(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023048181
(43)【公開日】2023-04-07
(54)【発明の名称】切断装置
(51)【国際特許分類】
B23D 21/14 20060101AFI20230331BHJP
【ＦＩ】
B23D21/14 Z
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021157345
(22)【出願日】2021-09-28
(71)【出願人】
【識別番号】000000549
【氏名又は名称】株式会社大林組
(74)【代理人】
【識別番号】100105957
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 誠
(74)【代理人】
【識別番号】100068755
【弁理士】
【氏名又は名称】恩田 博宣
(72)【発明者】
【氏名】山本 忠久
(72)【発明者】
【氏名】佐藤 誠治
(72)【発明者】
【氏名】永嶋 充
(72)【発明者】
【氏名】渡邉 久之
(57)【要約】
【課題】切断位置の自由度が高い切断装置を提供する。
【解決手段】切断装置２０は、鋼管部１１の径方向に伸縮可能な複数の支持フレーム２６を有する支持機構２１と、鋼管部１１の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃を有する複数の切断フレーム４６を備えた切断機構２２と、支持機構２１の中心部に対して切断機構２２の中心部を回転可能に連結する連結部２４と、支持機構２１に対し、鋼管部１１の中心軸線周りに切断機構２２を回転させる回転機構２３と、を備える。
【選択図】図１
【解決手段】切断装置２０は、鋼管部１１の径方向に伸縮可能な複数の支持フレーム２６を有する支持機構２１と、鋼管部１１の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃を有する複数の切断フレーム４６を備えた切断機構２２と、支持機構２１の中心部に対して切断機構２２の中心部を回転可能に連結する連結部２４と、支持機構２１に対し、鋼管部１１の中心軸線周りに切断機構２２を回転させる回転機構２３と、を備える。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
鋼管部の径方向に伸縮可能な複数の支持フレームを有する支持機構と、
前記鋼管部の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃を有する複数の切断フレームを備えた切断機構と、
前記支持機構の中心部に対して前記切断機構の中心部を回転可能に連結する連結部と、
前記支持機構に対し、前記鋼管部の中心軸線周りに前記切断機構を回転させる回転機構と、を備える
切断装置。
前記鋼管部の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃を有する複数の切断フレームを備えた切断機構と、
前記支持機構の中心部に対して前記切断機構の中心部を回転可能に連結する連結部と、
前記支持機構に対し、前記鋼管部の中心軸線周りに前記切断機構を回転させる回転機構と、を備える
切断装置。
【請求項2】
前記切断フレームの伸縮方向に前記切断刃を移動させて、前記切断フレームからの前記切断刃の突出量を調整する切断刃調整機構を備える
請求項１に記載の切断装置。
請求項１に記載の切断装置。
【請求項3】
前記支持機構は、
前記支持フレームの先端部に、前記鋼管部の内周面に押し当てられる押し当て部材を有し、前記押し当て部材が着脱可能に構成されている
請求項１または２に記載の切断装置。
前記支持フレームの先端部に、前記鋼管部の内周面に押し当てられる押し当て部材を有し、前記押し当て部材が着脱可能に構成されている
請求項１または２に記載の切断装置。
【請求項4】
前記回転機構は、
前記切断機構に固定された従動ギヤと、
前記従動ギヤに噛合する複数の駆動ギヤと、
前記複数の駆動ギヤの各々に対応して設けられ、前記支持機構に固定されて前記対応する駆動ギヤを駆動する複数の駆動機と、を有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の切断装置。
前記切断機構に固定された従動ギヤと、
前記従動ギヤに噛合する複数の駆動ギヤと、
前記複数の駆動ギヤの各々に対応して設けられ、前記支持機構に固定されて前記対応する駆動ギヤを駆動する複数の駆動機と、を有する
請求項１～３のいずれか一項に記載の切断装置。
【請求項5】
前記複数の駆動ギヤは、前記切断機構の回転軸線を中心とした対称位置に配置され、
前記複数の駆動機は、前記切断機構の回転軸線を中心とした対称位置に配置されている
請求項４に記載の切断装置。
前記複数の駆動機は、前記切断機構の回転軸線を中心とした対称位置に配置されている
請求項４に記載の切断装置。
【請求項6】
前記切断機構は、
