(57)【要約】【課題】埋設深さ方向に容易に掘り進めることができる、長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置を提供する。【解決手段】本発明の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置100は、円筒刃200と、摺接スペーサ300と、駆動部と、を含む。円筒刃200は、埋設された長尺構造物900の外周面を囲繞する。摺接スペーサ300は、円筒刃200の内周側に配設され、円筒刃200を外周面から離間させるとともに、長尺構造物900の外周面の周方向および長尺構造物の外周面の長手方向に可動自在に支持する。駆動部は、当該周方向に円筒刃を回転させる。【選択図】図２
2018021389.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
埋設された長尺構造物の外周面を囲繞する円筒刃と、
前記円筒刃の内周側に配設され、前記円筒刃を前記外周面から離間させるとともに前記外周面の周方向および長手方向に可動自在に支持する摺接スペーサと、
前記円筒刃を前記周方向に回転させる駆動部と、
を含む、長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置。
【請求項２】
前記円筒刃が２個の半円筒刃を含み、前記２個の半円筒刃がそれぞれ一端側においてヒンジ部を介して互いに開閉自在に連結され、他端側において互いに固定される、請求項１に記載の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置。
【請求項３】
前記円筒刃の外周側に嵌装されかつ前記円筒刃と連動する円筒ギアを含み、
前記駆動部が前記円筒ギアを回転させる、請求項１または２に記載の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置。
【請求項４】
前記駆動部が、埋設媒体および前記長尺構造物の少なくともいずれかへ保持される保持部を含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置。
【請求項５】
前記摺接スペーサが、前記円筒刃の内周面に接触するボールローラを含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置。
【請求項６】
前記円筒刃の内周面に研磨部を含み、前記研磨部が前記長尺構造物の外周面を研磨する、請求項１から５のいずれか１項に記載の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置に関する。より具体的には、本発明は、電柱、標識柱、その他の建造物の円柱状構造物が埋設された地中埋設部、配管が壁面および床面などに埋設された区画貫通部位において、埋設部周囲を切削する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電柱、道路付属物、および各種配管などのインフラ構造物の老朽化が社会問題となっている。これらインフラ構造物は、コンクリートおよびアスファルトなどの舗装材を埋設媒体として埋設されているため、その補修を行う際には、埋設周囲の舗装材を切断し掘削する必要がある。一般的には、矩形状に切断し掘削することが多い。
【０００３】
一方で、埋設周囲を円状に切断し掘削する技術が、特開昭５９−４７０５号公報（特許文献１）および特開２００４−６０２６７号公報（特許文献２）に開示されている。
【０００４】
特許文献１には、電柱の外周面にバンドを装着し、このバンドに対して周回自在に摺接させた外輪と、路面切断車とを回転アームによって連結して、路面切断車を移動用車輪で電柱の周囲を移動させることにより、路面切断車に搭載された円盤状ブレードで電柱の周囲の路面を電柱に対して同心状の円形状に切断する路面切断装置が記載されている。
【０００５】
特許文献２には、上記路面切断装置が生じさせる振動による円滑な移動への支障の問題と、電柱に対して小径の円形状を切断することの困難性の問題と、を解決するために、機体を配管に回動自在に支持すると共に、回転刃を機体に摺動自在に連結することにより、配管貫通部の周域面を配管と略同心で且つ極小径に円切りする配管貫通部周囲の円切り切断機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭５９−４７０５号公報
【特許文献２】特開２００４−６０２６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インフラ建造物の埋設周囲を矩形に掘削する方法は、美観を損なう点および埋戻しの資材が多く必要となる点などの課題がある。
