JP2016107696A - Under-water cutter system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用する水中切削機システムに関する。 The present invention relates to an underwater cutting machine system used for cutting a wall surface of a concrete structure in water.
一般に、ダム堤体の水面下の壁面を切削する場合など水中で既設のコンクリート構造物の壁面を切削する場合、ダイバー(潜水士)などが水中に潜り、ピックハンマーやチッパーなどの切削工具を使って壁面のハツリ・チッピングを行っている(特許文献1段落0002参照)。
また、人力による水中作業でハツリ処理が困難又は不可能な場合は、ダム湖の水位を人為的に低下させて、又は施工箇所に仮締切りを設置して水を抜き、気中の状態にして、ハツリ作業を行っている(仮締切りについて特許文献1参照)。
In general, when cutting the wall surface of an existing concrete structure in the water, such as when cutting the wall surface under the water surface of a dam body, a diver or the like dives into the water and uses a cutting tool such as a pick hammer or chipper. The wall surface is chipped and chipped (see
In addition, when it is difficult or impossible to perform a chipping process underwater work by human power, artificially lower the water level of the dam lake or install a temporary deadline at the construction site to drain the water and bring it into the air. The chipping operation is performed (refer to
しかしながら、従来の水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業においては、次のような問題がある。
(1)ダイバーなどによる水中でのコンクリート構造物の切削施工では、人力による水中作業のため、安全上の問題があり、また、ダイバー(潜水士)などが水中に潜り、切削工具を使って壁面のハツリ・チッピングを行うので、作業効率が悪く、工期、工費が増大する。この場合、水深が深く明るさが低下したり、浮遊物質などにより濁度が増大してダイバーの水中での視界が悪くなったりすると、ダイバーなどの安全性や作業効率はさらに低下する。特に、水深が深い(30mを超える)場合は、高気圧則によりダイバーの実質作業時間が短時間に制限されるため、作業効率は著しく低下する。
(2)ダム湖の水位を低下させてのハツリ作業は、ダム湖の水位低下が、主目的の治水や発電量に大きな影響を及ぼすことになり、仮締切りを設置してのハツリ作業は、仮締切りそれ自体の構築に、多大な費用と工期がかかるという重大な問題がある。
(3)その他、水中で壁面のハツリ・チッピングに使用する工具に油圧式の機械を使用すると、機械の破損時の油の漏洩による環境汚染が懸念されるため、工具はエアー式の機械が好ましいが、エアー式の機械の場合、水中での作業位置でこの機械から発生する排気(気泡)が、水圧の圧縮により、水圧倍の堆積となるために、エアーの消費が特に大きい機械の場合、大量のエアーが消費排出され、水中作業位置からの濁水拡散が懸念される。さらに、エアーの消費が特に大きい機械(例えば、ダウンザホールハンマー、ジャイアントブレーカーなど)では、機器それ自体の大きさ、重量が増大し、また、エアー供給用の配管の径が大きく、地上設備も著しく大きくなるため、実用性の点で問題がある。
However, in the conventional cutting work of the wall surface of a concrete structure in water, there are the following problems.
(1) When cutting concrete structures underwater with a diver, etc., there are safety issues due to underwater work by human power, and divers (submersibles) dive into the water and use cutting tools to Since chipping and chipping are performed, the work efficiency is poor, and the construction period and construction cost increase. In this case, when the water depth is deep and the brightness is reduced, or the turbidity increases due to suspended substances or the like, and the diver's visibility in water deteriorates, the safety and work efficiency of the diver further decrease. In particular, when the water depth is deep (over 30 m), the working efficiency of the diver is significantly reduced because the actual working time of the diver is limited to a short time by the law of high atmospheric pressure.
(2) Deburring work by lowering the water level in the dam lake is because the lowering of the water level in the dam lake has a large impact on the main purpose flood control and power generation. There is a serious problem that the construction of the temporary deadline itself takes a great deal of cost and construction period.
(3) In addition, when a hydraulic machine is used as a tool for chipping and chipping of the wall surface in water, there is a concern about environmental pollution due to oil leakage when the machine is broken. However, in the case of an air-type machine, the exhaust (bubbles) generated from this machine at the working position in water becomes a double of the water pressure due to the compression of the water pressure. A large amount of air is consumed and discharged, and there is a concern about the diffusion of muddy water from the underwater work position. In addition, in machines where air consumption is particularly large (for example, down-the-hole hammers, giant breakers, etc.), the size and weight of the equipment itself increases, the diameter of the air supply piping is large, and the ground facilities are also extremely large. Therefore, there is a problem in terms of practicality.
