JP4773629B2 - 舗装面の切削装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、マンホールの設置工事、ガス管や水道管などの配管の埋設工事、および既に埋設されている配管の補修や点検工事等において、工事用の穴を形成するために舗装面を円形に切断する装置における防音構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、舗装されている路面にマンホールを新たに設置する工事や、舗装された路面の下にガス管や水道管等の配管を埋設する工事、または既に埋設されている配管の補修や点検などの工事を行う際には、路面に施されているアスファルトやコンクリート舗装を一旦壊して地面を露出させる必要がある。
【０００３】
このとき、舗装面を壊す範囲は、工事後の再舗装された舗装面の美観を保つためや再舗装の費用を少なくするために、最小限に止める必要があり、このため、舗装面を円形に切断するのが最も好ましい。
特に、マンホールの設置工事においては、舗装面をマンホールの設置位置と同心状に切断することが望まれる。
そして、このように舗装面を円形に切断することにより、工事後の本補修の際に、補修用合材の転圧を均一に行うことが容易にもなる。
【０００４】
従来、塗装面を円形に切断するには、以下のような方法が用いられている。
すなわち、第１の方法は、加熱により軟化したアスファルト舗装面にリング部材を圧入してアスファルト舗装面を切断する方法であり、第２の方法は切断対象となる外径で形成されたリングカッターをアスファルト舗装面に進入させて切断する方法である。
図９は第１の方法を示しており、同図において、アスファルト舗装面ＧＬをバーナＡによって加熱して柔らかくした後、図１０に示されるように、所要の径を有する鋼鉄製の円筒形リングＢをアスファルト舗装面ＧＬに圧入して切断する。
図１１は第２の方法を示しており、下端縁に切削刃Ｃ１が形成された円筒形のカッタＣを用いて舗装面を円形に刳り貫いて切断する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、第１の方法では、加熱などの施工に要する時間が長く、また、切断面が粗くなるという問題を有している。
さらに、形成される丸穴の径が、現場に用意された円筒形リングＢの径によって決まってしまい、任意に丸穴の径を設定することが出来ないという問題を有している。
また、第２の方法では、カッタＣが消耗部品であって高価であるとともに、大型で重量も重いために、このカッタＣによって切断を行うために大型の動力源と専用車両が必要となり、その設置や撤去に要する時間と労力が非常に大きくなるという問題を有している。特に、第２の方向では、リングカッターＣが路面を切削する際に発生する地面とカッターＣとの間での摩擦騒音が大きく、作業周辺住民への迷惑が大きくなる。
【０００６】
本発明の目的は第１に、上記従来の切削装置における問題に鑑み、工事に要する設備や時間の低減化を可能にして切断に要するコスト上昇を防止できるとともに、作業時に発生する騒音の漏洩を抑制できる構成を備えた舗装面の切削装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明は、舗装面の任意の位置に固定されて支点となる支点部材と、上記支点部材が延長方向の端部に設けられ、この端部と対向する端部には上記支点部材を中心とする半径で描かれる円周上を移動可能な基台と、上記基台に設けられている切断用駆動源支持部材と、上記切断用駆動源支持部材と一体化されている切断用駆動源と、上記切断用駆動源により回転駆動される回転刃とを備え、上記回転刃の周辺部には、地面から上方を囲繞する密閉空間を構成する遮音部が設けられ、上記遮音部の上記回転刃の上方には、上記回転刃が地面に接する位置から発生する切削粉を除去する吸引口部が対向して設けられることを特徴としている。
【０００８】
また、本発明は、上記の舗装面の切削装置において、上記遮音部は、上記基台に開口部が取り付けられて上記基台に設置されている部材をそれぞれ囲繞するドーム体で構成されていることを特徴としている。
【０００９】
また、本発明は、上記の舗装面の切削装置において、上記ドーム体からなる遮音部を設けた基台には、自走可能な車輪が設けられ、該車輪は、地面に設置されたレール上を転動できる構成を備えていることを特徴としている。
【００１０】
また、本発明は、上記の舗装面の切削装置において、上記車輪は、上記レール上で無人走行可能であることを特徴としている。
