(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断工具を挿通する作業孔を有する回転スリーブを、流体管の外周面に外装し、前記回転スリーブと一体回転する前記切断工具を前記作業孔より挿入して前記流体管の中心に向かって送り込むとともに、前記回転スリーブを回転させて、前記回転スリーブにより囲まれた前記流体管を切断する流体管の切断装置であって、前記作業孔が前記流体管の切断部近傍まで延びていて、切断時に切り粉を前記作業孔を介して回転スリーブの外に流体とともに排出することを特徴とする切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【請求項２】
前記作業孔は、前記回転スリーブに形成した孔と、回転スリーブに着脱自在に装着した前記孔と連通する筒状体である請求項１に記載の切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【請求項３】
前記筒状体は軸方向に移動可能である請求項２に記載の切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【請求項４】
前記回転スリーブのハウジングに、前記作業孔と連通する排出口が形成されている請求項１ないし３のいずれかに記載の切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【請求項５】
前記排出口には開閉弁を備えた導出管が接続されている請求項４に記載の切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【請求項６】
前記作業孔の流体管側先端部をラッパ状に拡開した請求項１ないし５のいずれかに記載の切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【請求項７】
前記作業孔の少なくとも流体管側先端部を屈曲自在な弾性部材で構成した請求項１ないし６のいずれかに記載の切り粉が排出可能な流体管の切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば水道管やガス管等の既設流体管を切断するときに発生する切り粉を、外部に排出できるようにした切り粉が排出可能な流体管の切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、流体管を切断するとき、切断時に生じる切り粉が散乱して切断口を介して流体管内に侵入してしまい、特に水道管に入り込んだときは不純物の混入の問題があり、また、流体管に付随しているバルブ等の機器に対しても切り粉が損傷の原因となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、切断直後の切り粉が散乱して切断口から流体管内に侵入することがないよう、効率よく外部へ排出できるようにした切り粉が排出可能な流体管の切断装置を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、切断工具を挿通する作業孔を有する回転スリーブを、流体管の外周面に外装し、前記回転スリーブと一体回転する前記切断工具を前記作業孔より挿入して前記流体管の中心に向かって送り込むとともに、前記回転スリーブを回転させて、前記回転スリーブにより囲まれた前記流体管を切断する流体管の切断装置であって、前記作業孔が前記流体管の切断部近傍まで延びていて、切断時に切り粉を前記作業孔を介して回転スリーブの外に流体とともに排出することを特徴としている。
この特徴によると、作業孔が切断部近傍まで延びており、切断工具と共に回転するから、切断直後の切り粉が作業孔内に集められ、管内の流体の流れにより切り粉を外部に排出することができる。
【０００５】
本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、前記作業孔は、前記回転スリーブに形成した孔と、回転スリーブに着脱自在に装着した前記孔と連通する筒状体であることが好ましい。
このようにすれば、内径と長さの異なる各種筒状体を用意することで、流体管の大きさや、切断工具のサイズが異なっても的確に対応できる。
【０００６】
本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、前記筒状体は軸方向に移動可能であることが好ましい。
このようにすれば、筒状体の軸方向の装着位置が調節できるので、流体管や、回転スリーブの径方向のサイズがある程度異なっても的確に対応できる。
【０００７】
本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、前記回転スリーブのハウジングに、前記作業孔と連通する排出口が形成されているのが好ましい。
このようにすれば、作業孔に集められた切り粉は排出口を介して外部に排出できる。
【０００８】
本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、前記排出口には開閉弁を備えた導出管が接続されていることが好ましい。
