JP2012237387A - ゲートを備えた弁装置および不断流下におけるゲートなどの機物の交換方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】不断水下におけるゲートの交換時に既設管の径方向への突出量を小さくする。
【解決手段】ゲート３を収容する弁蓋２の弁蓋フランジ２０を穿孔機を取り外した第１フランジ１１に載せ、弁蓋２が流路を流れる流体圧で直交する方向に浮き上がるのを阻止するために、弁蓋２を押さえる押さえ具を移動プレート６に固定し、移動プレート６を弁蓋２および押さえ具と共に所定の第１方向とは反対の第２方向にスライドさせて第１フランジ１１の内側の開口を弁蓋２の内側の開口に連通させ、弁蓋２を第１フランジ１１に第１ボルトで固定し、押さえ具を移動プレート６から取り外す。
【選択図】図９

Description

本発明はゲートを備えた弁装置および不断流下におけるゲートなどの機物の交換方法に関する。

不断水下において、既設管にゲートを挿入（組付け）する工事は、日常的に行われている（特許文献１，２）。また、かかる工事において、オペレーションバルブ（作業弁）を残さないような工法も周知である（特許文献１）。

ＵＳＰ３，９４８，２８２（フロントページ） ＵＳ６，４７０，９０７Ｂ１（フロントページ）

しかし、前記文献２の発明ではオペレーションバルブが管路に残ってしまい、製品コストのアップする原因となる。
一方、文献１の発明では開弁状態のゲートを収容する弁蓋を更に収納する大きなケースや大きなオペレーションバルブを必要とする。そのため、管径方向に大きく突出し円滑な工事が難しい場合がある。また、弁室内においてゲートを交換するには不向きである。

したがって、本発明の目的は不断流工事においてオペレーションバルブが管路に残ることがなく、また、ゲートの交換時に既設管の径方向への突出量を小さくできるゲートを備えた弁装置および不断流下におけるゲートなどの機物の交換方法を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明の弁装置は、内部に流体の流路を有する弁箱と、前記流体の流れ方向に直交する直交方向に突出する弁蓋と、閉弁時に前記弁箱の内部に進入し前記流体の流れを止め、開弁時に前記弁箱から退避し前記弁蓋内に収容されるゲートとを備えた弁装置において、前記弁箱は、前記弁蓋の弁蓋フランジが接合される第１接合面と、前記弁蓋を接合するための第１ボルトを挿入するために前記第１接合面を貫通する複数の第１挿入孔とを有する第１フランジと、前記第１フランジと一体で、前記第１フランジの前記第１接合面に概ね平行で前記第１フランジから前記第１フランジの外方に向かって突出し、かつ、前記第１フランジの外周面に形成され前記第１フランジよりも退避したレベルに設定された第２接合面と、第２ボルトを挿入するために前記第２接合面を貫通する複数の第２挿入孔とを有する第２フランジとを備える。

かかる弁装置は以下に説明する方法で永年使用した古いゲートを新しいゲートに交換したり、不断水用の工事に用いる穿孔機を取り外したりすることができる。

すなわち、本発明方法は第１フランジにボルトで接合され前記弁箱から突出する機物を前記第１フランジから不断流下において取り外す方法であって、前記第１フランジが嵌合する第１貫通孔を有する固定プレートの表面が前記第１接合面のレベルと同じレベルになるように、前記固定プレートを前記第２フランジに固定する工程と、前記弁蓋フランジが嵌合する第２貫通孔を有する移動プレートを前記固定プレートに接した状態で前記固定プレートの上に載せる工程と、前記移動プレートが前記固定プレートに接した状態を保持すると共に前記移動プレートが前記固定プレートの表面上を所定の方向にのみ移動するように案内するガイドを前記固定プレートに固定する工程と、前記機物が前記流路を流れる流体圧で前記直交する方向に浮き上がるのを阻止するために、前記機物を押さえる押さえ具を前記移動プレートに固定する工程と、前記機物を前記第１フランジに固定するボルトを取り外す工程と、前記移動プレートを前記機物および押さえ具と共に前記所定の第１方向にスライドさせて前記第１フランジの内側の開口を前記移動プレートで閉塞する工程と、前記閉塞後に、前記押さえ具を前記移動プレートから取り外した後に、前記機物を前記弁箱１の前記第１フランジから取り外す工程とを備える。

