JP3492391B2 - 管接続部材装脱着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、既設管の固定フランジ
に対して管軸芯方向から固定連結される固定フランジを
備えた管継手やバルブ等の管接続部材を、当該既設管に
対して管内流体の流れを断たない不断流状態で装脱着す
る管接続部材装脱着装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】既設管に対してフランジ連結される管接
続部材を交換或いは保守点検等の為に当該既設管に対し
て装脱着する場合、管接続部材を既設管から外した際に
多量の管内流体が流失しないよう、その管接続部材が連
結されている既設管内の流体の流れを遮断してから、そ
の固定フランジどうしを連結している連結ボルトを挿抜
して管接続部材を装脱着する方法が考えられるが、この
装脱着方法では、例えば既設管が水道管の場合には、管
接続部材の装脱着に際して所定の断水区域を設定する必
要があり、需要者に不都合を強いることになる。 そのた
めに、管接続部材を既設管側の固定フランジと共に密閉
状態で囲繞する密閉ケースに、密閉ケースの外側からの
操作でその固定フランジどうしを連結している多数の連
結ボルトを挿抜可能な操作具を設けて、多量の管内流体
の流失を密閉ケースで阻止しながら、管内流体の流れを
断たない不断流状態で管接続部材を装脱着する手段が考
えられるが、この場合は、密閉ケース内の多数の連結ボ
ルトを密閉ケースの外側からの操作で、しかも、所定位
置に正確に挿抜する必要があり、多大の手間と労力を要
する欠点があつた。 そこで、従来では、例えば、特開平
３-２７２３９０号公報等において開示されているよう
に、密閉ケース内に、管内流体の流れを断たない不断流
状態で管接続部材を出し入れ可能な開閉機構と、管接続
部材を既設管に対してフランジ同士が管軸芯方向で相対
向する連結位置に着脱可能な着脱機構とを設けるととも
に、既設管の外周面に、管接続部材の固定フランジに突
出形成された接続筒部に対して管軸芯方向から外嵌接続
可能な環状凹部を備えた可動接続筒を摺動自在に外装
し、この可動接続筒の一端部に、管接続部材の固定フラ
ンジに対して管軸芯方向からボルト・ナットで固定連設
可能な第１フランジを固着し、更に、密閉ケースのう
ち、可動接続筒の他端部に固着された第２フランジに対
して管軸芯方向で相対向する部位には、可動接続筒の第
１フランジが管接続部材の固定フランジに圧接される位
置まで、可動接続筒の第２フランジを管軸芯方向から押
圧移動させる押圧維持機構を設けていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の管接続部材装脱
着装置では、管接続部材の固定フランジに突出形成され
た接続筒部に対して管軸芯方向から外嵌接続可能な可動
接続筒を既設管側に摺動自在に外嵌させる必要があると
ともに、フランジ接合構造が特殊な形状となり、しか
も、管接続部材の固定フランジと可動接続筒側の第１フ
ランジとを同芯状態 に維持するための摺動案内具が必要
で、その上、管接続部材と可動接続筒との嵌合部及び可
動接続筒部と既設管との間に夫々シール材を設ける必要
があるため、構造全体が複雑化するとともに、製造コス
トの高騰化を招来する問題がある。本発明は上記実情に
鑑みてなされたものであって、フランジ接合構造の簡素
化と部品点数の削減とを図りながら、フランジ連結され
る管接続部材を、簡単な操作で、既設管に対して不断流
状態で装脱着できる管接続部材装脱着装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明による管接続部材装脱着装置の特徴構成は、既
設管の固定フランジに対して管軸芯方向から固定連結さ
れる固定フランジを備えた管接続部材を既設管側の固定
フランジと共に密閉状態で囲繞可能な密閉ケースに、管
内流体の流れを断たない不断流状態で管接続部材を出し
入れ可能な開閉機構と、管接続部材を既設管に対して固
定フランジ同士が管軸芯方向で相対向する連結位置に着
脱可能な着脱機構とが設けられているとともに、密閉ケ
ース内には、連結位置で相対向する両固定フランジに対
して径方向外方から嵌合可能な嵌合溝とそれの嵌合に連
れて両固定フランジを管軸芯方向から圧接させる楔面と
を備えた複数の押圧部材からなる押圧具を設け、更に、
密閉ケースのうち、押圧具に対して径方向で対応する部
位には、両固定フランジに嵌合させた押圧位置と両固定
フランジから径方向外方に離脱させた押圧解除位置とに
亘って押圧部材を移動自在に支持し、かつ、密閉ケース
の外側において付与される操作力により押圧部材を押圧
位置と押圧解除位置とに切換え操作自在な押圧維持機構
が設けられている点にある。前記押圧部材の嵌合溝内の
管軸芯方向両側に楔面が形成されている管接続部材装脱
着装置であっても良い。

