JP2005125264A - 躯体埋設配管内の障害物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 曲線個所や全断面閉塞に対応することができ、コストと時間の低減を可能にすること。
【解決手段】 除去装置は、躯体内に埋設された配管１２内に、障害物１４が侵入した際に、これを除去するものであり、配管１２内の先頭に配置される先端ロッド１６と、ロッド１６の後部側に取付けられた自在継手３２を介して連結される中間ロッド１８と、ロッド１８の後部側に取付けられた自在継手３３を介して、順次連結される複数の継足しロッド２０とを備えている。ロッド１６の先端には、切削ビット２２が固設され、ロッド１６の外周には、軸線回りに回転自在な第１ガイド玉２４装着されている。中間ロッド１８の両端側外周には、軸線回りに回転自在な第２，第３ガイド玉２６，２８が装着され、ロッド１８の軸方向に沿って移動自在な振止ウエート２９が取付けられている。最後端の継足しロッド２０の後端には、継足し，中間および先端ロッド２０，１８，１６を介して、切削ビット２２を回転させる回転駆動部が設けられている。
【選択図】 図２

Description

この発明は、躯体埋設配管内の障害物除去装置に関し、特に、コンクリート躯体内に埋設される配管であって、内部に別部材を挿入する際の障害物を除去する装置に関するものである。

プレストレスコンクリート構造物においては、躯体を構築する際に、中空形状の配管を設置しておき、躯体の構築後に埋設された配管内に、プレストレス鋼材を挿入し、挿入したプレストレス鋼材を緊張して、躯体にプレストレスを導入することが行われる。

このようなプレストレスコンクリート構造物を構築する際に、躯体内に埋設されている配管内に、コンクリートなどの障害物が侵入ないしは堆積すると、鋼材の挿入ができなくなるので、特許ないしは非特許文献の存在は確認していないが、実際の施工現場では、以下の方法によりこれを除去していた。

（１）高圧ジェット水を配管の一端側から送り込み、ジェット水の水圧で障害物を除去する方法
（２）配管内にボーリングマシンを挿入して、マシンの切削により障害物を除去する方法
（３）障害物の侵入ないしは堆積した個所を含めて、躯体の一部を解体，撤去して、配管を再設置して、躯体を再構築する方法
なお、地下埋設管内の異物除去装置としては、特許文献１〜６に開示されているが、これらの各特許文献に開示されている装置ないしは方法では、上述した配管内の障害物の除去に用いることができない。

しかしながら、このような従来の障害物の除去方法には、以下に説明する課題があった。
特開平１１−１０７３６３号公報 特開２００３−８２７５６号公報 実開昭３−３６０８３号公報 実開平３−８６８８９号公報 特公平６−９４０２７号公報 特開平８−８１９９５号公報

すなわち、（１）の方法では、高圧ジェット水の噴射方向を、埋設配管内で制御することが難しく、これを的確に障害物に噴射することが困難で、除去に時間が掛かるとともに、全断面が閉塞されている場合には、水圧や水量を増加させても、殆ど除去することができない。

また、（２）の方法では、配管形状が直線状の場合には、除去できるものの、配管が曲線状態になっている場合には、ボーリングマシンの挿入が難しく、障害物の全部を除去することが困難であった。

さらに、（３）の方法では、配管が比較的表面から浅い位置に埋設されている場合には、解体・修復に手間と時間が掛からないが、深い場合には、多くの時間とコストがかかり、しかも、解体時に、健全な部分に損傷を与える恐れもあった。

本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、曲線個所や全断面閉塞に対応することができ、しかも、コストと時間の低減が可能になる躯体埋設配管内の障害物除去装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、躯体内に埋設された配管内に、コンクリートなどの障害物が侵入ないしは堆積した際に、前記障害物を除去する装置において、前記配管内の先頭に配置される先端ロッドと、前記先端ロッドの後部側に取付けられた第１自在継手を介して連結される中間ロッドと、前記中間ロッドの後部側に取付けられた第２自在継手を介して、順次連結される複数の継足しロッドと、前記先端ロッドの先端に固設された切削ビットと、前記先端ロッドの外周に、軸線回りに回転自在に装着され、前記配管の直径よりも小径の第１ガイド玉と、前記中間ロッドの両端側外周に、軸線回りに回転自在に装着され、前記配管の直径よりも小径の第２および第３ガイド玉と、前記中間ロッドに介装された前記第２，第３ガイド玉間に配置され、前記中間ロッドの軸方向に沿って移動自在な振止ウエートと、最後端の前記継足しロッドの後端に連結され、前記継足し，中間および先端ロッドを介して、前記切削ビットを回転させる回転駆動部とを設けた。

