JP3571574B2 - Continuous cutting method for existing fluid pipes - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水道管やガス管等の既設流体管を、内部の流体の流れを遮断することなく切断できるようにした既設流体管の切断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
地中に埋設された流体管には、地震や地盤沈下等による地盤の相対変位により、管と直交する方向又は管軸方向に応力が加わることが多く、その応力が許容限度を超えた際に、継手部より管が抜け出したり、破損事故を起こしたりすることがある。
【0003】
このような事故を防止するためには、既設の流体管に伸縮可撓性の管継手を取付けることが効果的である。
この管継手を、流体管内の流体の流れを止めることなく不断流状態で取付ける従来の方法としては、例えば次のような工法がある。
【0004】
すなわち、流体管の周囲に密閉ケースを水密的に取付け、このケース内において切断機により流体管をリング状に切断したのち、この切断片を切断機と共に密閉ケース内より撤去し、伸縮可撓継手を密閉ケース内に挿入して、流体管の切断個所に嵌め込み、最後に密閉ケース内を流体管より撤去する工程により行われる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の流体管の伸縮可撓化方法では、流体管に密閉ケースを取付けたり、作業終了後にこれを撤去したりする作業を要するため、その作業が煩雑であるとともに、管径が大きい場合には、クレーン等の重機を用いる必要があるため、作業が大がかりとなり、工数や作業コストが嵩む原因となっている。
【0006】
また、流管体の切断には、それよりも外径の大きな円筒形のカッターを備える切断機が用いられるため、管径が大きい場合には、必然的に切断機も大型化し、その取付けや撤去作業が煩雑となる。
【0007】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、作業終了後に撤去の必要のある密閉ケースや大型の切断機などを用いることなく、流体管に容易かつ安価に切断でき、その切断部により、伸縮及び可撓性を持たせることができるようにした既設流体管の不断水切断方法を提供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の既設流体管の不断水切断方法は、作業用の枝管を有する少なくとも上下2分割構造の筒状の筺体を少なくとも2個用意し、これら筐体を互いに所定寸法離間させて既設流体管の外周面に水密的かつ管軸を中心として回転可能に装着したのち、前記筺体を回転駆動手段により回転させつつ、前記枝管の中心と同軸をなす送り手段の下端のベース板に設けた筒状シールを上下に摺動及び回転可能として貫通するエンドミルを回転させ、前記エンドミルを送り手段により既設流体管の中心方向に向けて送り込むことにより、前記既設流体管を切断し、その後前記エンドミルを取外して前記枝管の中間部に設けられた枝管と直交する水平方向を向く仕切弁装置で前記枝管を閉鎖することを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
まず図1及び図2を参照して、本発明の既設流体管の伸縮可撓化装置について説明する。
【0016】
1は、地盤2を掘削して露出させた水道管等の流体管で、その外周部には、上下2分割構造の半円筒管3a、3aよりなる筺体3が、その対向面に形成されたフランジ3b同士をボルト4とナット5により締結することにより、流体管1の外周面との間に所要の隙間Sを設けて取付けられている。
【0017】
各半円筒管3aの両端部内周面の厚肉部3Cには、環状凹溝が形成され、この凹溝6内には、流体管1の外周部に圧接するパッキン7嵌合されている。また、上下のフランジ3b同士の突合わせ面の内周面側にも、パッキン7と一体をなすパッキン(図示略)が挟入されている。
これにより筺体3は、流体管1に対して水密的に装着されている。
【0018】
上記パッキン7は、流体管1の外周面に対し、摺動抵抗の小さい硬質ゴムなどにより形成され、後述するように、筺体3を流体管1回りに回動させる際の抵抗を小さくするとともに、パッキン7がよじれるなどして破損するのが防止されるようになっている。
【0019】
両端部の厚肉部3Cの内周面と流体管1の外周面との間には、筺体3と流体管1とが管軸と直交する上下方向に相対変位が可能なように、若干の隙間が形成されている。
【0020】
上部側の半円筒管3aの上面中央には、開口部としての作業用の枝管8が上向きに連設され、その中間部には、枝管8と直交する水平方向を向く仕切弁装置9が取付けられている。
仕切弁装置9は、操作ハンドル10を回転させることにより、仕切弁11をねじ送りにより進退させ、枝管8内の流路を開閉するものである。
【0021】
