特開 2024-157388 床版切断分離システム、及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024157388

(43)【公開日】2024-11-07

(54)【発明の名称】床版切断分離システム、及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 24/00 20060101AFI20241030BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20241030BHJP

   B28D 1/08 20060101ALI20241030BHJP

   B28D 7/02 20060101ALI20241030BHJP

   B23D 57/00 20060101ALI20241030BHJP

【ＦＩ】

E01D24/00

E01D22/00 A

B28D1/08

B28D7/02

B23D57/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023071724

(22)【出願日】2023-04-25

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(71)【出願人】

【識別番号】508036743

【氏名又は名称】株式会社横河ブリッジ

(71)【出願人】

【識別番号】593184363

【氏名又は名称】コンクリートコーリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】丈達 康太

(72)【発明者】

【氏名】青木 峻二

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 聖司

(72)【発明者】

【氏名】白水 晃生

(72)【発明者】

【氏名】藤尾 浩太

(72)【発明者】

【氏名】梶原 英男

(72)【発明者】

【氏名】山口 貴士

(72)【発明者】

【氏名】箕浦 光

【テーマコード（参考）】

2D059

3C040

3C069

【Ｆターム（参考）】

2D059AA14

2D059GG39

2D059GG41

3C040AA19

3C040DD28

3C040GG16

3C040JJ01

3C069AA01

3C069BA06

3C069BB03

3C069BC04

3C069CA07

3C069DA07

3C069EA01

(57)【要約】

【課題】既設床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することである。
【解決手段】橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部に切断面を形成する床版切断分離システムであって、前記主桁を挟んで対をなし、前記コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置と、該移動装置各々に設けられる従動プーリと、該従動プーリに掛け回されるワイヤーソーと、を含む切断装置を備え、前記従動プーリが、前記切断面と交差する方向に回転する立設姿勢で設けられている。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部に切断面を形成する床版切断分離システムであって、
前記主桁を挟んで対をなし、前記コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置と、
該移動装置各々に設けられる従動プーリと、
該従動プーリに掛け回されるワイヤーソーと、を含む切断装置を備え、
前記従動プーリが、前記切断面と交差する方向に回転する立設姿勢で設けられていることを特徴とする床版切断分離システム。

【請求項2】

請求項１に記載の床版切断分離システムにおいて、
前記移動装置に対する前記従動プーリの高さが、調整自在であることを特徴とする床版切断分離システム。

【請求項3】

請求項１に記載の床版切断分離システムにおいて、
延在方向に走行するワイヤーソーの前記主桁を挟んだ下流側に位置する前記移動装置に、
前記接合部から前記ワイヤーソーに伴って排出される切断屑を回収する集塵装置が設けられていることを特徴とする床版切断分離システム。

【請求項4】

請求項１に記載の床版切断分離システムにおいて、
前記従動プーリが、回転方向と交差する方向に揺動可能に設けられていることを特徴とする床版切断分離システム。

【請求項5】

請求項４に記載の床版切断分離システムにおいて、
前記切断装置に、揺動する前記従動プーリの揺動範囲を制御する揺動制御機構が設けられていることを特徴とする床版切断分離システム。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか１項に記載の床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法であって、
前記ワイヤーソーを、延在方向に走行させつつ前記主桁の延伸方向に移動させ、前記接合部に前記主桁と略平行な切断面を形成することを特徴とするコンクリート床版と主桁の切断分離方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート床版と主桁との接合部を切断分離する際に用いる床版切断分離システム、及び床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法に関する。

【背景技術】

【0002】

橋梁の床版更新工事は、劣化した既設床版を耐久性の高い新たな床版へ取替える作業であり、この作業中には交通を遮断せざるを得ない。このため、一般車両の通行止めや種々の通行規制等の工事交通規制を伴うが、既存交通にできる限り影響を与えないよう、工事交通規制の時間を最小にする必要がある。

【0003】

しかし、新たな床版に取替える作業では、既設床版を主桁から撤去しなければならず、撤去作業には多大な作業時間を要する。そこで発明者らは、特許文献１で示すように、工事交通規制時間を最小にするべく、工事交通規制の開始とともに既設床版の切断を開始できるように、床版下の狭隘な作業空間に切断装置をすべて配置する工法を開発した。

【0004】

特許文献１の切断装置は、ワイヤーソーを用いて、既設のコンクリート床版と主桁との接合部であるハンチ部に主桁の上面と平行な切断面を形成する装置である。具体的には、主桁を挟んだ両側に略水平方向に回転する従動プーリを配置し、これにワイヤーソーを掛け回す。また、既設桁と従動プーリとの間にそれぞれ、主桁と平行な回転軸を有するガイドローラを対をなして設け、ガイドローラにワイヤーソーを接触させる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２３－０３４２３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１によれば、既設桁と従動プーリとの間でガイドローラーを利用してワイヤーソーの走行方向を転換させることができる。これにより、ガイドローラーの高さ位置を切断面の形成予定高さに配置すれば、これより低い位置に従動プーリを支持する切断装置を配置しても、ワイヤーソーを切断面の形成予定高さに対応させることが可能となる。

【0007】

したがって、切断面の形成予定高さがコンクリート床版の下面に近接する場合であっても、切断装置とコンクリート床版の下面との干渉を回避することができる。ところが、ワイヤーソーの走行速度とガイドローラーの回転速度は、必ずしも一定とならず、ワイヤーソーが接触することにより生じるガイドローラー表面の摩耗が、不均一となるおそれがある。

