JP2016098920A - 管接続部材設置装置 - Google Patents

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【課題】筺体を小形化して筐体のコストが低減できるとともに、該筐体を既設流体管に取付けるための設置コストを低減できる管接続部材設置装置を提供すること。【解決手段】密封された筐体10内で既設流体管2の一部を不断流状態で切除し、該切除部に管接続部材20を配置して、既設流体管2に外嵌される継手部材30によって該管接続部材20と既設流体管2とを継手部材30により密封接続するための管接続部材設置装置1であって、継手部材30は筐体10の内外に亘って延設配置されている。【選択図】図1

Description

本発明は、筐体内にて既設流体管を切除した部分に管接続部材を設置するための管接続部材設置装置に関する。
従来の制水体設置装置は、複数の分割部材からなる筐体内で既設流体管の一部を不断流状態で切除し、該切除部に制水体(管接続部材)を配置して、前記筐体の外部から送りねじを操作して、前記筐体内に収納され、前記既設流体管に外嵌される継手リング(継手部材)を前記制水体に跨るように移動し、前記継手リングによって前記既設流体管と前記制水体とを密封接続している(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−71239号公報(第5−10ページ、図1−図10参照)
しかしながら、特許文献1にあっては、継手リング全体が複数の分割体からなる筐体内に設置されるため、筺体が大型化するとともに、複数の分割体からなる筺体を組立てるための作業が煩雑となり、筐体のコストが増加するばかりか、該筐体を既設流体管に取付けるための掘削量も多くなるため設置コストも増加するという問題があった。
本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、筺体を小形化して筐体のコストが低減できるとともに、該筐体を既設流体管に取付けるための設置コストを低減できる管接続部材設置装置を提供することを目的とする。
前記課題を解決するために、本発明の管接続部材設置装置は、
密封された筐体内で既設流体管の一部を不断流状態で切除し、該切除部に管接続部材を配置して、前記既設流体管に外嵌される継手部材によって該管接続部材と前記既設流体管とを密封接続するための管接続部材設置装置であって、前記継手部材は前記筐体の内外に亘って延設配置されていることを特徴としている。
この特徴によれば、継手部材は既設流体管に外嵌されるとともに筐体の内外に亘って延設配置されているので、継手部材の一部を筐体内に配置できるので、前記筺体を小形化して筐体のコストが低減できるとともに、筐体を既設流体管に取付けるための設置コストを低減できる。
本発明の管接続部材設置装置は、
前記既設流体管と前記継手部材との間を密封する第1の弾性密封部材と、前記継手部材と前記筐体との間を密封する第2の弾性密封部材と、を備え、前記継手部材は、前記第1の弾性密封部材及び前記第2の弾性密封部材を介して密封状態で前記筐体に対し相対移動できることを特徴としている。
この特徴によれば、第1の弾性密封部材により前記継手部材と前記既設流体管との間を密封し、前記第2の弾性密封部材により前記継手部材と前記筐体との間を密封するので、前記筐体外部に延設配置される前記継手部材の一部を前記筐体に相対移動させて、前記継手部材と前記既設流体管とを密封状に接続することができる。
本発明の管接続部材設置装置は、
前記継手部材の前記筐体内に延設配置される部分には、前記筐体からの離脱を防止する離脱防止手段を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、前記継手部材に前記筺体内部から流体圧力が作用しても、前記継手部材は、前記筐体内に延設配置される離脱防止手段によって前記筐体からの離脱を防止することができる。
本発明の管接続部材設置装置は、
前記継手部材は周方向に分割される複数の分割継手部材からなり、前記離脱防止手段は該複数の分割継手部材同士をフランジ接続するためのフランジ部であることを特徴としている。
