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(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】P2023055251
(43)【公開日】2023-04-18
(54)【発明の名称】切断装置および鋼管切断方法
(51)【国際特許分類】
E02D 9/04 20060101AFI20230411BHJP
【ＦＩ】
E02D9/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021164441
(22)【出願日】2021-10-06
(71)【出願人】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】510181909
【氏名又は名称】株式会社久野製作所
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】森田 泰司
(72)【発明者】
【氏名】佐野 賢治
(72)【発明者】
【氏名】高草木 崇史
(72)【発明者】
【氏名】生野 剛史
(72)【発明者】
【氏名】尾野 祐規
(72)【発明者】
【氏名】雨倉 みどり
(72)【発明者】
【氏名】久野 浩二
【テーマコード（参考）】
2D050
【Ｆターム（参考）】
2D050AA06
2D050DA09
2D050DB08
(57)【要約】
【課題】鋼管杭や鋼管矢板を細分化して撤去するための切断装置および鋼管切断方法を提案する。
【解決手段】地中または水中に設けられた鋼管１１を、鋼管１１の軸方向に沿って切断する切断装置２である。切断装置２は、鋼管１１を切断するための高圧水を噴射可能なノズル４１を備える切断機本体４と、鋼管１１内に設置されたフレーム３とを備えている。フレーム３は、鋼管１１の軸方向に沿って設けられた一対のレール３２，３２を有し、切断機本体４は、レール３２に沿って上下に移動可能である。
【選択図】図２
【解決手段】地中または水中に設けられた鋼管１１を、鋼管１１の軸方向に沿って切断する切断装置２である。切断装置２は、鋼管１１を切断するための高圧水を噴射可能なノズル４１を備える切断機本体４と、鋼管１１内に設置されたフレーム３とを備えている。フレーム３は、鋼管１１の軸方向に沿って設けられた一対のレール３２，３２を有し、切断機本体４は、レール３２に沿って上下に移動可能である。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
地中または水中に設けられた鋼管を、当該鋼管の軸方向に沿って切断する切断装置であって、
前記鋼管を切断するための高圧水を噴射可能なノズルを備える切断機本体と、
前記鋼管内に設置されたフレームと、を備え、
前記フレームは、前記鋼管の軸方向に沿って設けられた一対のレールを有し、
前記切断機本体は、前記レールに沿って上下に移動可能であることを特徴とする、切断装置。
前記鋼管を切断するための高圧水を噴射可能なノズルを備える切断機本体と、
前記鋼管内に設置されたフレームと、を備え、
前記フレームは、前記鋼管の軸方向に沿って設けられた一対のレールを有し、
前記切断機本体は、前記レールに沿って上下に移動可能であることを特徴とする、切断装置。
【請求項2】
前記ノズルは、前記レール同士の間において高圧水を噴射可能であることを特徴とする、請求項１に記載の切断装置。
【請求項3】
前記フレームは、複数の分割フレーム部材を上下に連結することにより形成されていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の切断装置。
【請求項4】
請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の切断装置を利用して、鋼管を軸方向に切断する鋼管切断方法であって、
前記鋼管内に前記フレームを吊り下げた状態で、当該フレームを前記鋼管内に設置する装置設置工程と、
