特開 2025-23489 鉄骨プラズマ切断装置

(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】P2025023489

(43)【公開日】2025-02-17

(54)【発明の名称】鉄骨プラズマ切断装置

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/08 20060101AFI20250207BHJP

   B23K 10/00 20060101ALI20250207BHJP

   B23K 37/02 20060101ALI20250207BHJP

【ＦＩ】

E04G23/08 H

B23K10/00 501A

B23K37/02 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023127639

(22)【出願日】2023-08-04

(71)【出願人】

【識別番号】000002299

【氏名又は名称】清水建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100161506

【弁理士】

【氏名又は名称】川渕 健一

(74)【代理人】

【識別番号】100161207

【弁理士】

【氏名又は名称】西澤 和純

(72)【発明者】

【氏名】西村 淳

(72)【発明者】

【氏名】谷 卓

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 良史

【テーマコード（参考）】

2E176

4E001

【Ｆターム（参考）】

2E176AA07

2E176DD51

4E001AA01

4E001BA04

4E001CA01

(57)【要約】

【課題】機械化により鉄骨部材を専門作業員に頼ることがなく簡単な作業で切断することができ、作業効率を向上させ、作業にかかる時間を低減できる。
【解決手段】建築物の鉄骨梁及び鉄骨柱２２を構成する鉄骨部材２０をプラズマ切断する鉄骨プラズマ切断装置１であって、切断トーチ５０と、床面を走行可能な走行部と、走行部に搭載され、切断トーチ５０を鉄骨部材２０に沿って移動可能にアーム先端部に設けたアーム部３０と、を備える構成の鉄骨プラズマ切断装置を提供する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

建築物の鉄骨梁及び鉄骨柱を構成する鉄骨部材をプラズマ切断する鉄骨プラズマ切断装置であって、
走行部に搭載されたアーム部と、
前記アーム部の先端に取り付けられた切断トーチと、を備え、
切断トーチは、鉄骨部材に沿って移動可能に設けられる、鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項2】

前記アーム部によって移動する前記切断トーチの移動速度を、前記鉄骨部材の厚みに応じて制御する制御部を備える、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項3】

前記鉄骨部材に着脱可能に固定するクランプ部を備える、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項4】

前記アーム部は、
前記走行部に支持され走行方向に沿う第１方向に延びる第１アーム部と、
上方から見た平面視で前記第１アーム部に直交する第２方向に延在し、前記第１アーム部の前端にスライド可能に設けられる第２アーム部と、を備え、
前記切断トーチは、前記第２アーム部の先端に設けられ、
前記第１アーム部は、前記第２方向に沿う中心軸回りに回転可能に設けられる、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項5】

前記鉄骨梁の切断時と前記鉄骨柱の切断時で、前記切断トーチの移動パターンが切り替えられる、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項6】

前記切断トーチは、トーチ先端が前記鉄骨部材の切断面との間に一定の距離を確保するガイド部を備え、
前記ガイド部は、前記鉄骨部材に向けて付勢可能に設けられる、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項7】

前記切断トーチによる切断時に生じるドロスに向けてエアーを吹き付けるエアーノズルが設けられる、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項8】

前記エアーノズルは、前記切断トーチの移動方向の前後両側に設けられる、請求項７に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項9】

前記第１アーム部は、左右一対で設けられ、
一対の前記第１アーム部は、前記鉄骨部材を左右両側から挟むように配置可能である、請求項４に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【請求項10】

前記切断トーチは、携帯端末によって遠隔操作で移動可能である、請求項１に記載の鉄骨プラズマ切断装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄骨プラズマ切断装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、老朽化したビルを解体し新築する工事が増加している現状がある。その中には超高層ビルとして建設されたビルも老朽化を理由に解体されるものもあり、現状では解体する対象も高層化している。これまでの解体工事では、中小規模ビルを解体し、超高層ビルに建替える場合が多かった。そのため、解体する対象となるビルは、中小規模ビルが多く、解体方法もバックホーやニブラ等を使用しての作業であり、解体部材は上階から下階に落としている方法が多い。

【0003】

また、近年では上述したように超高層ビルの解体工事の増加や、解体時の環境対策等により、これまでのような中小規模ビルを解体していた構法では対応できなくなっている。こうした状況の中、解体重機を解体階に載せ、コンクリートや鉄骨を細かくした後、それらを下階へ落とすブロック解体方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。この場合、ブロック解体は解体部材をブロック状で切り出し、その場では細かく解体せず、ブロックの状態で搬出する方法となる。

