(57)【要約】【課題】コンクリート構造物の掘削作業において発生する騒音や振動を抑え、掘削作業を迅速化及び効率化できるコンクリート掘削用の切削機及びコンクリート掘削方法を提供する。【解決手段】  掘削用の切削溝を形成するための切削機１であって、機体の外枠を構成する機体フレーム部１０と、コンクリート構造物の床面を切削する切削部２０と、切削部２０を移動可能に支持する可動支持部３０とを備え、可動支持部３０は、切削部２０を前後進移動可能とする前後進手段３１と、垂直方向に昇降可能とする昇降手段３２とを備え、切削部２０は、回転軸上に所定間隔で並列して配設された複数の回転刃２０４を備え、回転軸の両端に配設された外側回転刃の左右外側面が平坦面となるように構成されたことを特徴とする切削機１及びこの切削機１を用いたコンクリート掘削方法によって上記目的が達成される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の床面に掘削用の切削溝を形成するための切削機であって、
前記切削機は、コンクリート構造物の床面上に設置され、機体の外枠を構成する機体フレーム部と、コンクリート構造物の床面を切削する切削部と、前記切削部を移動可能に支持する可動支持部とを備え、
前記可動支持部は、前記機体フレーム部に対し、前記切削部を前後進移動可能とする前後進手段と、垂直方向に昇降可能とする昇降手段とを備え、
前記切削部は、コンクリート構造物の床面を複数条に亘って切削する切削手段を備え、
前記切削手段は、前記切削部に回転可能に設けられた回転軸上に所定間隔で並列して配設された複数の回転刃を備え、
前記複数の回転刃のうち、前記回転軸の両端に配設された外側回転刃の左右外側面が平坦面となるように構成されたことを特徴とする切削機。
【請求項２】
前記複数の回転刃は前記回転軸上に等間隔で並列して配設され、
前記回転軸上に配設された前記複数の回転刃の間隔と、前記回転軸から前記複数の回転刃の下端までの寸法とが、１対２以上となるように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の切削機。
【請求項３】
コンクリート構造物の床面を掘削するコンクリート掘削方法であって、
前記コンクリート掘削方法は、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域に、複数条の切削溝を形成する切削工程と、
前記複数条のいずれかに、膨張で加圧可能な圧力破砕機を挿入し、前記複数条の切削溝によって形成されたコンクリート構造物の凸形状部であるコンクリートブロックを前記圧力破砕機で加圧して亀裂を発生させてコンクリート構造物から分離する掘削工程とを備えることを特徴とするコンクリート掘削方法。
【請求項４】
前記掘削工程において、前記複数条の切削溝のいずれかに、膨張で加圧可能な圧力破砕機を挿入した後、両端を除く残りの複数条の切削溝のいずれかに、コンクリート掘削用冶具が備えた剛性の嵌合板を挿入して、前記圧力破砕機によって前記コンクリートブロックを加圧することを特徴とする請求項３に記載のコンクリート掘削方法。
【請求項５】
前記コンクリート掘削用冶具は、矩形板状の基部の片側又は両側に前記嵌合板を備えたことを特徴とする請求項４に記載のコンクリート掘削方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート掘削用の切削機及びコンクリート掘削方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駅改良工事やホームドア工事において、ホームに新たに杭打設や横桁設置などの各種工事をする際、ホーム盛土内に存置され解体や除去しなければならない障害物、例えば、コンクリート板、コンクリート基礎、鋼材などを撤去するため、既設のコンクリート構造物の床面を局所的に掘削する作業が実施される。このようなコンクリート構造物の床面の局所的な掘削作業においては、従来、人力により操作するブレーカや大型の破砕機を用いて床面を破砕することにより掘削が行われる（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５―２３２２３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このような人力により操作するブレーカや大型の破砕機によれば、コンクリート破砕時に騒音や振動が生じるという問題が存在しており、特に、駅改良工事等において住宅地周辺で作業が実施される場合、この問題はより深刻なものとなっている。また、周囲への騒音を抑えるため、防音シートの設置や取外作業等の処置が必要となり、その結果、作業負担の増大を招いており、掘削作業の迅速化及び効率化の観点から改善が望まれていた。さらに、閉鎖的な防音シート内での作業は、粉塵等の滞留によって、作業者の作業環境の悪化を招くものとなっている。
【０００５】
そこで、本発明は、既設のコンクリート構造物の掘削作業において発生する騒音や振動を抑え、さらに、掘削作業を迅速化及び効率化できるコンクリート掘削用の切削機及びコンクリート掘削方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的は、コンクリート構造物の床面に掘削用の切削溝を形成するための切削機であって、
前記切削機は、コンクリート構造物の床面上に設置され、機体の外枠を構成する機体フレーム部と、コンクリート構造物の床面を切削する切削部と、前記切削部を移動可能に支持する可動支持部とを備え、
前記可動支持部は、前記機体フレーム部に対し、前記切削部を前後進移動可能とする前後進手段と、垂直方向に昇降可能とする昇降手段とを備え、
前記切削部は、コンクリート構造物の床面を複数条に亘って切削する切削手段を備え、
前記切削手段は、前記切削部に回転可能に設けられた回転軸上に所定間隔で並列して配設された複数の回転刃を備え、
前記複数の回転刃のうち、前記回転軸の両端に配設された外側回転刃の左右外側面が平坦面となるように構成されたことを特徴とする切削機によって達成される。
【０００７】
本発明によれば、コンクリート構造物の床面に掘削用の複数条の切削溝を形成し、この切削溝に圧力破砕機を挿入して加圧することでコンクリート構造物を破砕する掘削作業を行うことにより、コンクリート掘削時の騒音や振動を抑え、さらに、掘削作業を迅速化及び効率化できる。
【０００８】
