自走式ハツリ装置
【課題】ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着して自走可能であり、ハツリ対象物体面を深くはつる場合でも、該物体面への吸着状態を維持してハツリ作業を効率よく行える自走式ハツリ装置。
【解決手段】ハツリ装置１００は自走部Ａと、これに連結され、自走部Ａにより搬送されるハツリ部Ｂとを含んでいる。自走部Ａはハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器１と、吸着器１が搭載され、吸着器１が面に吸着する状態で面上を走行可能の吸着器台車２とを含んでおり、ハツリ部Ｂは、面にハツリ処理を施す水噴射ハツリ器３と、ハツリ器３が搭載され、ハツリ器３が面をハツリ処理可能な状態で面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車４とを含んでいる。
【解決手段】ハツリ装置１００は自走部Ａと、これに連結され、自走部Ａにより搬送されるハツリ部Ｂとを含んでいる。自走部Ａはハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器１と、吸着器１が搭載され、吸着器１が面に吸着する状態で面上を走行可能の吸着器台車２とを含んでおり、ハツリ部Ｂは、面にハツリ処理を施す水噴射ハツリ器３と、ハツリ器３が搭載され、ハツリ器３が面をハツリ処理可能な状態で面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車４とを含んでいる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はつり対象のコンクリート壁面等の物体面をはつり処理するためのはつり装置、特に自走式のはつり装置に関する。
以下の説明及び特許請求の範囲においては、「はつり対象」、「はつり処理」、「はつり装置」等における「はつり」即ち「削り」を「ハツリ」と記載する。
【背景技術】
【０００２】
近年、築造から数十年が経過し、コンクリート表面の劣化が確認されているコンクリート構造物が多々ある。
【０００３】
このような経年劣化したコンクリート構造物については、スクラップビルドの考え方に沿って解体し、築造しなおすことが行われてきたが、現在では、このようなスクラップビルドの考え方から、補修、補強等し、管理して、コンクリート構造物の寿命を延ばす考え方に変わってきている。
【０００４】
例えば、劣化したコンクリート壁面の補修についてみると、足場をくみ、作業者がブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化したコンクリート部分を除去し、その後に修復することが行われている。
【０００５】
ブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化したコンクリート部分を除去する作業は、コンクリート壁面等の処理対象物体面が立ち上がっているようなときには困難を伴うが、この点については、例えば、特開２００３−２０５８７３号公報において、車輪付きケーシングの内側に負圧領域を形成し、該車輪付きケーシングをコンクリート壁面等の物体表面に吸着させつつ移動させることができる吸着移動装置が提案されている。
【０００６】
この吸着移動装置によると、ケーシング内の負圧領域に高圧水噴射ノズルを設けて、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着移動させつつ該面をハツリ処理することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０５８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし劣化したコンクリート壁面等の補修、補強等のために劣化したコンクリート壁面等のハツリ処理を行う場合、足場をくみ、その足場を使って作業者がブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化した部分を除去することは、足場の設置撤去費用が嵩むうえ、ハツリガラやジエット水の飛散防止対策費が必要となる。また、高所作業では作業員の負担は大きく、作業効率も悪くなる。
【０００９】
これに対し、特開２００３−２０５８７３号公報に記載されているような吸着移動装置に水噴射ハツリ手段を搭載したハツリ装置を利用する場合には、該吸着移動装置に車輪駆動装置を搭載しておく等により自走式とすることで、コンクリート壁面等のハツリ処理を行うにあたって足場の設置撤去費用を抑制でき、また、高所作業もそのハツリ装置に効率よく実施させることができる、と考えれられる。
【００１０】
ところが、そのような自走式ハツリ装置では、ハツリ対象物体面を深くはつらなければならない場合、その深いハツリ処理により、該ハツリ対象面に吸着すべきケーシングの周縁部と該ハツリ対象面との間に大きい隙間ができ、そのためハツリ対象面への吸着力が低下して自走式ハツリ装置が落下してしまう。
【００１１】
そこで本発明は、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着して目標ハツリ対象部位へ自走可能であり、ハツリ対象物体面を深くはつる場合でも、該物体面への吸着状態を維持してハツリ作業を効率よく行える自走式ハツリ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、
自走部と、前記自走部に連結され、前記自走部により搬送されるハツリ部とを含んでおり、
前記自走部は、ハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器と、前記吸着器が搭載され、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態で前記ハツリ対象物体面上を自走可能の吸着器台車とを含んでおり、
前記ハツリ部は、前記ハツリ対象物体面に水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器と、前記水噴射ハツリ器が搭載され、前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な状態で前記ハツリ対象物体面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車とを含んでいる自走式ハツリ装置を提供する。
【００１３】
本発明に係る自走式ハツリ装置によると、自走部の吸着器をハツリ対象物体面に吸着させつつ該吸着器を搭載した吸着器台車を自走させることで、該自走部に連結されたハツリ部、さらに言えば該ハツリ部の水噴射ハツリ器を目標のハツリ対象部位へ移動させ、該水噴射ハツリ器から水噴射して効率よくハツリ処理を行える。
【００１４】
吸着器を搭載した自走部は、ハツリ部と連結されているものの、ハツリ部から分離した態様で形成されているので、ハツリ部の水噴射ハツリ器がハツリ対象物体面を深くはつる（削る）場合でも、吸着器はハツリ対象物体面への吸着状態を維持して、自走式はつり装置全体をハツリ対象物体面上に止まらせることができる。
【００１５】
本発明に係る自走式ハツリ装置における前記水噴射ハツリ器は、前記ハツリ対象物体面に向け水噴射するための水噴射ノズルと、前記水噴射ノズルが前記ハツリ対象物体面に向け水噴射可能な状態で前記ハツリ対象物体面に向け開口状態で前記水噴射ノズルを覆うハツリガラ回収カバーとを含むものとすることができる。
【００１６】
ハツリガラ回収カバーには、ハツリガラや水を前記ハツリガラ回収カバー内から吸引除去するためのハツリガラ吸引装置に接続可能の吸引口部を設けておくことができる。このような吸引口部を吸引ダクトあるはパイプでハツリガラ吸引装置に接続することで、水噴射ノズルからの水噴射によるハツリ処理に伴って発生するハツリガラ及び水をハツリガラ回収カバーから回収して、それらの周囲飛散や飛散による周囲汚染を抑制することができる。
【００１７】
前記水噴射ハツリ器は、水噴射ノズルを一つ有するだけのものでもよいが、複数有するものでもよい。前記水噴射ハツリ器は、例えば、前記水噴射ノズルを両端部にそれぞれ支持するノズル支持アームと、前記ノズル支持アームを前記両端部の水噴射ノズル間の中央部で支持する軸部材と、前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させて前記水噴射ノズルを円軌道に沿って走らせるノズル駆動装置とを含むものとすることができる。
【００１８】
