JP3739133B2 - Concrete pipe inner wall cutting machine - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート管内壁切削機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、下水道等の管路を構成するコンクリート管の内壁は、年数の経過により腐食して劣化する為、劣化した表層部を健全面が現れるまで切削した上で補修する必要があるが、従来、劣化したコンクリート管の内壁の表層部を切削する作業は、コンクリート管の内部に作業員が侵入してディスクグラインダによる手作業で行うようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、異臭や切削粉塵の立ち籠める狭いコンクリート管内で長時間に亘って管路の全域を手作業で切削する作業は極めて苛酷であり、作業員の負担が極めて大きいという問題があった。
【0004】
本発明は上述の実情に鑑みてなしたもので、コンクリート管の内壁を切削する作業を作業員の手作業によらず機械的に行い得るコンクリート管内壁切削機を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、円筒状に形成されたコンクリート管の内部を牽引されて該コンクリート管の内壁を切削するコンクリート管内壁切削機であって、
前記コンクリート管の内部に同心状に位置決めして管軸方向に移動する為のガイドユニットと、
該ガイドユニットに対し同心状に旋回し得るよう直列に連結されたカッタユニットとから成り、
前記ガイドユニットには、カッタユニットの旋回軸線を中心とする放射方向の少くとも三方向以上に向け略同一面内で進退動する複数のガイド部材の組を複数箇所に設け、
且つ前記ガイド部材の各組ごとに、共通した一方向に向けられたガイド部材の先端部についてだけコンクリート管の管軸方向に転動方向を規定した転動車輪を装着すると共に、これ以外のガイド部材の先端部については全方向に転動自在な球状車輪を装着し、
また、前記カッタユニットには、該カッタユニットの旋回軸線を中心とする放射方向に進退動するカッタホルダを設け、
且つ該カッタホルダの先端部には、前記コンクリート管の内壁を切削する為のカッタを装着したことを特徴とするものである。
【0006】
従って、コンクリート管の内壁を切削する作業を行う際には、各組のガイド部材及びカッタホルダを予め引き込んでおいたコンクリート管内壁切削機をコンクリート管内に挿入配置し、次いで、ガイドユニットの各ガイド部材を進出させて外側に張り出し、各ガイド部材の先端部に装着された転動車輪及び球状車輪をコンクリート管の内壁に押し付けてカッタユニットの旋回軸線を内壁に対し同心状に位置決めする。
【0007】
このとき、ガイド部材の各組ごとに、共通した一方向に向けられたガイド部材の先端部についてだけコンクリート管の管軸方向に転動方向を規定した転動車輪を装着すると共に、これ以外のガイド部材の先端部については全方向に転動自在な球状車輪を装着してあるので、前記転動車輪を基準として各球状車輪が内壁の円周方向に沿い移動しつつ前記位置決めが成され、しかも、位置決めが完了した状態においては、前記転動車輪の転動方向が規定されていることにより前記ガイドユニット自体が内壁に対し旋回しないよう固定される。
【0008】
次いで、ガイドユニットの位置決めが完了したら、カッタユニットのカッタホルダを進出させて外側に張り出し、カッタホルダの先端部に装着されたカッタをコンクリート管の内壁に押し付けて該内壁の劣化した表層部の切削を開始する。
【0009】
前記カッタホルダの外側への張り出しは適宜位置で停止し、次いで、カッタユニットを旋回し、前記カッタにより内壁の表層部を全周に亘って切削する。
【0010】
以上のように、コンクリート管の管軸方向における所定位置での切削作業が完了したら、各カッタホルダを内側に一旦引き込んでコンクリート管内壁切削機を管軸方向に牽引して移動し、カッタがコンクリート管の内壁の未切削部分に対向する位置で移動を停止し、カッタホルダを再び外側に張り出して前記と同様の切削作業を行い、これ以降は、各停止位置での切削作業が完了する毎に移動して切削作業を再開するというサイクルを繰り返してコンクリート管の内壁を管軸方向に段階的に切削するようにすれば良い。
【0011】
また、各組のガイド部材を進退動するシフト装置としては、
電動機によりカッタユニットの旋回軸線を中心に回転し得るようガイドユニットに設けられた駆動シャフトと、
前記各組のガイド部材の夫々の進退動方向に対応して放射状に配置され且つ前記駆動シャフトによるトルク伝達で従動回転するスクリューロッドと、
該各スクリューロッドに螺着されたナット部材と、
該各ナット部材の夫々に対し対応するガイド部材を連結する連結部材と
を備えることが可能である。
【0012】
このようにした場合、電動機により駆動シャフトを回転すると、各スクリューロッドが従動回転され、ナット部材が前記各スクリューロッドの長手方向へ移動して各組のガイド部材を進退動させることになる。