【0008】

この場合、ガイドローラーの表面に有意な不陸が生じて、ワイヤーソーにブレが発生するだけでなく、ワイヤーソーのブレに起因して切断面に凹凸が形成されるなどの不具合が生じやすい。したがって、表面に有意な不陸が生じる前にガイドローラーの交換が必要になるなど、作業効率や作業精度に課題を生じていた。

【0009】

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、コンクリート床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

かかる目的を達成するため、本発明の床版切断分離システムは、橋梁のコンクリート床版と主桁との接合部に切断面を形成する床版切断分離システムであって、前記主桁を挟んで対をなし、前記コンクリート床版の下方で前記主桁に沿って移動する移動装置と、該移動装置各々に設けられる従動プーリと、該従動プーリに掛け回されるワイヤーソーと、を含む切断装置を備え、前記従動プーリが、前記切断面と交差する方向に回転する立設姿勢で設けられていることを特徴とする。

【0011】

本発明の床版切断分離システムは、前記移動装置に対する前記従動プーリの高さが、調整自在であることを特徴とする。

【0012】

本発明の床版切断分離システムは、延在方向に走行するワイヤーソーの前記主桁を挟んだ下流側に位置する前記移動装置に、前記接合部から前記ワイヤーソーに伴って排出される切断屑を回収する集塵装置が設けられていることを特徴とする。

【0013】

本発明の床版切断分離システムは、前記従動プーリが、回転方向と交差する方向に揺動可能に設けられていることを特徴とする。

【0014】

本発明の床版切断分離システムは、前記切断装置に、揺動する前記従動プーリの揺動範囲を制御する揺動制御機構が設けられていることを特徴とする。

【0015】

本発明のコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、本発明の床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法であって、前記ワイヤーソーを、延在方向に走行させつつ前記主桁の延伸方向に移動させ、前記接合部に前記主桁と略平行な切断面を形成することを特徴とする。

【0016】

本発明の床版切断分離システム及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法によれば、ワイヤーソーが掛回される従動プーリが、切断面と交差する方向に回転する立設姿勢で設けられている。したがって、従動プーリの天端が移動装置の最上部分となるよう、移動装置に対して従動プーリを設置することができる。また、従動プーリの天端を切断面の形成予定高さに合わせることで、この高さにワイヤーソーを配置することができる。

【0017】

これにより、接合部が低く切断面の形成予定高さがコンクリート床版の下面に近接した位置にある場合や、コンクリート床版が傾斜している場合であっても、移動装置と床版下面との間で干渉を生じることがない。このため、従来技術のようにガイドローラーを設ける、もしくは、コンクリート床版の下面をはつって移動装置の配置空間を確保するといった、移動装置と床版下面との干渉を回避するための設備や作業を省略できる。

【0018】

このように、ワイヤーソーが掛回される従動プーリを、切断面と交差する方向に回転する立設姿勢に設けることで、コンクリート床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することが可能となる。

【0019】

さらに、移動装置に対する従動プーリの高さを調整自在にすれば、移動装置の高さ位置を一定に維持したまま、切断面の形成予定高さにワイヤーソーを配置することも可能となり、切断面を形成する際に実施する位置調整作業の簡略化を図ることが可能となる。

【0020】

また、従動プーリを立設姿勢に設けることで、切断面を形成した際に生じる切断屑は、接合部からワイヤーソーに伴って排出されたのち、従動プーリを介してワイヤーソーが方向転換する近傍で、放物線を描くようにして落下する。したがって、延在方向に走行するワイヤーソーの主桁を挟んだ下流側に位置する移動装置に、集塵装置を配置することで、この放物線を描くようにして落下する切断屑を回収でき、集塵効果を大幅に向上することが可能となる。

【0021】

加えて、従動プーリを、回転方向と交差する方向に揺動可能に設け、また、揺動範囲を制御する揺動制御機構を設ける。これにより、延在方向に走行するワイヤーソーを接合部に押し当てながら切断面の形成範囲を広げていく過程で、接合部の硬さが変化した場合にも、従動プーリがこれに対応して揺動し、ワイヤーソーに過大な張力が作用する現象を抑制できる。

【発明の効果】

【0022】

本発明によれば、ワイヤーソーが掛回される従動プーリを、切断面と交差する方向に回転する立設姿勢とすることで、コンクリート床版下の狭隘な作業空間を有効に活用し、効率よくコンクリート床版と主桁とを切断分離することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態における第１及び第２フロント支持装置（移動装置）を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態における床版切断システム全体を示す図である。

【図3】本発明の実施の形態における第１フロント支持装置及び第１リア支持装置を示す図である。

【図4】本発明の実施の形態における第１及び第２リア支持装置を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態における第１及び第２中間支持装置を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態における駆動機構及びストレージ機構を含む案内機構を示す図である。

【図7】本発明の実施の形態における従動プーリの揺動制御機構を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

本発明は、道路橋の床版更新工事で実施する作業工程の一つである既設のコンクリート床版と主桁とを切断分離する作業を、ワイヤーソーを備える床版切断分離システムを用いて実施するものである。以下に、コンクリート床版と主桁の接合部を、押し切り方式で切断分離する場合を事例に挙げ、床版切断分離システム及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法の詳細を、図１～図７を参照しつつ、以下に説明する。

【0025】

なお、本実施の形態において、鉛直方向は主桁のウェブと平行な方向（切断面と直交する方向）をいい、水平方向は主桁の上フランジと平行な方向（切断面と平行な方向）をいう。

