JP2017193910A - 止水装置用仕切弁 - Google Patents

Abstract

【課題】水道管内でバッグを膨張させてもその水圧に充分抵抗できる様にした止水装置用仕切弁を提供する。【解決手段】水道管Ｐに形成された穿孔P1に挿脱可能な栓状の頭部３を設け、該頭部３の後方下部に水道管Ｐの内径より丈が若干短い基幹部４を垂設し、該基幹部４前面に頭部３と基幹部４を通じて流体が給排され、膨張状態で水道管Ｐ内を水密状に閉塞可能と成した膨縮自在なバッグ８を設けると共に、基幹部４の左右に基幹部４前方への屈曲状態と基幹部４側方への伸展状態に遠隔操作手段５にて揺動可能な弓形の翼体６を蝶着し、該翼体６は前記屈曲状態で収縮状態のバッグ８を抱囲すると共に、頭部３下方に頭部３外周より外方へ食み出ない様に収容可能に設定され、前記伸展状態で基幹部４と共に水道管Ｐの内径より若干小径な円盤状に展開可能に設定する。【選択図】図９

Description

本発明は、水道管の切断を伴う修理や交換工事に際し、水道管内を一時的に遮断する止水装置に備えた仕切弁に関する。

特許文献１乃至４に開示される止水装置には、水道管工事に際し、その水道管にこれの内部を一時的に遮断すべく止水装置用バッグが使用されている。
この止水装置用バッグは、内側にゴム製の内装バッグを有し、外側に布製の外装バッグを有して各バッグの重ね合わされた口元に、内部に剛性を有するスリーブを挿嵌したゴム製のホースの先端開口部を挿入し、前記各口元及びホースを介してスリーブをカシメリングで外嵌圧着することにより、各バッグの口元とホースとを一体的に連結している。

特開平３−１７７６９７号公報 実開平４−２２６９１号公報 実開平６−１２８９６号公報 実開平７−３８８９１号公報

上記の様に構成された止水装置用バッグは、水道管工事に際し、その水道管に取付けた止水装置によって不断水の状態で水道管に形成した穿孔から収縮状態で水道管内に挿入される。

そして、ホースから空気を内装バッグ内に送入して止水装置用バッグを膨張させることにより、水道管内を水密状に閉塞し、その下流への通水を遮断するのであるが、止水装置用バッグが膨張すると管内水圧による水流抵抗が増大するため、止水装置用バッグは水道管の下流側に強く押され、止水装置用バッグの口元においてカシメリングによる圧着部位が局部的に延伸されるなどして損傷を受け、内装バッグが気密性を失って使用に耐えられなくなったり、特に大径な水道管では、水圧による強い引張力でホースが切断されるなどの問題を招来している。

そこで、本発明では、水道管内でバッグを膨張させてもその水圧に充分抵抗できる様にした止水装置用仕切弁を提供することを目的としている。

上記課題に鑑み、本発明の止水装置用仕切弁は、水道管に形成された穿孔に挿脱可能な栓状の頭部を設け、該頭部の後方下部に水道管の内径より丈が若干短い基幹部を垂設し、該基幹部前面に頭部と基幹部を通じて流体が給排され、膨張状態で水道管内を水密状に閉塞可能と成した膨縮自在なバッグを設けると共に、基幹部の左右に基幹部前方への屈曲状態と基幹部側方への伸展状態に遠隔操作手段にて揺動可能な弓形の翼体を蝶着し、該翼体は前記屈曲状態で収縮状態のバッグを抱囲すると共に、頭部下方に頭部外周より外方へ食み出ない様に収容可能に設定され、前記伸展状態で基幹部と共に水道管の内径より若干小径な円盤状に展開可能に設定したことを特徴とする。
又、翼体の伸展状態で水道管の内周面に対応する翼体の外周及び基幹部下端に前記内周面との隙間へ向かって張り出して閉塞するゴム製の弁膜を設けたことを特徴とする。