【０００８】
また、当該埋設周囲を円状に切断し掘削する特許文献１および特許文献２の方法は、円盤状または皿状の回転刃を周回させる機構であるため、埋設深さ方向に掘り進めることが不可能または困難である。
【０００９】
以上の問題に鑑み、本発明の目的は、埋設深さ方向に容易に掘り進めることができる、長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するため、本発明は以下の発明を含む。
【００１１】
（１）
本発明の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置は、円筒刃と、摺接スペーサと、駆動部と、を含む。
円筒刃は、埋設された長尺構造物の外周面を囲繞する。摺接スペーサは、円筒刃の内周側に配設され、円筒刃を外周面から離間させるとともに、長尺構造物の外周面の周方向および長尺構造物の外周面の長手方向に可動自在に支持する。駆動部は、当該周方向に円筒刃を回転させる。
【００１２】
このように、円筒刃を摺接スペーサで長尺構造物に支持することにより、円筒刃は長尺構造物の外周面の周方向への回転と当該外周面の長手方向への移動との両方が可能となる。駆動部が回転刃を周方向に回転させることで回転刃が長手方向に押し進められるため、回転刃が長尺構造物の埋設部周囲を円形に切るとともに埋設深さ方向に容易に掘り進めることができる。
【００１３】
上記（１）の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置は、把持部を含んでよい。把持部を人の手または機械で把持することで、安定的に切削作業を行うことができる。また、把持部は、円筒刃に長手方向への負荷を与えることができるように構成されてよい。これによって、回転する回転刃を容易に長手方向に押し進めることができる。
【００１４】
（２）
上記（１）の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置は、円筒刃が２個の半円筒刃を含み、当該２個の半円筒刃がそれぞれ一端側においてヒンジ部を介して互いに開閉自在に連結され、他端側において互いに固定されるように構成されてよい。
【００１５】
これによって、円筒刃の他端側を開いて長尺構造物の外周面側から抱持させ、当該他端側を固定するだけで、長尺構造物に容易に装着することができる。
【００１６】
（３）
上記（１）または（２）の長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置は、円筒刃の外周側に嵌装されかつ円筒刃と連動する円筒ギアを含み、駆動部が円筒ギアを回転させるように構成されていてよい。
【００１７】
このようにギア機構を用いることにより、駆動部からの確実な動力伝達により円筒刃を回転させることができる。
【００１８】
（４）
上記（１）から（３）のいずれかの長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置では、駆動部が、埋設媒体および長尺構造物の少なくともいずれかへ保持される保持部を含んでよい。
【００１９】
このような保持部を含むことにより、回転刃の回転に抗う反力を容易に得ることができる。
【００２０】
上記（１）から（４）のいずれかの長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置は、車輪を含んでよく、さらに車輪の踏面が円筒刃を埋設方向に対して押し付けるように構成されてよい。この場合の把持部は円筒刃を長尺構造物の長手方向へ押し付けるとともに車輪を円筒刃の回転方向へ回転可能にするため、円筒刃の回転を阻害することなく容易に円筒刃を埋設方向へ進めることができる。また、把持部が車輪を含んで構成されることで、円筒刃が把持部の車輪の踏面で押し付けられるため荷重分散が良好となる。
【００２１】
（５）
上記（１）から（４）のいずれかの長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置では、摺接スペーサが、円筒刃の内周面に接触するボールローラを含んでよい。
【００２２】
これによって、円筒刃が長尺構造物の外周面の周方向への回転および当該外周面の長手方向への移動が滑らかになる。
【００２３】
（６）
上記（１）から（５）のいいずれかの長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置では、円筒刃の内周面に研磨部を含んでよい。この研磨部は、長尺構造物の外周面を研磨する。