この特徴によれば、前記継手部材は、複数の分割継手部材同士をフランジ接続するためのフランジ部を利用して、前記筐体からの離脱を防止することができる。
本発明の管接続部材設置装置は、
前記継手部材は前記管接続部材に対する相対移動を規制する係止手段を備え、前記離脱防止手段は該係止手段のフランジ部であることを特徴としている。
この特徴によれば、前記継手部材は、前記管接続部材に対する相対移動を規制する係止手段のフランジ部を利用して、前記筐体からの離脱を防止することができる。
本発明の管接続部材設置装置は、
前記継手部材は周方向に分割される複数の分割継手部材からなり、少なくとも前記複数の分割継手部材同士の接合部を平滑にする表面処理層を備えることを特徴としている。
この特徴によれば、前記継手部材は、少なくとも周方向に分割される複数の分割継手部材同士の接合部を平滑にする表面処理層を備えるので、前記弾性密封部材による密封の信頼性を高めることができる。
筐体内で既設流体管の一部を切除した切除部に仕切弁及び既設流体管の残置部に継手部材を配置した状態を示す一部側断面図である。 筐体内で既設流体管の一部を切除した切除部に仕切弁及び既設流体管の残置部に継手部材を配置した状態を示す平面図である。 (a)は筐体内で既設流体管の一部を切除する工程を示す一部平面断面図、(b)は一部側断面図である。 (a)は筐体内で既設流体管の一部を切除した切除部に仕切弁を配置する工程を示す一部平面断面図、(b)は一部側断面図である。 (a)は筐体内で既設流体管の一部を切除した切除部に配置された仕切弁と既設流体管の残置部とを継手部材により接続する工程を示す一部平面断面図、(b)は一部側断面図である。 (a)は筐体を撤去し継手部材に保持バンドを取付ける工程を示す平面図、(b)は側面図である。 (a)は継手部材と仕切弁との相対移動を規制する係止手段を示す平面図、(b)は側面図である。 (a)は継手部材同士の離間距離を規制する離間規制部材を示す平面図、(b)は側面図である。
本発明に係る管接続部材設置装置を実施するための形態を図1から図8を参照して説明する。
図1に示されるように、本発明に係る管接続部材設置装置1は、既設流体管2(2a、2b)の一部を密封する筐体10と、弁管体21及び弁本体部22を有する仕切弁20と、既設流体管2(2a、2b)を密封する第1の弾性密封部材30e、30eを有する一対の継手部材30、30と、筐体10と継手部材30、30とを密封する第2の密封部材10e、10eと、を備える。以下、管接続部材設置装置1の構成要素について説明する。なお、既設流体管2a、2bは、既設流体管2の一部を後述するホールソー等で切除して残された残置部を示す。
既設流体管2は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面がモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管及び弁装置は、その他鋳鉄、鋼等の金属製、あるいは石綿、コンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管内の流体は上水であるが、本実施例の上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。
図1及び図2に示されるように、筐体10は、既設流体管2の略管軸水平位置で分割され、既設流体管2の上部側に外嵌装着される上部筐体11と、既設流体管2の下部側に外嵌装着される下部筐体12と、を備える。なお、筺体10も上水道用のダクタイル鋳鉄、鋼等で構成される。
上部筐体11は、1対の上部側壁11a、11a、上部壁11b、該上部壁11bに一体に設けられ、筺体10の内部に連通する連通孔11gを有する筒部11c、及び該筒部11cに一体に形成されたフランジ部11dを備える。なお、図1には示されていないが、フランジ部11dには、ボルト・ナット等の締結手段を介して作業弁を備えた作業用ケースが密封状態で取付けられる。該作業用ケースは、該作業用ケースに備えられた作業弁を開閉操作して、作業に応じて既設流体管2を切除する管切除装置や、管接続部材としての仕切弁20を挿入する挿入装置を密封状態で取付けることができる。なお、作業用ケース、管切除装置及び挿入装置は周知なものである。
