JPS58102719A - 鉄筋コンクリ−ト製品の削孔方法および削孔装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、鉄筋コンク’Ｊ　−ト製品の削孔方法および
削孔装置に関する。

鉄筋コンクリート製品に削孔する必要性は非常に高い。

例えば、下水管が接続されるマンホールの場合、工場生
産したヒユーム管に前もって削孔することができれば、
マンホール設置場所に型枠を配置してコンクリートを現
場打ちする手間を要さず、作業の能率化を図ることがで
きる。

従来より、円筒状のカッタを用いて版状や管状の鉄筋コ
ンクリート製品に削孔する試みがなされているが、当該
製品が鉄とコンクリートとの合成体であり、その材質が
一様でないという特殊性から、未だに有効な削孔方法お
よび削孔装置は開発されていない。

ところで、鉄筋コンクリ−ト製品を円筒状のカッタで削
孔する場合、一般にカッタを鉄筋コンクリート製品に向
けて押圧しながら、この押圧力の下での所定の切断トル
クが得られるように、前記カッタの切削力および回転数
を定めてカッタを回転する。

しかしながら、鉄筋コンクリート−製品中に配置されて
いる鉄筋は粘り強さがコンクリートに比べて大きいため
、切断中のカッタが鉄筋に至ると、カッタは鉄筋に食い
込むこととなり、その結果、抵抗が増大し、前記した所
定の切断トルクでは鉄筋の切断ができなくなる。従来で
は、カッタの回転数を上げ、又はカッタの回転数を上げ
ると共にカッタの押圧力を高めて前記事態に対処しよう
としてきた。しかしながら、これらによっては問題の解
決は得られなかった。

本発明者らの実験によれば、前記のように切断トルクを
上げあるいは押圧力を増すと、カッタの鉄筋への食い込
みが益々強力になるばかりでな（、切断された一部の鉄
筋の端部が鋸歯状のカッタ力量に入り込んでカッタの正
転、逆転を阻止してしまう現象を生じることが確認され
た。このような現象は、回転するカッタのほぼ接線方向
に配置されている鉄筋によってしばしば引き起こされる
ことが明らかになった。この接線方向に伸びる鉄筋はカ
ッタに直交する鉄筋と比較してより大きな切断面をもつ
ことから切断中のカッタに対する抵抗も太き（、またそ
の端部挙動も複雑である。

従って１本発明の目的は従来とは全（異なる観点から鉄
筋コンクリート製品に容易にしかも迅速に削孔する方法
および装置を提供することにある。

削孔中にカッタの切断力や回転数を変更することは、前
記したように鉄筋の切断に有効でないばかりでな（、装
置を複雑にしまた削孔作業の能率にも影響する。そこで
、本発明は−一定の切断力および回転数の下でも、削孔
中に鉄筋の切断を容易にしかも迅速に行うことを企図し
、ために、押圧力乞従来とは逆に、カッタが鉄筋に当っ
て食い込んだときに低減することによりこれを解決した
。

すなわち、本発明の削孔方法は、回転カッタおよび鉄筋
コンクリート製品の一方を他方に向けて押圧し、前記回
Ｖカッタと前記鉄筋コンクリート製品の鉄筋とが当って
前記回転カッタの回転抵抗が予め設定した一定値を越え
たとき、該回転抵抗が前記一定値に復帰するまで、前記
回転カッタまたは鉄筋コンクリートの押圧力の一時的な
低下とその回復とを繰り返すことを特徴とする。

また、本発明の削孔装置は、鉄筋コンクリート製品を載
せる台と、支持部材と、該支持部材に設けられた駆動装
置と、該、駆動装置に連結されかつ該駆動装置により回
転される円筒状のカッタと、該カッタを前記鉄筋コンク
リート製品に向けて又は前記鉄筋コンクリート製品を前
記カッタに向けて押圧すべ（前記支持部材又は前記台を
移動させる液圧シリンダと、前記カッタの回転抵抗の増
大を検知する検知装置と、前記液圧シリンダに接続され
かつ該液圧シリンダの押圧作動中に前記検知装置が前記
回転抵抗の増大を検知したとき、その検知信号により前
記液圧シリンダの押圧力を低下させる液圧回路とビ含む
。

