(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼管の上端部に取り付けられる環状部材と、前記環状部材上で旋回するように前記環状部材に取り付けられる旋回部材と、少なくとも一部が前記鋼管内に挿入される状態で前記旋回部材に取り付けられる軸部材と、前記軸部材の前記鋼管内に挿入される部分の端部に取り付けられる鋼管切断手段と、を備える鋼管切断装置であって、
前記軸部材の前記鋼管内に挿入される部分が、少なくとも一つの軸部を介して折曲しかつその折曲状態を前記軸部の近傍に設けられる弾性体によって維持するように構成される、鋼管切断装置。
【請求項２】
前記弾性体は、耐熱性を有する材料で構成されている、請求項１に記載の鋼管切断装置。
【請求項３】
前記弾性体は、金属材料で構成されている、請求項１又は２に記載の鋼管切断装置。
【請求項４】
前記鋼管の内面に当接して前記鋼管の内面と前記鋼管切断手段との間の寸法を一定値に維持するための案内部材が、前記鋼管切断手段の近傍に設けられている、請求項１から３の何れか一項に記載の鋼管切断装置。
【請求項５】
前記軸部材の前記鋼管内に挿入される部分の長さは、変更可能とされる、請求項１から４の何れか一項に記載の鋼管切断装置。
【請求項６】
前記軸部材には、前記鋼管内に挿入される部分の長さを把握するための目盛りが設けられている、請求項５に記載の鋼管切断装置。
【請求項７】
前記環状部材の前記鋼管に対する取付角度は、変更可能とされる、請求項１から６の何れか一項に記載の鋼管切断装置。
【請求項８】
前記鋼管切断手段は、エアプラズマ切断装置である、請求項１から７の何れか一項に記載の鋼管切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼管切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、建築物の基礎工事で使用される基礎杭として鋼管が使用されている。現在においては、鋼管基礎杭の高さを均等にしたり、既存の鋼管基礎杭を除去する代わりに一定の深さで切断したりする目的で、略鉛直方向に打設された鋼管を切断する技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば、固定部材と圧接部材とで建築用鋼管基礎杭内の所定位置に固定された懸吊部材と、懸吊部材の中央部分に回転自在に遊嵌され回転駆動源の駆動により懸吊部材内で回転する回転部材と、回転部材の先端に弾性部材を介して固着され建築用鋼管基礎杭の内面に当接して移動するガイドローラを有する保持部材と、保持部材に保持され建築用鋼管基礎杭の内面に対向するエアプラズマ発生トーチと、を備える鋼管切断装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、近年においては、鋼管杭管端に設けられたリング状のガイド材と、ガイド材に跨がって設けられるスライドレールを有しガイド材を旋回可能な旋回フレームと、スライドレールに沿って移動可能な支持フレームと、支持フレームに上部が取付けられ下部に鋼管杭の内面に当接する第１の水平ローラを有し支持フレームから下側に延長して設けられた垂直支持部材と、垂直支持部材に上下調整可能に取付けられた切断用トーチと、支持フレームに一端が固定され他端が旋回フレームに取付けられ支持フレームを半径方向外側に付勢する第１の弾性部材と、を有する鋼管切断装置が提案されている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実公平０６−１９６２６号公報
【特許文献２】特開２００７−３０３０９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記した特許文献１及び２に記載された技術は、いずれも、鋼管内部に鋼管切断手段を挿入し、鋼管を内部から切断しようとするものであるが、以下のような問題を有していた。
【０００７】
