JP6676402B2 - ワイヤソー切断装置及び切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤによって切断を行なうワイヤソー切断装置及び切断方法に関する。

対象物の切断においては、ワイヤを高速回転させて切断するワイヤソーを用いる場合がある。この場合、乾式のワイヤソー工法も検討されている（例えば、非特許文献１，２参照）。非特許文献１及び非特許文献２に記載の技術においては、切断対象物である鉄筋コンクリートに、支柱を立てた上に複数のプーリーを設置し、これらプーリーにワイヤを巻回させる。更に、ワイヤが配置される箇所にはワイヤガードを配置する。

ワイヤソーを使用する場合、切断によって発生する粉塵（切断粉）が多量に飛散する。このため、切断粉の飛散を抑制する乾式のワイヤソーも検討されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献に記載のワイヤソー切断装置においては、被切断物から駆動プーリーに向かって走行するワイヤの走行方向を案内する複数のガイドプーリーを防塵カバー内に収容する。防塵カバー内に、ワイヤの走行方向とは逆方向から圧縮空気を吹き付けて切断粉を吹き飛ばすエアノズルと、切断粉を吸引する排気装置の吸引口とを設ける。切断部を隠蔽する切断部カバーを被切断物の表面に装着し、切断部カバーの内部にワイヤを走行させ、切断部カバーの内部を防塵カバーの内部と連通させる。このワイヤソー切断装置においては、駆動プーリーから切断対象物に至るまでのワイヤの経路が外部に露出している。

特開２０１３−１０２９７号公報（第１頁、図１）

ダイヤモンド機工、″乾式ワイヤーソー工法″、［online］、ダイヤモンド機工株式会社ホームページ、［平成２７年１月５日検索］、インターネット＜http://www.diamond-kiko.co.jp/kansiki.html> 株式会社コンセック、″乾式ワイヤーソーイングシステム″、［online］、株式会社コンセックホームページ、［平成２７年１月５日検索］、インターネット＜http://www.consec.co.jp/seihin/04010301.htm>

しかしながら、ワイヤソー切断装置を用いる場合、外部に露出した部分からの切断粉の飛散防止が必要である。更に、切断現場における設置作業の負担が大きいと、効率化を図ることができない。また、多様な形状の構造物を切断する場合、長方形状以外の形状の面で切断するほうがよいときもある。例えば、円筒形状のコンクリートを内部から扇形状に切り出して解体するニーズもある。この場合には、効率的な集塵が困難であり、作業負担も大きい。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、切断時に発生する粉塵の飛散を抑制しながら、多様な形状の切断対象物を効率的に切断するためのワイヤソー切断装置及び切断方法を提供することにある。

上記課題を解決するワイヤソー切断装置は、切断対象物の切断を行なうワイヤを巻回して回転させるワイヤ駆動部と、前記ワイヤを前記切断対象物に押し付ける張力を前記ワイヤに付与する張力付与部と、前記ワイヤ駆動部及び前記張力付与部を内蔵するケース部材と、前記ケース部材を保持する本体部に固定された一対のスタンド部とを備え、前記各スタンド部は、先端部側及び前記本体部側に開口部が設けられた中空のオフセットスタンドを備え、前記オフセットスタンドには、前記ワイヤを巻回するオフセット部が先端に取り付けられており、前記各スタンド部は、前記本体部に対する相対位置を変更可能に前記本体部に取り付けられている。ここで、本体部に対する相対位置とは、スタンド部の本体部に対する取付角度や取付位置等をいう。これにより、切断対象物に形成した１対の孔にワイヤソー切断装置のスタンド部を挿入して、ワイヤソー切断装置を切断対象物に接触させることにより、ワイヤソーを設置することができる。例えば、接触面から奥に行くに従って間隔が広がる孔にスタンド部を挿入して配置し、１対の孔の形状に沿った台形面で切断対象物を切断することができる。従って、多彩な形状の切断対象物を効率的に切断することができる。更に、孔内で発生した切断粉をオフセットスタンドの先端からオフセットスタンドの中空部を介して排出する。従って、切断のために回転するワイヤが通過する経路から外部に粉塵が飛散せずに、切断によって発生した粉塵を効率よく排出でき、ワイヤソー切断装置の外部への粉塵の飛散を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記スタンド部は、取付機構を介して、前記本体部に取り付けられており、前記取付機構は、前記スタンド部の基元部の前記本体部に対する取付位置を変更可能とする位置変更機構部と、前記スタンド部の前記本体部に対する取付角度を変更可能とする角度変更機構部とを備えていることが好ましい。これにより、各スタンド部は、位置変更機構部及び角度変更機構部によって、本体部に対する相対位置を変更することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記本体部には、前記切断対象物との接触面に、環状のシール部材を設けることが好ましい。これにより、ワイヤソー切断装置と切断対象物との接触部分を密着できるので、より確実に粉塵の飛散を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記本体部には、前記シール部材により囲まれた空間を排気する排気手段を設けることが好ましい。これにより、この空間の排気とともに粉塵が排出されるので、更に粉塵の飛散を抑制することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記本体部において、前記切断対象物との接触面側は、前記切断対象物の表面形状に沿った形状で構成されていることが好ましい。これにより、ワイヤソー切断装置の本体部を、切断対象物の接触面に沿わせて、より確実に保持することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記スタンド部は、前記オフセットスタンドの先端部側を閉塞した状態で前記オフセットスタンドを覆うカバー部を備え、前記カバー部には、前記ワイヤを露出するための開口部が設けられていることが好ましい。これにより、切粉がワイヤによって運ばれた場合、カバー部内のオフセット部の近傍に到達する。このため、オフセットスタンドの先端側の開口付近に切粉が集まり、カバー部の外周に飛散し難い。更に、カバー部内はオフセットスタンドが挿入される孔に比べて容積が小さいため、カバー部内からオフセットスタンドの開口を介して、効率よく粉塵を排出することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記スタンド部には、前記スタンド部が挿入される孔の壁面に接する方向に突出した回転可能な滑り部が取り付けられていることが好ましい。これにより、スタンド部の滑り部が孔の内周面に滑りながら当接するので、スタンド部を孔に円滑に挿入することができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記張力付与部は、前記オフセットスタンドの延在方向に移動可能な複数のテンションフィードプーリーを備えていることが好ましい。これにより、ワイヤを折り返すように巻回させて張力を付与することができるので、各テンションフィードプーリーを移動させる距離を短くしても張力の調整範囲を大きくすることができる。

