特許 7398103 配管切削装置、配管切削方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-06

(45)【発行日】2023-12-14

(54)【発明の名称】配管切削装置、配管切削方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/18 20060101AFI20231207BHJP

   F16L 1/028 20060101ALI20231207BHJP

   F16L 55/26 20060101ALI20231207BHJP

   F16L 55/30 20060101ALI20231207BHJP

【ＦＩ】

F16L55/18 B

F16L1/028 M

F16L55/26

F16L55/30

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020034922

(22)【出願日】2020-03-02

(65)【公開番号】P2021139379

(43)【公開日】2021-09-16

【審査請求日】2022-12-27

(73)【特許権者】

【識別番号】000151025

【氏名又は名称】株式会社タブチ

(74)【代理人】

【識別番号】110002734

【氏名又は名称】弁理士法人藤本パートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】桶川 智也

(72)【発明者】

【氏名】清水 彰人

【審査官】▲高▼藤 啓

(56)【参考文献】

【文献】特開平１０－０４７５３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－０５３３８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１１８５９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１１８５９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－２５０５９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２０３７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７０９７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００３／００５３８６７（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２２０３８１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】欧州特許出願公開第３４０３７３２（ＥＰ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ５５／１８

Ｆ１６Ｌ １／０２８

Ｆ１６Ｌ ５５／２６

Ｆ１６Ｌ ５５／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

保護管内に通されている既設配管を、管軸方向の中心回りに回転して切削することにより除去する切削部と、
前記保護管および前記既設配管の外部に配置され、前記切削部に回転力を与える駆動部と、
前記切削部と前記駆動部とを、前記回転力が伝達可能に連結し、軸方向で可撓性を有する連結部と、を備え、
前記切削部は、周方向に並ぶ複数の切削刃部と、前記複数の切削刃部の間に設けられており軸方向に貫通する貫通部と、を有することを特徴とする配管切削装置。

【請求項2】

前記切削部の、前記連結部とは反対側に突出し、軸方向で可撓性を有するガイド部を備えることを特徴とする、請求項１に記載の配管切削装置。

【請求項3】

前記切削刃部における刃先を含む回転方向の前端部は、前記刃先側が回転方向の後方に位置し、前記切削刃部における基端側が回転方向の前方に位置することを特徴とする、請求項１または２に記載の配管切削装置。

【請求項4】

前記切削刃部の外径寸法は、前記既設配管の外径寸法よりも大きく、前記保護管の内径寸法よりも小さいことを特徴とする、請求項１～３のいずれかに記載の配管切削装置。

【請求項5】

前記切削部の、前記連結部とは反対側に位置するガイド部を備え、
前記ガイド部は、前記切削部に近い位置の方が、前記切削部から遠い位置よりも大径であることを特徴とする、請求項１～４のいずれかに記載の配管切削装置。

【請求項6】

前記切削部の、前記連結部とは反対側に位置するガイド部を備え、
前記ガイド部における外周部に、軸方向に貫通する溝部を有し、
前記溝部は、前記切削部における前記貫通部に連続することを特徴とする、請求項１～５のいずれかに記載の配管切削装置。

【請求項7】

請求項２、５、６のいずれかに記載の配管切削装置を用い、
前記既設配管に対して後方から前記切削部を挿入し、
前記既設配管に対して前方から後方に気流を通しつつ、前記切削部を前記保護管から抜けない範囲で前後動させつつ前記既設配管を切削する、配管切削方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、配管を切削する配管切削装置、および、この配管切削装置を用いた配管切削方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、断面円形の既設配管（埋設樹脂管）を拡径する、切断刃を備えた拡径装置が開示されている。拡径装置は、その外周を既設配管の内径を広げる拡径面とされ、拡径装置の前側に、放射状に前記切断刃を複数個配置し、拡径装置の後方には、新配管（交換用樹脂管）の先端が固定された構成である。

【0003】

特許文献１に記載の構成では、切断刃で既設配管の内面に管軸方向に沿う拡径用切込みを形成し、拡径装置の拡径面により既設配管の内径を拡径し、拡径装置に後続する新配管を、拡径用切込みを広げて既設配管に導くことで、既設配管に新配管を挿入する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開平１０－１８４９９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、給湯配管等では、管状とされた断熱材等からなる保護管に配管が通されていることが多い。一方、特許文献１に記載の構成では、既設配管は拡径された状態で残存する。このため、保護管に通された既設配管に特許文献１の方法により新配管を挿入すると、拡開された既設配管が保護管を径内から圧迫することになる。特に配管の湾曲部で、保護管に無理がかかるため好ましくない。また、経年劣化した既設配管は完全に除去して廃棄したいとの要請もある。

【0006】

そこで本発明は、既設の保護管に対し新配管を挿入する際、既設配管を完全に除去し得る配管切削装置、および、この配管切削装置を用いた配管切削方法の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の配管切削装置では、保護管内に通されている既設配管を、管軸方向の中心回りに回転して切削することにより除去する切削部と、前記保護管および前記既設配管の外部に配置され、前記切削部に回転力を与える駆動部と、前記切削部と前記駆動部とを、前記回転力が伝達可能に連結し、軸方向で可撓性を有する連結部と、を備え、前記切削部は、周方向に並ぶ複数の切削刃部と、前記複数の切削刃部の間に設けられており軸方向に貫通する貫通部と、を有することを特徴とする。

