JP6977927B2 - In-pipe excavator and in-pipe excavation method - Google Patents
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Description
この発明は、主として港湾等に設置され液体やガス等を保存するタンクの円周方向に巻回して設置する補強用のPC鋼線を挿入する保護管内や橋梁ならびに防災施設における同上の保護管内の異物除去のための管内掘削具および掘削具を用いた掘削方法の改良に関する。 The present invention is mainly provided in a protective pipe for inserting a PC steel wire for reinforcement installed by winding in the circumferential direction of a tank installed in a harbor or the like and storing liquid, gas, etc., or in a protective pipe of the same in a bridge or a disaster prevention facility. The present invention relates to an in-pipe excavator for removing foreign matter and an improvement of an excavation method using the excavator.
従来から、主として港湾等に設置され液体やガス等を保存するタンクの強度向上を目的として、タンク外周のコンクリート躯体内にPC鋼線を挿入する保護管を敷設するのであるが、保護管の強度不足その他作業の異常により当該保護管が変形または破損して管内にタンク材その他の異物が流れ込み、当該保護管内へのPC鋼線の挿入が不可能になることがあった。また、橋梁ならびに防災施設における同上の保護管においても同様の問題があった。 Conventionally, for the purpose of improving the strength of tanks that are mainly installed in harbors and store liquids and gases, protective pipes for inserting PC steel wires have been laid inside the concrete frame around the tanks. In some cases, the protective tube was deformed or damaged due to a shortage or other abnormal work, and tank material or other foreign matter flowed into the protective tube, making it impossible to insert the PC steel wire into the protective tube. In addition, there was a similar problem with the same protective pipes in bridges and disaster prevention facilities.
このような場合に、管内の異物を除去する必要があるものの容易には除去できないために、異物の存在する保護管の当該部分を取り除き新たにその部分に保護管を補充し、さらにその部分を本来の状態に補修する作業が行われるという方法が用いられてきた。 In such a case, it is necessary to remove the foreign matter in the pipe, but it cannot be easily removed. A method has been used in which the work of repairing to the original state is performed.
しかしながら、このような作業では工程が煩雑であり、然も該当部分のタンクの外壁を取り壊したうえでその後に外壁を補修することになるが、補修部分と補修を行わない部分との接合部分の強度が劣る場合が生じて、多大な時間の経過とともに再補修の必要が生じたり、場合によって事故に繋がったりするので好ましくない。 However, in such work, the process is complicated, and the outer wall of the tank of the corresponding part is demolished and then the outer wall is repaired. It is not preferable because the strength may be inferior, the need for re-repair may occur over a long period of time, and in some cases it may lead to an accident.
このような方法とは別に、管内の異物を除去する従来例として、例えば特開2000−346492号公報には屈曲管内の異物を除去する装置及び方法が開示されている。具体的には、図7(a)に示すように、屈曲した電熱管P内の異物Eを除去するために、電動ドリルDに連結された支持アームAの先端にベアリングTでガイドされた切削用バイトBを取り付け、電動ドリルDを作動させて異物Eを除去する実施形態が開示されている。 Apart from such a method, as a conventional example for removing foreign matter in a pipe, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-346492 discloses a device and a method for removing foreign matter in a bent pipe. Specifically, as shown in FIG. 7A, cutting guided by a bearing T to the tip of the support arm A connected to the electric drill D in order to remove the foreign matter E in the bent heating tube P. An embodiment in which a bite B is attached and an electric drill D is operated to remove a foreign substance E is disclosed.
さらに、別の従来例として図7(b)に示すように、屈曲した電熱管P内の異物Eを除去するために、リニアスライダLSに連結された直線アームL1およびその先に連結された湾曲アームL2の先端に、保護チューブT内を移動する電極カバーKでガイドされた放電電極Hを取り付け、リニアスライダSを作動させて放電電極Hによって異物Eを除去する第二の実施形態が開示されている。なお、湾曲アームL2内には複数のセンタリング部材Cが、それぞれ複数のトルクワイヤーによって連結された構成が開示されている。 Further, as another conventional example, as shown in FIG. 7 (b), in order to remove the foreign matter E in the bent heating tube P, the linear arm L1 connected to the linear slider LS and the curvature connected to the tip thereof are curved. A second embodiment is disclosed in which a discharge electrode H guided by an electrode cover K moving in the protective tube T is attached to the tip of the arm L2, a linear slider S is operated, and the foreign matter E is removed by the discharge electrode H. ing. It should be noted that a configuration in which a plurality of centering members C are connected to each other by a plurality of torque wires is disclosed in the curved arm L2.
