JP4115069B2 - 管切断装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、老朽化した既設のねずみ鋳鉄管などにＰＥ管（ポリエチレン管）などを挿入する入替工法において、施工後にＰＥ管の分岐工事が必要な場合に、その分岐箇所の鋳鉄管を切削するための管切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の管切断装置としては、鋳鉄管の周りを回転させ、鋳鉄管を周方向に沿って切削する管切断具を設けたものがあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
分岐箇所の鋳鉄管を切削してその破片を除去するためには、図１１に示すように、鋳鉄管を管周方向４だけでなく管長手方向３に沿って切削する必要があるが、上述した従来の管切断装置によれば、鋳鉄管を管周方向４に切削する機能しか有していないため、管長手方向３に沿った切削作業には市販のグラインダーやエアーカッターなどの管切断具を手に持った作業員による手持ち作業での切削に頼らざるを得なかった。
しかしながら、作業員による手持ち作業によると、手ブレなどにより切削面が蛇行し易くなるため、管切断具の切削刃の耐久性が落ち易くなるといった問題と、切削長さが長い場合、作業時間が長くなるため、管切断具の重量を支えたまま安定した切削作業、例えば、上記の手ブレに加えて、切削深さを一定に保ちつつ切削するなどといったことが困難になるだけでなく、疲労による危険がともない易いものとなっていた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、作業員による手持ち作業によらず、鋳鉄管の長手方向に沿ってスライドさせて、鋳鉄管を管長手方向に沿って切削する管切断具を設けた管切断装置を提供するところにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
〔構成〕
請求項１の発明の特徴構成は図１〜６に例示するごとく、管壁を管長手方向３に沿って切削可能な円盤状切削刃５を駆動回転自在に備えた管切断具７と、前記管切断具７が、前記切削刃５で前記管壁を管長手方向３に沿って切削しながら、管長手方向３に沿って移動するように案内する案内具８と、前記案内具８を管２に着脱自在に固定する固定具９とを設けてあり、
前記案内具８を、前記管２の外周面に沿って管長手方向３に転動自在な複数の車輪１１を設けて構成し、前記固定具９を、前記複数の車輪１１で前記管２の外周面を径方向から挟み込むように、それらの車輪１１の車輪支持部１２を管周方向４に間隔を隔てて固定する枠体１３を設けて構成し、前記管切断具７を前記枠体１３に支持してあるところにあり、
前記車輪支持部１２を、管周方向４で隣り合う車輪１１どうしの位置が管長手方向３に沿ってずれるように固定してあるところにある。
【０００６】
請求項２の発明の特徴構成は図５，６，８，９に例示するごとく、前記複数の車輪１１を、管長手方向３に沿って転動する状態と、管周方向４に沿って転動する状態とに姿勢変更自在に設け、前記切削刃５を、管長手方向２に沿って切削する状態と、管周方向４に沿って切削する状態とに姿勢変更自在に設けてあるところにある。
【０００７】
請求項３の発明の特徴構成は図１〜６，１０に例示するごとく、前記切削刃５の前記管壁に対する切削深さを規制する規制具１０を設けてあるところにある。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【００１１】
〔作用及び効果〕
請求項１の発明により、管壁を管長手方向に沿って切削可能な円盤状切削刃を駆動回転自在に備えた管切断具と、前記管切断具が、前記切削刃で前記管壁を管長手方向に沿って切削しながら、管長手方向に沿って移動するように案内する案内具と、前記案内具を管に着脱自在に固定する固定具とを設けてあるから、安全且つ、容易に管軸方向に沿った管の切削作業が可能となる。
