JPS63232905A - 穿孔装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、地中に埋設された下水管のような第１の管と
、地中に埋設され、地上に向けて伸びる取付管のような
第２の管とを相互に連通させるために前記第１の管また
は該第１の管に施されたライニングに孔を穿つための穿
孔装置に関する。

（従来技術） コンクリート管から成る下水管では、長期にわたる使用
の結果、その内面に亀裂が生じていることがある。この
亀裂からの下水の漏洩、該亀裂の拡大等を防止するため
、前記下水管にその内面を被覆するライニングが施され
る。その結果、前記ライニングが施された下水管とこれ
に接続されている前記取付管とは非連通状態となる。こ
の非連通状態を解除するために、前記取付管の接続個所
にるいて前記ライニングが穿孔される。

また、住宅の増加等に応じて、取付管を増設することが
ある。このときには、前記下水管および新設取付管相互
の連通のために、前記下水管または該下水管およびこれ
に設けられたライニングの双方に孔が穿たれる。

従来、下水管またはそのライニングの穿孔は、前記下水
管と前記取付管との接続部または接続予定個所まで開削
した後、作業員が開削穴に入り、切削具を手動操作する
ことにより行なわれていた。

しかし、地盤を開削して行なう前記下水管またはそのラ
イニングの穿孔作業には、特に市街地では長時間にわた
る通行止めの措置を必要とし、また、穿孔作業中におけ
る前記開削穴の壁面崩壊の危険性があり、さらに、出水
による穿孔作業の中断を余儀なくされることがあった。

また、従来、下水管の内部から該下水管またはそのライ
ニングに穿孔することが行なわれている。しかし、前記
下水管の内部からの穿孔は、作業員が入ることができる
口径を有する下水管にのみ適用可能であり、しかも、こ
の穿孔作業には、ガス中毒、酸素欠乏等の危険が伴なう
。

（発明の目的） 本発明は、地中に埋設された第１の管と、地中に埋設さ
れ、地上に向けて伸びる第２の管とを相互に連通させる
ために、前記第１の管の外部から地盤を開削することな
しに、前記第１の管または該第１の管に施されたライニ
ングに孔を設けることを目的とする。

（発明の構成） 本発明は、地中に埋設された第１の管と、地中に埋設さ
れ、地上に向けて伸びる第２の管とを相互に連通させる
ために前記第１の管または該第１の管に施されたライニ
ングに孔を穿つための穿孔装置であって、前記第２の管
に挿入可能の穿孔ドリルと、該穿孔ドリルに接続された
一端部を有する撓軸と、該撓軸の他端部に接続された回
転動力源と、前記穿孔ドリルに推力を与えるための推力
付与手段とを備えることを特徴とする。

（発明の作用および効果） 本発明によれば、前記第２の管が接続された前記第１の
管に施されたライニング、例えば取付管が接続された下
水管のライニングが穿孔対象の場合、穿孔ドリルを地上
に開放する桝から前記取付管に挿入して前記ライニング
に突き当て、推力付与手段の作用下で回転動力源を作動
させて前記穿孔ドリルを回転させることにより、前記ラ
イニングに孔を穿つことができる。

また、取付管が接続される予定の下水管または該下水管
およびそのライニングの双方が穿孔対象の場合、前記取
付管の埋設に先立ち、地上から前記下水管に向けて掘削
された掘削孔に圧入されたシースに前記穿孔ドリルを挿
入して該穿孔ドリルを前記下水管に突き当てる。この場
合、前記シースは前記第２の管を構成する。その後、推
力付与手段の作用下で前記穿孔ドリルを回転させること
により、前記下水管、または、前記下水およびライニン
グの双方を順次に穿孔することができる。

前記下水管またはライニングの穿孔は、前記シースに前
記取付管を挿入した後、該取付管に前記穿孔ドリルを挿
入することによっても行なうことができる。この場合、
前記取付管が前記第２の管を構成する。

