JPH07229158A - 人孔鉄蓋維持修繕工法及びその切削カッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】任意の大きさ、角度位置に溝を切断でき、シス
テムを簡素化する。 【構成】道路に設置された鉄蓋２を中心に任意の半径距
離位置に、送りハンドル１８を回してエンドミルＴを舗
装面上に位置決めする。更に旋回ハンドル３２を回して
任意の切断角度に溝切断位置を決める。工具駆動モータ
５１によりエンドミルＴを回転駆動させ舗装に溝を加工
する。鉄蓋及び前記鉄蓋受枠を撤去し、新しい鉄蓋受枠
の高さを調整して設置し、舗装部をＥＳコンクリートで
復旧して養生して補修は完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削カッターによる人
孔鉄蓋維持修繕工法に関する。更に詳しくは、エンドミ
ル、チェーンソー等によりクーラントを使用しない乾式
カッターにより人孔（マンホール）鉄蓋周囲の舗装路面
を円形に切削すると共に、その人孔鉄及びその周囲の舗
装路面を一体的に撤去、復旧する切削カッターによる人
孔鉄葢維持修繕工法に関する。

【０００２】

【従来の技術】道路面には下水、上水、通信、電力のた
めに人孔鉄蓋（以下、マンホールという。）が設置され
ている。マンホールは老朽化すると交換、補修しなけれ
ばならない。この交換を迅速に、かつ交通及び工事の安
全を確保しながらできるエポ工法（登録商標、特公昭６
３−５５５６２号など）を本発明者は提案した。このエ
ポ工法は、円形のマンホール周囲の舗装（表層、基層、
路盤）、場合によっては路床までをホールソーで円形に
切断した後、マンホール及び周囲のアスファルト塊を一
体的に上部へ抜き上げ撤去する。

【０００３】道路面とマンホール上面との高さ調節及び
復旧には、環状のプレキャストのコンクリートリングと
エポシキ系レジンコンクリートであるＥＳコンクリート
を使用する。この使用により、施工時間を短縮できるば
かりでなく、材料の特性により施工後の耐久性を高めて
いる。このエポ工法で使用される円形カッターはホール
ソーと呼ばれるタイプのカッターであり、円筒の本体と
この先端に取り付けたダイヤモンドチップとからなる。

【０００４】ダイヤモンドチップは、舗装を研削加工に
より切断している。このため切断時にはダイヤモンドチ
ップの冷却、研削屑の排出のためにクーラントが必要で
あり、水が使用されている。水は回収することなく道路
面に流されている。排水が良好な路面での工事は問題な
いが、排水溝がない道路では水、舗装を構成するアスフ
ァルト、骨材の研削屑とともに周囲に流すことになり環
境を汚すことになる。クーラント用のトラックに搭載さ
れたタンクも必要となる。

【０００５】研削による切断面は研削加工の性質上平滑
面である。この平滑面は美観的には良いが、後の復旧工
のときにＥＳコンクリートとの親和性は必ずしも良くは
ない。また、凹凸が少ないためこの切断面は剪断応力に
対して弱いため、復旧後、陥没、段差、クラックが生じ
ることもある。。切断終了後の復旧工のとき、接着性を
向上させるためバーナーなどで道路の湿潤した切断面を
乾燥させた後、プライマーを塗布してＥＳコンクリート
を使用する必要がある。

【０００６】したがって、可能な限りクーラントに水な
どの液体を使用しない方が望ましい。また、ホールソー
タイプのカッターは、研削によりアスファルト、コンク
リートを切断するタイプのため切断加工のとき背分力、
すなわち上面に浮き上がる力が作用するため強力な力で
カッターを舗装に向けて加圧する必要がある。

【０００７】この加圧のためにクレーン車のクレーンで
カッターを路面に固定し、かつクレーン車に搭載した油
圧ユニットの油圧で油圧ピストンを作動させてカッター
に加圧して切断加工を行っている。このため、クレーン
車及び油圧ユニットなどが必要であり装置が大掛りにな
ることは避けられない。また、マンホールの直径の大き
さにより複数の円形カッターを用意する必要がある。

