JP2013199991A - 不断流バルブ挿入方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】樹脂の既設管において、微細な切粉が発生するおそれがなく、かつ、ケースを回転させなくても開孔を形成してゲートを挿入する。
【解決手段】バルブ挿入方法であって、樹脂の既設管1の外表面の一部を密閉ケース20によって気密状態で覆う組立工程と、既設管1の幅方向Rに延び既設管1の内径Dの大きさの切抜幅Wを持つダイカッタ4の刃先40を既設管1の外表面に押し当てる押当工程と、刃先40を押し当てたダイカッタ4を回転させることなく既設管1の中心に向かって移動させて前記ダイカッタ4により既設管1から切片14を切り抜いて既設管1の内径Dの大きさの幅を持つ開孔11を形成する切込工程と、ダイカッタ4を切片14と共にケース20から取り出す取出工程と、開孔11から既設管1内に侵入して既設管1内の流体の流れを止めることのできるゲート8をケース20に組み付ける組付工程とを備える。
【選択図】図3
【解決手段】バルブ挿入方法であって、樹脂の既設管1の外表面の一部を密閉ケース20によって気密状態で覆う組立工程と、既設管1の幅方向Rに延び既設管1の内径Dの大きさの切抜幅Wを持つダイカッタ4の刃先40を既設管1の外表面に押し当てる押当工程と、刃先40を押し当てたダイカッタ4を回転させることなく既設管1の中心に向かって移動させて前記ダイカッタ4により既設管1から切片14を切り抜いて既設管1の内径Dの大きさの幅を持つ開孔11を形成する切込工程と、ダイカッタ4を切片14と共にケース20から取り出す取出工程と、開孔11から既設管1内に侵入して既設管1内の流体の流れを止めることのできるゲート8をケース20に組み付ける組付工程とを備える。
【選択図】図3
Description
本発明は、例えばPE(ポリエチレン)などのポリオレフィン系の既設管や塩化ビニル(いわゆる塩ビ管)の既設管の管路に不断流下でバルブを設置するための方法に関するものである。
従来より、PE管などの既設管に不断水下において開孔を形成し、該開孔からゲートを挿入し、管路内の水の流れを遮断可能にする不断水バルブ挿入工法は公知である。かかる工法では、バルブ挿入後にゲートで水の流れを遮断し、目的とする配管変更などの作業を行う。
前記JP2004−245397に開示された工法では、エンドミル状の切削工具でPE管の管壁を削って前記PE管に開孔を切り開く。
しかし、前記工法ではPE管の管壁を略半周の範囲にわたって削る。そのため、微細な無数の切粉が生じ、切粉の一部が管路内に侵入するのは避けられないだろう。
また、開孔を形成する際にケースを回転させる必要があり、そのため、ケースを回転するスペースを確保する必要がある。通常、既設管は道路の下の地中に埋設されており、そのため、前記スペースを確保するのは交通システムとの関係上、容易でない場合がある。
したがって、本発明の目的は、微細な切粉が発生するおそれがなく、かつ、ケースを回転させなくても樹脂製の既設管に開孔を形成してゲートを挿入することのできる不断流バルブ挿入方法を提供することである。
本発明は、ある局面において、ポリオレフィン系材料や塩化ビニルなどの樹脂材料で構成される既設管1の外表面の一部を密閉ケース20によって気密状態で覆う組立工程と、
前記既設管1の幅方向Rに延び前記既設管1の内径Dの大きさ又はこれに近似した大きさの切抜幅Wを持つダイカッタ4を前記密閉ケース20に取り付ける工程と、
前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てる押当工程と、
前記刃先40を押し当てたダイカッタ4を回転させることなく前記既設管1の中心に向かって移動させて前記ダイカッタ4により前記既設管1から切片14を切り抜いて前記既設管1の内径Dの大きさの幅を持つ開孔11を形成する切込工程と、
前記ダイカッタ4を前記切片14と共に前記ケース20から取り出す取出工程と、
前記開孔11から前記既設管1内に侵入して前記既設管1内の流体の流れを止めることのできるゲート8を前記ケース20に組み付ける組付工程とを備える。
前記既設管1の幅方向Rに延び前記既設管1の内径Dの大きさ又はこれに近似した大きさの切抜幅Wを持つダイカッタ4を前記密閉ケース20に取り付ける工程と、
前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てる押当工程と、
前記刃先40を押し当てたダイカッタ4を回転させることなく前記既設管1の中心に向かって移動させて前記ダイカッタ4により前記既設管1から切片14を切り抜いて前記既設管1の内径Dの大きさの幅を持つ開孔11を形成する切込工程と、
前記ダイカッタ4を前記切片14と共に前記ケース20から取り出す取出工程と、
前記開孔11から前記既設管1内に侵入して前記既設管1内の流体の流れを止めることのできるゲート8を前記ケース20に組み付ける組付工程とを備える。
