(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベースマシンのアーム先端に支持され、反力受け装置が設けられたベースプレートと、該ベースプレートに設けられた駆動源により回転駆動する駆動プーリと他のプーリとの間にワイヤーソーが無端ループ状に掛け渡されたワイヤーソーユニットと、該ワイヤーソーユニットのプーリのうちの推進プーリを、前記ワイヤーソーによる切断対象物の押し切り方向に移動可能な推進プーリ駆動手段とを備え、前記ベースマシンのアーム操作により、前記切断対象物に対して前記推進プーリが一端を保持された前記ワイヤーソーの一部と前記反力受け装置の一部とを当接させるように前記ベースプレートを位置決めし、前記駆動プーリの駆動により前記ワイヤーソーを前記各プーリでガイドして回転させるとともに、前記推進プーリ駆動手段によって前記推進プーリを前記切断対象物の押し切り方向に直動させて前記反力受け装置で保持された前記切断対象物を切断することを特徴とするコンクリート構造物切断装置。
【請求項２】
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレート上に駆動源を有する送りネジであり、前記推進プーリがスライドナット上に設けられ、前記送りネジの回転により前記スライドナットを介して前記推進プーリを直動させることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物切断装置。
【請求項３】
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレートに支持された直動用のラックと、前記推進プーリが設けられた、駆動源を同載するピニオンとからなり、前記ラックと前記ピニオンとが噛合して前記ピニオンの前記ラックに対して回転移動することにより前記推進プーリを直動させることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物切断装置。
【請求項４】
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレートに支持されたシリンダジャッキであり、該シリンダジャッキのシリンダ先端に前記推進プーリが設けられ、前記シリンダの伸長により前記推進プーリを直動させることを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物切断装置。
【請求項５】
前記推進プーリ駆動手段は、前記切断対象物の両側に対向して配置され、各推進プーリ駆動手段に設けられた推進プーリ間に掛け渡されたワイヤーソー部分で前記切断対象物を切断することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載のコンクリート構造物切断装置。
【請求項６】
前記ベースマシンのアームにアーム固定支持脚を設け、前記ベースプレートが位置決めされた状態で前記アーム固定支持脚の下端を接地して前記アームによるベースプレート保持を補助することを特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコンクリート構造物切断装置に係り、鉄筋コンクリート構造物、鉄骨鉄筋コンクリート構造物を解体する際に、ワイヤーソーの駆動により、切断対象物を効率よく小さな部材に切断することができるコンクリート構造物切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鉄筋コンクリート構造物、鉄骨鉄筋コンクリート構造物を解体する場合、破砕機やブレーカーを用いて対象構造物を破砕、粉砕して解体する方法や、ダイヤモンドワイヤーソー等を用いて運搬可能な程度の小さなブロック状に切断して解体する方法等、各種の解体方法、手段が提案、実施されている。
【０００３】
