JP2016155220A - ワイヤソー切断装置及び切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】切断時に発生する粉塵の飛散を抑制しながら、効率的に切断を行なうためのワイヤソー切断装置及び切断方法を提供する。【解決手段】ワイヤソー切断装置１０は、本体部２０と、本体部２０に間隔をおいて取り付けられた一対のスタンド部４０とを有している。本体部２０は、ワイヤ６０を巻回する駆動プーリー２５及び第１プーリー２６を内蔵するケース部材２２を備えている。各スタンド部４０は、集塵装置に接続されている中空のオフセットスタンド４１と、オフセットスタンド４１の先端部に取り付けられワイヤ６０を巻回するオフセットプーリー４３とを有している。切断時には、ワイヤソー切断装置１０のスタンド部４０を、鉄筋コンクリートブロックに形成した２つの孔に挿入して、ワイヤソー切断装置１０を鉄筋コンクリートブロックに接触するように設置する。【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤによって切断を行なうワイヤソー切断装置及び切断方法に関する。

対象物の切断においては、ワイヤを高速回転させて切断するワイヤソーを用いる場合がある。この場合、乾式のワイヤソー工法も検討されている（例えば、非特許文献１，２参照）。非特許文献１及び非特許文献２に記載の技術においては、切断対象物である鉄筋コンクリートに、支柱を立てた上に複数のプーリーを設置し、これらプーリーにワイヤを巻回させる。更に、ワイヤが配置される箇所にはワイヤガードを配置する。

ワイヤソーを使用する場合、切断によって発生する粉塵（切断粉）が多量に飛散する。このため、切断粉の飛散を抑制する乾式のワイヤソーも検討されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献に記載の技術においては、被切断物から駆動プーリーに向かって走行するワイヤの走行方向を案内する複数のガイドプーリーを防塵カバー内に収容する。防塵カバー内に、ワイヤの走行方向とは逆方向から圧縮空気を吹き付けて切断粉を吹き飛ばすエアノズルと、切断粉を吸引する排気装置の吸引口とを設ける。切断部を隠蔽する切断部カバーを被切断物の表面に装着し、切断部カバーの内部にワイヤを走行させ、切断部カバーの内部を防塵カバーの内部と連通させる。

特開２０１３−１０２９７号公報（第１頁、図１）

ダイヤモンド機工、″乾式ワイヤーソー工法″、［online］、ダイヤモンド機工株式会社ホームページ、［平成２７年１月５日検索］、インターネット＜http://www.diamond-kiko.co.jp/kansiki.html> 株式会社コンセック、″乾式ワイヤーソーイングシステム″、［online］、株式会社コンセックホームページ、［平成２７年１月５日検索］、インターネット＜http://www.consec.co.jp/seihin/04010301.htm>

しかしながら、特許文献１に記載の乾式ワイヤソー切断装置においては、駆動プーリーから切断対象物に至るまでのワイヤの経路が外部に露出している。このため、露出した部分からワイヤソーの外部に切断粉が飛散する。

また、この切断装置においては、切断対象物に対して、プーリー群を配置する支柱や駆動プーリー、切断カバー、防塵カバー等の設置が必要である。従って、切断現場における設置作業の負担が大きかった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、切断時に発生する粉塵の飛散を抑制しながら、効率的に切断を行なうためのワイヤソー切断装置及び切断方法を提供することにある。

上記課題を解決するワイヤソー切断装置は、切断対象物の切断を行なうワイヤを巻回して回転させるワイヤ駆動部と、前記ワイヤを前記切断対象物に押し付ける張力を前記ワイヤに付与する張力付与部と、前記ワイヤ駆動部及び前記張力付与部を内蔵するケース部材と、前記ケース部材を保持する本体部に固定された一対のスタンド部とを備え、前記各スタンド部は、前記ワイヤを巻回するオフセット部が先端に取り付けられ、先端部側及び前記本体部側に開口部が形成された中空のオフセットスタンドを備えている。これにより、切断対象物に形成した孔にワイヤソー切断装置のスタンド部を挿入して、ワイヤソー切断装置を切断対象物に接触させることにより、ワイヤソーを設置することができる。従って、切断作業場所で、ワイヤソーの組み立てを簡略化することができる。更に、切断のために回転するワイヤが通過する経路を閉空間にすることができる。また、孔内で発生した切断粉をオフセットスタンドの先端からオフセットスタンドを介して排出することができる。従って、切断によって発生した粉塵を効率よく排出でき、ワイヤソー切断装置の外部への粉塵の飛散を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記本体部には、前記切断対象物との接触面に、環状のシール部材を設けることが好ましい。これにより、ワイヤソー切断装置と切断対象物との接触部分を密閉できるので、より確実に粉塵の飛散を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記本体部には、前記シール部材により囲まれた空間を排気する排気手段を設けることが好ましい。これにより、この空間の排気とともに粉塵が排出されるので、更に粉塵の飛散を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記スタンド部は、前記オフセットスタンドの先端に向かって、圧縮空気を噴射する噴射口を有するエア噴射部を備えることが好ましい。これにより、オフセットスタンドが配置される孔内に、圧縮空気を供給することができるので、孔内において、粉塵をオフセットスタンドの開口から外部に効率的に排出することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記オフセットスタンドの先端部に乱流板を取り付け、前記エア噴射部の噴射口を前記乱流板に対向させて配置することが好ましい。これにより、噴射口からの圧縮空気の流れの向きが乱流板によって変更されるので、孔内において粉塵を浮き立たせて効率的に排出することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記スタンド部は、前記オフセットスタンドの先端部側を閉塞した状態で前記オフセットスタンドを覆うカバー部を備え、前記カバー部には、前記ワイヤを露出するための開口部が設けられていることが好ましい。これにより、粉塵は、ワイヤによってカバー内に収容されるため、カバー部の外周に飛散し難い。更に、カバー部内はオフセットスタンドが挿入される孔に比べて容積が小さいため、カバー部内からオフセットスタンドの開口を介して、効率よく粉塵を排出することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記スタンド部には、前記スタンド部が挿入される孔の壁面に接する方向に突出した回転可能な滑り部が取り付けられていることが好ましい。これにより、スタンド部の滑り部が孔の内周面に滑りながら当接するので、スタンド部を孔に円滑に挿入することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記オフセットスタンドは、伸縮可能であり、前記ケース部材内に、前記ワイヤを巻回し、前記ワイヤの張力を調整する張力調整部を設けることが好ましい。これにより、切断する領域に対応した孔の深さに応じてオフセットスタンドの長さを調整して、ワイヤソー切断装置を切断対象物に密着させることができる。また、ワイヤの張力をほぼ一定に調整することができるので、切断開始や切断終了時等、ワイヤに加わる張力が大きく変化する場合においても、ワイヤの各プーリーからの脱落を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記張力付与部は、前記ケース部材内において前記ワイヤを巻回し、前記オフセットスタンドの延在方向に移動可能な複数のテンションフィードプーリーを備えていることが好ましい。これにより、ワイヤを折り返すように巻回させて張力を付与することができるので、各テンションフィードプーリーを移動させる距離を短くしても張力の調整範囲を大きくすることができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記本体部は、搬送時に支持するための搬送支持部を備えていることが好ましい。これにより、フォークリフトのフォーク等を、搬送支持部に係合させてワイヤソー切断装置を搬送することができる。

