JP2017214711A - 切断装置及び解体装置 - Google Patents

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【課題】より大型のコンクリート構造部材を容易に切断可能な切断装置を提供する。【解決手段】本発明に係る切断装置4Aは、コンクリート構造部材Cの幅寸法Wより広い間隔をあけて配置された一対の推進プーリー7A,7Bと、一対の推進プーリー7A,7Bの間に配された中継プーリー20と、一方の推進プーリー7Aから中継プーリー20を介して他方の推進プーリー7Bまで巻装されたワイヤーソー5と、ワイヤーソー5を循環駆動させるワイヤーソー駆動部6と、一対の推進プーリー7A,7Bと中継プーリー20とを独立にコンクリート構造部材Cに対して近接離反する方向に推進させるプーリー推進部11と、を備えている。【選択図】図1

Description

本発明は、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の構造物の解体に際して、コンクリート構造部材を切断するために用いて好適な切断装置及び解体装置に関する。
鉄筋コンクリート造(以下、RC造とする)や鉄骨鉄筋コンクリート造(以下、SRC造とする)の構造物に用いられているマットスラブや耐圧盤、及び大型の地中梁等のコンクリート構造部材の解体の際に、破砕機による破壊工法が採用される場合がある。ところが、従来の破砕機による破壊工法では、解体対象物の幅が広くなると、作業時間が掛かり、またブレーカの使用等によって振動や粉じんの発生、及び騒音が大きいという状況があり、以前より、破砕機による破壊工法に代わる他の解体方法が求められていた。
上述の状況に対処し、RC造やSRC造の構造物に用いられる大型のコンクリート構造部材の切断及び解体方法の一つとして、押し切りワイヤーソーを活用した、クールカット工法(登録商標)或いは該クールカット工法に用いる切断装置が提案されている(例えば、特許文献1,2参照)。
特許文献1には、ベースマシンのアーム先端に支持され、反力受け装置が設けられたベースプレートと、ベースプレートに設けられた駆動源により回転駆動する推進プーリーと他のプーリーとの間にワイヤーソーが無端ループ状に掛け渡されたワイヤーソーユニットと、ワイヤーソーユニットのプーリーのうちの推進プーリーをワイヤーソーによる切断対象物の押し切り方向に移動可能な推進プーリー駆動手段と、を備えたコンクリート構造物切断装置(切断装置)が開示されている。特許文献1に記載の切断装置では、ベースマシンのアーム操作により、切断対象物に対して推進プーリーが一端を保持されたワイヤーソーの一部と反力受け装置の一部とを当接させるようにベースプレートの位置決めを行う。そして、推進プーリーの駆動によりワイヤーソーを各プーリーでガイドして回転させるとともに、推進プーリー駆動手段によって推進プーリーを切断対象物の押し切り方向に直動させることで、反力受け装置で保持された切断対象物を切断する。
また、特許文献2には、無端ループ状のワイヤーソーを推進プーリー及び一連のガイドプーリーに巻装して循環駆動しつつ切断対象物に対して押し付けることにより切断対象物を押し切り操作により切断するワイヤーソー機構を有し、ワイヤーソー機構をベースマシンの揺動アームの先端部に装着して揺動アームの操作によりワイヤーソー機構を切断作業位置に配置して切断作業を行う切断装置が開示されている。特許文献2に記載の切断装置では、ワイヤーソー機構は推進プーリー及び一連のガイドプーリーの全体がベースフレームに支持されて設置されている。また、ベースフレームが揺動アームの先端部に対してガイドフレームを介して装着されているとともに、ベースフレームが第1の進退駆動機構によってガイドフレームに対して進退可能に支持されている。さらに、ワイヤーソー機構におけるガイドプーリーのうち、切断対象物の両側に配置されて切断対象物に対してワイヤーソーを押圧していく対のガイドプーリーの少なくとも何れか一方もしくは双方が、第2の進退駆動機構によってベースフレームに対して進退可能な推進プーリーとして構成されている。
