JP2003200497A - 回転融着装置及び供給管設置工法 - Google Patents
回転融着装置及び供給管設置工法Info
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- Lining Or Joining Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 軽量かつコンパクトな回転融着装置を提供
する。また非開削でしかも省スペースかつ短工期で供給
管を所定位置に敷設することができる供給管設置工法を
提供する。 【解決手段】 回転融着装置１０は、外周部に案内部材
を有する筒状のケースと、ケース内に長手方向に移動可
能に収容された中空モータ４０と、ケース内に装着され
押付け力を付与する押圧部材とを具備し、中空モータ
は、第１の樹脂製配管部材より大なる内径を有しかつ一
端側に第２の樹脂製配管部材が装着される中空回転軸４
６を含むロータ４５とその周囲に設けられたステータコ
イル４４を含むステータ４２とロータ及びステータを取
囲みケースに内接するフレーム４１とを有する。
する。また非開削でしかも省スペースかつ短工期で供給
管を所定位置に敷設することができる供給管設置工法を
提供する。 【解決手段】 回転融着装置１０は、外周部に案内部材
を有する筒状のケースと、ケース内に長手方向に移動可
能に収容された中空モータ４０と、ケース内に装着され
押付け力を付与する押圧部材とを具備し、中空モータ
は、第１の樹脂製配管部材より大なる内径を有しかつ一
端側に第２の樹脂製配管部材が装着される中空回転軸４
６を含むロータ４５とその周囲に設けられたステータコ
イル４４を含むステータ４２とロータ及びステータを取
囲みケースに内接するフレーム４１とを有する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、樹脂製継手を樹脂
製本支管に摩擦接合する回転融着装置及び、回転融着装
置を用いて、例えば道路の開削をせずに地中に埋設され
ているガス供給管を更新する供給管設置工法に関する。
製本支管に摩擦接合する回転融着装置及び、回転融着装
置を用いて、例えば道路の開削をせずに地中に埋設され
ているガス供給管を更新する供給管設置工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ガス配管の分野では、本管とそこ
から分岐される供給管及び両者を接続する継手を含む配
管部材は、耐食性が大で、しかも伸び特性が良好で耐震
性に優れている熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン）で
形成されることが多い。また水道配管の分野でも、同様
の理由で、熱可塑性樹脂で形成された配管部材が多用さ
れている。熱可塑性樹脂で形成された配管部材同士を接
合する方法としては、配管部材の一方の部材と他方の部
材を接合面が密着するように所定の圧力で突き合わせ、
一方の部材をその軸を中心として回転させ、摩擦熱によ
り接合面を溶融させてから冷却固化する回転融着方式が
知られている。回転融着方式は、他の融着方式と比べ
て、配管部材に発熱体を設ける必要がないので、配管部
材が低コストになり、また溶融及び冷却固化に要する時
間が短かくて済むので、施工性も良好であるといった利
点を有する。回転融着を行なう装置としては、例えば、
一方の接合部材を支持する支持治具と、支持治具を回転
させる駆動モータと、他方の接合部材を支持する支持治
具と、他方の接合部材を一方の接合部材に向って移動し
て圧接させるシリンダーとを備えたものが使用されてい
る（特開平１０−１９３４６１号参照）。
から分岐される供給管及び両者を接続する継手を含む配
管部材は、耐食性が大で、しかも伸び特性が良好で耐震
性に優れている熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン）で
形成されることが多い。また水道配管の分野でも、同様
の理由で、熱可塑性樹脂で形成された配管部材が多用さ
れている。熱可塑性樹脂で形成された配管部材同士を接
合する方法としては、配管部材の一方の部材と他方の部
材を接合面が密着するように所定の圧力で突き合わせ、
一方の部材をその軸を中心として回転させ、摩擦熱によ
り接合面を溶融させてから冷却固化する回転融着方式が
知られている。回転融着方式は、他の融着方式と比べ
て、配管部材に発熱体を設ける必要がないので、配管部
材が低コストになり、また溶融及び冷却固化に要する時
間が短かくて済むので、施工性も良好であるといった利
点を有する。回転融着を行なう装置としては、例えば、
一方の接合部材を支持する支持治具と、支持治具を回転
させる駆動モータと、他方の接合部材を支持する支持治
具と、他方の接合部材を一方の接合部材に向って移動し
て圧接させるシリンダーとを備えたものが使用されてい
る（特開平１０−１９３４６１号参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の回
転融着装置は、接合部材を支持する支持治具、駆動モー
タ、及びシリンダーなどの各部材が独立して基台上に設
置されているため、大型の装置となり、その使用は広い
設置スペースを取れる配管作業に限られ、非開削工法の
ように狭いスペースしかない地中での配管作業には適用
できないという問題がある。従って本発明の目的は、コ
ンパクトな構造であって、かつ、樹脂部材同士を強固に
