JP6405231B2 - 作業具導入方法及び作業具導入装置 - Google Patents

Description

本発明は、流体管に装着された外箱の内部にカッターなどの作業具を導入するための作業具導入方法及び作業具導入装置に関する。

近年、既設の水道管路を上流側で止水することなく不断水の状態を維持したまま、水道管の周壁をカッターで切削する、いわゆる不断水切削が行われている（例えば、特許文献１，２）。

図９に示すように、不断水切削では、切削箇所を取り囲むようにして水道管Ｋに外箱９１が装着され、その外箱９１に仕切弁９２を介して収容箱９３が接続される。外箱９１の下方には図示しない別の管が接続され、その流路は不図示の仕切弁によって閉塞されている。収容箱９３には、穿孔機９７の軸に接続されたカッター９４ａが収容されている。外箱９１と収容箱９３の内部には、仕切弁９２によって仕切られた密封空間が形成されている。仕切弁９２を開いて穿孔機９７の軸を進出させると、外箱９１内にカッター９４ａが導入され、水道管Ｋの周壁が切削される。切削が完了したら、穿孔機９７の軸を後退させてカッター９４ａを収容箱９３内に戻し、仕切弁９２を閉じる。

続いて水道管Ｋの下側の周壁を切削する場合には、図１０のように、カッター９４ａよりも小径のカッター９４ｂと、ストローク不足を補うための継足し軸９５を使用する。カッター９４ｂが仕切弁９２と干渉しないように、不図示のクレーンによって穿孔機９７が吊り上げられている。切削の際には、図１１のように、仕切弁９２を開き、穿孔機９７を下降させて継足し軸９５を挿入した後、穿孔機９７の軸を進出させてカッター９４ｂを外箱９１内に導入する。水道管Ｋの下側の周壁を切削したら、穿孔機９７の軸を後退させるとともに穿孔機９７を上昇させ、カッター９４ｂを収容箱９３内に戻してから仕切弁９２を閉じる。

かかる施工では、作業具であるカッター９４ｂを外箱９１内に導入するに際して、大型で重量物である穿孔機９７をクレーンで吊り上げて昇降させる必要があることから、安全性の確保が困難である、カッター９４ｂが位置ずれを起こしやすい、上方に障害物があると実施が妨げられる、といった問題を抱えていた。また、収容箱９３の軸受９６から継足し軸９５が一旦離脱するため、カッター９４ｂを収容箱９３内に戻すときに継足し軸９５が軸受９６に的確に収まらなかったり、継足し軸９５を軸受９６に収めたときに軸受９６に装着されているシール材が脱落したりする恐れがあった。

尚、ここでは不断水切削の例を示しているため、外箱内に導入する作業具としてカッターを使用し、導入機として穿孔機を使用しているが、これに限られない。例えば、外箱を装着した流体管に不断水状態で切換弁を設置する工事であれば、作業具としての切換弁を外箱の内部に導入する必要があり、そのような施工においても上記と同様の問題が存在する。

特許文献１では、収容箱に装着した進退規制機構によって軸部材を外箱に向けて送り出し、その軸部材に別の軸部材を取り外し可能に順次連結することにより、収容箱の外方へ延びる軸部材の長さを短縮できるようにした作業具導入方法が提案されている。しかし、この方法では、特殊な機構を備えた進退規制機構（不断水切削であれば穿孔機）が必要となり、既存の穿孔機を使用できないことから、実用上の適用範囲が大幅に制限される。

特開２０１３−１０８５９４号公報 特開２００７−３２００１９号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、穿孔機などの導入機の昇降動作を伴わずにストローク不足を補うことができる作業具導入方法及び作業具導入装置を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明に係る作業具導入方法は、継足し軸が挿入されたスライドパイプを収容箱の外方に装着し、前記継足し軸に接続された作業具を収容した前記収容箱を、流体管に装着された外箱に仕切弁を介して接続する第１の工程と、前記スライドパイプを前記継足し軸と共に前記収容箱内に挿入する第２の工程と、前記収容箱の外方に導入機を装着して、前記導入機の軸を前記継足し軸に接続する第３の工程と、前記導入機の軸を進出させて前記収容箱内の前記スライドパイプに挿入し、前記継足し軸を前記スライドパイプから突出させて前記作業具を前記外箱内に導入する第４の工程と、を備えるものである。

