JP2655955B2 - 鋼材の水中切断装置 - Google Patents
鋼材の水中切断装置Info
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- JP2655955B2 JP2655955B2 JP3215037A JP21503791A JP2655955B2 JP 2655955 B2 JP2655955 B2 JP 2655955B2 JP 3215037 A JP3215037 A JP 3215037A JP 21503791 A JP21503791 A JP 21503791A JP 2655955 B2 JP2655955 B2 JP 2655955B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、水中に打設された鋼管
杭、鋼管矢板等の鋼材を切断する技術に関する。
杭、鋼管矢板等の鋼材を切断する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】本発明者らは、岸壁水中構造物、橋脚立
設工事、水中仮締切工事、岸壁・埋立工事等で水底に打
設された鋼管杭、鋼管矢板等の鋼材の竣工後の不要部分
を除去するための水中切断技術について鋭意研究の結
果、プラズマアーク切断によるきわめて高能率の切断技
術を完成し、特開昭64-90317号公報、特開平1-170579号
公報、特開平2-132225号公報等により公開されている。
設工事、水中仮締切工事、岸壁・埋立工事等で水底に打
設された鋼管杭、鋼管矢板等の鋼材の竣工後の不要部分
を除去するための水中切断技術について鋭意研究の結
果、プラズマアーク切断によるきわめて高能率の切断技
術を完成し、特開昭64-90317号公報、特開平1-170579号
公報、特開平2-132225号公報等により公開されている。
【０００３】図５、図６に示すのは特開平2-132225号公
報に記載の切断装置の一実施例で、図５は全体図であ
る。切断すべき鋼管１の上端に、任意の高さ調整手段２
を介して支持台座３を設置し、この支持台座３から吊り
索４、４を介して切断装置本体５を鋼管１内に吊り下げ
る。2aは装置全体を吊りこむクレーンロープで、支持台
座３の設置後はゆるめても支障ない。図６は本体部分の
詳細図で、切断装置本体５の下板5aには、切断装置本体
５を鋼管１の内面に保持固定する保持手段８が設けられ
ていて、液体圧シリンダ等により前進・後退し、吊り下
げて高さ調整が完了するとこの保持手段が前進して切断
装置本体５を鋼管１に対して固定する。なお、この保持
手段８は、のちに図１に示すように、切断装置本体５の
上下に２段に設置してもよい。
報に記載の切断装置の一実施例で、図５は全体図であ
る。切断すべき鋼管１の上端に、任意の高さ調整手段２
を介して支持台座３を設置し、この支持台座３から吊り
索４、４を介して切断装置本体５を鋼管１内に吊り下げ
る。2aは装置全体を吊りこむクレーンロープで、支持台
座３の設置後はゆるめても支障ない。図６は本体部分の
詳細図で、切断装置本体５の下板5aには、切断装置本体
５を鋼管１の内面に保持固定する保持手段８が設けられ
ていて、液体圧シリンダ等により前進・後退し、吊り下
げて高さ調整が完了するとこの保持手段が前進して切断
装置本体５を鋼管１に対して固定する。なお、この保持
手段８は、のちに図１に示すように、切断装置本体５の
上下に２段に設置してもよい。
【０００４】一方、切断装置本体５の下板5a中央部には
モータ10、減速機11が取り付けられ、減速機11からの回
転軸11a は下方に突出し、下端に台座12が水平に取り付
けられている。この台座12の下面には流体圧シリンダ13
がおなじく水平に設置され、この流体圧シリンダ13のピ
ストンロッド13a 先端部下面にはプラズマトーチ14が水
平に設置され、流体圧シリンダ13の前進動作によりプラ
ズマトーチ14の先端が鋼管１の内面に接近し、前記回転
軸11a の回転により鋼管１の内面を一周してこれを切断
するようになっている。
モータ10、減速機11が取り付けられ、減速機11からの回
転軸11a は下方に突出し、下端に台座12が水平に取り付
けられている。この台座12の下面には流体圧シリンダ13
がおなじく水平に設置され、この流体圧シリンダ13のピ
ストンロッド13a 先端部下面にはプラズマトーチ14が水
平に設置され、流体圧シリンダ13の前進動作によりプラ
ズマトーチ14の先端が鋼管１の内面に接近し、前記回転
