JPH041320A

JPH041320A - 厚肉鋼管の水中切断方法

Info

Publication number: JPH041320A
Application number: JP9991290A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Fujita; 勉藤田
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-04-16
Filing date: 1990-04-16
Publication date: 1992-01-06
Anticipated expiration: 2009-09-28
Also published as: JPH0676691B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」本発明は、岸壁水中構造物、橋脚立設工事、埋立工事、
人工島築造工事等において使用した特に厚肉の鋼管杭、
鋼管矢板等の鋼管を、竣工後に切断する方法に関するも
のである。

「従来の技術」従来、例えば、岸壁水中構造物、橋脚立設工事、埋立工
事、人工島築造工事等において使用した鋼管杭、鋼管矢
板（以下鋼管という）を、竣工後に切断する手段として
は、例えば押切り用ディスクカッターあるいは砥石カッ
ターを好通例とする回転カッターを単独にまたは組合わ
せて使用されるものが知られている。

例えば、公転および自転駆動装置を備えた砥石カッター
により鋼管周壁を切断可能とする切断装置が、特公昭５
０−３２１３９号公報に開示されている。

また鋼管周壁をウォータージェットノズルによる高圧流
体にて切断する切断装置が、例えば特開昭６１−８７０
２０号公報に開示されている。

「発明が解決しようとする課題」とごろで、砥石カッターにより鋼管周壁を切断する前記
特公昭５０−３２１３９号公報記載の技術では、力、タ
ーの刃口体が鋼管周壁に差込まれており、切断が完了す
る直前には残留応力あるいは管の自重によりカフターの
刃が噛込まれた状態になるため、カッターが破損し易く
、その結果、切断コストと作業性が悪くなるという問題
および厚内鋼管の切断能率の極度の低下を招くという問
題があった。

また前記特開昭６１−８７０２０号公報記載の技術では
、高圧流体によって鋼管周壁を切断するので、切断に著
しく時間がかかり、す断コストの面で問題があった。

さらに、プラズマアーク切断手段を単独で用いる方法も
すでに知られているが、このプラズマアーク切断手段は
、被切断鋼管の肉厚が薄い場合には、（ｔに比類のない
切断能率を発揮する。

すなわち、プラズマアークが初めに鋼管周壁に移ｉテし
た時点で、高温のプラズマ了−りは直近の周壁の部分を
熔融し、かつ熔融ドロスを周壁の外面から外方へ飛散さ
せて除去した後、プラズマトーチをｆｆ［の円周方向に
沿って移動させることにより、安定した切断がｊ〒ねれ
るのである。

ところが鋼管の肉厚が大となると、プラズマアークが周
壁に移行した時点で、プラズマアークによる周壁の貫通
が容易ではなくなり、熔融ドロスが周壁の内部から外方
へ抜けなくなり、周壁の内部にとどまって凝固し、つい
には部分的に盛り上がってくる。

このような状態が進行すると、ついにはプラズマトーチ
の先端部位にドロスが盛り上がり、）・チの破損を招く
ことになり、厚肉鋼管のプラズマアークによる切断は、
薄肉鋼管の切断の場合と異なり、極めて困難となる。

このようなことを解決すべく、プラズマアーク切断手段
の電源装置の容量を大きくし、プラズマアーク電流を大
にするとしても、厚内鋼管の場合には、その電流を極め
て大とセざるを得す、装置全体の設備費の著しい増大を
招き、切断コストの面、安全性の面等で好ましくない６本発明は、かくの如き厚内鋼管に対する切断の従来の問
題を解決するこ止を目的とする。

「課題を解決するための手段」本発明に係る鋼管の水中切断方法は、被切断個所におけ
る鋼管周壁の一部に、穿孔、切削、研削、溝付は等の加
工を施した後、この加工部位からプラズマアーク切断手
段により鋼管周壁を切断することにある。