【0013】
更に、カッタホルダを進退動するシフト装置としては、
電動機により前記カッタホルダの進退動方向に向けて回転し得るようカッタユニットに設けられたピニオンと、
該ピニオンに噛合し得るよう前記カッタホルダに設けられて該カッタホルダの進退動方向に延びるラックと、
前記カッタホルダを常に退動する向きに付勢し得るようカッタユニットに設けられたコイルばねと
を備えることが可能である。
【0014】
このようにした場合、電動機によりピニオンを回転すると、該ピニオンに噛合されているラックを介してカッタホルダが進退動されることになり、しかも、この時に、カッタホルダはコイルばねにより常に退動する向きに付勢されているので、各停止位置での切削作業が完了する毎に電動機を停止して無動力状態とするだけで、カッタホルダは直ちに退動されてカッタユニットに引き込まれることになる。
【0015】
更に、各組のガイド部材に対しては、転動車輪及び球状車輪をコイルばねの弾撥力に抗して退動し得るよう装着することが好ましい。
【0016】
このようにすれば、コンクリート管の内壁の真円度が低い場合や内壁に凹凸があるような場合に、放射方向に同じ距離だけ張り出した転動車輪及び球状車輪の一部がコンクリート管の内壁に当接しないような状態が起こっても、前記転動車輪及び球状車輪はコイルばねの弾撥力に抗して退動することができるので、ガイド部材を更に張り出すことによって、各コイルばねに設定された予圧ばね特性による適正な押付力を維持したまま全ての転動車輪及び球状車輪をコンクリート管の内壁に当接させることが可能となる。
【0017】
また、前記ガイドユニットに対しては、カッタホルダの進退動方向に弾性変位可能な板ばねを介してカッタユニットを連結することが好ましい。
【0018】
このようにすれば、カッタユニットの旋回軸線がコンクリート管の内壁に対し多少偏心してしまった場合や内壁の真円度が低い場合、又は内壁に凹凸があるような場合に、切削作業中のカッタがコンクリート管の内壁に対して過剰な押付力を受けても、該カッタは板ばねの弾性変位により退動することができるので、該板ばねに設定された予圧ばね特性によって適正な押付力を維持することが可能となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【0020】
図1〜図5は本発明を実施する形態の一例を示すもので、図中1は横方向に延びる円筒状に形成されたコンクリート管、2は該コンクリート管1の内壁、3は前記コンクリート管1の内部を牽引されて該コンクリート管1の内壁2を切削するコンクリート管内壁切削機を示し、該コンクリート管内壁切削機3は、前記コンクリート管1の内部に同心状に位置決めして管軸方向に移動する為のガイドユニット4と、該ガイドユニット4に対し同心状に旋回し得るよう直列に連結されたカッタユニット5とにより構成されている。
【0021】
前記ガイドユニット4のケーシング6は、コンクリート管1の軸方向に延びる円筒型に形成され、前記ケーシング6の長手方向に間隔を隔てた端部近傍位置には、カッタユニット5の旋回軸線Aを中心とする放射方向の三方向に向け略同一面内で進退動する三個一組のガイド部材7が夫々一組ずつ配設されている(図3参照)。
【0022】
また、各組のガイド部材7を進退動するシフト装置として、前記ケーシング6の軸心位置には、ガイド進退用モータ8によりギヤ9,10を介してカッタユニット5の旋回軸線Aを中心に回転し得るようにした駆動シャフト11が軸支されており、また、前記ケーシング6内における各ガイド部材7の近傍位置には、前記駆動シャフト11からギヤ12,13を介しトルク伝達されて従動回転するようにしたスクリューロッド14が前記各ガイド部材7の進退動方向に対応して放射状に配置されており、前記各スクリューロッド14には、対応するガイド部材7に対し連結部材15を介して連結されたナット部材16が螺着されている(図2参照)。
【0023】
尚、前記各スクリューロッド14の両側には、前記各ガイド部材7をナット部材16と一緒に共回りしないよう夫々の進退動方向に案内する手段として、対応するスクリューロッド14に対し平行に延びて連結部材15を摺動自在に貫通するガイドロッド(図示せず)等が並設され、また、前記各スクリューロッド14の両端は、ケーシング6側に支持されている軸受17a,17bによって軸支されている。
【0024】
更に、前記ガイド部材7の各組ごとに、共通した一方向に向けられたガイド部材7の先端部についてだけコンクリート管1の管軸方向に転動方向を規定した転動車輪18が装着されており、これ以外のガイド部材7の先端部については全方向に転動自在な球状車輪19が装着されている。
【0025】
ここで、転動方向を変更可能なキャスター型の自在車輪を用いないで球状車輪19を採用している理由は、キャスター型の自在車輪を採用した場合に転動方向を変更するのに要する回転径が大きくなるという欠点を考慮した為であり、球状車輪19であればコンパクトに配置できてガイドユニット4の管軸方向の長さ寸法を短縮できるからである。
【0026】
