JP2700973B2 - ワイヤーソーおよびこれを用いた切削装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワイヤーソーおよび
これを用いた切削装置に関するものであり、特に、保持
力が高く、安全性の高いワイヤーソーおよびこれを用い
た切削装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ワイヤーソーを用いた切削装置
は、コンクリート構造物、厚壁、石材等の切断、あるい
は、地中に止水壁を構築するための地盤の切削などに多
く用いられている。ワイヤーソーをエンドレス状にする
ため、あるいは、ワイヤーソーユニットを接続して所望
の長さとするためには、その簡便さから、ワイヤーロー
プの二つの端部を接続スリーブに挿入し、これをカシメ
ることによってワイヤーロープの二つの端部を接続する
方法が採られることが多い。

【０００３】図６は、従来のワイヤーソーにおけるワイ
ヤーロープ端部を接続する方法を示す部分断面図であ
る。この図におけるワイヤーソーは、複数本のワイヤー
ソーユニットを金属製の接続スリーブにより接続するこ
とによって所定長とし、かつ、その両端部を接続スリー
ブにより接続してエンドレスとしたものである。各ワイ
ヤーソーユニット６０，７０は、図６に示されているよ
うに、ワイヤーロープ６１，７１と、その上に被覆され
た樹脂層６２，７２と、外周上に所定間隔ごとに固定さ
れ、ダイヤモンド等の研磨材６３，７３が付されたリン
グ６４，７４とを有している。各ワイヤーロープ両端部
６１ａ，７１ａは、その上の樹脂層６２，７２が所定長
だけ除去され、この部分が接続スリーブ６５内にその両
側から挿入された後、この接続スリーブ６５がカシメら
れることによって接続される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の方法によると、接続スリーブ６５とワイヤー
ロープ６１，７１間の摩擦保持力が小さく、加工作業中
にはずれる危険があった。殊に、樹脂層６２，７２の除
去が完全になされていないと、保持力が大きく低下す
る。したがって、この接続スリーブとワイヤーロープ間
の摩擦保持力は作業者に依存することになり、作業者に
よるバラツキが多くなるとともに、接続した後では外見
から判断できず、事故の危険を内包するものであった。
また、接続スリーブとワイヤーロープの結合が加工作業
中にはずれて接続スリーブが飛びだすと、人を負傷させ
る可能性があり極めて危険である。

【０００５】この発明は上述の事情に鑑みてなされたも
のであり、接続スリーブとワイヤーロープ間の摩擦保持
力が大きく、加工作業中にはずれ接続スリーブが飛びだ
すことによる事故の危険が小さなワイヤーソーおよびこ
れを用いた切削装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、外周面に研磨材を付したリン
グを複数取りつけたワイヤーロープの端部どうしを、接
続スリーブによって無端状に接続した構成のワイヤーソ
ーであって、前記接続スリーブはその左右両側から前記
ワイヤーロープの端部が対向状態に挿入されてカシメら
れることによって該ワイヤーロープの端部を保持して接
続するものとされているとともに、該接続スリーブの内
面には円周方向に溝が形成され、かつ、該溝は前記ワイ
ヤーロープの一方に対する保持力と他方に対する保持力
に差が生じるように接続スリーブの左右において異なる
形態で形成されていることを特徴とするものである。

【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１記載のワ
イヤーソーにおいて、前記接続スリーブの左右にそれぞ
れ形成されている溝の粗さが互いに異なるものとされて
いることを特徴とするものである。

【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１記載のワ
イヤーソーにおいて、前記溝が前記接続スリーブの左右
いずれか一方にのみ形成されていることを特徴とするも
のである。

【０００９】請求項４記載の発明は、請求項１，２また
は３記載のワイヤーソーにおいて、前記溝がメネジ状に
形成されていることを特徴とするものである。

【００１０】請求項５記載の発明は、請求項１，２，３
または４記載のワイヤーソーを用いる切削装置であっ
て、前記ワイヤーソーを循環走行させる駆動手段と、該
ワイヤーソーの走行を案内しつつ切削対象物に対して押
圧するガイド装置とを具備してなることを特徴とするも
のである。

【００１１】

【作用】請求項１に係る発明のワイヤーソーにおいて
は、接続スリーブ内面に形成されている溝によってワイ
ヤーロープの端部に対する摩擦保持力が増大してはずれ
難いものとなる。そして、双方のワイヤーロープの端部
に対する保持力に差が生じるように溝の形態が接続スリ
ーブの左右で異なるものとされているので、万一、ワイ
ヤーロープの二つの端部の接続がはずれた場合、接続ス
リーブと保持力の弱い側のワイヤーロープ端部との結合
のみがはずれ、保持力の強い側のワイヤーロープ端部と
の結合は維持されることになる。その結果、接続スリー
ブがワイヤーロープから完全に脱落して飛びだしてしま
うようなことが確実に防止される。

