(57)【要約】【課題】橋梁などの大型鉄骨構造物のリベット除去を効率的に行い得るリベット除去装置を提供する。【解決手段】構造物１に施工されたリベット２のリベット頭部２ａに分離用穴３を形成して、リベット頭部２ａのフランジ部２ｂをリベット胴体部２ｃから分離する穴あけ工具１１を有し、構造物１に着脱自在に固定される除去装置本体１２と、除去装置本体１２に取り付けられて、穴あけ工具１１をリベット頭部２ａに芯合わせするための芯合わせ手段２０であって、リベット頭部２ａに同心状に嵌合可能な芯合わせ部材２１と、芯合わせ部材２１を除去装置本体１２に対して上下移動自在に案内する案内手段２２と、芯合わせ部材２１を構造物１側へ付勢する付勢手段２３とを有する芯合わせ手段２０とを備えた。【選択図】図４
2012076206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に施工されたリベットのリベット頭部に分離用穴を形成して、前記リベット頭部のフランジ部をリベット胴体部から分離する穴あけ工具を有し、前記構造物に着脱自在に固定される除去装置本体と、
前記除去装置本体に取り付けられて、前記穴あけ工具をリベット頭部に芯合わせするための芯合わせ手段であって、前記リベット頭部に同心状に嵌合可能な芯合わせ部材と、前記芯合わせ部材を前記除去装置本体に対して上下移動自在に案内する案内手段と、前記芯合わせ部材を構造物側へ付勢する付勢手段とを有する芯合わせ手段と、
を備えたことを特徴とするリベット除去装置。
【請求項２】
前記芯合わせ部材をリベット頭部の高さ方向の途中部に当接させて、前記芯合わせ部材をリベット頭部に同心状に芯合わせするとともに、前記芯合わせ部材と構造物との間に前記リベット頭部の目視用の隙間を形成可能となした請求項１記載のリベット除去装置。
【請求項３】
前記芯合わせ部材に回転自在に支持されて、前記穴あけ工具の先端部のブレを防止するブレ防止手段であって、前記穴あけ工具の半径方向に拡縮可能に案内される複数の分割体と、これら複数の分割体を穴あけ工具の直径に応じて拡縮操作する操作手段とを有するブレ防止手段を設けた請求項１又は２記載のリベット除去装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁などの鉄骨構造物に施工されたリベットを除去するためのリベット除去装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁などの鉄骨構造物の補修工事として、鉄骨構造物の耐震強度を高めるために、古いリベットや腐食したリベットを除去して、該リベットに代えてトルシア形高力ボルトで、柱や梁を結合し直す補修工事が広く実施されている。
【０００３】
リベット除去装置としては、リベット胴体部の直径よりも大径のドリルなどの穴あけ工具で、母材を損傷しないようにしつつ、既設のリベットの頭部に分離用穴を形成して、リベット頭部のフランジ部をリベット胴体部から取り外し、リベット胴体部を構造物から抜き取るように構成したものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１９０１４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、前記特許文献１記載のリベット除去装置は、工場等に設置可能な比較的小型なものなので、穴あけ工具をＸ軸方向及びＹ軸方向に駆動する駆動手段を設けて、穴あけ
工具をリベットに対して自動的に芯合わせできるが、橋梁等の大型鉄骨構造物のリベットを除去する場合には、リベットに対する穴あけ工具の位置合わせを手作業で行う必要があり、その作業が大変煩雑であった。
【０００６】
本発明の目的は、橋梁などの大型鉄骨構造物のリベット除去を効率的に行い得るリベット除去装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係るリベット除去装置は、構造物に施工されたリベットのリベット頭部に分離用穴を形成して、前記リベット頭部のフランジ部をリベット胴体部から分離する穴あけ工具を有し、前記構造物に着脱自在に固定される除去装置本体と、前記除去装置本体に取り付けられて、前記穴あけ工具をリベット頭部に芯合わせするための芯合わせ手段であって、前記リベット頭部に同心状に嵌合可能な芯合わせ部材と、前記芯合わせ部材を前記除去装置本体に対して上下移動自在に案内する案内手段と、前記芯合わせ部材を構造物側へ付勢する付勢手段とを有する芯合わせ手段とを備えたものである。