前記切断機構の回転方向において互いに隣接する一対の前記切断フレームの先端部を連結するリンク機構を有し、
前記リンク機構は、
前記一対の切断フレームの一方に、上下方向に延びる回転軸線を回転中心として回転可能に基端部が連結される円弧状の第１リンクと、
前記一対の切断フレームの他方に、上下方向に延びる回転軸線を回転中心として回転可能に基端部が連結される円弧状の第２リンクと、を有し、
前記第１リンクの先端部と前記第２リンクの先端部とが、上下方向に延びる回転軸線を回転中心として回転可能に連結されており、
前記切断刃によって前記鋼管部が切断可能な切断長さに前記切断フレームがあるときに、前記第１リンクと前記第２リンクとが前記鋼管部に沿う円弧を描くように配置される
請求項１～５のいずれか一項に記載の切断装置。
前記切断機構の回転方向において互いに隣接する一対の前記切断フレームの先端部を連結するリンク機構を有し、
前記リンク機構は、
前記一対の切断フレームの一方に、上下方向に延びる回転軸線を回転中心として回転可能に基端部が連結される円弧状の第１リンクと、
前記一対の切断フレームの他方に、上下方向に延びる回転軸線を回転中心として回転可能に基端部が連結される円弧状の第２リンクと、を有し、
前記第１リンクの先端部と前記第２リンクの先端部とが、上下方向に延びる回転軸線を回転中心として回転可能に連結されており、
前記切断刃によって前記鋼管部が切断可能な切断長さに前記切断フレームがあるときに、前記第１リンクと前記第２リンクとが前記鋼管部に沿う円弧を描くように配置される
請求項１～５のいずれか一項に記載の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、洋上風力発電装置などに用いられる大口径の鋼管部を内側から切断する切断装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、洋上風力発電装置の構造として、海底に設置した基礎構造体に風力発電機を固定して支持させる着床式が知られている。着床式の基礎構造体は、例えば、海底に下端部側を固定し、海中から海面上方に向かって延びる鋼管部を備えた大口径の杭（支柱、モノパイル）によって構築される。
【0003】
ところで、この種の洋上風力発電装置を解体する際には、上述した大口径の杭を撤去することも必要になる。大口径の杭は、そのままの状態で撤去することが困難であるため、例えば、長尺の鋼管部を所望位置で切断して部分ごとに分けて撤去してゆく。
【0004】
こうした大口径の杭の切断に適用可能な切断装置として、特許文献１には、鋼管部を当該鋼管部の内側から切断可能な切断装置が開示されている。特許文献１に記載の切断装置は、鋼管部の横断面方向に延びるプレート状のプラットホームに対して、複数の脚を有する支持アッセンブリを介して支持される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開平１１－２５４２２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、特許文献１に記載の切断装置は、支持アッセンブリを介してプラットホームに支持されるため、切断位置がプラットホームの位置に依存してしまう。そのため、所望の位置で切断するためにはプラットホームを設置する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決する切断装置は、鋼管部の径方向に伸縮可能な複数の支持フレームを有する支持機構と、前記鋼管部の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃を有する複数の切断フレームを備えた切断機構と、前記支持機構の中心部に対して前記切断機構の中心部を回転可能に連結する連結部と、前記支持機構に対し、前記鋼管部の中心軸線周りに前記切断機構を回転させる回転機構と、を備える。
【発明の効果】
【0008】
本発明によれば、鋼管部を切断する際の切断位置についての自由度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】切断装置の一実施形態の概略構成を示す側面図。
【図2】切断装置の概略構成を示す上面図。
【図3】（ａ）最短長さにあるときの支持フレームの概略構成を一部の部材を断面で示す図、（ｂ）押し当て長さにあるときの支持フレームの概略構成を一部の部材を断面で示す図。
【図4】押し当て長さにあるときの支持機構の概略構成を示す上面図。
【図5】切断装置の概略構成を示す下面図。
【図6】（ａ）最短長さにあるときの切断フレームの概略構成を一部の部材を断面で示す図、（ｂ）切断長さにあるときの切断フレームの概略構成を一部の部材を断面で示す図、（ｃ）切断長さにある切断フレームにおいて、切断刃が最大突出量にあるときの概略構成を一部の部材を断面で示す図。
【図7】切断フレームの伸縮時におけるリンク機構の作動態様を示す上面図。