接合することが可能な回転融着装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は、非開削でガス供給管を設置す
ることが可能な供給管設置工法を提供することである。
転融着装置は、接合部材を支持する支持治具、駆動モー
タ、及びシリンダーなどの各部材が独立して基台上に設
置されているため、大型の装置となり、その使用は広い
設置スペースを取れる配管作業に限られ、非開削工法の
ように狭いスペースしかない地中での配管作業には適用
できないという問題がある。従って本発明の目的は、コ
ンパクトな構造であって、かつ、樹脂部材同士を強固に
接合することが可能な回転融着装置を提供することであ
る。本発明の他の目的は、非開削でガス供給管を設置す
ることが可能な供給管設置工法を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、第１の発明（請求項１）に係わる回転融着装置は、
外周部に案内部材を有する筒状のケースと、ケース内に
長手方向に移動可能に収容された中空モータと、ケース
内に設置されて中空モータに押付け力を付与する押圧部
材とを具備し、中空モータは、第１の樹脂製配管部材よ
り大なる内径を有しかつ一端側に第２の樹脂製配管部材
が装着される中空回転軸を含むロータとその周囲に設け
られたステータコイルを含むステータとロータ及びステ
ータ取囲みケースに内接するフレームとを有することを
特徴とするものである。
に、第１の発明（請求項１）に係わる回転融着装置は、
外周部に案内部材を有する筒状のケースと、ケース内に
長手方向に移動可能に収容された中空モータと、ケース
内に設置されて中空モータに押付け力を付与する押圧部
材とを具備し、中空モータは、第１の樹脂製配管部材よ
り大なる内径を有しかつ一端側に第２の樹脂製配管部材
が装着される中空回転軸を含むロータとその周囲に設け
られたステータコイルを含むステータとロータ及びステ
ータ取囲みケースに内接するフレームとを有することを
特徴とするものである。
【０００５】第１の発明において、中空回転軸は、第２
の樹脂製配管部材が着脱自在に差込まれ、その部材に回
転力と押圧力を伝達するピン部材を有することが好まし
い。第１の発明において、ケースは、一対の半円弧状カ
バーを複数のステーで連結した半割部材を円筒状に組合
わせた構造とすることが好ましい。第１の発明におい
て、回転融着装置全体を保持して継手を所定位置に突き
合せる位置決め手段の内面を係止することができるよう
にするために、ケースは、底面が多角形状に形成された
円周溝を一方の端部に有することが好ましい。第１の発
明において、案内部材は円筒部材の内面を転動するガイ
ドローラを含み、円筒状ケースの両端部に複数の案内部
材が対称に配置されていることが好ましい。第１の発明
において、案内部材は円筒部材の内面を転動するガイド
ローラを含み、円筒状ケースの両端部に複数の案内部材
が対称に配置されていることが好ましい。第１の発明に
おいて、供給管を支持するサポート部材がシリンダーの
後部に装着されていることが好ましい。
の樹脂製配管部材が着脱自在に差込まれ、その部材に回
転力と押圧力を伝達するピン部材を有することが好まし
い。第１の発明において、ケースは、一対の半円弧状カ
バーを複数のステーで連結した半割部材を円筒状に組合
わせた構造とすることが好ましい。第１の発明におい
て、回転融着装置全体を保持して継手を所定位置に突き
合せる位置決め手段の内面を係止することができるよう
にするために、ケースは、底面が多角形状に形成された
円周溝を一方の端部に有することが好ましい。第１の発
明において、案内部材は円筒部材の内面を転動するガイ
ドローラを含み、円筒状ケースの両端部に複数の案内部
材が対称に配置されていることが好ましい。第１の発明
において、案内部材は円筒部材の内面を転動するガイド
ローラを含み、円筒状ケースの両端部に複数の案内部材
が対称に配置されていることが好ましい。第１の発明に
おいて、供給管を支持するサポート部材がシリンダーの
後部に装着されていることが好ましい。
【０００６】上記目的を達成するために、第２の発明
（請求項７）に係わる供給管設置工法は、地中に埋設さ
れている本支管より分岐されて需要家にガスを供給する
供給管を非開削にて埋設する供給管設置工法において、
地表から本支管に向かって立孔を掘削し、需要家側から
立孔まで可撓性鞘管を到達させ、樹脂製供給管の先端に
固着された樹脂製継手を保持しかつ樹脂製供給管が挿通
される中空軸を含むロータとステータコイルを含むステ
ータとを有する永久磁石式同期モータが円筒状ケース内
に収容された回転融着手段を可撓性鞘管内に挿入しかつ
本支管に向って走行させ、位置決め手段で回転融着手段
の先端を保持してから位置決め手段を本支管に固定し、
樹脂製継手を本支管に当接させかつ中空軸を回転させる
ことにより樹脂製継手を本支管に融着接合し、本支管を
穿孔して本支管と供給管を連通した後に可撓性鞘管を引
抜いて立孔と樹脂製供給管の周囲を埋め戻すことことを
特徴とするものである。第１の発明によれば、樹脂製継
手を回転させるモータはその押圧部材とともに筒状のケ
ース内に収容されたコンパクトな構造を有するので、狭
い空間でも、樹脂製配管部材同士を強固に接合すること
ができる。第２の発明によれば、道路側に小孔を設ける
だけで供給管を非開削で埋設することができ、しかも特
定の接合手段で樹脂製継手を本支管に接合するので、供
給管を本支管に対して強固に接合することができる。