さらに、回転動力源の回転力を前記穿孔ドリルに伝達す
るための軸が可撓性を有する撓軸から成る。このことか
ら、地中に埋設された前記第２の管の地上における開放
端に例えば建物が近接しているために該開放端の周囲の
スペースが狭い場合にあっても、前記撓軸を湾曲させる
ことにより容易に前記第２の管に前記穿孔ドリルを挿入
することが２でき、また、長い撓軸を用いることにより
前記建物を迂回した位置に前記回転動力源を据えること
ができる。

（実施例） 本発明が特徴とするところは、図示の実施例についての
以下の説明により、さらに明らかとなろう。

第１図を参照すると、本発明に係る穿孔装置１０が、地
中に埋設された第１の管１２であってライニング１６が
形成された第１の管１２と、地中に埋設され、地上に向
けて伸びる第２の管１４との相互連通のために、前記ラ
イニング１６を穿孔すべく配置されている。通常、７／
Ｓｌの管１４とライニング１６との間にはグラウトが充
填されるため、葭記ライニングの穿孔の際、財記グラウ
トの固化層も穿孔される。

図示の第１の管１２は地中を水平に伸びるコンクリート
製の下水管から成る。また、図示の第２の管１４は、下
水管１２に設けられた孔１２ａに液密的に嵌合する一端
部１４ａと、地中に埋設され地上に開放する桝１８に設
けられた孔１８ａに液密的に嵌合する他端部１４ｂとを
有するコンクリート製の取付管から成る。

ライニング１６は、下水管１２の長期にわたる使用の結
果、下水管１２の内面に生じた亀裂からの下水の漏洩、
該亀裂の拡大等を防止することを目的として設けられ、
下水管１２の内面を被覆している。下水管１２の内面を
被覆した結果、゛下水管１２と該下水管に接続している
取付管１４とが非連通状態となフている。前記ライニン
グは塩化ビニル管のような合成樹脂製の管、あるいは、
図示の例のように硬質塩化ビニルのような合成樹脂製の
帯板を下水管１２の内周面に沿って螺線状に巻いて成る
。

穿孔装置１０は、穿孔ドリル２０と、該穿孔ドリルに接
続された一端部２２ａを有する棒軸２２と、棒軸２２の
他端部２２ｂに接続された回転動力源２４と、穿孔ドリ
ル２０に推力を与えるための推力付与手段２６とを備え
る。図示の状態では、穿孔ドリル２０と、棒軸２２の一
部と、推力付与手段２６とか取付管１４内にあり、回転
動力源２４が地上に位置している。

穿孔ドリル２０はコアドリルから成り、鋸歯が形成され
た開放端部を有する。また、コアドリル２０は取付管１
４の内径よりわずかに小さい外径を有する。

コアドリル２０には棒状のセンタドリル２８が固定され
ている。センタドリル２８はコアドリル２０の軸線と共
軸的に伸び、螺線刃が形成された先端部がコアドリル２
０の開放端部から突出しかつ基部がコアドリル２０の前
記開放端部に相対する閉塞端部を貫通している。センタ
ドリル２８はその基部に形成されたねじ山に係合する一
対のナツト３０によりコアドリル２０に固定されている
。

穿孔ドリル２０は、棒軸２２の一端部２２ａに取り付け
られたチャック３２でセンタドリル２８の基部を把持す
ることにより、棒軸２２に接続されている。

図示の棒軸２２は潤製のワイヤから成る。強靭性プラス
チック糸を編んで成り、棒軸２２に追随して撓むことが
できる可撓管３４が棒軸２２の周りを取り巻いている。

可撓管３４の一端部は後記ねし部材４８に固定され、ま
た、その他端部は支持部材３５を介して後記台車３・６
に固定されている。棒軸２２は非回転の可撓管に対して
相対運動可能である。

地上に据えられた回転動力源２４は、車輪を有する台車
３６に載置されかつ固定されたモータ３８および該モー
タの駆動軸に接続された減速機４０とを備える。棒軸２
２はその他端部２２ｂで維手４２を介して減速機４０に
接続されている。

