JP2807765B2 - 既設管切断工法並びにその工法に使用する切断装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、既設管の途中部分を密閉ケースで囲繞し
て、当該既設管の途中部分を管内流体の流通を維持した
状態で切断する既設管切断工法並びにその工法に使用す
る切断装置に関する。

〔従来の技術〕

冒記既設管切断工法は、既設管の途中位置にバルブや
分岐配管用の管接続具を、当該既設管中を流れる流体の
流通を停止せずに維持した状態で接続したい場合、これ
らバルブや管接続具の接続スペースを形成する為に、或
いは、密閉ケース自体にバルブ機能や管接続機能を付与
して当該密閉ケースと既設管とを流路抵抗が少ない状態
で連通接続する為に、既設管を管内流体の流通を維持し
た状態で筒状に切断するものであるが、従来、既設管外
周面と密閉ケース内周面との間の空間内で切断装置を管
周方向に移動させながら、当該既設管を筒状に切断して
いる。

〔発明が解決しようとする課題〕

この為、密閉ケースの既設管径方向での寸法が大きく
なって、密閉ケースの大型化、重量化を招来するばかり
でなく、切断装置自体も大型化し易くなり、しかも、施
工現場での密閉ケース等の組付け作業に多大の労力と時
間を要する。特に、既設管が土中に埋設されている場合
では、掘削作業に要する労力と期間の増大によって工事
費が高騰化し易い。

また、複数の既設管が近接して並設されていたり、既
設管の切断予定位置近くに他物が近接して設けられてい
る場合、当該密閉ケースを既設管に取付けにくい欠点が
ある。

本発明は上記実状に鑑みて為されたものであって、切
断装置の装着方法を工夫することにより、密閉ケースの
小型化、軽量化及び切断装置の小型化を図り易く、しか
も、施工現場での密閉ケース等の組付け作業の能率化、
容易化を図ることのできる既設管切断工法並びにその工
法に使用する切断装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成する為の本発明方法の特徴構成は、冒
記既設管切断工法において、 （イ）前記密閉ケースで囲繞されている既設管の管周壁
に貫通孔を形成する工程。

（ロ）前記貫通孔から既設管内に切断装置を挿入する工
程。

（ハ）既設管の途中部分を切断装置で既設管の内周面側
から筒状に切断する工程。

上記（イ），（ロ），（ハ）の工程を備えている点にあ
る。

更に、前記既設管切断工法に使用する切断装置の特徴
構成は、前記貫通孔から既設管内に挿入された当該切断
装置の切断作用部を、管軸芯方向で前記貫通孔よりも奥
に入り込む位置に案内する案内機構が備えられている点
にある。

〔作 用〕

請求項１記載の既設管切断工法は、切断装置を既設管
内に挿入して切断するから、密閉ケースをその内周面が
従来方法よりも既設管外周面に近接する状態で当該既設
管に取付けることができる。

請求項２記載の切断装置は、既設管の途中部分を、貫
通孔の管軸芯方向の径よりも長い筒状に切断できる。

〔発明の効果〕

請求項１記載の既設管切断工法は、密閉ケースの既設
管径方向での寸法を極力小さくして、該密閉ケースの小
型化、軽量化を図ることができるばかりでなく、切断装
置の小型化も図り易く、しかも、施工現場での密閉ケー
ス等の組付け作業を能率良く、容易に行うことができ
る。

請求項２記載の切断装置は、穿孔容易な小さな貫通孔
から既設管内に挿入できるものでありながら、その既設
管の途中部分を貫通孔の管軸芯方向の径よりも長い筒状
に切断できる。

〔第１実施例〕 第１図乃至第13図は、既設管としての水道管（Ａ）の
途中部分（ａ）を、水道水の通水を維持したままであり
ながら水道水の管外への漏れ出しを防止している不断水
状態で筒状に切断し、その切断部分に仕切用弁体（１）
を不断水状態で装着する為の作業装置を示す。

前記作業装置は、水道管（Ａ）の外周面を水密状態に
囲繞する密閉ケースである水密ケース（Ｂ）と、水密ケ
ース（Ｂ）の開口部にフランジ接続される作業用仕切弁
（Ｃ）と、作業用仕切弁（Ｃ）にフランジ接続される作
業用の密閉タンク（Ｄ）とを備えている。

前記水密ケース（Ｂ）は水道管（Ａ）の外径よりも大
径の有底円筒状に形成され、水道管（Ａ）を上下に挟む
二つ割りに分割されているとともに、水道管（Ａ）の外
周面に沿う状態で鍔（ｂ）が連設されている。

