JP3714938B2 - 既設管交換設備 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の既設管の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングに、ハウジングの内部を上部空間と下部空間とに密封状態に分離する仕切弁と、切断装置によって切断除去された既設管の切断箇所に接続される交換管部の被連結部に対する連結部を備え、かつ、連結された交換管部を上部空間と下部空間とに亘って昇降させる昇降装置が設けられている既設管交換設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の既設管交換設備による施工方法を見ると、例えば、
１）図１（イ）に示すように、既設管の一例である地中に埋設された水道管１のうち、コンクリート等で構築された作業ピットＰ内に位置する水道管部の切断交換作業箇所に、管軸芯Ｘ周りで駆動回転しながら切削バイト９を管軸芯Ｘ側に送り込む左右一対の回転切断ユニット１０を備えた切断装置Ａを装着するとともに、この切断装置Ａを含めた水道管１の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングＢの構成部材で、水道管部の下半側を覆う下部カバー２０と、水道管部の上半側を覆う作業用の仕切弁Ｃを備えた上部カバー４０とを取付けたのち、仕切弁Ｃを閉じ操作して漏水検査を行う。
【０００３】
２）図１（ロ）に示すように、上部カバー４０の上部に、ハウジングＢの他の構成部材で、上部空間Ｓ１を構成する上部タンク２２と蓋部材２３とを組付けるとともに、蓋部材２３には、水道管１の管軸芯Ｘを通る鉛直線上で駆動回転する出力軸を挿入してある昇降筒軸３０を備え、かつ、昇降筒軸３０の下端部に、切断装置Ａの上部に設けられた被連結部１３又は交換管部の一例であるＴ字状の分岐管継手Ｄの上部に設けられた被連結部４２に対して脱着自在な連結部３１を設けてある昇降装置Ｅのケース３２を取付けたのち、昇降装置Ｅの連結部３１と切断装置Ａの被連結部１３とを締結手段の一例であるボルト・ナットで固定連結する。
この固定連結状態では、切断装置Ａの入力軸に対して昇降装置Ｅの出力軸がトルク伝達可能な状態で上方から脱着自在に嵌合されている。
【０００４】
３）図１（ハ）に示すように、昇降装置Ｅの駆動モータ３３から出力軸及び入力軸を介して左右一対の回転切断ユニット１０に動力を伝達し、水道管１の一部を所定寸法で輪切り状に切断したのち、昇降装置Ｅをクレーン等で引き上げることにより、切断除去管部１Ａを保持する切断装置ＡをハウジングＢ内の上部空間Ｓ１内に上昇させるとともに、仕切弁Ｃを閉じ操作する。
【０００５】
４）図２（ニ）に示すように、ハウジングＢの上部タンク２２と蓋部材２３との固定連結を解除して、切断装置ＡをハウジングＢ外の所定箇所に搬出する。
５）図２（ホ）に示すように、蓋部材２３に昇降装置Ｅ及び分岐管継手Ｄを予め組み付け、その組み付けられた蓋部材２３をハウジングＢの上部タンク２２に固定連結する。
６）図２（へ）に示すように、仕切弁Ｃを開き操作するとともに、昇降装置Ｅに吊下げ支持されている分岐管継手Ｄを下部空間Ｓ２の所定接続位置にまで下降させ、水道管１の両残置管部１Ｂの切断端部とこれに同芯状態で相対向する分岐管継手Ｄの接続管部４４とに亘って、水道管１の両残置管部１Ｂ側に予め装着されている継ぎ輪２をハウジングＢ外から嵌合移動操作して、水道管１の両残置管部１Ｂと分岐管継手Ｄの接続管部４４とを仮接合し、ハウジングＢ及び昇降装置Ｅを解体したのち、継ぎ輪２を本接合する。
【０００６】
上記１）〜６）の工程が採られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００７】
前記分岐管継手Ｄには、水道管１の管軸芯Ｘと直行する水平方向に分岐管部が一体的に突出形成されているため、それの重心位置が水道管１の管軸芯Ｘを通る鉛直線に対して分岐管部の先端側に偏位するため、ハウジングＢ内の上部空間Ｓ１に位置する分岐管継手Ｄを下部空間Ｓ２内の所定接続位置に下降させる際、ハウジングＢの内壁と分岐管継手Ｄとの間に昇降ガイド手段が設けられていても、分岐管継手Ｄの偏荷重によってこじれが発生する場合がある。
【０００８】
そこで，従来の既設管交換設備では、図１５、図１６に示すように、分岐管継手Ｄの上部カバー４０のうち、弁操作軸４１の突出軸部の周囲を覆う状態で固定された筒状の被連結部４２に、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の下端部に対して下方から連結可能な連結筒軸８１Ａを備えた中間連結部材８１を、ボルト・ナット等の締結手段で連結するとともに、分岐管継手Ｄのうち、分岐管部４３とは反対側の部位に、バランスウエイト８２を脱着自在に取付けるためのブラケット８３をボルト・ナット等の締結手段で固定していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５６−５５７８９号公報
【特許文献２】
特開昭５６−８３６９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の既設管交換設備では、分岐管継手Ｄのブラケット８３に、分岐管部４３による偏荷重を修正するためのバランスウエイト８２を装備することにより、ハウジングＢ内の上部空間Ｓ１に位置する分岐管継手Ｄを下部空間Ｓ２内の所定接続位置に下降させる際、分岐管継手Ｄをこじれの無い又は少ない状態で確実、スムースに下降させることができるとともに、分岐管継手Ｄの姿勢も所定姿勢に維持することができるので、継ぎ輪２の嵌合移動操作も確実、円滑に行うことができる。
【００１１】
しかしながら、分岐管継手Ｄの種類によって重心位置が異なるため、その種類に応じた数の中間連結部材８１及びブラケット８３を準備する必要があり、しかも、ブラケット８３及びバランスウエイト８２の分だけ吊下げ負荷が増大するため、昇降装置Ｅ等が大型化し、設備コストの高騰化を招来し易い。
【００１２】
更に、分岐管継手Ｄの種類に応じて中間連結部材８１及びブラケット８３等を使い分ける必要があるため、資材管理が面倒であるばかりでなく、交換作業能率の低下を招来し易い。
【００１３】
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたものであって、その主たる目的は、ハウジング内の上部空間に位置する交換管部を下部空間の所定接続位置に下降させる際、バランスウエイトを用いることなく重量バランスの安定化を図ることができ、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び交換作業の能率化を図ることのできる既設管交換設備を提供する点にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する為に、本発明の第１の特徴構成は、既設管の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングに、ハウジングの内部を上部空間と下部空間とに密封状態に分離する仕切弁と、切断装置によって切断除去された既設管の切断箇所に接続される交換管部の被連結部に対する連結部を備え、かつ、連結された交換管部を上部空間と下部空間とに亘って昇降させる昇降装置が設けられている既設管交換設備であって、
前記交換管部の重心位置と吊下げ位置とが合致又は略合致するように、昇降装置に対する交換管部の水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段が設けられている点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、交換管部の種類によって重心位置が異なる場合でも、昇降装置の吊下げ位置から交換管部の重心位置までの水平方向での距離変動に応じて、吊下げ位置調節手段によって昇降装置に対する交換管部の水平方向での吊下げ位置を調節することにより、交換管部の重心位置と吊下げ位置とを合致又は略合致させることができるから、例え、ハウジングの内壁と交換管部との間に昇降ガイド手段が設けられていても、こじれのない又は少ない状態で交換管部を所定姿勢に維持したまま確実、円滑に下降させることができる。
