JP5725346B2 - Concrete structure cutting device - Google Patents
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Description
本発明はコンクリート構造物切断装置に係り、鉄筋コンクリート構造物、鉄骨鉄筋コンクリート構造物を解体する際に、ワイヤーソーの駆動により、切断対象物を効率よく小さな部材に切断することができるコンクリート構造物切断装置に関する。 The present invention relates to a concrete structure cutting apparatus, and when disassembling a reinforced concrete structure or a steel reinforced concrete structure, the concrete structure cutting apparatus can efficiently cut a cutting object into small members by driving a wire saw. About.
従来、鉄筋コンクリート構造物、鉄骨鉄筋コンクリート構造物を解体する場合、破砕機やブレーカーを用いて対象構造物を破砕、粉砕して解体する方法や、ダイヤモンドワイヤーソー等を用いて運搬可能な程度の小さなブロック状に切断して解体する方法等、各種の解体方法、手段が提案、実施されている。 Conventionally, when dismantling a reinforced concrete structure or steel reinforced concrete structure, a small block that can be transported using a method such as crushing and crushing the target structure using a crusher or breaker, or using a diamond wire saw, etc. Various dismantling methods and means, such as a method of cutting and disassembling in a shape, have been proposed and implemented.
これらのうち、ダイヤモンドワイヤーソーを用いて構造物を効率よく切断するために、各種の切断装置が提案されている(特許文献1、特許文献2参照)。特許文献1に開示された切断装置は、ワイヤーソーのワイヤを駆動するための駆動プーリと駆動モータとを直結することにより、装置の小型化を図っている。特許文献2に開示されたワイヤ切断機用アダプタは、土木建築用作業機の揺動アーム3先端にワイヤ切断機を取り付け、揺動アーム3の操作により、切断箇所にワイヤ切断機を移動できる板状のアダプタを有し、アダプタに取り付けられた支持ポールに沿って走行可能な自走ユニットにはワイヤ駆動のための油圧モータと、支持ポールに沿って自走ユニットを走行させる電動モータとが備えられている。
Among these, in order to cut | disconnect a structure efficiently using a diamond wire saw, the various cutting device is proposed (refer
特許文献1に開示された切断装置は、切断対象のコンクリート柱の側面部に切断箇所にアンカーを用いて固定した状態で、ワイヤーを切断箇所に巻装するようになっている。したがって、切断対象箇所ごとに切断装置をアンカー固定し、切断が終了したら、クレーン等を用いて装置を支持しながら固定箇所から装置を取り外し、さらに次の位置に移動して再度アンカー固定する作業を繰り返さなければならない。
The cutting device disclosed in
特許文献2に開示された発明は、上述した特許文献1の問題点を解決したものであるが、支持ポールに沿って移動する自走ユニットに、ワイヤ駆動用のモータと自走ユニットの走行用モータとを備えるため、自走ユニット自体が大がかりな構造となっている。そのため、走行用モータ、支持ポールの部材が大型になる問題がある。また、この切断機では、切断対象物をワイヤーソーで切断する際、ワイヤーソーを切断対象物の周囲に巻装して、所定のループからなるワイヤーソーを回転させることで対象物を「引き切り」する。そのため、切断箇所を変えるごとにワイヤーソーのループの一部をはずして切断対象物の周囲にワイヤーソーを回してセットする手間が必要がある。さらに、その状態でワイヤーソーに所定の張力を付与して、ワイヤーソーの位置決め調整を行う必要がある。したがって、この切断機は連続した切断作業ごとに付加作業が発生するという問題がある。そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、切断装置を切断対象に効率よく位置決めできるとともに、切断装置のコンパクト化を図り、安定した切断作業が効率よく行えるようにしたコンクリート構造物切断装置を提供することにある。
The invention disclosed in
上記目的を達成するために、本発明はベースマシンのアーム先端に支持され、反力受け装置が設けられたベースプレートと、該ベースプレートに設けられた駆動源により回転駆動する駆動プーリと他のプーリとの間にワイヤーソーが無端ループ状に掛け渡されたワイヤーソーユニットと、該ワイヤーソーユニットのプーリのうちの推進プーリを、前記ワイヤーソーによる切断対象物の押し切り方向に移動可能な推進プーリ駆動手段とを備え、前記ベースマシンのアーム操作により、前記切断対象物に対して前記推進プーリが一端を保持された前記ワイヤーソーの一部と前記反力受け装置の一部とを当接させるように前記ベースプレートを位置決めし、前記駆動プーリの駆動により前記ワイヤーソーを前記各プーリでガイドして回転させるとともに、前記推進プーリ駆動手段によって前記推進プーリを前記切断対象物の押し切り方向に直動させて前記反力受け装置で保持された前記切断対象物を切断することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a base plate that is supported at the tip of an arm of a base machine and provided with a