前記フレームの前記レールに沿って前記切断機本体を移動させつつ、前記ノズルから高圧水を噴射して前記鋼管を切断する切断工程と、を備えることを特徴とする、鋼管切断方法。
前記鋼管内に前記フレームを吊り下げた状態で、当該フレームを前記鋼管内に設置する装置設置工程と、
前記フレームの前記レールに沿って前記切断機本体を移動させつつ、前記ノズルから高圧水を噴射して前記鋼管を切断する切断工程と、を備えることを特徴とする、鋼管切断方法。
【請求項5】
前記装置設置工程では、前記鋼管の上端部に係止部材を配置し、当該係止部材で前記フレームを支持することを特徴とする、請求項４に記載の鋼管切断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、既設の鋼管杭や鋼管矢板を切断する切断装置および鋼管切断方法に関する。
【背景技術】
【0002】
既設の杭や鋼矢板等を撤去する方法としては、そのまま引き抜く方法や、杭や鋼矢板等を現地で切断して複数回に分けて切断片を撤去する方法などがある。
例えば、特許文献１には、杭の外径よりも大きな内径を有したケーシングを杭の外周面を囲うようにセットし、当該ケーシングに設けられたノズルから高圧水を噴射しつつ杭の軸方向に沿ってケーシングを圧入することで、杭と地山との縁切りを行ってから杭を引き抜く杭引き抜き方法が開示されている。
ところが、土圧や水圧等により杭等に変形が生じている場合には、ケーシングと杭とが接触してしまい、ケーシングを杭に沿って圧入できなくなる（すなわち、杭と地山との縁切りができなくなる）虞がある。また、大口径で長尺な杭を撤去する場合には、杭の形状に応じた大掛かりな装置が必要になる。
また、特許文献２には、鋼管矢板の本管内に挿入したフレームに水平方向に旋回するノズルを設けておき、ノズルから噴射された高圧水により鋼管矢板の継手管を水平方向に切断する切断方法が開示されている。
地中または水中で水平方向に切断した切断片を撤去するためには、切断片を引き上げるためのワイヤーなどを地中または水中において切断片に取り付ける必要があり、作業に手間がかかる。また、水平方向に切断した切断片には、全周囲から土圧や水圧が作用しているため、大きな引抜力が必要になる。
例えば、特許文献１には、杭の外径よりも大きな内径を有したケーシングを杭の外周面を囲うようにセットし、当該ケーシングに設けられたノズルから高圧水を噴射しつつ杭の軸方向に沿ってケーシングを圧入することで、杭と地山との縁切りを行ってから杭を引き抜く杭引き抜き方法が開示されている。
ところが、土圧や水圧等により杭等に変形が生じている場合には、ケーシングと杭とが接触してしまい、ケーシングを杭に沿って圧入できなくなる（すなわち、杭と地山との縁切りができなくなる）虞がある。また、大口径で長尺な杭を撤去する場合には、杭の形状に応じた大掛かりな装置が必要になる。
また、特許文献２には、鋼管矢板の本管内に挿入したフレームに水平方向に旋回するノズルを設けておき、ノズルから噴射された高圧水により鋼管矢板の継手管を水平方向に切断する切断方法が開示されている。
地中または水中で水平方向に切断した切断片を撤去するためには、切断片を引き上げるためのワイヤーなどを地中または水中において切断片に取り付ける必要があり、作業に手間がかかる。また、水平方向に切断した切断片には、全周囲から土圧や水圧が作用しているため、大きな引抜力が必要になる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開平０９－２６８５５５号公報
【特許文献2】特開昭６２－１１２８１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
