JPH036396B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管破裂工具に関し、特に、限るわけで
はないが、ガス管、水道管または下水管を破裂さ
せる工具に関する。

ケーブルによつて管に引込まれ、管がくり返し
衝撃を受けるように作動する衝撃機構を有するボ
デイよりなる１つの形態の工具が英国特許出願公
報第2092701A号に記載されそして使用されてき
た。この工具は比較的幅狭いブレードを有し、こ
のブレードは、その前端が工具のボデイに枢着さ
れ、かつ液圧シリンダによつて外方および内方に
斜めに変位できる。ブレードは外方変位によつて
管ジヨイントを切断するようになつている。この
ような工具は或る構造の管を破裂させるのには又
或る種類の地面には有効でないことがわかつた。
空気圧ハンマが回動ブレードに打撃を加える同様
の形態の工具が英国特許出願公報第2139938A号
で提案された。

元の内径を回復させるように下水管の不整合ま
たは減少横断面を修正するのに使用される他の形
態の工具が英国特許出願公報2122299A号で提案
された。変位可能な要素およびこれらの要素を変
位させるウエツジに作用する側荷重ウエツジを移
動させる液圧シリンダのピストンロツドに伝えら
れる。従つて、シリンダ組立体は、工具の寿命ま
たは適切な作動を損う曲げ荷重を受ける。

本発明の目的は以前使用されていたあるいは提
案された工具の欠点を減じ、あるいは除去する管
破裂工具を提供することである。

本発明による管破裂工具は、細長いボデイと、
該ボデイを引き装置およびボアライナに夫々取付
ける第１および第２装置を備え、このボデイは、
その前端に向かつてテーパしている外形を有しか
つ第１部分および第２部分に長さ方向に分割され
た外壁部を有し、ウエツジが液圧シリンダによつ
て第１部分と第２部分との間でボデイの長さ方向
に移動でき、第１部分と関連した支持表面および
ボデイに作用する側荷重および曲げ荷重をシリン
ダに負わせないように配置された支持表面に対し
てウエツジが摺動すると、第１部分をボデイの横
方向に移動させることを特徴としている。

好ましくは、上記第２部分はボデイの壁部の環
状部分から前方に延びている。

好ましくは、上記第１部分および第２部分の
各々は円周方向に180゜広がつている。

以下、添付図面を参照して本発明の実施態様を
例として説明する。

図面に示す破裂工具は、次の主構成要素：３つ
の部分、すなわち、円筒形前部分１２、載頭円錐
形の壁部を有し、かつ第１部分１６と第２部分１
８とで出来た中空部分１４、および円筒形後部分
２０で出来たボデイ１０；部分１６と１８との間
に配置されたウエツジ２２；および後部分２０に
収容され、かつウエツジ２２に連結されたピスト
ンロツド２６を有する液圧シリンダ２４よりな
る。

破裂工具は、管の内側を進むことができる自己
前進機構のような引き装置によつて、あるいはウ
インチに連結されたケーブルの形態の引き装置に
よつて破裂させるべき管を通して引かれる。ケー
ブルまたは他の装置は前部分１２の先端に固着さ
せたＵリンク２８に取付けられる。破裂工具は他
中に拡大空所を形成し、かつ後部分２０にわたつ
て延びかつクランプ３２によつて後部分２０に固
着されるポリエチレンまたは類似の管状ライナ３
０を空所に引き入れる。変更例として、ライナを
ポリ塩化ビニル製管状長尺物で作り、これらの長
尺物を、例えば、相互系合ソケツト端構造体およ
び長尺物に通したケーブルによつて、あるいは或
る他の手段によつて相互に連結する。ライナ組立
体はケーブルまたは或る他の装置によつて破裂工
具に固着される。

前部分１２および中間部分１４は鋼で作られた
溶接構造のものである。変更例として、これら部
分は鋳造構造のものでもよい。前部分１２は、こ
れを中間部分１４の小径端部を越えて前進させる
とき、ウエツジ２２の前端を収容する中空円筒体
である。前部分１２は、中間部分１４の第１部分
１６の前端を受け入れる開口部をその壁部の後端
に有する（第４図）。この開口部の各側で、前部
分１２の後部は囲い板４０を支持している。２つ
の囲い板４０は第１部分１４の壁部４４の前縁部
４２をおおつている。

壁部４４は一部載頭円錐形であつて、中間部分
１４の小径端部と壁部４４の後端部４６との間で
中間部分１４の円周の180゜を形成する。壁部４４
は細長い内方支持体４８によつて支持され、この
支持体４８はウエツジ２２の上側の支持パツド５
２に摺動可能に係合する内方支持パツド５０を有
する。部材４８は囲い板４０間に移動可能に収容
される。

