JP2023034231A - 床版切断分離システム、及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法 - Google Patents

Abstract

【課題】補助装置を利用して既設床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することである。
【解決手段】橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する床版切断分離システムであって、ワイヤーソー、該ワイヤーソーが掛回される従動プーリー、及び該従動プーリーが設けられるとともに前記主桁を挟んで対をなし、コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置を含む切断装置と、該切断装置による前記接合部の切断分離作業を補助する補助装置と、前記従動プーリーの回転運動を前記補助装置に伝達する回転運動伝達機構と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、コンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する際に用いる床版切断分離システム、及び床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法に関する。

橋梁の床版更新工事は、劣化した既設床版を耐久性の高い新たな床版へ取替える作業であり、この作業中には交通を遮断せざるを得ない。このため、一般車両の通行止めや種々の通行規制等の工事交通規制を伴うが、既存交通にできる限り影響を与えないよう、工事交通規制の時間を最小にする必要がある。

ところが、新たな床版に取替える作業では、既設床版を既設桁から撤去しなければならず、撤去作業には多大な作業時間を要する。なかでも、床版と鋼げたとの挙動を一体化することで合理化を図った合成桁のずれ止め周りのコンクリートの撤去には、非合成構造に比べて時間がかかっていた。

そこで発明者らは、工事交通規制時間を最小にするべく、工事交通規制の開始とともに撤去のための既設床版の切断を開始できるように、床版下に切断装置をすべて配置する工法を提案し、特許出願した。特許文献１の切断装置は、ワイヤーソーを用いて、既設床版と既設桁との接合部であるハンチ部に既設桁と平行な切断面を形成し、既設床版と既設桁とを切断分離する装置である。

特開２０２１－０２１２２７号公報

特許文献１によれば、既設床版と既設桁とを切断分離する作業を既設床版下で行うため、床版更新工事において実施される工事交通規制時間帯の短期化を図ることが可能となる。しかし、橋梁は、既設床版が既設桁に対して橋軸直交方向に傾斜して設置されていたり、既設床版と既設桁との接合部であるハンチ部のせいが低く形成されている場合があるなど、その構造が必ずしも一様ではない。

したがって、切断装置を所定の位置に配置すると、既設床版の下面に接触する恐れを生じる場合がある。この場合には、既設床版の下面を斫り、また既設床版の下筋を切断するなど煩雑な作業を追加実施する必要となる。このため、既設床版との接触を回避するべく切断装置の姿勢を調整できる装置など、既設床版下で切断装置を好適に利用するための補助装置が求められていた。

特許文献１の切断装置に限らず、ワイヤーソーを用いた切断装置では、既設床版と既設桁との切断分離作業を補助する様々な装置が利用されている。しかし、切断分離作業を補助する装置に動力供給が必要となる場合、動力供給手段を含めると補助装置全体が過大となり作業空間を大きく占有するため、既設床版下の狭隘空間での作業に支障をきたす、といった課題を有していた。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、補助装置を利用して既設床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することである。

かかる目的を達成するため、本発明の床版切断分離システムは、橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する床版切断分離システムであって、ワイヤーソー、該ワイヤーソーが掛回される従動プーリー、及び該従動プーリーが設けられるとともに前記主桁を挟んで対をなし、前記コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置を含む切断装置と、該切断装置による前記接合部の切断分離作業を補助する補助装置と、前記従動プーリーの回転運動を前記補助装置に伝達する回転運動伝達機構と、を備えることを特徴とする。

本発明の床版切断分離システムによれば、ワイヤーソーが延在方向に走行することによって回転する従動プーリーの回転運動を、回転運動伝達機構を介して補助装置に伝達することができる。これにより、補助装置は、伝達された回転運動を動力として利用できるため動力供給手段が不要となり、コンパクト化を図ることができる。したがって、補助装置を利用して狭隘な既設床版下の作業空間を有効に活用しつつ、効率よくコンクリート床版と主桁との分離作業を実施することが可能となる。

本発明の床版切断分離システムは、前記回転運動伝達機構が、前記従動プーリーと連動する回転元プーリーと、前記補助装置に装備される回転受けプーリーと、前記回転元プーリーと前記回転受けプーリーに掛回される回転運動伝達ベルトと、を備えることを特徴とする。

本発明の床版切断分離システムによれば、ワイヤーソーが延在方向に走行することにより回転する従動プーリーの回転運動を、回転元プーリー及び回転運動伝達ベルトを介して補助装置の回転受けプーリーに伝達する。これにより、補助装置に対して、ワイヤーソーの走行速度で回転する回転運動を伝達することが可能となる。

本発明の床版切断分離システムは、前記補助装置が、外周面に前記回転受けプーリーを設置された軸線周りに回転するガイドローラーを備え、該ガイドローラーは、前記軸線を前記主桁に沿わせて前記接合部近傍に配置され、前記コンクリート床版の裏面と対向する位置に、前記ワイヤーソーが交差して当接されることを特徴とする。