reaction force receiving device , a drive pulley that is rotationally driven by a drive source provided on the base plate, and other pulleys. A wire saw unit in which a wire saw is looped between endless loops, and a propulsion pulley drive means capable of moving a propulsion pulley among the pulleys of the wire saw unit in the direction of pushing the object to be cut by the wire saw And a part of the wire saw in which the propulsion pulley is held at one end by the arm operation of the base machine is brought into contact with a part of the reaction force receiving device. When the base plate is positioned, and the wire saw is guided by each pulley and rotated by driving the drive pulley, In, wherein the cutting the cutting object held by the reaction force receiving device by linear motion in the press-cutting direction of the cutting object the propulsion pulley by said propulsion pulley drive means.
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレート上に駆動源を有する送りネジであり、前記推進プーリがスライドナット上に設けられ、前記送りネジの回転により前記スライドナットを介して前記推進プーリを直動させることが好ましい。 The propulsion pulley driving means is a feed screw having a drive source on the base plate, the propulsion pulley is provided on a slide nut, and the propulsion pulley is directly moved through the slide nut by the rotation of the feed screw. It is preferable.
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレートに支持された直動用のラックと、前記推進プーリが設けられた、駆動源を同載するピニオンとからなり、前記ラックと前記ピニオンとが噛合して前記ピニオンの前記ラックに対して回転移動することにより前記推進プーリを直動させることが好ましい。 The propulsion pulley drive means includes a linear motion rack supported by the base plate and a pinion on which a drive source is mounted and provided with the propulsion pulley, and the rack and the pinion mesh with each other so that the pinion It is preferable that the propulsion pulley is linearly moved by rotating with respect to the rack.
前記推進プーリ駆動手段は、前記ベースプレートに支持されたシリンダジャッキであり、該シリンダジャッキのシリンダ先端に前記推進プーリが設けられ、前記シリンダの伸長により前記推進プーリを直動させることが好ましい。 Preferably, the propulsion pulley driving means is a cylinder jack supported by the base plate, the propulsion pulley is provided at the cylinder tip of the cylinder jack, and the propulsion pulley is directly moved by extension of the cylinder.
前記推進プーリ駆動手段は、前記切断対象物の両側に対向して配置され、各推進プーリ駆動手段に設けられた推進プーリ間に掛け渡されたワイヤーソー部分で前記切断対象物を切断することが好ましい。 The propulsion pulley driving means is disposed opposite to both sides of the cutting object, and the cutting object is cut by a wire saw portion spanned between the propulsion pulleys provided in the respective propulsion pulley driving means. preferable.
前記ベースプレートに反力受け装置を設け、該反力受け装置で前記切断対象物の一部を保持し、前記切断対象物の押し切り時に前記切断対象物から生じる反力を負担することが好ましい。 It is preferable to provide a reaction force receiving device on the base plate, hold a part of the cutting object with the reaction force receiving device, and bear a reaction force generated from the cutting object when the cutting object is pushed out.