【００１２】請求項２に係る発明のワイヤーソーにおい
ては、接続スリーブの左右に形成する溝の粗さが互いに
異なることで左右の溝による保持力に差が生じたものと
なる。

【００１３】請求項３に係る発明のワイヤーソーにおい
ては、接続スリーブの左右いずれか一方にのみ溝を形成
しているので、溝が形成されている側の保持力が他方よ
りも増大したものとなって保持力に差が生じたものとな
る。

【００１４】請求項４に係る発明のワイヤーソーにおい
ては、溝をメネジ状としているので、その溝の形成を容
易にかつ安価に行い得る。

【００１５】請求項５に係る発明の切削装置において
は、上記のワイヤーソーを駆動手段により循環走行させ
るとともに、ガイド装置によりワイヤーソーの走行を案
内しつつ切削対象物に対して押圧することにより、ワイ
ヤーロープの接続がはずれる懸念がなく、地盤やコンク
リート構造物、石材等を効率良くしかも安全に切削し得
る。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のワイヤーソーおよびこれを用
いた切削装置の一実施例を詳細に説明する。図１はこの
発明のワイヤーソーの一実施例の概略説明図である。こ
の図に示されているワイヤーソーは、複数本のワイヤー
ソーユニットを金属製の接続スリーブにより接続するこ
とによって所定長とし、かつ、その両端部を接続スリー
ブにより接続してエンドレスとしたものであり、図１に
は、その接続部が示されている。各ワイヤーソーユニッ
ト１，２は、図１に示されているように、それぞれ、ワ
イヤーロープ１１，２１と、ワイヤーの破断防止のた
め、その上に被覆された樹脂層１２，２２と、外周上に
所定間隔ごとに固定され、ダイヤモンド焼結体からなる
研磨材１３，２３が付されたリング１４，２４とを有し
ている。このリング１４，２４はワイヤーロープ１１，
２１に通された後、ダイヤモンド焼結研磨材１３，２３
部分を除いて前記樹脂層１２，２２により被覆され、外
周上に所定間隔ごとに固定されるようになっている。

【００１７】各ワイヤーロープ１１、２１の両端部１１
ａ，２１ａ上の樹脂層１２，２２は所定長だけ除去、露
出され、この部分が接続スリーブ１５内に両側から対向
するように挿入された後、この接続スリーブ１５がカシ
メられることによって接続されている。前記樹脂層１
２，２２が除去された各ワイヤーロープ１１、２１の両
端部１１ａ，２１ａは、接続スリーブ１５の長さのほぼ
半分の長さに等しくなるよう形成されている。

【００１８】接続スリーブ１５は、鉄等の金属によって
形成されており、図２に示されているように、ワイヤー
ロープ１１，２１が挿入され得るような内径の穴１５ａ
を有している。この接続スリーブ１５の内面には、その
円周方向に溝１５ｂが多数形成されている。この溝１５
ｂは、図１に示されているように、ワイヤーロープ１
１、２１の両端部１１ａ，２１ａが、接続スリーブの穴
１５ａ内に両側から対向するように挿入された後、この
接続スリーブ１５がカシメられた場合に、接続スリーブ
１５とワイヤーロープ１１，２１間の摩擦保持力を大き
くし、加工作業中にはずれる危険を小さくする機能を有
するものである。

【００１９】接続スリーブ１５内面の溝１５ｂは、円周
方向に形成されるのであればどのような形状であっても
よいが、メネジ状とすれば、上記機能を持つ溝を容易
に、かつ、安価に形成することができる。

【００２０】ただし、上記の溝１５ｂは、接続すべきワ
イヤーロープ１１，２１の一方に対する保持力と他方に
対する保持力に差が生じるように、接続スリーブ１５の
左右において異なる形態で形成されている。

【００２１】そのためには、接続スリーブ１５の全長に
わたって溝１５ｂを設けることで双方のワイヤーロープ
１１，２１に対する保持力を全体的に増大させたうえ
で、たとえば接続スリーブ１５の左半分に形成する溝１
５ｂと右半分に形成する溝１５ｂの粗さを異ならせるこ
とで、各ワイヤーロープ１１，２１に対する保持力に差
が生じるようにすることが考えられる。このようにすれ
ば、万一、ワイヤーロープの接続がはずれたとしても、
接続スリーブ１５と保持力の弱い側のワイヤーロープ端
部との結合のみがはずれて、保持力の強い側のワイヤー
ロープ端部との結合は維持されることになる。その結
果、接続スリーブ１５がワイヤーソーから完全に脱落し
て飛び出してしまうようなことがなく、事故を未然に防
ぐことができる。