上記ワイヤソー切断装置においては、前記ケース部材内に、前記ワイヤを巻回し、前記ワイヤの張力を調整する張力調整部を設けることが好ましい。これにより、ワイヤの張力をほぼ一定に調整することができるので、切断開始や切断終了時等、ワイヤに加わる張力が変化する場合においても、ワイヤの各プーリーからの脱落を抑制することができる。

本発明によれば、切断時に発生する粉塵の飛散を抑制しながら、多様な形状の切断対象物を効率的に切断することができる。

本実施形態のワイヤソー切断装置の全体を示す斜視図。 本実施形態のスタンド部側から見たワイヤソー切断装置の斜視図。 本実施形態のケース部材の裏面側から見たワイヤソー切断装置の斜視図。 本実施形態のワイヤソー切断装置の要部を説明する説明図であって、（ａ）は本体部２１の側壁とスタンド部のカバー部を外した状態の正面図、（ｂ）はスタンド部の側面図、（ｃ）は（ａ）における取付部材を移動させた場合の要部の拡大図。 図４（ｂ）における５−５線断面図。 本実施形態のワイヤソー切断装置を用いた切断方法を説明する流れ図。 本実施形態のワイヤソー切断装置を用いた切断方法を説明する説明図であって、（ａ）は平面断面図、（ｂ）は要部の拡大図。

以下、図１〜図７を用いて、ワイヤソー切断装置及び切断方法の一実施形態を説明する。
図１は、本実施形態におけるワイヤソー切断装置１０の全体を示す斜視図である。ワイヤソー切断装置１０は、内部空間が形成された本体部２０と、この本体部２０から延在された一対（２つ）のスタンド部５０とを備えている。更に、ワイヤソー切断装置１０は、本体部２０の内部空間内及びスタンド部５０の外周を巻回するワイヤ６０を備えている。

本体部２０は、ベース部材２１及びケース部材２２を備えている。ベース部材２１は、略四角環状をしており、後述するように、スタンド部５０が貫通している。ベース部材２１において、スタンド部５０が突出している領域の反対側に、ケース部材２２が取り付けられている。ケース部材２２は、全体として、約１．５ｍ×約１．５ｍ×約０．３ｍの直方体形状をしている。ケース部材２２の一面（図１の正面側）は、透過板で構成されており、一対のスタンド部５０を含む平面と平行となるように構成されている。

図２は、本体部２０をスタンド部５０側から見た斜視図である。図２に示すように、ケース部材２２には、ベース部材２１側の側面（図１における下面）が開口した略直方体形状の内部空間が形成されている。更に、本実施形態では、ケース部材２２には、スタンド部５０側の両端部２２ａが、背面側に突出して設けられている。この両端部２２ａ内には、後述する固定部材４１がケース部材２２内に配置される。

図１に示すように、ケース部材２２の内部空間には、駆動プーリー２５と、第１プーリー２６と、第２プーリー２７と、第３プーリー２８とが収容されている。各プーリー（２５〜２８）には、ワイヤ６０が巻回される。このワイヤ６０は、駆動プーリー２５、第３プーリー２８、第２プーリー２７、第３プーリー２８、第１プーリー２６、第３プーリー２８、第１プーリー２６、第３プーリー２８の順に巻回されている。更に、このワイヤ６０は、ケース部材２２の端部に配置された第３プーリー２８から、後述する第４プーリー４４、オフセットプーリー５３、２つの掛止用パイプ４５ａ、オフセットプーリー５３及び第４プーリー４４の順に巻回された後、駆動プーリー２５に至る。このワイヤ６０は、公知の乾式ワイヤソー切断装置に用いられるダイヤモンドワイヤである。

駆動プーリー２５は、ワイヤ駆動部として機能し、第１プーリー２６〜第３プーリー２８よりも径が大きく、ワイヤ６０に回転力を伝達する。
第１プーリー２６は、張力付与部として機能し、ワイヤ６０を切断対象物に押し付ける張力を付与するためのテンションフィードプーリーである。本実施形態では、連動して移動する２つの第１プーリー２６を用いる。各第１プーリー２６は、スタンド部５０の延在方向（図１の上下方向）と同方向に、移動機構（図示せず）によって、移動可能に配置されている。そして、２つの第１プーリー２６の間には、位置の固定された第３プーリー２８（ガイドプーリー）が配置されている。切断時に、第１プーリー２６を、第３プーリー２８から離間する方向に移動させることにより、ワイヤ６０に張力を加えてワイヤ６０を切断対象物に押し付ける。

