(57)【要約】【課題】水中でコンクリート壁面等の物体面をハツリ処理などの切削処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができる装置及び方法を提供すること。【解決手段】本発明の水中で物体面を切削する装置は、クレーン（ＣＲ）により、無負荷状態で物体面（Ｄ）に対して押圧力が付与されるように吊り下げられたカウンターウェイト（ＣＷ）を保持する固定部材（５０ａ）と、該固定部材（５０ａ）に着脱自在に固定された前記物体面（Ｄ）を切削処理する切削処理機（５１）と、前記固定部材（５０ａ）に設けられた遮蔽板（５２）を介して固定された１又は２以上のジェットノズル（ＪＮ）とを備え、該ジェットノズル（ＪＮ）は陸上に設置されたウォータージェットポンプ（ウォーターコンプレッサー）（ＷＰ）よりチューブ（ＷＴ）を介して高圧水が供給され、前記物体面（Ｄ）から離れる方向に推力（ＴＦ）を発生すること、を特徴としている。【選択図】図１
2015190266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンにより、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられたカウンターウェイトを保持する固定部材と、
該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と、
前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された１又は２以上のジェットノズルと
を備え、該ジェットノズルは陸上に設置されたウォータージェットポンプよりチューブを介して高圧水が供給され、前記物体面に向かう方向に推力を発生すること、を特徴とする水中で物体面を切削する装置。
【請求項２】
前記切削処理機がハツリ機であり、
前記固定部材が第１チャンバーと第２チャンバーを含む圧力容器からなり、該第１チャンバーの前記物体面と対向する側壁にゴム発泡体層が設けられ、
前記ハツリ機が前記第２チャンバー内に配された複数のシリンダーと当該複数のシリンダー内に摺動自在に挿入されたノミ部とを備え、該ノミ部が前記第１チャンバーの側壁の内側に設けられた止水機構と前記ゴム発泡体層を貫いて前記第１チャンバーの外に延設されてなることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記止水機構が前記第１チャンバーの側壁の内側に嵌入されたブッシングと該ブッシングの自由端側で前記ブッシングの内側と前記ノミ部との間に介装されたＯリングと該ブッシング端部と該Ｏリング及び前記ノミ部のＯリング装着部周辺を取り囲むカバーからなる請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１チャンバーの前記物体面と対向する側壁に前記物体面に平行な方向に伸縮自在に延びる支持部に設けられた前記物体に鉛直方向に延びるガイドを転動するサイドガイドローラと、前記支持部に対して直角かつ前記物体面に対して対向するように配された前記物体面上を転動するハツリ深さ調整用ローラとを備えてなる請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記切削処理機がダウンザホールハンマーである請求項１乃至４に記載の装置。
【請求項６】
前記切削処理機がジャイアントブレーカーである請求項１乃至４に記載の装置。
【請求項７】
前記切削処理機がスパイキハンマーである請求項１乃至４に記載の装置。
【請求項８】
以下の工程を含んでなる水中で物体面を切削処理する方法。
（ａ）切削処理を行う箇所を取り囲むように水中の物体面に鉛直方向に延びるガイドを設置し、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられた重錘としての固定部材と該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された推進力発生手段を備えた装置をクレーンのワイヤケーブルに取り付ける工程、
（ｂ）前記装置を水中に下降し所望の位置に達したとき前記クレーンのワイヤケーブルの垂下方向が鉛直に対して特定の角度だけ前記物体面に向かって傾かせる工程、
（ｃ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持する工程、
（ｄ）前記推進力発生手段により推進力を前記物体面に向けて付与して切削処理を開始する工程、
（ｅ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持しつつクレーンを操縦して前記装置を２乃至３回上昇・下降を繰り返す工程。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
築造から数十年が経過し、コンクリート表面の劣化が確認されているコンクリート構造物が多々ある。かかる経年劣化したコンクリート構造物については、スクラップビルドの考え方に沿って解体し、築造しなおすことが行われてきたが、現在では、このようなスクラップビルドの考え方から、補修、補強等し、管理して、コンクリート構造物の寿命を延ばす考え方に変わってきている。例えば、劣化したコンクリート壁面の補修については、足場をくみ、作業者がブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化したコンクリート部分を除去し、その後に修復することが行われている。また、従来、ハツリ工具本体内に打撃ピストンが配され、その打撃ピストンの往復運動にてチゼル等を打撃し、また打撃ピストンの後面にバネを設け、打撃ピストンの後退時に運動エネルギーを蓄積し、その蓄積エネルギーにより打撃ピストンをチゼルに向けての前進加速する事を特徴としたハツリ装置も知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、コンクリート面を打撃するスキャブラと、そのスキャブラを移動する移動手段を備えたハツリ装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
