CN110325779A - 密封插塞装置和密封插塞方法 - Google Patents

Abstract

一种安装在设置于流体管侧面的穿孔口的密封插塞装置(2)，其中固定于插塞主体(4)的密封橡胶(5)具有：内唇(51)，其具有越向前方越向内周侧倾斜的外周表面(51a)并沿着所述穿孔口的周缘延伸；狭缝(52)，其形成在内唇(51)的外周侧，并且所述穿孔口的外表面侧边缘被嵌入该狭缝(52)中；和外唇(53)，其隔着狭缝(52)形成在内唇(51)的外周侧，并且向外周侧扩展变形，以与所述穿孔口的周缘的外表面紧密接合。

Description

密封插塞装置和密封插塞方法

技术领域

本申请涉及一种用于对设置在流体管侧面的穿孔口(bored hole)进行密封插塞的密封插塞装置(hermetically plugging device)和密封插塞方法。

背景技术

在更新现有水管(流体管的一个示例)的施工中，考虑到对于自来水用户的便利性，能够在保持流水状态的同时进行施工的不停水施工法是有用的。作为不停水施工法，已知一种将分流管经由闸阀(gatevalve)连接在现有水管的中部从而形成旁路的方法。传统上，在使用这种方法的施工中，由于在施工后拆除分流管时残留有闸阀，因此将来对同一地点进行挖掘时，有可能导致重型机械刮碰到闸阀。

因此，在上述施工中，优选不仅拆除分流管而且也拆除闸阀，因此必须在保持流水状态的同时进行密封插塞。专利文献1和2公开了一种方法，其在保持流水状态的同时对T形管的分流部进行密封插塞，以连同闸阀一起移除分流管。根据这些方法，虽然能够简单且可靠地进行密封插塞，但是由于需要在T形管的分流部的内表面上设置卡口槽，因而通用性不佳。

专利文献3记载了一种用于对设置在流体管侧面的穿孔口进行密封插塞的密封插塞装置，但是从降低成本等观点来看，有时需要具有更简单结构的密封插塞装置。另外，由于在设置穿孔口时可能会有轻微的位置偏移，因此在对穿孔口进行密封插塞的操作中，安装时的密封插塞装置的定位，特别是对准中心(中心位置的调节)时的问题显得尤为重要，同时还需要在对所安装的密封插塞装置进行固定时不发生位置偏移。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-96241号公报

专利文献2：日本特开2010-117029号公报

专利文献3：日本特开2014-134223号公报

发明内容

本申请是鉴于上述情形而提出的，其目的在于提供一种具有简单的结构并且能够在安装时进行定位和防止位置偏移的、穿孔口的密封插塞装置和密封插塞方法。

本申请的上述目的能够通过以下配置实现。即，根据本申请的密封插塞装置，其是一种安装在设置于流体管侧面的穿孔口的密封插塞装置，其中，固定于插塞主体(plugbody)的密封橡胶具有：内唇，其具有越向前方越向内周侧倾斜的外周表面并沿着所述穿孔口的周缘延伸；狭缝，其形成在所述内唇的外周侧，并且所述穿孔口的外表面侧边缘被嵌入该狭缝中；和外唇，其隔着所述狭缝形成于所述内唇的外周侧，并且向外周侧扩展变形，以与所述穿孔口的周缘的外表面紧密接合。

在该密封插塞装置中，穿孔口的外表面侧边缘被嵌入密封橡胶的狭缝中，因此形成于该狭缝内周侧的内唇插入于穿孔口中，形成于狭缝外周侧的外唇与穿孔口周缘的外表面紧密接触。此外，当穿孔口的外表面侧边缘被嵌入狭缝中而得到的密封插塞装置被用力推抵于穿孔口上时，内唇靠近穿孔口的端面侧，从而穿孔口的端面和该穿孔口的周缘的外表面可以通过密封橡胶进行密封。

