(57)【要約】【課題】  １台の管切断機で直径の異なる管に対応でき、また、管切断機を被切断管に容易に装着できるとともに操作でき、切断時にもガタツキがなく円盤カッタの耐久性が良い管切断装置を提供する。【解決手段】  管切断装置は、円盤カッタを回転する動力をシャフトにより伝達する原動機を保持プレートに装着し、被切断管に載置した保持プレートおよびシャフトを径方向位置決め装置により管軸芯に対して切断面内で平行に移動し、円盤カッタにより被切断管を切断する。この管切断装置は径方向位置決め装置を少なくとも位置決めプレートおよび位置決めプレートに装着されたカムにより形成しており、位置決めプレートに対するカムの角度を変えることにより、管内径に対するシャフトおよび円盤カッタを平行に移動させて支持し、管を内側から切断する。【選択図】        図１
2005186219.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円盤カッタにシャフトを介して連結される原動機を保持プレートに装着し、
被切断管に載置した保持プレートおよびシャフトを径方向位置決め装置で移動させ円盤カッタにより被切断管を切断する管切断装置であって、径方向位置決め装置を少なくとも位置決めプレートおよび位置決めプレートに装着されたカムレバーにより形成し、位置決めプレートに対するカムレバーの角度を変えることにより、管内径に対して円盤カッタを切断面内で移動させて支持し、被切断管を内側から切断することを特徴とする管切断装置。
【請求項２】
円盤カッタにシャフトを介して連結される原動機を保持プレートに装着し、被切断管に載置した保持プレートおよびシャフトを径方向位置決め装置で移動させ円盤カッタにより被切断管を切断する管切断装置であって、被切断管の管径に応じて選択された直径を有する円盤カッタをシャフトに装着し、管径に応じて選択された長さの径方向位置決め装置のカムレバーを被切断管の内壁に沿って移動して位置決めプレートおよび位置決めプレートに装着されたカムレバーの相対角度を拡大し、管内径に対して円盤カッタを切断面内で移動させ円盤カッタにより内壁を切削し、位置決めプレートの外周の左右に配設されるとともに、管径に応じて選択された一対の支持ローラにより被切断管の外壁からの円盤カッタの突出量を規制するとともに被切断管の内壁の全周を移動させ、被切断管を内側より切断することを特徴とする管切断装置。
【請求項３】
径方向位置決め装置が管内径に対してシャフトを３点で支持することを特徴とする請求項１、又は２記載の管切断装置。
【請求項４】
３点の少なくとも１つはローラ機構を有することを特徴とする請求項３記載の管切断装置。
【請求項５】
位置決めプレートとカムレバーの相対角度を変える押し付けレバーを有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項記載の管切断装置。
【請求項６】
シャフトを支持した位置で、位置決めプレートとカムレバーの相対角度を固定するロック手段を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の管切断装置。
【請求項７】
径方向位置決め装置が、軸方向に複数個配設されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の管切断装置。
【請求項８】
シャフトを公転させるための回転レバーを有することを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の管切断装置。
【請求項９】
保持プレートと円盤カッタ間の距離を変更する変更手段を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項記載の管切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、管切断装置に係わり、特に、地中に埋設した管の余長部を内部より切断する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、軟弱地盤を改良するため地盤補強用として固化剤を用いること、あるいは、鋼管を回転貫入させて基礎杭とすることは周知のことである。前記の鋼管を用いて地盤を改良し、かつ、その鋼管の余長部分を容易に切断する一例として、下記の特許文献１が提案されている。同文献１によれば、鋼管切断機は、切断用回転刃と、この回転刃を回転する機構と、鋼管の軸線と平行に保持する機構と、回転刃を鋼管の内壁を切断しない待機位置と切断する切断作動位置とに切り替える機構と、回転刃を切断作動位置に保持したまま鋼管の軸線回りに公転させる機構とよりなっている。
【０００３】
特許文献１記載の鋼管切断機の実施例として、一方の３個のガイドローラが鋼管の杭頭の上端面に載せられるとともに上端部周壁面にも係合させ、また、他方の３個のガイドローラが杭頭の内部奥方の内周面に係合させて円筒状の外筒を鋼管の軸線と平行に、かつ、回転自在になるように支持している。外筒には軸芯位置から側方に偏芯した周方向の同じ位置に回転自在の円筒状の内筒が設けられており、この内筒には、その軸芯位置から側方に偏芯した位置に回転シャフトが縦向きに通されている。
回転シャフトは、その下端に回転刃が、また、上端にモーター等の回転駆動源が設けられており、回転駆動源の回転を回転刃に伝えている。
【０００４】
内筒は、その自軸回りに回転させられる操作レバーが備えられており、操作レバーを操作して内筒を回転することにより、回転刃により管壁を切断しない待機位置と、待機位置から側方に進出させて管壁を切断する切断作動位置に切換えている。
外筒は、回転レバーが備え付けられた環状ベース盤を介して回転させられ、回転刃を切断作動位置に保持したまま回転させられることにより、回転刃を杭頭の軸線回りに公転移動させている。
【０００５】
