JP2022125279A - 流体管路構造の弁撤去方法と流体管路構造及び弁装置 - Google Patents
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Abstract
Description
この更新・耐震化工事の方法の一例を説明すると、工事対象領域の上流側部位に位置する流体管(管部の一例)の分岐管部の接続口部側、又は、流体管に外装固定される分割構造の割T字管(管部の一例)の分岐管部の接続口部側に、流路軸線に対して交差する方向から流路を開閉作動可能な弁体を備えた弁装置を取付ける。この弁装置に穿孔装置を取付け、弁体を開弁操作した状態で穿孔装置の穿孔部を送り込み、流体管の管壁に貫通孔を形成する。次に、弁体を閉弁操作した状態で弁装置から穿孔装置を撤去し、弁装置に流路閉塞装置を取付ける。この流路閉塞装置の流路閉塞部を、弁体を開弁操作した状態で流体管の貫通孔から管路内の作業対象域に送り込み、流路閉塞部で流体管の管内流路を遮断する。この管内流路を遮断した状態で更新・耐震化のための所定の作業工程を実行する。その後、弁体を閉弁操作した状態で弁装置から流路閉塞装置を撤去し、分岐管部を密封状に閉塞した状態で弁装置を分岐管部から撤去する弁撤去方法が実行される。
その後、図12に開示されているように、接続部(22)の受口部(3)に、閉塞駒(19)に下流側から当接して当該閉塞駒(19)の抜け出し移動を阻止する押付押輪(95)を挿入する。この押付押輪(95)のフランジ部(94)と受口部(3)のフランジ部とをボルト・ナットで固定する。次に、押付押輪(95)に、これの中央開口部を密封状態に閉塞する閉塞蓋(97)をボルトで固定する。この閉塞蓋(97)の中心部に設けられているボルト(99)を閉塞駒(19)の圧着ボルト(50)に螺合し、閉塞駒(19)を押付押輪(95)に引寄せ固定する。
しかも、プラグ弁(16)以外に、接続部(22)の受口部(3)内を密封状に閉塞する閉塞駒(19)と、閉塞駒(19)の抜け出し移動を当接阻止する状態で受口部(3)に固定される押付押輪(95)と、押付押輪(95)の中央開口部を密封状に閉塞し、且つ、閉塞駒(19)を押付押輪(95)に引寄せ固定するためのボルト(99)を備えた閉塞蓋(97)と、が必要で、弁撤去方法の工事費が高騰化する不都合がある。
前記弁体を閉弁位置で前記接続口部側に密封固定する弁体固定工程と、密封固定された前記弁体を前記接続口部側に残置した状態で前記弁装置の他の不要な弁構成部材を撤去する弁構成部材撤去工程と、が備えられている点にある。
これにより、弁装置の弁体を、管部の接続口部の開口を密封状に閉塞する管端閉塞用栓部材としてそのまま使用することができるので、従来方法で説明した管部の接続口部内を密封状に閉塞する閉塞駒や、当該閉塞駒の抜け出し移動を当接阻止する状態で受口部に固定される押付押輪、当該押付押輪の中央開口部を密封状に閉塞し、且つ、閉塞駒を押付押輪に引寄せ固定するためのボルトを備えた閉塞蓋等の複数の閉塞機材を削減することができる。
しかも、弁体固定工程を実行するにあたっても、弁装置の弁体は、管部の接続口部の開口を密封する閉弁位置にあるので、その閉弁位置にある弁体をそのまま管部の接続口部に固定するだけで済む。
したがって、弁装置の弁体を利用した上述の合理的な改良により、管部の接続口部の開口を確実に密封した状態で、弁装置の不要な弁構成部材を管部の接続口部から能率良く撤去することができる。しかも、閉塞機材点数を削減して工事費の低廉化を図ることができる。
このとき、上述のように、管部の接続口部に閉弁位置で密封固定された弁体を残置したまま、不要となる弁装置の他の弁構成部材を管部の接続口部から撤去するだけであるから、弁装置取付け工程から作業機材取付け工程、所定作業工程、機材撤去工程、弁体固定工程を経て弁構成部材撤去工程に至るまでの工事を能率良く実施することができる。
しかも、回転アームと弁体とを連動する連動機構は、流路軸線方向から連動状態と連動解除状態とに変更可能に構成されている。そのため、管部の接続口部に密封固定された弁体を残置したまま、不要となる他の弁構成部材である弁筐体を撤去する際、連動機構を連結解除する操作が不要となる。これにより、弁筐体を流路軸線方向に沿って抜き出すだけで済むので、不要な他の弁構成部材の撤去作業を能率良く容易に行うことができる
〔第1実施形態〕
図1、図2は、図4に示す流体配管系に接続された管部16の接続口部16Aに対して脱着自在な弁装置30を示す。弁装置30の弁筐体33内には、接続口部16Aの流路軸線(分岐軸芯)に対して直交方向(交差方向の一例)から開閉作動可能な弁体31が備えられている。
この弁装置30は、例えば、流体配管系を構成する管路の更新・耐震化工事の開始時に、管路の一部を構成する管部16の接続口部16Aに密封状態(水密状態)で取付けられ、更新・耐震化工事の終了時に、管部16の接続口部16Aから不断流状態(不断水状態)で撤去される。そのため、弁装置30は、弁撤去方法の実行に有用な機能・構造を備えている。
さらに、本実施形態の流体管1は、流体の一例である水道水(上水)を輸送するための水道管を構成するダクタイル鋳鉄管であるが、その他の鋳鉄管や鋼管、樹脂管等を使用することができる。また、流体としても、水道水以外に工業用水やガス等の気体を挙げることができる。
また、各分割継手体11の内面には、流体管1の外周面との間及び管周方向で隣接する両分割継手体11の分割面間を水密状態に密封するゴム製のシール材14が装着されている。流体管1の上部に配置される一つの分割継手体11の管周方向及び管軸芯方向の中央部には、円筒状の分岐管部16が一体的に突出形成されている。この分岐管部16内の分岐流路16Bは、流体管1の管軸芯Xに対して直行する分岐軸芯(流路軸線)Yに沿って上方に開口する。
