特開 2024-39181 切断装置

(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】P2024039181

(43)【公開日】2024-03-22

(54)【発明の名称】切断装置

(51)【国際特許分類】

   B23D 53/06 20060101AFI20240314BHJP

   B26D 1/46 20060101ALI20240314BHJP

   B26D 7/02 20060101ALI20240314BHJP

   B23D 55/00 20060101ALI20240314BHJP

   B23D 21/02 20060101ALI20240314BHJP

【ＦＩ】

B23D53/06

B26D1/46 502C

B26D1/46 502E

B26D7/02 E

B23D55/00 Z

B23D21/02 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022143537

(22)【出願日】2022-09-09

(71)【出願人】

【識別番号】391019658

【氏名又は名称】株式会社中部プラントサービス

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加藤 守孝

【テーマコード（参考）】

3C021

3C040

【Ｆターム（参考）】

3C021CC02

3C040AA16

3C040BB06

3C040DD19

3C040JJ03

(57)【要約】

【課題】配管を軸方向に沿って任意の数の個片に分割する
【解決手段】配管を軸周りに回転可能に支持する回転支持部と、配管の軸方向に沿って移動しながら配管を軸方向に切断する切断部と、制御部と、を備え、制御部は、切断部による配管の切断と、切断後、回転支持部による配管の所定角度の回転と、を交互に繰り返す制御をする、切断装置。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

配管を軸方向に切断する切断装置であって、
前記配管を、軸周りに回転可能に支持する回転支持部と、
前記配管の軸方向に沿って移動しながら前記配管を軸方向に切断する切断部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記切断部による配管の切断と、切断後、前記回転支持部による前記配管の所定角度の回転と、を交互に繰り返す制御をする、切断装置。

【請求項2】

請求項１に記載の切断装置であって、
前記切断部は、
鋸刃と、
楔と、を有し、
前記楔は、前記鋸刃が前記配管を切断する切断線上であって、切断時における前記切断部の移動方向に対し、前記鋸刃よりも後方に設けられている、切断装置。

【請求項3】

請求項２に記載の切断装置であって、
前記楔は、中心に近付くほど厚みが大きくなる円板状であり、
前記切断部の移動方向に対して垂直な方向を軸として回転する、切断装置。

【請求項4】

請求項３に記載の切断装置であって、
前記鋸刃は、配管の対向する２箇所を切断するようにプーリ間に掛け回された帯鋸刃である、切断装置。

【請求項5】

請求項１に記載の切断装置であって、
前記回転支持部は、
配管が載置される回転テーブルと、
前記回転テーブルの回転中心の周りに設けられ、前記回転中心に対して均等に接近又は離隔する複数の配管固定治具と、を有し、
前記回転テーブルに載置された前記配管の側面に、複数の前記配管固定治具を押し付けることにより、前記配管の中心が前記回転中心と一致するように芯出しする、切断装置。

【請求項6】

請求項５に記載の切断装置であって、
前記配管固定治具は、
前記配管を把持するクランプ機構と、
前記クランプ機構を前記配管の径方向の外側に向かって付勢する弾性体と、を有し、
前記弾性体は、前記配管が前記切断部により複数の個片に切断された場合、前記クランプ機構が把持する一の個片を、前記配管の径方向の外側に向かって変位させる、切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、原子力発電所の解体工事において、低レベル放射性物質で汚染されているおそれのある配管は、除染してから放射能管理区域外に搬出する必要がある。配管の除染は、配管を軸方向に切断してから行われる。特許文献１には、配管を軸方向に半分に切断する半割り切断機が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００５－００７４８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の半割り切断機では、配管を半割り（２分割）することはできるが、さらに多数個の個片に分割することはできない。配管を半割りよりも小さな個片に分割することができれば、径の大きな配管であっても、分割後のハンドリングが容易になり、除染や放射能濃度測定および搬出を効率的に行うことができる。

【0005】

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、配管を、配管の軸方向に沿って切断し、任意の数の個片に分割可能な切断装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明の切断装置は、配管を軸方向に切断する切断装置であって、前記配管を、軸周りに回転可能に支持する回転支持部と、前記配管の軸方向に沿って移動しながら前記配管を軸方向に切断する切断部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記切断部による配管の切断と、切断後、前記回転支持部による前記配管の所定角度の回転と、を交互に繰り返す制御を行う。

【0007】

配管の軸方向の切断と、配管の軸周りの回転を交互に繰り返し行うことにより、１つの配管について、軸方向に沿って複数回切断できる。これにより、配管を任意の数の個片に分割することができる。

【0008】

本発明の実施態様として、以下の構成が望ましい。

【0009】

前記切断部は、鋸刃と、楔と、を有し、前記楔は、前記鋸刃が前記配管を切断する切断線上であって、切断時における前記切断部の移動方向に対し、前記鋸刃よりも後方に設けられていてもよい。

