JP2018003318A - コンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤーソーを用いて地中梁などの大型のコンクリート部材を切断／解体できるようにし、粉じんの発生を抑え、低騒音、低振動の好適な切断／解体作業を可能にするコンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法を提供する。【解決手段】ベースマシンに取り付けて切断装置Ａを支持させるためのアダプター１と、アダプター１に一体に取り付けられるガイドフレーム２と、ガイドフレーム２に支持されるワイヤーソー機構とを備える。ワイヤーソー機構は、駆動プーリー、ガイドプーリー、推進プーリー、テンションプーリー９の複数のプーリーと、ワイヤーソー１０とを備える。ガイドフレーム２は、アダプター１に接続して配設されるメインフレーム４と、推進プーリーが取り付けられるとともに、メインフレーム４に前後方向Ｔ２に所定のストロークで進退自在に支持されたサブフレーム５とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、ＲＣ造（鉄筋コンクリート造）やＳＲＣ造（鉄骨鉄筋コンクリート造）などのコンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法に関し、特に、大型の地中梁など、上下方向に立設されるとともに横方向の一方向に延びる大型のコンクリート部材の切断／解体に用いて好適な切断装置及び解体方法に関する。

従来、地中梁など、上下方向に立設されるとともに横方向の一方向に延びる大型のコンクリート部材を解体する際には、一般の削岩機では作業効率が著しく悪いため、ジャイアントブレーカなどの大型の削岩機を用いるケースが多い。

しかしながら、このような大型の削岩機を用いて大型のコンクリート部材を解体すると、非常に大きな騒音や振動、大量の粉じんが発生する。

また、一般の削岩機などを用いて大型のコンクリート部材の一部を切断／解体するなどした後、発破によって全体を解体する手法も提案されているが、この場合においても、やはり、大きな騒音や振動、大量の粉じんが発生する。

一方、本願の出願人は、ワイヤーソーを押し切り方式で使用可能に構成したコンクリート部材の切断装置、これを用いたコンクリート部材の解体方法の発明について特許出願を行っている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

この解体方法で用いる切断装置は、例えば、油圧ショベルなどの建設作業機のアーム先端に着脱可能に取り付けられたフレームと、フレームに支持され、駆動源によって回転駆動する駆動プーリー、及びガイドプーリー、並びに前後方向に進退自在にフレームに支持された進退可動プーリーの複数のプーリーと、これらプーリーに巻き掛けられた無端ループ状のワイヤーソーとからなるワイヤーソーユニットを備えて構成されている。

この切断装置でコンクリート部材を切断する際には、建設作業機のアーム操作によって切断対象物にワイヤーソーの一部と反力受け装置を当接させた段階で駆動プーリーを回転駆動させ、ワイヤーソーを各プーリーで支持しながら回動させる。そして、進退可動プーリー駆動手段によって進退可動プーリーを切断対象物の押し切り方向に前進（前方にスライド移動）させることにより、反力受け装置で保持しつつ切断対象物のコンクリート部材を押し切り切断することができる。

このような切断装置、解体方法を大型のコンクリート部材の解体に適用すれば、粉じん、騒音、振動の発生を大幅に抑え、好適に解体作業を行うことが可能になり得る。

特許第５７２５３４６号公報 特開２０１４−６９５２９号公報

しかしながら、上記の押し切り方式のワイヤーソー切断装置においは、例えば、建設作業機のアーム先端に取り付けることを考慮すると、適用可能な切断対象物の幅寸法の限度が１３００ｍｍ程度となる。

また、切り進むストロークを規定するフレームの前後方向の長さ寸法を大型の切断対象物の奥行寸法に合わせてフレームひいては切断装置を製作する必要が生じる。

このため、上記の押し切り方式のワイヤーソー切断装置を大型の地中梁などの大型のコンクリート部材の切断／解体作業に適用することが難しく、大きな騒音や振動、大量の粉じんが発生する従来のジャイアントブレーカ、発破を用いた解体手法を採用せざるを得ないという問題があった。

