JP4810634B1 - 伸縮継手の水平切断方法 - Google Patents

Abstract

【課題】水を使用することなくダイヤモンドワイヤソーの冷却と切り粉の除去をおこない、後処理を不要とする。
【解決手段】伸縮継手１を囲む溝２を回転ブレードで形成する。ダイヤモンドワイヤソー５を溝２の内部に配設し溝２やピットにシートを被せて大気から遮蔽する。ワイヤソー駆動装置７によってダイヤモンドワイヤソー５を走行駆動して床版を水平切断すると共に、吸引機９で溝２の内の空気を吸引して秒速２０ｍ以上の空気流をおこし、ダイヤモンドワイヤソー５に付着した切り粉を吸引除去すると共にダイヤモンドワイヤソー５を冷却する。除去された切り粉は集塵装置９１で吸引して周囲に散逸しないように処理する。
【選択図】図１

Description

本発明は、老朽化等により交換が必要となった高架道路や橋梁等の伸縮継手をダイヤモンドワイヤソーによって水平切断する撤去工法において、コンクリートや鋼材の切断の際に不可欠な冷却水を使用することなく切断する方法に関する。

老朽化したり、損傷した橋梁の伸縮継手を補修・交換するために伸縮継手を解体撤去する必要がある。
伸縮継手を撤去するには、伸縮継手と一体化されているコンクリート床版を切断して撤去しなければならない。従来、コンクリート床版の切断には、円形ブレードやダイヤモンドワイヤソーを使用する工法が採用されており、伸縮継手を包囲する溝を形成し、この溝にダイヤモンドワイヤソーを配設してコンクリート床版と共に伸縮継手部材やアンカー筋を水平切断する工法が低騒音・低振動の工法として注目を浴びている。

この工法は、特許文献１（特許第３９６８３８０号公報）にあるように、伸縮継手の周囲のコンクリート床版を回転ブレード等で切断して伸縮継手を囲む溝を形成し、更に溝の内側に、伸縮継手に平行にトラブル時に使用する補助溝を形成し、溝の角部をコアドリルで切断し、円筒形コアを残置し角部の溝を曲線にしてダイヤモンドワイヤソーの走行を円滑にして床版を水平切断撤去する方法である。
また、特許文献２（特開２００９−２５５４０３号公報）には、ダイヤモンドワイヤソーにドライアイス粒子を高速で吹き付け、ダイヤモンドワイヤソーに付着した切り粉を除去すると共にダイヤモンドワイヤソーを冷却することによって冷却水を不要とし、切断によって発生する切り粉を集塵装置で吸引して周囲に散逸しないように処理する水を使用しないドライなダイヤモンドワイヤソー工法が記載されている。

特許第３９６８３８０号公報 特開２００９−２５５４０３号公報

ダイヤモンドワイヤソーを使用する場合、冷却水をダイヤモンドワイヤソーに注水して冷却しているが、この冷却水が周囲に飛散して周囲を汚染するので飛散を阻止する手段を講じなければならず、また、切り粉を含んだ冷却水が周囲に流出しないように現場養生が必要である。更に、切り粉が冷却水に混合された泥水を産業廃棄物として処分しなければならず、コストがかかるという問題があった。
ドライアイス粒子をダイヤモンドワイヤソーに吹き付ける工法は、ドライアイス源となる炭酸ガスを供給するための液化炭酸ガス容器や、また、ドライアイス粒子を高速で供給するためのエアコンプレッサー等を含む空気供給装置が必要であり、装置の維持管理と、ドライアイスの原料の供給が必要なのでコストがかかるという問題があった。

本発明は、冷却水を使用することなく、また、コストがかかるドライアイスを使用することなく床版をドライで切断できるようにし、その結果、泥水処理を不要として伸縮継手の切断撤去を簡略化すると共に、コスト低減と工期短縮を目指すものである。

伸縮継手を囲む溝をコンクリート床版に形成し、この溝内にダイヤモンドワイヤソーを設置し、走行させてコンクリート床版及び伸縮継手を水平切断撤去する方法であって、ダイヤモンドワイヤソーを走行させる溝に空気吸引装置を連結して溝内に秒速２０ｍ以上の空気流を発生させることによってダイヤモンドワイヤソーを冷却し、冷却水を使用することなくコンクリート床版の切断を可能としたものである。
また、ダイヤモンドワイヤソーを設置した溝及び案内プーリ等を設置するために溝に連結して設けたピットなどの大気に開放された開口をシートや板で遮蔽することによって溝内に高速の空気流を発生しやすくしてダイヤモンドワイヤソーを冷却して切断するものである。