【0010】

鋸刃によって配管に形成された切り溝に、切断線上、かつ、鋸刃より後方に位置する楔が進入することにより、切り溝が閉じなくなる。これにより、切断時に鋸刃が切り溝に挟み込まれることを防止することができる。また、鋸刃が切り溝を通って切断方向とは逆方向に戻る際は、楔は鋸刃より先に切り溝に進入して切り溝を広げ、鋸刃が切り溝に挟み込まれることを防止する。切断時と戻り時の両方で、鋸刃が切り溝に挟み込まれることを防止できる。

【0011】

前記楔は、中心に近付くほど厚みが大きくなる円板状であり、前記切断部の移動方向に対して垂直な方向を軸として回転してもよい。楔は切り溝に挟み込まれても、切り溝に侵入した状態で回転しながら移動できる。これにより、鋸刃が切り溝に挟み込まれることを防止できる。

【0012】

前記鋸刃は、配管の対向する２箇所を切断するようにプーリ間に掛け回された帯鋸刃であってもよい。配管の対向する２か所を同時に切断できるため、配管を短時間で個片に切断できる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、配管を、軸方向に沿って切断し、任意の数の個片に分割することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】切断装置の斜視図

【図2】切断部の拡大図

【図3】帯鋸刃、プーリ、及び配管の位置関係を示す平面図

【図4】鋸刃ガイドの拡大図

【図5】円板楔の図

【図6】回転支持部の動作の説明図

【図7】配管固定治具の側面図

【図8】配管固定治具の構造の説明図

【図9】配管固定治具に配管を固定する手順の説明図

【図10】配管固定治具の構造の説明図

【図11】切断装置の電気的構成を示すブロック図

【図12】切断処理のフローチャート

【図13】配管の切断箇所と分割後の個片を示す図

【図14】鋸刃下降時における円板楔の機能の説明図

【図15】鋸刃上昇時における円板楔の機能の説明図

【発明を実施するための形態】

【0015】

＜実施形態＞
１．切断装置の説明
１．１ 全体構成
切断装置１０は、図１に示すように、金属製の筐体１１を備える。筐体１１は略直方体の枠状であり、側面には制御盤８２が取り付けられている。筐体１１の下面にはキャスタ１２Ａとレベルアジャスタ１２Ｂが設けられている。切断装置１０を移動させる場合はキャスタ１２Ａを床面に接触させて移動できるようになっている。切断装置１０を稼働させる場合は、レベルアジャスタ１２Ｂを下方に伸ばして床面に接触させ、切断装置１０を床面に対して固定できるようになっている。

【0016】

以下、切断装置１０の前後方向（短手方向）をＸ方向、左右方向（長手方向）をＹ方向、上下方向をＺ方向として説明する。

【0017】

切断装置１０は、筐体１１と、切断部２０と、回転支持部５０と、制御盤８２と、を備える。切断装置１０は、回転支持部５０の回転テーブル５２で支持した配管Ｔを、切断部２０の帯鋸刃（「鋸刃」の一例）３３を下降させることにより、軸方向（Ｚ方向）に沿って切断する装置である。
１．２ 切断部
図２～図５を参照して、切断部２０について説明する。切断部２０は、昇降装置２１、バンドソー２２などを有する。

【0018】

昇降装置２１は、昇降テーブル２３Ａ、２３Ｂ、昇降モータ２４、送りねじ２６、３２などを有する。昇降テーブル２３Ａ、２３Ｂは、筐体１１の内部において、Ｙ方向の両側に１つずつ設けられた矩形板状の部材である。

【0019】

筐体１１には、送りねじ２６のねじ軸２６Ａが、Ｚ方向に沿って取り付けられている。ねじ軸２６Ａにはナット２６Ｂが螺合している。ナット２６Ｂは昇降テーブル２３Ａに対して固定されている。

【0020】

ねじ軸２６Ａの上端には、昇降プーリ２７Ａが取り付けられている。昇降モータ２４を動作させると、ギヤ２９を介して昇降プーリ２７Ａが回転する。昇降プーリ２７Ａの回転に伴ってねじ軸２６Ａが回転し、ナット２６Ｂおよび昇降テーブル２３Ａが昇降する。

【0021】

昇降テーブル２３Ａは、四隅にガイドブッシュ３０が取り付けられている。各ガイドブッシュ３０には、Ｚ方向に延びるガイドシャフト３１が挿通されており、昇降テーブル２３Ａを摺動させている。

【0022】

昇降テーブル２３Ｂも、昇降テーブル２３Ａと同様に、送りねじ３２（ねじ軸３２Ａ、ナット３２Ｂ）、ガイドブッシュ３０、ガイドシャフト３１が取り付けられている。昇降テーブル２３Ｂは、昇降テーブル２３Ａと同じ高さに位置している。