枝管8の上端の水平フランジ8aには、上部側が右向きコ字形をなすシリンダブラケット12がねじ止めされ、このブラケット12の上端の水平片12aには、流体圧シリンダ、例えば油圧シリンダ13が、そのピストンロッド13aを下方に向けて取付けられている。
【0022】
上記ピストンロッド13aの下端に取付けられた吊支架台14には、例えばッ電動モータ、空圧モータ等よりなる回転アクチュエータ15が載設され、その回転チャック15aには、エンドミルである回転切削工具16が取付けられている。
【0023】
回転切削工具16は、枝管8の中心と同軸をなすとともに、シリンダブラケット12の下端のベース板12bに設けた筒状シール17を上下に摺動及び回転可能として貫通して、その下端は、流体管1の中心の直上に位置している。
回転アクチュエータ15は、油圧シリンダ13の作動により上下動させられ、回転切削工具16の先端が流体管1の外周面に切込まれるようになっている。
【0024】
筺体3の左方の側端面には、図2にも示すように、上下2分割構造のリングギヤ18が着脱可能としてボルト止めされ、リングギヤ18の内周面と流体管1の外周面との間には、若干の隙間を設けてある。
【0025】
筺体32を挟む両側の流体管1は、堀削した地盤2上に立設された、上端部がU字形をなす支持体19,19により支持され、右方の支持体19と、左方の支持体19の突片19aは、それぞれ筺体3の右端及びリングギヤ18の左端と近接又は摺接し、筺体3が管軸方向に位置ずれするのを防止している。
【0026】
左方の支持体19の上端にボルト止めされた水平基板20上には、モータ21が載置され、その右方を向く回転軸21aに固嵌された小径の駆動ギヤ22は、上記リングギヤ18と噛合している。
これにより、モータ21を作動させて駆動ギヤ22を回転させると、リングギヤ18及びこれと一体をなす筺体3は緩速で回転させられる。
【0027】
次に、上記装置による流体管の伸縮可撓化方法について説明する。
まず図1に示す状態において、アクチュエータ15を作動させて回転切削工具16を回転させる。
【0028】
ついで、図4に示すように、油圧シリンダ13を作動させて、ピストンロッド13aを徐々に突出させ、回転切削工具16の先端を流体管1の外周面に若干食い込ませる。これと同時に、モータ21を作動させて、筺体3を、パッキン7を流体管1の外周面に圧接させた状態で回転させる。
【0029】
図3に拡大して示すように、筺体3をほぼ1回転させて、流体管1の外周面に所要深さの切込溝23を形成したのち、さらに回転切削工具16を若干食い込ませて、モータ21を逆回転させ、筺体3を元の位置まで逆方向に1回転させる。これにより、流体管1の外周面には、さらに深い切込溝23が形成される。
【0030】
このように、筺体3を正逆方向に交互に1回転させることにより、図4に示すように、流体管1は回転切削工具16の外径の幅で切断される。
なお、流体管1の肉厚が薄い場合は、筺体3を1回転又は正逆方向に1回転させるだけで切断することもできる。
【0031】
ついで、図5に示すように、油圧シリンダ13を縮退させて、回転切削工具16を仕切弁11の上方まで引き上げたのち、仕切弁装置9を操作して仕切弁11を突出させ、枝管8の流路を閉塞する。
【0032】
ついで、図6に示すように、枝管8より、シリンダブラケット12と供に、油圧シリンダ13や回転アクチュエータ15等を全て取外し、枝管8のフランジ8aに閉塞板24を取付けて密閉したのち、仕切弁装置9を取外してその取付部を密閉する。
【0033】
最後に、筺体3に取付られたリングギヤ18を取外すとともに、左右の両支持体19やモータ21等も撤去し、筺体3のみを伸縮可撓管継手として残して、露出した流体管1を埋め戻せば、工事は終了する。
【0034】
地震や地盤沈下等により流体管1に無理な力が加わると、図7に示すように、流体管1は切断部を中心として撓んだり、管軸方向に移動したりすることができるため、その破損が防止される。
【0035】
図8は、上述した要領により、流体管1の2個所を伸縮可撓化した例を示すもので、このようにすると、流体管1の伸縮及び可撓量が大となり、破損防止効果も大きくなる。
【0036】
以上説明したように、本発明においては、流体管1に水密的に装着した筺体3を回転させ、それに取付けた回転切削工具16により流体管1を切断したのち、筺体3をそのまま伸縮可撓管継手として残すようにしているため、従来の密閉ケースを用いた方法に比べて作業性や作業能率が大幅に向上する。
【0037】
また、管径が大きくても、大型の密閉ケースや切断機等が不要となり、従ってその取付けや撤去作業にクレーン等に重機を用いる必要がないので、作業コストが低減する。さらに、エンドミル等の回転切削工具16を用いているため、切削負荷が小さく、油圧シリンダ13やモータ21を小型化しうる。
【0038】
本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々の実施形態をとり得る。