これらのうち、ダイヤモンドワイヤーソーを用いて構造物を効率よく切断するために、各種の切断装置が提案されている（特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１に開示された切断装置は、ワイヤーソーのワイヤを駆動するための駆動プーリと駆動モータとを直結することにより、装置の小型化を図っている。特許文献２に開示されたワイヤ切断機用アダプタは、土木建築用作業機の揺動アーム３先端にワイヤ切断機を取り付け、揺動アーム３の操作により、切断箇所にワイヤ切断機を移動できる板状のアダプタを有し、アダプタに取り付けられた支持ポールに沿って走行可能な自走ユニットにはワイヤ駆動のための油圧モータと、支持ポールに沿って自走ユニットを走行させる電動モータとが備えられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−１２６３２号公報。
【特許文献２】特開２０００−１４１３５５公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示された切断装置は、切断対象のコンクリート柱の側面部に切断箇所にアンカーを用いて固定した状態で、ワイヤーを切断箇所に巻装するようになっている。したがって、切断対象箇所ごとに切断装置をアンカー固定し、切断が終了したら、クレーン等を用いて装置を支持しながら固定箇所から装置を取り外し、さらに次の位置に移動して再度アンカー固定する作業を繰り返さなければならない。
【０００６】
特許文献２に開示された発明は、上述した特許文献１の問題点を解決したものであるが、支持ポールに沿って移動する自走ユニットに、ワイヤ駆動用のモータと自走ユニットの走行用モータとを備えるため、自走ユニット自体が大がかりな構造となっている。そのため、走行用モータ、支持ポールの部材が大型になる問題がある。また、この切断機では、切断対象物をワイヤーソーで切断する際、ワイヤーソーを切断対象物の周囲に巻装して、所定のループからなるワイヤーソーを回転させることで対象物を「引き切り」する。そのため、切断箇所を変えるごとにワイヤーソーのループの一部をはずして切断対象物の周囲にワイヤーソーを回してセットする手間が必要がある。さらに、その状態でワイヤーソーに所定の張力を付与して、ワイヤーソーの位置決め調整を行う必要がある。したがって、この切断機は連続した切断作業ごとに付加作業が発生するという問題がある。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、切断装置を切断対象に効率よく位置決めできるとともに、切断装置のコンパクト化を図り、安定した切断作業が効率よく行えるようにしたコンクリート構造物切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明はベースマシンのアーム先端に支持され、反力受け装置が設けられたベースプレートと、該ベースプレートに設けられた駆動源により回転駆動する駆動プーリと他のプーリとの間にワイヤーソーが無端ループ状に掛け渡されたワイヤーソーユニットと、該ワイヤーソーユニットのプーリのうちの推進プーリを、前記ワイヤーソーによる切断対象物の押し切り方向に移動可能な推進プーリ駆動手段とを備え、前記ベースマシンのアーム操作により、前記切断対象物に対して前記推進プーリが一端を保持された前記ワイヤーソーの一部と前記反力受け装置の一部とを当接させるように前記ベースプレートを位置決めし、前記駆動プーリの駆動により前記ワイヤーソーを前記各プーリでガイドして回転させるとともに、前記推進プーリ駆動手段によって前記推進プーリを前記切断対象物の押し切り方向に直動させて前記反力受け装置で保持された前記切断対象物を切断することを特徴とする。
【０００８】
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレート上に駆動源を有する送りネジであり、前記推進プーリがスライドナット上に設けられ、前記送りネジの回転により前記スライドナットを介して前記推進プーリを直動させることが好ましい。
【０００９】
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレートに支持された直動用のラックと、前記推進プーリが設けられた、駆動源を同載するピニオンとからなり、前記ラックと前記ピニオンとが噛合して前記ピニオンの前記ラックに対して回転移動することにより前記推進プーリを直動させることが好ましい。
【００１０】
