地中埋設鋼管類の切断方法および切断装置
【課題】地中に埋設されている鋼管類を切断する際に、交通障害を最小限に抑えるとともに、効率的に作業ができる鋼管類の切断方法および切断装置を提供する。
【解決手段】ライニング鋼管２３に、複数の回転刃３を備えた切断装置１を挿入させ、その回転刃３によって、管内側から鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を、順次、管長手方向に所定長さをあけた位置で行ない、この切断作業の際に、切断装置１に設置した回転刃切換え機構４により、使用する回転刃３の切換えを行なう。
【解決手段】ライニング鋼管２３に、複数の回転刃３を備えた切断装置１を挿入させ、その回転刃３によって、管内側から鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を、順次、管長手方向に所定長さをあけた位置で行ない、この切断作業の際に、切断装置１に設置した回転刃切換え機構４により、使用する回転刃３の切換えを行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中埋設鋼管類の切断方法および切断装置に関し、さらに詳しくは、地中に埋設されている鋼管類を切断する際に、交通障害を最小限に抑えるとともに、効率的に作業を行なうことができる鋼管類の切断方法および切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
陸地の地中には、原油を輸送するための輸送管（パイプライン）や水などの各種流体を輸送するための輸送管が埋設されている。これら輸送管には、鋼管や鋼管の外周面にコンクリートをライニングしたコンクリートライニング鋼管等の鋼管類が用いられている。また、土木工事等の際には、鋼管を地中に打ち込んだ鋼管杭が使用されている。
【０００３】
従来、地中に埋設されている鋼管を撤去するには、鋼管を覆っている土砂を除去した後、露出した鋼管を管外側から所定長さに切断する切断作業を行なっていた。次いで、所定長さに切断された鋼管をクレーン等を用いて吊上げて撤去していた。この撤去方法では、鋼管の切断作業のために上方地盤を開削する必要があるので、鋼管の上方に道路等の交通網が存在すると、長期間、交通が遮断、規制される等の障害が生じる。
【０００４】
その他の鋼管類として、地中に打ち込まれた鋼管杭を撤去する場合には、管内に切断装置を挿入して、管内側から切断装置の切断刃によって鋼管の周壁を周方向全周に渡って切断し、所定長さに切断した鋼管の部分をクレーンを用いて吊上げる方法が知られている（特許文献１参照）。この方法では、切断装置に取付けられている切断刃が１枚であるため、切断刃が破損した場合や複数箇所の切断を行なうには、切断装置を鋼管の外に取り出して、破損、摩耗した切断刃を新たな切断刃に交換する必要がある。そのため、作業効率を向上させるには不利であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２８５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、地中に埋設されている鋼管類を切断する際に、交通障害を最小限に抑えるとともに、効率的に作業を行なうことができる鋼管類の切断方法および切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の地中埋設鋼管類の切断方法は、地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管に、複数の回転刃と回転刃切換え機構とを備えた切断装置を挿入し、鋼管内に挿入した切断装置によって、管内側から鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を行ない、前記回転刃切換え機構により使用する回転刃の切換えを行なうことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では前記切断作業の際に、使用している回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握することもできる。或いは、前記切断作業の際に、使用している回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握することもできる。本発明では、例えば、予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換える。
【０００９】
本発明の地中埋設鋼管類の切断装置は、地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管を、切断するに際して、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管に内挿される切断装置であって、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管の鋼管の周壁を切断する切断手段と、この切断手段を管長手方向に移動させる移動手段と、管内側からその鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断するように前記切断手段を駆動させる駆動部とを有し、前記切断手段に複数の回転刃を設けるとともに、この複数の回転刃を使用位置に配置する回転刃切換え機構を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記使用位置に配置した回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けることもできる。或いは、前記使用位置に配置した回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けることもできる。本発明では、例えば、予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換えて使用位置に配置する設定にする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鋼管類に挿入した複数の回転刃を備えた切断装置によって、管内側から鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を行なう際に、前記切断装置に設置した回転刃切換え機構によって、使用する回転刃の切換えを行なうことができるので、回転刃が破損した場合や複数箇所の切断を行なう場合であっても、切断装置を鋼管の外に取り出すことなく、破損、摩耗した回転刃を新たな回転刃に交換することができる。そのため、作業効率を向上させるには有利になる。
【００１２】
この切断作業は、切断装置を鋼管類に内挿した状態で行なうので、鋼管類の上方地盤を開削する必要がない。そのため、鋼管類の上方に道路等の交通網が存在しても交通が遮断、規制される等の障害の発生を回避できる。また、この切断作業は、鋼管類の埋設されている地域の環境条件（雨、風等）に影響を受けることなく行なうことができるので、時間的な制約を受け難く、効率よく作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の鋼管類の切断装置を例示する全体概要図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】圧着固定ローラを鋼管の周壁内面に圧着している状態を例示する図１のＣ−Ｃ断面相当図である。
【図６】回転刃により鋼管の周壁を切断している状態を例示する図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図７】所定長さに分断された鋼管の部分に相当するコンクリートライニング鋼管の部分を地中から吊上げる状態を例示する説明図である。
【図８】コンクリートライニングを破壊して所定長さのコンクリートライニング鋼管を吊上げている状態を例示する説明図である。
【図９】地中に打ち込まれた鋼管杭の所定長さに分断された鋼管の部分を吊上げる状態を例示する説明図である。