このような観点から、本発明は、鋼管杭や鋼管矢板を細分化して撤去するための切断装置および鋼管切断方法を提案することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するための本発明の切断装置は、地中または水中に設けられた鋼管を軸方向に沿って切断する切断装置であって、前記鋼管を切断するための高圧水を噴射可能なノズルを備える切断機本体と、前記鋼管内に設置されたフレームとを有している。前記フレームは前記鋼管の軸方向に沿って設けられた一対のレールを有していて、前記切断機本体は前記レールに沿って上下に移動可能である。前記ノズルは、前記レール同士の間において高圧水を噴射可能であるのが望ましい。
また、前記切断装置を利用して鋼管を軸方向に切断する鋼管切断方法は、前記鋼管内に前記フレームを吊り下げた状態で、当該フレームを前記鋼管内に設置する装置設置工程と、前記フレームの前記レールに沿って前記切断機本体を移動させつつ、前記ノズルから高圧水を噴射して前記鋼管を切断する切断工程とを備えている。
かかる切断装置および鋼管切断方法によれば、鋼管を軸方向に沿って切断することができる。鋼管を縦方向に切断すると、切断片に一方向から土圧や水圧が作用する状態となるので、切断片を撤去しやすくなる。また、鋼管を縦方向に切断すれば、切断片の軸方向の連続性が維持されるため、切断片を引き抜きやすい。
また、前記切断装置を利用して鋼管を軸方向に切断する鋼管切断方法は、前記鋼管内に前記フレームを吊り下げた状態で、当該フレームを前記鋼管内に設置する装置設置工程と、前記フレームの前記レールに沿って前記切断機本体を移動させつつ、前記ノズルから高圧水を噴射して前記鋼管を切断する切断工程とを備えている。
かかる切断装置および鋼管切断方法によれば、鋼管を軸方向に沿って切断することができる。鋼管を縦方向に切断すると、切断片に一方向から土圧や水圧が作用する状態となるので、切断片を撤去しやすくなる。また、鋼管を縦方向に切断すれば、切断片の軸方向の連続性が維持されるため、切断片を引き抜きやすい。
【0006】
前記装置設置工程では、前記鋼管の上端部に係止部材を配置し、この係止部材で前記フレームを支持することが望ましい。このようにすれば、大掛かりな装置や、鋼管への加工などを要することなく、フレームを簡易に鋼管に取り付けることができる。
なお、前記フレームが、複数の分割フレーム部材を上下に連結することにより形成してなるものであれば、フレームの搬入や現場での組立作業に要する手間を低減でき、効率的である。この場合における前記装置設置工程では、前記鋼管に挿入された分割フレーム部材の上端に他の分割フレーム部材を固定することにより前記フレームを形成すればよい。
なお、前記フレームが、複数の分割フレーム部材を上下に連結することにより形成してなるものであれば、フレームの搬入や現場での組立作業に要する手間を低減でき、効率的である。この場合における前記装置設置工程では、前記鋼管に挿入された分割フレーム部材の上端に他の分割フレーム部材を固定することにより前記フレームを形成すればよい。
【発明の効果】
【0007】
本発明の切断装置および鋼管切断方法によれば、軸方向に細分化することで、既設の鋼管杭や鋼管矢板を簡易に撤去することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係る鋼管矢板の切断状況を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態に係る鋼管と切断装置を示す斜視図である。
【図3】（ａ）はフレームを示す斜視図、（ｂ）は分割フレーム部材を示す斜視図である。
【図4】フレームと鋼管の関係を示す平面図である。
【図5】切断装置による鋼管の切断状況を示す平断面図である。
【図6】鋼管内の掘削状況を示す断面図である。
【図7】フレームの組立状況を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態では、構造物を新設する位置に残存する地中壁を撤去する場合において、地中壁を構成する鋼管矢板１を地中で切断して細分化した状態で、切断片を地中から抜き出す場合について説明する。図１は、鋼管矢板１の切断状況を示す断面図である。図１に示すように、鋼管矢板１は、切断装置２を利用して、鋼管１１の内側から軸方向（上下方向）に切断する。図２に鋼管矢板１と切断装置２を示す。