【０００８】本発明者は、このため円盤状ブレードによ
る円形切断方法を提案した（特開昭５９−７２３２５
号）。しかしながら、円盤状カッターを用いるために精
密な円弧切断は出来ない。すなわち、円盤ブレードでは
逃げ面が確保できないのである。切断直径の大きさを調
節できない、切断角度を変えられないなどの問題があ
る。また、研削による切断のために前記したような問題
を有している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、以上のよ
うな技術背景で発明されたもりであり、次の目的を達成
する。

【００１０】この発明の目的は、人孔鉄蓋維持修繕工法
において、マンホール外周の舗装の切断半径、角度を任
意に変えることが選択できる人孔鉄蓋維持修繕工法及び
その切削カッターを提供することにある。

【００１１】この発明の更に他の目的は、人孔鉄蓋維持
修繕工法において、簡素なシステムで維持修繕実現でき
る孔鉄蓋維持修繕工法及びその切削カッターを提供する
ことにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段及び作用】この発明は上記
課題を達成するために、次のような手段及び作用を採
る。

【００１３】すなわちこの発明は、道路に設置された前
記鉄蓋又は前記鉄蓋受枠を中心に任意の半径距離位置
で、かつ任意の切断角度で舗装部分に回転切削工具によ
り閉ループ状の溝を加工する切断工程と、前記鉄蓋、前
記鉄蓋受枠及び前記舗装部分を撤去するための撤去工程
と、新しい鉄蓋受枠の高さを調整して設置し、前記舗装
部分を復旧するための調整・復旧工程と、前記復旧した
前記舗装部を養生するための養生工程とからなる切削カ
ッターによる人孔鉄蓋維持修繕工法である。

【００１４】前記回転切削工具はエンドミルであるとよ
り効果的である。

【００１５】前記切断角度は前記溝の中心面が路面を含
む面と鋭角を成すと復旧後の舗装部分の強度が増す。

【００１６】前記溝切削開始位置で最初にドリルで穿孔
するとより、エンドミルによる溝加工が円滑にできる。

【００１７】切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕工法
には次の構成の切削カッターを用いる。

【００１８】前記鉄蓋又は前記鉄蓋受枠に固定された回
転支持手段と、前記回転支持手段により旋回自在に設け
られたフレームと、前記フレームに移動自在に設けられ
た送り台と、前記送り台を前記フレームに沿った第１方
向に駆動させるための第１駆動手段と、前記送り台に設
けられ、かつ前記第１方向と直角である第１旋回軸線を
中心に旋回可能に設けられた旋回台と、前記旋回台を前
記第１旋回軸線を中心に駆動するための旋回駆動手段
と、前記旋回台に設けられ、前記第１方向と直角な第２
方向に移動自在なクロス台と、前記クロス台を前記第２
方向に駆動させるための第２駆動手段と、前記クロス台
に回転自在に設けられた工具主軸と、前記工具主軸を回
転駆動するための工具回転駆動手段と、前記工具主軸に
チャックされた切削工具とからなる切削カッターであ
る。

【００１９】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照しながら以下
に説明する。図１は乾式切削カッターによる人孔鉄蓋維
持修繕工法に使用する乾式切削カッター１の外観を示す
図である。図２は図１の切削カッターの正面図であり、
図３は図２の平面図であり、図４は図２の右側面図であ
り、図５は図３のＶ−Ｖ線で切断したときの断面図であ
る。

【００２０】マンホールの鉄蓋２は鉄製の鋳物で作られ
ており、この上に吸着体３が吸着されている。吸着体３
内には永久磁石を内蔵しており、この永久磁石がマンホ
ールの鉄蓋２の上面に吸着される。永久磁石のマンホー
ル２上面への吸着の解除は吸着体３の側面に設けたハン
ドル４を回して行う。永久磁石の吸着及び解除機構は公
知の機構なので詳細な説明を省略する。吸着体３の上部
には上面が開放した円筒部５が一体に設けてある。円筒
部５には軸受７を介して垂直に中心軸８の下端部が回転
自在に設けてある。中心軸８の上端はＹ字状の形をした
ものであり、フレーム９の一上端がピン１０により揺動
自在に支持されている。

