JP2008238333A - 管の周方向破断分離装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、大径の管の周方向の破断を極めて作業性良く、かつ、安全に実行し得る管の周方向破断分離装置を提供するものである。
【解決手段】本発明に係る管１００の周方向破断分離装置１は、枢支部２により管１００の長さ方向に拡開可能に支持され、管１００の周壁部に設けた受穴部１０１内に装着する装着部を備えた一対の拡開体３と、一対の拡開体３の外側面下部位置に各々設けた受穴部１０１を画する管肉厚部１００ａに係合して管１００を抑え込む上抑え片２２ａ、下抑え片２３ａ及び上抑え片２２ｂ、下抑え片２３ｂを管肉厚部１００ａの厚さに相当する間隔をもって対向配置した一対の管肉厚部抑え機構部２１と、一対の管肉厚部抑え機構部２１により管肉厚部１００ａを挟み込んだ状態において、一対の拡開体３を管１００の長さ方向に拡開駆動し、装着部により受穴部１０１に連なる管肉厚部１００ａを周方向に沿って破断させ分離させる拡開駆動手段３１と、を有するものである。
【選択図】図２

Description

本発明は、管の周方向破断分離装置に関し、詳しくは、例えば水道本管或いは下水圧送管等のような大径の管をその周方向に沿って破断し分離する管の周方向破断分離装置に関するものである。

一般に、水道本管或いは下水圧送管等のような大径の管は、鋳鉄製で厚さが５〜１４ｍｍ位の大径管として構成されており、この大径管を地中に掘った所定の深さ溝内に敷設し、土を被せて埋設している。そして、この管は埋設後一定の耐久期間を考慮してこれを堀り出して廃棄処理、新品との交換処理等を行っている。

従来、このような管の堀り出し作業を行う際には、埋設状態にある管を地上から機械力又は人力で管の略全周囲を露出させた状態とし、管の全周をガス切断機による溶断等の手段で２〜６メートル程度の掘り出し易い長さに切断し、クレーン等の作業機械用いて切断単位毎の管を地上に取り出すようにしている。

しかし、上述した溶接機による溶断等の手段では、管の全周を溶断によって切断するため、溶断作業が煩雑、かつ、非能率で作業性が悪く、作業者は過酷な労働を強いられるという問題を包含していた。また、湧水等により溶断不可能な箇所もあった。

特許文献１には、管体の一部に周方向に沿って長穴を開け、この長穴に末広がりの楔板及び先細りの楔を挿入して、これら楔板及び楔により管体の長穴周辺の破砕と周方向への亀裂の生成を行なうことで管体を破断するように構成した管体の破断方法及び破断装置が提案されている。

しかし、この特許文献１の場合、鋳鉄管のような材質的に粘りのない管体の破断には適するものの、鋳物成分にマンガン等を加えて形成したダクタイル管等からなり３倍強の引っ張り強度と材質的に粘りのある管材で構築した水道本管等の場合には、その粘りのため上述した楔板及び楔による破断は困難である。
特開昭６４−４５５１３号公報

本発明が解決しようとする問題点は、水道本管等のような大径の管の周方向の破断を極めて作業性良く、しかも、安全に実行し得る管の周方向破断分離装置が存在しない点である。

本発明の管の周方向破断分離装置は、一端側に配設した枢支部により破断分離対象物である管の長さ方向に拡開可能に支持されるとともに、他端側に前記管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部に装着する装着部を各々備えた一対の拡開体と、前記一対の拡開体の側面下部位置に各々設けた前記拡開用受機構部を構成する受穴部を画する管肉厚部に係合して管を抑え込む一対の管肉厚部抑え機構部と、前記一対の管肉厚部抑え機構部を前記管の管肉厚部の係合した状態において、前記一対の拡開体を前記管の長さ方向に拡開駆動し、前記装着部により拡開用受機構部の受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って破断させ分離させる拡開駆動手段と、を有することを最も主要な特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部に対して装着部を装着し、前記一対の管肉厚部抑え機構部を前記管の管肉厚部の係合した状態において、拡開駆動手段により一対の拡開体を管の長さ方向に拡開駆動することで、装着部により拡開用受機構部に連なる管肉厚部を周方向に沿って的確に破断させ分離させることができ、かつ、破断後も一対の管肉厚部抑え機構部による管の抑え込み状態は継続されるので、この装置自体が不用意に管から跳ね上がる等の不具合が無くなり、水道本管等のような大径の管の周方向の破断を極めて作業性良く、かつ、安全に実行し得る管の周方向破断分離装置を提供することができる。