【０００５】

【作用】管接続部材を不断流状態で既設管から脱着する
ときは、押圧維持機構を密閉ケースの外側において操作
して、押圧解除位置にあった押圧具の各押圧部材を径方
向に沿って押圧位置に移動させると、各押圧部材の嵌合
溝が連結位置で相対向する両固定フランジに対して径方
向外方から嵌合し、かつ、その嵌合に伴う楔面による押
圧ガイド作用により、両固定フランジを管軸芯方向から
圧接させることができる。 そして、管接続部材と既設管
とを押圧具で押圧固定してから、固定フランジどうしを
連結している連結ボルトを外した後、管接続部材が既設
管側の固定フランジと共に密閉ケースで囲繞されている
状態で、押圧維持機構を密閉ケースの外側において操作
して、押圧位置にあった押圧具の各押圧部材を径方向に
沿って押圧解除位置に移動させ、押圧具による管接続部
材と既設管との押圧固定を解除して、管接続部材をその
連結位置から移動し、不断流状態で密閉ケースから取り
出す。また、管接続部材を不断流状態で既設管に対して
装着するときは、管接続部材を不断流状態で密閉ケース
の中に入れて、固定フランジ同士が管軸芯方向で相対向
する連結位置に装着し、押圧維持機構を密閉ケースの外
側において操作して、押圧解除位置にあった押圧具の各
押圧部材を径方向に沿って押圧位置に移動させると、各
押圧部材の嵌合溝が連結位置で相対向する両固定フラン
ジに対して径方向外方から嵌合し、かつ、その嵌合に伴
う楔面による押圧ガイド作用により、両固定フランジを
同芯状態に矯正しながら管軸芯方向から圧接させること
ができる。 そして、押圧具で管接続部材の固定フランジ
と既設管の固定フランジとを連結位置に押圧固定した
後、密閉ケースを開放して、固定フランジどうしを連結
する連結ボルトを固定し、押圧維持機構を密閉ケースの
外側において操作して、押圧位置にあった押圧具の各押
圧部材を径方向に沿って押圧解除位置に移動させ、押圧
具による管接続部材と既設管との押圧固定を解除する。
また、前記押圧部材の嵌合溝内の管軸芯方向両側に楔面
が形成されている場合には、両固定フランジを同芯状態
にスムーズに矯正しながら管軸芯方向から強力に圧接さ
せることができる。

【０００６】

【発明の効果】請求項１の管接続部材装脱着装置は、従
来装置のような可動接続筒や摺動案内具が不要であるこ
と、固定フランジとしても汎用化されているシンプルな
形状のもので済むこと、押圧具による両固定フランジの
仮連結時に荷重の一部を密閉ケースに分散支持させるこ
とが可能であること、既設管と干渉し難い径方向の空間
を利用して押圧具及び押圧維持機構配設することによ
り、押圧具と押圧維持機構との連係構造の簡略化を図る
ことができることとの相乗により、構造の簡素化と製造
コストの低廉化とを図りながら、フランジ連結される管
接続部材を、押圧維持機構に対して密閉ケース外側から
操作力を付与したり除去したりするだけの簡単な操作
で、当該既設管に対して不断流状態で装脱着することが
できる。請求項２の管接続部材装脱着装置は、押圧具に
よる両固定フランジの仮連結の確実化を図ることができ
る。

