JP4326273B2 - 根茎切断装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設のコンクリート製電柱の中空部に外部から進入してくる木根や竹等の根茎を切断する根茎切断装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、コンクリート製電柱の経年変化等に対応して、そのコンクリート製電柱を補強する際には、中空部内に補強材を注入することによって補強を行う技術が開示されている(例えば、特許文献1を参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−357018号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
コンクリート製電柱には、通常その側面部に複数のアース孔が設けられており、このアース孔の中にはコンクリート製電柱の立設時に地中に埋設される部分の側面に設けられるものもある。このため、既設のコンクリート製電柱では、地中にあるアース孔から中空部内に木根や竹などの根茎が進入して中空部内で延出することもあり、中空部に補強材を注入する際の障害となり、補強効果を薄めてしまう可能性があった。
【0005】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、既設のコンクリート製電柱の中空部内に延出した根茎を、その延出状況によらずに容易に切断することのできる根茎切断装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、既設のコンクリート製電柱の中空部内に進入する根茎を、この根茎の上方から吊り下げて切断する根茎切断装置であって、切断すべき根茎を保持可能な凹部が形成される基盤部と、この基盤部に突出して設けられる軸によって回転可能に軸支される鎌刃形状の刃面を有する回転刃部と、前記基盤部に形成される凹部と略同形に形成される刃面を有し、この刃面と前記回転刃部が有する鎌刃形状の刃面とで切断すべき根茎を挟持可能に当該基盤部に対して固設される固定刃部と、外部から加えられる空気圧に応じて移動し前記回転刃部を回動するピストンと、前記基盤部に設けられ、接続されるホースを介して外部からの空気圧を前記ピストンに伝えるジョイント部とを備えて、前記ホースに接続されるジョイント部を上方にして吊り下げ、前記固定刃部に根茎を挟持させた後に前記回転刃部を回動せしめて当該根茎を切断することを要旨とする。
【0007】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の根茎切断装置であって、前記ジョイント部は、前記基盤部の端部に設けられ、かつ前記回転刃部の回動面と直行する方向に前記基盤部を回動自在であるように前記ホースと前記基盤部とを接続し、前記ジョイント部の設けられる前記基盤部の端部と対向する側の端部付近に孔を穿設し、この孔部にワイヤを締結したことを要旨とする。
【0008】
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の根茎切断装置であって、前記ピストンにはラックが形成され、前記回転刃部には該ラックと噛合するピニオンが形成されることを要旨とする。
【0009】
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の根茎切断装置であって、前記回転刃部を軸支する軸の指向する方向の前記基盤部の厚みが24mm乃至27mm程度であることを要旨とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
【0011】
図1および図2は、それぞれが本発明の一実施形態に係る根茎切断装置の構成を示す正面図および背面図である。これらの図に示す根茎切断装置1は、装置の基盤部をなすフレーム2に対して他の構成要素が取り付けられることによって構成されている。
【0012】
フレーム2に取り付けられる構成要素のうち、木根や竹等の根茎の切断に直接関わるのは、切断用の刃面を備えてフレーム2に固設される固定刃部3と、フレーム2の板状部分(図2の背面側がこの板状部分に対応)に対して垂直な方向(図1および図2において、紙面に垂直な方向)に突出して設けられる軸21を回転中心として軸支され、自身が軸21を中心として回転することによって根茎を切断する鎌刃形状の刃面を有する回転刃部4である。この回転刃部4は、基盤部2と固定刃部3の間に生じるスペースに挿着されている。
【0013】
