JP4602827B2 - 既設伸縮継手部の部分切断装置および部分切断方法 - Google Patents

Description

本発明は，高架橋，橋梁等の構築物において既設の伸縮継手を部分的に切断する切断装置および切断方法に関する。

高架橋や橋梁等には，温度変化や地震時の橋軸方向の伸縮等を吸収するため，主桁の所定間隔毎に伸縮継手が設けられている。従来タイプの伸縮継手の代表的なものとして，図９に示すようなくし形ジョイント２０（フィンガージョイント）と呼ばれるものがある。このくし形ジョイント２０は，主桁の遊間部における前後の床版２１の端部コンクリートに鋼製の継手本体２０を埋め込み，路面１４上に両主桁から突出する鋼製のくし形片２０ａを互い違いに噛み合わせて構成される。

しかし，この鋼製の従来タイプの伸縮継手２０は，時間の経過とともに前後の主桁高さに段差が生じたり，継手が破損したりした場合には，交通への影響や車両事故（パンク等）の可能性があり，緊急に取り替えを行うときがある。また，この種の伸縮継手は，車両の通行時の衝撃音や振動が大きく，周辺住民からクレームが寄せられ，低騒音・低振動タイプの伸縮継手への取り替えが必要とされている。さらには，鋼製であるがために車両のタイヤが滑りやすく，事故防止の観点からも埋設型継手への取り替えが近吃な問題となっている。

伸縮継手を取り替えるためには，既設の伸縮継手２０を切断・撤去する必要がある。従来における既設伸縮継手２０の切断撤去作業は，伸縮継手本体回りの床版コンクリートをブレーカーではつり，伸縮継手をガス溶断して撤去する手法で行われていた。

しかし，既設の伸縮継手２０は，主桁端部の床版２１に鋼製の継手本体が埋め込まれているため，コンクリートのはつり作業および切断撤去作業が容易ではない。つまり，既設伸縮継手２０を部分的に撤去するには，既設伸縮継手２０の背面のはつりが非常に困難であり，また既設伸縮継手２０のガス溶断が困難であるため，非常に時間を要することになり，極めて作業効率が悪い。また，床版コンクリートのはつり作業では，ブレーカーによる騒音，振動，粉塵等が発生するため作業環境面で問題がある。さらには，既設伸縮継手２０の取り替え作業は交通量の少ない深夜間に行うことが多いが，都市部では，騒音・振動が大きいため，周辺住民からのクレームが多く，なかなか実施できないのが現状である。

そこで，本願発明者らは，低騒音，低振動で切断作業ができ，しかも伸縮継手の必要部分のみを所定の形状で正確かつ部分的に切断撤去できる手法として，ワイヤ切断機構を用いた切断手法を検討した。しかし，従来のワイヤ切断方法を既設の伸縮継手の切断に適用する場合には，以下のような問題があった。

即ち，（１）従来のワイヤ切断方法は，一般的には，突起した柱状の切断対象に周回駆動される切断ワイヤを巻きつけて切断を行うものであり（例えば，特許文献１参照），路面下の所定深さ位置で，伸縮継手の長手方向に平行に切断する場合には適用が難しいという問題があった。（２）また，予め路面に切断ワイヤを通す溝を設けて切断作業を行っても，切断深さの正確な保持ができないという問題があった。特に，硬質な鋼材と軟質なコンクリートとが複合されたくし形ジョイントでは，切断抵抗の小さいコンクリート側に切断ワイヤが移動しやすい。（３）さらに，鋼材部分を切断する箇所で，切断ワイヤの巻きつけ角度が鋭角となるため，切断ワイヤに負担がかかり破損しやすいという問題があった。

そこで，本願発明者らは，特許文献２に示すように，複数のプーリに懸架された切断ワイヤを有するワイヤ切断機構と，切断装置本体を伸縮継手の長手方向に移動させる移動手段とを備えた切断装置を開発した。この切断装置は，伸縮継手の両側に形成された溝内に一対の方向変換プーリおよび一対のガイドプーリを配し，切断ワイヤに一定の張力を持たせて高速回転させつつ，切断装置本体を走行させることによって，上記一対のガイドプーリにより位置保持された切断ワイヤによって，鋼製の伸縮継手を周辺コンクリートとともにスライス切断する構成である。これにより，伸縮継手を所定の切断深さで正確に部分切断できるとともに，切断時における切断ワイヤの負担を軽減して破損を抑止できるので，容易かつ迅速に既設伸縮継手部の切断・撤去作業を行うことができる。

特開平９−２５０２４８号公報 特開２００３−２７４２０号公報

しかしなら，上記従来のワイヤ切断機構を備えた切断装置では，伸縮継手両側に形成された溝内には，路面に対し水平に回転するガイドプーリが設置されるため，少なくともこのガイドプーリの径よりも広い溝幅が必要であった。また，当該溝の底面は，伸縮継手の切断深さよりも，少なくとも当該ガイドプーリの厚さ半分の分だけ深くなければならない。このため，切断作業に先立ち，ロードカッタやブレーカー等を用いて，広くて深い溝を形成しておかなければならず，かかる溝形成作業に手間と時間がかかるという問題があった。

また，上記溝内に，ガイドプーリと方向変換プーリという２種類のプーリを配置する構成であるため，プーリ設置数が多く，ワイヤ切断機構が複雑であるという問題もあった。

そこで，本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり，本発明の目的とするところは，上記伸縮継手の両側に形成される溝の幅及び深さが小さくて済み，当該溝の形成作業を容易かつ迅速に実施できるとともに，プーリ設置数を低減してワイヤ切断機構を簡素化することが可能な，新規かつ改良された切断装置およびこれを用いた切断方法を提供することにある。

