JP3688658B2 - 不断水分岐口の形成方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設管に、断水することなく分岐配管の接続が行えるように、分岐口を形成する不断水分岐口の形成方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種不断水分岐口の形成方法及びその装置として、特開２００１−１２６７８号公報に記載されたものが公知である。同公報に記載の装置は、既設管の周壁部の一部に複数の分割体により構成される外装体を外嵌装着し、この外装体に、前記既設管の周壁の一部を切削する切削装置を取り付けている。そして、切削装置の回転駆動する切削刃を既設管の中心方向に前進させることによって既設管を切削加工し、切削刃を任意の方向に移動させることにより、既設管の一部に分岐口を形成した後に、切削刃を後退させて既設管から離脱せる。次に、既設管の分岐口を仕切弁等の開閉手段によって一旦閉塞した状態で、切削手段を前記取付部から取外し、分岐管を外装体に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の装置は、先ず、単体の切削刃で既設管を穿孔し、該切削刃を移動させることにより、既設管に所定口径の分岐口を形成するものである。かかる切削刃の移動に際しては、外装体を既設管の周方向及び長手方向に移動させなければならない。このため、外装体を精度良く移動させる大型の装置が必要となる問題があった。
【０００４】
また、分岐口の口径に相当する単体の切削工具を回転駆動させて、既設管を加工することも考えられるが、かかる場合には、分岐口の口径に相当する直径の切削工具が必要となることから、分岐口の口径には限界がある。
【０００５】
そこで、本発明は、外装体を移動させる大型の装置を使用することなく、切削装置で既設管に任意の口径の分岐口を容易且つ迅速に形成することができることを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために不断水分岐口の形成方法及び装置としてなされたものであり、不断水分岐口の形成方法としての特徴は、既設管２に外装体３を装着し、外装体３側に着脱自在に取り付けられ切削装置４で既設管２に分岐口３４を形成するようにした不断水分岐口の形成方法において、前記切削装置４は、回転駆動されるセンタードリル１３と、該センタードリル１３と所定間隔を有して回転駆動するように配置されたエンドミルカッター１４とを備え、センタードリル１３を中心にして、エンドミルカッター１４を公転させることにより、既設管２を切削して分岐口３４を形成することにある。
【０００７】
そして、センタードリル１３を中心にして、回転駆動（自転）するエンドミルカッター１４を回転（公転）させることにより、既設管２の周壁を切削加工して分岐口３４を形成するため、外装体３を既設管２に対して移動させることなく、所定口径の分岐口３４を容易且つ迅速に形成することができる。しかも、センタードリル１３は、エンドミルカッター１４の公転時に、回転中心がずれるのを防止するため、分岐口３４の口径は確実なものとなる。
【０００８】
不断水分岐口の形成装置としての特徴は、既設管２に装着される外装体３と、外装体３側に着脱自在に取り付けられ且つ前記既設管２に分岐口３４を形成する切削装置４と、前記分岐口３４から流体が外部に流出するのを防止する開閉手段５とを有する不断水分岐口の形成装置において、前記切削装置４は、回転駆動するセンタードリル１３と、該センタードリル１３と所定間隔を有して配置され且つ回転駆動するエンドミルカッター１４とを備え、既設管２を穿孔したセンタードリル１３を中心にしてエンドミルカッター１４が公転可能に設けられ、エンドミルカッター１４の公転により、既設管２を切削して分岐口３４を形成する構成である
【０００９】
しかも、前記エンドミルカッター１４は、センタードリル１３を中心にして等間隔で複数設けられているのが好ましい。
【００１０】
更に、前記センタードリル１３には、切削された切片４３を保持する保持手段３７が設けられているのが好ましい。かかる場合には、切辺が既設管２内に入ってしまうのを防止できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態につき、図１乃至図６を参照して説明する。
図１において、１は不断水分岐配口の形成装置であり、例えば、地中に埋設された既設管２の一部に略筒状の外装体３が外嵌装着される。この外装体３には、開閉手段としての仕切弁装置５及び切削装置４が取り付けられている。
【００１２】
前記外装体３は、第一分割体３ａおよび第二分割体３ｂからなり、両分割体３ａ，３ｂの内周面にはパッキン（図示せず）が装着され、該パッキンによって既設管２の一部が水密に覆われるようになっている。前記第一分割体３ａに分岐部６が例えば上方（既設管２の径外方向）に突設され、該分岐部６のフランジ７に仕切弁装置５の弁ケーシング５ａが取り付けられている。更に、弁ケーシング５ａの上面に切削装置４が着脱自在に取り付けられている。
【００１３】
