JPH04122515A - 管切断装置 - Google Patents

管切断装置

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JPH04122515A
JPH04122515A JP24125190A JP24125190A JPH04122515A JP H04122515 A JPH04122515 A JP H04122515A JP 24125190 A JP24125190 A JP 24125190A JP 24125190 A JP24125190 A JP 24125190A JP H04122515 A JPH04122515 A JP H04122515A
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cutting
frame
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Akito Nagayoshi
永吉 章人
Tomoyuki Hashimoto
橋本 友之
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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〉 本発明は鋼管抗酸いは鋼管矢板等の鋼管を切断するため
の管切断装置に関するものである。
〈従来の技術〉 河川等に橋梁を架設する際の橋脚工事にあっては、構築
すべき橋脚の周囲に鋼管矢板を打ち込み、この鋼管矢板
によって包囲された部分を排水して橋脚を完成させ、そ
の後鋼管矢板を所定位置で切断して撤去することが行わ
れる。
鋼管矢板を切断する場合には、ディスクカッターやダイ
ヤモンドカッター等を用いて鋼管矢板の内部からmyt
的に切断するのが一般である。然し、鋼管矢板に対する
切断位置が水面下レベルである場合、該矢板に対する切
断の進行に伴って鋼管矢板内に泥水が侵入するため、切
断性能の低下等を免れない。また前記力、ターを用いた
切断では、該カッターが磨耗したり作業中に破損する虞
がある。この場合、作業を中断してカッターを交換する
ことが必要となり、カッターに対する監視や交換作業が
煩雑になる虞がある。
一方、超高圧の水ジェツト又はこの水ジェツトにガーネ
ットや珪砂等の研磨材を混入させた所謂アブレー7ブジ
ェ/トを用いて鋼板や鉄筋コンクリートを切断する技術
が開発されている。前記水ジェツトにあっては水中であ
っても殆ど切断性能が変化することがない。
本件出願人は上記水ジェット或いはアブレーシブジェノ
トを用いて鋼管杭や鋼管矢板等の管を切断する技術を開
発して既に特許出願している(特願平1−292504
号)。
前記技術によれば、打ち込まれた鋼管杭或いは鋼管矢板
等の管の内部に管切断装置を配設して核装置を所定の位
置で固定し、ノズルから水7;工。
ト或いはアブレーソブジェットを噴射すると共に、該ノ
ズルを管切断装置の軸心を中心とじて回転させることで
、管を切断することが出来る。
〈発明が解決しようとした課題〉 本発明の目的は、上記特願平1−292504号に係る
技術を更に発展させたものであって、鋼管矢板の如く管
の外周に継手部を固着した管であっても容易に且つ円滑
に切断し得る管切断装置を提供せんとしたものである。
〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本発明に係る管切断装置は、
管の内部に配設されて該管を所定の位置で切断するため
の管切断装置であって、筒状の本体フレームと、前記本
体フレームの外周に回転可能に装着され該本体フレーム
との間に室を形成するための拡径部を有する回転フレー
ムと、前記本体フレームと回転フレームとで構成する室
内に配設され該回転フレームを回転させるための駆動手
段と、前記回転フレームの回転に伴って本体フレームの
軸心を中心として回転して管を切断する切断手段と、前
記回転フレームの先端外周に固着され前記切断手段を直
進移動及び回動さセるための調整駆動手段と、前記本体
フレームの外周に取り付けられ該本体フレームの軸心を