また、図1、図4に示すように、分岐管部16の接続口部16Aの外周面には、管径方向外方側に突出する円環状の第1フランジ18が一体形成されている。第1フランジ18の円周方向の複数個所(本実施形態では6箇所)には、図1に示すように、連結孔としての第1ボルト挿通孔19が貫通形成されている。
弁装置30の弁筐体33は、図1~図4に示すように、板状の金属製の弁体31を閉弁位置と開弁位置とに亘って移動自在に収納する弁移動通路101を有する金属製の筐体本体102と、該筐体本体102の天板102Aに分岐管部16と同芯状態で連設される金属製の連結筒部103と、を備えている。連結筒部103の内部流路103Bは、分岐管部16内の分岐流路16Bの内径と同一に構成されている。また、連結筒部103の上端部には、作業機材70や配管機材を水密状態で着脱自在に連結するための第2フランジ103Aが連設されている。この連結筒部103の第2フランジ103Aに連結される作業機材70としては、図6、図7(図18、図19参照)に示す穿孔装置80や図8(図20参照)に示す流路閉塞装置90等を挙げることができる。
連結筒部103の第2フランジ103Aは、第1フランジ18と同一外径に構成され、第2フランジ103Aの円周方向の複数個所(本実施形態では6箇所)には、連結孔としての連結ネジ孔104が形成されている。第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19と第2フランジ103Aの連結ネジ孔104とは、同一ピッチで同一位相位置に形成されている。
筐体本体102の底板102Bには、分岐管部16の第1フランジ18に対して分岐軸芯Y方向から脱着自在に外装可能な装着口部105が形成されている。この装着口部105の内周面には、円環状のシール装着溝106が形成され、このシール装着溝106には、装着口部105の内周面と第1フランジ18の外周面との対向面間を水密状態に密封するOリング等のシール材107が装着されている。
弁体31の円周方向の複数個所(本実施形態では6箇所)には、閉弁位置において第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19と対応する部位に取付け孔110が形成されている。弁体31の取付け孔110は、第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19と同一ピッチで同一位相位置に配置されている。
閉弁位置にある弁体31の取付け孔110と第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19とは、図11に示すように、弁固定用の第1締結部5を構成するボルト111・ナット112により水密状態で固定連結自在に構成されている。
図2、図4に示すように、筐体本体102の装着口部105の複数の取付け片120に形成されたネジ孔121と、このネジ孔121に螺合される引き寄せ用ボルト122とをもって、弁装置30の弁筐体33を分岐管部16の第1フランジ18に引き寄せて水密状態で固定する第2締結部6が構成されている。
図1~図3に示すように、筐体本体102の天板102Aに、回転アーム130を弁移動通路101内に挿入配置可能な開口部132が形成され、この開口部132を閉止する蓋板133には、接続口部16Aの流路軸線と平行又は略平行な回転軸134を貫通状態で回転自在に支承するボス部135が設けられている。このボス部135に支承された回転軸134の下端軸部には、回転アーム130の基端部が固定され、回転軸134の上端軸部には、ハンドル136が装着されている。また、回転軸134の中間軸部の二箇所に形成された環状のシール装着溝には、ボス部135の内周面との間を水密状態に密封するOリング等のシール材137が装着されている。
連動機構131には、弁体31の閉弁移動方向上手側の基端部(分岐管部16の流路開口から離間する側の端部)に形成された長孔138と、回転アーム130の先端部に設けられた係合突起139と、が備えられている。回転アーム130の係合突起139は、弁体31の長孔138に対して上方から係脱自在に構成されている。そのため、分岐管部16の接続口部16Aに固定された弁体31に対する弁筐体33の上方への離脱移動に伴って、弁筐体33に組み付けられている回転アーム130の係合突起139が弁体31の長孔138から上方に抜き出される。これにより、回転アーム130の係合突起139と弁体31の長孔138とが連動状態から連動解除状態に変更される。
また、蓋板133は、筐体本体102の天板102Aにおける開口部132の周縁部に水密状態で脱自在にボルト固定されている。
ガイドピン152は、弁体31の先端部における弁通路幅方向の両側部位と弁体31の基端部における弁通路幅方向の両側部位との合計4箇所に配設されている。このガイドピン152と両ガイドレール151との摺接により、弁体31は回転が阻止された状態で直線方向に移動案内される。
各雌ネジ部材161の内周面には、押しボルト162の外周面との間を水密状態に密封するOリング等のシール材163が装着されている。
第1孔閉塞具170は、図1、図3に示すように、筐体本体102の天板102Aのボルト挿入用孔102aに沿って配置可能な一対の半円環状の第1閉塞支持板171を備える。両第1閉塞支持板171の各々には、半円周領域に位置する複数個(本実施形態では三つ)のボルト挿入用孔102aに対して上方から脱着自在に嵌合する第1栓部材172が固着されている。各第1栓部材172には、ボルト挿入用孔102aの内周面との間を水密状態に密封するOリング等のシール材173が装着されている。このシール材173が装着されている第1栓部材172をもって、筐体本体102の天板102Aのボルト挿入用孔102aを水密状態で閉塞する密封閉塞部が構成されている。