要するに本発明は、水道管に形成された穿孔に挿脱可能な栓状の頭部を設け、該頭部の後方下部に水道管の内径より丈が若干短い基幹部を垂設し、該基幹部前面に頭部と基幹部を通じて流体が給排され、膨張状態で水道管内を水密状に閉塞可能と成した膨縮自在なバッグを設けると共に、基幹部の左右に基幹部前方への屈曲状態と基幹部側方への伸展状態に遠隔操作手段にて揺動可能な弓形の翼体を蝶着し、該翼体は前記屈曲状態で収縮状態のバッグを抱囲すると共に、頭部下方に頭部外周より外方へ食み出ない様に収容可能に設定され、前記伸展状態で基幹部と共に水道管の内径より若干小径な円盤状に展開可能に設定して成るので、遠隔操作手段にて左右の翼体を屈曲状態に前方揺動させることにより頭部の後方下部の基幹部前面で収縮状態のバッグを抱囲させると、かかる屈曲状態の翼体は頭部下方に収容され、平面視で頭部外周より食み出すことがないので、水道管工事に際し、その水道管に取付けた止水装置によって不断水の状態で水道管に形成した穿孔から水道管内へ挿入できると共に、頭部を穿孔内に挿嵌できる。
続いて、遠隔操作手段にて各翼体を伸展状態に後方揺動させることにより、水道管内において頭部の後方下部で翼体を基幹部と共に水道管の内径より若干小径な円盤状に展開させることができ、かかる状態では、頭部が穿孔に栓状に挿嵌されているから、その下部で基幹部とその左右で伸展する翼体とが水道管内で円盤状に展開されて、かかる円盤に水道管内の水圧を受けてもガタつかず、水道管内の穿孔下部における展開位置を堅固に保持できる。
そして、バッグを膨張させることにより、バッグは水道管内の水圧によって円盤状に展開した基幹部と翼体に押しつけられ、放射方向に広がり水道管内周面との隙間を水密状に閉塞できる。
バッグは従来の様にその内部に流体を給排するホースでのみ支持されることはなく、バッグの背部全体が円盤状に展開した基幹部と翼体とで支持されるので、バッグに対する負荷は水圧だけで圧縮しかかからないから、水道管内でバッグを膨張させても管内圧力に充分抵抗でき、大径な水道管に対しても上記構成部材をサイズアップするだけで対応できる。

翼体の伸展状態で水道管の内周面に対応する翼体の外周及び基幹部下端に前記内周面との隙間へ向かって張り出して閉塞するゴム製の弁膜を設けたので、翼体の伸展状態で膨張前のバッグの一部が前記隙間から水道管の下流側へ吸い込まれるのを防止し、バッグが何らの支障なく膨張できる等その実用的効果甚だ大である。

止水装置の使用状態における斜視図である。 バッグ膨張前の止水装置の一部破断正面図である。 図２の側面図である。 仕切弁を内部に収容した状態を示す止水装置の正面方向から見た一部破断縦断面図である。 仕切弁を水道管内に挿入して翼体を伸展させた直後の止水装置を正面方向から見た一部省略縦断面図である。 止水装置の使用状態を側面方向から見た一部省略縦断面図である。 図６のＡーＡ一部省略断面図である。 図６のＢーＢ一部省略断面図である。 図６の要部拡大図である。 バッグを単独で膨張させた状態の中央縦断面図である。 支持盤の折り畳み状態を示す仕切弁の一部省略正面図である。 図１１の側面図である。 図１１の平面図である。 図１１のＣーＣ一部省略断面図である。 支持盤の展開状態を示す仕切弁の一部省略正面図である。 図１５の側面図である。 図１５の背面図である。 図１５の平面図である。 図１５のＤーＤ一部省略断面図である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
本発明に係る止水装置用仕切弁１（以下、単に仕切弁１と称する。）は、水道管Ｐの切断を伴う修理や交換工事に際し、水道管Ｐ内を一時的に遮断する止水装置２に使用されるものである。

この仕切弁１は、水道管Ｐに形成された穿孔P1に挿脱可能に設けた栓状の頭部３と、該頭部３の後方下部に水道管Ｐの内径より丈が若干短い基幹部４を垂設し、該基幹部４の左右に基幹部４前方への屈曲状態と基幹部４側方への伸展状態に遠隔操作手段５にて揺動可能な弓形の翼体６を蝶着して成る金属製の支持盤７と、該支持盤７の基幹部４前面（正面）に設けられ、頭部３と基幹部４を通じて流体（本実施例では空気）が外部から給排され、膨張状態で水道管Ｐ内を水密状に閉塞可能と成した膨縮自在なバッグ８とから主に構成されている。

頭部３は穿孔P1と略同径の偏平円柱形に形成すると共に、その下部を水道管Ｐの内周に沿った鞍状に形成して成り、水道管Ｐの上流側に対応する前方外周面を所定肉厚を以て優弧状に凹欠し、該凹欠部に形状対応した合成ゴム製の弾性体９を装着し、該弾性体９は頭部３の穿孔P1への挿嵌状態で穿孔P1内周に弾性的に接触可能と成し、穿孔P1が頭部３の外形より若干小径であっても、弾性変形して穿孔P1に挿嵌可能と成している。

基幹部４は、支持盤７の中央部に相当する位置に所定幅を以て正面視縦長矩形状（尚、下端は翼体６外周の円弧に沿った劣弧状に形成されている。）に形成され、その正面の上方中央には頭部３下端中央から下方へ向かうに従い徐々に薄肉になる様に傾斜して成る補強リブ4aを一体形成し、該補強リブ4aの下方であって正面中央には、頭部３背面の上下方向中心線上の上端から基幹部４下方へわたって凹設された一条の凹溝10の下端に通ずる透孔11が穿設されている。

