JP5941948B2 - 切断装置 - Google Patents

Description

本発明は、人孔とも呼ばれる下水道マンホールおよび下水道管などの管渠を含むコンクリート製または鉄筋コンクリート製の中空構造体から成る既設構造物を切断して複数の砕片に破砕するために好適に実施することができる切断装置に関する。

下水道マンホールの修繕・取替・増設するための工法として、ＭＤＰ（Minimum Digging Process）工法と呼ばれる埋設物敷設工法が知られており、この従来技術はたとえば特許文献１に記載されている。

この従来技術では、現場条件に合わせて最小限の寸法、すなわち呼び径φ２０００ｍｍ、φ１５００ｍｍ、φ１３００ｍｍ、φ９００ｍｍなどの土留め用のケーシングを選定し、ケーシングを設置後、圧縮空気によって土砂をほぐして吸引しながらケーシングを揺動および回転させずに、自重によって掘削面まで段階的に降下させる。このようにケーシングの内底に露出する土砂を吸引しながらケーシングを降下させるので、作業者が把握していない水道管またはガス管などの不測の埋設物が存在しても、ケーシングによってその埋設物を損傷および破壊してしまうことを未然に防止し、所定の深さまでケーシングを降下させた後、埋設物を修繕・取替・増設などの所定の処理を行った後、ケーシングを引き上げながら、該ケーシング内の空間を２０〜３０ｃｍ程度の厚さで一層毎に埋め戻して充分に締め固め、舗装を復旧し、周辺地盤の乱れを少なくし、道路舗装への影響を最小限に抑えることが可能である。また埋め戻し後の沈下量が少ないので、舗装は仮復旧工なしで直接に本復旧することができ、これによって処分土およびアスファルト廃材などを低減して、工期も大幅に短縮することができる。

特開２００９−２５７０１３号公報

前述の従来技術では、地中にケーシングを自重によって挿入しながら内底の土砂を掘削および吸引によって除去し、作業対象物に対して所定の処理を行った後、ケーシングを引き抜き、埋め戻すことによって、工事範囲を少なくして埋設物の更新、取替および増設などの工事を行うことができるが、下水道マンホールおよび下水道管などの管渠を含む既設構造物を短い工期で、労力を削減し、容易かつ安全に撤去することができる技術は提案されておらず、そのような技術が求められている。

本発明の目的は、工期を短縮し、労力を削減して、容易かつ安全に既設構造物を撤去することができる切断装置を提供することである。

本発明は、鉄筋コンクリートから成る中空の既設構造物内に設けられて、既設構造物を切断する切断装置であって、
既設構造物の切断時における荷重に対して耐荷重性を有する構造体から成る基台と、
基台に移動可能に設けられ、既設構造物の内面に向かう前進方向に、該既設構造物を切断可能な刃先部を有する切刃部材を備える切刃組立体と、
基台に固定され、切刃組立体を、予め定める前後軸線と平行に刃先部が既設構造物の内面に近接する方向および離反する方向に移動させる切刃駆動手段と、
基台に、前後軸線に垂直でかつ基台から側方に離反する張出し方向、および前後軸線に垂直でかつ基台に近接する引込み方向に移動可能に設けられ、既設構造物の内面を支持する支持面を有する一対の腕部支持体と、
基台に、基台から突出して設けられ、既設構造物の内面からの反力を受ける反力受け面を有する反力受け支持体と、
基台に設けられ、各腕部支持体の少なくとも一方を、張出し方向および引込み方向に移動させる腕部駆動手段と、
前記反力受け支持体に設けられる案内ローラであって、
前後軸線に垂直な仮想平面上で、張出し方向および引込み方向に垂直な軸線を中心として、反力受け面の一部が内接する仮想円筒面よりも外方に部分的に突出し、張出し方向および引込み方向に垂直な回転軸線まわりに回転自在に設けられる一対の案内ローラとを含むことを特徴とする切断装置である。

また本発明は、前記切刃組立体は、切刃駆動手段によって、前後軸線まわりに回動可能に保持される回動取付部を有し、
前記回動取付部には、切刃部材が着脱可能に取付けられることを特徴とする。

また本発明は、前記回動取付部は、前後軸線を含む仮想一平面に対して垂直に延びる一対の操作レバーを有することを特徴とする。

また本発明は、基台に、切刃組立体に隣接して移動可能に設けられ、既設構造物を切断可能な補助刃先部を有する補助切刃部材を備える補助切刃組立体と、
基台に固定され、補助切刃組立体を、前後軸線と平行に補助刃先部が既設構造物の内面に近接する方向および離反する方向に移動させる補助切刃駆動手段とをさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、基台に設けられる横ビーム光照射手段であって、
前後軸線に垂直な仮想平面上で、張出し方向および引込み方向に平行な直線状に延びるように、切刃部材の刃先部の前方に向かって可視光を照射する横ビーム光照射手段をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、基台に設けられる縦ビーム光照射手段であって、
前後軸線に垂直な仮想平面上で、張出し方向および引込み方向に垂直な直線状に延びるように、切刃部材の刃先部の前方に向かって可視光を照射する縦ビーム光照射手段をさらに含むことを特徴とする。

また本発明は、前記腕部駆動手段は、
伸長および縮退するピストン棒を有する単一の複動シリンダと、
ピストン棒に連結される１つの入力端連結部、および各腕部支持体にそれぞれ連結される２つの出力端連結部を有するリンク手段とを含むことを特徴とする。
また本発明は、前記リンク手段は、複動シリンダのピストン棒が最大長さに伸長されたとき、２つの出力端連結部のそれぞれを基台に、前後軸線と、張出し方向および引込み方向に平行な軸線とを含む仮想平面上で一直線状に連結する複数のリンク部材を有することを特徴とする。

本発明によれば、鉄筋コンクリートから成る中空の既設構造物に切断装置が搬入され、切刃駆動手段によって切刃組立体が後退させた位置から前進させると、切刃部材の刃先部が既設構造物の内面に接触するとともに、反力受け支持体が既設構造物の内面に接触し、切断装置が前進および後退する方向に既設構造物によって支持される。

また、基台には、前後軸線に垂直な張出し方向および引込み方向に移動可能な一対の腕部支持体が設けられる。各腕部支持体は、既設構造物の内面に接触可能な側部支持面を有し、各腕部支持体は腕部駆動手段によって張出し方向に移動され、各腕部支持体の側部支持面が既設構造物の内面に接触して、切断装置が既設構造物に対して前後軸線に垂直な方向にも支持される。

このようにして切断装置が既設構造物に対して前後方向およびこの前後方向に垂直な方向に支持された状態で、切刃駆動手段によって前進すると、既設構造物が切刃部材の刃先部によって切断される。このとき、腕部支持体がなければ、既設構造物は前進方向に伸びて楕円形になろうとする変形を起こす。このような変形を腕部支持体が張出すことによって防止し、既設構造物を円形に保つことができる。

こうして切刃部材によって既設構造物を切断した後には、切刃駆動手段によって切刃組立体を後退させて、切刃部材を既設構造物から抜き取り、腕部駆動手段によって各腕部支持体を引込み方向に移動させる。これによって切断装置は、既設構造物に対して前後軸線およびこの前後軸線に垂直な方向に支持された状態が解除され、切断装置を次の未切断位置に移動させ、再び切刃部材を前進および後退させて、既設構造物を撤去可能な所望の大きさに切断し、前記従来技術に比べて工期の短縮および労力の削減を図り、容易かつ安全に既設構造物を撤去することが可能となる。
また、反力受け支持体に一対の案内ローラが設けられるので、切刃部材を前進させて各案内ローラが既設構造物の内面に接触すると、切断装置は各案内ローラの各回転軸線を含む仮想平面に対して垂直な仮想平面上に前後軸線が配置されるように位置決めされ、切刃部材または補助切刃部材の向きを一定の向きに安定化させることができる。

また本発明によれば、切刃組立体が切刃駆動手段に対して前後軸線まわりに回動可能に保持される回動取付部を有するので、切刃部材の前後軸線まわりの角度を自在に変更して、希望する角度で既設構造物を切断することができる。これによって既設構造物を構成する鉄筋コンクリート、特にコンクリート内に格子状に埋設されている鉄筋を確実に切断することができる。また、回動取付部は、切刃部材を着脱可能に取付けることができるように構成されるので、切刃部材の刃先部の欠損または摩耗したとき、新たな切刃部材に容易に交換することができる。

