JP2022170099A - 枝管止水工法 - Google Patents

Abstract

【課題】本管に接続された枝管を簡便に止水する枝管止水工法を提供する。【解決手段】本管１に接続された枝管２を止水する枝管止水工法であって、枝管２から離間して形成された本管１の挿通孔１１から収縮状態のバッグ４を本管２内に挿入する挿入工程と、バッグ４内に気体を供給してバッグ４に浮力を付与する浮力付与工程と、枝管２から水を排水して形成される水流によってバッグ４を枝管２に誘導して枝管２を止水する止水工程と、を含む。【選択図】図１

Description

本発明は、本管に接続された枝管を止水する枝管止水工法に関するものである。

地中のピットに収容された消火栓を交換する場合、補修弁を閉じて止水した後に、消火栓を取り外して新品の消火栓に交換する。しかしながら、補修弁が腐食等により閉じることができない場合や補修弁が設けられていない場合には、消火栓付近の本管を広範囲に亘って断水しなければならなかった。

このような広範囲の断水を回避するために、本管と消火栓とを連通させる枝管を局所的に止水する方法が知られている。

特許文献１には、連結フランジ部２Ａ、３Ａ間の隙間を通して管内流路を遮断する位置にまで差込み移動自在な薄板状の仕切板弁８と、この仕切板弁８を密封状態で流路遮断位置と流路開放位置とに摺動案内する摺動ガイド手段が設けられている管内流路遮断装置が開示されている。なお、符号は、特許文献１に記載されたものである。

また、特許文献２には、本管部１０に流体Ｌが流れた状態で本管部１０に接続された枝管部１１内および／または枝管部１１内に臨む本管部１０内の一部の流体Ｌを凍結する凍結工程と、流体Ｌが凍結した状態で、枝管部１１に設置された配管要素１２を取り外す取外し工程と、を含む不断流工法が開示されている。なお、符号は、特許文献２に記載されたものである。

特開２００７－３０３６８３号公報 特開２０１８－１４１４７３号公報

しかしながら、特許文献１に記載された装置を用いて枝管を遮断する場合は、煩雑な手順を踏む必要があり、施工コストが高いという問題があった。また、特許文献２に記載された工法は、流体Ｌの凍結に時間を要するため施工期間が長期化しがちであり、また、夏等の高温環境下では、凍結した流体Ｌが解凍させるため施工しにくく、さらに、漏水等で水が流動している場合には、凍結した流体Ｌが本管部１０内を動く虞があるため施工できないという問題があった。

そこで、本管を断水させることなく、枝管を局所的に簡便に止水するために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る枝管止水工法は、本管に接続された枝管を止水する枝管止水工法であって、前記枝管から離間して形成された前記本管の挿通孔から収縮状態のバッグを本管内に挿入する挿入工程と、前記バッグ内に気体を供給して前記バッグに浮力を付与する浮力付与工程と、前記枝管から水を排水して形成される水流によって前記バッグを前記枝管に誘導して前記枝管を止水する止水工程と、を含む。

この構成によれば、枝管から離間して形成された挿通孔からバッグを本管に導入し、バッグに浮力を付与してバッグを水流に乗せて枝管に誘導した後に、バッグが枝管を止水することにより、本管に接続された枝管のみを簡便に止水することができる。

本発明によれば、本管に接続された枝管のみを簡便に止水することができる。

（ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る枝管止水工法で用いる各種装置を示す模式図であり、（ｂ）は、図１（ａ）中のＡ部拡大図である。 本管に挿入機を設置した状態を示す模式図である。 バッグに浮力を付与した状態を示す模式図である。 バッグを枝管内に進入させた状態を示す模式図である。 バッグが枝管を止水した状態を示す模式図である。 本発明の第２の実施形態に係る枝管止水工法において、バッグに浮力を付与した状態を示す模式図である。 バッグが枝管を止水した状態を示す模式図である。

以下、本発明に係る枝管止水工法について、図面に基づいて説明する。なお、以下では、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。

また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。

また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。なお、本実施例において、「上」、「下」の語は、上下方向における上方、下方に対応するものとする。

＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態に係る枝管止水工法で用いる各種装置の構成を図１に示す。本管１の内部には、図１の紙面左から右に向かって上水が流れている。本管１は、断面略円形状に形成されており、その材質は、金属製、コンクリート製、塩化ビニール製、ポリエチレン製又はポリオレフィン製等である。または、本管１の内周面は、エポキシ樹脂やモルタル等で被覆されても良い。