【図１０】コンクリートライニング鋼管の所定長さに分断された鋼管の部分を水底から吊上げる状態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の地中埋設鋼管類の切断方法および切断装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１に例示するように、本発明の地中埋設鋼管類の切断装置１（以下、切断装置１という）は、切断手段となる切断モジュール２と移動手段となる移動モジュール１１を備えている。切断モジュール２と移動モジュール１１とは、ユニバーサルジョイントを介在させた回転駆動軸５によって着脱可能に連結されている。
【００１６】
切断モジュール２は、移動ローラ６が取付けられたベース１０を有し、複数の回転刃３が着脱可能に設けられているとともに、前方および後方には固定機構７が配置されている。切断モジュール２全体は、駆動モータ５ａにより回転駆動される回転駆動軸５を中心にして回転する構造になっている。駆動モータ５ａおよび回転駆動軸５が、管内側から鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断するように切断モジュール２を駆動させる駆動部となっている。
【００１７】
さらに、この実施形態では、後述するセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、制御装置１８とモニタ１９とを備えている。
【００１８】
図２、図３に例示するように、ベース１０に設けられた回転刃切換え機構４は、中心軸４ｂに固定されて中心軸４ｂを中心に回転する切換え回転板４ａと回転板駆動部４ｃとを有している。複数の回転刃３は、フリーに回転できるように支軸３ａに軸支されて、切換え回転板４ａに取り付けられている。
【００１９】
図３に例示するように、回転板駆動部４ｃはラチェット機構になっており、リンク部材４ｈを介して連結された作動シリンダ４ｄと回転駆動爪４ｅとを有している。回転駆動爪４ｅは中心軸４ｂに固定された歯車４ｆを回転させる。歯車４ｆには逆回転を防止するストッパ４ｇが設けられていて、切換え回転板４ａは、所定の回転位置で固定できる構造になっている。
【００２０】
作動シリンダ４ｄのロッドを伸長移動させることにより、回転駆動爪４ｅが歯車４ｆを１歯分回転させ、これに伴い中心軸４ｂおよび切換え回転板４ａが回転する。このような回転板駆動部４ｃの動作により、切換え回転板４ａに取付けられている回転刃３を１枚ずつ順次、使用位置に移動させて配置できるようになっている。
【００２１】
図４に例示するように、固定機構７は、ベース１０に取付けられた油圧シリンダ９ａと一対のアーム８とで構成されている。一対のアーム８は、先端に圧着固定ローラ９ｃを有し、リンク部材を介してベース１０およびシリンダロッド９ｂに接続されている。一対のアーム８の数は特に限定されるものではなく、切断モジュール２を鋼管２４の管長手方向に固定しつつ管円周方向に回転移動させることができればよい。
【００２２】
図４に例示するように油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂが後退した状態では、それぞれのアーム８はベース１０に対して格納されるような状態になっている。図５に例示するように油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂが前進すると、それぞれのアーム８はベース１０の半径方向外側に向かって移動する。このように固定機構７は、油圧シリンダ９ａの作動によってそれぞれのアーム８を、鋼管２４の半径方向に縮径および拡径させる構造になっている。
【００２３】
この油圧シリンダ９ａは、使用位置に配置された１枚の回転刃３を鋼管２４の周壁に押し付けるように機能する。そして、油圧シリンダ９ａの油圧を検知するセンサ２０ａ、或いは、シリンダロッド９ｂのストローク量を検知するセンサ２０ｂが設けられている。
【００２４】
移動モジュール１１は、水密構造のケーシング１７を有し、ケーシング１７の内部に駆動モータ５ａおよび駆動モータ５ａの電流値を検知するセンサ２０ｃが設置されている。尚、３種類のセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうち、いずれか１つを設ければよい。
【００２５】
ケーシング１７の外面には、駆動ローラ１３ａと従動ローラ１３ｂとの間に架け回された駆動走行ベルト１２が設けられている。ケーシング１７の外面には、さらに、ケーシング１７の半径方向外側に突出移動する圧着移動ローラ１４およびアウトリガー１５が設けられている。駆動走行ベルト１２の駆動によって、移動モジュール１１に連結された切断モジュール２は、管長手方向に前進移動および後進移動することができる。
【００２６】
ケーシング１７には、コンクリートライニング鋼管２３（以下、ライニング鋼管２３という）の外から延設された電力ケーブル１６ａや接続ワイヤ１６ｂが接続されている。電力ケーブル１６ａを通じて切断装置１に必要な電力が供給される。
【００２７】
制御装置１８には、設置されたいずれかのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知データが入力される。その入力された検知データに基づいて、制御装置１８により鋼管２４の切断状況が算出される。算出された鋼管２４の切断状況は、モニタ１９に表示される構成になっている。
【００２８】
次いで、本発明を適用して地中に埋設されているライニング鋼管２３を撤去する手順を説明する。
【００２９】
図７に例示するように、ライニング鋼管２３が陸地の土砂Ｇの中に埋設されている。ライニング鋼管２３の内径は、例えば、１ｍ〜２ｍ程度である。
【００３０】
まず、図１に例示するようにライニング鋼管２３に内挿した切断装置１を、移動モジュール１１によって、ライニング鋼管２３の管長手方向の設定された所定位置まで移動させる。切断装置１を移動させる際には、移動モジュール１１の圧着移動ローラ１４を鋼管２４の周壁内面に当接させつつ、駆動走行ベルト１２を駆動させる。切断モジュール２では、固定機構７のそれぞれのアーム８を格納状態にすることにより、圧着固定ローラ９ｃを鋼管２４の周壁内面に非接触状態にして、移動ローラ６のみを鋼管２４の周壁内面に当接させた状態にする。
【００３１】
移動モジュール１１のケーシング１７は、水密構造になっていて内部に気体が充填されているので、ライニング鋼管２３の内部に水が浸入した場合には浮力が生じる。この浮力によって、駆動走行ベルト１２による駆動力が得られにくくなるが、駆動走行ベルト１２と対向する位置に設けた圧着移動ローラ１４を鋼管２４の周壁内面に圧着させることにより、駆動走行ベルト１２を鋼管２４の周壁内面に圧着させるので、確実に駆動走行ベルト１２による駆動力を得ることが可能になっている。
【００３２】
切断モジュール２を管長手方向に移動させる移動手段は、上記のような移動モジュール１１に限らず、他の構成を採用することもできる。例えば、切断装置１の前後端部にそれぞれワイヤ等の紐状体を接続する。そして、切断装置１をコンクリートライニング鋼管２３に内挿した際に、一方の紐状体をコンクリートライニング鋼管２３の長手方向一方端部の外まで延設し、他方の紐状体をコンクリートライニング鋼管２３の長手方向他方端部の外まで延設する。そして、これら紐状体の一方をコンクリートライニング鋼管２３の外から引張ることにより、切断装置１（切断モジュール２）を任意の位置に移動させることができる。
【００３３】
切断装置１を所定位置に移動させた後は、図５に例示するように油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂを前進させることにより、それぞれの固定機構７のそれぞれのアーム８を格納状態からベース１０の半径方向外側に拡径移動させて、圧着固定ローラ９を鋼管２４の周壁内面に圧着させる。これにより切断モジュール２を、ライニング鋼管２３の管長手方向の所定位置で管長手方向に固定する。また、移動モジュール１１のアウトリガー１５をケーシング１７の半径方向外側に突出移動させて、その先端を鋼管２４の周壁内面に圧着する。これにより移動モジュール１１をライニング鋼管２３の管長手方向の設定された所定位置に固定する。
