JP3547082B2 - 舗装路面円形切断装置および切断方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、マンホールを設置するなどの為にアスファルト道路やコンクリート道路の舗装路面を円形に切断する舗装路面円形切断装置および切断方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、舗装路面にマンホールを設置する場合、舗装路面円形切断装置(以下、切断装置と略記する)を用いてマンホールの設置位置で舗装路面を円形に切断することが行われており、この種の切断装置として、本出願人は先に図15に示す装置を提供している。
図15の切断装置は、軸線50aを回転軸として回転するとともに昇降可能な駆動主軸50の下端に、径方向に突出するアーム51の一端が固定され、該アーム51の他端には、切断刃52が固定している。路面円形切断部Raの中心点Pを駆動主軸50の軸線50aが通るように舗装路面Rに対して垂直に配置した駆動主軸50が回転するのに伴って切断刃52が切断円形Cの円周に沿って進むとともに駆動主軸50の下降に伴って切断刃52が深さ方向に進むことにより、舗装路面を円形に切断している。
【0003】
切断刃52の先端が舗装路面Rを徐々に切り込み舗装路面Rの裏側へ突き抜けると、図16に示すように、路面円形切断部Raは舗装路面Rから切り離された状態となる。舗装路面Rから切り離された路面円形切断部Raが舗装路面Rから取り出された後、舗装路面Rに開いた円形の穴にマンホールを設置している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案されている切断装置は、路面円形切断部Raを舗装路面Rから取り出し難いという問題がある。これは、図18において一点鎖線で示すように、舗装路面Rから切り離された路面円形切断部Raが自重で地盤Gの方へ移動し、路面円形切断部Raが路面表面より下に落ち込んでしまって取り出し難くなることに因る。特に、舗装路面Rが敷設されている地盤Gが軟らかいと、路面円形切断部Raが深く落ち込み、極めて取り出し難くなる。
【0005】
本発明は、上記した問題に鑑みなされたもので、舗装路面から切り離された路面円形切断部が舗装路面から容易に取り出せるかたちで舗装路面を切断することができる舗装路面円形切断装置および切断方法を提供することを課題としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、円形に切断される舗装路面の中心点を通る軸線上に垂直に配置される駆動主軸に、径方向に突出するアームの一端が固定され、円周に沿って回転される上記アームの他端に移動駆動手段により舗装路面側に向かって前進させられる切断刃が固定され、
上記切断刃は、長方形状の切断刃本体の下端に切り込み切断刃を固着すると共に上記アームに対して斜め傾斜させて取り付られ、該切り込み切断刃を路面切り込み切断刃先として、上記移動駆動手段で上記切断刃が斜め内向きの方向に押されて直進させられることで舗装路面が円錐形状に切断される構成としている舗装路面円形切断装置を提供するものである。
【0007】
削除
【0008】
削除
【0009】
上記構成の舗装路面円形切断装置では、駆動主軸の回転に伴って切断刃が円周に沿って進むと共に、刃先が斜め内向きに設定された切断刃が、その設定された斜め内向きの方向へ直進することにより舗装路面の切断が進行するので、切断面では切断円形の径が上側から下側に向かって徐々に小さくなり、最も下側の切断円形の径が最も小さくなる。その結果、切断済の路面円形切断部は、上方へは移動できても下方へは路面非切断部に当たって移動することが出来ない。即ち、路面円形切断部の側の切断面が路面非切断部の側の切断面に下から受け止められる形となって、切断済みの路面円形切断部が地盤の方へ移動して落ち込む事態が完全に回避され、路面円形切断部が容易に路面から取り出せる。
【0010】
上記切断刃は、前述したように、その切断刃本体を平板形状とし、駆動手段に連結されたホルダーに対して斜め傾斜させて取り付けている。
【0011】
なお、切断刃は、切断刃本体の下端に固定される路面切り込用切断刃と、その上部で切断刃本体に固定される三角形状の傾斜用切断刃を備えた構成としてもよい。該傾斜用切断刃は先細り形状であるので、舗装路面の深さ方向に進み易く、円錐形状の切断をスムーズに行うことができる。