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレートに支持されたシリンダジャッキであり、該シリンダジャッキのシリンダ先端に前記推進プーリが設けられ、前記シリンダの伸長により前記推進プーリを直動させることが好ましい。
【００１１】
前記推進プーリ駆動手段は、前記切断対象物の両側に対向して配置され、各推進プーリ駆動手段に設けられた推進プーリ間に掛け渡されたワイヤーソー部分で前記切断対象物を切断することが好ましい。
【００１２】
前記ベースプレートに反力受け装置を設け、該反力受け装置で前記切断対象物の一部を保持し、前記切断対象物の押し切り時に前記切断対象物から生じる反力を負担することが好ましい。
【００１３】
ベースマシンのアームにアーム固定支持脚を設け、前記ベースプレートが位置決めされた状態で前記アーム固定支持脚の下端を接地して、前記切断対象物の押し切り時における前記アームによるベースプレート保持を補助することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、鉄筋コンクリート構造物、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の切断対象物を切断、解体する際に、ベースマシンのアーム操作を介して、ワイヤーソーを切断対象物に位置合わせし、ワイヤーソーユニットの推進プーリの直動動作により、切断対象物を効率よくワイヤーソーの回転で押し切りして、安定した状態で効率よく小さなブロック状のコンクリート部材に切断できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明のコンクリート構造物切断装置の一実施例の主要構成を示した概略平面図。
【図２】図１に示したコンクリート構造物切断装置の一部を切欠いて示した部分側面図。
【図３】本発明のコンクリート構造物切断装置をベースマシンに取り付けて柱の切断を行う状態を示した説明図。
【図４】図１に示した切断装置による対象物の切断状態を示した概略平面図。
【図５】図１に示した切断装置の変形例を示した概略平面図。
【図６】切断装置のガイドプーリの駆動機構の他の実施例を示した概略平面図。
【図７】図６に示した切断装置の変形例を示した概略平面図。
【図８】切断装置のガイドプーリの駆動機構の他の実施例を示した概略平面図。
【図９】図８に示した切断装置の変形例を示した概略平面図。
【図１０】図１に示した切断装置に反力受け機構を取り付けた状態を示した概略平面図。
【図１１】図１０に示した反力受け機構の取り付け状態を示した部分側面図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のコンクリート構造物切断装置の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。
【実施例】
【００１７】
図１は、本発明のコンクリート構造物切断装置の一実施例の主要構成を示した概略平面図である。同図は、コンクリート構造物切断装置１０（以下、切断装置１０と記す。）によって、鉄筋コンクリート柱を水平切断する状態を例に、平面視した切断装置１０の概略構成を示している。同図に示したように、切断装置１０は、ベースマシン２（図３参照）のアーム３先端にアタッチメント４を介して支持され、ベースマシン２のアーム３の操作によって切断対象物（本実施例では鉄筋コンクリート柱１）の所定位置に、容易にワイヤソー（詳細は後述する。）を位置決めすることができる。図２は、切断装置１０の外周に設けられたカバー１１の一部を取り除いて切断装置１０の配置を示した側面図である。
【００１８】
以下、切断装置１０の構成部材について、図１，図２を参照して説明する。切断装置１０全体は、ベースマシン２のアーム３の先端に支持されるベースプレートと、ベースプレート１２上に配置されたワイヤーソーユニット２０と、ワイヤーソーユニット２０のうちの推進プーリ（後述する。）を所定方向に移動可能なプーリ駆動手段３０とを主要構成とし、駆動手段制御部４０、冷却水供給手段４１、冷却水回収手段（図示せず）が合わせて装備されている。
【００１９】
