(57)【要約】【課題】管体内に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断作業を、極めて安全に、且つ効率良く行うことができ、しかも、作業者が安心して作業を行うことができる画期的な管体の切断方法を提供することを目的とする。【解決手段】水面下の地盤中に一部若しくは全部が埋設されていて内部に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断方法であって、前記管体１に注入孔２と排出孔３をこの管体１の長手方向に間隔をおいて穿孔し、前記注入孔２から不燃性物質を前記管体１内に注入し前記排出孔３から排出させてこの管体１内の可燃性ガス濃度を所定値以下の状態にし、前記排出孔３と前記注入孔２との間の任意の位置を切断する管体の切断方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水面下の地盤中に一部若しくは全部が埋設されていて内部に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断方法であって、前記管体に注入孔と排出孔をこの管体の長手方向に間隔をおいて穿孔し、前記注入孔から不燃性物質を前記管体内に注入し前記排出孔から排出させてこの管体内の可燃性ガス濃度を所定値以下の状態にし、前記排出孔と前記注入孔との間の任意の位置を切断することを特徴とする管体の切断方法。
【請求項２】
前記不燃性物質を前記注入孔から前記管体内に注入し前記排出孔より排出させる不燃物注入作業をしながら、前記切断を行うことを特徴とする請求項１記載の管体の切断方法。
【請求項３】
前記管体を切断する前、若しくは前記管体を切断している最中に、前記管体内に存在する可燃性ガス濃度を測定することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の管体の切断方法。
【請求項４】
前記可燃性ガス濃度の測定は、前記排出孔の周囲の前記可燃性ガス濃度、又は、前記排出孔から排出した排出物の前記可燃性ガス濃度、若しくは、前記排出孔から排出した排出物の周囲の前記可燃性ガス濃度が前記所定値以下かどうかを測定することを特徴とする請求項３記載の管体の切断方法。
【請求項５】
前記管体に前記注入孔若しくは前記排出孔を穿孔する穿孔機を取り付け、この穿孔機を遠隔操作によって作動させて穿孔することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の管体の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水面下の地盤中に一部若しくは全部が埋設されていて内部に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断方法に関するものであり、例えば、下端が海底地盤中に埋設されている桟橋等の海上構造物の鋼管杭（支柱）のように、管体内に海底地盤中から漏出した天然ガス等の可燃性ガスが存在している恐れのある管体を解体に際して切断する際に用いる管体の切断方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、海上に設置した桟橋の基礎となる管体（鋼管杭）は、耐用年数が過ぎると安全性を考慮し撤去することとなっているが、この撤去作業においては、前処理として管体を切断、解体する作業が必要となる。
【０００３】
この桟橋の鋼管杭の切断には、一般的には酸素アーク切断工法やワイヤーソーイング切断工法が用いられていたが、ワイヤーソーイング切断工法は、コンクリートの切断には威力を発揮するものの、鋼管杭のような鋼材の切断には不向きで切断に時間を要するため、酸素アーク切断工法に比べて工期が長くなり、更に、装置自体も大型なため、作業時は潜水士船以外にクレーン付き台船や引船が必要となり、そのため、作業コストは、酸素アーク切断工法を用いた場合に比べて３倍〜５倍になってしまい、非常にコストが掛かる工法であった。
【０００４】