しかしながら、上記従来例によれば変形していない伝熱管Pを前提とし、屈曲した電熱管P内の異物Eを除去する装置及び除去方法を開示しているものの、管内の異物だけではなく管自体が押しつぶされた状態における管内の異物並びに変形した管をも掘削する装置及び掘削方法については開示されていない。 However, according to the above-mentioned conventional example, although the device and the removing method for removing the foreign matter E in the bent electric heating tube P are disclosed on the premise of the heat transfer tube P which is not deformed, not only the foreign matter in the tube but also the tube itself is disclosed. There is no disclosure of a device and an excavation method for excavating foreign matter in the pipe and the deformed pipe in the crushed state.
そのために、掘削装置を管内でガイドしながら掘削作業を実施する場合に比べて、管内が異物で埋め尽くされたり変形してガイド部が存在しなかったりした場合には、必然的に掘削具に求められる装置の全容が異なることが求められる。このような状況下において、保護管の機能を早期に復旧させる工事を実施できるようにタンク設置現場から強く要求されている。 Therefore, compared to the case where the excavation work is carried out while guiding the excavator in the pipe, if the inside of the pipe is filled with foreign matter or deformed and the guide part does not exist, it is inevitably used as an excavator. It is required that the whole picture of the required equipment is different. Under such circumstances, there is a strong demand from the tank installation site so that construction work to restore the function of the protective pipe at an early stage can be carried out.
この発明は、前記のような課題を解決するものであり、管内の異物が存在する部分のタンクの外壁を取り壊したり外壁を補修したりする必要が無く、補修部分と補修を行わない部分との接合部分の強度が劣ることもない管内掘削具及び管内掘削方法を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-mentioned problems, and it is not necessary to demolish or repair the outer wall of the tank in the portion where foreign matter exists in the pipe, and the repaired portion and the non-repaired portion are defined. It is an object of the present invention to provide an in-pipe excavator and an in-pipe excavation method in which the strength of a joint portion is not inferior.
また、管内の異物を除去する従来例とは異なり、保護管自体が変形するような状況であっても管内の異物を除去することが可能な管内掘削具及び管内掘削方法を提供することを目的とする。 Further, it is an object of the present invention to provide an in-pipe excavator and an in-pipe excavation method capable of removing foreign substances in a pipe even in a situation where the protective tube itself is deformed, unlike the conventional example of removing foreign substances in the pipe. And.
上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明によれば、連結管の一端に設けて回転自在に取り付けた切削切り刃と、複数の前記連結管を結合するユニバーサルジョイントと、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記連結管の他端には前記連結管を駆動結合するとともに前進後退自在に設置した削進機と、を備えた管内掘削具を構成した。
In order to achieve the above object, according to the invention of
さらに、請求項2に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削具において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記削進機を作動することによって前記切削切り刃がプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削するようにした管内掘削具を構成した。
Further, according to the invention of
また、請求項3に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削具において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記切削切り刃、前記第一の連結管、前記第一のガイド玉、前記第二のガイド玉、前記第二の連結管、前記第三のガイド玉、前記第三の連結管にはそれぞれ貫通穴が形成されており、前記第一および第二のユニバーサルジョイント部分は両側の貫通穴相互間をそれぞれバイパス管で結合し、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側へ給水自在にした管内掘削具を構成した。
Further, according to the invention of
さらに、請求項4に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削方法において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記削進機を作動することによって前記切削切り刃がプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する管内掘削方法を提供できる。 Further, according to the invention of claim 4, in an excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure, a cutting cutting blade formed at the tip of a first connecting pipe and rotatably attached. And the first guide ball coupled to the first connecting pipe, the second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe, and the cutting cutting edge. A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer periphery of the attached connecting pipe, a second universal joint coupled to the second connecting pipe, and the second A third connecting pipe to be coupled to a universal joint and a cutting machine installed to drive and connect the third connecting pipe and to move forward and backward are provided, and the cutting is performed by operating the cutting machine. An in-pipe excavation method can be provided in which a cutting edge excavates an in-pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure.
