JP3423648B2 - 不断水分岐配管の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、既設管にバタフラ
イ弁を用いて断水することなく分岐配管が行える不断水
分岐配管の形成方法に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来のこの種不断水分岐配管の形成装置
は、例えば、既設管の周面の一部に複数の分割体により
構成される外装体を外嵌し、この外装体の開口部に、前
記既設管の周面の一部を切削する切削手段を水密に取り
付けている。 【０００３】そして、切削手段によって既設管の一部に
分岐口を形成した後、外装体の開口部を切削手段の作業
用仕切弁によって閉塞し、切削手段を前記開口部から取
外し、前記開口部にバタフライ弁を取り付け、バタフラ
イ弁に分岐管を接続し、バタフライ弁の弁体を回転させ
て前記開口部を開放し、既設管から分岐管に水を流す。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
不断水分岐配管の形成装置の場合、既設管に分岐口を形
成した後、切削手段とバタフライ弁を取り換えなければ
ならず、その作業が煩雑で、長時間を要するという問題
がある。 【０００５】また、切削手段により形成される分岐口
は、バタフライ弁の弁口に相当する開口面積を必要とす
るため、大径の切削刃を用いなければならず、コストが
高くなるという問題がある。 【０００６】そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、切
削手段とバタフライ弁を取り換えることなく、容易に、
且つ、短時間で分岐配管の接続が行える安価な不断水分
岐配管の形成方法を提供することを課題とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、請求項１記載の不断水分岐配管の形成方法は、既設
管２に外装体３を装着し、前記外装体３に設けられた切
削手段４により前記既設管２に分岐口Ｄを形成し、該分
岐口Ｄを開閉するバルブ装置６に分岐管３６を接続する
不断水分岐配管の形成方法において、切削刃１３を既設
管２に挿入して、該挿入位置を始点にして切削手段４を
移動させることにより、一部Ｃを残して切削孔Ａを環状
に形成し、該切削孔Ａで囲繞された切片Ｂを取り外して
前記分岐口Ｄを形成し、前記分岐口Ｄ形成後に、前記バ
ルブ装置６が分岐口Ｄに対応するように、外装体３を既
設管２の周方向に回転させ、該バルブ装置６に分岐管３
６を接続するようにしたものである。 【０００８】また、不断水分岐配管の形成装置は、既設
管２に装着された外装体３と、該外装体３に設けられ,
前記既設管２に分岐口Ｄを形成する切削刃１３を有する
切削手段４と、前記分岐口Ｄを開閉するバルブ装置６と
を有する不断水分岐配管の形成装置において、前記既設
管２に挿入された前記切削刃１３を移動させることによ
り、一部Ｃを残して切削孔Ａを環状に形成する移動手段
と、該切削孔Ａで囲繞された切片Ｂを取り外して前記分
岐口Ｄを形成する切片取外手段５とを備えたものであ
る。 【０００９】したがって、切削手段４の切削刃１３が既
設管２に挿入された位置を始点にして自在に移動でき、
既設管２の周面に形成しようとする分岐口Ｄを切削刃１
３の軌跡に追随して形成することができる。そして、分
岐口Ｄを形成した後、バルブ装置６を分岐口Ｄの位置に
回転移動して容易に位置させることができる。このた
め、従来のように、分岐口Ｄの形成後、切削手段４を取
り外してバルブ装置６を取り付ける必要がなく、短時間
に、且つ、容易に分岐配管の形成作業を行うことがで
