JP2005297128A

JP2005297128A - 流体配管系の弁体切断工法及び弁交換工法

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Publication number: JP2005297128A
Application number: JP2004116811A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Sakai; 篤史酒井
Original assignee: Waterworks Technology Development Organization Co Ltd
Current assignee: Waterworks Technology Development Organization Co Ltd
Priority date: 2004-04-12
Filing date: 2004-04-12
Publication date: 2005-10-27
Anticipated expiration: 2024-04-12
Also published as: JP4594641B2

Abstract

【課題】バタフライ弁に対する穿孔作業を能率良く、容易に行う。
【解決手段】流体管に接続されているバタフライ弁Ｖの弁箱１０の下流側開口部に開閉弁５を接続し、この開閉弁５の下流側開口部に、バタフライ弁Ｖの弁体１１と両弁棒１２Ａ，１２Ｂとを固定連結する連結部材１３の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソー２３を備えた穿孔機Ａを取付けて、開閉弁５の下流側開口から挿入した穿孔機Ａのホールソー２３により、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁Ｖの両弁棒１２Ａ，１２Ｂのうち、連結部材１３の回動軌跡よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソー２３で切断して弁体１１と共に除去する。
【選択図】図７

Description

本発明は、水道管等の流体配管系の流体管に接続されているバタフライ弁の弁体切断工法及び弁交換工法の改良に関する。

流体配管系の流体管に接続されているバタフライ弁が閉弁操作位置に操作されたまま操作不能に陥った場合、その閉弁操作位置にある弁体に流路確保のための開口を穿設する必要がある。
また、バタフライ弁を他の開閉弁に取り替える場合では、バタフライ弁の下流側開口を通して挿入した管路閉塞装置にて上流側の流路を密封状態で閉塞する工法が考えられるが、バタフライ弁は、弁箱内で弁棒を軸として円盤状の弁体が回転操作自在に支承される構造上、全開操作された状態でも流路内に弁体が残ることになり、バタフライ弁よりも上流側に管路閉塞装置を挿入するためには、閉弁操作位置にある弁体に管路閉塞装置挿入のための開口を穿設する必要がある。

そして、閉弁操作位置にある弁体に流路確保のための開口又は管路閉塞装置挿入のための開口を穿設する工法として、一般的には、流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この作業用開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の両弁棒における内側端の回動軌跡径よりも小なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、作業用開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の弁体に貫通孔を形成する工法が考えられる。

特開２００１−１６２４２２号公報

上述の弁体切断工法では、軟質の材料（例えば、ＦＣＤ４５０）で製作されるバタフライ弁の弁体うち、これと両弁棒とを固定連結するテーパーピン等の連結部材における回動軌跡の最小径より径方向内方側で、かつ、形状的にも簡素な弁体の中央部に貫通孔を形成するため、穿孔作業の能率化、容易化を図ることができるものの、弁体に形成される貫通孔の内径が、両弁棒における内側端の回動軌跡径よりも小に構成されているため、流路確保の場合では、貫通孔の開口流路面積が小さくなり、また、バタフライ弁を取り替える場合では、弁体の貫通孔を通過する管路閉塞装置の弾性密封部に要求される拡径変形代が大きくなるため、管路閉塞装置全体の複雑化と製造コストの高騰化を招来する問題がある。

また、穿孔機のホールソーの口径を少し大きくして、それの刃先が弁体と両弁棒とを固定連結する両連結部材にかかるようにすると、両連結部材が弁体よりも硬質の材料（例えば、ＳＵＳ３０４）で製作され、しかも、閉弁操作時に穿孔機のホールソーの進行方向である送り込み軸芯方向に沿って長く、かつ、形状的にもテーパー状のものが用いられているため、穿孔機のホールソーの損傷や噛み込み等を招来し易くなる問題がある。

本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、バタフライ弁に対する穿孔作業を能率良く、容易に行うことのできる流体配管系の弁体切断工法及び弁交換工法を提供する点にある。

本発明による第１の特徴構成は、流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に開閉弁を接続し、この開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の両弁棒のうち、連結部材の回動軌跡よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断して弁体又は弁体の大部分と共に除去することを特徴とする点にある。

上記特徴構成によれば、流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に開閉弁を接続し、この開閉弁の下流側開口部に穿孔機を取付けて、この穿孔機のホールソーを駆動回転させながら開閉弁内を通してバタフライ弁にまで送り込むと、このホールソーの切断口径が、弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大に構成されているため、閉弁操作時にホールソーの送り込み軸芯方向に沿って長い連結部材における回動軌跡の径方向外方側を通して弁棒を切断し、更に、ホールソーの切断口径によっては弁体の一部又は弁箱の一部を切断することになるので、切断された両弁棒と共に弁体全体又は弁体の大部分を除去することができる。

従って、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の弁体全体又は大部分を除去することができるから、バタフライ弁の流路横断面積を充分確保しながらも、ホールソーが送り込み軸芯方向に長い連結部材を切断することがないため、穿孔作業の能率化、容易化を図ることができる。

本発明による第２の特徴構成は、流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この作業用開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、作業用開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の両弁棒のうち、連結部材の回動軌跡よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断して弁体又は弁体の大部分と共に除去したのち、その切断除去されたバタフライ弁内の流路を通して上流側に挿入した管路閉塞装置により、バタフライ弁の設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞し、バタフライ弁及び作業用開閉弁を撤去して他の開閉弁に交換するとともに、この開閉弁の下流側開口から管路閉塞装置を撤去することを特徴とする点にある。

