JPH0319709A - 活管分岐用カッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ この発明は活管分岐用カッター、特に活管分岐工事にお
いて、本管の穿孔に使用するものに関するものである。

［従来の技術］ 水，ガス等を供給する本管の活管分岐を行う活管分岐工
法として本管内を減圧して活管分岐工事を行う方法と本
管内を減圧せずに活管分岐工事を行う方法（ホットタッ
プ工法）とがある。　本管内を減圧して活管分岐工事を
行う方法は減圧してあるために安全性に優れてるが、減
圧作業に時間と手間がかかり、工事の迅速化が図れず、
本管がガス管のときにはガス置換作業も必要となるため
、より一層時間と手間がかかり、活管分岐工事であって
も減圧作業中は需要家に迷惑をかけるという難点があっ
た。

そこで、近年では需要家への迷惑を考慮して本管内を減
圧せずに活管分岐工事を行う方法が多く採用されるに至
っている。

第６図は本管内を減圧せずに活管分岐工事を行う際に用
いられる従来の活管分岐用カッターを示す正面図、第７
図は同カッターの要部を示す斜視図、第８図は同カッタ
ーのバイト部分を示す構或図、第９図（ａ）　，　（ｂ
）　，（ｃ）は同カッターを用いて活管分岐工事を行う
手順を示す工程図、第１０図は活管分岐工事が行われた
本管を示す平面図、第１１図は第１０図のＡ−Ａ線断面
図、第１２図は第１０図のＢＢ線断面図、第１３図は本
管の穿孔の際に発生した帯状切片の状態を示す説明図で
ある。図において、（１００）は従来の活管分岐用カッ
ター（以下「カッター」という）　、（１０１）は鋼製
の円筒状に形成されたカッター本体、（１０２）はカッ
ター本体（１０１）の先端部に形成された鋸刃状の刃先
部、（１０３）はカッター本体（１０１）の刃先部（１
０２）に取り付けられた超合金を素材としたチップで、
平剣バイト（１０４）と直剣バイト（１０５）とを構成
している。この平剣バイト（１０４）と直剣バイト（１
０５）とはカッター本体（１０１）の刃先部（１０２）
に交互に設けられている。このようにカッター本体（Ｌ
ｏｔ）の刃先部（１０２）にチップ（１０３）を取り付
けて形成するカッター（１００）はカッターロ径が大き
いものであり、カッターロ径が小さいものは、カッター
本体（１０１）の素材に高速度鋼を用い、カッター本体
（１０１）の先端部を直接加工して平剣バイｌ−　（１
０４）と直剣バイト（１０５）を有する刃先部（１０２
）を形戊するようにしている。

次に、従来のカッターを用いた活管分岐工事について第
９図を参照して説明する。

例えば、ガス管の木管０２０）より分岐管（１２１）を
取り出す場合に本管（１２０）内の圧力を降下すること
なく、かつ本管（１２０）の流れを停止させずに活管分
岐するには、まず本管（１２０）に分岐管（１２２）を
溶接し、これにゲー１・バルブ（＋２３）を取り｛１け
る。

次に、第９図（ａ）に示すようにゲートノ＜ルブ（１２
３）に穿孔機（１２４）をセットする。この穿孔機（１
２４）は軸（１．２５）を有し、その軸（１２５）の先
端にはカッター（１００）が取り付けられ、例えばエア
モータである外部駆動源によって軸（１２５）が回転さ
せられ、カッター（１００）が回転させられるように構
成されている。そこで、カッター（１００）を回転させ
、送りをかけると、第９図（ｂ）に示すようにカッター
（１００）は本管（１２０）を切削し始める。そして、
カッター（１００）が本管を貫通すると、本管（１２０
）内を流れていたガスが分岐短管（１２２）　、ゲート
バルブ（’１　２　３　）及び穿孔機（１２４）内に流
れ込む。

