JP2007170544A - 活管分岐用継手および活管分岐工法 - Google Patents

Abstract

【課題】元管への偏心穿孔の形成を確実になし遂げられ信頼性に優れる活管分岐用継手を提供する。
【解決手段】第１分割継手４の穿孔操作口９内に、元管１の垂直中立面より偏心した位置で垂直中立面に平行に下降するピストン１１が内蔵され、このピストン１１はこれの軸方向先端に刃先部１３を形成し、かつ軸方向中間部に貫通孔１４を形成している。穿孔操作口９内のピストン１１より後方の開口上端部９ａにはナット部材１７を着脱可能に固定し、このナット部材１７にねじ軸２２を螺合し、該ねじ軸２２の先端部２２ａをピストン１１の後端面に当接させ、該ねじ軸２２の回転による前進に伴いピストン１１を下降させて刃先部１３で元管１の周壁一部を削ぎ落として偏心穿孔３１を形成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、埋設ガス配管等において、元管に偏心穿孔を加工するとともに該元管と分岐管を前記偏心穿孔を介して連通状に接続する活管分岐用継手および活管分岐工法に関する。

この種の活管分岐用継手としては、元管の軸方向一部を一対の分割継手で抱合し、一方の分割継手の穿孔操作口に穿孔機のホールソーを昇降動可能にシャッター装置を介してセットする。かくして、ホールソーを元管の偏心位置で回転させながら下降させることで、ホールソーの先端の鋸歯で元管を切削して偏心穿孔（分岐孔）が形成されるようにしたものがある（例えば、特許文献１参照。）。

また、図６に示すような活管分岐用継手（分岐サドル）もある（例えば、特許文献２参照。）。図６に示す活管分岐用継手は、元管４１の分岐位置にサドル本体４２の元管当接面４３とクランプ４４の元管当接面４５を当接し、両者をボルト４６で固着している。サドル本体４２の元管当接面４３には分岐路４７に連通する連通口４８を形成する。
サドル本体４２のボディ４９の内部には、元管４１と交叉する方向に強制移動により駆動する穿孔機構５０を設ける。穿孔機構５０は、ボディ４９内に、途中に貫通孔５１と先端に刃先部５２を有するピストン５３を内蔵し、ボディ４９に螺着したキャップ５４に火薬５５を爆発させるピン５６を設け、このピン５６をキャップ５４にあけたキャップ孔５７に打ち込みピン（図示せず）を差し込んで、ハンマ等でワンショットすることにより爆発させピストン５３を駆動させるように設けている。かくして、ピストン５３を火薬５５の爆発力で駆動させると、ピストン５３の刃先部５２で元管４１の円周一部を削ぎ落として偏心穿孔（分岐孔）５８が形成される。

特許文献１記載の活管分岐用継手では、回転させるホールソーの鋸歯で穿孔するので切粉が発生し、その切粉がガス等流体の流れに乗り下流側に移動する不具合が発生するため、穿孔後に切粉を取出す作業が必要である。また切削片を取出す必要もあった。
これに対し、特許文献２記載の活管分岐用継手によれば、ピストン５３の刃先部５２を回転させることなく元管４１の円周一部を削ぎ落とすので切粉を発生させず、また偏心穿孔５８の形成により発生する切削片５９は、元管４１の偏心穿孔５８から分岐路４７への流体の流れに何ら支障のないピストン５３の刃先部５２とサドル本体４２内との間に収納されるため、これを取出す必要がなくなる等の利点がある。

特開２００４−１６７６０６号公報 特許第２６４６０１９号公報

しかしながら、特許文献２記載の活管分岐用継手では、ピストン５３の駆動源が火薬５５の爆発力であるため、湿気環境下などで火薬５５の不発や爆発不良が発生し、これによりピストン５３が途中で止まると外部からこれを確認できず、予期せぬ偏心穿孔形成の失敗を招くという問題があった。

そこで本発明は、上記のような、ピストンによる穿孔機構を備えた活管分岐用継手において、ピストンの駆動源に工夫を凝らすことによりピストンを穿孔完了位置まで確実に移動させることができて規定の偏心穿孔の形成を確実になし遂げられ信頼性に優れる活管分岐用継手および活管分岐工法を提供することを目的とする。