本発明の好ましい実施態様においては、前記複数の回転刃は前記回転軸上に等間隔で並列して配設され、前記回転軸上に配設された前記複数の回転刃の間隔と、前記回転軸から前記複数の回転刃の下端までの寸法とが、１対２以上となるように構成されている。
【０００９】
本発明のこの好ましい実施態様によれば、掘削用の複数条の切削溝によって形成された破砕対象となるコンクリート構造物の凸形状部が、均等かつ破砕に適した形状となり、より効率的に掘削作業を行うことができる。
【００１０】
また、本発明のかかる目的は、コンクリート構造物の床面を掘削するコンクリート掘削方法であって、
前記コンクリート掘削方法は、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域に、複数条の切削溝を形成する切削工程と、
前記複数条の切削溝のいずれかに、膨張で加圧可能な圧力破砕機を挿入し、前記複数条の切削溝によって形成されたコンクリート構造物の凸形状部であるコンクリートブロックを前記圧力破砕機で加圧して亀裂を発生させてコンクリート構造物から分離する掘削工程とを備えることを特徴とするコンクリート掘削方法によって達成される。
【００１１】
本発明によれば、従来よりもコンクリート掘削時の騒音や振動を格段に抑えることができる。これにより、防音シートの設置や取外作業等による作業負担を削減して掘削作業を迅速化及び能率化することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施態様においては、前記掘削工程において、前記複数条の切削溝のいずれかに、膨張で加圧可能な圧力破砕機を挿入した後、両端を除く残りの複数条の切削溝のいずれかに、コンクリート掘削用冶具が備えた剛性の嵌合板を挿入して、前記圧力破砕機によって前記コンクリートブロックを加圧することを特徴とする
【００１３】
本発明のこの好ましい実施態様によれば、圧力破砕機による加圧時、嵌合板の作用によって、破砕・除去対象となるコンクリートブロックの側面部分に加えられる面圧を平準化でき、大きな面圧が部分的に発生することを防止できる。その結果、それぞれの切削溝Ｇの下端から、水平方向に、コンクリートブロックに亀裂を発生させて、好適にコンクリートブロックをコンクリート構造物から分断させることができる。その結果、作業精度が向上する。
【００１４】
本発明のさらに好ましい実施態様においては、前記コンクリート掘削用冶具は、矩形板状の基部の両側に前記嵌合板を備えている。
【００１５】
本発明のこのさらに好ましい実施態様によれば、基部の両側に設けられた嵌合板の作用により、コンクリートブロックの側面部分に加えられる面圧をより良好に平準化できるため、それぞれの切削溝の下端から、水平方向により良好に亀裂を発生させてコンクリートブロックをコンクリート構造物から分断させることができる。その結果、作業精度がさらに向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明の実施の形態に係る切削機の略斜視図である。
【図２】図２は、図１の切削機の略平面図である。
【図３】図３は、図１の切削機の略背面図である。
【図４】図４は、図１の切削機の略右側面図である。
【図５】図５は、図１の切削機の略右側面図である。
【図６】図６は、図１の切削部２０周辺の正面図で図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具の正面図であり、図７（ｂ）は、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具の左側面図である。
【図８】図８は、コンクリート掘削用冶具４０の使用方法を説明するための説明図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削方法のフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削方法の説明図である。
【図１１】図１１は、同上の説明図である。
【図１２】図１２は、同上の説明図である。
【図１３】図１３は、同上の説明図である。
【図１４】図１４は、本発明の別の実施の形態に係る切削機の斜視図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の別の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具の正面図であり、図１５（ｂ）は、本発明の別の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具の左側面図である。
【図１６】図１６は、本発明の別の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具の使用方法を説明するための説明図である。
【図１７】図１７は、偶数条の切削溝に対して本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具を使用する場合の掘削方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づいて、本発明の好ましい実施態様につき、詳細に説明を加える。
図１は、本発明の好ましい実施態様に係る切削機１の略斜視図であり、図２はその略平面図、図３はその略背面図である。なお、以下の説明において、矢印Ｆで示される方向を前方、その反対方向を後方、前方を向いたときに、右側方向を右方、左側方向を左方という。図１に示されるように、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削用の切削機１は、機体の外枠を構成する機体フレーム部１０と、コンクリート構造物の床面を切削する切削部２０と、切削部２０を機体フレーム部１０に対し前後進及び昇降可能に支持する可動支持部３０とを備えて構成されている。
【００１８】
機体フレーム部１０は、金属製の角鋼管からなるフレーム材を略直方体形状に組み付けて枠状に形成された機枠１０１を備えており、この機枠１０１は、平面視で、前後方向を長手とし、左右方向を短手とする略矩形の枠形状を成し、より具体的には、前部のフロントフレーム１０１Ｆ、左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒ、後部のリアフレーム１０１Ｂで枠形状の四辺が構成されている。
【００１９】
