JPH09109130A - マンホール用躯体ブロックの削孔方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 削孔すべき位置を迅速かつ高精度に割り出す
ことができるマンホール用躯体ブロックの削孔方法を提
供する。 【解決手段】 ローラ６，７上にブロック９を載せ、レ
ーザビーム１８がマーク２０の尖った先端に当るように
台車５を移動させると共にローラ６を回転させる。レー
ザビーム１８がブロック角縁の端部に当るように台車５
を微動させる。ブロック９を基準位置及び基準向きから
（Ｓ−Ｌ₁ ，θ₁ ）だけ移動及び回転させ、削孔機を下
降させ、ビット１３でブロック９に削孔する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マンホール用躯体
ブロックの削孔方法に係り、特に削孔すべき位置を迅速
かつ正確に割り出すことができるよう改良された削孔方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】下水道管、工場排水管等の布設工事に使
用するマンホール用躯体ブロックは、予め、躯体ブロッ
クに接続する流出管及び流入管或は副管の取付け穴を製
造工場で削孔してから出荷することになっている。

【０００３】マンホール用躯体ブロックに流出管及び流
入管或は副管の取付け穴を削孔する位置の決め方は、予
め、施工現場の平面図及び縦断図等からマンホール用躯
体ブロックに接続する各種配管類の接続角度と埋設深さ
を調べ、躯体ブロック削孔の基礎数値とするが、角度は
流出管を基準とした流入管或は副管の接続角度（右回り
測定）を求め、グランドレベルからの埋設深さによっ
て、流出管の管底高さを基準とした流入管或は副管の管
底高さの差（落差）を算出する。この角度と落差からマ
ンホール用躯体ブロックに流出管及び流入管或は副管の
取付け穴を削孔する位置を決めることになっている。

【０００４】このような計算によって求めた位置を躯体
ブロック上に実際に特定する（割り出す）ために、ブロ
ックの外周面端縁に設けられた矢符を原点とし、それか
ら軸心線方向に距離Ｌだけ離れ、かつ周方向に角度θだ
け回転した位置座標（Ｌ，θ）を削孔中心位置として割
り出す方法がある。なお、この矢符マークは、マンホー
ル内にステップを配置すべき位置を示すマークであり、
マンホール用躯体ブロックの内面には一般的に押印され
ている。

【０００５】特公平２−３２１２４号公報には、被削孔
躯体ブロックを削孔位置のターンテーブル上に垂直に搭
載する（以下縦置型という）削孔装置において、ビット
回転装置の昇降ストローク長より前記距離Ｌを特定する
と共に、該ターンテーブルの周方向への回転位相から前
記θを特定する方法が記載されている。

【０００６】特公昭６２−４２０９５号公報では、被削
孔躯体ブロックをローラ上に水平に搭載して削孔する
（横置型という）削孔装置において、次のようにして削
孔すべき位置を割り出すようにしている。

【０００７】先ず流出管の管底高さを基準にしてこれに
対する流入管の管底高或は流入用副管の管底高さとの差
を落差として算出してマンホール計算書等に記入した
後、今度は流出管１０の取付位置を基準として即ちこの
部分を０度（１２時）として右廻り（時計廻り）の角度
（時間）で流入管或は副管の角度を算出してこれを前記
マンホール計算書等に記入する。次に、この計算書に基
づいて躯体ブロックの所定位置に落差の罫書きを施し、
又流入管等の流出管に対する角度は例えば１号マンホー
ルの１°は外周長で９．１６ｍｍ、２号マンホールの１
°は１２．２２ｍｍとなるので、これによって算出され
た一覧表を使用することによって流出用穴を基準として
角度を罫書きし、これ等の落差と角度との罫書を基準に
して削孔すべき位置を割り出す。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ブロック削孔機によっ
てブロックに削孔するときには、削孔機のビットの歯の
部分に注水しながら削孔するのであるが、特公平２−３
２１２４号公報のターンテーブルを利用した縦置き型削
孔装置においては、削孔時に削り滓がビット歯への注水
と共にノロとなってターンテーブル上に流れ落ちてく
る。このノロが該ターンテーブルの角度目盛に付着し目
盛が読み取りにくくなり、誤読を生じさせる原因とな
る。