【０００７】

【実施例】〔第１実施例〕 図１は、既設管の一例である地中に埋設されている水道
管Ａの分岐管Ｂに対してフランジ連結される管接続部材
の一例である空気弁Ｃを、当該分岐管Ｂに対して水道水
の流れを断たない不断水状態で装脱着する管接続部材装
脱着装置を示し、空気弁Ｃをそれの固定フランジ１に連
結ボルト・ナット２３で連結されている分岐管Ｂ側の固
定フランジ２と共に密閉状態で囲繞可能な密閉ケース３
に、不断水状態で空気弁Ｃを出し入れ可能な開閉機構４
と、空気弁Ｃを分岐管Ｂに対して連結位置に着脱可能な
着脱機構５とが設けられているとともに、密閉ケース３
内には、連結位置で相対向する空気弁Ｃと分岐管Ｂとの
両固定フランジ１，２に対して径方向外方から嵌合可能
な嵌合溝である周溝１４とそれの嵌合に連れて両固定フ
ランジ１，２を管軸芯方向から圧接させる楔面１６とを
備えた一対の押圧部材１３からなる押圧具６を設け、更
に、密閉ケース３のうち、押圧具６に対して径方向で対
応する部位には、両固定フランジ１，２に嵌合させた押
圧位置と両固定フランジ１，２から径方向外方に離脱さ
せた押圧解除位置とに亘って押圧部材１３を移動自在に
支持し、かつ、密閉ケース３の外側において付与される
操作力により押圧部材１３を押圧位置と押圧解除位置と
に切換え操作自在な押圧維持機 構７が設けられている。
前記密閉ケース３は、本管側固定フランジ２の下面側に
着脱自在に固定される分岐管径方向で二つ割りの底板８
と、空気弁Ｃを覆う上下二つの円筒ケース９，１０と、
上部円筒ケース９上端を塞ぐ天蓋１１とを分離可能にボ
ルト連結して構成され、底板８と本管側固定フランジ２
との間に、密閉ケース３と分岐管Ｂとの上下方向相対移
動を規制するスペーサー１２が設けられているととも
に、上部円筒ケース９と下部円筒ケース１０との間に作
業用仕切弁４をボルト連結して前記開閉機構が構成され
ている。前記着脱機構５は、天蓋１１に水密状態で昇降
自在に貫通されている昇降操作軸を設けて構成され、こ
の昇降操作軸５の下端に空気弁Ｃが着脱自在に連結され
るとともに、昇降操作軸５の昇降ストローク量を調節す
ることにより、空気弁Ｃを分岐管Ｂに対する連結位置に
着脱移動できるよう構成されている。

【０００８】前記押圧具６は、図２に示すように、固定
フランジ１，２を径方向から挟む状態で対向配置される
平面視で円弧状の一対の押圧部材１３の内周側に、弁側
固定フランジ１と本管側固定フランジ２との双方に対し
てその径方向から入り込む、フランジ厚み方向の断面が
台形の周溝１４を形成して構成されている。前記周溝１
４の内面は、フランジ厚み方向に沿ってフランジ外周縁
１５の曲率と同じ曲率で形成され、周溝１４内の管軸芯
方向両側には、両固定フランジ１，２が入り込むにとも
なって、両フランジ外周縁１５との接当で両固定フラン
ジ１，２どうしを互いに圧接させる楔面１６が形成され
ているとともに、この楔面１６が、両固定フランジ１，
２の双方をその径方向から押圧する押圧部１７に兼用さ
れている。前記下部円筒ケース１０に一端側に右ネジ、
他端側に左ネジを切ってある螺軸１８の二本が水密状態
で回転自在に平行に支承され、押圧部材１３各々の両端
に形成したボス１９を両螺軸１８に挿通して、押圧具６
が螺軸長手方向に沿って、両押圧部材１３で両固定フラ
ンジ１，２を径方向から挟み付けて空気弁Ｃと分岐管Ｂ
とを連結位置で押圧固定する押圧位置と、押圧固定を解
除する押圧解除位置とに亘って移動可能に設けられてい
る。