この場合、該ノズル駆動装置として、前記自走部の自走に伴う前記水噴射ハツリ器の進行方向の前記円軌道直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ１と前記水噴射ハツリ器の進行方向を横切る方向の前記円軌道の直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ２とがＶ２＞Ｖ１の関係を満足させるように前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させるものを採用してもよい。
【００１９】
このようにＶ２＞Ｖ１の関係を満足させることで、前記水噴射ハツリ器の進行方向を横切る方向の前記円軌道の直径方向線と該円軌道との交差部位が集中的に深くはつられてしまい、ハツリ深さにむらがでる、ということを抑制できる。
【００２０】
ノズル駆動装置は、例えば回転モータと、該モータの回転をノズル支持アーム回転軸に伝える伝動機構とを含み、該伝動機構は前記ノズル支持アームを前記Ｖ２＞Ｖ１の関係を満足させるように不等速回転させる不等速回転伝達機構を含むものとすることができる。
【００２１】
そのような 不等速回転伝達機構として、例えば、日本図学会東北支部講演学会論文2005年10月22日仙台市に掲載されている「楕円系の歯車の設計 いわき明星大学科学技術学部」の「１．緒言」に記載の「歯車の回転伝達とカムの不等速転運動の二つの動きを同時にもつ機構学的特性を有する不等速な回転伝達機構」を利用できる。
【００２２】
前記自走部が自走するための前記吸着器台車の車輪及びその駆動に関しては、例えば、前記吸着器台車が前記水噴射ハツリ器台車側及びそれとは反対側のそれぞれに車輪を有しているとともに該各側の車輪を互いに独立駆動するための各側の車輪用の車輪駆動装置を有している場合を例示できる。
【００２３】
ハツリ部は自走部に連結されているので、前記水噴射ハツリ器台車は前記吸着器台車側とは反対側に車輪を有している場合を例示できる。
【００２４】
いずれにしても、前記吸着器台車が前記水噴射ハツリ器台車側及びそれとは反対側のそれぞれに車輪を有しているとともに該各側の車輪を互いに独立駆動するための各側の車輪用の車輪駆動装置を有している場合には、前記吸着器台車の両側の車輪をそれぞれ独立して駆動することで、自走部及びそれに連結されたハツリ部を所望の方向へ自走させることができ、高所のハツリ対象物体面へも自走させて向かわせることができ、それだけ効率よくはつり処理を行える。
【００２５】
より円滑にはつり装置全体を自走させるために、前記水噴射ハツリ器台車の前記吸着器台車側とは反対側の車輪の少なくとも一つを駆動するようにしてもよい。例えば、前記水噴射ハツリ器台車の前記吸着器台車側とは反対側の車輪の少なくとも一つを前記吸着器台車の前記水噴射ハツリ器台車側の車輪の少なくとも一つとユニバーサルジョイント及び伸縮自在継ぎ手を含む継ぎ手装置で連結して、自走部側から駆動するようにしてもよい。
【００２６】
また、水噴射ハツリ器をハツリ対象物体面に正しく向かわせてハツリ処理をより確実化するために次のようにしてもよい。
すなわち、前記水噴射ハツリ器台車を前記吸着器台車に対して並行に配置し、前記吸着器台車にヒンジ連結するとともに、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とにダンパーを渡し設ける。
【００２７】
そして、前記ダンパーは、前記水噴射ハツリ器台車及び前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体表面上に配置され、前記吸着器が未だ該ハツリ対象物体表面に吸着していない状態では、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とを両者の前記ヒンジ連結部を該ハツリ対象物体表面から浮き上がらせるように該両者を互いに屈曲させ、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態では前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な姿勢をとるように前記水噴射ハツリ器台車が前記ハツリ対象物体面に向け押さえ込まれることを許すダンパーとするのである。
【００２８】
なお、ここでの「ダンパー」は油圧式等のショックアブソーバタイプのダンパのほか、ヒンジ軸を中心に巻かれて一端部が吸着器台車に、他端部が水噴射ハツリ器台車に連結された巻きバネのようなバネタイプ等のダンパーでもよい。
【００２９】
前記吸着器としては、前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体面に走行可能に配置されることで前記ハツリ対象物体面に向け開口した姿勢をとる吸引チャンバと、前記吸引チャンバの開口縁に沿って設けられた弾性シールリングとを含んでおり、前記吸引チャンバには、吸引ポンプ装置に接続するための吸引口部が形成されているものを例示できる。
【００３０】
この吸着器によると、前記吸引チャンバの吸引口部を吸引ポンプ装置にダクトあるいはパイプで接続して、該吸引チャンバ内から排気して負圧を形成し、それによりはつり対象物体面に吸着させることができる。
【００３１】
本発明に係る自走式ハツリ装置によるハツリ対象物体面としては、代表的には各種コンクリート構造物のコンクリート壁面を挙げることができるが、それに限定されるものではなく、本発明に係る自走式ハツリ装置はハツリ処理、或いはハツリ洗浄処理が要求される各種分野で利用できる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によると、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着して自走可能であり、ハツリ対象物体面を深くはつる場合でも、該物体面への吸着状態を維持してハツリ作業を効率よく行える自走式ハツリ装置を提供することを課題とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る自走式ハツリ装置の１例の平面図である。
【図２】図１に示す自走式ハツリ装置を図１において下側から見て一部を示す図である。
【図３】図１に示す自走式ハツリ装置の自走部の図１において左側の車輪とその駆動装置を示す図である。
【図４】図１に示す自走式ハツリ装置の自走部の図１において右側の車輪とその駆動装置を示す図である。
【図５】吸着器の断面図である。
【図６】水噴射ハツリ器の断面図である。
【図７】水噴射ハツリ器のハツリガラ回収カバー及び水噴射ノズルを下方から見た図である。
【図８】自走部とハツリ部とがダンパー力で互いに相手方に対して屈曲し、ハツリ対象物体面から一部浮き上がっている様子を示す図である。
【図９】水噴射ノズル支持アームが等速回転するとハツリムラが生じることを示す図である。
【図１０】各車輪駆動装置のモータ、吸引ポンプ装置及びハツリガラ吸引装置等の制御回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明に係る自走式ハツリ装置の全体平面図である。
図１に示す自走式ハツリ装置１００は自走部Ａとこれに連結されたハツリ部Ｂとを含んでいる。
【００３５】
自走部Ａはハツリ対象物体面Ｓ（図２参照）に吸着可能の吸着器１と、吸着器１が搭載された吸着器台車２とを含んでいる。
【００３６】
吸着器台車２は図１に示すように平行な一対のロッド状の縦部材２１、２２とこれらに渡し設けられたロッド状の横部材２３、２４とからなる四角形状のフレーム２０に車輪を設けたものである。
【００３７】
車輪については、図１並びに図３及び図４に示すように、図１において左側の縦部材２１の外側面に大径車輪２１１及び小径車輪２１２が設けられており、右側の縦部材２２の外側面に大径車輪２２１及び小径車輪２２２が設けられている。大径車輪２１１、２２１は同径であり、回転軸線が一致するように縦部材に設けられている。小径車輪２１２、２２２は同径であり、回転軸線が一致するように、且つ、回転軸線が大径車輪２１１、２２１の回転軸線と平行となるように縦部材に設けられている。
【００３８】
図１において左側の縦部材２１には電動モータＭ１が搭載されており、このモータの回転は、図１及び図３に示すように、チエーン伝動機構２１０により左側の車輪２１１、２１２に伝達される。
【００３９】
図１において右側の縦部材２２には電動モータＭ２が搭載されており、このモータの回転は、図１及び図４に示すように、チエーン伝動機構２２０により右側の車輪２２１、２２２に伝達される。
【００４０】
図１０に示すように、モータＭ１、Ｍ２はそれぞれ制御部Ｃｏｎｔに接続されている。 モータＭ１は制御部Ｃｏｎｔに設けられたモータスイッチＳＷ１の操作により正転又は逆転或いは停止させることができる。
モータＭ２も制御部Ｃｏｎｔに設けられたモータスイッチＳＷ２の操作により正転又は逆転或いは停止させることができる。
このように車輪２１１、２１２と車輪２２１、２２２をそれぞれ独立して駆動停止できることで自走部Ａを前後左右に所望方向に進行、後退、停止させることができる。また、それに伴いハツリ部Ｂを同様に搬送することができる。