【００２２】あるいは、双方のワイヤーロープ１１，２
１に対する保持力に差をもたせるための最も簡単な形態
として、図１および図２に示すように、接続スリーブ１
５内面のいずれか一方の側（図示例では左半分）にのみ
溝１５ｂを形成することでも良い。この場合は溝１５ｂ
によりワイヤーロープ１１に対する保持力のみが増大し
てワイヤーロープ２１に対する保持力よりも大きくな
る。

【００２３】次に、この発明のワイヤーソーの製造方法
について説明する。まず、図３（Ａ）に示されているよ
うに、樹脂層１２，２２が端部から所定長（接続スリー
ブの半分の長さ）Ｗ以上残るように、各ワイヤーソー
１，２をセットした後、前記所定長Ｗの樹脂層１２，２
２を除去し、端部にワイヤーロープ１１，２１を露出す
る。この際、前述したように、この樹脂層が残ると保持
力が落ちるため、できるだけ完全に除去することが望ま
しい。その後、図１に示されるように、これらワイヤー
ロープ端部１１ａ，２１ａを、接続スリーブ１５の穴１
５ａ内にその両側から挿入する。

【００２４】次に、このように両方のワイヤーロープ端
部１１ａ，２１ａが挿入された接続スリーブ１５は、図
４に示されているように、カシメ装置４０にセットされ
カシメ加工される。これは、まず、図４（Ａ）に示され
ているように、接続スリーブ１５のカシメを一方向に行
なった後、（Ｂ）に示されているように、接続スリーブ
１５を約９０度回転させ、再度カシメを行なう。充分な
保持力を得るためには、このカシメ加工を３〜４回繰返
すことが好ましい。このようにして、各ワイヤーロープ
端部１１ａ，２１ａと接続スリーブ１５とが完全に接続
される。

【００２５】本発明に用いられている溝付きの接続スリ
ーブおよび従来の溝なしの接続スリーブのそれぞれ（外
径１０ｍｍ、全長２０ｍｍ、重量１０ｇの鉄製スリー
ブ）数十個について、外径８ｍｍ、全長２４ｍｍとなる
までカシメ加工を数回繰返したところ、内面に溝が形成
されていないスリーブを用いた場合の保持力は２００〜
４００ｋｇであったのに対し、図２に示されているよう
な溝が形成されたスリーブを用いた場合の保持力は５０
０〜８００ｋｇと大きく増加することが確認された。

【００２６】次に、上記ワイヤーソーを用いた切削装置
の一実施例を詳細に説明する。図５は、地中に連続地中
壁、止水壁等を形成するために、地盤に切削溝を形成す
る溝切削装置の一実施例を示すものである。この溝切削
装置５０は、本体とガイド装置とから概略構成されてい
る。本体は、地盤Ｇを切削する複数の研磨材（ダイヤモ
ンド焼結体）付リング１４，２４が所定間隔ごとに取り
つけられたエンドレス状ワイヤーソー５１と、このワイ
ヤーソー５１をエンドレス走行させる駆動手段５２とを
備えたものである。前記駆動手段５２としては、高周波
モータなど、本発明を実施するうえで最適なものを用い
ることができる。

【００２７】前記ワイヤーソー５１は、図１に示されて
いるように、ワイヤーロープの一端１１ａと他の端部２
１ａとを挿入した接続スリーブ１５をプレスすることに
よって、ワイヤーロープの一端と他端とを接続しエンド
レス状としたものである。ワイヤーロープ接続のための
接続スリーブ１５内面には、円周方向に溝１５ｂが形成
されており、これによって、接続スリーブ１５とワイヤ
ーロープ間の摩擦保持力が大きくなり、切削加工作業中
にはずれる危険を小さくしている。また、溝１５ｂは、
プレスされた接続スリーブ１５内のワイヤーロープの一
端および他の端部と接続スリーブとの間の保持力に互い
に差異が生じるように、形成されている。したがって、
万一、溝切削作業中にワイヤーロープの二つの端部の接
続がはずれても、接続スリーブと保持力の弱い側のワイ
ヤーロープ端部との結合のみがはずれ、保持力の強い側
のワイヤーロープ端部との結合は維持されることにな
る。その結果、接続スリーブ１５がワイヤーソー５１か
ら飛びだすことはなく、切削作業中における事故を未然
に防ぐことできる。