特許第5725346号公報 特開2014−69529号公報
しかしながら、特許文献1,2に記載の切断装置では、押し切りワイヤーソーとして用いる場合、切断対象物の押し切り方向に進退する推進プーリー間の距離の限度を超える幅の広いコンクリート構造部材や奥行きのあるコンクリート構造部材に対応できないという問題があった。また、同切断装置では、引き切りワイヤーソーとして用いる場合、コンクリート構造部材の外周面を取り囲むようにワイヤーをコンクリート構造部材に掛ける必要があるが、マットスラブや大型の地中梁に対してこのような作業を行うのは実質的に不可能であるという問題があった。
本発明者は、従来の切断装置を押し切りワイヤーソーとして用いる場合、反力の支点となる推進プーリー同士の距離が格段に長くなると、ワイヤーの材質や張力、被切断物からの反力等の関係でワイヤーが撓み易くなることにより、ワイヤーソーとしての切断性能が失われる、或いはワイヤーソーが動作不能になることに着目した。そこで、推進プーリー間に推進中継プーリーを設け、推進プーリーと推進中継プーリーとの間にワイヤーを掛け渡し、プーリー間のワイヤー長をワイヤーの張りが良好な状態に保持される程度に抑えることで、ワイヤーソーの切断性能が良好に発揮されることを見出した。また、本発明者は、コンクリート構造部材に対して鉛直方向に延びるコア孔を形成し、このコア孔に中継プーリーを通すことで、ワイヤーソーをいつでも下向きに進めることができることを見出し、本発明を完成させるに至った。ワイヤーソーをいつでも下向きに進めることが可能になることで、切断装置を引き切りワイヤーソーとして用いる必要性もなくなり、上述の問題が生じない。
即ち、本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、より大型のコンクリート構造部材を容易に切断可能な切断装置及び解体装置を提供する。
請求項1記載の切断装置は、被切断物の幅寸法より広い間隔をあけて配置された一対の推進プーリーと、前記一対の推進プーリーの間に配された中継プーリーと、一方の前記推進プーリーから前記中継プーリーを介して他方の前記推進プーリーまで巻装されたワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを循環駆動させるワイヤーソー駆動部と、前記一対の推進プーリーと前記中継プーリーとを独立に前記被切断物に対して近接離反する方向に推進させるプーリー推進部と、を備えていることを特徴とする。
上述の構成によれば、被切断物の幅方向に所定の間隔でコア孔を設け、ワイヤーソー駆動部によってワイヤーソーを循環駆動させながら、プーリー推進部によって一対の推進プーリーと中継プーリーとをそれぞれ被切断物に対して近接離反する方向に推進させ、中継プーリーを被切断物のコア孔に通すことで、一対の推進プーリー下部に巻き渡されているワイヤーソーの張りが保持され、ワイヤーソーの切断性能が良好に発揮される。これにより、被切断物の外周面を取り囲むようにワイヤーをコンクリート構造部材に掛ける必要もなく、ワイヤーソーをいつでも下向きに推進させることができ、被切断物が大型のコンクリート構造部材であっても容易に押し切り切断可能になる。
請求項2記載の切断装置では、被切断物の幅寸法より広い間隔をあけて配置された一対の推進プーリーと、前記一対の推進プーリーの間に配され、且つ前記被切断物の幅方向に直交する方向に位置をずらして二つ設けられた中継プーリーと、一方の前記推進プーリーと一方の前記中継プーリーとの間、及び他方の前記推進プーリーと他方の前記中継プーリーとの間に巻装されたワイヤーソーと、前記ワイヤーソーを循環駆動させるワイヤーソー駆動部と、前記一対の推進プーリーと前記中継プーリーとを独立に前記被切断物に対して近接離反する方向に推進させるプーリー推進部と、を備えていることが好ましい。