また、本発明の床版切断分離システムは、橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する床版切断分離システムであって、ワイヤーソー、該ワイヤーソーが掛回される従動プーリー、及び該従動プーリーが設けられるとともに前記主桁を挟んで対をなし、コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置を含む切断装置と、該切断装置による前記接合部の切断分離作業を補助する補助装置と、を備え、前記補助装置が、軸線周りに回転するガイドローラーを有し、該ガイドローラーは、前記軸線を前記主桁に沿わせて前記接合部近傍に配置され、前記コンクリート床版の裏面と対向する位置に、前記ワイヤーソーが交差して当接されることを特徴とする。

本発明の床版切断分離システムによれば、補助装置に備えたガイドローラーをワイヤーソーの延在方向転換部として機能させることができる。これにより、ワイヤーソーと平行に配置する必要のある移動装置の姿勢を、ワイヤーソーの延在方向をガイドローラーを介して転換させることにより自在に調整できる。したがって、移動装置がコンクリート床版と接触する恐れがある場合にも、ガイドローラーを備えた補助装置を利用して移動装置の姿勢を傾斜させるなどして調整することにより、コンクリート床版との接触を回避させることが可能となる。

また、回転運動伝達機構を備える場合には、ガイドローラーに回転受けプーリーを設置すれば、ワイヤーソーが延在方向に走行する速度で、ガイドローラーを回転させることができる。これにより、走行中のワイヤーソーによって外周面を切削される現象を抑制しつつ、ガイドローラーに、切断分離作業の補助機能を発揮させることが可能となる。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、本発明の床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法であって、前記ワイヤーソーを、延在方向に走行させるとともに前記ガイドローラーに沿って前記主桁の延伸方向に移動させ、前記接合部に前記主桁と略平行な切断面を形成することを特徴とする。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法によれば、既設床版下の狭隘な作業環境下にあっても、ガイドローラーをワイヤーソーの、弛み防止、移動方向のガイド、さらには、延在方向転換部に利用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することが可能となる。

本発明によれば、コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置を含む切断装置と補助装置を利用して、既設床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することが可能となる。

本発明の実施の形態における切断装置による切断分離作業を示す図である。 本発明の実施の形態における床版切断システムを示す図である。 本発明の実施の形態におけるガイド装置を示す図である（その１）。 本発明の実施の形態におけるガイド装置を示す図である（その２）。 本発明の実施の形態における回転運動伝達機構を示す図である。 本発明の実施の形態における第１フロント支持装置を示す図である。 本発明の実施の形態における床版切断システムによりコンクリート床版と主桁を切断分離する手順を示す図である。

本発明は、道路橋の床版更新工事で実施する作業工程の一つであるコンクリート床版と主桁とを切断分離する作業を、補助装置を備えた床版切断分離システムを用いて実施するものである。以下に、コンクリート床版と主桁の接合部を、押し切り方式で切断分離する場合を事例に挙げ、床版切断分離システム及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法の詳細を、図１～図７を参照しつつ、以下に説明する。

橋梁４００は、図１で示すように、鋼製の主桁４０１と主桁４０１上に設置されたコンクリート床版４０２とを有し、コンクリート床版４０２の下面には主桁４０１との接合部となるハンチ部４０４が形成されている。また、ハンチ部４０４には、主桁４０１の上部フランジに設置された頭部付きスタッド４０１１が埋設されている。頭部付きスタッド４０１１は、コンクリート床版４０２の略水平方向（主に橋軸方向）のずれ止めとして機能する部材である。

上記のコンクリート床版４０２と鋼製の主桁４０１とが一体となった合成構造の橋梁４００において、床版取替え工事を実施する場合には、まず、ワイヤーソー１０を備えた切断装置１００を用いて、ハンチ部４０４に切断面４０３を形成する。

具体的には、ハンチ部４０４を橋軸直交方向に貫通させたワイヤーソー１０を延在方向に走行させつつ、図２で示すように、切断装置１００を構成する第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂを主桁４０１に沿って移動させる。第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの詳細は後述するが、それぞれワイヤーソー１０が掛回される第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ａ、４１ｂ～４８ｂを備えている。これにより、ワイヤーソー１０はハンチ部４０４内で、切断面４０３の形成予定位置に押し当てられつつ、主桁４０１に沿って橋軸方向に移動する。

すると、ハンチ部４０４にはワイヤーソー１０により切断面４０３が形成され、主桁４０１とコンクリート床版４０２とは切断分離される。こののち、主桁４０１と切断分離されたコンクリート床版４０２を撤去し、主桁４０１の上フランジ上面にケレン作業等の下処理を行ったのち、主桁４０１上に新設床版を設置する。

上記の手順でハンチ部４０４に切断面４０３を形成し、主桁４０１とコンクリート床版４０２とを切断分離する作業は、図２で示すように、上記の切断装置１００を含む床版切断分離システムＤを利用して実施する。