【0008】

これによると、切削部に形成された貫通部において軸方向に延びる空間を通り、切削部が既設配管を切削することで生じた切粉を、保護管および既設配管の外部に排出できる。

【0009】

また、前記切削部の、前記連結部とは反対側に突出し、軸方向で可撓性を有するガイド部を備えることもできる。

【0010】

これによると、ガイド部が湾曲した既設配管の内面に当たりガイド部が湾曲することで、切削部を既設配管の中心に位置決めしやすい。

【0011】

また、前記切削刃部における刃先を含む回転方向の前端部は、前記刃先側が回転方向の後方に位置し、前記切削刃部における基端側が回転方向の前方に位置することもできる。

【0012】

これによると、既設配管を切削して生じる切粉が細長く連続せず、細かい形状とできる。

【0013】

また、前記切削刃部の外径寸法は、前記既設配管の外径寸法よりも大きく、前記保護管の内径寸法よりも小さくてもよい。

【0014】

これによると、切削部により、保護管を残して既設配管を一回の施工で完全に除去できる。

【0015】

また、前記切削部の、前記連結部とは反対側に位置するガイド部を備え、前記ガイド部は、前記切削部に近い位置の方が、前記切削部から遠い位置よりも大径であることもできる。

【0016】

これによると、切削部に近い位置の方が大径であるガイド部により、切削部を既設配管の中心に位置決めすることが確実にできる。

【0017】

また、前記切削部の、前記連結部とは反対側に位置するガイド部を備え、前記ガイド部における外周部に、軸方向に貫通する溝部を有し、前記溝部は、前記切削部における前記貫通部に連続することもできる。

【0018】

これによると、溝部から切削部における貫通部に連続して気流を通すことができるので、この気流により切粉排出がしやすい。

【0019】

また、本発明の配管切削方法では、前記ガイド部を備えた前記配管切削装置を用い、前記既設配管に対して後方から前記切削部を挿入し、前記既設配管に対して前方から後方に気流を通しつつ、前記切削部を前記保護管から抜けない範囲で前後動させつつ前記既設配管を切削する、配管切削方法である。

【0020】

これによると、切削部を後方に移動させると、ガイド部の後部が既設配管の残存部の後端から抜け出して、ガイド部の径外に空間ができるため、その空間に切粉を通して効率的に切粉を切削部後方の保護管外に排出できる。

【発明の効果】

【0021】

本発明の配管切削装置によれば、既設の保護管に対し新配管を挿入する際、既設配管を完全に除去し得る。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本発明の一実施形態を表す住宅内の給水、給湯配管の概略図である。

【図2】押し込み方式での既設配管切削工程の施工状態を表す断面図である。

【図3】加工装置の詳細図である。

【図4】前記加工装置の切削部を構成する回転刃を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は背面図である。（ｄ）（ｅ）は比較対象とした回転刃（一部分）の左側面図である。

【図5】同既設配管切削工程での湾曲部分の施工状態を表す断面図である。

【図6】前記加工装置に取り付けられるガイド部を示し、（ａ）は左側面図、（ｂ）は背面図である。

【図7】引張り方式での既設配管切削工程の施工状態を表し、（ａ）は索体を出口から入口まで継手を挿通した状態の断面図、（ｂ）は切削部を途中まで挿入した状態の断面図、（ｃ）は切削部を出口まで挿通した状態の断面図である。

【図8】前記加工装置に取り付けられる継手を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は左側面図、（ｃ）は背面図である。

【図9】前記既設配管削除工程での湾曲部分の施工状態を表す断面図である。

【図10】新配管挿入工程の施工状態を表し、（ａ）は中継部材を入口から入れる前の断面図、（ｂ）は新配管を給湯路に挿入した状態の断面図である。

【図11】前記中継部材に新配管を挿入した状態の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

以下、本発明の一実施形態に係る配管施工方法を、既設配管１０を除去した保護管９に対しフレシキブルな新配管１１を挿入する場合について、図面を参照して説明する。この施工方法は、例えば、給湯配管１または給水配管２の改良工法である。はじめに、一般的な家屋に用いられる給湯配管１または給水配管２の概略について説明する。

【0024】

図１に示すように、一般的に、家屋における給湯配管１または給水配管２は、床面３によって管軸方向Ｌの少なくとも途中部分が覆われている。管軸方向Ｌは、給湯配管１または給水配管２の軸中心に沿う方向である。また、管軸方向Ｌの入口４から出口５が、床面３から露出され、給湯配管１の後方端部である入口４は給湯機にヘッダー部材６を介して接続され、給湯配管１の前方端部である出口５は、例えば浴室の水栓７に接続されている。

【0025】

給湯配管１と給水配管２は同様の構成であるので、給湯配管１を給水配管２に兼用して説明すると、給湯配管１は、管状とされた、例えば発泡樹脂製の断熱材等からなる保護管９に、ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、アルミ三層管等から構成された内部配管１０を挿通して形成される。また、給湯配管１は、床面３の下側に配置されたスラブ３ａ等に、管軸方向Ｌにおいて所定間隔で、強固に固定されている。

【0026】

本実施形態は、既設配管である内部配管１０（以下、「既設配管１０」とする）を取り換える配管施工方法に関連し、既設配管１０を除去した上で、保護管９の内部に新配管１１（図１０参照）を、管軸方向Ｌに沿って設置する。

【0027】

管軸方向Ｌとは、給湯配管１の軸方向に沿った方向であり、新配管１１もまた、給湯配管１の管軸方向Ｌに沿って挿入される。新配管１１は、新たな給湯配管１を構成する。新配管１１は、既設配管１０と同じく、ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、アルミ三層管等により形成されており、軸方向で湾曲できるフレシキブルな配管である。また基本的に、新配管１１は既設配管１０と同じ外径および内径の配管である。既設配管１０において入口４および出口５は、入口４を後方、出口５を前方として方向を特定する。なお、前記「入口」「出口」は、説明の便宜上定めたに過ぎない。よって、本実施形態とは逆に、給湯配管１の前方端部が入口４で、後方端部が出口５であってもよい。

【0028】

本実施形態に係る配管施工方法を具体的に説明すると、
（１）管軸方向Ｌの入口４から出口５までの既設配管１０を、切削部１２により切削することで除去する既設配管除去工程、
（２）既設配管１０が除去された保護管９に、新配管１１を、挿入具（この場合、図１０および図１１に示す配管挿入具６４）により、出口５から引張って挿入する挿入工程、
を備えている。この施工方法では、保護管９および既設配管１０は断面円形である。