本発明は、このような従来の課題を解決するもので、この種の水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業において、水中のコンクリート構造物に反力を取るためのレールや架台を設置することがないなど水中に固定することなしに使用でき、また、全体の大きさ、重量が小さく取扱いが安全かつ容易で、操作性に優れ、しかも、濁水の発生、拡散を抑制し、機械破損時でも環境汚染を防止でき、さらに、地上設備もコンパクトに設置できるようにして、水中での切削作業を、ダイバーを不要とし人力作業を大幅に低減して、水中の作業環境(深度、視界など)に影響されることなしに、安全かつ効率よく実施することのできる水中切削機システムを提供すること、を目的とする。 The present invention solves such a conventional problem, and in this kind of underwater concrete structure wall surface cutting work, a rail and a stand are provided for taking a reaction force against the underwater concrete structure. It can be used without being fixed in water, and its overall size and weight are small, safe and easy to handle, excellent in operability, and suppresses the generation and diffusion of muddy water. However, environmental pollution can be prevented, and ground equipment can be installed in a compact manner. Underwater work environment (depth, field of view, etc.) is greatly reduced by eliminating divers and reducing human labor. It is an object of the present invention to provide an underwater cutting machine system that can be safely and efficiently implemented without being affected by the above.
上記目的を達成するために、本発明は、
水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用する水中切削機システムであって、
(イ)水中設備として、前部に切削ビットを具備し、後部に給気部、排気部を有し、高圧のエアーを動力源として前記切削ビットを駆動する駆動部を具備し、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機、及び前記切削機の前記給気部、前記排気部に連結される給気管、排気管と、前記切削機の後方に取付ベースを介して連結配置され、後部にプロペラを具備し、前部に電気を駆動源とし、前記プロペラの回転駆動する駆動部を具備し、水中で推力を発生させるためのプロペラ式の推力発生機とからなる水中切削機と、
(ロ)地上設備として、前記エアー駆動式の切削機の前記給気部に前記給気管を介して接続され、前記切削機に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置、及び前記プロペラ式の推力発生機に配線により電気的に接続され、前記推力発生機を制御するインバータを組み合わせたコントローラと、
を備え、
(ハ)前記水中切削機を揚重機械により吊り下げて、水中に置き、
前記排気管は前記水中切削機から水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、
前記揚重機械の誘導操作により前記水中切削機を水中で移動して、前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に向けて対向させ、
前記地上設備の前記インバータを組み合わせた前記コントローラにより前記推力発生機の推力を調整して前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に押し当てながら、前記高圧エアー供給装置により前記切削機を駆動して、前記切削ビットで当該壁面を切削する、
ことを要旨とする。
また、この水中切削機システムは、次のように具体化されることが好ましい。
(1)エアー駆動式の切削機は、切削ビットとして複数のビットと、駆動部として前記各ビットを前後方向に往復駆動するエアー駆動式のシリンダとを具備し、コンクリート構造物の壁面を数センチメートル程度までハツリ可能なスパイキーハンマーが採用される。
(2)プロペラ式の推力発生機は、プロペラとして撹拌羽根と、駆動部として電動モータとを具備し、前記撹拌羽根が前記電動モータの出力軸に直結されて、水中に水流を発生し撹拌する形式の水中攪拌ポンプが採用される。
(3)取付ベースに、切削機上で前後方向に向けて延び、揚重機械に吊り治具を介して係合可能な連結部を有する。
(4)取付ベースに、切削機上で前後方向に向けて進退可能に設けられ、コンクリート構造物の壁面に当接して前記切削機をコンクリート構造物の壁面に対して位置決めするためのガイドを有する。
(5)取付ベースは、前後に延びる水平プレートと、前記水平プレートの下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレートとを有し、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記垂直プレートの前面に取り付けられ、1台の推力発生機がプロペラを後方に向けて前記水平プレートの下面後部に取り付けられる。
(6)取付ベースは、前後に延びる水平プレートと、前記水平プレートの下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレートとを有し、前記水平プレートは後部側の両側部が両側方に向けて突出する拡張部が設けられて、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記垂直プレートの前面に取り付けられ、2台の推力発生機がそれぞれプロペラを後方に向けて前記水平プレートの下面後部と前記各拡張部との間で前記各推力発生機の取付位置を調整可能に取り付けられる。
(7)取付ベースは、上面に水平のフラット面を有し、前面、後面に開口を有する左右対称の枠状のフレームと、前記枠状のフレームの前面開口に設けられる前部プレートとを有し、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記前部プレートに取り付けられ、4台の推力発生機がそれぞれプロペラを後方に向けて前記枠状のフレームの外周面に左右対称に取り付けられる。
(8)水中切削機の付属ユニットとして、前記水中切削機の取付ベースに係合し前記水中切削機を支持可能な架台を併せて備える。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An underwater cutting machine system used to cut the wall of a concrete structure in water,
(B) As an underwater facility, a cutting bit is provided at the front part, an air supply part and an exhaust part are provided at the rear part, and a driving part that drives the cutting bit using high-pressure air as a power source is provided. An air-driven cutting machine for cutting the wall surface of the structure, the air supply section of the cutting machine, an air supply pipe connected to the exhaust section, an exhaust pipe, and a mounting base behind the cutting machine A propeller-type thrust generator for generating thrust in water, including a propeller at the rear, a drive unit for rotating the propeller, and a propeller at the rear. Underwater cutting machine,
(B) A high-pressure air supply device connected to the air supply section of the air-driven cutting machine as the ground equipment via the air supply pipe and supplying high-pressure air to the cutting machine, and the propeller type thrust A controller combined with an inverter electrically connected to the generator by wiring and controlling the thrust generator;
With
(C) The underwater cutting machine is suspended by a lifting machine and placed in water.