【0004】

このようなブロック解体方法では、コンクリートスラブは道路カッター等で切断し、鉄骨部材はガス切断等を用いて切断する。ブロック解体時の鉄骨梁の切断では、コンクリートスラブを道路カッター等で切断した後、スラブの荷重を受けている鉄骨梁をウェブ、下フランジをガス切断等を用いて切断する。このとき、鉄骨梁の上フランジは残した状態にしておき、ブロックで搬出する際に、クレーン等でその部材を玉掛し、吊り込んだ状態になった時点で、上フランジを切断し、解体部材を搬出する。また、鉄骨柱の場合も同様に専門職の作業員によってガス切断等で切断作業を行っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１２－１３６８６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に示すような従来のブロック解体方法では、鉄骨梁や鉄骨柱等の鉄骨部材を先行して切断することにより、ブロック搬出時の切断時間を短縮でき、搬出サイクルを早めることができ、施工スピードの向上が期待できる。しかしながら、先行して鉄骨部材を切断する作業も専門職による作業員によって実施されることから、機械化による作業効率の向上が求められており、その点で改善の余地があった。

【0007】

本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、機械化により鉄骨部材を専門作業員に頼ることがなく簡単な作業で切断することができ、作業効率を向上させ、作業にかかる時間を低減できる鉄骨プラズマ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】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、建築物の鉄骨梁及び鉄骨柱を構成する鉄骨部材をプラズマ切断する鉄骨プラズマ切断装置であって、走行部に搭載されたアーム部と、前記アーム部の先端に取り付けられた切断トーチと、を備え、切断トーチは、鉄骨部材に沿って移動可能に設けられることを特徴としている。

【0009】

本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置では、プラズマを発生させる切断トーチを搭載した走行部を鉄骨部材の切断位置の近傍に設置し、アーム部によって切断位置に沿って切断トーチを移動させることで、鉄骨部材をプラズマ切断することができる。このように、ガス切断に比べて切断速度が速いプラズマ切断を行う切断トーチをアーム部によって機械的に移動させることができるので、専門職の切断工による作業を低減することができ、作業効率を向上させることができる。また、プラズマ切断であるので、従来のガス切断のようにエアーの調整、ガスの調整、点火等の作業員による手間のかかる作業や調整が不要となり、効率よく作業を行うことができる。
そのため、本発明では、鉄骨部材を簡単な作業で切断することができ、作業効率を向上させ、作業にかかる時間を低減できる。したがって、鉄骨部材のブロック解体方法に本発明の鉄骨プラズマ切断装置を採用することで、効率よく鉄骨部材をブロック状に切り出して解体することができる。

【0010】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置では、走行部に切断トーチを備えたアーム部を搭載しているので、走行部として例えば昇降機構を有するフォークリフト等を採用することで、アーム部を上下に移動でき、高所で切断トーチを使用することができる。そのため、従来のように足場の設置作業が不要となり、かつ作業員による高所作業もなくなるという利点がある。

【0011】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記アーム部によって移動する前記切断トーチの移動速度を、前記鉄骨部材の厚みに応じて制御する制御部を備えることが好ましい。

【0012】

この場合には、制御部によって鉄骨部材の厚みに応じて切断トーチの移動速度を変更することができる。例えば、鉄骨部材の厚みが大きい場合には、速度を落として切断トーチを移動させて切断する。このように厚みに応じて切断トーチの移動速度を制御することで、効率よく、かつ確実な切断が行える。

【0013】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記鉄骨部材に着脱可能に固定するクランプ部を備えることが好ましい。

【0014】

この場合には、切断する鉄骨部材にクランプ部を固定することで、切断中の切断トーチの振れを抑えることができる。そのため、プラズマを発生させて切断する切断トーチを鉄骨部材の切断位置に沿わせて精度よく移動させることができる。

【0015】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記走行部に支持され前後方向に延びる第１アーム部と、前記第１アーム部の延在方向を中心にして回転可能に設けられる第２アーム部と、を備え、前記切断トーチは、前記第２アーム部の延在方向に沿って移動可能であることが好ましい。