以下に、添付′の図面を診照して本発明の実施例につい
て説明する。

本発明の削孔方法は被駆動の回転カッタにより鉄筋コン
クリート製品に削孔するに際し、前記回転カッタおよび
鉄筋コンクリート製品の一方を他方に向けて押圧する。

この場合のカッタの回転速度および切削力は一定であり
、また押圧力も一定である。従って、切削トルクは一定
であり、この切削トルクに基づ（回転抵抗は一定である
。この一定の切削トルクの状態でコンクリートの削孔が
行われる。これは第１図（ａｌのＴ１　　で示される。

ところがカッタが鉄筋に至って食い込むようになると、
摩擦抵抗が増大するので切削トルクはＴ２　に増加する
。この切削トルクの増加はカッタの駆動装置の回転抵抗
の増大をもたらすので、この増大の程度が前もって設定
した設定値に達したとぎ、回転カッタ又は鉄筋コンクリ
ートの押圧力を低下する。この結果、それまでＰｌ　で
あった押圧力は第１図ｆｂｌのＰ２　に低下する。この
場合、この圧力Ｐ２をゼｑにすると、カッタと鉄筋コン
ク１１−トとの間に何ら押圧力が作用しないので、カッ
タが空転することとなり、また圧力をＰｌ　に回復する
のに時間がかかることから好ましくない。

押圧力がＰ２に減少すると、カッタの鉄筋への食い込み
が解消され、切削トルクは急激に減少して定常状態の切
削トルクＴ１　　よりも低いＴ３　　と々る。もつとも
、カッタの鉄筋への食い込みの程度によっては、押圧力
がＰ２に低下したとき直ちに、切削トルクはＴ３　　と
なるのではな（、定常状態の切削トルクＴ１　よりも高
いｒｆ＋６のような切削トルクとなる場合もある。

押圧力がＰ２になったとき、押圧力をＰｌに戻す。この
とき、切削トルクはほぼ定常状態の切削トルクＴ１　に
至っているものと考えられる。従って、再び定常状態の
切削トルクＴ１でカッタは駆動される。しかしながら、
鉄筋が未だ切断されていないと、カッタは再び鉄筋に食
い込むので、切削トルクは再び上昇してＴ２　となり、
前記と同じ操作によって、押圧力はＰ　からＰ２に低下
した後、Ｐｌ　に回復する。以上の操作を繰り返すこと
によって鉄筋は切断される。鉄筋が切断されると、もは
や切削トルクに変動を及ぼす要因はないので、カッタは
定常状態の切削トルクＴ１で駆動される。

前記から明らかなように、本発明の削孔方法では、任意
の削孔時点でのカッタの切削トルクに基づ（回転抵抗を
定常状態の切削トルクに基づ（回転抵抗に維持するよう
に、押圧力の一時的な低下と、回復とを繰り返すのであ
る。これは一定の回転速度および切削トルクで作動する
ことが最も効果的な削孔をもたらすことによる。

カッタの押圧力の低下と定常値への回復との繰り返しに
よって鉄筋が切断されるのは、カッタが鉄筋へ食い込ん
だとき、押圧力を低下することにより、回転しているカ
ッタと鉄筋との相対位置を変更できる結果、微視的な位
相の一致、例えばカッタの刃の谷に鉄筋のむしり取られ
た部分が位置するとかカッタの側面の凹凸と鉄筋切断面
の凹凸が合致するような位相の一致を解消するので、無
理な引きはがし力が掛からず、コンクリートとの付着状
態を維持させたまま、一定の切削トルク下の切断力を間
断的に与えることとなるからであると考えられる。

前記した本発明の削孔方法は、回転抵抗の増大を圧力計
とか電流計で確認し、人為的に押圧力を変えることによ
っても実施できる。しかしながら、第２図に示すように
自動操作することが好ましい。

