JP4516666B2 - Continuous flow equipment and method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明のバックグラウンド】
発明の分野:
本発明は、不断流下で既設管を施工するための装置や方法に関するものである。
【0002】
従来の技術:
従来より、既設管に不断水下において開孔を形成し、該開孔からゲートを挿入し、管路内の水の流れを遮断可能にする不断水バルブ挿入工法は周知である(USP3,948,282、USP4,516,598、USP5,611,365、USP5,732,728、特願平10−186865号、同11−86850号)。
かかる工法では、バルブ挿入後に仕切弁体で水の流れを遮断し、目的とする配管変更などの作業を行う。
【0003】
USP5,732,728の工法では、まず、ゲートを挿入するためのゲート通過孔をシール手段により開閉できるようにして、前記ゲート通過孔から切削工具を挿入して、既設管を切削する。切削の完了後、大きなシール手段を開閉して、切削工具を取り出した後に、ゲートを挿入する。
この従来工法では、大きなシール手段を開閉しないと切削工具を撤去できない。また、既設管を全周にわたって切削するので、既設管の下方を深く掘削する必要がある。
【0004】
図20は、特願平10−186865号の工法に用いる装置の横断面図を示す。
この図に示すように、密閉ケース500は下分割ケース501と上分割ケース502とに分割されている。前記下分割ケース501には、切削工具504を備えた穿孔機505が取り付けてある。前記上分割ケース502は閉塞板503で閉塞してある。本従来工法では、まず、切削工具504により既設管1の全周に切削溝を形成する。ついで、切削完了後に前記閉塞板503を撤去した後、図示しないゲートを上分割ケース502上に取り付ける。
この従来工法では、穿孔機505を下分割ケース501に取り付けるので、既設管1の下方を深く掘削する必要がある。
【0005】
図21は特開平11−86850号の工法によりバルブ挿入が完了した状態を示す横断面図である。
この図に示すように、密閉ケース600は第1分割ケース601と第2分割ケース602とに分割されている。前記第1分割ケース601には、切削工具を挿入するための孔603やオペレーションバルブ604が設けてある。また、前記第1分割ケース601には、ゲート605が開閉時に通過するゲート通過孔606が設けてある。
本従来工法では、まず、密閉ケース600を略半周回転させて切削工具により、半周だけ切削溝607を既設管1に切削する。ついで、切削工具を撤去した後、オペレーションバルブ604を閉弁する。
この従来工法では、前記の説明で多くの問題点が明らかになった。
大きなゲート605および密閉ケース600を回転させる必要があるので、既設管1の呼び径(口径)が大きくなると、密閉ケース600を既設管1の回りに回転させる装置が大がかりなものになる。
また、目的とする配管変更などの工事完了後にゲート605を撤去できなかったり、あるいは、撤去するのに手間がかかる。そのため、既設管1の埋設深さが浅い場合には適さない。
また、ゲートを撤去した後において、切削溝607の切削面に錆が生じる。
【0006】
【発明の概要および発明の効果】
前記問題を解決するために、本発明の不断流切削装置は、密閉ケースと穿孔機とを備えている。前記密閉ケースは、既設管の周方向に分割された複数個の分割ケースからなり前記既設管の一部を気密状態で囲繞する。前記穿孔機は、ミリング状の切削工具を原動機で回転させる。
前記密閉ケースは前記既設管の周方向に回転するのに適した構造を有している。
前記分割ケースのうちの第1分割ケースには、前記ミリング状の切削工具を挿入するための切削工具挿入孔と、前記既設管の切削後に前記既設管内の流体の流れを止めるために挿入されるゲートが通るゲート通過孔とが形成されている。
前記第1分割ケースには、前記ゲート通過孔を開閉する第1オペレーションバルブが設けられ、更に、前記切削工具挿入孔を開閉する第2オペレーションバルブが設けられている。
【0007】
本発明の不断流切削工法は前記不断流切削装置を用い、以下の組立工程、切込工程、送り工程および工具取出工程を備えている。
前記組立工程には、前記密閉ケースで前記既設管の一部を気密状態で囲繞することと、前記密閉ケースのゲート通過孔を閉塞するように前記第1オペレーションバルブを閉弁するとことと、前記第2オペレーションバルブが開弁した状態で前記切削工具を前記切削工具挿入孔内に進入させておくこととを含む。
前記切込工程では、前記切削工具を回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ前記既設管の径方向に向って切り込ませる。
前記送り工程では、前記切削運動を継続させつつ、前記密閉ケースを前記既設管の前記周方向に回転させる。この回転により、前記切削工具を前記既設管の周方向に回転して、前記切削工具に送り運動を行わせる。この送り運動により、切片を生成することなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周の範囲にわたって切削する。この切削の結果、前記既設管の周方向に略半周の範囲にわたって切り開かれた切削溝が形成される。
前記工具取出工程では、前記切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し、その後、前記第2オペレーションバルブを閉弁する。
【0008】
一方、本発明の不断流バルブ挿入装置は密閉ケースおよびゲートを備えている。
前記密閉ケースは、既設管の周方向に分割された複数個の分割ケースからなり前記既設管の一部を気密状態で囲繞する。前記ゲートは既設管の切削後に前記既設管内の流体の流れを止めるために挿入される。
前記分割ケースのうちの第1分割ケースには、ミリング状の切削工具を挿入するための切削工具挿入孔と、前記ゲートが通るゲート通過孔とが各々形成されている。
本挿入装置では、前記ゲート通過孔を開閉する第1オペレーションバルブと、前記ゲートの開弁時に前記ゲートを収容する収容ケースとが設けられている。