切断機は、外筒部分を杭頭内に挿入し、ガイドローラを杭頭の管壁に係合して位置決め状態にセットし、外筒の高さ位置を調節する。そして、回転刃を回転駆動し、操作レバーを操作して回転刃を待機位置から切断作動位置へと進出させ、杭頭の周壁に切り込ませていき、外周刃部を周壁の外に突出させる。
しかる後に、回転レバーにより外筒を回転させ、回転刃を杭頭の軸線回りで公転移動させていく。これにより、杭頭の周壁が周方向に切断されていき、全周を切断することで、杭頭は切断されることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−２１０６１１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、特許文献１では、管切断機は、ガイドローラを管内壁の上端部およびその内周壁に合わせて係合させているため、内径の異なる管に適合させることができず、切断する管の内径に合わせた複数の管切断機が必要になり、管切断機の購入コストおよびその管理費がアップする。
また、管切断機は、切断時にガイドローラを管の内壁に当接させて反力を受けているため、管の内壁とガイドローラの隙間を余り大きくすることができないため、管切断機の外筒部を管の杭頭内部に挿入して装着することが困難になっている。また、装着を容易にするため、管の内壁とガイドローラとの隙間を大きくすると、管切断時に外筒が内壁に対してガタツキを生じ、外筒に付設されている回転刃が破損するという問題が生ずる。
【０００８】
操作レバーを操作して回転刃を待機位置から切断作動位置へと進出させて管を切断し、更に、切断作動位置を維持しながら回転レバーを操作し、その全周を切断するときには、操作レバーをその位置に保持するとともに回転レバーを操作する必要があり、一人の作業員では切断操作が困難である。
この一人での管切断は、回転刃により常に管壁に回転刃を押し付け、更に回転させながら管切断することは困難であり、内壁に対して外筒の隙間が大きいとガタツキが生じ易くなり回転刃を破損することが増大する。
また、二人で操作すると、操作レバーを回転しながらその位置に維持する作業員と、回転レバーを操作する作業員との連係を密にする必要があり、作業員が疲労するという問題がある。
【０００９】
本発明は上記の問題点に着目してなされたもので、１台の管切断機で直径の異なる管に対応でき、また、管切断機を被切断管に容易に装着できるとともに操作でき、切断時にもガタツキがなく円盤カッタの耐久性が良い管切断装置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】
【００１０】
上記目的を達成するために、第１の発明は、円盤カッタにシャフトを介して連結される原動機を保持プレートに装着し、被切断管に載置した保持プレートおよびシャフトを径方向位置決め装置で移動させ円盤カッタにより被切断管を切断する管切断装置であって、径方向位置決め装置を少なくとも位置決めプレートおよび位置決めプレートに装着されたカムレバーにより形成し、位置決めプレートに対するカムレバーの角度を変えることにより、管内径に対して円盤カッタを切断面内で移動させて支持し、被切断管を内側から切断することを特徴としている。
【００１１】
また、第２の発明は、円盤カッタにシャフトを介して連結される原動機を保持プレートに装着し、被切断管に載置した保持プレートおよびシャフトを径方向位置決め装置で移動させ円盤カッタにより被切断管を切断する管切断装置であって、被切断管の管径に応じて選択された直径を有する円盤カッタをシャフトに装着し、管径に応じて選択された長さの径方向位置決め装置のカムレバーを被切断管の内壁に沿って移動して位置決めプレートおよび位置決めプレートに装着されたカムレバーの相対角度を拡大し、管内径に対して円盤カッタを切断面内で移動させ円盤カッタにより内壁を切削し、位置決めプレートの外周の左右に配設されるとともに、管径に応じて選択された一対の支持ローラにより被切断管の外壁からの円盤カッタの突出量を規制するとともに被切断管の内壁の全周を移動させ、被切断管を内側より切断することを特徴とする。
【００１２】
また、第１の発明、および第２の発明を主体とする第３の発明は、径方向位置決め装置が管内径に対してシャフトを３点で支持することを特徴としている。
【００１３】
また、第３の発明を主体とする第４の発明は、３点の少なくとも１つはローラ機構を有することを特徴としている。
【００１４】
また、第１の発明〜第４の発明のいずれか１つの発明を主体とする第５の発明は、位置決めプレートとカムレバーの相対角度を変える押し付けレバーを有することを特徴としている。
【００１５】
また、第１の発明〜第５の発明のいずれか１つの発明を主体とする第６の発明は、シャフトを支持した位置で、位置決めプレートとカムレバーの相対角度を固定するロック手段を有することを特徴としている。
【００１６】
また、第１の発明〜第６の発明のいずれか１つの発明を主体とする第７の発明は、径方向位置決め装置が、シャフトの軸方向に複数個配設されていることを特徴としている。
【００１７】
また、第１の発明〜第７の発明のいずれか１つの発明を主体とする第８の発明は、シャフトを公転させるための回転レバーを有することを特徴としている。
【００１８】
また、第１の発明〜第８の発明のいずれか１つの発明を主体とする第９の発明は、保持プレートと円盤カッタ間の距離を変更する変更手段を有することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１９】
第1の発明によれば、径方向位置決め装置である位置決めプレートに対するカムレバーの角度を変えることにより、円盤カッタとカムレバーの水平方向（被切断材の直交方向）の直径が拡大し、管内径に対するシャフトおよび円盤カッタを平行に移動させることができ、円盤カッタが被切断管に切り込んでいき内側より切断できる。