また本発明によれば、回動取付部が一対の操作レバーを有するので、各操作レバーを用いて切刃部材の角度を容易に変更することができ、切刃部材による既設構造物の切断方向の変更作業を容易化することができる。

また本発明によれば、基台に補助切刃部材を備える補助切刃組立体が前述の切刃組立体に隣接して設けられるので、切刃組立体の切刃部材による切断位置に隣接した部位を、補助切刃組立体の補助切刃部材によって切断することができ、これによって切刃部材だけを用いた切断作業に比べて、切断範囲および切断位置を拡張して、切断作業の効率を向上することができる。

また本発明によれば、基台には横ビーム光照射手段が設けられるので、既設構造物内に切断装置を挿入した状態で、既設構造物の内面に、各腕部支持体の張出し方向および引込み方向を含む軸線に平行な可視光を照射し、切刃部材による切断位置または補助切刃部材による切断位置に対して、次に切断しようとする未切断位置の相対的に位置関係を作業者が容易かつ正確に認識することができ、これによって切断作業の効率を向上することができる。

また本発明によれば、基台には縦ビーム光照射手段が設けられるので、既設構造物の内面に各腕部支持体の張出し方向および引込み方向を含む軸線に垂直な軸線と平行に可視光を照射することができる。このような可視光によって、切刃部材による切断位置または補助切刃部材による切断位置に対して、次に予定される切断位置との相対位置関係を容易かつ正確に認識することができ、切断装置による既設構造物の高精度化および効率化を図ることができる。

また本発明によれば、反力受け支持体に一対の案内ローラが設けられるので、切刃部材を前進させて各案内ローラが既設構造物の内面に接触すると、切断装置は各案内ローラの各回転軸線を含む仮想平面に対して垂直な仮想平面上に前後軸線が配置されるように位置決めされ、切刃部材または補助切刃部材の向きを一定の向きに安定化させることができる。

また本発明によれば、腕部駆動手段が単一の複動シリンダとリンク手段とを含んで構成されるので、各腕部支持体を単一の複動シリンダによって同時に動作させることができ、これによって構成を小形化し、既設構造物内の狭い空間内に切断装置を搬入して切断動作させることが可能となる。

また本発明によれば、前述のリンク手段は複数のリンク部材を有し、これらのリンク部材は複動シリンダのピストン棒が最大長さに伸長された状態で、２つの出力端連結部のそれぞれと基台とを、前後軸線と張出し方向および引込み方向を含む軸線とを含む仮想平面上で一直線状に連結し、各腕部支持体が既設構造物からの反力として受ける力を圧縮力として受けることができ、これによって各リンク部材の長手方向に垂直な断面が大きな曲げモーメントが作用する場合に比べて小さくすることができ、リンク手段の構成が大形化しないという効果を奏することができる。

本発明の一実施形態の切断装置１を上方から見た平面図である。 切断装置１を図１の下方から見た側面図である。 切断装置１を図１の左方から見た正面図である。 切断装置１の斜視図である。 切刃組立体６およびその付近の構成を示す斜視図である。 切刃組立体６の分解斜視図である。 切刃組立体６の簡略化した正面図である。 は図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た拡大断面図である。 腕部駆動手段６０の構成を説明するための平面図である。 リンク手段６１の構成を説明するための一部の斜視図である。 リンク手段６１の構成を説明するための一部の斜視図である。 リンク手段６１の構成を説明するための一部の斜視図である。 リンク手段６１の構成を説明するための一部の斜視図である。 反力受け支持体１１を簡素化して示す一部の斜視図である。 切断装置１の油圧回路図である。 作動油供給装置１１３の操作用制御装置１４０を示す正面図である。 切刃部材５の押出し時および引込み時の第１および第２管路１１４，１１５内の作動油の時間に対する圧力変化を示すグラフである。 切刃部材５の押出し時における切断装置１の動作を示す図である。 切刃部材５の引込み時における切断装置１の動作を示す図である。 既設構造物の撤去方法の作業手順を説明するためのフローチャートである。 対象とする既設構造物３およびその付近の断面図である。 図２１に示される既設構造物を上方から見た平面図である。 既設構造物３の中心に合わせて回転圧入機１６０を設置した状態を示す図である。 既設構造物３上に土留め用ケーシング１６１を設置した状態を示す図である。 土留め用ケーシング１６１が地上１６２から既設構造物３に接続されている最上位の下水道管１６３の手間まで圧入された状態を示す図である。 土留め用ケーシング１６１が全ての下水道管１６３〜１６６を切断して圧入された状態を示す図である。 既設構造物３から蓋１６７および斜壁１６８を撤去して切断装置１を搬入した状態を示す図である。 切断装置１によって切断された部分の破砕片を撤去した状態を示す図である。 既設構造物３が切断装置１によって全て切断された状態を示す図である。 全ての破砕片が撤去された状態を示す図である。 本発明の他の実施形態の切断装置１ａを上方から見た平面図である。 切断装置１ａの各腕部支持体９ａ，９ｂを縮退させた状態を示す平面図である。 切断装置１ａを図３１の下方から見た側面図である。 切断装置１ａの斜視図である。 本実施形態の切断装置１ａに用いられる作動油供給装置１１３の操作用制御装置１４０ａを示す正面図である。 表示装置１７７を示す斜視図である。

図１は本発明の一実施形態の切断装置１を上方から見た平面図であり、図２は切断装置１を図１の下方から見た側面図であり、図３は切断装置１を図１の左方から見た正面図であり、図４は切断装置１の斜視図である。本実施形態の切断装置１は、既設構造物の撤去方法に係る本発明の実施形態で用いられる切断装置として、以下に説明する。

本実施形態の切断装置１は、基台２と、鉄筋コンクリートから成る既設構造物３を切断可能な刃先部４を有する板状の切刃部材５を備え、基台２に前進方向Ａ１および後退方向Ａ２に移動可能に設けられる切刃組立体６と、基台２に固定され、切刃組立体６を刃先部４が既設構造物３の内面３ａに近接する前述の前進方向Ａ１に移動させ、かつ刃先部４が既設構造物３の内面３ａから離反する前述の後退方向Ａ２に移動させる２つの複動シリンダ７ａ，７ｂと、基台２に切刃組立体６が前進方向Ａ１および後退方向Ａ２に平行な前後軸線Ｌ１に垂直でかつ基台２から離反する張出し方向Ｂ１および前後軸線Ｌ１に垂直でかつ基台２に近接する引込み方向Ｂ２に移動可能に設けられ、既設構造物３の内面３ａに接触可能な支持面８を有する一対の腕部支持体９ａ，９ｂと、基台２に基台２から突出して設けられ、既設構造物３の内面３ａに接触可能な反力受け面１０を有する反力受け支持体１１と、各腕部支持体９ａ，９ｂを張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に移動させる単一の複動シリンダ１２とを含む。

既設構造物３は、既設構造物３を切断可能な補助刃先部１３を有する板状の補助切刃部材１４を備え、基台２に前述の切刃組立体６の下方（図２の下方）に隣接して、前後軸線Ｌ１に沿って前進方向Ｃ１および後退方向Ｃ２に移動可能に設けられる補助切刃組立体１５と、基台２に固定され、補助切刃組立体１５を補助刃先部１３が既設構造物３の内面３ａに近接する前述の前進方向Ｃ１および補助刃先部１３が既設構造物３の内面３ａから離反する後退方向Ｃ２に移動させる複動シリンダ１６とをさらに含む。

本実施形態において、既設構造物３は下水道マンホールであって、鋳鉄製の蓋が装着される斜壁と、複数の直壁とを含んで構成され、最下部に配置される直壁は、下水道管などが接続されるインバートが敷設され、底版によって塞がれている。斜壁および複数の直壁はマンホールの号数に応じて内径および壁厚などが異なり、縦方向に配列される主鉄筋、螺旋状の配力鉄筋にコンクリートを打設して硬化させた鉄筋コンクリートから成る中空の円錐台状および円筒状のブロック体によって実現される。図１は、直壁の軸直角断面を示しており、その内径は、たとえば２号マンホールである場合には、１２００ｍｍであり、壁厚は１００〜１２５ｍｍである。

