JP6037975B2

JP6037975B2 - 管切断機および管切断方法

Info

Publication number: JP6037975B2
Application number: JP2013172088A
Authority: JP
Inventors: 寛人水藤; 昌彦丹下; 将虎京野
Original assignee: JFE Engineering Corp; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: JFE Engineering Corp; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2013-08-22
Filing date: 2013-08-22
Publication date: 2016-12-07
Anticipated expiration: 2033-08-22
Also published as: JP2015039740A

Description

本発明は、管を周方向に沿って切断していく管切断機および管切断方法に関する。

従来、管を輪切り状態に切断可能な管切断機としては、パイプソー、ワイヤーソー、ロータリーカッター、ガス溶断器等の様々な形態のものが知られている。

特開２００２−２０５２１８号公報

従来のパイプソーやロータリーカッターは、管の切断作業を行うに際して、管の径方向外側に広い空間を必要とする。このため、管の径方向外側に物体が存在するなど、管の径方向外側が狭隘な空間になっている場合には、この従来のパイプソー等を管の切断に使用することができない可能性がある。また、管には、内管と外管とを有する多重管が存在する。このような多重管においては、内管をそのまま残し、外管の一部分だけを切断する場合がある。しかしながら、従来のパイプソーやワイヤーソーは、管を径方向外側から径方向内側に向けて切断していくものであり、内管に傷を付けることなく外管のみを切断することが難しい。更に、多重管は、内管の内側にガスを通すガス管として利用されることがある。そして、そのガスが可燃性ガスの場合には、直火で切断する従来のガス溶断器を外管の切断に使用することは好ましくない。ここで、上記特許文献１には、狭隘な空間での管の切断を容易にする管切断機であって、管の周方向に移動しながら回転刃で管を輪切り状態に切断していくものが開示されている。この管切断機は、刃先を管に貫通させた後、回転刃を回転させながら周方向に１周移動させることで、管の切断を行う。しかしながら、この従来の管切断機は、まだまだ改善の余地がある。

そこで、本発明は、狭隘な空間においても管の切断が可能な管切断機を提供することを、第１の目的とする。また、本発明は、多重管の外管のみの切断が可能な管切断機を提供することを、第２の目的とする。また、本発明は、火気の使用が制限されている場所での管の切断が可能な管切断機を提供することを、第３の目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る管切断機は、切断対象管の径方向外側で自転しながら当該切断対象管を切断する切断刃と、前記切断刃の自転軸であり、前記切断対象管の軸線方向に対して平行に延在させた回転軸と、前記回転軸を介して前記切断刃を自転させる駆動部と、前記切断刃と前記駆動部との間で前記切断対象管の外周面を覆う当該切断対象管に固定した筒状のステータと、前記ステータの外周面を覆い、該ステータに対する同心上での周方向の相対回転が可能な筒状のロータと、前記ロータに固定し、該ロータを前記ステータに対して相対回転させる際に作業者が操作する回転操作部と、前記ステータ及び前記ロータの径方向外側に位置する前記回転軸を回転自在に保持する保持部と、前記ロータの径方向外側で前記回転軸に対して間隔を空けて平行に配置し、前記保持部を回転自在に支持する支持軸と、前記支持軸を前記ロータに固定する固定部と、前記回転軸と共に前記支持軸の軸心を中心にして回転させた前記保持部を当該回転させた位置で係止し、前記切断刃の切り込み深さを調整する位置調整部と、を備えた管切断機であって、前記ステータは、軸線方向に対して平行に複数の部材に分割可能に構成され、前記ステータにおける複数の部材が前記切断対象管の外周面上で一体化されて筒状を成し、前記ロータは、軸線方向に対して平行に複数の部材に分割可能に構成され、前記ロータにおける複数の部材が前記ステータの外周面上で一体化させて筒状を成し、前記位置調整部は、第１弾性部材、第２弾性部材、および前記保持部に連結されているとともに前記ロータの径方向外側かつ前記回転軸に対して前記支持軸とは反対側に配置され、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との間に設けられた延設部材を有し、前記第１弾性部材により前記延設部材に対して径方向外側に向かって力が作用されるとともに、前記第２弾性部材により前記延設部材に対して径方向内側に向かって力が作用されることを特徴としている。

本発明の一態様に係る管切断方法は、上記の発明による管切断機を用いた管切断方法であって、前記切断対象管の少なくとも一部分が構造物の中に埋設されており、かつ、該構造物の内方の空間に沿って前記切断対象管の切断箇所が存在している場合、前記回転軸の長さは、前記構造物における作業者の居る側の壁面と前記切断箇所との間の距離よりも長くすることを特徴としている。