（請求項７）に係わる供給管設置工法は、地中に埋設さ
れている本支管より分岐されて需要家にガスを供給する
供給管を非開削にて埋設する供給管設置工法において、
地表から本支管に向かって立孔を掘削し、需要家側から
立孔まで可撓性鞘管を到達させ、樹脂製供給管の先端に
固着された樹脂製継手を保持しかつ樹脂製供給管が挿通
される中空軸を含むロータとステータコイルを含むステ
ータとを有する永久磁石式同期モータが円筒状ケース内
に収容された回転融着手段を可撓性鞘管内に挿入しかつ
本支管に向って走行させ、位置決め手段で回転融着手段
の先端を保持してから位置決め手段を本支管に固定し、
樹脂製継手を本支管に当接させかつ中空軸を回転させる
ことにより樹脂製継手を本支管に融着接合し、本支管を
穿孔して本支管と供給管を連通した後に可撓性鞘管を引
抜いて立孔と樹脂製供給管の周囲を埋め戻すことことを
特徴とするものである。第１の発明によれば、樹脂製継
手を回転させるモータはその押圧部材とともに筒状のケ
ース内に収容されたコンパクトな構造を有するので、狭
い空間でも、樹脂製配管部材同士を強固に接合すること
ができる。第２の発明によれば、道路側に小孔を設ける
だけで供給管を非開削で埋設することができ、しかも特
定の接合手段で樹脂製継手を本支管に接合するので、供
給管を本支管に対して強固に接合することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下本発明の詳細を添付図面によ
り説明する。熱可塑性樹脂で形成された継手を同様の熱
可塑性樹脂で形成された本支管に接合するための回転融
着装置１０の詳細を図１〜図４により説明する。図１は
本発明の一実施例に係わる回転融着装置１の斜視図、図
２は回転融着装置の概略縦断面図、図３は回転融着装置
の回路構成を示すブロック図、図４は回転融着装置の動
作を示すフローチャートである。
り説明する。熱可塑性樹脂で形成された継手を同様の熱
可塑性樹脂で形成された本支管に接合するための回転融
着装置１０の詳細を図１〜図４により説明する。図１は
本発明の一実施例に係わる回転融着装置１の斜視図、図
２は回転融着装置の概略縦断面図、図３は回転融着装置
の回路構成を示すブロック図、図４は回転融着装置の動
作を示すフローチャートである。
【０００８】図１及び図２に示すように、回転融着装置
１０は、円筒状カバー２０と、円筒状カバー２０の両端
部に装着され、鞘管６の内面を走行する車輪部材３０
と、円筒状カバー２０の内部に収容された中空モータ４
０と、その後端部において円周方向に配置された複数の
エアーシリンダ５０及び供給管８を支持するサポート部
材７０とを有する。円筒状カバー２０は、装置の軽量化
を図りまた中空モータからの放熱を容易にするために、
一対の半円弧状カバー片２１ａ、２１ｂを複数のステー
２２で連結して形成した一組のカバー体２３を円弧状に
結合してモータが収容される部分をスケルトン化した構
造を有する。各半円弧状カバー片２１ａの外周面には、
回転融着装置１０を本支管２の所定位置に固定するため
に芯合せ固定装置１１の突出部１１ａに係止される切欠
溝２４が形成され、回転融着時に回転融着装置１０に作
用する反力を受けるために切欠溝２４の底面は正多角形
（図１では８角形）に形成されている。
１０は、円筒状カバー２０と、円筒状カバー２０の両端
部に装着され、鞘管６の内面を走行する車輪部材３０
と、円筒状カバー２０の内部に収容された中空モータ４
０と、その後端部において円周方向に配置された複数の
エアーシリンダ５０及び供給管８を支持するサポート部
材７０とを有する。円筒状カバー２０は、装置の軽量化
を図りまた中空モータからの放熱を容易にするために、
一対の半円弧状カバー片２１ａ、２１ｂを複数のステー
２２で連結して形成した一組のカバー体２３を円弧状に
結合してモータが収容される部分をスケルトン化した構
造を有する。各半円弧状カバー片２１ａの外周面には、
回転融着装置１０を本支管２の所定位置に固定するため
に芯合せ固定装置１１の突出部１１ａに係止される切欠
溝２４が形成され、回転融着時に回転融着装置１０に作
用する反力を受けるために切欠溝２４の底面は正多角形
（図１では８角形）に形成されている。
【０００９】カバー体２３の両端部は、多角形状（図１
では６角形）に形成され、各辺には車輪部材３０が固着
され、２つのカバー体２３、２３に跨って装着された車
輪部材３０は両カバー体２３、２３を接続する機能も有
する。円筒状カバー２０は、例えば、外径が２００ｍｍ
程度で、かつ曲率半径が２ｍ程度の鞘管６内を通過でき
るようにするために、１９０ｍｍ程度の外径を有する。
各車輪部材３０は、ベース３１と、その上に形成された
一対のフランジ３２に軸支された車輪３３を有する。中
空モータ４０は、円筒状フレーム４１の内部に固定され
た鉄心４３とそこに巻回されたステータコイル４４を含
むステータ４２及び永久磁石４６を支持する中空の回転
軸（以下中空軸という）４７を含むロータ４５を備えた
永久磁石形同期モータである。中空軸４７は軸受４８を
介して円筒状フレーム４１の両端部に支持され、中空軸
４７の一端側に形成されたフランジ部４７ａには、継手
押し具９０のフランジ部９０ａが結合され、継手押し具
９０の端面から突出するピン９０ｂは、継手９に形成さ
れた溝９ａに着脱自在に挿入されている。中空軸４７の
回転は、継手押し具９０のフランジ部９０ａ及びピン９
０ｂを介して継手９に伝達される。
では６角形）に形成され、各辺には車輪部材３０が固着
され、２つのカバー体２３、２３に跨って装着された車