き、作業性を大幅に向上することができる。 【００１０】さらに、既設管２に形成しようとする分岐
口Ｄを切削手段４の軌跡に追随して形成するようにした
ため、従来のように、大径の切削刃１３は必要なく、小
径の切削刃１３でよく、安価になる。 【００１１】そして、例えば、切削刃１３を既設管２の
周面に対しほぼ円環状あるいは角環状の軌跡を描くよう
に移動して一部を取り残すように切削孔Ａを形成すれ
ば、この切削孔Ａで囲繞された円形あるいは角形の切片
Ｂを切片取外手段５を用いて容易に取り外すことができ
る。 【００１２】さらに、不断水分岐配管の形成装置は、切
片取外手段５に、前記切削孔Ａに係止片２５を挿入して
前記切片Ｂの裏面に係止する係止手段と、前記切片Ｂを
外側方向に取り出す取出手段とを備えたものである。 【００１３】したがって、切削手段４により形成され
た、例えば、ほぼ円環状あるいは角環状の切削孔Ａに切
片取外手段５の係止片２５を挿入し、前記切削孔Ａによ
り形成された円形あるいは角形の切片Ｂの裏面に係止片
２５を係止し、この係止片２５を外側方向に取り出すよ
うにしたため、容易に分岐口Ｄを形成することができ
る。さらに、切削手段４により形成される切削孔Ａは円
環状あるいは角環状であるため、切削屑が少ない。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、実施の形態につき、図１か
ら図１１を参照して説明する。 ＜第一実施形態＞まず、不断水分岐配管の形成装置の構
成を示した図１において、１は不断水分岐配管の形成装
置であり、例えば、地中に埋設された既設管２の一部に
外装体３が外嵌装着される。この外装体３には、切削手
段４，切片取外手段５およびバタフライ弁（バルブ装
置）６が同一円周上（既設管２の周方向）に取り付けら
れ、切片取外手段５が切削手段４に対してほぼ４５度の
角度で位置し、切削手段４とバタフライ弁６とが対向し
て位置している。 【００１５】前記外装体３は、図１に示すように、第一
分割体３ａおよび第二分割体３ｂからなり、両分割体３
ａ，３ｂの内周面にはパッキン（図示せず）が装着さ
れ、該パッキンによって既設管２の一部が水密に覆わ
れ、外装体３が既設管２の周方向に回転自在に設けられ
ていると共に、既設管２の軸方向に移動自在に設けられ
ている。そして、前記第一分割体３ａに第一分岐状部７
が突設され、該第一分岐状部７のフランジ８に作業用仕
切弁９を介して切削手段４が設けられている。また、前
記第一分岐状部７には、排水孔１０が形成されており、
この排水孔１０に必要に応じて排水バルブが接続され、
切削手段４の切削時における切削屑を水と共に排出す
る。 【００１６】前記切削手段４は、同図に示すように、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、作業用仕切弁９に取り付けられた筒状の切削手段
本体１１と、切削手段本体１１の軸方向に往復動自在に
設けられた回転主軸（切削工具）１２とからなる。な
お、回転主軸１２の先端には、小径の切削刃１３が設け
られている。そして、回転主軸１２の先端部の切削刃１
３の背面側に遮断部材１４が装着されている。この遮断
部材１４は、切削屑の既設管２および分岐状部７の挿通
孔７ａ側への流出を阻止すべく、遮断部材１４の周面に
放射状にブラシ（図示せず）が設けられると共に、遮断
部材１４の外径が前記挿通孔７ａの内周面の内径よりも
大きくなっている。 【００１７】前記切片取外手段５は、後述する係止手段
および取出手段とからなる。 【００１８】前記取出手段は、図２に示すように、前記
切削手段４の分岐状部７の近傍に形成された切片収納凹
部１５と、この切片収納凹部１５に連設された筒状部１
６と、該筒状部１６にシール体１７を介して往復動自在