本発明は、上記事情に鑑み、ワイヤーソーを用いて地中梁などの大型のコンクリート部材を切断／解体できるようにし、粉じんの発生を抑え、低騒音、低振動の好適な切断／解体作業を可能にするコンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法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部材の切断装置は、コンクリート部材を切断／解体するための切断装置であって、ベースマシンに取り付けて切断装置を支持させるためのアダプターと、前記アダプターに一体に取り付けられる前記ガイドフレームと、前記ガイドフレームに支持されるワイヤーソー機構とを備えており、前記ワイヤーソー機構が、回転駆動する駆動プーリー、ガイドプーリー、推進プーリー、前後方向に進退自在に設けられたテンションプーリーの複数のプーリーと、前記複数のプーリーに無端ループ状に巻き掛けられ、前記駆動プーリーの回転駆動とともに循環回動するワイヤーソーとを備え、前記ガイドフレームが、前記アダプターに接続して配設されるメインフレームと、前記推進プーリーが取り付けられるとともに、前記メインフレームに前後方向に所定のストロークで進退自在に支持されたサブフレームとを備えていることを特徴とする。

本発明のコンクリート部材の解体方法は、ワイヤーソー切断装置を用いてコンクリート部材を切断／解体する方法であって、前記コンクリート部材に貫通形成された第１ワイヤーソー挿通孔にワイヤーソーを挿通して前記ワイヤーソー切断装置を前記コンクリート部材の一端面側に配置し、ワイヤーソーを循環回転させるとともに前記第１ワイヤーソー挿通孔から前記コンクリート部材に切り込ませ、前記コンクリート部材の一端面まで切断する第１切断工程と、前記コンクリート部材に貫通形成された第２ワイヤーソー挿通孔にワイヤーソーを挿通して前記ワイヤーソー切断装置を前記コンクリート部材の一端面側に配置し、ワイヤーソーを循環回転させるとともに前記第２ワイヤーソー挿通孔から前記コンクリート部材に切り込ませ、前記コンクリート部材の一端面まで切断する第２切断工程と、前記第１ワイヤーソー挿通孔にワイヤーソーを挿通するとともに、前記第２ワイヤーソー挿通孔に挿通して軸部を軸支させ、該軸部の前記コンクリート部材の一側面及び他側面に突出した両端部に取り付けられた方向変換プーリーにワイヤーソーを巻き掛けて前記ワイヤーソー装置を前記コンクリート部材の一端面側に配置し、ワイヤーソーを循環回転させるとともに前記第１ワイヤーソー挿通孔から前記コンクリート部材に切り込ませ、前記第１ワイヤーソー挿通孔から前記第２ワイヤーソー挿通孔まで切断する第３切断工程とを備えることを特徴とする。

また、本発明のコンクリート部材の解体方法においては、前記ワイヤーソー切断装置として、上記のコンクリート部材の切断装置を用いることが望ましい。

本発明のコンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法によれば、小型のワイヤーソー切断装置であっても、ふところが大きい大型のコンクリート部材、長尺のコンクリート部材を大きな騒音、振動、大量の粉じんの発生を抑止しながら確実に切断／解体することが可能になる。

本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の切断装置を示す図である。 本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の解体方法を示す図である。

以下、図１及び図２を参照し、本発明の一実施形態に係るコンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法について説明する。

ここで、本実施形態は、地中梁など、上下方向に立設されるとともに横方向に延びる大型のコンクリート部材を切断／解体する際に用いて好適なコンクリート部材の切断装置及び解体方法に関するものである。

はじめに、本実施形態のコンクリート部材の切断装置は、ワイヤーソーを備えた切断装置（ワイヤーソー切断装置）であり、コンクリート部材を引き切り方式で切断するように構成したものである。

具体的に、図１及び図２に示すように、本実施形態のコンクリート部材の切断装置Ａは、クレーンなどの揚重機、油圧ショベルなどの建設作業機などのベースマシンに取り付けて切断装置Ａを支持させるためのアダプター１と、アダプター１に一体に取り付けられるガイドフレーム２と、ガイドフレーム２に支持されるワイヤーソー機構３とを備えて構成されている。

