JP6177389B1 - コンクリートブレーカ用治具 - Google Patents

Abstract

【課題】チゼルが上向きとなるようにコンクリートブレーカを使用する場合の作業性を向上することができるコンクリートブレーカ用治具を提供する。【解決手段】ブレーカ本体９２の先端部にチゼル９１が備わるコンクリートブレーカ９０を、チゼル９１が上向きとなるように支持する治具Ｘであって、天材１１を有する支持架台１０、上下方向に伸縮するコイル発条１、及びコンクリートブレーカ９０の握持具３を有する。天材１１には開口１１ａが存在し、この開口１１ａの回りにコイル発条１の下端部が取り付けられている。また、コイル発条１の上端部には、握持具２が取り付けられている。そして、ブレーカ本体９２は、開口１１ａ及びコイル発条１内を通り、握持具２によって握持される構成とされている。また、開口１１ａは、ブレーカ本体９２が水平方向に揺動可能な大きさとされている。【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートブレーカを支持するための治具に関するものである。

現在、コンクリート等を破砕する機具としては、コンクリートブレーカが汎用されている。このコンクリートブレーカの作動原理及び使用方法は、概ね次のとおりである。

まず、コンクリートブレーカのブレーカ本体内に備わるシリンダに圧縮窒素、圧縮空気等の圧縮気体や作動油等が供給される。圧縮気体や作動油等が供給されると、圧縮気体や作動油の圧力によってシリンダ内に備わるピストンが駆動する。ピストンが駆動すると、当該ピストンがシリンダの先端側に備わるチゼル（のみ）を打撃し、もって当該チゼルが往復動する。そこで、この往復動するチゼルをコンクリート等に押し当てコンクリート等を破砕する。

コンクリートブレーカは、コンクリート等を破砕するという機能の面では優れた機具である。しかしながら、強力なコンクリートブレーカは、自重が３０〜４０ｋｇ程度にも及ぶ。したがって、作業性の面で次のような問題を有している。以下、この問題について、図４を参照しつつ説明する。

従来から、埠頭、突堤等の構造物１０１は、長寿命化を目的として、例えば、５年サイクルで大規模改修が行われている。この大規模改修においては、構造物１０１の裏面１０１ａも改修の対象になる。構造物１０１の裏面１０１ａは、例えば、海水の塩分、波の衝突、地震等によって浸食、劣化等する。構造物１０１の裏面１０１ａを改修する工程の１つには、構造物１０１の裏面１０１ａの斫り作業がある。この斫り作業においては、構造物１０１が海面１０４上に位置することから、まず、構造物１０１の裏面１０１ａにアンカー１０２を打ち込む。次に、このアンカー１０２で懸架することによって足場１０３を構築する。そして、足場１０３の構築が完了したら、当該足場１０３の上で、作業員が、チゼルが上向きとなるようにコンクリートブレーカを抱え、チゼルを構造物１０１の裏面１０１ａに押し付ける。この押付けにより、構造物１０１の裏面１０１ａが破砕される。

しかるに、この斫り作業は、自重が３０〜４０ｋｇ程度にも及ぶコンクリートブレーカを抱え上げて行う必要がある。しかも、コンクリートブレーカを構造物１０１の裏面１０１ａに押し付ける必要がある。この押付けのためには、１０ｋｇ程度の力が必要になる（自重を含めると、斫り作業のために４０〜５０ｋｇ程度の力が必要になる）。したがって、構造物１０１の裏面１０１ａの斫り作業は、かなりの重労働になる。加えて、海水面１０４は満潮時に上昇するため、構造物１０１の裏面１０１ａから足場１０３までの距離は近い（例えば、１２０ｃｍ程度。）ものとなっている。したがって、作業員は、極めて不自由な姿勢で斫り作業を行わなくてはならない。この他、チゼルが上向きとなるようにコンクリートブレーカを抱えて作業を行うと、破砕されたコンクリートが作業員に降りかかるとう問題も生じる。

