JP2016003510A

JP2016003510A - 溝切削装置

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Publication number: JP2016003510A
Application number: JP2014125153A
Authority: JP
Inventors: 知繁鴨谷; Tomoshige Kamoya; 広次越島; Koji Koshijima
Original assignee: PS Mitsubishi Construction Co Ltd
Current assignee: PS Mitsubishi Construction Co Ltd
Priority date: 2014-06-18
Filing date: 2014-06-18
Publication date: 2016-01-12
Anticipated expiration: 2034-06-18
Also published as: JP6432857B2

Abstract

【課題】コンクリート表面に溝を切削する際の作業負担を軽減し、効率よく作業を行うことができる溝切削装置の提供。
【解決手段】コンクリート表面２に切削刃３１を押し付けつつ、切削刃３１をその切削向きに移動させることによりコンクリート表面２に所望長さの溝４を形成するようにした溝切削装置１０であって、コンクリート表面２と平行に移動可能な台座２１を有する移動手段２０と、切削刃３１を有する切削具３０と、切削具３０を台座２１に上下動可能に支持させる支持ユニット４０と、切削刃３１が所望の切削深さでコンクリート表面２に押し付けられるように切削具３０を操作する操作手段５０とを備え、支持ユニット４０には、切削具３０を上向きに付勢する支持アシスト機構を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、線状陽極方式の電気防食工法に使用する陽極を埋設する為の所望長さの溝をコンクリート構造物の表面部に形成するための溝切削装置に関する。

従来、橋桁等の鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食工法の一方式として線状陽極方式が知られ、この線状陽極方式の電気防食工法においては、鉄筋の位置に合わせてコンクリート表面に所望長さの長溝を切削により形成し、その長溝内に陽極材を埋設するようになっている（例えば、特許文献１を参照）。

この陽極材を埋め込む長溝は、複雑な形状の橋桁や床版や桟橋等を構成するコンクリート構造物の底面部に設けるような場合、回転式の切削刃を下方よりコンクリート表面に押しつけつつコンクリート表面と平行に直進移動させることにより切削していた。

しかし、切削刃を下方よりコンクリート表面に押しつけつつ行う作業は、コンクリート構造物の形状が複雑である等の理由から、足場又は足場となる面とコンクリート表面との間の空間を広く取ることができない場合があり、従来では、大型の切削機械を使用せずに、ハンディタイプの切削具を使用して作業員が人力で作業を行うのが一般的であった。

特開２００２−３７１３９０号公報

しかしながら、上述の如き従来の技術では、作業員が屈んだ状態や中腰の状態で切削刃をコンクリート表面に押し付けて作業するため、ハンディタイプの切削具であっても作業員の負担が大きく、作業を継続することが困難で、作業効率が悪いという問題があった。

また、従来の技術では、グラインダー等の切削具を人力で支持する場合、重量が嵩み、切削面より受ける反力も大きいことから高出力の切削具を使用できず、小型の切削具を選択せざるを得なかったため、作業効率が悪いという問題があった。

更に、従来の技術では、切削具を人力で支持すると、切削深さの管理が難しく、コンクリートかぶりの浅い鉄筋コンクリートにあっては鉄筋を損傷する虞があり、また、切削刃がぶれて切削時の直進性が悪く、長溝の見栄えが悪くなる虞があった。

そこで、本発明は、このような従来の問題に鑑み、コンクリート表面に溝を切削する際の作業負担を軽減し、効率よく作業を行うことができる溝切削装置の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、コンクリート表面に切削刃を押し付けつつ、該切削刃をその切削向きに移動させることにより前記コンクリート表面に所望長さの溝を形成するようにした溝切削装置であって、前記コンクリート表面と平行に移動可能な台座を有する移動手段と、前記切削刃を有する切削具と、該切削具を前記台座に上下動可能に支持させる支持ユニットと、前記切削刃が所望の切削深さでコンクリート表面に押し付けられるように前記切削具を操作する操作手段とを備え、前記支持ユニットには、前記切削具を上向きに付勢する支持アシスト機構を備えた溝切削装置にある。

請求項２に記載の発明の特徴は、請求項１の構成に加え、前記支持ユニットは、前記切削具を前記台座移動方向と交差する方向で移動させる幅方向移動手段を備えたたことにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、請求項１又は２の構成に加え、前記支持ユニットは、複数のアーム部材と、該各アーム部材を互いに水平回転可能及び／又は上下回動可能に連結する可動軸部とを備えた多軸アームで構成されたことにある。