≪≪床版切断分離システム≫≫
床版切断分離システムＤは、ワイヤーソー１０を備える切断装置１００と、ワイヤーソー１０による切断分離作業を補助するガイド装置３００と、切断装置１００から回転運動を伝達することで、ガイド装置３００に動作させる回転運動伝達機構２００と、を備える。

なお、回転運動伝達機構２００は必ずしも設置しなくてもよく、また、ワイヤーソー１０による切断分離作業を補助する装置であれば、ガイド装置３００とは異なる補助装置を採用してもよい。以下に、補助装置としてガイド装置３００を採用し、このガイド装置３００を回転運動伝達機構２００を利用して作動させる場合を事例に挙げ、床版切断分離システムＤの詳細を説明する。

≪≪ガイド装置≫≫
ガイド装置３００は、図３（ａ）で示すように、ワイヤーソー１０が交差して当接するガイドローラー３０１と、ガイドローラー３０１の両端に接続される一対のコーン部材３０３と、コーン部材３０３を介してガイドローラー３０１を支持するシャフト３０２とを備えている。また、端部治具３０４、吊り具３０５、及びボルト３０６を備える。

シャフト３０２は、図３（ｂ）で示すように、ガイドローラー３０１に挿入される芯材であり、シャフト本体３０２１とその両端に設けられた細径部３０２２を有する長尺棒材である。細径部３０２２はそれぞれ、コーン部材３０３を貫通した状態で端部治具３０４に接続され、端部治具３０４と吊り具３０５とがボルト３０６により締結される。

コーン部材３０３は、シャフト本体３０２１の細径部３０２２に装着される筒体であり、外周面にガイドローラー３０１と対向する側の端部に向けて縮径するテーパー面３０３１が形成されている。また、内周面側にベアリング３０３２が介装されており、コーン部材３０３はシャフト３０２に装着すると、シャフト３０２周りに回転自在となる。

ガイドローラー３０１は、シャフト３０２を回転軸にして軸心周りに回転する筒状部材であり、両端部の内周面にコーン部材３０３のテーパー面３０３１と面どうしで当接可能なテーパー面３０１１が形成されている。したがって、ガイドローラー３０１にシャフト３０２を挿通させ、シャフト３０２の細径部３０２２にコーン部材３０３を装着すると、ガイドローラー３０１のテーパー面３０１１とコーン部材３０３のテーパー面３０３１とが当接して、コーン部材３０３が楔状に嵌合される。これにより、ガイドローラー３０１及びコーン部材３０３は、図３（ｃ）で示すように、ベアリング３０３２を介してシャフト３０２に支持された状態で自在に回転する。

上記のガイド装置３００は、図４（ａ）で示すように、ガイドローラー３０１の軸線が主桁４０１に沿うようにしてハンチ部４０４の近傍に配置され、吊り具３０５を介してコンクリート床版４０２の裏面に設置される。吊り具３０５には複数の調整孔３０５１が設けられており、これら調整孔３０５１のいずれを利用して端部治具３０４と吊り具３０５とをボルト３０６で締結することにより、ガイドローラー３０１の設置高さを調整することができる。ガイドローラー３０１は、ワイヤーソー１０が主桁４０１を傷つけることのない高さ位置であって、切断面４０３が形成される高さ位置に対応するよう高さが調整されている。

このようなガイドローラー３０１は、図２で示すような、ワイヤーソー１０が主桁４０１を傷つけることを防止する機能と、ワイヤーソー１０を主桁４０１の延在方向（橋軸方向）にガイドする機能と、図１で示すような、ワイヤーソー１０の弛みを防止する機能に加えて、ワイヤーソー１０の方向転換部として機能する。つまり、図１及び図４（ｂ）で示すように、ガイドローラー３０１を挟んで、ハンチ部４０４側はワイヤーソー１０を切断面４０３と略平行に延在させ、切断装置１００側はワイヤーソー１０の延在方向を転換し所望の傾斜角度に延在させることができる。

したがって、例えば図１で示すように、コンクリート床版４０２が主桁４０１に対して橋軸直交方向に傾斜して設置されていても、切断装置１００を構成する第１フロント支持装置４０ａを、これに接触させることなくコンクリート床版４０２の下面近傍に配置することが可能となる。

つまり、コンクリート床版４０２が下降する側に位置する第１フロント支持装置４０ａは、コンクリート床版４０２の下面と接触する恐れがあるため、ハンチ部４０４を貫通するワイヤーソー１０の高さ位置（切断面４０３の形成位置）と平行な姿勢で配置できない。しかし、ガイド装置３００を利用してワイヤーソー１０の延在方向を斜下方向に傾斜するよう転換させることにより、この傾斜して延在するワイヤーソー１０と平行な姿勢で、第１フロント支持装置４０ａを配置できる。したがって、コンクリート床版４０２の下面を斫り込む等の作業を省略することができる。また、ワイヤーソー１０が主桁４０１に当接して傷つける現象を回避することができる。