さらに、請求項5に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削方法において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記切削切り刃、前記第一の連結管、前記第一のガイド玉、前記第二のガイド玉、前記第二の連結管、前記第三のガイド玉、前記第三の連結管にはそれぞれ貫通穴が形成されており、前記第一および第二のユニバーサルジョイント部分は両側の貫通穴相互間をそれぞれバイパス管で結合し、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側に給水しつつプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する管内掘削方法を提供できる。 Further, according to the invention of claim 5, in an excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure, a cutting cutting blade formed at the tip of a first connecting pipe and rotatably attached. And the first guide ball coupled to the first connecting pipe, the second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe, and the cutting cutting edge. A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer periphery of the attached connecting pipe, a second universal joint coupled to the second connecting pipe, and the second A third connecting pipe to be coupled to a universal joint, a cutting machine for driving and connecting the third connecting pipe and a cutting machine installed so as to be able to move forward and backward are provided, and the cutting cutting edge and the first connecting pipe are provided. , The first guide ball, the second guide ball, the second connecting pipe, the third guide ball, and the third connecting pipe are formed with through holes, respectively. The second universal joint portion connects the through holes on both sides with a bypass pipe, respectively, and is prestressed while supplying water from the cutting machine side to the cutting cutting edge through the through hole and the bypass pipe to the cutting cutting edge side. -It is possible to provide an in-pipe excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a concrete structure.
請求項1に記載の発明によれば、連結管の一端に設けて回転自在に取り付けた切削切り刃と、複数の前記連結管を結合するユニバーサルジョイントと、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記連結管の他端には前記連結管を駆動結合するとともに前進後退自在に設置した削進機と、を備えたことを特徴とする管内掘削具を提供できる。即ち、管内の異物が存在する部分のタンクの外壁を取り壊したり外壁を補修したりする必要が無く、補修部分と補修を行わない部分との接合部分の強度が劣ることのない管内掘削具、つまり連結管2x並びに切削切り刃2yのブレ方向とは逆方向にバランスを取りながらバランス錘Wが作用して、切削切り刃2yを直進させることができる管内掘削具を提供できる。
According to the invention according to
さらに、請求項2に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削具において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記削進機を作動することによって前記切削切り刃がプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削するように構成したので、管内の異物が存在する部分のタンクの外壁を取り壊したり外壁を補修したりする必要が無く、補修部分と補修を行わない部分との接合部分の強度が劣ることが無くなり、管内の異物を除去する従来例とは異なり、保護管自体が変形するような状況であっても管内の異物を除去することが可能な掘削具を提供することができる。
Further, according to the invention of
また、請求項3に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削具において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記切削切り刃、前記第一の連結管、前記第一のガイド玉、前記第二のガイド玉、前記第二の連結管、前記第三のガイド玉、前記第三の連結管にはそれぞれ貫通穴が形成されており、前記第一および第二のユニバーサルジョイント部分は両側の貫通穴相互間をそれぞれバイパス管で結合し、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側へ給水自在に構成したから、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側に冷却水を供給しながら掘削が出来るようになり前記切削切り刃を長時間にわたって作動させ効率的に作業を推進可能な管内掘削具を提供できる。
Further, according to the invention of
さらに、請求項4に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削方法において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記削進機を作動することによって前記切削切り刃がプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削するようにしたから、従来例とは異なり保護管自体が変形するような状況であっても管内の異物を容易に管内の異物を除去することが可能な掘削方法を提供することができる。 Further, according to the invention of claim 4, in an excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure, a cutting cutting blade formed at the tip of a first connecting pipe and rotatably attached. And the first guide ball coupled to the first connecting pipe, the second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe, and the cutting cutting edge. A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer periphery of the attached connecting pipe, a second universal joint coupled to the second connecting pipe, and the second A third connecting pipe to be coupled to a universal joint and a cutting machine installed to drive and connect the third connecting pipe and to move forward and backward are provided, and the cutting is performed by operating the cutting machine. Since the cutting edge excavates the inside of the pipe laid as a sheath in the prestressed concrete structure, unlike the conventional example, even if the protective pipe itself is deformed, foreign matter in the pipe can be easily removed. An excavation method that can be removed can be provided.
