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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024020169
(43)【公開日】2024-02-14
(54)【発明の名称】分岐管形成装置及び切片回収器の取付方法
(51)【国際特許分類】
F16L 55/00 20060101AFI20240206BHJP
F16L 41/04 20060101ALI20240206BHJP
【ＦＩ】
F16L55/00 C
F16L41/04
【審査請求】未請求
【請求項の数】9
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023123228
(22)【出願日】2023-07-28
(31)【優先権主張番号】P 2022122930
(32)【優先日】2022-08-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】396020361
【氏名又は名称】株式会社水道技術開発機構
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】堀川 剛
(72)【発明者】
【氏名】桑垣 大介
(57)【要約】
【課題】カッター軸芯を既設管側に寄せた場合でもカッターによる穿孔の位置精度を高めることが可能な分岐管形成装置及び切片回収器の取付方法を構成する。
【解決手段】分岐管形成装置１００は、カッター３０を駆動回転する状態で穿孔方向に作動させ、カッター３０によって既設管Ｗに穿孔口を形成する穿孔作動を行う穿孔機Ｅを備えている。穿孔機Ｅは、円筒状のカッター３０と、カッター３０を駆動回転させる駆動シャフト３１と、カッター軸芯Ｚを中心とする円筒状でカッター３０を収容するガイド筒３２と、カッター３０と一体的に回転するガイドプレート３７とを備えている。カッター３０による穿孔作動において、カッター３０の刃部３０ａが既設管Ｗに最初に食い込むとき、ガイドプレート３７がガイド筒３２の内周面に対して当接する位置にガイドプレート３７が設けられている。
【選択図】図１
【解決手段】分岐管形成装置１００は、カッター３０を駆動回転する状態で穿孔方向に作動させ、カッター３０によって既設管Ｗに穿孔口を形成する穿孔作動を行う穿孔機Ｅを備えている。穿孔機Ｅは、円筒状のカッター３０と、カッター３０を駆動回転させる駆動シャフト３１と、カッター軸芯Ｚを中心とする円筒状でカッター３０を収容するガイド筒３２と、カッター３０と一体的に回転するガイドプレート３７とを備えている。カッター３０による穿孔作動において、カッター３０の刃部３０ａが既設管Ｗに最初に食い込むとき、ガイドプレート３７がガイド筒３２の内周面に対して当接する位置にガイドプレート３７が設けられている。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
不断流状態の既設管の外面に装着されるケース部と、前記既設管の一部に穿孔口を形成する穿孔機とを備え、前記ケース部が前記穿孔口に連通可能な分岐部を有している分岐管形成装置であって、
前記穿孔機は、円筒状のカッターと、カッター軸芯を中心に前記カッターを駆動回転させると共に前記カッター軸芯に沿う方向に前記カッターを往復移動させる駆動シャフトと、前記カッター軸芯を中心とする円筒状で前記カッターを収容可能なガイド筒と、前記カッターの刃部と反対側に配置され、径方向の外端が前記カッターの外周より外方に突出したガイドプレートとを備え、
前記穿孔機は、前記カッターによって前記既設管に前記穿孔口を形成する穿孔作動において、前記刃部が前記既設管に最初に食い込むとき、前記ガイドプレートが前記ガイド筒の内周面に対して当接する位置に前記ガイドプレートが設けられている分岐管形成装置。
前記穿孔機は、円筒状のカッターと、カッター軸芯を中心に前記カッターを駆動回転させると共に前記カッター軸芯に沿う方向に前記カッターを往復移動させる駆動シャフトと、前記カッター軸芯を中心とする円筒状で前記カッターを収容可能なガイド筒と、前記カッターの刃部と反対側に配置され、径方向の外端が前記カッターの外周より外方に突出したガイドプレートとを備え、
前記穿孔機は、前記カッターによって前記既設管に前記穿孔口を形成する穿孔作動において、前記刃部が前記既設管に最初に食い込むとき、前記ガイドプレートが前記ガイド筒の内周面に対して当接する位置に前記ガイドプレートが設けられている分岐管形成装置。
【請求項2】
前記カッター軸芯に沿う方向視において、前記カッター軸芯が、前記既設管の管軸芯から外れた位置で、前記既設管と重複する位置に配置されている請求項１に記載の分岐管形成装置。
【請求項3】
前記ケース部は、前記穿孔作動によって前記既設管から分離した切断部分を前記カッターの内部空間に収容し、前記切断部分を前記カッターの戻り作動と共に前記カッターに収容した状態で取り出す取出機構を有している請求項１又は２に記載の分岐管形成装置。
【請求項4】
前記取出機構が、前記ケース部の内部において、前記穿孔作動の方向の上流位置に配置される第一支持体と、前記穿孔作動の方向の下流位置に配置される第二支持体との少なくとも２つの支持体と、これらの上下方向の位置関係を保持する位置保持体とを、前記カッターの内部に配置しており、
前記第一支持体は、前記カッター軸芯と同軸芯の貫通孔が形成され、
前記カッターは、当該カッターが前記穿孔作動の終端位置に到達する以前に前記貫通孔に入り込むセンタ支軸を、前記カッター軸芯と同軸芯で該カッターの内部空間に備え、
前記取出機構は、前記穿孔作動の後に前記戻り作動を行う際に、前記貫通孔から前記センタ支軸の抜け出しを阻止する係合機構を備えている請求項３に記載の分岐管形成装置。
前記第一支持体は、前記カッター軸芯と同軸芯の貫通孔が形成され、
前記カッターは、当該カッターが前記穿孔作動の終端位置に到達する以前に前記貫通孔に入り込むセンタ支軸を、前記カッター軸芯と同軸芯で該カッターの内部空間に備え、
前記取出機構は、前記穿孔作動の後に前記戻り作動を行う際に、前記貫通孔から前記センタ支軸の抜け出しを阻止する係合機構を備えている請求項３に記載の分岐管形成装置。
【請求項5】
前記係合機構が、前記センタ支軸の外周面より内方に格納される格納姿勢と、前記センタ支軸の外周面から径方向外方に張り出す係止姿勢とに切り換え自在な係止体を前記センタ支軸に備え、前記カッター軸芯に沿う方向にスライドすることにより、前記係止体を前記格納姿勢に拘束する拘束位置と、前記係止体の前記係止姿勢への移行を許す解除位置とに切り換え自在なスリーブを前記センタ支軸の外周に備えており、
前記係合機構は、前記スリーブを前記拘束位置にセットした状態で前記穿孔作動を開始し、前記センタ支軸が前記貫通孔に挿入された状態で、前記カッターが前記穿孔作動の前記終端位置に到達する以前に前記第一支持体の一部が前記スリーブに接触して前記解除位置に移動させることで前記係止体の前記係止姿勢への切り換えを許し、前記カッターの前記戻り作動時に前記係止体が前記第一支持体に係合することにより、前記センタ支軸と、少なくとも２つの前記支持体とを一体的に前記戻り作動を行わせる請求項４に記載の分岐管形成装置。
前記係合機構は、前記スリーブを前記拘束位置にセットした状態で前記穿孔作動を開始し、前記センタ支軸が前記貫通孔に挿入された状態で、前記カッターが前記穿孔作動の前記終端位置に到達する以前に前記第一支持体の一部が前記スリーブに接触して前記解除位置に移動させることで前記係止体の前記係止姿勢への切り換えを許し、前記カッターの前記戻り作動時に前記係止体が前記第一支持体に係合することにより、前記センタ支軸と、少なくとも２つの前記支持体とを一体的に前記戻り作動を行わせる請求項４に記載の分岐管形成装置。
【請求項6】
前記取出機構の前記第一支持体と前記第二支持体との少なくとも一方が、前記既設管の外面に対して面で接触可能な接触面を有する、あるいは、複数の位置で接触する複数の接触点を有している請求項５に記載の分岐管形成装置。
【請求項7】
前記ケース部が、前記穿孔機の前記カッターの挿抜を可能にする円形の開口を有し、前記穿孔機の撤去後に前記開口を閉栓体によって閉塞可能な構造を有しており、
前記開口が内周に複数の第一爪体を備え、前記閉栓体が前記開口の中心にした回転により複数の前記第一爪体に係合し抜け止め状態に達する第二爪体を備えている請求項１又は２に記載の分岐管形成装置。
前記開口が内周に複数の第一爪体を備え、前記閉栓体が前記開口の中心にした回転により複数の前記第一爪体に係合し抜け止め状態に達する第二爪体を備えている請求項１又は２に記載の分岐管形成装置。
【請求項8】
不断流状態の既設管の外面に装着されるケース部を備え、当該ケース部が穿孔機により形成される穿孔口に連通可能な分岐部を有している分岐管形成装置に切片回収器を取り付ける切片回収器の取付方法であって、
前記切片回収器を前記ケース部の内部に配置する配置工程と、
前記穿孔機のカッター軸芯が前記切片回収器に形成された貫通孔と同軸芯になるように、芯出治具により前記切片回収器の前記既設管に対する相対位置を固定する芯出工程と、を含む切片回収器の取付方法。
前記切片回収器を前記ケース部の内部に配置する配置工程と、
前記穿孔機のカッター軸芯が前記切片回収器に形成された貫通孔と同軸芯になるように、芯出治具により前記切片回収器の前記既設管に対する相対位置を固定する芯出工程と、を含む切片回収器の取付方法。
【請求項9】
前記切片回収器は、前記穿孔機の穿孔作動の方向の上流位置に配置される第一支持体と、前記穿孔作動の方向の下流位置に配置され前記貫通孔が形成された第二支持体との少なくとも２つの支持体と、これらの上下方向の位置関係を保持する位置保持体とを有しており、
前記配置工程は、前記ケース部の底部に載置された前記第二支持体に前記第一支持体及び前記位置保持体を接続した後、前記位置保持体を操作することにより前記第一支持体及び前記第二支持体を近接移動させて前記既設管に当接させる請求項８に記載の切片回収器の取付方法。
前記配置工程は、前記ケース部の底部に載置された前記第二支持体に前記第一支持体及び前記位置保持体を接続した後、前記位置保持体を操作することにより前記第一支持体及び前記第二支持体を近接移動させて前記既設管に当接させる請求項８に記載の切片回収器の取付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、分岐管形成装置及び切片回収器の取付方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、不断流状態の既設管の外面に装着した状態で既設管に穿孔口を形成し、このように形成された穿孔口からの流体を分岐管に送り出すことが可能な分岐管形成装置の技術が特許文献１及び特許文献２に示されている。
【0003】
特許文献１には、既設管（文献では、流体輸送管）の外周に、分岐部（文献では、接続口部）を有する接続ケースに装着し、この接続ケースに備えた作業ケースに収容した円筒状の回転カッターで既設管に穿孔口を形成する技術が示されている。この特許文献１では、接続ケースと作業ケースとを合わせて分岐管形成装置が構成されている。
【0004】
