JP2013007232A - 配水管の改修工法及びそれに使用する止水プラグ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来、配水本管を断水せずに済む工法は存在しておらず、また、その工法に使用される特殊な止水プラグ装置も存在していなかったという点である。
【解決手段】 配水支管の上面一部をカッターで穿孔し、その孔内に合成ゴム製の止水栓を圧嵌入して止水する工程を含んだ配水管の改修工法において、前記止水後に、配水支管の止水栓の二次側を指定位置で切断し、その切断された管の開口に、先端に合成ゴム製の止水プラグを備えた案内管を挿し込み、その後、前記止水栓を引き上げて通水状態とし、前記案内管を押し込んで止水プラグを所定の位置まで送り、ナットドライバーで止水プラグに付設された締め込みナットを締め付け、前記止水プラグを押圧拡張変形して止水し、次いで配水支管の基端部から撤去すべき部分を切離し、その切離された管をスライド移動させ、前記した、切離された管に代え、新規バルブもしくは管栓と交換し、案内管を外すこととする。
【選択図】 図３

Description

本発明は配水管の改修工法及びそれに使用する止水プラグ装置に関し、特に配水本管を断水することなく、配水支管に対してのみの施工で、配水本管の管栓（閉栓）や新規バルブの装着、管交換等々の目的を達成することができる配水管の改修工法及びそれに使用する止水プラグ装置に関する。

従来、上記した配水本管から分岐され、給水管が接続される配水支管に対する施工を行なう場合、必ず配水本管に設置されている複数の制水弁を閉じ、配水本管を断水状態としなければならず、工事周域に対して悪影響を及ぼしてしまうものとなっていた。

出願人は、本願発明に関し、先行する技術文献を調査したが、本願発明と格別に関連し、類似すると思われる文献は発見できなかった。

本発明が解決しようとする問題点は、従来、配水支管に施工するに際し、配水本管を断水せずに済む工法は存在しておらず、また、その工法に使用される特殊な止水プラグ装置も存在していなかったという点である。

上記した問題点を解決するために、本発明に係る配水管の改修工法は、配水支管の上面一部をカッターで穿孔し、その孔内に合成ゴム製の止水栓を圧嵌入して止水する工程を含んだ配水管の改修工法において、前記止水後に、配水支管の止水栓の二次側を指定位置で切断し、その切断された管の開口に、先端に合成ゴム製の止水プラグを備えた案内管を挿し込み、その後、前記止水栓を引き上げて通水状態とし、前記案内管を押し込んで止水プラグを所定の位置まで送り、ナットドライバーで止水プラグに付設された締め込みナットを締め付け、前記止水プラグを押圧拡張変形して止水し、次いで配水支管の基端部から撤去すべき部分を切離し、その切離された管をスライド移動させ、前記した、切離された管に代え、新規バルブもしくは管栓と交換し、案内管を外すことを特徴としている。

また、本発明に係る配水管の改修工法は前記した止水プラグを先端に備えた案内管の配水支管の開口への挿入に先立って、前記開口には短管及び案内管の位置決め手段を取り付けることを特徴とし、前記した案内管の押し込みに先立って、配水支管の基端と案内管の後端に各々止水プラグの抜け止め防止アームを設置し、その各アーム間に位置決め用の支持材を架設することを特徴とし、前記した、切離された管のスライド移動後、第三の止水プラグの抜け止め防止アームを案内管に設けることを特徴とし、前記した、切離されスライド移動された管と、新規バルブもしくは管栓との交換に先立ち、前記した案内管の後端に設置された抜け止めアームを外すことを特徴としている。

さらに、本発明に係る止水プラグ装置は合成ゴム製の止水プラグを挟持するリング状をしたヘッドフロントとヘッドリアとを有し、その中央に設けられたシャフト部にヘッドリアを引き寄せ押圧し、前記止水プラグを押圧拡張変形させるための締め付けナットを螺着してあり、止水プラグは案内管の先端に着脱自在に螺着されていることを特徴としている。

