(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースが既設管の一部を気密状態で囲繞するように前記密閉ケースを前記既設管に回転自在に取り付け、
カッタ軸のまわりに回転するために支持され、かつ、複数の切レ刃を有する切削工具を、前記密閉ケース内に収容し、
前記密閉ケースにおける管軸方向の左右の近傍に一対設けられた管矯正具で、前記既設管の外方から前記既設管の中心に向って押す力を前記既設管に加えて前記既設管の断面形状が真円に近づくように、前記既設管を矯正し、
前記切削工具を前記カッタ軸のまわりに回転させつつ、
（１）前記既設管を切削するために前記切削工具を前記既設管の径方向の内方に向って送り、そして、
（２）前記切削工具が前記既設管を前記周方向の一部または全周にわたって切削するために、前記既設管が前記管矯正具により矯正されている状態で、前記密閉ケースの全体を前記切削工具と共に前記既設管の周方向に回転させる、偏平した既設管を切断する既設管切断工法に用いる管矯正具であって、
前記既設管の周方向に複数個に分割され、既設管の外径よりも大きい内径を持つリングと、
前記リングにおける前記周方向に互いに離れた複数の箇所に設けられたメネジと、
前記メネジに螺合し、回転させることで前記既設管の外周面に当接し、前記既設管の外周面を押す押し具と、
既設管の横断面形状が真円である場合に前記押し具が前記既設管に当接すべき位置において、前記押し具が径方向の内方に進むのを許容すると共に、当該位置において前記押し具のツバ部が当接して前記押し具の回転トルクを増大させることで前記押し具が径方向の内方に進むのを抑制する抑制手段とを備えた管矯正具。
【請求項２】
請求項１において、
前記既設管の切削後、前記切削工具を径方向の外方に向って戻し、そして、
前記既設管が矯正されている状態で、前記既設管の切断された部分が露出する位置まで、前記密閉ケースの全体を管軸方向に移動させる既設管切削工法に用いる管矯正具。
【請求項３】
請求項１において、
前記押し具のうち少なくとも一部の複数の押し具は、前記管軸方向への移動が可能なように先端に玉もしくはコロを備えている管矯正具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不断流で（流体の流れを止めないで）既設管を切断する既設管切削工法に用いる管矯正具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、かかる工法の一つとして、エンドミルなどの切削工具を密閉ケースと共に回転させる工法（たとえば、特開平１１−３０４０７３号、同３２５３７７号、特開２００１−２９５９７９号、同１４０２９０号公報参照）が着目されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、呼び径が６００mmを越える既設管は、外力や自重により、横断面形状が真円ではなく偏平している場合がある。一方、かかる工法は、密閉ケースを回転させるので、既設管と密閉ケースとの間のゴムパッキンの圧縮代が不均一になって回転させるのが困難となったり、ゴムパッキンによる止水ができないことがある。つまり、施工できないことがある。
【０００４】
かかる対策として、管軸方向に３分割した密閉ケースを用いることも提案されている（特開２００１−１４０２９０号）。しかし、周方向に複数に分割された密閉ケースを更に管軸方向に分割すると、装置の大型化や施工性が著しく低下する。また、事前に既設管の偏平度を調査し、当該偏平度に合致した密閉ケースを製造する必要がある。
【０００５】
