JP3200045B2 - 仕切弁装置 - Google Patents

仕切弁装置

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JP3200045B2
JP3200045B2 JP13721799A JP13721799A JP3200045B2 JP 3200045 B2 JP3200045 B2 JP 3200045B2 JP 13721799 A JP13721799 A JP 13721799A JP 13721799 A JP13721799 A JP 13721799A JP 3200045 B2 JP3200045 B2 JP 3200045B2
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pipe
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敏之 佐藤
保 山下
裕士 藤崎
功一 西垣
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Suiken Co Ltd
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Suiken Co Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16LPIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L55/00Devices or appurtenances for use in, or in connection with, pipes or pipe systems

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、断水することなく
既設管を切削する不断水装置に使用されるのに最適な仕
切弁装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、不断水で既設管を穿孔し、既
設管を閉塞すべく、穿孔箇所に仕切弁体を挿入する不断
水バルブ挿入工法は周知である。前記既設管の穿孔口
は、既設管の強度低下を最小限に抑える為に、可及的に
口径の小さい(管径よりも小さい)ものが望ましい。
【0003】このため、前記仕切弁体は、管径よりも小
さな穿孔口から管内部に進入可能な構造であると共に、
止水のために管内部を密着させる機能をも兼ね備えたも
のでなければならず、仕切弁体は、図10(a),
(b)に示す如く上下に移動自在な支持部材51と、該
支持部材51に取り付けられ且つ既設管52内を閉塞す
べく弾性変形可能なシール部材53とからなる。
【0004】かかる仕切弁体50は、既設管52よりも
小さな穿孔口55から円形の既設管52内部に支持部材
51を押し込むことにより、シール部材53を既設管5
2内周面に密着するように拡張(膨出)させることで、
既設管52内周面に密着させ、止水の目的を果たすよう
にしている。
【0005】しかしながら、既設管52内周面は、円形
を呈していることから、シール部材53が確実に幅方向
に拡がらず、均一の密着性を得ることは難しく、密着不
良が生じるおそれがあり、水密性に劣る問題があった。
そこで、シール部材53の幅を強制的に拡げる手段も開
発されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】前記シール部材53の
幅を強制的に拡げる手段は、複数の部材を支持部材に内
蔵し、機械的にシール部材を膨出させる構成であるた
め、構造が複雑となり、装置が大型化するため、特に小
径の既設管をシールする場合には不利であると共に高価
になる欠点があった。
【0007】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、装
置の簡素化及び小型化を図り、小径の既設管であっても
充分な止水性を確保することができ、しかも、安価に製
造できる仕切弁装置を提供することを課題とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決すべくなされたもので、その特徴は、管1内の流体の
流れ方向に対して垂直方向に移動する仕切弁体19を有
し、該仕切弁体19は、上下に移動自在な支持部材18
と、該支持部材18に取り付けられ且つ管1内を閉塞す
べく弾性変形可能なシール部材20とを備えてなる仕切
弁装置において、前記支持部材18は、円弧状のフラン
ジ部23と該フランジ部23よりも薄肉状の保持部24
とからなり、保持部24の外周に形成された嵌合溝25
に、前記シール部材20が嵌入され、しかも、前記支持
部材18を管1内方に移動させた際に、シール部材20
を両側に膨出できるように変形する拡幅手段30が、前
記シール部材20に埋入され、拡幅手段30は、ゴム材
料又は樹脂材料の前記シール部材20より軟質の材料か
らなることにある。
【0009】したがって、仕切弁体19を下降させる
と、シール部材20の下端面が管1の内周面の底部に当
接し、シール部材20の移動が停止する。支持部材18
は更に下方に移動すると、支持部材18は、拡幅手段3
0を強制的に下方に押圧する。このとき、拡幅手段30
は、ほとんど容積が変化することなく変形してシール部
材20を強制的に両外側に押し出すこととなり、シール
部材20の両側は拡幅手段30により拡げられる。この