ダイヤモンドワイヤソーを設置する溝に吸引装置を連結して溝内に高速の空気流を起こすことによってダイヤモンドワイヤソーを冷却してダイヤモンドワイヤソーの温度上昇を防止する。冷却水を使用することなくダイヤモンドワイヤソーを冷却することができるので、切り粉を含んだ汚泥水の処理が不要となり、かつ、吸引によって生じた空気流に乗って移動する切り粉を集塵装置に導くことにより切り粉を簡単に処分することができるので、処理費用が格段に低くなり、施工コストを低減することができる。

本発明の伸縮継手水平切断撤去工程概念図。 本発明のワイヤソー切断機の設置説明図。 吸引補助具を設けた変換プーリの正面図。

図１（１）に示すように、撤去する伸縮継手１の周囲に幅１５ｍｍ程度の溝２を回転ブレードで床版及び伸縮継手１を切断して形成する。市販のブレード単独では幅１５ｍｍもの溝を切断形成することができないので、ブレードを複数枚重ねることにより必要な幅の溝２を形成するか、ダイヤモンドワイヤソー５を収容可能な幅を単独で切断することができる特殊サイズのブレードを使用する。
ブレードを重ね合わせる場合、ブレード間に銅製のスペーサを介在させることによって消音効果が得られる。

撤去する伸縮継手１の大きさ（深さ）に応じて回転ブレードの直径を選択して切断深さを調整する。また、円形である回転ブレードの特性上、切断端部に向かって切断深さが浅くなるので、伸縮継手１に平行な方向の溝２と直角方向の溝２の交差部２０においては、交差部２０を越える余切り２１を設ける。
溝２は橋軸に直角な方向（伸縮継手１に平行）に２本と橋軸方向に溝２本を形成するので四角形となる。幅員が大きな場合は、ダイヤモンドワイヤソー５の長さがあまり長くならないように適宜の位置に伸縮継手１を切断する切断溝を形成して四角形の大きさを調節するのが好ましい。

ダイヤモンドワイヤソー５を収容して床版等を水平切断する溝２の内側に、必要に応じて伸縮継手１に平行（橋軸に直角方向）に、また、橋軸方向にも補助溝（図示しない）を形成する。これらの補助溝は、ダイヤモンドワイヤソー５による切断中に床版内に設置されている鉄筋やアンカーなどに引っかかってダイヤモンドワイヤソー５が走行不能に陥るなどのトラブルが生じた際、溝２と補助溝を利用して床版コンクリートを破砕したり、ジャッキを使用して隙間を拡げるなどしてダイヤモンドワイヤソー５の噛みこみトラブルを解消するものであり、補助溝の幅は溝２より狭いものでよい。

伸縮継手１を包囲する溝２の角部をコアドリルによって複数回にわたって円形溝２２を近接させて形成して溝２の深さまでコア抜きをおこない、複数の円形溝２２を連接状態に各角部に形成する。コアドリルは単一のコアドリルを使用してもよく、また、径の異なるコアドリルを組み合わせて使用してもよい。

図１（２）に示すように、角部に近い円形溝２２にバールや楔を差し込んで破壊して撤去し、溝２に繋がる斜線で示すコーナー空間４を形成し、その他の円筒形コア３の円筒面がコーナー空間４側に露出するようにする。円筒面が露出し、ダイヤモンドワイヤソー５がこの面に沿って走行開始当初に走行するので、ダイヤモンドワイヤソー５の動き始めが円滑となる。

ダイヤモンドワイヤソー５を切断溝２の内部に配設した状態を図１（３）に示す。従来の水平切断撤去工法に比較して、角部のダイヤモンドワイヤソー５の曲線が緩やかであり、ダイヤモンドワイヤソー５の走行開始が円滑におこなわれる。

溝２の中間部や角部に、ダイヤモンドワイヤソー５の走行方向を変換する変換プーリを収容するピット（図示しない）を形成する。また、ダイヤモンドワイヤソー５をガイドするプーリ（図示しない）を設置するためのピットを必要に応じて設ける。
ピットの形成は、溝２に沿って２〜４ｃｍ間隔に溝２と同じ深さの複数の切断溝を平行に形成し、更に、この複数の切断溝に直角にピットの端部位置に切断溝を形成し、これらの切断溝に楔やバールを差し込んで力を加えることによって細片に細分化された床版コンクリートを撤去してピットを形成する。また、小径のコアドリルによって円形溝を連設して設けて楔やバールを円形溝に差し込み、円筒形のコアを撤去することによってもピットを形成することができる。