本管１には、本管１から分岐して本管１の径方向に沿って延伸された枝管２が接続されている。枝管２の上端には、後述する消火栓５が取り外し可能に設置されている。

枝管２に対して本管１の上流側には、挿入機３が着脱自在に取り付けられている。挿入機３の取り付け位置は、例えば枝管２から上流側に約１ｍに設定される。挿入機３は、シリンダー３１と、ガイドパイプ３２と、スライド管３３と、を備えている。

シリンダー３１は、略円筒状に形成されており、下部に開口部３１ａが形成され、シリンダー３１は、開口部３１ａを除いて水密構造である。シリンダー３１の下端が、サドル３４を介して本管１に接続され、シリンダー３１の開口部３１ａが、本管１に穿孔された挿通孔１１に対応して配置されることにより、シリンダー３１が、本管１に連通されている。

ガイドパイプ３２は、シリンダー３１内に収容されており、シリンダー３１内を上下に進退移動（昇降）可能に設けられている。ガイドパイプ３２は、略円筒状に形成されている。

ガイドパイプ３２の周面には、図１の紙面垂直方向に向かってハンドル３５が立設されている。ハンドル３５は、シリンダー３１の周面に形成されたスリット３１ｂを介してシリンダー３１の外部まで延伸されている。

ガイドパイプ３２の下端には、半割の切欠部３６が形成されている。切欠部３６の長さは、任意に設定可能であり、本管１の直径と略同一かそれより短く設定されている。切欠部３６は、ガイドパイプ３２が本管１内に導入された際に、本管１内の上水の流れの下流側を向くように配置されている。なお、切欠部３６の形状は、略垂直なものに限定されるものではなく、ガイドパイプ３２を本管１から退避させる際にスライド管３３に干渉しない形状であれば、如何なるものであっても構わない。

スライド管３３は、ガイドパイプ３２内に挿通されている。スライド管３３は、略円筒状に形成されて、ガイドパイプ３２内を上下に進退移動（昇降）可能に設けられている。なお、ガイドパイプ３２とスライド管３３とは、それぞれ独立して移動可能である。スライド管３３の上部には、周面から図１の紙面垂直方向に向かってハンドル３７が立設されている。

スライド管３３の内部には、図示しない圧空ラインが設けられている。圧空ラインの下端は、ホース３８を介してバッグ４に接続され、圧空ラインの上端は、吸込口３９を介して図示しない流体源に接続されている。ホース３８は、可撓性を有する所定長さのゴム管等である。ホース３８の長さは、消火栓５に干渉しないように、枝管２内に進入したバッグ４が消火栓５に到達しないように調整される。

バッグ４は、ホース３８を介して流体源から供給される圧縮空気が送入される。なお、バッグ４を膨張させる流体は、本管１内でバッグ４に浮力を付与可能なものであれば如何なるものであっても構わない。また、バッグ４の形状は、略長球状に形成されたに限定されず、如何なるものであっても構わないが、バッグ４が膨張した際にバッグ４の外周面が枝管２の内周面と広範囲で接触するものが好ましい。

枝管２の上端には、地下式消火栓（以下、「消火栓５」という）が装着されている。消火栓５の内部には通水路が形成されており、枝管２から消火栓５に流入した上水は、通水路を通って流出口５１から消火栓５外に排水される。消火栓５は、補修弁箱部５２と、消火栓箱部５３と、を備えている。

補修弁箱部５２の内部には、図示しない補修弁が収容されている。ハンドル５４の回転操作により、補修弁は開閉可能である。補修弁箱部５２は、継ぎ足し管５５を介して枝管２に接続されている。なお、本管１と枝管２との合流口２ａから消火栓５までの距離（立上り距離Ｄ）は、バッグ４の長さ寸法より長く設定されている。

消火栓箱部５３は、補修弁箱部５２上に連結されている。消火栓箱部５３は、内部を上下に貫通する図示しない弁棒が収容されている。弁棒の上端に設けられたキャップ５６にキーハンドルが差し込まれて、キャップ５６が外部から手動で回転することにより、弁棒の下端に設けられて通水路を開閉可能な主弁を上下動させることができる。

消火栓箱部５３は、側方に分岐する立ち上り管部５７を備えている。立ち上り管部５７の上端には、流出口５１が設けられている。流出口５１には、図示しない消防用ホースが接続される。