図1に示すように、各第1閉塞支持板171の半周方向の中央部に配置される第1栓部材172には、上方に突出する第1ネジ軸174が形成され、第1ネジ軸174には、連結筒部103の第2フランジ103Aの下面に当接可能な六角形の第1長ナット175が螺合されている。連結筒部103の第2フランジ103Aの下面には、第1長ナット175の上端部が回転操作自在に嵌合する円形の第1位置決め凹部176が形成されている。
第2孔閉塞具180は、図1、図3に示すように、第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19に沿って配置可能な一対の半円環状の第2閉塞支持板181を備える。両第2閉塞支持板181の各々には、半円周領域に位置する複数個(本実施形態では三つ)の第1ボルト挿通孔19に対して下方から脱着自在に嵌合する第2栓部材182が固着されている。各第2栓部材182には、第1ボルト挿通孔19の内周面との間を水密状態に密封するOリング等のシール材183が装着されている。このシール材183が装着されている第2栓部材182をもって、第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19を水密状態で閉塞する密封閉塞部が構成されている。
図1に示すように、各第2閉塞支持板181の半周方向の中央部に配置される第2栓部材182には、下方に突出する第2ネジ軸184が形成され、第2ネジ軸184には、連結筒部103の第2フランジ103Aの下面に当接可能な六角形の第2長ナット185が螺合されている。第2長ナット185の下端部は、支持台186を介して最上部の分割継手体11の頂部に配置される。支持台186の上面には、図1、図3に示すように、第2長ナット185の下端部が回転操作自在に嵌合する円形の第2位置決め凹部186aが形成され、支持台186の下面には、分割継手体11の頂部に形成されている管軸芯方向に沿うリブ11Bに上方から嵌合する凹部186bが形成されている。
[1]割T字管取付け工程
図4に示すように、流体管1の工事対象領域の上流側部位に、分岐管部16を備えた分割構造の割T字管10を水密状態で外装固定する割T字管取付け工程を実行する。
この割T字管取付け工程では、割T字管10の三分割構成の分割継手体11を流体管1に外装し、隣接する両分割継手体11の連結フランジ部11A同士をボルト12・ナット13で水密状態に締め付け固定する。
図3、図4に示すように、割T字管10の分岐管部16に弁装置30を水密状態で取付ける弁装置取付け工程を実行する。
この弁装置取付け工程には、分岐管部16の接続口部16Aに設けた第1フランジ18に対して、弁装置30の弁筐体33を分岐軸芯Y方向から外装する筐体外装工程と、弁筐体33に設けた第2締結部6の引き寄せ用ボルト122により弁筐体33を分岐管部16の第1フランジ18に引き寄せて水密状態に密封固定する引寄せ固定工程と、が含まれる。
この外嵌装着状態では、後述の第2孔閉塞具180の両第2閉塞支持板181の突出部分をもって構成される荷重受け部190に、弁筐体33の装着口部105の下端面が載置支持されている。この載置支持状態では、弁体31の第1パッキン32を摺動案内する筐体本体102の底板102Bの内面側の摺動案内面102bと、弁体31の第1パッキン32が摺動する接続口部16Aの環状弁座面17とが同一又は略同一高さ位置に配置される。これにより、弁体31の開閉作動をスムーズに行うことができる。しかも、荷重受け部190は、割T字管10の分岐管部16に対して脱着自在に構成されているので、分岐管部16の第1フランジ18自体に荷重受け部190を一体形成する場合のように、分岐管部16を備えた大きな割T字管10自体を作り直す必要がなく、初期投資の低減化を図りながら、既存の分岐管部16の第1フランジ18に対しても弁筐体33を確実、容易に装着することができる。
図6に示すように、弁装置30に作業機材70の一例である穿孔装置80を取付ける穿孔装置取付け工程(作業機材取付け工程の一例)を実行する。
詳しくは、筐体本体34の連結筒部103の第2フランジ103Aに、穿孔装置80の穿孔駆動ケース81に連結された短管82の第3フランジ82Aを、第2フランジ103Aの連結ネジ孔104に螺合したボルト191・ナット192にて水密状態に締め付け固定する。
この穿孔装置80の取付け時点では、流体管1に貫通孔2(図7参照)が形成されていないため、弁装置30の弁体31は開弁位置に保持されている。
図6、図7に示すように、穿孔装置80の回転切削具86を分岐管部16の上流側の作業対象部位である流体管1側(図7参照)に送り込み、流体管1の管壁に貫通孔2を形成する穿孔作業(所定作業の一例)を行う穿孔作業工程(所定作業工程の一例)を実行する。
この穿孔作業工程において、図6の仮想線では、穿孔装置80の回転切削具86を割T字管10の分岐管部16内に送り込む状態を示し、図7では、穿孔後に管壁の切片1aを保持した回転切削具86を、筐体本体34内の弁体31よりも上方(下流側)の初期位置に戻し移動させた状態を示す。
弁装置30の弁体31を閉弁位置に操作したのち、弁装置30から穿孔装置80を撤去する穿孔装置撤去工程(作業機材撤去工程の一例)を実行する。
この穿孔装置撤去工程では、筐体本体34の連結筒部103の第2フランジ103Aと穿孔装置80の短管82の第3フランジ82Aとのボルト連結を解除し、穿孔装置80を弁装置30から撤去する。
また、弁装置30の弁体31を閉弁位置に操作したとき、筐体本体102の天板102Aの雌ネジ部材161に螺合されている押しボルト162を締め付け側に螺合操作し、閉弁位置にある弁体31の上面を押圧する。これにより、弁体31の流路遮断面31aの第1パッキン32を分岐管部16の接続口部16Aの環状弁座面17に圧着させた水密状態に維持する。