【図9】支持フレームが押し当て長さまで伸長した状態の概略構成を示す側面図。
【図10】切断フレームが切断長さまで伸長した状態の概略構成を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【0010】
図１～図１０を参照して、切断装置の一実施形態について説明する。
図１に示すように、切断装置２０は、例えば洋上風力発電装置に用いられる円管状で大口径の杭（支柱、モノパイル）などの鋼管部１１を内側から切断する装置である。切断装置２０は、クレーンなどによって吊り下げられた状態で鋼管部１１の内部を昇降して所望の切断位置へと配置される。
図１に示すように、切断装置２０は、例えば洋上風力発電装置に用いられる円管状で大口径の杭（支柱、モノパイル）などの鋼管部１１を内側から切断する装置である。切断装置２０は、クレーンなどによって吊り下げられた状態で鋼管部１１の内部を昇降して所望の切断位置へと配置される。
【0011】
切断装置２０は、支持機構２１、切断機構２２、および、回転機構２３を有する。切断機構２２は、支持機構２１の下方に位置している。支持機構２１と切断機構２２は、その中心部が連結部２４を介して連結されている。連結部２４は、支持機構２１に対して切断機構２２を回転可能に連結している。回転機構２３は、支持機構２１と切断機構２２との間であって連結部２４の周囲に設けられている。回転機構２３は、回転軸線２２Ａを回転中心として、支持機構２１に対して切断機構２２を正逆回転させる。
【0012】
（支持機構）
図２に示すように、支持機構２１は、その中心部から鋼管部１１の径方向に延びる複数の支持フレーム２６を有している。各支持フレーム２６は、鋼管部１１の径方向において伸縮可能に構成されている。複数の支持フレーム２６は、支持機構２１の中心部において連結されているとともに切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて等間隔で設けられている。本実施形態の支持機構２１は、８本の支持フレーム２６を有している。
図２に示すように、支持機構２１は、その中心部から鋼管部１１の径方向に延びる複数の支持フレーム２６を有している。各支持フレーム２６は、鋼管部１１の径方向において伸縮可能に構成されている。複数の支持フレーム２６は、支持機構２１の中心部において連結されているとともに切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて等間隔で設けられている。本実施形態の支持機構２１は、８本の支持フレーム２６を有している。
【0013】
図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように、支持フレーム２６は、内側支持フレーム３１と外側支持フレーム３２とを有する。内側支持フレーム３１は、筒状の形状を有する。外側支持フレーム３２は、内側支持フレーム３１に内挿されている。支持フレーム２６は、内側支持フレーム３１の延在方向に沿って外側支持フレーム３２が移動することにより、図３（ａ）に示す最短長さと図３（ｂ）に示す押し当て長さとの間を伸縮する。なお、内側支持フレーム３１には、クレーンの玉掛ワイヤなどが係合可能な図示されないワイヤ係合部が設けられている。
【0014】
支持機構２１は、各支持フレーム２６に、内側支持フレーム３１に対して外側支持フレーム３２を移動させる支持用ジャッキ３３を有している。
支持用ジャッキ３３は、支持用シリンダ３４と支持用ロッド３５とを有する。支持用シリンダ３４および支持用ロッド３５は、内側支持フレーム３１の延在方向に沿って延びている。本実施形態において、支持用シリンダ３４は、内側支持フレーム３１の上面に固定されている。また、支持用ロッド３５は、その先端部が外側支持フレーム３２の上面に固定されている。支持用ジャッキ３３は、支持用シリンダ３４に対して支持用ロッド３５が内側支持フレーム３１の延在方向に沿って移動することで支持フレーム２６を伸縮させる。
支持用ジャッキ３３は、支持用シリンダ３４と支持用ロッド３５とを有する。支持用シリンダ３４および支持用ロッド３５は、内側支持フレーム３１の延在方向に沿って延びている。本実施形態において、支持用シリンダ３４は、内側支持フレーム３１の上面に固定されている。また、支持用ロッド３５は、その先端部が外側支持フレーム３２の上面に固定されている。支持用ジャッキ３３は、支持用シリンダ３４に対して支持用ロッド３５が内側支持フレーム３１の延在方向に沿って移動することで支持フレーム２６を伸縮させる。
【0015】
支持用ジャッキ３３は、支持機構２１の中心部の上面に設置された油圧供給機３７（図１、図２参照）によって油圧が給排され、これにより、支持用シリンダ３４の延在方向に沿って支持用ロッド３５が進退（伸縮）移動する。各支持フレーム２６の支持用ジャッキ３３には、油圧供給機３７から同じ油圧が給排されるように構成されている。これにより、各支持フレーム２６の伸縮量を同じにすることができる。
【0016】
