JP5362391B2 - 煙突内ライニング材除去装置 - Google Patents

Description

本発明は、既存の煙突の内面に内貼りされているアスベスト等のライニング材を除去するための煙突内ライニング材除去装置、特に小径の煙突に有効に適用し得る装置に関する。

周知のように、鉄筋コンクリート造の大規模な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アスベスト（石綿）が多用されていた。
近年、アスベスト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、煙突内面からアスベストを除去する必要が生じて、そのような作業を安全かつ効率的に行うための手段としてたとえば特許文献１に示されるような除去装置が開発され、今後広く普及する気運にある。

図８〜図９は特許文献１に示されている除去装置の概要を示すものである。これは、既存の煙突１の頂部からその内部に吊り降ろされて使用されるもので、煙突１の内面に取り付けられているアスベスト等のライニング材２を除去するための装置本体１０と、その装置本体１０を煙突１内の中心位置に保持するための保持装置２０を主体とするものである。
装置本体１０は、ライニング材２を剥離させて除去するためのビット１１を周縁部に装着した回転ヘッド１２と、それを回転駆動するための駆動モータ１３を搭載したものである。保持装置２０は、装置本体１０を煙突１内の中心位置に保持するとともに駆動モータ１３の回転駆動力の反力を取るためのもので、放射状に展開可能に配置された各段３本ずつ全６本のアーム２２からなる上下２段のアーム群２１と、各段のアーム群２１をそれぞれ開閉操作するための油圧シリンダ２３を備えているものである。

装置本体１０における回転ヘッド１２は図８（ｂ）に示すように平面視において略十字形をなしていて、その中心に駆動モータ１３の回転軸が連結されて煙突１の横断面（通常は水平面）に沿って回転するものであり、四方に延出している各先端部にそれぞれビット１１を装着するためのビット装着軸１４が設けられている。
ビット１１はたとえば図９（ａ）に示すような円形のビット１１Ａや同図（ｂ）に示すような星形のビット１１Ｂが好適に用いられるが、いずれも大径の装着孔を有する環状をなしており、通常は径寸法が若干異なる複数枚（図示例の場合には６枚）のビット１１を１組として重ねてそれらの装着孔にビット装着軸１４を挿通させることにより、それらビット１１を回転ヘッド１２の径方向に変位自在な状態で装着するようにしている。

上記従来の除去装置によれば、駆動モータ１３により回転ヘッド１２を高速回転させることにより遠心力によって各ビット１１が自ずと径方向外側に変位し、その状態でビット１１が煙突１の内面に沿って周回しつつライニング材２を除去し得るものとなっており、この除去装置を煙突１内において徐々に上昇あるいは降下させていくことにより、煙突１の内面全体にわたるライニング材２の除去作業を効率的かつ安全に実施することが可能である。

特開平１１−２００６４０号公報

ところで、上記従来の除去装置は十字型の回転ヘッド１２の四方の外周縁部にそれぞれビット１１を装着する構成であることから、回転ヘッド１２の外形寸法がかなり大きなものとならざるを得ない。そのため、現時点で実用化されているこの種の除去装置はいずれも煙突内径が400mmφ程度以上の大型の煙突を対象とするものであり、それよりも小径の煙突には適用し難いものであるし、煙突の径寸法によっては必ずしも効率的な除去を行い得ない場合もあり、その点で改善の余地を残しているものであった。

上記事情に鑑み、本発明は既存煙突からアスベスト等のライニング材を効率的に除去するための煙突内ライニング材除去装置、特に小径の煙突に好適に適用し得る装置を提供することを目的としている。