由于内唇的外周表面越向前方越向内周侧倾斜，所以即使穿孔口在设置时其位置发生了轻微的偏移，内唇也能够适当地被插入，从而执行密封插塞装置对于穿孔口的中心对准时(中心位置的调节)。另外，由于内唇和外唇设置成夹着穿孔口的外表面侧边缘，因此能够防止在对所安装的密封插塞装置进行固定时的位置偏移。因此，根据该密封插塞装置，在具有简单结构的同时，安装时可进行定位并可防止位置偏移。

所述密封橡胶优选具有形成在所述内唇的内周侧的凹槽。由此形成了内唇向内周侧退避的空间，并且内唇能够适当地插入于穿孔口中，而不会使内唇夹在穿孔口的周缘的外表面与外唇之间。当穿孔口在设置时发生了轻微的位置偏移时，该配置尤其有用。

所述密封橡胶优选具有背面橡胶，所述背面橡胶设置在所述外唇的后方并且由比所述外唇更硬的橡胶形成。因此，外唇充分地压靠在穿孔口的周缘的外表面上，并且即使当水压作用在密封橡胶上时，外唇的形状也不易被破坏，能够提高密封性能。

所述密封橡胶的外周表面优选由相对于安装方向倾斜的倾斜表面形成。根据这种配置，当使密封插塞装置通过管道内部接近穿孔口时，可以减小与管道内部的接触阻力，从而能够提高可操作性。

优选配置为当沿所述流体管的管轴方向观察时，所述外唇比所述内唇更向前突出，由此能够提高密封性能。

插塞主体的侧面优选采用橡胶衬里。根据该配置，当用力将密封插塞装置推抵于穿孔口时，能够防止扩展变形的外唇翻转，从而能够适当地发挥密封性能。

此外，根据本申请的密封插塞方法是一种将密封插塞装置安装在设置于流体管侧面的穿孔口的密封插塞方法，其中，将插塞主体上固定有具有内唇和外唇的密封橡胶而得到的密封插塞装置推抵于所述穿孔口，将具有越向前方越向内周侧倾斜的外周表面的所述内唇插入到所述穿孔口中，同时将所述穿孔口的外表面侧边缘嵌入形成在所述内唇和所述外唇之间的狭缝中，并且使得所述外唇向外周侧扩展变形以与所述穿孔口的周缘的外表面紧密接合。

在该密封插塞方法中，使穿孔口的外表面侧边缘被嵌入密封橡胶的狭缝中，同时，将形成于该狭缝内周侧的内唇插入于穿孔口中，使形成于狭缝外周侧的外唇与穿孔口周缘的外表面紧密接触。此外，当穿孔口的外表面侧边缘被嵌入狭缝中而得到的密封插塞装置被用力推抵于穿孔口时，内唇靠近穿孔口的端面侧，从而穿孔口的端面与该穿孔口的周缘的外表面可以通过密封橡胶进行密封。

由于内唇的外周表面越向前方越向内周侧倾斜，所以即使穿孔口在设置时其位置发生了轻微的偏移，内唇也能够适当地被插入，从而执行密封插塞装置相对于穿孔口的中心对准时(中心位置的调节)。另外，由于内唇和外唇设置成夹着穿孔口的外表面侧边缘，因此能够防止在对所安装的密封插塞装置进行固定时的位置偏移。因此，根据该密封插塞方法，密封插塞装置在具有简单结构的同时，安装时也可以进行定位并可防止位置偏移。