上記実施例では、筺体3の左端面にリングギヤ18を取付けて、これをモータ21により回転させているが、流体管1の管径が大きく、筺体3も大型のときには、その右端側にも上述と同様のリングギヤ18とモータ21を設けて、筺体3を左右両側で回転させるようにしてもよい。このようにすると、大型の筺体3であっても安定的に回転させることができる。
【0039】
図4の想像線で示すように、下部側の半円管3aの下面中央にも枝管8を設け、この枝管8に、上述と同様の油圧シリンダ13や回転アクチュエータ15、回転切削工具16等を取付け、流体管1を上下2つの回転切削工具16により切断するようにしてもよい。このようにすると、筺体3を半回転させるだけでよいので、切断効率が良く、また油圧シリンダ13や回転アクチュエータ15に接続される油圧ホースやケーブル等の余裕長も少なくて済み、配管や配線なども容易となる。なお、流体管1が大径であるときには、上記回転切削工具16及びその駆動手段を、2個以上等間隔おきに設けることもある。
【0040】
回転切削工具16を流体管1に対し進退させる手段に油圧シリンダ13等の流体圧シリンダを用いているが、このようなシリンダ13の代わりに、ねじ送り機構などを設けて手動により行うようにしてもよい。
【0042】
筺体3の回転駆動手段としてのリングギヤ18とモータ21の代わりに、例えば筺体3の周囲にローラチェーンを固定的に巻回し、このローラチェーンに噛合させたスプロケットをモータ等により駆動することにより、筺体3を回転するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置における流体管の切断開始前の状態を示す一部切欠側面図である。
【図2】同じく、図2のII− II線の正面図である。
【図3】同じく、流体管の切断要領を示す拡大縦断正面図である。
【図4】同じく、流体管の切断後の状態を示す一部切欠側面図である。
【図5】同じく、切断後において枝管の流路を仕切弁により閉塞した状態を示す一部切欠側面図である。
【図6】同じく、切削工具、油圧シリンダ、リングギヤ、モータ等を撤去し、筺体のみを残した状態を示す一部切欠側面図である。
【図7】同じく、流体管撓んだ状態を示す縦断側面図である。
【図8】同じく、流体管の2個所に筺体を取付けて伸縮可撓性を持たせた例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 流体管
2 地盤
3 筺体
3a 半円筒管
3b フランジ
3c 厚肉部
4 ボルト
5 ナット
6 環状凹溝
7 パッキン(シール部材)
8 枝管
8a 水平フランジ
9 仕切弁装置
10 操作ハンドル
11 仕切弁
12 シリンダブラケット
12a 水平片
12b ベース板
13 油圧シリンダ(送り手段)
13a ピストンロッド
14 吊支架台
15 回転アクチュエータ
15a 回転チャック
16 回転切削工具
17 筒状シール
18 リングギヤ
19 支持体
19a 突片
20 水平基板
21 モータ
21a 回転軸
22 駆動ギヤ
23 切込溝
24 閉塞板[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for cutting an existing fluid pipe, such as a water pipe or a gas pipe, which can be cut without interrupting the flow of an internal fluid.
[0002]
[Prior art]
Fluid pipes buried in the ground are often subjected to stress in the direction perpendicular to the pipes or in the pipe axis direction due to relative displacement of the ground due to earthquakes, land subsidence, etc., and when the stress exceeds the allowable limit. In such a case, the pipe may come off from the joint portion or a breakage accident may occur.
[0003]
In order to prevent such an accident, it is effective to attach a flexible joint to an existing fluid pipe.
As a conventional method of attaching the pipe joint without stopping the flow of the fluid in the fluid pipe, there is, for example, the following method.
