JPH0776513B2

JPH0776513B2 - 管破壊装置

Info

Publication number: JPH0776513B2
Application number: JP1005834A
Authority: JP
Inventors: レジナルドカラザースアレック
Original assignee: ブリティッシュガスピーエルシー
Priority date: 1988-01-12
Filing date: 1989-01-12
Publication date: 1995-08-16
Anticipated expiration: 2010-08-16
Also published as: AU2770789A; US4928866A; GB2214260A; EP0324287B1; JPH023790A; NZ227589A; ES2023258B3; DE3863768D1; GB8800597D0; AU602622B2; EP0324287A1; CA1290318C

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はガス本管、下水道管、水道本管等を破壊するた
めの管破壊装置に関する。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕

例えば管破壊装置を使用して管を破壊し、管破壊装置に
より形成された地中の通路に新しい管を挿入することに
よって、鋳鉄製又は他の金属製の天然ガス用配送本管の
ような既存の管を交換することは公知である。この技術
は英国特許明細書第2092701A号および第2169681A号に述
べられており、これらの明細書は管破壊装置の提案例を
も述べている。

上記特許明細書第2169681A号は２つの部分からなるボデ
ィを備えており、これらの両部分はウェッジにより相対
的に移動でき、このウェッジは長さ方向に延びた液圧カ
ムによって両部分間を管破壊装置の長さ方向に移動され
る。このような管破壊装置では、ウェッジの摺動表面に
生じる摩擦により、本管又は他の管を破壊するのに利用
できる力が減ぜられている。また、液圧シリンダの長さ
が分離可能な両部分の長さを越えることにより管破壊装
置の全長が長くなっていた。

本発明の目的は上記欠点を回避する管破壊装置を提供す
ることである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明による管破壊装置は、長さ方向に延びた２つの部
分からなる細長いボディを含む管破壊装置であって、こ
れらの２つの部分は、案内面により案内されて管破壊装
置の方向に対して横方向に相対的に直線的に分離したり
接近したりできるようになっており、少なくとも前記分
離運動を行うピストン／シリンダ手段をさらに含む管破
壊装置において、少なくとも３つのピストン／シリンダ
手段を有しており、該ピストン／シリンダ手段は前記２
つの部分のうち一方に設けられており、前記２つの部分
のうち他方には、ピストンロッドが固定されていること
を特徴としている。

好ましくは、上記ピストン／シリンダ手段はシリンダを
備えており、これらのシリンダは上記部分のうちの一方
に設けられており、他方の部分に固定されたピストンロ
ッドを有するピストンを夫々収容しており、上記案内面
は上記一方の部分上の凹形の円筒形面と、上記ピストン
ロッド上の夫々の凸形の円筒形面とよりなる。

〔実施例〕

第１図ないし第９図に示す管破壊装置は長さ方向に延び
た２つの主部分10、12を備えている。部分10は図示した
位置では管破壊装置の最も上方にあり、第１図が主に部
分10を示している。第３図は主に部分12を平面図で示
し、また部分10をも主として水平断面で示している。

両部分10、12は管破壊装置の長さに対して横方向に相対
的に分離したり接近したりできる。分離移動は３つのピ
ストン／シリンダ手段14、16、18（第２図）によって行
なわれる。これらの３つの手段14、16、18は管破壊装置
の長さに沿って間隔をへだてている。手段14、16のみが
復動でき、共同で作用して部分10と12とを相対的に接近
させ、手段18はかかる接近中、引込んでいて作用しな
い。

部分10、12はこの構成例では、鋼製の鋳物であり、部分
12には、手段14、16、18の３つのシリンダが形成されて
いる。手段14、16、18のシリンダは夫々ピストン20、2
2、24を有しており、これらのピストンは夫々Ｏ−リン
グシール26、28、30を有しており、夫々の縮径ピストン
ロッド32、34と一体になっていて、復動できるようにな
っている。手段18のピストン24はこれと同径のピストン
ロッド36と一体である。ピストン20、22の直径は同じで
ある（例えば、90mm）のに対し、ピストン24の直径は、
ボディがテーパ形になっているため、わずかに小さい
（例えば、84mm）（手段18の断面については第７図参
照）。

