(57)【要約】【課題】水道管等の円周方向の分断のための作業性の向上、分断時間の大幅な短縮等を図る。【解決手段】管割り機本体１２に圧力シリンダ１４を取り付け、圧力シリンダ１４の先端部に球形部材１６を交換可能に取り付ける。管割り機本体１２に回動可能に軸支された取付け部材１８Ｌ，１８Ｒに当て板２０Ｌ，２０Ｒを固定する。当て板２０Ｌ，２０Ｒには、圧力シリンダ１４の軸線から圧力シリンダ１４の往動方向へ進むにつれて互いの方へ狭められた対向面が形成され、管割り機１０が吊り下げられて圧力シリンダ１４を作動させたとき、上記対向面に沿って球形部材１６の球形部３４が下降して当て板板２０Ｌ，２０Ｒを拡開させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部に吊り下げ部が設けられ、動力を吊り下げ方向へ出力するロッドを有する動力発生機構と、
該動力発生機構の支持枠部材に、一方が時計式方向に、他方が反時計式方向に前記ロッドの往動方向から所定の角度だけ回動可能に軸支され、かつ、各々に前記ロッドの前記往動方向に進むにつれて狭められた対向面が形成された当て板と、
前記ロッドの先端部に設けられ、前記対向面に当接される当て板拡開部材と備えたことを特徴とする管割り機。
【請求項２】
前記動力発生機構は、油圧シリンダ及び該油圧シリンダに接続される油圧装置を含んで構成されることを特徴とする請求項１記載の管割り機。
【請求項３】
前記当て板は、前記動力発生機構の前記支持枠部材に軸支された取付け部材の軸支端部とは反対側の端部に固定され、前記ロッドの軸方向の面と前記軸方向に直角な面とを有する切欠部が前記対向面の反対側に形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の管割り機。
【請求項４】
前記当て板拡開部材は、球形部材であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の管割り機。
【請求項５】
前記当て板拡開部材は、楔形部材であることを特徴とする請求項１、２又は３記載の管割り機。
【請求項６】
支持構体と、
該支持構体に支持され、動力を前記支持構体の下方へ出力するロッドを有する動力発生機構と、
該動力発生機構の支持枠部材に、一方が時計式方向に、他方が反時計式方向に前記ロッドの往動方向から所定の角度だけ回動可能に軸支され、かつ、各々に前記ロッドの前記往動方向に進むにつれて狭められた対向面が形成された当て板と、
前記ロッドの先端部に設けられ、前記対向面に当接される当て板拡開部材と備えたことを特徴とする管割り機。
【請求項７】
前記支持構体は、懸架部を有し、前記動力発生機構、前記当て板及び当て板拡開部材を釣り降ろして前記懸架部に懸架することを特徴とする請求項６記載の管割り機。
【請求項８】
前記支持構体は、脚部を有し、該脚部は、可動かつ調整可能に構成されていることを特徴とする請求項６又は７記載の管割り機。
【請求項９】
鋳鉄管等の円周方向に該鋳鉄管等を割る管割り方法であって、
前記鋳鉄管等の一部に貫通孔を開け、
前記貫通孔を形成する前記鋳鉄管等の管軸方向切欠部へ力を印加して前記鋳鉄管等を円周方向に割ることを特徴とする管割り方法。
【請求項１０】
地中に埋設された前記鋳鉄管等の上方部の土砂を取り除いた後に、前記貫通孔を開けることを特徴とする請求項９記載の管割り方法。
【請求項１１】
前記力は、前記鋳鉄管等の管軸方向に対して略鉛直方向から印加される動力が前記管軸方向へ変換された力であることを特徴とする請求項９又は１０記載の管割り方法。
【請求項１２】
前記動力の変換は、前記管軸方向に移動可能な２枚の当て板の、互いに前記略鉛直方向において前記鋳鉄管等の外部から前記鋳鉄管等の内部へ向けて閉じた面に対して、前記動力が印加された球形部材を押し込んで行うことを特徴とする請求項１１記載の管割り方法。
【請求項１３】
前記動力の変換は、前記管軸方向に移動可能な２枚の当て板の、互いに前記略鉛直方向において前記鋳鉄管等の外部から前記鋳鉄管等の内部へ向けて閉じた面に対して、前記動力が印加された楔形部材を押し込んで行うことを特徴とする請求項１１記載の管割り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、管割り機及び管割り方法に関し、詳しくは水道管等をその円周方向に分断するのに好適な管割り機及び管割り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上水道設備は、浄水場から大口径の水道管で給水され、大口需要家へより小口径の水道管で給水され、小口需要家へはさらに小口径の水道管で給水されるようにして構成されている。これらの水道管は、地中に埋設されている。水道管には、従来、鋳鉄管が用いられている。