【０００９】前記押圧維持機構７は、螺軸１８の左右ネ
ジの各々に螺合したナット２０を、押圧部材１３のボス
１９に形成した異径凹部２１に回り止め状態で遊嵌する
とともに、対向する押圧部材１３のボス１９間に圧縮コ
イルばね２２を挿通して構成され、密閉ケース３外側か
ら付与する操作力で螺軸１８の各々を均等に回転させる
と、螺軸１８の各々に螺合した二個のナット２０が両押
圧部材１３を圧縮コイルばね２２の付勢力に抗して押し
ながら互いに近接する方向に移動し、押圧具６が両押圧
部材１３で両固定フランジ１，２を径方向から挟み付け
ている押圧位置に維持される。又、密閉ケース３外側か
ら付与されている操作力を除去するべく、螺軸１８の各
々を均等に逆回転させると、螺軸１８の各々に螺合した
二個のナット２０が互いに離間する方向に移動して両押
圧部材１３が圧縮コイルばね２２の付勢力で互いに離間
する方向に移動し、押圧具６が、両押圧部材１３が両固
定フランジ１，２の径方向外方に引退する押圧位置に復
帰移動する。

【００１０】次に、この管接続部材装脱着装置を使用し
て、空気弁Ｃを不断水状態で取り替える工法について説
明する。図３に示すように、空気弁Ｃと本管側固定フラ
ンジ２とを底板８と下部円筒ケース１０とで覆い、螺軸
１８の各々を手動或いは油圧モーター，電動モーター等
のアクチュエーターで回転させて、押圧具６を押圧位置
に維持し、両固定フランジ１，２を連結している連結ボ
ルト・ナット２３を外しておく。次に、昇降操作軸５の
下端に空気弁Ｃを連結した状態で、図１に示すように、
密閉ケース３を組み立てる。次に、水密状態を確認して
から押圧具６を押圧解除位置に移動させて、昇降操作軸
５の上昇移動で空気弁Ｃを上部円筒ケース９内に移動
し、図４に示すように、作業用仕切弁４を閉じて、空気
弁Ｃを天蓋１１ごと上部円筒ケース９から取り出す。次
に、昇降操作軸５の下端に本管側固定フランジ２のフラ
ンジ表面に付着しているシール材等を掻き取るスイーパ
ー２４を連結し、天蓋１１を上部円筒ケース９に固定し
てから作業用仕切弁４を開いて、図５に示すように、ス
イーパー２４を本管側固定フランジ２に当て付け、昇降
操作軸５を回転させて本管側固定フランジ２表面を清掃
する。次に、空気弁Ｃの場合と同様の手順で、スイーパ
ー２４を上部円筒ケース９から取り出して、弁側固定フ
ランジ１にシール材が予め接着固定されている新たな空
気弁Ｃを昇降操作軸５の下端に連結し、空気弁Ｃを上部
円筒ケース９から取り出した場合と逆の手順で、空気弁
Ｃを下部円筒ケース１０内に移動して本管側固定フラン
ジ２の上面に載置状態で装着し、昇降操作軸５で空気弁
Ｃを本管側固定フランジ２に押圧しながら、螺軸１８を
回転させて押圧部材１３の周溝１４内に両固定フランジ
１，２を入り込ませ、図１に示すように、押圧具６を押
圧位置に維持する。次に、密閉ケース３内の水を排出し
た後、図３に示すように、天蓋１１を開放して両固定フ
ランジ１，２を連結ボルト・ナット２３で連結固定し、
押圧具６を押圧解除位置に移動させて密閉ケース３を撤
去する。