すなわち、特許文献１に記載された技術においては、懸吊部材を吊下げておく手段を鋼管の付近に別途準備する必要があった。また、懸吊部材内に固定部材、圧接部材、回転駆動源等を内蔵する必要があり、部材が高価となるとともに部材寸法が大きくなり、小径鋼管の切断には不向きであるという問題がある。また、特許文献２に記載された技術においては、支持フレームを半径方向外側に付勢する弾性部材が鋼管管端に配置されているため、鋼管切断位置が管端から離れている場合には、切断用トーチを鋼管内面に当接させるのが困難であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、吊下げ手段が不要で安価であり、小径鋼管の切断が可能で、鋼管切断位置が管端から離れていても鋼管切断手段を容易に鋼管内部に当接することができる鋼管切断装置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】
前記目的を達成するため、本発明に係る鋼管切断装置は、鋼管の上端部に取り付けられる環状部材と、環状部材上で旋回するように環状部材に取り付けられる旋回部材と、少なくとも一部が鋼管内に挿入される状態で旋回部材に取り付けられる軸部材と、軸部材の鋼管内に挿入される部分の端部に取り付けられる鋼管切断手段と、を備えるものであって、軸部材の鋼管内に挿入される部分が、少なくとも一つの軸部を介して折曲しかつその折曲状態を維持するように構成されるものである。
【００１０】
かかる構成を採用すると、鋼管の上端部に環状部材が取り付けられ、この環状部材に旋回部材が取り付けられ、この旋回部材に軸部材が取り付けられ、この軸部材の鋼管内に挿入される部分の端部に鋼管切断手段が取り付けられるため、鋼管切断手段を吊り下げるための手段（ロープ等）を別途設ける必要がない。また、比較的簡素な構成（軸部材の一部と鋼管切断手段）のみが鋼管内に挿入されるため、小径鋼管の切断が可能となる。さらに、軸部材の鋼管内に挿入される部分が、少なくとも一つの軸部を介して折曲しかつその折曲状態を維持するように構成されているため、鋼管切断位置が鋼管の上端から離れていても、鋼管切断手段を鋼管の内面に容易に近接させることができる。
【００１１】
本発明に係る鋼管切断装置において、軸部材の鋼管内に挿入される部分の折曲状態を、軸部の近傍に設けられる弾性体によって維持するように構成することができる。
【００１２】
かかる構成を採用すると、比較的簡素な構成（軸部近傍に設けられる弾性体）によって、軸部材の鋼管内に挿入された部分の折曲状態を維持することができる。
【００１３】
本発明に係る鋼管切断装置において、耐熱性を有する材料（例えば金属材料）で弾性体を構成することができる。
【００１４】
かかる構成を採用すると、弾性体が耐熱性を有する材料（例えば金属材料）で構成されているため、熱を発する鋼管切断手段を使用することが可能となる。
【００１５】
本発明に係る鋼管切断装置において、鋼管の内面に当接して鋼管の内面と鋼管切断手段との間の寸法を一定値に維持するための案内部材を、鋼管切断手段の近傍に設けることができる。
【００１６】
かかる構成を採用すると、鋼管の内面に当接して鋼管の内面と鋼管切断手段との間の寸法を一定値に維持するための案内部材が鋼管切断手段の近傍に設けられているため、精度良く鋼管を切断することができる。
【００１７】
本発明に係る鋼管切断装置において、軸部材の鋼管内に挿入される部分の長さを変更可能とすることができる。
【００１８】
かかる構成を採用すると、軸部材の鋼管内に挿入される部分の長さが変更可能とされるため、鋼管切断位置を適宜変更することができる。
【００１９】
本発明に係る鋼管切断装置において、鋼管内に挿入される部分の長さを把握するための目盛りを軸部材に設けることができる。
【００２０】
かかる構成を採用すると、軸部材に設けられた目盛りにより、鋼管内に挿入される部分の長さ（ひいては鋼管切断位置）を把握することができる。
【００２１】
本発明に係る鋼管切断装置において、環状部材の鋼管に対する取付角度を変更可能とすることができる。
【００２２】
かかる構成を採用すると、環状部材の鋼管に対する取付角度が変更可能とされるため、鋼管切断面の角度を適宜変更することができる。