図8に示すように、弁装置30に作業機材70の一例である流路閉塞装置90を取付ける流路閉塞装置取付け工程(作業機材取付け工程の一例)を実行する。
この流路閉塞装置取付け工程では、筐体本体34の連結筒部103の第2フランジ103Aに、流路閉塞装置90の閉塞ケース91の第4フランジ91Aを、第2フランジ103Aの連結ネジ孔104に螺合したボルト191・ナット192にて水密状態に締め付け固定する。この連結状態では、閉塞ケース91内に収容される閉塞作業部の一例である縮小状態の閉塞バッグ92が、連結筒部103の内部流路103Bに望む。
図8に示すように、弁装置30の弁体31を開弁位置に操作し、流路閉塞装置90の閉塞バッグ92を上流側の閉塞作業対象部位である流体管1内(図4参照)に送り込み、管内流路を閉塞する流路閉塞作業工程(所定作業工程の一例)を実行する。
この流路閉塞作業工程では、弁装置30の弁体31を開弁位置に操作する前に、弁体押圧部160の押しボルト162を、弁体31の上面から離間する押圧解除位置に回転操作する。
次に、弁体31が開弁位置に操作されたのち、閉塞ケース91の外部において操作筒軸93を送り込み操作し、挿入ガイド筒体94と閉塞バッグ92とを一体的に送り込む。そのうち、挿入ガイド筒体94は流体管1の外周面における貫通孔2の開口周縁部と当接して停止する。この状態で操作筒軸93を更に送り込み操作すると、閉塞バッグ92は挿入ガイド筒体94から抜け出し、閉塞バッグ92が流体管1の貫通孔2から管内流路内の所定閉塞位置に挿入される。この状態で操作筒軸93内の給排流路93a(図20参照)から閉塞バッグ92内に拡径用流体を供給することにより、閉塞バッグ92は流体管1内の管内流路を閉塞する状態に膨張される。
図9に示すように、弁装置30の弁体31を閉弁位置に操作したのち、弁装置30から流路閉塞装置90を撤去する流路閉塞装置撤去工程(作業機材撤去工程の一例)を実行する。
この流路閉塞装置撤去工程では、所定の工事が終了すると、流体管1内の管内流路を閉塞する閉塞バッグ92内の拡径用流体を操作筒軸93内の給排流路93a(図20参照)から排出し、閉塞バッグ92を収縮状態に縮径する。この状態で操作筒軸93を上方に戻し操作し、閉塞バッグ92及び挿入ガイド筒体94を閉塞ケース91内に収容する。
次に、図9に示すように、弁体31を閉弁位置に操作したのち、筐体本体102の天板102Aの雌ネジ部材161に螺合されている押しボルト162を締め付け側に螺合操作し、弁体31の流路遮断面31aの第1パッキン32を分岐管部16の接続口部16Aの環状弁座面17に圧着させた水密状態に維持する。その後、筐体本体34の連結筒部103の第2フランジ103Aと閉塞ケース91の第4フランジ91Aとのボルト連結を解除し、流路閉塞装置90を弁装置30から撤去する。
この流路閉塞装置撤去工程の終了後に弁撤去方法に移行する。
弁体31を閉弁位置で分岐管部16の第1フランジ18に水密状態で密封固定する弁体固定工程には、図10の左側に示すように、筐体本体102の天板102Aのボルト挿入用孔102aからの流体の流出を防止する第1孔閉塞具170の撤去工程と、第1フランジ18の第1ボルト挿通孔19からの流体の流出を防止する第2孔閉塞具180の撤去工程と、閉弁位置にある弁体31と分岐管部16の第1フランジ18とを第1締結部5のボルト111・ナット112により水密状態で固定連結する弁体固定連結工程と、を含む。
図10、図11に示すように、分岐管部16の第1フランジ18に、分岐管部16の第1フランジ18に固定された弁体31を残置したまま、他の不要な弁構成部材を撤去する弁構成部材撤去工程を実行する。
この弁構成部材撤去工程では、図10に示すように、筐体本体102の装着口部105の周方向複数個所に形成されている取付け片120のネジ孔121に対して、引き寄せ用ボルト122を緩み側に螺合操作する。これにより、引き寄せ用ボルト122のテーパー面122aを、第1フランジ18の下面側外周縁から径方向外方側に離脱させる。この状態で、弁筐体33の装着口部105を、分岐管部16の第1フランジ18から取外すことにより、弁筐体33と一体的に組付けられている不要な他の弁構成部材も同時に撤去することができる。それ故に、弁筐体33を含む他の弁構成部材の撤去作業を能率良く容易に実施することができる。
弁体31は、弁筐体33の装着口部105の内径よりも小なる外径寸法に形成され、且つ、分岐管部16の第1フランジ18に同芯状態で水密状態に密封固定されている。そのため、弁筐体33の撤去時において、弁筐体33の装着口部105の周縁部分が弁体31の外周縁に引っ掛かることがなく、弁筐体33を分岐軸芯Y方向に沿って容易に抜き出すことができる。それ故に、不要な他の弁構成部材の撤去作業を一層能率良く容易に行うことができる。
図12は、上述の第1実施形態において、回転アーム130の回転に連動して弁体31を閉弁位置と開弁位置とに亘って往復移動させる連動機構131の第1別実施例を示す。この第1別実施例では、連動機構131の一方を構成する弁体31の長孔138における弁移動方向の両内側面138a,138bを、弁移動通路101の弁通路幅方向に沿って平行又は略平行姿勢に構成してある。
弁体31の長孔138内には、上述の第1実施形態と同様に、回転アーム130の係合突起139が上方から係脱自在に係合配置されている。そのため、分岐管部16の接続口部16Aに固定された弁体31に対する弁筐体33の上方への離脱移動に伴って、弁筐体33に組み付けられている回転アーム130の係合突起139が弁体31の長孔138から上方に抜き出される。これにより、回転アーム130の係合突起139と弁体31の長孔138とが連動状態から連動解除状態に変更される。