また、本ゲートの設置方法は不断流下において更に、下記の工程を備えるゲートの設置方法であって、前記ゲートを収容する前記弁蓋の弁蓋フランジを前記機物を取り外した前記第１フランジに載せる工程と、前記弁蓋が前記流路を流れる流体圧で前記直交する方向に浮き上がるのを阻止するために、前記弁蓋を押さえる前記押さえ具を前記移動プレートに固定する工程と、前記移動プレートを前記弁蓋および押さえ具と共に前記所定の第１方向とは反対の第２方向にスライドさせて前記第１フランジの内側の開口を前記弁蓋の内側の開口に連通させる工程と、前記弁蓋を前記第１フランジに前記第１ボルトで固定する工程と、前記押さえ具を前記移動プレートから取り外す工程とを備える。

これらの発明においては、移動プレートが従来のオペレーションバルブの仕切弁体となって不断水工事を実現可能としている。前記移動プレートは取り外されるので、管路にオペレーションバルブが残らない。
この場合、ゲートの交換時に既設管の径方向への突出が小さくなる。

図１は本発明の一実施例にかかる弁箱の斜視図および一部断面した正面図である。 図２は同弁箱に穿孔機を取り付けた状態を示す斜視図および一部断面した正面図である。 図３は同弁箱に固定プレートを取り付けた状態を示す斜視図および一部断面した正面図である。 図４は同固定プレートに移動プレートを取り付けた状態を示す斜視図および一部断面した正面図である。 図５は同固定プレートにガイドを取り付けた状態を示す斜視図および一部断面した正面図である。 図６Ａは穿孔方法を示す正面図、図６Ｂは押さえ具８で穿孔機９を押さえた状態を示す斜視図である。 図７はスライド移動する前の状態で示す装置の斜視図および一部断面した正面図である。 図８Ａはスライド移動した後の状態で示す装置の斜視図、図８Ｂは穿孔機を取り外した状態で示す装置の斜視図である。 図９は弁蓋を載せた状態で示す装置の斜視図および一部断面した正面図である。 図１０は押さえ具で弁蓋の弁蓋フランジを押さえた状態を示す斜視図および一部断面した側面図である。 図１１は弁蓋を移動した後の状態を示す斜視図および一部断面した側面図である。 図１２はプラグを取り除いた状態を示す斜視図および一部断面した側面図である。 弁蓋が設置された状態を示す斜視図である。 同側面図および正面図である。なお、これらの図の一部においては、下側の分割ケースおよび既設管は紙面の都合上、図示が省略されている。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
まず、本装置の全体構成について説明する。

弁装置４：
図１４に示す弁装置４は、既設管Ｔの管内に流体（たとえば、水等）が流れている状態で既設管Ｔを囲繞し、後述するように、不断流下においてゲート３の挿入・撤去等を行うことができるものである。

図１４Ｂに示すように、弁装置４は弁箱１、弁蓋２およびゲート３を備えている。弁箱１は、既設管Ｔの一部を囲繞する２個の分割ケース１３，１４からなる。

前記第１および第２分割ケース１３，１４は、枝管部１５の軸線に略直交する仮想平面に沿って分割されている。一対の前記分割ケース１３，１４は、既設管Ｔに対して既設管Ｔの管径方向の上下から外嵌装着され、結合部１６が図示しない組立ボルトおよび組立ナットにより互いに締結されて組み立てられる。したがって、弁箱１は内部に流体の流路１０を有する。