【0029】

前述（１）の既設配管除去工程について、さらに詳述する。（１）の既設配管除去工程は、取外し工程と切削工程とを施工順に備えている。

【0030】

〔取外し工程〕
取外し工程は、図１に二点鎖線で示すように、一本の給湯配管１につき、該給湯配管１のうち床面３に露出されている領域を、自由端とする工程である。

【0031】

取外し工程の施工方法は、ヘッダー部材６から給湯配管１の一端部（入口側端部）を外して入口４とし、水栓７から給湯配管１の他端部（出口側端部）を外して出口５とし、直線状および曲線状（例えば図９の湾曲部分８）の領域を含む一本の保護管９と既設配管１０とすることで、入口４および出口５を自由端とする。

【0032】

この取外し工程では、給湯配管１における途中部分は、前述のようにスラブ３ａに強固に固定されたままであり、したがって直線状および曲線状の領域を含む給湯配管１（保護管９および既設配管１０）が残存している。

【0033】

〔切削工程〕
切削工程は、図１に示すように、給湯配管１において、既設配管１０の入口４をスタートとして、既設配管１０を全管厚分削る工程である。既設配管１０を削るには、図２および図３に示すように、管軸方向Ｌの中心回りに回転方向Ｒで回転する切削部１２を備えた配管切削装置１３が用いられる。

【0034】

本実施形態の配管切削装置１３は、保護管９内に通されている既設配管１０を、管軸方向の中心回りに回転して切削することにより除去する切削部１２と、前記保護管９および前記既設配管１０の外部に配置され、前記切削部１２に回転力を与える駆動部１４と、前記切削部１２と前記駆動部１４とを、前記回転力が伝達可能に連結し、軸方向で可撓性を有する連結部１６と、を備える。以下、詳しく説明する。

【0035】

切削工程で使用される配管切削装置１３（「ボーリングバー」とも称する）の構成について述べる。図２、図３に示すように、配管切削装置１３は、駆動部１４の先端に着脱自在な把手１５と、把手１５の先端側に配置された切削部１２と、把手１５と切削部１２とを連結する連結部１６とを備えている。

【0036】

図２に示すように、駆動部１４については一般的な回転式電動工具が用いられ、その本体１７は、その先端に把手１５を連結させて、切削部１２を管軸方向Ｌが回転中心となるように回転させる。

【0037】

配管切削装置１３における把手１５は、駆動部１４の先端形状に対し相対形状に形成され、駆動部１４の先端に固定される。把手１５は、管軸方向Ｌに沿うよう駆動部１４の把持に耐え得る管軸方向Ｌの長さに形成されている。

【0038】

図３に示すように、配管切削装置１３における切削部１２は、エンドミル状であって、周方向に並ぶ複数の切削刃部１２１と、これら複数の切削刃部１２１の間に設けられており軸方向に貫通する貫通部としての連通溝１２２と、を有する。切削部１２は、基端部が一方側ばね座２２に取り付けられる。また、先端部には凹部１２３が形成されており、この凹部１２３に第１ガイド部１８の基部１８１が嵌め込まれて取り付けられる。

【0039】

本実施形態の切削部１２では、４つの切削刃部１２１が周方向に均等な間隔をおいて設けられている。各切削刃部１２１における図４（ｂ）に示す右側の突端が刃先１２４となっている。切削対象が配管（既設配管１０）であるため、刃先１２４は切削部１２の前端部における径外領域にだけ形成されている。径内領域は、第１ガイド部１８または第２ガイド部３３を取り付けるための凹部１２３が形成されている。

【0040】

切削部１２は、図４（ａ）に示す反時計回り（図４（ｂ）に示す下方向）である回転方向Ｒで回転する。回転する各切削刃部１２１における刃先１２４が既設配管１０に当たることで、既設配管１０が切削される。つまり、この切削部１２は、前端部で既設配管１０の切削を行う。切削刃部１２１の外径寸法は、既設配管１０の外径寸法よりも大きく、保護管９の内径寸法よりも小さく設定されている。このように設定された切削部１２により、既設の保護管９を残して既設配管１０を、径方向に段階的に切削する複数回の施工を要さず、一回の施工で完全に除去できる。

【0041】

連通溝１２２は、周方向で隣り合う切削刃部１２１の間に設けられている。このため、本実施形態の切削部１２では、４つの連通溝１２２も周方向に均等な間隔をおいて設けられている。連通溝１２２は、切削部１２における先端（図４（ｂ）に示す右端）から基端（同左端）まで連通し、かつ、径外方向に開口した溝である。このように貫通部としての連通溝１２２を切削部１２に形成したことにより、連通溝１２２において軸方向に延びる空間を通り、切削部１２が既設配管１０を切削することで生じた切粉を、保護管９および既設配管１０の外部に排出できる。なお、この切粉の排出は、後述の気流発生手段により生じさせた気流Ｆ（図２参照）に切粉を乗せることにより効果的になされる。

【0042】

連通溝１２２は、切削刃部１２１における先端側が回転方向Ｒの後方に位置し、基端側が回転方向Ｒの前方に位置する。このため、連通溝１２２の回転方向Ｒの後縁部である、切削刃部１２１における刃先１２４を含む回転方向Ｒの前端部１２５は、刃先１２４側が回転方向Ｒの後方に位置し、切削刃部１２１における基端側が回転方向Ｒの前方に位置する。切削刃部１２１における回転方向Ｒの前端部をこのような形状にすることで、既設配管１０を切削して生じる切粉が細長く連続せず、例えば粉末状の細かい形状とできる。よって、連通溝１２２に切粉が引っ掛かりにくく、連通溝１２２を通してスムーズに切粉を排出できる。