特許文献１の分岐管形成装置は、カッターの回転軸芯が既設管の外面より外側に設定され、カッターが駆動回転する状態で回転軸芯に沿う方向に移動させ、既設管の一部を切り取るように穿孔が行われる。また、カッターは回転軸芯と同軸芯でセンタードリルを備えており、接続ケースの内部には、穿孔が行われる以前に、回転軸芯と同軸芯でセンタードリルの挿入が可能な筒状部材が配置されている。
【0005】
この筒状部材には、既設管の外面が入り込む凹部が形成されており、穿孔のためにカッターが移動する際に、センタードリルが筒状部材に挿入され、係合手段によりセンタードリルと筒状部材とを係合させる。そして、カッターによる穿孔が終了した後に、カッターを戻す作動により、円筒状のカッターの内部に既設管から切り取られた切断部分が収容され、カッターと共に取り出せる。
【0006】
特許文献２の分岐管形成装置は、特許文献１と同様の構造を有するカッターの構造、カッターによって既設管から切り取られた切断部分とを取り出せる構成であるが、取り出しの構成が特許文献１と一部異なっている。
【0007】
特許文献２の分岐管形成装置は、円筒状カッターの回転軸芯と同軸芯でセンタードリルを備え、ケース（第一分割部材と第二分割部材）の内部に、回転軸芯と同軸芯で案内筒と、この下端部に平板部材とが、カッターにより穿孔が行われる以前に配置される。
【0008】
案内筒は、既設管の外面に近接する位置に配置され、平板部材は、カッターの穿孔作動の終端位置に配置され、一部が既設管と接近した位置に配置されている。案内筒は、既設管の下方向から当接する軸芯保持ボルトが螺合されている。このような構成から、穿孔のためにカッターが移動する際にセンタードリルが案内筒に挿入され、センタードリルと案内筒とが係合状態に達し、平板部材までカッターの先端が到達する。そして、カッターによる穿孔が終了した後にカッターを戻す作動を行うことにより、軸芯保持ボルトまで保持された切断部分が円筒状のカッターの内部に収容された状態で、カッターと共に取り出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開昭６０－２０１８０８号公報
【特許文献2】特開２０２１－１７３３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
特許文献１，２の分岐管形成装置では、長尺の駆動シャフト（文献２では回転軸）の端部にカッターを支持しているため、例えば、穿孔時にカッターの刃部が既設管の外面に接触した場合には、カッターに対し円筒状の既設管の外面に沿って滑る方向に力が作用し、駆動シャフトを僅かに撓ませ、カッターが適正な軸芯から外れる方向に変位することも考えられ、穿孔位置の精度を低下させることも懸念された。
【0011】
また、特許文献１，２の分岐管形成装置では、夫々ともカッター軸芯を既設管の外面より外側に配置しているため、必要とする流量を得る開口面積の穿孔口を形成する場合には大きい半径のカッターを用いなければならず、結果として、カッターの大型化を招き、分岐管形成装置の大型化を招くことが懸念されている。
【0012】
このような理由から、カッター軸芯を既設管側に寄せた場合でもカッターによる穿孔の位置精度を高めることが可能な分岐管形成装置及び切片回収器の取付方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【0013】
本発明に係る分岐管形成装置の特徴構成は、不断流状態の既設管の外面に装着されるケース部と、前記既設管の一部に穿孔口を形成する穿孔機とを備え、前記ケース部が前記穿孔口に連通可能な分岐部を有している分岐管形成装置であって、前記穿孔機は、円筒状のカッターと、カッター軸芯を中心に前記カッターを駆動回転させると共に前記カッター軸芯に沿う方向に前記カッターを往復移動させる駆動シャフトと、前記カッター軸芯を中心とする円筒状で前記カッターを収容可能なガイド筒と、前記カッターの刃部と反対側に配置され、径方向の外端が前記カッターの外周より外方に突出したガイドプレートとを備え、前記穿孔機は、前記カッターによって前記既設管に前記穿孔口を形成する穿孔作動において、前記刃部が前記既設管に最初に食い込むとき、前記ガイドプレートが前記ガイド筒の内周面に対して当接する位置に前記ガイドプレートが設けられている点にある。
【0014】
この特徴構成によると、穿孔作動においてカッターの刃部が既設管に最初に食い込むときに、カッターに対し、円筒状の既設管の外面に沿って滑る方向に力が作用する。これにより、カッターは、本来のカッター軸芯から外れる方向に変位しようとするものの、ガイドプレートが円筒状のガイド筒の内面に接触することで変位が規制され、カッターが適正な位置から外れる不都合を招くことがない。このため、カッターの刃部が既設管に最初に食い込むときにカッター軸芯を案内する部材を別途設ける必要が無く、カッター軸芯を既設管側に寄せることが可能となる。従って、カッター軸芯を既設管側に寄せた場合でもカッターによる穿孔の位置精度を高める分岐管形成装置が構成された。
【0015】
上記構成に加えた構成として、前記カッター軸芯に沿う方向視において、前記カッター軸芯が、前記既設管の管軸芯から外れた位置で、前記既設管と重複する位置に配置されても良い。
【0016】
これによると、カッター軸芯に沿う方向視において、カッター軸芯が既設管の軸芯から外れた位置で、既設管と重複する位置に配置されているため、カッター軸芯に沿う方向視において、カッター軸芯を既設管の外面より外側に配置したものと比較してカッターの半径を小さくすることが可能となる。従って、この構成の分岐管形成装置では、カッターの大径を抑制しつつ必要とする開口面積の穿孔口を既設管に形成し得る。
【0017】
上記構成に加えた構成として、前記ケース部は、前記穿孔作動によって前記既設管から分離した切断部分を前記カッターの内部空間に収容し、前記切断部分を前記カッターの戻り作動と共に前記カッターに収容した状態で取り出す取出機構を有しても良い。
【0018】
これによると、カッターが穿孔作動の終端に達した場合には、既設管に穿孔口が形成されており、既設管から分離した切断部分はカッターの内部空間に収容される。次に、カッターが戻り作動を行う際にはカッターの内部空間に収容した切断部分を、カッターとともに取り出すことが可能となる。
【0019】
上記構成に加えた構成として、前記取出機構が、前記ケース部の内部において、前記穿孔作動の方向の上流位置に配置される第一支持体と、前記穿孔作動の方向の下流位置に配置される第二支持体との少なくとも２つの支持体と、これらの上下方向の位置関係を保持する位置保持体とを、前記カッターの内部に配置しており、前記第一支持体は、前記カッター軸芯と同軸芯の貫通孔が形成され、前記カッターは、当該カッターが前記穿孔作動の終端位置に到達する以前に前記貫通孔に入り込むセンタ支軸を、前記カッター軸芯と同軸芯で該カッターの内部空間に備え、前記取出機構は、前記穿孔作動の後に前記戻り作動を行う際に、前記貫通孔から前記センタ支軸の抜け出しを阻止する係合機構を備えても良い。
【0020】
これによると、カッターで穿孔作動を行うことにより、既設管から分離した切断部分が少なくとも２つの支持体とともにカッターの内部空間に収容され、カッターが穿孔作動の終端に到達した時点で第一支持体の貫通孔にセンタ支軸が入り込むことになる。この後に、カッターが戻り作動を行う際には係合機構が貫通孔からセンタ支軸の抜け出しを阻止するため、切断部分をカッターの内部空間に収容した状態で取り出せる。
【0021】
上記構成に加えた構成として、前記係合機構が、前記センタ支軸の外周面より内方に格納される格納姿勢と、前記センタ支軸の外周面から径方向外方に張り出す係止姿勢とに切り換え自在な係止体を前記センタ支軸に備え、前記カッター軸芯に沿う方向にスライドすることにより、前記係止体を前記格納姿勢に拘束する拘束位置と、前記係止体の前記係止姿勢への移行を許す解除位置とに切り換え自在なスリーブを前記センタ支軸の外周に備えており、前記係合機構は、前記スリーブを前記拘束位置にセットした状態で前記穿孔作動を開始し、前記センタ支軸が前記貫通孔に挿入された状態で、前記カッターが前記穿孔作動の前記終端位置に到達する以前に前記第一支持体の一部が前記スリーブに接触して前記解除位置に移動させることで前記係止体の前記係止姿勢への切り換えを許し、前記カッターの前記戻り作動時に前記係止体が前記第一支持体に係合することにより、前記センタ支軸と、少なくとも２つの前記支持体とを一体的に前記戻り作動を行わせても良い。
【0022】
これによると、カッターが穿孔作動の終端位置に到達する以前にセンタ支軸が貫通孔に入り込み、カッターが穿孔作動の終端位置に到達した時点でスリーブが解除位置に移動するため、係止体を係止姿勢に切り換えることが可能となる。つまり、この構成では、スリーブが解除位置に移動した後に、例えば、センタ支軸の回転に伴う遠心力によって係止体を係止姿勢に切り換えることや、係止体の自重の作用により係止体を係止姿勢への切り換えを行わせ、カッターが戻り作動する際に、カッターとともに第一支持体、第二支持体が移動し、既設管から分離した切断部分を確実に取り出すことが可能となる。
【0023】
上記構成に加えた構成として、前記取出機構の前記第一支持体と前記第二支持体との少なくとも一方が、既設管の外面に対して面で接触可能な接触面を有する、あるいは、複数の位置で接触する複数の接触点を有しても良い。
【0024】
これによると、第一支持体と第二支持体との少なくとも一方が接触面を介して既設管の外面に接触する、あるいは、複数の接触点を介して接触することにより、既設管に対する第一支持体あるいは第二支持体の姿勢が安定する。その結果、第一支持体あるいは第二支持体がカッターの内面に接触する不都合を招くことがなく、既設管から分離した切断部分の取り出しも確実に行える。
【0025】
上記構成に加えた構成として、前記ケース部が、前記穿孔機の前記カッターの挿抜を可能にする円形の開口を有し、前記穿孔機の撤去後に前記開口を閉栓体によって閉塞可能な構造を有しており、前記開口が内周に複数の第一爪体を備え、前記閉栓体が前記開口の中心にした回転により複数の前記第一爪体に係合し抜け止め状態に達する第二爪体を備えても良い。
【0026】
これによると、ケース部から穿孔機を撤去した後に、開口に嵌め込む位置に閉栓体を配置し、この閉栓体を回転させることにより複数の第一爪体に対応する第二爪体が係合し、閉栓体が抜け止め状態にセットできる。
【0027】
本発明に係る切片回収器の取付方法の特徴は、不断流状態の既設管の外面に装着されるケース部を備え、当該ケース部が穿孔機により形成される穿孔口に連通可能な分岐部を有している分岐管形成装置に切片回収器を取り付ける切片回収器の取付方法であって、前記切片回収器を前記ケース部の内部に配置する配置工程と、前記穿孔機のカッター軸芯が前記切片回収器に形成された貫通孔と同軸芯になるように、芯出治具により前記切片回収器の前記既設管に対する相対位置を固定する芯出工程と、を含む点にある。
【0028】