【０００９】特公昭６２−４２０９５号公報の削孔位置
の割り出し方法にあっては、流出管を基準とした流入管
或は副管取付け穴の位置設定は、罫書き等の手作業で行
われている。直径が１〜２ｍもある大きな躯体ブロック
の外周壁に罫書きするには膨大な手間がかかり、作業能
率が低い。

【００１０】本発明は、削孔すべき位置を迅速かつ高精
度に割り出すことができるマンホール用躯体ブロックの
削孔方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明のマンホール用躯
体ブロックの削孔方法は、円筒形状のマンホール用躯体
ブロックを、その軸心線方向に移動させ得ると共に周方
向に回転させ得る支持装置に載せ、削孔機によって該ブ
ロック周面の所定位置に削孔する方法において、該ブロ
ックの外周面の端縁近傍にマークが付されており、該削
孔機は予め規定位置に配置されており、定位置に配置さ
れたレーザ光源からレーザビームをブロック軸心線と直
交方向に照射しておき、該マークに該レーザビームが当
るように該支持装置によって該ブロックを移動及び回転
させ、この状態をもって基準位置及び基準向きとし、次
いで、該基準位置から所定距離だけ軸心線方向に該ブロ
ックを移動させると共に、該基準向きから所定角度だけ
周方向に該ブロックを回転させ、次いで前記削孔機によ
ってブロック周面に削孔することを特徴とするものであ
る。

【００１２】かかる本発明の削孔方法にあっては、定位
置からブロック軸心線と直交方向に照射されているレー
ザビームにマークを合致させることによってブロックを
基準位置に高精度にて位置させることができる。そし
て、この基準位置から距離Ｌだけ軸心線方向に移動させ
ると共に、基準向きから角度θだけ回転させることによ
り、削孔すべき位置を正確に割り出すことができる。

【００１３】本発明のマンホール用躯体ブロックの削孔
方法では、前記マークは、マンホールのステップ配置位
置を示す矢符マークであって、ブロックの軸心線と平行
方向に延び、その先端が尖っており、前記レーザビーム
がまずこの矢符マークの該先端に当るようにブロックを
移動及び回転させるのが好ましい。

【００１４】このようにすることにより、まずブロック
の周方向の向きをきわめて簡単かつ高精度に基準向きに
合致させることができる。

【００１５】本発明では、次いで、レーザビームがブロ
ック端縁角部に当るようにブロックを移動させ、この状
態をもって基準位置とすることが好ましい。

【００１６】これにより、基準向きに保ったまま、レー
ザビームがブロック端縁角部に正確に当った基準位置に
ブロックを配置できる。

【００１７】本発明では、前記支持装置に軸心線方向へ
の移動に伴ってパルスを出力する第１のパルス出力手段
と周方向への回転に伴ってパルスを出力する第２のパル
ス出力手段とを設け、これらのパルス出力手段のパルス
をカウントして基準位置からの移動距離及び回転角度を
検出するのが好ましい。

【００１８】このパルスをカウントしながら軸心線への
移動及び周方向への回転を行わせることにより、移動距
離及び基準向きからの回転位相を正確かつ容易に予定値
と合致させることが可能となる。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は実施の形態に係る削孔方法
に用いられる削孔装置の正面図と左側面図である。な
お、（ｂ）図は（ａ）図のＢ−Ｂ線矢視図である。