に設けられた移動軸１８と、該移動軸１８に設けられた
断面コ字形状の支持体２３と、シール体１７の端部に固
着された嵌合体１９と、シール体１７および嵌合体１９
を貫通した移動軸１８の端部の螺溝２０に螺合したナッ
ト２１とからなる。 【００１９】前記係止手段は、前記支持体２３に設けら
れた係止片２５と、前記係止片２５を回転自在に支持し
たピン２４と、前記係止片２５を開方向に付勢するつる
巻きばね２６とからなる。 【００２０】そして、切削手段４により形成された切削
孔Ａに係止片２５を挿入し、前記切削孔Ａに囲繞された
切片Ｂの裏面に係止して前記切片Ｂを外側方向に取り出
す。 【００２１】そして、前記嵌合体１９は、移動軸１８に
対して回転自在で、且つ、軸方向に移動自在である。ま
た、シール体１７は、筒体１６にキー１７ａを介して回
転不可能で、且つ、筒体１６の軸方向に移動自在であ
る。また、シール体１７の他端部の内周面および外周面
に形成されたＯリング溝１７ｂにＯリング２２が装着さ
れ、切片取外手段５の水密性が図られている。 【００２２】また、前記支持体２３は、図２に示すよう
に、中央部が前記移動軸１８の他端部に固着された基板
２３ａと、基板２３ａの両側に形成された折曲片２３ｂ
とからなり、前記支持体２３が前記切片収納凹部１５に
収納されている。そして、前記係止片２５は、図６に示
すように、係止片２５の凹部２５ａに折曲片２３ｂの凸
部２３ｃが挿入されて当接し、係止片２５の開状態が維
持されている。 【００２３】前記バタフライ弁６は、図３に示すよう
に、環状のバタフライ弁本体２７の周面に複数の突片２
８が形成され、各突片２８が、図１に示すように、第一
分岐状部７に対向する位置に形成された第二分割体３ｂ
の第二分岐状部２９のフランジ３０に取り付けられてい
る。そして、前記バタフライ弁本体２７には、その内周
面にパッキン３１が装着され、パッキン３１の内周面に
円板状の弁体３２が支軸３３により回転自在に設けら
れ、バタフライ弁本体２７に設けられたシリンダ３４に
より支軸３３を回転してバタフライ弁６の開口部３５を
開閉する。 【００２４】つぎに、分岐配管の形成手順について説明
する。まず、図１に示すように、既設管２内に流体
（水）が流れている状態で、組立ボルトＢおよびナット
Ｎにより外装体３の第一分割体３ａおよび第二分割体３
ｂを取り付ける。この際、両分割体３ａ，３ｂに装着さ
れたパッキン（図示せず）によって外装体３の止水性が
確保される。 【００２５】そして、既設管２に外装体３を外嵌した
後、切削手段４を第一分割体３ａの第一分岐状部７に取
り付ける。 【００２６】つぎに、外装体３を回転させて、切削手段
４による切削位置を設定する。すなわち、作業者は、例
えば、移動手段としてのウィンチなどの工具により切削
手段４の軸線が分岐位置Ｓに位置するように外装体３お
よび切削手段４を回転させる。この回転後、切削手段４
の回転主軸１２を既設管２の径内方向に移動し、切削刃
１３を第一分岐状部７内に侵入させる。 【００２７】つぎに、切削手段４の切削刃１３が分岐位
置Ｓに位置した状態で、駆動手段（図示せず）により切
削手段４の回転主軸１２を回転させると同時に、既設管
２の径内方向に移動し、図１の鎖線に示すように、既設
管２の一部を切削して貫通する。その後、外装体３およ
び切削刃１３を既設管２の周方向および軸方向に移動さ
せ、図５に示すように、切削刃１３が挿入された挿入位
置を始点にして、既設管２の周面に、一部を取り残して
ほぼ円環状の切削孔Ａを形成すると、切削孔Ａで囲繞さ
れたほぼ円形状の切片Ｂが形成され、この切片Ｂが連結
片Ｃにより既設管２に繋がっている。 【００２８】この際、切削孔Ａから溢れ出る水の水圧に
よって切削屑の大部分は、遮断部材１４によって切削手