【0016】

この場合には、第２アーム部の回転と、第２アーム部に沿って切断トーチを移動させることで、切断方向に角度を付けた切断や周方向の切断を効率よく行うことができる。すなわち、第１アーム部を固定した状態で第２アーム部の動作によって切断トーチで傾斜方向の切断や周方向の切断を行うことができ、複雑な動作が不要となり、作業効率を向上できる。

【0017】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記鉄骨梁の切断時と前記鉄骨柱の切断時で、前記切断トーチの移動パターンが切り替えられることが好ましい。

【0018】

この場合には、鉄骨部材の鉄骨梁と鉄骨柱の両方における切断位置に対応して切断トーチを移動させて切断を行うことができる。

【0019】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記切断トーチは、トーチ先端が前記鉄骨部材の切断面との間に一定の距離を確保するガイド部を備え、前記ガイド部は、前記鉄骨部材に向けて付勢可能に設けられることが好ましい。

【0020】

この場合には、付勢されたガイド部を鉄骨部材に当接させることで、切断トーチのトーチ先端と鉄骨部材の切断面との間の距離を一定に確保することができる。すなわち、切断トーチに備えたガイド部が切断トーチとともに一体的に移動させることで、切断中のトーチ先端が切断面と常に一定の距離を維持した状態となり、プラズマが失火することなく切断できる。

【0021】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記切断トーチによる切断時に生じるドロスに向けてエアーを吹き付けるエアーノズルが設けられることが好ましい。

【0022】

この場合には、切断時に発生し鉄骨部材の切断部分の隙間に溜まったドロスを吹き付けられるエアーにより吹き飛ばすことができ、前記隙間が確保されて確実な切断を行うことができる。このようにドロスが鉄骨部材の切断部分に溜まることを抑制できるので、切断トーチを上向きにした上向き切断が可能になる。

【0023】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記エアーノズルは、前記切断トーチの移動方向の前後両側に設けられることが好ましい。

【0024】

この場合には、切断トーチを移動方向の前側及び後側のいずれの方向に移動した場合でっても、エアーノズルからドロスに向けてエアーを吹き付けて吹き飛ばすことができる。

【0025】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記第１アーム部は、左右一対で設けられ、一対の前記第１アーム部は、前記鉄骨部材を左右両側から挟むように配置可能であることが好ましい。

【0026】

この場合には、左右両側の切断トーチを使用して鉄骨部材の左右両側から切断を行うことができるので、とくに鉄骨柱等の切断に効果がある。そのため、鉄骨プラズマ切断装置の移設を行うことなく、より効率よく切断作業を行うことができる。

【0027】

また、本発明に係る鉄骨プラズマ切断装置は、前記切断トーチは、携帯端末によって遠隔操作で移動可能であることが好ましい。

【0028】

この場合には、携帯端末を使用して遠隔で鉄骨プラズマ切断装置を容易に操作できる。そのため、切断トーチの移動状態を周囲から確認しながら操作することができるので、制度の高い切断を行うことができる。

【発明の効果】

【0029】

本発明の鉄骨プラズマ切断装置によれば、機械化により鉄骨部材を専門作業員に頼ることがなく簡単な作業で切断することができ、作業効率を向上させ、作業にかかる時間を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】本発明の実施形態による鉄骨プラズマ切断装置を上方から見た平面図である。

【図2】図１に示すＩＩ線矢視図であって、鉄骨プラズマ切断装置の側面図である。

【図3】図１に示すＩＩＩ線矢視図であって、鉄骨プラズマ切断装置の正面図である。

【図4】鉄骨プラズマ切断装置によって切断された鉄骨柱の側面図である。

【図5】鉄骨プラズマ切断装置によって切断された鉄骨柱の水平断面図である。

【図6】鉄骨梁を鉄骨プラズマ切断装置によって切断する状態を示す鉄骨梁の材軸方向から見た側面図である。

【図7】図６に示すＶＩＩ線矢視図であって、鉄骨梁を鉄骨プラズマ切断装置によって切断する状態を示す平面図である。

【図8】鉄骨梁を鉄骨プラズマ切断装置によって切断する状態を示す側面図である。

【図9】鉄骨プラズマ切断装置によって切断された鉄骨梁の側面図である。

【図10】鉄骨プラズマ切断装置によって切断された鉄骨柱の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