上記課題を解決するために，本発明のある観点によれば，既設の伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断する切断装置が提供される。この切断装置は，駆動プーリと，回転面が路面に対して起立した状態で回動自在に配設される一対のユニバーサルプーリと，少なくとも駆動プーリおよび一対のユニバーサルプーリに懸架される無端の切断ワイヤと，駆動プーリを回転駆動させるプーリ駆動部とを有するワイヤ切断機構と；少なくとも一対のユニバーサルプーリを伸縮継手の長手方向に移動させる移動手段と；を備える。かかる切断装置は，切断加工時には，プーリ駆動部によって切断ワイヤを周回動作させながら，移動手段によって一対のユニバーサルプーリを伸縮継手の長手方向に移動させることによって，一対のユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤを用いて，伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断し，ワイヤ切断機構は，駆動プーリと各ユニバーサルプーリとの間に張架される切断ワイヤが，前記各ユニバーサルプーリ側で路面に対して略垂直方向に延びるように，切断ワイヤをガイドする１または２以上のガイドプーリをさらに有し，各ユニバーサルプーリは，略垂直方向に延びる切断ワイヤを中心として回動自在に配設される。なお，ユニバーサルプーリとは，所定方向に回動自在（回転面の向きを変更自在）に配設されるプーリである。

かかる構成により，切断加工時に，上記一対のユニバーサルプーリは，伸縮継手の長手方向に沿って伸縮継手の両側に形成された溝内に夫々は配置され，切断ワイヤの移動方向を垂直方向から水平方向，あるいはその逆方向に変換するとともに，伸縮継手の両側で切断ワイヤの両端を所定の切断深さで位置保持する。このため，かかる一対のユニバーサルプーリにより両端が位置保持された切断ワイヤによって，鋼製の伸縮継手を周辺コンクリートとともに水平にスライス切断できる。従って，伸縮継手を所定の切断深さおよび形状で正確に部分切断できるとともに，ユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤが，局所的に鋭角に屈曲することなく，大きな曲率半径で湾曲した状態で切断箇所に作用するので，切断時における切断ワイヤの負担を軽減して切断ワイヤの破損を防止できる。

さらに，伸縮継手の長手方向に沿って伸縮継手の両側に形成される各溝には，切断ワイヤを所定の切断深さで位置保持するプーリとして，上記回転面が垂直に起立した状態で回動自在なユニバーサルプーリがそれぞれ配設される。このため，切断加工時には，ユニバーサルプーリは，その回転面が溝の長手方向と平行となる方向に回動するため，ユニバーサルプーリの径より狭い幅の溝内を移動して，切断加工を進行させることができる。また，ユニバーサルプーリが縦型であるため，溝の底面間際で切断加工できるので，上記溝の深さが浅くて済む。このように，本発明では，従来の切断装置のように水平型で固定型のプーリを溝内に配置する場合と比べて，上記溝の幅および深さが小さくて済むので，当該溝の形成作業を迅速かつ用意に実行できるようになる。

加えて，溝内にはユニバーサルプーリのみを配置しても好適に切断加工を実行できるので，切断装置におけるプーリ設置数を低減して，ワイヤ切断機構の構成を簡略化できる。

また，上記ワイヤ切断機構は，路面上に設置される切断装置本体に設けられ，上記移動手段は，切断装置本体を伸縮継手の長手方向に移動させるようにしてもよい。かかる構成により，切断加工時には，切断ワイヤを周回動作させながら，上記一対のユニバーサルプーリが取り付けられた切断装置本体を伸縮継手の長手方向に移動させることによって，一対のユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤを用いて，伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断することができる。

また，上記ワイヤ切断機構は，駆動プーリと各ユニバーサルプーリとの間に張架される切断ワイヤが，各ユニバーサルプーリ側で路面に対して略垂直方向に延びるように，切断ワイヤをガイドする１または２以上のガイドプーリをさらに有し，上記各ユニバーサルプーリは，略垂直方向に延びる切断ワイヤを中心として回動自在に配設されるようにしてもよい。これにより，各ユニバーサルプーリが円滑に回動できるとともに，切断ワイヤがユニバーサルプーリから外れにくくすることができる。

また，上記課題を解決するために，本発明の別の観点によれば，上記のような切断装置を用いて，既設の伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断する切断方法が提供される。この切断方法は，伸縮継手の長手方向に沿って，伸縮継手の両側に溝を形成する工程と；前記伸縮継手の両側の溝をつなぐように前記伸縮継手を横断する横断溝を形成する工程と；切断装置が備える一対のユニバーサルプーリを，伸縮継手の両側の溝内にそれぞれ配置する工程と；一対のユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤを横断溝内の所定深さに配置する工程と；駆動プーリ，ガイドプーリおよび一対のユニバーサルプーリに懸架された切断ワイヤを周回動作させながら，一対のユニバーサルプーリを伸縮継手の長手方向に移動させることによって，一対のユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤを用いて，伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断する工程と；を含むことを特徴とする。かかる切断方法によって，上記切断装置を用いて，伸縮継手の切断・撤去作業を好適に実現できるようになる。

以上説明したように本発明によれば，切断ワイヤを所定の切断深さで位置保持するプーリとして，略垂直に起立し回動自在なユニバーサルプーリを使用しているため，既設伸縮継手の両側に形成される溝の幅及び厚さが小さくて済む。従って，上記溝の形成作業を容易かつ迅速に実行できる。

さらに，本発明の切断装置では，従来の切断装置において溝内に配置されていた２つのプーリ（ガイドプーリおよび方向変換プーリ）を，１つのユニバーサルプーリで代替できる。従って，切断装置におけるプーリ設置数を低減して，ワイヤ切断機構を簡素化できる。

以下に添付図面を参照しながら，本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（第１の実施形態）
以下，本発明の第１の実施形態にかかる既設伸縮継手の切断装置および切断方法について詳細に説明する。