請求項２記載の発明によれば、管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部を構成する受穴部内に装着部を装着し、前記一対の管肉厚部抑え機構部の上抑え片、下抑え片により前記管肉厚部を挟み込んだ状態において、拡開駆動手段により一対の拡開体を管の長さ方向に拡開駆動することで、装着部により受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って的確に破断させ分離させることができ、かつ、破断後も一対の管肉厚部抑え機構部の上抑え片、下抑え片による管の抑え込み状態は継続されるので、水道本管等のような大径の管の周方向の破断を極めて作業性良く、かつ、安全に実行し得る管の周方向破断分離装置を提供することができる。

請求項３記載の発明によれば、管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部を構成する受穴部内に装着部を装着し、前記一対の管肉厚部抑え機構部のＬ状の上抑え片、逆Ｌ状の下抑え片により前記管肉厚部を挟み込んだ状態において、油圧シリンダ、油圧ポンプ及びこれらに接続した送油管を具備する拡開駆動手段により一対の拡開体を管の長さ方向に拡開駆動することで、請求項２記載の発明と同様、装着部により受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って的確に破断させ分離させることができ、かつ、破断後も一対の管肉厚部抑え機構部の上抑え片、下抑え片による管の抑え込み状態は継続されるので、水道本管等のような大径の管の周方向の破断を極めて作業性良く、かつ、安全に実行し得る管の周方向破断分離装置を提供することができる。

本発明は、水道本管等のような大径の管の周方向の破断を極めて作業性良く、かつ、安全に実行し得る管の周方向破断分離装置を提供するという目的を、一端側に配設した枢支部により破断分離対象物である管の長さ方向に拡開可能に支持されるとともに、他端側に前記管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部を構成する受穴部内に装着する装着部を各々備えた一対の拡開体と、前記一対の拡開体の外側面下部位置に各々設けた前記拡開用受機構部を構成する受穴部を画する管肉厚部に係合して管を抑え込むＬ状の上抑え片、逆Ｌ状の下抑え片を前記管肉厚部の厚さに相当する間隔をもって対向配置した一対の管肉厚部抑え機構部と、前記一対の管肉厚部抑え機構部の上抑え片、下抑え片により前記管肉厚部を挟み込んだ状態において、前記一対の拡開体を前記管の長さ方向に拡開駆動し、前記装着部により前記受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って破断させ分離させる油圧シリンダ、油圧ポンプ及びこれらに接続した送油管を具備する拡開駆動手段と、を有する構成により実現した。

以下に、本発明の実施例に係る管の周方向破断分離装置について図面を参照して詳細に説明する。

本実施例に係る破断分離対象物である管（例えば水道管）１００の周方向破断分離装置１は、図１乃至図３に示すように、一端側に配設した直方体状の枢支部２により管１００の長さ方向に拡開可能に支持した一対の拡開体３、３と、前記一対の拡開体３、３の外側面下部位置に各々設けられ、管１００における拡開用受機構部を構成する受穴部１０１を画する管肉厚部１００ａに係合して管１００を抑え込む一対の管肉厚部抑え機構部２１、２１と、前記一対の拡開体３、３を前記管１００の長さ方向に拡開駆動する拡開駆動手段３１と、を有している。なお、図１において、２ａは枢支部２の上面央部に配置した吊下げ用金具である。

本実施例に係る周方向破断分離装置１について更に詳述すると、一方の拡開体３は、前記枢支部２の平行な両短辺の各一方側に対向配置に、かつ、例えば支持軸４を用いて各々前記管１００の長さ方向に上端側を回動可能に取り付けた一対の側片５ａ、５ｂと、この一対の側片５ａ、５ｂの下側部を連結する前記管１００への装着部を形成する連結片６ａと、前記連結片６ａの上側位置において前記一対の側片５ａ、５ｂ間に例えば取付ボルト７を用いて取り付けたシリンダ支持体８と、を有している。

他方の拡開体３は、前記枢支部２の平行な両短辺の各他方側に対向配置に、かつ、例えば支持軸４を用いて各々前記管１００の長さ方向に上端側を回動可能に取り付けた一対の側片５ｃ、５ｄと、この一対の側片５ｃ、５ｄの下側部を連結する前記管１００への装着部を形成する連結片６ｂと、前記連結片６ｂの上側位置において前記一対の側片５ｃ、５ｄ間に例えば取付ボルト７を用いて取り付けたピストン支持体９と、を有し、前記一方の拡開体３と対称構造としている。