基台２は、上構造部２０と、下構造部２１と、上構造部２０および下構造部２１を連結する中間連結部２２とを有する。上構造部２０は、長手板状の底板２３と、底板２３の一方主面から垂直に立上がる立上がり板２４とを有する。また下構造部２１は、底板２３と同様な長手板状の底板２５から成る。中間連結部２２は、矩形の板状部材２６から成る。底板２３、立上がり板２４、底板２５および板状部材２６は、構造用鋼板から成る。板状部材２６の一側部は、上構造部２０の底板２３の他方主面に溶接して接合される。また板状部材２６の他側部は、下構造部２１の底板２５に溶接して接合される。各底板２３，２５は、板状部材２６によって互いに間隔をあけて平行に連結される。

立上がり板２４には、前述の底板２３に接合される一側部とは反対側の他側部寄りの位置に、長手方向に間隔をあけて複数の透孔２７が形成される。これらの透孔２７には、複数（本実施形態では２）の吊り紐２８の一端部に結束された連結具２９が掛け止められる。

連結具２９は、Ｕボルトとも称され、Ｕ字状金具３０にボルト３１およびボルト３１に螺着されるナット３２を含んで構成されてもよい。前記吊り紐２８は、たとえばワイヤロープによって実現される。各吊り紐２８の他端部には、ループ状部分３３がそれぞれ形成され、各ループ状部分３３は、クレーンなどの吊り下げ作業車両から垂下されるワイヤケーブル３４の下端に設けられるフック３５に掛け止められ、ワイヤケーブル３４の巻き上げまたは巻き下ろし動作によって、切断装置１を吊下げた状態で昇降移動させることができる。

図５は、切断装置１の斜視図である。切刃組立体６は、切刃部材５と、２本の複動シリンダ７ａ，７ｂによって前後軸線Ｌ１まわりに回動自在に保持される回動取付部４０と、回動取付部４０が前後軸線Ｌ１まわりに回動自在に連結される支持部材４１とを有する。支持部材４１は、大略的に円板状であって、切刃部材５０側に臨む一表面には回動取付部４０の前後軸線Ｌ１まわりの回動量を制限するためのストッパ４２が設けられる。

各複動シリンダ７ａ，７ｂは、最大出力が鉄筋を切断可能な２０〜５０ｔｏｎ程度、ストロークが２００〜３００ｍｍ程度の複動油圧シリンダによって実現される。各複動シリンダ７ａ，７ｂは、前後軸線Ｌ１および上下軸線Ｌ３を含む第３仮想平面に関して面対称に基台２の底板２５に固定される。各複動シリンダ７ａ，７ｂの各ピストン棒７ａ１，７ｂ１の各先端部には、支持部材４１が図示しないボルトによって固定される。

図６は切刃組立体６の分解斜視図であり、図７は切刃組立体６の簡略化した正面図であり、図８は図７の切断面線ＶＩＩＩ−ＶＩＩＩから見た拡大断面図である。図９は腕部駆動手段６０の構成を説明するための平面図である。回動取付部４０は、略Ｃ字状の一対の挟持部材４３ａ，４３ｂと、回動部材４５と、一対の操作レバー４６ａ，４６ｂと、４本の取付部材４７と、複数のボルト５１と、各ボルト５１に螺着される複数のナット５２とを含む。

回動部材４５は、略円板状の鋼板から成り、周縁部には、ストッパ４２よりも半径方向内方に退避した溝３９が形成される。溝３９は、前後軸線Ｌ１に垂直な第１仮想平面上で、前後軸線Ｌ１を中心に９０°の範囲にわたって形成され、回動取付部４０の前後軸線Ｌ１まわりの回動範囲を９０°に制限し、切刃部材５を前後軸線Ｌ１および上下軸線Ｌ３を含む第３仮想平面に平行な縦方向および第３仮想平面に垂直な横方向に傾動させることができる。

各取付部材４７は、前後軸線Ｌ１に平行に延びる長手板状の鋼板から成り、前後軸線Ｌ１に関して軸対称に互いに平行に立設される。各取付部材４７には、ボルト５１の軸部が挿通される複数のボルト挿通孔４８が長手方向に間隔をあけて形成される。また、各挟持部材４３ａ，４３ｂの長手方向（図６の上下方向）の両端部には、ボルト５１の軸部が挿通される複数のボルト挿通孔４９が形成される。

切刃部材５には、その長手方向両端部にボルト５１の軸部が挿通されるボルト挿通孔５３が形成される。切刃部材５は、その厚み方向両側から各挟持部材４３ａ，４３ｂによって挟持され、前後軸線Ｌ１および左右軸線Ｌ２を含む第３仮想平面に関して両側で各対を成す挟持部材４７間に挿入されて、切刃部材５が前後軸線Ｌ１方向に位置決めされる。この状態で、ボルト５１の軸部が、第２仮想平面に関して一方側に配置される２つの取付部材４７のボルト挿通孔４８、挟持部材４３ｂのボルト挿通孔４９および切刃部材５のボルト挿通孔５３を挿通して、第２仮想平面に関して他方側に配置される２つの取付部材４７のボルト挿通孔４８および挟持部材４３ａのボルト挿通孔４９を挿通し、ナット５２が螺着されて締付けられる。このようにして切刃部材５は、各挟持部材４３ａ，４３ｂに挟持された状態で、回動部材４５に大きな強度で取付けられる。

上記のように切刃部材５は、一対の挟持部材４３ａ，４３ｂによって挟持された状態でボルト５２およびナット５２によって回動部材４５に取付けられるので、切刃部材５の刃先部４が損耗したときに、容易に新たな切刃部材に着脱交換することができる。

回動部材４５には、前後軸線Ｌ１に平行な中心軸線上にボルト４４の軸部が挿通するボルト挿通孔５４が形成される。支持部材４１には、前後軸線Ｌ１に平行な中心軸線上にねじ孔５５が形成される。ねじ孔５５は、ボルト４４の軸部に形成される雄ねじが締込み途中で噛み込む程度の雌ねじとするために、タップ加工によって形成され、いわゆるタッピング孔である。ボルト４４の軸部は、円環状の座金５６を挿通し、さらに回動部材４５のボルト挿通孔５４を挿通して、支持部材４１のねじ孔５５に螺着され、回動部材４５が支持部材４１に対して互いに面接触した状態で、ボルト４４の中心軸線に一致する回転軸線まわりに回転自在にねじ止めされる。

図１０〜図１３はリンク手段６１の構成を説明するための一部の斜視図である。切断装置１は、各腕部支持体９ａ，９ｂを張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に移動させる腕部駆動手段６０を含む。

腕部駆動手段６０は、前述した単一の複動シリンダ１２と、複動シリンダ１２によって駆動されるリンク手段６１とを含んで構成される。複動シリンダ１２は、シリンダケース内に図示しないピストンが軸線方向に移動自在に収納され、このピストンにはピストン棒６２が固定され、ピストンによって仕切られたシリンダケース内の２つの圧力室の圧力バランスによってピストン棒６２を伸長させ、あるいは縮退させることができるように構成される。このような複動シリンダ１２は、最大出力が５ｔｏｎ程度、ストロークが１５０ｍｍ程度の複動油圧シリンダによって実現される。

リンク手段６１は、第１〜第９リンク部材６３〜７１と、第１〜第９リンクピン７３〜８１とを含んで構成される。第１〜第９リンク部材６３〜７１および第１〜第９リンクピン７３〜８１とは鋼鉄製である。複動シリンダ１２のピストン棒６２の先端部には、第１リンクピン７３によって第１リンク部材６３の一端部が回動自在に連結される。第１リンク部材６３の他端部は、第３リンクピン７５によって第２リンク部材６４の一端部に回動自在に連結される。第２リンク部材６４の他端部は、第４リンクピン７６によって第３リンク部材６５の一端部に回動自在に連結される。