【００１６】
従って、一つの吊下げ位置調節手段をもって、重心位置が異なる複数種類の交換管部の重量バランスを調節することができるから、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び交換作業の能率化を図ることができる。
【００１７】
本発明の既設管交換設備による第２の特徴構成は、前記吊下げ位置調節手段が、昇降装置の連結部と交換管部の被連結部との間に設けられている点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、ハウジング外の対地的に低い位置にある交換管部の被連結部に吊下げ位置調節手段を組み付け、交換管部の重心位置から吊下げ位置までの水平距離に応じて予め調節したのち、この調節済みの吊下げ位置調節手段に昇降装置の連結部を連結するだけで済む。
【００１９】
従って、吊下げ位置調節手段を昇降装置の上下中間部に組付ける場合に比して、構造の簡素化及び設備コストの低廉化を促進することができるばかりでなく、吊下げ位置調節手段の組付け作業及び調節作業の能率化を図ることができる。
【００２０】
本発明の既設管交換設備による第３の特徴構成は、前記ハウジングと昇降装置との取付け部に、交換管部の重心位置と昇降装置の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、ハウジングに対する昇降装置の水平方向での取付け位置を調節する取付け位置変更手段が設けられている点にある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、交換管部の種類によって重心位置が異なる場合でも、ハウジングに対する昇降装置の昇降中心位置から交換管部の重心位置までの水平方向での距離変動に応じて、取付け位置変更手段によってハウジングに対する昇降装置の水平方向での取付け位置を調節することにより、交換管部の重心位置と昇降装置の取付け位置とを合致又は略合致させることができるから、例え、ハウジングの内壁と交換管部との間に昇降ガイド手段が設けられていても、こじれのない又は少ない状態で交換管部を所定姿勢で確実、円滑に下降させることができる。
【００２２】
従って、ハウジングの蓋部材として、昇降装置の取付け位置が異なる複数種類のものを準備する必要がなく、一つの取付け位置変更手段をもって、重心位置が異なる複数種類の交換管部に対応することができるから、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び作業性の改善を促進することができる。
【００２３】
本発明の既設管交換設備による第４の特徴構成は、前記昇降装置の連結部が、切断装置の被連結部に対して脱着自在に構成されていて、この昇降装置の連結部に連結された切断装置を上部空間と下部空間とに亘って昇降させるように構成されているとともに、昇降装置の昇降筒軸には、切断装置に動力を伝達するための出力軸が挿入されている点にある。
【００２４】
上記特徴構成によれば、吊下げ位置調節手段及び取付け位置変更手段が装備されているから、ハウジングに対する昇降装置の取付け位置を、既設管の管軸芯を通る鉛直線上から交換管部の重心位置までの範囲に亘って自由に変更することができ、１種類の昇降装置をもって交換管部及び切断装置の何れでも昇降することができるとともに、切断装置の吊下げ時の重量バランスを調整することも、動力伝達系の一部の簡単な改造で実施することができる。
【００２５】
本発明の既設管交換設備による第５の特徴構成は、前記吊下げ位置調節手段が、交換管部の被連結部に連結される第１調節連結部材と、昇降装置の連結部に連結される第２調節連結部材とを備え、第１調節連結部材には、第２調節連結部材を水平方向に沿って摺動案内する摺動ガイド部を設けるとともに、第１調節連結部材に対して第２調節連結部材を摺動させる調節操作機構と、第１調節連結部材に対して吊下げ位置調節操作領域の任意の位置で第２調節連結部材を固定する固定機構が設けられている点にある。
【００２６】
上記特徴構成によれば、ハウジング外の対地的に低い位置にある交換管部の被連結部に第１調節連結部材を連結し、この第１調節連結部材に調節操作機構と固定機構及び第２調節連結部材を組付け、交換管部の重心位置から吊下げ位置までの水平距離に応じて、第１調節連結部材に対する第２調節連結部材の水平方向での取付け位置を、摺動ガイド部に沿って調節操作機構で調節し、その調節位置で両調節連結部材を固定機構により固定したのち、第２調節連結部材に昇降装置の連結部を連結する。
【００２７】
従って、吊下げ位置調節手段の簡素化及び設備コストの低廉化を促進することができるばかりでなく、吊下げ位置調節手段の組付け作業及び調節作業の能率化を図ることができる。
【００２８】
本発明の既設管交換設備による第６の特徴構成は、前記取付け位置変更手段が、昇降装置に対する取付け座を備えた可動基台と、ハウジングの蓋部材に対して可動基台を水平方向に沿って摺動自在に案内する摺動ガイド部と、これに沿って可動基台を摺動させる位置変更操作機構と、摺動ガイド部に対して取付け位置変更操作領域の任意の位置で可動基台を固定する固定機構とから構成されている点にある。
【００２９】
上記特徴構成によれば、交換管部の種類によって重心位置が異なる場合でも、昇降装置の昇降中心位置から交換管部の重心位置までの水平方向での距離変動に応じた距離だけ、変更操作機構を操作して、ハウジングの蓋部材に設けた摺動ガイド部に沿って、昇降装置を固定してある可動基台の取付け位置を調節することにより、交換管部の重心位置と昇降装置の昇降中心位置とを合致又は略合致させることができるから、例え、ハウジングの内壁と交換管部との間に昇降ガイド手段が設けられていても、こじれのない又は少ない状態で交換管部を所定姿勢で確実、円滑に下降させることができる。
【００３０】
従って、一つの取付け位置変更手段をもって、重心位置が異なる複数種類の交換管部に対応することができ、しかも、取付け位置変更手段の主要部が可動基台、摺動ガイド部、変更操作機構、固定機構から構成されているから、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び作業性の改善を促進することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図３〜図１４は、図１、図２で概要説明した既設管交換設備における本発明の詳細を示し、昇降装置Ｅの連結部３１と交換管部の一例であるＴ字状の分岐管継手Ｄの被連結部４２との間には、分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの吊下げ中心位置（昇降中心位置）とが合致又は略合致するように、昇降装置Ｅに対する分岐管継手Ｄの水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段Ｆが設けられているとともに、ハウジングＢの蓋部材２３と昇降装置Ｅのケース３２との取付け部には、分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの昇降中心位置とが合致又は略合致するように、ハウジングＢに対する昇降装置Ｅの水平方向での取付け位置を調節する取付け位置変更手段Ｇが設けられている。
【００３２】
