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技術 水中切削機システム

出願人 株式会社安藤・間栗田鑿岩機株式会社
発明者 小山正人加藤洋一早瀬学副島幸也
出願日 2014年12月3日 (5年5ヶ月経過) 出願番号 2014-244786
公開日 2016年6月20日 (3年10ヶ月経過) 公開番号 2016-107696
状態 特許登録済
技術分野 運河・水路・えん堤 水工一般、港湾設備 進水、水難救助、水中作業、探査
主要キーワード スパイキ 前部プレート 垂直プレート 推力発生器 ピックハンマー 水平プレート 本体プレート 高気圧
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (5)

課題

ダイバーによる水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業を不要とし、人力作業を大幅に低減する。

解決手段

水中切削機ステムS1は、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機1、及び切削機1の後方取付ベース3を介して連結配置され、水中で推力を発生させるためのプロペラ式推力発生機2とからなる水中切削機M1と、切削機1に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置4、及び推力発生機2を制御するインバータ6を組み合わせたコントローラ5とを備えて構成される。

概要

背景

一般に、ダム堤体の水面下の壁面を切削する場合など水中で既設コンクリート構造物の壁面を切削する場合、ダイバー潜水士)などが水中に潜りピックハンマーチッパーなどの切削工具を使って壁面のハツリチッピングを行っている(特許文献1段落0002参照)。
また、人力による水中作業ハツリ処理が困難又は不可能な場合は、ダム湖水位を人為的に低下させて、又は施工箇所仮締切りを設置して水を抜き、気中の状態にして、ハツリ作業を行っている(仮締切りについて特許文献1参照)。

概要

ダイバーによる水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業を不要とし、人力作業を大幅に低減する。水中切削機ステムS1は、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機1、及び切削機1の後方取付ベース3を介して連結配置され、水中で推力を発生させるためのプロペラ式推力発生機2とからなる水中切削機M1と、切削機1に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置4、及び推力発生機2を制御するインバータ6を組み合わせたコントローラ5とを備えて構成される。

目的

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、この種の水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業において、水中のコンクリート構造物に反力を取るためのレール架台を設置することがないなど水中に固定することなしに使用でき、また、全体の大きさ、重量が小さく取扱いが安全かつ容易で、操作性に優れ、しかも、濁水の発生、拡散を抑制し、機械破損時でも環境汚染を防止でき、さらに、地上設備コンパクトに設置できるようにして、水中での切削作業を、ダイバーを不要とし人力作業を大幅に低減して、水中の作業環境深度視界など)に影響されることなしに、安全かつ効率よく実施することのできる水中切削機システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用する水中切削機ステムであって、水中設備として、前部に切削ビット具備し、後部に給気部排気部を有し、高圧エアー動力源として前記切削ビットを駆動する駆動部を具備し、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機、及び前記切削機の前記給気部、前記排気部に連結される給気管排気管と、前記切削機の後方取付ベースを介して連結配置され、後部にプロペラを具備し、前部に電気駆動源とし、前記プロペラの回転駆動する駆動部を具備し、水中で推力を発生させるためのプロペラ式推力発生機とからなる水中切削機と、地上設備として、前記エアー駆動式の切削機の前記給気部に前記給気管を介して接続され、前記切削機に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置、及び前記プロペラ式の推力発生機に配線により電気的に接続され、前記推力発生機を制御するインバータを組み合わせたコントローラと、を備え、前記水中切削機を揚重機械により吊り下げて、水中に置き、前記排気管は前記水中切削機から水上に導出して排気大気中に放出可能な状態とし、前記揚重機械の誘導操作により前記水中切削機を水中で移動して、前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に向けて対向させ、前記地上設備の前記インバータを組み合わせた前記コントローラにより前記推力発生機の推力を調整して前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に押し当てながら、前記高圧エアー供給装置により前記切削機を駆動して、前記切削ビットで当該壁面を切削する、ことを特徴とする水中切削機システム。