本実施形態のガイドフレーム２は、左右方向Ｔ１の幅方向に延設されるとともに幅方向略中央をアダプター１に接続して配設されるベース部４ａ及びベース部４ａの両側部から前方に直線状に延びる左右一対のガイド部４ｂを備えて略コ字状に形成されたメインフレーム４と、メインフレーム４の左右一対のガイド部４ｂにそれぞれ、ガイド部４ｂの延設方向に沿う前後方向Ｔ２に進退自在に支持された左右一対のスライドアーム部５ａを備えたサブフレーム５とを備えている。

また、メインフレーム４に取り付けて支持された各スライドアーム部５ａを前後方向Ｔ２に進退させる油圧シリンダなどのアーム進退駆動手段（不図示）が具備されている。

本実施形態では、アーム進退駆動手段によって各スライドアーム部５ａが例えば５０〜１００ｃｍ程度のストロークで前後方向Ｔ２にスライド移動して進退する。また、各スライドアーム部５ａは、前後方向Ｔ２のスライド移動によってメインフレーム４のガイド部４ｂの先端から前方に進出（突出）、ガイド部４ｂの先端から内側に退避するように設けられている。

ワイヤーソー機構３は、ガイドフレーム２のメインフレーム４のベース部４ａ側に配設されて支持された駆動プーリー６、メインフレーム４に取り付けて支持された複数のガイドプーリー７、サブフレーム５の左右一対のスライドアーム部５ａの先端側に取り付けて支持された推進プーリー８、メインフレーム４に前後方向Ｔ２に進退自在に支持されたテンションプーリー９の複数のプーリー（シーブ）６〜９と、これら複数のプーリー６〜９に無端ループ状に巻き掛けられ、駆動プーリー６の回転駆動とともに循環回動するワイヤーソー１０とを備えて構成されている。

また、駆動プーリー６を回転軸周りに回転駆動させる駆動プーリー回転駆動手段（不図示）と、無端ループ状のワイヤーソー１０の張力が所定の状態で保持されるようにテンションプーリー９を例えば前後方向Ｔ２に進退させるテンションプーリー進退駆動手段（不図示）とを備えている。

次に、上記構成からなる本実施形態のコンクリート構造物の切断装置Ａを用いて、例えば、地中梁などの上下方向に立設されるとともに横方向の一方向に延びる大型のＲＣ造又はＳＲＣ造のコンクリート部材１１を切断／解体する方法（本実施形態のコンクリート部材の解体方法）について説明する。

本実施形態のコンクリート部材の解体方法では、まず、コンクリート部材１１の下端側の所定位置に、コアドリルなどを用いて厚さ方向の一側面から他側面に貫通する第１ワイヤーソー挿通孔１２を穿設する。

さらに、第１ワイヤーソー挿通孔１２からコンクリート部材１１の長さ方向に所定の間隔をあけた所定位置に、コアドリルなどを用いて厚さ方向の一側面から他側面に貫通する第２ワイヤーソー挿通孔１３を穿設する。

なお、これらの第１ワイヤーソー挿通孔１２や第２ワイヤーソー挿通孔１３は、コンクリート部材１１の切断対象部の大きさに応じてその位置を決めればよい。
また、コンクリート部材１１の所望の位置に連通管等が設けられ、この連通管等が第１ワイヤーソー挿通孔１２や第２ワイヤーソー挿通孔１３として利用可能である場合には、これを利用してもよい。すなわち、必ずしもコアドリルなどで第１ワイヤーソー挿通孔１２や第２ワイヤーソー挿通孔１３を穿設することに限定しなくてもよい。

次に、クレーンなどのベースマシンにアダプター１を接続して切断装置Ａを取り付け、ベースマシンを操作して切断装置Ａをコンクリート部材１１に対する所定の位置に配置する。このとき、本実施形態では、ガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａの延設方向（前後方向Ｔ２）を上下方向に向けて切断装置Ａを配置する。また、第２ワイヤーソー挿通孔１３の上方で、且つコンクリート部材１１の厚さ方向の中心とガイドフレーム２の中心を概略合わせ、一対のガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａがコンクリート部材１１の厚さ方向の左右それぞれの側に略均等に配されるようにする。