【００２４】
これによって、長尺構造物の埋設部周囲の切削だけでなく、長尺構造物の研磨も同時に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態の切削装置（一部）の分解図である。
【図２】図１の切削装置の使用開始時の態様を示した模式的外観斜視図である。
【図３】図１の切削装置の使用中の態様を示した埋設方向の模式的断面図である。
【図４】切削装置の使用中の態様を示した埋設方向に垂直な方向の模式的断面図である。
【図５】第１変形例における円筒刃を示した模式的外観斜視図である。
【図６】第１変形例における摺動スペーサを示した模式的外観斜視図である。
【図７】第３変形例における切削装置の使用中の態様を示した埋設方向に垂直な方向の模式的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
［１．第１実施形態］
図１は、本発明の一実施形態の切削装置（一部）を分解図で示したものである。図２は、図１の切削装置の使用開始時の態様を示した模式的外観斜視図である。図３は、図１の切削装置の使用中の態様を示した埋設方向の模式的断面図、図４は、図３のIV-IV線断面図である。以下の説明において、便宜上、図面の上側への方向を上、右側への方向を右と記載するが、これらの方向は切削装置の使用時における絶対的な方向を意味するものではない。
【００２７】
［１−１．基本構成］
本実施形態の切削装置１００は、図１に示すように、円筒刃２００、摺動スペーサ３００、円筒ギア４００、および把持部５００と、図示されない駆動部６００（図３参照）を含む。切削装置１００は、図２に示すように、埋設媒体９５０に埋設された長尺構造物９００の埋設部周囲９５５を削掘するために用いられる。
【００２８】
円筒刃２００、摺動スペーサ３００、円筒ギア４００、および把持部５００はいずれも円筒形を基本とする形状を有し、軸心に対して左右に分割される二分割型に構成されている。
【００２９】
［１−２．円筒刃］
円筒刃２００は、半円筒刃２１１，２１２を含んで構成されている。半円筒刃２１１，２１２は、一端側２２１，２２２においてヒンジ部２２５を介して互いに揺動開閉自在に連結され、他端側２３１，２３２は閉状態において互いに固定される。他端側２３１，２３２の固定態様は特に限定されず、たとえば嵌合固定および締め付け固定などが挙げられる。円筒刃２００の分割線（一端側２２１，２２２および他端側２３１，２３２）は直線状であるが、分割線は、上下方向に亘り、半円筒刃２１１，２１２がつき合わされて閉状態となった場合に円筒形を生じさせる限り、どのような形状であってもよい。
【００３０】
円筒刃２００は、半円筒刃２１１，２１２の下端部に、周方向に切刃が間欠的に設けられている。切刃にはダイヤモンド粒片などの砥粒が固着された砥粒層が形成されている。
【００３１】
円筒刃２００は、図３および図４に示すように、埋設媒体９５０に埋設された状態の長尺構造物９００の外周面９２０全周を囲繞する。円筒刃２００は、開状態で長尺構造物９００の側面から抱持させ、閉状態とすることで、容易に装着することができる。
【００３２】
円筒刃２００は、長尺構造物９００との間に介在された摺動スペーサ３００により支持されている。摺動スペーサ３００は複数用いられる。これにより、長尺構造物９００の外周面９２０と円筒刃２００の内周面２５３とが所定間隔で離間させた状態が維持される。
【００３３】
［１−３．摺動スペーサ］
摺動スペーサ３００は、固定部３１０とボールローラ３２０を含む。固定部３１０は環状であり、上述の円筒刃２００と同様に、任意形状の分割線により二分割型に構成され、一端側においてヒンジ部を介して互いに揺動開閉自在に連結され、他端側は閉状態において互いに固定される。
【００３４】
固定部３１０は長尺構造物９００の外周面９２０に固定されており、摺動スペーサ３００と長尺構造物９００との相対位置を維持する。ボールローラ３２０は固定部３１０の外周面から突出するように取り付けられており、円筒刃２００の内周面２５３に接触する。これにより、円筒刃２００が可動自在に支持される。ボールローラ３２０は全方向に回転自在であるため、円筒刃２００を周方向だけでなく、長尺構造物９００の長手方向（具体的には埋設方向Ｒ）にも滑らかに摺動させることができる。
【００３５】
［１−４．円筒ギア］
円筒ギア４００は、外歯を有する異形円筒状の部材である。円筒ギア４００は円筒刃２００と同様に、任意形状の分割線により二分割型に構成され、一端側においてヒンジ部を介して互いに揺動開閉自在に連結され、他端側は閉状態において互いに固定される。