本発明によれば、切断時に発生する粉塵の飛散を抑制しながら、効率的に切断を行なうことができる。

本実施形態のワイヤソー切断装置の全体を示す斜視図。 本実施形態のスタンド部側から見たワイヤソー切断装置の斜視図。 本実施形態のケース部材の裏面側から見たワイヤソー切断装置の斜視図。 本実施形態のワイヤソー切断装置のスタンド部の下部を示した斜視図。 本実施形態のワイヤソー切断装置を用いた切断方法を説明する流れ図。 本実施形態のワイヤソー切断装置を用いた切断方法を説明する説明図であって、（ａ）は切断対象物に穿孔した状態、（ｂ）はワイヤソー切断装置の設置途中の状態、（ｃ）は切断時のワイヤソー切断装置の設置状態を示す。 本実施形態のワイヤソー切断装置及び従来のワイヤソーの空中粉塵濃度を示すグラフ。 変更例におけるワイヤソー切断装置のテンションプーリーの説明図であって、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図。 変更例におけるワイヤソー切断装置のスタンド部の斜視図。 変更例におけるワイヤソー切断装置のスタンド部の要部の説明図であって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はカバーを取り外した正面図、（ｄ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図。

以下、図１〜図７を用いて、ワイヤソー切断装置及び切断方法の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態におけるワイヤソー切断装置１０の全体を示す斜視図である。ワイヤソー切断装置１０は、内部空間が形成された本体部２０と、この本体部２０から延在された一対（２つ）のスタンド部４０とを備えている。更に、本体部２０の内部空間内及びスタンド部４０の外周を巻回するワイヤ６０を備えている。

本体部２０は、ベース部材２１及びケース部材２２を備えている。ベース部材２１は、略四角環状をしており、後述するように、スタンド部４０が貫通している。ベース部材２１において、スタンド部４０が突出している領域の反対側に、ケース部材２２が取り付けられている。ケース部材２２は、全体として、約１．５ｍ×約１．５ｍ×約０．３ｍの直方体形状をしている。ケース部材２２の一面（図１の正面側）は、透過板で構成されており、一対のスタンド部４０を含む平面と平行となるように構成されている。

図２は、本体部２０をスタンド部４０側から見た斜視図である。図２に示すように、ケース部材２２には、ベース部材２１側の側面（図１における下面）が開口した直方体形状の内部空間が形成されている。

図１に示すように、ケース部材２２の内部空間には、駆動プーリー２５と、第１プーリー２６と、第２プーリー２７と、第３プーリー２８とが収容されている。各プーリー（２５〜２８）には、ワイヤ６０が巻回される。

駆動プーリー２５は、ワイヤ駆動部として機能し、第１プーリー２６〜第３プーリー２８よりも径が大きく、ワイヤ６０に回転力を伝達する。
第１プーリー２６は、張力付与部として機能し、ワイヤ６０を切断対象物に押し付ける張力を付与するためのテンションフィードプーリーである。本実施形態では、連動して移動する２つの第１プーリー２６を用いる。各第１プーリー２６は、スタンド部４０の延在方向（図１の上下方向）と同方向に、移動機構（図示せず）によって、移動可能に配置されている。そして、２つの第１プーリー２６の間には、位置の固定された第３プーリー２８（ガイドプーリー）が配置されている。切断時に、第１プーリー２６を、第３プーリー２８から離間する方向に移動させることにより、ワイヤ６０を切断対象物に張力を加えて押し付ける。

第２プーリー２７は、初期張力調整部として機能し、移動機構（図示せず）によって、各スタンド部４０の延在方向（図１の上下方向）に移動可能に配置されている。第２プーリー２７と駆動プーリー２５との間、第２プーリー２７と第１プーリー２６との間にも、位置の固定された第３プーリー２８（ガイドプーリー）が配置されている。第２プーリー２７は、切断開始時に、この第３プーリー２８から距離を調整することにより、ワイヤ６０の張力を初期調整する。

また、ケース部材２２の奥面（図１における裏面）には、第１及び第２プーリー（２６，２７）の可動範囲に対応して、各プーリー（２６，２７）の回転軸が貫通するスリットが形成されている。このスリットは、被覆部材２９ａ，２９ｂによって覆われている。この被覆部材２９ａ，２９ｂは、各プーリー（２６，２７）が移動した場合に、スリットを塞ぐことができる可撓性材料により構成されている。