また、上述のように、弁体31の長孔138の両内側面138a,138bが平行又は略平行姿勢にあるため、回転アーム130の係合突起139が閉弁位置又は開弁位置のいずれに回動する場合でも、係合突起139と長孔138の両内側面138a,138bとの摺動が円滑になり、弁体31の開閉作動をスムーズに行うことができる。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
図13は、上述の第1実施形態において、回転アーム130の回転に連動して弁体31を閉弁位置と開弁位置とに亘って往復移動させる連動機構131の第2別実施例を示す。この第2別実施例では、連動機構131を、回転アーム130に形成された長孔140と、弁体31の閉弁移動方向上手側の基端部に設けられた係合突起141と、から構成してある。
この第2別実施例においても、弁体31の係合突起141に対して、回転アーム130の長孔140が上方から係脱自在に係合されている。そのため、分岐管部16の接続口部16Aに固定された弁体31に対する弁筐体33の上方への離脱移動に伴って、弁筐体33に組み付けられている回転アーム130の係合突起139が弁体31の長孔138から上方に抜き出される。これにより、回転アーム130の係合突起139と弁体31の長孔138とが連動状態から連動解除状態に変更される。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
図14~図16は、弁装置30の別実施形態を示す。図17~図24は、別実施形態の弁装置30を用いた管路構造における弁撤去方法を含む更新・耐震化工事の方法を示す。
この別実施形態で用いられる割T字管10においては、図17、図21に示すように、分岐管部16の接続口部16Aの接続端面16aに、弁装置30の弁体31の下面側の流路遮断面31aに装着された第1パッキン32が均等又は略均等に接触可能な円環状の環状弁座面17が突出形成されている。さらに、図17に示すように、分岐管部16の接続口部16Aの外周面には、管径方向外方側に水平に突出する円環状の第1フランジ18が一体形成されている。この第1フランジ18の外周面側の下側環状角部には、図17に示すように、弁装置30の弁筐体33を分岐管部16の接続口部16A側に引き寄せ固定するための円環状の引き寄せ用傾斜面18aが形成されている。第1フランジ18の外周面側の上側環状角部には、弁装置30の弁筐体33内に装着された第2パッキン35を水密状態に圧縮する円環状のパッキン押圧用傾斜面18bが形成されている。
上記以外の割T字管10の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
弁装置30は、図14~図16に示すように、分岐管部16の分岐流路16Bに分岐軸芯方向(流路軸線方向)から連通する内部流路36を有する金属製の弁筐体33と、分岐軸芯方向に対して直交する方向から内部流路36を開閉する板状の金属製の弁体31とを主要構成として備えている。
弁装置30の弁筐体33には、図14~図16に示すように、分岐軸芯方向に同芯状態で配置される大径筒状部34A及び小径筒状部34Bと、大径筒状部34Aに水平方向から連通して弁体31を開閉方向に移動案内する弁ガイド筒部34Cとを一体形成してある筐体本体34が備えられている。この筐体本体34の弁ガイド筒部34Cには、当該弁ガイド筒部34Cと協働して弁体31を開閉方向に移動案内する弁ガイドケース37が水密状態で脱着自在に連結されている。
そして、弁装置30の弁筐体33は、筐体本体34と弁ガイドケース37とから構成され、筐体本体34の弁ガイド筒部34Cのフランジ部34cと弁ガイドケース37のフランジ部37aとはボルト・ナット(図示省略)で水密状態に脱着可能に接合されている。
また、筐体本体34の大径筒状部34Aにおける装着口部40の周方向複数個所(周方向6箇所)には、図15~図17に示すように、外方に突出する厚肉の補強部41が形成されている。各補強部41には、分岐管部16の第1フランジ18の下面に略相当する高さ位置をネジ軸芯とするネジ孔42が貫通形成されている。各ネジ孔42には、図17に示すように、第1フランジ18の引き寄せ用傾斜面18aに径方向外方から当接するテーパー面43aを備えた引き寄せ用ボルト43が脱着自在に螺合されている。
図15、図17に示すように、大径筒状部34Aの装着口部40における補強部41に形成されたネジ孔42と、このネジ孔42に螺合される引き寄せ用ボルト43と、引き寄せ用ボルト43のテーパー面43aが当接する第1フランジ18の引き寄せ用傾斜面18aとをもって、弁装置30の弁筐体33を分岐管部16の第1フランジ18に引き寄せて水密状態で固定する第2締結部6が構成されている。
閉弁位置にある弁体31を水密状態で固定する弁固定用ボルト45(図22、図23参照)が挿通可能な連結孔としてのネジ孔46が形成されている。第1フランジ18に弁体31を密封固定しないときには、図18に示すように、各ネジ孔46に止水ワッシャ48を有する止水用ボルト49を下方から螺合して、第1フランジ18のネジ孔46からの漏水を防止する。
そして、弁体31の取付け孔28と分岐管部16の第1フランジ18のネジ孔46、弁固定用ボルト45、ナット29をもって、弁体31を分岐管部16の第1フランジ18に水密状態で密封固定する第1締結部5(図22、図23参照)が構成されている。
各分割閉塞部材61の周方向両端部には連結フランジ部61Aが設けられている。そのうち、周方向で相対向する両分割閉塞部材61の連結フランジ部61A同士をボルト64・ナット(図示省略)にて脱着自在に締め付け操作することにより、両分割閉塞部材61が円環状に固定連結される。その固定連結によって両分割閉塞部材61の第1弾性シール材62及び第2弾性シール材63が水密状態に圧縮される。
