(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面にライニングを施した管体の外周側面に不断水状態で穴加工を行う管体の不断水穴加工方法であって、
回転工具を、旋回中心を基点とした所定半径の旋回切削移動と軸方向の切削移動により前記ライニング層が切断される直前までの深さの円形溝を加工して該円形溝内に充填材を注入し、その後前記円形溝に穿孔工具を挿入して硬化した充填材および残余のライニング層を切断して穴加工を行うことを特徴とする管体の不断水穴加工方法。
【請求項２】
前記回転工具による穴加工は、前記回転工具の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、前記管体の中心を通る旋回中心軸線と平行な移動により行い、さらにこの軸方向の切削移動を管体の外周曲面に倣って移動しつつ円形溝加工を行うことを特徴とする請求項１記載の管体の不断水穴加工方法。
【請求項３】
前記回転工具による穴加工は、前記回転工具の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、前記回転工具の軸線が前記ライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように管体の外周曲面に倣わせつつ円形溝加工を行うことを特徴とする請求項１記載の管体の不断水穴加工方法。
【請求項４】
内面にライニングを施した管体の外周側面に不断水状態で穴加工を行う管体の不断水穴加工装置であって、
回転駆動される回転工具と、
旋回駆動される旋回軸に旋回中心を有するホルダに支持された前記回転工具を旋回切削移動させ、管体の外周側面に円形溝を加工する旋回切削移動手段と、
前記旋回切削移動手段により旋回切削移動する回転工具を、前記管体の中心を通る旋回中心軸線と平行に移動させる軸方向移動手段と、
前記管体の外周側面の曲面形状に形成された転動面を有する環状変形カムを前記旋回切削移動手段の旋回軸の周りに設け、前記転動面に転動可能なカムフォロアを前記ホルダに軸支し、前記回転工具を旋回切削移動に伴って軸方向の切削移動を管体の外周曲面に倣って移動させる倣い手段と、
回転工具の旋回動作に伴う旋回軸方向への前記ホルダの移動量の変化を吸収し、前記回転工具を前記倣い手段に弾力的に押圧する押圧手段と、
回転工具により前記管体の外周側面にライニング層が切断される直前までの深さに切削加工され、該加工後に充填材を注入した円形溝の内側面に付着した該充填材を残すよう該円形溝に挿入して前記ライニング層を切断するトレパン工具と、
で構成されていることを特徴とする管体の不断水穴加工装置。
【請求項５】
内面にライニングを施した管体の外周側面に不断水状態で穴加工を行う管体の不断水穴加工装置であって、
回転駆動される回転工具と、
旋回駆動させる旋回軸に、該軸に直交する方向に移動可能な支持体を設け、該支持体の端部に回転工具のベースを軸支し、該ベースを旋回駆動して回転工具で管体の外周側面に円形溝を加工する旋回切削移動手段と、
前記ベースが管体の軸方向に移動可能にハウジングを支持し、該ハウジングに回転工具を装着すると共に、前記ベースに固定された駆動源により前記ハウジングを管体の軸方向へ移動させる軸方向移動手段と、
前記回転工具の旋回軸の周りに変形カム体と、該変形カム体のカム溝に、前記支持体を移動させるよう係合させたカムフォロアとを設け、前記回転工具を旋回切削移動に伴って、前記旋回軸と回転工具の軸線とのなす角度を管体の外周曲面に倣って変えつつ移動する姿勢変換手段と、
前記回転工具により前記管体の外周側面にライニング層が切断される直前までの深さに切削加工され、該加工後に充填材を注入した円形溝の内側面に付着した該充填材を残すよう該円形溝に挿入して前記ライニング層を切断するトレパン工具と、
で構成されていることを特徴とする管体の不断水穴加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不断水状態で管体の側面に穴加工を行う管体の不断水穴加工方法および装置に関し、特に管体内の水を分水するために管体の側面に穴加工を施すに際し加工の際に露呈する金属面を被覆しつつ穴加工を行い、水との接触による腐食を防止する管体の不断水穴加工方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地中に埋設されている水道管から新しく分岐管を取り出す場合、不断水穴加工法が採用されているが、この加工に際しては、管体の切断部分の近傍はケース（サドル）によって水封状態で覆われ外部への水の漏洩が防止されている。