本発明に係る管切断機は、ステータ及びロータの径方向外側に回転軸を配置し、そのステータ及びロータを軸線方向で挟んで切断刃と駆動部を配置している。このため、この管切断機は、切断対象管の径方向外側が狭隘な空間であっても、この切断対象管を周方向に沿って切断することができる。また、この管切断機は、切断刃の切り込み深さを位置調整部で細かく調整することができるので、内管を傷付けることなく、切断対象管である外管のみを切断することができる。また、この管切断機は、位置調整部で切断対象管の肉厚よりも切り込み深さを浅くし、自転中の切断刃等を複数周に渡って周方向へと移動させながら少しずつ切断していくことで、この切断対象管を輪切り状態に分断する。このため、この管切断機は、その切断対象管の肉厚よりも切り込み深さを深くし、切断刃等を切断対象管の周方向へと１周移動させるだけで分断するよりも、火花の発生を抑えることができる。よって、この管切断機は、火気の使用が制限されている場所での切断対象管の切断が可能になる。

図１は、切断対象管に設置した管切断機の正面図である。図２は、切断対象管に設置した管切断機の側面図である。図３は、切断対象管に設置した管切断機の上面図である。図４は、切断対象管に設置した管切断機の背面図である。図５は、構造物の中に埋設された二重管の斜視図である。図６は、構造物の中に埋設された二重管のはつり作業後の斜視図である。図７は、構造物の中に埋設された二重管のはつり作業後の側面からみた断面図である。図８は、切断対象管に対する設置前のステータを示す正面図である。図９は、切断対象管に対する設置前のステータを示す側面図である。図１０は、切断対象管に設置したステータとステータに対する設置前のロータ及び切断装置とを示す正面図である。図１１は、切断対象管に設置したステータとステータに対する設置前のロータ及び切断装置とを示す側面図である。図１２は、駆動部の筐体を押し下げた際の切断刃の動きを説明する図である。

以下に、本発明に係る管切断機の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。尚、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

［実施例］
本発明に係る管切断機の実施例を図１から図１２に基づいて説明する。

図１〜図４の符号１は、本実施例の管切断機を示す。これらの図は、管切断機１を円筒状の切断対象の管（以下、「切断対象管」という。）Ｐｃに設置した状態を表している。以下においては、特に言及しない限り、その切断対象管Ｐｃの中心軸に沿う方向を軸線方向と云い、その切断対象管Ｐｃ周りの方向を周方向という。また、その切断対象管Ｐｃの中心軸に直交する方向を径方向と云い、その中でも、内方に向けた側を径方向内側、外方に向けた側を径方向外側という。

この管切断機１は、切断対象管Ｐｃを周方向に切断して輪切り状態に分断させるものである。この管切断機１においては、切断刃１０を切断対象管Ｐｃの外周面上で周方向に沿って移動させながら切断対象管Ｐｃの切断を行う。また、この管切断機１は、一重管のみならず、少なくとも１本の内管と１本の外管とを有する多重管を切断することもできる。この管切断機１は、多重管を切断する場合、外管から内管に至るまで、その全てを外管側から順に切断対象管Ｐｃとして切断していくことも可能であり、２本以上の内管が存在するのであれば、径方向内側に少なくとも１本以上の内管を残して切断することも可能であり、外管のみを切断対象管Ｐｃにして切断することも可能である。

以下においては、外管Ｐ１と内管Ｐ２とを１本ずつ備えた二重管Ｐ（図５〜図７）を具体例として挙げながら管切断機１の説明を行う。

流体は、管内を移動させることによって他所へと運ぶことができる。このため、管を使った流体の運搬には、例えば、その流体の通る管を周囲から守るべく、流体が内側を通る内管Ｐ２を径方向外側から外管Ｐ１で覆った二重管Ｐが用いられる。例えば、二重管Ｐは、橋脚等の構造物Ｓｔの中を通る配管として設置され、ガス等の流体を内管Ｐ２の内側で運ぶために利用される。この二重管Ｐは、コンクリート等の構造物Ｓｔの構成部材によって径方向外側から覆われた状態で構造物Ｓｔ内に埋められている。このような埋設型の二重管Ｐにおいては、例えば、外的要因に基づく耐久性の低下を防ぐべく、外管Ｐ１と内管Ｐ２との間の環状の空間に樹脂モルタルまたはゴム等の充填部材Ｆが充填されている。