左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒは、機枠１０１から左右に張り出すようにして四つのキャスター取付部１０２が設けられており、四つのキャスター取付部１０２に、全方向に回転可能なキャスター１０３がそれぞれ取り付けられ、四輪の従動輪が構成されている。これにより、切削機１は、機体フレーム部１０によって、コンクリート構造物の床面上を全方向に移動できるように構成されている。
【００２０】
また、図１及び図３に示されるように、キャスター１０３は高さ調節可能に構成されており、さらに、左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒの下面には、高さ調節機能を備えた四脚のアジャスタ１０４が設けられている。これにより、切削機１は、図３に示されるように、四つのキャスター１０３及び四脚のアジャスタ１０４を高さ調節して四脚のアジャスタ１０４を接地させることで、機体フレーム部１０によって、床面上に位置決めできるように構成されている。
【００２１】
次に、可動支持部３０について、機体フレーム部１０に対し、切削部２０を水平方向に水平方向に前後進移動可能とする前後進手段３１と、切削部２０を垂直方向に昇降可能とする昇降手段３２の構成について説明する。
【００２２】
まず、可動支持部３０の前後進手段３１について説明する。
可動支持部３０は、左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒ上を前後に摺動可能な左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）と、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）上に垂直に立設された左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）と、左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）上に架設された矩形板状の屋根部３０３とを備えている。また、スライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）及び屋根部３０３は、強度を向上するためにアーム部３０４で連結されており、また、屋根部３０３には、後述する切削部２０の高さ位置を計測するためのスケール３０５が設けられている。
【００２３】
図２及び図３に示されるように、左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒ上には、それぞれ、長手方向に沿って左右のラックレール３０６（３０６Ｌ，３０６Ｒ）が取り付けられている。さらに、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）は、それぞれ、その下面に、図示しないバッテリを電源として駆動される電動モータ３０７（図３参照）によって正逆回転可能な駆動ピニオン（図示省略）を備え、この駆動ピニオンが、歯が付けられた左右のラックレール３０６（３０６Ｌ，３０６Ｒ）と噛合しながら回転するよう構成されている。
【００２４】
また、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）の下面には、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）の前後方向の摺動を案内するガイドローラ３０８が設けられている。このようにして、電動モータ３０７の駆動により、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）は、左右のラックレール３０６（３０６Ｌ，３０６Ｒ）に沿って、左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒ上を脱落することなく前後方向に摺動可能となっている。
【００２５】
また、駆動ピニオンは、図示しない制御装置及び操作スイッチにより、回転制御されるように構成されており、その結果、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）の前進、後退が制御可能となっている。
【００２６】
なお、左右のラックレール３０６（３０６Ｌ，３０６Ｒ）の前後端には、それぞれ、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）の前後方向の移動範囲を規制するストッパ３０９が配設されている。このストッパ３０９によって、可動支持部３０に支持された切削部２０の前後方向における移動範囲が規制されており、その結果、このストッパ３０９によって、機体フレーム部１０の枠内における切削部２０の前後方向の移動範囲が設定可能となっている。このようにして、可動支持部３０の前後進手段３１が構成されている。
【００２７】
次に、可動支持部３０の昇降手段３２について説明する。
可動支持部３０は、屋根部３０３の下方に昇降可能に配された矩形板状の昇降天井部３１３と、左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）に沿って摺動可能に設けられた左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）と、左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）に固定されて切削部２０を支持する支持フレーム３１１と、昇降天井部３１３に接続されて切削部２０を昇降可能とする昇降機構３１２とを備えている。
【００２８】
昇降天井部３１３の左右両端にそれぞれ左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）が固定されており、昇降天井部３１３及び左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）に設けられた円筒状のガイド穴に左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）が貫通されている。これにより、左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）に沿って、昇降天井部３１３及び左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）が垂直方向に摺動自在となっている。また、左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）と左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）との間には、所定の摩擦力が作用し、その結果、左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）は、後述の支持フレーム３１１及び切削部２０の荷重を受け止めながら滑らかに摺動するように構成されている。