本発明によれば、ダイカッタ4を回転させることなくポリオレフィン系の既設管1の外表面に押し付けて既設管1から切片14を切り抜く。
そのため、微細な切粉が発生するおそれがない。
また、ダイカッタ4を既設管1に押し付けて切片14を切り抜く。そのため、切削のためにケースを回転させる必要がない。したがって、ケース回転のためのスペースを確保しなくていいだろう。
そのため、微細な切粉が発生するおそれがない。
また、ダイカッタ4を既設管1に押し付けて切片14を切り抜く。そのため、切削のためにケースを回転させる必要がない。したがって、ケース回転のためのスペースを確保しなくていいだろう。
本発明において、前記切抜幅Wは前記開孔11から前記既設管1内に侵入した前記ゲート8が前記既設管1の内側面に接触することのできる大きさに設定されている。
これにより、既設管1内を流れる流体の流れを止めることができる。
また、「既設管1の内径Dの大きさに近似した切抜幅W」とは、切抜幅Wが既設管1の内径Dよりも小さい場合の他、切抜幅Wが既設管1の内径Dよりも大きい場合も含む。
切抜幅Wが既設管1の内径D以下の大きさの場合、切抜幅Wから内径Dを減算した値Δ1は、−12mm〜0.0mmが好ましく、−9.0mm〜0.0mmがより好ましく、−6.0mm〜0.0mmが最も好ましい。
なお、前記値Δ1は−1.0mm以下がさらに好ましい。ダイカッタ4で既設管1の切片14を確実に切り抜くためである。
後述するように、ゲート8の周縁にはゴムパッキン81が装着されるため、ゲート8の先端が既設管1の内周面15に圧接することで、ゲート8の両側のゴムパッキン81が既設管の幅方向Rに拡がるだろう。したがって、切抜幅Wが既設管1の内径Dと同じ値ではなく内径Dよりも小さい場合でもゲート8により既設管1内の流体の流れを止めることができるだろう。
一方、切抜幅Wが既設管1の内径D以上の大きさの場合、切抜幅Wから内径Dを減算した値Δ2は、0.0mm〜4.0mmが好ましく、0.0mm〜2.0mmがより好ましく、0.0mm〜1.0mmが最も好ましい。
本発明において、ダイカッタ4により既設管1から切片14を切り抜く際、前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てるため、前記既設管1の内径Dが幅方向Rに若干大きくなるだろう。すなわち、たとえば、刃先40を上方から既設管1の外表面に押し当てた場合、前記内径Dが幅方向(左右方向)に若干大きくなるだろう。したがって、既設管1の内径Dが若干大きくなるため、内径Dよりも大きい切抜幅Wは許容されるだろう。
以上の観点から、「内径Dの大きさに近似した大きさの切抜幅W」の範囲は−12mm〜4.0mmが好ましく、−9.0mm〜2.0mmがより好ましく、−6.0mm〜1.0mmが最も好ましい。
なお、切抜幅Wが内径Dよりも若干大きいため切込工程において既設管1から切片14を完全に切り抜くことができない場合であっても、ダイカッタ4に返りを有するセンター針を設けることで、ダイカッタ4の両端の近傍における切片14となる部分が薄肉であれば、同ダイカッタ4を上昇させて当該薄肉部を引きちぎって既設管1から切片14を取り除くことができるだろう。
これにより、既設管1内を流れる流体の流れを止めることができる。
また、「既設管1の内径Dの大きさに近似した切抜幅W」とは、切抜幅Wが既設管1の内径Dよりも小さい場合の他、切抜幅Wが既設管1の内径Dよりも大きい場合も含む。
切抜幅Wが既設管1の内径D以下の大きさの場合、切抜幅Wから内径Dを減算した値Δ1は、−12mm〜0.0mmが好ましく、−9.0mm〜0.0mmがより好ましく、−6.0mm〜0.0mmが最も好ましい。
なお、前記値Δ1は−1.0mm以下がさらに好ましい。ダイカッタ4で既設管1の切片14を確実に切り抜くためである。
後述するように、ゲート8の周縁にはゴムパッキン81が装着されるため、ゲート8の先端が既設管1の内周面15に圧接することで、ゲート8の両側のゴムパッキン81が既設管の幅方向Rに拡がるだろう。したがって、切抜幅Wが既設管1の内径Dと同じ値ではなく内径Dよりも小さい場合でもゲート8により既設管1内の流体の流れを止めることができるだろう。
一方、切抜幅Wが既設管1の内径D以上の大きさの場合、切抜幅Wから内径Dを減算した値Δ2は、0.0mm〜4.0mmが好ましく、0.0mm〜2.0mmがより好ましく、0.0mm〜1.0mmが最も好ましい。
本発明において、ダイカッタ4により既設管1から切片14を切り抜く際、前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てるため、前記既設管1の内径Dが幅方向Rに若干大きくなるだろう。すなわち、たとえば、刃先40を上方から既設管1の外表面に押し当てた場合、前記内径Dが幅方向(左右方向)に若干大きくなるだろう。したがって、既設管1の内径Dが若干大きくなるため、内径Dよりも大きい切抜幅Wは許容されるだろう。
