JP4386300B1 - 既設管破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の煙突などの既設管を破砕する際に、作業工数や作業時間の増加さらには労力負担の増加を防ぐことができる構成を備えた既設管破砕を得る。
【解決手段】複数纏めて同じ箇所に延長方向端部が配置されている既設管を対象とし、前記既設管の延長方向および該延長方向と直角な面内にそれぞれ移動可能な切削工具を備え、前記切削工具は、前記既設管の延長方向に移動した位置で該延長方向と直角な面内で移動することにより前記既設管の複数を研削できる構成であることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、既設管破砕装置に関し、さらに詳しくは、アスベストを含む複数の配管をまとめて破砕することができる既設管破砕装置に関するものである。

集合住宅などの建築物は複数の配管を、所定の壁面や建築物内に設けられた配置空間に、まとめて敷設することがある。このような配管において、特に煙突などには耐火材料としてアスベストが用いられていることが多い。アスベストは飛散すると環境汚染や人体への悪影響が出ることが知られているので、当該建築物を解体する際には、これらアスベストが飛散しないように撤去または破砕することが求められる。

従来、建物の解体時にアスベストが飛散することなく煙突などの配管を破砕する方法として、煙突内部に進入可能な回転軸の先端にリーマ状のカッターを備えた破砕装置によるものが知られている（例えば、特許文献１）。
上記特許文献１に開示されている方法は、カッターを煙突内部に進入させて、このカッターを煙突内部面に接触させながら進行させて内部面側から煙突を破砕するものである。

また、回転可能な螺旋羽根の表面に刃部をなすピットを複数設け、このピットを管路内に進行させながら回転させることで、管路の拡径破壊と粉砕を装置が知られている（例えば、特許文献２）。

また、アスベストの飛散防止を目的とし煙突内に貼り付けられているアスベストライニングを除去する構成として、ライニングの厚さに対応する外径を有した回転歯によりライニングを切削する装置が知られている（例えば、特許文献３）。

特開２０００−２０４６１１号公報 実開平０３−４６５９４号公報 特開平１１−２００６４０号公報

特許文献１乃至３に記載されている装置または方法は、既設管にアスベストが含まれている建築物を解体する際に、アスベストを固体化させる液体を噴霧する必要がなく、作業現場におけるアスベスト汚染を減少させることができるものである。

しかしながら、上記特許文献１乃至３に記載されている装置または方法は、既設管毎に破砕用工具などを用いて破砕するものであるから、複数の配管がまとめて敷設されている集合住宅などでは既設管の破砕作業に時間を要すことになる。
特に、集合住宅などの煙突は屋上から敷設されている階までの長さが異なるため、敷設されている配管ごとに破砕作業を行うときは、破砕対象とする配管に対して切削工具を位置決めする調整作業等に時間がかかり、破砕作業全体の工数や作業時間が多くなる。
また、既設管が煙突の場合、煙突の最上端が位置する屋上などに進入および回転のための駆動部を設置することから、その駆動部を各煙突の位置に合わせて移動させる労力負担も大きくなる。

本発明は、上記従来の課題を鑑みてなされたものであって、複数の配管をまとめて破砕することができ、従来に比べて作業工数や作業時間を大幅に減少させ、労力負担を軽減することができる既設管破砕装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する本発明は既設管破砕装置であって、既設管の長さ方向に進退可能な支持部材と、既設管の長さ方向に直交する面方向に移動可能となるように支持部材に支持されるガイド部材と、ガイド部材に支持される切削工具と、を有し、ガイド部材の上記面方向の移動によって、切削工具が複数の既設管を破砕する構成であることを主な特徴とする。

また本発明の別の形態は、上記既設管破砕装置に関するものであって、支持部材が、既設管の長さ方向に継ぎ足すことができることを特徴とする。

また本発明の別の形態は、上記既設管破砕装置に関するものであって、既設管が建物の躯体内に配置された集合管内に設置され、その長さ方向端部が当該建物の躯体の最上部から外部に突出している配管であって、切削工具が配管の長さ方向端部を破砕開始端とし、配管の長さ方向に向けて進行しながら面方向に移動することを特徴とする。

また本発明の別の形態は、上記既設管破砕装置に関するものであって、破砕開始端近傍には、既設管の破砕体の飛散防止剤を噴霧する飛散防止手段が設けられていることを特徴とする。

