JP2013256052A - コンクリートコア採取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート構造物に容易に着脱でき、設置や撤去を効率的に行なうことが可能なコンクリートコア採取装置を提供する。
【解決手段】コンクリート構造物Ｔに対向して配設される支持板１と、支持板１に支持され、コンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に着脱可能に吸着して支持板１をコンクリート構造物Ｔに固定するための複数の吸着パッド２ａと、支持板１に一端を接続して一体に設けられた支柱３ｂ、及び該支柱３ｂに着脱可能に且つ支柱３ｂに沿って進退自在に支持された回転駆動モータ３ｃ、並びに該回転駆動モータ３ｃの回転軸３ｄに後端側を接続して回転駆動モータ３ｃの進退方向に沿う軸線Ｏ１周りに回転可能に設けられたコアビット３ｅを有するコア採取機構３とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートコア採取装置に関する。

従来、例えば、既存のコンクリート構造物の性状・健全度評価を行う場合やコンクリート構造物に孔を設ける場合には、コアドリル（コンクリートコア採取装置）を用い、略円筒状のコアビットを軸線周りに回転させつつその先端に設けられた切刃をコンクリート構造物に切り込ませ、円柱状のコンクリートコアを採取する（例えば、特許文献１参照）。

また、一般に、コアドリルは、コンクリート構造物の表面に固定されるベースと、ベースに一端を接続して一体に立設された支柱と、支柱に着脱可能に、且つ支柱に沿って進退自在に支持された回転駆動モータと、回転駆動モータの回転軸に着脱可能に接続されるコアビットとを備えて構成されている。そして、例えば、コンクリート構造物の所定位置にコンクリートアンカーを打設し、このコンクリートアンカーにネジ止め、ナット止めするなどして接続し、ベースをコンクリート構造物の表面に固定し、所定の位置に支柱、ひいては回転駆動モータ、コアビットを配設する。

特開平１１−３２０５４８号公報

しかしながら、上記従来のコアドリル（コンクリートコア採取装置）においては、ベースをコンクリートアンカーに接続して所定位置に配置するように構成されているため、コアドリルの設置や撤去時に、コンクリートアンカーを打設したり、ネジやナットで着脱するなど、時間と労力を要するという問題があった。

また、コンクリートコアの採取を終えてコアドリルを撤去した後に、コンクリート構造物にコンクリートアンカーが残ったり、さらに、コンクリートアンカーを打設できる場所でコンクリートコアを採取することになり、コンクリートコアの採取場所に制限が生じる。

本発明は、上記事情に鑑み、コンクリート構造物に容易に着脱でき、設置や撤去を効率的に行なうことが可能なコンクリートコア採取装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明のコンクリートコア採取装置は、コンクリート構造物に対向して配設される支持板と、前記支持板に支持され、前記コンクリート構造物の表面に着脱可能に吸着して前記支持板を前記コンクリート構造物に固定するための複数の吸着パッドと、前記支持板に一端を接続して一体に設けられた支柱、及び該支柱に着脱可能に且つ支柱に沿って進退自在に支持された回転駆動モータ、並びに該回転駆動モータの回転軸に後端側を接続して前記回転駆動モータの進退方向に沿う軸線周りに回転可能に設けられたコアビットを有するコア採取機構とを備えていることを特徴とする。

この発明においては、支持板に複数の吸着パッドが設けられ、これら吸着パッドをコンクリート構造物の表面に吸着させ、また、吸着を解除することで、支持板を容易にコンクリート構造物の表面に着脱することができる。また、支持板をコンクリート構造物の表面に固定することで、この支持板に一体に設けられたコア採取機構により、安定した状態でコンクリートコアを採取することができる。

また、本発明のコンクリートコア採取装置においては、前記複数の吸着パッドのうち、少なくとも１つの前記吸着パッドが、前記支持板に一体に設けられた進退機構の駆動により前記支持板に対して進退可能に設けられていることが望ましい。

この発明においては、例えば、支持板にワイヤーを接続するなどしてコンクリートコア採取装置をクレーンなどで所定の位置付近に吊り下げ搬送し、進退機構の駆動によって吸着パッドを進出させてコンクリート構造物の表面に吸着させる。そして、コンクリート構造物の表面に吸着させた吸着パッドを引き戻し退避させるように進退機構を駆動することで、支持板をコンクリート構造物の表面側に移動させ、他の吸着パッドをコンクリート構造物に吸着させることができる。これにより、支持板ひいてはコンクリートコア採取装置を吊り下げながら確実に複数の吸着パッドでコンクリート構造物の所定位置に固定して配設することができる。