The exhaust pipe is led to the water from the underwater cutting machine to be in a state where the exhaust can be released into the atmosphere,
The underwater cutting machine is moved underwater by a guidance operation of the lifting machine, and the cutting bit of the cutting machine is opposed to the wall surface of the concrete structure,
While adjusting the thrust of the thrust generator by the controller combined with the inverter of the ground equipment and pressing the cutting bit of the cutting machine against the wall surface of the concrete structure, the cutting machine is controlled by the high-pressure air supply device. Drive and cut the wall surface with the cutting bit,
This is the gist.
The underwater cutting machine system is preferably embodied as follows.
(1) The air-driven cutting machine includes a plurality of bits as cutting bits and an air-driven cylinder that reciprocally drives each bit in the front-rear direction as a driving unit, and the wall surface of the concrete structure is several centimeters. A spy hammer that can be chopped up to about a meter is used.
(2) The propeller type thrust generator includes a stirring blade as a propeller and an electric motor as a drive unit, and the stirring blade is directly connected to the output shaft of the electric motor to generate a water flow in the water and stir it. A type of submerged agitation pump is used.
(3) The attachment base has a connecting portion that extends in the front-rear direction on the cutting machine and that can be engaged with the lifting machine via a lifting jig.
(4) The mounting base is provided so as to be able to advance and retreat in the front-rear direction on the cutting machine, and has a guide for contacting the wall surface of the concrete structure and positioning the cutting machine with respect to the wall surface of the concrete structure. .
(5) The mounting base has a horizontal plate extending in the front-rear direction and a vertical plate connected substantially vertically to the front end or front end side of the lower surface of the horizontal plate, and one cutting machine directs the cutting bit forward. Attached to the front surface of the vertical plate, and one thrust generator is attached to the lower rear portion of the horizontal plate with the propeller facing rearward.
(6) The mounting base includes a horizontal plate extending in the front-rear direction and a vertical plate connected substantially vertically to the front end or front end side of the lower surface of the horizontal plate, and the horizontal plate has both sides on the rear side on both sides. An extension projecting toward the surface, one cutting machine is attached to the front surface of the vertical plate with the cutting bit facing forward, and two thrust generators respectively facing the horizontal with the propeller facing backward It is attached so that the attachment position of each said thrust generator can be adjusted between the lower surface rear part of a plate, and each said expansion part.
(7) The mounting base has a horizontally symmetric frame-like frame having a horizontal flat surface on the upper surface and openings on the front and rear surfaces, and a front plate provided in the front opening of the frame-shaped frame. One cutting machine is mounted on the front plate with the cutting bit facing forward, and four thrust generators are mounted symmetrically on the outer peripheral surface of the frame-shaped frame with the propeller facing rearward. It is done.
(8) As an attachment unit of the underwater cutting machine, a base that can engage with the mounting base of the underwater cutting machine and support the underwater cutting machine is also provided.