また、管切断装置を被切断管に装着するときには径方向位置決め装置である位置決めプレートに対するカムレバーの角度を変えることにより、円盤カッタとカムレバーの水平方向の直径を縮小できて、切断部および径方向位置決め装置を容易に被切断管に挿入することができる。また、管切断装置は被切断管の杭頭に載置すれば良いため、管切断装置を容易に被切断管に装着することができる。
【００２０】
また、第２の発明によれば、円盤カッタ、カムレバーおよび支持ローラを切断する管径に応じて選択することにより、広い範囲の内径の被切断材に１個の管切断装置で対処ができて、工事担当者の管切断機の購入費用および管理費用を低減できる。また、シャフトおよび円盤カッタを平行に移動させることにより、被切断管を水平に切断することができて、切断面をきれいに仕上ることができる。
【００２１】
また、第３の発明によれば、管を切断するときには、円盤カッタが装着されているシャフトが管に対して３点で支持されているため、円盤カッタと管との間にガタツキが生ずることがなく、また、全周に亘って安定して支持することができ、円盤カッタの破損を少なくできる。
【００２２】
また、第４の発明によれば、カムが少なくとも１個はローラにて形成されているため、切断開始時および全周切断時に摺動抵抗を少なくできて、切断時の操作力を小さくすることができる。
【００２３】
また、第５の発明によれば、押し付けレバーを操作することにより容易に円盤カッタとカムの水平方向の径を容易に変更することができる。押し付けレバーを操作し位置決めプレートとカムレバーの相対角度を変えることで円盤カッタとカムの水平方向の直径を拡大あるいは縮小できるため、挿入時には直径を縮小して管切断装置を被切断管に容易に挿入し、また、切断時には直径を拡大していくことにより、円盤カッタを被切断管に切り込んでいき内側より容易に切断することができる。
【００２４】
また、第６の発明によれば、シャフトを支持した位置、すなわち、位置決めプレートに対してカムレバーの角度を変更させてシャフトを移動し円盤カッタで管内壁を切断した状態で、シャフトの位置を保持プレートにロックする。この状態で、保持プレートを回転することにより被切断材に対して円盤カッタを公転させることができて、被切断材を内側より全周に亘って安定して容易に切断することができる。このとき、シャフトがロックされているため、保持プレートをただ回転すればよく、一人で容易に被切断材を切断することができる。
【００２５】
また、第７の発明によれば、径方向位置決め装置がシャフトの軸方向に複数個設けられているため、シャフトが傾くことなく安定して支持されることにより、円盤カッタにより安定して被切断管を切断できる。また、複数個の径方向位置決め装置が同じ押し付けレバーの操作により作動するため、同時にカムを管内壁に押し付けることができて安定した支持が得られる。
【００２６】
また、第８の発明によれば、シャフトが回転レバーにより小さい操作力で公転できる。また、シャフトが保持プレートにロックされた状態で回転レバーを回転させることにより、操作が容易で安定し、かつ、一人による切断が可能になるとともに作業者の疲労を少なくできる。
【００２７】
また、第９の発明によれば、保持プレートと円盤カッタ間の距離を変更する変更手段を有するため、段階的でなく任意の連続した位置を内側より切断できる。また、係止部材のボルトを緩め、保持プレートを把持してスライドすれば距離を変更することができ、簡単に円盤カッタとの位置決めを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明に係る管切断装置の最良の形態について図面を参照して説明する。
図１は管切断装置の全体側面図、図２はその平面図、図３は上方側の拡大側面図、図４は図３のＡ−Ａ矢視図、図５は下方側の拡大側面図、図６は径方向位置決め装置の側面図、図７は図３のＢ−Ｂ矢視図である。
以下では、被切断管Ｐの図示下側を下方側とし、杭頭側を上方側とする。また、大径の被切断管Ｐの場合にはｇを、小径の被切断管Ｐの場合にはｓを、また中間の径の場合にはｍの添付文字を付して表している。例えば、被切断管Ｐについて言えば、大径の被切断管の場合にはＰｇ、小径の被切断管の場合にはＰｓ、後述する中径の被切断管の場合にはＰｍの添付文字を付して表し、また、円盤カッタ９について言えば、大径の円盤カッタの場合には９ｇ、小径の円盤カッタの場合には９ｓ、後述する中径の円盤カッタの場合には９ｍの添付文字を付して表している。
【００２９】
図１から図７において、管切断装置１は、主に、保持プレート３、シャフト５、原動機７、円盤カッタ９、径方向位置決め装置１１(１１ａ、１１ｂ)等により形成されている(図１を参照)。
原動機７には、円盤カッタ９の回転開始および停止を指令するスイッチが付設されるスイッチボックス７ａが配設されている(図２を参照)。
また、保持プレート３の中央部の孔には保持用筒１４の上部の係止部材１５が挿入され、該係止部材１５は保持プレート３に溶接固着される(図１、図３を参照)。そして、保持プレート３は被切断管Ｐに載置されている。
【００３０】
保持プレート３に溶接固着されている保持用筒１４の外周部には径方向位置決め装置１１ａが、付設されている。なお、後述するように、下方側筒体１６の下端に装着されている下方軸受部の外周部にも同様の径方向位置決め装置１１ｂが付設されている。保持用筒１４の上部には係止部材１５が形成されている。この係止部材１５は、図示するように、下方の円筒形のブラケット材１５ｂと、その上方の係止用ブロック１５ｃとにより一体に形成されており、そして、上方の係止用ブロック１５ｃの左側半分は立方体形状に、また右側半分は円筒形状に形成されている。保持用筒１４の上部の係止部材１５、その下部の保持用筒１４には同芯位置に中空パイプ１７を貫入する孔１５ａを有している。このような構成になっているので、保持用筒１４の上部の係止部材１５、その下部の保持用筒１４が固着されている保持プレート３は中空パイプ１７に対して上下方向に摺動自在にされている(図１、図３，および図４を参照)。