この点、単に破砕されたコンクリートが飛散するのを防止するための提案は、既に存在する（例えば、特許文献１、特許文献２等参照。）。しかしながら、これらの提案は、コンクリートブレーカをチゼルが下向きとなるようにして使用する場合の提案であり、チゼルが上向きとなるようにして使用する場合には、利用することができない。

特開平６−６３８７３号公報 特開平７−１６４３５２号公報

本発明が解決しようとする主たる課題は、チゼルが上向きとなるようにコンクリートブレーカを使用する場合の作業性を向上することができるコンクリートブレーカ用治具を提供することにある。

チゼルが上向きとなるようにコンクリートブレーカを使用する場合の作業性を向上する方法としては、コンクリートブレーカ自体を改良する方法と、コンクリートブレーカを支持する治具を開発する方法とがある。前者によるのも１つの手ではあるが、より汎用性をもたせるために、本発明等は、後者の方法（治具を開発する方法）を種々検討した。結果、想到するに至ったのが、次に示す手段である。

（請求項１に記載の態様）
ブレーカ本体の先端部にチゼルが備わるコンクリートブレーカを、前記チゼルが上向きとなるように支持するコンクリートブレーカ用治具であって、
天材を有する支持架台、上下方向に伸縮するコイル発条、及び前記コンクリートブレーカの握持具を有し、
前記天材に開口が存在し、この開口回りに前記コイル発条の下端部が取り付けられ、前記コイル発条の上端部に前記握持具が取り付けられ、
前記ブレーカ本体が、前記開口及び前記コイル発条内を通り、前記握持具によって握持される構成とされ、
前記開口は、前記ブレーカ本体が水平方向に揺動可能な大きさとされている、
ことを特徴とするコンクリートブレーカ用治具。

（請求項２に記載の態様）
前記支持架台は、前記天材及び伸縮部材を構成部材とし、
前記天材が多角形状で、
前記天材の各頂点部に前記伸縮部材が取り付けられ、
複数の前記伸縮部材によって前記コンクリートブレーカ用治具が支えられ、
前記伸縮部材の伸縮力を調節する伸縮力調節具が備えられ、
前記伸縮部材の伸縮力が弱められたときに、前記伸縮部材が手動で伸縮可能になる構成とされている、
請求項１に記載のコンクリートブレーカ用治具。

（請求項３に記載の態様）
前記伸縮力調節具は、前記伸縮部材の伸縮力を０〜６００Ｎに調節可能である、
請求項２に記載のコンクリートブレーカ用治具。

（請求項４に記載の態様）
前記握持具の上方に集塵筒が備えられ、
前記集塵筒の上端開口に網材が備え付けられ、
前記集塵筒の周壁に吸引ノズルが備え付けられ、
前記チゼルが前記集塵筒内を通り、前記網材を貫く構成とされている、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリートブレーカ用治具。

本発明によると、チゼルが上向きとなるようにコンクリートブレーカを使用する場合の作業性を向上することができるコンクリートブレーカ用治具となる。

コンクリートブレーカ用治具の斜視図である。 コンクリートブレーカ用治具の可動範囲の説明図である。 握持具の形態例である。 コンクリートブレーカを使用する場所の例である。

次に、本発明を実施するための形態を説明する。なお、本形態は、本発明の一例である。本発明の範囲は、本形態の範囲に限定されない。

図１に示すように、本形態のコンクリートブレーカ用治具Ｘ（以下、端に「治具Ｘ」ともいう。）は、ブレーカ本体９２の先端部にチゼル９１が備わるコンクリートブレーカ９０を、チゼル９１が上向きとなるように支持する治具である。