本発明は、発明の内容の理解を助けるために図１〜図４に付した符号を参照して説明すると、元管１の軸方向一部の円周一部に偏心穿孔３１を形成するとともに該元管１と分岐管２とを前記偏心穿孔３１を介して連通状に接続する活管分岐用継手において、
前記元管１の軸方向一部を抱合する一対の第１，２分割継手４，５とこの第１，２分割継手同士を結合する締結部材６からなり、前記第１分割継手４は、これの一側端に前記元管１の軸方向一部の円周一側部に気密状に当接する元管当接口７を、他側端に分岐管接続口８をそれぞれ有するとともに、前記元管当接口７と分岐管接続口８間の中間部に穿孔操作口９を前記元管当接口７及び分岐管接続口８と交差して連通するよう垂直に形成しており、前記第２分割継手５は前記元管１の軸方向一部の円周他側部に当接する元管当接面１０を有しており、前記穿孔操作口９内には、前記元管１の垂直中立面より偏心した位置で垂直中立面ＨＣＬに平行に下降するピストン１１が内蔵され、このピストン１１はこれの軸方向先端部に前記元管１の周壁一部を削ぎ落として偏心穿孔を形成する刃先部１３を形成し、かつ軸方向中間部に貫通孔１４を軸方向と直交するよう形成してなり、前記穿孔操作口９内の前記ピストン１１より後方の開口上端部９ａにはナット部材１７を着脱可能に固定し、このナット部材１７にねじ軸２２を螺合し、該ねじ軸２２の先端部２２ａを前記ピストン１１の後端面に当接させて該ねじ軸２２の回転による前進に伴い前記ピストン１１を下降させるようにしてあることに特徴を有するものである。

この場合において、前記ピストンは前記穿孔操作口内に回り止め状態に内蔵することができる。

本発明の活管分岐工法は、元管１の軸方向一部の円周一部に偏心穿孔３１を形成するとともに該元管１と分岐管２とを前記偏心穿孔３１を介して連通状に接続する活管分岐工法において、一側端に前記元管１の軸方向一部の円周一側部に気密状に当接する元管当接口７を、他側端に分岐管接続口８をそれぞれ有するとともに、前記元管当接口７と分岐管接続口８間の中間部に穿孔操作口９を前記元管当接口及び分岐管接続口と交差して連通するよう垂直に形成した第１分割継手４と、前記元管１の軸方向一部の円周他側部に当接する元管当接面１０を有する第２分割継手５と、前記穿孔操作口９内に摺動自在に内蔵され軸方向先端部に刃先部１３を有し且つ軸方向中間部に軸方向と直交する貫通孔１４を有するピストン１１と、前記穿孔操作口９内の前記ピストン１１より後方の開口上端部９ａに着脱可能に固定されたナット部材１７と、該ナット部材１７に螺合され先端部２２ａを前記ピストン１１の後端面に当接させたねじ軸２２とを用意し、そのうえで、前記元管１の軸方向一部を前記第1，２分割継手４，５で抱合し該第１，２分割継手同士を締結部材６で結合する工程と、前記ねじ軸２２を回転させて前進させることにより前記ピストン１１が前記貫通孔１４を前記分岐管接続口８に合致させるとともに前記貫通孔１４より後方部位１１ａで穿孔操作口９を封口する位置まで下降して前記刃先部１３で前記元管１の周壁一部を削ぎ落とすことにより前記偏心穿孔３１を前記貫通孔１４と連通するよう形成する工程と、を含むことに特徴を有するものである。

本発明の活管分岐用継手および活管分岐工法によれば、ねじ軸を電動機などで回転させて前進させることによりピストンに推進力を付与するので、火薬の爆発力をピストンの推進力としていた前出の特許文献２記載の活管分岐用継手のような予期せぬ偏心穿孔形成の失敗を招くことなく、確実に規定の偏心穿孔を形成できる。

