JP4745742B2 - 削孔装置 - Google Patents

Description

本発明は、地中に設置された本管への枝管の接続のために前記本管に孔（接続用孔）を形成するための削孔装置に関する。

地中に設置された本管（既設管）への枝管の接続のため、地盤の掘削により予め設けられ前記本管に向けて伸びる掘削孔に削孔装置を挿入し、これを作動させることにより、前記本管に接続用孔を形成することが行われている。

従来、削孔装置として、回転駆動されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられた、前記本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタとを備えるものが提案されている（後記特許文献１参照）。これによれば、前記ロッドを回転駆動する間に前記ロッドを下降させ、前記本管の外周面に前記先行ホールカッタ及び後行のコアカッタを順次押し付けることにより、前記本管に先に案内用の小孔が穿たれ、次いで接続用孔が穿たれる。

前記従来の削孔装置にあっては、接続用孔を穿つために切り取られた前記本管の一部であるコアを回収するため、前記ホールカッタと前記コアカッタとの間に一対の板状の揺動部材が配置されている。これらの揺動部材はそれぞれ前記ロッドに設けられた両スリット内に収められかつ前記ロッドに枢着されている。また、両揺動部材はこれらの間に配置されたばね部材によるばね力を受けて、又はこれらの自重により揺動し、これらの一部が前記スリット外に開くように突出する。

これによれば、両揺動部材は前記ロッドのスリット内に収められた状態で前記案内用の小孔を通り抜け、次いで揺動により前記スリット外に突出する。前記スリット外に突出した両揺動部材は、引き続く前記接続用孔の形成により生じる前記コアを、これが前記先行ビットを通り抜けて前記本管内に落下しないように、保持する。両揺動部材に保持された前記コアは、前記削孔装置を地上に引き上げることにより、回収される。

ところで、前記従来の削孔装置にあっては、前記本管の切削時に生じ、前記スリットに侵入する切削屑のため、前記スリット内からスリット外への揺動部材の揺動が妨げられ、前記揺動部材による前記コアの保持が不完全になるおそれがあった。

特開平７−３１０８６３号公報

本発明の目的は、地中に設置された本管の削孔により生じた切削片であるコアを確実に保持することが可能である削孔装置を提供することにある。

本発明は、地中に設置された本管への枝管の接続のために前記本管に接続用孔を形成するための削孔装置に係り、回転駆動されるロッドと、該ロッドの先端部に取り付けられた、前記本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタと、前記ホールカッタと前記コアカッタとの間において前記ロッドの周囲に設けられ、該ロッドから全体に後方へ放射状に伸びる、弾性を有する複数の線材の集合体とを含む。前記線材は、好ましくは鋼線からなるものとすることができる。

本発明によれば、削孔装置の先行のホールカッタと後行のコアカッタとの間に放射方向へ伸びる、鋼線のような弾性を有する複数の線材を設けたことから、地中に設置された本管に向けて伸びる掘削孔内に前記削孔装置を導入し、そのロッドを駆動回転させて前記本管を削孔する際、前記線材は前記先行のホールカッタにより穿たれた孔を通るときに放射方向へ広がった状態から前記ロッドに沿って伸びる方向へ弾性的に折り曲げられた窄まりの状態へと変形し、前記孔を通過した後、前記放射方向へ広がった状態に弾性復帰する。前記放射方向へ広がった状態の線材は、引き続く前記コアカッタによる削孔によって切り取られた前記本管の一部であるコアの通り抜けを阻止するようにこれを保持することができる。前記線材は前記放射方向へ広がった状態と窄まりの状態とをその弾性変形により動作し、この動作は前記ホールカッタ及びコアカッタによる本管の削孔に伴って生じる切削屑による影響をほとんど受けない。このため、既設管の削孔により生じたコアを確実に保持することができる。

図１を参照すると、地中に設置された上水道管、下水道管等からなるコンクリート製、プラスチック（例えば硬質塩化ビニル）製等の本管１０に、硬質塩化ビニルのようなプラスチック材料からなる枝管（図示せず）を接続するための接続用孔を設けるために用いられる本発明に係る削孔装置が全体に符号１２で示されている。

削孔装置１２による前記接続用孔の形成を行うため、地盤１４の掘削により地中を地上から本管１０まで伸びる孔（掘削孔）１６が設けられている。図示の例では、掘削孔１６は地中を斜めに伸びている。掘削孔１６には、その周壁の崩壊防止のため、鞘管１８が配置されている。

図１において、削孔装置１２は掘削孔１６の内部に配置されている。

図２〜図５に示すように、削孔装置１２は、回転駆動されるロッド２０と、該ロッドの先端部に取り付けられた、本管１０を削孔するための先行のホールカッタ２２及び後行のコアカッタ２４と、コアカッタ２４内においてロッド２０の周囲に設けられ放射方向へ伸びる、弾性を有する複数の線材２６とを含む。線材２６は、図示の例に代えて、コアカッタ２４外すなわちホールカッタ２２とコアカッタ２４との間に配置することができる。

削孔装置１２は、地上に設置された駆動装置２８（図１）により、ロッド２０をその軸線の回りに回転駆動し、また掘削孔１６内を昇降させることができる。

駆動装置２８は、フレーム３０と、フレーム３０に支持されたハウジング３２の内部に配置されたモータ（図示せず）と、フレーム３０に支持された液圧ジャッキ３４とを備える。

より具体的には、モータのハウジング３２は、フレーム３０に設けられ掘削孔１６と平行に伸びるガイド３５に支持されており、ガイド３５に沿って移動可能である。また、液圧ジャッキ３４はその一端部がフレーム３０に固定され、掘削孔１６と平行に伸びている。さらに、モータのハウジング３２が液圧ジャッキ３４の他端部に連結されている。