【０００８】
このリベット除去装置は、橋梁などの大型鉄骨構造物に施工されたリベットの除去に好適に利用できる。リベットを除去する際には、先ずリベット頭部の一部又は全部に芯合わせ部材が嵌合するように、リベット除去装置を位置調整し、芯合わせ部材をリベット頭部に嵌合させた状態で、リベット除去装置を構造物に固定して、穴あけ工具をリベットに同心状に芯合わせする。このとき、芯合わせ部材がリベット頭部の先端部に当接している状態、即ち芯合わせ部材がリベット頭部に嵌合していない状態では、付勢手段の付勢力に抗して芯合わせ部材が構造物から大きく離れた状態となるが、芯合わせ部材がリベット頭部に嵌合すると、付勢手段により芯合わせ部材が構造物側へ移動して、芯合わせ部材がリベット頭部に嵌合し、穴あけ工具がリベットに芯合わせされる。また、リベット除去装置を構造物に固定してから、芯合わせ部材を構造物から持ち上げたり、芯合わせ部材と構造物間の隙間から覗いたりして、穴あけ工具がリベットに芯合わせされているかを目視確認することができ、芯がずれている場合には、構造物に対するリベット除去装置の取り付け位置を微調整することになる。こうして、穴あけ工具をリベットに対して芯合わせした状態で、穴あけ工具でリベット頭部に分離用穴を形成し、リベット頭部のフランジ部をリベット胴体部から分離するとともに、構造物からリベット胴体部を抜き取って、リベットを除去することになる。
【０００９】
ここで、前記芯合わせ部材をリベット頭部の高さ方向の途中部に当接させて、前記芯合わせ部材をリベット頭部に同心状に芯合わせするとともに、前記芯合わせ部材と構造物との間に前記リベット頭部の目視用の隙間を形成可能となすことが好ましい実施の形態である。作業者の要望として、穴あけ工具がリベットの適正位置に位置決めされているか否かを目視検査したいという要望がある。本発明では、芯合わせ部材をリベット頭部の高さ方向の途中部に当接させるという簡単な構成で、芯合わせ部材と構造物との間にリベット頭部の目視用の隙間を形成して、穴あけ工具がリベットの適正位置に位置決めされているか否かを目視検査できる。また、芯合わせ部材をリベット頭部の高さ方向の途中部に当接させるので、直径の異なるリベットに対しても芯合わせ部材を嵌合させて、リベット除去装置を位置決めできる。
【００１０】
前記芯合わせ部材に回転自在に支持されて、前記穴あけ工具の先端部のブレを防止するブレ防止手段であって、前記穴あけ工具の半径方向に拡縮可能に案内される複数の分割体と、これら複数の分割体を穴あけ工具の直径に応じて拡縮操作する操作手段とを有するブレ防止手段を設けることも好ましい実施の形態である。穴あけ工具により分離用穴を形成するための加工初期において、穴あけ工具にブレが発生し易いが、本発明では、分割体により穴あけ工具のブレを防止できる。しかも、操作手段により分割体を拡縮操作できるので、穴あけ工具として、直径の異なるものを用いる場合でも、それに対して容易に対応することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るリベット除去装置によれば、橋梁などの大型鉄骨構造物のリベットに対して、リベット除去装置の穴あけ工具を同心状に容易に芯合わせすることができ、リベット除去作業を効率的に行うことができる。また、芯合わせ部材と構造物間の間隔の大きさから、芯合わせ部材がリベット頭部に嵌合しているか否か、即ち穴あけ工具がリベットに芯合わせされているか否かを容易に把握することができる。更に、芯合わせ部材を構造物から持ち上げたり、芯合わせ部材と構造物間の隙間から覗いたりして、穴あけ工具がリベットに芯合わせされているかを目視確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】リベット除去装置の側面図
【図２】リベット除去装置の正面図
【図３】芯合わせ手段の分解斜視図
【図４】芯合わせ手段付近の縦断面図
【図５】リベットに対して芯合わせした状態での図４相当図
【図６】リベット頭部に穴あけ加工を施した状態での図４相当図
【図７】(ａ)〜（ｃ）は操作手段の作動説明図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。
図１〜図７に示すように、リベット除去装置１０は、構造物１に施工されたリベット２のリベット頭部２ａに分離用穴３を形成して、分離用穴３を形成した後のリベット２Ａのリベット頭部２Ａａからフランジ部２Ａｂを分離する穴あけ工具１１を有し、構造物１に着脱自在に固定される除去装置本体１２と、除去装置本体１２に取り付けられて、穴あけ工具１１をリベット頭部２ａに芯合わせするための芯合わせ手段２０とを備えている。