また、ケース部材２２の奥面（図１における裏面）には、第１プーリー２６の可動範囲に対応して、第１プーリー２６の回転軸が貫通するスリットが形成されている。このスリットは、被覆部材２９ａによって覆われている。被覆部材２９ａは、第１プーリー２６の移動範囲の周囲に、スリットを塞ぐための可撓性材料により構成されている。

第２プーリー２７は、張力調整部として機能するテンションプーリーである。この第２プーリー２７は、アーム２７ａの表面の先端に回転可能に取り付けられている。このアーム２７ａは、後述する支持柱３７ｂに、連結部材を介して揺動可能に支持されている。

アーム２７ａの根元の背面側には、スプリングユニット（図示せず）の先端が取り付けられている。このスプリングユニットは、ケース部材２２の外側で固定されている。スプリングユニットは、バネを内蔵し、このバネに取り付けられた回転軸部がケース部材２２内に挿入されている。回転軸部に取り付けられたアーム２７ａの先端（第２プーリー２７）は、バネによって上方に付勢される。第２プーリー２７と駆動プーリー２５との間、第２プーリー２７と第１プーリー２６との間にも、位置の固定された第３プーリー２８（ガイドプーリー）が配置されている。第２プーリー２７は、スプリングユニットからの付勢力により、ワイヤ６０の張力変化に応じて第３プーリー２８からの距離を変化させて、ワイヤ６０の張力をほぼ一定に保つ。

また、ケース部材２２の奥面（図１における裏面）には、被覆部材２９ｂによって覆われている開口部が形成されている。この開口部には、スプリングユニットの回転軸部とアーム２７ａの連結部材とが貫通している。被覆部材２９ｂは、アーム２７ａの連結部材が揺動した場合に、開口部において貫通部分以外の領域を塞ぐことができる可撓性材料により構成されている。

図３は、ケース部材２２の背面側から見たワイヤソー切断装置１０の斜視図である。ケース部材２２の背面には、駆動プーリー２５を回転させる駆動モータ３５が取り付けられている。本実施形態では、駆動モータ３５として、サーボモータを用いる。

更に、ケース部材２２の背面には、複数のフレームＦ１が組み合わさって一体となって取り付けられている。フレームＦ１には、スタンド部５０の延在方向に延在するガイドバー３７ａが設けられている。ガイドバー３７ａは、第１プーリー２６に対応する位置に配置されている。ガイドバー３７ａには、第１プーリー２６を移動させる移動体が設けられている。ガイドバー３７ａに設けられた移動体には、第１プーリー２６の位置を移動させる移動用モータ３６が取り付けられている。移動用モータ３６は、ワイヤソー切断装置１０の切断速度に応じた速度で、第１プーリー２６を移動させるように回転する。

また、フレームＦ１には、支持柱３７ｂが固定されている。この支持柱３７ｂは、上記スプリングユニット及びアーム２７ａを揺動可能に支持する。
更に、ケース部材２２のフレームＦ１の奥面側には、一対（２つ）の差込ブラケット３９が、所定間隔で設けられている。差込ブラケット３９は、搬送支持部として機能し、上下両側が開口した中空の四角柱形状からなる。この差込ブラケット３９は、ワイヤソー切断装置１０を移動させる場合に、フォークリフトのフォークを差し込むために用いられる。なお、この差込ブラケット３９は、フォークリフトのフォークが差し込まれてワイヤソー切断装置１０を持ち上げた場合、ワイヤソー切断装置１０の重心がフォーク間に位置するように配置されている。

更に、ベース部材２１の背面には、直方体形状の補助ベース部材２４が取り付けられている。この補助ベース部材２４の上面には、上述した複数のフレームＦ１が固定されている。

また、図１に示すように、四角環状のベース部材２１には、スタンド部５０側に突出する接触部材４０が取り付けられている。本実施形態では、円筒形状の切断対象物内での切断を想定し、切断対象物の接触面の形状（円弧）に沿った劣弧形状を有している。接触部材４０は、劣弧面部材４０ａと、これを支持する薄板部材４０ｂとを備えている。劣弧面部材４０ａには、中央がスタンド部５０側に突出するように円弧に曲げられた劣弧形状をしており、この劣弧形状の中央にスリット状の開口部が形成されている。なお、この接触部材４０の正面側及び背面側を板部材等により封鎖して内部を閉空間とし、後述する集塵ホース３３を介しての吸引力を向上させて、集塵効率を向上させてもよい。

図２に示すように、ベース部材２１及び接触部材４０には、ケース部材２２の開口部及び接触部材４０の開口部がスタンド部５０側から臨める形状の空間３１が形成されている。接触部材４０のスタンド部５０側の側面の外周縁には、環状のシール部材３２が、スタンド部５０側に突出するように取り付けられている。シール部材３２は、ワイヤソー切断装置１０が接触する切断対象物の壁面に応じて変形して、この壁面と接触部材４０（ベース部材２１）との接続部分を密着する。

更に、ベース部材２１には、空間３１に達する２つの貫通孔が形成されている。そして、各貫通孔には、それぞれに連通する集塵ホース３３が取り付けられている。この集塵ホース３３は、排気手段として機能し、集塵装置（図示せず）に接続されている。この集塵装置は、集塵ホース３３を介して、接触部材４０の開口部の空間、ベース部材２１の空間３１及びケース部材２２の内部空間を吸引し、これら空間の粉塵をワイヤソー切断装置１０の外部に排出する。

図４（ａ）には、ケース部材２２の下方とベース部材２１の開口部内の機構が示されている。図４（ａ）に示すように、一対のスタンド部５０は、左右対称の構造をしている。各スタンド部５０は、オフセットスタンド５１、オフセット部としてのオフセットプーリー５３及びカバー部５９（図４（ａ）では図示せず）を備えている。