外側支持フレーム３２の先端部には、押し当て部材４０が着脱可能に取り付けられている。押し当て部材４０は、支持フレーム２６が伸長することで鋼管部１１の内周面１１ａに押し当てられる部位である。押し当て部材４０は、支持フレーム２６の伸張方向側に、鋼管部１１の内周面１１ａに押し当てられて鋼管部１１に密着する密着部（押圧部）４１を有している。密着部４１は、弾性部材によって構成されている。密着部４１は、鋼管部１１の内周面１１ａに押圧して密着する密着面（押圧面）４１ａを有する。密着面４１ａは、鋼管部１１の内周面１１ａに沿うように外側（内周面１１ａ側）に凸の円弧面状に形成されている。
【0017】
図４に示すように、支持機構２１においては、支持用ジャッキ３３に油圧供給機３７から油圧が供給されると、各支持フレーム２６が鋼管部１１の径方向外側へ伸長する。そして、支持フレーム２６が押し当て長さまで伸張すると、押し当て部材４０の密着部４１が鋼管部１１に押し当てられて鋼管部１１の内周面１１ａに密着する。これにより、切断装置２０は、鋼管部１１に支持される。鋼管部１１に支持された切断装置２０は、鋼管部１１の中心軸線に対して切断機構２２の回転軸線２２Ａが一致（略一致を含む）するように配置される。
【0018】
（切断機構）
図５に示すように、切断機構２２は、その中心部から鋼管部１１の径方向に延びる複数の切断フレーム４６を有している。複数の切断フレーム４６は、切断機構２２の中心部において連結されているとともに切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて等間隔で設けられている。本実施形態の切断機構２２は、８本の切断フレーム４６を有している。
図５に示すように、切断機構２２は、その中心部から鋼管部１１の径方向に延びる複数の切断フレーム４６を有している。複数の切断フレーム４６は、切断機構２２の中心部において連結されているとともに切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて等間隔で設けられている。本実施形態の切断機構２２は、８本の切断フレーム４６を有している。
【0019】
図６（ａ）、図６（ｂ）および、図６（ｃ）に示すように、各切断フレーム４６は、鋼管部１１の径方向において伸縮可能に構成されている。具体的には、切断フレーム４６は、内側切断フレーム４７と外側切断フレーム４８とを有する。内側切断フレーム４７は、筒状の形状を有する。外側切断フレーム４８は、筒状のフレーム本体４９が内側切断フレーム４７に内挿されている。切断フレーム４６は、内側切断フレーム４７の延在方向に沿って外側切断フレーム４８のフレーム本体４９が移動することにより、図６（ａ）に示す最短長さと図６（ｂ）および図６（ｃ）に示す切断長さとの間を伸縮する。切断長さは、外側切断フレーム４８の先端面と鋼管部１１の内周面１１ａとが所定の離間距離のもとで対向する長さである。
【0020】
切断機構２２は、内側切断フレーム４７に対して外側切断フレーム４８を移動させる切断用ジャッキ５０を各切断フレーム４６に有している。切断用ジャッキ５０は、切断用シリンダ５１と切断用ロッド５２とを有する。切断用シリンダ５１および切断用ロッド５２は、内側切断フレーム４７の延在方向に沿って延びている。
【0021】
本実施形態において、切断用シリンダ５１は、内側切断フレーム４７の下面に固定されている。また、切断用ロッド５２は、その先端部が外側切断フレーム４８の下面に固定されている。切断用ジャッキ５０は、切断用シリンダ５１に対して切断用ロッド５２が進退移動することで切断フレーム４６を伸縮させる。
【0022】
切断用ジャッキ５０は、油圧供給機３７（図１、図２参照）によって油圧が給排され、これにより、切断用シリンダ５１の延在方向に沿って切断用ロッド５２が進退（伸縮）移動する。各切断フレーム４６の切断用ジャッキ５０には、油圧供給機３７から同じ油圧が給排されるように構成されている。これにより、各切断フレーム４６の伸縮量を同じにすることができる。なお、切断用ジャッキ５０に用いる油圧供給機３７と、支持用ジャッキ３３に用いる油圧供給機３７とは、それぞれ個別の油圧供給機であってもよい。
【0023】
図６、図７に示すように、外側切断フレーム４８は、先端部にリンク連結部材５５を有する。リンク連結部材５５は、後述するリンク機構６５が連結される部位である。リンク機構６５は、切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて、互いに隣接する一対の切断フレーム４６の先端部を連結する機構である。
【0024】
リンク連結部材５５は、鋼管部１１の内周面１１ａに沿うように、鋼管部１１の径方向外側（内周面１１ａ側）に凸の円弧状に形成されている。リンク連結部材５５は、切断機構２２の回転方向においてフレーム本体４９よりも突出する部分にリンク機構６５を構成するリンク（６６，６７）が連結される。
【0025】