「作用」前記の如く、被切断１ｗ所における鋼管周壁の一部に、
穿孔、切削、研削、溝付は等の加工を施した後、この加
工部位からプラズマアーク切断手段により鋼管周壁を切
断するので、プラズマアークによる加工部位の溶融ドロ
スを、鋼管周壁の内部から外方へ整然と飛散させること
ができ、従って厚肉の鋼管であっても、周壁の内面に溶
融ドロスの盛り上がり現象はなく、安定した状態で、し
かも能率よく鋼管周壁を切断できる。

「実施例」次に本発明に係る鋼管の水中切断方法の実施例を図面に
基づき以下に説明する。

第１１！Ｉ乃至第３図に示す如く、本発明方法において
用いる鋼管Ａの切断装置Ｂは、ケーシング１と、このケ
ーシング１を鋼管Ａの周壁内面に保持固定すべき保持手
段２と、前記チーソング１内の縦方向中心に回転自在に
遊嵌されたＨＥ同シャフト３と、この旋回シャフト３の
軸方向へ昇ｎ　ｗＩ＠可能に、旋回ソヤフト３の軸線に
直交する方向へ進退制御可能に、かつ旋回シャフト３の
円周方向へ旋回制御可能に保持された砥石カッター装置
！！４およびプラズマアーク切断袋Ｗ５とから構成され
ている。

前記ケーシング１は、筒状に形成された上部ケンング１
ａおよび下部ケーシング１ｂからなり、上部ケーシング
１ａの上部に適宜の吊り手６が設けられている。

前記保持手段２は、前記ケーシング１の軸線に対し直角
方向に進退可能な当接部材７を、前記ト部ケーンング１
ａの外周方向複数個所の上下に有しており、各当接部材
７は各当接用液圧シリンダ−８により駆動されるように
なっていて、土下段各三個所（１２０度位置）に配置さ
れている。

前記旋回シャフト３は、前記上部ケーシング】ａ内の中
央部およびその上下位置に配設された昇降用軸受９およ
び旋回用軸受１０に遊嵌され、上部ケンングｌａ内に配
設された旋回ンヤフト昇鋒用液圧ンリンダー１１　（第
２図に示す如く反対便１にも設けられる）、スライドガ
イド１２および旋回駆動袋Ｗ１３ならびに各制御装置（
図示せず）により昇降および旋回１１１Ｍ可能に保持さ
れ、旋回ノヤフト３の下端は下部ケーノング１ｂに嵌合
された円形プレートｌｃに連設されている。

なお、前記旋回駆動装置１３は、モーター１４、ビニオ
ン１５およびギヤー１６で構成されている。

前記砥石カッター装置４は、第１図および第３図に示す
如く、砥石カッター進退用液圧ンリンダ−１７および制
御装置（図示せず）の作動によって進退制御可能にスラ
イドボックス１８内に配設された砥石カッター１９と、
砥石カッター１９を回転駆動するモーター２０とからな
り、前記下部ケーシングｌｂ内に配設されている。

前記プラズマアーク切断袋Ｗ５は、プラズマトーチ進退
用液圧ンリンダ−２１および制御袋Ｗ（ＦＩ！Ｊ示せず
）の作動によって進退制御可能に前記スライドボックス
１８上に載置され、その先端にプラズマトーチ２２を有
し、後方には外部からのプラズマアーク用ケーブル、高
周波高圧電流用ケーブル、冷却水用ホース等のケーブル
・ホース類２３が接続されている。

次に本発明の厚肉鋼管の９断方法について説明する。

まず、吊り手６にワイヤー等をかけて吊上げた切断装置
Ｂを、鋼管Ａの上端から徐々に挿入し、切断予定位置に
砥石カフター１９が下降したとき、保持手段２を構成す
る各当接部材７が各当接用液圧シリンダ−８により押出
されて、鋼管へ〇周壁内面に圧接され、これによって切
断装置Ｂは鋼管へ〇周壁内面に固定され、切断作業が終
るまでその状態を保持される。