また、図14、図16に示すように、弁体31の閉弁移動方向上手側の基端部(分岐管部16の流路開口から離間する側の端部)には、弁移動方向に沿う雌ネジ部31cが一体形成されている。この雌ネジ部31cには、弁体31を開閉操作する略T字状の操作部材53の先端側の雄ネジ部53aが着脱自在に螺合連結されている。雌ネジ部31cの一端部は、弁体31の外周縁から径方向外方に突出する。そのため、雌ネジ部31cの中心線を通る直径方向の外寸法が弁体31の最大寸法になる。この弁体31の最大寸法を、筐体本体34の大径筒状部34Aにおける小径内周面34aの内径D2よりも小に構成するか、若しくは、弁体31の最大寸法を小さくできない場合は、筐体本体34の大径筒状部34Aに、弁体31の雌ネジ部31cの突出部分が通過可能な切欠き部を形成する。
また、筐体本体34の装着口部40の開口部34bの開口直径は、弁体31の最大寸法よりも大径に構成されている。
図21に示すように、偏心カム57の全周のカム面57aのうち、偏心軸芯からの半径が最大となる長半径側のカム面部により、弁体31の流路遮断面31aの第1パッキン32が分岐管部16の接続口部16Aの環状弁座面17に対して最も強く押圧される。この状態から偏心軸芯からの半径が最小となる短半径側のカム面部側への回動に伴って偏心カム57による押圧力が次第に減少し、短半径側のカム面部又はその近傍まで回動すると、偏心カム57による押圧力が解除された状態になる。
[11]割T字管取付け工程
図17に示すように、流体管1の工事対象領域の上流側部位に、分岐管部16を備えた分割構造の割T字管10を水密状態で外装固定する割T字管取付け工程を実行する。
この割T字管取付け工程では、割T字管10の三分割構成の分割継手体11を流体管1に外装し、隣接する両分割継手体11の連結フランジ部11A同士をボルト12・ナット13で水密状態に締め付け固定する。
尚、図17では、上述の弁装置30の説明のために、流体管1に貫通孔2を形成した状態で記載しているが、割T字管10の装着時には貫通孔2は未だ形成されていない。
図17に示すように、割T字管10の分岐管部16に弁装置30を水密状態で取付ける弁装置取付け工程を実行する。
この弁装置取付け工程には、分岐管部16の接続口部16Aに設けた第1フランジ18に対して弁装置30の弁筐体33を分岐軸芯方向から外装する筐体外装工程と、弁筐体33に設けた第2締結部6の引き寄せ用ボルト43により弁筐体33を分岐管部16の第1フランジ18に引き寄せて水密状態に密封固定する引寄せ固定工程と、が含まれている。
筐体外装工程では、分岐管部16の第1フランジ18に、弁装置30の弁筐体33を構成する大径筒状部34Aの装着口部40を分岐軸芯方向から外嵌装着する。
引寄せ固定工程では、大径筒状部34Aの装着口部40における複数の補強部41に形成されたネジ孔42に引き寄せ用ボルト43を螺合する。この引き寄せ用ボルト43のテーパー面43aは、図17に示すように、第1フランジ18の引き寄せ用傾斜面18aに径方向外方から当接し、引き寄せ用ボルト43の締め込み操作に伴って、弁装置30の弁筐体33が分岐管部16の接続口部16A側に引き寄せ固定される。この引き寄せ固定により、装着口部40の入隅部に装着されている第2パッキン35が第1フランジ18のパッキン押圧用傾斜面18bで水密状態に圧縮される。
また、図18に示すように、筐体本体34の小径筒状部34Bの外周面と円環状段差部34Dの上面とに亘って、円環状段差部34Dに形成されているボルト挿入用孔51の全てを水密状態に閉塞する分割構造の穴閉塞具60を取付ける。この穴閉塞具60の二つの分割閉塞部材61は、それの周方向端部に設けられた連結フランジ部61Aをボルト64・ナットにて締め付け操作することにより円環状に固定連結される。この両分割閉塞部材61の固定連結により、筐体本体34の小径筒状部34Bの外周面との間を密封する第1弾性シール材62が水密状態に圧縮され、且つ、円環状段差部34Dの上面との間を密封する第2弾性シール材63が水密状態に圧縮される。
さらに、図17、図18に示すように筐体本体34の大径筒状部34Aに設けられている弁体押圧部55の偏心カム57は、弁体31の上面から離間する押圧力解除状態に保持する。
図18に示すように、弁装置30に作業機材70の一例である穿孔装置80を取付ける穿孔装置取付け工程(作業機材取付け工程の一例)を実行する。
この穿孔装置取付け工程では、筐体本体34の第2フランジ38に、穿孔装置80の穿孔駆動ケース81に連結された短管82の第3フランジ82Aをボルト・ナットにて水密状態に締め付け固定する。
この穿孔装置80の取付け時点では、流体管1に貫通孔2(図4参照)が形成されていないため、弁装置30の弁体31は開弁位置に保持されている。
図18、図19に示すように、穿孔装置80の回転切削具86を分岐管部16の上流側の作業対象部位である流体管1側(図17参照)に送り込み、流体管1の管壁に貫通孔2を形成する穿孔作業(所定作業の一例)を実施する穿孔作業実施工程(作業実施工程の一例)を実行する。
この穿孔作業実施工程において、図18の仮想線では、穿孔装置80の回転切削具86を割T字管10の分岐管部16内に送り込む状態を示している。図19では、穿孔後に管壁の切片1aを保持した回転切削具86を、筐体本体34内の弁体31よりも上方の初期位置に戻し移動させた状態を示している。
弁装置30の弁体31を閉弁位置に操作したのち、弁装置30から穿孔装置80を撤去する穿孔装置撤去工程(作業機材撤去工程の一例)を実行する。