前記切削装置４は、既設管２に所定口径の分岐口３４を形成するためのもので、前記仕切弁装置５の弁ケーシング５ａのフランジ部８に、ボルト１２等で着脱自在に取り付けられる取付体９と、該取付体９に支持されたケーシング１０を備えている。該ケーシング１０内には、切削ユニット１１が既設管２の直径方向に移動自在に内装されている。
【００１４】
前記切削ユニット１１は、センタードリル１３と、該センタードリル１３の周方向に配置された単数又は複数のエンドミルカッター１４と、ギアケース１５とを備えている。具体的には、図２に示す如く、ギアケース１５の中央には、ベアリング２４で回転自在に支持された主軸１６が挿通され、該主軸１６の一端（下端）に前記センタードリル１３が、ギアケース１５から突出するように取り付けられている。前記エンドミルカッター１４は、ギアケース１５内でベアリング１７により回転自在な回転軸１８の一端に、前記センタードリル１３と平行に取り付けられている。エンドミルカッター１４とは、その先端で既設管２を穿孔できると共に、周面の切削刃により、既設管２の周壁部を切削加工できるものである。
【００１５】
前記主軸１６の一端側には、ギア２０が設けられ、該ギア２０はアイドルギア２１を介して前記各回転軸１８に設けられたギア２２に噛み合っている。従って、主軸１６によりセンタードリル１３が回転すると、それに連動して回転軸１８によりエンドミルカッター１４も回転するようになっている。尚、センタードリル１３は、エンドミルカッター１４よりも下方に突出している。
【００１６】
前記ギアケース１５の上部には、主軸１６を被う筒状部２５が接続され、該筒状体２５には、ウォームホイール体２６が、例えばスプライン嵌合等により、相対回転不可能で且つ、相対移動する筒状体２５の筒軸方向に摺動自在に外嵌されている。そして、前記ウォームホイール体２６に噛み合うウォーム２７の回転により、ウォームホイール体２６を介してギアケース１５が、主軸１６を中心にして回転するようになっている。尚、ウォーム２７は、図示省略のモータ等の駆動手段や、手動用ハンドルにより、回転駆動させることができる。
【００１７】
前記主軸１６の他端側には、ベベルギア２９が、主軸１６に対して相対回転不可能で且つ軸方向に相対移動自在に設けられ、該ギア２９にはピニオン３０が噛み合っており、ピニオン３０の回転により、主軸１６が回転する。尚、ピニオン３０は、図１に示すモータ等の駆動手段３１により回転駆動できるようになっている。更に、前記ケーシング１０の上部には、主軸１６と共にギアケース１５を昇降させるためのハンドル３２が設けられている。
【００１８】
前記センタードリル１３の基部には、切片保持手段３７が設けられている。即ち、センタードリル１３には、図５に示す如く、複数の収納凹部３８が形成され、各収納凹部３８に、係止体３９の一端部（下端部）が枢支連結されている。そして、係止体３９は、スプリング４０等により、先端側がセンタードリル１３よりも外方向に突出する係止姿勢となるように付勢されている。また、筒状のカラー４１がセンタードリル１３に摺動自在に外嵌され、該カラー４１により、係止体３９は収納凹部３８に完全に収納された収納姿勢が維持されるようになっている。
【００１９】
次に、前記不断水分岐配管の形成装置を使用した分岐口の形成方法について説明する。まず、図１に示すように、既設管２内に流体（水）が流れている状態で、外装体３の第一分割体３ａおよび第二分割体３ｂを既設管２に取り付ける。この際に、両分割体３ａ，３ｂに装着されたパッキンによって外装体３の止水性が確保される。
【００２０】
そして、既設管２に外装体３を外嵌した後、仕切弁装置５及び切削手段４を第一分割体３ａの分岐状部６に順次取り付ける。尚、仕切弁装置５は、仕切り弁５ｂを後退させた開放位置にしておく（図１及び図３参照）。
【００２１】
次に、駆動手段３１を作動させると、べべるギア機構を介して主軸１６が回転駆動する。かかる主軸１６が回転するとギア２０，２１及び２２を介して回転軸１８と共にエンドミルカッター１４も連動して回転駆動する。
【００２２】
そして、ハンドル３２を操作して回転主軸１６及びギアケース１５を下降させると、先ず、センタードリル１３の先端が既設管２に当接し、該センタードリル１３の送りにより既設管２を穿孔することができる。更に、エンドミルカッター１４も既設管２に当接して穿孔することとなる（図４及び図６（イ）参照）。かかるエンドミルカッター１４の穿孔に際しては、予めセンタードリル１３が既設管２に挿通していることから、センターの位置決めができ、エンドミルカッター１４が不用意に既設管２からずれてしまうおそれがない。
【００２３】
また、回転するセンタードリル１３の進出により、既設管２の周壁部が、係止体３９を収納姿勢に維持しているカラー４１を押し上げる（図５（イ）参照）
。そして、既設管２の周壁部が、係止体３９を通過すると、係止体３９は、係止姿勢となり、既設管２の一部をその内面から係止した状態となる（図５（ロ）参照）。
【００２４】