【００４１】
吸着器１は、図１、図２及び図５に示すように、カップ状の吸引チャンバ１１と、該吸引チャンバの開口部フランジ１１１下面に貼着された弾性シールリング１２とを含むものである。
【００４２】
吸引チャンバ１１は、図１、図２に示すように左右一対の支持部材１３、１４により台車２の縦部材２１、２２に取り付けられ、保持されている。
【００４３】
吸引チャンバ１１は、吸着器台車２がその車輪がハツリ対象物体面Ｓに接触するように配置されて該面上を走行可能な状態において、面Ｓに向け開口した姿勢をとり、またこのとき、弾性シールリング１２が物体面Ｓに臨む。
【００４４】
吸引チャンバ１１の周側壁に吸引口部１１２が設けられており、この吸引口部１１２をフレキシブルのダクト或いはパイプＤ１にて吸引ポンプ装置Ｐ１（図１０参照）に接続することで、吸引チャンバ１１から排気して該チャンバ内を負圧に設定し、物体面Ｓに吸着させることができる。吸引ポンプ装置Ｐ１は制御部Ｃｏｎｔに設けたスイッチＳＰ１でオンオフ操作できる。
【００４５】
吸引チャンバ１１の開口部フランジに貼着された弾性シールリング１２は外力が作用しないとき、前記４個の車輪２１１、２１２、２２１、２２２に共通の接面より図２において下方へ若干突出している。そして、吸引チャンバ１１が物体面Ｓに吸着するとき、弾性シールリング１２は圧縮される。弾性シールリング１２は物体面Ｓに摺動可能なものであり、それとは限定されないがここではウレタンゴムで形成されている。
【００４６】
なお、図１において１５はチャンバ１１内から排気して負圧に設定するとき、該チャンバ内圧を所望のものに調整するための調圧弁である。
【００４７】
ハツリ部Ｂは、ハツリ対象物体面Ｓに水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器３と、水噴射ハツリ器３が搭載された水噴射ハツリ器台車４とを含んでいる。
【００４８】
水噴射ハツリ器台車４は、図１に示すようにロッド状の縦部材４１と縦部材４１から自走部Ａの台車２へ向かって延びる横部材４２、４３とを含んでいる。縦部材４１は台車２の縦部材２２と並行に配置されている。一方の横部材４２はヒンジ４２１にて台車２の縦部材２２に連結さており、他方の横部材４３はヒンジ４３１にて縦部材２２に連結されている。ヒンジ４２１、４３１のヒンジ軸の中心軸線は一致している。
【００４９】
縦部材４１の外面には車輪４１１、４１２が取り付けられている。車輪４１１は台車２の車輪２２１に対応させてあり、車輪４１２は台車２の車輪２２２に対応させてある。
車輪４１２は回転自在のものであるが、車輪４１１は継ぎ手装置４４を介して車輪２２１から回転駆動力が伝達される。
【００５０】
継ぎ手装置４４は図１において左右のユニバーサルジョイント４４１、４４２と、これらをつなぐ、スプライン機構利用の伸縮自在継ぎ手４４３とからなるものである。
台車２にヒンジ連結された台車４は台車２が自走するとき、自身の車輪４１１も駆動されることで円滑に移動することができる。
【００５１】
水噴射ハツリ器３は、図１、図２及び図６に示すように、ハツリ対象物体面Ｓに向け水噴射するための２本の水噴射ノズル３１と、これを覆うハツリガラ回収カバー３２とを含んでいる。ハツリガラ回収カバー３２は、水噴射ノズル３１が図２に示すようにハツリ対象物体面Ｓに向け水噴射可能な状態で面Ｓに向け開口する状態で水噴射ノズル３１を覆うカップ状のカバーである。
【００５２】
カバー３２は一方ではヒンジ３８（図１、図２参照）を介して台車２の縦部材２２に連結支持されており、他方では支持部材３９にて台車４の縦部材４１に支持されている。
ヒンジ３８のヒンジ軸３８１（図２参照）は台車４の横部材４２、４３を台車２の縦部材２２に連結しているヒンジ４２１、４３１のヒンジ軸と中心軸線が一致している。
【００５３】
そして、必ずしも設ける必要はないが、ここでは、図１に示すように台車２と台車４とに油圧式ショックアブソーバタイプのダンパー５が渡し設けられている。
ダンパー５は一端部５１が台車２にヒンジ連結されているとともに他端部５２が台車４にヒンジ連結されている。
ダンパー５の個数は一つに限定されるものではなく、例えば、図１において台車２、４の下側部分にもダンパー５を渡し設けるなどしてもよい。
【００５４】
自走式ハツリ装置１００がハツリ対象物体面Ｓ上に配置され、しかし自走部Ａの吸着器１がハツリ対象物体面Ｓに吸着していない状態では、図８に示すように、ダンパー５により自走部Ａとハツリ部Ｂとは互いに相手方に対して屈曲した姿勢をとり、両者のヒンジ連結部分４２１、４３１、３８が面Ｓから若干浮き上がった状態となる。
【００５５】
ここで吸着器１を面Ｓに吸着させると、台車２の台車４側が面Ｓへ近づき、その動作により台車４の台車２側もダンパー５に抗して面Ｓ側へ押さえこまれる。これにより、ハツリ部Ｂの水噴射ハツリ器３を台車縦部材４１側での浮き上がりを防止する状態でより確実に全体的にハツリ対象物体面Ｓをハツリ処理する姿勢に置くことができる。
【００５６】
ハツリガラ回収カバー３２には周側壁に吸引口部３２１が設けられているとともに、天井壁の周縁に近い部位に複数の、小さい吸気孔３２ｈが円状に等中心角度間隔で形成されている。
【００５７】
吸引口部３２１を吸引ポンプを含むハツリガラ吸引装置Ｐ２（図１０参照）にフレキシブルなダクト或いはパイプＤ２を介して接続することで、カバー３２内のハツリガラや水をカバー３２内から吸引除去することができる。このとき外気が通気孔３２ｈからカバー３２内へ吸い込まれ、水やハツリガラの吸引装置Ｐ２への吸引が円滑になされる。ハツリガラ吸引装置Ｐ２は制御部Ｃｏｎｔに設けたスイッチＳＰ２でオンオフ操作できる。
【００５８】
図１においてＶはカバー３２内から排気して負圧に設定するとき、該チャンバ内圧を所望のものに調整するための調圧弁である。
【００５９】
カバー３２はその開口部フランジ３２１下面に、通気可能であるがカバー３２内のハツリガラや水の周囲飛散を抑制するリング状配置のブラシ３２２を有している。ブラシ３２２はハツリ対象物体面Ｓに向け突出するブラシ毛からなるものであり、面Ｓの清掃にも寄与する。
【００６０】
２本の水噴射ノズル３１は回収カバー３２内に配置されたノズル支持アーム３３の両端部に支持されている。ノズル支持アーム３３の中央部には回転軸３４が立設されており、回転軸３４はカバー３２の天井壁を貫通してカバー上方へ突出している。回転軸３４はカバー天井壁に設けた軸受け部３５にて回転可能に支持されている。
【００６１】
図６に示すように回転軸３４及びノズル支持アーム３３には水噴射ノズル３１に連通する通水路が形成されており、回転軸３４を図２及び図１０に示すようにフレキシブル送水管Ｄ３を介して高圧水供給装置ＪＷに接続することで水噴射ノズル３１からハツリ処理のための水噴射を行える。高圧水供給装置ＪＷは制御部Ｃｏｎｔに設けたスイッチＳＪＷによりオンオフ操作できる。
【００６２】
カバー３２の天井壁にはアーム３２０が片持ち支持されており、このアーム３２０は自走部Ａの上方へ延在している。
【００６３】
アーム３２０には電動モータＭ３、モータＭ３の等速回転を不等速回転に変換してチエーン伝動機構３６に伝達する不等速回転伝達機構３７が搭載されている。チエーン伝動機構３６もアーム３２０に搭載されている。チエーン伝動機構３６が回転することで前記回転軸３４及びノズル支持アーム３３が回され、水噴射ノズル３１が円軌道を描くように回される。これらモータＭ３、不等速回転伝達機構３７、チエーン伝動機構３６、回転軸３４、ノズル支持アーム３３等はノズル駆動装置を構成している。
モータＭ３は図１０に示すように制御部ＣｏｎｔにおけるモータスイッチＳＷ３にてオンオフ操作できる。
【００６４】
ここで、図９に示すように、水噴射ノズル３１の円軌道と水噴射ハツリ器３の進行方向αと同方向の水噴射ノズル円軌道直径方向線Ｌ１とが交差する部位をＸとし、水噴射ノズル３１の円軌道と水噴射ハツリ器３の進行方向αを横切る方向と同方向の水噴射ノズル円軌道直径方向線Ｌ２とが交差する部位をＹとする。
【００６５】
もし水噴射ノズル３１が等速円運動をすると、図９に示すように、部位Ｙの方が部位Ｘより短時間間隔で水噴射ノズル３１が通過し、部位Ｙの方が部位Ｘより深くはつられ、ハツリ対象物体面Ｓにおいてはつり深さにムラが生じ、好ましくない。
【００６６】
そこで、自走式ハツリ装置１００では、部位Ｙを通過する水噴射ノズル３１の移動周速Ｖ２が部位Ｘを通過する水噴射ノズル３１の移動周速Ｖ１より大きくなるように、換言すればＶ２＞Ｖ１となるように水噴射ノズル３１を不等速円運動させる。このために、前記不等速回転伝達機構３７を採用してＶ２＞Ｖ１の関係で水噴射ノズル３１が円運動するようにしている。
【００６７】