この作業具導入方法によれば、収容箱の外方に導入機を装着して、その導入機の軸を進出させることにより、収容箱内のスライドパイプに挿入されている継足し軸が突出し、それに伴って作業具が外箱内に導入されるので、導入機の昇降動作を伴わずにストローク不足を補うことができる。その結果、安全性を容易に確保できる、作業具の位置ずれが抑えられる、上方の障害物を回避して実施しやすい、といった点で有益である。

この作業具導入方法では、前記継足し軸を前記スライドパイプから突出させたときに、前記スライドパイプの先端部に設けた軸受により前記継足し軸を支持することが好ましい。これにより、スライドパイプから突出させた継足し軸が安定し、作業具を精度良く外箱内に導入することができる。また、継足し軸をスライドパイプ内に戻すときに、継足し軸を的確に収められるとともに、軸受のシール材が脱落するなどの不具合を生じにくい。

この作業具導入方法では、第１の工程と第２の工程では、前記スライドパイプに対する前記継足し軸の軸方向の移動を規制しておき、第３の工程で前記導入機の軸を前記継足し軸に接続した後、その規制を解除してから第４の工程に移行することが好ましい。これにより、継足し軸がスライドパイプから不意に脱落する事態を防ぎ、作業具を外箱内に円滑に導入することができる。

また、本発明に係る作業具導入装置は、流体管に装着される外箱と、前記外箱に仕切弁を介して接続される収容箱と、前記収容箱に装着され、前記収容箱の外方と内方との間で変位可能なスライドパイプと、前記スライドパイプに挿入される継足し軸と、前記収容箱に収容された状態で、前記スライドパイプに挿入された前記継足し軸に接続される作業具と、前記スライドパイプを前記継足し軸と共に前記収容箱内に挿入した状態で前記収容箱の外方に装着され、前記継足し軸に接続される軸を有する導入機と、を備え、前記収容箱に装着した前記導入機の軸を進出させて前記収容箱内の前記スライドパイプに挿入することにより、前記継足し軸が前記スライドパイプから突出するように構成されたものである。

この作業具導入装置は、上述した作業具導入方法を実施するうえで有用であり、したがって導入機の昇降動作を伴わずにストローク不足を補うことができる。それ故、安全性を容易に確保できる、作業具の位置ずれが抑えられる、上方の障害物を回避して実施しやすい、といった点で有益である。

この作業具導入装置は、前記継足し軸を前記スライドパイプから突出させたときに、前記スライドパイプの先端部に設けた軸受により前記継足し軸が支持されるものが好ましい。これにより、スライドパイプから突出させた継足し軸が安定し、作業具を精度良く外箱内に導入することができる。また、継足し軸をスライドパイプ内に戻すときに、継足し軸を的確に収められるとともに、軸受のシール材が脱落するなどの不具合を生じにくい。

この作業具導入装置は、前記スライドパイプに対する前記継足し軸の軸方向の移動を規制する規制部材を備えるものが好ましい。これにより、継足し軸がスライドパイプから不意に脱落する事態を防ぎ、作業具を外箱内に円滑に導入することができる。

本発明に係る作業具導入装置の一例を示す縦断面図 図１におけるＸ部の拡大図 スライドパイプを継足し軸と共に収容箱内に挿入した状態を示す縦断面図 収容箱の外方に穿孔機を装着した状態を示す縦断面図 継足し軸の後端部の周辺を示す拡大図 カッターを外箱内に導入して水道管の周壁を切削する状態を示す縦断面図 水平方向に沿って作業具を導入する場合の好ましい実施形態を示す縦断面図 図７におけるＹ部の拡大図 従来の作業具導入装置の一例を示す縦断面図 従来の作業具導入装置の一例を示す縦断面図 図１０の装置において穿孔機を下降した状態を示す縦断面図

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態では、作業具としてのカッターを外箱内に導入して、既設の水道管の下側の周壁を切削する不断水切削の例を示す。かかる施工では、上側の周壁を切削する場合に比べてカッターの送り量が多くなるため、導入機である穿孔機のストローク不足が問題となりやすい。

図１では、既設の水道管Ｋ（流体管の一例）に外箱１が装着されている。水道管Ｋの上側の周壁は、図９で例示したような事前の不断水切削により既に切削されている。外箱１は複数の分割体からなり、既設の水道管Ｋに対して外嵌可能に構成されている。これらの分割体は、ボルトとナットなどの締結具によって連結され、または溶接によって一体化される。外箱１には仕切弁２を介して収容箱３が接続され、それらの内部には仕切弁２によって仕切られた密封空間が形成されている。外箱１の内部は、穿孔Ｈ１を通じて水道管Ｋから流出した水で充満している。外箱１の下方には図示しない別の管が接続され、その流路は不図示の仕切弁により閉塞されている。