【0026】

≪≪床版取替え工事の概略≫≫
橋梁４００は、図１で示すように、鋼製の主桁４０１と主桁４０１上に設置されたコンクリート床版４０２とを有し、コンクリート床版４０２の下面には主桁４０１との接合部となるハンチ部４０４が形成されている。また、ハンチ部４０４には、主桁４０１の上部フランジに所定の間隔で設置された頭部付きスタッド４０１１が、埋設されている。頭部付きスタッド４０１１は、コンクリート床版４０２の略水平方向（主に橋軸方向）のずれ止めとして機能する部材である。

【0027】

上記のコンクリート床版４０２と鋼製の主桁４０１とが一体となった合成構造の橋梁４００において、床版取替え工事を実施する場合には、まず、切断装置１００に備えたワイヤーソー１０を利用して、ハンチ部４０４に切断面４０３を形成する。

【0028】

具体的には、ハンチ部４０４を橋軸直交方向に貫通させたワイヤーソー１０を延在方向に走行させつつ、切断装置１００を構成する第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂを主桁４０１に沿って移動させる。第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの詳細は後述するが、ワイヤーソー１０が掛回される第１～第４従動プーリ４１～４４を備えている。これにより、ワイヤーソー１０はハンチ部４０４内で、切断面４０３の形成予定位置に押し当てられつつ、主桁４０１に沿って橋軸方向に移動する。

【0029】

すると、ハンチ部４０４にはワイヤーソー１０により、図２で示すような切断面４０３が形成され、主桁４０１とコンクリート床版４０２とは切断分離される。こののち、主桁４０１と切断分離されたコンクリート床版４０２を撤去し、主桁４０１の上フランジ上面にケレン作業等の下処理を行ったのち、主桁４０１上に新設床版を設置する。

【0030】

上記の手順でハンチ部４０４に切断面４０３を形成し、主桁４０１とコンクリート床版４０２とを切断分離する作業は、切断装置１００を含む床版切断分離システムＳを利用して実施する。

【0031】

≪≪床版切断分離システム≫≫
床版切断分離システムＳは、図２で示すように、ワイヤーソー１０を備える切断装置１００と、集塵装置２００と、揺動制御機構３００とを備える。なお、床版切断分離システムＳは、切断装置１００のみでも使用可能である。

【0032】

≪≪切断装置≫≫
切断装置１００は、図２で示すように、ダイヤモンドソーワイヤーをエンドレス状に加工したワイヤーソー１０と、ワイヤーソー１０が掛回される複数の従動プーリを支持する第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂと、第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂと、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂと、を備える。

【0033】

上記の支持装置各々に支持される従動プーリは、第１～第４従動プーリ４１～４４、第５～第８従動プーリ８１～８４、及び第９～第１２従動プーリ５１～５４の１２台である。いずれも切断面４０３と交差する方向（直交する方向を含む）に回転する立設姿勢で、支持装置に設置されている。そして、ワイヤーソー１０は、第２及び第３従動プーリ４２、４３間と、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３間において、ハンチ部４０４を貫通している。

【0034】

また、切断装置１００は、駆動機構２０、ストレージ機構３０、及び張力調整機構９０と、これらが設置されるとともに各機構へワイヤーソー１０を案内する案内機構７０とを備える。さらに、切断装置１００は、前述の各支持装置が設置される走行レール６０を、主桁４０１を挟んで対をなして備えている。

【0035】

≪走行レール≫
一対の走行レール６０はともに、図２及び図３で示すように、主桁４０１に沿って延在するガイド部６１と、ガイド部６１を支持するガイド支持具６２とを備える。ガイド支持具６２は、コンクリート床版４０２の下面に対して着脱自在に設置され、ガイド部６１を吊持する。また、ガイド支持具６２は、ガイド部６１に対してスライド自在に設置され、ガイド部６１は、ガイド支持具６２に対して高さ方向に移動自在に設置される。

【0036】

このガイド部６１に沿って、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂは移動する。また、このガイド部６１に、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂと第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂが支持されている。

【0037】

≪第１及び第２フロント支持装置（移動装置）≫
図１及び図２で示すように、第１フロント支持装置４０ａは、第１及び第２従動プーリ４１、４２を支持する装置であり、第２フロント支持装置４０ｂは、第３及び第４従動プーリ４３、４４を支持する装置である。

【0038】

第１及び第４従動プーリ４１、４４は、主桁４０１と平行な方向に向けられて、鉛直回転するよう配置される。一方、第２及び第３従動プーリ４２、４３は、主桁４０１の延在方向と交差する範囲内で水平方向に揺動しつつ、鉛直回転するよう配置される。そして、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂはともに、上記の従動プーリを支持するプーリ架台４５と、移動体４６と、送り装置４７とを備える。

【0039】

移動体４６は、ガイド部６１に沿って走行する例えばピニオンなどであり、送り装置４７は、移動体４６を駆動する駆動機構である。プーリ架台４５は、これら移動体４６及び送り装置４７により、ガイド部６１に沿って移動する。

【0040】

このプーリ架台４５について、第１フロント支持装置４０ａを参照して説明すると、図１及び図３で示すように、走行レール６０のガイド部６１を囲うように配置される架台本体４５１と、この架台本体４５１の側面に設置される支柱４５２とを備えている。また、支柱４５２には、下プーリ支持具４５３と上プーリ支持具４５４が、対をなして取り付けられている。

【0041】

下プーリ支持具４５３は、下側に位置する第１従動プーリ４１を吊り下げる態様で支持する。また、上プーリ支持具４５４は、上側に位置する第２従動プーリ４２をプーリ軸支持金具４５５を介して支持する。これら上下に位置する下プーリ支持具４５３と上プーリ支持具４５４は、ともにワイヤーソー１０が貫通する円筒部を、同軸に設けられている。