【００１４】
穴あけ工具１１としては、フランジ部２Ａｂを分離可能な穴を形成できるものであれば任意の構成のものを採用でき、例えば日東工器株式会社製のジェットブローチを好適に採用できる。穴あけ工具１１は略円筒状に構成され、穴あけ工具１１の外径は、リベット頭部２ａの外径よりも小さく且つリベット胴体部２ｃの外径よりも大きく設定され、穴あけ工具１１の内径は、リベット胴体部２ｃの外径よりも小さく設定されている。リベット除去装置１０では、図６に示すように、穴あけ工具１１により、外径がリベット胴体部２ｃの外径よりも大きく、内径がリベット胴体部２ｃの外径よりも小さい円筒状の分離用穴３がリベット胴体部２ｃまで形成され、分離用穴３を形成したリベット２Ａのリベット頭部２Ａａからフランジ部２Ａｂを分離して、フランジ部２Ａｂを取り外した後のリベット２Ａを構造物１から抜き取り、リベット２を構造物１から除去できるように構成されている。ただし、穴あけ工具１１としてドリルを用い、リベット頭部２ａの中央部に円柱状の分離用穴を形成して、フランジ部２Ａｂをリベット胴体部２ｃから分離できるように構成することも可能である。
【００１５】
除去装置本体１２は、穴あけ工具１１を減速回転する駆動手段１３と、ハンドル１４の操作により駆動手段１３とともに穴あけ工具１１をその軸心方向に送り操作する送り操作手段１５と、電磁石により除去装置本体１２を着脱自在に構造物１に固定設置するための磁気吸着手段１６とを備えた周知の穴あけ機で構成されている。
【００１６】
芯合わせ手段２０は、リベット頭部２ａに同心状に嵌合可能な芯合わせ部材２１と、芯合わせ部材２１を除去装置本体１２に対して上下移動自在に案内する案内手段２２と、芯合わせ部材２１を構造物１側へ付勢する付勢手段２３を備えている。
【００１７】
案内手段２２について説明すると、駆動手段１３のケーシングの前端部の下面には下方へ延びる左右１対の支持プレート２４が設けられ、支持プレート２４の外側には略Ｌ字状の可動プレート２５が設けられ、可動プレート２５には上下方向に細長いガイド穴２６が形成され、支持プレート２４にはガイド穴２６を挿通する上下１対のガイドピン２７が固定され、可動プレート２５は、支持プレート２４に対して、芯合わせ部材２１の下端部がリベット頭部２ａの高さよりも上方へ移動した上限位置と、芯合わせ部材２１の下端部が磁気吸着手段１６の下面と同じ高さに配置される図４に図示の下限位置とにわたって、上下方向にのみ移動自在に案内されている。ただし、支持プレート２４及び可動プレート２５に代えて伸縮自在に嵌合するパイプ部材等を用いることも可能である。また、下限位置において芯合わせ部材２１の下端部が、磁気吸着手段１６の下面よりも下側に突出するように構成することも可能である。
【００１８】
支持プレート２４と可動プレート２５の途中部には圧縮バネからなる付勢手段２３が外装され、可動プレート２５はこの付勢手段２３により常時下方へ付勢されて下限位置に保持されている。なお、付勢手段２３として、引っ張りコイルバネを用いて可動プレート２５を常時下方へ付勢するように構成することも可能である。
【００１９】
左右の支持プレート２４の下部プレート２５ａ間にはベース部材２８が固定され、ベース部材２８の中央部には取付孔２９が形成され、取付孔２９の下部内には円板状の芯合わせ部材２１が螺合固定され、芯合わせ部材２１の中央部には、使用する最も大径の穴あけ工具１１が挿通可能な挿通孔３１が形成されている。芯合わせ部材２１の下面中央部には環状突部３２が挿通孔３１を取り囲むように下方へ突出状に形成され、挿通孔３１の下端部には下方へ行くにしたがって拡径するテーパ面３３が形成され、テーパ面３３がリベット頭部２ａのフランジ部２ｂの高さ方向の途中部に当接することで、芯合わせ部材２１がリベット２に位置決め嵌合されて、リベット除去装置１０がリベット２に対して位置決めされるように構成されている。
【００２０】
挿通孔３１はリベット２と同径に構成することも可能であるが、リベット２よりもやや小径に構成して、テーパ面３３がリベット頭部２ａの高さ方向の途中部に当接するように構成することで、直径の異なるリベット２に対しても芯合わせ部材２１を交換することなく、芯合わせできるように構成されている。また、テーパ面３３をリベット頭部２ａの高さ方向の途中部に当接させて芯合わせするので、環状突部３２と構造物１間に隙間３４が形成され、この隙間３４を通じて、芯合わせ部材２１がリベット２に適正に嵌合して位置決めされているか否かを目視確認できるように構成されている。