【００３１】
また、ブラケット材１５ｂの円筒形の外周部はブラケット材１５ｂの下部の保持用筒１４の中間部の円筒形の外周部よりその径を大きく形成されており、この部分は上記するようにプレート１３に形成した孔に挿入されたのち溶接固着される。そして、このブラケット材１５ｂの上部には、図示されているように左側の部分が立方体形状部を有し、図示されているように右側の部分が同一形状の円弧状の外周部を有する係止用ブロック１５ｃに繋がって一体となっている(図３、図４を参照)。係止用ブロック１５ｃは、立方体形状部に孔１５ａの内径に直交するスリット１５ｄが、またスリット１５ｄに直交してボルト１９を螺着する雌ネジ１５ｅが形成されている(図４を参照)。係止部材１５は、ボルト１９をねじることにより締め付けられて孔１５ａの内径が縮小して保持する中空パイプ１７を係止し、保持プレート３と中空パイプ１７とを一体化させる。
【００３２】
反対に、係止部材１５はボルト１９のねじを緩めることにより孔１５ａの内径を拡大して中空パイプ１７に対して、保持用筒１４を固着している保持プレート３を上下方向に摺動自在にしたりすることができる。これにより、保持プレート３のプレート１３は被切断管Ｐの杭頭上端面(管端面)に対する距離Ｌｐの変更が可能となり、杭頭上端面(管端面)に対して円盤カッタ９との距離を段階的でなく、任意の寸法に変更できる（図１、図３を参照）。これに伴って、管切断装置１は、被切断管Ｐの切断箇所に合わせていずれの箇所でも切断することができる。
中空パイプ１７の上端部には上方軸受部２１が円周方向に調整可能で、かつ、着脱自在に止ネジ２５により螺着されて設けられている(図３を参照)。また、筒体形状の上方軸受部２１の上部外周部は、プレート２１ａの中央部に形成した同様な形状の孔に挿入されここでプレート２１ａに溶接固着される。上方軸受部２１は、その内筒部の上下に所定間隔離間する一対の軸受２７が配設され、シャフト５を回転自在に支持している。プレート２１ａには原動機７、回転レバー３１、後述する押しつけレバー６３およびロック手段６５等が装着されている。また、シャフト５の上端部はカップリング３５を介して原動機７の回転軸に連結している(図１、図３を参照)。
【００３３】
下方軸受部２３は、中空パイプ１７の下部外周に設けられている下方側筒体１６の下端部に装着されており、特に、下部側より上部側が多少大きな径に形成されている筒体形状の下方軸受部２３は下方側筒体１６の下端部の外周に嵌入され円周方向に調整可能で、かつ、着脱自在に止ネジ２５により螺着されている(図５を参照)。下方軸受部２３の下部の小径内筒部の上下に所定間隔離間して一対の軸受２７が配設されており、これによってシャフト５を回転自在に支持している。また、軸受２７の下方にオイルシール３３が配設されており土砂あるいは濁水の浸入を防止している(図５を参照)。さらにまた、この下方軸受部２３の外周部には下方側の径方向位置決め装置１１ｂが付設されている。また、カップリング３５を介して原動機７の回転軸に連結されているシャフト５の下端部には各種の円盤カッタ９が変更対応が容易に装着されている(図５を参照)。例えば、大径用の円盤カッタ９ｇ、小径用の円盤カッタ９ｓ、あるいは後述する中間の径用の円盤カッタ９ｍ等がこのシャフト５の下端部に装着される。また、これらの大径用の円盤カッタ９ｇ、小径用の円盤カッタ９ｓ、あるいは後述する中間の径用の円盤カッタ９ｍにより切断される被切断管Ｐは、大径の被切断管Ｐｇ、小径の被切断管Ｐｓ、あるいは後述する中間の径の被切断管ということになる(図３、および後述する図８，図１０，図１２を参照)。
【００３４】
保持プレート３の下部であって保持用筒１４の外周と、ここから適宜下方に離間している下方側筒体１６の下端部に装着されている下方軸受部２３の外周には径方向位置決め装置１１がそれぞれ付設されている。すなわち、保持プレート３の少し下部であって保持用筒１４の外周には径方向位置決め装置１１ａが、また、下方側筒体１６の下端部に装着されている下方軸受部２３の外周には径方向位置決め装置１１ｂが付設されている。これにより、深い箇所を切断する場合でも円盤カッタ９の切断力の反力を安定して支持することができる(図１，図３、図５を参照)。
【００３５】
上方側の径方向位置決め装置１１ａは、上下に所定間隔離間して設けられている上方プレート３７、および下方プレート３９により構成されていて、これらの上方プレート３７、および下方プレート３９は保持用筒１４に固着されている(図３、図６を参照)。
また、下方側の径方向位置決め装置１１ｂは、上下に所定間隔離間して設けられている上方プレート３７、および下方プレート３９により構成されていて、これらの上方プレート３７、および下方プレート３９は下方側筒体１６の下端部に装着されている下方軸受部２３に固着されている。さらにまた、上方プレート３７および下方プレート３９はシャフト５から離間した位置を貫通するカム用シャフト４１を回動自在に支持している(図５、図６を参照)。
カム用シャフト４１には、上方プレート３７の上面側に大径用カムレバー４３が、また、下方プレート３９の上面側に小径用カムレバー４５が、キー４７により固定されて装着されている。大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５の先端部には、それぞれのカムローラ５１ｇ、５１ｓが回動自在に装着されている。大径用カムレバー４３は、図示するような二つのレバー部材４３ａ、４３ｂをボルト５３により繋ぐことにより接続形成されている(図６、図８、図１０を参照)。これは被切断管の径変更対応が容易にできるようにするため、上下の径方向位置決め装置１１ａ、１１ｂには、それぞれ、上方プレート３７の上面側に大径用カムレバー４３が、また、下方プレート３９の上面側に小径用カムレバー４５が、キー４７により固定されて装着され、被切断管の径変更に際してはどちらかのカムレバーを選択することになる。