そして、被切断個所における鋼管Ａの周壁の一部を切断
するために、砥石カッター装置４を所定位置に固定した
後、砥石力、ター１９を回転し、砥石カッター進退用液
圧シリンダ−１７の作動によりスライドボックス１８を
鋼管Ａの周壁内面側に押出し、砥石カッター１９を鋼管
Ａの周壁内面に近接させ、続いて鋼管へ〇周壁の一部を
、第４図（イ）に示す如＜Ｘ通切削する。

この場合、第４図（ロ）に示す如く、周壁の厚みの一部
の研削（溝付け）だけにとどめてもよい（プラズマアー
クによる切断に移ったとき、溶融ドロスのはね返りによ
るプラズマアーチＦＡ傷のトラブル発生を防止できる程
度の溝付は加工でもよい）し、あるいは砥石カッター装
置４によらずに、例えばドリル、ウォータージェット（
アブレーンブ材入りが好適）を用いて、第４図（ハ）に
示１如く、周壁の一部を穿孔してもよい。

以上の如く、鋼管Ａの周壁の一部を貫通切削した後、砥
石カッター１９を定位置に後退させ、旋回シャフト昇降
用液圧シリンダ１１を作動させて、旋回シャフト３の高
さを、プラズマトーチ２２と砥石カッター１９の高さの
差だけ調整して、プラズマトーチ２２の高さを、前記砥
石カフター１９により切断した個所の高さに一致させた
後、プラズマトーチ進退用液圧シリンダ−２１の作動に
よりプラズマアク切断装置５を鋼管Ａの周壁内面側に押
出し、プラズマトーチ２２を鋼管Ａの周壁内面に近接さ
せ、旋回シャフト３を回転させながら前記各ケーブルホ
ース類２３を介して、プラズマトーチ２２に高周波高圧
電流を供給し、パイロ、トアークを発生させ、次いでプ
ラズマトーチ２２と鋼管Ａとの間にプラズマメインアー
クを発生させて、砥石カッター１９にて切断しなかった
鋼管への周壁の円周方向の切断を行う。

このようにし、て鋼管Ａの周壁の切断が完了すると、プ
ラズマアーク切断装置５を元の位置に戻し、全ての作動
を当初の状態に復帰させる。

「発明の効果」以上述べた如く、本発明方法によれば、厚肉の鋼管杭、
鋼管矢板等の鋼管を能率よく水中にて切断することがで
きる。

特に、プラズマアーク切断装置は、運転が容易であり、
かつ切断速度が早いため、切断コストを大幅に低減でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法において用いる切断装置の実施例を
示す縦断面図、第２図は、第１図におけるＸ　−Ｘ　ｌ
ｊｌ断面図、＠３図は砥石カッター装置の正面図、第４
図（イ）、（ロ）、（ハ）は、被切断個所における鋼管
周壁の一部の各加工例を示す横断面図である。Ａ・・・鋼管　　　　　　　Ｂ・・切断装置ｌ・・・ケ
ーシング　　　　２・・・保持手段３・・・旋回シャフ
ト　　　４・・・砥石カッター装置５・・・プラズマア
ーク切断装置７・・・当接部材８・・・当接用液圧シリンダ− １１・・・旋回シャフト昇降用液圧シリンダ−１３・・
・旋回駆動装置１７・・・砥石カッター進退用液圧ソリンダー１８・・
・スライドボックス　１９・・・砥石カッター２０・・
・モーター２１・・プラズマトーチ進退用液圧シリンダ−２２・・
・プラズマトーチ　　２３・・・ケーブル・ホース類第
２図第３図第１図第４図加工部

Claims

【特許請求の範囲】

（１）被切断個所における鋼管周壁の一部に、穿孔、切
削、研削、溝付け等の加工を施した後、この加工部位か
らプラズマアーク切断手段により鋼管周壁を切断するこ
とを特徴とする鋼管の水中切断方法。
（２）前記穿孔、切削、研削、溝付け等の加工手段とし
て、ドリル等の穿孔刃物、砥石カッター、ウォータージ
ェット、メタルソーあるいはエンドミル等の溝切り刃物
を用いることを特徴とする請求項第１に記載の鋼管の水
中切断方法。