つまり、前記固定具によって管の切削作業が必要な箇所に前記案内具を固定し、その案内具により前記管切断具を管長手方向に沿って移動させることができるから、従来の作業員による手持ちでの切削作業に比して、安定した切削作業を行うことができ、切削面が蛇行するのを防止することができる。
その結果、管長手方向に沿った管の切削作業にともなう切削刃の耐久性を向上させることができると共に、管の切削作業を安全に行うことができるため、切削作業の作業性を向上させることができるようになった。
【００１２】
【００１３】
また、前記案内具を、前記管の外周面に沿って管長手方向に転動自在な複数の車輪を設けて構成し、前記固定具を、前記複数の車輪で前記管の外周面を径方向から挟み込むように、それらの車輪の車輪支持部を管周方向に間隔を隔てて固定する枠体を設けて構成し、前記管切断具を前記枠体に支持してあるから、前記管切断具を、固定具ごと管長手方向に沿って移動案内することができる。
つまり、前記複数の車輪で管の外周面を挟み込む状態に支持した枠体を設けて構成した固定具に管切断具が支持されているので、前記枠体を管長手方向に沿って移動させると、前記複数の車輪が転動することによって、前記管切断具が固定具に支持されたまま管の長手方向に沿って案内されることになり、管長手方向に沿った切削を行うことができる。
また、例えば、固定具によって管の切削作業が必要な箇所に案内具を固定し、その案内具により管切断具を管長手方向に沿って移動させる構成のものだと、切削長さが長くなった場合、固定具を取付け直す必要が生じると共に、案内具と固定具とが別部材で形成されているため部品コストが高くなるが、本件のものだと、管に対して前記固定具を一度セッテイングするだけで、管長手方向における切削長さに関係なく管長手方向への移動案内が可能となるだけでなく、案内具と固定具における部品の一部共有化を行うことができる。
その結果、部品コストを下げることができると共に、固定具の取付け位置の変更に伴う固定具の付け替え作業が不要となるため、容易、且つ、安全に管の長手方向に沿った管の切削作業を行うことができ、切削作業の作業性を向上させることができるようになった。
【００１４】
また、前記車輪支持部を、管周方向で隣り合う車輪どうしの位置が管長手方向に沿ってずれるように固定してあるから、前記管切断具を、管周方向及び管長手方向に沿って安定移動させることができる。
つまり、例えば、前記複数の車輪支持部を、管周方向で隣り合う車輪どうしの位置が管長手方向に沿ってずれることなく一列に配置されたものだと、管と車輪の接点を中心にした管長手方向への揺動がおこり易くなるため、前記固定具に取付けた前記管切断具の支持姿勢が不安定なものとなって、前記管切断具を管周方向及び管長手方向に沿って安定移動させることができなくなるが、本件のものだと管周方向で隣り合う車輪どうしの位置が管の長手方向に沿ってずれるように固定してあるから、管長手方向に巾を有した支持となるため、管長手方向への揺動が抑制され易くなり、枠体に取付けた前記管切断具の支持姿勢を安定させることができる。
その結果、前記管切断具を管周方向及び管長手方向に沿って安定移動させることができるため、切削作業の作業性を向上させることができるようになった。
【００１５】
請求項２の発明によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記複数の車輪を、管長手方向に沿って転動する状態と、管周方向に沿って転動する状態とに姿勢変更自在に設け、前記切削刃を、管長手方向に沿って切削する状態と、管周方向に沿って切削する状態とに姿勢変更自在に設けてあるから、管長手方向に沿った切削作業と管周方向に沿った切削作業とを一つの装置で兼用化できると共に、切削作業の向き変更が容易となる。