管の軸心と略−致させて固定するための固定手段とヲを
して構成されるものである。
上記管切断装置に於いて、切断手段が超高圧水又は高圧
水と研磨材との混合流体を噴射する第1噴射孔とこの第
1噴射孔の周囲に圧力空気を噴射するための第2噴射孔
を有することが好ましく、また本体フレームと回転フレ
ームとを接触摺動させると共に該接触摺動部に流体継手
機構を構成することが好ましい。
〈作用〉 上記手段によれば、管切断装置(以下「切断装置Jとい
う)を鋼管杭或いは鋼管矢板等(以下「鋼管1という)
の内部に挿入し、固定手段によって本体フレームの軸心
を鋼管の軸心と略一致させた状態で該切断装置を鋼管に
固定することが出来る。このとき、回転フレームの先端
外周に固着された調整駆動手段によって、切断手段を本
体フレームの軸心に沿って移動させることで、鋼管の切
断位置に対する微調整を行うことが出来る。そして駆動
手段によって回転フレームを回転させることで切断手段
を本体フレームの軸心を中心として回転させると共に、
切断手段を動作させることで鋼管を切断することが出来
る。
また鋼管の外周に継手部材が固着されている場合には、
この継手部分に於いて、調整駆動手段を作動させて切断
手段を該調整駆動手段の軸心を中心として首振り回動さ
せることで、継手部材を容易に切断することが出来る。
上記構成に於いて、切断手段としてはディスク力・ンタ
ー、ダイヤモンドカッター、ガス切断トーチ等を用いる
ことが出来る。
然し、切断手段としては超高圧水(1000kgf/c
4以上の圧力を持った水をいう、以下間し)又は高圧水
と研磨材との混合流体を噴射させる第1噴射孔とこの第
1噴射孔の周囲に圧力空気を噴射する第2噴射孔を有し
て構成したものであることが好ましい。この切断手段に
よれば、水−;エンド或いはアブレーシブジェフトを圧
力空気によって被包することで、水中であってもこれ等
のジェフトの噴射工享ルギを減衰させること無く鋼管を
切断することが出来る。
また調整駆動手段として圧油、圧力空気等の流体圧によ
って直進、回動可能なアクチュエータを用いた場合、本
体フレームと回転フレームとを接触摺動させ、該摺動部
に流体継手機構を構成することによって、アクチュエー
タに対する圧力流体の供給ホースの接続を簡単な構造と
したことが出来る。
〈実施例〉 以下上記手段を通用した切断装置の一実施例について図
を用いて説明する。
第1図は切断装置の断面説明図、第2図は第1図の■−
■矢視図、第3回は第1図の■−■矢視図、第4図は切
断手段及び調整駆動手段の説明図、第5図はブロック説
明図、第6図は鋼管を切断する際の説明図である。
本発明に係る切断装置Aは、鋼管杭(JISA−552
5)鋼管矢板(J l5A−5530)等の鋼管Bであ
って、略垂直状態に地中に打ち込まれた鋼管Bの内部に
吊り下げられて挿入され、所定位置に於いて該鋼管Bに
一体的に固定されて鋼管Bを輪切り状に切断するための
装置である。
第1図乃至第4図に於いて、切断装置Aは円筒状の本体
フレーム1、本体フレームlの外周に回転可能に装着さ
れた回転フレーム2、本体フレーム1と回転フレーム2
とで構成する室3内に配設された駆動手段となる駆動モ
ーター4a、4b、回転フレーム2の先端外周に固着さ
れた調整駆動手段となるアクチュエータ5、アクチュエ
ータ5に取り付けられた切断手段となるノズル6、本体
フレーム1の外周に取り付けられた固定手段となる複数
のクランプ装置7とによって構成されている。
本体フレーム1は円筒状に構成されており、該フレーム
1の前方(第1回に於ける右側、以下間し)側端部には
後述する流体継手機構13を構成するために該継手機構
13の長さに応した寸法を有する分配フレームlaが一
体的に形成されている。
また分配フレーム1aの前方側端部にはネジ部1bが形
成されでおり、このネジ部1bに支持部材1cを嵌合し
てナツト1dによって締結することで、後述する本体フ
レーム1のスラスト方向に作用する回転フレーム2の重
量を支承し得るように構成している。
また本体フレーム1の後方(第1図に於ける左側、以下
間し)側端部には円板状のプレー)1eが溶接等によっ
て固着されており、このプレート1eに吊り部材8が溶
接等によって固着されている。従って、前記吊り部材8
