(57)【要約】【課題】本発明は、コンクリートに一部が埋設されている発電機ステータ等の大型被切断物を効率よく解体することができるバンドソー型切断装置及びバンドソー型切断装置による切断方法を提供することを目的とする。【解決手段】本発明によれば、まず、水平方向切断姿勢の帯鋸刃３２によって、発電機ステータ２００を水平方向に約半分に切断する。次に、ピン構造のピン１５を基点として切断ユニット３４、３６を９０度回動させて鉛直方向切断姿勢にその姿勢を変更する。この後、切断ユニット３４、３６を鋸刃移動用モータ２６、２６により下降移動させ、発電機ステータ２００を垂直方向に切断する。１回の切断動作が終了すると、駆動ブロック１２、従動ブロック１４の位置を切断長分だけ水平方向にすらして切断を再開する。この動作を複数回繰り返すことにより、水平方向に切断されている発電機ステータ２００を鉛直方向に切断し複数のブロックＢ、Ｂ…に分割できる。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のシーブに懸け渡した無端状の帯鋸刃をシーブ間で走行させて被切断物を切断するバンドソー型切断装置において、
前記一対のシーブと前記帯鋸刃とからなる切断手段の姿勢が、鉛直方向切断姿勢と水平方向切断姿勢との間で変更可能であることを特徴とするバンドソー型切断装置。
【請求項２】
前記鉛直方向切断姿勢とは、前記一対のシーブの回転軸が鉛直方向に向いた状態で一対のシーブが鉛直方向に移動する姿勢であり、前記水平方向切断姿勢とは、前記一対のシーブの回転軸が水平方向に向いた状態で一対のシーブが水平方向に移動する姿勢であることを特徴とする請求項１に記載のバンドソー型切断装置。
【請求項３】
前記切断手段を移動自在に支持するガイド部材と、
前記ガイド部材に沿って前記切断手段を移動させる駆動手段と、
前記ガイド部材の姿勢を鉛直方向及び水平方向に変更させる姿勢変更手段と、
を備えたことを特徴とする請求項２に記載のバンドソー型切断装置。
【請求項４】
前記ガイド部材が取り付けられた装置本体の脚部が、鉛直方向及び水平方向に回動自在に支持されることにより、ガイド部材の姿勢が鉛直方向及び水平方向に変更されることを特徴とする請求項３に記載のバンドソー型切断装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４のうちいずれか一つに記載のバンドソー型切断装置を用いて、
前記切断手段の姿勢を、鉛直方向切断姿勢又は水平方向切断姿勢に保持して被切断物を切断した後、前記切断手段の姿勢を、水平方向切断姿勢又は鉛直方向切断姿勢に変更して被切断物を切断することを特徴とするバンドソー型切断装置による切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバンドソー型切断装置及びバンドソー型切断装置による切断方法に係り、特に火力、原子力発電所の横軸蒸気タービン発電機ステータ等の大型な被切断物を解体するためのバンドソー型切断装置及びバンドソー型切断装置による切断方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
火力、原子力発電所に設置された大型の発電機ステータは、最外殻を覆うケーシング、数万枚以上にもおよぶ厚み数ミリの扇型のケイ素鋼板、銅製のコイルから構成され、直径数メートルの中空円筒形状をしており、下側の１／２程度が建屋床面のコンクリートの基台に埋設されている。また、その重量は数百トンにもおよぶ。
【０００３】
従来、このような発電機ステータを解体する際には、ケーシング等をガス溶断した後、作業員がバールのような工具を使用して扇型のケイ素鋼板を１枚ずつ剥がしていくことで解体を実施していた。
【０００４】
また、従来のバンドソー型切断装置として特許文献１に開示された装置は、一対のシーブを水平配置（シーブの回転軸が鉛直方向に向くように配置）するとともに、一対のシーブに無端状の帯鋸刃を懸け渡し、この帯鋸刃を一対のシーブ間で走行させる切断手段を構成し、この切断手段を昇降移動機構によって下降させ、切断手段の下方に配置した被切断物に帯鋸刃を押し付けることにより被切断物を切断する。すなわち、特許文献１のバンドソー型切断装置は、切断手段を鉛直方向のみ移動させて被切断物を切断する装置である。
【特許文献１】特許第２９６７８００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、発電機ステータを解体する場合は、発電機ステータが埋設されている建屋の解体も同時に行われることが多い。このため、建屋内をできるだけ早く空の状態にしなければならない。
【０００６】
