(57)【要約】【課題】破砕の確実性が高く、コアドリルを不要とし、破砕に失敗した場合にも、再度の穴あけを不要とする、ライニング層の油圧破砕工法を提供する。【解決手段】所定幅の水平方向のダブルラインをダブルカッターを用いて形成するダブルカッティングステップと、該ダブルカッティングステップにてカットした部分の耐火材を除去するカッティング部耐火材除去ステップと、該カッティング部耐火材除去ステップにて耐火材が除去されたカッティング部に油圧破砕機のウェッジを当てて油圧破砕を実行する油圧破砕ステップとを有する。筒（煙突）内部に吊り下げたゴンドラにてこの作業を行い、下から一段（８００ミリメートルから１２００ミリメートルの高さ）ずつ円周に沿って施工し、解体材を搬出口から外に出して、次（上）の段に進み、最上部まで繰り返す。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定幅の水平方向のダブルラインをダブルカッターを用いて形成するダブルカッティングステップと、
該ダブルカッティングステップにてカットした部分の耐火材を除去するカッティング部耐火材除去ステップと、
該カッティング部耐火材除去ステップにて耐火材が除去されたカッティング部に油圧破砕機のウェッジを当てて油圧破砕を実行する油圧破砕ステップと
を有することを特徴とするライニング層の油圧破砕工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の壁面に施されたライニング層を解体・除去するための工法に関する。とりわけ、煙突内壁面に施されたライニング層を解体・除去するための工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、高さが３０メートルから２００メートル程度の煙突では、例えば、鋼板製筒身（又はコンクリート製筒身）の内側（内面）に、ライニング層である耐火層を設けている。この耐火層は、耐火材（又はモルタル）を用いて、例えば、数センチメートルから数十センチメートルの厚さに鋼板製筒身の内面全体にわたって形成される。鋼板製筒身の内面に耐火層を形成するには、耐火層の付着補強のため、スタットボルト及び鉄筋と５センチメートルから１０センチメートル角程度の金網を用いて、耐火層を鋼板製筒身の内面に形成している。
【０００３】
ところで、このような煙突を長期間にわたって使用すると、熱などによって耐火層の損耗及び劣化が進行する結果、鋼板製筒身の内面に形成された耐火層を剥離（解体）して、新たに耐火層を鋼板製筒身の内面に形成する補修工事が必要となる。
【０００４】
この補修作業を行うには、例えば、煙突内部に作業用のゴンドラを配置するか又は煙突内部に足場を仮設して、補修工事を行う。そして、作業者は、ブレーカー及び研磨装置等の補修機器を用いて、鋼板製筒身の内面に形成された耐火層を除去して、新たに耐火層を形成する。つまり、一旦耐火層を破砕等して除去した後、新たに耐火層を鋼板製筒身の内面に構築する。
【０００５】
このような補修作業、特に耐火層の解体・除去は、煙突内部の狭い空間での作業であるので、破砕音及び研磨音等の騒音が激しいばかりでなく、振動も激しく、さらには作業者は粉塵等を浴びることになるので、きわめて劣悪な環境下での作業となる。また、耐火層の解体・除去の際に生じる騒音が煙突外部に伝わる結果、周辺地域での騒音レベルが極めて高くなる可能性もある。
【０００６】
このような不具合を防止すべく、特許文献１に開示された技術にあっては、回転式ホルダーの先端に取り付けたコアビットによって、ライニング層の所定の位置に所定径の円形穴を、煙突筒身の鋼板面近傍まで穿設した後、この穴径と同等以下の外径を有する破砕工具を穴に挿入して、破砕工具に回転又は静圧を与えて穴径を増大して、ライニング層を破砕するようにしている。
【０００７】
特許文献２に開示された技術にあっては、煙突の内側の壁面の表層を回転刃の切断機で一辺３０センチメートルほどの長方形に区画されるように格子状に縦と横方向に切溝を形成し、その後、各区画された表層部分を順次バールで壁面の鉄皮の壁強度層から剥し出して、壁面の表層を剥離する。
