(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｈ型鋼で形成されたブレースを切断するブレース切断機であって、
前記ブレースを把持する把持手段と、
前記把持手段に取り付けられ前記ブレースを切断する切断手段と、を有し、
前記把持手段は、
前記切断手段を支持する本体と、
前記本体に取り付けられ、前記ブレースを挟み込む一対のアームと、
前記アームに取り付けられ、前記ブレースを前記本体に押し付けるクランプと、を有することを特徴とするブレース切断機。
【請求項２】
前記一対のアームの先端側には傾斜面が設けられ、前記傾斜面により前記一対のアームの間隔が前記アームの先端に向かうにつれて広くなっていることを特徴とする請求項１に記載のブレース切断機。
【請求項３】
前記クランプは、前記一対のアームの内側となる位置に配置され、前記一対のアームの前記ブレースの把持時には、前記ブレースを構成する一対のフランジの間に配置されるとともに前記ブレースの前記本体側に位置するフランジの内面に当接して当該フランジを前記本体に押し付けることを特徴とする請求項２に記載のブレース切断機。
【請求項４】
前記把持手段の把持位置を撮影して画像データを転送するカメラを有し、
前記把持手段は、作業車輌の作業用アームの先端に取り付け可能であるとともにリモコンにより遠隔操作が可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブレース切断機。
【請求項５】
前記把持手段の把持位置を撮影して画像データを転送するカメラを有し、
前記把持手段は、作業用アームにより把持可能であるとともにリモコンにより遠隔操作が可能であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のブレース切断機。
【請求項６】
前記リモコンは、前記切断手段を遠隔操作可能とされ、
前記切断手段は、前記リモコンとの間の信号の送受信が途絶えたときに前記ブレースを切断する動作を停止することを特徴とする請求項４または５に記載のブレース切断機。
【請求項７】
請求項４乃至６のいずれか１項に記載のブレース切断機と前記作業車輌を備えたブレース切断車輌であって、
前記作業車輌は、前記ブレース切断機を回転可能であり、
前記一対のアームは、前記ブレースの下方に位置する前記アームを前記ブレースの下端に当接させ、その後前記ブレースの上方に位置する前記アームを前記ブレースの上端に当接させて前記ブレースを挟み込む動作を行うことを特徴とするブレース切断車輌。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブレース切断機、及びブレース切断車輌に関する。
【背景技術】
【０００２】
ブレースで補強された鉄骨の建屋において、機器を搬入するために、または建屋を解体するためにブレースを切断する場合がある。この場合、作業者が現場に赴きセーバーソー等の切断手段を用いてブレースを切断することが一般的であった。しかし、例えば、原子力発電所等の高放射線量環境下では作業者が長時間現場で作業することは健康上の問題から困難である。
【０００３】
そこで、特許文献１のように、切断対象物を切断する切断手段と切断対象物を把持する把持手段とを一体化して、把持手段が切断対象物を把持したのち切断手段が切断対象物を切断する構成が考えられる。このような構成であれば、切断中に作業者が立ち会う必要がないので、作業者への負担を軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１０５５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、解体する原子力発電所の建屋に用いられるブレースがＨ型鋼である場合は、特許文献１に開示する把持手段では、把持に必要な接触点を確保するのが困難であり、把持が不安定になるという問題があった。
そこで、本発明は、上記問題点に着目し、Ｈ型鋼のブレースを確実に把持して切断可能なブレース切断機、及びこれを用いたブレース切断車輌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】
上記目的を達成するため、本発明に係るブレース切断機は、第１には、Ｈ型鋼で形成されたブレースを切断するブレース切断機であって、前記ブレースを把持する把持手段と、前記把持手段に取り付けられ前記ブレースを切断する切断手段と、を有し、前記把持手段は、前記切断手段を支持する本体と、前記本体に取り付けられ、前記ブレースを挟み込む一対のアームと、前記アームに取り付けられ、前記ブレースを前記本体に押し付けるクランプと、を有することを特徴とする。