【００３４】
アーム８をベース１０の半径方向外側に拡径移動させる油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂの前進移動により、移動モジュール１１のベース１０は、ライニング鋼管２３の周壁内面に近接移動する。このベース１０の移動に伴って、切断モジュール２全体もライニング鋼管２３の周壁内面に近接移動する。
【００３５】
この切断モジュール２全体の移動によって、図６に例示するように複数の回転刃３のうち、使用位置に配置されている１枚の回転刃３のみが鋼管２４の周壁内面に圧着する状態にする。そして、駆動モータ５ａの駆動によって、回転駆動軸５を中心にして切断モジュール２全体を回転させる。これにより、使用位置に配置された１枚の回転刃３が、その刃先をライニング鋼管２３の周壁内面に圧着させつつ支軸３ａを中心にして回転する。
【００３６】
このようにして回転刃３の刃先を、鋼管２４の周壁に圧着させつつ、この回転刃３を周方向に移動させることにより、鋼管２４の管内側からコンクリートライニング２５を残して鋼管２４の周壁を周方向全周に渡って切断する。コンクリートライニング２５を切断してもよいが、少なくとも、鋼管２４の周壁については、周方向全周に渡って切断する。切断モジュール２は、鋼管２４の周壁内面に圧着固定ローラ９ｃを圧着させているので、鋼管２４の周壁内面に沿って管周方向に円滑に回転移動する。
【００３７】
１つの所定位置で鋼管２４の切断作業が終わると、図４に例示するように、それぞれのアーム８を格納状態に戻すとともに、突出移動させたアウトリガー１５を元の位置に戻す。
【００３８】
鋼管２４の切断状況は、設置されたいずれかのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知データに基づいて把握することができる。センサ２０ａを設置した場合には、油圧シリンダ９ａの油圧の変化具合によって切断状況を把握できる。この油圧が切断中の高圧状態から低下した場合に、使用している回転刃３の刃先が鋼管２４の周壁を貫通して切断作業が完了したと判断できる。したがって、モニタ１９にはこの油圧の経時変化が表示される。
【００３９】
センサ２０ｂを設置した場合には、シリンダロッド９ｂのストローク量の変化具合によって切断状況を把握できる。このストローク量が切断中の状態（緩やかな増加状態）から急激に増加した場合に、使用している回転刃３の刃先が鋼管２４の周壁を貫通して切断作業が完了したと判断できる。したがって、モニタ１９にはこのストローク量の経時変化が表示される。
【００４０】
センサ２０ｃを設置した場合には、駆動モータ５ａの電流値の変化具合によって切断状況を把握できる。この電流値が切断中の一定範囲の状態から外れた場合に、使用している回転刃３の刃先が鋼管２４の周壁を貫通して切断作業が完了したと判断できる。したがって、モニタ１９にはこの電流値の経時変化が表示される。
【００４１】
１つの所定位置での切断作業の完了後には、移動モジュール１１によって切断装置１を管長手方向に所定長さあけた位置に移動させる。新たに移動した位置においても、既述したように鋼管２４の切断作業を行なう。切断装置１を移動させる所定長さは、例えば、１０ｍ〜３０ｍ程度である。
【００４２】
このように、順次、管長手方向の所定長さをあけた位置で、切断装置１によって既述した鋼管２４の切断作業を行なうことにより、鋼管２４を所定長さに分断する。例えば、ライニング鋼管２３の管長手方向一方端側から他方端側に順次、既述した鋼管２４の切断作業を行なう。そして、管長手方向の予め設定されたそれぞれの所定位置での鋼管２４の切断作業を完了させる。その後、移動モジュール１１によって切断装置１をライニング鋼管２３の他方端側に向かって移動させてライニング鋼管２３の外に移動させる。
【００４３】
鋼管２４の切断作業によって、回転刃３は消耗するので、回転刃切換え機構４によって切換え回転板４ａを回転させて新たな回転刃３を順次、使用位置に配置する。このようにして複数の回転刃３を１枚ずつ順次切換えて鋼管２４の切断作業を行なう。
【００４４】
例えば、制御装置１８に予め設定された１枚の回転刃３の使用時間を入力しておき、この予め設定された使用時間毎に、複数の回転刃３を１枚ずつ順次使用位置に配置して、切換えて使用する。
【００４５】
本発明では、切断装置１に設置した回転刃切換え機構４によって、複数の回転刃３を１枚ずつ順次切換えて使用するので、回転刃３が破損した場合や複数箇所の切断を行なう場合であっても、回転刃３の交換のために、その都度、切断装置１をライニング鋼管２３から外へ移動させることなく、破損、摩耗した回転刃３を新たな回転刃３に交換することができる。また、鋼管２４が極厚（４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度）であったり、高張力鋼管である場合には、一箇所の切断であっても、複数枚の回転刃３が必要になることもある。このような場合でも、切断装置１をライニング鋼管２３に内挿したままで、回転刃３を交換することができる。そのため、本発明では作業効率を向上させるには有利になる。
【００４６】
尚、センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知データが、途中で著しく変化した場合には、回転刃３が破損したと判断することもできる。
【００４７】
次いで、図７に例示するように、鋼管２４の切断作業を行なった位置周辺の土砂Ｇを除去する。土砂Ｇを除去するに際して、ライニング鋼管２３の長手方向に沿って、ライニング鋼管２３の両側に矢板等を打ち込んでおき、土砂Ｇの除去によって地盤が崩れないようにしておく。そして、ライニング鋼管２３が埋設されている地域に、クレーン２２を移動させて、露出したライニング鋼管２３に吊りワイヤ２２ａを係止する。
【００４８】
図７および図８では、鋼管２４の切断作業を行なった位置を点線によって示している。したがって、隣り合う点線と点線との間が、所定長さに分断された鋼管の部分２４ａに相当するライニング鋼管の部分２３ａ（以下、分断相当部分２３ａという）となる。吊りワイヤ２２ａを分断相当部分２３ａに係止する方法は特に限定されないが、実施形態では、ライニング鋼管２３の外周面に固定した部材等に吊りワイヤ２２ａを係止している。
【００４９】
次いで、図８に例示するように、分断相当部分２３ａを吊りワイヤ２２ａを介してクレーン２２によって吊上げる。鋼管２４の周壁は、既に周方向全周に渡って切断されているので、吊りワイヤ２２ａによって吊上げることにより、吊上げる分断相当部分２３ａの鋼管２４の切断作業を行なった位置周辺のコンクリートライニング２５は、特別な切断作業を行なうことなく破壊される。
【００５０】
このようにして分断相当部分２３ａを吊りワイヤ２２ａによってそのまま地上に引き揚げて撤去する。残りの分断相当部分２３ａについても、この吊上げ作業を順次行なって、対象となるライニング鋼管２３を撤去する。
【００５１】
このように本発明によれば、鋼管２４の切断作業の際には、ライニング鋼管２３の上方地盤を開削する必要がない。そのため、ライニング鋼管２３の上方に道路等の交通網が存在しても交通が遮断、規制される等の障害の発生を回避できる。そのため、ライニング鋼管２３の上方地盤の交通障害を最小限に抑えることができる。
【００５２】
また、この切断作業は、ライニング鋼管２３の埋設されている地域の環境条件（雨、風等）に影響を受けることなく行なうことができる。これにより、作業が時間的に大きな制約を受けることなくなり、作業の時間的な自由度が増大して効率よくライニング鋼管２３の切断作業を行なうことができる。また、ライニング鋼管２３の埋設角度によらず、切断作業を行なうことができる。
【００５３】
地中に埋設されているライニング鋼管２３は、本発明を適用して以下の手順によっても撤去することができる。
【００５４】