当所述内唇覆盖所述穿孔口的整个端面时，能够通过密封插塞装置的密封橡胶保护穿孔口的端面不被腐蚀。

附图说明

图1是表示密封插塞装置安装于穿孔口之前的状态的剖视图。

图2是表示密封插塞装置推抵于穿孔口的状态的剖视图。

图3(a)是密封插塞装置的俯视图，图3(b)是密封插塞装置的主视图半截面，以及图3(c)是密封插塞装置的侧视图半截面。

图4(a)是表示密封插塞装置的主要部分的主视剖视图，图4(b)是表示密封插塞装置的主要部分的侧视剖视图。

图5是放大表示密封插塞装置推抵于穿孔口时的主要部分的剖视图。

图6(a)是表示另一实施方式的密封插塞装置的主要部分的主视剖视图，图6(b)是表示另一实施方式的密封插塞装置的主要部分的侧视剖视图。

图7是放大表示图6的密封插塞装置推抵于穿孔口时的主要部分的剖视图。

图8(a)是表示另一实施方式的密封插塞装置的主要部分的主视剖视图，图8(b)是表示另一实施方式的密封插塞装置的主要部分的侧视剖视图。

图9是放大表示图8的密封插塞装置推抵于穿孔口时的主要部分的剖视图。

具体实施方式

参考附图对本申请的实施方式进行说明。本实施方式是将密封插塞装置安装在设置于水管(作为流体管的一个示例)的侧面的穿孔口处的一个示例。

图1所示的水管1构成管路的一部分，并且其周围由分体式T形管(Split T-shapedtube)11包围。穿孔口10设置在水管1的侧面并向上开口。该穿孔口10通过不停水施工法设置，更具体地，在通过经由闸阀12连接的分流管而形成旁路的过程中贯穿设置而成。在图1中，处于已经完成所需操作(例如，水管的更新)并且移除了分流管的阶段，其后在保持流水状态下，对穿孔口10实施密封插塞并进行移除闸阀12的操作。

闸阀12连接于分体式T形管11，该闸阀12的端部由盖构件14封闭。密封插塞装置2以安装于操作工具3的前端的状态配置在闸阀12的内部。操作工具3配置为可使密封插塞装置2沿安装方向自如地位移。在本说明书中，安装方向是指用于安装密封插塞装置2的移动方向，即图1中的上下方向，并且前方和后方分别是指安装方向上的前方和后方，即图1中的下方和上方。

操作工具3配置为：包括通过手柄31的操作而旋转的固定轴32和贯通盖构件14可滑动地被支撑的可动轴33，并且可动轴33对应于固定轴32的旋转而上下移动。可动轴33具有筒体33a和插入于该筒体33a的中间轴33b。中间轴33b的从筒体33a突出的前端部形成有外螺纹，并且与密封插塞装置2进行螺纹连接。通过该操作工具3，如图2所示，能够使密封插塞装置2推抵于穿孔口10处。

穿孔口10有可能在设置时会有轻微的位置偏移，例如由于穿孔时的振动而引起相对于分体式T形管11的分流部或闸阀12的错位(misalignment)(中心位置的位移)等。因此，安装时密封插塞装置2的定位，特别是中心对准时(中心位置的调节)显得尤为重要。特别地，该密封插塞装置2的安装形式为推抵于穿孔口10的表面以进行止流，而不是该密封插塞装置2通过穿孔口10进入水管1的内部的形式，因此中心对准时变得更加重要。另外，在固定密封插塞装置2时，还要求不发生位置偏移。因此，密封插塞装置2如下所示进行配置以便能够在安装时进行定位并防止位置偏移。

图3是密封插塞装置2的三面视图。图3(b)和图3(c)中的半截面分别对应于沿箭头A-A和B-B截取的半截面。图4(a)和图4(b)分别是图3的X部分和Y部分的放大视图。密封插塞装置2包括插塞主体4和固定于该插塞主体4的密封橡胶5，并且作为整体，前表面形成为弯曲的圆盘形状。插塞主体4由诸如金属的刚性体形成，并且密封橡胶5衬于该插塞主体4的前面。在插塞主体4的后方，设置有可拆装操作工具3的安装部41。本实施方式的安装部41形成有内螺纹，通过该内螺纹与中间轴33b的前端部进行螺纹连接。