【０００３】
このような管体は、通常は内部がライニング層によりコーティングされているが、このような管体に分水口を穿孔する際に、金属部分が露呈するとその部分が腐食してしまうため、従来より各種の防止策が採られている。
【０００４】
従来、水道管から分水する際に、不断水状態で水道管に穿設される分岐用穿孔部内面を腐食から防止するものとしては、例えば特開平５−３２２０８８号公報が知られている。
【０００５】
この公報の内容を図６、７により説明すると、図６における１は、管の穿孔部保護スリーブで、下端部が拡径部３に形成された上下端開口の薄肉状の中空筒状金属２と、この中空筒状金属２の外周に嵌合して装着されたゴム輪４と、このゴム輪４の上方の筒状金具２に嵌合して装着された取付ナット５等から構成されている。
【０００６】
６は、流体管としてのダクタイル管または鋼管で、本管７とその内面に形成されたライニング層８からなっている。９はダクタイル管に穿孔された穿孔部である。
【０００７】
ゴム輪４の穿孔部９から突出した上端部には外向き環状フランジ部１０が形成され、穿孔部９から管６内面を臨む下端部には特に図７に示すように内向き環状突部１１が形成されている。そして筒状金具２の同部の外径ｄはゴム輪４の上端開口部に形成したやや大径の保護スリーブ案内部１２の内径ｂよりわずかに大きく、穿孔部９の口径ｅはゴム輪４の胴部の外径ａよりわずか大きくなっている。
【０００８】
このように構成された保護スリーブ１は、適宜装置を用いてまずゴム輪４を穿孔部９に嵌合させた後、筒状金具２をゴム輪４内に圧入させることで穿孔部９内面をシールするとともに、さらに別途適宜装置を用いて、装着された筒状金具２の拡径部３（図６参照）の外径が、穿孔部９より大きくなるように外方に湾曲させることで、該筒状金具２が水圧等により抜け出ないようにしたものであった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のような保護スリーブにあっては、ゴム輪４内に圧入された筒状金具２が抜け出ないように、その下端部を圧入後に適宜装置を用いて広げなくてはならなかったばかりか、その装着作業が煩雑になり、効率が悪かった。
【００１０】
また、この保護スリーブ１はドリル等で穿孔され既に水中に露出された穿孔部９に嵌入されるため、いかに強力に保護スリーブ１を嵌入したとしても、穿孔部の部分に水分が残り、完全な腐食防止はできなかった。
【００１１】
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、分水口としての穴加工を行う際、管体の側面に倣って管体内のライニング層が切断される直前まで円形溝を加工し、その溝内に充填材を注入するだけの簡単な作業で穴部を確実に被覆することができ、被覆部を残すように円形溝部を切断して穿孔することで加工穴面の腐食を完全に防止することができる管体の不断水穴加工方法および装置を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の管体の不断水穴加工方法は、回転工具を、旋回中心を基点とした所定半径の旋回切削移動と軸方向の切削移動により前記ライニング層が切断される直前までの深さの円形溝を加工して該円形溝内に充填材を注入し、その後前記円形溝に穿孔工具を挿入して硬化した充填材および残余のライニング層を切断して穴加工を行うことを特徴としている。
この特徴により、管体の側面に穴加工を施すに際し加工の際に露呈する金属面を被覆しつつ穴加工を行うので、水との接触による腐食を防止することができる。
【００１３】
本発明の回転工具による穴加工は、該回転工具の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、管体の中心を通る旋回中心軸線と平行な移動により行い、さらにこの軸方向の切削移動を管体の外周曲面に倣って移動しつつ円形溝加工を行うことを特徴としている。
