JP4548641B2 - Method and apparatus for cutting existing fluid pipe - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水道管やガス管等の既設流体管を、内部の流体の流れを遮断することなく切断する既設流体管の切断方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、地中に埋設された流体管には、地震や地盤沈下等による地盤の相対変位により、管と直交する方向又は管軸方向に応力が加わることが多く、その応力が許容限度を超えた際に、継手部より管が抜け出したり、破損事故を起こしたりすることがある。
【0003】
このような事故を防止するには、既設の流体管に伸縮可撓性の管継手を取り付けることが効果的である。この管継手を、流体管内の流体の流れを止めることなく不断流状態で取り付ける一般的な方法としては、例えば次のような工法がある。
【0004】
すなわち、流管体の周囲に密閉ケースを水密的に取付け、このケース内において切断機により流体管をリング状に切断したのち、この切断片を切断機と共に密閉ケース内より撤去し、伸縮可撓継手を密閉ケース内に挿入して、流体管の切断個所に嵌め込み、最後に密閉ケース内を流管体より撤去する工程により行われる。
【0005】
上述した通常の流管体の伸縮可撓化による方法では、流体管に大型の密閉ケースを取り付けたり、作業終了後にこれを撤去したりする作業を要するため、その作業が煩雑であるとともに、管径が大きい場合には、クレーン等の重機を用いる必要があるため、作業が大がかりとなり、工数や作業コストが嵩む問題がある。
【0006】
また、流体管の切断には、それよりも外径の大きな円筒形のカッターを備える切断装置が用いられるため、管径が大きい場合には、必然的に切断装置も大型化し、その取付けや撤去作業が煩雑となる。
【0007】
そこで、本願の出願人は、上記の問題点を解決するために、大型の密閉ケースや円筒カッターを備える大型の切断装置等を用いることなく、流体管を容易に切断して伸縮可撓化しうる方法を案出し、先に特許出願している(特願平11−119943号参照)。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した先願のものにおいても、次のような解決すべき課題が残されていた。すなわち、流体管にパッキンを介して装着した筐体自体の外周に切断装置を回転させて既設流体管を切断するようにしているため、筐体の外周面に対して切断装置に芯ずれや傾きが生ずると、パッキンが損傷する恐れがあるばかりか、既設流体管の切断加工精度に大きく影響する問題が有る。
【0009】
また、流体管の外周面が腐食等により凹凸面となっていると、パッキンによる水密性を保持し得ないため、外周面を平滑面に補修する必要があり、その作業が面倒である。
【0010】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、大型の密閉ケースや切断装置を用いずに流体管を容易に切断しうるとともに、流体管と筐体との間のパッキンを損傷させたり、流体管の外周面を補修したりすることがなく、かつ既設流体管の切断加工精度を向上することができる既設流体管の切断方法及び装置を提供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の既設流体管の切断方法は、既設流体管に予め設定された所定切断位置を挟む両側の外周に、管軸方向に所要寸法離間させた分割構造の左右1対の円筒状筐体を、それぞれ水密的に装着したのち、両筐体の対向端部外周面に管軸方向への移動を規制して密封状に外嵌した回転スリーブを回転させつつ、その外周面の少なくとも一部の作業孔より挿入した切削工具を流体管の中心に向けて送り込むことにより、両筐体により囲まれた流体管の中間部を切断する既設流体管の切断方法であって、
前記回転スリーブの管軸方向両側に、支持体を前記回転スリーブと共に共働するよう装着し、前記支持体に半径方向の振れを規制する半径方向振止め手段を設けて、前記既設流体管を切断する際に、前記回転スリーブと共に回転する支持体が、前記半径方向振止め手段を介して前記既設流体管の外周または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に対し半径方向の振れを規制するようにしたことを特徴としている。
上記構成の方法によると、切削工具を装着した回転スリーブと共に共働する支持体が、既設流体管の外周または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に対し、半径方向振止め手段を介して半径方向の振れを規制することができるので、既設流体管の半径方向の切断加工精度を向上することができる。ここで、「既設流体管に固定的に設けられた両筐体」とは、両筐体が既設流体管に対してほぼ移動しないような状態を意味する。
【0012】
上記の方法により、前記支持体が、切断位置を挟む既設流体管の両側に固定的に配設された固定部材に具備された軸方向振止め手段により軸方向の変位を規制するようにするのが好ましい。
このようにすれば、切削工具を装着した回転スリーブと共に共働する支持体が、軸方向振止め手段により軸方向の変位が規制されるので、既設流体管の軸方向の切断加工精度を向上することができる。
【0013】
上記目的を達成するために、本発明の既設流体管の切断装置は、既設流体管に予め設定された所定切断位置を挟む両側の外周に、管軸方向に所要寸法離間させた分割構造の左右1対の円筒状筐体を、それぞれ水密的に装着し、両筐体の対向端部外周面に管軸方向への移動を規制して密封状に外嵌した回転スリーブを回転させつつ、その外周面の少なくとも一部の作業孔より挿入した切削工具を流体管の中心に向けて送り込むことにより、両筐体により囲まれた流体管の中間部を切断する既設流体管の切断装置であって、
前記回転スリーブに形成された少なくとも1個の作業孔の開口部に取り付けられ、かつ流体管の中心に向かって進退しうる切削工具を有する切断装置と、前記回転スリーブを回転させる回転駆動手段と、流体管の切断後において前記作業孔を密閉する密封手段とを備えて成り、
前記切断装置は、前記回転スリーブの管軸方向両側に装着された支持体と、該支持体に設けられ、前記既設流体管または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に転動可能に摺接する複数のガイドローラを備えた半径方向振止め手段とから構成されていることを特徴としている。