前記水道管（Ａ）の途中部分（ａ）を不断水状態で筒
状に切断する切断装置（３）と、この切断装置（３）を
密閉タンク（Ｄ）内に支持する支持具（２）とを第１図
乃至第３図に基づいて説明する。

前記支持具（２）は、前記密閉タンク（Ｄ）の上部開
口を閉塞する蓋（d1）に軸芯方向にスライド移動自在に
保持される筒状の操作軸（2a）と、この操作軸（2a）の
下端部に設けられているクランプ装置（2b）と、クラン
プ装置（2b）の下に取付けられて、切断装置（３）を支
持する支持アーム（2c）とを設けて構成されている。

前記切断装置（３）は、支持アーム（2c）に対して操
作軸（2a）の軸芯（Ｙ）に直交する軸芯（X1）まわりで
回動可能に枢支される回動アーム（４）と、回動アーム
（４）に対して当該回動アーム（４）の回動軸芯（X1）
に直交する軸芯（Ｚ）まわりで揺動可能に枢支される揺
動アーム（５）と、揺動アーム（５）の揺動先端側に固
定されている切断機（６）と、管内周面に磁力で吸着し
て管周方向に転動するマグネットローラ（７）とを備え
ている。

前記切断機（６）は、アブレーシブジエットノズル
（6a）に高圧水供給ホース（6b）と砂供給ホース（6c）
とを接続して構成され、内面ライニングが施されている
管周壁に砂（硅砂４号）を混入した高圧水を噴き付けて
当該管周壁を切断するよう構成されている。

前記マグネットローラ（７）を駆動回転させる電動モ
ータ（Ｍ）が揺動アーム（５）に取付けられ、減速装置
（5a）を介してユニバーサルジョイント（5b）でローラ
（７）に連動連続されている。

前記揺動アーム（５）は空気圧で回動するロータリー
アクチュエータ（4a）を介して回動アーム（４）に枢支
され、ロータリーアクチュエータ（4a）に対する弁操作
で揺動アーム（５）の揺動姿勢を切換えて、後述するよ
うに、水道管（Ａ）の管周壁に形成した貫通孔（Ｈ）か
ら水道管（Ａ）内に挿入された切断装置（６）の切断作
用部であるノズル先端部（6d）を、管軸芯（X2）方向で
貫通孔（Ｈ）よりも奥に入り込む位置に案内する案内機
構（８）が構成されている。

前記高圧水供給ホース（6b）、砂供給ホース（6c）並
びに電動モータ（Ｍ）に対する電力供給ケーブル（6e）
は各々筒状の操作軸（2a）の中を水密状態で通過して密
閉タンク（Ｄ）外に導かれ、各々、高圧水供給装置、砂
供給装置、電源装置に接続されている。

次に、前記切断装置（３）を用いて水道管（Ａ）の途
中部分（ａ）を不断水状態で筒状に切断し、その切断部
分に仕切用弁体（１）を不断水状態で接続する工法につ
いて順に説明する。

イ．第４図に示すように、水道管（Ａ）の外周面に二つ
割りの分割水密ケース（Ｂ）を装着し、二つ割り分割水
密ケース（Ｂ）どうしの合せ面を溶接で接合して、水密
ケース（Ｂ）の上部開口に作業仕切弁（Ｃ）をフランジ
接続するとともに、鍔（ｂ）と水道管（Ａ）外周面との
間にシール材（Ｐ）を押し込んで作業用仕切弁（Ｃ）の
閉塞で水道管（Ａ）が水密状態で囲繞されるように構成
し、作業用仕切弁（Ｃ）に密閉タンク（Ｄ）を接続して
おく。

そして、水道管（Ａ）の途中部分（ａ）を筒状に切断
する為の切断開始位置に予めドリルで二個の小孔（ｈ）
を明け、直ちに木栓（９）で閉塞しておく。

ロ．第５図に示すように、穿孔装置（10）が取付けられ
ている蓋（d2）で密閉タンク（Ｄ）の上側開口部を閉蓋
する。

前記穿孔装置（10）は、蓋（d2）に対して上下スライド
移動自在に支持される回転軸（10a）と、回転軸（10a）
を駆動回転させる駆動装置（10b）と、回転軸（10a）に
取付けられている筒状のカッター（10c）とを備え、回
転軸（10a）を下降させてカッター（10c）で管周壁の前
記小孔（ｈ）の中間位置に水道管（Ａ）の口径の1/3乃
至1/4程度の径の貫通孔（Ｈ）を形成する。