そして、本発明に係る止水プラグ装置は前記したシャフト部はヘッドフロントの開口縁が内方に延長された挿通孔に挿入されたシャフト、あるいはヘッドリアの中心が一体に後方へ延設されたものであることを特徴とし、前記したヘッドリアの前方には、そのヘッドリアによって後端を押され拡開し、管内壁と当圧し、管内で位置ロックする爪体を備えていることを特徴としている。

本発明に係る配水管の改修工法及びそれに使用する止水プラグ装置は上記のように構成されている。そのため、配水本管における制水弁を閉め、本管を断水状態とする必要性は全くなく、工事周域への影響も少なく、時間や経費を少なくて済むこととでき、工事終了とともに初期状態に復元することができる。

本発明に係る工法の第一工程を示す図である。 第二工程を示す図である。 第三工程を示す図である。 第四工程を示す図である。 第五工程を示す図である。 新規バルブの設置状態を示す図である。 管栓取り付け状態を示す図である。 止水栓を示す図である。 止水プラグを示す図である。 止水プラグの他の例を示す図である。

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

次に、本発明の好ましい実施の例を図面を参照して説明する。図中１は配水本管、それも配水支管２を分岐するＴ字管を示している。配水支管２はこの配水本管１のＴ字管フランジ１ａとフランジ接合されている。

まず、前記した配水支管２の上部に、サドル３を有するフランジ筒体４を取り付ける。この取り付けはサドル３と下部バンド３ａを、その端部に設けられたリングフランジにボルトを挿通し、締結することで配水支管２の外周に固定することによってなされる。このフランジ筒体４の装着がなされると、第一に特に図示しない、リングカッターの推進装置が上部フランジに接続され、配水支管２の上面に円形の透孔を穿設する。尚、リングカッターは下端に複数の刃が所定ピッチで環状に設けられたものとなっている。この穿孔後、そのリングカッターの先端刃内に残る配水支管２の除去部分はリングカッターの取り外しと共に取り除かれる。

次いで、リングカッターの推進装置に代え、止水栓５の圧嵌入及び引き上げ装置６がフランジ接合されて取り付けられる。ここで止水栓５は合成ゴム製となっており、先端は球状として、配水支管２の内壁と気密に合致するものとし、高さ、幅も配水支管２の管径と合致するものとなっている。この止水栓５は後面側から、抜け止め段部７ａを形成した金属製の芯体７が取り付けられており、この芯体７に対し、作業シャフト８の先端フランジ８ａがネジ孔７ｂに対してネジ止めされ取り付けられる。前記作業シャフト８はガイドポール９、９‥に沿って上下動する作業プレート１０と共に図示しない駆動モータもしくは人力を介し、上下動することで止水栓５を穿孔内に圧嵌入し、後に引き上げる。

図１として示すように、止水栓５を穿孔内に圧嵌入すると、本管１からの水流Ｗはその止水栓５の一次側で止水される。その止水を確認したら、配水支管２の止水栓５の二次側を指定位置で切断し、その切断箇所より二次側の管は除去する。

この二次側が切断された配水支管２の切断開口にはフランジ短管１１を設置し、加えて、後述する案内管を位置決めロックするための位置決め手段１２が取り付けられる。この位置決め手段１２は一部に切れ目を有するリング状のものとなっており、その切れ目のフランジをボルトで締結することで案内管をクランプすることで位置決めする構造となっており、当初より案内管の外周に付けておいても、フランジ短管１１に設置させておいてもよいものとなっており、フランジ短管１１から配水支管２内へ挿入される、先端に止水プラグ１３を設けた案内管１４を上記のように位置決めロックする。位置決め手段１２をフランジ短管１１に固定すると、案内管１４は後方への動きも止められる。この後に止水栓５を上方へ引き上げ配水支管２内を通水状態とする。

ここで、止水プラグ１３は、合成ゴム製の円筒形をしており、ヘッドフロント１５とヘッドリア１６の間に挟持された形態となっている。図９として示す止水プラグ１３の場合、ヘッドフロント１５及びヘッドリア１６ともリング状に成形され、ヘッドフロント１５の開口縁が内方へ延設されてセンターシャフト１７の挿通孔を形成する壁体１５ａとされている。この壁体１５ａの先端はヘッドリア１６の中心孔内に余剰スペースＳをもって入り込み、そのスペースＳ分のヘッドリア１６の位置移動により、止水プラグ１３を押圧し、圧縮して拡張変形させ、その止水プラグ１３を配水支管２の内壁に密接させることで止水する。

