(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削して所要長さに亘り露出させた既設流体管において、前記流体管の切断部位近傍の上下流に位置して配設され、前記切断部位を不断水状態で切断する際に生じる切り屑を捕獲し、回収する切り屑回収装置であって、
縮径状態と拡径状態に可変可能な網状傘部材と、前記流体管周壁に形成した開口を通して該開口外の密封室と開口内の前記流体管内との間で該網状傘部材を移動させる移動操作部材とで構成され、前記網状傘部材は、前記密封室内では縮径状態で且つ前記流体管の軸心に対し直交状態になって折り畳まれ、前記流体管内では拡径状態で前記網状傘部材の軸心と該流体管の軸心と一致して該流体管内壁に密着可能であることを特徴とする不断水切断装置における切り屑回収装置。
【請求項２】
前記網状傘部材は開閉操作部材により縮径状態と拡径状態に可変可能であり、揺動操作部材により前記流体管の軸心に対し直交状態と該流体管の軸心と一致する状態とに可変可能であり、前記開閉操作部材と前記揺動操作部材と前記移動操作部材は前記密封室外から操作可能である請求項１に記載の不断水切断装置における切り屑回収装置。
【請求項３】
前記網状傘部材にはその中心部より前記密封室を介して外部に連通している排出管が設けられている請求項１または２に記載の不断水切断装置における切り屑回収装置。
【請求項４】
前記密封ハウジングにスイーパー管を着脱自在に取り付けた請求項１ないし３の何れかに記載の不断水切断装置における切り屑回収装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地盤を掘削して所要長さに亘り露出させた既設流体管を不断水状態で切断する際に生じる切り屑を捕獲し、回収する切り屑回収装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の流体管を密封状態で切断する不断水切断装置は、図４に示すように、地盤を掘削して所要長さに亘り露出させた既設流体管の切断部位を密封ケーシング０２により囲み、この密封ケーシング０２で覆われた切断機０３で構成されている。流体管の不断水切断装置における切り屑回収方法は、切断時に生じた密封ケーシング０２の底面に落下した切り屑が、底部に備え付けのドレーンバルブ０４から管内の水圧を利用してドレーンパイプ０５を介して排出できるようになっている。また、穿孔切断完了後にケーシング０２内に残った切り屑はスイーパー工法によって外部に排出していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の切り屑回収方法はある程度の切り屑は排出できるが、落下しきれない切り屑は主流にのって本管内を流れてしまう恐れがあり、また、切断完了後のスイーパー工法においても、管内流速によっては下流側に切り屑が流されてしまうことがあった。
【０００４】
このため、流体管の切断箇所近傍にフィルタ部材を密封状態で挿入するようなことも考えられるが、フィルタ部材に切り屑を残さず取り込んで回収することが困難であり、需要箇所の変動により水流の向きが変わると、今まで捕獲していた切り屑がたちまち離散してしまい実用上問題があった。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、流体管切断時に生じる切り屑を確実かつ容易に外部に取り出すことができる不断水切断装置における切り屑回収装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明は地盤を掘削して所要長さに亘り露出させた既設流体管において、前記流体管の切断部位近傍の上下流に位置して配設され、前記切断部位を不断水状態で切断する際に生じる切り屑を捕獲し、回収する切り屑回収装置であって、
縮径状態と拡径状態に可変可能な網状傘部材と、前記流体管周壁に形成した開口を通して該開口外の密封室と開口内の前記流体管内との間で該網状傘部材を移動させる移動操作部材とで構成され、前記網状傘部材は、前記密封室内では縮径状態で且つ前記流体管の軸心に対し直交状態になって折り畳まれ、前記流体管内では拡径状態で前記網状傘部材の軸心と該流体管の軸心と一致して該流体管内壁に密着可能であることを特徴としている。
この特徴によると、網状傘部材の軸心と該流体管の軸心と一致した状態で拡径するので隙間なく網状傘部材を流体管内壁に密着させることができ、本管内に切り屑が入り込む恐れがない。また、収納時には網状傘部材を縮径状態で且つ前記流体管の軸心に対し直交状態に折り畳まれるので、密封室を小さく構築できる。更に、流体管の切断部位の上下流２箇所に配設しているので、需要箇所の変動により水流の向きが変動しても、どちらかの網状傘部材に切り屑をとらえることができる。