このような利用形態の二重管Ｐに対しては、定期的に耐久性の低下に関わる要因が発生していないか作業者の目視や非破壊検査器で検査が実施される。先ず、外管Ｐ１については、その周囲が構造物Ｓｔの構成部材で覆われており、検査しにくいものとなっている。このため、外管Ｐ１については検査を行わず、外管Ｐ１の周囲の構造物Ｓｔをはつり取って外管Ｐ１の一部を切断し、充填部材Ｆをはつり取って内管Ｐ２を露出させた後、内管Ｐ２の検査及び補修を行う。図６及び図７は、そのはつり作業後の状態の一例を表している。このはつり作業は、例えば、ウォータージェット工法等を用いて行う。更に、構造物Ｓｔの鉄筋が外管Ｐ１の切断除去を行う際に邪魔になるため、外管Ｐ１の径方向外側における切断除去に要する可能な限り狭い範囲で鉄筋の一部分を取り除く。よって、この例示では、図７に示すように、奥側のはつり除去範囲が手前側のはつり除去範囲よりも狭くなっている。但し、奥側のはつり除去範囲は、外管Ｐ１の径方向外側の空間に少なくとも切断刃１０が配置できる範囲とする。また、手前側のはつり除去範囲は、少なくとも切断した構造物Ｓｔの鉄筋を復旧するのに必要な範囲とする。一方、内管Ｐ２については、その周囲が外管Ｐ１や充填部材Ｆで覆われているので、これもまた検査しにくいものとなっている。このため、内管Ｐ２については、外管Ｐ１の一部分を周方向に切断して取り除き、更に充填部材Ｆを取り除いてから検査を行う。

ここで、その外管Ｐ１の切断を行うに際しては、予め行った検査で把握した又は想定される内管Ｐ２における耐久性の低下している範囲の検査と補修が行える範囲まで外管Ｐ１を切断する。また、内管Ｐ２の検査の結果、耐久性の低下に関わる要因が発生している又は耐久性の低下の虞がある補修対象部分が見つかった場合には、例えば、その補修対象部分を径方向外側から覆うように図示しないスリーブ管（内管Ｐ２の外径よりも内径が大きく、かつ、外管Ｐ１の内径よりも外径の小さい管）を配置し、このスリーブ管の両端と内管Ｐ２の外周面とを溶接することで、内管Ｐ２の補修作業を行う。

この検査を終えた二重管Ｐにおいては、内管Ｐ２の補修の有無に拘わらず、一部分が除去された外管Ｐ１を補修する必要がある。その際には、外管Ｐ１における除去部分に当該外管Ｐ１と同等の径の新たな管を配置して、この管を外管Ｐ１の残存部分に機械的に接続又は溶接で固定することによって、外管Ｐ１の補修作業を行う。その後、作業者は、その外管Ｐ１と内管Ｐ２の間の空間に充填部材Ｆを詰め、鉄筋を除去したのであれば、その除去分を溶接等で補充し、はつり除去した箇所に構造物Ｓｔの構成部材を新たに設ける（コンクリートを打設する）。

このように、二重管Ｐの検査や補修を行うに際して、この二重管Ｐが橋脚のような構造物Ｓｔの中に埋められている場合には、上記のように外管Ｐ１の周囲を覆っている構造物Ｓｔの構成部材を除去する必要がある。しかしながら、その構成部材の除去作業に際しては、例えば構造物Ｓｔの強度等に関する理由から、構成部材の除去を広範囲に行うことは好ましくない。このため、このような作業現場では、外管Ｐ１の径方向外側の空間（はつり除去後の環状の空間）が狭くとも当該外管Ｐ１の切断を可能にする管切断機が必要とされる。本実施例の管切断機１は、そのような狭隘な空間においても外管Ｐ１（切断対象管Ｐｃ）の切断を行えるよう構成したものである。以下、この管切断機１の構成について図１〜図４に基づき説明する。

管切断機１は、切断対象管Ｐｃの切断刃１０と当該切断刃１０の駆動部２０とを備えた切断装置を有する。

切断刃１０は、切断対象管Ｐｃの径方向外側で自転しながら当該切断対象管Ｐｃを切断する円盤形の回転刃である。この切断刃１０は、その中心に回転軸（自転軸）１１が固定されている。この切断刃１０は、切断対象管Ｐｃの径方向外側に配置し、この径方向外側から切断対象管Ｐｃを周方向に切断する。従って、回転軸１１は、切断対象管Ｐｃの径方向外側で軸線方向に対して平行に配置する。また、この回転軸１１は、その切断対象管Ｐｃの外周面の一部分を覆う後述するステータ３１とロータ３２の径方向外側に配置する。尚、この切断刃１０は、切断対象管Ｐｃに接することの無い部分がカバー１２で覆われている。