上記特徴構成によれば、流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この開閉弁の下流側開口部に穿孔機を取付けて、この穿孔機のホールソーを駆動回転させながら作業用開閉弁内を通してバタフライ弁にまで送り込むと、このホールソーの切断口径が、弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大に構成されているため、閉弁操作時にホールソーの送り込み軸芯方向に沿って長い連結部材の回動軌跡の径方向外方側を通して弁棒を切断し、更に、ホールソーの切断口径によっては弁体の一部又は弁箱の一部を切断することになるので、切断された両弁棒と共に弁体全体又は弁体の大部分を除去することができる。

次に、弁体又は弁体の大部分が除去された弁箱内の本来の流路を通して上流側に挿入した管路閉塞装置により、バタフライ弁の設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞し、この状態でバタフライ弁及び作業用開閉弁を撤去して他の開閉弁に交換したのち、この開閉弁の下流側開口から管路閉塞装置を撤去する。

従って、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の弁体全体又は大部分を除去することができるから、バタフライ弁の流路横断面積を充分確保することができ、例えば、バタフライ弁を取り替える場合でも、バタフライ弁の上流側に挿入される管路閉塞装置の弾性密封部に要求される拡径変形代が小さくなり、管路閉塞装置全体が簡素化及び製造コストの低廉化を図ることができる。しかも、ホールソーが送り込み軸芯方向に長い連結部材を切断することがないため、穿孔作業の能率化、容易化を図ることができる。

本発明による第３の特徴構成は、流体管の分岐管部にバタフライ弁が取付けられている流体配管系において、バタフライ弁の弁箱の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この作業用開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、作業用開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の両弁棒のうち、連結部材の回動軌跡よりも外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断して弁体又は弁体の大部分と共に除去したのち、その切断除去されたバタフライ弁内の流路を通して上流側に挿入した管路閉塞装置により、バタフライ弁の設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞し、バタフライ弁及び作業用開閉弁を撤去して他の開閉弁に交換するとともに、この開閉弁の下流側開口から管路閉塞装置を撤去することを特徴とする点にある。

上記特徴構成によれば、管継手の分岐管部に取付けられているバタフライ弁の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この作業用開閉弁に穿孔機を取付けて、この穿孔機のホールソーを駆動回転させながら作業用開閉弁内を通してバタフライ弁にまで送り込むと、このホールソーの切断口径が、弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大に構成されているため、閉弁操作時にホールソーの送り込み軸芯方向に沿って長い連結部材の回動軌跡の径方向外方側を通して弁棒を切断し、更に、ホールソーの切断口径によっては弁体の一部又は弁箱の一部を切断することになるので、切断された両弁棒と共に弁体全体又は弁体の大部分を除去することができる。

次に、弁体が除去された弁箱内の本来の流路を通して上流側に挿入した管路閉塞装置により、バタフライ弁の設置箇所よりも上流側に位置する管継手の分岐管部内の流路を密封状態で閉塞し、この状態でバタフライ弁及び作業用開閉弁を撤去して他の開閉弁に交換したのち、この開閉弁の下流側開口から管路閉塞装置を撤去する。

本発明による第４の特徴構成は、前記ホールソーの切断口径が、弁体の外径と略同一又はそれよりも大なる外径に設定して、両弁棒のうち、弁体よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断するように構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、穿孔機のホールソーを駆動回転させながらバタフライ弁にまで送り込むと、このホールソーの切断口径が、弁体の外径と略同一又はそれよりも大なる外径に構成されているので、閉弁操作時にホールソーの送り込み軸芯方向に沿って長い連結部材の回動軌跡の径方向外方側を通して弁棒を切断するとき、弁体を切削することがない又は外周側の一部分を切削するだけになるので、穿孔作業の能率化、容易化を促進することができる。

本発明による第５の特徴構成は、前記ホールソーによる切断前において、バタフライ弁の一方の弁棒又はこれに連結された弁操作具を閉弁操作位置でロックする第１ロック手段をロック状態に操作するとともに、バタフライ弁の他方の弁棒を閉弁操作位置でロックする第２ロック手段をロック状態に操作するように構成してある点にある。

上記特徴構成によれば、両ロック手段により、バタフライ弁の一方の弁棒又はこれに連結された弁操作具と他方の弁棒を閉弁操作位置で共に固定することができるので、切断途中での弁体の回動に起因する切断不良や切断片の回収不良等の発生を抑制することができる。

本発明による第６の特徴構成は、前記ホールソーでの切断時に、バタフライ弁の弁箱の内周壁面のうち、弁体の外径よりも小径となる下流側開口部側の内周壁面部分を切断除去するように構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、バタフライ弁の弁体の弁棒軸芯周りでの回動を案内するために、弁箱の下流側開口部側の内周壁面部分が弁体の外径よりも小径に形成されていても、弁箱自体は連結部材に比して軟質であるため、この内方に突出する内周壁面部分をホールソーで容易に切断除去することができ、穿孔作業の能率化、容易化を図りながら、バタフライ弁内部の流路横断面積を充分確保することができる。

本発明による第７の特徴構成は、前記第１ロック手段が、弁体が閉弁操作位置にあるとき、弁箱と一方の弁棒に連結された弁操作具のボス部との相対向する部位に連通形成されたロック孔に亘ってロックピンを挿通することによりロックするように構成されており、前記第２ロック手段は、弁箱の外面から外方に突出する他の弁棒の端部とそれに相対向する弁箱の外面部分との間に楔部材を打ち込むことによりロックするように構成されている点にある。

上記特徴構成によれば、切断準備作業時に、弁箱と一方の弁棒側に連結された弁操作具のボス部とに連通形成されたロック孔にロックピンを挿通し、弁箱の外面から外方に突出する他の弁棒の端部とそれに相対向する弁箱の外面部分との間に楔部材を打ち込むことにより、弁体を閉弁操作位置で強固にロックすることができるから、切断途中での弁体の回動に起因する切断不良や切断片の回収不良等の発生を良好に抑制することができるとともに、そのためのロック作業も能率良く確実、容易に行うことができる。