したがって、本発明の主目的は、切削工具を密閉ケースと共に回転させる既設管切削工法において、既設管が偏平な形状に変化していていも、当該工法を可能かつ容易にすることである。また、本発明の他の目的は、コンパクトな装置でコストアップを招くことなく実現でき、かつ、施工性に優れた管矯正具を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる既設管切削工法は、既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースが既設管の一部を気密状態で囲繞するように前記密閉ケースを前記既設管に回転自在に取り付け、カッタ軸のまわりに回転するために支持され、かつ、複数の切レ刃を有する切削工具を、前記密閉ケース内に収容し、前記密閉ケースまたは密閉ケースの少なくとも一方の側部において、前記既設管の外方から前記既設管の中心に向って押す力を前記既設管に加えて前記既設管の断面形状が真円に近づくように、前記既設管を矯正し、前記切削工具を前記カッタ軸のまわりに回転させつつ、（１）前記既設管を切削するために前記切削工具を前記既設管の径方向の内方に向って送り、そして、（２）前記切削工具が前記既設管を前記周方向の一部または全周にわたって切削するために、前記既設管が矯正されている状態で、前記密閉ケースの全体を前記切削工具と共に前記既設管の周方向に回転させる。
【０００７】
本工法によれば、既設管が偏平な形状に変形していても、既設管が真円に近づくように矯正した状態で、密閉ケースを既設管の周りに回転させる。したがって、既設管が変形していても施工が可能かつ容易になる。
また、密閉ケースを管軸方向に分割する必要もないから、装置が大型化したり、施工性が低下するおそれもない。更に、事前に既設管の偏平度を調査したり当該偏平度に合わせた特注の密閉ケースを製造する必要もなく、著しいコストダウンを図ることができる。
【０００８】
本工法においては、管矯正具を密閉ケースの左右の双方に設ける。
前記一対の管矯正具により前記密閉ケースの両側方において前記矯正を実行することにより、管の矯正が容易かつ確実になる。
【０００９】
また、本工法においては、前記既設管の切削後、前記切削工具を径方向の外方に向って戻し、そして、前記既設管が矯正されている状態で、前記既設管の切断された部分が露出する位置まで、前記密閉ケースの全体を管軸方向に移動させてもよい。
【００１０】
既設管に弁などを挿入する場合には、既設管の切断後に密閉ケースを管軸方向に移動したいことがある。この場合においても、管を矯正した状態を保つことにより、弁の挿入などを行うに際し、種々の配管材の形状を管の偏平度に合わせる必要がない。したがって、コストダウンを図り得る。
【００１１】
本発明の管矯正具は、既設管の周方向に複数個に分割され、既設管の外径よりも大きい内径を持つリングと、前記リングにおける周方向に互いに離れた複数の箇所に設けられたメネジと、前記メネジに螺合し、回転させることで前記既設管の外周面に当接し、前記既設管の外周面を押す押し具と、既設管の横断面形状が真円である場合に、前記押し具が前記既設管に当接すべき位置において前記押し具が径方向の内方に進むのを抑制する抑制手段とを備えている。
【００１２】
この管矯正具によれば、押し具を径方向の内方に進める（移動させる）と、やがて抑制手段により、押し具の回転トルクが大きくなる。したがって、この位置まで押し具を進めることにより、既設管に対する管矯正具の芯出を行うことができる。
【００１３】
本管矯正具においては、前記押し具のうち一部の押し具は、前記管軸方向への移動が可能なように先端に玉もしくはコロを備えているのが好ましい。
【００１４】
管の切削後、玉やコロを備えていない第１の押し具を緩め、玉やコロを備えた第２の押し具で管を矯正したまま、管矯正具を管軸方向に移動させる。これにより、管の矯正度合に変化を招くことなく、密閉ケースを管軸方向に移動させることができる。
【００１５】
本発明において、「既設管」とは、管内に水やガスのような流体が流れている管をいい、一般に、地中に埋設されていることが多い。
「密閉」とは、完全に密閉するという意味ではなく、不断水で工事ができるという意味である。したがって、「密閉ケース」とは、既設管内を流れる流体の圧力に耐え得る耐圧性能と、ある程度の止水性能を持つケースをいう。
また、「気密状態で囲撓する」とは、切削や、切断後のバルブ挿入などの作業に支障を来さない程度に密閉するという意味であり、たとえば、前記密閉ケースに排水孔を設け、該排水孔を切削中に開いておいて、該排水孔から水と共に切粉を排出してもよい。
【００１６】
本切断工法に用いる「切削工具」は、複数の切レ刃を有しているのであるから、該切削工具には、バイトや、単一の連続した切レ刃を持つカッタホイールは含まれない。本切断工法に用いる「切削工具」としては、ダイヤモンドホイールやメタルソー（metal slitting saw) の他に、柱の先端面および外周面に切レ刃をそれぞれ複数有する柱状の切削工具などを用いることができる。