ベースプレート１２は、図１に示したように、ベースマシン２のアーム３の先端に支持された平面視して略台形の根元部１２ａと、根元部１２ａと一体的にプレートを構成する略四角形状のプーリ配置部１２ｂとからなる。根元部１２ａ上面には、駆動プーリ２１が配置され、この駆動プーリ２１により付与される回転力により、駆動プーリ２１に掛け渡され、所定の無端状ループを構成するダイヤモンドワイヤーソーＷが他の複数のプーリ（後述する。）にガイドされて回転することができる。駆動プーリ２１の回転軸には根元部の下面側に据え付けられたギヤボックス（図示せず）を介して駆動モータＭから所定トルクの回転力が付与されるようになっている。
【００２０】
本切断装置１０に組み込まれたダイヤモンドワイヤーソーＷ（以下、ワイヤーソーＷ）は、ワイヤと、ダイヤモンドがビーズ状に配置された切削部とからなる公知構成のワイヤ状切削部材である。そしてこのワイヤーソーＷは、図１に示したように、駆動プーリ２１から複数の方向変換プーリ２２、テンション調整プーリ２３に掛け渡され、対向位置にある推進プーリ２５で折り返され、推進プーリ２５間に位置するコンクリート柱１のベースプレート１２側の面１ａに切断開始部が位置するようにワイヤリングされる。各種プーリのうち、方向変換プーリ２２は、ワイヤ走行方向の向きを変える役割を果たすため、所定の固定回転軸に軸支されている。これに対してテンション調整プーリ２３は、図示しないスプリングによってワイヤーソーＷに所定の張力（テンション）を付与する方向に付勢されている。なお、テンション調整プーリ２３によってワイヤーソーＷの走行方向の向きを変更するようにしてもよい。
【００２１】
推進プーリ２５は、図１，図２に示したように、ベースプレート１２上に、プーリ駆動手段３０としてのネジ駆動モータ３１が装備された送りネジ３２のスライドナット３３上に取り付けられた部材である。スライドナット３３は図２に示したように、ガイドロッド３４によって回転抑止されているため、スライドナット３３上に設けられている推進プーリ２５は、スライドナット３３と同じく送りネジ３２の軸線方向に沿って直動する。図１に示した切断装置１０では、コンクリート柱１を挟んで平行な２本の送りネジ３２が配置されて、それぞれの送りネジ３２のスライドナット３３に推進プーリ２５が設けられている。両者の直動速度は制御部４０において、駆動プーリ２１の回転力とともにその進行速度が制御され、切断対象物がワイヤーソーＷによって確実に切断される。
【００２２】
切断対象位置には冷却水供給手段４１の先端部として冷却水噴射ノズル４２が位置している。この冷却水噴射ノズル４２から噴射された冷却水は、ワイヤーソーＷがコンクリートを切断する際に発生する熱の冷却、磨砕粉を除去する役割を果たす。このとき切断装置１０の外形はカバー１１で覆われている。このカバー１１は、冷却水がコンクリート柱１に噴射された際に周囲に冷却水が飛散しないためと、切断時のワイヤーソーＷの運転音の軽減の役割を果たす。冷却水は、カバー１１の下部に配置された排水パン（図示せず）を介して回収水経路を経て、図示しない排水処理設備に送水される。
【００２３】
図４は、図１に示した切断装置１０による切断対象（鉄筋コンクリート柱１）の切断状況を示した説明図である。図４（ａ）に示した切断開始時からネジ駆動モータ３１の回転により、２本の対向位置に配置された送りネジ３２に螺合されているスライドナット３３上の推進プーリ２５を所定速度で矢印Ａ方向に直動させる。このとき推進プーリ２５間に掛け渡されたワイヤーソーＷは、コンクリート柱１に食い込みながら、駆動モータの回転力により所定のプーリによって方向変換された回転経路に沿って回転する。このときワイヤーソーＷには、ワイヤーソーＷが当接した箇所のコンクリートを切断するだけの切削力が付与される。図４（ｂ）は、切断対象のコンクリート柱１をほぼ切断した状態を示した状態図である。同図に示したように、推進プーリ２５は送りネジ３２のほぼ先端まで進行し、その間に掛け渡されたワイヤーソーＷによりコンクリート柱１は切断されている。なお、この送りネジ３２にはボールネジを用いることが好ましい。
【００２４】
図５（ａ）は、図４（ａ）に示した装置のうち、送りネジ３２を１本のみを備えた切断装置１０を示している。したがって推進プーリ２５として機能するのは１個のプーリのみである。他端のプーリは方向変換プーリ２７として所定のベース材２６上に備えることが好ましい。ベース材２６上の方向変換プーリ２７は切断対象によって設置位置を適宜設定する。それにより、図５（ｂ）に示したように、推進プーリ２５がもっとも前進した状態で切断対象物の押し切り動作が完了するので、推進プーリ２５がもっとも進んだ状態と、ベース材２６上の方向変換プーリ２７の位置関係を適宜設定することが好ましい。