輪部材３０は両カバー体２３、２３を接続する機能も有
する。円筒状カバー２０は、例えば、外径が２００ｍｍ
程度で、かつ曲率半径が２ｍ程度の鞘管６内を通過でき
るようにするために、１９０ｍｍ程度の外径を有する。
各車輪部材３０は、ベース３１と、その上に形成された
一対のフランジ３２に軸支された車輪３３を有する。中
空モータ４０は、円筒状フレーム４１の内部に固定され
た鉄心４３とそこに巻回されたステータコイル４４を含
むステータ４２及び永久磁石４６を支持する中空の回転
軸（以下中空軸という）４７を含むロータ４５を備えた
永久磁石形同期モータである。中空軸４７は軸受４８を
介して円筒状フレーム４１の両端部に支持され、中空軸
４７の一端側に形成されたフランジ部４７ａには、継手
押し具９０のフランジ部９０ａが結合され、継手押し具
９０の端面から突出するピン９０ｂは、継手９に形成さ
れた溝９ａに着脱自在に挿入されている。中空軸４７の
回転は、継手押し具９０のフランジ部９０ａ及びピン９
０ｂを介して継手９に伝達される。
【００１０】ピン９０ｂ及び溝９ａは、中空軸４７の回
転力と押圧力を継手９に伝達する機能をもつものであれ
ば、その断面形状は円形に限らず、他の形状でもよい。
サポート部材７０は、エアーシリンダ５０の後部に所定
間隔をおいて配置された一対のリング状部材７１、７２
間に回転自在に支承された複数のガイドローラ７３を有
し、各ガイドローラ７３は供給管８の外周面に接するよ
うに配置されている。上記の円筒状カバー２０及び中空
モータ４０は、円筒状空間内を移動できる形状であれ
ば、円筒状に限らず、他の形状（例えば多角形状）であ
ってもよい。
転力と押圧力を継手９に伝達する機能をもつものであれ
ば、その断面形状は円形に限らず、他の形状でもよい。
サポート部材７０は、エアーシリンダ５０の後部に所定
間隔をおいて配置された一対のリング状部材７１、７２
間に回転自在に支承された複数のガイドローラ７３を有
し、各ガイドローラ７３は供給管８の外周面に接するよ
うに配置されている。上記の円筒状カバー２０及び中空
モータ４０は、円筒状空間内を移動できる形状であれ
ば、円筒状に限らず、他の形状（例えば多角形状）であ
ってもよい。
【００１１】中空モータ４０の中空軸４７には、その回
転数を検出するエンコーダ６０が設けられ、エンコーダ
６０の出力信号は駆動回路６３に入力され、その出力信
号に応じた駆動電流がステータコイル４４に供給され
る。エアーシリンダ５０の先端部には、押し込み圧力を
検出する圧力センサ６１と押し込みストロークを検出す
るストロークセンサ６２が設けられ、各センサーは制御
回路６４に接続されている。圧力センサ６１とストロー
クセンサ６２の出力信号は、制御回路６４にて基準値と
比較され、その比較結果に応じた制御信号が駆動回路６
３に出力される。制御回路６４は、例えば電圧形インバ
ータで構成すればよい。
転数を検出するエンコーダ６０が設けられ、エンコーダ
６０の出力信号は駆動回路６３に入力され、その出力信
号に応じた駆動電流がステータコイル４４に供給され
る。エアーシリンダ５０の先端部には、押し込み圧力を
検出する圧力センサ６１と押し込みストロークを検出す
るストロークセンサ６２が設けられ、各センサーは制御
回路６４に接続されている。圧力センサ６１とストロー
クセンサ６２の出力信号は、制御回路６４にて基準値と
比較され、その比較結果に応じた制御信号が駆動回路６
３に出力される。制御回路６４は、例えば電圧形インバ
ータで構成すればよい。
【００１２】上記の構成による回転融着装置１０の動作
を図２及び図３により説明する。供給管８の先端に取着
した継手９を回転融着装置１０の先端に装着し、搬送装
置（不図示）を回転融着装置１の後端に接続した後、回
転融着装置１０を鞘管６内にセットし、搬送装置を操作
して回転融着装置１０を鞘管６内で走行させ、本支管２
に対向させる。回転融着装置１０の円筒状カバー２０に
設けた切欠溝２４に芯合せ装置１１の突出部１１ａを係
止した状態で芯合せ装置１１を本支管２に密着させかつ
継手９が本支管２の所定位置に対向するように固定した
後に、駆動回路６３から中空モータ４０に駆動電流を供
給して中空軸４７を回転させることにより、その回転が
継手押し具９０を介して継手９に伝達される。次いで、
エアーシリンダ５０を作動させて継手９を本支管２に突
き合わされ、継手９と本支管２との融着が行なわれる。
この場合、円筒状カバーに形成された切欠溝２４で融着
時の押付け反力を受けているので、継手９を本支管２に
対して強固に固定することができる。
を図２及び図３により説明する。供給管８の先端に取着
した継手９を回転融着装置１０の先端に装着し、搬送装
置（不図示）を回転融着装置１の後端に接続した後、回
転融着装置１０を鞘管６内にセットし、搬送装置を操作
して回転融着装置１０を鞘管６内で走行させ、本支管２
に対向させる。回転融着装置１０の円筒状カバー２０に
設けた切欠溝２４に芯合せ装置１１の突出部１１ａを係
止した状態で芯合せ装置１１を本支管２に密着させかつ
継手９が本支管２の所定位置に対向するように固定した
後に、駆動回路６３から中空モータ４０に駆動電流を供
給して中空軸４７を回転させることにより、その回転が
継手押し具９０を介して継手９に伝達される。次いで、
エアーシリンダ５０を作動させて継手９を本支管２に突
き合わされ、継手９と本支管２との融着が行なわれる。
この場合、円筒状カバーに形成された切欠溝２４で融着
時の押付け反力を受けているので、継手９を本支管２に