【００３６】
また、大径の被切断管Ｐｇに対しては、上方プレート３７に螺合したピン５７に回動自在に装着された図示左側の支持ローラ用レバー５８には支持ローラ５５ｇが、または、上方プレート３７に螺合したピン５７’に回動自在に装着された図示右側の支持ローラ用レバー５９には支持ローラ５６ｇが装着されている。支持ローラ用レバー５８、５９は、大径の被切断管Ｐｇを切断するときに、三角形の二つの頂点位置Ｑｐ、Ｒｐより伸長した位置で上方プレート３７に止ネジ６０でそれぞれ係止されている(図６、図８、および図９を参照)。
また、上方プレート３７および下方プレート３９には、シャフト５の軸芯位置Ｗｐに対してカム用シャフト４１の反対側で、かつ、カム用シャフト４１の軸芯Ｃｐを頂点としたほぼ２等辺三角形の二つの頂点位置Ｑｐ、Ｒｐに、支点を有する二つの支持ローラ５５ｇ、５６ｇが配設されている。この二つの支持ローラ５５ｇ、５６ｇは、大径の円盤カッタ９ｇを挟んで左右方向に一対が配設されており、大径の被切断管Ｐｇの内壁に当接したとき、大径の円盤カッタ９ｇが大径の被切断管Ｐｇの外壁（図９のＫｓに示す）より突出するように設定されている。大径の円盤カッタ９ｇの大径の被切断管Ｐｇの外壁からの突出量Ｋｓは、二つの支持ローラ５５ｇ、５６ｇにより規制されている。上記の大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５と、カムローラ５１ｇおよび支持ローラ５５ｇ、５６ｇとによりローラ機構を形成している(図６、図８、および図９を参照)。
【００３７】
また、小径の被切断管Ｐｓに対しては、図１０、１１に示すように図示左側の支持ローラ用レバー５８がピン５７を支点として時計方向に、また、右側の支持ローラ用レバー５９がピン５７’を支点として反時計方向に回動されてシャフト５に近接された位置に回避されて上方プレート３７に止ネジ６０’でそれぞれ係止されている。
また、小径の被切断管Ｐｓに対しては、二つの図示左側の支持ローラ５５ｓ、図示右側の支持ローラ５６ｓが２等辺三角形の二つの頂点位置Ｑｐ’、Ｒｐ’の近傍で、すなわち、左側の支持ローラ５５ｓのピン４０、右側の支持ローラ５６ｓのピン４０’によって、下方プレート３９に回転自在に装着されている(図６、図１０、図１１を参照)。
【００３８】
カム用シャフト４１は、上方の保持用筒１４に固設された上方側の径方向位置決め装置１１ａ、および下方の下方軸受部２３に固設された下方側の径方向位置決め装置１１ｂのそれぞれの大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５を貫通するとともに、キー４７を介して大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５に連結されている。このとき、カム用シャフト４１は、下方軸受部２３が中空パイプ１７に対して円周方向に調整可能に止ネジ２５により装着されているため、上方側の径方向位置決め装置１１ａに対して下方側の径方向位置決め装置１１ｂを調整でき、加工精度の向上を図らなくてもそれぞれの大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５に容易に貫通することができる(図１、図３、および図５を参照)。
【００３９】
更に、カム用シャフト４１は、その上方に配設された保持プレート３の円板プレート１３および上方軸受部２１のプレート２１ａを貫通するとともに、プレート２１ａの上方で押し付けレバー６３に連結されている。押し付けレバー６３が操作されて回動すると、これに伴って、上方側径方向位置決め装置１１ａおよび下方側径方向位置決め装置１１ｂの大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５が同時に回動する。上記と同様に、上方軸受部２１は中空パイプ１７に対して円周方向に調整可能に止ネジ２５により装着されているため、カム用シャフト４１が上方軸受部２１のプレート２１ａを容易に貫通することができる(図１、図３、図８，および図１０を参照)。
【００４０】
例えば、押し付けレバー６３が時計方向に回動されると、大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５は角度Θ（角度Θはシャフト５の軸芯Ｗｐとカム用シャフト４１の軸芯Ｃｐを結ぶ線に対するローラ５１とのなす角度をいう）を大きくしてカムローラ５１と支持ローラ５５との距離を大きくし、シャフト５および中空パイプ１７を被切断管Ｐの内壁に向けて切断面内で平行移動させる。これにより、シャフト５に装着された円盤カッタ９(大径の円盤カッタ９ｇ、後述する中径の円盤カッタ９ｍ、小径の円盤カッタ９ｓ等)も切断面内で平行に移動し被切断管Ｐ(大径の被切断管Ｐｇ、後述する中径の被切断管Ｐｍ、小径の被切断管Ｐｓ等)の内壁を切削する。また、反対に押し付けレバー６３が反時計方向に回動されると、大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５はシャフト５に対する角度Θを小さくしてカムローラ５１と支持ローラ５５との距離を小さくし、被切断管Ｐ(Ｐｇ、後述するＰｍ、Ｐｓ等)に対して管掘削装置１の着脱を容易にしている。上記のごとく、押し付けレバー６３を回動すると、カムローラ５１は位置決めプレートである上方プレート３７および下方プレート３９に対して相対角度Θを拡大あるいは縮小する(図１、図３、図８，および図１０を参照)。
【００４１】