さらに、請求項5に記載の発明によれば、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削する掘削方法において、第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、前記切削切り刃、前記第一の連結管、前記第一のガイド玉、前記第二のガイド玉、前記第二の連結管、前記第三のガイド玉、前記第三の連結管にはそれぞれ貫通穴が形成されており、前記第一および第二のユニバーサルジョイント部分は両側の貫通穴相互間をそれぞれバイパス管で結合し、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側に給水しつつプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削するようにしたから、従来例とは異なり前記切削切り刃側に冷却水等を完全に供給しつつ長時間に亘って作業を継続し容易に管内の異物を除去することが可能な掘削方法を提供することができる。
Further, according to the invention of claim 5, in an excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure, a cutting cutting blade formed at the tip of a first connecting pipe and rotatably attached. And the first guide ball coupled to the first connecting pipe, the second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe, and the cutting cutting edge. A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer periphery of the attached connecting pipe, a second universal joint coupled to the second connecting pipe, and the second. A third connecting pipe to be coupled to a universal joint, a cutting machine for driving and connecting the third connecting pipe and a cutting machine installed so as to be able to move forward and backward, the cutting cutting edge, and the first connecting pipe. , The first guide ball, the second guide ball, the second connecting pipe, the third guide ball, and the third connecting pipe are formed with through holes, respectively. The second universal joint portion connects the through holes on both sides with a bypass pipe, respectively, and is prestressed while supplying water to the cutting cutting edge side through the through hole and the bypass pipe from the cutting machine side to the cutting cutting edge. -Since the inside of the pipe laid as a sheath in the concrete structure is excavated, unlike the conventional example, the inside of the pipe can be easily continued for a long time while completely supplying cooling water etc. to the cutting cutting edge side. It is possible to provide an excavation method capable of removing foreign matter.
以下、この発明の実施の一形態をタンクに適用した場合における図面に基づいて説明する。図1は、この発明が適用されるタンク1の水平方向の部分断面図で、具体的には例えば直径が80mの円形タンクである。タンク周囲には平面的に複数個所(本実施形態では四か所)に突出壁1aを形成して区間ごとに側壁内に保護管1bが埋設され、当該突出壁1aからPC鋼線1cを区間ごとに区切って全周に亘って挿入した後に当該PC鋼線1cを区間ごとに引き締めて、タンク1の強度を保つようにコンクリート製のタンク1が敷設される。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings when applied to the tank. FIG. 1 is a horizontal partial cross-sectional view of a
次に、図2は、この発明が適用されるタンク1の中心を通る垂直方向の断面図であり、例えばタンク1の中央頂部1dは地上からの高さが50mを超え、円筒部分1eの高さは地上40mを超える。円筒部分1eのタンク側壁の肉厚は基部では80cm、最上部では65cmである。円筒部分1eの外周には上下方向に複数本の縦PC鋼線1fが敷設されており、上下方向の複数個所の側壁内部に本体の円筒部分1eを取り囲むようにタンク1の肉厚内で、直径が10cmくらいの保護管1bがコンクリート製の壁内に埋設されている。
Next, FIG. 2 is a vertical cross-sectional view through the center of the
この保護管1b内にPC鋼線1cを通したうえで、後述するようにPC鋼線1cを対面する突出壁1aの両端相互間で締め付けけることによってタンク1の円筒部分1eの強度を向上させる。また、タンク1の円筒部分1eの基部には、タンク1が地下に沈み込まないように最下部に杭打ち1gがなされてタンク1が地表面に固定して設置される。
After passing the PC steel wire 1c through the
図3は、この発明の要部説明図であり、タンク1の側壁に沿って地上に固定して設置された穿孔機2を示し、地上から所定の高さに敷設した足場上でタンク1の側壁に沿って形成された固定台2aに取り付けられた傾斜台2bに固定されている。なお、傾斜台2bは長さの異なる支柱2cによって固定台2aに固定される。傾斜台2bにはガイドバー2dが固定されており、ガイドバー2dにはスライダー2eが嵌合して前進後退自在に構成されている。