【0023】

昇降プーリ２７Ａと昇降プーリ２７Ｂとの間には、タイミングベルト２８が掛け回されており、昇降モータ２４の動力は、タイミングベルト２８を介して昇降プーリ２７Ｂに伝達される。昇降プーリ２７Ｂと共にねじ軸３２Ｂが回転することにより、昇降テーブル２３Ｂは、昇降テーブル２３Ａと一体的に昇降する。以降の説明において、昇降テーブル２３Ａ、２３Ｂを併せて昇降テーブル２３と表記する。

【0024】

後述する制御部８０は、昇降モータ２４を制御して、昇降テーブル２３を自在に昇降させることができる。

【0025】

図２～図４を参照して、バンドソー２２について説明する。バンドソー２２は、帯鋸刃３３と、昇降テーブル２３Ａ、２３Ｂの下面にそれぞれ取り付けられた４つの鋸刃プーリ３４Ａ～３４Ｄ（図３参照）と、昇降テーブル２３Ｂの上面に取り付けられた鋸刃モータ３５などを有する。バンドソー２２は、昇降テーブル２３と一体的に昇降する。図３は、帯鋸刃３３が掛け回されている状態を説明するため、帯鋸刃３３、鋸刃プーリ３４Ａ～３４Ｄ、切断対象の配管Ｔ以外の構成要素を削除した平面図である。

【0026】

帯鋸刃３３は、端部を有さず、環になった帯状の鋸刃であり、４つの鋸刃プーリ３４Ａ～３４Ｄに掛け回されている。鋸刃モータ３５の回転軸（図示せず）は、鋸刃プーリ３４Ｂとギヤ等を介して結合している。鋸刃モータ３５の駆動によって鋸刃プーリ３４Ｂが回転すると、帯鋸刃３３が鋸刃プーリ３４Ａ～３４Ｄの周りを周回する。

【0027】

本実施形態では、帯鋸刃３３の周回方向は、上方から見て反時計回り（図３の矢印Ｆ方向）である。帯鋸刃３３の幅方向の下側には、刃が形成されている。帯鋸刃３３を周回駆動させつつ、昇降テーブル２３を下降させることにより、配管Ｔを上端から下端まで軸方向に切断することができる。切断後は昇降テーブル２３を上昇させて、帯鋸刃３３を元の位置に戻す。以降の説明において、帯鋸刃３３の移動方向のうち、下方向を切断方向と表記することがある。

【0028】

後述する制御部８０は、鋸刃モータ３５を制御して、帯鋸刃３３を任意の速度で周回駆動させたり、停止させたりすることができる。

【0029】

次に、鋸刃ガイド３６、３９について説明する。図２に示すように、昇降テーブル２３Ａには、スライド金具３８が取り付けられている。スライド金具３８はＹ方向に延びる筒状であり、筒の内部にはスライドバー３７が挿通されている。スライドバー３７の一端には鋸刃ガイド３６が取り付けられている。スライドバー３７は、スライド金具３８に対してＹ方向に変位させることができ、レバー３８Ａを締めることで、スライドバー３７および鋸刃ガイド３６を、Ｙ方向の任意の位置で固定できる。

【0030】

昇降テーブル２３Ｂには、筒状のスライド金具４１が取り付けられている。スライド金具４１に挿通されたスライドバー４０をＹ方向に変位させることができ、鋸刃ガイド３９をＹ方向の任意の位置で固定できる。

【0031】

鋸刃ガイド３６、３９は、図２に示すように、切断対象となる配管Ｔの外側において、配管Ｔと所定距離離れた位置で固定される。鋸刃ガイド３６、３９は、昇降テーブル２３や、バンドソー２２と一体的に昇降する。

【0032】

鋸刃ガイド３６、３９の下面には、Ｙ方向に延びる溝が形成されており、溝の内側には帯鋸刃３３が挿通されている。鋸刃ガイド３６、３９は、帯鋸刃３３のＸ方向とＺ方向の変位を規制して、配管Ｔの切断時における帯鋸刃３３の振れを抑制する。

【0033】

２つの鋸刃ガイド３６、３９のうち、帯鋸刃３３の周回方向に対して上流（図２、図４の左奥側）に位置する鋸刃ガイド３６には、図４に示すように、円板楔（「楔」の一例）４２が取り付けられている。円板楔４２の形状は、図５（Ａ）、図５（Ｂ）に示すように、中心に近付くにつれて厚みが大きくなる円板状である。円板楔４２の中心には、Ｘ方向に延びる軸が挿通されている。軸は鋸刃ガイド３６に固定されており、鋸刃ガイド３６は、円板楔４２を軸周りに回転可能に保持している。