上記構成の本発明の装置によると、切削工具を装着した回転スリーブと共に共働する支持体が、既設流体管の外周または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に、半径方向振止め手段の複数のガイドローラが転動可能に摺接して半径方向の振れを規制することができるので、既設流体管の半径方向の切断加工精度を向上することができる。
【0014】
上記装置において、半径方向振止め手段は、前記ガイドローラが、前記既設流体管の外周または筐体の外周面に対し半径方向調節可能に転動可能に当接するよう構成されているのが好ましい。
このようにすれば、支持体の加工誤差または組立上の誤差に影響されることなく、切断装置を既設流体管の外周または筐体の外周面に対し、同芯上で回転するように調整することができる。
【0015】
上記装置において、前記回転スリーブが環状に形成されて、その両端外周には管軸方向に分割された一対の支持体が外嵌され、前記回転スリーブの両側内周には、前記筐体の外周面が水密的に摺接するように外嵌されているのが好ましい。
このようにすれば、回転スリーブの両側内周と筐体の外周面がシールされるので、切断装置による切断作業中において、既設流体管の切断加工が進んで水漏れが生じても、切断装置と共に回転する回転スリーブの両側内周と筐体外周との間からの水漏れを遮断することができる。
【0016】
上記装置において、前記円筒状筐体の端部外周にフランジが形成され、該フランジの両側面が、一方の円筒形ガイドスリーブの外側端部に外嵌固定された保持体に挟持されているのが好ましい。
このようにすれば、ガイドスリーブ外側端部に形成されたフランジの両側面が挟持されているので、既設流体管が切り離される直前、または切り離された直後に、曲げモーメントによる筐体の傾きを防止することで、切削工具に側面から作用する負荷が軽減され、切削工具の破損を防止することができる。
【0017】
上記装置において、切削工具をエンドミルとするのが好ましい。
このようにすれば、比較的大径かつ厚肉の流体管でも容易に切断することができる。
【0018】
上記装置において、作業孔の開口部と切断装置との間に仕切弁装置を設けるのが好ましい。
このようにすれば、切断装置の取り外しや作業孔密封用の密封手段の取付けが容易となる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【0020】
まず、図1、図2及び図4を参照して、本発明の既設流体管の切断装置について説明する。1は、地盤2を掘削して所要長さに亘り露出させた既設流体管、例えばスチール製の水道管で、その適所の外周面には、上下2分割構造の円筒形をなす左右1対のスチール製のガイドスリーブ3,4が、互いに所定寸法離間して外嵌され、それらの両端開口部を水道管1の外周面に溶接するとともに、上下の突合わせ面を溶接することにより、密封状に固着されている。
【0021】
左方のガイドスリーブ3の外周面は、管軸を中心とする球面3aに形成され、その左右の両端には環状ストッパ3bが連設されている。また、右方のガイドスリーブ4は、直円筒形をなし、その左右両端の外周面にも、環状ストッパ4aが連接されている。左右のガイドスリーブ3,4間の水道管1の周囲には、上下2分割構造の円筒形をなすスチール製の左右1対の筐体5,5が、互いの対向面間に所要の環状隙間Cが形成されるとともに、水道管1の外周面との間にも環状空間Sが形成されるようにして外嵌され、上下の突合わせ面をボルトにより締結することにより一体化されている。また、各筐体5の対向端には、外向きの短寸のフランジ5aが連設されている。
【0022】
左方の筐体5の左端部内周面は、左方のガイドスリーブ3の球面3aのほぼ中間部に摺接し、筐体5の左端に形成された環状凹溝6内に挿入したパッキン7を、2つ割り環状リング8を介して複数のボルトにより押圧固定することにより、ガイドスリーブ3と左方の筐体5との摺接面の水密性が保持されている。
【0023】
右方の筐体5の右端部内周面は、右方ガイドスリーブ4の外周面の右端寄りに摺接し、筐体5の右端に形成された環状凹溝6内に挿入したパッキン7を、上述と同様に環状リング8を介して複数のボルトにより押圧固定することにより、ガイドスリーブ3と左方の筐体5との摺接面の水密性が保持されている。なお、左右1対の円筒状筐体5は、水道管1の外周に外嵌溶接された左右のガイドスリーブ3,4の外周面に保持される例につき説明したが、水道管1の外周が精度良く形成されている場合は、前記円筒状筐体5を水道管1の外周に支持することも可能である。
【0024】
左右の筐体5,5における対向端の外周面には、上下2分割構造の回転スリーブ10が、その内周面の1対の環状溝11(図2参照)を両筐体5のフランジ5aに遊嵌することにより、管軸方向への移動が規制されて回転可能に外嵌され、かつ互いの対向面に形成された取付フランジ10a同士(片側のみ図示)をボルトとナット13により締結することにより一体化されている。
【0025】
回転スリーブ10両端の内周面に形成された環状凹溝14内には、パッキン15が挿入され、このパッキン15を、回転スリーブの両側面にボルト止めされた押輪16により押圧することにより、両筐体5の外周面と回転スリーブ10の内周面との水密性が保持されている。
【0026】
上記パッキン15は、筐体5に対し摺動抵抗の小さい硬質ゴム等が好ましく、後述するように、回転スリーブ10を筐体5回りに回転させる際の抵抗を小さくするとともに、パッキン15がよじれるなどして損傷するのが防止されている。
【0027】
回転スリーブ10に周壁上部の中央部には、両筐体5の対向面に形成された環状隙間Cよりも若干小径の作業孔17が穿設され、その開口端部には、仕切弁装置18と、その上部に切断装置19とが密封状に上向きに取り付けられている。
仕切弁装置18は、作業孔17と連通する管路を開閉可能な弁体20と、これをねじ送りにより管路と直交する方向に進退移動させる移動機構21とを備えている。
【0028】
切断装置19は、回転切削工具であるエンドミル22と、これを水道管1の中心に向かって進退移動させるねじ送り式の昇降機構23と、エンドミル22を回転させる油圧モータ24と備えている。
【0029】