【００２１】
ベース部材２８には、穴あけ工具１１の半径方向に拡縮可能に案内される複数の分割体４１と、これら複数の分割体４１を穴あけ工具１１の外径に適合するように拡縮操作する操作手段４２とを有するブレ防止手段４０が設けられ、分割体４１で穴あけ工具１１の先端外周部を案内することで、特に穴あけ初期における穴あけ工具１１の先端部の芯ブレを防止できるように構成されている。
【００２２】
このブレ防止手段４０について説明すると、ベース部材２８の取付孔２９に内嵌された小径部４３ａと、ベース部材２８の上側に配置される大径部４３ｂとを有する支持部材４３が設けられ、ベース部材２８の取付孔２９の上部にはベアリング４５が内嵌装着され、支持部材４３の小径部４３ａはベアリング４５を介してベース部材２８に回転自在に支持されている。なお、符号４６は、支持部材４３をベアリング４５に固定するために小径部４３ａの下端部に螺合した固定リングである。
【００２３】
分割体４１は、小径部４３ａの上面に載置される平板状の扇状の支持部４１ａと、支持部４１ａの内周縁から下方へ延びて、小径部４３ａに内嵌される部分円筒状のガイド部４１ｂとを備え、支持部４１ａとガイド部４１ｂとで平面視扇状で且つ断面倒立Ｌ状に形成されている。そして、ガイド部４１ｂの内周面が穴あけ工具１１の下端外周面に周方向３等分位置において接することで、穴あけ工具１１の芯ブレが防止されるように構成されている。
【００２４】
操作手段４２について説明すると、図３〜図７に示すように、支持部材４３の小径部４３ａの上面には平坦な環状の載置面４３ｃが形成され、載置面４３ｃには載置面４３ｃの外周部から内周部へ向けて湾曲状に延びる３本のガイド溝４７が形成され、分割体４１の支持部４１ａにはガイド溝４７に嵌合するピン部材４８が固定されている。大径部４３ｂの高さ方向の途中部には環状の操作板４９が設けられ、操作板４９は大径部４３ｂに内嵌されたスナップリング又はスピロロックスなどからなる固定リング５０により上方への移動が規制されている。操作板４９の下面には３本のガイド突部４９ａが周方向に一定間隔おきに放射状に形成され、分割体４１の支持部４１ａの上面にはガイド突部４９ａに嵌合するガイド溝４１ｃが形成されている。操作板４９には上方へ延びる１対の操作ネジ５１が固定され、操作ネジ５１により操作板４９を回転操作することで、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、分割体４１のピン部材４８が支持部材４３のガイド溝４７に沿って移動するとともに、分割体４１のガイド溝４１ｃが操作板４９のガイド突部４９ａに沿って移動して、３つの分割体４１が連動して支持部材４３の半径方向に拡縮するように構成されている。また、操作ネジ５１を締め込むことで、操作ネジ５１の下端部を分割体４１に係合させて、分割体４１を所望の半径方向位置に固定できるように構成されている。
【００２５】
リベット除去装置１０にてリベット２を除去する際には、先ず操作ネジ５１により操作板４９を回転操作して、分割体４１を最も半径方向外側へ移動させた状態で、ハンドル１４を操作して、穴あけ工具１１を下降させ、操作ネジ５１により操作板４９を回転操作して、穴あけ工具１１の外周面に分割体４１のガイド部４１ｂの内周面が当接するまで、分割体４１を半径方向内側へ移動させ、この状態で操作ネジ５１を締め込んで分割体４１を固定する。そして、穴あけ作業を行うときに、分割体４１のガイド部４１ｂの内面で穴あけ工具１１の下端部外周面を回転中心側へ案内することで、穴あけ工具１１の芯ブレを防止することになる。ただし、この分割体４１の位置調整作業は、リベット除去装置１０をリベット２に芯合わせした後に行ってもよい。
【００２６】
次に、図３に示すように、除去するリベット２の直上位置に芯合わせ部材２１の挿通孔３１が配置されるように、リベット除去装置１０を手で持って移動させる。そして、リベット頭部２ａで付勢手段２３の付勢力に抗して芯合わせ部材２１を押し上げながら、図５に示すように、芯合わせ部材２１の挿通孔３１がリベット２に嵌合するように、リベット除去装置１０の位置を微調整し、芯合わせ部材２１のテーパ面３３をリベット２のフランジ部２ｂに当接させて、芯合わせ部材２１の挿通孔３１をリベット２に外嵌させてから、磁気吸着手段１６を作動させ、リベット除去装置１０を構造物１に固定設置する。そして、リベット除去装置１０が適正に位置決め設置されているか否か、芯合わせ部材２１と構造物１間の隙間３４から、リベット頭部２ａの外周部を目視確認し、リベット除去装置１０が適正に位置決めされていない場合には、磁気吸着手段１６を操作して、リベット除去装置１０の位置を微調整することになる。