請求項2

エアー駆動式の切削機は、切削ビットとして複数のビットと、駆動部として前記各ビットを前後方向に往復駆動するエアー駆動式のシリンダとを具備し、コンクリート構造物の壁面を数センチメートル程度までハツリ可能なスパイキハンマーが採用される請求項1に記載の水中切削機システム。

請求項3

プロペラ式の推力発生機は、プロペラとして撹拌羽根と、駆動部として電動モータとを具備し、前記撹拌羽根が前記電動モータの出力軸直結されて、水中に水流を発生し撹拌する形式水中攪拌ポンプが採用される請求項1又は2に記載の水中切削機システム。

請求項4

取付ベースに、切削機上で前後方向に向けて延び、揚重機械に吊り治具を介して係合可能な連結部を有する請求項1乃至3のいずれかに記載の水中切削機システム。

請求項5

取付ベースに、切削機上で前後方向に向けて進退可能に設けられ、コンクリート構造物の壁面に当接して前記切削機をコンクリート構造物の壁面に対して位置決めするためのガイドを有する請求項1乃至4のいずれかに記載の水中切削機システム。

請求項6

取付ベースは、前後に延びる水平プレートと、前記水平プレートの下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレートとを有し、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記垂直プレートの前面に取り付けられ、1台の推力発生機がプロペラを後方に向けて前記水平プレートの下面後部に取り付けられる請求項1乃至5のいずれかに記載の水中切削機システム。

請求項7

取付ベースは、前後に延びる水平プレートと、前記水平プレートの下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレートとを有し、前記水平プレートは後部側の両側部が両側方に向けて突出する拡張部が設けられて、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記垂直プレートの前面に取り付けられ、2台の推力発生機がそれぞれプロペラを後方に向けて前記水平プレートの下面後部と前記各拡張部との間で前記各推力発生機の取付位置を調整可能に取り付けられる請求項1乃至5のいずれかに記載の水中切削機システム。

請求項8

取付ベースは、上面に水平のフラット面を有し、前面、後面に開口を有する左右対称の枠状のフレームと、前記枠状のフレームの前面開口に設けられる前部プレートとを有し、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記前部プレートに取り付けられ、4台の推力発生機がそれぞれプロペラを後方に向けて前記枠状のフレームの外周面に左右対称に取り付けられる請求項1乃至5のいずれかに記載の水中切削機システム。

請求項9

水中切削機の付属ユニットとして、前記水中切削機の取付ベースに係合し前記水中切削機を支持可能な架台を併せて備える請求項1乃至8のいずれかに記載の水中切削機システム。

技術分野

0001

本発明は、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用する水中切削機ステムに関する。

背景技術

0002

一般に、ダム堤体の水面下の壁面を切削する場合など水中で既設のコンクリート構造物の壁面を切削する場合、ダイバー潜水士)などが水中に潜りピックハンマーチッパーなどの切削工具を使って壁面のハツリチッピングを行っている(特許文献1段落0002参照)。
また、人力による水中作業ハツリ処理が困難又は不可能な場合は、ダム湖水位を人為的に低下させて、又は施工箇所仮締切りを設置して水を抜き、気中の状態にして、ハツリ作業を行っている(仮締切りについて特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2014−134057号公報

