JP2022037778A - 鉄筋コンクリート用削孔ビットおよびこれを有する鉄筋コンクリート用削孔装置 - Google Patents

Abstract

【課題】鉄筋コンクリート内の鉄筋を伸ばすことなく確実に切断することにより、工事進捗を促進させ、施工コストを低減させることが可能な鉄筋コンクリート用削孔ビットを提供すること。【解決手段】大径部２２と大径部２２に続く小径部２４を有するビット本体部２０と、大径部２２の先端面２１の外周縁部において径方向内側に向かって所要長さ範囲にわたって形成され、周方向に所要間隔をあけて配設された複数の第１チップ３０と、先端面２１の中央部から径方向外側に向けて所要長さ範囲にわたって形成され、周方向の一部において第１チップ３０と交互に配設された第２チップ４０とを具備し、第１チップ３０および第２チップ４０は、回転方向前方側から回転方向後方側に向けて突出高さが徐々に低くなる傾斜面３２（４２）に形成され、傾斜面３２（４２）の頂部３４（４４）が各々面取り加工されていることを特徴とする鉄筋コンクリート用削孔ビット１０である。【選択図】図１

Description

本発明は鉄筋コンクリート用削孔ビットおよびこれを有する鉄筋コンクリート用削孔装置に関する。

いわゆる都市土木の工事現場において鉄筋コンクリート構造物を破砕する際には、騒音対策のために、鉄筋コンクリート構造物の所定箇所に複数の削孔し、それぞれの孔に油圧ジャッキの拡径部を順番に差し込み、拡径部を拡径することで鉄筋コンクリート構造物の破砕が行われている。鉄筋コンクリート構造物に削孔する際に用いられる鉄筋コンクリート用削孔ビットとしては、特許文献１（特許第５７６２８７７号公報）に開示されているような構成のものが知られている。

特許第５７６２８７７号公報

ビル等の解体現場が市街地である場合、打撃を中心とした削孔や破砕を行うと騒音が問題になる上、鉄筋コンクリート内の鉄筋を切断するために打撃を中心とする切断を行うと、鉄筋に伸びが生じ効率よく鉄筋を切断することが難しくなる。また、特許文献１に開示されているビットは、超硬チップの先端部分が山型形状のエッジに形成されているため、鉄筋が伸び易く、なかなか鉄筋を切断することができず、工事進捗の遅れや施工コストが高くなるといった課題がある。

そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、鉄筋コンクリート用削孔ビットにおいて、鉄筋コンクリート内の鉄筋を効率よく切断することができ、かつ、チップの破損を可及的に低減させることで、チップの交換頻度を低下させ、工事進捗を促進させ、施工コストを低減させることが可能な鉄筋コンクリート用削孔ビットを提供することにある。

上記課題を解決するために本発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。すなわち本発明は、鉄筋コンクリートを削孔するための鉄筋コンクリート用削孔ビットであって、先端側に径大な大径部を有し、前記大径部に続き前記大径部より径小な小径部を有するビット本体部と、前記大径部の先端面の外周縁部において径方向内側に向かって所要長さ範囲にわたって頂部が連続するように形成され、周方向に所要間隔をあけて配設された複数の第１チップと、前記先端面において前記先端面の中央部から径方向外側に向けて所要長さ範囲にわたって頂部が連続するように形成され、前記周方向において前記第１チップの配設範囲を二分する配置に配設された第２チップと、を具備し、前記第１チップおよび前記第２チップの前記先端面からの起立高さは、前記ビット本体部の回転方向前方側から回転方向後方側に向けて徐々に低くなる傾斜面に各々形成されており、前記傾斜面の頂部が各々面取り加工されていることを特徴とする鉄筋コンクリート用削孔ビットである。

これにより、ビット本体部を回転させながら回転方向前方から後方に向けて高さが減少する傾斜面に形成された第１チップおよび第２チップにより、鉄筋コンクリート内の鉄筋を伸ばすことなく削りながら確実に切断することができる。また、傾斜面の頂部が面取りされているのでビット本体部の押圧を強めても第１チップおよび第２チップの破損を防止することができ、第１チップおよび第２チップの交換頻度を大幅に低下させることができる。ひいては、工事進捗を促進させ、施工コストを低減させることが可能になる。