【0034】

図４に示すように、円板楔４２の円周の一部は、鋸刃ガイド３６の、配管Ｔと対向する面よりも、さらに配管Ｔの方向に突出している。また、円板楔４２は、帯鋸刃３３の切断線上であって、帯鋸刃３３よりも、切断方向の後方側に位置している。本実施形態の構成では、切断方向は下方向であり、切断方向の後方側とは、上方である。

【0035】

１．３ 回転支持部
回転支持部５０は、切断対象の配管Ｔを、切断時に位置ずれしないように支持する機能を有している。また、支持している配管Ｔを、配管Ｔの軸周りに任意の角度回転させることができる。配管Ｔを回転させると、帯鋸刃３３が配管Ｔに当接する位置が変わるため、配管Ｔを任意の大きさに切断することができる。

【0036】

図１に示すように、回転支持部５０は、Ｘ方向を長手方向とする略直方体状のフレーム５１と、フレーム５１の上方に位置する回転テーブル５２と、回転テーブル５２の上面に立設された配管固定治具５３と、を有する。

【0037】

フレーム５１は、Ｘ方向に延びる一対の平行なリニアガイド５４と、テーブル移動モータ５５と、を有している。リニアガイド５４には、回転テーブル５２が、Ｘ方向に変位可能に取り付けられている。テーブル移動モータ５５は、Ｘ方向に延びる送りねじ（図示せず）のねじ軸と結合している。送りねじのナットは回転テーブル５２を積載しているスライドテーブルに固定されている。スライドテーブル移動モータ５５を動作させることにより、回転テーブル５２をリニアガイド５４に沿ってＸ方向に移動させることができる。

【0038】

図６は、配管Ｔを支持した回転テーブル５２を、－Ｘ方向に移動させた状態を示している。このときの回転テーブル５２および配管Ｔの位置を切断位置とする。平面視では、切断位置にある配管Ｔの中心Ｃ１は、帯鋸刃３３の真下に位置する（図３参照）。この状態で周回駆動する帯鋸刃３３を下降させると、帯鋸刃３３は、配管Ｔの円周上において１８０°離れた対向する２箇所に当接して、それぞれの当接箇所にて配管Ｔを同時に切断する。

【0039】

回転テーブル５２の上面に切断前の配管Ｔを固定したり、切断後の配管Ｔを回転テーブル５２から取り除いたりするときは、回転テーブル５２を＋Ｘ方向（図６の紙面中の下方向）に移動させる。このときの回転テーブル５２および配管Ｔの位置を、搬出入位置とする。配管Ｔを回転テーブル５２上に載置したり、切断した配管Ｔの個片を搬出したりする場合は、あらかじめ回転テーブル５２を搬出入位置に移動させる。

【0040】

回転テーブル５２は、板面が水平な円板状である。回転テーブル５２とフレーム５１との間には、割り出しモータ５６（図１１参照）が設けられている。回転テーブル５２の中心Ｃ２は、「回転中心」の一例である。割り出しモータ５６を動作させることにより、回転テーブル５２を、Ｚ方向を軸として軸周りに回転させたり、停止させたりすることができる。

【0041】

本実施形態の回転テーブル５２の回転方向は、図６に示すように、平面視にて時計回りである。回転テーブル５２の上面には、配管固定治具５３が円周に沿って２２．５°ごとに、合計１６個が等間隔に立設されている。１６個の配管固定治具５３は全て同一の構造である。

【0042】

図７は、１６個の配管固定治具５３のうち、回転テーブル５２の円周上において対向する位置にある一対の配管固定治具５３と、回転テーブル５２のみを記載した側面図である。他の１４個の配管固定治具５３は図示省略している。配管固定治具５３は、スライドベース５８と、支柱５９と、クランプ棒６０と、クランプボルト６１と、送りねじ６６（図８参照）などを有する。

【0043】

スライドベース５８は、矩形板状の部材であり、回転テーブル５２の径方向（以下、単に「径方向」と表記する）を長手方向として回転テーブル５２の上面に固定されている。スライドベース５８の上面には、支柱５９が径方向に変位可能に取り付けられている。

【0044】

支柱５９は、Ｚ方向に延びるＨ断面形状の柱である。支柱５９は、回転テーブル５２の内部に位置する送りねじ６６のナット６６Ｂとは、上部接続金具６８、および下部接続金具６７を介して結合している（図１０参照）。ねじ軸６６Ａの径方向外側の端部には、取り外し可能なハンドル６２が嵌め込まれている。ハンドル６２を回すと、ねじ軸６６Ａが回転し、ナット６６Ｂと支柱５９が一体的に、回転テーブル５２の径方向に変位する。

