(57)【要約】【課題】簡易かつ安価な方法で、穿孔作業により発生した切粉が既設管内に侵入するのを防止し得る不断流穿孔システムを提供する。【解決手段】既設管１００の周方向に複数個に分割されていると共に既設管１００から分岐する分岐管部２０を有する密閉ケース２と、既設管１００の管壁１０１の一部を穿孔するためのホールソー３１と、ホールソー３１を回転させる穿孔機４とを備えた不断流穿孔システム１に関する。ホールソー３１は円筒形のホールソー本体３２と、ホールソー本体３２に連なる回転軸３４とを備え、密閉ケース２には、分岐管部２０の突出方向とは異なる下方に突出しホールソー３１を収容する収容管部３０が一体に形成され、収容管部３０にはホールソー３１の回転軸３４をシールするシールリング３６が設けられている。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管の周方向に複数個に分割されていると共に前記既設管から分岐する分岐管部を有する密閉ケースと、前記既設管の管壁の一部を穿孔するためのホールソーと、前記ホールソーを回転させる穿孔機とを備えた不断流穿孔システムであって、
前記ホールソーは円筒形のホールソー本体と、前記ホールソー本体に連なる回転軸とを備え、
前記密閉ケースには、前記分岐管部の突出方向とは異なる下方に突出し前記ホールソーを収容する収容管部が一体に形成され、収容管部には前記ホールソーの回転軸をシールするシールリングが設けられている不断流穿孔システム。
【請求項２】
請求項１のシステムを用いた不断流穿孔工法であって、
前記密閉ケースの前記収容管部から下方に前記回転軸が突出した状態で、かつ、当該収容管部に前記ホールソーを収容した状態で、前記密閉ケースで既設管を囲繞する工程と、
前記回転軸に前記穿孔機を連結する工程と、
前記穿孔機の駆動により回転軸を介して前記ホールソーを回転させながら、当該ホールソーを前記既設管の中心に向かって送ることで前記既設管に円形の孔を穿孔する工程とを備えた不断流穿孔工法。
【請求項３】
既設管の管壁の一部を穿孔するためのホールソーと、前記ホールソーを回転させるための穿孔機と、前記既設管の周方向に複数個に分割され、前記既設管から分岐する分岐管部と、該分岐管部の突出方向とは異なる下方に突出する収容管部とが一体に形成された密閉ケースとを用意し、
前記密閉ケースの収容管部に前記ホールソーを収容した状態で、前記密閉ケースで既設管の一部を囲繞する工程と、
前記ホールソーに前記穿孔機を連結する工程と、
前記穿孔機の駆動により前記ホールソーを回転させながら、当該ホールソーを前記既設管の中心に向かって送ることで前記既設管に円形の孔を穿孔する工程とを備えた不断流穿孔工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスや液体などの圧力流体が流れる既設管の穿孔に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ホールソーを備えた穿孔機を用いて不断流下で既設管の一部を穿孔する工法が知られている。しかし、穿孔作業により発生した切粉を既設管内に残したまま作業を終了すると、前記切粉が流体により前記管内を流動し、途中に設けたバルブ等に咬み込んで密閉不良が生じる等、種々の不具合が生じるおそれがある。そこで、不断流下で切粉を取り除く方法が提案されている（特許文献１〜４参照）。
【特許文献１】特開平９−３８８１３号公報（要約）
【特許文献２】特開平９−４７９１０号公報（要約）
【特許文献３】特開２００２−１８３１７公報（要約）
【特許文献４】特開２００２−１８６２０公報（要約）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記特許文献１〜４の方法では、たとえば、棒体の先端部に磁石を取り付けた金属除去装置を設け、前記磁石に切粉を吸着した後、前記棒体を取り出すことで、切粉を排除している。
しかし、かかる従来の方法では、金属除去装置を別途、設ける必要があると共に、装置が複雑化するのでコストアップは避けられない。