しかしながら、鉛直方向のみに切断手段が移動する特許文献１のバンドソー型切断装置では、発電機ステータのうちコンクリートに埋設されている部分（全体の１／２）と埋設されていない部分（全体の１／２）との水平分断作業が困難なので、解体に多大な時間を要するという問題があり、これに伴い多くの作業員が必要であった。
【０００７】
この問題を解決するために、コンクリートに埋設されている部分と埋設されていない部分を先に分断した後、埋設されていない部分を建屋外に運び出して解体することが考えられる。この作業によれば、単純計算でも建屋内での作業時間は半分となる。しかし、特許文献１のバンドソー型切断装置では、発電機ステータを鉛直方向に切断することは可能であっても、水平方向の切断は不可能なので、いずれにしても前記分断作業に時間、及び人手を要していた。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、コンクリートに一部が埋設されている発電機ステータ等の大型被切断物を効率よく解体することができるバンドソー型切断装置及びバンドソー型切断装置による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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、一対のシーブに懸け渡した無端状の帯鋸刃をシーブ間で走行させて被切断物を切断するバンドソー型切断装置において、前記一対のシーブと前記帯鋸刃とからなる切断手段の姿勢が、鉛直方向切断姿勢と水平方向切断姿勢との間で変更可能であることを特徴としている。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、一対のシーブと帯鋸刃とからなる切断手段の姿勢が、鉛直方向切断姿勢と水平方向切断姿勢との間で変更可能なので、例えば、切断手段の姿勢を鉛直方向切断姿勢にして被切断物を切断し、次に、切断手段の姿勢を水平方向切断姿勢に変更して被切断物を切断する。これにより、被切断物は、細かく分断されるので、発電機ステータ等の大型被切断物であっても効率よく解体することができる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記鉛直方向切断姿勢とは、前記一対のシーブの回転軸が鉛直方向に向いた状態で一対のシーブが鉛直方向に移動する姿勢であり、前記水平方向切断姿勢とは、前記一対のシーブの回転軸が水平方向に向いた状態で一対のシーブが水平方向に移動する姿勢であることを特徴としている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、切断手段の鉛直方向切断姿勢とは、一対のシーブの回転軸が鉛直方向に向いた状態で一対のシーブが鉛直方向に移動する姿勢であり、水平方向切断姿勢とは、一対のシーブの回転軸が水平方向に向いた状態で一対のシーブが水平方向に移動する姿勢である。被切断物によっては、切断手段の姿勢を先に水平方向切断姿勢にして切断し、この後、切断手段の姿勢を鉛直方向切断姿勢に変更して切断するのが好適な場合がある。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、前記切断手段を移動自在に支持するガイド部材と、前記ガイド部材に沿って前記切断手段を移動させる駆動手段と、前記ガイド部材の姿勢を鉛直方向及び水平方向に変更させる姿勢変更手段と、を備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、切断手段を移動自在に支持するガイド部材の姿勢を姿勢変更手段によって鉛直方向、又は水平方向に変更することにより、切断手段の姿勢を変更できる。また、切断手段は、駆動手段からの動力によってガイド部材に沿って鉛直方向、又は水平方向に移動し、被切断物を切断する。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、前記ガイド部材が取り付けられた装置本体の脚部が、鉛直方向及び水平方向に回動自在に支持されることにより、ガイド部材の姿勢が鉛直方向及び水平方向に変更されることを特徴としている。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、例えば、ピン構造となっている装置本体の脚部を基点として装置本体を９０度の範囲で回動させることにより、その両端位置において鉛直方向の切断、及び水平方向の切断が可能になる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１、２、３又は４のうちいずれか一つに記載のバンドソー型切断装置を用いて、前記切断手段の姿勢を、鉛直方向切断姿勢又は水平方向切断姿勢に保持して被切断物を切断した後、前記切断手段の姿勢を、水平方向切断姿勢又は鉛直方向切断姿勢に変更して被切断物を切断することを特徴としている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、切断手段の姿勢を鉛直方向切断姿勢又は水平方向切断姿勢にして被切断物を切断し、次に、切断手段の姿勢を水平方向切断姿勢又は鉛直方向切断姿勢に変更して被切断物を切断する。