また本発明の別の形態は、上記既設管破砕装置に関するものであって、集合管に連結され破砕開始端の反対側において負圧を発生させる負圧発生手段と、負圧発生手段と同じ側に配置され上記負圧によって上記既設管の破砕体を吸引する破砕体回収手段と、破砕体回収手段に吸引された破砕体に湿潤剤を散布する湿潤剤散布手段と、破砕体回収手段の内部に設置され上記破砕体を外気から隔離する隔離養生部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、切削工具が既設管の長さ方向と直角な方向、特に複数の既設管の並置方向に移動しながら研削することができるので、既設管ごとに破砕作業を行うことなく、また、既設管の端部に合わせてカッターなどの工具を進入させるなどの調整が不要となるので、作業工数や作業時間の短縮が図ることができる。

また、本発明によれば、既設管としてアスベストを含む煙突の集合体を対象とした場合、これら煙突の長さ方向一端が位置する建物屋上側から破砕を行うときに、破砕によるアスベスト飛散を破砕開始位置における飛散防止剤の噴霧だけではなく、破砕開始位置の反対側、すなわち、切削工具の進行方向側で破砕体を強制的に吸引することで、より確実にアスベストの飛散を防止しつつ、既設管の破砕をすることができる。

本発明に係る既設管破砕装置の全体構成を説明するための模式図である。 図１に示した既設管破砕装置に用いられるガイド部の構成を説明するための図である。

以下、図面を参照しながら本発明に係る既設管破砕装置の実施例について説明する。図１は、本発明に係る既設管破砕装置の全体構成を説明するための模式図である。図１において、既設管破砕装置１の破砕対象は、集合住宅などに敷設される複数の煙突２０であり、特に、アスベストが含まれている煙突２０である。この煙突２０は、複数本をまとめて配置された配管であって、各階に設けられている浴室等から、建物のコンクリート壁面や壁面内部に設けられている集合管２１内に向けて敷設され、屋上に到達するように配置されている。本実施例では、集合管２１内で縦方向に敷設されている煙突２０を破砕対象部分とする。

煙突２０は、集合管２１内で複数本が纏められて屋上２２の上方に突出している。屋上から上方に突出している煙突２０の周囲は、コンクリート壁２２Ａにより囲まれて保護されている。

既設管破砕装置１は、既設管である煙突２０の長さ方向端部から下方向と、煙突２０の長さ方向と直角な面方向と、に移動可能な切削工具２を備えている。「煙突２０の長さ方向と直角な面方向」とは、換言すれば、煙突２０が並置されている方向をさす。

切削工具２は、煙突２０の長さ方向（縦方向）に沿って進退可能な支持部材３に支持されるガイド部４によって支持されている。
支持部材３は、建物屋上から上方に突出している煙突２０の周囲、すなわち、破砕開始位置となる煙突２０の長さ方向端部近傍を外部から密閉するために設けられている建屋２３で構成された遮蔽空間構造部の天井部を貫通して設けられた摺動部材である。
支持部材３は、建屋天井面に設置されている図示しない駆動モータにより駆動されるピニオンに噛み合うラックを備えており、このピニオンが煙突の長さ方向に沿った進退量を設定されることで支持部材３が煙突２０の長さ方向に進退し、これによってガイド部４が煙突２０の長さ方向に沿って進退することができる。

支持部材３は、単位長さの部材を継ぎ足し可能に構成されており、最長の煙突２０の長さに対応することができる。継ぎ足される支持部材３はいずれにも上述したラックを備えてピニオンによる進退動作ができるようになっている。
なお、支持部材３の進退動作は、上述した支持部材３に設けたラックを用いた機構に限ることなく、クレーンにより懸垂支持した状態で進退させる機構であってもよい。
また、支持部材３は、懸垂支持されることで発生する横揺れを防止するために、建屋天井面の挿通部に設けた挿通ガイド部２３Ａなどによって、横方向の移動が規制されている。

支持部材３に設けられているガイド部４は、切削工具２を煙突２０の並置方向に沿ってガイドする機能を持つ部材である。ここで、図２を用いてガイド部材４及び、ガイド部材４によって移動可能に支持されている切削工具２の構造について説明をする。
図２に示すようにガイド部４は、支持部材３の下面に支持され煙突２０の並置方向に軸方向が設定されたネジ棒４Ａと、これに嵌合して摺動可能なボールネジ４Ｂを内蔵したガイド本体４Ｃと、を備えている。
ガイド本体４Ｃは、ネジ棒４Ａのみで支持されるのではなく、支持部材３の下面に形成された図示しない蟻溝に対応するホゾ形状をなす上面端部４Ｃ１を嵌合させることで、ネジ棒４Ａの回転や重力方向への落下、ネジ棒４Ａの撓み変形を防ぐことができる。
煙突２０並置方向へのガイド部４の移動は、支持部材３側に支持されているネジ棒４Ａを支持部材３側に設けられている駆動モータによる。