ピットに近接する位置の床版Ｓ上にワイヤソー切断機７を設置し、ピット内にワイヤソー切断機７の駆動プーリ７１から繰り出されるダイヤモンドワイヤソー５を水平方向に方向転換する変換プーリ８を設置し、ダイヤモンドワイヤソー５を溝２の内側に配設して一周させてワイヤソー切断機７に戻し、駆動プーリ７１の回転駆動力によってダイヤモンドワイヤソー５を走行させて床版のコンクリートを切断する。
図２にワイヤソー切断機７から溝２にダイヤモンドワイヤソー５が配設される状態を模式的に示す。

ダイヤモンドワイヤソー５が配設された溝２に吸引機９を連結し、吸引機９によって溝２内の空気を吸い込んで溝内に空気流を起こさせ、溝内の空気流を秒速２０ｍ以上、より好ましくは秒速２５ｍ以上とする。空気流の速度が秒速２０ｍ以上となるように吸引機の能力を決定する。１台の能力では十分でない場合は、吸引機を複数台使用する。

溝内の空気流の速度が２０ｍ以上に達していないと、ダイヤモンドワイヤソー５の冷却が十分おこなわれず、配筋量の多い床版等を長時間連続して切断しているとダイヤモンドワイヤソーの温度が上昇し１００℃を超えるので好ましくない。
空気流の速度を秒速２０ｍ以上とすることによってダイヤモンドワイヤソー５は十分冷却され、１００℃を超える温度には達せず、連続的に切断が可能となり、効率よく切断作業をおこなうことができる。空気流の速度を秒速２５ｍ程度に上げると、ダイヤモンドワイヤソー５の温度は８０℃程度に抑えられるのでより好ましい。

図３に示すように、ダイヤモンドワイヤソー５を水平方向に方向転換する変換プーリ８に、ダイヤモンドワイヤソー５の導出口８２と吸引器９を接続する接続口８１を有する吸引補助具８０を取り付けることによって、吸引を効果的におこなうことができる。
この変換プーリ８は、鋼管または形鋼材の先端にプーリ８がキャスターのように旋回可能に取り付けてあり、ワイヤソー切断機７の駆動プーリ７１から送り出されてくるダイヤモンドワイヤソー５の走行方向を水平方向に変換するものである。

吸引機９を作動させて溝内に空気流を生起させた場合、溝２やピットの上面が大気に開放されたままであると、開放部から大気が溝内に流入するため、溝全体において十分な空気流の速度が得られず、ダイヤモンドワイヤソーを冷却する効果が損なわれ、エネルギーを無駄に消費してしまうので、溝２やピットなどの大気に開放された部分をシート、板、充填物で遮蔽するのが好ましい。

ダイヤモンドワイヤソー５を水平に溝２の中を走行させ、伸縮継手１の周囲のコンクリート床版及び伸縮継手、アンカー筋を水平切断することによって生じる切り粉は、溝２の内部に生じた空気流に乗って運ばれ、吸引機９に接続された集塵機９１に導いて集塵する。
溝で囲まれた部分の水平切断が完了したら、溝２の内部の伸縮継手１を周囲の床版コンクリートと共に引き上げて撤去する。水平切断領域が大きい場合は、適宜の大きさに切断して撤去する。
集塵機９１に集めた切り粉は適宜処分することができるので、冷却水を使用してダイヤモンドワイヤソーを冷却した場合のように、汚泥水を処理する必要がなく、現場が清潔に維持される。

１ 伸縮継手
２ 切断溝
２１ 余切り
２２ 円形切断溝
３ 円筒形コア
４ コーナー空間
５ ダイヤモンドワイヤソー
Ｓ 床版

Claims (3)

1. 伸縮継手を囲む溝をコンクリート床版に形成し、この溝内にダイヤモンドワイヤソーを設置すると共に溝に吸引装置を連結し、吸引装置で溝内の空気を吸引することによって溝内に秒速２０ｍ以上の空気流を生起させてダイヤモンドワイヤソーを冷却し、ダイヤモンドワイヤソーを駆動させながら吸引装置のフィルターに切り粉を集塵する伸縮継手の水平切断方法。
2. 請求項１において、溝及び／または溝の途中に設けた大気に開放された部分を遮蔽して大気との連通を断ってある伸縮継手の水平切断方法。
3. 請求項１また２において、吸引装置がダイヤモンドワイヤソーの変換プーリに設けた吸引補助具を介して溝に連結してある伸縮継手の水平切断方法。