図３は、ケース部材２２の背面側から見たワイヤソー切断装置１０の斜視図である。ケース部材２２の背面には、駆動プーリー２５を回転させる駆動モータ３５が取り付けられている。本実施形態では、駆動モータ３５として、サーボモータを用いる。

更に、ケース部材２２の背面には、複数のフレームＦ１が組み合わさって一体となって取り付けられている。フレームＦ１には、スタンド部４０の延在方向に延在するガイドバー３７ａ，３７ｂが設けられている。ガイドバー３７ａ，３７ｂは、第１及び第２プーリー（２６，２７）に対応する位置にそれぞれ配置されている。ガイドバー３７ａ，３７ｂには、それぞれ、第１及び第２プーリー（２６，２７）を移動させる移動体が設けられている。ガイドバー３７ａに設けられた移動体には、第１プーリー２６の位置を移動させる移動用モータ３６が取り付けられている。移動用モータ３６は、ワイヤソー切断装置１０の切断速度に応じた速度で、第１プーリー２６を移動させるように回転する。

更に、ケース部材２２の上部（スタンド部４０の反対側）に、一対（２つ）の第１の差込ブラケット３８が、所定間隔で設けられている。差込ブラケット３８は、上下両側が開口した中空の四角柱形状からなる。この差込ブラケット３８は、ワイヤソー切断装置１０を移動させる場合に、フォークリフトのフォークを差し込むために用いられる。なお、この差込ブラケット３８は、フォークリフトのフォークが差し込まれてワイヤソー切断装置１０を持ち上げた場合、ワイヤソー切断装置１０の重心がフォーク間に位置するように配置されている。

更に、ベース部材２１の背面には、直方体形状の補助ベース部材２４が取り付けられている。この補助ベース部材２４の上面には、上述した複数のフレームＦ１が固定されている。この補助ベース部材２４の上面には、更に、一対（２つ）の第２の差込ブラケット３９が、所定間隔で取り付けられている。第２の差込ブラケット３９は、第１の差込ブラケット３８と同形状をしている。そして、第２の差込ブラケット３９の開口が水平となるように、第１の差込ブラケット３８を背面側に９０度倒した向きで配置されている。この第２の差込ブラケット３９は、第１の差込ブラケット３８と同様に、フォークリフトのフォークを差し込む部材であって、ワイヤソー切断装置１０を持ち上げた場合、ワイヤソー切断装置１０の重心がフォーク間に位置するように配置されている。これらの差込ブラケット３８，３９が搬送支持部として機能する。

また、図２に示すように、四角環状のベース部材２１には、ケース部材２２の開口部がスタンド部４０側から臨める形状の空間３１が形成されている。ベース部材２１のスタンド部４０側の側面の外周縁には、環状のシール部材３２が、スタンド部４０側に突出するように取り付けられている。シール部材３２は、ワイヤソー切断装置１０が接触する切断対象物の壁面に応じて変形して、この壁面とベース部材２１との接続部分を密閉する。

更に、ベース部材２１には、空間３１に達する２つの貫通孔が形成されている。そして、各貫通孔には、それぞれに連通する第１集塵ホース３３が取り付けられている。この第１集塵ホース３３は、排気手段として機能し、集塵装置（図示せず）に接続されている。この集塵装置は、第１集塵ホース３３を介して、ベース部材２１の空間３１及びケース部材２２の内部空間を吸引し、この内部空間の粉塵をワイヤソー切断装置１０の外部に排出する。
更に、ベース部材２１には、後述する第２集塵ホース４２、チューブ５１、エア供給ホース５２が貫通している。

一方、図１に示すように、一対のスタンド部４０は、間隔をおいて、本体部２０から平行に延在している。本実施形態では、一対のスタンド部４０の間隔は、約１ｍである。この間隔は、後述するように、切断対象物における切断幅によって決められる。

一対のスタンド部４０は、左右対称の構造をしている。各スタンド部４０は、オフセット部としてのオフセットスタンド４１、第２集塵ホース４２、オフセットプーリー４３、乱流板４５、エア提供部５０をそれぞれ備えている。

図２に示すように、オフセットスタンド４１は、本体部２０に固定されている。具体的には、オフセットスタンド４１の一端部は、ケース部材２２に当接されており、ベース部材２１の空間３１を形成する側面部及びケース部材２２に固定されている。

オフセットスタンド４１は、断面が四角形状の中空形状をしている。このオフセットスタンド４１は、伸縮可能に構成されている。オフセットスタンド４１は、先端側に開口部が設けられている。この開口部は、オフセットスタンド４１の中空部に連通しており、集塵口として機能する。

更に、オフセットスタンド４１の基端部側（ケース部材２２側）には、オフセットスタンド４１の中空部に連通する開口部が設けられている。この開口部には、第２集塵ホース４２が取り付けられている。この第２集塵ホース４２は、ベース部材２１を貫通して、第１集塵ホース３３と同様に、図示しない集塵装置に接続されている。

また、各オフセットスタンド４１の基端部には、第２集塵ホース４２が連通する開口部とは反対側（一対のスタンド部４０の内側）の位置に、掛止部材４１ａが設けられている。この掛止部材４１ａは、不使用時に、ワイヤ６０を着脱可能に掛止する。

図４は、スタンド部４０の先端部を示した斜視図である。オフセットスタンド４１の先端部の一側面には、オフセットプーリー４３が回転可能に取り付けられている。このオフセットプーリー４３は、押切切断するためにワイヤ６０を掛け渡すためのプーリーである。オフセットプーリー４３は、オフセットスタンド４１の延在方向の先端部に取り付けられている。本実施形態では、オフセットスタンド４１の先端よりもオフセットプーリー４３の先端が突出している。