前記した挿通孔内に挿し込まれたセンターシャフト１７はヘッドフロント１５側へ突出され、オイルレスの回転受板１８を介し、そのセンターシャフト１７のヘッドフロント１５側に刻設されたネジ１７ａに締め付けネット１９が螺着されている。尚、２０は締め付けナット１９から突出したセンターシャフト１７のネジ部１７ａに螺着された抜け止めナットである。

一方、ヘッドフロント１５の締め付けナット１９側には円筒状を立壁２１がセンターシャフト１７の突出部及び締め付けナット１９の一部を囲むように一体に形成されており、この立壁２１の外周面に形成されたネジ部２１ａに前記した案内管１４の先端が螺合された構成となっており、止水プラグ１３と案内管１４との一体化が図られている。

また、前記したセンターシャフト１７のヘッドリア１６側の突出部分には位置決めロック用の爪機構２２が取り付けられ、抜け止め部材２３によって支持されている。この爪機構２２には、本実施例では一対の爪体２４、２４が、１８０度ピッチの対称位置でその頭部寄りを枢支ピン２５、２５に取り付けられ、枢動自在に備えられている。この爪体２４、２４の頭部は円弧状となっており、その外側寄りをヘッドリア１６の前面と当接するように配備されている。尚、この爪体２４は一対のみならず、放射状に複数設けることもできる。

前記した爪機構２２の先端側には、爪体２４、２４と対応して一対のウィング部材２６、２６が設けられている。このウィング部材２６、２６の突端部分には爪体２４に形成された溝２４ａと対応するガイドピン２７、２７が設けられている。また、このガイドピン２７、２７と爪機構２２の爪体２４、２４の内方上部に形成されたスプリング受け２８との間にはコイルスプリング２９が張設され、爪体２４を常に閉方向へ附勢している。

係る構成の止水プラグ装置は、締め付けナット１９を後述するナットドライバで締め付けると、その締め付けナット１９と螺合しているセンターシャフト１７が引き寄せられ、爪機構２２によってヘッドリア１６が押され、止水プラグ１３の押圧変形が開始される。同時に、爪体２４、２４の頭部がヘッドリア１６の前面と当圧して先端がコイルスプリング２９の附勢力に抗して拡開し、配水支管２の内壁と当圧して位置決めロックすることとなる。また、締め付けナット１９を逆方向に回転させてやると、センターシャフト１７は送られ、止水プラグ１３を復元し、爪体２４、２４もコイルスプリング２９の附勢力にも補助され初期状態となる。

さらに、図１０は止水プラグ１３の他の例を示しており、この場合、ヘッドリア３０の中心部分が一体に延設され、シャフト部３１が形成され、そのシャフト部３１の外周にネジ３１ａが刻設された構成となっている。また、ヘッドフロント３２の中心部分には円筒状の垂壁３２ａが形成され、シャフト部３１との間にスペースＳを形成し、ヘッドリア３０の可動域を確保している。締め付けナット２０をナットドライバで締め付けると、シャフト部３１が引き寄せられ、ヘッドリア３０がヘッドフロント３２との間で止水プラグ１３を押圧し、拡張変形させることは前記と同旨であり、その解除も同様となる。

ここで、止水プラグ１３を先端に備えた案内管１４をフランジ短管１１を通して配水支管２内に挿し入れ、位置決め手段１２で案内管１４を位置決めした状態から、配水本管１のＴ字管フランジ１ａに第一の止水プラグ抜け止めアーム３３と、案内管１４の後端に第二の止水プラグ抜け止めアーム３４を設置する。ここで、第一の止水プラグ抜け止めアーム３３は、一部を割ったリング帯の外周面に一体的に突設されたもので、前記した割り部分をボルトで締めることで取り付けられる。このアーム３３の先端には後述する位置決め用の支持材３５が挿通される挿通握持部３３ａが設けられている。

