水平切断工法に関し、また、切断工法に使用されるコンクリートカッターに関する。

従来、老朽化や破損により交換が必要になった高架道路や橋梁等の伸縮継手を交換するには、特許文献１に記載されているように、伸縮継手を囲む矩形状の切断溝を形成し、この切断溝内にダイヤモンドワイヤソーを設置して走行させて伸縮継手やアンカー鉄筋を床版と共に水平に切断して撤去する工法が使用されている。
この工法は、発生する騒音や振動の発生が少ない工法ではあるが、ダイヤモンドワイヤソーの冷却に水を使用しており、切粉を含んだ泥水が流出したり飛散して周囲を汚損する問題があり、また、泥水は産業廃棄物として処分する必要があった。

そこで、特許文献２に記載されているように、ダイヤモンドワイヤソーが設置される切断溝内の空気を吸引装置で吸引することによって、ダイヤモンドワイヤソーの駆動時に切断溝内に高速の空気流を生起させてダイヤモンドワイヤソーを冷却すると同時に、切粉を吸引装置のフィルタに集塵することにより、冷却水を不要とする工法が提案されている。

特許第３９６８３８０号公報 特許第４８１０６３４号公報

しかしながら、特許文献２に記載されているダイヤモンドワイヤソーによる切断工程において冷却水を不要にした工法においても、ダイヤモンドワイヤソーを走行させるための切断溝を形成する前工程では回転ブレードを使用しており、ブレードの冷却に水を使用しているため、泥水が発生する問題があった。

そこで、本発明は、前述の従来技術の問題を解消し、ダイヤモンドワイヤソーを走行させるための切断溝を回転ブレードで切削形成する際の冷却水を不要とし、完全ドライ（乾式）で伸縮継手を切断する工法を提供することを目的とし、また、この工法に使用するコンクリートカッターを提供するものである。

本発明は、伸縮継手を囲む切断溝を形成し、切断溝内にダイヤモンドワイヤソーを設置して走行させ、伸縮継手部分とコンクリート床版部分を水平に乾式切断して撤去する伸縮継手の乾式水平切断工法であって、切断溝の形成において、回転ブレードの円形ブレード基板の外周部に切削用ダイヤモンドチップが固着され、且つ前記円形ブレード基板の少なくとも一方の側面に放熱用ダイヤモンドチップが固着された回転ブレードを、その中心軸が水平な駆動軸に対して所定角度傾斜させて前記駆動軸に固定し、当該駆動軸を回転駆動して切断溝の形成方向に水平移動させ、切削用ダイヤモンドチップの振れ幅で切断溝を切削形成すると共に、放熱用ダイヤモンドチップから周囲の空気中に放熱させることにより回転ブレードを冷却する伸縮継手の乾式水平切断工法である。

この伸縮継手の乾式水平切断工法においては、切断溝の形成時に、回転ブレードに冷風を吹き付けて強制冷却すると共に、発生する切削粉を集塵装置に吸引して回収している。また、ボルテックスチューブなどの冷風製造装置を使用することにより、０℃〜−４０℃の冷却気体を吹きかけることができ、ドライな状態で回転ブレードを冷却することができる。
また、本発明のコンクリートカッターは、円形ブレード基板の外周面に、切削用ダイヤモンドチップが固着されていると共に、前記円形ブレード基板の少なくとも一方の側面に、放熱用ダイヤモンドチップが固着されている回転ブレードが、水平な駆動軸に対して所定角度傾斜させてカッターの駆動軸に固定されているものである。
前記コンクリートカッターは、回転ブレードに冷風を吹き付ける冷風供給手段と、前記回転ブレードの切削時に発生する切削粉を吸引して回収する集塵装置を備えていることが望ましい。

本発明の伸縮継手の切断工法によれば、ダイヤモンドワイヤソーをセットする切断溝を形成する際に、回転ブレードを水平な駆動軸に対して中心軸線を所定角度傾斜させて固定された状態で回転させ、且つ、回転ブレード基板の少なくとも一方の側面から放熱用ダイヤモンドチップを介して周囲の空気に放熱するため、回転ブレードの回転時の振れによる周囲の空気の攪拌効果と、放熱用ダイヤモンドチップの優れた熱拡散効果によって、回転ブレードを効果的に冷却することができ、その結果、切断溝の形成時に、冷却水が不要になり、伸縮継手の水平切断工法の全工程をドライな状態で施工可能であり、泥水処理が不要になる。

