(57)【要約】【課題】枝管分岐部を閉塞する幹管ライニング材に一次連通孔としての中心孔を開ける枝管装着用の装置として、構造がコンパクトで、耐久性の優れたものを提供する。【解決手段】操作ロッド１３の先端に固定するとともに先端に回転穿孔刃１２を取り付けかつ後端部にロック穴１７を有するエアモータ１１と、エアモータ１１を軸方向に所定量移動可能に支持するモータ支持スリーブ２１と、モータ支持スリーブ２１との間にエアチャンバ３４を形成するエア膨張式枝管圧接筒３１と、モータ支持スリーブ２１の後端部に取り付けた、エアチャンバ３４に連通するエア路４１とエアモータ１１のロック孔１７にロック係合可能なロックピンロッド３９を有するエアアンロック式モータロック手段３６とからなる。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作ロッドの先端に固定した、先端に回転穿孔刃を同心的に取り付けるとともに後端にエアホースを接続したエアモータと、エアモータに同心的にかつ軸方向に相対的に所定量移動可能に係合するとともに後端と外周面の間をのびる第一と第二のエア路を有し、第一のエア路の後端開口にエアホースを接続したモータ支持スリーブと、モータ支持スリーブの外側に同心的に取り付けた、モータ支持スリーブとの間にモータ支持スリーブの第一と第二のエア路の外周面開口に連通するエアチャンバを形成するエア膨張式枝管圧接筒と、モータ支持スリーブの第二のエア路の後端開口を含む後端部に取り付けた、エアモータの後端部に対して接離可能であるとともに常時ばねを介して接近方向に付勢しかつ第二のエア路を通した加圧エアによりばねの付勢力に抗して離隔可能なロックピンを保持するエアアンロック式モータロック手段及びエアモータの後端部に設けた、エアアンロック式モータロック手段のロックピンがロック係合可能なロック穴とからなる、枝管分岐部における幹管ライニング材の穿孔装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、地中埋設した下水道管、ガス管などについて、幹管（本管）を枝管分岐部も含めてライニング材により補修した後に、枝管分岐部のライニング材に連通孔を開けるための穿孔装置、特に一次連通孔としての中心孔を開けるための穿孔装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種のライニング材に対する連通孔の穿孔を適確に行うには、第一段階で中心孔を穿孔し、第二段階で中止孔の拡径穿孔を行う方式が一つの有効な方式とされており、前者の第一段階の中心孔の穿孔を行う装置として、駆動用撓み軸の先端部に継手を介して回転穿孔刃を連結する一方、駆動用撓み軸の先端部に枝管におけるセンタリング兼用の拡開回転爪型軸受手段を設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−３１６１１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の既提案の枝管装着用の穿孔装置では、特に軸受手段の枝管に対する接触面積が小さいことや回転穿孔刃の駆動が駆動用撓み軸を介した遠隔駆動である点から、駆動時に駆動用撓み軸及びその前後の回転穿孔刃を含む構成手段が振動し、これらが早期に損耗するという問題がある。
【０００５】
この発明は、上記のような既提案の穿孔装置に認められる耐久性の問題に鑑み、枝管装着用の中心孔の穿孔装置として、構造がコンパクトで、耐久性が優れたものを提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る枝管分岐部における幹管ライニング材の穿孔装置は、操作ロッドの先端に固定した、先端に回転穿孔刃を同心的に取り付けるとともに後端（基端）にエアホースを接続したエアモータと、エアモータに同心的にかつ軸方向に相対的に所定量移動可能に係合するとともに後端と外周面の間をのびる第一と第二のエア路を有し、第一のエア路の後端開口にエアホースを接続したモータ支持（保持）スリーブと、モータ支持スリーブの外側に同心的に取り付けた、モータ支持スリーブとの間にモータ支持スリーブの第一と第二のエア路の外周面開口に連通するエアチャンバを形成するエア膨張式枝管圧接（圧着）筒と、モータ支持スリーブの第二のエア路の後端開口を含む後端部に取り付けた、エアモータの後端部に対して接離可能であるとともに常時ばねを介して接近方向に付勢しかつ第二のエア路を通した加圧エアによりばねの付勢力に抗して離隔可能なロックピンを保持するエアアンロック式モータロック手段及びエアモータの後端部に設けた、エアアンロック式モータロック手段のロックピンがロック係合可能なロック穴とからなる。
【０００７】