また、特に本形態例においては、各組のガイド部材7に対し、転動車輪18及び球状車輪19がコイルばね29の弾撥力に抗して退動し得るよう装着されており、より具体的には、転動車輪18を軸支するブラケット部18aと、球状車輪19を抱持するブラケット部19aとを、前記連結部材15に連結されているカップ型のベースフレーム37に摺動自在に嵌挿し、前記ブラケット部18a,19aの背面に夫々突設した保持ロッド18b,19bを前記ベースフレーム37の背面を摺動自在に貫通せしめてストッパ38により抜脱しないよう係止し且つ前記保持ロッド18b,19b周囲にブラケット部18a,19aを転動車輪18及び球状車輪19側へ押し出し得るようコイルばね29を圧縮して配置した構成としてある。
【0027】
ここで、前記コイルばね29に関し、切削作業中にガイドユニット4を確実に固定し得るような適正な予圧ばね特性が設定されることは勿論である。
【0028】
一方、前記カッタユニット5のケーシング20は、コンクリート管1の直径方向に延びる細長い箱型に形成され、前記ケーシング20内には、旋回軸線Aを中心とする放射方向に進退動するカッタホルダ21が出没自在に収容されている。
【0029】
また、カッタホルダ21を進退動するシフト装置として、前記ケーシング20の適宜位置には、カッタ進退用モータ34(図1参照)により前記カッタホルダ21の進退動方向に向けて回転し得るようにしたピニオン22(図4参照)が前記ケーシング20により抱持されており、また、前記カッタホルダ21には、前記ケーシング20の内部でピニオン22に噛合し得るよう前記カッタホルダ21の進退動方向に延びるラック23(図4参照)が設けられ、更に、前記ケーシング20の内部には、カッタホルダ21を常に退動する向きに付勢し得るようコイルばね24が配設されている。
【0030】
更に、前記カッタホルダ21の先端部には、前記コンクリート管1の内壁2を切削する為のカッタ35がカッタ駆動モータ36ごと装着されている。
【0031】
また、本形態例において前記カッタユニット5は、前記ガイドユニット4の前端部(図2中における右側端部)にカッタユニット5の旋回軸線Aを中心に回転自在に設けられた回転プレート25に対し、カッタホルダ21の進退動方向に弾性変位可能な一対の板ばね26を介して連結されており、両板ばね26の相互間には、外力による過剰な弾性変位を防止する為の変位ストッパ27が前記回転プレート25側に固定して突設してある。
【0032】
ここで、前記板ばね26には、例えばコンクリート管1の内壁2に対するカッタ35の適正な押付力が3〜4kg/cm2であった場合に、カッタ35がコンクリート管1の内壁2に全く押し付けられていない状態で既に3kg/cm2程度の弾撥力を生じ且つ該弾撥力に抗して退動した際に4kg/cm2程度を限度として徐々に弾撥力が増強されるような予圧ばね特性が設定されることは勿論である。
【0033】
更に、前記回転プレート25のケーシング6内に入り込んだ外周部分にはギヤ歯28が形成され、該ギヤ歯28に対しては、前記ガイドユニット4のケーシング6内に配設した旋回用モータ30により減速機31を介して回転されるようにしたギヤ32が噛合されている。
【0034】
尚、図中33はコンクリート管内壁切削機3をコンクリート管1の内部で牽引する際にワイヤロープ等を固縛する為の掛止具であり、該掛止具33は、カッタユニット5のケーシング20に対し旋回軸線Aを中心に回転自在に取り付けられている。
【0035】
而して、コンクリート管1の内壁2の劣化した表層部を切削する作業を行う際には、各組のガイド部材7及びカッタホルダ21を予め引き込んでおいたコンクリート管内壁切削機3をコンクリート管1内に挿入配置し、次いで、ガイドユニット4のガイド進退用モータ8により駆動シャフト11を回転し、各スクリューロッド14を従動回転させてナット部材16を前記各スクリューロッド14の長手方向へ移動することにより各ガイド部材7をケーシング6内から進出させて外側に張り出し、各ガイド部材7の先端部に装着された転動車輪18及び球状車輪19をコンクリート管1の内壁2に押し付けてカッタユニット5の旋回軸線Aを内壁2に対し同心状に位置決めする。
【0036】
このとき、ガイド部材7の各組ごとに、共通した一方向に向けられたガイド部材7の先端部についてだけコンクリート管1の管軸方向に転動方向を規定した転動車輪18を装着すると共に、これ以外のガイド部材7の先端部については全方向に転動自在な球状車輪19を装着してあるので、前記転動車輪18を基準として各球状車輪19が内壁2の円周方向に沿い移動しつつ前記位置決めが成され、しかも、位置決めが完了した状態においては、前記転動車輪18の転動方向が規定されていることにより前記ガイドユニット4自体が内壁2に対し旋回しないよう固定される。
【0037】