本実施形態においては、オフセットプーリー４３は、プーリー径が１５０ｍｍのプーリーを用いる。このオフセットプーリー４３は、プーリー径が大きい程、ワイヤソーの稼働時間（耐久時間）が長くなる。また、オフセットプーリー４３のプーリー径が１５０ｍｍの場合には、１３０ｍｍの場合に比べて、プーリーの変形量（摩耗量）が１／５倍程度、少なくなる。

更に、オフセットプーリー４３の軸支持部分には、乱流板４５が取り付けられている。この乱流板４５は、オフセットスタンド４１の延在方向で、本体部２０の反対側（オフセットプーリー４３の下方）に取り付けられている。そして、乱流板４５は、オフセットスタンド４１の延在方向に直交する円板形状で構成される。この乱流板４５は、後述するように噴射された圧縮空気の流れの方向を変更させて乱流を生成して、この周囲の粉塵（切断粉）が停留しないようにする。本実施形態の乱流板４５は、周縁部が、本体部２０に向かって広がるようなテーパー形状をしている。更に、乱流板４５は、オフセットプーリー４３よりも少し小さい外径を有している。乱流板４５には、１対（２つ）の取付軸４５ａが離間して固定されている。各取付軸４５ａの先端は、オフセットプーリー４３の回転軸を支持する軸支持部分に取り付けられている。

一方、図１に示すエア提供部５０は、エア噴射部及びエア供給部を備えている。
エア噴射部は、チューブ５１によって構成されている。このチューブ５１は、オフセットスタンド４１に沿うように配置されている。

図４に示すように、このチューブ５１の一端部（先端部）は、２つに分岐しており、分岐したチューブ５１の先端には、噴射ノズル５１ａ，５１ｂがそれぞれ形成されている。噴射ノズル５１ａは、オフセットプーリー４３の中心の側方にまで延び、その先端の噴射口が、乱流板４５に対向するように配置されている。噴射ノズル５１ｂは、オフセットプーリー４３のケース部材２２側の端部に間隔をおいて対向するように配置されている。チューブ５１は、ベース部材２１の側部を貫通している。このチューブ５１の他端部は、エアコンプレッサ（図示せず）に接続されている。エアコンプレッサからの圧縮空気を、噴射ノズル５１ａ，５１ｂから噴射させて、停留している粉塵を撹拌する。なお、チューブ５１はベース部材２１に対して摺動可能になっており、ベース部材２１から先端までのチューブ５１の長さを変更できる。

図２に示すように、エア供給部は、チューブ５１よりも口径が大きいエア供給ホース５２によって構成されている。このエア供給ホース５２は、オフセットスタンド４１の延在方向に延びるように、ベース部材２１に固定されている。エア供給ホース５２は、その先端部がオフセットスタンド４１近傍に開口しており、その他端部は、ベース部材２１を貫通して、エアコンプレッサ（図示せず）に接続されている。

図１に示すワイヤ６０は、駆動プーリー２５、第３プーリー２８、第２プーリー２７、第３プーリー２８、第１プーリー２６、第３プーリー２８、第１プーリー２６、第３プーリー２８、２つのオフセットプーリー４３の順に巻回されている。ワイヤ６０は、不使用時には、オフセットスタンド４１の内側にある掛止部材４１ａに引掛けられる。このワイヤ６０は、公知の乾式ワイヤソー切断装置に用いられるダイヤモンドワイヤである。

次に、図５及び図６を用いて、ワイヤソー切断装置１０を用いた切断方法について説明する。本実施形態では、切断対象物（本実施形態では鉄筋コンクリートブロック７０）の一部を切り出す場合を想定する。この場合、水平方向の切断（水平切断）、これと直交する方向の切断（側面切断及び背面切断）を組み合わせることにより、切断対象物の一部を切り出す。水平切断は、一対のオフセットスタンド４１を水平面上に配置して、水平方向に広がる面状に切断する。側面切断は、一対のオフセットスタンド４１を垂直面上に配置して、側面を垂直方向に広がる面状に切断する。背面切断は、一対のオフセットスタンド４１を垂直面上に配置して、背面を垂直方向に広がる面状に切断する。このため、側面切断及び背面切断の切断方法は、水平方向の切断方法と、切断する方向が異なるのみであるので、水平方向の切断方法についてのみ説明し、側面切断及び背面切断の切断方法についての詳細は省略する。

まず、オフセットスタンド挿入用の穿孔処理を実行する（ステップＳ１）。具体的には、公知のコアドリルを用いて、鉄筋コンクリートブロック７０にスタンド部４０を挿入する孔７１を形成する。図６（ａ）に示すように、鉄筋コンクリートブロック７０に２つの孔７１を形成する。この場合、これら２つの孔７１を、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０の間隔と同じ間隔で、スタンド部４０が挿入可能な直径で形成する。

次に、ワイヤソー切断装置１０の設置処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、ワイヤソー切断装置１０のオフセットスタンド４１を、孔７１の長さより少し短くなるように伸縮させる。この場合、このオフセットスタンド４１の長さに応じてチューブ５１の長さを調整する。更に、ワイヤ６０を掛止部材４１ａから取り外して、一対のスタンド部４０の間にあるワイヤ６０を鉄筋コンクリートブロック７０に接触させる。この場合、第２プーリー２７の位置を調整してワイヤ６０の弛みを調整する。

次に、図示しないフォークリフトの一対のフォークを、ワイヤソー切断装置１０の差込ブラケット３８に挿入して、ワイヤソー切断装置１０を持ち上げる。そして、図６（ｂ）に示すように、フォークを移動させて、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０を、各孔７１のそれぞれに挿入する。