ウエツジ２２の下側は、対向した支持体５８に
よつて支持される支持パツド５６に摺動可能に係
合する支持パツド５４を有している。支持体５８
は中間部分１４の第２部分１８に固着されてい
る。支持体５８は２つの側板６０間に位置決めさ
れ、これらの側板は、中間部分１４および前部分
１２を通つて真直ぐ延び、かつウエツジ２２をそ
れらの側板間に収容する。

支持パツド５０，５２の外縁部は、部材４８の
両側部に夫々固着された一対のプレート６２の対
向した溝に摺動係合状態に受け止められている。
同様に、パツド５４，５６は、ウエツジ２２の両
側部に夫々固着された一対のプレート６４の対向
した溝に受け止められている。そのようにして、
第１図でわかるように、ウエツジ２２が左方に引
つ込められるとき、第１部分１６は内方に引つ込
められる。

部材４８は壁部４４の外側に形成されたリブ６
８の延長部として短い外方リブ６６を支持してい
る。リブ６６の先端は、第１図に示す部分１６の
外方位置でも、前方部分１２の外面を越えて突出
しない。部分１８はリブ６８の直径方向に対向し
て外方リブ７０を有する。これらのリブは任意で
ある。

第１部分１６はその外面に溶接した延長ストリ
ツプ７２を各側縁部に有する（第２図）。ストリ
ツプ７２の内面は第２下方部分の平らな縁面上を
摺動する。中間部分１４は一般に載頭円錐形の環
状壁部分７６を有する。中間部分１４の第２部分
１８は壁部分７６の前縁部に固着されかつこの前
縁部から前方に延びている。壁部分７６の前縁部
は円形プレート７８に固着され、このプレートは
略十字形の開口部を有する。後部分２０は鋼製円
筒体であつて、ボルトでプレート７８に固着され
た前端外方フランジ８０を有する。側板６０の後
端部はプレート７８の開口部に受け入れられ、か
つこのプレートに固着されている。

側板６０は、これらおよび部分７６または第２
部分に固着された横プレート９０，９２，９４に
よつて支えられている。側板６０の前端は前部分
２の内面に固着されている。

シリンダ２４は１００のような連結体を有し、
それにより液体は、ライナ３０を通つて延びる導
管を介してパワーパツク（図示せず）から又のこ
のパワーパツクへ運ばれる。破裂工具が自己推装
置で引かれるとき、１０２のようなさらに他の連
結体により、液体をボデイ１０を貫通して前部分
１２の前端の孔（図示せず）から出ている導管１
０４，１０６を経て引き装置のシリンダへ運ぶこ
とができる。

破裂工具が引きテーブルによつて引かれるとき
（好ましいように）、シリンダとの液圧連結体のみ
を必要とする。その場合、前部分を、好ましくは
図示のものからテーパラグを設けるように変形し
Ｄ形ウシヤクルをピンによつてこのテーパラグに
連結する。

以下、作動について説明する。

破裂工具はケーブルおよびウインチによつて引
くものと仮定すると、端部を掘削によつて露出さ
せた既存の埋設管の部分にケーブルを供給する。
ガス分配系の場合には、管は鋳鉄、ダクタイル鉄
またはアスベスト系物質で作られる。他の管、例
えば、水道管または下水管は鋳鉄、粘土またはガ
ラス質セラミツク物質で作られる。破裂工具はこ
のようなあらゆる種類の管を破裂させるのに適用
できる。ウインチは、好ましくは管の端部の掘削
部に収容される液圧駆動ウインチであり、ケーブ
ルは直線で管からウインチバレルに達する。

比較的薄いライナ３０の一端を、ポリエチレン
ライナの場合には、後部分２０に嵌め、クランプ
３２によつてこの部分に取付ける。ケーブルをボ
デイ１０に取付け、ウインチを作動して破裂工具
を引つ張つて管の端部と係合させる。この段階
で、第１部分１６を引込める。次に、シリンダ２
４を作動してウエツジ２２を前進させ、それによ
り第１部分１６を外方に押す。代表的には、例え
ば、207バール（3000lds／cm²）まで液圧を使用し
て第１部分１６および第２部分１８によつて管お
よびこれを囲む地面に及ぼされる36トンまでの力
を発生させる。部分１６の外方移動により管を破
裂させ、かつ地中の空所を部分的に大きくする。

次いで、部分１６を引込め、破裂工具は、これ
を前進させる機構、例えば、ケーブルによつて加
えられる負荷により出来るだけ遠くに前進する。
そうする際、部分１６，１８および載頭円錐形壁
部７６はたつた今述べた空所の部分拡大部分をさ
らに大きくする。かくして、先に破裂された管の
破片はまわりの土の中へ外方に押し込まれる。