ケース部材２２内のスタンド部５０側の両端部には、それぞれ直方体形状をした固定部材４１が取り付けられている。各固定部材４１のスタンド部５０側の端部には、２本のガイド軸４２が平行に取り付けられている。これらガイド軸４２には、２つの取付部材４３が、摺動可能に取り付けられている。具体的には、取付部材４３には、２つの平行な貫通孔が形成されている。各貫通孔にはガイド軸４２が挿通されている。取付部材４３がガイド軸４２を摺動することにより、各スタンド部５０の本体部２０に対する取付位置（本体部２０の左右方向の位置）が変更可能となっている。本実施形態においては、固定部材４１、ガイド軸４２及び取付部材４３が位置変更機構部を構成する。この位置変更機構部は、スタンド部５０の本体部２０に対する左右方向の取付位置を変更する。

図４（ｃ）は、図４（ａ）における左側の取付部材４３を拡大した図である。取付部材４３は左右対称に取り付けられているため、左側の取付部材４３について説明し、右側の取付部材４３については説明を省略する。

各取付部材４３の端部側（固定部材４１側）に、第４プーリー４４が正面側に回転可能に取り付けられている。この第４プーリー４４は、ワイヤ６０を巻回してワイヤ６０をガイドするガイドプーリーである。第４プーリー４４は、ケース部材２２内において端部に配置されたプーリー（ここでは駆動プーリー２５）と、後述するオフセットプーリー５３との間に配置される。

取付部材４３の中央側には、スタンド部５０側に突出する掛止部材４５が取り付けられている。掛止部材４５は、その先端に貫通孔が形成されている。この貫通孔に、掛止用パイプ４５ａが着脱可能に嵌合されている。この掛止用パイプ４５ａには、切断を開始する前のワイヤ６０が掛止される。本実施形態では、ワイヤソー切断装置１０を稼働させた場合、ワイヤ６０は掛止用パイプ４５ａを切断した後で、切断対象物を切断する。

各取付部材４３の中央部には、板状部材の固定ヒンジ部４７の端部が固定されている。固定ヒンジ部４７は、その先端が取付部材４３からスタンド部５０側に突出している。固定ヒンジ部４７の先端には、回転可能なヒンジ軸が挿通されている。このヒンジ軸には、アーム部４８を介してスタンド部５０のオフセットスタンド５１の基元部４９が固定されている。このため、ヒンジ軸の回転軸Ｃ１を中心としてオフセットスタンド５１の基元部４９が揺動する。本実施形態においては、取付部材４３、固定ヒンジ部４７、アーム部４８及び基元部４９が角度変更機構部を構成する。この角度変更機構部は、スタンド部５０の本体部２０に対する取付姿勢（取付角度）を変更する。

図４（ａ）に示すように、本実施形態では、１対のオフセットスタンド５１は、間隔をおいて、本体部２０に対して、先端側が広がった「ハ」の字形状となるように取り付けられている。ここで、１対のオフセットスタンド５１の本体部２０に対する取付角度は、予め決められた可動範囲で変更可能である。本実施形態では、切断対象物の接触面の円弧に応じた取付範囲と決められている。

図５は、図４（ｂ）における５−５線断面図である。オフセットスタンド５１は、断面が四角形状の大きさの異なる２つの中空形状の管部材５１ａ，５１ｂを入れ子状で構成される。このオフセットスタンド５１は、管部材５１ａ，５１ｂをスライドさせることにより、伸縮可能である。オフセットスタンド５１は、先端側に開口部が設けられている。この開口部は、オフセットスタンド５１の中空部に連通しており、集塵口として機能する。更に、オフセットスタンド５１の基端部側（本体部２０側）には、オフセットスタンド５１の中空部に連通する開口部が設けられている。

図４（ａ）に示すように、オフセットスタンド５１の先端部の一側面には、オフセットプーリー５３が回転可能に取り付けられている。このオフセットプーリー５３は、押切切断するためにワイヤ６０を掛け渡すためのプーリーである。オフセットプーリー５３は、オフセットスタンド５１の先端から突出するように、オフセットスタンド５１の延在方向の先端部に取り付けられている。

本実施形態においては、オフセットプーリー５３は、プーリー径が１５０ｍｍのプーリーを用いる。このオフセットプーリー５３は、プーリー径が大きい程、ワイヤソーの稼働時間（耐久時間）が長くなる。また、オフセットプーリー５３のプーリー径が１５０ｍｍの場合には、１３０ｍｍの場合に比べて、プーリーの変形量（摩耗量）が１／５倍程度、少なくなる。

図４（ｂ）は、スタンド部５０を横から見た図である。オフセットプーリー５３の軸支持部分には、区画部材５４が取り付けられている。区画部材５４は、カバー部５９の先端に当接し、オフセットスタンド５１の先端側の開口がカバー部５９によって塞がれないように、開口の周囲に隙間を設ける。

また、図５に示すように、オフセットスタンド５１には、ローラ取付部材５６が固定されている。このローラ取付部材５６は、複数（４つ）の滑り部としての球形状のローラ５７を備えている。ローラ取付部材５６は、各ローラ５７を回転可能に支持している。ローラ取付部材５６は、複数のローラ５７を、オフセットスタンド５１の周囲において等間隔となる位置で、各ローラ５７の先端がすべて同一周囲上となるように保持している。更に、ローラ取付部材５６には、対向する１対の溝部５６ａが形成されている。この溝部５６ａには、ワイヤ６０が遊嵌されている。