【０００８】
特許文献３に開示された技術にあっては、切断機を用いてライニング層を所定の第一の方向に沿って切断して切断線を形成した後、コアドリルを用いて切断線に直交する第二の方向に所定の間隔でしかも第一の方向に所定の幅をもって第一の穴を形成するとともに、切断線上に沿って第二の穴を形成する。第一の穴に油圧破砕機を挿入して加圧を行って、第二の方向に亀裂を生じさせた後、第二の穴に油圧破砕機を挿入して加圧を行って、剪断力によってライニング層を構造物から剥離させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭６２−０６３７６９号公報
【特許文献２】特開２０００−１４５１６５号公報
【特許文献３】特開２００４−１５６８６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献１に記載された工法では、コアビットによって穴を穿設している結果、騒音が激減し、また、穴内の挿入破砕工具は穴内で拡大するので、伸びが小さく張力に対して脆弱なライニング材が穴中心から放射状に割れが伝播し、ひいては周りの穴に割れが伝播して、ライニング層が破砕されることになる。この放射状の割れは、ライニング層の劣化の程度に応じて弱い部分に向かって多く発生するので、割れの方向が不規則となって、ライニング層が破砕できない事態も生じ得る。
【００１１】
特許文献２に記載された工法では、バールなどをねじ込んで人間の肉体労働に頼って、剥離を行うものである。
【００１２】
特許文献３に記載された工法では、コアビット（コアドリルの先端部分であり、消耗品であるので予備の備えが必要である。）が高額であり、コストが高いという問題がある。また、油圧破砕に失敗した場合に、一度使用した穴は再利用できないため、コアビットを用いた穴あけを再度行う必要がある。さらに、コアドリルが湿気に弱く、漏電を起こす可能性があり、漏電時には、ゴンドラ照明が失われ、危険が生じる可能性がある。
【００１３】
本発明の目的は、破砕の確実性が高く、コアドリルを不要とし、破砕に失敗した場合にも、再度の穴あけを不要とする、ライニング層の油圧破砕工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記課題を解決すべく、本発明に係るライニング層の油圧破砕工法は、所定幅の水平方向のダブルラインをダブルカッターを用いて形成するダブルカッティングステップと、該ダブルカッティングステップにてカットした部分の耐火材を除去するカッティング部耐火材除去ステップと、該カッティング部耐火材除去ステップにて耐火材が除去されたカッティング部に油圧破砕機のウェッジを当てて油圧破砕を実行する油圧破砕ステップとを有する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の油圧破砕工法にあっては、コアドリルを使わないので、時間・機材・消耗品の大幅削減が可能である。油圧ポンプの駆動源をエアモータとすることにより、動力としての電力線を要しない。
【００１６】
カッティングは、ウェッジ挿入用の１２０ミリメートル幅のダブルラインのみでよいので、カッティングホイール及びカッティング時間の削減ができる。また、電動カッターではなくてエアカッターとすることで、電力線を不要とすることができる。
【００１７】
油圧破砕機のウェッジを角ウェッジとすることにより、確実に剪断力を伝達できる。さらに当て物を装着することによって、より、面として捉える事が可能である。
【００１８】
油圧破砕機による破砕作業を失敗することは、考えにくいが、仮に失敗があったとしても、円周方向のカッティング溝のどこにでも、油圧破砕機のウェッジを挿入できるので、前の工程に戻ることなく、油圧破砕機のウェッジの挿入箇所を戻して破砕作業をやり直すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、施工位置マーキングを行うやり方を説明する図である。