前記収容ケースおよび密閉ケースには、前記第1オペレーションバルブが閉じた状態で前記ゲートを収容した収容ケースを、前記密閉ケースに接合するためのフランジ部が設けられている。
【0009】
本発明の不断流バルブ挿入工法は、前記不断流バルブ挿入装置を用い以下の組立工程、切込工程、送り工程、工具取出工程およびゲート取付工程を備えている。
前記組立工程は、前記密閉ケースで前記既設管の一部を気密状態で囲繞することと、前記密閉ケースのゲート通過孔を閉塞するように前記第1オペレーションバルブを閉弁することと、前記切削工具挿入孔を開閉する第2オペレーションバルブが開いた状態で前記切削工具を前記切削工具挿入孔内に進入させておくこととを含む。
前記切込工程では、前記切削工具を回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ前記既設管の径方向に向って切り込ませる。
前記送り工程では、前記切削運動を継続させつつ、前記密閉ケースを前記既設管の前記周方向に回転させる。この回転により、前記切削工具が前記既設管の周方向に回転して、前記切削工具に送り運動を行わせる。この送り運動により、切片を生成することなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周の範囲にわたって切削する。この切削の結果、前記既設管の周方向に略半周の範囲にわたって切り開かれた切削溝が形成される。
前記工具取出工程では、前記切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し、その後、前記第2オペレーションバルブを閉弁する。
前記ゲート取付工程では、前記切削溝の形成後に前記ゲートを収容した収容ケースを、前記第1オペレーションバルブが閉じた状態で前記密閉ケースに接合する。
【0010】
本装置および工法によれば、既設管の回りを半周するだけで所期の切削溝を形成でき、しかも、第1分割ケースに切削工具およびゲートを取り付けるから、既設管の下方を大きく掘削する必要がない。
また、第1および第2オペレーションバルブを設けているから、切削工具の取り出しが簡便になる。
更に、切削中においては、大きなゲートがない状態で密閉ケースを既設管の回りに回転させるので、密閉ケースを小さな力で回転させることができる。
更に、挿入したゲートにより既設の管路を止水した後には、前記第1オペレーションバルブを開弁して、前記ゲートを前記収容ケースに収容する。その後、再び第1オペレーションバルブを閉弁した後、前記ゲートおよび収容ケースを撤去する。これにより、既設管の上方に大きく突出するものがなくなって、埋設深さが浅い既設管にも工事を行うことが可能となる。
【0011】
本発明において、「既設管」とは、管内に水やオイルのような液体が流れている管をいい、一般に、地中に埋設されていることが多い。
「密閉」とは、完全に密閉するという意味ではなく、不断水で工事ができる程度の水密性を保つという意味である。したがって、「密閉ケース」とは、既設管内を流れる液体の圧力に耐え得る耐圧性能と、ある程度の止水性能を持つケースをいう。
また、「気密状態で囲繞する」とは、切削の作業等に支障を来さない程度に密閉するという意味である。たとえば、前記密閉ケースに排水孔を設け、該排水孔を切削中に開いておいて、該排水孔から水と共に切粉を排出してもよい。
【0012】
本工法に用いる「切削工具」としては、先端面および外周面に各々複数の切レ刃を持つミリング状の工具を用いるのが好ましい。
また、管の内面にモルタルライニングを有する既設管を切削する場合には、超硬合金(Hard metal)からなるチップを多数設けた切削工具や、ダイヤモンドの粒子を切レ刃とする切削工具を用いるのが好ましい。
【0013】
また、本発明において、「切削」とは、切レ刃を回転させて管壁の一部を削り取ることをいう。また、「切削運動」とは、切レ刃を回転させることをいい、一方、「送り運動」とは、前記切削工具により管壁の新しい部分を次々と削ることができる位置に、前記切削工具を移動させることをいう。
【0014】
【実施例の説明】
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
図1ないし図13は第1実施例を示す。
バルブ挿入装置(切削装置)100
図1および図2に示すように、バルブ挿入装置100は、密閉ケース102、穿孔機103を有している。前記密閉ケース102は、既設管1の周方向Rに2分割された第1および第2分割ケース122,121を備えていると共に、既設管1の周方向Rに回転するのに適した構造を有している。前記第1分割ケース122と第2分割ケース121との間や、図2に示す密閉ケース102と既設管1との間は、ゴムパッキン114でシールされている。
【0015】
前記第1分割ケース122には、既設管1の管径方向Cの外方に向って分岐状に突出する第1分岐状部221と第2分岐状部222とが形成されている。前記第2分岐状部222は、前記第1分岐状部221から分岐するように前記第1分岐状部221に対して斜めに形成されている。
【0016】
前記第1分岐状部221には、後述するゲート8A(図5)が通るゲート通過孔180が形成されている。前記第1分岐状部221の上端には、フランジ部221bが設けられている。前記フランジ部221bは、後述する収容ケース124(図5)およびフランジ蓋155(図13)が組立ボルト162によって固定される。
【0017】
図1および図2に示すように、前記第1分岐状部221の上部221aは、前記ゲート通過孔180を開閉する第1オペレーションバルブ(以下、第1バルブという)191の閉弁時に、第1バルブ191を収容する弁箱を一体に形成している。前記上部221aには、第1バルブ191が開閉時に進退する経路192と、第1バルブ191を案内するガイド193が設けられている。前記第1バルブ191とガイド193との間はゴムリング115によってシールされている。
【0018】