FIG. 3 is an explanatory view of a main part of the present invention, showing a
そして、スライダー2eには削進機2fが固定ピン2gによって固定されており、図示しないが公知の制御機構によって油圧ホース2iから供給される圧油により油圧モータ2h、2hを駆動させると、削進機2fは傾斜台2bに沿って、ガイドバー2dに嵌合するスライダー2eに倣って前進後退自在に構成されている。つまり、削進機2fに取り付けられている油圧モータ2h、2hが作動すると、油圧モータ2h、2hの歯車(図示しない)が回転して削進機2fの連結管2jに固定されたピニオン(図示しない)が回転しつつ削進機2fは上述の通り、ガイドバー2dに嵌合するスライダー2eに倣って前進する。また、油圧モータ2h、2hが反対方向に作動すると削進機2fはガイドバー2dに嵌合するスライダー2eに倣って後退する。
A cutting
連結管2jの後端には給水スイベルジョイント2kが取り付けられており、給水ホース2mから連結管2jの中心穴2nに給水され、後述する先端部のドリル切削切り刃2yに供給される。連結管2jの前端にはユニバーサルジョイント2pを介して連結管2rが接続されており、ユニバーサルジョイント2pの両端を結ぶバイパス管2sが取り付けられ、連結管2jと連結管2rとの中心穴2nが相互に給水を連通するようになっている。
A water supply swivel joint 2k is attached to the rear end of the connecting
また、連結管2rの他端にはユニバーサルジョイント2pが接続されおり、その両端は同様にバイパス管2sで結ばれている。そして、ユニバーサルジョイント2pには続けて連結管2tが接続されており、連結管2tにはガイド球2uが軸方向に移動しないように取り付けられている。
Further, a universal joint 2p is connected to the other end of the connecting
一方、傾斜台2bにはガイド支柱Gが固定されており、軸受Gaによりガイド管Gbを保持している。ガイド管Gbは、タンク1の円筒部分側壁1f内に埋設された保護管1bに接続されるべく、取り付け板3によってタンクの円筒部分突出壁1aに固定されている。ガイド管Gbには削進機2fの連結管2j、2r、2tが挿入され、ガイド球2uを回動自在に保持している。なお、連結管2tは複数の連結管を連結して構成され、その先端にはユニバーサルジョイント2pが接続され、さらに連結管2vに連結されている。ユニバーサルジョイント2pの両端は上述の場合と同様にバイパス管2sで結ばれている。また、連結管2vにはガイド球2uがねじにより固定されている。
On the other hand, the guide column G is fixed to the inclined table 2b, and the guide pipe Gb is held by the bearing Ga. The guide pipe Gb is fixed to the cylindrical partial protrusion wall 1a of the tank by a mounting
図4は、この発明の要部詳細説明図であり、図3に示す連結管2vが左側に示されており、その先にユニバーサルジョイント2pが接続され、さらにユニバーサルジョイント2pには連結管2wが接続されており、連結管2wにはガイド球2uが軸方向に移動しないように取り付けられている。ユニバーサルジョイント2pの両端にはバイパス管2Sが取り付けられ、両方の連結管2t、2wの中心穴2nが相互に給水を連通するようになっている。また、連結管2wのさらに先にはガイド球2uが軸方向に移動しないように取り付けられ、二つのガイド球2uの間にバランス錘Wが内径に隙間を形成して自由に回動できるように嵌合している。
FIG. 4 is a detailed explanatory view of a main part of the present invention, in which the connecting
連結管2wは、さらにユニバーサルジョイント2pを介して連結管2xに接続され、上述の場合と同様にユニバーサルジョイント2pの両端はバイパス管2sで連結されている。連結管2xにはガイド球2uが軸方向に移動しないように小ねじmによって取り付けられ、その反対側には切削切り刃2yがねじNによって取り付けられている。この切削切り刃2yは、管内の異物を除去するために用いられるもので超硬チップがロウ付けされており、管内の異物S並びに変形した管自体をも掘削するものであって、切削切り刃2yには給水ホース2mからの給水が注がれて刃先を冷却するようになっている。なお、冷却水だけではなく必要に応じて潤滑油を供給させることも可能である。
The connecting
図5は、実施の一形態の要部詳細図であり、連結管2xのガイド球2uと切削切り刃2yとの間にバランス錘Wを追加して、図4のものと同様のバランス錘Wおよびガイド球2uを取り付けるようにしたものである。このようにすれば切削切り刃2yの横ブレが最小限度に抑えられる。
FIG. 5 is a detailed view of a main part of the embodiment, in which a balance weight W is added between the
つまり、切削切り刃2yを保持する連結管2xに固定した二つのカイド球2uの間にバランス錘Wを取り付けることによって、切削切り刃2yのブレを減少させることが可能になり、切削切り刃2yを正常に作動させられる。切削切り刃2yの回転速度と異物S固有の状況など、使用状況に対応して切削切り刃2yの横ブレを防止するのに最も効率的な位置、即ち連結管2xにバランス錘Wを取り付ければよい。
That is, by attaching the balance weight W between the two
なお、上記した実施形態ではガイド球2uユニバーサルジョイント2p、バイパス管2sを複数個用いる場合を例示したが、それぞれを少なくとも一つ以上を含むものであればよい。
In the above-described embodiment, the case where a plurality of
次に、このように構成された管内掘削具の作動方法及び掘削方法について説明する。図3に示すように、公知の制御機構(図示しない)により油圧ホース2iを介して圧油が供給されると油圧モータ2h、2hが駆動され、削進機2fは連結管2jを回転させるとともに、傾斜台2bに沿ってガイドバー2dに嵌合するスライダー2eに倣って前進する。連結管2jの回転によりユニバーサルジョイント2p並びに連結管2rに回転が伝達され、さらに順次その回転は先端部分の切削切り刃2yまで伝達される。
Next, the operation method and the excavation method of the in-pipe excavator configured as described above will be described. As shown in FIG. 3, when pressure oil is supplied via the hydraulic hose 2i by a known control mechanism (not shown), the