【図２】図２は、ダブルカッターを用いて所定幅の水平方向のダブルラインを形成するやり方を説明する図である。
【図３】図３は、カッティング部の耐火材（キャスタブル）を除去した状態を示す図である。
【図４】図４は、カッティング溝に油圧破砕機のウェッジを挿入して、油圧破砕（１回目）を行う様子を示す図である。
【図５】図５は、１回目の油圧破砕のウェッジ挿入箇所とは離れた箇所に油圧破砕機のウェッジを挿入して、油圧破砕（２回目）を行う様子を示す図である。
【図６】図６は、２回目の油圧破砕のウェッジ挿入箇所とは少し離れた箇所に油圧破砕機のウェッジを挿入して、油圧破砕（３回目）を行い、耐火材（キャスタブル）が落下する様子を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図面及び図面代用写真を参照しつつ、本発明に係るライニング層の油圧破砕工法の実施形態を説明する。
【００２１】
本発明は、構造物の内面のライニング層を解体するものであるが、以下、搭状の構造物とりわけ煙突内部のライニング層を解体する場合について、説明する。構造物が塔状でない場合であっても、ゴンドラにより、又は足場を組んで同様の解体作業が可能である。
【００２２】
煙突の内部にゴンドラが吊り下げられる。煙突は、３０メートルから２００メートルほどの高さを有し、円筒状の鋼板製筒身と、その内側に形成した耐火層（ライニング層）とから成っている。この油圧破砕工法は、おおまかにいうと、最も下部（底部）の部分からおよそ１メートル（８００ミリメートルから１２００ミリメートル）の高さを１段目として円周方向にそって一段目の解体を終えてゴンドラをおよそ１メートル（８００ミリメートルから１２００ミリメートル）上昇させる。そして、１段目の解体の際に発生した解体材（廃材）を煙突底部の搬出口から搬出する。その後、２段目の解体作業を行う。これを煙突最上部まで順次繰り返して、煙突全体のライニング層の解体を実施するものである。
【００２３】
ゴンドラは、１名ないし２名の作業者を乗せると同時に工具を支持する支持体でもある。ゴンドラは、煙突最上部に設けられた滑車を介して支えられ、地上からの操作により煙突の底部から最上部まで移動可能に設けられる。
【００２４】
ゴンドラのフレーム（横方向に延びるフレーム）には滑車体を介して種々の工具が吊り下げられる。たとえば、カッター（切断機：電動カッター又はエアカッター）、ダブルラインカッター、油圧破砕機、及びカッター刃冷却用ホース（カッターが電動の場合に必要、以下単にホースと略す。）が吊り下げられている。これらの工具は滑車体にセルフロックされる。この意味で滑車体をセルフロック体とも呼ぶ。ゴンドラ上の作業者は、カッター（ダブルラインカッターと区別するため、必要に応じてシングルカッターとも呼ぶ）、ダブルラインカッター、油圧破砕機又はホースを使用する際には、各工具を持って手元に引けば、セルフロック体は自動的にロックを解除して、各工具を作業者が使用できる状態とする。これにより作業者は各工具を手元に引き寄せることができる。一方、使用を停止する際には、各工具を手前に引いた後、手を離せば、自動的に工具がセルフロック体に巻き取られて、工具がロックされる。
【００２５】
シングルカッターは、カッティングホイールが一枚のみのものであり、ダブルラインカッターは、カッティングホイール二枚を所定幅に固定して同時に回転するように設けたものである。ダブルラインカッターは、本発明の出願人が本発明の油圧破砕工法の実施のためにカッター製造者に特注して今回製造したものである。
【００２６】
電動カッター、エアカッター、いずれの場合も低騒音であり、粉塵を自動吸引する装置が備えられている。電動カッターの場合は、回転刃が過熱するため、所定時間使用したら、休ませてホースから水を噴霧して回転刃を冷却する必要がある。このため、ホースが設けられている。エアカッターの場合も、ホースの水による冷却は有効である。
【００２７】