【0042】

これにより、下側の第１従動プーリ４１に掛け回されたワイヤーソー１０は、下プーリ支持具４５３及び上プーリ支持具４５４の円筒部を貫通したのち、上側の第２従動プーリ４２に掛け回される。また、円筒部を貫通するワイヤーソー１０は、この円筒部の軸線上に配置されている。この円筒部の軸線まわりに（つまり、ワイヤーソー１０を中心軸として）、上側の第２従動プーリ４２が揺動するよう、プーリ軸支持金具４５５が上プーリ支持具４５４に設けられている。

【0043】

さらに、プーリ軸支持金具４５５は、上プーリ支持具４５４に対する取付位置が、高さ方向に変更可能に構成されている。したがって、第２従動プーリ４２は、プーリ架台４５に対する高さ位置が調整自在となっている。

【0044】

上記の構成は、第２フロント支持装置４０ｂも同様である。図１で示すように、下プーリ支持具４５３は、下側に位置する第４従動プーリ４４を吊り下げる態様で支持する。また、上プーリ支持具４５４は、上側に位置する第３従動プーリ４３をプーリ軸支持金具４５５を介して支持する。そして、上側の第３従動プーリ４３に掛け回されたワイヤーソー１０は、上プーリ支持具４５４及び下プーリ支持具４５３の円筒部を貫通したのち、下側の第４従動プーリ４４に掛け回される。

【0045】

また、円筒部を貫通するワイヤーソー１０は、これら円筒部の軸線上に配置されている。この円筒部の軸線まわりに（つまり、ワイヤーソー１０を中心軸として）上側の第３従動プーリ４３が揺動するよう、プーリ軸支持金具４５５が上プーリ支持具４５４に設けられている。そして、上プーリ支持具４５４に対するプーリ軸支持金具４５５の取付高さの変更により、第３従動プーリ４３は、プーリ架台４５に対する高さ位置が調整自在となっている。

【0046】

上記の構成を有する第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの最上部は、第２及び第３従動プーリ４２、４３の天端となる。そして、第２及び第３従動プーリ４２、４３の天端を切断面４０３の形成予定高さに合わせることで、この高さにワイヤーソー１０を配置できる。

【0047】

したがって、ハンチ部４０４が切断面４０３の形成予定高さがコンクリート床版４０２の下面に近接した位置にある場合やコンクリート床版４０２が傾斜している場合であっても、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂとコンクリート床版４０２の下面との干渉が生じることがない。このため、干渉を避けるための設備や作業を省略でき、作業性を大幅に向上することが可能となる。

【0048】

また、第２及び第３従動プーリ４２、４３の高さが調整自在であるため、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの高さ位置を一定に維持したまま、切断面４０３の形成予定高さにワイヤーソー１０を配置することも可能である。したがって、切断面４０３を形成する際に実施する、位置調整作業の簡略化を図ることが可能となる。

【0049】

また、延在方向に走行するワイヤーソー１０をハンチ部４０４に押し当てながら切断面４０３の形成範囲を広げていく過程で、ハンチ部４０４の硬さが変化した場合に、第２及び第３従動プーリ４２、４３がこれに対応して揺動する。これにより、ワイヤーソー１０に過大な張力が作用する現象を抑制することが可能となる。

【0050】

≪第１及び第２リア支持装置≫
図２及び図４で示すように、第１リア支持装置５０ａは、第１１及び第１２従動プーリ５３、５４を支持する装置であり、第２リア支持装置５０ｂは、第９及び第１０従動プーリ５１、５２を支持する装置である。

【0051】

第９及び第１２従動プーリ５１、５４は、主桁４０１と平行な方向を向けられて、鉛直回転するよう配置される。一方、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３は、主桁４０１の延在方向と直交する方向に向けられて、鉛直回転するよう配置される。そして、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂはともに、上記の従動プーリを支持するプーリ架台５５と、移動体５６とを備える。

【0052】

移動体５６は、ガイド部６１に沿って走行する例えばピニオンなどであり、プーリ架台５５は、移動体５６によって支持されるだけでなくガイド部６１に沿って移動可能となっている。なお、移動体５６は必ずしも設けなくてもよく、また、設ける場合には、移動体５６に駆動部を設ける構成としてもよい。

【0053】

プーリ架台５５について、第２リア支持装置５０ｂを参照して説明すると、図４で示すように、走行レール６０のガイド部６１を囲うように配置される架台本体５５１と、この架台本体５５１の側面に設置される支柱５５２とを備える。また、支柱５５２には、下プーリ支持具５５３と上プーリ支持具５５４が対をなして取り付けられている。

【0054】

下プーリ支持具５５３は、下側に位置する第９従動プーリ５１を吊り下げる態様で支持する。また、上プーリ支持具５５４は、上側に位置する第１０従動プーリ５２を、プーリ軸支持金具５５５を介して支持する。

【0055】

これら上下に位置する下プーリ支持具５５３と上プーリ支持具５５４は、ともにワイヤーソー１０が貫通する円筒部を同軸に設けられている。これにより、下側の第９従動プーリ５１に掛け回されたワイヤーソー１０は、下プーリ支持具５５３及び上プーリ支持具５５４の円筒部を貫通したのち、上側の第１０従動プーリ５２に掛け回される。

【0056】

また、円筒部を貫通するワイヤーソー１０は、これら円筒部の軸線上に配置されている。さらに、プーリ軸支持金具５５５は、上プーリ支持具５５４に対する取付位置が、高さ方向に変更可能に構成されている。したがって、第１０従動プーリ５２は、プーリ架台５５に対する高さ位置が調整自在となっている。