このようにすれば、切り粉を排出したいときだけ、切断のタイミングに合わせて開閉弁を開くことで、流体の排出制御を外部で操作できる。
【０００９】
本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、前記作業孔の流体管側先端部をラッパ状に拡開することが好ましい。
このようにすれば、切り粉が作業孔内により確実に捕獲することができる。
【００１０】
本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置は、前記作業孔の少なくとも流体管側先端部を屈曲自在な弾性部材で構成することが好ましい。
このようにすれば、切断時や切断後において、万一、作業孔先端が流体管の端部と触れたとしても、回転スリーブの損傷は避けられ、その移動も阻害されない。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置について、まず、図１及び図２を参照して説明する。図１は切断工具が上昇位置にセットされた切断前の状態を示す本発明の流体管の切断装置の一部拡大断面図であり、図２は切断工具が下降して流体管を切断している状態を示す本発明の流体管の切断装置の一部拡大断面図である。
【００１２】
１は切断対象である流体管であって、上昇位置にセットされている、例えばエンドミル等の切断工具２により切断される。流体管１の外周に回動自在に支持されている回転スリーブ３は、本実施例においては４つのケーシング３−１，３−２，３−３，３−４をボルト等で一体化して組み付けたものであり、最上のケーシング３−４は、切断工具２を流体管１の中心に向かって進退させ且つ回転させる機構を備えた切断工具駆動ハウジング４とねじ部材５等の締結具により連結固定されている。最下方のケーシング３−１は半割り構造の円筒状のケーシングであり、円周上の一部は半径内方に突出して、中心部には作業孔３ａ−１が穿設されている。
【００１３】
他のケーシング３−２，３−３及び３−４は、それらケーシング３−２，３−３及び３−４の作業孔３ａ−２，３ａ−３及び３ａ−４の中心が最下方のケーシング３−１の作業孔３ａ−１の中心と一致するように、半径方向外方に積み重ねられている。したがって、各ケーシングにより形成した作業孔は全体で一つの作業孔３ａとして形成されることになり、この作業孔３ａ内を切削工具２が上下動する。
【００１４】
流体管切断時には、図２に示すように、切断工具２が作業孔３ａ内を流体管１の中心に向かって降下し、流体管１の外表面に到達時には、切断工具２はその回転中心線Ｏ−Ｏまわりに回転しながら、回転スリーブ３と共に流体管１のまわりを１回転することで、流体管１は切断される。
【００１５】
流体管切断時に切削粉である切り粉は散乱しようとするが、本発明においては、作業孔３ａ―１が流体管１の切断部近傍まで延びており、しかも、切り粉は、切断工具２より切断された切断口１ａから流出する流体流の作用を受けて、作業孔３ａ―１の先端部内に捕獲され、切断工具２と各作業孔３ａ−２，３ａ−３，３ａ−４とで形成される貫通路を介してケーシング３−４に設けた排出口３ｂより流体と共に排出される。この排出口３ｂには、開閉弁（図示せず）を備えた導出ダクト６を設けることもできる。この場合、流体管切断時に開閉弁を開いて切り粉を流体と共に排出し、それ以外は開閉弁を閉止しておけば、切り粉を排出したいときだけ、切断のタイミングに合わせて開閉弁を開くことで、流体の排出制御を外部で操作できる。
【００１６】
上記実施例においては、切断部近傍まで延びる作業孔３ａは回転スリーブ３に直接形成されたものであるが、図３に示すように、回転スリーブ３’に形成した孔３ａ’とこの孔に着脱自在に装着した筒状体７であってもよい。筒状体７を孔３ａ’に装着する手段は公知の如何なる手段も採用でき、本実施例においては、筒状体７が径方向に伸縮できるもので構成され、頭部７ａが孔３ａ’に形成した溝３ａ”に拡径して係止するようにして装着している。このように筒状体７を回転スリーブ３’に形成した孔３ａ’と連通するように回転スリーブ３’に着脱自在に装着することで、流体管の大きさや、切断工具のサイズが異なっても各種筒状体を用意することで、的確に対応することができる。
【００１７】
また、別の実施例としては、図４に示すように、筒状体７を孔３ａ’に対し軸方向に移動できるように回転スリーブ３’に装着するとよい。このようにすれば、筒状体７の先端部と流体管外周部までの距離が回転スリーブ３’の装着位置によって調節でき、流体管や、回転スリーブの径方向のサイズがある程度異なっても的確に対応できる。更に別の実施例としては、図５に示すように、回転スリーブ３’の外周部に筒状体７’を着脱自在に取付けるようにしてもよい。そして、筒状体７’の流体管側先端部をラッパ状に拡開した拡径部７’ａとすると、切り粉をより確実に捕獲することができる。
【００１８】
更に別の実施例として、作業孔の少なくとも流体管側先端部を屈曲自在な弾性部材で構成するとよい。このようにすれば、切断時や切断後において、万一、作業孔先端が流体管の端部と触れたとしても、回転スリーブの損傷は避けられ、その移動も阻害されない。
【００１９】
