(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート管を内面側から切断する管切断装置であって、コンクリート管の開口面及び内周面に沿って案内する案内手段を有し、該案内手段の先端基部に垂直下向き及び外側に向かって横向きにそれぞれ転動自在の車輪を配して前記コンクリート管の開口面及び内周面からなる端部を掴むように構成し、前記案内手段は前記コンクリート管の中心を通って開口面に架設載置可能であり、前記案内手段と協働してコンクリート管を切断可能とするカッター手段を備えると共に、前記案内手段は、主アームと連結アームとから成り、前記主アームの一側端部にコンクリート管の開口面及び内周面の二面を同時に当接押圧して転動自在の車輪を各支持ブロックを介して取り付けてなる第１の転動当接部を有し、前記主アームの伸延した他側にガイド用長穴を長手方向軸心に沿って設け、前記ガイド用長穴に係合して摺動位置決め自在の平面視Ｙ字形状の連結アームの両側端部にコンクリート管の開口面及び内周面の二面を同時に当接押圧して転動自在の車輪を各支持ブロックを介して取り付けてなる第２、第３の転動当接部を有し、３点支持の状態で前記コンクリート管の開口面に沿って回動移動自在であって、直径の異なるコンクリート管に随時適合可能な構成としたことを特徴とする管切断装置。
【請求項２】
前記案内手段は、コンクリート管の開口面と内周面との二面を同時に当接押圧する対となる転動自在の車輪の複数組で構成されることを特徴とする請求項１に記載の管切断装置。
【請求項３】
案内手段を構成しコンクリート管の開口面に当接押圧する車輪の車軸に直交して垂直な雄ねじ部を形成する突き当て桿に螺合する雌ねじ部を主アーム及び連結アームに上下位置決めガイド部を有するブラケットを介して固着し、前記突き当て桿の雄ねじ部先端部を車輪を懸装した支持ブロックの上面に当接して設け、前記雄ねじ部を螺合回動操作して上下位置決め可能な切断位置調節手段を形成し、主アーム及び連結アームを介してカッター手段を上下動し切断面の位置決め調節可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の管切断装置。
【請求項４】
前記カッター手段は、円板状回転刃及び該円板状回転刃を回転駆動する駆動手段と、該駆動手段の駆動を制御するＯＮ／ＯＦＦスイッチ付き把持部とを備え、前記主アームの一側端部にカッター刃を軸支する回転駆動用の駆動手段を切断・非切断切換え可能にスイングアームを介して取り付け、前記把持部を操作してコンクリート管の輪切り切断を可能としたことを特徴とする請求項１に記載の管切断装置。
【請求項５】
請求項１に記載の管切断装置を用いてマンホール立坑を形成するコンクリート管の切断操作を伴うマンホール蓋・受枠の交換工法であって、（１）工事対象となるマンホール蓋・受枠の周囲を環状に削除するに際し、平面視円形、断面円弧状にカットする路面用カッターを用いて切り込みを設ける工程、（２）マンホール蓋・受枠周囲の切り込み後の断面円弧状中空腕形残土及び既設のマンホール蓋・枠を除去する工程、（３）露出した立坑を形成するコンクリート管の上部に本発明に係る管切断装置をセットする工程、（４）切断寸法を路面を基準に深さ位置で計測し、切断位置を調節して設定する工程、（５）設定されたコンクリート管の切断位置にカッター刃を当接押圧して切り込み、所定深さ切り込みを入れた後、この切り込み深さを維持して案内手段の車輪と協働し所定の切断面に沿ってカッター刃を回動しつつ移動して輪切り切断を完了させる工程、（６）このコンクリート管の切断輪切り部分を撤去する工程、（７）コンクリート管の切断後の管開口面に接着材を塗布する工程、（８）次いで接着剤を塗布した面に所定の受枠用アダプターを載せる工程、（９）この所定の受枠用アダプターの上に所定の蓋用の受枠を載せて路面との平行を保つようにして所定の受枠用アダプターに取り付けられた締結部材で所定の蓋用の受枠を締結固定する工程、（１０）所定の蓋用の受枠と所定の受枠用アダプターとの間の隙間を内側から塞ぐように内型枠を押し当てるように取り付けて内型枠固定具で固定し内側にはみ出さないようにモルタルを供給する工程、（１１）所定のマンホール蓋用受枠の周囲の隙間空間に路面より所定寸法下がった位置まで早強性モルタルを充填する工程、（１２）早強性モルタルが所定時間経過して硬化した後、内型枠固定具及び内型枠を取り除く工程、（１３）所定の受枠に所定の蓋を嵌合してマンホールを閉じる工程、（１４）次いで適宜選択した表層材を所定のマンホール蓋・受枠周囲に路面と蓋表面が面一となるように充填して、表面を仕上げ手段で仕上げて工事を完了する工程、という工程を含むことを特徴とする管切断装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設マンホール蓋・受枠の交換時におけるコンクリート管を内側から切断する管切断装置及び該装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車両の大型化、交通量の増大に伴い、各種マンホール蓋・受枠に関するトラブルが多く発生している。
【０００３】
旧型の鉄蓋及び鉄枠は嵌合面が平受け構造の為にがたつきや、ずれが生じやすく現在の交通事情には適さないために、蓋と受枠との密着性が良くガタが生じにくい現在の鉄蓋鉄枠への交換の必要性が高まってきている。同時に鉄蓋の径の大きさも、より小径に交換されていく方向にある。例えば、７００ｍｍの鉄蓋、鉄枠を６００ｍｍに交換するにはマンホール下部躯体から全体を交換せねばならず、斯かる工事には多大な労力、工事時間、工事費用が嵩む為、必要交換箇所が計画通りに進んでいないのが現状である。そこで、工事の迅速化と廉価を実現する為にマンホールの躯体の上方の一部を水平に切断し従来の径より小さい径に交換する為の受枠用アダプターを内径カッターによって切り取られた躯体に接合して小径の鉄枠をセットする工法が理想的である。
【０００４】
従来、一般的には工事個所のマンホール周囲に円筒状に切り込みを設け、回りの残土を除去する作業をして後、露出したヒューム管の上部を作業員がカッターを手動で操作し輪切りにカットするという作業を行っていた。
【０００５】
また、先行技術として（１）水道マンホールのヒユーム管切断機として、「舗装路面に沿って転動可能な自在キャスタを有する支持枠と、支持枠に沿って位置が調整自在かつ任意の位置にロック可能であり、円形切れ目により前記ヒューム管の周囲に生ずる環状溝の垂直外周面に沿って転動可能な横向きキャスタと、支柱手段に垂直方向位置を調整自在かつ回転自在に支持してヒューム管を輪切りにするカッターを有する水平カッター手段と、このカッターの位置を調整する調整手段とを具え、横向きキャスタを垂直外周面に沿って転動するようセットし、カッターによる切断を行いつつ支持枠を路面上で回していくことによりヒューム管をきれいに輪切りにする。」という水道マンホールのヒューム管切断機という発明が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００６】
また、（２）「３本の支持脚を放射上に突き出した対向一対に支持フレームの間にガイドフレームを回転自在に支持し、そのガイドフレームにガイド手段を介して切断機支持フレームを設け、上記ガイド手段をコンクリート管の半径方向に移動させて所要深さに切込みを行うと共に、その上記ガイド手段を管軸方向に移動させて管軸方向の切り目を形成し、さらに上記ガイドフレームを回転させて周方向の切り目を設け、上記の各切り目にバールの先端を差し込んでこじることにより、コンクリート内面を剥離するようにした。」