にワイヤ29を取り付けることで切断装置Aをクレーン
によって吊り上げて移動させ、或いは鋼管Bに挿入する
ことが可能である。
また本体フレーム1の外周所定位置には、駆動モーター
4a、4bを取り付けるためのベースプレート、クラン
プ装置7を取り付けるためのベースプレート等が設けら
れており、また回転フレーム2を回転可能に支持するた
めのベースリング1fが溶接によって固着されている。
回転フレーム2は、本体フレーム1との間に室3を形成
するための拡径部となる円筒部材2aと、円筒部材2a
の後方側端部を水密性を保持して閉鎖するフランジ部材
2bと、円筒部材2aの前方側端部を閉鎖するためのフ
ランジ部2cと本体フレーム1の前方側端部に形成した
分配フレームlaと接触摺動する継手部2dとを一体的
に形成した継手フレーム2eと、継手フレーム2eの前
方側に配置されて分配フレーム1aと継手部2dの水密
性を保持して閉鎖する閉鎖部材2rとによって構成され
ている。
前記円筒部材2a、フランジ部材2b、継手フレーム2
e、閉鎖部材2fは夫々別個に形成されており、切断装
置Aの組み立てに際し、前記各部材28〜2fをボルト
結合することによって回転フレーム2を構成している。
前記円筒部材2aの内径は、本体フレーム1aの外径と
駆動モーター4a、4bの高さ寸法に応した寸法を有し
ている。また円筒部材2aの両端には、他の部材2b、
2eと夫々結合するだめのフランジが設けられている。
フランツ部材2bは、本体フレーム1に固着したヘース
リング1fとの間に例えばナイロン樹脂或いはテトラフ
ルオロエチレン樹脂等によって形成した軸受部材9aと
、オイルノール等のノール部材10aとを設けて装着さ
れている。従って、フランジ部材2bは−\−スリング
1fに対し回転可能に、且つ水密性を保持して装着され
る。
継手フレーム2eのフランジ部2Cであって、円筒部材
2a側の面には駆動モーター4a、4bに取り付けたギ
ヤ4cと噛合する内歯ギヤ11が固着されている。継手
フレーム2eの継手部2dは、後述する流体継手JR,
f113の長さに応した寸法を持って形成されている。
継手フレーム2eは分配フレーム1aとの間に軸受部材
9b、9cを設けて装着されている。従って、継手フレ
ーム2eは分配フレーム1aに対し回転可能に装着され
ている。
前記軸受部材9Cは図に示すようにフランジを有する円
筒状に形成されており、このフランジ部と前述した支持
部材ICとが面接することで、垂直に打ち込まれた鋼管
Bを切断する際に本体フレーム1の軸心に沿って作用す
る回転フレーム2の重量を支承すると共に、該重置を本
体フレーム】に伝達している。
閉鎖部材2fは分配フレーム1aとの間にソール部材1
0bを設けて装着されている。従って、本体フレーム1
の外周に円筒部材2a、 フランジ部材2b、継手フレ
ーム2e、閉鎖部材2fを夫々配設してボルト結合した
とき、構成された回転フレーム2は本体フレーム】に対
し水密性を保持した状態で回転可能に構成される。
分配フレーム1aと継手フレーム2eの継手部2dとの
間に構成される流体継手機構I3は、分配フレーム1a
の軸方向及び軸と直交方向に複数の孔13aを形成し該
孔13aを分配フレーム1aの外周面に開口させると共
に、継手部2dには内周面の全周にわたって前記孔13
aと対向する複数の溝13bを形成し、この溝13bと
継手部2dの外周との間に通孔13cを形成することで
構成されている。
前記の如く構成した流体継手機構13にあっては、室3
の内部に図示しない圧力空気に対応するバルブ、及び圧
油に対応するバルブ等を設け、これ等のバルブと所定の
孔13aとを接続すると共に、所定の通孔13cとアク
チュエータ5とをホース14”aによって接続し、且つ
所定の通孔13cとノズル6を土−ス14bによって接
続することによって、回転フレーム2の回転に影響され
ることなく該フレーム2と各機器5.6とを配管するこ
とが可能となる。
本体フレーム1と回転フレーム2の円筒部材2aとによ
って形成された室3には、駆動モータ4a、4bが設け
られている。駆動モーター4aは回転フレーム2を高速
回転させるモーターであり、また駆動モーター4bは回
