JP7255803B2 - 切断装置及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における主桁との接合部を切断するための切断装置、及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法に関する。

Ｉ型鋼よりなる主桁とコンクリート床版を備える橋梁の更新工事では、コンクリート床版を橋軸方向に分割し、分割したコンクリート床版と主桁とを切断分離することによりコンクリート床版を撤去したのち、撤去後の主桁の上面に新設床版を設置する作業が行われる。そして、コンクリート床版の水平切断作業には、コンクリート造の構造体を切断する際に広く用いられている、ワイヤーソーマシンを採用する場合が多い。

例えば、特許文献１には、エンドレス状のソーイングワイヤーを支持する一対の駆動機と、これら一対の駆動機を橋軸方向に走行させる駆動機保持走行レールとを用いて、橋梁床版を主桁の上面近傍で水平方向に切断する方法が開示されている。

具体的には、床版の下面であって橋桁の近傍両側に、一対の駆動機保持走行レールを橋軸方向に沿わせて設置するとともに、鋼桁との接合部となる橋梁床版の下面に形成されているハンチ部に、橋軸直交方向の挿通孔を一対設ける。次に、ソーイングワイヤーを一対の挿通孔に挿通し、また、駆動機に設けた回転体に張り渡す。

こののち、回転体を回転させてソーイングワイヤーを回転させつつ、駆動機を駆動機保持走行レールに沿って走行させる。これにより、ソーイングワイヤーは、挿通孔の内面から橋軸方向に向けて橋梁床版のハンチ部を水平方向に切断し、橋梁床版と鋼桁とを切り離す。

特開平２－３１１６０５号公報

特許文献１の方法によれば、主桁の上面に設置された床版定着用アンカーを、橋梁床版と共に切断できることから、橋梁床版を撤去したのちの主桁の上面で行うケレン作業を省力化することができる。しかし、橋梁には一般に、橋軸直交方向に隣り合う主桁に跨って設置された対傾構が、橋軸方向に間隔を有して複数配置されており、駆動機保持走行レールを橋軸方向に連続して設置することができない。

このため、ワイヤーソーで橋梁床版のハンチ部を水平方向に切断しながら対傾構手前まで駆動機を走行させたのち、この駆動機を対傾構を越えた前方側に設けた次の駆動機保持走行レールに移設する。しかし、駆動機の重量が大きいため、対傾構に到達する毎に実施する駆動機の移設作業は多大な手間を要する。

また、駆動機は上記の手順により、橋梁床版を橋軸方向に分割した複数のコンクリートブロックごとでハンチ部分を切断することはできるが、ソーイングワイヤーの全長が短小なため、対傾構で挟まれた領域の橋梁床版を一度に連続して切断しようとすると、途中で刃こぼれを生じて切断作業を継続できない恐れが生じる。このような場合には、作業を中断してソーイングワイヤーの交換作業を行わなければならず、作業が煩雑なだけでなく作業工程も増大する。

さらに、駆動機は、対傾構が位置する部分を走行することができないため、対傾構の上方に位置する橋梁床版を切断することができない。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を効率よく切断し、コンクリート床版と主桁とを切断分離することの可能な、切断装置及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法を提供することである。

かかる目的を達成するため、本発明の切断装置は、橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を略水平切断する切断装置であって、エンドレス状のワイヤーソーと、前記主桁を挟んだ両側に、該主桁に沿って配置される一対の走行レールと、該走行レール各々に前後して設置され、前記ワイヤーソーが掛け回されるとともに水平回転する複数の方向転換プーリーを支持する一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置と、前記走行レールの一方に近傍して配置される吊り架台に設けられ、一対の前記フロント支持装置と一対の前記リア支持装置との離間距離に応じて変化する前記ワイヤーソーの余長部を収納するストレージ機構と、前記吊り架台に設けられ、前記ワイヤーソーを駆動する駆動プーリーを備える駆動機構と、を備え、一対の前記フロント支持装置各々に、前記走行レールに沿って移動する移動体が備えられるとともに、一対の該フロント支持装置の間に、前記接合部の切断領域が形成されることを特徴とする。

本発明の切断装置によれば、ワイヤーソーの余長部を収納するストレージ機構と駆動機構とを吊り架台に設け、重量物である駆動機構を、接合部の切断作業時に移動する一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置と別体にする。これにより、一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置や走行レールの構造を簡略化できるとともに、これらの設置や撤去もしくは移設等の作業性を大幅に向上することが可能となる。

また、ワイヤーソーの余長部を収納するストレージ機構を設けることから、ワイヤーソーの長さを自在に設定できる。これにより、例えばワイヤーソーを、一対のフロント支持装置と一対のリア支持装置とが橋軸方向に隣り合う対傾構各々に近接して配置可能な長さに形成すれば、対傾構で橋軸方向に区切られた区画の水平切断作業を、連続して実施することが可能となり、また刃こぼれによる作業中断を抑制することが可能となる。