これにより、被切断物は、細かく分断されるので、発電機ステータ等の大型被切断物であっても効率よく解体することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係るバンドソー型切断装置及びバンドソー型切断装置による切断方法によれば、一対のシーブと帯鋸刃とからなる切断手段の姿勢が、鉛直方向切断姿勢と水平方向切断姿勢との間で変更可能なので、コンクリートに一部が埋設されている発電機ステータ等の大型被切断物であっても細かく分断することができる。これにより、大型の被切断物を効率よく解体することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下添付図面に従って、本発明に係るバンドソー型切断装置及びバンドソー型切断装置による切断方法の好ましい実施の形態について詳説する。
【００２１】
図１は、実施の形態のバンドソー型切断装置１０を示した斜視図である。
【００２２】
このバンドソー型切断装置１０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す発電機ステータ（被切断物）２００の設置されている火力、原子力発電所の建屋内に運搬し使用される。この発電機ステータ２００は、最外殻を覆うケーシング２０２、数万枚以上にもおよぶ厚み数ミリの扇型のケイ素鋼板（不図示）、銅製のコイル（不図示）から構成され、直径数メートルの中空円筒形状であって、下側の１／２程度が建屋床面のコンクリートの基台２０４に埋設されている。
【００２３】
図１のバンドソー型切断装置１０は、主として駆動ブロック１２、従動ブロック１４、及び一対の上部梁１６、１６から構成され、これらを分割して運搬することが可能なので運搬が容易である。また、発電機ステータ２００を切断する場合には、図１に示すように発電機ステータ２００を跨ぐように駆動ブロック１２、従動ブロック１４、及び上部梁１６、１６が跨設される。
【００２４】
駆動ブロック１２は、鋼材からなるブロック本体１８に鋸刃走行用モータ２０、一対の走行レール２２、２２、スクリュウジャッキ２４、鋸刃移動用モータ（駆動手段）２６が組み付けられて構成され、また、従動ブロック１４は、鋼材からなるブロック本体２８に鋸刃緊張用ジャッキ３０、一対の走行レール２２、２２、スクリュウジャッキ２４、鋸刃移動用モータ（駆動手段）２６が組み付けられて構成される。このように構成された駆動ブロック１２と従動ブロック１４は、その上部において上部梁１６、１６を介して連結される。
【００２５】
また、図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、被切断物２０６Ａ、２０６Ｂの大きさに応じて上部梁１６Ａ、１６Ｂの形状や長さ、及び後述する帯鋸刃３２の長さを変更することにより、あらゆるサイズの被切断物２０６Ａ、２０６Ｂに対応することが可能である。このバンドソー型切断装置１０では、被切断物に対して帯鋸刃３２が長過ぎる場合、すなわち、駆動ブロック１２と従動ブロック１４との距離が離れている場合、帯鋸刃３２が振動してしまい切断を行い難くなるという問題がある。そこで、実施の形態のバンドソー型切断装置１０では、上部梁１６のサイズと帯鋸刃３２の長さを変更することにより、被切断物に対して最適な駆動ブロック１２と従動ブロック１４との距離を保つことができる。
【００２６】
図１に示すように駆動ブロック１２、従動ブロック１４、及び一対の上部梁１６、１６が組み立てられると、無端状の帯鋸刃３２が、図４の如く駆動ブロック１２の切断ユニット（切断手段）３４と従動ブロック１４の切断ユニット（切断手段）３６に懸け渡される。
【００２７】
切断ユニット３４は、走行レール２２、２２に沿って移動自在な枠体３８を有し、この枠体３８のナット部（不図示）にスクリュウジャッキ２４が螺合されている。したがって、鋸刃移動用モータ２６によってスクリュウジャッキ２４を回転駆動すると、その送り動作により、切断ユニット３４が走行レール２２、２２に沿って移動される。
【００２８】
切断ユニット３４の枠体３８には、３台のシーブ４０、４０、４０がそれぞれ回転軸４２を介して一列に配設される。また、図４の最下部のシーブ４０には、鋸刃走行用モータ２０の回転軸が連結され、その最下部のシーブ４０が駆動用シーブとして回転駆動される。
【００２９】