軸11a の回転により鋼管１の内面を一周してこれを切断
するようになっている。
【０００５】プラズマトーチ14先端と切断対象物である
鋼管１の内面とはスタンドオフと称する一定の距離を保
持することが望ましいので、前記ピストンロッド13a 先
端には鋼管１の内面に接触する位置決めローラ（図示し
ない) が設けられている。なお、プラズマアーク用雰囲
気ガス源、プラズマアーク用電源、モータ用電源、液体
圧シリンダ用液体圧発生装置等はいずれも切断作業現場
近傍の地上にこれらの制御装置とともに設置され、これ
らと切断装置とはケーブルやホース（以下これらを総称
してケーブル類という）で連絡されている。これらケー
ブル類、特に電源ケーブルは水中における絶縁性を確保
するため防水構造がとられていることは、いうまでもな
い。
鋼管１の内面とはスタンドオフと称する一定の距離を保
持することが望ましいので、前記ピストンロッド13a 先
端には鋼管１の内面に接触する位置決めローラ（図示し
ない) が設けられている。なお、プラズマアーク用雰囲
気ガス源、プラズマアーク用電源、モータ用電源、液体
圧シリンダ用液体圧発生装置等はいずれも切断作業現場
近傍の地上にこれらの制御装置とともに設置され、これ
らと切断装置とはケーブルやホース（以下これらを総称
してケーブル類という）で連絡されている。これらケー
ブル類、特に電源ケーブルは水中における絶縁性を確保
するため防水構造がとられていることは、いうまでもな
い。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な切断装置は、切断位置が大気中や、水中でも浅い部分
であれば問題なく高能率を発揮し、通常の作業において
は全く問題がなかったが、海水中や河川水中などの水深
25m 以上の深い位置で切断を行おうとすると、プラズマ
のパイロットアークが点火せず、切断が行えないという
問題点のあることが明らかとなった。
な切断装置は、切断位置が大気中や、水中でも浅い部分
であれば問題なく高能率を発揮し、通常の作業において
は全く問題がなかったが、海水中や河川水中などの水深
25m 以上の深い位置で切断を行おうとすると、プラズマ
のパイロットアークが点火せず、切断が行えないという
問題点のあることが明らかとなった。
【０００７】これはパイロットアーク着火用の高周波高
電圧の電圧電流が伝達距離による減衰作用をうけ、充分
にトーチ部に伝達されないためで、水中においてとくに
この減衰が激しい。このため電源側でより高い電圧を発
生させても、それだけ損失分が増えるだけで有効到達エ
ネルギは増加せず、効果はほとんど見られなかった。本
発明はこうした問題点を解決し、大水深においても切断
できる水中切断技術を提供することを目的とする。
電圧の電圧電流が伝達距離による減衰作用をうけ、充分
にトーチ部に伝達されないためで、水中においてとくに
この減衰が激しい。このため電源側でより高い電圧を発
生させても、それだけ損失分が増えるだけで有効到達エ
ネルギは増加せず、効果はほとんど見られなかった。本
発明はこうした問題点を解決し、大水深においても切断
できる水中切断技術を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、プラズマアー
クを用いて電源ケーブルの長さが５ｍ超となる深い水中
の鋼材を切断する切断装置であって、該プラズマアーク
点火用パイロットアーク発生のための高周波発生装置を
プラズマトーチの近傍の水中となる位置に設置したこと
を特徴とする。
クを用いて電源ケーブルの長さが５ｍ超となる深い水中
の鋼材を切断する切断装置であって、該プラズマアーク
点火用パイロットアーク発生のための高周波発生装置を
プラズマトーチの近傍の水中となる位置に設置したこと
を特徴とする。
【０００９】
【作 用】本発明によれば、プラズマアーク点火用のパ
イロットアーク着火用電源である高周波、高電圧を発生
させる電源部分をプラズマトーチの近傍の水中で切断装
置本体に接近させて設置し、電源部分とプラズマトーチ
との水中における距離を短縮して、高周波、高電圧電流
の水中における減衰を最小限度としてプラズマアークの
安定した着火を保持し、電源ケーブルの長さが５ｍを超
える大水深下における切断を可能とした。
イロットアーク着火用電源である高周波、高電圧を発生
させる電源部分をプラズマトーチの近傍の水中で切断装
置本体に接近させて設置し、電源部分とプラズマトーチ
との水中における距離を短縮して、高周波、高電圧電流
の水中における減衰を最小限度としてプラズマアークの