【００３６】
円筒ギア４００は、軸方向長さが円筒刃２００の軸方向長さより短く構成されている。当該長さの差は、円筒刃２００が埋設媒体９５０を掘り進めるべき深さに対応するように決定されてよい。円筒ギア４００は、その上端が円筒刃２００の上端と略面一となるように配設されてよい。
【００３７】
円筒ギア４００の内周面４５２は、円筒刃２００に固定されており、円筒刃２００と円筒ギア４００との相対位置を維持する。円筒ギア４００は、後述の駆動部６００によって連動回転させられることにより、可動自在に支持された円筒刃２００を周方向へ一体的に回転させる。
なお、図示された円筒ギア４００は平歯車であるが、斜歯歯車または山歯歯車であってもよい。
【００３８】
［１−５．駆動部］
図３に示すように、駆動部６００は、駆動源６１０と、ギア６４０と、保持部６５０とを含む。
【００３９】
駆動源６１０はモータであり、駆動源６１０の回転軸にギア６４０が連動回転可能に連結されている。ギア６４０は、円筒ギア４００の外歯の形状に対応する外歯を有し、当該外歯を円筒ギア４００の外歯と噛合させた状態（図４参照）で回転することにより、円筒ギア４００を連動回転させる。
【００４０】
保持部６５０は錘で構成される。保持部６５０の重量により、駆動部６００が埋設媒体９５０に対して保持される。これによって、駆動源６１０によって生じギア６４０によって連動させられる回転力に抗う反力を容易に得ることができ、稼働時の駆動部６００が安定する。したがって、ギア６４０と円筒ギア４００との連動回転も安定し、切削作業を安定的に行うことができる。
【００４１】
［１−６．把持部］
把持部５００は、本体５１０と、車輪５２０と、レバー５３０とを含む。本体５１０は異径円筒形状であり、円筒刃２００と同様に、任意形状の分割線により二分割型に構成され、一端側においてヒンジ部を介して互いに揺動開閉自在に連結され、他端側は閉状態において互いに固定される。
【００４２】
車輪５２０は本体５１０の下端部に設けられている。車輪５２０の踏面は円筒刃２００の上端面に接しており、円筒刃２００の周方向の回転に伴い回転することができる。
レバー５３０は、本体５１０の側面から突設されることで埋設方向Ｒへの負荷をかけることができ、把持部５００の埋設方向Ｒへの押し下げを容易にする。図３に示すように、円筒刃２００が回転している間にレバー５３０によって本体５１０が押し下げられたとき、車輪５２０が回転することで円筒刃２００の周方向の回転動作を維持しながら、円筒刃２００を埋設方向Ｒへ容易に押し下げられる。したがって、円筒刃２００の回転による埋設媒体９５０の切断とともに、埋設方向Ｒへの掘削も行うことができる。
【００４３】
［１−７．長尺構造物および埋設媒体］
長尺構造物９００は、長手方向に垂直な断面において外周面９２０が円形である構造体であり、円柱状および管状を問わない。長尺構造物９００は、電柱、道路付属物、および配管などのインフラ構造物であってよい。長尺構造物９００は、補強または補修を要するものであることが好ましい。長尺構造物９００は、埋設面ＧＬより下部において埋設媒体９５０に埋設されている。
【００４４】
埋設媒体９５０は、長尺構造物を埋設しうるものであればよく、たとえば、舗装材（たとえば、コンクリートなどのモルタル硬化体、アスファルト、土）であってもよいし、構造用材（たとえば、木材、モルタル硬化体）、内外装材（たとえば、築壁材、床材、屋根材、各種ボード）、および性能維持材（たとえば、シール材、断熱材、吸音材、防水用材）であってもよい。埋設場所は、地中であってもよいし、区画貫通部であってもよい。
【００４５】
［２．変形例］
以下、本発明の変形例について説明する。変形例においては、第１実施形態と異なる点について説明し、同様の点については説明を省略する。また、第１実施形態およびそれぞれの変形例は相互に組み合わされてよい。
【００４６】
［２−１．第１変形例］
図５に、円筒刃の変形例を示す。図５に示す円筒刃２００ａでは、半円筒刃２１１ａ，２１２ａを分割する分割線が、一端側２２１ａおよび他端側２３１ａにおいて凸部と凹部とが交互に連続する折線状であり、一端側２２２ａおよび他端側２３２ａにおいて当該凸部および凹部に嵌合する形状の折線状である。一端側２２１ａ，２２２ａおよび他端側２３１ａ，２３２ａそれぞれにおいて、凸部および凹部に架け渡されるように円筒刃２００ａの軸方向にピン２２５ａ，２３５ａが貫入されることで、半円筒刃２１１ａ，２１２ａが締結されている。また、ピン２２５ａ，２３５ａはいずれも脱着可能として構成してもよいが、ピン２３５ａのみを脱着可能に構成することで、ピン２２５ａをヒンジとして機能させることができる。