ピストンは穿孔操作口内に回り止め状態に内蔵することで、ねじ軸の回転によりピストンが共回りするのを防止できるため、ピストン先端の刃先部で切粉を発生させることなく元管に偏心穿孔を形成することができる。

本発明の活管分岐工法によれば、ピストンが貫通孔を偏心穿孔と分岐管接続口に合致させる穿孔完了位置まで移動させると、ピストンの貫通孔より後方部位で穿孔操作口が封口される状態が得られ、穿孔後に元管から流体が穿孔操作口に漏れ出ることがないため、穿孔後に前出の特許文献１記載の活管分岐用継手のごとくシャッター装置等を用いて穿孔操作口を塞ぐという面倒な作業を要することが無くて作業性に優れる。

本発明の好適な実施形態を図面に基づき説明する。図１は本発明の一実施例の活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成する前の状態で示す縦断正面図、図２は同活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成する途上状態で示す縦断正面図、図３は同活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成した直後の状態で示す縦断正面図、図４は同活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成した後に穿孔操作口をプラグで塞いだ状態で示す縦断正面図、図５の（ａ）は同活管分岐用継手に組み込まれるピストンの半欠截縦断正面図、（ｂ）は同ピストンの横断面図である。

図１において、１は鉄管又は鋳鉄管などによる元管、２はポリエチレン管などによる分岐管、３は活管分岐用継手である。

活管分岐用継手３は、元管１の軸方向一部（分岐位置）を抱合する一対の第１，２分割継手４，５と、この第１，２分割継手４，５同士を結合するボルト・ナット等の締結部材６とからなる。

第１分割継手４は全体が略逆Ｔ字管状に形成されて、その一側端に元管１の円周一側部に当接する凹円弧状の元管当接口７を、他側端に分岐管接続口８をそれぞれ開口するとともに、元管当接口７と分岐管接続口８間の中間部に穿孔操作口９を元管当接口７及び分岐管接続口８と交差して連通するよう垂直に形成している。一方、第２分割継手５は元管１の軸方向一部の円周他側部に当接する凹円弧状の元管当接面１０を形成している。

第１分割継手４の穿孔操作口９内の、元管当接口７及び分岐管接続口８より上方には、ピストン１１が摺動自在に内蔵される。そのピストン１１は、軸方向先端部（下端部）に断面円弧形の凹所１２を設け、この凹所１２の外周縁に刃先部１３を形成し、軸方向中間部に貫通孔１４を軸方向と直交するよう形成している。ピストン１１の貫通孔１４より後方部位１１ａの外周の周溝１５にはシール材１６が嵌め込まれている。穿孔操作口９内のピストン１１より後方の開口上端部９ａにはナット部材１７が着脱可能に固定される。ナット部材１７は中央に雌ねじ１８を、外周に雄ねじ１９をそれぞれ設けており、その雄ねじ１９を開口上端部９ａの内周の雌ねじ２０にシールリング２１を介してねじ込むことで開口上端部９ａに着脱可能に固定される。ナット部材１７の雌ねじ１８にはねじ軸２２を螺合させ、そのねじ軸２２の先端部２２ａをピストン１１の後端面の中央凹部２３に滑りワッシャー２４を介して当接させている。

ねじ軸２２の後端部（上端部）には電動機等が連結され、この電動機等でねじ軸２２を回転させて下方へ前進させるとピストン１１は下方へ押し動かされ、貫通孔１４が分岐管接続口８に合致し且つ貫通孔１４より後方部位１１ａで穿孔操作口９を封口する位置まで下降するようにしている（図３参照）。このとき、ピストン１１はねじ軸２２の回転により共回りすることなく軸方向に移動できるように、図５（ａ），（ｂ）に示すようにピストン１１の外周一部に凹溝２５を軸方向と平行に設ける一方、第１分割継手４の穿孔操作口９内に軸方向に設けた回止め突条２６を凹溝２５に摺動自在に嵌合させている。