図２及び図４（ｂ）に示すように、スタンド部５０のオフセットスタンド５１は、カバー部５９内に収納される。このカバー部５９は、オフセットスタンド５１を覆うように、先端部が閉塞した長尺形状をしている。カバー部５９は、開口側（オフセットスタンド５１の基端部側）においてオフセットスタンド５１に取り付けられている。更に、カバー部５９には、ワイヤ６０の配置位置に対応した開口部５９ａが形成されている。この開口部５９ａは、オフセットスタンド５１の延在方向に延びる細長い溝形状である。更に、カバー部５９には、各ローラ５７の位置に対応して、各ローラ５７を露出させる孔５９ｂが形成されている。

次に、図６及び図７を用いて、ワイヤソー切断装置１０を用いた切断方法について説明する。切断対象物（本実施形態では鉄筋コンクリートブロック７０）の一部を切り出す場合、水平方向の切断（水平切断）、これと直交する方向の切断（側面切断及び背面切断）を組み合わせる。水平切断は、一対のオフセットスタンド５１を水平面上に配置して、水平方向に広がる面状に切断する。側面切断は、一対のオフセットスタンド５１を垂直面上に配置して、側面を垂直方向に広がる面状に切断する。背面切断は、一対のオフセットスタンド５１を垂直面上に配置して、背面を垂直方向に広がる面状に切断する。本実施形態では、図７（ａ）に示すように、円筒形状の鉄筋コンクリートブロック７０の一部を水平方向に略台形面で切断する（水平切断）。以下、この水平切断について詳述する。

まず、オフセットスタンド挿入用の穿孔処理を実行する（ステップＳ１）。具体的には、公知のコアドリルを用いて、鉄筋コンクリートブロック７０にスタンド部５０を挿入する孔７１を２つ形成する。本実施形態では、これら２つの孔７１は、間隔を空けて、先端側が広がる「ハ」の字形状に形成する。

次に、ワイヤソー切断装置１０の設置処理を実行する（ステップＳ２）。具体的には、ワイヤソー切断装置１０のオフセットスタンド５１を、孔７１の長さより少し短くなるように伸縮させる。更に、各スタンド部５０が各孔７１に挿入可能となる間隔に、取付部材４３を配置する。
次に、フォークリフトの一対のフォークを、ワイヤソー切断装置１０の差込ブラケット３９に挿入して、ワイヤソー切断装置１０を持ち上げる。

次に、図７（ａ）の仮想線（２点鎖線）で示すように、フォークを移動させて、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部５０を、各孔７１に挿入する。この場合、各スタンド部５０のオフセットスタンド５１は、各ローラ５７が孔７１の内周面に当接する。

そして、図７（ｂ）に示すように、オフセットスタンド５１が孔７１に挿入されるに従って、オフセットスタンド５１の基元部４９が回転軸Ｃ１を中心として、仮想線から実線に示すように回転する。この場合、孔７１の間隔によっては、取付部材４３がガイド軸４２を摺動する。そして、スタンド部５０は、孔７１の形状に沿った姿勢になって孔７１に挿入される。更に、この場合、各スタンド部５０のローラ５７が、孔７１の内周面を当接しながら滑る。

図７（ａ）の実線で示すように、ワイヤソー切断装置１０の接触部材４０が鉄筋コンクリートブロック７０の設置面７０ａに密着するまで、スタンド部５０を孔７１に挿入する。この場合、ワイヤソー切断装置１０の接触部材４０は、シール部材３２を介して鉄筋コンクリートブロック７０に接触し、接触部材４０と鉄筋コンクリートブロック７０との接続部分を密着する。

次に、切断処理を実行する（ステップＳ３）。
ここでは、まず、吸引の開始処理を実行する（ステップＳ３−１）。具体的には、集塵ホース３３に接続された集塵装置を稼働させる。これにより、集塵ホース３３を介して、ケース部材２２、ベース部材２１及び接触部材４０の内部の空気が排出される。更に、孔７１の先端部における空気が、オフセットスタンド５１の開口部（集塵口）からオフセットスタンド５１を介してベース部材２１及び接触部材４０の内部に排出され、この内部から集塵ホース３３を介して排出される。

次に、駆動プーリーの稼働処理を実行する（ステップＳ３−２）。具体的には、駆動モータ３５を稼働させて、ワイヤ６０を回転させる。
そして、第１プーリーの移動及び第２プーリーによる張力調整処理を実行する（ステップＳ３−３）。具体的には、移動用モータ３６を稼働させて、第１プーリー２６を鉄筋コンクリートブロック７０から遠ざける方向に徐々に移動させる。これにより、高速回転したワイヤ６０は、まず、掛止用パイプ４５ａを切断する。ここで、掛止用パイプ４５ａの切断によってワイヤ６０に加わる張力が変化する場合には、スプリングユニットの付勢力により第２プーリー２７が第３プーリー２８に対して相対移動するため、ワイヤ６０の張力をほぼ一定にする。

そして、掛止用パイプ４５ａが切断し終わると、このワイヤ６０は鉄筋コンクリートブロック７０を切断する。この場合、ワイヤ６０に加わる張力の変化が所定範囲内に収まるように第１プーリー２６の移動速度を調整する。これにより、切断したワイヤ６０の弛みが第１プーリー２６によって巻き取られ、ワイヤ６０が鉄筋コンクリートブロック７０に押し付けられる。この場合、ワイヤ６０は、オフセットスタンド５１の間の鉄筋コンクリートブロック７０を孔７１の開口側から徐々に切断しながら、孔７１の先端方向に徐々に移動する。切断中においても、ワイヤ６０に加わる張力が変化した場合には、第２プーリー２７が第３プーリー２８に対して相対移動して、ワイヤ６０の張力をほぼ一定に保つ。