発明が解決しようとする課題

0004

しかしながら、従来の水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業においては、次のような問題がある。
(1)ダイバーなどによる水中でのコンクリート構造物の切削施工では、人力による水中作業のため、安全上の問題があり、また、ダイバー(潜水士)などが水中に潜り、切削工具を使って壁面のハツリ・チッピングを行うので、作業効率が悪く、工期、工費が増大する。この場合、水深が深く明るさが低下したり、浮遊物質などにより濁度が増大してダイバーの水中での視界が悪くなったりすると、ダイバーなどの安全性や作業効率はさらに低下する。特に、水深が深い(30mを超える)場合は、高気圧則によりダイバーの実質作業時間が短時間に制限されるため、作業効率は著しく低下する。
(2)ダム湖の水位を低下させてのハツリ作業は、ダム湖の水位低下が、主目的の治水発電量に大きな影響を及ぼすことになり、仮締切りを設置してのハツリ作業は、仮締切りそれ自体の構築に、多大な費用と工期がかかるという重大な問題がある。
(3)その他、水中で壁面のハツリ・チッピングに使用する工具油圧式機械を使用すると、機械の破損時の油の漏洩による環境汚染が懸念されるため、工具はエアー式の機械が好ましいが、エアー式の機械の場合、水中での作業位置でこの機械から発生する排気気泡)が、水圧圧縮により、水圧倍の堆積となるために、エアー消費が特に大きい機械の場合、大量のエアーが消費排出され、水中作業位置からの濁水拡散が懸念される。さらに、エアーの消費が特に大きい機械(例えば、ダウンザホールハンマージャイアントブレーカーなど)では、機器それ自体の大きさ、重量が増大し、また、エアー供給用の配管の径が大きく、地上設備も著しく大きくなるため、実用性の点で問題がある。

0005

本発明は、このような従来の課題を解決するもので、この種の水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業において、水中のコンクリート構造物に反力を取るためのレール架台を設置することがないなど水中に固定することなしに使用でき、また、全体の大きさ、重量が小さく取扱いが安全かつ容易で、操作性に優れ、しかも、濁水の発生、拡散を抑制し、機械破損時でも環境汚染を防止でき、さらに、地上設備もコンパクトに設置できるようにして、水中での切削作業を、ダイバーを不要とし人力作業を大幅に低減して、水中の作業環境深度、視界など)に影響されることなしに、安全かつ効率よく実施することのできる水中切削機システムを提供すること、を目的とする。

課題を解決するための手段

0006

上記目的を達成するために、本発明は、
水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用する水中切削機システムであって、
(イ)水中設備として、前部に切削ビット具備し、後部に給気部排気部を有し、高圧のエアーを動力源として前記切削ビットを駆動する駆動部を具備し、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機、及び前記切削機の前記給気部、前記排気部に連結される給気管排気管と、前記切削機の後方取付ベースを介して連結配置され、後部にプロペラを具備し、前部に電気駆動源とし、前記プロペラの回転駆動する駆動部を具備し、水中で推力を発生させるためのプロペラ式推力発生機とからなる水中切削機と、
(ロ)地上設備として、前記エアー駆動式の切削機の前記給気部に前記給気管を介して接続され、前記切削機に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置、及び前記プロペラ式の推力発生機に配線により電気的に接続され、前記推力発生機を制御するインバータを組み合わせたコントローラと、
を備え、
(ハ)前記水中切削機を揚重機械により吊り下げて、水中に置き、
前記排気管は前記水中切削機から水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、
前記揚重機械の誘導操作により前記水中切削機を水中で移動して、前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に向けて対向させ、
前記地上設備の前記インバータを組み合わせた前記コントローラにより前記推力発生機の推力を調整して前記切削機の前記切削ビットをコンクリート構造物の壁面に押し当てながら、前記高圧エアー供給装置により前記切削機を駆動して、前記切削ビットで当該壁面を切削する、
ことを要旨とする。
また、この水中切削機システムは、次のように具体化されることが好ましい。
(1)エアー駆動式の切削機は、切削ビットとして複数のビットと、駆動部として前記各ビットを前後方向に往復駆動するエアー駆動式のシリンダとを具備し、コンクリート構造物の壁面を数センチメートル程度までハツリ可能なスパイキハンマーが採用される。
(2)プロペラ式の推力発生機は、プロペラとして撹拌羽根と、駆動部として電動モータとを具備し、前記撹拌羽根が前記電動モータの出力軸直結されて、水中に水流を発生し撹拌する形式水中攪拌ポンプが採用される。
(3)取付ベースに、切削機上で前後方向に向けて延び、揚重機械に吊り治具を介して係合可能な連結部を有する。
(4)取付ベースに、切削機上で前後方向に向けて進退可能に設けられ、コンクリート構造物の壁面に当接して前記切削機をコンクリート構造物の壁面に対して位置決めするためのガイドを有する。
(5)取付ベースは、前後に延びる水平プレートと、前記水平プレートの下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレートとを有し、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記垂直プレートの前面に取り付けられ、1台の推力発生機がプロペラを後方に向けて前記水平プレートの下面後部に取り付けられる。
(6)取付ベースは、前後に延びる水平プレートと、前記水平プレートの下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレートとを有し、前記水平プレートは後部側の両側部が両側方に向けて突出する拡張部が設けられて、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記垂直プレートの前面に取り付けられ、2台の推力発生機がそれぞれプロペラを後方に向けて前記水平プレートの下面後部と前記各拡張部との間で前記各推力発生機の取付位置を調整可能に取り付けられる。
(7)取付ベースは、上面に水平のフラット面を有し、前面、後面に開口を有する左右対称の枠状のフレームと、前記枠状のフレームの前面開口に設けられる前部プレートとを有し、1台の切削機が切削ビットを前方に向けて前記前部プレートに取り付けられ、4台の推力発生機がそれぞれプロペラを後方に向けて前記枠状のフレームの外周面に左右対称に取り付けられる。
(8)水中切削機の付属ユニットとして、前記水中切削機の取付ベースに係合し前記水中切削機を支持可能な架台を併せて備える。