前記柱状とは、円柱の他に円錐台や、円柱に円錐を加えた形状、更には円錐形も含まれることを意味する。また、切削工具の外径に比べ長さが短い柱状であってもよい。
また、管の内面にモルタルライニングを有する既設管を切削する場合には、超硬合金からなる切レ刃（チップ）を多数設けた切削工具を用いるのが好ましく、センタードリルを有する切削工具を用いるのが更に好ましい。
【００１７】
また、本発明において、「切削」とは、複数の切レ刃を回転させて管壁の一部を削り取ることをいい、一方、「切断」とは、管を分断することをいう。前記「切削」は、複数の切レ刃を回転させる切削運動と、前記切削工具により管壁の新しい部分を次々と削ることができる位置に、前記切削工具を移動させる送り運動により行われる。
本発明において、「切削工具を前記既設管の径方向の内方に向って送り、そして、」密閉ケースを「周方向に回転させる」とは、切削工具を既設管の径方向に送った後に、密閉ケースを回転させる場合の他に、切削工具を既設管の径方向に送りながら（送りつつ）、密閉ケースを回転させる場合を含む。
【００１８】
本発明の切削工法により既設管を切断した後に、管路における該既設管の切断箇所にバルブを挿入することができる。
なお、本発明において、「バルブを（管路に）挿入する」とは、バルブや弁体を既設管の切断除去部分に物理的に挿入することを意味するのではなく、既設の管路の止水ないし流量を調節する弁を当該管路に設置することをいう。
【００１９】
なお、本切削工法においては、必ずしも既設管を切断する必要はなく、既設管を周方向に約１８０°の範囲にわたって切削してもよい。かかる場合には、既設管の内径に近似した大きさの前記弁体を切削溝から挿入できる程度の範囲にわたって既設管を切削する。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲によって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
【００２１】
以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１に示すように、既設管１には、後述する密閉ケース７が取り付けられる。前記密閉ケース７の左右には管矯正具８が取り付けられる。
【００２２】
管矯正具８：
図２に示すように、前記管矯正具８は、後述するように、偏平した既設管１を真円に矯正するためのものであり、既設管１の外径よりも大きい内径を持つリング８０を備えている。前記リング８０は周方向Ｒに分割されている。
前記リング８０にはメネジ８３（図２（ｂ），（ｃ））が設けられている。該メネジ８３は、リング８０の周方向Ｒにおいて、互いに離れた複数箇所（通常８箇所以上）に設けられており、前記複数のメネジ８３には第１および第２押し具９１，９２が交互に螺合されている。
【００２３】
前記押し具９１，９２は、前記メネジ８３に螺合して回転されることにより、図２（ｂ），（ｃ）の二点鎖線に示すように、その先端部９５，９６が前記既設管１の外周面に当接し、当該外周面を押すことが可能である。後述するように、前記押し具９１，９２を既設管１の外方から既設管１の中心に向って向って前進させることにより、既設管１の断面形状が真円に近づくように矯正される。
【００２４】
前記押し具９１，９２の後端部分には、ツバ部９４が形成されている。一方、リング８０の外周にはストッパ８４が固着されている。前記ストッパ８４は、たとえばゴムで形成されており、押し具９１，９２を既設管１の中心に向って前進させた際に、ツバ部９４がストッパ８４に当接して、押し具９１，９２の回転トルクが増加する。したがって、ストッパ８４およびツバ部９４は、押し具９１，９２がそれ以上内方に進むのを抑制する抑制手段を構成している。
ここで、偏平した既設管１の矯正は、押し具９１，９２の先端部９５，９６が既設管１の外周を押し、当該偏平を矯正する所定の位置で停止することにより行う。前記停止位置は、該既設管１の横断面形状が真円である場合に押し具９１，９２の先端が既設管１の外周に当接する位置付近に設定される。したがって、ストッパ８４とツバ部９４との位置関係は、前記押し具９１，９２の先端が当該停止位置になるように設定されている。