２つのオフセットプーリー５３の先端を結ぶ位置付近までワイヤ６０が移動することにより切断が完了した場合には、プーリーの稼働停止処理を実行する（ステップＳ３−４）。具体的には、移動用モータ３６を停止し、第１プーリー２６の移動を停止する。更に、駆動モータ３５を停止する。

次に、吸引の停止処理を実行する（ステップＳ３−５）。具体的には、集塵ホース３３に接続された集塵装置を停止する。
以上によって、ワイヤソー切断装置１０のオフセットスタンド５１間の領域が、水平面状に切断される。

そして、各スタンド部５０を孔７１から引き抜く。この場合にも、各スタンド部５０は、孔７１に当接し、当接した孔７１から力を受ける。これにより、各スタンド部５０は、孔７１の形状に合うように、オフセットスタンド５１の基元部４９が回転軸Ｃ１を中心として回転し、かつ取付部材４３がガイド軸４２を摺動する。
なお、側面切断及び背面切断は、１対の孔を平行に形成し、ワイヤソー切断装置のスタンド部を各孔に挿入し、上述した水平切断と同様にして切断を行なう。

本実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）本実施形態のワイヤソー切断装置１０は、本体部２０と一対のスタンド部５０とを備えている。本体部２０は、ワイヤ６０が巻回されるプーリー（２５〜２８）を内蔵するケース部材２２と、集塵ホース３３が接続されたベース部材２１とを備えている。各スタンド部５０は、ワイヤ６０を巻回するオフセットプーリー５３が先端に取り付けられた中空のオフセットスタンド５１を備えている。オフセットスタンド５１の先端側の開口は、基端部側の開口を介してベース部材２１の空間３１に連通している。切断時には、鉄筋コンクリートブロック７０に形成した２つの孔７１にスタンド部５０を挿入して、ワイヤソー切断装置１０を鉄筋コンクリートブロック７０に接触するように設置する。これにより、鉄筋コンクリートブロック７０の切断作業場所で、ワイヤソーの組み立てを簡略化することができる。更に、孔７１内で発生した切断粉をオフセットスタンド５１の先端からオフセットスタンド５１の中空部及び集塵ホース３３を介して切断粉を排出する。これにより、切断のために回転するワイヤ６０が通過する経路から外部に粉塵が飛散せずに、切断によって発生した粉塵を効率よく排出でき、ワイヤソー切断装置１０の外部への粉塵の飛散を抑制することができる。

（２）本実施形態のワイヤソー切断装置１０のベース部材２１には、スタンド部５０側に、円弧形状を有する接触部材４０が取り付けられている。このため、鉄筋コンクリートブロック７０の表面形状に整合させて、ワイヤソー切断装置１０を、鉄筋コンクリートブロック７０の表面形状に沿わせて、より確実に保持することができる。

（３）本実施形態では、ベース部材２１の外周縁には、外周を囲むようにシール部材３２が取り付けられている。これにより、ワイヤソー切断装置１０と鉄筋コンクリートブロック７０との接触部分を、より確実に密着することができる。

（４）本実施形態では、ベース部材２１には、空間３１を排気する集塵ホース３３が取り付けられている。オフセットスタンド５１の本体部２０側の開口部が空間３１に開口している。これにより、この空間３１の排気とともに粉塵が排出されるので、オフセットスタンド５１を介して空間３１に到着した粉塵を効率よく排出することができる。

（５）本実施形態では、スタンド部５０のオフセットスタンド５１の基元部４９は、本体部２０の回転軸Ｃ１を中心として揺動可能に構成されている。これにより、オフセットスタンド５１は、孔７１の形状に応じて、本体部２０に対する取付角度を変更しながら、孔７１に挿入される。従って、接触面から奥に行くに従って広がる扇形状にスタンド部５０を配置し、この扇形状に沿った水平方向の切断面で鉄筋コンクリートブロック７０を切断することができる。

（６）本実施形態のオフセットスタンド５１は、１対のスタンド部５０の間隔が変更可能となるようにガイド軸４２に摺動する取付部材４３に取り付けられている。これにより、スタンド部５０を孔７１に挿入する際に、スタンド部５０の間の間隔を広げる必要がある場合には、孔７１の壁面からの押圧力によって、１対のスタンド部５０の間隔が自然に広げられる。従って、孔７１に円滑にスタンド部５０を挿入することができる。

（７）本実施形態の取付部材４３には、第４プーリー４４が回転可能に取り付けられている。この第４プーリー４４は、ケース部材２２内において端部に配置されたプーリーと、後述するオフセットプーリー５３との間に配置される。このため、取付部材４３の位置が変更し、ケース部材２２内において端部に配置されたプーリーに対してオフセットプーリー５３の位置が変更された場合においても、ワイヤ６０をスタンド部５０に円滑に導くことができる。

（８）本実施形態のスタンド部５０は、オフセットスタンド５１を覆うカバー部５９を備えている。このカバー部５９には、ワイヤ６０の配置位置に対応した開口部５９ａが形成されている。これにより、切粉は、ワイヤ６０によって運ばれて、カバー部５９内のオフセットプーリー５３の近傍に到達する。このため、オフセットスタンド５１の先端側の開口付近に切粉が集まり、カバー部５９の外周に飛散し難い。更に、カバー部５９内はオフセットスタンド５１が挿入される孔７１に比べて容積が小さいため、カバー部５９内からオフセットスタンド５１の開口を介して、効率よく粉塵を排出することができる。