その水道管にも、耐用年限の到来、或いは地震等に対する強度を保つため、敷設し直す必要がある。
【０００３】
その改修を行うためには、地中に埋設されている既設の水道管を撤去して新しい水道管と入れ替えるためには、旧水道管を地中から取り除く必要がある。その撤去作業は、水道管の口径に応じて各種の工法で行われている。そのうちの４００〜５００ｍｍ以上の口径を有する水道管の撤去工法（以下、従来工法という）は、概略、次のようにして行われている。
【０００４】
水道設備の水道管系は、所定の長さ、例えば、６ｍの長さの水道管の端部が繋ぎ合わされて地中に埋設されて構成されている。
その水道管を撤去しようとするとき、繋ぎ合わされている水道管区間において、その水道管全周の土砂を取り除いて掘削溝を掘り、その区間の水道管全体を露出させる。露出された水道管に予め設定される円周方向の切断線に沿って、マグネシウムを燃焼させた火炎を管切断器（ランサーボー）から噴出移動させて上記切断線毎に水道管を切断するか（この形式の切断を融解切断という）、又は管割り機（パートナー）の砥石を回転させつつ水道管全周に移動させて分断線毎に水道管を分断する。分断された水道管の部分を掘削溝から地上へ搬出する。
この工程を水道管区間毎に繰り返して撤去したい水道管の撤去を行う。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した従来工法では、撤去しようとする水道管区間毎に、掘削溝を掘らなければならない。また、掘削溝を掘る場合、時には、湧水止めの処置をしなければならない。したがって、その作業量が大きくなり、水道管の撤去に要する時間が掛かり、掘削コストの増大は避けられない。特に、水道管の埋設場所によっては、その掘削溝を掘るのに難渋する場合がある。
また、掘削溝の掘削終了後に、管切断器を用いて水道管を全周に亘って切断作業を行わなければならない。その作業において、猛烈な煙が発生する上、周囲に騒音を発散させる。
【０００６】
上記従来工法は、水道管の全周に亘って水道管を切断して行かなければならない関係上、マグネシュウムの消費量が増大するほか、円周方向に沿っての切断であることからその作業性が悪く、作業時間が長く掛かり、切断コストの増大は避けられない。
さらには、水道管の撤去において、その上流に設置してある仕切り弁を閉弁するのであるが、仕切り弁が古くなると、漏水があり、その場合には、上述した融解切断を用いることはできない。
【０００７】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、鋳鉄管等を円周方向に分断する際の作業性、切断時間の大幅な短縮、切断コストの低減を達成し得る管割り機及び管割り方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、請求項１記載の発明は、上部に吊り下げ部が設けられ、動力を吊り下げ方向へ出力するロッドを有する動力発生機構と、該動力発生機構の支持枠部材に、一方が時計式方向に、他方が反時計式方向に前記ロッドの往動方向から所定の角度だけ回動可能に軸支され、かつ、各々に前記ロッドの前記往動方向に進むにつれて狭められた対向面が形成された当て板と、前記ロッドの先端部に設けられ、前記対向面に当接される当て板拡開部材と備えたことを特徴としている。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の管割り機に係り、前記動力発生機構は、油圧シリンダ及び該油圧シリンダに接続される油圧装置を含んで構成されることを特徴としている。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の管割り機に係り、前記当て板は、前記動力発生機構の前記支持枠部材に軸支された取付け部材の軸支端部とは反対側の端部に固定され、前記ロッドの軸方向の面と前記軸方向に直角な面とを有する切欠部が前記対向面の反対側に形成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項４記載の発明は、請求項１、２又は３記載の管割り機に係り、前記当て板拡開部材は、球形部材であることを特徴としている。