地盤2上に敷設したベース板25における回転スリーブ10の下方には、管軸と平行をなす駆動軸26の両端部が、ブラケット27,27により固定されると共に、駆動軸26の両端部には1対の駆動スプロケット28,28が軸支されており、この駆動軸26を、その左端部をギヤードモータ29の回転軸29aに取り付けることにより、回転スリーブ10を緩速で回転させる回転駆動手段が構成される。
【0030】
回転スリーブ10における取付フランジ10aを挟む外周面には、図4に示すように、水道管1と平行をなす4本の支持軸30が、ブラケット31により対称的に固定され、各支持軸30の両端部には、従動スプロケット32が回転不能として軸着されている。
【0031】
左右の各従動スプロケット32と、上記左右の駆動スプロケット28とには、それぞれチェーン33が、回転スリーブ10を巻回するようにして掛け渡されている。なお、各チェーン33は、1本のチェーンを各従動スプロケット32と駆動スプロケット28とに掛け渡したのち、両端部を結合して無端状に形成されている。
【0032】
モータ29により両駆動スプロケット28を回転させ、各チェーン33を回走させると、各従動スプロケット32がチェーン33と共に回動することにより、回転スリーブ10は筐体5の回りを回転することができる。
【0033】
次に、本発明の切断装置につき図1〜図4を参照して説明する。40a、40bは、円筒状に形成された支持体であって、これら支持体40a、40bは、管軸方向に分割されて、両ガイドスリーブ3、4の左右外周面に、それぞれ水密的に装着され、管軸方向に所要寸法離間させた左右1対の筐体5を囲繞するように配置されている。
【0034】
これら支持体40a、40bは、対向する分割端部が回転スリーブ10の管軸方向両側に挿嵌固定されると共に、両外側端部には水道管1と直交する平面を形成するフランジ状の環状当接板55が取り付けられており、これら支持体40a、40bには、水道管1、またはこの水道管1に固定的に設けられた両筐体5、5の外周に転動可能に摺接する複数のガイドローラGを備えた半径方向振止め手段42が円周方向に配置されている。
【0035】
更に詳しくは、半径方向振止め手段42は、左右同一構造で構成されるので右側に配置される半径方向振止め手段42につき説明する。すなわち、半径方向振止め手段42は、支持体40a外周の円周方向に所定間隔毎に形成された複数の角形貫通孔Hに対応して配置されており、これら角形貫通孔Hの内径とほぼ同一内径のガイド孔45を有する角形のボス44が前記貫通孔Hと同位置に位置するよう支持体40a外周の円周方向に所定間隔で溶接され、ガイド孔45の内部には断面角筒形ケーシング46が挿嵌され、この端部に設けられた方形の蓋板48がボルト49を介してボス44の外側端部に固定されている。
【0036】
角筒形ケーシング46のガイド穴45内には、ガイドローラGを一端に回転自在に軸支するローラホルダ47が摺動可能に挿嵌されており、このローラホルダ47の他端には、調整ボルト50の下端が回転可能に係止されている。
【0037】
蓋板48の中央には、貫通ねじ孔52が穿設されており、この貫通ねじ孔52に調整ボルト50が挿通螺合され、先端に係止したローラホルダ47を軸方向移動可能に保持している。
【0038】
ローラホルダ47の端部には縦溝47aが形成され、この縦溝47a内には円板状に形成された鋼材の外周に硬度(HS80°)のウレタンゴムを外被したガイドローラGが支持軸54に軸支されている。
【0039】
ローラホルダ47の一側面には支持軸54の挿通穴47cの内周に接する段付き部47bが形成され、支持軸54の端部に形成されたフランジ54aの一部は支持軸54の外周に接する位置まで平面状に削がれている。
【0040】
従って、段付き部47bが形成されたローラホルダ47の一側面から挿入し、管軸方向にガイドローラGを挿通保持した支持軸54は、フランジ54aの一部に形成された平面が段付き部47bに当接して、支持軸54の回転を防止している。
【0041】
次に、軸方向振止め手段につき図1、図2を参照して説明する。図において、符号57は軸方向振止め手段を示し、この軸方向振止め手段57は、左右1対の固定部材としての支持脚34、並びにこれら支持脚34の上端にボルト、ナットを介して水道管1の外周を把持するように着脱可能に取着されたブラケット56の内側面に、水道管1の管軸を中心とする同一円周上に、半径方向振止め手段42と同一間隔となるよう配置されている。
【0042】
詳しくは、軸方向振止め手段57の構造は、ボス44を有さない点を除いて半径方向振止め手段42と同一構造で構成されるため重複する説明は省略するが、これら軸方向振止め手段57のガイドローラGを支持する支持軸54は、その軸線が水道管1管軸方向を向くようにそれぞれ取付けられ、これらガイドローラGは、支持体40a、40b両外側端部の環状当接板55外側面に対し当接するように調整ボルト52により軸方向移動可能に構成されている。
【0043】
一方、図1、図2に示されるように、符号58は環状の保持体を示し、この持体58は、左方の円筒形ガイドスリーブ3の外側端部外周面に外嵌固定されており、外側端部外周面に固定された円板の外周面上には、軸方向の内方端部内周に内側を向く係止部62が突設形成され、円板の同一円周上に形成された複数の貫通ネジ穴には軸方向を向く複数の押圧ボルト65が挿通螺着されている。
【0044】
円筒状筐体5の端部外周にはフランジ64が形成され、このフランジ64の内側面は、保持体58の内側を向く係止部62に係止されると共に、パッキン7を外側から押圧固定する2つ割り環状リング8の外側面が複数の押圧ボルト65により押圧されている。
【0045】
次に、上記装置による既設流体管の切断方法について説明する。まず上述したように、地盤2を掘削して露出させた水道管1に、左右のガイドスリーブ3,4、筐体5,5、回転スリーブ10の順に取り付けたのち、ガイドスリーブ3,4の両側方の水道管1を、ベース板25に立設した左右1対の支持脚34により支持する。
【0046】
ついで、円筒状筐体5の端部外周に形成されたフランジ64の内側面に係止部62を係止させた状態で保持体58を、左方の円筒形ガイドスリーブ3の外側端部外周面に外嵌固定し、環状リング8の外側面に円板を挿通した軸方向を向く複数の押圧ボルト65先端を当接し、軸方向に進退させて環状の保持体58を軸方向両側から保持する。
【0047】
次に、回転スリーブ10の管軸方向両側に、左右に分割された円筒状支持体40a、40bの対向する分割端部を、ボルトを介して挿嵌固定し、半径方向振止め手段42の調整ボルト50を廻して左右の筐体5,5の外周面上に複数のガイドローラGが均等に当接させる。