この特徴によると、配置工程において切片回収器をケース部の内部に配置し、芯出工程において芯出治具により穿孔機のカッター軸芯が切片回収器に形成された貫通孔と同軸芯になるように切片回収器に対する相対位置を固定する。この切片回収器の取付方法では、カッター軸芯と同軸芯で切片回収器を配置するため、例えば、円筒状のカッターを有する穿孔機を下降させる穿孔時に、カッターの内部に切片回収器を収容する構成であっても、カッターと切片回収器との位置関係を最適な位置に保持し、切片（既設管の切断部分）の回収を確実に行える。しかも、穿孔機のカッター軸芯が切片回収器に形成された貫通孔と同軸芯となるので、カッターの穿孔作動において芯ずれを防止できる。
【0029】
他の方法として、前記切片回収器は、前記穿孔機の穿孔作動の方向の上流位置に配置される第一支持体と、前記穿孔作動の方向の下流位置に配置される第二支持体との少なくとも２つの支持体と、これらの上下方向の位置関係を保持する位置保持体とを有しており、前記配置工程は、前記ケース部の底部に載置された前記第二支持体に前記第一支持体及び前記位置保持体を接続した後、前記位置保持体を操作することにより前記第一支持体及び前記第二支持体を近接移動させて前記既設管に当接させても良い。
【0030】
これによると、配置工程において第一支持体と第二支持体と、これらに接続する位置保持体をケース部の内部に配置し、位置保持体の操作により第一支持体と第二支持体とを近接移動させ既設管に当接させることが可能となる。その結果、切片回収器の取付が簡便であり、穿孔機による穿孔作動によって切片（既設管の切断部分）の位置を安定させ、切片回収器の内部に収容できる。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】カッターが初期位置にある分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図2】ケース部と筒状突出部と弁ケースとの位置関係を示す断面図である。
【図3】カッターが穿孔作動する際の分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図4】カッターが穿孔終端位置にある分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図5】水道管に形成された穿孔口の形状等を示す横断面図である。
【図6】カッターが取出位置に戻った分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図7】第一支持体、第二支持体、位置保持体等を示す側面図である。
【図8】第一支持体、第二支持体、位置保持体等を示す正面図である。
【図9】貫通孔にセンタ支軸が入り込む以前の係止体を示す断面図である。
【図10】貫通孔にセンタ支軸が入り込んだ後の係止体を示す断面図である。
【図11】閉塞ユニットを備えた状態の縦断面図である。
【図12】栓プレートを筒状突出部に嵌め込んだ状態の縦断面図である。
【図13】可動側爪体と固定側爪体とを示す斜視図である。
【図14】閉栓ディスクを筒状突出部に嵌め込んだ状態の平面図である。
【図15】回転により抜け止め状態にある閉栓ディスクを示す平面図である。
【図16】閉栓ディスクが抜け止め状態を示す縦断面図である。
【図17】別実施形態（ａ）のスイープ機構を示す縦断面図である。
【図18】別実施形態（ａ）のスイープチューブ、ボール継手等を示す断面図である。
【図19】別実施形態（ａ）のスイープ作業を示す縦断面図である。
【図20】別実施形態（ａ）の閉栓ディスクの挿通孔に螺合する栓部材を示す断面図である。
【図21】別実施形態（ａ）の閉栓ディスクの挿通孔に螺合する固定部材を示す断面図である。
【図22】別実施形態（ｂ）の底部プレートと第二支持体とを配置した状態の断面図である。
【図23】別実施形態（ｂ）の主位置保持体の装着状態を示す断面図である。
【図24】別実施形態（ｂ）の第一支持体、第二支持体、位置保持体等を示す側面図である。
【図25】別実施形態（ｂ）の第一支持体、第二支持体、位置保持体等を示す正面図である。
【図26】別実施形態（ｂ）の芯出治具の構成を示す図である。
【図27】別実施形態（ｂ）の主位置保持体の操作形態を示す図である。
【図28】別実施形態（ｂ）のカッターが初期位置にある分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図29】別実施形態（ｂ）のカッターが穿孔作動する際の分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図30】別実施形態（ｂ）のカッターが穿孔終端位置にある分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【図31】別実施形態（ｂ）のカッターが取出位置に戻った分岐管形成装置を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0032】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１～図６に示すように、既設管としての水道管Ｗの外面に装着され、挿口管３（分岐部の一例）から水を送り出すＴ字管に構成されたケース部Ｃを備え、ケース部Ｃの筒状突出部４の上端に弁ユニットＤを備え、この弁ユニットＤの上面に穿孔機Ｅを備えて分岐管形成装置１００が構成されている。
〔基本構成〕
図１～図６に示すように、既設管としての水道管Ｗの外面に装着され、挿口管３（分岐部の一例）から水を送り出すＴ字管に構成されたケース部Ｃを備え、ケース部Ｃの筒状突出部４の上端に弁ユニットＤを備え、この弁ユニットＤの上面に穿孔機Ｅを備えて分岐管形成装置１００が構成されている。
【0033】
分岐管形成装置１００は、水道管Ｗ（既設管）に水が流れる不断流状態において、穿孔機Ｅで水道管Ｗの一部を切り取るように穿孔口Ｗａ（図５、図６を参照）を形成し、水道管Ｗに流れる水を挿口管３に送り出す施工を可能にする。この施工後には、ケース部Ｃから穿孔機Ｅを撤去し、図１１に示すように閉塞ユニットＦを用いて筒状突出部４の開口４Ｓを閉栓ディスク１０（閉栓体の一例）で閉塞する閉塞作業（閉塞作業の詳細は後述する）が行われる。
【0034】
穿孔機Ｅは、図１、図３、図４に示す円筒状のカッター３０の穿孔作動により図５、図６に示すように水道管Ｗに穿孔口Ｗａを形成し、この穿孔作動の後のカッター３０の戻り作動に伴い図６に示すように取出機構４０（切片回収器の一例）が、水道管Ｗの切断部分Ｗｂをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容する状態で取り出す。取出機構４０は、穿孔機Ｅに備えられ、カッター３０の一部を利用する構成であり、この取出機構４０によって水道管Ｗの切断部分Ｗｂ（切片）がケース部Ｃの外部に取り出される。尚、カッター３０は円筒状部分に多数の貫通孔が形成されている。
【0035】
カッター３０は、ホールソーとして機能するものであり、下端に超硬チップを有する刃部３０ａを有する円筒状のカッター本体３０ｂで構成されている。この穿孔機Ｅの構成の詳細、作動形態の詳細は後述する。
【0036】
図１、図３、図４には、水道管Ｗに装着した状態の分岐管形成装置１００の縦断面を示している。これらの図に示すように、水道管Ｗの中心を管軸芯Ｘと称し、挿口管３の中心を分岐軸芯Ｙと称している。また、水道管Ｗに対し図５、図６に示す穿孔口Ｗａを形成するカッター３０の回転中心をカッター軸芯Ｚと称している。分岐軸芯Ｙは、管軸芯Ｘに対して直交し、カッター軸芯Ｚは管軸芯Ｘと分岐軸芯Ｙとの夫々に直交するように互いの相対的な姿勢が設定されている。
【0037】
この分岐管形成装置１００は、任意の姿勢で使用することが可能であるが、図１に示すように水道管Ｗが水平姿勢にあり、カッター軸芯Ｚが上下方向に沿う縦姿勢にある状態で上下関係を説明する。
【0038】
〔ケース部〕
図１～図６に示すようにケース部Ｃは、水道管Ｗの上側に配置される第一分割部材１と、水道管Ｗの下側に配置される第二分割部材２とを有すると共に、第一分割部材１と第二分割部材２とに挟み込まれる形態で保持される挿口管３を有している。これら第一分割部材１と、第二分割部材２と、挿口管３とは、ダクタイル鋳鉄等の鋳造物である。
図１～図６に示すようにケース部Ｃは、水道管Ｗの上側に配置される第一分割部材１と、水道管Ｗの下側に配置される第二分割部材２とを有すると共に、第一分割部材１と第二分割部材２とに挟み込まれる形態で保持される挿口管３を有している。これら第一分割部材１と、第二分割部材２と、挿口管３とは、ダクタイル鋳鉄等の鋳造物である。
【0039】
挿口管３は筒状の筒状本体３ａを有し、筒状本体３ａの分岐軸芯Ｙに沿う中間部位に分岐フランジ３ｂが外方に突出する形態で一体形成されている。本実施形態では、フランジ付き挿口管３を示しているが、挿口管３として、押輪により外周にフランジ部を、管の外周に固定する構成のものを用いても良い。
【0040】
第一分割部材１及び第二分割部材２は、水道管Ｗの管軸芯Ｘ、及び挿口管３の分岐軸芯Ｙが含まれる平面に沿った割面を有し、これらが互いに密封状態で連結される。ここで、水道管Ｗの管軸芯Ｘ、及び挿口管３の分岐軸芯Ｙが含まれる平面に沿った割面とは、水道管Ｗの管軸芯Ｘと挿口管３の分岐軸芯Ｙが含まれる平面上又は該平面と略平行な面上にある割面を意味する。本実施形態における水道管Ｗ、第一分割部材１及び第二分割部材２、挿口管３は、鋳鉄等で構成される同種の材料が用いられる。なお、水道管Ｗ、第一分割部材１及び第二分割部材２、挿口管３に異なる材料を用いても良い。
【0041】
図５に示すように、第一分割部材１は、水道管Ｗの外周の上部を覆う半円状領域で、管軸芯Ｘに沿う方向での両外端位置に水道管Ｗの上部を覆う半円状の第一端部開口部１ａを形成している。第一分割部材１は、挿口管３の上部を覆う半円状領域の外端位置に第一分岐開口部１ｂを形成している。図１に示すように、第一分割部材１の上面にカッター軸芯Ｚと同軸芯で筒状突出部４を形成している。
【0042】
これと同様に、第二分割部材２は、水道管Ｗの外周の下部を覆う半円状領域で、管軸芯Ｘに沿う方向での両外端位置に水道管Ｗの下部を覆う半円状の第二端部開口部２ａを形成している。第二分割部材２は、挿口管３の下部を覆う半円状領域の外端位置に第二分岐開口部２ｂを形成している。
【0043】
第一分割部材１と第二分割部材２とは、夫々の割面を合わせる形態で、水道管Ｗの全周を覆う状態で一体化できるように、第一分割部材１は割面に沿って第一フランジ部１ｆが形成され、第二分割部材２は割面に沿って第二フランジ部２ｆが形成されている。
【0044】
このような構成から、ケース部Ｃは、水道管Ｗを挟み込む位置に第一分割部材１と、第二分割部材２とを配置し、第一分岐開口部１ｂと第二分岐開口部２ｂとに挟み込まれる位置に挿口管３の筒状本体３ａを配置し、夫々の割面を合わせ、図５に示すように第一フランジ部１ｆと第二フランジ部２ｆとが複数の締結ボルト６と、複数の締結ナット（図示せず）との締結により水道管Ｗに装着される。
【0045】
このようにケース部Ｃを水道管Ｗに装着する際には、止水シールＳが、第一フランジ部１ｆと第二フランジ部２ｆとが対向する面に配置される。また、止水シールＳは、図５に示すように第一分割部材１の第一端部開口部１ａの内周と、第二分割部材２の第二端部開口部２ａの内周と、これらに対向する水道管Ｗの外面全周との間に挟み込まれる位置に配置される。