つまり、例えば、管長手方向沿って移動させて切削する管切断装置と管周方向に沿って移動させて切削する管切断装置を別々に設けたものだと、次の切削作業に移る前に先の管切断装置を取り外してから別の管切断装置を取付けて別方向の切削作業を行う必要があるため、作業に手間がかかるものであるが、前記切削刃を、管長手方向に沿って切削する状態に姿勢変更すると共に、前記複数の車輪を、管長手方向に沿って転動する状態に姿勢変更すると、管長手方向に沿って前記切削刃を移動案内することができるようになる。また、前記切削刃を、管周方向に沿って切削する状態に姿勢変更すると共に、前記複数の車輪を、管周方向に沿って転動する状態に姿勢変更すると、管周方向に沿って前記切削刃を移動案内することができるようになるため、切削作業の向き変更が容易となると共に、管長手方向に沿って移動させて切削する管切断装置と管周方向に沿って移動させて切削する管切断装置を一つの装置で兼用することができる。
その結果、車輪や切削刃の向きを変えるだけの操作で切削作業の方向を変えることができるため、切削作業の作業性を向上させることができるようになった。また、部品を一部兼用化できるため切断装置の部品コストを抑制することができると共に、部品交換に伴うメンテナンスが容易となった。
請求項３の発明によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、前記切削刃の前記管壁に対する切削深さを規制する規制具を設けてあるから、切削深さを一定に保つことが容易となる。
つまり、従来のごとく作業員による手持ちでの切削作業によるものだと、管切断具の重量を支えた作業になるため、特に、切削長さが長い場合において、切削深さを一定に保つ ことは非常に困難なものであり、例えば、鋳鉄管を切削して前記鋳鉄管内に挿入したＰＥ管を露出させようとしたときに、管切断具の重量を支えきれずに深く切削しすぎて前記ＰＥ管をキズつけてしまう可能性があり、前記ＰＥ管の補修作業が新たに発生するといった虞を生じる場合があるが、本件のものだと前記規制具により管切断具の切削深さが規制されているため、切削長さが長い場合においても切削深さを一定に保つことができるから、深く切削し過ぎるといったことがなく、鋳鉄管内に挿入したＰＥ管を露出させようとした場合においても、前記ＰＥ管をキズつけてしまうといったことが防止される。
その結果、深く切削し過ぎて補修作業が発生するといったことはなく、管壁を所望の切削深さに正確、且つ、安全に切削することができるため、切削作業の作業性を向上させることができるようになった。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の管切断装置の一実施形態を図面に基づいて説明する。
本発明における管切断装置１は、例えば、老朽化した既設のねずみ鋳鉄管２などにＰＥ管（ポリエチレン管）Ｐなどを挿入する入替工法において、施工後にＰＥ管Ｐの分岐工事が必要な場合に、その分岐箇所の鋳鉄管２を切削する切削作業等に使用される。
【００１７】
本発明にかかる管切断装置１は、管壁を管長手方向３に沿って切削可能な円盤状切削刃５を駆動回転自在に備えた管切断具７と、管切断具７が、切削刃５で管壁を管長手方向３に沿って切削しながら、管長手方向３に沿って移動するように案内する案内具８と、案内具８を管２に着脱自在に固定する固定具９とを設けて構成されている。
【００１８】
〔参考例〕
本発明にかかる参考例の管切断装置１における管切断具７は、図１〜３に示すように、回転カッター刃６（円盤状切削刃５の一例）を取付けた電動モーター１６と、その電動モーター１６を着脱自在に取付け可能な基板１７とからなり、基板１７の略中央部には回転カッター刃６を基板１７よりも下方に突出させるための開口部１８が形成されていると共に、基板１７下面の四隅にはスライドロッド２８を貫通させてスライド移動自在に形成してある貫通孔１９を設けた基板支持部２０が設けられている。
【００１９】
前記固定具９は、固定体２１と、端部にチェーン２２を取付けた第１アジャストボルト２４と、端部にチェーン２２を引っかけて係止できる係止片２６を有した第２アジャストボルト２５とを備えて形成（固定具９の一例）されており、この固定具９を使用する際には二つの固定具９をセットにして使用する。また、固定体２１の上面には、固定体２１の長手方向に沿って上下に貫通するアジャストボルト挿通用の長穴２７が夫々の固定体２１に形成されている。
