JPH02232130A - 管内張材の切削方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は管内張材の切削方法、特に下水道管渠の本管
内に反転工法等によって、内張リされた内張材である加
熱硬化している合成樹脂ホースにおける取付管口部分を
切削するようにしたものに関する。

［従来の技術］ 第７図は米国特許第４．５７７．３８８号明細書に記載
の従来の管内張材切削装置を示す斜視図、第８図は本管
内の内張材の切削されるべき取付管口部分を示す断面図
、第９図乃至第１１図は同装置によって切削された態様
をそれぞれ示す説明図である。

図において、ＩＯは本管、ｌ１は本管ＩＯから分岐する
取付管、１２は本管１０内に内張リされた内張材、２０
は管内張材切削装置、２１は管内張材切削装置２０の一
対のソリ、２２は一対のソリ２１に取り付けられたシャ
ーシ、２３は一対のソリ２１の前端と後端に取り付けら
れた牽引シャックル、２４はシャーシ２２の前端に設け
られ、前後方向に進退し、且つ回転可能なロッド、２５
はロッド２４に装着された上下方向に可動するりーマ、
２６はシャーシ２２上に設けられたテレビカメラで、水
平方向と上下方向に回動する。２７は牽引シャックル２
３に接続されたロープである。

従来の管内張材切削装置は上記のように構成され、その
管内張材切削装置２０はまずローブ２７によって牽引さ
れ、内張材ｌ２が内張リされた本管１０内の取付管口部
分に位置決めされる。次に、ロツド２４及びリーマ２５
を駆動させて内張材１２の切削が行われる。このリーマ
２５の動きは第８図に示すように内張材ｌ２が本管１０
内に内張リされる前に予め取付管口部分の中心Ａ及び四
箇所の位置Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅを座標位置としてメモリに記
憶させ、そのメモリに記憶された座標位置を基準にして
プログラムによりコンピュータ制御される。リーマ２５
が前後動及び回動することにより、第９図ではりー７２
５が階段状の軌跡２８を描き、また、第ｌＯ図ではり−
マ２５が水平方向に走査する軌跡２９を描き、第１１図
ではりーマ２５が渦巻状の軌跡３０を描いて、いずれも
内張材１２に楕円状の切削穴を形成している。かかる切
削穴の形成により、本管ｌＯと取付管１１とが連通ずる
。

また、従来の別の管内張材切削装置はコアピットあるい
はコーンドリル（円錐形ドリル）等によって本管に内張
リされている内張材の取付管口部分に切削穴を形成する
ものである。

［発明が解決しようとする課題］ 上記のような従来の管内張材切削装置では内張材１２の
切削を行うリーマ２５が階段状の軌跡２８、水平方向に
走査する軌跡２９或いは渦巻状の軌跡３０を描くように
、リーマ２５の動きが予めメモリに記憶されたプログラ
ムに基くコンピュータ制御によって行われるから、制御
系が複雑で、高価になるという問題があった。また、ロ
ッド２４にはリーマ２５が装着されているだけであるか
ら、一種類の切削しか行えず、しかも内張材１２を穴形
状に切削するには上記階段状等の軌跡をリーマ２５が描
いて切削するしかなく、切削時間がかかるという問題点
があった。

また、従来の別の管内張材切削装置はコアピットにより
切削穴を形成するものであるため、内張材の切削すべき
部分に対する位置決めが正確でなければならず、コアピ
ットのコア径が大きければ大きい程、その位置決めは難
しく、各種センサ等を用いたとしてもコアピットを切削
穴の中心位置に設定することは困難であるという問題点
があった。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、本管内の内張材に対して簡単に短時間で安価に穴形
状の切削が行え、真円のみならず楕円、多角形の穴であ
っても切削を行うことができる管内張材の切削方法を提
供することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ この発明に係る管内張材の切削方法はドリルと先端にリ
ーマ径より大きい外径の回転自在なベアリングガイドを
有するリーマとを備えた管内張材切削装置を取付管が接
続された本管内で内張材の切削すべき部分の略直下位置
に位置決めし、管内張材切削装置のドリルによって内張
材の切削すべき部分に貫通穴を設け、該貫通穴にリーマ
を挿入し、リーマに本管の管軸方向の力を与えて移動さ
せ、ベアリングガイドが取付管の内壁面に当接するまで
内張材を切削し、しかる後にリーマに本管の管軸方向の
力と管軸方向の力よりも大きい管軸直交方向の力を同時
に与え、取付管の内壁面に圧接したベアリングガイドの
案内により、リーマを取付管の内壁面に沿って移動させ
て内張材の切削を行い、内張材の切削進行段階に応じて
リーマに与える本管の管軸方向の力と管軸直交方向の力
の向きを反対向きに適宜切り換えて内張材に穴形状を切
削するようにしたものである。