請求項４に記載の発明の特徴は、請求項３の構成に加え、前記支持アシスト機構は、一端が前記アーム部材に枢支され、該アーム部材の前記可動軸部に対する上下回動動作に連動して伸縮する付勢用シリンダにより構成されたことにある。

請求項５に記載の発明の特徴は、請求項１〜４の何れか1項の構成に加え、前記操作手段は、下端が前記台座にその移動方向で回動可能に支持された操作レバーと、該操作レバーの先端側に固定された操作部材とを備え、該操作部材は、前記台座移動方向に傾斜した操作面を有し、前記操作レバーを移動方向側に回動させることにより前記操作面が前記切削具を前記コンクリート表面側に押圧するようにしたことにある。

請求項６に記載の発明の特徴は、請求項５の構成に加え、前記操作手段は、前記台座上で前記操作レバーを前記台座移動方向と交差する方向で移動させるレバー横移動手段を備えたことにある。

請求項７に記載の発明の特徴は、請求項１〜６の何れか1項の構成に加え、前記移動手段は、前記台座が前記コンクリート表面と平行に直進するように案内する案内手段を備えたことにある。

請求項８に記載の発明の特徴は、請求項７の構成に加え、前記案内手段は、前記作業面上に敷設された軌道部材を備え、該軌道部材に前記台座を移動可能に支持させたことにある。

本発明に係る溝切削装置は、上述したように、コンクリート表面に切削刃を押し付けつつ、該切削刃をその切削向きに移動させることにより前記コンクリート表面に所望長さの溝を形成するようにした溝切削装置であって、前記コンクリート表面と平行に移動可能な台座を有する移動手段と、前記切削刃を有する切削具と、該切削具を前記台座に上下動可能に支持させる支持ユニットと、前記切削刃が所望の切削深さでコンクリート表面に押し付けられるように前記切削具を操作する操作手段とを備え、前記支持ユニットには、前記切削具を上向きに付勢する支持アシスト機構を備えたことにより、重量の嵩む高出力の切削具を容易に移動及び保持することができ、作業員の負担を軽減し、所望長さの長溝を効率よく切削することができる。

また、本発明において、前記支持ユニットは、前記切削具を前記台座移動方向と交差する方向で移動させる幅方向移動手段を備えたことにより、互いに平行な複数の長溝を好適に形成することができる。

更に、本発明において前記支持ユニットは、複数のアーム部材と、該各アーム部材を互いに水平回転可能及び／又は上下回動可能に連結する可動軸部とを備えた多軸アームで構成されたことにより、切削具の移動の自由度が増し、多様な作業に適応することができる。

更にまた、本発明において、前記支持アシスト機構は、一端が前記アーム部材に枢支され、該アーム部材の前記可動軸部に対する上下回動動作に連動して伸縮する付勢用シリンダを備えたことにより、自由度の高い多軸アームにおいて切削具を円滑に移動できるとともに、切削具を所望の位置に保持することができる。

また、本発明において、前記操作手段は、下端が前記台座にその移動方向で回動可能に支持された操作レバーと、該操作レバーの先端側に固定された操作部材とを備え、該操作部材は、前記台座移動方向に傾斜した操作面を有し、前記操作レバーを移動方向側に回動させることにより前記操作面が前記切削具を前記コンクリート表面側に押圧するようにしたことにより、操作レバーの回動動作及び操作面の角度により切削深さを調整でき、また、台座を移動させることもできる。

更に、本発明において、前記操作手段は、前記台座上で前記操作レバーを前記台座移動方向と交差する方向で移動させるレバー横移動手段を備えたことにより、支持ユニットに支持された切削具の移動に合わせて位置を調整することができる。

また、本発明において、前記移動手段は、前記台座が前記コンクリート表面と平行に直進するように案内する案内手段を備えたことにより、切削刃の直進安定性が増し、所望長さの溝を奇麗に形成することができる。

更にまた、本発明において、前記案内手段は、前記作業面上に敷設された軌道部材を備え、該軌道部材に前記台座を移動可能に支持させたことにより、簡易な構造で台座を安定して案内することができる。

本発明に係る溝切削装置の使用態様の一例を示す側面図である。同上の非切削時の状態を示す側面図である。同上の正面図である。同上の溝切削装置の平面図である。

次に、本発明に係る溝切削装置の実施の態様を図１〜図４に示した実施例に基づいて説明する。尚、図中符号１は橋桁等を構成する鉄筋コンクリートのコンクリート構造物である。

コンクリート構造物１は、下側に向けたコンクリート表面２を備え、コンクリート表面２下には、コンクリート構造物１の一部によって構成され、又は、足場を組む等して、平坦な作業面３が形成され、この作業面３上に溝切削装置１０を設置するようになっている。