前記ハウジングＢについて詳述すると、既設管の一例である地中に埋設された水道管１のうち、コンクリート等で構築された作業ピットＰ内に位置する水道管部の切断交換作業箇所の下半側を覆う下部カバー２０の上側フランジ部２０Ａと、水道管部の上半側を覆う上部カバー２１の下側フランジ部２１Ａとが、ボルト・ナット等の締結手段で固定連結され、上部カバー２１の上側フランジ部２１Ｂには、仕切弁Ｃの弁ケース５０の下側フランジ部５０Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結されているとともに、弁ケース５０の上側フランジ部５０Ｂには、切断装置Ａ又は分岐管継手Ｄを収納可能な上部空間Ｓ１を形成する上部タンク２２の下側フランジ部２２Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結され、更に、上部タンク２２の上側フランジ部２２Ｂには、蓋部材２３の下側フランジ部２３Ａがボルト・ナット等の締結手段で脱着自在に固定連結されている。
【００３３】
また、ハウジングＢの内壁面のうち、水道管１の管軸芯Ｘに対して水平方向で相対向する部位には、切断装置Ａの両側部に設けられた横断面略凸状の第１ガイド部５１又は分岐管継手Ｄの両側部に設けられた横断面略凸状の第２ガイド部５２を係合状態で上下方向に沿って摺動案内するガイドレール５３が設けられていて、この第１ガイド部５１又は第２ガイド部５２とガイドレール５３とをもって、切断装置Ａ又は分岐管継手Ｄを上下方向に移動案内する昇降ガイド手段が構成されている。
【００３４】
切断装置Ａについて詳述すると、水道管１の切断交換作業箇所に対して外方から装着できるように、周方向で複数に分割構成されたガイドサポート部５の上部に、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０に挿通された出力軸３４の下端部に対してトルク伝達可能な状態で下方から脱着自在に嵌合される入力軸６と、これに連動して水道管１の管軸芯Ｘと平行な軸芯周りで回転する一対の駆動スプロケット７とを備えた伝動ケース８が設けられているとともに、ガイドサポート部５の管軸芯Ｘ方向両側部には、水道管１の外周面に沿って管軸芯Ｘ周りで駆動回転しながら切削バイト９を管軸芯Ｘ側に送り込む左右一対の回転切断ユニット１０が配設され、更に、各回転切断ユニット１０の受動スプロケット１１と駆動スプロケット７とに亘って駆動チェーン１２が巻回されている。
【００３５】
昇降装置Ｅについて詳述すると、図３〜図５、図８、図１２に示すように、ハウジングＢの蓋部材２３側に取付けるための取付けフランジ部３２Ａを備えた筒状のケース３２には、出力軸３４を同芯状態で相対回転自在に支持する昇降筒軸３０が上下方向に摺動のみ自在に挿通保持され、この昇降筒軸３０の下端部には、連結フランジ部３１Ａを備えた筒状の連結部３１が取付けられているとともに、昇降筒軸３０の上端部には、吊下げ用ブラケット３５を備えた筒状伝動ケース３６を介して出力軸３４に連動する減速機構付き駆動モータ３３が取付けられている。
【００３６】
また、図１２に示すように、筒状伝動ケース３６の下側フランジ部３６Ａには、切断装置Ａが下部空間Ｓ１内の所定切断位置にあるとき、又は、分岐管継手Ｄが下部空間Ｓ１内の所定接続位置にあるとき、ケース３２に外嵌する筒状の伝動カバー３７の連結フランジ部３７Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結されているとともに、伝動カバー３７には、ケース３２に締付け固定するためのボルト３８が脱着自在に螺合されている。
【００３７】
分岐管継手Ｄについて詳述すると、図6 〜図９に示すように、水道管１の両残置管部１Ｂの端部に連通接続される接続管部４４と、管軸芯Ｘに対して直交する水平方向に一体的に突出する分岐管部４３とを備えた弁箱４５の上側フランジ部４５Ａに、弁体の弁操作軸４１を貫通支持する上部カバー４０が、ボルト・ナット等の締結手段で固定連結されているとともに、上部カバー４０の連結座４０Ａには、弁操作軸４１の突出軸部の周囲を覆う筒状の被連結部４２の下側フランジ部４２Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結されている。
【００３８】
また、分岐管部４３の連結フランジ部４３Ａには、分岐管部４３の開口を縦断する状態でブラケット４６がボルト・ナット等の締結手段で固定連結され、このブラケット４６の外面中央部及びこれの反対側に位置する弁箱４５の側壁に突設された取付け座４７の各々には第２ガイド部５２が取付けられているとともに、弁箱４５の底壁部の複数箇所には、図６に示す組立て冶具Ｈの基台５５に設けられた受け座５６に安定支持される脚部材４８が設けられている。
【００３９】
組立て冶具Ｈの基台５５の複数箇所には、蓋部材２３を支持する支柱５７が設けられていて、ハウジングＢ外に設置された組立て冶具Ｈにおいて、蓋部材２３に昇降装置Ｅ及び分岐管継手Ｄを予め組立てるように構成されている。
【００４０】
吊下げ位置調節手段Ｆについて詳述すると、図９、図１２〜図１４に示すように、分岐管継手Ｄの被連結部４２の上側フランジ部４２Ｂには、弁操作軸４１の突出軸部が入り込み可能な筒状部６０Ａを備えた第１調節連結部材６０の下側フランジ部６０Ｂが、ボルト５８・ナット５９等の締結手段で固定連結されているとともに、昇降装置Ｅの連結部３１の連結フランジ部３１Ａには、出力軸３４の下端部に取付けられた伝動筒軸３９が入り込み可能な筒状部６１Ａを備えた第２調節連結部材６１の上側フランジ部６１Ｂが、ボルト５８・ナット５９等の締結手段で固定連結され、更に、第１調節連結部材６０の構成部材で、筒状部６０Ａ及びそれの周囲に配設された複数枚の補強板６０Ｃの上端に亘って固着された連結ガイド板６０Ｄと、第２調節連結部材６１の構成部材で、筒状部６１Ａ及びそれの周囲に配設された複数枚の補強板６１Ｃの下端に亘って固着された連結ガイド板６１Ｄとが、複数のボルト６２・ナット６３からなる締結手段で固定連結自在に構成されている。
【００４１】
また、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄには、複数種類の分岐管継手Ｄの重心位置変動方向、換言すれば、管軸芯Ｘに対して直行する分岐管部４３の軸芯方向に沿って第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１Ｄを摺動案内する摺動ガイド部６０Ｅが一体形成されているとともに、第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１Ｄに形成されるボルト挿通孔６４が、ボルト６２の呼び径よりも若干大きな丸孔に構成され、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄに形成されるボルト挿通孔６５が、少なくとも複数種類の分岐管継手Ｄの重心位置変動範囲（吊下げ位置調節操作範囲) において両調節連結部材６０，６１の相対摺動を許容する長孔に構成されている。
【００４２】
更に、第１調節連結部材６０に対して第２調節連結部材６１を摺動させる調節操作機構６６について詳述すると、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄにおける相対摺動方向両側辺部の幅方向中央位置に、吊下げ位置調節方向に沿った水平姿勢で調節操作ボルト６６Ａを螺合してある雌ネジ部材６６Ｂが固着されているとともに、第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１Ｄには、各調節操作ボルト６６Ａの小径先端部６６ａが相対回転自在に係合する受け部材６６Ｃが固着されている。
【００４３】
そして、両調節操作ボルト６６Ａの螺合操作により、分岐管継手Ｄの重心位置と吊下げ位置（吊下げ中心位置）とが合致又は略合致するように、換言すれば、分岐管継手Ｄの重心位置を通る鉛直線上に第２調節連結部材６１の筒状部６１Ａの筒軸芯である吊下げ中心線が位置又は略位置するように、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄに対する第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１の水平方向での吊下げ連結位置を調節する。
【００４４】