本発明の水中切削機システムは、水中設備として、エアー駆動式の切削機及びプロペラ式の推力発生器からなる水中切削機と、地上設備として、高圧エアー供給装置及びインバータを組み合わせたコントローラとを備え、水中切削機を揚重機械により吊り下げて、水中に置き、水中切削機の排気管は水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、揚重機械の誘導操作により水中切削機を水中で移動して、切削機の切削ビットをコンクリート構造物の壁面に向けて対向させ、地上設備のインバータを組み合わせたコントローラにより推力発生機の推力を調整して切削機の切削ビットをコンクリート構造物の壁面に押し当てながら、高圧エアー供給装置により切削機を駆動して、切削ビットで当該壁面を切削するようにしたので、次のような本発明独自の格別な効果を奏する。
(1)水中のコンクリート構造物に反力を取るためのレールや架台を設置する必要がなく、水中に固定することなしに使用することができる。
(2)水中切削機全体の大きさ、重量を小さくして取扱いを安全かつ容易にし、優れた操作性を実現することができる。
(3)濁水の発生、拡散を抑制し、機械破損時でも環境汚染を防止することができる。
(4)地上設備をコンパクトに設置することができる。
(5)水中での切削作業を、ダイバーを不要とし人力作業を大幅に低減して、水中の作業環境(深度、視界など)に影響されることなしに、安全かつ効率よく実施することができる。
The underwater cutting machine system of the present invention includes an underwater cutting machine including an air-driven cutting machine and a propeller type thrust generator as underwater equipment, and a controller that combines a high-pressure air supply device and an inverter as ground equipment. The underwater cutting machine is suspended by a lifting machine and placed in the water, and the exhaust pipe of the underwater cutting machine is led out to the water so that the exhaust can be released to the atmosphere. The cutting bit of the cutting machine is made to face the wall of the concrete structure, and the thrust of the thrust generator is adjusted by the controller combined with the inverter of the ground equipment to make the cutting bit of the cutting machine into the concrete structure. While pressing against the wall surface of the object, the cutting machine was driven by the high-pressure air supply device and the wall surface was cut with a cutting bit. Achieve the present invention own special effects.
(1) It is not necessary to install a rail or a base for taking a reaction force on an underwater concrete structure, and it can be used without being fixed in water.
(2) The overall size and weight of the underwater cutting machine can be reduced to make the handling safe and easy, and excellent operability can be realized.
(3) The generation and diffusion of muddy water can be suppressed, and environmental pollution can be prevented even when the machine is damaged.
(4) The ground equipment can be installed compactly.
(5) It is possible to perform underwater cutting work safely and efficiently without being affected by the underwater work environment (depth, field of view, etc.) by eliminating the need for divers and significantly reducing manpower work. .
次に、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1に第1の実施の形態を示している。
図1に示すように、この水中切削機システムS1は、ダム堤体の水面下の壁面を切削する場合など水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用するもので、水中設備として、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機1と、切削機1の後方に取付ベース3Aを介して連結配置され、水中で推力を発生させるためのプロペラ式の推力発生機2とからなる水中切削機M1と、地上設備として、切削機1に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置4、及び推力発生機2を制御するインバータ6を組み合わせたコントローラ5とを備えて構成される。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a first embodiment.
As shown in FIG. 1, this underwater cutting machine system S1 is used to cut the wall surface of a concrete structure underwater, such as when cutting the wall surface below the water surface of a dam dam body. An air-driven
水中切削機M1のエアー駆動式の切削機1は、前部に切削ビット11を具備し、後部に給気部12、排気部13を有し、高圧のエアーを動力源として切削ビット11を駆動するエアー駆動式の駆動部14を具備し、給気部12、排気部13にそれぞれ給気管121、排気管131が連結される。この場合、切削機1はスパイキーハンマーが採用され、切削ビット11として複数のビットと、駆動部14として各ビットを前後方向に往復駆動するエアー駆動式のシリンダとを具備し、コンクリート構造物の壁面を数センチメートル程度までハツリ可能になっている。また、この場合、切削機1は水中切削機(M1)1基に付き1台搭載される。