まず，図１に基づき，本実施形態にかかる既設伸縮継手の切断装置１の全体構成について説明する。なお，図１は，本実施形態にかかる切断装置１を示す正面図（ａ）および側面図（ｂ）である。

図１に示すように，本実施形態にかかる切断装置１は，伸縮継手２０が設けられた路面１４上に設置される切断装置本体７と，切断装置本体７を伸縮継手２０の長手方向に移動させる移動手段とを備える。

切断装置本体７は，路面１４に対して略垂直方向（以下，単に「垂直方向」という。）に延びる駆動機支柱４と，路面１４に対して略水平方向（以下，単に「垂直方向」という。）に延びるアーム支持枠５と，アーム支持枠５の両側に取り付けられた一対のアーム６と，ワイヤ切断機構とを備える。このワイヤ切断機構は，プーリ駆動部８と，駆動プーリ９と，一対のユニバーサルプーリ１１と，一対のガイドプーリ１３と，これらのプーリに懸架される切断ワイヤ１２とから構成される。

移動手段は，切断装置本体７の下部に設けられる走行駆動部２と，路面１４上に固定されるガイドレール３とから構成される。走行駆動部２は，例えば断面Ｔ字状のガイドレール３のフランジ部を上下から把持するようにしてガイドレール３と組み合わされており，走行速度を調整しながらガイドレール３上を走行できるようになっている。また，ガイドレール３は，伸縮継手２０の長手方向に延設される走行レール３ａと，この走行レール３ａ上に設けられ，上記走行駆動部２の駆動ギア（図示せず。）と係合する走行ラック３ｂとからなる。このような走行駆動部２とガイドレール３とからなる移動手段は，切断加工時に，切断装置本体７を伸縮継手２０の長手方向に平行移動させて，切断を進行させる。

また，上記走行駆動部２から直立する駆動機支柱４には，駆動プーリ９と，この駆動プーリ９を回転駆動させるプーリ駆動部（例えば，モータ等の電動機）８とが取り付けられている。駆動機支柱４に対する駆動プーリ９およびプーリ駆動部８の取付高さは，駆動機支柱４に設けられたラック４ａとプーリ駆動部８内の歯車（図示せず。）との噛み合わせにより調整可能となっている。

また，アーム支持枠５，アーム６およびプーリ軸支具１５，１６は，一対のユニバーサルプーリ１１および一対のガイドプーリ１３を支持するプーリ支持部として機能する。

具体的には，アーム支持枠５は，駆動機支柱４に直交しかつ路面１４に対して水平となるように，駆動機支柱４に取り付けられている。このアーム支持枠５の両側には，駆動機支柱４を隔てて一対のアーム６が，アーム取付具１０によってそれぞれ取り付けられている。このアーム６は，例えば断面略円形若しくは略矩形のパイプ状の中空棒状部材で構成されており，アーム支持枠５と直交する垂直方向に延設されている。アーム支持枠５に対する各アーム６の取付位置（水平位置および垂直位置）は，各アーム取付具１０を締結／弛緩することで調整可能である。

かかる各アーム６の上端には，ガイドプーリ軸支具１５を介してガイドプーリ１３が配設され，一方，各アーム６の下端には，ユニバーサルプーリ支治具１６を介してユニバーサルプーリ１１が配設されている。ガイドプーリ軸支具１５は，アーム６の上端に回動自在に接合されており，ガイドプーリ１３を回転面が垂直となるように軸支している。また，ユニバーサルプーリ軸支具１６は，アーム６の下端に回動自在に接合されており，ユニバーサルプーリ１１を回転面が垂直となるように軸支している。このようなプーリ軸支具１５，１６により，ガイドプーリ１３およびユニバーサルプーリ１１は，回転面が垂直に起立した状態で，水平面内で回動自在に配設されることになる。

そして，上記のような駆動プーリ９，ガイドプーリ１３およびユニバーサルプーリ１１に，無端の切断ワイヤ１２が掛け渡されている。これらのプーリ９，１３，１１に懸架された切断ワイヤ１２の張力は，駆動プーリ９およびプーリ駆動部８の取付高さにより調整可能となっている。即ち，上述したような駆動プーリ９およびプーリ駆動部８の取付高さ調節機構は，切断ワイヤ１２の張力を調整する張力調整手段として機能する。

図２は，本実施形態にかかる無端の切断ワイヤ１２を示す部分拡大図である。この切断ワイヤ１２は，例えばダイヤモンドワイヤーなどで構成される。具合的には，図２に示すように，切断ワイヤ１２は，鋼製またはステンレス製のワイヤ１２１に，リング外周にダイヤモンドを電着して構成されるダイヤモンドビーズ１２２と，スペーサ１２３とを交互に通し，さらに，ワイヤ１２１の両端部を接続スリーブ１２４で連結して構成される。

また，図１に示す上記各ガイドプーリ１３は，駆動プーリ９と各ユニバーサルプーリ１１との間に張架される切断ワイヤ１２をガイドする機能を有する。このガイドプーリ１３は，例えば，ユニバーサルプーリ１１の上方に配置されており，また，上記アーム６およびプーリ軸支具１５，１６は，中空である。このため，各ガイドプーリ１３と各ユニバーサルプーリ１１との間に張架される切断ワイヤ１２は，ガイドプーリ軸支具１５の内部，アーム６の内部およびユニバーサルプーリ軸支具１６の内部を通過して，略垂直方向に直線状に延びる。

また，上記各ユニバーサルプーリ１１は，本実施形態における特徴的構成要素である。このユニバーサルプーリ１１は，上記ユニバーサルプーリ軸支具１６によって，路面１４に対して垂直面上で回転するように軸支され，かつ，路面１４に対して水平面上で回動自在（即ち，回転面の向きを変更自在）に配設される。