ここで、本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置を、既設流体管の伸縮可撓化装置に適応した例について、図６ないし図１１に基づいて説明する。まず、図６及び図７を参照して、伸縮可撓化装置について説明する。１は、地盤１２を掘削して所要長さに亘り露出させた既設流体管、例えばスチール製の水道管で、その適所の外周面には、上下２分割構造の球状ガイドスリーブ１３と直管状ガイドスリーブ１４が、互いに所定寸法離間して外嵌され、それらの両端開口部を水道管１１の外周面に溶接するとともに、上下の突合わせ面を溶接することにより、密封状に固着されている。
【００２０】
左方の球状ガイドスリーブ１３の外周面は、管軸を中心とする球面１３ａに形成され、その左右の両端には環状ストッパ１３ｂが連設されている。また、右方の直管状ガイドスリーブ１４は、直円筒形をなし、その左右両端の外周面にも、環状ストッパ１４ａが連接されている。左右のガイドスリーブ１３，１４間の水道管１の周囲には、上下２分割構造の円筒形をなすスチール製の左右１対の筐体１５，１５が、互いの対向面間に所要の環状隙間Ｃ（図８参照）が形成されるとともに、水道管１の外周面との間にも環状空間Ｓが形成されてようにして外嵌され、上下の突合わせ面を溶接することにより一体化されている。
【００２１】
各筐体１５の対向端には、外向きの短寸のフランジ１５ａが連設され、左方の筐体１５の左端部内周面は、左方のガイドスリーブ１３の球面１３ａのほぼ中間部に摺接し、筐体１５の左端に形成された環状凹溝１６内に挿入したパッキン１７を２つ割り環状リング１８と筐体１５に螺挿した複数のボルト１９とで押圧することにより、ガイドスリーブ１３と左方の筐体１５との摺接面の水密性が保持されている。
【００２２】
右方の筐体１５の右端部内周面は、右方の直管状ガイドスリーブ１４の外周面の右端寄りに摺接し、筐体１５の右端に形成された環状凹溝１６内に挿入したパッキン１７を、上述と同様の環状リング１８とボルト１９とで押圧することにより、ガイドスリーブ１４と右方の筐体１５との摺接面の水密性が保持されている。
【００２３】
左右の筐体１５，１５における対向端の外周面には、上下２分割構造の回転スリーブ３が、その内周面の１対の環状溝２１を両筐体１５のフランジ１５ａに遊嵌することにより、管軸方向への移動を規制されて回転可能に外嵌され、かつ互いの対向面に形成された取付フランジ３ｃ同士をボルト２２とナット２３により締結することにより一体化されている。
【００２４】
回転スリーブ３の両端の内周面に形成された環状凹溝２４内にはパッキン２５が挿入され、このパッキン２５を、回転スリーブの両側面にボルト止めされた押輪２６により押圧することにより、両筐体１５の外周面と回転スリーブ３の内周面との水密性が保持されている。
【００２５】
上記パッキン２５は、筐体１５に対し摺動抵抗の小さい硬質ゴム等が好ましく、後述するように、回転スリーブ３を筐体１５回りに回転させる際の抵抗を小さくするとともに、パッキン２５がよじれるなどして損傷するのが防止されている。
【００２６】
回転スリーブ３の周壁上部の中央部には、両筐体１５の対向面に形成された環状隙間Ｃよりも若干小径の作業孔３ａが穿設され、その上方の開口端部には、仕切弁装置２８と、その上部に切断装置２９とが密封状に取り付けられ、下方の開口端部は水道管１の外周部近傍まで延びている。仕切弁装置２８は、作業孔３ａと連通する管路を開閉可能な弁体３０と、これをねじ送りにより管路と直交する方向に進退移動させる移動機構３１（図７参照）とを備えている。
【００２７】
切断装置２９は、回転切削工具であるエンドミル２と、これを水道管１の中心に向かって進退移動させるねじ送り式の昇降機構３３と、エンドミル２を回転させる油圧モータ３４と備えている。
【００２８】
地盤１２上に敷設したベース板３５における回転スリーブ３の下方には、管軸と平行をなす駆動軸３６の両端部が、ブラケット３７，３７により固定され、駆動軸３６の両端部には１対の駆動スプロケット３８，３８が軸支されている。駆動軸３６は、その左端部をギヤードモータ３９の回転軸３９ａに取り付けることにより、緩速で回転させられる。
【００２９】
回転スリーブ３における取付フランジ３ｃを挟む外周面には、水道管１と平行をなす４本の支持軸４０（図６、図７参照）が、ブラケット４１により対称的に固定され、各支持軸４０の両端部には、従動スプロケット４２が回転不能として軸着されている。
【００３０】
左右の各従動スプロケット４２と、上記左右の駆動スプロケット３８とには、それぞれチェーン４３が、回転スリーブ３を巻回するようにして掛け回されている。なお、各チェーン４３は、１本のチェーンを各従動スプロケット４２と駆動スプロケット３８とに掛け回したのち、両端部を結合して無端状に形成されている。
【００３１】
モータ３９により両駆動スプロケット３８を回転させ、各チェーン４３を回走させると、各従動スプロケット４２がチェーン４３と共に回動することにより、回転スリーブ３は筐体１５の回りを回転することができる。
【００３２】