鋼管矢板１は、鋼管１１と、鋼管１１の側面に固定された継手１２とからなり、隣接する他の鋼管矢板１の継手１２に継手１２を係合させた状態で地中に設置することで、連続した地中壁を構成している。
鋼管矢板１（鋼管１１）には、周囲（全方向）から土圧および地下水圧が作用している。鋼管１１を縦方向に切断することで、切断片に一方向から土圧や水圧が作用する状態として、切断片を撤去しやすく（引き抜きやすく）する。
鋼管矢板１は、鋼管１１と、鋼管１１の側面に固定された継手１２とからなり、隣接する他の鋼管矢板１の継手１２に継手１２を係合させた状態で地中に設置することで、連続した地中壁を構成している。
鋼管矢板１（鋼管１１）には、周囲（全方向）から土圧および地下水圧が作用している。鋼管１１を縦方向に切断することで、切断片に一方向から土圧や水圧が作用する状態として、切断片を撤去しやすく（引き抜きやすく）する。
【0010】
切断装置２は、図２に示すように、フレーム３と、切断機本体４とを備えている。
フレーム３は、鋼管１１内に設置されて、切断機本体４の移動を誘導する。図３にフレーム３を示す。
フレーム３は、図３（ａ）に示すように、複数の分割フレーム部材３１，３１，…を上下に連結することにより形成されている。
分割フレーム部材３１は、図３（ｂ）に示すように、レール３２と、継手板３３と、水平材３４と、斜材３５とにより構成されている。
継手板３３は、分割フレーム部材３１の上下端にそれぞれ設けられている。継手板３３は、鋼管１１の内径よりも小さい外径を有した環状部材である（図４参照）。継手板３３には、複数の貫通孔（図示せず）が形成されていて、隣接する他の分割フレーム部材３１の継手板３３とボルトを介して接合可能である。
レール３２は、上下の継手板３３の間に配設されている。レール３２は、フレーム３を鋼管１１内に配設した際に、鋼管１１の軸方向に沿うように、継手板３３に対して垂直に設けられている。図４にフレーム３の平面図を示す。図４に示すように、レール３２は、二本一組で配設されており、本実施形態では、４組のレール３２が、継手板３３の周方向に等間隔に配設されている。すなわち、平面視で正多角形（本実施形態では正方形）の角部となる位置にそれぞれ一対のレール３２，３２が配置されている。
図３（ｂ）に示すように、一組のレール３２，３２のうちの一方のレール３２は、他方のレール３２の反対側に隣接する他の組のレール３２と、水平材３４および斜材３５により連結されている。
フレーム３は、鋼管１１内に設置されて、切断機本体４の移動を誘導する。図３にフレーム３を示す。
フレーム３は、図３（ａ）に示すように、複数の分割フレーム部材３１，３１，…を上下に連結することにより形成されている。
分割フレーム部材３１は、図３（ｂ）に示すように、レール３２と、継手板３３と、水平材３４と、斜材３５とにより構成されている。
継手板３３は、分割フレーム部材３１の上下端にそれぞれ設けられている。継手板３３は、鋼管１１の内径よりも小さい外径を有した環状部材である（図４参照）。継手板３３には、複数の貫通孔（図示せず）が形成されていて、隣接する他の分割フレーム部材３１の継手板３３とボルトを介して接合可能である。
レール３２は、上下の継手板３３の間に配設されている。レール３２は、フレーム３を鋼管１１内に配設した際に、鋼管１１の軸方向に沿うように、継手板３３に対して垂直に設けられている。図４にフレーム３の平面図を示す。図４に示すように、レール３２は、二本一組で配設されており、本実施形態では、４組のレール３２が、継手板３３の周方向に等間隔に配設されている。すなわち、平面視で正多角形（本実施形態では正方形）の角部となる位置にそれぞれ一対のレール３２，３２が配置されている。