カム用シャフト４１には、プレート２１ａと押し付けレバー６３との間にロック手段６５が配設されている(図３、図７を参照)。ロック手段６５は、例えば、カム用シャフト４１に枢密に挿入された立方体形状のボス６７と、ボス６７に装着されたロックレバー６９と、ボス６７とプレート２１ａとの間に挿入された係止ピン７１により形成されている。ボス６７には、カム用シャフト４１の軸芯に沿ってスリット６７ａが、またスリット６７ａに直交して雌ネジ６７ｂが削成されている。ボス６７は、軸芯に対してスリット６７ａの反対側に係止ピン７１が挿入されるとともに、係止ピン７１はプレート２１ａにも挿入されており、プレート２１ａに対して非回動のロックされた状態となっている(図３、図７を参照)。
【００４２】
ロックレバー６９は一端に把持部６９ａが、他端に雄ネジ６９ｂが設けられており、雄ネジ６９ｂがボス６７の雌ネジ６７ｂに螺合されて組み立てられている。ロックレバー６９が操作されるとボス６７のスリット６７ａの幅が縮小し、これに伴ってカム用シャフト４１を挿入しているボス６７の内径が小さくなり、ボス６７がカム用シャフト４１の回動を阻止する。ボス６７は係止ピン７１によりプレート２１ａと一体化されているため、ロックレバー６９を操作することによりロック手段６５が作動し、カム用シャフト４１の回動を停止する。これにより、カム用シャフト４１は、プレート２１ａに固定された状態となり、押しつけレバー６３を回転レバー３１として用いることができる(図３、図７を参照)。
【００４３】
例えば、ロックレバー６９の把持部６９ａが時計方向に操作されると、ロック手段６５が作動してカム用シャフト４１は非回動となり、大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５は前記の角度Θを大きくしたまま、あるいは、小さくしたままで固定することができる。これに伴って、円盤カッタ９(９ｇ、後述する９ｍ、９ｓ等)は大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５との相対距離、即ち、相対角度を固定できて、被切断管Ｐ(Ｐｇ、後述するＰｍ、Ｐｓ等)の内壁に対して円盤カッタ９の位置を固定することができる(図３、図７，図８，および図１０を参照)。
【００４４】
これにより、被切断管Ｐ(Ｐｇ、後述するＰｍ、Ｐｓ等)を切断時するときには角度Θを大きくしたままでロック手段６５を作動すれば切削状態、即ち、円盤カッタ９(９ｇ、後述する９ｍ、９ｓ等)を被切断管Ｐの外径を突出したままの状態を維持できる(図７、図９、および図１１を参照)。この状態で、回転レバー３１を操作することにより、円盤カッタ９(９ｇ、後述する９ｍ、９ｓ等)は、原動機７により自転をしながら大径用カムレバー４３あるいは小径用カムレバー４５により押し付け位置を変更し、被切断管Ｐ(Ｐｇ、後述するＰｍ、Ｐｓ等)に対して図９に示す直径ｄで公転して被切断管Ｐ(Ｐｇ、後述するＰｍ、Ｐｓ等)の全周を切断することができる。このとき、ロックレバー６９がロック状態の時には押し付けレバー６３を回転用のレバーとして用いることができる。また、回転レバー３１は1個をロックレバー６９の反対側に設けるだけで良い(図７、図９、および図１１を参照)。
【００４５】
また、角度Θを小さくしたままでロック手段６５を作動すれば、カムローラ５１と支持ローラ５５との距離を小さくしたままでロック状態となり、カムローラ５１が係止されているため、被切断管Ｐ(Ｐｇ、後述するＰｍ、Ｐｓ等)に対して管掘削装置１の着脱を容易にしている。反対に、ロックレバー６９が反時計方向に操作されると、ロック手段６５が解除されてカム用シャフト４１は回動となり、大径用カムレバー４３および小径用カムレバー４５を自由の位置に選択することができる。
【００４６】
上記構成において、次に作動について説明する。
先ず、大径の被切断管Ｐｇを切断する場合について説明する(図８，図９を参照)。
管切断装置１は、支持ローラ５５ｇ、５６ｇがそれぞれ二つの頂点位置Ｑｐ、Ｒｐより伸長した位置で支持ローラ用レバー５８、５９を止ネジ６０により上方プレート３７にそれぞれ係止する。また、管切断装置１は、被切断管Ｐｇを切断するための大径Ｄｇの円盤カッタ９ｇを装着する。更に、管切断装置１は、被切断管Ｐｇの切断位置に応じてボルト１９を緩め(図４を参照)、係止部材１５による中空パイプ１７の係止を解消して保持プレート３の円板プレート１３を上下し、切断位置に合わせた後、再度ボルト１９を締めて中空パイプ１７と保持プレート３とを係止する(図３を参照)。
【００４７】
次に、管切断装置１は、円盤カッタ９ｇ、中空パイプ１７、下方軸受部２３、カム用シャフト４１、径方向位置決め装置１１ｂ，１１ａ等が被切断管Ｐｇの内部に挿入された後に、保持プレート３が被切断管Ｐｇの杭頭の上端面に載置される(図１、図３，図５を参照)。
このとき、ロックレバー６９をロック状態として挿入すると大径用カムレバー４３が動くことがないため操作がしやすい(図７を参照)。回転レバー３１、あるいは押し付けレバー６３を時計方向に回動してカムローラ５１ｇおよび支持ローラ５５ｇが被切断管Ｐｇの内壁に当接する方向に移動し、原動機７を回転させる。なお、上記において、保持プレート３が被切断管Ｐｇに載置された後、切断箇所に合わせて円盤カッタ９ｇの位置を調整するようにしても良い。
【００４８】
ロックレバー６９の非ロック状態を確認して、押し付けレバー６３を操作してカム用シャフト４１を介して大径用カムレバー４３の角度Θを順次拡大して行き、先端のカムローラ５１ｇを内壁の円周方向に沿って移動させる。これにより、円盤カッタ９ｇは被切断管Ｐｇの内壁の切り込み方向に移動するとともに、支持ローラ５５ｇを支点として回動し大径の被切断管Ｐｇの内壁（Ｋｉ）の切削を開始する(図７，図８を参照)。更に、押し付けレバー６３を時計方向に回転操作し、図９に示すように支持ローラ５６ｇが内壁に当接するまで大径用カムレバー４３の角度Θを順次拡大していき、円盤カッタ９ｇを被切断管Ｐｇの外壁より所定の突出量Ｋｓだけ切り込む(図７、図８，および図９を参照)。このように、径方向位置決め装置は、円盤カッタ９ｇが管内壁に当接していない状態から当接して更に管外径まで突出するよう移動させる機能と、被切断管の外壁からの円盤カッタの突出量を規制して支持する機能を有している。
