JP2517498B2 - 不断水挿入流体制御弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】Ａ．発明の目的 (1) 産業上の利用分野 この発明は、流体管路中に流体制御弁を不断水状態（流
体管路内の流れを予め設置された制水弁で止めることな
く流通状態で工事を実施すること）で挿入し、もって流
体管路を分岐し、もしくは止水する際に使用される装置
いわゆる不断水挿入流体制御弁装置に関する。

【０００２】(2) 従来の技術及びその問題点 本出願人は、先に特願平２−１６５７７７号（以下、先
願技術という）において、この種の不断水挿入流体制御
弁装置を提案した。すなわち、該先願技術の装置は、既
設流体管の分岐位置の切断部に跨って水密に組み付けら
れ、その上端にフランジ及び受口部を有し、該既設流体
管に交って配される穿孔筒部を備えた弁箱体と；前記弁
箱体の穿孔筒部の受口部にその基部を嵌装して配され、
上部には外周に窓部を有する内ケースと；前記弁箱体の
穿孔筒部の上端のフランジ上に配され、かつ、前記内ケ
ースの外周に前記窓部を臨んで通水路部を区画形成する
ように配され、該通水路部に連通する分岐接続管部を有
する外ケースと；前記内ケース内に収納されるととも
に、前記弁箱体の穿孔筒部内に進退自在に配され、後退
時には前記内ケースの窓部を閉塞し、進出時には既設流
体管の流路を遮断する流れ切換弁と、からなることを特
徴とするものである。そして、この流体制御弁装置は布
設替え工事に際し次のようにして使用される。すなわ
ち、内ケース、外ケース並びに流れ切換弁を取り外した
本装置を既設流体管の分岐予定位置に組み付けて固定
し、穿孔筒部の上端に作業用制水弁を取り付け、該制水
弁を介して穿孔機により既設管を穿孔切断する。その
後、穿孔機及び切断片を取り外したのち、作業用制水弁
を介して、流れ切換弁を組み込んだ内ケースを穿孔筒部
の受口部内に挿入し、該内ケースを固定する。しかる
後、作業用制水弁を撤去する。次いで、外ケースを内ケ
ースに外嵌するとともに弁箱体に水密に固定し、その分
岐接続管部に分岐管を接続する。流れ切換弁の弁体を弁
箱体内へ進出させ、水流を遮断し、内ケースの窓部、外
ケース及び分岐接続管部を介して分岐管に通水する。し
かして、該先願技術の不断水挿入流体制御弁装置によれ
ば、流れ切換弁を装着した内ケースを本装置に組み付け
れば不断水作業用制水弁は早期に撤去でき、かつ、流れ
切換弁の引抜き作業はなく、作業手間が減少し、作業効
率が向上する。また、本装置を設置した後、バイパス管
を配すればよく、時期を選ぶことができ、作業の融通性
が向上する、等の利点を有する。しかしながら、該先願
技術においては、内ケース及び外ケースを組み合わせて
使用するため構造が複雑化し、製作費用が嵩むととも
に、分岐接続管が流体管の軸心位置からずれ、流水が内
ケースの通小路部と屈曲して流れ、その間の水頭損失が
大きくなる。

【０００３】(3) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上記先願技術の利点を活用しつつ、更に発展さ
せたものであって、この種の不断水挿入流体制御弁装置
において、構造を簡素化し、かつ、水頭損失の減少を図
る、ことを目的とする。

【０００４】Ｂ．発明の構成 （１）問題点を解決するための手段 本発明の不断水挿入流体制御弁装置は上記目的を達成す
るために、次の構成を採る。すなわち、既設流体管の分
岐位置の切断部に跨って水密に組み付けられ、その上端
に受口部を有するとともに、その中間に前記既設流体管
と同一平面位置に分岐接続管部を有し、該既設流体管に
直交して配される穿孔筒部を備えた弁箱体と；前記弁箱
体の穿孔筒部の受口部に嵌装して水密に配される蓋体
と；弁体と弁捧とからなり、該弁棒は前記蓋体に装着さ
れるとともに、該弁体は前記弁箱体の穿孔筒部内に進退
自在に配され、後退時には前記穿孔筒部の分岐接続管部
の開口部を閉塞するとともに前記既設流体管の流路を開
放し、進出時には該弁体に開設された分岐連通孔と前記
分岐接続管部の開口部とを連通するとともに既設流体管
の流路を遮断する流れ切換弁と；からなることを特徴と
する。