【００２５】
次に、推進プーリ２５の推進機構の変形例について、図６各図、図７各図を参照して説明する。図６（ａ）は図４（ａ）に、図７（ａ）は図５（ａ）に対応した平面図である。図６（ａ）、図７（ａ）に示した切断装置１０では推進プーリ２５の直動動作のために、ラックピニオン機構３５を用いている。長手方向に延在するラック３６と噛合するピニオン（図示せず）を収容するボックス３７上に推進プーリ２５を設けている。なお、ラック３６を横向きに配置して、ラック３６に噛合するピニオンの回転軸と推進プーリ２５の回転軸を同軸構造とすることもできる。切断動作の進行状態は図６（ｂ），図７（ｂ）に示したように、送りネジ３２を用いた場合と同様になる。（図４参照）この変形例の場合には、ピニオン側に駆動モータを内蔵するため、図４に示したタイプに比べ、シンプルな構造とすることができる。
【００２６】
次に、推進プーリ２５の推進機構の他の変形例について、図８各図、図９各図を参照して説明する。図８（ａ）は図４（ａ）に、図９（ａ）は図５（ａ）に対応した平面図である。図８（ａ）、図９（ａ）に示した切断装置１０では推進プーリ２５の直動動作のために、シリンダジャッキ３８を用いている。シリンダ３９先端に推進プーリ２５を取り付け、シリンダ３９の伸長状態を制御することにより、推進プーリ２５の直動動作を実現することができる。このシリンダジャッキ３８によれば、送りネジ３２あるいはラック３６のような長尺な部材や、それらを安定保持する補強部材等が不要となるため、装置はさらにシンプルにすることができる。
【００２７】
以上に例示した各推進機構による推進プーリ２５の直動動作による切断対象であるコンクリート柱１のワイヤーソーによる切断を、より効率よく、かつ安定して行うために反力受け装置をベースプレートに併設することが好ましい。以下、反力受け装置の構成について、図１０、図１１を参照して説明する。
図１０（ａ）は、図１に示した切断装置１０に、反力受け装置４０を付加した構成を示した概略平面図である。図１１は図１０（ａ）に示した反力受け装置４０の高さ方向の取り付け位置が分かるように示した側面図である。
【００２８】
反力受け装置４０は、図１０（ａ）に示したように、ベースプレート１２のプーリ配置部１２ｂに根元部が支持された台座プレート４１上に据え付けられたモータ４２と、モータ４２の制御運転により、送りネジ４３ａ部が形成された部位を有するロッド４３を所定量だけ軸線方向に繰り出し、引き込み回転制御可能なネジジャッキ機構４４とから構成されている。ロッド４３の先端側（切削対象側）は、コンクリート柱１に当接する部分であるため、ネジ切りされていない。
【００２９】
反力受け装置４０の操作について、図４（ａ），図１０（ａ）を参照して説明する。まずロッド４３が引き込み状態にある反力受け装置４０を搭載した切断装置１０を、ベースマシン（図示せず）のアーム３の操作で図４（ａ）に示したコンクリート柱１の切断開始位置に位置決めする。その後、ネジジャッキ機構４４の操作により、ロッド先端４３ｂがコンクリート柱１と重なる位置までロッド４３を送り出して伸長する。その状態で、アーム３先端をわずかに前進操作して、ネジジャッキ機構４４で支持されたロッド４３の先端４３ｂをコンクリート柱１の側面１ｂに接触させる。この状態を保持して、推進プーリ２５の前進、ワイヤーソーＷの回転を行う。このとき、反力受け装置４０のロッド４３が推進プーリ２５の前進動作、ワイヤーソーＷによるコンクリート柱１を押圧する力の反力受け部材として機能する。そのため、推進プーリ２５の前進、ワイヤーソーＷによるコンクリート柱１の切断を効率よく行うことができる。同図（ｂ）は、ネジジャッキ機構４４に代えてシリンダジャッキ４５による反力受け装置４０を構成した例を示している。シリンダ４６の先端の反力受け部４７はシリンダ４６に回動可能に取り付けておき、反力受け装置４０をセットする段階では、コンクリート柱１と反力受け部４７とが干渉しない向きにしておき、所定位置に切断装置１０がセットされた状態で、反力受け部４７をコンクリート柱１側に回転させて、シリンダ４６を縮退させてコンクリート柱１と反力受け部４７とを係止させる。これにより、同図（ａ）と同様に、コンクリート柱切断時において、推進プーリ２５の前進動作およびワイヤーソーＷによるコンクリート柱１への押圧力の反力受け部材として機能することができる。