一方、コンクリート床版４０２が上昇する側に位置する第２フロント支持装置４０ｂは、ハンチ部４０４を貫通するワイヤーソー１０の高さ位置（切断面４０３の形成位置）と平行な姿勢で配置できる。したがって、ハンチ部４０４と第２フロント支持装置４０ｂとの間に位置するガイドローラー３０１は、ワイヤーソー１０が主桁４０１を傷つけることを防止する機能と、ワイヤーソー１０を主桁４０１の延在方向（橋軸方向）にガイドする機能と、ワイヤーソー１０の弛みを防止する機能のみを発揮させている。

これにより、切断装置１００によるコンクリート床版４０２と主桁４０１との切断分離作業を補助し、コンクリート床版４０２の下方における狭隘な作業環境下での作業効率を向上することが可能となる。なお、ガイドローラー３０１は、前述したように、軸周りに回転自在な構成を有するため、交差して当接するワイヤーソー１０により従動的に回転する。これに伴って、その外周面はワイヤーソー１０によりに経時的に切削される状態となる。したがって、ガイドローラー３０１に用いる素材としては、ＳＵＳ管、鉄管、ＳＰＧ管等、高い硬度を有する筒状部材が好適である。

また、ガイドローラー３０１が上記の機能を果たせない程度に切削されやせた場合には、ガイドローラー３０１を取り替え交換するとよい。交換作業は、図３（ｃ）で示すように、ボルト３０６、端部治具３０４、及びコーン部材３０３を取り外して分解する。そののち、シャフト３０２から既存のガイドローラー３０１を引き抜き、新たなガイドローラー３０１を用いて、再度組立てればよい。

上記のとおり、ガイドローラー３０１は、採用する素材や適時に取り替え交換することで、ワイヤーソー１０により従動的に回転する構成のまま、採用することも可能であるが、回転運動伝達機構２００を介して能動的に回転させてもよい。

≪≪回転運動伝達機構≫≫
図５で示すように、回転運動伝達機構２００はハンチ部４０４を挟んだ両側に対をなして設置されている。以下に、第１フロント支持装置４０ａとガイド装置３００とに設置されている回転運動伝達機構２００を事例に挙げ、その詳細を説明する。

回転運動伝達機構２００は、図２及び図５で示すように、第１フロント支持装置４０ａに備えた第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ａのうち、第５従動プーリー４５ａの回転運動をガイド装置３００に伝達する装置であり、回転受けプーリー２０１と、回転元プーリー２０２と、回転運動伝達ベルト２０３と、調整プーリー２０４とを備える。

回転受けプーリー２０１及び回転元プーリー２０２はともに、ベルトプーリーよりなり、回転受けプーリー２０１は、ガイドローラー３０１の外周面に溶接等の固着手段により固着されている。

回転元プーリー２０２は、図５で示すように、切断装置１００の第１フロント支持装置４０ａに備えた第５従動プーリー４５ａに対して、前述の回転受けプーリー２０１とともに同一の鉛直面を形成する位置に装備されている。回転元プーリー２０２と第５従動プーリー４５ａは、図６で示すように、同軸に固定されていればよく、別部材よりなるプーリーを一体に固定してもよいし、２重溝が切られたいわゆるダブルプーリーを採用してもよい。

回転運動伝達ベルト２０３は、これら回転受けプーリー２０１、回転元プーリー２０２、及び後述する調整プーリー２０４に掛回され、回転元プーリー２０２の回転運動を回転受けプーリー２０１に伝達する。図４（ｃ）では、断面がＶ字形状をなすいわゆるＶベルトを例示している。このため、回転受けプーリー２０１及び回転元プーリー２０２はともに、Ｖベルトに対応する溝形状を有するベルトプーリーを採用している。

調整プーリー２０４は、回転受けプーリー２０１及び回転元プーリー２０２と同様のベルトプーリーよりなり、図５で示すように、回転受けプーリー２０１及び回転元プーリー２０２とともに同一の鉛直面を形成する位置に配置される。そして、この鉛直面内で位置移動可能に設置されることにより、掛回された回転運動伝達ベルト２０３の張力を調整可能となっている。

上記の構成により、ワイヤーソー１０がその延在方向に走行すると第５従動プーリー４５ａが回転する。すると、これに連動して回転する回転元プーリー２０２及び回転運動伝達ベルト２０３を介して、第５従動プーリー４５ａの回転運動が回転受けプーリー２０１に伝達される。これにより、回転受けプーリー２０１が装着されているガイドローラー３０１は、ワイヤーソー１０が走行する速度で回転する。

したがって、ガイドローラー３０１は、切断装置１００による切断分離作業時に、ワイヤーソー１０の走行速度が可変しても、同じ速度で能動的に回転する。このため、ワイヤーソー１０が交差して接触されていても、その外周面がワイヤーソー１０により切削されてやせる現象を低減することができる。なお、第２フロント支持装置４０ｂでは、図２で示すように、第５従動プーリー４５ｂの回転運動を、ガイド装置３００のガイドローラー３０１に伝達している。

