JP3220130B2 - 不断水切削工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明のバックグラウンド】発明の分野： 本発明は不断水工法の特に切削工法に関するものであ
る。

【０００２】

【発明の概要】本発明の目的は、不断水下で既設管を切
削するのに適した切削工法を提供することである。

【０００３】前記目的を達成するために、本発明の不断
水切削工法は、切削工具と、既設管の周方向に複数個に
分割された密閉ケースとを用いて既設管を切削する不断
水切削工法であって、前記切削工具はミリング状の切削
工具であって、外周面を有する略円柱状の工具本体と、
前記工具本体の外周面の切レ刃を構成する複数個のチッ
プとを有し、前記各チップが雄ネジによって前記工具本
体に固定されていると共に、前記各チップの前面には、
切削中に水と共に切粉を排出するための切欠部が前記工
具本体に形成されており、組立工程および切削工程を備
え、前記組立工程では、既設管の一部を前記密閉ケース
によって気密状態で囲繞すると共に、前記切削工具を持
つ切削装置を前記密閉ケースに取り付け、前記切削工程
では、前記切削工具を回転させて該切削工具の回転によ
り前記既設管の管壁を切削する切削運動を行わせつつ、
前記既設管に沿って前記密閉ケースを移動させることに
より、前記密閉ケースと共に前記切削工具を移動させて
前記切削工具に送り運動を行わせ前記密閉ケースに設け
た排水孔を切削中に開いておいて、該排水孔から水と共
に切粉を排出することを特徴とする。

【０００４】本発明は、密閉ケースに設けた排水孔を切
削中に開いておいて、排水孔から水と共に切粉を排出す
る。

【０００５】

【定義】本発明において、「既設管」とは、管内に水や
オイルのような液体が流れている管をいい、一般に、地
中に埋設されていることが多い。「密閉」とは、完全に
密閉するという意味ではなく、不断水で工事ができる程
度の水密性を保つという意味である。したがって、「密
閉ケース」とは、既設管内を流れる液体の圧力に耐え得
る耐圧性能と、ある程度の止水性能を持つケースをい
う。また、「気密状態で囲繞する」とは、切削の作業等
に支障を来さない程度に密閉するという意味であり、前
記密閉ケースに設けた排水孔を切削中に開いておいて、
該排水孔から水と共に切粉を排出する。

【０００６】本工法に用いる「切削工具」としては、先
端面および外周面に各々複数の切レ刃を持つミリング状
の工具を用いるのが好ましい。また、管の内面にモルタ
ルライニングを有する既設管を切削する場合には、超硬
合金（Hard metal）からなるチップを用いるのが好まし
い。

【０００７】また、本発明において、「切削」とは、切
レ刃を回転させて管壁の一部を削り取ることをいう。ま
た、「切削運動」とは、切レ刃を回転させることをい
い、一方、「送り運動」とは、前記切削工具により管壁
の新しい部分を次々と削ることができる位置に、前記切
削工具を移動させることをいう。

【０００８】まず、本発明に含まれない不断水工法の一
例について説明する。 密閉ケース２ 図１および図２に示すように、密閉ケース２は、周方向
に２分割された第１および第２分割ケース２１，２２を
備えている。前記密閉ケース２と既設管１との間や、図
２に示す前記第１分割ケース２１と前記第２分割ケース
２２との間は、ゴムパッキン２６でシールされている。
前記第１分割ケース２１は、既設管１を上方から覆うケ
ースであり、前記第２分割ケース２２は、既設管１を下
方から覆うケースである。

【０００９】前記第２分割ケース２２には、分岐状部２
７と夾雑物溜部２８とが、既設管１の管軸方向Ｓの一直
線上に形成されている。前記分岐状部２７は、既設管１
の径方向Ｃの下方に分岐状に突出している。前記分岐状
部２７には、作業用仕切弁７０を介して切削装置３のカ
ッタケース３１が固定されている。前記分岐状部２７と
前記作業用仕切弁７０との間や、前記作業用仕切弁７０
とカッタケース３１との間は、図示しないゴムリングに
よってシールされている。前記分岐状部２７は、内側に
図４のプラグ６０をねじ込むための雌ネジ部２７ａを有
している。

【００１０】図４の前記夾雑物溜部２８は、既設管１の
外方に行くに従い径小となるように膨出しており、これ
により、夾雑物Ａを溜めるのに適した空間を形成してい
る。前記夾雑物溜部２８の下端には、溜まった夾雑物Ａ
を排出するための排水孔２９が設けられている。前記排
水孔２９には、排出用バルブ３０が取り付けられてお
り、該排出用バルブ３０を開閉して溜まった夾雑物Ａを
排出する。なお、排出用バルブ３０には可撓性のあるホ
ース（図示せず）を連結しておく。

【００１１】切削装置３ 図１において、前記切削装置３は、前記カッタケース３
１、カッタ軸３２、軸受部３３、切削工具４を備えてい
る。前記カッタ軸３２は、カッタケース３１の外に設け
たモータなどの原動機に連結されており、原動機の動力
で回転される。前記カッタ軸３２の先端部には、エンド
ミルに似た前記切削工具４が固定されている。したがっ
て、切削工具４は、原動機の動力でカッタ軸３２のまわ
りに回転する。