【０００７】
上記構成により、ブレースを互いに直交する２方向から独立して面接触により挟み込むことができる。したがってブレースを確実に把持して切断可能なブレース切断機となる。
【０００８】
第２には、前記一対のアームの先端側には傾斜面が設けられ、前記傾斜面により前記一対のアームの間隔が前記アームの先端に向かうにつれて広くなっていることを特徴とする。
上記構成により、ブレースを一対のアームの間に導入しやすくなるので、作業効率を向上させることができる。
【０００９】
第３には、前記クランプは、前記一対のアームの内側となる位置に配置され、前記ブレースの前記本体側に位置するフランジの内面に当接して当該フランジを前記本体に押し付けることを特徴とする。
上記構成により、ブレース切断機全体をコンパクトに形成することができる。
【００１０】
第４には、前記把持手段の把持位置を撮影して画像データを転送するカメラを有し、前記把持手段は、移動可能な作業車輌のアームの先端に取り付け可能であるとともにリモコンにより遠隔操作が可能であることを特徴とする。
上記構成により、ブレース切断機から離れてブレース切断機をブレースに取り付けることができるので、作業者の負担を軽減することができる。
【００１１】
第５には、前記把持手段の把持位置を撮影して画像データを転送するカメラを有し、前記把持手段は、移動可能な作業車輌のアームにより把持可能であるとともにリモコンにより遠隔操作が可能であることを特徴とする。
上記構成により、ブレース切断機から離れてブレース切断機をブレースに取り付けることができるとともに、ブレース切断機を作業車輌から分離することができるので、作業者の負担を軽減することができる。
【００１２】
第６には、前記リモコンは、前記切断手段を遠隔操作可能とされ、前記切断手段は、前記リモコンとの間の信号の送受信が途絶えたときに前記ブレースを切断する動作を停止することを特徴とする。
上記構成により、切断手段を常にリモコンの管理下に置くことができ、安全に作業を行うことができる。
【００１３】
また、本発明に係るブレース切断車輌は、前述のブレース切断機と前記作業車輌を備えたブレース切断車輌であって、前記作業車輌は、前記ブレース切断機を回転可能であり、前記一対のアームは、前記ブレースの下方に位置する前記アームを前記ブレースの下端に当接させ、その後前記ブレースの上方に位置する前記アームを前記ブレースの上端に当接させて前記ブレースを挟み込む動作を行うことを特徴とする。
【００１４】
上記構成により、ブレースを互いに直交する２方向から独立して挟み込むことができる。したがってブレースを確実に把持して切断可能なブレース切断車輌となる。特に、作業車輌が下方のアームの動作によって受ける反力によりブレース切断機を回転可能であるので、ブレースが斜めに配置されていても把持手段による把持を容易に行なうことができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係るブレース切断機及びブレース切断車輌によれば、ブレースを互いに直交する２方向から独立して面接触により挟み込むことができる。したがってブレースを確実に把持して切断可能となる。特に、本発明に係るブレース切断車輌によれば、作業車輌が下方のアームの動作に連動して回転可能であるので、ブレースが斜めに配置されていても把持手段による把持を容易に行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態のブレース切断機の模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態のブレース切断機の動作を示す模式図（アーム導入後）である。
【図４】第１実施形態のブレース切断機の動作を示す模式図（下アーム動作後）である。
【図５】第１実施形態のブレース切断機の動作を示す模式図（上アーム動作後）である。
【図６】第１実施形態のブレース切断機の動作を示す模式図（クランプ動作後）である。
【図７】第１実施形態のブレース切断機の動作を示す模式図（ブレースによる切断）である。
【図８】第２実施形態のブレース切断機の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
【００１８】
図１に、第１実施形態のブレース切断機の模式図を示し、図２に、図１のＡ−Ａ線断面図を示す。本実施形態のブレース切断機１０は、把持手段（本体１２、アーム等）と、セーバーソー５８（切断手段）を駆動させる駆動装置５６と、が一体となったものである。また、本体１２には把持手段の油圧動作を行うための油圧ポンプ１６と、油圧ポンプ１６及び駆動装置５６に対して電力の供給や制御を行う遠隔装置１８が筐体１４を介して取り付けられている。遠隔装置１８は、作業者が携帯するリモコン２０との間で信号の送受信を行うことができ、これにより油圧ポンプ１６（及び後述の油圧回路の電磁バルブ）、駆動装置５６のオンオフ制御を行うことができる。なお、遠隔装置１８とリモコン２０との間においては、常時所定の信号を送受信しており、これが途絶えた場合、遠隔装置１８は、駆動装置５６を停止する動作を行う。