以下、本発明の実施形態による鉄骨プラズマ切断装置について、図面に基づいて説明する。

【0032】

図１、図２及び図３に示すように、本実施形態の鉄骨プラズマ切断装置１は、建築物２の鉄骨梁２１及び鉄骨柱２２を構成する鉄骨部材２０をプラズマ切断し、鉄骨部材２０をブロック状に切り出して解体するブロック解体工法に採用される。

【0033】

本実施形態で切り出す鉄骨部材２０からなる解体ブロックは、本実施形態の鉄骨プラズマ切断装置１を使用したプラズマ切断と、ガス切断の両方を使用して効率的に行うものである。なお、鉄骨プラズマ切断装置１では、鉄骨部材２０を任意の形状、大きさの解体ブロックとして切り出す装置である。

【0034】

本実施形態の鉄骨プラズマ切断装置１は、切断対象となる鉄骨部材２０の切断箇所の近傍に取り付けて切断する装置であり、鉄骨梁２１と鉄骨柱２２の両方を切断可能である。鉄骨プラズマ切断装置１は、不図示の走行部に搭載可能な基台４０と、基台４０に設けられるアーム部３０と、アーム部３０の先端に取り付けられた切断トーチ５０と、を備えている。切断トーチ５０は、鉄骨部材２０に沿って移動可能に設けられる。

【0035】

鉄骨プラズマ切断装置１は、鉄骨梁２１の切断時と鉄骨柱２２の切断時で、切断トーチ５０の移動パターンが切り替えることが可能に設けられている。本実施形態の鉄骨梁２１は、後述する図８～図１０に示すように、Ｈ形鋼材であり、ウェブ２１ａに六角形の穴が開いている。鉄骨柱２２は、後述する図４及び図５に示すように、断面四角形の角型鋼管である。

【0036】

鉄骨プラズマ切断装置１は、不図示の携帯端末によって切断トーチ５０を遠隔操作で移動可能に設けられている。あるいは、携帯端末に限定されることはなく、パーソナルコンピュータで遠隔操作することも可能である。

【0037】

基台４０は、下面に装着された床面を転動する車輪４１を有する。基台４０は、走行部から取り外された状態のときに車輪４１で自走可能である。基台４０は、板状で上方から見た平面視で略長方形状をなし、長手方向を走行部の進行方向に沿う方向（後述する前後方向Ｘ１）に向けた状態で配置されている。

【0038】

不図示の走行部としては、例えばフォークリフトを採用できる。この場合、フォークリフトの上下昇降可能な荷取り爪でアーム部３０を備えた基台４０を保持することで、フォークリフトの床面の走行とともに基台４０が所望の位置に移動される。さらに、荷取り爪を昇降させることで、基台４０及び切断トーチ５０を備えたアーム部３０を上下に移動させることができる。

【0039】

ここで、鉄骨プラズマ切断装置１において、基台４０の長手方向を前後方向Ｘ１とし、切断トーチ５０が配置される側を前側、その反対側を後側とする。また、平面視して前後方向Ｘ１に直交する方向を左右方向Ｘ２とする。さらに、後述する第１アーム部３１の延在方向を第１方向Ｊ１とし、第１方向Ｊ１に直交する方向を第２方向Ｊ２とする。本実施形態では、第２方向Ｊ２は、左右方向Ｘ２と同一方向である。

【0040】

基台４０の前部は、鉄骨柱２２を囲むように収容する凹部４２（図１参照）が形成されている。凹部４２は、上方からみた平面視で前端が開口部となる矩形状の開口である。すなわち、基台４０は、凹部４２を挟んで左右両側が前方に突出している。

【0041】

アーム部３０は、基台４０上に装備されている。アーム部３０は、基台４０に支持され第１方向Ｊ１に延びる第１アーム部３１と、上方から見た平面視で第１アーム部３１に直交する第２方向Ｊ２（左右方向Ｘ２）に延在し、第１アーム部３１の前端部３１ａにスライド可能に設けられる第２アーム部３２と、を備える。
アーム部３０は、左右一対で設けられている。一対のアーム部３０は、一方を符号３０Ａで示し、他方を３０Ｂで示している。

【0042】

第１アーム部３１は、左右方向Ｘ２に沿う中心軸回りに回転可能な回転支持部３３を有する。基台４０には、支持本体４３が固定されている。支持本体４３の左右方向Ｘ２を向く側面には、回転支持部３３が支持されている。第１アーム部３１は、回転支持部３３に案内されて第１方向Ｊ１にスライド可能な案内ガイド３１ｂ（図３参照）を有している。