【００２８】前記ガイド装置は、駆動手段５２の近傍に
位置する先行穴５３の上方に設けた二つのガイドプーリ
５４と、二つの先行穴５３の近傍にそれぞれ一台づつ設
置された二台の巻きかけ電動装置５５と、二つの先行穴
５３の底部にそれぞれ一台づつ設置された底部ガイドプ
ーリ５６と、前記巻きかけ電動装置５５と底部ガイドプ
ーリ５６との間に張架された二つのエンドレスロープ５
７と、この二つのエンドレスロープ５７の一部に固定し
て取りつけられた二つのプーリーボックス５８と、二つ
のプーリーボックス５８をそれぞれ上下方向にガイドす
る二本のガイドＨ鋼５９とを備えたものである。巻きか
け電動装置５５および底部ガイドプーリ５６は、その軸
方向に直交する面を、ワイヤーソー５１が囲む面と一致
するように設けている。

【００２９】前記両プーリーボックス５８は、平面視に
おいてほぼ長方形の外形をしており、かつ、正面視にお
いてもほぼ長方形の中空の箱体である。その内部には上
下二段に移動プーリ５８ａを軸支する二本の支軸５８ｂ
があり、この二本の支軸５８ｂにはそれぞれ一つづつ、
平面視において二つの移動プーリ５８ａが重ならないよ
うに配置されている。また、外部縁面にはローラが設け
られている。なお、他のプーリーボックス５８も移動プ
ーリ５８ａの位置が異なる点を除いて、ほぼ同様の構成
となっている。

【００３０】ガイドＨ鋼５９には、二つのフランジにお
いて開口部が対向し、かつ、長手方向に延在するように
プーリーボックス５８の導溝が設けられている。導溝
は、その長手方向に直交する面においてほぼＬ字状をな
す二つの舌片をＬ字の一端面が対向するように、他端を
フランジに固定することにより形成されている。エンド
レスロープ５７は、その両端がプーリーボックス５８に
固定されており、このプーリーボックス５８と相まって
エンドレス状をなしている。

【００３１】次に、前記ワイヤーソー５１の動作につい
て説明する。図５において、ワイヤーソー５１を回転さ
せ、矢印Ａの方向に駆動手段５２を移動させるとともに
巻きかけ電動装置５５を駆動させ、エンドレスロープ５
７を矢印Ｃの方向に回転させると、プーリーボックス５
８が下降するとともにワイヤーソー５１が地盤Ｇを切削
して薄溝Ｍを形成していく。矢印Ｂの方向に駆動手段５
２を移動させるとともに、エンドレスロープ５７を矢印
Ｄの方向に回転させると、プーリーボックス５８は上昇
する。

【００３２】次に、止水壁の施工方法について説明す
る。まず、地盤Ｇにおける、構築すべき止水壁の両端部
に該当する位置に二つの先行穴５３を構築する。先行穴
５３は、ベントナイト泥水を注入しながらアースオーガ
等、本発明を実施する上で好適なものを用いて切削し、
先行穴５３にガイドＨ鋼５９を建て込んだ後、溝切削装
置５０を設置する。

【００３３】その後、溝切削装置５０を駆動させて地盤
Ｇを切削して薄溝Ｍを形成する。切削終了後は、プーリ
ーボックス５８を上昇させておく。なお、上昇するワイ
ヤーソー５１により、切削土砂は完全に先行穴５３に落
ちて排土される。ついで、ベントナイト泥水の一部を底
部から排水し、自硬性液を先行穴５３の上部から注入す
る。

【００３４】そして、駆動手段５２を再び始動し、ワイ
ヤーソー５１を回転させながら下降させ、底部に至った
後、上昇させることでベントナイト泥水と自硬性液とを
混合撹拌して自硬物を薄溝Ｍの全体にいきわたるように
する。その後、ガイドＨ鋼５９を引き揚げ撤去する。自
硬物を硬化すれば、止水壁が構築されることになる。

【００３５】なお、上記実施例においては、切削装置と
して、地盤に切削溝を形成する溝切削装置のみを挙げた
が、その他、地下鉄、ビル、高速道路、橋梁、ダム等の
コンクリート構造物の解体あるいは改修、または、厚
壁、石材等の切断、切削のためなど、種々の切削装置に
用いることが可能である。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、請求項１
に係る発明のワイヤーソーによれば、ワイヤーロープど
うしを接続する接続スリーブの内面に円周方向に溝が形
成されているので、ワイヤーロープに対する保持力を増
大せしめることが可能であることはもとより、その溝は
ワイヤーロープの一方に対する保持力と他方に対する保
持力に差が生じるように接続スリーブの左右において異
なる形態で形成されているので、万一、ワイヤーロープ
の接続がはずれたとしても、保持力の弱い側のワイヤー
ロープとの結合のみがはずれることになるから、接続ス
リーブがワイヤーソーから完全に脱落して飛び出してし
まうようなことを確実に防止し得る。