【0045】

本実施形態の配管固定治具５３では、上部接続金具６８は、下部接続金具６７に対して固定されておらず、径方向にわずかにずれることができる。具体的には、図１０に示すように、上部接続金具６８の下面に形成された凹部６８Ａに、下部接続金具６７の上面に形成された凸部６７Ａが嵌入し、径方向の変位に対して引っ掛かるようになっており、ナット６６Ｂの径方向の変位が支柱５９に伝達される。

【0046】

凹部６８Ａの径方向の長さは、凸部６７Ａの径方向の長さよりも大きく、凹部６８Ａの内側にはギャップＧができる。下部接続金具６７が変位しない場合でも、上部接続金具６８はギャップＧの分だけ径方向に変位することができる。したがって、ねじ軸６６Ａを回転させず、ナット６６Ｂの位置が変わらなくても、支柱５９に外力が加わると、支柱５９は径方向に変位する。

【0047】

上部接続金具６８の径方向外側には、ばね取付金具６９が取り付けられている。ばね取付金具６９の下寄りの位置には、径方向内側に向かってばね（「弾性体」の一例）７０が取り付けられている。ばね７０は下部接続金具６７の側面に当接している。ばね７０の弾性力により、ばね取付金具６９は径方向外側に付勢されている。

【0048】

図８に示すように、ねじ軸６６Ａの、径方向内側の端部には、ねじ軸６６Ａと同軸で回転する小傘歯車６４Ａが取り付けられている。また、小傘歯車６４Ａは、小傘歯車６４Ａの下方に位置する大傘歯車６４Ｂと噛み合っている。大傘歯車６４Ｂは、回転テーブル５２の中心Ｃ２を回転中心とする略円板状の傘歯車である。１６個の小傘歯車６４Ａは、大傘歯車６４Ｂを介して相互に結合している。いずれか一本のねじ軸６６Ａを回転させると、すべてのねじ軸６６Ａが同期して回転するようになっている。ねじ軸６６Ａの回転に伴って、１６本の支柱５９が連動して径方向に変位し、中心Ｃ２に対して均等に接近したり、離隔したりする。

【0049】

図７に示すように、支柱５９の下寄りの位置には、径方向に沿った貫通孔が設けられており、貫通孔にはクランプベース６５が挿通している。クランプベース６５の径方向内側の端部には、Ｚ方向に延びるクランプ棒６０が立設されている。クランプベース６５およびクランプ棒６０は、支柱５９に対して径方向に変位可能である。クランプベース６５の径方向外側には径方向に沿ったねじ穴が形成されており、ねじ穴にはクランプボルト６１が螺合している。

【0050】

クランプボルト６１を緩めると、支柱５９とクランプ棒６０との間隔が広がり、クランプボルト６１を締めると、支柱５９とクランプ棒６０との間隔が狭くなる。支柱５９とクランプ棒６０との間に配管Ｔを挟み込むことで、支柱５９に対して配管Ｔを固定できる。クランプボルト６１、支柱５９、クランプ棒６０は、併せて「クランプ機構」の一例である。

【0051】

次に、図９を参照して、配管固定治具５３を用いた、配管Ｔの固定手順について説明する。回転テーブル５２を搬出入位置に移動させ、対向する一対の支柱５９の距離が、切断対象である配管Ｔの直径（外径）よりも大きくなるように、ハンドル６２を回転させて支柱５９の位置を調整する。また、支柱５９とクランプ棒６０の距離が、配管Ｔの肉厚以上になるように、クランプボルト６１を緩めておく。

【0052】

図９（Ａ）に示すように、クレーン等（図示しない）で吊り上げた配管Ｔを、回転テーブル５２に上方から近付ける。配管Ｔが、支柱５９とクランプ棒６０の間に入るように、配管Ｔを下降させる。

【0053】

次に、図９（Ｂ）に示すように、ハンドル６２をねじ軸６６Ａに取り付けて回転させ、支柱５９を、中心Ｃ２に接近する方向に変位させる。上述したように、ハンドル６２の回転に伴い、すべての支柱５９が、中心Ｃ２に対して均等に変位する。複数の支柱５９が、外側から配管Ｔの側面に均等に押し付けられ、配管Ｔを仮固定する。仮固定では、配管Ｔの中心Ｃ１と回転テーブル５２の中心Ｃ２とが一致するように位置合わせ（芯出し）される。

【0054】

この構成では、ハンドル６２を回転させると、全ての支柱５９を、中心Ｃ２に対して均等に接近させることができる。芯出しのために支柱５９の位置を個別に調整する必要がないため、短時間で配管Ｔの芯出しをすることができる。

【0055】

次に、クランプ機構による配管Ｔの把持を行う。図９（Ｃ）に示すように、クランプボルト６１を締め、クランプ棒６０を支柱５９に接近させる。クランプ棒６０が配管Ｔの内側に当接すると、配管Ｔは、支柱５９とクランプ棒６０とによって把持される。全てのクランプボルト６１を締めると、配管Ｔの本固定が完了する。この後配管Ｔが切断されて個片Ｔ２（図１３参照）に分割されても、各個片Ｔ２は内側と外側の両方から挟み込まれているため、倒れることはない。