このように構成した躯体埋設配管内の障害物除去装置によれば、回転駆動部により切削ビットを回転させることで、障害物を切削除去することができる。この場合、配管内の先頭に配置される先端ロッドと中間ロッドとが第１自在継手を介して連結され、かつ、中間ロッドと継足しロッドとが第２自在継手を介して連結されているので、配管が曲線状態になっていても、自在継手の回動により、簡単に挿入することができる。

また、切削ビットの回転によりコンクリートなどの障害物を切削する際には、切削抵抗があって、これに対抗する反力を確保する必要があるが、本発明の場合には、先端ロッドの外周に、軸線回りに回転自在に装着され、配管の直径よりも小径の第１ガイド玉と、中間ロッドの両端側外周に、軸線回りに回転自在に装着され、配管の直径よりも小径の第２および第３ガイド玉と、中間ロッドに介装された第２，第３ガイド玉間に配置され、中間ロッドの軸方向に沿って移動自在な振止ウエートとを備えているので、各ガイド玉が配管の内面に当接して、その摩擦力により切削抵抗の反力受けとなるとともに、振止ウエートもその重量により、切削抵抗の反力受けとなって、切削ビットの円滑な回転を保証する。

前記先端，中間および継足しロッドは、内部に貫通形成された切削水通路を備え、前記各ロッド間の前記切削水通路は、前記各ロッド間に配置される連通ホースを介して相互に連通され、前記切削ビットには、前記先端ビットの前記切削水通路と連通する切削水排出路を設け、最後端の前記継足しロッドの後端に連結され、前記継足し，中間および先端ロッドの切削水通路を介して、前記切削ビットに切削水を供給する切削水供給部を設けることができる。

前記継足しロッドは、隣接する他の継足しロッドとの間に、前記自在継手と、当該継足しロッドの外周に、軸線回りに回転自在に装着され、前記配管の直径よりも小径の第４ガイド玉とを介して連結することができる。

前記第１自在継手の中心から前記切削ビットの先端までの長さを有する第１間接部と、前記第１および第２自在継手の中心間の長さを有する第２間接部とは、ほぼ同じ長さに設定することができる。

本発明の障害物除去装置によれば、安定した切削ビットの回転により、障害物を短時間に切削除去することができるとともに、曲線個所にも簡単に設置することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。

図１および図２は、本発明にかかる躯体埋設配管内の障害物除去装置の一実施例を示している。同図に示した障害物除去装置は、例えば、タンク側壁などのコンクリート躯体１０内に埋設されるシース管などの配管１２内に、躯体１０を構築する際に、打設コンクリートが侵入して固化した場合や、あるいは、コンクリートが堆積して固化した場合などに、コンクリート固化物などの障害物１４を除去する際に用いられるものである。

本実施例の場合、配管１２は、タンク側壁に埋設されたシース管であり、障害物１４は、配管１２が躯体１０に開口している端部から、３０ｍ程度離れた個所にあって、配管１２内に侵入固化したコンクリートであって、配管１２の全断面が閉塞されており、配管１２は、上下方向に湾曲しているととともに、タンク側壁に沿うようにして、平面においても所定の曲率で湾曲形成されている。

本実施例の障害物除去装置は、図２に先端側の要部を拡大して示すように、先端ロッド１６と、中間ロッド１８と、継足しロッド２０と、削孔ビット２２と、第１〜第３ガイド玉２４，２６，２８し、振止ウエート２９と、回転駆動部３０とを備えている。

先端ロッド１６は、配管１２内の先頭に配置されるものであって、配管１２の内径よりも小径であり、例えば、４６０ｍｍ程度の長さを有する円形断面の棒体から構成され、その両端にネジ部が設けられいて、中心軸上には、両端が開口した第１切削水通路３１ａが貫通形成されている。先端ロッド１６の後端は、第１自在継手３２の一端に螺着されている。

削孔ビット２２は、配管１２の内径よりも小さい外径を備え、先端ロッド１６の先端側のネジ部に螺着固定され、削孔ビット２２の先端には、障害物１４を切削するビット刃が設けられている。

また、切削ビット２２には、これを先端ビット１６に螺着固定した際に、第１切削水通路３１ａと連通する切削水排出路３５が設けられていて、第１切削水通路３１ａを介して供給される切削水Ｗが、切削水排水路３５から切削ビットの障害物１４の切削部位に供給されるようになっている。