【0043】

第１アーム部３１は、回転支持部３３で回転させることで、第１方向Ｊ１の向き（角度）を変更可能である。例えば、第１アーム部３１の第１方向Ｊ１を上下方向に向けて配置することができる（図８参照）。

【0044】

また、左右一対の第１アーム部３１は、第１方向Ｊ１を水平に向けた状態で、基台４０の前方に突出させることで、鉄骨柱２２を左右両側から挟むように配置することができる（図１参照）。第１アーム部３１の前方への突出長は、鉄骨柱２２の幅寸法より大きく、第１アーム部３１の前端部３１ａが基台４０の凹部４２に配置させた状態の鉄骨柱２２よりも前側に突出可能な長さに設定されている。すなわち、第２アーム部３２が鉄骨柱２２の裏側（前側）に回り込むことが可能な状態となる。

【0045】

第１アーム部３１の前端部３１ａには、摺動部材３１Ａが設けられている。
第２アーム部３２は、摺動部材３１Ａを摺動させる案内レール３４を備える（図６参照）。第２アーム部３２の長手方向（第２方向Ｊ２）は、第１アーム部３１の長手方向（第１方向Ｊ１）に対して直交している。

【0046】

第２アーム部３２の先端部３２ａには、切断トーチ５０が第２方向Ｊ２を中心にして例えば３６０°の回転角で回転可能に支持されている。切断トーチ５０は、第２アーム部３２が摺動部材３１Ａに対して第２方向Ｊ２に摺動することで、左右方向Ｘ２に移動可能である。

【0047】

また、アーム部３０は、鉄骨梁２１の下フランジ２１ｂに着脱可能に固定するクランプ部３５を備える。クランプ部３５は、基台４０上の支持本体４３から上方に向けて延びる支柱３６の上端３６ａに設けられる。クランプ部３５は、下向きの固定クランプ３５１と、例えばエアーによって駆動することで上下方向に移動可能で、固定クランプ３５１に対して上下方向に近接離反する可動クランプ３５２と、を有する。固定クランプ３５１と可動クランプ３５２によって鉄骨梁２１の下フランジ２１ｂを挟持することで、基台４０及びアーム部３０が鉄骨梁２１に固定される。

【0048】

切断トーチ５０は、第２アーム部３２の先端部３２ａに設けられる（図６参照）。切断トーチ５０は、第２アーム部３２とともに第２方向Ｊ２に沿って移動可能である。切断トーチ５０は、例えば、上述した不図示の携帯端末によって遠隔操作し、スイッチのＯＮ／ＯＦＦで動作させることができる。

【0049】

切断トーチ５０は、周知のプラズマ切断機が採用される。すなわち、プラズマ切断機本体のプラス端子ケーブルを母材である鉄骨部材２０に接続し、電源をＯＮにすることで、鉄骨部材２０の金属と電極となる切断トーチ５０との間にプラズマアークを発生させるものである。このとき発生される高温プラズマを熱源とし、切断トーチ５０を鉄骨部材２０に沿って移動することで、鉄骨部材２０が切断される。

【0050】

切断トーチ５０は、トーチ先端が鉄骨部材２０の切断面との間に一定の距離を確保するガイド部（図示省略）を備える。このガイド部は、鉄骨部材２０に向けて付勢可能に設けられる。具体的には、トーチ先端の両端にガイドローラ（図示省略）を有し、トーチ先端、ガイドローラをバネ機構で鉄骨部材２０の切断面へ押し当てることにより、トーチ先端と切断鉄骨２０との間隔（例えば、２～４ｍｍ程度の間隔）を一定に保つことができ、プラズマアークが失火することなく切断できる。

【0051】

また、鉄骨プラズマ切断装置１には、切断トーチ５０による切断時に生じるドロスに向けてエアーを吹き付けるエアーノズル（図示省略）が設けられる。このエアーノズルは、切断トーチ５０の移動方向の前後両側に設けられることが好ましい。

【0052】

鉄骨プラズマ切断装置１は、アーム部３０によって移動する切断トーチ５０の移動速度を、鉄骨部材２０の厚みに応じて制御する制御部（図示省略）を備える。

【0053】

次に、上述した鉄骨プラズマ切断装置１を使用して鉄骨部材２０を切断する方法について説明する。
先ず、鉄骨柱２２を切断し、ブロック状に解体する施工手順について説明する。鉄骨柱２２は、図４及び図５に示すように、水平方向に切断してブロック状の鉄骨柱２２を上下方向に分断することで解体される。