というコンクリート管内面切断機の発明が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開２００１−３０３６０１号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら上述の従来例では、（１）の場合、円筒形の大掛かりな掘削装置を使用するため、マンホール周囲の路面を広範囲に開削することとなり、従って、この発明による水道管マンホールのヒューム管切断機も機械本体が大きくなり、工事範囲も必要以上に広くなり、工事期間が長く、費用が嵩み、作業性に問題が残る。また（２）の場合は、地中に埋設されたコンクリート管の内面の所要の範囲に切り込みを入れ、地盤沈下や地震対策としてコンクリート管の一部に可撓性を付与するための管内面の部分的削除のためのコンクリート管内面切断機であって、目的構成において、本発明の要旨とは相違している。
【０００８】
本発明は、上述の状況に鑑みて成されたもので、マンホール蓋・受枠交換時におけるコンクリート管などの管切断装置を用いて工事を行う際に、作業員の熟練度に左右されず管の切断精度を向上し、工事範囲を極小とし、作業時間を短縮し省力化して作業能率を向上させ得る低コストの管切断装置及び該装置を用いたマンホール蓋・受枠交換工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、下記構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。
【００１０】
（１）コンクリート管を内面側から切断する管切断装置であって、コンクリート管の開口面及び内周面に沿って案内する案内手段を有し、該案内手段の先端基部に垂直下向き及び外側に向かって横向きにそれぞれ転動自在の車輪を配して前記コンクリート管の開口面及び内周面からなる端部を掴むように構成し、前記案内手段は前記コンクリート管の中心を通って開口面に架設載置可能であり、前記案内手段と協働してコンクリート管を切断可能とするカッター手段を備えると共に、前記案内手段は、主アームと連結アームとから成り、前記主アームの一側端部にコンクリート管の開口面及び内周面の二面を同時に当接押圧して転動自在の車輪を各支持ブロックを介して取り付けてなる第１の転動当接部を有し、前記主アームの伸延した他側にガイド用長穴を長手方向軸心に沿って設け、前記ガイド用長穴に係合して摺動位置決め自在の平面視Ｙ字形状の連結アームの両側端部にコンクリート管の開口面及び内周面の二面を同時に当接押圧して転動自在の車輪を各支持ブロックを介して取り付けてなる第２、第３の転動当接部を有し、３点支持の状態で前記コンクリート管の開口面に沿って回動移動自在であって、直径の異なるコンクリート管に随時適合可能な構成としたことを特徴とする管切断装置。
【００１１】
（２）前記案内手段は、コンクリート管の開口面と内周面との二面を同時に当接押圧する対となる転動自在の車輪の複数組で構成されることを特徴とする前項（１）に記載の管切断装置。
【００１２】
（３）案内手段を構成しコンクリート管の開口面に当接押圧する車輪の車軸に直交して垂直な雄ねじ部を形成する突き当て桿に螺合する雌ねじ部を主アーム及び連結アームに上下位置決めガイド部を有するブラケットを介して固着し、前記突き当て桿の雄ねじ部先端部を車輪を懸装した支持ブロックの上面に当接して設け、前記雄ねじ部を螺合回動操作して上下位置決め可能な切断位置調節手段を形成し、主アーム及び連結アームを介してカッター手段を上下動し切断面の位置決め調節可能に構成したことを特徴とする前項（１）に記載の管切断装置。
【００１３】
（４）前記カッター手段は、円板状回転刃及び該円板状回転刃を回転駆動する駆動手段と、該駆動手段の駆動を制御するＯＮ／ＯＦＦスイッチ付き把持部とを備え、前記主アームの一側端部にカッター刃を軸支する回転駆動用の駆動手段を切断・非切断切換え可能にスイングアームを介して取り付け、前記把持部を操作してコンクリート管の輪切り切断を可能としたことを特徴とする前項（１）に記載の管切断装置。
