JP6023435B2 - 地中構造物切断装置、および地中構造物切断方法 - Google Patents

Description

本開示は、地中構造物切断装置、および地中構造物切断方法に関する。

地中には、排水溝などの構造物が数多く埋まっている。例えば、排水枡と呼ばれる枡形の構造物が設けられる。例えば、図１に示すコンクリートなどで形成されたコンクリート枡１００が地中に埋められている。すなわち、コンクリート枡１００の外周は土（背面土）によって覆われている。

ところで、比較的古い時代に設けられたコンクリート枡１００には、その上部が覆われていない開放型が存在する。これらの開放型のコンクリート枡１００には、グレーチングと呼ばれる格子状の孔を有する蓋を設けることが望まれる。しかし、既設のコンクリート枡１００に新たに蓋を設けると、蓋の分だけ高さが増すことになる。よって、蓋の高さに相当するＨ１の分だけ、コンクリート枡１００の上部１０１を切り落とす必要が生じる。

図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。上述のようにコンクリート枡１００の外周は背面土２００によって覆われている。したがって、コンクリート枡１００の上部１０１が切り落とされる際には、背面土２００が取り除かれてから作業が行われる。そして、コンクリート枡１００の外周から、削る、切る、砕くなどの作業が行われる。

一方で、コンクリート枡１００の内側には、ピット１０２と呼ばれる空隙がある。コンクリート枡１００のような大きな構造物ではなく、比較的小さな切断対象物である側溝であれば、地中構造物の上部を切り落とす技術が例えば特許第３７８４８２０号公報に開示されている。

この文献では、道路に埋設された上部に開口部を有する側溝を、該側溝に沿って移動可能に設けられた、円盤状の切断刃を有する切断手段によって切断する側溝の改修方法であって、切断手段の切断刃を側溝内に配置したのち、切断手段を側溝に沿って移動させながら、該切断手段の切断刃よって側溝の側壁内面に、該側溝に沿って切り込み部を形成する切り込み形成工程と、側溝の側壁において、切り込み部の上方に位置する部分を、側溝の溝幅よりも直径が大きい切断刃を切り込み部の形成されている高さに配置しうる程度に除去して開口領域を形成する開口領域形成工程と、開口領域から側溝の溝幅よりも直径が大きい切断刃をいれて、切り込み部の形成されている高さに配置する切断刃配置工程と、側溝の溝幅よりも直径が大きい切断刃により、側溝の側壁を切断する切断工程とを順に行うことを特徴とする側溝の切断方法が開示されている。

特許第３７８４８２０号公報

開放型の地中構造物に蓋が新設される際には、地中構造物の上部が蓋の高さ分だけ取り除かれる。その作業の際に、地中構造物の外周を覆う背面土をすべて取り除く手法は、時間的にも経済的にも非効率である。効率の低下は、対象の地中構造物が大きいほど甚大になる。

一方で、側溝などの比較的小さな対象物に適用されている切断方法の技術は、少なくとも２段階の大きさの直径の切断刃が付け替えられて用いられるため、非効率である。さらに、この技術は、コンクリート枡のような広いピット幅を有する構造物に適用される場合には、装置が、切断する辺ごとに合計４回設置される必要があり、やはり非効率である。反対に、各辺を一度に切断しようとすれば、非常に大きな切断刃を用意する必要があり、現実的ではない。さらに、地中構造物の内側からの作業を考えると、地中構造物の内壁に付着した汚れやピットに溜まった堆積物は作業の効率を低下させる。

よって、本開示の目的は、比較的大きな地中構造物の内側からの切断作業が安定的に、且つ効率的に行える装置、及びその方法を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本開示は、
枡型の地中構造物の長手方向に渡されるレールと、
軸受を有し、軸受によって回転自在に支持され鉛直方向に延びる円筒部材を有する装置本体と、
水平方向に支持される伸縮機構と、伸縮機構に回動自在に支持される回転軸と、回転軸に取り付けられる回転刃と、回転軸を回転させる第１の駆動機構とを有するカッター本体と、
円筒部材を旋回させる第２の駆動機構と
を備え、
第１および第２の駆動機構を動作させて回転刃を回転させながら円筒部材を旋回させつつ伸縮機構を動作させることにより、円筒部材の中心から回転軸の中心までの距離を変化させて、地中構造物の長手方向の辺部を連結する辺部を切断する地中構造物切断装置である。