また、特に本形態例においては、各組のガイド部材7に対し転動車輪18及び球状車輪19をコイルばね29の弾撥力に抗して退動し得るよう装着してあるので、コンクリート管1の内壁2の真円度が低い場合や内壁2に凹凸があるような場合に、放射方向に同じ距離だけ張り出した転動車輪18及び球状車輪19の一部がコンクリート管1の内壁2に当接しないような状態が起こっても、前記転動車輪18及び球状車輪19はコイルばね29の弾撥力に抗して退動することができるので、ガイド部材7を更に張り出すことによって、各コイルばね29に設定された予圧ばね特性による適正な押付力を維持したまま全ての転動車輪18及び球状車輪19をコンクリート管1の内壁2に当接させることが可能となる。
【0038】
次いで、ガイドユニット4の位置決めが完了したら、カッタユニット5のカッタ進退用モータ34によりピニオン22を回転し、該ピニオン22に噛合されているラック23を介してカッタホルダ21を進出させて外側に張り出し、カッタホルダ21の先端部に装着されたカッタ35をコンクリート管1の内壁2に押し付けてカッタ駆動モータ36により駆動し、内壁2の劣化した表層部の切削を開始する。
【0039】
このとき、前記カッタホルダ21の外側への張り出しは、カッタ35が内壁2の劣化した表層部を切削して健全面に到達したと想定される位置で停止し、次いで、ガイドユニット4側の旋回用モータ30により回転プレート25を回転してカッタユニット5を旋回し、前記カッタ35により内壁2の表層部を全周に亘って切削する。
【0040】
また、特に本形態例においては、ガイドユニット4に対しカッタホルダ21の進退動方向に弾性変位可能な板ばね26を介してカッタユニット5を連結してあるので、カッタユニット5の旋回軸線がコンクリート管1の内壁2に対し多少偏心してしまった場合や内壁2の真円度が低い場合、又は内壁2に凹凸があるような場合に、切削作業中のカッタがコンクリート管1の内壁2に対して過剰な押付力を受けても、該カッタは板ばね26の弾性変位により退動することができるので、該板ばね26に設定された予圧ばね特性によって適正な押付力を維持することが可能となる。
【0041】
以上のように、コンクリート管1の管軸方向における所定位置での切削作業が完了したら、各カッタホルダ21を内側に一旦引き込んでコンクリート管内壁切削機3を管軸方向に牽引して移動し、カッタ35がコンクリート管1の内壁2の未切削部分に対向する位置で移動を停止し、カッタホルダ21を再び外側に張り出して前記と同様の切削作業を行い、これ以降は、各停止位置での切削作業が完了する毎に移動して切削作業を再開するというサイクルを繰り返してコンクリート管1の内壁2を管軸方向に段階的に切削するようにすれば良い。
【0042】
尚、各停止位置での切削作業が完了する毎に移動して切削作業を再開するというサイクルを繰り返すにあたり、カッタホルダ21はコイルばね24により常に退動する向きに付勢されているので、各停止位置での切削作業が完了する毎にカッタ進退用モータ34を停止して無動力状態とするだけで、カッタホルダ21は直ちに退動されてカッタユニット5に引き込まれることになる。
【0043】
従って上記形態例によれば、コンクリート管1の内壁2の劣化した表層部を切削する作業を作業員の手作業によらず機械的に行うことができるので、作業員の負担を大幅に軽減することができる。
【0044】
更に、各ガイド部材7及び各カッタホルダ21は、任意の張り出し長さに進退動させることができるので、異なる管径のコンクリート管1に対し現場で簡単に対応させて切削作業を行うことができる。
【0045】
また、各組のガイド部材7を進退動するシフト装置として図示の如き構造を採用すれば、各組のガイド部材7をカッタユニット5の旋回軸線Aを中心とする放射方向の少くとも三方向以上に向け略同一面内で進退動するシフト装置を容易に実現でき、しかも、コンクリート管1の管軸方向に対しコンパクトに構成することができる。
【0046】
更に、カッタホルダ21を進退動するシフト装置として図示の如き構造を採用すれば、各停止位置での切削作業が完了する毎に管軸方向に移動して切削作業を再開するというサイクルを繰り返すにあたり、カッタホルダ21がコイルばね24により常に退動する向きに付勢されることになるので、各停止位置での切削作業が完了する毎にカッタ進退用モータ34を停止して無動力状態とするだけで、カッタホルダ21を直ちに退動させてカッタユニット5に引き込むことができ、作業効率を大幅に向上することができる。また、管軸方向に牽引移動する際に、カッタ35が無動力状態で必ず全縮位置に戻っているので、コンクリート管1の内壁2の凹凸等にカッタ35が引掛って移動できなくなるという事故を避けることができ、確実な施工が可能となる。
【0047】
更に、特に本形態例に示されている如く、各組のガイド部材7に対し転動車輪18及び球状車輪19をコイルばね29の弾撥力に抗して退動し得るよう装着しておけば、コンクリート管1の内壁2の真円度が低い場合や内壁2に凹凸があるような場合に、放射方向に同じ距離だけ張り出した転動車輪18及び球状車輪19の一部がコンクリート管1の内壁2に当接しないような状態が起こっても、前記転動車輪18及び球状車輪19はコイルばね29の弾撥力に抗して退動することができるので、ガイド部材7を更に張り出すことによって、各コイルばね29に設定された予圧ばね特性による適正な押付力を維持したまま全ての転動車輪18及び球状車輪19をコンクリート管1の内壁2に当接させることができ、切削作業中におけるガイドユニット4の一層確実な安定化を図ることができる。