【0048】
ついで、軸方向振止め手段57の調整ボルト50を廻し、複数のガイドローラGを軸方向に進退移動させてこれら複数のガイドローラGを円筒状支持体40a、40bの両外側端部の環状当接板55外側面に均等に当接させる。
【0049】
次に、回転スリーブ10の作業孔17の開口部に、仕切弁装置18と切断装置19とを取り付けたのち、回転スリーブ10の下方のベース板25上に、駆動スプロケット28やモータ29等の駆動手段を設置するとともに、回転スリーブ10の両側に固定された円筒状の支持体40a、40bの外周面に、各支持軸30及び従動スプロケット32を取付け、両スプロケット28,32にチェーン33を掛け渡す。
【0050】
この状態(図1及び図2の状態)において、油圧モータ24を作動させてエンドミル22を回転させるとともに、昇降機構23の上端に取り付けたハンドル(図示略)を回転させてエンドミル22を水道管1の上端面に向かって下降させる。
【0051】
エンドミル22の先端部により水道管1の上端を穿孔すると同時に、モータ29を作動させて両チェーン33を回走させて回転スリーブ10を支持体40a、40bと共に一定方向に1回転させる。この際、支持体40a、40bは、半径方向振止め手段42の複数のガイドローラGにより両筐体5、5の外周が案内支持されると共に、支持体40a、40b両端の環状当接板55が軸方向振止め手段57のガイドローラGにより軸方向に案内される。なお、回転スリーブ10の両側面を、水道管1に別途装着したガイドローラ等により保持し、管軸方向にがた付くのを防止するようにしてもよい。
【0052】
なお、水道管1が厚肉のときは、エンドミル22に段階的に送りを与えつつ、回転スリーブ10を正逆方向に交互に複数回転させて切断するようにしてもよい。上記のように、回転スリーブ10を回転させると、図5に示すように、水道管1は、エンドミル22の外径の幅で切断される。
【0053】
水道管1を切断したのち、図6に示すように、切断装置19の昇降機溝23を操作して、エンドミル22を仕切弁装置18の弁体20上方まで上昇させ、移動機構21の操作により弁体20を突出させて作業孔17の上方の管路を密閉する。
【0054】
ついで、切断装置19を取り外して図示しない止水栓取付装置を装着したのち、弁体20を開放し、図7に示すように、回転スリーブ10の作業孔17内に止水栓35を圧入して密封する。ついで、止水栓取付装置及び仕切弁装置18を取り外し、回転スリーブ10の作業孔17の開口面に抜け止め板36を止着する。
【0055】
次に、回転スリーブ10の外周面に取り付けられた支持軸30や従動スプロケット32,チェーン33,駆動スプロケット28やモータ29等の駆動手段、左右の支持脚34及びベース板25等を撤去し、最後に、両支持脚34、34ないし左右の支持体40a、40bを取り外したのち、露出させた水道管1を埋め戻せば、工事は終了する。
【0056】
地震や地盤沈下等により水道管1に引張力や圧縮力が加わったり、管と直交する方向に曲げモーメントが作用するなどすると、図8に示すように、水道管1における切断部の右方側が、ガイドスリーブ4と右方の筐体5との間で相対的に伸縮しうるとともに、左方のガイドスリーブ3の球面3aと摺接している左方の筐体5が、ガイドスリーブ3を中心として左右いずれかの方向にも撓曲しうるため、水道管1に作用する応力が吸収され、その破損等が防止される。
【0057】
また、左方のガイドスリーブ3の外周面を球面3aとして、水道管1の可撓量を大きくしているため、その上下方向等の相対変位量が大となっても破損する恐れはない。
【0058】
以上説明したように、上記実施形態においては、水道管1の切断加工に際し、エンドミル等の切削工具22を装着した回転スリーブ10が、回転駆動される円筒状の支持体40a、40bと共に共働し、これら両支持体40a、40bが、水道管1の外周、またはこの水道管1に固定的に設けられた両筐体5、5の外周上を摺接転動する複数の半径方向振止め手段42のガイドローラGによって案内されるため、水道管1外周に対する切削工具22の半径方向の振れが規制されて水道管1の半径方向の切断加工精度を向上することができる。
【0059】
また、水道管1の切断加工に際し、エンドミル等の切削工具22を装着した回転スリーブ10が、回転駆動される円筒状の支持体40a、40bと共に共働し、これら両支持体40a、40bの軸方向両端に設けられた環状当接板55外側面に、複数の軸方向振止め手段57のガイドローラGが摺接転動して軸方向の変位が規制されるため、水道管1が切り離される直前、または切り離された直後に、曲げモーメントによる筐体5の傾きを防止することが可能となり、これにより切削工具22に側面から作用する負荷が軽減され、切削工具22の破損を防止することができる。
【0060】
加えて、半径方向振止め手段42及び軸方向振止め手段57のガイドローラGは、筐体5の外周または両支持体40a、40bの軸方向両端の環状当接板55外側面に対し、水道管1の中心方向または水道管1の軸線方向に対し進退量が調整できるので、支持体40a、40bの加工誤差または組立上の誤差に影響されることなく、水道管1の外周または筐体の外周面に対する切削工具の半径方向ないし軸方向の振止れを最小限に抑えることができ、水道管1の切断加工精度を向上することができる。
【0061】
更に、回転スリーブ10の両側内周と筐体5、5の外周面がパッキン15によりシールされるので、切断作業中において水道管1の切断加工の進行と共に水漏れが生じても、回転駆動される回転スリーブ10両側内周と筐体5、5外周間からの水漏れを遮断することができる。
【0062】
そして、上記のように筐体5を回転させずに、回転スリーブ10のみを回転させて切断しているため、水道管1の外周面と筐体5との間に介設したパッキン7を損傷させる恐れがない。
【0063】
水道管1に溶接により固着した一方のガイドスリーブ3の外周面を球面3aとして、可撓量を大としてあるため、水道管1の上下方向等の相対変位が効果的に吸収され、その破損防止効果も高まる。
【0064】
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、上記実施形態では、切削工具としてエンドミルを使用した例につき説明したが、水道管1が薄肉の場合には、上記エンドミル22の代わりに、突切りバイト等の切削工具を用いることもあり、この際には、油圧モータ24等の回転アクチュエータは不要となる。