[0004]
That is, a sealed case is water-tightly mounted around the fluid pipe, and the fluid pipe is cut into a ring shape by a cutting machine in the case. Is inserted into the closed case, fitted into the cut portion of the fluid pipe, and finally the inside of the closed case is removed from the fluid pipe.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned conventional method for expanding and contracting a fluid pipe, since it is necessary to attach a sealed case to the fluid pipe or to remove it after the work is completed, the work is complicated and the pipe diameter is large. Requires the use of a heavy machine such as a crane, which requires a large amount of work, leading to an increase in man-hours and work costs.
[0006]
In addition, a cutting machine equipped with a cylindrical cutter having a larger outer diameter is used for cutting the flow tube body. Therefore, when the pipe diameter is large, the cutting machine is inevitably increased in size, and its mounting and Removal work becomes complicated.
[0007]
The present invention has been made to solve the above problems, and can be cut easily and inexpensively into a fluid pipe without using a sealed case or a large cutting machine that needs to be removed after the work is completed. It is an object of the present invention to provide a method of continuously cutting water from an existing fluid pipe, which can be made to have expansion and contraction and flexibility by a part.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a method for continuously cutting water of an existing fluid pipe, comprising preparing at least two cylindrical housings having at least two upper and lower divided structures having a working branch pipe , and connecting these housings to each other. After being attached to the outer peripheral surface of the existing fluid pipe in a water-tight manner and rotatable around the pipe axis at a predetermined distance, the feeding means is coaxial with the center of the branch pipe while rotating the housing by the rotation driving means. By rotating an end mill that penetrates a cylindrical seal provided on a base plate at the lower end so as to be slidable and rotatable up and down, and feeding the end mill toward a center direction of the existing fluid pipe by a feeding means , the existing fluid pipe is formed. After cutting, the end mill is removed, and the branch pipe is closed by a gate valve device oriented in a horizontal direction orthogonal to a branch pipe provided at an intermediate portion of the branch pipe .
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
First, an apparatus for expanding and contracting an existing fluid pipe according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0016]
Numeral 1 denotes a fluid pipe such as a water pipe excavated and exposed to the ground 2, and a
[0017]
An annular concave groove is formed in the thick portion 3C on the inner peripheral surface of both ends of each
Thereby, the
[0018]
The
[0019]
Between the inner peripheral surface of the thick portion 3C at both ends and the outer peripheral surface of the
[0020]
At the center of the upper surface of the
The
[0021]
A
[0022]
A
[0023]
The
The
[0024]
As shown in FIG. 2, a
[0025]
The
[0026]
A
Thus, when the
[0027]
Next, a method for expanding and contracting a fluid pipe by the above-described device will be described.
First, in the state shown in FIG. 1, the
[0028]
Next, as shown in FIG. 4, the
[0029]
As shown in FIG. 3 in an enlarged manner, the
[0030]
By rotating the
If the thickness of the
[0031]
Next, as shown in FIG. 5, after the
[0032]
Next, as shown in FIG. 6, the
[0033]
Finally, the
[0034]
When an excessive force is applied to the
[0035]
FIG. 8 shows an example in which two portions of the
[0036]
As described above, in the present invention, the
[0037]
Further, even if the pipe diameter is large, a large-sized sealed case, a cutting machine, and the like are not required, and therefore, it is not necessary to use a heavy machine for a crane or the like for the mounting and removing work, so that the working cost is reduced. Further, since the
[0038]
The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can take various embodiments.
In the above embodiment, the
[0039]
As shown by the imaginary line in FIG. 4, a
[0040]
Although a hydraulic cylinder such as a
[0042]
Instead of the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a state before starting cutting of a fluid pipe in an apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a front view of a line II-II in FIG. 2;
FIG. 3 is an enlarged vertical sectional front view showing a cutting procedure of a fluid pipe.
FIG. 4 is a partially cutaway side view showing a state after the fluid pipe is cut.
FIG. 5 is a partially cutaway side view showing a state in which the flow path of the branch pipe is closed by a gate valve after cutting.
FIG. 6 is a partially cutaway side view showing a state in which a cutting tool, a hydraulic cylinder, a ring gear, a motor, and the like are removed and only a housing is left.
FIG. 7 is a vertical sectional side view showing a state in which the fluid pipe is bent.
FIG. 8 is a vertical sectional side view showing an example in which a casing is attached to two places of a fluid pipe to have elasticity.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
8
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