本明細書においては、治具Ｘによる支持の客体（機具）を「コンクリートブレーカ」としている。しかしながら、この表現は、治具Ｘによる支持の客体を「破砕の対象がコンクリートである機具」に限定する趣旨ではない。本形態が属する技術分野においては、破砕の対象がコンクリート以外である場合であっても、破砕の対象にコンクリート以外を含む場合であってもコンクリートブレーカと称している。そこで、本明細書においても、同様の表現（コンクリートブレーカ）を使用するものである。また、コンクリートブレーカは、エアーブレーカと言われることもある。このことは、治具Ｘによる支持の客体（機具）を「ブレーカ本体内に備わるピストンが圧縮空気で駆動する機具」に限定する趣旨ではない。ブレーカ本体内に備わるピストンが圧縮窒素等の圧縮気体や作動油、電気等で駆動する機具も、本形態の治具Ｘによる支持の客体になる。

本形態の治具Ｘは、支持架台１０と、コイル発条１と、握持具２と、集塵筒３と、フットペダル１３とを主に有する。また、支持架台１０は、天材１１と、エアーシリンダ１２と、底材１４とを主に有する。

天材１１は、平面視で三角形状である。下記の説明から明らかなとおり、天材１１が三角形状であることで、治具Ｘの機能を確保しつつ、治具Ｘの軽量化を図ることができる。ただし、軽量化等の必要がない場合は、天材１１を、平面視で四角形以上の多角形状、円形状、任意の形状等にすることもできる。

天材１１は、板状である。ただし、この点についても、上記平面視での形状の場合と同様、軽量化等の必要がない場合は、板状以外の状態にすることもできる。

なお、図４に基づいて前述したように、治具Ｘの設置場所には、十分な作業空間が確保されていない場合もある。また、治具Ｘは、斫り作業の進行に応じて移動しなければならない。したがって、治具Ｘの軽量化は、極めて重要な要素になる場合がある。

天材１１には、開口１１ａが存在する。この開口１１ａは、コンクリートブレーカ９０が治具Ｘによって支持された状態において、ブレーカ本体９２が通り抜ける部位である。

開口１１ａは、ブレーカ本体９２が水平方向に揺動可能な大きさとされている。つまり、開口１１ａの周縁は、ブレーカ本体９２から離間している。この離間が存在することによって、図２の（１）に示すように、コンクリートブレーカ９０を任意の方向へ傾斜させることができる。また、図示はしないが、上記離間が存在することによって、コンクリートブレーカ９０を任意の方向へずらすことができる。結果、例えば、コンクリートブレーカ９０を傾斜させることで、チゼル９１の先端部を、所定の範囲Ｌ１内において移動させることができる。したがって、本形態の治具Ｘによると、治具Ｘを移動することなく、所定の範囲Ｌ１内の斫り作業を行うことができる。

上記開口１１ａの周縁からブレーカ本体９２までの離間距離は、例えば、コンクリートブレーカ９０をどの程度傾斜させるか等から逆算するとよい。なお、コンクリートブレーカ９０の傾斜角は、垂直方向を０°とした場合、例えば、−３０〜＋３０°とするとよい。

開口１１ａは、平面視で円形状である。ただし、ブレーカ本体９２が通り抜けるとの条件、及びブレーカ本体９２が揺動可能になるとの条件を満たすのであれば、四角形等の多角形状、任意の形状等にすることもできる。

天材１１の各頂点部１１ｂには、エアーシリンダ１２が取り付けられている。このエアーシリンダ１２は、手動で軸方向に伸縮させることができる。エアーシリンダ１２の伸縮力は、フットペダル１３から送られてくる圧縮空気Ａの圧力によって調節される。ただし、手動で軸方向に伸縮させることができるとの条件、及び伸縮力を調節することができるとの条件を満たすのであれば、エアーシリンダ１２に替えて油圧シリンダ、電動シリンダ等のその他の伸縮部材を使用することもできる。

エアーシリンダ１２等の伸縮部材を軸方向に伸縮させるにあたっては、圧縮空気、作動油等の圧力、電力等を利用することも考えられる。しかるに、手動で伸縮させることができるようにする方が、緻密な調節をすることができ、しかも軽量化に資するので好ましい。なお、この手動での伸縮はエアーシリンダ１２の伸縮力を弱めた場面でのことである。エアーシリンダ１２の伸縮力を強めた場合には、これに応じてエアーシリンダ１２は伸長し、手動での伸縮はできなくなる。