【０００７】
本発明の不断水切断装置における切り屑回収装置は、前記網状傘部材は開閉操作部材により縮径状態と拡径状態に可変可能であり、揺動操作部材により前記流体管の軸心に対し直交状態と該流体管の軸心と一致する状態とに可変可能であり、前記開閉操作部材と前記揺動操作部材と前記移動操作部材は前記密封室外から操作可能であることが好ましい。
このようにすれば、それぞれの操作部材により網状傘部材を外部から的確に操作できる。
【０００９】
本発明の不断水切断装置における切り屑回収装置は、前記網状傘部材にはその中心部より前記密封室を介して外部に連通している排出管が設けられていることが好ましい。
このようにすれば、網状傘部材に補足された切り屑は、水圧により排出管を介して外部に導出できる。
【００１０】
本発明の不断水切断装置における切り屑回収装置は、前記密封ハウジングにスイーパー管を着脱自在に取り付けることが好ましい。
このようにすれば、切断のために用いた密封ハウジングよりスイーパー管を取り付けて、捕獲されなかった切り屑を効率よく回収できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の不断水切断装置における切り屑回収装置について、図１〜図６を参照して説明する。図１は流体管に切断工具を組付けた切断前の本発明の不断水切断装置の待機状態を示す側面図、図２の（ａ）は同じく本発明の不断水切断装置の一部断面を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３は本発明の切り屑回収装置が拡開した状態を示す部分側面断面図、図４は図３のＢ−Ｂ断面図、図５は切り屑回収装置が閉じた状態を示す部分側面断面図であり、図６は切り屑回収装置が操作軸方向に枢動した状態を示す部分側面断面図である。
【００１２】
図１において、１は、地盤２を掘削して所要長さに亘り露出させた切断対象である既設流体管、例えばスチール製の水道管であって、上昇位置にセットされている、例えばホールソー等の切断工具３を下降させることにより切断される。切断工具３は切断時に不断水状態で切断できるように密封ハウジングである密封ケーシング４により囲まれている。ここで、ホールソー等の切断工具３は、本発明を実施する為の「不断水切断装置」を構成する。
【００１３】
切り屑回収装置５は、流体管１の穿孔部位または切断部位近傍の上下流に位置する２箇所Ｐ１、Ｐ２に配置されている。この切り屑回収装置５を２箇所設ける理由は、水の需要箇所が変動して水流の向きが変化しても、どちらかの切り屑回収装置５、５に必ず切り屑を捕獲するためである。そして切断前のセット状態においては、図２（ａ）に示すように、操作管６の下端に取付けられた網状傘部材７が傘部材収納筒体９内に収容配置されている。
【００１４】
図２の（ａ）、（ｂ）において、この切り屑回収装置５は、流体管１内で縮径状態と拡径状態に可変可能な網状傘部材７と、仕切弁８の上部に設けたの密封室を構成しているで傘部材収納筒体９と、この傘部材収納筒体９から開口１ａを通して流体管１内との間でこの網状傘部材７を上下に移動する移動操作と共に、網状傘部材７の揺動操作及び網状傘部材７の拡径ないし縮径操作を行なう開閉操作を司る外部操作部材１５とで構成されている。
【００１５】
そして、この網状傘部材７は、傘部材収納筒体９内では縮径状態で且つ流体管１の軸心に対しては直交状態に収納され、流体管１内では網状傘部材７の軸心が流体管１の軸心と一致するように折曲した状態で拡径状態となり流体管１の内壁に密着可能に構成されている。
【００１６】
詳しくは、網状傘部材７は、外部操作部材１５の揺動操作ハンドル４２の操作により、揺動操作機構２０を介して流体管１の軸心に対し直交状態とこの流体管１の軸心と一致する状態とに可変可能であり、同様に開閉操作ハンドル４４の操作により開閉操作機構１８（図３）を介して流体管１内で縮径状態と拡径状態に可変可能に構成されている。
【００１７】
更に網状傘部材７は、外部操作部材１５のハンドル４５により、開口１ａ外の傘部材収納筒体９と開口１ａ内の流体管１内との間で上下方向に移動できるようになっている。
【００１８】
更に詳しく開閉操作機構１８について図３に基づいて説明すると、開閉操作機構１８は、操作管６の下端に水平状態と垂直状態の間で揺動可能に軸支された操作管６の直径より小径の支管２２と、この支管２２先端の外周に均等に枢着されて柔軟性ネット１１を張設した複数本（１０本）の開閉枠２４と、支管２２の外周に軸方向に摺動可能に挿嵌された短尺のスリーブ２６と、このスリーブ２６の外周と開閉枠２４の後側面の略中間部位とに枢動可能に連結されてスリーブ２６の前後移動により開閉枠２４を拡径または縮径する複数の作動杆２５と、支管２２の軸心を挟んで上下両側面に軸方向に形成された図示しない所定長さのスリットを挿通してスリーブ２６の内周壁に取着された係止軸３０ａと、この係止軸３０ａと支管２２先端の係止軸３０ｂに張設されて上記スリーブ２６を支管２２の先端に向けて付勢する引っ張りバネ２８と、係止軸３０ａに一端が係止されると共に支管２２後端のプーリ３２ａを介して他端が上方の外部操作部材１５の開閉操作ハンドル４４側に張設されたワイヤロープ３４とで構成されている。