〔第１実施形態〕
図１は流体配管系途中の管接続構造を示し、流体管の一例である鋳鉄管製の水道管１の途中に一体的に突出形成された分岐管部２の連結フランジ部２Ａに、連結フランジ部４Ａ，４Ｂを両端に備えた連結管４と、連結フランジ部１０Ａ，１０Ｂを両端に形成してある弁箱１０を備えたバタフライ弁Ｖと、流体機器又は配管材の一例である連結フランジ部３Ａを備えた空気弁３が、この順番でそれぞれボルト６・ナット７等を介して密封状態で脱着自在に固定連結されている。

図２は、水道管１内の上水の流れを維持したまま、故障や作動不良等の理由でバタフライ弁Ｖを取替える必要が生じた場合の管接続構造を示し、バタフライ弁Ｖの下流側連結フランジ部１０Ｂから空気弁３の連結フランジ部３Ａが取り外され、バタフライ弁Ｖの下流側連結フランジ部１０Ｂには、弁箱内流路を全開又は略全開する状態にまで分岐軸芯Ｙに対して直交する方向に沿って摺動開閉自在な弁体５Ｃを備えた作業用開閉弁５の上流側連結フランジ部５Ａが、ボルト６等を介して密封状態で脱着自在に固定連結されている。

この作業用開閉弁５の下流側連結フランジ部５Ｂには、図３〜図８に示すように、バタフライ弁Ｖの弁体１１と両弁棒１２Ａ，１２Ｂとを固定連結する連結部材であるテーパーピン１３の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径、詳しくは、弁体１１の外径よりも大なる切断口径に構成されたホールソー２３を備えた穿孔機Ａと、図９〜図１６に示すように、ホールソー２３で弁体１１及び両弁棒１２Ａ，１２Ｂの一部が切断除去されたバタフライ弁Ｖ内の流路Ｗを通して水道管１の分岐管部２内に挿入した状態での操作によりバタフライ弁Ｖの設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞する管路閉塞装置Ｂが密封状態で選択的に固定連結可能に構成されている。

前記バタフライ弁Ｖは、図４に示すように、弁箱１０の周壁の径方向両側部に、弁棒１２Ａ，１２Ｂを構成する弁軸ボルトが分岐軸芯Ｙを通る径方向の開閉回動軸芯Ｚ上に組付けられ、弁箱１０内の流路Ｗに臨む両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂの内側端部には、弁体１１の径方向二箇所に形成されたボス部１１Ａ，１１Ｂが外嵌されているとともに、一方の弁軸ボルト１２Ａとこれに外嵌された弁体１１のボス部１１Ａとに連通形成された連結孔に亘ってテーパーピン１３を打ち込み固定することにより、弁体１１と一方の弁軸ボルト１２Ａとが一体的に開閉回動軸芯Ｚ周りで回動操作自在に構成されている。

前記テーパーピン１３のピン軸芯は、弁体１１が閉弁操作位置にあるとき、ホールソー２３の送り込み軸芯である分岐軸芯Ｙ方向と平行に位置するように構成されている。

また、弁箱１０の上流側開口部には、弁座面を構成するシール材の一例であるＯリング１４を抜止め固定する弁座押え１５が取付けられているとともに、弁箱１０の内周壁面１０ａが、弁体１１の開閉回動軸芯Ｚ周りでの開閉回動を摺接案内する部分球面状に形成されていて、その部分球状内周壁面１０ａの下流側開口部における開口径が、弁体１１の外径よりも小径に構成されている。

前記弁箱１０の周壁に対して開閉回動軸芯Ｚ周りで回動自在な一方の弁軸ボルト１２Ａのうち、弁箱１０の外面から外方に突出位置する角軸部分１２ａには、弁操作具１６のボス部１６Ａが相対回転不能な一体回転状態で外嵌され、角軸部分１２ａの先端側に連続形成されるネジ軸部分１２ｂには、弁操作具１６のボス部１６Ａを抜止め固定するナット１７が螺合されているとともに、弁箱１０の周壁に対して開閉回動軸芯Ｚ上に沿って螺合固定される他方の弁軸ボルト１２Ｂの内側軸部により、弁体１１の他方のボス部１１Ｂが回動自在に支承されている。

また、穿孔機Ａのホールソー２３によるバタフライ弁Ｖの両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂの切断時に、一方の弁軸ボルト１２Ａには開弁操作位置側への回動力が、また、他方の弁軸ボルト１２Ｂには弛み側への回動力が作用するため、当該実施形態では、図４に示すように、バタフライ弁Ｖの弁操作具１６を閉弁操作位置でロックする第１ロック手段８と、バタフライ弁Ｖの他方の弁軸ボルト１２Ｂを閉弁操作位置でロックする第２ロック手段９とを設けて、一方の弁軸ボルト１２Ａの開弁操作位置側への回動や他方の弁軸ボルト１２Ｂの弛み側への回動力に起因する切断不良や切断片の回収ミス、或いは、ホールソー２３の噛み込みに起因する切断不能な事態の発生を回避することができる。

第１ロック手段８は、弁体１１が閉弁操作位置にあるとき、弁箱１０と弁操作具１６のボス部１６Ａとの相対向する部位に連通形成されたロック孔８Ａに亘ってロックピン８Ｂを挿通することによりロックするように構成されており、前記第２ロック手段９は、弁箱１０の外面から外方に突出する他方の弁軸ボルト１２Ｂの六角状頭部１２ｃとそれに相対向する弁箱１０の外面部分との間に楔部材９Ａを打ち込むことによりロックするように構成されている。