また、前記大径部の外周面には径方向内側に向けて形成された凹部が前記第１チップの配設位置と交互に配設されていることが好ましい。

これにより、第１チップおよび第２チップで切削した鉄筋コンクリートの切削くずを効率よく外部に排出することができる。

また、前記第１チップは、前記大径部の前記外周面より外側位置から径方向内側に向けて各々配設され、前記第２チップの外側端部位置は、前記第１チップの内側端部の径方向位置よりも外側位置であると共に前記凹部の近傍位置まで配設されているが好ましい。

これにより、ビット本体の先端面において傾斜面を有する第１チップおよび第２チップの占有面積を可及的に広げることで切削効率が向上し、鉄筋コンクリートの切削くずの外部への排出もさらに効率的に行うことができる。

また、前記先端面に対する前記傾斜面の傾斜角度は２０度～３０度であることが好ましい。

これにより、鉄筋コンクリートへの押圧回転動作による鉄筋コンクリートの破砕が効率よく実現することができ、かつ、削孔時における第１チップおよび第２チップの損傷を抑えることができる。

また、鉄筋コンクリート用削孔装置の発明においては、シリンダと、前記シリンダの内部で往復動可能に形成されたピストンと、前記ピストンを前記シリンダ内でエアコンプレッサにより供給された圧縮空気により回転させるタービンおよび前記ピストンに装着された上記いずれかの鉄筋コンクリート用削孔ビットを具備し、前記タービンに供給された前記圧縮空気により前記ピストンを回転させると共に前記シリンダに供給された前記圧縮空気により前記ピストンを切羽方向に付勢しながら前記第１チップおよび前記第２チップにより鉄筋コンクリートに削孔することを特徴とする。

これにより、鉄筋コンクリートに削孔する際において、第１チップおよび第２チップを切羽に押し当てたまま回転させること鉄筋コンクリート内の鉄筋が伸びてしまうことなく切断することができ、かつ、第１チップおよび第２チップの破損を防止することができ、チップの交換頻度を大幅に低下させることができる。ひいては、工事進捗を促進させ、施工コストを低減させることが可能になる。

本発明における鉄筋コンクリート用削孔ビットおよびこれを有する鉄筋コンクリート用削孔装置の構成を採用することにより、鉄筋コンクリートに削孔する際において、鉄筋を伸ばすことなく切断することができる。また、鉄筋コンクリートへの削孔時における第１チップおよび第２チップの破損を防止することができ、チップの交換頻度を大幅に低下させることができる。ひいては、工事進捗を促進させ、施工コストを低減させることが可能になる。

本実施形態における鉄筋コンクリート用削孔ビットの斜視図である。 図１における鉄筋コンクリート用削孔ビットの正面図である。 図１における鉄筋コンクリート用削孔ビットの平面図である。 図３中のＩＶ－ＩＶ線における断面図である。 本実施形態における鉄筋コンクリート用削孔ビットを有する鉄筋コンクリート用削孔装置の概略構成図である。

以下、本発明にかかる鉄筋コンクリート用削孔ビットの実施形態について、図面に基づいて具体的に説明する。以下、鉄筋コンクリート用削孔ビットのことを単に削孔ビット１０と称して説明を進めることにする。本実施形態における削孔ビット１０は、図１～図４に示すように、ビット本体部２０とビット本体部２０の先端面２１に配設された第１チップ３０および第２チップ４０を具備している。

ビット本体部２０は、先端面２１の側に径大な大径部２２を有し、漸減径部２３を介して大径部２２に続くと共に大径部２２よりも径小な小径部２４を有している。先端面２１は、ビット本体部２０の中心軸線（不図示）に対して直交方向に平坦な平坦面に形成されている。また、先端面２１の外周縁部には、大径部２２の径方向外側位置から径方向内側に向かって所要長さ範囲にわたって頂部３４が連続するように形成され、大径部２２の周方向に所要間隔をあけて第１チップ３０が複数箇所に立設されている。第１チップ３０の径方向内側の端部位置は、小径部２４の外周よりも内側まで連なっている。