【0043】

ちなみに、発明者が確認したところによると、切削刃部１２１における回転方向Ｒの前端部１２５が、例えば図４（ｄ）に示す前端部１２５ｄのように前後方向で水平な場合や、図４（ｅ）に示す前端部１２５ｅのように、刃先１２４ｅ側が回転方向Ｒの前方に位置し、基端側が回転方向Ｒの後方に位置する場合では、切粉が細長く連続した、糸のような形状になってしまった。しかしこのような切粉の形状では、連通溝１２２に引っ掛かりが生じやすい。このため、スムーズに切粉を排出するためには、図４（ｂ）に示す本実施形態の形状とすることが好ましい。

【0044】

また、各切削刃部１２１の前面は、図４（ｂ）に示すように、回転方向Ｒの前方が前方に位置し、回転方向Ｒの後方が後方に位置する面を有した形状であって、後方で連通溝１２２の前端につながっている。このような前面形状により、切削部１２の前方にある切粉が各切削刃部１２１の前面に当たると、切粉は前面に沿って後方に移動させられて、連通溝１２２へと誘導される。この切粉の誘導は、後述の気流発生手段により生じさせた気流Ｆ（図２参照）に切粉を乗せることにより効果的になされる。

【0045】

切削部１２の軸方向における後端部には、一方側ばね座２２が設けられている。一方側ばね座２２は、先端に設けられたねじ１９ａを、切削部１２の径方向中心に形成されたねじ孔１９ｂに螺合することにより固定されている。第１ガイド部１８または第２ガイド部３３を切削部１２の軸方向における前方（先端側）に取り付ける場合、ねじ１９ａは、切削部１２のねじ孔１９ｂを貫通させ、各ガイド部１８，３３に設けられているねじ孔にも螺合される。一方側ばね座２２は円形断面であり、その外径は、切削刃部１２１の外径よりも小さく設定されている。把手１５における前部（先端部）には、他方側ばね座２３が設けられている。他方側ばね座２３は、把手１５の先端を抉るように設けられている。他方側ばね座２３は、円形断面でありその外径が切削部１２の外径よりも小さく設定されている。把手１５における後部（基端部の内部には軸受装置２４が設けられている。軸受装置２４は、該軸受装置２４の外側に配置された支持装置２５（軸受装置２４の外殻に相当する）に対して、把手１５を回転自在に支持させる。支持装置２５は、作業者の手指によって支持されるものである。

【0046】

配管切削装置１３の連結部１６は、自然状態において直線状のねじりコイルばねから構成される。連結部１６の先端は、一方側ばね座２２に内嵌してかしめることで、連結部１６の先端は一方側ばね座２２に非回転に嵌合支持されている。連結部１６の他端は、他方側ばね座２３に内嵌してかしめることで、連結部１６の他端は他方側ばね座２３に非回転に嵌合支持されている。また、連結部１６は、一方側ばね座２２と他方側ばね座２３との間で露出されてフリーであるから、一方側ばね座２２と他方側ばね座２３との間で可撓性を有する。なお、連結部１６は、切削部１２の外径よりも小径に形成されている。

【0047】

本実施形態では、形状の異なる第１ガイド部１８と第２ガイド部３３とが用いられる。第１ガイド部１８は、以下の「押し込み方式」で用いられる。第２ガイド部３３は、以下の「引張り方式」で用いられる。なお、「押し込み方式」、「引張り方式」は単独で用いることもできるし、併用する（例えば入口４側から押しつつ、出口５側から引く）こともできる。

【0048】

図２および図６に示すように、第１ガイド部１８は、切削部１２の、連結部１６とは反対側（出口５側）に突出して設けられる。第１ガイド部１８は、基部１８１、可撓軸１８２、先端部１８３を有する。基部１８１は切削部１２の凹部１２３に取り付けられる。基部１８１の外周部に、軸方向に貫通する溝部１８４を有する。この溝部１８４は、周方向に４か所形成されている。図２に示すように、各溝部１８４は、切削部１２における連通溝１２２に空間が連続する。このため、溝部１８４から連通溝１２２に連続して気流Ｆを通すことができるので、この気流Ｆにより切粉排出がしやすい。可撓軸１８２は、連結部１６と同様、自然状態において直線状のねじりコイルばねから構成される。このため可撓軸１８２は、軸方向で可撓性を有する。また、先端部１８３は、可撓軸１８２の先端に連続していて、先細り形状（本実施形態では円錐状）とされている。

【0049】

このように第１ガイド部１８が構成されたことにより、図５に示すように、第１ガイド部１８が湾曲した既設配管１０の内面に当たった場合、第１ガイド部１８が湾曲することで、切削部１２を既設配管１０の中心に位置決めするガイドを行いやすい。特に、切削部１２と共に第１ガイド部１８が回転する場合、可撓軸１８２は先端部１８３がぶれて首を振るような運動をする。この運動に伴い、既設配管１０（直進部、湾曲部のいずれも）の内面に当たることで、切削部１２の回転中心を既設配管１０の中心に一致させることができる。また通常は、保護管９よりも既設配管１０の方が硬質であるから、第１ガイド部１８を保護管９ではなく既設配管１０の内面に当てるようにすることで、切削部１２のガイドを確実にできる。

【0050】

また、第１ガイド部１８は、切削部１２に取り付けられた状態で、切削部１２に近い位置の方が、切削部１２から遠い位置よりも大径とされている。このような形状の第１ガイド部１８により、切削部１２を既設配管１０の中心に位置決めすることが確実にできる。

【0051】

次に、図８に示すように、第２ガイド部３３は、後述の索体３１を支持する継手本体５０と、ころがり軸受である軸受部５３を備える。継手本体５０は、前方に、索体３１の先端取付部３４が通され、先端取付部３４を輪状とする、径方向の貫通孔５４を有する索体支持部５１を備え、後方に、切削部１２に接続される切削部接続部５２を備える。軸受部５３は、索体支持部５１と切削部接続部５２との間に、相互が回転するように設けられており、索体支持部５１が内輪となり、切削部接続部５２が外輪となる。切削部接続部５２は、径方向中心に形成された、第１ガイド部１８におけるものと同様のねじ孔５５を備え、切削部１２に形成されたねじ１９ａに螺合する。

