JP3992669B2 - 地中埋設管穿孔ドリル用支持具 - Google Patents

Description

この発明は土木工事用器材、詳しくは地中に埋設されている地中埋設管の管壁に透孔を形成する穿孔作業の際に用いる器材に関するものである。

地中にはガス管や、上下水道管、通信回線敷設管など各種の管が埋設されており、これら地中埋設管の管壁に透孔を形成したり、これに取付管を接続させる必要が生じる場合がある。従来において、この様な必要が生じた場合には、地中に埋設されている管の周囲を掘削し、その管壁を露出させ、作業員が直接その管壁に接することが出来る状態にした後、ダイアモンドコアドリルなどの穿孔具によって管壁に透孔を形成することが行われていた。

しかしながら、この様な従来の工法では、地中埋設管の周囲を掘削した後でなければ、その管壁に透孔を形成することが出来ず、その際の工事は大規模とならざるを得ず、周囲に建築物や構築物が多く、交通量も多く、環境面にも配慮しなければならない市街地などでは、自由にその作業を実施出来にくい状況になりつつある。
特開平６−６５９５８ なし。

この様な事態に対処する為、地中埋設管の周囲を掘り返さずに、地中に埋設されたままの状態でその管壁を穿孔して取付管を接続出来る施工方法が、特開平６−６５９５８として提案されている。

この方法は画期的なものであり、これにより地中埋設管の穿孔及び取付管の接続は極めて円滑に実施できる様になったが、次の様な問題も残っていた。即ち、この方法においては、地中埋設管の穿孔及び取付管の接続に先立ち、掘削カッタービットを回転させて地表から地中埋設管へ向って斜孔を形成し、斜孔中に鋼製鞘管を圧入するが、その際には斜孔の軸芯と地中埋設管の軸芯とを正確に直交させることがむずかしかった。

なお、図１に示す様に斜孔１の軸芯２と地中埋設管３の軸芯４とが直交しているときには、その管壁５に透孔６が正しく形成されるが、図２に示す様に斜孔１の軸芯２と地中埋設管３の軸芯４とが直交せずにずれてしまっている場合には、管壁５への透孔６の形成位置もずれてしまい、地中埋設管３への取付管の接続にも支障を来すことになることは明らかである。地中埋設管３へ形成すべき透孔６の径が地中埋設管３の径に比べ十分に小さい場合には、多少両者の軸芯がずれたとしても実際上問題が生じることは少ないが、透孔６の径が地中埋設管３の径に近づく程、両者の軸芯はより正確に直交しなければならなくなる。なお、図中２１は斜孔１内に圧入された鋼製鞘管である。

斜孔１の形成はドリルロッドの先端に掘削カッタービットを取付け、これを回転させることにより、地上から地中埋設管３の管壁５へ向って掘り進めることにより行われ、この作業は事前調査によって地中埋設管３の埋設位置を正確に計測し、ドリルロッドを正確にそれに指向させてから行うものであるが、土質の変化や地中障害物の存在などによって掘り進むうちに掘削カッタービットの掘進方向に若干のずれが生ずることは避けられなかった。

この位置にずれの生じた斜孔１に鋼製鞘管２１を圧入してその軸芯に沿って穿孔したのでは、不適切な位置に透孔が形成されてしまうことは明らかである。地表に露出している管の場合には、この様な事態が発生したとしても管を補修することは比較的容易であるが、地中に埋設された管の場合、作業員の手が直接届かないので、この誤った位置に穿孔された透孔の補修は極めて困難であった。従って、地中埋設管の正確な位置への透孔の形成に失敗した場合には、施工業者はその責任を追及され、大きな負担がかかることになった。

本発明者は、地中埋設管への透孔の形成の際の上記深刻な問題を解決すべく研究を行った結果、斜孔や斜孔に圧入された鋼製鞘管の軸芯に多少のずれがあっても、あるいはそれらの径が地中埋設管の径との比較において大きい場合であっても、地中埋設管の管壁に正確に透孔を形成できる装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。