不等速回転伝達機構３７は、それとは限定されないが、例えば、既述の日本図学会東北支部講演学会論文2005年10月22日仙台市掲載の「歯車の回転伝達とカムの不等速転運動の二つの動きを同時にもつ機構学的特性を有する不等速な回転伝達機構」を利用した機構、ここでは同論文に掲載の、長半軸又は短半軸の本数を楕円葉数としたとき、二葉楕円系歯車の対偶による不等速円運動機構を利用するものを採用できる。
【００６８】
以上説明した自走式ハツリ装置１００によるハツリ対象物体面Ｓはコンクリート壁面に限定されるものではないが、ハツリ対象面Ｓがコンクリート壁面である場合を例にとって装置１００によるハツリ処理について説明する。
【００６９】
自走式ハツリ装置１００によると、この装置１００をハツリ対象コンクリート壁面Ｓ上に配置し、自走部Ａの吸着器１の吸引チャンバ１１にフレキシブルダクト等で接続された吸引ポンプ装置Ｐ１（図１０）を制御部Ｃｏｎｔからオン操作することでチャンバ１１内から排気して負圧に設定し、それにより吸着器１がコンクリート壁面Ｓに吸着し、且つ、吸着器１を搭載した台車２が面Ｓに沿って移動可能に吸着する。
【００７０】
吸着器１がコンクリート壁面Ｓに吸着するにつれ、ハツリ部Ｂの台車４がダンパー５に抗して面Ｓへ向け押さえ込まれ、それに伴い水噴射ハツリ器３が面Ｓをハツリ処理できる姿勢に置かれる。
【００７１】
かくして面Ｓに自走可能に吸着したハツリ装置１００を台車２に搭載されたモータＭ１、Ｍ２を制御部Ｃｏｎｔから正転逆転又は停止操作して、ハツリ装置１００を前後左右に所望方向へ動かし、また、必要に応じて高所へも動かし、それにより台車４上の水噴射ハツリ器３を目標ハツリ対象部位へ向け移動させることができる。そして、制御部Ｃｏｎｔから高圧水発生装置ＪＷを動作させ、水噴射ノズル３１から水噴射させて効率よくハツリ処理できる。
【００７２】
このハツリ処理においては、制御部Ｃｏｎｔにおいてノズル駆動装置のモータＭ３がオン操作され、それにより水噴射ノズル３１は不等速円運動し、ハツリムラが抑制される状態で面Ｓをハツリ、洗浄処理できる。
【００７３】
吸着器１を搭載した自走部Ａは、ハツリ部Ｂと連結されているものの、ハツリ部Ｂから分離した態様で形成されているので、ハツリ部Ｂの水噴射ハツリ器３がハツリ対象面Ｓを深くはつる（削る）場合でも、吸着器１はハツリ対象面Ｓへの吸着状態を維持して、自走式はつり装置１００全体をハツリ対象物体面Ｓ上に止まらせることができる。また、面Ｓに段差があったり、気泡がある場合でも、安定して自走させることができる。
【００７４】
ハツリ処理に伴い水噴射ハツリ器３のハツリガラ回収カバー３２内に発生するハツリガラ及び噴射使用済の水は、制御部Ｃｏｎｔにおいてハツリガラ吸引除去装置Ｐ２を動作させることで、カバー３２に接続されたフレキシブルダクト等を介して吸引回収でき、カバー開口縁部のブラシ３２２とともにハツリガラや水の周囲飛散を抑制できる。
【００７５】
なお、図１、図３、図４に示されている６はハツリ装置１００を安全のためワイヤ等で吊下げ可能とするための吊下げ部材を連結する部分であり、７はハツリ装置１００を地上等に立て置くための置き台であるが、例えばワイヤ等で吊り下げたハツリ装置１００を必要応じて手動で移動させる等のためのハンドルとしても利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明はコンクリート壁面等をハツリ処理できる自走式ハツリ装置を提供することに利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１００ 自走式ハツリ装置
Ａ 自走部
１ 吸着器
１１ 吸引チャンバ
１１１ 吸引チャンバの開口部フランジ
１１２ 吸引口部
１２ 弾性シールリング
１５ 調圧弁
２ 吸着器台車
２１１、２１２、２２１、２２２ 車輪
Ｍ１、Ｍ２ モータ
２１０、２２０ チエーン伝動機構
Ｂ ハツリ部
３ 水噴射ハツリ器
３１ 水噴射ノズル
３２ ハツリガラ回収カバー
３２１ 吸引口部
Ｖ 調圧弁
３２２ ブラシ
３２０ アーム
３３ ノズル支持アーム
３４ 回転軸
３５ 軸受け部材
３６ チエーン伝動機構
３７ 不等速回転伝達機構
ＪＷ 高圧水供給装置
Ｍ３ モータ
３８ ヒンジ
４ 水噴射ハツリ器台車
４２１、４３１ ヒンジ
４１１、４１２ 車輪
４４ 継ぎ手装置
Ｃｏｎｔ 制御部
Ｐ１ 吸引ポンプ装置
Ｐ２ ハツリガラ吸引装置
５ ダンパー
Ｓ ハツリ対象物体面Ｓ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はつり対象のコンクリート壁面等の物体面をはつり処理するためのはつり装置、特に自走式のはつり装置に関する。
以下の説明及び特許請求の範囲においては、「はつり対象」、「はつり処理」、「はつり装置」等における「はつり」即ち「削り」を「ハツリ」と記載する。
【背景技術】
【０００２】
近年、築造から数十年が経過し、コンクリート表面の劣化が確認されているコンクリート構造物が多々ある。
【０００３】
このような経年劣化したコンクリート構造物については、スクラップビルドの考え方に沿って解体し、築造しなおすことが行われてきたが、現在では、このようなスクラップビルドの考え方から、補修、補強等し、管理して、コンクリート構造物の寿命を延ばす考え方に変わってきている。
【０００４】
例えば、劣化したコンクリート壁面の補修についてみると、足場をくみ、作業者がブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化したコンクリート部分を除去し、その後に修復することが行われている。
【０００５】
ブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化したコンクリート部分を除去する作業は、コンクリート壁面等の処理対象物体面が立ち上がっているようなときには困難を伴うが、この点については、例えば、特開２００３−２０５８７３号公報において、車輪付きケーシングの内側に負圧領域を形成し、該車輪付きケーシングをコンクリート壁面等の物体表面に吸着させつつ移動させることができる吸着移動装置が提案されている。
【０００６】
この吸着移動装置によると、ケーシング内の負圧領域に高圧水噴射ノズルを設けて、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着移動させつつ該面をハツリ処理することができると考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２０５８７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし劣化したコンクリート壁面等の補修、補強等のために劣化したコンクリート壁面等のハツリ処理を行う場合、足場をくみ、その足場を使って作業者がブレーカーや水ジエット装置を手で支え持って劣化した部分を除去することは、足場の設置撤去費用が嵩むうえ、ハツリガラやジエット水の飛散防止対策費が必要となる。また、高所作業では作業員の負担は大きく、作業効率も悪くなる。
【０００９】
これに対し、特開２００３−２０５８７３号公報に記載されているような吸着移動装置に水噴射ハツリ手段を搭載したハツリ装置を利用する場合には、該吸着移動装置に車輪駆動装置を搭載しておく等により自走式とすることで、コンクリート壁面等のハツリ処理を行うにあたって足場の設置撤去費用を抑制でき、また、高所作業もそのハツリ装置に効率よく実施させることができる、と考えれられる。
【００１０】
ところが、そのような自走式ハツリ装置では、ハツリ対象物体面を深くはつらなければならない場合、その深いハツリ処理により、該ハツリ対象面に吸着すべきケーシングの周縁部と該ハツリ対象面との間に大きい隙間ができ、そのためハツリ対象面への吸着力が低下して自走式ハツリ装置が落下してしまう。
【００１１】
そこで本発明は、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着して目標ハツリ対象部位へ自走可能であり、ハツリ対象物体面を深くはつる場合でも、該物体面への吸着状態を維持してハツリ作業を効率よく行える自走式ハツリ装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、
自走部と、前記自走部に連結され、前記自走部により搬送されるハツリ部とを含んでおり、
前記自走部は、ハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器と、前記吸着器が搭載され、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態で前記ハツリ対象物体面上を自走可能の吸着器台車とを含んでおり、