ここで、この例示では、切断対象管Ｐｃ（外管Ｐ１）の切断箇所が構造物Ｓｔにおける作業者の居る側の壁面に対して奥まった位置に存在している。このため、その回転軸１１は、その奥まった位置に切断刃１０が配置されるように、その構造物Ｓｔの壁面から延在させる。

駆動部２０は、切断刃１０に回転軸１１を介して駆動力を伝達することで、この切断刃１０を自転させる。よって、この駆動部２０には、動力源（図示略）が少なくとも設けられている。この駆動部２０においては、エアモータや電動モータ等が動力源の具体例として考えられ、その動力源の動力が歯車等を介して駆動力として回転軸１１に伝達される。この例示では、駆動部２０の出力軸２１が軸継手２２を介して回転軸１１に連結されている。その出力軸２１は、回転軸１１と同心の軸である。

この駆動部２０の筐体２３は、作業者が切断作業を行う際のグリップ部の機能を持っている。そのグリップ部には、駆動部２０を作動または停止させるオンオフスイッチ（図示略）を設けてもよい。作業者は、切断対象管Ｐｃを切断する際に、その筐体２３（グリップ部）を径方向内側に押し下げて、切断刃１０を切断対象管Ｐｃに押し付ける。

また、この管切断機１には、切断刃１０を周方向へと案内する周方向案内装置が設けられている。その周方向案内装置は、切断刃１０の周方向への移動を作業者に円滑かつ簡便に実施させるためのものである。この周方向案内装置は、ステータ３１とロータ３２とを備える。

ステータ３１は、切断対象管Ｐｃの外周面を覆う金属製（例えばアルミニウム）の筒状体であり、切断刃１０と駆動部２０との間に配置する。このステータ３１は、切断対象管Ｐｃの外径よりも径の大きい内径を有する筒部３１ａと、この筒部３１ａの軸線方向における夫々の端部に設けた環状のフランジ部３１ｂと、を備える（図２及び図３）。そのフランジ部３１ｂは、筒部３１ａの外周面よりも径方向外側に延在させている。

具体的に、このステータ３１は、軸線方向に対して平行に複数の部材に分割し、これらを切断対象管Ｐｃの外周面上で一体化させることによって筒状を成す。ここでは、図８及び図９に示すように、半割の２つの第１及び第２のステータ部材３１Ａ，３１Ｂに分割している。第１ステータ部材３１Ａは、筒部３１ａの一部分を成している湾曲部３１ａ_１と、フランジ部３１ｂの一部分を成しているフランジ部３１ｂ_１，３１ｂ_１と、を有する。また、第２ステータ部材３１Ｂは、筒部３１ａの一部分を成している湾曲部３１ａ_２と、フランジ部３１ｂの一部分を成しているフランジ部３１ｂ_２，３１ｂ_２と、を有する。

このステータ３１は、図１０及び図１１に示すように、第１ステータ部材３１Ａと第２ステータ部材３１Ｂとを切断対象管Ｐｃの外周面上に被せ、これらを固定部３１ｃで固定して一体化させる。その固定部３１ｃは、例えば、第１ステータ部材３１Ａのフランジ部３１ｂ_１，３１ｂ_１における夫々の端部と第２ステータ部材３１Ｂのフランジ部３１ｂ_２，３１ｂ_２における夫々の端部とを固定するものである。この固定部３１ｃには、例えば、雄螺子と雌螺子とを有する螺子部を用いればよい。

このステータ３１には、その軸心を切断対象管Ｐｃの軸心に合わせる軸心調整部３１ｄが設けられている。その軸心調整部３１ｄは、筒部３１ａの少なくとも３箇所に設けた雌螺子と、この雌螺子に各々螺合させる少なくとも３つの雄螺子と、を備える。その雌螺子は、筒部３１ａに設けた径方向の貫通穴に形成したものである。作業者は、雄螺子を雌螺子に各々取り付け、雄螺子の先端を筒部３１ａの内周面から突出させて切断対象管Ｐｃの外周面に当接させる。そして、作業者は、各雄螺子の筒部３１ａからの突出量を調整することで、ステータ３１の軸心を切断対象管Ｐｃの軸心に合わせる。

続いて、ロータ３２は、ステータ３１の外周面を覆う金属製（例えばアルミニウム）の筒状体である。この例示では、ステータ３１の筒部３１ａの外周面を覆うようにロータ３２を配置する。このロータ３２は、筒部３１ａの外径よりも径の大きい内径を有する。また、このロータ３２は、ステータ３１に対する同心上での周方向の相対回転が可能である。