さらに、筒状のケーシング内にチゼルを配し、そのケーシング内を加圧することでチゼルに静加重を掛けて破砕物に圧着させ、チゼルの上部に備えたハンマにてチゼルを高速打撃し、破砕物を静過重に加えて、高速打撃による荷重を掛けるハツリ装置も知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
特許文献１のハツリ装置の場合、ハツリ工具内の打撃ピストンの後面にバネを配置することにより、作業者がハツリ工具を手で押す力に加え、バネの反発力を利用し、打撃ピストンのエネルギーをチゼルに伝えている。このため、作業者が強い力でコンクリート等に押し当てることを前提としている構造になっているため、作業者に過酷な作業を強いるという問題がある。
【０００６】
特許文献２のハツリ装置の場合、複数のビットをスキャブラに配し、駆動力を利用してスキャブラを移動させることで、ハツリ処理を行っている。そしてこの装置は、スキャブラ、移動シリンダー、可逆モーター、架台、各支持部から構成されるため、総重量が重く、部品点数が多いため、設置に時間が掛かるという問題点がある。また、コンクリートの表面が平坦でない場合は設置が困難で、制御装置の指示によりスキャブラを移動させるため、現場に応じたプログラムを製作しなくてはならず、様々な作業現場への対応が困難であるという問題点がある。
【０００７】
特許文献３のハツリ装置の場合、チゼルの周囲にケーシングを設け、ケーシング内に圧力を掛けることで、チゼルに静荷重を掛け、破砕物に圧接させ、チゼル上部のハンマによりチゼルを高速打撃し、前記静荷重と高速打撃による荷重でハツリ処理をする。また、ケーシング内にバネを配設することにより、チゼルをケーシング内に収容させる構成となっている。この装置は基本的に油圧が必要で、バックホー等の建設機械に取り付けをすることが前提の装置である。そのため、装置自体が大型で、重量が重く、建設機械の入れない狭い場所での使用が困難であり、大きな騒音と埃を発生させるという問題点がある。
【０００８】
上述のような問題点を解決するために、過酷なハツリ作業から作業者を解放し、軽量で、設置が簡便であり、通常のハツリ作業より効率が良く、ハツリ作業時の騒音と埃を低減したハツリ装置として特許文献４に記載のハツリ装置が知られている。
【０００９】
特許文献４のハツリ装置は、工具ボディと、打撃ピストンと、動力導入管とを備えた、チゼル等を往復運動または振動させることにより構造物を破砕するハツリ装置において、上記工具ボディの外周部に摺動自在に装着されたケーシングと、このケーシング内で上記工具ボディを上記チゼルの先端方向に付勢する第一の弾性部材と、上記ケーシング内で上記工具ボディの周囲に設けられ、上記工具ボディを上記チゼルの先端と反対方向に押圧する第二の弾性部材を設けたハツリ補助装置を備えたものである。
【００１０】
図１２は特許文献１のハツリ装置の縦断面図である。図１３はハツリ処理中のハツリ装置の縦断面図である。図１４はハツリ装置を移動させる時のハツリ装置の縦断面図である。そして、ハツリ工具の動力は圧縮空気としている。
【００１１】
図１２〜１４において、符号（１００）は外周が円形のハツリ装置、符号（Ｔ）は軸心、符号（７００）はハツリ処理をするコンクリート面である。ハツリ装置（１００）は、ハツリ工具（１０）と、ハツリ工具ボディ（１）と、この工具ボディの上端に螺着された外周が円形であるハツリ工具上蓋（２）と、ハツリ工具上蓋外壁（２ａ）と、工具ボディ（１）の下端に螺着されたチゼルホルダ（３）と、コンクリート面（７００）を破砕するノミとして機能するチゼル（４）と、ノミ（チゼル）（４）を打撃する打撃ピストン（５）と、ハツリ工具（１）の内部へ空気圧縮機（図示せず）から圧縮空気を導入する圧縮空気導入管（６）と、打撃ピストン（５）を作動させるために圧縮空気の流れを調整する複数のバルブ穴（７ａ）を有するバルブ（７）と、圧縮空気導入管（６）をハツリ工具上蓋（２）に接続するニップル（８）で構成されている。また工具ボディ（１）には圧縮空気が打撃ピストン（５）に仕事をさせるためのシリンダー室（１ａ）と、仕事をした後の高圧排気を排出するための少なくともひとつ以上の排気孔（１ｂ）と、外周が円形の工具ボディ外壁（１ｃ）が設けられている。
【００１２】
符号（２０）はハツリ補助装置であり、図１２に示すように、ハツリ工具（１０）を挿着されたケーシング（２１）と，工具ボディ（１）とケーシング（２１）の空隙（２１ａ）と、ハツリ工具（１０）の排気孔（１ｂ）からの排気を大気に放出する複数の空気放出孔（２１ｂ）と、ケーシング（２１）に挿入した工具ボディ（１）が貫通し、ケーシング（２１）の軸心方向にハツリ工具（１０）が往復移動する補助をするケーシング貫通孔（２１ｃ）と、ケーシング内壁（２１ｄ）と、このケーシング（２１）の内部にあって、動力導入管（６）の周囲に設けられ、工具ボディ（１）をチゼル（４）の先端方向に付勢する第一の弾性部材すなわち第一のバネ（２２）と、ケーシング（２１）の内部にあって、工具ボディ（１）の周囲に設けられ、工具ボディ（１）をノミ（チゼル）（４）の先端と反対方向に押圧する第二の弾性部材すなわち第二のバネ（２３）と、ケーシング上蓋（２４）と、ケーシング（２１）内に圧縮空気導入管（６）を引き込む導入孔（２４ａ）と、固定ネジ（２５）によって構成されている。