透孔11には、凹溝10の下端からＬ字状の管継ぎ手12が挿嵌され、該管継ぎ手12の透孔11内に挿入配置された一端に、基幹部４正面に露出する透孔11の前端開口部を通してバッグ８の背部下方に設けた細長筒状の口金13を気密状に挿嵌連結し、凹溝10の下端で管継ぎ手12の上方に延びる他端に凹溝10内に配索されたチューブ14の下端を気密状に挿嵌連結し、該チューブ14の上端を頭部３に設けた凹溝10の上端より外方へ延出している。

チューブ14の上端は、頭部３上端前方に立設した頭部３より小径で長尺な通気管15の背部下端に開設した通気口15ａに気密状に連結され、該通気口15ａは、通気管15内に上下にわたって貫通した通気路15ｂの下端に連通している。

通気管15の上端中央には、これの通気路15ｂに気密状に連通する流通路16ａを縦貫した通気管15よりも細くて長い通気細管16を立設し、該通気細管16の上端には圧力計付き連結口17を設け、該圧力計付き連結口17は図示しないエアーポンプに連結されている。

翼体６は、その外周縁にその円弧に沿って前方突出する周壁6aを設け、該周壁6aはその先端へ向かうに従い外向きに傾斜させて成り、基幹部４前方への屈曲状態で収縮状態のバッグ８を抱囲すると共に、頭部３下方に頭部３外周より外方へ食み出ない様に収容可能に設定され、基幹部４側方への伸展状態で基幹部４と共に水道管Ｐの内径より若干小径な円盤状に展開可能に設定している。

翼体６の伸展状態で水道管Ｐの内周面に対応する翼体６の外周及び基幹部４下端に前記内周面との隙間へ向かって張り出して閉塞するゴム製の弁膜18、19を設けている。

翼体６の遠隔操作手段５は、翼体６の基幹部４とのヒンジ側端部上端に上方延設した長尺な操作杆５であり、該操作杆５は、頭部３の背部を上下に遊貫すると共に、上端に棒状の操作レバー5aを水平突設して成り、該操作レバー5aの向きで翼体６の屈伸状態を視認できる様に成している。

即ち、操作レバー5aの先端を前方へ指向させることで翼体６を基幹部４前方へ屈曲させ、操作レバー5aの先端を側方へ指向させることで翼体６を基幹部４側方へ伸展させる様に成している。

又、通気細管16の上方には、操作レバー5a直下の操作杆５上部を遊挿した所定形状の基板20を固着している。

バッグ８は、膨張状態で水道管Ｐの内径より大径な偏平円柱状に形成した気密性及び柔軟性を有する合成ゴム製から成る内装バッグ21と、該内装バッグ21と同形に形成され、内装バッグ21の背部下方に突設した口金13周囲を残して内装バッグ21を被包する内装バッグ21の膨張規制と防護用の布製外装カバー22と、該外装カバー22の背部下方に内装バッグ21の口金13周囲を露出する様に開設した内装バッグ21の出し入れ口22ａを口金13を挿通して面ファスナ23で以て着脱自在に塞ぐ布製外装蓋体24とから成る（図10参照) 。

上記の様に構成された仕切弁１の主要部は、掘削によって露出した工事対象の水道管Ｐに取付けられるサドル付きボールバルブＳに下端が水密状に連結される収容管25に内装されることにより止水装置２を構成している。
尚、水道管ＰのボールバルブＳに対応する側面箇所には、ボールバルブＳに一旦取付けられた図示しない穿孔機にて穿孔P1が形成されている。

収容管25は、基幹部４前面で収縮状態のバッグ８を屈曲状態の翼体６で抱囲させた支持盤７の折り畳み状態の仕切弁１を下端開口部26ａより出没自在に収容可能と成す様に、頭部３より若干大径な内径を有すると共に、上端後方に操作杆５を回動及び摺動可能に水密挿通した大筒部26と、該大筒部26の上端前方に内部が連続して通気管15を遊挿可能に立設した通気管15より長尺な小筒部27とから成り、該小筒部27の上端開口部に水密状に被冠した鍔付き蓋体27ａの後部へ突出した鍔片には操作杆５を遊挿し、鍔付き蓋体27ａの中央に水密状に突設した密栓28に通気細管16を上下動自在に水密挿通している。

上記の様に構成された止水装置２は、大筒部26内に支持盤７が折り畳み状態の仕切弁１を収容した状態で、その下端開口部26ａ端面を水道管Ｐに取付けられた閉弁状態のボールバルブＳの上端開口部端面に水密状に連結する。