上述する構成の回転運動伝達機構２００は、ワイヤーソー１０がその延在方向に走行することにより生じる第５従動プーリー４５ａ、４５ｂの回転運動を、対をなすガイド装置３００各々に伝達可能であれば、上記の構成に限定されるものではない。例えば、回転運動伝達ベルト２０３にチェーンベルトを採用してもよいし、回転受けプーリー２０１、回転元プーリー２０２、回転運動伝達ベルト２０３、及び調整プーリー２０４に代えて、複数のギヤを組み合わせることにより回転運動を伝達する構成としてもよい。

しかし、メンテナンスの容易性や、コンクリート床版４０２と鋼製の主桁４０１とを切断分離する作業環境下（例えば、粉塵や冷却水の飛散等が生じる等）での使用を考慮すると、Ｖベルト及びＶプーリーの採用が好適である。

また、回転運動伝達機構２００はガイド装置３００への適用のみでなくその他、切断装置１００を使用してコンクリート床版４０２と主桁４０１を切断分離する作業を補助する補助装置に採用することができる。回転運動伝達機構２００とともに採用する補助装置としては、例えば、切断分離により生じる粉塵を吸引する粉塵吸引装置等への採用が考えられる。

このような場合には、補助装置の動作に応じて、回転運動伝達機構２００から伝達された回転運動を他の運動に変換する変換機構を補助装置に備えると良い。具体的には、揺動運動や直線運動に変換するリンク機構やクランク機構のような、回転運動を別の運動に変換する機構を設ける。そうすると、補助装置は、回転運動伝達機構から伝達された回転運動とは異なる運動を動力として利用し作動できる。

さらに、回転運動伝達機構２００の回転元プーリー２０２は、第５従動プーリー４５ａに代えて第１フロント支持装置４０ａに備えた第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ａのうち、略鉛直方向に回転する他のプーリーに設置してもよい。

また、回転運動伝達機構２００は、同一平面上に配置されていれば、略鉛直をなす面内でなく例えば略水平をなす面内に配置してもよい。この場合には、第５従動プーリー４５ａに代えて、第１フロント支持装置４０ａに備えた第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ａのうち、略水平方向に回転するいずれかのプーリーを選択し、これに回転元プーリー２０２を設置すればよい。

上記の回転元プーリー２０２が設置される第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ａ、４１ｂ～４８ｂを備える第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの詳細を、切断装置１００の概略とともに、以下に説明する。

≪≪切断装置≫≫
切断装置１００は、図２で示すように、ダイヤモンドソーワイヤーを、エンドレス状に加工したワイヤーソー１０と、ワイヤーソー１０が掛回される、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂ、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂ、ストレージ機構３０、及び駆動機構２０を備える。また、駆動機構２０及びストレージ機構３０が設置される吊り架台７０と、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂ及び第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂの走行方向をガイドする一対の走行レール６０とを有する。

≪第１フロント支持装置４０ａ≫
第１フロント支持装置４０ａは、図６で示すように、ワイヤーソー１０が掛回される第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ａと、これらを支持するプーリー架台４９とを有している。プーリー架台４９は、直列配置された前方架台４９１及び後方架台４９２を備え、前方架台４９１及び後方架台４９２にはそれぞれ、走行レール６０に沿って移動する移動体４９３と、移動体４９３を駆動する送り装置４９４が設けられている。

送り装置４９４は、前方架台４９１及び後方架台４９２それぞれに設けて、これらを同期させる構成としてもよいし、一方のみに設ける構成としてもよい。いずれか一方にのみ送り装置４９４を設ける場合には、送り装置４９４を設けていない後方架台４９２もしくは前方架台４９１を牽引もしくは押し出す構造とすればよい。

また、前方架台４９１及び後方架台４９２の下面には図１で示すように、角度調整部材４９５が内装されている。これにより、ワイヤーソー１０の延在方向をガイド装置３００のガイドローラー３０１を介して転換した際、このワイヤーソー１０と平行な姿勢となるよう前方架台４９１及び後方架台４９２を傾斜させることができる。

こうして傾斜させた前方架台４９１及び後方架台４９２のうち、前方架台４９１の上面には図２で示すように、第７及び第８従動プーリー４７ａ、４８ａが装備される。これらはいずれも、掛回されたワイヤーソー１０を略水平方向に案内する。一方、後方架台４９２は、その上面にワイヤーソー１０を略水平方向に案内する第１及び第６従動プーリー４１ａ、４６ａが装備されるだけでなく、側面にワイヤーソー１０を略鉛直方向に案内する第２～第５従動プーリー４２ａ～４５ａが装備される。

これにより、第１フロント支持装置４０ｂから供給されたワイヤーソー１０は、第８、第７、第６従動プーリー４８ａ、４７ａ、４６ａに掛回されて走行したのち、図６で示すように、第５従動プーリー４５ａで方向転換されて、その後、第４、第３、第２、第１従動プーリー４４ａ、４３ａ、４２ａ、４１ａに掛回される。