ベースマシンのアームにアーム固定支持脚を設け、前記ベースプレートが位置決めされた状態で前記アーム固定支持脚の下端を接地して、前記切断対象物の押し切り時における前記アームによるベースプレート保持を補助することが好ましい。 An arm fixing support leg is provided on the arm of the base machine, and the lower end of the arm fixing support leg is grounded in a state where the base plate is positioned to assist holding of the base plate by the arm when the cutting object is pushed out. preferable.
本発明によれば、鉄筋コンクリート構造物、鉄骨鉄筋コンクリート構造物の切断対象物を切断、解体する際に、ベースマシンのアーム操作を介して、ワイヤーソーを切断対象物に位置合わせし、ワイヤーソーユニットの推進プーリの直動動作により、切断対象物を効率よくワイヤーソーの回転で押し切りして、安定した状態で効率よく小さなブロック状のコンクリート部材に切断できる。 According to the present invention, when cutting and dismantling a reinforced concrete structure or a steel reinforced concrete structure cutting object, the wire saw is aligned with the cutting object through the arm operation of the base machine, and the wire saw unit By the linear motion of the propulsion pulley, the object to be cut can be efficiently cut by rotating the wire saw, and can be efficiently cut into small block-shaped concrete members in a stable state.
以下、本発明のコンクリート構造物切断装置の実施するための形態として、以下の実施例について添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, the following examples will be described with reference to the accompanying drawings as modes for carrying out the concrete structure cutting device of the present invention.
図1は、本発明のコンクリート構造物切断装置の一実施例の主要構成を示した概略平面図である。同図は、コンクリート構造物切断装置10(以下、切断装置10と記す。)によって、鉄筋コンクリート柱を水平切断する状態を例に、平面視した切断装置10の概略構成を示している。同図に示したように、切断装置10は、ベースマシン2(図3参照)のアーム3先端にアタッチメント4を介して支持され、ベースマシン2のアーム3の操作によって切断対象物(本実施例では鉄筋コンクリート柱1)の所定位置に、容易にワイヤソー(詳細は後述する。)を位置決めすることができる。図2は、切断装置10の外周に設けられたカバー11の一部を取り除いて切断装置10の配置を示した側面図である。
FIG. 1 is a schematic plan view showing a main configuration of an embodiment of a concrete structure cutting apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a schematic configuration of the
以下、切断装置10の構成部材について、図1,図2を参照して説明する。切断装置10全体は、ベースマシン2のアーム3の先端に支持されるベースプレートと、ベースプレート12上に配置されたワイヤーソーユニット20と、ワイヤーソーユニット20のうちの推進プーリ(後述する。)を所定方向に移動可能なプーリ駆動手段30とを主要構成とし、駆動手段制御部40、冷却水供給手段41、冷却水回収手段(図示せず)が合わせて装備されている。
Hereafter, the structural member of the