また、ワイヤーソーを更に長く確保すれば、一対のフロント支持装置を、対傾構で橋軸方向に区切られた区画で走行させてコンクリート床版の接合部を切断したのち、対傾構を越えた隣接する区画の設置した次の走行レールに移設するのみで、駆動機構およびストレージ機構を移動させることなく、対傾構の上部および対傾構を越えた隣接する区画のコンクリート床版まで、長い距離にわたって連続して略水平切断することが可能となる。

本発明の切断装置は、一対の前記リア支持装置に、前記走行レールに沿って移動する移動体が備えられるとともに、一対の前記リア支持装置の間に、前記接合部の切断領域が形成されることを特徴とする。

本発明の切断装置によれば、一対のフロント支持装置の間だけでなく一対のリア支持装置の間にも接合部の切断領域を形成できることから、一度に橋軸方向に平行な２方向に向けてコンクリート床版の接合部を切断できるため、作業時間を大幅に削減することが可能となる。

本発明の切断装置は、複数の前記方向転換プーリーには、前記ワイヤーソーが掛け回される溝部が上端近傍に形成されていることを特徴とする。

本発明の切断装置によれば、前記ワイヤーソーが、一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置の各々に支持され、水平回転する複数の方向転換プーリーの上端近傍に掛け回されることから、一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置各々の間に形成される前記接合部の切断領域を、コンクリート床版の下面に近接した高さ位置に配置することが可能となる。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を、本発明の切断装置を用いて略水平切断し、前記コンクリート床版と前記主桁とを分離する、コンクリート床版と主桁の切断分離方法において、一対の前記フロント支持装置を前記走行レール上で移動させ、一対の該フロント支持装置の間に位置する前記ワイヤーソーを駆動させつつ前記接合部に押当てることを特徴とする。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、一対の前記フロント支持装置を、一対の前記リア支持装置から離間する方向に前進移動させることを特徴とする。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を、本発明の切断装置を用いて略水平切断し、前記コンクリート床版と前記主桁とを分離する、コンクリート床版と主桁の切断分離方法において、一対の前記フロント支持装置及び一対の前記リア支持装置をともに、前記走行レール上で移動させることにより、一対の該フロント支持装置及び一対の該リア支持装置の各々の間に位置する前記ワイヤーソーを、駆動させつつ前記接合部に押当てることを特徴とする。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、一対の前記フロント支持装置及び一対の前記リア支持装置を、互いに離間する方向に移動させることを特徴とする。

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法によれば、コンクリート床版の下方側に位置する主桁に沿って配置した走行レール上で、一対のフロント支持装置もしくは一対のリア支持装置を移動させ、コンクリート床版における主桁との接合部をワイヤーソーで切断するから、コンクリート床版上に、切断作業に係る装置を何らする必要がない。したがって、コンクリート床版の、上方で一般車両を供用させながら、下方でコンクリート床版と主桁の切断分離作業を実施することが可能となる。

また、一対のフロント支持装置を一対のリア支持装置から離間する方向に前進移動させる、もしくは、一対の前記フロント支持装置及び一対の前記リア支持装置を、互いに離間する方向に移動させることにより、接合部を、ワイヤーソーによる押し切り方式で切断できる。これにより、一対のフロント支持装置及び一対の前記リア支持装置に設けた方向転換プーリーに掛け回すワイヤーソーの高さを適宜調整することで、切断高さの位置を制御することが可能となる。

本発明によれば、重量物である駆動機構を吊り架台に配置し、接合部の切断作業時に移動する一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置と別体にすることで、別体となった一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置や走行レールの構造を簡略化でき、移設等の作業性を大幅に向上でき、また、ストレージ機構を設けることにより、ワイヤーソーの長さを自在に設定でき、コンクリート床版を連続して切断する際の距離を長く確保することが可能となる。

本発明の実施の形態における切断装置を橋軸方向からみた図である。 本発明の実施の形態における切断装置を橋軸直交方向（図１のＡ’－Ａ’）からみた図である。 本発明の実施の形態における切断装置を平面視（図１のＣ’－Ｃ’）した図である。 本発明の実施の形態における切断装置の駆動機構とストレージ機構を橋軸直交方向（図１のＢ’－Ｂ’）からみた図である（その１）。 本発明の実施の形態における切断装置の駆動機構とストレージ機構を橋軸直交方向（図１のＢ’－Ｂ’）からみた図である（その２）。 本発明の実施の形態におけるコンクリート床版のハンチ部に穿孔装置を用いて挿通孔を設ける様子を示す図である。 本発明の実施の形態におけるコンクリート床版と主桁の切断分離方法の開始時の様子を平面視（図１のＣ’－Ｃ’）した図である。 本発明の実施の形態におけるコンクリート床版と主桁の切断分離方法を橋軸直交方向（図１のＡ’－Ａ’）からみた図である。 本発明の実施の形態におけるフロント支持装置及びリア支持装置の両者を橋軸方向の２方向に移動させる様子を平面視（図１のＣ’－Ｃ’）した図である。 本発明の実施の形態におけるフロント支持装置及びリア支持装置の両者を橋軸方向の２方向に移動させる様子を橋軸直交方向（図１のＡ’－Ａ’）からみた図である。 本発明の実施の形態における第１のフロント支持装置の他の事例を示す図である。