なお、ガイドフレーム２は、ガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａの延設方向を鉛直方向ではなく上下の斜め方向、略上下方向に向けて配されても構わない。

次に、第２ワイヤーソー挿通孔１３に回動軸部を挿通させ、この回動軸部のコンクリート部材１１の厚さ方向一側面側と他側面側にそれぞれ配される両端部に方向変換プーリー１４を取り付けて設置する（本発明に係る第３切断工程）。また、一対のスライドアーム部５ａを進出（前方にスライド移動）させ、これら一対のスライドアーム部５ａの先端側に取り付けた推進プーリー８を進出させる。

そして、第１ワイヤーソー挿通孔１２に挿通するとともに第１ワイヤーソー挿通孔１２から方向変換プーリー１４、切断装置Ａの複数のプーリー６〜９に巻き掛けて、ワイヤーソー１０を無端ループ状にしてセットする。

これにより、ワイヤーソー１０が、第１ワイヤーソー挿通孔１２からコンクリート部材１１の一側面と他側面のそれぞれに沿って横方向の長さ方向に延設されて各方向変換プーリー１４に巻き掛けられ、さらに各方向変換プーリー１４から上方に延設され、切断装置Ａの推進プーリー８、ガイドプーリー７、駆動プーリー６に巻き掛けられて配設される。

このように切断装置Ａを所定位置に配設しワイヤーソー１０をセットした段階で、駆動プーリー６を回転駆動させ、ワイヤーソー１０を循環回動させる。これとともに、ベースマシンを操作して切断装置Ａ全体を上方に引き上げ、この引き上げ荷重を作用させ、第１ワイヤーソー挿通孔１２に挿通されたワイヤーソー１０の切削部を第１ワイヤーソー挿通孔１２からコンクリート部材１１に切り込ませる。

また、方向変換プーリー１４によって引き上げ荷重の作用方向、ワイヤーソー１０の切削部に作用する切り込み力が横方向に変換されているため、ベースマシンを操作して切断装置Ａ全体を順次上方に引き上げると、循環回動するワイヤーソー１０で第１ワイヤーソー挿通孔１２から第２ワイヤーソー挿通孔１３までコンクリート部材１１が切削され、この部分が横方向の直線状に切断される。これにより、コンクリート部材１１の切断対象部の下端が水平方向に縁切りされる。

ここで、本実施形態のコンクリート部材の切断装置Ａは、ガイドフレーム２がメインフレーム４とサブフレーム５を備え、メインフレーム４のガイド部４ｂにサブフレーム５のスライドアーム部５ａが進退自在に設けられている。

そして、この切断装置Ａでコンクリート部材１１を切断する際に、ベースマシンを操作して切断装置Ａ全体を引き上げるとともに、テンションプーリー９を進退させてワイヤーソー１０の張力を好適に調整しながらスライドアーム部５ａひいては推進プーリー８を５０〜１００ｃｍのストロークで前後方向Ｔ２に進退させる。このスライドアーム部５ａ及び推進プーリー８の進退の往復動作によってワイヤーソー１０の切り込み力を作用させ、コンクリート部材１１が効率的且つ効果的に切削されることになる。

次に、ベースマシンを操作して切断装置Ａをコンクリート部材１１の第１ワイヤーソー挿通孔１２の上方の所定位置に配置する（本発明に係る第１切断工程）。そして、前述と同様、ガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａの延設方向を上下方向に向け、且つコンクリート部材１１の厚さ方向の中心とガイドフレーム２の中心を概略合わせ、一対のガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａがコンクリート部材１１の厚さ方向の左右それぞれの側に略均等に配されるように切断装置を配設する。

また、一対のスライドアーム部５ａを進出させ、推進プーリー８を進出させる。さらに、第１ワイヤーソー挿通孔１２に挿通するとともに複数のプーリー６〜９に巻き掛けて、ワイヤーソー１０を無端ループ状にしてセットする。