【0048】
また、特に本形態例に示されている如く、ガイドユニット4に対しカッタホルダ21の進退動方向に弾性変位可能な板ばね26を介してカッタユニット5を連結しておけば、カッタユニット5の旋回軸線Aがコンクリート管1の内壁2に対し多少偏心してしまった場合や内壁2の真円度が低い場合、又は内壁2に凹凸があるような場合に、切削作業中のカッタ35がコンクリート管1の内壁2に対して過剰な押付力を受けても、前記カッタ35は板ばね26の弾性変位により退動することができるので、該板ばね26に設定された予圧ばね特性によって適正な押付力を維持することができ、カッタ35に過負荷がかかるような事態を回避することができる。
【0049】
尚、本発明のコンクリート管内壁切削機は、上述の形態例にのみ限定されるものではなく、ガイドユニットのガイド部材、及びカッタユニットのカッタホルダを進退動させる構造は図示の例に限定されないこと、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0050】
【発明の効果】
上記した本発明のコンクリート管内壁切削機によれば、下記の如き種々の優れた効果を奏し得る。
【0051】
(I)コンクリート管の内壁を切削する作業を作業員の手作業によらず機械的に行うことができるので、作業員の負担を大幅に軽減することができる。
【0052】
(II)各ガイド部材及び各カッタホルダは、任意の張り出し長さに進退動させることができるので、異なる管径のコンクリート管に対し現場で簡単に対応させて切削作業を行うことができる。
【0053】
(III)本発明の請求項2に記載の発明によれば、各組のガイド部材をカッタユニットの旋回軸線を中心とする放射方向の少くとも三方向以上に向け略同一面内で進退動するシフト装置を容易に実現することができ、しかも、コンクリート管の管軸方向に対しコンパクトに構成することができる。
【0054】
(IV)本発明の請求項3に記載の発明によれば、各停止位置での切削作業が完了する毎に管軸方向に移動して切削作業を再開するというサイクルを繰り返すにあたり、カッタホルダがコイルばねにより常に退動する向きに付勢されることになるので、各停止位置での切削作業が完了する毎に電動機を停止して無動力状態とするだけで、カッタホルダを直ちに退動させてカッタユニットに引き込むことができ、作業効率を大幅に向上することができる。また、管軸方向に牽引移動する際に、カッタが無動力状態で必ず全縮位置に戻っているので、コンクリート管の内壁の凹凸等にカッタが引掛って移動できなくなるという事故を避けることができ、確実な施工が可能となる。
【0055】
(V)本発明の請求項4に記載の発明によれば、コンクリート管の内壁の真円度が低い場合や内壁に凹凸があるような場合に、放射方向に同じ距離だけ張り出した転動車輪及び球状車輪の一部がコンクリート管の内壁に当接しないような状態が起こっても、前記転動車輪及び球状車輪はコイルばねの弾撥力に抗して退動することができるので、ガイド部材を更に張り出すことによって、各コイルばねに設定された予圧ばね特性による適正な押付力を維持したまま全ての転動車輪及び球状車輪をコンクリート管の内壁に当接させることができ、切削作業中におけるガイドユニットの一層確実な安定化を図ることができる。
【0056】
(VI)本発明の請求項5に記載の発明によれば、カッタユニットの旋回軸線がコンクリート管の内壁に対し多少偏心してしまった場合や内壁の真円度が低い場合、又は内壁に凹凸があるような場合に、切削作業中のカッタがコンクリート管の内壁に対して過剰な押付力を受けても、該カッタは板ばねの弾性変位により退動することができるので、該板ばねに設定された予圧ばね特性によって適正な押付力を維持することができ、カッタに過負荷がかかるような事態を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明を実施する形態の一例を示す側面図である。
【図2】図1の要部について便宜的に位相をずらして示した断面図である。
【図3】図1のIII−III方向の矢視図である。
【図4】図1のIV−IV方向の矢視図である。
【図5】図1のV−V方向の矢視図である。
【符号の説明】
1 コンクリート管
2 内壁
3 コンクリート管内壁切削機
4 ガイドユニット
5 カッタユニット
7 ガイド部材
8 ガイド進退用モータ(電動機)
11 駆動シャフト(シフト装置)
14 スクリューロッド(シフト装置)
15 連結部材(シフト装置)
16 ナット部材(シフト装置)
18 転動車輪
19 球状車輪
21 カッタホルダ
22 ピニオン(シフト装置)
23 ラック(シフト装置)
24 コイルばね(シフト装置)
26 板ばね
29 コイルばね
34 カッタ進退用モータ(電動機)
35 カッタ
A 旋回軸線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a concrete pipe inner wall cutting machine.