【0057】

上記の構成は、第１リア支持装置５０ａも同様である。つまり、図３及び図４で示すように、下プーリ支持具５５３は、下側に位置する第１２従動プーリ５４を吊り下げる態様で支持する。また、上プーリ支持具５５４は、上側に位置する第１１従動プーリ５３を、プーリ軸支持金具５５５を介して支持する。そして、上側の第１１従動プーリ５３に掛け回されたワイヤーソー１０は、上プーリ支持具５５４及び下プーリ支持具５５３の円筒部を貫通したのち、下側の第１２従動プーリ５４に掛け回される。

【0058】

また、円筒部を貫通するワイヤーソー１０は、これら円筒部の軸線上に配置されている。さらに、プーリ軸支持金具５５５は、上プーリ支持具５５４に対する取付位置が、高さ方向に変更可能に構成されている。したがって、第１１従動プーリ５３は、プーリ架台５５に対する高さ位置が調整自在となっている。

【0059】

上記の構成を有する第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂの最上部は、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３の天端となる。そして、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３の天端を切断面４０３の形成予定高さに合わせることで、この高さにワイヤーソー１０を配置できる。また、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３の高さが調整自在であるため、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂの高さ位置を一定に維持したまま、切断面４０３の形成予定高さにワイヤーソー１０を配置することも可能である。

【0060】

≪第１及び第２中間支持装置≫
図２及び図５で示すように、第１中間支持装置８０ａは、第５及び第６従動プーリ８１、８２を支持する装置であり、第２中間支持装置８０ｂは、第７及び第８従動プーリ８３、８４を支持する装置である。

【0061】

第５及び第８従動プーリ８１、８４は、主桁４０１と平行な方向に向けられて、鉛直回転するよう配置される。一方、第６及び第７従動プーリ８２、８３は、主桁４０１の延在方向と交差する方向に向けられて、鉛直回転するよう配置される。そして、本実施の形態では、第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂが支柱８５２を備え、この支柱８５２が、第２リア支持装置５０ｂを構成するプーリ架台５５に設置されている場合を例示している。

【0062】

支柱８５２について、第１中間支持装置８０ａを参照して説明すると、第２リア支持装置５０ｂのプーリ架台５５に支柱８５２が設けられており、支柱８５２に、下プーリ支持具８５３と上プーリ支持具８５４が対をなして取り付けられている。

【0063】

下プーリ支持具８５３は、下側に位置する第５従動プーリ８１を吊り下げる態様で支持する。また、上プーリ支持具８５４は、上側に位置する第６従動プーリ８２を、プーリ軸支持金具８５５を介して支持する。これら上下に位置する下プーリ支持具８５３と上プーリ支持具８５４は、ともにワイヤーソー１０が貫通する円筒部を同軸に設けられている。

【0064】

これにより、下側の第５従動プーリ８１に掛け回されたワイヤーソー１０は、下プーリ支持具８５３及び上プーリ支持具８５４の円筒部を貫通したのち、上側の第６従動プーリ８２に掛け回される。また、円筒部を貫通するワイヤーソー１０は、これら円筒部の軸線上に配置されている。

【0065】

さらに、プーリ軸支持金具８５５は、上プーリ支持具８５４に対する取付位置が、高さ方向に変更可能に構成されている。したがって、第６従動プーリ８２は、プーリ架台８５に対する高さ位置が調整自在となっている。

【0066】

上記の構成は、第２中間支持装置８０ｂも同様である。図５で示すように、下プーリ支持具８５３は、下側に位置する第８従動プーリ８４を吊り下げる態様で支持する。また、上プーリ支持具８５４は、上側に位置する第７従動プーリ８３を、プーリ軸支持金具８５５を介して支持する。そして、上側の第７従動プーリ８３に掛け回されたワイヤーソー１０は、上プーリ支持具８５４及び下プーリ支持具８５３の円筒部を貫通したのち、下側の第８従動プーリ８４に掛け回される。

【0067】

また、円筒部を貫通するワイヤーソー１０は、これら円筒部の軸線上に配置されている。さらに、プーリ軸支持金具８５５は、上プーリ支持具８５４に対する取付位置が、高さ方向に変更可能に構成されている。したがって、第７従動プーリ８３は、プーリ架台５５に対する高さ位置が調整自在となっている。

【0068】

上記の構成を有する第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂの最上部は、第６及び第７従動プーリ８２、８３の天端となる。図２で示すように、これら第１中間支持装置８０ａと第２中間支持装置８０ｂとの間で、ワイヤーソー１０は、駆動機構２０、ストレージ機構３０、張力調整機構９０、及び案内機構７０に設けられている各種プーリに掛け回されている。

【0069】

≪駆動機構≫
駆動機構２０は、ワイヤーソー１０に一定の緊張力と高速回転力を付与するものであり、図６で示すように、立設姿勢のプーリガイド２２と、プーリガイド２２に沿って昇降する昇降装置２３とを備え、プーリガイド２２はその下端部に、支持設備２２１が設置されている。この支持設備２２１を介してプーリガイド２２は、コンクリート床版４０２と分離させる予定の主桁４０１と隣接する主桁４０１’に支持させている。

【0070】

また、昇降装置２３には、図２及び図６で示すように、ワイヤーソー１０を回転させる駆動プーリ２１と、駆動プーリ２１を駆動する駆動部２４が設置されている。駆動プーリ２１は、昇降装置２３に水平軸を介して設置され、水平軸周りに鉛直回転することで、掛回されたワイヤーソー１０に高速回転力を付与する。さらに、昇降装置２３を介してプーリガイド２２に沿って昇降することで、ワイヤーソー１０に張力を付与する