【0012】
上記傾斜させた切断面の上部に、さらに径方向に段状に突出した切断面を備え、円錐形状の切断される舗装路面の表面が更に段状部が設けられた形状に切断されるようにしてもよい。
【0013】
また、本発明は、舗装路面切断装置を用い、舗装路面を円錐形状に切断している舗装路面円形切断方法を提供している。
即ち、上記切断刃本体を前記駆動主軸の回転に伴い円周に沿って進めると共に、前記移動駆動手段で上記切断刃本体の下端の切り込み切断刃を斜め内向きに深さ方向に進ませて上記舗装路面を円形に切削して切断し、これにより舗装路面を円錐形状に切断している。
【0014】
削除
【0015】
本発明に用いられる切断刃としては、その下端縁にダイヤモンドチップなどの超硬質チップが固定されているものが、切削性・耐久性に優れるので好ましい。
【0016】
なお、切断装置は搬送用車両に作業時も固定して用いる形態が好ましいが、必ずしも車両に搭載した状態で使用する必要はなく、円形切断部の側方の路面上に設置して用いるものでもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する。
図1乃至図9は本発明の実施形態を示し、図1は実施形態に係る舗装路面円形切断装置の全体構成を示す正面図である。
後述する回転駆動手段により軸線を回転軸として回転されるとともに路面円形切断部の中心点を軸線が通るように舗装路面Rに対して垂直に配置される駆動主軸12の下端に、径方向に突出するアーム13の一端が固定され、該アーム13の他端に、後述する移動駆動手段により路面に向かって前進させられる切断刃14が固定され、駆動主軸12の回転に伴って切断刃14が切断される円形の円周に沿って進むと共に移動駆動手段による前進に伴って切断刃14が深さ方向に進むことにより路面切断が行われる構成としている。
【0018】
切断刃14は、図2および図3に示すように、アーム13の他端に、切断刃の刃先が斜め内向きとなるように取り付けている。即ち、切断刃14がホルダー41に固定されている一方、該ホルダー41がアーム13の他端下側に垂設されたピン42に回転可能に中央部が軸支されている傾斜プレート43に一体的に取り付けられ、傾斜プレート43がピン42の周りを回転するのに従ってホルダー41が一体的に回転して傾くとともに、ホルダー41に固定されている切断刃の刃先が斜め内向きとなるように切断刃14は設置される。したがって、傾斜プレート43の傾斜角度θは切断刃14の傾きの度合い(斜め内向きの度合い)に一致している。
【0019】
上記切断刃14は、図4(A)(B)に示すように、略長方形状の切断刃本体14cの下端縁にダイヤモンドチップからなる切り込み切断刃14aを蝋着けで固着して切削性能の優れたものとしている。該下端縁の切断刃14aが路面切り込み切断刃先となると共に、切断刃本体14cの側面エッジを傾斜された切断面14bとしている。
【0020】
上記アーム13に内設された油圧シリンダ44により傾斜プレート43の傾斜角度θを調整することにより、切断刃14の傾きの度合いを調整している。即ち、傾斜プレート43の上端側に設けられた長穴43aに、油圧シリンダ44により左右に移動させられるピン44aが嵌まり込んで係合しており、シリンダ44の作動に伴って右に移動するピン43aは傾斜プレート43を押しながら長穴43aの中を上に移動するとともに、ピン43aで押された傾斜プレート43はピン42を支点として右に回転する。ピン43aが右に移動するほど傾斜プレート43の傾斜角度θは増加する。
【0021】
さらに、ホルダー41の外側には、斜め内向きの方向へ切断刃14を直進させる移動駆動手段としての油圧シリンダ45を設け、該油圧シリンダ45によりホルダーが斜め内向きの方向へ直進されるに従って切断刃14も斜め内向きの方向へ直進するよう構成している。
【0022】
また、上記アーム13は、図3に示すように、駆動主軸12の側の基部側アーム片13aに切断刃14を装着する側のアーム片13bを長手方向の出入り自在に嵌合し、所要位置でネジ等(図示せず)により連結固定することでアーム13の長さを調節可能に構成して、切断する円形の径d1,d2の変化に対応可としている。
【0023】
上記切断刃14を備えた切断装置10は、トラック等の車両11の荷台11aに積載して作業位置まで搬送し、作業位置において、車両11の後蓋11bを開き、該後蓋11bを荷台11aと水平に保持した状態とし、該車両水平部を切断装置支持面として利用している。