【００４９】
円盤カッタ９ｇが被切断管Ｐｇの一部を切削した状態でロックレバー６９を操作してカム用シャフト４１をロックし、大径用カムレバー４３の角度Θを大きくした状態に維持する。円盤カッタ９ｇが被切断管Ｐｇの一部を切削した状態で、回転レバー３１あるいは押し付けレバー６３を操作すると、カムローラ５１ｇおよび支持ローラ５５ｇ、５６ｇの３点が内壁に沿って回転する。これにより、管切断装置１は、円盤カッタ９ｇが原動機７により自転し、また、保持プレート３により杭頭の上端面で維持されながら回転して円盤カッタ９ｇを公転させ、被切断管Ｐｇの全周を切断する(図１、図８，および図９を参照)。なお、通常は端部を機械加工された管に対してプレート１３を載置するので、切断面は管端部の形状と平行なものとなる。
【００５０】
切断を終了したら、ロックレバー６９を非ロック状態にした後、押し付けレバー６３を反時計回り方向に回転操作して切削開始時の元の位置に戻す。これにより、大径用カムレバー４３の角度Θが小さくなり、カムローラ５１ｇが内壁から離れた状態となり、管切断装置１は水平方向に移動が可能になっている。回転レバー３１、あるいは押し付けレバー６３を反時計方向に回転してカムローラ５１ｇ、および支持ローラ５５ｇ、５６ｇを被切断管Ｐｇの内壁から離した後、すなわち、円盤カッタ９ｇを被切断管Ｐｇの内壁から離した後、管切断装置１を引上げて被切断管Ｐｇより抜取り、切断作業を終了する。このとき、ロックレバー６９をロック状態にして抜取り作業を行うと良い(図１、図７、および図９)。
【００５１】
次に、小径の被切断管Ｐｓを切断する場合について説明する(図１０、図１１を参照)。
管切断装置１は、径方向位置決め装置１１(１１ａ、１１ｂ)の支持ローラ用レバー５８、５９を回動させてシャフト５に近接された位置に回避した後、止ネジ６０’により上方プレート３７にそれぞれ係止し、支持ローラ５５ｓ、５６ｓが内壁に当接するようにしている。また、大径用カムレバー４３は、繋ぎボルト５３を外して先端部のレバー４３ｂを取り外して置くとともに、被切断管Ｐｓを切断するための小径Ｄｓの円盤カッタ９ｓを装着する。これにより、円盤カッタ９ｓは支持ローラ５５ｓ、５６ｓが小径の被切断管Ｐｓの内壁に当接した状態において、被切断管Ｐｓ外壁より突出量Ｋｓだけ突出し、被切断管を切り込むことができる (図６，図１０、および図１１を参照)。なお、上記において、先端部のレバー４３ｂを取り外したが、支持ローラ用レバー５８，５９と同様に回動させて係止するようにしても良い。
【００５２】
次に、管切断装置１は、大径の被切断管Ｐｇと同様に切断位置に合わせて保持プレート３の円板プレート１３の上下位置を調整する。管切断装置１は、円盤カッタ９ｓ、中空パイプ１７、下方軸受部２３、カム用シャフト４１、径方向位置決め装置１１ｂ、１１ａ等が被切断管Ｐｓの内部に挿入された後に、保持プレート３が被切断管Ｐｓの杭頭の上端面に載置される。回転レバー３１，あるいは押し付けレバー６３を時計方向に回転してカムローラ５１ｓおよび支持ローラ５５ｓ、５６ｓが被切断管Ｐの内壁に当接する方向に移動し、原動機７の軸を回転させる(図１，図１０，および図１１を参照)。
【００５３】
ロックレバー６９の非ロック状態を確認して、押し付けレバー６３を時計方向に回転操作してカム用シャフト４１を介して小径用カムレバー４５の角度Θを順次拡大して行き、先端のカムローラ５１ｓを内壁の円周方向に沿って移動させる。これにより、円盤カッタ９ｓは被切断管Ｐｓの内壁の切り込み方向に移動するとともに、支持ローラ５５ｓを支点として回動し内壁の切削を開始する。更に、押し付けレバー６３を操作し、図１１に示すように、支持ローラ５６ｓが内壁に当接するまで小径用カムレバー４５の角度Θを順次拡大していき、円盤カッタ９ｓを被切断管Ｐｓの外径より突出させる(図１，図１０，および図１１を参照)。
【００５４】
円盤カッタ９ｓが被切断管Ｐｓの内部表面の一部を切削した状態でロックレバー６９を操作してカム用シャフト４１をロックし、小径用カムレバー４５の角度Θを大きくした状態に維持する(図７、図１０，および図１１を参照)。円盤カッタ９ｓが被切断管Ｐｓの内部表面の一部を切削した状態で、回転レバー３１、あるいは、押し付けレバー６３を操作すると、カムローラ５１ｓおよび支持ローラ５５ｓ、５６ｓの３点が内壁に沿って回転する。これにより、管切断装置１は、シャフト５の先端に装着されている円盤カッタ９ｓは原動機７の軸の回転により自転し、また、保持プレート３により杭頭の上端面で維持されながら回転して円盤カッタ９ｓを公転させ、被切断管Ｐｓの全周を切断する。
【００５５】
切断を終了したら、ロックレバー６９を非ロック状態にした後、押し付けレバー６３を操作して切削開始時の元の位置に戻す。これにより、小径用カムレバー４５の角度Θが小さくなり、カムローラ５１ｓが内壁から離れた状態となり、管切断装置１は水平方向に移動が可能になっている。回転レバー３１、あるいは押し付けレバー６３を反時計方向の回転してカムローラ５１ｓ、および支持ローラ５５ｓ、５６ｓを被切断管Ｐｓの内壁から離した後、すなわち、円盤カッタ９ｓを被切断管Ｐｓの内壁から離した後、管切断装置１を引上げて被切断管Ｐｓより抜取り、切断作業を終了する。このとき、ロックレバー６９をロック状態にして抜取り作業を行うと良い(図１，図７、および図１１を参照)。
【００５６】
次に、中径の被切断管Ｐｍを切断する場合について、図１２を用いて説明する。
