JP2024034854A - 穿孔機設置ユニットおよび穿孔機設置方法 - Google Patents

穿孔機設置ユニットおよび穿孔機設置方法 Download PDF

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Abstract

【課題】作業効率を高めた穿孔機接続ユニットおよび穿孔機接続方法を提供する。【解決手段】流体管Kに装着された外箱1に仕切弁2を介して接続され、流体管Kを切断するカッタ4を収容する収容箱3と、一端にカッタ4が接続されると共に他端に穿孔機7の駆動軸70が接続され、当該駆動軸70よりも大径の穿孔軸5と、収容箱3に接続され、穿孔軸5の他端が係止された保持容器60と、を備え、保持容器60は、穿孔軸5に駆動軸70を接続した状態で内部に密閉空間が形成され、穿孔軸5と保持容器60との係止状態を解除して穿孔機7の駆動軸70を進出させることにより、保持容器60から穿孔軸5が流体管Kに向けて移動するように構成された。【選択図】図7

Description

本開示は、水道管などの流体管を穿孔する穿孔機を設置するための穿孔機設置ユニットおよび穿孔機設置ユニットを用いた穿孔機設置方法に関する。
近年、既設の水道管の上流側で止水することなく不断水の状態を維持したまま、水道管をカッタで穿孔する、いわゆる不断水工法に用いられる穿孔機設置ユニットが知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、水道管を穿孔するための装置として、穿孔機設置ユニット(文献では、「作業具導入装置」)が開示されている。この穿孔機設置ユニットは、水道管に装着される外箱と、外箱に仕切弁を介して接続される収容箱と、収容箱に装着されて収容箱の外方と内方との間で変位可能なスライドパイプと、スライドパイプに挿入される継足し軸と、継足し軸に接続されるカッタと、を備える。特許文献1に示す穿孔機設置ユニットでは、穿孔機のストローク不足を補うために、継足し軸と継足し軸が内挿されたスライドパイプとを用いる。
特許文献1では、以下の手順で、穿孔機設置ユニットによる穿孔機の設置が行われる。まず、継足し軸が内挿されているスライドパイプを、収容箱の外方に突出させた状態で収容箱に固定し、収容箱が仕切弁を介して外箱に取付けられる。仕切弁を開状態にし、収容箱とスライドパイプとを固定する機構を解除して、スライドパイプを収容箱の内方(水道管側)に変位させてスライドパイプを内方に突出させた状態にする。次に、穿孔機を継足し軸に接続して、継足し軸とスライドパイプとを固定する機構を解除して、継足し軸を進行させて、水道管を穿孔する。
特開2016-125525号公報
特許文献1に開示された穿孔機設置ユニットでは、ストローク不足を補うために、スライドパイプを収容箱の外方に突出させた状態で収容箱が仕切弁を介して外箱に装着される。このため、スライドパイプを収容箱の外方に突出させた状態で収容箱をクレーンで吊り下げるとき、作業性の面で改善の余地があった。そこで、作業効率を高めた穿孔機設置ユニットおよび穿孔機設置方法が求められる。
本開示の穿孔機設置ユニットの特徴構成は、流体管に装着された外箱に仕切弁を介して接続され、前記流体管を切断するカッタを収容する収容箱と、一端に前記カッタが接続されると共に他端に穿孔機の駆動軸が接続され、当該駆動軸よりも大径の穿孔軸と、前記収容箱に接続され、前記穿孔軸の前記他端が係止された保持容器と、を備え、前記保持容器は、前記穿孔軸に前記駆動軸を接続した状態で内部に密閉空間が形成され、前記穿孔軸と前記保持容器との係止状態を解除して前記穿孔機の前記駆動軸を進出させることにより、前記保持容器から前記穿孔軸が前記流体管に向けて移動可能に構成された点にある。
本構成によれば、穿孔機設置ユニットは、カッタを収容する収容箱と、一端にカッタが接続され他端に穿孔機の駆動軸が接続された穿孔軸と、穿孔軸の他端が係止された保持容器とを備えて構成される。穿孔軸は、保持容器から流体管に向けて移動可能であるため、穿孔軸を直接的に保持容器から流体管に向けて移動させて穿孔することができる。この保持容器は、穿孔軸に駆動軸を接続した状態で内部に密閉空間が形成されるため、穿孔軸を移動させても流体を漏出させることがない。このように、穿孔機設置ユニットは、保持容器を設けることで装置構成がコンパクトになり、クレーンで容易に吊り下げることができる。よって、作業効率を高めた穿孔機設置ユニットとなっている。