また、先端面２１には、先端面２１の中央部から径方向外側に向けて所要長さ範囲にわたって頂部４４が連続するように形成され、大径部２２の周方向の一部において第１チップ３０と交互に第２チップ４０が配設されている。本実施形態における第２チップ４０は、先端面２１における第１チップ３０の配設範囲を二分する配置で先端面２１に立設されている。これらのような第１チップ３０および第２チップ４０は、いずれもタングステンカーバイト（炭化タングステン）を含む超硬あるいは超硬合金により形成されたものが好適に用いられる。

第１チップ３０および第２チップ４０は、ビット本体部２０の回転方向（図１および図３に示されている矢印Ａの方向）において、回転方向前方側から回転方向後方側に向けて先端面２１からの起立高さが徐々に低くなる傾斜面３２（４２）に形成されている。なお、第１チップ３０および第２チップ４０は、先端面２１に対する起立高さを等しくしている。また、第１チップ３０および第２チップ４０の先端面２１に対する傾斜面３２（４２）の傾斜角度は、いずれも２０度～３０度であることが好ましい。

本実施形態における第１チップ３０および第２チップ４０の傾斜面３２（４２）の頂部３４（４４）は、円弧状に面取り加工されている。このように第１チップ３０および第２チップ４０は、いずれも先端部分（傾斜面３２（４２）の頂部３４（４４））がエッジ状になっていないため、削孔時に第１チップ３０および第２チップ４０が鉄筋コンクリートの鉄筋に当接しても、刃先部分である傾斜面３２（４２）の頂部３４（４４）の破損を防ぐことができる。これにより第１チップ３０および第２チップ４０は、いずれも長時間にわたって鉄筋コンクリートに削孔することができる。

本実施形態におけるビット本体部２０の大径部２２の外周面には、径方向内側に向けて形成された凹部５０が周方向に所要間隔をあけて配設されている。本実施形態における凹部５０は、円弧状にくぼませた形状をなすと共に先端面２１の外周縁部に沿って周方向の全範囲において第１チップ３０の配設位置と交互に配置されている。凹部５０の径方向底部位置は、小径部２４の外周位置よりも径方向内側位置であって、第１チップ３０の径方向内側端部位置よりも外側位置となるように形成されている。凹部５０は、ビット本体部２０において先端面２１から漸減径部２３と小径部２４との境界部分近傍位置までの範囲に形成されている。このような凹部５０により、ビット本体部２０の先端面２１において傾斜面３２（４２）を有する第１チップ３０および第２チップ４０の占有面積を可及的に広げることで切削効率が向上し、鉄筋コンクリートの切削くずの外部への排出を促進することができる。

また、本実施形態における第２チップ４０の外側端部位置は、凹部５０の近傍位置に配設されている。より詳細には、第１チップ３０の径方向内側の端部における径方向位置よりも外側位置であり、凹部５０とは径方向に連続しない（凹部５０と独立した）配置になっている。これにより先端面２１は、第１チップ３０の切削範囲と第２チップ４０の切削範囲の一部が重複し、切羽（削孔面）において径の外側部分を削孔する第１チップ３０の移動速度と、切羽において径の内側部分を削孔する第２チップ４０の移動速度（周速）の相違による削孔効率の低下を補充している。

また、先端面２１には、中央部分と周方向の一部において第１チップ３０と交互となる配置で３つの噴射口６０が先端面２１の径方向において一直線状に形成されており、第１チップ３０および第２チップ４０の配設範囲を二分する配置で設けられている。噴射口６０からは、切羽から生じた鉄筋コンクリートの掘削くずの凹部５０からの排出と第１チップ３０および第２チップ４０の冷却を行うことを目的とし、水や空気等に代表される流体が先端面２１から面外方向に噴射される。両端部位置に設けられた噴射口６０は、図４に示すように、ビット本体部２０の中心軸と同軸に形成された流体供給路７０対して径方向外側に広がる配置で形成されている。これらに対して中央部に設けられた噴射口６０は、流体供給路７０の中心軸と同一軸線上に配設されている。