[0002]
[Prior art]
Generally, the inner wall of a concrete pipe that constitutes a pipeline such as a sewerage corrodes and deteriorates over the years, so it is necessary to repair the deteriorated surface layer after cutting until a healthy surface appears. The work of cutting the surface layer of the inner wall of a deteriorated concrete pipe was performed manually by a disk grinder after an operator entered the inside of the concrete pipe.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the work of manually cutting the entire area of the pipe line for a long time in a narrow concrete pipe where a strange odor or cutting dust stands up is extremely severe, and there is a problem that the burden on the worker is extremely large.
[0004]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a concrete pipe inner wall cutting machine capable of mechanically performing an operation of cutting an inner wall of a concrete pipe without depending on an operator's manual work.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a concrete pipe inner wall cutting machine that pulls the inside of a concrete pipe formed in a cylindrical shape to cut the inner wall of the concrete pipe,
A guide unit for concentrically positioning inside the concrete pipe and moving in the pipe axis direction;
A cutter unit connected in series so as to be concentric with respect to the guide unit,
The guide unit is provided with a plurality of sets of guide members that move back and forth in substantially the same plane toward at least three directions of radial directions around the turning axis of the cutter unit,
In addition, for each set of the guide members, a rolling wheel that defines the rolling direction in the tube axis direction of the concrete pipe is attached only to the tip portion of the guide member that is directed in a common direction, and other guides are provided. At the tip of the member, wear a spherical wheel that can roll in all directions,
Further, the cutter unit is provided with a cutter holder that moves back and forth in a radial direction around the pivot axis of the cutter unit,
In addition, a cutter for cutting the inner wall of the concrete pipe is attached to the tip of the cutter holder.
[0006]
Therefore, when the work of cutting the inner wall of the concrete pipe is performed, the concrete pipe inner wall cutting machine in which each set of guide member and cutter holder is drawn in advance is inserted and arranged in the concrete pipe, and then each guide member of the guide unit is inserted. The rolling wheel and the spherical wheel mounted at the tip of each guide member are pressed against the inner wall of the concrete pipe to position the cutter unit in a concentric manner with respect to the inner wall.
[0007]
At this time, for each pair of guide members, a rolling wheel that defines the rolling direction in the tube axis direction of the concrete pipe is attached only to the tip portion of the guide member directed in a common direction, and other than this, Since the tip of the guide member is mounted with a spherical wheel that can roll in all directions, the positioning is achieved while each spherical wheel moves along the circumferential direction of the inner wall with reference to the rolling wheel, In addition, when the positioning is completed, the rolling direction of the rolling wheels is regulated so that the guide unit itself is fixed so as not to turn with respect to the inner wall.
[0008]
Next, when positioning of the guide unit is completed, the cutter holder of the cutter unit is advanced to project outward, and the cutter attached to the tip of the cutter holder is pressed against the inner wall of the concrete pipe to start cutting the deteriorated surface layer of the inner wall. To do.
[0009]
The overhang of the cutter holder to the outside stops at an appropriate position, and then the cutter unit is turned, and the surface layer portion of the inner wall is cut over the entire circumference by the cutter.
[0010]
As described above, when the cutting work at a predetermined position in the pipe axis direction of the concrete pipe is completed, each cutter holder is once pulled inward, and the concrete pipe inner wall cutting machine is pulled and moved in the pipe axis direction. The movement is stopped at a position facing the uncut portion of the inner wall of the inner wall, and the cutter holder is extended to the outside again to perform the same cutting work as described above. Thereafter, the movement is performed every time the cutting work at each stop position is completed. Then, the cycle of restarting the cutting operation may be repeated to cut the inner wall of the concrete pipe stepwise in the pipe axis direction.
[0011]
In addition, as a shift device that advances and retracts each set of guide members,
A drive shaft provided in the guide unit so as to be able to rotate around the turning axis of the cutter unit by an electric motor;
Screw rods arranged radially corresponding to the respective forward and backward movement directions of each set of guide members and rotated by torque transmission by the drive shaft;
A nut member screwed to each screw rod;
It is possible to provide a connecting member for connecting a corresponding guide member to each of the nut members.