【００１２】
【作用】
本発明は、回転刃の周辺部に地面から上方を囲繞可能な密閉空間を構成する遮音部が設けられているので、回転刃と地面との接触位置で発生する騒音を外部に漏洩させないようにできる。また、遮音部が切削粉を除去する吸引口部を備えるので、構造の共通化により特別な構造を用いることなく騒音の漏洩と切削粉の除去を行うことができる。
【００１４】
また、本発明では、基台に開口部が取り付けられ基台に設置されている部材をそれぞれ囲繞するドーム状体で遮音部が構成されているので、切削装置のほぼ全域を覆うことができ、切削装置と周辺との間での騒音の遮断ができる。
【００１５】
また、本発明では、ドーム体からなる遮音部が取り付けられている基台に設けられている車輪が地上に設置されているレール上を転動できるので、切削装置が外部から視認できなくても所定の切削ができる。特に車輪を無人走行可能にすることで、切削中の監視が不要となり、作業労力を軽減することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図示実施例により本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明実施例による切削装置の構成を説明するための模式図である。
同図において、切削装置１は、操作ハンドル２を備えた基台３の側面に一体化されて舗装面ＧＬと平行することが可能な支点支持部材４を備えている。
支点支持部材４はその延長方向一端が基台３に固定される一方、延長方向他端に舗装面に対して突き刺すことができる支点部材５が着脱可能に設けられている。支点部材５は、図１（Ｂ）に示すように、支点支持部材４において延長方向に沿って複数形成されている支持穴４Ａのいずれかに装填されて固定されるようになっており、支持穴４Ａは、後述する回転刃による切削半径を設定できる位置にそれぞれ形成されている。
支持穴４Ａの近傍には、半径の表示部が数値表示により設けられており、支点部材５を挿入する位置を選択しやすい状態とされている。
【００１７】
基台３には、支軸３Ａを介して傾動可能に支持された切断用駆動源支持部材６が設けられており、切断用駆動源支持部材６には、後述する回転刃７の切断用駆動源をなす電動モータ８が取り付けられるようになっている。
電動モータ８の出力軸には回転刃７が取り付けられている。
図１乃至図３において回転刃７は、支点部材５の位置によって設定される半径により描かれる円周（図３において、符号Ｌで示す）を挟んで外側に膨出する面７Ａを有しており、その内側の面も外側の面と同様な角度で傾斜する皿形状をなしている。
回転刃７の表裏各面には図２及び図３に示すように、周方向に沿って等間隔で配設された領域内にダイヤモンドチップが埋設された切削面７Ａ１が形成されており、この切削面７Ａ１は、舗装面への進入部である周縁（図２中、符号７Ａ２で示す部分）にも設けられている。さらに、回転刃７の周面には、周方向で各切削面７Ａ１毎の略中央に切り込み部（図２中、符号７Ａ３で示す）が形成されており、切削時での抵抗軽減と摩擦熱の放熱面とするようになっている。
【００１８】
回転刃７は、図４に示すように、切削装置の進行方向Ｆに対して舗装面ＧＬとの接触位置で同じ方向に移動する方向（図４において符号Ｃで示す方向）に回転するようになっており、換言すれば、基台３の進行方向を反転させる方向に回転するようになっている。これにより、丸穴を切削するために基台３が移動する方向と回転刃７が舗装面内に進入する際に受ける土中からの反力が作用する方向とが相反する方向で発生することでバランスさせることができるので、基台３の移動方向に回転刃７が回転する場合と違って、回転刃７が舗装面内に入り込んだ際の急激な速度上昇を生じるような進行が防がれ、切削装置１の暴走が防止でされる。
【００１９】
図１において、基台３には、底面が開放されて基台３に取り付けられているカバー９がその底面周縁を取り付けられて一体化され、回転刃７の上方空間を覆うようになっている。カバー９は、外部と内部とを遮蔽することができ、これにより回転刃７による切削位置から発生する騒音を外部に漏洩させない遮音部を構成している。回転刃７の上方空間には、吸引口部材１０が対向して設けられ、吸引口部材１０は、ホース１１によって外部に設置された集塵部材１２及び吸引ポンプ１３にそれぞれ連通している。吸引口部材１０は、回転刃７の上方を囲繞する密閉空間を構成しており、この構成により回転刃７から発生する騒音を遮蔽する遮音部としても機能するようになっている。図１において、符号１４は基台３の下部周辺を外部と遮断するスカート部材を示しており、回転刃７による切削時に切削位置から発生する粉塵を外部に漏洩させにくくしている。スカート１４は、その設置構造により、基台３の下部から外部に漏洩しようとする騒音を遮蔽することができ、上述したカバー９および吸引口部材１０と共に切削装置１の遮音部として機能できるようになっている。