切断撤去対象の伸縮継手周囲の床版部分の平面図。 円形溝形成箇所を示す伸縮継手周囲の床版部分の平面図。 コーナー部とピットの平面図。 伸縮継手周囲に切断溝を形成した状態の平面図。 コンクリートカッターの概略構造図。 回転ブレードの構造を示す正面図。 回転ブレードの構造を示す断面図。 駆動軸に対する回転ブレードの取付状態の説明図。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明する。図１は、本発明に係る伸縮継手切断工法が適用される伸縮継手周囲の平面図であって、鋼製の伸縮継手１と、その両側のコンクリート床版２の一部を示すものである。
この伸縮継手１を切断撤去するために、同図に２点鎖線で表示されている矩形領域ａ内に含まれる部分の伸縮継手１を隣接するコンクリート床版２と共に切断する工法について以下に説明する。

矩形領域ａで囲まれた部分を切断撤去するために、矩形領域ａの４隅にそれぞれ図２に示すように、先ず、直径５０ｍｍ程度のコアドリルで円形のコアを残して円形溝３を切削すると共に、前記円形溝３より中心を前記矩形領域ａの内側に所定寸法ずらした位置に、直径１５０ｍｍ程度のコアドリルを用いて、コア部分を残して円形溝４の一部を円形溝３と交差させて切削する。
更に、矩形領域ａの両側の長辺の中央部の内側に隣接して、前記円形溝４と同様な直径１５０ｍｍ程度の円形溝５を複数個（図２においては各６個）、それぞれの円形溝５が隣合う円形溝５と互いに交差あるいは繋がるように形成する。

次に、図３に示すように、矩形領域ａのそれぞれの四隅に形成された円形溝４の内側の円筒形の円形コアを残して、円形溝３と円形溝４で包囲されたコーナー部６を除去し、また、前記矩形領域ａの両側の長辺中央部内側に集結して形成されている複数の円形溝５の部分をそれぞれ破壊除去してダイヤモンドワイヤソーを案内するプーリ（図示しない）を設置するピット７を形成する。対向するピットの端部を結ぶ斜め線は、切削溝を形成する予定線である。

前記矩形領域ａの両側の長辺に沿って、図４に示すように、それぞれピット７と各コーナー部６との間を連結する切断溝８と矩形領域ａの短辺両端を結ぶ切断溝９を形成し、撤去対象の伸縮継手１を囲む矩形の溝を形成する。更に中央部において伸縮継手１を斜めに横断する対向するピット７の端部を結ぶ切断溝９’を切削形成する。
前記切断溝８及び９、９'を切削形成するためのコンクリートカッター１０の一例を図５に示す。同図に示すコンクリートカッター１０は車輪を有し、移動可能な本体１０Ａを備え、本体１０Ａに装備されたモータ等の駆動源によって回転駆動される水平な駆動軸１１を備え、この駆動軸１１には切断溝を切削形成するための回転ブレード１２が固定されている。また、この駆動軸１１は、本体１０Ａに対して上下方向に移動可能である。

図６は、回転ブレード１２の正面図、図７はその断面図であって、回転ブレード１２は、中心部に駆動軸１１への取付孔１３Ａが形成された鋼製のブレード基板１３の外周縁に切欠１３Ｂが、周方向に等間隔に全周に設けられ、外周部には、切削用ダイヤモンドチップ１４が固着されている。ブレード基板１３の両側面の、切欠１３Ｂに近接した位置には、複数の放熱用ダイヤモンドチップ１５が周方向に等間隔に固着されている。

この回転ブレード１２は、図８に示すように、駆動軸１１の水平な回転軸線Ｘに対して、中心軸線Ｙを角度αだけ傾けて前記駆動軸１１に固定されており、駆動軸１１が回転すると、回転ブレード１２は、左右に振れながら回転するため、切削用ダイヤモンドチップ１４の幅ｔよりも広い切削幅Ｔの切断溝が切削形成される。
ブレード基板１３は、コンクリート切断に一般に用いられている回転ブレードの基板厚が３ｍｍ〜３．５ｍｍであるのに対して、左右に振れて回転するため剛性が要求され、５ｍｍの板厚としてある。

図５に示すように、回転ブレード１２は、本体１０Ａの片側の側面に固定されているブレードカバー１６で覆われ、騒音の低減及び切削切粉の飛散が防止されている。このブレードカバー１６の底部開口の両側には床版２の上面に接触する防塵ブラシ１７が取り付けられており、切削時に切削切粉の飛散を防止している。
ブレードカバー１６の前端下方には、図示しない送風装置からブレードカバー１６の内部に冷風を送りこんで回転ブレード１２を冷却するための、冷風供給ダクト１８が連結されている。また、前記ブレードカバー１６の後端下方には、これも図示していない集塵装置に連結された吸引ダクト１９が連結されている。