このユニバーサルプーリ１１は，伸縮継手２０の両側に形成された例えば断面略コの字型の溝２６の底部付近にそれぞれ配置される。この溝２６は，切断加工前に予め，伸縮継手２０の長手方向に沿って伸縮継手２０の両側に形成されたものである。各ユニバーサルプーリ１１は，この各溝２６内に，伸縮継手２０を挟んで対称な位置及び高さにそれぞれ配置される。このため，双方のユニバーサルプーリ１１を結ぶ仮想水平線と伸縮継手２０の長手方向とは略直交する。

次に，図３に基づいて，上記切断装置１のワイヤ切断機構における切断ワイヤ１２の周回状態について詳細に説明する。図３は，本実施形態にかかるワイヤ切断機構における各プーリ９，１３，１１間に懸架された切断ワイヤ１２の周回状態を概念的に示す斜視図である。

図３に示すように，本実施形態にかかるワイヤ切断機構では，切断ワイヤ１２には，各プーリ９，１３，１１間で弛みがないように，上記張力調整手段により所定の張力がかけられている。この切断ワイヤ１２は，プーリ駆動部８の駆動力により駆動プーリ９が回転することによって，各プーリ９，１３，１１に懸架された状態で周回動作する。

かかる切断ワイヤ１２は，路面１４より上側においては，駆動プーリ９およびガイドプーリ１３の回転面に沿って移動する。一方，路面１４より下側では，上記各溝２６内に配置された一対のユニバーサルプーリ１１により，切断ワイヤ１２の軌道が垂直方向から水平方向に変更される。この結果，切断ワイヤ１２は，この一対のユニバーサルプーリ１１間において，伸縮継手２０の切断深さＬで路面１４に対して略平行に移動する。

そして，このような一対のユニバーサルプーリ１１間に水平に張架された切断ワイヤ１２ａによって，当該一対のユニバーサルプーリ１１間に位置する既設の伸縮継手２０およびコンクリート製の床版２１（図３では図示を省略する。）の上部を，伸縮継手２０の長手方向にスライス切断するようになっている。なお，この切断時には，図３の破線で示すように，切断抵抗によって，当該一対のユニバーサルプーリ１１間に張架された切断ワイヤ１２ａは，切断方向と反対側に膨らんだ略曲線状となり，これに伴い，切断ワイヤ１２ａの両端を位置保持する各ユニバーサルプーリ１１は，切断方向とは反対方向に回動して，その回転面が伸縮継手２０の長手方向に対して傾斜した状態となる。

ここで，図４及び図５に基づいて，本実施形態にかかるユニバーサルプーリ１１の取付機構およびその作用について詳細に説明する。なお，図４は，本実施形態にかかるユニバーサルプーリ１１の取付機構を示す縦断面図（ａ），側面図（ｂ）および底面図（ｃ）であり，図５は，本実施形態にかかるユニバーサルプーリ１１が水平方向に回動する態様を示す平面図である。

図４に示すように，ユニバーサルプーリ１１は，その回転面が路面１４に対して垂直に起立した状態で回転するように，上記ユニバーサルプーリ軸支具１６によって軸支されている。詳細には，ユニバーサルプーリ１１の中心には，軸受けシャフト１１１が水平方向に貫通しており，この軸受けシャフト１１１の両端は，上記ユニバーサルプーリ軸支具１６の下部に連結されている。ユニバーサルプーリ１１は，その中心に配されたボールベアリング１１２を介して上記軸受けシャフト１１１と接合されている。また，ユニバーサルプーリ１１の両側には，ベアリング押さえ用スペーサ１１３が設けられており，ユニバーサルプーリ１１が水平方向にずれないようになっている。かかる構成により，ユニバーサルプーリ１１は，上記軸受けシャフト１１１を回転中心軸として，路面１４に対して垂直面上で回転することができる。

また，図４に示すように，ユニバーサルプーリ１１は，上記ユニバーサルプーリ軸支具１６によって，路面１４に対して水平方向に回動自在に配設されている。詳細には，上記ユニバーサルプーリ軸支具１６は，上記アーム６の下端部に対して，スラストベアリング１６１を介して回動自在に接合されている。このスラストベアリング１６１は，ユニバーサルプーリ軸支具１６の上部の内周面と，アーム６の下部の外周面との間に介在している。従って，このユニバーサルプーリ軸支具１６は，アーム６の軸芯を中心として回動可能自在である。

かかる取付機構により，図５に示すように，ユニバーサルプーリ１１は，上記のようなユニバーサルプーリ軸支具１６の回動に伴って，所定の設置高さを維持しながら，路面１４に対して水平方向に回動自在である。さらに，この回動時には，ユニバーサルプーリ１１は，上記ガイドプーリ１３とユニバーサルプーリ１１との間に張架された路面１４に対して垂直方向に延びる切断ワイヤ１２ｂ（図３参照）を中心（即ち，上記垂直方向に延びるアーム６の軸芯を中心）として回動する。このように，垂直方向に延びる切断ワイヤ１２ｂを中心としてユニバーサルプーリ１１を回動させることで，切断加工時に，ユニバーサルプーリ１１が円滑に回動できるとともに，切断ワイヤ１２がユニバーサルプーリ１１から外れにくくなる。

以上のようにユニバーサルプーリ１１を回動型の垂直プーリとすることで，図６に示すように，切断加工時に，一対のユニバーサルプーリ１１間に張架された切断ワイヤ１２ａが，伸縮継手２０および床版２１から切断抵抗を受けて湾曲形状となったときに，この湾曲度合いに応じてユニバーサルプーリ１１も好適に回動できる。このため，一対のユニバーサルプーリ１１は，湾曲した当該切断ワイヤ１２ａを円滑かつ安定して送り出す／引き込むことができる。従って，当該切断ワイヤ１２ａが各ユニバーサルプーリ１１から外れることがない。