第二の止水プラグ抜け防止アーム３４は中心に案内管１４の後端に被冠するキャップ３４ｂを有し、そのキャップ３４ｂの外周面に一体的に突設されたものとなっており、案内管１４を後述するようにキャップ３４ｂで押すことを可能としている。また、先端には前記した支持材３５の挿通部３４ａが設けられている。尚、位置決め用の支持材３５は鋼棒等でもよいが、現場での障害物を回避することができる意味からはワイヤーが好ましい。

次いで、第二の止水プラグ抜け防止アーム３４と、位置決め手段１２もしくはフランジ短管１１に、ネジ部を有する支持リング３６、３６、３７、３７を止着し、そのリング３６、３７間にワイヤー３８、３８を張設する。そして、位置決め手段１２のロックを外し、そのワイヤー３８、３８に設けられた絞りレバー３９、３９によってワイヤー３８、３８を絞ると、第二の止水プラグ抜け防止アーム３４が前進し、キャップ３４ｂが案内管１４の後端を押し、先端の止水プラグ１３を所定の位置まで送り込み、再度位置決め手段１２でロックし、ナットドライバ４１によって前記した操作を行なう。ここで、この所定位置が本管１のＴ字管内までとすると、爪体２４、２４を有している場合、爪体２４、２４はＴ字管の基端部奥、即ち、本管１内において拡開され、位置決めすることとなる。

前記した止水プラグ１３による止水が確認されると、サドル３、下部バンド３ａ、フランジ筒体４及び止水栓の圧入、引き上げ装置６を撤去する。

その後に、配水支管２をＴ字管フランジ１ａから切離し、案内管１４に沿って後方へ移動させる。この状態で第三の止水プラグ抜け防止アーム４０を案内管１４のＴ字管フランジ１ａ近くに設置する。この第三の止水プラグ抜け防止アーム４０は案内管１４をクランプする二割されたリング体４０ｂを有し、そのリング体４０ｂのフランジをボルト締めして固着される。先端には位置決め用の支持材３５をクランプする止着部４０ａ、４０ａが設けられている。

この状態から、案内管１４の後端に設置されていた第二の止水プラグ抜け防止アーム３４を取り外し、案内管１４の後方をフリー状態として、切離された配水支管２及び付設されたフランジ短管１１や位置決め手段１２を抜き取り、新たに、通水管４２ａを有する、新規バルブ４２もしくは後述する管栓と交換する。ここで新規バルブ４２は制水弁であるが、通常のバタフライ弁を用いると弁箱内に弁体、弁軸が存在し、案内管１４に通すことができないため、ここではゲート弁を使用する。交換時、ゲート弁を用いた新規バルブ４２は弁体が開とされている。

この交換後、再度、案内管１４の後端に第二の止水プラグ抜け止め防止アーム３４を設置し、第三の止水プラグ抜け止め防止アーム４０を取り外す。これによって、新規バルブ４２もしくは管栓を案内管１４に沿って配水本管１のＴ字管フランジ１ａまで移行することができる。

新規バルブ４２を設置する場合、配水本管１のＴ字管フランジ１ａに新規バルブ４２の通水管４２ａを接続設置したら、案内管１４を止水プラグごと引き抜き、新規バルブ４２の弁体を閉じて作業終了となる。

また、管栓４３を用いる場合、この管栓４３は案内管１４に嵌められる中央孔を有する円盤状のものとなっており、この管栓４３をＴ字管フランジ１ａに取り付けた後に、止水プラグ１３を残留させて案内管１４のみをヘッドフロント３２の円筒状立壁２２から螺合を外すことで取り除き、最終的に管栓４３の中央孔に管栓用プラグを取り付けることで作業終了となる。

本発明に係る配水管の改修工法及びそれに使用する止水プラグ装置は上記のように構成されている。そのため、配水本管１には一切断水を行なう必要なく、配水支管に対する施工のみで済み、その時間や経費も少ないもので済み、しかも、新規バルブや管栓の取り付け後、直ちに復元された状態となる。