【００２７】
次に、穴あけ工具１１を回転させながら、ハンドル１４を操作して、図６に示すように、穴あけ工具１１でリベット頭部２ａに対して円筒状の分離用穴３を形成し、分離用穴３を形成した後のリベット２Ａのリベット頭部２Ａａからフランジ部２Ａｂを分離除去することになる。このとき、穴あけ工具１１の下端外周部は、前述したように３つの分割体４１で半径方向に移動しないように案内されて、穴あけ工具１１の芯ブレが防止される。こうして、分離用穴３を形成してからリベット除去装置１０を取り外し、リベット２Ａのリベット頭部２Ａａを金槌で叩くなどして、構造物１からリベット２を除去することになる。
【００２８】
このように、このリベット除去装置１０では、橋梁などの大型鉄骨構造物１のリベット２に対して、リベット除去装置１０の穴あけ工具１１を同心状に容易に芯合わせすることができ、リベット２の除去作業を効率的に行うことができる。また、芯合わせ部材２１と構造物１間の間隔３４の大きさから、芯合わせ部材２１がリベット頭部２ａに嵌合しているか否か、即ち穴あけ工具１１がリベット２に芯合わせされているか否かを容易に把握することができる。更に、芯合わせ部材２１を構造物１から持ち上げたり、芯合わせ部材２１と構造物１間の隙間３４から覗いたりして、穴あけ工具１１がリベット２に芯合わせされているかを目視確認することができるので、リベット頭部２ａの適正な位置に、分離用穴３を形成することができる。更に、ブレ防止手段４０により、穴あけ工具１１の下端部がガイドされて、分離用穴３を形成するための加工初期における穴あけ工具１１のブレを効果的に防止できる。しかも、操作手段４２により分割体４１を拡縮操作できるので、穴あけ工具１１として、直径の異なるものを用いる場合でも、それに対して容易に対応することができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において構成を変更し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００３０】
１      構造物              ２      リベット
２ａ    リベット頭部        ２ｂ    フランジ部
２ｃ    リベット胴体部
２Ａ    リベット            ２Ａａ  リベット頭部
２Ａｂ  フランジ部
３      分離用穴
１０    リベット除去装置    １１    穴あけ工具
１２    除去装置本体        １３    駆動手段
１４    ハンドル            １５    操作手段
１６    磁気吸着手段
２０    芯合わせ手段        ２１    芯合わせ部材
２２    案内手段            ２３    付勢手段
２４    支持プレート        ２５    可動プレート
２５ａ  下部プレート        ２６    ガイド穴
２７    ガイドピン          ２８    ベース部材
２９    取付孔
３１    挿通孔              ３２    環状突部
３３    テーパ面            ３４    隙間
４０    ブレ防止手段        ４１    分割体
４１ａ  支持部              ４１ｂ  ガイド部
４１ｃ  ガイド溝            ４２    操作手段
４３    支持部材            ４３ａ  小径部
４３ｂ  大径部              ４３ｃ  載置面
４５    ベアリング          ４６    固定リング
４７    ガイド溝            ４８    ピン部材
４９    操作板              ４９ａ  ガイド突部
５０    固定リング          ５１    操作ネジ
【図１】
2012076206.tif 000003
【図２】
2012076206.tif 000004
【図３】
2012076206.tif 000005
【図４】
2012076206.tif 000006
【図５】
2012076206.tif 000007
【図６】
2012076206.tif 000008
【図７】
2012076206.tif 000009