The air-driven
水中切削機M1のプロペラ式の推力発生機2は、後部にプロペラ21を具備し、前部に電気を駆動源とし、プロペラ21の回転駆動する駆動部22を具備する。この場合、推力発生機2は水中ジェッター(水中攪拌ポンプ)が採用され、プロペラ21として撹拌羽根と、駆動部22として電動モータとを具備し、撹拌羽根が電動モータの出力軸に直結されて、水中に水流を発生し撹拌可能になっている。また、この場合、推力発生機2は水中切削機(M!)1基に付き1台搭載される。
The propeller-
このシステムS1では、取付ベース3Aは、鋼材などの金属材からなり、前後に延びる水平プレート31と、水平プレート31の下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレート32とを有する。
この取付ベース3Aにより切削機1、推力発生機2が1つのユニットとして組み立てられる。取付ベース3Aの垂直プレート32の前面に切削機1が切削ビット11を前方に向けてボルト及びナットにより取り付けられ、推力発生機2がプロペラ21を後方に向けて水平プレート31の下面後部に取付ブラケットを介してボルト及びナットにより取り付けられ、切削機1、推力発生機2がそれぞれ前後に相互の間に所定の間隔を介して同芯的に配置される。
この取付ベース3Aにはまた、切削機1上で前後方向に向けて延び、揚重機械に吊り治具を介して係合可能な連結部33を有する。この場合、連結部33は鋼材などの金属製の細長いプレートからなり、このプレートに左右両側面間を貫通する複数の穴がプレートの長さ方向に一列にして形成される。この連結部33は取付ベース3Aの水平プレート31の左右方向中央に連結部33の長さ方向を水平プレート31の前後方向に向けて固着され、切削機1の駆動部14の前端部付近から推力発生機2のプロペラ21付近まで延ばされて配置される。この連結部33は任意の穴と揚重機械のフックやワイヤーなどの吊り治具との係合により揚重機械に連結される。
この取付ベース3Aにはさらに、切削機1上で前後方向に向けて進退可能に設けられ、コンクリート構造物の壁面に当接して切削機1をコンクリート構造物の壁面に対して位置決めするためのガイド34を有する。この場合、ガイド34は、鋼材などの金属材により、取付ベース3Aの水平プレート31よりも幅広の平面視略矩形状の略平板状に形成され、左右方向中央の、前側及び後側の所定の位置に切り欠き部を有する本体プレート341と、この本体プレート341の外側縁部に沿って立ち上げ形成される細長い略平板状の立ち上がり部342とからなり、本体プレート341及び立ち上がり部342の前部側にそれぞれ複数の穴が貫通形成される。このガイド34は、取付ベース3Aの水平プレート31上に前後に向けてスライド可能に取り付けられる。なお、この場合、ガイド34は水平プレート31上にボルト及びナットにより締結され、水平プレート31又はガイド34のボルト挿通部が前後方向に向けて長穴状に形成されて、ガイド34の取付位置が前後方向に調整可能になっている。
In this system S1, the mounting
The cutting
The
The mounting
また、この水中切削機M1には、付属ユニットとして、水中切削機M1の取付ベース3Aに係合し水中切削機M1を支持可能な架台7Aを併せて備える。
この架台7Aは、座部71と座部71の両側に略垂直に立ち上げられ、水中切削機M1を支持する一対の支持部72とを有する。この場合、座部71は、鋼材など金属製の左右一対の細長いプレート711と、この一対のプレート711の前部間及び後部間に連結される鋼材など金属製のパイプ712とからなり、一対の支持部72はそれぞれ、鋼材など金属製の左右一対の細長いプレート721からなり、その一端から他端に向けて複数のボルト挿通孔720が形成され、この一対のプレート721が座部71の各プレート711の中間部所定の位置に固着されて略垂直に立ち上げられ、全体として水中切削機M1の吊り姿勢の重心や安定性を考慮した形状を有している。一方、水中切削機M1の取付ベース3Aには、この架台7Aの支持部72に対応する固定部35として左右一対のプレートが形成され、これら各プレートに複数のボルト挿通孔(図示省略)が設けられる。
このようにして水中切削機M1は、揚重機の吊り治具に連結される場合や不使用時の保管の際に、水中切削機M1側の固定部35をなす各プレートが架台7A側の支持部72をなす各プレートに合せられ、各プレート間がボルト、ナットの締結により固定されて架台7A上に設置され、この架台7Bを介して作業現場や保管場所の地上面などに安定した姿勢で置かれ、水中切削機M1の使用の際に、水中切削機M1が架台7Aから取り外しされるようになっている。
The underwater cutting machine M1 is also provided with a
The
In this way, when the underwater cutting machine M1 is connected to the lifting jig of the lifting machine or stored when not in use, each plate forming the fixing
地上設備の高圧エアー供給装置4は、エアー駆動式の切削機1の給気部12に給気管121を介して接続される。この場合、切削機1にスパイキーハンマーが使用されるので、この高圧エアー供給装置4は例えばダウンザホールハンマー用やジャイアントブレーカー用のものと比べて小型のものになっている。
地上設備のコントローラ5は、コントローラ5と推力発生機2の電動モータとの間にインバータ6が介設されてなる小型、軽量、簡素な構成のもので、プロペラ式の推力発生機2に配線により電気的に接続される。
A high-pressure
The
図2にこの水中切削機システムS1の使用例を示している。この水中切削機システムS1を使って、水中のコンクリート構造物の壁面を切削する場合、まず、水中切削機M1をクレーンやウィンチなどの揚重機械により吊り下げて、水中に置き、排気管131は水中切削機M1から水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、揚重機械の誘導操作により水中切削機M1を水中で移動し、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面に向けて対向させる。そして、地上設備のインバータ6を組み合わせたコントローラ5により推力発生機2のプロペラ21の正逆回転方向、回転数を制御して推力発生機2の推力を調整し、ガイド34の前部及び側部をコンクリート構造物の壁面に当接させることにより、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面に案内し位置決めして、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面に押し当て、高圧エアー供給装置4により切削機1を駆動して、切削ビット11で当該壁面を切削する。なお、この切削時に水中切削機M1は反動で押し返されるが、この反動(押し返し)を推力発生機2の出力をインバータ6により調整することにより推力発生機2のプロペラ推力で抑え、水中切削機M1の姿勢を安定に維持しながら、切削を続行する。)。かかる作業を水中のコンクリート構造物の壁面に繰り返し行う。