切断装置10は、図1に示すように、車両11に搭載した状態で、舗装路面Rにおける路面円形切断部Raの中心点Pを軸線12aが通るようにして駆動主軸12を上方より垂設し、該駆動主軸12よりアーム13を突出させ、該アーム13の先端に取り付けた切断刃14で路面Rを円形Cに切断するようにしている。
【0024】
また、切断装置10は、上記駆動主軸12を中心点Pにセンタリングするために、装置全体を前後方向と左右方向に位置調節する位置決め手段を介して車両11の上記切断装置支持面に支持しており、該位置決め手段より立設した上下移動手段に回転駆動手段を取り付け、該回転駆動手段により上記駆動主軸12、アーム13および切断刃14を含む切断手段を駆動するようにしている。
【0025】
切断装置10の上記各手段を詳述すると、まず、位置決め手段は切断装置10の平板状支持台15を前後方向X(車長方向)および左右方向Y(車巾方向)(図2に示す)に移動可能としている。 即ち、 上記車両支持面の荷台11aの後部と後蓋11bに固定ピン16a,16bを突設する一方、切断装置10の下端の左右一対の前後枠17に、上記固定ピン16a,16bを挿入する挿入穴を形成して、これら挿入穴に固定ピン16a,16bを挿入して、切断装置10を車両支持面に固定するようにしている。
【0026】
図5に示すように、上記前後枠17には、回転自在で移動不可に前後方向のネジ軸18を軸受を介して取り付け、一方のネジ軸18の先端のハンドル18aを取り付けると共に左右ネジ軸18を伝動させている。該ネジ軸18と螺合する雌ネジ穴を有する前後移動枠19を設け、これら左右一対の前後移動枠19の上面に軸受19bを介して左右方向のネジ軸20を回転自在で移動不可に軸架している。該ネジ軸20の先端にハンドル20aを取り付けると共に、該ネジ軸20と螺合するネジ穴を有する左右移動枠21を設け、該左右移動枠21を上記支持台15の下面に固定している。
このように、支持台15を、ネジ軸18のハンドル18aを回転して前後方向へ移動すると共にネジ軸20のハンドル20aを回転して左右方向へ移動するようにしている。
【0027】
切断装置10の切断刃14を切断作業時に下降させるための上下移動手段は、図6に示すように、支持台15の上面に、2本の主柱22の下端を主軸受23で固定支持して上方へ突出させて並設し、これら2本の主柱22の上端を連結板24で連結すると共に中間部をスリーブ25を介して連結している。
上記連結板24およびスリーブ25にネジ穴24a,25aを設け、これらネジ穴24a,25aに送りネジ26を貫通して垂直方向に取り付けている。該送りネジ26はその大径上部26aを連結板24の上面に係止して保持すると共に、上端にハンドル27を取り付けている。送りネジ26はネジ穴24aの内部を遊挿し、ネジ穴25aとは螺合し、ハンドル27の回転でスリーブ25を昇降させている。
【0028】
上記スリーブ25は、両側の円筒部25bが支柱22に摺動自在に外嵌し、この両側円筒部25bの間に上記ネジ穴25aを有する中央部25cを有する形状で、該中央部25cに上記回転駆動手段を連結している。
即ち、中央部25cの前面側に図7に示すように駆動部搭載枠部25dを突設する一方、後面側に上記駆動主軸12を回転自在に支持する軸受部25eを突設している。
【0029】
上記回転駆動手段は、上記駆動部搭載枠部25dに原動機30、該原動機30の出力軸と接続した伝動機31、 該伝動機31の出力軸に取り付けたVプーリ32を設けている。
一方、反対側の軸受部25eには、駆動主軸12の上端部を回転自在に支持して垂直方向に取り付けると共に、該駆動主軸12と伝動させたVプーリ33を上記Vプーリ32と対応させて設置し、これらVプーリ32と33との間にVベルト34を巻き掛けしている。尚、図中、35はプーリカバーである。
駆動部搭載枠25d側に原動機スイッチ(図示せず)を設けており、 該スイッチをONして原動機30を駆動すると、伝動機31、Vベルト34を介して駆動主軸12が図中矢印で示すように回転されるようにしている。
【0030】
なお、基部側アーム片13bの下側における軸線12aの通る位置にフック37を突設し、該フック37に下げ振り38を取り付けている。該下げ振り38は、上記位置決め手段により切断装置10を前後方向および左右方向に移動させて、中心点Pの上方に位置するようにし、よって、駆動主軸12の軸線12aを中心点Pにセンタリングさせている。