他の特徴構成は、前記収容箱に密閉状態で収容され、前記穿孔軸を内挿可能な外軸を備える点にある。
本構成によれば、穿孔軸に穿孔機の駆動軸を接続する際に、当該穿孔軸を収容箱に収容された外軸に挿入した状態にすることできる。これにより、穿孔軸は外軸によって横振れし難くなる。その結果、穿孔機の駆動軸との接続する際に穿孔軸の軸芯位置の調整が容易になる。
他の特徴構成は、前記収容箱が前記穿孔軸の軸芯方向に分割された複数の分割体によって構成され、複数の前記分割体は、互いに対向する一対のフランジによって接続可能に構成されている点にある。
本構成によれば、収容箱が複数の分割体で構成されることで、穿孔ストローク量に応じて収容箱の高さを容易に調整することができる。これにより、収容箱を必要最小限の高さにして、穿孔機設置ユニットを軽量化することができる。また、複数の分割体が一対のフランジによって接続されることで、複数の分割体を容易に接続することができる。
他の特徴構成は、前記保持容器は、前記穿孔軸の外周に対して係止され、周方向に分割されて形成された複数のリング部材と、複数の押ボルトと、を有し、複数の前記リング部材又は複数の前記押ボルトは、前記穿孔軸の外周に押圧させることで前記駆動軸と前記穿孔軸との相対的な軸芯位置を調整可能に構成されている点にある。
穿孔軸の他端は収容箱に対して多少の隙間を有して装着されているため、駆動軸と穿孔軸との軸芯を一致させることが難しい。本構成によれば、駆動軸に対する穿孔軸の軸芯調整が複数のリング部材又は複数の押ボルトによって行われるため、クレーンで吊り下げた穿孔機の駆動軸と穿孔軸とを接続する際の軸芯調整作業が、円滑なものとなる。また、穿孔軸は複数のリング部材又は複数の押ボルトによって安定的に保持されるので、穿孔軸と穿孔機の駆動軸との接続を容易に行うことができる。
他の特徴構成は、前記保持容器は、複数の前記リング部材の移動を案内する案内レールを有し、複数の前記押ボルトは、前記穿孔軸又は複数の前記リング部材を押圧可能に構成されている点にある。
本構成によれば、複数のリング部材が案内レールによって案内されるので、複数のリング部材は姿勢が保持された状態で安定的に移動させることができる。また、複数の押しボルトが穿孔軸又はリング部材を押圧可能であるので、複数の押ボルトを操作することで穿孔軸又はリング部材の位置調整を保持容器の外側から操作できる。
本開示の穿孔機設置方法の特徴は、流体管を切断する穿孔機を前記流体管に装着された外箱に設置する穿孔機設置方法であって、穿孔機設置ユニットとして、前記流体管に装着される前記外箱に接続される収容箱と、前記流体管を切断するためのカッタが接続された穿孔軸と、前記穿孔軸を係止した保持容器と、を準備し、前記流体管に装着された前記外箱に仕切弁を接続して当該仕切弁を開状態にする第一工程と、前記穿孔軸を前記収容箱に収容した状態で前記穿孔機設置ユニットを前記仕切弁に接続する第二工程と、前記穿孔機の駆動軸を前記保持容器に挿入し、当該駆動軸を前記穿孔軸に接続する第三工程と、前記穿孔機を前記保持容器に装着して前記保持容器を密閉する第四工程と、を含む点にある。
本方法によれば、穿孔機設置ユニットを用い、保持容器を介して穿孔機の駆動軸と穿孔軸とを接続することで、流体管を切断するための穿孔機の設置工程を簡略化することができる。特に、穿孔軸を収容箱に収容した状態で穿孔機設置ユニットを仕切弁に接続する第三工程と、穿孔機を保持容器に装着して保持容器を密閉する第四工程とを含むため、クレーンによる穿孔機設置ユニットの吊り下げ荷重が低減され、穿孔機の装着作業が容易なものとなる。
穿孔機設置ユニットの側断面図である。 図1のII-II矢視断面図である。 穿孔機設置ユニットの部分側面図である。 穿孔機設置ユニットの部分拡大断面図である。 接続前である吊下げ状態の穿孔機設置ユニットを示す図である。 穿孔機設置ユニットが外箱に接続された状態を示す図である。 穿孔機が穿孔機設置ユニットに接続された状態を示す図である。 水道管を穿孔する様子を示す図である。 穿孔機の駆動軸が引き戻された状態を示す図である。 穿孔軸を収容箱の外方に変位させた状態を示す図である。 穿孔機設置ユニットを取り外す状態を示す図である。 外箱に蓋を取付けた状態を示す図である。 第2実施形態に係る穿孔機設置ユニットの側断面図である。 第2実施形態に係る穿孔機設置ユニットが接続された状態を示す図である。 穿孔機が第2実施形態に係る穿孔機設置ユニットに接続された状態を示す図である。 第2実施形態において水道管を穿孔する様子を示す図である。 第2実施形態において穿孔機が引き戻された状態を示す図である。 第2実施形態において穿孔軸を収容箱の外方に変位させた状態を示す図である。