また、第１調節連結部材６０に対して吊下げ位置調節操作領域の任意の位置で第２調節連結部材６１を固定する固定機構６７は、両連結ガイド板６０Ｄ，６１Ｄを固定連結する複数対のボルト６２・ナット６３と、調節操作機構６６を構成する両調節操作ボルト６６Ａ及び受け部材６６Ｃから構成されている。
【００４５】
更に、第２調節連結部材６１の補強板６１Ｃのうち、径方向で相対向する一組の補強板６１Ｃの上端の各々には、吊下げ用の係止孔６８ａを有する吊下げブラケット６８が固着されている。
【００４６】
取付け位置変更手段Ｇについて詳述すると、図９〜図１２に示すように、ハウジングＢの蓋部材２３の中央部に上下方向に貫通する状態で設けられた環状補強枠６９の上端に、水道管1 の管軸芯Ｘを通る鉛直線Ｙ上から分岐管継手Ｄの重心位置変動範囲（吊下げ位置調節操作範囲) までの可動領域に亘って昇降装置Ｅの水平移動を許容する開口７０ａを備えた摺動ガイド板７０を固着し、この摺動ガイド板７０の上面に沿ってハウジングＢの密封状態を維持したまま摺動する板状の可動基台７１には、昇降装置Ｅの筒状ケース３２の取付けフランジ部３２Ａをボルト等の締結手段で取付けるための取付け座７１ａと、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０が最大上昇位置にまでクレーン等で引き上げられたとき、連結部３１の上端と上下方向から当接するストッパー筒７２が設けられている。
【００４７】
また、摺動ガイド板７０には、複数種類の分岐管継手Ｄの重心位置変動方向、換言すれば、管軸芯Ｘに対して直行する分岐管部４３の軸芯方向Ｚに沿って可動基台７１を摺動案内する断面略逆Ｌ字状の一対の摺動ガイド部材７３が第１ボルト７４等の締結手段で取付けられているとともに、各摺動ガイド部材７３には、摺動ガイド板７０に対して取付け位置変更操作領域を含む可動領域の任意の位置で可動基台７１を固定するための固定機構を構成する第２ボルト７５が螺合され、更に、摺動ガイド板７０と両摺動ガイド部材７３とをもって、ハウジングＢの蓋部材２３に対して可動基台７１を水平方向に沿って摺動自在に案内する摺動ガイド部が構成されている。
【００４８】
摺動ガイド板７０及び両摺動ガイド部材７３に沿って可動基台７１を摺動させる位置変更操作機構７６について詳述すると、蓋部材２３の二箇所に設けた軸受け部材７６Ａに亘って、取付け位置変更方向（分岐管部４３の軸芯方向Ｚ）に沿う水平姿勢で操作ハンドル７６Ｂ付きの螺軸７６Ｃが回転のみ自在に架設されているとともに、この螺軸７６Ｃに螺合するネジ駒部材７６Ｄが、可動基台７１の下面端部に設けられたホルダー７６Ｅに相対回転不能な状態で保持されている。
【００４９】
そして、ハウジングＢの上部空間Ｓ１内に位置する分岐管継手Ｄを、水道管１の両残置管部１Ｂ間の所定接続位置にまで下降させる場合には、分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、換言すれば、分岐管継手Ｄの重心位置を通る鉛直線上にストッパー筒７２の筒軸芯である吊下げ中心線が位置又は略位置するように、操作ハンドル７６Ｂを回転操作して、摺動ガイド板７０に対して取付け位置変更操作領域内で可動基台７１の取付け位置を変更する。
【００５０】
また、水道管１に装着した切断装置Ａで水道管１の切断箇所を切断する又は切断された切断除去管部１Ａを保持する切断装置Ａを上部空間Ｓ１内に上昇させる場合には、水道管1 の管軸芯Ｘを通る鉛直線Ｙと昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、換言すれば、水道管1 の管軸芯Ｘを通る鉛直線Ｙ上にストッパー筒７２の筒軸芯である吊下げ中心線が位置又は略位置するように、操作ハンドル７６Ｂを回転操作して、摺動ガイド板７０に対して可動領域内で可動基台７１の取付け位置を変更する。
【００５１】
〔その他の実施形態〕
（１）上述の第１実施形態では、切断装置Ａとして、管軸芯Ｘ周りで駆動回転しながら切削バイト９を管軸芯Ｘ側に送り込む左右一対の回転切断ユニット１０を備えたものを用いたが、これに限定されるものではなく、分岐管継手等の交換管部Ｄを接続可能な状態で既設管の一部を切断除去できるものであれば、如何なる構造の切断装置Ａを用いてもよい。
【００５２】
（２）上述の第１実施形態では、昇降装置Ｅの連結部３１と分岐管継手Ｄの被連結部４２との間に、分岐管継手Ｄの重心位置と吊下げ位置（吊下げ中心位置）とが合致又は略合致するように、昇降装置Ｅに対する分岐管継手Ｄの水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段Ｆを構成したが、この吊下げ位置調節手段Ｆを、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の途中に構成してもよい。
【００５３】
（３）吊下げ位置調節手段Ｆとしては、上述の第１実施形態のようなボルトによる位置調整構造に限定されるものではなく、少なくとも分岐管継手Ｄの重心位置と吊下げ位置（吊下げ中心位置）とを合致又は略合致させ得る範囲内で、昇降装置Ｅに対する分岐管継手Ｄの水平方向での吊下げ位置を調節することのできるものであれば電動式や油圧式等の他の構造のものを用いてもよい。
【００５４】
（４）取付け位置変更手段Ｇとしては、上述の第１実施形態のような螺軸７６Ｃによる取付け位置変更構造に限定されるものではなく、少なくとも分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの昇降中心位置とを合致又は略合致させ得る範囲内で、ハウジングＢに対する昇降装置Ｅの水平方向での取付け位置を調節することのできるものであれば電動式や油圧式等の他の構造のものを用いてもよい。
【００５５】
（５）上述の第１実施形態では、交換管部Ｄとして分岐管継手を用いたが、伸縮可撓管継手や消火栓等の他の交換管部Ｄを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）〜（ハ）は既設管交換設備による水道管の切断工程を示す概略断面側面図
【図２】（ニ）〜（ヘ）は既設管交換設備による分岐管継手の装着工程を示す概略断面側面図
【図３】本願発明の既設管交換設備による水道管の切断工程を示す断面正面図
【図４】切断除去管部を保持する切断装置を上部空間内に上昇させたときの断面正面図
【図５】昇降装置と切断装置との連結構造を示す拡大断面正面図
【図６】分岐管継手を組立て冶具で組立てたときの正面図
【図７】ハウジングに組立てた分岐管継手を装着したときの断面正面図
【図８】分岐管継手を所定接続位置に下降させたときの断面正面図
【図９】昇降装置と分岐管継手との連結構造を示す拡大断面正面図
【図１０】取付け位置変更手段の平面図
【図１１】取付け位置変更手段の断面正面図
【図１２】取付け位置変更手段及び吊下げ位置調節手段の拡大断面側面図
【図１３】吊下げ位置調節手段の拡大分解斜視図
【図１４】吊下げ位置調節手段の拡大斜視図
【図１５】従来の既設管交換設備を示す要部の拡大正面図
【図１６】従来の既設管交換設備を用いて分岐管継手を所定接続位置に下降させたときの断面正面図
【符号の説明】
Ａ 切断装置
Ｂ ハウジング
Ｃ 仕切弁
Ｄ 交換管部( 分岐管継手)
Ｅ 昇降装置
Ｆ 吊下げ位置調節手段
Ｇ 取付け位置変更手段
Ｘ 管軸芯
Ｓ１ 上部空間
Ｓ２ 下部空間
１ 既設管( 水道管)
１３ 被連結部
２３ 蓋部材
３０ 昇降筒軸
３１ 連結部
３４ 出力軸
４２ 被連結部
６０ 第１調節連結部材
６０Ｅ 摺動ガイド部
６１ 第２調節連結部材
６６ 調節操作機構
６７ 固定機構
７０ 摺動ガイド部（摺動ガイド板）
７１ 可動基台
７１ａ 取付け座
７３ 摺動ガイド部（摺動ガイド部材）
７５ 固定機構（第２ボルト）
７６ 位置変更操作機構
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の既設管の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングに、ハウジングの内部を上部空間と下部空間とに密封状態に分離する仕切弁と、切断装置によって切断除去された既設管の切断箇所に接続される交換管部の被連結部に対する連結部を備え、かつ、連結された交換管部を上部空間と下部空間とに亘って昇降させる昇降装置が設けられている既設管交換設備に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の既設管交換設備による施工方法を見ると、例えば、