段４側への侵入が阻止される一方、前記水圧によって遮
断部材１４が撓んで既設管２側への侵入が阻止され、切
削屑の大部分が、排水孔１０から外部へ排出される。 【００２９】そして、切削孔Ａの形成後、排水孔１０を
栓体（図示せず）により閉塞し、回転主軸１２を第一分
岐状部７，作業用仕切弁９から退避させて、作業用仕切
弁９の弁体９ａにより挿通孔７ａを閉塞する。この閉塞
後、図４に示すように、外装体３をほぼ４５度矢印方向
に回転し、切片取外手段５の軸心を前記分岐位置Ｓに位
置させる。 【００３０】つぎに、切片取外手段５の嵌合体１９を既
設管２側に移動する。この際、係止片２５は、図６
（イ）に示すように、つる巻きばね２６により開方向に
付勢されている。そして、係止片２５が切削孔Ａに挿通
される際、図６（ハ）に示すように、係止片２５が切削
孔Ａの壁面に当接し、つる巻きばね２６に抗して折曲片
２３ｂ内に押圧されて閉状態になる一方、つる巻きばね
２６の弾性力が蓄勢される。そして、係止片２５が切削
孔Ａを通過すると、図６（ニ）に示すように、蓄勢され
たつる巻きばね２６の弾性力が放勢され、係止片２５が
開状態になり、係止片２５の先端部が切片Ｂの裏面に当
接する一方、図６（ロ）に示すように、折曲片２３ｂの
凸部２３ｃに係止片２５の凹部２５ａが当接し、係止状
態が維持される。 【００３１】この状態からナット２１を回転し、移動軸
１８を既設管２の径外方向に移動し、図４の鎖線に示す
ように、切片Ｂを既設管２から取り外して分岐口Ｄを形
成する。 【００３２】その後、外装体３を回転し、図７に示すよ
うに、バタフライ弁６を分岐位置Ｓに位置させ、長尺の
ボルトＢおよびナットＮにより分岐管３６を取り付け
る。そして、バタフライ弁本体２７に設けられたシリン
ダ３４により支軸３３を回転してバタフライ弁６の開口
部３５を開口し、前記分岐口Ｄ，前記開口部３５を介し
て既設管２から分岐管３６に流体を導入する。 【００３３】このように、切削手段４の切削刃１３を既
設管２に挿入した挿入位置を始点にして移動することに
より、既設管２の周面に環状の切削孔Ａを形成し、この
切削孔Ａに切片取外手段５の係止片２５を挿入し、切片
Ｂの裏面に係止片２５を係止し、この切片Ｂを取り出す
ようにしたため、小径の切削刃１３でも容易に大径の分
岐口Ｄを形成することができる。しかも、分岐口Ｄにバ
タフライ弁６を回転移動して位置させるだけで、容易に
分岐配管を形成することができる。 【００３４】なお、前記実施の形態１の場合、切削孔Ａ
の形状はほぼ円環状としたが、図８に示すように、ほぼ
角環状であってもよい。 【００３５】また、前記既設管２の周面に、一部（連結
片Ｃ）を取り残して切削孔Ａを形成する場合、前記一部
は、複数あってもよい。 【００３６】さらに、一本の移動軸１８に二個の係止片
２５を設けた切片取外手段５を用いたが、図９に示すよ
うに、移動軸１８を二本設けた切片取外手段５ａを用い
てもよい。この切片取外手段５ａについて説明する。図
１の切片取外手段５と異なる点は、移動軸１８が２本設
けられ、両移動軸１８の基端に角形状の回転部１８ａが
形成されると共に、先端部に係止片２５ａが突出して一
体に形成されている。 【００３７】そして、切削手段４により既設管２に切削
孔Ａを形成した後、二本の移動軸１８を既設管２側に移
動し、係止片２５ａを切削孔Ａに挿入し、両移動軸１８
の回転部１８ａを治具を用いて把持し、両移動軸１８を
内側方向に回転し、係止片２５ａを切片Ｂの裏面に当接
し、ナット２１を回転し、二本の移動軸１８を既設管２
の径外方向に同時に移動し、切片Ｂを既設管２から取り
外す。 【００３８】この場合、係止片２５ａを、二本の移動軸
１８の先端部に一体にそれぞれ形成しているため、大径
の分岐口Ｄを形成する場合に適している。 【００３９】さらに、既設管２における外装体３の周方