【０００４】
したがって、本発明の主な目的は、簡易かつ安価な方法で、穿孔作業により発生した切粉が既設管内に入るのを防止し得る不断流穿孔システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記目的を達成するための本発明の不断流穿孔システムは、既設管の周方向に複数個に分割されていると共に前記既設管から分岐する分岐管部を有する密閉ケースと、前記既設管の管壁の一部を穿孔するためのホールソーと、前記ホールソーを回転させる穿孔機とを備えた不断流穿孔システムであって、前記ホールソーは円筒形のホールソー本体と、前記ホールソー本体に連なる回転軸とを備え、前記密閉ケースには、前記分岐管部の突出方向とは異なる下方に突出し前記ホールソーを収容する収容管部が一体に形成され、収容管部には前記ホールソーの回転軸をシールするシールリングが設けられている。
【０００６】
一方、本発明の不断流穿孔工法は、既設管の管壁の一部を穿孔するためのホールソーと、前記ホールソーを回転させるための穿孔機と、前記既設管の周方向に複数個に分割され、前記既設管から分岐する分岐管部と、該分岐管部の突出方向とは異なる下方に突出する収容管部とが一体に形成された密閉ケースとを用意し、前記密閉ケースの収容管部に前記ホールソーを収容した状態で、前記密閉ケースで既設管の一部を囲繞する工程と、前記ホールソーに前記穿孔機を連結する工程と、前記穿孔機の駆動により前記ホールソーを回転させながら、当該ホールソーを前記既設管の中心に向かって送ることで前記既設管に円形の孔を穿孔する工程とを備えている。
【０００７】
本発明によれば、下方から穿孔するので、切粉が既設管内に入るのを防止することができる。
また、ホールソーを収容する収容管部を設けたから、仕切弁を用いないで不断流穿孔が可能なため、穿孔のためのストロークが小さくなるから、管下の掘削深さを小さくすることができる。
【０００８】
本発明において、「既設管」とは、管内にガスや水のような流体が流れている管をいい、一般に、地中に埋設されていることが多い。
【実施例１】
【０００９】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
以下の説明では、既設管の一例として、スチール製のガス管を例示して説明する。
不断流穿孔システム：
図１〜図７は実施例１を示す。
図３に示すように、不断流穿孔システム１は、密閉ケース２、ホールソー３１および前記ホールソー３１を回転させるための穿孔機４を備えている。
【００１０】
密閉ケース２：
図１および図２に示すように、密閉ケース２は、既設管１００に固定される本管部２１と、本管部２１から分岐する分岐管部２０と、ホールソー３１を収容する収容管部３０とを備えている。なお、分岐管部２０の先端部分には、蓋やバルブ等が取り付けられるが、説明の簡略化の為に図示していない。
【００１１】
本管部２１；
図１に示すように、前記本管部２１は、既設管１００の管軸方向Ｘに沿って形成されている。図２に示すように、本管部２１は、既設管１００の周方向に２分割されている。図１に示すように、本管部２１は分岐管部２０および収容管部３０が一体に形成された下側の下部側本管部２１ａと、既設管１００の上部側を覆う上部側本管部２１ｂとで構成されている。分割された本管部２１ａ，２１ｂは、既設管１００を挟み込むように互いに合わされ既設管１００を囲繞した後、図１の網点で示すように、互いに溶接されて筒状に形成されると共に、既設管１００の管壁１０１に対しても溶接されてシールされる。
【００１２】
分岐管部２０；
図２の分岐管部２０は、本管部２１の下部から側方に向って突出して形成されている。本実施例１では、分岐管部２０が既設管１００の管軸方向Ｘに対して概ね水平方向に略直交する方向に設けられている。
【００１３】
収容管部３０；
図２に示すように、前記収容管部３０は、分岐管部２０とは異なる下方（真下）に突出して一体に形成されている。収容管部３０の内部には、有底円筒形のホールソー本体３２が収容されている。