前記第1バルブ191は、弁棒194および弁蓋195を備えている。前記弁棒194は、前記第1バルブ191を既設管1の管軸方向Sに開閉させる。前記弁蓋195は、前記第1バルブ191を開弁時に収容する。前記弁蓋195は、第1分岐状部221の管軸方向Sの右側の側面に組立ボルト162によって固定されている。前記弁蓋195と第1分岐状部221の間は、ゴムパッキン116によってシールされている。
【0019】
前記第2分岐状部222は、既設管1の中心に向って開口しており、ミリング状の切削工具4を挿入するための切削工具挿入孔181が形成されている。前記第2分岐状部222には、バルブアセンブリ196を介して穿孔機103のアタッチメント34が固定されている。前記バルブアセンブリ196は、弁箱197、第2オペレーションバルブ(以下、第2バルブという)198および操作レバー199を備えている。前記第2バルブ198は操作レバー199を操作することで切削工具挿入孔181を開閉する。前記第2分岐状部222とバルブアセンブリ196との間や、バルブアセンブリ196とアタッチメント34との間は、図示しないゴムリングによってシールされている。前記第2分岐状部222は、内側に図5のプラグ160をねじ込むための雌ネジ部122aを有している。
【0020】
穿孔機103
図3に示すように、穿孔機103は、アタッチメント34を介してカッタケース31Aがバルブアセンブリ196(図1)に固定される。前記カッタケース31Aおよびギアケース31B内には、長いカッタ軸32が挿通されている。前記カッタ軸32はカッタケース31Aおよびギヤケース31B内において第1軸受36Aおよび図示しない軸受を介して、回転自在に支持されている。前記カッタ軸32の先端には、ミリング状の切削工具4を固定するための雌ネジ32fが形成されており、該雌ネジ32fに切削工具4が固定されている。前記カッタ軸32は、電動モータ(原動機の一例)35の動力で、図示しない減速機やベベルギヤにより回転される。したがって、切削工具4は、電動モータ35の動力でカッタ軸32のまわりに回転する。
【0021】
前記カッタケース31A内には、前記カッタ軸32と平行に切込み用ネジ37が設けてある。該切込み用ネジ37はハンドル38を回転させることにより、ベベルギヤ39A,39Bを介して、正逆に回転する。前記切込み用ネジ37には把持部36Fに形成した雌ネジが螺合している。該把持部36Fは第2軸受36Bを介してカッタ軸32を把持している。したがって、ハンドル38を回転させることにより、切込み用ネジ37が回転するのに伴って、把持部36Fが前進または後退してカッタ軸32が前進または後退する。
なお、本穿孔機103は、切削工具4がエンドミル状である他は、周知の穿孔機と同様の構造のものを用いることができる。
【0022】
つぎに、工法について説明する。
組立工程
まず、図1の既設管1内に液体(水)が流れている状態で、作業者は、密閉ケース102を既設管1の切削位置に取り付けると共に、図示しない組立ボルトにより、第1分割ケース122と第2分割ケース121とを組み立てる。この後、作業者は、第1分岐状部221に第1バルブ191を取り付け、第2分岐状部222にバルブアセンブリ196と穿孔機103を取り付ける。この際、作業者は、密閉ケース102のゲート通過孔180を閉塞するように第1バルブ191を閉弁させて、第2バルブ198が開弁した状態で切削工具4を切削工具挿入孔181内に進入させておく。こうして、密閉ケース102が既設管1の一部を気密状態で囲繞する。
【0023】
切込工程
前記組立工程の後、作業者は穿孔機103を操作して、電動モータ35(図3)を駆動させると、切削工具4がカッタ軸32と共に回転し、既設管1を切削する切削運動を開始する。該切削運動を行っている状態で、作業者が穿孔機103を操作して、切削工具4を切込方向C1に向って送ると、やがて、図4(a)に示すように、切削工具4の先端面40が既設管1の管壁1aの一部を貫通する位置まで進む。こうして、切削工具4による切込みが完了する。
【0024】
送り工程
前記切込工程の後、前記切削運動を切削工具4が行っている状態で、図4(b)に示すように、作業者が密閉ケース102を既設管1の周方向Rに回転させる。すなわち、切削工具4はカッタ軸32のまわりを回転しながら密閉ケース102と共に前記周方向Rに回転する送り運動を行う。このように作業者は切削工具4が送り運動を行っている状態で、切削工具4を既設管1の周方向Rに略半周の範囲にわたって回転させる。その後、作業者は、切削工具4を元の位置まで退避させて、図4(c)に示すように、密閉ケース102を元の位置に戻す。この後、作業者は図6に示す止ネジ165によって密閉ケース102を既設管1に固定する。このようにして、切片を生成することなく、既設管1を前記周方向Rに略半周の範囲にわたって切削し、図5および図6に示すように、既設管1に前記周方向Rに略半周の範囲にわたって切り開かれた切削溝12Cを形成する。
【0025】
工具取出工程
前記送り工程の後、作業者は、図1の操作レバー199を操作して第2バルブ198を閉弁し、穿孔機103を取り外す。この取り外し後、作業者は、周知のプラグ挿入器(図示せず)をバルブアセンブリ196に取り付けて、第2バルブ198を開弁する。この開弁後、作業者はプラグ挿入器を操作して、図5のプラグ160を第2分岐状部222の雌ネジ部122aにねじ込む。このねじ込み後、作業者は、バルブアセンブリ196(図1)とプラグ挿入器を取り外し、第2分岐状部222に閉塞蓋163を取り付ける。
【0026】
ゲートアセンブリ123
つぎに、管路に挿入されるゲートアセンブリの構造について説明する。
図5および図6に示すように、ゲートアセンブリ123は、収容ケース124およびゲート8Aを備えている。収容ケース124は、ゲート8Aの開弁時にゲート8Aを収容する。収容ケース124には、第1分岐状部221のフランジ部221bに接合されるフランジ部124aが設けられている。前記収容ケース124と第1分岐状部221の間は、ゴムパッキン117によってシールされている。ゲート8Aは、スピンドル8Cを正逆方向に回転させることにより、既設管1の管径方向Cにスライドする。ゲート8Aには、ゴムパッキン8dが装着されている。図7に示すように、ゴムパッキン8dは、ゲート8Aが切削溝12Cから既設管1内に侵入すると、切削溝12Cを閉塞すると共に、既設管1の内面に圧接する。
