JPH0794124B2 - コンクリ−ト切断工法及びコンクリ−ト切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、コンクリート構造物の壁面や床面に円形もし
くは円弧状に開口部を施工する際に用いて好適なコンク
リート切断工法及びコンクリート切断装置に関するもの
である。

「従来技術およびその問題点」 従来、コンクリート構造物の壁面や床面に円形もしくは
円弧状に開口部を施工する場合、薄壁であれば一般に斫
りによってコンクリートを削り取り、開口部を形成する
手段が適用されている。

しかしながら、このような斫による開口部の施工方法で
は、施工能率が悪く、鉄筋切断の際にガス切断等を併用
する必要があり、また切断対象が厚くなると、その施工
が非常に困難になる場合が多い。

そこで、このような問題点を解決すべく、高速の水をノ
ズルから噴出させてコンクリートに衝突させこれを破壊
するいわゆるウォータージェットによる鉄筋コンクリー
トの切断工法が提案されている。

このようなウォータジェットによるコンクリート切断工
法によれば、例えば70cm厚の鉄筋コンクリート部材に円
形の開口部を施工することができた。しかしながら、こ
のような工法にあっては、装置の運転音、水の噴射音、
衝突音等の騒音が大きく、また破砕物の飛散防止および
ウォータジェットが壁をつき抜けた場合におけるコンク
リート部材裏側の安全対策等に対する十分な配慮が必要
である。

本発明は前記事情に鑑みて提案されたもので、その目的
とするところは、安全にコンクリートの切断作業を行う
ことができ、また様々な大きさの円形もしくは円弧状開
口部の施工に対応することができるコンクリート切断工
法およびコンクリート切断装置を提供しようとするもの
である。

「問題点を解決するための手段」 そこで本発明のコンクリート切断工法は、コンクリート
部材に円形もしくは円弧状に開口部を形成するコンクリ
ート切断工法において、円形もしくは円弧状に切断すべ
きコンクリートの円の中心位置にコンクリート部材の表
裏に連通する貫通孔を形成する工程と、この貫通孔に支
持パイプを挿入し、この支持パイプを介してコンクリー
ト部材の表裏両側にコンクリートの切断位置に向け延び
る支持アームを互いに向き合った状態で位置させる工程
と、前記支持パイプの内側を通して支持アーム間に外巻
きに巻回したワイヤーソーを、切断すべきコンクリート
の円周上の一点にセットする工程と、前記ワイヤーソー
に張力を与えた状態でワイヤーソーを走行させつつ支持
パイプを中心に支持アームを回転させることにより円周
に沿ってコンクリートを切断する工程とを有する工法と
している。

また本発明のコンクリート切断装置は、コンクリート部
材に形成した貫通孔を中心にコンクリート部材に円形も
しくは円弧状の開口部を形成するコンクリート切断装置
において、コンクリート部材の貫通孔に挿入される支持
パイプと、前記支持パイプの先端側および基端側にそれ
ぞれ互いに向き合った状態で取り付けられかつコンクリ
ート部材の切断位置に向けて延びる支持アームと、前記
支持パイプの内側を通って支持アーム間に外巻きに巻回
されるワイヤーソーと、このワイヤーソーを走行駆動さ
せるための駆動部と、前記支持パイプに結合されて該支
持パイプの回転制御を行う操作機とを具備したことを特
徴としている。

「作用」 コンクリート部材の貫通孔に支持パイプを挿入し、該支
持パイプの先端側および基端側にそれぞれコンクリート
部材の切断位置に向け延びる支持アームを取り付け、こ
れら支持アームの先端に支持パイプの内側を通るワイヤ
ーソーを巻回した状態でこのワイヤーソーを切断すべき
コンクリートの円周位置にセットし、次いで、前記ワイ
ヤーソーを走行駆動させつつ支持アームを支持パイプを
中心に回転させると、このワイヤーソーの切断力が円周
に沿って作用し、貫通孔を中心とした円弧状の切断が可
能になる。ここで、円弧の半径は支持アームの長さを変
えることで調整でき、コンクリートの厚さに対してはワ
イヤーソーの長さを延ばすことにより調整することがで
きる。