さらに，切断加工時には，かかる一対のユニバーサルプーリ１１によって，切断ワイヤ１２ａの両端を所定の切断深さＬで位置保持できる。このため，一対のユニバーサルプーリ１１間の切断ワイヤ１２ａを切断箇所（伸縮継手２０およびその両側の床版２１）に押圧して，所定の切断深さＬで正確に切断することができる。加えて，当該一対のユニバーサルプーリ１１によって，湾曲する切断ワイヤ１２ａの両端位置を規定することで，当該切断ワイヤ１２ａが極力大きな曲率半径で湾曲するようになる。

以上のように，ユニバーサルプーリ１１は，（１）周回される無端切断ワイヤ１２の移動方向を垂直方向から水平方向に，或いは水平方向から垂直方向に変換する機能（方向変換プーリとしての機能）と，（２）溝２６内の所定の切断深さＬで切断ワイヤ１２を正確に位置保持する機能（ガイドプーリとしての機能）とを有する。このように，本実施形態にかかるユニバーサルプーリ１１は，上述した特許文献２に記載された従来の切断装置における方向変換プーリおよびガイドプーリの双方の機能を併せ持っている。かかるユニバーサルプーリ１１を設置することにより，切断装置におけるプーリ設置数を低減して，ワイヤ切断機構を簡素化することができる。

また，各ユニバーサルプーリ１１の垂直方向の設置位置（高さ）は，上記アーム支持枠５に対するアーム６の取付位置を上下することで調整可能であり，これにより，伸縮継手２０の切断深さＬを調整可能である。また，各ユニバーサルプーリ１１の水位方向の設置位置（高さ）は，上記アーム支持枠５に対するアーム６の取付位置を左右することで調整可能である。これにより，伸縮継手２０の種類に応じて，一対のユニバーサルプーリ１１相互の間隔を変えて，切断幅を調整できる。

なお，上記ガイドプーリ１３の取付機構にも，上述したようなユニバーサルプーリ１１の取付機構と同様に，アーム６に対して回動自在なガイドプーリ軸支具１５が使用されている。これにより，各ガイドプーリ１３も，回転面が垂直であり，かつ，回転面の向きを水平方向に回動可能となっている。このようにガイドプーリ１３を回動可能に配設することにより，伸縮継手２０の種類に応じて切断幅を変更した場合に，ガイドプーリ１３は切断位置（溝２６の位置）に応じて自身の配置を変更（図１Ａで切断ワイヤ１２の右側に位置したり左側に位置したり）できる。従って，切断位置が変わる度に，ガイドプーリ１３の取付位置を変えなくて済むという利点がある。

以上，本実施形態にかかる切断装置１の構成について説明した。本実施形態にかかる切断装置１は，上記特許文献１に記載の従来工法のように撤去部分に切断ワイヤを巻きつけるのではなく，図６に示したように，一対のユニバーサルプーリ１１で位置保持した切断ワイヤ１２に所定の張力を持たせて高速で周回させつつ，移動手段によって切断装置本体７を伸縮継手２０の長手方向に走行させて，鋼製の伸縮継手２０の上部をスライス切断する。したがって，伸縮継手２０を路面１４下の所定深さＬで正確に，かつ簡易に切断することができる。

さらに，切断加工時には，上記一対のユニバーサルプーリ１１によって，切断ワイヤ１２ａの曲率半径が極力大きくなるよう維持することができるので，鋼材部分を切断する箇所で切断ワイヤ１２ａが屈曲して鋭角となることがない。従って，切断ワイヤ１２に対して局部的な負担がかからず，切断ワイヤ１２の破損を防止できるので，円滑かつ迅速に切断作業を実行できる。

次に，図７及び図８に基づいて，上述したような構成の切断装置１を用いて，既設伸縮継手２０（例えばくし形ジョイント）の路面１４側を部分的にスライス切断する切断方法について説明する。なお，図７は，本実施形態にかかる既設伸縮継手２０の切断方法を示すフローチャートであり，図８は，本実施形態にかかる既設伸縮継手２０の切断方法の工程説明図である。

図７に示すように，まず，工程Ｓ１０では，伸縮継手２０の短手方向の両側に，伸縮継手２０の長手方向に沿って，上記一対のユニバーサルプーリ１１を移動させるための２本の溝２６を形成する（溝形成工程Ｓ１０）。

この溝２６の形成工程の具体的について説明する。図８（ａ）に示すように，まず，ロードカッタ等を用いて，伸縮継手２０の両側の舗装材２１２（アスファルトや樹脂モルタル等）およびコンクリート製等の床版２１の部分に，溝２６の形成位置の適宜間隔毎に，伸縮継手２０の切断深さＬよりもやや深目に複数の切断線２６ａを入れる。次いで，この切断線２６ａに沿って，タガネや電動チッパー等で舗装材２１２および床版２１を細かく砕いた上で，溝２６からガラ２７を取出し，溝２６の底面の成形を行う。これによって，図８（ｂ）に示すような，断面略コの字形の溝２６が形成される。この２本の溝２６は，相互の間隔が伸縮継手２０の撤去幅（例えば数十ｃｍ）となる位置に形成される。また，溝２６の幅Ｐは，回動した状態のユニバーサルプーリ１１を挿入可能な幅であれば，ユニバーサルプーリ１１の外径よりも小さくすることも可能である。さらに，溝２６の深さＱは，切断深さＬより若干深い程度であってもよい。