【0046】
なお、分岐管形成装置１００を水道管Ｗに装着する際には、分岐フランジ３ｂに連結するように、挿口管３に分岐流路管５が接続する施工が予め行われても良い。分岐流路管５は、流路の下流側に開閉弁を備えることも可能である。
【0047】
【0048】
〔弁ユニット〕
弁ユニットＤは、図１、図２に示すように、筒状突出部４に支持される弁ケース２１と、この弁ケース２１の内部においてカッター軸芯Ｚに対して直交する姿勢でスライド移動自在なプレート状の弁体２２と、人為操作により弁体２２をスライド移動させるハンドル等（図示せず）とを備えている。弁体２２は、図１～図４、図６に示す開放位置と、図１１に示す閉塞位置とに切り替えることができる。
弁ユニットＤは、図１、図２に示すように、筒状突出部４に支持される弁ケース２１と、この弁ケース２１の内部においてカッター軸芯Ｚに対して直交する姿勢でスライド移動自在なプレート状の弁体２２と、人為操作により弁体２２をスライド移動させるハンドル等（図示せず）とを備えている。弁体２２は、図１～図４、図６に示す開放位置と、図１１に示す閉塞位置とに切り替えることができる。
【0049】
図２に示すように、弁ケース２１は、この弁ケース２１の下壁にカッター軸芯Ｚを中心とする下部開口が形成され、この下部開口の外周から下方に突出する下部筒状部２１ａが形成されている。下部筒状部２１ａは、突出側フランジ部４ａの外周を取り囲む内径で形成されている。この下部筒状部２１ａの内周に突出側フランジ部４ａの上面に当接する位置規制部２１ｂが形成され、下部筒状部２１ａのうち位置規制部２１ｂより下側には、半径方向に貫通する複数のネジ孔が形成されている。
【0050】
図２に示すように、弁ケース２１は、位置規制部２１ｂを突出側フランジ部４ａの外周の上面に当接させるように弁ケース２１が配置される。この配置状態において下部筒状部２１ａの複数のネジ孔に係合ボルト２４を螺合させ、係合ボルト２４の先端の外周のテーパ面２４Ｔを突出側フランジ部４ａの外周の下面に接触させる状態で、弁ケース２１が筒状突出部４の上端に固定される。
【0051】
このように弁ケース２１が固定された場合には、弁ケース２１に対し、この弁ケース２１を下方に移動させる力が作用するため、突出側フランジ部４ａの上面に下部筒状部２１ａの位置規制部２１ｂの下面が密着し、角部に設けられたシール材（図示しない）により水密状態での固定を実現している。
【0052】
図１、図２に示すように、弁ケース２１は、その上壁にカッター軸芯Ｚを中心とする上部開口の外周から上方に突出する上部筒状部２１ｃが形成されている。上部筒状部２１ｃは、上端にケース側フランジ部２５を形成しており、このケース側フランジ部２５に穿孔機Ｅが連結固定される。
【0053】
〔穿孔機〕
図１、図３、図４、図６～図８に示すように、穿孔機Ｅは、カッター軸芯Ｚを中心とする円筒状のカッター３０と、カッター３０を、カッター軸芯Ｚを中心に駆動回転しつつ、カッター軸芯Ｚに沿う方向に往復作動可能な駆動シャフト３１と、カッター軸芯Ｚを中心とする円筒状でカッター３０を収容するガイド筒３２とを備えている。尚、駆動シャフト３１は駆動ユニット３３からの駆動力により駆動回転される。
図１、図３、図４、図６～図８に示すように、穿孔機Ｅは、カッター軸芯Ｚを中心とする円筒状のカッター３０と、カッター３０を、カッター軸芯Ｚを中心に駆動回転しつつ、カッター軸芯Ｚに沿う方向に往復作動可能な駆動シャフト３１と、カッター軸芯Ｚを中心とする円筒状でカッター３０を収容するガイド筒３２とを備えている。尚、駆動シャフト３１は駆動ユニット３３からの駆動力により駆動回転される。
【0054】
駆動ユニット３３は、駆動シャフト３１を回転駆動する電動モータ（図示せず）や、駆動シャフト３１をカッター軸芯Ｚに沿って往復移動させるシフトモータ（図示せず）を有するものであるが、図１、図３、図４等では、駆動ユニット３３の下端のケースのみを示している。
【0055】
尚、駆動ユニット３３は、穿孔作動時のカッター３０の位置を検知するセンサを備え、自動制御により、電動モータと、シフトモータとを制御するものを想定しているが、例えば、電動モータと、シフトモータと駆動と停止を人為的に制御するスイッチを備えることにより自動制御を行わずに穿孔作動を行えるように構成することも可能である。
【0056】
穿孔機Ｅは、カッター３０を駆動回転させる状態で図１に示す初期位置から、図３に示すように穿孔方向（同図で下方）に作動させ、カッター３０によって水道管Ｗ（既設管）に穿孔口Ｗａを形成する穿孔作動を行い、カッター３０が図４に示す穿孔終端位置（穿孔作動の終端位置）に達した後に、カッター３０を穿孔作動と逆方向となる戻り作動を行わせる。
【0057】
この穿孔機Ｅは、戻り作動に伴い水道管Ｗから分離した切断部分Ｗｂをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態で取り出す取出機構４０を備えている。この取出機構４０は、カッター３０が図６に示す戻り作動の終端となる取出位置に達した後に、切断部分Ｗｂと共に穿孔機Ｅが撤去される。
【0058】
ガイド筒３２は、下端に下端フランジ３４を備え、ガイド筒３２の上端に上端フランジ３５を備えている。このガイド筒３２は、下端フランジ３４を弁ケース２１のケース側フランジ部２５に複数のボルトで連結され、上端フランジ３５が複数のボルトで駆動ユニット３３のケース部分に連結されている。
【0059】
図１、図２、図９等に示すように、カッター３０は、上端（刃部３０ａの反対側の端部）に、駆動プレート３６とガイドプレート３７とを重ね合わせ状態で備えている。駆動プレート３６は、カッター本体３０ｂの上端に一部嵌め込まれる円板状であり、カッター本体３０ｂに連結している。ガイドプレート３７は、カッター本体３０ｂの外形より大径の円板状であり、このガイドプレート３７は外周がガイド筒３２の内面に対し当接可能に近接するように外径の値が設定されている。
【0060】
図９、図１０に示すように、駆動シャフト３１のフランジ状の下端部と、ガイドプレート３７と、駆動プレート３６とに貫通する複数の連結ボルト３１ａによりこれらが一体化されている。これにより、駆動シャフト３１の回転駆動力により駆動プレート３６と、ガイドプレート３７と、カッター３０とが一体的に回転する。
【0061】
特に、この分岐管形成装置１００では、図１、図３、図４に示すように、ガイド筒３２の内径をＤ１とし、ガイドプレート３７の外径をＤ２とし、筒状突出部４の開口４Ｓの内径をＤ３とした場合に、Ｄ１とＤ２とが略等しく（Ｄ１≒Ｄ２）、これらよりＤ３の値が大きくなるように（Ｄ３＞Ｄ１≒Ｄ２）寸法関係が設定されている。
【0062】
この寸法関係から、カッター３０を駆動回転する状態でカッター軸芯Ｚに沿って移動させる穿孔作動時に、図３に示すように、カッター３０の刃部３０ａが水道管Ｗに最初に食い込むときに、ガイドプレート３７の外周縁がガイド筒３２の内周面に当接する状態でカッター３０が水道管Ｗの表面に沿って滑るように外方へ変位する現象を規制し、カッター３０がカッター軸芯Ｚから外れた位置で回転する不都合を抑制する。
【0063】
また、ガイドプレート３７の外周縁がガイド筒３２の内面に接触することにより、カッター３０の刃部３０ａが、筒状突出部４の開口４Ｓの内面の固定側爪体４Ｔ（第一爪体の一例：図１２、図１３を参照）を傷を付ける不都合を抑制する。
【0064】
穿孔機Ｅは、カッター軸芯Ｚに沿う方向視において、カッター軸芯Ｚが水道管Ｗ（既設管）の管軸芯Ｘから外れた位置で、水道管Ｗと重複する位置に配置されている。このようなカッター軸芯Ｚの位置を設定により、図５に示すように、カッター軸芯Ｚに沿う方向視で、カッター軸芯Ｚを既設管の外面より外側に配置したものと比較してカッター３０の半径を小さくしてカッター３０の大径を抑制しつつ、必要とする開口面積の穿孔口Ｗａの形成を可能にしている。
【0065】
〔取出機構〕
図１、図３、図４、図６～図８に示すように、取出機構４０は、ケース部Ｃの内部において、穿孔作動の方向の上流位置に配置されるプレート状の第一支持体４１と、穿孔作動の方向の下流位置に配置されるプレート状の第二支持体４２との２つの支持体と、これらの上下方向の位置関係を保持する複数（３つ）の棒状の位置保持体４３と、第二支持体４２より下側に配置される底部プレート４４とを備えている。これらはカッター軸芯Ｚに沿う方向視で円筒状のカッター３０の内部空間３０Ｓに収容可能な位置に配置される。
図１、図３、図４、図６～図８に示すように、取出機構４０は、ケース部Ｃの内部において、穿孔作動の方向の上流位置に配置されるプレート状の第一支持体４１と、穿孔作動の方向の下流位置に配置されるプレート状の第二支持体４２との２つの支持体と、これらの上下方向の位置関係を保持する複数（３つ）の棒状の位置保持体４３と、第二支持体４２より下側に配置される底部プレート４４とを備えている。これらはカッター軸芯Ｚに沿う方向視で円筒状のカッター３０の内部空間３０Ｓに収容可能な位置に配置される。
【0066】
第一支持体４１は、水道管Ｗの外面に対しプレートの端部のエッジの部位で接触し、第二支持体４２は、水道管Ｗの外面に対しプレートの端部に斜め姿勢の所定面積の接触面４２Ｓで接触する。３つの位置保持体４３は、外面の一部が水道管Ｗの外面に接触するように位置関係が設定される。尚、第一支持体４１のうち、水道管Ｗの外面に近接または所定の面積で接触する領域を形成しても良い。また、接触面４２Ｓに代えて、複数の位置で水道管Ｗの外面に接触する複数の接触点を形成することも可能である。
【0067】
底部プレート４４は、第二支持体４２と平行となる姿勢でケース部Ｃの底部（第二分割部材２の内面）の凹部に嵌め込む状態で配置されている。この底部プレート４４に縦向き姿勢のガイド軸４５を備え、このガイド軸４５に対して上下方向に移動自在に第二支持体４２が支持されている。また、底部プレート４４は、ケース部Ｃの底部の凹部に嵌め込む状態で配置される。このため、第一支持体４１、第二支持体４２、３つの位置保持体４３等の姿勢が安定する。
【0068】
第一支持体４１と、第二支持体４２とにおいて水道管Ｗと接触しない領域は、カッター軸芯Ｚを中心とする円形で、カッター３０の内周に近接可能な外径に成形されている。また、底部プレート４４は、カッター軸芯Ｚを中心とする円板状であり、外周部分がカッター３０の内周に近接可能な外径に成形されている。
【0069】
これにより、カッター３０が穿孔作動する際に、第一支持体４１と、第二支持体４２との外周がカッター３０の内周に近接し、カッター３０が穿孔終端位置に達した時点で、底部プレート４４がカッター３０の内部に嵌まり込む。また、図９、図１０に示すように、第一支持体４１は、カッター軸芯Ｚと同軸芯の貫通孔４１ａが形成され、この第一支持体４１の上面に貫通孔４１ａと等しい内径の筒状部材４１ｂが固設されている。
【0070】
図７に示すように、３つの位置保持体４３は、夫々の長手方向がカッター軸芯Ｚと平行する姿勢で、夫々が管軸芯Ｘに沿う方向で設定間隔で配置されている。３つの位置保持体４３の中央の主位置保持体４３ａは、第二支持体４２のネジ孔に螺合するネジ部が下端に形成されている。また、主位置保持体４３ａは、上端のネジ部が第一支持体４１に貫通すると共に、このネジ部に保持用ナット４６が螺合する。