図1及び図2に示されるように、下部筐体12は、1対の下部側壁12a、12a、底部壁12dを備える。また、上部筐体11、下部筐体12は、それぞれ略管軸位置に形成された上部筐体フランジ部11f、下部筐体フランジ部をボルト・ナット19等の締結手段で脱着自在に密封状態でフランジ結合される。なお、筺体10は管軸水平位置で2分割しているが、3分割以上としてもよく、密封状態を保つことができる構造であれば3分割以上の分割の態様は上記実施例に限られない。
図1及び図2に示されるように、仕切弁20は、弁管体21及び弁本体部22を備える。弁管体21は、管路部21a、該管路部21aに連通する連通孔21cを有する首部21b、及び首部21bに一体に形成される管体フランジ部21fを有する。また、弁本体部22は、管路部21aを開閉可能な弁体(図示せず)と、連通孔21cを閉止する弁蓋フランジ22fを有する弁蓋22aと、弁蓋22aの上面から突出され弁体を外部から開閉操作するための棒状の弁棒部22dと、弁蓋22aの上部に接合され弁棒部22dの外周面をシールするためのパッキンを内部に備えるパッキン箱22bと、を備え、管体フランジ部21fと弁蓋フランジ22fとをボルト・ナット等の締結手段で脱着自在に密封状態でフランジ結合されている。
つぎに継手部材30、30について説明する。継手部材30、30は、仕切弁20の上流側と下流側に同一のものが配設されるので、一方の継手部材30について説明する。図1及び図2に示されるように、継手部材30は、既設流体管2に対して径方向の外側から外嵌装着可能に周方向で2分割された半円筒状の分割継手部材31、32から構成される。各分割継手部材31、32には、連結フランジ部31g、31g、32g、32g、31h、31h、32h、32hが一体的に形成され、ボルト・ナット39等の締結手段により筒状にフランジ結合されている(図3参照)。分割継手部材31、32の既設流体管2に対向する内周面31b、32bには第1の弾性密封部材30eが配設され、継手部材30と既設流体管2a(2b)との間が密封されている。また、継手部材30と筐体10との間は、筐体10の上部側壁11a、下部側壁12aのそれぞれに形成された溝部に配設された第2の弾性密封部材10eにより密封されている。なお、分割継手部材31、32は管軸水平位置で2分割しているが、3分割以上としてもよく、密封状態を保つことができる構造であれば3分割以上の分割の態様は上記実施例に限られない。
以下、筐体10内にて既設流体管2を切除した部分に仕切弁20を設置する工程について説明する。
最初に、既設流体管2の切除工程を行う。図3に示されるように、継手部材30、30は、既設流体管2の切除予定範囲Sの上流側及び下流側近傍において、既設流体管2の外面に周方向に沿って取付けられ、継手部材30、30と既設流体管2との間を第1の弾性密封部材30e、30eによって密封する(図1参照)。さらに、切除予定範囲Sと継手部材30、30の外周面31dを筐体10によって囲繞し、継手部材30と筐体10との間を第2の弾性密封部材10eにより密封する(図1参照)。さらに、フランジ部11dに作業用ケース及び既設流体管2を切除する管切除装置を取付ける(図示せず)。管切除装置は、ホールソー41を備える。該ホールソーは、既設流体管2の外径よりも大なる内径及び高さを有し、下端周縁に下向きに配設された穿孔刃41aと、穿孔刃41aと同じ中心軸を有し穿孔刃41aよりも下方の位置に下向きに配設されたセンタードリル41bと、を有する内空円筒状に形成されている。