切断フレーム４６は、外側切断フレーム４８の先端部に切断刃５７を有する。切断刃５７は、リンク連結部材５５からの突出量が切断刃調整機構５８によって調整可能に構成されている。なお、本実施形態において、切断刃調整機構５８は、外側切断フレーム４８のフレーム本体４９の内部に設けられている。
【0026】
切断刃調整機構５８は、切断刃用シリンダ５９と切断刃用ロッド６０とを有する。切断刃用シリンダ５９および切断刃用ロッド６０は、フレーム本体４９の延在方向に沿って延びている。切断刃用シリンダ５９は、例えば、フレーム本体４９の内面に固定されている。切断刃用ロッド６０は、その先端部に切断刃５７が着脱可能に取り付けられている。
【0027】
切断刃調整機構５８は、切断刃用シリンダ５９に対して切断刃用ロッド６０がフレーム本体４９の延在方向に沿って進退移動する。これにより、図６（ａ）および図６（ｂ）に示す収納位置と図６（ｃ）に示す最大突出位置との間で切断刃５７を移動させることができる。
【0028】
切断刃調整機構５８は、油圧供給機３７によって油圧が給排されることで切断刃用ロッド６０が移動する。各切断フレーム４６の切断刃調整機構５８には、油圧供給機３７から同じ油圧が給排されるように構成されている。これにより、各切断フレーム４６において切断刃５７の突出量を同じにすることができる。
【0029】
（リンク機構）
図７に示すように、リンク機構６５は、一対の切断フレーム４６に対して着脱可能に連結される。リンク機構６５は、第１リンク６６と第２リンク６７とを有する。本実施形態において、第１リンク６６は、時計回り方向側に位置する切断フレーム４６に連結された板状のリンクである。第２リンク６７は、反時計回り方向側に位置する切断フレーム４６に連結された板状のリンクである。本実施形態において、第１リンク６６および第２リンク６７は、図７に示す状態（図６（ｂ）に示す収納位置と図６（ｃ）に示す最大突出位置とに相当する状態）で、鋼管部１１の径方向外側（内周面１１ａ側）に凸の円弧状に形成されている。また、本実施形態の複数の第１リンク６６および複数の第２リンク６７は、図７に示す状態で、鋼管部１１の内周面１１ａに沿って配され、円環状を呈するように構成されている。
図７に示すように、リンク機構６５は、一対の切断フレーム４６に対して着脱可能に連結される。リンク機構６５は、第１リンク６６と第２リンク６７とを有する。本実施形態において、第１リンク６６は、時計回り方向側に位置する切断フレーム４６に連結された板状のリンクである。第２リンク６７は、反時計回り方向側に位置する切断フレーム４６に連結された板状のリンクである。本実施形態において、第１リンク６６および第２リンク６７は、図７に示す状態（図６（ｂ）に示す収納位置と図６（ｃ）に示す最大突出位置とに相当する状態）で、鋼管部１１の径方向外側（内周面１１ａ側）に凸の円弧状に形成されている。また、本実施形態の複数の第１リンク６６および複数の第２リンク６７は、図７に示す状態で、鋼管部１１の内周面１１ａに沿って配され、円環状を呈するように構成されている。
【0030】
第１リンク６６の基端部は、一対の切断フレーム４６の一方に、上下方向に延びる第１基端回転軸部６８を回転中心として正逆回転可能に、また、着脱可能に連結されている。第２リンク６７の基端部は、一対の切断フレーム４６の他方に、上下方向に延びる第２基端回転軸部６９を回転中心として正逆回転可能に、また、着脱可能に連結されている。第１リンク６６の先端部と第２リンク６７の先端部は、上下方向に延びる先端回転軸部７０を回転中心として回転可能に連結されている。
【0031】
第１リンク６６および第２リンク６７は、切断フレーム４６が切断長さにあるときに鋼管部１１に沿うように配置される。すなわち、前述のように、本実施形態の複数の第１リンク６６および複数の第２リンク６７は、図７に示す状態（図６（ｂ）に示す収納位置と図６（ｃ）に示す最大突出位置とに相当する状態）で、鋼管部１１の内周面１１ａに沿って円環状を呈するように配設される。また、第１リンク６６および第２リンク６７は、その先端部が切断機構２２の中心部側に付勢されている。各リンク６６，６７の付勢力は、基端部に設けられる付勢部材によって付与されてもよいし、一方のリンクの先端部と切断機構２２の中心部とを繋ぐ付勢部材によって付与されてもよい。こうした付勢力により、第１リンク６６および第２リンク６７は、切断フレーム４６が切断長さ以外にあるときは、図７に二点鎖線で示すように、切断フレーム４６の伸縮に応じて鋼管部１１の径方向の内側へ折れ曲がる。先端回転軸部７０は、一対の切断フレーム４６がなす角の二等分線上を切断フレーム４６の伸縮に応じて移動する。
【0032】
こうした構成の切断機構２２においては、切断用ジャッキ５０に油圧供給機３７から油圧が供給されると、各切断フレーム４６が鋼管部１１の径方向外側へ伸長する。切断フレーム４６が切断長さまで伸張すると、回転機構２３が駆動されて切断機構２２が回転軸線２２Ａを回転中心として回転する。そして、切断刃調整機構５８に油圧供給機３７から油圧が供給されることにより、回転しながら切断刃５７の突出量を徐々に大きくする。これにより、切断刃５７が回転しながら鋼管部１１に切り込まれ、切断機構２２によって鋼管部１１が切断される。