前記穿孔機Ａは、図３〜図８に示すように、電動モータやエンジン等の原動部の駆動により、ケーシング２０に支承された回転並びに分岐軸線Ｙ方向に摺動自在な駆動回転軸２１に対して駆動回転力と送り力とを付与し、この駆動回転軸２１の先端部の連結フランジ部２２に固定連結されたホールソー２３を、作業用開閉弁５内の流路を通して送り込むことにより、水道管１内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁Ｖの両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂのうち、テーパーピン１３の回動軌跡よりも径方向外方側に位置する、詳しくは、弁体１１の外周縁よりも径方向外方側に位置する軸部分（弁棒部分）を切断して弁体１１と共に除去するように構成されている。

前記ホールソー２３は、切削チップ２３ａを先端部に備えた円筒状ボディー２３Ａの底壁部の中心位置に、円筒状ボディー２３Ａの切削チップよりも前方に突出するセンタードリル２３Ｂを設けて構成されているとともに、前記ケーシング２０の先端部には、作業用開閉弁５の下流側連結フランジ部５Ｂに対して、締結手段の一例である複数本のボルト６・ナット７を介して脱着自在に固定連結される連結フランジ部２０Ａが一体形成されている。

また、円筒状ボディー２３Ａの切削チップ２３ａからセンタードリル２３Ｂの先端までの間隔Ｌは、センタードリル２３Ｂによる弁体１１の切削進行に連れて両者２３Ｂ，１１の直径方向での相対移動が規制された以降において、円筒状ボディー２３Ａの切削チップ２３ａが弁箱１０の部分球状内周壁面１０ａの下流側開口部を切削する寸法に設定されている。

前記管路閉塞装置Ｂは、図９〜図１６に示すように、作業用開閉弁５の下流側連結フランジ部５Ｂに対して密封状態で連結可能な連結フランジ部２５Ａを備えた有底筒状の作業用ケース２５の底壁部２５Ｂに、これの中央部を密封状態で軸芯方向に摺動自在に貫通する筒状の第１操作軸２６と、この第１操作軸２６内を軸芯方向に摺動自在に貫通する第２操作軸２７とが設けられ、この第１操作軸２６及び第２操作軸２７の内端側には、分岐流路、つまり、水道管１の分岐管部２内の流路を遮蔽（遮断）するための閉塞手段Ｃと、この閉塞手段Ｃによる遮蔽箇所よりも上流側の大径管壁部、つまり、水道管１の内周面の分岐口周縁に対して係合可能な拡径姿勢に屈曲しながら張り出す係止リンク２８，２９対を備えた抜止め手段Ｄが設けられているとともに、閉塞手段Ｃ及び抜止め手段Ｄを外部から両操作軸２６，２７を介して操作する操作手段Ｅが設けられている。

次に、前記管路閉塞装置Ｂの閉塞手段Ｃについて説明する。
図９、図１０に示すように、第１操作軸２６の内端部に、円環状の押圧面３０Ａ及び先端側に向かって同芯円で開口する中空部３０Ｂを備えた第１押圧板３０が外嵌固定され、第２操作軸２７の内端側には、第１押圧板３０の押圧面３０Ａと軸芯方向で相対向する円環状の押圧面３１Ａ及び第１押圧板３０の中空部３０Ｂに対して軸芯方向から摺動自在に内嵌する筒状部３１Ｂを備えた第２押圧板３１が、軸芯方向に摺動自在に外嵌されているとともに、第２操作軸２７に対する第２押圧板３１の上流側への最大移動位置を設定するストッパー用のナット３２とロック用のナット３３が、第２操作軸２７の内端側に形成されたネジ軸部２７ａに螺合されている。

前記第１押圧板３０の外径及び第２押圧板３１の外径は、作業用ケース２５内の格納室２５Ｃから作業用開閉弁５、弁体１１が除去されたバタフライ弁Ｖ内の本来の流路、及び連結管４を通して水道管１の分岐管部２内に出し入れ操作することができるように、分岐系の中で最も小なる内径に構成されている水道管１の分岐管部２の内径よりも小なる外径に形成されている。

また、前記第２押圧板３１の筒状部３１Ｂには、非加圧状態（自然状態）で水道管１の分岐管部２の内径よりも小なる外径に形成され、かつ、両押圧板３０，３１の押圧面３０Ａ，３１Ａによる軸芯方向からの挟圧により、水道管１の分岐管部２の内周壁面に密着する拡径状態に弾性変形してその内周壁面と両押圧板３０，３１の外周部との間を遮蔽するウレタンゴム製の弾性環状体３４が外装されている。

前記弾性環状体３４は、第２押圧板３１の筒状部３１Ｂに密着状態で外装自在な円筒状に構成され、それの軸芯方向中央部３４ａが軸芯方向両端部３４ｂよりも大径に構成されているとともに、その大径中央部３４ａの外周面は、それの軸芯方向中央位置が最も外方に突出する部分球状面に形成され、更に、両小径端部３４ｂの端面の外周側端面部分が、軸芯に直交する垂直平面に対して所定角度（当該実施形態では３０度）で傾斜する環状傾斜面に形成されている。

前記第１押圧板３０の押圧面３０Ａの外周側端面部分及び第２押圧板３１の押圧面３１Ａの外周側端面部分の各々が、弾性環状体３４の両端面における外周側環状傾斜面に対して軸芯方向から密着接当するように、半径方向外方ほど弾性環状体３４の軸芯方向中央位置側に位置する環状傾斜押圧面に形成されているとともに、第１押圧板３０の押圧面３０Ａの外周縁側及び第２押圧板３１の押圧面３１Ａの外周縁には、弾性環状体３４の軸芯方向両端部３４ｂの外周面に接触状態で外嵌可能な環状押え部３０Ｃ，３１Ｃが形成されている。