転フレーム2を低速回転させるモーターである。
室3の内部には図示しない圧力空気のバルブ、図示しな
い圧油のマニュホールトー及びバルブが設けられている
。これ等のバルブに供給される圧力空気及び圧油は、後
述するように地上に設けたコンブレンサー34、油圧ユ
ニット35からホース34a。
35aを介して導通され、ヘースリング1fに本体フレ
ーム1の軸方向に沿って穿孔した孔15に前記ホース3
4a、35aを接続することによって供給される。
また室3の内部であってヘースリング1fには、アクチ
ュエータ5の軸方向の移動量を検出するためのセンサー
(図示せず)、及びアクチュエータ5の回動角度を検出
するためのセンサー(図示せず)からの信号を受信する
ためのスリップリング16が設けられており、また円筒
部材2aには前記各センサーと接続された接触子17が
設けられている。このように、各センサーからの信号を
スリップリング16及び接触子17によって伝達するこ
とで、各センサーからの信号線を回転フレーム20回転
に影響されることなく配線することが可能となる。
回転フレーム2の前方側端部を子する閉鎖部材2rの外
周には、調整駆動手段となるアクチュエータ5を取り付
けるためのブラケット18が固着されている。アクチュ
エータ5はケーシング19に内挿され、軸心が本体フレ
ーム1の軸心と平行となるようにブラケット18に固着
されている。
本実施例に於けるアクチュエータ5は、圧油の供給によ
って作動する回動運動部と直進運動部とを備えており、
これ等の運動部に同時に或いは選択的に圧油を供給する
ことによって、軸5aに矢印a方向の往復回動及び/又
は矢印す方向の往復直進をさせることが可能である。そ
して前記軸5aの回動、直進によってノズル6をアクチ
ュエタ5の軸心を中心として回動させ、或いはノズル6
をアクチュエータ5の軸心に沿って、即ち、本体フレー
ム1の軸心に沿って直進させることが可能である。
アクチュエータ5の回動角度、直進移動量は、図示しな
いセンサーによって検出されて後述する制御盤36に表
示されるように構成されている。
アクチュエータ5の軸5aにはホルダー20が固、1れ
ている。このホルダー20には連結板21に一体的に取
り付けられた。ノズル6及びガイドローラ22がハエ2
3を介して取り付けられている。
即ち、ホルダー20には、ハ223を収容し且つ内周に
ガイド面24aを形成したハスホルダー24が、バネ2
3の軸心がアクチュエータ5の軸心と直交するように配
置されて固着されている。前記へ名ホルダー24にはバ
ネ座25が摺動可能に嵌合されており、このハネ座25
に連結板21が固着されている。
連結板21の後方側端部にはブラケット22aに回動可
能に取り付けられたガイドローラ22が設けられており
、前方側端部にはノズル6がハネ23の軸心と平行に且
つ該連結板21に対し着脱可能に取り付けられている。
ノズル6が連結板21に取り付けられたとき、該ノズル
6の先端がガイドローラ22の先端よりも本体フレーム
1の軸心方向に所定距離引っ込むように構成している。
また連結板21の略中央であって、ガイドローラ22側
にはゴム板等の遮蔽材26が取り付けられている。
上記の如く、連結板21に取り付けられたガイドローラ
22及びノズル6はハエ23によって鋼管Bの内周面側
に付勢される。従って、鋼管Bを切断する際にはガイド
ローラ22が鋼管Bの内周面と当接することによって、
ノズル6の先端と鋼管Bの内周面とは予め設定された離
隔距離を保持することが可能となる。
ノズル6は連結板21に着脱可能に取り付けられるノズ
ルホルダー6aと、ノズルホルダー6aに内挿されたノ
ズル本体6bとによって構成されている。ノズル本体6
bの中心には第1噴射孔となる孔が軸方向に貫通して形
成されている。
ノズル本体6bはヘアリング6Cを介してノズルホルダ
ー6aに回転可能に嵌合されており、方の端部に取り付
けたホース6dを介してアブレーシブジェットが供給さ
れる。ノズルホルダー6aとノズル本体6bとの間に第
2噴射孔となる通孔6eが形成されている。そして通孔
6eに圧力空気を供給することで、ノズル本体6bの先
端から噴射されるアブレーシブジェットを圧力空気によ