減速機４０によって減速されかつトルクが増大されたモ
ータ３８の回転動力は棒軸２２を経てコアドリル２０に
伝達され、コアドリル２０はセンタドリル２８とともに
回転駆動される。

穿孔ドリル２０に推力を与えるための推力付与手段２６
は、図示の例では、可撓管３４の一部の周りを取り巻く
複数（図示の例では三つ）の重錘４４から成り、該重錘
は可撓管３４に沿って連続している。

各重錘４４は金属製、コンクリート製等の肉厚の大きい
筒状体から成り、各筒状体は可撓管３４の外径より大き
い内径と取付管１４の内径より小さい外径とを有する。

重錘４４は、これらを取り巻く筒状のケーシング４６内
に収容されている。

ケーシング４６は、取付管１４の一端部１４ａに面しか
つ棒軸２２および後記ねじ部材４８の軸部が通る孔が設
けられた一端部４６ａと、取付管１４の他端部１４ｂに
向けて開放する他端部４６ｂとを有する。ケーシング４
６は、取付管１４に対して滑動可能であるように、その
外径が取付管１４の内径よりわずかに小さい。ケーシン
グ４６は、また、これを貫通する撓軸２２の一部が取付
管１４とほぼ同軸的に伸びるようにこれを維持する作用
をなす。

重錘４０とチャック３２との間に、頭部および該頭部に
連なる軸部を有するねじ部材４８が配置されている。ね
じ部材４８の頭部はケーシング４６内にあって該ケーシ
ングの一端部４６ａに係止しており、また、ねじ山が設
けられた前記軸部はケーシング４６の一端部４６ａの前
記孔を経て該ケーシングの外部に突出している。ねじ部
材４８にはその頭部およびその軸部をこれらと同軸的に
伸びる貫通孔が設けられており、この貫通孔を撓軸２２
の一端部２２ａが相対運動可能に貫通している。ねじ部
材４８の前記軸部にはナツト５０が螺合されている。

コアドリル２０および撓軸２２の一部が、地上から桝１
８を経て取付管１４に通されるとき、ケーシング４６に
固定されたねじ部材４８またはナツト５０がチャック３
２に当接し、重錘４０の重みが、ライニング１６に突き
当るコアドリル２０およびセンタドリル２８に推力を及
ぼす。これにより、回転するコアドリル２０およびセン
タドリル２８をライニング１６に向けて進めかつ推力の
付与下で該ライニングを切削してこれに孔を穿つことが
できる。コアドリル２０の取付管１４への挿入は、撓軸
２２を湾曲させて行なうことができる。また、図示の例
では回転駆動源２４が桝１８の開口近傍に据えられてい
るが、この開口近傍に回転駆動源２４を設置するに十分
なスペースがない場合には、図示の例におけるよりも長
い撓軸を用い、他の適当な場所に回転駆動源２４を配置
することができる。

センタドリル２８はコアドリル２０から突出しているこ
とから、ライニング１６はセンタドリル２８およびコア
ドリル２０により順次に穿孔される。センタドリル２８
によって穿たれた小孔は、該センタドリルによる穿孔に
引き続くコアドリル２０による穿孔の間、前記小孔を移
動するセンタドリル２８の案内作用をなす。したがって
、コアドリル２０は、その穿孔動作の間、取付管１４の
案内作用により下水管１２の中空部に向けて取付管１４
とほぼ同軸的に進行する。

前記推力の大きさは、重錘４０の数量、材質、大きさ等
を変更することにより、増大または軽減することができ
る。また、地上の作業員が可撓管３４にこれを押し下げ
またはこれを引き上げるような力を加えることにより、
前記推力の大きさを調整することができる。さらに、両
ドリル２０゜２８の切削に伴なう進行距離は、例えば桝
１８内において可撓管３４に解除可能に固定されたスト
ッパ（図示せず）であって前記ドリルが所定の距離を進
行したときに取付管１８の端面または桝１８の内壁面に
当って可撓管３４の移動したがって前記ドリルの移動を
阻止するストッパにより規制することができる。