ガイド部４には、切削工具２が支持されており、この切削工具２は切削刃２Ａ、回転軸２Ａ１、プーリ２Ｂ、歯付きベルト（コグベルト）２Ｃから構成されている。切削刃２Ａは、鋸刃あるいは外周面に多数のダイヤモンドチップを埋設した刃部を有し、ガイド部４の下面に固定された支持ブラケット４Ｄと支持ブラケット４Ｄの下端側に設けられている回転軸２Ａ１によって支持され、その外径は、少なくとも煙突２０一本分の外径を覆うことができる程度の大きさであることが望ましい。

切削刃２Ａは、回転軸回転軸２Ａ１に一体化されているプーリ２Ｂに掛けられた歯付きベルト２Ｃにより回転することができ、歯付きベルト２Ｃは、ガイド部４側に設けられている図示しない駆動モータの出力軸に嵌合する駆動プーリとの間に掛け回されている。

この切削刃２Ａによって、煙突２０の並置方向に移動する際に煙突２０を研削して破砕する範囲を広めて煙突２０の破砕率を高めるようになっている。
切削刃２Ａは、刃厚が比較的薄いものを複数積層して一つの切削刃として構成してもよく、また、刃厚をある程度厚くし、煙突２０の長さ方向端面全域を覆うことができるものであってもよい。このような厚さを有する切削刃２Ａは、上述した煙突２０の外径と同様に、移動する際に研削して破砕する範囲を広めて破砕率を高めることに効果的である。

また、切削刃２Ａは、煙突２０一本分に対応する外径や厚さを設定するだけでなく、複数本の煙突２０を同時に研削することができるように、重連構成とすることも可能である。この場合には、切削刃２Ａを煙突２０の並置方向に連なるように設け、各切削刃２Ａの回転軸同士をプーリ２Ｂとベルト２Ｃを用いて連動させればよい。

このように、本発明に係る既設管破砕装置が備える切削工具２は、ガイド部４に付設された構成とすることに限らず、ガイド部４そのものを切削刃として用いるように構成してもよい。
この場合、ガイド部４は支持部材３に対して煙突２０の並置方向に平行する面方向に回転可能な円盤で構成され、煙突２０の破砕開始位置側、つまり、長さ方向上端に対向する下面に多数の刃チップが設ければよい。

刃チップは、ガイド部４の下面に敷き詰められたダイヤモンドチップや超硬合金製のチップが埋め込まれたもの等が好適である。
ガイド部４は、支持部材３に内蔵されている駆動源に直結する回転軸を備え、駆動源により煙突２０の長さ方向と直角な面内に相当する煙突２０の並置方向に回転することで煙突２０の破砕開始位置側の端部から研削することができる。

なお、上述した円盤形状の切削工具２の外径を煙突２０の外径に対応させるだけでなく、複数の煙突を覆うことができる外径とすることで並置方向に移動する際の破砕率を高めるようにしてもよい。

上述した切削刃２Ａあるいはガイド部４を切削刃とした場合の円盤は、いずれも交換することができるように着脱可能に構成され、煙突２０の外径や並置間隔に対応させた寸法を持つ切削刃と交換することができるように構成されている。

図１に戻る。本発明に係る既設管破砕装置１は、破砕対象の既設管がアスベストを含む煙突２０であることを考慮して、アスベストの飛散を防止する機構を備えている。このアスベスト飛散防止機構は、煙突２０の破砕開始位置側とこの位置と反対側とにそれぞれ配置される機構によって構成される。

破砕開始位置側に配置されるアスベスト飛散防止機構は、図１に示すように、支持部材３の下端部に設置されるノズル２４であって、このノズル２４から湿潤液を散布する。このノズル２４には図示しない湿潤液貯蔵タンクおよびポンプが図示しないパイプを介して接続され、破砕作業中に湿潤液を散布できるようになっている。

また、破砕開始位置と反対側に配置されるアスベスト飛散防止機構は、図１に示すように、集合管２１内に纏められている煙突２０のうち、最長の煙突２０’の末端が位置する階の床面２２’に、配置される負圧発生手段２５と破砕体回収手段２６とからなる。

