JP2004345020A - 円筒体切断装置 - Google Patents

Abstract

【課題】変電所や洞道内等の狭小なスペースにおいても円筒体の切断作業を安全確実かつ迅速に行うことができる円筒体切断装置を提供する。
【解決手段】中央部に長さ方向に沿うスリットを有し、切断すべき円筒体の円周上に巻き付けられるベルト１２と、高圧水を供給するホースが接続されて円筒体に対して高圧水を噴射する噴射ノズル１４と、台本体の上部に配設されたチェーン受け車輪２７ａ、２７ｂ、ベルト上を回動するように台本体の下部に配設されたガイド車輪２９ａ、２９ｂ、噴射ノズルを保持するノズル保持部及びガイド車輪を回転駆動するモータをそれぞれ備えた移動本体１５と、移動本体のチェーン受け車輪に掛け渡され円筒体の円周上に巻き付けられるチェーン１６とを備えている。
噴射ノズル１４はその噴射口がスリットに対向すると共に円筒体の周面に対して傾斜するようにノズル保持部３０に取付けられている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、変電所や洞道内等に設置された消火液タンク、油槽等を撤去、搬出するために輪切り状に切断するのに好適な円筒体切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
変電所や洞道内には電気ケーブルや配管類と共に、消火液タンク、油槽が多数設置されている。
これらの消火液タンク、油槽の中には、経年腐食し不使用になっているものもある。また、これらの消火液タンク、油槽の設置箇所はケーブルや配管類が輻輳している上に、消火液タンク等を移動するスペースやマンホール等の通路が狭小であることが多い。
このため、不要な消火液タンク、油槽等を変電所や洞道内の設置箇所から撤去、搬出して設備更新を行うに当たり、消火液タンク、油槽等を適当な大きさに切断して変電所や洞道の外に運び出すことが検討されている。
なお、従来から円筒体類を輪切り状に切断する装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
実用新案登録第２６０３７０５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
消火液タンク、油槽の切断作業を行う場所が変電所や洞道内であるために、次の作業条件を満足することが望まれている。すなわち、火気厳禁であること、人身安全であること、小スペースで撤去、搬出作業が可能であること、ケーブルや配管類等の周囲構築物への防護対策としての影響がないこと、マンホール開放時間制約があることから作業効率が良いこと、自動化により安定した大量切断が可能であって低コストであること等が挙げられる。
【０００５】
本発明は、以上の点に着目して高圧水ノズルを採用することとし、変電所や洞道内等の狭小なスペースにおいても円筒体の切断作業を安全確実かつ迅速に行うことができる円筒体切断装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は以上の点を解決するため次の構成を採用する。
【０００７】
〈構成１〉
切断すべき円筒体の円周上に巻き付けられる取付部材と、高圧水を供給するホースが接続されて上記円筒体に対して高圧水を噴射する噴射ノズルと、上記噴射ノズルを保持するノズル保持部を備え上記取付部材上を円周方向に移動する移動本体とからなり、上記噴射ノズルを、その先端の噴射口が上記円筒体の軸方向と直交する面に対して所定の角度で傾斜するように上記ノズル保持部に取付けたことを特徴とする円筒体切断装置。
【０００８】
取付部材は、移動本体を移動可能に円筒体に保持するもので、例えば移動本体に設けたチェーン受け車輪に掛け渡されて円筒体の円周上に巻き付けられるチェーン等が用いられる。
移動本体は、切断しようとする円筒体の周面に沿って走行する。このとき、噴射ノズルは円筒体に高圧水を噴射して周方向に切断していく。
噴射ノズルは、高圧水を供給するホースと、必要に応じて研磨剤を供給するホースとがそれぞれ接続され、先端の噴射口から高圧水と研磨剤が混合されたものを噴射する周知構造のものである。噴射ノズルから噴射された研磨剤を含む高圧水は、適時、ホースを介してバキューム吸引されて外部に置かれた排水槽に排出される。