【0027】
ゲート取付工程
前記工具取出工程の後、作業者は、図5および図6に示すように第1バルブ191が閉じた状態で、ゲート8Aを収容した収容ケース124のフランジ部124aを第1分岐状部221のフランジ部221bに組立ボルト162によって固定する。その後、図8(a)に示すように、作業者は第1バルブ191を開弁する。この開弁後、図8(b)に示すように、作業者は、スピンドル8Cを正方向に回転させることにより、ゲート8Aを切削溝12Cから既設管1内に侵入させて、該ゲート8Aにより既設管1内の水の流れを止める。この既設管1の閉塞状態において、たとえば、配管変更などの作業を行う。
【0028】
ゲート取出工程
前記配管変更などの作業を行った後、作業者は、前記ゲート取付工程と逆の手順でゲート8Aを切削溝12Cから取り出して、ゲートアセンブリ123を撤去する。
【0029】
つぎに、切削溝12Cの防錆処理をする必要がある場合には、以下に説明するように防錆具アセンブリ107を密閉ケース102に取り付ける。
防錆具アセンブリ107
図9および図10に示すように、防錆具アセンブリ107は、防錆具収容ケース210、防錆具7および防錆具7を既設管1に押し込む押込軸7Aを備えている。防錆具収容ケース210には、第1分岐状部221のフランジ部221bに接合されるフランジ部210aが設けられている。防錆具収容ケース210と第1分岐状部221の間は、ゴムパッキン117によってシールされている。
【0030】
前記防錆具7は、前記切削溝12Cに対応する形状を有している。すなわち、防錆具7は、既設管1に沿う半円環状に湾曲した形状に形成されており、かつ、既設管1に押し込まれた後、既設管1内の水の流れを止めることのない形状を有している。前記防錆具7は、エラストマーからなる圧接部71と、芯材部(剛体部)72とを備えている。前記圧接部71は、切削溝12Cの切削された面に略全周にわたって圧接する。前記芯材部72は、切削溝12Cに作用する水圧に抗する剛性を持ち、圧接部71が一体に焼付けられている。図13に示すように、前記芯材部72は既設管1内への侵入部分以外の部分の幅が切削溝12Cよりも若干大きく形成されている。芯材部72の両端には、図11(a),(b)に示すように、芯材部72を既設管1の内に向って押し付ける固定ネジ161が当接するネジ当接部72aが設けられている。前記押込軸7Aは、正方向に回転させることにより防錆具7を既設管1の管軸方向Cにスライドさせる。前記押込軸7Aは、防錆具7を既設管1に押し込んだ後、逆方向に回転させることにより、防錆具7から取り外すことができる。
【0031】
防錆具取付工程
前記ゲート取出工程の後、作業者は、図9および図10に示すように第1バルブ191が閉じた状態で、防錆具7を収容した防錆具収容ケース210のフランジ部210aを第1分岐状部221のフランジ部221bに組立ボルト162によって固定する。
【0032】
閉封工程
前記防錆具取付工程の後、作業者は第1バルブ191を開弁する。この開弁後、図12(a)に示すように、作業者は、押込軸7Aを正方向に回転させることにより、防錆具7を管軸方向Cにスライドさせて切削溝12Cに嵌め込む。この嵌込後、作業者は前記固定ネジ161(図11)をねじ込む。
【0033】
前記閉封工程の後、作業者は、図12(a)の密閉ケース102から第1バルブ191、弁棒194および弁蓋195を取り外し、弁蓋195に代えて図12(b)に示すフランジ蓋156を取り付ける。この後、作業者は、密閉ケース102から防錆具収容ケース210と押込軸7Aを取り外し、防錆具収容ケース210に代えて図13のフランジ蓋155を取り付ける。このようにして、図13に示す配管構造が得られる。
【0034】
第2実施例
図14ないし図19は第2実施例を示す。
バルブ挿入装置(切削装置)100
図14および図15に示すように、バルブ挿入装置100は、密閉ケース102および穿孔機103を有している。前記密閉ケース102は、既設管1の周方向Rに2分割された第1および第2分割ケース122,121を備えていると共に、既設管1の周方向Rに回転するのに適した構造を有している。前記第1分割ケース122には、既設管1の管径方向Cの外方に向って分岐状に突出する第1分岐状部221と第2分岐状部222とが形成されている。前記第1分岐状部221と前記第2分岐状部222とは、既設管1の管軸方向Sに離れて(位置ズレして)設けられている。
なお、バルブ挿入装置100のその他の構成は、第1実施例と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【0035】
つぎに、工法について説明する。
組立工程
まず、図14の既設管1内に液体(水)が流れている状態で、作業者は、密閉ケース102を既設管1の切削位置に取り付けると共に、図示しない組立ボルトにより、第1分割ケース122と第2分割ケース121とを組み立てる。この後、作業者は、第1分岐状部221に第1バルブ191を取り付け、第2分岐状部222にバルブアセンブリ196と穿孔機103を取り付ける。この際、作業者は、密閉ケース102のゲート通過孔180を閉塞するように第1バルブ191を閉弁させて、第2バルブ198が開弁した状態で切削工具4を切削工具挿入孔181内に進入させておく。こうして、密閉ケース102が既設管1の一部を気密状態で囲繞する。
【0036】
切込工程
前記組立工程の後、作業者は、前記第1実施例の切込工程と同様にして、切削工具4が既設管1を切削する切削運動を行っている状態で、切削工具4を既設管1の管径方向Cに向って送る。これにより、図15の破線で示すように、切削工具4が既設管1の管壁1aの一部を貫通する位置まで進む。
【0037】
送り工程
前記切込工程の後、作業者は、前記第1実施例の送り工程と同様にして、切削工具4が既設管1の周方向Rに回転する送り運動を行っている状態で、切削工具4を既設管1の周方向Rに略半周の範囲にわたって回転させる。これにより、既設管1に前記周方向Rに略半周の範囲にわたって切り開かれた切削溝12C(図16)を形成する。
【0038】
工具取出工程