【００２０】工場の床１上にレール２が敷設されてお
り、車輪３，４を有した台車５が走行可能に設置されて
いる。車輪３は駆動輪となっている。車輪４は従動輪と
なっており、この車輪４にパルス発生器としてエンコー
ダ（図示略）が連結されている。台車５上に２本のロー
ラ６，７がレール２と平行方向に設置されている。ロー
ラ６はモータ８で駆動される駆動ローラとなっており、
ローラ７は従動ローラとなっている。この従動ローラ７
にパルス発生器としてエンコーダ（図示略）が連結され
ている。これらのエンコーダは、車輪４、ローラ７が回
転すると、１回転当り一定数のパルスを発生し、このパ
ルスをカウントすることにより、ローラ６，７上のブロ
ック９の軸心線方向への移動距離及び回転角度を検出で
きる。

【００２１】レール２を跨いでフレーム１０が構築され
ており、このフレーム１０に削孔機１１が設置されてい
る。この削孔機１１はモータ１２によって回転されるビ
ット１３を有する。この削孔機１１は、油圧シリンダ１
４によって一体的に昇降される。１５はこの昇降を案内
するリニアガイドである。なお、ビット１３はブロック
９の軸心線の鉛直上方に配置されている。

【００２２】工場の天井又は梁１６に、レーザビーム１
８が鉛直下方に且つブロック９の軸心線を通る位置とな
るようにレーザビーム発生器１７が設置されている。

【００２３】なお、レーザビーム１８とビット１３の軸
心とは水平方向に距離Ｓだけ離れている。

【００２４】このように構成された削孔装置を用いて、
ブロック９の周面のうちマーク２０（図２）から距離Ｌ
₁ ，角度θ₁ ずれた位置（Ｌ₁ ，θ₁ ）に孔２１を削孔
する方法についてまず概略的に説明する。なお、このマ
ーク２０は、ステップ配置位置を示す矢符マークであ
り、ブロック９の外周面の端縁近傍から軸心線と平行方
向に延びている。

【００２５】このブロック９は遠心成形機によって成形
されたものであり、ブロック９の外周面には型枠合せ目
の線（筋）２２が形成されている。

【００２６】マーク２０は、その尖った先端がこの筋２
２の上に位置するように付されている。

【００２７】ローラ６，７上にブロック９を載せ、図３
（ａ）のようにレーザビーム１８がマーク２０の尖った
先端に当るように台車５を移動させると共にローラ６を
回転させる。次に、図３（ｂ）のように、レーザビーム
１８がブロック角縁の端部に当るように台車５を軸心線
方向に微動させる。この状態をもって基準位置及び基準
向きとする。

【００２８】ブロック９がこの基準位置及び基準向きに
あるときには、ビット１３は座標（Ｓ，Ｏ）上に位置す
ることになるので、座標（Ｌ₁ ，θ₁ ）に孔２１を削孔
するには、ブロック９を基準位置及び基準向きから（Ｓ
−Ｌ₁ ，θ₁ ）だけ移動及び回転させれば良い。

【００２９】この移動距離及び回転位相は、車輪４及び
ローラ７に設けられたエンコーダからのパルスをカウン
トすることにより正確に検出される。

【００３０】この移動及び回転を行った後、油圧シリン
ダ１４で削孔機を下降させ、ビット１３でブロック９に
削孔する。

【００３１】次に、この削孔装置を用いた削孔作業手順
について詳しく説明する。

【００３２】（前準備）予め、躯体ブロックの種類別
（０号〜４号マンホール）毎に角度設定と削孔高さ設定
用の係数を求めておく。その方法は、例えば１号マンホ
ール用躯体ブロック（内径９００ｍｍ，外径１０５０ｍ
ｍ）をローラ上に搭載し、ローラと架台を駆動してマー
ク２０の先端とレーザビーム照射点とを合わせる。この
状態からローラ駆動装置のモータを運転し、躯体ブロッ
ク９を１回転させるに要するローラ用エンコーダのパル
ス数（Ｒ）を計測すれば、１号躯体ブロックの角度１°
当りの回転係数Ｋは、Ｋ＝Ｒ／３６０（パルス／度）と
なるので、このＫ値を制御装置に入力する。マーク２０
を基準として角度α°の位置に流出管の取付け孔を削孔
する時には、この角度α°を入力することにより、回転
角度の自動設定は可能となる。この係数Ｋは躯体ブロッ
クのサイズ別に計測し制御装置に入力しておく。