発明の効果

0007

本発明の水中切削機システムは、水中設備として、エアー駆動式の切削機及びプロペラ式の推力発生器からなる水中切削機と、地上設備として、高圧エアー供給装置及びインバータを組み合わせたコントローラとを備え、水中切削機を揚重機械により吊り下げて、水中に置き、水中切削機の排気管は水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、揚重機械の誘導操作により水中切削機を水中で移動して、切削機の切削ビットをコンクリート構造物の壁面に向けて対向させ、地上設備のインバータを組み合わせたコントローラにより推力発生機の推力を調整して切削機の切削ビットをコンクリート構造物の壁面に押し当てながら、高圧エアー供給装置により切削機を駆動して、切削ビットで当該壁面を切削するようにしたので、次のような本発明独自の格別な効果を奏する。
(1)水中のコンクリート構造物に反力を取るためのレールや架台を設置する必要がなく、水中に固定することなしに使用することができる。
(2)水中切削機全体の大きさ、重量を小さくして取扱いを安全かつ容易にし、優れた操作性を実現することができる。
(3)濁水の発生、拡散を抑制し、機械破損時でも環境汚染を防止することができる。
(4)地上設備をコンパクトに設置することができる。
(5)水中での切削作業を、ダイバーを不要とし人力作業を大幅に低減して、水中の作業環境(深度、視界など)に影響されることなしに、安全かつ効率よく実施することができる。

図面の簡単な説明

0008

本発明の第1の実施の形態による水中切削機システムの構成を示す図((a)は平面図(b)は側面図(c)は背面図)
同システムの使用例を示す図
本発明の第2の実施の形態による水中切削機システムの構成を示す図((a)は平面図(b)は側面図(c)は背面図)
本発明の第3の実施の形態による水中切削機システムの構成を示す図((a)は平面図(b)は側面図(c)は背面図)

実施例

0009

次に、この発明の実施の形態について図を用いて説明する。
図1に第1の実施の形態を示している。
図1に示すように、この水中切削機システムS1は、ダム堤体の水面下の壁面を切削する場合など水中でコンクリート構造物の壁面を切削するのに使用するもので、水中設備として、水中でコンクリート構造物の壁面を切削するためのエアー駆動式の切削機1と、切削機1の後方に取付ベース3Aを介して連結配置され、水中で推力を発生させるためのプロペラ式の推力発生機2とからなる水中切削機M1と、地上設備として、切削機1に高圧のエアーを供給する高圧エアー供給装置4、及び推力発生機2を制御するインバータ6を組み合わせたコントローラ5とを備えて構成される。