代表的な鋳鉄製管は、例えば150mm（６インチ）
の呼称内径を有し、破裂工具によつて形成された
完全に拡張した空所の直径は外径202mm（８イン
チ）のライナ３０を受け入れる240mm（9.5イン
チ）である。また、127mm（５インチ）、178mm
（７インチ）または203mm8.5インチ）の内径を有
する管を破裂させるために、同じ破裂工具を、好
適に設計すると、使用することができる。異なる
大きさに作られた破裂工具は、例えば、102mm
（４インチ）または127mm（５インチ）のステール
または内径を有する管を破裂させる。

ウインチを定圧で作動するように設定すること
ができる場合、ウインチは、操作者がこれを制御
するのに比較的わずかな作用ですむように効果的
に自己制御性であるのがよい。破裂工具は、抵抗
が低いうちに、すなわち、破裂作用に引き続いて
第１部分１６を引込めた後に前進する。ケーブル
の引張りにより、破裂工具を未破裂管と係合状態
に保つ。以上の作用をくり返し、第１部分１６は
次々に前進したり、引込んだりし、破裂工具は、
管を破裂させそして拡張させるとケーブルの引張
りによつて漸次進められる。

ウインチは、破裂工具および破裂工具に連結さ
れたライナが受ける摩擦抵抗に打ち勝つのに十分
なケーブルの引張りをもたらすことができなけれ
ばならない。

部分１６，１８が載頭円錐形の中間部分１４の
ほとんど全体に相当していること、および第１部
分１６がそつくり、部分１８に対して外方に前進
することにより、両端を含む各部分１６，１８の
全体が管を破裂させそして形成された空所を大き
くする。破裂管およびこれに隣接した地面に及ぼ
す２つの部分１６，１８の作用は、これらの部分
がウエツジによつて相対的に分離されると、管を
破裂させかつ空所を拡げるのに公知形式のヒンジ
付き部材または空所に押し込まれるテーパボデイ
の作用よりも効率的である。

第１部分１６は第１図に完全に前進した位置で
示されており、この位置では、後方縁部４６とボ
デイ１０の直径方向に対向した箇所との間の横寸
法は部分７６の最大外径と同じである。これと後
部分２０の比較的小さい直径とのために操作中、
ライナ３０からの摩擦力を相当に軽減する。

ライナ３０を破壊管に引つ張り込んだ後、破裂
工具をライナ３０から開放する。代表的にはポリ
エチレンのようなプラスチツク材製の新しい管を
ライナ３０を通して引き入れ、このライナは管の
外面を摩擦および引つかきから保護する。

変更例として、ライナおよびこの中に配置され
た新しい管はともに破裂工具に取付けられ、かつ
拡大空所にともに引入れられる。さらに他の変更
例として、代表的には、例えば下水道管の交換に
おいて、新しい管のみを工具に取付け、空所に引
入れ、この際、別のライナを使用しない。する
と、新しい管自体が唯一のライナを構成し、この
明細書で、用語「ライナ」は管自体が新しい管の
通るライナのいずれかを意味する。

ボデイ１０は、強固な構造であつて、カウンタ
支持体５８を有し、この支持体に支持パツドが取
付けられている。シリンダ２４は、一端がプレー
ト７８に片持ばりのように取付けられている。ボ
デイに作用する曲げ荷重および側荷重が強固なボ
デイによつて支えられ、このボデイの中で反作用
される。例えば、第１部分１６および第２部分１
８に作用する側荷重はウエツジ２２を介して反作
用される。従つて、ウエツジ２２のためにパツド
５６がなす支持表面は、ボデイに作用する側荷重
および曲げ荷重をシリンダ２４に負わせないよう
にする。

変形例では、第１部分が１つ以上、例えば、２
つあり、各々は180゜の広がりをもち、延長ストリ
ツプによつて側縁部で重なり合う。ウエツジは２
つの第１部分間を摺動する。このような構成で
は、第２部分１８はなくても済む。

このような変形例では、ボデイは部分７６にし
つかり固着されたスパイン部材を有する。このス
パイン部材はカウンタ支持体５８に相当し、この
スパイン部材には、その支持パッドのところでウ
エツジが摺動係合する。かくして、このスパイン
部材によつて、ボデイに作用する側荷重および曲
げ荷重をシリンダ組立体に負わせないようにす
る。

第１図に示す第１部分１６の引込み位置では、
壁部４４は部分７６の壁部の載頭円錐形延長部で
ある。第１部分１６の内側で、バルクヘツドが壁
部４４の後端部に隣接しかつ部分７６の近くに横
プレートによつて形成されているから、第１部分
が前進させるとき、壁部４４と部分７６との間に
は開放隙間がない。