そして、両押圧板３０，３１間に介装した弾性環状体３４を、これら両押圧板３０，３１による軸芯方向からの挟圧で拡径状態に弾性変形させる際、弾性環状体３４の軸芯方向両端部３４ｂが小径に構成され、かつ、軸芯方向中央部３４ａの外周面が、それの軸芯方向中央位置が最も外方に突出する部分球状面に形成されているため、圧縮時の操作抵抗が小さくなり、それでいて、弾性環状体３４の軸芯方向中央部３４ａが軸芯方向両端部３４ｂよりも大径に構成されているため、弾性環状体３４全体としての拡径変形量を充分に確保することができる。

しかも、図１４、図１５に示すように、両押圧板３０，３１間に介装した筒状の弾性環状体３４を、これら両押圧板３０，３１による軸芯方向からの挟圧で拡径状態に弾性変形させたとき、両押圧板３０，３１に形成された環状押さえ部３０Ｃ，３１Ｃが径方向外方に膨出した弾性環状体３４の膨出部分に軸芯方向から食い込むから、水道管１内を流動する水道水の水圧による弾性環状体３４の外れを確実、強力に防止することができる。

次に、前記抜止め手段Ｄについて説明する。
図９、図１０に示すように、第２押圧板３１の上流側端面の周方向三箇所に、下流側の係止リンク２９の端部が揺動自在に枢支連結される板状の第１連結片３６が固着されているとともに、第２操作軸２７の内端側ネジ軸部２７ａに摺動自在に外嵌された取付け筒体３７の外周面の周方向三箇所には、上流側の係止リンク２８の端部が揺動自在に枢支連結される板状の第２連結片３８が固着され、更に、第２操作軸２７に対する取付け筒体３７の上流側への最大移動位置を設定するストッパー用のナット３９が、第２操作軸２７の内端側ネジ軸部２７ａの先端側に螺合されている。

そして、第２押圧板３１の第１連結片３６と取付け筒体３７の第２連結片３８とのうち、軸芯方向で相対向する三組の第１・第２連結片３６，３８に亘って夫々係止リンク２８，２９対が枢支連結されていて、図１０、図１３〜図１６に示すように、第１操作軸２６に対する第２操作軸２７の外端側への摺動に連動して、弾性環状体３４による遮蔽箇所よりも上流側の内周壁面、つまり、水道管１の内周面の分岐口周縁に対して係合可能な拡径姿勢に屈曲しながら張り出すように構成されているとともに、図１０に示すように、抜止め手段Ｄの係止リンク２８，２９対が縮径姿勢に伸展されたとき、係止リンク２８，２９対の屈曲枢支連結点Ｓ２が径方向外方に突出位置する外側腰折れ姿勢、つまり、係止リンク２８，２９対の屈曲枢支連結点Ｓ２が、取付け筒体３７の第２連結片３８に対する上流側係止リンク２８の枢支連結点Ｓ１と第２押圧板３１の第１連結片３６に対する下流側係止リンク２９の枢支連結点Ｓ３とを結ぶ線分Ｐよりも径方向外方に突出位置する外側腰折れ姿勢に接当規制する反転防止手段Ｆが設けられている。

前記反転防止手段Ｆを構成するに、図１０に示すように、第２操作軸２７の内端側ネジ軸部２７ａのうち、取付け筒体３７とロックナット３３との間に位置する軸部分に、縮径姿勢への伸展作動に連れて三つの上流側係止リンク２８の側辺に当接する弾性変形可能なゴム製の弾性矯正筒体４１を外装するとともに、取付け筒体３７の下流側端部には、弾性矯正筒体４１を局部的に弾性圧縮しながら径方向内方に伸展揺動する三つの上流側係止リンク２８の側辺に当接して、各上流側係止リンク２８を最も線分Ｐに近接する設定限界の外側腰折れ姿勢で受止める矯正鍔部４２が一体形成されている。

前記反転防止手段Ｆは、縮径姿勢に伸展操作される上流側係止リンク２８に対して最初に当接する弾性規制部である弾性矯正筒体２４と、弾性矯正筒体２４との当接後において上流側係止リンク２８に当接する硬質規制部である取付け筒体３７の矯正鍔部４２とから構成されている。

次に、前記操作手段Ｅについて説明する。
図９、図１１に示すように、前記第１操作軸２６は、第１押圧板３０の取付け筒部３０Ｄに対して軸芯方向から嵌合固定される取付け軸部２６ａを内端側に備えた長尺の操作本体筒軸２６Ａと、この操作本体筒軸２６Ａの外端側に嵌合固定される操作延長筒軸２６Ｂとからなり、この操作延長筒軸２６Ｂの内周面２６ｂが正六角形の異径内周面に形成されている。

前記第２操作軸２７は、内端側ネジ軸部２７ａを備えた長尺の操作本体軸２７Ａと、この操作本体軸２７Ａの外端側に螺合固定される操作延長軸２７Ｂとからなり、この操作延長軸２７Ｂには、第１操作軸２６の操作延長筒軸２６Ｂの端部にスラストベアリング４４を介して当接可能な操作ネジ部材４５が螺合する外端側ネジ軸部２７ｂと、第１操作軸２６の操作延長筒軸２６Ｂに相対回転不能な状態で軸芯方向にのみ摺動自在に嵌合する外周面が正六角形に形成された大径の角軸部２７ｃが形成されている。

そして、前記操作ネジ部材４５を締付け側に螺合操作すると、図１４〜図１６に示すように、第２操作軸２７に対して第１操作軸２６が内端側に押込み摺動され、第２押圧板３１に対する第１押圧板３０の近接移動に伴う挟圧作用により、非圧縮状態にある弾性環状体３４が水道管１の分岐管部２の内周面に密着する拡径状態に弾性変形して、分岐管部２の内周面と両押圧板３０，３１の外周部との間を密封状態で遮蔽する。