天材１１に対するエアーシリンダ１２の取付けは、当該エアーシリンダ１２が天材１１に対して任意の方向に傾斜自在となるように行われている。エアーシリンダ１２が天材１１に対して傾斜自在となるようにするためには、例えば、フリージョイント等を使用して天材１１とエアーシリンダ１２との結節部を構成するとよい。

本形態においては、天材１１が三角形状であるため、エアーシリンダ１２が３本備えられている。この３本のエアーシリンダ１２によって、本形態の治具Ｘは、支えられている。つまり、エアーシリンダ１２は、本形態の治具Ｘの脚部となる。

なお、エアーシリンダ１２は、天材１１の頂点部１１ｂ以外の部位にも取り付けられていてもよい。もっとも、エアーシリンダ１２が頂点部１１ｂ以外の部位にも取り付けられていると、治具Ｘの構造が複雑化し、また、治具Ｘが重量化する。したがって、エアーシリンダ１２は、天材１１の頂点部１１ｂにのみ取り付けられている方が好ましい。

各エアーシリンダ１２の下端部には、底材１４が取り付けられている。底材１４は、各エアーシリンダ１２の下端部を結んでおり、平面視で三角形をなす枠状になっている。エアーシリンダ１２の下端部が底材１４で結ばれていることで、エアーシリンダ１２の下端部の水平方向への移動が拘束（制限）されている。

本形態におけるのと異なり、底材１４は、例えば、三角形状の１枚の板で形成することもできる。ただし、治具Ｘを軽量化するという観点からは、本形態のように、底材１４を枠状にする方が好ましい。

コイル発条１は、支持架台１０の上に配置されている。コイル発条１は、上下方向に伸縮する。コイル発条１の下端部は、天材１１の開口１１ａ回りに取り付けられている。つまり、コイル発条１の下端部を構成する平面視で円形状のコイルが、開口１１ａの周縁に沿って天材１１に取り付けられている。

握持具２は、コイル発条１の上に配置されている。握持具２は、コイル発条１の上端部に取り付けられている。つまり、握持具２は、コイル発条１の上端部を構成する平面視で円形状のコイルに取り付けられている。

握持具２は、環状（リング状）である。握持具２は、図３の（１）及び（２）に示すように、緩衝材２ｂを介してブレーカ本体９２を握持している。この握持の位置は、コンクリートブレーカ９０の重心付近にするとよい。なお、緩衝材２ｂは、その備付けを省略することもできる。

握持具２にブレーカ本体９２を固定する方法は、特に限定されない。例えば、図３の（１）に示すように、握持具２に対してねじ材２ａを径方向へ差し込み、ねじ材２ａの先端をブレーカ本体９２に突き当てることで、握持具２にブレーカ本体９２を固定する方法を採用することができる。ただし、ねじ材２ａは、コンクリートブレーカ９０から受ける振動によって緩むことが予想される。したがって、図３の（２）に示すように、握持具２をいわゆる開閉金具で構成し、この開閉金具の開口端に備わる突出片２ｃを図示しない締付ボルトで連結する方法（クランプ形態）を採用する方が好ましい。また、このクランプ形態に類似する形態、例えば、握持具２を２つの半円弧状の金具で構成し、各金具の両端に備わる突出片同士を連結ボルトで連結する形態を採用するのも好ましい。

ブレーカ本体９２は、天材１１の開口１１ａ及びコイル発条１内を通り、握持具２によって握持されている。また、握持具２は、コイル発条１を介して天材１１に支持されている。したがって、本形態の治具Ｘによると、ブレーカ本体９２（コンクリートブレーカ９０）が天材１１に懸架された状態になる。

