(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状体の外周にガイドワイヤを巻き付けて固定する工程と、
車輪を有した台車を、少なくとも一部の車輪が該ガイドワイヤに沿うように該筒状体の外周に配置する工程と、
該台車に挿通された駆動ワイヤを該筒状体の外周に巻き付ける工程と、
該台車に設けられた駆動装置を駆動させて該台車を駆動ワイヤに沿って走行させると共に、該台車に設けられたノズルから高圧水を筒状体に向けて噴出させて筒状体を切断する工程と
を有することを特徴とする筒状体の切断方法。
【請求項２】
請求項１において、前記台車の走行前に、台車に脱落防止ワイヤを通し、該脱落防止ワイヤを前記筒状体に巻き付ける工程を行うことを特徴とする筒状体の切断方法。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記駆動装置は、前記駆動ワイヤが掛けられた駆動ローラと、該駆動ローラを回転させるための電動モータとを有することを特徴とする筒状体の切断方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項において、複数台の前記台車を筒状体の周方向に間隔をおいて配置し、各台車を同一方向に走行させ、各台車に設けられた前記ノズルからそれぞれ高圧水を噴射させて筒状体を切断することを特徴とする筒状体の切断方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項において、前記筒状体は筒軸心方向を上下方向としており、
前記台車を、少なくとも一部の車輪が該ガイドワイヤの上位側に沿うように該筒状体の外周に配置し、
前記ノズルから高圧水を筒状体の前記ガイドワイヤよりも上位箇所に向けて噴出させて筒状体を切断することを特徴とする筒状体の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塔、大口径管などの筒状体を切断する方法に係り、特に筒状体をアブレシブ水圧切断により切断する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
石油精製プラントや石油化学プラントおよび鉄鋼プラント等に設置された塔や配管の解体においては、内部に可燃性ガスが残留するため火気による解体が出来ない。そのため火気を使用しないアブレシブ水圧切断による解体が行われている。
【０００３】
従来の縦型の塔、配管のアブレシブ水圧切断では、塔、配管の外周に沿って切断装置を周回移動させ切断していたが、肉厚・大口径の被切断物では切断に作業日数を要するとともに、切断装置が切断軌道を周回する際に重力により切断装置が下方にズレを生じ、切断の始点と終点が合わなくなることがあった。
【０００４】
このため、切断の始点と終点を連結させるための切断作業が追加となることで、切断工期が長期になる場合があった。
【０００５】
特許文献１には、複数本の円弧レールを大口径管の外周に配置し、相互にボルトでつなぎ、ターンバックルによって締付力を調整することにより、大口径管を取り巻くレールを構成し、ノズル取付架台をローラチェーンによって該レールに沿って大口径管外周を周回させ、このノズル取付架台のノズルから高圧水を噴射して大口径管を切断する切断装置が記載されている。
【０００６】
特許文献２には、円弧状のガイドレールを磁石、溶接、アンカーボルト止めなどによって筒状体の外周面に固定し、このガイドレールに沿って装置本体を走行させ、該装置本体に装着した高圧水ノズルから高圧水を噴射して筒状体を切断する装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−４６９００
【特許文献２】特開平１１−１５１７００
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記特許文献１，２の切断方法、切断装置では、円弧状のレールを被切断筒状体の外周に固定設置する。従って、円弧状レールの曲率半径は筒状体の外周の曲率半径と合致していなければならず、切断しようとする筒状体の直径に応じた曲率半径の円弧状レールを用意する必要があり、資材準備に手間及びコストがかかる。特に、特許文献１では、複数本のレールの継ぎ足し長さが筒状体の周長に合致した長さとなるようにする必要があり、資材準備に手間及びコストが著しくかかる。また、特許文献１，２ともに、現場でのレール設置作業にも著しい手間がかかる。さらに、切断終了後には、円弧状レールは不用品となり、廃棄物となってしまう。
【０００９】