また、本開示は、
枡型の地中構造物の長手方向にレールを渡すステップと、
軸受を有し、軸受によって回転自在に支持され鉛直方向に延びる円筒部材を有する装置本体が、レール上を移動するステップと、
第１の駆動機器を動作させることでカッター本体が備える回転刃を回転させて地中構造物を切断するステップと
を有し、
地中構造物を切断するステップは、第２の駆動機器を動作させて円筒部材を旋回させつつ水平方向に支持される伸縮機構を動作させることにより、円筒部材の中心から、伸縮機構により回動自在に支持される回転軸の中心までの距離を変化させて、地中構造物の長手方向の辺部を連結する辺部を切断するステップを含む
地中構造物切断方法である。

本開示によれば、比較的大きな地中構造物の切断作業が安定的に、且つ効率的に行うことができる。

本開示の実施の形態による切断装置の作業対象であるコンクリート枡を説明するための模式図である。 図１のコンクリート枡の断面図である。 本開示の実施の形態による切断装置の概要を説明するための平面略線図である。 本開示の実施の形態による切断装置の構成の一例を説明するための正面概略図である。 本開示の実施の形態による切断装置の回転刃の動作について説明する平面概略図である。 本開示による切断装置の実施例の平面図である。 本開示による切断装置の実施例の進行方向に対して直角方向から見た側面図である。 本開示による切断装置の実施例の進行方向から見た正面図である。

「地中構造物切断装置の構成」
本開示の実施の形態による地中構造物切断装置について以下に説明する。本開示の対象は、図１、および図２に示す、例えばコンクリート枡１００のような地中に埋められている比較的大きな枡型の構造物である。なお、図１は、コンクリート枡１００の模式図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線断面図である。

このコンクリート枡１００は、長さ（長辺）Ｌ、幅（短辺）Ｗ、高さＨの外形寸法を有している。コンクリート枡１００の上部は開放されている。すなわち、コンクリート枡１００の天面は地表に露出している。一方で、コンクリート枡１００の外周は背面土２００によって覆われている。コンクリート枡１００の天面から深さ方向には穴が開けられており、ピット１０２と呼ばれる空隙がコンクリート枡１００の内側には形成されている。そして、コンクリート枡１００の上端から所定の深さ（高さ）Ｈ１を有する上部１０１が本開示による切断装置によって内面から切断される。

図３は、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１の平面略線図である。地中構造物切断装置１は、レール付き装置走行用架台（レール）１０と、装置本体２０と、カッター本体（回転刃）３０とを有している。地中構造物切断装置１が、上述のコンクリート枡１００の天面（上部１０１、およびピット１０２）上に設けられる。なお、装置本体２０、およびカッター本体３０の詳細な構成については後述する。

レール付き装置走行用架台１０は、水平方向にそれぞれがレール状に延びる架台部１１とレール部１２とを有している。架台部１１の上端面とレール部１２の下端面とが接合し、一体をなしている。これが２本一組で互いに平行に延びるように設けられ、レール付き装置走行用架台１０を形成する。好適には、レール部１２の上端面はラックギヤの構造となっている。このような構成のレール付き装置走行用架台１０が、コンクリート枡１００の長手（長辺Ｌ）方向を渡すように設けられる。また、必要に応じて、レール付き装置走行用架台１０とは垂直方向に、架台部１１をコンクリート枡１００に固定する固定器具１３が設けられる。固定器具には例えばクランプが用いられる。なお、当然ながら、本開示において、レール付き装置走行用架台１０が、コンクリート枡１００の短辺Ｗ方向を渡すように設けられることは制限されるものではない。なお、レール部１２の上端面の高さは、切断されるコンクリート枡１００の上端からの深さＨ１に影響を与える。このため、必要に応じて最適な高さを有するレール部１２が選択される。