以上の観点から、「内径Dの大きさに近似した大きさの切抜幅W」の範囲は−12mm〜4.0mmが好ましく、−9.0mm〜2.0mmがより好ましく、−6.0mm〜1.0mmが最も好ましい。
なお、切抜幅Wが内径Dよりも若干大きいため切込工程において既設管1から切片14を完全に切り抜くことができない場合であっても、ダイカッタ4に返りを有するセンター針を設けることで、ダイカッタ4の両端の近傍における切片14となる部分が薄肉であれば、同ダイカッタ4を上昇させて当該薄肉部を引きちぎって既設管1から切片14を取り除くことができるだろう。
本発明において、「既設管」とは、既に配管されて設置された管をいい、主として管内に水やガスのような流体が流れていることが多いが、予め断水して管内の水を排水した管を含み、一般に、地中に埋設されていることが多い。
「密閉ケース」とは、既設管内を流れる流体の圧力に耐え得る耐圧性能と、止水性能を持つケースをいう。
また、「気密状態で覆う」および「気密状態で囲繞する」とは、バルブ挿入装置の設置後に密閉し得るという意味である。
「密閉ケース」とは、既設管内を流れる流体の圧力に耐え得る耐圧性能と、止水性能を持つケースをいう。
また、「気密状態で覆う」および「気密状態で囲繞する」とは、バルブ挿入装置の設置後に密閉し得るという意味である。
本発明において、好ましくは、前記開孔11の平面形状が、前記幅方向Rに長い互いに対向する一対の長辺41と、前記幅方向Rに直交する軸方向Sに平行に延び前記長辺よりも短い一対の短辺42とにより定義される長方形状で、前記長方形状の横断面を持つ前記ゲート8が前記組付工程において前記ケース20に組み付けられる。
この場合、短辺42が軸方向Sに平行に延びており、そのため、挿入されたゲート8の両端の厚さが大きい。したがって、開孔11の端面11fや既設管1の内周面15とゲート8との接触面積が十分な大きさが得られる。その結果、ゲート8による止水機能が高いだろう。
好ましくは、前記ダイカッタ4の刃先40が前記既設管1の外周面13の曲率半径またはこれよりも小さい曲率半径の曲線に沿った形状を有し、前記切込工程の前の前記押当工程において前記刃先40の前記幅方向の両端部が前記既設管1の外表面に接触する。
前記刃先40の曲率半径が前記既設管1の外周面13の曲率半径以下の場合、前記既設管1の内径Dの半径DRに対する前記刃先40の曲率半径CRの値は、0.88・DR〜1.0・DRが好ましく、0.91・DR〜1.0・DRがより好ましく、0.94・DR〜1.0・DRが最も好ましい。
なお、前記曲率半径CRは0.98・DR以下がさらに好ましい。ダイカッタ4で既設管1の切片14を確実に切り抜くためである。
前記刃先40の曲率半径が前記既設管1の外周面13の曲率半径以下の場合、前記既設管1の内径Dの半径DRに対する前記刃先40の曲率半径CRの値は、0.88・DR〜1.0・DRが好ましく、0.91・DR〜1.0・DRがより好ましく、0.94・DR〜1.0・DRが最も好ましい。
なお、前記曲率半径CRは0.98・DR以下がさらに好ましい。ダイカッタ4で既設管1の切片14を確実に切り抜くためである。
この場合、押当工程において、ダイカッタ4の刃先40が既設管1の外周面13に当接した際に、前記既設管の外周面13により刃先40が位置決めされる。そのため、ダイカッタ4が既設管1の幅方向Rに位置決めされて、ダイカッタ4が既設管1の幅方向Rに位置ズレし難いだろう。したがって、ゲート8による止水機能が高いだろう。
一方、本発明において、ダイカッタ4により既設管1から切片14を切り抜く際、前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てるため、前記既設管1の外表面が幅方向Rに拡がるだろう。したがって、前記既設管1の外周面13の曲率半径よりも若干大きい曲率半径の曲線に沿った形状を有する前記刃先40は許容されるだろう。
前記刃先40の曲率半径が前記既設管1の外周面13の曲率半径以上の場合、前記既設管1の内径Dの半径DRに対する前記刃先40の曲率半径CRの値は、1.0・DR〜1.04・DRが好ましく、1.0・DR〜1.02・DRがより好ましく、1.0・DR〜1.01・DRが最も好ましい。
以上の観点から、前記既設管1の内径Dの半径DRに対する前記刃先40の曲率半径CRの値の範囲は、0.88・DR〜1.04・DRが好ましく、0.91・DR〜1.02・DRがより好ましく、0.94・DR〜1.01・DRが最も好ましい。
一方、本発明において、ダイカッタ4により既設管1から切片14を切り抜く際、前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てるため、前記既設管1の外表面が幅方向Rに拡がるだろう。したがって、前記既設管1の外周面13の曲率半径よりも若干大きい曲率半径の曲線に沿った形状を有する前記刃先40は許容されるだろう。