回転ブレード１２は、図８に示すように、左右に振れながら回転して切断溝８を切削形成していくので、切削用ダイヤモンドチップ１４の幅ｔやブレード基板１３の板厚は、切断溝８の幅Ｔより狭くてよいので切削抵抗が小さく、切削によって生じる熱が回転ブレード１２に蓄積し難い。
また、ブレード基板１３と切断溝８の間には、空気が流通可能な隙間が確保され、且つ、ブレード基板１３の回転に伴う振れによって、周囲の空気が攪拌されるため、切削用ダイヤモンドチップ１４の切削によって発生する熱は、ブレード基板１３から放熱用ダイヤモンドチップ１５を介して、周囲の空気に効率的に放熱される。

なお、本実施例においては、放熱効率を高めるために、放熱用ダイヤモンドチップ１５をブレード基板１３の両面に配置しているが、ブレード基板１３の一方の側面のみに配置してもよい。
さらに、本実施例では、図５に示すように、切断溝８の切削時にブレードカバー１６の前方から冷風供給ダクト１８を通して冷風が供給されて回転ブレード１２が効率良く冷却されると共に、前記回転ブレード１２からの放熱によって加熱された切断溝８内の空気は、発生した切削粉と共に、ブレードカバー１６の後端下方から吸引ダクト１９を通して排出され、且つ切削粉は、吸引ダクト１９に連結されている集塵装置に吸引回収されるので、切削粉の周囲への飛散を防止することができる。

前述したコンクリートカッター１０により、図４に示すように連続した切断溝８、９、９'を切削形成した後、伸縮継手１を挟んで両側にそれぞれ形成されているピット７の上方に、図示しないワイヤソー装置を設置し、これらのピット７内にそれぞれ配置した一対の変換プーリで案内し、ワイヤソー装置からダイヤモンドワイヤソーを切断溝８と切断溝９の底部にループ状にセットする。
そして、切断溝８、切断溝９内のダイヤモンドワイヤソーをワイヤソー駆動装置で駆動して循環走行させて伸縮継手１と床版２を水平切断し、ダイヤモンドワイヤソーを反対側に設置し、残りの部分を同様に水平切断する。水平切断によって床版や橋桁から縁が切られた伸縮継手１と床版２をクレーン等で撤去する。

１ 伸縮継手
２ 床版
３、４、５ 円形溝
６ コーナー部
７ ピット
８、９、９' 切断溝
１０ コンクリートカッター
１０Ａ 本体
１１ 駆動軸
１２ 回転ブレード
１３ 円形ブレード基板
１３Ａ 取付孔
１３Ｂ 切欠
１３Ｃ 刃部
１４ 切削用ダイヤモンドチップ
１５ 放熱用ダイヤモンドチップ
１６ ブレードカバー
１７ 防塵ブラシ
１８ 冷風供給ダクト
１９ 吸引ダクト

Claims (4)

1. 伸縮継手を囲む切断溝を形成し、切断溝内にダイヤモンドワイヤソーを設置して走行させ、伸縮継手部分とコンクリート床版部分を水平に乾式切断して撤去する伸縮継手の水平切断工法であって、
   切断溝の形成において、回転ブレードの円形ブレード基板の外周部に切削用ダイヤモンドチップが固着され、且つ前記円形ブレード基板の少なくとも一方の側面に放熱用ダイヤモンドチップが固着された回転ブレードを、その中心軸が水平な駆動軸に対して所定角度傾斜させて前記駆動軸に固定し、当該駆動軸を回転駆動して切断溝の形成方向に水平移動させ、切削用ダイヤモンドチップの振れ幅で切断溝を切削形成すると共に、放熱用ダイヤモンドチップから周囲の空気中に放熱させることにより回転ブレードを冷却する伸縮継手の乾式水平切断工法。
2. 請求項１において、切断溝の切削形成時に、回転ブレードに冷風を吹き付けて強制冷却すると共に、発生する切削粉を集塵装置に吸引して回収する伸縮継手の乾式水平切断工法。
3. 円形ブレード基板の外周面に、切削用ダイヤモンドチップが固着されていると共に、前記円形ブレード基板の少なくとも一方の側面に、放熱用ダイヤモンドチップが固着されている回転ブレードが、水平な駆動軸に対して所定角度傾斜させて前記駆動軸に固定されているコンクリートカッター。
4. 請求項３において、回転ブレードに冷風を吹き付ける冷風供給手段と、前記回転ブレードの切削時に発生する切削粉を吸引して回収する集塵装置を備えたコンクリートカッター。

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