中間ロッド１８は、先端ロッド１６と同一径の円形断面の棒体から構成され、その両端にネジ部が設けられていて、このネジ部に第１自在継手３２を螺着することで、先端ロッド１６と連結される。この中間ロッド１８には、その中心軸上に、両端が開口した第２切削水通路３１ｂが貫通形成されている。また、中間ロッド１８の後端は、第２自在継手３３の一端に螺着されている。

継足しロッド２０は、全長が概略１ｍ程度のものであって、先端および中間ロッド１６，１８と同一径の円形断面の棒体から構成され、その両端にネジ部が設けられいて、このネジ部に第２自在継手３３を螺着することで、中間ロッド１８と連結される。

このような構成の継足しロッド２０は、順次後端側に同一構成のものを連結して、継足されるものであって、障害物１４の存在個所に応じて、予め複数個準備される。

継足しロッド２０には、その中心軸上に、両端が開口した第３切削水通路３１ｃがそれぞれ貫通形成されている。本実施例の場合、各継足しロッド２０の後端側には、後述するガイド玉と同一構成の第４ガイド玉２１が、ロッド２０の軸線回りに回転自在に固設されており、各継足しロッド２０間は、第３自在継手３４を介して、相互に連結される。第１〜第３自在継手３２，３３，３４は、ユニバーサルジョイントとも呼ばれる連結部材であって、一対のジョイント部がピンにより連結されていて、３６０°の範囲内において自由度が得られる。

本実施例の場合、切削ビット２２の先端から第１自在継手３２の中心までの部分で構成され、配管１２内で屈曲する自由度を有する第１間接部Ａの長さＬ１と、第１自在継手３２の中心から第２自在継手３３の中心までの部分で構成され、配管１２内で、第１間接部Ａと連動しながら、屈曲する自由度を有する第２間接部Ｂの長さＬ２とが概略同じ長さに設定されている。なお、この第１および第２間接部Ａ，Ｂの長さは、配管１２の屈曲度合いに応じて、任意に設定することができる。

第１ガイド玉２４は、配管１２の内径よりも小さい外径を有する概略球形状に形成され、中心に貫通孔が形成され、貫通孔の外周には、ベアリングが設けられており、先端ロッド１６の後端側外周に、先端ロッド１６の軸線回りに回転自在に固設されている。

第１ガイド玉２４は、その中心に先端ロッド１６が挿通されているので、これが配管１２内に設置されると、ガイド玉２４が配管１２の内面に当接して、先端ロッド１６の中心軸を、配管１２の軸と平行になるように維持する機能を有している。

第２および第３ガイド玉２６，２８は、第１ガイド玉２４と実質的に同一構造の球体であって、中間ロッド１８の両端側において、中間ロッド１８の軸線回りに回転自在に固設されている。

第２および第３ガイド玉２６，２８は、中間ロッド１８の両端に固設されているので、配管１２内に設置されると、各ガイド玉２６，２８が配管１２の内面に当接して、中間ロッド１８の中心軸を、配管１２の軸と平行になるように維持する機能を有している。なお、上述した第１〜第４ガイド玉の直径は、φ１１５ｍｍ程度が好ましい。

振止ウエート２９は、中空円筒状の錘であって、外径は、ガイド玉２６，２８の直径よりも若干小さくなっている。この振止ウエート２９は、第２および第３ガイド玉２６，２８間に位置するようにして、中間ロッド１８の外周に嵌合装着されていて、中間ロッド１８の軸方向に沿って移動自在に設けられている。

この振止ウエート２９は、切削ビット２２を回転駆動させて、障害物１４を切削する際に、切削抵抗に対する反力受けとなる機能を備えている。回転駆動部３０は、最後端の継足しロッド２０の後端に連結され、複数の継足しロッド２０，中間ロッド１８および先端ロッド１６を介して、切削ビット２２を回転させるものであって、本実施例の場合、ロッド２０の接続用カプラー３６と、駆動モータ３８と、推進台４０と、ガイドポスト４２とを備えている。

接続用カプラー３６は、継足しロッド２０の後端に着脱可能に連結され、駆動モータ３８は、接続用カプラー３６を介して、ロッド２０に回転力を与える。推進台４０は、ロッド２０が連結されているカプラー３６と駆動モータ３８とを前後移動自在に支持しており、必要に応じてこれらを前後方向に移動させることができる。