レール付き装置走行用架台１０は、所定の延長距離で形成されている。しかし、その延長距離が、コンクリート枡１００の長さＬに満たないことがありうる。そのような場合には、延長レール接続部１４を介して連接可能な、延長架台部１５と延長レール部１６とが設けられる構造となっている。このような継ぎ足し用の走行架台が１つ、又は複数用いられる本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１には、作業対象のコンクリート枡１００の長さＬに制限がない。なお、延長架台部１５にも固定器具１３が同様に設けられる。

レール付き装置走行用架台１０の上には装置本体２０が載せられる。図３には、概略として、装置本体２０を構成する本体支持メインパイプ２１と、受け板２２と、車軸２３と、走行ギヤ２４と、油圧モーター２５と、ウォームホイール２６とが表示されている。ここでは、地中構造物切断装置１の走行に係わる構成を中心に装置本体２０の説明を行う。

装置本体２０には、車軸２３Ａ、および２３ａ、並びに走行ギヤ２４Ａ、２４Ｂ、２４ａ、および２４ｂが設けられている。車軸２３Ａ、および２３ａは、レール付き装置走行用架台１０の上に装置本体２０が載せられた際に、レール部１２が延びる方向とは垂直方向に延びるように設けられている。車軸２３Ａの両端には、走行ギヤ２４Ａ、および２４Ｂが各々取り付けられる。同様に、車軸２３ａの両端には、走行ギヤ２４ａ、および２４ｂが各々取り付けられる。そして、すべての走行ギヤ２４Ａ、２４Ｂ、２４ａ、および２４ｂがレール部１２の上端面上に載る。走行ギヤ２４にはピニオンが好適に用いられる。ラックギヤのレール部１２と、ピニオンの走行ギヤ２４とが噛み合って、走行ギヤ２４の空転が防止される。これによって、切断対象からの反作用力を受け止め、確実に対象に刃を立てることができる。このため、装置の信頼性が上がり、より高い精度で切断できる。また、勾配を有する対象でも作業可能となり、装置の適用範囲が拡がる。

車軸２３Ａは駆動軸である。車軸２３Ａには、高い速度は不要であるもののトルクが必要とされる。したがって、車軸２３Ａの動力には例えば、油圧モーター２５と、ウォームホイール２６とが用いられる。一方で、車軸２３ａは従軸（非駆動軸）である。しかし、車軸２３ａも駆動軸の構造としても構わない。

このような構成において、油圧モーター２５が作動すると、ウォームホイール２６、および車軸２３Ａを介して回転力が走行ギヤ２４Ａ、および２４Ｂに伝わる構造となっている。これによって、装置本体２０が、前進方向Ｍ１、又は後退方向Ｍ２に、レール付き装置走行用架台１０上を水平移動するように構成されている。

カッター本体３０は装置本体２０に接続されている。また、レール付き装置走行用架台１０、および装置本体２０がコンクリート枡１００より上に位置しているのに対し、カッター本体３０は、コンクリート枡１００の上端よりも下に位置するように設けられている。また、カッター本体３０は、装置本体２０を中心に揺動自在に動き、且つレール付き装置走行用架台１０の延長方向に対して平行方向に、すなわち、揺動面上で伸縮自在に動くように構成されている。

図３には、概略として、カッター本体３０を構成するブレード（回転刃）３１と、回転軸３２と、ブレード伸縮用シリンダー３３とが表示されている。ブレード３１は、回転軸３２を中心に回転する形態で回転軸３２に取り付けられている。図中には、時計回りのブレード３１の回転方向Ｒが示されている。なお、ブレード３１が逆回転するように構成されていても良い。回転軸３２は、自身が回転可能に、ブレード伸縮用シリンダー３３に取り付けられている。そして、ブレード伸縮用シリンダー３３は、装置本体２０を中心に揺動自在に動き、且つレール付き装置走行用架台１０の延長方向に対して平行方向に、すなわち揺動面上で伸縮自在に動くように装置本体２０に取り付けられている。