まず、先の実施形態と同様に、切断装置１をライニング鋼管２３に内挿して、ライニング鋼管２３の管長手方向の設定された所定位置で、管内側からコンクリートライニング２５を残して鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断する。ここで、予め設定された管長手方向のすべての所定位置での鋼管２４の切断作業がすべて終わる前に、既に切断作業を行なった部分に対して、上記した分断相当部分２３ａの吊りワイヤ２２ａによる吊上げ作業を行なう。
【００５５】
例えば、ライニング鋼管２３の管長手方向一方端側から他方端側に順次、鋼管２４の切断作業を行ないつつ、ライニング鋼管２３の一方端側から他方端側の順に、既に所定長さに分断された分断相当部分２３ａの吊上げ作業を行なって地上に引き揚げて撤去する。吊上げる分断相当部分２３ａは、鋼管２４の切断作業に影響が生じないように、切断作業を行なっている位置から２〜３部分以上離れたものにするとよい。
【００５６】
この手順によれば、鋼管２４の切断作業と、分断相当部分２３ａの吊上げ作業とを並行して行なうことができるので、先の実施形態に比べて作業に必要な時間を短縮することが可能になる。
【００５７】
上記実施形態では、鋼管２４の外周面に保護材を被覆した保護材被覆鋼管としてコンクリートライニング鋼管２３を例にしたが、本発明は、その他の保護材被覆配管に適用することができる。保護材被覆鋼管としては、保護材をアスファルトにしたアスファルト被覆鋼管、保護材を合成樹脂にした樹脂被覆鋼管等を例示できる。
【００５８】
本発明は、図９に例示するような地中に打ち込まれた鋼管２４（鋼管杭）の一部を撤去する際にも適用することができる。鋼管杭の場合も基本的な手順は、上記した実施形態と同様である。ただし、この場合は、切断モジュール２を移動させる移動手段（移動モジュール１１）として、切断モジュール２を吊り下げて、管長手方向に移動させるウインチやクレーン等を用いるとよい。
【００５９】
そして、管長手方向の所定位置（１箇所）で、切断装置１によって既述した鋼管２４の切断作業を行なうことにより、鋼管２４を所定長さに切断する。その後、移動手段によって切断装置１を鋼管２４の上方端側に向かって移動させて鋼管２４の外に移動させる。次いで、所定長さに切断された鋼管の部分２４ａを吊りワイヤ２２ａによってそのまま地上に引き揚げて撤去する。
【００６０】
本発明は、保護材被覆鋼管に限らず、保護材が被覆されていない単なる鋼管２４に適用することもできる。単なる鋼管２４が地中に埋設されている場合も同様の手順によって、鋼管２４を切断、撤去することができる。
【００６１】
また、本発明は、陸地の地中に埋設されている鋼管類（単なる鋼管２４やライニング鋼管２３）だけでなく、水底の地中に埋設されている鋼管類に適用することもできる。水底の地中に埋設されている鋼管類を切断、撤去する手順も、上記した実施形態と同様である。
【００６２】
即ち、水底の地中に埋設されている鋼管類を、鋼管類に内挿した切断装置１によって、管内側から鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を、順次、管長手方向に所定長さをあけた位置で行なう。次いで、図１０に例示するように、鋼管２４の切断作業により所定長さで分断された鋼管の部分２４ａ（或いは分断相当部分２３ａ）を吊上げる吊上げ作業を、順次行なうことによって水上に引き揚げて撤去する。吊上げ作業には、図１０に例示するように作業船２１に搭載されたクレーン２２を用いる。
【００６３】
このように本発明によれば、鋼管２４の切断作業の際には、水上交通の障害となる作業船２１が不要になる。そのため、この水域の水上交通に対する障害を最小限にすることができる。
【００６４】
また、鋼管２４の切断作業は、この水域の環境条件（波、風、潮流等）に影響を受けることなく行なうことができ、昼夜を問わず行なうことができる。これにより、作業が時間的に大きな制約を受けることなくなり、作業の時間的な自由度が増大して効率よく鋼管類の切断作業を行なうことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 切断装置
２ 切断モジュール（切断手段）
３ 回転刃
３ａ 支軸
４ 回転刃切換え機構
４ａ 切換え回転板
４ｂ 中心軸
４ｃ 回転板駆動部
４ｄ 作動シリンダ
４ｅ 回転駆動爪
４ｆ 歯車
４ｇ ストッパ
４ｈ リンク部材
５ 回転駆動軸
５ａ 駆動モータ
６ 移動ローラ
７ 固定機構
８ アーム
９ａ 油圧シリンダ
９ｂ シリンダロッド
９ｃ 圧着固定ローラ
１０ ベース
１１ 移動モジュール（移動手段）
１２ 駆動走行ベルト
１３ 駆動ローラ
１４ 従動ローラ
１５ アウトリガー
１６ａ 電力ケーブル
１６ｂ 接続ワイヤ
１７ ケーシング
１８ 制御装置
１９ モニタ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ センサ
２１ 作業船
２２ クレーン
２２ａ 吊りワイヤ
２３ ライニング鋼管
２３ａ 分断相当部分
２４ 鋼管
２４ａ 所定長さに分断された鋼管の部分
２５ コンクリートライニング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中埋設鋼管類の切断方法および切断装置に関し、さらに詳しくは、地中に埋設されている鋼管類を切断する際に、交通障害を最小限に抑えるとともに、効率的に作業を行なうことができる鋼管類の切断方法および切断装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
陸地の地中には、原油を輸送するための輸送管（パイプライン）や水などの各種流体を輸送するための輸送管が埋設されている。これら輸送管には、鋼管や鋼管の外周面にコンクリートをライニングしたコンクリートライニング鋼管等の鋼管類が用いられている。また、土木工事等の際には、鋼管を地中に打ち込んだ鋼管杭が使用されている。
【０００３】
従来、地中に埋設されている鋼管を撤去するには、鋼管を覆っている土砂を除去した後、露出した鋼管を管外側から所定長さに切断する切断作業を行なっていた。次いで、所定長さに切断された鋼管をクレーン等を用いて吊上げて撤去していた。この撤去方法では、鋼管の切断作業のために上方地盤を開削する必要があるので、鋼管の上方に道路等の交通網が存在すると、長期間、交通が遮断、規制される等の障害が生じる。
【０００４】
その他の鋼管類として、地中に打ち込まれた鋼管杭を撤去する場合には、管内に切断装置を挿入して、管内側から切断装置の切断刃によって鋼管の周壁を周方向全周に渡って切断し、所定長さに切断した鋼管の部分をクレーンを用いて吊上げる方法が知られている（特許文献１参照）。この方法では、切断装置に取付けられている切断刃が１枚であるため、切断刃が破損した場合や複数箇所の切断を行なうには、切断装置を鋼管の外に取り出して、破損、摩耗した切断刃を新たな切断刃に交換する必要がある。そのため、作業効率を向上させるには不利であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−３２８５７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、地中に埋設されている鋼管類を切断する際に、交通障害を最小限に抑えるとともに、効率的に作業を行なうことができる鋼管類の切断方法および切断装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため本発明の地中埋設鋼管類の切断方法は、地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管に、複数の回転刃と回転刃切換え機構とを備えた切断装置を挿入し、鋼管内に挿入した切断装置によって、管内側から鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を行ない、前記回転刃切換え機構により使用する回転刃の切換えを行なうことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明では前記切断作業の際に、使用している回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握することもできる。或いは、前記切断作業の際に、使用している回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握することもできる。本発明では、例えば、予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換える。