FIG. 2 shows a usage example of the underwater cutting machine system S1. When cutting the wall surface of an underwater concrete structure using the underwater cutting machine system S1, first, the underwater cutting machine M1 is suspended by a lifting machine such as a crane or a winch and placed in water. The underwater cutting machine M1 is led out to the water so that the exhaust can be released into the atmosphere, and the underwater cutting machine M1 is moved underwater by the guide operation of the lifting machine, and the cutting
以上説明したように、この水中切削機システムS1によれば、地上のクレーンやウィンチなどの揚重機械で水中切削機M1を吊下げて、水中を誘導移動させ、地上のコントローラ5及び高圧エアー供給装置4の操作により水中切削機M1を駆動し、切削ビット11で水中のコンクリート構造物の壁面を切削するようにしたので、従来のようなダイバー(潜水士)による水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業を不要とし、人力作業を大幅に低減することができる。また、水中の切削作業を人力作業でなく、機械施工としたことで、深度や視界などの水中の作業環境に影響されることがなく、この切削作業を安全かつ効率よく実施することができる。
また、このシステムS1では、水中切削機M1をクレーンやウィンチなどの揚重機械で吊下げて誘導移動するので、コンクリート構造物に反力受けのレールや架台などを設置する必要がなく、水中に固定することなしに使用することができる。また、この場合、水中切削機M1を切削機1と推力発生機2とにより構成し、全体の大きさ、重量を小さくし、カウンターウェイトなどの重量物を用いることもないので、取扱いを安全かつ容易にし、優れた操作性を実現することができ、さらに、揚重機械で水中切削機M1を吊下げるときのワイヤーの切断のリスクや万が一落下した時のリスクなども小さく済む。
さらに、このシステムS1では、水中切削機M1の切削機1が、エアー駆動式のため、機械の破損時でも環境汚染を防止することができる。また、この切削機1の場合、水中の作業位置で発生する排気(気泡)を排気管131により水上に導出して大気中に放出するので、濁水の発生、拡散を抑制することができる。さらに、この切削機1にはスパイキーハンマーを用いているので、エアーの消費が特に大きい機械(例えば、ダウンザホールハンマー、ジャイアントブレーカーなど)に比べて、機器それ自体の大きさ、重量を小さくし、また、エアー供給用の配管の径を小さくして、地上設備(高圧エアー供給装置4)も軽くコンパクトにして設置することができる。他方、水中切削機M1の推力発生機2にあっては、水中ジェッター(電動モータ直結のプロペラ)をインバータ6を組み合わせたコントローラ5によりを回転駆動するので、水中切削機M1の制御が行いやすい。また、水中ジェッターは、水中ジェッターに代えて例えばウォータージェットを利用した場合に比べると、地上設備(インバータ6を組み合わせたコントローラ5)も簡素で軽く、コンパクトに設置することができる。
As described above, according to the underwater cutting machine system S1, the underwater cutting machine M1 is suspended by a lifting machine such as a ground crane or a winch to be guided and moved underwater, and the
Further, in this system S1, since the underwater cutting machine M1 is suspended and guided by a lifting machine such as a crane or a winch, there is no need to install a reaction force receiving rail or frame on the concrete structure. Can be used without fixing. Further, in this case, the underwater cutting machine M1 is constituted by the cutting
Furthermore, in this system S1, since the cutting
図3に第2の実施の形態を示している。
図3に示すように、この水中切削機システムS2は、第1の実施の形態と概ね共通の構成を備え、推力発生機2台型の点で第1の実施の形態(推力発生機1台型)と異なる。なお、この実施の形態では、第1の実施の形態と共通の構成については、説明上必要な箇所を除き、第1の実施の形態と同じ符号を付してその重複する説明を省略し、第1の実施の形態と異なる点について説明する。
この水中切削機システムS2では、取付ベース3Aは、前後に延びる水平プレート31と、水平プレート31の下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレート32とからなり、特に水平プレート31は後部側の両側部が両側方に向けて突出する拡張部311を有し、1台の切削機1が切削ビット11を前方に向けて垂直プレート32の前面に取り付けられ、2台の推力発生機2がそれぞれプロペラ21を後方に向けて水平プレート31の下面後部と各拡張部311との間で各推力発生機2の取付位置を調整可能に取り付けられる。なお、この場合、2台の推力発生機2はそれぞれ、水平プレート31の後部と各拡張部311との間に取付ブラケットを介してボルト及びナットにより締結され、水平プレート31の後部と各拡張部311との間にボルト挿通部が左右方向に向けて長穴状に形成されて、各推力発生機2の取付位置が左右方向に調整されるようになっている。
また、この実施の形態では、コンクリート構造物の壁面の特に隅の両側に当接して切削機1をコンクリート構造物の壁面の隅に位置決めするための補助ガイド36を併せて例示している。この補助ガイド36は、鋼材などの金属材、この場合、アングル材などからなる一対の細長いプレート361で構成され、ガイド34の前部両側に略ハの字形に配置されてボルト及びナットにより取り付けられ、各プレート361の先端縁間が略90°の角度をなす。このようにして補助ガイド34の先端及び側面をコンクリート構造物の壁面の隅の両側に当接させることにより、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面の隅に案内し、位置決めすることができる。なお、この補助ガイド36は既述の第1の実施の形態、後述の第3の実施の形態でも、ガイド34に同様に取り付けて同様に使用できることは勿論である。
このようにしても第1の実施の形態と同様に使用して同様の作用効果を得ることができ、この場合、推力発生機2が2台になった分だけ推力を増大させることができる。
FIG. 3 shows a second embodiment.