本発明は、切断用資材の準備が容易であり、現場での作業も容易で切断作業時間を短縮することができる筒状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】
本発明の筒状体の切断方法は、筒状体の外周にガイドワイヤを巻き付けて固定する工程と、車輪を有した台車を、少なくとも一部の車輪が該ガイドワイヤに沿うように該筒状体の外周に配置する工程と、該台車に挿通された駆動ワイヤを該筒状体の外周に巻き付ける工程と、該台車に設けられた駆動装置を駆動させて該台車を駆動ワイヤに沿って走行させると共に、該台車に設けられたノズルから高圧水を筒状体に向けて噴出させて筒状体を切断する工程とを有することを特徴とするものである。
【００１１】
前記台車の走行前に、台車に脱落防止ワイヤを通し、該脱落防止ワイヤを前記筒状体に巻き付ける工程を行うことが好ましい。
【００１２】
前記駆動装置は、前記駆動ワイヤが掛けられた駆動ローラと、該駆動ローラを回転させるための電動モータとを有することが好ましい。
【００１３】
本発明では、複数台の前記台車を筒状体の周方向に間隔をおいて配置し、各台車を同一方向に走行させ、各台車に設けられた前記ノズルからそれぞれ高圧水を噴射させて筒状体を切断するようにしてもよい。
【００１４】
本発明の一態様では、筒状体は筒軸心方向を上下方向としており、前記台車を、少なくとも一部の車輪が該ガイドワイヤの上位側に沿うように該筒状体の外周に配置し、前記ノズルから高圧水を筒状体の前記ガイドワイヤよりも上位箇所に向けて噴出させて筒状体を切断する。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の筒状体の切断方法によると、筒状体の外周に巻き付けたガイドワイヤに沿って台車を走行させ、該台車に設けられたノズルから高圧水を筒状体に向けて噴出させて筒状体を切断するので、切断ラインが正確にガイドワイヤと平行になり、筒状体を高精度に周方向に切断することができる。このガイドワイヤを筒状体に巻き付ける作業は、従来のようにガイドレールを筒状体に取り付ける工法に比べて容易であり、巻き付け作業時間も短いものとなる。また、本発明によると、ガイドレールが不要であり、資材準備が容易であると共に、資材コストも安価となる。
【００１６】
台車に駆動ワイヤだけでなく脱落防止ワイヤを通し、この脱落防止ワイヤを筒状体に巻き付けることにより、ノズルから高圧水を噴出させたときの反力がかかっても台車が安定して走行する。
【００１７】
台車を筒状体周囲に複数台配置し、各台車に設けられたノズルからそれぞれ高圧水を噴出させることにより、切断作業時間がさらに短縮される。
【００１８】
本発明は、筒軸心方向を上下方向とした筒状体を切断するのに好適であるが、筒軸心方向を横方向とした筒状体の切断にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施の形態に係る筒状体の切断方法を示す平面図である。
【図２】図１のII矢視図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】台車の概略的な断面図であり、（Ａ）は図３のＡ−Ａ線断面を示し、（Ｂ）は図３のＢ−Ｂ線断面を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、図１〜４を参照して実施の形態について説明する。
【００２１】
本発明方法では、鋼、コンクリート等よりなる大口径の縦型筒状体をアブレシブ切断する。筒状体としては、石油精製プラント、石油化学プラント、鉄鋼プラントの塔、配管、上下水道のヒューム管などが例示されるが、これらに限定されない。本発明は、直径が５００ｍｍ以上の大口径の筒状体の切断に適用するのに好適である。筒状体は筒軸心方向を鉛直方向とすることが好ましいが、若干傾いていてもよい。
【００２２】
図１〜４では、筒軸心方向を鉛直方向とした筒状体１の外周にガイドワイヤ２を水平に周回方向に巻き、レバーブロック（登録商標）等によって締め付けて固定する。ガイドワイヤ２を１周だけ周回させてもよく、２周以上周回させてもよいが、通常は１周で足りる。ガイドワイヤ２のワイヤ径は１０ｍｍ以上が好適であり、特に１４〜１６ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２３】
切断装置１０は、箱状の台車１１と、該台車１１に車軸１２を介して設けられた４輪の走行用タイヤ１３と、台車１１から走行方向の側方に張り出すノズル取付用ブラケット１４と、該ブラケット１４に装着されたアブレシブ水圧切断用のノズル１５と、台車１１に挿通された脱落防止ワイヤ１６及び駆動ワイヤ１７と、台車１１内に設けられたガイドローラ１８，１９ａ，１９ｂ及び駆動ローラ２０と、該駆動ローラ２０を回転駆動させる電動モータ２１等を有する。台車１１には、脱落防止ワイヤ１６を通すためのスリット（開口）２２，２３と、駆動ワイヤ１７を通すためのスリット（開口）２４，２５とが設けられている。