って被包し得るように構成している。
本体フレーム1の後方側の外周には、120度間隔で3
&11のクランプ装置7が設けられている。
前記クランプ装置7は、2本のハーフa、7bと、当接
板7cと、駆動シリンダー7dとによって構成されてい
る。
バー7a、7bは、夫々一端が本体フレーム1に固着し
たブラケット1eにピン7fを介して回動可能に取り付
けられており、他端にビン7fを介して当接板7cを取
り付けると共に該当接板を介してバー7a、7bを接続
することで平行四辺形のリンクを形成している。また駆
動シリンダ7dはバー7a側のブラケット7e及びバー
7bと当接板7cとの接合点の間に配設されている。
また当接板7cの表面にはゴム板等の摩擦部材7gが固
着されている。
上記の如く構成したクランプ装置7にあっては、駆動シ
リンダー7dに圧油を供給することによってバー7a、
7bを起立させて当接板7cを鋼管Bの内周面に当接さ
せることで、切断装置Aを鋼管Bに固定することが可能
である。
本実施例では、切断装置Aを鋼管B内に挿入する際に予
め21のクランプ装置7を鋼管Bの内径に等しい寸法に
拡開させておき、切断装置Aが鋼管Bに於ける所定の切
断位置に達したとき、残るIMiのクランプ装置7に圧
油を供給することで、本体フレーム1の軸心、即ち切断
装置Aの軸心を鋼管Bの軸心と略一致させるようにして
いる。
第5図は切断装置Aにアブレーシブジx−7トを供給す
る供給装置のブロック説明図である。
図に於いて、ポンプ31によって高圧ポンプ32に供給
された低圧水は、該ポンプ32によって所定の圧力(約
350kgf/cj)に昇圧される。また研磨材供給装
置33に対しコンプレッサー34から圧力空気が供給さ
れ、該供給装置33から予め流量を設定された珪砂等の
研磨材が高圧水中に混入し、混合流体を形成する。この
混合流体はホース6dによってノズル6に導かれてノズ
ル本体6bからアブレーシブジェノトとして鋼管Bに噴
射されて、咳鋼管Bを切断する。
コンプレ、サー34と切断装置Aの間にホース34aが
配設され、このホース34aによって流体継手機構13
を介してノズル6にアブレーンブジェ、トを被包するた
めの圧力空気が供給される。また油圧ユニット35と切
断装置Aとの間にホース35aが配設され、このホース
35aによってアクチュエータ5を操作するための圧油
、及びクランプ装置7の駆動シリンダー7dを操作する
ための圧油が供給される。
尚、図に於いて36は制御盤であって、ポンプ31高圧
ポンプ32.研磨材供給装置33.コンプレッサー34
.油圧ユニット35等を制御すると共に、切断装置Aに
設けた駆動モーター4a、4bの駆動、及びアクチュエ
ータ5の回動角度、直進移動量等の制御を行うものであ
る。
次に上記の如く構成した切断装置Aによって鋼管Bを切
断する際の操作について第6図により説明する。
先ず、鋼管Bの頂部に架台27を載置し、この架台27
を油圧シリンダーによって構成した固定装置27aによ
って鋼管Bに固定する。次に架台27に設けたチェンブ
ロノク等の昇降装置28に取り付けたワイヤ29を介し
て切断装置Aを吊り下げて鋼管B内を下降させる。切断
装置Aが鍜管B内に於ける所定の切断位置の近傍に達し
たとき、クランプ装置7を操作して鋼管Bに固定する。
前記固定操作によってガイドローラ22は鋼管Bの内周
面と当接し、同時にノズル6は鋼管Bの内周面と所定の
離隔距離を持って対向する。そしてアクチュエータ5を
操作してノズル6を直進させ、該ノズル6を所定の切断
位置に対向させる。
次いでノズル6にアブレーノブジエノトを供給して該ノ
ズルから鋼管Bに噴射すると共に、駆動モーター4aを
駆動して回転フレーム2を高速回転させることで、咳鋼
管Bに対する切断を実施する。鋼管Bが鋼管杭である場
合には、前記操作を継続することで咳鋼管抗を切断する
ことが可能である。
また鋼管Bが外周に保合部材を有する鋼管矢板である場
合には、ノズル6が保合部材に到ったとき、駆動モータ
ー4aの駆動を停止すると共に駆動モーター4bを駆動
して回転フレーム2を低速回転させ、同時にアクチュエ
ータ5を操作してノズル6をアクチエエータ5の軸心を
中心として首振り回動を行わせることで、鋼管の本体を