次に、駆動手段を作動させると、ウォームギア機構により、ギアケース１５が主軸１６を中心にして回転する。このギアケース１５の回転により、エンドミルカッター１４は、センタードリル１３を中心にして公転するため、既設２の周壁を円弧状に切削する。エンドミルカッター１４が、隣接するエンドミルカッター１４の形成した孔まで到達すると、既設管２に分岐口が形成される（図６（ロ）参照）。更に、主軸１６の回転を停止させ、主軸１６及びギアケース１５を上昇させると、略円形の切片４３がセンタードリル１３の上昇と共に取り出される。尚、ギアケース１５、弁ケーシング５ａ及び切削装置４内は水密性が維持されていることから、水が外部に流出することはない。
【００２５】
センタードリル１３及びエンドミルカッター１４が、仕切弁装置５よりも後退すると、仕切弁装置５の仕切弁５ｂを進出させて閉塞する。その後に、切削装置４を取り外し、図３に仮想線で示す如く、仕切弁装置５に分岐管３５を取り付ける。そして、仕切弁装置５を開放することにより、既設管２内を流れる水を分岐して、分岐管３５に流すことが可能となる。
【００２６】
本発明は上記の実施の形態を限定されるものではなく、例えば、前記実施の形態では、主軸１６と共にギアケース１５も昇降できる構成であったが、図３に仮想線で示す如く、主軸１６、回転軸１８をギアケース１５に対して出退させる構成であっても良い。
【００２７】
また、既設管とは、水道管だけでなく、ガス管などにも適用できる。すなわち、既設管２内を流れる流体は、水の他にガスやオイルなど他の流体であっても本発明の範囲に含まれる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の切削装置は、回転駆動されるセンタードリルと、該センタードリルと所定間隔を有して回転駆動するように配置されたエンドミルカッターとを備え、センタードリルを中心にして、エンドミルカッターを公転させることにより、既設管を切削して分岐口を形成するので、外装体を移動することなく、既設管に任意口径の分岐口を容易且つ迅速に形成することができる。また、従来のように外装体を移動させる専用の装置が不要となり、装置の小型化を図ることも可能となる。
【００２９】
また、センタードリルとエンドミルカッターとの組み合わせにより、分岐口を形成するため、それぞれの切削部材の直径は大きくしなくても良く、小径のもので所定形状の分岐口を既設管に形成することができる。したがって、大径の切削刃によって分岐口を形成する必要がないため、切削手段の小型化が図られ切削手段が安価になる利点もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施の形態を示す全体概略を示す断面正面図である。
【図２】同切削装置の概略を示す断面図である。
【図３】同切削装置を既設管側に取り付ける状態の一部断面を含む正面図である。
【図４】同切削装置で既設管を加工する状態の断面正面図である。
【図５】同切削装置で既設管を加工する状態を示し、（イ）は保持手段で切片を保持する以前の断面図、（ロ）は保持手段で切片を保持した状態の断面図である。
【図６】（イ）は既設管をセンタードリル及びエンドミルカッターで穿孔した断面平面図、（ロ）は既設管に形成された分岐口を示す平面図である。
【符号の説明】
２…既設管、３…外装体、４…切削装置、１３…センタードリル、１４…エンドミルカッター、１５…ギアケース、３４…分岐口、３７…切片保持手段

Claims (4)

1. 既設管（２）に外装体（３）を装着し、外装体（３）側に着脱自在に取り付けられ切削装置（４）で既設管（２）に分岐口（３４）を形成するようにした不断水分岐口の形成方法において、
   前記切削装置（４）は、回転駆動されるセンタードリル（１３）と、該センタードリル（１３）と所定間隔を有して回転駆動するように配置されたエンドミルカッター（１４）とを備え、センタードリル（１３）を中心にして、エンドミルカッター（１４）を公転させることにより、既設管（２）を切削して分岐口（３４）を形成することを特徴とする不断水分岐口の形成方法。
2. 既設管（２）に装着される外装体（３）と、外装体（３）側に着脱自在に取り付けられ且つ前記既設管（２）に分岐口（３４）を形成する切削装置（４）と、前記分岐口（３４）から流体が外部に流出するのを防止する開閉手段（５）とを有する不断水分岐口の形成装置において、
   前記切削装置（４）は、回転駆動するセンタードリル（１３）と、該センタードリル（１３）と所定間隔を有して配置され且つ回転駆動するエンドミルカッター（１４）とを備え、既設管（２）を穿孔したセンタードリル（１３）を中心にしてエンドミルカッター（１４）が公転可能に設けられ、エンドミルカッター（１４）の公転により、既設管（２）を切削して分岐口（３４）を形成する構成であることを特徴とする不断水分岐口の形成装置。
3. 前記エンドミルカッター（１４）は、センタードリル（１３）を中心にして等間隔で複数設けられている請求項２に記載の不断水分岐口の形成装置。
4. 前記センタードリル（１３）には、切削された切片（４３）を保持する切片保持手段（３７）が設けられている請求項２又は３に記載の不断水分岐口の形成装置。

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