図３（ｂ）に示すように、一組のレール３２，３２のうちの一方のレール３２は、他方のレール３２の反対側に隣接する他の組のレール３２と、水平材３４および斜材３５により連結されている。
【0011】
水平材３４は、図３（ａ）および（ｂ）に示すように、等間隔で上下に複数本（本実施形態では、分割フレーム部材３１毎に４本）並設されている。すなわち、水平材３４は、図４に示すように、平面視で正方形の一辺となる位置に配置され、一の角部に配置された一対のレール３２，３２の一方と、当該角部に隣接する他の角部に配置された一対のレール３２，３２の一方との間に横架されている。水平材３４は、アングル材等の鋼材からなり、先端部がレール３２に溶接されている。
斜材３５は、平面視で正方形の角部となる位置に配置された一対のレール３２，３２のうちの一方の上端部と、当該角部に隣接する他の角部に配置された一対のレール３２，３２の下端部とを連結するように斜めに設けられている。本実施形態では、２本の斜材３５，３５が、Ｘ字状に設けられている。斜材３５は、アングル材等の鋼材からなり、先端部がレール３２に溶接されている。
また、平面視で正方形の角部となる位置に配置された一対のレール３２，３２は繋ぎ材３６により連結されている。繋ぎ材３６は、鋼材からなり、レール３２に対して直交している。複数の繋ぎ材３６が所定の間隔をあけて、上下に並設されている。繋ぎ材３６には、切断不良や切断位置を検知するためのセンサ（油圧式や電気式等）３７が設けられている（図５参照）。なお、図５には、レール３２と切断機本体４との位置関係が示されている。
斜材３５は、平面視で正方形の角部となる位置に配置された一対のレール３２，３２のうちの一方の上端部と、当該角部に隣接する他の角部に配置された一対のレール３２，３２の下端部とを連結するように斜めに設けられている。本実施形態では、２本の斜材３５，３５が、Ｘ字状に設けられている。斜材３５は、アングル材等の鋼材からなり、先端部がレール３２に溶接されている。
また、平面視で正方形の角部となる位置に配置された一対のレール３２，３２は繋ぎ材３６により連結されている。繋ぎ材３６は、鋼材からなり、レール３２に対して直交している。複数の繋ぎ材３６が所定の間隔をあけて、上下に並設されている。繋ぎ材３６には、切断不良や切断位置を検知するためのセンサ（油圧式や電気式等）３７が設けられている（図５参照）。なお、図５には、レール３２と切断機本体４との位置関係が示されている。
【0012】
切断機本体４は、図５に示すように、鋼管１１を切断するための高圧水Ｗを噴射可能なノズル４１と、レール３２を走行する車輪４２と、ノズル４１を支持する支持部材４３とを備えている。
切断機本体４は、車輪４２がレール３２を走行することで、レール３２に沿って上下動する。車輪４２は、支持部材４３に対して回転可能に支持されている。図２に示すように、本実施形態では、フレーム３のレール３２の位置に対応して、四方に向けて車輪４２が設けられている。すなわち、支持部材４３には、フレーム３に設けられた４組のレール３２，３２に対応して、４組の車輪４２，４２が上下２段設けられている。
切断機本体４は、車輪４２がレール３２を走行することで、レール３２に沿って上下動する。車輪４２は、支持部材４３に対して回転可能に支持されている。図２に示すように、本実施形態では、フレーム３のレール３２の位置に対応して、四方に向けて車輪４２が設けられている。すなわち、支持部材４３には、フレーム３に設けられた４組のレール３２，３２に対応して、４組の車輪４２，４２が上下２段設けられている。
【0013】
図５に示すように、ノズル４１は、支持部材４３により支持されていて、一対のレール３２，３２同士の間に高圧水を噴射可能である。鋼管１１は、ノズル４１から噴射された高圧水により切断される。ノズル４１は、一対のレール３２，３２を走行する左右の車輪４２，４２の間に向けて高圧水Ｗを噴射できるように配設されている。支持部材４３には、四つのノズル４１が周方向に対して等間隔に配設されていて、フレーム３に設けられた２本１組のレール３２，３２の間に高圧水Ｗを噴射する。すなわち、切断機本体４は、四方に向けて高圧水Ｗを噴射可能である。