本発明は、橋梁のコンクリート床版取り替え工事において、既設のコンクリート床版を主桁から撤去する際に用いられる装置および方法であり、コンクリート床版における主桁との接合部を水平方向に切断し、コンクリート床版と主桁とを分離させるものである。本実施の形態では、切断装置及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法について、接合部を押し切り方式で水平切断する場合を事例に挙げ、以下に、図１～図１１を参照しつつその詳細を説明する。

図１及び図２で示すように、橋梁２００は、Ｉ型鋼よりなる主桁２０１と、主桁２０１上に設置されたコンクリート床版２０２と、橋軸直交方向に隣り合う主桁２０１間に、橋軸方向に間隔を有して配置された複数の対傾構２０３ａ、２０３ｂを有している。また、コンクリート床版２０２の下面には、主桁２０１との接合部となるハンチ部２０４が形成されている。

このような構成の橋梁２００には、床版取り替え工事を実施するべく主桁２０１に吊り足場Ｓが設けられ、この吊り足場Ｓとコンクリート床版２０２との間であって、橋軸方向に隣り合う対傾構２０３ａ、２０３ｂで区分けされた作業区画Ａに、切断装置１００が配置されている。

≪切断装置≫
切断装置１００は、図１及び図３で示すように、ワイヤーソー１０と、ワイヤーソー１０が掛け回される、駆動機構２０、ストレージ機構３０、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂ、及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを有する。また、切断装置１００は、駆動機構２０及びストレージ機構３０が設置される吊り架台７０と、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂが設置される一対の走行レール６０とを有する。

ワイヤーソー１０は、コンクリート構造物を切断する際に広く用いられているダイヤモンドソーワイヤーを、エンドレス状に加工したものであり、切断装置１００は、このワイヤーソー１０を用いて、コンクリート床版２０２における主桁２０１との接合部であるハンチ部２０４を、橋軸方向に沿って水平切断する装置である。なお、水平切断とは、おおよそ橋軸方向に沿って切断することを指し、多少の上下変動が生じる場合も含む。

走行レール６０は、図１及び図２で示すように、コンクリート床版２０２の下面から吊り下げられる状態でハンチ部２０４を挟んで主桁２０１に沿って一対配置され、それぞれ作業区画Ａの橋軸方向全長にわたって延在している。また、下面側には第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂが走行するガイド部６１が形成されている。ガイド部６１は、ほこりやハンチ部２０４を切断する際に発生するコンクリート粉塵等が積層することを防止するべく走行レール６０の下面側に形成し、本実施の形態では、ガイド部６１にラックを採用している。

第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂは、図２及び図３で示すように、それぞれワイヤーソー１０が掛け回される第１及び第２の方向転換プーリー４１、４２と、これらを支持するプーリー架台４５とを有している。さらに、プーリー架台４５は、走行レール６０の下面側に形成されたガイド部６１に沿ってを移動する移動体４３と、移動体４３を駆動して第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂを移動させる送り装置４４を有し、本実施の形態では、移動体４３としてピニオンを採用している。なお、プーリー架台４５は、走行レール６０を上面側に支持されている。

また、第１の方向転換プーリー４１は走行方向前進側に、第２の方向転換プーリー４２は走行方向後進側に配置され、ハンチ部２０４に近接して配置されている。そして、これらを支持する第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行方向後進側にはそれぞれ、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂが配置されている。

第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂは、図１及び図３で示すように、それぞれワイヤーソー１０が掛け回される第３～第５の方向転換プーリー５１、５２、５５と、これらを支持するプーリー架台５６とを有している。さらに、プーリー架台５６は、走行レール６０の下面側に形成されたガイド部６１に沿ってを移動する移動体５３と、移動体５３を駆動し、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを移動させる送り装置５４を有し、移動体５３には、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの移動体４３と同様のピニオンを採用している。なお、プーリー架台５６は、走行レール６０の上面側に支持されている。