この特徴により、ライニング層が切断される直前までの深さの円形溝を管体の外周側面に沿って加工することができる。
【００１４】
本発明の回転工具による穴加工は、回転工具の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、回転工具の軸線がライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように管体の外周曲面に倣わせつつ円形溝加工を行うことを特徴としている。
この特徴により、回転工具の旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、ライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な軸線方向に向くように行うため、ライニング層の残余の肉厚を均一にすることができる。
【００１５】
請求項４の発明は、内面にライニングを施した管体の外周側面に不断水状態で穴加工を行う管体の不断水穴加工装置であって、回転駆動される回転工具と、旋回駆動される旋回軸に旋回中心を有するホルダに支持された前記回転工具を旋回切削移動させ、管体の外周側面に円形溝を加工する旋回切削移動手段と、前記旋回切削移動手段により旋回切削移動する回転工具を、前記管体の中心を通る旋回中心軸線と平行に移動させる軸方向移動手段と、前記管体の外周側面の曲面形状に形成された転動面を有する環状変形カムを前記旋回切削移動手段の旋回軸の周りに設け、前記転動面に転動可能なカムフォロアを前記ホルダに軸支し、前記回転工具を旋回切削移動に伴って軸方向の切削移動を管体の外周曲面に倣って移動させる倣い手段と、回転工具の旋回動作に伴う旋回軸方向への前記ホルダの移動量の変化を吸収し、前記回転工具を前記倣い手段に弾力的に押圧する押圧手段と、回転工具により前記管体の外周側面にライニング層が切断される直前までの深さに切削加工され、該加工後に充填材を注入した円形溝の内側面に付着した該充填材を残すよう該円形溝に挿入して前記ライニング層を切断するトレパン工具と、で構成されていることを特徴としている。
この特徴により、回転工具は、旋回切削移動に伴って軸方向の切削移動が倣い手段によって管体の外周曲面に倣って移動されるので、ライニング層が切断される直前まで正確に円形溝加工を行うことができる。また、円形溝加工後に充填材を注入し、この円形溝にトレパン工具を挿入して穴加工を施す際に露呈する金属面を、注入した充填材で被覆しつつ穴加工を行うので、水との接触による腐食を防止することができる。
【００１６】
請求項５の発明は、内面にライニングを施した管体の外周側面に不断水状態で穴加工を行う管体の不断水穴加工装置であって、回転駆動される回転工具と、旋回駆動させる旋回軸に、該軸に直交する方向に移動可能な支持体を設け、該支持体の端部に回転工具のベースを軸支し、該ベースを旋回駆動して回転工具で管体の外周側面に円形溝を加工する旋回切削移動手段と、前記ベースが管体の軸方向に移動可能にハウジングを支持し、該ハウジングに回転工具を装着すると共に、前記ベースに固定された駆動源により前記ハウジングを管体の軸方向へ移動させる軸方向移動手段と、前記回転工具の旋回軸の周りに変形カム体と、該変形カム体のカム溝に、前記支持体を移動させるよう係合させたカムフォロアとを設け、前記回転工具を旋回切削移動に伴って、前記旋回軸と回転工具の軸線とのなす角度を管体の外周曲面に倣って変えつつ移動する姿勢変換手段と、前記回転工具により前記管体の外周側面にライニング層が切断される直前までの深さに切削加工され、該加工後に充填材を注入した円形溝の内側面に付着した該充填材を残すよう該円形溝に挿入して前記ライニング層を切断するトレパン工具と、で構成されていることを特徴としている。
この特徴により、回転工具は、旋回切削移動と共に回転工具の軸線が前記ライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように移動されるので、ライニング層の残余の肉厚を均一にすることができる。また、円形溝加工後に充填材を注入し、この円形溝にトレパン工具を挿入して穴加工を施す際に露呈する金属面を、注入した充填材で被覆しつつ穴加工を行うので、水との接触による腐食を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、実施の態様を挙げ図面に基づいて本発明を説明する。最初に本発明の管体の不断水穴加工装置につき説明する。