本実施形態の支持部材４３は、図２に示すように、柱状部材からなる。本実施形態の切断機本体４は、レール３２の配置に対応して、四つの支持部材４３，４３，…を有している。すなわち、切断機本体４は、各レール３２に対応して車輪４２が設けられており、当該車輪４２がレール３２に当接していて、高圧水Ｗを噴射する際の反力は、フレーム３で支持される。すなわち、切断機本体４は、ノズル４１から高圧水Ｗを噴射した際の反力を、車輪４２を介してフレーム３から確保することで、高圧水Ｗの噴射方向がぶれることを防止する。
本実施形態の支持部材４３は、図２に示すように、柱状部材からなる。本実施形態の切断機本体４は、レール３２の配置に対応して、四つの支持部材４３，４３，…を有している。すなわち、切断機本体４は、各レール３２に対応して車輪４２が設けられており、当該車輪４２がレール３２に当接していて、高圧水Ｗを噴射する際の反力は、フレーム３で支持される。すなわち、切断機本体４は、ノズル４１から高圧水Ｗを噴射した際の反力を、車輪４２を介してフレーム３から確保することで、高圧水Ｗの噴射方向がぶれることを防止する。
【0014】
以下、本実施形態の切断装置２を利用した鋼管切断方法について説明する。
鋼管切断方法は、中掘工程と、装置設置工程と、切断工程とを備えている。
中堀工程では、図６に示すように、ハンマーグラブ等の掘削機Ｍを利用して、鋼管１１内の掘削を行う。
装置設置工程は、土砂が除去された鋼管１１内にフレーム３を設置する工程である。図７に、フレーム３の組立状況を示す。鋼管１１内へのフレーム３の設置は、鋼管１１内に挿入した分割フレーム部材３１の上面に、他の分割フレーム部材３１を連結することにより行う。分割フレーム部材３１は、クレーンなどの揚重機Ｃにより吊り下げた状態で、鋼管１１内に挿入する。分割フレーム部材３１は、上端部を鋼管１１の上端よりも上方に突出させた状態で、鋼管１１の上端部に配置した係止部材５により支持する。本実施形態では、係止部材５として、鋼材を使用する。分割フレーム部材３１は、係止部材５に水平材３４を載置することにより、鋼管１１の上端部に係止する。
鋼管切断方法は、中掘工程と、装置設置工程と、切断工程とを備えている。
中堀工程では、図６に示すように、ハンマーグラブ等の掘削機Ｍを利用して、鋼管１１内の掘削を行う。
装置設置工程は、土砂が除去された鋼管１１内にフレーム３を設置する工程である。図７に、フレーム３の組立状況を示す。鋼管１１内へのフレーム３の設置は、鋼管１１内に挿入した分割フレーム部材３１の上面に、他の分割フレーム部材３１を連結することにより行う。分割フレーム部材３１は、クレーンなどの揚重機Ｃにより吊り下げた状態で、鋼管１１内に挿入する。分割フレーム部材３１は、上端部を鋼管１１の上端よりも上方に突出させた状態で、鋼管１１の上端部に配置した係止部材５により支持する。本実施形態では、係止部材５として、鋼材を使用する。分割フレーム部材３１は、係止部材５に水平材３４を載置することにより、鋼管１１の上端部に係止する。
【0015】
次に、鋼管１１の上端部に係止させた分割フレーム部材３１の上端に、揚重機Ｃにより吊り下げた他の分割フレーム部材３１を載置して、両分割フレーム部材３１，３１の継手板３３同士をボルト接合する。分割フレーム部材３１同士の接合が完了したら、係止部材５を取り外して、フレーム３を下降させる。
複数の分割フレーム部材３１を連結して所定の長さのフレーム３を形成したら、鋼管１１の上端部に配置した係止部材５によりフレーム３を支持する。なお、フレーム３には、図４に示すように、位置決め材３８が固定されている。位置決め材３８を係止部材５に当接させることで、所定の位置にレール３２が配設されるように、鋼管１１内での位置決めを行う。