前記シリンダ支持体８は、図２に示すように、詳細は後述する拡開駆動手段３１を構成するシリンダ３２の先端を雌ネジ部を形成した取付孔部８ａ内に螺挿することにより取り付け、また、前記ピストン支持体９は、詳細は後述する拡開駆動手段３１を構成するピストン３３の先端を雌ネジ部を形成した取付孔部９ａ内に螺挿することによって取り付けている。

次に、前記拡開駆動手段３１について説明する。前記拡開駆動手段３１は、前記シリンダ３２及びピストン３３を含み前記拡開体３、３に取り付けた油圧シリンダ３４と、手動式の操作レバー４２を有する油圧ポンプ４１と、油圧ポンプ４１及び油圧シリンダ３４に両端が接続された送油管４３と、を有している。

前記送油管４３は、地中に埋設され掘り起こされる管１００にセットされる周方向破断分離装置１を、油圧ポンプ４１を地上に設置して作業者が地中に降りて操作することなく、地上から自由に操作することができる長さに設定している。前記油圧シリンダ３４は、シリンダ３２の外周を囲むように取り付けた保護用の突出片３５を具備している。

なお、拡開駆動手段３１は、一般に市販されて土木作業時の重量物のジャッキアップ等に用いられている油圧分離式のジャッキを利用しているが、この方式に限らず、専用の油圧ポンプ４１を用いる等の変形実施が可能である。

次に、一対の管肉厚部抑え機構部２１について説明する。一対の管肉厚部抑え機構部２１は、前記一対の拡開体３、３の外側面下部位置、すなわち、前記連結片６ａ、６ｂの外側面に各々ボルト止め、溶接等の手段で取り付けた前記受穴部１０１を画する管肉厚部１００ａに係合して管１００を抑え込む前記管肉厚部１００ａの厚さに相当する間隔、又は、前記管肉厚部１００ａの厚さより若干大きい間隔をもって上下対向配置したＬ状の上抑え片２２ａ、逆Ｌ状の下抑え片２３ａ、及び、Ｌ状の上抑え片２２ｂ、逆Ｌ状の下抑え片２３ｂを有している。

次に、本実施例に係る周方向破断分離装置１による管１００の破断分離動作について図４、図５をも参照して説明する。

最初に、埋設されている管１００の上方の土をパワーショベル等の掘削機械或いは人手によるショベル作業等で掘削し、管１００の破断部分を露出させる。

次に、管１００の周壁の上部適宜箇所に、閉じ状態にある前記拡開体３、３の下部が挿入可能な寸法の図１に示すような拡開用受機構部である受穴部１０１を穿設する。

前記受穴部１０１は、例えばタガネ或いはランス棒等を用いて、長方形状の孔を打ち抜く等の局部破壊による方法、管１００が厚肉の大きいものである場合には必要に応じて溶断又はドリル穿孔等の方法等により穿設することができる。

また、前記受穴部１０１を穿設するに際して、受穴部１０１に連なる管１００の径方向に切欠孔１０２を同時に形成しておくと、管１００の亀裂１０３の発生箇所を位置決めさせながら破断をより省力で的確に行うことができる。

更に、切欠孔１０２と同周の周壁の適所に補助破断孔１０４を点在配置に穿設しておくようにすれば、亀裂１０３を少ない力で促進させて管１００をより正確に破断分離することができる。

前記受穴部１０１を穿設した後、この受穴部１０１内に前記拡開体３、３の下部を挿入して周方向破断分離装置１を管１００上にセットする。また、この状態で、前記一対の管肉厚部抑え機構部２１における上抑え片２２ａ、逆Ｌ状の下抑え片２３ａにより受穴部１０１を画する一方の側の管肉厚部１００ａを挟み、また、上抑え片２２ｂ、下抑え片２３ｂにより受穴部１０１を画する他方の側の管肉厚部１００ａを挟み込む。

次に、地上に設置されている油圧ポンプ４１の操作レバー４２を往復動操作して油圧シリンダ３４に圧油を送給する。これにより、該油圧シリンダ３４におけるピストン３３が伸び、前記拡開体３、３の装着部を構成する連結片６ａ、６ｂを各々管１００の長さ方向に拡開させる。