【００１８】
図１は、本発明の第１実施形態を示す管体の不断水穴加工装置の断面図であり、図１において、１４は穴加工装置を示し、この穴加工装置１４は、回転駆動される回転工具１５と、この回転工具１５を旋回切削移動する旋回切削移動手段１６と、回転工具１５を旋回切削移動と共に管体の中心を通る旋回中心軸線と平行に移動する軸方向移動手段１７と、回転工具１５を旋回切削移動に伴って軸方向の切削移動（以下切削送りと称する）により管体の外周曲面に倣って移動させる倣い手段１８と、この倣い手段１８を軸方向移動手段１７の移動に同期させて移動する同期移動手段１９と、回転工具１５を倣い手段１８に弾力的に押圧する押圧手段２０とで構成される。
【００１９】
さらに詳しくは、回転工具１５には、例えばエンドミルが主に使用され、このエンドミル１５は、ハウジング２１に装着され、駆動源２２の動力により回転駆動される。
【００２０】
この駆動源２２には、電動モータが使用されるが、使用環境によっては油圧または空圧源により作動するアクチュエータを使用することも可能である。
【００２１】
次に、軸方向移動手段１７は、枠体２３の底部に固定されたシリンダ２４と、このシリンダ２４内に摺動可能に挿嵌されたピストン２５と、ピストン２５に一端が固定された中空ロッド２６と、中空ロッド２６の下端に螺着されたナット２７と中空ロッド２６の段付部２８との間で座がね２９を介して後述するホルダ３１を弾力的に挟持した押圧手段である圧縮ばね２０と、ホルダ３１の側端部に軸支され後述する環状変形カム４１の転動面４５上を転動可能に支持されるカムフォロア４４とで構成される。尚、この圧縮ばね２０は、回転工具１５の軸方向切削力以上の付勢力を有している。
【００２２】
また、旋回切削移動手段１６は、上方端部が枠体２３にスラストおよびラジアル軸受を一体化した複合軸受３２を介して軸支され中空ロッド２６内を挿通した旋回軸３３と、中空ロッド２６より突出した旋回軸３３の下方端部に図示しないキーを介して固定されたアーム３４と、このアーム３４の先端の貫通穴に圧入されたブッシュ３５に摺動自在に挿通され上端が前記ホルダ３１に固定された係止軸３６と、旋回軸３３に一対の傘歯車３８を介して旋回駆動力を伝達する駆動源４０とで構成される。
【００２３】
このように構成された旋回切削移動手段１６は、穴加工装置１４を旋回させつつ回転工具１５の軸方向の切削送りにより管体６の外周側面に円形溝３０ａを加工する。
【００２４】
ところが、管体６の外周は円弧状に曲面に形成されているため、回転工具１５により円形溝３０ａを形成するにはこの回転工具１５を旋回動作に従って円弧の形状に合せて軸方向の移動量を変化させる必要がある。
【００２５】
そこで、本発明では回転工具１５の軸方向を制御するために倣い手段１８を採用している。
【００２６】
すなわち、この倣い手段１８は、環状変形カム４１と、この環状変形カム４１を旋回切削移動手段１６の旋回動作に同期させて回転工具１５の一旋回動作させる毎に一回の切込み量分の軸方向移動を段階的に行う同期移動手段１９と、この同期移動手段１９を支持する枠体３７とで構成される。
【００２７】
この同期移動手段１９は、段階的にステップ移動可能な公知のアクチュエータ４２が複数個使用され、アクチュエータ４２により進退移動するロッド４３により環状変形カム４１を均等に保持している。
【００２８】
環状変形カム４１は、上面が転動面４５として形成され、この転動面４５は、管体の外周側面に形成される円形溝３０ａと形成するのに適した曲面形状に形成される。
【００２９】
尚、旋回軸３３の下端にセンターＣを弾力的に押圧可能に設け、これを管体に加工される円形溝３０ａの中心に押圧係止すれば、円形溝加工の際に旋回軸３３の振れを防止することができる。またセンターＣの先端を管体に若干差込むようにしてもよい。
【００３０】
このように構成された不断水穴加工装置によれば、先ず、管体６に加工される円形溝３０ａの中心に旋回軸３３の下端のセンターＣを弾力的に押圧して係止する。
【００３１】
この場合、回転工具１５は、軸方向移動手段１７により倣い手段１８と共に上昇端に位置しているが、回転工具１５の先端は管体６の外周に対しては接近した位置に設定される。