円筒状をなし、ワンウェークラッチ機構を介して一方向にのみ回転できる様にドリルロッド１２を支承した外筒部１１と、この外筒部１１の外周から放射状に等間隔で植設された三枚の矩形状をしたスペーサー板取付片１３と、前記スペーサー板取付片１３に放射方向へ位置調整可能状態で固定されたスペーサー板１４とから地中埋設管穿孔ドリル用支持具を構成し、この地中埋設管穿孔ドリル用支持具を地中埋設管３に向って掘進された斜孔１内に圧入された鋼製鞘管２１の内壁面にスペーサー板１４の外側端面２０を当接させて、鋼製鞘管２１内に位置させることにより上記課題を解決した。

ドリルロッド１２の軸芯２４を自由に変更することが可能であるので、鋼製鞘管２１が地中埋設管３との比較において大径であっても、あるいは鋼製鞘管２１の軸芯が地中埋設管３の軸芯４と直交していなくとも、ドリルロッド１２の軸芯２４を調整することにより、地中埋設管３の管壁の予め定められた位置に正確に穿孔することが可能である。又、ドリルロッド１２はワンウェークラッチ機構を介して外筒部１１に支承されているので、穿孔作業中に振動やトルクにより外筒部１１がドリルロッド１２の回転方向と逆の方向に遊転することは阻止され、それに伴う軸芯位置のずれがおこるおそれはない。

ドリルロッド１２を支承する外筒部１１をスペーサー板１４によって鋼製鞘管２１内において位置調整可能にし、しかも外筒部１１とドリルロッド１２との間にワンウェークラッチ機構を介在させた点に本発明の本質的特徴が存在する。

図３はこの発明に係る地中埋設管穿孔ドリル用支持具の一実施例の斜視図、図４はこれを鋼製鞘管２１内に挿入した状態の側面図、図５は同じくその正面図である。

図中１１は金属製の外筒部であり、円筒状をなし、内蔵されたワンウェークラッチ機構を介して一方向にのみ回転自在に、ドリルロッド１２を支承している。そして、この外筒部１１の外周からは矩形をした金属製のスペーサー板取付片１３が放射状に三枚等間隔で外側に向って植設されている。なお、このスペーサー板取付片１３は後述するダイアモンドコアドリル２２の回転に伴う振動や荷重によって変形や損傷しない様に、十分に堅牢な素材によって構成されており、外筒部１１の外周へその基部が強固に溶接されている。

一方、図中１４は金属製のスペーサー板であり、前記スペーサー板取付片１３に固定される基部１５及びこの基部１５の外側に位置し、これから一体的に左右に拡った外側部材１６とからなる略Ｔ字形外形をなしており、基部１５に形成された長孔１７にボルト１８を挿通させ、ナット２３と螺合させてこれを締め付けることにより、スペーサー板取付片１３に位置調整可能状態で固定されている。又、ドリルロッド１２の先端にはダイアモンドコアドリル取付用のネジ溝１９が形成されており、ダイアモンドコアドリル２２などの穿孔具が取付けられる様になっており、その後端には図示せざる駆動源の駆動軸２５が接続される様になっている。更に、スペーサー板１４の外側部材１６の外側端面２０は鋼製鞘管２１内への挿入を容易にする為、ゆるく弯曲せしめられている。