【００１９】
また、揺動操作機構２０は、プーリ３２ａを支持する枢軸に設けられた支管２２を反時計方向に常時付勢する図示しない捻れコイルばねと、揺動操作ハンドル４２の操作により捻れコイルばね力に抗して、支管２２を流体管１の軸心に対し垂直状態に揺動させるワイヤロープ３８とからなり、ワイヤロープ３８の一端は支管２２の後端に突出した係止部３５に、その他端は操作管６の内部下方に軸支されたプーリ３６ａを経由し操作管６の内部を通して上方の揺動操作ハンドル４２側に張設されている。
【００２０】
次に、操作部材を構成する外部操作部材１５に付き図２の（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００２１】
図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、操作管６の上端には操作ボックス４０が取着されると共に操作ボックス４０内には、内周に雌ねじが螺設された送りスリーブ４６が回転可能に軸支され、この送りスリーブ４６内には外周に雄ねじが螺設された操作管６が螺挿している。
【００２２】
送りスリーブ４６の略中間外周には大傘歯車４８ａが取り付けられ、この大傘歯車４８ａには操作ボックス４０の側面に回転可能に支持された小傘歯車４８ｂが噛合し、この小傘歯車４８ｂには操作ボックス４０の外方で回転操作可能なハンドル４５が取付けられている。
【００２３】
操作ボックス４０の上面には、一対のプーリ３２ｂ、３６ｂが回転可能に支持されており、一方のプーリ３２ｂには図３に示すスリーブ２６の係止軸３０ａに係止したワイヤロープ３４の他端が巻き付けられており、網状傘部材７は、開閉操作ハンドル４４の正逆回転操作によって開閉操作機構１８を介して縮径状態と拡径状態にできるようになっている。
【００２４】
また他方のプーリ３６ｂには図３に示す支管２２後端の係止部３５に係止したワイヤロープ３８の他端が巻き付けられており、揺動操作ハンドル４２の正逆回転操作によって揺動操作機構２０を介して網状傘部材７の支管２２の軸心を流体管１の軸心に対し直交する状態とこの流体管１の軸心と一致する状態とに揺動できるようになっている。
【００２５】
更に詳しく説明すると、開閉操作機構１８は、図３に示すように引っ張りバネ２８の作用で支管２２の先端に向けて付勢されるスリーブ２６により、複数の作動杆２５に連結された開閉枠２４が縮径して網状傘部材７の柔軟性ネット１１には弛みが生じることになる（図５参照）。
【００２６】
この状態では、係止軸３０ａに係止されたワイヤロープ３４を操作するプーリ３２ｂの開閉操作ハンドル４４は、回転不能にロックされていてワイヤロープ３４は所定の張力が作用した状態で保持されている。
【００２７】
この状態から網状傘部材７の柔軟性ネット１１を拡径するには、開閉操作ハンドル４４のロックを解除した上で、開閉操作ハンドル４４を所定方向に回転させればよい。これによりワイヤロープ３４を介して、スリーブ２６が引っ張りバネ２８の付勢力に抗して支管２２の後端側に移動し、開閉枠２４が拡径し、柔軟性ネット１１の外周が流体管１の内壁に密着する状態が得られる。
【００２８】
また揺動操作機構２０は、図３に示すように支管２２がプーリ３２ａを支持する枢軸に装着された図示しない捩れコイルばねの付勢作用で、反時計廻りに付勢されて操作管６下端の切欠き内部に臨んでおり、切欠き上端のストッパ６ａとの当接により支管２２の軸心が流体管１の軸心と一致する方向（水平方向）に位置決めされた状態となっている。
【００２９】
この状態において、支管２２後端の係止部３５に係止されているワイヤロープ３８を操作するプーリ３６ｂの揺動操作ハンドル４２は、図２の（ａ）、（ｂ）に示すように、所定角度位置にロックされていてワイヤロープ３８は所定の張力が付与された状態となっている。
【００３０】
この状態から網状傘部材７の支管２２を、図６に示すように、流体管１の軸心に対し直交する垂直方向まで時計廻りに揺動させるには、上記ロックを解除させた上で、揺動操作ハンドル４２を所定方向に回転させてワイヤロープ３８を上方に牽引することで、支管２２はプーリ３２ａの枢軸を中心として捩れコイルばねの付勢力に抗して揺動し垂直状態が得られるようになっている。
【００３１】