【００２０】
本実施例は以上のような構成であるから、舗装面における切削該当個所において支点支持部材４における支持穴４Ａのうちで、切削半径に該当する位置の支持穴４Ａに支点部材５が挿入されて固定され、支点部材５が舗装面に突き刺される。
回転刃７は、図３に示すように、舗装面ＧＬに対して進入方向が垂直となる角度（図３中、符号Ｓ１で示す垂直線が得られる角度）に設定される。このため、切断用駆動源支持部材６は、回転刃７の進入角度が得られるように基台３に対して傾動されて角度を調整される。
回転刃７の進入角度の調整は、基台３に装備されている支軸３Ａを中心にして切断用駆動源支持部材６を傾け、その傾斜状態を維持することで可能となる。
【００２１】
切断用駆動源支持部材４は、回転刃７の進入角度を舗装面ＧＬに対して垂直にする場合に加えて、支点支持部材４の支持穴４Ａのうちの最小径の支持穴４Ａの位置よりもさらに小さい径の丸穴を切削する場合にも傾動される。この場合には、支点部材５を中心とした半径よりも内側に回転刃７の周縁が入り込むことができる角度（図３中、符号Ｓ２で示す角度）に設定される。これにより、図３において符号Ｒで示すように、支点支持部材４の支持穴４Ａの位置によって得られる最小半径よりも小さい半径Ｒ１の円周が得られる丸穴を切削することができる。
傾動させる場合としては、上述した切削半径に限らず、刃の大きさつまり刃幅や刃の径に応じて行うことも可能であり、いずれの場合にも舗装面に対して刃の進入を容易に行えるようにして切り込みやすくことができる。
【００２２】
舗装面に対向した回転刃７は、図４に示すように、切削装置１の進行方向Ｆと反対側に基台３，換言すれば切削装置１を進行させる方向に回転しているので、進行方向と同じ方向に回転した場合のような急激な速度上昇が防がれて舗装面内での進入が円滑化される。
しかも、図２（Ｂ）に示すように、回転刃７は皿状の形状により舗装面内で移動する過程において切削装置１の進行（移動）方向の力Ｆ１と膨出面に作用する土中からの抵抗力Ｐとの合力Ｇが支点部材５からの半径により描かれる円周方向に沿っていることになり、これにより、円周方向への円滑な移動が行われることになり、切削に要する労力及び時間が低減されることになる。
【００２３】
一方、切削時において回転刃７の切削位置から発生する騒音は回転刃７に近い位置から順に並べられた関係にある吸引口部材１０，スカート１４およびカバー９により複数の遮音部が存在することで外部への騒音が遮断されやすくなり、これによって、外部への騒音の遮音が達成されやすくなる。
【００２４】
図５は、図１に示した構成の一部変形例を示す図であり、同図には図１に示したカバー９が設けられていない点が異なる。なお、図５において図１に示した部材と同じものについては同符号により示す。
まず、図５に示した構成において図１の構成との違いを説明すると、図５に示す構成においては、切断用駆動源支持部材６が摺動可能に設けられている。
切断用駆動源支持部材６は、操作ハンドル２と平行して設けられている今一つの操作ハンドル１６に嵌合しているガイド部材１７によって今一つの操作ハンドル１５に平行して図示矢印の方向に摺動することができ、摺動位置は、今一つの操作ハンドル１５の近傍に設けられた数値表示部材１８によって識別できるようになっている。
基台３には、図１に示さなかったが、回転刃７が回転しながら移動するのを許容するローラあるいはタイヤなどを用いた車輪１９が設けられると共に基台３に隣り合う支点支持部材４が蝶番などのヒンジ部材２０を介して起倒可能に設けられている。
支点支持部材４は作業時に倒されて図１に示した例と同様に回転刃７の旋回中心を設定することができ、図５において二点鎖線で示すように、起こされることで基台３側に折り畳まれることができる。折り畳まれるのは例えば運搬時などであり、この状態とすることにより側方に張り出すことがない分、運搬時で邪魔にならないようにすることができる。
【００２５】
図５に示す構成では、吸引口部材１０が底部を除いて回転刃７の周辺を囲繞する密閉空間を構成した箱状に構成されており、その一部には回転刃７の駆動源である電動モータ８の放熱部近傍に開口を有する排気パイプ１５が連結されている。