【００２０】
前記案内具８は、鋳鉄管２上に二つの固定体２１を間隔を開けて、管長手方向３に対して固定体２１の長手方向を直交するように載置したときに二つの固定体２１の対向面どうしにわたって接続した二本のスライドロッド２８（案内具８の一例）により形成されており、このスライドロッド２８を基板支持部２０のスライドロッド貫通孔１９に挿通させて基板１７をスライドロッド２８に沿って案内可能に構成してある。
【００２１】
次に参考例の管切断装置１による鋳鉄管２を長手方向に沿って切削する切削作業について、その流れに沿って説明する。
１）管切断装置１に設けた一対の固定具９間に、鋳鉄管２の長手方向に沿って切削したい箇所がくるように固定具９を鋳鉄管２上に載置し、両固定具９共に、アジャストボルト挿通用の長穴２７に挿通させてナット２３で抜け止め支持してある第１、第２アジャストボルト２４，２５のうち、第１アジャストボルト２４に設けたチェーン２２を、鋳鉄管２の外方に巻き付けた後に第２アジャストボルト２５に形成の係止片２６に引っかけてナット２３を締め付けて鋳鉄管２に対して固定具９を位置固定する（図３，４参照）。このアジャストボルト挿通用の長穴２７は、図３，４に示すように、各種の管径に応じて第１、第２アジャストボルト２４，２５の位置を変更できるように構成されたものである。
２）次に、一対の固定体２１間に設けた二本のスライドロッド２８によりスライド移動自在に設けた管切断具７を、鋳鉄管２上の切削箇所端部位置に位置させ、基板１７上に取付けた電動モーター１６を駆動回転させて、電動モーター１６に備えた回転カッター刃６を上下調節機構２９により下降させて、切削を開始する。そして、設定深さに達した後、作業者による手動操作で管切断具７を管長手方向３に沿ったスライド移動により、鋳鉄管２を管長手方向３に沿って切削する。このとき、設定深さに達した回転カッター刃６の位置を上下調節機構２９により固定することによって、切削深さを規制する規制具１０として利用できる（図１，２参照）。切削作業終了後、両固定具９の固定を解除して管切断装置１を鋳鉄管２から撤去する。
【００２２】
〔実施形態〕
本実施形態における管切断装置１は、図５，６に示すように、案内具８を、管２の外周面に沿って管長手方向３に転動自在な複数の車輪１１を設けて構成し、固定具９を、複数の車輪１１で管２の外周面を径方向から挟み込むように、それらの車輪１１の車輪支持部１２を管周方向４に間隔を隔てて固定する枠体１３を設けて構成し、管切断具７を枠体１３に支持してある。
【００２３】
前記管切断具７は、図５，６，８，９に示すように、回転カッター刃６を取付けた電動モーター１６と、その電動モーター１６を、着脱自在、且つ、管長手方向３に沿って切削する状態と、管周方向４に沿って切削する状態とに９０°向き変更自在に取付け可能な基板３０とからなり、基板３０には回転カッター刃６を基板３０よりも下方に突出させるための開口部が形成されており、その基板３０の一端部４１は枠体１３に対して連結されていると共に、他端部４２には車輪支持部１２を介して車輪１１が取付けられている。尚、図中３２は基板３０に取付けられたラインゲージであり、管２上の管長手方向３に引かれた切削予定ラインにラインゲージ３２を合わせながら切削することによって正確に切削作業を行うことができる。
【００２４】
前記枠体１３は、図６に示すように、６本の角パイプ３３（フレームの一例）の端部どうしをボルト３４で連結して管２を管周方向４に沿って環状に囲む状態で着脱自在に連結した管軸方向視６角形を形成してなり、各々の角パイプ３３の長手方向両端部に形成した他の角パイプ３３とボルト３４で連結するための複数のボルト穴３５に対して、ボルト３４で連結する位置を選択することによって各種の管径に対応した枠体１３を形成することができる（図９参照）。