「実施例」 以下、本発明の実施例について添付図面を参照して説明
する。

第１図および第２図はコンクリート切断工法の工程図を
示したもので、符号１は切断対象コンクリート部材であ
り、例えばコンクリート構造物の壁体などを示す。そし
て、このコンクリート部材１に例えば円形状の開口部を
施工する場合には、まず、円形に切断すべきコンクリー
ト1aの円の中心位置にコンクリート部材１の表裏に連通
する貫通孔２を形成するとともに、円周上の一点にワイ
ヤーソー挿入用の穴の穿孔を行う。

次いで、周方向に回転自在な支持パイプ３と、この支持
パイプ３の先端側および基端側に向き合った状態で取り
付けられかつ支持パイプ３の半径方向に延びる支持アー
ム4a,4bを有しこれら支持アーム4a,4b間にワイヤーソー
Ｗを外巻きに巻回する構造の切断装置５を準備し、この
切断装置５の支持パイプ３を前記貫通孔２に挿入して位
置決めする。なお、この挿入作業の前に先端側の支持ア
ーム4aを取り外しておき、支持パイプ３の挿入位置決め
後、コンクリート部材１の裏側（第１図左側）において
基端側の支持アーム4bと同じ方向に一体に取り付ける。

各支持アーム4a,4bにワイヤーソーＷを巻回するガイド
プーリ６を取り付け、支持パイプ３を、その周方向の回
転を制御する操作機にセットする。

次いで、ワイヤーソーＷを支持パイプ３の内側を通して
先端側の支持アーム4aから切断すべきコンクリート1aの
円周上に明けた穴を通して支持パイプ３の基端側の支持
アーム4bに巻回し、このワイヤーソーＷに張力を与えた
状態にセットする。

そして、この状態において、ワイヤーソーＷの駆動部を
駆動させ、ワイヤーソーＷの走行駆動を行い、支持パイ
プ３を回転させてこの支持パイプ３を中心に支持アーム
4a,4bを第２図矢印に示すように時計回りに回転させる
と、コンクリート部材１を貫通するワイヤーソーＷの部
分が第２図破線に示す円周に沿ってコンクリート１に切
り込んで切断作用を発揮する。この際、前記ワイヤーソ
ーＷは常時張力が加わった状態で保持されているから、
ワイヤーソーＷにいわゆる押し切る形態の切断作用が常
時発揮し、前記切断作用は継続的に発揮される。したが
って、コンクリート部材１は円形状に切断されることに
なる。

このようなコンクリート切断工法によれば、斫りによる
開口部の施工方法に比し、極めて能率的にコンクリート
を切断でき、しかも、その切断深さについてはワイヤー
ソーＷの長さを延ばすことにより、また円弧の大きさに
ついては支持アーム4a,4bの長さを調整することにより
それぞれ対応することができるので、一回の切断深さや
大きさ等が制限されることがない。また、ワイヤーソー
Ｗを切断対象に巻き付け、これを引くことによってコン
クリートが切断されるので、作業時の騒音等が小さく、
また、安全にコンクリートを切断することができるとい
った利点がある。

第３図ないし第７図は、このような切断工法を実施する
際に用いて好適なコンクリート切断装置の一実施例を示
すものである。この切断装置５は、コンクリート部材１
に形成された貫通孔２に挿入される支持パイプ３と、前
記支持パイプ３の先端側および基端側にそれぞれ互いに
向き合った状態で取り付けられかつコンクリート部材１
の切断位置に向けて延びる一対の支持アーム4a,4bと、
前記支持パイプ３の内側を通って支持アーム4a,4b間に
外巻きに巻回されるワイヤーソーＷと、このワイヤーソ
ーＷを走行駆動させるための駆動部と、前記支持パイプ
３に結合されて外支持パイプ３の回転制御を行う操作機
７とを主体として構成されている。

前記支持パイプ３は全体が円筒状に形成されていて、前
記操作機７の軸受10に回転自在に支持されており、また
その先端（第３図上端）に支持アーム4aがボルト止めさ
れるとともに、基端側外周に支持アーム4bがクランプ機
構11を介して固定されている。一方、この支持パイプ３
の基端側外周には作動スプロケット12が一体に取り付け
られ、操作機７の後述する駆動スプロケット13にチェー
ン14を介して接続されるようになっている。なお、支持
パイプ３の基端にはワイヤーソーＷを支持パイプ３内に
案内する一対のガイドプーリー15が取り付けられてい
る。