この状態で、作業用ケースに備えられた作業弁を開状態として、管切除装置としてのホールソー41を回転動作させながら、既設流体管2の切除予定範囲Sの流体管全断面を通過するように下降動作させることにより、既設流体管2の切除予定範囲Sは円筒状の切断面2c、2c(図1参照)を有した状態で切断される。既設流体管2の切断動作後に、ホールソー41の内空部には切断された管片が保持された状態となり、ホールソー41を上昇させ筐体10の外部に当該管片を搬出することができる。このように、ホールソー41による切除工程は、回転するホールソー41を1往復させることで既設流体管2の切除予定範囲Sを切除できるので、効率良く切除工程を完了することができる。
なお、上述の既設流体管2の切除工程において、既設流体管2は不断流状態であるため、ホールソー41に一体に設けられたセンタードリル41bが既設流体管2上面の外周面から既設流体管2の内部に達した時点で、既設流体管2の内部の流体が既設流体管から筐体10、作業用ケース内を満たすが、筐体10、作業用ケースは密封されているので漏出することはない。また、継手部材30、30には筐体10からの離脱を防止するため、離脱防止部としての連結フランジ部31h、31h、32h、32hが設けられている。この離脱防止部により、継手部材30は筐体10内から流体圧力を受けても、連結フランジ部31h、31h、32h、32hが上部側壁11a、下部側壁12aに当接して、筺体10から離脱することを防止できる。
つぎに、筐体10のフランジ部11dに取付けられた作業用ケースの作業弁を閉状態とし、管切除装置を取外し、挿入装置に交換する(図示せず)。続いて作業弁を開状態とし、既設流体管2を切除した位置へ仕切弁20を載置する。以下、仕切弁20の載置工程について説明する。
図1、図2、図4に示されるように、筐体10の内側面には、上部における離間距離が、下部における離間距離よりも幅広に略Y字状に形成された一対の案内片50、50が上下方向に延びている。挿入装置によって降下される仕切弁20は、該仕切弁20の側方に膨出した膨出片20m、20mが一対の案内片50、50によって案内され、仕切弁20の載置座20aが仕切弁20の上下方向の位置を調整する調整ネジ12j、12j上に載置される。
このように、挿入装置により仕切弁20が既設流体管の切除部に向けて下降動作する際に、仕切弁20の膨出片20m、20mは、略Y字状に形成された案内片50、50によって案内されるので、不断流状態の既設流体管2の流れ等の影響下においても、既設流体管の切除部に仕切弁20を確実に載置することができる。
なお、案内片50、50は、筐体10の内面に少なくとも上下方向に延びていれば、仕切弁20の膨出片20m、20mを一対の案内片50、50によって両側から挟持する必要はなく、案内片50を既設流体管2の下流側の一方のみに設けるようにして、該下流側の一方の案内片と当接し案内させながら、仕切弁20を載置位置に載置するようにしてもよい。
なお、既設流体管2は地中から不均一に荷重を受けていることが多い。このため、既設流体管の一部を切除すると、載置された仕切弁20の管軸C3は、既設流体管2aの管軸C1及び既設流体管2bの管軸C2とずれた状態で載置されることがある(図4参照)。そこで、筐体10には、仕切弁20の上下方向の位置を調整する調整ネジ12j、12j(図1参照)、仕切弁20の水平方向の位置を調整する調整ネジ11j、11j(図2参照)が密封状態で設けられている。筐体10の外方より明り取り窓10a、10a、…(図2参照)を通して筐体10内部を照らし、筐体10内部に載置された仕切弁20の位置を確認しながら調整ネジ11j、11j、12j、12jを調整することによって、仕切弁20の管軸C3と既設流体管2aの管軸C1及び既設流体管2bの管軸C2とが、略一致するように仕切弁20の位置に調整することができる。
つぎに、継手部材30、30によって、仕切弁20と既設流体管2a、2bとの接続を行う接続工程について説明する。
図5に示されるように、継手部材30、30と既設流体管2a、2bとの間には第1の弾性密封部材30e、30eが配設され、継手部材30、30と筐体10との間には第2の弾性密封部材10e、10eが配設され、密封されているので、継手部材30、30の一部を筺体10の外部に露出した状態で配設できる。