【０００５】(2) 作用 本発明の流体制御弁装置は次のようにして使用され、作
用を奏する。蓋体４並びに流れ切換弁５を取り外した本
装置を既設流体管Ｐの分岐予定位置に組み付けて固定す
るとともに、その分岐接続管部３に分岐管を接続し、穿
孔筒部１Ａの上端に作業用制水弁を取り付け、該制水弁
を介して穿孔機により既設管Ｐを穿孔切断する。その
後、穿孔機及び切断片を取り外したのち、作業用制水弁
を介して、流れ切換弁５を組み込んだ蓋体４を穿孔筒部
１Ａの受口部２内に挿入し、該蓋体４を固定する。しか
る後、作業用制水弁を撤去する。流れ切換弁５の弁体５
Ａを弁箱体１内へ進出させ、水流を遮断し、分岐接続管
部３を介して分岐管に通水する。

【０００６】(3) 実施例 本発明の不断水挿入流体制御弁装置（以下「制御弁装
置」という）の実施例を図面に基づいて説明する。図１
〜図６は本制御弁装置Ｓの一実施例を示す。すなわち、
図１は閉弁状態での本制御弁装置Ｓの全体構造を示す縦
断面図、図２はその横断面図、図３はその水平断面図、
図４はその部分図である。図５は開弁状態での本制御弁
装置Ｓの縦断面図、図６はその水平断面図である。

【０００７】以下、水道管路を例にとって説明する。図
において、Ｐは地盤中に埋設された既設の配水管であっ
て、該配水管Ｐの分岐管配設部に本実施例の制御弁装置
Ｓが取り付けられる。Ｑは該配水管Ｐの分岐箇所に穿孔
機により切断された切断部である。

【０００８】図１〜図４を参照して、本実施例の制御弁
装置Ｓは、配水管Ｐに取り付けられ、穿孔筒部１Ａと添
設管部１Ｂとからなり、該穿孔筒部１Ａには受口部２と
分岐接続管部３とを有する弁箱体１と；該弁箱体１の受
口部２内に嵌装される蓋体４と；該蓋体４に装着され、
弁箱体１内へ進退自在となっている流れ切換弁５と；の
各主要部材からなるとともに、その他、蓋押え板６、係
止ボルト７を含む。

【０００９】以下、各部の詳細構造を説明する。弁箱体
１は、穿孔筒部１Ａと添設管部１Ｂとからなり、該穿孔
筒部１Ａは上部を開口し下部は有底の直円筒体をなし、
その上端部に受口部２が形成され、また、穿孔筒部１Ａ
の中間位置に分岐接続管部３が突設して形成される。も
っと詳しくは、穿孔筒部１Ａは、配水管Ｐに直交して配
されるとともに、その内径は配水管Ｐの外径よりも十分
に大径とされる。そして、該穿孔筒部１Ａは、配水管Ｐ
の中心軸Ｏを含む水平面を境に上部穿孔筒部１０と下部
穿孔筒部１１とに分割されてなる。分岐接続管部３もこ
の中心軸Ｏを含む平面によって上下に分割される。上部
穿孔筒部１０と下部穿孔筒部１１とはその端面の相互を
衝合し、溶接１２をもって一体的に組み立てられる。な
お、衝合する端面にフランジ１３（一点鎖線表示）が張
設され、これらのフランジ１３相互を取付けボルトによ
って一体化する態様を採ることができる。１４は穿孔筒
部１Ａの底部である。本実施例において、該穿孔筒部１
Ａが配水管Ｐよりも下方に深く延設されていることを特
徴的な構成とする。換言すれば、下部穿孔筒部１１が深
く形成される。