【００１３】
上述のように構成されたハツリ装置（１００）において、図１２における矢印は、ハツリ工具（１０）の動力である圧縮空気の流れを示す。空気圧縮機（図示せず）からの圧縮空気（矢印ア）は、圧縮空気導入管（６）からはハツリ工具（１０）内に導入し（矢印イ）、バルブ（７）に設けられた複数のバルブ穴（７ａ）を通過し、ハツリ工具（１０）内のシリンダー室（１ａ）に流入する（矢印ウ）。この圧縮空気（矢印ウ）は打撃ピストン（５）を往復運動させることにより、ノミ保持具（チゼルホルダ）（３）に支持されたノミ（チゼル）を打撃し、チゼル（４）を往復運動させることによって、コンクリート面（７００）をハツリ処理する。ハツリ工具（１０）内で仕事を終えた圧縮空気は工具ボディ（１）に設けられた排気孔（１ｂ）から空隙（２１ａ）に排気される。空隙（２１ａ）から排気された圧縮空気は、ケーシング（２１）に設けられた空気放出孔（２１ｂ）から大気に放出される（矢印エ）。
【００１４】
またさらに、ブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化したコンクリート部分を除去する作業は、コンクリート壁面等の処理対象物体面が立ち上がっているようなときには困難を伴うが、この点については、特許文献５において、車輪付きケーシングの内側に負圧領域を形成し、該車輪付きケーシングをコンクリート壁面等の物体表面に吸着させつつ移動させることができる吸着移動装置が提案されている。
【００１５】
この吸着移動装置によると、ケーシング内の負圧領域に高圧水噴射ノズルを設けて、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着移動させつつ該面をハツリ処理することができると考えられる。しかし劣化したコンクリート壁面等の補修、補強等のために劣化したコンクリート壁面等のハツリ処理を行う場合、足場をくみ、その足場を使って作業者がブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化した部分を除去することは、足場の設置撤去費用が嵩むうえ、ハツリガラやジエット水の飛散防止対策費が必要となる。また、高所作業では作業員の負担は大きく、作業効率も悪くなる。
【００１６】
特許文献６に記載されているような吸着移動装置に水噴射ハツリ手段を搭載したハツリ装置を利用する場合には、該吸着移動装置に車輪駆動装置を搭載しておく等により自走式とすることで、コンクリート壁面等のハツリ処理を行うにあたって足場の設置撤去費用を抑制でき、また、高所作業もそのハツリ装置に効率よく実施させることができると思料される。
【００１７】
そのような自走式ハツリ装置では、ハツリ対象物体面を深くはつらなければならない場合、その深いハツリ処理により、該ハツリ対象面に吸着すべきケーシングの周縁部と該ハツリ対象面との間に大きい隙間ができ、そのためハツリ対象面への吸着力が低下して自走式ハツリ装置が落下してしまうという問題があり、かかる問題を解決するものとして、特許文献６によれば、自走部と、該自走部に連結され、該自走部により搬送されるハツリ部とを含んでおり、前記自走部は、ハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器と、前記吸着器が搭載され、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態で前記ハツリ対象物体面上を自走可能の吸着器台車とを含んでおり、前記ハツリ部は、前記ハツリ対象物体面に水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器と、前記水噴射ハツリ器が搭載され、前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な状態で前記ハツリ対象物体面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車とを含んでいる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】特開２０００−７１１１７号公報
【特許文献２】特開２００３−１４７７２２号公報
【特許文献３】特開２００５−２４６５１１号公報
【特許文献４】特開２００８−２７２９１９号公報
【特許文献５】特開２００３−２０５８７３号公報
【特許文献６】特開２０１２−１１４８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
前記特許文献１〜６に開示されたハツリ装置は、いずれも陸上でのコンクリート壁面等の物体面をハツリ処理するものである。しかし、ダム堤体等の水中でのコンクリート表面のハツリ処理は、ダイバー（潜水士）等が潜水してピックハンマーやチッパー等でハツリ・チッピング処理を行っているのが現状であり、安全性に問題があった。とくに水深が深い（３０ｍを超える）場合、高気圧則により、実質作業時間が２〜３時間と、非常に短く、さらに太陽光の低下やハツリ粉等による濁度の悪化で視界が悪くなり、安全性や作業効率が著しく低下するという問題がある。このため、水中作業でハツリ処理等ができない場合、ダム湖水位の低下や施工カ所に仮締切りを設置して、大気の状態でハツリ処理を行っていたが、ダム湖の水位低下は、主目的の治水や発電量に大きな影響を及ぼすと共に、仮締切りは多大な費用と工期がかかるという重大な課題が山積していた。また、水中でのハツリやチッピング作業は、コンクリート片やコンクリート粉を水中に散乱させることになり、水質の汚濁等に繋がり、公衆的な被害が発生する虞もある。