【００１２】前記切削工具４は、先端をコーン状に尖ら
せた略円柱の先端面４０および外周面４１に、それぞ
れ、多数の切レ刃４２を有する。切削工具４はカッタケ
ース３１内に収容されている。なお、切削装置３は、切
削工具４がエンドミル状である他は、周知の穿孔機と同
様の構造のものを用いることができる。

【００１３】つぎに、工法について説明する。 組立工程 まず、図１の既設管１内に液体（水）が流れている状態
で、作業者は第２分割ケース２２の分岐状部２７が夾雑
物溜部２８よりも液体（水）の流れ方向Ｆの上流側にな
るように、密閉ケース２を既設管１に取り付ける。この
取り付け後、作業者は、図示しない組立ボルトにより両
分割ケース２１，２２を組み立てる。その後、作業者は
密閉ケース２に作業用仕切弁７０と切削装置３を組み付
ける。こうして、密閉ケース２は既設管１の一部を気密
状態で囲繞する。

【００１４】つぎに、作業者は、固定プレート５０を密
閉ケース２から管軸方向に離れた位置に止めネジ５５に
より既設管１に固定する。固定プレート５０は、切削す
べき溝の長さに応じて、固定位置を決める。前記固定プ
レート５０には、密閉ケース２を管軸方向Ｓに移動させ
るための送りネジ５１がねじ込んである。該送りネジ５
１の一端は、フランジ５２を介して密閉ケース２の端部
に係合している。したがって、作業者が送りネジ５１を
左回りに回転させることにより、密閉ケース２は右側に
移動する。

【００１５】切削工程 前記組立工程の後、作業者は、分岐状部２７および夾雑
物溜部２８が既設管１の真下の位置になるようにする。
その後、作業者は切削装置３を操作して、切削工具４の
先端面４０が既設管１の底面に近接する位置まで切削工
具４を上昇させる。この後、作業者が図示しない原動機
を駆動させると、切削工具４がカッタ軸３２と共に回転
し、既設管１を切削する切削運動を開始する。該切削運
動を行っている状態で、作業者が切削装置３を操作し
て、切削工具４を径方向Ｃに上昇させていくと、やが
て、図１の二点鎖線で示すように、切削工具４の先端面
４０が径方向Ｃの中心に向って既設管１の管壁１ａの一
部を貫通する。これにより、切削工具４による切込みが
完了する。この切込後、作業者が送りネジ５１を左回り
に回転させると、密閉ケース２が固定プレート５０に接
近するように管軸方向Ｓの上流に向かって移動する。こ
の移動に伴って、切削工具４が管壁１ａを削る送り運動
を行う。これにより、図３に示すように、既設管１の底
部には、切片を残すことなく、管軸方向Ｓに長い直線状
の切削溝１２Ｃが切り開かれる。なお、切削溝１２Ｃ
は、切削溝１２Ｃの下流側の端を夾雑物溜部２８によっ
て覆うことができる長さに形成される。

【００１６】工具取出工程 つぎに、以下に説明する方法で切削装置３を除去する。
まず、作業者は、切削工具４をカッタケース３１内に収
容した後、作業用仕切弁７０の作業レバー７１を操作し
て作業用仕切弁７０を閉弁する。その後、作業者は切削
装置３を取り外す。この取り外し後、作業者は、プラグ
挿入器（図示せず）を作業用仕切弁７０に取り付けて、
作業用仕切弁７０を開弁する。この開弁後、作業者はプ
ラグ挿入器（図示せず）を操作して、図４のプラグ６０
を分岐状部２７の雌ネジ部２７ａにねじ込む。このねじ
込み後、作業者は、作業用仕切弁７０（図３）とプラグ
挿入器を取り外す。このようにして、作業が完了し、図
４の配管構造が得られる。

【００１７】つぎに、夾雑物Ａを捕集するメカニズムに
ついて簡単に説明する。砂や金属粉等の水よりも比重の
大きい夾雑物Ａは、既設管１内の底部を転がりながら飛
ぶようにして（跳ねるようにして）流れて運ばれてく
る。本実施例では、夾雑物溜部２８が管軸方向Ｓに長く
なっている。すなわち、夾雑物Ａが跳ねるようにして流
れてきても、夾雑物Ａが下方に落下し易いので、夾雑物
Ａを確実に捕集することができる。前記夾雑物溜部２８
に捕集された夾雑物Ａは、排水孔２９に装着した排出用
バルブ３０を開放して、水と共に除去される。なお、夾
雑物溜部２８は図３の切削装置３よりも液体（水）の流
れ方向Ｆの下流側に設けられているので、切削中の切粉
についても切削溝１２Ｃが形成されていくにしたがい、
同様に夾雑物溜部２８に捕集される。