中径の被切断管Ｐｍでは、管切断装置１は、中径用カムレバー４３ｍを使用する。中径用のカムレバー４３ｍを上記の小径用カムレバー４５と替えて取り付ける。中径用カムレバー４３ｍは全体を中径用カムレバーとして製作してもよいし、ボルト５３’の先の中径用のカムローラ５１ｍが付設されている部分だけを中径用として製作してもよい。管切断装置１は、径方向位置決め装置１１(１１ａ、１１ｂ)の支持ローラ用レバー５８、５９がシャフト５に近接された位置に回避して止ネジ６０’’により上方プレート３７にそれぞれ係止するとともに、中径の被切断管Ｐｍを切断する場合でも小径(Ｄｓ)の円盤カッタ９ｓを使用する。これにより、管切断装置１は、図１２の状態の支持ローラ５５ｍ、５６ｍが内壁に当接するようにしている。上記の構成の管切断装置１を用いて、大径Ｄｇあるいは小径Ｄｓと同様な作動を行って切断を行うことになるが、上記の被切断管Ｐｇ、あるいは被切断管Ｐｓの場合と同様であるのでここでは省略する。なお、中径の被切断管に対して、勿論中径用円盤カッタDｍを使用してもよい。
【００５７】
上記のごとく、管切断装置１は、円盤カッタ９(大径の円盤カッタ９ｇ、中径の円盤カッタ９ｍ、小径の円盤カッタ９ｓ)、大径用カムレバー４３、中径用のカムレバー４３ｍ、小径用カムレバー４５、および、支持ローラ５５(５５ｇ、５５ｍ、５５ｓ)、５６(５６ｇ、５６ｍ、５６ｓ)を適宜に組み合わせることにより、実施例では、３種類の広い管径差を有する被切断管Ｐ(Ｐｇ、Ｐｍ、Ｐｓ)を切断することができる。更に、径方向位置決め装置１１(１１ａ、１１ｂ)に多数の種類の管径に対応するものを作成することにより種々の管径の被切断管Ｐ(Ｐｇ、Ｐｇ、Ｐｓ、・・・)を切断することができる。
本発明に係る管切断装置１は、円盤カッタ９(９ｇ、９ｍ、９ｓ・・・)、大径用カムレバー４３、中径用カムレバー４３ｍ、小径用カムレバー４３ｍ、および、支持ローラ５５(５５ｇ、５５ｍ、５５ｓ・・・)、５６(５６ｇ、５６ｍ、５６ｓ・・・)を適宜に組み合わせることにより、種々の管径の被切断管Ｐの管切断装置が得られるが、上記特許文献１に示すものの場合は管径の異なるものを得るためには管切断装置全体をいくつもいくつも作成する必要があり経済的でない。
なお本発明では、被切断管の径により円盤カッタ、カムレバー、支持ローラの組み合わせは一義的に決まるものではない。即ち、ある径の管の切断において、他の径の管用の円盤カッタ、カムレバー、支持ローラを適宜組み合わせて切断することも可能である。このように、他の径用の部品を流用することにより、これらの部品点数を押さえて装置を低コストとすることが可能である。
なお、本発明に係る管切断装置１は円盤カッタ等を変更することにより、被切断管Ｐとして鋼管のみならず、コンクリート杭、塩ビパイプ管等のものにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る管切断装置の全体側面図である。
【図２】本発明に係る管切断装置の平面図である。
【図３】本発明に係る管切断装置の上方側の拡大側面図である。
【図４】本発明に係る図３のＡ−Ａの矢視図である。
【図５】本発明に係る管切断装置の下方側の拡大側面図である。
【図６】本発明に係る径方向位置決め装置の側面図で、図８のＣ−Ｃｐ−Ｗｐ−Ｃの断面図である。
【図７】本発明に係る図３のＢ−Ｂの矢視図である。
【図８】本発明に係る管切断装置による大径管を切断する例で、切断開始時を説明する図である。
【図９】本発明に係る管切断装置による大径管を切断する例で、全周を切断する時を説明する図である。
【図１０】本発明に係る管切断装置による小径管を切断する例で、切断開始時を説明する図である。
【図１１】本発明に係る管切断装置による小径管を切断する例で、全周を切断する時を説明する図である。
【図１２】本発明に係る管切断装置による中径管を切断する例で、切断開始時を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１・・・管切断装置
３・・・保持プレート
５・・・シャフト
７・・・原動機
９、９ｇ、９ｍ、９ｓ・・・円盤カッタ、大径の円盤カッタ、中径の円盤カッタ、小径の円盤カッタ
１１、１１ａ、１１ｂ・・・径方向位置決め装置、上方側の径方向位置決め装置、下方側の径方向位置決め装置
１３・・・プレート
１４・・・保持用筒
１５・・・係止部材
１６・・・下方側筒体
１７・・・中空パイプ
２１・・・上方軸受部
２３・・・下方軸受部
２５・・・止ネジ
２７・・・軸受
３１・・・回転レバー
３７・・・上方プレート
３９・・・下方プレート
４１・・・カム用シャフト
４３・・・大径用カムレバー
４５・・・小径用カムレバー
４７・・・キー
５１、５１ｇ、５１ｍ、５１ｓ・・・カムローラ、大径用のカムローラ、中径用のカムローラ、小径用のカムローラ
５３・・・ボルト
５５、５５ｇ、５５ｍ、５５ｓ・・・左支持ローラ、大径用の左支持ローラ、中径用の左支持ローラ、小径用の左支持ローラ
５６、５６ｇ、５６ｍ、５６ｓ・・・右支持ローラ、大径用の右支持ローラ、中径用の右支持ローラ、小径用の右支持ローラ
５７・・・ピン
５８・・・大径用の左側支持ローラ用レバー
５９・・・大径用の右側支持ローラ用レバー
６０、６０’’， ６０’・・・大径用の止ネジ、中径用の止ネジ、小径用の止ネジ
６３・・・押し付けレバー
６５・・・ロック手段
６９・・・ロックレバー
Ｐ、Ｐｇ、Ｐｍ、Ｐｓ・・・被切断管、大径の被切断管、中径の被切断管、小径の被切断管
【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】
2005186219.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005186219.tif 000011
【図１０】
2005186219.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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