JP2021079544A - 金属部材の切断方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1等の切断装置は、カッター等が届く範囲でしか切断することができないため、適用箇所(対象となる部材)が限定されていた。また、金属部材の切断時に火花が発生するため、火気を利用する場合と同様に、引火物等が近くにある場所や、危険物等を取り扱う施設内等においては使用することができない。
特許文献2の締め付け用ソケットは、ボルトの頭部やナットが露出している場合だけにしか採用することができない。そのため、コンクリート等に埋め込まれたボルトを切断する場合には、ボルトの頭部またはナットを露出させる必要があり、手間がかかる。また、リベットや鉄筋等の切断には使用することができない。
このような観点から、本発明は、周辺環境や施工対象物に限定されることなく採用することが可能な金属部材の切断方法を提案することを課題とする。
かかる金属部材の切断方法は、冷却剤により脆性化させた金属部材に衝撃を加えることで、火気を使用することなく金属部材を切断する方法である。そのため、火気を使用することができない場所においても金属部材を切断することができる。また、例えば鉄筋等のように、金属部材がコンクリート等に埋め込まれている場合であっても、金属部材の全体を露出させる必要がないため、施工性に優れている。
前記金属部材が、ボルト、リベットまたは鉄筋である場合には、前記削孔作業において、前記金属部材の上方から前記金属部材の軸方向と交差する方向に前記金属部材の外径よりも小さい内径の前記注入孔を形成する。
また、前記金属部材は、重ねられた2枚の鋼板のボルト孔を貫通した状態で2枚の前記鋼板を接合するボルトである場合には、前記削孔作業において、前記鋼板の上端から前記金属部材の軸部に到達する深さの注入孔を形成する。
さらに、前記金属部材は、重ねられた2枚の鋼板のボルト孔を貫通した状態で2枚の前記鋼板を接合するボルトである場合には、前記削孔作業では、前記鋼板同士の突き合せ面の上端から前記金属部材の軸部に到達する深さの注入孔を形成する。
なお、前記破断作業では、前記注入孔の上端に衝撃を与えればよい。
高力ボルト1は、並設された2枚の鋼板2,2を接合しており、軸部11と頭部12とを備えている。高力ボルト1は、一方の鋼板2の一部(フランジ21)に係止された頭部12と他方の鋼板2の一部(フランジ21)に係止されたナット3とにより両鋼板2,2(フランジ21,21)を把持することにより、鋼板2,2を接合している。
削孔作業では、図2に示すように、高力ボルト1に注入孔4を形成する。注入孔4は、ドリル5を利用して、高力ボルト1の軸部11(棒状部分)に形成する。なお、ドリル5は、軸部11の外径よりも小さな直径を有している。
注入孔4は、フランジ21,21のボルト孔22,22よりも上の部分を貫通し、底面が高力ボルト1の軸部11の中心付近に到達する深さとなるように形成する。また、注入孔4は、高力ボルト1の軸部11の軸方向と直交するように形成する。なお、注入孔4の深さは、高力ボルト1の軸部11に到達していれば限定されるものではなく、例えば、軸部11を貫通していてもよい。また、注入孔4は、必ずしも軸部11の軸方向と直交している必要はないが、軸部11の軸方向と交差するように形成するのが望ましい。
本実施形態では、冷却剤として液体窒素を使用する。冷却剤は、注入管6を利用して注入孔4に注入する。注入孔4に冷却材が注入されることで、高力ボルト1の注入孔4の周辺は凍結する。また、液体窒素による急冷で注入孔4の周辺が脆性化される(伸びにくくなる)。なお、冷却剤に使用する材料は、高力ボルト1を脆性化させることが可能であれば液体窒素に限定されるものではない。なお、本実施形態では、高力ボルト1を脆性化させるために効果的な冷却温度を−100℃以下程度とする。冷却剤は、所望の冷却温度(例えば−100℃以下)にするために、必要に応じて複数回注入してもよい。
本実施形態では、鋼製のチゼル7により注入孔4の上端に衝撃を与える。チゼル7は、菱形断面で、かつ、先端に行くほど薄くなる形状を有している。本実施形態では、チゼル7により高力ボルト1の軸部11に対して交差する向き(望ましくは直角)から衝撃を与える。本実施形態では、エアハンマー71にチゼル7を設置して、チゼル7の先端で高力ボルト1の軸部を打撃する。なお、高力ボルト1へ衝撃を与える方法は限定されるものではなく、例えば、高力ボルト1にチゼル7の先端を当接させた状態で、チゼル7の後端(上端)を打撃してもよい。また、高力ボルト1に衝撃を与える際には、必ずしもチゼルを使用する必要はない。さらにチゼル7の形状等は限定されるものではない。
例えば、前記実施形態では、ボルトを切断する場合について説明したが、本発明の金属部材の切断方法により切断される部材はボルトに限定されるものではない。例えば、鉄筋の切断やリベットの切断等に使用してもよい。また、鋼板を切断する場合において、複数の注入孔を鋼板の切断箇所に沿って形成し、この注入孔に冷却剤を注入してもよい。
前記実施形態では、棒状の金属部材(軸部11)の軸方向と交差する方向に注入孔を形成し、この注入孔に冷却材を注入する場合について説明したが、注入孔は金属部材の軸方向に沿うように形成してもよい。
11 軸部
12 頭部
2 鋼板
21 フランジ
22 ボルト孔
3 ナット
4 注入孔
5 ドリル
6 注入管
7 チゼル
71 エアハンマー
Claims (5)
- 金属部材をドリルで削孔して当該金属部材に注入孔を形成する削孔作業と、
前記注入孔に冷却剤を流し込む冷却作業と、
前記金属部材に衝撃を与えて破断させる破断作業と、を備えることを特徴とする、金属部材の切断方法。 - 前記金属部材は、ボルト、リベットまたは鉄筋であって、
前記削孔作業では、前記金属部材の上方から前記金属部材の軸方向と交差する方向に前記金属部材の外径よりも小さい内径の前記注入孔を形成することを特徴とする、請求項1に記載の金属部材の切断方法。 - 前記金属部材は、重ねられた2枚の鋼板のボルト孔を貫通した状態で2枚の前記鋼板を接合するボルトであって、
前記削孔作業では、前記鋼板の上端から前記金属部材の軸部に到達する深さの注入孔を形成することを特徴とする、請求項1に記載の金属部材の切断方法。 - 前記金属部材は、重ねられた2枚の鋼板のボルト孔を貫通した状態で2枚の前記鋼板を接合するボルトであって、
前記削孔作業では、前記鋼板同士の突き合せ面の上端から前記金属部材の軸部に到達する深さの注入孔を形成することを特徴とする、請求項1に記載の金属部材の切断方法。 - 前記破断作業では、前記注入孔の上端に衝撃を与えることを特徴とする、請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の金属部材の切断方法。
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