上述の構成によれば、被切断物の幅方向に所定の間隔でコア孔を設け、ワイヤーソー駆動部によってワイヤーソーを循環駆動させながら、プーリー推進部によって一対の推進プーリーの一方又は他方と中継プーリーとをそれぞれ被切断物に対して近接離反する方向に推進させ、中継プーリーを被切断物のコア孔に通すことで、一方の推進プーリーと一方の中継プーリーとの間、及び他方の推進プーリーと他方の中継プーリーとの間に巻装されたワイヤーソーの張りが保持され、ワイヤーソーの切断性能が良好に発揮される。これにより、上述の切断装置と同様に、ワイヤーをコンクリート構造部材に掛ける必要もなく、ワイヤーソーをいつでも下向きに推進させることができ、被切断物が大型のコンクリート構造部材であっても容易に押し切り切断可能になる。
請求項3記載の切断装置では、請求項2記載の切断装置において、前記被切断物の幅方向に直交する方向に位置をずらして二つ配置された前記中継プーリーが二組以上設けられていることが好ましい。
上述の構成によれば、被切断物の幅寸法がより大きく、一対の推進プーリー同士の間隔がより拡がった場合でも、中継プーリーが二組以上設けられていることで被切断物の幅方向においてワイヤーソーが巻装されている距離が適度に抑えられ、ワイヤーソーの張りが良好に保持される。
請求項4記載の解体装置は、請求項1から請求項3の何れか一項に記載の切断装置が揺動アームの先端部に装着されていることを特徴とする。
上述の構成によれば、揺動アームを用いて切断装置全体を被切断物の位置や配置に合わせて移動させることができる。
本発明の切断装置及び解体装置によれば、幅の広いコンクリート構造部材であっても容易に切断することができる。
本発明を適用した第一実施形態の切断装置の要部を側方から見た部分断面図である。 図1に示す切断装置を用いてコンクリート構造部材を切断する方法を説明するための図であって、(a)は中継プーリー及び推進プーリーの一方を下降させる様子を側方から見た部分断面図であり、(b)は推進プーリーの他方を下降させる様子を側方から見た部分断面図であり、(c)は中継プーリー及び推進プーリーを下降させた状態を側方から見た部分断面図である。 本発明を適用した第二実施形態の切断装置の要部を側方から見た部分断面図である。 本発明を適用した第二実施形態の切断装置の要部を上方から見た部分断面図である。
以下、本発明を適用した切断装置及び解体装置の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる図面は模式的なものであり、長さ、幅及び厚みの比率等は実際のものと同一とは限らず、適宜変更することができる。
本発明を適用した実施形態の切断装置及び該切断装置を備えた解体装置は、地中面に設けられたマットスラブや大型の地中梁のように例えば1300mmを超えるような幅寸法や奥行きを有するコンクリート構造部材(被切断物)Cを切断するための装置である。
切断装置は、解体装置のベースマシンの揺動アーム(図示略)の先端部に装着されている。切断装置は、解体装置の揺動アームの操作によって、切断作業位置に配置可能に構成されている。ベースマシンは、特に限定されず、揺動アームを備えたものであれば各種の重機を採用可能であるが、特に汎用の油圧ショベルが好適である。
解体装置における前述の揺動アームの先端部には、ブラケット等を介してガイドフレーム3(図1参照)が設けられている。ガイドフレーム3は、コンクリート構造部材Cに対して近接離間可能に構成され、切断装置4が切断作業位置に配置された際に、コンクリート構造部材Cの切断が開始される表面に当接するようになっている。
(第一実施形態)
図1に示すように、第一実施形態の切断装置4Aは、被切断物の幅寸法Wより広い間隔をあけて配置された一対の推進プーリー7A,7Bと、一対の推進プーリー7A,7Bの間に配された中継プーリー20と、一方の推進プーリー7Aから中継プーリー20を介して他方の推進プーリー7Bまで巻装されたワイヤーソー5と、ワイヤーソー5を循環駆動させるワイヤーソー駆動部6と、一対の推進プーリー7A,7Bと中継プーリー20とを独立にコンクリート構造部材(被切断物)Cの高さ方向に推進させるプーリー推進部11と、を備えている。
コンクリート構造部材Cは、地中面Gに設けられている。
図1には切断装置4Aの要部を示しているが、推進プーリー7A,7B、中継プーリー20及びワイヤーソー駆動部6が、全体としてワイヤーソー5の循環軌道に略沿うような三方枠上に配置されている。