≪第２フロント支持装置４０ｂ≫
第２フロント支持装置４０ｂは、第１フロント支持装置４０ａと同様の構成を有しており、第１～第８従動プーリー４１ａ～４８ｂを備える。これらを支持するプーリー架台４９の構成も同様である。

上述の第２フロント支持装置４０ｂには、第１リア支持装置５０ｂから供給されたワイヤーソー１０が、第１従動プーリー４１ｂに掛回されたのち方向転換し、第２～５従動プーリー４２ｂ～４５ｂに掛回されて走行する。こののち、方向転換されて、第６～８従動プーリー４６ｂ～４８ｂに掛回されて走行する。

上記の第１フロント支持装置４０ａ及び第１フロント支持装置４０ｂを備える切断装置１００について、構造の詳細は、特開２０２１－２１２２７号公報に譲るが、その概略は次のとおりである。

≪切断装置の概略≫
一対の走行レール６０は、図２及び図７（ａ）で示すように、ハンチ部４０４を挟んで対をなして設置され、主桁４０１に沿って延在するガイド部６１と、ガイド部６１を支持するガイド支持具６２とを備える。ガイド支持具６２は、コンクリート床版４０２の下面に対して着脱自在に設置され、ガイド部６１を吊持する。また、図７（ｂ）（ｃ）で示すように、ガイド支持具６２はガイド部６１に対してスライド自在に接続され、ガイド部６１はガイド支持具６２に対して高さ方向に移動自在に接続される。

吊り架台７０は、図２で示すように、コンクリート床版４０２の下面に吊下げ状態で設置された水平部材７１を備える。水平部材７１には、ワイヤーソー１０が掛回される第１及び第２の捻転部７２、７４、駆動機構２０、ストレージ機構３０が設置されている。第１及び第２の捻転部７２、７４はいずれも、ワイヤーソー１０の走行方向を鉛直方向から鉛直方向に、もしくはその逆に捻転する機構であり、水平プーリー７２１、７４１と鉛直プーリー７２２、７４２を備える。

ストレージ機構３０は、ワイヤーソー１０の余長部を一定の緊張力が作用した状態に保持しつつ収納し、また、ハンチ部４０４の切断作業が進行し、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂが前進した際に、ワイヤーソー１０を段階的に繰り出す機構である。これらの機能を有していれば、いずれの構造を有するものを採用してもよいが、ここでは、鉛直方向に回転する複数のガイドプーリー３２が高さ方向に列をなして配置されているプーリーホルダー３１を備えている。

プーリーホルダー３１は、吊り架台７０の水平部材７１に吊り下げられ、その隣に鉛直方向に回転する方向転換プーリー３３が設置されている。方向転換プーリー３３は、ガイドプーリー３２に掛回されたワイヤーソー１０を、駆動機構２０に供給する。これらストレージ機構３０に設けた複数のガイドプーリー３２及び方向転換プーリー３３に対して、ワイヤーソー１０の余長部は、一定の緊張力を保持されれば、どのように掛回してもよい。

駆動機構２０は、ワイヤーソー１０に一定の緊張力と高速回転力を付与するものであり、ワイヤーソー１０が掛回さられた駆動プーリー２１と、吊り架台７０から垂下されたプーリーガイド２２と、プーリーガイド２２に沿って昇降する昇降装置２３とを備えている。昇降装置２３は、主桁４０１と対面する前面側に駆動プーリー２１が配置され、背面側に駆動プーリー２１を回転させる駆動部２４が設置されている。駆動プーリー２１は、昇降装置２３に水平軸を介して設置され、水平軸周りに鉛直回転することで、掛回されたワイヤーソー１０に高速回転力を付与する。

そして、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行方向後進側にはそれぞれ、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂが配置されている。

第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂは、図１及び図３で示すように、それぞれワイヤーソー１０が掛回されて水平方向に回転する第１～第４従動プーリー５１ａ～５４ａ、５１ｂ～５４ｂと、これらを支持するプーリー架台５５とを有している。プーリー架台５５の詳細は省略するが、第１フロント支持装置４０ａ及び第１フロント支持装置４０ｂと同様に、走行レール６０に沿って移動する移動体、移動体を駆動して第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂを移動させる送り装置を備える。

上記の構成を有する切断装置１００は、ストレージ機構３０に余長部が収納されたワイヤーソー１０を駆動プーリー２１に掛回す。そののち第１の捻転部７２を介して第１リア支持装置５０ａの第１及び第２従動プーリー５１ａ、５２ａに掛回したのち、第２リア支持装置５０ｂに設けた第１及び第４従動プーリー５１ｂ、５４ｂに掛回す。次に、第２フロント支持装置４０ｂの第１～第８従動プーリー４１ｂ～４８ｂに掛回して、ハンチ部４０４を貫通させる。

ハンチ部４０４を貫通させたのち、第１フロント支持装置４０ａの第８～第１従動プーリー４８ａ～４１ａに掛回したのち、第１リア支持装置５０ａの第３及び第４従動プーリー５３ａ、５４ａから、第２の捻転部７４を介して、ストレージ機構３０に掛回す。