排気パイプ１５は、電動モータ８からの排気により吸引口部材１０内に乱流が生じるのを避けるための部材であり、電動モータ８からの排気を外部に排出するようになっている。この排気パイプ１５は、騒音発生源である回転刃７の近傍に開口が位置しているので、外部に位置する開口部近傍には、図示しないが吸音材や消音材が装填されている。これにより、排気パイプ１５内を伝搬する音波は吸音材や消音材により吸収されて外部への漏洩が阻止されることになる。
【００２６】
次に本発明の実施形態に係る別実施例について説明する。
図６は、本実施例の構成を示す図であり、同図に示す構成においては、基台３に装備されている車輪１９および回転刃７が露出する底部を除いて切削装置１の基台３にそれぞれ設けられている各種部材を囲繞できる密閉空間を構成するドーム体２１が設けられている。このドーム体２１は、作業態位にある切削装置１，つまり基台３と、これから倒されて側方に張り出す状態とされた支点支持部材４を対象として、基台３および支点支持部材４の側部に取り付けられる。また、取り付け時期としては、支点支持部材４における切削装置１の旋回中心を設定した後が該当する。
ドーム体２１は、作業者が操作ハンドル２，１６や符号を付けないが操作スイッチ類を操作する際に収縮できる性質を持つ透明体で構成されている。なお、収縮する性質に代えて、手を挿入できるようにドーム体２１の一部に手袋部を設けることも可能である。
【００２７】
この構成によれば、切削装置１のほぼ全体を囲繞して外部と遮蔽することができるので、内部で発生する騒音をほぼ完全に遮断することができる。しかも、ドーム体２１が透明体であり、各種操作部を操作できる状態とされているので、図１あるいは図５に示した構成と同様に、作業者が押し動かしながら切削することができる。
【００２８】
次に本発明の実施形態に係るさらに別の実施例について説明する。
図７は、図６に示した構成を対象として車輪（便宜上、符号１９’を用いる）の構成を、地面に設置したレール２２上を転動できるものとした例を示している。
即ち、切削作業開始前に予め切削位置周辺に切削軌跡に倣ったレール２２を敷設しておき、そのレール２２上に切削装置１の車輪１９’を載せる。
作業には、図６に示した場合と同様に作業者が押し動かすことでレール２２の敷設軌跡に沿って丸穴が切削される。
この構成によれば、レール２２による丸穴形状の設定が行えるので、図１および図６に示した旋回中心を決定する支点支持部材４を用いる必要がない。従って、支点支持部材４は、折り畳んだままあるいはヒンジ部材２０から取り外すことで重量軽減が可能となり、作業性が向上する。
【００２９】
次に本発明の実施形態に係る他の実施例について説明する。
本実施例は、図７に示した構成を対象として、車輪１９’を自走可能な構成とすることにより無人走行による切削作業を行わせることを特徴としている。
すなわち、車輪１９’は、自走駆動源となる電動モータ（図示されず）と連動可能に設けられており、電動モータには、図８に示す制御部２３が設けられている。
図８において制御部２３は、マイクロコンピュータにより主要部が構成されており、図示しないＩ／Ｏインターフェースを介して入力側にはトランスミッタなどの受信部２４が接続され、出力側には電動モータおよび切削用駆動源である電動モータ８のの駆動部２５．２６が接続されている。なお、本実施例では、回転刃７の進行も自動的に行えるように電動モータ８を支持する切断用駆動源支持部材６がリニアモータ（図示されず）などの駆動源により進退できる構成とすることが好ましく、このリニアモータを用いる場合には、その駆動部が制御部２３の出力側に接続され、制御部２３の入力側には回転刃７の進退量を検知可能なポテンションメータが接続される。
制御部２３では、図示しないが作業者が持つ送信部２７からの送信指令に応じて車輪用の電動モータおよび切削用駆動源である電動モータ８の始動および停止を行うようになっている。このため、制御部２３は、送信部と共に切削装置１を自走させるためのリモートコントロール部として用いられる。なお、電動モータ８の進退量を制御する場合には図示しないポテンションメータからの位置情報によって回転刃７の進行量つまり切削深さを割り出してリニアモータに対して必要な進行量を設定する。
【００３０】
本実施例においては、送信部からの発進あるいは停止指令によって車輪１９’用の電動モータおよび切削駆動源としての電動モータ８の作動制御が行われ、切削装置１の自走および回転刃７の回転並びに回転刃７の進行量がそれぞれ設定される。