【０００９】
本発明の地中埋設鋼管類の切断装置は、地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管を、切断するに際して、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管に内挿される切断装置であって、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管の鋼管の周壁を切断する切断手段と、この切断手段を管長手方向に移動させる移動手段と、管内側からその鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断するように前記切断手段を駆動させる駆動部とを有し、前記切断手段に複数の回転刃を設けるとともに、この複数の回転刃を使用位置に配置する回転刃切換え機構を設けたことを特徴とするものである。
【００１０】
ここで、前記使用位置に配置した回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けることもできる。或いは、前記使用位置に配置した回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けることもできる。本発明では、例えば、予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換えて使用位置に配置する設定にする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、鋼管類に挿入した複数の回転刃を備えた切断装置によって、管内側から鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を行なう際に、前記切断装置に設置した回転刃切換え機構によって、使用する回転刃の切換えを行なうことができるので、回転刃が破損した場合や複数箇所の切断を行なう場合であっても、切断装置を鋼管の外に取り出すことなく、破損、摩耗した回転刃を新たな回転刃に交換することができる。そのため、作業効率を向上させるには有利になる。
【００１２】
この切断作業は、切断装置を鋼管類に内挿した状態で行なうので、鋼管類の上方地盤を開削する必要がない。そのため、鋼管類の上方に道路等の交通網が存在しても交通が遮断、規制される等の障害の発生を回避できる。また、この切断作業は、鋼管類の埋設されている地域の環境条件（雨、風等）に影響を受けることなく行なうことができるので、時間的な制約を受け難く、効率よく作業を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の鋼管類の切断装置を例示する全体概要図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ断面図である。
【図５】圧着固定ローラを鋼管の周壁内面に圧着している状態を例示する図１のＣ−Ｃ断面相当図である。
【図６】回転刃により鋼管の周壁を切断している状態を例示する図１のＡ−Ａ断面相当図である。
【図７】所定長さに分断された鋼管の部分に相当するコンクリートライニング鋼管の部分を地中から吊上げる状態を例示する説明図である。
【図８】コンクリートライニングを破壊して所定長さのコンクリートライニング鋼管を吊上げている状態を例示する説明図である。
【図９】地中に打ち込まれた鋼管杭の所定長さに分断された鋼管の部分を吊上げる状態を例示する説明図である。
【図１０】コンクリートライニング鋼管の所定長さに分断された鋼管の部分を水底から吊上げる状態を例示する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の地中埋設鋼管類の切断方法および切断装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。
【００１５】
図１に例示するように、本発明の地中埋設鋼管類の切断装置１（以下、切断装置１という）は、切断手段となる切断モジュール２と移動手段となる移動モジュール１１を備えている。切断モジュール２と移動モジュール１１とは、ユニバーサルジョイントを介在させた回転駆動軸５によって着脱可能に連結されている。
【００１６】
切断モジュール２は、移動ローラ６が取付けられたベース１０を有し、複数の回転刃３が着脱可能に設けられているとともに、前方および後方には固定機構７が配置されている。切断モジュール２全体は、駆動モータ５ａにより回転駆動される回転駆動軸５を中心にして回転する構造になっている。駆動モータ５ａおよび回転駆動軸５が、管内側から鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断するように切断モジュール２を駆動させる駆動部となっている。
【００１７】
さらに、この実施形態では、後述するセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃと、制御装置１８とモニタ１９とを備えている。
【００１８】
図２、図３に例示するように、ベース１０に設けられた回転刃切換え機構４は、中心軸４ｂに固定されて中心軸４ｂを中心に回転する切換え回転板４ａと回転板駆動部４ｃとを有している。複数の回転刃３は、フリーに回転できるように支軸３ａに軸支されて、切換え回転板４ａに取り付けられている。
【００１９】
図３に例示するように、回転板駆動部４ｃはラチェット機構になっており、リンク部材４ｈを介して連結された作動シリンダ４ｄと回転駆動爪４ｅとを有している。回転駆動爪４ｅは中心軸４ｂに固定された歯車４ｆを回転させる。歯車４ｆには逆回転を防止するストッパ４ｇが設けられていて、切換え回転板４ａは、所定の回転位置で固定できる構造になっている。
【００２０】
作動シリンダ４ｄのロッドを伸長移動させることにより、回転駆動爪４ｅが歯車４ｆを１歯分回転させ、これに伴い中心軸４ｂおよび切換え回転板４ａが回転する。このような回転板駆動部４ｃの動作により、切換え回転板４ａに取付けられている回転刃３を１枚ずつ順次、使用位置に移動させて配置できるようになっている。
【００２１】
図４に例示するように、固定機構７は、ベース１０に取付けられた油圧シリンダ９ａと一対のアーム８とで構成されている。一対のアーム８は、先端に圧着固定ローラ９ｃを有し、リンク部材を介してベース１０およびシリンダロッド９ｂに接続されている。一対のアーム８の数は特に限定されるものではなく、切断モジュール２を鋼管２４の管長手方向に固定しつつ管円周方向に回転移動させることができればよい。
【００２２】
図４に例示するように油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂが後退した状態では、それぞれのアーム８はベース１０に対して格納されるような状態になっている。図５に例示するように油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂが前進すると、それぞれのアーム８はベース１０の半径方向外側に向かって移動する。このように固定機構７は、油圧シリンダ９ａの作動によってそれぞれのアーム８を、鋼管２４の半径方向に縮径および拡径させる構造になっている。
【００２３】
この油圧シリンダ９ａは、使用位置に配置された１枚の回転刃３を鋼管２４の周壁に押し付けるように機能する。そして、油圧シリンダ９ａの油圧を検知するセンサ２０ａ、或いは、シリンダロッド９ｂのストローク量を検知するセンサ２０ｂが設けられている。
【００２４】