また、第３の方向転換プーリー５１は走行方向後進側に、第４の方向転換プーリー５２は走行方向前進側に配置され、ハンチ部２０４側に近接して配置されている。そして、第５の方向転換プーリー５５は、第３の方向転換プーリー５１からみてハンチ部２０４の反対側に配置されている。なお、第３～第５の方向転換プーリー５１、５２、５５は第１及び第２の方向転換プーリー４１、４２とともに水平方向に回転し、ワイヤーソー１０を水平面内で方向転換させるプーリーである。

これらを支持する第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂはそれぞれ、図２及び図３で示すように、一対の走行レール６０のうち、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂが設置されている走行レール６０における一方の端部６０ａ近傍であって、最も対傾構２０３ａに近接した位置に待機している。そして、この第１のリア支持装置５０ａの待機位置近傍に、吊り架台７０が配置されている。

吊り架台７０は、図３及び図４（ａ）で示すように走行レール６０と平行に延在する水平部材７１を有し、コンクリート床版２０２の下面にアンカーボルト（図示せず）を介して吊下げ状態で設置されている。そして、この水平部材７１には、駆動機構２０とストレージ機構３０が設置されている。

駆動機構２０は、ワイヤーソー１０に一定の緊張力と高速回転力を付与するものであり、図１及び図４（ａ）で示すように、ワイヤーソー１０が掛け回さられた駆動プーリー２１と、吊り架台７０から垂下されたプーリーガイド２２と、プーリーガイド２２に沿って昇降する昇降装置２３とを備えている。昇降装置２３は、プーリーガイド２２を包持する態様で昇降する筒状部材よりなり、図１で示すように、主桁２０１と対面する前面側に駆動プーリー２１が配置され、背面側に駆動プーリー２１を回転させるための駆動部２４が設置されている。

駆動プーリー２１は、昇降装置２３に水平軸を介して設置され、水平軸周りに鉛直回転することで、掛け回されたワイヤーソー１０に高速回転力を付与する。なお、第１のリア支持装置５０ａと駆動プーリー２１との間であって吊り架台７０の水平部材７１には、水平プーリー７２１と鉛直プーリー７２２よりなり、ワイヤーソー１０の移動方向を水平方向から鉛直方向に捻転する第１の捻転部７２が、設けられている。

したがって、ワイヤーソー１０は、図３及び図４（ａ）で示すように、この第１の捻転部７２を介して第１のリア支持装置５０ａに設けた第３の方向転換プーリー５１から駆動プーリー２１に供給されたのち、吊り架台７０の水平部材７１に設けられた第６の方向転換プーリー７３を介してストレージ機構３０に供給される。

ストレージ機構３０は、図４（ａ）で示すように、プーリーホルダー３１と、プーリーホルダー３１に設けた第１～第４のガイドプーリー３２ａ～３２ｄと、吊り架台７０の水平部材７１に設けた第５～第７のガイドプーリー３３ａ～３３ｃとを有している。

プーリーホルダー３１は、吊り架台７０の水平部材７１から垂下させた鉛直部材よりなり、ハンチ部２０４に対向する前面に、第１～第４のガイドプーリー３２ａ～３２ｄが高さ方向に列をなして配置されている。また、第５～第７のガイドプーリー３３ａ～３３ｃは吊り架台７０の水平部材７１に設置されており、プーリーホルダー３１を挟んだ一方側に第５及び第６のガイドプーリー３３ａ、３３ｂが、また、他方側に第７のガイドプーリー３３ｃが配置されている。

これら、第１～第４のガイドプーリー３２ａ～３２ｄ、及び第５～第７のガイドプーリー３３ａ～３３ｃはいずれも鉛直方向に回転し、第６の方向転換プーリー７３から供給されたワイヤーソー１０を、鉛直面内で方向転換する。また、ストレージ機構３０と第１のリア支持装置５０ａとの間であって吊り架台７０の水平部材７１には、水平プーリー７４１と鉛直プーリー７４２よりなり、ストレージ機構３０から供給されるワイヤーソー１０の移動方向を鉛直方向から水平方向に捻転する第２の捻転部７４が設けられている。

したがって、ワイヤーソー１０は、図４（ａ）で示すように、駆動機構２０から第６の方向転換プーリー７３を介してストレージ機構３０に供給されたのち、図３で示すように、この第２の捻転部７４を介して第１のリア支持装置５０ａに供給され、第４の方向転換プーリー５２に掛け回される。

このような構造のストレージ機構３０は、走行レール６０上に位置する第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂと第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂとの離間距離に応じて変化するワイヤーソー１０の余長部を一定の緊張力が作用した状態に保持しつつ収納する領域である。