【００１０】受口部２は穿孔筒部１Ａの上端の開口部に
おいて、蓋体４を受け入れる凹部２ａが凹設され、か
つ、その上縁部にフランジ１６が外方へ張設される。該
受口部２においては、円周方向に適宣間隔を保って、ボ
ルト孔１７が螺設され、該ボルト孔１７には係止ボルト
７が螺装される。また、フランジ１６においても、ボル
ト挿通孔１８が周方向に適宜間隔を存して穿設されてい
る。

【００１１】分岐接続管部３は本実施例において最も特
徴的配設構成を採るものであって、穿孔筒部１Ａの中間
位置すなわち配水管Ｐと同一水平位置において、この穿
孔筒部１Ａの側面より突出して形成される。該分岐接続
管部３は、前記したように配水管Ｐの中心軸Ｏを含む平
面によって上下に分割されるものであり、その上下の半
管状部材３ａ，３ｂの端面どおしを溶接をもって一体的
に組み立てられるか、あるいは、張設されたフランジを
取付けボルトをもって一体とする態様を取る。そして、
該分岐接続部３の端面にはフランジ２０が張設される。
該フランジ２０に替え、他の接続態様（例えば、ソケッ
ト部）を採ることは勿論自由である。

【００１２】弁箱体１を構成する他方の添設管部１Ｂ
は、穿孔筒部１Ａに連なって形成され、上部及び下部の
２つの半管状部材２２（上部半管状部材２２ａ、下部半
管状部材２２ｂ）よりなり、これらの半管状部材２２の
端面どおしを水密に衝合させることにより、配水管Ｐを
抱持して本装置Ｓを配水管Ｐに固定することになる。２
４は添設管部１ｂの管軸方向端部の継ぎ手部で、受口部
２４ａ、該受口部２４ａ内に装填される環状のゴム輪２
４ｂ、該ゴム輪２４ｂを押圧する押輪２４ｃ及び締付け
ボルト２４ｄよりなり、締付けボルト２４ｄの回動締込
みにより押輪２４ｃを介してゴム輪２４ｂを締め込み、
添設管部１Ｂの端部の水密をなす。

【００１３】蓋体４は、上面が閉塞され、下面が開放さ
れた短い直円筒体をなし、弁箱体１の受口部２の凹部２
ａ内に嵌装され、該円筒体本体の外側面に凹設されたパ
ッキン溝に装着されたパッキン２６により水密を保持す
る。該円筒体本体の外側面はまた、受口部２のボルト孔
１７に対応して係止ボルト７の先端部７ａを受け入れる
係止孔２７が形成される。蓋体４の円筒体本体の内径は
弁箱体１の穿孔筒部１Ａの内径よりも若干小さく、段部
２８を形成する。該段部２８は流れ切換弁５の上面が当
接し、該流れ切換弁５に対しストッパの機能を果す。蓋
体４の上面部は蓋部２９に形成され、該蓋部２９の中心
には弁棒挿通孔３０が開設される。蓋体４の上縁外側部
は切欠かれ、円環状の蓋押え板６を受け入れる。蓋押え
板６には円周方向に受口部２のボルト挿通孔１６に対応
してボルト挿通孔３１が開設され、両ボルト挿通孔１
６，３１に締付けボルト・ナット３２が装着される。