［作用］ この発明においては、管内張材切削装置のドリルによっ
てまず本管内の内張材の切削すべき部分に貫通穴を設け
、次にその貫通穴に挿入したりーマに本管の管軸方向の
力を与えて移動させ、ベアリングガイドが取付管の内壁
面に当接するまで内張材を切削し、しかる後にリーマに
本管の管軸方向の力と管軸方向の力よりも大きい管軸直
交方向の力を同時に与え、取付管の内壁面に圧接したベ
アリングガイドの案内によりリーマを取付管の内壁面に
沿って移動させて内張材の切削を行い、内張材の切削進
行段階に応じてリーマに与える本管の管軸方向の力と管
軸直交方向の力の向きを反対向きに適宜切り換えて内張
材に穴形状を切削するようにしたから、取付管の内壁面
に傷を付けずに短時間で内張材に穴形状を切削すること
ができる。

［実施例］ 第１図はこの発明方法に用いられる管内張材切削装置を
示す一部省略の斜視図、第２図は同方法における本管内
に管内張材切削装置がクランブされた状態を示す断面図
、第３図はドリルが内張材に貫通穴を形成する状態を示
す断面図、第４図はりーマが内張材に穴形状を切削する
状態を示す断面図、第５図はりーマが内張材を切削する
軌跡を示す説明図、第６図は本管内の内張材に対する切
削が完了した状態を示す断面図である。

図において、３９は管内張材切削装置、４０は管内張材
切削装置３９の一対のレール、４１は一対のレール４０
．４０の前端部と後端部とをそれぞれ連結する連結部材
、４２は各レール４０の下部に設けられたスキー、４３
は一対のレール４０．４０に設けられ、管内張材切削装
置３９を本管１０にクランブさせるクランブ機構である
。４４は一対のレール４０．４０上を走行自在なシリン
ダ支持台、４５はシリンダ支持台４４の車輪、４６はシ
リンダ支持台４４の下部に配設され、シリンダ支持台４
４を走行駆動する前後駆動用シリンダで、レール４０の
連結部材４ｌと連結されたロッド４６ａを有している。

４７はシリンダ支持台４４上の図において右側に配設さ
れた主シリンダで、回転自在で、レール４０と平行して
前後方向に可動する主シリンダロッド４７ａを有してい
る。４８はシリンダ支持台４４の側部に設けられた回転
駆動用シリンダで、前後方向に進退するネジ付きロッド
４８ａを有している。４９はシリンダ支持台４４上の図
において左側に配設されたギヤボックス、５０はギヤボ
ックス４９内に設けられたギヤ機構で、回転駆動用シリ
ンダ４８のネジ付きロッド４８ａの前後運動を回転運動
に変換して主シリンダ４７のシリンダロッド４７ａを回
転させるように構成されている。５ｌは主シリンダ４７
の主シリンダロッド４７ａの先端に設けられた昇降シリ
ンダガイド、５２．　５３は昇降シリンダガイド５１に
それぞれ装着された一対の第１昇降シリンダ、５２ａ　
，　５３ａはこれらの昇降シリンダ５２．５３の昇降口
ッド、５４．　５５は昇降口ッド５２ａ　，　５３ａに
それぞれ対応して設けられた一対の昇降ホルダ、５６．
　５７は昇降ホルダ５４．　５５にそれぞれ対応して設
けられた一対の第２昇降シリンダ、５６ａ　，　５７ａ
はこれらの昇降シリンダ５［１，　５７の昇降ロッド、
５８．５９は昇降口ッド５６ａ　．　５７ａにそれぞれ
対応して設けられた一対の先端ホルダ、６０は一方の先
端ホルダ５８に取り付けられた長手エアモータホルダ、
６ｌは他方の先端ホルダ５９に取り付けられた短手エア
モータホルダ、６２は長手エアモータホルダ８０の先端
に取り付けられたドリル用エアモータ、６３は短手エア
モータホルダ６１に取り付けられたりーマ用エアモー夕
、６４はドリル用エアモータ６２に装着されたドリル、
６５はリーマ用エアモータ６３に装着されたリーマであ
る。リーマ６５はエンドミル６５ａとそのエンドミル８
５ａの先端に設けられた回転自在なベアリング８５ｂと
を有して構成されている。６６は昇降シリンダガイド５
ｌの一側部に取り付けられたカメラ取付金具、６７はカ
メラ取付金具６Ｂに取り付けられ、切削位置を撮像する
テレビカメラである。

