JP2007023544A - 削孔装置 - Google Patents

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【課題】地中に設置された本管の削孔により生じた切削片であるコアを確実に保持することが可能である削孔装置を提供すること。
【解決手段】地中に設置された本管への枝管の接続のために既設管に接続用孔を形成するための削孔装置に係る。削孔装置は、回転駆動されるロッドと、ロッドの先端部に取り付けられた、本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタと、ホールカッタとコアカッタとの間においてロッドの周囲に設けられ放射方向へ伸びる、弾性を有する複数の線材とを含む。線材は、好ましくは鋼線からなるものとすることができる。
【選択図】図1

Description

本発明は、地中に設置された本管への枝管の接続のために前記本管に孔(接続用孔)を形成するための削孔装置に関する。
地中に設置された本管(既設管)への枝管の接続のため、地盤の掘削により予め設けられ前記本管に向けて伸びる掘削孔に削孔装置を挿入し、これを作動させることにより、前記本管に接続用孔を形成することが行われている。
従来、削孔装置として、回転駆動されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられた、前記本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタとを備えるものが提案されている(後記特許文献1参照)。これによれば、前記ロッドを回転駆動する間に前記ロッドを下降させ、前記本管の外周面に前記先行ホールカッタ及び後行のコアカッタを順次押し付けることにより、前記本管に先に案内用の小孔が穿たれ、次いで接続用孔が穿たれる。
前記従来の削孔装置にあっては、接続用孔を穿つために切り取られた前記本管の一部であるコアを回収するため、前記ホールカッタと前記コアカッタとの間に一対の板状の揺動部材が配置されている。これらの揺動部材はそれぞれ前記ロッドに設けられた両スリット内に収められかつ前記ロッドに枢着されている。また、両揺動部材はこれらの間に配置されたばね部材によるばね力を受けて、又はこれらの自重により揺動し、これらの一部が前記スリット外に開くように突出する。
これによれば、両揺動部材は前記ロッドのスリット内に収められた状態で前記案内用の小孔を通り抜け、次いで揺動により前記スリット外に突出する。前記スリット外に突出した両揺動部材は、引き続く前記接続用孔の形成により生じる前記コアを、これが前記先行ビットを通り抜けて前記本管内に落下しないように、保持する。両揺動部材に保持された前記コアは、前記削孔装置を地上に引き上げることにより、回収される。
ところで、前記従来の削孔装置にあっては、前記本管の切削時に生じ、前記スリットに侵入する切削屑のため、前記スリット内からスリット外への揺動部材の揺動が妨げられ、前記揺動部材による前記コアの保持が不完全になるおそれがあった。
特開平7−310863号公報
本発明の目的は、地中に設置された本管の削孔により生じた切削片であるコアを確実に保持することが可能である削孔装置を提供することにある。
本発明は、地中に設置された本管への枝管の接続のために前記本管に接続用孔を形成するための削孔装置に係り、回転駆動されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられた、前記本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタと、前記ホールカッタと前記コアカッタとの間において前記ロッドの周囲に設けられ放射方向へ伸びる、弾性を有する複数の線材とを含む。前記線材は、好ましくは鋼線からなるものとすることができる。
本発明によれば、削孔装置の先行のホールカッタと後行のコアカッタとの間に放射方向へ伸びる、鋼線のような弾性を有する複数の線材を設けたことから、地中に設置された本管に向けて伸びる掘削孔内に前記削孔装置を導入し、そのロッドを駆動回転させて前記本管を削孔する際、前記線材は前記先行のホールカッタにより穿たれた孔を通るときに放射方向へ広がった状態から前記ロッドに沿って伸びる方向へ弾性的に折り曲げられた窄まりの状態へと変形し、前記孔を通過した後、前記放射方向へ広がった状態に弾性復帰する。前記放射方向へ広がった状態の線材は、引き続く前記コアカッタによる削孔によって切り取られた前記本管の一部であるコアの通り抜けを阻止するようにこれを保持することができる。前記線材は前記放射方向へ広がった状態と窄まりの状態とをその弾性変形により動作し、この動作は前記ホールカッタ及びコアカッタによる本管の削孔に伴って生じる切削屑による影響をほとんど受けない。このため、既設管の削孔により生じたコアを確実に保持することができる。
図1を参照すると、地中に設置された上水道管、下水道管等からなるコンクリート製、プラスチック(例えば硬質塩化ビニル)製等の本管10に、硬質塩化ビニルのようなプラスチック材料からなる枝管(図示せず)を接続するための接続用孔を設けるために用いられる本発明に係る削孔装置が全体に符号12で示されている。
削孔装置12による前記接続用孔の形成を行うため、地盤14の掘削により地中を地上から本管10まで伸びる孔(掘削孔)16が設けられている。図示の例では、掘削孔16は地中を斜めに伸びている。掘削孔16には、その周壁の崩壊防止のため、鞘管18が配置されている。
図1において、削孔装置12は掘削孔16の内部に配置されている。
図2〜図5に示すように、削孔装置12は、回転駆動されるロッド20と、該ロッドの先端部に取り付けられた、本管10を削孔するための先行のホールカッタ22及び後行のコアカッタ24と、コアカッタ24内においてロッド20の周囲に設けられ放射方向へ伸びる、弾性を有する複数の線材26とを含む。線材26は、図示の例に代えて、コアカッタ24外すなわちホールカッタ22とコアカッタ24との間に配置することができる。
削孔装置12は、地上に設置された駆動装置28(図1)により、ロッド20をその軸線の回りに回転駆動し、また掘削孔16内を昇降させることができる。