次に、上記のように構成された切り屑回収装置５の作用に付き、図２の（ａ）、（ｂ）〜図６を参照して説明する。
【００３２】
先ず、図２（ａ）、（ｂ）に示す待機状態では、網状傘部材７とパイプハウジング１３を繋ぐ部分は仕切弁８で流体の連通が遮断されており、この状態で傘部材収納筒体９内に柔軟性ネット１１が縦長状に変形されて収容されており、この状態から網状傘部材７を開口１ａを介して流体管１に挿入するために、仕切弁８が開放される。
【００３３】
仕切弁８が開かれると、ハンドル４５の回転操作により、小傘歯車４８ｂと大傘歯車４８ａを介して送りスリーブ４６を所定方向に回転させることで、操作管６を下方に移動させて図６に示す位置まで下降させる。
【００３４】
そこで、揺動操作ハンドル４２のロックを解除させることで、捩れコイルばねの付勢力によりワイヤロープ３８が牽引され、支管２２がプーリ３２ａの枢軸を中心として反時計方向に揺動すると同時にハンドル４５の回転操作により操作管６を下死点まで降下させることで、支管２２は流体管１の軸線と平行に位置決めされる（図５参照）。この下死点の位置は柔軟性ネット１１外周が流体管１の内周壁に密着可能な位置である。
【００３５】
次いで、開閉操作ハンドル４４のロックを解除させて所定方向に回転させることで、ワイヤロープ３４を介してスリーブ２６を引っ張りバネ２８の付勢力に抗して支管２２の後端（左方）に向けて移動する。
【００３６】
これにより、網状傘部材７は、スリーブ２６に連結されている複数の作動杆２５を介して開閉枠２４が拡径し、柔軟性ネット１１外周が流体管１の内周壁に密着する（図３及び図４参照）。この状態で開閉操作ハンドル４４を再びロックする。
【００３７】
このようにして、流体管１の切断部位近傍の上下流に位置する２箇所Ｐ１、Ｐ２に配置した切り屑回収装置５の網状傘部材７が、図１に示した流体管１内の捕獲位置にそれぞれセットされた後、切断工具３を下降させることにより流体管１が不断水状態で切断される。このとき生成される切り屑は柔軟性ネット１１内に捕獲される。
【００３８】
このようにすることで、従来のようにスイーパー管によって流体管１内部の切り屑を外部に排出する工法と違い、網状傘部材７の支管２２の軸心と該流体管１の軸心と一致した状態で拡径するので、隙間なく網状傘部材７を流体管１の内壁に密着させることができ、本管内に切り屑が入り込む恐れがない。また、収納時には網状傘部材７を縮径状態で且つ流体管１の軸心に対し直交状態に折り畳まれるので、傘部材収納筒体９を小さく構築できる。
【００３９】
次に、網状傘部材７を上方に引き上げる際には、図３に示す状態において、開閉操作ハンドル４４のロックを解除した状態で回転させることで、スリーブ２６が引っ張りバネ２８の付勢力で支管２２先端に向けて移動し、複数の作動杆２５に連結された開閉枠２４が図５に示すように縮径する。
【００４０】
次いで、ハンドル４５の回転操作により操作管６を若干上方に移動させたところで、揺動操作ハンドル４２の回転操作により、図６に示すようにワイヤロープ３８により捩れコイルばねに抗して支管２２を流体管１の軸線と直交するまで時計廻りに揺動させる。そこで、ハンドル４５の回転操作により操作管６を上方に移動させて網状傘部材７を仕切弁８の上部の傘部材収納筒体９内まで引き上げて収容させる。
【００４１】
このように、切り屑回収装置５は、網状傘部材７が、密封室である傘部材収納筒体９外の揺動操作ハンドル４２の操作により開閉操作機構１８を介して縮径状態と拡径状態に可変可能に構成され、且つ、開閉操作ハンドル４４の操作により揺動操作機構２０を介して支管２２が流体管１の軸心に対し直交状態とこの流体管１の軸心と一致する状態とに可変可能に構成されており、またハンドル４５の操作により、網状傘部材７を開口１ａ外の傘部材収納筒体９と開口１ａ内の流体管１内との間で上下方向に移動できるようになっているので、傘部材収納筒体９の外部から、網状傘部材７の開閉ならびに揺動及び上下移動を的確に操作することができる。
【００４２】
また、本発明の変形例として、網状傘部材７に捕獲した切り屑を排水管により外部に導出するようにすることも可能である。排水管としては網状傘部材７の中心部近傍に可撓管を設け、傘部材収納筒体９を介して外部に連通させ、水圧の力で切り屑を排出するが、特に排水管を改めて設けることなく、支管２２と操作管６を屈曲管で繋いで排水管としてもよい。
【００４３】
そして切り屑回収装置５が、流体管１の切断部位の上下流２箇所に配設されているので、需要箇所の変動により流体管１内の水流の向きが変動しても、どちらかの網状傘部材７に切り屑を捕らえることができる。
【００４４】