１）図１（イ）に示すように、既設管の一例である地中に埋設された水道管１のうち、コンクリート等で構築された作業ピットＰ内に位置する水道管部の切断交換作業箇所に、管軸芯Ｘ周りで駆動回転しながら切削バイト９を管軸芯Ｘ側に送り込む左右一対の回転切断ユニット１０を備えた切断装置Ａを装着するとともに、この切断装置Ａを含めた水道管１の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングＢの構成部材で、水道管部の下半側を覆う下部カバー２０と、水道管部の上半側を覆う作業用の仕切弁Ｃを備えた上部カバー４０とを取付けたのち、仕切弁Ｃを閉じ操作して漏水検査を行う。
【０００３】
２）図１（ロ）に示すように、上部カバー４０の上部に、ハウジングＢの他の構成部材で、上部空間Ｓ１を構成する上部タンク２２と蓋部材２３とを組付けるとともに、蓋部材２３には、水道管１の管軸芯Ｘを通る鉛直線上で駆動回転する出力軸を挿入してある昇降筒軸３０を備え、かつ、昇降筒軸３０の下端部に、切断装置Ａの上部に設けられた被連結部１３又は交換管部の一例であるＴ字状の分岐管継手Ｄの上部に設けられた被連結部４２に対して脱着自在な連結部３１を設けてある昇降装置Ｅのケース３２を取付けたのち、昇降装置Ｅの連結部３１と切断装置Ａの被連結部１３とを締結手段の一例であるボルト・ナットで固定連結する。
この固定連結状態では、切断装置Ａの入力軸に対して昇降装置Ｅの出力軸がトルク伝達可能な状態で上方から脱着自在に嵌合されている。
【０００４】
３）図１（ハ）に示すように、昇降装置Ｅの駆動モータ３３から出力軸及び入力軸を介して左右一対の回転切断ユニット１０に動力を伝達し、水道管１の一部を所定寸法で輪切り状に切断したのち、昇降装置Ｅをクレーン等で引き上げることにより、切断除去管部１Ａを保持する切断装置ＡをハウジングＢ内の上部空間Ｓ１内に上昇させるとともに、仕切弁Ｃを閉じ操作する。
【０００５】
４）図２（ニ）に示すように、ハウジングＢの上部タンク２２と蓋部材２３との固定連結を解除して、切断装置ＡをハウジングＢ外の所定箇所に搬出する。
５）図２（ホ）に示すように、蓋部材２３に昇降装置Ｅ及び分岐管継手Ｄを予め組み付け、その組み付けられた蓋部材２３をハウジングＢの上部タンク２２に固定連結する。
６）図２（へ）に示すように、仕切弁Ｃを開き操作するとともに、昇降装置Ｅに吊下げ支持されている分岐管継手Ｄを下部空間Ｓ２の所定接続位置にまで下降させ、水道管１の両残置管部１Ｂの切断端部とこれに同芯状態で相対向する分岐管継手Ｄの接続管部４４とに亘って、水道管１の両残置管部１Ｂ側に予め装着されている継ぎ輪２をハウジングＢ外から嵌合移動操作して、水道管１の両残置管部１Ｂと分岐管継手Ｄの接続管部４４とを仮接合し、ハウジングＢ及び昇降装置Ｅを解体したのち、継ぎ輪２を本接合する。
【０００６】
上記１）〜６）の工程が採られている（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００７】
前記分岐管継手Ｄには、水道管１の管軸芯Ｘと直行する水平方向に分岐管部が一体的に突出形成されているため、それの重心位置が水道管１の管軸芯Ｘを通る鉛直線に対して分岐管部の先端側に偏位するため、ハウジングＢ内の上部空間Ｓ１に位置する分岐管継手Ｄを下部空間Ｓ２内の所定接続位置に下降させる際、ハウジングＢの内壁と分岐管継手Ｄとの間に昇降ガイド手段が設けられていても、分岐管継手Ｄの偏荷重によってこじれが発生する場合がある。
【０００８】
そこで，従来の既設管交換設備では、図１５、図１６に示すように、分岐管継手Ｄの上部カバー４０のうち、弁操作軸４１の突出軸部の周囲を覆う状態で固定された筒状の被連結部４２に、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の下端部に対して下方から連結可能な連結筒軸８１Ａを備えた中間連結部材８１を、ボルト・ナット等の締結手段で連結するとともに、分岐管継手Ｄのうち、分岐管部４３とは反対側の部位に、バランスウエイト８２を脱着自在に取付けるためのブラケット８３をボルト・ナット等の締結手段で固定していた。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭５６−５５７８９号公報
【特許文献２】
特開昭５６−８３６９０号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来の既設管交換設備では、分岐管継手Ｄのブラケット８３に、分岐管部４３による偏荷重を修正するためのバランスウエイト８２を装備することにより、ハウジングＢ内の上部空間Ｓ１に位置する分岐管継手Ｄを下部空間Ｓ２内の所定接続位置に下降させる際、分岐管継手Ｄをこじれの無い又は少ない状態で確実、スムースに下降させることができるとともに、分岐管継手Ｄの姿勢も所定姿勢に維持することができるので、継ぎ輪２の嵌合移動操作も確実、円滑に行うことができる。
【００１１】
しかしながら、分岐管継手Ｄの種類によって重心位置が異なるため、その種類に応じた数の中間連結部材８１及びブラケット８３を準備する必要があり、しかも、ブラケット８３及びバランスウエイト８２の分だけ吊下げ負荷が増大するため、昇降装置Ｅ等が大型化し、設備コストの高騰化を招来し易い。
【００１２】
更に、分岐管継手Ｄの種類に応じて中間連結部材８１及びブラケット８３等を使い分ける必要があるため、資材管理が面倒であるばかりでなく、交換作業能率の低下を招来し易い。
【００１３】
本発明は、上述の課題に鑑みて為されたものであって、その主たる目的は、ハウジング内の上部空間に位置する交換管部を下部空間の所定接続位置に下降させる際、バランスウエイトを用いることなく重量バランスの安定化を図ることができ、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び交換作業の能率化を図ることのできる既設管交換設備を提供する点にある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する為に、本発明の第１の特徴構成は、既設管の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングに、ハウジングの内部を上部空間と下部空間とに密封状態に分離する仕切弁と、切断装置によって切断除去された既設管の切断箇所に接続される交換管部の被連結部に対する連結部を備え、かつ、連結された交換管部を上部空間と下部空間とに亘って昇降させる昇降装置が設けられている既設管交換設備であって、
前記交換管部の重心位置と吊下げ位置とが合致又は略合致するように、昇降装置に対する交換管部の水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段が設けられている点にある。
【００１５】
上記特徴構成によれば、交換管部の種類によって重心位置が異なる場合でも、昇降装置の吊下げ位置から交換管部の重心位置までの水平方向での距離変動に応じて、吊下げ位置調節手段によって昇降装置に対する交換管部の水平方向での吊下げ位置を調節することにより、交換管部の重心位置と吊下げ位置とを合致又は略合致させることができるから、例え、ハウジングの内壁と交換管部との間に昇降ガイド手段が設けられていても、こじれのない又は少ない状態で交換管部を所定姿勢に維持したまま確実、円滑に下降させることができる。
【００１６】
従って、一つの吊下げ位置調節手段をもって、重心位置が異なる複数種類の交換管部の重量バランスを調節することができるから、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び交換作業の能率化を図ることができる。
【００１７】