前記送り工程の後、作業者は、前記第1実施例の工具取出工程と同様にして、穿孔機103とバルブアセンブリ196とを取り外し、プラグ160を第2分岐状部222の雌ネジ部122aにねじ込んだ後、図16に示すように、第2分岐状部222に閉塞蓋163を取り付ける。
【0039】
ゲート取付工程
前記工具取出工程の後、作業者は、前記第1実施例のゲート取付工程と同様にして、図17(a)に示すように第1バルブ191が閉じた状態で、ゲートアセンブリ123を第1分岐状部221に取り付ける。
【0040】
移動工程
前記ゲート取付工程の後、図17(b)に示すように、作業者は、密閉ケース102を既設管1の管軸方向Sに移動させて、ゲート通過孔180を切削溝12Cの位置に対応する位置まで移動させる。この後、作業者は止ネジ165によって密閉ケース102を既設管1に固定する。その後、作業者は第1バルブ191を開弁する。この開弁後、図18に示すように、作業者は、ゲート8Aを切削溝12Cから既設管1内に侵入させて、該ゲート8Aにより既設管1内の水の流れを止める。この既設管1の閉塞状態において、たとえば、配管変更などの作業を行う。
【0041】
ゲート取出工程
前記配管変更などの作業を行った後、作業者は、前記ゲート取付工程と逆の手順でゲート8Aを切削溝12Cから取り出して、ゲートアセンブリ123を撤去する。
【0042】
つぎに、切削溝12Cの防錆処理をする必要がある場合には、以下に説明するように防錆具アセンブリ107を密閉ケース102に取り付ける。
防錆具取付工程
前記ゲート取出工程の後、作業者は、前記第1実施例の防錆具取付工程と同様にして、第1バルブ191が閉じた状態で、防錆具アセンブリ107を第1分岐状部221に取り付ける。
【0043】
閉封工程
前記防錆具取付工程の後、作業者は、前記第1実施例の防錆具取付工程と同様にして、防錆具7を切削溝12Cに嵌め込む。
【0044】
前記閉封工程の後、作業者は、前記第1実施例と同様にして、図18の密閉ケース102から第1バルブ191、弁棒194および弁蓋195を取り外し、弁蓋195に代えて図19のフランジ蓋156を取り付ける。この後、作業者は、密閉ケース102から防錆具収容ケース210と押込軸7Aを取り外し、防錆具収容ケース210に代えて図19のフランジ蓋155を取り付ける。このようにして、図19に示す配管構造が得られる。
【0045】
ところで、前記各実施例では、第1オペレーションバルブ191をスライドさせてゲート通過孔180を開閉したが、本発明では、第1オペレーションバルブを水平軸線のまわりに回転させてゲート通過孔を開閉するようにしてもよい。
また、本発明では、密閉ケースを略半周回転させた後、管軸方向に若干移動し、更に、密閉ケースを略半周回転させて、切削工具の径よりも大きい幅の切削溝を形成してもよい。これにより、幅の大きいゲートを挿入することができる。
【0046】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、切削工具に切削運動を与える原動機としては、モータの他にエンジンなどを用いてもよい。
また、密閉ケースは周方向に3つないし4つに分割してもよい。
また、密閉ケースで既設管を囲繞する前に密閉ケースにバルブアセンブリ、穿孔機および第1オペレーションバルブを取り付けてもよい。
また、ゲートアセンブリは必ずしも撤去する必要はない。さらに、切削溝の防錆処理は必ずしも行う必要はなく、ゲートアセンブリを撤去した後、フランジ蓋を取り付けてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、本発明の範囲のものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第1実施例にかかる工法の組立工程を示す横断面図である。
【図2】図2は同縦断面図である。
【図3】図3は穿孔機を示す一部破断した側面図である。
【図4】図4(a)は切込工程を示す概略横断面図、図4(b)および図4(c)は、それぞれ、送り工程を示す概略横断面図である。
【図5】図5はゲート取付工程を示す横断面図である。
【図6】図6は同縦断面図である。
【図7】図7はゲートおよび切削溝を示す斜視図である。
【図8】図8(a)および図8(b)は、それぞれ、ゲートの挿入の工程を示す概略縦断面図である。
【図9】図9は防錆具取付工程を示す横断面図である。
【図10】図10は同縦断面図である。
【図11】図11(a)は固定ネジを示す平面図、図11(b)は同一部破断した側面図である。
【図12】図12(a)および図12(b)は、それぞれ、閉封工程を示す概略縦断面図である。
【図13】図13は第1実施例にかかる配管構造を示す縦断面図である。
【図14】図14は、本発明の第2実施例にかかる工法の組立工程を示す縦断面図である。
【図15】図15は同X−X線断面図である。
【図16】図16は工具取出工程を示す縦断面図である。
【図17】図17(a)および図17(b)は、それぞれ、移動工程を示す概略縦断面図である。
【図18】図18はゲートの挿入の工程を示す縦断面図である。
【図19】図19は第2実施例にかかる配管構造を示す縦断面図である。
【図20】図20は従来の不断水バルブ挿入工法を示す断面図である。
【図21】図21は他の従来の不断水バルブ挿入工法を示す断面図である。
【符号の説明】
1:既設管
100:不断水バルブ挿入装置
102:密閉ケース
103:穿孔機
121:第2分割ケース
122:第1分割ケース
124:収容ケース
124a,221b:フランジ部
12C:切削溝
180:ゲート通過孔
181:切削工具挿入孔
191:第1オペレーションバルブ
192:経路
193:ガイド
195:弁蓋
198:第2オペレーションバルブ
4:切削工具
8A:ゲート
C:径方向
R:周方向
S:管軸方向[0001]
[Background of the invention]
Field of Invention:
The present invention relates to an apparatus and a method for constructing an existing pipe under a continuous flow.