【００２０】
そこで、本発明は、水中でコンクリート壁面等の物体面をハツリ処理などの切削処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができ、ハツリ処理に必要な機械施工のための水中の作業環境（深度、流速、視界等）に影響されず作業効率が大幅に改善され、コンクリート壁面等の物体面に反力を取るレール等を設置することが不要となる簡素な構成で、安全性や工期が大幅に改善され、コンクリート片やコンクリート粉を水中に散乱させることを防止し、水質の汚濁が拡散することのない水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置及び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】
【００２１】
本発明の第１の態様にかかる水中で物体面を切削する装置は、
クレーンにより、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられたカウンターウェイトを保持する固定部材と、
該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と、
前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された１又は２以上のジェットノズルと
を備え、該ジェットノズルは陸上に設置されたウォータージェットポンプよりチューブを介して高圧水が供給され、前記物体面に向かう方向に推力を発生すること、を特徴としている。
【００２２】
本発明の第２の態様は、前記切削処理機がハツリ機であり、
前記固定部材が第１チャンバーと第２チャンバーを含む圧力容器からなり、該第１チャンバーの前記物体面と対向する側壁にゴム発泡体層が設けられ、
前記ハツリ機が前記第２チャンバー内に配された複数のシリンダーと当該複数のシリンダー内に摺動自在に挿入されたノミ部とを備え、該ノミ部が前記第１チャンバーの側壁の内側に設けられた止水機構と前記ゴム発泡体層を貫いて前記第１チャンバーの外に延設されてなることを特徴としている。
【００２３】
前記止水機構が前記第１チャンバーの側壁の内側に嵌入されたブッシングと該ブッシングの自由端側で前記ブッシングの内側と前記ノミ部との間に介装されたＯリングと、該ブッシング端部と該Ｏリング及び前記ノミ部のＯリング装着部周辺を取り囲むカバーからなることが好ましい。
【００２４】
前記第１チャンバーの前記物体面と対向する側壁に前記物体面に平行な方向に伸縮自在に延びる支持部に設けられ、前記物体に鉛直方向に延びるガイドを転動するサイドガイドローラと、前記支持部に対して直角かつ前記物体面に対して対向するように配され、前記物体面上を転動するハツリ深さ調整用ローラとを備えることが好ましい。
【００２５】
本発明の第３の態様は、前記切削処理機がダウンザホールハンマーであることを特徴としている。
【００２６】
本発明の第４の態様は、前記切削処理機がジャイアントブレーカーであることを特徴としている。
【００２７】
本発明の第５の態様は、前記切削処理機がスパイキハンマーであることを特徴としている。
【００２８】
本発明の第６の態様にかかる水中で物体面を切削処理する方法は、
（ａ）切削処理を行う箇所を取り囲むように水中の物体面に鉛直方向に延びるガイドを設置し、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられた重錘としての固定部材と該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された推進力発生手段を備えた装置をクレーンのワイヤケーブルに取り付ける工程、
（ｂ）前記装置を水中に下降し所望の位置に達したとき前記クレーンのワイヤケーブルの垂下方向が鉛直に対して特定の角度だけ前記物体面に向かって傾かせる工程、
（ｃ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持する工程、
（ｄ）前記推進力発生手段により推進力を前記物体面に向けて付与して切削処理を開始する工程、
（ｅ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持しつつクレーンを操縦して前記装置を２乃至３回上昇・下降を繰り返す工程
を含んでなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２９】
本発明の第１の態様にかかる水中で物体面を切削する装置によれば、クレーンにより、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられたカウンターウェイトを保持する固定部材と、
該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と、
前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された１又は２以上のジェットノズルと