第一実施形態では、ワイヤーソー5は無端ループ状とされており、推進プーリー7A,7B、中継プーリー20及び各種機能を担うプーリー等に巻装されている。ワイヤーソー駆動部6が駆動することによって、ワイヤーソー5は循環駆動する。ワイヤーソー駆動部6としては、例えばモータを用いて回転駆動可能な駆動プーリーを採用可能である。ワイヤーソー5は、ワイヤーソー駆動部6と、ワイヤーソー駆動部6と推進プーリー7A,7Bの各々との間に配置されているプーリー16にも巻装されている。
プーリー推進部11は、推進プーリー7Aに接続された電動シリンダ9Aと、推進プーリー7Bに接続された電動シリンダ9Bと、中継プーリー20に接続された電動シリンダ10で構成されている。なお、プーリー推進部11の構成及び配置は、一対の推進プーリー7A,7Bや中継プーリー20を個別に、少なくとも鉛直方向D3又はその反対方向に移動させることができれば、特に限定されない。プーリー推進部11としては、例えば、油圧ないし空気圧シリンダ機構電動の他に、油圧による各種のモータ、アクチュエータを駆動源とする送りねじ機構やラックピニオン機構、チェーン等が挙げられる。また、切断が開始される側のコンクリート構造部材Cの表面に当接することで安定して支持される観点から、プーリー推進部11はガイドフレーム3に併設されていることが好ましい。
切断装置4A及び切断装置4Aを備えた解体装置を用いてコンクリート構造部材Cを切断する際には、先ず、コンクリート構造部材Cの幅方向(即ち、図1に示す幅方向D1)に、コア孔Hを形成する。
その後、解体装置の揺動アームの操作によって切断装置4Aをガイドフレーム3の基端側(揺動アーム側)に配置し、かつガイドフレーム3の先端をコンクリート構造部材Cに当接させ、ワイヤーソー5を切断開始の位置に臨ませる。この際、中継プーリー20の位置をコンクリート構造部材Cのコア孔Hに合わせる。
次に、ワイヤーソー駆動部6によってワイヤーソー5の回転駆動を開始し、プーリー推進部11の電動シリンダ10によって、図2(a)に示すように中継プーリー20を最初に下降させ、コア孔H内に挿入する。ワイヤーソー5の張りを保ちながら、中継プーリー20を所定の深さまで進めたら、プーリー推進部11の電動シリンダ9Bによって、推進プーリー7Bを中継プーリー20のやや上方まで移動させる。
なお、図2(a),(b),(c)では、ワイヤーソー駆動部6及びプーリー推進部11の図示を省略する。
続いて、プーリー推進部11の電動シリンダ9Aによって、図2(b),(c)に示すように推進プーリー7Aを推進プーリー7Bと略同じ高さ(即ち、中継プーリー20のやや上方)まで移動させる。なお、ワイヤーソー5の張りを保ち、コンクリート構造部材Cからの反力によってワイヤーソー5が弛むのを防ぐ観点から、切断開始後は中継プーリー20が推進プーリー7A,7Bよりも先行して推進され、且つ中継プーリー20が推進プーリー7A,7Bよりも下方に位置していることが好ましく、そうであれば推進プーリー7A,7Bの推進順序は問わず、同時でも構わない。
上述のように、中継プーリー20の下降、推進プーリー7A,7Bの下降を順次繰り返し、中継プーリー20と推進プーリー7A,7Bをそれぞれコア孔Hとコンクリート構造部材Cの幅方向D1側方を通過させることで、コンクリート構造部材Cが押し切り切断される。
以上説明したように、第一実施形態の切断装置4Aによれば、コンクリート構造部材Cの幅方向D1に所定の間隔でコア孔Hを設け、ワイヤーソー駆動部6によってワイヤーソー5を循環駆動させながら、プーリー推進部11によって中継プーリー20をコンクリート構造部材Cのコア孔Hに通すと共に、中継プーリー20を推進プーリー7A,7Bよりも下方に位置させた状態で推進プーリー7A,7Bと中継プーリー20とをそれぞれコンクリート構造部材Cの高さ方向(即ち、鉛直方向D3)に推進させることができる。これにより、推進プーリー7A,7Bの下部に巻き渡されているワイヤーソー5を中継プーリー20によって中継し、ワイヤーソー5の張りを良好に且つ確実に保持することができる。従って、ワイヤーソー5の切断性能を良好に発揮させ、ワイヤーソー5をいつでも鉛直方向D3に推進させることができ、コンクリート構造部材Cの外周面を取り囲むようにワイヤーソー5をコンクリート構造部材Cに掛ける必要もなく、大型のコンクリート構造部材Cを容易に押し切り切断することができる。