【0033】
（回転機構）
図８に示すように、回転機構２３は、従動ギヤ７３、複数の駆動ギヤ７４、および、複数の駆動機７５を有する。
図８に示すように、回転機構２３は、従動ギヤ７３、複数の駆動ギヤ７４、および、複数の駆動機７５を有する。
【0034】
従動ギヤ７３は、例えば、切断フレーム４６の内側切断フレーム４７の上面に固定されている。従動ギヤ７３は、外周部に歯形を有する環状の平歯車である。従動ギヤ７３は、支持機構２１と切断機構２２との間において、連結部２４を同軸で囲繞するように設けられている。
【0035】
複数の駆動ギヤ７４は、従動ギヤ７３に噛合する歯形を外周部に有する平歯車である。複数の駆動ギヤ７４は、例えば、切断装置２０の上面視において、切断機構２２の回転軸線２２Ａを中心とした対称位置に配置されている。本実施形態の回転機構２３は、２つの駆動ギヤ７４を有している。各駆動ギヤ７４は、駆動機７５の出力軸７５Ａに連結されている。各駆動ギヤ７４は、駆動機７５の正逆駆動によって上下方向に延びる回転軸を中心に正逆回転する。
【0036】
駆動機７５は、複数の駆動ギヤ７４の各々に対応して設けられている。駆動機７５は、例えば、支持フレーム２６の下面に対して固定されている。本実施形態の駆動機７５は、切断装置２０の上面視において、切断機構２２の回転軸線２２Ａを中心とした対称位置に配置されている。駆動機７５は、油圧供給機３７から油圧が供給されることにより、従動ギヤ７３が所定の回転方向に正逆回転するように駆動ギヤ７４を回転させる。
【0037】
（切断手順）
切断装置２０を用いて鋼管部１１を切断する際の手順について説明する。
まず、切断装置２０が鋼管部１１の内部へと搬送される。具体的には、支持フレーム２６および切断フレーム４６を最短長さにした状態で、クレーンなどを用いて切断装置２０を鋼管部１１の内部へ搬送する。そして、鋼管部１１の内部の所定の切断位置まで切断装置２０を下降させる（図１、図２参照）。
切断装置２０を用いて鋼管部１１を切断する際の手順について説明する。
まず、切断装置２０が鋼管部１１の内部へと搬送される。具体的には、支持フレーム２６および切断フレーム４６を最短長さにした状態で、クレーンなどを用いて切断装置２０を鋼管部１１の内部へ搬送する。そして、鋼管部１１の内部の所定の切断位置まで切断装置２０を下降させる（図１、図２参照）。
【0038】
図９に示すように、切断位置に到達すると、切断装置２０の位置決めを行う。具体的には、支持用ジャッキ３３を用いて支持フレーム２６を押し当て長さまで伸長させて、押し当て部材４０の密着部４１を鋼管部１１の内周面１１ａに密着させる。これにより、鋼管部１１に対して切断装置２０が位置決めされる。
【0039】
図１０に示すように、位置決めが完了すると、切断装置２０は切断を開始する。具体的には、切断用ジャッキ５０を用いて切断フレーム４６を切断長さまで伸長させたのち、回転機構２３の各駆動機７５を駆動して切断機構２２を回転させる。そして、切断機構２２を回転させたままで切断刃調整機構５８を駆動して、図６（ｂ）および図６（ｃ）に示したように切断刃５７を収納位置から最大突出位置へと徐々に移動させる。このとき、切断刃５７は、鋼管部１１に切り込まれ、鋼管部１１を削りながら最大突出位置まで突出する。切断刃５７が最大突出位置まで移動したとき、鋼管部１１は切断されている。
【0040】
切断が終了すると、回転機構２３を停止させるとともに、切断刃調整機構５８が切断刃５７を収納位置まで移動させる。そして、切断用ジャッキ５０を用いて切断フレーム４６を切断長さから最短長さへと収縮させたのち、支持用ジャッキ３３を用いて支持フレーム２６を押し当て長さから最短長さへと収縮させる。これにより、切断装置２０による鋼管部１１の切断が完了する。
【0041】
なお、切断後においては、切断用ジャッキ５０を用いて切断フレーム４６を切断長さから最短長さへと収縮させる。また、支持フレーム２６を押し当て長さのままとし、支持機構２１で切断分離した鋼管部１１を支持させる。そして、切断分離した鋼管部１１と切断装置２０とを引き上げて回収するようにしてもよい。
【0042】
また、切断位置到達後の一連の流れは、油圧供給機３７の操作装置を用いたオペレータの操作に基づいて行われてもよい。また、油圧供給機３７を制御可能な制御装置によって自動的に行われてもよい。この場合、制御装置には、押し当て長さや切断長さ等の切断条件が予め入力される。
【0043】
本実施形態の効果について説明する。
（１）切断装置２０は、鋼管部１１の径方向に伸縮可能な複数の支持フレーム２６を有する支持機構２１と、鋼管部１１の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃５７を有する複数の切断フレーム４６を備えた切断機構２２と、支持機構２１の中心部に対して切断機構２２の中心部を回転可能に連結する連結部２４と、支持機構２１に対し、鋼管部１１の中心軸線周りに切断機構２２を回転させる回転機構２３と、を備える。