ホールソー本体３２は、断面コ字状に形成されていると共に、ホールソー本体３２には、たとえば、４本のチップ３２ａが設けられている。ホールソー本体３２の内部には、位置決めのためのドリル３３が固定されている。ドリル３３は、一点鎖線で示すホールソー本体３２の回転中心の軸線Ｏ上に沿って鉛直方向Ｚに立設されている。ドリル３３は、ホールソー本体３２のチップ３２ａのレベルよりも上方（先端側）に位置（突出）している。
【００１４】
図３に示すように、ホールソー本体３２の下部には回転軸３４が固定されている。回転軸３４は、収容管部３０の下端部を貫通して下方に突出している。回転軸３４は、収容管部３０の下部に設けられた軸受部３５に対して、ホールソー本体３２の回転方向に回転自在に設けられていると共に、上下方向Ｚに移動可能に設けられている。前記軸受部３５には、回転軸３４と軸受部３５との間をシールするためのシールリング３６が設けられている。
【００１５】
穿孔機４：
前記穿孔機４は、摺動部４０、ギヤボックス４３、モータ４４および送り機構４５を備えている。
摺動部４０は、その上部板４０ａに固定された複数本のガイドロッド４１と、該ガイドロッド４１に案内されて上下方向Ｚに摺動自在に設けられたスライダ４２とを備えている。スライダ４２の下部には、前記ギヤボックス４３が固定されている。
【００１６】
ギヤボックス４３の下部には、モータ４４が取り付けられている。ギヤボックス４３内には、ギヤが収容されており、モータ４４の回転を該ギヤボックス４３から上方に突出して設けられた駆動軸４３ａに伝達する。駆動軸４３ａの先端部分を、回転軸３４の下部に形成された係合凹部３４ａに嵌合させることにより、ホールソー本体３２およびドリル３３が回転される。
【００１７】
一方、送り機構４５は、作業者の操作により、ギヤボックス４３およびモータ４４を上下方向Ｚに移動させるものである。
したがって、モータ４４の回転がギヤを介して駆動軸４３ａから回転軸３４に伝達され、ホールソー本体３２およびドリル３３が回転される。一方、送り機構４５によりホールソー本体３２およびドリル３３が既設管１００に向って上昇することにより、既設管１００の管壁１０１の一部が穿孔される。
【００１８】
不断流穿孔工法：
既設管１００を囲繞する工程；
まず、既設管１００に流体（ガス）が流れている状態で、作業者は、図１および図２に示すように、収容管部３０にホールソー３１を収容した状態で、分割された本管部２１を既設管１００を挟み込むように取り付けて既設管１００を囲繞した後、図１の網点で示すように、２分割の本管部２１ａ，２１ｂ同士を互いに溶接すると共に、該本管部２１を既設管１００に対し溶接してシールする。
【００１９】
穿孔機４を連結する工程；
つぎに、作業者は、予め組み上げておいた図３の摺動部４０、ギヤボックス４３、モータ４４および送り機構４５からなる穿孔機４を密閉ケース２に連結する。
すなわち、回転軸３４の係合凹部３４ａに駆動軸４３ａを嵌合させると共に、密閉ケース２の下部に摺動部４０の上部板４０ａを図示しないボルト等を用いて締結することにより、穿孔機４を密閉ケース２およびホールソー３１に連結する。
【００２０】
円形の孔を穿孔する工程；
その後、モータ４４を回転させると、ギヤボックス４３のギヤを介して回転軸３４が回転し、ホールソー本体３２およびドリル３３が回転する。作業者が送り機構４５を操作すると、摺動部４０に設けたスライダ４２がガイドロッド４１に案内され、ギヤボックス４３およびモータ４４が既設管１００に向って上昇する。
前記上昇に伴い、ホールソー本体３２およびドリル３３が回転しながら既設管１００に向って上昇する。
【００２１】
前記上昇により、まず、ドリル３３が既設管１００の管壁１０１に接触し、該管壁１０１を穿孔する。つぎに、ホールソー本体３２のチップ３２ａが既設管１００の管壁１０１に接触し、ドリル３３を中心に回転する。その後、更にホールソー３１を上昇（前進）させると、図４に示すように、ホールソー本体３２のチップ３２ａが管壁１０１を切削し、管壁１０１に円形の孔を穿孔する。