【００３０】
上述した反力受け装置４０によってコンクリート柱１の切断時に、推進プーリ２５の前進動作によるワイヤーソーＷによるコンクリート柱１への押圧力の反力を負担することにより、切断の効率と安定性が増す。しかし、切断装置１０全体が取り付けられているベースマシン２（図３（ａ））のアーム３が安定した状態にないと、その効果は減少してしまう。そこで、図３（ｂ）に示したように、ベースマシン２のアーム３にアーム固定支持脚５０（以下、単に固定支持脚と記す。）を装備することも好ましい。この固定支持脚５０は、上端がアーム３の下面に回動支持軸５１を介して取り付けられ、脚先端にはワイヤ５３の一端が連結されている。このワイヤ５３はアーム３側に巻取装置（図示せず）が装備されている。よって、固定支持脚５０は、ワイヤ５３の巻き取り、巻き解き動作により、回動支持軸５１回りに回動できる。固定支持脚５０は、ベースマシン２のアーム操作時は、ワイヤ５３の巻き取りにより仮想線で示したように、アーム３下部に畳み込まれた状態にある。ベースマシン２のアーム操作により、切断装置１０を切断対象位置に位置決めした後、ワイヤ５３を巻き解き、固定支持脚５０を支持軸５１回りに回動させてほぼ鉛直な吊り下げ状態とし、さらに固定支持脚５０内に内蔵された延長脚５４を伸長させて延長脚下端５４ａを接地させる。これにより、アーム３の動きが拘束され、コンクリート柱１の押し切り時においてベースマシン２のアーム３によって切断装置１０のベースプレートの保持を補助することができる。
【００３１】
以上の説明では、反力受け装置４０による切断時の反力負担、固定支持脚５０を利用したベースマシン２のアーム３の固定について説明したが、ワイヤーソーＷによる押し切り時に、切断装置１０全体を支持するアーム３をわずかに前進させるようにベースマシン２を操作することもできる。これによっても、ワイヤーソーＷと切断対象との接触圧が高められ、ワイヤーソーＷの回転時における切削能力が向上し、コンクリートの切断効率が増す。
【００３２】
ワイヤーソーＷの切削能力は、切断対象がコンクリート、鉄筋、鉄骨等、その強度に応じてダイヤモンドワイヤーソーとしての仕様を適宜決定することが好ましい。
【００３３】
このベースマシン２としては、切断対象物の切断時の反力支持体として、自重が大きく、かつ切断対象物の所定位置にワイヤーソーＷを位置決めできる自走式の建設機械（いわゆる重機）が好適である。たとえば、アーム３が自在に操作可能で、そのアーム３の先端アタッチメント４に切断装置１０を装着できる、クローラ走行する油圧ショベル他、上述の条件を満たす建設機械であれば、各種タイプのものが使用可能である。
【００３４】
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３５】
１  切断対象物（コンクリート柱）
２  ベースマシン
３  アーム
１０  切断装置
１２  ベースプレート
２０  ワイヤーソーユニット
２１  駆動プーリ
２５  推進プーリ
３０  プーリ駆動手段
３２  送りネジ
３３  スライドナット
３５  ラックピニオン機構
３８  シリンダジャッキ
４０  反力受け装置
５０  アーム固定支持脚
Ｗ  ワイヤーソー
【図１】
0005725346.tif 000002
【図２】
0005725346.tif 000003
【図３】
0005725346.tif 000004
【図４】
0005725346.tif 000005
【図５】
0005725346.tif 000006
【図６】
0005725346.tif 000007
【図７】
0005725346.tif 000008
【図８】
0005725346.tif 000009
【図９】
0005725346.tif 000010
【図１０】
0005725346.tif 000011
【図１１】
0005725346.tif 000012