前記支持パイプ３の先端にボルト止めされる支持アーム
4aは互いに平行に延びる一対のアングル材から組み立て
られており、その先端（第３図左端）側および基端側の
アングル材の間にそれぞれワイヤーソーＷを巻回するガ
イドプーリー６が回転軸6aを介して取り付けられてい
る。また支持アーム4aのコンクリートに対面する側には
車輪16a付きの脚部16が支持アーム4aの先端側および基
端側に位置して取り付けられ、ワイヤーソーＷによって
コンクリート部材１に引き寄せられる力を受け持つよう
になっている。なお、この支持アーム4aの先端側にはコ
ンクリートの切断方向に沿って一対の振止めプーリー17
が並設されており、これら振止めプーリー17の間にワイ
ヤーソーＷを通すことによってワイヤーソーＷがガイド
プーリー６から外れないようになっている。

一方、前記支持パイプ３の基端に取り付けられる支持ア
ーム4bも基本的には先端の支持アーム4aと同様に互いに
平行に延びるアングル材によって組み立てられており、
その先端にガイドプーリー６が回転軸6aを介して設けら
れるとともに車輪16a付きの脚部16が設けられ、該脚部1
6によりワイヤーソーＷによって支持アーム4bがコンク
リート部材１に引き寄せられる力を受け持つようになっ
ている。また、支持アーム4bの先端にはワイヤーソーＷ
の脱落を防止するための一対の振止めプーリー17が並設
されるとともに、切削位置に冷却水を噴出するノズル18
が支持アーム4bの先端に突設した支持部材19にヒンジ結
合されている。

なお、コンクリートを切断するワイヤーソーＷは、第５
図に示すように、ダイヤモンドをメタルボンドで固めた
砥材20を円筒状に構成し、これをワイヤー21に挿入して
ワイヤー21の両端を圧着リング22によってかしめること
により構成されたものである。

次いで、支持パイプ３を回転制御する操作機７について
第３図および第４図を参照して説明する。この操作機７
は、支持パイプ３等の主要部材を床等に支持する架台25
と、この架台25に設けられ支持パイプ３を回転自在に支
持する軸受10と、支持パイプ３を回転させる駆動手段26
とを主体として構成されている。

そして、前記架台25は床24にボルト止めされる２本の支
持脚27と、軸受10を保持する矩形状の保持板28とから構
成されており、また、この保持板28にはワイヤーソーＷ
をその駆動部に案内するガイドプーリー29が設けられる
とともに、ワイヤーソーＷの送り出し側と引き込み側の
交差を防止する交差防止機構30が設置されている。この
交差防止機構30は支持アーム4bの旋回方向に並ぶ一対の
大径プーリー31,31から構成され、第４図に２点鎖線に
示すように、支持アーム4bを180゜旋回させた際に、該
大径プーリー31,31の径によって、送り出し側のワイヤ
ーソーＷを外側にずらしてこの送り出し側のワイヤーソ
ーＷが引き込み側のワイヤーソーＷに干渉しないように
している。

なお、支持パイプ３を回転させる駆動手段26としては、
モータ26aと、このモータ26aの駆動軸に取り付けられた
駆動スプロケット13と、支持パイプ３の外周に設けられ
た作動スプロケット12と、これら両スプロケット13,12
を連結するチェーン14とから構成されている。なお、こ
の駆動手段26の構成は実施例に限定されるものではな
く、他の構成であっても良い。