第１部分１６、第２部分１８、前部分１２およ
び壁部分７６はシリンダ２４と相補的な実質的に
閉じたハウジングを作る。ウエツジ２２およびピ
ストンロツド２６の露出部分は、第１部分を前進
させようが、引込めようが、操作中、常に上記ハ
ウジングによつておおわれている。

さらに他の変形例（図示せず）では (i) 載頭円錐形壁部７６を円筒形壁部に替え、全
閉位置にある部分１６，１８の後端の直径は円
筒形壁部の直径と同じであり、例えば、240mm
である。壁部の長さを、図面に示した長さと比
較して任意に長くする。

(ii) 中間部分１４は、部分１６，１８の閉鎖位置
において全体にわたつて横断明円形である代わ
りに、その後端部の円形部分からその前端部の
楕円形部分に変化する。この場合、楕円の短軸
は第２図に相当する断面図では垂直である。円
筒形の前部分の直径は好ましくは、中間部分の
前端部では楕円形の長軸に等しく、従つて、前
部はブレード６８，７０の前端部をおおう。囲
い板４０はなくて済む。

平らな壁部分またはフエアリングのいずれか
が前部分の後端部と中間部分の楕円形壁部との
隙間を閉じる。

この変形例は、管を破裂させたり、空所を大
きくしたりする際に部分１６，１８の分離移動
の有効性を増す。中間部分の横断面は、部分１
６，１８の相対閉鎖位置での楕円形状からウエ
ツジが前進するときこれらの部分の相対分離位
置での実質的に円形形状に変化する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図および第１Ｂ図は管破裂工具の長さ方
向垂直断面図；第２図は第１図の線−上の垂
直断面図；第３図は第１図および第２図に示す工
具のボデイの一部の平面図；第４図は第３図の線
−上の垂直断面図である。 １０……ボデイ、１２……円筒形前部分、１４
……中間部分、１６……第１部分、１８……第２
部分、２０……円筒形後部分、２２……ウエツ
ジ、２４……液圧シリンダ、２６……ピストンロ
ツド、３０……ライナ、４０……囲い板、４８…
…支持体、５２，５４，５６……支持パッド、５
８……カウンタ支持体、６６，６８，７０……リ
ブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 細長いボデイと、該ボデイを引き装置および
   ライナに夫々取付ける第１および第２装置とを備
   え、上記ボデイは、その前端に向つてテーパして
   いる外形を有しかつ第１部分および第２部分に長
   さ方向に分割された外壁部を備え、ウエツジが液
   圧シリンダによつて第１部分と第２部分との間で
   ボデイの長さ方向に移動でき、第１部分と関連し
   た支持表面およびボデイに作用する側荷重および
   曲げ荷重をシリンダに負わせないように配置され
   た支持表面に対してウエツジが移動すると、第１
   部分をボデイの横方向に移動させることを特徴と
   する配管破裂工具。 ２ 上記第２部分はボデイの壁部の載頭円錐形環
   状部分から前方に延びていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の工具。 ３ 上記第１部分および第２部分の各々は円周方
   向に180゜広がつていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項または第２項に記載の工具。 ４ 上記第１部分および第２部分の一方の長さ方
   向縁部はこれらの部分の他方の夫々の長さ方向縁
   延長部で重ね合わされていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項ないし第３項いずれかの項に
   記載の工具。 ５ 上記第１部分および第２部分は、長さ方向に
   延びかつ直径方向に対向した長さ方向外側リブを
   支持していることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項ないし第４項いずれかの項に記載の工具。 ６ 第１部分のリブは第２部分のリブを越えて前
   方に延びていることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項に記載の工具。 ７ 第１部分のリブの前端は、第１部分がその外
   方位置をとるときでさえ、上記前方部分の外面を
   越えて突出しないことを特徴とする特許請求の範
   囲第５項または第６項に記載の工具。 ８ ウエツジは上記第１部分より長いことを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第７項いずれ
   かの項に記載の工具。 ９ ウエツジはそのあらゆる位置で上記第１部分
   の前端を越えて延びていることを特徴とする特許
   請求の範囲第８項に記載の工具。 １０ 上記第２装置は、液圧シリンダを収容しか
   つライナの前端を嵌めるボデイの中空後部分より
   なることを特徴とする特許請求の範囲第１項ない
   し第９項いずれかの項に記載の工具。 １１ 上記第２部分はボデイの上記支持表面に対
   して不動であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項ないし第１０項いずれかの項に記載の工
   具。 １２ 上記第１部分および第２部分はともにボデ
   イの上記支持表面に対して移動できることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項ないし第１０項のう
   ちのいずれかの項に記載の工具。