具体的に、このロータ３２は、軸線方向に対して平行に複数の部材に分割し、これらをステータ３１の外周面上で一体化させることによって筒状を成す。また、このロータ３２は、その分割体の１つに切断刃１０や駆動部２０等の切断装置が取り付けられている。ここでは、図１０及び図１１に示すように、半割の２つの湾曲状の第１及び第２のロータ部材３２Ａ，３２Ｂに分割している。そして、切断装置は、第１ロータ部材３２Ａに設置している。

このロータ３２は、図１及び図２に示すように、第１ロータ部材３２Ａと第２ロータ部材３２Ｂとをステータ３１の筒部３１ａの外周面上に被せ、これらを固定部３２ａで固定して一体化させる。その固定部３２ａは、環状の第１係合部材３２ａ_１と、この第１係合部材３２ａ_１の環状部分に引っ掛ける爪部を備えた第２係合部材３２ａ_２と、を有する。第２係合部材３２ａ_２は、その爪部を引っ張るリンク機構を備える。その第１係合部材３２ａ_１と第２係合部材３２ａ_２は、一方を第１ロータ部材３２Ａの周方向における夫々の端部に設け、他方を第２ロータ部材３２Ｂの周方向における夫々の端部に設ける。この固定部３２ａは、第１係合部材３２ａ_１に引っ掛けた第２係合部材３２ａ_２の爪部をリンク機構で引っ張ることによって、互いを係合させる。尚、この固定部３２ａは、第１ロータ部材３２Ａと第２ロータ部材３２Ｂとに各々設けた雄螺子と雌螺子とを有する螺子部であってもよい。

前述したように、この周方向案内装置においては、ロータ３２をステータ３１に対して周方向に相対回転させる。そして、このロータ３２の周方向の回転は、作業者の手で行わせる。そこで、このロータ３２には、その回転操作を作業者が行う際に利用する回転操作部３２ｂを設けている。その回転操作部３２ｂは、ロータ３２を回転させる際に作業者が持つことのできる形状に成形されたものであり、例えば、ロータ３２の外周面に少なくとも１つ固定している。この例示では、３つ設けている。

また、このロータ３２には、そのステータ３１に対する相対回転を円滑に行うべく、相対回転時の摩擦軽減部３２ｃを周方向で複数箇所に設けている（図１０及び図１１）。その摩擦軽減部３２ｃは、ステータ３１の外周面とロータ３２の内周面との間の軸受に相当するものであり、その間に回転体を介在させている。その回転体は、ロータ３２の内周面側において、その内周面からステータ３１の筒部３１ａの外周面に向けて突出させ、かつ、その外周面に当接させるよう配置する。この回転体は、保持機構によって回転自在に保持する。例えば、その回転体とは、球体や軸ローラ等である。この例示では、球体を配置している。尚、この摩擦軽減部３２ｃは、ステータ３１側に配置してもよい。

切断装置は、第１ロータ部材３２Ａに対して固定機構を介して取り付けられている。以下に、その固定機構について説明する。

固定機構は、切断刃１０の回転軸１１を回転自在に保持する保持部を備える。この例示では、軸線方向において間隔を空けて配置した板状の第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂを有する（図２及び図３）。第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂには、その長手方向の一端に形成された貫通穴に例えば軸受が各々設けられている。この第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂは、ロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）の径方向外側に配置する。回転軸１１は、その第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂの軸受に挿入することによって、この第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂで回転自在に保持される。

また、この固定機構には、軸線方向に対して平行に配置され、その第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂを回転自在に支持する支持軸４２が設けられている。その支持軸４２は、ロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）の径方向外側で、かつ、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂの長手方向の他端に配置する。その長手方向の他端には、貫通穴が形成されており、この貫通穴に例えば軸受が設けられている。第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂは、その他端の軸受に支持軸４２を挿入することによって、この支持軸４２に回転自在に支持される。つまり、その支持軸４２は、回転軸１１に対して間隔を空けて平行に配置される。

また、この固定機構には、その支持軸４２をロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）に固定する固定部が設けられている。この例示では、軸線方向で間隔を空けて配置した板状の第１及び第２の固定部４３Ａ，４３Ｂを有する。第１固定部４３Ａは、支持軸４２の一端を回転不能な状態で保持する。一方、第２固定部４３Ｂは、支持軸４２の他端を回転不能な状態で保持する。第１及び第２の固定部４３Ａ，４３Ｂは、例えばボルト等の螺子部材を用いてロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）の外周面に固定する。