このような分割構造は、摺動スペーサ、円筒ギア、および把持部にも適用されてよい。
【００４７】
図６に、摺動スペーサの変形例を示す。図６に示す摺動スペーサ３００ｂでは、環状の固定部３１０ｂの分割線が、一端側で直線状、他端側で折線状の組み合わせ態様である。固定部３１０ｂの二分割部材は、一端側において着脱可能なピン３３５ｂで固定され、他端側においてヒンジ３２５ｂにより連結されている。
このような分割構造は、円筒ギアおよび把持部にも適用されてよい。
【００４８】
［２−２．第２変形例］
図７に、切削装置の変形例を示す。図７に示す切削装置１００ｃは、円筒刃２００ｃが研磨部２９０ｃを含む。研磨部２９０ｃは、摺動スペーサ３００よりも切刃側において、円筒刃２００ｃの内周面２５３から長尺構造物９００の外周面９２０へ向かい、当該外周面９２０に接触する高さで突設されている。研磨部２９０ｃは、砥石であってもよいし、ワイヤーブラシであってもよい。
【００４９】
研磨部２９０ｃが設けられた円筒刃２００ｃを含むことにより、切削装置１００ｃを稼働させると、埋設媒体９５０の切削を行いながら長尺構造物９００の外周面９２０の研磨も行うことができる。
【００５０】
［２−３．第３変形例］  駆動部に設けられる保持部はアンカーであってもよい。この場合、保持部としてのアンカーが埋設媒体９５０に打ち込まれることで、駆動部が固定状態で保持される。  また、駆動部に設けられる保持部はアームであってもよい。この場合、保持部としてのアームは、長尺構造物９００に対して固定化されることで、駆動部が固定状態で保持される。
【００５１】
［２−４．第４変形例］  駆動部６００におけるギア６４０と円筒ギア４００とは、直接噛合するように構成されていなくてもよい。たとえば、ギア６４０と円筒ギア４００とを物理的に離間させ、両社の間に連動部材を介在させてギア６４０の回転を円筒ギア４００に伝えるように構成してもよい。連動部材としては、チェーン、ベルトおよび他のギアが挙げられる。これによって、駆動部６００を長尺構造物９００からさらに離れたところに置いて作業することができる。この例は、たとえば長尺構造物９００が狭隘部に埋設されている場合に特に有用である。
【００５２】
本発明の好ましい実施形態は上記の通りであるが、本発明はそれらのみに限定されるものではなく、本発明の趣旨から逸脱することのない様々な実施形態が他になされる。
【００５３】
［実施形態における各部と請求項の各構成要素との対応関係］
本明細書において、切削装置１００，１００ｃが「長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置」に相当し、円筒刃２００，２００ａ，２００ｃが「円筒刃」に相当し、半円筒刃２１１，２１２，２１１ａ，２１２ａが「半円筒刃」に相当し、ヒンジ部２２５およびピン２２５ａが「ヒンジ部」に相当し、一端側２２１，２２２，２２１ａ，２２２ａが「一端側」に相当し、他端側２３１，２３２，２３１ａ，２３２ａが「他端側」に相当し、研磨部２９０ｃが「研磨部」に相当し、摺動スペーサ３００，３００ｂが「摺動スペーサ」に相当し、ボールローラ３５０が「ボールローラ」に相当し、円筒ギア４００が「円筒ギア」に相当し、駆動部６００が「駆動部」に相当し、保持部６５０が「保持部」に相当し、長尺構造物９００が「長尺構造物」に相当し、外周面９２０が「外周面」に相当し、埋設媒体９５０が「埋設媒体」に相当し、埋設部周囲９５５が「埋設部周囲」に相当し、埋設方向Ｒが「埋設方向」および「長手方向」に相当する。
【符号の説明】
【００５４】
１００，１００ｃ  切削装置（長尺構造物の埋設部周囲を切削する装置）
２００，２００ａ，２００ｃ  円筒刃
２１１，２１２，２１１ａ，２１２ａ  半円筒刃
２２５  ヒンジ部
２２５ａ  ピン（ヒンジ部）
２２１，２２２，２２１ａ，２２２ａ  一端側
２３１，２３２，２３１ａ，２３２ａ  他端側
２９０ｃ  研磨部
３００，３００ｂ  摺動スペーサ
３５０  ボールローラ
４００  円筒ギア
６００  駆動部
６５０  保持部
９００  長尺構造物
９２０  外周面
９５０  埋設媒体
９５５  埋設部周囲
Ｒ  埋設方向（長手方向）
【図１】
2018021389.tif 000003
【図２】
2018021389.tif 000004
【図３】
2018021389.tif 000005
【図４】
2018021389.tif 000006
【図５】
2018021389.tif 000007
【図６】
2018021389.tif 000008
【図７】
2018021389.tif 000009