また、図示しない加圧機によって加圧された冷却水が給水ホース2mから供給され、給水スイベルジョイント2kより連結管2jの中心穴に冷却水が供給される。この冷却水はユニバーサルジョイント2p部分ではバイパス管2sを介して次の連結管2rに供給される。以下、順次連結管内を流れて先端部分の切削切り刃2yに供給され切削切り刃2yを冷却して、加工熱による切削切り刃2yの損傷を防止する。
Further, cooling water pressurized by a pressurizing machine (not shown) is supplied from the
切削切り刃2yの旋回によって管内の異物Sが掘削されるが、連結管2xの旋回によって切削切り刃2yは掘削と同時に横ブレを生じることがあり管内を直進できないような現象が生じる。しかしながら、このような場合であってもバランス錘Wが取り付けられていることにより、切削切り刃2yの横ブレを防止すると言う制振機能が作用して切削切り刃2yの横ブレが生じ難くなり保護管1内をガイド球2uにガイドされながら、切削切り刃2yは継続して保護管壁に沿って進みつつ異物Sを掘削することができる。即ち、連結管2xは通常は毎分60回転くらいの速度で旋回するが、切削切り刃2yの重みと切削抵抗によって横ブレを生じることがある。そのような場合であっても、バランス錘Wはガイド球2uの外形よりも若干小径で製作され、しかも連結管2xとは隙間を形成して嵌合されているから、連結管2x並びに切削切り刃2yのブレ方向とは逆方向にバランスを取りながらバランス錘Wが作用して、切削切り刃2yを直進させることができる。
The foreign matter S in the pipe is excavated by the turning of the
なお、切削切り刃2yが掘削する内径は、保護管1bの内径よりも若干小さく設定されているから、別途切削切り刃2yで取り除けない異物残Saをジェット水流で取り除くことになる。また、切削切り刃2yによって一サイクルで掘削する作業量は、掘削屑が切削切り刃2yとガイド球2uとの間に滞積する量以下に限定される。掘削屑が多くなるとガイド球2uの回転に巻き込まれて、作動不具合を生じることになるので好ましくない。
Since the inner diameter excavated by the
従って、適度の掘削屑が生じたところで作業を休止して連結管2等を抜き取って掘削屑を取り出さねばならない。その際に前述の通り、切削切り刃2yで取り除けない異物残Saをジェット水流で取り除き、吸引によってこの異物残Saを取り除くことになる。その後に、改めて切削切り刃2yを含む掘削具を保護管1bに挿入して掘削作業を行う。このような作業を繰り返しながら、保護管1b内の異物Sを掘削除去して行くことになる。
Therefore, when an appropriate amount of excavation waste is generated, the work must be stopped and the connecting
ここで、保護管1bが変形したり押し潰されたりしていなければ、切削切り刃2yは保護管1bの内径に沿って進行し、管内の異物Sを掘削して除去することができる。しかし、保護管1bの内径が押し潰されているような場合には、異物Sとともに保護管1bそのものも同時に切削切り刃2yで掘削して除去することになる。
Here, if the
最終的なこの掘削作業は、保護管1b内にPC鋼線1cを通すことを目的とするものであるから、保護管1が掘削されて粉砕されたとしてもPC鋼線1cを通せればよいのである。このようにして、突出壁1aの区間ごとに掘削作業が順次行われ、全ての区間において作業が完了した後で、保護管1b内にPC鋼線1cを通してPC鋼線1cの締め付けが行われる。
Since the final excavation work is intended to pass the PC steel wire 1c into the
なお、タンク1の側壁に沿って地上に固定して設置された穿孔機2は、図3に示すものとは別に突出壁1aの反対側に設置する穿孔機2とは途中で交錯しないように相互に傾斜角度を付けて敷設されているからそのような不都合が生じないようになっている。
The
図6は、この発明の実施の一形態の一部説明図であり、保護管1b内の異物Sが除去された後に保護管1b内の一方から先端部にボルトを取り付けたPC鋼線1cを挿入し、端部にスパイラル状補強鉄筋1gを取り付けて先端部のボルトに噛み合うナット1hによって突出壁1aの側面に固定し、また反対側のPC鋼線1cの他端部にも同様に圧縮ばね1gを取り付けて、先端部のボルトに噛み合うナット1hによって突出壁1aの側面に固定した状態を示している。
FIG. 6 is a partial explanatory view of an embodiment of the present invention, in which a PC steel wire 1c to which a bolt is attached to a tip portion from one of the
さらに、油圧ジャッキを別途用意してPC鋼線1cを引っ張ることによって、PC鋼線1cは対向する突出壁1a相互間で緊張され、しかもスパイラル状補強鉄筋1gが作用することによってその緊張状態が維持されるとともに、PC鋼線1cの伸び等による緩みが生じることなく振動及び経年変化による緊張状態が変動することがない。このようなPC鋼線1cの取り付け状態によれば、タンク1の円筒部分1eの全周に亘ってPC鋼線1cの取り付け工事が施工されるのでタンク1の強度を向上できる。
Further, by separately preparing a hydraulic jack and pulling the PC steel wire 1c, the PC steel wire 1c is tensioned between the opposing protruding walls 1a, and the tension state is maintained by the action of the spiral reinforcing reinforcing
上記説明に於いては、タンク1が比較的直径の大きな実施形態を説明しているから、複数の突出壁1aを構成した形態について説明したが、タンク1の直径が小さな場合には要求される強度に対応して、突出壁1aは二つ又は一つであっても良い。その場合には、保護管1bが二つ又は一つでありPC鋼線1cも一本で足りる。
In the above description, since the
また、給水タンクから連結管の貫通穴を通じて切削切り刃2yに給水を行うような実施形態について説明したが、このような実施形態に限定されるものではなく別途給水する方法もあり得る。例えば、冷却水のみに限定されず潤滑油又はそれらを含有する液体を供給し、さらには、異物が比較的軟質のものであれば給水しなくても掘削が可能な場合もある。
Further, although the embodiment in which water is supplied from the water supply tank to the cutting