移動モジュール１１は、水密構造のケーシング１７を有し、ケーシング１７の内部に駆動モータ５ａおよび駆動モータ５ａの電流値を検知するセンサ２０ｃが設置されている。尚、３種類のセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃのうち、いずれか１つを設ければよい。
【００２５】
ケーシング１７の外面には、駆動ローラ１３ａと従動ローラ１３ｂとの間に架け回された駆動走行ベルト１２が設けられている。ケーシング１７の外面には、さらに、ケーシング１７の半径方向外側に突出移動する圧着移動ローラ１４およびアウトリガー１５が設けられている。駆動走行ベルト１２の駆動によって、移動モジュール１１に連結された切断モジュール２は、管長手方向に前進移動および後進移動することができる。
【００２６】
ケーシング１７には、コンクリートライニング鋼管２３（以下、ライニング鋼管２３という）の外から延設された電力ケーブル１６ａや接続ワイヤ１６ｂが接続されている。電力ケーブル１６ａを通じて切断装置１に必要な電力が供給される。
【００２７】
制御装置１８には、設置されたいずれかのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知データが入力される。その入力された検知データに基づいて、制御装置１８により鋼管２４の切断状況が算出される。算出された鋼管２４の切断状況は、モニタ１９に表示される構成になっている。
【００２８】
次いで、本発明を適用して地中に埋設されているライニング鋼管２３を撤去する手順を説明する。
【００２９】
図７に例示するように、ライニング鋼管２３が陸地の土砂Ｇの中に埋設されている。ライニング鋼管２３の内径は、例えば、１ｍ〜２ｍ程度である。
【００３０】
まず、図１に例示するようにライニング鋼管２３に内挿した切断装置１を、移動モジュール１１によって、ライニング鋼管２３の管長手方向の設定された所定位置まで移動させる。切断装置１を移動させる際には、移動モジュール１１の圧着移動ローラ１４を鋼管２４の周壁内面に当接させつつ、駆動走行ベルト１２を駆動させる。切断モジュール２では、固定機構７のそれぞれのアーム８を格納状態にすることにより、圧着固定ローラ９ｃを鋼管２４の周壁内面に非接触状態にして、移動ローラ６のみを鋼管２４の周壁内面に当接させた状態にする。
【００３１】
移動モジュール１１のケーシング１７は、水密構造になっていて内部に気体が充填されているので、ライニング鋼管２３の内部に水が浸入した場合には浮力が生じる。この浮力によって、駆動走行ベルト１２による駆動力が得られにくくなるが、駆動走行ベルト１２と対向する位置に設けた圧着移動ローラ１４を鋼管２４の周壁内面に圧着させることにより、駆動走行ベルト１２を鋼管２４の周壁内面に圧着させるので、確実に駆動走行ベルト１２による駆動力を得ることが可能になっている。
【００３２】
切断モジュール２を管長手方向に移動させる移動手段は、上記のような移動モジュール１１に限らず、他の構成を採用することもできる。例えば、切断装置１の前後端部にそれぞれワイヤ等の紐状体を接続する。そして、切断装置１をコンクリートライニング鋼管２３に内挿した際に、一方の紐状体をコンクリートライニング鋼管２３の長手方向一方端部の外まで延設し、他方の紐状体をコンクリートライニング鋼管２３の長手方向他方端部の外まで延設する。そして、これら紐状体の一方をコンクリートライニング鋼管２３の外から引張ることにより、切断装置１（切断モジュール２）を任意の位置に移動させることができる。
【００３３】
切断装置１を所定位置に移動させた後は、図５に例示するように油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂを前進させることにより、それぞれの固定機構７のそれぞれのアーム８を格納状態からベース１０の半径方向外側に拡径移動させて、圧着固定ローラ９を鋼管２４の周壁内面に圧着させる。これにより切断モジュール２を、ライニング鋼管２３の管長手方向の所定位置で管長手方向に固定する。また、移動モジュール１１のアウトリガー１５をケーシング１７の半径方向外側に突出移動させて、その先端を鋼管２４の周壁内面に圧着する。これにより移動モジュール１１をライニング鋼管２３の管長手方向の設定された所定位置に固定する。
【００３４】
アーム８をベース１０の半径方向外側に拡径移動させる油圧シリンダ９ａのシリンダロッド９ｂの前進移動により、移動モジュール１１のベース１０は、ライニング鋼管２３の周壁内面に近接移動する。このベース１０の移動に伴って、切断モジュール２全体もライニング鋼管２３の周壁内面に近接移動する。
【００３５】
この切断モジュール２全体の移動によって、図６に例示するように複数の回転刃３のうち、使用位置に配置されている１枚の回転刃３のみが鋼管２４の周壁内面に圧着する状態にする。そして、駆動モータ５ａの駆動によって、回転駆動軸５を中心にして切断モジュール２全体を回転させる。これにより、使用位置に配置された１枚の回転刃３が、その刃先をライニング鋼管２３の周壁内面に圧着させつつ支軸３ａを中心にして回転する。
【００３６】
このようにして回転刃３の刃先を、鋼管２４の周壁に圧着させつつ、この回転刃３を周方向に移動させることにより、鋼管２４の管内側からコンクリートライニング２５を残して鋼管２４の周壁を周方向全周に渡って切断する。コンクリートライニング２５を切断してもよいが、少なくとも、鋼管２４の周壁については、周方向全周に渡って切断する。切断モジュール２は、鋼管２４の周壁内面に圧着固定ローラ９ｃを圧着させているので、鋼管２４の周壁内面に沿って管周方向に円滑に回転移動する。
【００３７】
１つの所定位置で鋼管２４の切断作業が終わると、図４に例示するように、それぞれのアーム８を格納状態に戻すとともに、突出移動させたアウトリガー１５を元の位置に戻す。
【００３８】
鋼管２４の切断状況は、設置されたいずれかのセンサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知データに基づいて把握することができる。センサ２０ａを設置した場合には、油圧シリンダ９ａの油圧の変化具合によって切断状況を把握できる。この油圧が切断中の高圧状態から低下した場合に、使用している回転刃３の刃先が鋼管２４の周壁を貫通して切断作業が完了したと判断できる。したがって、モニタ１９にはこの油圧の経時変化が表示される。
【００３９】
センサ２０ｂを設置した場合には、シリンダロッド９ｂのストローク量の変化具合によって切断状況を把握できる。このストローク量が切断中の状態（緩やかな増加状態）から急激に増加した場合に、使用している回転刃３の刃先が鋼管２４の周壁を貫通して切断作業が完了したと判断できる。したがって、モニタ１９にはこのストローク量の経時変化が表示される。
【００４０】
センサ２０ｃを設置した場合には、駆動モータ５ａの電流値の変化具合によって切断状況を把握できる。この電流値が切断中の一定範囲の状態から外れた場合に、使用している回転刃３の刃先が鋼管２４の周壁を貫通して切断作業が完了したと判断できる。したがって、モニタ１９にはこの電流値の経時変化が表示される。
【００４１】
１つの所定位置での切断作業の完了後には、移動モジュール１１によって切断装置１を管長手方向に所定長さあけた位置に移動させる。新たに移動した位置においても、既述したように鋼管２４の切断作業を行なう。切断装置１を移動させる所定長さは、例えば、１０ｍ〜３０ｍ程度である。
【００４２】
このように、順次、管長手方向の所定長さをあけた位置で、切断装置１によって既述した鋼管２４の切断作業を行なうことにより、鋼管２４を所定長さに分断する。例えば、ライニング鋼管２３の管長手方向一方端側から他方端側に順次、既述した鋼管２４の切断作業を行なう。そして、管長手方向の予め設定されたそれぞれの所定位置での鋼管２４の切断作業を完了させる。その後、移動モジュール１１によって切断装置１をライニング鋼管２３の他方端側に向かって移動させてライニング鋼管２３の外に移動させる。
【００４３】
鋼管２４の切断作業によって、回転刃３は消耗するので、回転刃切換え機構４によって切換え回転板４ａを回転させて新たな回転刃３を順次、使用位置に配置する。このようにして複数の回転刃３を１枚ずつ順次切換えて鋼管２４の切断作業を行なう。
【００４４】