0010

水中切削機M1のエアー駆動式の切削機1は、前部に切削ビット11を具備し、後部に給気部12、排気部13を有し、高圧のエアーを動力源として切削ビット11を駆動するエアー駆動式の駆動部14を具備し、給気部12、排気部13にそれぞれ給気管121、排気管131が連結される。この場合、切削機1はスパイキーハンマーが採用され、切削ビット11として複数のビットと、駆動部14として各ビットを前後方向に往復駆動するエアー駆動式のシリンダとを具備し、コンクリート構造物の壁面を数センチメートル程度までハツリ可能になっている。また、この場合、切削機1は水中切削機(M1)1基に付き1台搭載される。

0011

水中切削機M1のプロペラ式の推力発生機2は、後部にプロペラ21を具備し、前部に電気を駆動源とし、プロペラ21の回転駆動する駆動部22を具備する。この場合、推力発生機2は水中ジェッター(水中攪拌ポンプ)が採用され、プロペラ21として撹拌羽根と、駆動部22として電動モータとを具備し、撹拌羽根が電動モータの出力軸に直結されて、水中に水流を発生し撹拌可能になっている。また、この場合、推力発生機2は水中切削機(M!)1基に付き1台搭載される。

0012

このシステムS1では、取付ベース3Aは、鋼材などの金属材からなり、前後に延びる水平プレート31と、水平プレート31の下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレート32とを有する。
この取付ベース3Aにより切削機1、推力発生機2が1つのユニットとして組み立てられる。取付ベース3Aの垂直プレート32の前面に切削機1が切削ビット11を前方に向けてボルト及びナットにより取り付けられ、推力発生機2がプロペラ21を後方に向けて水平プレート31の下面後部に取付ブラケットを介してボルト及びナットにより取り付けられ、切削機1、推力発生機2がそれぞれ前後に相互の間に所定の間隔を介して同芯的に配置される。
この取付ベース3Aにはまた、切削機1上で前後方向に向けて延び、揚重機械に吊り治具を介して係合可能な連結部33を有する。この場合、連結部33は鋼材などの金属製の細長プレートからなり、このプレートに左右両側面間を貫通する複数の穴がプレートの長さ方向に一列にして形成される。この連結部33は取付ベース3Aの水平プレート31の左右方向中央に連結部33の長さ方向を水平プレート31の前後方向に向けて固着され、切削機1の駆動部14の前端部付近から推力発生機2のプロペラ21付近まで延ばされて配置される。この連結部33は任意の穴と揚重機械のフックワイヤーなどの吊り治具との係合により揚重機械に連結される。
この取付ベース3Aにはさらに、切削機1上で前後方向に向けて進退可能に設けられ、コンクリート構造物の壁面に当接して切削機1をコンクリート構造物の壁面に対して位置決めするためのガイド34を有する。この場合、ガイド34は、鋼材などの金属材により、取付ベース3Aの水平プレート31よりも幅広平面視略矩形状の略平板状に形成され、左右方向中央の、前側及び後側の所定の位置に切り欠き部を有する本体プレート341と、この本体プレート341の外側縁部に沿って立ち上げ形成される細長い略平板状の立ち上がり部342とからなり、本体プレート341及び立ち上がり部342の前部側にそれぞれ複数の穴が貫通形成される。このガイド34は、取付ベース3Aの水平プレート31上に前後に向けてスライド可能に取り付けられる。なお、この場合、ガイド34は水平プレート31上にボルト及びナットにより締結され、水平プレート31又はガイド34のボルト挿通部が前後方向に向けて長穴状に形成されて、ガイド34の取付位置が前後方向に調整可能になっている。