安定した着火を保持し、電源ケーブルの長さが５ｍを超
える大水深下における切断を可能とした。
【００１０】
【実施例】実施例１ 図１は本発明の第１の実施例の切断装置を示す。構成の
大半はさきに説明した図５の従来の装置と共通であり、
同一部分には同じ符号を用いているので詳細な説明は省
略する。相違しているのは、高周波発生装置16を切断装
置本体５のやや上方位置に支持台座３より高周波発生装
置用吊り索17で吊り下げて水中に設置し、図示しない地
上の電源装置とこの高周波発生装置16との間は電源ケー
ブル15で、高周波発生装置16と切断装置本体５との間は
短い二次ケーブル15a で結んだ点である。
大半はさきに説明した図５の従来の装置と共通であり、
同一部分には同じ符号を用いているので詳細な説明は省
略する。相違しているのは、高周波発生装置16を切断装
置本体５のやや上方位置に支持台座３より高周波発生装
置用吊り索17で吊り下げて水中に設置し、図示しない地
上の電源装置とこの高周波発生装置16との間は電源ケー
ブル15で、高周波発生装置16と切断装置本体５との間は
短い二次ケーブル15a で結んだ点である。
【００１１】高周波発生装置16の詳細を図２に示す。こ
の装置は防水型のケーシング16a 、変圧器16b 、導体ギ
ャップ16c により構成されているが、高周波の高電圧を
発生させる変圧器16b と導体ギャップ16c とは、従来の
装置では地上の電源装置に内蔵されていたもので、本発
明ではこれらをプラズマトーチに接近させるため分離
し、水中となるため防水型のケーシングに収めた。パイ
ロットアーク着火回路のスイッチが入ると高周波でかつ
高圧の電流がプラズマトーチ14の電極とノズルの間に作
用し、この間の気体流の絶縁状態が破壊されて雰囲気が
イオン化した電離状態、すなわちパイロットアークがオ
ンの状態となり、この瞬間に結果として被切断鋼材とプ
ラズマトーチ間の電気抵抗が大幅に低下し、パイロット
アークがメインアークに円滑に移行して切断が開始され
ることになる。
の装置は防水型のケーシング16a 、変圧器16b 、導体ギ
ャップ16c により構成されているが、高周波の高電圧を
発生させる変圧器16b と導体ギャップ16c とは、従来の
装置では地上の電源装置に内蔵されていたもので、本発
明ではこれらをプラズマトーチに接近させるため分離
し、水中となるため防水型のケーシングに収めた。パイ
ロットアーク着火回路のスイッチが入ると高周波でかつ
高圧の電流がプラズマトーチ14の電極とノズルの間に作
用し、この間の気体流の絶縁状態が破壊されて雰囲気が
イオン化した電離状態、すなわちパイロットアークがオ
ンの状態となり、この瞬間に結果として被切断鋼材とプ
ラズマトーチ間の電気抵抗が大幅に低下し、パイロット
アークがメインアークに円滑に移行して切断が開始され
ることになる。
【００１２】ちなみにパイロットアーク着火用の高周波
電流は、数百kHz 、電圧はトーチの水深にもよるが、た
とえば水深10m では数kV程度で、切断位置が深くなるほ
どプラズマ雰囲気ガスの電離が困難となるので高電圧を
必要とする。高周波、高電圧の電流は伝送中に減衰作用
を受ける。その程度は、伝達ケーブルの長さにもよる
が、水中では特に減衰が激しい。本発明者らの水中にお
ける実験によれば、高周波伝達ケーブルの長さは、５m
以内であれば減衰の問題はないが、これを越えると急激
に減衰が大となり、25m では数十％程度減衰してしま
う。
電流は、数百kHz 、電圧はトーチの水深にもよるが、た
とえば水深10m では数kV程度で、切断位置が深くなるほ
どプラズマ雰囲気ガスの電離が困難となるので高電圧を
必要とする。高周波、高電圧の電流は伝送中に減衰作用
を受ける。その程度は、伝達ケーブルの長さにもよる
が、水中では特に減衰が激しい。本発明者らの水中にお
ける実験によれば、高周波伝達ケーブルの長さは、５m
以内であれば減衰の問題はないが、これを越えると急激
に減衰が大となり、25m では数十％程度減衰してしま
う。
【００１３】なお、地上と切断装置との間にはパイロッ
トアーク着火用電源のほかにもケーブル類としてプラズ
マメインアーク用電源ケーブル、プラズマ雰囲気ガス、
シリンダ作動用液体、切断部排水用高圧空気等の各種流
体用ホースが連絡しているが、パイロットアーク着火用
電源以外のケーブル類には伝達距離による減衰の問題は
ないので、必ずしも前記の高周波発生装置16のケーシン
グ16a 内を経由させる必要はなく、経由させずに別途ケ
ーブル類を直結してもよい。
トアーク着火用電源のほかにもケーブル類としてプラズ