【００３２】
そこで、駆動源２２により回転工具１５を回転駆動し、同時に軸方向移動手段１７を作動させて回転工具１５を軸方向に切削送りにより徐々に移動させる。
【００３３】
この際、倣い手段１８は、同期移動手段１９のアクチュエータ４２により軸方向移動手段１７の移動に同期して段階的に移動するが、このステップ移動は、回転工具１５の一旋回動作に対する一切込み量分の下降移動を軸方向移動手段１７の切削送り速度に合せて行う。
【００３４】
ここで、回転工具１５の先端が管体の外周に接触し加工が開始されると、次に旋回切削移動手段１６を作動させて回転工具１５をセンターＣを中心として旋回切削移動により円形溝３０ａの加工を行う。
【００３５】
この旋回切削移動に際し、回転工具１５はカムフォロア４４を介して倣い手段１８の環状変形カム４１に案内されるが、回転工具１５の旋回動作と共に変化する円弧の形状に沿った軸方向上下の移動量の変化は圧縮ばね２０の撓みにより吸収される。
【００３６】
このようにして、回転工具１５を一旋回動作毎に軸方向移動手段１７による軸方向の移動に同期させて倣い手段１８の同期移動手段１７による軸方向の移動を行いつつ旋回切削移動を行うことにより、円形溝３０ａを加工することができる。
【００３７】
この円形溝の加工に際し、回転工具１５による加工深さの設定は軸方向移動手段１７のピストン２５の移動端で決めることができる。
【００３８】
これによりライニング層８が切断される直前までの深さの円形溝を管体６の外周側面に沿って加工することができる。
【００３９】
次に、本発明の管体の不断水穴加工装置の第２実施形態につき説明する。
【００４０】
図５は、本発明の第２実施形態を示す不断水穴加工装置の断面図である。
【００４１】
図において、４６は穴加工装置を示し、この穴加工装置４６は、回転駆動される回転工具１５と、この回転工具１５を旋回切削移動する旋回切削移動手段４７と、回転工具１５を旋回切削移動と共に回転工具１５の軸線Ｌがライニング層８内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように移動する軸方向移動手段４８と、回転工具１５を旋回切削移動に伴って軸方向の切削移動を管体６の外周曲面に倣って傾斜角度θを変えつつ移動する姿勢変換手段４９とで構成される。
【００４２】
さらに詳しくは、回転工具１５には、第１実施形態のように例えばエンドミルが主に使用され、このエンドミル１５は、ハウジング５０に装着され、駆動源２２の動力により回転駆動される。
【００４３】
この駆動源２２には、電動モータが使用されるが、使用環境によっては油圧または空圧源により作動するアクチュエータを使用することも可能である。
【００４４】
次に、軸方向移動手段４８は、ハウジング５０とを回転工具１５を軸線方向に案内する図示しないガイドを備えたベース５１と、このベース５１の後端に固定されハウジング５０に軸方向の切削前進移動と後退移動を与える駆動源５２とで構成される。
【００４５】
また、詳細は後述するが、姿勢変換手段４９は、枠体２３の底部に垂直に固定された支持筒５３と、この支持筒５３の下端に固定された変形カム体５４とで構成される。
【００４６】
さらに、旋回切削移動手段４７は、上方端部が枠体２３にスラストおよびラジアル軸受を一体化した複合軸受３２を介して軸支され支持筒５３に挿通された旋回軸５５と、この旋回軸５５の下端に固定され水平方向に形成された貫通穴にスライド軸受５６を装着したガイド部材５７と、このガイド部材５７に案内保持され先端で一対のピンＰを介して回転工具１５のベース５１両側面を回動可能に軸支する支持体５８と、旋回軸５５に一対の傘歯車３８を介して旋回駆動力を伝達する駆動源４０とで構成される。
【００４７】
このように構成された旋回切削移動手段４７は、回転工具１５を旋回させつつ切削移動させて管体６の外周側面に円形溝３０ｂの加工を行う。
【００４８】
ところが、管体６の外周は円弧状の曲面に形成されているため、回転工具１５により円形溝３０ｂを形成するためには、管体６の外周曲面に倣って回転工具１５を旋回移動させる必要がある。
【００４９】
また、円形溝３０ｂを形成するにあたって、ライニング層に臨む円形溝３０ｂの底部はライニング層の残余の肉厚ｔ３が均一になることが望ましい。