【0071】
３つの位置保持体４３のうち、主位置保持体４３ａを挟む位置の２つの副位置保持体４３ｂは、上端が第一支持体４１に固定され、下端が第二支持体４２の貫通孔に挿通する状態で備えられ、ガイド体として機能する。尚、位置保持体４３は単一であっても良く、３つ以上の数を備えることも可能である。
【0072】
取出機構４０をケース部Ｃの内部に備える際には、筒状突出部４の開口４Ｓから第二支持体４２と底部プレート４４とガイド軸４５とを仮に組み立てた状態で、水道管Ｗに一部が接触する位置でケース部Ｃの内部にセットする。そして、２つの副位置保持体４３ｂの下端が第二支持体４２の貫通孔に挿通するように第一支持体４１をセットし、主位置保持体４３ａを第二支持体４２のネジ孔に螺合させる。このセット状態では、底部プレート４４がケース部Ｃの底部（第二分割部材２）の凹部に嵌め込まれることにより、第一支持体４１と、複数の位置保持体４３と、第二支持体４２とが水道管Ｗに近接する位置に配置される。
【0073】
この後に、主位置保持体４３ａを回転操作することにより、第一支持体４１と第二支持体４２との上下方向の間隔が調整され、第一支持体４１の外周近傍を水道管Ｗの外面の下側に接触させ、第二支持体４２の接触面４２Ｓを水道管Ｗの外面に接触させる。このように間隔を調整した後に保持用ナット４６の操作により間隔を固定することになる。
【0074】
カッター３０は、カッター３０が穿孔作動により図４に示す穿孔終端位置に到達する以前に貫通孔４１ａに入り込むセンタ支軸３８を備えている。このセンタ支軸３８は、図９、図１０に示すように、カッター軸芯Ｚと同軸芯でカッター３０の内部空間３０Ｓに備えられ、このセンタ支軸３８は、穿孔作動の後に戻り作動を行う際に、貫通孔４１ａからセンタ支軸３８の抜け出しを阻止する係合機構Ｌを備えている。
【0075】
〔取出機構：係合機構〕
図９、図１０に示すように、係合機構Ｌは、センタ支軸３８に対し切換支軸３９ａを中心として揺動自在に支持されて複数の係止体３９を備えている。係止体３９は、揺動により、センタ支軸３８の外周面より内方に格納される格納姿勢と、センタ支軸３８の外周面から径方向外方に張り出す係止姿勢とに切り換え自在に構成されている。
図９、図１０に示すように、係合機構Ｌは、センタ支軸３８に対し切換支軸３９ａを中心として揺動自在に支持されて複数の係止体３９を備えている。係止体３９は、揺動により、センタ支軸３８の外周面より内方に格納される格納姿勢と、センタ支軸３８の外周面から径方向外方に張り出す係止姿勢とに切り換え自在に構成されている。
【0076】
また、センタ支軸３８には、係止体３９を格納姿勢に拘束する拘束位置と、係止体３９の係止姿勢への移行を許す解除位置とにスライド移動自在なスリーブ４８を外周に備えている。スリーブ４８は、穿孔作動の開始時に図１、図９に示す拘束位置にセットされる。
【0077】
センタ支軸３８は、カッター３０の移動に伴い第一支持体４１の貫通孔４１ａに挿入される。この後、カッター３０が図４に示す穿孔終端位置に到達する以前に、図１０に示すように、第一支持体４１の筒状部材４１ｂがスリーブ４８に接触し、このスリーブ４８を解除位置に移動させる。
【0078】
これにより、係止体３９の係止姿勢への切り換えが許され、カッター３０の戻り作動時に複数の係止体３９が第一支持体４１の下面に係合可能となる。この後、カッター３０の戻り作動に伴い、図６に示すように水道管Ｗの切断部分Ｗｂと、センタ支軸３８と、第一支持体４１と、第二支持体４２と、位置保持体４３と、底部プレート４４とをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態で取り出される。
【0079】
〔穿孔作動及び戻り作動〕
分岐管形成装置１００は、図１に示すように、ケース部Ｃにセットアップされる。このセットアップ状態で駆動ユニット３３が、カッター３０を駆動回転する状態で、このカッター３０を、同図に示す初期位置から水道管Ｗに接触する方向にシフトさせる制御によって穿孔作動が行われる。
分岐管形成装置１００は、図１に示すように、ケース部Ｃにセットアップされる。このセットアップ状態で駆動ユニット３３が、カッター３０を駆動回転する状態で、このカッター３０を、同図に示す初期位置から水道管Ｗに接触する方向にシフトさせる制御によって穿孔作動が行われる。
【0080】
カッター３０が初期位置から穿孔作動を開始することにより、図３、図４に示すように、この穿孔作動によってカッター３０が穿孔終端位置に達する。この後に、カッター３０の戻り作動を行い、カッター３０が図６に示す取出位置に戻る。
【0081】
穿孔機Ｅは、穿孔作動時にカッター３０が芯ブレ状態で回転することも考えられるものの、ガイドプレート３７の外周縁がガイド筒３２の内面に接触するためカッター３０の回転時の軸芯精度を高く維持する。特に、カッター３０の刃部３０ａが水道管Ｗに最初に食い込むときに、カッター３０が水道管Ｗの表面に沿って滑るように外方へ変位する状況でありながら、ガイドプレート３７の外周縁がガイド筒３２の内周面に当接することでカッター３０の変位を抑制し、高い精度での穿孔を実現する。
【0082】
更に、筒状突出部４の内径Ｄ３がガイド筒３２の内径Ｄ１より大きく設定されているため、カッター３０の刃部３０ａが筒状突出部４の内周の固定側爪体４Ｔに接触することがなく、カッター３０の刃部３０ａで固定側爪体４Ｔを傷めることがない。
【0083】
穿孔作動において、カッター３０の刃部３０ａが水道管Ｗに接触して穿孔が進む際に、第一支持体４１、位置保持体４３、第二支持体４２の夫々が、カッター３０の内部空間３０Ｓへの入り込むことになる。
【0084】
図５に示すように、水道管Ｗの管軸芯Ｘと、カッター軸芯Ｚとの位置関係が設定されている。このため、例えば、穿孔作動によって形成される穿孔口Ｗａは、カッター軸芯Ｚに沿う方向視において、カッター軸芯Ｚが水道管Ｗに外部に設定された構成と比較して小径化しており、分岐管形成装置１００の小型化が可能となる。しかも、カッター３０の穿孔作動により形成された穿孔口Ｗａの開口面積は、挿口管３の流路断面積と同等に形成されるため、流路抵抗のない分岐流路を形成することが可能となる。
【0085】
カッター３０が穿孔終端位置に達する直前に、図１０に示すようにセンタ支軸３８が第一支持体４１の筒状部材４１ｂと貫通孔４１ａとに挿通する。この挿通により、筒状部材４１ｂにスリーブ４８が当接し、スリーブ４８が相対的に上方にスライドし、拘束位置から解除位置に移動するため、複数の係止体３９の係止姿勢への切り換えが行われる。そして、カッター３０が図４に示す穿孔終端位置に達した時点で、駆動ユニット３３がカッター３０のシフト作動を停止し、カッター３０の回転を停止する。
【0086】
次に、駆動ユニット３３は、駆動シャフト３１の回転を停止する状態で、駆動シャフト３１をカッター軸芯Ｚに沿って逆方向にシフトさせる戻り作動を行う。
【0087】
この戻り作動では、複数の係止体３９が既に係止姿勢に切換られているため、カッター３０の戻り作動に伴い、複数の係止体３９から第一支持体４１に上方へのシフト力が作用する。これにより、水道管Ｗの切断部分Ｗｂと、第一支持体４１と、第二支持体４２と、位置保持体４３と、底部プレート４４とをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態での取り出しが行われる。
【0088】
この戻り作動により、図６に示すように、カッター３０が取出位置に戻った時点で、カッター３０の内部空間３０Ｓに、第一支持体４１、第二支持体４２等とともに水道管Ｗの切断部分Ｗｂが収容された状態にある。このように水道管Ｗの穿孔が終了した後には、弁ユニットＤの弁体２２を閉塞位置に操作し、穿孔機Ｅが撤去される。
【0089】
〔閉塞作業〕
閉塞作業は、図１１に示すように、最初に弁ユニットＤの弁体２２を閉塞位置に維持した状態で閉塞ユニットＦを弁ユニットＤの上壁の上部筒状部２１ｃに備える。次に、図１２に示すように、弁ユニットＤの弁体２２を開放し、閉塞ユニットＦによって閉栓ディスク１０を筒状突出部４の開口４Ｓに嵌め込み、図１４、図１５に示すように、この開口４Ｓを閉塞する。これら一連の作業の後に、図１６に示すように弁ユニットＤと閉塞ユニットＦとが撤去される。この一連の作業を以下に説明する。
閉塞作業は、図１１に示すように、最初に弁ユニットＤの弁体２２を閉塞位置に維持した状態で閉塞ユニットＦを弁ユニットＤの上壁の上部筒状部２１ｃに備える。次に、図１２に示すように、弁ユニットＤの弁体２２を開放し、閉塞ユニットＦによって閉栓ディスク１０を筒状突出部４の開口４Ｓに嵌め込み、図１４、図１５に示すように、この開口４Ｓを閉塞する。これら一連の作業の後に、図１６に示すように弁ユニットＤと閉塞ユニットＦとが撤去される。この一連の作業を以下に説明する。
【0090】
閉塞ユニットＦは、図１１、図１２に示すように、弁ユニットＤの上壁の上部筒状部２１ｃのフランジ部に連結固定される主プレート５０と、この主プレート５０の中央を上下方向に貫通する操作軸５１と、操作軸５１の上端に支持される上ブラケット５２とを備えている。
【0091】
操作軸５１の上端に回転操作部５１ａが形成されている。上ブラケット５２は、操作軸５１の上方への変位を阻止する状態で操作軸５１の回転を許容する。
【0092】
操作軸５１は、主プレート５０が上部筒状部２１ｃのフランジ部に対し複数のボルトによって連結固定された状態でカッター軸芯Ｚと同軸芯に配置される。この操作軸５１は、主プレート５０に固定したブッシュ５０ａに対してカッター軸芯Ｚに沿う方向に移動自在、かつ、カッター軸芯Ｚを中心に回転自在に支持される。尚、ブッシュ５０ａの内周面と、操作軸５１との間に水の漏出を防止するシール部材等が備えられている。
【0093】
主プレート５０は、上面に複数の下ホルダ５０ｂを備えている。また、上ブラケット５２は下面に複数の上ホルダ５２ａを備えている。この閉塞ユニットＦは、下ホルダ５０ｂの孔部と、上ホルダ５２ａの孔部とに亘ってワイヤ５３を掛け渡し、このワイヤ５３の張力をレバーブロック（登録商標）等で構成される操作部材５４によって増大させることで操作軸５１の下方へのシフトを可能にしている。
【0094】
閉塞ユニットＦは、ブッシュ５０ａ上端に形成した下ブラケット５５と、上ブラケット５２とに上下方向に貫通する一対のネジ軸５６を備え、このネジ軸５６のうち上端側に螺合する上ナット５６ａを上ブラケット５２の上面に接触状態で備えている。
【0095】
この閉塞ユニットＦは、上部筒状部２１ｃに固定される以前に図１１に示すように、操作軸５１の下端に閉栓ディスク１０が支持される。具体的には、操作軸５１の下端の嵌合部５１ｂの雌ネジ部を閉栓ディスク１０の操作突起１４に螺合させることで、閉栓ディスク１０が操作軸５１の下端に支持される。
【0096】
図１３に示すように、閉栓ディスク１０は、開口４Ｓに嵌まり込む栓本体１１と、この栓本体１１の上端の栓プレート１２と、栓本体１１の下端側の小径部の外面に形成した複数（４つ）の可動側爪体１１Ｔ（第二爪体の一例）とを備えている。また、栓本体１１の外周の溝部にシールリング１３が嵌め込まれている。