そして、ベースマシンを操作して切断装置Ａ全体を順次上方に引き上げながら、さらにスライドアーム部５ａひいては推進プーリー８を５０〜１００ｃｍのストロークで前後方向Ｔ２に進退させながら、循環回動するワイヤーソー１０の切削部に所望の切り込み力を作用させ、このワイヤーソー１０を第１ワイヤーソー挿通孔１２から上方に切り込ませ、上端面（一端面）まで上下方向の直線状にコンクリート部材１１を切断する。これにより、コンクリート部材１１の切断対象部の一側部が縁切りされる。

次に、ベースマシンを操作して切断装置Ａをコンクリート部材１１の第２ワイヤーソー挿通孔１３の上方の所定位置に配置する（本発明に係る第２切断工程）。そして、前述と同様、ガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａの延設方向を上下方向に向け、且つコンクリート部材１１の厚さ方向の中心とガイドフレーム２の中心を概略合わせ、一対のガイド部４ｂ及びスライドアーム部５ａがコンクリート部材１１の厚さ方向の左右それぞれの側に略均等に配されるように切断装置Ａを配設する。

また、推進プーリー８とともに一対のスライドアーム部５ｂを進出させる。さらに、第２ワイヤーソー挿通孔１３に挿通するとともに複数のプーリー６〜９に巻き掛けて、ワイヤーソー１０を無端ループ状にしてセットする。

前述と同様、ベースマシンを操作して切断装置Ａ全体を順次上方に引き上げながら、さらにスライドアーム部５ａ、推進プーリー８を５０〜１００ｃｍのストロークで前後方向Ｔ２に進退させながら、循環回動するワイヤーソー１０の切削部に所望の切り込み力を作用させ、このワイヤーソー１０を第２ワイヤーソー挿通孔１３から上方に切り込ませ、上端面（一端面）まで上下方向の直線状にコンクリート部材１１を切断する。これにより、コンクリート部材１１の切断対象部の他側部が縁切りされる。

これにより、大型のコンクリート部材１１の切断対象部を引き切り方式で切断することができ、この切断対象部の切断塊を適宜搬送手段を用いるなどして除去する。また、コンクリート部材１１の残部は、適宜、ワイヤーソー切断装置で切断／解体する。なお、騒音や振動、粉じんの発生が問題にならない場合にはコンクリート部材１１の残部をブレーカー等の削岩機で解体してもよい。

そして、上記構成からなる本実施形態のコンクリート部材の切断装置Ａ及びコンクリート部材の解体方法においては、切断／解体の対象のコンクリート部材１１に設けられた第１ワイヤーソー挿通孔１２や第２ワイヤーソー挿通孔１３にワイヤーソー１０を挿通し、ベースマシンを操作して切断装置Ａを引き上げながらワイヤーソー１０を循環回動させることにより、上下方向にコンクリート部材１１を切断することができる。

また、方向変換プーリー１４を用いることにより、ベースマシンを操作して切断装置Ａを引き上げながらワイヤーソー１０を横方向に切り込ませ、コンクリート部材１１を横方向に切断することができる。

さらに、ガイドフレーム２がメインフレーム４とサブフレーム５を備え、メインフレーム４のガイド部４ｂにサブフレーム５のスライドアーム部５ａが進退自在に設けられている。これにより、ベースマシンを操作して切断装置Ａ全体を引き上げるとともに、テンションプーリー９を進退させてワイヤーソー１０の張力を好適に調整しながらスライドアーム部５ａひいては推進プーリー８を５０〜１００ｃｍのストロークで前後方向Ｔ２に進退させ、このスライドアーム部５ａ及び推進プーリー８の進退の往復動作によってワイヤーソー１０の切り込み力をコンクリート部材１１に作用させることができる。よって、コンクリート部材１１がふところの大きい大型部材であっても、確実に、また効率的且つ効果的に切削することができる。

したがって、本実施形態のコンクリート部材の切断装置Ａ及びコンクリート部材の解体方法によれば、小型のワイヤーソー切断装置であっても、ふところが大きい大型のコンクリート部材１１、長尺のコンクリート部材１１を大きな騒音、振動、大量の粉じんの発生を抑止しながら確実に切断／解体することが可能になる。また、段取り及び作業中の段取替えを速やかに行うことができる。