【００１９】
一方、建屋を補強するブレース１００は、Ｈ型鋼により形成され、一対のフランジ１０２とフランジ１０２同士を連結するウェブ１０４により構成される。また、ブレース１００は、建屋に対して傾斜して取り付けられる場合がある。この場合、ウェブ１０４が、ブレース１００の長手方向に傾斜することはあるが、フランジ１０２から挟まれる方向においてほぼ水平を維持している。本実施形態では、このような配置のブレース１００を適用対象としている。
【００２０】
把持手段は、鉛直方向に伸びる本体１２と、本体１２の正面（把持対象物であるブレース１００に対向する面）に取り付けられたアーム（上アーム２８、下アーム３６）を有する。上アーム２８及び下アーム３６は、水平方向に長手方向を有する部材であり、ブレース１００を上下方向から（フランジ１０２の幅方向から）挟みこむものである。なお上下方向とは、鉛直方向のみならずブレース１００が傾斜角度に直交する方向まで含むものとする。本体１２の正面には、鉛直方向に延びるガイドレール２２が取り付けられ、上アーム２８及び下アーム３６の長手方向の一端がガイドレール２２に取り付けられ、ガイドレール２２に沿って鉛直方向にスライドすることができる。また、上アーム２８の先端の下面、下アーム３６の先端の上面は、それぞれ傾斜面３０，３８となっており、これにより、上アーム２８と下アーム３６の鉛直方向の間隔は、傾斜面３０，３８においてアームの先端に向かうにつれて広くなっている。
【００２１】
また、上アーム２８は本体１２に取り付けられた第１アクチュエータ３２により上方から支持され、下アーム３６は、本体１２に取り付けられた第２アクチュエータ４０により下方から支持されている。第１アクチュエータ３２及び第２アクチュエータ４０は、付属するピストン３４，４２がガイドレール２２の長手方向に沿って油圧により伸縮するものである。
【００２２】
また、上アーム２８の下部には、クランプとなる第３アクチュータ４４が取り付けられ、下アーム３６の上部には、クランプとなる第４アクチュエータ４８が取り付けられている。第３アクチュエータ４４及び第４アクチュエータ４８は、それぞれ付属するピストン４６，５０を本体１２に向かう方向に伸縮させるものである。また、第３アクチュエータ４４及び第４アクチュエータ４８は、その長手方向（伸縮方向）の長さがブレース１００のフランジ１０２，１０２を接続するウェブ１０４の幅よりも短くなるように設計される。また、ブレース１００の挿入時において、第３アクチュエータ４４、第４アクチュエータ４８とブレース１００との接触を回避するため、第３アクチュエータ４４及び第４アクチュエータ４８には、それぞれブレース１００の挿入側に保護板５１が設けられている。
【００２３】
第１アクチュエータ３２乃至第４アクチュエータ４８は、前述の油圧ポンプ１６を構成する油圧回路（不図示）に組み込まれ、各アクチュエータは、油圧回路に組み込まれた電磁バルブ（不図示）のオンオフ制御によりピストン３４，４２，４６，５０を繰り出す動作、及びピストン３４，４２，４６，５０を引き戻す動作をすることができる。そして、各電磁バルブは前述のリモコン２０によりオンオフ操作をすることができる。
【００２４】
一方、本体１２の背面には、フランジ型の接続部２４が設けられており、この接続部２４に作業車輌（不図示）の作業用アーム（不図示）の（フランジ型の）先端部１０６が接続する。前述の先端部１０６は、円筒形の形状を有するとともに、その円筒形の軸方向を回転軸として回転可能なものである。これによりブレース切断機１０を回転させることができる。また作業用アームは、先端部１０６を所定の高さに移動させ、またその回転軸を傾斜させることもできる。これにより切断対象のブレース１００の傾斜及び高さに合わせてブレース切断機１０を移動・回転させることができる。
【００２５】
本実施形態のブレース切断機１０において、上アーム２８及び下アーム３６がフランジ１０２の端面に当接し、第３アクチュエータ４４のピストン４６、及び第４アクチュエータ４８のピストン５０が本体１２側に配置されるフランジ１０２の内壁に当接し、そのフランジ１０２の外壁が本体１２に取り付けられた当て板２３に当接する。
【００２６】
なお、第３アクチュエータ４４及び第４アクチュエータ４８は、同一規格であって、ブレース１００の挟み込み時にウェブ１０４を中心として対称となるように配置することが望ましい。これにより、フランジ１０２に対して均一な力を印加することができる。