0013

また、この水中切削機M1には、付属ユニットとして、水中切削機M1の取付ベース3Aに係合し水中切削機M1を支持可能な架台7Aを併せて備える。
この架台7Aは、座部71と座部71の両側に略垂直に立ち上げられ、水中切削機M1を支持する一対の支持部72とを有する。この場合、座部71は、鋼材など金属製の左右一対の細長いプレート711と、この一対のプレート711の前部間及び後部間に連結される鋼材など金属製のパイプ712とからなり、一対の支持部72はそれぞれ、鋼材など金属製の左右一対の細長いプレート721からなり、その一端から他端に向けて複数のボルト挿通孔720が形成され、この一対のプレート721が座部71の各プレート711の中間部所定の位置に固着されて略垂直に立ち上げられ、全体として水中切削機M1の吊り姿勢の重心や安定性を考慮した形状を有している。一方、水中切削機M1の取付ベース3Aには、この架台7Aの支持部72に対応する固定部35として左右一対のプレートが形成され、これら各プレートに複数のボルト挿通孔(図示省略)が設けられる。
このようにして水中切削機M1は、揚重機の吊り治具に連結される場合や不使用時の保管の際に、水中切削機M1側の固定部35をなす各プレートが架台7A側の支持部72をなす各プレートに合せられ、各プレート間がボルト、ナットの締結により固定されて架台7A上に設置され、この架台7Bを介して作業現場保管場所地上面などに安定した姿勢で置かれ、水中切削機M1の使用の際に、水中切削機M1が架台7Aから取り外しされるようになっている。

0014

地上設備の高圧エアー供給装置4は、エアー駆動式の切削機1の給気部12に給気管121を介して接続される。この場合、切削機1にスパイキーハンマーが使用されるので、この高圧エアー供給装置4は例えばダウンザホールハンマー用やジャイアントブレーカー用のものと比べて小型のものになっている。
地上設備のコントローラ5は、コントローラ5と推力発生機2の電動モータとの間にインバータ6が介設されてなる小型、軽量、簡素な構成のもので、プロペラ式の推力発生機2に配線により電気的に接続される。

0015

図2にこの水中切削機システムS1の使用例を示している。この水中切削機システムS1を使って、水中のコンクリート構造物の壁面を切削する場合、まず、水中切削機M1をクレーンウィンチなどの揚重機械により吊り下げて、水中に置き、排気管131は水中切削機M1から水上に導出して排気を大気中に放出可能な状態とし、揚重機械の誘導操作により水中切削機M1を水中で移動し、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面に向けて対向させる。そして、地上設備のインバータ6を組み合わせたコントローラ5により推力発生機2のプロペラ21の正逆回転方向、回転数を制御して推力発生機2の推力を調整し、ガイド34の前部及び側部をコンクリート構造物の壁面に当接させることにより、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面に案内し位置決めして、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面に押し当て、高圧エアー供給装置4により切削機1を駆動して、切削ビット11で当該壁面を切削する。なお、この切削時に水中切削機M1は反動で押し返されるが、この反動(押し返し)を推力発生機2の出力をインバータ6により調整することにより推力発生機2のプロペラ推力で抑え、水中切削機M1の姿勢を安定に維持しながら、切削を続行する。)。かかる作業を水中のコンクリート構造物の壁面に繰り返し行う。