【００１４】流れ切換弁５は、弁体５Ａと弁棒５Ｂとか
らなる。弁体５Ａは鉛直弁部３４と該鉛直弁部３４の上
部に一体的に形成された水平弁部３５とからなる。

【００１５】もっと詳しくは、鉛直弁部３４は一側面を
開いた実質的に直方体状の丈高の高い箱状をなし、内側
の凹面３６は水流の活水側（上流においては上流側、下
流においては下流側）に向けて配置され、その前後の幅
は切断部Ｑに若干の余裕をもって入り込むだけの寸法と
され、その流水に直交する両側は可及的穿孔筒部１Ａの
内径に近づけられる。そして、その分岐接続管部３に対
応する一方の側は、配水管Ｐにおける切断部Ｑの外側に
回り込み、分岐接続管部３を充分に閉塞するに足る幅を
もつ翼部３７に形成される。翼部３７の内側面３７ａは
配水管Ｐの外側面に当接する。鉛直弁部３４には、その
上方位置において、凹面３６部から翼部３７に向けて貫
通する分岐連通孔３８が開設される。該鉛直弁部３４は
本流れ切換弁５の最も高い位置いわゆる閉弁位置で、そ
の下部は配水管Ｐの切断部Ｑを横切っているが、これは
必ずしも必須の要件ではなく、少なくとも翼部３７が分
岐接続管部３の開口を閉塞する状態となっておればよ
い。

【００１６】水平弁部３５は実質的に円板状をなし、鉛
直弁部３４の上部に一体的に形成され、その中心にねじ
孔３９が螺設されるとともに、該ねじ孔３９を避けて凹
部３６に連通する通水口４０が開設されている。該水平
弁部３５はその上端面で前記した蓋体４の段部２８に当
接する。

【００１７】そして、この流れ切換弁５の弁体５Ａの外
周にパッキン４２が装着される。第４図はこのパッキン
４２の全体構成を示す。該パッキン４２の上部の円環部
４２ａは水平弁部３５の外周に配され、他の部分は鉛直
弁部３４の側部及び底部に配される。そして、特に枠状
部分４２ｂ，４２ｃは鉛直弁部３４の翼部３７に配され
る。すなわち、上部枠状部分４２ｂは分岐連通孔３８回
りに配され、下部枠状部分４２ｃは本流れ切換弁５の閉
弁位置で分岐接続管部３の開口に対応する位置に配され
る。なお、上部枠状部分４２ｂは本流れ切換弁５の最下
位位置いわゆる開弁位置で、下部枠状部分４２ｃに替わ
り、分岐接続管部３の開口に対応する位置にくる。

【００１８】この弁体５Ａの特徴とするところは、弁体
５Ａの最上位位置においては、弁体５Ａは分岐管部３へ
の通水を完全に遮断し、流水は鉛直弁部３４の下端を迂
回して下流側の配水管Ｐへ流れ、また、弁体５Ａの最下
位位置においては、弁体５Ａは分岐管部３との連通のみ
を許し、下流側配水管Ｐとの通水を完全に遮断する。弁
棒５Ｂはその下部のねじ部４３を弁体５Ａのねじ孔３９
に螺合され、その上部の弁軸部４４を蓋体４の弁棒挿通
孔３０にパッキン４６を介して挿通させてある。パッキ
ン４６の上位には鍔４７が突設され、この鍔４７を着脱
自在に押える抜止め部材４８が蓋体４の蓋部２９上に取
付け自在に配される。４９は弁棒５Ｂの上端の回動操作
部である。本流れ切換弁５は弁棒５Ｂの回動により、弁
本体５Ａが上下動するものである。弁本体５Ａの上下動
動作において、鉛直弁体３４の翼部３７の内側面３７ａ
と配水管Ｐの外側面との当接関係により、一定姿勢を保
持する。そして、このとき弁本体５Ａの外側に配された
パッキン４２は穿孔筒部１Ａの内壁面に沿って上下動す
る。図５及び図６は、流れ切換弁５が下方へ降下された
状態を示す。図示されるように、流れ切換弁５の弁体５
Ａはその鉛直弁部３４と水平弁部３５とで水流の止水側
（上流においては下流側、下流においては上流側）を水
密に遮断し、また、弁体５Ａの分岐連通孔３８と穿孔筒
部１Ａの分岐接続管部３の開口とは連通状態となる。従
って、配水管Ｐからの流水は弁体５Ａの分岐連通孔３８
から直ちに分岐接続管部３へ流出する。