したがって、一定の緊張力を保持した状態でワイヤーソー１０の余長部を収納でき、かつ、ハンチ部２０４の切断作業が進行し、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂが前進した際に、ワイヤーソー１０を段階的に繰り出すことができれば、第１～第４のガイドプーリー３２ａ～３２ｄ、及び第５～第７のガイドプーリー３３ａ～３３ｃに対してワイヤーソー１０をどのように掛け回してもよい。また、ストレージ機構３０も、いずれの構造を有するものを採用してもよい。

上記の構成によりワイヤーソー１０は、図３で示すように、駆動機構２０の駆動プーリー２１を介して高速回転力を付与されることにより、第１のフロント支持装置４０ａ、第２のフロント支持装置４０ｂ、第２のリア支持装置５０ｂ、第１のリア支持装置５０ａの間を水平方向に移動するとともに、駆動機構２０及びストレージ機構３０を鉛直方向に移動する。これにより、第１のフロント支持装置４０ａと第２のフロント支持装置４０ｂとの間に、ハンチ部２０４の切断領域が形成される。

そして、ハンチ部２０４の切断領域である、第１のフロント支持装置４０ａと第２のフロント支持装置４０ｂとの間を通過するワイヤーソー１０は、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂが走行レール６０に沿って前進することに伴って、ハンチ部２０４に対して水平方向に押当てられる。これにより、切断装置１００は、コンクリート床版２０２のハンチ部２０４を押し切り方式で水平方向に切断することが可能となる。

また、押し切り方式でハンチ部２０４を切断できるため、ワイヤーソー１０の高さ位置を調整することにより、ハンチ部２０４における切断領域の高さ位置を制御することが可能となる。ワイヤーソー１０の高さ位置の調整は、いずれの方法により行ってもよいが、本実施の形態では、図２で示すように、水平方向に回転するすべての方向転換プーリー（第１～第５の方向転換プーリー４１、４２、５１、５２、５５、水平プーリー７２１、７４１）に設けるワイヤーソー１０を掛け回す溝部４１１の形成位置を調整している。

具体的には、溝部４１１を上記の方向転換プーリーの上端に寄せて形成することにより、ハンチ部２０４の切断位置を、コンクリート床版２０２の下面高さに近接させている。なお、上記の方向転換プーリーを扁平化もしくは上面を平滑化すれば、ハンチ部２０４の切断位置を、よりコンクリート床版２０２の下面高さに近接させることが可能となる。

上記の切断装置１００によれば、重量物である駆動機構２０を吊り架台７０に設置しているため、別体となった第１及び第２のフロント支持装置４０ａ，４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ，５０ｂや走行レール６０の構造を簡略化できるとともに、これらの設置や撤去もしくは移設等の作業性を大幅に向上することが可能となる。

また、ストレージ機構３０を設けることにより、ワイヤーソー１０の長さを自在に設定できるため、例えばワイヤーソー１０を、図５（ｂ）で示すように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ，４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ，５０ｂとを、対傾構２０３ａ、２０３ｂに近傍してに配置可能な程度の長さに形成すれば、作業区画Ａの水平切断作業を、連続して実施することが可能となり、刃こぼれによる作業中断を抑制することが可能となる。

ワイヤーソー１０を更に長く確保すれば、図８（ｂ）、図１０（ｂ）で示すように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ，４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ，５０ｂを移設するのみで、ストレージ機構３０及び駆動機構２０を移動させることなく、対傾構２０３ａ、２０３ｂの上部および作業区画Ａに隣接する領域のコンクリート床版２０２まで、長い距離にわたって連続して水平切断することが可能となる。

≪コンクリート床版と主桁の切断分離方法≫
そこで、ワイヤーソー１０の長さを、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ，４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ，５０ｂが作業区画Ａを越えて配置できる程度に長く確保した場合を事例に挙げ、切断装置１００を用いたコンクリート床版２０２と主桁２０１の切断分離方法を、以下に説明する。

＜水平切断作業を開始する前の先行作業＞
まず、図６（ａ）（ｂ）で示すように、穿孔装置３００を用いて、コンクリート床版２０２のハンチ部２０４であって水平切断作業の開始位置にワイヤーソー１０を挿通させるための挿通孔２０５を設ける。

穿孔装置３００は、図６（ａ）で示すように、ハンチ部２０４を穿孔する円筒形状のコアビット３０１と、回転軸３０３介してコアビット３０１を回転するコアドリル本体３０２と、コアドリル本体３０２の水平移動を案内するガイド部３０４と、ガイド部３０４が設置される一対のブラケット３０５を備える。

また、本実施の形態では、コアビット３０１をコンクリート床版２０２の下面近傍に配置するべく、コアビット３０１とコアドリル本体３０２の回転軸３０３との間に、偏心レデューサー３０６が設置されている。

