(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄製の管（２）に食い込んで切削可能な筒状の刃体（６）を設け、前記刃体（６）により切削した被切削片（８）を保持する被切削片保持機構（９）を前記刃体（６）内に設けてある穿孔具を使用して鉄製の管（２）に穿孔する管の穿孔方法であって、
二つの円形の孔部（Ｂ１）を一連に繋がるように穿孔する穿孔工程と、
前記被切削片（８）に接当自在な接当面を有する接当部材を、前記刃体（６）内に配置して、前記刃体（６）に対して出退自在に、かつ、前記刃体（６）の軸芯周りに相対回転自在に設け、前記接当面の周部に、前記刃体の径方向において互いに対向する位置に配設した少なくとも一対の磁石を設けて前記被切削片保持機構（９）を形成し、前記接当部材を円盤状に形成するとともに、その接当面を凹球面に沿う形状に形成してある穿孔具を使用して、前記接当部材（Ａ）の接当面と前記刃体（６）の刃先部（７）とを、前記二つの孔部（Ｂ１）同士の間に生じている二つの△部（Ｃ）に接当させ、前記刃体（６）によりそれらの△部（Ｃ）を切削する切削工程と、
前記被切削片保持機構（９）に保持された△部（Ｃ）を穿孔具と共に管（２）から取り出す取り出し工程とを有する管の穿孔方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄製の管に食い込んで切削可能な筒状の刃体を設け、前記刃体により切削した被切削片を保持する被切削片保持機構を前記刃体内に設けてある穿孔具を使用して鉄製の管に穿孔する管の穿孔方法に関し、例えば、管路の修復のためにバイパス管を設置するような場合に、バイパス管の取付位置に穿孔する場合に用いられる管の穿孔方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、上記の穿孔具においては、被切削片保持機構を構成するに、刃体と一体に回転して管に穿孔するセンタードリルを、刃体と同芯状に刃体内に設けるとともに、センタードリルの刃先部を刃体の刃先部よりも突出した状態に配置し、センタードリルの端部で、センタードリルの刃先部から一定距離離れた位置に、被切削片係止用の係止機構を設けてあり、その係止機構としては、前記端部の径方向に出退自在な被切削片用係止片を、その端部に内蔵したものや、前記端部の外周部に雄ねじ部を形成したもの等があった。
前者の場合、前記端部に形成した横穴内に、前記係止片を、前記横穴内から前記端部の径方向外方に向けて出退自在に内挿するとともに、前記端部と係止片との間に、係止片を前記径方向外方に突出付勢するスプリングを設けてあった。そして、このように構成することにより、センタードリルによる切削が進んで、係止片が切削穴に入り込むに伴って、この係止片が、切削穴の内壁部に押圧されて前記ドリル刃内に引退し、前記係止片が切削穴内を通過すると同時に、スプリングの付勢力によって前記径方向外方に突出して被切削片の裏面に係止するようにしてあった。
また、後者の場合、雄ねじ部を焼き入れ処理して硬度を高め、センタードリルの切削に伴って、雄ねじ部が管に食い込んでいき、その食い込んだ状態のままで被切削片を保持するように構成してあった。
【０００３】
尚、先述のバイパス管を設置する作業を想定した場合等に、前記バイパス管を設置したあと、管路を修復するなどの作業を行うに当たり、作業箇所に対するガスを遮断するなどのために、ガス遮断治具を前記穿孔箇所から挿入する必要があるが、近年は、そのガスの遮断をより確実にするなどの目的で、比較的大型のガス遮断治具が用いられる傾向にあり、その必要から、切削孔も大きく形成せねばならないという要請がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記構成によれば、いずれの場合も、センタードリルで被切削片を切削するために、刃体による切削とは別個の切粉が出て切粉の全体量が増加し、その排除作業に手間がかるようになるという欠点や、センタードリルを回転させるための動力が余分に必要となるという欠点があった。
また、前記係止機構として、被切削片係止用の係止片をセンタードリルに内蔵したものにおいては、センタードリルの端部に穴を形成した上で、その穴内に前記突部やスプリング等を収容しなければならず、そのために、係止機構の構造が複雑で、製作に手間がかかるという欠点があり、しかも、刃体による切削に先行してセンタードリルが管を切削するために、途中で穿孔を中止しようとしても、既に前記突部で被切削片を下方から支持した状態になっていた場合、穿孔具全体を引き上げることができないという欠点があった。
【０００５】