次に、枝管２を止水して消火栓５を交換する手順について、図面に基づいて説明する。

＜挿入工程＞
まず、図２に示すように、本管１の所定位置に穿孔された挿通孔１１に開口部３１ａが対応するように、挿入機３がサドル３４を介して本管１に取り付けられる。このとき、バッグ４は、圧縮された状態でガイドパイプ３２内に収容されている。

次に、スライド管３３を静止させた状態で、ガイドパイプ３２を降下させる。具体的には、作業員がハンドル３５を把持してガイドパイプ３２を降下させることにより、ガイドパイプ３２の先端が本管１内に導入される。

次に、図１に示すように、バッグ４を本管１の内部に導入する。具体的には、作業員が、ハンドル３７を把持してスライド管３３を降下させることにより、バッグ４が、切欠部３６を介して本管１内に導入される。なお、本管１内において、ガイドパイプ３２の先端が、バッグ４に対して上水の上流側に位置することにより、ホース３８が湾曲して、バッグ４が本管１の下流側に導入される。

＜浮力付与工程＞
次に、図３に示すように、ガイドパイプ３２を本管１から退避させた状態で、バッグ４を膨張させてバッグ４に浮力を付与する。

具体的には、まず、作業員が、ハンドル３５を把持してガイドパイプ３２を上昇させることにより、スライド管３３が降下した状態で、ガイドパイプ３２の先端が本管１から退避する。

次に、流体源を起動し、圧空ライン及びホース３８を介してバッグ４に圧縮空気が供給されると、バッグ４が膨張して本管１内を浮遊する。このとき、バッグ４は、枝管２の内径より小さく枝管２内に進入可能な不完全状態で膨張している。また、消火栓５の流出口５１を開放することにより、バッグ４は、図３中の矢印に示すような本管１から枝管２に向かう水流に乗って枝管２に向かう。

＜止水工程＞
次に、図４に示すように、バッグ４は、水流に乗って枝管２内に進入する。このとき、ホース３８の長さは、バッグ４が消火栓５に達しない程度に設定されていることにより、バッグ４は、枝管２内の適当な位置まで進入する。

次に、図５に示すように、バッグ４を加圧してさらに膨張させることにより、バッグ４が枝管２を止水する。このとき、膨張したバッグ４は、枝管２に対して広範囲で接触するため、枝管２を効率良く止水することができる。

そして、枝管２がバッグ４で止水された後に、古い消火栓５を枝管２から取り外し、新たな消火栓５を枝管２に取り付ける。その後、バッグ４を脱気して圧縮させて枝管２の止水を解除し、スライド管３３を昇降させてバッグ４を回収する。さらに、挿入機３を撤去した後に、サドル３４に図示しない止水キャップを取り付けることにより、消火栓５の交換が完了する。

このようにして、本実施形態に係る枝管止水工法は、本管１に接続された枝管２を止水する枝管止水工法であって、枝管２から離間して形成された本管１の挿通孔１１から収縮状態のバッグ４を本管１内に挿入する挿入工程と、バッグ４内に気体を供給してバッグ４に浮力を付与する浮力付与工程と、枝管２から水を排水して形成される水流によってバッグ４を枝管２に誘導して枝管２を止水する止水工程と、を含む構成とした。

この構成によれば、枝管２から離間して形成された挿通孔１１からバッグ４を本管１に導入し、バッグ４に浮力を付与してバッグ４を水流に乗せて枝管２に誘導した後に、バッグ４が枝管２を止水することにより、本管１に接続された枝管２のみを簡便に止水することができる。

また、本実施形態に係る枝管止水工法は、浮力付与工程では、バッグ４が枝管２内に進入可能な不完全状態でバッグ４を膨張させ、止水工程では、不完全状態で膨張したバッグ４を枝管２内に進入させた後に、バッグ４をさらに膨張させて枝管２を止水する構成とした。

この構成によれば、バッグ４を不完全状態で膨張させて浮力を付与し、バッグ４が枝管２内に進入した後に、バッグ４を加圧して枝管２を止水することにより、枝管２のみを効率良く止水することができる。

＜第２の実施形態＞
次に、本発明の第２の実施形態に係る枝管止水工法について、図面に基づいて説明する。なお、本実施形態は、上述した実施形態と比べて、後述するバッグ４に浮力を付与して枝管２を止水する工程が相違し、その他の工程は共通するため、共通する工程については重複する説明を省略する。