本実施例によれば、レール２２上に施策装置１を搭載した後は、殆ど無人化による切削装置１の自走および切削作業が可能となる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転刃の周辺部に地面から上方を囲繞可能な密閉空間を構成する遮音部が設けられているので、回転刃と地面との接触位置で発生する騒音を外部に漏洩させないようにすることが可能となり、作業箇所周辺への騒音公害を低減することができる。
【００３２】
請求項２記載の発明によれば、遮音部が切削粉を除去する吸引部を用いるので、構造の共通化により特別な構造を用いることなく騒音の漏洩を防止できる。
【００３３】
請求項３記載の発明では、基台に開口部が取り付けられ基台に設置されている部材をそれぞれ囲繞するドーム状体で遮音部が構成されているので、切削装置のほぼ全域を覆うことができ、切削装置と周辺との間での騒音の遮断ができる。
【００３４】
請求項４および５記載の発明によれば、ドーム体からなる遮音部が取り付けられている基台に設けられている車輪が地上に設置されているレール上を転動できるので、切削装置が外部から視認できなくても所定の切削ができる。特に請求項５記載の発明では、車輪が無人走行可能であるので、切削中の監視が不要となり、作業労力を軽減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明実施例による切削装置の構成を説明するための模式図であり、（Ａ）は全体を示す図、（Ｂ）は（Ａ）中、符号（Ｂ）で示した箇所の平面図である。
【図２】図１に示した切削装置に用いられる回転刃の構成を示す図であり（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図である。
【図３】図２に示した回転刃の端面図である。
【図４】回転刃の回転方向を説明するための模式図である。
【図５】図１に示した構成の一部変形例を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態に係る別実施例を説明するための図５相当の図である。
【図７】本発明の実施形態に係るＳらに別の実施例を説明するための図５相当の図である。
【図８】本発明の実施形態に係るさらに他の実施例に用いられる制御部の構成を説明するためのブロック図である。
【図９】舗装面の切削工法の従来例の一つを説明する図である。
【図１０】図８に示した工法における手順の一つを説明する図である。
【図１１】舗装面の切削工法についての従来例の他の例を示す図である。
【符号の説明】
１ 切削装置
２ 操作ハンドル
３ 基台
４ 支点支持部材
４Ａ 支持穴
５ 支点部材
６ 切断用駆動源支持部材
７ 回転刃
７Ａ、７Ｂ 切削面
８ 切断用駆動源である電動モータ
９ 遮音部の一つであるカバー
１０ 遮音部の他の一つである吸引口部材
１９，１９’車輪
２１ ドーム体
２２ レール
２３ 制御部
２４ 受信部
２５，２６ 駆動部
２７ 送信部

Claims (4)

1. 舗装面の任意の位置に固定されて支点となる支点部材と、上記支点部材が延長方向の端部に設けられ、この端部と対向する端部には上記支点部材を中心とする半径で描かれる円周上を移動可能な基台と、上記基台に設けられている切断用駆動源支持部材と、上記切断用駆動源支持部材と一体化されている切断用駆動源と、上記切断用駆動源により回転駆動される回転刃とを備え、
   上記回転刃の周辺部には、地面から上方を囲繞する密閉空間を構成する遮音部が設けられ、
   上記遮音部の上記回転刃の上方には、上記回転刃が地面に接する位置から発生する切削粉を除去する吸引口部が対向して設けられることを特徴とする舗装面の切削装置。
2. 請求項１記載の舗装面の切削装置において、
   上記遮音部は、上記基台に開口部が取り付けられて上記基台に設置されている部材をそれぞれ囲繞するドーム体で構成されていることを特徴とする舗装面の切削装置。
3. 請求項２記載の舗装面の切削装置において、
   上記ドーム体からなる遮音部を設けた基台には、自走可能な車輪が設けられ、該車輪は、地面に設置されたレール上を転動できる構成を備えていることを特徴とする舗装面の切削装置。
4. 請求項３記載の舗装面の切削装置において、
   上記車輪は、上記レール上で無人走行可能であることを特徴とする舗装面の切削装置。

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