以下に、本発明に係る穿孔機設置ユニットおよび穿孔機設置方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、水道管K(流体管の一例)を穿孔するための穿孔機設置ユニット100を一例として説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。
[第1実施形態]
以下、第1実施形態の穿孔機設置ユニット100および穿孔機設置ユニット100を用いた穿孔機設置方法について、図面を参照しながら説明する。第1実施形態では、水道管Kの上方のみを穿孔し、逆側の下方を穿孔しない、いわゆるトップカット工法を例に挙げて説明するが、これに限定されない。トップカット工法は、水道管Kの径よりも小さい径を有する円筒状のカッタ4を用いて、水道管Kの径よりも小さい径を有する孔を形成する工法である。
図7に示すように、水道管Kの穿孔作業は、水道管Kに装着される外箱1に、穿孔機設置ユニット100を介して穿孔機7を設置した状態で行われる。図1に示すように、穿孔機設置ユニット100は、収容箱3と、収容箱3に装着され且つ収容箱3の外方と内方との間で変位可能な外軸6と、外軸6に挿入される穿孔軸5と、収容箱3に収容可能であり且つ穿孔軸5に接続されるカッタ4と、を備える。穿孔機設置ユニット100は、収容箱3に接続される保持容器60をさらに備える。図7に示すように、穿孔機7は、回転軸芯Z周りに回転可能且つ回転軸芯Z方向にスライド移動可能な駆動軸70を有する。駆動軸70は、穿孔機設置ユニット100において、外軸6が穿孔軸5と共に収容箱3内に挿入された状態で、収容箱3の外方の穿孔軸5に接続されている。
収容箱3は、水道管Kに装着された外箱1に仕切弁2を介して接続され、水道管Kを切断するカッタ4を収容する。穿孔軸5は、一端にカッタ4が接続されると共に他端に穿孔機7の駆動軸70が接続され、穿孔機7の駆動軸70よりも大径である。保持容器60は、穿孔軸5の他端が係止して穿孔軸5を保持しており、穿孔軸5に駆動軸70を接続した状態で内部に密閉空間が形成される。
図1に示すように、収容箱3は、収容筒30と、収容筒30を閉塞し且つ外軸6を保持可能な収容蓋33と、を有する。収容箱3は、穿孔軸5の軸芯方向(回転軸芯Z方向)に分割された複数の分割体によって構成されており、回転軸芯Zに直交する割面を有している。本実施形態では、収容箱3の収容筒30が、下部筒31及び上部筒32(複数の分割体の一例)によって構成されている。収容箱3(収容筒30)を構成する複数の分割体は、2つに限定されず、3つ以上であってもよい。下部筒31は、下端にフランジ31aを有し、上端にフランジ31bを有する。上部筒32は、下端にフランジ32aを有し、上端にフランジ32bを有する。下部筒31及び上部筒32は、対向するフランジ31b,32aがボルト,ナット等の締結具(不図示)で接続されている。収容筒30の下部筒31の第1端(下端)のフランジ31a(例えば矩形)は、ボルト,ナット等の締結具(不図示)で仕切弁2側に固定される(図5参照)。収容筒30の上部筒32の第2端(上端)のフランジ32b(例えば円形)は、ボルト,ナット等の締結具(不図示)で収容蓋33のフランジ33aに固定される。以下、図示しないボルト,ナットは、単に締結具と言う。
このように、収容箱3が下部筒31及び上部筒32で構成されることで、穿孔ストローク量に応じて収容箱3の高さを容易に調整することができる。これにより、収容箱3を必要最小限の高さにして、穿孔機設置ユニット100を軽量化することができる。また、下部筒31及び上部筒32が一対のフランジ31b,32aによって接続されることで、下部筒31及び上部筒32を容易に接続することができる。また、仕切弁2のサイズが異なる場合でも、仕切弁2に適応する下部筒31を製作することで、下部筒31に所定サイズの上部筒32及び穿孔機設置ユニット100を接続して使用することができる。