【0056】

本固定が完了したときの、配管固定治具５３の周辺における各部材の状態を、図１０に示す。本固定の完了後、ハンドル６２を回してナット６６Ｂを径方向外側に変位させ、ばね７０に弾性力を蓄積させる。配管Ｔを切断する前は、配管固定治具５３で固定している配管Ｔの一部は、配管Ｔの他の部分と繋がっており、相互に拘束されているが、配管Ｔが切断されて個片Ｔ２に分割されると（図１３参照）、拘束がなくなる。すると、ばね７０の弾性力によって、ばね取付金具６９、上部接続金具６８、支柱５９、およびクランプ棒６０と共に、把持されている個片Ｔ２が、径方向外側に変位する。これにより、２分割以降の切断（後述する、切断箇所Ｂ以降の切断）において、配管Ｔが個片Ｔ２に切断された時に、切り溝Ｔ１（隣接する個片Ｔ２の間の隙間）が帯鋸刃３３の幅より大きく広がるため、帯鋸刃３３が切り溝Ｔ１に挟み込まれることを抑制できる。その結果、切断後の上昇時において、帯鋸刃３３の上昇速度を上げて、帯鋸刃３３を短時間で元の位置に戻すことができ、作業を効率化できる。

【0057】

１．４ 制御盤
次に、制御盤８２について説明する。制御盤８２は、図１１に示すように、制御部８０と、操作部８１と、を有している。制御部８０は、シーケンサやＣＰＵ等により構成されている。制御部８０は、切断装置１０が備えるモータ（鋸刃モータ３５、昇降モータ２４、割り出しモータ５６、テーブル移動モータ５５）の回転数や回転方向、ＯＮ／ＯＦＦのタイミングなどを、所定の動作プログラムに従って制御する。

【0058】

操作部８１は、切断装置１０を稼働させるための各種ボタンや、設定を変更するためのスイッチ、切断装置１０の状態を示すランプ等が設けられている。作業者は、操作部８１を操作して、切断装置１０による配管Ｔの切断の開始、終了や、設定の変更を行う。

【0059】

２．工程説明
次に、図１２に示す切断処理のフローチャートを参照して、配管Ｔを軸方向に切断する工程について説明する。なお、作業開始時点において、上述した回転テーブル５２に対する配管Ｔの仮固定及び本固定は完了しており、回転テーブル５２は、搬出入位置にある。

【0060】

作業者は、操作部８１のスイッチを操作して、配管固定治具５３に対する帯鋸刃３３の位置が、図１３（Ａ）の一点鎖線Ａと平面視にて重なる（回転停止位置）ように、回転テーブル５２を回転させる（Ｓ１０）。一点鎖線Ａは平面視にて配管固定治具５３と重なっていないため、一点鎖線Ａの位置で帯鋸刃３３を下降させると、配管固定治具５３に干渉せず、配管Ｔのみを切断できる。

【0061】

配管Ｔを本固定した後、作業者は操作部８１のスイッチを操作して、配管Ｔの分割数を、２分割、４分割、８分割、１６分割のうちの任意の数値に切り替える（Ｓ２０）。本実施形態では、配管Ｔを１６分割（１６等分）する場合について説明するが、等分ではなく異なるサイズに分割することもできる。

【0062】

スイッチを操作して分割数を「１６」とし、操作部８１の運転スイッチをＯＮにすると、制御部８０による自動運転が開始される。

【0063】

制御部８０は、配管Ｔを固定した回転テーブル５２を、切断位置（回転テーブル５２の中心Ｃ２が帯鋸刃３３の真下となる位置）まで水平移動させる。

【0064】

制御部８０は、鋸刃モータ３５を動作させて帯鋸刃３３を周回駆動させる。次いで、昇降モータ２４を動作させて、昇降テーブル２３を下降させる。昇降テーブル２３の下降に伴って、帯鋸刃３３も下降する（Ｓ３０）。

【0065】

下降中の帯鋸刃３３周辺の状態を図１４に示す。昇降テーブル２３を下降させると、まず帯鋸刃３３が配管Ｔに当接して切り溝Ｔ１が形成され、その後、切り溝Ｔ１に円板楔４２が進入する。切り溝Ｔ１に円板楔４２が進入することにより、切り溝Ｔ１が押し広げられる。これにより、帯鋸刃３３による切断中（下降中）において、切断された配管Ｔが反ったり傾いたりして、切り溝Ｔ１が閉じて帯鋸刃３３が挟まれてしまうことが抑制され、配管Ｔの切断を継続することができる。