マメインアーク用電源ケーブル、プラズマ雰囲気ガス、
シリンダ作動用液体、切断部排水用高圧空気等の各種流
体用ホースが連絡しているが、パイロットアーク着火用
電源以外のケーブル類には伝達距離による減衰の問題は
ないので、必ずしも前記の高周波発生装置16のケーシン
グ16a 内を経由させる必要はなく、経由させずに別途ケ
ーブル類を直結してもよい。
【００１４】この実施例は、以下の他の実施例と比較す
ると配線の中間に高周波発生装置16を取り付けるのみ
で、切断装置本体は従来のものをそのまま使用するか
ら、既存の装置を利用して大水深下における切断を行う
場合にその改造が容易である。 実施例２ 図３は本発明の切断装置の第２の実施例で、構成の大半
はさきに説明した図６の従来の装置と共通であり、同一
部分には同じ符号を用いているので詳細な説明は省略す
る。相違しているのは、高周波発生装置16を切断装置本
体５の上面に直接取り付けていることで、さきの実施例
に比較して高周波発生装置16を別個に吊り下げなくてよ
いから作業性が良く、プラズマトーチ14への二次ケーブ
ル15a も固定配線できるので故障のおそれがない。
ると配線の中間に高周波発生装置16を取り付けるのみ
で、切断装置本体は従来のものをそのまま使用するか
ら、既存の装置を利用して大水深下における切断を行う
場合にその改造が容易である。 実施例２ 図３は本発明の切断装置の第２の実施例で、構成の大半
はさきに説明した図６の従来の装置と共通であり、同一
部分には同じ符号を用いているので詳細な説明は省略す
る。相違しているのは、高周波発生装置16を切断装置本
体５の上面に直接取り付けていることで、さきの実施例
に比較して高周波発生装置16を別個に吊り下げなくてよ
いから作業性が良く、プラズマトーチ14への二次ケーブ
ル15a も固定配線できるので故障のおそれがない。
【００１５】実施例３ 図４は本発明の切断装置の第３の実施例で、構成はさき
に例示した特開昭64-90317号公報記載の装置を改造した
ものである。この装置は鋼管矢板切断用のもので、この
ため本管Ｂ切断用のプラズマトーチ14のほかに継手管Ｃ
を切断するための砥石カッタ20を備え、かつ２種類の切
断手段の取り付け高さが異なるため切断装置本体５を上
下に２分割して上部ケーシング50、下部ケーシング51と
し、上部ケーシング50に対し下部ケーシング51が昇降で
きる昇降機構を備えているが、これらについては本発明
と直接関係しないので説明を省略する。改造点は高周波
発生装置16を上部ケーシング50の内部に直接取り付けて
いることで、第２の実施例と同様高周波発生装置16を別
個に吊り下げなくてよいから作業性が良く、プラズマト
ーチ14への二次ケーブル15a も固定配線できるので故障
のおそれがない。
に例示した特開昭64-90317号公報記載の装置を改造した
ものである。この装置は鋼管矢板切断用のもので、この
ため本管Ｂ切断用のプラズマトーチ14のほかに継手管Ｃ
を切断するための砥石カッタ20を備え、かつ２種類の切
断手段の取り付け高さが異なるため切断装置本体５を上
下に２分割して上部ケーシング50、下部ケーシング51と
し、上部ケーシング50に対し下部ケーシング51が昇降で
きる昇降機構を備えているが、これらについては本発明
と直接関係しないので説明を省略する。改造点は高周波
発生装置16を上部ケーシング50の内部に直接取り付けて
いることで、第２の実施例と同様高周波発生装置16を別
個に吊り下げなくてよいから作業性が良く、プラズマト
ーチ14への二次ケーブル15a も固定配線できるので故障
のおそれがない。
【００１６】以上の各実施例にみるように、高周波発生
装置16を地上の電源装置から分離してプラズマトーチ14
の近傍の水中に設置したことが本発明の特徴であって、
対象となる切断装置は上記の実施例のものに限定される
わけではなく、切断する鋼材も鋼管や鋼管矢板に限定さ
れず、本発明は電源ケーブルが５ｍを超える大水深にお
ける水中であらゆる鋼材を切断する任意のプラズマトー
チに適用することができる。
装置16を地上の電源装置から分離してプラズマトーチ14
の近傍の水中に設置したことが本発明の特徴であって、
対象となる切断装置は上記の実施例のものに限定される
わけではなく、切断する鋼材も鋼管や鋼管矢板に限定さ
れず、本発明は電源ケーブルが５ｍを超える大水深にお
ける水中であらゆる鋼材を切断する任意のプラズマトー
チに適用することができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明によれば、プラズマアークの安定