【００２７】
上アーム２８にはカメラ５２が取り付けられ、下アーム３６にもカメラ５４が取り付けられており、カメラ５２，５４は画像データを作業者が視認するモニター（不図示）に出力可能となっている。これにより作業者は作業車輌のアームとブレース１００の位置関係、及び上アーム２８及び下アーム３６とブレース１００の位置関係を確認しながら、リモコン２０を用いた把持手段（第１アクチュエータ３２乃至第４アクチュエータ４８）及び駆動装置５６の遠隔操作を行うことができる。
【００２８】
駆動装置５６は、本体１２に支持され、セーバーソー５８をその長手方向に往復運動をさせるとともに、図２の破線矢印の方向にセーバーソー５８を回転させてＨ型鋼であるブレース１００を切断するものである。駆動装置５６は、セーバーソー５８を支持する支持部６０と、支持部６０をセーバーソー５８の長手方向に沿って往復運動させる往復駆動部６２と、往復駆動部６２と支持部６０とセーバーソー５８との一体物を、軸６６を中心にブレース１００側に回転させる（回転力を印加する）回転駆動部６４とを有している。ここで、軸６６の方向は把持手段が挟んだブレース１００の長手方向に沿った方向と平行となる。
【００２９】
図２乃至図７を用いて、第１実施形態のブレース切断機１０の動作について説明する。まず、図２に示すように、ブレース１００が上アーム２８と下アーム３６の間に来るように作業者が作業用アーム（先端部１０６）を操作する。その際、モニターに映し出されるカメラ５２，５４からの画像を確認しつつ行う。ここで、第１アクチュエータ３２乃至第４アクチュエータ４８は電磁バルブの操作によりピストン３４，４２，４６，５０が引き戻されている。また、以降に説明する把持作業及び切断作業はリモコン２０を介して行う。なお、本実施形態では、上アーム２８及び下アーム３６に傾斜面３０，３８が設けられているため、上アーム２８及び下アーム３６の間にブレース１００を導入する作業を容易に行なうことができる。
【００３０】
図３に示すように、ブレース１００を上アーム２８と下アーム３６との間に導入し、ブレース１００のフランジ１０２を当て板２３に当接させる。図４に示すように、第２アクチュエータ４０のピストン４２を繰り出すように電磁バルブを駆動させて下アーム３６を上方に移動させ、下アーム３６の上面をフランジ１０２の下方の端面に当接させる。そして一定の力により下アーム３６をフランジ１０２に押し付けることにより、その反力を受けて作業車輌のアームの先端部１０６が回転する。これにより、下アーム３６とフランジ１０２の下方の端面が面接触することになる。
【００３１】
図５に示すように、第１アクチュエータ３２のピストン３４を繰り出すように電磁バルブを駆動させて上アーム２８を下方に移動させ、上アーム２８の下面をフランジ１０２の上方の端面に当接させる。これにより、上アーム２８とフランジ１０２の上方の端面が面接触することになる。そして、一定の油圧により上アーム２８と下アーム３６がブレース１００を上下方向（フランジ１０２の幅方向（端面方向））から挟み込む。このとき、第３アクチュエータ４４及び第４アクチュエータ４８は、ウェブ１０４に対向するとともに２つのフランジ１０２の間に挟まれた形となる。
【００３２】
図６に示すように、第３アクチュエータ４４及び第４アクチュエータ４８を駆動させ、一定の油圧により、ピストン４６，５０をフランジ１０２の内壁に押し付けることによりフランジ１０２を当て板２３に押し付けて面接触させる。これによりブレース切断機１０がブレース１００を把持する工程が終了する。
【００３３】
図７に示すように、駆動装置５６を構成する往復駆動部６２及び回転駆動部６４を駆動させ、ブレース１００の当て板２３に押し付けられたフランジ１０２の上方の端部から切断していく。この様子もモニターを通じて作業者が確認することができる。このとき、セーバーソー５８、支持部６０、往復駆動部６２からなる一体物は、回転駆動部６４（図７では不図示）により軸６６を中心として回転する。そして、セーバーソー５８がブレース１００を切断しきったところで、リモコン２０の操作により駆動装置５６を停止させる。その後、リモコン２０の操作により全ての電磁バルブを元の状態に戻すことにより、ブレース切断機１０の把持を解除することができる。
【００３４】
なお、回転駆動部６４は、セーバーソー５８に対して一定に回転力を与えることにより、逆にセーバーソー５８から一定の負荷を受けることになる。よってその負荷が一定値以下になったところでセーバーソー５８がブレース１００を切断しきったと判断して自動的に往復駆動部６２及び回転駆動部６４の駆動を停止できるようにすることも可能である。