溝切削装置１０は、コンクリート表面２と平行に移動可能な台座２１を有する移動手段２０と、切削刃３１を有する切削具３０と、切削具３０を台座２１に上下動可能に支持させる支持ユニット４０と、切削刃３１が所望の切削深さでコンクリート表面２に押し付けられるように切削具３０を操作する操作手段５０とを備え、コンクリート表面２の下方より切削刃３１を押し付けつつ切削刃３１をその切削方向で直進移動させることにより、電気防食工法に使用する線状陽極材を埋設するための所望長さの長溝４を形成できるようになっている。

移動手段２０は、平板状の台座２１と、台座２１を案内する案内手段２２とを備え、案内手段２２により台座２１がコンクリート表面２と平行に直進するようになっている。

案内手段２２は、作業面３上に互いに平行配置に敷設された一対の軌道部材２３，２３を備え、台座２１の下面両側部に固定された車輪部２４を介して両軌道部材２３，２３間に架け渡された配置に台座２１が離脱不能且つ移動可能に支持されている。

軌道部材２３，２３は、例えば、両側にローラー部の車輪２４ａ，２４ａが回転自在に嵌め込まれる案内溝２３ａ，２３ａを有する断面Ｉ字状の鋼材をもって構成されている。

支持ユニット４０は、切削具３０を台座２１に対し上下動させる上下動手段及び台座２１に対し台座移動方向と交差する方向（以下、台座幅方向という）で相対移動させる幅方向移動手段を備え、例えば、複数のアーム部材４１ａ，４１ｂと、各アーム部材４１ａ，４１ｂを連結する可動軸部４２とを備えた多軸アーム４３により構成されている。

この多軸アーム４３は、台座２１に固定されるアーム基部４４と、アーム基部４４に基端部が水平回転可能に支持された斜め方向に向けた下アーム部材４１ａと、下アーム部材４１ａの先端部に水平回転可能に支持された可動軸部４２と、可動軸部４２に上下回動可能に支持された上アーム部材４１ｂと、上アーム部材４１ｂの先端に可動軸部４５を介して水平回転及び上下回動可能に支持された切削具保持部４６とを備え、切削具保持部４６に保持させた切削具３０を台座２１に対して上下方向及び台座幅方向を含む三次元方向で移動可能に支持するようになっている。

尚、可動軸部４２、４５は、所望の水平回転角度又は所望の上下回動角度でアーム部材４１ｂ又は切削具保持部４６を固定可能な固定手段を備えることが望ましい

また、支持ユニット４０は、切削具３０を上向きに付勢するガスシリンダ等により構成された支持アシスト機構を備え、切削具３０を所望の高さまで手動で容易に持ち上げることができ、且つ、その所望の高さ位置で保持できるようになっており、手動で一定以上の力を作用させると円滑に切削具３０を下降させることもできるようになっている。

支持アシスト機構は、一端が上アーム部材４１ｂに上下回動可能に軸支され、他端が可動軸部４２に上下回動可能に軸支されたガスシリンダ（ガススプリング）等の付勢用シリンダ４７により構成され、上アーム部材４１ｂの回動動作に伴い伸縮するようになっている。

この付勢用シリンダ４７は、例えば、両端が閉鎖された筒状のシリンダ本体と、シリンダ本体内に往復動可能に挿入されたピストンと、ピストンに固定されてシリンダ本体の一端側より出入り可能に導出したロッドとを備え、ピストンによってシリンダ本体内が２つの空間に隔てられ、両空間は、ピストンに設けられた孔（オリフィス）によって連通されている。

そして、この付勢用シリンダ４７には、シリンダ本体内、即ち、ピストンにより隔てられた両空間に窒素ガス等の圧縮ガスが充填されており、ピストンの往復移動を許容しつつ、ロッドを押し出す方向にガス反力が作用するようになっている。

切削具３０は、切削具保持部４６に固定された本体部３２と、本体部３２に回転軸を水平に向けて回転可能に支持された円盤状の切削刃３１と、切削刃３１を回転駆動させるモータ等の図示しない駆動源と、本体部３２に固定された被操作部３３とを備え、切削刃３１を上側に向けた状態で支持ユニット４０を介して台座２１に支持されている。

被操作部３３は、円弧側を下向きにして本体部３２に固定された側壁部３４と、側壁部３４の円周縁より外向き張り出した円弧状の被操作面部３５とを備え、被操作面部３５を操作手段５０で押圧することにより、回転する切削刃３１が支持ユニット４０に支持された状態でコンクリート表面２に押し付けられるようになっている。