作業具であるカッター４は、水道管Ｋの下側の周壁を切削するために準備されたものであり、前工程で上側の周壁を切削したカッターとは別物である。カッター４は、穿孔Ｈ１を容易に通過できるように、その外径が穿孔Ｈ１の直径よりも少し小さく設定されている。継足し軸５は、後述する導入機としての穿孔機７のストローク不足を補う部材であり、その継足し軸５の先端にはカッター４が接続されている。継足し軸５は、シリンダに挿入されるピストンロッドのように、スライドパイプ６に挿入されている。

スライドパイプ６は、収容箱３に装着され、収容箱３の外方と内方との間で変位可能に構成されている。図１では、スライドパイプ６が収容箱３の外方に装着されている。図２に拡大して示すように、収容箱３には、スライドパイプ６を支持する軸受３１が設けられている。軸受３１には、収容箱３とスライドパイプ６との間を密封するシール材３２が装着されている。これにより、スライドパイプ６は、収容箱３に対して密封状態を維持したまま、軸方向（図１における上下方向）に沿ってスライド移動することができる。

スライドパイプ６の先端部には、継足し軸５を支持する軸受６１が設けられている。図１の継足し軸５は、スライドパイプ６に挿入されている状態で軸受６１によって支持されている。図２のように、軸受６１には、継足し軸５とスライドパイプ６との間を密封するシール材６２が装着されている。これにより、継足し軸５は、スライドパイプ６に対して密封状態を維持したまま、軸方向に沿ってスライド移動することができる。スライドパイプ６の後端部には、中心に開口を有するフランジ６３、フランジ６３から軸方向に離れて位置するフランジ６４、及び、それらの間に介在して両者を連結するリブ６５が設けられている。

作業具導入方法としては、まず、図１のように、継足し軸５が挿入されたスライドパイプ６を収容箱３の外方に装着し、その継足し軸５に接続されたカッター４を収容した収容箱３を、水道管Ｋに装着された外箱１に仕切弁２を介して接続する（第１の工程に相当）。カッター４は、弁体２１よりも上方に配置され、仕切弁２には干渉しない。続いて、仕切弁２を開き、外箱１と収容箱３とを連通させる。これにより収容箱３の内部にも水が流れ込むが、収容箱３とスライドパイプ６との間、及び、継足し軸５とスライドパイプ６との間は、それぞれ密封されているので漏水しない。

次に、図３に示すように、スライドパイプ６を継足し軸５と共に収容箱３内に挿入する（第２の工程に相当）。このとき、カッター４、継足し軸５及びスライドパイプ６の自重を利用して自動的に挿入してもよいが、水圧が大きい場合にはレバーホイストなどの牽引具の使用が好ましい。レバーホイストを利用する場合には、スライドパイプ６（のリブ６５）と収容箱３とをチェーンで連結して水圧による反力を受け止めながら、そのチェーンをレバー操作により巻き取ることで挿入が円滑に行われる。スライドパイプ６のフランジ６３が収容箱３のフランジ３３に当接したら挿入を終了し、そのフランジ同士をボルトとナットからなる締結具などで接続してスライドパイプ６を収容箱３に固定する。

次に、図４に示すように収容箱３の外方に導入機である穿孔機７を装着し、その穿孔機７の軸７０を継足し軸５に接続する（第３の工程に相当）。この例では、穿孔機７のフランジ７１をスライドパイプ６のフランジ６４に接続することで、穿孔機７を収容箱３に装着している。図５（ａ）は、図４の要部拡大図に相当し、軸７０を継足し軸５に接続する前の状態を示している。図５（ｂ）では、軸７０を少し進出させて継足し軸５の後端に当接させ、それらをボルトなどの留め具７２によって固着している。軸７０と継足し軸５との接続を補強するため、バンドなどの補強部材を更に取り付けても構わない。