液圧モータからなる駆動装置１０で円筒状のカッタ（第
６及び第４図参照）を回転させながら、液圧シリンダ１
２でこのカッタを鉄筋コンク１７−ト製品に向けて押圧
する。逆に、鉄筋コンクリート製品をカッタに向けて押
圧することもできるが、以下の例では、カッタを鉄筋コ
ンクリート製品に向けて押圧する例について説明する。

電動機１４で駆動されるポンプ１６からの圧液は、中立
ポー）　１９　ａ、正転ポート１９ｂおよび逆転ポート
１９Ｃを有していて手動操作される切換弁１８を経て駆
動装置１０へ送られ、カッタを回転する。

電動機２０で駆動されるポンプ２２からの圧液は、中立
ポート２５　ａ、ピストン下降ポート２５Ａおよびピス
トン上昇ｙｇ−）２５Ｃを有していて手動操作される切
換弁２４を経て液圧シリンダ１２へ送られ、押圧力を付
加する。

駆動装置１０の作動回路２６には回転抵抗の増大を検知
する圧力スイッチのような検知装置２８が接続され、他
方、液圧シリンダ１２の作動回路３０には液圧回路３２
が接続され、作動回路３０のバイパスとなっている。こ
の液圧回路３２に、遮断ポート３５αと連通ポート３５
　ｈを有する切換弁６４が組み込まれている。切換弁３
４は電磁作動弁またはパイロット圧可変型パイロット作
動弁であって、検知装置２８からの検知信号を受けると
、図示の遮断状態からポートの切り換えが行われ、連通
状態となる。

いま、切換弁１８を正転ポート１９５に、切換弁２４を
ピストン下降ポート２５ｂにそれぞれ切り換えると、駆
動装置１０はカッタの回転を始め、液圧シリンダ１２は
カッタの押圧を始める。この場合、カッタの回転速度お
よび切削力は一定であり、押圧力も一定に保たれるので
、切削トルクは一定である。これは第１図（α）の切削
トルクＴ１　の状態である。

ところが、カッタが鉄筋に至って食い込むようになると
、摩擦抵抗が増大するので、切削トルクはＴ２に増加す
る。この切削トルクの増加はカッタの駆動装置１００回
転抵抗の増大となり、作動回路２６中の液圧の増大をも
たらすので、その増大の程度が前もって設定した設定値
に達すると、検知装置２８から検知信号が出され、液圧
回路６２の切換弁６４が連通ポート６５ｈに切り換えら
れ、液圧回路３２、従って作動回路３０はＩＪザーノＺ
タンク３６に連通ずる。この結果、それまでＰ　の圧力
を受けていた液圧シリンダー２の押し側液室１３の圧力
は第２図（６）のＰ２に低下する。

液圧シリンダー２の圧力が低下すると、カッタの切削ト
ルクが減少するので、駆動装置１００作動回路２６内の
圧力が低下し、検知装置２８からの信号の出力がな（な
り、その結果、切換弁３４が遮断ポート３５αに切り換
えられるため、液圧シリンダー２の押し側液室１３内の
圧力Ｐ２は一般にゼロとはなうがい。この圧力Ｐ２の下
限値は、検知装置２８の圧力応答特性によって左右され
、また液体が切換弁３４の連通＃？−）３５ｂを流動す
る際の抵抗によっても相違するので、圧力応答特性の良
好な検知装置を採用したり、連通ポート３５ｂに絞りを
組み入れるなどによって、ある範囲にわたって変更可能
である。

液圧シリンダー２の押し側液室１６内の圧力がＰ　にな
ると、カッタの食い込みが解消され、切削トルクは急激
に減少してＴ３　となる。この切削トルクは前記のよう
にＴ３′のような、定常状態の切削トルクＴ１　　より
も高いことモアル。

次に、液圧シリンダー２の押し側液室１３の圧力がＰ　
に至ったとき、検知装置２８からの信号の出力がな（な
るので、液圧回路ろ２の切換弁３４は遮断ボーｔ１５１
Ｚに切り換えられることとなり、圧力は上昇する。この
場合、液圧回路６２などの流動抵抗によって遅れが生ず
るか、液圧シリンダー２の押し側液室１６には定常圧力
Ｐ１が作用するようになる。液圧シリンダー２内の圧力
が定常圧力Ｐ１　に至ると、カッタの切削トルクはほぼ
定常状態の切削トルクＴ１　に至り、再び定常状態の切
削トルクＴ１で駆動される。以下同じ操作を繰り返す。