図１４Ｂに示すように、前記分割ケース１３，１４は、既設管Ｔの外周面に概ね沿って湾曲した内周面１７をそれぞれ備えている。
図１４Ａに示す前記複数の分割ケース１３，１４のうち、第１分割ケース１３には、既設管Ｔの径方向Ｙに突出して延びる分岐状の分岐孔１８を有する前記枝管部１５が一体に形成されている。

枝管部１５：
前記枝管部１５には、板状フランジのような第１および第２フランジ１１，１２が一体に形成されており、前記第１フランジ１１には図１４Ｂに示す弁蓋２等や、図２Ａに示す穿孔機（機物の一例）９が取り付けられる。

前記弁蓋２は前記流体の流れ方向Ｘに直交する直交方向Ｙに突出する。前記弁蓋２にはゲート３が収容される。前記ゲート３は閉弁時に前記弁箱１の内部に進入し前記流体の流れを止め、開弁時に前記弁箱１から退避する。

すなわち、ゲート３は弁蓋２の接近開口２ｈから弁箱１の接近開口１ｈ（分岐孔１８）を通って、開弁状態から流路１０の水の流れを止める閉弁状態となる。
なお、閉弁状態においてゲート３は既設管Ｔの内周面に接触する。
このような弁の詳しい構造はＵＳ６，４７０，９０７Ｂ１に開示されている。

図１Ａにおいて、前記弁箱１の一部を形成する第１分割ケース１３には、前記第１フランジ１１および第２フランジ１２が一体に形成されている。

前記第１フランジ１１は、図１４Ｂの前記弁蓋２の弁蓋フランジ２０が接合される第１接合面１１ｆと、前記弁蓋２を接合するための第１ボルト１１ｂを挿入するために前記図１Ｂの第１接合面１１ｆを貫通する複数の第１挿入孔１１ｈとを有する。第１接合面１１ｆには弁蓋フランジ２０との間をシールするシールリング１１ｒが設けられている。
なお、このシールリング１１ｒは第１接合面１１ｆに接着されている。

前記第２フランジ１２は前記第１フランジ１１と一体に前記第１分割ケース１３に形成され、前記第１フランジ１１の前記第１接合面１１ｆに概ね平行で前記第１フランジ１１から前記第１フランジ１１の外方に向かって突出する。前記第２フランジ１２は前記第１フランジ１１の外周面に形成された第２接合面１２ｆと、後述する固定プレート５（図３Ａ）を接合するための第２ボルト１２ｂを挿入するために前記第２接合面１２ｆを貫通する複数の第２挿入孔１２ｈとを有する。前記第２接合面１２ｆは第１接合面１１ｆよりも既設管Ｔの中心に向かって退避したレベルに設定されている。

つぎに、前記穿孔機９による不断水下において既設管Ｔに穿孔する方法と、前記第１フランジ１１にボルトで接合され前記弁箱１から突出する穿孔機９を前記第１フランジ１１から不断流下において取り外す方法について説明する。

組立工程：
まず、図１Ｂに示すように、既設管Ｔの一部を前記弁箱１によって気密状態で囲繞する。
すなわち、第１分割ケース１３と第２分割ケース１４とで既設管Ｔを上下に挟むように囲繞する。その後、図１Ｂに示す前記両分割ケース１３，１４の結合部１６に図示しないボルトを通し、前記ボルトにナットを螺合させることで、既設管Ｔの一部を弁箱１によって気密状態で囲繞する。
ついで、図２Ａおよび図２Ｂに示すように、第１フランジ１１に穿孔機９のフランジ９１を接合し前記穿孔機９を第１分割ケース１３の第１フランジ１１に取り付ける。

その後、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、前記第１フランジ１１が嵌合する第１貫通孔５０を有する前記固定プレート５を前記第２フランジ１２に固定する。この際、固定プレート５の表面５１は前記第１接合面１１ｆのレベルと同じレベルになる。