上記構成の活管分岐用継手３を用いて分岐取出しを行うにあたっては、先ず、図１に示すように、第１分割継手４の元管当接口７を元管１の分岐位置の円周一側部に、第２分割継手５の元管当接面１０を元管１の分岐位置の円周他側部にそれぞれ当接させて、第１分割継手４と第２分割継手５で元管１の軸方向一部を抱合し、両者を締結部材６で結合する。その際、第１分割継手４の元管当接口７の内面と元管１の円周一部との当接面間にはゴム等によるシール材２７を介在させて気密状に当接させて流体漏れを防止する。

この第１，２分割継手４，５の取り付けにより元管１の垂直中立面ＨＣＬから図面右側に偏心した円周一部（後工程で穿孔される箇所）が穿孔操作口９内に臨む状態が得られる。なお、第１分割継手４の分岐管接続口８には分岐管２のスティフナー２８を内嵌した管端がＯリング２９を介して挿入されている。この場合、分岐管接続口８の内周に設けてある食込歯３０が分岐管２の管端の外周に抜止め状に食込むようにしている。

次に、図２に示すように、ねじ軸２２を電動機等で回転させて下方へ前進させると、ピストン１１はねじ軸２２の先端部２２ａで押されて元管１の垂直中立面ＨＣＬから図面右側に偏心した位置で垂直中立面ＨＣＬに平行に下降する。このピストン１１の下降に伴い刃先部１３が元管１の水平中立面ＬＣＬより上側領域の表面に当接して削ぎ落し切削が開始される。

更にピストン１１が下降することによって刃先部１３による削ぎ落としが終了し、図３に示すごとく元管１に規定の偏心穿孔３１が形成される。
このように機械的にねじ軸２２を回転させ下方へ前進させることでピストン１１を下方へ推進させるので、前出の特許文献２記載の発明のように火薬での爆発力をピストン５３の推進力としていた活管分岐用継手に比較し、予期せぬ偏心穿孔形成の失敗を招くことなくきわめて確実に規定の偏心穿孔３１の加工を行うことができる。
また、ピストン１１の刃先部１３を回転させることなく元管１の円周一部を削ぎ落とすので切粉の発生は無い。さらに、偏心穿孔３１の形成により発生する切削片３２は、図３に示すように、穿孔操作口９の内底部９ｂの内面と、該内底部９ｂ内に進入するピストン１１の先端部との間に収納され、当該箇所に収納される切削片３２は元管１の偏心穿孔３１から分岐管２への流体の流れに何ら支障のないところであるため、この切削片３２を取出す必要はなくなる。
偏心穿孔３１の形成完了と同時に、図３のようにピストン１１は貫通孔１４を偏心穿孔３１及び分岐管接続口８に合致するとともに、ピストン１１の貫通孔１４より後方部位１１ａで穿孔操作口９を封口する状態が得られる。これにより元管１からの流体が穿孔操作口９に漏れることなく分岐管２内へ流れることになる。

偏心穿孔３１の形成が終了すると、ナット部材１７及びねじ軸２２を穿孔操作口９から取り外す。最後に、図４に示すように、プラグ３３を穿孔操作口９の開口上端部９ａの雌ねじ２０にねじ込むことにより穿孔操作口９を密封して作業を完了する。その際、必要に応じて、プラグ３３に防水キャップ３４をシールリング３５を介して被せる。
これらナット部材１７及びねじ軸２２の取り外しやプラグ３３のねじ込みを行うとき、前述のようにピストン１１の貫通孔１４より後方部位１１ａで穿孔操作口９を封口しているので、前出の特許文献１記載の活管分岐用継手のごときシャッター装置などを用いなくても偏心穿孔３１からの流体が穿孔操作口９から漏れ出るのを防止できる。

上記実施例では、偏心穿孔３１を形成し終えた後、ナット部材１７及びねじ軸２２を穿孔操作口９から取り外すことでこれらの再使用可能を可能にしたが、ナット部材１７及びねじ軸２２を使い捨てにする場合は、偏心穿孔３１を形成し終えた後もナット部材１７及びねじ軸２２を穿孔操作口９に取り付けたままにすることで穿孔操作口９を密封状態にする。したがって、この場合はプラグ３３が不要になる。