また、噴射ノズルを、円筒体の軸方向と直交する面に対して所定の角度（傾斜角度）をもって傾斜させなかった場合、すなわち、傾斜角度を０度とした場合は、噴射ノズルの噴射口から噴射された高圧水が先ず円筒体を外側から切断した後、円筒体内を通過して内側から円筒体を押圧もしくは切断して、円筒体の外側に巻き付けられている取付部材等を損傷するおそれがある。しかし、噴射ノズルを所定の角度をもって傾斜させることにより、上記のような取付部材等の損傷を防止することができる。
【０００９】
〈構成２〉
中央部に長さ方向に沿うスリットを有し、切断すべき円筒体の円周上に巻き付けられるベルトと、高圧水を供給するホースが接続されて上記円筒体に対して高圧水を噴射する噴射ノズルと、回転自在に配設されたチェーン受け車輪、上記ベルト上を回動できるように配設されたガイド車輪、上記噴射ノズルを保持するノズル保持部及び上記ガイド車輪を回転駆動するモータをそれぞれ備えた移動本体と、上記チェーン受け車輪に掛け渡されて、上記円筒体の円周上に巻き付けられるチェーンとからなり、上記噴射ノズルを、その先端の噴射口が上記スリットに対向すると共に上記円筒体の軸方向と直交する面に対して所定の角度で傾斜するように上記ノズル保持部に取付けたことを特徴とする円筒体切断装置。
【００１０】
移動本体は、切断しようとする円筒体に巻き付けられたベルトに沿って走行する。このとき、噴射ノズルはベルト中央部のスリットから露出した円筒体に高圧水を噴射して周方向に切断していく。
ベルトとしては、スリットを設ける代りに、長さ方向に沿って２分割されたものを、スリットと同程度の間隔を置いて円筒体の周上に配置するようにしてもよく、したがってこのようにされる２分割ベルトを含んでいる。ベルトは円筒体に締付ボルト等を介して着脱自在に取付けられる。
移動本体は、チェーン受け車輪に掛け渡されて、円筒体の円周上に巻き付けられるチェーンによって円筒体に保持され、この保持された状態で、モータを駆動させガイド車輪を回転することにより、ベルトに沿って円筒体の円周上を走行する。チェーンは、移動本体を含む装置全体を円筒体に保持させる役目と、円筒体の円周上を走行させるときのガイドの役目とを兼用している。こうすることによって全体構造の簡素化を図っている。
移動本体が走行する範囲は約３分の１周ずつである。従って円筒体の全周を切断するには、ベルトの取付け位置を約３分の１周ずつ２回ずらす作業を行う。
【００１１】
〈構成３〉
構成１又は２記載の円筒体切断装置において、上記噴射ノズルの、上記円筒体の軸方向と直交する面に対する角度を、３〜１０度の範囲とすることを特徴とする円筒体切断装置。
【００１２】
噴射ノズルを３〜１０度の角度をもって傾斜させることにより、ベルト等の損傷を防止する効果が得られるが、噴射ノズルの傾斜角度が小さすぎるとベルト等の損傷防止効果が得られず、また傾斜角度が大き過ぎると水噴射による切断力が減殺されて作業効率が低下する。
【００１３】
〈構成４〉
構成２記載の円筒体切断装置において、上記ベルト中央部のスリットを跨ぐ間隔で少なくとも２対の上記ガイド車輪が設けられ、上記噴射ノズルを、上記２対のガイド車輪の中間に配設したことを特徴とする円筒体切断装置。
【００１４】
ノズル保持部は噴射ノズルからの高圧水の噴射による高圧力の逆噴射力を受けることになるが、噴射ノズルを２対のガイド車輪の中間に配設することにより、噴射ノズルをバランスよく安定した状態で保持することができる。
【００１５】
〈構成５〉
構成２又は４記載の円筒体切断装置において、上記ベルトの縁部に、上記移動本体のガイド車輪を支持する突条を設けたことを特徴とする円筒体切断装置。
【００１６】
切断装置の使用態様としては、切断すべき円筒体の向きが、横向き（円筒体の軸方向が水平）の場合と縦向き（円筒体の軸方向が鉛直）の場合とがある。円筒体が横向きの場合は、特に問題は生じないが、円筒体が縦向きの場合は、移動本体が切断作業中に自重で下降し易くなる。このためベルトの縁部に、ガイド車輪を支持する突条を設けることにより、移動本体の重量を突条によって受け止めるようにしている。従って、安定した切断作業を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を具体例を用いて説明する。
