JP5173581B2 - 鉄筋切断装置および鉄筋切断方法 - Google Patents

Description

本発明は、既存の煙突の解体や補修に際してその内部に横断状態で配筋されている鉄筋を切断するための装置および方法に関する。

周知のように、鉄筋コンクリート造の煙突の内面には耐火性および断熱性を有するライニング材が内貼りされるが、過去に建設された煙突においてはライニング材として石綿（アスベスト）が多用されていた。
近年、石綿の有害性が明らかになったことに伴い、安全なライニング材に貼り替えるために、あるいは既存の煙突を解体するに際して、煙突内面から石綿を除去する必要が生じ、そのような作業を安全かつ効率的に行うための装置として、たとえば特許文献１や特許文献２に示されるようなライニング材除去装置が提案されている。

特許文献１に示される装置は、煙突の横断面内において回転するフライホイールプレートの下面側にライニング材を除去するための除去ビットを取り付けたものであって、煙突の頂部からその内部に挿入されてワイヤーにより吊り支持されて煙突内を降下していきつつ、フライホイールプレートの回転により除去ビットを煙突の内周面に沿って周回させることによってライニング材を削り落としていく構成のものであり、煙突外からの遠隔操作により安全かつ効率的な作業を行い得るものである。

特許文献２に示される装置も同様に煙突内に吊り支持されて配置され、煙突内において旋回可能な伸縮腕の先端に設けた切削ビットによってライニング材を切削するとともに、ライニング内部に配筋されている鉄筋やライニング表面を覆うラスを回転カッターにより切断して除去する構成のものである。
特開２０００−２６５６８２号公報 特開２００３−１６１４２６号公報

ところで、特許文献１にも示されているように煙突内には横断状態で鉄筋が配筋されている場合があるが、そのような場合にはこの種の装置を降下させることが不可能であるから、事前に鉄筋を切断して除去する作業が必要である。特許文献１に示される装置には、そのような場合を想定して予め切断した鉄筋の残存部（根本部）を殴打して打ち曲げるための機構も備えたものとなっている。

しかし、従来においては煙突内の鉄筋を切断するための有効適切な手段はないことから、鉄筋切断作業を行うためには作業員がゴンドラに乗り込んで煙突内部に入っていかなければならず、その作業が不可能な小径の煙突では鉄筋の切断作業は困難である。
そのため、特許文献１や特許文献２に示されるようなライニング除去装置は、鉄筋がない煙突か、もしくは予め鉄筋を切断可能な大規模な煙突以外には適用できず、この種の装置を小径の煙突も含めて広く一般に適用することを可能とするためには煙突内の鉄筋を安全かつ効率的に切断し得る有効適切な手段の開発が不可欠である。

上記事情に鑑み、本発明は既存の煙突の内部に横断状態で配筋されている鉄筋を切断するための有効適切な装置および方法を提供することを目的としている。

請求項１記載の発明は、煙突の頂部からその内部に挿入されて吊持機構により吊り支持されて煙突内に配置され、該吊持機構により煙突内を降下していきつつ煙突内に横断状態で配筋されている鉄筋を切断するための鉄筋切断装置であって、当該鉄筋切断装置はその下部に煙突の横断面内において回転するフライホイールプレートを有し、該フライホイールプレートの下面側には該フライホイールプレートの回転により煙突内周面に沿って周回することにより切断対象の鉄筋の根本部を切断する切断ビットが装着されてなることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の鉄筋切断装置において、前記フライホイールプレートの前記切断ビットよりも上方位置には、該フライホイールプレートの回転により煙突内周面に沿って周回することにより煙突内面に取り付けられているライニング材を除去する除去ビットが装着されてなることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、煙突内に横断状態で配筋されている鉄筋を切断するための鉄筋切断方法であって、前記鉄筋を切断可能な切断ビットを備えた鉄筋切断装置を煙突の頂部からその内部に挿入し、該鉄筋切断装置を降下させていきつつ前記切断ビットを煙突内周面に沿って周回させることにより該切断ビットにより切断対象の鉄筋の根本部を切断することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明の鉄筋切断方法において、前記鉄筋切断装置に煙突内面に取り付けられているライニング材を除去可能な除去ビットを備えておき、前記切断ビットにより鉄筋を切断するとともに、前記除去ビットを煙突内周面に沿って周回させることにより該除去ビットにより前記ライニング材を除去することを特徴とする。