【0066】

制御部８０は、昇降テーブル２３の下降を継続し、帯鋸刃３３は配管Ｔの下端まで到達する。このとき、図１３（Ａ）に示す一点鎖線Ａの位置における切断が完了し、配管Ｔは２つに分割される。また、制御部８０は、切断回数をカウントアップする。

【0067】

次に、制御部８０は、昇降モータ２４の回転方向を逆転させて、昇降テーブル２３を上昇させる（Ｓ４０）。上昇中の帯鋸刃３３周辺の状態を図１５に示す。昇降テーブル２３を上昇させると、円板楔４２が切り溝Ｔ１に進入し、その後円板楔４２により押し広げられた切り溝Ｔ１に、帯鋸刃３３が進入する。これにより、帯鋸刃３３が切り溝Ｔ１に挟み込まれることが抑制され、帯鋸刃３３を元の位置まで上昇させることができる。

【0068】

なお、鋸刃ガイド３６は、円板楔４２を回転可能に保持している。これにより、円板楔４２が切り溝Ｔ１に進入して両側から挟み込まれても、軸周りに回転することにより、進入したまま上下方向に移動できる。円板楔４２の下降時（切断）および上昇時（戻り）の両方において、円板楔４２が切り溝Ｔ１に挟み込まれて移動できなくなることを抑制できる。

【0069】

昇降テーブル２３が元の位置まで上昇すると、制御部８０は、配管ＴがＳ１０で設定した分割数に分割されたか否かを判断する（Ｓ５０）。切断回数がカウントアップされる度に分割数は２ずつ増加する。上述したように、本実施形態で設定した分割数は１６である。図１３（Ａ）に示す一点鎖線Ａ（以下、切断箇所Ａともいう）で１回だけ切断が完了しているので、分割数は２であり、未達成と判断する。

【0070】

設定した分割数に達していないため、制御部８０は、回転テーブル５２を回転させる（Ｓ６０）。本実施形態では、配管Ｔを１６分割するため、切断ごとの回転角度は、３６０°／１６＝２２．５°である。

【0071】

制御部８０は、帯鋸刃３３による切断（２回目）を開始する（Ｓ３０）。２回目の切断箇所は、前回の切断箇所Ａから２２．５°ずれた切断箇所Ｂである。

【0072】

帯鋸刃３３が配管Ｔの下端まで到達して切断箇所Ｂにおける切断が完了したとき、切断箇所Ａと切断箇所Ｂの２箇所で切断された配管Ｔは４つの個片Ｔ２に分割されており、分割数は４になる。制御部８０は、昇降テーブル２３を上昇させ（Ｓ４０）、設定した分割数に達したか否かを判断する（Ｓ５０）。

【0073】

以上説明したように、Ｓ５０でＹＥＳと判断されるまで、Ｓ３０～Ｓ６０のループにおいて、配管Ｔの切断と、回転テーブル５２の２２．５°の回転が、交互に繰り返され、図１３（Ａ）に示す切断箇所ＡからＨまで順次切断されていく。８回目のループにおいて、配管Ｔは切断箇所Ｈで切断される。このとき、図１３（Ｂ）に示すように、配管Ｔは２２．５°刻みで１６個の個片Ｔ２に分割されており、設定した分割数に達成しているため（Ｓ５０：ＹＥＳ）、切断処理は終了する。

【0074】

切断処理を終えると、制御部８０は、自動で回転テーブル５２を切断位置から搬出入位置に移動させ、その後作業者がクランプボルト６１を緩めて切断後の個片Ｔ２を取り出す。

【0075】

３．効果説明
（１）本実施形態に係る切断装置１０は、図１２に示すように、切断部２０（帯鋸刃３３）による配管Ｔの切断と、回転支持部５０（回転テーブル５２）による配管Ｔの軸周りの回転を、個片Ｔ２が所定の分割数に達するまで交互に繰り返し行い、配管Ｔを分割する。

【0076】

これにより、配管Ｔを、軸方向に沿って複数回切断し、個片Ｔ２に分割することができる。
多数の個片Ｔ２に分割する程、個々の個片Ｔ２の重量やサイズが小さくなるため、作業者によるハンドリングが容易になり、切断後の作業（例えば、除染や搬出）の効率が向上する。

【0077】

また、切断装置１０が、配管Ｔの切断と、軸周りの回転の両方を実行するため、所定の分割数に切断するまで作業者による操作や段取り替え作業が不要であり、作業者の負担が軽減される。

【0078】

（２）この構成では、円板楔４２は、帯鋸刃３３が配管Ｔを切断する際の切断線上にあって、切断時における帯鋸刃３３の移動方向（下方向）に対し、帯鋸刃３３よりも後方（上方）に設けられている。