本発明の既設管交換設備による第２の特徴構成は、前記吊下げ位置調節手段が、昇降装置の連結部と交換管部の被連結部との間に設けられている点にある。
【００１８】
上記特徴構成によれば、ハウジング外の対地的に低い位置にある交換管部の被連結部に吊下げ位置調節手段を組み付け、交換管部の重心位置から吊下げ位置までの水平距離に応じて予め調節したのち、この調節済みの吊下げ位置調節手段に昇降装置の連結部を連結するだけで済む。
【００１９】
従って、吊下げ位置調節手段を昇降装置の上下中間部に組付ける場合に比して、構造の簡素化及び設備コストの低廉化を促進することができるばかりでなく、吊下げ位置調節手段の組付け作業及び調節作業の能率化を図ることができる。
【００２０】
本発明の既設管交換設備による第３の特徴構成は、前記ハウジングと昇降装置との取付け部に、交換管部の重心位置と昇降装置の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、ハウジングに対する昇降装置の水平方向での取付け位置を調節する取付け位置変更手段が設けられている点にある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、交換管部の種類によって重心位置が異なる場合でも、ハウジングに対する昇降装置の昇降中心位置から交換管部の重心位置までの水平方向での距離変動に応じて、取付け位置変更手段によってハウジングに対する昇降装置の水平方向での取付け位置を調節することにより、交換管部の重心位置と昇降装置の取付け位置とを合致又は略合致させることができるから、例え、ハウジングの内壁と交換管部との間に昇降ガイド手段が設けられていても、こじれのない又は少ない状態で交換管部を所定姿勢で確実、円滑に下降させることができる。
【００２２】
従って、ハウジングの蓋部材として、昇降装置の取付け位置が異なる複数種類のものを準備する必要がなく、一つの取付け位置変更手段をもって、重心位置が異なる複数種類の交換管部に対応することができるから、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び作業性の改善を促進することができる。
【００２３】
本発明の既設管交換設備による第４の特徴構成は、前記昇降装置の連結部が、切断装置の被連結部に対して脱着自在に構成されていて、この昇降装置の連結部に連結された切断装置を上部空間と下部空間とに亘って昇降させるように構成されているとともに、昇降装置の昇降筒軸には、切断装置に動力を伝達するための出力軸が挿入されている点にある。
【００２４】
上記特徴構成によれば、吊下げ位置調節手段及び取付け位置変更手段が装備されているから、ハウジングに対する昇降装置の取付け位置を、既設管の管軸芯を通る鉛直線上から交換管部の重心位置までの範囲に亘って自由に変更することができ、１種類の昇降装置をもって交換管部及び切断装置の何れでも昇降することができるとともに、切断装置の吊下げ時の重量バランスを調整することも、動力伝達系の一部の簡単な改造で実施することができる。
【００２５】
本発明の既設管交換設備による第５の特徴構成は、前記吊下げ位置調節手段が、交換管部の被連結部に連結される第１調節連結部材と、昇降装置の連結部に連結される第２調節連結部材とを備え、第１調節連結部材には、第２調節連結部材を水平方向に沿って摺動案内する摺動ガイド部を設けるとともに、第１調節連結部材に対して第２調節連結部材を摺動させる調節操作機構と、第１調節連結部材に対して吊下げ位置調節操作領域の任意の位置で第２調節連結部材を固定する固定機構が設けられている点にある。
【００２６】
上記特徴構成によれば、ハウジング外の対地的に低い位置にある交換管部の被連結部に第１調節連結部材を連結し、この第１調節連結部材に調節操作機構と固定機構及び第２調節連結部材を組付け、交換管部の重心位置から吊下げ位置までの水平距離に応じて、第１調節連結部材に対する第２調節連結部材の水平方向での取付け位置を、摺動ガイド部に沿って調節操作機構で調節し、その調節位置で両調節連結部材を固定機構により固定したのち、第２調節連結部材に昇降装置の連結部を連結する。
【００２７】
従って、吊下げ位置調節手段の簡素化及び設備コストの低廉化を促進することができるばかりでなく、吊下げ位置調節手段の組付け作業及び調節作業の能率化を図ることができる。
【００２８】
本発明の既設管交換設備による第６の特徴構成は、前記取付け位置変更手段が、昇降装置に対する取付け座を備えた可動基台と、ハウジングの蓋部材に対して可動基台を水平方向に沿って摺動自在に案内する摺動ガイド部と、これに沿って可動基台を摺動させる位置変更操作機構と、摺動ガイド部に対して取付け位置変更操作領域の任意の位置で可動基台を固定する固定機構とから構成されている点にある。
【００２９】
上記特徴構成によれば、交換管部の種類によって重心位置が異なる場合でも、昇降装置の昇降中心位置から交換管部の重心位置までの水平方向での距離変動に応じた距離だけ、変更操作機構を操作して、ハウジングの蓋部材に設けた摺動ガイド部に沿って、昇降装置を固定してある可動基台の取付け位置を調節することにより、交換管部の重心位置と昇降装置の昇降中心位置とを合致又は略合致させることができるから、例え、ハウジングの内壁と交換管部との間に昇降ガイド手段が設けられていても、こじれのない又は少ない状態で交換管部を所定姿勢で確実、円滑に下降させることができる。
【００３０】
従って、一つの取付け位置変更手段をもって、重心位置が異なる複数種類の交換管部に対応することができ、しかも、取付け位置変更手段の主要部が可動基台、摺動ガイド部、変更操作機構、固定機構から構成されているから、設備コストの低廉化と資材管理の容易化及び作業性の改善を促進することができる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図３〜図１４は、図１、図２で概要説明した既設管交換設備における本発明の詳細を示し、昇降装置Ｅの連結部３１と交換管部の一例であるＴ字状の分岐管継手Ｄの被連結部４２との間には、分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの吊下げ中心位置（昇降中心位置）とが合致又は略合致するように、昇降装置Ｅに対する分岐管継手Ｄの水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段Ｆが設けられているとともに、ハウジングＢの蓋部材２３と昇降装置Ｅのケース３２との取付け部には、分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの昇降中心位置とが合致又は略合致するように、ハウジングＢに対する昇降装置Ｅの水平方向での取付け位置を調節する取付け位置変更手段Ｇが設けられている。
【００３２】
前記ハウジングＢについて詳述すると、既設管の一例である地中に埋設された水道管１のうち、コンクリート等で構築された作業ピットＰ内に位置する水道管部の切断交換作業箇所の下半側を覆う下部カバー２０の上側フランジ部２０Ａと、水道管部の上半側を覆う上部カバー２１の下側フランジ部２１Ａとが、ボルト・ナット等の締結手段で固定連結され、上部カバー２１の上側フランジ部２１Ｂには、仕切弁Ｃの弁ケース５０の下側フランジ部５０Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結されているとともに、弁ケース５０の上側フランジ部５０Ｂには、切断装置Ａ又は分岐管継手Ｄを収納可能な上部空間Ｓ１を形成する上部タンク２２の下側フランジ部２２Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結され、更に、上部タンク２２の上側フランジ部２２Ｂには、蓋部材２３の下側フランジ部２３Ａがボルト・ナット等の締結手段で脱着自在に固定連結されている。
【００３３】