本発明の鉄筋切断装置および鉄筋切断方法によれば、鉄筋を切断可能な切断ビットを煙突内周面に沿って高速で周回させることにより、煙突内に横断状態で配筋されている鉄筋を根本から容易にかつ効率的に切断することが可能である。
また、切断ビットに加えて、煙突内面に取り付けられているライニング材を除去可能な除去ビットも同様に高速で周回させることにより、ライニング材の除去作業を鉄筋切断作業との並行作業により効率的に実施することが可能である。

本発明の第１実施形態である鉄筋切断装置Ａおよびそれを用いる鉄筋切断方法について図１〜図４を参照して説明する。
本第１実施形態は、図１および図４（ａ）に示すように、内面に石綿等のライニング材２が内貼りされかつ所定間隔おきに鉄筋３が縦横に横断状態で配筋されている既存の煙突１を対象として、その煙突１内のライニング材２を除去することを最終的な目的とするものであるが、そのためにまず図４（ｂ）に示すように鉄筋３を根本から切断するとともに、切断されずに残された残存部３ａを殴打して打ち曲げてしまうものである。

そのために本第１実施形態の鉄筋切断装置Ａは、鉄筋３を切断しかつその残存部３ａを殴打するための切断ビットを備えていることに加え、ライニング材２を除去するための除去ビットも備えており、それら切断ビットおよび除去ビットを煙突１の内周面に沿って高速で周回させることによって、鉄筋３を切断するとともに残存部３ａを打ち曲げてしまい、かつそれとの並行作業でライニング材２を除去するように構成されている。
換言すると、本第１実施形態の鉄筋切断装置Ａは、特許文献１に示されている従来のライニング材除去装置を基本として、その装置自体により鉄筋３を切断して打ち曲げることができるように改良を加えたものであるといえる。

具体的には、本第１実施形態の鉄筋切断装置Ａは、図１に示すように、その全体が煙突１の頂部からその内部に挿入されて吊持機構１１により吊り支持され、煙突１の周方向に等間隔で設けられている複数（少なくとも３台）のガイドローラ１２を煙突１の内面に押圧することにより中心位置に位置決めされて配置され、それらガイドローラ１２に案内されつつ煙突１内を降下可能とされているものである。
この鉄筋切断装置Ａには、最下部に煙突１の横断面（通常は水平面）内において回転する円盤状のフライホイールプレート１３を備えており、そのフライホイールプレート１３は回転伝達機構１４を介して駆動モーター１５により回転せしめられるようになっている。

フライホイールプレート１３の下面側の外周縁部には、周方向に等間隔で複数のビット群（少なくとも３群とすることが好ましいが、２群あるいは４群以上でも良い）が装着されている。それぞれのビット群は、上段および中段の除去ビット１６、１７、下段の切断ビット１８からなり、それら各ビットは上下３段にわたって積層された状態で共通のシャフト１９により装着されている。

下段の切断ビット１８は鉄筋３を切断しかつその残存部３ａを殴打して打ち曲げるためのもので、図３に示すように厚肉矩形板状の鋼製のものとされているとともに、その長さ方向に沿う長穴１８ａが設けられ、両端部下面側には超硬合金が硬化肉盛溶接されることによって鉄筋３を切断可能な切断刃１８ｂが形成されているものである。切断刃１８ｂを形成するための超硬合金としては、たとえばステライト（登録商標）などのコバルト基合金が好適に採用可能である。
この切断ビット１８は長穴１８ａにシャフト１９が挿通されることでフライホイールプレート１３の下面側に装着されることにより、フライホイールプレート１３の回転による遠心力によって長穴１８ａの範囲内で自ずと径方向外方に変位した状態で煙突１内周面に沿って高速で周回するものである。そして、その状態で吊持機構１１により鉄筋切断装置Ａの全体を徐々に降下させていくことにより、切断刃１８ｂが鉄筋３に接触してそれを根本から切断してしまい、かつ切断されずに残された残存部３ａを切断ビット１８が殴打して打ち曲げることができるものである。