ベースプレート12は、図1に示したように、ベースマシン2のアーム3の先端に支持された平面視して略台形の根元部12aと、根元部12aと一体的にプレートを構成する略四角形状のプーリ配置部12bとからなる。根元部12a上面には、駆動プーリ21が配置され、この駆動プーリ21により付与される回転力により、駆動プーリ21に掛け渡され、所定の無端状ループを構成するダイヤモンドワイヤーソーWが他の複数のプーリ(後述する。)にガイドされて回転することができる。駆動プーリ21の回転軸には根元部の下面側に据え付けられたギヤボックス(図示せず)を介して駆動モータMから所定トルクの回転力が付与されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
本切断装置10に組み込まれたダイヤモンドワイヤーソーW(以下、ワイヤーソーW)は、ワイヤと、ダイヤモンドがビーズ状に配置された切削部とからなる公知構成のワイヤ状切削部材である。そしてこのワイヤーソーWは、図1に示したように、駆動プーリ21から複数の方向変換プーリ22、テンション調整プーリ23に掛け渡され、対向位置にある推進プーリ25で折り返され、推進プーリ25間に位置するコンクリート柱1のベースプレート12側の面1aに切断開始部が位置するようにワイヤリングされる。各種プーリのうち、方向変換プーリ22は、ワイヤ走行方向の向きを変える役割を果たすため、所定の固定回転軸に軸支されている。これに対してテンション調整プーリ23は、図示しないスプリングによってワイヤーソーWに所定の張力(テンション)を付与する方向に付勢されている。なお、テンション調整プーリ23によってワイヤーソーWの走行方向の向きを変更するようにしてもよい。
A diamond wire saw W (hereinafter referred to as a wire saw W) incorporated in the
推進プーリ25は、図1,図2に示したように、ベースプレート12上に、プーリ駆動手段30としてのネジ駆動モータ31が装備された送りネジ32のスライドナット33上に取り付けられた部材である。スライドナット33は図2に示したように、ガイドロッド34によって回転抑止されているため、スライドナット33上に設けられている推進プーリ25は、スライドナット33と同じく送りネジ32の軸線方向に沿って直動する。図1に示した切断装置10では、コンクリート柱1を挟んで平行な2本の送りネジ32が配置されて、それぞれの送りネジ32のスライドナット33に推進プーリ25が設けられている。両者の直動速度は制御部40において、駆動プーリ21の回転力とともにその進行速度が制御され、切断対象物がワイヤーソーWによって確実に切断される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
切断対象位置には冷却水供給手段41の先端部として冷却水噴射ノズル42が位置している。この冷却水噴射ノズル42から噴射された冷却水は、ワイヤーソーWがコンクリートを切断する際に発生する熱の冷却、磨砕粉を除去する役割を果たす。このとき切断装置10の外形はカバー11で覆われている。このカバー11は、冷却水がコンクリート柱1に噴射された際に周囲に冷却水が飛散しないためと、切断時のワイヤーソーWの運転音の軽減の役割を果たす。冷却水は、カバー11の下部に配置された排水パン(図示せず)を介して回収水経路を経て、図示しない排水処理設備に送水される。
A cooling
図4は、図1に示した切断装置10による切断対象(鉄筋コンクリート柱1)の切断状況を示した説明図である。図4(a)に示した切断開始時からネジ駆動モータ31の回転により、2本の対向位置に配置された送りネジ32に螺合されているスライドナット33上の推進プーリ25を所定速度で矢印A方向に直動させる。このとき推進プーリ25間に掛け渡されたワイヤーソーWは、コンクリート柱1に食い込みながら、駆動モータの回転力により所定のプーリによって方向変換された回転経路に沿って回転する。このときワイヤーソーWには、ワイヤーソーWが当接した箇所のコンクリートを切断するだけの切削力が付与される。図4(b)は、切断対象のコンクリート柱1をほぼ切断した状態を示した状態図である。同図に示したように、推進プーリ25は送りネジ32のほぼ先端まで進行し、その間に掛け渡されたワイヤーソーWによりコンクリート柱1は切断されている。なお、この送りネジ32にはボールネジを用いることが好ましい。
FIG. 4 is an explanatory view showing a cutting state of a cutting target (reinforced concrete column 1) by the cutting
図5(a)は、図4(a)に示した装置のうち、送りネジ32を1本のみを備えた切断装置10を示している。したがって推進プーリ25として機能するのは1個のプーリのみである。他端のプーリは方向変換プーリ27として所定のベース材26上に備えることが好ましい。ベース材26上の方向変換プーリ27は切断対象によって設置位置を適宜設定する。それにより、図5(b)に示したように、推進プーリ25がもっとも前進した状態で切断対象物の押し切り動作が完了するので、推進プーリ25がもっとも進んだ状態と、ベース材26上の方向変換プーリ27の位置関係を適宜設定することが好ましい。