対して強固に固定することができる。
【００１３】上記の回転融着は、例えば図４に示す手順
に従って行なわれる。中空モータ４０を駆動して継手９
を回転させ（Ｓ１）、その回転中に、制御回路６４にて
ストロークセンサ６２で検出されたストロークを設定値
と比較する（Ｓ２）。ストロークが設定値に満たない時
は、制御回路６４にてエンコーダ６０で検出された回転
数を設定値と比較し（Ｓ３）、設定値に達していない時
は、回転数を速めて（Ｓ４）、押し付け回転を行なう
（Ｓ１）。回転数が設定値に達した時は、制御回路にて
圧力センサ６１で検出された押付け圧を設定値と比較し
（Ｓ５）、その圧力が設定値に達していない時は、押付
け圧を高くして（Ｓ６）、押し付け回転を行なう（Ｓ
１）。Ｓ２で所定ストロークだけ押付けたことが確認さ
れた場合は、中空モータ４０への給電を中止して継手９
の回転を停止する（Ｓ７）。次いでアップセット押付け
を行い（Ｓ８）、制御回路６４にてストロークセンサ５
２で検出された押付けストロークを設定値と比較し（Ｓ
９）、設定値に満たない時はアップセット押付け圧が設
定値か否かを確認し（Ｓ１０）、設定値に満たない時は
アップセット押付け圧を高めて（Ｓ１１）、再度回転を
行いＳ７〜Ｓ１０の工程を繰り返す。押付けストローク
が設定値に達すると、回転を停止し（Ｓ１２）、一定時
間冷却保持し（Ｓ１３）、押付けを停止させ、回転融着
装置１０を後退させる（Ｓ１４）。回転融着が完了する
と、融着時の樹脂が熱膨張するので、例えば、継手の一
部にインジケータ溝を形成しそこに金属片を埋め込み、
押し上げられた金属片をモータに搭載したセンサーで検
出することにより確認できる。
に従って行なわれる。中空モータ４０を駆動して継手９
を回転させ（Ｓ１）、その回転中に、制御回路６４にて
ストロークセンサ６２で検出されたストロークを設定値
と比較する（Ｓ２）。ストロークが設定値に満たない時
は、制御回路６４にてエンコーダ６０で検出された回転
数を設定値と比較し（Ｓ３）、設定値に達していない時
は、回転数を速めて（Ｓ４）、押し付け回転を行なう
（Ｓ１）。回転数が設定値に達した時は、制御回路にて
圧力センサ６１で検出された押付け圧を設定値と比較し
（Ｓ５）、その圧力が設定値に達していない時は、押付
け圧を高くして（Ｓ６）、押し付け回転を行なう（Ｓ
１）。Ｓ２で所定ストロークだけ押付けたことが確認さ
れた場合は、中空モータ４０への給電を中止して継手９
の回転を停止する（Ｓ７）。次いでアップセット押付け
を行い（Ｓ８）、制御回路６４にてストロークセンサ５
２で検出された押付けストロークを設定値と比較し（Ｓ
９）、設定値に満たない時はアップセット押付け圧が設
定値か否かを確認し（Ｓ１０）、設定値に満たない時は
アップセット押付け圧を高めて（Ｓ１１）、再度回転を
行いＳ７〜Ｓ１０の工程を繰り返す。押付けストローク
が設定値に達すると、回転を停止し（Ｓ１２）、一定時
間冷却保持し（Ｓ１３）、押付けを停止させ、回転融着
装置１０を後退させる（Ｓ１４）。回転融着が完了する
と、融着時の樹脂が熱膨張するので、例えば、継手の一
部にインジケータ溝を形成しそこに金属片を埋め込み、
押し上げられた金属片をモータに搭載したセンサーで検
出することにより確認できる。
【００１４】回転融着により継手と本支管を接合する場
合、継手の形状と共に、継手の回転数、回転時に継手を
本支管に食い込ませる量（送り量）と送り速度、回転停
止後に継手が本支管に押込まれる量（押込み量）及び冷
却時間を適当な値に設定することにより高強度の融着部
を得ることができる。例えば、ポリエチレン製供給管
（３０Ａ）の先端に取着したポリエチレン製継手をポリ
エチレン製本支管（１５０Ａ）に回転融着する場合、継
手の回転数：３００ｒｐｍ、送り量：１０ｍｍ、送り速
度：２ｍｍ／ｍｉｎ、押込み量：２０ｍｍ、冷却時間：
５分間といった融着条件を選定することにより、約２０
Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り強度を有する融着部を得るこ
とができる。このような融着条件を実現するために、中
空モータ４０は、単相１００Ｖの交流電源に接続した時
に、例えば回転速度が３００ｒｐｍ、出力が４７０Ｗ、
トルクが１５Ｎｍとなる性能（連続定格運転）を有する
ことが望ましい。
合、継手の形状と共に、継手の回転数、回転時に継手を
本支管に食い込ませる量（送り量）と送り速度、回転停
止後に継手が本支管に押込まれる量（押込み量）及び冷
却時間を適当な値に設定することにより高強度の融着部
を得ることができる。例えば、ポリエチレン製供給管
（３０Ａ）の先端に取着したポリエチレン製継手をポリ
エチレン製本支管（１５０Ａ）に回転融着する場合、継
手の回転数：３００ｒｐｍ、送り量：１０ｍｍ、送り速
度：２ｍｍ／ｍｉｎ、押込み量：２０ｍｍ、冷却時間：
５分間といった融着条件を選定することにより、約２０
Ｎ／ｍｍ２以上の引っ張り強度を有する融着部を得るこ
とができる。このような融着条件を実現するために、中
空モータ４０は、単相１００Ｖの交流電源に接続した時
に、例えば回転速度が３００ｒｐｍ、出力が４７０Ｗ、
トルクが１５Ｎｍとなる性能（連続定格運転）を有する
ことが望ましい。
【００１５】上記の回転融着装置１０は、ガス配管及び
水道配管を含む各種配管作業に使用することができる。
上記の回転融着装置１０は、フレーム内に中空軸を組込
んだモータを、中央部をスケルトン構造にした円筒状カ
バーの内部にスライド可能に収容して、軽量かつコンパ