本発明の煙突内ライニング材除去装置は、既存の煙突内に昇降可能に配置され、ビットを備えた回転ヘッドを駆動モータにより煙突の横断面に沿って回転させることにより、該ビットを遠心力により径方向外側に変位させて煙突内面に取り付けられているライニング材を剥離させて除去する構成の煙突内ライニング材除去装置であって、前記回転ヘッドとして、除去するべきライニング材の内側に収容可能に装着されたビットにより前記ライニング材の表層部を除去するための予備ヘッドと、該予備ヘッドにより表層部を除去した後のライニング材の下層部を除去可能なビットを装着した仕上ヘッドが用いられて、それら予備ヘッドと仕上ヘッドが前記駆動モータに対して択一的に装着可能とされ、かつ前記仕上ヘッドにはライニング材除去後の煙突内面を研磨するためのワイヤーブラシが備えられ、前記予備ヘッドには複数のビットが重ねられて装着されていてそれらビットの外径寸法は下段のものほど小さくされているとともに、それらのビットのうちの最下段のビットは除去するべきライニング材の内側に収納可能とされかつ最上段のビットは前記表層部を除去可能とされ、前記仕上ヘッドには複数のビットが重ねられて装着されているとともに、それらのビットのうちの最下段のビットは前記下層部の内側に収納可能とされていることを特徴とする。

本発明によれば、回転ヘッドを予備ヘッドと仕上ヘッドに交換可能にしておいてそれらによる予備作業と仕上作業とによる２段階の除去作業を行うことにより、小径の煙突への適用が可能となり、しかも除去作業と同時にワイヤーブラシによる研磨作業も可能であり、全体として極めて効率的な作業が可能である。

本発明の一実施形態である除去装置の概略構成を示す図である。 同、予備ヘッドによる予備作業を開始する時点の状況を示す図である。 同、予備ヘッドとそれに装着されているビットを示す図である。 同、予備ヘッドによる予備作業を実施している状況を示す図である。 同、仕上ヘッドに交換して仕上作業を開始する時点の状況を示す図である。 同、仕上ヘッドとそれに装着されているワイヤーブラシおよびビットを示す図である。 同、仕上ヘッドによる仕上作業を実施している状況を示す図である。 従来の除去装置の一例を示す図である。 同、ビットの例を示す図である。

以下、本発明の煙突内ライニング材除去装置の一実施形態を図１〜図７を参照して説明するが、本実施形態の除去装置の基本構成と基本的な機能は図８に示した従来の除去装置と同様であるので、従来の除去装置と共通する要素については同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の除去装置も上述した従来の除去装置と同様に装置本体１０と保持装置２０とを主体とし、装置本体１０は駆動モータ１３に対して回転ヘッド１２を装着可能な構成のものであるが、本実施形態の除去装置では回転ヘッド１２として予備ヘッド１２Ａと仕上ヘッド１２Ｂとが択一的に装着可能とされていて、まず予備ヘッド１２Ａを装着してライニング材２の表層部２Ａを除去するための予備作業を行い、しかる後に、仕上ヘッド１２Ｂに交換してライニング材２の下層部２Ｂをさらに除去するとともに煙突１内面を研磨するための仕上作業を実施することを主眼とする。

図１は予備ヘッド１２Ａを装着した状態を示しており、図２〜図４はその予備ヘッド１２Ａの詳細とそれによる予備作業の状況を示している。また、図５〜図７は仕上ヘッド１２Ｂの詳細とそれによる仕上作業の状況を示している。

図３に示すように、予備ヘッド１２Ａには周方向に等間隔で３本のビット装着軸１４が取り付けられていて、各ビット装着軸１４にはそれぞれ３枚のビット３０が重ねられて装着されるようになっている。
それらのビット３０はいずれも図３（ｂ）に示すように歯車状とされ、図９に示した従来のビット１１と同様にビット装着軸１４よりも大径の装着孔が装着されていて、予備ヘッド１２Ａの回転による遠心力によって外側に変位してライニング材２を除去可能なものである。

図２および図３（ｂ）に示すように、３枚のビット３０の外径寸法は下段のものほど小さくなっていて、最下段の最小のビット３０はそれが内側に変位した状態では除去するべきライニング材２の内側に収納可能とされている。また、最上段の最大のビット３０の外径寸法はそれが最外方に変位した状態においてもライニング材２の表層部２Ａを除去する程度に設定されている。つまり、この予備ヘッド１２Ａではライニング材２の表層部２Ａを除去するのみでその全体を敢えて除去しないようにしている。