【００３３】次に削孔高さ設定の自動化のために、架台
の水平方向の移動距離と車輪エンコーダの発信パルス数
の関係を求める。躯体ブロックの上にスケールを置き、
レーザビーム位置にスケールの０点を合わせ、台車５を
移動して単位長さ（Ｌ）を移動する間のエンコーダパル
ス数（Ｐ）を測定すれば、削孔高さの係数（Ｃ）は、Ｃ
＝Ｐ／Ｌ（パルス／ｍｍ）となる。このＣ値を制御装置
に入力する。更に削孔装置のビット駆動軸の中心とレー
ザ光線照射点との長さ（Ｓ）を測定し、制御装置に入力
しておく。

【００３４】以上の準備を行った後、実際の削孔作業を
次の手順により行う。

【００３５】最初に被削孔躯体ブロック９をローラ６，
７上に置き、ローラ駆動装置と台車５を運転して、マー
ク２０の先端とレーザビーム照射点とが重なる位置で停
止した後、次に台車５だけを移動してレーザビーム照射
点が躯体ブロックの端に来る位置で停止する。制御装置
には被削孔躯体ブロックの種類（０〜４号）、削孔ビッ
トの直径、流出管及び流入管の削孔角度、削孔高さ、落
差を入力し、自動運転を開始すれば、躯体ブロックの削
孔位置に順次停止し、ビットスタートで削孔が始まる。
但し、流出管角度はマーク２０を基準とした角度で、流
入管角度或は副管の角度は流出管を基準とした角度であ
る。

【００３６】（流出管の角度設定）流出管の取付け穴の
角度設定は、躯体ブロックがマーク２０をレーザ光線照
射点に合わせた直後であるから、流出管角度が０°の場
合は角度の変更をせずに、次の削孔高さの設定に移る。
流出管角度が０°でない（Ｂ°）の場合は、ローラをＢ
×Ｋパルス回転して、次の流出管管底高さの設定に移
る。

【００３７】（流出管削孔高さの設定と削孔）制御装置
は、常に躯体ブロックの端からビットの外周までの距離
を記憶しているので、入力した流出管の削孔高さと等し
くなる位置まで架台を移動することは可能である。

【００３８】一般に躯体ブロックに接続する流出管の種
類（塩ビ管、コンクリート管等）と管の内径が異なり、
躯体ブロックにはその接続管の外径寸法より大きめの穴
を削孔する。この躯体ブロックの端（底）から流出管取
付け用穴までの距離（削孔の高さ）が削孔工程における
高さの基準値となる。例えば、１号躯体ブロックに接続
する流出管が塩ビ管であって、その管の内径が２５０ｍ
ｍである場合、躯体ブロックに削孔する穴の直径（ビッ
トの直径）は３０４ｍｍ、削孔高さは１３３ｍｍと仕様
が決まっている。従って、流出管用の穴の高さ設定は、
直径３０４ｍｍのビットを装着し、躯体ブロックの端か
らビットの外周までの距離を１３３ｍｍの位置になるよ
うに架台を移動すれば、流出管用の穴の削孔高さにな
る。削孔角度と高さを設定した後、削孔ビットを回転さ
せながら、ビット回転装置を油圧シリンダで下方に移動
すれば、躯体ブロックの所定位置に流出管用の穴を削孔
することができる。

【００３９】（流入管の角度設定）流入管取付け角度
は、流出管を基準とした角度であるから、流出管を削孔
した直後に続いて流入管の角度設定を行う場合は、制御
装置に入力した流入管の角度だけ躯体ブロックを回転移
動すればよい。