第２図において、６８はエアーハイドロ方式により、内
蔵した複数の電磁弁で空圧の一部を油圧に変換して増圧
するコントロールユニットで、入力側は図示省略の動力
源であるエアコンブレッサ及び電源とケーブルを介して
接続されており、出力側は油圧によって動作させられる
前後駆動用シリンダ４Ｂ、主シリンダ４７、回転駆動用
シリンダ４８及び昇降シリンダ５２，　５３．　５８．
　５７等と接続されると共に空圧によって動作させられ
るドリル用及びリーマ用エアモータ［ｉ２，　６３と接
続されている。これらの圧力制御は外部に設置される圧
力制御器を操作して行う。

次にこの発明の管内張材の切削方法について説明する。

（１）まず、管内張材切削装置３９の本管ＩＯ内での位
置決めについて説明する。

管状の内張材ｌ２が設けられた本管１０内に管内張材切
削装置３９とコントロールユニット６８を設置し、これ
らをワイヤ６９で接続すると共にコントロールユニット
６８にワイヤ６９を接続する。そして、コントロールユ
ニット６８に接続したワイヤ６９を本管１０外のワイヤ
巻上機或いは本管ＩＯ内の自走車によって牽引し、管内
張材切削装置３９を本管ｌＯの内張材ｌ１で穴を切削し
たい位置、例えば本管ｌＯの取付管接合位置まで誘導す
る。このとき、管内張材切削装置３９のドリル６４近傍
に設けられているテレビカメラ６７の画像を外部でモニ
ターしてヘコミ、ライト、枝管からの光りで管内張材切
削装置３９の停止位置を決める。次に、管内張材切削装
置３９のドリル８４の内張材■１に対する穿孔位置の管
軸方向即ち前後方向の位置決めはテレビカメラＢ７の画
像を外部でモニターして、まず、主シリンダ４７を作動
させ、主シリンダロッド４７ａを進退させて行う。また
、内張材１２に対する穿孔位置の管周方向即ち横方向の
位置決めは、回転駆動用シリンダ４８を作動させ、ギヤ
ボックス４９内のギヤ機構５０によって回転駆動用シリ
ンダ４８のネジ付ロッド４８ａの進退動を回転運動に変
換し、主シリンダロッド４７の主シリンダロッド４７ａ
を回転させて行う。

次に、クランブ機構４３を作動させて管内張材切削装置
３９を本管１０内でクランブする。

（２）次に、管内張材切削装置による内張材に対する穴
形状．の切削作業について説明する。

まず、外部で圧力制御器を操作して空圧によりドリル用
エアモータ６２を作動させてドリル８４を回転させる。

次に、油圧により一方の第１及び第２昇降シリンダ５２
．　５８を作動させて昇降口ッド５２ａと５８ａを上昇
させ、昇降口ッド５６ａに先端ホルダ５８及び長手エア
モータホルダ６０を介して取り付けられているドリル用
エアモータ６２に装着されたドリル６４を上昇させて第
３図に示すように内張材ｌ１に貫通穴１２ａを穿孔する
。その後はドリル用エアモータ６２の作動を停止させ、
これらの昇降シリンダ５２．　５８を動作させて今度は
昇降口ッド５２ａ，　５８ａを下降させ、元の位置に復
帰させる。