次に本実施形態における削孔ビット１０を装着した鉄筋コンクリート用削孔装置の構成について説明する。図５は、鉄筋コンクリート用削孔装置の概略構造を示す説明図である。なお、以降は鉄筋コンクリート用削孔装置を単に削孔装置１００と称して説明を行うことにする。

削孔装置１００は、シリンダ１１０、シリンダ１１０内に収容されたピストン１２０、シリンダ１１０に圧縮空気を供給するエアコンプレッサ１３０、圧縮空気によりピストン１２０を回転させるタービン１４０、タービン１４０の回転を減速してピストン１２０に伝達する動力伝達機構１５０およびピストン１２０の先端に装着された削孔ビット１０を具備している。シリンダ１１０は、シリンダ１１０の内部でピストン１２０を往復動可能に形成されている。ピストン１２０は、本体部１２２と本体部１２２に連結されると共に先端部に削孔ビット１０を装着可能に形成されたシャンクロッド１２４を有している。ピストン１２０(シャンクロッド１２４)は、エアコンプレッサ１３０からエアチューブ１３２を介して供給された圧縮空気により切羽方向（削孔面方向）に付勢可能な状態でシリンダ１１０に収容されている。このような削孔装置１００としては、ドリフターを好適に用いることができる。

また、エアコンプレッサ１３０は、タービン１４０にも圧縮空気を供給してタービン１４０を回転させ、タービン１４０の回転力を歯車等に代表される動力伝達機構１５０を介してピストン１２０をシリンダ１１０内で回転させている。このようにピストン１２０は、シリンダ１１０内で往復可能でありながら、ピストン１２０を切羽方向に付勢した状態を維持しながら回転可能に収容されている。シリンダ１１０には、ピストン１２０のシリンダ１１０内での往復方向の移動を許容するバッファ空間１１２が形成されている。このバッファ空間１１２により鉄筋コンクリートに削孔をする際において、削孔ビット１０が鉄筋に到達した際に削孔ビット１０（ピストン１２０）が切羽から離反する方向に跳ね返されても、圧縮空気によりピストン１２０の跳ね返りの勢いが減衰され、削孔装置１００の破損を防ぐことができ、かつ、切羽への第１チップ３０および第２チップ４０の押圧を維持することができる。

なお、エアコンプレッサ１３０は、切削効率をさらに高めるため、ピストン１２０を切羽方向に付勢するための圧縮空気に対して必要に応じて脈動を加えることで、切羽に対してピストン１２０（削孔ビット１０）による回転と打撃を併用した削孔を行うこともできる。

このように本実施形態における削孔装置１００は、ピストン１２０（シャンクロッド１２４）の先端に装着した削孔ビット１０を鉄筋コンクリートの切羽に付勢させた状態を維持しながら回転させ、第１チップ３０および第２チップ４０により鉄筋コンクリートを削り取りながら削孔する。そして削孔ビット１０が鉄筋に到達し、削孔ビット１０が切羽（鉄筋）から跳ね返されても、ピストン１２０を切羽方向に付勢している圧縮空気により跳ね返されたピストン１２０の移動をバッファ空間１１２の範囲で収めることができる。これにより削孔ビット１０が鉄筋に到達した際には、エアコンプレッサ１３０の出力を高めて圧縮空気によるピストン１２０の付勢力を高めることにより、第１チップ３０および第２チップ４０で鉄筋を削り取りながら確実かつ迅速に切断することができ、かつ、シリンダ１１０およびピストン１２０の破損も防止することができる。

以上のようにして削孔装置１００により鉄筋コンクリートへの削孔作業を行うことができる。本発明にかかる削孔ビット１０およびこれを有する削孔装置１００を用いることにより、削孔ビット１０の交換頻度を少なくすることができ、低コストでの削孔作業が可能になると共に、削孔工事の進捗率を高めることもできる。

以上に本発明にかかる削孔ビット１０およびこれを有する削孔装置１００について実施形態に基づいて説明したが、本発明の技術範囲は、以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、本実施形態における削孔ビット１０は、第１チップ３０および第２チップ４０の傾斜面３２（４２）の傾斜角度を先端面２１に対して２０度から３０度としているが、この角度に限定されるものではない。０度より大きく２０度未満にすることもできるし、３０度より大きくした形態を採用することもできる。