ところで、第１図に示すように、取付管１４はその軸線
が下水管１２の軸線と直交するように下水管１２に接続
されている場合（前者の場合）と、これ以外の場合（後
者の場合）とがある。

第１図に示す例においては、切削開始時、コアドリル２
０の刃がライニング１６に対して直角をなしてその直径
方向における二点で突き当ることから、ライニング１６
の表面におけるコアドリル２０の横移動量およびコアド
リル２０の軸線方向における縦移動量は少ない。このた
め、取付管１４が下水管１２に第１図に示すような態様
で接続されているときは、センタドリル２８を装置しな
いでも、コアドリル２０による切削を安定した状態でか
つ効率よく行なうことができる。

こわに対し、後者の場合の一例を示す第２図の態様では
、取付管１４の軸線が下水管１２の軸線に対して９０度
以外の角度で交差している。このために、コアドリル２
０の刃がライニング１６に対して非直角をなし、切削開
始時、コアドリル２０はその直径方向における一点のみ
でライニング１６に接することとなる。しかし、コアド
リル２０による穿孔は、先に穿孔された前記小孔を移動
するセンタドリル２８の案内作用下で行なわれることか
ら、前記横移動量および縦移動１を最小限に抑えること
ができる。なお、センタドリル２８は、コアドリル２０
がライニング１６に接するとき、下水管１２内に位置す
るセンタドリル２８の先端部における尖端基部分とライ
ニング１６との距離ＳＬがＯよりも大きくなるように、
ライニング１６の厚さ寸法を考慮して前記尖端基部分と
コアドリル２０との間の距ｍ　Ｓ　２が設定される。ま
た、センタドリル２日の軸線と下水管１２の軸線との成
す角度θ１と、コアドリル２８の軸線とその尖端の傾斜
面との成す角度θ２とは０重〉θ２の関係にある。但し
、角度θ１は、下水管１２の軸線に直角な面を正投影面
としたときの該正投影面上における取付管１４の軸線と
該正投影面に直角な面との成す角度をαとし、また、下
水管１２の軸線を通る鉛直面を正投影面としたときの該
正投影面上における取付管１４の軸線と該正投影面に直
角な面との成す角度をβとするとき、角度αおよびβと
は、θ　１　＝　　ｊａｎ−’　　　（ｔａｎ　　β　
／　　（ｔａｎ　　ａ　　−ｃｏｇ　　ａ）　　）　　
の関係にある。

取付管１４内における撓軸２２と取付管１４との同軸性
を確保するために、第１図に示すように、複数のセンタ
リングピース５２を互いに間隔をおいて配置することが
望ましい。センタンリングピース５２は可撓管３４を取
り巻く環状部材から成り、該環状部材と可撓管３４との
間に打ち込まれたくさび５４により可撓管３４の所定の
位置に固定されている。

第３図に推力付与手段の他の例を示す。この推力付与手
段５４は回転駆動源２４とセンタリングピース５２との
間に配置されており、互いに間隔をおいて配置されかつ
撓軸２２を取り巻く可撓管３４に固定された一対の円筒
部材５６と、円筒部材５６を取り巻きかつ該円筒部材に
固定された円環部材５８と、該円環部材間に可撓管３４
と平行に配置された一対の液圧ジヤツキ６０とを含む。

各液圧ジヤツキ６０はそのシリンダ６０ａの端部が一方
の円環部材５８にボルト止めにより固定され、また、そ
のロッド６０ｂの端部が他方の円環部材５８に固定され
ている。この例では、ロッド６０ｂの端部にねし山が設
けられており、前記他方の円環部材５８を貫通して伸び
るロッド６０ｂの端部はこれ螺合する一対のナツト６２
により円環部材５８に固定されている。可撓管３４は、
両日環部材５８間において、その軸線方向への伸縮を可
能とすべく蛇腹状になっている。