図１は、本発明に係る円筒体切断装置の一実施態様を示す模式図であり、洞道内に設置された外径５００〜６００ｍｍ、肉厚約１０ｍｍの鋼板からなる消火液タンク１１を、水平方向に切断（輪切り）する作業状況を示している。図１では作図上、多段に布設されているケーブル９の一部を欠截して示している。図２は同装置の詳細を示す正面図である。図３は同平面図であるが、後で説明する移動本体の走行状態を示している。
【００１８】
図１〜３において、本発明の切断装置１０は、切断すべき円筒体である消火液タンク１１の円周上に巻き付けられるベルト１２と、消火液タンク１１に対して高圧水を噴射する噴射ノズル１４と、この噴射ノズル１４等を取付ける移動本体１５と、消火液タンク１１の円周上に巻き付けられる金属製のチェーン１６とから構成されている。
【００１９】
ベルト１２はステンレス鋼製であり、中央部に長さ方向に沿うスリット２０が設けられている。ベルト１２は、消火液タンク１１に巻き付けることができる長さを有しており、図２、図３に示すように、その両端が、補助ベルト１３に係止された２本の締付ボルト１８を介して着脱自在に連結されるようにされている。
噴射ノズル１４は、図１に示すように、高圧水を供給するホース２１と、研磨剤を供給するホース２２とがそれぞれ接続され、ノズル噴射口から高圧水と研磨剤が混合されたものを高圧噴射する周知構造のものである。
【００２０】
研磨剤は研磨剤タンク２４から供給され、噴射ノズル１４の噴射口近傍で高圧水と混合される。研磨剤としては、ガーネットといわれる、材質が天然石の金剛石、石榴石が好適に使用される。消火液タンク１１内には、高圧水及び研磨剤をバキューム吸引して外部に置かれた排水槽に排出するためのホース２５が連結されている。ホース２５に接続されるポンプは図示を省略している。
【００２１】
移動本体１５は、対向配置された１対の板状部材２６、２６の間に、前後に１対が配設されたチェーン受け車輪２７ａ、２７ｂ（図３）と、ベルト１２上を回動するように板状部材２６に、前後左右に２対が配設されたガイド車輪２９ａ、２９ｂと、噴射ノズル１４を保持するノズル保持部３０と、板状部材２６に支承されてガイド車輪２９ａ、２９ｂを回転駆動するモータ３２とから構成されている。
【００２２】
図２に示されるように２対のガイド車輪２９ａ、２９ｂは、対向配置された１対の板状部材２６、２６の間に設けられた軸体３４に、ベルト１２のスリット２０を跨ぐ間隔で設けられている。噴射ノズル１４は、２対のガイド車輪２９ａ、２９ｂの中間に配設されている。ノズル保持部３０は噴射ノズル１４からの高圧水の噴射による高圧力の逆噴射力を受けることになるが、噴射ノズル１４を２対のガイド車輪２９ａ、２９ｂの中間位置に配設することにより、噴射ノズル１４をバランスよく保持している。
【００２３】
ベルト１２の縁部に突条１９が設けられている。突条１９を設けたベルト１２の横断面はＬ字状を呈している。この突条１９によって移動本体のガイド車輪２９ａ、２９ｂの外縁部を支持するようにしている。ガイド車輪２９ａ、２９ｂの外縁部を支持することにより、移動本体１５の重量を受け止めている。
【００２４】
板状部材２６に支承されたモータ３２の駆動軸３３と、ガイド車輪２９ａ、２９ｂの回転軸３４には、それぞれ駆動輪３５、３６が対向して配設され、両輪間に駆動ベルト３７が張架されている。
チェーン１６は、板状部材２６の上部に配設されたチェーン受け車輪２７ａ、２７ｂに掛け渡されて消火液タンク１１の円周上のベルト１２に沿って巻き付けられる長さを有している。
【００２５】
図２に、チェーン１６及びチェーン受け車輪２７ａ、２７ｂの図示を省略してあるが、これは図がきわめて煩雑になるのを回避したためである。実際にはチェーン１６は、一方のガイド車輪２９ａの外方に位置するチェーン受け車輪２７ａ、２７ｂに掛け渡されて図２におけるベルト１２の上部（スリット２０より上の部分）に沿って巻き付けられている。チェーン１６の両端は、補助ベルト１７に係止されたスプリング３９付きの締付ボルト４０を介して着脱自在に連結される。すなわち、チェーン１６はスプリング３９によって常時一定の張力で移動本体１５を押えられるようにされている。
【００２６】