【0097】
また、この閉栓ディスク１０は、栓プレート１２の上面に上方に突出する操作突起１４が形成されている。操作突起１４は、回転操作のトルクによって栓プレート１２を回転させる嵌合構造を有している。尚、この嵌合構造の具体例として、操作突起１４は、雄ネジ部が形成されている（２面カットや、ボルト頭状でも良い）。
【0098】
図１３～図１５に示すように、筒状突出部４は、開口４Ｓの内周面から内方に突出する複数（４つ）の固定側爪体４Ｔを周方向に沿って設定間隔で備えている。複数の固定側爪体４Ｔと、複数の可動側爪体１１Ｔとは、カッター軸芯Ｚに対して直交する仮想平面に平行する姿勢で形成される。図１４に示すように、複数の固定側爪体４Ｔの周方向での間隙に対し、複数の可動側爪体１１Ｔの夫々が入り込むように、これらの位置関係が設定されている。
【0099】
具体的には、カッター軸芯Ｚに沿う方向視で、複数の固定側爪体４Ｔは、周方向で隣接するもの同士の間隔が、複数の可動側爪体１１Ｔの周方向で長さより大きく設定されている。また、固定側爪体４Ｔと可動側爪体１１Ｔとが最も広い面で接触する回転角に達した際に回転操作を規制するため固定側爪体４Ｔの端部位置にストッパ４ＴＳが形成されている。
【0100】
閉塞作業では、図１１に示すように、主プレート５０を上部筒状部２１ｃに固定した後に、弁ユニットＤの弁体２２を開放し、一対のネジ軸５６の夫々に螺合する上ナット５６ａを操作する、あるいは、前述した操作部材５４の操作により、ワイヤ５３に作用する張力を増大させる。これにより、図１２に示すように、上ブラケット５２が下方にシフトし、操作軸５１と一体的に閉栓ディスク１０が水圧に抗して下方にシフトし閉栓ディスク１０が筒状突出部４の開口４Ｓに嵌め込まれる。
【0101】
この閉栓作業では、操作軸５１と一体的に閉栓ディスク１０が下方にシフトする際に、閉栓ディスク１０より上側の空間の圧力上昇を図ることも必要となる。このような理由から、図１１、図１２に示すように、分岐管形成装置１００は、上部筒状部２１ｃに形成されたプラグ２１ｄの部位から加圧した水の供給を可能にしている。また、このプラグ２１ｄの部位からの水の漏出有無により、閉栓状態を確認することができる。
【0102】
閉栓ディスク１０は、開口４Ｓに嵌め込む際に、固定側爪体４Ｔに可動側爪体１１Ｔが接触しないようにカッター軸芯Ｚを中心とした回転姿勢が予め設定される。尚、閉栓ディスク１０を、開口４Ｓに嵌め込んだ後に、下方に軽く圧力を作用させる状態で閉栓ディスク１０を低速で回転させ、複数の固定側爪体４Ｔの間の空間で可動側爪体１１Ｔの挿入が可能な位置に到達した時点で、下方に作用する圧力によって可動側爪体１１Ｔを複数の固定側爪体４Ｔの間の空間に挿入するように作業形態を設定することも可能である。
【0103】
また、上ブラケット５２を下方にシフトさせることで、カッター軸芯Ｚに沿って閉栓ディスク１０を嵌め込み、図１４に示すように、固定側爪体４Ｔと可動側爪体１１Ｔとの位置関係が決まった状態で、操作軸５１の上端の回転操作部５１ａをスパナ等の工具で回転操作する。この回転操作により、図１５に示すように、複数の固定側爪体４Ｔの下側に複数の可動側爪体１１Ｔが移動し、可動側爪体１１Ｔがストッパ４ＴＳに当接するまで回転させることにより、バヨネット型に閉栓ディスク１０が抜け止め状態に設定される。尚、閉栓ディスク１０の回転操作角は、図１３に示すように４５度程度に設定されている。
【0104】
図１６に示すように、開口４Ｓを閉栓ディスク１０で閉塞した後に、弁ユニットＤと閉塞ユニットＦとが撤去される。
【0105】
〔実施形態の作用効果〕
ガイド筒３２の内径Ｄ１と、ガイドプレート３７の外径Ｄ２とが当接可能に近接するように（Ｄ１≒Ｄ２）寸法関係が設定されている。このようにカッター３０と一体回転するガイドプレート３７の外周と、ガイド筒３２の内面との間隙が非常に小さい値にある。このため、穿孔作動時にカッター３０の刃部３０ａが水道管Ｗに最初に食い込むときに、ガイドプレート３７の外周縁がガイド筒３２の内周面に当接することで、カッター３０が水道管Ｗの表面に沿って滑る外方への変位を規制し、カッター３０による高い軸芯精度での穿孔が実現する。
ガイド筒３２の内径Ｄ１と、ガイドプレート３７の外径Ｄ２とが当接可能に近接するように（Ｄ１≒Ｄ２）寸法関係が設定されている。このようにカッター３０と一体回転するガイドプレート３７の外周と、ガイド筒３２の内面との間隙が非常に小さい値にある。このため、穿孔作動時にカッター３０の刃部３０ａが水道管Ｗに最初に食い込むときに、ガイドプレート３７の外周縁がガイド筒３２の内周面に当接することで、カッター３０が水道管Ｗの表面に沿って滑る外方への変位を規制し、カッター３０による高い軸芯精度での穿孔が実現する。
【0106】
筒状突出部４の開口４Ｓの内径Ｄ３が、ガイド筒３２の内径Ｄ１と、ガイドプレート３７の外径Ｄ２より大きくなるように（Ｄ３＞Ｄ１≒Ｄ２）寸法関係が設定されている。この寸法関係から、穿孔作動時にカッター３０が多少、芯ブレ状態で回転しても、ガイドプレート３７がガイド筒３２の内面に接触することがなく、カッター３０が開口４Ｓの内面の固定側爪体４Ｔを傷つける不都合を招くことがない。
【0107】
取出機構４０を構成する第一支持体４１と、第二支持体４２との上下方向での間隔を位置保持体４３の主位置保持体４３ａによって調整できるように構成されている。また、この取出機構４０は、複数の位置保持体４３が水道管Ｗの外面に接触する位置に配置されている。
【0108】
主位置保持体４３ａを用いて位置調整を行うことにより、第一支持体４１と第二支持体４２との夫々を水道管Ｗの外面に確実に接触させる。また、複数の位置保持体４３が水道管Ｗの外面に接触する状態を維持する。これにより、第一支持体４１、第二支持体４２、及び、位置保持体４３の姿勢を安定させる。
【0109】
この取出機構４０により、カッター３０の戻り作動により水道管Ｗの切断部分Ｗｂと、第一支持体４１と、第二支持体４２と、位置保持体４３と、底部プレート４４とをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態での確実な取り出しが可能となる。
【0110】
この分岐管形成装置１００では、水道管Ｗに穿孔口Ｗａを形成した後に、閉塞ユニットＦを用いて筒状突出部４の開口４Ｓに閉栓ディスク１０（閉栓体の一例）を挿入し、この閉栓ディスク１０を回転させる操作によって閉栓可能である。
【0111】
つまり、筒状突出部４の開口４Ｓの内周に形成された複数の固定側爪体４Ｔと、閉栓ディスク１０の外周に形成された複数の可動側爪体１１Ｔとでバヨネット型の抜け止め機構を構成しており、閉栓ディスク１０の回転操作により、小型でありながら確実な抜け止めを実現している。
【0112】
〔別実施形態〕
本別実施形態では、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
本別実施形態では、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【0113】
（ａ）図１７に示すように分岐管形成装置１００は、カッター３０による穿孔時に発生する切粉をケース部Ｃの外部に排出するスイープ機構Ｇを備えても良い。スイープ機構Ｇによってケース部Ｃの内部の切粉を排出する作業をスイープ作業と称しており、このスイープ作業は、閉塞ユニットＦによって筒状突出部４の開口４Ｓを閉栓ディスク１０で閉塞する以前に行われる。
【0114】
図１８に示すように、この別実施形態（ａ）では、スイープ作業を可能にするため、閉栓ディスク１０の中央に挿通孔１０ａを形成しておき、この挿通孔１０ａにスイープチューブ６１を挿入する形態で作業が行われる。スイープ作業は、スイープチューブ６１によってケース部Ｃの底部の広い領域の切粉の排出を可能にするため、挿通孔１０ａに備えたボール継手６０にスイープチューブ６１が姿勢変更自在に支持される。
【0115】
図１７に示すように、スイープ機構Ｇは、先に説明したボール継手６０と、スイープチューブ６１とを備えると共に、主プレート５０と、棒状体６４と、主プレート５０の下ホルダ５０ｂの孔部から棒状体６４のホルダ６４ａの孔部に亘って掛け渡されるワイヤ５３と、レバーブロック（登録商標）等の操作部材５４とが用いられる。
【0116】
図１８に示すように、ボール継手６０は、外部スリーブ６０ａと、この外部スリーブ６０ａの内部に姿勢変更自在に収容され外面形状が球状の継手本体６０ｂとを有している。
外部スリーブ６０ａは外周に雄ネジ部が形成され、この雄ネジ部が閉栓ディスク１０の挿通孔１０ａの内面の雌ネジ部の上部側に螺合する。継手本体６０ｂは、スイープチューブ６１が水密状態で挿通可能に構成されている。
外部スリーブ６０ａは外周に雄ネジ部が形成され、この雄ネジ部が閉栓ディスク１０の挿通孔１０ａの内面の雌ネジ部の上部側に螺合する。継手本体６０ｂは、スイープチューブ６１が水密状態で挿通可能に構成されている。
【0117】
スイープチューブ６１は、下端に栓部材６２を備え、上端側にレバー６３ａの人為操作によって内部流路を開閉するコック６３を備えている（図１７参照）。栓部材６２は、スイープチューブ６１の内部流路への水の流路を確保する構造を介してスイープチューブ６１の先端にピン（図示せず）によって着脱自在に支持されている。また、このスイープチューブ６１は、上端側が前述した棒状体６４に支持されている。
【0118】
栓部材６２は、円盤状であり外周に雄ネジ部が形成され、閉栓ディスク１０の挿通孔１０ａの内面の雌ネジ部の下部側に螺合可能に構成されている。この別実施形態（ａ）において、スイープチューブ６１の挿入から、スイープチューブ６１の撤去までの一連の操作手順を図１７～図２１に示している。尚、この一連の作業は人力によって行われる。
【0119】
（ａ－１）スイープ作業を行う際には、準備作業として、弁ユニットＤの弁体２２が閉塞位置に維持された状態で、主プレート５０の上面から下面に貫通するビス６５によって閉栓ディスク１０を主プレート５０の下面に固定しておく。また、図１７、図１８に示すように、閉栓ディスク１０の挿通孔１０ａにボール継手６０を介してスイープチューブ６１を挿入し、主プレート５０の下ホルダ５０ｂの孔部から棒状体６４のホルダ６４ａの孔部に亘ってワイヤ５３が掛け渡される。
【0120】
（ａ－２）次に、図１９に示すように弁ユニットＤの弁体２２を開放し、ワイヤ５３の張力を操作部材５４によって増大させることで、図１９に示すように、水圧に抗しスイープチューブ６１をケース部Ｃの底部の内面に近接させる。この近接状態でレバー６３ａの操作によりコック６３を開放することで水道管Ｗに流れる水の一部がスイープチューブ６１の内部流路に流れ、この流れ伴い切粉がスイープチューブ６１の上端から排出される。また、スイープチューブ６１の角度を人為的に変更することによりケース部Ｃの底部の内面の広い領域の切粉の排出が行われる。
【0121】
（ａ－３）この後、コック６３を閉じ、ワイヤ５３の張力を低下させ水圧によりスイープチューブ６１を上方にシフトさせ、図２０に示すように、弁体２２を閉塞位置に配置した状態で栓部材６２を閉栓ディスク１０の挿通孔１０ａに嵌め込む状態で、スイープチューブ６１を回転操作する。この回転操作により、挿通孔１０ａの雌ネジ部の下部側に栓部材６２の雄ネジ部を螺合し、栓部材６２によって挿通孔１０ａが閉塞される。