【００４０】（流入管削孔高さと削孔）流入管の削孔高
さの設定は、架台が流出管の削孔高さの位置で停止して
いるので、その位置から台車を落差の距離だけ移動させ
てもよいし、または、躯体ブロックの端からビットの外
周までの距離が、制御装置に入力した流入管削孔高さと
なるように台車を移動しても同じことである。

【００４１】この状態でビットを回転しながら、油圧シ
リンダでビット回転装置を降下させれば削孔できる。

【００４２】（複数本の流入管の削孔）躯体ブロックに
接合する流入管或は副管が複数本ある場合は、各流入管
の角度は流出管を基準とした角度であるから、２本目以
降の流入管の削孔角度設定は、その前の流入管の角度を
差し引いた分だけ回転移動すればよいが、制御装置にソ
フトウエアの角度目盛を設け、流出管の角度を設定した
後にこれを０°とし、入力した流入管の角度と対比しな
がらローラを回転すれば、絶対角度で設定できる。

【００４３】以上は横置型削孔装置による削孔の操作に
ついて述べたが、縦置型削孔装置でもレーザ光線を使用
することにより、角度設定は更に容易になる。この縦置
型削孔装置では、レーザビーム照射器はビット回転装置
の後側の壁に設置することになり、レーザビームは縦置
きした躯体ブロックの中心線に直角に交差し且つ、ビッ
ト回転軸と平行になる位置に設置しなければならない。
また、最初の位置設定（マーク２０の先端とレーザビー
ム照射点を合わせる操作）は、ビット回転装置がレーザ
ビームを遮断しない位置まで上げて操作しなければなら
ないが、その後の角度設定の操作については横置き型装
置と全く同じであり、ターンテーブルの角度目盛を使用
しなくても、自動的に角度設定が可能となる。

【００４４】本発明の削孔方法によれば、躯体ブロック
の削孔位置の設定が正確且つ迅速になり、オペレータ１
名で操作することが可能となった。従来の方法では、巨
大な躯体ブロック（４号管は内径１８００ｍｍ，３〜５
トン）をターンテーブルの規定の位置（マークを角度目
盛の０°に合わせる位置）に設置したり、横置型削孔装
置では、躯体ブロックの削孔角度を外周の長さに換算し
て罫書きすることは１人では行えない作業である。これ
に対し、本発明の方法によれば、躯体ブロックはターン
テーブル或はローラの上に乗せるだけで、その後の基準
合わせや削孔位置の設定は全て機械操作で行うため、作
業は１人で実施できる上に、操作時間も従来の方法に比
べて短縮できる利点がある。

【００４５】尚、本発明のようにレーザビームを使用し
ないで、機械的に基準点を設ける方法もあるが、削孔作
業上邪魔になったり、物が接触して基準点が狂うことも
あって、十分に機能を発揮することができなかった。

【００４６】

【実施例】図１に示す通り横置型削孔装置に対して、レ
ーザビーム発生器を建屋の梁に固定し、ローラ（従動
側）及び台車の車輪にエンコーダを設置した設備で、下
記の作業指令書に従い躯体ブロックに流出管及び流入管
の削孔を行った。

【００４７】 削孔装置 日コン機械工業株式会社製 （横置型） 躯体ブロック（１号） 三菱マテリアル建材株式会社製 標準寸法 内径９００ 外径１０５０（ｍｍ）

【００４８】

【表１】

【００４９】制御装置に削孔指令書の接続管種、落差、
削孔高さ、角度の各データを入力する。接続管種は全て
塩化ビニール管２５０であるから、削孔直径３０４ｍｍ
のビットを装着する。次に１号躯体ブロックをローラ上
に搭載し、ローラと台車を運転してマークの先端がレー
ザビーム照射点と重なる位置で停止し、次に台車のみを
運転してレーザビーム照射点が躯体ブロックの端に来る
まで移動する。この状態で自動運転開始スイッチを押
す。