ここでは、図６（ｃ）に示すように、ワイヤソー切断装置１０のベース部材２１及び補助ベース部材２４が鉄筋コンクリートブロック７０に密着するまで、スタンド部４０を孔７１に挿入する。この場合、ワイヤソー切断装置１０のベース部材２１は、シール部材３２を介して鉄筋コンクリートブロック７０に接触し、ベース部材２１と鉄筋コンクリートブロック７０との接続部分を密閉する。

次に、切断処理を実行する（ステップＳ３）。
ここでは、まず、エアの供給及び吸引の開始処理を実行する（ステップＳ３−１）。具体的には、エア提供部５０のチューブ５１及びエア供給ホース５２に接続されたエアコンプレッサを稼働させる。これにより、圧縮空気が、噴射ノズル５１ａ，５１ｂから孔７１の先端部において噴射され、孔７１の開口部近傍に供給される。また、第１集塵ホース３３及び第２集塵ホース４２に接続された集塵装置を稼働させる。これにより、第１集塵ホース３３を介してベース部材２１の内部の空気が排出される。更に、第２集塵ホース４２を介してオフセットスタンド４１の開口部（集塵口）から、孔７１の先端部における空気が排出される。

次に、駆動プーリーの稼働処理を実行する（ステップＳ３−２）。具体的には、駆動モータ３５を稼働させて、ワイヤ６０を回転させる。これにより、高速回転したワイヤ６０が鉄筋コンクリートブロック７０を切断する。

そして、第１プーリーの移動処理を実行する（ステップＳ３−３）。具体的には、移動用モータ３６を稼働させて、第１プーリー２６を鉄筋コンクリートブロック７０から遠ざける方向に徐々に移動させる。この場合、ワイヤ６０にかかる張力が所定範囲内に収まるように第１プーリー２６の移動速度を調整する。これにより、切断したワイヤ６０の弛みが第１プーリー２６によって巻き取られ、ワイヤ６０が鉄筋コンクリートブロック７０に押し付けられる。従って、ワイヤ６０は、オフセットスタンド４１の間の鉄筋コンクリートブロック７０を孔７１の開口側から徐々に切断しながら、孔７１の先端方向に徐々に移動する。

この処理中においても、エアの供給及び吸引が行なわれている。このため、噴射ノズル５１ａ，５１ｂから噴射された圧縮空気は、孔７１の開口部近傍に発生した粉塵を、孔７１内で停留しないように吹き飛ばす。更に、稼働中の集塵装置によって、第１集塵ホース３３を介してベース部材２１の内部の粉塵が排出される。これにより、第２集塵ホース４２を介してオフセットスタンド４１の開口部（集塵口）から、孔７１の先端部において発生した粉塵が排出される。

２つのオフセットプーリー４３の先端を結ぶ位置付近までワイヤ６０が移動することにより切断が完了した場合には、プーリーの稼働停止処理を実行する（ステップＳ３−４）。具体的には、移動用モータ３６を停止し、第１プーリー２６の移動を停止する。更に、駆動モータ３５を停止する。

次に、エアの供給及び吸引の停止処理を実行する（ステップＳ３−５）。具体的には、第１集塵ホース３３及び第２集塵ホース４２に接続された集塵装置を停止し、エア提供部５０のチューブ５１及びエア供給ホース５２に接続されたエアコンプレッサを停止する。
以上によって、ワイヤソー切断装置１０のオフセットスタンド４１の間の領域が、水平面状に切断される。

図７には、従来のワイヤソーで切断した場合及び本実施形態のワイヤソー切断装置１０で切断した場合の空中粉塵濃度を示している。ここで、「白抜き」の測定点は従来のワイヤソーによる押切切断及び引切切断の場合の空中粉塵濃度を示している。また、「塗り潰し」の測定点は、本実施形態のワイヤソー切断装置１０を用いて切断した場合の空中粉塵濃度を示している。測定点（○、□、◇）は、水平切断の空中粉塵濃度、測定点（△、▽）は、背面切断の場合の空中粉塵濃度を示している。図７に示すように、従来のワイヤソーの切断に比べて、本実施形態におけるワイヤソー切断装置１０を用いた切断では、粉塵が大幅に低減していることが分かる。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のワイヤソー切断装置１０は、ワイヤ６０が巻回される駆動プーリー２５及び第１プーリー２６を内蔵するケース部材２２を備えた本体部２０と、一対のスタンド部４０とを備えている。各スタンド部４０は、ワイヤ６０を巻回するオフセットプーリー４３が先端に取り付けられた中空のオフセットスタンド４１を備えている。このオフセットスタンド４１は、先端側に開口部が形成され、基端部側には第２集塵ホース４２が接続されている。切断時には、鉄筋コンクリートブロック７０に形成した２つの孔７１にスタンド部４０を挿入して、ワイヤソー切断装置１０を鉄筋コンクリートブロック７０に接触するように設置する。これにより、鉄筋コンクリートブロック７０の切断作業場所で、ワイヤソーの組み立てを簡略化することができる。また、切断のために回転するワイヤ６０が通過する経路を閉空間にすることができる。更に、オフセットスタンド４１の先端から第２集塵ホース４２を介して切断粉を排出する。従って、切断によって発生した切断粉を効率よく排出でき、ワイヤソー切断装置１０の外部への粉塵の飛散を抑制することができる。

（２）本実施形態では、ワイヤソー切断装置１０のベース部材２１の外周縁には、外周を囲むようにシール部材３２が取り付けられている。これにより、ワイヤソー切断装置１０と鉄筋コンクリートブロック７０との接触部分を、より確実に密閉することができる。

（３）本実施形態では、ワイヤソー切断装置１０のベース部材２１には、この内部空間を排気する第１集塵ホース３３が取り付けられている。これにより、この空間３１の排気とともに粉塵が排出されるので、ベース部材２１の空間３１から粉塵を排出することができる。

