(57)【要約】【課題】先行コアボーリング孔との摩擦抵抗を低減し、鉛直度を精度よく確保できる。また、本発明では、削孔用ビットを冷却するための注水を適確に行う。【解決手段】コアボーリングマシンの削孔用チューブ２０を用いて、大断面コンクリートＣに、相互に一部重複する複数のボーリング孔を一列に削孔することで、前記コンクリートを切断する工法において、先行ボーリング孔１の上部に設置されるガイドプレート２６と、ガイドプレート２６を貫通して先行ボーリング孔１内に昇降可能、かつ回り止め状態に挿通されるガイドロッド２８と、ガイドロッドの２８下部外周に同軸に連結され、かつ削孔用チューブ２０の下端にこれと平行かつ相対回転可能に連結された連結パイプ３０と、ローラ支持パイプ３２の外周に放射状に配置され、かつ先行ボーリング孔１の内壁１ａに沿って転動する複数のガイドローラ４６とを備えたものである。【選択図】　　　図１
2004050664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コアボーリングマシンの削孔用チューブを用いて、大断面コンクリートに相互に一部重複する複数のボーリング孔を一列に削孔することで、前記コンクリートを切断する工法において、
前記削孔用チューブの設置位置に隣接して先行ボーリング孔の上部に設置されるガイドプレートと、ガイドプレートを貫通して先行ボーリング孔内に昇降可能、かつ回り止め状態に挿通されるガイドロッドと、ガイドロッドの下部外周に同軸に連結され、かつ前記削孔用チューブの下端に相対回転可能に連結されたガイドパイプと、ガイドパイプの外周に放射状に配置され、かつ先行ボーリング孔の内壁に沿って転動する複数のガイドローラとを備えたことを特徴とするコアボーリングマシンのガイド用治具装置。
【請求項２】
前記ガイドパイプは、前記削孔用チューブの下部外周に相対回転可能に取付けた上下一対のバンドプレートに連結された一対の連結パイプと、各連結パイプの下部に同軸配置され、かつ外周に前記ガイドローラを回転可能に支持した一対のローラ支持パイプとを備えたことを特徴とする請求項１に記載のコアボーリングマシンのガイド用治具装置。
【請求項３】
前記各連結パイプの一側部に一対の連結プレートを設け、この連結プレートの内側に前記バンドプレートのループ端を連結するとともに、一方の連結プレートの外側部に冷水供給用チューブを鉛直に固着し、かつこのチューブの先端ノズル部を前記削孔用チューブ下端の削孔用ビットに向けて配置したことを特徴とする請求項１または２に記載のコアボーリングマシンのガイド用治具装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大断面コンクリートの切断に用いるコアボーリングマシンのガイド用治具装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物の部分解体工事における縁切り切断及び改修工事における部分除去切断を行う場合、ウォールソーイング工法、ワイヤーソーイング工法、または連続コアボーリング工法による切断工法が用いられている。
【０００３】
ところで、大断面コンクリート構造物の切断においては、ウォールソーイング工法は、切断可能な深さがブレード径で制約されて大断面部材の切断には不適である。また、ワイヤーソーイング工法は、橋脚基礎のように部材の背面側に寄り付く空間がない場合には切断用のワイヤーをセットすることが不可能であるとともに、切断時にミストが発生するため室内等では使用できない場合があり、この工法を採用できない。
【０００４】
これに対し、連続コアボーリング工法は、コアボーリング削孔用チューブにより、コンクリートに相互に一部重複する複数のボーリング孔を一列に削孔することで、コンクリートを切断する方法であり、削孔用チューブの長さに応じた深さでコンクリートを削孔できるため、切断深さに制約がない。また、粉塵やミストなどの発生量も少ないことから、室内でも採用可能である。
【０００５】
ところで、この種の切断工法では、先行ボーリング孔に一部重複して削孔するため、掘削抵抗が偏在し、切断深さが深い場合に鉛直度を精度よく保って削孔することが難しいものとなる。
【０００６】