さらに、前記構成によるとセンタードリルが切削すべき対向箇所の管が存在しなければ、被切削片を持ち上げることができず、例えば、所定径の穿孔具を用いて順次穿孔して孔部を全体として大きく形成した後、孔部の縁に残る△部（図中Ｃ）を切削する必要があるような場合には、前記センタードリルは全く役に立たず、切削された被切削片は管内に落下する。すると、前記管の通路を邪魔することになり、種々の不都合を招来しやすいので、落下した被切削片は除去することが必要になる。この作業は非常に手間がかかるため、先述のバイパス管を設置するなどの作業性が低下し、例えば、道路下の地中埋設管に関する作業のような場合は、工事期間の長期化に伴い、周辺に多大な悪影響を与える場合があった。
【０００６】
従って、本発明の目的は、上記欠点に鑑み、刃体による切削とは別個の切粉を出すことがなく、新たな動力を必要とせず、係止機構の構造が簡単で容易に製作でき、途中で穿孔を中止する場合にも容易に管から引き離すことができ、かつ、従来回収不能であった、比較的微小な被切削片であっても回収可能にする穿孔具を使用して鉄製の管に穿孔する管の穿孔方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明による管の穿孔方法の特徴構成は、
二つの円形の孔部を一連に繋がるように穿孔する穿孔工程と、
鉄製の管に食い込んで切削可能な筒状の刃体を設け、前記刃体により切削した被切削片を保持する被切削片保持機構を前記刃体内に設け、前記被切削片に接当自在な接当面を有する接当部材を、前記刃体内に配置して、前記刃体に対して出退自在に、かつ、前記刃体の軸芯周りに相対回転自在に設け、前記接当面の周部に、前記刃体の径方向において互いに対向する位置に配設した少なくとも一対の磁石を設けて前記被切削片保持機構を形成し、前記接当部材を円盤状に形成するとともに、その接当面を凹球面に沿う形状に形成してある穿孔具を使用して、前記接当部材の接当面と前記刃体の刃先部とを、前記二つの孔部同士の間に生じている二つの△部に接当させ、前記刃体によりそれらの△部を切削する切削工程と、
前記被切削片保持機構に保持された△部を穿孔具と共に管から取り出す取り出し工程とを有する点にある。
【０００８】
〔作用効果〕
つまり、筒状の刃体を、その軸心周りに回転させつつ、鉄製の管に押しつけると、前記刃体が、管に食い込み切削するために、管に穿孔することができる。このとき、前記刃体に穿孔された管の被切削片が前記穿孔から管内に落下しようとする。このとき、前記被切削片保持機構を設けてあれば、前記刃体を管に接当させると、前記被切削片保持機構は、被切削片の生じる位置に対向して配置されることになり、前記管に磁着可能となる。また、磁着した被切削片保持機構は、前記刃体に対して相対回転可能に設けてあることから、切削作業を行うために前記刃体を回転操作したとしても、前記磁石が前記鉄管の外表面に磁着した状態を維持するため、切削作業終了時に、前記被切削片は、被切削片保持機構に保持されたままの状態になって、管内に落下しない。この被切削片は、穿孔具の除去とともに前記管から除去されるので、被切削片の除去作業に労力を費やさざるを得なかった従来の作業に比べて、穿孔作業全体としての作業性が向上した。
また、この磁石は、接当面の周部に、前記刃体の径方向において互いに対向する位置に配設してあるから、例えば、図４に示すように、所定径の穿孔具で順次穿孔した後、孔部同士の間に残存する△部を切削する場合には、図３に示すように、前記△部が、前記刃体の回転する刃体の径方向に互いに対向した位置に配置することになるので、前記磁石が一対の△部を磁着するに必要な対を成して周部に配置してあれば、少ない磁石で効率よく磁着させることができる。
尚、前記接当部材は、前記刃体に対して相対回転自在に設けてあるから、例えば、前記刃体の回転力が前記接当部材に伝達されないように前記刃体とともに同一の機体に連設されているだけであっても、その接当部材は、前記刃体の回転に伴って、前記刃体が微妙に振動しつつ回転することが多く、その回転の途中で、前記△部に磁着可能となる形態で、使用される場合が多い。そのため、前記接当部材に対して前記磁石がただ一対しか設けられていない状態であっても十分被切削片を保持することが可能となるのである。そのため、すくない磁石で、あるいは、少ない加工で、前記接当部材を形成することができるようになって、安価に切削具を提供することができる。
【０００９】