前記ハツリ部は、前記ハツリ対象物体面に水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器と、前記水噴射ハツリ器が搭載され、前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な状態で前記ハツリ対象物体面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車とを含んでいる自走式ハツリ装置を提供する。
【００１３】
本発明に係る自走式ハツリ装置によると、自走部の吸着器をハツリ対象物体面に吸着させつつ該吸着器を搭載した吸着器台車を自走させることで、該自走部に連結されたハツリ部、さらに言えば該ハツリ部の水噴射ハツリ器を目標のハツリ対象部位へ移動させ、該水噴射ハツリ器から水噴射して効率よくハツリ処理を行える。
【００１４】
吸着器を搭載した自走部は、ハツリ部と連結されているものの、ハツリ部から分離した態様で形成されているので、ハツリ部の水噴射ハツリ器がハツリ対象物体面を深くはつる（削る）場合でも、吸着器はハツリ対象物体面への吸着状態を維持して、自走式はつり装置全体をハツリ対象物体面上に止まらせることができる。
【００１５】
本発明に係る自走式ハツリ装置における前記水噴射ハツリ器は、前記ハツリ対象物体面に向け水噴射するための水噴射ノズルと、前記水噴射ノズルが前記ハツリ対象物体面に向け水噴射可能な状態で前記ハツリ対象物体面に向け開口状態で前記水噴射ノズルを覆うハツリガラ回収カバーとを含むものとすることができる。
【００１６】
ハツリガラ回収カバーには、ハツリガラや水を前記ハツリガラ回収カバー内から吸引除去するためのハツリガラ吸引装置に接続可能の吸引口部を設けておくことができる。このような吸引口部を吸引ダクトあるはパイプでハツリガラ吸引装置に接続することで、水噴射ノズルからの水噴射によるハツリ処理に伴って発生するハツリガラ及び水をハツリガラ回収カバーから回収して、それらの周囲飛散や飛散による周囲汚染を抑制することができる。
【００１７】
前記水噴射ハツリ器は、水噴射ノズルを一つ有するだけのものでもよいが、複数有するものでもよい。前記水噴射ハツリ器は、例えば、前記水噴射ノズルを両端部にそれぞれ支持するノズル支持アームと、前記ノズル支持アームを前記両端部の水噴射ノズル間の中央部で支持する軸部材と、前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させて前記水噴射ノズルを円軌道に沿って走らせるノズル駆動装置とを含むものとすることができる。
【００１８】
この場合、該ノズル駆動装置として、前記自走部の自走に伴う前記水噴射ハツリ器の進行方向の前記円軌道直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ１と前記水噴射ハツリ器の進行方向を横切る方向の前記円軌道の直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ２とがＶ２＞Ｖ１の関係を満足させるように前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させるものを採用してもよい。
【００１９】
このようにＶ２＞Ｖ１の関係を満足させることで、前記水噴射ハツリ器の進行方向を横切る方向の前記円軌道の直径方向線と該円軌道との交差部位が集中的に深くはつられてしまい、ハツリ深さにむらがでる、ということを抑制できる。
【００２０】
ノズル駆動装置は、例えば回転モータと、該モータの回転をノズル支持アーム回転軸に伝える伝動機構とを含み、該伝動機構は前記ノズル支持アームを前記Ｖ２＞Ｖ１の関係を満足させるように不等速回転させる不等速回転伝達機構を含むものとすることができる。
【００２１】
そのような 不等速回転伝達機構として、例えば、日本図学会東北支部講演学会論文2005年10月22日仙台市に掲載されている「楕円系の歯車の設計 いわき明星大学科学技術学部」の「１．緒言」に記載の「歯車の回転伝達とカムの不等速転運動の二つの動きを同時にもつ機構学的特性を有する不等速な回転伝達機構」を利用できる。
【００２２】
前記自走部が自走するための前記吸着器台車の車輪及びその駆動に関しては、例えば、前記吸着器台車が前記水噴射ハツリ器台車側及びそれとは反対側のそれぞれに車輪を有しているとともに該各側の車輪を互いに独立駆動するための各側の車輪用の車輪駆動装置を有している場合を例示できる。
【００２３】
ハツリ部は自走部に連結されているので、前記水噴射ハツリ器台車は前記吸着器台車側とは反対側に車輪を有している場合を例示できる。
【００２４】
いずれにしても、前記吸着器台車が前記水噴射ハツリ器台車側及びそれとは反対側のそれぞれに車輪を有しているとともに該各側の車輪を互いに独立駆動するための各側の車輪用の車輪駆動装置を有している場合には、前記吸着器台車の両側の車輪をそれぞれ独立して駆動することで、自走部及びそれに連結されたハツリ部を所望の方向へ自走させることができ、高所のハツリ対象物体面へも自走させて向かわせることができ、それだけ効率よくはつり処理を行える。
【００２５】
より円滑にはつり装置全体を自走させるために、前記水噴射ハツリ器台車の前記吸着器台車側とは反対側の車輪の少なくとも一つを駆動するようにしてもよい。例えば、前記水噴射ハツリ器台車の前記吸着器台車側とは反対側の車輪の少なくとも一つを前記吸着器台車の前記水噴射ハツリ器台車側の車輪の少なくとも一つとユニバーサルジョイント及び伸縮自在継ぎ手を含む継ぎ手装置で連結して、自走部側から駆動するようにしてもよい。
【００２６】
また、水噴射ハツリ器をハツリ対象物体面に正しく向かわせてハツリ処理をより確実化するために次のようにしてもよい。
すなわち、前記水噴射ハツリ器台車を前記吸着器台車に対して並行に配置し、前記吸着器台車にヒンジ連結するとともに、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とにダンパーを渡し設ける。
【００２７】
そして、前記ダンパーは、前記水噴射ハツリ器台車及び前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体表面上に配置され、前記吸着器が未だ該ハツリ対象物体表面に吸着していない状態では、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とを両者の前記ヒンジ連結部を該ハツリ対象物体表面から浮き上がらせるように該両者を互いに屈曲させ、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態では前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な姿勢をとるように前記水噴射ハツリ器台車が前記ハツリ対象物体面に向け押さえ込まれることを許すダンパーとするのである。
【００２８】
なお、ここでの「ダンパー」は油圧式等のショックアブソーバタイプのダンパのほか、ヒンジ軸を中心に巻かれて一端部が吸着器台車に、他端部が水噴射ハツリ器台車に連結された巻きバネのようなバネタイプ等のダンパーでもよい。
【００２９】
前記吸着器としては、前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体面に走行可能に配置されることで前記ハツリ対象物体面に向け開口した姿勢をとる吸引チャンバと、前記吸引チャンバの開口縁に沿って設けられた弾性シールリングとを含んでおり、前記吸引チャンバには、吸引ポンプ装置に接続するための吸引口部が形成されているものを例示できる。
【００３０】
この吸着器によると、前記吸引チャンバの吸引口部を吸引ポンプ装置にダクトあるいはパイプで接続して、該吸引チャンバ内から排気して負圧を形成し、それによりはつり対象物体面に吸着させることができる。
【００３１】
本発明に係る自走式ハツリ装置によるハツリ対象物体面としては、代表的には各種コンクリート構造物のコンクリート壁面を挙げることができるが、それに限定されるものではなく、本発明に係る自走式ハツリ装置はハツリ処理、或いはハツリ洗浄処理が要求される各種分野で利用できる。
【発明の効果】
【００３２】
以上説明したように本発明によると、ハツリ対象のコンクリート壁面等の物体面に吸着して自走可能であり、ハツリ対象物体面を深くはつる場合でも、該物体面への吸着状態を維持してハツリ作業を効率よく行える自走式ハツリ装置を提供することを課題とする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る自走式ハツリ装置の１例の平面図である。
【図２】図１に示す自走式ハツリ装置を図１において下側から見て一部を示す図である。
【図３】図１に示す自走式ハツリ装置の自走部の図１において左側の車輪とその駆動装置を示す図である。
【図４】図１に示す自走式ハツリ装置の自走部の図１において右側の車輪とその駆動装置を示す図である。
【図５】吸着器の断面図である。
【図６】水噴射ハツリ器の断面図である。
【図７】水噴射ハツリ器のハツリガラ回収カバー及び水噴射ノズルを下方から見た図である。