【0052】

第２ガイド部３３では、切削部接続部５２の外周部に、貫通孔５４のある軸方向位置を起点として、軸方向（後方）に貫通する溝部５６を有する（貫通孔５４は周方向で１８０度ごとに設けられているので、９０度ごとに設けられる溝部５６は、貫通孔５４に一致するものとしないものがある）。この溝部５６は、周方向に４か所、索体支持部５１と切削部接続部５２とに亘って形成されている。図７（ｂ）（ｃ）に示すように、各溝部５６は、切削部１２における連通溝１２２に空間が連続する。このため、溝部５６から連通溝１２２に連続して気流Ｆ（図７（ｂ）参照）を通すことができるので、この気流Ｆにより切粉排出がしやすい。ただし、第２ガイド部３３は、索体支持部５１に対し、切削部接続部５２が駆動部１４の回転力を受けて回転するから、切削部接続部５２の回転中に索体支持部５１側の溝部５６と切削部接続部５２側の溝部５６とが軸方向に一致した時に切粉排出がなされる。

【0053】

〔切削工程（押し込み方式）〕
このような構成の配管切削装置１３を用いた切削工程のうち、配管切削装置１３を入口４側から押し込む「押し込み方式」の施工方法について述べる。切削工程では、作業者は、駆動部１４の先端に配管切削装置１３の把手１５（支持装置２５）を把持することで、配管切削装置１３を駆動部１４に支持させ、既設配管１０の入口４に、第１ガイド部１８を挿入する。

【0054】

第１ガイド部１８は、既設配管１０の内径よりも小さく設定されているから、既設配管１０の入口４に確実に挿入できる。

【0055】

このようにして、作業者は駆動部１４の本体１７を駆動させ、把手１５および連結部１６を介して切削部１２を前方に押す。作業者が配管切削装置１３全体を押すと、配管切削装置１３の把手１５は駆動部１４に支持され、連結部１６は、一方側ばね座２２および他方側ばね座２３に支持されているから、本体１７の駆動により配管切削装置１３全体が管軸方向Ｌを回転中心として回転し、管軸方向Ｌに沿って出口５側へ進む。切削部１２が回転すると、図２に示すように、第１ガイド部１８によって管軸方向Ｌにガイドされ、既設配管１０が全管厚分削られる。

【0056】

一方側ばね座２２の外径は、既設配管１０の内径よりも小さく設定されているから、配管切削装置１３を押すあいだに、一方側ばね座２２が既設配管１０に衝突することもない。また、連結部１６の外径は、一方側ばね座２２および他方側ばね座２３の外径よりも小径に形成されている。このため、配管切削装置１３を押すあいだに、連結部１６が既設配管１０に衝突することもない。

【0057】

既設配管１０を全長分切削し終わるか、または、入口４側の所定長さを切削した後は、駆動部１４を後方に引いて、配管切削装置１３を既設配管１０の入口４から取外し、切削工程を終了する。

【0058】

〔切削工程（引張り方式）〕
次に、配管切削装置１３を入口４側から出口５側に引張る「引張り方式」について説明する。ここで用いる配管切削装置２７は、入口４から挿入される入口側装置２８と、出口５から挿入される出口側装置２９とを備える。

【0059】

図７（ｂ）（ｃ）に示すように、入口側装置２８は、前述の「押し込み方式」において用いた配管切削装置１３のうち、第１ガイド部１８を外した状態と同じ構成とされている。出口側装置２９は、索体３１（ワイヤが用いられる）および第２ガイド部３３を備える。索体３１の外径は、既設配管１０の内径に対して充分小さく形成されている。なお、索体３１を牽引する装置として牽引部３２を配置しており、図７（ｃ）に示すように、牽引部３２としてウィンチが用いられている。牽引部３２は、索体３１を巻掛け自在に保持している。索体３１の先端取付部３４は、継手本体５０の貫通孔５４に通されて輪状とされた上、かしめリング等を用いてかしめられることで、先端取付部３４と継手本体５０とが一体化されている。

【0060】

切削工程（引張り方式）の施工方法について述べる。まず、作業者は、図７に示すように、索体３１を第２ガイド部３３の先端取付部３４に取り付けた出口側装置２９を準備して、これを、図７（ａ）で示すように、出口５から給湯配管１の入口４側へ向けて挿通する。これに関して、継手本体５０の外径は、既設配管１０の内径よりも小さく形成されているから、第２ガイド部３３を給湯配管１の出口５から入口４に挿通することができる。

【0061】

また作業者は、入口側装置２８の切削部１２において、ねじ１９ａに第２ガイド部３３を螺合させる。これにより、第２ガイド部３３は、切削部１２の、連結部１６とは反対側（出口５側）に位置することになる。続いて、入口側装置２８の連結部１６において、一方側ばね座２２側のねじ１９ａを切削部１２のねじ孔１９ｂに螺合させる。これにより、入口側装置２８と出口側装置２９とが一体化される。続いて作業者は、索体３１を出口５から引張り、入口側装置２８の切削部１２および連結部１６を、入口４側から保護管９に挿入させる。

【0062】

このようにして、既設配管１０の入口４側に入口側装置２８を準備した後は、出口５側に牽引部３２を準備し、牽引部３２により牽引される索体３１の基端を巻掛ける。また、駆動部１４の先端を把手１５に取付ける。このようにして、牽引部３２、駆動部１４の駆動を行い、切削部１２で既設配管１０を全管厚分切削する。なお、作業者は、軸受装置２４の支持装置２５を把持することで、駆動部１４を把持しやすい。