また、駆動主軸12およびアーム13には冷却水通路(図示略)を設け、切断作業中の切断刃14に冷却水が噴射されるようにも構成されている。
【0031】
次に、上記構成の切断装置の作動工程を説明する。
まず、図1に示すように、車両11をマンホールの蓋1の付近に停止させた後、後蓋11bを開いて、荷台後部を開口すると共に、後蓋11bと荷台後端とからなる支持面に切断装置を固定する。
切断装置10のアーム13の長さおよびアーム13の先端に取り付ける切断刃14の傾き角度は、切断円形に対応させて予めセットしておくが、上記車両の支持面に固定してからセットするようにしてもよい。
次に、下げ振り38をフック37に取り付け、該下げ振り38が切断円形の中心点Pの上方に位置するように位置決め手段のハンドル18aと20aとを回転操作して支持台15を移動させた後、上下移動用の送りネジ26のハンドル27を回転して、切断刃14の下端のダイヤモンドチップ14aが路面Rの切断円形Cの接触位置へ下降する。
【0032】
そして、原動機30ならびに伝動機31を作動させて駆動主軸12を水平回転させるとともに、油圧シリンダ45を作動させて切断刃14を斜め内向きの方向へ押すようして直進させる。図8に示すように、切断刃14は駆動主軸12の回転に伴って円周に沿って進むとともに油圧シリンダ45の作動により深さ方向に進みながら、その下端のダイヤモンドチップからなる切り込み切断刃14aが路面を円形に切削して切断していく。切断深さに応じて、切断刃14を全周に沿って所要回数移動させて、所定の深さの円形切断Cを施す。
【0033】
上記切り込み切断刃14aにより切断された円形の内周面は、切り込み切断刃14aと上部の傾斜切断面14bで切断され、上方にむかって次第に切断される円形の径が拡大していく。
なお、上記切断作業時には、冷却水通路に冷却水を供給してアーム先端より切断刃14に向かって冷却水を噴射する。この冷却水の噴射によりダイヤモンドチップ14aおよび切断刃14の発熱・摩耗を低減させられる。
【0034】
このようにして切断刃14で切断された切断円形Cの周面では、図9に示すように、切断円形の径が上側から下側に向かって徐々に小さくなり、最も下側の切断円形の径が最も小さくなっている。その結果、切断された路面円形切断部Raは、上側へは移動できても下側へは路面非切断部Rbに当たって移動することが出来ず、路面円形切断部Raの側の切断面が路面非切断部Rbの側の切断面に下から受け止められる形となって、切断された路面円形切断部Raが地盤Gの方へ移動して落ち込む事態が回避されるから、切断済の路面円形切断部Raを取り出すのは容易である。
【0035】
次に、参考例の切断刃について説明する。参考例1の切断刃14−Aは、図10(A)(B)に示すように、切断刃本体14cの下端に固定される切り込用切断刃14aと、その上部で切断刃本体に固定される三角形状の傾斜用切断刃14b’を備えている。
切断刃14−Aは傾けずに路面Rに垂直にして路面切断を実行する。切断作業中の切断刃14−Aの垂直前進は、駆動主軸12の下降により行ってもよいし、油圧シリンダ44の作動により行ってもよい。つまり、切断刃を路面に向かって前進させる移動駆動手段は、駆動主軸12及び/又は油圧シリンダ44から構成している。
【0036】
切断刃14ーAによる切断の場合は、傾斜用切断刃14b’により周面を削り取りながら前進するので、路面円形切断部の周囲には傾斜用切断刃14b’の形に対応した空隙が形成される。その結果、路面円形切断部が地盤の方へ移動して落ち込むことがあっても、路面円形切断部の周囲に出来た空隙により、切断済の路面円形切断部を容易に路面から取り出せる。また、切断刃14ーAの傾斜用切断刃14b’は先細り形状であるので、舗装路面に対する切削性に優れており、テーパー状突出部14bによる溝形成が切断進行の妨げとなることもない。
【0037】
図11(A)(B)は参考例2を示し、切断刃14−Bは傾斜させた切断面14bの上部に、さらに径方向に段状に突出した切断面14dを備え、円錐形状の切断される舗装路面の表面が更に段状部が設けられた形状に切断されるようにしている。該切断刃14−Bでは図12に示す舗装路面の切断が行われる。
【0038】
図13(A)(B)は参考例3の切断刃14−Cを示し、切断刃本体14cの下端に固定した路面切り込み用の切断刃14aと、その上部で切断刃本体14cに固定した径方向に突出する段状切断刃14d’とを備え、舗装路面が表面側に段状部を設けた形状に切断されるようにしている。