向および軸方向の移動を制御装置Ｐによって制御するよ
うにしてもよい。この不断水分岐配管の形成装置１ａに
ついて概略構成を示した図１０を参照して説明する。外
装体３の両端部に環状の延設部３ａを設け、この両延設
部３ａにアーム３７の先端部に分割された半円環状の把
持部３８を設け、両把持部３８を連結板３９により連結
している。そして、制御装置Ｐ，アーム３７，把持部３
８，連結板３９から移動手段が構成されている。 【００４０】そして、外装体３を制御装置Ｐによって既
設管２の周方向および軸方向に移動し、制御装置Ｐのプ
ログラムにしたがい、形成しようとする分岐口Ｄの内側
周縁部に沿うように外装体３を既設管２の周方向および
軸方向に移動し、切削孔Ａを形成する。その後、切削孔
Ａにより形成された切片Ｂを切片取外手段５を回転移動
して取り外し、分岐位置Ｓにバタフライ弁６を回転移動
する。 【００４１】このように、制御装置Ｐによって外装体３
を既設管２の周方向および軸方向に移動するようにした
ため、切削手段４による分岐口Ｄの形成およびバタフラ
イ弁６の回転移動までの全作業工程を自動化することが
できる。 【００４２】＜第二実施形態＞つぎに、実施の形態２の
不断水分岐配管の形成装置１ｂについて図１１を参照し
て説明する。図１の不断水分岐配管の形成装置１と異な
る点は、図１１（イ）に示すように、外装体３には、切
片取外手段５がなく、切削手段４およびバタフライ弁６
のみが設けられている点であり、切片Ｂを切削刃１３に
よって全て切削屑にする。例えば、小径の切削刃１３を
用いて角形状の分岐口Ｄを形成する場合、図１１（ロ）
に示すように、まず分岐口Ｄの中心部に一個の切削孔Ａ
を形成し、その後、外装体３を既設管２の周方向および
軸方向に移動し、角環状の切削孔Ａを形成する。また、
図１１（ハ）に示すように、切削刃１３の直径が形成さ
れる角形状の分岐口Ｄの直径（幅長）の１／２以上の場
合、分岐口Ｄの中心部から穿孔する必要がなく、外装体
３を既設管２の周方向および軸方向に移動して分岐口Ｄ
の四隅を順次穿孔する。 【００４３】この場合、切削手段４のみで分岐口Ｄを形
成するため、切片取外手段５が必要なく、安価に構成す
ることができる。 【００４４】なお、前記形態１，２のいずれの場合も、
切削手段４の駆動手段としては、モータの他にエンジン
などの原動機を用いてもよい。また、原動機を地上に設
置して、該原動機の動力をフレキシブルシャフトでカッ
タ軸を介して切削刃１３に伝達してもよい。また、既設
管２に外装体３を外嵌した後に、外装体３に切削手段４
を取り付けてもよい。 【００４５】また、切削手段４で既設管２に切削孔Ａを
形成する際には、切削手段４を既設管２の径内方向の槻
ね中心に向かって送るのが一般に好ましいが、本発明で
は、中心に向かう必要はなく、径内方向に向かって送れ
ばよい。そして、外装体３の分割体を２つに分割した
が、これに限らず、３つ以上の複数に分割してもよい。 【００４６】さらに、前記遮断部材１４は、薄板状の弾
性体であってもよく、その材質としては、ゴム、樹脂を
用いる。また、遮断部材１４の形状としては、前記切削
屑の既設管２内および切削手段４内への侵入を阻止で
き、且つ、挿通孔７ａの内周面の切削屑を除去できる形
状であればよい。 【００４７】また、前記バタフライ弁６は小型であるた
め、浅層埋設に適している。 【００４８】さらに、前記切片取外手段５の嵌合体１９
は、筒体１６に螺合する袋ナットであってもよい。 【００４９】また、本発明は水道管だけでなく、ガス管
などにも適用できる。すなわち、既設管２内を流れる流
体は、水の他にガスやオイルなど他の流体であっても本