【００２５】
図２（ｂ）に示すように、前記第１押し具９１の先端部９５は、窪んでおり、既設管１の外周面に当接して当該外周面を押す。当該先端部９５は既設管１の外周面にくい込み、管矯正具８を既設管１に固定する。
一方、図２（ｃ）に示すように、第２押し具９２の先端部９６には、既設管１の外周を押す玉９７のような転動子が設けられている。前記玉９７は前記先端部９６において回転自在に設けられている。後述するように、該玉９７の回転により、既設管１の外周面を押しながら管矯正具８が管軸方向Ｙ（図１）に移動することが可能である。
【００２６】
密閉ケース：
図３に示すように、密閉ケース７は半割れの第１および第２分割ケース７１を備えてなる。前記密閉ケース７は既設管１に取り付けられている。前記各ケース７１，７２の間や、両分割ケース７１，７２と既設管１との間は、ゴムリング７３などでシールされている。密閉ケース７は、既設管１を気密状態で囲繞すると共に、既設管１の周りを該既設管１の周方向Ｒに回転自在に取り付けられている。
図１に示す前記密閉ケース７には、切削工具７７が収容されている。切削工具７７は、カッタ軸７５のまわりに回転され、複数の切レ刃を有する
【００２７】
切削工法：
つぎに、本発明の切削工法について、上下に圧縮変形されている既設管の２ヵ所を切断する場合を例示して説明する。
まず、図４の既設管１内に流体（水）が流れている状態で、該既設管１に、所定の間隔で一対の密閉ケース７を取り付け、既設管１の一部を気密状態で囲繞する。つぎに、前記各密閉ケース７ごとに、該密閉ケース７の両側に接するように一対の管矯正具８，８をそれぞれ取り付ける。
【００２８】
前記取付後、まず、管の上下１１，１１およびその近傍について、図２（ｂ），（ｃ）の二点鎖線で示すように、押し具９１，９２を既設管１の中心に向って矢印Ｘ方向に進めると、やがて、ツバ部９４とストッパ８４とが当接して、押し具９１，９２の回転トルクが大きくなる。かかる当接位置まで押し具９１，９２を進めることにより、まず、当該既設管に対する管矯正具８の芯出を行う。ついで、管の横部分１０，１０やその近傍の部分について押し具９１，９２を中心に向って進めると、既設管１が偏平している部分は、ツバ部９４がストッパ８４に当接する前に、先端部９６が既設管１の外周面に当接する。その後、この当接した押し具９１，９２を更にねじ込んで、偏平した既設管１が真円に近づくように矯正する。
前記密閉ケース７の両側に取り付けた一対の管矯正具８ごとに、それぞれ前記矯正を行う。
【００２９】
前記矯正後、図７（ａ）に示す前記切削工具７７をカッタ軸７５の周りに回転させつつ、既設管１の径方向Ｘの内方に向って送り、既設管１を切削する。そして、既設管１が管矯正具８によって矯正されている状態で、密閉ケース７の全体を前記切削工具７７と共に既設管１の周方向Ｒに回転させ、既設管１を切断する。こうして、図４（ｂ）に示すように、既設管１が２ヵ所切断され、切片１Ｃが得られる。
【００３０】
このように、既設管１が偏平な形状に変形していても、管矯正具８によって既設管１が真円に近づくように矯正した状態で密閉ケース７を既設管１の周りに回転させるので、既設管１が変形していても、密閉ケース７の回転が可能かつ容易になる。
また、密閉ケース７を管軸方向Ｙに分割する必要もないから、装置が大型化したり、施工性が低下するおそれもない。さらに、事前に既設管１の偏平度を調査したり当該偏平度に合わせた特注の密閉ケースを製造する必要もなく、著しいコストダウンを図ることができる。
また、一対の密閉ケース７により管矯正具８の両側部において前記矯正を実行することにより、管の矯正が容易かつ確実になる。
【００３１】
前記切断後、図４（ｂ）に示すように、２つの密閉ケース７，７の間に位置する管矯正具８，８を互いに近づけるように移動させる。その後、図４（ｃ）に示すように、２つの密閉ケース７，７のそれぞれ外方に位置する管矯正具８，８を互いに離れる方向に移動させる。