ブレード伸縮用シリンダー３３の伸びる方向Ｓ１への動きによって、ブレード３１は、装置本体２０からは離れる方向に動くように構成されている。また、装置本体２０を中心としたブレード伸縮用シリンダー３３の揺動する方向Ｐ１、およびＰ２への動きによって、ブレード３１は、装置本体２０を中心として回転する方向に動くように構成されている。

図４は、本開示による地中構造物切断装置１の構成の一例を説明するための正面概略図である。地中構造物切断装置１は、レール付き装置走行用架台１０の上に装置本体２０が載せられている。装置本体２０に連接するカッター本体３０が装置本体２０の下部に位置している。地中構造物切断装置１は、さらに、切断部旋回装置４０と、切断位置調整装置５０とを有している。

装置本体２０を構成する本体支持メインパイプ２１は、装置本体２０の略中心に位置し、鉛直方向に延びる円筒部材である。この本体支持メインパイプ２１に種々の装置が取り付けられ、地中構造物切断装置１が構成される。受け板２２は、本体支持メインパイプ２１から垂直（レール付き装置走行用架台１０に対して平行方向）に延びる。受け板２２は、後述する切断部旋回装置４０、および切断位置調整装置５０を支える。

レール付き装置走行用架台１０は、架台部１１の上端面とレール部１２の下端面とが接合し、一体をなしている。レール部１２の上面にはラックギヤが好適に設けられる。装置本体２０の水平方向に延びるように設けられた車軸２３の両端には走行ギヤ２４が取り付けられている。ピニオンが好適に用いられるこの走行ギヤ２４が、レール部１２の上面に載る。レール部１２と、走行ギヤ２４とは噛み合い、地中構造物切断装置１が安定的に走行することを可能とする。

カッター本体３０は全体がシリンダー構造となっている。ブレード伸縮用シリンダー３３は水平方向に延びる形態で設けられている。ブレード伸縮用シリンダー３３の一端は、ばね３４によって、カッター本体３０の筐体と接続されている。また、ブレード伸縮用シリンダー３３は、カッター本体３０の底面３５に対して平行方向に摺動するように設けられている。ばね３４は、筐体から離れる方向Ｓ１に動くブレード伸縮用シリンダー３３を引き戻す方向Ｓ２に働く機能を有している。一方で、ブレード伸縮用シリンダー３３は、図示せぬ油圧ポンプなどの推力によって、ばね３４の付勢に抗して筐体から離れる方向Ｓ１に動くように設けられている。

ブレード伸縮用シリンダー３３の他端付近には、回転軸３２が取り付けられている。回転軸３２は鉛直方向に延びる形態で設けられている。また、回転軸３２を中心に水平方向に回転する形態でブレード３１が取り付けられている。このように構成されたカッター本体３０のブレード伸縮用シリンダー３３が筐体から離れる方向Ｓ１に動くことで、装置本体２０からブレード３１が伸びる動きをすることとなる。

ブレード伸縮用シリンダー３３には、さらに油圧モーター３６が設けられている。油圧モーター３６の出力軸３７と回転軸３２とにはベルト３８が掛けられている。出力軸３７の回転の動力が回転軸３２に伝わり、ブレード３１が高速回転する。高速回転するブレード３１の刃先３１Ｅが、コンクリート枡１００の内壁面に接触するように設定されることで、コンクリート枡１００の切断が可能な構成となっている。

なお、ここでは、ブレード伸縮用シリンダー３３の復元力にばね３４が用いられる構成を説明した。しかし、ブレード伸縮用シリンダー３３の推力として用いられる油圧や、圧縮空気などを復元力としても用いられる構成としても良い。また、ここでは、揺動面上を伸縮する機能に特化したカッター本体３０が説明されたものの、これは、鉛直方向に移動する機能を取り付けることを制限するものではない。