これにより、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂを一対の走行レール６０に沿って前進させると、ワイヤーソー１０は、ハンチ部４０４内で切断面４０３の形成予定方向に常時押し当てられた状態となる。この状態で、駆動機構２０を稼働させることにより、ワイヤーソー１０は延在方向に走行しつつ、ハンチ部４０４内で切断面４０３の形成範囲を広げながら前進していく。

≪≪床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法≫≫
上記の切断装置１００、回転運動伝達機構２００及びガイド装置３００を備えた床版切断分離システムＤを用いて、ハンチ部４０４に切断面４０３を形成し、コンクリート床版４０２と主桁４０１を切断分離する手順を、次に説明する。

≪事前準備≫
まず、図２で示すように、コンクリート床版４０２の下面側に、上記の切断装置１００を設置する。図２では、ハンチ部４０４に既設の切断面４０３が存在することから、ワイヤーソー１０をこの切断面４０３を利用してハンチ部４０４に貫通させ、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂ、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂ、ストレージ機構３０、及び駆動機構２０に掛回す。これらの作業と同時にもしくは前後して、ガイド装置３００を上記の手順で組み立て、コンクリート床版４０２の下面に設置する。

このとき、第１フロント支持装置４０ａは、角度調整部材４９５を用いて前方架台４９１を傾斜させ、第８従動プーリー４８ｂとコンクリート床版４０２の接触を抑制している。第１フロント支持装置４０ａを傾斜姿勢にしても、ワイヤーソー１０は、前述したようにガイド装置３００のガイドローラー３０１を介して延在方向を転換した状態となるため、切断作業に影響を与えることはない。なお、ガイド装置３００はガイドローラー３０１のコンクリート床版４０２の下面と当接する高さ位置が、切断面４０３の高さ位置と等しくなるよう、高さ調整をしておく。

また、切断装置１００の第１フロント支持装置４０ａに設けた回転元プーリー２０２と、ガイド装置３００のガイドローラー３０１に設けた回転受けプーリー２０１とに回転運動伝達ベルト２０３を掛回し、主桁４０１を挟んだ一方側に回転運動伝達機構２００を設ける。同様に、切断装置１００の第２フロント支持装置４０ｂに設けた回転元プーリー２０２と、ガイド装置３００のガイドローラー３０１に設けた回転受けプーリー２０１とに回転運動伝達ベルト２０３を掛回し、主桁４０１を挟んだ他方側に回転運動伝達機構２００を設ける。

≪切断面形成作業≫
上記の事前準備が終了したのち、切断装置１００の駆動機構２０を作動させ、ワイヤーソー１０を延在方向に走行させる。すると、ワイヤーソー１０の走行により第１フロント支持装置４０ａに備えた第５従動プーリー４５ａが回転し、これに伴い回転運動伝達機構２００の回転元プーリー２０２も回転する。

したがって、回転運動伝達機構２００は、回転運動伝達ベルト２０３及び回転元プーリー２０２を介して回転運動をガイドローラー３０１に伝達することができる。第２フロント支持装置４０ｂに接続された回転運動伝達機構２００も同様に機能するから、主桁４０１を挟んで対をなすガイド装置３００はともに、ガイドローラー３０１がワイヤーソー１０の走行方向と同一方向に同一速度で回転する。

この状態で、図７（ａ）で示すように、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行を開始し、ワイヤーソー１０によりハンチ部４０４内で切断面４０３の形成し、その範囲を主桁４０１の延在方向に広げていく。こののち、図７（ｂ）で示すように、ガイド装置３００のガイドローラー３０１の吊り具３０５近傍もしくは走行レール６０のガイド支持具６２近傍に到達した時点で一旦、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行を停止するとともに、ワイヤーソー１０延在方向の回転を中断する。

図７（ｃ）で示すように、走行レール６０のガイド支持具６２を位置移動し、ワイヤーソー１０との干渉を回避させるとともに、ガイド装置３００を、第１フロント支持装置４０ａより進行方向前方側に位置移動する。この盛替え作業が終了したのち再度、駆動機構２０を稼働させるとともに、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂを走行させ、図７（ｄ）で示すように、ワイヤーソー１０によるハンチ部４０４に対する切断面４０３の形成作業を再開する。これらの作業を繰り返し、所定範囲の切断面４０３を形成する。

上記の構成によれば、ガイド装置３００を利用して第１フロント支持装置４０ａの姿勢を調整し、コンクリート床版４０２との接触を回避できるため、従来より実施していたコンクリート床版４０２の下面を斫る作業を省略することが可能となる。また、回転運動伝達機構２００を介して伝達された回転運動によってガイドローラー３０１が回転する。したがって、ガイド装置３００は、動力を付与するモーター等の駆動機構を別途設ける必要がないため、コンパクト化を図りつつ、ワイヤーソー１０が交差して接触されている外周面が、切削されてやせる現象を低減することができる。

このように、ガイド装置３００を利用してコンクリート床版４０２の下方における狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よく切断面４０３の形成作業を実施することが可能となる。