密封橡胶5具有：内唇51，其沿着穿孔口10的周缘延伸；狭缝52，其形成在内唇51的外周侧，并且穿孔口10的外表面侧边缘被嵌入该狭缝52中；和外唇53，其隔着狭缝52形成于内唇51的外周侧，并且向外周侧扩展变形，以与穿孔口10的周缘的外表面紧密接合。本实施方式的密封橡胶5覆盖插塞主体4的整个前表面，但是对密封插塞装置2和穿孔口10之间进行密封的是面向穿孔口10的周缘的环形部位，内唇51和外唇53沿着该部位弯曲并延伸为环形。

狭缝52形成为向后方凹陷的环形槽，并且内唇51和外唇53从该狭缝52的底部向前方突出。内唇51具有外周表面51a，该外周表面51a越向前方越向内周侧倾斜。外唇53具有朝向外周侧向前方倾斜的内周表面53a，并且当从水管1的管轴方向观察时，如图4(a)所示，形成为朝向前方逐渐变细的形状。此外，当从水管1的管轴方向观察时，外唇53比内唇51更向前突出，这有助于提高密封性能。

图5示出了处于图2状态下的密封橡胶5。如上所述，穿孔口10的外表面侧边缘被嵌入狭缝52，并且外唇53向外周侧扩展变形并且与穿孔口10的周缘的外表面紧密接合。形成在狭缝52的内周侧的内唇51插入于穿孔口10中。此外，当穿孔口10的外表面侧边缘被嵌入狭缝52中而得到的密封插塞装置2被用力推抵于穿孔口10时，内唇51靠近穿孔口10的端面侧，如图5所示，穿孔口10的端面和该穿孔口10的周缘的外表面通过密封橡胶5被密封。

根据该密封插塞装置2，由于内唇51的外周表面51a越向前方越向内周侧倾斜，所以即使穿孔口10在设置时其位置发生了轻微的偏移，内唇51也能够适当地被插入，从而执行密封插塞装置2相对于穿孔口10的中心对准时。另一方面，当外周表面51a不是如上所述那样倾斜时，内唇51可能伴随位置偏移而压靠在水管1的外表面上。在本实施方式中，由于外唇53的内周表面53a朝向外周侧向前方倾斜，所以穿孔口10的外表面侧边缘能够容易地被嵌入狭缝52，并且使得外唇53能够朝向外周侧顺利地扩展。

在本实施方式中，作为用于固定被推抵于穿孔口10处的密封插塞装置2的固定装置，设置有固定螺钉8。固定螺钉8与形成于分体式T形管11的分流部处的贯通孔螺纹连接，通过将其推入内部能够防止密封插塞装置2的脱离。固定螺钉8抵靠在插塞主体4的倾斜表面上，从而向前方推压密封插塞装置2。因此，当对安装于穿孔口10的密封插塞装置进行固定时，存在由于其扭转或旋转引起的位置偏移的担忧。

然而，根据该密封插塞装置2，如图5所示，由于内唇51和外唇53设置为夹着穿孔口10的外表面侧边缘，因此能够防止这种位置偏移。因此，密封插塞装置2具有简单结构的同时也可以实现安装时的定位并且可以防止位置偏移。应注意，扭转引起的位置偏移是指：如图3(b)所示，当从水管1的管轴方向观察时，密封插塞装置2向右下方或向左下方倾斜的现象；旋转引起的位置偏移是指：如图3(a)所示，当从安装方向观察时，密封插塞装置2绕轴线旋转的现象。

在本实施方式中，密封橡胶5具有凹槽6，该凹槽6形成于内唇51的内周侧。凹槽6形成为向后方凹陷的环形槽。根据这样的配置，形成有内唇51倒向内周侧的退避空间，并且内唇51能够适当地插入于穿孔口10内，而不是将内唇51夹在穿孔口10的周缘的外表面与外唇53之间。当穿孔口10在设置时发生了位置偏移时，这种配置尤其有用。