次に、図６に示すように、穿孔機７の軸７０を進出させて収容箱３内のスライドパイプ６に挿入し、継足し軸５をスライドパイプ６から突出させてカッター４を外箱１内に導入する（第４の工程に相当）。カッター４は、穿孔機７が備える不図示の駆動手段により回転しながら下降し、外箱１内に導入されることで水道管Ｋの周壁を切削し、これにより穿孔Ｈ２が形成される。切削が完了したら、軸７０を後退させて図４の位置までカッター４を上昇させる。切り取られた切削片Ｐは、カッター４のセンタードリル４１で引っ掛けて回収される。

このように、作業具であるカッター４を外箱１内に導入するに際して、導入機である穿孔機７は収容箱３に装着されたままの状態であり、クレーンで吊り上げた穿孔機の昇降動作を伴わない。それでいて、スライドパイプ６から継足し軸５を突出させることにより、穿孔機７のストローク不足を補うことができる。その結果、安全性を容易に確保できる、カッター４の位置ずれが抑えられる、上方の障害物を回避して実施しやすい、といった点で有益である。

本実施形態では、図６のように、継足し軸５をスライドパイプ６から突出させたときに、スライドパイプ６の先端部に設けた軸受６１により継足し軸５が支持される。これにより、突出させた継足し軸５が安定し、カッター４を精度良く外箱１内に導入することができる。また、継足し軸５をスライドパイプ６内に戻すときに、継足し軸５を的確に収められるとともに、軸受６１のシール材６２（図２参照）が脱落するなどの不具合を生じにくい。継足し軸５が常に軸受６１で支持されることにより、安全性は大幅に向上する。本実施形態では軸７０が継足し軸５よりも小径であるため、かかる構成が特に有用である。

本実施形態の装置は、スライドパイプ６に対する継足し軸５の軸方向の移動を規制する規制部材８を備える。これを利用して、第１の工程（図１参照）と第２の工程（図３参照）では、スライドパイプ６に対する継足し軸５の軸方向の移動を規制している。図５（ａ）で拡大して示すように、規制部材８は、継足し軸５の後端部の側面に着脱自在に取り付けられ、継足し軸５の後端部がフランジ６３と係合し得るように外周側に張り出している。規制部材８は、Ｃ字状の割りリングにより構成されているが、継足し軸５の移動を規制できるものであれば、これに限られない。

そして、第３の工程では、図５（ｂ）のように穿孔機７の軸７０を継足し軸５に接続した後、図５（ｃ）のようにその規制を解除してから、第４の工程（図６参照）に移行する。この規制の解除は、継足し軸５の後端部から規制部材８を取り外すことにより行われる。このように継足し軸５の移動を一時的に規制することで、継足し軸５がスライドパイプ６から不意に脱落する事態を防ぎ、カッター４を外箱１内に円滑に導入することができる。

フランジ６３とフランジ６４との間には、作業者が手を入れて作業することができる隙間が形成されている。したがって、規制部材８や留め具７２の着脱作業は、その隙間を介して行うことができる。そのような隙間が設けられるように、リブ６５は、軸周りにおいて断続的に設けられ、例えば軸周りにおける４〜８箇所に等間隔で配置されている。

水道管Ｋの周壁を切削した後（即ち、カッター４を外箱１内に導入した後）は、上記と逆の手順で作業が行われる。具体的には、軸７０を後退させてカッター４を上昇させた後、継足し軸５の移動を規制するために規制部材８を装着し、軸７０と継足し軸５との接続を解除する（図４参照）。次いで、穿孔機７を収容箱３から取り外し（図３参照）、スライドパイプ６を継足し軸５と共に収容箱３内から抜去したうえで仕切弁２を閉じる（図１参照）。不図示の排水口を介して収容箱３を水抜きした後、仕切弁２と収容箱３との接続を解除してカッター４などを撤去する。

上記の工事によれば、不断水の状態を維持したまま、水道管Ｋを上下に貫通する貫通孔（穿孔Ｈ１，Ｈ２）が形成される。既述のように外箱１の下方側は不図示の仕切弁により閉塞されており、その仕切弁を介して任意の方向に分岐管を設けることができる。本実施形態では、水道管Ｋの下側の周壁を不断水切削する例を示したが、水道管の上側の周壁または側方の周壁（例えば半径相当分）を不断水切削する場合にも、本発明を適用することでストローク不足を解消できる。