また、前記第１操作軸２６の操作延長筒軸２６Ｂには、一対の第１押え操作杆４６が脱着自在に嵌合保持されているとともに、この両第１押え操作杆４６には、第２操作軸２７の操作延長軸２７Ｂに脱着自在に嵌合保持された第２押え操作杆４７に対して係脱操作自在で、係合状態では水圧に抗して第１操作軸２６に対する第２操作軸２７の外端側への摺動を阻止する第１係止リング４８と、作業用ケース２５の底壁部２５Ｂに固着されたＬ型の一対の係止片４９に対して係脱操作自在で、係合状態では水圧に抗して作業用ケース２５に対する第１操作軸２６の外端側への摺動を阻止する第２係止リング５０が設けられている。

次に、上述の如く構成された穿孔機Ａ及び管路閉塞装置Ｂを使用して本願発明の流体配管系の弁体切断工法を用いたバタフライ弁Ｖの交換工法について説明する。

（１）図１は、水道管１の分岐管部２に連結管４及びバタフライ弁Ｖを介して空気弁３が固定連結されている流体配管系の管接続構造の一例を示し、故障や作動不良等の理由でバタフライ弁Ｖを取替える必要が生じた場合、先ず、図２に示すように、バタフライ弁Ｖの下流側連結フランジ部１０Ｂから空気弁３の連結フランジ部３Ａを取り外し、バタフライ弁Ｖの下流側連結フランジ部１０Ｂに、弁箱内流路を全開又は略全開する状態にまで分岐軸芯Ｙに対して直交する方向に沿って摺動開閉自在な弁体５Ｃを備えた作業用開閉弁５の上流側連結フランジ部５Ａを、ボルト６・ナット７を介して密封状態で脱着自在に固定連結する。

（２）図３に示すように、作業用開閉弁５の下流側連結フランジ部５Ｂに、弁体１１の外径よりも大なる切断口径に構成されたホールソー２３を備えた穿孔機Ａのケーシング２０の連結フランジ部２０Ａを、ボルト６・ナット７を介して密封状態で脱着自在に固定連結する。

（３）このとき、図４に示すように、バタフライ弁Ｖの弁体１１が閉弁操作位置にあるとき、弁箱１０と弁操作具１６のボス部１６Ａとの相対向する部位に連通形成された第１ロック手段８のロック孔８Ａに亘ってロックピン８Ｂを挿通することにより、弁操作具１６及び一方の弁軸ボルト１２Ａを閉弁操作位置でロックするとともに、弁箱１０の外面から外方に突出する他方の弁軸ボルト１２Ｂの六角状頭部１２ｃとそれに相対向する弁箱１０の外面部分との間に第２ロック手段９の楔部材９Ａを打ち込むことにより、他方の弁軸ボルト１２Ｂを閉弁操作位置でロックする。

（４）図５〜図７に示すように、穿孔機Ａの駆動回転軸２１の先端部の連結フランジ部２２に固定連結されたホールソー２３を、駆動回転させながら作業用開閉弁５内の流路を通して送り込むこと、先ず、ホールソー２３の構成部材で、円筒状ボディー２３Ａの切削チップ２３ａの先端回動軌跡から突出するセンタードリル２３Ｂが弁体１１の中心位置に穿孔し、この切削進行に連れて両者２３Ｂ，１１の直径方向での相対移動が規制された以降において、円筒状ボディー２３Ａの切削チップ２３ａが弁箱１０の部分球状内周壁面１０ａの下流側開口部を切削し、更に、ホールソー２３を送り込むと、バタフライ弁Ｖの両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂのうち、テーパーピン１３の回動軌跡よりも径方向外方側に位置する、詳しくは、弁体１１の外周縁よりも径方向外方側に位置する軸部分（弁棒部分）を切断する。

この切断時には、第１ロック手段８のロックピン８Ｂによって、弁操作具１６及び一方の弁軸ボルト１２Ａが閉弁操作位置でロックされ、かつ、第２ロック手段９の楔部材９Ａによって、他方の弁軸ボルト１２Ｂが閉弁操作位置でロックされているから、穿孔機Ａのホールソー２３によるバタフライ弁Ｖの両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂの切断時に、一方の弁軸ボルト１２Ａには開弁操作位置側への回動力が、また、他方の弁軸ボルト１２Ｂには弛み側への回動力が夫々作用しても、両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂを閉弁操作位置に確実、強固に維持することができるから、一方の弁軸ボルト１２Ａの開弁操作位置側への回動や他方の弁軸ボルト１２Ｂの弛み側への回動力に起因する切断不良や切断片の回収ミス、或いは、ホールソー２３の噛み込みに起因する切断不能な事態の発生を回避することができる。

（５）図７に示すように、バタフライ弁Ｖの両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂの切断工程が終了すると、センタードリル２３Ｂに設けられている図外の抜止め手段により、切断された弁体１１及び両弁軸ボルト１２Ａ，１２Ｂの一部は、円筒状ボディー２３Ａ内に係止保持され、この状態で穿孔機Ａの駆動回転軸２１を戻し移動させ、ホールソー２３がケーシング２０の格納空間内に戻った時点で作業用開閉弁５の弁体５Ｃを閉弁作動させたのち、作業用開閉弁５の下流側連結フランジ部５Ｂから穿孔機Ａの連結フランジ部２０Ａを取り外し、切断された弁体１１と共に穿孔機Ａを撤去する。

（６）図９〜図１１に示すように、作業用開閉弁５の下流側連結フランジ部５Ｂに、ホールソー２３で弁体１１及び両弁棒１２Ａ，１２Ｂの一部が切断除去されたバタフライ弁Ｖ内の流路Ｗを通して水道管１の分岐管部２内に挿入した状態での操作によりバタフライ弁Ｖの設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞するための管路閉塞装置Ｂのケーシング２５の連結フランジ部２５Ａをボルト６・ナット７を介して密封状態で脱着自在に固定連結する。