[0012]
In this case, when the drive shaft is rotated by the electric motor, each screw rod is driven and rotated, and the nut member moves in the longitudinal direction of each screw rod to advance and retract each set of guide members.
[0013]
Furthermore, as a shift device that moves the cutter holder back and forth,
A pinion provided in the cutter unit so as to be able to rotate in the forward / backward direction of the cutter holder by an electric motor;
A rack provided on the cutter holder so as to be able to mesh with the pinion and extending in the forward and backward movement direction of the cutter holder;
It is possible to provide a coil spring provided in the cutter unit so that the cutter holder can always be urged in a retreating direction.
[0014]
In this case, when the pinion is rotated by the electric motor, the cutter holder is moved forward and backward through the rack meshed with the pinion, and at this time, the cutter holder is always moved backward by the coil spring. Since it is energized, the cutter holder is immediately retracted and pulled into the cutter unit simply by stopping the electric motor and bringing it into a non-powered state every time the cutting operation at each stop position is completed.
[0015]
Furthermore, it is preferable to mount the rolling wheel and the spherical wheel on each set of guide members so that they can retreat against the elastic force of the coil spring.
[0016]
In this way, when the roundness of the inner wall of the concrete pipe is low or the inner wall is uneven, some of the rolling wheels and spherical wheels that protrude by the same distance in the radial direction become the inner wall of the concrete pipe. The rolling wheel and the spherical wheel can retreat against the elastic force of the coil spring even if a state where they do not come into contact with the coil spring. It is possible to bring all the rolling wheels and spherical wheels into contact with the inner wall of the concrete pipe while maintaining an appropriate pressing force due to the preload spring characteristic set to.
[0017]
Further, it is preferable that the cutter unit is connected to the guide unit via a leaf spring that can be elastically displaced in the forward and backward movement direction of the cutter holder.
[0018]
In this way, when the pivot axis of the cutter unit is slightly decentered with respect to the inner wall of the concrete pipe, when the inner wall has a low roundness, or when the inner wall is uneven, the cutter during the cutting operation Even if the cutter receives an excessive pressing force against the inner wall of the concrete pipe, the cutter can be retracted by the elastic displacement of the leaf spring, so that an appropriate pressing force can be obtained by the preload spring characteristic set for the leaf spring. Can be maintained.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0020]
1 to 5 show an example of an embodiment for carrying out the present invention. In the figure, 1 is a concrete pipe formed in a cylindrical shape extending in the transverse direction, 2 is an inner wall of the
[0021]
The
[0022]
Further, as a shift device for moving the guide members 7 of each group forward and backward, the
[0023]
Incidentally, on each side of each screw rod 14, each guide member 7 is extended in parallel to the corresponding screw rod 14 as means for guiding each guide member 7 in the forward and backward movement direction so as not to rotate together with the
[0024]
Furthermore, for each set of the guide members 7, rolling
[0025]
Here, the reason why the
[0026]
Further, particularly in the present embodiment, the rolling
[0027]
Here, it is a matter of course that an appropriate preload spring characteristic is set for the
[0028]
On the other hand, the
[0029]
Further, as a shift device for moving the
[0030]
Further, a
[0031]
Further, in this embodiment, the
[0032]
Here, for example, when the appropriate pressing force of the
[0033]
Further,
[0034]
In the figure,
[0035]
Thus, when the work of cutting the deteriorated surface layer portion of the
[0036]
At this time, for each set of the guide members 7, the rolling
[0037]
In particular, in this embodiment, the rolling
[0038]
Next, when the positioning of the
[0039]
At this time, the extension of the
[0040]
Further, particularly in the present embodiment, the
[0041]
As described above, when the cutting operation at a predetermined position in the pipe axis direction of the
[0042]
Note that when the cycle of moving and restarting the cutting operation is repeated each time the cutting operation at each stop position is completed, the
[0043]
Therefore, according to the above embodiment, the work of cutting the deteriorated surface layer portion of the
[0044]
Furthermore, since each guide member 7 and each
[0045]
Further, if a structure as shown in the figure is adopted as a shift device for advancing and retreating each set of guide members 7, each set of guide members 7 can be moved in at least three directions in the radial direction around the turning axis A of the
[0046]
Furthermore, if a structure as shown in the figure is adopted as a shift device for moving the
[0047]
Further, as shown in the present embodiment, the rolling
[0048]
In particular, as shown in this embodiment, if the
[0049]
The concrete pipe inner wall cutting machine of the present invention is not limited only to the above-described embodiment, and the structure for moving the guide member of the guide unit and the cutter holder of the cutter unit forward and backward is not limited to the illustrated example. In addition, it goes without saying that various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
[0050]
【The invention's effect】
According to the concrete pipe inner wall cutting machine of the present invention described above, various excellent effects as described below can be obtained.
[0051]
(I) Since the work of cutting the inner wall of the concrete pipe can be mechanically performed regardless of the manual work of the worker, the burden on the worker can be greatly reduced.