【００２４】
スリット２２，２４は台車１１の対向する一方の側面（走行方向の前面）に設けられており、スリット２３，２５は台車１１の対向する他方の側面（後面）に設けられている。スリット２２，２３を結ぶ方向及びスリット２４，２５を結ぶ方向は車軸１２と直交方向である。各ローラ１８〜２０のローラ軸心線方向は車軸１２と平行方向である。ガイドローラ１９ａはスリット２４に近い側に位置し、ガイドローラ１９ｂはスリット２５に近い側に位置している。
【００２５】
駆動ローラ２０は、２個のガイドローラ１９ａ，１９ｂ間に位置している。駆動ローラ２０は、ガイドローラ１９ａ，１９ｂを結ぶ線分よりもタイヤ１３側に位置しており、駆動ワイヤ１７はガイドローラ１９ａ、駆動ローラ２０、ガイドローラ１９ｂの順に掛けられている。この駆動ローラ２０は、減速ギヤ（図示略）を介して電動モータ２１によって駆動される。
【００２６】
脱落防止ワイヤ１６は、回転自在なガイドローラ１８に掛けられている。
【００２７】
筒状体１の外周に巻き掛けられた脱落防止ワイヤ１６の一端と他端との間にはレバーブロック２７が架け渡され、レバーブロック２７を締め込むことにより脱落防止ワイヤ１６に張力を与えることが可能となっている。筒状体１の外周に巻き掛けられた駆動ワイヤ１７の一端と他端との間にもレバーブロック（図示略）が架け渡され、該レバーブロックを締め込むことにより駆動ワイヤ１７に張力を与えることが可能となっている。
【００２８】
脱落防止ワイヤ１６と駆動ワイヤ１７とは平行に配置されている。脱落防止ワイヤ１６と駆動ワイヤ１７とは、車軸１２方向に離隔して配置されている。この実施の形態では、脱落防止ワイヤ１６は、駆動ワイヤ１７よりも上方に位置している。
【００２９】
なお、タイヤ１３の直径は、ガイドワイヤ２のワイヤ径（直径）の５〜１５倍特に８〜１２倍程度が好ましい。
【００３０】
筒状体１を切断するには、まずガイドワイヤ２を筒状体１の外周に巻き付け、該ガイドワイヤ２の一端と他端とをレバーブロック（図示略）に接続し、該レバーブロックを十分に締め込んでガイドワイヤ２に十分な張力を与え、ガイドワイヤ２を筒状体１に縛り付けるように固定する。なお、レバーブロックは、ガイドワイヤ２の両端同士の間に架け渡されるように設けられており、該レバーブロックによってガイドワイヤ２の両端同士を接近させるように引き付けることにより、ガイドワイヤ２が筒状体１の外周にきつく巻き付けられて固定される。ガイドワイヤ２は筒状体１の外周を水平方向に延在する。
【００３１】
次に、脱落防止ワイヤ１６及び駆動ワイヤ１７が図４（Ａ），（Ｂ）の通り挿通された台車１１を筒状体１の外周面に配置する。この実施の形態では、ワイヤ１６，１７を２台の台車１１に通すようにしているが、台車は１台でもよく、３台以上でもよい。筒状体１の径にもよるが、通常は１〜３台程度が好ましい。
【００３２】
各台車１１は、それぞれの車輪１３を筒状体１の外周面に当てるように配置される。この際、各台車１１の車軸１２を鉛直方向とし、上方側の２個の車輪１３，１３をガイドワイヤ２の上方側に位置させ、該車輪１３の下向きの側面をガイドワイヤ２の上側面に沿わせる。台車１１を複数台配置する場合は、筒状体１の周方向の等分位置に各台車１１を配置する。次いで、脱落防止ワイヤ１６の一端と他端同士をレバーブロック２７でつなぎ、レバーブロック２７を締め込んで脱落防止ワイヤ１６に適切な張力を与える。また、駆動ワイヤ１７についても、その一端と他端とをレバーブロック（図示略）でつなぎ、該レバーブロックを締め込んで駆動ワイヤ１７に適切な張力を与える。これにより、各台車１１から手を離しても台車１１が筒状体１の外周面に保持された状態となる。また、駆動ワイヤ１７は駆動ローラ２０の外周面に押し付けられており、駆動ローラ２０を回転させることにより台車１１が走行可能となる。
【００３３】
このように台車１１を筒状体１の外周面に配置した状態では、ブラケット１４は台車１１から上方に延在しており、ノズル１５はガイドワイヤ２よりも上位に位置している。各ワイヤ１６，１７も筒状体１の外周を水平に取り巻いている。
【００３４】