前記刃先40の曲率半径が前記既設管1の外周面13の曲率半径以上の場合、前記既設管1の内径Dの半径DRに対する前記刃先40の曲率半径CRの値は、1.0・DR〜1.04・DRが好ましく、1.0・DR〜1.02・DRがより好ましく、1.0・DR〜1.01・DRが最も好ましい。
以上の観点から、前記既設管1の内径Dの半径DRに対する前記刃先40の曲率半径CRの値の範囲は、0.88・DR〜1.04・DRが好ましく、0.91・DR〜1.02・DRがより好ましく、0.94・DR〜1.01・DRが最も好ましい。
好ましくは、前記ゲート8を前記開孔11から前記既設管1内に侵入させて前記管路内の流体の流れを止める止水工程を更に備える。
なお、本発明では、管路にゲート8を挿入つまり設置すればよく、前記ゲート8を既設管1内に実際に侵入する必要はない。
なお、本発明では、管路にゲート8を挿入つまり設置すればよく、前記ゲート8を既設管1内に実際に侵入する必要はない。
本発明は、添付の書類を参考にした以下の好的な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲のみによって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。
以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
実施例1:
図1A〜図5Bは実施例1を示す。
まず、本バルブ挿入装置の全体構成について説明する。
実施例1:
図1A〜図5Bは実施例1を示す。
まず、本バルブ挿入装置の全体構成について説明する。
バルブ挿入装置2:
図1A〜図2Aに示すバルブ挿入装置2は、既設管1の管内に流体(たとえば、水等)が流れている状態で、既設管1にゲート8(図4B)を設置する不断流バルブ挿入に用いるものである。図5Bに示すように、前記ゲート8は既設管1の切り込み後に前記既設管1内の流体の流れを止めるために挿入される。
図1A〜図2Aに示すバルブ挿入装置2は、既設管1の管内に流体(たとえば、水等)が流れている状態で、既設管1にゲート8(図4B)を設置する不断流バルブ挿入に用いるものである。図5Bに示すように、前記ゲート8は既設管1の切り込み後に前記既設管1内の流体の流れを止めるために挿入される。
図1Aに示すように、バルブ挿入装置2は、ポリオレフィン系材料で構成される、ポリエチレン等(樹脂の一例)の既設管1を囲繞する密閉ケース20を有している。前記密閉ケース20は、既設管1の周方向に分割された第1および第2分割ケース21,22を備えている。第1分割ケース21には、既設管1の管径方向Cに突出して分岐する分岐状部27が一体に形成されている。
分割ケース21,22:
前記第1および第2分割ケース21,22は、分岐状部27の軸線27Lに略直交する仮想平面Hに沿って分割されている。一対の前記分割ケース21,22は、既設管1に対して既設管1の管径方向Cの両側方から外嵌装着され、結合部25が組立ボルトにより互いに締結されて組み立てられる。
前記第1および第2分割ケース21,22は、分岐状部27の軸線27Lに略直交する仮想平面Hに沿って分割されている。一対の前記分割ケース21,22は、既設管1に対して既設管1の管径方向Cの両側方から外嵌装着され、結合部25が組立ボルトにより互いに締結されて組み立てられる。
図1Aおよび図3Aに示すように、各分割ケース21,22は、既設管1の外周面13に概ね沿って湾曲した内周面29をそれぞれ備えている。図4Aおよび図4Bに示すように、各分割ケース21,22の結合部25と内周面29における前記既設管1の軸方向Sの端部とには、それぞれ、溝状のパッキン装着部が形成されている。前記各パッキン装着部にはゴムパッキン26が装着され、既設管1とバルブ挿入装置2との間や、第1分割ケース21と第2分割ケース22との間がシールされる。
なお、各分割ケース21,22の管軸方向Sの両端部に図示しないボルト挿通孔を更に設け、両端部を組立ボルトで締結してもよい。
なお、各分割ケース21,22の管軸方向Sの両端部に図示しないボルト挿通孔を更に設け、両端部を組立ボルトで締結してもよい。
分岐状部27:
図1Bに示すように、前記分岐状部27のたとえば板状フランジのような継手部20fには、切込装置3が取り付けられる。前記切込装置3の先端には既設管1に開孔11(図3B)を形成するためのダイカッタ4が設けられている。前記切込装置3は、例えば油圧などで前記ダイカッタ4を既設管1の中心に向かって移動させ、更に後述するように、前記既設管1に図3B〜3Dの開孔11が穿設される。なお、前記開孔11の穿設方法については後述する。