[0052]
(II) Since each guide member and each cutter holder can be moved back and forth to an arbitrary overhanging length, it is possible to perform a cutting operation by simply corresponding to a concrete pipe having a different pipe diameter on site.
[0053]
(III) According to the invention described in
[0054]
(IV) According to the invention described in
[0055]
(V) According to the invention described in
[0056]
(VI) According to the invention described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment for carrying out the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main part of FIG.
3 is a view taken in the direction of arrows III-III in FIG.
4 is a view taken in the direction of arrows IV-IV in FIG.
FIG. 5 is a view taken in the direction of arrows VV in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
11 Drive shaft (shift device)
14 Screw rod (shift device)
15 Connecting member (shift device)
16 Nut member (shift device)
18
23 racks (shift device)
24 Coil spring (shift device)
26
35 Cutter A Turning axis
Claims (5)
前記コンクリート管の内部に同心状に位置決めして管軸方向に移動する為のガイドユニットと、
該ガイドユニットに対し同心状に旋回し得るよう直列に連結されたカッタユニットとから成り、
前記ガイドユニットには、カッタユニットの旋回軸線を中心とする放射方向の少くとも三方向以上に向け略同一面内で進退動する複数のガイド部材の組を複数箇所に設け、
且つ前記ガイド部材の各組ごとに、共通した一方向に向けられたガイド部材の先端部についてだけコンクリート管の管軸方向に転動方向を規定した転動車輪を装着すると共に、これ以外のガイド部材の先端部については全方向に転動自在な球状車輪を装着し、
また、前記カッタユニットには、該カッタユニットの旋回軸線を中心とする放射方向に進退動するカッタホルダを設け、
且つ該カッタホルダの先端部には、前記コンクリート管の内壁を切削する為のカッタを装着したことを特徴とするコンクリート管内壁切削機。A concrete pipe inner wall cutting machine that is pulled inside a concrete pipe formed in a cylindrical shape to cut the inner wall of the concrete pipe,
A guide unit for concentrically positioning inside the concrete pipe and moving in the pipe axis direction;
A cutter unit connected in series so as to be concentric with respect to the guide unit,
The guide unit is provided with a plurality of sets of guide members that move back and forth in substantially the same plane toward at least three directions of radial directions around the turning axis of the cutter unit,
In addition, for each set of the guide members, a rolling wheel that defines the rolling direction in the tube axis direction of the concrete pipe is attached only to the tip portion of the guide member that is directed in a common direction, and other guides are provided. At the tip of the member, wear a spherical wheel that can roll in all directions,
Further, the cutter unit is provided with a cutter holder that moves back and forth in a radial direction around the pivot axis of the cutter unit,
A cutter for cutting an inner wall of a concrete pipe, wherein a cutter for cutting the inner wall of the concrete pipe is attached to the tip of the cutter holder.
電動機によりカッタユニットの旋回軸線を中心に回転し得るようガイドユニットに設けられた駆動シャフトと、
前記各組のガイド部材の夫々の進退動方向に対応して放射状に配置され且つ前記駆動シャフトによるトルク伝達で従動回転するスクリューロッドと、
該各スクリューロッドに螺着されたナット部材と、
該各ナット部材の夫々に対し対応するガイド部材を連結する連結部材と
を備えたことを特徴とする請求項1に記載のコンクリート管内壁切削機。As a shift device that advances and retracts each set of guide members,
A drive shaft provided in the guide unit so as to be able to rotate around the turning axis of the cutter unit by an electric motor;
Screw rods arranged radially corresponding to the respective forward and backward movement directions of each set of guide members and rotated by torque transmission by the drive shaft;
A nut member screwed to each screw rod;
2. The concrete pipe inner wall cutting machine according to claim 1, further comprising a connecting member that connects a corresponding guide member to each of the nut members.
電動機により前記カッタホルダの進退動方向に向けて回転し得るようカッタユニットに設けられたピニオンと、
該ピニオンに噛合し得るよう前記カッタホルダに設けられて該カッタホルダの進退動方向に延びるラックと、
前記カッタホルダを常に退動する向きに付勢し得るようカッタユニットに設けられたコイルばねと
を備えたことを特徴とする請求項1又は2に記載のコンクリート管内壁切削機。As a shift device that moves the cutter holder back and forth,
A pinion provided in the cutter unit so as to be able to rotate in the forward / backward direction of the cutter holder by an electric motor;
A rack provided on the cutter holder so as to be able to mesh with the pinion and extending in the forward and backward movement direction of the cutter holder;
The concrete pipe inner wall cutting machine according to claim 1 or 2, further comprising a coil spring provided in the cutter unit so as to urge the cutter holder in a direction in which the cutter holder is always retracted.
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JPH10614A JPH10614A (en) | 1998-01-06 |
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