上段の除去ビット１６および中段の除去ビット１７はいずれもライニング材２を除去するためのもので、図２（ａ）、（ｂ）に示すようにいずれも厚肉星形をなす鋼製のものとされ、その中心部にはシャフト１９が緩挿する大径の取付穴１６ａ、１７ａが設けられたものである。
これら除去ビット１６，１７は実質的に特許文献１に示されている従来のライニング材除去装置において使用されているものと同様のものであって、フライホイールプレート１３の回転による遠心力によって自ずと径方向外側に変位した状態で煙突１内周面に沿って高速で周回してライニング材２を除去するようになっている。

本第１実施形態では、上記構成の鉄筋切断装置Ａを煙突１内に吊り下げて降下させていくことのみで、鉄筋３の切断、その残存部３ａの打ち曲げ、ライニング材２の除去の全てを並行作業により効率的に行うことが可能であり、したがって従来のようにライニング材２の除去に先立って予め鉄筋３を切断するための事前の準備作業が不要であるし、それが不可能な小径の煙突に対しても支障なく適用することが可能である。
そして、本第１実施形態の鉄筋切断装置Ａは、実質的に特許文献１に示されている従来のライニング材除去装置におけるビットの一部を切断ビット１８に交換したものであるので、従来の装置を有効に活用して本装置に安価に転用することが可能である。
また、切断ビット１８や除去ビット１６，１７はそれらの長穴１８ａや取付穴１６ａ，１７ａの寸法の範囲内で径方向に変位可能であるので、内径寸法が多少は異なるような煙突に対してもそのまま共通して使用することが可能であるし、それらのビットを煙突の内径寸法に対応する大きさのものに交換すればさらに様々な寸法の煙突に対して幅広く適用することができる。
なお、鉄筋３の切断を上記のような切断ビット１８によることなく、たとえばガストーチや電動ディスクサンダー、あるいはウォータージェット切断機等の他の切断手段によることも考えられなくはないが、それらによることでは必ずしも効率的な切断作業を行い得ないし、装置全体が徒に複雑化してしまうことが不可避であり、したがって上記のように切断ビット１８を煙突内周面に沿って高速で周回させることで鉄筋３を切断する構成とすることが現実的であり最も有効である。

以上で本発明の第１実施形態を説明したが、次に図５〜図６を参照して第２実施形態を説明する。
上記の第１実施形態では上記の鉄筋切断装置Ａによって鉄筋３の切断のみならずその残存部３ａの打ち曲げとライニング材２の除去をも行うこととし、したがって上記の鉄筋切断装置Ａには鉄筋３に対する切断機能のみならず残存部３ａの打ち曲げ機能と、ライニング材２の除去機能をも併せ持たせたのであるが、以下で説明する第２実施形態では鉄筋の残存部３ａの打ち曲げとライニング材２の除去は別途行うことを前提として、鉄筋３の切断のみを行うようにしたものである。

すなわち、上記第１実施形態の鉄筋切断装置Ａではフライホイールプレート１３に鉄筋３を切断するための切断ビット１８のみならず、ライニング材２を除去するための除去ビット１６，１７も装着していたのに対し、本第２実施形態の鉄筋切断装置Ｂではフライホイールプレート１３に切断ビット２１のみを装着した単機能のものとなっている。
具体的には、図６に示すように略三角形状のベースプレート２２の下面側の各頂点の位置に切断ビット２１をそれぞれ溶接しておき、そのベースプレート２２をフライホイールプレート１３の下面側に着脱自在にボルト締結したものとされている。
本第２実施形態における切断ビット２１は、第１実施形態における切断ビット１８におけるものと同様の超硬合金をベースチップ２１ａに硬化肉盛溶接して切断刃２１ｂを形成したもので、その上面をベースプレート２２の下面に溶接して固着されているものである。
なお、ベースプレート２２の大きさやそれに対する切断ビット２１の固着位置は、作業対象の煙突１の内径寸法に適合するように設定しておく必要がある。

本第２実施形態では、図５（ａ）に示すようにフライホイールプレート１３を回転させつつ鉄筋切断装置Ｂを煙突１内において降下させていくことのみで、切断ビット２１が煙突１内周面に沿って高速で周回しつつ降下していき、したがってそれら切断ビット２１によって図５（ｂ）に示すように鉄筋３を根本から容易に切断することができる。
そして、そのようにして鉄筋３を切断した後に、あらためて従来のライニング材除去装置を煙突１内に挿入して降下させていくことによって、従来と同様に鉄筋残存部３ａの打ち曲げとライニング材２の除去作業を効率的に実施することができる。