【００５０】
このためには、具体的には回転工具１５が、旋回切削移動と共に回転工具１５の軸線Ｌが常にライニング層８の内周面に接する接線に対し常に垂直な軸線方向を向くように傾斜角度θを変化させれば良いことが判る。
【００５１】
そこで、本発明では回転工具１５を、旋回切削移動に伴って常に管体６の外周曲面に倣って傾斜角度θを変える姿勢変換手段４９を採用した。
【００５２】
すなわち、この姿勢変換手段４９は、変形カム体５４の上側縁ならびに下面に第１カム溝５９と第２カム溝６０とが形成されており、この第１カム溝５９には回転工具１５を支持するベース５１のブラケット６１を介して軸支されたカムフォロア６２が係合し、第２カム溝６０には支持体５８の上部に軸支されたカムフォロア６３がそれぞれ係合している。
【００５３】
従って、図５では、旋回軸５５と回転工具１５の軸線とのなす角度θは最大値を示しており、この角度θは、回転工具１５が旋回すると共に減少し９０°旋回した位置で最小となり回転工具１５は垂直になる。
【００５４】
更に旋回を続けて９０°回転すると今までと同じ角度θになり、旋回軸５５の軸線に対し最初の位置と対称な位置となる。
【００５５】
このように変形カム体５４は、回転工具１５の旋回動作と共にこの第１および第２カム溝５９、６０は徐々に内側（旋回軸側）に寄り、その外形も小さくなり長円形が形成される。
【００５６】
このように構成された不断水穴加工装置によれば、先ず、駆動源２２により回転工具１５を回転駆動し、同時に軸方向移動手段４８を作動させて回転工具１５を軸方向に切削送りにより加工が開始される。
【００５７】
この状態で回転工具１５が、旋回切削移動手段４７により旋回移動されると、この回転工具１５は、姿勢変換手段４９の第１および第２カム溝５９、６０に案内されつつ移動し、管体６４の外周曲面に倣って円形溝３０ｂの加工が開始される。
【００５８】
この旋回切削移動が開始されるに際し、回転工具１５は、第１および第２カム溝５９、６０に案内されて行き回転工具１５と旋回軸とのなす角度θは徐々に小さく変化する。
【００５９】
この角度の変化に伴って、回転工具１５は、ピンＰを中心に回動しつつ垂直状態になるに従って、旋回軸側に接近移動するため、支持体５８はスライド軸受５６にガイドされて若干内側に移動される。
【００６０】
このような動きを与える変形カム体５４を設計するには、先ず、管６の直径と管体６の外周側面に加工される円形溝３０ｂの直径が与えられると角度θが決まり、これにより、変形カム体５４の外形ならびに第１および第２カム溝５９、６０の形状の相関関係を求めることができる。
【００６１】
このようにして、回転駆動される回転工具１５を第１および第２カム溝５９、６０に案内されつつ旋回切削移動すれば、回転工具１５の軸線Ｌは、前記ライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように移動することができ、旋回切削移動と共に軸方向の切削送りを繰返すことにより円形溝３０ｂを形成することができる。
【００６２】
さらに、回転工具１５は、ベース５１の端部に図示しないストッパを設けることにより回転工具１５を保持するハウジング５０を当接させて位置決めすることにより、円形溝３０ｂの深さを設定することができる。
【００６３】
これにより、ライニング層が切断される直前までの深さの円形溝の加工を行うと共に、ライニング層の残余の肉厚を均一にすることができる。
【００６４】
次に、本発明の管体の不断水穴加工方法につき以下説明する。
【００６５】
先ず、本発明の第１実施形態で説明した不断水穴加工装置により加工される円形溝の加工方法につき説明する。
【００６６】
図２は管体の側面に加工された円形溝内に充填材を注入する状態を示す説明図、図３は充填材を注入された円形溝をトレパン工具で切断する状態を示す説明図であり、図４は円形溝が切断され穴が形成された状態を示す説明図である。
【００６７】
すなわち、図１および図２を併せて参照しながら説明すると、図１、図２に示すように、最初に、回転駆動される回転工具１５を、旋回中心Ｏを基点とした所定半径の旋回切削移動と軸方向の切削移動によりライニング層８が切断される直前までの深さに円形溝３０ａを加工する。
【００６８】