【００２３】
本発明に係る鋼管切断装置において、鋼管切断手段としてエアプラズマ切断装置を採用することができる。
【００２４】
このように鋼管切断手段としてエアプラズマ切断装置を採用しているため、土中にある比較的低温の鋼管をも良好に切断することが可能となる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、吊下げ手段が不要で安価であり、小径鋼管の切断が可能で、鋼管切断位置が管端から離れていても鋼管切断手段を容易に鋼管内部に当接することができる鋼管切断装置を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施形態に係る鋼管切断装置の全体構成を説明するための説明図である。
【図２】本発明の実施形態に係る鋼管切断装置の軸部材の変形例を説明するための説明図である。
【図３】本発明の実施形態に係る鋼管切断装置の軸部材の他の変形例を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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。なお、以下の実施形態はあくまでも好適な適用例であって、本発明の適用範囲がこれに限定されるものではない。
【００２８】
まず、図１を用いて、本発明の実施形態に係る鋼管切断装置１の構成について説明する。本実施形態に係る鋼管切断装置１は、鋼管１００の上端部１０１に取り付けられる環状部材１０と、環状部材１０に取り付けられる旋回部材２０と、旋回部材２０に取り付けられる軸部材３０と、鋼管１００を内部から切断するための鋼管切断手段４０と、を備えている。
【００２９】
環状部材１０は、鋼管１００の上端部１０１にボルト１１等を介して固定される。環状部材１０は、鋼管１００の上端部１０１に固定可能であればよく、その平面形状は、鋼管１００の平面形状と厳密に一致する必要はないが、鋼管１００の平面形状と同様であることが好ましい。例えば、鋼管１００の平面形状が円形状である場合には、平面視円形状の環状部材１０を採用し、鋼管１００の平面形状が多角形状である場合には、平面視多角形状の環状部材１０を採用するようにする。環状部材１０は、旋回部材２０のローラ２１（後述）を載せて旋回させるためのガイド部１２を有している。ガイド部１２は、平面視円形状を呈するように構成される。
【００３０】
なお、本実施形態においては、図１に示すように、鋼管１００の外径よりも若干大きい内径を有する環状部材１０を鋼管１００の上端部１０１の上部から被せて外部からボルト１１で環状部材１０を鋼管１００に固定した例を示したが、環状部材１０の形態はこれに限られるものではない。例えば、鋼管１００の内径よりも若干小さい外径を有する環状部材を鋼管１００の上端部１０１から挿入して内部からボルトで環状部材を鋼管１００に固定することもできる。かかる場合には、環状部材が鋼管１００の上端部１０１より若干下方に位置することになるが、上端部１０１付近に固定する方が取扱い易く好ましい。本発明において鋼管の「上端部」というときは、鋼管１００の上端部１０１の上部のみならず、上端部１０１より若干下方の位置も含むものとする。
【００３１】
旋回部材２０は、環状部材１０上で旋回するように、ローラ２１を介して環状部材１０のガイド部１２に取り付けられている。旋回部材１０のうち環状部材１０のガイド部１２に嵌め込まれる部分は、その機能上、平面視円形状とされる。環状部材１０及び旋回部材２０は、金属材料等で構成することができる。
【００３２】
軸部材３０は、図１に示すように、その一部が鋼管１００内に挿入された状態で旋回部材２０にボルト２２等を介して固定される。軸部材３０もまた、金属材料等で構成することができる。本実施形態においては、旋回部材１０の旋回中心軸付近に軸部材３０を配置しているが、旋回中心軸から若干ずれた位置に軸部材３０を配置してもよい。
【００３３】