コンクリート切断装置５をこのような構成とした場合に
は、ワイヤーソーＷのコンクリート切断位置（切断すべ
きコンクリートの円周上の位置）へのセットを、支持パ
イプ３および支持アーム4a,4bの組立操作と、ワイヤー
ソーＷの巻回操作によって容易に実施でき、また、支持
パイプ３と支持アーム4a,4bとが一体となって操作機７
により回転させられるので、ワイヤーソーＷを走行駆動
させて支持パイプ３を回転させることにより、支持アー
ム4a,4bの回転半径上のコンクリートを順次その切断方
向へ切断していくといった一連の作業方法を採ることが
できる。しかも、前記ワイヤーソーＷは、その切削によ
る反力を振止めプーリー17により取っているから、ワイ
ヤーソーＷがガイドプーリー６から脱落することがな
く、円滑にコンクリート切断作業を実施することができ
る。

なお、前記コンクリートの切断作業は、第４図などに示
すように、ワイヤーソーＷを挿入するために穿孔した最
初の穴を基点として時計回りおよび反時計回りに支持ア
ーム4a,4bを回転させることにより行う。なお、架台25
の支持脚27が、第３図などに示すように、支持アームの
回転軌道を避けた構造となっているから、時計回りに支
持アーム4a,4bを回転させた際にも、ワイヤーソーＷは
架台25の支持脚27に干渉することはなく、切削が行なわ
れていく。

また、実施例においては、支持アーム4a,4bを180゜回転
させても、交差防止機構30によってワイヤーソーＷの送
り出し側と引き込み側とが互いに交差することがなく、
また、支持アーム4bの先端に設けたノズル18から噴出さ
れる冷却水によってワイヤーソーＷが冷却されるととも
に切削くずが排出されるので、コンクリートの切断を円
滑に実施することができる。

第８図ないし第10図は、コンクリート切断装置の他の実
施例を示すもので、この実施例では、支持パイプ３の先
端にガイドプーリー６を備えた支持アーム4aをヒンジ結
合したものである。

すなわち、支持パイプ３の先端に一対のブラケット35を
突設し、このブラケット35にヒンジピン36を介して支持
アーム4aを支持パイプ３の軸線と平行な位置から軸線に
ほぼ直角となる位置まで回動自在に連結してある。この
支持アーム4aは互いに平行に延びる板材の間にガイドプ
ーリー６が回転軸6aを介して取り付られ、その基端側に
ワイヤーソーＷを外巻きに巻回するための保持プーリー
37が設けられており、また、ワイヤーソーＷはこの保持
プーリー37と基端側のガイドプーリー６との間を通って
先端側のガイドプーリー６に外巻きに巻回された構造と
なっている。

なお、支持パイプ３にはワイヤーソーＷの干渉を除くた
めの切欠溝37が形成され、またガイドプーリー６の直径
は貫通孔２内の内径よりも小さい大きさに設定されてい
る。

このような構成の実施例の切断装置の場合は、先端の支
持アーム4aと支持パイプ３とをほぼ直線状に位置させる
ことができるので、例えばコンクリート部材１の背面
（第10図上面）での作業が困難な場合などに好適であ
る。

なお、以上のような切断装置を用いて切断工法を実施す
る場合には、コンクリート部材１に貫通孔２を形成した
後、第10図（イ）に示すように、支持アーム4aを立ち上
げておき、この支持アーム4aを先にして支持パイプ３を
挿入し、ワイヤーソーＷを張る。この操作によって、ワ
イヤーソーＷは支持アーム4aの支点とガイドプーリー６
の回転軸6aが異なるため、モーメントにより支持アーム
4aが倒れ、ワイヤーソーＷが貫通孔２の内面に接触する
（第10図（ロ）参照）。

次いで、この状態で、ワイヤーソーＷを走行させると、
支持アーム4aが傾きながら、貫通孔２の内面から支持パ
イプ３の半径方向にコンクリート部材１が切削されてい
き、第10図（ハ）に示すように、支持アーム4aが倒れた
ところでワイヤーソーＷが切削線上にセットされる。そ
して、支持パイプ３を回転させれば、ワイヤーソーＷは
支持アーム4aの回転半径の位置において、コンクリート
を円周上に切断することが可能になる。