図３（ａ）に具体的な寸法例を示して一例を挙げれば、除去するべきライニング材２の内径寸法が170mmφ、外径寸法（つまり煙突１の内径寸法）が270mmφ、したがってライニング材２の厚さが50mmの場合における適用例として、予備ヘッド１２Ａにおけるビット装着軸１４を中心から57mmの位置とし、それにより予備ヘッド１２Ａによる最大除去寸法を214mmφとし、これによりライニング材２の表層部２Ａを22mmの厚さで除去して残部の28mmを下層部２Ｂとして除去せずにそのまま残すようにすれば良い。

このように予備ヘッド１２Ａによりライニング材２の表層部２Ａのみを除去するようにしていることから、予備ヘッド１２Ａによる最大除去寸法をライニング材２の外径寸法（図示例では270mmφ）以上に大きくする必要がなく、したがって大径のビット３０を装着する必要がなく、それにより予備ヘッド１２Ａを煙突１内に支障なく挿入することが可能である。
換言すると、予備ヘッド１２Ａによってライニング材２の全体を除去しようとすれば、その予備ヘッド１２Ａによる最大除去寸法をライニング材２の外径寸法（図示例では270mmφ）以上に大きくしなければならず、そのためにはより大径のビット３０を装着する必要があるが、大径のビット３０を装着すると小径の煙突内への挿入が困難になる場合があり、好ましくない。
そこで、予備ヘッド１２Ａでは敢えてライニング材２の表層部２Ａを除去するに留めれば、図２に示すように煙突１の頂部からその内部に予備ヘッド１２Ａを支障なく挿入して除去作業を開始可能であり、そのまま図４に示すように煙突１内を降下させていくことによりライニング材２の表層部２Ａを効率的に除去可能である。

以上のように予備ヘッド１２Ａによる予備作業を実施した後、装置全体を引き上げて仕上ヘッド１２Ｂに交換し、今度は図５〜図７に示すように仕上ヘッド１２Ｂによる仕上作業を実施する。
仕上ヘッド１２Ｂも基本的には予備ヘッド１２Ａと同様に３本のビット装着軸１４に３枚ずつのビット３０を装着するものであるが、予備作業では除去せずに残したライニング材２の下層部２Ｂを全て除去するべくビット装着軸１４の位置はやや外側に設定されていて、この仕上ヘッド１２Ｂによる最大除去寸法は予備ヘッド１２Ａによる最大除去寸法に比べて大きく設定されている。

具体例を挙げれば、仕上ヘッド１２Ｂにおけるビット装着軸１４の位置は図６（ｂ）に示すように中心から75mmとされていて、仕上ヘッド１２Ｂによる最大除去寸法はライニング材２の外径寸法（図示例では270mmφ）よりもやや大きい280mmφとされ、予備作業では除去されずに残されたライニング材２の下層部２Ｂの全てを除去可能に設定されている。
なお、仕上作業の開始時点で仕上ヘッド１２Ｂをライニング材２の内側へ支障なく挿入できるように、最下段のビット３０はライニング材２の下層部２Ｂの内径寸法（図示例では214mmφ）よりも内側に収容可能とされている。

さらに、図５、図６（ａ）に示すように、仕上ヘッド１２Ｂの上部にはワイヤーブラシ４０が等間隔で３個所に装着されていて、それらワイヤーブラシ４０により煙突１の内面を研磨できるようにされている。

したがって、図５に示すように交換した仕上ヘッド１２Ｂを煙突１の頂部からその内部に挿入し、図７に示すように装置全体を煙突１内を降下させていくことにより、予備作業では除去せずに残したライニング材２の下層部２Ｂを仕上ヘッド１２Ｂによって効率的に除去可能であり、それと同時にワイヤーブラシ４０による煙突１内面への研磨も可能である。

以上で説明したように、本発明では回転ヘッド１２を予備ヘッド１２Ａと仕上ヘッド１２Ｂとにより構成してそれらを交換可能にしておき、それら予備ヘッド１２Ａと仕上ヘッド１２Ｂとにより２段階の除去作業を行うことにより、小径の煙突への適用が可能となり、しかも除去作業と同時にワイヤーブラシ４０による研磨作業も可能であり、全体として極めて効率的な作業が可能である。換言すれば、本発明の除去装置およびそれによる除去方法は、ライニング材２の除去作業を敢えて２段階に分けて行うという手法の採用により、この種の装置による除去作業を小径の煙突にも支障なく適用することが可能になったものであるといえる。