（１）切断装置２０は、鋼管部１１の径方向に伸縮可能な複数の支持フレーム２６を有する支持機構２１と、鋼管部１１の径方向に伸縮可能に構成されて先端部に切断刃５７を有する複数の切断フレーム４６を備えた切断機構２２と、支持機構２１の中心部に対して切断機構２２の中心部を回転可能に連結する連結部２４と、支持機構２１に対し、鋼管部１１の中心軸線周りに切断機構２２を回転させる回転機構２３と、を備える。
【0044】
こうした切断装置２０においては、鋼管部１１の内周面１１ａに支持フレーム２６の先端部を押し当てることにより、鋼管部１１の内部において、所望の切断位置に切断装置２０を配置することができる。その結果、鋼管部１１の切断位置の自由度を向上させることができる。
【0045】
（２）切断装置２０は、切断フレーム４６の伸縮方向に切断刃５７を移動させて、切断フレーム４６からの切断刃５７の突出量を調整する切断刃調整機構５８を備える。
これにより、切断フレーム４６を所定の切断長さに維持した状態で切断刃５７の突出量を調整しながら好適に切り込ませて鋼管部１１を切断することができる。
これにより、切断フレーム４６を所定の切断長さに維持した状態で切断刃５７の突出量を調整しながら好適に切り込ませて鋼管部１１を切断することができる。
【0046】
（３）支持機構２１は、支持フレーム２６の先端部に、鋼管部１１の内周面１１ａに押し当てられる押し当て部材４０を有し、押し当て部材４０が着脱可能に構成されている。すなわち、支持機構２１は、鋼管部１１の径に合わせて押し当て部材４０を付け替えることが可能に構成されている。
これにより、鋼管部１１の内周面１１ａに対して、より強固に押し当て部材４０を密着させることができる。
これにより、鋼管部１１の内周面１１ａに対して、より強固に押し当て部材４０を密着させることができる。
【0047】
（４）回転機構２３は、切断機構２２に固定された従動ギヤ７３と、従動ギヤ７３に噛合する複数の駆動ギヤ７４と、複数の駆動ギヤ７４の各々に対応して設けられ、支持機構２１に固定されて対応する駆動ギヤ７４を駆動する複数の駆動機７５と、を有する。
これにより、複数の駆動機７５で切断機構２２を回転させることから、より強い力で切断機構２２を回転させることができる。
これにより、複数の駆動機７５で切断機構２２を回転させることから、より強い力で切断機構２２を回転させることができる。
【0048】
（５）複数の駆動ギヤ７４は、切断機構２２の回転軸線２２Ａを中心にした対称位置に配置されている。また、複数の駆動機７５は、切断機構２２の回転軸線２２Ａを中心とした対称位置に配置されている。
これにより、切断装置２０の重量配分についてバランスをとることができる。その結果、例えば、クレーンなどを用いて切断装置２０を昇降させる際に切断装置２０が安定しやすくなる。
これにより、切断装置２０の重量配分についてバランスをとることができる。その結果、例えば、クレーンなどを用いて切断装置２０を昇降させる際に切断装置２０が安定しやすくなる。
【0049】
（６）切断機構２２は、回転方向において互いに隣接する一対の切断フレーム４６の先端部を連結するリンク機構６５を有する。リンク機構６５は、一対の切断フレーム４６の一方に、上下方向に延びる回転軸を回転中心として回転可能に基端部が連結される円弧状の第１リンク６６と、一対の切断フレーム４６の他方に、上下方向に延びる回転軸を回転中心として回転可能に基端部が連結される円弧状の第２リンク６７と、を有し、第１リンク６６の先端部と第２リンク６７の先端部とが、上下方向に延びる回転軸を回転中心として回転可能に連結されている。そして、切断刃５７によって鋼管部１１が切断可能な切断長さに切断フレーム４６があるときに、第１リンク６６と第２リンク６７とが鋼管部１１に沿う円弧を描くように配置される。
【0050】
これにより、鋼管部１１を切断しているときに切断フレーム４６に作用する抵抗力を他の切断フレーム４６に効果的に分散させることができる。すなわち、１つの切断フレーム４６に作用する抵抗力を切断機構２２全体で受けることができる。
【0051】
（７）支持機構２１の下方に切断機構２２が配置されている。
これにより、鋼管部１１の切断時、切断された方の鋼管部１１に切断装置２０を支持させた状態にすることができる。その結果、クレーンを用いて切断装置２０を上昇させることで切断部分の引き上げを行うことができる。
これにより、鋼管部１１の切断時、切断された方の鋼管部１１に切断装置２０を支持させた状態にすることができる。その結果、クレーンを用いて切断装置２０を上昇させることで切断部分の引き上げを行うことができる。
【0052】
（８）リンク機構６５は、第１リンク６６および第２リンク６７が切断機構２２に対して着脱可能に構成されている。
これにより、切断対象となる鋼管部１１の径に合わせて、リンク機構６５を構成することができる。