そこで、加工された円形溝３０ａに充填材Ｍを注入し、その後、破線で示す分岐サドル７０を管体に覆せ、円形溝３０ａ内に図３に示すトレパン工具Ｔを挿入し、円形溝３０ａ内側面に付着した充填材Ｍを残して残余のライニング層を切断することにより、図４に示す分水口となる穴を一般的な不断水工法により加工することができる。なお、この分岐サドル７０は、可能ならば穴加工装置１４、４６を覆うように初めからセッティングされていてもよく、また、充填材Ｍを注入後セッティングしてもよい。
【００６９】
さらに詳しくは、回転工具１５による穴加工は、最初の工程で回転工具１５の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削送りを、管体６の中心を通る旋回中心軸線と平行な移動により行い、さらにこの軸方向の切削移動を管体６の外周曲面に倣って移動しつつ円形溝を加工する。
【００７０】
次に、円形溝３０ａの加工に際し、円形溝３０ａの深さをライニング層８に達するまで加工し、さらにライニング層８が切断される直前、すなわち円形溝３０ａの内側で最小肉厚ｔ２が残存するまで加工する。
【００７１】
この際、円形溝３０ａの外側の深さｔ１は、管体６の肉厚部７を完全に切断した深まで加工されていなければならない。
【００７２】
この場合、ライニング層８の肉厚が厚い場合は問題はないが、この肉厚が薄い場合は、所定直径の管体６に所定直径の穴を加工するに際し、前述した条件を満足するために、管体６の直径および円形溝３０ａの旋回直径に対する円形溝３０ａの溝幅ｂすなわち回転工具１５の直径が決められることになる。
【００７３】
そこで、図２に示すように加工された所望の円形溝３０ａ内に充填材Ｍが充填されると、分岐サドル７０を管体６に水封状態に取付け、図３に示す円形溝３０ａ内に挿入可能な直径Ｄのトレパン工具Ｔが挿入され、図４に示すように円形溝３０ａ内壁に充填材Ｍを付着した状態で金属面を露呈することなく管体６の外周側面に穴を加工することができる。
【００７４】
これにより、管体の側面に穴加工を施すに際し加工の際に露呈する金属面を被覆しつつ穴加工を行うので、この加工穴の腐食を防止することができる。
【００７５】
次に、本発明の第２実施形態で説明した不断水穴加工装置により加工される円形溝の加工方法につき説明する。
【００７６】
すなわち、図５に示すように、この加工方法は、回転工具１５の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、回転工具１５の軸線Ｌがライニング層８の内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように管体６の外周曲面に倣わせつつ円形溝３０ｂの加工を行うものである。
【００７７】
尚、加工された円形溝３０ｂ内への充填材の充填作業は前述した例と同じであるため説明を省略する。
【００７８】
この場合、充填後に残余のライニング層を切断するトレパン工具Ｔによる穴加工に際し、最大角度θで傾斜した円形溝部分にトレパン工具Ｔを挿入する際は、このトレパン工具Ｔが円形溝の角部に接触して注入された充填材が剥離されないようにすることが重要である。
【００７９】
このためには、カッターの厚みを薄くするか円形溝３０ｂの溝幅を広くする必要があり、回転工具１５の直径が大きいものを選択する必要がある。
【００８０】
これにより回転工具１５は、旋回切削移動と共に回転工具１５の軸線Ｌがライニング層８の内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように移動されるので、ライニング層８の残余の肉厚ｔ３を均一にすることができる。
【００８１】
以上、本発明の実施形態を図面によって説明してきたが、具体的な構成はこれら実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。すなわち、円形溝については穴加工装置で自動的に行う実施態様が示されているが、これらは手動でも行うことができることは明らかである。
【００８２】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００８３】
（ａ）請求項１によれば、管体の側面に穴加工を施すに際し加工の際に露呈する金属面を被覆しつつ穴加工を行うので、水との接触による腐食を防止することができる。