また、酸素アーク切断工法は、コストも安く、また、効率的に切断作業を行うことができるが、この桟橋の基礎となる鋼管杭は、海底地盤中から漏出した天然ガス等の可燃性ガスが内部に存在している可能性があり、この可燃性ガスが内部に存在している状態で切断作業を行うと、作業時のアークが可燃性ガスに引火し爆発する恐れがあったため、作業前にこの鋼管杭内の可燃性ガスを抜き、作業時の安全を確保しなければならなかった。
【０００５】
そこで、従来は、鋼管杭の上部側、即ち、桟橋本体に孔をあけ、この孔から鋼管杭内に存在する可燃性ガスを放出させてから切断作業を行っていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、近年、桟橋の耐久性向上に伴い、桟橋の強度が増し、桟橋自体にガス抜き用の孔をあけることが困難になってきた。
【０００７】
更に、従来のガス抜き方法は、上部にあけた孔から可燃性ガスを自然排気するというものであったため、排気効率が悪く、鋼管杭内の可燃性ガス濃度が爆発の恐れの無い安全な濃度、即ち、爆発下限濃度以下になるまでに長時間を要し、非常に作業効率が悪いものであった。
【０００８】
また更に、従来の方法では、十分にガスを抜いて安全性を確保しているにも関わらず、可燃性ガスが抜けているかどうかの確認が容易にできなかったため、作業者は、安全だとわかっていても常に不安を抱えながら作業を行っていた。
【０００９】
本発明は、上述のような現状に鑑み、管体内に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断作業を、極めて安全に、且つ効率良く行うことができ、しかも、作業者が安心して作業を行うことができる画期的な管体の切断方法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】
【００１０】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１１】
水面下の地盤中に一部若しくは全部が埋設されていて内部に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断方法であって、前記管体１に注入孔２と排出孔３をこの管体１の長手方向に間隔をおいて穿孔し、前記注入孔２から不燃性物質を前記管体１内に注入し前記排出孔３から排出させてこの管体１内の可燃性ガス濃度を所定値以下の状態にし、前記排出孔３と前記注入孔２との間の任意の位置を切断することを特徴とする管体の切断方法に係るものである。
【００１２】
また、前記不燃性物質を前記注入孔２から前記管体１内に注入し前記排出孔３より排出させる不燃物注入作業をしながら、前記切断を行うことを特徴とする請求項１記載の管体の切断方法に係るものである。
【００１３】
また、前記管体１を切断する前、若しくは前記管体１を切断している最中に、前記管体１内に存在する可燃性ガス濃度を測定することを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の管体の切断方法に係るものである。
【００１４】
また、前記可燃性ガス濃度の測定は、前記排出孔３の周囲の前記可燃性ガス濃度、又は、前記排出孔３から排出した排出物の前記可燃性ガス濃度、若しくは、前記排出孔３から排出した排出物の周囲の前記可燃性ガス濃度が前記所定値以下かどうかを測定することを特徴とする請求項３記載の管体の切断方法に係るものである。
【００１５】
また、前記管体１に前記注入孔２若しくは前記排出孔３を穿孔する穿孔機４を取り付け、この穿孔機４を遠隔操作によって作動させて穿孔することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の管体の切断方法に係るものである。
【発明の効果】
【００１６】
本発明は上述のようにしたから、管体内に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断作業を、極めて安全に、且つ効率良く行うことができ、しかも、作業者が安心して作業を行うことができる実用性に優れた画期的な管体の切断方法となる。
【００１７】
また、請求項２，３，５記載の発明においては、より一層安全性の高い実用性に優れた画期的な管体の切断方法となる。
【００１８】