クトに構成されているので、特に地中でガス供給管を本
支管に接続する非開削工法に有用であり、その一例を添
付図面により説明する。図５〜８は本発明の一実施例に
係わる供給管設置工法の主要工程を示す模式図である。
本発明の供給管設置工法は、まず図５に示すように最初
に地中１に埋設された本支管２に通ずる小径の立孔（以
下小孔という）３を形成し、小孔３に吊り下げられた監
視カメラ４ａで本支管２の位置を確認しながら先端に推
進ヘッド５ａを有するガイドロッド５を弧状に推進す
る。
水道配管を含む各種配管作業に使用することができる。
上記の回転融着装置１０は、フレーム内に中空軸を組込
んだモータを、中央部をスケルトン構造にした円筒状カ
バーの内部にスライド可能に収容して、軽量かつコンパ
クトに構成されているので、特に地中でガス供給管を本
支管に接続する非開削工法に有用であり、その一例を添
付図面により説明する。図５〜８は本発明の一実施例に
係わる供給管設置工法の主要工程を示す模式図である。
本発明の供給管設置工法は、まず図５に示すように最初
に地中１に埋設された本支管２に通ずる小径の立孔（以
下小孔という）３を形成し、小孔３に吊り下げられた監
視カメラ４ａで本支管２の位置を確認しながら先端に推
進ヘッド５ａを有するガイドロッド５を弧状に推進す
る。
【００１６】弧状推進工程は、推進ヘッド５ａを高精度
（例えば１ｍ±１０ｍｍ）で本支管２の近傍に誘導する
必要があるので、監視カメラ４により推進ヘッド５ａと
本支管２との位置関係を確認しながら、後端に接続され
た推進機５ｂを駆動することにより可撓性を有するガイ
ドロッド５を地中に推進させるものである。監視カメラ
４で撮影された影像は無線機４ａでデジタル信号に変換
して出力され、出力信号は民地側の地上に設置されたモ
ニター４ｂで受信される。上記小孔２は、本支管及びそ
の周囲に後述の作業を行なうための作業空間であり、図
示しないが、例えばオーガで地中の道路側に埋設された
本支管に向かって垂直に地面を掘削して立孔を形成し、
次いで地表に設置されたタンク及び高圧ポンプとそこに
連結された放水ノズルから加圧水を噴射して例えば直径
２００ｍｍ程度に拡径して形成される。加圧水を噴射す
る際に発生する泥水は、真空ポンプにより吸引され汚水
タンクに回収される。
（例えば１ｍ±１０ｍｍ）で本支管２の近傍に誘導する
必要があるので、監視カメラ４により推進ヘッド５ａと
本支管２との位置関係を確認しながら、後端に接続され
た推進機５ｂを駆動することにより可撓性を有するガイ
ドロッド５を地中に推進させるものである。監視カメラ
４で撮影された影像は無線機４ａでデジタル信号に変換
して出力され、出力信号は民地側の地上に設置されたモ
ニター４ｂで受信される。上記小孔２は、本支管及びそ
の周囲に後述の作業を行なうための作業空間であり、図
示しないが、例えばオーガで地中の道路側に埋設された
本支管に向かって垂直に地面を掘削して立孔を形成し、
次いで地表に設置されたタンク及び高圧ポンプとそこに
連結された放水ノズルから加圧水を噴射して例えば直径
２００ｍｍ程度に拡径して形成される。加圧水を噴射す
る際に発生する泥水は、真空ポンプにより吸引され汚水
タンクに回収される。
【００１７】次に図６に示すように先端に拡径ヘッド７
を備えた可撓性を有する鞘管６を挿入する拡径及び鞘管
挿入工程が行なわれる。先端に拡径ヘッド７を装着した
可撓性を有する鞘管６を推進機５ｂにセットすると共
に、鞘管６とガイドロッド５との間にサポート部材５ｃ
を介装し、推進機５ｂを駆動することにより拡径ヘッド
７で拡径しながら鞘管６を小孔３に向かって前進させ
る。図７に示すように、鞘管６が小孔３に到達した後
に、ガイドロッド５を引き抜いてから次の手順で供給管
の挿入と継手融着が行なわれる。まず先端に継手９を有
する供給管８を準備し、その周囲に遠隔操作により駆動
される回転融着装置１０を装着する。供給管８と継手９
は、熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン）で形成されて
いる。サポート部材５ｃを介して供給管８を鞘管６内に
支持しながら供給管８を鞘管６内に送り込むと共に、芯
合せ装置１１を小孔３内に降下させる。監視カメラ４に
より継手９と芯合せ装置１１が本支管２に近接したこと
を確認した後、駆動手段１１ａを操作することにより、
芯合せ装置１１で回転融着装置１０の先端を保持して継
手９を本支管２の所定位置に当接させ、次いで回転融着
装置１０を駆動することにより継手９を本支管２に接続
する。
を備えた可撓性を有する鞘管６を挿入する拡径及び鞘管
挿入工程が行なわれる。先端に拡径ヘッド７を装着した
可撓性を有する鞘管６を推進機５ｂにセットすると共
に、鞘管６とガイドロッド５との間にサポート部材５ｃ
を介装し、推進機５ｂを駆動することにより拡径ヘッド
７で拡径しながら鞘管６を小孔３に向かって前進させ
る。図７に示すように、鞘管６が小孔３に到達した後
に、ガイドロッド５を引き抜いてから次の手順で供給管
の挿入と継手融着が行なわれる。まず先端に継手９を有
する供給管８を準備し、その周囲に遠隔操作により駆動
される回転融着装置１０を装着する。供給管８と継手９
は、熱可塑性樹脂（例えばポリエチレン）で形成されて
いる。サポート部材５ｃを介して供給管８を鞘管６内に
支持しながら供給管８を鞘管６内に送り込むと共に、芯
合せ装置１１を小孔３内に降下させる。監視カメラ４に
より継手９と芯合せ装置１１が本支管２に近接したこと
を確認した後、駆動手段１１ａを操作することにより、