図１を参照しつつ、最下部の１段目における施工の最初の段階を説明する。図１は、施工位置マーキングを行うやり方を説明する図である。必要な工具を装備したゴンドラ２１を煙突の最上部から吊るして、一番下まで降ろした状態で、作業を開始する。最初の１段目、すなわち煙突の最も下の部分の解体を行うには、二段目以降にない工程を二つする必要がある。一つは、施工位置のマーキングであり、もう一つは、施工範囲下部縁切りである。
【００２８】
施工位置のマーキングは、施工主の担当者立会いのもとに、施工範囲をスプレーマーキングすることである。この下部縁切りは、実際にライニング層の除去をしたい部分（施工範囲下部既設境界線）よりも１００ミリメートル高い位置で行う。なぜなら、解体作業は、下部から上方に向け、上りながら行うため、落下してくるライニング材で、最初の縁切り部の角が５０ミリメートルから７０ミリメートルほど欠けてしまうことが経験上、知られている。したがって、その欠損想定部分を最初の段階では残して縁切りしておき、煙突全部についての解体作業が終了した後に、仕上げのカッティングを行ってきれいな境界線を設ける。
【００２９】
図１に示すようにマーキングは、円周方向（水平方向）に、スプレーにより２本行う。下部縁切りカッティングは、その上下２本のマーキングに沿ってシングルカッター２２（ハンド式エアカッター）を用いてカットする。一般にライニング層の厚さは７０ミリメートル程度であり、表面から１０ミリメートルないし２５ミリメートル程度の深さのところに溶接金網があり、表面から２５ミリメートルから３０ミリメートル程度の深さに縦配筋（丸鋼）があり、表面から６０ミリメートル以上の深さに煙突鋼板が存在する。表面に凹凸が存在したり、摩耗、劣化状況がさまざまに異なるため、現地の状況をよくみて煙突鋼板の直前までカットできるように努める。その際、煙突鋼板に傷を極力つけぬよう、熟練作業員が注意を払い作業する。また、カッティング作業時に少量の水を添加して粉塵の発生を軽減し、カッター刃の焼き付き防止をはかり、カッター刃の長寿命化とスピーディなカッティングを行う。
【００３０】
次に、上下２本の縁切りカッティングの溝にバールを差込み、こねる様にしてライニング片を抜き取る。ライニング片の位置がスタッドボルトの埋設箇所をさけてさえいれば容易に抜き取ることが可能である。
【００３１】
縁切りした自由面（ライニング材がはずされて煙突鋼板が露出した面）の下部の既設境界以下のライニングと鋼板との間に水が浸透しないようにコーキングを行う。このコーキングが欠損することはまず無いと思われるが、煙突全体のライニング層解体除去作業は数日間にわたってなされるものであるから、以後の解体作業のゴンドラ下降時に、毎日午前１回、午後１回確認して、コーキングの欠損が確認された際には、直ちに部分的なコーキングを再度実施する。そのためにゴンドラには、コーキングの道具及び材料を常に一式備えておく。
【００３２】
以上で、施工範囲のマーキングと、施工範囲下部縁切りの工程を終えて、次に１段目破砕用マーキング・カッティング・抜取りの工程に移る。
【００３３】
図２は、ダブルカッターを用いて所定幅の水平方向のダブルラインを形成するやり方を説明する図である。施工範囲下部縁切りの工程で設けた縁切り自由面から８００ミリメートルから１２００ミリメートルほど上に破砕機ウェッジ挿入用のカッティングのため、スプレーマーキングを行う。この高さ８００ミリメートルから１２００ミリメートルは、その施工体（煙突）の埋設スタッドのピッチや１平方メートルあたりのスタッド本数により設定する高さであり、１段の高さがこれにより決まる。また、一段ごとにゴンドラを上昇させる高さもこれにより決定される。このマーキングを行う際には、下部自由面からの計測を行って、マーキング位置に埋設スタッドボルトがないことを確認する。ライニング片の抜き取りを容易にするためである。
【００３４】
マーキングに沿って、ダブルカッター（ダブルラインカッター）２３にて浅めの筋彫りカッティング（幅１２０ミリメートル）を行う。ダブルラインカッターは、所定幅（１２０ミリメートル）の間隔を持つカッティングホイールを平行に備えたものである。ダブルラインカッターを用いて浅めの筋彫りカッティングを行うと、煙突内部の円周に沿って水平方向にダブルラインが形成される。