しかし、穿孔機（１２４）は密閉されているので、穿孔
機（１２４）に流れ込んたガスが外部に洩れること３ はない。

本管（１２０）の穿孔が完了すると、カッター（１００
）の回転を停止させ、カッター（１００）を穿孔機（１
２４）内に引きあげる。このとき、本管（１２０）から
切り取られた切断片（１２８）はカッター（１００）内
に納められる。しかる後は、ゲートバルブ（１２３）の
ゲート（１．２３２）を閉じて穿孔機（１２４）をゲー
トバルブ（１２８）より離し、そのあと分岐管（１２１
）をゲートバルブ（１２３）にフランジ接続し、ゲート
ノくルブ（１２３）のゲート（１２３ａ）を開にすると
、ガスは分岐管（１２１）に至り、第９図（Ｃ）に示す
ように活管分岐工事は完了する。

［発明が解決しようとする課題コ 上記のような従来のカッターでは、カッター本体（１０
１）の先端部に形成された鋸刃状の刃先部（１０２）は
平剣バイト（１０４）と直剣バイト（１０５）とを交互
に有し、刃先部（１．０２）の外側部分（１０２ａ）と
内側部分（１０２ｂ）即ちこれら両バイト（１０４）　
．　（１０５）の外側部分と内側部分はいずれも同し高
さ位置にあるから、このカッター（１００）を用いて活
管分岐４ 工事を行うと、本管（１２０）の穿孔作業の際に本管（
１２０）の管頂部分を切削するときは第１ｌ図に示すよ
うに平剣バイト（１０４）と直剣バイト（１．０５）が
交互に切削を始め、本管（１２０）の管頂部分を貫通す
ると、これらバイト（１０４）　，　（１０５）と同一
の幅を有し、厚さが０．５ｎ＋＋ｎ位の帯状の切片（以
下「帯状切片」という）　（１２７）が発生する。その
後、穿孔が進み、本管（１２０）の管側部分を切削して
貫通し始めると、第１２図に示すように本管（１２０）
の内面（１２０ａ）には平剣バイト（１０４）の外側部
分よりも内側部分が早く達することとなる。従って、切
削により発生する薄い帯状切片（１２７）は力・ソター
（１００）による本管（　１．　２　０　）の穿孔作業
が完了したときには、本管（１．２０）の内面（１２０
ａ）に切り離されずに付着し、第１３図に示す如く、リ
ング状で、本管（１２０）側に残留するのが一般的であ
る。そして、その帯状切片（１２７）は本管（１２０）
内を流れる流体によって本管（１２０）と切り離されて
リング状のまま、本管（１２０）内又は分岐管（１２１
）内を流れていき、殊に本管（１２０）に流れたときに
は本管（１２０）の途中に設けてあるバルブ等に引っ掛
り、特にバルブが半開のときは略確実に引っ掛り、その
バルブを閉じたときにシール不良等のバルブ故障を生じ
させるという問題点があった。なお、穿孔時に生じる切
粉は帯状切片（１２７）に比べて重量が軽いのでバルブ
等に引っ掛る事は希れであり、もし引っ掛でもバルブの
開閉を何回も行うことにより、詰っている切粉をバルブ
より移動させることができる。

この発明はかかる問題点を解決するためになされたもの
で、本管に穿孔作業を施した際に本管側に付着する帯状
切片を発生させないようにしたカッターを提供すること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この発明に係るカッターは、円筒状のカッター本体の先
端部に鋸刃状の刃先部を形成し、該刃先部に被加工物で
ある管体表面に対して刃先の外側部分が内側部分より先
に切削する主逃げ角を有し、かつ切削面側からみて主逃
げ面をカッター本体の中心軸を向くように傾斜させた片
剣バイトを形成するようにしたものである。

［作　用コ この発明において、円筒状のカッター本体の先端部に形
成された鋸刃状の刃先部に被加工物である管体表面に対
して刃先の外側部分が内側部分より先に切削する主逃げ
角を有し、かつ主逃げ面をカッター本体の中心軸を向く
ように傾斜させた片剣バイトを形成したから、カッター
により本管の穿孔を行うと、刃先部に形成された片剣バ
イトの刃先の外側部分が内側部分より先に本管の内面を
切断するので、切削により発生する帯状切片は全て切断
片にパリとして付着して回収される。