第１リンク部材６３の中間部には、第２リンクピン７４が固定される。第２リンクピン７４には、第７リンク部材６９の一端部が固定され、第１リンク部材６３がピストン棒６２の伸長および縮退によって角変位したとき、その角変位を第２リンクピン７４を介して第７リンク部材６９に伝達される。第７リンク部材６９の他端部は、第８リンクピン８０によって第８リンク部材７０の一端部に回動自在に連結される。第８リンク部材７０の他端部は、第９リンクピン８１に固定される。この第９リンクピン８１には、第９リンク部材７１の一端部が連結され、第９リンク部材７１の他端部は、第１０リンクピン８２によって固定アーム８３に回動自在に連結される。

第３リンク部材６５の他端部は、第５リンクピン７７に固定される。第５リンクピン７７には、第４リンク部材６６の一端部が固定される。第４リンク部材６６の他端部は、第６リンクピン７８に回動自在に連結される。第６リンクピン７８は、第５リンク部材６７の一端部が回動自在に連結され、第５リンク部材６７の他端部は、第６リンクピン７８に回動自在に連結される。この第６リンクピン７８は、腕部支持体９ｂに固定される。また第９リンクピン８１は、腕部支持体９ａに固定される。

第１リンク部材６３の一端部は、第１リンクピン７３によってピストン棒６２の先端部に連結される。このような第１リンクピン７３は、入力端連結部を構成する。また腕部支持体９ａ，９ｂに連結される第６リンクピン７８および第９リンクピン８１は、出力端連結部を構成する。第７リンクピン７９は、固定アーム８４に固定される。また第４リンクピン７６は固定アーム８５に連結され、第５リンクピン７７は固定アーム８６に連結される。複動シリンダ１２の基端部は、ピストン棒６２の伸長および縮退による角変位を許容するために、ヒンジピン８７によって回動自在に支持され、ヒンジピン８７はブラケット８８によって基台２に固定される。

このようなリンク手段６１は、複動シリンダ１２のピストン棒６２が最大長さに伸長されたとき、２つの出力端連結部である第５リンクピン７７および第９リンクピン８１と基台２とを前後軸線Ｌ１と、張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に平行な軸線とを含む第２仮想平面上で一直線状に連結する複数のリンク部材６６，６７，６９，７０を有し、このような構成を採用することによって、各腕部支持体９ａ，９ｂからの圧縮力を、曲げなどを生じずに抗することができる。したがってリンク部材６６，６７，６９，７０に大きな曲げ応力が発生せず、したがって断面性の高い部材を用いる必要がなく、構成を簡素化することができる。

前述のリンク手段６１の構成において、第１リンクピン７３、第３リンクピン７５、第４リンクピン７６、第５リンクピン７７によって連結される第１リンク部材６３、第２リンク部材６４および第３リンク部材６５によって、複動シリンダ１２のピストン棒６２の変位を伝達する駆動リンクが構成される。

このような駆動リンクによって、伝達される第２リンクピン７４および第５リンクピン７７の回転は、これらのリンクピン７４，７７に連結されて駆動される第４リンク部材６６、第５リンク部材６７、第６リンク部材６８、第７リンク部材６９、第８リンク部材７０、第９リンク部材７１および第６リンクピン７８、第７リンクピン７９、第８リンクピン８０、第９リンクピン８１、第１０リンクピン８２によって構成される上部従動リンクに伝達されて駆動するとともに、これらと同様に構成される下部従動リンクに伝達され、上下２層のリンクによって各腕部支持体９ａ，９ｂが張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に安定して変位駆動することができるように構成されている。

図３および図４をも参照して、各腕部支持体９ａ，９ｂは、張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に平行な軸線、すなわち左右軸線Ｌ２と、前述の前後軸線Ｌ１とを含む第３仮想平面と平行に配置される長手板状の上部水平部材９０と、上部水平部材９０の下方に平行に配置される長手板状の下部水平部材９１と、上部水平部材９０および下部水平部材９１の長手方向両端部に溶接によって接合され、前後軸線Ｌ１および左右軸線Ｌ２を含む第２仮想平面に水平な上下軸線Ｌ３に平行に延びる縦連結部材９２，９３とを有する。

各縦連結部材９２，９３の外側方に臨む表面は、切断装置１が既設構造物３内で各腕部支持体９ａ，９ｂが張出し方向Ｂ１に伸長されたとき、既設構造物３の内面３ａにそれぞれ接触する支持面９４，９５として機能する。上部水平部材９０には、前述の第１リンクピン７３および第９リンクピン８１がそれぞれ溶接によって接合される。また下部水平部材９１には、下層の駆動リンクを構成する第６リンクピン７８および第９リンクピン８１が溶接によってそれぞれ接合される。

固定アーム８５，８６は、底板２３，２５の長手方向中央部付近でかつ両側部にそれぞれ溶接して接合され、上層で一方の従動リンクを構成する第７リンク部材６９の一端部は、第２リンクピン７４によって一方の固定アーム８５の下面に連結される。また第８リンク部材７０の一端部は、第８リンクピン８０によって第７リンク部材６９の一端部の下面に連結される。第８リンク部材７０の他端部は、第９リンクピン８１によって一方の腕部支持体９ａの上部水平部材９０上に連結され、この第８リンク部材７０の他端部上に第９リンク部材７１の一端部が第９リンクピン８１によって連結される。

また、上層で他方の従動リンクを構成する第４リンク部材６６は、他方の固定アーム８６の下面に第５リンクピン７７によって連結される。第５リンク部材６７の他端部は、だい６リンクピン７８によって第５リンク部材６７の他端部の下面に連結される。第５リンク部材６７の他端部は、第６リンクピン７８によって、他方の腕部支持体９ｂの上部水平部材９０上に連結され、その上方に第６リンク部材６８の一端部が第６リンクピン７８によって連結される。

また、下層で一方の従動リンクを構成する第６リンク部材６８の一端部は、下部水平部材９１に固定される一方の固定アーム８５の上面に第２リンクピン７４によって連結される。第８リンク部材７０の一端部は、第８リンクピン８０によって第７リンク部材６９の他端部の上面に連結され、第８リンク部材７０の他端部は、第９リンク部材８１によって下部水平部材９１の下面に連結され、その下方に第９リンク部材７１の一端部が第９リンクピン８１によって連結される。

さらに下層で従動リンクを構成する第４リンク部材６６の一端部は、下部水平部材９１に固定される他方の固定アーム８６の上面に第５リンクピン７７によって連結される。第７リンク部材６９の一端部は、第６リンクピン７８によって第４リンク部材６６の他端部の上面に連結される。第５リンク部材６７の他端部は、第６リンクピン７８によって下部水平部材９１の上面に連結され、その上方に第６リンク部材６８の一端部が連結される。

このように、リンク手段６１は、上層および下層で従動リンクを構成するリンク部材６９，７０，６６，６８が遊端側である腕部支持体９ａ，９ｂに近づくにつれて互いに近接する方向に配置されるので、切断装置１の構成を上下軸線Ｌ３方向に小さくすることができ、小形化が図られている。

図１４は、反力受け支持体１１を簡素化して示す一部の斜視図である。反力受け支持体１１は、基台２の前記切刃組立体６が設けられる端部とは長手方向に反対側の端部に固定され、上下軸線方向に延びる長手板状の端板１００と、端板１００の一方主面に垂直に突出して設けられる複数の挟着板１０１と、左右軸線Ｌ２に沿って延びる長手板状の上部水平部材１０２と、上部水平部材１０２に対して上下軸線Ｌ３方向に間隔をあけて平行に配置され、左右軸線Ｌ２に沿って延びる挟着板上の下部水平部材１０３と、上下軸線Ｌ３に沿って延びる四角柱状の支圧部材１０４と、上部水平部材１０２および下部水平部材１０３の長手方向両端部間を連結する長手板状の縦連結部材１０５，１０６とを有する。これらの支圧部材１０４および各縦連結部材１０５，１０６の外方に臨む表面によって、反力受け面１０を構成する。

このような反力受け面１０は、前述のように上下軸線Ｌ３に長手の支圧部材１０４および各縦連結部材１０５，１０６によって形成されるので、大きな受圧面積を確保することができるとともに、既設構造物３が既に切断によって破砕された状態であっても、その破砕片を周囲の未切断部とともに支持して落下を防止し、切断時の複動シリンダ７ａ，７および／または複動シリンダ１６による約５０〜６０ｔｏｎ以上の大きな反力を広い受圧面に分散させて受圧することができる。