（９）本実施形態では、スタンド部５０には、球形状のローラ５７が回転可能に取り付けられている。これにより、スタンド部５０のローラ５７が孔７１の内周面に滑りながら当接するので、スタンド部５０を孔７１に円滑に挿入することができる。

（１０）本実施形態では、本体部２０のケース部材２２内には、スタンド部５０の延在方向に移動可能な第１プーリー２６が２つ並設されている。これにより、ワイヤ６０を折り返すように第１プーリー２６を配置してワイヤ６０に張力を付与することができるので、第１プーリー２６を移動させる距離を短くしても張力の調整範囲を大きくすることができる。

（１１）本実施形態では、本体部２０には、フォークリフトのフォークを挿入する差込ブラケット３９が取り付けられている。差込ブラケット３９は、それぞれ上方向に開口しており、ここからフォークが挿入可能になっている。これにより、フォークリフトを用いて、ワイヤソー切断装置１０を搬送することができる。

（１２）本実施形態では、本体部２０のケース部材２２内には、ワイヤ６０の張力を調整する第２プーリー２７を備えている。これにより、ワイヤ６０の張力をほぼ一定に調整することができるので、切断開始や切断終了時等、ワイヤ６０に加わる張力が大きく変化する場合においても、ワイヤ６０の各プーリー（２５〜２８、４４、５３）からの脱落を抑制することができる。

（１３）本実施形態では、取付部材４３には、掛止用パイプ４５ａが着脱可能に嵌合されている掛止部材４５が取り付けられている。これにより、ワイヤソー切断装置１０を設置する際には、掛止用パイプ４５ａにワイヤ６０を掛け渡した状態で、スタンド部５０を孔７１に容易に挿入することができる。

また、本実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０のケース部材２２には、駆動プーリー２５及び２つの第１プーリー２６を収容している。各プーリーの個数は、これらに限定されるものではない。例えば、ワイヤ６０が切断する切断面の大きさ及びケース部材２２の形状に応じて、プーリーの個数を変更できるようにしてもよい。また、駆動プーリー２５と第１プーリー２６とを一体とした一つのプーリーで構成してもよい。更に、上記実施形態では、第１プーリー２６を、スタンド部５０の延在方向に移動するように配置する。第１プーリー２６の移動方向は、ワイヤ６０を切断対象物に押し付ける張力をワイヤ６０に付与できる方向であれば、これに限定されない。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部５０は、「ハ」の字形状の１対のオフセットスタンド５１を備えている。オフセットスタンド５１の構成は、これに限定されるものではない。例えば、オフセットスタンド５１の側面部の途中位置に、複数の開口を設けてもよい。ここで、開口数が増加することにより吸引力が弱まる場合には、ワイヤの切断位置に応じて開口箇所を変更できるようにしてもよい。具体的には、切断位置近傍のみを開口するシャッターを設ける。そして、シャッターを制御し、切断速度に応じて、開口箇所を移動させる。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０の一対のスタンド部５０は、先端の間隔が基元部よりも開いた「ハ」の字形状に配置された１対のスタンド部５０を有している。これに代えて、先端の間隔が基元部よりも狭まる逆「ハ」の字形状にスタンド部５０を配置してよい。更に、先端の間隔が基元部よりも狭い間隔から広い間隔まで、スタンド部５０が回動可能となる構成としてもよい。これにより、多様な形の切断面で切断対象物を切断することができる。

・上記実施形態のワイヤソー切断装置１０においては、スタンド部５０を、本体部２０に対する左右方向の取付位置を変更する位置変更機構部と、本体部２０に対する取付姿勢（取付角度）を変更する角度変更機構部を介して、本体部２０に取り付けた。本体部２０に対するスタンド部５０の相対位置を変更可能に取り付ける機構であれば、これに限定されず、例えば、スタンド部５０の基元部４９を更に揺動可能とした機構を追加してもよい。

・上記実施形態のワイヤソー切断装置１０においては、スタンド部５０にカバー部５９を設けた。孔７１から効率よく粉塵を排出する機構としては、カバー部５９に限らず、例えば、圧縮空気を噴射する機構を設けてもよい。

・上記実施形態のワイヤソー切断装置１０においては、オフセットスタンド５１に、４つのローラ５７が設けられたローラ取付部材５６を固定し、カバー部５９の孔５９ｂからローラ５７を露出させた。スタンド部が挿入される孔の壁面に接する方向に突出した回転可能な滑り部であれば、この構成に限定されない。例えば、カバー部自体にローラを設けてもよい。更に、スタンド部５０の断面に１つのローラしかない構成であってもよい。この場合には、スタンド部の延在方向に対して異なる軸線上に複数のローラがあることが好ましい。

・上記実施形態においては、ワイヤソー切断装置１０を用いた切断方法について説明した。この切断方法を、遠隔操作で行なえるようにしてもよい。この場合、遠隔操作可能なコアドリル、フォークリフトを用いる。更に、遠隔地に設置された制御端末からの指示に基づいて、駆動モータ３５、移動用モータ３６、エアコンプレッサ及び集塵装置の動作を制御できる構成にする。