したがって、前記モータを作動させることにより、これに接続されたロッド２０を回転駆動することができる。また、液圧ジャッキ３４を伸縮作動させることにより、モータのハウジング３２を介して、ロッド２０を掘削孔１６に沿って昇降させることができる。ロッド２０の回転及び昇降に従って、ホールカッタ２２、コアカッタ２４及び線材２６がロッド２０と共に回転され、また昇降される。

ロッド２０の先端部（下端部）に取り付けられたホールカッタ２２は、図示の例では、ロッド２０の先端部から該ロッドの軸線方向へ伸びるドリル３６とこれを同軸的に取り巻く、ロッド２０の外径とほぼ同じ外径を有する一端閉鎖の管状体３８とからなる。ドリル３６は管状体３８の他端（先端）からわずかに突出している。また管状体３８の開放先端面（下端面）には複数のビット４０が埋め込まれている。

より詳細には、ホールカッタ２２の管状体３８はその閉鎖端部の中央にねじ溝を有する小孔（図示せず）を備え、前記ねじ溝がロッド２０の先端部の周面に設けられたねじ山（図示せず）に係合することによりロッド２０に固定されている。また、線材２６は、管状体３８とロッド２０の先端部に設けられた段部分（図示せず）との間に配置されかつ管状体３８とロッド２０の前記段部分とに挟持された、ロッド２０の先端部を取り巻くリング４１の周面に植え込まれている。

ホールカッタ２２は、ロッド２０が回転駆動されかつ下降されるとき、ロッド２０と共に回転及び下降し、本管１０の外周面に突き当たり該本管に切削作用を及ぼす。その結果、本管１０の周壁を貫通する比較的小径の孔４２が穿たれる（図２）。この小径孔４２は、引き続いて本管１０に切削作用を及ぼすこととなるコアカッタ２４のための芯出し用ガイド孔の役割をなす。

コアカッタ２４は、ホールカッタ２２の管状体３８の外径より大きい外径を有する、一端（上端）閉鎖の筒状体からなり、該筒状体の開放下端面に多数のビット（図示せず）が埋め込まれている。コアカッタ２４はその閉鎖上端部においてこれを貫通するロッド２０に同軸をなすように固定されている。

ロッド２０の回転及び下降を継続すると、ホールカッタ２２は本管１０の内部に至り、コアカッタ２４の下端面が本体１０の外周面上に到達し（図３）、次いでこれに切削作用を及ぼす（図４）。その結果、本管１０の周壁の一部であるコア４４が本管１０内に抜け、本管１０に接続用孔４６が形成される（図５）。前記枝管は後にこの接続孔４６と連通するように本管１０に接続される。

このとき、コア４４が本管１０内を落下しないように、放射方向へ伸びる線材２６がコア４４をロッド２０の周りに保持する。

複数の線材２６は、常態において、ロッド２０の周面からその半径方向外方に向けて放射状に伸びる開いた状態にある（図２）。線材２６の開いた状態は、例えば、線材２６がロッド２０の周りの上方に向けて広がる仮想截頭円錐面上にある形態とすることができる。この形態は、コア４４を落下しないように保持するのにより適する。

なお、複数の線材２６の上にコア４４を保持することができるようにすることを目的に、個々の線材２６について、その太さ、材質、強度等が選択され、また線材２６相互の密集度が設定される。また、前記仮想截頭円錐の底面の直径は、コア４４の保持能力を確保するため、ホールカッタ２２により穿たれた孔４２の直径より大きいものに設定される。

したがって、複数の線材２６がロッド２０と共に下降し、ホールカッタ２２により穿たれた孔４２に到達するとき、これらの根本で上方に向けて折り曲げられて窄められた状態となる。窄められた状態の線材２６は、ロッド２０の引き続く下降に伴い、孔４２を通過し、本管１０内に達することができる（図３及び図４）。

なお、ロッド２０について、窄められた状態の線材２６が孔４２を通過しやすいように、線材２６の取り付け位置の上方部分を他の部分より細いものとすることができる。

線材２６は、本管１０内に到達すると、弾性復帰により、元の開いた状態に戻る。これにより、線材２６は、その後に行われるコアカッタ２４による本管１０の切削に伴ってロッド２０に沿って落下するコア４４を受け止め、図示の例ではコアカッタ２４内に保持することができる。

その後、ロッド２０を地上に引き上げることにより、線材２６に保持されたコア４４を接続用孔４６から地上に撤去することができる。

本発明に係る削孔装置の概略図である。 削孔装置のホールカッタにより本管を削孔している状態の部分断面図である。 削孔装置の線材が本管に穿たれた小径孔を通過する状態の部分断面図である。 削孔装置の線材が本管内に到達した状態の部分断面図である。 削孔装置のコアカッタにより本管を削孔した後、線材によりコアを保持している状態の部分断面図である。

符号の説明

１０ 本管
１２ 削孔装置
１６ 掘削孔
２０ ロッド
２２ ホールカッタ
２４ コアカッタ
２６ 線材
４４ コア

Claims (2)

1. 地中に設置された本管への枝管の接続のために前記本管に孔を形成するための削孔装置であって、
   回転駆動されるロッドと、
   該ロッドの先端部に取り付けられた、前記本管を削孔するための先行のホールカッタ及び後行のコアカッタと、
   前記ホールカッタと前記コアカッタとの間又は前記コアカッタ内において前記ロッドの周囲に設けられ、該ロッドから全体に後方へ放射状に伸びる、弾性を有する複数の線材の集合体とを含む、削孔装置。
2. 前記線材は鋼線からなる、請求項１に記載の削孔装置。

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