【図８】自走部とハツリ部とがダンパー力で互いに相手方に対して屈曲し、ハツリ対象物体面から一部浮き上がっている様子を示す図である。
【図９】水噴射ノズル支持アームが等速回転するとハツリムラが生じることを示す図である。
【図１０】各車輪駆動装置のモータ、吸引ポンプ装置及びハツリガラ吸引装置等の制御回路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は本発明に係る自走式ハツリ装置の全体平面図である。
図１に示す自走式ハツリ装置１００は自走部Ａとこれに連結されたハツリ部Ｂとを含んでいる。
【００３５】
自走部Ａはハツリ対象物体面Ｓ（図２参照）に吸着可能の吸着器１と、吸着器１が搭載された吸着器台車２とを含んでいる。
【００３６】
吸着器台車２は図１に示すように平行な一対のロッド状の縦部材２１、２２とこれらに渡し設けられたロッド状の横部材２３、２４とからなる四角形状のフレーム２０に車輪を設けたものである。
【００３７】
車輪については、図１並びに図３及び図４に示すように、図１において左側の縦部材２１の外側面に大径車輪２１１及び小径車輪２１２が設けられており、右側の縦部材２２の外側面に大径車輪２２１及び小径車輪２２２が設けられている。大径車輪２１１、２２１は同径であり、回転軸線が一致するように縦部材に設けられている。小径車輪２１２、２２２は同径であり、回転軸線が一致するように、且つ、回転軸線が大径車輪２１１、２２１の回転軸線と平行となるように縦部材に設けられている。
【００３８】
図１において左側の縦部材２１には電動モータＭ１が搭載されており、このモータの回転は、図１及び図３に示すように、チエーン伝動機構２１０により左側の車輪２１１、２１２に伝達される。
【００３９】
図１において右側の縦部材２２には電動モータＭ２が搭載されており、このモータの回転は、図１及び図４に示すように、チエーン伝動機構２２０により右側の車輪２２１、２２２に伝達される。
【００４０】
図１０に示すように、モータＭ１、Ｍ２はそれぞれ制御部Ｃｏｎｔに接続されている。 モータＭ１は制御部Ｃｏｎｔに設けられたモータスイッチＳＷ１の操作により正転又は逆転或いは停止させることができる。
モータＭ２も制御部Ｃｏｎｔに設けられたモータスイッチＳＷ２の操作により正転又は逆転或いは停止させることができる。
このように車輪２１１、２１２と車輪２２１、２２２をそれぞれ独立して駆動停止できることで自走部Ａを前後左右に所望方向に進行、後退、停止させることができる。また、それに伴いハツリ部Ｂを同様に搬送することができる。
【００４１】
吸着器１は、図１、図２及び図５に示すように、カップ状の吸引チャンバ１１と、該吸引チャンバの開口部フランジ１１１下面に貼着された弾性シールリング１２とを含むものである。
【００４２】
吸引チャンバ１１は、図１、図２に示すように左右一対の支持部材１３、１４により台車２の縦部材２１、２２に取り付けられ、保持されている。
【００４３】
吸引チャンバ１１は、吸着器台車２がその車輪がハツリ対象物体面Ｓに接触するように配置されて該面上を走行可能な状態において、面Ｓに向け開口した姿勢をとり、またこのとき、弾性シールリング１２が物体面Ｓに臨む。
【００４４】
吸引チャンバ１１の周側壁に吸引口部１１２が設けられており、この吸引口部１１２をフレキシブルのダクト或いはパイプＤ１にて吸引ポンプ装置Ｐ１（図１０参照）に接続することで、吸引チャンバ１１から排気して該チャンバ内を負圧に設定し、物体面Ｓに吸着させることができる。吸引ポンプ装置Ｐ１は制御部Ｃｏｎｔに設けたスイッチＳＰ１でオンオフ操作できる。
【００４５】
吸引チャンバ１１の開口部フランジに貼着された弾性シールリング１２は外力が作用しないとき、前記４個の車輪２１１、２１２、２２１、２２２に共通の接面より図２において下方へ若干突出している。そして、吸引チャンバ１１が物体面Ｓに吸着するとき、弾性シールリング１２は圧縮される。弾性シールリング１２は物体面Ｓに摺動可能なものであり、それとは限定されないがここではウレタンゴムで形成されている。
【００４６】
なお、図１において１５はチャンバ１１内から排気して負圧に設定するとき、該チャンバ内圧を所望のものに調整するための調圧弁である。
【００４７】
ハツリ部Ｂは、ハツリ対象物体面Ｓに水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器３と、水噴射ハツリ器３が搭載された水噴射ハツリ器台車４とを含んでいる。
【００４８】
水噴射ハツリ器台車４は、図１に示すようにロッド状の縦部材４１と縦部材４１から自走部Ａの台車２へ向かって延びる横部材４２、４３とを含んでいる。縦部材４１は台車２の縦部材２２と並行に配置されている。一方の横部材４２はヒンジ４２１にて台車２の縦部材２２に連結さており、他方の横部材４３はヒンジ４３１にて縦部材２２に連結されている。ヒンジ４２１、４３１のヒンジ軸の中心軸線は一致している。
【００４９】
縦部材４１の外面には車輪４１１、４１２が取り付けられている。車輪４１１は台車２の車輪２２１に対応させてあり、車輪４１２は台車２の車輪２２２に対応させてある。
車輪４１２は回転自在のものであるが、車輪４１１は継ぎ手装置４４を介して車輪２２１から回転駆動力が伝達される。
【００５０】
継ぎ手装置４４は図１において左右のユニバーサルジョイント４４１、４４２と、これらをつなぐ、スプライン機構利用の伸縮自在継ぎ手４４３とからなるものである。
台車２にヒンジ連結された台車４は台車２が自走するとき、自身の車輪４１１も駆動されることで円滑に移動することができる。
【００５１】
水噴射ハツリ器３は、図１、図２及び図６に示すように、ハツリ対象物体面Ｓに向け水噴射するための２本の水噴射ノズル３１と、これを覆うハツリガラ回収カバー３２とを含んでいる。ハツリガラ回収カバー３２は、水噴射ノズル３１が図２に示すようにハツリ対象物体面Ｓに向け水噴射可能な状態で面Ｓに向け開口する状態で水噴射ノズル３１を覆うカップ状のカバーである。
【００５２】
カバー３２は一方ではヒンジ３８（図１、図２参照）を介して台車２の縦部材２２に連結支持されており、他方では支持部材３９にて台車４の縦部材４１に支持されている。
ヒンジ３８のヒンジ軸３８１（図２参照）は台車４の横部材４２、４３を台車２の縦部材２２に連結しているヒンジ４２１、４３１のヒンジ軸と中心軸線が一致している。
【００５３】
そして、必ずしも設ける必要はないが、ここでは、図１に示すように台車２と台車４とに油圧式ショックアブソーバタイプのダンパー５が渡し設けられている。
ダンパー５は一端部５１が台車２にヒンジ連結されているとともに他端部５２が台車４にヒンジ連結されている。
ダンパー５の個数は一つに限定されるものではなく、例えば、図１において台車２、４の下側部分にもダンパー５を渡し設けるなどしてもよい。
【００５４】
自走式ハツリ装置１００がハツリ対象物体面Ｓ上に配置され、しかし自走部Ａの吸着器１がハツリ対象物体面Ｓに吸着していない状態では、図８に示すように、ダンパー５により自走部Ａとハツリ部Ｂとは互いに相手方に対して屈曲した姿勢をとり、両者のヒンジ連結部分４２１、４３１、３８が面Ｓから若干浮き上がった状態となる。
【００５５】
ここで吸着器１を面Ｓに吸着させると、台車２の台車４側が面Ｓへ近づき、その動作により台車４の台車２側もダンパー５に抗して面Ｓ側へ押さえこまれる。これにより、ハツリ部Ｂの水噴射ハツリ器３を台車縦部材４１側での浮き上がりを防止する状態でより確実に全体的にハツリ対象物体面Ｓをハツリ処理する姿勢に置くことができる。
【００５６】
ハツリガラ回収カバー３２には周側壁に吸引口部３２１が設けられているとともに、天井壁の周縁に近い部位に複数の、小さい吸気孔３２ｈが円状に等中心角度間隔で形成されている。
【００５７】
吸引口部３２１を吸引ポンプを含むハツリガラ吸引装置Ｐ２（図１０参照）にフレキシブルなダクト或いはパイプＤ２を介して接続することで、カバー３２内のハツリガラや水をカバー３２内から吸引除去することができる。このとき外気が通気孔３２ｈからカバー３２内へ吸い込まれ、水やハツリガラの吸引装置Ｐ２への吸引が円滑になされる。ハツリガラ吸引装置Ｐ２は制御部Ｃｏｎｔに設けたスイッチＳＰ２でオンオフ操作できる。
【００５８】
図１においてＶはカバー３２内から排気して負圧に設定するとき、該チャンバ内圧を所望のものに調整するための調圧弁である。
【００５９】
カバー３２はその開口部フランジ３２１下面に、通気可能であるがカバー３２内のハツリガラや水の周囲飛散を抑制するリング状配置のブラシ３２２を有している。ブラシ３２２はハツリ対象物体面Ｓに向け突出するブラシ毛からなるものであり、面Ｓの清掃にも寄与する。
【００６０】