0016

以上説明したように、この水中切削機システムS1によれば、地上のクレーンやウィンチなどの揚重機械で水中切削機M1を吊下げて、水中を誘導移動させ、地上のコントローラ5及び高圧エアー供給装置4の操作により水中切削機M1を駆動し、切削ビット11で水中のコンクリート構造物の壁面を切削するようにしたので、従来のようなダイバー(潜水士)による水中でのコンクリート構造物の壁面の切削作業を不要とし、人力作業を大幅に低減することができる。また、水中の切削作業を人力作業でなく、機械施工としたことで、深度や視界などの水中の作業環境に影響されることがなく、この切削作業を安全かつ効率よく実施することができる。
また、このシステムS1では、水中切削機M1をクレーンやウィンチなどの揚重機械で吊下げて誘導移動するので、コンクリート構造物に反力受けのレールや架台などを設置する必要がなく、水中に固定することなしに使用することができる。また、この場合、水中切削機M1を切削機1と推力発生機2とにより構成し、全体の大きさ、重量を小さくし、カウンターウェイトなどの重量物を用いることもないので、取扱いを安全かつ容易にし、優れた操作性を実現することができ、さらに、揚重機械で水中切削機M1を吊下げるときのワイヤーの切断のリスクや万が一落下した時のリスクなども小さく済む。
さらに、このシステムS1では、水中切削機M1の切削機1が、エアー駆動式のため、機械の破損時でも環境汚染を防止することができる。また、この切削機1の場合、水中の作業位置で発生する排気(気泡)を排気管131により水上に導出して大気中に放出するので、濁水の発生、拡散を抑制することができる。さらに、この切削機1にはスパイキーハンマーを用いているので、エアーの消費が特に大きい機械(例えば、ダウンザホールハンマー、ジャイアントブレーカーなど)に比べて、機器それ自体の大きさ、重量を小さくし、また、エアー供給用の配管の径を小さくして、地上設備(高圧エアー供給装置4)も軽くコンパクトにして設置することができる。他方、水中切削機M1の推力発生機2にあっては、水中ジェッター(電動モータ直結のプロペラ)をインバータ6を組み合わせたコントローラ5によりを回転駆動するので、水中切削機M1の制御が行いやすい。また、水中ジェッターは、水中ジェッターに代えて例えばウォータージェットを利用した場合に比べると、地上設備(インバータ6を組み合わせたコントローラ5)も簡素で軽く、コンパクトに設置することができる。

0017

図3に第2の実施の形態を示している。
図3に示すように、この水中切削機システムS2は、第1の実施の形態と概ね共通の構成を備え、推力発生機2台型の点で第1の実施の形態(推力発生機1台型)と異なる。なお、この実施の形態では、第1の実施の形態と共通の構成については、説明上必要な箇所を除き、第1の実施の形態と同じ符号を付してその重複する説明を省略し、第1の実施の形態と異なる点について説明する。
この水中切削機システムS2では、取付ベース3Aは、前後に延びる水平プレート31と、水平プレート31の下面の前端又は前端側に略垂直に連接される垂直プレート32とからなり、特に水平プレート31は後部側の両側部が両側方に向けて突出する拡張部311を有し、1台の切削機1が切削ビット11を前方に向けて垂直プレート32の前面に取り付けられ、2台の推力発生機2がそれぞれプロペラ21を後方に向けて水平プレート31の下面後部と各拡張部311との間で各推力発生機2の取付位置を調整可能に取り付けられる。なお、この場合、2台の推力発生機2はそれぞれ、水平プレート31の後部と各拡張部311との間に取付ブラケットを介してボルト及びナットにより締結され、水平プレート31の後部と各拡張部311との間にボルト挿通部が左右方向に向けて長穴状に形成されて、各推力発生機2の取付位置が左右方向に調整されるようになっている。
また、この実施の形態では、コンクリート構造物の壁面の特に隅の両側に当接して切削機1をコンクリート構造物の壁面の隅に位置決めするための補助ガイド36を併せて例示している。この補助ガイド36は、鋼材などの金属材、この場合、アングル材などからなる一対の細長いプレート361で構成され、ガイド34の前部両側に略ハの字形に配置されてボルト及びナットにより取り付けられ、各プレート361の先端縁間が略90°の角度をなす。このようにして補助ガイド34の先端及び側面をコンクリート構造物の壁面の隅の両側に当接させることにより、切削機1の切削ビット11をコンクリート構造物の壁面の隅に案内し、位置決めすることができる。なお、この補助ガイド36は既述の第1の実施の形態、後述の第3の実施の形態でも、ガイド34に同様に取り付けて同様に使用できることは勿論である。
このようにしても第1の実施の形態と同様に使用して同様の作用効果を得ることができ、この場合、推力発生機2が2台になった分だけ推力を増大させることができる。