カッタ4は、水道管Kの周壁を切削可能である。カッタ4は、円筒状に形成され且つ先端に刃が設けられたホールソーである。ホールソーの中心には、切断した水道管Kの切片に貫通して保持するためのセンタードリル41が設けられている。穿孔軸5は、後述する穿孔機7のストローク不足を補う部材であり、穿孔軸5の先端にはカッタ4が接続されている。穿孔軸5は、シリンダに挿入されるピストンロッドのように、外軸6に挿入されている。穿孔機7は、穿孔機7のハウジングに対して所定範囲内で駆動軸70がスライド移動可能に構成されている(図7~図8参照)。
外軸6は、収容箱3に装着されることで収容箱3に密閉状態に収容され、収容箱3の外方と内方との間で変位可能に構成されている。図1では、外軸6が収容箱3の内方に装着されており、外軸6を収容箱3の内方に伸ばした状態になっている。収容箱3には、外軸6を支持する軸受34(例えばスライドブッシュ)が設けられている。軸受34には、収容箱3と外軸6との間を密封するシール材35が装着されている。これにより、外軸6は、収容箱3に対して密封状態を維持したまま、回転軸芯Z(図1における上下方向)に沿ってスライド移動することができる。
外軸6の先端部には、穿孔軸5を支持する軸受6a(例えばスライドブッシュ)が設けられている。図1では、穿孔軸5は、外軸6に挿入された状態で軸受6aによって支持されている。軸受6aには、穿孔軸5と外軸6との間を密封するシール材6bが装着されている。これにより、穿孔軸5は、外軸6に対して密封状態を維持したまま、回転軸芯Zに沿ってスライド移動することができる。
外軸6の上端側には、中心に開口を有するフランジ63が設けられる。フランジ63は収容蓋33と軸受カバー63aとにより一体化されている。フランジ63には保持容器60が締結具(不図示)により接続されている。保持容器60は、底面部64と、天面部65と、底面部64と天面部65との間に設けられる筒状部66と、を有する。天面部65には穿孔機7の駆動軸70が挿入可能な開口65aが形成されている。
図2及び図4に示すように、保持容器60は、穿孔軸5の外周に対して係止され、周方向に分割されて形成された複数のリング部材8を有する。複数のリング部材8は、穿孔軸5の外周に向けて押圧させることで駆動軸70と穿孔軸5との相対的な軸芯位置を調整可能に構成されている。複数のリング部材8は底面部64の径方向に移動可能に設けられている。本実施形態では、複数のリング部材8が、真円を二分割した2つのリング部材81,82によって構成され、2つのリング部材81,82の径方向外方に押ボルト86が2つずつ配置されている。穿孔軸5は、複数の押ボルト86によって押圧されることで回転軸芯Zを移動可能に構成されている。複数の押ボルト86はスペーサー(不図示)を介してリング部材81,82を押圧してもよく、複数の押ボルト86に押圧されたリング部材81,82によって穿孔軸5の回転軸芯Zを移動させる構成でもよい。2つのリング部材81,82は、リング部83とリング部83の外周に沿って設けられて上方に延設される立設部84とを有し、立設部84の上部には径方向外方に延設されたグリップ85が設けられている。複数の押ボルト86が立設部84を押圧することで、リング部材81、82のリング部83が穿孔軸5の外周に係止されて穿孔軸5の位置調整を可能にする構成でもよい。なお、リング部材8は真円を三分割以上して形成してもよい。
複数の押ボルト86は、底面部64に立設された位置調整ブロック87に長手方向の中間部分が螺合され、頭部86aを回転操作することで先端部86bの位置が調整可能に構成されている。穿孔軸5の上端部51が底面部64の上方に露出する。上端部51には、外周全周に亘る凹部52が形成されており、凹部52にリング部材81,82のリング部83が係合する。上端部51の上面53は穿孔機7の駆動軸70との接続部位である。
保持容器60は、底面部64にリング部材81,82のそれぞれの移動を案内する案内レール88を有している。案内レール88は、2つのリング部材81,82の夫々の両端部の接線方向に延在するように、底面部64から板状に突出している。リング部材81,82は、外周側における案内レール88に対向する部位にガイド部81a,82aを備える。ガイド部81a,82aは、案内レール88に沿う部分を有する。これにより、リング部材81,82は、ガイド部81a,82aのうち案内レール88に沿う部分を案内レール88に接触させつつ移動させることできる。その結果、リング部材81,82は、案内レール88に沿う方向に適正且つスムーズに移動させることができる。