ここで、ブレーカ本体９２を天材１１に懸架するために採用したコイル発条１は、下端部から上端部に向かって径が狭まる円錐状になっている。ただし、ブレーカ本体９２を懸架するという観点からは、コイル発条１を、例えば、円筒状等にすることもできる。もっとも、ブレーカ本体９２の特に横方向へのずれを安定化するという観点からは、本形態のように、コイル発条１が円錐状である方が好ましい。

フットペダル１３は、エアーシリンダ１２の伸縮力を調節する機能を有する。したがって、フットペダル１３は、エアーシリンダ１２の伸縮力調節具である。フットペダル１３の踏込み具合を変化させることによって、エアーシリンダ１２の伸縮力を強くしたり、弱くしたりすることができる。また、エアーシリンダ１２の伸縮力を弱めた場合は、エアーシリンダ１２を手動で伸縮することができるように構成されている。したがって、本形態の治具Ｘによると、斫り作業において、次に示す利点が発揮される。

まず、斫り作業中に斫る場所をずらす必要が生じたら、フットペダル１３を使用してエアーシリンダ１２の伸縮力を弱める。次に、図２の（２）に示すように、コンクリートブレーカ９０や天材１１を、新たに斫る場所の方向へ引っ張る。これにより、引っ張った側の（一方の）エアーシリンダ１２ｘが縮み、反対側の（他方の）エアーシリンダ１２ｙが伸びる。結果、コンクリートブレーカ９０の位置が、新たに斫る場所の方向へずれる。したがって、本形態によると、治具Ｘを移動することなしに、斫り作業をする場所をずらすことができ、斫り作業を継続することができる。

コンクリートブレーカ９０をずらしたら、必要により、チゼル９１の先端が斫る場所に適切に突き当たるようコンクリートブレーカ９０を傾斜させ、あるいはコンクリートブレーカ９０の位置をずらす。そして、フットペダル１３を使用してエアーシリンダ１２の伸長力を強くしたうえで、コンクリートブレーカ９０の使用を開始する。なお、エアーシリンダ１２の伸縮力は、０〜６００Ｎに調節することができると好適である。エアーシリンダ１２の伸縮力を６００Ｎにまで強めることができるようにし、かつこの際にエアーシリンダ１２が伸長するように構成しておけば、チゼル９１の施工面に対する押付け力を十分に確保することができる。

本形態において、チゼル９１の先端の可動範囲は、エアーシリンダ１２の伸縮を利用した可動距離Ｌ２と、ブレーカ本体９２の傾斜を利用した可動範囲（前述所定の範囲）Ｌ１との合計である。したがって、チゼル９１の可動範囲は、極めて広いものとなる。

本発明者等が試作品を製作して試験したところによると、ブレーカ本体９２の傾斜による可動範囲Ｌ１は０〜５００ｃｍとすることができる。また、エアーシリンダ１２の伸縮による可動範囲Ｌ２は、０〜８００ｃｍとすることができる。

本形態においては、伸縮部材としてエアーシリンダ１２を使用する。したがって、フットペダル１３は、エアーホース１３ｂを通して図示しないコンプレッサ等から送られてきた圧縮空気Ａを、エアーホース１３ａを通して各エアーシリンダ１２に送るように構成されている。また、フットペダル１３には、減圧弁等の圧力調節機構が備わる。したがって、伸縮部材として油圧シリンダ、電動シリンダ等のその他の伸縮部材を使用する場合は、各種伸縮部材に応じた伸縮力調節具を使用することになる。

本形態においては、複数のエアーシリンダ１２の伸縮力を１つのフットペダル１３によって一元管理している。しかるに、複数のエアーシリンダ１２の伸縮力は、複数のフットペダルを備える等して、各別に調節することができるようにすることもできる。もっとも、複数のエアーシリンダ１２の伸縮力を各別に調節することができるようにすると、治具Ｘが複雑化し、重量化する。したがって、複数のエアーシリンダ１２の伸縮力は、一元管理するのが好ましい。