結果、シール部材20は膨出して管1の内周面に確実に
圧接する。
【0010】
【発明の実施の形態】図1乃至図7は本発明の第一実施
の形態を示す。図1及び図2に示すように、2は弁箱を
構成する密閉ケースで、該密閉ケース2は分割された第
一および第二分割ケース3,4を備え、ゴムパッキン5
により、分割面がシールされている。また、第二分割ケ
ース4の上面には、弁蓋9が取り付けられ、弁蓋9は第
一および第二分割ケース3,4と共に密閉ケース2を構
成する。そして、密閉ケース2内に仕切弁装置8が予め
収容されている。
【0011】第二分割ケース4には、切削工具10が貫
通する分岐状部4aが突出状態で設けられていると共
に、既設管1の切削時の切粉を水と共に排出する排水孔
13が設けられ、該排水孔13には、図示省略の排水バ
ルブが連結される。
【0012】前記分岐状部4aには図示省略の開閉バル
ブ(作業用弁)が設けられ、また、分岐状部4aには切
断機15が取り付けられるようになっている。切断機1
5は、前記既設管1の上部に半円環状の切削口17を形
成するためのもので、前記切削工具10を既設管1の径
方向に送ると共に、切削工具10をモータやエンジンな
どの原動機の回転力により回転させて、切削運動を行わ
せる。該切断機15の構造は、周知のホールソー形式の
不断水用穿孔機に近似した構造であり、したがって、そ
の詳しい図示および説明を省略する。
【0013】次に、前記仕切弁装置8について説明す
る。仕切弁装置8は、前記切削工具10によって切削さ
れる切削口17に対応する部分に配置される。仕切弁装
置8は、仕切弁体19を備えている。仕切弁体19は、
上部にナット収容部19aが形成された金属製の支持部
材18と、弾性変形自在なゴム材料からなるシール部材
20とからなる。前記ナット収容部19aに収容された
ナット21には、外周におねじを有するスピンドル12
が螺合されている。また、該スピンドル12は、支持部
材18に挿入されていると共に、前記弁蓋9に回転自在
に支持されている。
【0014】前記支持部材18は、円弧状のフランジ部
23と該フランジ部23よりも薄肉状の保持部24とか
らなる。保持部24の外周には、断面形状がコの字状の
嵌合溝25が形成され、該嵌合溝25には、シール部材
20が装着されている。即ち、保持部24の周部には、
一対の挟持片部29と溝の底面を構成する溝底部31と
が設けられている。溝底部31は、上方の水平状の押圧
部33と該押圧部33に接続する上下方向の支持部34
を備える。
【0015】前記シール部材20には、拡幅手段30が
埋入されている。拡幅手段30は、例えばシリコンゴム
等の前記シール部材より軟質のゴム材料又は樹脂材料か
らなる。また、拡幅手段30は、圧縮された際にほとん
ど体積変化のないもの(非圧縮体)が採用されている。
しかも、拡幅手段30は、溝底部31の押圧部33及び
支持部34に接近又は接触するように、シール部材20
の両側に縦長方向に設けられている。
【0016】シール部材20のフランジ部20aには、
図7に示す如く、仕切弁体19の保持部24が上方から
挿入される開口23bが形成され、該開口23bから挿
入された保持部24の嵌合溝25内に、シール部材20
の内周部が嵌入される。
【0017】次に、止水工法の手順について説明する。
先ず、既設管1内に流体(水)が流れている状態で、作
業者は密閉ケース2を既設管1に取り付けると共に、組
立ボルトにより両分割ケース3,4を組み立て、密封状
態とする。
【0018】その後に、密閉ケース2を回転させて、切
削工具10による切削位置を設定した後に、前記切断機
15により、密閉ケース2内に収納された切削工具10
を回転させると共に、既設管2の径内方向に移動させ、
既設管2の一部を切削して貫通する。
【0019】その後、密閉ケース2を既設管2の周方向
に、例えば、約150度から160度に回転させる。す
なわち、切削工具10を切削開始位置から切削終端位置
まで回転させ、既設管2の一部(上部)に切削口17を
形成する。なお、切削時の切削屑は、切削口17から溢
れ出る水の水圧によって、切削屑は排水路13から水と
ともに排出される。
【0020】更に、前記切削口17の形成後、排水孔1
3を図示しない栓で閉塞する。その後切削工具10を退
避させて、ボールバルブを閉弁する。この閉弁後、切断
機15を密閉ケース2から取り外す。この取り外し後、
密閉ケース2を切削前の元の位置まで回転させる。この
とき、前記仕切弁装置8が切削口17の上方に位置す
る。
【0021】次に、スピンドル12を回転させて、仕切
弁体19を下降させると、シール部材20は切削口17
から既設管1の内部に進入する(図3参照)。やがてシ
ール部材20の下端(先端)は、既設管1の内周面に当
接し、移動が阻止される。一方、支持部材18はスピン
ドル12の回転により、更に下降するため、特に支持部
材18の押圧部33は、拡幅手段30を下方に強制的に
押圧する。
【0022】この結果、拡幅手段30の背面側30a
は、支持部34に保持され、且つ、両面30bは、挟持
片部29に保持されて変形することはないため、拡幅手
段30はシール部材20の両側外方向に変形しようとす
る。シール部材20の拡幅手段30よりも外側の部分
は、拡幅手段30の変形により、弾性力に抗して外側に
押し出されて膨出し、既設管1の内周面に確実に圧接す
る。尚、拡幅手段30は、その体積変化がほとんどない
ため、下方に圧縮された分だけ側方に突出することとな