0018

図4に第3の実施の形態を示している。
図4に示すように、この水中切削機システムS3は、第1の実施の形態と概ね共通の構成を備え、推力発生機4台型の点で第1の実施の形態(推力発生機1台型)と異なる。なお、この実施の形態では、第1の実施の形態と共通の構成については、説明上必要な箇所を除き、第1の実施の形態と同じ符号を付してその重複する説明を省略し、第1の実施の形態と異なる点について説明する。
この水中切削機システムS3では、取付ベース3Bは、上面に水平のフラット面301を有し、前面、後面に開口を有する全体として左右対称の五角形の枠状のフレーム302と、枠状のフレーム302の前面開口に設けられる前部プレート303とからなり、1台の切削機1が切削ビット11を前方に向けて前部プレート303に取り付けられ、4台の推力発生機2がそれぞれプロペラ21を後方に向けて枠状のフレーム302の外周面に左右対称に取り付けられる。なお、この場合、各推力発生機2は枠状のフレーム302の外周面に取付ブラケットを介してボルト及びナットにより締結される。
また、このシステムS3では、前部プレート303に切削機1の駆動部14の上部に延びる水平プレート304が設けられ、ガイド34はこの水平プレート304にボルト及びナットにより取り付けられる。またこの場合、連結部33は下部が略逆三角形状に変形され、取付ベース3Bの上面の左右方向中央に連結部33の長さ方向を水平プレート304の前後方向に向けて固着され、切削機1の駆動部14の前端部付近から推力発生機2のプロペラ21付近まで延ばされて配置される。
さらに、このシステムS3には、水中切削機M2の付属ユニットとして、水中切削機M2の取付ベース3Bに係合し水中切削機M3を支持可能な架台7Bを併せて備える。
この架台7Bの場合、水中切削機M3の取付ベース3Bが枠状に形成されたことで、第1、第2の実施の形態と異なる形状になっている。この架台7Bは、座部73と座部73の両側に略垂直に立ち上げられ、水中切削機M3の取付ベース3Bを支持する一対の支持部74とを有する。この場合、座部73は、鋼材など金属製の前後一対の細長いプレート731からなり、一対の支持部74は鋼材など金属製の断面略コ字形支持プレート741からなり、一対のプレート731の中央部間に支持プレート741がパイプ75を介して架け渡しされボルト及びナットにより固定されて構成され、全体として水中切削機M3の吊り姿勢の重心や安定性を考慮した形状を有している。このようにして水中切削機M3は、揚重機の吊り治具に連結される場合や不使用時の保管の際に、水中切削機M3側の取付ベース3Bの外周面の下部及びその両側が架台7Bの支持プレート741に支持されて架台7B上に設置され、この架台7Bを介して作業現場や保管場所の地上面などに安定した姿勢で置かれ、水中切削機M3の使用の際に、水中切削機M3は架台7Bから取り外しされるようになっている。なお、この場合、水中切削機M3の取付ベース3Bと架台7Bの支持プレート741がボルト、ナットで固定されるようにしてもよい。
このようにしても第1の実施の形態と同様に使用して同様の作用効果を得ることができ、この場合、推力発生機2が4台になった分だけ推力を増大させることができる。

0019

S1、S2、S3 水中切削機システム
M1、M2、M3 水中切削機
1エアー駆動式の切削機(スパイキーハンマー)
11切削ビット(複数のビット)
12給気部
121給気管
13排気部
131排気管
14 エアー駆動式の駆動部(エアー駆動式のシリンダ)
2プロペラ式の推力発生機(水中ジェッター)
21プロペラ(撹拌羽根)
22 駆動部(電動モータ)
3A取付ベース
31水平プレート
311拡張部
32垂直プレート
33 連結部
34ガイド
341本体プレート
342立ち上がり部
35 固定部
36補助ガイド
361プレート
3B 取付ベース
301フラット面
302 枠状のフレーム
303前部プレート
304 水平プレート
4高圧エアー供給装置
5コントローラ
6インバータ
7A架台
71座部
711 プレート
712パイプ
72 支持部
720ボルト挿通孔
721 プレート
7B 架台
73 座部
731 プレート
74 支持部
741支持プレート
75 パイプ

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