本発明の一実施例の活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成する前の状態で示す縦断正面図である。 同活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成する途上状態で示す縦断正面図である。 同活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成した直後の状態で示す縦断正面図である。 同活管分岐用継手を、元管に偏心穿孔を形成した後に穿孔操作口をプラグで塞いだ状態で示す縦断正面図である。 （ａ）は同活管分岐用継手に組み込まれるピストンの半欠截縦断正面図、（ｂ）は同ピストンの横断面図である。 従来例の活管分岐用継手の一部切り欠き斜視図である。

符号の説明

１ 元管
２ 分岐管
３ 活管分岐用継手
４ 第１分割継手
５ 第２分割継手
６ 締結部材
７ 元管当接口
８ 分岐管接続口
９ 穿孔操作口
１０ 元管当接面
１１ ピストン
１３ 刃先部
１４ 貫通孔
１７ ナット部材
２２ ねじ軸
２２ａ 先端部
３１ 偏心穿孔
３２ 切削片
ＨＣＬ 垂直中立面
ＬＣＬ 水平中立面

Claims (3)

1. 元管の軸方向一部の円周一部に偏心穿孔を形成するとともに該元管と分岐管とを前記偏心穿孔を介して連通状に接続する活管分岐用継手において、
   前記元管の軸方向一部を抱合する一対の第１，２分割継手とこの第１，２分割継手同士を結合する締結部材からなり、
   前記第１分割継手は、これの一側端に前記元管の軸方向一部の円周一側部に気密状に当接する元管当接口を、他側端に分岐管接続口をそれぞれ有するとともに、前記元管当接口と分岐管接続口間の中間部に穿孔操作口を前記元管当接口及び分岐管接続口と交差して連通するよう垂直に形成しており、前記第２分割継手は前記元管の軸方向一部の円周他側部に当接する元管当接面を有しており、
   前記穿孔操作口内には、前記元管の垂直中立面より偏心した位置で垂直中立面に平行に下降するピストンが内蔵され、このピストンはこれの軸方向先端に前記元管の周壁一部を削ぎ落として偏心穿孔を形成する刃先部を形成し、かつ軸方向中間部に貫通孔を軸方向と直交するよう形成しており、
   前記穿孔操作口内の前記ピストンより後方の開口上端部にはナット部材を着脱可能に固定し、このナット部材にねじ軸を螺合し、該ねじ軸の先端部を前記ピストンの後端面に当接させて該ねじ軸の回転による前進に伴い前記ピストンを下降させるようにしてあることを特徴とする、活管分岐用継手。
2. 前記ピストンは前記穿孔操作口内に回り止め状態に内蔵されている、請求項１記載の活管分岐用継手。
3. 元管の軸方向一部の円周一部に偏心穿孔を形成するとともに該元管と分岐管とを前記偏心穿孔を介して連通状に接続する活管分岐工法において、
   一側端に前記元管の軸方向一部の円周一側部に気密状に当接する元管当接口を、他側端に分岐管接続口をそれぞれ有するとともに、前記元管当接口と分岐管接続口間の中間部に穿孔操作口を前記元管当接口及び分岐管接続口と交差して連通するよう垂直に形成した第１分割継手と、前記元管の軸方向一部の円周他側部に当接する元管当接面を有する第２分割継手と、前記穿孔操作口内に摺動自在に内蔵され軸方向先端部に刃先部を有し且つ軸方向中間部に軸方向と直交する貫通孔を有するピストンと、前記穿孔操作口内の前記ピストンより後方の開口上端部に着脱可能に固定されたナット部材と、該ナット部材に螺合され先端部を前記ピストンの後端面に当接させたねじ軸とを用意したうえで、
   前記元管の軸方向一部を前記第1，２分割継手で抱合し該第１，２分割継手同士を締結部材で結合する工程と、
   前記ねじ軸を回転させて前進させることにより前記ピストンが前記貫通孔を前記分岐管接続口に合致させるとともに前記貫通孔より後方部位で穿孔操作口を封口する位置まで下降して前記刃先部で前記元管の周壁一部を削ぎ落とすことにより前記偏心穿孔を前記貫通孔と連通するよう形成する工程と、
   を含むことを特徴とする活管分岐工法。
   

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