第3実施形態の切断刃14−Cは傾けずに路面Rに垂直にして路面切断を実行する。
【0039】
切断刃14−Cによる切断の場合、図14に示すように、周面を削り取りながら前進するので、路面円形切断部の周囲には段状切断刃14cの形に対応した空隙SBが形成される。その結果、路面円形切断部が地盤の方へ移動して落ち込むことがあっても、路面円形切断部の周囲に出来た空隙SBにより、切断済の路面円形切断部を容易に路面から取り出せる。
【0040】
なお、駆動主軸の下端より径方向に突出させるアームは、上記実施形態のように、1本に限らず、例えば、180°反対の方向に同じ構成のアームがもう1本設けられている構成でもよい。該構成とすると切断時間の短縮が図れる。
また、上記実施形態の場合、上下移動手段は、ハンドルを回転操作し、送りネジを介してスリーブを昇降させているが、モータ等の原動機を用いてもよい。
【0041】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の切断装置の切断刃によれば、駆動主軸の回転に伴って切断刃が円形切断部の円周に沿って沿むと共に、路面の深さ方向で切削される円形の中心に向けて斜めに進んでいくため、切断円形の径が上側から下側に向かって徐々に小さくなり、最も下側の切断円形の径が最も小さくなるため、切断された路面円形切断部は、上側へは移動できても下側へは路面非切断部に当たって移動することが出来ず、切断された路面円形切断部が地盤の方へ移動して落ち込む事態が回避される結果、切断済みの路面円形切断部を容易に路面から取り出すことができる。
【0042】
削除
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態の舗装路面円形切断装置を車両に搭載して切断作業を行っている状態を示す正面図である。
【図2】上記切断装置の切断刃まわりを示す部分正面図である。
【図3】上記切断装置のアームまわりを示す部分正面図である。
【図4】(A)(B)は第1実施形態における切断刃を示す図であって、(A)は側面図、(B)は正面図である。
【図5】上記切断装置の位置決め手段を示す概略平面図である。
【図6】上記切断装置の側面図である。
【図7】上記切断装置の駆動手段の部分の要部拡大正面図である。
【図8】切断刃による切削状況を示す断面図である。
【図9】舗装路面の切断状態を示す断面図である。
【図10】(A)(B)は参考例1の切断刃を示す図であって、(A)は側面図、(B)は正面図である。
【図11】参考例2の切断刃の変形例を示し、(A)は側面図、(B)は正面図である。
【図12】参考例2の切断刃による切断状況を示す断面図である。
【図13】(A)(B)は参考例3の切断刃を示す図であって、(A)は側面図、(B)は正面図である。
【図14】参考例3の切断刃による切削状況を示す断面図である。
【図15】従来の切断装置の要部構成を示す斜視図である。
【図16】従来装置による舗装路面の切断状態を示す断面図である。
【符号の説明】
10 切断装置
12 駆動主軸
12a 軸線
13 アーム
14 切断刃
14ーA〜14ーC 切断刃
14a 切り込み切断刃
14b 傾斜用切断面
14b’ 傾斜用切断刃
14c 切断刃本体
14d 段状切断刃
C 切断円形
R 舗装路面
Ra 路面円形切断部
Rb 路面非切断部
Claims (2)
- 円形に切断される舗装路面の中心点を通る軸線上に垂直に配置される駆動主軸に径方向に突出するアームの一端が固定され、円周に沿って回転される上記アームの他端に移動駆動手段により舗装路面側に向かって前進させられる切断刃が固定され、
上記切断刃は、長方形状の切断刃本体の下端に切り込み切断刃を固着すると共に上記アームに対して斜め傾斜させて取り付られ、該切り込み切断刃を路面切り込み切断刃先として、上記移動駆動手段で上記切断刃が斜め内向きの方向に押されて直進させられることで舗装路面が円錐形状に切断される構成としている舗装路面円形切断装置。 - 請求項1に記載の舗装路面切断装置を用い、上記切断刃本体を前記駆動主軸の回転に伴い円周に沿って進めると共に、前記移動駆動手段で上記切断刃本体の下端の切り込み切断刃を斜め内向きに深さ方向に進ませて上記舗装路面を円形に切削して切断している舗装路面円形切断方法。
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