また、ハウジングＢの内壁面のうち、水道管１の管軸芯Ｘに対して水平方向で相対向する部位には、切断装置Ａの両側部に設けられた横断面略凸状の第１ガイド部５１又は分岐管継手Ｄの両側部に設けられた横断面略凸状の第２ガイド部５２を係合状態で上下方向に沿って摺動案内するガイドレール５３が設けられていて、この第１ガイド部５１又は第２ガイド部５２とガイドレール５３とをもって、切断装置Ａ又は分岐管継手Ｄを上下方向に移動案内する昇降ガイド手段が構成されている。
【００３４】
切断装置Ａについて詳述すると、水道管１の切断交換作業箇所に対して外方から装着できるように、周方向で複数に分割構成されたガイドサポート部５の上部に、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０に挿通された出力軸３４の下端部に対してトルク伝達可能な状態で下方から脱着自在に嵌合される入力軸６と、これに連動して水道管１の管軸芯Ｘと平行な軸芯周りで回転する一対の駆動スプロケット７とを備えた伝動ケース８が設けられているとともに、ガイドサポート部５の管軸芯Ｘ方向両側部には、水道管１の外周面に沿って管軸芯Ｘ周りで駆動回転しながら切削バイト９を管軸芯Ｘ側に送り込む左右一対の回転切断ユニット１０が配設され、更に、各回転切断ユニット１０の受動スプロケット１１と駆動スプロケット７とに亘って駆動チェーン１２が巻回されている。
【００３５】
昇降装置Ｅについて詳述すると、図３〜図５、図８、図１２に示すように、ハウジングＢの蓋部材２３側に取付けるための取付けフランジ部３２Ａを備えた筒状のケース３２には、出力軸３４を同芯状態で相対回転自在に支持する昇降筒軸３０が上下方向に摺動のみ自在に挿通保持され、この昇降筒軸３０の下端部には、連結フランジ部３１Ａを備えた筒状の連結部３１が取付けられているとともに、昇降筒軸３０の上端部には、吊下げ用ブラケット３５を備えた筒状伝動ケース３６を介して出力軸３４に連動する減速機構付き駆動モータ３３が取付けられている。
【００３６】
また、図１２に示すように、筒状伝動ケース３６の下側フランジ部３６Ａには、切断装置Ａが下部空間Ｓ１内の所定切断位置にあるとき、又は、分岐管継手Ｄが下部空間Ｓ１内の所定接続位置にあるとき、ケース３２に外嵌する筒状の伝動カバー３７の連結フランジ部３７Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結されているとともに、伝動カバー３７には、ケース３２に締付け固定するためのボルト３８が脱着自在に螺合されている。
【００３７】
分岐管継手Ｄについて詳述すると、図6 〜図９に示すように、水道管１の両残置管部１Ｂの端部に連通接続される接続管部４４と、管軸芯Ｘに対して直交する水平方向に一体的に突出する分岐管部４３とを備えた弁箱４５の上側フランジ部４５Ａに、弁体の弁操作軸４１を貫通支持する上部カバー４０が、ボルト・ナット等の締結手段で固定連結されているとともに、上部カバー４０の連結座４０Ａには、弁操作軸４１の突出軸部の周囲を覆う筒状の被連結部４２の下側フランジ部４２Ａがボルト・ナット等の締結手段で固定連結されている。
【００３８】
また、分岐管部４３の連結フランジ部４３Ａには、分岐管部４３の開口を縦断する状態でブラケット４６がボルト・ナット等の締結手段で固定連結され、このブラケット４６の外面中央部及びこれの反対側に位置する弁箱４５の側壁に突設された取付け座４７の各々には第２ガイド部５２が取付けられているとともに、弁箱４５の底壁部の複数箇所には、図６に示す組立て冶具Ｈの基台５５に設けられた受け座５６に安定支持される脚部材４８が設けられている。
【００３９】
組立て冶具Ｈの基台５５の複数箇所には、蓋部材２３を支持する支柱５７が設けられていて、ハウジングＢ外に設置された組立て冶具Ｈにおいて、蓋部材２３に昇降装置Ｅ及び分岐管継手Ｄを予め組立てるように構成されている。
【００４０】
吊下げ位置調節手段Ｆについて詳述すると、図９、図１２〜図１４に示すように、分岐管継手Ｄの被連結部４２の上側フランジ部４２Ｂには、弁操作軸４１の突出軸部が入り込み可能な筒状部６０Ａを備えた第１調節連結部材６０の下側フランジ部６０Ｂが、ボルト５８・ナット５９等の締結手段で固定連結されているとともに、昇降装置Ｅの連結部３１の連結フランジ部３１Ａには、出力軸３４の下端部に取付けられた伝動筒軸３９が入り込み可能な筒状部６１Ａを備えた第２調節連結部材６１の上側フランジ部６１Ｂが、ボルト５８・ナット５９等の締結手段で固定連結され、更に、第１調節連結部材６０の構成部材で、筒状部６０Ａ及びそれの周囲に配設された複数枚の補強板６０Ｃの上端に亘って固着された連結ガイド板６０Ｄと、第２調節連結部材６１の構成部材で、筒状部６１Ａ及びそれの周囲に配設された複数枚の補強板６１Ｃの下端に亘って固着された連結ガイド板６１Ｄとが、複数のボルト６２・ナット６３からなる締結手段で固定連結自在に構成されている。
【００４１】
また、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄには、複数種類の分岐管継手Ｄの重心位置変動方向、換言すれば、管軸芯Ｘに対して直行する分岐管部４３の軸芯方向に沿って第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１Ｄを摺動案内する摺動ガイド部６０Ｅが一体形成されているとともに、第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１Ｄに形成されるボルト挿通孔６４が、ボルト６２の呼び径よりも若干大きな丸孔に構成され、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄに形成されるボルト挿通孔６５が、少なくとも複数種類の分岐管継手Ｄの重心位置変動範囲（吊下げ位置調節操作範囲) において両調節連結部材６０，６１の相対摺動を許容する長孔に構成されている。
【００４２】
更に、第１調節連結部材６０に対して第２調節連結部材６１を摺動させる調節操作機構６６について詳述すると、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄにおける相対摺動方向両側辺部の幅方向中央位置に、吊下げ位置調節方向に沿った水平姿勢で調節操作ボルト６６Ａを螺合してある雌ネジ部材６６Ｂが固着されているとともに、第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１Ｄには、各調節操作ボルト６６Ａの小径先端部６６ａが相対回転自在に係合する受け部材６６Ｃが固着されている。
【００４３】
そして、両調節操作ボルト６６Ａの螺合操作により、分岐管継手Ｄの重心位置と吊下げ位置（吊下げ中心位置）とが合致又は略合致するように、換言すれば、分岐管継手Ｄの重心位置を通る鉛直線上に第２調節連結部材６１の筒状部６１Ａの筒軸芯である吊下げ中心線が位置又は略位置するように、第１調節連結部材６０の連結ガイド板６０Ｄに対する第２調節連結部材６１の連結ガイド板６１の水平方向での吊下げ連結位置を調節する。
【００４４】
また、第１調節連結部材６０に対して吊下げ位置調節操作領域の任意の位置で第２調節連結部材６１を固定する固定機構６７は、両連結ガイド板６０Ｄ，６１Ｄを固定連結する複数対のボルト６２・ナット６３と、調節操作機構６６を構成する両調節操作ボルト６６Ａ及び受け部材６６Ｃから構成されている。
【００４５】
更に、第２調節連結部材６１の補強板６１Ｃのうち、径方向で相対向する一組の補強板６１Ｃの上端の各々には、吊下げ用の係止孔６８ａを有する吊下げブラケット６８が固着されている。
【００４６】
取付け位置変更手段Ｇについて詳述すると、図９〜図１２に示すように、ハウジングＢの蓋部材２３の中央部に上下方向に貫通する状態で設けられた環状補強枠６９の上端に、水道管1 の管軸芯Ｘを通る鉛直線Ｙ上から分岐管継手Ｄの重心位置変動範囲（吊下げ位置調節操作範囲) までの可動領域に亘って昇降装置Ｅの水平移動を許容する開口７０ａを備えた摺動ガイド板７０を固着し、この摺動ガイド板７０の上面に沿ってハウジングＢの密封状態を維持したまま摺動する板状の可動基台７１には、昇降装置Ｅの筒状ケース３２の取付けフランジ部３２Ａをボルト等の締結手段で取付けるための取付け座７１ａと、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０が最大上昇位置にまでクレーン等で引き上げられたとき、連結部３１の上端と上下方向から当接するストッパー筒７２が設けられている。