また、本実施形態における第１チップ３０および第２チップ４０の傾斜面３２（４２）の頂部３４（４４）は円弧状に面取り加工された形態について説明しているが、この形態に限定されるものではない。頂部３４（４４）には複数の平面を連続させた直線的な形状の面取り加工を施すこともできる。

また、本実施形態においては先端面２１の外周縁部において周方向の所要間隔に複数の凹部５０を配設し、先端面２１には噴射口６０を配設した形態について説明しているが、この形態に限定されるものではない。凹部５０および噴射口６０は夫々１つであってもよいし、凹部５０または噴射口６０のいずれか一方のみを配設した形態を採用することもできる。

また、削孔装置１００には、ピストン１２０を駆動させるための動力にエアコンプレッサ１３０を用いているが、油圧装置を採用した形態を採用することもできる。さらには、以上に説明した実施形態および各実施形態で説明した変形例を適宜組み合わせた形態を採用することもできる。

１０ 削孔ビット（鉄筋コンクリート用削孔ビット），
２０ ビット本体部，２１ 先端面，２２ 大径部，２３ 漸減径部，２４ 小径部，
３０ 第１チップ，３２ 傾斜面，３４ 頂部，
４０ 第２チップ，４２ 傾斜面，４４ 頂部，
５０ 凹部，
６０ 噴射口，
７０ 流体供給路，
１００ 削孔装置（鉄筋コンクリート用削孔装置），
１１０ シリンダ，１１２ バッファ空間，
１２０ピストン，１２２ 本体部，１２４ シャンクロッド，
１３０ エアコンプレッサ，１３２ エアチューブ，
１４０ タービン，
１５０ 動力伝達機構

Claims (5)

1. 鉄筋コンクリートを削孔するための鉄筋コンクリート用削孔ビットであって、
   先端側に径大な大径部を有し、前記大径部に続き前記大径部より径小な小径部を有するビット本体部と、
   前記大径部の先端面の外周縁部において径方向内側に向かって所要長さ範囲にわたって頂部が連続するように形成され、周方向に所要間隔をあけて配設された複数の第１チップと、
   前記先端面において前記先端面の中央部から径方向外側に向けて所要長さ範囲にわたって頂部が連続するように形成され、前記周方向の一部において前記第１チップと交互に配設された第２チップと、を具備し、
   前記第１チップおよび前記第２チップの前記先端面からの起立高さは、前記ビット本体部の回転方向前方側から回転方向後方側に向けて徐々に低くなる傾斜面に各々形成されており、前記傾斜面の頂部が各々面取り加工されていることを特徴とする鉄筋コンクリート用削孔ビット。
2. 前記大径部の外周面には径方向内側に向けて形成された凹部が前記第１チップの配設位置と交互に配設されていることを特徴とする請求項１記載の鉄筋コンクリート用削孔ビット。
3. 前記第１チップは、前記大径部の前記外周面より外側位置から径方向内側に向けて各々配設され、
   前記第２チップの外側端部位置は、前記第１チップの内側端部の径方向位置よりも外側位置であると共に前記凹部の近傍位置まで配設されていることを特徴とする請求項２記載の鉄筋コンクリート用削孔ビット。
4. 前記先端面に対する前記傾斜面の傾斜角度は２０度～３０度であることを特徴とする請求項１～３のうちのいずれか一項記載の鉄筋コンクリート用削孔ビット。
5. シリンダと、前記シリンダの内部で往復動可能に形成されたピストンと、前記ピストンを前記シリンダ内でエアコンプレッサにより供給された圧縮空気により回転させるタービンおよび前記ピストンに装着された請求項１～４のうちのいずれか一項に記載の鉄筋コンクリート用削孔ビットを具備し、
   前記タービンに供給された前記圧縮空気により前記ピストンを回転させると共に前記シリンダに供給された前記圧縮空気により前記ピストンを切羽方向に付勢しながら前記第１チップおよび前記第２チップにより鉄筋コンクリートに削孔することを特徴とする鉄筋コンクリート用削孔装置。

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