【００３７】請求項２に係る発明のワイヤーソーにおい
ては、接続スリーブの左右に形成する溝の粗さを互いに
異なるものとすることで双方のワイヤーロープに対する
保持力に差をもたせるようにしたので、接続スリーブに
よる保持力を全体的に増大させたうえで双方のワイヤー
ロープに対する保持力を所望の値に容易に設定すること
ができる。

【００３８】請求項３に係る発明のワイヤーソーにおい
ては、接続スリーブの左右いずれか一方にのみ溝を形成
することで、溝を形成した側の保持力を他方よりも増大
させるようにしているので、最も簡単な形態で保持力に
差をもたせることができる。

【００３９】請求項４に係る発明のワイヤーソーにおい
ては、溝をメネジ状としているので、その溝の形成を容
易にかつ安価に行い得る。

【００４０】請求項５に係る発明の切削装置において
は、上記のワイヤーソーを駆動手段により循環走行させ
るとともに、ガイド装置によりワイヤーソーの走行を案
内しつつ切削対象物に対して押圧することにより、ワイ
ヤーロープの接続が外れる懸念がなく、地盤やコンクリ
ート構造物、石材等を効率良くしかも安全に切削し得
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のワイヤーソーの一実施例の概略説明
図である。

【図２】接続スリーブの一実施例を示す断面図である。

【図３】この発明のワイヤーソーの接合方法を説明する
ための工程断面図である。

【図４】この発明のワイヤーソーにおける接続スリーブ
のカシメ加工方法を説明するための工程断面図である。

【図５】この発明の切削装置の一実施例の概略説明図で
ある。

【図６】従来のワイヤーソーにおける接続スリーブ部分
の断面図である。

【符号の説明】

１ ワイヤーソーユニット ２ ワイヤーソーユニット １１ ワイヤーロープ １１ａ 端部 １２ 樹脂層 １３ 研磨材 １４ リング １５ 接続スリーブ １５ａ 穴 １５ｂ 溝 ２１ ワイヤーロープ ２１ａ 端部 ２２ 樹脂層 ２３ 研磨材 ２４ リング ５０ 溝切削装置 ５１ ワイヤーソー ５２ 駆動手段 ５５ 巻きかけ電動装置 ５７ エンドレスロープ Ｇ 地盤 Ｍ 薄溝

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 洋一 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建 設株式会社内 (72)発明者 田窪 努 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイ ヤモンド工業株式会社内 (72)発明者 小六 修一郎 大阪府堺市鳳北町２丁80番地 大阪ダイ ヤモンド工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−34014（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−92722（ＪＰ，Ｕ)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に研磨材を付したリングを複数取
   りつけたワイヤーロープの端部どうしを、接続スリーブ
   によって無端状に接続した構成のワイヤーソーであっ
   て、前記接続スリーブはその左右両側から前記ワイヤー
   ロープの端部が対向状態に挿入されてカシメられること
   によって該ワイヤーロープの端部を保持して接続するも
   のとされているとともに、該接続スリーブの内面には円
   周方向に溝が形成され、かつ、該溝は前記ワイヤーロー
   プの一方に対する保持力と他方に対する保持力に差が生
   じるように接続スリーブの左右において異なる形態で形
   成されていることを特徴とするワイヤーソー。
2. 【請求項２】 請求項１記載のワイヤーソーであって、
   前記接続スリーブの左右にそれぞれ形成されている溝の
   粗さが互いに異なるものとされていることを特徴とする
   ワイヤーソー。
3. 【請求項３】 請求項１記載のワイヤーソーであって、
   前記溝が前記接続スリーブの左右いずれか一方にのみ形
   成されていることを特徴とするワイヤーソー。
4. 【請求項４】 請求項１，２または３記載のワイヤーソ
   ーであって、前記溝がメネジ状に形成されていることを
   特徴とするワイヤーソー。
5. 【請求項５】 請求項１，２，３または４記載のワイヤ
   ーソーを用いる切削装置であって、前記ワイヤーソーを
   循環走行させる駆動手段と、該ワイヤーソーの走行を案
   内しつつ切削対象物に対して押圧するガイド装置とを具
   備してなることを特徴とする切削装置。