(第二実施形態)
次いで、本発明を適用した第二実施形態の切断装置4Bについて、図3を参照し、説明する。なお、図3に示す切断装置4Bの構成要素において、上述説明した切断装置4Aと同一の構成要素については同一の符号を付し、その説明を省略する。
第二実施形態の切断装置4Bでは、中継プーリー20が一対の推進プーリー7A,7Bの間に配され、且つコンクリート構造部材Cの奥行き方向(被切断物の幅方向に直交する方向)D2に位置をずらして二つ設けられた中継プーリー20X,20Yによって構成されている。なお、図3では、二つの中継プーリー20X,20Yを分かりやすく示すために、コンクリート構造部材Cの幅方向D1において中継プーリー20X,20Yの位置が互いにずれているが、図4に示すようにコンクリート構造部材Cの奥行き方向D2において中継プーリー20X,20Yの位置は重なっている。なお、奥行き方向D2における中継プーリー20X,20Yの位置をわかりやすく示すため、図4では、ワイヤーソー駆動部6及びプーリー推進部11の図示を省略する。
また、第二実施形態の切断装置4Bでは、ワイヤーソー5は、コンクリート構造部材Cの幅方向D1において二つのワイヤーソー5A,5Bによって構成されている。図3に示すように、第二実施形態の切断装置4Bでは、ワイヤーソー駆動部6は、二つのワイヤーソー5A,5Bに対して個別に設けられ、駆動プーリー6A,6Bで構成されている。ワイヤーソー5Aは、無端ループ状とされ、推進プーリー7Aと中継プーリー20Xと駆動プーリー6Aとプーリー16との間に巻装されている。ワイヤーソー5Bも無端ループ状とされ、中継プーリー20Yと推進プーリー7Bと駆動プーリー6Bとプーリー16との間に巻装されている。なお、ワイヤーソー駆動部6は、二つのワイヤーソー5A,5Bを独立に駆動可能な単体として設けられていてもよい。
また、第二実施形態の切断装置4Bでは、プーリー推進部11は、推進プーリー7Aに接続された電動シリンダ9Aと、中継プーリー20Xに接続された電動シリンダ10Xと、中継プーリー20Yに接続された電動シリンダ10Yと、推進プーリー7Bに接続された電動シリンダ9Bで構成されている。なお、プーリー推進部11は、二組のプーリーを独立に推進可能な単体として設けられていてもよい。
切断装置4B及び切断装置4Bを備えた解体装置を用いてコンクリート構造部材Cを切断する際には、中継プーリー20の位置をコンクリート構造部材Cのコア孔Hに合わせるところまで、切断装置4Aによるコンクリート構造部材Cの切断時と同様の工程を行う。
その後、二つのワイヤーソー5A,5Bを各々回転駆動させ、推進プーリー7A及び中継プーリー20Xと、中継プーリー20Y及び推進プーリー7Bとの各組のプーリーを適宜下降させる。中継プーリー20X,20Yはコア孔H内に挿入する。
上述のように、各組のプーリーを下降させ、推進プーリー7A,7Bと中継プーリー20X,20Yとをそれぞれコンクリート構造部材Cの幅方向D1側方やコア孔Hを通過させることで、コンクリート構造部材Cが押し切り切断される。
以上説明したように、第二実施形態の切断装置4Bによれば、コンクリート構造部材Cの幅方向D1に所定の間隔でコア孔Hを設け、ワイヤーソー駆動部6によってワイヤーソー5A,5Bを各々循環駆動させながら、プーリー推進部11によって中継プーリー20X,20Yをコンクリート構造部材Cのコア孔Hに通すと共に、推進プーリー7A及び中継プーリー20Xと、中継プーリー20Y及び推進プーリー7Bとの各組のプーリーをそれぞれコンクリート構造部材Cの高さ方向(即ち、鉛直方向D3)に推進させることができる。これにより、各組のプーリー巻装されているワイヤーソー5A,5Bの張りを良好に且つ確実に保持することができる。従って、ワイヤーソー5A,5Bの切断性能を良好に発揮させ、ワイヤーソー5A,5Bをいつでも鉛直方向D3に推進させることができ、コンクリート構造部材Cの外周面を取り囲むようにワイヤーソー5をコンクリート構造部材Cに掛ける必要もなく、大型のコンクリート構造部材Cを容易に押し切り切断することができる。