このとき、前記シリンダ支持体８、ピストン支持体９は、前記拡開回動に伴って取付ボルト７、７を中心に回動に応動して姿勢変更するので、前記シリンダ３２及びピストン３３に無理な力を与えることなく連結片６ａ、６ｂの拡縮動作を円滑に行わせることができる。
この結果、管１００は受穴部１０１に連なる管１００の肉厚部にその径方向の亀裂１０３を全周にわたって生じさせ、この亀裂１０３の連続発生により鋳鉄管の場合はもちろんのこと、ダクタイル管等からなり材質的に粘りのある管１００の場合であっても簡略、かつ、的確に破断分離させることができる。

前記亀裂１０３の両側に分離した管１００の各部は、前記一対の管肉厚部抑え機構部２１、２１により挟み込み保持されているので、前記管１００が両側に分離した後も一対の管肉厚部抑え機構部２１、２１による管１００の抑え込み状態は継続され、この結果、周方向破断分離装置１自体が不用意に管１００から跳ね上がる等の不具合が無くなり、安全性を確保した状態で管１００の破断分離作業を行なうことができる。

このようにして管１００の一箇所の破断、分離作業を行った後は、前記一対の管肉厚部抑え機構部２１、２１を各々管１００から取り外すとともに、前記周方向破断分離装置１における油圧シリンダ３４の圧油を抜き、一対の拡開体３、３を初期位置に戻した後前記周方向破断分離装置１を取り外し、次に破断、分離作業を行なう管１００の次の箇所（２〜６メートル程度離れた箇所）に移動し、以降は上述した動作を繰り返し実行することで、管１００に対する所定間隔毎の破断、分離作業を連続的に行うものである。

これにより、所定長さに破断されて取扱いが容易で、かつ、軽量化されている所定長さの破断管を得ることができ、地中から簡単に引き上げることが可能となって、極めて作業能率よく前記管１００の破断、分離、更には掘り出し作業を実行することができる。

なお、本実施例において、管１００を破断する上で一対の拡開体３、３を開閉駆動する手段としては、上述した場合に限定されるものではなく、一対の拡開体３、３の間に例えば楔状の作動部材（不図示）を介装し、該作動部材を油圧駆動によって一対の拡開体３、３間に強制的に押し込み、一対の拡開体３、３を管１００の長さ方向に開閉動作するように構成することもできる。

また、一対の拡開体３、３は、図示例のように支持軸４を中心に開閉回動させるものに限ることなく、適宜なガイド部材並びに油圧シリンダ或いは駆動ネジ等による駆動機構によって、管１００の長さ方向に平行状に開閉移動するような構成とすることもできる。

更に、前記管肉厚部抑え機構部２１における上抑え片２２ａ、下抑え片２３ａ、及び上抑え片２２ｂ、下抑え片２３ｂの間隔調整機構を付加し、異なる工事箇所に設置されている各管１００における管肉厚部１００ａの厚さの相違に対応する構成とすることもできる。

本実施例の管１００の周方向破断分離装置１によれば、以上のように構成したので次のような作用、効果を奏することができる。

（１）管１００に形成される受穴部１０１を前記装着部が挿入可能な挿入孔にすることにより、受穴部１０１の形成を簡単にすることができると共に、挿入孔を介して亀裂１０３の発生が容易になり管１００を確実且つ容易に破断することができる。

（２）管１００の周壁に形成した受穴部１０１に前記装着部を係止して、前記装着部を管１００の長さ方向に向かって拡開駆動することにより、管１００の周壁に周方向に沿った亀裂１０３を生じさせることができるので、管１００を溶断等の煩雑な手段に頼ることなく簡単に破断分離することができる。

（３）受穴部１０１の両側に形成した切欠孔１０２によって、拡開体３、３が拡開駆動されるとき亀裂１０３の発生位置を特定させて管１００の破断をより正確に促進することができる。

（４）周方向破断分離装置１を管１００にセットした状態で一対の拡開体３、３を管１００の長さ方向に向かって拡開駆動するだけで、管１００の周壁に周方向に沿った亀裂１０３をより少ない力で生じさせて管１００を簡単に破断分離することができる。

（５）一対の拡開体３、３を回動可能に枢支し、拡開体３、３間に油圧シリンダ３４を介設することにより、周方向破断分離装置１を取扱い易いコンパクトな形態に纏めることができると共に廉価に製作することができる。