図1Bに示すように、前記分岐状部27のたとえば板状フランジのような継手部20fには、切込装置3が取り付けられる。前記切込装置3の先端には既設管1に開孔11(図3B)を形成するためのダイカッタ4が設けられている。前記切込装置3は、例えば油圧などで前記ダイカッタ4を既設管1の中心に向かって移動させ、更に後述するように、前記既設管1に図3B〜3Dの開孔11が穿設される。なお、前記開孔11の穿設方法については後述する。
図1Aおよび図4Aに示すように、前記第2分割ケース22にはスライド式のオペレーションバルブ5が設けられてもよい。
このオペレーションバルブ5は密閉ケース20のゲート通過孔28を開閉して、ダイカッタ4(図3B)と図4Bのゲート8との交換を可能にする。
このオペレーションバルブ5は密閉ケース20のゲート通過孔28を開閉して、ダイカッタ4(図3B)と図4Bのゲート8との交換を可能にする。
なお、オペレーションバルブ5はロータリ弁であってもよいし、あるいは、密閉ケース20を軸方向Sにスライドして止水すれば、設けられなくてもよい。オペレーションバルブ5を設けない場合の構造や工法については、WO2011/099398 A1に開示されており、その記述の全てがここに組み込まれる。
図1Bにおいて、前記切込装置3には前記密閉ケース20のフランジ部20fに結合される上ケース39が包含される。前記上ケース39は前記オペレーションバルブ5の上方においてダイカッタ4を収容する。
つぎに、本発明の特徴であるダイカッタ4について説明される。
図2A〜図2Cに示すように、ダイカッタ4は先端が開口した箱状であり、前記先端に刃先40を有するもので、図3Cおよび図3Dに示すように、開孔11を既設管1に切り開くためのものである。
図2A〜図2Cに示すように、ダイカッタ4は先端が開口した箱状であり、前記先端に刃先40を有するもので、図3Cおよび図3Dに示すように、開孔11を既設管1に切り開くためのものである。
前記ダイカッタ4の刃先40は前記既設管1の幅方向Rに延び前記既設管1の内径Dの大きさの切抜幅Wを持つ。すなわち、刃先40は図2A〜図2Cに示すように、底面形状が例えば長方形状で、内径Dと同程度の長さの長辺41と、前記長辺41よりも短い一対の短辺42とを有する。前記長辺41と短辺42とが交わるコーナ部43は小さなアールを形成している。
したがって、図3Dに示すように、前記開孔11の平面形状は、前記幅方向Rに長い互いに対向する一対の長辺111と、前記幅方向Rに直交する軸方向Sに平行に延び前記長辺よりも短い一対の短辺112とにより定義される長方形状である。この長方形状の開孔11は図4Aおよび図4Bのゲート8のゴムパッキン81が既設管1の内周面15に接触する面積を大きくするのに役立つ。そのため、高い止水機能が発揮されるだろう。
図1Bおよび図2Aに示すように、本実施例の場合、前記ダイカッタ4の刃先40は前記既設管1の外周面13の曲率半径またはこれよりも小さい曲率半径の曲線に沿った形状を有し、後述する押当工程において前記刃先40の前記幅方向Rの両端部が前記既設管1の外表面に接触する。より好ましくは、前記刃先40の曲率半径は既設管1の外周面13の曲率半径に等しい。この場合、図2Aに示すように、押当工程において、刃先40が既設管1の外周面13に合致した状態で接触する。
そのため、ダイカッタ4が既設管1の幅方向Rに位置ズレし難い。したがって、高い精度で開孔11を形成することができ、ゲート8による高い止水機能が発揮されるだろう。
ゲート8:
つぎに、管路に挿入されるゲート8について説明する。
図4Aおよび図4Bに示すように、収容ケース24は、ゲート8の開弁時にゲート8を収容する。収容ケース24には、分岐状部27のフランジ部20fに接合されるフランジ部24fが設けられている。前記収容ケース24と分岐状部27の間は、ゴムパッキンによってシールされている。前記フランジ部20f,24fは、図4Aおよび図4Bのように、オペレーションバルブ5がゲート通過孔28を閉塞した状態で前記ゲート8を収容した収容ケース24を、前記密閉ケース20に接合するために密閉ケース20および前記収容ケース24に各々、設けられている。ゲート8はスピンドル80を正逆方向に回転させることにより、既設管1の管径方向Cにスライドする。ゲート8にはゴムパッキン81が装着されている。図5Aおよび図5Bに示すように、ゴムパッキン81は、ゲート8が開孔11から既設管1内に侵入すると、開孔11を閉塞すると共に、既設管1の内面に圧接する。
かかるゲートの詳しい構造は、WO2011/099398A1に開示されており、その記述の全てがここに組み込まれる。
つぎに、管路に挿入されるゲート8について説明する。