【0054】

図１に示すように、鉄骨プラズマ切断装置１を走行部で走行させて、鉄骨柱２２の所定の切断高さで周方向に沿って切断トーチ５０が自動で移動できるように配置する。すなわち、基台４０の凹部４２の内側に鉄骨柱２２を配置した状態で設置する。次に、左右一対のアーム部３０Ａ、３０Ｂのそれぞれの第１アーム部３１を前方に向けて移動させ、鉄骨柱２２を左右両側から挟み込む。このとき第１アーム部３１の前端部３１ａは、第２アーム部３２が鉄骨柱２２の裏側に回り込むことが可能な状態となる。

【0055】

次に、図１に示すように、第１アーム部３１及び第２アーム部３２のスライド動作と、切断トーチ５０の第２アーム部３２の先端部３２ａ回りの回転動作を自動で行うことで、図４及び図５に示すように鉄骨柱２２の四隅の角部２２ａを水平にプラズマ切断する。
ここで、図４及び図５に示す符号Ｐは鉄骨プラズマ切断装置１を使用したプラズマ切断部を示し、符号Ｇは作業員によって行うガス切断部を示している。また、図５に示す矢印Ｆは、切断トーチ５０の移動方向（切断方向）を示している。

【0056】

鉄骨プラズマ切断装置１では、上述した制御部（図示省略）に切断位置、切断距離、鉄骨部材２０の厚み等の情報を予め記憶させておくことで、アーム部３０と切断トーチ５０を制御して自動的に移動させて切断できる。

【0057】

このように鉄骨プラズマ切断装置１を使用し、建築物の鉄骨柱２２に沿って切断トーチ５０を移動し、鉄骨柱２２をプラズマ切断によってブロック状に切断して切り出す。すなわち、鉄骨柱２２の各角部２２ａを切断トーチ５０によって水平方向にプラズマ切断しプラズマ切断部Ｐを形成した後、鉄骨柱２２を切り出すブロック状の部位をクレーン等の揚重設備で吊り支持する。
次に、プラズマ切断部Ｐ同士の間を水平方向に作業員によってガス切断してガス切断部Ｇを形成することで、ブロック状の鉄骨柱２２を切り出し、吊った状態で搬出することで解体される。

【0058】

次に、鉄骨梁２１を切断し、ブロック状に解体する施工手順について説明する。鉄骨梁２１は、図６～図１０に示すように、略上下方向に切断してブロック状の鉄骨梁２１を水平方向に分断することで解体される。

【0059】

図６及び図７に示すように、鉄骨プラズマ切断装置１を走行部で走行させて、鉄骨梁２１の所定の切断高さで上下方向に沿って切断トーチ５０が自動で移動できるように配置する。すなわち、例えばフォークリフト（走行部）の荷取り爪の上下昇降機能を使用して基台４０とともにアーム部３０を所定の高さに配置する。次に、支柱３６に設けられるクランプ部３５を使用して鉄骨梁２１の下フランジ２１ｂに固定する。すなわち、クランプ部３５の固定クランプ３５１を下フランジ２１ｂの上側に配置し、可動クランプ３５２で下フランジ２１ｂを下側から挟持することで、鉄骨プラズマ切断装置１が切断対象の鉄骨梁２１に固定される。

【0060】

次に、図１に示すように、第１アーム部３１の回転支持部３３による回転動作と、第１アーム部３１及び第２アーム部３２のスライド動作と、切断トーチ５０の第２アーム部３２の先端部３２ａ回りの回転動作を自動で行うことで、図８及び図９に示すように鉄骨梁２１の左右二箇所を斜め上下方向に切断する。すなわち、鉄骨梁２１の切断時は、鉄骨梁２１の鉛直方向に交差する方向に角度をつけて切断トーチ５０を切り上げるように移動させてプラズマ切断する。
ここで、図９及び図１０に示す符号Ｐは鉄骨プラズマ切断装置１を使用したプラズマ切断部を示し、符号Ｇは作業員によって行うガス切断部を示している。また、図１０に示す矢印Ｆは、切断トーチ５０の移動方向（切断方向）を示している。