【００２１】ピン１０は中心軸８及びフレーム９の一端
を貫通しており、不使用時には取り外すことができる。
フレーム９には一体に４本の案内レール１１が配置され
ている。４本の案内レール１１には送り台１２がリニア
軸受１７に移動自在に搭載されている。４本の案内レー
ル１１間には、半径方向送りねじ１３の一端が回転自在
に軸受１４に支持されている。半径方向送りねじ１３の
他端はフレーム９の前端に固定されたエプロン１５に回
転自在に軸受１６により支持され、その端部には送りハ
ンドル１８が連結されている。

【００２２】半径方向送りねじ１３にはナット２０がね
じ込まれている（図５参照）。ナット２０は送り台１２
に連結部２１を介して接続されている。結局、送りハン
ドル１８を回すことにより、半径方向送りねじ１３が回
転駆動されて送り台１２をフレーム９の４本の水平案内
レール１１に沿って移動される。送り台１２にはウォー
ム・ホイール箱２５がボルト２６で一体に固定されてい
る。

【００２３】ウオーム・ホイルー箱２５の中心にはウォ
ーム・ホイール２７を内蔵しており、ウォーム・ホイー
ル２７の中心軸２８はウォーム・ホイール箱２５に軸受
２９により回転自在に支持されている。ウォーム・ホイ
ール２７はウォーム３０と噛み合っている。ウォーム３
０はウォーム軸３１に固定され、ウォーム軸３１はウォ
ーム・ホイール箱２５に回転自在に支持されている。

【００２４】ウォーム軸３１一端には旋回ハンドル３２
が連結されている。旋回ハンドル３２を手で回転させる
とウォーム・ホイール２７は回転される。ウォーム・ホ
イール２７の中心軸２８一端にはフランジ３５が形成さ
れ、そのフランジ３５は旋回台３６に連結されている。
旋回台３６は中心軸２８を中心にウォーム・ホイール３
０で所用角度位置に旋回（軸線ａを中心に）される。旋
回台３６の前面には２本の案内レール３７が平行に配置
されている。

【００２５】案内レール３７，３７にはクロス台３８に
固定されたリニア軸受３９を介して上下移動自在に搭載
されている。クロス台３８の下面には連結杆４０が一体
に設けられている。旋回台３６の上端にはサーボモータ
４１が固定されている。サーボモータ４１の出力軸４２
は、送りねじ４３に連結されている。送りねじ４３は連
結杆４０に固定されたボールナット４４にねじ込まれて
いる。

【００２６】クロス台３８上には主軸頭５０が搭載され
ている。主軸頭５０の上部には工具駆動モータ５１が固
定されている。工具駆動モータ５１の出力軸５２には継
手５３を介して工具主軸５４に連結されている。工具主
軸５４は主軸頭５０に軸受５５に回転自在に支持されて
いる。工具主軸５４の下端にはコレットチャック５６が
設けてあり、このコレットチャック５６にエンドミルＴ
がチャックされている。エンドミルＴは、超硬又はセラ
ミックスの刃を有したものである。コレットチャック５
６は工具側から回転させて締め付けるタイプの公知のチ
ャックである。一方、エプロン１５の下部には突出部６
０が一体に設けてある。

【００２７】突出部６０には上下送りハンドル６１が回
転自在に設けてあり、この上下送りハンドル６１に送り
ねじ（図示せず）に連結されており、送りねじは支持筒
６２に収納されている。支持筒６２の下部にはキャスタ
６３が配置されている。結局、上下送りハンドル６１を
回してフレーム９をピン１０を中心に揺動させる。この
揺動によりエンドミルＴの舗装への切り込み深さを調節
することもできる。

【００２８】エプロン１５の上部にはハンドル６４の一
端が固定されている。ハンドル６４は作業者が手でこれ
を把持して円筒部５に挿入された中心軸８を中心にフレ
ーム９を旋回させるためのものである。