【００１４】
（５）前項（１）に記載の管切断装置を用いてマンホール立坑を形成するコンクリート管の切断操作を伴うマンホール蓋・受枠の交換工法であって、（１）工事対象となるマンホール蓋・受枠の周囲を環状に削除するに際し、平面視円形、断面円弧状にカットする路面用カッターを用いて切り込みを設ける工程、（２）マンホール蓋・受枠周囲の切り込み後の断面円弧状中空腕形残土及び既設のマンホール蓋・枠を除去する工程、（３）露出した立坑を形成するコンクリート管の上部に本発明に係る管切断装置をセットする工程、（４）切断寸法を路面を基準に深さ位置で計測し、切断位置を調節して設定する工程、（５）設定されたコンクリート管の切断位置にカッター刃を当接押圧して切り込み、所定深さ切り込みを入れた後、この切り込み深さを維持して案内手段の車輪と協働し所定の切断面に沿ってカッター刃を回動しつつ移動して輪切り切断を完了させる工程、（６）このコンクリート管の切断輪切り部分を撤去する工程、（７）コンクリート管の切断後の管開口面に接着材を塗布する工程、（８）次いで接着剤を塗布した面に所定の受枠用アダプターを載せる工程、（９）この所定の受枠用アダプターの上に所定の蓋用の受枠を載せて路面との平行を保つようにして所定の受枠用アダプターに取り付けられた締結部材で所定の蓋用の受枠を締結固定する工程、（１０）所定の蓋用の受枠と所定の受枠用アダプターとの間の隙間を内側から塞ぐように内型枠を押し当てるように取り付けて内型枠固定具で固定し内側にはみ出さないようにモルタルを供給する工程、（１１）所定のマンホール蓋用受枠の周囲の隙間空間に路面より所定寸法下がった位置まで早強性モルタルを充填する工程、（１２）早強性モルタルが所定時間経過して硬化した後、内型枠固定具及び内型枠を取り除く工程、（１３）所定の受枠に所定の蓋を嵌合してマンホールを閉じる工程、（１４）次いで適宜選択した表層材を所定のマンホール蓋・受枠周囲に路面と蓋表面が面一となるように充填して、表面を仕上げ手段で仕上げて工事を完了する工程、という工程を含むことを特徴とする管切断装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、マンホール蓋・受枠交換時におけるコンクリート管などの管切断装置を用いて工事を行う際に、作業員の熟練度に左右されず管の切断精度を向上し、工事範囲を極小とし、作業時間を短縮し省力化して作業能率を向上させ得る低コストの管切断装置及び該装置を用いたマンホール蓋・受枠交換工法を提供することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下本発明に係る管切断装置及び該装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１７】
図１は、本発明に係る管切断装置の要部構成を示す説明図、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は切断位置調節手段の要部構成を示す側面図、図２は、全体の構成を示す斜視図、図３は、本発明に係る管切断装置を用いたマンホール蓋・受枠交換工法のフローチャートである。
【実施例】
【００１８】
本発明に係る管切断装置及び該装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法の実施例について、図面を参照して以下に説明する。
【００１９】
コンクリート管ＣＰを内面側から切断する管切断装置であって、コンクリート管ＣＰの開口面Ｕに沿って案内する案内手段Ｇを有し、案内手段Ｇの先端基部に垂直下向き及び外側に向かって横向きにそれぞれ転動自在の車輪２、２を配して前記コンクリート管ＣＰの開口面Ｕ及び内周面Ｗｉからなる端部を掴むように構成し、案内手段Ｇは前記コンクリート管ＣＰの中心を通って開口面Ｕに架設載置可能であり、案内手段Ｇと協働してコンクリート管ＣＰを切断可能とするカッター手段Ｃｕを備えて成ることを特徴とする。