「発明の効果」 以上説明したように本発明のコンクリート切断工法にあ
っては、円形もしくは円弧状に切断すべきコンクリート
の円の中心位置にコンクリート部材の表裏に連通する貫
通孔を形成し、この貫通孔に支持パイプを挿入し、この
支持パイプを介してコンクリート部材の表裏両側にワイ
ヤーソーを外巻きに巻回する支持アームを互いに向き合
った状態で取り付け、ワイヤーソーを支持アームを介し
てコンクリートの円周位置にセットした後で、ワイヤー
ソーを走行駆動させつつ支持パイプを中心に支持アーム
を回転させる工法としたから、円周に沿ってコンクリー
トの切断作業を極めて能率的に切断することができ、コ
ンクリート部材に円形もしくは円弧状の開口部を容易形
成することができる。また、本発明の工法では支持アー
ムの長さを変えることによって切断半径を容易に調整す
ることができ、ワイヤーソーの長さを延ばすことによっ
てコンクリートの厚さに対応することができるので、様
々な大きさのコンクリート部材に対する円形あるいは円
弧状の開口部の形成に対する適用性を向上することがで
きる。さらに、本発明では、ワイヤーソーを切断対象に
巻き付け、これを引くことによってコンクリートが切断
されるので、切断作業時の騒音を小さくでき、また、安
全にコンクリートの切断作業を実施することができる。

また、本発明のコンクリート切断装置によれば、ワイヤ
ーソーのコンクリート切断位置（切断すべきコンクリー
トの円周上の位置）へのセットを、支持パイプおよび支
持アームの組立操作と、ワイヤーソーの巻回操作によっ
て容易に実施できる他、支持パイプと支持アームとが一
体となって操作機により回転させられるので、ワイヤー
ソーを走行駆動させて支持パイプを回転させることによ
り、支持アームの回転半径上のコンクリートを順次その
切断方向へ切断していくといった一連の作業方法を採る
ことができ、前記コンクリート切断工法に使用される装
置として極めて有効に使用することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は本発明方法の工程を示す断面図、第２図はその
平面図、第３図はコンクリート切断装置を示す平面図、
第４図はその正面図、第５図はワイヤーソーの一部を切
欠した断面図、第６図は第３図鎖線VI円部を拡大した正
面図、第７図はその側面図、第８図ないし第10図は本発
明の他の実施例を示すもので、第８図は支持パイプと支
持アームを示す正面図、第９図はその側面図、第10図
（イ）、（ロ）および（ハ）はそれぞれ工程を示す断面
図である。 １……コンクリート部材、 1a……切断コンクリート、２……貫通孔、 ３……支持パイプ、4a,4b……支持アーム、 ５……切断装置、６……ガイドプーリー、 ７……操作機、17……振止めプーリー、 25……架台、26……駆動手段、 Ｗ……ワイヤーソー。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート部材に円形もしくは円弧状の
   開口部を形成するコンクリート切断工法において、円形
   もしくは円弧状に切断すべきコンクリートの円の中心位
   置にコンクリート部材の表裏に連通する貫通孔を形成す
   る工程と、この貫通孔に支持パイプを挿入し、この支持
   パイプを介してコンクリート部材の表裏両側にコンクリ
   ートの切断位置に向け延びる支持アームを互いに向けあ
   った状態で位置させる工程と、前記支持パイプの内側を
   通して支持アーム間に外巻きに巻回したワイヤーソー
   を、切断すべきコンクリートの円周上の一点にセットす
   る工程と、前記ワイヤーソーに張力を与えた状態でワイ
   ヤーソーを走行させつつ支持パイプを中心に支持アーム
   を回転させることにより円周に沿ってコンクリートを切
   断する工程とを有することを特徴とするコンクリート切
   断工法。
2. 【請求項２】コンクリート部材に形成した貫通孔を中心
   にコンクリート部材に円形もしくは円弧状の開口部を形
   成するコンクリート切断装置において、コンクリート部
   材の貫通孔に挿入される支持パイプと、前記支持パイプ
   の先端側および基端側にそれぞれ互いに向き合った状態
   で取り付けられかつコンクリート部材の切断位置に向け
   て延びる支持アームと、前記支持パイプの内側を通って
   支持アーム間に外巻きに巻回されるワイヤーソーと、こ
   のワイヤーソーを走行駆動させるための駆動部と、前記
   支持パイプに結合されて該支持パイプの回転制御を行う
   操作機とを具備するコンクリート切断装置。