【００２９】乾式切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕
工法 以下、前記切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕工法及
び切削カッターの作動の概略を説明する。 （ａ）円切り工程 交換しょうとする鉄蓋２の中心上面に吸着体３を載せ
て、ハンドル４を操作してその内部の永久磁石で吸着さ
せ固定する。この吸着体３の軸受７に中心軸８を挿入す
る。送りハンドル１８を回転させて半径方向送りねじ１
３を回転させる。半径方向送りねじ１３の回転により、
送り台１２が水平案内レール１１上を移動する。

【００３０】送り台１２が所望の位置に達したらその位
置で送り台１２を停止させる。更に、旋回ハンドル３２
を回転させると、ウォーム３０、ウォーム・ホイール２
７が回転させられ中心軸２８が回転させられる（図５参
照）。この中心軸２８の回転により、旋回台３６が軸線
ａを中心に旋回される。この旋回角度は、図６（ａ）に
示すように角度θに設定する。角度θは復旧後、舗装７
４（図６参照）が車両の荷重に耐えうるようにしたもの
である。

【００３１】次にサーボモータ４１を駆動して、送りね
じ４３を回転させてクロス台３８を案内レール３７，３
７に沿って下降させる。このとき工具駆動モータ５１は
工具Ｔを回転駆動させている。また、このときの工具Ｔ
は穴開けドリルを装着してある。この理由は加工開始の
ための加工開始穴（図１参照）Ｈを開けるためである。
この加工開始穴Ｈの穿孔が終了すると、再びサーボモー
タ４１を逆転させてクロス台３８を上方に移動させる。

【００３２】この後、コレットチャック５６を緩めてエ
ンドミル工具Ｔを装着する。再び、サーボモータ４１を
駆動して、送りねじ４３を回転させてクロス台３８を案
内レール３７，３７に沿って下降させる。工具駆動モー
タ５１はエンドミル工具Ｔを回転駆動させ、ハンドル６
４を掴み軸受７を中心にフレーム９を旋回させる。エン
ドミル工具Ｔはその側面で舗装７０の表層、基層部分を
主に切削して、スリットＳを切削して行く。鉄蓋２の外
周を一周すると、切削は完了する。なお、切削屑は吸引
口をエンドミルＴの近くに配置し真空の吸塵装置（図示
せず）を用いて行う。 （ｂ）撤去工程 次に、鉄蓋２、鉄蓋受枠７１及び鉄蓋２の回りの舗装７
０を適宜方法で撤去する。又は、この撤去方法は本発明
者が提案したシリンダー先端に鋼製のくさびが取り付け
てある油圧撤去機（実開昭６２−１００９８４号）を鉄
蓋枠の下部に進入させることによりこれを浮き上がら
せ、トラッククレーンによって周囲のアスファルト塊も
ろ共上部に抜き上げ、そのまま回収車に積み込む方法で
も良い。図６（ｂ）の状態がこの撤去状態を示す断面図
である。但し、調整材７２は老朽化していれば取り換え
るために撤去する。 （ｃ）調整・復旧工程 撤去後周辺を清掃する。鉄蓋受枠７１の高さ調節は、プ
レキャストコンクリートで、微調節にはＥＳコンクリー
トと呼称されるエポキシ系のレジンコンクリートを用い
る。新しい鉄蓋２を所定の位置に載置する。復旧工程に
もＥＳコンクリートを使用する。ＥＳコンクリートは、
養生が短時間で、立上り強度も得られる。転圧板が復旧
部分と同形の円弧形状である円弧転圧機（実開昭５９−
９７９１２号）を用いて行う。最後に人孔７３の内側面
をモルタルで塗工する。 （ｄ）養生工程 前記各工程が終了すると、養生する。養生時間は、外気
温によりことなるが、外気温１０度Ｃ以上であれば自然
養生で約４０分行う。１０度Ｃ以下の場合には、ジェッ
トヒーターによる温風養生にてＥＳコンクリート７４の
硬化を促進させる。