駆動装置28は、フレーム30と、フレーム30に支持されたハウジング32の内部に配置されたモータ(図示せず)と、フレーム30に支持された液圧ジャッキ34とを備える。
より具体的には、モータのハウジング32は、フレーム30に設けられ掘削孔16と平行に伸びるガイド35に支持されており、ガイド35に沿って移動可能である。また、液圧ジャッキ34はその一端部がフレーム30に固定され、掘削孔16と平行に伸びている。さらに、モータのハウジング32が液圧ジャッキ34の他端部に連結されている。
したがって、前記モータを作動させることにより、これに接続されたロッド20を回転駆動することができる。また、液圧ジャッキ34を伸縮作動させることにより、モータのハウジング32を介して、ロッド20を掘削孔16に沿って昇降させることができる。ロッド20の回転及び昇降に従って、ホールカッタ22、コアカッタ24及び線材26がロッド20と共に回転され、また昇降される。
ロッド20の先端部(下端部)に取り付けられたホールカッタ22は、図示の例では、ロッド20の先端部から該ロッドの軸線方向へ伸びるドリル36とこれを同軸的に取り巻く、ロッド20の外径とほぼ同じ外径を有する一端閉鎖の管状体38とからなる。ドリル36は管状体38の他端(先端)からわずかに突出している。また管状体38の開放先端面(下端面)には複数のビット40が埋め込まれている。
より詳細には、ホールカッタ22の管状体38はその閉鎖端部の中央にねじ溝を有する小孔(図示せず)を備え、前記ねじ溝がロッド20の先端部の周面に設けられたねじ山(図示せず)に係合することによりロッド20に固定されている。また、線材26は、管状体38とロッド20の先端部に設けられた段部分(図示せず)との間に配置されかつ管状体38とロッド20の前記段部分とに挟持された、ロッド20の先端部を取り巻くリング41の周面に植え込まれている。
ホールカッタ22は、ロッド20が回転駆動されかつ下降されるとき、ロッド20と共に回転及び下降し、本管10の外周面に突き当たり該本管に切削作用を及ぼす。その結果、本管10の周壁を貫通する比較的小径の孔42が穿たれる(図2)。この小径孔42は、引き続いて本管10に切削作用を及ぼすこととなるコアカッタ24のための芯出し用ガイド孔の役割をなす。
コアカッタ24は、ホールカッタ22の管状体38の外径より大きい外径を有する、一端(上端)閉鎖の筒状体からなり、該筒状体の開放下端面に多数のビット(図示せず)が埋め込まれている。コアカッタ24はその閉鎖上端部においてこれを貫通するロッド20に同軸をなすように固定されている。
ロッド20の回転及び下降を継続すると、ホールカッタ22は本管10の内部に至り、コアカッタ24の下端面が本体10の外周面上に到達し(図3)、次いでこれに切削作用を及ぼす(図4)。その結果、本管10の周壁の一部であるコア44が本管10内に抜け、本管10に接続用孔46が形成される(図5)。前記枝管は後にこの接続孔46と連通するように本管10に接続される。
このとき、コア44が本管10内を落下しないように、放射方向へ伸びる線材26がコア44をロッド20の周りに保持する。
複数の線材26は、常態において、ロッド20の周面からその半径方向外方に向けて放射状に伸びる開いた状態にある(図2)。線材26の開いた状態は、例えば、線材26がロッド20の周りの上方に向けて広がる仮想截頭円錐面上にある形態とすることができる。この形態は、コア44を落下しないように保持するのにより適する。
なお、複数の線材26の上にコア44を保持することができるようにすることを目的に、個々の線材26について、その太さ、材質、強度等が選択され、また線材26相互の密集度が設定される。また、前記仮想截頭円錐の底面の直径は、コア44の保持能力を確保するため、ホールカッタ22により穿たれた孔42の直径より大きいものに設定される。
したがって、複数の線材26がロッド20と共に下降し、ホールカッタ22により穿たれた孔42に到達するとき、これらの根本で上方に向けて折り曲げられて窄められた状態となる。窄められた状態の線材26は、ロッド20の引き続く下降に伴い、孔42を通過し、本管10内に達することができる(図3及び図4)。
なお、ロッド20について、窄められた状態の線材26が孔42を通過しやすいように、線材26の取り付け位置の上方部分を他の部分より細いものとすることができる。
線材26は、本管10内に到達すると、弾性復帰により、元の開いた状態に戻る。これにより、線材26は、その後に行われるコアカッタ24による本管10の切削に伴ってロッド20に沿って落下するコア44を受け止め、図示の例ではコアカッタ24内に保持することができる。
その後、ロッド20を地上に引き上げることにより、線材26に保持されたコア44を接続用孔46から地上に撤去することができる。
本発明に係る削孔装置の概略図である。 削孔装置のホールカッタにより本管を削孔している状態の部分断面図である。 削孔装置の線材が本管に穿たれた小径孔を通過する状態の部分断面図である。 削孔装置の線材が本管内に到達した状態の部分断面図である。 削孔装置のコアカッタにより本管を削孔した後、線材によりコアを保持している状態の部分断面図である。
符号の説明
10 本管
12 削孔装置
16 掘削孔
20 ロッド
22 ホールカッタ
24 コアカッタ
26 線材
44 コア

Claims (2)

  1. 地中に設置された本管への枝管の接続のために前記本管に孔を形成するための削孔装置であって、
    回転駆動されるロッドと、
    該ロッドの先端部に取り付けられた、前記本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタと、
    前記ホールカッタと前記コアカッタとの間又は前記コアカッタ内において前記ロッドの周囲に設けられ放射方向へ伸びる、弾性を有する複数の線材とを含む、削孔装置。
  2. 前記線材は鋼線からなる、請求項1に記載の削孔装置。
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