ピストンロッド32、34には、手段14、16のシリンダのさ
ら穴部分に夫々位置決めされている鋼製リング44、46に
設けられた夫々のＯ−リングシール40、42が係合してい
る。ピストンロッド32、34はリング44、46に位置決めさ
れた環状のゴム製囲い板48、50を貫通しており、ピスト
ンロッド36は手段18のシリンダのさら穴部分に位置決め
された囲い板52を貫通している。

ボディ12は、効果的には３つの手段14、16、18用のシリ
ンダブロックである。

３つのピストンロッド32、34、36はねじ54によって部分
10にしっかり固定されている。

部分10、12はリング44、46内の凹形案内面58、60および
手段18のシリンダ全体の凹形案内面62によって相対的に
直線移動するように相互に案内され、上記案内面は夫
々、対応するピストンロッド32、34、36の凸形外面に摺
接する。

部分10と12との相対的な接近は、第２図に示すように、
部分10の内面64とリング44、46の外端面との係合によっ
て制限される。分離移動は部分10の停止面66、68と部分
12の夫々の停止面70、72との係合によって制限される。

部分12の後端部は、部分10に設けられた硬化鋼製板74に
対して相対的に移動して両部分間に入る微細な土粒子の
悪影響を減少させる。板74の溝には、スクレーパシール
77が設けられており、部分12の後端部はこのシール77に
摺接する。その他の点では、両部分10、12は、部分10に
設けられ部分12の先端部に係合するシール76（第２図）
と、部分10に設けられ部分12の側部に係合する側シール
78、80（第５図ないし第８図）とによって互いにシール
されている。

部分12は、加圧流体をピストン／シリンダ手段14、16、
18に供給しこれらのピストン／シリンダ手段から流体を
導びくホース（図示せず）用の２つの連結部84、86を後
端部に有している。連結部84はピストン20、22、24の下
側で通路88を介して手段14、16、18のシリンダと連通し
ており、加圧流体を供給してピストンを外方に押圧し、
これにより部分10と12とを相対的に分離させることがで
きるようになっている。両部分が相対的に接近すると、
流体はピストンの下側でシリンダから追い出されて通路
88を通ってタンクまで流れる。

連結部86はピストン20、22の上側で通路90を介して手段
14、16のシリンダと連通しており、加圧流体を供給して
ピストン20、22を内方に押圧し、これにより部分10と12
とを相対的接近させることができるようになっている。
両部分が相対的に分離すると、流体はピストン20、22の
上側でシリンダから追い出されてタンクまで流れる（第
10図および第11図参照）。

部分10は全体として溝形をしており（第５図、第６図、
第７図および第８図参照）、部分12の一部が部分10内に
受け入れられている。両部分10、12で形成されたボディ
は先端に向ってテーパになっている。部分10の先端部は
剪断ピン100、102によってノーズ部片104に連結されて
おり、このノーズ部片104は大索（図示せず）をつなぐ
ことができる先端ラグ106を形成している。各部分は一
体の刃状リブ108、110（第２図）を有している。

板74はねじ112によって部分10に固定されており、ねじ1
12は同様の逆Ｕ字形の端部材114をも固定している。
又、他のねじ116が環状部材118を管破壊装置に固定して
いる。引き続きライナ120に挿入される中密度ポリエチ
レン製の新しい交換本管を摩耗しないように保護するた
めに、例えば、薄肉ポリエチレン製のライナ120を部材1
18のまわりにクランプしたり部材118内に保持したりし
て破壊本管または他の管に引入れることができる。

第２図および第４図は、相対的に完全に接近した位置、
すなわち、管破壊装置が最小横断面の状態にある部分1
0、12を示している。なお、第４図の鎖線124は、部分10
と、12とが相対的に完全に分離した状態にあるときの管
破壊装置の後端部での最大横断面を示している。

第４図に示すように、管破壊装置のボディを形成する両
部分の横断面形状は、実質的に角形の肩部を４つの位置
132、134、136、138に設けたような形状であるのが好ま
しい。これらの位置は矩形の角の位置にほぼ相当する。
かかる肩部は、管破壊装置が第２図に140で示した破壊
前のガス本管等の外側にあるような箇所に少なくとも位
置している。代表的には、この例では、本管152mm（６
インチ）の内径を有する管である。

第２図に示すように部分10と12とが完全に接近した状態
にあるとき、（直角、すなわち、まさに垂直に横平面内
にあると想定される）本管の端部がピストン24の中心と
ほぼ整合されるまで、管破壊装置を挿入することができ
る。