【００３５】
本実施形態のブレース切断機１０によれば、ブレース切断機１０から離れてブレース切断機１０をブレース１００に取り付けることができるので、作業者の負担を軽減することができる。また、ブレース１００を互いに直交する２方向から独立して面接触により挟み込むことができる。したがってブレース１００を確実に把持して切断可能なブレース切断機１０となる。
【００３６】
図８に、第２実施形態のブレース切断機の模式図を示す。なお、第２実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素は同一の番号を付し、必要な場合を除いてその説明を省略する。
【００３７】
第２実施形態のブレース切断機１０Ａは、ブレース１００を把持する構成及びブレース１００を切断する構成は第１実施形態と共通であるが、本体１２を支持する構成が相違している。すなわち、本体１２の背面には凸部２５が取り付けられている。一方、作業用アームの先端部１０６は、第１実施形態同様に軸方向に回転可能となっているが、さらに掴み部１０８が設けられた形となっている。この掴み部１０８が凸部２５を挟み込むことにより作業用アームがブレース切断機１０Ａを支持することができる。
【００３８】
第２実施形態では、ブレース１００の把持作業が終了した時点で掴み部１０８は凸部２５を離すことができ、作業車輌が作業現場から退避することができる。またブレース１００の切断作業後は、再び作業車輌が作業現場に赴き掴み部１０８により凸部２５を掴み、ブレース切断機１０Ａの把持を解除することにより、ブレース切断機１０Ａを他の場所に移動させることができる。
【００３９】
本実施形態のブレース切断機１０Ａによれば、ブレース切断機１０Ａから離れてブレース切断機１０Ａをブレース１００に取り付けることができるとともに、ブレース切断機１０Ａを作業車輌から分離することができるので、作業者の負担を軽減することができる。
【００４０】
いずれの実施形態においてもブレース切断機１０，１０Ａと作業車輌を組み合わせることによりブレース１００の切断を専門的に行うブレース切断車輌とすることができる。また、いずれの実施形態でも切断手段としてセーバーソー５８を用いたが、チェンソーのように他の切断手段を適用してもよい。また、第３アクチュエータ４４、及び第４アクチュエータ４８は、上アーム２８及び下アーム３６がブレース１００を挟み込んだときにフランジ１０２，１０２の間に配置されるものとして説明した。しかし、その挟み込み時において、その間には配置されず、本体１２から遠い側のフランジ１０２よりも上アーム２８及び下アーム３６の先端側に配置し、当該フランジ１０２を本体１２に押し付けるようにしてもよい。
【００４１】
また、本実施形態は、フランジ１０２が左右ではなく上下となるように配置されたブレース１００に対しても適用できる。この場合、上アーム２８及び下アーム３６において、第３アクチュエータ４４のピストン４６と当て板２３との距離、及び第４アクチュエータ４８のピストン５０と当て板２３との距離が、それぞれフランジ１０２の幅よりも長くなるようにする。そして、上アーム２８が上側に配置されたフランジ１０２に当接し、下アーム３６が下側に配置されたフランジ１０２に当接し、ピストン４２、５０がウェブ１０４に当接して本体１２側に押し付けるように構成すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
Ｈ型鋼のブレースを確実に把持して切断可能なブレース切断機、及びこれを用いたブレース切断車輌として利用できる。
【符号の説明】
【００４３】
１０………ブレース切断機、１２………本体、１４………筐体、１６………油圧ポンプ、１８………遠隔装置、２０………リモコン、２２………ガイドレール、２３………当て板、２４………接続部、２５………凸部、２８………上アーム、３０………傾斜面、３２………第１アクチュエータ、３４………ピストン、３６………下アーム、３８………傾斜面、４０………第２アクチュエータ、４２………ピストン、４４………第３アクチュエータ、４６………ピストン、４８………第４アクチュエータ、５０………ピストン、５１………保護板、５２………カメラ、５４………カメラ、５６………駆動装置、５８………セーバーソー、６０………支持部、６２………往復駆動部、６４………回転駆動部、６６………軸、１００………ブレース、１０２………フランジ、１０４………ウェブ、１０６………先端部、１０８………掴み部。
【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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