【００３５】
ダブルラインカッターでの筋彫りカッティングは、本発明に係る油圧破砕工法においては、きわめて重要である。油圧破砕機のウェッジ挿入開口幅は円周方向において、常に均等な幅である必要があるからである。油圧破砕機は、スイッチ操作により、油圧で破砕機ウェッジを上下方向に開くものである。開く前のウェッジの上下幅は１２０ミリメートルである。油圧で破砕機ウェッジを開く時、開口後は上下幅が１７０ミリメートルとなる（ストローク５０ミリメートル）。油圧破砕機の先端にあるウェッジは、角ウエッジであり、閉じている状態で上下幅１２０ミリメートル、開いた状態で１７０ミリメートルのくさびが、横方向に広がりをもってキャスタブルのカッティング溝に当接する。
【００３６】
筋彫りカッティングの幅が１２０ミリメートルよりも狭いと、それに基づいて作られたカッティング溝には、ウェッジの挿入が不可能である。また、筋彫りカッティングの幅が１２０ミリメートルよりも広すぎると、それに基づいて作られたカッティング溝には、ウェッジ挿入時の遊びが増えて開口ストローク（５０ミリメートル）に対する損失が増える。そのため、円周方向の全体にわたって正確な均等幅のカッティングが必要になる。スプレーマーキングの上をなぞってシングルカッターを用いて２本の溝をカットするのでは、ラインが太すぎるために誤差が大きい。また、スプレーマーキングは、カッティング中のエア・水・切粉の泥で見えなくなる。そこで、均等で正確な幅の指示線として、ダブルラインカッターでの筋彫りカッティングを行う。
【００３７】
次に、ダブルラインカッターで引かれた１２０ミリメートルの指示溝に沿って、エアカッターにて鋼板付近までのカッティングを行う。外鋼板に至るまで耐火材をカッティングする「本切りカッティング」である。このカッティングにはダブルラインカッターを用いることができる。部分的にライニングの凹凸が大きい場合に、シングルカッターを用いて鋼板付近までのカッティングをする場合がある。
【００３８】
一段に対して一箇所のみ、破砕スタート時の縦方向の縁切りとして、垂直カットを行う。この垂直カッティングは、前述の８００ミリメートルから１２００ミリメートルとした一段の高さ全体にわたって行う。
【００３９】
次に、カッティング後のライニング片（キャスタブル耐火材）を抜き取る作業を行う。この作業により、ライニング片は、通常途中で折れた状態で抜き取られる。抜き取られたライニング片は、落下し廃材となる。ライニング片の抜き取りは、下部縁切りの際のライニング片抜取りと同様に、バールを用いてこねる様にして行う。この作業により、幅１２センチメートルの均一なカッティング溝が円周方向（水平方向）にできる。図３は、カッティング部の耐火材（キャスタブル）を除去した状態を示す図である。ライニング材を構成する耐火材は、キャスタブル耐火材又は単にキャスタブルとも呼ばれることがあるので、図１から図６では、キャスタブルという表記がされている。
【００４０】
次に、いよいよ油圧破砕の工程について説明する。
【００４１】
図４は、カッティング溝に油圧破砕機のウェッジを挿入して、油圧破砕（１回目）を行う様子を示す図である。
【００４２】
ゴンドラ屋根に指示されたレールから吊り下げた油圧破砕機２４を二台用いて、その角ウエッジを円周方向に抜き取られた開口（カッティング溝、１２０ミリメートル幅）に挿入する。挿入位置は、垂直方向に縁切りカッティングを行った付近とする。ここでは、垂直縁切りの右側とし、右回りに初回は際を行うこととする。破砕時の局所負担によるウェッジ付近のみの局部破壊を避け、ライニングの圧縮強度不足に左右されぬ破砕を行うために、ウェッジとライニングの接地面の面積をより増やすことを目的として、ウェッジ上下のライニングの間に落下防止付アングルを差込みセットする。
【００４３】
スイッチ操作により同一ポンプから送られる油圧で２台同時に破砕機ウェッジを開く。すると、破砕機周辺（１，５メートルくらい）のライニング材が下方の自由面に向け、ズレ下がる。ズレ下がり方としては、垂直縁切り部が大きく開き、未施工方向に斜めに下がる。