ここで、前記管矯正具８を移動させるには、図７（ｂ）に示すように、既設管１に当接している第１および第２押し具９１，９２のうち、玉９７を備えていない前記第１押し具９１のみを緩め、既設管１との接触を解除した後、管矯正具８を管軸方向Ｙに押して移動させる。第２押し具９２の先端には玉９７が設けられているので、前記玉９７が既設管１が外周面を押しながら移動することにより、既設管１の矯正度合に変化を招くことなく管矯正具８をスムーズに移動させることができる。
【００３２】
前記移動後、図５（ａ）に示すように、周方向に分割された継輪４を取り付ける。前記取り付け後、図５（ｂ）に示すように、作業タンク２４を取り付け、２つの密閉ケース７を互いに近づけるように移動させた後、切片１Ｃを引き上げる。
ここで、図７（ｃ）に示すように、前記切削工具７７によって切断された既設管１は、その切断溝にテーパー１３が形成されており、密閉ケース７のゴムリング７３は、移動中に既設管１の切断箇所から既設管１内に落下しないように、ゴム系の接着剤によって密閉ケース７に接着されている。一方、前記既設管１は前記管矯正具８によって真円に近い形状に矯正されているので、密閉ケース７を容易に移動させることができる。
【００３３】
以下の説明ならびに、図５（ｃ）、図６（ａ）、図６（ｂ）および図６（ｃ）においては、作業タンク２４を省略して図示ないし説明する。
前記切片１Ｃの引上後、図５（ｃ）に示すように、バタフライ弁３を挿入する。その後、前記継輪４を前記バタフライ弁３に向って移動させて、既設管１とバタフライ弁３との間に跨がらせた後、図６（ｂ）に示すように管矯正具８を継輪４に接するように移動し、図６（ｃ）に示すように継輪４を固定する。
【００３４】
以上のように、既設管１の切断後に弁３の挿入を行う場合においても、既設管１を矯正した状態が保たれるので、種々の配管材を既設管１の偏平度に合わす必要がないから、大幅なコストダウンを図り得る。
【００３５】
なお、第２押し具９２の先端に玉９７を設けたが、玉９７の代わりに、たとえば管軸方向Ｙに回転するコロを設けてもよい。
参考例を示す図８のように、密閉ケース７のゴムリング７３の外側に複数の押し具９１，９２を設けることも可能である。
【００３６】
さらに、前記実施形態では、既設管１を切断する場合について説明したが、たとえば、既設管を周方向に約１８０°の範囲にわたって切削溝を形成し、該既設管の内径に近似した大きさの弁体を当該切削溝から挿入する場合についても本発明を適用することができる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、既設管が偏平な形状に変形していても、既設管が真円に近づくように矯正した状態で、密閉ケースを既設管の周りに回転させる。したがって、既設管が変形していても施工が可能かつ容易になる。
【００３８】
本発明の管矯正具によれば、押し具を径方向の内方に進める（移動させる）と、やがて抑制手段により、押し具の回転トルクが大きくなる。したがって、この位置まで押し具を進めることにより、既設管に対する管矯正具の芯出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の既設管切削工法の一実施形態を示す密閉ケースおよび管矯正具の横断面図である。
【図２】  （ａ）は管矯正具の正面図、（ｂ）および（ｃ）は管矯正具の拡大断面図である。
【図３】  密閉ケースのＡ−Ａ線縦断面図である。
【図４】  既設管切削工法を示す横断面図である。
【図５】  バルブの挿入方法を示す横断面図である。
【図６】  継輪の移動方法を示す横断面図である。
【図７】  （ａ）および（ｂ）は要部の縦断面図、（ｃ）は密閉ケースの部分断面図である。
【図８】  本発明の理解に役立つ参考例を示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１：既設管
７：密閉ケース
７５：カッタ軸
７７：切削工具
８０：リング
８３：メネジ
８４：ストッパ（抑制手段）
９１，９２：押し具
９４：ツバ部
９７：玉
Ｒ：周方向
Ｘ：径方向
Ｙ：管軸方向
【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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