一方、切断ユニット３６は、走行レール２２、２２に沿って移動自在な枠体４４を有し、この枠体４４のナット部（不図示）にスクリュウジャッキ２４が螺合されている。したがって、鋸刃移動用モータ２６によってスクリュウジャッキ２４を回転駆動すると、その送り動作により、切断ユニット３６が走行レール２２、２２に沿って移動される。なお、２台の鋸刃移動用モータ２６、２６は、切断ユニット３４、３６を同時に同方向に同量分だけ移動するように不図示の制御部によって同期制御されている。
【００３０】
切断ユニット３６の枠体４４には、３台のシーブ４０、４０、４０がそれぞれ回転軸４２を介して一列に配設される。また、図４の中央部のシーブ４０の回転軸４２には、スライダ４６を介して緊張用ジャッキ３０が連結される。したがって、緊張用ジャッキ３０によりスライダ４６を介してシーブ４０を図４の右方向に水平方向移動させると、帯鋸刃３２が緊張され、シーブ４０を左右方向に水平方向移動させると、帯鋸刃３２が緩められる。
【００３１】
帯鋸刃３２を切断ユニット３４、３６に懸け渡す際は、緊張用ジャッキ３０を予め左方位置（緩める位置）に移動させておき、帯鋸刃１９を図４の如く各シーブ４０、４０…に千鳥状に懸け渡す。この後、帯鋸刃３２を緊張用ジャッキ３０によって緊張させ、帯鋸刃３２を全てのシーブ４０、４０…に帯鋸刃３２の張力によって保持させる。これにより、帯鋸刃３２が図５の如く切断ユニット３４、３６間において張設され、発電機ステータ２００を水平方向に切断可能な姿勢となる。
【００３２】
図１、図３、図４、図５の切断ユニット３４、３６の切断姿勢は、シーブ４０の回転軸４２が水平方向に向いた水平方向切断姿勢である。これに対して、図６に示す切断ユニット３４、３６の姿勢は、シーブ４０の回転軸４２が鉛直方向に向いた鉛直方向切断姿勢である。
【００３３】
このような切断姿勢の変更は、図７（Ａ）〜（Ｂ）に示すように駆動ブロック１２の１本の脚部１３が、ピン１５による回動構造であることで達成できる。すなわち、建屋の天井クレーン２０８に駆動ブロック１２を連結し、天井クレーン２０８を上下、水平に操作することにより駆動ブロック１２を、ピン１５を基点として９０度の範囲で回動させる。その回動範囲の両端位置において水平方向切断姿勢による水平方向の切断と、鉛直方向切断姿勢（図７（Ｄ））による鉛直方向の切断とが可能になる。なお、従動ブロック１４についても同様にその切断姿勢を天井クレーン２０８によって変更する。
【００３４】
なお、図６において、符号４８は帯鋸刃３２の振止部材であり、これらの振止部材４８、４８…は、Ｌ字状のアーム５０の先端に取り付けられている。また、アーム５０は、切断ユニット３４、３６に取り付けられた一対の筒状ホルダ５２に伸縮自在に取り付けられ、被切断物（発電機ステータ２００）の大きさに応じて、帯鋸刃３２を振れ止めする最適な位置に伸縮されて設定されている。図４、図５では振止部材４８、アーム５０、及びホルダ５２を省略している。
【００３５】
帯鋸刃３２によって発電機ステータ２００を切断する際は、図１の水平方向切断姿勢において、鋸刃走行用モータ２０により帯鋸刃３２を一対の切断ユニット３４、３６間で走行させる。鋸刃走行用モータ２０が連結されているシーブ４０以外のシーブ４０、４０…は従動状態となっているため、鋸刃走行用モータ２０の回転に全てのシーブ４０、４０…は連動して帯鋸刃３２を走行させる。
【００３６】
駆動ブロック１２、従動ブロック１４のそれぞれに設置された鋸刃移動用モータ２６、２６を、同期をとって運転させ、鋸刃移動用モータ２６、２６に接続されたスクリュウジャッキ２４、２４を回転させることにより、駆動ブロック１２、従動ブロック１４のそれぞれに設置された切断ユニット３４、３６をガイドレール２２、２２に沿って自走させる。帯鋸刃３２を走行させた状態で、切断ユニット３４、３６を自走させ、帯鋸刃３２を発電機ステータ２００に押し当てることにより切断を開始する。そして、発電機ステータ２００を所定量水平方向に切断した時点で、図５に示すジャッキ５４により、切断した発電機ステータ２００の上部分の重量を受け、この後、切断を継続する。
【００３７】
発電所内の建屋のほぼ全てには天井クレーン２０８が設置されている。この天井クレーン２０８の容量は大方の場合数十トンクラスであるが、発電機ステータ２００の重量は数百トンである。このため、天井クレーン２０８を用いて発電機ステータ２００を建屋外に運び出すためには、発電機ステータ２００を数十トン程度のブロックに分断しなければならない。すなわち、図５に示したように、水平方向切断姿勢の帯鋸刃３２によって、発電機ステータ２００を水平方向に約半分に切断しただけでは、天井クレーン２０８により切断した上半分の発電機ステータ２００を建屋外に運び出すことはできない。なお、水平方向の切断は、切断ユニット３４、３６の１ストローク分の移動が終了した時点でバンドソー型切断装置１０全体を、その１ストローク分だけ切断方向に移動して切断を再開する。この動作を切断終了まで繰り返す。