この穿孔装置撤去工程では、筐体本体34の第2フランジ38と穿孔装置80の短管82の第3フランジ82Aとの固定連結を解除し、穿孔装置80を弁装置30から撤去する。また、弁装置30の弁体31を閉弁位置に操作したとき、筐体本体34の大径筒状部34Aに設けられている弁体押圧部55のカム操作軸56を押圧操作位置に回転操作する(図21参照)。このカム操作軸56の回転操作により、偏心カム57の全周のカム面57aのうち、偏心軸芯からの半径が最大となる長半径側のカム面部が、弁体31の上面を押圧する。これにより、弁体31の流路遮断面31aの第1パッキン32は、分岐管部16の接続口部16Aの環状弁座面17に圧着された水密状態に維持される。
図20に示すように、弁装置30に作業機材70の一例である流路閉塞装置90を取付ける流路閉塞装置取付け工程(作業機材取付け工程の一例)を実行する。
この流路閉塞装置取付け工程では、筐体本体34の第2フランジ38に、流路閉塞装置90の閉塞ケース91の第4フランジ91Aをボルト・ナットにて水密状態に締め付け固定する。この連結状態では、閉塞ケース91内に収容される閉塞作業部の一例である縮小状態の閉塞バッグ92が筐体本体34内の内部流路36に望む。
図20に示すように、弁装置30の弁体31を開弁位置に操作し、流路閉塞装置90の閉塞バッグ92を上流側の閉塞作業対象部位である流体管1内(図17参照)に送り込み、管内流路を閉塞する流路閉塞作業工程(所定作業工程の一例)を実行する。
この流路閉塞作業工程では、弁装置30の弁体31を開弁位置に操作する前に、弁体押圧部55のカム操作軸56を押圧操作位置から押圧解除操作位置に回動操作し、偏心カム57を弁体31の上面から離間した押圧力解除状態に保持する。
次に、弁体31が開弁位置に操作されたのち、閉塞ケース91の外部において操作筒軸93を送り込み操作し、挿入ガイド筒体94と閉塞バッグ92とを一体的に送り込む。そのうち、挿入ガイド筒体94は流体管1の外周面における貫通孔2の開口周縁部と当接して停止する。この状態で操作筒軸93を更に送り込み操作すると、閉塞バッグ92は挿入ガイド筒体94から抜け出し、閉塞バッグ92が流体管1の貫通孔2から管内流路内の所定閉塞位置に挿入される。この状態で操作筒軸93内の給排流路93aから閉塞バッグ92内に拡径用流体を供給することにより、閉塞バッグ92は流体管1内の管内流路を閉塞する状態に膨張される。
図21に示すように、弁装置30の弁体31を閉弁位置に操作したのち、弁装置30から流路閉塞装置90を撤去する流路閉塞装置撤去工程(作業機材撤去工程の一例)を実行する。
この流路閉塞装置撤去工程では、所定の工事が終了すると、流体管1内の管内流路を閉塞する閉塞バッグ92内の拡径用流体を操作筒軸93内の給排流路93aから排出し、閉塞バッグ92を収縮状態に縮径する。この状態で操作筒軸93を上方に戻し操作し、閉塞バッグ92及び挿入ガイド筒体94を閉塞ケース91内に収容する。
次に、弁体31を閉弁位置に操作したのち、筐体本体34の第2フランジ38と閉塞ケース91の第4フランジ91Aとの連結を解除し、流路閉塞装置90を弁装置30から撤去する。
この流路閉塞装置撤去工程の終了後に弁撤去方法に移行する。
図21~図23に示すように、弁装置30の弁体31を閉弁位置で分岐管部16の接続口部16Aに密封固定する弁体固定工程を実行する。
この弁体固定工程には、弁装置30の弁筐体33に設けた弁体押圧部55により、閉弁位置にある弁体31を分岐管部16の接続口部16Aの接続端面16aに水密状態に押し付ける弁体押圧工程と、押し付けられた弁体31を第1締結部5の弁固定用ボルト45及びナット29で分岐管部16の第1フランジ18に水密状態で固定連結する弁体固定連結工程と、を含む。
次に、図22、図23に示すように、円環状段差部34Dのボルト挿入用孔51から弁固定用ボルト45を筐体本体34内に挿入し、各弁固定用ボルト45を、弁体31の取付け孔28を通過して第1フランジ18のネジ孔46に挿通する。第1フランジ18のネジ孔46から下方に突出する弁固定用ボルト45の先端側のネジ部にはナット29を螺合し、各弁固定用ボルト45とナット29とを締め付け固定する。
図23、図24に示すように、分岐管部16の第1フランジ18に固定された弁体31を残置したまま、分岐管部16の第1フランジ18から弁体31以外の弁装置30の他の弁構成部材を撤去する弁構成部材撤去工程を実行する。
この弁構成部材撤去工程には、弁装置30の弁筐体33の外部側からの操作で、弁体31を操作する略T字状の操作部材53を弁体31から取り外して撤去する工程が含まれている。
このとき、弁体31の最大寸法は、雌ネジ部31cの中心線を通る直径方向の外寸法となるが、この弁体31の最大寸法は、筐体本体34の大径筒状部34Aにおける小径内周面34aの内径D2よりも小径に構成されているか、若しくは、筐体本体34の大径筒状部34Aに、弁体31の雌ネジ部31cの突出部分が通過可能な切欠き部が形成されているため、筐体本体34の大径筒状部34Aが弁体31に引っ掛かることがなく、弁筐体33を分岐軸芯方向に沿ってスムーズに抜き出すことができる。
図25、図26は、上述の第2実施形態における弁装置30開閉操作構造の第1別実施例を示す。この第1別実施例の弁装置30では、弁筐体33に支承された外部から回転操作可能な弁軸20のネジ部20aにネジ駒21が螺合されている。ネジ駒21と弁体31とを脱着自在に連結する連結部22は、弁筐体33の外部側から連結解除自在に設けられている。
連結部22は、弁体31の雌ネジ部31cに対して、ネジ駒21に貫通形成されている貫通孔21aに挿入された連結ボルト22Aを螺合して構成されている。
そのため、図26に示すように、筐体本体34の弁ガイド筒部34Cから弁ガイドケース37を取り外すことにより、弁体31の雌ネジ部31cに対する連結ボルト22Aの螺合連結操作、螺合解除操作を筐体本体34の外部側から容易に行うことができる。
尚、その他の構成は、第2実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