次に、空圧によりリーマ用エアモータ６３を作動させて
リーマ６５を回転させる。そして、油圧により他方の第
１及び第２昇降シリンダ５３．　５７を作動させて昇降
ロッド５３ａ　．　５７ａを上昇させ、昇降口ッド５７
ａに先端ホルダ５９及び短手工アホルダ８１を介して取
り付けられているリーマ用エアモータ６３に装着された
りーマ６５を上昇させて第４図に示すように内張材ｌ２
の貫通穴１２ａに挿入させる。しかる後はリーマ８５を
切削方向即ち内張材ｌ２の管壁面と略平行で、取付管ｌ
１の内壁面に沿うように移動させて、リーマ６５のエン
ドミル８５ａによって取付管ｌ１の内径と同様な口径の
穴形状に切削していく。

即ち、リーマ６５が内張材ｌ２の貫通穴１２ａに挿入さ
れたら、主シリンダ４７の主シリンダロッド４７ａを前
進させて、リーマ６５をそのベアリングガイド６５ｂが
取付管ｌｌの内壁面に当接するまでエンドミル８５ａで
内張材１２を切削する。しかる後に、主シリングロッド
４７の主シリンダロッド４７ａを前進させて第５図に示
すリーマ６５に本管ｌＯの管軸方向の力Ｐ１を与えると
共にその主シリンダロッド４７ａを一回転方向に回転さ
せてリーマ６５に本管１０の管軸直交方向の力Ｐ２を与
える。このとき、リーマ６５に与える力は本管ＩＯの管
軸方向の力Ｐ１よりも管軸直交方向の力Ｐ２の方を大き
くするように設定する。そうすると、力Ｐ　と力Ｐ２の
ベクトルｌ の和の力は合成力Ｐ３となり、その合成力Ｐ３は取付管
１１の半径方向の力Ｒ１と接線方向の力Ｒ２とに分解さ
れ、その接線方向の力Ｒ２がリーマ６５に回転力を与え
る。従って、リーマ６５は取付管１１の内壁面に圧接し
たベアリングガイド８５ｂの案内により、取付管ｌ１の
内壁面に沿って第５図に示すようにＡ点からＢ点へと移
動し、エンドミル８５ａで内張材１２を切削することと
なる。このようにして、リーマＢ５によって内張材１２
の切削が行われるが、その切削すべき穴形状を等角度間
隔に４分割した４段階でみると、リーマ６５に与えられ
る本管エロの管軸方向の力Ｐ１とその管軸直交方向の力
Ｐ２はこれらの力の向きが切削が四分の一づつ進行した
とときに適宜反対向きに切り換えられることによって、
穴形状の切削が行われる。即ち、第５図に示すように切
削すべき穴形状を９０゜の等角度間隔に４分割し、分割
された４つの領域１，ｎ，■，■に分けて説明する。

まず、領域Ｉでは、リーマ６５に管軸方向の力Ｐ１と管
軸直交方向の力Ｐ２とが与えられると、前述の如く、リ
ーマ６５はＡ点からＢ点へ移動して領域Ｉにおける切削
が行われる。次に領域Ｉの切削が終了したところで、管
軸方向の力Ｐ１の向きを反対向きに切り換える（即ち、
Ｐ１の向きが当初前方であれば前方から後方へと切り換
える）。

そうすると、領域■では切削がリーマ６５によって領域
Ａと同様に行われる。更に領域Ｈの切削が終了したとこ
ろで、今度は管軸直交方向の力Ｐ２の向きを反対向きに
切り換え（即ちＰ２の向きが当初左方であれば左方から
右方へと切り換え）で領域■の切削を行い、最後に領域
■の切削が終了したところで、管軸方向の力Ｐ１を元の
向きに切り換えて領域■の切削を行う。なお、管軸方向
の力Ｐ１の向きの切り換えは主シリンダロッド４７ａを
進退させることによって行い、管軸直交方向の力Ｐ２の
向きの切り換えは主シリンダロッド４７ａの回転方向を
変えることによって行っている。このようにして、リー
マ６５によって内張材１２に取付管口の穴形状と同形状
の切削が短時間で行われるが、リーマ６５の先端にエン
ドミル８５ａの外径よりも大きいベアリングガイド８５
ｂが設けられ、そのベアリングガイド８５ｂが取付管１
１の内壁面に圧接しながらエンドミル６５ａが取付管１
ｌの内壁面に沿って移動するため、取付管ｌ１の内壁面
がエンドミル８５ａによって傷付けられることはない。