を備え、該ジェットノズルは陸上に設置されたウォータージェットポンプよりチューブを介して高圧水が供給され、前記物体面に向かう方向に推力を発生すること、を特徴とする構成を具備しているので、水中でコンクリート壁面等の物体面に対して切削処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができ、切削処理等に必要な機械施工のための水中の作業環境（深度、流速、視界等）に影響されず作業効率が大幅に改善され、コンクリート壁面等の物体面に反力を取るレール等を設置することが不要となる簡素な構成の切削処理装置を提供することができる。
【００３０】
本発明の第２の態様によれば、前記切削処理機がハツリ機であり、
前記固定部材が第１チャンバーと第２チャンバーを含む圧力容器からなり、該第１チャンバーの前記物体面と対向する側壁にゴム発泡体層が設けられ、
前記ハツリ機が前記第２チャンバー内に配された複数のシリンダーと当該複数のシリンダー内に摺動自在に挿入されたノミ部とを備え、該ノミ部が前記第１チャンバーの側壁の内側に設けられた止水機構と前記ゴム発泡体層を貫いて前記第１チャンバーの外に延設されてなる構成を具備しているので、水中でコンクリート壁面等の物体面に対してハツリ処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができる。また、ハツリ処理に必要な機械施工のための水中の作業環境（深度、流速、視界等）に影響されず作業効率が大幅に改善され、コンクリート壁面等の物体面に反力を取るレール等を設置することが不要となる簡素な構成で、安全性や工期が大幅に改善される装置を提供することができる。
【００３１】
前記止水機構が前記第１チャンバーの側壁の内側に嵌入されたブッシングと該ブッシングの自由端側で前記ブッシングの内側と前記ノミ部との間に介装されたＯリングと該ブッシング端部と該Ｏリング及び前記ノミ部のＯリング装着部周辺を取り囲むカバーからなる構成を具備し、前記ノミ部が前記第１チャンバーの側壁の内側に設けられた止水機構と前記ゴム発泡体層を貫いて前記第１チャンバーの外に延びる構成を具備しているので、高速で振動するノミ部周囲から水が浸入することを防止することができ、機械の故障等に伴って潤滑油等が流出する危険性を大幅に低減することができる。
【００３２】
前記第１チャンバーの前記物体面と対向する側壁に前記物体面に平行な方向に伸縮自在に延びる支持部に設けられ、前記物体面に鉛直方向に延びるガイドを転動するサイドガイドローラと前記支持部に対して直角かつ前記物体面に対して対向するように配され、前記物体面上を転動するハツリ深さ調整用ローラを備えた伸縮自在の支持部とを具備しているので、ハツリ装置の鉛直精度とハツリ深さとを制御することができる。
【００３３】
本発明の第３乃至第５の態様によれば、水中での切削作業に、ダウンザホールハンマー、ジャイアントブレーカー、又はスパイキハンマーを用いることができる。
【００３４】
本発明の第６の態様にかかる水中で物体面を切削処理する方法によれば、（ａ）切削処理を行う箇所を取り囲むように水中の物体面に鉛直方向に延びるガイドを設置し、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられた重錘としての固定部材と該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された推進力発生手段を備えた装置をクレーンのワイヤケーブルに取り付ける工程、（ｂ）前記装置を水中に下降し所望の位置に達したとき前記クレーンのワイヤケーブルの垂下方向が鉛直に対して特定の角度だけ前記物体面に向かって傾かせる工程、（ｃ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持する工程、（ｄ）前記推進力発生手段により推進力を前記物体面に向けて付与して切削処理を開始する工程、（ｅ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持しつつクレーンを操縦して前記装置を２乃至３回上昇・下降を繰り返す工程を含む構成を具備しているので、水中でコンクリート壁面等の物体面に対してハツリ処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができる。また、ハツリ処理に必要な機械施工のための水中の作業環境（深度、流速、視界等）に影響されず作業効率が大幅に改善され、コンクリート壁面等の物体面に反力を取るレール等を設置することが不要となる簡素な構成で、安全性や工期が大幅に改善される方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の概要を示す説明図である。
【図２】図２の（ａ）は本発明の水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の姿勢を鉛直に保持するための機構を示す説明図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）の機構の領域Ｘにおける部分拡大図である。