【００１８】つぎに、好ましい切削装置３の一例を図５
を用いて説明する。図５の切削装置３は、アタッチメン
ト３４を介してカッタケース３１Ａが作業用仕切弁７０
（図１）に固定される。前記カッタケース３１Ａおよび
ギヤケース３１Ｂ内には、長いカッタ軸３２が挿通され
ている。前記カッタ軸３２はカッタケース３１Ａおよび
ギヤケース３１Ｂ内において第１軸受３６Ａおよび図示
しない軸受を介して、回転自在に支持されている。前記
カッタ軸３２は、電動モータ（原動機の一例）３５の動
力で、図示しない減速機やベベルギヤにより回転され
る。

【００１９】前記カッタケース３１Ａ内には、前記カッ
タ軸３２と平行に切込み用ネジ３７が設けてある。該切
込み用ネジ３７はハンドル３８を回転させることによ
り、ベベルギヤ３９Ａ，３９Ｂを介して、正逆に回転す
る。前記切込み用ネジ３７には把持部３６Ｆに形成した
雌ネジが螺合している。該把持部３６Ｆは第２軸受３６
Ｂを介してカッタ軸３２を把持している。したがって、
ハンドル３８を回転させることにより、切込み用ネジ３
７が回転するのに伴って、把持部３６Ｆが前進または後
退してカッタ軸３２が前進または後退する。なお、前記
カッタ軸３２の先端には、切削工具４を固定するための
雌ネジ３２ｆが形成されている。

【００２０】

【発明の実施の形態】つぎに、好ましい切削工具４の一
実施形態を図６（ａ），（ｂ），（ｃ）を用いて説明す
る。切削工具４は前記雌ネジ３２ｆ（図５）にねじ込ん
で固定される工具本体４３を有している。工具本体４３
には第１および第２チップ４４Ａ，４４Ｂが雄ネジ４５
を介して固定されており、切レ刃４２が摩耗した際に、
チップ４４Ａ，４４Ｂを取り換えることができるように
なっている。

【００２１】前記第１チップ４４Ａは、略円柱形の工具
本体４３の先端面４０の切レ刃４２を構成しており、既
設管１を切り込む。一方、前記第２チップ４４Ｂは、略
円柱形の工具本体４３の外周面４１の切レ刃４２を構成
しており、既設管１を切削する。前記各チップ４４Ａ，
４４Ｂとしては、超硬合金（Hard metal）を用いるのが
好ましい。なお、各チップ４４Ａ，４４Ｂの前面には、
切り粉を逃がすための大きな切欠部４３ａが工具本体４
３に形成されている。

【００２２】以上のとおり、図面を参照しながら好適な
実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見
て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定
するであろう。たとえば、切削工具に切削運動を与える
原動機としては、モータの他にエンジンなどを用いても
よい。また、密閉ケースで既設管を囲繞する前に前記密
閉ケースに切削装置を取り付けてもよい。また、密閉ケ
ースは周方向に３つないし４つに分割してもよい。さら
に、本発明において既設管内を流れる液体は、水の他に
オイルなど他の液体であっても本発明の範囲に含まれ
る。したがって、そのような変更および修正は、本発明
の範囲のものと解釈される。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切レ刃が摩耗した際には、チップを取り換えることがで
きると共に、切欠部から切粉を逃がして、密閉ケースに
設けた排水孔を切削中に開いておいて、排水孔から水と
共に切粉を排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は組立工程を示す縦断面図である。

【図２】図２は図１のII-II 線断面図である。

【図３】図３は切削工程を示す縦断面図である。

【図４】図４は配管構造を示す縦断面図である。

【図５】図５は切削装置の一例を示す一部断面した側面
図である。

【図６】図６（ａ）は本発明にかかる切削工具の一例を
示す側面図である。図６（ｂ）および図６（ｃ）は、そ
れぞれ、同斜視図である。

【符号の説明】

１２Ｃ：切削溝（捕集孔） １３：円形の孔（捕集孔） ２８：夾雑物溜部（捕集空間） ２９：排水孔 ４：切削工具 ４２：切レ刃

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 41/08,51/00 B26F 1/16 F16L 55/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削工具と、既設管の周方向に複数個に
   分割された密閉ケースとを用いて既設管を切削する不断
   水切削工法であって、 前記切削工具は ミリング状の切削工具であって、 外周面を有する略円柱状の工具本体と、 前記工具本体の外周面の切レ刃を構成する複数個のチッ
   プとを有し、 前記各チップが雄ネジによって前記工具本体に固定され
   ていると共に、 前記各チップの前面には、切削中に水と共に切粉を排出
   するための切欠部が前記工具本体に形成されており、 組立工程および切削工程を備え、 前記組立工程では、既設管の一部を前記密閉ケースによ
   って気密状態で囲繞すると共に、前記切削工具を持つ切
   削装置を前記密閉ケースに取り付け、 前記切削工程では、前記切削工具を回転させて該切削工
   具の回転により前記既設管の管壁を切削する切削運動を
   行わせつつ、前記既設管に沿って前記密閉ケースと共に
   前記切削工具を移動させて前記切削工具に送り運動を行
   わせ前記密閉ケースに設けた排水孔を切削中に開いてお
   いて、該排水孔から水と共に切粉を排出する不断水切削
   工法。