前記固定プレート５は第２挿入孔１２ｈに挿通された第２ボルト１２ｂにより第２フランジ１２の第２接合面１２ｆ上に固定される。
なお、固定プレート５と第２フランジ１２との間には、両者の間をシールするシールリング１２ｒが設けられている。

その後、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、前記弁蓋フランジ２０（図１４Ｂ）が嵌合する第２貫通孔６０を有する移動プレート６を前記固定プレート５に接した状態で前記固定プレート５の上に載せる。
ここで、前記固定プレート５と移動プレート６との間は、固定プレート５に設けたシールリング５ｒによりシールされている。また、前記移動プレート６と穿孔機９のフランジ９１との間は移動プレート６に設けたシールリング６ｒによりシールされている。

その後、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、ガイド７を前記固定プレート５に固定する。このガイド７は前記移動プレート６が前記固定プレート５に接した状態を保持すると共に前記移動プレート６が前記固定プレート５の表面５１上を所定の方向Ｘにのみ移動するように案内する。
なお、本実施例の場合、移動プレート６はガイド７により流れ方向Ｘにのみ往復移動することができるように案内されているが、たとえば、前記流れ方向Ｘとは直交する水平方向にのみ移動可能としてもよい。

以上の固定プレート５，移動プレート６またはガイド７の組み付けの後に、前記穿孔機９を第１フランジ１１に固定する工程を実行してもよい。

穿孔工程：
その後、図６Ａの実線で示すように、穿孔機９のカッター９ａを既設管Ｔの中心に向かって移動（下降）させて穿孔機９のカッター９ａで既設管Ｔの管壁の一部を穿孔し、穿孔機９のカッター９ａを回転させながら装置全体を周方向Ｒに回動させることで、既設管Ｔの一部を穿孔して略半周にわたる開孔Ｔｈを形成する。前記開孔Ｔｈの形成後、前記カッター９ａを実線で示す穿孔位置から仮想線で示す待機位置に戻す。
この穿孔工程は図１Ａ〜図２Ｂに示した前述の組立工程の直後に行ってもよい。

なお、図６Ａに示す前記穿孔工程については、ＵＳ６，４７０，９０７Ｂ１に詳細に記述されている。また、穿孔方法としてはＵＳ３，９４８，２８２に開示された一般的なホールソーを用いた穿孔であってもよい。

前記穿孔後、図６Ｂに示すように、押さえ具８を前記移動プレート６に固定する。この押さえ具８は 前記穿孔機９が前記流路１０を流れる流体圧で前記直交する方向Ｙに浮き上がるのを阻止するために、前記穿孔機９のフランジ９１を押さえる。
なお、押さえ具８は組立ボルト８ａにより移動プレート６に締結される。

前記押さえ具８により穿孔機９を押さえた状態で、前記穿孔機９を前記第１フランジ１１に固定するためのボルト９ｂ（または第１ボルト１１ｂ）を取り外す。その後、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、押さえ具８には穿孔機９のフランジ９１に形成されたボルト挿入孔９ｈをシールするために複数のプラグ８ｐが固定される。

前記図７Ａの穿孔機９を流れ方向Ｘに移動する前の状態においては、穿孔機９のカッター９ａは図７Ｂの分岐孔１８に進入することができる位置に配置されている。

その後、図７Ａおよび図７Ｂの移動前の連通状態から、前記移動プレート６を前記穿孔機９および押さえ具８と共に前記所定の第１方向Ｘ１にスライドさせて、図８Ａのように、前記第１フランジ１１（図１４Ｂ）の内側の接近開口１ｈを前記移動プレート６で閉塞する。これにより、穿孔機９および押さえ具８を移動プレート６から取り外しても、接近開口１ｈから水が吹き出すことを阻止できる。