【００２０】
案内手段Ｇは、コンクリート管ＣＰの開口面Ｕと内周面Ｗｉとの二面を同時に当接押圧する対となる車輪２、２の少なくとも３以上の複数組で構成されている。
【００２１】
また、案内手段Ｇは、主アーム１の一側端部にコンクリート管ＣＰの開口面Ｕ及び内周面Ｗｉの二面を同時に当接押圧して転動自在の車輪２を支持ブロック３及び車輪２を横向きに支持する支持ブロック３０を介して取り付けてなる第１の転動当接部Ｚ１を有し、主アーム１の伸延した他側にガイド用長穴４を長手方向軸心に沿って設け、ガイド用長穴４に係合して摺動位置決め自在の平面視Ｙ字形状の連結アーム５の両側端部にコンクリート管ＣＰの開口面Ｕ及び内周面Ｗｉの二面を同時に当接押圧して転動自在の車輪２、２を支持ブロック３、３０を介して取り付けてなる第２、第３の転動当接部Ｚ２，Ｚ３を有し、３点支持の状態で前記コンクリート管の開口面Ｕに沿って回動移動自在であって、直径の異なるコンクリート管ＣＰ１、ＣＰ２に随時適合可能な構成としてある。
【００２２】
案内手段Ｇを構成しコンクリート管ＣＰの開口面Ｕに当接押圧する車輪２の車軸に直交して垂直な雄ねじ部６ｂを形成する突き当て桿６に螺合する雌ねじ部７を主アーム１及び連結アーム５に長穴８ｂとこれに係合する締結ボルト３ａとからなる上下位置決めガイド部を有するブラケット８を介して固着し、前記突き当て桿６の雄ねじ部先端部を車輪２を懸装した支持ブロック３の上面に当接して設け、前記雄ねじ部６ｂをノブ６ａを用いて螺合回動操作して上下位置決め可能な切断位置調節手段Ｔとし、主アーム１及び連結アーム５を介してカッター手段Ｃｕを上下動し切断面の位置決め調節可能に構成してある。
【００２３】
切断位置調節手段Ｔは、図１（ｃ）に示すように、雄ねじ部６ｂを刻設した突き当て桿６を、ブラケット８に溶接して固定した雌ねじ部７に螺合されている。そして、突き当て桿６で当接されているブラケット８を上下に高さ調節するためにノブ６ａを左右いずれかの方向に回転させて雄ねじ部６ｂを上下に移動させることができる。この場合、ブラケット８の長穴８ｂに挿通させてある締結ボルト３ａは緩めて置く必要がある。
【００２４】
切断位置調節手段Ｔは、主アーム１及び連結アーム５のすべてにおいて、同一高さ調整をした後に、連結ボルト３ａを締結して確固に固定することは勿論である。
【００２５】
カッター手段Ｃｕは、カッター刃（円板状回転刃）１０及び該円板状回転刃１０を回転駆動する駆動手段９と、該駆動手段９の駆動を制御するＯＮ／ＯＦＦスイッチ付き把持部１１とを備え、前記主アーム１の一側端部にカッター刃１０のスイングアーム１２の支点１２ａを設けて回転軸として働かせ、カッター刃１０の回転駆動用の駆動手段９を切断，非切断切換え可能に取り付け、前記把持部１１を操作してコンクリート管ＣＰの輪切り切断を可能としたことを特徴とする。
【００２６】
なお、駆動手段９は回転トルクを考慮して減速機を介在させるものが好ましい。
【００２７】
次に本発明に係る管切断装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法についてフローチャートを用いて説明する。
【００２８】