複数の分割フレーム部材３１を連結して所定の長さのフレーム３を形成したら、鋼管１１の上端部に配置した係止部材５によりフレーム３を支持する。なお、フレーム３には、図４に示すように、位置決め材３８が固定されている。位置決め材３８を係止部材５に当接させることで、所定の位置にレール３２が配設されるように、鋼管１１内での位置決めを行う。
【0016】
切断工程では、鋼管１１を軸方向に沿って切断（四分割）する。フレーム３のレール３２に沿って切断機本体４を移動させつつ、ノズル４１から高圧水Ｗを噴射することで鋼管を切断する（図５参照）。このとき、レール３２同士を連結する繋ぎ材３６も切断する。本実施形態では、鋼管１１の下端側から鋼管１１の切断を行う。
図１に示すように、揚重機Ｃにより吊持した切断機本体４を、鋼管１１内の所定の深さに挿入する。このとき、切断機本体４の車輪４２をレール３２に合わせて下降させる。次に、図５に示すように、ノズル４１から高圧水を噴射して、鋼管矢板１（鋼管１１）の縦切りを開始する。切断機本体４は、ノズル４１から高圧水を噴射しながら、所定の速度でレール３２に沿って上昇させる。切断機本体４の移動速度は、切断能力と鋼管１１の肉厚によって決定する。レール３２同士を連結する繋ぎ材３６には切断位置を検知するセンサ３７が取り付けられている。
図１に示すように、揚重機Ｃにより吊持した切断機本体４を、鋼管１１内の所定の深さに挿入する。このとき、切断機本体４の車輪４２をレール３２に合わせて下降させる。次に、図５に示すように、ノズル４１から高圧水を噴射して、鋼管矢板１（鋼管１１）の縦切りを開始する。切断機本体４は、ノズル４１から高圧水を噴射しながら、所定の速度でレール３２に沿って上昇させる。切断機本体４の移動速度は、切断能力と鋼管１１の肉厚によって決定する。レール３２同士を連結する繋ぎ材３６には切断位置を検知するセンサ３７が取り付けられている。
【0017】
鋼管１１の切断は、ノズル４１を適宜交換しながら行う。ノズル４１の交換のタイミングは、当該ノズル４１による切断長、高圧水噴射時間、または、センサ３７の計測結果に基づいて決定する。例えば、センサ３７が油圧センサの場合には、繋ぎ材３６とともに油圧パイプが切断されて油圧が低下することで切断状況を確認する。また、センサ３７が通電センサ（電極センサ）の場合には、繋ぎ材３６が切断されることで、通電が遮断させることで切断状況を確認する。
ノズル４１を交換する際には、切断を一時中断し、切断機本体４を引き上げて、交換作業を行う。
ノズル４１を交換する際には、切断を一時中断し、切断機本体４を引き上げて、交換作業を行う。
【0018】
ノズル４１の交換後、鋼管１１の切断を再開する際には、レール３２に車輪４２を合わせた状態で、切断機本体４を下降させ、切断を中断した位置から切断作業を再開する。
鋼管１１の切断が鋼管１１の頂部に達したら、ノズル４１からの高圧水の噴射を停止し、切断機本体４を引き上げる。一組のレール３２，３２において鋼管１１を軸方向に沿って切断する作業を、四組のレール３２，３２の位置において実施したら、上段の分割フレーム部材３１を撤去しつつ、フレーム３を鋼管１１から引き出す。
引き出した分割フレーム部材３１は、レール３２同士を新たな繋ぎ材３６により連結し、再び、他の鋼管１１の切断に使用する。
鋼管１１の切断が鋼管１１の頂部に達したら、ノズル４１からの高圧水の噴射を停止し、切断機本体４を引き上げる。一組のレール３２，３２において鋼管１１を軸方向に沿って切断する作業を、四組のレール３２，３２の位置において実施したら、上段の分割フレーム部材３１を撤去しつつ、フレーム３を鋼管１１から引き出す。
引き出した分割フレーム部材３１は、レール３２同士を新たな繋ぎ材３６により連結し、再び、他の鋼管１１の切断に使用する。
【0019】
以上、本実施形態の切断装置２によれば、鋼管１１を軸方向に沿って切断することができる。鋼管１１を縦方向に切断すると、切断片に一方向から土圧や水圧が作用する状態となるので、切断片を撤去しやすくなる。また、鋼管１１を縦方向に切断すれば、切断片の軸方向の連続性が維持されるため、切断片を引き抜きやすい。