２本の水噴射ノズル３１は回収カバー３２内に配置されたノズル支持アーム３３の両端部に支持されている。ノズル支持アーム３３の中央部には回転軸３４が立設されており、回転軸３４はカバー３２の天井壁を貫通してカバー上方へ突出している。回転軸３４はカバー天井壁に設けた軸受け部３５にて回転可能に支持されている。
【００６１】
図６に示すように回転軸３４及びノズル支持アーム３３には水噴射ノズル３１に連通する通水路が形成されており、回転軸３４を図２及び図１０に示すようにフレキシブル送水管Ｄ３を介して高圧水供給装置ＪＷに接続することで水噴射ノズル３１からハツリ処理のための水噴射を行える。高圧水供給装置ＪＷは制御部Ｃｏｎｔに設けたスイッチＳＪＷによりオンオフ操作できる。
【００６２】
カバー３２の天井壁にはアーム３２０が片持ち支持されており、このアーム３２０は自走部Ａの上方へ延在している。
【００６３】
アーム３２０には電動モータＭ３、モータＭ３の等速回転を不等速回転に変換してチエーン伝動機構３６に伝達する不等速回転伝達機構３７が搭載されている。チエーン伝動機構３６もアーム３２０に搭載されている。チエーン伝動機構３６が回転することで前記回転軸３４及びノズル支持アーム３３が回され、水噴射ノズル３１が円軌道を描くように回される。これらモータＭ３、不等速回転伝達機構３７、チエーン伝動機構３６、回転軸３４、ノズル支持アーム３３等はノズル駆動装置を構成している。
モータＭ３は図１０に示すように制御部ＣｏｎｔにおけるモータスイッチＳＷ３にてオンオフ操作できる。
【００６４】
ここで、図９に示すように、水噴射ノズル３１の円軌道と水噴射ハツリ器３の進行方向αと同方向の水噴射ノズル円軌道直径方向線Ｌ１とが交差する部位をＸとし、水噴射ノズル３１の円軌道と水噴射ハツリ器３の進行方向αを横切る方向と同方向の水噴射ノズル円軌道直径方向線Ｌ２とが交差する部位をＹとする。
【００６５】
もし水噴射ノズル３１が等速円運動をすると、図９に示すように、部位Ｙの方が部位Ｘより短時間間隔で水噴射ノズル３１が通過し、部位Ｙの方が部位Ｘより深くはつられ、ハツリ対象物体面Ｓにおいてはつり深さにムラが生じ、好ましくない。
【００６６】
そこで、自走式ハツリ装置１００では、部位Ｙを通過する水噴射ノズル３１の移動周速Ｖ２が部位Ｘを通過する水噴射ノズル３１の移動周速Ｖ１より大きくなるように、換言すればＶ２＞Ｖ１となるように水噴射ノズル３１を不等速円運動させる。このために、前記不等速回転伝達機構３７を採用してＶ２＞Ｖ１の関係で水噴射ノズル３１が円運動するようにしている。
【００６７】
不等速回転伝達機構３７は、それとは限定されないが、例えば、既述の日本図学会東北支部講演学会論文2005年10月22日仙台市掲載の「歯車の回転伝達とカムの不等速転運動の二つの動きを同時にもつ機構学的特性を有する不等速な回転伝達機構」を利用した機構、ここでは同論文に掲載の、長半軸又は短半軸の本数を楕円葉数としたとき、二葉楕円系歯車の対偶による不等速円運動機構を利用するものを採用できる。
【００６８】
以上説明した自走式ハツリ装置１００によるハツリ対象物体面Ｓはコンクリート壁面に限定されるものではないが、ハツリ対象面Ｓがコンクリート壁面である場合を例にとって装置１００によるハツリ処理について説明する。
【００６９】
自走式ハツリ装置１００によると、この装置１００をハツリ対象コンクリート壁面Ｓ上に配置し、自走部Ａの吸着器１の吸引チャンバ１１にフレキシブルダクト等で接続された吸引ポンプ装置Ｐ１（図１０）を制御部Ｃｏｎｔからオン操作することでチャンバ１１内から排気して負圧に設定し、それにより吸着器１がコンクリート壁面Ｓに吸着し、且つ、吸着器１を搭載した台車２が面Ｓに沿って移動可能に吸着する。
【００７０】
吸着器１がコンクリート壁面Ｓに吸着するにつれ、ハツリ部Ｂの台車４がダンパー５に抗して面Ｓへ向け押さえ込まれ、それに伴い水噴射ハツリ器３が面Ｓをハツリ処理できる姿勢に置かれる。
【００７１】
かくして面Ｓに自走可能に吸着したハツリ装置１００を台車２に搭載されたモータＭ１、Ｍ２を制御部Ｃｏｎｔから正転逆転又は停止操作して、ハツリ装置１００を前後左右に所望方向へ動かし、また、必要に応じて高所へも動かし、それにより台車４上の水噴射ハツリ器３を目標ハツリ対象部位へ向け移動させることができる。そして、制御部Ｃｏｎｔから高圧水発生装置ＪＷを動作させ、水噴射ノズル３１から水噴射させて効率よくハツリ処理できる。
【００７２】
このハツリ処理においては、制御部Ｃｏｎｔにおいてノズル駆動装置のモータＭ３がオン操作され、それにより水噴射ノズル３１は不等速円運動し、ハツリムラが抑制される状態で面Ｓをハツリ、洗浄処理できる。
【００７３】
吸着器１を搭載した自走部Ａは、ハツリ部Ｂと連結されているものの、ハツリ部Ｂから分離した態様で形成されているので、ハツリ部Ｂの水噴射ハツリ器３がハツリ対象面Ｓを深くはつる（削る）場合でも、吸着器１はハツリ対象面Ｓへの吸着状態を維持して、自走式はつり装置１００全体をハツリ対象物体面Ｓ上に止まらせることができる。また、面Ｓに段差があったり、気泡がある場合でも、安定して自走させることができる。
【００７４】
ハツリ処理に伴い水噴射ハツリ器３のハツリガラ回収カバー３２内に発生するハツリガラ及び噴射使用済の水は、制御部Ｃｏｎｔにおいてハツリガラ吸引除去装置Ｐ２を動作させることで、カバー３２に接続されたフレキシブルダクト等を介して吸引回収でき、カバー開口縁部のブラシ３２２とともにハツリガラや水の周囲飛散を抑制できる。
【００７５】
なお、図１、図３、図４に示されている６はハツリ装置１００を安全のためワイヤ等で吊下げ可能とするための吊下げ部材を連結する部分であり、７はハツリ装置１００を地上等に立て置くための置き台であるが、例えばワイヤ等で吊り下げたハツリ装置１００を必要応じて手動で移動させる等のためのハンドルとしても利用できる。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明はコンクリート壁面等をハツリ処理できる自走式ハツリ装置を提供することに利用できる。
【符号の説明】
【００７７】
１００ 自走式ハツリ装置
Ａ 自走部
１ 吸着器
１１ 吸引チャンバ
１１１ 吸引チャンバの開口部フランジ
１１２ 吸引口部
１２ 弾性シールリング
１５ 調圧弁
２ 吸着器台車
２１１、２１２、２２１、２２２ 車輪
Ｍ１、Ｍ２ モータ
２１０、２２０ チエーン伝動機構
Ｂ ハツリ部
３ 水噴射ハツリ器
３１ 水噴射ノズル
３２ ハツリガラ回収カバー
３２１ 吸引口部
Ｖ 調圧弁
３２２ ブラシ
３２０ アーム
３３ ノズル支持アーム
３４ 回転軸
３５ 軸受け部材
３６ チエーン伝動機構
３７ 不等速回転伝達機構
ＪＷ 高圧水供給装置
Ｍ３ モータ
３８ ヒンジ
４ 水噴射ハツリ器台車
４２１、４３１ ヒンジ
４１１、４１２ 車輪
４４ 継ぎ手装置
Ｃｏｎｔ 制御部
Ｐ１ 吸引ポンプ装置
Ｐ２ ハツリガラ吸引装置
５ ダンパー
Ｓ ハツリ対象物体面Ｓ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自走部と、前記自走部に連結され、前記自走部により搬送されるハツリ部とを含んでおり、
前記自走部は、ハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器と、前記吸着器が搭載され、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態で前記ハツリ対象物体面上を自走可能の吸着器台車とを含んでおり、
前記ハツリ部は、前記ハツリ対象物体面に水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器と、前記水噴射ハツリ器が搭載され、前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な状態で前記ハツリ対象物体面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車とを含んでいることを特徴とする自走式ハツリ装置。
【請求項２】
前記水噴射ハツリ器は、前記ハツリ対象物体面に向け水噴射するための水噴射ノズルと、前記水噴射ノズルが前記ハツリ対象物体面に向け水噴射可能な状態で前記ハツリ対象物体面に向け開口状態で前記水噴射ノズルを覆うハツリガラ回収カバーとを含んでおり、前記ハツリガラ回収カバーは、ハツリガラを前記ハツリガラ回収カバー内から吸引除去するためのハツリガラ吸引装置に接続可能の吸引口部を備えている請求項１記載の自走式ハリ装置。
【請求項３】