１ 配水本管
１ａ Ｔ字管フランジ
２ 配水支管
３ サドル
３ａ 下部バンド
４ フランジ筒体
５ 止水栓
６ 止水栓の圧嵌入及び引き上げ装置
７ 芯体
７ａ 抜け止め段部
７ｂ ネジ孔
８ 作業シャフト
８ｂ 先端フランジ
９ ガイドポール
１０ 作業プレート
１１ フランジ短管
１２ 位置決め手段
１３ 止水プラグ
１４ 案内管
１５ ヘッドフロント
１５ａ 壁体
１６ ヘッドリア
１７ センターシャフト
１７ａ ネジ
１８ 回転受板
１９ 締め付けナット
２０ 抜け止めナット
２１ 立壁
２１ａ ネジ部
２２ 爪機構
２３ 抜け止め部材
２４ 爪体
２４ａ 溝
２５ 枢支ピン
２６ ウィング部材
２７ ガイドピン
２８ スプリング受け
２９ コイルスプリング
３０ ヘッドリア
３１ シャフト部
３１ａ ネジ
３２ ヘッドフロント
３２ａ 垂壁
３３ 第一の止水プラグ抜け防止アーム
３４ 第二の止水プラグ抜け防止アーム
３５ 位置決め用の支持材
３６ リング
３７ リング
３８ ワイヤー
３９ 操作レバー
４０ 第三の止水プラグ抜け防止アーム
４１ ナットドライバ
４２ 新規バルブ
４２ａ 通水管
４３ 管栓
Ｓ スペース
Ｗ 水流

Claims (8)

1. 配水支管の上面一部をカッターで穿孔し、その孔内に合成ゴム製の止水栓を圧嵌入して止水する工程を含んだ配水管の改修工法において、前記止水後に、配水支管の止水栓の二次側を指定位置で切断し、その切断された管の開口に、先端に合成ゴム製の止水プラグを備えた案内管を挿し込み、その後、前記止水栓を引き上げて通水状態とし、前記案内管を押し込んで止水プラグを所定の位置まで送り、ナットドライバーで止水プラグに付設された締め込みナットを締め付け、前記止水プラグを押圧拡張変形して止水し、次いで配水支管の基端部から撤去すべき部分を切離し、その切離された管をスライド移動させ、前記した、切離された管に代え、新規バルブもしくは管栓と交換し、案内管を外すことを特徴とする配水管の改修工法。
2. 前記した止水プラグを先端に備えた案内管の配水支管の開口への挿入に先立って、前記開口には短管及び案内管の位置決め手段を取り付けることを特徴とする請求項１に記載の配水管の改修工法。
3. 前記した案内管の押し込みに先立って、配水支管の基端と案内管の後端に各々止水プラグの抜け止め防止アームを設置し、その各アーム間に位置決め用の支持材を架設することを特徴とする請求項１または２に記載の配水管の改修工法。
4. 前記した、切離された管のスライド移動後、第三の止水プラグの抜け止め防止アームを案内管に設けることを特徴とする請求項１から３のうち１項に記載の配水管の改修工法。
5. 前記した、切離されスライド移動された管と、新規バルブもしくは管栓との交換に先立ち、前記した案内管の後端に設置された抜け止めアームを外すことを特徴とする請求項１から４のうち１項に記載の配水管の改修工法。
6. 合成ゴム製の止水プラグを挟持するリング状をしたヘッドフロントとヘッドリアとを有し、その中央に設けられたシャフト部にヘッドリアを引き寄せ押圧し、前記止水プラグを押圧拡張変形させるための締め付けナットを螺着してあり、止水プラグは案内管の先端に着脱自在に螺着されていることを特徴とする配水管の改修工法に使用される止水プラグ装置。
7. 前記したシャフト部はヘッドフロントの開口縁が内方に延長された挿通孔に挿入されたシャフト、あるいはヘッドリアの中心が一体に後方へ延設されたものであることを特徴とする請求項６に記載の止水プラグ装置。
8. 前記したヘッドリアの前方には、そのヘッドリアによって後端を押され拡開し、管内壁と当圧し、管内で位置ロックする爪体を備えていることを特徴とする請求項６または７に記載の止水プラグ装置。

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