【００２９】
支持フレーム３１１は、図１に示されるように、切削部２０を可動支持部３０に取り付けるためのフレームであって、図２に示されるように、鉛直方向に延びる左右の側板３１１ａと、水平方向に延びる底板３１１ｂからなる断面略コの字状に形成されており、左右の側板３１１ａが左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）とそれぞれ連結され、底板３１１ｂ下面に切削部２０が取り付けられて、切削部２０を支持するよう構成されている。
【００３０】
また、支持フレーム３１１の下部には、金属製のフレーム材が直方体枠状に形成されたガイドフレーム３１１ｃが設けられており、ガイドフレーム３１１ｃには、駆動によって切削部２０に動力を伝達する油圧モータ２０１が取り付けられている。なお、油圧モータ２０１は、図示しない油圧ポンプ、油圧回路、流路切替弁を備え、図示しない制御装置及び操作スイッチにより、出力軸の回転方向が制御可能に構成されている。また、ガイドフレーム３１１ｃは、切削部２０の上方を覆うようにして設けられているから、油圧モータ２０１を収納するケースとしての機能を果たすとともに、切削部２０と外部との接触を防止する機能を有している。
【００３１】
次に、切削部２０を昇降させる昇降機構３１２について説明する。
図３に示されるように、昇降機構３１２は、電動アクチュエータ３１２ａによって正逆回転可能なスクリューロッド３１２ｂを備えている。電動アクチュエータ３１２ａは、屋根部３０３に配設され、図示しないバッテリによって駆動される。スクリューロッド３１２ｂは、屋根部３０３を貫通して下方へ鉛直方向に伸びている。図３に示されるように、スクリューロッド３１２ｂに設けられた雄ネジ部は、昇降天井部３１３に設けられた雌ネジ部と螺合しており、これにより、スクリューロッド３１２ｂが昇降天井部３１３を螺合貫通するようにして接続されている。このようにして、電動アクチュエータ３１２ａの駆動によって、スクリューロッド３１２ｂが正逆に回転すると、昇降天井部３１３が左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）に沿って垂直方向に昇降するように構成されている。また、左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）及び支持フレーム３１１についても昇降天井部３１３と一体として昇降するよう構成されているため、昇降天井部３１３の昇降に応じて切削部２０も昇降するように構成されている。このようにして、可動支持部３０の昇降手段３２が構成されている、
【００３２】
図４は、切削機１の略右側面図であり、切削部２０が最上位置に位置している状態を示しており、図５は、切削機１の略右側面図であり、切削部２０が最下位置に位置している状態を示している。
上述のように、切削機１は、電動アクチュエータ３１２の駆動によりスクリューロッド３１２ｂが正方向に回転させ、昇降天井部３１３を下降させることで、支持フレーム３１１ｂを下降させ、これに応じて、切削部２０を垂直方向に下降して、切削部２０を機体フレーム部１０に対して下方へと進行させて、コンクリート構造物の床面の深さ方向へ切削が可能となっている。
【００３３】
また、切削部２０による切削作業が終了したときに、電動アクチュエータ３１２の駆動によりスクリューロッド３１２ｂを逆方向に回転して、昇降天井部３１３が上昇させることで、支持フレーム３１１ｂを上昇させ、これに応じて、切削部２０は垂直方向に上昇させ、切削部２０を機体フレーム部１０に対して上方へと移動させて、切削部２０を上昇させてコンクリート構造物の床面と離間させ、機体フレーム部１０１が床面上を移動可能な状態とすることができる。
【００３４】
なお、図４に示されるように、左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）が左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）の上端に位置するときが、切削部２０を上下方向における可動範囲の上限となっており、図５に示されるように、左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）の下端に位置するときが、切削部２０の上下方向における可動範囲の下限となっている。
【００３５】
このように、本実施態様においては、左右のラックレール３０６（３０６Ｌ，３０６Ｒ）を介して左右のサイドフレーム１０１Ｌ，１０１Ｒ上を前後に摺動可能に構成された左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）によって前後進手段３１が構成されており、左右のスライドステージ３０１（３０１Ｌ，３０１Ｒ）上に、左右にそれぞれ、垂直に立設された左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）と、左右のガイドポール３０２（３０２Ｌ，３０２Ｒ）に沿って昇降に設けられた昇降天井部３１３と、昇降天井部３１３に左右の昇降部材３１０（３１０Ｌ，３１０Ｒ）を介して固定されて切削部２０を支持する支持フレーム３１１と、昇降天井部３１３を昇降する昇降機構３１２とによって、昇降手段３２が構成されている。
【００３６】
図６は、図１の切削部２０周辺の正面図である。
切削部２０は、コンクリート構造物の床面を切削可能とする切削手段２１を備えている。