各挟着板１０１は、左右軸線Ｌ２方向に前述の支圧部材１０４が嵌り込むことができる間隔をあけて端板１００に固定される。各挟着板１０１には、ボルト挿通孔１０７がそれぞれ複数、形成され、各ボルト挿通孔１０７にはボルト１０８の軸部が挿通し、各挟着板１０１間に嵌り込んだ支圧部材１０４に形成される図示しないねじ孔に螺着され、各挟着板１０１と支圧部材１０４とが着脱可能に連結される。このように支圧部材１０４がボルト１０８によって各挟着板１０１、したがって端板１００に着脱可能に設けられるので、支圧部材１０４が大きな反力を受けて変形または損傷したときに、容易に新たなものと交換することができる。

上部水平部材１０２の下面には、固定アーム８３，８４が溶接されて接合され、固定される。各固定アーム８３，８４上には、前述の第６リンク部材６８および第９リンク部材７１の他端部が、第１０リンクピン８２および第７リンクピン７９によってそれぞれ連結される。

図１５は、切断装置１の油圧回路図である。切断装置１は、切刃駆動手段の複動シリンダ７ａ，７ｂ、腕部駆動手段の複動シリンダ１２および補助切刃駆動手段の複動シリンダ１６に作動油を供給するための作動油供給装置１１３に備えられる２つの接続ポート１１１，１１２に接続される第１および第２管路１１４，１１５を有する。一方の接続ポート１１１は、切断に必要な圧力の作動油が導かれる高圧側接続ポートであり、他方の接続ポート１１２は、戻りコントロール用圧力の作動油が導かれる低圧側接続ポートである。

第１管路１１４は、複動シリンダ７ａ，７ｂ；１２；１６の押出し側のピストン室に作動油を供給するための複数の導管１１４ａ〜１１４ｄによって構成され、第２管路１１５は、複動シリンダ７ａ，７ｂ；１２；１６の引込み側ピストン室に作動油を供給するための複数の導管１１５ａ〜１１５ｄによって構成される。これらの導管１１４ａ〜１１４ｄ，１１５ａ〜１１５ｄは、たとえば可撓性を有する油圧用耐圧製ゴムホースによって実現される。

作動油供給装置１１３は、作動油が貯留されるタンク１１７、電動機１１８、ポンプ１１９、方向制御弁１２０、第１圧力制御弁１２１、第２圧力制御弁１２２、第１逆止弁１２３、第２逆止弁１２４および開閉弁１２５を含んで構成される。

電動機１１８が電力付勢されてポンプ１１９が駆動されると、タンク１１７内の作動油が第１流路１２６から汲み上げられ、ポンプ１１９の出力ポートから第２流路１２７を経て、方向制御弁１２０に供給される。

方向制御弁１２０は、４ポート３位置電磁切換え弁から成り、中立位置１１３ａ、押出し位置１１３ｂおよび戻り位置１１３ｃを有し、各位置１１３ａ〜１１３ｃには４つのポートａ，ｂ，ｃ，ｄが設けられる。方向制御弁１２０のポートｂと第１接続ポート１１１とは、第３流路１２８によって接続される。第３流路１２８には第１圧力制御弁１２１が介在される。第１圧力制御弁１２１は、第１接続ポート１１１に前述したように切断に必要に圧力である、たとえば２４０ｋｇ／ｃｍ^２の高圧力の作動油が供給された状態に維持することができるように構成される。

また、方向制御弁１２０のポートｄと、第２接続ポート１１２とは、第６流路１３１によって接続される。第６流路１３１には、第２圧力制御弁１２２が介在される。第２圧力制御弁１２２は、前述した戻りコントロール用圧力である、たとえば１２０ｋｇ／ｃｍ^２の低圧力に圧力が設定され、第２接続ポート１１２にこの戻りコントロール用圧力の作動油が供給された状態に維持することができるように構成される。

第３流路１２８には、第１圧力制御弁１２１をバイパスして第４流路１２９が接続される。第４流路１２９には、第１接続ポート１１１から第３流路１２８に作動油が供給されたときの戻り流路を形成するために、第１逆止弁１２３が介在される。第６流路１３１には、第２圧力制御弁１２２をバイパスするように分岐した第７流路１３２が設けられる。この第７流路１３２には、第２接続ポート１１２から第６流路１３１に作動油が供給されたときの戻り流路を構成するために、第２逆止弁１２４が介在される。

図１６は、作動油供給装置１１３の操作用制御装置１４０を示す正面図である。作動油供給装置１１３には、電動機１１８および方向制御弁１２０の動作を制御するための操作用制御装置１４０が備えられる。操作用制御装置１４０は、逆Ｕ字状の取手１４１、取手１４１の両端部がボルトによって固定され、正面視の形状が逆Ｕ字状のカバー体１４２、カバー体１４２が装着される制御装置本体１４３、制御装置本体１４３の下部に設けられ、複数の信号線を含んで構成される可撓性のケーブル１４４のプラグ１４５が着脱自在に接続されるコネクタ１４６を有する。

制御装置本体１４３は、箱状の金属製のハウジング１４７と、電源スイッチ１４８と、電源スイッチ１４８によって電源が投下されると点灯する電源ランプ１４９と、電動機１１８を起動するための起動スイッチ１５０と、電動機１１８の起動状態を停止させるための停止スイッチ１５１と、複動シリンダ７ａ，７ｂ；１６の動作を押出し、引込み、中立のいずれかに切換える動作切換えスイッチ１５２とを有する。

図１７は切刃部材５の押出し時および引込み時の第１および第２管路１１４，１１５内の作動油の時間に対する圧力変化を示すグラフであり、図１８は切刃部材５の押出し時における切断装置１の動作を示す図であり、図１９は切刃部材５の引込み時における切断装置１の動作を示す図である。図１７において、図１７（１）は押出し時の第１管路１１４内の作動油の時間に対する圧力変化を示し、図１７（２）は引込み時の第２管路１１５内の作動油の時間に対する圧力変化を示す。また図１８において、図１８（１）は既設構造物３内に切断装置１が搬入された状態を示し、図１８（２）は切刃部材５の刃先部４が既設構造物３の内面３ａに内側から当接した状態を示し、図１８（３）は切断装置１の各腕部支持体７ａ，７ｂが既設構造物３の内面３ａに押し当てられた状態を示す。さらに図１９において、図１９（１）は切刃部材５の刃先部４が既設構造物３を切断後に壁体から引抜かれた状態を示し、図１９（２）は切刃部材５が後退位置へ戻され、各腕部支持体７ａ，７ｂが引込み位置へ戻された状態を示す。

既設構造物３の撤去作業が開始され、図１８（１）に示すように、既設構造物３内に切断装置１が搬入された状態で、作業者が時刻ｔ０で操作用制御装置１４０の電源スイッチ１４８をオンにし、起動スイッチ１５０を押下してオン状態にすると、電動機１１８が駆動されて、ポンプ１１９が汲上げ動作を開始し、第１管路１１４内の圧力が第１圧力制御弁１２１の設定圧力である第１圧力Ｐ１に上昇する。この第１圧力Ｐ１は、各複動シリンダ７ａ，７ｂのピストンの一方の圧力室に臨む受圧面に作用し、各複動シリンダ７ａ，７ｂのピストン棒が伸長して、図１８（２）に示すように、切刃部材５が前進方向Ａ１へ移動する。

また、張出し用の複動シリンダ１２のピストンの一方の圧力室に臨む受圧面ａ１１にも第１圧力Ｐ１が作用するが、各複動シリンダ７ａ，７ｂのピストンの一方の受圧面の受圧面積ａ１１の合計値Ａ１１（＝ａ１１×２）に比べて、張出し用の複動シリンダ１２は、そのピストンの一方の受圧面の受圧面積Ａ１２が、切断用の各複動シリンダ７ａ，７ｂのピストンの一方の受圧面の受圧面積Ａ１１よりも小さい（Ａ１１＞Ａ１２）ので、ピストン棒は伸長方向へ移動せず、したがって各腕部支持体９ａ，９ｂは張出し方向Ｂ１へは移動しない。