発明の範囲に含まれる。 【００５０】 【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
切削手段の切削刃を移動自在に設けたため、既設管の周
面に形成しようとする分岐口を、切削刃の挿入位置を始
点にして切削手段を移動させることにより形成すること
ができる。すなわち、分岐口を切削手段の軌跡に追随し
て形成することができる。したがって、従来のように、
大径の切削刃によって分岐口を形成する必要がないた
め、切削刃の小型化が図られて安価になる。 【００５１】さらに、バルブ装置を既設管の周方向に回
転移動するだけで、形成された分岐口の位置に容易に位
置させることができるため、切削手段の取り付け，およ
びバルブ装置の取り外し作業が不用になり、分岐配管の
形成作業を短時間に、且つ、容易に行うことができ、作
業性が大幅に改善される。 【００５２】また、切削手段の描く軌跡によって環状の
切削孔を形成して切片を形成し、前記切削孔に切片取外
手段の係止片を挿入し、切片の裏面に係止片を係止して
前記切片を取り外すようにしたため、切削屑の少ない分
岐配管の形成作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の一実施形態の切断正面図である。 【図２】図１の切片取外手段の切断平面図である。 【図３】図１のバタフライ弁の側面図である。 【図４】図１の既設管の切片を取り外す状態を説明する
切断正面図である。 【図５】図４の切片取外手段の切断右側面図である。 【図６】（イ）〜（ニ）は切片取外手段の係止片が既設
管の切削孔に挿入される状態から係止する状態を示した
図である。 【図７】図１の外装体を回転してバタフライ弁に分岐管
を接続した状態の切断正面図である。 【図８】図１の既設管に形成された切削孔の変形例を示
した図である。 【図９】図１の切片取外手段の切断平面図である。 【図１０】（イ），（ロ）はアームを制御して外装体を
既設管の周方向および軸方向に移動し、既設管に分岐口
を形成する一部断面を含む概略説明図である。 【図１１】（イ）は本発明の実施の形態２の切断正面
図、（ロ）は小径の切削刃を用いて分岐口を形成する工
程説明図、（ハ）は大径の切削刃を用いて分岐口を形成
する工程説明図である。 【符号の説明】 １…不断水分岐配管の形成装置、２…既設管、３…外装
体、４…切削手段、５…切片取外手段、６…バタフライ
弁（バルブ装置）、１３…切削刃、２５…係止片、３６
…分岐管、Ａ…切削孔、Ｂ…切片、Ｃ…一部（連結
片）、Ｄ…分岐口。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16L 55/00 F16L 41/00 - 41/18 F16L 1/024

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 既設管(2 )に外装体(3 )を装着し、前記
   外装体(3 )に設けられた切削手段(4 )により前記既設管
   (2 )に分岐口(D )を形成し、該分岐口(D )を開閉するバ
   ルブ装置(6 )に分岐管(36)を接続する不断水分岐配管の
   形成方法において、切削刃(13)を既設管(2 )に挿入し
   て、該挿入位置を始点にして切削手段(4 )を移動させる
   ことにより、一部(C )を残して切削孔(A )を環状に形成
   し、該切削孔(A )で囲繞された切片(B )を取り外して前
   記分岐口(D )を形成し、前記分岐口(D )形成後に、前記
   バルブ装置(6 )が前記分岐口(D )に対応するように、外
   装体(3 )を既設管(2 )の周方向に回転させ、該バルブ装
   置(6 )に分岐管(36)を接続することを特徴とする不断水
   分岐配管の形成方法。