【００３８】
そこで、実施の形態のバンドソー型切断装置１０では、発電機ステータ２００を水平方向に約半分に切断した後、図７に示したようにピン構造のピン１５を基点として切断ユニット３４、３６を９０度回動させて図７（Ｄ）に示した鉛直方向切断姿勢にその姿勢を変更する。
【００３９】
そして、切断ユニット３４、３６を鋸刃移動用モータ２６、２６によって上昇移動させ、この後、切断ユニット３４、３６の下方位置に発電機ステータ２００が位置するように駆動ブロック１２、従動ブロック１４の位置を調整する。この後、切断ユニット３４、３６を鋸刃移動用モータ２６、２６によって下降移動させ、図６の如く発電機ステータ２００を垂直方向に切断する。１回の切断動作が終了すると、駆動ブロック１２、従動ブロック１４の位置を、図８の二点鎖線の如く切断長分だけ水平方向にすらして、切断を再開する。この動作を複数回繰り返すことにより、水平方向に切断されている発電機ステータ２００を鉛直方向に切断し分割できるうえ、上半分の発電機ステータ２００を図９の如く数ブロックＢ、Ｂ…に分割できる。１ブロックＢあたりの重量を数十トンクラスにすることより、解体した発電機ステータ２００のブロックＢ、Ｂ…を天井クレーン２０８によって建屋外に運び出すことができる。
【００４０】
したがって、実施の形態のバンドソー型切断装置１０によれば、一台のバンドソー型切断装置１０で水平方向切断、鉛直方向切断が可能なので、従来のバンドソー型切断装置と比較して発電機ステータ２００の解体効率を５０％以上向上させることができる。また、バンドソー型切断装置１０による切断方法によれば、操作員と監視員の二名で行うことができるため、人員の削減にも繋がる。
【００４１】
図１０は、バンドソー型切断装置１０を簡易な高さ調整ベース２１０、２１２上に設置し、フロア２１２に対する帯鋸刃３２の高さを変更することによって、被切断物２１４の任意の位置を水平切断できるようにした例である。
【００４２】
図１１には、フロア２１２に設置されている以外の被切断物２１６を垂直切断する際の変形例を示している。この変形例によれば、バンドソー型切断装置１０をある場所へ据え付け、被切断物２１６を他の場所から運搬し簡易ベース２１８上に載せることにより垂直切断を行う。
【００４３】
なお、実施の形態では、切断ユニット３４、３６の各々３台のシーブ４０、４０…に帯鋸刃３２を懸け渡して帯鋸刃３２を走行させたが、切断ユニット３４、３６に設けた各１台のシーブによって、すなわち、一対のシーブによって帯鋸刃３２を走行させるように構成してもよい。
【００４４】
また、バンドソー型切断装置１０による切断姿勢の変更を天井クレーン２０８にて行うようにしたが、バンドソー型切断装置１０自体にジャッキからなる姿勢変更機構を設けて切断姿勢を変更するように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】実施の形態のバンドソー型切断装置を示す斜視図
【図２】図１のバンドソー型切断装置によって切断される発電機ステータの正面図及び側面図
【図３】被切断物の大きさに応じてサイズ変更されたバンドソー型切断装置の正面図
【図４】バンドソー型切断装置の切断ユニットの構成を示す正面図
【図５】バンドソー型切断装置による水平方向切断の例を示した斜視図
【図６】バンドソー型切断装置による鉛直方向切断の例を示した斜視図
【図７】バンドソー型切断装置の切断姿勢変更状況を示す説明図
【図８】バンドソー型切断装置による鉛直方向連続切断の例を示した斜視図
【図９】バンドソー型切断装置によって切断された発電機ステータの斜視図
【図１０】バンドソー型切断装置の他の実施の形態を示した説明図
【図１１】バンドソー型切断装置の他の使用例を示した説明図
【符号の説明】
【００４６】
１０…バンドソー型切断装置、１２…駆動ブロック、１４…従動ブロック、１６…上部梁、１８…ブロック本体、２０…鋸刃走行用モータ、２２…走行レール、２４…スクリュウジャッキ、２６…鋸刃移動用モータ、２８…ブロック本体、３０…鋸刃緊張用ジャッキ、３２…帯鋸刃、３４…切断ユニット、３６…切断ユニット、３８…枠体、４０…シーブ、４２…回転軸、４４…枠体、４６…スライダ、４８…振止部材、５０…アーム、５２…ホルダ、５４…ジャッキ、２００…発電機ステータ、２０２…ケーシング、２０４…基台、２０６Ａ、２０６Ｂ…被切断物、２０８…炎上クレーン、２１０…高さ調整ベース、２１２…フロア、２１４…被切断物、２１６…被切断物
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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