ハ．回転軸（10a）を上昇させてカッター（10c）を貫通
孔（Ｈ）の切片とともに作業用仕切弁（Ｃ）よりも上方
に持ち上げ、作業用仕切弁（Ｃ）を閉塞して、第６図に
示すように、穿孔装置（10）が取付けられている蓋（d
2）に代え、前述の支持具（２）を介して切断装置
（３）が取付けられている蓋（d1）で密閉タンク（Ｄ）
の上側開口部を閉塞する。

このとき、支持具（２）の操作軸（2a）軸芯位置を穿
孔装置（10）の回転軸（10a）軸芯位置と同じ位置にし
ておく。

尚、揺動アーム（５）は回動アーム（４）に沿う姿勢
に折畳まれており、回動アーム（４）は支持アーム（2
c）に対してその長手方向に沿う姿勢で回動軸部材に設
けた例えばボールデテント機構等によって弾性的に係止
保持されている。

ニ．第７図に示すように、作業用仕切弁（Ｃ）を開き、
操作軸（2a）を下降させて切断装置（３）を貫通孔
（Ｈ）から水道管（Ａ）内に挿入し、クランプ装置（2
b）の爪を同時に押し込んで貫通孔（Ｈ）の周縁部を把
持する。

このとき、回動アーム（４）の回動軸芯（X1）が水道
管（Ａ）の管軸芯（X2）とほぼ同芯状に位置決めされ
る。

ホ．第８図に示すように、弁操作で揺動アーム（５）の
姿勢を切換え、マグネットローラ（７）が管内周面に接
当する位置まで揺動させると、ノズル先端部（6d）が木
栓（９）で閉塞されている小孔（ｈ）の一方に対向する
位置に案内される。

そして切断機（６）を作動させて高圧水のみをノズル
（6a）から木栓（９）に向けて噴出させ、当該木栓
（９）を水圧で水密ケース（Ｂ）側に向けて吹き飛ば
す。

ヘ．第９図に示すように、高圧水に砂を混入してノズル
（6a）から噴出させ、電動モータ（Ｍ）を駆動してマグ
ネットローラ（７）を転動させると、回動アーム（４）
の支持アーム（2c）による弾性的な係止が強制的に解除
され、回動アーム（４）がマグネットローラ（７）の転
動につれて回動して、水道管（Ａ）が小孔（ｈ）周縁か
ら周方向に沿って切断されていく。

切断に使用した砂並びに切粉は水密ケース（Ｂ）内に
吹き飛ばされるので、砂が水道管（Ａ）内の水に混入す
るおそれは少ない。

又、水密ケース（Ｂ）の底板に設けたバルブ（Ｖ）を
開いておくことにより、水密ケース（Ｂ）内に吹く飛ば
された砂が切断部分から漏れ出した水と共に水密ケース
（Ｂ）外に吐出されるので、砂並びに切粉が水密ケース
（Ｂ）内に滞留するおそれも少ない。

ト．回動アーム（４）が一周回転して元の位置に復帰
し、水道管（Ａ）の全周に亘る切断が完了すと、電動モ
ータ（Ｍ）の駆動並びに切断機（６）の作動を停止さ
せ、弁操作で揺動アーム（５）を折畳んで操作軸（2a）
を半回転させて、第10図に示すように、切断装置（６）
を他方の小孔（ｈ）側に向ける。

チ．前記ホ並びにへの工程を繰返して水道管（Ａ）の
途中部分（ａ）を筒状に切断し終ると、弁操作で揺動ア
ーム（５）を揺動させて切断装置（３）を第10図と同様
の姿勢に折畳む。

チ．第11図に示すように、操作軸（2a）を上昇させて、
切断装置（３）をクランプ装置（2b）で把持されている
筒状管部分（ａ）ごと密閉タンク（Ｄ）内に格納し、作
業用仕切弁（Ｃ）を閉塞して、蓋（d1）ごと密閉タンク
（Ｄ）から撤去する。

ヌ．第12図に示すように、水密ケース（Ｂ）の開口部を
閉塞する水密蓋（11）が着脱自在に取付けられている蓋
（d3）を密閉タンク（Ｄ）に取付け、作業用仕切弁
（Ｃ）を開いて水密蓋（11）を上下操作軸（11a）で下
降させ、水密ケース（Ｂ）のフランジ（12）にボルトで
仮固定する。