【００４４】
破砕機がライニング材に及ぼす作用は、次の通りである。先ず第一に、キャスタブルの鋼板に対する付着性は殆ど無く、鋼板に溶着されたスタッドボルトまた、それに溶接された配筋及び溶接金網などの支持金物によって保持されている。破砕機ウェッジは４０トンの力で開き、それによりライニング材の接地面を伝わり、スタッドボルトの鋼板溶着部（根元)に剪断応力（物体を平行に滑らす力）を与える。これによりライニング材の支持物となっているスタッドボルトの根元から破断もしくは折れ曲がり埋設鉄筋の溶接部を破壊する力を与え、壁面から剥離させる。
【００４５】
図５は、１回目の油圧破砕のウェッジ挿入箇所とは離れた箇所に油圧破砕機のウェッジを挿入して、油圧破砕（２回目）を行う様子を示す図である。
【００４６】
２回目の破砕は、１回目の破砕よりも右側の未施工範囲に破砕機を差し込んで開く。これにより、さらに斜めにズレ下がり、右側の未施工範囲のライニングにぶら下がった状態になる。
【００４７】
通常、３回目くらいの破砕（横方向に４，５メートルから６メートル）で、その自重により完全に解体材がぶら下がり未施工部分との境界付近で折れて、自然に落下する。図６は、２回目の油圧破砕のウェッジ挿入箇所とは少し離れた箇所に油圧破砕機のウェッジを挿入して、油圧破砕（３回目）を行い、耐火材（キャスタブル）が落下する様子を示した図である。
【００４８】
以上の３回の破砕を煙突の円周方向に繰返して、その段の解体を終了する。その後は、落下した解体材（廃材）を煙突底部の回収口から出して、ゴンドラを一段あげて、破砕用マーキング・カッティング・ライニング材抜き取り・破砕の工程を繰り返すことにより、順次上方へ向けて、解体を進めていく。
【００４９】
解体材（廃材）を筒外に搬出する作業は、必ずしも一段の解体が終わるたびにする必要はないが、解体をしている最中に廃材を搬出することはできないので、解体作業を中断しているときに筒外搬出をすることになる。煙突底部に堆積した解体材（廃材）は、回転式フォーククローなどのつかみアタッチメントを装着した重機により搬出される。
【００５０】
搬出された解体材（廃材）は、鉄筋などの金物とキャスタブルとの選別を行うため、小割破砕アタッチメントを装着させた重機により二次破砕を行う。二次破砕で選別された解体材は、ショベル及びダンプ等にて指定場所へ集積・運搬する。
【００５１】
上に述べた実施形態の流れは、開口部が広く、大きい解体屑が搬出できる場合である。施工位置マーキング、施工範囲下部縁切り、ダブルカッティング、油圧破砕（１回目）、油圧破砕（２回目）、油圧破砕（３回目）、筒外排出・二次破砕、集積・運搬、という流れである。この流れは、煙突底部に設けられた搬出口の開口部が広くて、大きい解体屑が搬出できる場合である。
【実施例１】
【００５２】
実施例１について説明する。実施例１は、煙突底部に設けられた搬出口の開口部が比較的狭くて、大きい解体屑が搬出できない場合である。この場合、あらかじめ開口部の大きさに合わせて搬出可能な大きさに解体屑がなるように垂直カッティングの工程を挟む。すなわち、ダブルカッティング、垂直カッティング、油圧破砕、という工程を円周解体完了まで繰返し、１段分を終えたら、順次上方へ向け繰り返すものである。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
構造物の内壁のライニング層、とりわけ煙突などの塔状の構造物内部のライニング層を新たに設けるべく、解体・除去する修繕工事に利用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１２  キャスタブル（キャスタブル耐火材、ライニング層）
１３  鋼板製筒身
２３  ダブルラインカッター
２４  油圧破砕機
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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