【００１２】
請求項５記載の発生は、請求項１、２又は３記載の管割り機に係り、前記当て板拡開部材は、楔形部材であることを特徴としている。
【００１３】
請求項６記載の発明は、支持構体と、該支持構体に支持され、動力を前記支持構体の下方へ出力するロッドを有する動力発生機構と、該動力発生機構の支持枠部材に、一方が時計式方向に、他方が反時計式方向に前記ロッドの往動方向から所定の角度だけ回動可能に軸支され、かつ、各々に前記ロッドの前記往動方向に進むにつれて狭められた対向面が形成された当て板と、前記ロッドの先端部に設けられ、前記対向面に当接される当て板拡開部材と備えたことを特徴としている。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項６記載の管割り機に係り、前記支持構体は、懸架部を有し、前記動力発生機構、前記当て板及び当て板拡開部材を釣り降ろして前記懸架部に懸架することを特徴としている。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６又は７記載の管割り機に係り、前記支持構体は、脚部を有し、該脚部は、可動かつ調整可能に構成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項９記載の発明は、鋳鉄管等の円周方向に該鋳鉄管等を割る管割り方法に係り、前記鋳鉄管等の一部に貫通孔を開け、前記貫通孔を形成する前記鋳鉄管等の管軸方向切欠部へ力を印加して前記鋳鉄管等を円周方向に割ることを特徴としている。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項９記載の管割り方法に係り、地中に埋設された前記鋳鉄管の上方部の土砂を取り除いた後に、前記貫通孔を開けることを特徴としている。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項９又は１０記載の管割り方法に係り、前記力は、前記鋳鉄管等の管軸方向に対して略鉛直方向から印加される動力が前記管軸方向へ変換された力であることを特徴としている。
【００１９】
請求項１２記載の発明は、請求項１１記載の管割り方法に係り、前記動力の変換は、前記管軸方向に移動可能な２枚の当て板の、互いに前記略鉛直方向において前記鋳鉄管等の外部から前記鋳鉄管等の内部へ向けて閉じた面に対して、前記動力が印加された球形部材を押し込んで行うことを特徴としている。
【００２０】
請求項１３記載の発明は、請求項１１記載の管割り方法に係り、前記動力の変換は、前記管軸方向に移動可能な２枚の当て板の、互いに前記略鉛直方向において前記鋳鉄管等の外部から前記鋳鉄管等の内部へ向けて閉じた面に対して、前記動力が印加された楔形部材を押し込んで行うことを特徴としている。
【発明の効果】
【００２１】
この発明によれば、地中等にある鋳鉄管等の一部に貫通孔を開け、前記貫通孔が形成された鋳鉄管等の管軸方向切欠部へ力を印加して前記鋳鉄管等を円周方向に割っているので、従来のように水道管等の周り全体の土砂を除く作業は不要となり、火炎発生用の燃料の消費量が格段に少なくなって煙、騒音の発生を激減させるほか、作業性が大幅に向上すると共に、鋳鉄管等の円周方向の分断を極めて短時間のうちに終了し、作業時間の大幅な短縮に寄与し、鋳鉄管等の撤去コストを大きく削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
この発明は、動力を鋳鉄管等の外部から内部方向へ出力するロッドを有する動力発生機構と、動力の出力方向に進むにつれて互いに近づく対向面を有し、管軸方向に移動可能な２枚の当て板と、ロッドの先端部に設けられ、対向面に当接する当て板拡開部材とを有して構成される。
【実施例１】
【００２３】
図１は、この発明の実施例１である管割り機の構成を示す図、図２は、同管割り機の側面図、図３は、同管割り機の当て板が開き始めた状態を模式的に示す図、図４は、同管割り機の当て板が完全に開いた状態を模式的に示す図、図５は、水道管に挿入口を形成した状態を示す図、また、図６は、管割り機を水道管に設置した状態図である。
この実施例の管割り機１０は、円周方向に分断しようとする管に開けられた矩形の挿入口（貫通孔）に設置して管軸方向に力を印加して管を半径方向に割る機器に係り、図１に示すように、管割り機本体１２と、圧力シリンダ１４と、球形部材１６と、取付け部材１８Ｌ，１８Ｒと、当て板２０Ｌ，２０Ｒとから概略構成されている。