次に、上記伸縮可撓装置による流体管の伸縮可撓化方法について説明する。まず上述したように、地盤１２を掘削して露出させた水道管１に、左右のガイドスリーブ１３，１４、筐体１５，１５、回転スリーブ３の順に取り付けたのち、ガイドスリーブ１３，１４の両側方の水道管１を、ベース板３５に立設した左右１対の支持体４４により支持する。
【００３３】
ついで、回転スリーブ３の作業孔３ａの上方開口部に、仕切弁装置２８と切断装置２９とを取り付けたのち、回転スリーブ３の下方のベース板３５上に、駆動スプロケット３８やモータ３９等の駆動手段を設置するとともに、回転スリーブ３の外周面に、各支持軸４０及び従動スプロケット４２を取付け、両スプロケット３８，４２にチェーン４３を掛け回す。
【００３４】
この状態（図６及び図７の状態）において、油圧モータ３４を作動させてエンドミル２を回転させるとともに、昇降機構３３の上端に取り付けたハンドル（図示略）を回転させてエンドミル２を水道管１の上端面に向かって下降させる。
【００３５】
エンドミル２の先端部により水道管１の上端を油圧モータ３４により穿孔すると同時に、モータ３９を作動させて両チェーン４３を回走させ、回転スリーブ３を一定方向に１回転させる。この際、回転スリーブ３の両側面を、水道管１に別途装着した保持手段のガイドローラ等により保持し、管軸方向にがた付くのを防止するようにしてもよい。
【００３６】
なお、水道管１が厚肉のときは、エンドミル２に段階的に送りを与えつつ、回転スリーブ３を正逆方向に交互に複数回転させて切断するようにしてもよい。上記のように、回転スリーブ３を回転させると、図８に示すように、水道管１は、エンドミル２の外径の幅で切断される。
【００３７】
切断時に発生する切り粉は、切断口１ａから流出する流体流の作用を受けて、作業孔３ａの先端部内に捕獲され、回転スリーブ３の上方に設けた排出口３ｂより流体と共に排出される。
【００３８】
水道管１を切断したのち、図９に示すように、切断装置２９の昇降機溝３３を操作して、エンドミル２を仕切弁装置２８の弁体３０の上方まで上昇させ、移動機構３１の操作により（図７参照）弁体３０を突出させて作業孔３ａの上方の管路を密閉する。
【００３９】
ついで、切断装置２９を取り外して図示しない止水栓取付装置を装着したのち、弁体３０を開放し、図１０に示すように、回転スリーブ３の作業溝３ａ内に止水栓４５を圧入して密封する。ついで、止水栓取付装置及び仕切弁装置２８を取り外し、回転スリーブ３の作業孔３ａの上方開口面に抜け止め板４６を止着する。
【００４０】
最後に、回転スリーブ３の外周面に取り付けられた支持軸４０や従動スプロケット４２，チェーン４３，駆動スプロケット３８やモータ３９等の駆動手段、左右の支持体４４及びベース板３５等を撤去し、露出させた水道管１を埋め戻せば、工事は終了する。
【００４１】
地震や地盤沈下等により水道管１に引張力や圧縮力が加わったり、管と直交する方向に曲げモーメントが作用するなどすると、図１１に示すように、水道管１における切断部の右方側が、直管状ガイドスリーブ１４と右方の筐体１５との間で相対的に伸縮しうるとともに、左方の球状ガイドスリーブ１３の球面１３ａと摺接している左方の筐体１５が、球状ガイドスリーブ１３を中心として左右いずれかの方向にも撓曲しうるため、水道管１に作用する応力が吸収され、その破損等が防止される。
【００４２】
また、左方の球状ガイドスリーブ１３の外周面を球面１３ａとして、水道管１の可撓量を大きくしているため、その上下方向等の相対変位量が大となっても破損する恐れはない。
【００４３】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を奏する。
【００４４】
（ａ）請求項１項の発明によれば、作業孔が切断部近傍まで延びており、切断工具と共に回転するから、切断直後の切り粉が作業孔内に集められ、管内の流体の流れにより切り粉を外部に排出することができる。
【００４５】
（ｂ）請求項２項の発明によれば、内径と長さの異なる各種筒状体を用意することで、流体管の大きさや、切断工具のサイズが異なっても的確に対応できる。
【００４６】
（ｃ）請求項３項の発明によれば、筒状体の軸方向の装着位置が調節できるので、流体管や、回転スリーブの径方向のサイズがある程度異なっても的確に対応できる。
【００４７】
（ｄ）請求項４項の発明によれば、作業孔に集められた切り粉は排出口を介して外部に排出できる。
【００４８】
（ｅ）請求項５項の発明によれば、切り粉を排出したいときだけ、切断のタイミングに合わせて開閉弁を開くことで、流体の排出制御を外部で操作できる。
【００４９】
（ｆ）請求項６の発明によれば、切り粉が作業孔内により確実に捕獲することができる。
【００５０】
（ｇ）請求項７の発明によれば、切断時や切断後において、万一、作業孔先端が流体管の端部と触れたとしても、回転スリーブの損傷は避けられ、その移動も阻害されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】切断工具が上昇位置にセットされた切断前の状態を示す本発明の流体管の切断装置の一部拡大断面図でありる。
【図２】切断工具が下降して流体管を切断している状態を示す本発明の流体管の切断装置の一部拡大断面図である。