本実施形態に係る枝管止水工法に用いるバッグ４は、図６に示すように、略円盤状に形成された本体部４１と、本体部４１の略中央に凸設された凸部４２と、を備えている。なお、バッグ４の形状はこれに限定されるものではない。

本実施形態に係る枝管止水工法は、枝管２の立ち上がり距離Ｄが比較的短い場合に、バッグ４を枝管２内に進入させることなく、枝管２を止水するものである。

具体的には、挿入工程を終えた後に、作業員が、ハンドル３５を把持してガイドパイプ３２を上昇させることにより、スライド管３３が降下した状態で、ガイドパイプ３２の先端が本管１から退避する。

次に、流体源と吸込口３９とを接続した上で流体源を起動し、圧空ライン及びホース３８を介してバッグ４に圧縮空気が供給されると、バッグ４が膨張して浮力が付与されることにより、バッグ４が本管１内を浮遊する。このとき、バッグ４は、凸部４２が枝管２の内径より僅かに大きく、且つ本体部４１が水流に伴う引込力に抗して合流口２ａ付近の本管１の内周面に係止できる程度に膨張している。

そして、消火栓５の流出口５１を開放して、本管１から枝管２への水流を生じさせることにより、バッグ４は、図６中の矢印に示すような本管１から枝管２に向かう水流に乗って枝管２に向かう。

次に、凸部４２が枝管２内に進入することにより、図７に示すように、本体部４１が合流口２ａ付近の本管１の内周面に接触するとともに、凸部４２が枝管２の内周面を閉塞するため、バッグ４が枝管２を止水する。このとき、ホース３８の長さは、バッグ４が合流口２ａに誘導されやすいように、挿通孔１１と合流口２ａとの距離より僅かに長い程度に設定されている。

このようにして、本実施形態に係る枝管止水工法は、止水工程では、バッグ４が本管１と枝管２との合流口２ａを塞いで枝管２を止水する構成とした。

この構成によれば、枝管２の立ち上がり距離Ｄが短い場合であっても、枝管２を簡便に止水することができる。

また、本発明は上記で説明した以外にも、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。

例えば、上述した各実施形態では、挿通孔１１が枝管２に対して上流側に形成され、バッグ４が枝管２の上流側から本管１内に挿入される場合を例に説明したが、挿通孔１１は枝管２に対して下流側に形成されても構わない。この場合、バッグ４は、ホース３８に押し出されて、本管１内を流れる上水の流れに逆らいながら合流口２ａ付近まで接近される。

また、枝管２に接続される装置は、消火栓５に限定されるものではなく、如何なるものであっても構わない。

１ ：本管
１１ ：挿通孔
２ ：枝管
２ａ ：合流口
３ ：挿入機
３１ ：シリンダー
３１ａ：開口部
３１ｂ：スリット
３２ ：ガイドパイプ
３３ ：スライド管
３４ ：サドル
３５ ：ハンドル
３６ ：切欠部
３７ ：ハンドル
３８ ：ホース
３９ ：吸込口
４ ：バッグ
４１ ：本体部
４２ ：凸部
５ ：消火栓
５１ ：流出口
５２ ：補修弁箱部
５３ ：消火栓箱部
５４ ：ハンドル
５５ ：継ぎ足し管
５６ ：キャップ
５７ ：立ち上り管部

Claims (3)

1. 本管に接続された枝管を止水する枝管止水工法であって、
   前記枝管から離間して形成された前記本管の挿通孔から収縮状態のバッグを本管内に挿入する挿入工程と、
   前記バッグ内に気体を供給して前記バッグに浮力を付与する浮力付与工程と、
   前記枝管から水を排水して形成される水流によって前記バッグを前記枝管に誘導して前記枝管を止水する止水工程と、
   を含むことを特徴とする枝管止水工法。
2. 前記浮力付与工程では、前記バッグが前記枝管内に進入可能な不完全状態で前記バッグを膨張させ、
   前記止水工程では、前記不完全状態で膨張したバッグを前記枝管内に進入させた後に、前記バッグをさらに膨張させて枝管を止水することを特徴とする請求項１に記載の枝管止水工法。
3. 前記止水工程では、前記バッグが前記本管と前記枝管との合流口を塞いで前記枝管を止水することを特徴とする請求項１に記載の枝管止水工法。

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