【0065】
上記実施形態では、回転スリーブ10の外周面に複数の従動スプロケット32を回転不能に取付け、これをチェーン33により駆動して回転スリーブ10を回転させるようにしているが、回転スリーブ10の左右の外周面に、上下2分割構造のリング状のスプロケットを着脱可能に固着し、これにチェーン33を掛け回して回転スリーブ10を回転させるようにしてもよい。
【0066】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果を奏する。
【0067】
(a)請求項1項の発明によれば、切削工具を装着した回転スリーブと共に共働する支持体が、既設流体管の外周または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に対し、半径方向振止め手段を介して半径方向の振れを規制することができるので、既設流体管の半径方向の切断加工精度を向上することができる。
【0068】
(b)請求項2項の発明によれば、切削工具を装着した回転スリーブと共に共働する支持体が、軸方向振止め手段により軸方向の変位が規制されるので、既設流体管の軸方向の切断加工精度を向上することができる。
【0069】
(c)請求項3項の発明によれば、切削工具を装着した回転スリーブと共に共働する支持体が、既設流体管の外周または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に、半径方向振止め手段の複数のガイドローラが転動可能に摺接して半径方向の振れを規制することができるので、既設流体管の半径方向の切断加工精度を向上することができる。
【0070】
(d)請求項4項の発明によれば、支持体の加工誤差または組立上の誤差に影響されることなく、切断装置を既設流体管の外周または筐体の外周面に対し、同芯上で回転するように調整することができる。
【0071】
(e)請求項5項の発明によれば、回転スリーブの両側内周と筐体の外周面がシールされるので、切断装置による切断作業中において、既設流体管の切断加工が進んで水漏れが生じても、切断装置と共に回転する回転スリーブの両側内周と筐体外周との間からの水漏れを遮断することができる。
【0072】
(f)請求項6項の発明によれば、ガイドスリーブ外側端部に形成されたフランジの両側面が挟持されているので、既設流体管が切り離される直前、または切り離された直後に、曲げモーメントによる筐体の傾きを防止することで、切削工具に側面から作用する負荷が軽減され、切削工具の破損を防止することができる。
【0073】
(g)請求項7項の発明によれば、比較的大径かつ厚肉の流体管でも容易に切断することができる。
【0074】
(h)請求項8項の発明によれば、切断装置の取り外しや、作業孔密封用の密封手段の取付けが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置における流体管の切断開始前の状態を示す一部切欠側面図である。
【図2】同じく、流体管の切断開始前の状態を示す部分拡大断面図である。
【図3】(a)は半径方向振止め手段の断面図であり、(b)は(a)のB−B断面図である。
【図4】図1のA−A断面図である。
【図5】本発明の装置における流体管の切断後の状態を示す一部切欠側面図である。
【図6】同じく、切断後においてエンドミルを上昇させ、作業孔の管路を仕切弁により閉塞した状態を示す縦断側面図である。
【図7】同じく、切断装置、仕切弁装置等の附属装置を取外し、作業孔を密封した状態を示す縦断側面図である。
【図8】同じく、流体管が撓んだ状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 水道管(既設流体管)
2 地盤
3 ガイドスリーブ
3a 球面
3b 環状ストッパ
4 ガイドスリーブ
4a 環状ストッパ
5 筐体
5a フランジ
6 環状凹溝
7 パッキン
8 環状リング
10 回転スリーブ
10a 取付フランジ
11 環状溝
13 ナット
14 環状凹溝
15 パッキン
16 押輪
17 作業孔
18 仕切弁装置
19 切断装置
20 弁体
21 移動機構
22 エンドミル(切削工具)
23 昇降機構
24 油圧モータ
25 ベース板
26 駆動軸
27 ブラケット
28 駆動スプロケット
29 ギヤードモータ
29a 回転軸
30 支持軸
31 ブラケット
32 従動スプロケット
33 チェーン
34 支持脚
35 止水栓
36 抜け止め板
40a、40b 支持体
42 半径方向振止め手段
44 ボス
45 ガイド穴
46 角筒形ケーシング
47 ローラホルダ
47a 縦溝
47c 挿通穴
47b 段付き部
48 蓋板
49 ボルト
50 調整ボルト
52 貫通ねじ孔
52 調整ボルト
54 支持軸
54a フランジ
55 環状当接板
56 ブラケット
57 軸方向振止め手段
58 保持体
62 係止部
64 フランジ
65 押圧ボルト
C 環状隙間
G ガイドローラ
H 角形貫通孔
S 環状空間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cutting method and apparatus for an existing fluid pipe that cuts an existing fluid pipe such as a water pipe or a gas pipe without blocking the flow of an internal fluid.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, fluid pipes buried in the ground are often subjected to stress in the direction perpendicular to the pipe or the axis of the pipe due to relative displacement of the ground due to earthquakes or ground subsidence, etc., and the stress exceeded the allowable limit. In some cases, the pipe may come out of the joint or cause a damage accident.