【0071】

≪ストレージ機構≫
ストレージ機構３０は、ワイヤーソー１０の余長部を一定の緊張力が作用した状態に保持しつつ収納する。また、ハンチ部４０４の切断作業が進行し、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂが前進した際に、ワイヤーソー１０を段階的に繰り出す機構である。

【0072】

これらの機能を有していれば、いずれの構造を有するものを採用してもよい。図６では、ストレージ機構３０として鉛直方向に回転する第１～第３ガイドプーリ３２～３４を備えた立設姿勢のプーリホルダー３１を採用している。また、プーリホルダー３１はその下端部に、支持設備３１１が設置されている。この支持設備３１１を介してプーリホルダー３１を、主桁４０１’に支持させている。

【0073】

≪張力調整機構≫
張力調整機構９０は、ワイヤーソー１０に切断面４０３を形成可能な程度の張力を調整付与する装置であり、駆動機構２０だけでは不足する分の張力をワイヤーソー１０に付与する。

【0074】

その構造はいずれでもよいが、図６で示すように、鉛直方向に回転するテンションプーリ９２と、その昇降を案内する立設姿勢のプーリガイド９１と、を備える。プーリガイド９１もその下端部に、支持設備９１１が設置されており、この支持設備９１１を介してプーリガイド９１を、主桁４０１’に支持させている。

【0075】

≪案内機構≫
案内機構７０は、図６で示すように、梁状の連結部材７６を備え、駆動機構２０のプーリホルダー３１、ストレージ機構３０のプーリガイド２２、及び張力調整機構９０のプーリガイド９１各々の上部近傍を連結するように設けられている。

【0076】

また、連結部材７６には、ワイヤーソー１０が掛回される第１～第５案内プーリ７１～７５が設置されている。いずれも鉛直方向に回転するプーリであり、図２で示すように、第１案内プーリ７１は、第１中間支持装置８０ａに設けた第６従動プーリ８２と平面視で直線を形成する。第５案内プーリ７５は、第２中間支持装置８０ｂに設けた第７従動プーリ８３と平面視で直線を形成する。

【0077】

そして、図２及び図６で示すように、第１案内プーリ７１は、第１中間支持装置８０ａが支持する第６従動プーリ８２を経由したワイヤーソー１０を方向転換させて、張力調整機構９０のテンションプーリ９２に案内する。第２及び第３案内プーリ７２、７３は、テンションプーリ９２を経由したワイヤーソー１０を方向転換させて、駆動機構２０の駆動プーリ２１に案内する。

【0078】

第４案内プーリ７４は、駆動プーリ２１を経由したワイヤーソー１０を方向転換させて、ストレージ機構３０の第１ガイドプーリ３２に案内する。そして、第５案内プーリ７５は、ストレージ機構３０の第１～第３ガイドプーリ３２～３４を経由したワイヤーソー１０を方向転換させて、第２中間支持装置８０ｂが支持する第７従動プーリ８３に案内する。

【0079】

上記のとおり、切断装置１００においてワイヤーソー１０は、図２で示すように、第１～第４従動プーリ４１～４４を掛け回されたのち、第５～６従動プーリ８１、８２を経由して、案内機構７０、張力調整機構９０、駆動機構２０及びストレージ機構３０の各種プーリに掛け回される。こののち、第７～８従動プーリ８３，８４を経由して、第９～第１２従動プーリ５１～５４に掛け回されて、第１従動プーリ４１に案内される。

【0080】

この状態で駆動機構２０を稼働すると、ワイヤーソー１０が延在方向に周回走行する。図２では、平面視で反時計回りに走行する場合を例示している。また、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂがワイヤーソー１０をハンチ部４０４に押し付ける方向へ移動する。これによりワイヤーソー１０は、主桁４０１の上フランジに平行な切断面４０３を、ハンチ部４０４に形成していく。

【0081】

≪≪集塵装置≫≫
集塵装置２００は、図１及び図２で示すように、延在方向に走行するワイヤーソー１０の主桁４０１を挟んだ下流側に位置する第２フロント支持装置４０ｂに設けられている。

【0082】

その構造は、ワイヤーソー１０でハンチ部４０４に切断面４０３を形成した際に発生し、ワイヤーソー１０とともにハンチ部４０４から排出された切断屑Ｗを回収できればいずれのものも採用できる。図１及び図２では、集塵口を備える集塵カバー２１０、吸引ホース２２０、及び吸引装置（図示せず）を備える装置を例示している。

【0083】

集塵カバー２１０は、プーリ軸支持金具４５５に取り付けられて、第３従動プーリ４３の一部分を覆うように設置されている。その設置位置は、第３従動プーリ４３において少なくとも、ワイヤーソー１０の延在方向を、水平方向から鉛直方向に方向転換する部分を覆う位置であればよい。また、吸引ホース２２０は、集塵カバー２１０に形成されている集塵口と吸引装置（図示せず）とを連結する。吸引ホース２２０及び吸引装置はともに、集塵カバー２１０内に負圧を発生させることができれば、その形状や性能はいずれでもよい。

【0084】

このような構成により集塵装置２００は、ワイヤーソー１０に伴ってハンチ部４０４から排出された切断屑Ｗを、効率よく捉えて回収することができる。これは、第３従動プーリ４３が鉛直方向に回転する立設姿勢のプーリ―であることに起因する。例えば、ワイヤーソー１０が水平方向に回転する従動プーリを介して方向転換する場合、切断屑Ｗは水平方向に放射するようにして排出されることとなる。

