(57)【要約】【課題】長尺のコンクリートコアを基端側で折り取ると共に破損や破断を防止してコンクリート構造物から取り出すことが容易であり、遠隔作業にも適用可能なコンクリートコアの採取装置を提供する。【解決手段】採取装置３０は、コンクリート構造物Ｔの外部からコア部Ｔ２の先端部Ｔ２ｃに外嵌可能に構成された有底筒状の嵌合部３２と、嵌合部３２の先端３２ｃから嵌合部３２の軸線方向Ｊに沿って延設され、嵌合部３２がコア部Ｔ２の先端部Ｔ２ｃに外嵌された時に環状溝Ｔ１の長手方向Ｘの中心より奥側に到達可能に構成された延出部３４と、を有する支持体１１と、嵌合部３２の底面３２ｄから嵌合部３２の軸線方向Ｊに沿って嵌合部３２の側壁３２ｒとは反対側に突出するように設けられた突起部３６と、突起部３６を嵌合部３２の軸線方向Ｊに沿って打撃可能な打撃部３８と、支持体１１及び打撃部３８を移動させる駆動部１５と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に形成した環状溝に囲まれたコア部を折り取るとともに、折り取られたコンクリートコアを前記コンクリート構造物の外部に採取するコンクリートコアの採取装置であって、
前記コンクリート構造物の外部から前記コア部の前記コンクリート構造物の外側の端部を外嵌可能に構成された有底筒状の嵌合部と、前記嵌合部の先端から前記嵌合部の軸線方向に沿って延設され、前記嵌合部が前記コア部の先端部に外嵌された時に前記環状溝の長手方向中心より奥側に到達可能に構成された延出部と、を有する支持体と、
前記嵌合部の底面から前記嵌合部の軸線方向に沿って前記嵌合部の筒状壁部とは反対側に突出するように設けられた突起部と、
前記突起部を前記嵌合部の軸線方向に沿って打撃可能な打撃部と、
前記支持体を前記環状溝へ挿入又は抜出し、前記嵌合部が前記コア部に外嵌して前記嵌合部の底面と前記コア部の外側の端面とが当接した状態で前記打撃部を前記突起部に打撃するように制御可能に構成された駆動部と、
を備えていることを特徴とするコンクリートコアの採取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートコアの採取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート構造物の性状や健全度を評価するために、コンクリート構造物からのコンクリートコアの採取と、採取したコンクリートコアに対して圧縮強度試験等の各種試験が行われている。
コンクリート構造物からコンクリートコアを採取する際には、先ず、コンクリート構造物の表面にコアドリルをセットし、穿孔することで、環状の溝（以下、環状溝という）を形成する。これにより、環状溝に囲まれ、環状溝の底部（即ち、コンクリート構造物の表面から見て環状溝内の最奥部）において、環状溝外部のコンクリート構造物に連結したコア部が形成される。
次に、たがね等を用いて、コンクリート構造物からコア部を折り取り、略円柱形状のコンクリートコアを得る。コンクリートコアをコンクリート構造物から外部へ取り出すことで、コンクリートコアが回収される。
【０００３】
コア部を折り取るとともに、コンクリートコアを回収する装置、即ちコンクリートコアを採取するための装置として、例えば特許文献１には、環状溝を形成するコアビットを用いてコンクリート構造物からコンクリートコアを折り取ることが可能な採取装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−２５６０５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
例えば、原子力発電所を囲むコンクリート構造物や、放射線を発する施設等付近のコンクリート構造物の性状や健全度を評価する、或いはコア抜きによる構造物の躯体のコンクリートの強度調査を行う場合には、作業員の被ばくを防ぐため、ロボット等を用いた遠隔でのコンクリートコアの採取が必要とされる。また、コンクリートの被ばく量を調べるためには、通常（例えば、長さ寸法が１ｍ以内）よりも長尺（例えば、長さ寸法が２ｍ以上）のコンクリートコアの採取が求められる。
【０００６】