【００１９】次に、本実施例の制御弁装置Ｓを配水管Ｐ
に不断水状態で取り付ける工事の手順について述べ、併
せて本制御弁装置Ｓの各部材の作用について説明する
（図７〜図１０参照）。ここでは、水道管布設替え工事
を例に採って説明する。すなわち、図７に示すように、
配水管Ｐの布設替え工事区間Ｌの直近の上下流よりバイ
パス管Ｂを分岐させ、該バイパス管Ｂへの通水中に布設
替えを実施し、新管に取り替えるものである。

【００２０】以下、施工手順に基づいて説明する。 (1) 配水管Ｐの分岐予定位置に、蓋体４及び流れ切換弁
５を取り外した本装置Ｓの弁箱体１をその上下の二つ割
部分を互いに衝接接合することにより、該配水管Ｐ回り
に水密に取り付ける。このとき、係止ボルト７は後退さ
せておく。また、弁箱体１の分岐接続管部３のフランジ
２０には盲蓋が仮固定される。

【００２１】(2) 図８に示すように、本制御弁装置Ｓの
穿孔筒部１Ａの上部にフランジ１６を介して不断水作業
用制水弁Ｈ並びに穿孔機Ｉを水密に取り付ける。しかる
後、作業用制水弁Ｈを開き、穿孔機Ｉのカッタ−Ｊを穿
孔筒部１Ａ内に挿入し、配水管Ｐを切断する。図８にお
いて、１００は穿孔機Ｉの駆動部、１０２はその回転駆
動軸、１０４はその水密筒である。

【００２２】(3) 配水管Ｐの切断片を抱持したカッタ−
Ｊを作業用制水弁Ｈの上方位置に引き上げ、該制水弁Ｈ
を閉じた状態で穿孔機Ｉを取り外す。

【００２３】(4) 図９に示すように、蓋体４に後退状態
にした流れ切換弁５を取り付け、かつ該蓋体４を着脱自
在とした弁装入装置Ｋを作業用制水弁Ｈ上に水密に取り
付け、制水弁Ｈを開いて蓋体４を弁箱体１の受口部２内
に嵌挿入する。このとき、流れ切換弁５の弁体５Ａの穿
孔筒部１Ａ内への挿入に伴ない、弁体５Ａの翼部３７が
分岐接続管部３の開口を閉塞する。この状態で、水流は
弁体５Ａの下端を迂回して流れる。しかる後、係止ボル
ト７を回転前進させ、その先端部７ａを蓋体４の係止孔
２７に挿入せしめて、蓋体４を仮固定する。図９におい
て、１１０は弁装入装置Ｋの進退軸、１１２は該進退軸
１１０の下端に取り付けられ、蓋体４との連結をなす継
ぎ手、１１４は本装置Ｋの水密を図る外筒、１１６は該
外筒１１４の作業用窓である。

【００２４】(5) 蓋体４と弁挿入装置Ｋとの係合を解
き、次いで、弁挿入装置Ｋと作業用制水弁Ｈを取り外
す。しかる後、蓋体４に蓋押え板６を嵌合し、締付けボ
ルト・ナット３２により固定する。図１０はこの状態を
示す。この状態において、別途配されたバイパス管Ｂを
本装置Ｓの分岐続管部３に接続する。 (6) 蓋体４の蓋部２９上に突出する弁棒５Ｂの回動部４
９を回動し、流れ切換弁５の弁体５Ａを弁箱体１内に進
入させる。弁体５Ａの底部が穿孔筒部１Ａの底部１４に
着底すると配水管Ｐ内の流れは止水側（上流においては
下流側、下流においては上流側）とは遮断され、一方、
弁体５Ａの分岐連通孔３８と穿孔筒部１Ａの分岐接続管
部３の開口部とは連通状態となるので、上記流れは分岐
接続管部３を介してバイパス管Ｂへと流れ込む。なお、
弁棒５Ｂの回動操作を操作杆を介して手動で行う外、電
動機を駆動によれば、回動操作が容易であるとともに遠
隔操作が可能となり便利である。