芯合せ装置１１で回転融着装置１０の先端を保持して継
手９を本支管２の所定位置に当接させ、次いで回転融着
装置１０を駆動することにより継手９を本支管２に接続
する。
【００１８】必要に応じ気密漏れ検査を行なった後、図
８に示すように、監視カメラ４ａで本枝管２と継手９と
の接続部を監視しながら、供給管８の内部に穿孔装置１
２の先端に取着された穿孔カッター１２ａを送り込み、
穿孔カッター１２ａが本支管２に当接したことを確認し
た後、ハンドル１２ｂを操作して穿孔カッター１２ａを
回転させることにより本支管２に孔をあけて供給管８と
連通させる。穿孔装置１２は、円弧状の供給管８内を挿
通できるようにするため、例えば、供給管８の内面に転
動可能に内接する球体が装着された複数の連結部材をユ
ニバーサルジョイントで連結し、先頭の連結部材に穿孔
カッター１２ａを装着し、最後尾の連結部材にハンドル
１２ｂを接続して構成される。穿孔後ガス漏れが無いこ
とを確認した後、鞘管６を引き抜き、最後に小孔及び本
支管と供給管の周囲の埋戻しを行なう。
８に示すように、監視カメラ４ａで本枝管２と継手９と
の接続部を監視しながら、供給管８の内部に穿孔装置１
２の先端に取着された穿孔カッター１２ａを送り込み、
穿孔カッター１２ａが本支管２に当接したことを確認し
た後、ハンドル１２ｂを操作して穿孔カッター１２ａを
回転させることにより本支管２に孔をあけて供給管８と
連通させる。穿孔装置１２は、円弧状の供給管８内を挿
通できるようにするため、例えば、供給管８の内面に転
動可能に内接する球体が装着された複数の連結部材をユ
ニバーサルジョイントで連結し、先頭の連結部材に穿孔
カッター１２ａを装着し、最後尾の連結部材にハンドル
１２ｂを接続して構成される。穿孔後ガス漏れが無いこ
とを確認した後、鞘管６を引き抜き、最後に小孔及び本
支管と供給管の周囲の埋戻しを行なう。
【００１９】
【発明の効果】以上に記述の如く、本発明の回転融着装
置によれば、軽量かつコンパクトな構造を有するので、
作業スペースの広狭に係わらず、樹脂製配管部材同士を
強固に接合することができる。また、本発明の供給管設
置工法によれば、地中の狭いスペースで供給管を本支管
の所定位置に接続するので、非開削でしかも省スペース
かつ短工期で供給管を敷設することができる。
置によれば、軽量かつコンパクトな構造を有するので、
作業スペースの広狭に係わらず、樹脂製配管部材同士を
強固に接合することができる。また、本発明の供給管設
置工法によれば、地中の狭いスペースで供給管を本支管
の所定位置に接続するので、非開削でしかも省スペース
かつ短工期で供給管を敷設することができる。
【図１】 本発明の一実施例に係わる回転融着装置の斜
視図である。
視図である。
【図２】 本発明の回転融着装置の概略縦断面図であ
る。
る。
【図３】 本発明の回転融着装置の回路構成を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】 本発明の回転融着装置の動作を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図５】 本発明の供給管設置工法における弧状推進工
程を示す模式図である。
程を示す模式図である。
【図６】 本発明の供給管設置工法における鞘管挿入工
程を示す模式図である。
程を示す模式図である。
【図７】 本発明の供給管設置工法における芯合せ及び
継手融着工程を示す模式図である。
継手融着工程を示す模式図である。
【図８】 本発明の供給管設置工法における穿孔工程を
示す模式図である。
示す模式図である。
１：地中 ２：本支管 ３：小孔
４：監視カメラ、４ｂ：無線機、４ｃ：モニター
５：ガイドロッド、５ａ：推進ヘッド、５ｂ：推進機
５ｃ：サポート部材、６：鞘管、７：拡径ヘッド
８：樹脂製供給管 ９：樹脂製継手、 ９ａ：溝
１０：回転融着装置 １１：芯合せ装置、 １１
ｂ：突出部 １２：穿孔装置 ２０：円筒状カバー、 ２１：カ
バー片、２２：ステー、 ２３：カバー体 ２４：
溝 ３０：車輪部材、 ３１：ベース、 ３２：フラン
ジ、３３：車輪 ４０：中空モータ ４１：円筒状
フレーム、４２：ステータ、 ４３：鉄心、 ４４：ス
テータコイル ４５：ロータ、 ４６：中空軸、 ４６ａ：フラン
ジ部、４７：鉄心、 ４８：軸受 ５０：エアーシ
リンダ ６０：エンコーダ、 ６１：圧力センサ、 ６２：スト
ロークセンサ ６３：駆動回路、 ６４：制御回路 ７０：サポー
ト部材、７１、７２：リング状部材、 ７３：ガイド
ローラ ９０：継手押し具 ９０ａ：フランジ部、 ９０ｂ：ピン
ｂ：突出部 １２：穿孔装置 ２０：円筒状カバー、 ２１：カ
バー片、２２：ステー、 ２３：カバー体 ２４：
溝 ３０：車輪部材、 ３１：ベース、 ３２：フラン
ジ、３３：車輪 ４０：中空モータ ４１：円筒状
フレーム、４２：ステータ、 ４３：鉄心、 ４４：ス
テータコイル ４５：ロータ、 ４６：中空軸、 ４６ａ：フラン
ジ部、４７：鉄心、 ４８：軸受 ５０：エアーシ
リンダ ６０：エンコーダ、 ６１：圧力センサ、 ６２：スト
ロークセンサ ６３：駆動回路、 ６４：制御回路 ７０：サポー
ト部材、７１、７２：リング状部材、 ７３：ガイド
ローラ ９０：継手押し具 ９０ａ：フランジ部、 ９０ｂ：ピン
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｆ１６Ｌ 1/02 Ｂ
Claims (7)
- 【請求項１】 外周部に案内部材を有する筒状のケース