図4Aおよび図4Bに示すように、収容ケース24は、ゲート8の開弁時にゲート8を収容する。収容ケース24には、分岐状部27のフランジ部20fに接合されるフランジ部24fが設けられている。前記収容ケース24と分岐状部27の間は、ゴムパッキンによってシールされている。前記フランジ部20f,24fは、図4Aおよび図4Bのように、オペレーションバルブ5がゲート通過孔28を閉塞した状態で前記ゲート8を収容した収容ケース24を、前記密閉ケース20に接合するために密閉ケース20および前記収容ケース24に各々、設けられている。ゲート8はスピンドル80を正逆方向に回転させることにより、既設管1の管径方向Cにスライドする。ゲート8にはゴムパッキン81が装着されている。図5Aおよび図5Bに示すように、ゴムパッキン81は、ゲート8が開孔11から既設管1内に侵入すると、開孔11を閉塞すると共に、既設管1の内面に圧接する。
かかるゲートの詳しい構造は、WO2011/099398A1に開示されており、その記述の全てがここに組み込まれる。
つぎに、工法について説明する。
まず、図1Aの既設管1内に流体が流れている状態で、該既設管1の外周面13の一部を囲繞するように密閉ケース20を取り付ける。すなわち、第1および第2分割ケース21,22が既設管1に外嵌装着される。この取り付け後、作業者は、前記組立ボルトにより両分割ケース21,22を組み立てる。
なお、前記オペレーションバルブ5は、まず、分岐状部27のゲート通過孔28を塞いだ閉弁位置に設定し、前記閉弁状態の密閉ケース20と既設管1との間に水を注入して、水漏れがないことを確認するための水密試験を行ってもよい。前記オペレーションバルブ5が閉弁位置に設定されると、前記密閉ケース20は既設管1の一部を気密状態で囲繞する。
まず、図1Aの既設管1内に流体が流れている状態で、該既設管1の外周面13の一部を囲繞するように密閉ケース20を取り付ける。すなわち、第1および第2分割ケース21,22が既設管1に外嵌装着される。この取り付け後、作業者は、前記組立ボルトにより両分割ケース21,22を組み立てる。
なお、前記オペレーションバルブ5は、まず、分岐状部27のゲート通過孔28を塞いだ閉弁位置に設定し、前記閉弁状態の密閉ケース20と既設管1との間に水を注入して、水漏れがないことを確認するための水密試験を行ってもよい。前記オペレーションバルブ5が閉弁位置に設定されると、前記密閉ケース20は既設管1の一部を気密状態で囲繞する。
その後、図1Bに示すように、作業者は、分岐状部27のフランジ部20fに、切込装置3の継手部31をボルトを用いて取り付ける。
前記囲繞後、オペレーションバルブ5を開弁し図2Aに示すように、ゲート通過孔28が開いた状態でダイカッタ4を既設管1に向かって穿孔方向C1に移動させると、ダイカッタ4が既設管1の外周面13に当接する。
すなわち、前記既設管1の幅方向Rに延び前記既設管1の内径Dの大きさの切抜幅W(図2B)を持つダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てる押当工程を実行する。こうして、前記押当工程において前記刃先40の前記幅方向Rの両端部が前記既設管1の外表面に接触する。
なお、前記オペレーションバルブ5が開弁した状態で前記切込装置3を前記分岐状部27に取り付けてもよい。この場合、前記密閉ケース20および前記切込装置3とで前記既設管1の一部を気密状態で囲繞する。
すなわち、前記既設管1の幅方向Rに延び前記既設管1の内径Dの大きさの切抜幅W(図2B)を持つダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てる押当工程を実行する。こうして、前記押当工程において前記刃先40の前記幅方向Rの両端部が前記既設管1の外表面に接触する。
なお、前記オペレーションバルブ5が開弁した状態で前記切込装置3を前記分岐状部27に取り付けてもよい。この場合、前記密閉ケース20および前記切込装置3とで前記既設管1の一部を気密状態で囲繞する。
つづいて、前記刃先40を押し当てたダイカッタ4を回転させることなく前記既設管1の中心に向かって移動させて、図3Aのように、前記ダイカッタ4により前記既設管1から切片14を切り抜いて図3Bのように前記既設管1の内径Dの大きさの幅を持つ開孔11を形成する切込工程を実行する。
この際、前記ダイカッタ4で既設管1を切り抜く力は、図示しない油圧装置や後述する図7A〜図7Cに示すネジ機構で構成される切込装置3を採用することができる。
この際、前記ダイカッタ4で既設管1を切り抜く力は、図示しない油圧装置や後述する図7A〜図7Cに示すネジ機構で構成される切込装置3を採用することができる。
前記切込工程において、前記切片14はダイカッタ4の内側面に固く嵌り、したがって、切片14は既設管1内に落下しないだろう。しかし、確実な落下防止を図るために、返りを有するセンターピンが設けられてもよい。
前記切込工程の後に、図3Bに示すように、前記ダイカッタ4を前記上ケース39内に戻し、更に、オペレーションバルブ5により前記ゲート通過孔28を閉塞する。その後、前記上ケース39を含む切込装置3を前記第2分割ケース22から取り外すことで、前記ダイカッタ4を前記切片14と共に前記ケース20から取り出す取出工程が実行される。