【００８４】
（ｂ）請求項２によれば、回転工具の旋回切削移動およびこの旋回切削移動と同時に管体の中心を通る旋回中心軸線と平行な軸方向の切削移動を行い、管体の外周曲面に倣って移動しつつ円形溝加工を行うので、ライニング層が切断される直前までの深さの円形溝を管体の外周側面に沿って加工することができる。
【００８５】
（ｃ）請求項３によれば、回転工具の旋回切削移動と同時に行う軸方向の切削移動を、ライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な方向に向くように行うので、ライニング層の残余の肉厚を均一にすることができる。
【００８６】
（ｄ）請求項４によれば、回転工具が、旋回切削移動に伴って管体の中心を通る旋回中心軸線と平行な軸方向の切削移動が倣い手段によって管体の外周曲面に倣って移動されるので、ライニング層が切断される直前まで正確に円形溝加工を行うことができる。また、円形溝加工後に充填材を注入し、この円形溝にトレパン工具を挿入して穴加工を施す際に露呈する金属面を、注入した充填材で被覆しつつ穴加工を行うので、水との接触による腐食を防止することができる。
【００８７】
（ｅ）請求項５によれば、回転工具が、旋回切削移動と共に回転工具の軸線が前記ライニング層内周面に接する接線に対し常に垂直な方向を向くように移動されるので、ライニング層の残余の肉厚を均一にすることができる。また、円形溝加工後に充填材を注入し、この円形溝にトレパン工具を挿入して穴加工を施す際に露呈する金属面を、注入した充填材で被覆しつつ穴加工を行うので、水との接触による腐食を防止することができる。
【００８８】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示す管体の不断水穴加工装置の断面図である。
【図２】管体の側面に加工された円形溝内に充填材を注入する状態を示す説明図である。
【図３】充填材を注入された円形溝を穿孔工具で切断する状態を示す説明図である。
【図４】円形溝が切断され穴が形成された状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２実施形態を示す管体の不断水穴加工装置の断面図である。
【図６】不断水穴加工により加工された穿孔部をゴム輪によりシールした状態で筒状金具が取付けられた従来の取付け方法の説明図である。
【図７】不断水穴加工により加工された穿孔部に筒状金具をシール状態で取付ける状態を示す従来の取付け方法の説明図である。
【符号の説明】
６    ダクタイル管
７    本管
８    ライニング層
１４    穴加工装置
１５    回転工具
１６    旋回切削移動手段
１７    軸方向移動手段
１８    倣い手段
１９    同期移動手段
２０    押圧手段
２１    ハウジング
２２    駆動源
２３    枠体
２４    シリンダ
２５    ピストン
２６    中空ロッド
２７    ナット
２８    段付部
２９    座がね
３０ａ  円形溝
３１    ホルダ
３２    複合軸受
３３    旋回軸
３４    アーム
３５    ブッシュ
３６    係止軸
３７    枠体
３８    傘歯車
４０    駆動源
４１    環状変形カム
４２    アクチュエータ
４３    ロッド
４４    カムフォロア
４５    転動面
４６    穴加工装置
４７    旋回切削移動手段
４８    軸方向移動手段
４９    姿勢変換手段
５０    ハウジング
５１    ベース
５２    駆動源
５３    支持筒
５４    変形カム体
５５    旋回軸
５６    スライド軸受
５７    ガイド部材
５８    支持体
５９    第１カム溝
６０    第２カム溝
６１    ブラケット
６２、６３    カムフォロア
７０    分岐サドル
Ｃ    センター
Ｄ    トレパン工具の直径
Ｌ    回転工具の軸線
Ｍ    充填材
Ｏ    旋回中心
Ｐ    ピン
Ｔ    穿孔工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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