各ノズル１５の高圧水供給口１２ａに高圧水ホースを接続し、研創材供給口１２ｂに研創材供給ホースを接続し、高圧水及び研創材を各ノズル１５に供給すると共に、電動モータ２１を駆動して台車１１を走行開始させる。台車１１は、ガイドワイヤ２に沿って筒状体１の外周を正確に周方向に同期して同速にて同方向に水平移動する。この間、ノズル１５から研創材含有高圧水が噴射されることにより、筒状体１が切断される。この実施の形態では、台車１１を２台設置したので、各台車１１を半周させると、筒状体１の切断が終了する。各台車１１はガイドワイヤ２に沿って走行するので、各ノズル１５から噴出した高圧水によって形成される切断ラインＬは、正確にガイドワイヤ２と平行となる。そのため、切断線Ｌの始端と終端とは正確に合致する。
【００３５】
切断終了後は、高圧水及び研創材の供給を停止し、各ホースを外した後、駆動ワイヤ１７のレバーブロックを緩めて駆動ワイヤ１７を取り外し、次いで脱落防止ワイヤ１６のレバーブロック２７を緩めて該脱落防止ワイヤ１６を取り外し、各台車１１を筒状体１の外周面から引き離す。その後、ガイドワイヤ２のレバーブロックを緩め、ガイドワイヤ２を筒状体１から取り外す。なお、この手順は一例であり、これに限定されず、一部の手順を入れ替えてもよい。
【００３６】
この切断方法によると、各台車１１はガイドワイヤ２に沿って正確に周方向に移動するので、切断ラインＬの始端と終端とは正確に重なり、筒状体１が１回の切断作業により水平に切断される。
【００３７】
また、ガイドワイヤ２を筒状体１に着脱する作業を容易かつ迅速に行うことができるので、切断作業時間が短縮される。筒状体１の径が大きくなっても、台車１１の台数を多くすることにより、切断作業時間を短くすることができる。ガイドワイヤ２は、従来例で用いられているガイドレールに比べて安価、軽量であり、現場への搬出入や保管も容易である。ガイドワイヤは、径が同等程度の他の筒状体の切断現場でも再使用可能である。この実施の形態では、台車を２台用いており、１台の場合に比べて半分の切断時間にて筒状体１を切断することができる。
【００３８】
上記実施の形態では、脱落防止ワイヤ１６を上位に配置し、駆動ワイヤ１７を下位に配置しているので、ノズル１５から高圧水を噴出させたときの反力は脱落防止ワイヤ１６によって対抗される。ノズル１５からの高圧水噴出による反力は駆動ワイヤ１７には殆ど加えられないので、駆動ワイヤ１７の駆動ローラ２０への押し付け圧力は一定となり、台車１１は安定して走行する。ただし、本発明では、駆動ワイヤ１７を上位に配置し、脱落防止ワイヤ１６を下位に配置してもよい。
【００３９】
上記実施の形態では、図３において上位側の車輪１３の下向きの側面がガイドワイヤ２の上側面に沿うようにしているが、下位側の車輪１３の下向きの側面がガイドワイヤ２の上側面に沿うように台車１１をガイドワイヤ２よりも上位に配置してもよい。
【００４０】
上記実施の形態では、筒状体１は筒軸心方向を上下方向としているが、筒軸心方向が横方向例えば水平方向や斜め方向となっている筒状体の切断にも適用できる。この場合も、台車１１はガイドワイヤ２に沿って走行するので、切断ラインが正確にガイドワイヤと平行になり、筒状体を高精度に周方向に切断することができる。この場合、複数本のガイドワイヤ２で台車１１を案内し、台車１１が蛇行しないようにするのが好ましい。例えば、走行方向左側のタイヤ１３及び右側のタイヤ１３のそれぞれ内側に沿ってガイドワイヤ２を設ける。左側及び右側のタイヤ１３のそれぞれ外側に沿ってガイドワイヤ２を設けてもよい。
【実施例】
【００４１】
［実施例１］
石油精製プラントの減圧蒸留塔（塔径１１．５ｍ、周長３６．１ｍ、肉厚３４ｍｍの鋼製）を図１〜４に示す、２台の台車１１を用いる方法によって切断した。ガイドワイヤ２としてはワイヤ径１４ｍｍのものを用い、脱落防止ワイヤ１６及び駆動ワイヤ１７としてはワイヤ径６ｍｍのものを用いた。
【００４２】
タイヤ１３の直径は１２０ｍｍ、台車１１の重量は２４ｋｇ、高圧水圧力は２００ＭＰａ、高圧水供給量２０Ｌ／ｍｉｎ、研創材供給量４ｋｇ／ｍｉｎとした。研創材としては金馬有限会社製のインド産ガーネット２０−４０ｍｅｓｈを用いた。
【００４３】
その結果、４．５時間で切断が終了した。切断準備時間（各ワイヤの巻き付け、台車１１の装着及びホース接続等）は２時間であった。
【００４４】
［実施例２］
台車を１台のみ使用したこと以外は実施例１と同様にして切断を行ったところ、切断時間は９時間となった。ただし、切断準備時間は１．５時間であった。
【符号の説明】
【００４５】
１  筒状体
２  ガイドワイヤ
１０  切断装置
１１  台車
１２  車軸
１３  タイヤ
１５  ノズル
１６  脱落防止ワイヤ
１７  駆動ワイヤ
２１  電動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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