さらに、本発明のコンクリートコア採取装置においては、前記コンクリート構造物との間の距離を計測する少なくとも１つの距離計測手段を備えていることがより望ましい。

この発明においては、距離計測手段によって、例えば支持板とコンクリート構造物の間の距離を計測することにより、支持板ひいてはコンクリートコア採取装置の位置、姿勢を捉え、これに基づいて位置、姿勢を調整して好適にコンクリートコアを採取できるようにすることが可能になる。

また、本発明のコンクリートコア採取装置においては、気体を噴射し、該気体の噴射による推進力で、前記コンクリート構造物に対する前記支持板の相対位置を調整する推進機構を備えていることがさらに望ましい。

この発明においては、推進機構によって、コンクリート構造物に対する距離や向きなどの支持板の相対位置を調整することができる。これにより、支持板ひいてはコア採取機構をコンクリート構造物に対して好適な位置、姿勢で配置することができ、より確実且つ好適にコンクリートコアを採取することが可能になる。

本発明のコンクリートコア採取装置においては、支持板を容易にコンクリート構造物の表面に着脱することができる。また、支持板をコンクリート構造物の表面に固定することで、この支持板に一体に設けられたコア採取機構により、安定した状態でコンクリートコアを採取することができる。

よって、本発明のコンクリートコア採取装置においては、コンクリートコア採取装置の設置や撤去時に、コンクリートアンカーを打設したり、ネジやナットで着脱するなどを行なう必要がなく、吸着パッドの吸着／解除で、コンクリートコア採取装置の設置や撤去を容易に且つ効率的に行なうことが可能になる。

また、コンクリート構造物にコンクリートアンカーが残ってしまうこともない。さらに、例えばコンクリートコア採取装置をクレーンなどで所定の位置に吊り下げ搬送し、複数の吸着パッドをコンクリート構造物の表面に吸着させ、また、吸着を解除することで、コンクリート構造物に対して任意の位置でコンクリートコアの採取を行なうことが可能になる。すなわち、遠隔操作でコンクリートコアを採取することも可能になり、従来のようにコンクリートコアの採取場所に大きな制限が生じるという不都合を解消することができる。

本発明の一実施形態に係るコンクリートコア採取装置を示す側面図である。 図１のＸ１−Ｘ１線矢視図である。 図１のＸ２−Ｘ２線矢視図である。 本発明の一実施形態に係るコンクリートコア採取装置を吊り下げ搬送してコンクリート構造物に近づけた状態を示す図である。 ピストンロッドを伸ばし、吸着パッドを進出させてコンクリート構造物に吸着させた状態を示す図である。 ピストンロッドを縮め、支持板ひいてはコンクリートコア採取装置をコンクリート構造物に引き寄せ、他の吸着パッドを吸着させて固定した状態を示す図である。 コア採取機構のコアビットをコンクリート構造物に切り込ませた状態を示す図である。 コンクリートコアとともにコア採取機構のコアビットを元の位置に戻した状態を示す図である。 ピストンロッドを伸ばし、支持板ひいてはコンクリートコア採取装置をコンクリート構造物から離して元の位置に戻した状態を示す図である。

以下、図１から図９を参照し、本発明の一実施形態に係るコンクリートコア採取装置について説明する。

本実施形態のコンクリートコア採取装置Ａは、図１から図３に示すように、コンクリート構造物Ｔに対向して配設される支持板１と、支持板１に一体に設けられ、支持板１をコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に着脱可能に固定するための固定機構２と、支持板１に一体に設けられたコア採取機構３とを備えて構成されている。

また、本実施形態のコンクリートコア採取装置Ａにおいては、支持板１とコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１の間の距離を計測する距離センサ（距離計測手段）４と、支持板１ひいてはコンクリートコア採取装置Ａのコンクリート構造物Ｔに対する相対位置を調整するための推進機構５とを備えている。