本実施形態では、作業具であるカッター４を上下方向に沿って外箱１内に導入する例を示したが、これに限られず、作業具を水平方向に沿って外箱内に導入するものでも構わない。その場合、穿孔時（作業具の導入時）における継足し軸５及びスライドパイプ６の撓みや振動を抑制するための機構を設けることが望ましい。図７，８では、そのような機構が、スライドパイプ６に設けた調心部６６と収容箱３に設けた押圧部３４とにより構成された例を示している。尚、かかる機構は、上下方向に沿って作業具を導入する工事で使用しても構わない。

図７，８に示すように、調心部６６は、スライドパイプ６の先端部の近傍から外周側に張り出し、その先端が収容箱３の内面に近付けられている。押圧部３４は、調心部６６を内周側に向けて押圧する押圧部材３５と、その押圧部材３５の周囲の隙間を密封するシール材３６とを備える。この例では、押圧部材３５がボルトで構成されている。押圧部材３５により調心部６６を押圧することで、スライドパイプ６の先端部が芯出し（センタリング）された状態で支持固定され、その結果、継足し軸５及びスライドパイプ６の撓みや振動を抑制できる。

本実施形態では、作業具としてカッター４を使用し、導入機として穿孔機７を使用する不断水切削の例を示したが、これに限られるものではなく、工事の目的に応じて、これらとは別種の部材や機具を作業具または導入機として使用できる。例えば、不断水状態（不断流状態）において、作業具としての切換弁を外箱内に導入して流路内に設置したり、作業具としての蓋体を外箱内に導入して仮止水したりしてもよい。また、上記の穿孔機７はカッター４を回転させる駆動手段を備えていたが、作業具の回転を必要としない場合は、そのような駆動手段を備えない導入機を使用しても構わない。

前述の実施形態では、流体管として水道管を例に挙げたが、本発明はこれに限られるものではなく、水以外の各種の液体や気体、若しくは、液体と気体とが混在した流体などに用いられる流体管に適用できる。

本発明は上述した実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。

１ 外箱
２ 仕切弁
３ 収容箱
４ カッター（作業具に相当）
５ 継足し軸
６ スライドパイプ
７ 穿孔機（導入機に相当）
８ 規制部材
３１ 軸受
３２ シール材
６１ 軸受
６２ シール材
７０ 穿孔機の軸
Ｋ 水道管（流体管の一例）

Claims (6)

1. 継足し軸が挿入されたスライドパイプを収容箱の外方に装着し、前記継足し軸に接続された作業具を収容した前記収容箱を、流体管に装着された外箱に仕切弁を介して接続する第１の工程と、
   前記スライドパイプを前記継足し軸と共に前記収容箱内に挿入する第２の工程と、
   前記収容箱の外方に導入機を装着して、前記導入機の軸を前記継足し軸に接続する第３の工程と、
   前記導入機の軸を進出させて前記収容箱内の前記スライドパイプに挿入し、前記継足し軸を前記スライドパイプから突出させて前記作業具を前記外箱内に導入する第４の工程と、を備える作業具導入方法。
2. 前記継足し軸を前記スライドパイプから突出させたときに、前記スライドパイプの先端部に設けた軸受により前記継足し軸を支持する請求項１に記載の作業具導入方法。
3. 第１の工程と第２の工程では、前記スライドパイプに対する前記継足し軸の軸方向の移動を規制しておき、第３の工程で前記導入機の軸を前記継足し軸に接続した後、その規制を解除してから第４の工程に移行する請求項１または２に記載の作業具導入方法。
4. 流体管に装着される外箱と、
   前記外箱に仕切弁を介して接続される収容箱と、
   前記収容箱に装着され、前記収容箱の外方と内方との間で変位可能なスライドパイプと、
   前記スライドパイプに挿入される継足し軸と、
   前記収容箱に収容された状態で、前記スライドパイプに挿入された前記継足し軸に接続される作業具と、
   前記スライドパイプを前記継足し軸と共に前記収容箱内に挿入した状態で前記収容箱の外方に装着され、前記継足し軸に接続される軸を有する導入機と、を備え、
   前記収容箱に装着した前記導入機の軸を進出させて前記収容箱内の前記スライドパイプに挿入することにより、前記継足し軸が前記スライドパイプから突出するように構成された作業具導入装置。
5. 前記継足し軸を前記スライドパイプから突出させたときに、前記スライドパイプの先端部に設けた軸受により前記継足し軸が支持される請求項４に記載の作業具導入装置。
6. 前記スライドパイプに対する前記継足し軸の軸方向の移動を規制する規制部材を備える請求項４または５に記載の作業具導入装置。

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