前記切込装置3の取り外し後、図4Aおよび図4Bに示すように、ゲート8を収容した収容ケース24のフランジ部24fをボルトを用いて該分岐状部27のフランジ部20fに接続する。こうして、前記開孔11から前記既設管1内に侵入して前記既設管1内の流体の流れを止めることのできるゲート8を前記ケース20(第1および第2分割ケース21,22)に組み付ける組付工程が実行される。
その後、作業者がオペレーションバルブ5を開弁させると、図4Aのゲート通過孔28が開く。この開弁後、図5Aおよび図5Bに示すように、作業者は、ゲート8を開孔11から既設管1内に侵入させて、該ゲート8により既設管1内の水の流れを止める止水工程を実行する。この既設管1の閉塞状態において、たとえば、配管変更などの作業を行う。
前記止水工程の後、必要に応じ図4Bのようにゲート8を開き(上昇させて)収容ケース24内に収容した後に、オペレーションバルブ5を閉弁し、前記ゲート8および収容ケース24を撤去し、フランジ部20fに図示しない板からなる栓を接合してもよい。
図6Aはダイカッタ4の他の例を示す。
この例の場合、ダイカッタ4の先端は、その全周にわたって1つの仮想の平面上に配置されている。この場合、ダイカッタ4の製造やメンテナンスが前記図2Aのダイカッタ4よりも容易である。また、切込工程時に、ダイカッタ4を移動させる力を小さくてもできるかもしれない。
この例の場合、ダイカッタ4の先端は、その全周にわたって1つの仮想の平面上に配置されている。この場合、ダイカッタ4の製造やメンテナンスが前記図2Aのダイカッタ4よりも容易である。また、切込工程時に、ダイカッタ4を移動させる力を小さくてもできるかもしれない。
図6Bは密閉ケース20の他の例を示す。
この例の場合、密閉ケース20はポリオレフィン系の樹脂で形成され、前記組立工程において既設管1に溶着される。
この例の場合、密閉ケース20はポリオレフィン系の樹脂で形成され、前記組立工程において既設管1に溶着される。
なお、図1のゴムパッキン26に代えて、図6Cのように開孔11の周りにリング状のゴムパッキン26を配置してもよい。
図7A〜図7Cは前記切込装置3の好的な一例を示す。
これらの図において、前記上ケース39の上部にはシャフト32が摺動可能なスリーブ33が設けられている。このスリーブ33の内側にはメネジ34が形成されており、一方、前記シャフト32の上部にはオネジ35が形成されている。
これらの図において、前記上ケース39の上部にはシャフト32が摺動可能なスリーブ33が設けられている。このスリーブ33の内側にはメネジ34が形成されており、一方、前記シャフト32の上部にはオネジ35が形成されている。
図7A〜図7Bの押当工程において当初は、シャフト32を回転させることなく、ダイカッタ4を既設管1に向かって移動させる。その後、前記オネジ35がメネジ34に掛かり始めると、シャフト32を回転させながら、シャフト32およびダイカッタ4を既設管1に向かって移動させる。
なお、シャフト32はダイカッタ4の上端部に回転自在に取り付けられており、したがって、前記移動時において、シャフト32が回転してもダイカッタ4は回転しない。
その後、前記シャフト32を更に回転すると、ネジによる軸力でダイカッタ4が既設管1を切り抜くせん断力が発揮される。
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
前述した実施例では、既設管1を囲繞する密閉ケース20は第1および第2分割ケース21,22の2分割としたが3分割以上であってもよい。
また、既設管1を囲繞するケースは鋳造品であってもよいし、樹脂で形成されてもよい 。また、穿孔する孔の形状は長方形の溝状に限らず、円形、楕円形、長円形などであっ てもよい。
したがって、以上のような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
前述した実施例では、既設管1を囲繞する密閉ケース20は第1および第2分割ケース21,22の2分割としたが3分割以上であってもよい。
また、既設管1を囲繞するケースは鋳造品であってもよいし、樹脂で形成されてもよい 。また、穿孔する孔の形状は長方形の溝状に限らず、円形、楕円形、長円形などであっ てもよい。
したがって、以上のような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
本発明は、水道やガスなどの既設管のラインにゲートを挿入し、この挿入したゲートにより流体の流れを止めるのに用いることができる。
1:既設管 11:開孔 11f:端面 111::長辺 112:短辺 12:管壁 13:既設管の外周面 14:切片 15:既設管の内周面
2:バルブ挿入装置 20:密閉ケース 20f:フランジ部 21:第1分割ケース 22:第2分割ケース 24:収容ケース 24f:フランジ部 25:結合部 26:ゴムパッキン 27:分岐状部 28:ゲート通過孔