As shown in FIG. 3, the underwater cutting machine system S2 has a configuration substantially the same as that of the first embodiment, and is the first embodiment (one thrust generator) in terms of the two thrust generators. Type). In this embodiment, the same configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, except for the portions necessary for the description, and the redundant description is omitted. Differences from the first embodiment will be described.
In this underwater cutting machine system S2, the mounting
Further, in this embodiment, an
Even if it does in this way, it can use similarly to 1st Embodiment, and can obtain the same effect, In this case, thrust can be increased only by the part for which the
図4に第3の実施の形態を示している。
図4に示すように、この水中切削機システムS3は、第1の実施の形態と概ね共通の構成を備え、推力発生機4台型の点で第1の実施の形態(推力発生機1台型)と異なる。なお、この実施の形態では、第1の実施の形態と共通の構成については、説明上必要な箇所を除き、第1の実施の形態と同じ符号を付してその重複する説明を省略し、第1の実施の形態と異なる点について説明する。
この水中切削機システムS3では、取付ベース3Bは、上面に水平のフラット面301を有し、前面、後面に開口を有する全体として左右対称の五角形の枠状のフレーム302と、枠状のフレーム302の前面開口に設けられる前部プレート303とからなり、1台の切削機1が切削ビット11を前方に向けて前部プレート303に取り付けられ、4台の推力発生機2がそれぞれプロペラ21を後方に向けて枠状のフレーム302の外周面に左右対称に取り付けられる。なお、この場合、各推力発生機2は枠状のフレーム302の外周面に取付ブラケットを介してボルト及びナットにより締結される。
また、このシステムS3では、前部プレート303に切削機1の駆動部14の上部に延びる水平プレート304が設けられ、ガイド34はこの水平プレート304にボルト及びナットにより取り付けられる。またこの場合、連結部33は下部が略逆三角形状に変形され、取付ベース3Bの上面の左右方向中央に連結部33の長さ方向を水平プレート304の前後方向に向けて固着され、切削機1の駆動部14の前端部付近から推力発生機2のプロペラ21付近まで延ばされて配置される。
さらに、このシステムS3には、水中切削機M2の付属ユニットとして、水中切削機M2の取付ベース3Bに係合し水中切削機M3を支持可能な架台7Bを併せて備える。
この架台7Bの場合、水中切削機M3の取付ベース3Bが枠状に形成されたことで、第1、第2の実施の形態と異なる形状になっている。この架台7Bは、座部73と座部73の両側に略垂直に立ち上げられ、水中切削機M3の取付ベース3Bを支持する一対の支持部74とを有する。この場合、座部73は、鋼材など金属製の前後一対の細長いプレート731からなり、一対の支持部74は鋼材など金属製の断面略コ字形の支持プレート741からなり、一対のプレート731の中央部間に支持プレート741がパイプ75を介して架け渡しされボルト及びナットにより固定されて構成され、全体として水中切削機M3の吊り姿勢の重心や安定性を考慮した形状を有している。このようにして水中切削機M3は、揚重機の吊り治具に連結される場合や不使用時の保管の際に、水中切削機M3側の取付ベース3Bの外周面の下部及びその両側が架台7Bの支持プレート741に支持されて架台7B上に設置され、この架台7Bを介して作業現場や保管場所の地上面などに安定した姿勢で置かれ、水中切削機M3の使用の際に、水中切削機M3は架台7Bから取り外しされるようになっている。なお、この場合、水中切削機M3の取付ベース3Bと架台7Bの支持プレート741がボルト、ナットで固定されるようにしてもよい。
このようにしても第1の実施の形態と同様に使用して同様の作用効果を得ることができ、この場合、推力発生機2が4台になった分だけ推力を増大させることができる。
FIG. 4 shows a third embodiment.