さらに、上記説明に於いては、タンクに適用した本発明の実施形態について説明したが、プレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設される保護管であれば同様に適用できる。即ち、橋梁や防災施設におけるプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設される保護管内の異物除去に、本発明の技術思想を利用することができる。 Further, in the above description, the embodiment of the present invention applied to the tank has been described, but any protective pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure can be similarly applied. That is, the technical idea of the present invention can be used for removing foreign matter in a protective pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure in a bridge or a disaster prevention facility.
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で適宜実施形態を変更して実施することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the embodiment can be appropriately modified and implemented within the scope of the technical idea of the present invention.
1・・・タンク
1a・・・突出壁
1b・・・保護管
1c・・・PC鋼線
1f・・・縦PC鋼線
2・・・穿孔機
2a・・・固定台
2b・・・傾斜台
2c・・・支柱
2d・・・ガイドバー
2e・・・スライダー
2f・・・削進機
2j、2r、2t、2v、2w、2x・・・連結管
2p・・・ユニバーサルジョイント
2s・・・バイパス管
2u・・・ガイド球
2y・・・切削切り刃
S・・・異物
W・・・バランス錘
1 ... Tank 1a ... Protruding
Claims (5)
複数の前記連結管を結合するユニバーサルジョイントと、
前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、
前記連結管の他端には前記連結管を駆動結合するとともに前進後退自在に設置した削進機と、を備えたことを特徴とする管内掘削具。 A cutting cutting edge provided at one end of the connecting pipe and rotatably attached,
A universal joint that connects the plurality of connecting pipes,
A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer circumference of the connecting pipe to which the cutting blade is attached, and a balance weight.
An in-pipe excavator characterized in that the other end of the connecting pipe is provided with a cutting machine that drives and connects the connecting pipe and is installed so as to be able to move forward and backward.
第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、
前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、
前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、
前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、
前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、
前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、
前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、
前記削進機を作動することによって前記切削切り刃がプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削するように構成したことを特徴とする管内掘削具。 In excavators that excavate the inside of pipes laid as sheaths in prestressed concrete structures
A cutting cutting edge formed at the tip of the first connecting pipe and rotatably attached,
The first guide ball coupled to the first connecting pipe and
A second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe,
A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer circumference of the connecting pipe to which the cutting blade is attached, and a balance weight.
A second universal joint coupled to the second connecting pipe,
A third connecting pipe coupled to the second universal joint,
It is equipped with a cutting machine that drives and connects the third connecting pipe and is installed so that it can move forward and backward.
An in-pipe excavator characterized in that the cutting edge is configured to excavate the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure by operating the cutting machine.