このとき、角パイプ３３の側面にゴム板（図示しない）を張付けると枠体１３の振動防止とボルト３４のゆるみ止めになる。
【００２５】
角パイプ側面の長手方向略中央部には、図７に示すように、ボルト軸３６が設けられており、このボルト軸３６に対して車輪支持部１２のボルト挿通孔３７を挿通させて蝶ナット３８を締め付けることにより、各角パイプ３３に対して車輪１１が取付け固定されている。車輪支持部１２には、ボルト軸３６を挿通させるためのボルト挿通孔３７が、９０°その位置を異ならせて設けられており、蝶ナット３８を外して車輪支持部１２をボルト軸３６から外し、９０°向きを変えて取付け直すことにより車輪１１の向きを管周方向４に沿って転動する状態（図７（イ）参照）と、管長手方向３に沿って転動する状態（図７（ロ）参照）とに姿勢変更自在に構成されている。
【００２６】
また、車輪支持部１２には、図５〜９に示すように、車輪１１の相対位置を管径方向に沿って変更自在に、鋳鉄管２に対して突出付勢させるスプリング３９が設けられているため、枠体１３に製作誤差及び組み付け誤差等を生じていたとしても、誤差を有した部分にある車輪１１の相対位置が変更されて枠体１３の中心軸を管２の軸芯に合わせることができるから、管周方向４の切削作業におけるその切削深さを管周方向４において同じ深さに切削することができる。
【００２７】
前記固定具９は、図６，９に示すように、複数の角パイプ３３で形成された枠体１３と、各角パイプ３３夫々に設けた複数の車輪１１とで形成されており、複数の車輪１１で管２の外周面を径方向から挟み込んで枠体１３を管２に対して位置固定する働きを有している。
また、上記複数の車輪１１は、枠体１３を、管２の外周面に沿った管長手方向３及び管周方向４に転動案内する案内具８の働きも有している。
このとき、枠体１３には管切断具７の一端部４１が連結されているため、その姿勢が固定具９により安定すると共に、案内具８によってその姿勢が安定状態のまま管２の外周面に沿った管周方向４及び管長手方向３に案内される。
【００２８】
また、図５，８に示すように、車輪支持部１２を、管周方向４で隣り合う車輪１１どうしの位置が管長手方向３に沿ってずれるように取付け固定してあるから、管長手方向３に巾を有した枠体１３の支持となるため、管長手方向３への枠体１３の揺動が抑制され易くなって、枠体１３に取り付けた管切断具７の支持姿勢をより安定させることができると共に、管２の外周面に沿った管周方向４及び管長手方向３へ移動案内を安定状態のまま行うことができる。
【００２９】
図５〜９に示すように、前記車輪支持部１２には、車輪１１の転動に伴って、その車輪１１の外周面に付着している付着物を掻き取る板スプリング４０（スクレーパ１５の一例）が設けられているので、車輪１１と車輪支持部１２との間に土や泥が噛むといったことが防止され、車輪１１の転動が阻止されることがなくなる。
【００３０】
次に本実施形態の管切断装置１による鋳鉄管２を管長手方向３及び管周方向４に沿って切削する切削作業について、その流れに沿って説明する。
１）各角パイプ３３の長手方向両端部に形成した複数のボルト穴３５のうち、これから切削作業を行おうとしている管径になるボルト穴３５を介して角パイプ３３どうしをボルト３４で連結して鋳鉄管２の周りに枠体１３を形成し（図６参照）、各角パイプ３３側面の長手方向略中央部に設けたボルト軸３６に対して車輪支持部１２のボルト挿通孔３７を挿通させて蝶ナット３８を締め付けて枠体１３に対して車輪１１を取付け固定する（図７参照）。このとき、鋳鉄管２の長手方向に沿って切削したい場合には、枠体１３を形成する１本の角パイプ３３の側面に連結する電動モーター１６を取付けた基板３０を、電動モーター１６に取付けた回転カッター刃６が、管長手方向３に沿って切削可能な状態になるように取付けると共に、車輪１１が管長手方向３に沿って転動するように取付けて、基板３０上に取付けた電動モーター１６を駆動回転させて、電動モーター１６に備えた回転カッター刃６を上下調節機構２９により下降させて、切削を開始する（図５，６参照）。そして、設定深さに達した後、作業者による手動操作で管切断具７を管長手方向３に沿ってスライド移動させ、管長手方向３に沿って切削する。