地中構造物切断装置１の上部には切断部旋回装置４０が設けられている。切断部旋回装置４０は、ステッピングモーター４１と、出力軸（ギヤ）４２と、中間ギヤ４３と、旋回ギヤ４４とを有している。また、さらに、本体支持メインパイプ２１には軸受として、スラストベアリング４５と、ラジアルベアリング４６とが取り付けられており、それぞれが、地中構造物切断装置１のカッター本体３０の旋回の一役を担う。

旋回ギヤ４４は、本体支持メインパイプ２１を周回する形態で設けられている。また、中間ギヤ４３は、旋回ギヤ４４と噛み合う位置に設けられている。そして、ステッピングモーター４１の出力軸４２は、中間ギヤ４３と噛み合う位置に設けられている。これによって、ステッピングモーターが作動した際に、例えば、上から見て、出力軸４２が反時計回りに回転すると、中間ギヤ４３は時計回りに回転し、旋回ギヤ４４は、反時計回り方向Ｐ１に回転するように構成されている。逆に、出力軸４２が時計回りに回転すると、旋回ギヤ４４は、時計回り方向Ｐ２に回転するように構成されている。これらの構成によって、旋回ギヤ４４が取り付けられた本体支持メインパイプ２１、およびその接続先のカッター本体３０は、旋回ギヤ４４と一体で旋回（揺動）することとなる。こうして、ブレード３１は、装置本体２０を中心に、レール付き装置走行用架台１０の延長方向に対して平行方向に揺動自在の構成となっている。

なお、図示を省略したものの、ステッピングモーター４１、および中間ギヤ４３は、受け板２２などで支えられる構造とすれば良い。また、旋回ギヤ４４は、スラストベアリング４５の軌道盤上に載る形態としても良い。なお、説明では、ステッピングモーター４１を動力源として用いる例を説明した。しかし、これは、手動であっても何ら構わない。この際に、中間ギヤ４３が含まれる構成としているため、出力軸４２の回転方向と、カッター本体３０の旋回方向とが一致し、操作の際に直感的に分かりやすい。

スラストベアリング４５、およびラジアルベアリング４６は、いずれも本体支持メインパイプ２１を周回する形態で設けられている。また、スラストベアリング４５は、ラジアルベアリング４６より上方に設けられている。このような配置は、後述する切断位置調整装置５０の機能を実現する上でも好適である。本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１では、本体支持メインパイプ２１自体が回転する構造であるため、本体支持メインパイプ２１が装置本体２０から抜け落ちないように支持される必要がある。スラストベアリング４５は、本体支持メインパイプ２１を支持するとともに、本体支持メインパイプ２１を装置本体２０の中で回転自在とする。また、ラジアルベアリング４６は、本体支持メインパイプ２１の軸のぶれを防ぎ、本体支持メインパイプ２１の滑らかな回転を実現する。

こうして、装置本体２０から水平方向に伸縮自在のブレード伸縮用シリンダー３３を有するカッター本体３０と、切断部旋回装置４０とが組み合わさり、ブレード３１が、伸縮自在、且つ揺動自在に動く地中構造物切断装置１が構築されている。

切断位置調整装置５０は、地中構造物切断装置１の受け板２２の上に設けられている。切断位置調整装置５０は、ボルト５１と、ナット５２と、支持板５３とを有している。ボルト５１は、受け板２２から鉛直上方向に延びるように設けられている。ボルト５１にはねじが切られている。ボルト５１にはナット５２がはめ込まれている。ナット５２は、ボルト５１の軸上で鉛直下向きの方向ｄ１、および鉛直上向きの方向ｄ２に移動可能である。支持板５３は、スラストベアリング４５と接続されている。支持板５３は、スラストベアリング４５から水平方向に延びて設けられている。鉛直方向に延びるボルト５１は、水平方向に延びる支持板５３を貫通している。ナット５２は、ボルト５１と交差する支持板５３のすぐ下に位置している。