本実施形態において、支持板１は、平面視略正三角形の平板状に形成されている。そして、この支持板１は、例えばクレーンのワイヤーを接続し、板面が上下方向Ｓ１に沿うように、且つ一辺が水平方向Ｓ２に沿うように吊り下げ支持されてコンクリート構造物Ｔの所定位置に搬送され、コンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に板面（一面１ａ）を対向させて配設される。また、支持板１には、中央に、板面の一面１ａから他面１ｂに貫通するコアビット挿通孔１ｃが設けられている。さらに、支持板１には、各角部側に、一面１ａから他面１ｂに貫通し、距離センサ４を取り付けるための距離センサ取付孔１ｄが設けられている。

本実施形態の固定機構２は、支持板１に支持され、コンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に着脱可能に吸着して支持板１をコンクリート構造物Ｔに固定させるための複数の吸着パッド２ａを備えて構成されている。また、本実施形態では、支持板１の３つの角部にそれぞれ、吸着面を支持板１の一面１ａと同方向に向けて吸着パッド２ａが一体に取り付けられている。また、これら３つのうち、１つの吸着パッド２ａは、支持板１の他面１ｂ側に一体に設けられた進退機構である直動シリンダ６のピストンロッド６ａの先端に取り付けられている。これにより、この１つの吸着パッド２ａは、直動シリンダ６が駆動し、支持板１の一面１ａ側から一面１ａの直交方向外側に進退するピストンロッド６ａに従動して進退する。すなわち、１つの吸着パッド２ａは、直動シリンダ６の駆動によって、支持板１の一面１ａから外側に突出可能に設けられている。

なお、各吸着パッド２ａには、例えば真空ポンプに繋がる配管（不図示）が接続され、真空ポンプの駆動によってコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に真空吸着する。また、直動シリンダ６には、ピストンロッド６ａを進退させるための例えば油圧、空気圧の給排配管（不図示）が接続され、油圧や空気圧の給排（増減）によってピストンロッド６ａひいては吸着パッド２ａが進退する。

コア採取機構３は、支持板１の他面１ｂに一体に取り付けられる板状のベース３ａと、ベース３ａに一端を接続し、支持板１の他面１ｂに直交して配設される支柱３ｂと、支柱３ｂに着脱可能に、且つ支柱３ｂに沿って進退自在に支持された回転駆動手段である回転駆動モータ３ｃと、回転駆動モータ３ｃの回転軸３ｄに後端側を接続し、軸線Ｏ１が支柱３ｂに沿うように、すなわち、軸線Ｏ１が回転駆動の進退方向（Ｓ２）に沿うように配設された略円筒状のコアビット３ｅとを備えている。また、コアビット３ｅは、回転駆動モータ３ｃの駆動によって軸線Ｏ１周りに回転する。さらに、コアビット３ｅは、先端に切刃３ｆを備え、回転駆動モータ３ｃの進退によって支持板１のコアビット挿通孔１ｃに挿通することで支持板１の一面１ａ側に突出するように配設されている。

推進機構５は、支持板１の上下方向Ｓ１略中央で且つ水平方向Ｓ２の左右の斜辺側にそれぞれ配設されたスラスタ５ａを備えて構成されている。そして、各スラスタ５ａから支持板１の一面１ａ側、他面１ｂ側に、電磁弁の駆動で選択的に正圧ガス（気体）を噴出する。これにより、吊り下げ支持された支持板１ひいてはコンクリートコア採取装置Ａは、スラスタ５ａから正圧ガスの噴射による推進力で、その位置、向きなどの姿勢が調整・制御可能とされている。

次に、上記構成からなる本実施形態のコンクリートコア採取装置Ａを用いて、コンクリート構造物Ｔからコンクリートコアを採取する方法について説明する。

まず、本実施形態では、コンクリートコアを採取する際、図４に示すように、コンクリートコア採取装置Ａの支持板１にワイヤー７を接続し、クレーンやロボットアームでコンクリートコア採取装置Ａを吊り下げ搬送して、コンクリート構造物Ｔのコンクリートコアを採取する所定位置に近づける。

このとき、距離センサ４でコンクリート構造物Ｔ１との距離ｄひいてはコンクリートコア採取装置Ａの姿勢を計測しながら、支持板１の一面１ａをコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に向けてコンクリートコア採取装置Ａを近づけてゆく。さらに、左右のスラスタ５ａで正圧ガスを噴射させて、支持板１の一面１ａがコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に沿うように、すなわち、コンクリートコア採取装置Ａの位置、姿勢を調整・制御し、支柱３ｂがコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１と直交配置されるようにする。