と、ケース内に長手方向に移動可能に収容された中空モ
ータと、ケース内に装着され中空モータに押付け力を付
与する押圧部材とを具備し、中空モータは、第１の樹脂
製配管部材より大なる内径を有しかつ一端側に第２の樹
脂製配管部材が装着される中空回転軸を含むロータとそ
の周囲に設けられたステータコイルを含むステータとロ
ータ及びステータを取囲みケースに内接するフレームと
を有することを特徴とする回転融着装置。 - 【請求項２】 中空回転軸は、第２の樹脂製配管部材が
着脱自在に差込まれ、その部材に回転力と押圧力を伝達
するピン部材を有することを特徴とする請求項１記載の
回転融着装置。 - 【請求項３】 ケースは、一対の半円弧状カバーを複数
のステーで連結した半割部材を円筒状に組合わせた構造
を有することを特徴とする請求項１記載の回転融着装
置。 - 【請求項４】 ケースは、底面が多角形状に形成された
円周溝を一方の端部に有することを特徴とする請求項３
記載の回転融着装置。 - 【請求項５】 案内部材はケースを取囲む円筒状部材の
内面を転動するガイドローラを含み、ケースの両端部に
複数の案内部材が対称に配置されていることを特徴とす
る請求項３又は４記載の回転融着装置。 - 【請求項６】 第１の樹脂製配管部材を支持するサポー
ト部材がシリンダーの後部に装着されていることを特徴
とする請求項１記載の回転融着装置。 - 【請求項７】 地中に埋設されている本支管より分岐さ
れて需要家にガスを供給する供給管を非開削にて埋設す
る非開削工法において、地表から本支管に向かって立孔
を掘削し、需要家側から立孔まで可撓性鞘管を到達さ
せ、樹脂製供給管の先端に固着された樹脂製継手を保持
しかつ樹脂製供給管が挿通される中空軸を含むロータと
ステータコイルを含むステータとを有する永久磁石式同
期モータが円筒状ケース内に収容された回転融着手段を
可撓性鞘管内に挿入しかつ本支管に向って走行させ、位
置決め手段で回転融着手段の先端を保持してから位置決
め手段を本支管に固定し、樹脂製継手を本支管に突き合
わせかつ中空軸を回転させることにより樹脂製継手を本
支管に融着接合し、本支管を穿孔して本支管と供給管を
連通した後に可撓性鞘管を引抜いて立孔と樹脂製供給管
の周囲を埋め戻すことを特徴とする供給管設置工法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002003256A JP2003200497A (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | 回転融着装置及び供給管設置工法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002003256A JP2003200497A (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | 回転融着装置及び供給管設置工法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003200497A true JP2003200497A (ja) | 2003-07-15 |
Family
ID=27642885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002003256A Pending JP2003200497A (ja) | 2002-01-10 | 2002-01-10 | 回転融着装置及び供給管設置工法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003200497A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101905929A (zh) * | 2009-06-04 | 2010-12-08 | 绿色科技有限公司 | 散气管及其制造方法 |
| WO2013180169A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | カナフレックスコーポレーション株式会社 | 地中埋設管を更生する為の管ガイド装置、管挿入システム、管更生システム及び更生された管路 |
-
2002
- 2002-01-10 JP JP2002003256A patent/JP2003200497A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101905929A (zh) * | 2009-06-04 | 2010-12-08 | 绿色科技有限公司 | 散气管及其制造方法 |
| CN101905929B (zh) * | 2009-06-04 | 2012-07-04 | 绿色科技有限公司 | 散气管及其制造方法 |
| WO2013180169A1 (ja) * | 2012-05-29 | 2013-12-05 | カナフレックスコーポレーション株式会社 | 地中埋設管を更生する為の管ガイド装置、管挿入システム、管更生システム及び更生された管路 |
| JP5702890B2 (ja) * | 2012-05-29 | 2015-04-15 | カナフレックスコーポレーション株式会社 | 地中埋設管を更生する為の管ガイド装置、管挿入システム、管更生システム及び更生された管路 |
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