この穿孔装置により枝管分岐部の幹管ライニング材に中心孔を穿孔する際には、まず、エアモータ及びモータ支持スリーブとエア膨張式枝管圧接筒の間のエアチャンバに対する加圧エアの無供給状態、すなわちエアアンロック式モータロック手段のロックピンのばねの接近付勢力に基づくエアモータのロック穴に対するロック係合により、エアモータとモータ支持スリーブを一体化した状態で、操作ロッドを介して、回転穿孔刃の先端が枝管分岐部の幹管ライニング材に隣接するまで、枝管内に挿入する。
【０００８】
次いでモータ支持スリーブの第一のエア路に連なるエアホースを通して、加圧エアをモータ支持スリーブとエア膨張式枝管圧接筒の間のエアチャンバに供給して、エア膨張式枝管圧接筒を膨張して、その外周面部を枝管の内周面部に圧接することにより、モータ支持スリーブを枝管に同心的に固定するとともに、エアチャンバからモータ支持スリーブの第二のエア路を通して、エアアンロック式モータロック手段に加圧エアを供給して、ロックピンをばねの付勢力に抗して、エアモータのロック穴から離脱させて、モータ支持スリーブとエアモータの一体化を解除する。
【０００９】
この後エアモータに後端に接続したエアホースを通して加圧エアを供給することにより、回転穿孔刃を回転させた状態で、エアモータを操作ロッドを介して枝管内を同心的に所定量前進させることによって、所定量前進する回転穿孔刃により枝管分岐部の幹管ライニング材に所望の中心孔の穿孔を行う。
【００１０】
枝管分岐部の幹管ライニング材に対する中心孔の穿孔が終了した後は、エアモータに対する加圧エアの供給を遮断して、回転穿孔刃の回転を停止し、操作ロッドを介してエアモータを前進量後退して、ロック穴をエアアンロック式モータロック手段のロックピンに整合させた後、モータ支持スリーブとエア膨張式枝管圧接筒の間のエアチャンバ内の加圧エア及びエアアンロック式モータロック手段のロックピンに作用する加圧エアを、第一のエア路に連なるエアホースを通して排出して、エア膨張式枝管圧接筒を収縮するとともに、エアアンロック式モータロック手段のロックピンをばねの付勢力により、エアモータのロック穴にロック係合させて、エアモータをモータ支持スリーブに一体化し、この後操作ロッドの引き抜き操作を介して、全体を枝管から引き抜く。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて、この発明に係る枝管分岐部の幹管ライニング材の穿孔装置の実施形態を説明する。
【００１２】
図示の穿孔装置においては、エアモータ１１には、先端と後端に、それぞれ、円錐状の回転穿孔刃１２と、エアホース１４及び操作ロッド１３が固定してあり、後端部には、半径方向にのびるロック穴１７が形成してある。
【００１３】
モータ支持スリーブ２１は、ほぼエアモータ１１の後端部を除く部分と回転穿孔刃１２を被覆可能な長さを有しており、エアモータ１１に対しては、先端部側が、モータ支持スリーブ２１の内周部に固定したインナーリング２２とエアモータ１１に固定した、回り止め兼摺動用リング１５とを介して係合しており、後端部側がエアモータ１１に固定した摺動用リング１６を介して、相対的に軸方向に前進後退可能に係合しているとともに、この相対的な軸方向の前進後退量は、インナーリング２２の先端と後端に摺動用リング１５が当接可能に固定したストッパ２３、２４によって規定してある。
【００１４】
このモータ支持スリーブ２１には、後部に、エアモータ１１の後端部のロック穴１７形成部近傍の後端と外周部に開口する第二のエア路２６が形成してあり、この後端開口を含む後端部には、エア式モータロック３６が固定してある一方、第二のエア路２６と直径方向に対向する部分に、同じように後端と外周部に開口する第一のエア路２５が形成してあり、この第一のエア路２５の後端開口には、エアホース２７が接続してある。
【００１５】
エア膨張式枝管圧接筒３１は、モータ支持スリーブ２１より若干短長なゴム筒製で、その先端部と後端部が締着バンド３２、３３を介して、モータ支持スリーブ２１のインナーリング２２対向部と摺動用リング１６対向部に固着してあり、エアチャンバ３４を形成する内部に、モータ支持スリーブ２１の第一と第二のエア路２５、２６の外周部開口を内包している。
【００１６】
エアアンロック式モータロック手段３６は、エアモータ１１が摺動用リング１５がストッパ２４に当接する後退状態にある時に、エアモータ１１の後端部のロック穴１７と整合して同心的にのびるロックピンロッド３９付きのピストン３８を装着したシリンダ３７と、ピストン３８をロックピンロッド３９が常にエアモータ１１のロック穴１７にロック係合するように付勢するばね４０と、シリンダ３７とモータ支持スリーブ２１の第二のエア路２６の後端開口の間をのびるとともにピストン３８をばね４０の付勢力に抗して移動して、ロックピンロッド３９をエアモータ１１のロック穴１７から離脱させる加圧エアをシリンダ３７内に供給可能なエア路４１を備えている。
【００１７】