切削手段２１は、図６に示されるように、支持フレーム３１１の底板３１１ｂに取り付けられたホルダー２０２に回転自在に軸支された回転軸２０３の軸上に、所定間隔Ｗで並列するようにして配設された複数の回転刃２０４を備えている。ここに、それぞれの回転刃２０４は、外周に複数のスリットが等間隔で設けられた円盤形状のブレードであり、コンクリートに回転しながら接触することで切削が可能となっている。本実施態様においては、一例として、複数の回転刃２０４は、回転軸２０３上に５枚配設されており、これにより、５条の切削が可能となっている。しかしながら、本発明の複数の回転刃２０４の構成は、これに限られず、２枚以上の任意の数を選択することが可能であり、例えば、３枚〜１０枚といった数を選択することが可能である。
【００３７】
回転軸２０３の軸上には、回転軸２０３と一体的に回転するスプロケット２０５が設けられており、油圧モータ２０１を回転駆動させると、油圧モータ２０１の出力軸２０１ａ及びスプロケット２０５に巻回されたチェーン２０６によって、スプロケット２０５に回転動力が伝達され、その結果、回転軸２０３に回転動力が伝達される。これに応じて、複数の回転刃２０４が回転し、コンクリート構造物の切削が可能となっている。なお、図示しない制御装置によって、油圧モータ２０１の正逆回転制御が可能に構成されており、複数の回転刃２０４は正逆回転が可能となっている。
【００３８】
ここに、コンクリートの切削時において、図示しない制御装置によって、複数の回転刃２０４は、切削部２０の前後の進行方向に対してアッパー回転するよう制御され、これにより、下側から上に向かってブレードがコンクリートに回転接触するよう構成されている。すなわち、前後進手段３１により、切削部２０が前進しているとき、複数の回転刃２０４は、機体の右側から見て反時計回りに自動で回転し、後進しているとき、時計回りに自動で回転するよう構成されている（図５参照）。
【００３９】
このように構成された切削手段２１は、一度の切削工程において、（ｉ）回転刃２０４ａを回転させながら昇降手段３２によって下降させ、コンクリートの床面に押し当てるようにして深さ方向へ切削を行うことで、コンクリート表面から、最大で左右幅回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄの深さだけ、回転刃２０４ａをコンクリート内部に進入させて、次に、（ii）前後進手段３１によって、切削部２０を前進または後進させることで、回転刃２０４ａによって、コンクリート構造物の床面に、複数条の切削溝を形成することが可能となっている。なお、このとき形成される複数条の切削溝は、全体の左右幅が回転軸２０３の両端に配設された外側回転刃２０４ａ同士の間隔幅Ｘと略同一であり、切削深さは最大で回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄとなる。また、切削溝同士の間隔は、回転刃２０４同士の間隔幅Ｗと略同一となる。
【００４０】
また、後述する本発明に係るコンクリート掘削方法は、一例として、切削機１を用いてコンクリート構造物の床面に複数条の切削溝を形成し（図１０参照）、この複数条の切削溝のいずれかに、膨張により加圧可能な板状の圧力破砕機４１を挿入して加圧し、コンクリート構造物に亀裂を発生させることにより掘削するものである（図１１（ａ）及び図１１（ｂ）参照）。このとき、コンクリート構造物Ｃに良好に亀裂を発生させるため、複数条の切削溝の切削溝同士の間隔ｗと、切削溝の深さｄは、１対１以上の範囲で構成されることが好ましく、さらには、１対２以上の範囲で構成されることがより好ましい（図１１（ａ）参照）。このようなことから、コンクリート構造物の床面に複数条の切削溝を形成する切削機１の切削部２０は、回転刃２０４同士の左右幅Ｗと、回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄとの比が、１対２以上の範囲で構成されることが好ましい。これにより、切削機１を用いて後述するコンクリート掘削方法を実施する際、コンクリート構造物を良好に掘削することが可能となる。
【００４１】
なお、本実施態様において、回転刃２０４同士の間隔幅Ｗの寸法は、約１００ｍｍであり、回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄは約２００ｍｍである。
【００４２】
また、図６に示されるように、複数の回転刃２０４のうち、回転軸２０３の両端に配設された外側回転刃２０４ａは、それぞれ、台形ネジ２０４ａ１によって、回転軸２０３に固定されており、外側回転刃２０４ａの内側に配設された３枚の内側回転刃２０４ｂは、それぞれ、ボルト２０４ｂ１によって、回転軸２０３に固定されている。
【００４３】
ここに、外側回転刃２０４ａを回転軸２０３の両端に固定する台形ネジ２０４ａ１は、頂部２０４ａ２が平坦面となっており、かつ、先端２０４ａ４に向かうにつれて、この頭部２０４ａ３の外径が小さくなるテーパー形状を有している。さらに、頭部２０４ａ３が外側回転刃２０４ａの取付穴に嵌合するようにして外側回転刃２０４ａが回転軸２０３に固定され、その結果、外側回転刃２０４ａの左右外側面は、平坦面となるように構成されている。
【００４４】
なお、後述する切削機１を用いたコンクリート掘削方法は、コンクリート構造物の床面に、全体の左右幅が、外側回転刃２０４ａ同士の間隔幅Ｘと略同一となる掘削溝を形成しながら深さ方向へと切削部２０を進行させて掘削作業を行うよう構成されている（図１２参照）。このとき、仮に、外側回転刃２０４ａの左右外側面よりも左右外側に、例えばネジ頭等の部材が配設されていると、切削部２０が深さ方向へ進行する際、コンクリート構造物の床面から回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄの深さよりもさらに下方に、切削部２０を深さ方向へ進行させようとすると、ネジ頭がコンクリート構造物に引っかかり、深さ方向への進行が阻害されることとなる。これに対し、本実施態様のように、左右の外側回転刃２０４ａ同士の間隔幅Ｘよりも左右外方に部材を配設しないよう切削部２０を構成すれば、そのような事態を防止して深さ方向への切削作業を円滑に行うことができる。なお、同様の理由により、スプロケット２０５は、回転軸２０４上において、左右の外側回転刃２０４ａの左右内側に配設されている。
【００４５】
ここに、複数の回転刃２０４によるコンクリート床面の切削作業時に生じる騒音及び振動は、従来のブレーカあるいは大型の破砕機による床面の破砕時と比べて大幅に小さいものである。さらに、切削機１を用いた後述のコンクリート掘削方法によって、複数条の切削溝に圧力破砕機による圧力を加えて破砕・除去することによりコンクリート構造物を掘削すれば、従来よりもコンクリート掘削時の騒音や振動を格段に抑えることができる。また、切削部２０は、作業者が図示しない操作スイッチを操作することで、前後進手段３１及び昇降手段３２によって、切削部２０を移動させて切削溝を迅速に形成することができるよう構成されており、その結果、従来よりも掘削作業を格段に迅速化及び効率化でき、作業精度も向上できる。