この被操作部３３は、切削刃３１の下半部を覆うように本体部３２に固定され、切削刃３１の保護カバーとしての役割を兼ねている。

尚、この切削具３０には、市販のグラインダー等を使用することもできる。

操作手段５０は、台座２１にその移動方向で回動可能に支持された操作レバー５１と、操作レバー５１の上端に固定された操作部材５２とを備え、操作レバー５１を台座移動側に回動させることにより操作部材５２で切削具３０の被操作部３３を押圧し、切削刃３１をコンクリート表面２に押し付けるようになっている。

尚、操作手段５０には、操作レバー５１を任意の回動角度で固定することができる固定手段（図示なし）と、操作レバー５１の所望角度より台座２１移動側への回動を規制するストッパー５３とを備えることが好ましい。

また、操作手段５０は、操作レバー５１を台座幅方向で移動可能に支持するレバー横移動手段５４を備え、切削具３０の台座幅方向移動に合わせて操作レバー５１の位置を移動できるようになっている。

レバー横移動手段５４は、台座２１上に軸方向を台座幅方向に向けて支持された丸棒状のガイド部材５５と、ガイド部材５５に台座移動方向で回動可能、且つ台座幅方向でスライド移動可能に支持されたスライド部材５６とを備え、スライド部材５６に操作レバー５１の基端が固定されている。

操作レバー５１は、ガイド部材５５及びスライド部材５６を介して台座２１に台座移動方向で回動可能に支持され、ストッパー５３により所望の回動角度より台座移動方向側への回動が規制されている。

また、操作レバー５１には、その先端部に長孔状のガイド溝５７が形成され、このガイド溝５７に案内させることにより操作部材５２を位置調節可能に支持するようになっている。

操作部材５２は、移動方向に傾斜した操作面５２ａを有する楔状に形成され、操作レバー５１を移動方向側に回動させることにより操作面５２ａが切削具３０の被操作面部５２ａを上向きに押圧し、切削刃３１をコンクリート表面２に押し付けるようになっている。

従って、切削刃３１の切削深さは、操作面５２ａの傾斜角、操作部材５２の操作レバー５１への取付け位置及び操作レバー５１の回動角度によって決まり、これらを調整することにより、切削刃３１の切削深さを容易に微調整することができるようになっている。

このように構成された溝切削装置１０を用いて所望長さの溝を形成するには、図２に示す状態から図１に示すように切削具３０を持ち上げ、切削刃３１をその切削方向を台座移動方向に向けてコンクリート表面２の所望の位置に当接させる。

その際、切削具３０を支持する支持ユニット４０に支持アシスト機構を備えたことにより、切削具３０を容易に所望の高さ位置まで持ち上げることができ、且つ、その重量を支持アシスト機構の付勢力で支持することによりその位置で保持することができる。

次に、操作手段５０の操作レバー５１の台座幅方向位置を切削具３０の被操作部３３の台座幅方向位置に合わせて調整し、操作レバー５１を台座移動方向に向けて回動させ、操作部材５２の操作面５２ａを切削具３０の被操作部３３に当接させる。

そして、操作レバー５１を介して台座２１に反力を取った操作部材５２が切削具３０の被操作部３３を上向きに押圧し、切削刃３１をコンクリート表面２に押し付けられた状態で切削刃３１の回転駆動を開始する。

その際、操作部材５２に台座移動方向に向けて傾斜した操作面５２ａを備え、操作レバー５１の回動に伴い操作面５２ａが切削具３０の被操作部３３に対し楔状に宛がわれるので、操作レバー５１の回動角度を変えることにより切削深さを調整することができる。

また、ストッパー５３により所望の回動角度より台座２１移動側への回動が規制されているので、切削刃３１が所定の切削深さより深くには到達せず、コンクリートかぶりが浅い鉄筋コンクリートなどで鉄筋を切断することを防止できる。

そして、図１に示すように、所望の切削深さとなるように切削刃３１をコンクリート表面２に押し付けた状態で台座２１を所望の距離だけコンクリート表面２と平行移動させることにより、台座移動方向と平行な所望長さの長溝４がコンクリート表面２に形成される。

その際、操作レバー５１を台座移動方向に引くことにより、その力で切削刃３１をコンクリート表面２に押しつけつつ、台座２１を水平方向に移動させることができる。

また、操作レバー５１の位置を台座移動方向の台座後退側へ回動させ、切削具３０の高さ位置を下げ（図２の状態）、その状態で台座２１を元の位置まで後退させ、その位置で支持ユニット４０に支持された切削具３０及び操作レバー５１の台座幅方向位置を移動させた後、上述した溝４の切削作業を繰り返すことにより、互いに平行な所望長さの長溝４，４...を形成することができる。