この実施例は上記の通りの構成を有するものであり、図６に示す様にドリルロッド１２の軸芯２４と地中埋設管３の軸芯４とが直交する様に調整した後、地中埋設管３に向って形成された斜孔１内に圧入された鋼製鞘管２１に挿入し、駆動軸２５により外筒部１１に支承されたドリルロッド１２の先端に取付けられたダイアモンドコアドリル２２を回転させることにより、地中埋設管３の管壁５に透孔６を形成するものであるが、外筒部１１の外側には位置調整可能状態で３枚のスペーサー板１４が位置せしめられているので、このスペーサー板１４の位置を調整することにより、ドリルロッド１２の軸芯２４の位置を自由に変更することが出来る。従って、鋼製鞘管２１の軸芯が何らかの理由により地中埋設管３の軸芯４と直交しておらず、ずれている場合には、ボルト１８及びナット２３をゆるめ、スペーサー板取付片１３に固定しているスペーサー板１４の固定位置を調整し、ドリルロッド１２の軸芯２４を偏心させて透孔６の穿孔位置に一致する様にした後、鋼製鞘管２１内に挿入し、ドリルロッド１２を起動させれば、予め定められた位置に透孔６が正確に穿孔されることになる。なお、図７はこの様にしてドリルロッド１２の軸芯２４を偏心させた状態の正面図である。

なお、ドリルロッド１２はワンウェークラッチ機構を介して外筒部１１に支承されているので、ダイアモンドコアドリル２２の回転に伴う振動やトルクによってスペーサー板１４が鋼製鞘管２１内において、ダイアモンドコアドリル２２の回転方向と逆の方向に遊転する現象は起こらず、スペーサー板１４の調整によって設定された軸芯２４は安定的に保持され、作業中にずれてしまうおそれはない。なお、軸芯位置の調整作業は穿孔作業の途中において必要に応じて何回でも行うことが出来る。

以上述べた如く、この発明に係る地中埋設管穿孔ドリル支持具においては、ドリルロッド１２の軸芯２４を自由に変更することができるので、地中埋設管３の管壁５の所望位置に正確に透孔６を形成させることが出来、位置の正確さがより一層要求される径の大きな透孔６を形成しようとするときに特に有効である。

掘り返しが困難である都市部や道路に埋設されている比較的小径の地中埋設管を対象とした工事の際に特に有効であり、上下水道工事、ガス管、通信回線敷設管などに利用可能である。

斜孔１の軸芯２と地中埋設管３の軸芯４とが直交している状態での透孔６の形成状況を説明した断面図。 斜孔１の軸芯２と地中埋設管３の軸芯４とが直交していない状態での透孔６の形成状況を説明した断面図。 この発明に係る地中埋設管穿孔ドリル用支持具の一実施例の斜視図。 同じく、鋼製鞘管２１内に挿入した状態の側面図。 同じく、鋼製鞘管２１内に挿入した状態の正面図。 この発明に係る地中埋設管穿孔ドリル用支持具を用いて地中埋設管３の管壁５に穿孔している状態の断面図。 この発明に係る地中埋設管穿孔ドリル用支持具のドリルロッド１２の軸芯を偏心させた状態の正面図。

符号の説明

１ 斜孔
２ 軸芯
３ 地中埋設管
４ 軸芯
５ 管壁
６ 透孔
１１ 外筒部
１２ ドリルロッド
１３ スペーサー板取付片
１４ スペーサー板
１５ 基部
１６ 外側部材
１７ 長孔
１８ ボルト
１９ ネジ溝
２０ 外側端面
２１ 鋼製鞘管
２２ ダイアモンドコアドリル
２３ ナット
２４ 軸芯
２５ 駆動軸

Claims (1)

1. 円筒状をなし、ワンウェークラッチ機構を介して一方向にのみ回転できる様にドリルロッド１２を支承した外筒部１１と、この外筒部１１の外周から放射状に等間隔で外側に向って植設された三枚の矩形状をしたスペーサー板取付片１３と、前記スペーサー板取付片１３に放射方向へ位置調整可能状態で固定されたスペーサー板１４とからなり、地中埋設管３に向って掘進された斜孔１内に圧入された鋼製鞘管２１の内壁面にスペーサー板１４の外側端面２０を当接させて、鋼製鞘管２１内に挿入されることを特徴とする地中埋設管穿孔ドリル用支持具。

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