した着火を保持し、大水深においても鋼材の切断が可能
である。
した着火を保持し、大水深においても鋼材の切断が可能
である。
【図１】本発明の第一実施例の全体断面図である。
【図２】本発明の高周波発生装置の部分拡大図である。
【図３】本発明の第二実施例の全体断面図である。
【図４】本発明の第三実施例の全体断面図である。
【図５】従来の切断装置の全体断面図である。
【図６】図５の切断装置本体部の部分拡大図である。
１ 鋼管 ３ 支持台座 ４ 吊り索 ５ 切断装置本体 ８ 保持手段 14 プラズマトーチ 15 電源ケーブル 15a 二次ケーブル 16 高周波発生装置 16a ケーシング 16b 変圧器 16c 導体ギャップ 17 高周波発生装置用吊り索
Claims (3)
- 【請求項１】 プラズマアークを用いて電源ケーブルの
長さが５ｍ超となる深い水中の鋼材を切断する切断装置
であって、該プラズマアーク点火用パイロットアーク発
生のための高周波発生装置をプラズマトーチの近傍の水
中となる位置に設置したことを特徴とする鋼材の水中切
断装置。 - 【請求項２】 パイロットアーク発生のための高周波発
生装置を、支持台座より水中に吊り下げて設置した請求
項１記載の鋼材の水中切断装置。 - 【請求項３】 パイロットアーク発生のための高周波発
生装置を、水中の切断装置本体に直接取り付けた請求項
１記載の鋼材の水中切断装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215037A JP2655955B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 鋼材の水中切断装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3215037A JP2655955B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 鋼材の水中切断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0550234A JPH0550234A (ja) | 1993-03-02 |
| JP2655955B2 true JP2655955B2 (ja) | 1997-09-24 |
Family
ID=16665711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3215037A Expired - Fee Related JP2655955B2 (ja) | 1991-08-27 | 1991-08-27 | 鋼材の水中切断装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2655955B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5166951B2 (ja) * | 2008-04-15 | 2013-03-21 | 日本鉄塔工業株式会社 | 穴あけ装置 |
| CN102513645B (zh) * | 2011-11-14 | 2015-06-03 | 中国石油大学(华东) | 一种基于电弧切割的深水套管切割装置 |
| CN103215951A (zh) * | 2013-05-11 | 2013-07-24 | 天津二十冶建设有限公司 | 桥梁变形钢护筒水下处理方法 |
| DE102018121385A1 (de) * | 2018-09-03 | 2020-03-05 | Innogy Se | Rückbau von Hohlpfählen mittels helixförmigen Schnitts |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0825015B2 (ja) * | 1987-09-18 | 1996-03-13 | 株式会社日立製作所 | プラズマ切断方法及びその装置 |
-
1991
- 1991-08-27 JP JP3215037A patent/JP2655955B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0550234A (ja) | 1993-03-02 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |