(57)【要約】      （修正有）【課題】  既設配管への分岐管接続のための開口を切削加工できる装置を提供する。【解決手段】  ケーブル収容配管の側壁に分岐管の接続用開口を加工するための装置である。ケーブル収容管に装着されてその外周面を転がり接触可能な円筒スリーブ２０に切削機を装着して前記収容管の外周面に倣い移動させて前記切削機による切削箇所を任意に移動可能とする。前記ケーブル収容管に固定され前記切削機２２もしくは切削機装着部を周回案内可能な立体ガイドレール１８を設け、当該立体ガイドレールを前記ケーブル収容管に形成すべき分岐管の接続用開口に倣う３次元立体形状として前記切削機の倣い移動を可能とした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設配管の側壁に分岐管接続開口を切削孔明け加工する装置であって、既設配管の外周面上を縦横に周面に倣って移動できる切削ユニットを設けると共に、前記既設配管に形成すべき分岐管接続用開口縁と相似形状の３次元立体ガイドレールを設け、前期切削ユニットを前記３次元立体ガイドレールに沿って周回移動可能としたことを特徴とする分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項２】
前記切削ユニットはケーブル収容管の外周にベアリングを介して装着可能なスリーブと、当該スリーブに固定され切削刃を前記スリーブの中心方向を向かせてなる切削機と、からなることを特徴とする請求項１に記載の分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項３】
前記切削ユニットに回転リングを設け、前記３次元立体ガイドレールは、前記回転リングに外接しており分岐管接続開口縁の軌跡に沿って倣い切削刃を移動させた場合の前記回転リングの外縁移動軌跡に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項４】
前記切削ユニットは立体ガイドレールの内側に配置され、前記立体ガイドレールの内側面をガイド面として移動させて既設配管の側壁面を切削加工可能としてなることを特徴とする請求項１に記載の分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項５】
前記切削ユニットは立体ガイドレールの内側に配置され、ガイドレールを内側と外側から挟着して案内移動可能とされていることを特徴とする請求項１に記載の分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項６】
前記切削ユニットには前記ガイドリングに転接する駆動輪を設け、自動切削可能としてなることを特徴とする請求項１に記載の分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項７】
ケーブル収容配管の側壁に分岐管の接続用開口を加工するための装置であって、ケーブル収容管に装着されてその外周面を転がり接触可能な円筒スリーブに切削機を装着して前記収容管の外周面に倣い移動させて前記切削機による切削箇所を任意に移動可能とし、前記ケーブル収容管に固定され前記切削機もしくは切削機装着部を周回案内可能な立体ガイドレールを設け、当該立体ガイドレールを前記ケーブル収容管に形成すべき分岐管の接続用開口に倣う３次元立体形状として前記切削機の倣い移動を可能としたことを特徴とする分岐管接続開口の孔明け加工装置。
【請求項８】
ケーブル収容管の側壁に分岐管接続開口を加工する方法であって、予めケーブル収容管の側壁に薄皮を残した状態で分岐管接続開口ラインに沿った溝を切削加工し、その後に切削溝で囲まれた領域を打ち抜いて前記薄皮を破断することにより分岐管接続開口を形成することを特徴とする分岐管接続開口の孔明け加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は分岐管接続開口の孔明け加工装置および加工方法に係り、特に、地下に埋設され、光ケーブル等の配線を収容する合成樹脂の管路に分岐管路用の孔明けを行う分岐管路用孔明け加工装置および加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電力ケーブルや通信ケーブル等は塩化ビニル管により形成された管路に収容されて地下に埋設されている。このようなケーブルを収容した既設管路において、マンホールやハンドホール以外の場所から上記ケーブルを分岐させ、その既設管路を構成する管の途中に分岐管を取り付ける工事を行う場合がある。例えば、トラフ・共用ＦＡ方式の電線共同溝では、トラフ系ケーブルおよび共用ＦＡ（Ｆｒｅｅ  Ａｃｃｅｓｓ）系ケーブルの接続や分岐作業を路上から行うことにより、コンパクト化、浅層化を図ったもので、特に共用ＦＡ方式では、図１１に示すように、情報通信・放送系の基幹ケーブル１をボディ管２の１管に集約し、情報通信・放送系の引き込みケーブル３を共用ＦＡ管４の１管に集約することとしている。この場合、ＦＡ管から利用者へのケーブル引き込みのために、ＦＡ管に分岐管５を接続するための工事が行われることになる。
【０００３】
このような工事では、既設管路（ＦＡ管）の周囲の土を掘って配管を露出させ、その管にケーブルを引き出すための分岐管を取り付けるための開口部孔明け作業が最初に行われる。通常、分岐管接続開口は管の長手方向に沿う長穴であり、一般的には、開口に対応する案内穴を有する部分円筒状のケガキゲージ板を添わせて、その案内穴に沿ったマーキングを施し、そのマーキング線に沿ってナイフ等の刃物で管に切り込みを入れて分岐管用開口部を形成している。
【０００４】
しかしながら、上記管路は通常、多数本（数本〜十数本）密集して埋設されているため、周囲の土を掘って露出させても分岐管用開口部を形成する管の周囲には僅かな作業空間しか確保できず、手作業による開口部の形成は困難を極める。しかも塩化ビニル製ではあっても上記管の厚さは９．６ｍｍ±０．７ｍｍもあるため、ナイフ等の刃物を用いた手作業では容易には切れず、そのため管を暖めて軟化させてから切り込みを入れる等の工夫をしているが、作業効率が悪い。特にナイフなどの切削具を利用する場合には、管の内部に収容されているケーブルに刃先で損傷を与える可能性もある。
【０００５】
このため、分岐管用開口相当部にテンプレートを固定し、テンプレートに形成している開口部に倣うガイド穴に沿って電気カッターを移動しながら、管肉部を切削する方法が提案されている（特許文献１）。また、同じくテンプレートに相当する長穴が形成されたゲージ本体をバンド締めし、既設管にチェーンを巻き掛けて水平台板を有する移動台を取り付けし、水平台板に取り付けた切削機の刃を前記長穴内に向けて突出させ、刃が長穴に沿って移動するように移動台を移動する構成のものもある（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−３６０１９号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０８５４１４公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前者の上記テンプレートを使用した分岐管接続用開口部の加工方法では、既設配管の外周面に密接する部分円筒形状をなしているテンプレートのガイド長穴は２箇所において途切れているために一回の操作でカットできず、自動化できない欠点がある。また、特に既設配管は、通常、塩化ビニル管製であるために、切断時に電動カッターを押し付けると管断面方向に撓んでしまい、切り込み深さが変化して、内部に収容されているケーブルに切れ込みを入れてしまうおそれが極めて高いものであった。
【０００７】
後者の特許文献２に記載のものでは、移動台が水平板とその下面に設けたチェーンを既設管に巻きつけて保持させる構成であり、移動台が管円周方向と管軸方向の３次元的な移動が円滑にできるようにはなっていない。しかもチェーンを既設配管に巻きつけて締め付ける構成となっているので、既設管自体がいびつに変形する可能性があり、カット深さを一定に保つことができない構造となっている。
【０００８】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、既設配管への分岐管接続のための開口を切削加工できる装置を提供する事を目的としている。第２には、既設配管の管肉の範囲内で確実に切削でき、収容ケーブルに切れ込みを入れるような切削事故を起すことのない分岐管接続開口の孔明け加工装置を提供する事を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る分岐管接続開口の孔明け加工装置は、既設配管の側壁に分岐管接続開口を切削孔明け加工する装置であって、既設配管の外周面上を縦横に周面に倣って移動できる切削ユニットを設けると共に、前記既設配管に形成すべき分岐管接続用開口縁と相似形状の３次元立体ガイドレールを設け、前期切削ユニットを前記３次元立体ガイドレールに沿って周回移動可能としたことを特徴とする。
【００１０】
この場合において、前記切削ユニットはケーブル収容管の外周にベアリングを介して装着可能なスリーブと、当該スリーブに固定され切削刃を前記スリーブの中心方向を向かせてなる切削機と、からなる構成とすればよい。また、前記切削ユニットに回転リングを設け、前記３次元立体ガイドレールは、前記回転リングに外接しており分岐管接続開口縁の軌跡に沿って倣い切削刃を移動させた場合の前記回転リングの外縁移動軌跡に沿って形成されていることを特徴とする。
【００１１】
更に、前記切削ユニットは立体ガイドレールの内側に配置され、前記立体ガイドレールの内側面をガイド面として移動させて既設配管の側壁面を切削加工可能にできる。あるいは、前記切削ユニットは立体ガイドレールの内側に配置され、ガイドレールを内側と外側から挟着して案内移動可能とした構成としてよい。前記切削ユニットには前記ガイドリングに転接する駆動輪を設け、自動切削可能としてもよい。
【００１２】
本発明は、ケーブル収容配管の側壁に分岐管の接続用開口を加工するための装置であって、ケーブル収容管に装着されてその外周面を転がり接触可能な円筒スリーブに切削機を装着して前記収容管の外周面に倣い移動させて前記切削機による切削箇所を任意に移動可能としておき、前記ケーブル収容管に固定され前記切削機もしくは切削機装着部を周回案内可能な立体ガイドレールを設け、当該立体ガイドレールを前記ケーブル収容管に形成すべき分岐管の接続用開口に倣う３次元立体形状として前記切削機の倣い移動を可能とする構成とすることができる。
【００１３】
本発明に係る分岐管接続開口の孔明け加工方法は、ケーブル収容管の側壁に分岐管接続開口を加工する方法であって、予めケーブル収容管の側壁に薄皮を残した状態で分岐管接続開口ラインに沿った溝を切削加工し、その後に切削溝で囲まれた領域を打ち抜いて前記薄皮を破断することにより分岐管接続開口を形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成によれば、既設配管の外周面に沿って縦横に移動できる切削ユニットがあって、この切削ユニットを分岐管接続用開口縁の形状に倣う３次元立体ガイドレールに沿って周回移動させるようにしているので、切削ユニットを１回周回移動させることで、分岐管接続用開口の孔明け作業を終了できる。したがって、単に切削ユニットを３次元立体ガイドレールに沿って自動もしくは半自動的に周回移動させるだけで作業を行うことができるので、作業性が極めて高くなる。また、切削ユニットを円筒ガイドなどによって既設配管の外周面に沿って縦横に移動できるようにしているため、切削加工時に配管が撓んだりすることが無く、切り込み深さも一定に保持できるので、薄皮一枚分残して管肉を切断することができる。よって、内部に収容しているケーブルへ切断刃が達することがなく、収容ケーブル損傷をもたらすような加工作業が無くなり、安全性の高い孔明け加工装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明に係る分岐管接続開口の孔明け加工装置および方法の具体的
実施の形態を、図面を参照して、詳細に説明する。
図１は実施形態に係る孔明け加工装置を管路へ取り付けた状態を示す正面断面図である。共用ＦＡケーブル方式では、情報通信・放送系の基幹ケーブルを鞘管に入れてボディ管１０に集約し、情報通信・放送系の引き込みケーブルを共用ＦＡ管１２の１管に集約した状態で地下に埋設することとしている。通常、図１に示しているように、ボディ管１０は下位に配置され、共用ＦＡ管１２はその直上に配置される。利用者へのケーブル引き込みは、共用ＦＡ管１２の側面に５度だけ斜め上向きに傾けて接続開口１４を形成し、ここに取り付けた分岐管を通じて行われる。したがって、作業は地面を掘削して共用ＦＡ管１２を露出させた状態で行われる。
【００１６】
本実施形態に係る孔明け加工装置は、前記分岐管の接続用開口を既設配管である共用ＦＡ管１２の側壁に切削加工するためのものであるが、共用ＦＡ管１２の外周面上を縦横に周面に倣って移動できる切削ユニット１６を設け、この切削ユニット１６を分岐管接続用開口縁の形状に倣う３次元立体ガイドレール１８に沿って周回移動可能としている。
【００１７】
まず、前記切削ユニット１６は、図２、３に示しているように、共用ＦＡ管１２の外周面に装着される円筒スリーブ２０と、当該円筒スリーブ２０の外周面部分に固定される切削機２２を備えている。円筒スリーブ２０は内周面に複数のボールベアリング２４を点在させた構造とされており、共用ＦＡ管１２の外周面と一定の隙間を保ちながら円筒スリーブ２０が転がり接触して管周面に倣って縦横の任意方向に回転や軸方向移動ができるようにしている。実施形態の場合は、円筒スリーブ２０の内面からの突出量が約３ｍｍのボールベアリング２４を取り付けて、１６５．２φの共用ＦＡ管１２と円筒スリーブ２０との間に３ｍｍの隙間を確保するようにして、転動可能としている。また、円筒スリーブ２０は共用ＦＡ管１２に着脱できるように半割構造とされ、分割面を合わせてボルト締めにより結合して共用ＦＡ管１２の外周に装着できるようにしている。
【００１８】
上記円筒スリーブ２０に取り付けられる切削機２２にはトリマーを用いており、モータ部２６とその先端軸にチャッキングされる棒状の切削刃（トリマービット）２８が取り付けられている。切削機２２はその棒状の切削刃２８が円筒スリーブ２０の軸芯方向を向くように取り付けられる。このため、半割スリーブの一方にスリーブ半径方向に沿って外方に突出する筒型装着部３０を形成し、筒型装着部３０の筒内に切削機２２の先端切削刃２８から差し入れ、切削刃２８が円筒スリーブ２０の内面から突出するようにして装着される構造となっている。もちろん、筒型装着部３０の奥部に位置するスリーブは貫通され、切削刃２８が突出可能としているのは言うまでもない。筒型装着部３０の底部分には高さ調整用の台座３２が内蔵されており、切削機２２の前端面に当接して切削刃２８の突出長さを調整できるようにしている。台座３２を高くすれば切削刃２８による切込み深さが小さくなり、低くすれば大きくなる。なお、筒型装着部３０は円筒スリーブ２０の一方の半割部材にネジ止めにより固定されている。切削機２２の装着に際しては、ガイドとガイド溝の嵌合により位置合わせを行って切削機２２を筒内に挿入し、回転することで抜け止めを図るいわゆるバヨネット構造を採用している。
【００１９】
更に、筒型装着部３０には、上部にプレート３４を固定しており、プレート外端面に二本の操作ハンドル３６をネジ込みによって取り付けている。ハンドルをオペレータが手に持って操作することで、この切削ユニット１６の移動を行えるようにしている。また、筒型装着部３０には、上記プレート３４の下位に位置してベアリング３８を介して回転リング４０が設けられている。回転リング４０はベアリング３８によって自由回転可能とされ、後述するガイドレールを転動できるようになっている。
【００２０】
一方、この実施形態に係る孔明け加工装置は、前記共用ＦＡ管１２に形成すべき分岐管接続用開口１４の開口縁と相似形状の３次元立体ガイドレール１８を設け、前記切削ユニット１６を前記３次元立体ガイドレール１８に沿って周回移動可能としている。図４、５はその平面図と斜視図を示している。３次元立体ガイドレール４２はレール固定具４４を介して共用ＦＡ管１２に固定されるようになっている。レール固定具４４は、前記円筒スリーブ２０の外径寸法より大きい内径を有する半円筒体４６を備え、両端部には共用ＦＡ管１２の外周へ締め付けることにより半円筒体４６を固定する締付リング４８を設けたものである。締付リング４８は２分割構造であり、フランジ結合により円筒スリーブ２０を締め付けて固定される。前記半円筒体４６の中央部には長円形状の透過窓５０が形成されており、これは前述した切削ユニット１６が共用ＦＡ管１２に形成すべき分岐管接続用開口１４を切削加工する際の可動範囲と干渉しないようなサイズとされている。
【００２１】
このようなレール固定具４４には上述したように３次元立体ガイドレール４２が設けられている。これは半円筒体４６における長円透過窓５０の周囲に配置された立体形状のものであり、切削ユニット１６の切削刃２８を分岐管接続用開口１４の縁部をトレースさせたときに、切削ユニット１６に設けられている回転リング４０の外縁の軌跡に沿う形状となっている。すなわち、切削ユニット１６はベアリング付きの円筒スリーブ２０によって共用ＦＡ管１２の周面に倣う曲面移動が可能であり、その移動中において棒状の切削刃２８の中心線が常に円筒スリーブ２０の中心軸に向けられた状態となる。この移動時において、回転リング４０の走行面を形成し、かつ当該走行面が切削刃２８と平行な面となるようにしつつ、開口１４と相似形状となるように３次元立体ガイドレール４２を形成しているのである。したがって、このような３次元立体ガイドレール４２は仮想円筒面上を軸方向と周方向に移動する連続した周回軌跡を形成する立体形状となる。
【００２２】
上記３次元立体ガイドレール４２に沿わせて切削ユニット１６を走行移動させるが、このとき、円筒スリーブ２０は共用ＦＡ管１２と同心円配置となるため、切削刃２８による共用ＦＡ管１２の側壁の切り込み深さは常に一定となる。この結果、切削機２２を台座３２で位置決めする際、共用ＦＡ管１２の肉厚を少し残すように切り込み深さを設定することにより、切り込みライン全周に亘って常に薄皮一枚分だけ残した切削ラインを形成することができる。これにより、共用ＦＡ管１２に収容しているケーブルを切断するような事態を確実に防止できる。特に、切削ユニット１６の可動範囲の両サイドをレール固定具４４の締付リング４８によって締め付けて共用ＦＡ管１２の円形状を確保し、かつ締付リング４８の間で円筒スリーブ２０によっても共用ＦＡ管１２の円形状が確保して共用ＦＡ管１２の形状が撓み変形しないようにしているので、切削機２２による切り込み深さが変動することはない。
【００２３】
以上のように構成された分岐管接続開口の孔明け加工装置は、最初に切削機２２を取り外した状態で、切削ユニット１６における円筒スリーブ２０を共用ＦＡ管１２の外周に取り付ける。そして、３次元立体ガイドレール４２が固定されているレール固定具４４を、透過窓５０の内部に切削ユニット１６が収容されるような状態で、共用ＦＡ管１２に被せ、両端にて締付リング４８によって締め付け固定する。このとき、分岐管接続用開口１４は共用ＦＡ管１２の真横から５度上向きに傾けた状態とすべき仕様となっているので、簡易水準器などを用いて固定位置を調整する。このような組みつけが終了した後、円筒スリーブ２０の筒型装着部３０に対して切削機２２を装着する。このとき、切削機２２を作動しながら共用ＦＡ管１２の側壁に切削刃２８で穿孔させつつ固定保持を行う。これによって、図６に示すように、作業開始体勢となる。
【００２４】
次いで、操作ハンドル３６を手に持ち、回転リング４０を３次元立体ガイドレール１８に押し当てるように保持しつつ、３次元立体ガイドレール４２に沿って切削ユニット１６を周回移動させて切削加工を施す。この結果、図７に示しているように、共用ＦＡ管１２の外周面に分岐管接続用開口１４に倣った切削溝５２が薄皮５４を残した状態で加工形成される。そして、切削溝５２で囲まれた部位をハンマで打つことにより、図８に示しているような開口１４が形成される。最後に図９に示される分岐管５６を取り付けてケーブル引き込み作業ができる状態になる。
【００２５】
このように、本実施形態によれば、切削ユニット１６が円筒スリーブ２０を利用した周回動作ができるようにし、樹脂管である共用ＦＡ管１２の撓み変形による切削深さの変化が生じない構成としているため、管肉に薄皮５４を残した状態で分岐管接続用開口に倣った切削溝５２を加工形成することができ、共用ＦＡ管１２内の収容ケーブルを傷つけることのない開口１４を形成できるという効果が得られる。切削加工時に切粉が発生するが、円筒スリーブ２０はボールベアリング２４によって切粉の逃げ隙間が確保されているので、切粉による作業上の支障を生じることはない。また、切削ユニット１６は３次元立体ガイドレール４２の内側に配置されているので、共用ＦＡ管１２に隣接されているボディ管が邪魔になることなく加工できる。
【００２６】
更に、３次元立体ガイドレール１８は共用ＦＡ管１２の外周面から浮いた位置に３次元で立体的に形成されているので、共用ＦＡ管１２に密着したレール構造となっておらず、切削ユニット１６の動作によって共用ＦＡ管１２を押し付ける動作が生じないので、管の変形を生じさせない。したがって、切削溝５２の切り込み深さを変化させないので、共用ＦＡ管１２を切削刃２８が貫通することがなく、収容ケーブルを傷つけることもないので、安全性が高いものとなる。また、３次元立体ガイドレール４２は切削刃２８と平行とされ、ガイドへの押付力が切削深さ方向に作用しないことも切削溝５２の切り込み深さを一定に保持する効果をもたらしている。
【００２７】
ところで、上記実施形態では、切削ユニット１６を３次元立体ガイドレール１８に押し付けて周回移動させる構成となっているが、図１０に示しているように、３次元立体ガイドレール４２をその内側に位置する回転リング４０と外側に位置する係合爪５８で挟着する構造としてもよい。係合爪５８の内側にはベアリング６０を設けることにより、移動が円滑に行われる。
【００２８】
また、必要に応じて、回転リング４０を動輪として自動的に周回移動させることも可能である。駆動力は切削機２２の回転動力を利用すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る分岐管接続開口の孔明け加工装置は、既設管路に分岐管路を形成することに利用することができ、特に地下埋設ケーブルの引き込み作業に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態に係る孔明け加工装置の管路への取り付け状態を示す正面断面図である。
【図２】本実施形態に使用する切断機の平面図である。
【図３】本実施形態に適用する切削ユニットの取り付け状態を示す側面図である。
【図４】本実施形態に使用する３次元立体ガイドレールの平面図である。
【図５】同ガイドレールの斜視図である。
【図６】本実施形態に係る孔明け加工装置の運用状態を示す斜視図である。
【図７】実施形態に係る加工装置により切削されたＦＡ管の部分断面斜視図である。
【図８】長穴切削後に薄肉部から切り離して分岐管接続開口を明けた状態のＦＡ管の部分断面斜視図である。
【図９】ＦＡ管の接続開口に分岐管を取り付けた状態の斜視図である。
【図１０】他の実施形態に係る孔明け加工装置の管路への取り付け状態を示す部分正面断面図である。
【図１１】共用ＦＡ方式の埋設管路の配置状態説明用の斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０………ボディ管、１２………共用ＦＡ管、１４………分岐管接続用開口、１６………切削ユニット、１８………３次元立体ガイドレール、２０………円筒スリーブ、２２………切削機、２４………ボールベアリング、２６………モータ部、２８………切削刃、３０………筒型装着部、３２………台座、３４………プレート、３６………操作ハンドル、３８………ベアリング、４０………回転リング、４２………３次元立体ガイドレール、４４………レール固定具、４６………半円筒体、４８………締付リング、５０………長円透過窓、５２………切削溝、５４………薄皮、５６………分岐管、５８………係合爪、６０………ベアリング。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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