【００４６】
（コンクリート掘削用冶具）
図７（ａ）は、コンクリート掘削用冶具４０の正面図であり、図７（ｂ）は、コンクリート掘削用冶具４０の左側面図である。
【００４７】
コンクリート掘削用冶具４０は、本発明に係るコンクリート掘削方法において、一例として上記切削機１によって、コンクリート構造物の床面に複数条の切削溝を形成した後、除去対象となるコンクリート掘削面が平坦となるように破砕・除去するために用いる。
【００４８】
コンクリート掘削用冶具４０は、図７（ａ）に示されるように、所定の厚みを有する矩形板状の基部４０１の片側に、コンクリートの切削溝に嵌合する矩形の形成された剛性の嵌合板４０２が取り付けられ、図７（ｂ）に示されるように、基部４０１上面に作業用の取手４０３が取り付けられている。なお、上記切削機１を用いる場合において、基部４０１の幅は、複数の回転刃２０４同士の間隔幅Ｗと略同一となるように設けられることが望ましい。加えて、基部４０１下面から嵌合板４０２の下端までの寸法は、切削部２０による最大の切削深さＤと一致するように設けられることが望ましい。
【００４９】
図８は、コンクリート掘削用冶具４０の使用方法を説明するための説明図である。
図８において、該コンクリート構造物Ｃの床面には、一例として、上記切削機１によって形成された、切削深さＤ、全体の左右幅をＸとする５条の切削溝Ｇが所定間隔で形成されている。ここに、切削溝Ｇによって形成されたコンクリート構造物Ｃの凸形状部を、破砕・除去対象となるコンクリートブロックＣ１という。
【００５０】
まず、両端の切削溝Ｇを除く、いずれかの切削溝Ｇに、膨張で加圧可能な圧力破砕機４１を挿入するともに、両端の切削溝Ｇを除く残りの切削溝Ｇに、それぞれ、コンクリート掘削用冶具４０の嵌合板４０２を挿入する。ここに、圧力破砕機４１としては、例えば、特開２００７−８６０１に示されるような油圧式の板ジャッキを用いることができる。なお、圧力破砕機４１としては、水圧式の板ジャッキを用いてもよい。また、圧力破砕機４１を挿入する切削溝Ｇは、それぞれのコンクリートブロックＣ１に均等に膨張圧を加えるため、両端の切削溝Ｇの略中央に位置する切削溝Ｇを選択することが望ましい。
【００５１】
次に、圧力破砕機４１の膨張圧によってコンクリートブロックＣ１の側面部分に左右方向の力を加えると、嵌合板４０２の作用によって、コンクリートブロックＣ１の側面部分に加えられる面圧を平準化でき、大きな面圧が部分的に発生することを防止できる。その結果、それぞれの切削溝Ｇの下端から、コンクリートブロックＣ１に、水平方向に亀裂を発生させて、コンクリートブロックＣ１を切削溝Ｇの下端からコンクリート構造物Ｃと分断できる。その結果、図１１（ｂ）に示されるように、コンクリートブロックＣ１をその底部から分離して除去することができるとともに、コンクリート掘削面が平坦となるようにして良好に掘削することができる。また、コンクリートブロックＣ１除去後の掘削面を平坦とできることによって、作業精度を向上できる。
【００５２】
なお、コンクリート掘削用冶具４０を用いず、圧力破砕機４１の膨張圧によって左右方向に力を加えると、除去対象となるコンクリートブロックＣ１の中途部で亀裂が発生して、切削溝Ｇの下端よりも上方でコンクリートブロックＣ１が折れて分断されてしまう事態が生じうる。その結果、除去後の掘削面に凹凸が生じてしまい、作業精度が低下するとともに、掘削作業を継続する場合に支障が生じることとなるが、コンクリート掘削用冶具４１を用いることにより、このような事態を好適に防止することができる。
【００５３】
（コンクリート掘削方法について）
次に、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削方法について説明する。図９は、本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削方法のフローチャートである。以下では、本発明のコンクリート掘削方法において、一例として、上記切削機１及び上記コンクリート掘削用冶具４０を用いる場合について説明する。なお、図１０ないし図１３において、網掛けされた部分がコンクリート構造物の掘削予定領域Ｔを示している。ここでは、図１０に示されるように、掘削予定領域Ｔを左右幅Ｘ´、コンクリート構造物の床面からの深さＤ´、前後方向における奥行Ｙの略直方体形状として掘削を行うものとする。また、切削機１は、説明の便宜上、回転刃２０４のみ図示している。なお、掘削予定領域Ｔの左右幅Ｘ´は、切削機１の切削部２０における左右の外側回転刃２０４ａ同士の間隔幅Ｘと略同一であることが望ましいが、本発明のコンクリート掘削方法はこれに限定されるものではない。また、掘削予定領域Ｔの形状に関しても、略直方体形状に限定されるものではない。
【００５４】
本発明のコンクリート掘削方法は、図９に示されるように、設置工程（ＳＴＥＰ１）と、第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）と、第１の掘削工程（ＳＴＥＰ３）と、第２の切削工程（ＳＴＥＰ５）と、第２の掘削工程（ＳＴＥＰ６）とを備えている。
【００５５】
設置工程（ＳＴＥＰ１）は、コンクリート構造物の床面に、切削機１を位置決めして設置する工程である。設置工程（ＳＴＥＰ１）は、具体的には、切削機１を掘削予定領域Ｔ上まで移動させ、切削機１をアジャスタ１０４の高さ調節してコンクリート構造物の床面上に固定する作業を行う。
【００５６】
第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）は、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域Ｔに、複数条の切削溝Ｇを形成する工程である。なお、本実施形態では、５条の切削溝Ｇを形成するものとする。また、５条の切削溝Ｇの溝同士の幅ｗは、切削機１の回転刃２０４同士の間隔幅Ｗと略同一となっている。
【００５７】