このように、この固定機構は、回転軸１１を介して、切断装置（切断刃１０や駆動部２０等）をロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）に固定する。この固定機構は、回転軸１１の回転が妨げられないので、切断刃１０による切断作業を邪魔しない。そして、この固定機構は、支持軸４２を中心にして、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂと一体になって切断装置を回転させ、切断刃１０と切断対象管Ｐｃの外周面との間隔を変化させることができる。

この固定機構には、駆動部２０の筐体２３（グリップ部）が径方向内側に押し下げられた際に、その支持軸４２を中心とする切断装置等の回転を規制し、この切断装置等がそれ以上回転しないように係止する係止部（図示略）を設けている。例えば、その係止部は、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂに設ける。この場合には、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂのロータ３２側を係止部とし、この係止部をロータ３２の外周面に当接させることで、筐体２３（グリップ部）が径方向内側に押し下げられた際の切断装置等の回転を制限する。また、その係止部は、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂと支持軸４２との間に設けてもよい。この場合の係止部は、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂの支持軸４２に対する回転を規制するものであり、例えば、支持軸４２やロータ３２の外周面に配置する。

尚、この固定機構には、回転軸１１を径方向外側から覆うカバー４４が設けられている。そのカバー４４は、例えば第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂに取り付けられており、支持軸４２を中心にして切断装置等と一体になって回転することができる。

ここで、その切断装置は、その支持軸４２を中心とする回転によって、切断対象管Ｐｃの外周面に対する切断刃１０の位置を変化させることができる。つまり、この切断装置の回転は、切断時の切断刃１０の切り込み深さを変化させるものである。一方、この切断装置は、その支持軸４２を中心とする回転を止めることができなければ、切断中の切り込み深さにばらつきを生じさせてしまう可能性がある。何故ならば、前述したように、切断対象管Ｐｃを切断する際には、作業者が駆動部２０の筐体２３（グリップ部）を径方向内側に押し下げて、切断刃１０を切断対象管Ｐｃに押し付けるからである。このため、この管切断機１には、回転軸１１等の切断装置と共に支持軸４２の軸心を中心にして回転させた第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂを当該回転させた位置で係止し、切断刃１０の切り込み深さを調整する位置調整部５０を設ける。

その位置調整部５０は、延設部材５１と軸部材５２と操作部材５３と第１弾性部材５４と第２弾性部材５５と係止部材５６とを備える。

延設部材５１は、カバー４４に螺子部材や溶接等で取り付けられた板状の部材であり、その平面を切断対象管Ｐｃやロータ３２の外周面に対して接線方向に延在させている。この延設部材５１は、ロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）の径方向外側で、かつ、回転軸１１に対して支持軸４２とは反対側に配置する。

この延設部材５１には、その平面に垂線方向を軸心とする円形の貫通穴が形成されている。軸部材５２は、その延設部材５１の貫通穴に挿入し、一端をロータ３２（第１ロータ部材３２Ａ）の外周面の溝または穴に挿入する。この軸部材５２の一端は、その溝または穴に固定する。この軸部材５２は、円筒状または円柱状の軸であり、その外周面に雄螺子が形成されている。

操作部材５３は、環状に成形された部材であり、その内周面に雌螺子が形成されている。この操作部材５３は、その雌螺子を軸部材５２の雄螺子に当該軸部材５２の他端側から螺合させることで、この軸部材５２に取り付ける。つまり、この操作部材５３は、軸部材５２における延設部材５１よりも径方向外側に取り付けられている。

第１弾性部材５４は、軸部材５２における延設部材５１とロータ３２の外周面との間で当該軸部材５２に挿入する。この第１弾性部材５４は、その延設部材５１とロータ３２の外周面との間で伸張方向の弾発力を発生させている。一方、第２弾性部材５５は、軸部材５２における延設部材５１よりも径方向外側に取り付けられ、操作部材５３よりも径方向内側で軸部材５２に挿入する。軸部材５２の他端には、その操作部材５３の軸部材５２からの脱落を回避するべく、係止部材５６を取り付けている。その係止部材５６は、内周面に雌螺子が形成されており、この雌螺子を軸部材５２の雄螺子に螺合させることで当該軸部材５２に取り付ける。第２弾性部材５５は、その延設部材５１と操作部材５３との間で伸張方向の弾発力を発生させている。