【0122】
前述したように、栓部材６２が閉栓ディスク１０に螺合した後に、ピンを取り外し、栓部材６２からスイープチューブ６１を分離する。この後に、ワイヤ５３等を撤去することになる。
【0123】
（ａ－４）これに続いて、図２０に示すようにボール継手６０の外部スリーブ６０ａを回転操作することにより、ボール継手６０の外部スリーブ６０ａを閉栓ディスク１０の挿通孔１０ａの雌ネジ部の上部側から分離する。この分離により外部スリーブ６０ａと一体的に継手本体６０ｂが分離される。この分離の後に、挿通孔１０ａの雌ネジ部の上部側に操作突起１４を有する固定部材１４Ｍの雄ネジ部を螺合させる作業が行われる。
【0124】
このように、別実施形態（ａ）では、閉栓ディスク１０に挿通孔１０ａを形成し閉塞ユニットＦの構成の一部を利用する形態でスイープチューブ６１によってケース部Ｃの内部の切粉の排出を実現している。
【0125】
そして、図２１に示すように、弁体２２を閉塞位置に配置した状態で挿通孔１０ａの雌ネジ部の上部側に螺合した固定部材１４Ｍが操作突起１４を有するため、実施形態の〔閉塞作業〕の項に既において説明したように、主プレート５０にカッター軸芯Ｚと同軸芯でブッシュ５０ａを固定し、このブッシュ５０ａに対してカッター軸芯Ｚに沿う方向に移動自在、かつ、カッター軸芯Ｚを中心に回転自在に操作軸５１を支持する。
【0126】
更に、操作軸５１の嵌合部５１ｂを、閉栓ディスク１０の操作突起１４に螺合させ、ビス６５の操作により、主プレート５０から閉栓ディスク１０を分離して離間し、ビス孔をプラグで閉塞して作業弁を開けることで閉塞作業が可能となり、〔閉塞作業〕の項で説明した手順に従って作業を行うことにより、閉栓ディスク１０によって筒状突出部４の開口４Ｓの閉塞を行える。
【0127】
（ｂ）図２８に示すように、既設管としての水道管Ｗの外面にケース部Ｃを備え、ケース部Ｃの筒状突出部４の上端に弁ユニットＤを備え、弁ユニットＤの上面に穿孔機Ｅを備えた分岐管形成装置１００において、図２４～図２６に示す取出機構４０（切片回収器の一例）の取付方法を設定する。
【0128】
この別実施形態（ｂ）の取付方法における分岐管形成装置１００は、上述した実施形態で既に説明したものと基本的に変わるものではなく、取出機構４０（切片回収器）の構成の一部が既に説明した構成と異なる。この取付方法では、取出機構４０を配置する「配置工程」（図２２～図２６）と、取出機構４０の第一支持体４１の貫通孔４１ａをカッター軸芯Ｚと同軸芯に設定する「芯出工程」（図２６、図２７）とが、この順序で行われる。
【0129】
図２８～図３１に示すように、穿孔機Ｅは、カッター軸芯Ｚと同軸芯に円筒状のカッター３０と、駆動シャフト３１と、ガイド筒３２とを備えている。カッター３０は、上端（刃部３０ａの反対側の端部）に、駆動プレート３６とガイドプレート３７とを備えている。駆動プレート３６は、カッター本体３０ｂの上端に一部嵌め込まれ、カッター本体３０ｂに連結している。ガイドプレート３７は、カッター本体３０ｂの外形より大径の円板状であり、このガイドプレート３７は外周がガイド筒３２の内面に近接する。
【0130】
また、駆動プレート３６の下面からカッター軸芯Ｚと同軸芯で下方に突出するセンタ支軸３８を備えている。このセンタ支軸３８は穿孔作動の後に戻り作動を行う際に、取出機構４０の貫通孔４１ａに係合することにより、取出機構４０の取り出しを可能にする係合機構Ｌを備えている。この貫通孔４１ａは断面形状が円形となる。
【0131】
係合機構Ｌは、実施形態の図９、図１０において既に示したように、センタ支軸３８に対し切換支軸３９ａを中心として揺動自在な複数の係止体３９を備えている。係止体３９は、揺動により、センタ支軸３８の外周面より内方に格納される格納姿勢と、センタ支軸３８の外周面から径方向外方に張り出す係止姿勢とに切り換え自在に構成されている。
【0132】
また、センタ支軸３８には、係止体３９を図９に示す格納姿勢に拘束する拘束位置と、係止体３９を図１０に示す係止姿勢への移行を許す解除位置とにスライド移動自在なスリーブ４８を外周に備えている。スリーブ４８は、穿孔作動の開始時に図２８、図２９に示す拘束位置にセットされる。
【0133】
穿孔機Ｅは、カッター３０を駆動回転する状態で図２８に示す初期位置から、穿孔方向（同図で下方）に移動させる穿孔作動により、水道管Ｗ（既設管）に穿孔口Ｗａを形成する。この穿孔作動によりカッター３０が図３０に示す穿孔終端位置に達した後に、カッター３０を穿孔作動と逆方向となる戻り作動を行う。
【0134】
穿孔機Ｅは、戻り作動に伴い水道管Ｗから分離した切断部分Ｗｂ（切片）をカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態で取り出す取出機構４０を備えている。この取出機構４０を備えることにより、カッター３０が図３１に示す取出位置に達した状態において、水道管Ｗから分離した切断部分Ｗｂをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態で取り出す。
【0135】
取出機構４０は、図２２～図２６に示すように、ケース部Ｃの内部において、穿孔作動の方向の上流位置の第一支持体４１と、穿孔作動の方向の下流位置の第二支持体４２との２つの支持体を備えている。更に、取出機構４０は、第一支持体４１と第二支持体４２との上下方向の位置関係を保持する複数（３つ）の棒状の位置保持体４３と、第二支持体４２より下側に配置される底部プレート４４とを備えている。
【0136】
第一支持体４１と、第二支持体４２と、複数（３つ）の棒状の位置保持体４３とは、カッター軸芯Ｚに沿う方向視で円筒状のカッター３０の内部空間３０Ｓに収容可能な位置に配置される。
【0137】
図２４～図２６に示すように、この別実施形態（ｂ）において、第一支持体４１は、上部プレート４１Ｐと、下部プレート４１Ｑと、これらを連結する連結筒４１Ｒとを備えている。上部プレート４１Ｐは、カッター３０の内面に近接する半径となる円盤状に成形されている。下部プレート４１Ｑは、上部プレート４１Ｐより径が小さく、水道管Ｗに近接する側（位置保持体４３と反対側）の端部を水道管Ｗの外面に接触可能なサイズに形成されている。
【0138】
連結筒４１Ｒは、上部プレート４１Ｐと下部プレート４１Ｑとに連結する筒状体であり、連結筒４１Ｒの中心がカッター軸芯Ｚと同軸芯に配置される。特に、カッター３０が図３０に示す穿孔終端位置に到達する以前に、連結筒４１Ｒに形成された貫通孔４１ａにセンタ支軸３８が挿通し、係合機構Ｌの係止体３９（実施形態の図９、図１０を参照）は、センタ支軸３８の外周面から径方向外方に張り出す係止姿勢に達する。このとき、図２９に示すように、上部プレート４１Ｐがカッター３０の内面に近接し、ガイドプレート３７の外周がガイド筒３２の内面に近接するため、穿孔作動に伴うカッター３０の芯ずれを防止できる。
【0139】
上部プレート４１Ｐと下部プレート４１Ｑとは互いに平行であり、カッター軸芯Ｚに平行し、平面視において水道管Ｗから離間する中央の軸芯を中心とする上部貫通孔が上部プレート４１Ｐに形成され、これより小径の下部貫通孔４１Ｑａが下部プレート４１Ｑに形成されている。
【0140】
図２２～図２６に示すように、第二支持体４２は、水道管Ｗの外面に沿う領域が水道管Ｗの外周に沿う傾斜姿勢の接触面４２Ｓが形成されている。また、第二支持体４２は、平面視において水道管Ｗから離間する外周がカッター３０の内面に近接する半径で形成されている。
【0141】
この第二支持体４２は、中央部分を上下方向にガイド軸４５が貫通する。このガイド軸４５は、下端の雌ネジ部にナットが螺合する。また、このガイド軸４５の上端の頭部は平面視で円形であり、上面の外周の面取り加工が施されている。
【0142】
図２４、図２５に示すように、第二支持体４２は、平面視で水道管Ｗの外周に沿う領域に縦向きのネジ孔で成る螺合部４２ａが形成され、この螺合部４２ａを挟む２箇所に上側に延びる保持筒４２ｇが固定されている。これら螺合部４２ａと、一対の保持筒４２ｇとは、平面視で水道管Ｗの外周に沿う直線状の領域に配置されている。
【0143】
底部プレート４４は、カッター３０の外径より僅かに大径となる円盤状に成形されている。この底部プレート４４は、ガイド軸４５の下端部が嵌まり込む嵌合凹部が中央に形成されている。
【0144】
３つの位置保持体４３は、全体的にロッド状であり、夫々の長手方向がカッター軸芯Ｚと平行する姿勢で、夫々が設定間隔で配置される。つまり、位置保持体４３は、単一の主位置保持体４３ａと、一対の副位置保持体４３ｂとを有する。
【0145】
主位置保持体４３ａは、単一の主位置保持体４３ａは本体部分より小径の上部ネジ４３ａｔと、本体部分より小径の下部ネジ４３ａｂとが形成されている。図２７に示すように、この主位置保持体４３ａは、上部ネジ４３ａｔの上端部には六角穴４３ａｃが形成されている。
【0146】
図２４、図２７に示すように、主位置保持体４３ａは、上部ネジ４３ａｔが下部貫通孔４１Ｑａに挿通し、この上部ネジ４３ａｔに保持用ナット４６が螺合する。また、この主位置保持体４３ａは、下部ネジ４３ａｂが第二支持体４２の螺合部４２ａに螺合する。尚、上部貫通孔（上部プレート４１Ｐの貫通孔４１ａ）は保持用ナット４６の回転操作を可能にする内径で形成されている。
【0147】
図２４、図２５に示すように、第一支持体４１は、主位置保持体４３ａを挟む２箇所で上部プレート４１Ｐと下部プレート４１Ｑとに亘って副位置保持体４３ｂが支持されている。一対の副位置保持体４３ｂは、上端が上部プレート４１Ｐに溶接等の技術により固定され、下端が第二支持体４２に備えた保持筒４２ｇに挿通状態で備えられている。
【0148】
上部ネジ４３ａｔは、下部プレート４１Ｑの下部貫通孔４１Ｑａに挿通する状態で保持用ナット４６の螺合が可能である。また、下部ネジ４３ａｂは、第二支持体４２の螺合部４２ａに螺合可能に形成されている。
【0149】
３つの位置保持体４３のうち主位置保持体４３ａを挟む２箇所に副位置保持体４３ｂは、上端が第一支持体４１の上部プレート４１Ｐに溶接固定され、下端が第二支持体４２の保持筒４２ｇに対して上下方向に相対移動自在に挿通する。
【0150】
〔取出機構の取付方法〕
この別実施形態（ｂ）では、取出機構４０（切片回収器）の取付方法として、取出機構４０（切片回収器）を筒状突出部４からケース部Ｃの内部に配置する「配置工程」と、カッター軸芯Ｚが取出機構４０の連結筒４１Ｒに形成された貫通孔４１ａと同軸芯になるように、芯出治具７０により取出機構４０の水道管Ｗ（既設管）に対する相対位置を固定する「芯出工程」とが行われる。
この別実施形態（ｂ）では、取出機構４０（切片回収器）の取付方法として、取出機構４０（切片回収器）を筒状突出部４からケース部Ｃの内部に配置する「配置工程」と、カッター軸芯Ｚが取出機構４０の連結筒４１Ｒに形成された貫通孔４１ａと同軸芯になるように、芯出治具７０により取出機構４０の水道管Ｗ（既設管）に対する相対位置を固定する「芯出工程」とが行われる。
【0151】