【0085】

ところが、第３従動プーリ４３は、鉛直方向に回転する。このため、ワイヤーソー１０が第３従動プーリ４３を介して走行方向を水平方向から鉛直方向に方向転換すると、ワイヤーソー１０に伴って排出された切断屑Ｗは、このワイヤーソー１０の方向転換部で、下方側に向けて放物線を描くように落下する。集塵装置２００は、この放物線を描くようにして落下する切断屑Ｗを効率よく捉えて、回収する。したがって、集塵効果を大幅に向上することが可能となる。

【0086】

≪≪揺動制御機構≫≫
揺動制御機構３００は、図２を参照しつつ≪第１及び第２フロント支持装置（移動装置）≫で説明したように、主桁４０１の延在方向と交差する範囲内で水平方向に揺動する第２及び第３従動プーリ４２、４３の揺動範囲を制御する機構である。

【0087】

その構成はいずれでもよいが、本実施の形態では、第２及び第３従動プーリ４２、４３が、主桁４０１の延在方向と平行な向きとなる手前で、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの移動を一時停止させる機能を有する。これにより、揺動する第２及び第３従動プーリ４２、４３が、主桁４０１と平行な方向に向く挙動を制御する。

【0088】

第２及び第３従動プーリ４２、４３はともに、同様の揺動制御機構３００を設けるため、第２従動プーリ４３を参照して、揺動制御機構３００を説明すると、次のとおりである。図７（ａ）で示すように、揺動制御機構３００は、スイッチボックス３１０と、接触型スイッチ３２０と、ストッパ３３０とを備える。

【0089】

スイッチボックス３１０は、支柱４５２に支持されており、送り装置４７に無線もしくは有線で接続されている。送り装置４７は前述したように、第１フロント支持装置４０ａのプーリ架台４５を、走行レール６０のガイド部６１に沿って走行させる移動体４６の駆動部である。

【0090】

接触型スイッチ３２０は、スイッチボックス３１０に備えられており、支柱４５２からプーリ軸支持金具４５５に向けて張り出すように配置されている。そして、ストッパ３３０は、プーリ軸支持金具４５５に設けられており、支柱４５２側に張り出すように配置されている。ストッパ３３０と接触型スイッチ３２０は、第２従動プーリ４２が揺動し、主桁４０１と平行な方向に向く手前で、両者が接触する位置にあらかじめ設置しておく。

【0091】

これにより、図７（ｂ）で示すように両者が接触すると、スイッチボックス３１０から停止信号が送り装置４７に送信され、移動している第１フロント支持装置４０ａが一時停止する。これにより、第２従動プーリ４２が主桁４０１と平行な方向への揺動しようとする挙動が、抑制される。

【0092】

≪≪床版切断分離システムを用いたコンクリート床版と主桁の切断分離方法≫≫
上記の切断装置１００、集塵装置２００、及び揺動制御機構３００を備えた床版切断分離システムＳを用いて、ハンチ部４０４に切断面４０３を形成し、コンクリート床版４０２と主桁４０１を切断分離する手順を、次に説明する。

【0093】

≪事前準備≫
まず、図１～図６で示すように、コンクリート床版４０２の下面側に、上記の床版切断分離システムＳを設置する。図２では、ハンチ部４０４に既設の切断面４０３が存在することから、ワイヤーソー１０をこの切断面４０３を利用してハンチ部４０４に貫通させ、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂ、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂ、ストレージ機構３０、駆動機構２０、及び張力調整機構９０に備えた各々の各種プーリに掛回す。

【0094】

このとき、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂでは、上プーリ支持具４５４に対するプーリ軸支持金具４５５の取付高さを調整し、第２及び第３従動プーリ４２、４３の高さ位置を切断面４０３の形成位置に対応させる。つまり、第２及び第３従動プーリ４２、４３の間に位置するワイヤーソー１０が、切断面４０３と同一高さとなるように、高さ位置を調整する。

【0095】

同様の作業を、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂについても行い、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３の間に位置するワイヤーソー１０が、切断面４０３と同一高さとなるように、高さ位置を調整する。

【0096】

また、第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂは、図２で示すように、第６従動プーリ８２が案内機構７０に設けた第１案内プーリ７１と平面視で直線を形成し、第７従動プーリ８３が案内機構７０に設けた第５案内プーリ７５と平面視で直線を形成する位置に配置されるよう、第６及び第７従動プーリ８２、８３の位置及び角度を調整する。

【0097】

≪切断面形成作業≫
上記の事前準備が終了したのち、切断装置１００の駆動機構２０を作動させ、ワイヤーソー１０を延在方向に周回走行させる。また、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの移動を開始し、ワイヤーソー１０を主桁４０１に沿ってハンチ部４０４に押し付ける方向に移動させる。これにより、ワイヤーソー１０はハンチ部４０４内で切断面４０３の形成し、その範囲を主桁４０１の延在方向に広げていく。

【0098】

切断面４０３の形成に伴って、ハンチ部４０４におけるワイヤーソー１０の下流側から、ワイヤーソー１０とともに切断屑Ｗが排出される。しかし、図１及び図２を参照しつつ≪≪集塵装置≫≫で述べたように、切断屑Ｗは、第３従動プーリ４３付近で下方側に向けて放物線を描いて落下するから、第２フロント支持装置４０ｂに設けた集塵装置２００を利用して、落下する切断屑Ｗを捉えて回収する。