【００１１】〔第２実施例〕 図６，図７は、水道管Ａの途中にフランジ連結される管
接続部材の一例である仕切弁Ｃを、当該水道管Ａに対し
て不断水状態で装脱着する管接続部材装脱着装置を示
す。前記仕切弁Ｃは、既設管の一例である受け口２５を
備えている短管１号２６と差し口２７を備えている短管
２号２８との間にフランジ連結され、水道管Ａの一端側
を受け口２５に差し込んで、押し輪２９を介して管軸方
向に相対移動可能に短管１号２６に接続されているとと
もに、水道管Ａの他端側と短管２号２８の差し口２７と
を継ぎ輪３０に差し込んで、押し輪３１を介して管軸方
向に相対移動可能に接続されている。前記管接続部材装
脱着装置は、仕切弁Ｃを連結ボルト・ナット２３で連結
されている固定フランジ１，２と共に密閉状態で囲繞可
能な密閉ケース３に、不断水状態で仕切弁Ｃを出し入れ
可能な開閉機構４と、仕切弁Ｃを短管１号２６と短管２
号２８との間の連結位置に着脱可能な着脱機構５と、短
管１号２６と仕切弁Ｃと短管２号２８とを連結位置で押
圧固定する押圧位置と押圧固定を解除する押圧解除位置
とに亘って移動可能な押圧具６と、密閉ケース３外側か
ら付与される操作力で押圧具６を押圧位置に維持する押
圧維持機構７とが設けられている。前記密閉ケース３
は、仕切弁Ｃと短管１号２６とを囲繞する管径方向で二
つ割りの下部タンク３２と上部タンク３３と上部タンク
を塞ぐ天蓋１１とを分離可能にボルト連結して構成さ
れ、上部タンク３３と下部タンク３２との間に作業用仕
切弁４をボルト連結して前記開閉機構が構成されている
とともに、短管２号２８に締め付け固定した環状の固定
金具３４を押し引きして、短管２号２８を管軸方向に移
動可能な押し引きネジ３５が下部タンク３２の周壁に設
けられている。

【００１２】前記押圧具６は仕切弁Ｃと短管１号２６と
のフランジ連結部分と仕切弁Ｃと短管２号２８とのフラ
ンジ連結部分との各々に対応して設けられ、図７に示す
ように、押圧具６を構成する一対の押圧部材１３の各々
に、下部タンク３２を貫通する状態で周壁に螺着されて
いる上下二本の螺軸３６の先端を抜け止め状態で回転自
在に連結して、螺軸３６の回転操作で、押圧具６が、押
圧部材１３で両固定フランジ１，２を径方向から挟み付
けて、仕切弁Ｃと短管１号２６或いは仕切弁Ｃと短管２
号２８とを連結位置で押圧固定する押圧位置と、押圧固
定を解除する押圧解除位置とに亘って移動可能に設けら
れている。

【００１３】前記押圧維持機構７は前述の螺軸３６で構
成され、各押圧具６について、両押圧部材１３に連結し
た螺軸３６を密閉ケース３外側から付与する操作力で回
転させると、両押圧部材１３が互いに近接する方向に移
動し、押圧具６が両押圧部材１３で両固定フランジ１，
２を径方向から挟み付けている押圧位置に維持される。
又、密閉ケース３外側から付与されている操作力を除去
するべく、螺軸３６を逆回転させると、両押圧部材１３
が互いに離間する方向に移動し、押圧具６が、両押圧部
材１３が両固定フランジ１，２の径方向外方に引退する
押圧位置に復帰移動する。

【００１４】次に、この管接続部材装脱着装置を使用し
て、仕切弁Ｃを不断水状態で取り替える工法について説
明する。仕切弁Ｃと短管１号２６とを下部タンク３２で
覆い、各押圧具６について、螺軸３６を手動或いは油圧
モーター，電動モーター等のアクチュエーターで回転さ
せて、図８に示すように、押圧具６を押圧位置に維持
し、両固定フランジ１，２を連結している連結ボルト・
ナット２３を外しておく。次に、昇降操作軸５の下端に
仕切弁Ｃを連結した状態で、図６，図７に示すように、
密閉ケース３を組み立てる。次に、水密状態を確認して
から短管２号２８側の押圧具６を押圧解除位置に移動さ
せ、押し引きネジ３５の操作で短管２号２８を管軸方向
に移動させて、図６の仮想線で示すように、仕切弁Ｃと
短管２号２８とのフランジ間に隙間を形成してから、短
管１号２６側の押圧具６を押圧解除位置に移動させて、
昇降操作軸５の上昇移動で仕切弁Ｃを上部タンク３３内
に移動し、作業用仕切弁４を閉じて、仕切弁Ｃを天蓋１
１ごと上部タンク３３から取り出す。次に、昇降操作軸
５の下端に新たな仕切弁Ｃを連結し、天蓋１１を上部タ
ンク３３に固定してから作業用仕切弁４を開いて、仕切
弁Ｃを下部タンク３２内に移動し、図６，図７に示すと
同様に、短管１号２６と短管２号２８との間の連結位置
に装着保持する。次に、押し引きネジ３５の操作で短管
２号２８を移動させて仕切弁Ｃと短管２号２８との間の
隙間をなくし、各押圧具６について、螺軸３６を回転さ
せて押圧具６を押圧位置に維持し、密閉ケース３内の水
を排出した後、天蓋１１を開放して、図８に示すと同様
に、各フランジ連結部分について、両固定フランジ１、
２を連結ボルト２３で連結固定し、各押圧具６を押圧解
除位置に移動させて、密閉ケース３を撤去する。その他
の構成は第１実施例と同様である。