時刻ｔ０から切刃部材５の刃先部４が既設構造物３の内面３ａに到達するまでのわずかな時間、たとえば２〜５ｓｅｃ程度が経過した時刻ｔ１で、切刃部材５の刃先部４が既設構造物３の内面３ａに当接するとともに、反力受け支持体１１が既設構造物３の内面３の切刃部材５の当接位置とは反対側の領域へ当接すると、切刃部材５は内面３ａからの反力によって前進方向Ａ１への移動が抑制される。これによって第１管路１１４内の圧力が上昇し始め、時刻ｔ２で第１管路１１４内の圧力が第１圧力Ｐ１よりも高い第２圧力Ｐ２に達すると、張出し用の複動シリンダ１２のピストン棒が伸長し、各腕部支持体９ａ，９ｂが張出し方向Ｂ１へ移動して、図１８（３）に示すように、各腕部支持体９ａ，９ｂは既設構造物３の内面を支持した状態になり、切断装置１が既設構造物３に対して固定される。

第１管路１１４には、作動油供給装置１１３の第１接続ポート１１から、第１圧力制御弁１２１の設定圧力である第３圧力で作動油が供給され、時刻ｔ４で各複動シリンダ７ａ，７ｂのピストン棒が最大ストロークまで伸長されると、各複動シリンダ７ａ，７ｂの一方の圧力室内は第３圧力Ｐ３に維持される。したがって既設構造物３は、既設構造物３の強度や刃先部４の損耗度にもよるが、第２圧力Ｐ２を超えかつ第３圧力Ｐ３以下の圧力（Ｐ２＜Ｐ≦Ｐ３）で切断される。

次に、図１７（２）に示すように、既設構造物３が切断され、後退方向Ａ２に切刃部材５を移動させるために、時刻ｔ６で作業者によって動作切換スイッチ１５２が「ジャッキ引」に切換え操作されると、方向制御弁１２０は押出し位置１３３ｂから戻り位置１３３ｃへ移動し、第２管路１１５に作動油供給装置１１３の第２接続ポート１１３から第１圧力Ｐ１よりも大きく、かつ第２圧力Ｐ２よりも低い第４圧力Ｐ４の作動油が供給される。各複動シリンダ９ａ，９ｂおよび複動シリンダ１２は、負荷の差が押出し時に比べて小さいので、ほぼ同時にピストン棒を縮退させる。これによって、図１９（１）に示すように、切刃部材５が後退方向Ａ２へ移動を開始し、次いで各腕部支持体９ａ，９ｂが図１９（２）に示すように、引込み方向Ｂ２へ移動し、動作切換スイッチ１５２を作業者が時刻ｔ７で「中立位置」へ戻すと、方向制御弁１２０は戻り位置１３３ｃから中立位置１１３ａに復帰する。

図２０は既設構造物の撤去方法の作業手順を説明するためのフローチャートであり、図２１は対象とする既設構造物３およびその付近の断面図であり、図２２は図２１に示される既設構造物を上方から見た平面図であり、図２３は既設構造物３の中心に合わせて回転圧入機１６０を設置した状態を示す図であり、図２４は既設構造物３上に土留め用ケーシング１６１を設置した状態を示す図である。図２５は土留め用ケーシング１６１が地上１６２から既設構造物３に接続されている最上位の下水道管１６３の手間まで圧入された状態を示す図であり、図２６は土留め用ケーシング１６１が全ての下水道管１６３〜１６６を切断して圧入された状態を示す図である。図２７は既設構造物３から蓋１６７および斜壁１６８を撤去して切断装置１を搬入した状態を示す図であり、図２８は切断装置１によって切断された部分の破砕片を撤去した状態を示す図であり、図２９は既設構造物３が切断装置１によって全て切断された状態を示す図であり、図３０は全ての破砕片が撤去された状態を示す図である。

ステップｓ１の圧入工程において、既設構造物３を外囲するように、回転圧入機１６０によって図２４〜図２６に示すように地上１６２から円筒状の土留め用ケーシング１６１を圧入する。土留め用ケーシング１６１の圧入によって下水道管１６３〜１６６が切断され、周囲の地山への影響を少なくし、あるいはなくして、工事を行なうことができる。

次にステップｓ２の搬入工程において、人孔蓋１６７および斜壁１６８を撤去し、地中に埋設された既設構造物３内に、ステップｓ３で前述の切断装置１を搬入する。次に、既設構造物３内に搬入された切断装置１の切刃部材５を前進させて、既設構造物３を切断する。この切断工程では、ステップｓ４の既設構造物３を切刃部材５によって前後軸線Ｌ１に垂直な第１仮想平面上で、一方向に延びる直線に沿って切断する第１切断工程と、ステップｓ５の既設構造物３を切刃部材５によって、前後軸線Ｌ１に垂直な第１仮想平面上で、一方向に垂直な他方向に延びる直線に沿って切断する第２切断工程とを有し、ステップｓ６で、これらの第１および第２切断工程を適宜、現場の状況および既設構造物３の状況に応じて適宜実施し、既設構造物３を切断する。

次に移動工程では、切刃部材５を後退させて、切断工程で既設構造物３を切断した位置から次の切断位置へ移動させ、ステップｓ７で全ての既設構造物３を切断して破砕し、破砕された図２９に示す破砕物Ｍを搬出工程において地上へ搬出する。

図３１は本発明の他の実施形態の切断装置１ａを上方から見た平面図であり、図３２は切断装置１ａの各腕部支持体９ａ，９ｂを縮退させた状態を示す平面図であり、図３３は切断装置１ａを図３１の下方から見た側面図であり、図３４は切断装置１ａの斜視図である。なお、前述の実施形態と対応する部分は、同一の参照符を付し、重複を避けて説明は省略する。また、本実施形態の切断装置１ａは、前述の既設構造物の撤去方法に係る本発明の実施形態で用いられる切断装置として、以下に説明する。

本実施形態の切断装置１ａは、前述の切断装置１の構成に加えて、基台２に設けられ、前後軸線Ｌ１に垂直な第１仮想平面上で、張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に平行な直線状の可視光、切刃部材５の刃先部４の前方に向かって照射する横ビーム光照射手段である横ビーム光照射器１７０と、基台２に設けられ、前後軸線Ｌ１に垂直な第１仮想平面上で、張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に垂直な直線状の可視光を、切刃部材５の刃先部４の前方に向かって照射する縦ビーム光照射手段である縦ビーム光照射器１７１と、反力受け支持体１１に設けられる一対の案内ローラ１７２ａ，１７２ｂとをさらに含む。

各案内ローラ１７２ａ，１７２ｂは、前後軸線Ｌ１に垂直な第１仮想平面上で、張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に垂直な軸線を中心として、反力受け面１０の一部が内接する仮想円筒面１７３よりも外方に部分的に突出し、張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に垂直な回転軸線まわりに回転自在に設けられる。

図３５は、本実施形態の切断装置１ａに用いられる作動油供給装置１１３の操作用制御装置１４０ａを示す正面図である。なお、前述の実施形態と対応する部分は、同一の参照符を付し、重複する説明は省略する。本実施形態の操作用制御装置１４０ａは、前述の実施形態の操作用制御装置１４０と同様に取手１４１、カバー体１４２およびカバー体１４２が装着される制御装置本体１４３ａを有する。

制御装置本体１４３ａには、前述の制御装置本体１４３と同様に、ケーブル１４４のプラグ１４５が着脱自在に接続されるコネクタ１４６が設けられるとともに、正面板には電源スイッチ１４８、電源ランプ１４９、起動スイッチ１５０、停止スイッチ１５１および動作切換えスイッチ１５２が同様に設けられる。この制御装置本体１４３ａには、さらに前述の構成に加えて横ビーム光照射器１７０および縦ビーム光照射器１７１を点灯させるためのビーム光照射スイッチ１７４と、切刃組立体６を前後軸線Ｌ１に平行な軸線まわりに回動させて、切刃部材５を縦方向または横方向に回動させる縦割／横割切換スイッチ１７５とが設けられる。

再び図３４を参照して、前記基台２には、既設構造物３の前記切刃部材５の刃先部４が臨む領域を撮像するためのカメラ１７６が設けられる。このカメラ１７６は、たとえばＣＣＤ（Charge Cupped Device）カメラによって実現される。