【0099】

また、ワイヤーソー１０及び第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの稼働中、例えばハンチ部４０４に硬い部分がある場合、ワイヤーソー１０が切断面４０３を形成する速度と、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂが移動する速度との間に差異が生じる。すると、第２及び第３従動プーリ４２、４３は、主桁４０１と平行な方向に向けて移動するが、平行となる手前で、図７（ａ）を参照しつつ≪≪揺動制御機構≫≫で説明したように、揺動制御機構３００のストッパ３３０が接触型スイッチ３２０に接触する。

【0100】

これにより、移動していた第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂは、一時停止する。このとき、ワイヤーソー１０はハンチ部４０４に強く押し当てられた状態にある。したがって、ワイヤーソー１０を延在方向に周回走行する動作を継続することで、図７（ｃ）で示すように、切断面４０３を形成しながら、第２従動プーリ４２は主桁４０１と直交する方向に向けて揺動を開始する。

【0101】

こうして、ストッパ３３０と接触型スイッチ３２０は、再度非接触となる。これに伴い、スイッチボックス３１０から送り装置４７に送信された停止信号が解除されると、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂは移動を再開する。

【0102】

このような動作を繰り返し、床版切断分離システムＳは、ハンチ部４０４内で切断面４０３の形成範囲を広げながら前進していく。

【0103】

本発明によれば、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂの最上部は、第２及び第３従動プーリ４２、４３の天端となる。そして、第２及び第３従動プーリ４２、４３の天端を切断面４０３の形成予定高さに合わせることで、この高さにワイヤーソー１０を配置できる。これにより、コンクリート床版４０２と第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂとの干渉を回避しつつ、コンクリート床版４０２下の狭隘な作業空間を有効に活用し、切断面４０３を形成できる。

【0104】

これは、第１及び第２リア支持装置５０ａ、５０ｂについても同様であり、最上部は、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３の天端となる。そして、第１０及び第１１従動プーリ５２、５３の天端を切断面４０３の形成予定高さに合わせることで、この高さにワイヤーソー１０を配置できる。

【0105】

本発明の切断装置、床版切断分離システム、及びコンクリート床版と主桁の切断分離方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0106】

例えば、第２及び第３従動プーリ４２、４３の高さ調整は、上プーリ支持具４５４に対するプーリ軸支持金具４５５の取付高さの変更により行う構成とした。しかし、必ずしもこれに限定するものではなく、例えば、支柱４５２に対する上プーリ支持具４５４の位置変更により高さ調整可能としてもよい。これは、第６及び第７、第１０及び第１１従動プーリ８２～８３、５２～５３についても同様である。

【0107】

また、床版切断分離システムＳは、第２及び第３従動プーリ４２～４３は高さを一定にしたまま、第１及び第２フロント支持装置４０ａ、４０ｂを主桁４０１に沿って移動させてもよいし、高さを変更しながら移動させてもよい。これにより、切断面４０３は、主桁４０１の上フランジに平行な平面だけでなく、主桁４０１の延在方向に連続する波形面や傾斜面など、様々な形状に形成することができる。

【0108】

さらに、本実施の形態では、第２リア支持装置５０ｂのプーリ架台５５をガイド部６１に沿って延長し、これに第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂを支持させる構成とした。しかし、第１及び第２中間支持装置８０ａ、８０ｂに、別途プーリ架台を設ける構造としてもよい。

【0109】

また、本実施の形態では、案内機構７０を切断分離予定の主桁４０１に隣接する主桁４０１’を利用して支持する構造を例示したが、これに限定するものではない。例えば、コンクリート床版４０２の下面に吊り下げるなど、切断面４０３の形成位置に隣接して配置できればいずれに支持させてもよい。

【符号の説明】

【0110】

１００ 切断装置
１０ ワイヤーソー
２０ 駆動機構
２１ 駆動プーリ
２２ プーリガイド
２２１ 支持機構
２３ 昇降装置
２４ 駆動部
３０ ストレージ機構
３１ プーリホルダー
３１１ 支持機構
３２～３４ 第１～第３ガイドプーリ
４０ａ 第１フロント支持装置（移動装置）
４０ｂ 第２フロント支持装置（移動装置）
４１～４４ 第１～第４従動プーリ
４５ プーリ架台
４５１ 架台本体
４５２ 支柱
４５３ 下プーリ支持具
４５４ 上プーリ支持具
４６ 移動体
４７ 送り装置
５０ａ 第１リア支持装置
５０ｂ 第２リア支持装置
５１～５４ 第９～第１２従動プーリ
５５ プーリ架台
５５１ 架台本体
５５２ 支柱
５５３ 下プーリ支持具
５５４ 上プーリ支持具
５６ 移動体
６０ 走行レール
６１ ガイド部
６２ ガイド支持具
７０ 案内機構
７１～７５ 第１～第５案内プーリ
７６ 連結部材
８０ａ 第１中間支持装置
８０ｂ 第２中間支持装置
８１～８４ 第９～第１２従動プーリ
８５２ 支柱
８５３ 下プーリ支持具
８５４ 上プーリ支持具
９０ 張力調整機構
９１ プーリガイド
９１１ 支持機構
９２ テンションプーリ
２００ 集塵装置
２１０ 集塵カバー
２２０ 吸引ホース
３００ 揺動制御機構
３１０ スイッチボックス
３２０ 接触型スイッチ
３３０ ストッパ
４００ 橋梁
４０１ 主桁
４０１’ 主桁
４０１１ 頭部付きスタッド
４０２ コンクリート床版
４０３ 切断面
４０４ ハンチ部（接合部）
Ｓ 床版切断分離システム
Ｗ 切断屑

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】