第６図および第４図は前記削孔方法を実施する削孔装置
の例である。各削孔装置には第２図の回路が組み込まれ
て、使用される。

第６図の削孔装置では、台４０に鉄筋コンクリート製品
であるヒユーム管４２が載せられ、このヒユーム管４２
に向けて、円筒状のカッタ４４が押圧される。図示の例
では台４０は軌道４６上を移動可能な台車の形態であり
、紙背方向へ移動した位置で、ヒユーム管の積み卸しが
される。この台車の上面にはヒユーム管４２を強制回転
できるローラ＃４８が設けられている。これにより、削
孔位置の調節がなされる。

カッタ４４は支持部材５０１Ｃ固定された駆動装置１０
に垂直に連結され、この駆動装置１０によって回転され
る。カッタ４４は円筒形状であり、て水が噴射される。

これによって削孔中のカッタの過熱防止が図られる。支
持部材５０は門型のフレーム５２に上下動可能に両持状
に支持され、支持部材５０と門型のフレーム５２との間
に設置された一対の液圧シリンダ１２によって上下動さ
れろ。前記駆動装置１０は図示の例では液圧モータから
なり、作動回路であるパイプ２６の部位に圧力スイッチ
のような検知装置２８が接続され、作動回路２６の圧力
の増大を検知する。この検知装置２８からの信号によっ
て、ポンプ２２に連なる液圧シリンダ１２の作動回路３
０にバイパスサレだ液圧回路３２の切換弁３４が作動さ
れる。これにより、液圧回路３２は液圧シリンダ１２の
押圧力を一時的に低下させ、検知装置２８からの信号の
出力がな（なると、液圧回路６２への圧液の流れはなく
なるので、液圧シリンダ１２は押圧力を回復する。

第４図の例は、いわゆる横型の削孔装置である。

台６０はベース６２に固定された一対のガイド６４に滑
動可能に支持され、この台６０とベース６２との間に配
置された液圧シリンダ１２によって水平方向へ移動する
。この台６０の上側にローラ群４８が配置され、ヒユー
ム管４２を強制回転して、削孔の位置調節をする。台６
０にはさらにサポート６６が設けられ、削孔の際にヒユ
ーム管４２が横方向へ動くのを規制する。このサポート
６６は液圧シリンダで構成し、ヒユーム管４２をクレー
ンで吊り上げるときには、後退させるようにすることが
、作業性の点から好ましい。

前記４−ス６２に支持部材５０が固定されている。この
支持部材５０に駆動装置１０が取り付けられ、カッタ４
４を水平に保持する。従って、この例では、カッタ４４
が固定位置をとり、他方、ヒユーム管４２が液圧シリン
ダ１２によってカッタ４４に向けて押圧される。この例
の削孔装置のその他の構成は第３図に示した例と同じで
ある。

第４図の例に代えて、台６０をベースに固定し、支持部
材５０″を水平方向に可動にベース６２に設置してもよ
い。この場合、液圧シリンダ１２はば一ス６０と支持部
材５０との間に配置され、支持部材５０を移動させる。

前記６例では駆動装置は液圧モータであり、検知装置は
圧力スイッチのような圧力検知型である。

これに代え、駆動装置を電動機で構成することもできる
。この場合、検知装置は電流その他の電気的量を検知す
るものとする。本発明は前記ヒユーム管の外、鉄筋コン
クリートスラブにも適用可能である。