軸部材３０のうち鋼管１００内に挿入される部分（以下、「鋼管内部分」という）３１の長さは、変更可能とされる。これにより、鋼管切断位置を適宜変更することができる。また、軸部材３０に、鋼管内部分３１の長さを把握するための目盛りを設けることもできる。このようにすることにより、鋼管１００内に挿入される部分の長さ（ひいては鋼管切断位置）を把握することができる。
【００３４】
本実施形態における鋼管内部分３１は、図１に示すように、三つの部分（第一の部分３１Ａ、第二の部分３１Ｂ、第三の部分３１Ｃ）に分割されており、第一の部分３１Ａと第二の部分３１Ｂは第一のヒンジ部（軸部）３２Ａで回動（折曲）可能に連結され、第二の部分３１Ａと第三の部分３１Ｃは第二のヒンジ部（軸部）３２Ｂで回動（折曲）可能に連結されている。すなわち、鋼管内部分３１は、二つのヒンジ部（軸部）３２Ａ、３２Ｂを介して折曲するように構成されている。
【００３５】
第一のヒンジ部３２Ａの近傍には弾性体３３が設けられており、この弾性体３３により、鋼管内部分３１の第一の部分３１Ａに対して第二の部分３１Ｂを回動（折曲）させるような力が作用している。すなわち、鋼管内部分３１は、弾性体３３により折曲状態が維持され、これにより、鋼管切断手段４０が鋼管１００の内面１０２に押し付けられることとなる。本実施形態における弾性体３３は、耐熱性を有する金属材料で構成されている。このため、熱を発する鋼管切断手段４０を使用することが可能となる。
【００３６】
一方、第二のヒンジ部３２Ｂには、鋼管内部分３１の第二の部分３１Ｂに対する第三の部分３１Ｃの角度を所望の値に設定した状態で第二の部分３１Ｂに対する第三の部分３１Ｃの回動（折曲）を阻止するための手段（ボルト等）が設けられている。
【００３７】
鋼管切断手段４０は、外部に設けられた供給装置５０から配管５１を介して供給されるガス、電気、エア等を用いて鋼管１００を内部から切断するものであり、鋼管内部分３１の端部３１Ｄに取付けられている。鋼管切断手段４０としては、ガス切断装置やエアプラズマ切断装置等を採用することができる。特に、鋼管切断手段４０としてエアプラズマ切断装置を採用すると、土中にある比較的低温の鋼管をも良好に切断することが可能となる。
【００３８】
鋼管切断手段４０の近傍には、図１に示すように、鋼管１００の内面１０２に当接して鋼管１００の内面１０２と鋼管切断手段４０との間の寸法を一定値に維持するための案内部材６０が設けられている。これにより、精度良く鋼管１００を切断することができる。
【００３９】
以上説明した実施形態に係る鋼管切断装置１においては、鋼管１００の上端部１０１に環状部材１０が取り付けられ、環状部材１０に旋回部材２０が取り付けられ、旋回部材２０に軸部材３０が取り付けられ、軸部材３０の鋼管内部分３１の端部３１Ｄに鋼管切断手段４０が取り付けられるため、鋼管切断手段４０を吊り下げるための手段（ロープ等）を別途設ける必要がない。また、比較的簡素な構成（軸部材３０の一部と鋼管切断手段４０）のみが鋼管１００内に挿入されるため、小径鋼管の切断が可能となる。さらに、軸部材３０の鋼管内部分３１がヒンジ部（軸部）３２Ａ、３２Ｂを介して折曲するように構成され、かつ、ヒンジ部３２Ａ近傍に設けられた弾性体３３によって鋼管内部分３１の折曲状態を維持するように構成されているため、鋼管切断位置が鋼管１００の上端から離れていても、鋼管切断手段４０を鋼管１００の内面１０２に容易に近接させることができる。
【００４０】
また、以上説明した実施形態に係る鋼管切断装置１においては、弾性体が耐熱性を有する材料（金属材料）で構成されているため、熱を発する鋼管切断手段４０を使用することが可能となる。
【００４１】
また、以上説明した実施形態に係る鋼管切断装置１においては、鋼管１００の内面１０２に当接して鋼管１００の内面１０２と鋼管切断手段４０との間の寸法を一定値に維持するための案内部材６０が鋼管切断手段４０の近傍に設けられているため、精度良く鋼管を切断することができる。
【００４２】
また、以上説明した実施形態に係る鋼管切断装置１においては、軸部材３０の鋼管内部分３１の長さが変更可能とされるため、鋼管切断位置を適宜変更することができる。
【００４３】