図1~図3に示すように、保持容器60は、筒状部66のうち筒状部66の軸(回転軸芯Z)を挟んで対向する位置に一対の作業窓Wとなる開口が形成されている。作業窓Wは蓋部67によって開閉可能に構成されている。蓋部67を操作して作業窓Wを開けることで、作業者が工具を用いて作業窓Wからリング部材8等の操作や穿孔軸5と駆動軸70との調芯及び接続を行うことができる。本実施形態では、作業窓Wは横長矩形状に形成されている。蓋部67は、作業窓Wに対して筒状部66の周方向の両側方の一方が支承されている。具体的には、作業窓Wの周方向の両端に設けられる一対の支持部68の一端68aがヒンジHによって保持されており、蓋部67がヒンジHに支承されて開閉可能に構成されている。蓋部67は、側面視において矩形状に形成され、他端68bの側の外面に取手69が設けられている。蓋部67の上下部分は、保持容器60の筒状部66に沿うように形成されている。
穿孔軸5の上端部51は収容箱3に対して多少の隙間を有して装着されているため、駆動軸70と穿孔軸5との軸芯を一致させることが難しい。本実施形態によれば、駆動軸70に対する穿孔軸5の軸芯調整が複数の押ボルト86、又は複数の押ボルト86及びリング部材81,82によって行われるため、クレーンで吊り下げた穿孔機7の駆動軸70と穿孔軸5とを接続する際の軸芯調整作業が、押ボルト86の操作によって円滑なものとなる。また、穿孔軸5はリング部材81,82によって安定的に保持されるので、穿孔軸5と穿孔機7の駆動軸70との接続を容易に行うことができる。
また、本実施形態によれば、複数の押ボルト86を操作することで穿孔軸5又はリング部材81,82の位置調整を保持容器60の外側から操作できる。また、リング部材81,82は案内レール88に案内されて移動するので、リング部材81,82は姿勢が保持された状態で安定的に移動させることができる。
穿孔機設置ユニット100を用い、水道管Kを切断する穿孔機7を水道管Kに装着された外箱1に設置する穿孔機設置方法を以下説明する。
穿孔機設置ユニット100として、図1、図5及び図6に示すように、水道管Kに装着される外箱1に接続される収容箱3と、水道管Kを切断するためのカッタ4が接続された穿孔軸5と、穿孔軸5を内挿した外軸6と、穿孔軸5を係止した保持容器60と、を準備する。つまり、予め、収容箱3とカッタ4が接続された穿孔軸5と保持容器60とを組付けた穿孔機設置ユニット100として準備することにより、穿孔機設置ユニット100がクレーン等で一体に吊り下げ可能な状態となる。
穿孔機設置方法は、以下の第一工程~第四工程を含む。第一工程では、水道管Kに装着された外箱1に仕切弁2を接続して仕切弁2を開状態にする(図5)。第二工程では、穿孔軸5を収容箱3に収容した状態で穿孔機設置ユニット100を仕切弁2に接続する(図6)。第三工程では、穿孔機7の駆動軸70を保持容器60に挿入し、駆動軸70を穿孔軸5に接続する(図7)。第四工程では、穿孔機7を保持容器60に装着して保持容器60を密閉する(図7)。
本方法によれば、穿孔機設置ユニット100を用い、保持容器60を介して穿孔機7の駆動軸70と穿孔軸5とを接続することで、水道管Kを切断するための穿孔機7の設置工程を簡略化することができる。特に、穿孔軸5を収容箱3に収容した状態で穿孔機設置ユニット100を仕切弁2に接続する第三工程と、穿孔機7を保持容器60に装着して保持容器60を密閉する第四工程とを含むため、クレーンによる穿孔機設置ユニット100の吊り下げ荷重が低減され、穿孔機7の装着作業が容易なものとなる。
図5に示すように、既設の水道管Kに外箱1が装着される。外箱1は複数の分割体からなり、既設の水道管Kに対して外側に装着することが可能に構成されている。これらの分割体は、ボルト,ナットなどの締結具によって連結され、または溶接によって一体化される。外箱1には仕切弁2を介して穿孔機設置ユニット100の収容箱3が接続可能である。仕切弁2を閉状態にすれば、外箱1の内部及び収容箱3の内部に密閉空間が形成される。外箱1は水道管Kの本管軸芯Xに直交する方向の分岐管軸芯Yに沿った分岐管部10を有する。分岐管部10は水道管Kの上方且つ仕切弁2の下方に設けられている。外箱1は、分岐管部10が形成される分岐管軸芯Y、及び、本管軸芯X及び分岐管軸芯Yに直交する回転軸芯Zの一方向(水道管Kから離れる方向)に開口している。外箱1に穿孔機設置ユニット100が設置される際には、分岐管部10は不図示のバルブによって閉状態にされている。