図３６は、表示装置１７７を示す斜視図である。切断装置１を既設構造物３内に吊り下げた状態で保持して地上のクレーン車両のオペレータ室には、表示装置１７７が装備される。このような表示装置１７７の表示画面には、前述のカメラ１７６によって撮像された撮像画像が表示され、この撮像画像を前述のクレーン車両のオペレータなどが認識することによって、切断装置１ａの刃先部４が臨む領域内に映し出された既設構造物３の内面３ａ、既設構造物３内に設けられる昇降用金具１７８、横ビーム光照射器１７０のファンビーム光の既設構造物３の内面３ａの光像１７１ａに基づいて、切断部位１７９などを確認しながら未切断位置を決定し、その位置へ切断装置１ａを正確に移動させることができる。

以上のように本実施形態によれば、鉄筋コンクリートから成る中空の既設構造物３に切断装置１，１ａが搬入され、切刃駆動手段である複動シリンダ７ａ，７ｂによって切刃組立体６を後退させた位置から前進させると、切刃部材５の刃先部４が既設構造物３の内面３ａに接触するとともに、反力受け支持体１１が既設構造物３の内面３ａに接触し、切断装置１，１ａが前進および後退する方向Ａ１，Ａ２に既設構造物３によって支持される。また、基台２には、前後軸線Ｌ１に垂直な張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２に移動可能な一対の腕部支持体９ａ，９ｂが設けられる。各腕部支持体９ａ，９ｂは、既設構造物３の内面３ａに接触可能な側部支持面８を有し、各腕部支持体９ａ，９ｂは腕部駆動手段６０によって張出し方向に移動され、各腕部支持体９ａ，９ｂの側部支持面８が既設構造物３の内面３ａに接触して、切断装置１，１ａが既設構造物３に対して前後軸線Ｌ１に垂直な方向にも支持される。

このようにして切断装置１，１ａが既設構造物３に対して前後方向Ａ１，Ａ２およびこの前後方向に垂直な方向Ｂ１，Ｂ２に支持された状態で、複動シリンダ７ａ，７ｂによって前進すると、既設構造物３が切刃部材５の刃先部４によって切断される。こうして切刃部材５によって既設構造物３を切断した後には、複動シリンダ７ａ，７ｂによって切刃組立体６を後退させて、切刃部材５を既設構造物３から抜き取り、腕部駆動手段６０によって各腕部支持体９ａ，９ｂを引込み方向Ｂ２に移動させる。これによって切断装置１，１ａは、既設構造物３に対して前後軸線Ｌ１およびこの前後軸線Ｌ１に垂直な方向に支持された状態が解除され、切断装置１，１ａを次の未切断位置に移動させ、再び切刃部材５を前進および後退させて、既設構造物３を撤去可能な所望の大きさに切断し、前記従来技術に比べて工期の短縮および労力の削減を図り、容易かつ安全に既設構造物３を撤去することが可能となる。

また本実施形態によれば、切刃組立体６が複動シリンダ７ａ，７ｂに対して前後軸線Ｌ１まわりに回動可能に保持される回動取付部４０を有するので、切刃部材５の前後軸線Ｌ１まわりの角度を自在に変更して、希望する角度で既設構造物３を切断することができる。これによって既設構造物３を構成する鉄筋コンクリート、特にコンクリート内に格子状に埋設されている鉄筋を確実に切断することができる。また、回動取付部４０は、切刃部材５を着脱可能に取付けることができるように構成されるので、切刃部材５の刃先部４の欠損または摩耗したとき、新たな切刃部材５に容易に交換することができる。

また本実施形態によれば、回動取付部４０が一対の操作レバー４６ａ，４６ｂを有するので、各操作レバー４６ａ，４６ｂを用いて切刃部材５の角度を容易に変更することができ、切刃部材５による既設構造物３の切断方向の変更作業を容易化することができる。

また本実施形態によれば、基台２に補助切刃部材１４を備える補助切刃組立体１５が前述の切刃組立体６に隣接して設けられるので、切刃組立体６の切刃部材５による切断位置に隣接した部位を、補助切刃組立体１５の補助切刃部材１４によって切断することができ、これによって切刃部材５だけを用いた切断作業に比べて、切断範囲および切断位置を拡張して、切断作業の効率を向上することができる。

また本実施形態によれば、基台２には横ビーム光照射手段１７０が設けられるので、既設構造物３内に切断装置１ａを挿入した状態で、既設構造物３の内面３ａに、各腕部支持体９ａ，９ｂの張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２を含む軸線に平行な可視光を照射し、切刃部材５による切断位置または補助切刃部材１３による切断位置に対して、次に切断しようとする未切断位置の相対的に位置関係を作業者が容易かつ正確に認識することができ、これによって切断作業の効率を向上することができる。

また本実施形態によれば、基台２には縦ビーム光照射手段１７１が設けられるので、既設構造物３の内面３ａに各腕部支持体９ａ，９ｂの張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２を含む軸線に垂直な軸線と平行に可視光を照射することができる。このような可視光によって、切刃部材５による切断位置または補助切刃部材１３による切断位置に対して、次に予定される切断位置１ａとの相対位置関係を容易かつ正確に認識することができ、切断装置による既設構造物３の高精度化および効率化を図ることができる。

また本実施形態によれば、反力受け支持体１１に一対の案内ローラ１７２ａ，１７２ｂが設けられるので、切刃部材５を前進させて各案内ローラ１７２ａ，１７２ｂが既設構造物３の内面３ａに接触すると、切断装置１ａは各案内ローラ１７２ａ，１７２ｂの各回転軸線を含む第１仮想平面に対して垂直な第３仮想平面上に前後軸線Ｌ１が配置されるように位置決めされ、切刃部材５または補助切刃部材１３の向きを一定の向きに安定化させることができる。

また本実施形態によれば、腕部駆動手段６０が単一の複動シリンダ１２とリンク手段６１とを含んで構成されるので、各腕部支持体９ａ，９ｂを単一の複動シリンダ１２によって同時に動作させることができ、これによって構成を小形化し、既設構造物３内の狭い空間内に切断装置１，１ａを搬入して切断動作させることが可能となる。

また本実施形態によれば、前述のリンク手段６１は複数のリンク部材６３〜７１を有し、これらのリンク部材６３〜７１は複動シリンダ６１のピストン棒が最大長さに伸長された状態で、２つの出力端連結部のそれぞれと基台２とを、前後軸線Ｌ１と張出し方向Ｂ１および引込み方向Ｂ２を含む左右軸線Ｌ２とを含む第２仮想平面上で一直線状に連結し、各腕部支持体９ａ，９ｂが既設構造物３からの反力として受ける力を圧縮力として受けることができ、これによって各リンク部材６３〜７１の長手方向に垂直な断面が大きな曲げモーメントが作用する場合に比べて小さくすることができ、リンク手段６１の構成が大形化しないという効果を奏することができる。

本発明は、次の実施の形態が可能である。
（１）地中に埋設され、鉄筋コンクリートから成る中空の既設構造物内に、刃先部を有し、予め定める前後軸線と平行に、刃先部が既設構造物の内面に近接する方向および離反する方向に移動する切刃部材を備える切断装置を搬入し、既設構造物を切断して撤去する既設構造物の撤去方法であって、
既設構造物内に切断装置を搬入する搬入工程と、
前記搬入工程で既設構造物内に搬入された切断装置の切刃部材を前進させて、前進および後退する方向に平行な前後軸線ならびに前後軸線を含む仮想平面上で、前後軸線に垂直な軸線方向に、切断装置を既設構造物によって支持し、切刃部材によって既設構造物を切断する切断工程と、
前記切断装置を、切刃部材を後退させて、前記切断工程で既設構造物を切断した位置から次の未切断位置へ移動させる移動工程と、
前記切断工程における切断動作と前記移動工程における移動動作とを繰り返して、既設構造物を破砕する破砕工程と、
前記破砕工程で破砕された既設構造物の破砕物を、地上へ搬出する搬出工程とを含むことを特徴とする既設構造物の撤去方法。

搬入工程で切断装置を既設構造物内に搬入し、切断工程において、切断装置の切刃部材を前進させて既設構造物を前後軸線および前後軸線に垂直な方向に切断し、さらに切断装置を未切断位置とさせた後、再び切断動作を繰り返し、既設構造物を破砕することができる。こうして破砕された破砕物は、地上へ搬出され、既設構造物を迅速かつ容易に破砕して、容易かつ安全に撤去することができる。