しかしながら、従来のコンクリートコアの採取装置（以下、単に「採取装置」という場合がある）を用いて、短尺のコンクリートコアを採取することは容易であるが、長尺のコンクリートコアを採取することは容易でない。
即ち、コンクリートコアが長尺であると、短尺のコンクリートコアを採取することを想定して製造された採取装置を用いてコア部に打撃を加えた際に、打撃による衝撃が伝達目標の箇所であるコア部の基端側（即ち、コンクリート構造物の表面から見てコア部の最奥部）以外の位置に加わり、コンクリートコアの破損や破断が生じ易い。そのため、環状溝を深く形成し、コア部の長さ寸法を増やしても、コア部が途中位置で折れて破断することがあった。また、深く形成した環状溝の底部側で、コンクリート構造物からコンクリートコアを折り取ることができたとしても、コンクリートコアをコンクリート構造物から取り出す際に自重や衝撃が局所的に負荷されることでコンクリートコアの破損や破断が生じることがあった。
特に、放射性物質で汚染された可能性がある環境や作業者が立ち入れない環境において、遠隔でコンクリート構造物からコンクリートコアを採取する際には、長尺のコンクリートコアが途中で折れてしまうと、コンクリートコアの回収は困難になる。
これまでに、遠隔によって、長さ寸法１００ｍｍ程度の比較的短尺なコンクリートコアを採取した例はあるが、長尺なコンクリートコアを採取した例は見られない。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、長尺のコンクリートコアを基端側で折り取ると共に破損や破断を防止してコンクリート構造物から取り出すことが容易であり、遠隔作業にも適用可能なコンクリートコアの採取装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載のコンクリートコアの採取装置は、コンクリート構造物に形成した環状溝に囲まれたコア部を折り取るとともに、折り取られたコンクリートコアを前記コンクリート構造物の外部に採取するコンクリートコアの採取装置であって、前記コンクリート構造物の外部から前記コア部の前記コンクリート構造物の外側の端部を外嵌可能に構成された有底筒状の嵌合部と、前記嵌合部の先端から前記嵌合部の軸線方向に沿って延設され、前記嵌合部が前記コア部の先端部に外嵌された時に前記環状溝の長手方向中心より奥側に到達可能に構成された延出部と、を有する支持体と、前記嵌合部の底面から前記嵌合部の軸線方向に沿って前記嵌合部の筒状壁部とは反対側に突出するように設けられた突起部と、前記突起部を前記嵌合部の軸線方向に沿って打撃可能な打撃部と、前記支持体を前記環状溝へ挿入又は抜出し、前記嵌合部が前記コア部に外嵌して前記嵌合部の底面と前記コア部の外側の端面とが当接した状態で前記打撃部を前記突起部に打撃するように制御可能に構成された駆動部と、を備えていることを特徴とする。
【０００９】
上述のコンクリートコアの採取装置によれば、延出部の先端から支持体を環状溝に挿入し、嵌合部をコア部のコンクリート構造物の外側の端部（以下、先端部とする場合がある）に外嵌させ、打撃部から嵌合部の軸線方向に沿って突起部を介して支持体に打撃を加えることで、嵌合部の底面を介してコア部に衝撃が加わる。その結果、コア部がしなり、強度的に弱くなっているコア部の基端（即ち、コンクリート構造体とコア部との境界部）の底部には圧縮荷重が作用し、コア部の先端の上部には引張荷重が作用するので、長尺のコア部を基端側で簡単に折り取るとともに、折り取ったコンクリートコアを環状溝の長手方向中心より奥側に到達している支持体に安定して載置及び収容することができる。その後、支持体をコンクリート構造物から取り出すことで、長尺のコンクリートコアを破損させずにコンクリート構造物から容易に外部に取り出して回収することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のコンクリートコアの採取装置によれば、長尺のコンクリートコアを基端側で折り取ると共に破損や破断を防止してコンクリート構造物から取り出すことが容易であり、遠隔作業にも適用可能なことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るコンクリートコアの採取装置の断