そこで、ガイド用治具を配置したコアボーリングマシンを用いるものがある。図５（ａ）、（ｂ）は従来のガイド用治具３を備えた削孔用チューブ２を示すもので、このガイド用治具３は、削孔用チューブ２の側面に、バンドプレート４を介して平行かつ相対回転可能に連結したガイドチューブ５を備えたもので、ガイドチューブ５を既に削孔された先行ボーリング孔１に挿入した状態で掘削を行うものである。
【０００７】
バンドプレート４は、削孔用チューブ２の下端付近表面に円周に沿って形成された溝に回転可能にはめ込まれたものである一方で、ガイドチューブ５は削孔用チューブ２とほぼ同径の鋼管の一部を縦割り状に切り欠き、その切欠の下端部付近に設けた留め金具６を介してバンドプレート４に着脱可能に取付けることで、削孔用チューブ２とガイドチューブ５を相対回転可能に連結したものである。
【０００８】
したがって以上の構造では、削孔用チューブ２がコンクリートＣ内に供給され、その先端に設けた削孔用ビット２ａにより削孔すると同時に、ガイドチューブ５は削孔用チューブ２を回転自在に支持しつつ　先行ボーリング孔１内に平行に挿通されることで、鉛直度を保ちつつ削孔することができるとされている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のガイド用治具を設けたコアボーリングマシンでは、削孔長が長く、コンクリート中の硬質鋼材や鋼材などの障害物や硬質の礫などに遭遇した場合、掘進方向が反れたり、ガイドチューブ５を軸にして螺旋状の削進を行うことになり、削孔が進むに連れて所定の連続切断面を得ることが難しく、連続性が確保できなくなる可能性が大きかった。コアボーリングの連続性を確保するためには、コアボーリングの先端ビットが先行コアボーリング孔に常時重なった状態を維持する必要があり、さらなる鉛直精度の向上を図ることが要請されていた。
【００１０】
またこの構造では、ガイドチューブ５と先行ボーリング孔１との接触による摩擦抵抗が生じ易くなり、このためバンドチューブ２にねじれなどの外力が加わりやすかった。
さらに、削孔用チューブの一部が先行ボーリング孔にかかっているため、ビット冷却のための冷却水を効果的に供給できないという課題もあった。
【００１１】
そこで、本発明はかかる従来の課題に鑑みてなされたもので、コアボーリングの連続性を確保するために削孔用ビットが装着された削孔用チューブによって、常に先行ボーリング孔と重なった状態で一列に削孔され、先行コアボーリング孔との摩擦抵抗を低減し、鉛直度を精度よく確保できるようにした孔ボーリングマシンのガイド用治具装置を提供するものである。
また本発明は、削孔用ビットを冷却するための注水が適確に行えるようにすることを他の目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するため、本発明のうち請求項１に記載の発明は、コアボーリングマシンの削孔用チューブを用いて、大断面コンクリートに、相互に一部重複する複数のボーリング孔を一列に削孔することで、前記コンクリートを切断する工法において、前記削孔用チューブの設置位置に隣接して先行ボーリング孔の上部に設置されるガイドプレートと、ガイドプレートを貫通して先行ボーリング孔内に昇降可能、かつ回り止め状態に挿通されるガイドロッドと、ガイドロッドの下部外周に同軸に連結され、かつ前記削孔用チューブの下端に相対回転可能に連結されたガイドパイプと、ガイドパイプの外周に放射状に配置され、かつ先行ボーリング孔の内壁に沿って転動する複数のガイドローラとを備えたことを特徴とする。
【００１３】
したがって、本発明では、ガイドパイプが先行ボーリング孔に挿通された際には、回り止め状態で挿通され、かつガイドローラが内壁に沿って転動しながら移動するため摩擦抵抗が小さく、削孔用チューブをスムーズかつ精度よく鉛直ガイドすることが可能となる。
【００１４】
また、本発明のうち請求項２に記載の発明における前記ガイドパイプは、前記削孔用チューブの下部外周に相対回転可能に取付けた上下一対のバンドプレートに連結された一対の連結パイプと、各連結パイプの下部に同軸配置され、かつ外周に前記ガイドローラを回転可能に支持した一対のローラ支持パイプとを備えたものである。
【００１５】
したがって本発明では、治具装置の上下２箇所で削孔用チューブを回転支持するため、ねじれ等の発生が抑止される。また、ガイドローラが治具装置の上下２箇所に設けられていることで、治具装置自体の傾きも抑制され、精度よく鉛直ガイドできる。
【００１６】