り、シール部材20を強固に膨出させることができる。
また、切削口17はシール部材20のフランジ部23に
より、上方から閉塞される。
【0023】次に、上記閉塞状態から仕切弁体19を開
弁させるには、スピンドル12を前記とは反対方向に回
転させれば良いのであるが、シール部材20は弾性力に
より元の形状に復元する。尚、シール部材20の復元に
際し、拡幅手段30は容易に変形するため、拡幅手段3
0がシール部材20の復元に支障となることはほとんど
ない。
【0024】図8及び図9は参考例を示す。本参考例
は、シール部材20の両側に多数の球体(硬球)31と
板バネ体33とを埋入した構成である。前記支持部34
には、先端(下方)に向けて次第に幅が狭くなるテーパ
ー状となる傾斜部25aがそれぞれ設けられている。
尚、前記多数の球体(硬球)31と板バネ体33によ
り、拡幅手段30が構成されている。板バネ体33は硬
球30よりも外側に位置する。
【0025】従って、スピンドル12を回転させて、仕
切弁体19を下降させた際に、支持部材18の押圧部3
3は硬球31を下方に押し、且つ、傾斜部25aは硬球
31を斜め下方に押す。この結果、硬球31はシール部
材20を両幅外方向で且つ若干下方(既設管1の径外方
向)に強制的に押圧し膨出させる(図9(a),(b)
参照)。
【0026】この結果、シール部材20は、弾性力に抗
して外側に押し出されて膨出し、既設管1の内周面に確
実に圧接する。
【0027】また、開弁時には、板バネ体33の弾性力
により、多数の硬球30は元の位置まで戻され、シール
部材20は確実に復元する。尚、硬球31は図8(a)
で示すドット部分(c)まで設けるようにしても良い。
【0028】図10は、本発明の他の実施の形態を示
す。即ち、前記支持部34には、先端(下方)に向けて
次第に幅が狭くなるテーパー状となる傾斜部25aがそ
れぞれ設けられている。また、拡幅手段30は、シール
部材より軟質のゴム材料又は樹脂材料からなり、該拡幅
手段30は、保持部24の嵌合溝25にわたって設けら
れている。かかる場合も、テーパ状の傾斜部25aを利
用して拡幅手段30により、シール部材20を両幅外方
向で且つ若干下方に強制的に押圧し膨出させることがで
きる。
【0029】尚、本発明は上記実施の形態に限定される
ものではなく、不断水用の管に限らるものではなく、水
以外の任意の流体を止める際にも採用可能である。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように、本発明は支持部材
を管内方に移動させた際に、シール部材を両側に膨出で
きるように変形するように、シール部材より軟質のゴム
材料又は樹脂材料からなる拡幅手段が、シール部材に埋
入されているので、装置の簡素化及び小型化が図れ、小
径の管であっても充分な止水性を確保することができ、
しかも、安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態の不断水装置の断面正面
図。
【図2】同断面側面図。
【図3】仕切弁体を既設管に挿入する直前の断面図。
【図4】仕切弁体を既設管に挿入した状態の断面図。
【図5】同図3のA−A線矢視断面図。
【図6】仕切弁体及び既設管を示す斜視図。
【図7】シール部材の側面図。
【図8】参考例を示し、(a)は仕切弁体の半断面図、
(b)は(a)のB−B線矢視断面図。
【図9】(a)は仕切弁体を既設管に挿入する直前の断
面図、(b)は仕切弁体を既設管に挿入した状態の断面
図。
【図10】本発明の他の実施の形態の不断水装置の半断
面図。
【図11】従来例を示し、(a)は閉弁直前状態を示す
断面図、(b)は閉弁状態を示す断面図。
【符号の説明】
1…既設管(管)、18…支持部材、19…仕切弁体、
20…シール部材、30…拡幅手段
フロントページの続き (72)発明者 西垣 功一 岐阜県岐阜市鷺山2100 (56)参考文献 特開 平6−159527(JP,A) 特開 昭61−189370(JP,A) 特開 平8−109997(JP,A) 実開 昭58−108676(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F16L 55/00 F16K 3/00 - 3/36

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 管(1)内の流体の流れ方向に対して垂
    直方向に移動する仕切弁体(19)を有し、該仕切弁体
    (19)は、上下に移動自在な支持部材(18)と、該
    支持部材(18)に取り付けられ且つ管(1)内を閉塞
    すべく弾性変形可能なシール部材(20)とを備えてな
    る仕切弁装置において、前記持部材(18)は、円弧
    状のフランジ部(23)と該フランジ部(23)よりも
    薄肉状の保持部(24)とからなり、保持部(24)の
    外周に形成された嵌合溝(25)に、前記シール部材
    (20)が嵌入され、しかも、前記支持部材(18)を
    管(1)内方に移動させた際に、シール部材(20)を
    両側に膨出できるように変形する拡幅手段(30)が、
    前記シール部材(20)に埋入され、拡幅手段(30)
    は、ゴム材料又は樹脂材料の前記シール部材(20)よ
    り軟質の材料からなることを特徴とする仕切弁装置。
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