切断すると共に保合部材を切断することが可能である。
尚、前述の実施例に於いて、アクチュエータ5クランプ
装置7の駆動シリンダー7dを圧油の供給によって作動
する油圧機器を用いているが、これ等の機器は圧力エア
によって作動する空圧機器を用いても同様の機能を発揮
させることが可能であることは当然である。
〈発明の効果〉 以上詳細に説明したように本発明に係る管切断装置によ
れば、鋼管抗酸いは鋼管矢板等の鋼管を内部から輪切り
状に切断することが出来る。
また鋼管矢板の如く外周に他の鋼管矢板と結合するため
の保合部材を有するものであっても、切断手段に首振り
回動を行わせることで、容易に且つ確実に切断すること
が出来る。
また管切断装置に設けた訓整駆動手段を操作することで
、切断手段を軸心に沿って直進移動させ、これにより鋼
4管に対する切断位置を正確に設定することが出来る。
また本体フレームと回転フレームとを接触摺動させ、こ
の摺動部に流体継手機構を構成した場合には、調整駆動
手段として流体圧により作動するアクチュエータを用い
た場合であっても、圧力流体の供給ホースの捌きを容易
としたことが出来る等の特徴を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は切断装置の断面説明図、第2図は第1図の■−
■矢視図、第3図は第1図の■−■矢視閲、第4図は切
断手段及び調整駆動手段の説明図、第5図はブロック説
明図、第6図は鋼管を切断する際の説明図である。 Aは切断装置、Bは鋼管、1は本体フレーム、laは分
配フレーム、1cは支持部材、1eはプレート、1fは
ベースリング、2は回転フレーム、2aは円筒部材、2
bはフランジ部材、2cはフランジ部、2dは継手部、
2eは継手フレーム、2rは閉鎖部材、3は室、4a、
4bは駆動モーター、5はアクチュエータ、6はノズル
、6aはノズルホルダー、6bはノズル本体、6cはヘ
アリング、6dはホース、7はクランプ装置、7a7b
はバー、7cは当接板、7dは駆動フリツプ、8は吊り
部材、92〜9cは軸受部材、10a10bはシール部
材、11は内歯ギヤ、13は流体継手機構、13aは孔
、13bは溝、13cは通孔、14a14bはホース、
15は孔、16はスリップリング、17は接触子、18
はブラゲノト、19はケーシング、20はホルダー、2
1は連結板、22はガイドローラ、23はハ茅、24は
バネホルダー、25はハネ座、26は遮蔽材、27は架
台、28は昇降装置、29はワイヤ、31はポンプ31
.32は高圧ポンプ、33は研磨材供給装置、34はコ
ンプレッサー、35は油圧ユニット、36は制御盤であ
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)管の内部に配設されて該管を所定の位置で切断す
    るための管切断装置であって、筒状の本体フレームと、
    前記本体フレームの外周に回転可能に装着され該本体フ
    レームとの間に室を形成するための拡径部を有する回転
    フレームと、前記本体フレームと回転フレームとで構成
    する室内に配設され該回転フレームを回転させるための
    駆動手段と、前記回転フレームの回転に伴って本体フレ
    ームの軸心を中心として回転して管を切断する切断手段
    と、前記回転フレームの先端外周に固着され前記切断手
    段を直進移動及び回動させるための調整駆動手段と、前
    記本体フレームの外周に取り付けられ該本体フレームの
    軸心を管の軸心と略一致させて固定するための固定手段
    とを有することを特徴とした管切断装置。
  2. (2)前記切断手段が超高圧水又は高圧水と研磨材との
    混合流体を噴射する第1噴射孔とこの第1噴射孔の周囲
    に圧力空気を噴射するための第2噴射孔を有することを
    特徴とした請求項(1)記載の管切断装置。
  3. (3)本体フレームと回転フレームとを接触摺動させる
    と共に該接触摺動部に流体継手機構を構成したことを特
    徴とした請求項(1)記載の管切断装置。
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