また、請求項４記載の発明においては、確実に、且つ容易に管体内の可燃性ガス濃度を測定することができる作業性に優れた管体の切断方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施例を用いた作業状況を示す概略図である。
【図２】本実施例において鋼管杭に穿孔機を装着した状態を示す説明図である。
【図３】本実施例における注入孔、排出孔の穿孔位置、及び切断位置を示す説明図である。
【図４】本実施例における可燃性ガス濃度測定部を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００２１】
海底、川底、或いは湖底等の水面下の地盤中に一部若しくは全部が埋設されている管体１の長さ方向の一側にこの管体１内に不燃性物質を注入するための注入孔２を穿孔し、他側にこの管体１内に存在している可燃性ガスを排出するための排出孔３を穿孔し、注入孔２から管体１内に不燃性物質を注入することで、管体１内に存在する可燃性ガスがこの注入した不燃性物質に押し出されるようにして効率良く排出孔３から排出される。
【００２２】
この不燃性物質の管体１内への注入を、管体１内の可燃性ガス濃度が所定値以下の状態、例えば爆発下限濃度以下になるまで行うことで、切断時に、例えば酸素アーク切断工法を用いて切断しても、アークが可燃性ガスに引火し爆発する可能性は無くなり、切断作業時の安全性を確保することができる。
【００２３】
また、排出孔３の穿孔位置によっては、排出孔３から排出されずにこの排出孔３を過ぎた管体１の端部に可燃性ガスが溜まっている可能性があり、そのような部分では可燃性ガス濃度が所定値以下（例えば爆発下限濃度以下）となっていない可能性もあるため、切断作業時のアークが引火し爆発する恐れがあるが、本発明は、このような可燃性ガス濃度が所定値以下となっていない可能性がある位置での切断は行わず、排出孔３と排出孔２との間の確実に不燃性物質によって置換され可燃性ガス濃度が爆発下限濃度以下となっている部分を切断するので、切断作業時のアークによって爆発が生じる危険性が無く、極めて安全で、且つ安心して切断作業を行うことができる。
【００２４】
また、例えば、不燃性物質を注入孔２から管体１内に注入し排出孔３より排出させる不燃物注入作業をしながら切断作業を行うことにより、例えば、切断作業中に新たに可燃性ガスが地盤から漏出してきても、この漏出してきた可燃性ガスを直ぐに管体１内から追い出すことができ、管体１内の可燃性ガス濃度の上昇を抑制することができ、また、例えば、切断作業に酸素アーク切断工法を用いた場合は、アークによって周囲の水が分解されて水素ガスが発生する可能性があるが、このような場合でも、この水素ガスを可及的速やかに外部に放出、拡散して、作業部付近の水素ガス濃度の上昇を抑制し、アークが水素ガスに引火し爆発する可能性を排除することができることとなる。
【００２５】
このように、本発明は、管体１内に可燃性ガスが存在している可能性がある管体１の切断作業を、極めて安全に、且つ効率良く行うことができ、しかも、作業者が安心して作業を行うことができる実用性に優れた画期的な管体の切断方法となる。
【実施例】
【００２６】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２７】
本実施例は、水面下の地盤中に一部若しくは全部が埋設されていて内部に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断方法であって、管体１に注入孔２と排出孔３をこの管体１の長手方向に間隔をおいて穿孔し、注入孔２から不燃性物質を管体１内に注入し排出孔３から排出させてこの管体１内の可燃性ガス濃度を所定値以下の状態にし、排出孔３と記注入孔２との間の任意の位置を切断する管体の切断方法である。
【００２８】
具体的には、本実施例では、この管体の切断方法を用いて、図１に示すような、海上に設置されている桟橋を支持している管体１である鋼管杭１を切断する場合について説明する。
【００２９】
海上に設置されている桟橋を支持している鋼管杭１は、一般的には無底筒状に形成されているものが用いられ、下端側を海底地盤中に埋設し上端を海上に突出させた状態で海中に立設している。