図6に示すように、穿孔軸5が挿入された外軸6を内方に伸ばした状態で収容箱3を、仕切弁2を介して外箱1に接続する。仕切弁2は開状態にする。図5は、保持容器60の天面部65に設けられた吊ピース78を介して穿孔機設置ユニット100がクレーン等で一体に吊り下げられた状態である。この状態から穿孔機設置ユニット100をクレーン等によって下降させ、穿孔軸5が挿入された外軸6を収容箱3の内方に伸ばした状態で、外軸6を外箱1の内部に挿入する。次に、収容箱3を仕切弁2に締結具で締結して固定する。図6の状態では、上下方向(回転軸芯Z)においてカッタ4が仕切弁2に重なる位置関係にある。
このように、穿孔機設置ユニット100が外軸6を備えることで、穿孔軸5に穿孔機7の駆動軸70を接続する際に、穿孔軸5を収容箱3に収容された外軸6に挿入した状態にすることできる。これにより、穿孔軸5は外軸6によって横振れし難くなる。その結果、穿孔機7の駆動軸70との接続する際に穿孔軸5の軸芯位置の調整が容易になる。
次に、図7に示すように、穿孔機7をクレーン等で吊り下げて、保持容器60の天面部65に穿孔機7を載置して、天面部65と穿孔機7とを締結具で締結して固定する。また、穿孔機7の駆動軸70を穿孔軸5にボルト等の留め具で接続する。この例では、穿孔機7のフランジ71を保持容器60の天面部65に接続することで、穿孔機7が保持容器60に装着されて保持容器60の内部に密閉空間が形成されている。第1実施形態の装置は、図2及び図4に示すように、穿孔軸5の回転軸芯Zの移動を規制するリング部材8を有する。リング部材8は、穿孔軸5の上端部51の側面に着脱自在に取り付けられ、穿孔軸5の上端部51が底面部64と係合し得るように外周側に張り出している。本実施形態では、複数の押ボルト86、又は複数の押ボルト86及びリング部材81,82によって穿孔軸5が押圧されることで、穿孔軸5の位置調整が可能となる。その結果、クレーンで吊り下げた穿孔機7の駆動軸70と穿孔軸5とを接続する際の軸芯調整作業が、複数の押ボルト86によって円滑なものとなる。なお、リング部材8は、C字状の割リングにより構成されているが、穿孔軸5の移動を規制できるものであれば、これに限定されない。
また、穿孔機設置ユニット100が外軸6を備えることで、穿孔軸5に穿孔機7の駆動軸70を接続する際に、穿孔軸5を収容箱3に収容された外軸6に挿入した状態にすることできる。これにより、穿孔軸5は外軸6によって横振れし難くなる。その結果、穿孔機7の駆動軸70との接続する際に穿孔軸5の軸芯位置の調整が容易になる。
図7に示すように、穿孔機7の駆動軸70の端部72を穿孔軸5に接続した後、リング部材8による規制を解除し、穿孔軸5と保持容器60との係止状態を解除する。リング部材8による規制の解除は、穿孔軸5の上端部51からリング部材8を取り外すことにより行われる。リング部材8の着脱作業は、作業窓Wを介して行うことができる。このように穿孔軸5の移動を一時的に規制することで、穿孔軸5が収容箱3から不意に脱落する事態を防ぎ、カッタ4を外箱1内に円滑に導入可能となる。
次に、図8に示すように、穿孔機7の駆動軸70を進出させて収容箱3の外軸6に挿入し、穿孔軸5を外軸6から突出させてカッタ4を水道管Kに向けて進出させる。カッタ4は、穿孔機7が備える不図示の駆動手段により回転しながら下降し、外箱1内を進行することで、水道管Kの周壁を切削し、これにより穿孔口が形成される。切削中は、外箱1に設けられた排水バルブ(不図示)から排水することで、切削粉などの不要物を排出する。切削が完了したら、穿孔機7の駆動軸70を後退させて穿孔軸5を、外軸6から突出する状態(図8参照)から外軸6に挿入される状態(図9参照)に戻し、図9の位置までカッタ4を上昇させる。図4、図7及び図9に示すように、外軸6から突出した穿孔軸5が外軸6にスムーズに挿入されるために、穿孔軸5は上端部51の外周には面取り部分51aが備えられている。穿孔軸5の上端部51の凹部52は、外軸6のシール材6bの段差を容易に乗り越えられるように、当該凹部52にパッキン等を装着してもよい。図9の位置までカッタ4を上昇させた際には、保持容器60の内部の水圧が上昇する。このため、保持容器60にはボール弁等によって構成される圧力調整弁(不図示)が設けられており、当該圧力調整弁から排水又は排気することで保持容器60の内部の圧力を調整することができる。切り取られた切片Pは、カッタ4のセンタードリル41から突出可能な切片係止部(不図示)で引っ掛けて回収される。穿孔軸5が外軸6に挿入された状態に戻すと、穿孔軸5の上端部51の側面にリング部材8を取り付け、穿孔軸5が脱落することを防止し、穿孔機7を取り外す。