【0061】

このように鉄骨プラズマ切断装置１を使用し、建築物の鉄骨梁２１に沿って切断トーチ５０を移動し、鉄骨梁２１をプラズマ切断によってブロック状に切断して切り出す。すなわち、鉄骨梁２１の切断する左右二箇所において、鉄骨梁２１の上部を残して切断トーチ５０によって切り上げるようにしてプラズマ切断しプラズマ切断部Ｐを形成した後、鉄骨梁２１を切り出すブロック状の部位をクレーン等の揚重設備で吊り支持する。
次に、プラズマ切断部Ｐの上部を作業員によって切り上げるようにガス切断してガス切断部Ｇを形成することで、ブロック状の鉄骨梁２１を切り出し、吊った状態で搬出することで解体される。

【0062】

次に、上述した鉄骨プラズマ切断装置１の作用について、図面に基づいて詳細に説明する。
本実施形態による鉄骨プラズマ切断装置１では、建築物の鉄骨梁２１及び鉄骨柱２２を構成する鉄骨部材２０をプラズマ切断する。鉄骨プラズマ切断装置１は、走行部に搭載されたアーム部３０と、アーム部３０の先端に取り付けられた切断トーチ５０と、を備え、切断トーチ５０は、鉄骨部材２０に沿って移動可能に設けられる。

【0063】

また、本実施形態では、プラズマを発生させる切断トーチ５０を搭載した走行部を鉄骨部材２０の切断位置の近傍に設置し、アーム部３０によって切断位置に沿って切断トーチ５０を移動させることで、鉄骨部材２０をプラズマ切断することができる。このように、ガス切断に比べて切断速度が速いプラズマ切断を行う切断トーチ５０をアーム部３０によって機械的に移動させることができるので、専門職の切断工による作業を低減することができ、作業効率を向上させることができる。また、プラズマ切断であるので、従来のガス切断のようにエアーの調整、ガスの調整、点火等の作業員による手間のかかる作業や調整が不要となり、効率よく作業を行うことができる。
そのため、本実施形態では、鉄骨部材２０を簡単な作業で切断することができ、作業効率を向上させ、作業にかかる時間を低減できる。したがって、鉄骨部材２０のブロック解体方法に本発明の鉄骨プラズマ切断装置１を採用することで、効率よく鉄骨部材２０をブロック状に切り出して解体することができる。

【0064】

また、本実施形態では、走行部に切断トーチ５０を備えたアーム部３０を搭載しているので、走行部として例えば昇降機構を有するフォークリフト等を採用することができる。フォークリフトの場合には、アーム部３０を上下に移動でき、高所で切断トーチ５０を使用することができる。そのため、従来のように足場の設置作業が不要となり、かつ作業員による高所作業もなくなるという利点がある。

【0065】

また、本実施形態では、アーム部３０によって移動する切断トーチ５０の移動速度を、鉄骨部材２０の厚みに応じて制御する制御部を備える。
そのため、制御部によって鉄骨部材２０の厚みに応じて切断トーチ５０の移動速度を変更することができる。例えば、鉄骨部材２０の厚みが大きい場合には、速度を落として切断トーチ５０を移動させて切断する。このように厚みに応じて切断トーチ５０の移動速度を制御することで、効率よく、かつ確実な切断が行える。

【0066】

また、本実施形態では、鉄骨部材２０に着脱可能に固定するクランプ部３５を備える。
そのため、切断する鉄骨部材２０にクランプ部３５を固定することで、切断中の切断トーチ５０の振れを抑えることができる。そのため、プラズマを発生させて切断する切断トーチ５０を鉄骨部材２０の切断位置に沿わせて精度よく移動させることができる。

【0067】

また、本実施形態では、走行部に支持され前後方向に延びる第１アーム部３１と、第１アーム部３１の延在方向を中心にして回転可能に設けられる第２アーム部３２と、を備え、切断トーチ５０は、第２アーム部３２の延在方向に沿って移動可能である。
そのため、第２アーム部３２の回転と、第２アーム部３２に沿って切断トーチ５０を移動させることで、切断方向に角度を付けた切断や周方向の切断を効率よく行うことができる。すなわち、第１アーム部３１を固定した状態で第２アーム部３２の動作によって切断トーチ５０で傾斜方向の切断や周方向の切断を行うことができ、複雑な動作が不要となり、作業効率を向上できる。