面図であり、嵌合部をコア部の先端部に外嵌させて支持体を環状溝に挿入した状態を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るコンクリートコアの採取装置の斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコンクリートコアの採取装置を用いたコンクリートコアの採取工程を説明するための図であり、打撃部から支持体の基端側に打撃が加えられた状態を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るコンクリートコアの採取装置を用いたコンクリートコアの採取工程を説明するための図であり、コンクリートコアが折り取られる瞬間の様子を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るコンクリートコアの採取装置を用いたコンクリートコアの採取工程を説明するための図であり、折り取られたコンクリートコアが採取される様子を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るコンクリートコアの採取装置（以下、単に「採取装置」という場合がある）について説明する。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態の採取装置３０は、コンクリート構造物Ｔに形成した環状溝Ｔ１に囲まれたコア部Ｔ２をコンクリート構造物Ｔから折り取ってコンクリートコアＣ（図５参照）を採取し、且つ、コンクリートコアＣをコンクリート構造物Ｔの外部に取り出すことができるように構成された装置である。
【００１４】
環状溝Ｔ１は、コンクリート構造物Ｔの表面から中心軸Ｌを中心として形成されている。中心軸Ｌに直交する環状溝Ｔ１の断面は、環状をなしている。環状溝Ｔ１は、例えばコアビットを用いてコンクリート構造物Ｔを表面から内部に向けて切削することで形成されている。なお、環状溝Ｔ１を形成する方法は、コアビットを用いる方法に限定されない。
【００１５】
コア部Ｔ２は、環状溝Ｔ１により囲まれた部分全体であり、円柱形状を有する。コア部Ｔ２は、環状溝Ｔ１の奥部（奥側）Ｔ１ａに対応する基端部Ｔ２ａで環状溝Ｔ１の外側のコンクリート構造物Ｔに連結している。
【００１６】
図１及び図２に示すように、採取装置３０は、コンクリート構造物Ｔの外部からコア部Ｔ２の先端部Ｔ２ｃに外嵌可能に構成された有底筒状の嵌合部３２と、嵌合部３２の断面視下部の先端３２ｃから嵌合部３２の軸線方向Ｊに沿って延設され、嵌合部３２がコア部Ｔ２の先端部（コンクリート構造物Ｔの外側の端部）Ｔ２ｃに外嵌された時に環状溝Ｔ１の長手方向中心より奥側に到達可能に構成された延出部３４と、を有する支持体１１と、嵌合部３２の底面３２ｄから嵌合部３２の軸線方向Ｊに沿って嵌合部３２の側壁とは反対側に突出するように設けられた突起部３６と、突起部３６を嵌合部３２の軸線方向Ｊに沿って打撃可能な打撃部３８と、支持体１１を環状溝Ｔ１に対して挿入又は抜出し、嵌合部３２がコア部Ｔ２の先端部Ｔ２ｃに外嵌して嵌合部３２の底面３２ｄとコア部Ｔ２の外側の端面（即ち、コンクリート構造物Ｔの外側の端面）Ｔ２ｆとが当接した状態で打撃部３８を突起部３６に打撃するように制御可能に構成された駆動部１５と、を備えている。なお、図２では、駆動部１５を省略する。
【００１７】
図１に示すように、嵌合部３２は、コア部Ｔ２ｃの外側の端面Ｔ２ｆにコンクリート構造体Ｔの外部から当接可能に形成された底面３２ｄと、底面３２ｄの外周端から底面３２ｄに対して略直角をなすように立設された側壁（筒状壁部）３２ｒと、を備えている。このように有底筒状に形成された嵌合部３２の内径は、コア部Ｔ２の直径と略同等又はコア部Ｔ２の直径より僅かに大きく設定されている。
【００１８】
延出部３４は、嵌合部３２の側壁３２ｒの先端部から軸線方向Ｊに沿って延出すると共に、環状溝Ｔ１の中心軸Ｌと直交する断面形状における環状溝Ｔ１の上下方向中心より上部は切り抜かれ、前記断面形状が環状溝Ｔ１の上下方向中心より下部の形状に対応する円弧形状を有している。即ち、延出部３４は、前記円弧形状の断面が中心軸Ｌに沿って連続するように樋状に形成されている。図１に示すように、延出部３４の先端は、平面視で曲線状に形成されている。