［実施例コ 第１図はこの発明の一実施例を示す断面図、第２図は片
剣バイトの刃先の主逃げ角を決めるための説明図、第３
図はカッターの中心軸と本管の中心とが一致しない場合
の片剣バイ１・の刃先の逃げ角を決めるための説明図、
第４図（ａ）　，　（ｂ）　，（ｃ）はカッターを用い
たときの本管の穿孔状態を示す説明図、第５図（ａ）　
，　（ｂ）はカッターにより切断された切断片の形状を
それぞれ示す断面図である。図７ において、（１００）はカソター、（１０１）はカッタ
本体、（１．０２）はカッター本体（１０１）の先端部
に形成された鋸刃状の刃先部、（１０Ｂ）は刃先部（１
０２）に形或され、主逃げ面（１．０６ａ）を、カッタ
ー本体（　１．　０　１　）の中心軸ｇを向くように傾
斜させた片剣バイトである。この片剣バイト（１０Ｂ）
の刃先の主逃げ角α（刃先の主逃げ面と外側面とがなす
角度）はカッター（１００）が本管（１２０）の内面（
１２０ａ）の穿孔を完了するきにカッター本体（１．０
１）の中心軸ｇと平行な刃先部（　１．　０　２　’）
の外側部分（１０２ａ）の表面線Ｓと本管（１２０）の
内面（Ｌ２０ａ）がなす円弧Ａにおける刃先部（１．０
２）の外側部分（１０２ａ）が接する部位の接線Ｔとの
なすアプローチ角βによりやや小さくなるように設定さ
れている。

なお、第２図はカッター本体（１０１）の中心軸ｇと本
管（１２０）の中心Ｏとが一致している場合の片剣バイ
ト（１０Ｂ）の刃先の主逃げ角αの求め方を示しており
、図において左側と右側の刃先部（１０２）の外側部分
（１０２ａ）の表面線Ｓと本管（１２０）の内面（１．
２０ａ）がなす円弧Ａにおける刃先部（１０２）の外側
８ 部分（１．０２８）が接する部位の接線Ｔとのなすアブ
口チ角βはそれぞれ同じであるから、左側と右側の片剣
（１０Ｂ）の刃先の主逃げ角αはアプローチ角βよりや
や小さい同じ角度にそれぞれ設定すれば足りる。

しかし、実際の現地工事ではフランジ面の傾き、分岐管
の溶接によるひずみ等が存在することにより、カッター
本管（１０１）の中心軸ｐと本管（１２０）の中心が多
少すれることとなり、また、工事スベースの都合上、本
管（１２０）の中心よりずらして分岐管を取り付けて分
岐するときもカッター本体（１０１）の中心軸Ｄと本管
（１２０）の中心Ｏが多少ずれることとなる。そこで、
かかる場合の図において左側と右側の直剣ハイト（＋０
１３）の刃先の主逃げ角αの求め方は第３図に示すよう
に左側と右側の刃先部（１０２）の外側部分（１０２ａ
）の表面線Ｓと本管（１２０）の内面（１２０ａ）がな
す円弧Ａにおける刃先部（１．０２）の外側部分（１０
２ａ）が接する部位の接線Ｔとのアプローチ角β　，β
２はそれぞれ異なるから、】 左側と右側の直剣バイト（ＩＯＧ）の刃先の主逃げ角？
はそれぞれこれら二つのアプローチ角βＩＩβ２のうち
小さい方よりやや小さくなる角度に設定するようにして
いる。

次にこの発明のカッターを用いて本管を穿孔する場合に
ついて第４図を参照しながら説明する。

まず、カッター（１００）で本管（１２０）の管頂部分
を切削し、カッター本管（１０１）の刃先部（１０２）
が本管（１２０）の内■面（１２０ａ）に達した後は、
カッター本体（１０１）の刃先部（１０　２　’）に形
成された片剣バイ１−（１．０６）の刃先の外側部分が
内側部分より先に切削を完了するため、帯状切片は生じ
ずに第４図（ａ）に示すように切断片（１２６）にパリ
（１２７）として発生する。しかる後にこのパリ（１２
７）は片剣バイト（１．０６）の刃先の内側部分によっ
て折られ、第４図（ｂ）に示すように切断面と平行にな
っていく。