【0079】

これにより、帯鋸刃３３による切断でできた配管Ｔの切り溝Ｔ１に、円板楔４２が進入して切り溝Ｔ１が閉じるのを妨げる。円板楔４２により切り溝Ｔ１が押し広げられるため、切断時に帯鋸刃３３が切り溝Ｔ１に挟み込まれず、配管Ｔの切断が中断されない。

【0080】

また、帯鋸刃３３が切り溝Ｔ１を通って切断方向とは逆方向（上方向）に戻る際は、円板楔４２は帯鋸刃３３よりも先に切り溝Ｔ１に進入して切り溝Ｔ１を広げるため、帯鋸刃３３が切り溝Ｔ１に挟み込まれない。帯鋸刃３３による配管Ｔの切断時と、切断後に帯鋸刃３３が戻る時の両方において、帯鋸刃３３の挟み込みを防止できる。

【0081】

（３）この構成では、円板楔４２は、中心に近付くほど厚みが大きくなる円板状であり、帯鋸刃３３の移動方向（Ｚ方向、上下方向）に垂直な方向（Ｘ方向）を軸として回転するようになっている。このようにすると、円板楔４２が切り溝Ｔ１に進入し、挟み込まれても、円板楔４２が回転することにより、切り溝Ｔ１に進入した状態で帯鋸刃３３と共に上下に移動可能である。

【0082】

（４）この構成では、帯鋸刃３３は、配管Ｔの対向する２箇所で配管Ｔに当接し、その２箇所を同時に切断できる。これにより、配管Ｔを短時間で複数の個片Ｔ２に分割することができる。

【0083】

（５）この構成では、配管Ｔの２分割以降の切断において、配管Ｔが個片Ｔ２に切断されたときに、クランプ機構は、把持する一の個片を、配管Ｔの径方向の外側に向かって変位させる。これにより、切溝Ｔ１の隙間を鋸刃厚さより広くして、鋸刃の上昇速度を上げることができ、作業効率を上げることができる。

【0084】

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、配管Ｔの切断と、切断後の回転を、切断箇所ＡからＨまで８回繰り返したが、繰り返し回数は８回に限られない。配管Ｔを少なくとも２個以上の個片Ｔ２に分割できれば、繰り返し回数は何度でもよい。

【0085】

（２）上記実施形態では、切断部２０は、切り溝Ｔ１に進入する円板楔４２を有していたが、切断部２０は円板楔４２を有していなくてもよい。

【0086】

（３）上記実施形態では、楔（円板楔４２）は中心に近付くほど厚みが大きくなる円板状であり、Ｘ方向を軸として回転可能である場合を例示した。楔の形状は円板状に限らず、矩形板状や棒状であってもよい。また、回転しない楔であってもよい。

【0087】

（４）上記実施形態では、切断部２０の鋸刃が帯鋸刃３３である場合を例示して説明したが、帯鋸刃でなくてもよい。レシプロソーや、ワイヤソーなど、他の形式の鋸刃であってもよい。また、配管の２箇所を同時に切断しなくてもよく、レシプロソーやワイヤソーで１箇所ずつ切断してもよい。

【0088】

（５）上記実施形態では、円板楔４２を、帯鋸刃３３の周回方向の上流側にのみ設けたが、下流側にあってもよい。上流側と下流側の両方にあってもよい。

【0089】

（６）上記実施形態では、円板楔４２を、配管Ｔの外側に設けたが、配管Ｔの内側にあってもよい。

【0090】

（７）上記実施形態では、鋸刃ガイド３６に円板楔４２が取り付けられている構成を例示したが、円板楔４２は鋸刃ガイド３６とは別の部材に取り付けられていてもよい。

【0091】

（８）上記実施形態では、配管Ｔの中心Ｃ１が、帯鋸刃３３の直下に位置している状態で配管Ｔを切断する場合を例示した。配管Ｔの中心Ｃ１が帯鋸刃３３の直下にない状態で、配管Ｔを切断してもよい。

【0092】

（９）上記実施形態では、１６個の配管固定治具５３を有する回転テーブルを用いて、配管Ｔを１６個の個片に分割する場合を例示した。配管固定治具の数は１６個に限定されない。分割数は１６に限られず、配管固定治具５３の数を超えない任意の数に設定できる。また、配管の分割数に応じて、回転テーブル上の配管固定治具５３の数を変更してもよい。例えば、分割数が８の場合は、８個の配管固定治具５３を有する回転テーブルを用いて、配管Ｔを分割することができる。

【符号の説明】

【0093】

１０ 切断装置
２０ 切断部
２１ 昇降装置
２２ バンドソー
３３ 帯鋸刃
３６、３９ 鋸刃ガイド
４２ 円板楔（「楔」の一例）
５０ 回転支持部
５２ 回転テーブル
５３ 配管固定治具
８０ 制御部
８１ 操作部
８２ 制御盤
Ｔ 配管
Ｔ１ 切り溝
Ｔ２ 個片

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】