この位置調整部５０においては、作業者が操作部材５３を一方の軸心回りに回転操作することで、第１弾性部材５４の伸張方向の弾発力によって延設部材５１が径方向外側に押し上げられる。このため、この場合には、その延設部材５１と共に、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂや切断装置が支持軸４２の軸心回りに回転して押し上げられる。よって、この場合には、切断刃１０を切断対象管Ｐｃの外周面から離れさせることができる。これに対して、この位置調整部５０は、作業者が操作部材５３を他方の軸心回りに回転操作することで、延設部材５１が径方向内側に押し下げられる。このため、この場合には、その延設部材５１と共に、第１及び第２の保持部４１Ａ，４１Ｂや切断装置が支持軸４２の軸心回りに回転して押し下げられる。よって、この場合には、切断刃１０を切断対象管Ｐｃの外周面に近づけることができる（図１２）。従って、この位置調整部５０は、作業者の操作部材５３の操作によって、切断刃１０の切り込み深さを調整することができる。その切り込み深さは、操作部材５３の回転角度に応じて決まる。尚、その図１２は、図示の便宜上、固定機構の一部の構成や位置調整部５０等を省いている。

作業者は、ロータ３２までの取り付け作業を終えると、その位置調整部５０で切断刃１０の切り込み深さ（例えば１ｍｍ）を調整する。その後、作業者は、駆動部２０を作動させて切断刃１０を回転させる。作業者は、筐体２３（グリップ部）及び回転操作部３２ｂを持ってロータ３２を周方向に回転させると、位置調整部５０の操作部材５３が回転中の切断刃１０を切断対象管Ｐｃに近づけて（例えば１ｍｍ）行く。その際には、延設部材５１が操作部材５３の回転により上下に移動し、第１弾性部材５４が管から離れる方向の力となり、第２弾性部材５５が切断中の切断刃１０が切断対象管Ｐｃから離れようとするのを抑えるダンパー（クッション）の役割を果たす。その筐体２３の押し下げが止まった状態では、位置調整部５０で調整した切り込み深さの分だけ回転中の切断刃１０が切断対象管Ｐｃを切り込んでいる。作業者は、その切断刃１０を切断対象管Ｐｃに切り込ませた状態のまま、回転操作部３２ｂを操作してロータ３２を周方向に１回転させる。これにより、切断対象管Ｐｃは、調整された切り込み深さの分だけ外周面側が切断される。作業者は、再び切断刃１０の切り込み深さを調整し、筐体２３を押し下げ、ロータ３２を周方向に１回転させて、切り込み深さの増量分だけ切断対象管Ｐｃの切断を行う。作業者は、この作業を切断対象管Ｐｃの肉厚分だけ繰り返すことで、切断対象管Ｐｃを分断させる。

以上示したように、この管切断機１は、ステータ３１及びロータ３２の径方向外側に回転軸１１を配置し、そのステータ３１及びロータ３２を軸線方向で挟んで切断刃１０と駆動部２０を配置している。このため、この管切断機１は、切断対象管Ｐｃの径方向外側が狭隘な空間であっても、この切断対象管Ｐｃを周方向に沿って切断することができる。特に、この管切断機１は、その設置に際して、駆動部２０が構造物Ｓｔの外に配置されるように合わせた長さの回転軸１１を用意することが望ましい。つまり、切断対象管Ｐｃの少なくとも一部分が構造物Ｓｔの中に埋設されており、かつ、その構造物Ｓｔの内方の空間（はつり除去後の環状の空間）に沿って切断対象管Ｐｃの切断箇所が存在している場合、回転軸１１の長さは、その構造物Ｓｔにおける作業者の居る側の壁面と切断箇所との間の距離よりも長くすることが望ましい。これにより、この管切断機１は、切断対象管Ｐｃと構造物Ｓｔとの間における径方向の隙間（はつり除去後の環状の空間）が狭くても、この切断対象管Ｐｃを周方向に沿って切断することができる。

また、この管切断機１は、切断刃１０の切り込み深さを細かく調整することができるので、内管Ｐ２を傷付けることなく、切断対象管Ｐｃである外管Ｐ１のみを切断することができる。

また、この管切断機１には、切断刃１０による切断箇所に不燃性の液体（水等）を供給する液体供給装置６０を設置する。これにより、この管切断機１は、切断時の火花の発生を抑えることができる。よって、この管切断機１は、例えば可燃性ガスの通る内管Ｐ２の外側の外管Ｐ１を切断するに際して、安全を担保することができる。つまり、この管切断機１は、火気の使用が制限されている場所で切断対象管Ｐｃを切断することができる。

更に、この管切断機１は、切断対象管Ｐｃの肉厚よりも切り込み深さを浅くし、自転中の切断刃１０等を複数周に渡って周方向へと移動させながら少しずつ切断していくことで、この切断対象管Ｐｃを輪切り状態に分断する。このため、この管切断機１は、その切断対象管Ｐｃの肉厚よりも切り込み深さを深くし、切断刃１０等を切断対象管Ｐｃの周方向へと１周移動させるだけで分断するよりも、火花の発生を抑えることができる。よって、この管切断機１は、前述した切断箇所への流体の供給の効果と相俟って、火気の使用が制限されている場所での切断対象管Ｐｃの切断が可能になる。