本発明のうち請求項３に記載の発明は、前記各連結パイプの一側部に一対の連結プレートを設け、この連結プレートの内側に前記バンドプレートのループ端を連結するとともに、一方の連結プレートの外側部に冷水供給用チューブを鉛直に固着し、かつこのチューブの先端ノズル部を前記削孔用チューブ下端の削孔用ビットに向けて配置したものである。
【００１７】
したがって本発明では、冷却水供給用チューブ及びその先端ノズル位置が固定されているため、確実に冷却水を削孔用ビットに向けて噴射でき、これの冷却効果により、摩擦熱の発生やビット損耗も抑制できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明に係るガイド装置を備えたコアボーリングマシンを示している。
【００１９】
図において、コアボーリングマシン１０は、切断しようとするコンクリートＣの上面または側面に設置される固定プレート１２と、固定プレート１２の上部に立設されたスタンド１４と、スタンド１４に沿って昇降可能に移動可能な昇降装置１６と、昇降装置１６の上部に配置されたモータ１８と、昇降装置１６の下部にあって、上端が前記モータ１８の軸１８ａに連結され、かつ前記固定プレート１２の上下を貫通してコンクリートＣ内に挿通される削孔用チューブ２０と、削孔用チューブ２０の一側部に平行配置され、かつ切断位置に隣接する先行ボーリング孔１に挿通されるガイド用治具装置２２とを備えている。
【００２０】
そして、前記モータ１８の回転により削孔用チューブ２０を回転させつつ昇降装置１６を下降させることで、削孔用チューブ２０はコンクリートＣ内に供給され、その先端面に設けられた削孔用ビット２０ａによりコンクリートＣを削孔する。
【００２１】
またガイド用治具装置２２は、削孔用チューブ２０の下部外周に相対回転可能に取付けられた上下一対のバンドプレート２４を介して削孔用チューブ２０に連結され、削孔用チューブ２０とともに先行ボーリング孔１内を昇降して、削孔用チューブ２０を鉛直ガイドするものである。
【００２２】
このガイド用治具装置２２は、前記固定プレート１２の一側部においてコンクリートＣにおける先行ボーリング孔１上に設置されたガイドプレート２６と、ガイドプレート２６を上下に貫通して先行ボーリング孔１内に挿通されるガイドロッド２８と、ガイドロッド２８の先端に同軸に配置され、先行ボーリング孔１の孔径より僅かに小さな径のローラ付きガイドとからなっている。
【００２３】
各ローラ付きガイドは、前記バンドプレート２４に連結された上下一対の連結パイプ３０と、各連結パイプ３０の下部に同軸配置された一対のローラ支持パイプ３２及びこれら上下のパイプ３０，３２の組を上下に隔離する中間スリーブ３４とからなっている。
【００２４】
さらに、前記ガイドプレート２６を昇降可能に貫通して、治具装置２２と削孔用チューブ２０と間には冷却水供給用チューブ３６が配管され、このチューブ３６の先端ノズル部３６ａを前記ビット２０ａに向けており、削孔時にはチューブ３６に接続された図示しない冷却水ポンプにより冷却水を供給し、ノズル３６ａの先端よりビット２０ａに向けて噴出することで、削孔に伴う発熱を抑制している。
【００２５】
図２、図３は前記治具装置２２の詳細構造と、その各部断面を示す。
まず前記ガイドロッド２８は矩形状断面をなすものであり、これに対し前記ガイドプレート２６のロッド挿通孔は図示しないが角孔形状となっており、この非円形の嵌合によって、削孔用チューブ２０の回転に伴うガイド用治具装置２２の回転が抑制される。
【００２６】
次に、図２及び図３（ａ）に示すように、連結パイプ３０の上部及び各連結パイプ３０と支持パイプ３２の間、各パイプ３０、３２と中間スリーブ３４の間及び下部側支持パイプ３２の底面にはこれよりやや大きな径の同軸位置決め用の水平フランジ３８が一体に設けられ、各パイプ３０，３２及び中間スリーブ３４を同軸に連結している。また各水平フランジ３８の中心に設けた角孔３８ａに前記ガイドロッド２８を挿通固定することで、各パイプ３０，３２及び中間スリーブ３４で構成されるガイド用治具装置２２の廻り止めも行われる。
【００２７】
次に、図２及び図３（ｂ）に示すように、前記各連結パイプ３０の一側部には、平行な一対の連結プレート４０が一体化されている。
この連結プレート４０は前記バンドプレート２４のループ端両側に形成された垂直な一対の連結片２４ａを内側に位置させた状態でボルト４２によって接合し、これによって前記削孔用チューブ２０の先端部外周の上下２箇所を回転可能に支持する。