負圧発生手段２５は、負圧ポンプ２５Ａとこれに接続され集合管２１内に連通される吸気パイプ２５Ｂとを有し、破砕体回収手段２６は、アスベスト飛散防止液を散布可能な散布装置２６Ａとこれの下方に配置されている回収箱２６Ｂと回収箱２６Ｂから集合管２１内に接続されている回収パイプ２６Ｃとを有している。
負圧発生手段２５は、負圧ポンプ２５Ａを用いた吸気によって集合管２１の内部を負圧傾向とし、集合管２１の上部側から落下してくる煙突２０の破砕体を回収パイプ２６Ｃに導入することができるようになっている。なお、破砕体や粉塵などは、回収パイプ２６Ｃに導入されるようにするために、吸気パイプ２５Ｂと集合管２１との接続位置には、破砕体や粉塵が入り込めないで空気のみを吸引可能なメッシュ寸を持つ図示しないフィルタが備えられている。

破砕体回収手段２６の回収箱２６Ｂには、アスベストを含む煙突２０の破砕体を収容するための隔離養生部材としてビニール袋２６Ｂ１が配置されており、回収パイプ２６Ｃから導入された破砕体を収容できるようになっている。
隔離養生部材として用いられるビニール袋２６Ｂ１の上部には、散布装置２６Ａが位置しており、収容された破砕体に対して破砕体を凝固させるための飛散防止液を散布するようになっている。
ビニール袋２６Ｂ１は交換可能なものであり、収容された破砕体が満杯となった場合に外部に取り出して新たなものと交換されるようになっている。

回収箱２６Ｂにおける集合管２１側と反対側には、破砕体と一緒に導入される空気を外部に排出するための排気口２６Ｄが設けられており、排気口２６Ｄには、エアフィルタ２７，編み目サイズを異ならせた１次フィルタ２８，２次フィルタ２９が積層されて配置されている。エアフィルタ２７は例えば、ＨＥＰＡフィルタである。

また、ガイド部４には、破砕対象となる煙突２０の並置位置に対して切削工具２を位置決めし、そして破砕時での研削状態を監視するための構成として、照明ランプ３０および監視カメラ３１が備わっている。
監視カメラ３１は、破砕作業時の研削状態を視認できるように、図示しないコントローラを介してモニタに接続されている。

また、図示しないコントローラは、煙突２０の並置方向一端側を切削工具２の移動開始位置とするために、移動開始位置の割り出し、切削工具２の移動ストロークの設定及び、これにともなう支持部材３の移動ストロークの設定を行うものである。
すなわち、図示しないコントローラは、例えば、ガイド部４において煙突２０の並置方向中央を初期位置として、この初期位置から煙突２０の並置方向一端側までの移動量を算出し、その位置から切削工具２による研削によって破砕が開始される際に煙突の並置数に対応する移動ストローク（並置間隔および煙突の外径の総和）を算出して切削工具２の移動量を設定する処理を行う。この場合に並置方向一端を確認するために監視カメラ３１が用いられる。

このような煙突２０の並置方向一端を破砕作業開始のために位置決めするのは、煙突２０の外径や並置間隔が一様でないことがあるためであって、これらの条件に対応して並置方向一端側に切削工具２を位置決めすることで全ての煙突を対象とした切削刃２Ａ（図２参照）による研削、あるいは、ガイド部４を用いた場合の円盤による研削を確実に行えることになる。

また、上述したコントローラは、回収箱２６Ｂ内に位置する隔離養生部材であるビニール袋２６Ｂ１の満杯センサ（図示せず）が接続され、ビニール袋２６Ｂ１内が破砕体によって満杯近くになると、ビニール袋２６Ｂ１の交換を促す警告を発する機能を備えている。

以上のように、本発明に係る既設管破砕装置によれば、破砕対象である煙突２０の位置に合わせて建屋２３が構築され、建屋２３の挿通ガイド部２３Ａに支持部材３が挿入され、挿入された支持部材３にガイド部４が取り付けられることで、複数の既設管をまとめて破砕することができるようになる。
このとき、ガイド部４には予め、切削工具２が取り付けられていればよい。

支持部材３に取り付けられたガイド部４に装備されている切削工具２は、初期位置に位置決めされ、この初期位置から破砕対象となる煙突２０の本数および外径に基づき並置方向一端側の位置を割り出し、その位置に向けてネジ棒４Ａ（図２参照）を駆動することでガイド本体４Ｃ（図２参照）を移動させる。