【図３】図３の（ａ）は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の水密構造を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）の領域Ｙにおける部分拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置にかかる外力を示す説明図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を示す斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置に用いられる遮蔽板を示す平面説明図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の自然状態において物体面に押付力が付与される原理を示す説明図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置がジェットノズルより噴出された高圧水により生ずる推進力によりコンクリート壁面等の物体面への押付力が付与される原理を示す説明図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を構成する固定部材をダウンザホールハンマーに適用した場合を示す説明図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を構成する固定部材をジャイアントブレーカーに適用した場合を示す説明図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を構成する固定部材をスパイキハンマーに適用した場合を示す説明図である。
【図１２】従来のハツリ装置の縦断面図である。
【図１３】従来のハツリ処理中のハツリ装置の縦断面図である。
【図１４】従来のハツリ装置を移動させる時のハツリ装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
添付図面を参照しつつ本発明の実施形態について以下に詳細に説明する。
【００３７】
図１は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の概要を示す説明図である。図２の（ａ）は本発明の水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の姿勢を鉛直に保持するための機構を示す説明図であり、図２の（ｂ）は図２の（ａ）の機構の領域Ｘにおける部分拡大図である。図３の（ａ）は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の水密構造を示す説明図であり、（ｂ）は（ａ）の部分拡大図であり、（ｃ）は（ｂ）の領域Ｙにおける部分拡大図である。図４は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置にかかる外力を示す説明図である。図５は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を示す斜視図である。図６は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置に用いられる遮蔽板を示す平面説明図である。図７は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置の自然状態において物体面に押付力が付与される原理を示す説明図である。図８は発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置がジェットノズルより噴出された高圧水により生ずる推進力によりコンクリート壁面等の物体面への押付力が付与される原理を示す説明図である。図９は本発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を構成する固定部材をダウンザホールハンマーに適用した場合を示す説明図である。図１０は発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を構成する固定部材をジャイアントブレーカーに適用した場合を示す説明図である。図１１は発明の一実施形態に係る水中でコンクリート壁面等の物体面を切削処理する装置を構成する固定部材をスパイキハンマーに適用した場合を示す説明図である。
【００３８】
［実施形態１］
図１〜８を参照すると、本発明の実施形態１にかかる水中で物体面を切削する装置（以下、単に装置という）（５０）はクレーン（ＣＲ）により無負荷状態でダム堤体等の物体面（以下、単に物体面という）（Ｄ）に対して押圧力が付与されるように吊り下げられた固定部材（５０ａ）と固定部材（５０ａ）に保持されたカウンターウェイト（ＣＷ）とを備えている（図６参照）。固定部材（５０ａ）には物体面（Ｄ）を切削処理する切削処理機（５１）が着脱自在に固定されている。また固定部材（５０ａ）には遮蔽板（５２）が設けられており当該遮蔽板（５２）を介して１又は２以上のジェットノズル（ＪＮ）が固定されている（図６参照）。このジェットノズル（ＪＮ）には陸上に設置されたウォータージェットポンプ（ＷＰ）からチューブ（ＷＴ）を介して高圧水が供給されて物体面（Ｄ）に向かう方向に推力を発生している。図５を参照するとジェットノズル（ＪＮ）は４個設けられていることが示されているが、４個に限定されない。
【００３９】
図１に示された切削処理機（５１）は本実施形態においてはハツリ機である。ここで図３を参照すると、固定部材（５０ａ）は第１チャンバー（ＦＣ）と第２チャンバー（ＳＣ）を含む圧力容器から構成されている。第１チャンバー（ＦＣ）の前記物体面（Ｄ）と対向する側壁（ＳＷ）にゴム発泡体層（ＲＦ）が設けられている。ハツリ機（５１）は第２チャンバー（ＳＣ）内に配された複数のシリンダー（ＣＹＬ）と当該複数のシリンダー（ＣＹＬ）内に摺動自在に挿入されたノミ部（ＤＲ）とを備えている。該ノミ部（ＤＲ）は第１チャンバー（ＦＣ）の側壁（ＳＷ）の内側に設けられた止水機構（Ｂ、ＯＲ、Ｃ）と前記ゴム発泡体層（ＲＦ）を貫いて第１チャンバー（ＦＣ）の外に延設されている。複数のシリンダー（ＣＹＬ）には高圧空気供給チューブ（ＡＴ）の一端が接続されている。この高圧空気供給チューブ（ＡＴ）は第２チャンバー（ＳＣ）の吸気口（ＳＵＣ）を介して陸上に設置されたエアーコンプレッサーなどの高圧コンプレッサー（ＨＰ）まで延設されている。高圧空気供給チューブ（ＡＴ）の他端は高圧コンプレッサー（ＨＰ）に接続されている。また第２チャンバー（ＳＣ）内の複数のシリンダー（ＣＹＬ）には排気チューブ（ＥＴ）の一端が接続されている。排気チューブ（ＥＴ）は第２チャンバー（ＳＣ）の排気口（ＤＥＬ）を経て陸上まで延設されている。高圧コンプレッサー（ＨＰ）から高圧空気供給チューブ（ＡＴ）を介して第２チャンバー（ＳＣ）内の複数のシリンダー（ＣＹＬ）内に高圧空気（圧縮空気）が供給される。ノミ部（ＤＲ）の往復動作に使用された高圧空気（圧縮空気）は排気チューブ（ＥＴ）を介して大気に放出される。第１チャンバー（ＦＣ）内は水中内での圧力（水圧）より０乃至０．３ＭＰａだけ高い圧力（空気圧）に保持されており加圧室となっている。第２チャンバー（ＳＣ）内は略大気圧に設定されている。
【００４０】
図３を参照すると、前記止水機構（Ｂ、ＯＲ、Ｃ）は第１チャンバー（ＦＣ）の側壁（ＳＷ）の内側に嵌入されたブッシング（Ｂ）とブッシング（Ｂ）の自由端側でブッシング（Ｂ）の内側（第１チャンバー（ＦＣ）の内部側）とノミ部（ＤＲ）との間に介装されたＯリング（ＯＲ）とブッシング（Ｂ）の端部と、Ｏリング（ＯＲ）及びノミ部（ＤＲ）のＯリング（ＯＲ）の装着部周辺を取り囲むカバー（Ｃ）から構成される。
【００４１】
図２、３と図５を参照すると、本実施形態の装置（５０）は第１チャンバー（ＦＣ）の物体面（Ｄ）と対向する側壁（ＳＷ）に、物体面（Ｄ）に平行な方向に伸縮自在に延びる支持部（ＨＳ）に設けられ、物体面（Ｄ）に対して鉛直方向に延びるガイド（Ｇ）を転動するサイドガイドローラ（ＨＲ）と支持部（ＨＳ）に対して直角かつ物体面（Ｄ）に対して対向するように配され、物体面（Ｄ）上を転動するハツリ深さ調整用ローラ（ＶＲ）を備えた支持部（ＶＳ）とを具備している。
【００４２】
本実施形態の変形例として、図１の切削処理機（５１）はダウンザホールハンマー（ＤＨ）であり得る（図９参照）。また、図１の切削処理機（５１）はジャイアントブレーカー（ＧＢ）であり得る（図１０参照）。さらに、図１の切削処理機（５１）はスパイキハンマー（ＳＨ）であり得る（図１１参照）。
【００４３】
［実施形態２］
本実施形態にかかる水中で物体面を切削処理する方法は、前述の実施形態１に係る水中で物体面を切削する装置（図１〜８参照）を使用することを前提としているが、当該実施形態１に係る装置に限定されることはない。
【００４４】
本実施形態に係る水中で物体面（Ｄ）を切削処理する方法は、つぎの工程を含んでいる。
【００４５】
工程（ａ）：切削処理を行う箇所を取り囲むように、水中の物体面（Ｄ）に鉛直方向に延びるガイド（Ｇ）を設置し（図２参照）、クレーン（ＣＲ）のワイヤケーブル（Ｗ）に前記装置（５０）を取り付ける。
【００４６】
工程（ｂ）：装置（５０）を水中に下降し、所望の位置に達したとき、前記クレーン（ＣＲ）のワイヤケーブル（Ｗ）の垂下方向が鉛直に対して特定の角度だけ前記物体面に向かって傾かせる。ここで、図７を用いて説明する。図７に示した三角形の斜辺と底辺の交点に質点としての重錘（カウンターウェイト）（ＣＷ）及び固定部（５０ａ）が存在し、図示された例では、カウンタウェイト（ＣＷ）の重量は２０トンである。そして、斜辺がクレーン（ＣＲ）のワイヤケーブル（Ｗ）に相当し、垂線が物体面（Ｄ）に相当する。図示したように、例えば、物体面（Ｄ）に対してワイヤケーブル（Ｗ）を特定の角度（３度）だけ傾けると、ワイヤーケーブル（Ｗ）の張力の、カウンターウエイト（ＣＷ）を含む固定部（５０）の物体面に向かう方向成分の分力（２０・ｓｉｎ（π／６０））だけ押付力が発生する。
【００４７】
工程（ｃ）：前記サイドガイドローラ（ＨＲ）と、前記ハツリ深さ調整用ローラ（ＶＲ）とを駆動して、前記ハツリ機（５１）のノミ部（ＤＲ）が物体面（Ｄ）に対して垂直になるように装置（５０）の姿勢を保持する。前記ハツリ機（５１）に代えて、前述のダウンザホールハンマー（ＤＨ）（図９参照）、ジャイアントブレーカー（ＧＢ）（図１０参照）、又はスパイキハンマー（ＳＨ）（図１１）を採用することができる。この場合、ハツリ機（５１）のノミ部（ＤＲ）が物体面（Ｄ）に対して垂直になるように装置（５０）の姿勢を保持する代わりに、ダウンザホールハンマー（ＤＨ）、ジャイアントブレーカー（ＧＢ）又はスパイキハンマー（ＳＨ）の切削部が物体面（Ｄ）に対して垂直になるように装置（５０）の姿勢を保持する。
【００４８】
工程（ｄ）：推進力発生手段としての前記実施形態１のジェットノズル（ＪＮ）に高圧水を供給してウォータージェットを発生して物体面（Ｄ）に向けて推進力を付与する。前記第２チャンバー（ＳＣ）に高圧空気を供給してハツリ処理を開始する。ダウンザホールハンマー（ＤＨ）、ジャイアントブレーカー（ＧＢ）、又はスパイキハンマー（ＳＨ）を使用する場合は、第２チャンバー（ＳＣ）に高圧空気を供給する必要はなく、陸上よりエアーコンプレッサーを起動する。
【００４９】
工程（ｅ）：前記サイドガイドローラ（ＨＲ）と、前記ハツリ深さ調整用ローラ（ＶＲ）とを駆動して、前記ハツリ機（５１）のノミ部（ＤＲ）が物体面（Ｄ）に対して垂直になるように装置の姿勢を保持しつつクレーン（ＣＲ）を操縦して前記装置（５０）を２乃至３回上昇・下降を繰り返す。前記ハツリ機（５１）に代えて、前述のダウンザホールハンマー（ＤＨ）（図９参照）、ジャイアントブレーカー（ＧＢ）（図１０参照）、又はスパイキハンマー（ＳＨ）（図１１参照）を採用することができる。この場合、ハツリ機（５１）のノミ部（ＤＲ）が物体面（Ｄ）に対して垂直になるように装置（５０）の姿勢を保持する代わりに、ダウンザホールハンマー（ＤＨ）、ジャイアントブレーカー（ＧＢ）又はスパイキハンマー（ＳＨ）の切削部が物体面（Ｄ）に対して垂直になるように装置（５０）の姿勢を保持する。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の装置（５０）によれば、クレーン（ＣＲ）により、無負荷状態で物体面（Ｄ）に対して押圧力が付与されるように吊り下げられたカウンターウェイト（ＣＷ）を保持する固定部材（５０ａ）と、該固定部材（５０ａ）に着脱自在に固定された前記物体面（Ｄ）を切削処理する切削処理機（５１）と、前記固定部材（５０ａ）に設けられた遮蔽板（５２）を介して固定された１又は２以上のジェットノズル（ＪＮ）とを備え、該ジェットノズル（ＪＮ）は陸上に設置されたウォータージェットポンプ（ウォーターコンプレッサー）（ＷＰ）よりチューブ（ＷＴ）を介して高圧水が供給され、前記物体面（Ｄ）に向かう方向に推力（ＴＦ）を発生すること、を特徴とする構成を具備しているので、水中でコンクリート壁面等の物体面（Ｄ）に対して切削処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができ、切削処理等に必要な機械施工のための水中の作業環境（深度、流速、視界等）に影響されず作業効率が大幅に改善され、コンクリート壁面等の物体面に反力を取るレール等を設置することが不要となる簡素な構成の切削装置を提供することができる。
【００５１】
前記止水機構（Ｂ、ＯＲ、Ｃ）が前記第１チャンバー（ＦＣ）の側壁（ＳＷ）の内側に嵌入されたブッシング（Ｂ）と該ブッシング（Ｂ）の自由端側で前記ブッシング（Ｂ）の内側と前記ノミ部（ＤＲ）との間に介装されたＯリング（ＯＲ）と該ブッシング（Ｂ）の端部と、該Ｏリング（ＯＲ）及び前記ノミ部（ＤＲ）のＯリング（ＯＲ）の装着部周辺を取り囲むカバー（Ｃ）からなる構成を具備しているので、高速で振動するノミ部周囲から水が浸入することを防止することができ、機械の故障等に伴って潤滑油等が流出する危険性を大幅に低減できる。
【００５２】
本発明の水中で物体面を切削処理する方法によれば、（ａ）切削処理を行う箇所を取り囲むように水中の物体面に鉛直方向に延びるガイドを設置し、無負荷状態で物体面に対して押圧力が付与されるように吊り下げられた重錘としての固定部材と該固定部材に着脱自在に固定された前記物体面を切削処理する切削処理機と前記固定部材に設けられた遮蔽板を介して固定された推進力発生手段を備えた装置をクレーンのワイヤケーブルに取り付ける工程、（ｂ）前記装置を水中に下降し所望の位置に達したとき前記クレーンのワイヤケーブルの垂下方向が鉛直に対して特定の角度だけ前記物体面に向かって傾かせる工程、（ｃ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持する工程、（ｄ）前記推進力発生手段により推進力を前記物体面に向けて付与して切削処理を開始する工程、（ｅ）前記切削処理機の切削部が物体面に対して垂直になるように前記装置の姿勢を保持しつつクレーンを操縦して前記装置を２乃至３回上昇・下降を繰り返す工程を含む構成を具備しているので、水中でコンクリート壁面等の物体面に対してハツリ処理を行う作業において、ダイバー（潜水士）等の人力作業を１０％以下に低減することができる。また、ハツリ処理に必要な機械施工のための水中の作業環境（深度、流速、視界等）に影響されず作業効率が大幅に改善され、コンクリート壁面等の物体面に反力を取るレール等を設置することが不要となる簡素な構成で、安全性や工期が大幅に改善される装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００５３】
５０・・・  装置（ハツリ装置）
５０ａ・・・固定部
５１・・・  切削機（ハツリ機）
５２・・・  遮蔽板
ＡＴ・・・  圧縮空気供給チューブ
Ｂ・・・    ブッシング
Ｃ・・・    カバー
ＣＷ・・・・カウンターウェイト
ＣＹＬ・・・シリンダー
Ｄ・・・    物体面
ＤＥＬ・・・排気口
ＤＨ・・・  ダウンザホールハンマー
ＤＲ・・・  ハツリ部
ＥＴ・・・  排気管
ＦＣ・・・  第１チャンバー
Ｇ・・・・・ガイド
ＧＢ・・・  ジャイアントブレーカー
Ｈ・・・    ジェットノズル取り付け孔
ＨＰ・・・  空気コンプレッサー
ＨＳ・・・  側部支持部
ＨＲ・・・  側部ローラ
ＪＮ・・・  ジェットノズル
ＯＲ・・・  Ｏリング
ＲＦ・・・  ゴム発泡体
ＳＣ・・・  第２チャンバー
ＳＨ・・・  スパイキハンマー
ＳＵＣ・・・吸気口
ＳＷ・・・  側壁
ＴＦ・・・  推進力
ＶＲ・・・  深さ調整用ローラ
ＶＳ・・・  深さ調整ローラ支持部
ＷＰ・・・  ウォーターコンプレッサー
ＷＴ・・・  圧水供給チューブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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