このとき、一対の第１係止リング４８を第２押え操作杆４７に係合させたまま、一対の第２係止リング５０を作業用ケース２５の両係止片４９から取り外し、両操作軸２６，２７を作業用ケース２５に対して上方に引き上げ移動させ、閉塞手段Ｃ及び抜止め手段Ｄを作業用ケース２５の格納室２５Ｃ内に格納する。

また、両操作軸２６，２７の軸芯方向での位置関係は、両第１係止リング４８によって規制されていて、その状態では両押圧板３０，３１の対向間隔が弾性環状体３４を圧縮しない又はそれに近い間隔に設定されているため、弾性環状体３４は縮径状態に維持されている。

（７）図１２に示すように、作業用開閉弁５を開き操作して、両操作軸２６，２７を作業用ケース２５に対して下方に押し込み移動させ、一対の第２係止リング５０を作業用ケース２５の両係止片４９に係合して、両操作軸２６，２７を押し込み操作位置に保持する。
このとき、抜止め手段Ｄは、分岐管部２内の流路よりも横断面積の大きな水道管１内に位置している。

（８）図１３に示すように、一対の第１係止リング４８を第２押え操作杆４７から取り外すとともに、第２操作軸２７の操作延長軸２７Ｂから第２押え操作杆４７を取り外すと、水道管１を流動する水道水の水圧又はこの水圧と人為的な引き上げ操作力とによって、第２操作軸２７が第１操作軸２６に対して外端側に摺動し、これに連動して第２押圧板３１の第１連結片３６と取付け筒体３７の第２連結片３８とに亘って枢支連結された係止リンク２８，２９対が拡径姿勢に屈曲しながら張り出す。

この状態で、図１４に示すように、両第２係止リング５０を作業用ケース２５の両係止片４９から取り外し、水道水の水圧又はこの水圧と人為的な引き上げ操作力とによって、両操作軸２６，２７を作業用ケース２５に対して上方に摺動させると、拡径姿勢に屈曲した係止リンク２８，２９対が、弾性環状体３４による遮蔽箇所よりも上流側の内周壁面、つまり、水道管１の内周面の分岐口周縁に対して係合する。

次に、操作ネジ部材４５を人為的に締付け側に螺合操作すると、第２操作軸２７に対して第１操作軸２６が内端側に押込み摺動され、第２押圧板３１に対する第１押圧板３０の近接移動に伴う挟圧作用により、縮径状態にある弾性環状体３４が分岐管部２の内周壁面に密着する拡径状態に弾性変形して、その分岐管部２の内周壁面と両押圧板３０，３１の外周部との間が密封状態で遮蔽される。

（９）図１５に示すように、作業用ケース２５に装備ざれている図外の排水用水栓を開き操作して放水させ、その放水が止まることで止水を確認したのち、操作手段Ｅ、作業用ケース２５、作業用開閉弁５、バタフライ弁Ｖ、連結管４を順次撤去する。
（９）図１６に示すように、分岐管部２の連結フランジ部２Ａに、新たな開閉弁５２の上流側連結フランジ部５２Ａを、ボルト６・ナット７を介して密封状態で脱着自在に固定連結するとともに、新たな開閉弁５２の下流側連結フランジ部５２Ｂに、管路閉塞装置Ｂの閉塞手段Ｃ及び抜止め手段Ｄを収納可能な第２作業用ケース５１の連結フランジ部５１Ａをボルト６・ナット７を介して密封状態で脱着自在に固定連結し、管路閉塞装置Ｂを上昇操作してそれの閉塞手段Ｃ及び抜止め手段Ｄを第２作業用ケース５１内に収納したのち、新たな開閉弁５２を閉じ操作して、新たな開閉弁５２から第２作業用ケース５１を取り外して管路閉塞装置Ｂ共に撤去する。

（１０）図１７に示すように、新たな開閉弁５２の下流側連結フランジ部５２Ｂに、空気弁３の連結フランジ部３Ａを、ボルト６・ナット７を介して密封状態で脱着自在に固定連結する。

〔その他の実施形態〕
（１）上述の第１実施形態では、水道管等の流体管１の途中に分岐管部２を一体形成してある流体配管系について説明したが、流体管１に、それの周方向に沿って脱着自在に固定連結される複数の分割継手体を備え、かつ、一つの分割継手体に流体管１に形成された貫通孔に対して管径方向から連通する分岐管部２を突設してある管継手が装着されているとともに、管継手の分岐管部にバタフライ弁が取付けられている流体配管系に本願発明の技術を適用してもよい。

（２）上述の第１実施形態では、作業用開閉弁５及びバタフライ弁Ｖを取り外して新たな開閉弁５２を取り付けたが、バタフライ弁Ｖを取り外したあとに作業用開閉弁５を新たな開閉弁としてそのまま用いてもよい。

（３）上述の第１実施形態では、水道管１の分岐管部２側に接続されているバタフライ弁Ｖの弁体１１をホールソー２３で切断除去する工法について説明したが、水道管１の端部に接続されているバタフライ弁Ｖの弁体１１をホールソー２３で切断除去する工法に本発明の技術を適用してもよい。
この実施形態でも、バタフライ弁Ｖの下流側開口部に、流路を全開又は略全開可能な弁体を備えた作業用開閉弁５を連通接続することになり、この作業用開閉弁５が穿孔作業後に新たな開閉弁として使用される。

（４）上述の第１実施形態では、ホールソー２３の切断口径を、弁体１１の外径よりも少し大なる外径に設定して、両弁棒のうち、弁体１１の外周縁よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソー２３で切断するように構成したが、ホールソー２３の切断口径を、連結部材１３の回動軌跡の最大径よりも大で、かつ、弁体１１の外径と略同一又はそれよりも小径に構成してもよい。