第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、
前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、
前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、
前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、
前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、
前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、
前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、
前記切削切り刃、前記第一の連結管、前記第一のガイド玉、前記第二のガイド玉、前記第二の連結管、前記第三のガイド玉、前記第三の連結管にはそれぞれ貫通穴が形成されており、前記第一および第二のユニバーサルジョイント部分は両側の貫通穴相互間をそれぞれバイパス管で結合し、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側へ給水自在に構成したことを特徴とする管内掘削具。 In excavators that excavate the inside of pipes laid as sheaths in prestressed concrete structures
A cutting cutting edge formed at the tip of the first connecting pipe and rotatably attached,
The first guide ball coupled to the first connecting pipe and
A second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe,
A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer circumference of the connecting pipe to which the cutting blade is attached, and a balance weight.
A second universal joint coupled to the second connecting pipe,
A third connecting pipe coupled to the second universal joint,
It is equipped with a cutting machine that drives and connects the third connecting pipe and is installed so that it can move forward and backward.
Penetrates the cutting cutting edge, the first connecting pipe, the first guide ball, the second guide ball, the second connecting pipe, the third guide ball, and the third connecting pipe, respectively. A hole is formed, and the first and second universal joint portions are connected to each other through the through holes on both sides by a bypass pipe, and the through hole and the bypass pipe are connected from the cutting machine side to the cutting cutting edge. An in-pipe excavator characterized by being configured to freely supply water to the cutting edge side through the cutting blade.
第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、
前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、
前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、
前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、
前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、
前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、
前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、
前記削進機を作動することによって前記切削切り刃がプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削することを特徴とする管内掘削方法。 In an excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure.
A cutting cutting edge formed at the tip of the first connecting pipe and rotatably attached,
The first guide ball coupled to the first connecting pipe and
A second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe,
A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer circumference of the connecting pipe to which the cutting blade is attached, and a balance weight.
A second universal joint coupled to the second connecting pipe,
A third connecting pipe coupled to the second universal joint,
It is equipped with a cutting machine that drives and connects the third connecting pipe and is installed so that it can move forward and backward.
An in-pipe excavation method, wherein the cutting edge excavates the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure by operating the cutting machine.
第一の連結管の先端部に形成され回転自在に取り付けた切削切り刃と、
前記第一の連結管に結合された第一のガイド玉と、
前記第一の連結管に結合された第一のユニバーサルジョイントに結合された第二の連結管と、
前記切削切り刃を取り付けた前記連結管の外周に形成した二つのガイド球の間に摺動自在に嵌合されたバランス錘と、
前記第二の連結管に結合される第二のユニバーサルジョイントと、
前記第二のユニバーサルジョイントに結合される第三の連結管と、
前記第三の連結管を駆動連結するとともに前進後退自在に設置された削進機と、を備え、
前記切削切り刃、前記第一の連結管、前記第一のガイド玉、前記第二のガイド玉、前記第二の連結管、前記第三のガイド玉、前記第三の連結管にはそれぞれ貫通穴が形成されており、前記第一および第二のユニバーサルジョイント部分は両側の貫通穴相互間をそれぞれバイパス管で結合し、前記削進機側から前記切削切り刃まで前記貫通穴および前記バイパス管を通して前記切削切り刃側に給水しつつプレストレスト・コンクリート構造におけるシースとして敷設された管内を掘削することを特徴とする管内掘削方法。 In an excavation method for excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure.
A cutting cutting edge formed at the tip of the first connecting pipe and rotatably attached,
The first guide ball coupled to the first connecting pipe and
A second connecting pipe coupled to the first universal joint coupled to the first connecting pipe,
A balance weight slidably fitted between two guide balls formed on the outer circumference of the connecting pipe to which the cutting blade is attached, and a balance weight.
A second universal joint coupled to the second connecting pipe,
A third connecting pipe coupled to the second universal joint,
It is equipped with a cutting machine that drives and connects the third connecting pipe and is installed so that it can move forward and backward.
Penetrates the cutting edge, the first connecting pipe, the first guide ball, the second guide ball, the second connecting pipe, the third guide ball, and the third connecting pipe, respectively. A hole is formed, and the first and second universal joint portions are connected to each other through the through holes on both sides by a bypass pipe, respectively, and the through hole and the bypass pipe are connected from the cutting machine side to the cutting cutting edge. An in-pipe excavation method characterized by excavating the inside of a pipe laid as a sheath in a prestressed concrete structure while supplying water to the cutting edge side through the cutting blade.
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