例えば、制御装置１８に予め設定された１枚の回転刃３の使用時間を入力しておき、この予め設定された使用時間毎に、複数の回転刃３を１枚ずつ順次使用位置に配置して、切換えて使用する。
【００４５】
本発明では、切断装置１に設置した回転刃切換え機構４によって、複数の回転刃３を１枚ずつ順次切換えて使用するので、回転刃３が破損した場合や複数箇所の切断を行なう場合であっても、回転刃３の交換のために、その都度、切断装置１をライニング鋼管２３から外へ移動させることなく、破損、摩耗した回転刃３を新たな回転刃３に交換することができる。また、鋼管２４が極厚（４０ｍｍ〜６０ｍｍ程度）であったり、高張力鋼管である場合には、一箇所の切断であっても、複数枚の回転刃３が必要になることもある。このような場合でも、切断装置１をライニング鋼管２３に内挿したままで、回転刃３を交換することができる。そのため、本発明では作業効率を向上させるには有利になる。
【００４６】
尚、センサ２０ａ、２０ｂ、２０ｃの検知データが、途中で著しく変化した場合には、回転刃３が破損したと判断することもできる。
【００４７】
次いで、図７に例示するように、鋼管２４の切断作業を行なった位置周辺の土砂Ｇを除去する。土砂Ｇを除去するに際して、ライニング鋼管２３の長手方向に沿って、ライニング鋼管２３の両側に矢板等を打ち込んでおき、土砂Ｇの除去によって地盤が崩れないようにしておく。そして、ライニング鋼管２３が埋設されている地域に、クレーン２２を移動させて、露出したライニング鋼管２３に吊りワイヤ２２ａを係止する。
【００４８】
図７および図８では、鋼管２４の切断作業を行なった位置を点線によって示している。したがって、隣り合う点線と点線との間が、所定長さに分断された鋼管の部分２４ａに相当するライニング鋼管の部分２３ａ（以下、分断相当部分２３ａという）となる。吊りワイヤ２２ａを分断相当部分２３ａに係止する方法は特に限定されないが、実施形態では、ライニング鋼管２３の外周面に固定した部材等に吊りワイヤ２２ａを係止している。
【００４９】
次いで、図８に例示するように、分断相当部分２３ａを吊りワイヤ２２ａを介してクレーン２２によって吊上げる。鋼管２４の周壁は、既に周方向全周に渡って切断されているので、吊りワイヤ２２ａによって吊上げることにより、吊上げる分断相当部分２３ａの鋼管２４の切断作業を行なった位置周辺のコンクリートライニング２５は、特別な切断作業を行なうことなく破壊される。
【００５０】
このようにして分断相当部分２３ａを吊りワイヤ２２ａによってそのまま地上に引き揚げて撤去する。残りの分断相当部分２３ａについても、この吊上げ作業を順次行なって、対象となるライニング鋼管２３を撤去する。
【００５１】
このように本発明によれば、鋼管２４の切断作業の際には、ライニング鋼管２３の上方地盤を開削する必要がない。そのため、ライニング鋼管２３の上方に道路等の交通網が存在しても交通が遮断、規制される等の障害の発生を回避できる。そのため、ライニング鋼管２３の上方地盤の交通障害を最小限に抑えることができる。
【００５２】
また、この切断作業は、ライニング鋼管２３の埋設されている地域の環境条件（雨、風等）に影響を受けることなく行なうことができる。これにより、作業が時間的に大きな制約を受けることなくなり、作業の時間的な自由度が増大して効率よくライニング鋼管２３の切断作業を行なうことができる。また、ライニング鋼管２３の埋設角度によらず、切断作業を行なうことができる。
【００５３】
地中に埋設されているライニング鋼管２３は、本発明を適用して以下の手順によっても撤去することができる。
【００５４】
まず、先の実施形態と同様に、切断装置１をライニング鋼管２３に内挿して、ライニング鋼管２３の管長手方向の設定された所定位置で、管内側からコンクリートライニング２５を残して鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断する。ここで、予め設定された管長手方向のすべての所定位置での鋼管２４の切断作業がすべて終わる前に、既に切断作業を行なった部分に対して、上記した分断相当部分２３ａの吊りワイヤ２２ａによる吊上げ作業を行なう。
【００５５】
例えば、ライニング鋼管２３の管長手方向一方端側から他方端側に順次、鋼管２４の切断作業を行ないつつ、ライニング鋼管２３の一方端側から他方端側の順に、既に所定長さに分断された分断相当部分２３ａの吊上げ作業を行なって地上に引き揚げて撤去する。吊上げる分断相当部分２３ａは、鋼管２４の切断作業に影響が生じないように、切断作業を行なっている位置から２〜３部分以上離れたものにするとよい。
【００５６】
この手順によれば、鋼管２４の切断作業と、分断相当部分２３ａの吊上げ作業とを並行して行なうことができるので、先の実施形態に比べて作業に必要な時間を短縮することが可能になる。
【００５７】
上記実施形態では、鋼管２４の外周面に保護材を被覆した保護材被覆鋼管としてコンクリートライニング鋼管２３を例にしたが、本発明は、その他の保護材被覆配管に適用することができる。保護材被覆鋼管としては、保護材をアスファルトにしたアスファルト被覆鋼管、保護材を合成樹脂にした樹脂被覆鋼管等を例示できる。
【００５８】
本発明は、図９に例示するような地中に打ち込まれた鋼管２４（鋼管杭）の一部を撤去する際にも適用することができる。鋼管杭の場合も基本的な手順は、上記した実施形態と同様である。ただし、この場合は、切断モジュール２を移動させる移動手段（移動モジュール１１）として、切断モジュール２を吊り下げて、管長手方向に移動させるウインチやクレーン等を用いるとよい。
【００５９】
そして、管長手方向の所定位置（１箇所）で、切断装置１によって既述した鋼管２４の切断作業を行なうことにより、鋼管２４を所定長さに切断する。その後、移動手段によって切断装置１を鋼管２４の上方端側に向かって移動させて鋼管２４の外に移動させる。次いで、所定長さに切断された鋼管の部分２４ａを吊りワイヤ２２ａによってそのまま地上に引き揚げて撤去する。
【００６０】
本発明は、保護材被覆鋼管に限らず、保護材が被覆されていない単なる鋼管２４に適用することもできる。単なる鋼管２４が地中に埋設されている場合も同様の手順によって、鋼管２４を切断、撤去することができる。
【００６１】
また、本発明は、陸地の地中に埋設されている鋼管類（単なる鋼管２４やライニング鋼管２３）だけでなく、水底の地中に埋設されている鋼管類に適用することもできる。水底の地中に埋設されている鋼管類を切断、撤去する手順も、上記した実施形態と同様である。
【００６２】
即ち、水底の地中に埋設されている鋼管類を、鋼管類に内挿した切断装置１によって、管内側から鋼管２４の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を、順次、管長手方向に所定長さをあけた位置で行なう。次いで、図１０に例示するように、鋼管２４の切断作業により所定長さで分断された鋼管の部分２４ａ（或いは分断相当部分２３ａ）を吊上げる吊上げ作業を、順次行なうことによって水上に引き揚げて撤去する。吊上げ作業には、図１０に例示するように作業船２１に搭載されたクレーン２２を用いる。
【００６３】
このように本発明によれば、鋼管２４の切断作業の際には、水上交通の障害となる作業船２１が不要になる。そのため、この水域の水上交通に対する障害を最小限にすることができる。
【００６４】
また、鋼管２４の切断作業は、この水域の環境条件（波、風、潮流等）に影響を受けることなく行なうことができ、昼夜を問わず行なうことができる。これにより、作業が時間的に大きな制約を受けることなくなり、作業の時間的な自由度が増大して効率よく鋼管類の切断作業を行なうことができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 切断装置
２ 切断モジュール（切断手段）
３ 回転刃
３ａ 支軸
４ 回転刃切換え機構
４ａ 切換え回転板
４ｂ 中心軸
４ｃ 回転板駆動部
４ｄ 作動シリンダ
４ｅ 回転駆動爪
４ｆ 歯車
４ｇ ストッパ
４ｈ リンク部材
５ 回転駆動軸
５ａ 駆動モータ
６ 移動ローラ
７ 固定機構
８ アーム
９ａ 油圧シリンダ
９ｂ シリンダロッド