本实施方式中，密封橡胶5具有背面橡胶7，所述背面橡胶7设置在外唇53的后方并且由比外唇53更硬的橡胶形成。因此，来自插塞主体4的力有效地传递到外唇53，外唇53充分地压靠在穿孔口10的周缘的外表面上，并且即使当水压作用在密封橡胶5上时，外唇53的形状也不易被破坏，从而能够提高密封性能。

背面橡胶7具有比外唇53更高的橡胶硬度。该橡胶硬度例如是JISA硬度(根据JISK6253的硬度计硬度试验(A型)在25℃下测量的值)。作为一个例子，可以举出外唇53的JISA硬度为50°，背面橡胶7的JISA硬度为70°的结构。此外，在本实施方式中，当从水管1的管轴方向观察时，外唇53和背面橡胶7之间的界面朝向外周侧向前方倾斜，并且根据这种形状，通过背面橡胶7能够有效地发挥上述作用。

密封橡胶5的外周表面5a(外唇53和背面橡胶7的外周表面)位于比插塞主体4的外周表面更靠外周侧。在本实施方式中，密封橡胶5的外周表面5a由相对于安装方向倾斜的倾斜表面形成。具体地，背面橡胶7的外周表面朝向外周侧向前方倾斜，并且外唇53的外周表面越向前方越向内周侧倾斜。由此，当使密封插塞装置2通过管内(分体式T形管11的分流部和闸阀12的内部)接近穿孔口10时，能够减小与该管内的接触阻力，从而提高可操作性。

使用该密封插塞装置2的密封插塞方法为：将插塞主体4上固定有具有内唇51和外唇53的密封橡胶5而得到的密封插塞装置2推抵于穿孔口10，将具有越向前方越向内周侧倾斜的外周表面51a的内唇51插入到穿孔口10中，同时将穿孔口10的外表面侧边缘嵌入形成在内唇51和外唇53之间的狭缝52中，并且使得外唇53向外周侧扩展变形，以与穿孔口10的周缘的外表面紧密接合。更详细的步骤如下所示。

首先，将密封插塞装置2安装在操作工具3上，将盖构件14与闸阀12连接，形成图1所示的状态。接下来，打开闸阀12并充满水之后，转动手柄31以使可动轴33向前移动，并且如图2所示将密封插塞装置2推抵于穿孔口10。此时，穿孔口10的外表面侧边缘被嵌入狭缝52，密封插塞装置2相对于穿孔口10被定位。即使穿孔口10在设置时发生了轻微的位置偏移，密封插塞装置2也能够由内唇51(的外周表面51a)引导而进行中心对准时。

穿孔口10的外表面侧边缘被嵌入狭缝52时，内唇51插入于穿孔口10中，并且向外周侧扩展变形的外唇53处于与穿孔口10的周缘的外表面紧密接合的状态。此外，通过将穿孔口10的外表面侧边缘嵌入狭缝52中而得到的密封插塞装置2用力推抵于穿孔口10，从而内唇51靠近穿孔口10的端面侧，如图5所示，穿孔口10的端面与穿孔口10的周缘的外表面通过密封橡胶5被密封。

随后，打开止流确认用阀15，并且在确认水被切断之后，推入固定螺钉8。此时，如上所述，能够防止由于扭转或旋转等引起的密封插塞装置2的位置偏移。在对安装于穿孔口10的密封插塞装置2进行固定之后，操作中间轴33b的从筒体33a突出的后端部，以使中间轴33b旋转而解除与密封插塞装置2的螺纹连接。由于穿孔口10被密封，因此只要解除分体式T形管11与闸阀12之间的连接就能够移除闸阀12和操作工具3。在移除闸阀12之后的分体式T形管11的分流部处，根据需要覆设盖子。

在图6所示的另一实施方式中，与上述实施方式相比，内唇51更大幅度突出，除此之外的其他配置与上述实施方式相同。需要说明的是，对与上述实施方式中所说明的部位相同的部位标注相同的符号。内唇51的外周表面51a的长度设定为能够覆盖穿孔口10的整个端面的尺寸。在本实施方式中，如图7所示，由于穿孔口10的整个端面被内唇51覆盖，从而能够通过密封橡胶5来保护穿孔口10的端面不被腐蚀。