このようにしてコンクリートコア採取装置Ａをコンクリート構造物Ｔに対して所定の位置に配置した段階で、図５に示すように、固定機構の直動シリンダ６を駆動してピストンロッド６ａを伸ばし、１つの吸着パッド２ａを進出させ、コンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に当接させて吸着させる。次に、図６に示すように、直動シリンダ６を駆動してピストンロッド６ａを縮め、コンクリートコア採取装置Ａをコンクリート構造物Ｔに近づけるようにし、残りの２つの真空吸着パッド２ａをコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に当接させて吸着させる。これにより、支持板１ひいてはコンクリートコア採取装置Ａがコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１の所定位置に固定して保持される。

次に、図７に示すように、コア採取機構３の回転駆動モータ３ｃの駆動によってコアビット３ｅを軸線Ｏ１周りに回転させつつ、回転駆動モータ３ｃを支柱３ｂに沿って進出させ、コアビット挿通孔１ｃを通じてコアビット３ｅの切刃３ｆをコンクリート構造物Ｔに切り込ませる。そして、コアビット３ｅでコンクリート構造物Ｔを表面Ｔ１側から切削して、円柱状のコンクリートコアを採取する。このとき、吸着パッド２ａの吸着力で、コアビット３ｅの押付反力が支持され、且つコアビット３ｅの内部を吸引して負圧にしておくことで、粉塵の飛散が防止される。また、コアビット３ｅがコンクリート構造物Ｔを貫通し、コンクリートコアが分離するとともに、このコンクリートコアはコアビット３ａの内部に吸引されて保持される。

そして、このようにコンクリートコアを採取した段階で、図８に示すように、回転駆動モータ３ｃとともにコアビット３ｅを支柱３ｂに沿って元の位置に後退させ、前記２つの吸着パッド２ａによる吸着保持状態を解除する。また、図９に示すように、これとともに、固定機構の直動シリンダ６を駆動してピストンロッド６ａを伸ばし、コンクリート構造物Ｔからコンクリートコア採取装置Ａを離して元の吊り下げ位置に戻す。さらに、残りの１つの真空吸着パッド２ａによる吸着保持状態を解除して、コンクリート構造物Ｔからコンクリートコア採取装置Ａを分離し、ピストンロッド６ａを縮め、１つの吸着パッド２ａを引き寄せて元の位置に戻す。

最後に、クレーンやロボットアームで、コンクリートコア採取装置Ａとともにコンクリートコアを吊り上げて回収し、コンクリートコアの採取作業が完了する。

したがって、本実施形態のコンクリートコア採取装置Ａにおいては、支持板１に複数の吸着パッド２ａが設けられ、これら吸着パッド２ａをコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に吸着させ、また、吸着を解除することで、支持板１を容易にコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に着脱することができる。また、支持板１をコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に固定することで、この支持板１に一体に設けられたコア採取機構３により、安定した状態でコンクリートコアを採取することができる。

よって、本実施形態のコンクリートコア採取装置Ａにおいては、コンクリートコア採取装置Ａの設置や撤去時に、コンクリートアンカーを打設したり、ネジやナットで着脱するなどを行なう必要がなく、吸着パッド２ａの吸着／解除で、コンクリートコア採取装置Ａの設置や撤去を容易に且つ効率的に行なうことが可能になる。

また、コンクリート構造物Ｔにコンクリートアンカーが残ってしまうこともない。さらに、コンクリートコア採取装置Ａをクレーンなどで所定の位置に吊り下げ搬送し、複数の吸着パッド２ａをコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に吸着させ、また、吸着を解除することで、コンクリート構造物Ｔに対して任意の位置でコンクリートコアの採取を行なうことが可能になる。すなわち、遠隔操作でコンクリートコアを採取することも可能になり、従来のようにコンクリートコアの採取場所に大きな制限が生じるという不都合を解消することができる。