図3は、根茎切断装置1のさらに詳細な構成を示す分解斜視図である。同図に示すように、フレーム2は、回転刃部4に設けられる貫通孔を貫通するとともに、固定刃部3に設けられる貫通孔を貫通する軸21以外にも、固定刃部3に適宜設けられる貫通孔と位置合わせされ、フレーム2の板状部分に対して垂直に突出して設けられる複数の支軸を有している。このうち、回転刃部4が回転し尽くしたときにその先端部に最近接する軸22には、回転刃部4がフレーム2の板状部分と固定刃部3との間で回転可能となるように中空円柱形状のカラー23がスペーサとして予め外挿されている。
【0014】
フレーム2の長手方向のうち、切断すべき根茎を挟持するために設けられる円弧形状の凹部20と反対側の長手方向には、筐体形状をなす筐体部24が設けられており、この筐体部24の内部には、根茎切断装置1外部からの空気圧によって長手方向に移動するピストン5が格納されている。このピストン5は円柱の側面(曲面部)にラックが形成されて成るものであり、このラックが回転刃部4に形成されるピニオンと噛合している。また、ピストン5が空気圧によって移動する移動用通路には、カバー25がその外周に設けられている。
【0015】
図4は、図3のX−X線断面図である。この断面図に示すように、ピストン5の空気圧を直接受ける端部は、空気圧を伝達する加圧用通路61と接している。この加圧用通路61は、筐体部24に嵌合されるシリンダーへッド6の内部を貫通するものであり、このシリンダーヘッド6に螺合されるスタッド7、およびこのスタッド7の中心軸(スタッド7に設けられる加圧用通路61の指向する方向)に対して回転自在な構成を有するスイベルジョイント等のジョイント部8の各内部を貫通している通路を介して、外部からの空気圧をピストン5に伝達する。図4は、ジョイント部8に螺合される連結部材を介して空気圧伝送部材であるホース51が接続される場合を示している(図1乃至図3も同様)。このホース51には、例えば手動の油圧式コンプレッサを接続することによって空気圧を加える(図示せず)。
【0016】
ジョイント部8を回転または回動する際には、フレーム2でシリンダーヘッド6を嵌合する側とは反対側の端部付近に穿設される孔部9にワイヤを締結し、この締結したワイヤを牽引操作することにより、スタッド7を貫通する加圧用通路方向を軸として回転または回動させる。
【0017】
固定刃部3は、板状部材から所定の半径を有する扇形の一部を削って形成される円弧形状の凹部30を有しており、この凹部30に加えて回転刃部4の回転時に該回転刃部4が有する鎌刃形状の刃面と重合する部分が研磨されて固定刃部3の刃面をなしている。ちなみに、この凹部30と略同形の凹部20がフレーム2の板状部分にも形成されており、この二つの凹部が切断すべき根茎を保持することによって根茎が切断時にズレるのを防止することができる。なお、回転刃部4の刃面における刃先幅は、1.2mm程度であれば好ましい。
【0018】
コンクリート製電柱側面に形成されるアース孔の径は、多くの場合高々50mm程度なので、切断すべき根茎の断面の径としては50mm乃至60mm程度のものが想定される。このため、固定刃部3と回転刃部4は、直径50乃至60mmの根茎を的確に挟持可能であれば好ましい。そこで、フレーム2の凹部20並びにこの凹部20とほぼ同形である固定刃部3の凹部30のなす円弧の直径が50乃至60mm程度となるようにそれら二つの凹部を形成すれば、特に顕著な効果を得ることが期待できる。
【0019】
コンクリート製電柱の外周部には、立設時に鉛直方向を指向する複数の鉄筋がコンクリートを補強するための主筋として設けられている。この鉄筋の外周方向の埋設間隔はコンクリート製電柱の重量やサイズ等に依存しており、開口部の横方向(水平方向)の幅は、たかだか30mm程度しか取れない場合もある。したがって、本実施形態に係る根茎切断装置1の軸21方向(回転刃部4を軸支する軸の指向する方向)の厚みは、20mm乃至30mmであればよく、24mm乃至27mm程度であればさらに好ましい。最適な値は、26mm±0.05mm程度である。
【0020】
以上の構成を有する根茎切断装置1は、コンクリート製電柱中空部内に進入することが想定される根茎を凹部20および30で的確に保持した上で、固定刃部3と回転刃部4の間に挟持して切断することができる。図5は、図4と同じ断面において、回転刃部4がピストン5の移動によって回転し尽くした状態を示している。
【0021】
次に、以上の構成を有する根茎切断装置1の作用について説明する。
【0022】
コンクリート製電柱の中空部にある根茎を切断するに際して、まず、図6の斜視図に示すように、孔部9が設けられているフレーム2の端部を鉛直方向下側として、根茎切断装置1を中空部に挿入、下降させていく。この下降の操作は、ホース51を外部から操作することによって行う。この際には、孔部9に締結しているワイヤ53の端部をコンクリート製電柱外部に露出させておく。
【0023】