なお、以上の実施形態においては、軸部材３０の鋼管内部分３１を三分割し、二つのヒンジ部（軸部）を介してこれら三つの部分を連結した例を示したが、鋼管内部分３１の構成はこれに限られるものではない。例えば、図２に示すように、鋼管内部分３１を二つ部分（第一の部分３１Ａ、第二の部分３１Ｂ）で構成し、第一の部分３１Ａと第二の部分３１Ｂを一つのヒンジ部（軸部）３２Ａで回動可能に連結し、ヒンジ部３２Ａの近傍に弾性体３３を設け、この弾性体３３により、鋼管内部分３１の第一の部分３１Ａに対して第二の部分３１Ｂを回動（折曲）させるような力を作用させてもよい。このような構成を採用しても、鋼管切断手段４０を鋼管１００の内面１０２に押し付けることができる。すなわち、ヒンジ部（軸部）は一つでもよく、このヒンジ部（軸部）の近傍に弾性体が設けられていればよい。図２のような構成を採用することにより、鋼管内部分３１の構成部分の数やヒンジ部の数を減らすことができるため、製造費（材料費）を削減することが可能となる。
【００４４】
また、以上の実施形態においては、軸部材３０の鋼管内部分３１を三分割し、二つのヒンジ部（軸部）を介してこれら三つの部分を連結し、一方のヒンジ部（第一のヒンジ部３２Ａ）の近傍にのみ弾性体を設けた例を示したが、弾性体の数はこれに限られるものではない。例えば、図３に示すように、二つのヒンジ部（第一のヒンジ部３２Ａ及び第二のヒンジ部３２Ｂ）の近傍にそれぞれ弾性体３３Ａ、３３Ｂを設けることもできる。このような構成を採用すると、大径の鋼管でも鋼管切断手段４０を鋼管の内面に押し付けることが可能となる。
【００４５】
また、以上の実施形態においては、鉛直方向に配置された鋼管１００に対し、環状部材１０を水平方向に配置して取り付けた例を示したが、環状部材１０の鋼管１００に対する取付角度を変更してもよい。このようにすると、鋼管切断面の角度を適宜変更することができる。
【００４６】
また、以上の実施形態においては、図１〜図３に示すようにヒンジ部（軸部）の「内側」に弾性体を設け、弾性体の引張力によって鋼管内部分を回動（折曲）させる例を示したが、ヒンジ部の「外側」に弾性体を設け、弾性体の押圧力によって鋼管内部分を回動（折曲）させてもよい。また、ヒンジ部の「内側」と「外側」の双方に弾性体を設けたり、ヒンジ部の「内部」に弾性体を内蔵したりすることもできる。
【００４７】
また、以上の実施形態においては、ヒンジ部（軸部）の近傍に弾性体を用けることにより鋼管内部分の折曲状態を維持した例を示したが、他の手段を用いて鋼管内部分の折曲状態を維持することもできる。例えば、ヒンジ部（軸部）にアクチュエータを内蔵しておき、このアクチュエータに有線又は無線の通信手段を介して制御信号を与えることによりアクチュエータを作動させて鋼管内部分を折曲させ、その折曲状態を維持してもよい。
【００４８】
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、この実施形態に当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。すなわち、前記実施形態が備える各要素及びその配置、材料、条件、形状、サイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる（例えば、雌雄のスプライン継手を上下入れ替えることができる）。また、前記実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
本発明の活用例として、鋼管を内部から切断する装置として好適に利用できる。
【符号の説明】
【００５０】
１…鋼管切断装置
１０…環状部材
２０…旋回部材
３０…軸部材
３１…鋼管内部分（鋼管内に挿入される部分）
３１Ｄ…鋼管内部分の端部
３２Ａ…ヒンジ部（軸部）
３２Ｂ…ヒンジ部（軸部）
３３・３３Ａ・３３Ｂ…弾性体
４０…鋼管切断手段
６０…案内部材
１００…鋼管
１０１…鋼管の上端部
１０２…鋼管の内面
【図１】
0006352700.tif 000002
【図２】
0006352700.tif 000003
【図３】
0006352700.tif 000004