Fig.5 (a) has shown the
次に、推進プーリ25の推進機構の変形例について、図6各図、図7各図を参照して説明する。図6(a)は図4(a)に、図7(a)は図5(a)に対応した平面図である。図6(a)、図7(a)に示した切断装置10では推進プーリ25の直動動作のために、ラックピニオン機構35を用いている。長手方向に延在するラック36と噛合するピニオン(図示せず)を収容するボックス37上に推進プーリ25を設けている。なお、ラック36を横向きに配置して、ラック36に噛合するピニオンの回転軸と推進プーリ25の回転軸を同軸構造とすることもできる。切断動作の進行状態は図6(b),図7(b)に示したように、送りネジ32を用いた場合と同様になる。(図4参照)この変形例の場合には、ピニオン側に駆動モータを内蔵するため、図4に示したタイプに比べ、シンプルな構造とすることができる。
Next, modified examples of the propulsion mechanism of the
次に、推進プーリ25の推進機構の他の変形例について、図8各図、図9各図を参照して説明する。図8(a)は図4(a)に、図9(a)は図5(a)に対応した平面図である。図8(a)、図9(a)に示した切断装置10では推進プーリ25の直動動作のために、シリンダジャッキ38を用いている。シリンダ39先端に推進プーリ25を取り付け、シリンダ39の伸長状態を制御することにより、推進プーリ25の直動動作を実現することができる。このシリンダジャッキ38によれば、送りネジ32あるいはラック36のような長尺な部材や、それらを安定保持する補強部材等が不要となるため、装置はさらにシンプルにすることができる。
Next, another modified example of the propulsion mechanism of the
以上に例示した各推進機構による推進プーリ25の直動動作による切断対象であるコンクリート柱1のワイヤーソーによる切断を、より効率よく、かつ安定して行うために反力受け装置をベースプレートに併設することが好ましい。以下、反力受け装置の構成について、図10、図11を参照して説明する。
図10(a)は、図1に示した切断装置10に、反力受け装置40を付加した構成を示した概略平面図である。図11は図10(a)に示した反力受け装置40の高さ方向の取り付け位置が分かるように示した側面図である。
In order to more efficiently and stably perform the cutting with the wire saw of the
FIG. 10A is a schematic plan view showing a configuration in which a reaction
反力受け装置40は、図10(a)に示したように、ベースプレート12のプーリ配置部12bに根元部が支持された台座プレート41上に据え付けられたモータ42と、モータ42の制御運転により、送りネジ43a部が形成された部位を有するロッド43を所定量だけ軸線方向に繰り出し、引き込み回転制御可能なネジジャッキ機構44とから構成されている。ロッド43の先端側(切削対象側)は、コンクリート柱1に当接する部分であるため、ネジ切りされていない。
As shown in FIG. 10A, the reaction
反力受け装置40の操作について、図4(a),図10(a)を参照して説明する。まずロッド43が引き込み状態にある反力受け装置40を搭載した切断装置10を、ベースマシン(図示せず)のアーム3の操作で図4(a)に示したコンクリート柱1の切断開始位置に位置決めする。その後、ネジジャッキ機構44の操作により、ロッド先端43bがコンクリート柱1と重なる位置までロッド43を送り出して伸長する。その状態で、アーム3先端をわずかに前進操作して、ネジジャッキ機構44で支持されたロッド43の先端43bをコンクリート柱1の側面1bに接触させる。この状態を保持して、推進プーリ25の前進、ワイヤーソーWの回転を行う。このとき、反力受け装置40のロッド43が推進プーリ25の前進動作、ワイヤーソーWによるコンクリート柱1を押圧する力の反力受け部材として機能する。そのため、推進プーリ25の前進、ワイヤーソーWによるコンクリート柱1の切断を効率よく行うことができる。同図(b)は、ネジジャッキ機構44に代えてシリンダジャッキ45による反力受け装置40を構成した例を示している。シリンダ46の先端の反力受け部47はシリンダ46に回動可能に取り付けておき、反力受け装置40をセットする段階では、コンクリート柱1と反力受け部47とが干渉しない向きにしておき、所定位置に切断装置10がセットされた状態で、反力受け部47をコンクリート柱1側に回転させて、シリンダ46を縮退させてコンクリート柱1と反力受け部47とを係止させる。これにより、同図(a)と同様に、コンクリート柱切断時において、推進プーリ25の前進動作およびワイヤーソーWによるコンクリート柱1への押圧力の反力受け部材として機能することができる。