図7は、略鉛直方向を指向している根茎を固定刃部3と回転刃部4とで挟持して切断するために、ワイヤ53をコンクリート製電柱外部から牽引することによってフレーム2をスタッド7を回転軸として90度回転させたときの状態を示す斜視図である。中空部内で延出する根茎は、アース孔から中空部内に進入してくることが想定されるため、当初は略水平方向を指向しているが、その後の根茎の延出状況によっては鉛直方向を指向することもあり、場合によっては根茎がとぐろを巻くようなこともある。本実施形態に係る根茎切断装置1は、図7に示すようにフレーム2を適宜回転させることができるので、そのような根茎の不規則な延出状況にも的確に対応し、根茎の延出状況によらずに根茎を容易に切断することができる。
【0024】
なお、図7に示すようにフレーム2の板状部分が上側を向くようにする代わりに、固定刃部3が上を向くようにスタッド7の中心軸に対してフレーム2を反対周りで回転させることも勿論可能である。回転刃部4自体の厚みを考慮した場合、図7に示す状態にした方が、ホース51の位置が同じ場合で比較するとさらに下部の位置で根茎を切断できるが、既に述べているように、根茎の延出状況は不規則なため、フレーム2をどのように回転すればよいかを一概に述べることはできない。この意味では、フレーム2がスタッド7の中心軸に対して両方向に回転可能であることが本発明の根茎切断装置1の有する顕著な効果の一つである。
【0025】
図8は、根茎切断装置1を図7の状態にして、略鉛直方向に延出する根茎を固定刃部と回転刃部の間に保持したときのコンクリート製電柱中空部内の状況を示す図である。この図8に示す場合、コンクリート製電柱40の外周部43に設けられる開口部42から中空部41へ挿入された根茎切断装置1は、ホース51を介して手動油圧式コンプレッサ(図示せず)に接続されている。
【0026】
実際の中空部41内は暗いことが多いため、根茎切断装置1を中空部41内で下降して切断すべき根茎100を保持、切断するには、図8に示すように小型カメラおよび照明を備えた撮影装置71を予め中空部41内に挿入しておき、その撮影装置71が撮影する映像を、ケーブル72を介して接続される外部のモニタ(図示せず)で表示し、このモニタに表示された中空部41内の映像を見ながら根茎100の位置および切断すべき方向を確認して切断作業を進める場合もある。
【0027】
ちなみに、図8に示す撮影装置71には、その先端から線状部材73が突出しているが、この線状部材73は、例えば中空部41内部に水が堆積している場合に、撮影装置71を誤って水中に沈めてしまい、使用不能状態にしてしまうのを防止するためのガイドの役割を果たすものである。すなわち、中空部41の下部付近に水が堆積している場合には、この線状部材73の先端が水面に達すると波紋が生じるので、この波紋を小型カメラが撮影することにより、その様子をモニタで見た作業者は、撮影装置71のさらなる降下を一旦停止し、ポンプ等を中空部41に挿入して水を外部に汲み上げてから、根茎100の切断を再度試みることが可能となる。
【0028】
以上説明したようにして固定刃部3と回転刃部4がそれぞれ有する二つの刃面の間に根茎100を保持した後、手動式コンプレッサから空気圧を加えることによってピストン5を移動させる。このピストン5の移動に伴って回転刃部4が軸21を中心とする回転を始める。その結果、回転刃部4が回転するにつれて、その回転刃部4の刃面が根茎100に食い込み始め、固定刃部3に形成される刃面との間でより強固に挟持される状態になり、根茎100にせん断力が加わり始める。このせん断力が一定の値を超えたときに根茎100が切断されることになる。図9は、回転刃部4が回転して根茎100を切断した後の状況を示す斜視図である(あわせて回転刃部4が回転した後の状況を示す図5の断面図を参照)。
【0029】
根茎100の切断が終了後、中空部41から根茎切断装置1を外部に取り出すが、本実施形態においては、手動油圧コンプレッサで加えていた空気圧を解除したあとも回転刃部4は元の位置に戻らないので、根茎切断装置1をコンクリート製電柱40の外部に取り出した後、手で回転刃部4を把持して回転させ、回転刃部4を元の位置に戻す。また、根茎100は、中空部41内に残置する。
【0030】
以上説明した本発明の一実施形態によれば、既設コンクリート製電柱の中空部内の下部付近に電柱外部の地中からアース孔を通じて中空部に延出する根茎を、その延出状況によらずに容易かつ迅速に切断することができる。
【0031】
この結果、中空部内に障害物のない状態を作り出し、その後に実施することが想定される中空部内補強工事を円滑に施工することが可能となる。
【0032】
最後に、根茎切断装置1の要部を構成する上で好適であると考えられる材質について説明する。フレーム2は、例えばS50Cを用いて形成され、軸21に平行な方向の厚みが6mm乃至10mm程度、より好ましくは7.5mm乃至8.5mmを有する板状の部材を加工して形成する。また、固定刃部3の材質としては、例えば浸炭焼入れが深さ0.8で行われたSNCM420が想定され、その刃部の硬度はHRC56±2程度であればよい。さらに、回転刃部4の材質としては、真空焼入れ焼戻しが行われたSKD61等が想定され、その刃部の硬さはHRC54〜56程度であればよい。