噴射ノズル１４は、図２に示されるように、その噴射口がベルト１２のスリット２０に対向すると共に、消火液タンク１１の周面に対して下方に傾斜するようにノズル保持部３０に取付けられている。すなわち、噴射ノズル１４は、消火液タンク１１の軸方向と直交する面に対して所定の角度（傾斜角度）をもって傾斜されており、その傾斜角度としては、３〜１０度の範囲内とすることが好ましい。傾斜角度が３度未満では使用時にベルト１２等の損傷防止効果が得られず、また傾斜角度が１０度を越えると水噴射による切断力が減殺されることになり作業効率が低下するからである。
【００２７】
本発明の切断装置１０により、洞道内に設置された消火液タンクを水平方向に切断する際には、移動本体１５は、チェーン受け車輪２７ａ、２７ｂに掛け渡されて消火液タンク１１の円周上に巻き付けられるチェーン１６によって消火液タンク１１に保持される。このように保持された状態で、モータ３２を駆動させることによりベルト１２に沿って消火液タンク１１の円周上を走行し、噴射ノズル１４からの高圧水によって切断を行う。
【００２８】
移動本体１５が走行して切断する範囲は１４０度／周であり、約３分の１周である。従って円筒体の全周を切断するには、ベルト１２の締付ボルト１８とチェーン１６の締付ボルト４０の取付け位置を、約３分の１周ずつ２回ずらす作業を行ない、それぞれ残りを同様の作業で切断するようにする。
図３は、移動本体１５が円筒体を約３分の１周するときに、３箇所での移動本体１５とチェーン１６の状態を示している。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の円筒体切断装置によれば、狭小なスペースにおいても円筒体の切断作業を安全確実かつ迅速に行うことができるので、変電所や洞道内等に設置された不要な消火液タンク、油槽等を容易に撤去、搬出することができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る円筒体切断装置の一実施態様を示す模式図である。
【図２】同装置の実施態様を示す正面図である。
【図３】同装置の実施態様を示す平面図である。
【符号の説明】
１０ 切断装置
１１ 消火液タンク
１２ ベルト
１４ 噴射ノズル
１５ 移動本体
１６ チェーン
１８ 締付ボルト
１９ 突条
２０ スリット
２６ 板状部材
２７ａ、２７ｂ チェーン受け車輪
２９ａ、２９ｂ ガイド車輪
３２ モータ

Claims (5)

1. 切断すべき円筒体の円周上に巻き付けられる取付部材と、
   高圧水を供給するホースが接続されて前記円筒体に対して高圧水を噴射する噴射ノズルと、
   前記噴射ノズルを保持するノズル保持部を備え前記取付部材上を円周方向に移動する移動本体とからなり、
   前記噴射ノズルを、その先端の噴射口が前記円筒体の軸方向と直交する面に対して所定の角度で傾斜するように前記ノズル保持部に取付けたことを特徴とする円筒体切断装置。
2. 中央部に長さ方向に沿うスリットを有し、切断すべき円筒体の円周上に巻き付けられるベルトと、
   高圧水を供給するホースが接続されて前記円筒体に対して高圧水を噴射する噴射ノズルと、
   回転自在に配設されたチェーン受け車輪、前記ベルト上を回動できるように配設されたガイド車輪、前記噴射ノズルを保持するノズル保持部及び前記ガイド車輪を回転駆動するモータをそれぞれ備えた移動本体と、
   前記チェーン受け車輪に掛け渡されて、前記円筒体の円周上に巻き付けられるチェーンとからなり、
   前記噴射ノズルを、その先端の噴射口が前記スリットに対向すると共に前記円筒体の軸方向と直交する面に対して所定の角度で傾斜するように前記ノズル保持部に取付けたことを特徴とする円筒体切断装置。
3. 請求項１又は２記載の円筒体切断装置において、
   前記噴射ノズルの、前記円筒体の軸方向と直交する面に対する角度を、３〜１０度の範囲とすることを特徴とする円筒体切断装置。
4. 請求項２記載の円筒体切断装置において、
   前記ベルト中央部のスリットを跨ぐ間隔で少なくとも２対の前記ガイド車輪が設けられ、前記噴射ノズルを、前記２対のガイド車輪の中間に配設したことを特徴とする円筒体切断装置。
5. 請求項２又は４に記載の円筒体切断装置において、
   前記ベルトの縁部に、前記移動本体のガイド車輪を支持する突条を設けたことを特徴とする円筒体切断装置。

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