そして、本管（１２０）の穿孔完了時点をみると、第４
図（Ｃ）に示すように刃先部（１０２＞に形成された片
剣バイト（１０Ｇ）の刃先の外側部分が内側部分よりも
先に切削が完了するために帯状切片は生じずにパリ（１
２７）として切断片（１２Ｂ）とともに回収される。従
って、従来のような帯状切片によるバルプのシール不良
等のバルブ故障が生じることはない。第５図はパリ（１
２７）を有する切断片（１２Ｂ）の形状を示し、第５図
（ａ）は本管（１２０）の軸方向断面における切断片（
１２Ｂ）の形状を示し、第５図（ｂ）は本管（１２０）
の軸直交方向断面における切断片（１２６）の形状を示
している。

この実施例では刃先部（１０２）に形成された片剣バイ
｝　（１０６）の刃先の主逃げ角αを刃先部（１０２）
の外側部分（１０２ａ）の表面線Ｓと本管（１．２０）
の内面（１２０ａ）がなす円弧Ａにおける刃先部（１０
２）の外側部分（１０２ａ）が接する部位の接線Ｔとの
なすアプロチ角βとよりやや小さくなるように設定され
ているが、これに限られるものではなく、アプローチ角
βよりも小さい角度であればこの実施例と同様の作用・
効果を有することはいうまでもない。

［発明の効果］ この発明は以上説明したとおり、円筒状のカッター本体
に形成された鋸刃状の刃先部に被加工物である管体表面
に対して刃先の外側部分が内側部１１ 分より先に切削する主逃げ角を有し、かつ主逃げ面をカ
ッター本体の中心軸を向くように傾斜させた片剣バイト
を形成したので、例えば活管分岐工事の際に本管を穿孔
しても刃先部に形成された片剣バイトの刃先の外側部分
が内側部分より先に本管の内面を切削し、切削によって
発生する帯状切片は全て切断片にパリとして付着し、パ
リを有する切断片が回収されることとなり、従来のよう
な帯状切片によるバルブのシール不良等のバルブ故障が
生じることがなく、安全な活管分岐工事が行えるという
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す斜視図、第２図は片
剣バイトの刃先の主逃げ角を決めるための説明図、第３
図はカッターの中心軸と本管の中心とが一致しない場合
の刃先の主逃げ角を決めるための説明図、第４図（ａ）
，（ｂ），（Ｃ）はカッターを用いたときの本管の穿孔
状態を示す説明図、第５図（ａ）　，　（ｂ）はカッタ
ーにより切断された切断片の形状をそれぞれ示す断面図
、第６図は従来のカッ１　２ 夕一を示す正面図、第７図は同カッターの要部を示す斜
視図、第８図は同カッターのバイト部分を示す構成図、
第９図（ａ）　，（ｂ）　，　（ｃ）はカッターを用い
た活管分岐工事を行う手順を示す工程図、第１０図は活
管分岐工事が行われた本管を示す平面図、第１１図は第
ＩＯ図のＡ−Ａ線断面図、第１２図は第１０図のＢ−Ｂ
線断面図、第１３図は本管の穿孔の際に発生した帯状切
片の状態を示す説明図である。 １００・・・カッター、１０｛・・・カッター本体、１
０２・・・刃先部、１０Ｂ・・・片剣バイト、ｌ０６ａ
・・・主逃げ面、α・・・主逃げ角。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 円筒状のカッター本体の先端部に鋸刃状の刃先部を形成
   し、該刃先部に被加工物である管体表面に対して刃先の
   外側部分が内側部分より先に切削する主逃げ角を有し、
   かつ切削面側からみて主逃げ面をカッター本体の中心軸
   を向くように傾斜させた片剣バイトを形成したことを特
   徴とする活管分岐用カッター。