[0002]
Conventional technology:
Conventionally, a continuous water valve insertion method for forming an opening in an existing pipe under constant water, inserting a gate from the opening, and blocking the flow of water in the pipe is well known (USP 3,948). , 282, USP 4,516,598, USP 5,611,365, USP 5,732,728, Japanese Patent Application Nos. 10-186865 and 11-86850).
In such a construction method, after the valve is inserted, the flow of water is blocked by the gate valve body, and the work such as the intended pipe change is performed.
[0003]
In the method of USP 5,732,728, first, a gate passage hole for inserting a gate can be opened and closed by a sealing means, and a cutting tool is inserted from the gate passage hole to cut an existing pipe. After the cutting is completed, the gate is inserted after opening and closing the large sealing means and taking out the cutting tool.
In this conventional method, the cutting tool cannot be removed without opening and closing the large sealing means. Moreover, since the existing pipe is cut over the entire circumference, it is necessary to excavate deeply below the existing pipe.
[0004]
FIG. 20 shows a cross-sectional view of an apparatus used in the method of Japanese Patent Application No. 10-186865.
As shown in this figure, the sealed
In this conventional construction method, the
[0005]
FIG. 21 is a cross-sectional view showing a state where valve insertion is completed by the method disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 11-86850.
As shown in this figure, the sealed
In this conventional construction method, first, the
This conventional method has revealed many problems in the above description.
Since it is necessary to rotate the
Further, the
Further, after removing the gate, rust is generated on the cutting surface of the
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION AND EFFECT OF THE INVENTION
In order to solve the above problem, the continuous flow cutting device of the present invention includes a sealed case and a drilling machine. The sealed case includes a plurality of divided cases divided in the circumferential direction of the existing pipe and surrounds a part of the existing pipe in an airtight state. The drilling machine rotates a milling cutting tool with a prime mover.
The sealed case has a structure suitable for rotating in the circumferential direction of the existing pipe.
A cutting tool insertion hole for inserting the milling cutting tool and a cutting tool insertion hole for inserting the milling-shaped cutting tool are inserted into the first divided case among the divided cases in order to stop the flow of fluid in the existing pipe after cutting. A gate passage hole through which the gate passes is formed.
The first divided case is provided with a first operation valve for opening and closing the gate passage hole, and further, a second operation valve for opening and closing the cutting tool insertion hole.
[0007]
The continuous flow cutting method of the present invention uses the continuous flow cutting device and includes the following assembly process, cutting process, feeding process and tool extraction process.
In the assembly step, the sealing case surrounds a part of the existing pipe in an airtight state, the first operation valve is closed so as to close a gate passage hole of the sealing case, And allowing the cutting tool to enter the cutting tool insertion hole with the second operation valve opened.
In the cutting step, the cutting tool is rotated and cut in the radial direction of the existing pipe while performing a cutting motion for cutting the existing pipe by the rotation of the cutting tool.
In the feeding step, the sealing case is rotated in the circumferential direction of the existing pipe while continuing the cutting motion. By this rotation, the cutting tool is rotated in the circumferential direction of the existing pipe, and the cutting tool is caused to perform a feeding motion. By this feed movement, the existing pipe is cut by the cutting tool over a range of approximately half a circumference in the circumferential direction without generating a section. As a result of this cutting, a cutting groove is formed that is cut open in the circumferential direction of the existing pipe over a substantially half-circumferential range.
In the tool removal step, the cutting tool is removed from the sealed case after the cutting is completed, and then the second operation valve is closed.
[0008]
On the other hand, the continuous flow valve insertion device of the present invention includes a sealed case and a gate.
The sealed case includes a plurality of divided cases divided in the circumferential direction of the existing pipe and surrounds a part of the existing pipe in an airtight state. The gate is inserted to stop the flow of fluid in the existing pipe after the existing pipe is cut.
A cutting tool insertion hole for inserting a milling cutting tool and a gate passage hole through which the gate passes are formed in the first divided case among the divided cases.
The insertion device includes a first operation valve that opens and closes the gate passage hole, and a storage case that stores the gate when the gate is opened.
The housing case and the sealing case are provided with a flange portion for joining the housing case housing the gate with the first operation valve closed to the sealing case.
[0009]
The continuous flow valve insertion method of the present invention includes the following assembly process, cutting process, feeding process, tool removal process, and gate mounting process using the continuous flow valve insertion device.
In the assembling step, the sealing case surrounds a part of the existing pipe in an airtight state, the first operation valve is closed so as to close a gate passage hole of the sealing case, and the cutting is performed. And allowing the cutting tool to enter the cutting tool insertion hole while a second operation valve for opening and closing the tool insertion hole is open.
In the cutting step, the cutting tool is rotated and cut in the radial direction of the existing pipe while performing a cutting motion for cutting the existing pipe by the rotation of the cutting tool.
In the feeding step, the sealing case is rotated in the circumferential direction of the existing pipe while continuing the cutting motion. By this rotation, the cutting tool rotates in the circumferential direction of the existing pipe, and causes the cutting tool to perform a feeding motion. By this feed movement, the existing pipe is cut by the cutting tool over a range of approximately half a circumference in the circumferential direction without generating a section. As a result of this cutting, a cutting groove is formed that is cut open in the circumferential direction of the existing pipe over a substantially half-circumferential range.
In the tool removal step, the cutting tool is removed from the sealed case after the cutting is completed, and then the second operation valve is closed.
In the gate attaching step, the housing case that houses the gate after the formation of the cutting groove is joined to the sealed case in a state where the first operation valve is closed.
[0010]
According to this apparatus and construction method, the desired cutting groove can be formed only by making a half turn around the existing pipe, and the cutting tool and the gate are attached to the first divided case, so it is necessary to dig a large area below the existing pipe. There is no.