また、第一実施形態の切断装置4Aや第二実施形態の切断装置4Bを備えた解体装置によれば、揺動アームを用いて切断装置4A,4B全体をコンクリート構造部材Cの位置や配置、形状等に合わせて移動させ、大型のコンクリート構造部材Cの押し切り切断作業を円滑に進めることができる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。
例えば、切断装置4Aとして一対の推進プーリー7A,7Bの間に中継プーリー20が一つ設けられている構成を図示等により説明したが、このように一つの中継プーリー20のみを用いた際に、推進プーリー7A,7Bのそれぞれと中継プーリー20との間隔が1000mmよりはるかに大きくなる場合やワイヤーソー5の張りを保持することが難しい場合には、推進プーリー7A,7Bの間に中継プーリー20を複数設けることができる。即ち、ワイヤーソー5の張りを良好に保持できれば、コンクリート構造部材Cの幅方向D1における各プーリー同士の間隔や中継プーリー20の数は特に限定されない。
また、上述説明した切断装置4Bにおいても、推進プーリー7A及び中継プーリー20X間のワイヤーソー5Aと、中継プーリー20Y及び推進プーリー7B間のワイヤーソー5Bの張りを良好に保持できれば、コンクリート構造部材Cの幅方向D1における各プーリー同士の間隔や中継プーリー20X,20Yの組数は特に限定されない。即ち、ワイヤーソー5の張りを良好に保持できれば、コンクリート構造部材Cの幅方向D1における各プーリー同士の間隔や中継プーリー20X,20Yの数、ワイヤーソー5の数は特に限定されない。コンクリート構造部材Cの幅方向D1に直交する方向に位置をずらして二つ配置された中継プーリー20X,20Yが二組以上設けられていてもよく、それにより、
コンクリート構造部材Cの幅寸法Wがより大きい場合や、一対の推進プーリー7A,7B同士の間隔がより拡がった場合でも、コンクリート構造部材Cの幅方向D1においてワイヤーソー5が巻装されている距離が適度に抑えられ、ワイヤーソー5の張りが良好に保持される。
4,4A,4B 切断装置
5,5A,5B ワイヤーソー
6 ワイヤーソー駆動部
7A,7B 推進プーリー
11 プーリー推進部
20,20X,20Y 中継プーリー
C コンクリート構造部材(被切断物)

Claims (4)

  1. 被切断物の幅寸法より広い間隔をあけて配置された一対の推進プーリーと、
    前記一対の推進プーリーの間に配された中継プーリーと、
    一方の前記推進プーリーから前記中継プーリーを介して他方の前記推進プーリーまで巻装されたワイヤーソーと、
    前記ワイヤーソーを循環駆動させるワイヤーソー駆動部と、
    前記一対の推進プーリーと前記中継プーリーとを独立に前記被切断物に対して近接離反する方向に推進させるプーリー推進部と、を備えていることを特徴とする切断装置。
  2. 被切断物の幅寸法より広い間隔をあけて配置された一対の推進プーリーと、
    前記一対の推進プーリーの間に配され、且つ前記被切断物の幅方向に直交する方向に位置をずらして二つ設けられた中継プーリーと、
    一方の前記推進プーリーと一方の前記中継プーリーとの間、及び他方の前記推進プーリーと他方の前記中継プーリーとの間に巻装されたワイヤーソーと、
    前記ワイヤーソーを循環駆動させるワイヤーソー駆動部と、
    前記一対の推進プーリーと前記中継プーリーとを独立に前記被切断物に対して近接離反する方向に推進させるプーリー推進部と、を備えていることを特徴とする切断装置。
  3. 前記被切断物の幅方向に直交する方向に位置をずらして二つ配置された前記中継プーリーが二組以上設けられていることを特徴とする請求項2に記載の切断装置。
  4. 請求項1から請求項3の何れか一項に記載の切断装置が揺動アームの先端部に装着されていることを特徴とする解体装置。
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