【００２５】本実施例の制御弁装置Ｓは叙上の態様で使
用されるものであるので、蓋体４を取り付けた後、流れ
切換弁５の進退により通水及び断水が自由であり、不断
水工事の融通性が高い。このため、バイパス管Ｂの配管
作業における自由度が大きくなり、合理的な工事設計を
行うことができる。特に、分岐接続管部３は配水管Ｐと
同一水平位置に配され、流れ切換弁５の開弁状態におい
て流水は該流れ切換弁５の鉛直弁部３４で方向が転換さ
れて直ちに分岐接続管部３に流れ出るので、損失水頭が
少ない。更にまた、流れ切換弁５の上下動作において、
鉛直弁体３４の翼部３７の内側面３７ａが配水管Ｐに当
接して案内されるので、他の特別の案内手段を要せず、
一定姿勢を保持することができる。叙上の実施例では布
設替え工事を例に採ったが、配水管Ｐから分岐管を配す
る工事いわゆる分岐管配設工事、あるいは止水栓工事
（この場合、弁箱体１の分岐接続管部３の端部に盲蓋が
被嵌される。）への適用は上記工事の手順に準じて容易
に実施できる。

【００２６】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更
が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的
範囲内に包含されるものである。 弁箱体１の穿孔筒部１Ａは流体管Ｐの管軸に斜めに配
する態様を採ることもでき、更には、偏心する態様を除
外するものではない。

【００２７】Ｃ．発明の効果 本発明の不断水挿入流体制御弁装置によれば、先の先願
技術に比べ構造がより簡素化され、製作上の費用の低減
を図ることができ、流れ切換弁の開弁状態において流水
は該流れ切換弁の鉛直弁部で方向を転換され、直ちに分
岐接続部に流れ出るので、損失水頭が少なく、長期の使
用において経済性を発揮する。そして、流れ切換弁を装
着した蓋体を本装置に組み付ければ不断水作業用制水弁
は早期に撤去でき、かつ、流れ切換弁の引抜き作業はな
く、作業手間が減少し、作業効率が向上する。更には、
本装置を設置した後、バイパス管を配すればよく、時期
を選ぶことができ、作業の融通性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】その一実施例装置の閉弁状態の全体を示す縦断
面図（第２図のＩ−Ｉ線断面図）。

【図２】図１のII−II線断面図。

【図３】図１のIII −III 線断面図。

【図４】流れ切換弁に装着されるパッキンの全体斜視
図。

【図５】本装置の開弁状態の縦断面図。

【図６】図５のVI−VI線断面図。

【図７】水道管布設替え工事の作業工程を示す図。

【図８】水道管布設替え工事の作業工程を示す図。

【図９】水道管布設替え工事の作業工程を示す図。

【図１０】水道管布設替え工事の作業工程を示す図。

【符号の説明】

Ｐ…流体管、Ｑ…切断部、１…弁箱体、１Ａ…穿孔筒
部、２…受口部、３…分岐接続管部、４…蓋体、５…流
れ切換弁、５Ａ…弁体、５Ｂ…弁棒、３８…分岐連通孔

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設流体管の分岐位置の切断部に跨って
   水密に組み付けられ、その上端に受口部を有するととも
   に、その中間に前記既設流体管と同一平面位置に分岐接
   続管部を有し、該既設流体管に直交して配される穿孔筒
   部を備えた弁箱体と； 前記弁箱体の穿孔筒部の受口部に嵌装して水密に配され
   る蓋体と； 弁体と弁棒とからなり、該弁棒は前記蓋体に装着される
   とともに、該弁体は前記弁箱体の穿孔筒部内に進退自在
   に配され、後退時には前記穿孔筒部の分岐接続管部の開
   口部を閉塞するとともに前記既設流体管の流路を開放
   し、進出時には該弁体に開設された分岐連通孔と前記分
   岐接続管部の開口部とを連通するとともに既設流体管の
   流路を遮断する流れ切換弁と； からなることを特徴とする不断水挿入流体制御弁装置。