前記穿孔により生じた切粉の大部分がホールソー本体３２内に落下する。一方、切断された既設管１００の切片１０２（図５）はホールソー本体３２内部に落下する。
【００２２】
その後、図５に示すように、作業者が送り機構４５を操作してホールソー３１を下降（後退）させる。前記下降後、図６に示すように、密閉ケース２から穿孔機４（図５）を取り外す。
【００２３】
前記穿孔作業により、図６および図７に示すように、既設管１００に円形の孔が穿孔され、既設管１００から、分岐管部２０に向って流体が流出可能となる。
【００２４】
なお、前記穿孔後、切粉の飛散を防止するために、収容管部３０内に、たとえば、アスファルトやセメントなどの固形剤を流し込みホールソー本体３２内を埋めてもよい。また、ホールソー３１を収容管部３０に固定してもよい。
また、前述の実施例１では、収容管部３０を分岐管部２０の真下に設けることとしたが、収容管部３０は、必ずしも分岐管部２０の真下に設ける必要はなく下方に設ければよい。
【実施例２】
【００２５】
図８は実施例２を示す。
図８Ａに示すように、既設管１００は、密閉ケース２により囲繞されている。密閉ケース２には、分岐管部２０が設けられていると共に、前記分岐管部２０とは異なる下方に収容管部３０が設けられている。収容管部３０には、ホールソー本体３２が収容されている。なお、密閉ケース２の上方には、図示しないバルブ等が設けられている。
【００２６】
既設管１００の穿孔を行うには、まず、既設管１００に図示しないドリル等を用いて回転ロッド５０の通る挿通孔１０５を穿孔する。挿通孔１０５は既設管１００の上下にそれぞれ設けられる。
つぎに、上方から回転ロッド５０を前記挿通孔１０５に通し、図８Ｂに示すように、ホールソー本体３２に回転ロッド５０の先端部分を連結する。なお、回転ロッド５０の先端には、ホールソー本体３２の回転中心に設けられた雌ネジに螺合する雄ネジが形成されている。
【００２７】
前記連結後、回転ロッド５０を回転させてホールソー本体３２を回転させると共に、回転ロッド５０を引き上げると、図８Ｃに示すように、既設管１００に円形の孔が穿孔される。切粉や切り離された既設管１００の切片は、ホールソー本体３２内に落下する。
その後、回転ロッド５０を下降させてホールソー本体３２を収容管部３０内に移動させた後、回転ロッド５０とホールソー本体３２との螺合を解いて回転ロッド５０を引き上げる。
その後、回転ロッド５０を密閉ケース２から取り出した後、密閉ケース２の上部に蓋をして閉鎖する。なお、ホールソー本体３２が内蔵された収容管部３０を取り外した後、密閉ケース２の下部に蓋をしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、不断流穿孔工法に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施例１を示す既設管および密閉ケースを示す概略側面図である。
【図２】一部を破断した既設管および密閉ケースを示す概略正面図である。
【図３】不断流穿孔システムを示す概略横断面図である。
【図４】穿孔中の不断流穿孔システムを示す概略横断面図である。
【図５】穿孔後の不断流穿孔システムを示す概略横断面図である。
【図６】穿孔後に穿孔機を取り外した状態を示す密閉ケースを示す概略横断面図である。
【図７】同穿孔後の既設管および密閉ケースを示す概略側面図である。
【図８】実施例２を示す概略工程図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：不断流穿孔システム
２：密閉ケース
４：穿孔機
２０：分岐管部
３１：ホールソー
３０：収容管部
３２：ホールソー本体
３４：回転軸
３６：シールリング
１００：既設管
１０１：管壁
【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】
2008183660.tif 000008
【図７】
2008183660.tif 000009
【図８】
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