受け板２２は鉛直方向には動かないように構成されている。一方で、支持板５３は鉛直方向に移動可能に設けられている。受け板２２から支持板５３までの距離はナット５２の位置によって決まる。その距離は、ナット５２が、鉛直下向きの方向ｄ１に動くと縮まり、鉛直上向きの方向ｄ２に動くと伸びる。支持板５３と接続しているスラストベアリング４５は、本体支持メインパイプ２１と鉛直方向には一体で動くように構成されている。一方で、ラジアルベアリング４６は、本体支持メインパイプ２１を鉛直方向には固定していない。これらの構成によって、切断位置調整装置５０のナット５２が鉛直下向きの方向ｄ１に動かされると、本体支持メインパイプ２１がラジアルベアリング４６を通り抜けて、カッター本体３０の位置が動かされたｄ１分下がることとなる。逆に、切断位置調整装置５０のナット５２が鉛直上向きの方向ｄ２に動かされると、カッター本体３０の位置が動かされたｄ２分上がることとなる。こうして、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１は、切断位置調整装置５０によって、コンクリート枡１００の上端から所定の深さＨ１の位置にブレード３１の刃先３１Ｅを調整することができる構成となっている。そして、その部分が内面から切断されるようになされている。

なお、切断位置調整装置５０は、手動での調整で事足りるものの、ステッピングモーターなどを取り付けて、電動で調整できるようにしても良い。

なお、受け板２２の下側にはガイド２７が取り付けられても良い。ガイド２７が架台部１１に載せられることで、受け板２２にかかる力を架台部１１で支持することができる。また、ガイド２７の架台部１１との接地面には車輪などが取り付けられても良い。これによって、装置本体２０が、レール付き装置走行用架台１０上を滑らかに走行することができる。

また、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１において、モーターの取り付けが可能な部位には、移動量、あるいは揺動角のセンサーなどによる検出部、および移動量、あるいは揺動角のコンピュータなどによる制御装置が取り付けられても良い。これらが取り付けられることによって、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１が用いられた切断作業が、検出された各変化量に基づいて自動的に制御されることが可能となる。

「地中構造物切断装置の動作」
図５は、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１のブレード（回転刃）３１の動作について説明する平面概略図である。図５は、図３と略同様の状態を示している。ただし、図５においては、レール付き装置走行用架台１０などが省略されている。また、図中において、ブレード３１の動作を見やすくするため、装置本体２０は、構造の上下関係を無視して位置だけを示している。ここでは、必要に応じて、図３、および図４も参照して説明する。

まず、コンクリート枡１００の長辺Ｌ方向に、ここでは図示せぬレール付き装置走行用架台（図３における１０）が渡される。そして、必要に応じて、固定器具１３によって、架台部１１がコンクリート枡１００に固定される。次に、レール付き装置走行用架台のレール部１２上に、装置本体２０の走行ギヤ２４が載るように置かれる。そうすることで、カッター本体３０は、コンクリート枡１００のピット１０２内に位置する状態となる。この状態において、次に、ブレード３１の位置合わせが行われる。

まず、ここでは図示せぬ切断位置調整装置（図４における５０）によってブレード３１の深さ（高さ）方向Ｈ１の調整が行われる。次に、ここでは図示せぬ切断部旋回装置（図４における４０）によって本体支持メインパイプ２１を中心にＰ１方向、あるいはＰ２方向にブレード３１を旋回させる。そして、ブレード３１の刃先３１Ｅが、コンクリート枡１００の内面と当たるように調整される。また、ブレード３１の刃先３１Ｅと、コンクリート枡１００の内面とが当たらない場合においても、ブレード伸縮用シリンダー３３がＳ１方向に伸びることで対応がなされる。このように、本開示による地中構造物切断装置１の構成によれば、装置本体２０から延びるブレード３１が、装置本体２０を中心に揺動自在に動き、且つ揺動面上で伸縮自在に動く。