次いで，工程Ｓ１２では，上記伸縮継手２０の両側の溝２６をつなぐように伸縮継手２０を横断する横断溝２８を形成する（横断溝形成工程Ｓ１２）。

具体的には，図８（ａ）および図１（ｂ）に示すように，伸縮継手２０の切断深さＬに切断ワイヤ１２を配置するために，切断ワイヤ１２のワイヤ径より幅広の横断溝２８を，少なくとも１ヶ所穿設する。この横断溝２８は，上記伸縮継手２０を短手方向に横断して上記両側の溝２６をつなぐようにして形成され，伸縮継手２０および床版２１のコンクリートを，略垂直方向に少なくとも伸縮継手２０の切断深さＬまで分断する。

さらに，工程Ｓ１４では，切断装置１を伸縮継手２０の路面１４上に設置して，一対のユニバーサルプーリ１１を上記伸縮継手２０の両側の溝２６内にそれぞれ配置する（切断装置設置工程Ｓ１４）。

具体的には，まず，図１及び図６等に示したように，路面１４上（例えば伸縮継手２０の上面）に，ガイドレール３を伸縮継手２０長手方向に沿って固設する。このガイドレール３の固定方法としては，例えば，伸縮継手２０にガイドレール支持用ボルト３ｄを溶接し，このガイドレール支持用ボルト３ｃ上に取り付けたガイドレール支持具３ｃによりガイドレール３を固定する方法（図１参照）や，路面１４上に適宜間隔毎にアンカーを挿入してガイドレール支持具を保持する方法（図示を省略する）などがある。次いで，上記固定されたガイドレール３上に切断装置本体７を設置し，ガイドレール３と走行駆動部２とを係合させ，上記一対のユニバーサルプーリ１１をそれぞれ上記各溝２６内に配置する。なお，この切断装置本体７の設置前若しくは設置後に，切断深さおよび切断幅に応じて各ユニバーサルプーリ１１の取付位置を調整して，溝２６内の好適な位置に収まるようにしてもよい。

また，上記手法とは異なり，予めガイドレール３と走行駆動部２とが係合した状態の切断装置本体７を現場に搬入し，当該ガイドレール３を路面１４上に固定することで，切断装置１を路面１４上に設置することもできる。

その後，工程Ｓ１６では，一対のユニバーサルプーリ１１間に張架された切断ワイヤ１２ａを，上記横断溝２８内の所定深さＬに配置する（切断ワイヤ配置工程Ｓ１６）。

具体的には，例えば，まず，上記のように設置された切断装置本体７を位置調整して，横断溝２８の切削方向前方に位置付ける。次いで，かかる切断装置本体７と横断溝２８との位置関係に応じて，切断ワイヤ１２の長さを調整する。さらに，この長さ調整された切断ワイヤ１２を上記切断装置１の各プーリに懸架して，上記一対のユニバーサルプーリ１１間に張架される切断ワイヤ１２ａを，上記横断溝２８内の所定の切断深さＬの位置に配置する。その後，駆動プーリ９およびプーリ駆動部８の取付高さを調節して，切断ワイヤ１２に所定の張力を与える。

なお，上記のように，切断装置１の設置（Ｓ１４）後に，切断装置１の各プーリに切断ワイヤ１２を懸架する（Ｓ１６）ことにより，実際の施工現場における伸縮継手２０の種類および状態に応じて切断ワイヤ１２の長さを調整した上で，切断ワイヤ１２を懸架して横断溝２８内に配置できるという利点がある。しかし，かかる例に限定されず，設置前に予め切断ワイヤ１２が懸架された状態の切断装置１を現場に搬入し，横断溝２８内に切断ワイヤ１２が張架されるように切断装置本体７の位置調整しながら，切断装置１を路面１４上に設置するようにしてもよい。

次いで，工程Ｓ１８では，伸縮継手２０の路面１４側を部分的にスライス切断する（切断工程Ｓ１８）。

具体的には，図６に示したように，プーリ駆動部８を動作させて切断ワイヤ１２を周回動作させながら，移動手段によって，切断装置本体７を伸縮継手２０の長手方向に移動させる。これによって，一対のユニバーサルプーリ１１間に張架された切断ワイヤ１２ａを用いて，伸縮継手２０の上部を床版２１のコンクリートごと，路面１４に対して略平行にスライス切断する。この切断時には，ユニバーサルプーリ１１間の切断ワイヤ１２ａは，切断される伸縮継手２０及び床版２１から受ける切断抵抗に応じて切断方向後方に向かって湾曲し，これに伴い，各ユニバーサルプーリ１１が水平方向に回動する。このとき，切断ワイヤ１２ａの両端が各ユニバーサルプーリ１１によって位置保持されているため，当該切断ワイヤ１２ａは，大きな曲率半径で左右略均等な弓なりに湾曲するだけで，鋼材部分で局部的に鋭角に屈曲することがない。このため，切断ワイヤ１２が破損せずに円滑に周回動作でき，比較的硬質な鋼材等からなる伸縮継手２０と比較的軟質なコンクリート等からなる床版２１とを，同時に好適にスライス切断できる。

なお，上記スライス切断の切断距離は，例えば数ｍ程度である。また，切断加工時には，切断ワイヤ１２および加工点を冷却し，粉塵発生を防止するため，ホース等の冷却水供給手段により，加工点付近に冷却水が供給される。

その後，工程Ｓ２０では，図８（ｃ）に示すように，切断された伸縮継手２０が撤去される（撤去工程Ｓ２０）。具体的には，切断装置１を撤去した後，切断された部分の伸縮継手２０に吊り冶具を取り付けて，当該切断された伸縮継手２０をクレーン・ユニック車等により吊り出して搬出する。

以上，本実施形態にかかる既設の伸縮継手２０の切断装置１，およびこれを用いた切断方法について詳細に説明した。かかる切断装置１および切断方法によれば，高架橋，橋梁等に既設の伸縮継手２０を，例えば，埋設型伸縮継手に取り替えるため，既設の伸縮継手２０の上部を床版２１とともに部分的に好適に切断・撤去できる。このとき，路面１４の上で切断装置１を用いて既設の伸縮継手２０を切断するため，従来のように作業員が床版２１下から回りこんで既設の伸縮継手２０を切断する必要がなく，伸縮継手交換時の作業効率が大幅に向上する。