更に、切り屑回収装置５は、密封ケーシング４の上面に形成された図示しないスイーパー管挿入口にスイーパー管を着脱自在に取り付けることで、切り屑回収装置５で捕獲されなかった切り屑を効率良く回収することができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を奏する。
【００４６】
（ａ）請求項１の発明によれば、網状傘部材の軸心と該流体管の軸心と一致した状態で拡径するので隙間なく網状傘部材を流体管内壁に密着させることができ、本管内に切り屑が入り込む恐れがない。また、収納時には網状傘部材を縮径状態で且つ前記流体管の軸心に対し直交状態に折り畳まれるので、密封室を小さく構築できる。更に、流体管の切断部位の上下流２箇所に配設しているので、需要箇所の変動により水流の向きが変動しても、どちらかの網状傘部材に切り屑をとらえることができる。
【００４７】
（ｂ）請求項２の発明によれば、それぞれの操作部材により網状傘部材を外部から的確に操作できる。
【００４９】
（ｃ）請求項３の発明によれば、網状傘部材に補足された切り屑は、水圧により排出管を介して外部に導出できる。
【００５０】
（ｄ）請求項４の発明によれば、切断のために用いた密封ハウジングよりスイーパー管を取り付けて、捕獲されなかった切り屑を効率よく回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切り屑回収装置であって、流体管に切断工具を組付けた切断前の本発明の不断水切断装置の待機状態を示す側面図である。
【図２】（ａ）は同じく本発明の不断水切断装置の一部断面を示す側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図３】本発明の切り屑回収装置が拡開した状態を示す部分側面断面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】切り屑回収装置が閉じた状態を示す部分側面断面図である。
【図６】切り屑回収装置が操作軸方向に枢動した状態を示す部分側面断面図である。
【図７】従来の流体管を密封状態で切断する不断水切断装置における切り屑回収方法の説明図ある。
【符号の説明】
１                        既設流体管（流体管）
１ａ                      開口
２                        地盤
３                        切断工具
４                        密封ケーシング
５                        切り屑回収装置
６                        操作管
６ａ                      ストッパ
７                        網状傘部材
８                        仕切弁
９                        切り屑回収筒体（密封ハウジング）
１１                      柔軟性ネット
１３                      パイプハウジング
１５                      外部操作部材
１８                      開閉操作機構
２０                      揺動操作機構
２２                      支管
２４                      開閉枠
２５                      作動杆
２６                      スリーブ
２８                      引っ張りバネ
３０ａ、３０ｂ            係止軸
３２ａ、３２ｂ            プーリ
３４、３８                ワイヤロープ
３５                      係止部
３６ａ、３６ｂ            プーリ
４０                      操作ボックス
４２                      揺動操作ハンドル
４４                      開閉操作ハンドル
４５                      ハンドル
４６                      スリーブ
４８ａ                    大傘歯車
４８ｂ                    小傘歯車
【図１】
0004114776.tif 000002
【図２】
0004114776.tif 000003
【図３】
0004114776.tif 000004
【図４】
0004114776.tif 000005
【図５】
0004114776.tif 000006
【図６】
0004114776.tif 000007
【図７】
0004114776.tif 000008