【００３０】
この鋼管杭１を埋設する海底地盤中には天然ガス等の資源が存在している場所があり、このような場所に鋼管杭１を埋設すると、地盤中の天然ガスが漏出し、この漏出した天然ガス、即ち、可燃性ガスが長い年月を経て鋼管杭１内に溜まり、鋼管杭１内が可燃性ガス雰囲気となっていることがある。
【００３１】
そのため、このような内部が可燃性ガス雰囲気になっている鋼管杭１を、酸素アーク切断工法を用いて切断すると、アークが可燃性ガスに引火し爆発する恐れがある。
【００３２】
本実施例は、このような鋼管杭１内が可燃性ガス雰囲気になっており、切断作業時のアークによって爆発する恐れがある管体の切断作業に用いる方法で、この鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を可及的速やかに低下させて、引火、爆発の危険性を排除し、安全性を確保しながら鋼管杭１の切断作業を行うことができる画期的な管体の切断方法である。
【００３３】
以下、本実施例の管体の切断方法について詳述する。
【００３４】
本実施例の管体の切断方法は、先ず、鋼管杭１に、不燃性物質を鋼管杭１内に注入するための注入孔２と、鋼管杭１内に存在する可燃性ガスを排出するための排出孔３との二つの孔を穿孔するために、穿孔機４（本実施例では水中油圧ドリルを採用）を鋼管杭１に装着する作業を行う。
【００３５】
この穿孔機４は、遠隔操作可能なものであり、鋼管杭１に装着した後、作業者は穿孔作業現場から離れ、穿孔作業は、安全な場所（本実施例では、海上に停泊している作業船５の上）からこの穿孔機４を遠隔操作して行われる。そのため、本実施例で使用する穿孔機４は、図２に示すように、作業状況を確認するための水中カメラ６を付設し、また、穿孔機４自体は、駆動機構によって進退可動自在に設けられている。
【００３６】
次いで、この鋼管杭１に装着した穿孔機４を安全な場所から遠隔操作して、この鋼管杭１の上側と下側の二か所に穿孔する穿孔作業を行う。
【００３７】
本実施例は、この穿孔作業を遠隔操作によって行うことで、より高い安全性を確保している。
【００３８】
また、本実施例の穿孔作業では、図３に示すように、海中に立設する鋼管杭１の下部側（海底地盤側）に注入孔２を穿孔し、上部側（海面側）に排出孔３を穿孔している。これは、鋼管杭１内に存在する可燃性ガスのほとんどがメタンガスであり、このメタンガスは比重が小さく鋼管杭１の上側に溜まり易いため、上部側を可燃性ガスの排出孔３とすることで効率良く可燃性ガスを鋼管杭１外に排出するためである。
【００３９】
次いで、この鋼管杭１に穿孔した注入孔２若しくは排出孔３を利用し、鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を測定し鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を確認する。
【００４０】
具体的には、図１に示すように、鋼管杭１の上部側に穿孔した排出孔３に接続バルブ７を設け、この接続バルブ７に鋼管杭１から排出された可燃性ガスを海上まで導出するための導出管８を接続し、この導出管８を海上に浮設した濃度測定装置９に接続し、この濃度測定装置９内の可燃性ガス濃度を、ガス濃度計10を用いて測定している。
【００４１】
この濃度測定装置９について具体的に説明すると、本実施例に用いる濃度測定装置９は、図４に示すように、フロート部11と濃度測定部12とから成り、濃度測定部12は、底部に導出管８を挿入する挿入口13と、濃度測定部12内に導入した可燃性ガスを外部に排出するための排出口14とを設けると共に、上部側にガス濃度計10の濃度センサ10ａを配設した構成とし、この濃度センサ10ａによって測定された可燃性ガス濃度は、有線若しくは無線にて接続されるガス濃度計10でモニタでき、本実施例では、このガス濃度計10を作業船５に配置して、作業船５上で可燃性ガス濃度を測定（モニタ）している。
【００４２】
このように、排出孔３から排出された可燃性ガスを濃度測定装置９内に一旦収容し、この濃度測定装置９内に収容した可燃性ガスの濃度を測定することで、風などの外的影響を受けず、より正確に可燃性ガス濃度測定を行うことができ、また、濃度測定は作業船５から離れた海上で行われるため、安全性も確保できる。