前記水密蓋（11）の内面に、水密ケース（Ｂ）の内周
面に圧接される仕切用弁体（１）が取付けられており、
水道管（Ａ）長手方向の前後に仕切る姿勢で水密ケース
（Ｂ）内に挿入される。

ル．第13図に示すように、上下操作軸（11a）の水密蓋
（11）に対する固定を解除して、蓋（d3）、密閉タンク
（Ｄ）、作業用仕切弁（Ｃ）を各々撤去し、水密蓋（1
1）をボルト（13）で本固定することにより、仕切用弁
体（１）が水密ケース（Ｂ）内周面に圧接されて、水道
管（Ａ）が前後に仕切られる。

〔第２実施例〕 第14図に示すように、第１実施例における回動アーム
（４）の回動軸芯（X1）を管軸芯（X2）よりも若干下向
きに設定し、マグネットローラ（７）を管周壁に押し付
けながら回動アーム（４）を回動して水道管（Ａ）を切
断するように構成しても良い。

このように構成することで、切口（14）を管軸芯（X
2）に対して前後に傾斜する斜めに形成して、側面視で
下向き台形の筒状に切断できるから、切除した部分にバ
ルブや管接続具を挿入して接続する場合、挿入作業が容
易になる。

〔その他の実施例〕 第１実施例におけるマグネットローラ（７）を駆動
回転させる電動モータ（Ｍ）に代え、流体圧モータを装
着して実施しても良い。

第１実施例において、マグネットローラ（７）を遊
転ローラとし、回動アーム（４）を駆動回動させて実施
しても良い。

切断装置としては、既設管内周面に沿って周回させ
ながら切削する切削具を用いて実施しても良い。

案内機構としては、切断装置とこの切断装置を支持
する支持具との全体を管軸芯方向に移動させて案内する
ものであっても良い。

切断対象となる既設管の内周面が無ライニングの鋼
管のときは、水中ガス切断機を備えている切断装置を用
いることができる。

案内機構としては、流体圧シリンダの伸縮動作で、
既設管内に挿入された切断装置の切断作用部を案内する
ものであっても良い。

第1,第２実施例並びに前記乃至に示した構成を
適宜組合わせて実施しても良い。

本発明による既設管切断工法並びにその工法に使用
する切断装置は、第１実施例で示したように既設管の途
中位置に仕切弁を設ける場合の外、不断水状態で既設管
の途中部分を筒状に切断する必要のある場合全てを対象
とする。

既設管内を流通する流体の種類は、水道水や下水等の
水に限定されず、公知の全ての液体、気体、或いは気液
混合体を含む。

尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にする
為に符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構
造に限定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る既設管切断工法並びにその方法に使
用する切断装置の実施例で示し、第１図は切断装置の側
面図、第２図は切断装置の要部拡大側面図、第３図は切
断装置の平面図、第４図乃至第13図は既設管切断工法の
説明図である。第14図は別実施例を示す説明図である。 （３）……切断装置、（6d）……切断作用部、（８）…
…案内機構、（Ａ）……既設管、（ａ）……途中部分、
（Ｂ）……密閉ケース、（Ｈ）……貫通孔。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】既設管（Ａ）の途中部分（ａ）を密閉ケー
   ス（Ｂ）で囲繞して、当該既設管（Ａ）の途中部分
   （ａ）を管内流体の流通を維持した状態で筒状に切断す
   る既設管切断工法において、 （イ）前記密閉ケース（Ｂ）で囲繞されている既設管
   （Ａ）の管周壁に貫通孔（Ｈ）を形成する工程。 （ロ）前記貫通孔（Ｈ）から既設管（Ａ）内に切断装置
   （３）を挿入する工程。 （ハ）既設管（Ａ）の途中部分（ａ）を切断装置（３）
   で既設管（Ａ）の内周面側から筒状に切断する工程。 上記（イ），（ロ），（ハ）の工程を備えていることを
   特徴とする既設管切断工法。
2. 【請求項２】請求項１記載の既設管切断工法に使用する
   切断装置であって、前記貫通孔（Ｈ）から既設管（Ａ）
   内に挿入された当該切断装置（３）の切断作用部（6d）
   を、管軸芯方向で前記貫通孔（Ｈ）よりも奥に入り込む
   位置に案内する案内機構（８）が備えられている切断装
   置。