次に、図10に示すように、不図示の引き上げ機構等を用い、収容箱3と保持容器60の間の距離を制御しながら、穿孔軸5及び外軸6を収容箱3の外方へ変位した状態にする。これにより、水道管Kの水圧が高い場合に外軸6が不意に収容箱3の外方に突出する動作を抑制できる。しかも、保持容器60の内部に密閉空間が形成されているため、水圧に対抗する圧力容器として機能し、シール材6bの変形を抑制して耐久性が向上する。また、水道管Kの水圧が低く外軸6が戻り難い場合であっても、引き上げ機構により穿孔軸5及び外軸6を収容箱3の外方に変位可能となる。次に仕切弁2を閉状態にし、図11に示すように、カッタ4、外軸6、穿孔軸5及び収容箱3を一体にしたまま、クレーンで吊り上げて、仕切弁2から穿孔機設置ユニット100を取り外す。図11では、外箱1から穿孔機設置ユニット100を取り外す際に、収容箱3の下部筒31と上部筒32との接続を解除し、穿孔機設置ユニット100のうち収容箱3の下部筒31以外を先に取り外し、続いて下部筒31を取り外す例を示す。このようにすることで、穿孔機設置ユニット100は重量が軽減されて取り外し易くなる。なお、図示しないが、穿孔機設置ユニット100は、下部筒31及び上部筒32が接続された状態で外箱1から取り外してもよい。
次に、仕切弁2を開状態にして挿入機(不図示)を用いて外箱1に中栓(不図示)を挿入し、中栓を外箱1に固定する。次に、図12に示すように、仕切弁2及び挿入機を取り外し、外箱1に蓋12を取り付ける。蓋12は外箱1の上方の開口を塞ぎ、外箱1の開口を形成するフランジに締結具で締結される。
[第2実施形態]
穿孔機設置ユニット101として、図13及び図14に示すように、水道管Kに装着される外箱1に接続される収容箱3と、水道管Kを切断するためのカッタ4が接続された穿孔軸5と、穿孔軸5を係止した保持容器60と、を準備する。
図13に示すように、第2実施形態の穿孔機設置ユニット101は、収容箱3と、穿孔軸5と、収容箱3に接続される保持容器60と、を備え、外軸6を備えずに構成されている。第2実施形態では、収容箱3が一体形成されており、収容箱3の下端にフランジ3aを有し、収容箱3の上端にフランジ3bを有する。この収容箱3には、保持容器60が軸受34を介して直接的に接続されている。穿孔機設置ユニット101の他の構成は第1実施形態の穿孔機設置ユニット100と同じである。
穿孔機設置ユニット101を用いた穿孔機設置方法においても、水道管Kに装着された外箱1に仕切弁2を介して接続して仕切弁2を開状態にする第一工程と、穿孔軸5を収容箱3に収容した状態で穿孔機設置ユニット101を仕切弁2に接続する第二工程と、穿孔機7の駆動軸70を保持容器60に挿入し、駆動軸70を穿孔軸5に接続する第三工程と、穿孔機7を保持容器60に装着して保持容器60を密閉する第四工程と、を含む。
図14に示すように、第二工程によって、穿孔機設置ユニット101が仕切弁2に接続される。図15に示すように、第三工程及び第四工程によって、穿孔機設置ユニット101において、保持容器60に挿入された穿孔機7の駆動軸70が穿孔軸5に接続され、穿孔機7が保持容器60に装着されて保持容器60が密閉され、仕切弁2に接続される。その後、図16に示されるように、穿孔機7の駆動軸70及び穿孔軸5を進出させて、カッタ4によって水道管Kを穿孔する。その後、図17に示すように、駆動軸70が引き戻されて駆動軸70と穿孔軸5との接続が解除された後に穿孔機7が取り外される。次に、図18に示されるように、穿孔軸5は収容箱3から外方に突出された後、穿孔機設置ユニット101は外箱1から取り外されて撤去される。
[別実施形態]
(1)第1実施形態では、穿孔機設置ユニット100において、収容箱3が穿孔軸5の軸芯方向に分割された複数の分割体(下部筒31、上部筒32)によって構成され、複数の分割体が接続された状態で、外箱1に接続される例を示した、これに代えて、外箱1に収容箱3の下部筒31が先に接続され、下部筒31に対して上部筒32を含む穿孔機設置ユニット100が接続される構成でもよい。