（４）本実施形態では、本体部２０のケース部材２２内には、スタンド部４０の延在方向に移動可能な第１プーリー２６が２つ並設されている。これにより、ワイヤ６０を折り返すように第１プーリー２６を配置してワイヤ６０に張力を付与することができるので、第１プーリー２６を移動させる距離を短くしても張力の調整範囲を大きくすることができる。

（５）本実施形態では、本体部２０には、フォークリフトのフォークを挿入する差込ブラケット３８，３９が取り付けられている。差込ブラケット３８，３９は、それぞれ上方向又は背面（水平方向）に開口しており、ここからフォークが挿入可能になっている。これにより、フォークリフトのフォークを挿入する差込ブラケット３８，３９を選択して、多様な方向に切断することができる。

（６）本実施形態では、ワイヤソー切断装置１０のスタンド部４０は、伸縮可能なオフセットスタンド４１を備え、本体部２０のケース部材２２内には、ワイヤ６０の張力を調整する第２プーリー２７を備えている。これにより、孔７１の深さに応じてオフセットスタンド４１の長さを調整して、ワイヤソー切断装置１０を鉄筋コンクリートブロック７０に密着させることができる。

（７）本実施形態では、スタンド部４０は、オフセットスタンド４１の先端に向かって、圧縮空気を噴射する噴射口を有する噴射ノズル５１ａを備えたエア噴射部を有している。これにより、オフセットスタンド４１が配置される孔７１内に、圧縮空気を供給することができるので、孔７１内において、オフセットスタンド４１の開口から外部に、粉塵を効率的に排出することができる。

（８）本実施形態では、スタンド部４０のオフセットスタンド４１の先端部には乱流板４５が取り付けられており、この乱流板４５の面に対向するように噴射ノズル５１ａの噴射口が配置されている。これにより、噴射ノズル５１ａの噴射口からの圧縮空気が乱流板４５に当たって、圧縮空気の流れの向きが乱流板４５によって変更されるので、孔７１内において粉塵を浮き立たせて効率的に排出することができる。

（９）本実施形態では、オフセットスタンド４１の基端部には、ワイヤソー切断装置１０の不使用時にワイヤ６０を掛止する掛止部材４１ａが設けられている。これにより、ワイヤソー切断装置１０を設置する際に、ワイヤ６０が取り付けられたスタンド部４０を孔７１に容易に挿入することができる。

また、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態のワイヤソー切断装置１０においては、ケース部材２２内に、初期張力調整部としての第２プーリー２７を配置した。この第２プーリー２７は、初期の張力を調整するだけでなく、切断中の張力を調整する張力調整部として機能させるようにしてもよい。

例えば、図８に示すように、第２プーリーを、テンションプーリー１２７によって構成してもよい。図８（ａ）及び図８（ｂ）は、それぞれ、テンションプーリー１２７の平面図及び正面図である。このテンションプーリー１２７は、アームＡ１の表面の先端に回転可能に取り付けられている。このアームＡ１は、連結部材Ｃ１を介して、揺動可能に支持部材１３７ｂに支持されている。

図８（ａ）に示すように、テンションプーリー１２７とアームＡ１は、ケース部材２２内に収容されている。そして、アームＡ１に接続された連結部材Ｃ１は、ケース部材２２から背面側に突出し、支持部材１３７ｂと連結されている。

図８（ｂ）に示すように、この支持部材１３７ｂは、基台Ｆ２を介して、ケース部材２２の背面のフレームＦ１に取り付けられる。
アームＡ１の根元の背面側には、スプリングユニットＳＵ１の先端が取り付けられている。このスプリングユニットＳＵ１は、ケース部材２２の外側で固定されている。スプリングユニットＳＵ１は、バネを内蔵し、このバネに取り付けられた回転軸部がケース部材２２内に挿入されている。回転軸部に取り付けられたアームＡ１の先端（第２プーリー２７）は、バネによって、オフセットスタンド４１側から引き離す方向（上方）に付勢される。これにより、ワイヤソー切断装置の設置や切断中等に、ワイヤ６０に加わる張力が変化した場合には、スプリングユニットＳＵ１の付勢力により、ワイヤ６０の張力をほぼ一定にすることができる。従って、切断中のワイヤ６０の張力を調整して、効率的な切断を行なうことができる。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０のケース部材２２には、駆動プーリー２５及び２つの第１プーリー２６を収容している。各プーリーの個数は、これらに限定されるものではない。例えば、ワイヤ６０が切断する切断面の大きさ及びケース部材２２の形状に応じて、プーリーの個数を変更できるようにしてもよい。また、駆動プーリー２５と第１プーリー２６とを一体とした一つのプーリーで構成してもよい。更に、上記実施形態では、第１プーリー２６を、スタンド部４０の延在方向に移動するように配置する。第１プーリー２６の移動方向は、ワイヤ６０を切断対象物に押し付ける張力をワイヤ６０に付与できる方向であれば、これに限定されない。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０は、エア提供部５０を備えている。このエア提供部５０は、噴射ノズル５１ａ，５１ｂが先端に設けられたチューブ５１を有するエア噴射部と、エア供給ホース５２から構成されたエア供給部とを備えている。エア提供部５０の構成は、孔７１内においてスタンド部４０の近傍に圧縮空気を供給する構成であれば、上記構造に限定されない。例えば、噴射ノズル５１ａ，５１ｂの位置をワイヤ６０による切断位置に応じて変更できるようにしてもよい。この場合には、エア提供部５０において、ワイヤ６０による切断位置に応じて、エア供給ホース５２の長さを変更し、噴射ノズルの位置を移動させる移動機構を設ける。そして、切断位置から粉塵の集塵口に向けて、圧縮空気を噴出する。また、長さが異なる複数のエア供給ホース５２をスタンド部４０に取り付け、切断位置に応じて圧縮空気を供給するエア供給ホース５２を変更するようにしてもよい。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０は、先端が開口した伸縮可能なオフセットスタンド４１を備えている。オフセットスタンド４１の構成は、これに限定されるものではない。例えば、オフセットスタンド４１の側面部の途中位置に、複数の開口を設けてもよい。ここで、開口数が増加することにより吸引力が弱まる場合には、ワイヤの切断位置に応じて開口箇所を変更できるようにしてもよい。具体的には、切断位置近傍のみを開口するシャッターを設ける。そして、シャッターを制御し、切断速度に応じて、開口箇所を移動させる。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０は、延在方向に伸縮可能に構成する。これに加えて、一対のスタンド部４０の間隔を可変としてもよい。この場合には、例えば、スタンド部４０の延在方向に対して垂直方向に、スタンド部４０を移動させることができるガイドレールを設ける。そして、このガイドレールに、スタンド部４０を摺動可能に取り付ける。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０は、オフセットスタンド４１の先端に乱流板４５を設けている。スタンド部４０に、オフセットスタンド４１、第２集塵ホース４２、オフセットプーリー４３、乱流板４５、エア提供部５０を、孔７１に挿入するためのガイド部材を更に設けてもよい。このガイド部材は、例えば、オフセットスタンド４１の延在方向に対して、複数の細いガイド棒を、オフセットプーリー４３を囲むように取り付ける。更に、このガイド棒の先端がオフセットスタンド４１の中心軸を向くように屈曲させる。