図27は、上述の第2実施形態において、分岐管部16の第1フランジ18と弁体31との固定連結構造の第2別実施例を示す。この第2別実施例の弁装置30では、分岐管部16の第1フランジ18の周方向複数個所(当該実施形態では6箇所)に、閉弁位置にある弁体31を水密状態で固定する弁固定用ボルト45が下方から挿入される連結孔としての貫通孔27が形成されている。また、弁体31の周方向複数個所(当該実施形態では6箇所)には、第1フランジ18の貫通孔27に挿入された弁固定用ボルト45が螺合されるネジ孔26が形成されている。
尚、その他の構成は、第2実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
(1)上述の各実施形態では、弁装置30の弁体31を人為操作で開閉する実施形態について説明したが、本発明の技術は、弁体31を流体シリンダやモータ等のアクチュエータで開閉作動させる弁装置30にも適用することができる。
10 管本体(割T字管)
16 管部(分岐管部)
16A 接続口部
16a 接続端面
17 環状弁座面
18 フランジ(第1フランジ)
19 連結孔(第1ボルト挿通孔)
28 取付け孔
30 弁装置
31 弁体
32 パッキン(第1パッキン)
33 弁筐体
40 装着口部
46 連結孔(ネジ孔)
55 弁体押圧部
70 作業機材
71 作業部
80 穿孔装置
86 回転切削具
90 流路閉塞装置
92 閉塞バッグ
102a 摺動案内面
105 装着口部
110 取付け孔
130 回転アーム
131 連動機構
150 直線ガイド部
160 弁体押圧部
172 密封閉塞部(第1栓部材)
180 孔閉塞具(第2孔閉塞具)
190 荷重受け部
Claims (10)
- 流体配管系に接続された管部の接続口部側に、該接続口部の流路軸線に対して交差方向から開閉作動可能な弁体と、前記弁体を収納する弁筐体と、を備えた弁装置が脱着自在に備えられている流体管路構造において、前記管部の接続口部側から前記弁装置の不要部分を不断流状態で撤去する流体管路構造の弁撤去方法であって、
前記弁体を閉弁位置で前記接続口部側に密封固定する弁体固定工程と、密封固定された前記弁体を前記接続口部側に残置した状態で、前記弁装置における前記弁筐体を含む他の不要な弁構成部材を撤去する弁構成部材撤去工程と、が備えられている流体管路構造の弁撤去方法。 - 前記管部の前記接続口部に前記弁装置を取付ける弁装置取付け工程と前記弁体固定工程との間において、前記弁装置に作業機材を取付ける作業機材取付け工程と、前記弁装置の前記弁体を開弁位置に操作し、前記作業機材の作業部を前記接続口部の開口から管路内の作業対象域に送り込んで所定の作業を行う所定作業工程と、前記所定作業工程の終了後に前記作業部を前記管部外に取り出し、前記弁体を閉弁位置に操作したのち、前記弁装置から前記作業機材を撤去する作業機材撤去工程と、を実行する請求項1記載の流体管路構造の弁撤去方法。
- 前記弁体固定工程には、前記弁装置の前記弁筐体に設けた弁体押圧部により、閉弁位置にある前記弁体を前記接続口部の接続端面に対して密封状態に押し付ける弁体押圧工程と、密封状態にある前記弁体を第1締結部で前記管部の前記接続口部側に固定する締結固定工程と、が備えられている請求項1又は2記載の流体管路構造の弁撤去方法。
- 前記弁構成部材撤去工程には、前記弁体以外の前記弁装置の残余部分の少なくとも一部が一体的に組付けてある前記弁筐体を前記管部の前記接続口部側から撤去する工程が含まれている請求項1~3のいずれか1項に記載の流体管路構造の弁撤去方法。
- 請求項1~4のいずれか1項に記載の流体管路構造の弁撤去方法に用いられる流体管路構造であって、前記弁装置の前記弁筐体には、前記管部の前記接続口部のフランジに対して流路軸線方向から脱着自在に外装可能な装着口部が形成され、前記弁体は、前記弁筐体の前記装着口部よりも小なる外形に形成され、前記弁体には、前記接続口部の接続端面に形成されている環状弁座面に接触するパッキンが備えられている流体管路構造。
- 前記管部には、前記接続口部の前記フランジの外周面よりも径方向外方に突出して、前記弁筐体の前記装着口部を載置支持する荷重受け部が脱着自在に設けられ、前記荷重受け部に前記弁筐体の前記装着口部が載置支持された状態では、前記弁体の前記パッキンを摺動案内する前記弁筐体内の摺動案内面と前記接続口部の前記環状弁座面とが同一又は略同一高さ位置に配置されている請求項5記載の流体管路構造。
- 前記管部を備えた管本体と前記フランジとの間には、前記フランジの連結孔を密封状態で閉塞する密封閉塞部を備えた孔閉塞具が脱着自在に取付けられ、前記孔閉塞具には、前記荷重受け部が設けられている請求項6記載の流体管路構造。
- 前記弁装置の前記弁筐体内には、前記管部の前記接続口部の流路軸線と平行又は略平行な軸芯周りで回転操作可能な回転アームが配設され、前記回転アームの回転に連動して前記弁体を閉弁位置と開弁位置とに亘って往復移動させる連動機構が設けられ、前記連動機構は、流路軸線方向から連動状態と連動解除状態とに変更可能で、且つ、前記接続口部側に固定された前記弁体に対する前記弁筐体の流路軸線方向に沿った離脱移動に伴って連動解除状態に変更される構成にしてある請求項5~7のいずれか1項に記載の流体管路構造。
- 前記弁筐体の内面側には、前記弁体を回転不能な状態で閉弁位置と開弁位置とに亘って直線方向に移動案内する直線ガイド部が設けられている請求項5~8のいずれか1項に記載の流体管路構造。
- 請求項5~9のいずれか1項に記載の流体管路構造に用いられる弁装置であって、前記弁体には、前記接続口部の接続端面に形成されている環状弁座面に接触するパッキンと、前記接続口部のフランジにボルト固定するための取付け孔と、が備えられている弁装置。
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