【００３３】［その他の実施例］前記実施例では、クロ
ス台３８をサーボモータ４１で送るものであったがこの
駆動は油圧シリンダを用いても良い。前記円切り工程は
角度θで切削したが、場合によっては垂直に切断しても
良い。前記切削カッターはクーラントを使用しないもの
であったが、場合によっては空気、水を用いたものであ
っても良い。このクーラントの供給は、例えば工具Ｔの
周辺にクーラントをトラックに搭載した水タンクから供
給する。前記実施例では、舗装を円弧に溝を切断したが
円に限らず楕円、４角形などの閉ループであっても良
い。

【００３４】前記実施例では鉄蓋に磁石により円筒部５
を固定したが、この方法でなく鉄蓋受枠に機械的クラン
プ、油圧クランプ手段で固定しても良い。

【００３５】

【発明の効果】以上詳記したように、本発明は道路に設
置された鉄蓋又は鉄蓋受枠を中心に任意の半径距離位置
に切削カッターにより溝を加工できるので、複数の工具
を準備する必要がなく、かつ全体システムが小型化でき
る。任意の切断角度で溝を加工できるので復旧後、陥
没、段差、クラックが生じにくい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕
工法に使用する切削カッターの外観を示す図である。

【図２】図２は、図１の切削カッターの正面図である。

【図３】図３は、図２の平面図である。

【図４】図４は、図２の右側面図である。

【図５】図５は、図３のV−V線で切断したときの断面図
である。

【図６】図６は、切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕
工法の施工順序を示す図である。

【符号の説明】

１…切削カッター ２…鉄蓋 ３…吸着体 ５…円筒部 ８…中心軸 ９…フレーム １１…案内レール １２…送り台 １３…半径方向送りねじ １８…送りハンドル ２５…ウォーム・ホイール箱 ３６…旋回台 ３８…クロス台 ５０…主軸頭 ５６…コレットチャック ６１，６４ハンドル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】道路に設置された前記鉄蓋又は前記鉄蓋受
   枠を中心に任意の半径距離位置で、かつ任意の切断角度
   で舗装部分に回転切削工具により閉ループ状の溝を加工
   する切断工程と、 前記鉄蓋、前記鉄蓋受枠及び前記舗装部分を撤去するた
   めの撤去工程と、 新しい鉄蓋受枠の高さを調整して設置し、前記舗装部分
   を復旧するための調整・復旧工程と、 前記復旧した前記舗装部を養生するための養生工程とか
   らなる切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕工法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記回転切削工具はエンドミルであることを特徴とする
   切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕工法。
3. 【請求項３】請求項１又は２において、 前記切断角度は前記溝の中心面が路面を含む面と鋭角を
   成していることを特徴とする切削カッターによる人孔鉄
   蓋維持修繕工法。
4. 【請求項４】請求項１，２又は３から選択される１項に
   おいて、 前記溝切削開始位置で最初にドリルで穿孔することを特
   徴とする切削カッターによる人孔鉄蓋維持修繕工法。
5. 【請求項５】前記鉄蓋又は前記鉄蓋受枠に固定された回
   転支持手段と、 前記回転支持手段により旋回自在に設けられたフレーム
   と、 前記フレームに移動自在に設けられた送り台と、 前記送り台を前記フレームに沿った第１方向に駆動させ
   るための第１駆動手段と、 前記送り台に設けられ、かつ前記第１方向と直角である
   第１旋回軸線を中心に旋回可能に設けられた旋回台と、 前記旋回台を前記第１旋回軸線を中心に駆動するための
   旋回駆動手段と、 前記旋回台に設けられ、前記第１方向と直角な第２方向
   に移動自在なクロス台と、 前記クロス台を前記第２方向に駆動させるための第２駆
   動手段と、 前記クロス台に回転自在に設けられた工具主軸と、 前記工具主軸を回転駆動するための工具回転駆動手段
   と、 前記工具主軸にチャックされた切削工具とからなる人孔
   鉄蓋維持修繕工法に使用される切削カッター。