・上記実施形態のワイヤソー切断装置１０のスタンド部４０は、乱流板４５及びエア提供部５０を備えている。粉塵の排出を促進するための機構として、オフセットスタンドを覆うカバー部を設けてもよい。

図９及び図１０を用いて、カバー部８９を備えたスタンド部８０について説明する。
図９はスタンド部８０の斜視図である。また、図１０（ａ）及び（ｂ）は、スタンド部８０の正面図及び側面図、（ｃ）はスタンド部８０のカバーを取り外した正面図、（ｄ）は（ａ）におけるＤ−Ｄ線断面図である。

図９に示すように、スタンド部８０のオフセットスタンド８１は、カバー部８９内に収納される。このカバー部８９は、オフセットスタンド８１を覆うように、先端部が閉塞した長尺形状をしている。カバー部８９は、開口側（オフセットスタンド８１の基端部側）においてオフセットスタンド８１に取り付けられている。更に、カバー部８９には、ワイヤ６０の配置位置に対応した開口部８９ａが形成されている。この開口部８９ａは、オフセットスタンド８１の延在方向に延びる細長い溝形状である。更に、カバー部８９には、後述する各ローラ８７の位置に対応して、各ローラ８７を露出させる孔８９ｂが形成されている。

図１０（ａ）に示すように、スタンド部８０内には、オフセットスタンド８１、オフセットプーリー８３が収納される。オフセットスタンド８１は、オフセットスタンド４１と同様に、その一端部が、ベース部材２１の空間３１を形成する側面部及びケース部材２２に固定されている。

図１０（ｄ）に示すように、オフセットスタンド８１は、断面が四角形状の大きさの異なる２つの中空形状の管部材８１ａ，８１ｂを入れ子状で構成される。
図１０（ｃ）に示すように、オフセットスタンド８１は、管部材８１ａ，８１ｂをスライドさせることにより、伸縮可能である。オフセットスタンド８１は、先端側に開口部が設けられている。この開口部は、オフセットスタンド８１の中空部に連通しており、集塵口として機能する。更に、オフセットスタンド８１の基端部側には、オフセットスタンド８１の中空部に連通する開口部が設けられている。

図１０（ｂ）に示すように、オフセットスタンド８１の先端部の一側面には、オフセットプーリー８３が回転可能に取り付けられている。このオフセットプーリー８３は、ワイヤ６０を掛け渡しており、オフセットスタンド８１の先端から突出するように、オフセットスタンド８１の延在方向の先端部に取り付けられている。

オフセットプーリー８３の軸支持部分には、区画部材８４が取り付けられている。区画部材８４は、カバー部８９の先端に当接し、オフセットスタンド８１の先端側の開口がカバー部８９によって塞がれないように、開口の周囲に隙間を設ける。

更に、図１０（ｃ）、（ｄ）に示すように、オフセットスタンド８１には、ローラ取付部材８６が固定されている。このローラ取付部材８６は、複数（４つ）の滑り部としての球形状のローラ８７を備えている。ローラ取付部材８６は、各ローラ８７を回転可能に支持している。ローラ取付部材８６は、複数のローラ８７を、オフセットスタンド８１の周囲において等間隔となる位置で、各ローラ８７の先端がすべて同一周囲上となるように保持している。更に、ローラ取付部材８６には、対向する１対の溝部８６ａが形成されている。この溝部８６ａには、ワイヤ６０が遊嵌されている。

ワイヤソー切断装置１０の設置処理（ステップＳ２）において、ワイヤソー切断装置の一対のスタンド部８０を、各孔７１のそれぞれに挿入する際には、スタンド部８０の各ローラ８７が、孔の内周面を当接しながら滑る。これにより、スタンド部８０を、孔７１に円滑に挿入することができる。