[0003]
In order to prevent such an accident, it is effective to attach an expansion / contraction flexible pipe joint to an existing fluid pipe. As a general method of attaching this pipe joint in an uninterrupted state without stopping the flow of fluid in the fluid pipe, for example, there is the following method.
[0004]
That is, a sealed case is attached in a watertight manner around the flow tube body, and after the fluid pipe is cut into a ring shape by a cutting machine in this case, the cut piece is removed from the sealed case together with the cutting machine, and is stretchable and flexible. The joint is inserted into the sealed case, fitted into the cut portion of the fluid pipe, and finally the inside of the sealed case is removed from the flow tube body.
[0005]
The above-described method using the expansion and contraction flexibility of the flow tube body requires a work of attaching a large sealed case to the fluid pipe or removing it after the work is completed, and thus the work is complicated and the pipe When the diameter is large, it is necessary to use a heavy machine such as a crane. Therefore, there is a problem that the work becomes large, and the man-hours and the work cost increase.
[0006]
In addition, a cutting device having a cylindrical cutter with a larger outer diameter is used for cutting the fluid pipe. Therefore, if the pipe diameter is large, the cutting device is inevitably increased in size and attached or removed. Work becomes complicated.
[0007]
Therefore, in order to solve the above-mentioned problems, the applicant of the present application can easily cut and fluidize a fluid pipe without using a large-sized cutting device equipped with a large-sized sealed case or a cylindrical cutter. A method has been devised and a patent application has been filed earlier (see Japanese Patent Application No. 11-119943).
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, the following problems to be solved remain in the prior application described above. That is, since the cutting device is rotated around the outer periphery of the casing itself attached to the fluid pipe via the packing to cut the existing fluid pipe, the cutting device is misaligned or inclined with respect to the outer peripheral surface of the casing. If this occurs, there is a risk that the packing may be damaged, and there is a problem that greatly affects the cutting accuracy of the existing fluid pipe.
[0009]
Further, if the outer peripheral surface of the fluid pipe is uneven due to corrosion or the like, the watertightness due to packing cannot be maintained, so the outer peripheral surface needs to be repaired to a smooth surface, which is troublesome.
[0010]
The present invention has been made in view of the above problems, and can easily cut the fluid pipe without using a large sealed case or cutting device, and can damage the packing between the fluid pipe and the housing. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for cutting an existing fluid pipe that does not repair the outer peripheral surface of the fluid pipe and can improve the cutting accuracy of the existing fluid pipe.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the method for cutting an existing fluid pipe according to the present invention is based on a split structure in which the required dimension is spaced apart in the pipe axis direction on the outer circumferences on both sides sandwiching a predetermined cutting position preset in the existing fluid pipe. After a pair of cylindrical casings are mounted in a watertight manner, the rotation sleeves that are externally fitted in a sealed manner are controlled by rotating the outer peripheral surfaces of the opposite ends of both casings in a tube axis direction. This is a method of cutting an existing fluid pipe that cuts the middle part of the fluid pipe surrounded by both housings by feeding a cutting tool inserted through at least a part of the outer peripheral surface of the work hole toward the center of the fluid pipe. And
A supporting body is mounted on both sides of the rotating sleeve in the axial direction of the tube so as to cooperate with the rotating sleeve, and a radial anti-vibration means for restricting radial deflection is provided on the supporting body to cut the existing fluid pipe. In this case, the support that rotates together with the rotating sleeve is arranged in a radial direction with respect to the outer circumference of the existing fluid pipe or the outer circumferences of both housings fixedly provided on the existing fluid pipe via the radial anti-vibration means. It is characterized by regulating the fluctuation of
According to the method of the above configuration, the support body that cooperates with the rotating sleeve on which the cutting tool is mounted moves in the radial direction with respect to the outer periphery of the existing fluid pipe or the outer periphery of both housings fixedly provided on the existing fluid pipe. Since the deflection in the radial direction can be restricted via the stopping means, the cutting accuracy in the radial direction of the existing fluid pipe can be improved. Here, “both housings fixedly provided on the existing fluid pipe” means a state in which both housings do not substantially move with respect to the existing fluid pipe.