在图8和图9所示的另一实施方式中，插塞主体4的侧表面设置有橡胶衬里，其他配置与图3和图4所示的实施方式相同。对与已经说明的部位相同的部位标注相同的符号。橡胶衬里75粘接于插塞主体4的整个侧表面上。橡胶衬里75形成为薄膜形状，并配置为与密封橡胶5(所具有的背面橡胶7)的后部接触。在本实施方式中，橡胶衬里75与密封橡胶5成为一体，并且该橡胶衬里75的外周表面与密封橡胶5的外周表面5a平滑连接。这样，通过在插塞主体4的侧表面上设置橡胶衬里，从而当用力将密封插塞装置2推抵到穿孔口10时，能够防止扩展变形的外唇53翻转，并且能够适当地发挥密封性能。这种橡胶衬里也可以应用于图6所示的实施方式中。

根据本申请的密封插塞装置和密封插塞方法不仅可以在更新水管的施工中应用于拆除分流管的情况，而且可以应用于根据其他情况而对流体管的穿孔口进行密封插塞的情况。另外，作为流体管，不限于水管，也可以应用于除水以外的各种液体、气体等流体所使用的流体管。

本申请不限于上述实施方式，并且在不脱离本申请的精神的范围内可以进行各种改进和修改。

符号说明

1：水管(流体管的一个示例)

2：密封插塞装置

3：操作工具

4：插塞主体

5：密封橡胶

6：凹槽

7：背面橡胶

8：固定螺钉

10：穿孔口

11：分体式T形管

12：闸阀

51：内唇

52：狭缝

53：外唇。

Claims (8)

1.一种密封插塞装置，所述密封插塞装置是安装在设置于流体管侧面的穿孔口的密封插塞装置，其特征在于：

密封橡胶固定于插塞主体，并具有：

内唇，其具有越向前方越向内周侧倾斜的外周表面并沿着所述穿孔口的周缘延伸；

狭缝，其形成在所述内唇的外周侧，并且所述穿孔口的外表面侧边缘被嵌入该狭缝中；和

外唇，其隔着所述狭缝形成于所述内唇的外周侧，并且向外周侧扩展变形，以与所述穿孔口的周缘的外表面紧密接合。

2.如权利要求1所述的密封插塞装置，其中，

所述密封橡胶具有形成在所述内唇的内周侧的凹槽。

3.如权利要求1或2所述的密封插塞装置，其中，

所述密封橡胶具有背面橡胶，所述背面橡胶设置在所述外唇的后方并且由比所述外唇更硬的橡胶形成。

4.如权利要求1～3中任一项所述的密封插塞装置，其中，

所述密封橡胶的外周表面由相对于安装方向倾斜的倾斜表面形成。

5.如权利要求1～4中任一项所述的密封插塞装置，其中，

当沿所述流体管的管轴方向观察时，所述外唇比所述内唇更向前方突出。

6.如权利要求1～5中任一项所述的密封插塞装置，其中，

所述插塞主体的侧面设置有橡胶衬里。

7.一种密封插塞方法，所述密封插塞方法是将密封插塞装置安装在设置于流体管侧面的穿孔口的密封插塞方法，其特征在于：

将插塞主体上固定有具有内唇和外唇的密封橡胶而得到的密封插塞装置推抵于所述穿孔口，将具有越向前方越向内周侧倾斜的外周表面的所述内唇插入到所述穿孔口中，同时将所述穿孔口的外表面侧边缘嵌入至形成在所述内唇和所述外唇之间的狭缝中，并且使得所述外唇向外周侧扩展变形，以与所述穿孔口的周缘的外表面紧密接合。

8.如权利要求7所述的密封插塞方法，其中，

由所述内唇覆盖所述穿孔口的整个端面。