なお、鋼管１１を切断する際の分割数は４つに限定されるものではない。
また、フレーム３は、鋼管１１の上端部に設けた係止部材５により支持するため、大掛かりな保持装置や、鋼管１１への加工などを要することなく、フレーム３を簡易に鋼管１１に取り付けることができる。
また、フレーム３は、複数の分割フレーム部材３１で構成されているので、フレーム３の搬入や現場での組立作業に要する手間を低減でき、効率的である。
ノズル４１を交換する際には、地上に引き上げた状態で行うため、作業員やダイバー等が鋼管１１内に降りる必要がなく、施工性に優れている。また、ノズル４１は、レール３２に沿って移動させるため、ノズル４１を交換して鋼管１１の切断を再開する際に、ノズル４１の作業を中断した位置に誘導することができる。したがって、切断線の連続性を確保でき、ひいては、切断片の引き抜きがスムーズになる。
さらに、鋼管１１同士の継手部が競っている場合であっても、隣り合う鋼管の切断片同士を一体に搬出することができる。
なお、鋼管１１を切断する際の分割数は４つに限定されるものではない。
また、フレーム３は、鋼管１１の上端部に設けた係止部材５により支持するため、大掛かりな保持装置や、鋼管１１への加工などを要することなく、フレーム３を簡易に鋼管１１に取り付けることができる。
また、フレーム３は、複数の分割フレーム部材３１で構成されているので、フレーム３の搬入や現場での組立作業に要する手間を低減でき、効率的である。
ノズル４１を交換する際には、地上に引き上げた状態で行うため、作業員やダイバー等が鋼管１１内に降りる必要がなく、施工性に優れている。また、ノズル４１は、レール３２に沿って移動させるため、ノズル４１を交換して鋼管１１の切断を再開する際に、ノズル４１の作業を中断した位置に誘導することができる。したがって、切断線の連続性を確保でき、ひいては、切断片の引き抜きがスムーズになる。
さらに、鋼管１１同士の継手部が競っている場合であっても、隣り合う鋼管の切断片同士を一体に搬出することができる。
【0020】
以上、本発明に係る実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
前記実施形態では、鋼管矢板１を切断する場合について説明したが、本発明の切断装置２は、例えば鋼管杭の切断に使用してもよい、鋼管１１を有する部材であれば、切断対象物は限定されるものではない。
また、フレーム３が備えるレール３２の数や配置は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
同様に、切断機本体４が備えるノズル４１および車輪４２の数および配置も適宜決定すればよい。
係止部材５の構成は限定されるものではなく適宜決定すればよい。
センサ３７は必要に応じて設ければよい。
前記実施形態では、鋼管矢板１を切断する場合について説明したが、本発明の切断装置２は、例えば鋼管杭の切断に使用してもよい、鋼管１１を有する部材であれば、切断対象物は限定されるものではない。
また、フレーム３が備えるレール３２の数や配置は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。
同様に、切断機本体４が備えるノズル４１および車輪４２の数および配置も適宜決定すればよい。
係止部材５の構成は限定されるものではなく適宜決定すればよい。
センサ３７は必要に応じて設ければよい。
【符号の説明】
【0021】
１ 鋼管矢板
１１ 鋼管
１２ 継手
２ 切断装置
３ フレーム
３１ 分割フレーム部材
３２ レール
４ 切断機本体
４１ ノズル
４２ 車輪
４３ 支持部材
５ 係止部材
１１ 鋼管
１２ 継手
２ 切断装置
３ フレーム
３１ 分割フレーム部材
３２ レール
４ 切断機本体
４１ ノズル
４２ 車輪
４３ 支持部材
５ 係止部材
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】