第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）は、具体的には、掘削予定領域Ｔの後端（位置Ｓ）において、切削機１の切削部２０の複数の回転刃２０４を回転させながら、昇降手段３２によって下降させ、所定の切削深さｄとなるまで、コンクリート構造物の床面を切削し（ＳＴＥＰ２−１）、次に、複数の回転刃２０４を、掘削予定領域Ｔの後端（位置Ｓ）から前端（位置Ｅ）まで前進させて、掘削予定領域Ｔに切削深さｄの５条の切削溝Ｇを形成する（ＳＴＥＰ２−２）。
【００５８】
なお、所定の切削深さｄは、掘削予定領域Ｔの深さＤ´に応じて、切削部２０の回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄ以下の範囲で、作業者が任意に定めることができる。本実施形態においては、所定の切削深さｄは、切削機１が一度に切削できる最大の切削深さである寸法Ｄと略同一としているが、本発明のコンクリート掘削方法はこれに限定されるものではなく、掘削予定領域Ｔの深さＤ´に応じて、最大の切削深さＤ以下の切削深さとしてもよい。なお、ここでは、一例として、切削深さｄは、深さＤ´の２分の１としている。
【００５９】
また、図示されていないが、切削を開始する位置Ｓにおいて、複数の回転刃２０４は、切削機１のリアフレーム１０１Ｂ側に位置しており、切削を終了する位置Ｅにおいて、フロントフレーム１０１Ｆ側に位置している。
【００６０】
第１の掘削工程（ＳＴＥＰ３）は、第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）の後、５条の切削溝Ｇによって形成されたコンクリート構造物Ｃの凸形状部であるコンクリートブロックＣ１を破砕・除去することによりコンクリート構造物の床面を掘削する工程である。
【００６１】
具体的には、図１１（ａ）に示されるように、両端の切削溝Ｇを除くいずれかの切削溝Ｇに、圧力破砕機４１を挿入するともに、両端の切削溝Ｇを除く残りの切削溝Ｇに、それぞれ、コンクリート掘削用冶具４０の嵌合板４０２を挿入する。なお、圧力破砕機４１を挿入する切削溝Ｇは、それぞれのコンクリートブロックＣ１に均等に膨張圧を加えるため、両端の切削溝Ｇ１の略中央に位置する切削溝Ｇ１が選択されることが望ましく、本実施形態においては、中央の切削溝Ｇ１が選択されている。
【００６２】
次に、圧力破砕機４１の膨張圧によってコンクリートブロックＣ１の側面部分に左右方向の力を加え、それぞれの切削溝Ｇの下端から、水平方向に、コンクリートブロックＣ１に亀裂を発生させ、コンクリート構造物Ｃから分断する（ＳＴＥＰ３−１）。なお、切削溝Ｇ１によって形成されるコンクリートブロックＣ１の幅寸法ｗと高さ寸法ｄの比は、１対２以上の範囲であることが、コンクリートブロックＣ１の底部に亀裂を水平方向に発生させて分断するために好ましい。
【００６３】
次に、図１１（ｂ）に示されるように、コンクリート構造物ＣからコンクリートブロックＣ１を分離・除去する（ＳＴＥＰ３−２）。これにより、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域Ｔにおける切削深さｄの掘削が完了する。すなわち、コンクリート構造物Ｃの床面からの深さｄ、左右の幅Ｘ´、前後方向における奥行Ｙの略直方体形状の掘削溝の形成が完了する。
【００６４】
第２の切削工程（ＳＴＥＰ３）の後、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域Ｔの下端まで掘削が完了した場合は、掘削作業が終了となり（ＳＴＥＰ４でＹＥＳ）、掘削が完了していない場合は、第２の切削工程（ＳＴＥＰ５）に進む（ＳＴＥＰ４でＮＯ）。
【００６５】
第２の切削工程（ＳＴＥＰ５）は、具体的には、掘削予定領域Ｔの前端（位置Ｅ）において、切削機１の切削部３０の複数の回転刃２０４を回転させながら、昇降手段３２によって下降させ、第１の掘削工程によって形成された掘削面からさらに所定の切削深さｄとなるまで、コンクリートブロックＣ１除去後の掘削面を切削する（ＳＴＥＰ５−１）。このとき、所定の切削深さｄは、第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）と同様に、掘削予定領域Ｔの深さＤ´に応じて、切削部２０の回転軸２０４から回転刃２９４の下端までの寸法Ｄ以下の範囲で、作業者が任意に定めることができる。次に、複数の回転刃２０４を、掘削予定領域Ｔの前端（位置Ｅ）から前端（位置Ｓ）まで後進させて、掘削予定領域Ｔに５条の切削溝Ｇ２を形成する（ＳＴＥＰ５−２）。なお、第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）との相違は、第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）と前後方向における反対方向に複数の回転刃２０４が進行する点にあり、これにより、切削機１の回転刃２０４は、掘削予定領域Ｔの後端（位置Ｓ）に戻るため、掘削作業をさらに継続する場合において（ＳＴＥＰ７でＮＯ）、迅速かつ効率的に掘削作業を実施できる。なお、第２の切削工程（ＳＴＥＰ５）における切削深さｄは、第１の切削工程（ＳＴＥＰ２）における切削深さｄと必ずしも一致している必要はなく、掘削予定領域Ｔにおいて残存するコンクリートの深さに合わせて、任意に調節可能である。
【００６６】
第２の掘削工程（ＳＴＥＰ６）は、第１の切削工程Ｓ２の後、５条の切削溝Ｇ２によって形成されたコンクリート構造物Ｃの凸形状部であるコンクリートブロックＣ２を破砕・除去することによりコンクリート構造物Ｃの床面を掘削する工程である。
【００６７】
第２の掘削工程（ＳＴＥＰ６）は、具体的には、図１３（ａ）に示されるように、両端の切削溝Ｇ２を除く何れかの切削溝Ｇ２に、圧力破砕機４１を挿入するともに、両端の切削溝Ｇ２を除く残りの切削溝Ｇ２に、それぞれ、コンクリート掘削用冶具４０の嵌合板４０２を挿入する。なお、第１の掘削工程（ＳＴＥＰ３）と同様、圧力破砕機４１を挿入する切削溝Ｇ２は、それぞれのコンクリートブロックＣ２に均等に膨張圧を加えるため、両端の切削溝Ｇ２の略中央に位置する切削溝Ｇ２が選択されることが望ましく、本実施形態においては、中央の切削溝Ｇ２が選択されている。また、コンクリートブロックＣ２の好ましい幅寸法ｗと高さ寸法ｄの比についても、第１の掘削工程（ＳＴＥＰ３）と同様である。
【００６８】