[0012]
By the above method, the support body regulates the axial displacement by the axial direction rocking means provided on the fixing member fixedly disposed on both sides of the existing fluid pipe across the cutting position. Is preferred.
In this way, since the axial displacement of the support that cooperates with the rotating sleeve on which the cutting tool is mounted is restricted by the axial anti-vibration means, the axial cutting accuracy of the existing fluid pipe is improved. be able to.
[0013]
In order to achieve the above object, an existing fluid pipe cutting device according to the present invention has a right and left split structure in which the required dimensions are spaced apart in the pipe axis direction on the outer circumferences on both sides sandwiching a predetermined cutting position preset in the existing fluid pipe. A pair of cylindrical casings are mounted in a water-tight manner, and the rotating sleeves that are externally fitted in a sealed manner are controlled on the outer peripheral surfaces of the opposite ends of both casings while restricting movement in the tube axis direction. An existing fluid pipe cutting device that cuts an intermediate portion of a fluid pipe surrounded by both housings by feeding a cutting tool inserted from at least a part of a work hole on an outer peripheral surface toward the center of the fluid pipe. ,
A cutting device having a cutting tool attached to an opening of at least one working hole formed in the rotating sleeve and capable of moving back and forth toward the center of the fluid pipe; and a rotation driving means for rotating the rotating sleeve; A sealing means for sealing the working hole after cutting the fluid pipe,
The cutting device includes a support body mounted on both sides of the rotary sleeve in the tube axis direction, and an outer periphery of the existing fluid pipe or both housings fixed to the existing fluid pipe provided on the support body. It is comprised from the radial direction anti-vibration means provided with the some guide roller which slidably contacts so that rolling is possible, It is characterized by the above-mentioned.
According to the apparatus of the present invention having the above-described configuration, the support that cooperates with the rotary sleeve on which the cutting tool is mounted is provided on the outer periphery of the existing fluid pipe or the outer periphery of both housings fixedly provided on the existing fluid pipe. Since the plurality of guide rollers of the direction rocking means can be slidably brought into contact with each other so as to restrict the shake in the radial direction, the cutting accuracy in the radial direction of the existing fluid pipe can be improved.
[0014]
In the above apparatus, it is preferable that the radial direction rocking means is configured such that the guide roller is in contact with the outer periphery of the existing fluid pipe or the outer peripheral surface of the casing so as to be capable of rolling in a radial direction.
In this way, the cutting device is adjusted to rotate on the same axis with respect to the outer periphery of the existing fluid pipe or the outer peripheral surface of the housing without being affected by the processing error or assembly error of the support. be able to.
[0015]
In the above apparatus, the rotating sleeve is formed in an annular shape, and a pair of supports divided in the tube axis direction are fitted on the outer periphery of both ends, and the outer periphery of the housing is formed on both inner periphery of the rotating sleeve. It is preferable that the surfaces are fitted so that the surfaces are in sliding contact with each other in a watertight manner.
In this way, the inner periphery on both sides of the rotating sleeve and the outer peripheral surface of the casing are sealed, so that even if the existing fluid pipe is cut and the water leaks during the cutting operation by the cutting device, the cutting device Water leakage from between the inner periphery on both sides of the rotating sleeve rotating together with the outer periphery of the housing can be blocked.
[0016]
In the above apparatus, a flange is formed on the outer periphery of the end portion of the cylindrical casing, and both side surfaces of the flange are sandwiched by a holding body that is fitted and fixed to the outer end portion of one cylindrical guide sleeve. Is preferred.
In this way, since both sides of the flange formed at the outer end of the guide sleeve are clamped, the housing is prevented from being tilted by a bending moment immediately before or after the existing fluid pipe is disconnected. By doing so, the load which acts on a cutting tool from a side surface is reduced, and damage to the cutting tool can be prevented.
[0017]
In the above apparatus, the cutting tool is preferably an end mill.
In this way, even a relatively large diameter and thick fluid pipe can be easily cut.
[0018]
In the above apparatus, it is preferable to provide a gate valve device between the opening of the working hole and the cutting device.