【００１９】
嵌合部３２と延出部３４は一体的に形成され、支持体１１を構成している。
【００２０】
支持体１１の長さ寸法については、嵌合部３２の長さ寸法と延出部３４の長さ寸法との和が少なくとも環状溝Ｔ１の長手方向Ｘにおける長さ寸法の半分以上であり、環状溝Ｔ１の長手方向Ｘにおける長さ寸法の３／４以上であることが好ましく、環状溝Ｔ１の長手方向Ｘにおける長さ寸法と略同等であることがより好ましい。このような構成により、環状溝Ｔ１への挿入時に、延出部３４が環状溝Ｔ１の長手方向Ｘにおける奥部Ｔ１ａに到達可能とされている。これにより、支持体１１は、長尺のコンクリートコアＣを安定して載置及び収容可能な長さを有することになる。本実施形態では、嵌合部３２の長さ寸法は、特に限定されないが、支持体１１の軽量化の点から、嵌合部３２の材質を勘案し、コア部Ｔ２の基端部Ｔ２ａに衝撃を良好に伝達可能な最低限の長さ寸法とされていることが好ましい。また、延出部３４の長さ寸法は、嵌合部３２の長さ及び延出部３４の材質を勘案し、延出部３４の先端部３４ｃが環状溝Ｔ１の奥部Ｔ１ａ近傍に配置可能となり、且つコア部Ｔ２の基端部Ｔ２ａには当たらないように、且つ後述する駆動部１５によって延出部３４の移動が可能な程度の重量となるように適宜設定されている。
【００２１】
嵌合部３２及び延出部３４の厚み寸法は、環状溝Ｔ１の幅寸法以下とされている。また、嵌合部３２及び延出部３４は、コンクリートコアＣを支持可能な強度を確保し得る厚み寸法の範囲内に適宜設定されている。
【００２２】
上述の構成により、延出部３４の先端部３４ｃ側から支持体１１が環状溝Ｔ１に挿入され、嵌合部３２がコア部Ｔ２の先端部Ｔ２ｃに外嵌された時に、延出部３４の先端部３４ｃが環状溝Ｔ１の長手方向中心より奥側に到達可能とされている。
【００２３】
突起部３６は、嵌合部３２の底面３２ｄの側壁３２ｒが立設されている面とは反対側の面（即ち、外方側の面）の略中心から軸線方向Ｊに沿って突設された丸棒である。なお、突起部３６の形状は、嵌合部３２に打撃部３８からの打撃を伝達可能であれば、特に限定されない。
【００２４】
打撃部３８は、所謂ハンマーと同様に構成されているが、突起部３６に当接可能な構成を備えていれば、特に限定されない。
【００２５】
駆動部１５は、遠隔操作によって、支持体１１をコア部Ｔ２に対して挿入及び抜出し、打撃部３８を環状溝Ｔ１の中心軸Ｌに沿って移動させ、所定のタイミング及び速度で支持体１１の突起部３６に衝突させるためのものであり、例えば遠隔操作ロボット等である。なお、駆動部１５の構成は、前述のような支持体１１の移動及び打撃部３８の作動を行うことができれば、特に限定されない。
【００２６】
次に、採取装置３０を用いてコンクリート構造物Ｔから遠隔操作によってコンクリートコアＣを採取する工程について、図１、図３から図５を参照し、説明する。
【００２７】
先ず、コンクリート構造物Ｔに対して所望の位置及び高さまで移動体（図示略）を移動させ、コアビット（図示略）によりコンクリート構造物Ｔを切削して環状溝Ｔ１を形成する。これにより、環状溝Ｔ１に囲まれ、基端部Ｔ２ａで環状溝Ｔ１の外側のコンクリート構造物Ｔに連結したコア部Ｔ２が形成される。
その後、コアビットを環状溝Ｔ１から取り出し、駆動部１５により、支持体１１及び打撃部３８をコンクリート構造物Ｔの外部の環状溝Ｔ１に対応する位置に配置する。
【００２８】
次に、図１に示すように、駆動部１５により、延出部３４の先端部３４ｃ側から支持体１１を環状溝Ｔ１の内部、且つコア部Ｔ２の下方に、挿入方向Ｄ１に沿って挿入する。嵌合部３２をコア部Ｔ２の先端部Ｔ２ｃに外嵌し、延出部３４の先端部３４ｃが環状溝Ｔ１の奥部Ｔ１ａに到達する位置に支持体１１を配置する。
【００２９】