【0063】

駆動部１４の本体１７に連結部１６を介して連結されている切削部１２は、管軸方向Ｌを回転中心として回転をし、索体３１を介して牽引部３２により引かれる。さらに、把手１５は駆動部１４に支持され、連結部１６は、一方側ばね座２２および他方側ばね座２３に、かしめによって支持され、他方側ばね座２３と把手１５における支持装置２５の内部領域とは接合されているから、本体１７の駆動により切削部１２が、管軸方向Ｌを回転中心として回転する。

【0064】

なお、切削工程（引張り方式）の施工の際でも、切削工程（押し込み方式）と同じく、切削部１２が入口４側から出口５側に押圧されてもよい。しかしながら、切削工程（引張り方式）では、切削部１２を出口５へ向けて押すというよりも、出口５から引張るから、切削部１２を移動させ易い。そして、牽引部３２は、出口５側へ向けて前方（入口４側から出口５側）に延びる索体３１を介して切削部１２を牽引する。すなわち、切削部１２を、管軸方向Ｌを回転中心として回転させて、出口５から引張って削るから、切削部１２を出口５へ向けて押すよりも、切削部１２を容易に出口側へ移動させ易く、しかも確実に既設配管１０を削り取ることができる。

【0065】

特に、索体３１は、切削部１２の先端部を引張るので、索体３１が進む方向に切削部１２が向きをかえながら誘導される。このため、切削部１２は、内径を確実に切削しながら、管軸方向Ｌに移動させることができる。

【0066】

ところで、切削部１２の回転は、第２ガイド部３３によって、牽引部３２に伝達されることを防止している。すなわち、先端取付部３４が、索体支持部５１にかしめられて一体化されているが、索体支持部５１と切削部接続部５２との間には軸受部５３が配置されていて、索体支持部５１と切削部接続部５２とは軸受部５３の軸心（索体３１の軸心）を中心に回転する。このため、駆動部１４の駆動力は、連結部１６、切削部１２を駆動するが、軸受部５３が転動することで、駆動部１４の駆動力として索体３１を回転させることはなく、索体３１の回転には影響されない。

【0067】

切削部１２が出口５から出た時点で、駆動部１４の駆動を止め、牽引部３２の駆動を止める。そして、第２ガイド部３３を切削部１２のねじ１９ａから外し、一方側ばね座２２側に形成されたねじ１９ａを、切削部１２のねじ孔１９ｂを外して、入口側装置２８を入口４側へ引張り、切削工程（引張り方式）を終了する。

【0068】

なお、杆本体４７の管軸方向Ｌの長さは、施工しようとする給湯配管１の管軸方向Ｌの略長さ分であるから、施工しようとする既設配管１０に、支持装置２５を入口４から挿入する必要はない。

【0069】

ところで、一本の既設配管１０（給湯配管１）の途中には、図９に示すように湾曲部分８が存在することが一般的である。

【0070】

図９に、湾曲部分８での、配管切削装置２７（入口側装置２８、出口側装置２９）の状況を示す。既設配管１０に湾曲部分８があり、第２ガイド部３３が索体３１に引張られると、第２ガイド部３３の継手本体５０の外径は、既設配管１０の内径よりも小さく形成されることから、第２ガイド部３３を湾曲部分８に挿通し易い。また、連結部１６は可撓性を有しているから、湾曲部分８の曲率に応じ、切削部１２が第２ガイド部３３の牽引に応じて撓むことができる。このため、切削部１２の管軸方向Ｌを回転中心とする駆動は、駆動部１４の本体１７によって、安定して行うことができる。

【0071】

また、索体３１で切削部１２の先端を引張って誘導するため、切削部１２は、湾曲部分８の湾曲に応じて、索体３１に引かれるように向きを変えながら進む。このため、切削部１２が湾曲部分８にあっても、円滑に進んで既設配管１０を切削できる。よって、既設配管１０の直線部分はもとより、既設配管１０に湾曲部分８も除去される。

【0072】

また、切削工程においては、既設配管１０を切削する際に、切削された既設配管１０の塵芥である切粉を入口４から出口５、あるいは出口５から入口４に向けて除去するための、図示しない気流発生手段を設けている。気流発生手段は、既設配管１０を切削した分による切粉を、生じさせた気流Ｆにより、入口４から出口５、あるいは出口５から入口４へ向けて吹き飛ばす機能を備える。本実施形態では、保護管９および既設配管１０の内部空間に対し、押し込み方向の気流Ｆを発生させる気流発生手段が出口５側に設けられ、切粉を出口５から入口４に向けて除去するよう構成されている。なお、本実施形態とは逆に、保護管９および既設配管１０の内部空間に対し、引き込み方向の気流Ｆを発生させる、吸引式の気流発生手段が入口４側に設けられていてもよい。切削工程では、既設配管１０が切削されることで切粉が生じる。気流発生手段は、保護管９および未切削の既設配管１０にある切粉が邪魔になって、その後の工程に支障をきたす場合に有効である。

【0073】

気流発生手段は、例えば圧縮機（コンプレッサなど）や送風機（ブロアーなど）を備えることで、保護管９および既設配管１０の内部空間に、管軸方向の気流Ｆを生じさせることができる。したがって、保護管９および既設配管１０の内部空間に空気を送り込んで、例えば出口５から入口４に向けて切粉を除去することができる。

【0074】

なお、本実施形態では、作業者が切削部１２を保護管９から抜けない範囲で前後動させつつ既設配管１０を切削する。切削部１２を前方に移動させると、既設配管１０を切削する。一方、切削部１２を後方に移動させると、第１ガイド部１８または第２ガイド部３３の後部が既設配管１０の残存部（未切削部）の後端から抜け出して、各ガイド部の径外に空間ができるため、その空間に切粉を通して効率的に切粉を切削部１２後方の保護管９外に排出できる。

【0075】

以上をまとめると、切削工程では、配管切削装置１３を用い、既設配管１０に対して後方から切削部１２を挿入し、既設配管１０に対して気流発生手段により前方から後方に気流Ｆを通しつつ、切削部１２を保護管９から抜けない範囲で前後動させつつ既設配管１０を切削する、配管切削方法が行われる。