ブラケット３０５は、コンクリート床版２０２の下面であってハンチ部２０４の近傍に、図示しないアンカーボルトを介して当接される平板部と平板部に直交する垂下部とを有するＬ字形状に形成され、図６（ｂ）で示すように、橋軸方向に間隔を有して一対配置されている。また、図６（ａ）で示すように、ブラケット３０５の垂下部に、コンクリート床版２０２の下面と平行であって橋軸直交方向に延在して配置されるガイド部３０４が設置されている。

上記の穿孔装置３００を、コアビット３０１の先端部が水平切断作業の開始位置と対向するよう据え付けたのち、コアドリル本体３０２及び偏心レデューサー３０６を介してコアビット３０１に回転力を付与させつつ、コアドリル本体３０２をガイド部３０４に沿ってハンチ部２０４に向けて移動させる。すると、コアビット３０１は、ハンチ部２０４に押当てられて穿孔しつつ前進し、ハンチ部２０４に挿通孔２０５形成する。

なお、図７で示すように、挿通孔２０５は水平切断作業の開始時に、ワイヤーソー１０における第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの間に位置する部分と、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂとの間に位置する部分の両者を挿通させる。したがって、これに対応可能な断面径に形成するが、挿通孔２０５の断面径の大きさは、コアビット３０１の断面径で調整してもよいし、穿孔の一部が重なるように複数回連続して穿孔作業を行い、これを挿通孔２０５としてもよい。

上記の挿通孔２０５を設ける作業と同時に、もしくは前後して、一対の走行レール６０及び吊り架台７０をコンクリート床版２０２の下面であって所定の位置に、アンカーボルト（図示せず）を介して吊り下げ状態に設置する。併せて、走行レール６０に、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを設置するとともに、吊り架台７０に駆動機構２０及びストレージ機構３０を設置する。併せて、ワイヤーソー１０を掛け回して、図７で示すように切断装置１００を組立てる。

＜対傾構間（作業区間Ａ）に位置するハンチ部の水平切断作業の実施する場合＞
切断装置１００を組立てた時点では、図７で示すように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂ及び第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを、走行レール６０の一方の端部６０ａ（走行方向後進側に位置する対傾構２０３ａの近接位置）近傍に待機させておく。

また、この時点では図４（ａ）で示すように、駆動機構２０の駆動プーリー２１は、プーリーガイド２２の下端に配置しておく。また、ストレージ機構３０ではワイヤーソー１０の余長部を、第６の方向転換プーリー７３、第１のガイドプーリー３２ａ、第５のガイドプーリー３３ａ、第４のガイドプーリー３２ｄの順に掛け回し、第２の捻転部７４に供給しておく。

次に、駆動機構２０の駆動プーリー２１を駆動部２４を介して高速回転させることで、ワイヤーソー１０を高速回転させる。なお、駆動機構２０には、ワイヤーソー１０の緊張力を一定に保持する制御部（図示せず）が設けられており、緊張力に応じて昇降装置２３により駆動プーリー２１の位置をプーリーガイド２２に沿って昇降させる。

こののち、図７の状態から第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行を開始し、図３で示すように、コンクリート床版２０２のハンチ部２０４を水平切断する作業を進行させる。なお、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの各々に設けた送り装置４４は同期しているため、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂは常時、並行して走行レール６０上を走行する。このとき、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂは、走行レール６０上で停止させておく。

第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂが前進する毎に、ワイヤーソー１０は駆動機構２０から繰り出され、駆動プーリー２１がプーリーガイド２２に沿って上昇する。前述したように、駆動機構２０には、ワイヤーソー１０の緊張力を一定に保持する制御部が設けられているから、駆動プーリー２１は、ワイヤーソー１０の緊張力を一定に保持しながら、昇降装置２３を介してプーリーガイド２２に沿って上昇する。

図４（ｂ）で示すように、駆動プーリー２１がプーリーガイド２２の上端まで移動したところで、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行と、駆動プーリー２１の回転を一旦停止する。次に、図５（ａ）で示すように、ストレージ機構３０の第４のガイドプーリー３２ｄからワイヤーソー１０を取り外すとともに、駆動プーリー２１をプーリーガイド２２に沿って下降させ、ワイヤーソー１０に一定の緊張力を保持する。

上記のとおり、ストレージ機構３０から１度に繰り出すことのできるワイヤーソー１０の長さは、最長で駆動プーリー２１がプーリーガイド２２に沿って上端から下降まで移動できる距離の２倍となる。こののち、図５（ｂ）で示すように再度、駆動プーリー２１の回転と第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行とを開始し、コンクリート床版２０２のハンチ部２０４を水平切断する作業を進行させる。

上記の手順を繰り返し行って、図８（ａ）で示すように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂを、走行レール６０の他方の端部６０ｂ（走行方向前進側に位置する対傾構２０３ｂの近接位置）近傍まで到達させる。これにより、作業区画Ａにおいて、軸方向に延在するハンチ部２０４は水平切断され、コンクリート床版２０２と主桁２０１は分離される。