Further, since the first and second operation valves are provided, the cutting tool can be easily taken out.
Furthermore, since the sealing case is rotated around the existing pipe without a large gate during cutting, the sealing case can be rotated with a small force.
Further, after the existing pipeline is stopped by the inserted gate, the first operation valve is opened, and the gate is accommodated in the accommodation case. Thereafter, the first operation valve is closed again, and then the gate and the housing case are removed. As a result, there is no large projecting portion above the existing pipe, and it is possible to perform construction on the existing pipe having a shallow burial depth.
[0011]
In the present invention, the “existing pipe” means a pipe in which a liquid such as water or oil flows in the pipe, and is generally buried in the ground.
“Sealing” does not mean that it is completely sealed, but means that the water is tight enough to allow construction without interruption. Therefore, the “sealed case” refers to a case having a pressure resistance capable of withstanding the pressure of the liquid flowing in the existing pipe and a certain level of water stopping performance.
Moreover, “enclose in an airtight state” means to seal to an extent that does not hinder cutting work or the like. For example, a drainage hole may be provided in the sealed case, the drainage hole may be opened during cutting, and chips together with water may be discharged from the drainage hole.
[0012]
As the “cutting tool” used in the present construction method, it is preferable to use a milling tool having a plurality of cutting edges on the tip surface and the outer peripheral surface.
Further, when cutting an existing pipe having mortar lining on the inner surface of the pipe, a cutting tool provided with a number of chips made of cemented carbide (Hard metal) or a cutting tool using diamond particles as a cutting blade is used. Is preferred.
[0013]
In the present invention, “cutting” means that a part of a pipe wall is cut off by rotating a cutting blade. The “cutting motion” refers to rotating the cutting blade, while the “feeding motion” refers to the cutting tool at a position where new parts of the tube wall can be cut one after another by the cutting tool. Means to move.
[0014]
[Explanation of Examples]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
1 to 13 show a first embodiment.
Valve insertion device (cutting device) 100
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0015]
The
[0016]
The
[0017]
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 3, in the punching
[0021]
A cutting
The
[0022]
Next, the construction method will be described.
Assembly process
First, with the liquid (water) flowing in the existing
[0023]
Cutting process
After the assembly process, when the operator operates the
[0024]
Feeding process
After the cutting step, the operator rotates the sealing
[0025]
Tool removal process
After the feeding step, the operator operates the
[0026]
Next, the structure of the gate assembly inserted into the pipe line will be described.
As shown in FIGS. 5 and 6, the
[0027]
Gate installation process
After the tool removal step, the operator moves the
[0028]
Gate removal process
After performing the operation such as the pipe change, the operator takes out the
[0029]
Next, when it is necessary to carry out the rust prevention process of the cutting
As shown in FIGS. 9 and 10, the rust
[0030]
The rust
[0031]
Rust preventive installation process
After the gate removal step, the operator places the
[0032]
Sealing process
After the rust preventive tool attaching step, the operator opens the
[0033]
After the closing step, the operator removes the
[0034]
Second embodiment
14 to 19 show a second embodiment.
Valve insertion device (cutting device) 100
As shown in FIGS. 14 and 15, the
In addition, the other structure of the
[0035]
Next, the construction method will be described.
Assembly process
First, with the liquid (water) flowing in the existing
[0036]
Cutting process
After the assembling process, the operator, in the same manner as the cutting process of the first embodiment, removes the
[0037]
Feeding process
After the incision step, the operator performs the feed movement in which the
[0038]
Tool removal process
After the feeding step, the operator removes the
[0039]
Gate installation process
After the tool removal step, the operator moves the
[0040]
Movement process
After the gate mounting step, as shown in FIG. 17 (b), the operator moves the sealing
[0041]
Gate removal process
After performing the operation such as the pipe change, the operator takes out the
[0042]
Next, when it is necessary to carry out the rust prevention process of the cutting
Rust preventive installation process
After the gate removal step, the operator moves the rust
[0043]
Sealing process
After the rust preventive tool attaching step, the operator inserts the rust
[0044]
After the closing step, the operator removes the
[0045]
In each of the embodiments, the
Further, in the present invention, after the sealed case is rotated approximately half a circle, it is moved slightly in the tube axis direction, and further, the sealed case is rotated approximately half a circle to form a cutting groove having a width larger than the diameter of the cutting tool. Also good. Thereby, a gate having a large width can be inserted.
[0046]
As described above, the preferred embodiments have been described with reference to the drawings. However, those skilled in the art will readily understand various changes and modifications within the obvious scope by looking at the present specification.
For example, as a prime mover that applies a cutting motion to a cutting tool, an engine or the like may be used in addition to a motor.
The sealed case may be divided into three or four in the circumferential direction.
Further, the valve assembly, the drilling machine, and the first operation valve may be attached to the sealed case before surrounding the existing pipe with the sealed case.
Also, the gate assembly need not necessarily be removed. Further, it is not always necessary to perform the rust prevention treatment of the cutting groove, and the flange lid may be attached after the gate assembly is removed.
Accordingly, such changes and modifications are to be construed as within the scope of the present invention.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an assembly process of a construction method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the same.
FIG. 3 is a partially cutaway side view showing a drilling machine.
4 (a) is a schematic cross-sectional view showing a cutting process, and FIGS. 4 (b) and 4 (c) are schematic cross-sectional views showing a feeding process, respectively.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing a gate attaching step.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view of the same.
FIG. 7 is a perspective view showing a gate and a cutting groove.
FIGS. 8A and 8B are schematic longitudinal sectional views showing a process of inserting a gate, respectively.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a rust preventive tool attaching step.
FIG. 10 is a longitudinal sectional view of the same.
11A is a plan view showing a fixing screw, and FIG. 11B is a side view in which the same part is broken.