The operation of the reaction
上述した反力受け装置40によってコンクリート柱1の切断時に、推進プーリ25の前進動作によるワイヤーソーWによるコンクリート柱1への押圧力の反力を負担することにより、切断の効率と安定性が増す。しかし、切断装置10全体が取り付けられているベースマシン2(図3(a))のアーム3が安定した状態にないと、その効果は減少してしまう。そこで、図3(b)に示したように、ベースマシン2のアーム3にアーム固定支持脚50(以下、単に固定支持脚と記す。)を装備することも好ましい。この固定支持脚50は、上端がアーム3の下面に回動支持軸51を介して取り付けられ、脚先端にはワイヤ53の一端が連結されている。このワイヤ53はアーム3側に巻取装置(図示せず)が装備されている。よって、固定支持脚50は、ワイヤ53の巻き取り、巻き解き動作により、回動支持軸51回りに回動できる。固定支持脚50は、ベースマシン2のアーム操作時は、ワイヤ53の巻き取りにより仮想線で示したように、アーム3下部に畳み込まれた状態にある。ベースマシン2のアーム操作により、切断装置10を切断対象位置に位置決めした後、ワイヤ53を巻き解き、固定支持脚50を支持軸51回りに回動させてほぼ鉛直な吊り下げ状態とし、さらに固定支持脚50内に内蔵された延長脚54を伸長させて延長脚下端54aを接地させる。これにより、アーム3の動きが拘束され、コンクリート柱1の押し切り時においてベースマシン2のアーム3によって切断装置10のベースプレートの保持を補助することができる。
When cutting the
以上の説明では、反力受け装置40による切断時の反力負担、固定支持脚50を利用したベースマシン2のアーム3の固定について説明したが、ワイヤーソーWによる押し切り時に、切断装置10全体を支持するアーム3をわずかに前進させるようにベースマシン2を操作することもできる。これによっても、ワイヤーソーWと切断対象との接触圧が高められ、ワイヤーソーWの回転時における切削能力が向上し、コンクリートの切断効率が増す。
In the above description, the reaction force burden at the time of cutting by the reaction
ワイヤーソーWの切削能力は、切断対象がコンクリート、鉄筋、鉄骨等、その強度に応じてダイヤモンドワイヤーソーとしての仕様を適宜決定することが好ましい。 As for the cutting ability of the wire saw W, it is preferable to appropriately determine the specifications as a diamond wire saw according to the strength of the object to be cut, such as concrete, reinforcing bar, steel frame and the like.
このベースマシン2としては、切断対象物の切断時の反力支持体として、自重が大きく、かつ切断対象物の所定位置にワイヤーソーWを位置決めできる自走式の建設機械(いわゆる重機)が好適である。たとえば、アーム3が自在に操作可能で、そのアーム3の先端アタッチメント4に切断装置10を装着できる、クローラ走行する油圧ショベル他、上述の条件を満たす建設機械であれば、各種タイプのものが使用可能である。
The
なお、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。 In addition, this invention is not limited to the Example mentioned above, A various change within the range shown to each claim is possible. In other words, embodiments obtained by combining technical means appropriately changed within the scope of the claims are also included in the technical scope of the present invention.
1 切断対象物(コンクリート柱)
2 ベースマシン
3 アーム
10 切断装置
12 ベースプレート
20 ワイヤーソーユニット
21 駆動プーリ
25 推進プーリ
30 プーリ駆動手段
32 送りネジ
33 スライドナット
35 ラックピニオン機構
38 シリンダジャッキ
40 反力受け装置
50 アーム固定支持脚
W ワイヤーソー
1 Cutting object (concrete pillar)
2
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