次に、圧力破砕機４１の膨張圧によってコンクリートブロックＣ２の側面部分に左右方向の力を加え、それぞれの切削溝Ｇ２の下端から、水平方向に、コンクリートブロックＣ２に亀裂を発生させ、コンクリート構造物Ｃから分断する（ＳＴＥＰ６−２）。これにより、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域Ｔにおける切削深さＤ´の掘削が完了する。すなわち、コンクリート構造物Ｃの床面からの深さＤ´（２ｄ）、左右の幅Ｘ´、前後方向における奥行Ｙの略直方体形状の掘削溝の形成が完了する。
【００６９】
第２の掘削工程（ＳＴＥＰ６）の後、コンクリート構造物の床面の掘削予定領域Ｔの下端まで掘削が完了した場合は、掘削作業が終了となり（ＳＴＥＰ７でＹｅｓ）、掘削予定領域Ｔが残存し、掘削が完了していない場合は、第１の切削工程ＳＴＥＰ２に戻る（ＳＴＥＰ７でＮｏ）。
【００７０】
このように構成された本発明のコンクリート掘削方法によれば、複数の回転刃２０４によるコンクリート床面の切削作業時及び圧力破砕機４１によるコンクリート構造物Ｃの破砕・除去時に生じる騒音及び振動は、従来のブレーカによる床面の破砕、あるいは大型の破砕機による床面の破砕時と比べて大幅に小さいものであるから、従来よりもコンクリート掘削時の騒音や振動を格段に抑えることができる。これにより、防音シートの設置や取外作業等による作業負担を削減して掘削作業を迅速化及び能率化することができる。さらに切削機１によって複数の切削溝Ｇを形成した上で、圧力破砕機４１を用いて掘削作業を行うことにより、従来よりも作業精度を向上できる。
【００７１】
本発明は、以上の実施態様に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
【００７２】
図１４は、本発明の別の実施の形態に係る切削機の斜視図である。図１において、切削機１は、５条の切削溝の形成が可能な５条の回転刃２０４を備えているが、５条以外の条数（例えば、７条、９条など）を備えた切削機１を構成することも可能である。図１４においては、７条の切削溝の回転刃２０４´を備えた切削機１が図示されている。なお、奇数枚の回転刃２０４´を備えた切削機１によれば、中央の切削溝に圧力破砕機４１を挿入して好適に掘削できるが、偶数枚（例えば、６条、８条、１０条など）の回転刃２０４を備えるように切削機１を構成しても良い。また、図１において、切削機１の昇降機構３１２は、電動アクチュエータ３１２ａを備えて構成されているが、図１４に示されるように、手動のクランク３１２´によって、スクリューロッド３１２ｂ´を回転する構成としてもよい。これにより、部品点数の削減が図られ、省エネ効果が得られる。また、図６において、切削部２０は、回転軸２０３の軸上に、所定間隔Ｗの等間隔で複数の回転刃２０４を配設するよう構成したが、必ずしも複数の回転刃２０４は等間隔で配設される必要はなく、それぞれの間隔が異なるようにして配設することも可能である。
【００７３】
図１５（ａ）は、本発明の別の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具４０´の正面図であり、図１５（ｂ）は、本発明の別の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具４０´の左側面図である。
【００７４】
図７において、コンクリート掘削用冶具４０の基部４０１の片側に嵌合板４０２を備えるように構成されているが、図１５に示されたコンクリート掘削用冶具４０´のように、基部４０１´の両側に、コンクリートの切削溝に嵌合する剛性の嵌合板４０２´が取り付けて構成してもよい。
【００７５】
このように構成されたコンクリート掘削用冶具４０´は、図１６に７条の切削溝Ｇが形成されたコンクリ−ト構造物Ｃにおける使用例を示すように、破砕・除去対象となるコンクリートブロックＣ１の両側面を挟むようにして固定し、圧力破砕機４１による膨張圧によってコンクリートブロックＣ１の側面部分に加えられる面圧をより良好に平準化できるため、それぞれの切削溝Ｇの下端から、水平方向に、より良好に亀裂を発生させてコンクリートブロックＣ１をコンクリート構造物Ｃから分断させることができる。
【００７６】
図１７は、偶数条の切削溝Ｇに対して本発明の実施の形態に係るコンクリート掘削用冶具４０，４０´を使用する場合の掘削方法の説明図である。図１７に示されるように、複数の切削溝Ｇに、基部４０１の片側に嵌合板４０２を備えたコンクリート掘削用冶具４０と、基部４０１の両側に嵌合板４０２を備えたコンクリート掘削用冶具４０´を組み合わせて使用することも可能であり、本発明のコンクリート掘削方法を、偶数条の切削溝Ｇに対して使用する場合に、特に好適に掘削を行うことが可能となる。なお、図１７においては、コンクリート構造物Ｃに、６条の切削溝Ｇを形成した場合が示されている。
【符号の説明】
【００７７】
１  切削機
２０  切削部
３０  可動支持部
３１  前後進手段
３２  昇降手段
４１  圧力破砕機
４０  コンクリート掘削用冶具
１０１  機体フレーム部
１０４  アジャスタ
４０１  基部
４０２  嵌合板
２０１  油圧モータ
２０２  ホルダー
２０３  回転軸
２０４  回転刃
２０４ａ１  台形ネジ
２０６  チェーン
３０２  ガイドポール
３０３  屋根部
３１０  昇降部材
３１１  支持フレーム
３１２  昇降機構
３１２ａ  電動アクチュエータ
３１３  昇降天井部
【図１】
2020176451.tif 000003
【図２】
2020176451.tif 000004
【図３】
2020176451.tif 000005
【図４】
2020176451.tif 000006
【図５】
2020176451.tif 000007
【図６】
2020176451.tif 000008
【図７】
2020176451.tif 000009
【図８】
2020176451.tif 000010
【図９】
2020176451.tif 000011
【図１０】
2020176451.tif 000012
【図１１】
2020176451.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
2020176451.tif 000015
【図１４】
2020176451.tif 000016
【図１５】
2020176451.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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