この取付方法による取出機構４０の取付は、穿孔機Ｅによって穿孔口Ｗａが形成される位置の水道管Ｗの外面にケース部Ｃを配置する作業の後に行われる。
【0152】
〔取付方法：配置工程〕
配置工程は、まず図２２に示すように、底部プレート４４と第二支持体４２とにガイド軸４５が挿通するように、これらを組み立てておき、人為的な作業により筒状突出部４から底部プレート４４をケース部Ｃの底部（第二分割部材２の内面）の凹部に嵌め込む状態で配置する。この配置により第二支持体４２の接触面４２Ｓが水道管Ｗの外周の下側に入り込む。
配置工程は、まず図２２に示すように、底部プレート４４と第二支持体４２とにガイド軸４５が挿通するように、これらを組み立てておき、人為的な作業により筒状突出部４から底部プレート４４をケース部Ｃの底部（第二分割部材２の内面）の凹部に嵌め込む状態で配置する。この配置により第二支持体４２の接触面４２Ｓが水道管Ｗの外周の下側に入り込む。
【0153】
次に、図２３、図２７に示すように、主位置保持体４３ａの下部ネジ４３ａｂを第二支持体４２の螺合部４２ａに螺合させた状態において、主位置保持体４３ａの上端の六角穴４３ａｃにレンチ等のシフト用工具Ｔ１を嵌合させ、回転操作により第二支持体４２を上側にシフトさせ接触面４２Ｓを水道管Ｗの下面に軽く接触させる。この回転操作では、主位置保持体４３ａが回転することになる。
【0154】
次に、図２４～図２５に示すように、第一支持体４１と位置保持体４３とを筒状突出部４から挿入し、主位置保持体４３ａの上端を第一支持体４１の下部貫通孔４１Ｑａに挿通させる。これと同時に、一対の副位置保持体４３ｂの下端部分を第二支持体４２の保持筒４２ｇのうち対応するものに挿通させる。
【0155】
このように第一支持体４１と第二支持体４２と位置保持体４３とを配置した位置関係において、主位置保持体４３ａの上部ネジ４３ａｔに保持用ナット４６を螺合させ、図２７に示すように、この保持用ナット４６をレンチ等の締結工具Ｔ２による回転操作で、第一支持体４１の下部プレート４１Ｑの一部を水道管Ｗの上面に軽く接触させる（図２６も参照）。
【0156】
〔取付方法：芯出工程〕
芯出工程は、図２６、図２７に示すように、芯出工程は、前述したように、下部プレート４１Ｑの一部を水道管Ｗの上面に軽く接触させ、第二支持体４２の接触面４２Ｓを水道管Ｗの下面に軽く接触させた状態において、図２６に示す芯出治具７０を用いて、取出機構４０の第一支持体４１の連結筒４１Ｒの中心を、カッター軸芯Ｚと一致させる。
芯出工程は、図２６、図２７に示すように、芯出工程は、前述したように、下部プレート４１Ｑの一部を水道管Ｗの上面に軽く接触させ、第二支持体４２の接触面４２Ｓを水道管Ｗの下面に軽く接触させた状態において、図２６に示す芯出治具７０を用いて、取出機構４０の第一支持体４１の連結筒４１Ｒの中心を、カッター軸芯Ｚと一致させる。
【0157】
芯出治具７０は、第一支持体４１の連結筒４１Ｒに密嵌合可能な断面形状が円形のゲージ軸７１と、ゲージ軸７１を支持するクロスプレート７２と、クロスプレート７２の両端にされた規制部材７３と、規制部材７３に複数の位置保持ボルト７４とを備えている。ゲージ軸７１は、下端側が小径となるテーパ状に成形されている。
【0158】
筒状突出部４はカッター軸芯Ｚと同軸芯となる円筒状であり、この筒状突出部４は、上下方向に貫通する開口４Ｓが形成されている。
【0159】
クロスプレート７２は、開口４Ｓの直径方向に沿って配置される。この配置において規制部材７３の位置保持ボルト７４が筒状突出部４の外周に接触することでゲージ軸７１の中心がカッター軸芯Ｚと同軸芯上に配置される。
【0160】
図２６の２点鎖線には、芯出が完了した状態にある第一支持体４１を示している。芯出工程は、例えば、芯出治具７０を下方へのシフトによりゲージ軸７１を徐々に連結筒４１Ｒに挿入し、第一支持体４１に対して人為的な外力を加える等の操作により、この第一支持体４１の位置調整が行われる。
【0161】
このように芯出治具７０を用いることで、取出機構４０は、連結筒４１Ｒの中心をカッター軸芯Ｚと同軸芯に配置できる。この芯出工程では、芯出治具７０を取り付けた状態で、取出機構４０の、保持用ナット４６の締結操作により、ケース部Ｃに対する第一支持体４１の位置が決まり、芯出し状態が固定され、その後芯出治具７０を取り外す。この芯出工程を終了することにより、第二支持体４２の接触面４２Ｓが水道管Ｗの外面に確実に当接する状態に達する。
【0162】
次に、取出機構４０（切片回収器）が取付られた後に、上述した実施形態に記載されるように、筒状突出部４に形成された突出側フランジ部４ａの上面に弁ユニットＤを固定し、この弁ユニットＤの上面に穿孔機Ｅが固定される。
【0163】
つまり、穿孔機Ｅによる穿孔を行う際には、カッター３０を、カッター軸芯Ｚを中心に駆動回転しつつ、図２８に示す初期位置から、穿孔方向（下方）に作動させることにより、カッター３０による水道管Ｗの穿孔が開始される。
【0164】
このように穿孔が開始される際には、第一支持体４１の上部プレート４１Ｐが、カッター３０の内周に入り込むと共に、図２９に示すように、上部プレート４１Ｐの外周がカッター３０の内周に近接し、更にガイドプレート３７がガイド筒３２に近接することで位置関係が維持されることから、カッター３０を適正な位置に維持できる。
【0165】
この後に、カッター３０が穿孔終端位置の近傍まで達することにより、センタ支軸３８が連結筒４１Ｒに入り込む。これにより、連結筒４１Ｒの上端がスリーブ４８に当接し、スリーブ４８を解除位置に移動させる。この後、図３０に示すように、カッター３０が穿孔終端位置に達した後には、複数の係止体３９が係止姿勢に移行する。
【0166】
また、このようにカッター３０が穿孔終端位置に達した時点で、カッター３０の内部空間３０Ｓに、第一支持体４１、第二支持体４２等とともに水道管Ｗの切断部分Ｗｂが収容された状態にある。
【0167】
戻り作動によってカッター３０が図３１に示す取出位置に戻ることにより、水道管Ｗの切断部分Ｗｂと、第一支持体４１と、第二支持体４２と、位置保持体４３と、底部プレート４４とをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容した状態での取り出しが行われる。
【0168】
この別実施形態（ｂ）のように取出機構４０を配置する「配置工程」の後に、「芯出工程」を行うことにより、カッター軸芯Ｚと、第一支持体４１の連結筒４１Ｒの貫通孔４１ａの中心とを高い精度で一致させる。その結果、ケース部Ｃに対する取出機構４０と、穿孔機Ｅとが予め設定された最適な位置関係に維持される。
【0169】
特に、この構成ではカッター３０の内部空間３０Ｓに第一支持体４１の上部プレート４１Ｐの収容を可能にするように、上部プレート４１Ｐの外周と、カッター３０の内周との位置関係の精度を高めることになる。
【0170】
また、穿孔機Ｅの穿孔作動において、カッター３０の刃部３０ａが水道管Ｗに接触した際のように、カッター３０を水道管Ｗから離間する方向に力が作用する状況でも、カッター３０の内周に上部プレート４１Ｐの外周が接触することにより、カッター３０を、カッター軸芯Ｚを中心に回転させることが可能となる。穿孔が完了すると切断部分Ｗｂとカッター３０は共に回転する 。
【0171】
更に、この別実施形態（ｂ）では、センタ支軸３８を貫通孔４１ａに対して確実に導入できるため、カッター３０が穿孔終端位置に達した後に、カッター３０の戻り作動を行う際には、水道管Ｗの切断部分Ｗｂをカッター３０の内部空間３０Ｓに収容する状態で取り出すことが可能となる。尚、別実施形態（ｂ）における取出機構４０（切片回収器）の取付方法は、上述した実施形態における取出機構４０にも採用することが可能である。
【0172】
（ｃ）ガイドプレート３７は円板状に限るものではなく、例えば、多角形のプレートを用いることも可能である。このように多角形のプレートでは複数の角部等のようにカッター軸芯Ｚから半径方向に最も離間した位置と、ガイド筒３２の内面とを当接可能に近接する位置関係で配置される。
【0173】
（ｄ）取出機構４０の第一支持体４１のうち、水道管Ｗに接触する位置に、第二支持体４２の接触面４２Ｓと同様に水道管Ｗに対して所定の面積で接触する接触用の面を形成する。このように接触用の面を形成することにより第一支持体４１の姿勢が安定し良好な位置関係で穿孔を行い、カッター３０の内部空間３０Ｓに水道管Ｗの切断部分Ｗｂと、第一支持体４１と、第二支持体４２と、位置保持体４３と、底部プレート４４とを収容した状態で一層確実に取り出すことが可能となる。
【0174】
（ｅ）実施形態に記載した固定側爪体４Ｔと可動側爪体１１Ｔとは、カッター軸芯Ｚに対して直交する仮想平面に平行する姿勢で形成したものを想定しているが、回転操作により閉栓ディスク１０を開口４Ｓに嵌め込む方向に力を作用させるように、固定側爪体４Ｔと可動側爪体１１Ｔとの少なくとも一方を、前述した仮想平面に対して傾斜する姿勢で形成することも考えられる。
【0175】
このように構成することにより、操作軸５１をカッター軸芯Ｚに沿う方向にシフトさせる力を作用させることなく、操作軸５１から回転力を作用させるだけで、閉栓ディスク１０の嵌め込み方向に変位させ閉栓を確実に行える。
【0176】
（ｆ）上述した実施形態では、カッター軸芯Ｚが水道管Ｗ（既設管）の管軸芯Ｘから外れた位置で、水道管Ｗと重複する位置に配置されているハーフカット工法にガイドプレート３７を採用した。このガイドプレート３７は、カッター軸芯Ｚが水道管Ｗの外周面よりも外側のハーフカット工法に用いてもよいし、トップカット工法やフルカット工法、水平穿孔工法等、あらゆる穿孔機Ｅに採用できる。
【0177】
尚、上記実施形態（別実施形態を含む、以下同じ）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【0178】
本発明は、分岐管形成装置及び切片回収器の取付方法に利用することができる。
【符号の説明】
【0179】
３ 挿口管（分岐部）
４Ｓ 開口
４Ｔ 固定側爪体（第一爪体）
１０ 閉栓体
１１Ｔ 可動側爪体（第二爪体）
３０ カッター
３０Ｓ 内部空間
３１ 駆動シャフト
３２ ガイド筒
３７ ガイドプレート
３８ センタ支軸
３９ 係止体
４０ 取出機構（切片回収器）
４１ 第一支持体
４１ａ 貫通孔
４２ 第二支持体
４２Ｓ 接触面
４３ 位置保持体
４８ スリーブ
７０ 芯出治具
１００ 分岐管形成装置
Ｃ ケース部
Ｅ 穿孔機
Ｌ 係合機構
Ｗ 水道管（既設管）
Ｗａ 穿孔口
Ｗｂ 切断部
Ｘ 管軸芯
Ｚ カッター軸芯
４Ｓ 開口
４Ｔ 固定側爪体（第一爪体）
１０ 閉栓体
１１Ｔ 可動側爪体（第二爪体）
３０ カッター
３０Ｓ 内部空間
３１ 駆動シャフト
３２ ガイド筒
３７ ガイドプレート
３８ センタ支軸
３９ 係止体
４０ 取出機構（切片回収器）
４１ 第一支持体
４１ａ 貫通孔
４２ 第二支持体
４２Ｓ 接触面
４３ 位置保持体
４８ スリーブ
７０ 芯出治具
１００ 分岐管形成装置
Ｃ ケース部
Ｅ 穿孔機
Ｌ 係合機構
Ｗ 水道管（既設管）
Ｗａ 穿孔口
Ｗｂ 切断部
Ｘ 管軸芯
Ｚ カッター軸芯
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】