集塵筒３は、握持具２の上方に配置されている。また、集塵筒１３の上端開口には、網材４が備え付けられている。さらに、集塵筒３の周壁には、吸引ノズル５が備え付けられている。この吸引ノズルは、図示はしないが、例えば、バキュームホース等を通してバキューム装置や集塵機等に繋がる。そして、治具Ｘにおいては、コンクリートブレーカ９０のチゼル９１が、集塵筒３内を通り、網材４を貫くように構成されている。したがって、コンクリートブレーカ９０によって破砕されたコンクリートは、集塵筒３に吸い込まれ、作業員に降りかかるおそれがない。また、網材４が備えられているので、バキューム装置等に繋がるバキュームホース等が閉塞するおそれはない。

以上では、支持架台１０と、コイル発条１と、握持具２と、集塵筒３等が既に組み上がっている治具Ｘについて説明した。しかしながら、本形態の治具Ｘは、極めてシンプルな構造になっているため、施工現場（作業場所）で各種部材を組み上げることもできる。

本発明は、先端部にチゼルが備わるコンクリートブレーカを支持する治具として利用することができる。また、この治具を利用して支持したコンクリートブレーカによる作業の対象面としては、前述した埠頭や突堤等の構造物の裏面のほか、水路トンネルの天井、橋梁の下面、建築物の天井等を例示することができる。

１ コイル発条
２ 握持具
２ａ ねじ材
２ｂ 緩衝材
２ｃ 突出片
３ 集塵筒
４ 網材
５ 吸引ノズル
１０ 支持架台
１１ 天材
１１ａ 天材の開口
１１ｂ 天材の頂点部
１２ エアーシリンダ
１２ｘ 一方のエアーシリンダ
１２ｙ 他方のエアーシリンダ
１３ フットペダル
１３ａ エアーホース
１３ｂ エアーホース
１４ 底材
９０ コンクリートブレーカ
９１ チゼル
９２ ブレーカ本体
１０１ 構造物
１０１ａ 構造物の裏面
１０２ アンカー
１０３ 足場
１０４ 海水面

Claims (4)

1. ブレーカ本体の先端部にチゼルが備わるコンクリートブレーカを、前記チゼルが上向きとなるように支持するコンクリートブレーカ用治具であって、
   天材を有する支持架台、上下方向に伸縮するコイル発条、及び前記コンクリートブレーカの握持具を有し、
   前記天材に開口が存在し、この開口回りに前記コイル発条の下端部が取り付けられ、前記コイル発条の上端部に前記握持具が取り付けられ、
   前記ブレーカ本体が、前記開口及び前記コイル発条内を通り、前記握持具によって握持される構成とされ、
   前記開口は、前記ブレーカ本体が水平方向に揺動可能な大きさとされている、
   ことを特徴とするコンクリートブレーカ用治具。
2. 前記支持架台は、前記天材及び伸縮部材を構成部材とし、
   前記天材が多角形状で、
   前記天材の各頂点部に前記伸縮部材が取り付けられ、
   複数の前記伸縮部材によって前記コンクリートブレーカ用治具が支えられ、
   前記伸縮部材の伸縮力を調節する伸縮力調節具が備えられ、
   前記伸縮部材の伸縮力が弱められたときに、前記伸縮部材が手動で伸縮可能になる構成とされている、
   請求項１に記載のコンクリートブレーカ用治具。
3. 前記伸縮力調節具は、前記伸縮部材の伸縮力を０〜６００Ｎに調節可能である、
   請求項２に記載のコンクリートブレーカ用治具。
4. 前記握持具の上方に集塵筒が備えられ、
   前記集塵筒の上端開口に網材が備え付けられ、
   前記集塵筒の周壁に吸引ノズルが備え付けられ、
   前記チゼルが前記集塵筒内を通り、前記網材を貫く構成とされている、
   請求項１〜３のいずれか１項に記載のコンクリートブレーカ用治具。

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