前記一方の円環部材５８は地面に据えられた会合 ６４にボルト止めにより固定されている。年６４には一
対の液圧ジヤツキのロッド６０ｂを支持する円環部材６
６が固定されている。

この推力付与手段５４によれば、液圧ジヤツキ６０を作
動させると、そのロッド６０ｂとともに前記他方の円環
部材５８が移動し、可撓管３４の蛇腹部分が伸縮する。

この蛇腹部分が伸長するとき、ねじ部材４８およびチャ
ック３２を介して、可撓管３４からコアドリル２０およ
びセンタドリル２８に推力が付与される。推力の大きさ
は液圧ジヤツキ６０の作動量に依存する。なお、この推
力付与手段を用いる場合は、可撓管３４の前記他端部と
、該他端部から突出する撓軸２２の他端部２２ｂとの間
の間隔が比較的大きく設定され、推力付与の間における
穿孔中の両ドリル２０．２８の進行に合わせて、撓軸２
２の他端部２２ｂを可撓管３４の前記他端部に向けて移
動させる。

本発明に係る装置１０は、下水管１２の穿孔にも使用す
ることができる。下水管１２の穿孔の必要性は、例えば
、該下水管を利用しようとする住宅等の増加のために新
たに取付管を埋設しこれを下水管に接続するときに生じ
る。この場合、新たな取付管の埋設予定個所に沿って地
盤が掘削され、その掘削と同時に管状のシース（図示せ
ず）が圧入され、その後、前記新たな取付管となるコン
クリート管が前記シースに挿入される。

本発明の装置１０による下水管１２の穿孔は地盤に埋設
された前記シースまたは新たな取付管に前記穿孔ドリル
を前記したと同様に挿入して行なう。この場合、前記穿
孔ドリル、ケーシング、センタリングピース等の外径は
前記シースまたは前記新たな取付管の内径に適合するも
のが適宜選択される。また、前記下水管１２にライニン
グが施されている場合、該ライニングは下水管１２の穿
孔に引き続き穿孔することができる。

なお、本発明の装置は、電線導設用管、上下水道管、ガ
ス管、空気管等を前記第１の管とする場合にも通用する
ことができる。また、館記第１および第２の管が、コン
クリート製のほか、鋼製、プラスチック製、陶製等の場
合があるが、これらの場合、前記ドリルの刃の材質を適
当に選択する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の穿孔装置の縦断面図、第２図は第１の
管および第２の管の接続部の゛拡大部分縦断面図、第３
図は推力付与手段の他の例の縦断面図である。 １０：穿孔装置、　　１２：下水管（第１の管）、１４
：取付管（第２の管）、１６：ライニング、２０：穿孔
ドリル、２２：撓軸゛、 ２４：回転駆動源、２６二推力付与手段、２８：センタ
ドリル、３４：可撓管、 ４４：重錘、　、　　４６：ケーシング。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）地中に埋設された第１の管と、地中に埋設され、
   地上に向けて伸びる第２の管とを相互に連通させるため
   に前記第１の管または該第１の管に施されたライニング
   に孔を穿つための穿孔装置であって、前記第２の管に挿
   入可能の穿孔ドリルと、該穿孔ドリルに接続された一端
   部を有する撓軸と、該撓軸の他端部に接続された回転動
   力源と、前記穿孔ドリルに推力を与えるための推力付与
   手段とを含む、穿孔装置。
2. （２）前記穿孔ドリルはコアドリルから成る、特許請求
   の範囲第（１）項に記載の穿孔装置。
3. （３）前記コアドリルに固定され、該コアドリルと共軸
   的に伸びかつ前記コアドリルから突出する棒状のセンタ
   ドリルを有する、特許請求の範囲第（２）項に記載の穿
   孔装置。
4. 　（４）前記推力付与手段は重錘から成る、特許請求の
   範囲第（１）項に記載の穿孔装置。