【図３】回転スリーブに形成した孔に着脱自在に筒状体を装着した本発明の他の実施例を示す流体管の切断装置の一部拡大断面図である。
【図４】回転スリーブに形成した孔に筒状体が軸方向に移動できるように装着した本発明の他の実施例を示す流体管の切断装置の一部拡大断面図である。
【図５】回転スリーブの外周部に着脱自在に筒状体を装着した本発明の更に別の実施例を示す流体管の切断装置の一部拡大断面図である。
【図６】既設流体管の伸縮可撓化装置に本発明の切り粉が排出可能な流体管の切断装置を適応した装置における、流体管の切断開始前の状態を示す一部切欠側面図である。
【図７】図５のII−II線の縦断正面図である。
【図８】同じく、流体管の切断後の状態を示す一部切欠側面図である。
【図９】図じく、切断後においてエンドミルを上昇させ、作業孔の管路を仕切弁により閉塞した状態を示す縦断側面図である。
【図１０】同じく、切断装置、仕切弁装置等の附属装置を取外し、作業孔を密封した状態を示す縦断側面図である。
【図１１】同じく、流体管が撓んだ状態を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
１                        流体管（水道管）
１ａ                      切断口
２                        切断工具（エンドミル）
３、３’                  回転スリーブ
３ａ（３ａ−１，３ａ−２  作業孔
３ａ−３，３ａ−４）
３ａ’                    孔
３ａ”                    溝
３ｂ                      排出口
３ｃ                      取付けフランジ
３−１，３−２，３−３，  ケーシング
３−４
４                        切断工具駆動ハウジング
５                        締結具（ねじ部材）
６                        導出ダクト
７、７’                  筒状体
７ａ                      頭部
７’ａ                    ラッパ状拡径部
１２                      地盤
１３                      球状ガイドスリーブ
１４                      直管状ガイドスリーブ
１５                      筐体
１５ａ                    フランジ
１６                      環状凹溝
１７                      パッキン
１８                      環状リング
１９                      ボルト
２１                      環状凹溝
２２                      ボルト
２３                      ナット
２４                      環状凹溝
２５                      パッキン
２６                      押輪
２７                      作業孔
２８                      仕切弁装置
２９                      切断装置
３０                      弁体
３１                      移動機構
３３                      昇降機構
３４                      油圧モータ
３５                      ベース板
３６                      駆動軸
３７                      ブラケット
３８                      駆動スプロケット
３９                      ギヤードモータ
４０                      支持軸
４１                      ブラケット
４２                      従動スプロケット
４３                      チェーン
４４                      支持体
４５                      止水栓
４６                      抜け止め板
【図１】
0004548640.tif 000002
【図２】
0004548640.tif 000003
【図３】
0004548640.tif 000004
【図４】
0004548640.tif 000005
【図５】
0004548640.tif 000006
【図６】
0004548640.tif 000007
【図７】
0004548640.tif 000008
【図８】
0004548640.tif 000009
【図９】
0004548640.tif 000010
【図１０】
0004548640.tif 000011
【図１１】
0004548640.tif 000012