本発明の削孔方法によれば、カッタが鉄筋に食い込むと
、カッタ又は鉄筋コンクリート製品の押圧力を一時的に
低下して食い込みを解消し、再びカッタ又は鉄筋コンク
リート製品を押圧して切削を行うので、粘り強い鉄筋を
コンクリートと同じように困難なく切断でき、削孔が極
めて容易である。また、液圧シ１７ンダの押圧力の低下
、回復を繰り返すことにより、切削トルクを実質的に一
定にして削孔できることとなり、カッタが鉄筋に食い込
んだときに押圧力や切削トルクを上げるような従来の削
孔方法に比して経済的かつ効率的な削孔ができ、また削
孔箇所に凹凸が少ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の削孔方法の実施に際して、切削トルク
と液圧シリンダ内の圧力が変化する状態を定性的に示す
グラフ、第２図は削孔装置の回路図、第３図および第４
図は本発明の削孔装置の概略を示す正面図である。 １０：駆動装置、　　１２：液圧シリンダ、１４．２０
：電動優、　　１６．２２：ポンプ、１８．２４，３４
：切換弁、２６　、３０　：作動回路、２８：検知装置
、　　３２：液圧回路、５０：支持部材、　　４０．６
０：台、４４：カッタ、　　　４２：ヒユーム管。 代　埋　人　弁理士　松　永　宣　行 ’Ｊｅ間昭５８−１０２７１？］　（６）第２図 第３図 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）被駆動の回転カッタにより鉄筋コンクリート製品
   に削孔する方法であって、前記回転カッタおよび鉄筋コ
   ンクリート製品の一方を他方に向けて押圧し、前記回転
   カッタと前記鉄筋コンクリート製品の鉄筋とが当って前
   記回転カッタの回転抵抗が予め設定した一定値を越えた
   とぎ、該回転抵抗が前記一定値に復帰するまで、前記回
   転カッタまたは鉄筋コンクリートの押圧力の一時的な低
   下とその回復とを繰り返すことを特徴とする、鉄筋コン
   クリート製品の削孔方法。 （２）鉄筋コンクリート製品を載せる台と、支持部材と
   、該支持部材に設けられた駆動装置と、核駆動装置によ
   り回転される円筒状のカッタと、該カッタを前記鉄筋コ
   ンクリート製品に向けて又は前記鉄筋コンクリート製品
   を前記カッタに向けて押圧すべく前記支持部材又は前記
   台を移動させる液圧シリンダと、前記カッタの回転抵抗
   の増大を検知する検知装置と、前記液圧シリンダに接続
   されかつ該液圧シリンダの抑圧作動中に前記検知装置が
   前記回転抵抗の増大を検知したとき、その検知信号によ
   り前記液圧シリンダの押圧力を低下させる液圧回路とを
   含む、鉄筋コンクリート製品の削孔装置。 （：つ）前記台は水平方向へ移動可能な台車からなり、
   前記支持部材は垂直に設置されたフレームに沿って垂直
   方向へ移動可能であり、かつ前記駆動装置を介して前記
   カッタを垂直に保持し、前記液圧シリンダは前記支持部
   材を移動させる、特許請求の範囲第（２）項に記載の削
   孔装置。 （４）前記台は水平方向へ移動可能な台車からなり、前
   記支持部材は固定的に設置されかつ前記駆動装置を介し
   て前記カッタを水平に保持し、前記液圧シリンダは前記
   台車を移動させる、特許請求の範囲第（２）項に記載の
   削孔装置。 （５）前記台は固定的に設置され、前記支持部材は水平
   に設置されたベースに沿って水平方向へ移動可能であり
   かつ前記駆動装置を介して前記カッタを水平に保持し、
   前記液圧シリンダは前記支持部材を移動させる、特許請
   求の範囲第（２）項に記載の削孔装置。 （６）前記駆動装置は液圧モータからなり、前記検知装
   置は該液圧モータの作動回路に接続されていて該作動回
   路の圧力の増大を検知し、前記液圧回路は前記検知装置
   からの信号で開閉する切換弁を含む、特許請求の範囲第
   （３）、（４）又は（５）項に記載の削孔装置。 （力　前記駆動装置は電動機からなり、前記検知装置は
   該電動機の電気酌量の増大を検知し、前記液圧回路は前
   記検知装置からの信号で開閉する切換弁を含む、特許請
   求の範囲第１３）、（４）又は（５）項に記載の削孔装
   置。