【００５０】先ず流出管取付け穴の位置設定を行うが、
流出管角度は０°であるから、角度の設定変更は必要な
い。削孔高さの設定は、入力データから架台の移動距離
を計算し、管の端からビット外周までの距離（削孔高
さ）が１３３ｍｍの位置までエンコーダパルスを計測し
ながら架台を移動する。この位置でビット回転装置を駆
動すれば、流出管用の穴が削孔できる。

【００５１】次に流入管の取付け穴の位置設定は、角
度が１８０°であり、躯体ブロックは流出管を削孔した
位置にあるから、ローラを駆動してエンコーダパルスを
計測しながら、１８０°の角度位置（左回り）で停止す
る。削孔の高さ１５３ｍｍは流出管と同じ操作で台車を
移動し高さ設定を行う。この位置でビット回転装置を駆
動すれば流入管用の穴の削孔ができる。

【００５２】流入管の削孔は角度が２７０°である
が、制御装置は躯体ブロックが１８０°の位置に停止し
ていることを記憶しているので、ローラ駆動装置は更に
９０°回転して停止する。削孔高さ６２０ｍｍの設定
は、前記同様の操作で行う。

【００５３】このように削孔した躯体ブロックの各接続
管取付け穴の位置を精密に調査したが、削孔位置のずれ
は許容誤差範囲内であった。

【００５４】

【発明の効果】以上の通り、本発明のマンホール用躯体
ブロックの削孔方法によると、躯体ブロック周面の正確
な位置にきわめて迅速に削孔することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態に係るマンホール用躯体ブロックの
削孔方法に用いられる削孔設備の構成図である。

【図２】躯体ブロックの斜視図である。

【図３】躯体ブロックの要部斜視図である。

【符号の説明】

３，４ 車輪 ５ 台車 ６，７ ローラ ９ 躯体ブロック １１ 削孔機 １４ 油圧シリンダ １８ レーザビーム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円筒形状のマンホール用躯体ブロック
   を、その軸心線方向に移動させ得ると共に周方向に回転
   させ得る支持装置に載せ、削孔機によって該ブロック周
   面の所定位置に削孔する方法において、 該ブロックの外周面の端縁近傍にマークが付されてお
   り、 該削孔機は予め規定位置に配置されており、 定位置に配置されたレーザ光源からレーザビームをブロ
   ック軸心線と直交方向に照射しておき、 該マークに該レーザビームが当るように該支持装置によ
   って該ブロックを移動及び回転させ、この状態をもって
   基準位置及び基準向きとし、 次いで、該基準位置から所定距離だけ軸心線方向に該ブ
   ロックを移動させると共に、該基準向きから所定角度だ
   け周方向に該ブロックを回転させ、 次いで前記削孔機によってブロック周面に削孔すること
   を特徴とするマンホール用躯体ブロックの削孔方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記マークは、マン
   ホールのステップ配置位置を示す矢符マークであって、
   ブロックの軸心線と平行方向に延び、その先端が尖って
   おり、 前記レーザビームがまずこの矢符マークの該先端に当る
   ようにブロックを移動及び回転させ、 次いでレーザビームがブロック端縁角部に当るようにブ
   ロックを軸心線方向に移動させ、この状態をもって基準
   位置及び基準向きとすることを特徴とするマンホール用
   躯体ブロックの削孔方法。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、前記支持装置
   に軸心線方向への移動に伴ってパルスを出力する第１の
   パルス出力手段と周方向への回転に伴ってパルスを出力
   する第２のパルス出力手段とを設け、これらのパルス出
   力手段のパルスをカウントして基準位置からの移動距離
   及び基準向きからの回転角度を検出するようにしたこと
   を特徴とするマンホール用躯体ブロックの削孔方法。
4. 【請求項４】 請求項２において、前記ブロックは遠心
   成形機或はロール填圧機によって成形されたものであ
   り、外周面には軸心線と平行方向に筋がついており、前
   記マークの先端がこの筋に合致していることを特徴とす
   るマンホール用躯体ブロックの削孔方法。