(2)上記の実施形態では、穿孔機7の駆動軸70と穿孔軸5との相対的な軸芯位置を調整する複数のリング部材8が2つのリング部材81,82で構成される例を示したが、リング部材8は3つ以上で構成されていてもよい。また、上記の実施形態では、複数の押ボルト86がリング部83に立設される立設部84を押圧することで2つのリング部材81,82を移動させる例を示したが、リング部材81,82が立設部84を有さずに、押ボルト86がリング部83を直接押圧する構成でもよい。また、リング部材81,82は、押ボルト86に代えて他の保持部材によって位置調整及び位置保持される構成でもよい。保持容器60は、案内レール88を有さずに構成してもよい。
(3)上記の実施形態では、水道管K(流体管)の径よりも小さい径の円筒状のカッタ4を用いて、水道管K(流体管)の径よりも小さい径を有する孔を形成するトップカット工法を示した。トップカット工法に代えて、カッタ4で水道管K(流体管)の本管軸芯Xよりも下方位置まで切断するハーフカット工法や、カッタ4で水道管K(流体管)の下端まで切断するフルカット工法や、水平穿孔工法でもよい。
(4)上記の実施形態では流体管は水道管Kであるが、流体管は水道管K以外であってもよい。
上記の各実施形態で採用している構造を他の任意の実施形態に採用することは可能である。各部の具体的な構成は、上述した実施形態のみに限定されるものではなく、本開示の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。
1 :外箱
2 :仕切弁
3 :収容箱
4 :カッタ
5 :穿孔軸
6 :外軸
7 :穿孔機
8 :リング部材
10 :分岐管部
30 :収容筒
31 :下部筒
32 :上部筒
33 :収容蓋
41 :センタードリル
60 :保持容器
64 :底面部
65 :天面部
66 :筒状部
67 :蓋部
70 :駆動軸
71 :フランジ
81,82:リング部材
83 :リング部
84 :立設部
85 :グリップ
86 :押ボルト
88 :案内レール
100,101 :穿孔機設置ユニット
K :水道管(流体管)
P :切片
W :作業窓
X :本管軸芯
Y :分岐管軸芯
Z :回転軸芯

Claims (6)

  1. 流体管に装着された外箱に仕切弁を介して接続され、前記流体管を切断するカッタを収容する収容箱と、
    一端に前記カッタが接続されると共に他端に穿孔機の駆動軸が接続され、当該駆動軸よりも大径の穿孔軸と、
    前記収容箱に接続され、前記穿孔軸の前記他端が係止された保持容器と、を備え、
    前記保持容器は、前記穿孔軸に前記駆動軸を接続した状態で内部に密閉空間が形成され、
    前記穿孔軸と前記保持容器との係止状態を解除して前記穿孔機の前記駆動軸を進出させることにより、前記保持容器から前記穿孔軸が前記流体管に向けて移動可能に構成された穿孔機設置ユニット。
  2. 前記収容箱に密閉状態で収容され、前記穿孔軸を内挿可能な外軸を備える請求項1に記載の穿孔機設置ユニット。
  3. 前記収容箱が前記穿孔軸の軸芯方向に分割された複数の分割体によって構成され、
    複数の前記分割体は、互いに対向する一対のフランジによって接続可能に構成されている請求項1又は2に記載の穿孔機設置ユニット。
  4. 前記保持容器は、前記穿孔軸の外周に対して係止され、周方向に分割されて形成された複数のリング部材と、複数の押ボルトと、を有し、
    複数の前記リング部材又は複数の前記押ボルトは、前記穿孔軸の外周に押圧させることで前記駆動軸と前記穿孔軸との相対的な軸芯位置を調整可能に構成されている請求項1又は2に記載の穿孔機設置ユニット。
  5. 前記保持容器は、複数の前記リング部材の移動を案内する案内レールを有し、
    複数の前記押ボルトは、前記穿孔軸又は複数の前記リング部材を押圧可能に構成されている請求項4に記載の穿孔機設置ユニット。
  6. 流体管を切断する穿孔機を前記流体管に装着された外箱に設置する穿孔機設置方法であって、
    穿孔機設置ユニットとして、前記流体管に装着される前記外箱に接続される収容箱と、前記流体管を切断するためのカッタが接続された穿孔軸と、前記穿孔軸を係止した保持容器と、を準備し、
    前記流体管に装着された前記外箱に仕切弁を接続して当該仕切弁を開状態にする第一工程と、
    前記穿孔軸を前記収容箱に収容した状態で前記穿孔機設置ユニットを前記仕切弁に接続する第二工程と、
    前記穿孔機の駆動軸を前記保持容器に挿入し、当該駆動軸を前記穿孔軸に接続する第三工程と、
    前記穿孔機を前記保持容器に装着して前記保持容器を密閉する第四工程と、を含む穿孔機設置方法。
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