その後はリーマ用エアモータ６３の作動を停止させ、こ
れらの昇降シリンダ５３．５７を動作させて、今度は昇
降口ード５３ａ．　５７ａを下降させ、元の位置に復帰
させる。しかる後は管内張材切削装置３９とコントロー
ルユニットＢ８を本管１０外に搬出して、本管１０内の
内張材１２における穴形状の切削は完了する。

この実施例では内張材１２は円形の穴形状に切削される
例を示しているが、楕円形或いは多角形でも実施しうろ
ことはいうまでもない。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、管内張材切削装置のド
リルによってまず本管内の内張材の切削すべき部分に貫
通穴を設け、次にその貫通穴に挿入したリーマに本管の
管軸方向の力を与えて移動させ、ベアリングガイド取付
管の内壁面に当接するまで内張材を切削し、しかる後に
リーマに本管の管軸方向の力と管軸方向の力よりも大き
い管軸直交方向の力を同時に与え、取付管の内壁面に圧
接したベアリングガイドの案内によりリーマを取付管の
内壁面に沿って移動させて内張材の切削を行い、内張材
の切削進行段階に応じてリーマに与える本管の管軸方向
の力と管軸直交方向の力の向きを反対向きに適宜切り換
えて内張材に穴形状を切削するようにしたので、従来の
ようにリーマを複雑に動かすことなく、取付管の内壁面
に傷を付けずに短時間で内張材に真円のみならず、楕円
、多角形等の穴形状を切削することができるという効果
がある。

また、本管内の内張材の切削すべき部分の適当な位置に
リーマが挿入される貫通穴がドリルによって設けられれ
ば足りるので、ドリルとリーマを有する管内張材切削装
置の本管内における位置決めは従来のように正確である
必要はないために管内張材切削装置の位置決めが容易に
行えるという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明方法に用いられる管内張材切削装置を
示す一部省略の斜視図、第２図は同方法における本管内
に管内張材切削装置がクランブされた状態を示す断面図
、第３図はドリルが内張材に貫通穴を形成する状態を示
す断面図、第４図はりーマが内張材に穴形状を切削する
状態を示す断面図、第５図はリーマが内張材を切削する
軌跡を示す説明図、第６図は本管内の内張材に対する切
削が完了した状態を示す断面図、第７図は従来の管内張
材切削装置を示す斜視図、第８図は本管内の内張材の切
削されるべき取付管口部分を示す断面図、第９図乃至第
１１図は同装置によって切削された態様をそれぞれ示す
説明図である。 ３９・・・管内張材切削装置、６４・・・ドリル、６５
・・・リーマ、６５ａ・・・エンドミル、８５ｂ・・・
ベアリングガイド。 代理人　弁理士　佐々木　宗　治 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ドリルと先端にリーマ径より大きい外径の回転自在なベ
   アリングガイドを有するリーマとを備えた管内張材切削
   装置を取付管が接続された本管内で内張材の切削すべき
   部分の略直下位置に位置決めし、管内張材切削装置のド
   リルによって内張材の切削すべき部分に貫通穴を設け、
   該貫通穴にリーマを挿入し、リーマに本管の管軸方向の
   力を与えて移動させ、ベアリングガイドが取付管の内壁
   面に当接するまで内張材を切削し、しかる後にリーマに
   本管の管軸方向の力と管軸方向の力よりも大きい管軸直
   交方向の力を同時に与え、取付管の内壁面に圧接したベ
   アリングガイドの案内により、リーマを取付管の内壁面
   に沿って移動させて内張材の切削を行い、内張材の切削
   進行段階に応じてリーマに与える本管の管軸方向の力と
   管軸直交方向の力の向きを反対向きに適宜切り換えて内
   張材に穴形状を切削するようにしたことを特徴とする管
   内張材の切削方法。