これにより、切断対象となる鋼管部１１の径に合わせて、リンク機構６５を構成することができる。
【0053】
以上、切断装置の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、本実施形態は、以下のように変更して実施することができる。本実施形態及び以下の変更例は、技術的に矛盾しない範囲で互いに組み合わせて実施することができる。
【0054】
・切断装置２０は、切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて互いに隣接する一対の切断フレーム４６を連結するリンク機構６５を備えていなくともよい。
【0055】
・回転機構２３は、上面視において、複数の駆動機７５が切断機構２２の回転軸線２２Ａを中心とした対称位置に配置されている構成に限られない。回転機構２３は、上面視において、複数の駆動機７５が切断機構２２の回転軸線２２Ａ周りにおいて等間隔で設けられていてもよい。これにより、切断装置２０の重量配分のバランスをとりつつ、駆動ギヤ７４の設置個数についての自由度を向上させることができる。
【0056】
・回転機構２３は、従動ギヤ７３、複数の駆動ギヤ７４、および、複数の駆動機７５を用いた構成に限られない。回転機構２３は、例えば、駆動機７５の出力軸が切断機構２２の中心部に連結されている構成であってもよい。
【0057】
・支持フレーム２６は、外側支持フレーム３２に対して押し当て部材４０が固定されている構成であってもよい。こうした構成においては、弾性部材からなる密着部４１の厚みを大きくすることが好ましい。また、必ずしも弾性部材の密着部４１を具備しなくてもよい。例えば、密着部４１を非弾性部材で構成してもよいし、本実施形態のような密着部４１を備えずに押し当て部材４０自体を鋼管部１１に押圧させるように構成してもよい。
【0058】
・各支持用ジャッキ３３には、油圧供給機３７から同じ油圧が給排されるように構成されている。これに限らず、例えば、各支持用ジャッキ３３に対する油圧を監視して、支持用ジャッキ３３ごとに油圧が制御されてもよい。すなわち、支持フレーム２６ごとに伸縮量や内周面１１ａへの押し当て力などが制御されてもよい。こうした構成によれば、真円形状でない鋼管部１１に対しても切断装置２０を支持させることができる。
【0059】
・各切断用ジャッキ５０には、油圧供給機３７から同じ油圧が給排されるように構成されている。これに限らず、例えば、超音波センサなどを用いて鋼管部１１の内周面１１ａとの離間距離を計測しながら、切断用ジャッキ５０ごとに油圧が制御されてもよい。こうした構成によれば、真円形状でない鋼管部１１であっても内周面１１ａから所定の離間距離だけ離れた位置に各切断フレーム４６を配置することができる。
【0060】
・切断機構２２は、切断フレーム４６からの切断刃５７の突出量を調整する切断刃調整機構５８を備えている。すなわち、切断刃５７の突出量は可変となっている。これに限らず、切断刃５７は、切断フレーム４６からの突出量が一定であってもよい。こうした構成であっても、切断機構２２を回転させながら切断フレーム４６を伸長させることにより、鋼管部１１を切断することができる。
【0061】
・各切断刃調整機構５８には、油圧供給機３７から同じ油圧が給排されるように構成されている。これに限らず、例えば、各切断刃調整機構５８に対する油圧を監視して、切断刃調整機構５８ごとに油圧が制御されてもよい。こうした構成によれば、切断フレーム４６ごとに切断刃５７の突出量を制御することができる。
【0062】
・切断装置２０は、支持機構２１の上方に切断機構２２が配置されている構成であってもよい。
【0063】
・また、本実施形態では、切断装置２０によって、洋上風力発電装置に用いられる杭（支柱、モノパイル）の鋼管部１１を切断するように説明を行ったが、洋上風力発電装置に用いられる杭以外の鋼管部１１を切断するために切断装置２０を用いてもよい。
【符号の説明】
【0064】
１１…鋼管部、１１ａ…内周面、２０…切断装置、２１…支持機構、２２…切断機構、２２Ａ…回転軸線、２３…回転機構、２４…連結部、２６…支持フレーム、３１…内側支持フレーム、３２…外側支持フレーム、３３…支持用ジャッキ、３４…支持用シリンダ、３５…支持用ロッド、３７…油圧供給機、４０…押し当て部材、４１…密着部、４１ａ…密着面、４６…切断フレーム、４７…内側切断フレーム、４８…外側切断フレーム、４９…フレーム本体、５０…切断用ジャッキ、５１…切断用シリンダ、５２…切断用ロッド、５５…リンク連結部材、５７…切断刃、５８…切断刃調整機構、５９…切断刃用シリンダ、６０…切断刃用ロッド、６５…リンク機構、６６…第１リンク、６７…第２リンク、６８…第１基端回転軸部、６９…第２基端回転軸部、７０…先端回転軸部、７３…従動ギヤ、７４…駆動ギヤ、７５…駆動機、７５Ａ…出力軸。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】