管割り機本体１２の中央に支持軸３２が形成され、この支持軸３２に孔３３が形成されている。この孔３３は、ワイヤロープを通して管割り機１０を吊り下げるのに用いられる。
【００２４】
圧力シリンダ１４は、管割り機本体１２から取り外し可能に垂設されている。圧力シリンダ１４のロッド４１に球形部材１６が交換可能に取り付けられている。球形部材１６は、球形部３４と球形部３４を固着した支持部材３６とから構成されている。圧力シリンダ１４の上部及び下部には、図示しないが、各別に、油圧装置の油圧口及び排油口に接続されたホースの接続部と接続される接続部が設けられている。
取付け部材１８Ｌ，１８Ｒは、管割り機本体１２の支持軸３２によって回動可能に軸支されている。
【００２５】
当て板２０Ｌ，２０Ｒは、取付け部材１８Ｌ，１８Ｒの下端部にねじ４２Ｌ，４４Ｌ，４２Ｒ，４４Ｒにてねじ留めされている。当て板２０Ｌ，２０Ｒの対向面２１Ｌ，２１Ｒは、管割り機１０が垂架された状態において、そのロッド４１が往復動する軸方向からロッド４１の往動方向に進むにつれて所定の角度で対称に狭められている面として形成されている。また、当て板２０Ｌ，２０Ｒの下端部の外側には、当て板２０Ｌ，２０Ｒが垂下された状態において、下端部の所定位置から水平方向及び垂直方向に延びる切欠部４６Ｌ，４６Ｒが形成されている。切欠部４６Ｌ，４６Ｒの垂直面及び該垂直面と直角な側面で形成される矩形の構造体が管割り機１０の当て板挿入部４８を構成する。
【００２６】
次に、図１乃至図６を参照して、この実施例の動作を説明する。
水道管６０の円周方向の分断に際して、先ず、管割り機１０を設置するのに必要な水道管６０の上方部分が露出するように水道管６０の上部の土砂を取り除く（図５）。そして、土砂が取り除かれて露出した水道管６０の矩形の挿入口６０Ｒを従来の管切断器を用いて切断して開ける。空けられた矩形の挿入口は、図６に示すように、図１について説明した管割り機１０の当て板挿入部４８が挿入されるので、当て板挿入部４８より僅かに大きく形成する。
【００２７】
このようにして水道管６０に開けられた挿入口６０Ｒの上方に管割り機１０を吊り上げ、そして管割り機１０を徐々に吊り下ろす。吊り下ろされる管割り機１０の当て板挿入部４８を挿入口６０Ｒ内へ挿入して当て板２０Ｌ，２０Ｒの切欠部４６Ｌ，４６Ｒの垂直面を挿入口６０Ｒの管軸方向の切り口（管軸方向切欠部）に当てる。
この状態において、油圧装置から圧力シリンダ１４に油圧を供給する。圧力シリンダ１４のロッド４１が下降し、球形部４４も下降して行く。そのとき、取付け部材１８Ｌ、したがって当て板２０Ｌは、支持軸３２の周りで時計式方向に回動し、取付け部材１８Ｒ、したがって当て板２０Ｒは、支持軸３２の周りで反時計式方向に回動する。
【００２８】
下降する球形部４４は、当て板２０Ｌ，２０Ｒの対向面２１Ｌ，２１Ｒに点接触しながら、下降する。つまり、当て板２０Ｌ，２０Ｒは、水道管６０の管軸方向への力を水道管６０に与える。その力は、球形部４４が下降すればするほど、大きくなって行く。
遂には、挿入口６０Ｒの水道管６０の円周方向に亀裂が発生し、その亀裂が極めて短時間１乃至３秒のうちに水道管６０の全周に拡がって水道管６０は円周方向に割れる。
【００２９】
このように、この実施例の構成によれば、当て板の切欠部を水道管に形成した挿入口に当て、その当て板を介して水道管の管軸方向の力を水道管に印加する機構を採用して水道管を円周方向に割っているので、従来のように水道管の周り全体の土砂を除く作業は不要となり、火炎発生用の燃料の消費量が格段に少なくなって煙、騒音を激減させるほか、作業性が大幅に向上すると共に、水道管の円周方向の分断を極めて短時間のうちに終了し、作業時間の大幅な短縮に寄与し、水道管の撤去コストを大きく削減することができる。
【実施例２】
【００３０】
図７は、この発明の実施例２である管割り機の側面図、また、図２は、同管割り機の圧力シリンダ等を懸架する支持構体を示す斜視図である。
この実施例の構成が、実施例１のそれと大きく異なるところは、管割り機構部を支持構体に懸架して管割り機を構成するようにした点である。
すなわち、この実施例の管割り機１０Ａは、図７に示す管割り機構部７２と、図８に示す支持構体７４とから成る。管割り機構部７２は、実施例１と同様、管割り機本体１２Ａ、圧力シリンダ１４、球形部材１６、取付け部材１８Ｌ，１８Ｒ及び当て板２０Ｌ，２０Ｒとから成る。その圧力シリンダ１４の支持軸３２Ａは、図７に示すように、管割り機本体１２Ａから所定の長さだけ長くして構成する。