＜対傾構を越えて（作業区画Ａを越えて）ハンチ部の水平切断作業の実施する場合＞
図８（ａ）で示すように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂが、走行レール６０の他方の端部６０ｂ（走行方向前進側に位置する対傾構２０３ｂの近接位置）近傍に到達したところで、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行と、駆動プーリー２１の回転を停止する。

次に、図８（ｂ）で示すように、エンドレス状に形成されたワイヤーソー１０の緊張を緩めて、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂを回収する。これと前後して、対傾構２０３ｂの走行方向前進側に新たに走行レール６０’を設置し、この走行レール６０’に、回収した第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂを移設するとともに、これに先のワイヤーソー１０を掛け回して一定の緊張力を付与する。このとき、ワイヤーソー１０の長さの不足分は、ストレージ機構３０から不足分を繰り出せばよい。

こののち、駆動プーリー２１の回転と第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂの走行とを開始すると、ワイヤーソー１０は作業区画Ａだけでなく、対傾構２０３ｂの上部や作業区画Ａに隣接する対傾構２０３ｂより走行方向前進側に位置するコンクリート床版２０２のハンチ部２０４を切断し、コンクリート床版２０２と主桁２０１を分離することが可能となる。

そして、ストレージ機構３０に収納したワイヤーソー１０の余長部がすべて繰り出されたのちに、走行レール６０、吊り架台７０に設置した駆動機構２０およびストレージ機構３０を含めた切断装置１００全体を、次の作業区画へ移設すればよい。

上記のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂのみを走行レール６０上で走行させて、コンクリート床版２０２のハンチ部２０４を水平切断したが、これに限定されるものではない。図９及び図１０（ａ）で示すように、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを走行方向後進側（第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂに対して離間させる側）に後進させると、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂの間にも、ハンチ部２０４の切断領域が形成される。

この場合には、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂに設けた第３の方向転換プーリー５１に対して、ワイヤーソー１０を掛け回す手順が異なる。具体的には、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを移動させない場合では、図３で示すように、ワイヤーソー１０を、第３の方向転換プーリー５１の進行方向前進側に掛け回している。

しかし、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを移動させる場合には、図９で示すように、ワイヤーソー１０を、第３の方向転換プーリー５１の進行方向後進側に掛け回す。このため、ワイヤーソー１０の第５の方向転換プーリー５５への掛け回し方も、移動させない場合とは異なっている。これにより、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂが走行レール６０に沿って後進することに伴って、ハンチ部２０４に対して水平方向の押当てられるワイヤーソー１０は、押し切り方式でハンチ部２０４を切断することが可能となる。

これにより、一度に橋軸方向に平行な２方向に向けてコンクリート床版２０２のハンチ部２０４を切断できるため、作業時間を大幅に削減することが可能となる。なお、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂの各々に設けた送り装置５４は同期しているため、これらは常時、並行して走行レール６０上を走行することができる。

また、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂは、図１０（ｂ）で示すように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂと同様の手順で、対傾構２０３ｂの走行方向後進側に設けた走行レール６０’’に移設でき、対傾構２０３ａの上部および、対傾構２０３ａより走行方向後進側のハンチ部２０４を切断することも可能である。

上記のコンクリート床版２０２と主桁２０１の切断分離方法によれば、コンクリート床版２０２上には、切断作業に係る装置が何ら配置されることはない。したがって、コンクリート床版２０２の、上方で一般車両を供用させながら、下方でコンクリート床版２０２と主桁２０１の切断分離作業を実施することが可能となる。

本発明の切断装置１００、及び切断装置１００を用いたコンクリート床版２０２と主桁２０１の切断分離方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂのみを走行レール６０上で走行させる場合にも、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂに、移動体５３及び送り装置５４を設けたが、走行レール６０上に設置することが可能であれば、これらは必ずしも設けなくてもよい。

また、本実施の形態では、押し切り方式でコンクリート床版２０２のハンチ部２０４を水平切断したが、必ずしもこれに限定されるものではない。水平切断作業の開始時に、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂと第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂとを離間して配置しておき、互いが近接するように、第１及び第２のフロント支持装置４０ａ、４０ｂを後進移動、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂを前進移動させることにより、引き切り方式に変更することも可能である。

さらに、切断装置１００は、乾式で切断するワイヤーソー１０もしくは湿式で切断するワイヤーソー１０のいずれを採用することも可能であるが、乾式を採用すると切断泥水が発生しないため、より作業性を向上することが可能となる。