次に、図３に示すように、駆動部１５により、環状溝Ｔ１への挿入方向Ｄ１（即ち、環状溝Ｔ１の長手方向Ｘ）に沿って、打撃部３８を支持体１１の突起部３６に衝突させ、支持体１１の基端側に打撃を加える。これにより、コア部Ｔ２の基端部Ｔ２ａに打撃による衝撃を伝達することで、図４に示すように、コア部Ｔ２が下方に向けて凸状にしなり、基端部Ｔ２ａの底部Ｔ２ａ１には圧縮荷重が作用し、基端部Ｔ２ａの上部Ｔ２ａ２には引張荷重が作用する。なお、図示していないが、打撃によっては、コア部Ｔ２が上方に向けて凸状にしなる場合も考えられ、その場合には基端部Ｔ２ａの底部Ｔ２ａ１には引張荷重が作用し、基端部Ｔ２ａの上部Ｔ２ａ２には圧縮荷重が作用する。これにより、コア部Ｔ２を基端部Ｔ２ａで折り取り、図５に示すような長尺のコンクリートコアＣを形成する。
コア部Ｔ２を基端部Ｔ２ａで折り取る際に、駆動部１５において、打撃部３８を支持体１１の突起部３６に衝突させるタイミング、速度、力、回数等を適宜調節することで、コア部Ｔ２を基端部Ｔ２ａの形状の崩れ等をより確実に防止することができる。
【００３０】
図５に示すように、折り取られたコンクリートコアＣは自重により下降し、支持体１１の延出部３４上及び嵌合部３２内部に収容される。
支持体１１にコンクリートコアＣが収容された後、駆動部１５により、打撃部３８を抜出方向Ｄ２に後退させ、コンクリート構造物Ｔの環状溝Ｔ１の外周壁により構成される穴から、支持体１１を穴の中心軸に沿って抜出方向Ｄ２に引き抜く。これにより、下方が支持体１１により保護されると共に基端部が嵌合部３２により保護された状態で、長尺のコンクリートコアＣをコンクリート構造物Ｔから引き抜くことができる。
その後、適宜、駆動部１５により、コンクリートコアＣを支持した状態で、移動体を所定の位置まで移動させることで、コンクリート構造物Ｔから折り取られた長尺のコンクリートコアＣを回収し、コンクリート構造物ＴからコンクリートコアＣを採取する工程を完了する。
【００３１】
以上説明した本実施形態の採取装置３０によれば、支持体１１が環状溝Ｔ１の内部、且つコア部Ｔ２の少なくとも下方に挿抜可能に構成されているので、コンクリート構造物Ｔから折り取られたコンクリートコアＣが自重により下降しても下方で安定して受け取り、支持体１１の延出部３４上及び嵌合部３２内部に収容することができる。また、支持体１１が環状溝Ｔ１への挿入時に環状溝Ｔ１の長手方向Ｘの中心より奥部Ｔ１ａ側に到達可能に構成されているので、長尺のコンクリートコアＣを安定して支持体１１に収容し、支持体１１の移動中にもコンクリートコアＣの支持体１１からの脱落等による破損を防ぐことができる。
また、駆動部１５により、支持体１１を環状溝Ｔ１に挿入し、延出部３４の先端部３４ｃを環状溝Ｔ１の奥部Ｔ１ａ側に配置できる。そして、打撃部３８を支持体１１の突起部３６に衝突させ、支持体１１に打撃を加えるだけで、互いに当接している嵌合部３２の底面３２ｄとコア部Ｔ２の外側の端面Ｔ２ｆとを介してコア部Ｔ２の基端部Ｔ２ａに打撃による衝撃を加えることができる。これにより、コア部Ｔ２の基端部Ｔ２ａに対して引張荷重と圧縮荷重とを作用させ、環状溝Ｔ１及びコア部Ｔ２の各長手方向に沿った寸法と略同等である所望の長さ寸法を有する長尺なコンクリートコアＣを折り取ることができるので、上述のコンクリートコアＣの採取工程を略自動的に、遠隔操作によって行うことができる。そのため、例えば放射性物質で汚染されたコンクリート構造物Ｔの強度調査を行う場合等にも、ロボットによる作業で長尺のコンクリートコアＣを無人の領域で遠隔操作により採取することができる。
【００３２】
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００３３】
１１  支持体
１５  駆動部
３０  採取装置（コンクリートコアの採取装置）
３２  嵌合部
３２ｄ  底面
３２ｒ  側壁（筒状壁部）
３４  延出部
３６  突起部
３８  打撃部
Ｃ  コンクリートコア
Ｔ１  環状溝
Ｔ２  コア部
Ｔ  コンクリート構造体
Ｊ  軸線方向
Ｘ  長手方向
【図１】
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【図２】
2017167062.tif 000004
【図３】
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【図４】
2017167062.tif 000006
【図５】
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