以上、本発明に係るコンクリート部材の切断装置及びコンクリート部材の解体方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一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、第１ワイヤーソー挿通孔１２から第２ワイヤーソー挿通孔１３まで切断を行った後に、第１ワイヤーソー挿通孔１２から上端面まで切断し、第２ワイヤーソー挿通孔１３から上端面まで切断するものとして説明を行ったが、これらの切断順は特に限定を必要とするものではなく、コンクリート部材１１の形状や位置などに応じて適宜切断順を決めればよい。

１ アダプター
２ ガイドフレーム
３ ワイヤーソー機構
４ メインフレーム
４ａ ベース部
４ｂ ガイド部
５ サブフレーム
５ａ スライドアーム部
６ 駆動プーリー
７ ガイドプーリー
８ 推進プーリー
９ テンションプーリー
１０ ワイヤーソー
１１ コンクリート部材
１２ 第１ワイヤーソー挿通孔
１３ 第２ワイヤーソー挿通孔
１４ 方向変換プーリー
Ａ コンクリート部材の切断装置（ワイヤーソー切断装置）
Ｔ１ 左右方向（幅方向）
Ｔ２ 前後方向

Claims (3)

1. コンクリート部材を切断／解体するための切断装置であって、
   ベースマシンに取り付けて切断装置を支持させるためのアダプターと、前記アダプターに一体に取り付けられる前記ガイドフレームと、前記ガイドフレームに支持されるワイヤーソー機構とを備えており、
   前記ワイヤーソー機構が、回転駆動する駆動プーリー、ガイドプーリー、推進プーリー、前後方向に進退自在に設けられたテンションプーリーの複数のプーリーと、前記複数のプーリーに無端ループ状に巻き掛けられ、前記駆動プーリーの回転駆動とともに循環回動するワイヤーソーとを備え、
   前記ガイドフレームが、前記アダプターに接続して配設されるメインフレームと、前記推進プーリーが取り付けられるとともに、前記メインフレームに前後方向に所定のストロークで進退自在に支持されたサブフレームとを備えることを特徴とするコンクリート部材の切断装置。
2. ワイヤーソー切断装置を用いてコンクリート部材を切断／解体する方法であって、
   前記コンクリート部材に貫通形成された第１ワイヤーソー挿通孔にワイヤーソーを挿通して前記ワイヤーソー切断装置を前記コンクリート部材の一端面側に配置し、ワイヤーソーを循環回転させるとともに前記第１ワイヤーソー挿通孔から前記コンクリート部材に切り込ませ、前記コンクリート部材の一端面まで切断する第１切断工程と、
   前記コンクリート部材に貫通形成された第２ワイヤーソー挿通孔にワイヤーソーを挿通して前記ワイヤーソー切断装置を前記コンクリート部材の一端面側に配置し、ワイヤーソーを循環回転させるとともに前記第２ワイヤーソー挿通孔から前記コンクリート部材に切り込ませ、前記コンクリート部材の一端面まで切断する第２切断工程と、
   前記第１ワイヤーソー挿通孔にワイヤーソーを挿通するとともに、前記第２ワイヤーソー挿通孔に挿通して軸部を軸支させ、該軸部の前記コンクリート部材の一側面及び他側面に突出した両端部に取り付けられた方向変換プーリーにワイヤーソーを巻き掛けて前記ワイヤーソー装置を前記コンクリート部材の一端面側に配置し、ワイヤーソーを循環回転させるとともに前記第１ワイヤーソー挿通孔から前記コンクリート部材に切り込ませ、前記第１ワイヤーソー挿通孔から前記第２ワイヤーソー挿通孔まで切断する第３切断工程とを備えることを特徴とするコンクリート部材の解体方法。
3. 請求項２記載のコンクリート部材の解体方法において、
   前記ワイヤーソー切断装置として、請求項１記載のコンクリート部材の切断装置を用いることを特徴とするコンクリート部材の解体方法。

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