本発明の管切断装置を用いてマンホール立坑を形成するコンクリート管の切断操作を伴うマンホール蓋・受枠の交換工法であって、工事対象となるマンホール蓋・受枠の周囲を環状に削除するに際し、平面視円形、断面円弧状にカットする路面用カッターを用いて切り込みを設ける工程（Ｓ１）、マンホール蓋・受枠周囲の切り込み後の断面円弧状中空腕形残土及び既設のマンホール蓋・受枠を除去する工程（Ｓ２）、残土を除去した後の球面形状の切断面を清掃し、次いで露出した立坑を形成するコンクリート管の上部に本発明に係る管切断装置をセットする工程（Ｓ３）、切断寸法を路面を基準に深さ位置で計測し、切断位置を調節して設定する工程（Ｓ４）、設定されたコンクリート管の切断位置にカッター刃を当接押圧して切り込み、所定深さ切り込みを入れた後、この切り込み深さを維持して案内手段の車輪を利用し所定の切断面に沿ってカッター刃を回動しつつ移動して輪切り切断を完了させる工程（Ｓ５）（比較的大きなコンクリート管の場合で切断の途中にカッター刃が圧迫される時は適宜切れ目に楔を挟んでカッター刃が圧迫されるのを防ぐようにする）、このコンクリート管の切断輪切り部分を撤去する工程（Ｓ６）、コンクリート管の切断後の管開口面に接着材を塗布する工程（Ｓ７）、次に接着剤を塗布した面に所定の受枠用アダプターを載る工程（Ｓ８）、この所定の受枠用アダプターの上に所定の蓋用の受枠を載せて路面との平行を保つようにして所定の受枠用アダプターに取り付けられた締結部材で所定の蓋用の受枠を締結固定する工程（Ｓ９）、所定の蓋用の受枠と所定の受枠用アダプターとの間の隙間を内側から塞ぐように内型枠（例えば、ウレタン材などの発泡樹脂製材料）を押し当てるように取り付けて内型枠固定具で固定し内側にはみ出さないようにモルタルを供給する工程（Ｓ１０）、所定のマンホール蓋用受枠の周囲の隙間空間に路面より所定寸法（例えば３０ｍｍ）下がった位置まで早強性モルタルを充填する工程（Ｓ１１）、早強性モルタルが所定時間経過して硬化した後、内型枠固定具及び内型枠を取り除く工程（Ｓ１２）、所定の受枠に所定の蓋を嵌合してマンホールを閉じる工程（Ｓ１３）、−次いで適宜選択した表層材を所定のマンホール蓋・受枠周囲に路面と蓋表面が面一となるように充填して、表面を鏝等の仕上げ手段で仕上げて工事を完了する工程（Ｓ１４）、という工程を含む管切断装置を用いたマンホール蓋・受枠の交換工法。
【００２９】
また、本発明の管切断装置には、駆動手段９及びカッター刃１０をスイングアーム１２を介して切断・非切断切り替えの際に省力化、合理化を考慮して、切り込み操作から非切り込み操作に移行するときに戻り易いようにコイルスプリング（図示略）を戻す方向に付勢して設けてあり、且つ所定位置で止まるように戻し過ぎを防ぐためのストッパー（図示略）が設けられている。
【００３０】
その他の符号について、１４は電源コードであり、Ｈ１、Ｈ２は本発明の管切断装置の把手であり、この把手を持って移動することが出来る。
【００３１】
なおまた、カッター刃１０は、過熱を防止するための冷却用ノズルを備え、切断操作中においても、自由に冷却水を供給できるようにホース等の給水手段を具備している。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明に係る管切断装置の要部構成を示す説明図、（ａ）平面図、（ｂ）側面図、（ｃ）切断位置調節手段の要部構成を示す側面図
【図２】全体の構成を示す斜視図
【図３】本発明に係る管切断装置を用いたマンホール蓋・受枠交換工法のフローチャート
【符号の説明】
【００３３】
１  主アーム
２  車輪
３、３０  支持ブロック
４  ガイド用長穴
５  連結アーム
６  突き当て桿
７  雌ねじ部（ナット）
８  ブラケット
９  駆動手段
１０  カッター刃（円板状回転刃）
１１  把持部
１２  スイングアーム
１３  電源コード
ＣＰ  コンクリート管
Ｃｕ  カッター手段
Ｇ    案内手段
Ｔ    位置調節手段
Ｕ    開口面
Ｗｉ  内周面
Ｈ１、Ｈ２  把手
Ｚ１  第１の転動当接部
Ｚ２  第２の転動当接部
Ｚ３  第３の転動当接部
【図１】
0004819563.tif 000002
【図３】
0004819563.tif 000003
【図２】
0004819563.tif 000004