図示の穿孔装置により、枝管５１の分岐部を閉塞する幹管５０のライニング材５２に中心孔５３を穿孔する時には、まず、エアモータ１１に固定の摺動用リング１５がストッパ２４に当接するエアモータ１１の後退状態、すなわちエア式モータロック３６のロックピンロッド３９がばね４０の付勢力によってエアモータ１１のロック穴１７にロック係合するエアモータ１１とモータ支持スリーブ２１との一体化状態において、操作ロッド１３を介して、回転穿孔刃１２の先端が幹管５０のライニング材５２に隣接するまで、枝管５１内に挿入する。
【００１８】
続いてモータ支持スリーブ２１の第一のエア路２５に連なるエアホース２７を通して、加圧エアをモータ支持スリーブ２１とエア膨張式枝管圧接筒３１の間のエアチャンバ３４に供給する。これによりエア膨張式枝管圧接筒３１を膨張し、その外周面部を枝管５１の内周面部に圧接することによって、モータ支持スリーブ２１をエア膨張式枝管圧接筒３１を介して枝管５１に同心的に固定する。この際エアチャンバ３４からモータ支持スリーブ２１の第二のエア路２６を通して、エアアンロック式モータロック手段３６に加圧エアが供給され、これによりロックピンロッド３９がばね４０の付勢力に抗して、エアモータ１１のロック穴１７から離脱し、モータ支持スリーブ２１とエアモータ１１の一体化が解除される。
【００１９】
この後エアモータ１１にエアホース１４を通して加圧エアを供給して、回転穿孔刃１２を回転させた状態で、エアモータ１１を操作ロッド１３を介してモータ支持スリーブ２１内を回り止め兼摺動用リング１５がストッパ２３に当接するまで前進させる。これにより前進する回転穿孔刃１２によって、枝管５１分岐部のライニング材５２の中央部に、中心孔５３が穿孔される。
【００２０】
中心孔５３の穿孔後は、エアモータ１１への加圧エアの供給を遮断して、回転穿孔刃１２の回転を止めた状態で、操作ロッド１３を介してエアモータ１１を回り止め兼摺動用リング１５がストッパ２４に当接するまで後退して、ロック穴１７をエアアンロック式モータロック手段３６のロックピンロッド３９に整合させた後、モータ支持スリーブ２１とエア膨張式枝管圧接筒３１の間のエアチャンバ３４内の加圧エア及びエアアンロック式モータロック手段３６のピストン３８に作用する加圧エアを、第一のエア路２５に連なるエアホース２７を通して排出する。これによりエア膨張式枝管圧接筒３１が収縮するとともに、エアアンロック式モータロック手段３６のロックピンロッド３９がばね４０の付勢力のままに、エアモータ１１のロック穴１７にロック係合して、エアモータ１１をモータ支持スリーブ２１と一体化する。この後操作ロッド１３を介して全体を枝管５１外へ引き抜く。
【００２１】
このようにして穿孔した中心孔５３は、例えば図７に示すように、幹管固定手段４６付きの穿孔用台車４５の前方部に、中心孔挿入ガイド４８付きの回転穿孔刃４７を取り付けた幹管装着用穿孔装置を用いて拡径穿孔して、実質上枝管５１の内径に対応する穿孔とすることができる。
【００２２】
この発明の穿孔装置は、このほか種々の形態で実施することができるもので、上記の形態に限定されるものではない。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明に係る穿孔装置によれば、特に回転穿孔刃をエアモータに直結して、直接駆動するとともに、エアモータをモータ支持スリーブ及びエア膨張式枝管圧接筒を介して枝管の内周面に不動の圧接、支持固定を行うので、駆動時に振動が発生することがなく、耐久性が高い。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る穿孔装置の一実施形態の側断面図である。
【図２】図１のＡ部の拡大図である。
【図３】図１のＢ部の拡大図である。
【図４】図１の実施形態におけるライニング材の穿孔状態を示す側断面図である。
【図５】図４のＣ部の拡大図である。
【図６】図４のＤ部の拡大図である。
【図７】幹管装着用穿孔装置による中心孔の拡径穿孔状態を例示する側面図である。
【符号の説明】
１１  エアモータ
１２  回転穿孔刃
１３  操作ロッド
１４  エアホース
１５  回り止め兼摺動用スリーブ
１６  摺動用スリーブ
１７  ロック穴
２１  モータ支持スリーブ
２２  インナーリング
２３  ストッパ
２４  ストッパ
２５  第一のエア路
２６  第二のエア路
２７  エアホース
３１  エア膨張式枝管圧接筒
３２  締着バンド
３３  締着バンド
３４  エアチャンバ
３６  エアアンロック式モータロック手段
３７  シリンダ
３８  ピストン
３９  ロックピンロッド
４０  ばね
４１  エア路
４５  台車
４６  幹管固定手段
４７  回転穿孔刃
４８  中心孔挿入ガイド
５０  幹管
５１  枝管
５２  ライニング材
５３  中央孔
【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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