また、第１のフロント支持装置４０ａには、図１１で示すように、ハンチ部２０４との間に、主桁２０１に沿う軸線周りに鉛直方向に回転する筒体よりなる垂れ防止ローラー４６を設け、ワイヤーソー１０の垂れ下がりを防止するとよい。なお、垂れ防止ローラー４６は、第２のフロント支持装置４０ｂ、第１及び第２のリア支持装置５０ａ、５０ｂにも同様に設けるとよい。

１００ 切断装置
１０ ワイヤーソー
２０ 駆動機構
２１ 駆動プーリー
２２ プーリーガイド
２３ 昇降装置
２４ 駆動部
３０ ストレージ機構
３１ プーリーホルダー
４０ａ 第１のフロント支持装置
４０ｂ 第２のフロント支持装置
４１ 第１の方向転換プーリー
４１１ 溝部
４２ 第２の方向転換プーリー
４３ 移動体
４４ 送り装置
４５ プーリー架台
４６ 垂れ防止ローラー
５０ａ 第１のリア支持装置
５０ｂ 第２のリア支持装置
５１ 第３の方向転換プーリー
５２ 第４の方向転換プーリー
５３ 移動体
５４ 送り装置
５５ 第５の方向転換プーリー
５６ プーリー架台
６０ 走行レール
６１ ガイド部
７０ 吊り架台
７１ 水平部材
７２ 第１の捻転部
７２１ 水平プーリー
７２２ 鉛直プーリー
７３ 第６の方向転換プーリー
７４ 第２の捻転部
７４１ 水平プーリー
７４２ 鉛直プーリー
２００ 橋梁
２０１ 主桁
２０２ コンクリート床版
２０３ａ 対傾構
２０３ｂ 対傾構
２０４ ハンチ部（接合部）
３００ 穿孔装置
３０１ コアビット
３０２ コアドリル本体
３０３ 回転軸
３０４ ガイド部
３０５ ブラケット
３０６ 偏心レデューサー

Claims (7)

1. 橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を略水平切断する切断装置であって、
   エンドレス状のワイヤーソーと、
   前記主桁を挟んだ両側に、該主桁に沿って配置される一対の走行レールと、
   該走行レール各々に前後して設置され、前記ワイヤーソーが掛け回されるとともに水平回転する複数の方向転換プーリーを支持する一対のフロント支持装置及び一対のリア支持装置と、
   前記走行レールの一方に近傍して配置される吊り架台に設けられ、一対の前記フロント支持装置と一対の前記リア支持装置との離間距離に応じて変化する前記ワイヤーソーの余長部を収納するストレージ機構と、
   前記吊り架台に設けられ、前記ワイヤーソーを駆動する駆動プーリーを備える駆動機構と、を備え、
   一対の前記フロント支持装置各々に、前記走行レールに沿って移動する移動体が備えられるとともに、一対の該フロント支持装置の間に、前記接合部の切断領域が形成されることを特徴とする切断装置。
2. 請求項１に記載の切断装置において、
   前記一対の前記リア支持装置に、前記走行レールに沿って移動する移動体が備えられるとともに、
   一対の前記フロント支持装置の間に、前記接合部の切断領域が形成されることを特徴とする切断装置。
3. 請求項１または２に記載の切断装置において、
   複数の前記方向転換プーリーには、前記ワイヤーソーが掛け回される溝部が上端近傍に形成されていることを特徴とする切断装置。
4. 橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を、請求項１から３のいずれか１項に記載の切断装置を用いて略水平切断し、前記コンクリート床版と前記主桁とを分離する、コンクリート床版と主桁の切断分離方法において、
   一対の前記フロント支持装置を前記走行レール上で移動させ、一対の該フロント支持装置の間に位置する前記ワイヤーソーを駆動させつつ前記接合部に押当てることを特徴とするコンクリート床版と主桁の切断分離方法。
5. 請求項４に記載のコンクリート床版と主桁の切断分離方法において、
   一対の前記フロント支持装置を、一対の前記リア支持装置から離間する方向に前進移動させることを特徴とするコンクリート床版と主桁の切断分離方法。
6. 橋梁の主桁上に設置されたコンクリート床版における前記主桁との接合部を、請求項２または請求項２を引用する請求項３に記載の切断装置を用いて略水平切断し、前記コンクリート床版と前記主桁とを分離する、コンクリート床版と主桁の切断分離方法において、
   一対の前記フロント支持装置及び一対の前記リア支持装置をともに、前記走行レール上で移動させることにより、
   一対の該フロント支持装置及び一対の該リア支持装置の各々の間に位置する前記ワイヤーソーを駆動させつつ前記接合部に押当てることを特徴とするコンクリート床版と主桁の切断分離方法。
7. 請求項６に記載のコンクリート床版と主桁の切断分離方法において、
   一対の前記フロント支持装置及び一対の前記リア支持装置を、互いに離間する方向に移動させることを特徴とするコンクリート床版と主桁の切断分離方法。

Images