【0033】
ここで説明したフレーム2、固定刃部3、および回転刃部4の材質があくまでも好ましいと想定される例を示したものに過ぎず、本実施形態に係る根茎切断装置1がこれらの材質を使う場合にのみ特有の効果を示すわけでないことはいうまでもない。
【0034】
このように、本発明は、上述した一実施形態と同様の効果を奏するさまざまな実施の形態等を含み得るものである。
【0035】
【発明の効果】
以上の説明からも明らかなように、本発明の根茎切断装置によれば、既設のコンクリート製電柱の中空部内に延出した根茎を、その延出状況によらずに容易に切断することが可能となる。
【0036】
また、本発明によれば、中空部内の根茎を除去することができるので、中空部に補強材を挿入することによって既設コンクリート製電柱の補強を行う際にも円滑な施工を実現することができ、補強効果も大きくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置の構成を表す正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置の構成を表す背面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置の詳細な構成を表す分解斜視図である。
【図4】図3のX−X線断面図である。
【図5】固定刃部が回転し尽くしたときの図3のX−X線断面図である。
【図6】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置をコンクリート製電柱中空部内で下降する際の状況を示す斜視図である。
【図7】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置をスタッドの周りに90度回転したときの状況を示す斜視図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置がコンクリート製電柱中空部内で根茎を保持したときの状態を示す図である。
【図9】本発明の一実施形態に係る根茎切断装置を用いて根茎を切断したときの状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 根茎切断装置
2 フレーム(基盤部)
3 固定刃部
4 回転刃部
5 ピストン
6 シリンダーヘッド
7 スタッド
8 ジョイント部
9 孔部
20、30 凹部
21、22 軸
23 カラー
24 筐体部
25 カバー
40 コンクリート製電柱
41 中空部
42 開口部
43 外周部
51 ホース
61 加圧用通路
71 撮影装置
72 ケーブル
73 線状部材
100 根茎
Claims (4)
- 既設のコンクリート製電柱の中空部内に進入する根茎を、この根茎の上方から吊り下げて切断する根茎切断装置であって、
切断すべき根茎を保持可能な凹部が形成される基盤部と、
この基盤部に突出して設けられる軸によって回転可能に軸支される鎌刃形状の刃面を有する回転刃部と、
前記基盤部に形成される凹部と略同形に形成される刃面を有し、この刃面と前記回転刃部が有する鎌刃形状の刃面とで切断すべき根茎を挟持可能に当該基盤部に対して固設される固定刃部と、
外部から加えられる空気圧に応じて移動し前記回転刃部を回動するピストンと、
前記基盤部に設けられ、接続されるホースを介して外部からの空気圧を前記ピストンに伝えるジョイント部と
を備えて、前記ホースに接続されるジョイント部を上方にして吊り下げ、前記固定刃部に根茎を挟持させた後に前記回転刃部を回動せしめて当該根茎を切断することを特徴とする根茎切断装置。 - 請求項1記載の根茎切断装置であって、
前記ジョイント部は、前記基盤部の端部に設けられ、かつ前記回転刃部の回動面と直行する方向に前記基盤部を回動自在であるように前記ホースと前記基盤部とを接続し、
前記ジョイント部の設けられる前記基盤部の端部と対向する側の端部付近に孔を穿設し、この孔部にワイヤを締結したことを特徴とする根茎切断装置。 - 請求項1または2記載の根茎切断装置であって、
前記ピストンにはラックが形成され、前記回転刃部には該ラックと噛合するピニオンが形成されることを特徴とする根茎切断装置。 - 請求項1乃至3のいずれか1項記載の根茎切断装置であって、
前記回転刃部を軸支する軸の指向する方向の前記基盤部の厚みが24mm乃至27mm程度であることを特徴とする根茎切断装置。
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