その後、切断処理（ステップＳ３）において、ワイヤ６０による切断によって発生した粉塵は、ワイヤ６０によって搬送され、カバー部８９内のオフセットプーリー８３の近傍まで搬送される。そして、オフセットスタンド８１の先端側の開口から中空部を通って粉塵が排出される。これにより、粉塵は、ワイヤ６０によってカバー部８９内に収容されるため、カバー部８９の外周に飛散し難い。更に、カバー部８９内はオフセットスタンド８１が挿入される孔に比べて容積が小さいため、カバー部８９内からオフセットスタンド８１の先端側の開口を介して、効率よく粉塵を排出することができる。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部４０のオフセットスタンド４１は、本体部２０側に第２集塵ホース４２が接続されている。これに代えて、オフセットスタンド４１の本体部２０側に設けた開口部をベース部材２１の中空部に露出させてもよい。この場合には、オフセットスタンド４１の先端から吸い込んだ粉塵を、第１集塵ホース３３を介して集塵してもよい。また、第１集塵ホース３３を設けずに、ベース部材２１の中空部における粉塵を吸引する吸引装置を本体部２０に設けてもよい。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０を用いた切断方法について説明した。この切断方法を、遠隔操作で行なえるようにしてもよい。この場合、遠隔操作可能なコアドリル、フォークリフトを用いる。また、ワイヤソー切断装置１０には、ワイヤ６０の張力を検出するワイヤ張力検出部を設ける。更に、遠隔地に設置された制御端末からの指示に基づいて、駆動モータ３５、移動用モータ３６、エアコンプレッサ及び集塵装置の動作を制御できる構成にする。

そして、オフセットスタンド挿入用の穿孔処理（ステップＳ１）において、遠隔操作によってコアドリルを操作して、切断対象物に孔７１を形成する。次に、フォークリフトを遠隔操作してワイヤソー切断装置１０の設置処理（ステップＳ２）を行なう。この場合、ワイヤソー切断装置１０のワイヤの張力を検出するワイヤ張力検出部を用いて、第２プーリー２７の位置を調整する。そして、遠隔操作によって、エアの供給及び吸引の開始処理、駆動プーリーの駆動処理を実行した後（ステップＳ３−１〜Ｓ３−２）、第１プーリーの移動処理を実行する（ステップＳ３−３）。予め指定された切断条件（例えば、第１プーリーの位置やワイヤ６０の張力）を満足し、切断完了と判断した場合には、遠隔操作によりプーリーの稼働停止処理（ステップＳ３−４）、エアの供給及び吸引の停止処理を実行する（ステップＳ３−５）。これにより、切断対象物から離れた場所からの指示に基づいて、切断を行なうことができる。

Ａ１…アーム、Ｃ１…連結部材、Ｆ１…フレーム、Ｆ２…基台、ＳＵ１…スプリングユニット、１０…ワイヤソー切断装置、２０…本体部、２１…ベース部材、２２…ケース部材、２４…補助ベース部材、２５…駆動プーリー、２６…第１プーリー、２７…第２プーリー、２８…第３プーリー、２９ａ，２９ｂ…被覆部材、３１…空間、３２…シール部材、３３…第１集塵ホース、３５…駆動モータ、３６…移動用モータ、３７ａ，３７ｂ…ガイドバー、３８…第１の差込ブラケット、３９…第２の差込ブラケット、４０，８０…スタンド部、４１，８１…オフセットスタンド、４１ａ…掛止部材、４２…第２集塵ホース、４３，８３…オフセットプーリー、４５…乱流板、４５ａ…取付軸、５０…エア提供部、５１…チューブ、５１ａ，５１ｂ…噴射ノズル、５２…エア供給ホース、６０…ワイヤ、７０…鉄筋コンクリートブロック、７１，８９ｂ…孔、８１ａ，８１ｂ…管部材、８４…区画部材、８６…ローラ取付部材、８６ａ…溝部、８７…ローラ、８９…カバー部、８９ａ…開口部、１２７…テンションプーリー、１３７ｂ…支持部材。

Claims (11)

1. 切断対象物の切断を行なうワイヤを巻回して回転させるワイヤ駆動部と、
   前記ワイヤを前記切断対象物に押し付ける張力を前記ワイヤに付与する張力付与部と、
   前記ワイヤ駆動部及び前記張力付与部を内蔵するケース部材と、
   前記ケース部材を保持する本体部に固定された一対のスタンド部とを備え、
   前記各スタンド部は、前記ワイヤを巻回するオフセット部が先端に取り付けられ、先端部側及び前記本体部側に開口部が形成された中空のオフセットスタンドを備えていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
2. 請求項１に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記本体部には、前記切断対象物との接触面に、環状のシール部材を設けたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
3. 請求項２に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記本体部には、前記シール部材により囲まれた空間を排気する排気手段を設けたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記スタンド部は、前記オフセットスタンドの先端に向かって、圧縮空気を噴射する噴射口を有するエア噴射部を備えたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
5. 請求項４に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記オフセットスタンドの先端部に乱流板を取り付け、
   前記エア噴射部の噴射口を前記乱流板に対向させて配置したことを特徴とするワイヤソー切断装置。
6. 請求項１〜３の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記スタンド部は、前記オフセットスタンドの先端部側を閉塞した状態で前記オフセットスタンドを覆うカバー部を備え、
   前記カバー部には、前記ワイヤを露出するための開口部が設けられていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
7. 請求項６に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記スタンド部には、前記スタンド部が挿入される孔の壁面に接する方向に突出した回転可能な滑り部が取り付けられていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記オフセットスタンドは、伸縮可能であり、
   前記ケース部材内に、前記ワイヤを巻回し、前記ワイヤの張力を調整する張力調整部を設けたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記張力付与部は、前記ケース部材内において前記ワイヤを巻回し、前記オフセットスタンドの延在方向に移動可能な複数のテンションフィードプーリーを備えていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
10. 請求項１〜９の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
    前記本体部は、搬送時に支持するための搬送支持部を備えていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
11. 請求項１〜１０の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置を用いて、切断対象物を切断する切断方法であって、
    前記切断対象物に、一対のスタンド部の間隔に対応する間隔で２つの孔を形成し、
    前記孔のそれぞれに前記ワイヤソー切断装置の各スタンド部を挿入して、前記切断対象物に前記ワイヤソー切断装置との接触面に当接するように、前記ワイヤソー切断装置を前記切断対象物に設置し、
    前記ワイヤソー切断装置に巻回されている前記ワイヤによって、前記切断対象物における前記一対のスタンド部の間を面状に切断することを特徴とする切断方法。