12 (a) and 12 (b) are schematic longitudinal sectional views showing a sealing step, respectively.
FIG. 13 is a longitudinal sectional view showing a piping structure according to the first embodiment.
FIG. 14 is a longitudinal sectional view showing an assembling process of the construction method according to the second embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a sectional view taken along line XX.
FIG. 16 is a longitudinal sectional view showing a tool removal step.
17 (a) and 17 (b) are schematic longitudinal sectional views showing a moving process, respectively.
FIG. 18 is a longitudinal sectional view showing a step of inserting a gate.
FIG. 19 is a longitudinal sectional view showing a piping structure according to a second embodiment.
FIG. 20 is a cross-sectional view showing a conventional continuous water valve insertion method.
FIG. 21 is a sectional view showing another conventional continuous water valve insertion method.
[Explanation of symbols]
1: Existing pipe
100: Continuous water valve insertion device
102: Sealed case
103: Drilling machine
121: Second division case
122: First division case
124: Storage case
124a, 221b: Flange
12C: Cutting groove
180: Gate passage hole
181: Cutting tool insertion hole
191: First operation valve
192: Route
193: Guide
195: Valve lid
198: Second operation valve
4: Cutting tool
8A: Gate
C: Radial direction
R: Circumferential direction
S: Pipe axis direction
Claims (1)
既設管の切削後に前記既設管内の流体の流れを止めるために挿入されるゲートと、
前記分割ケースのうちの第1分割ケースに形成されミリング状の切削工具を挿入するための切削工具挿入孔と、
前記第1分割ケースに形成され前記ゲートが通るゲート通過孔と、
前記ゲート通過孔を開閉する第1オペレーションバルブと、
前記切削工具挿入孔を開閉する第2オペレーションバルブと、
前記ゲートの開弁時に前記ゲートを収容する収容ケースとを設け、
前記第1オペレーションバルブが閉じた状態で前記ゲートを収容した収容ケースを、前記密閉ケースに接合するためのフランジ部が前記収容ケースおよび密閉ケースに設けられた不断流バルブ挿入装置を用いる不断流バルブ挿入工法であって、
組立工程、切込工程、送り工程、工具取出工程およびゲート取付工程を備え、
前記組立工程には、前記密閉ケースで前記既設管の一部を気密状態で囲繞することと、前記密閉ケースのゲート通過孔を閉塞するように前記第1オペレーションバルブを閉弁することと、前記切削工具挿入孔を開閉する第2オペレーションバルブが開いた状態で前記切削工具を前記切削工具挿入孔内に進入させておくこととを含み、
前記切込工程では、前記切削工具を回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ前記既設管の径方向に向って切り込ませ、
前記送り工程では、前記第1オペレーションバルブが閉じた状態で、かつ、前記収容ケースが前記密閉ケースに接合されていない状態で前記切削運動を継続させつつ、前記密閉ケースを前記既設管の前記周方向に回転させ、
この回転により、前記切削工具を前記既設管の周方向に回転させて前記切削工具に送り運動を行わせ、
この送り運動により、切片を生成することなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周の範囲にわたって切削し、
この切削の結果、前記既設管の周方向に略半周の範囲にわたって切り開かれた、前記ゲートが前記既設管内に侵入して前記既設管の水を止めるための切削溝が形成され、
前記工具取出工程では、前記切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し、その後、前記第2オペレーションバルブを閉弁し、
前記ゲート取付工程では、前記切削溝の形成後に前記ゲートを収容した収容ケースを、前記第1オペレーションバルブが閉じた状態で前記密閉ケースに接合する不断流バルブ挿入工法。 A sealed case comprising a plurality of divided cases divided in the circumferential direction of the existing pipe, and surrounding a part of the existing pipe in an airtight state;
A gate inserted to stop the flow of fluid in the existing pipe after cutting the existing pipe;
A cutting tool insertion hole for inserting a milling cutting tool formed in the first divided case of the divided cases;
A gate passage hole formed in the first divided case and through which the gate passes;
A first operation valve for opening and closing the gate passage hole;
A second operation valve for opening and closing the cutting tool insertion hole;
A storage case for storing the gate when the gate is opened;
An uninterrupted flow valve using an uninterrupted flow valve insertion device in which a flange portion for joining the accommodating case accommodating the gate with the first operation valve closed to the sealed case is provided in the accommodating case and the sealed case. An insertion method,
It has an assembly process, a cutting process, a feeding process, a tool removal process, and a gate mounting process.
In the assembly step, the sealing case surrounds a part of the existing pipe in an airtight state, the first operation valve is closed so as to close a gate passage hole of the sealing case, Allowing the cutting tool to enter the cutting tool insertion hole with a second operation valve that opens and closes the cutting tool insertion hole being opened,
In the cutting step, the cutting tool is rotated and the cutting tool is rotated to cut the existing pipe, and the cutting tool is cut in a radial direction of the existing pipe.
In the feeding step, while the cutting operation is continued in a state where the first operation valve is closed and the housing case is not joined to the sealing case, the sealing case is moved around the circumference of the existing pipe. Rotate in the direction
By this rotation, the cutting tool is rotated in the circumferential direction of the existing pipe to cause the cutting tool to perform a feeding motion,
By this feed movement, the existing pipe is cut over a range of approximately a half circumference in the circumferential direction by the cutting tool without generating a section,
As a result of this cutting, a cutting groove is formed that is cut open in the circumferential direction of the existing pipe over a substantially half-circumferential range , and the gate enters the existing pipe and stops the water in the existing pipe .
In the tool removal step, after the cutting is completed, the cutting tool is taken out from the sealed case, and then the second operation valve is closed,
In the gate attaching step, an uninterrupted flow valve insertion method in which the housing case that houses the gate after the formation of the cutting groove is joined to the sealed case in a state where the first operation valve is closed.
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