ブレード３１の位置合わせが終わると、回転軸３２を中心にブレード３１の回転が開始される。そして、油圧モーター（図３における２５）が作動され、装置本体２０は、レール付き装置走行用架台１０上をコンクリート枡１００の長辺Ｌ方向に動く。すなわち、装置本体２０が、前進方向Ｍ１、又は後退方向Ｍ２に動く。こうして、ブレード３１が、コンクリート枡１００の上端から所定の深さＨ１を有する部分１０１を内面から切断していく。

図中には、コンクリート枡１００の１辺の上部１０１Ａを切断しているカッター本体３０Ａ、他の１辺の上部１０１Ｂを切断しているカッター本体３０Ｂ、およびさらに他の１辺の上部１０１Ｃを切断しているカッター本体３０Ｃが重ねて示されている。

まず、装置本体２０が、前進方向Ｍ１に進み、カッター本体３０Ａは、コンクリート枡１００の１辺の上部１０１Ａを切断していく。コンクリート枡１００の１辺の上部１０１Ａを切断し終えると、引き続き、他の１辺の上部１０１Ｂが切断される。カッター本体３０ＢがＰ１方向に旋回するとともに、ブレード伸縮用シリンダー３３が、必要に応じてＳ１方向に伸び、Ｓ２方向に縮む。これらの動きの組み合わせによって他の１辺の上部１０１Ｂの切断が行われる。他の１辺の上部１０１Ｂを切断し終えると、引き続き、さらに他の１辺の上部１０１Ｃが切断される。これは、装置本体２０が、後退方向Ｍ２に進むことで切断が行われる。残りの１辺についても同様に切断が行われる。そして、切断された上部１０１が取り除かれる。

このように、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１では、コンクリート枡１００上に一旦設置されると、その後は、設置しなおすことなく全ての辺を切断することが可能となる。また、その際に、非常に大きな直径の回転刃を用意する必要もない。したがって、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１では作業の効率が上がる。

また、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１では、その作業の際に、地中構造物の外周を覆う背面土２００を取り除く必要がなく、時間的にも経済的にも効率的である。その効果は、対象の地中構造物が大きいほど享受されやすい。

また、本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１では、異なる大きさの直径の回転刃を付け替える必要がなく、やはり効率的である。さらに、地中構造物の上部に装置が設けられる本開示の一実施の形態による地中構造物切断装置１では、地中構造物の内壁に付着した汚れやピットに溜まった堆積物による作業効率低下が生じることなく地中構造物の内側からの作業が行える。

よって、本開示によれば、比較的大きな地中構造物の内側からの切断作業が安定的に、且つ効率的に行える装置、及びその方法を提供することができる。

「地中構造物切断装置の実施例」
本開示の実施例を図６、図７、および図８に示す。図６は、本開示による地中構造物切断装置１の実施例の平面図である。また、図７は、本開示による地中構造物切断装置１の実施例の進行方向に対して直角方向から見た側面図である。また、図８は、本開示による地中構造物切断装置１の実施例の進行方向から見た正面図である。ここでは、上述した実施形態との相違点について詳細に説明する。

２本一組で互いに平行に延びるように設けられている架台部１１の対向する面にはそれぞれガイド溝１７が設けられている。また、受け板２２から鉛直下方向に延びるガイド２７の先端には、水平方向に回転可能なガイドローラー２８が設けられている。ガイドローラー２８はガイド溝１７に嵌合し、装置本体２０の滑らかな走行に寄与する。また、レール付き装置走行用架台１０からの装置本体２０の落下を防いで地中構造物切断装置１の作業の安全性を高める。

また、本体支持メインパイプ２１は中空構造となっている。そして、その中空の部分には油圧ホース２９が通っている。これによって、コンクリート枡１００のピット１０２内に位置することとなるカッター本体３０に動力を供給することができる。また、図示は省略したものの、ここには、冷却水の供給用ホースを収納しても良い。

また、この実施例においては、切断部旋回装置４０にはステッピングモーターが取り付けられておらず、手動で調整が行われる。

「変形例」
以上、本開示の実施形態について具体的に説明したが、上述の各実施形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、上述の実施形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。