（６）管１００が両側に分離した後も一対の管肉厚部抑え機構部２１、２１による管１００の嵌装保持状態は継続されるので、周方向破断分離装置１自体が不用意に管１００から跳ね上がる等の不具合が無くなり、安全性を確保できる。

本発明は、上述したような水道管の破断に適用する他、下水道管、ガス管、各種プラント設備の配管の破断等に広範に適用できる。

本発明の実施例に係る管の周方向破断分離装置の概略斜視図である。 本実施例に係る管の周方向破断分離装置の要部の概略断面図である。 本実施例に係る管の周方向破断分離装置の要部の概略側面図である。 本実施例に係る管の周方向破断分離装置による管の破断分離動作を示す概略説明図である。 本実施例に係る管の周方向破断分離装置による管の破断分離後の状態を示す概略説明図である。

符号の説明

１ 管の周方向破断分離装置
２ 枢支部
２ａ 吊下げ用金具
３ 拡開体
４ 支持軸
５ａ 側片
５ｂ 側片
５ｃ 側片
５ｄ 側片
６ａ 連結片
６ｂ 連結片
７ 取付ボルト
８ シリンダ支持体
８ａ 取付孔部
９ ピストン支持体
９ａ 取付孔部
２１ 管肉厚部抑え機構部
２２ａ 上抑え片
２２ｂ 上抑え片
２３ａ 下抑え片
２３ｂ 下抑え片
３１ 拡開駆動手段
３２ シリンダ
３３ ピストン
３４ 油圧シリンダ
３５ 突出片
４１ 油圧ポンプ
４２ 操作レバー
４３ 送油管
１００ 管
１００ａ 管肉厚部
１０１ 受穴部
１０２ 切欠孔
１０３ 亀裂
１０４ 補助破断孔

Claims (3)

1. 一端側に配設した枢支部により破断分離対象物である管の長さ方向に拡開可能に支持されるとともに、他端側に前記管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部に装着する装着部を各々備えた一対の拡開体と、
   前記一対の拡開体の側面下部位置に各々設けた前記拡開用受機構部を構成する受穴部を画する管肉厚部に係合して管を抑え込む一対の管肉厚部抑え機構部と、
   前記一対の管肉厚部抑え機構部を前記管の管肉厚部の係合した状態において、前記一対の拡開体を前記管の長さ方向に拡開駆動し、前記装着部により拡開用受機構部の受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って破断させ分離させる拡開駆動手段と、
   を有することを特徴とする管の周方向破断分離装置。
2. 一端側に配設した枢支部により破断分離対象物である管の長さ方向に拡開可能に支持されるとともに、他端側に前記管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部を構成する受穴部に装着する装着部を各々備えた一対の拡開体と、
   前記一対の拡開体の外側面下部位置に各々設けた前記拡開用受機構部を構成する受穴部を画する管肉厚部に係合して管を抑え込む上抑え片、下抑え片を前記管肉厚部の厚さに相当する間隔をもって対向配置した一対の管肉厚部抑え機構部と、
   前記一対の管肉厚部抑え機構部の上抑え片、下抑え片により前記管肉厚部を挟み込んだ状態において、前記一対の拡開体を前記管の長さ方向に拡開駆動し、前記装着部により前記受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って破断させ分離させる拡開駆動手段と、
   を有することを特徴とする管の周方向破断分離装置。
3. 一端側に配設した枢支部により破断分離対象物である管の長さ方向に拡開可能に支持されるとともに、他端側に前記管の周壁部に周方向に沿って設けた拡開用受機構部を構成する受穴部内に装着する装着部を各々備えた一対の拡開体と、
   前記一対の拡開体の外側面下部位置に各々設けた前記拡開用受機構部を構成する受穴部を画する管肉厚部に係合して管を抑え込むＬ状の上抑え片、逆Ｌ状の下抑え片を前記管肉厚部の厚さに相当する間隔をもって対向配置した一対の管肉厚部抑え機構部と、
   前記一対の管肉厚部抑え機構部の上抑え片、下抑え片により前記管肉厚部を挟み込んだ状態において、前記一対の拡開体を前記管の長さ方向に拡開駆動し、前記装着部により前記受穴部に連なる管肉厚部を周方向に沿って破断させ分離させる油圧シリンダ、油圧ポンプ及びこれらに接続した送油管を具備する拡開駆動手段と、
   を有することを特徴とする管の周方向破断分離装置。

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