前記閉塞後に、図８Ｂのように、前記押さえ具８を前記移動プレート６から取り外した後に、前記穿孔機９を前記弁箱１の前記第１フランジ１１（図１４Ｂ）から取り外す。

つぎに、前記図８Ｂの移動後の非連通状態から前記ゲート３（図９Ｂ）を設置する方法について説明する。

図８Ｂの前記穿孔機９を取り外した前記第１フランジ１１に、図９Ａおよび図９Ｂに示すように、前記ゲート３を収容する前記弁蓋２の弁蓋フランジ２０を載せる。
なお、弁蓋フランジ２０と移動プレート６との間は前記シールリング６ｒでシールされる。また、弁蓋フランジ２０と第１フランジ１１との間はシールリング１１ｒでシールされる。

その後、図１０Ａおよび図１０Ｂに示すように、前記弁蓋２を押さえる前記押さえ具８を前記移動プレート６に固定する。これにより、前記弁蓋２が前記流路１０を流れる流体圧で前記直交する方向Ｙに浮き上がるのを阻止される。
なお、押さえ具８は組立ボルト８ａにより移動プレート６に締結される。また押さえ具８には弁蓋２の弁蓋フランジ２０に形成されたボルト挿入孔２０ｈをシールするために複数の前記プラグ８ｐが固定される。

図１０Ｂの非連通状態から、図１１Ａおよび図１１Ｂに示すように、前記移動プレート６を前記弁蓋２および押さえ具８と共に前記所定の第１方向Ｘ１とは反対の第２方向Ｘ２にスライドさせて前記第１フランジ１１の内側の接近開口１ｈを前記弁蓋２の内側の接近開口２ｈに連通させる。
これにより、ゲート３が前記接近開口２ｈから接近開口１ｈを通って既設管Ｔの開口Ｔｈに進入することが可能となる。

その後、プラグ８ｐを取り外し、当該プラグ８ｐに代えて、図１２Ａの孔８ｈから図１２Ｂの第１ボルト１１ｂを挿入し、前記弁蓋２を前記第１フランジ１１に前記第１ボルト１１ｂで固定する。

その後、前記押さえ具８を前記移動プレート６から取り外し、更に、ガイド７、移動プレート６および固定プレート５を図１３のように順に取り外す。
こうして、図１４Ａおよび図１４Ｂに示すゲート３の組付（挿入）工事が完了する。

前記実施例は不断水下において既設管Ｔに開口Ｔｈを形成し、当該開口Ｔｈに進入可能なゲート３を挿入する場合について説明したが、本発明はゲート３を不断水下において交換する工事にも適用できる。

たとえば、図１４Ｂのゲート３の設置後、永い年月が経過するとゲート３のゴムパッキンが劣化し止水性能が低下する。このような場合、不断水下においてゲート３を交換する要望がある。この場合、古いゲート３を撤去し新しいゲート３を設置することも可能である。
また、本実施例では弁箱１が既設管Ｔを囲繞していたが、弁装置４は既設管Ｔに接続されたものでもよい。

また、ゲートを撤去し代わりに分岐孔を閉塞する蓋を設置したり、あるいは、ゲートを撤去し代わりに既設管の開口を覆う防錆用のカバーを設置する場合にも本発明を適用できる。

本発明は不断水下において、穿孔機やゲート等の取り外し、ならびに、ゲートの取り付けを行う工事に適用できる。

１：弁箱 １ｈ：接近開口
１０：流路
１１：第１フランジ １１ｂ：第１ボルト １１ｆ：第１接合面 １１ｈ：第１挿入孔
１１ｒ：シールリング
１２：第２フランジ １２ｆ：第２接合面 １２ｒ：シールリング
１３，１４：分割ケース １５：枝管部 １６：結合部 １７：内周面 １８：分岐孔
２：弁蓋 ２ｈ：接近開口
２０：弁蓋フランジ ２０ｈ：ボルト挿通孔
３：ゲート
４：弁装置
５：固定プレート ５ｒ：シールリング
５０：第１貫通孔 ５１：表面
６：移動プレート ６ｒ：シールリング
６０：第２貫通孔
７：ガイド
８：押さえ具 ８ａ：組立ボルト ８ｈ：孔 ８ｐ：プラグ
９：穿孔機（機物） ９ａ：カッター ９ｈ：ボルト挿入孔
９１：フランジ
Ｒ：周方向
Ｘ：流れ方向 Ｘ１：第１方向 Ｘ２：第２方向
Ｙ：直交方向
Ｔ：既設管 Ｔｈ：開口