また、この管切断機１は、作業者が切断装置（切断刃１０や駆動部２０等）を周方向へと一緒に移動させる際に、一方向だけでなく、これとは逆の方向にも動かすことができる。つまり、この管切断機１は、切断装置の逆回転の妨げになる構造や部材等を持っていない。よって、この管切断機１は、仮に切断刃１０が切断対象管Ｐｃに噛み込んでしまったとしても、切断時とは逆方向に作業者が切断刃１０等を移動させることで、その噛み込みを解消することができる。このため、この管切断機１は、切断刃１０の耐久性の低下を抑えることができる。

１管切断機
１０切断刃
１１回転軸
２０駆動部
３１ステータ
３２ロータ
４１Ａ第１保持部
４１Ｂ第２保持部
４２支持軸
４３Ａ第１固定部
４３Ｂ第２固定部
５０位置調整部
５１延設部材
５２軸部材
５３操作部材
５４第１弾性部材
５５第２弾性部材
５６係止部材
６０液体供給装置
Ｐｃ切断対象管

Claims

切断対象管の径方向外側で自転しながら当該切断対象管を切断する切断刃と、
前記切断刃の自転軸であり、前記切断対象管の軸線方向に対して平行に延在させた回転軸と、
前記回転軸を介して前記切断刃を自転させる駆動部と、
前記切断刃と前記駆動部との間で前記切断対象管の外周面を覆う当該切断対象管に固定した筒状のステータと、
前記ステータの外周面を覆い、該ステータに対する同心上での周方向の相対回転が可能な筒状のロータと、
前記ロータに固定し、該ロータを前記ステータに対して相対回転させる際に作業者が操作する回転操作部と、
前記ステータ及び前記ロータの径方向外側に位置する前記回転軸を回転自在に保持する保持部と、
前記ロータの径方向外側で前記回転軸に対して間隔を空けて平行に配置し、前記保持部を回転自在に支持する支持軸と、
前記支持軸を前記ロータに固定する固定部と、
前記回転軸と共に前記支持軸の軸心を中心にして回転させた前記保持部を当該回転させた位置で係止し、前記切断刃の切り込み深さを調整する位置調整部と、
を備えた管切断機であって、
前記ステータは、軸線方向に対して平行に複数の部材に分割可能に構成され、前記ステータにおける複数の部材が前記切断対象管の外周面上で一体化されて筒状を成し、
前記ロータは、軸線方向に対して平行に複数の部材に分割可能に構成され、前記ロータにおける複数の部材が前記ステータの外周面上で一体化させて筒状を成し、
前記位置調整部は、第１弾性部材、第２弾性部材、および前記保持部に連結されているとともに前記ロータの径方向外側かつ前記回転軸に対して前記支持軸とは反対側に配置され、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との間に設けられた延設部材を有し、
前記第１弾性部材により前記延設部材に対して径方向外側に向かって力が作用されるとともに、前記第２弾性部材により前記延設部材に対して径方向内側に向かって力が作用される
ことを特徴とする管切断機。
前記位置調整部は、前記第１弾性部材および前記第２弾性部材を伸縮させて前記延設部材の位置を調整可能な操作部材を有し、前記操作部材によって前記切断刃の切り込み深さを調整可能に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の管切断機。
前記ステータは、前記ステータの軸心を前記切断対象管の軸心に合わせる軸心調整部を有することを特徴とする請求項１または２に記載の管切断機。
前記軸心調整部は、前記複数の部材のそれぞれに少なくとも３箇所に設けた雌螺子と、前記雌螺子に各々螺合させる少なくとも３つの雄螺子と、を備えることを特徴とする請求項３に記載の管切断機。
前記ロータは、前記ステータの外周面と前記ロータの内周面との間に回転体が介在する摩擦軽減部を有し、前記回転体は、保持機構によって回転自在に保持され、前記ロータの内周面側において、前記ロータの内周面から前記ステータの外周面に向けて突出させ、かつ、前記ステータの外周面に当接させるよう配置されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の管切断機。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の管切断機を用いた管切断方法であって、
前記切断対象管の少なくとも一部分が構造物の中に埋設されており、かつ、該構造物の内方の空間に沿って前記切断対象管の切断箇所が存在している場合、前記回転軸の長さは、前記構造物における作業者の居る側の壁面と前記切断箇所との間の距離よりも長くする
ことを特徴とする管切断方法。