なお、本発明の除去装置における保持装置２０としては、図８に示した従来の除去装置と同様に上下２段のアーム群２１を２台の油圧シリンダ２３によってそれぞれ開閉操作する構成のものを採用することでも良いが、図１に示しているように上下２段のアーム群２１を１台の両方向シリンダ２５と２つのバネ２６とにより一括して操作する構成の保持装置２０を採用することも好適である。

すなわち、本実施形態の除去装置における保持装置２０は、図１に示すように、各段のアーム群２１の上部にそれぞれバネ２６（押しバネ）が配置され、それらバネ２６の下方への付勢力により各アーム２２の上端をプッシャ２７を介して押し下げることによって各アーム２２を外側に展開させるようにしている。また、それらバネ２６の間には両方向シリンダ２５が配置されていて、そのロッド２５ａの上方への伸張操作によってロッド２５ａの上下両端部をそれぞれ上下のプッシャ２７に係合させ、それによりプッシャ２７をバネ２６の付勢力に抗して上方に押し上げることによって各アーム２２を一斉に内側に引き戻すようにされている。
このような構成の保持装置２０によれば、上下２段のアーム群２１によって装置全体を常に安定に保持し得ることはもとより、従来のように各段のアーム群２１を独立に操作するために２台の油圧シリンダ２３を用いる必要はないし、保持装置２０をコンパクトに構成できるので除去装置全体の小径化を図る上で有利である。

以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、予備ヘッドによりライニング材の表層部を除去した後に仕上ヘッドに交換してライニング材の下層部をさらに除去するとともにワイヤーブラシにより研磨するという本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば、装置本体や保持装置の構成は適宜であり、特に予備ヘッドや仕上ヘッドの具体的な構成やそれらに装着するビットの仕様や枚数その他細部の構成については適宜の設計的変更や応用が可能であるし、除去作業対象の煙突の寸法や構造も特に限定されるものではない。

１ 煙突
２ ライニング材
２Ａ 表層部
２Ｂ 下層部
１０ 装置本体
１２ 回転ヘッド
１２Ａ 予備ヘッド
１２Ｂ 仕上ヘッド
１３ 駆動モータ
１４ ビット装着軸
２０ 保持装置
２１ アーム群
２２ アーム
２５ 両方向シリンダ
２５ａ ロッド
２６ バネ
２７ プッシャ
３０ ビット
４０ ワイヤーブラシ

Claims (1)

1. 既存の煙突内に昇降可能に配置され、ビットを備えた回転ヘッドを駆動モータにより煙突の横断面に沿って回転させることにより、該ビットを遠心力により径方向外側に変位させて煙突内面に取り付けられているライニング材を剥離させて除去する構成の煙突内ライニング材除去装置であって、
   前記回転ヘッドとして、除去するべきライニング材の内側に収容可能に装着されたビットにより前記ライニング材の表層部を除去するための予備ヘッドと、該予備ヘッドにより表層部を除去した後のライニング材の下層部を除去可能なビットを装着した仕上ヘッドが用いられて、それら予備ヘッドと仕上ヘッドが前記駆動モータに対して択一的に装着可能とされ、かつ前記仕上ヘッドにはライニング材除去後の煙突内面を研磨するためのワイヤーブラシが備えられ、
   前記予備ヘッドには複数のビットが重ねられて装着されていてそれらビットの外径寸法は下段のものほど小さくされているとともに、それらのビットのうちの最下段のビットは除去するべきライニング材の内側に収納可能とされかつ最上段のビットは前記表層部を除去可能とされ、
   前記仕上ヘッドには複数のビットが重ねられて装着されているとともに、それらのビットのうちの最下段のビットは前記下層部の内側に収納可能とされていることを特徴とする煙突内ライニング材除去装置。

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