前記水噴射ハツリ器は、前記水噴射ノズルを両端部にそれぞれ支持するノズル支持アームと、前記ノズル支持アームを前記両端部の水噴射ノズル間の中央部で支持する軸部材と、前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させて前記水噴射ノズルを円軌道に沿って走らせるノズル駆動装置とを含んでおり、前記ノズル駆動装置は、前記自走部の自走に伴う前記水噴射ハツリ器の進行方向の前記円軌道直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ１と前記水噴射ハツリ器の進行方向を横切る方向の前記円軌道の直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ２とがＶ２＞Ｖ１の関係を満足させるように前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させる請求項２記載の自走式ハツリ装置。
【請求項４】
前記吸着器台車は前記水噴射ハツリ器台車側及びそれとは反対側のそれぞれに車輪を有しているとともに該各側の車輪を互いに独立駆動するための各側の車輪用の車輪駆動装置を有しており、前記水噴射ハツリ器台車は前記吸着器台車側とは反対側に車輪を有している請求項１、２又は３記載の自走式ハツリ装置。
【請求項５】
前記水噴射ハツリ器台車の前記吸着器台車側とは反対側の車輪の少なくとも一つは前記吸着器台車の前記水噴射ハツリ器台車側の車輪の少なくとも一つとユニバーサルジョイント及び伸縮自在継ぎ手を含む継ぎ手装置で連結されている請求項４記載の自走式ハツリ装置。
【請求項６】
前記水噴射ハツリ器台車は前記吸着器台車に対して並行に配置され、前記吸着器台車にヒンジ連結されているとともに、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とにダンパーが渡し設けられており、前記ダンパーは、前記水噴射ハツリ器台車及び前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体表面上に配置され、前記吸着器が未だ該ハツリ対象物体表面に吸着していない状態では、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とを両者の前記ヒンジ連結部を該ハツリ対象物体表面から浮き上がらせるように該両者を互いに屈曲させ、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態では前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な姿勢をとるように前記水噴射ハツリ器台車が前記ハツリ対象物体面に向け押さえ込まれることを許すダンパーである請求項１から５のいずれか１項に記載の自走式ハツリ装置。
【請求項７】
前記吸着器は、前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体面に走行可能に配置されることで前記ハツリ対象物体面に向け開口した姿勢をとる吸引チャンバと、前記吸引チャンバの開口縁に沿って設けられた弾性シールリングとを含んでおり、前記吸引チャンバには、吸引ポンプ装置に接続するための吸引口部が形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の自走式ハツリ装置。
【請求項１】
自走部と、前記自走部に連結され、前記自走部により搬送されるハツリ部とを含んでおり、
前記自走部は、ハツリ対象物体面に吸着可能の吸着器と、前記吸着器が搭載され、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態で前記ハツリ対象物体面上を自走可能の吸着器台車とを含んでおり、
前記ハツリ部は、前記ハツリ対象物体面に水噴射によりハツリ処理を施す水噴射ハツリ器と、前記水噴射ハツリ器が搭載され、前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な状態で前記ハツリ対象物体面上を走行可能の水噴射ハツリ器台車とを含んでいることを特徴とする自走式ハツリ装置。
【請求項２】
前記水噴射ハツリ器は、前記ハツリ対象物体面に向け水噴射するための水噴射ノズルと、前記水噴射ノズルが前記ハツリ対象物体面に向け水噴射可能な状態で前記ハツリ対象物体面に向け開口状態で前記水噴射ノズルを覆うハツリガラ回収カバーとを含んでおり、前記ハツリガラ回収カバーは、ハツリガラを前記ハツリガラ回収カバー内から吸引除去するためのハツリガラ吸引装置に接続可能の吸引口部を備えている請求項１記載の自走式ハリ装置。
【請求項３】
前記水噴射ハツリ器は、前記水噴射ノズルを両端部にそれぞれ支持するノズル支持アームと、前記ノズル支持アームを前記両端部の水噴射ノズル間の中央部で支持する軸部材と、前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させて前記水噴射ノズルを円軌道に沿って走らせるノズル駆動装置とを含んでおり、前記ノズル駆動装置は、前記自走部の自走に伴う前記水噴射ハツリ器の進行方向の前記円軌道直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ１と前記水噴射ハツリ器の進行方向を横切る方向の前記円軌道の直径方向線と該円軌道との交差部位での前記水噴射ノズルの移動周速Ｖ２とがＶ２＞Ｖ１の関係を満足させるように前記ノズル支持アームを前記軸部材を中心に回転させる請求項２記載の自走式ハツリ装置。
【請求項４】
前記吸着器台車は前記水噴射ハツリ器台車側及びそれとは反対側のそれぞれに車輪を有しているとともに該各側の車輪を互いに独立駆動するための各側の車輪用の車輪駆動装置を有しており、前記水噴射ハツリ器台車は前記吸着器台車側とは反対側に車輪を有している請求項１、２又は３記載の自走式ハツリ装置。
【請求項５】
前記水噴射ハツリ器台車の前記吸着器台車側とは反対側の車輪の少なくとも一つは前記吸着器台車の前記水噴射ハツリ器台車側の車輪の少なくとも一つとユニバーサルジョイント及び伸縮自在継ぎ手を含む継ぎ手装置で連結されている請求項４記載の自走式ハツリ装置。
【請求項６】
前記水噴射ハツリ器台車は前記吸着器台車に対して並行に配置され、前記吸着器台車にヒンジ連結されているとともに、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とにダンパーが渡し設けられており、前記ダンパーは、前記水噴射ハツリ器台車及び前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体表面上に配置され、前記吸着器が未だ該ハツリ対象物体表面に吸着していない状態では、前記水噴射ハツリ器台車と前記吸着器台車とを両者の前記ヒンジ連結部を該ハツリ対象物体表面から浮き上がらせるように該両者を互いに屈曲させ、前記吸着器が前記ハツリ対象物体面に吸着する状態では前記水噴射ハツリ器が前記ハツリ対象物体面をハツリ処理可能な姿勢をとるように前記水噴射ハツリ器台車が前記ハツリ対象物体面に向け押さえ込まれることを許すダンパーである請求項１から５のいずれか１項に記載の自走式ハツリ装置。
【請求項７】
前記吸着器は、前記吸着器台車が前記ハツリ対象物体面に走行可能に配置されることで前記ハツリ対象物体面に向け開口した姿勢をとる吸引チャンバと、前記吸引チャンバの開口縁に沿って設けられた弾性シールリングとを含んでおり、前記吸引チャンバには、吸引ポンプ装置に接続するための吸引口部が形成されている請求項１から６のいずれか１項に記載の自走式ハツリ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１１４８５（Ｐ２０１２−１１４８５Ａ）
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８９８３（Ｐ２０１０−１４８９８３）
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（３０４０３８１４９）村本建設株式会社 (11)
【出願人】（５９１２１４８０４）株式会社松村組 (14)
【出願人】（５０７１５７６７６）株式会社クボタ工建 (8)
【出願人】（５９４１８６５５５）馬淵建設株式会社 (7)
【出願人】（５１０１８１９０９）株式会社久野製作所 (1)
【出願人】（３９００３５３５６）有限会社浦上技術研究所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１９日（２０１２．１．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月３０日（２０１０．６．３０）
【出願人】（３０４０３８１４９）村本建設株式会社 (11)
【出願人】（５９１２１４８０４）株式会社松村組 (14)
【出願人】（５０７１５７６７６）株式会社クボタ工建 (8)
【出願人】（５９４１８６５５５）馬淵建設株式会社 (7)
【出願人】（５１０１８１９０９）株式会社久野製作所 (1)
【出願人】（３９００３５３５６）有限会社浦上技術研究所 (3)
【Ｆターム（参考）】
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