【００４３】
また、本実施例では、この濃度測定装置９を作業船５の風下の位置に浮設し、濃度測定装置９より排出された可燃性ガスが作業船５に流れ込み、作業船５周辺が可燃性ガス雰囲気にならないようにして、より一層の安全を確保した状態で測定を行う。
【００４４】
尚、この可燃性ガス濃度測定においては、本実施例のように濃度測定装置９を接続しなくても、導出管８出口にガス濃度計10の濃度センサ10ａを近接させて、導出管８から排出された可燃性ガスを直接測定しても良い。
【００４５】
また、この穿孔設作業後の可燃性ガス濃度測定においては、鋼管杭１内の可燃性ガス濃度が低かった場合（爆発下限以下の濃度であった場合）は、以下に説明する不燃性物質を注入して鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を爆発下限以下まで下げるための不燃性物質注入作業を省略しても良い。
【００４６】
次いで、鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を爆発下限以下まで下げる不燃性物質注入作業を行う。
【００４７】
具体的には、鋼管杭１内に不燃性物質を注入し、この不燃性物質を鋼管杭１に注入することにより鋼管杭１内の可燃性ガスを鋼管杭１外に排出し、可燃性ガス雰囲気の鋼管杭１内を不燃性物質で置換することで鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を低下させている。
【００４８】
また、本実施例では、不燃性物質として海水を用い、この海水を鋼管杭１内に注入し、可燃性ガス雰囲気の鋼管杭１内をこの海水で置換することで鋼管杭１内の可燃性ガス濃度を爆発下限以下にしている。
【００４９】
より具体的に説明すると、本実施例では、図１に示すように、海上に停泊する作業船５に送水ポンプ15を配設し、この送水ポンプ15から延設した送水管16を鋼管杭１の注入孔２に設けた接続バルブ17に接続し、送水ポンプ15によってくみ上げた海水をこの送水管16を通じて鋼管杭１へ圧送し、この圧送した海水を鋼管杭１の下側に穿孔した注入孔２から鋼管杭１内に注入することで、この勢い良く鋼管杭１内に注入された海水が効率良く鋼管杭１内に存在している可燃性ガス濃度を上方に押し上げて排出孔３から押し出すように排出させ、更に、注入した海水が鋼管杭１に溜まり、可燃性ガス雰囲気であった鋼管杭１内がこの海水で置換された状態となり、鋼管杭１内の可燃性ガス濃度が確実に爆発下限濃度以下となるようにしている。
【００５０】
また、本実施例では、この海水を鋼管杭１内に注入している際も、濃度測定装置９を用いて鋼管杭１から排出された可燃性ガス濃度を測定し、この濃度測定装置９で得られる可燃性ガス濃度の測定値が爆発下限濃度以下の値となるまで、この不燃性物質注入作業を行う。
【００５１】
上述したように、本実施例では、不燃性物質に海水を利用することでコストが掛からず、作業コストの低減を図ることができ、また、本実施例では、前述した濃度測定装置９の濃度測定部12を内部状態が視認できるよう透明な板材で形成し、導出管８から海水が排出されることを視認することによって、鋼管杭１内が海水で置換されたことを目視で確認することができるので、作業者はより安全を確信し安心して切断作業を行うことができる。
【００５２】
尚、不燃性物質は上記の海水に限らず、真水でも良く、また、窒素やアルゴン等の不活性ガスを用いても良い。
【００５３】
この不燃性物質注入作業によって鋼管杭１内の可燃性ガス濃度が爆発下限濃度以下の状態になったことが確認できたら、次いで、鋼管杭１の切断作業を行う。
【００５４】
尚、本実施例では上述したように一本の鋼管杭１に対して注入孔２と排出孔３の二つの孔を穿孔したが、注入孔２及び排出孔３の穿孔数は、上記に限らず、例えば、排出孔３はより効率良く可燃性ガスを排出できるよう、鋼管杭１の長手方向（上下方向）や周方向に沿って複数並設状態に穿孔しても良く、また、注入孔２と排出孔３との上下の位置は適宜反転させても良い。
【００５５】
また、鋼管杭１の切断作業は、作業効率が良く、また、コストの低い酸素アーク切断工法を用いて切断する。