９ｃ 圧着固定ローラ
１０ ベース
１１ 移動モジュール（移動手段）
１２ 駆動走行ベルト
１３ 駆動ローラ
１４ 従動ローラ
１５ アウトリガー
１６ａ 電力ケーブル
１６ｂ 接続ワイヤ
１７ ケーシング
１８ 制御装置
１９ モニタ
２０ａ、２０ｂ、２０ｃ センサ
２１ 作業船
２２ クレーン
２２ａ 吊りワイヤ
２３ ライニング鋼管
２３ａ 分断相当部分
２４ 鋼管
２４ａ 所定長さに分断された鋼管の部分
２５ コンクリートライニング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管に、複数の回転刃と回転刃切換え機構とを備えた切断装置を挿入し、鋼管内に挿入した切断装置によって、管内側から鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を行ない、前記回転刃切換え機構により使用する回転刃の切換えを行なう地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項２】
前記切断作業の際に、使用している回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握する請求項１に記載の地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項３】
前記切断作業の際に、使用している回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握する請求項１に記載の地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項４】
予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換える請求項１〜３のいずれかに記載の地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項５】
地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管を、切断するに際して、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管に内挿される切断装置であって、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管の鋼管の周壁を切断する切断手段と、この切断手段を管長手方向に移動させる移動手段と、管内側からその鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断するように前記切断手段を駆動させる駆動部とを有し、前記切断手段に複数の回転刃を設けるとともに、この複数の回転刃を使用位置に配置する回転刃切換え機構を設けた地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項６】
前記使用位置に配置した回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けた請求項５に記載の地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項７】
前記使用位置に配置した回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けた請求項５に記載の地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項８】
予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換えて使用位置に配置する設定にした請求項５〜７のいずれかに記載の地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項１】
地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管に、複数の回転刃と回転刃切換え機構とを備えた切断装置を挿入し、鋼管内に挿入した切断装置によって、管内側から鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断する切断作業を行ない、前記回転刃切換え機構により使用する回転刃の切換えを行なう地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項２】
前記切断作業の際に、使用している回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握する請求項１に記載の地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項３】
前記切断作業の際に、使用している回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知し、この検知データに基づいて鋼管の切断状況を把握する請求項１に記載の地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項４】
予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換える請求項１〜３のいずれかに記載の地中埋設鋼管類の切断方法。
【請求項５】
地中に埋設または打設されている鋼管または鋼管の外周面が保護材で被覆された保護材被覆鋼管を、切断するに際して、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管に内挿される切断装置であって、前記鋼管または前記保護材被覆鋼管の鋼管の周壁を切断する切断手段と、この切断手段を管長手方向に移動させる移動手段と、管内側からその鋼管の周壁を周方向全周にわたって切断するように前記切断手段を駆動させる駆動部とを有し、前記切断手段に複数の回転刃を設けるとともに、この複数の回転刃を使用位置に配置する回転刃切換え機構を設けた地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項６】
前記使用位置に配置した回転刃を前記鋼管の管内側から周壁に押し付けるシリンダの油圧またはシリンダロッドのストローク量を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けた請求項５に記載の地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項７】
前記使用位置に配置した回転刃を回転させる駆動軸の駆動モータの電流値を検知するセンサを設け、このセンサの検知データが入力される制御装置と、入力された検知データに基づいて算出された鋼管の切断状況を表示するモニタとを設けた請求項５に記載の地中埋設鋼管類の切断装置。
【請求項８】
予め設定された使用時間毎に、前記複数の回転刃を１枚ずつ順次切換えて使用位置に配置する設定にした請求項５〜７のいずれかに記載の地中埋設鋼管類の切断装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−２６０１５６（Ｐ２０１０−２６０１５６Ａ）
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１１４７２４（Ｐ２００９−１１４７２４）
【出願日】平成２１年５月１１日（２００９．５．１１）
【出願人】（３９１０１５２３６）大裕株式会社 (11)
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１１月１８日（２０１０．１１．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１１日（２００９．５．１１）
【出願人】（３９１０１５２３６）大裕株式会社 (11)
【出願人】（０００２１９４０６）東亜建設工業株式会社 (177)
【Ｆターム（参考）】
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