また，既設の伸縮継手２０を切断ワイヤ１２により切断し，ブレーカー等を使用しないため，騒音，振動，粉塵などといった環境面での問題はほとんど生じない。さらには，騒音，振動が小さいため，深夜間でも工事が可能である。

さらに，本実施形態にかかる切断装置１では，ユニバーサルプーリ１１で位置保持された切断ワイヤ１２に所定の張力を持たせて高速回転させつつ，切断装置本体７を走行させて，周辺のコンクリート製の床版２１とともに，鋼製の伸縮継手２０の上部を長手方向に平行にスライス切断する。このため，鋼製伸縮継手２０を所定の深さＬ及び形状（例えば直方体）で正確かつ迅速に切断できる。また，ユニバーサルプーリ１１間の切断ワイヤ１２ａが大きな曲率半径で略均等に湾曲した状態で切断が進行するため，切断ワイヤ１２への負担が少なく，切断ワイヤ１２の破損等のトラブルを抑制できる。従って，既設伸縮継手２０の切断・撤去を容易かつ迅速に行うことができるとともに，埋設型伸縮継手への交換作業を円滑に行うことができる。

さらに，上記各ユニバーサルプーリ１１を採用することによって，切断加工前に予め形成される溝２６の幅Ｐが狭くて済み，さらに，溝２６の深さＱも浅くて済むという利点がある。

つまり，上記各ユニバーサルプーリ１１は，上述したように，その回転面が路面１４に対して略垂直で，かつ路面１４に対して水平方向に回動可能に配設されている。このユニバーサルプーリ１１は，切断加工時には，図６に示したように，切断抵抗を受ける切断ワイヤ１２ａが湾曲するに伴い，溝２６の長手方向に対して略平行となる方向に回動し，この結果，当該ユニバーサルプーリ１１の回転面と溝２６の長手方向との成す角度が，鋭角（例えば４５度）となる。このため，溝２６の溝幅Ｐがユニバーサルプーリ１１の外径よりも小さくても，切断加工時には，ユニバーサルプーリ１１が溝２６内を移動して，切断加工を好適に実行できる。特に，ユニバーサルプーリ１１が溝２６の長手方向と略平行となるまで回動して切断が行われる場合には，溝２６の溝幅Ｐは，ユニバーサルプーリ１１の厚さより若干大きい程度で済む。

また，縦型のユニバーサルプーリ１１を採用することによって，従来の水平型のプーリよりも，溝２６の深さＱが浅くて済む。つまり，上記特許文献２に記載の従来の切断装置では，回転面が水平なガイドプーリ（以下，水平プーリ）を用いて切断ワイヤを送り出す／引き込んでいたが，かかる水平プーリを溝２６内に設置するためには，切断深さＬに加えて，少なくとも水平プーリの厚さの約半分の与堀が必要であった。これに対し，本実施形態にかかる切断装置１では，回転面が垂直であるユニバーサルプーリ１１によって切断ワイヤ１２ａを送り出す／引き込むことにより，溝２６の底面際で切断加工することができる。従って，上記溝２６の深さＱが切断深さＬとほぼ同程度であっても，切断が加工であり，上記従来の与堀分が不要となる。

このように，本実施形態にかかる切断装置１ではユニバーサルプーリ１１を採用することで，上記特許文献２に記載の従来の切断装置のように溝２６内に水平プーリを設置する場合と比べて，上記溝２６の幅Ｐおよび深さＱを小さくすることが可能になる。従って，切断加工に先立ち，ロードカッタやブレーカー等を用いて溝２６を形成する作業を容易かつ迅速に実行できるようになり，作業効率を向上させることができる。

さらに，特許文献２に記載の従来の切断装置では，少なくとも１０個以上のプーリを設置する必要があり，プーリ設置数が多く，このため，ワイヤ切断機構の構成も複雑であった。これに対して，本実施形態にかかる切断装置１では，上記ユニバーサルプーリ１１によって，従来の切断装置における水平型のガイドプーリおよび方向変換プーリを代替できる。従って，プーリ設置数を大幅に低減でき，ワイヤ切断機構の構造を簡素化することができる。

以上，添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが，本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された範疇内において，各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば，上記実施形態では，切断装置１の移動手段は，走行駆動部２とガイドレール２の組合せで構成されたが，かかる例に限定されず，切断装置７本体に，複数の車輪，クローラ機構等の移動手段を設けて移動可能に構成してもよい。また，移動手段は，少なくとも一対のユニバーサルプーリ１１を移動させることができる構成であればよく，必ずしも，上記実施形態のように，切断装置本体７を移動させるものでなくてもよい。

また，上記実施形態では，各ユニバーサルプーリ１１に対応して１つのガイドプーリ１３を設置したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，各ユニバーサルプーリ１１に対応して複数のガイドプーリ１３を設置して，これら複数のガイドプーリ１３によって駆動プーリ９からの切断ワイヤ１２を各ユニバーサルプーリ１１まで案内するようにしてもよい。また，ガイドプーリ１３は，回動不能に配設されてもよい。

また，上記実施形態にかかる切断装置１では，プーリ設置数は，１個の駆動プーリ９，２個のユニバーサルプーリ１１，２個のガイドプーリ１３の計５個であったが，かかる例に限定されず，ガイドプーリ１３を省略すれば，プーリ設置数を３個にすることも可能である。