２）次に、鋳鉄管２の周方向に沿って切削したい場合には、電動モーター１６を取付けた基板３０を、電動モーター１６に取付けた回転カッター刃６が、管周方向４に沿って切削可能な状態になるように取付けると共に、車輪１１が管周方向４に沿って転動するように取付けて、基板３０上に取付けた電動モーター１６を駆動回転させて、電動モーター１６に備えた回転カッター刃６を上下調節機構２９により下降させて、切削を開始する（図８，９参照）。そして、設定深さに達した後、作業者による手動操作で管切断具７を管周方向４に沿ってスライド移動させ、管周方向４に沿って切削する。
【００３１】
〔別実施形態〕
以下に他の実施形態を説明する。
〈１〉規制具１０は先の実施形態で説明したカッター刃６の上下調節機構２９に限るものではなく、例えば、図１０に示すように、枠体１３に取付ける基板３０の一端部４１を揺動自在に枢止連結すると共に、他端部４２に車輪支持部１２を介して車輪１１を取付け、この車輪支持部１２に高さ調節機構４３を設けて高さ調節をすることによりカッター刃６の切削高さを規制するものであっても良い。〈２〉切断具のスライド移動は先の実施形態で説明した作業者が切断具を直接移動させる構成のものに限るものではなく、例えば、切断具を送りネジによる回転によってスライドさせる構成のものであっても良い。送りネジの回転操作には電動モーターであっても、ハンドル回転によるものであっても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる参考例の管切断装置を示す全体正面図
【図２】本発明に係わる参考例の管切断装置を示す全体平面図
【図３】本発明に係わる参考例の管切断装置を示す部分断面全体側面図
【図４】本発明に係わる参考例の管切断装置を示す部分断面全体側面図
【図５】本発明に係わる実施形態の管切断装置を示す全体正面図
【図６】本発明に係わる実施形態の管切断装置を示す全体側面図
【図７】本発明に係わる実施形態の固定具及び案内具を示す斜視図
【図８】本発明に係わる実施形態の管切断装置を示す全体正面図
【図９】本発明に係わる実施形態の管切断装置を示す全体側面図
【図１０】別実施形態の規制具を示す正面図
【図１１】管の切断方向を示す説明図
【符号の説明】
１ 管切断装置
２ 管
３ 管長手方向
５ 円盤状切削刃
７ 管切断具
８ 案内具
９ 固定具
１０ 規制具
１１ 車輪
１２ 車輪支持部
１３ 枠体
１５ スクレーパ

Claims (3)

1. 管壁を管長手方向に沿って切削可能な円盤状切削刃を駆動回転自在に備えた管切断具と、前記管切断具が、前記切削刃で前記管壁を管長手方向に沿って切削しながら、管長手方向に沿って移動するように案内する案内具と、前記案内具を管に着脱自在に固定する固定具とを設けてあり、
   前記案内具を、前記管の外周面に沿って管長手方向に転動自在な複数の車輪を設けて構成し、前記固定具を、前記複数の車輪で前記管の外周面を径方向から挟み込むように、それらの車輪の車輪支持部を管周方向に間隔を隔てて固定する枠体を設けて構成し、前記管切断具を前記枠体に支持してあり、
   前記車輪支持部を、管周方向で隣り合う車輪どうしの位置が管長手方向に沿ってずれるように固定してある管切断装置。
2. 前記複数の車輪を、管長手方向に沿って転動する状態と、管周方向に沿って転動する状態とに姿勢変更自在に設け、前記切削刃を、管長手方向に沿って切削する状態と、管周方向に沿って切削する状態とに姿勢変更自在に設けてある請求項１に記載の管切断装置。
3. 前記切削刃の前記管壁に対する切削深さを規制する規制具を設けてある請求項１又は２のいずれか１項に記載の管切断装置。

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