本発明の床版切断分離システム、及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、切断装置１００に押切りハンチ部４０４に押し切り方式で切断面４０３を形成し、コンクリート床版４０２と主桁４０１とを切断分離するする切断装置１００を採用した。しかし、これに限定するものではなく、ワイヤーソー１０とワイヤーソーが掛回される従動プーリーを備える切断装置であれば、引き切り方式の切断装置に採用することも可能である。また、ワイヤーソー１０もエンドレス状であっても無くてもよく、さらには、ワイヤーソー１０に余長部があっても無くてもよい。

また、回転運動伝達機構２００及びガイド装置３００は、必ずしも主桁４０１を挟んだ両側に対をなして配置しなくてもよい。さらに、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂに、回転運動伝達機構２００及びガイド装置３００を設けてもよい。

１００ 切断装置
１０ ワイヤーソー
２０ 駆動機構
２１ 駆動プーリー
２２ プーリーガイド
２３ 昇降装置
２４ 駆動部
３０ ストレージ機構
３１ プーリーホルダー
３２ ガイドプーリー
４０ａ 第１フロント支持装置（移動装置）
４０ｂ 第２フロント支持装置（移動装置）
４１ａ～４８ａ 第１～第８の従動プーリー
４１ｂ～４８ｂ 第１～第８従動プーリー
４９ プーリー架台
４９１ 前方架台
４９２ 後方架台
４９３ 移動体
４９４ 送り装置
４９５ 角度調整部材
５０ａ 第１リア支持装置（移動装置）
５０ｂ 第２リア支持装置（移動装置）
５１ａ～５４ａ 第１～第４従動プーリー
５１ｂ～５４ｂ 第１～第４従動プーリー
５５ プーリー架台
６０ 走行レール
６１ ガイド部
６２ ガイド支持具
７０ 吊り架台
７１ 水平部材
７２ 第１の捻転部
７２１ 水平プーリー
７２２ 鉛直プーリー
７３ 方向転換プーリー
７４ 第２の捻転部
７４１ 水平プーリー
７４２ 鉛直プーリー
２００ 回転運動伝達機構
２０１ 回転受けプーリー
２０２ 回転元プーリー
２０３ 回転運動伝達ベルト
２０４ 調整プーリー
３００ ガイド装置（補助装置）
３０１ ガイドローラー
３０２ シャフト
３０２１ シャフト本体
３０２２ 細径部
３０３ コーン部材
３０４ 端部治具
３０５ 吊り具
３０６ ボルト
４００ 橋梁
４０１ 主桁
４０１１ 頭部付きスタッド
４０２ コンクリート床版
４０３ 切断面
４０４ ハンチ部（接合部）
Ｄ 床版切断分離システム

Claims (5)

1. 橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する床版切断分離システムであって、
   ワイヤーソー、該ワイヤーソーが掛回される従動プーリー、及び該従動プーリーが設けられるとともに前記主桁を挟んで対をなし、コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置を含む切断装置と、
   該切断装置による前記接合部の切断分離作業を補助する補助装置と、
   前記従動プーリーの回転運動を前記補助装置に伝達する回転運動伝達機構と、
   を備えることを特徴とする床版切断分離システム。
2. 請求項１に記載の床版切断分離システムにおいて、
   前記回転運動伝達機構が、
   前記従動プーリーと連動する回転元プーリーと、
   前記補助装置に装備される回転受けプーリーと、
   前記回転元プーリーと前記回転受けプーリーに掛回す回転運動伝達ベルトと、
   を備えることを特徴とする床版切断分離システム。
3. 請求項２に記載の床版切断分離システムにおいて、
   前記補助装置が、外周面に前記回転受けプーリーを設置された軸線周りに回転するガイドローラーを備え、
   該ガイドローラーは、前記軸線を前記主桁に沿わせて前記接合部近傍に配置され、
   前記コンクリート床版の裏面と対向する位置に、前記ワイヤーソーが交差して当接されることを特徴とする床版切断分離システム。
4. 橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する床版切断分離システムであって、
   ワイヤーソー、該ワイヤーソーが掛回される従動プーリー、及び該従動プーリーが設けられるとともに前記主桁を挟んで対をなし、コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置を含む切断装置と、
   該切断装置による前記接合部の切断分離作業を補助する補助装置と、を備え、
   前記補助装置が、軸線周りに回転するガイドローラーを有し、
   該ガイドローラーは、前記軸線を前記主桁に沿わせて前記接合部近傍に配置され、
   前記コンクリート床版の裏面と対向する位置に、前記ワイヤーソーが交差して当接されることを特徴とする床版切断分離システム。
5. 請求項３または４に記載の床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法であって、
   前記ワイヤーソーを、延在方向に走行させるとともに、前記ガイドローラーに沿って前記主桁の延伸方向に移動させ、前記接合部に前記主桁と略平行な切断面を形成することを特徴とするコンクリート床版と主桁の切断分離方法。

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