なお、本第２実施形態の鉄筋切断装置Ｂも、第１実施形態の鉄筋切断装置Ａと同様に、その基本構成は特許文献１に示される従来のライニング材除去装置と共通するものであり、したがってその従来の装置や第１実施形態の装置のフライホイールプレート１３に対して切断ビット２１を固着したベースプレート２２を装着することのみで、それを本第２実施形態の鉄筋切断装置Ｂとして転用することが可能である。
換言すれば、本第２実施形態の鉄筋切断装置Ｂからベースプレート２２を取り外して、それに代えて上述の切断ビット１８と除去ビット１６，１７をフライホイールプレート１３に対して装着すれば、それを第１実施形態の鉄筋切断装置Ａとして使用できることになり、さらにそれから切断ビット１８を省略すればそれを実質的に特許文献１に示される従来のライニング材除去装置として使用できることになる。

以上で本発明の第１および第２実施形態について説明したが、上記各実施形態はあくまで本発明の好適な一例に過ぎず、鉄筋を切断可能な切断チップを煙突内周面に沿って周回させることで鉄筋を切断するという本発明の要旨を逸脱しない範囲内であれば、本発明は上記各実施形態に限定されることなく適宜の設計的変更や応用が可能であることは言うまでもない。

本発明の第１実施形態である鉄筋切断装置の概略構成を示す側面図である。 同装置におけるライニング材の除去ビットを示す図である。 同装置における鉄筋の切断ビットを示す図である。 同装置による鉄筋の切断前および切断後の状態を示す煙突の横断面図である。 本発明の第２実施形態である鉄筋切断装置の概略構成を示す側面図である。 同装置における鉄筋の切断ビットを示す図である。

符号の説明

１ 煙突
２ ライニング材
３ 鉄筋
３ａ 残存部
Ａ 鉄筋切断装置
１１ 吊持機構
１２ ガイドローラ
１３ フライホイールプレート
１４ 回転伝達機構
１５ 駆動モーター
１６、１７ 除去ビット
１６ａ、１７ａ 取付穴
１８ 切断ビット
１８ａ 長穴
１８ｂ 切断刃
１９ シャフト
Ｂ 鉄筋切断装置
２１ 切断ビット
２１ａ ベースチップ
２１ｂ 切断刃
２２ ベースプレート

Claims (4)

1. 煙突の頂部からその内部に挿入されて吊持機構により吊り支持されて煙突内に配置され、該吊持機構により煙突内を降下していきつつ煙突内に横断状態で配筋されている鉄筋を切断するための鉄筋切断装置であって、
   当該鉄筋切断装置はその下部に煙突の横断面内において回転するフライホイールプレートを有し、該フライホイールプレートの下面側には該フライホイールプレートの回転により煙突内周面に沿って周回することにより切断対象の鉄筋の根本部を切断する切断ビットが装着されてなることを特徴とする鉄筋切断装置。
2. 請求項１記載の鉄筋切断装置であって、
   前記フライホイールプレートの前記切断ビットよりも上方位置には、該フライホイールプレートの回転により煙突内周面に沿って周回することにより煙突内面に取り付けられているライニング材を除去する除去ビットが装着されてなることを特徴とする鉄筋切断装置。
3. 煙突内に横断状態で配筋されている鉄筋を切断するための鉄筋切断方法であって、
   前記鉄筋を切断可能な切断ビットを備えた鉄筋切断装置を煙突の頂部からその内部に挿入し、該鉄筋切断装置を降下させていきつつ前記切断ビットを煙突内周面に沿って周回させることにより該切断ビットにより切断対象の鉄筋の根本部を切断することを特徴とする鉄筋切断方法。
4. 請求項３記載の鉄筋切断方法であって、
   前記鉄筋切断装置に煙突内面に取り付けられているライニング材を除去可能な除去ビットを備えておき、前記切断ビットにより鉄筋を切断するとともに、前記除去ビットを煙突内周面に沿って周回させることにより該除去ビットにより前記ライニング材を除去することを特徴とする鉄筋切断方法。

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