尚、上述の実施例では、支持ユニット４０を多軸アーム４３で構成した例について説明したが、多軸アーム４３の態様は上述の実施例に限定されず、また、支持ユニット４０の態様も多軸アームを使用した上述の実施例に限定されない。

例えば、支持ユニットは、互いに伸縮可能な複数のアーム部材からなる伸縮アームを台座２１に上下方向で伸縮するように固定したものであってもよく、更に、そのような伸縮アームを台座２１上の台座幅方向で移動可能に支持させた構造のものであってもよい。

また、操作手段５０の態様は、上述の実施例に限定されず、例えば、切削具３０と一体に操作ハンドルを備え、作業員がこの操作ハンドルを持って支持ユニット４０に支持された切削具３０を操作し、切削刃３１をコンクリート表面２に押し付けるようにしてもよい。

また、上述の実施例では、移動手段２０に案内手段２２を備え、その案内手段２２を作業面３上に敷設された軌道部材２３，２３により構成した例について説明したが、案内手段２２の態様はこれに限定されない。

上述の実施例では、足場等からなる作業面３と上下方向で対向するコンクリート表面２に長溝４を形成する例について説明したが、切削具３０の位置を調整することにより、作業面に対し直立するコンクリート構造物の側面や作業面に対し傾斜したコンクリート表面にも対応することができる。

また、上述の実施例では、円盤状の切削刃３１を回転駆動させる切削具３０について説明したが、切削具３０の態様はこれに限定されず、例えば、切削刃が往復動する構造のもの等であってもよい。

１コンクリート構造物
２コンクリート表面
３作業面
４溝
１０溝切削装置
２０移動手段
２１台座
２２案内手段
２３軌道部材
２４車輪部
３０切削具
３１切削刃
３２本体部
３３被操作部
３４側壁部
３５被操作面部
４０支持ユニット
４１ａ下アーム部材
４１ｂ上アーム部材
４２可動軸部
４３多軸アーム
４４アーム基部
４５可動軸部
４６切削具保持部
４７付勢用シリンダ
５０操作手段
５１操作レバー
５２操作部材
５３ストッパー
５４レバー横移動手段
５５ガイド部材
５６スライド部材
５７ガイド溝

Claims

コンクリート表面に切削刃を押し付けつつ、該切削刃をその切削向きに移動させることにより前記コンクリート表面に所望長さの溝を形成するようにした溝切削装置であって、
前記コンクリート表面と平行に移動可能な台座を有する移動手段と、前記切削刃を有する切削具と、該切削具を前記台座に上下動可能に支持させる支持ユニットと、前記切削刃が所望の切削深さでコンクリート表面に押し付けられるように前記切削具を操作する操作手段とを備え、
前記支持ユニットには、前記切削具を上向きに付勢する支持アシスト機構を備えたことを特徴とする溝切削装置。
前記支持ユニットは、前記切削具を前記台座移動方向と交差する方向で移動させる幅方向移動手段を備えた請求項１に記載の溝切削装置。
前記支持ユニットは、複数のアーム部材と、該各アーム部材を互いに水平回転可能及び／又は上下回動可能に連結する可動軸部とを備えた多軸アームで構成された請求項１又は２に記載の溝切削装置。
前記支持アシスト機構は、一端が前記アーム部材に枢支され、該アーム部材の前記可動軸部に対する上下回動動作に連動して伸縮する付勢用シリンダにより構成された請求項３に記載の溝切削装置。
前記操作手段は、下端が前記台座にその移動方向で回動可能に支持された操作レバーと、該操作レバーの先端側に固定された操作部材とを備え、該操作部材は、前記台座移動方向に傾斜した操作面を有し、前記操作レバーを移動方向側に回動させることにより前記操作面が前記切削具を前記コンクリート表面側に押圧するようにした請求項１〜４の何れか1項に記載の溝切削装置。
前記操作手段は、前記台座上で前記操作レバーを前記台座移動方向と交差する方向で移動させるレバー横移動手段を備えた請求項５に記載の溝切削装置。
前記移動手段は、前記台座が前記コンクリート表面と平行に直進するように案内する案内手段を備えた請求項１〜６の何れか1項に記載の溝切削装置。
前記案内手段は、前記作業面上に敷設された軌道部材を備え、該軌道部材に前記台座を移動可能に支持させた請求項７に記載の溝切削装置。