【0068】

また、本実施形態では、鉄骨梁２１の切断時と鉄骨柱２２の切断時で、切断トーチ５０の移動パターンが切り替えられる。
そのため、鉄骨部材２０の鉄骨梁２１と鉄骨柱２２の両方における切断位置に対応して切断トーチ５０を移動させて切断を行うことができる。

【0069】

また、本実施形態では、切断トーチ５０は、トーチ先端が鉄骨部材２０の切断面との間に一定の距離を確保するガイド部を備え、ガイド部は、鉄骨部材２０に向けて付勢可能に設けられる。
そのため、付勢されたガイド部を鉄骨部材２０に当接させることで、切断トーチ５０のトーチ先端と鉄骨部材２０の切断面との間の距離を一定に確保することができる。すなわち、切断トーチ５０に備えたガイド部が切断トーチ５０とともに一体的に移動させることで、切断中のトーチ先端が切断面と常に一定の距離を維持した状態となり、プラズマが失火することなく切断できる。

【0070】

また、本実施形態では、切断トーチ５０による切断時に生じるドロスに向けてエアーを吹き付けるエアーノズルが設けられる。
そのため、切断時に発生し鉄骨部材２０の切断部分の隙間に溜まったドロスを吹き付けられるエアーにより吹き飛ばすことができ、隙間が確保されて確実な切断を行うことができる。このようにドロスが鉄骨部材２０の切断部分に溜まることを抑制できるので、切断トーチ５０を上向きにした上向き切断が可能になる。

【0071】

また、本実施形態では、エアーノズルは、切断トーチ５０の移動方向の前後両側に設けられることで、切断トーチ５０を移動方向の前側及び後側のいずれの方向に移動した場合であっても、エアーノズルからドロスに向けてエアーを吹き付けて吹き飛ばすことができる。

【0072】

また、本実施形態では、第１アーム部３１は、左右一対で設けられ、一対の第１アーム部３１は、鉄骨部材２０を左右両側から挟むように配置可能である。
このような構成により、左右両側の切断トーチ５０を使用して鉄骨部材２０の左右両側から切断を行うことができるので、とくに鉄骨柱等の切断に効果がある。そのため、鉄骨プラズマ切断装置１の移設を行うことなく、より効率よく切断作業を行うことができる。

【0073】

また、本実施形態では、切断トーチ５０は、携帯端末によって遠隔操作で移動可能である。そのため、携帯端末を使用して遠隔で鉄骨プラズマ切断装置１を容易に操作できる。そのため、切断トーチ５０の移動状態を周囲から確認しながら操作することができるので、制度の高い切断を行うことができる。

【0074】

上述のように本実施形態による鉄骨プラズマ切断装置１では、機械化により鉄骨部材２０を専門作業員に頼ることがなく簡単な作業で切断することができ、作業効率を向上させ、作業にかかる時間を低減できる。

【0075】

以上、本発明による鉄骨プラズマ切断装置の実施形態について説明したが、本発明は上記の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。

【0076】

例えば、本実施形態では、鉄骨梁２１と鉄骨柱２２を切断し、ブロック状に解体する場合について説明したが、これに限定されることはなく、鉄骨梁２１及び鉄骨柱２２の少なくとも一方のみを鉄骨部材２０とする建築物にも適用とすることができる。また、本実施形態のように、鉄骨梁２１のウェブ２１ａに穴が開いていなくても適用できる。
さらに、梁や柱に限定されず、例えばＨ形鋼材を含む構造物の切断、解体に本実施形態の鉄骨プラズマ切断装置１を使用することも勿論可能である。

【0077】

また、本実施形態では、走行部としてフォークリフトを一例として示したが、フォークリフトに限定されることはなく、他の走行機械であってもよい。例えば、上述した基台４０自体が走行部であってもよい。

【0078】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

【符号の説明】

【0079】

１ 鉄骨プラズマ切断装置
２０ 鉄骨部材
２１ 鉄骨梁
２２ 鉄骨柱
３０、３０Ａ、３０Ｂ アーム部
３１ 第１アーム部
３２ 第２アーム部
３３ 回転支持部
３５ クランプ部
４０ 基台
５０ 切断トーチ
Ｐ プラズマ切断部
Ｇ ガス切断部
Ｘ１ 前後方向
Ｘ２ 左右方向
Ｊ１ 第１方向
Ｊ２ 第２方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】