第10図は連結部を２つの高圧管152、154により例えばワ
ンドフルー（Wandfluh）社から市販されている種類の切
換弁156に連結した状態の管破壊装置150を示している。
弁156は、加圧液圧流体をポンプ158からパイロットリレ
ーフ弁160、ダンプ弁162およびフィルタ164を介して受
け入れる。ポンプ158はモータ166によって駆動され、流
体を貯溜タンク168からストレーナ170を介して吸入す
る。余剰流体は、切換弁156から冷却器172を経てタンク
168に戻される。冷却器172は、これと並列のイン・ライ
ンレリーフ弁174および低圧フィルタ176を有している。

第11図は変更例の液圧回路を示しており、この回路で
は、対応部分には同一参照番号を使用している。この変
更例では、たった１つの外部の高圧管路152を管破壊装
置150の連結部84に連結して使用している。連結部86
は、管路180を介して戻りばねのように作用する液圧ア
キュムレータ182に連結されている。このアキュムレー
タは明確にするために管破壊装置と比較して拡大した大
きさで示してあるが、実際には、アキュムレータはその
長さを早程長くしないで管破壊装置150の後端部に設け
られている。代表的には、アキュムレータ182は約１リ
ットルの流体容量を有している。ピストン20、22は、前
進させると、流体を通路90および連結部86を経てアキュ
ムレータ182の中へ追い出す。アキュムレータ182に入っ
た流体はアキュムレータ内のガスを圧縮する。切換弁15
6を切換えると、アキュムレータ内の貯溜ガス圧により
比較的低圧の流体を追い出して手段14、16のシリンダの
中へ戻し、これによりピストン20、22を引込ませて部分
10をピストン24と共に引ませる。たった１つの高圧管路
の使用により、管破壊装置150の取扱いおよび被破壊管
中へのその据付けを容易にする。何故ならば、管路152
は人手て適所へ取扱い、管破壊装置150が前進するのに
つれて次第に管の中へ供給しなければならない可撓性の
ホースであるからである。管への入口は地中の掘削穴内
にあり、第11図に示す構成要素を備えている液圧パワー
パックを地表面に位置決めする。圧力管路152は、パワ
ーパックと管破壊装置150との間を延び、被破壊管の長
さにもよるが、長さはおよそ50メートル以上であればよ
い。流体の通常の作動圧はレリーフ弁160により、例え
ば、0.867×107ニユートン／m²（3000ポンド／平方イン
チ）に設定される。アキュムレータ182から送出される
流体の圧力は作動圧に近い。

好ましいなら、液体流体をホース通路を経て管破壊装置
の先端から管破壊装置に供給する。単一のホース管路を
使用することは、好ましくは第11図に示すような構成に
より可能になるが、流体を管破壊装置の先端から供給す
るのが好ましい場合に特に適している。第12図は、第11
図の管路152と同じ機能を有する単一のホース管路200が
管破壊装置の先端壁部204のところで穴202を通って延び
ている管破壊装置の先端を示している。ホース管路200
は連結部204に連結されており、流体はこの連結部204を
通って第２図に示す通路88に相当する通路206に流れ
る。ホース管路200をドラム（図示せず）に巻きつけ、
これにより引張ってラグ106に取付ける。ホース管路200
は比較的重いが、２つのホース管路の使用の場合と比較
すると、たった１つのホース管路を使用する操作は取扱
いにくさを大きく減少させる。単一のホース管路の使用
は先端のところであり、これは例えば、下水道を短い管
で配管し直している場合に特に有利である。流体が管破
壊装置の先端に供給される場合には、ホース管路を、破
壊が始まる前に未破壊管を通して管破壊装置に供給しな
ければならない。

変更例（図示せず）では、アキュムレータはシリンダの
すべて、あるいは少なくとも１つに連結されている。シ
リンダの数は３個以外でもよい。シリンダの直径は同じ
でもよい。第１図ないし第９図に示す管破壊装置は代表
的には、鋳鉄製の152mm（６インチ）のガス分配本管の
場合に適している。両部分10と12とが互いに十分に接近
した第２図に示す位置にある状態でこのような管に十分
に挿入すると、管破壊装置の外面は第２図に示す断面線
VII−VIIのところの横平面における管の開口部の内面に
係合する。