また、本実施例の場合には、切削水供給部４４が設けられている。この切削水給水部４４は、最後端の継足しロッド２０の後端に連結され、複数の継足しロッド２０，中間ロッド１８および先端ロッド１６の切削水通路３１ａ，３１ｂ，３１ｃを介して、切削ビット２２に切削水Ｗを供給する。

この切削水供給部４４は、接続用カプラー３６に連結されたスイベルジョイント４４ａと、給水ホース４４ｂとを備えている。先端ロッド１６，中間ロッド１８および継足しロッド２０内に貫通形成された切削水通路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ間は、それぞれ自在継手３２，３３，３４の連結部分で分断されるので、各ロッド１６，１８，２０間の切削水通路３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、各ロッド間１６，１８，２０に配置される連通ホース４６を介して相互に連通させている。

以上のように構成された障害物除去装置で障害物１４を除去する際には、まず、１本の継足しロッド２０の先端に、中間ロッド１８と先端ロッド１６とを自在継手３２，３３を介してそれぞれ連結して、障害物１４で閉塞されている配管１２内に挿入する。

この際には、先端ロッド１６に削孔ビット２２を連結するとともに、第１ガイド玉２４を固設する。また、中間ロッド１８には、第２，第３ガイド玉２６，２８は、振止ウエート２９を取付ける。第１切削水通路３１ａと第２切削水通路３１ｂとの間と、第２切削水通路３１ｂと第３切削水通路３１ｃとの間は、それぞれ連通ホース４６で連通させる。

そして、継足しロッド２０の後端に接続用カプラー３６を連結し、推進台４０を前進させて、切削ビット２２を前進移動させ、所定の長さ前進移動させると、カプラー３６を切離して、推進台４０を後退させて、次の継足しロッド２０を連結して、同様な操作を繰り返す。

切削ビット２２を推進台４０により前進移動させる際には、配管１２内の先頭に配置される先端ロッド１６と中間ロッド１８とが第１自在継手３２を介して連結され、かつ、中間ロッド１８と継足しロッド２０とが第２自在継手３３を介して連結されているので、２つの間接部分の連結構造になっていて、配管１２内で屈曲に対する自由度が確保され、配管１２が曲線状態になっていても、自在継手３２，３３の回動により、簡単に挿入することができる。

以上のような操作の繰り返しにより、切削ビット２２が障害物１４の位置まで到達すると、接続用カプラー３６を継足しロッド２０に連結した状態で、駆動モータ３８を駆動させる。

駆動モータ３８の回転駆動力は、カプラー３６を介して、自在継手３４により連結された複数の継足しロッド２０に伝達され、次いで、第２自在継手３３を介して、継足しロッド２０に連結されている中間ロッド１８に伝達された後に、第１自在継手３２を介して、中間ロッド１８に連結されている先端ロッド１６に伝達され、その後に切削ビット２２に伝達されて、切削ビット２２を回転させる。

切削ビット２２が回転させられると、これが接触している障害物１４を切削除去し、切削ビット２２には、推進台４０を介して、推進力も加えられるので、障害物１４は、切削ビット２２の推進に伴って、順次切削除去される。

切削ビット２２の回転によりコンクリートなどの障害物１４を切削する際には、切削抵抗があって、これに対抗する反力を確保する必要があるが、本実施例の場合には、先端ロッド１６の外周に、軸線回りに回転自在に装着され、配管１２の直径よりも小径の第１ガイド玉２４と、中間ロッド１８の両端側外周に、軸線回りに回転自在に装着され、配管の直径よりも小径の第２および第３ガイド玉２６，２８と、中間ロッド１８に介装された第２，第３ガイド玉２６，２８間に配置され、中間ロッド１８の軸方向に沿って移動自在な振止ウエート２９とを備えているので、各ガイド玉２４，２６，２８が配管１２の内面に当接して、その摩擦力により切削抵抗の反力受けとなるとともに、振止ウエート２９もその重量により、切削抵抗の反力受けとなって、切削ビット２２の円滑な回転を保証する。

このようにして切削ビット２２により障害物１４を切削除去する際には、本実施例の場合、切削水供給部４４を介して、切削水Ｗが切削水通路３１ａ，３１ｂ，３１ｃ内に送り込まれ、送り込まれた切削水Ｗが切削水排出路３５を介して、切削部位に供給され、切削ビット２２によりに切削除去された障害物１４は、切削水Ｗとともに、配管１２の開口に送り出される。