【0076】

〔挿入工程〕
図１０に示すように、挿入工程は、既設配管除去工程により既設配管１０が除去された状態において、新配管１１を、出口５から引張ることで挿入する工程である。この挿入工程には、配管挿入具６４が用いられる。配管挿入具６４は、保護管９に新配管１１を挿入するように用いられる。新配管１１は、前述のとおり、ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、アルミ三層管等により形成されており、フレシキブルな配管である。

【0077】

図１０および図１１に基づいて、配管挿入具６４を詳述する。図１０に示すように、配管挿入具６４は、挿入部６５と、索体３１を備える。索体３１を牽引する装置として牽引部３２を備える。索体３１および牽引部３２の構成を説明すると、索体３１および牽引部３２は、既設配管除去工程で用いたものと同様である。

【0078】

配管挿入具６４の挿入部６５は、新配管１１の先端１１ａに接続され、新配管１１の外径と同じか大径の継手である中継部材６６と、中継部材６６の後端部には、新配管１１の先端１１ａが挿入されて新配管１１の径外方向の膨らみを防止する保持部である押え部６７とを備える。

【0079】

中継部材６６は、先端側の前円筒体６８と、前円筒体６８の後側に配置される後円筒体６９とを備える。また、中継部材６６は、押え環７４を備えている。前円筒体６８は、管軸方向Ｌに沿う拡大片７０を表面に備え、拡大片７０は、円筒面７１の周方向の所定間隔ごとに形成されている。拡大片７０どうしの中間は、拡大片７０より径の小さな円筒面７１とされている。また、各拡大片７０の前後は、円弧面に形成されている。拡大片７０の外径は、保護管９の内径よりも小さい。前円筒体６８の径方向中心には、後述する支持体６５ａのねじ６５ｂを螺合するねじ孔４０ｃが貫通されている。

【0080】

後円筒体６９は、前円筒体６８に比べて小径に形成されている。後円筒体６９は、管状に形成されている。後円筒体６９の内空部分は、ねじ孔４０ｃに連通されている。後円筒体６９は、複数の円筒片７２を周方向に、且つ所定間隔置きに円周方向に並べて配置されている。各円筒片７２の後端には、径方向外向きに突出する阻止片７３が、円筒片７２の周方向に亘って形成されている。この阻止片７３は、管軸方向Ｌに沿って複数配置されている。

【0081】

中継部材６６は、押え環７４を備えている。後円筒体６９と押え環７４により、新配管１１の先端１１ａが挿入されて新配管１１の径外方向の膨らみを防止する前記押え部６７が構成される。押え環７４は円筒状の筒体（または半割の筒体）であり、押え環７４の外径は、新配管１１の先端１１ａを押えた際に、前円筒体６８の拡大片７０の外径と同一である。押え環７４の内周と阻止片７３の外周の係止で、新配管１１の端部が保持される。

【0082】

図１１に示すように、配管挿入具６４は、支持体６５ａを有する。支持体６５ａは、索体３１の先端取付部３４を内嵌してかしめることで、支持体６５ａと先端取付部３４とが一体化されている。この支持体６５ａの先端側に、外周が順次後方へ向けて大きくなる円錐台面６５ｃが形成されている。円錐台面６５ｃの最大径は、拡大片７０よりもわずかに小径とされる。円錐台面６５ｃの後方に、前円筒体６８の径方向中心に配置したねじ孔４０ｃに螺合するねじ６５ｂが形成されている。

【0083】

挿入工程の施工方法について述べる。作業者は、出口５側に牽引部３２を準備し、索体３１を取付けた支持体６５ａを、出口５から入口４へ向けて挿通する。また、作業者は、入口４側に、新配管１１の先端１１ａを中継部材６６に係止したものを準備する。新配管１１の先端１１ａは、後円筒体６９に新配管１１の内径を挿入し、押え環７４により新配管１１の先端１１ａを挿入する。

【0084】

そして、前円筒体６８のねじ孔４０ｃに、索体３１の先端取付部３４を取付けた支持体６５ａのうち、ねじ６５ｂを螺合して、中継部材６６と支持体６５ａとを連結する（図１０（ａ））。次に作業者は、牽引部３２を駆動して、索体３１を牽引することで、前円筒体６８が保護管９の入口４から挿入される。このとき、円錐台面６５ｃの外周面が、保護管９の内面に当たることにより、前円筒体６８を円滑に挿入するガイドとなる。ここで、前円筒体６８は拡大片７０を有している。しかしながら、拡大片７０は円筒面７１に対して円周方向に間欠的に配置され、拡大片７０の前後は円弧面に形成されている。このため、前円筒体６８の保護管９への挿入は円滑に行われる。

【0085】

また、中継部材６６は出口５へ向けて押すのではなく、牽引部３２によって牽引されるから、中継部材６６を出口５へ向けて押すよりも、中継部材６６を出口５に向けて容易に移動させ易い。そして、保護管９に新配管１１を挿入した時点で、新配管１１に対する中継部材６６を外し、また、前円筒体６８のねじ孔４０ｃと支持体６５ａのねじ６５ｂとの螺合を外し、挿入工程の施工方法を終了する（図１０（ｂ））。

【0086】

索体３１で中継部材６６の先端を引張るので、中継部材６６は、先端から向きを変えるように誘導されるため、中継部材６６の移動が容易である。

【0087】

本実施形態に係る施工方法では、既設配管除去工程で、管軸方向Ｌの入口４から出口５までの給湯配管１を切削部１２により削り、挿入工程では、既設配管除去工程により既設配管１０が除去されて内部が空になった保護管９に、新配管１１を、出口５から引張って挿入する。