部分10、12のかかる状態における管破壊装置の後端部で
の横断高さは、約213mmである。部分10と、12との相対
的な移動のストロークは、代表的には25mmである。管を
破壊すると、このような管破壊装置は、代表的には、外
径200mmおよび肉厚3mmのポリエチレンライナを破壊膨張
した管の中へ引入れる。交換本管は外径180mmの中密度
ポリエチレン管である。

このような管破壊装置は102〜152mm（４〜６インチ）の
公称範囲の管を破壊することができる。外胴部を管破壊
装置に、すなわち、各部分10、12に１つずつ固定するこ
とによって管破壊装置の有効全直径を増大させることが
可能である。このように、管破壊装置は204mm（８イン
チ）までの公称直径の管を破壊するのに効果的であるよ
うにすることができる。

大型の管破壊装置は、例えば、公称直径22mm（９イン
チ）の下水道管のようなもっと大きな管さえも破壊する
のに効果的であり、その場合、交換管の外径は315mmま
でである。

更らに他の変更例（図示せず）では、部分10と12との相
対的な接近移動は、ばね手段、例えば、両部分間に配置
され、両部分10と12との相対的分離移動により応力が付
与される１つ以上のコイルばねによって行なわれる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は夫々、管破壊装置の平面図および
長さ方向垂直断面図；第３図は第２図の線III−IIIに沿
った水平断面図；第４図は第２図の矢印IVの方向に見た
場合の端立面図；第５図、第６図、第７図および第８図
は夫々、線Ｖ−Ｖ、VI−VI、VII−VIIおよびVIII−VIII
に沿った垂直断面図；第９図は第２図の矢印IXの方向に
見た端立面図；第10図および第11図は夫々、第１図ない
し第９図を参照して説明する管破壊装置ととも使用する
代表的な液圧回路および変更例の回路を示す図；第12図
は変更例としての先端部の供給ホース管路を示してい
る、第１図および第２図に示す管破壊装置の先端部の切
取断面図である。 10、12……主部分、14、16、18……ピストン／シリンダ
手段、20、22、24……ピストン、32、34、36……ピスト
ンロッド、44、46……リング、58、60……凹形案内面、
62……凸形案内面、84、86……連結部。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さ方向に延びた２つの部分からなる細長
いボディを含む管破壊装置であって、これらの２つの部
分は、案内面により案内されて管破壊装置の方向に対し
て横方向に相対的に直線的に分離したり接近したりでき
るようになっており、少なくとも前記分離運動を行うピ
ストン／シリンダ手段をさらに含む管破壊装置におい
て、少なくとも３つのピストン／シリンダ手段を有してお
り、該ピストン／シリンダ手段は前記２つの部分のうち
一方に設けられており、前記２つの部分のうち他方に
は、ピストンロッドが固定されていることを特徴とする
管破壊装置。
【請求項２】前記ピストン／シリンダ手段は、前記分離
運動と前記接近運動の両方を行うことができる複動ピス
トン／シリンダ手段を有することを特徴とする請求項１
に記載の管破壊装置。
【請求項３】前記２つの部分の間には、ばね手段が設け
られており、該ばね手段は、前記２つの部分の相対的分
離運動によって応力が付与され、前記ばね手段の回復に
よって、前記２つの部分の相対的接近運動が行われるこ
とを特徴とする請求項１に記載の管破壊装置。
【請求項４】前記案内面が、ピストン／シリンダ手段の
ピストンに設けられた凸状の円筒形面と、ピストン／シ
リンダ手段のシリンダに設けられた凹状の円筒形面とか
らなり、これらの凹凸面は、互いに摺動係合することを
特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つに記載の管破
壊装置。
【請求項５】単一のホース管路によって流体が供給され
ることを特徴とする請求項３又は４に記載の管破壊装
置。
【請求項６】前記ホース管路は管破壊装置の先端から突
出していることを特徴とする請求項５に記載の管破壊装
置。
【請求項７】前記部分のうち一方は、前記部分のうち他
方を部分的に受け入れる溝形形態のものであることを特
徴とする請求項１乃至６のうちいずれかに記載の管破壊
装置。
【請求項８】前記ボディは、矩形の隅部の位置にほぼ相
当する４つの位置に実質的に角形の肩部が設けられてい
る横断面形状を有することを特徴とする請求項１乃至７
のうちいずれかに記載の管破壊装置。
【請求項９】前記ピストン／シリンダ手段のうちの少な
くとも１つに連結された液圧アキュムレータを含むこと
を特徴とする請求項１乃至８のうちいずれかに記載の管
破壊装置。