【００１５】〔その他の実施例〕 １. 既設管に対してフランジ連結される管接続部材
は、可動式管継手等の管継手であっても良い。２. 管接続部材と既設管とを連結位置で押圧固定する
押圧具は、管接続部材と既設管とをフランジ厚み方向に
押圧するものであっても良い。３. 押圧位置と押圧解除位置とに亘って移動可能な押
圧具は、管接続部材と既設管との各々に直接接当してこ
れらを各別に押圧する複数の螺軸等の軸部材を、密閉ケ
ースに対して貫通状態で軸方向に移動可能に設けて構成
しても良い。４. 押圧位置と押圧解除位置とに亘って移動可能な押
圧具は、油圧シリンダーで押圧するものであっても良
い。５. 管接続部材がフランジ接続される既設管は、地中
に埋設されるものであっても、地上に配設されるもので
あっても良い。６. 管接続部材がフランジ接続される既設管は、気体
や油等の流体を輸送する既設管であっても良い。７. フランジ径方向に沿っての押圧位置への移動にと
もなう、固定フランジとの接当で固定フランジどうしを
圧接する楔面は、一方の固定フランジに対してのみ接当
するものであっても良い。８. 第２実施例において、フランジ外周に沿って３個
以上の押圧部材を配置して、これらの押圧部材がフラン
ジ径方向に沿って押圧位置と押圧解除位置とに亘って移
動可能な押圧具を構成しても良い。９. 第２実施例において、仕切弁Ｃを短管１号２６と
短管２号２８との間の連結位置に押圧固定する押圧具
を、短管２号２８で構成し、この短管２号２８を油圧シ
リンダー等で押圧位置に維持する押圧維持機構を設けて
実施しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】一部断面側面図

【図２】要部の拡大平面図

【図３】作業手順を示す概略断面図

【図４】作業手順を示す概略断面図

【図５】作業手順を示す概略断面図

【図６】第２実施例を示す一部断面側面図

【図７】第２実施例を示す一部断面正面図

【図８】作業手順を示す概略断面図

【符号の説明】

１ フランジ ２ フランジ ３ 密閉ケース ４ 開閉機構 ５ 着脱機構 ６ 押圧具 ７ 押圧維持機構１４ 嵌合溝（周溝） １６ 楔面 １７ 押圧部 Ｂ 既設管 Ｃ 管接続部材

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既設管の固定フランジに対して管軸芯方
   向から固定連結される固定フランジを備えた管接続部材
   を既設管側の固定フランジと共に密閉状態で囲繞可能な
   密閉ケースに、管内流体の流れを断たない不断流状態で
   管接続部材を出し入れ可能な開閉機構と、管接続部材を
   既設管に対して固定フランジ同士が管軸芯方向で相対向
   する連結位置に着脱可能な着脱機構とが設けられている
   とともに、密閉ケース内には、連結位置で相対向する両
   固定フランジに対して径方向外方から嵌合可能な嵌合溝
   とそれの嵌合に連れて両固定フランジを管軸芯方向から
   圧接させる楔面とを備えた複数の押圧部材からなる押圧
   具を設け、更に、密閉ケースのうち、押圧具に対して径
   方向で対応する部位には、両固定フランジに嵌合させた
   押圧位置と両固定フランジから径方向外方に離脱させた
   押圧解除位置とに亘って押圧部材を移動自在に支持し、
   かつ、密閉ケースの外側において付与される操作力によ
   り押圧部材を押圧位置と押圧解除位置とに切換え操作自
   在な押圧維持機構が設けられている管接続部材装脱着装
   置。
2. 【請求項２】 前記押圧部材の嵌合溝内の管軸芯方向両
   側に楔面が形成されている請求項１記載の管接続部材装
   脱着装置。