また、上述の実施形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。

１ 地中構造物切断装置
１０ レール付き装置走行用架台
１２ レール部（ラックギヤ）
１４ 延長レール接続部
２０ 装置本体
２１ 本体支持メインパイプ
２２ 受け板
２３ 車軸
２４ 走行ギヤ
３０ カッター本体
３１ ブレード
３１Ｅ ブレード３１の刃先
３３ ブレード伸縮用シリンダー
４０ 切断部旋回装置
４５ スラストベアリング
５０ 切断位置調整装置
５１ ボルト
５２ ナット
１００ コンクリート枡
１０１ 切断されるコンクリート枡１００の上部
ｄ１ カッター本体３０が鉛直下向きに動く方向
ｄ２ カッター本体３０が鉛直上向きに動く方向
Ｈ１ 切断されるコンクリート枡１００の上端からの深さ（高さ）
Ｍ１ 装置本体２０が前進する方向
Ｍ２ 装置本体２０が後退する方向
Ｐ１，Ｐ２ カッター本体３０が揺動する方向
Ｒ ブレード３１が回転する方向
Ｓ１ カッター本体３０が伸びる方向
Ｓ２ カッター本体３０が縮む方向

Claims (8)

1. 枡型の地中構造物の長手方向に渡されるレールと、
   軸受を有し、前記軸受によって回転自在に支持され鉛直方向に延びる円筒部材を有する装置本体と、
   水平方向に支持される伸縮機構と、前記伸縮機構に回動自在に支持される回転軸と、前記回転軸に取り付けられる回転刃と、前記回転軸を回転させる第１の駆動機構とを有するカッター本体と、
   前記円筒部材を旋回させる第２の駆動機構と
   を備え、
   前記第１および第２の駆動機構を動作させて前記回転刃を回転させながら前記円筒部材を旋回させつつ前記伸縮機構を動作させることにより、前記円筒部材の中心から前記回転軸の中心までの距離を変化させて、前記地中構造物の長手方向の辺部を連結する辺部を切断する地中構造物切断装置。
2. 前記円筒部材の鉛直方向の位置を調整する切断位置調整装置
   を備える請求項１記載の地中構造物切断装置。
3. 前記レールの延長距離を延ばす延長レール
   を備える請求項１および２の何れかに記載の地中構造物切断装置。
4. 前記装置本体の水平方向の移動量、前記回転刃の伸縮量、前記回転刃の揺動角、および前記円筒部材の鉛直方向の移動量をそれぞれ検出する検出部と、
   前記検出部が検出した各変化量を制御する制御部と
   を備える請求項２記載の地中構造物切断装置。
5. 枡型の地中構造物の長手方向にレールを渡すステップと、
   軸受を有し、前記軸受によって回転自在に支持され鉛直方向に延びる円筒部材を有する装置本体が、前記レール上を移動するステップと、
   第１の駆動機器を動作させることでカッター本体が備える回転刃を回転させて前記地中構造物を切断するステップと
   を有し、
   前記地中構造物を切断するステップは、第２の駆動機器を動作させて前記円筒部材を旋回させつつ水平方向に支持される伸縮機構を動作させることにより、前記円筒部材の中心から、前記伸縮機構により回動自在に支持される回転軸の中心までの距離を変化させて、前記地中構造物の長手方向の辺部を連結する辺部を切断するステップを含む
   地中構造物切断方法。
6. 前記円筒部材の鉛直方向の位置を調整するステップ
   を含む請求項５記載の地中構造物切断方法。
7. 前記枡型の地中構造物の長手方向にレールを渡すステップは、
   前記レールの延長距離を延ばす延長レールを設けるステップ
   を含む請求項５および６の何れかに記載の地中構造物切断方法。
8. 検出部が、前記装置本体の水平方向の移動量、前記回転刃の伸縮量、前記回転刃の揺動角、および前記円筒部材の鉛直方向の移動量をそれぞれ検出するステップと、
   制御部が、前記検出部が検出した各変化量を制御するステップと
   を含む請求項６記載の地中構造物切断方法。

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