そして、オフセットスタンド挿入用の穿孔処理（ステップＳ１）において、遠隔操作によってコアドリルを操作して、切断対象物に孔７１を形成する。次に、フォークリフトを遠隔操作してワイヤソー切断装置１０の設置処理（ステップＳ２）を行なう。そして、遠隔操作によって、吸引の開始処理、駆動プーリーの駆動処理を実行した後（ステップＳ３−１〜Ｓ３−２）、第１プーリーの移動及び第２プーリーによる張力調整処理を実行する（ステップＳ３−３）。予め指定された切断条件（例えば、第１プーリーの位置やワイヤ６０の張力）を満足し、切断完了と判断した場合には、遠隔操作によりプーリーの稼働停止処理（ステップＳ３−４）、吸引の停止処理を実行する（ステップＳ３−５）。これにより、切断対象物から離れた場所からの指示に基づいて、切断を行なうことができる。

・上記実施形態のワイヤソー切断装置１０においては、円筒形状の切断対象物内での切断を想定し、切断対象物の接触面の形状（円弧）に沿った劣弧形状を有している。ワイヤソー切断装置１０の接触部材４０の形状は、劣弧形状に限定されず、切断対象物の接触面の形状に沿った形状であればよい。また、本体部２０の当接面が、シール部材３２の弾性力によって、切断対象物の接触面に隙間なく当接できる場合には、接触部材４０をなくしてもよい。更に、本体部２０のベース部材２１に、様々な接触面の形状に沿った接触部材を交換できるように着脱可能に構成してもよい。

Ｃ１…回転軸、Ｆ１…フレーム、１０…ワイヤソー切断装置、２０…本体部、２１…ベース部材、２２…ケース部材、２２ａ…端部、２４…補助ベース部材、２５…駆動プーリー、２６…第１プーリー、２７…第２プーリー、２７ａ…アーム、２８…第３プーリー、２９ａ，２９ｂ…被覆部材、３１…空間、３２…シール部材、３３…集塵ホース、３５…駆動モータ、３６…移動用モータ、３７ａ…ガイドバー、３７ｂ…支持柱、３９…差込ブラケット、４０…接触部材、４０ａ…劣弧面部材、４０ｂ…薄板部材、４１…固定部材、４２…ガイド軸、４３…取付部材、４４…第４プーリー、４５…掛止部材、４５ａ…掛止用パイプ、４７…固定ヒンジ部、４８…アーム部、４９…基元部、５０…スタンド部、５１…オフセットスタンド、５１ａ，５１ｂ…管部材、５３…オフセットプーリー、５４…区画部材、５６…ローラ取付部材、５６ａ…溝部、５７…ローラ、５９…カバー部、５９ａ…開口部、５９ｂ，７１…孔、６０…ワイヤ、７０…鉄筋コンクリートブロック，７０ａ…設置面。

Claims (9)

1. 切断対象物の切断を行なうワイヤを巻回して回転させるワイヤ駆動部と、
   前記ワイヤを前記切断対象物に押し付ける張力を前記ワイヤに付与する張力付与部と、
   前記ワイヤ駆動部及び前記張力付与部を内蔵するケース部材と、
   前記ケース部材を保持する本体部に固定された一対のスタンド部とを備え、
   前記各スタンド部は、先端部側及び前記本体部側に開口部が設けられた中空のオフセットスタンドを備え、
   前記オフセットスタンドには、前記ワイヤを巻回するオフセット部が先端に取り付けられており、
   前記各スタンド部は、前記スタンド部の基元部の前記本体部に対する取付位置を変更可能とする位置変更機構部と前記スタンド部の前記本体部に対する取付角度を変更可能とする角度変更機構部とを備える取付機構を介して、前記本体部に取り付けられており、
   前記位置変更機構部には、前記ワイヤが掛け止められる掛止部材であって前記スタンド部の基元部とともに前記本体部に対する位置を変更可能に構成された前記掛止部材が取り付けられていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
2. 請求項１に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記本体部には、前記切断対象物との接触面に、環状のシール部材を設けたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
3. 請求項２に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記本体部には、前記シール部材により囲まれた空間を排気する排気手段を設けたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
4. 請求項１〜３の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記本体部において、前記切断対象物との接触面側は、前記切断対象物の表面形状に沿った形状で構成されていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
5. 請求項１〜４の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記スタンド部は、前記オフセットスタンドの先端部側を閉塞した状態で前記オフセットスタンドを覆うカバー部を備え、
   前記カバー部には、前記ワイヤを露出するための開口部が設けられていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
6. 請求項５に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記スタンド部には、前記スタンド部が挿入される孔の壁面に接する方向に突出した回転可能な滑り部が取り付けられていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
7. 請求項１〜６の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記張力付与部は、前記オフセットスタンドの延在方向に移動可能な複数のテンションフィードプーリーを備えていることを特徴とするワイヤソー切断装置。
8. 請求項１〜７の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置において、
   前記ケース部材内に、前記ワイヤを巻回し、前記ワイヤの張力を調整する張力調整部を設けたことを特徴とするワイヤソー切断装置。
9. 請求項１〜８の何れか１項に記載のワイヤソー切断装置を用いて、切断対象物を切断する切断方法であって、
   前記切断対象物に、一対のスタンド部の間隔に対応する間隔で２つの孔を形成し、
   前記孔のそれぞれに前記ワイヤソー切断装置の各スタンド部を、各スタンド部のオフセットスタンドの前記本体部に対する相対位置を変更しながら挿入して、前記切断対象物に前記ワイヤソー切断装置との接触面に当接するように、前記ワイヤソー切断装置を前記切断対象物に設置し、
   前記ワイヤソー切断装置に巻回されている前記ワイヤによって、前記切断対象物における前記一対のスタンド部の間を面状に切断することを特徴とする切断方法。