【0088】

この方法によれば、給湯配管１は、床面３の下側に配置されたスラブ３ａ等に、管軸方向Ｌにおいて所定間隔で、強固に固定されている家屋において、例えば、取外し工程で給湯配管１の入口４をヘッダー部材６から外し、出口５を浴室の水栓７から外し、挿入工程では、新配管１１を出口５から引張って挿入する。このため、給湯配管１が強固に固定されていても、家屋における床面をはがすことなく、工事の簡素化ができ、新配管１１の施工が容易にできる。

【0089】

本発明は、前記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。その他、各部の具体的構成についても前記実施形態に限られるものではない。

【0090】

前記実施形態の取外し工程では、給湯配管１の入口４は給湯機にヘッダー部材６を介して接続され、出口５は浴室の水栓７に接続された場合を例示しているが、出口５はその他の水回り、例えば台所の給水配管および給湯配管において、前記施工方法、並びに装置を用いることもできる。また、既設配管１０の湾曲部分８は、垂直方向の湾曲部分を有していても、水平方向の湾曲部分を有していても工事の簡素化ができ、新配管１１の施工が容易にできる。さらに、前記実施形態では、給湯配管１には既設配管１０に保護管９が外嵌されているが、保護管９の代わりに断熱機能を有さない保護材であってもよい。

【0091】

切削部１２における貫通部は、前記実施形態では連通溝１２２とされていた。しかし、これに限定されず、切削部１２の内部を貫通する貫通孔であってもよい。

【0092】

前記実施形態における連結部１６、および、第１ガイド部１８の可撓軸１８２は、ねじりコイルばねから構成されたが、管軸方向Ｌに延びる長尺の弾性部材とすることも可能である。

【0093】

前記実施形態の施工方法では、入口４から出口５が床面３から露出されて、床下に給湯配管１が設けられた場合を例示した。しかしながら家屋等の天井の裏面に設けた天井配管にも、前記施工方法、および施工方法に用いる装置が適用できる。

【0094】

切削工程に用いられる第２ガイド部３３は、切削部接続部５２の回転を索体３１へ伝達しない構成であれば、その形態は特に限定されない。

【0095】

前記実施形態の、挿入工程で用いられる中継部材６６には、拡大片７０を形成したが、拡大片７０を省略して、拡大片７０の外径を有する円筒面とすることもできる。押え部６７における阻止片７３は、管軸方向Ｌに複数個所設けたがこの数に限定されず、また、阻止片７３を設ける代わりに摩擦面とし、該摩擦面と押え環７４とで新配管１１の先端１１ａを押えつけることができる。

【0096】

前記実施形態では、除去した既設配管１０と同一の外径、内径の新配管１１を挿入した。しかしながら、除去した既設配管１０と異なる外径、内径の新配管１１を挿入することもできる。

【0097】

前記実施形態では、既設配管１０について本施工方法並びに装置を例示した。しかしながら、下水、気体、油等が供給される配管についても、本施工方法並びに装置を用いることもできる。

【0098】

給湯配管１は、保護管９に、ポリエチレン管、架橋ポリエチレン管、ポリブテン管、あるいはアルミ三層管等の既設配管１０を挿通して形成された場合を例示したが、他の素材からなる硬質合成樹脂から形成されるものであってもよい。

【0099】

前記実施形態の切削工程では、単一の切削部１２で切削する場合について説明したが、これに限らず、外径の小さい小切削部を先端側に、外径の大きい大切削部を先端側の切削部より後端側に設けて、各切削部により二段階で切削するようにしてもよい。また、外径の小さい小切削部を先端側に備えた配管切削装置１３と、外径の大きい大切削部を先端側に備えた配管切削装置１３とを別個に用意し、二つの配管切削装置１３を順次使用してもよい。

【0100】

前記実施形態では、切削工程が、入口４側に駆動部１４を配し、出口５側に牽引部３２を配する場合について説明したが、これに限らず、出口５側に駆動部１４と牽引部３２の両方を配置して、切削部１２を回転させつつ出口５側から移動させることもできる。

【0101】

前記実施形態では、挿入工程は、出口５側から引張る場合について説明したが、引張りに加えて押し込む場合であってもよい。また、新配管１１を回転させながら挿入することも可能である。

【0102】

前記実施形態の配管切削装置１３では、入口側装置２８を出口５側へ引張る場合について説明したが、これに限らず、入口側装置２８を入口４側へ引張る装置であってもよい。

【0103】

また、前記実施形態の気流発生手段は、配管切削装置１３とは別に設けられていた。しかしこれに限らず、例えば切削部１２と一体で回転するプロペラを設けたり、切削部１２自体が回転により気流を発生させる形状としたりすることで、配管切削装置１３が気流発生手段を備えていてもよい。

【符号の説明】

【0104】

１…給湯配管、２…給水配管、３…床面、３ａ…スラブ、４…入口、５…出口、６…ヘッダー部材、７…水栓、８…湾曲部分、９…保護管、１０…内部配管・既設配管、１１…新配管、１１ａ…先端、１２…切削部、１３…配管切削装置（押し込み方式）、１４…駆動部、１５…把手、１６…連結部、１７…本体、１８…第１ガイド部、１９ａ…ねじ、１９ｂ…ねじ孔、２２…一方側ばね座、２３…他方側ばね座、２４…軸受装置、２５…支持装置、２７…配管切削装置（引張り方式）、２８…入口側装置、２９…出口側装置、３１…索体、３２…牽引部、３３…第２ガイド部、３４…先端取付部、５０…継手本体、５１…索体支持部、５２…切削部接続部、５３…軸受部、５４…貫通孔、５５…ねじ孔、５６…溝部、６４…配管挿入具、６５…挿入部、６６…中継部材、６７…押え部、６８…前円筒体、６９…後円筒体、７０…拡大片、７３…阻止片、７４…押え環、１２１…切削刃部、１２２…貫通部・連通溝、１２３…凹部、１２４…刃先、１２５…回転方向の前端部、１８１…基部、１８２…可撓軸、１８３…先端部、１８４…溝部、Ｆ…気流、Ｌ…管軸方向、Ｒ…回転方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】