Claims (3)

1. 内部に流体の流路１０を有する弁箱１と、前記流体の流れ方向Ｘに直交する直交方向Ｙに突出する弁蓋２と、閉弁時に前記弁箱１の内部に進入し前記流体Ｌの流れを止め、開弁時に前記弁箱１から退避し前記弁蓋２内に収容されるゲート３とを備えた弁装置４において、前記弁箱１は、
   前記弁蓋２の弁蓋フランジ２０が接合される第１接合面１１ｆと、前記弁蓋２を接合するための第１ボルト１１ｂを挿入するために前記第１接合面１１ｆを貫通する複数の第１挿入孔１１ｈとを定義する第１フランジ１１と、
   前記第１フランジ１１と一体で、前記第１フランジ１１の前記第１接合面１１ｆに概ね平行で前記第１フランジ１１から前記第１フランジ１１の外方に向かって突出し、かつ、前記第１フランジ１１の外周面に形成され前記第１フランジ１１よりも退避したレベルに設定された第２接合面１２ｆと、第２ボルト１２ｂを挿入するために前記第２接合面１２ｆを貫通する複数の第２挿入孔１２ｈとを定義する第２フランジ１２とを備える。
2. 請求項１の前記第１フランジ１１にボルトで接合され前記弁箱１から突出する機物を前記第１フランジ１１から不断流下において取り外す方法であって、
   前記第１フランジ１１が嵌合する第１貫通孔５０を有する固定プレート５の表面５１が前記第１接合面１１ｆのレベルと同じレベルになるように、前記固定プレート５を前記第２フランジ１２に固定する工程と、
   前記弁蓋フランジ２０が嵌合する第２貫通孔６０を有する移動プレート６を前記固定プレート５に接した状態で前記固定プレート５の上に載せる工程と、
   前記移動プレート６が前記固定プレート５に接した状態を保持すると共に前記移動プレート６が前記固定プレート５の表面５１上を所定の方向にのみ移動するように案内するガイド７を前記固定プレート５に固定する工程と、
   前記機物が前記流路１０を流れる流体圧で前記直交する方向Ｙに浮き上がるのを阻止するために、前記機物を押さえる押さえ具８を前記移動プレート６に固定する工程と、
   前記機物を前記第１フランジ１１に固定するボルトを取り外す工程と、
   前記移動プレート６を前記機物および押さえ具８と共に前記所定の第１方向にスライドさせて前記第１フランジ１１の内側の開口を前記移動プレート６で閉塞する工程と、
   前記閉塞後に、前記押さえ具８を前記移動プレート６から取り外した後に、前記機物を前記弁箱１の前記第１フランジ１１から取り外す工程とを備える。
3. 請求項２の取り外し方法に加え、不断流下において更に、下記の工程を備えるゲート３の設置方法であって、
   前記ゲート３を収容する前記弁蓋２の弁蓋フランジ２０を前記機物を取り外した前記第１フランジ１１に載せる工程と、
   前記弁蓋２が前記流路１０を流れる流体圧で前記直交する方向Ｙに浮き上がるのを阻止するために、前記弁蓋２を押さえる前記押さえ具８を前記移動プレート６に固定する工程と、
   前記移動プレート６を前記弁蓋２および押さえ具８と共に前記所定の第１方向とは反対の第２方向にスライドさせて前記第１フランジ１１の内側の開口を前記弁蓋２の内側の開口に連通させる工程と、
   前記弁蓋２を前記第１フランジ１１に前記第１ボルト１１ｂで固定する工程と、
   前記押さえ具８を前記移動プレート６から取り外す工程とを備える。
   

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