そして、ボールバルブＳを開弁することにより、収容管25と水道管Ｐを穿孔P1を介して連通する。
その後、収容管25より外部に突出している操作杆５と通気細管16を押し下げることにより、大筒部26内から支持盤７が折り畳み状態の仕切弁１が穿孔P1を通して水道管Ｐ内に導入される。

支持盤７の折り畳み状態では、屈曲している翼体６が頭部３下方に収容され、平面視で頭部３外周より食み出すことがないので、この折り畳み状態の支持盤７を穿孔P1から水道管Ｐ内へ挿入できると共に、頭部３を穿孔P1内に栓状に挿嵌でき、かかる状態で頭部３前方の弾性体９が穿孔P1内周に弾性的に接触可能と成し、穿孔P1が頭部３の外形より若干小径であっても、弾性変形して穿孔P1に挿嵌可能と成している。

次いで、先端が前方（水道管Ｐの上流）に指向している操作レバー5aをもってこれを後方へ揺動することにより、その先端を側方へ指向させると、基幹部４の前方で屈曲していた翼体６が側方へ伸展し、支持盤７が円盤状に展開する。

かかる状態では、頭部３が穿孔P1に栓状に挿嵌されているため、その下部で展開されている支持盤７に水道管Ｐ内の水圧を受けてもガタつかず、穿孔P1下部の水道管Ｐ内での展開位置を堅固に保持できる。
又、穿孔P1が頭部３より若干大径で展開状態の支持盤７が水圧を受けて頭部３が穿孔P1内で前傾しようとしても、頭部３に上方連続する通気管15の上端が収容管25の小筒部27に遊挿（収容管25内径と小筒部27外径との隙間が狭い）状態で内在しているため、その前傾は阻止される（図６参照）。

又、支持盤７において水道管Ｐの内周面に対応する翼体６の外周及び基幹部４下端には、弁膜18、19が水道管Ｐの内周面との隙間へ向かって張り出し、その隙間を閉塞しているため、膨張前のバッグ８の一部が前記隙間から水道管Ｐの下流側へ吸い込まれるのを防止し、バッグ８が何らの支障なく膨張できる。

次いで、エアーポンプにより流通路16ａ、通気路15ｂ、チューブ14、口金13を通してバッグ８（内装バッグ21）内に空気が送入されバッグ８を膨張させる。

これにより、バッグ８は水道管Ｐ内の水圧によって円盤状に展開した支持盤７に押しつけられ、背部は支持盤７の前面形状に対応変形し、外周側は放射方向に広がり水道管Ｐ内周面との隙間を水密状に閉塞する。

このときバッグ８の背部全体が円盤状に展開変形した支持盤７に支持されるので、バッグ８に対する負荷は水圧だけで圧縮しかかからず、水道管Ｐ内でバッグ８を膨張させても、この膨張で増大する管内圧力にバッグ８は充分抵抗でき、穿孔P1下部に移動することなく止まってそれよりも下流側への通水を遮断する。

水道工事の完了後、水道管Ｐを通常の通水状態に復帰するには、先ずエアポンプによりバッグ８（内装バッグ21）内の空気を排出し、バッグ８を収縮させることにより、止水状態を解除する。

次いで、先端が側方に指向している操作レバー5aを前方へ揺動することにより、翼体６を基幹部４の前方へ屈曲させてその内側に収縮状態のバッグ８を抱持する様に、支持盤７を折り畳み変形させ、しかる後に操作杆５と通気細管16を引き上げることにより、支持盤７が折り畳み状態の仕切弁１を大筒部26内に収容する。

その後、ボールバルブＳを閉弁し、該ボールバルブＳから大筒部26を離脱することで止水装置２を水道管Ｐから取り外す。

３ 頭部
４ 基幹部
５ 遠隔操作手段
６ 翼体
８ バッグ
18 弁膜
19 弁膜
Ｐ 水道管
P1 穿孔

Claims (2)

1. 水道管に形成された穿孔に挿脱可能な栓状の頭部を設け、該頭部の後方下部に水道管の内径より丈が若干短い基幹部を垂設し、該基幹部前面に頭部と基幹部を通じて流体が給排され、膨張状態で水道管内を水密状に閉塞可能と成した膨縮自在なバッグを設けると共に、基幹部の左右に基幹部前方への屈曲状態と基幹部側方への伸展状態に遠隔操作手段にて揺動可能な弓形の翼体を蝶着し、該翼体は前記屈曲状態で収縮状態のバッグを抱囲すると共に、頭部下方に頭部外周より外方へ食み出ない様に収容可能に設定され、前記伸展状態で基幹部と共に水道管の内径より若干小径な円盤状に展開可能に設定したことを特徴とする止水装置用仕切弁。
2. 翼体の伸展状態で水道管の内周面に対応する翼体の外周及び基幹部下端に前記内周面との隙間へ向かって張り出して閉塞するゴム製の弁膜を設けたことを特徴とする請求項１記載の止水装置用仕切弁。

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