煙突２０の並置方向の一端に切削工具２が位置決めされると、支持部材３が下降移動して切削工具２を並置方向一端側に位置する煙突２０の上端に対向させると共に切削工具２の切削刃２Ａ（図２参照）あるいは切削刃が設けられているガイド部４の下面自体を回転させる。
支持部材３の下降移動により切削刃２Ａ（図２参照）あるいはガイド部４の下面が煙突２０の上端に接触すると、支持部材３が所定の移動ストロークにより下降移動を連続して行うとともに、切削工具２が所定ストロークにより煙突２０の並置方向に移動し、煙突２０を破砕することができる。

破砕作業により研削された煙突２０の破砕体は、支持部材３側の一部に設けられているノズル２４から散布される湿潤液と接触することにより飛散しにくい状態で落下する。
一方、煙突２０から生じる破砕体は、負圧発生手段２５からの負圧によって集合管２１内で強制的に下方に吸引されて落下することになり、切削工具２が研削している位置から外部に飛散するのを抑制される。
集合管２１内で強制的に吸引されて落下した破砕体は、破砕体回収手段２６に有する回収パイプ２６Ｃに導入されて回収箱２６Ｂ内の隔離養生部材であるビニール袋２６Ｂ１内に回収され、回収された破砕体は、散布装置２６Ａから飛散防止液の散布を受けて凝固した状態となり、アスベストが飛散しない状態にされる。

回収箱２６Ｂを通過した負圧空気は、排気口２６Ｄから外部に排出されるが、その過程で含有しているアスベストを各フィルタ２７〜２９によって捕捉されることによりアスベストを含まない空気として排出され、周囲にアスベストが飛散することを防止することができる。

以上の実施例によれば、負圧発生手段２５により強制的に破砕体を破砕体回収手段２６に向けて誘導することができるので、破砕位置での飛散が抑制され、破砕位置でのアスベストの飛散を抑制するために用いられる湿潤液の散布量を少なくすることができ、破砕現場での湿潤液による汚染や湿潤状態を低減することができる。

本発明に係る既設管破砕装置は、鉛直方向に敷設されている既設管の破砕作業に好適であるが、これに限ることはなく、鉛直方向以外に付設されている既設管の破砕作業に適用することも可能である。

１ 既設管破砕装置
２ 切削工具
２Ａ 切削刃
３ 支持部材
４ ガイド部
４Ａ ネジ棒
４Ｂ ボールネジ
４Ｃ ガイド本体
４Ｄ 支持ブラケット
２０ 煙突
２１ 集合管
２４ 噴射ノズル
２５ 負圧発生手段
２５Ａ 負圧ポンプ
２５Ｂ 吸気パイプ
２６ 破砕体回収手段
２６Ａ 散布装置
２６Ｂ 回収箱
２６Ｂ１ 隔離養生部材
２６Ｃ 回収パイプ
２６Ｄ 排気口
２７ エアフィルタ
２８ １次フィルタ
２９ ２次フィルタ

Claims (5)

1. 複数本を纏めて配置された既設管を破砕する既設管破砕装置であって、
   上記既設管の長さ方向に進退可能な支持部材と、
   上記既設管の長さ方向に直交する面方向に移動可能となるように支持部材に支持されるガイド部材と、
   上記ガイド部材に支持される切削工具と、を有し、
   上記ガイド部材の上記面方向の移動によって、上記切削工具が上記複数の既設管を破砕する既設管破砕装置。
2. 上記支持部材は、上記既設管の長さ方向に継ぎ足すことができることを特徴とする請求項１記載の既設管破砕装置。
3. 上記既設管は、建物の躯体内に配置された集合管内に設置され、その長さ方向端部が当該建物の躯体の最上部から外部に突出している配管であって、
   上記切削工具は、上記配管の長さ方向端部を破砕開始端とし、上記配管の長さ方向に向けて進行しながら上記面方向に移動することを特徴とする請求項１または２に記載の既設管破砕装置。
4. 上記破砕開始端近傍には、上記既設管の破砕体の飛散防止剤を噴霧する飛散防止手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載の既設管破砕装置。
5. 上記集合管に連結され上記破砕開始端の反対側において負圧を発生させる負圧発生手段と、
   上記負圧発生手段と同じ側に配置され上記負圧によって上記既設管の破砕体を吸引する破砕体回収手段と、
   上記破砕体回収手段に吸引された破砕体に湿潤剤を散布する湿潤剤散布手段と、
   上記破砕体回収手段の内部に設置され上記破砕体を外気から隔離する隔離養生部材と、を有することを特徴とする請求項４記載の既設管破砕装置。

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