さて、以上のように構成した障害物除去装置によれば、回転駆動部３０により切削ビット２２を回転させることで、障害物１４を切削除去することができる。この場合、配管１２内の先頭に配置される先端ロッド１６と中間ロッド１８とが自在継手３２を介して連結され、かつ、中間ロッド１８と継足しロッド２０とが自在継手３３を介して連結されているので、配管１２が曲線状態になっていても、自在継手３２，３３の回動により、簡単に挿入することができる。

切削ビット２２の回転によりコンクリートなどの障害物１４を切削する際には、切削抵抗があって、これに対抗する反力を確保する必要があるが、本実施例の場合には、先端ロッド１６の外周に、軸線回りに回転自在に装着され、配管１２の直径よりも小径の第１ガイド玉２４と、中間ロッド１８の両端側外周に、軸線回りに回転自在に装着され、配管の直径よりも小径の第２および第３ガイド玉２６，２８と、中間ロッド１８に介装された第２，第３ガイド玉２６，２８間に配置され、中間ロッド１８の軸方向に沿って移動自在な振止ウエート２９とを備えているので、各ガイド玉２４，２６，２８が配管１２の内面に当接して、その摩擦力により切削抵抗の反力受けとなるとともに、振止ウエート２９もその重量により、切削抵抗の反力受けとなって、切削ビット２２の円滑な回転を保証する。このため、障害物１４が配管１２の全断面を閉塞している場合でも、安定した切削ビット２２の回転により、確実に障害物１４を除去するとこができ、除去作業の効率化を図ることができる。

本発明にかかる躯体埋設配管内の障害物除去装置によれば、躯体内にプレストレス鋼材挿通用配管を埋設した場合になどに、配管がコンクリートの侵入により閉塞された際に、本発明の装置を使用して障害物を除去することができるので、タンクなどの構築工事に有効に活用することができる。

本発明にかかる躯体埋設配管内の障害物除去装置の使用状態の説明図である。 図１の先端側の拡大図である。

符号の説明

１０ 躯体
１２ 配管
１４ 障害物
１６ 先端ロッド
１８ 中間ロッド
２０ 継足しロッド
２２ 切削ビット
２４ 第１ガイド玉
２６ 第２ガイド玉
２８ 第３ガイド玉
２９ 振止ウエート
３０ 回転駆動部
３２ 第１自在継手
３３ 第２自在継手
３４ 第３自在継手

Claims (4)

1. 躯体内に埋設された配管内に、コンクリートなどの障害物が侵入ないしは堆積した際に、前記障害物を除去する装置において、
   前記配管内の先頭に配置される先端ロッドと、
   前記先端ロッドの後部側に取付けられた第１自在継手を介して連結される中間ロッドと、
   前記中間ロッドの後部側に取付けられた第２自在継手を介して、順次連結される複数の継足しロッドと、
   前記先端ロッドの先端に固設された切削ビットと、
   前記先端ロッドの外周に、軸線回りに回転自在に装着され、前記配管の直径よりも小径の第１ガイド玉と、
   前記中間ロッドの両端側外周に、軸線回りに回転自在に装着され、前記配管の直径よりも小径の第２および第３ガイド玉と、
   前記中間ロッドに介装された前記第２，第３ガイド玉間に配置され、前記中間ロッドの軸方向に沿って移動自在な振止ウエートと、
   最後端の前記継足しロッドの後端に連結され、前記継足し，中間および先端ロッドを介して、前記切削ビットを回転させる回転駆動部とを有することを特徴とする躯体埋設配管内の障害物除去装置。
2. 前記先端，中間および継足しロッドは、内部に貫通形成された切削水通路を備え、
   前記各ロッド間の前記切削水通路は、前記各ロッド間に配置される連通ホースを介して相互に連通され、
   前記切削ビットには、前記先端ビットの前記切削水通路と連通する切削水排出路を設け、
   最後端の前記継足しロッドの後端に連結され、前記継足し，中間および先端ロッドの切削水通路を介して、前記切削ビットに切削水を供給する切削水供給部を設けたことを特徴とする請求項１記載の躯体埋設配管内の障害物除去装置。
3. 前記継足しロッドは、隣接する他の継足しロッドとの間に、前記自在継手と、当該継足しロッドの外周に、軸線回りに回転自在に装着され、前記配管の直径よりも小径の第４ガイド玉とを介して連結されることを特徴とする請求項１または２記載の躯体埋設配管内の障害物除去装置。
4. 前記第１自在継手の中心から前記切削ビットの先端までの長さを有する第１間接部と、前記第１および第２自在継手の中心間の長さを有する第２間接部とは、ほぼ同じ長さを有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項記載の躯体埋設配管内の障害物除去装置。

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