【００３１】
支持構体７４は、４角形の構体本体７６の４隅から斜め下方に延設される脚７８，８０，８２，８４を有する。構体本体７６の軸受部８６Ｆ，８６Ｒは、圧力シリンダ１４の支持軸３２Ａを受け止めてこれを支持する。
この構成以外のこの実施例の構成は、実施例１と同じであるので、同一の構成部分には同一の参照符号を付して、その逐一の説明は省略する。
【００３２】
次に、図７及び図８を参照して、この実施例の動作について説明する。
この実施例の管割り機１０Ａ（図７及び図８には図示せず）を用いて地中に埋設されている水道管を円周方向に割るのに先立って、その割る位置上方の土砂を取り除き、露出された水道管に矩形の貫通孔を開けることは、実施例１と同様である。
そして、その貫通孔の上方に、支持構体７４を据え付けた後、その支持構体に管割り機構部７２を懸架させる、例えば、支持軸３２Ａの穴３３にワイヤロープ（図示せず）を掛けて管割り機構部７２を吊り上げ、支持軸３２Ａを支持構体７４の軸受部８６Ｆ，８６Ｒ（図８）で軸支して管割り機本体１２Ａ、圧力シリンダ１４、球形部材１６、取付け部材１８Ｌ，１８Ｒ及び当て板２０Ｌ，２０Ｒを支持構体７４に懸架する。
この懸架完了後の管割り機１２Ａの動作は、実施例１と同じである。
このように、この実施例の構成によれば、支持構体に管割り機構部を懸架させた状態で、実施例１と同様に地中の水道管をその円周方向に割ることができ、実施例１と同効を奏することができる。
【００３３】
以上、この発明の実施例を、図面を参照して詳述してきたが、この発明の具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもそれらはこの発明に含まれる。
例えば、実施例では、圧力シリンダを用いる例について説明したが、その他の動力発生機構で代替してもよい。力伝達部としての球形部と当て板の面との点接触を例にして説明したが、力伝達部と当て板の面との接触をその他の接触形式、例えば、楔形で構成してもよいが、その場合には球形の場合に比し、圧力シリンダ等で印加しなければならない力を２乃至３倍大きくする必要がある。
いずれにしても、水道管の管軸方向への力を水道管に印加して水道管に円周方向の亀裂破断を首尾よく達成し得る力伝達系を力伝達部と当て板との間に形成し得ればよい。
また、実施例２では、支持構体の脚を固定とする例について説明したが、脚の向き及びその長さを調整可能にして管割り機を構成するようにしてもよい。
また、実施例においては、水道管に用いられる鋳鉄管、ラフタイル鋳鉄管について説明したが、これと同種の金属管の円周方向の分断に用いることも可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
ここに開示している管割り機及び管割り方法は、各種の輸送管等の円周方向の分断に利用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施例１である管割り機の構成を示す図である。
【図２】同管割り機の側面図である。
【図３】同管割り機の当て板が開き始めた状態を模式的に示す図である。
【図４】同管割り機の当て板が完全に開いた状態を模式的に示す図である。
【図５】水道管に挿入口を警世した状態を示す図である。
【図６】管割り機を水道管に設置した状態図である。
【図７】この発明の実施例２である管割り機の側面図である。
【図８】同管割り機の圧力シリンダ等を懸架する支持構体を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０、１０Ａ      管割り機
１２、１２Ａ      管割り機本体
１４      圧力シリンダ（動力発生機構）
１６      球形部材（当て板拡開部材）
１８Ｌ，１８Ｒ      取付け部材（当て板の一部）
２０Ｉ，２０Ｒ      当て板（当て板の残部）
３４      球形部
４６Ｌ，４６Ｒ      切欠部
【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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【図８】
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