また，上記実施形態にかかる切断装置本体７では，鉛直に起立した駆動機支持柱４に駆動プーリ９，プーリ駆動部８，張力調整手段および移動手段等を配設したが，かかる例に限定されず，切断装置本体７の構成は多様に設計変更可能である。例えば，駆動機支持柱４を水平方向に延びるように配設してもよい。また，切断装置本体７を移動基台と固定基台とに分離して，移動基台にユニバーサルプーリ１１および移動手段などを設け，固定基台駆動プーリ９，ガイドプーリ１３，プーリ駆動部８および張力調整手段などを設けてもよい。これにより，固定基台を路面に固定して移動基台のみを移動させて，上述したスライス切断加工を実行することで，各装置を小型化して持ち運び便利にするとともに，移動手段の駆動機を小型化かつ安価にできる。

また，上記実施形態では，高架橋，橋梁等に既設の伸縮継手２０を部分的に切断・除去する場合について説明したが，本発明はかかる例に限定されない。例えば，上記切断装置１および切断方法は，既設の縦目地部を切断・撤去する場合にも適用できる。この既設の縦目地部は，例えば，高速道路のインターチェンジを増設した場合や既設高架橋を拡幅した場合などに，平行する高架橋間の橋軸方向の接合部路面に設置されるものである。かかる既設の縦目地部を切断・撤去して，例えば埋設型伸縮継手等に交換する場合も，上記実施形態とほぼ同様の工程で実行できる

本発明は，高架橋，橋梁等の構築物に既設の伸縮継手を部分的に切断する切断装置および切断方法に適用可能である。

本発明の第１の実施形態にかかる切断装置を示す正面図である。 本発明の第１の実施形態にかかる切断装置を示す側面図である。 同実施形態にかかる無端切断ワイヤを示す部分拡大図である。 同実施形態にかかるワイヤ切断機構における各プーリ間に懸架された切断ワイヤの周回状態を概念的に示す斜視図である。 同実施形態にかかるユニバーサルプーリの取付機構を示す縦断面図（ａ），側面図（ｂ）および底面図（ｃ）である。 同実施形態にかかるユニバーサルプーリ１１が回動する態様を示す平面図である。 同実施形態にかかる切断動作を行う切断装置を示す平面図である。 同実施形態にかかる既設伸縮継手の切断方法を示すフローチャートである。 同実施形態にかかる既設伸縮継手の切断方法の工程説明図である。 従来タイプの伸縮継手（くし形ジョイント）の構造を示す斜視図である。

符号の説明

１ 切断装置
２ 走行駆動部
３ ガイドレール
４ 駆動機支柱
５ アーム支持枠
６ アーム
７ 切断装置本体
８ プーリ駆動部
９ 駆動プーリ
１０ アーム取付具
１１ ユニバーサルプーリ
１２ 切断ワイヤ
１２ａ 一対のユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤ
１２ｂ 各ガイドプーリと各ユニバーサルプーリの間に張架された切断ワイヤ
１３ ガイドプーリ
１４ 路面
１５ ガイドプーリ軸支具
１６ ユニバーサルプーリ軸支具
２０ 伸縮継手（くし形ジョイント）
２０ａ くし形片
２１ 床版（コンクリート）
２６ 溝
２６ａ 切断線
２７ ガラ
２８ 横断溝
２９ 伸縮継手補強材
Ｌ 伸縮継手の切断深さ
Ｐ 溝の幅
Ｑ 溝の深さ

Claims (3)

1. 既設の伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断する切断装置であって：
   駆動プーリと，回転面が前記路面に対して起立した状態で回動自在に配設される一対のユニバーサルプーリと，少なくとも前記駆動プーリおよび前記一対のユニバーサルプーリに懸架される無端の切断ワイヤと，前記駆動プーリを回転駆動させるプーリ駆動部とを有するワイヤ切断機構と；
   少なくとも前記一対のユニバーサルプーリを前記伸縮継手の長手方向に移動させる移動手段と；
   を備え，
   切断加工時には，前記プーリ駆動部によって前記切断ワイヤを周回動作させながら，前記移動手段によって前記一対のユニバーサルプーリを前記伸縮継手の長手方向に移動させることによって，前記一対のユニバーサルプーリ間に張架された前記切断ワイヤを用いて，前記伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断し，
   前記ワイヤ切断機構は，前記駆動プーリと前記各ユニバーサルプーリとの間に張架される前記切断ワイヤが，前記各ユニバーサルプーリ側で前記路面に対して略垂直方向に延びるように，前記切断ワイヤをガイドする１または２以上のガイドプーリをさらに有し，
   前記各ユニバーサルプーリは，前記略垂直方向に延びる前記切断ワイヤを中心として回動自在に配設されることを特徴とする，切断装置。
2. 前記ワイヤ切断機構は，前記路面上に設置される切断装置本体に設けられ，
   前記移動手段は，前記切断装置本体を前記伸縮継手の長手方向に移動させることを特徴とする，請求項１に記載の切断装置。
3. 請求項１又は２に記載の切断装置を用いて，既設の伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断する切断方法であって：
   前記伸縮継手の長手方向に沿って，前記伸縮継手の両側に溝を形成する工程と；
   前記伸縮継手の両側の溝をつなぐように前記伸縮継手を横断する少なくとも１つの横断溝を形成する工程と；
   前記切断装置が備える一対のユニバーサルプーリを，前記伸縮継手の両側の溝内にそれぞれ配置する工程と；
   前記一対のユニバーサルプーリ間に張架された切断ワイヤを前記横断溝内の所定深さに配置する工程と；
   前記駆動プーリ，前記ガイドプーリおよび前記一対のユニバーサルプーリに懸架された前記切断ワイヤを周回動作させながら，前記一対のユニバーサルプーリを前記伸縮継手の長手方向に移動させることによって，前記一対のユニバーサルプーリ間に張架された前記切断ワイヤを用いて，前記伸縮継手の路面側を部分的にスライス切断する工程と；
   を含むことを特徴とする，切断方法。
   

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