3:切込装置 30:ネジ機構 31:継手部 32:シャフト 33:スリーブ
34:メネジ 35:オネジ 39:上ケース
4:ダイカッタ 40:刃先 41:長辺 42:短辺 43:コーナ部
5:オペレーションバルブ
S:軸方向 R:幅方向 C:穿孔方向
8:ゲート 80:スピンドル 81:ゴムパッキン
D:内径 W:切抜幅
2:バルブ挿入装置 20:密閉ケース 20f:フランジ部 21:第1分割ケース 22:第2分割ケース 24:収容ケース 24f:フランジ部 25:結合部 26:ゴムパッキン 27:分岐状部 28:ゲート通過孔
3:切込装置 30:ネジ機構 31:継手部 32:シャフト 33:スリーブ
34:メネジ 35:オネジ 39:上ケース
4:ダイカッタ 40:刃先 41:長辺 42:短辺 43:コーナ部
5:オペレーションバルブ
S:軸方向 R:幅方向 C:穿孔方向
8:ゲート 80:スピンドル 81:ゴムパッキン
D:内径 W:切抜幅
Claims (5)
- 既設の管路にゲート8を挿入する不断流バルブ挿入方法であって、
樹脂材料で構成される既設管1の外表面の一部を密閉ケース20によって気密状態で覆う組立工程と、
前記既設管1の幅方向Rに延び前記既設管1の内径Dの大きさ又はこれに近似した大きさの切抜幅Wを持つダイカッタ4を前記密閉ケース20に取り付ける工程と、
前記ダイカッタ4の刃先40を前記既設管1の外表面に押し当てる押当工程と、
前記刃先40を押し当てた前記ダイカッタ4を回転させることなく前記既設管1の中心に向かって移動させて前記ダイカッタ4により前記既設管1から切片14を切り抜いて前記既設管1の前記内径Dの大きさの幅を持つ開孔11を形成する切込工程と、
前記ダイカッタ4を前記切片14と共に前記ケース20から取り出す取出工程と、
前記開孔11から前記既設管1内に侵入して前記既設管1内の流体の流れを止めることのできるゲート8を前記ケース20に組み付ける組付工程とを備える。 - 請求項1の方法において、
前記開孔11の平面形状が、前記幅方向Rに長い互いに対向する一対の長辺41と、前記幅方向Rに直交する軸方向Sに平行に延び前記長辺よりも短い一対の短辺42とにより定義される長方形状で、
前記長方形状の横断面を持つ前記ゲート8が前記組付工程において前記ケース20に組み付けられる。 - 請求項1もしくは2の方法において、
前記ダイカッタ4の前記刃先40が前記既設管1の外周面13の曲率半径またはこれよりも小さい曲率半径の曲線に沿った形状を有し、前記切込工程の前の前記押当工程において前記刃先40の前記幅方向Rの両端部が前記既設管1の前記外表面に接触する。 - 請求項1〜3のいずれか1項に記載の方法において、
前記ゲート8を前記開孔11から前記既設管1内に侵入させて前記管路内の流体の流れを止める止水工程を更に備える。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の方法において、
前記切抜幅Wは前記開孔11から前記既設管1内に侵入した前記ゲート8が前記既設管1の内側面に接触することのできる大きさに設定されている。
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JP2012068996A JP2013199991A (ja) | 2012-03-26 | 2012-03-26 | 不断流バルブ挿入方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR101507114B1 (ko) | 2013-10-22 | 2015-04-07 | 주식회사 대호스토퍼 | 배관 분기에 사용되는 매립형 원 포인트 밸브 및 이를 이용한 분기관 설치 방법 |
JPWO2021177055A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | ||
WO2023023694A1 (en) * | 2021-08-24 | 2023-03-02 | Intelligas Technology Developments Pty Ltd | Pipe puncture tool |
-
2012
- 2012-03-26 JP JP2012068996A patent/JP2013199991A/ja active Pending
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WO2021177055A1 (ja) * | 2020-03-05 | 2021-09-10 | 株式会社水研 | 流体の遮断システムおよび遮断方法 |
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