（５）上述の第１実施形態では、前記管路閉塞装置Ｂに、水道管１の内周面の分岐口周縁に対して係合可能な拡径姿勢に屈曲しながら張り出す係止リンク２８，２９対を備えた抜止め手段Ｄを設けたが、このような抜止め手段Ｄを備えていない管路閉塞装置Ｂ、つまり、水道管１の分岐管部２内の流路を遮蔽（遮断）する閉塞手段Ｃの抜止め機能のみを利用した管路閉塞装置Ｂを用いて実施してもよい。

本願発明の流体配管系の弁体切断工法を用いたバタフライ弁の交換工法を実施する前の正面図空気弁を取り外したときの縦断正面図切断機を取付けたときの一部切欠き正面図第１・第２ロック手段でロックするときの要部の拡大縦断正面図切断機のセンタードリルを弁体にまで送り込んだときの要部の拡大一部切欠き正面図切断機の円筒状ボディーの切削チップが弁箱の部分球状内周壁面の下流側開口部を切削するときの要部の拡大縦断正面図切断機の円筒状ボディーの切削チップでバタフライ弁の両弁軸ボルトを切断したときの要部の拡大縦断正面図切断機を取り外したときの要部の拡大一部切欠き正面図管路閉塞装置を取付けたときの縦断正面図管路閉塞装置の閉塞手段及び抜止め手段の拡大断面正面図管路閉塞装置の操作手段の拡大断面正面図閉塞手段及び抜止め手段を水道管内に下降させたときの断面正面図抜止め手段の係止リンク対を拡径させたときの断面正面図拡径姿勢の係止リンク対を係合させ、かつ、弾性環状体を拡径状態に弾性変形させたときの要部の拡大正面図操作手段、作業用ケース、作業用開閉弁、バタフライ弁、連結管を撤去したときの断面正面図新たな開閉弁及び第２作業用ケースを組付けたときの断面正面図新たな開閉弁に空気弁を取付けたときの正面図

符号の説明

Ａ穿孔機
Ｂ管路閉塞装置
Ｖバタフライ弁
Ｘ管軸芯
Ｙ分岐軸芯
Ｚ開閉回動軸芯
１流体管（水道管）
２分岐管部
５作業用開閉弁
８第１ロック手段
８Ａロック孔
８Ｂロックピン
９第２ロック手段
９Ａ楔部材
１０弁箱
１０ａ部分球状内周壁面
１１弁体
１２Ａ弁棒（弁軸ボルト）
１２Ｂ弁棒（弁軸ボルト）
１３連結部材（テーパーピン）
１６弁操作具
１６Ａボス部
２３ホールソー
５２開閉弁

Claims

流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に開閉弁を接続し、この開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の両弁棒のうち、連結部材の回動軌跡よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断して弁体と共に除去することを特徴とする流体配管系の弁体切断工法。
流体管に接続されているバタフライ弁の弁箱の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この作業用開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、作業用開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の両弁棒のうち、連結部材の回動軌跡よりも外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断して弁体と共に除去したのち、その切断除去されたバタフライ弁内の流路を通して上流側に挿入した管路閉塞装置により、バタフライ弁の設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞し、バタフライ弁及び作業用開閉弁を撤去して他の開閉弁に交換するとともに、この開閉弁の下流側開口から管路閉塞装置を撤去することを特徴とする流体配管系の弁交換工法。
流体管側の分岐管部にバタフライ弁が取付けられている流体配管系において、バタフライ弁の弁箱の下流側開口部に作業用開閉弁を接続し、この作業用開閉弁の下流側開口部に、バタフライ弁の弁体と両弁棒とを固定連結する連結部材の回動軌跡の最大径よりも大なる切断口径に構成されたホールソーを備えた穿孔機を取付けて、作業用開閉弁の下流側開口から挿入した穿孔機のホールソーにより、流体管内の流体の流れを維持したまま、バタフライ弁の両弁棒のうち、連結部材の回動軌跡よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断して弁体と共に除去したのち、その切断除去されたバタフライ弁内の流路を通して上流側に挿入した管路閉塞装置により、バタフライ弁の設置箇所よりも上流側の流路を密封状態で閉塞し、バタフライ弁及び作業用開閉弁を撤去して他の開閉弁に交換するとともに、この開閉弁の下流側開口から管路閉塞装置を撤去することを特徴とする流体配管系の弁交換工法。
前記ホールソーの切断口径が、弁体の外径と略同一又はそれよりも大なる外径に設定して、両弁棒のうち、弁体よりも径方向外方に位置する弁棒部分をホールソーで切断するように構成してある請求項２又は３記載の流体配管系の弁交換工法。
前記ホールソーによる切断前において、バタフライ弁の一方の弁棒又はこれに連結された弁操作具を閉弁操作位置でロックする第１ロック手段をロック状態に操作するとともに、バタフライ弁の他方の弁棒を閉弁操作位置でロックする第２ロック手段をロック状態に操作するように構成してある請求項２、３又は４記載の流体配管系の弁交換工法。
前記ホールソーでの切断時に、バタフライ弁の弁箱の内周壁面のうち、弁体の外径よりも小径となる下流側開口部側の内周壁面部分を切断除去するように構成されている請求項２〜５のいずれか１項に記載の流体配管系の弁交換工法。
前記第１ロック手段は、弁体が閉弁操作位置にあるとき、弁箱と一方の弁棒に連結された弁操作具のボス部との相対向する部位に連通形成されたロック孔に亘ってロックピンを挿通することによりロックするように構成されており、前記第２ロック手段は、弁箱の外面から外方に突出する他の弁棒の端部とそれに相対向する弁箱の外面部分との間に楔部材を打ち込むことによりロックするように構成されている請求項５記載の流体配管系の弁交換工法。