If it does in this way, removal of a cutting device and attachment of a sealing means for work hole sealing will become easy.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
First, an existing fluid pipe cutting device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
[0021]
The outer peripheral surface of the
[0022]
The inner peripheral surface of the left end portion of the
[0023]
The inner peripheral surface of the right end portion of the
[0024]
On the outer peripheral surface of the opposite ends of the left and
[0025]
A packing 15 is inserted into the
[0026]
The packing 15 is preferably made of hard rubber or the like having a low sliding resistance with respect to the
[0027]
A
The
[0028]
The cutting
[0029]
Below the
[0030]
As shown in FIG. 4, four
[0031]
[0032]
When both drive
[0033]
Next, the cutting device of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0034]
The
[0035]
More specifically, the radial anti-vibration means 42 will be described with respect to the radial anti-vibration means 42 arranged on the right side since it has the same structure on the left and right. That is, the radial anti-vibration means 42 is arranged corresponding to a plurality of rectangular through holes H formed at predetermined intervals in the circumferential direction of the outer periphery of the
[0036]
A
[0037]
A through
[0038]
A
[0039]
A stepped
[0040]
Accordingly, the
[0041]
Next, the axial direction locking means will be described with reference to FIGS. In the figure,
[0042]
Specifically, since the structure of the axial direction rocking means 57 is the same as that of the radial direction rocking means 42 except that the
[0043]
On the other hand, as shown in FIGS. 1 and 2,
[0044]
A
[0045]
Next, the cutting method of the existing fluid pipe | tube by the said apparatus is demonstrated. First, as described above, the left and right guide
[0046]
Subsequently, the holding
[0047]
Next, the opposing divided ends of the cylindrical supports 40a and 40b divided on the left and right sides are inserted and fixed via bolts on both sides in the tube axis direction of the
[0048]
Next, the adjusting
[0049]
Next, after attaching the
[0050]
In this state (the state shown in FIGS. 1 and 2), the
[0051]
At the same time as the upper end of the
[0052]
When the
[0053]
After the
[0054]
Next, after removing the cutting
[0055]
Next, the
[0056]
When a tensile or compressive force is applied to the
[0057]
In addition, since the outer peripheral surface of the
[0058]
As described above, in the above-described embodiment, when the
[0059]
Further, when the
[0060]
In addition, the guide rollers G of the radial anti-vibration means 42 and the axial anti-vibration means 57 are connected to the outer periphery of the
[0061]
Further, since the inner periphery on both sides of the
[0062]
Since the
[0063]
Since the outer peripheral surface of one
[0064]
The present invention is not limited to the above embodiment. In the above embodiment, an example in which an end mill is used as a cutting tool has been described. However, when the
[0065]
In the above embodiment, a plurality of driven
[0066]
【The invention's effect】
The present invention has the following effects.
[0067]
(A) According to the invention of
[0068]
(B) According to the invention of
[0069]
(C) According to the invention of
[0070]
(D) According to the invention of
[0071]
(E) According to the invention of
[0072]
(F) According to the invention of
[0073]
(G) According to the invention of
[0074]
(H) According to the invention of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially cutaway side view showing a state before starting cutting of a fluid pipe in an apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state before starting to cut a fluid pipe.
FIG. 3A is a cross-sectional view of a radial direction rocking means, and FIG. 3B is a BB cross-sectional view of FIG.
4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
FIG. 5 is a partially cutaway side view showing a state after cutting a fluid pipe in the apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional side view showing a state where the end mill is raised after cutting and the working hole pipe line is closed by a gate valve.
FIG. 7 is a longitudinal sectional side view showing a state where an attachment device such as a cutting device and a gate valve device is removed and a work hole is sealed.
FIG. 8 is a longitudinal side view showing a state where the fluid pipe is bent.
[Explanation of symbols]
1 Water pipe (existing fluid pipe)
2 ground
3 Guide sleeve
3a spherical surface
3b Annular stopper
4 Guide sleeve
4a Annular stopper
5 Case
5a Flange
6 annular groove
7 Packing
8 ring
10 Rotating sleeve
10a Mounting flange
11 annular groove
13 Nut
14 Annular groove
15 Packing
16 wheel
17 Working hole
18 Gate valve device
19 Cutting device
20 Disc
21 Movement mechanism
22 End mill (cutting tool)
23 Lifting mechanism
24 Hydraulic motor
25 Base plate
26 Drive shaft
27 Bracket
28 Drive sprocket
29 Geared motor
29a Rotating shaft
30 Support shaft
31 Bracket
32 Driven sprocket
33 chain
34 Support legs
35 stopcock
36 Retaining plate
40a, 40b Support
42 Radial detent means
44 Boss
45 Guide hole
46 Square cylindrical casing
47 Roller holder
47a Vertical groove
47c insertion hole
47b Stepped part
48 Cover plate
49 volts
50 Adjustment bolt
52 through screw hole
52 Adjustment bolt
54 Support shaft
54a Flange
55 Annular contact plate
56 Bracket
57 Axial locking means
58 Holder
62 Locking part
64 flange
65 Press bolt
C annular gap
G Guide roller
H square through hole
S ring space
Claims (8)
前記回転スリーブに形成された少なくとも1個の作業孔の開口部に取り付けられ、かつ流体管の中心に向かって進退しうる切削工具を有する切断装置と、前記回転スリーブを回転させる回転駆動手段と、流体管の切断後において前記作業孔を密閉する密封手段とを備えて成り、
前記切断装置は、前記回転スリーブの管軸方向両側に装着された支持体と、該支持体に設けられ、前記既設流体管または該既設流体管に固定的に設けられた両筐体の外周に転動可能に摺接する複数のガイドローラを備えた半径方向振止め手段とから構成されていることを特徴とする既設流体管の切断装置。A pair of left and right cylindrical casings separated by a required dimension in the direction of the pipe axis are water-tightly attached to the outer circumferences of both sides sandwiching a predetermined cutting position set in advance in the existing fluid pipe. The cutting tool inserted through at least a part of the work hole on the outer peripheral surface of the rotary sleeve is rotated while restricting the movement in the pipe axis direction on the outer peripheral surface of the opposite end of the tube and rotating in a sealed manner. An existing fluid pipe cutting device that cuts the middle part of the fluid pipe surrounded by both housings by sending it toward
A cutting device having a cutting tool attached to an opening of at least one working hole formed in the rotating sleeve and capable of moving back and forth toward the center of the fluid pipe; and a rotation driving means for rotating the rotating sleeve; A sealing means for sealing the working hole after cutting the fluid pipe,
The cutting device includes a support body mounted on both sides of the rotary sleeve in the tube axis direction, and an outer periphery of the existing fluid pipe or both housings fixed to the existing fluid pipe provided on the support body. An apparatus for cutting an existing fluid pipe, comprising: a radial direction rocking means provided with a plurality of guide rollers in sliding contact with each other so as to be able to roll.
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