また、前記接当面が凹球面に沿う形状にしてあるので、前記接当部材が先述の△部に接当して被切削片を磁着すべき時に、磁石が軸心周りのいずれの位相にあっても前記接当面が△部に沿って面するようになり、前記接当部材の軸心周りでの回転に伴って、前記磁石の前記△部への磁着をより確実にすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１、図２に、Ｔ字型分岐管１の一端部を鉄製ガス管２の上面部に分岐管を固着し、分岐管１の直立管部４に穿孔具３を内挿し、回転操作用ロッド５を介して電動により穿孔具３を回転させながら下降させて、ガス管２の上面部に穿孔している状態を示してある。
【００１１】
前記穿孔具３は、有底円筒状の刃体６内に、この刃体６で切削した被切削片８を保持する被切削片保持機構９を設けて構成してある。
【００１２】
前記刃体６には、その開口端部に刃先部７を、また、頭部に回転操作ロッド連結用第１雄ネジ部１２をそれぞれ設けるとともに、軸芯に沿って、前記被切削片保持機構９の一部を構成する支持軸取付部１１を形成してある。前記刃先部７は、のこ歯状の刃を、開口端部の全周にわたって形成してなる。
【００１３】
前記支持軸取付部１１には支持軸１６をピン連結してあり、上下一対のリング部材１８、１９を外嵌保持してあり、下方側のリング部材１８を抜け止め部材２３にて抜け止め保持して接当部材Ａに形成するとともに、下方側のリング部材１８は、スプリング２４を介して上方側のリング部材１９を保持する構成にしてある。また、上方側のリング部材１９には、ボールベアリング１９ａを内装してあり、前記支持軸１６が回転操作ロッドからの回転力を受けたとしても、その回転力を受けずに静止可能に構成してある。
【００１４】
前記接当部材Ａは、円盤状に形成してある前記下方側のリング部材１８の接当面１８ａ側に磁石１５を周方向に６０度ずつ位相をずらせて６個（径方向に対向する３対）埋設して、被切削片８を磁着自在に構成してある。
【００１５】
次に、上記構成によって形成される被切削片保持機構９を有する穿孔具３でガス管２に穿孔する場合の穿孔具各部の動作について説明する。
【００１６】
まず、２つの孔部Ｂ１を並設しておく（図４（イ）、（ロ）参照）。その後、その孔部Ｂ１同士の間に生じる△部Ｃを切削する際に本発明の切削具を用いて穿孔すれば、切削工程中に、前記接当部材Ａが、図２、４に示すように、ガス管２に接当し、△部Ｃを形成する微小な被切削片であっても磁着保持することができる。
詳述すれば、刃体６の刃先部７をガス管２の外表面部に接当させるとともに、磁石１５にガス管２の外表面部を吸着させ、その状態で刃体６を回転操作する。磁石１５は、刃体６に対して、刃体６の軸芯周りに相対回転自在に設けてあるから、刃体６を回転させても、刃体６とともに回転することなく、ガス管２の外表面部を吸着した状態を保つ。穿孔時には、刃体６を直立管部４に対してほぼ同芯状に位置させて、刃体６の振れを防止しつつ穿孔を円滑に行う。刃体６によるガス管２の穿孔が進むに伴って、磁石１５は、ガス管２の外表面部を吸着したまま、スプリング２４の付勢力に抗してガス管２に相対的に押され、刃体６内に引退していく。穿孔が完了して△部Ｃがガス管２と分離して被切削片８になっても、被切削片８や切粉は管内に落下することなく、磁石１５に吸着されたまま保持される。
【００１７】
穿孔作業が終了したら、長孔状孔部Ｂが形成されることになる（図４（ハ）参照）から、その長孔状孔部Ｂから、管路遮断用治具Ｄを挿入して穿孔したガス管２の管路を閉塞して、ガス管２内のガスが分岐管１を通じて流通するようにする（図５参照）。一対の分岐管１の間で、この操作を行うと、ガスの流路がバイパス路３０を迂回することになり、中間のガス管２Ａの更新敷設工事等が安全に行えることになる。尚、ここで用いる接当部材Ａの接当面の形状は、ガス管の径と一致する径の球面に沿う形状としてあり、前記接当部材Ａの軸心周りにおける位相がいずれにあっても前記△部Ｃに確実に接当する構成としてある。
【００１８】
〔別実施形態〕
以下に別実施形態を説明する。
先の実施例では、磁石を３対設けた構成を示したが、製作工程、コストの面から１対であっても良く、磁着の確実性の面から多数対あってもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】  穿孔具の縦断側面図
【図２】  ガス管の穿孔作業工程を示す縦断側面図
【図３】  接当部材の接当面側平面図
【図４】  穿孔作業工程を示す平面図
【図５】  バイパス管の設置状況を示す全体側面図
【符号の説明】
２    管
６    刃体
８    被切削片
９    被切削片保持機構
Ａ    接当部材
１５  磁石
７  刃先部
Ｂ１  孔部
Ｃ  △部
【図１】
0003894642.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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