（２）前記切断工程は、
既設構造物を切刃部材によって、前後軸線に垂直な仮想平面上で、一方向に延びる直線に沿って切断する第１切断工程と、
既設構造物を切刃部材によって、前後軸線に垂直な仮想平面上で、前記一方向に垂直な他方向に延びる直線に沿って切断する第２切断工程とを含むことを特徴とする既設構造物の撤去方法。

切断工程において、第１工程では既設構造物を前後軸線に垂直な第１仮想平面上で一方向に延びる一直線に沿って切断し、また前記第１仮想平面上で一方向に垂直な他方向に延びる直線方向に沿って切断されるので、既設構造物内の鉄筋を確実に破断し、切断することができる。

（３）前記搬入工程前に、既設構造物を外囲するように、地上から地中に円筒状の土留め用ケーシングを圧入する圧入工程をさらに含むことを特徴とする既設構造物の撤去方法。

切断装置を既設構造物に搬入する前に、既設構造物を外囲するように土留め用ケーシングが地上から圧入されるので、既設構造物を切断して、その破砕物を撤去した後に、周囲の土砂が崩壊することが防がれるとともに、既設構造物の周囲の土砂の圧密が低い場合であっても、切断装置による切断時の反力を受け、切断装置を支持することができる。

（４）前記切断工程において、切断装置は、前後軸線と前後軸線に垂直な軸線とが既設構造物の中心軸線上で直交するように位置決めされた状態で、既設構造物によって支持されることを特徴とする既設構造物の撤去方法。

切断装置が既設構造物に対して前後軸線に加えて、前後軸線に垂直な軸線方向に位置決めされるので、切刃部材による切断位置が不用意にずれてしまうことが防がれ、正確に希望する切断位置を切断することが可能となる。

（５）既設構造物の前記切刃部材の刃先部が臨む領域を撮像するカメラと、
地上における予め定める設置位置に設置され、カメラによって撮像された前記刃先部が臨む領域の画像を表示する表示装置とを準備し、
表示装置に表示された前記刃先部が臨む領域の画像に基づいて、前記移動工程において切断装置を未切断位置に移動することを特徴とする既設構造物の撤去方法。

カメラによって撮像された画像を表示装置に表示し、表示された画像に基づいて、切断装置を移動させることができるので、既設構造物内が暗い場合であっても、切断装置の作業者などが容易かつ正確に切断位置を認識することができる。

（６）前記切断装置は、既設構造物の内面における前記切刃部材の刃先部が臨む領域に向かってファンビーム光を照射する照射装置を備え、
前記移動工程において、ファンビーム光の既設構造物の内面に照射された光像に基づいて、切断装置を未切断位置に移動することを特徴とする既設構造物の撤去方法。
ファンビーム光を既設構造物の内面に照射して、その光像に基づいて切断装置を未切断位置に移動させるので、切断位置をより正確に認識することができる。

以上のように本発明の実施形態は、切刃部材および／または補助切刃部材を複動油圧シリンダなどの駆動手段によって前進・後退させて既設構造物を切断するので、静的破壊によって騒音を抑制して、たとえば人孔深さ５ｍの既設構造物について、土留め用ケーシングの挿入から掘削撤去までを２日程度の短期間の施工を可能とし、作業者が人孔や土留め用ケーシング内に入らずに作業を遠隔操作で安全に作業を行うことができる。しかも切刃部材は前後軸線まわりに回動させることができるので、既設構造物を自在に切断することができ、使用上の自由度が高く、操作性が良好である。また既設ケーシングがない場合には、第１工程で土留め用ケーシングを圧入するので、周辺の地山を乱さない。さらに既設ケーシングがない場合、第１工程での土留め用ケーシングの圧入によって、既設管路をきれいな断面で切断することができる。

１ 切断装置
２ 基台
３ 既設構造物
４ 刃先部
５ 切刃部材
６ 切刃組立体
７ａ，７ｂ，１２，１６ 複動シリンダ
８，９４，９５ 支持面
９ａ，９ｂ 腕部支持体
１０ 反力受け面
１１ 反力受け支持体
１３ 補助切刃部材
１４ 補助切刃組立体
４０ 回動取付部
６０ 腕部駆動手段
６１ リンク手段
１１３ 作動油供給装置
１４０，１４０ａ 操作用制御装置
１４３，１４３ａ 制御装置本体
１７０ 横ビーム光照射器
１７１ 縦ビーム光照射器
１７２ａ，１７２ｂ 案内ローラ
１７３ 仮想円筒面
１７６ カメラ
１７７ 表示装置

Claims (8)

1. 鉄筋コンクリートから成る中空の既設構造物内に設けられて、既設構造物を切断する切断装置であって、
   既設構造物の切断時における荷重に対して耐荷重性を有する構造体から成る基台と、
   基台に移動可能に設けられ、既設構造物の内面に向かう前進方向に、該既設構造物を切断可能な刃先部を有する切刃部材を備える切刃組立体と、
   基台に固定され、切刃組立体を、予め定める前後軸線と平行に刃先部が既設構造物の内面に近接する方向および離反する方向に移動させる切刃駆動手段と、
   基台に、前後軸線に垂直でかつ基台から側方に離反する張出し方向、および前後軸線に垂直でかつ基台に近接する引込み方向に移動可能に設けられ、既設構造物の内面を支持する支持面を有する一対の腕部支持体と、
   基台に、基台から突出して設けられ、既設構造物の内面からの反力を受ける反力受け面を有する反力受け支持体と、
   基台に設けられ、各腕部支持体の少なくとも一方を、張出し方向および引込み方向に移動させる腕部駆動手段と、
   前記反力受け支持体に設けられる案内ローラであって、
   前後軸線に垂直な仮想平面上で、張出し方向および引込み方向に垂直な軸線を中心として、反力受け面の一部が内接する仮想円筒面よりも外方に部分的に突出し、張出し方向および引込み方向に垂直な回転軸線まわりに回転自在に設けられる一対の案内ローラとを含むことを特徴とする切断装置。
2. 前記切刃組立体は、切刃駆動手段によって、前後軸線まわりに回動可能に保持される回動取付部を有し、
   前記回動取付部には、切刃部材が着脱可能に取付けられることを特徴とする請求項１に記載の切断装置。
3. 前記回動取付部は、前後軸線を含む仮想一平面に対して垂直に延びる一対の操作レバーを有することを特徴とする請求項２に記載の切断装置。
4. 基台に、切刃組立体に隣接して移動可能に設けられ、既設構造物を切断可能な補助刃先部を有する補助切刃部材を備える補助切刃組立体と、
   基台に固定され、補助切刃組立体を、前後軸線と平行に補助刃先部が既設構造物の内面に近接する方向および離反する方向に移動させる補助切刃駆動手段とをさらに含むことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１つに記載の切断装置。
5. 基台に設けられる横ビーム光照射手段であって、
   前後軸線に垂直な仮想平面上で、張出し方向および引込み方向に平行な直線状に延びるように、切刃部材の刃先部の前方に向かって可視光を照射する横ビーム光照射手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１つに記載の切断装置。
6. 基台に設けられる縦ビーム光照射手段であって、
   前後軸線に垂直な仮想平面上で、張出し方向および引込み方向に垂直な直線状に延びるように、切刃部材の刃先部の前方に向かって可視光を照射する縦ビーム光照射手段をさらに含むことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１つに記載の切断装置。
7. 前記腕部駆動手段は、
   伸長および縮退するピストン棒を有する単一の複動シリンダと、
   ピストン棒に連結される１つの入力端連結部、および各腕部支持体にそれぞれ連結される２つの出力端連結部を有するリンク手段とを含むことを特徴とする請求項１〜６のうちのいずれか１つに記載の切断装置。
8. 前記リンク手段は、複動シリンダのピストン棒が最大長さに伸長されたとき、２つの出力端連結部のそれぞれを基台に、前後軸線と、張出し方向および引込み方向に平行な軸線とを含む仮想平面上で一直線状に連結する複数のリンク部材を有することを特徴とする請求項７に記載の切断装置。

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