As shown in FIG. 4, this underwater cutting machine system S3 has a configuration substantially the same as that of the first embodiment, and the first embodiment (one thrust generator) in terms of four thrust generators. Type). In this embodiment, the same configurations as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, except for the portions necessary for the description, and the redundant description is omitted. Differences from the first embodiment will be described.
In this underwater cutting
Further, in this system S3, a
Further, the system S3 is also provided with a
In the case of the
Even if it does in this way, it can use similarly to 1st Embodiment, and can obtain the same effect, In this case, thrust can be increased only by the part for which the
S1、S2、S3 水中切削機システム
M1、M2、M3 水中切削機
1 エアー駆動式の切削機(スパイキーハンマー)
11 切削ビット(複数のビット)
12 給気部
121 給気管
13 排気部
131 排気管
14 エアー駆動式の駆動部(エアー駆動式のシリンダ)
2 プロペラ式の推力発生機(水中ジェッター)
21 プロペラ(撹拌羽根)
22 駆動部(電動モータ)
3A 取付ベース
31 水平プレート
311 拡張部
32 垂直プレート
33 連結部
34 ガイド
341 本体プレート
342 立ち上がり部
35 固定部
36 補助ガイド
361 プレート
3B 取付ベース
301 フラット面
302 枠状のフレーム
303 前部プレート
304 水平プレート
4 高圧エアー供給装置
5 コントローラ
6 インバータ
7A 架台
71 座部
711 プレート
712 パイプ
72 支持部
720 ボルト挿通孔
721 プレート
7B 架台
73 座部
731 プレート
74 支持部
741 支持プレート
75 パイプ
S1, S2, S3 Underwater cutting machine system M1, M2, M3
11 Cutting bits (multiple bits)
12
2 Propeller type thrust generator (underwater jetter)
21 Propeller (Agitating blade)
22 Drive unit (electric motor)
Claims (9)
水中設備として、前部に切削ビットを具備し、後部に給気部、排気部を有し、高圧のエアーを動力源として前記切削ビットを駆動する駆動部を具備し、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機、及び前記切削機の前記給気部、前記排気部に連結される給気管、排気管と、前記切削機の後方に取付ベースを介して連結配置され、後部にプロペラを具備し、前部に電気を駆動源とし、前記プロペラの回転駆動する駆動部を具備し、水中で推力を発生させるためのプロペラ式の推力発生機とからなる水中切削機と、
地上設備として、前記エアー駆動式の切削機の前記給気部に前記給気管を介して接続され、前記切削機に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置、及び前記プロペラ式の推力発生機に配線により電気的に接続され、前記推力発生機を制御するインバータを組み合わせたコントローラと、
を備え、
前記水中切削機を揚重機械により吊り下げて、水中に置き、
前記排気管は前記水中切削機から水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、
前記揚重機械の誘導操作により前記水中切削機を水中で移動して、前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に向けて対向させ、
前記地上設備の前記インバータを組み合わせた前記コントローラにより前記推力発生機の推力を調整して前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に押し当てながら、前記高圧エアー供給装置により前記切削機を駆動して、前記切削ビットで当該壁面を切削する、
ことを特徴とする水中切削機システム。 An underwater cutting machine system used to cut the wall of a concrete structure in water,
As an underwater facility, it has a cutting bit in the front part, an air supply part and an exhaust part in the rear part, a drive part that drives the cutting bit using high-pressure air as a power source, and An air-driven cutting machine for cutting a wall surface, an air supply pipe connected to the air supply part of the cutting machine, an air exhaust pipe connected to the exhaust part, and an exhaust pipe connected to the rear of the cutting machine via a mounting base An underwater cutting machine comprising a propeller at the rear, a drive unit for rotating the propeller, using a propeller at the front, and a propeller type thrust generator for generating thrust in water When,
As ground equipment, connected to the air supply section of the air-driven cutting machine via the air supply pipe, and a high-pressure air supply device that supplies high-pressure air to the cutting machine, and the propeller type thrust generator A controller that is electrically connected by wiring and combined with an inverter that controls the thrust generator;
With
The underwater cutting machine is suspended by a lifting machine and placed in water.
The exhaust pipe is led to the water from the underwater cutting machine to be in a state where the exhaust can be released into the atmosphere,
The underwater cutting machine is moved underwater by a guidance operation of the lifting machine, and the cutting bit of the cutting machine is opposed to the wall surface of the concrete structure,
While adjusting the thrust of the thrust generator by the controller combined with the inverter of the ground equipment and pressing the cutting bit of the cutting machine against the wall surface of the concrete structure, the cutting machine is controlled by the high-pressure air supply device. Drive and cut the wall surface with the cutting bit,
An underwater cutting machine system characterized by that.
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