また、本実施形態のコンクリートコア採取装置Ａにおいては、支持板１にワイヤー７を接続するなどしてコンクリートコア採取装置Ａをクレーンなどで所定の位置付近に吊り下げ搬送し、進退機構の直動シリンダ６の駆動によって吸着パッド２ａを進出させてコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に吸着させる。そして、コンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１に吸着させた吸着パッド２ａを引き戻し退避させるように進退機構の直動シリンダ６を駆動することで、支持板１をコンクリート構造物Ｔの表面Ｔ１側に移動させ、他の吸着パッド２ａをコンクリート構造物Ｔに吸着させることができる。これにより、支持板１ひいてはコンクリートコア採取装置Ａを吊り下げながら確実に複数の吸着パッド２ａでコンクリート構造物Ｔの所定位置に固定して配設することができる。

さらに、距離計測手段の距離センサ４によって、支持板１とコンクリート構造物Ｔの間の距離ｄを計測することにより、支持板１ひいてはコンクリートコア採取装置Ａの位置、姿勢を捉え、これに基づいて位置、姿勢を調整して好適にコンクリートコアを採取できるようにすることが可能になる。

また、推進機構５によって、コンクリート構造物Ｔに対する距離や向きなどの支持板１の相対位置を調整することができる。これにより、支持板１ひいてはコア採取機構３をコンクリート構造物Ｔに対して好適な位置、姿勢で配置することができ、より確実且つ好適にコンクリートコアを採取することが可能になる。

以上、本発明に係るコンクリートコア採取装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。

例えば、本実施形態では、コンクリートコア採取装置Ａをクレーンなどで吊り下げ搬送してコンクリート構造物Ｔの所定位置に配置し、この位置のコンクリートコアを採取するものとして説明を行った。これに対し、本発明にかかるコンクリートコア採取装置は、必ずしも吊り下げ搬送して使用することに限定しなくてもよい。また、支持板１の板面１ａ、１ｂを上下方向に向けるなどして使用してもよい。このとき、不要であれば、推進機構や距離計測手段、吸着パッド２ａを進退させる進退機構６が具備されていなくてもよい。

さらに、支持板１の形状、吸着パッド２や距離センサ４、スラスタ５ａの数、配置などは適宜変更してもよく、本実施形態のように限定する必要はない。

１ 支持板
１ａ 一面
１ｂ 他面
１ｃ コアビット挿通孔
１ｄ 距離センサ取付孔
２ 固定機構
２ａ 吸着パッド
３ コア採取機構
３ａ ベース
３ｂ 支柱
３ｃ 回転駆動モータ
３ｄ 回転軸
３ｅ コアビット
３ｆ 切刃
４ 距離センサ（距離計測手段）
５ 推進機構
５ａ スラスタ
６ 直動シリンダ（推進機構）
６ａ ピストンロッド
７ ワイヤー
Ａ コンクリートコア採取装置
ｄ 距離
Ｏ１ 軸線
Ｓ１ 上下方向
Ｓ２ 水平方向
Ｔ コンクリート構造物
Ｔ１ 表面

Claims (4)

1. コンクリート構造物に対向して配設される支持板と、
   前記支持板に支持され、前記コンクリート構造物の表面に着脱可能に吸着して前記支持板を前記コンクリート構造物に固定するための複数の吸着パッドと、
   前記支持板に一端を接続して一体に設けられた支柱、及び該支柱に着脱可能に且つ支柱に沿って進退自在に支持された回転駆動モータ、並びに該回転駆動モータの回転軸に後端側を接続して前記回転駆動モータの進退方向に沿う軸線周りに回転可能に設けられたコアビットを有するコア採取機構とを備えていることを特徴とするコンクリートコア採取装置。
2. 請求項１記載のコンクリートコア採取装置において、
   前記複数の吸着パッドのうち、少なくとも１つの前記吸着パッドが、前記支持板に一体に設けられた進退機構の駆動により前記支持板に対して進退可能に設けられていることを特徴とするコンクリートコア採取装置。
3. 請求項１または請求項２に記載のコンクリートコア採取装置において、
   前記コンクリート構造物との間の距離を計測する少なくとも１つの距離計測手段を備えていることを特徴とするコンクリートコア採取装置。
4. 請求項１から請求項３のいずれかに記載のコンクリートコア採取装置において、
   気体を噴射し、該気体の噴射による推進力で、前記コンクリート構造物に対する前記支持板の相対位置を調整する推進機構を備えていることを特徴とするコンクリートコア採取装置。

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