また、上述のように、既設流体管2aの管軸C1及び既設流体管2bの管軸C2は仕切弁20の管軸C3と略一致するように位置調整されているので、継手部材30、30を既設流体管2a、2bの外周面をガイドとして摺動させて、筐体10の内に相対移動させるだけで、継手部材30、30の内周面31c、31c、32c、32cを仕切弁20の弁管体21の管路部21a、21aに密封状態で嵌合させ、継手部材30、30を管路部21a、21aに容易に組立てることができる。しかも、継手部材30、30の一部が筐体10の外部に露出しているので、該露出部の移動量を直接確認して、継手部材30、30と管路部21a、21aとの相対位置を確認できるので、継手部材30、30を管路部21a、21aに確実に組立てることができる。
しかしながら、仕切弁20の管軸C3、既設流体管2aの管軸C1、既設流体管2bの管軸C2のずれ量が大きい場合には、上述した調整ネジ11j、11j、12j、12jによる調整では、仕切弁20の管軸C3、既設流体管2aの管軸C1、既設流体管2bの管軸C2が、略一致するように仕切弁20の位置を十分調整できない場合がある。
このように仕切弁20の位置調整を十分にできない場合であっても、第1の弾性密封部材30e及び第2の弾性密封部材10eにより支持された継手部材30の一部が筐体10の外部に露出しているので、第1の弾性密封部材30e及び第2の弾性密封部材10eの弾性変形を利用して、継手部材30の筐体外露出部を上下、左右に動かしながら、仕切弁20の管軸C3と既設流体管2aの管軸C1、仕切弁20の管軸C3と既設流体管2bの管軸C2との位置合わせを行い、継手部材30、30を筐体10へ容易に挿入して仕切弁20の管路部21a、21aに組立てることができる。
このように、筺体10は継手部材30全体を筐体10内に収納する必要がなく、外部に露出させた状態で配置できるので、筺体10を小形化して筐体のコストが低減できるとともに、筐体を既設流体管に取付けるための設置コストを低減できる。
なお、図5には図示されていないが、筐体10の内の流体圧力に抗して継手部材30、30を移動させるために、継手部材移動手段60が設けられている。継手部材移動手段60は、油圧ジャッキ、レバーホイスト等の押圧手段によって継手部材30、30のフランジ部31f、31f、32f、32fを押圧することができるが、押圧時の反力は、筺体の上部側壁11a、11a、下部側壁12a、12aから支持してもよいし、掘削した土壁を利用してもよいし、継手部材30、30同士を利用してもよい。
最後に、継手部材30、30をこの場合の固定手段である分割構造の離脱防止押輪61により既設流体管2a、2bに固定し、筺体10を撤去して、仕切弁20を設置する工程を完了する。この固定手段は離脱防止押輪61に限らず、たとえば継手部材30、30同士を連結する連結ボルトであってもよい。
以上説明したように、本発明の管接続部材設置装置によれば、第1の弾性密封部材30eにより継手部材30と既設流体管2a(2b)との間が密封され、第2の弾性密封部材10eにより継手部材30と筐体10との間が密封されるので、継手部材30は、筐体10外部と内部とに亘って継手部材30を延設配置して、継手部材30の一部を筐体外に露出した状態で配置でき、前記筺体を小形化して筐体のコストが低減できるとともに、筐体を既設流体管に取付けるための設置コストを低減できる。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
例えば、継手部材30は、分割継手部材31、32は、連結フランジ部31g、31g、32g、32g、31h、31h、32h、32hをボルト・ナット39等の締結手段により筒状にフランジ結合し、継手部材30内に作用する流体圧力を保持している。しかしながら、ボルト・ナット39等の締結手段によるフランジ結合に限らず、溶接により分割継手部材31、32を一体に結合してもよい。また、筺体10の撤去後、必要に応じて、図6に示されるように、分割構成の保持バンド70をボルト・ナット79等の締結手段により継手部材30、30の外周に取付け、継手部材30内に作用する流体圧力を保持するようにしてもよい。