【００５６】
この酸素アーク切断工法を用いて鋼管杭１を切断する際の切断位置は、排出孔３と注入孔２との間の任意の位置を切断することとし、本実施例では、図３に示すように、排出孔３の稍下側を切断する。
【００５７】
即ち、排出孔３より上側は、この排出孔３から排出されずに上方側に通過してしまった可燃性ガスが溜まっている可能性があり、そのような場所では可燃性ガス濃度が所定値以下（爆発下限濃度以下）となっていない可能性があり、切断作業時のアークが引火し爆発する恐れがあるので、本実施例においては、確実に海水で置換されていて、可燃性ガス濃度が爆発下限以下となっている排出孔３と注入孔２との間を切断することとして、より一層高い安全性を確保している。
【００５８】
また、本実施例では、切断作業中も、上述した鋼管杭１内への不燃性物質の注入作業、即ち海水を鋼管杭１内に注入する不燃性物質注入作業を行う。
【００５９】
この切断作業中にも海水を注入する不燃性物質注入作業をし続けることによって、切断作業中に新たに可燃性ガスが海底地盤から漏出してきても、この漏出してきた可燃性ガスを直ぐに鋼管杭１内から排出させることができ、これにより、鋼管杭１内の可燃性ガス濃度の上昇を抑制することができ、また、アークによって周囲の水（海水）が分解されて水素ガスが発生しても、この水素ガスを可及的速やかに外部に放出、拡散して作業部付近の水素ガス濃度の上昇を抑制し、アークが水素ガスに引火し爆発する可能性を排除することができ、より一層高い安全性を確保することができる。
【００６０】
また更に、この切断作業中においても、濃度測定装置９を用いて排出孔３から排出される海水中に含まれる可燃性ガス濃度を測定することで、常に安全な状態であることを認識しながら作業することができ、より一層安心感をもって作業することができる。
【００６１】
本実施例では、濃度測定装置９の濃度測定部12の底部側から上方に向けて海水を導入し、濃度測定部12内に導入された海水が落下し底面に衝突した際の衝撃で、海水に含まれる可燃性ガス成分が海水から分離し、この分離した可燃性ガス成分を上方に設けた濃度センサ10ａで測定しているので、より正確に可燃性ガス濃度を測定することができ、これにより、より一層確実な安全を確保することができることとなる。
【００６２】
このように、本実施例は、管体内に可燃性ガスが存在している可能性がある管体の切断作業を、極めて安全に、且つ効率良く行うことができ、しかも、作業者が安心して作業を行うことができる実用性に優れた画期的な管体の切断方法となる。
【００６３】
尚、本実施例は、上述したように、海上に設置されている桟橋を支持している鋼管杭１を切断する場合について説明したが、例えば、河川に架かる橋の支柱の切断作業や海底地盤中に全体が埋設されているパイプラインの撤去作業にも用いることができる。
【００６４】
また、可燃性ガス濃度の測定は、本実施例のように、不燃性物質注入作業前（穿孔作業後）、不燃性物質注入作業中、切断作業中のいずれの状況においても行うことが好ましく、これにより、安全に対してより確実な状況判断を行うことができ、より安心感をもって作業を行うことができるが、例えば、鋼管杭１内の可燃性ガス濃度の有無にかかわらず穿孔作業後に不燃性物質注入作業を行う場合は、穿孔作業後の可燃性ガス濃度の測定を省略しても良く、また、例えば、不燃性物質として海水や真水を注入する場合は、目視にて鋼管杭１内が置換されたことを確認することができるので、濃度測定装置９を用いた可燃性ガス濃度の測定を省略しても良く、可燃性ガス濃度の測定に関しては、状況に応じて適宜変更しても良い。
【００６５】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００６６】
１  管体
２  注入孔
３  排出孔
４  穿孔機
【図１】
2014114662.tif 000003
【図２】
2014114662.tif 000004
【図３】
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【図４】
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