【００２８】
また、一方の連結プレート４０の外側には前記冷水供給用チューブ３６を溶接により一体に固定しており、この溶接位置は上下の連結プレート４０の２箇所であり、これによって冷水供給用チューブ３６は鉛直に位置決め固定され、そのノズル３６ａを安定状態に削孔用ビット２０ａに向けておくことができる。
【００２９】
次に図２、図３（ｃ）に示すように、前記各ローラ支持パイプ３２の外周には４対の鉛直なプレート４４が放射状に一体化され、この各プレート４４間にはガイドローラ４６が回転軸４８を介して回転可能に軸受されている。
【００３０】
各ガイドローラ４６は、図４に示すように、前記先行ボーリング孔１の内壁１ａに接しその昇降に伴い転動するもので、これによって、治具装置２２の下降の際における先行ボーリング孔１の内壁１ａとの接触による抵抗力を低減して削孔を行い易くし、バンドプレート２４等の損傷を防止するようになっている。
【００３１】
以上のボーリングマシン１０を用いた削孔方法は、図１に示すごとく、コンクリートＣ上の削孔位置上部に各部を位置決め固定した後、モータ１８の回転駆動とガイド装置１６の下降により削孔用チューブ２０はその先端に設けた削孔用ビット２０ａによりボーリング孔を掘削する。
【００３２】
この下降動作に応じて治具装置２２は、先行ボーリング孔１の内壁１ａに接触させたガイドローラ４６を転動させながら鉛直に下降しつつ、削孔用チューブ２０の先端の上下２箇所を軸受支持し、回転ぶれを抑制しつつ鉛直ガイドする。
【００３３】
以上の作業の繰返しにより、先行ボーリング孔１に一部重なった状態で一列に後行ボーリング孔が順次形成され、連続したコアボーリング孔によって大断面コンクリートが切断されることになり、コアボーリングの連続性が確保されることになる。
【００３４】
以上の削孔作業時における治具装置２２の連れ回りはガイドロッド２８とガイドプレート２６の貫通孔が非円形同士の係合となるため、ガイドロッド２８の回転は抑止され、これに応じて削孔用チューブ２０は治具装置２２を軸とするふれ回転が抑制され、精度よくボーリング孔を形成することができる。
【００３５】
また、掘削位置ではノズル部３６ａを通じて冷却水が常時噴射されているため、発熱や摩擦抵抗を大幅に低減でき、ボーリングマシン１０に負担をかけることなく、削孔能率が向上すると同時にビット２０ａの損耗も低減できる。
【００３６】
なお、以上の実施形態では、ローラ付きガイドを二組の連結パイプ３０、ローラ支持パイプ３２及び中間スリーブ３４に分割し、それぞれを水平フランジ３８で同軸位置決め状態に連結したが、一体のパイプで構成してもよいことはもちろんである。
【００３７】
【発明の効果】
以上の説明により明らかなように、本発明によるコアボーリングマシンのガイド用治具装置にあっては、先行コアボーリング孔との摩擦抵抗を低減し、鉛直度を精度よく確保できる。また本発明では、削孔用ビットを冷却するための注水を適確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のガイド用治具装置を取り付けたコアボーリングマシンによる削孔状態を示す側断面図である。
【図２】同要部を示す側断面図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は図２のＡ−Ａ線、Ｂ−Ｂ線、Ｃ−Ｃ線における平断面図である。
【図４】図３（ｃ）のＤ−Ｄ線における側断面図である。
【図５】（ａ）は従来のガイド用治具を設けた削孔用チューブの側面図、（ｂ）は同断面図である。
【符号の説明】
１　先行ボーリング孔
１ａ　内壁
１０　コアボーリングマシン
２０　削孔用チューブ
２０ａ　削孔用ビット
２２　ガイド用治具装置
２４　バンドプレート
２４ａ　連結片
２６　ガイドプレート
２８　ガイドロッド
３０，３２，３４　ガイドチューブ
（３０　連結チューブ、３２　ローラ支持チューブ、３４　中間スリーブ）
３６　冷却水供給用チューブ
３６ａ　先端ノズル
４０　連結プレート
４６　ガイドローラ
【図１】
2004050664.tif 000003
【図２】
2004050664.tif 000004
【図３】
2004050664.tif 000005
【図４】
2004050664.tif 000006
【図５】
2004050664.tif 000007