また、継手部材30の分割継手部材31、32を一体筒状に構成したときの接合部の凹凸等により、弾性密封部材の密封性が低下してしまう場合がある。この密封性の低下を防ぐため、接合部の凹凸部には、パテ、塗装等による表面処理層を設けたり、接合部表面をグランダ仕上げして表面処理層を設けたりして、継手部材30の表面を平滑に仕上げ、弾性密封部材による密封の信頼性を向上させることができる。
また、図7に示されるように、仕切弁20及び継手部材30、30に、仕切弁20と継手部材30、30との相対移動を規制する係止手段20p、20p、…、30p、30p、…(離脱防止手段)を設け、ボルト・ナット28により係止することによって、継手部材30内に作用する流体圧力を保持しつつ、仕切弁20、継手部材30、30との相対移動を確実に防止することもできる。なお、図7において、一対の係止手段20p、30pは4カ所設けられているが、継手部材30に作用する流体圧力に応じて適宜決定することができる。
また、図8に示されるように、継手部材30、30同士を長尺ボルト・ナット80によって固定して、継手部材30、30同士の離間距離を規制することもできる。この場合、仕切弁20の首部21bと継手部材30が接触状態となっても、継手部材30と既設流体管2a、2bとの間の密封を維持できるように、第1の弾性密封部材30eを配設すれば、簡単な構造で継手部材30内に作用する流体圧力を保持しつつ、仕切弁20、継手部材30、30との相対移動を確実に防止することができる。なお、図8において、長尺ボルト・ナット80の本数は2本であるが、継手部材30に作用する流体圧力に応じて適宜決定することができる。
また、上記実施例において、仕切弁を使用した実施例を説明したが、これに限らず、スルース弁、プラグ、バタフライ弁等の管接続部材であってもよい。さらに、切断は円筒状のカッターを使用したが、ワイヤーソーやバイト等を使用してもよい。
1 管接続部材設置装置
2、2a、2b 既設流体管
10 筺体
10e 第2の弾性密封部材
20 仕切弁(管接続部材)
20p、30p 係止手段(離脱防止手段)
30 継手部材
30e 第1の弾性密封部材
31、32 分割継手部材
31g、31h 連結フランジ部(離脱防止手段)
32g、32h 連結フランジ部(離脱防止手段)

Claims (6)

  1. 密封された筐体内で既設流体管の一部を不断流状態で切除し、該切除部に管接続部材を配置して、前記既設流体管に外嵌される継手部材によって前記管接続部材と前記既設流体管とを密封接続するための管接続部材設置装置であって、前記継手部材は前記筐体の内外に亘って延設配置されていることを特徴とする管接続部材設置装置。
  2. 前記既設流体管と前記継手部材との間を密封する第1の弾性密封部材と、前記継手部材と前記筐体との間を密封する第2の弾性密封部材と、を備え、前記継手部材は、前記第1の弾性密封部材及び前記第2の弾性密封部材を介して密封状態で前記筐体に対し相対移動できることを特徴とする請求項1に記載の管接続部材設置装置。
  3. 前記継手部材の前記筐体内に延設配設される部分には、前記筐体からの離脱を防止する離脱防止手段を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の管接続部材設置装置。
  4. 前記継手部材は周方向に分割される複数の分割継手部材からなり、前記離脱防止手段は該複数の分割継手部材同士をフランジ接続するためのフランジ部であることを特徴とする請求項3に記載の管接続部材設置装置。
  5. 前記継手部材は前記管接続部材に対する相対移動を規制する係止手段を備え、前記離脱防止手段は該係止手段のフランジ部であることを特徴とする請求項3に記載の管接続部材設置装置。
  6. 前記継手部材は周方向に分割される複数の分割継手部材からなり、少なくとも前記複数の分割継手部材同士の接合部を平滑にする表面処理層を備えることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の管接続部材設置装置。
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