【００４７】
また、摺動ガイド板７０には、複数種類の分岐管継手Ｄの重心位置変動方向、換言すれば、管軸芯Ｘに対して直行する分岐管部４３の軸芯方向Ｚに沿って可動基台７１を摺動案内する断面略逆Ｌ字状の一対の摺動ガイド部材７３が第１ボルト７４等の締結手段で取付けられているとともに、各摺動ガイド部材７３には、摺動ガイド板７０に対して取付け位置変更操作領域を含む可動領域の任意の位置で可動基台７１を固定するための固定機構を構成する第２ボルト７５が螺合され、更に、摺動ガイド板７０と両摺動ガイド部材７３とをもって、ハウジングＢの蓋部材２３に対して可動基台７１を水平方向に沿って摺動自在に案内する摺動ガイド部が構成されている。
【００４８】
摺動ガイド板７０及び両摺動ガイド部材７３に沿って可動基台７１を摺動させる位置変更操作機構７６について詳述すると、蓋部材２３の二箇所に設けた軸受け部材７６Ａに亘って、取付け位置変更方向（分岐管部４３の軸芯方向Ｚ）に沿う水平姿勢で操作ハンドル７６Ｂ付きの螺軸７６Ｃが回転のみ自在に架設されているとともに、この螺軸７６Ｃに螺合するネジ駒部材７６Ｄが、可動基台７１の下面端部に設けられたホルダー７６Ｅに相対回転不能な状態で保持されている。
【００４９】
そして、ハウジングＢの上部空間Ｓ１内に位置する分岐管継手Ｄを、水道管１の両残置管部１Ｂ間の所定接続位置にまで下降させる場合には、分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、換言すれば、分岐管継手Ｄの重心位置を通る鉛直線上にストッパー筒７２の筒軸芯である吊下げ中心線が位置又は略位置するように、操作ハンドル７６Ｂを回転操作して、摺動ガイド板７０に対して取付け位置変更操作領域内で可動基台７１の取付け位置を変更する。
【００５０】
また、水道管１に装着した切断装置Ａで水道管１の切断箇所を切断する又は切断された切断除去管部１Ａを保持する切断装置Ａを上部空間Ｓ１内に上昇させる場合には、水道管1 の管軸芯Ｘを通る鉛直線Ｙと昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、換言すれば、水道管1 の管軸芯Ｘを通る鉛直線Ｙ上にストッパー筒７２の筒軸芯である吊下げ中心線が位置又は略位置するように、操作ハンドル７６Ｂを回転操作して、摺動ガイド板７０に対して可動領域内で可動基台７１の取付け位置を変更する。
【００５１】
〔その他の実施形態〕
（１）上述の第１実施形態では、切断装置Ａとして、管軸芯Ｘ周りで駆動回転しながら切削バイト９を管軸芯Ｘ側に送り込む左右一対の回転切断ユニット１０を備えたものを用いたが、これに限定されるものではなく、分岐管継手等の交換管部Ｄを接続可能な状態で既設管の一部を切断除去できるものであれば、如何なる構造の切断装置Ａを用いてもよい。
【００５２】
（２）上述の第１実施形態では、昇降装置Ｅの連結部３１と分岐管継手Ｄの被連結部４２との間に、分岐管継手Ｄの重心位置と吊下げ位置（吊下げ中心位置）とが合致又は略合致するように、昇降装置Ｅに対する分岐管継手Ｄの水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段Ｆを構成したが、この吊下げ位置調節手段Ｆを、昇降装置Ｅの昇降筒軸３０の途中に構成してもよい。
【００５３】
（３）吊下げ位置調節手段Ｆとしては、上述の第１実施形態のようなボルトによる位置調整構造に限定されるものではなく、少なくとも分岐管継手Ｄの重心位置と吊下げ位置（吊下げ中心位置）とを合致又は略合致させ得る範囲内で、昇降装置Ｅに対する分岐管継手Ｄの水平方向での吊下げ位置を調節することのできるものであれば電動式や油圧式等の他の構造のものを用いてもよい。
【００５４】
（４）取付け位置変更手段Ｇとしては、上述の第１実施形態のような螺軸７６Ｃによる取付け位置変更構造に限定されるものではなく、少なくとも分岐管継手Ｄの重心位置と昇降装置Ｅの昇降中心位置とを合致又は略合致させ得る範囲内で、ハウジングＢに対する昇降装置Ｅの水平方向での取付け位置を調節することのできるものであれば電動式や油圧式等の他の構造のものを用いてもよい。
【００５５】
（５）上述の第１実施形態では、交換管部Ｄとして分岐管継手を用いたが、伸縮可撓管継手や消火栓等の他の交換管部Ｄを用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】（イ）〜（ハ）は既設管交換設備による水道管の切断工程を示す概略断面側面図
【図２】（ニ）〜（ヘ）は既設管交換設備による分岐管継手の装着工程を示す概略断面側面図
【図３】本願発明の既設管交換設備による水道管の切断工程を示す断面正面図
【図４】切断除去管部を保持する切断装置を上部空間内に上昇させたときの断面正面図
【図５】昇降装置と切断装置との連結構造を示す拡大断面正面図
【図６】分岐管継手を組立て冶具で組立てたときの正面図
【図７】ハウジングに組立てた分岐管継手を装着したときの断面正面図
【図８】分岐管継手を所定接続位置に下降させたときの断面正面図
【図９】昇降装置と分岐管継手との連結構造を示す拡大断面正面図
【図１０】取付け位置変更手段の平面図
【図１１】取付け位置変更手段の断面正面図
【図１２】取付け位置変更手段及び吊下げ位置調節手段の拡大断面側面図
【図１３】吊下げ位置調節手段の拡大分解斜視図
【図１４】吊下げ位置調節手段の拡大斜視図
【図１５】従来の既設管交換設備を示す要部の拡大正面図
【図１６】従来の既設管交換設備を用いて分岐管継手を所定接続位置に下降させたときの断面正面図
【符号の説明】
Ａ 切断装置
Ｂ ハウジング
Ｃ 仕切弁
Ｄ 交換管部( 分岐管継手)
Ｅ 昇降装置
Ｆ 吊下げ位置調節手段
Ｇ 取付け位置変更手段
Ｘ 管軸芯
Ｓ１ 上部空間
Ｓ２ 下部空間
１ 既設管( 水道管)
１３ 被連結部
２３ 蓋部材
３０ 昇降筒軸
３１ 連結部
３４ 出力軸
４２ 被連結部
６０ 第１調節連結部材
６０Ｅ 摺動ガイド部
６１ 第２調節連結部材
６６ 調節操作機構
６７ 固定機構
７０ 摺動ガイド部（摺動ガイド板）
７１ 可動基台
７１ａ 取付け座
７３ 摺動ガイド部（摺動ガイド部材）
７５ 固定機構（第２ボルト）
７６ 位置変更操作機構
Claims (6)
- 既設管の切断交換作業箇所を密封状態で覆うハウジングに、ハウジングの内部を上部空間と下部空間とに密封状態に分離する仕切弁と、切断装置によって切断除去された既設管の切断箇所に接続される交換管部の被連結部に対する連結部を備え、かつ、連結された交換管部を上部空間と下部空間とに亘って昇降させる昇降装置が設けられている既設管交換設備であって、
前記交換管部の重心位置と吊下げ位置とが合致又は略合致するように、昇降装置に対する交換管部の水平方向での吊下げ位置を調節する吊下げ位置調節手段が設けられている既設管交換設備。 - 前記吊下げ位置調節手段が、昇降装置の連結部と交換管部の被連結部との間に設けられている請求項１記載の既設管交換設備。
- 前記ハウジングと昇降装置との取付け部に、交換管部の重心位置と昇降装置の昇降中心位置とが合致又は略合致するように、ハウジングに対する昇降装置の水平方向での取付け位置を調節する取付け位置変更手段が設けられている請求項１又は２記載の既設管交換設備。
- 前記昇降装置の連結部が、切断装置の被連結部に対して脱着自在に構成されていて、この昇降装置の連結部に連結された切断装置を上部空間と下部空間とに亘って昇降させるように構成されているとともに、昇降装置の昇降筒軸には、切断装置に動力を伝達するための出力軸が挿入されている請求項３記載の既設管交換設備。
- 前記吊下げ位置調節手段は、交換管部の被連結部に連結される第１調節連結部材と、昇降装置の連結部に連結される第２調節連結部材とを備え、第１調節連結部材には、第２調節連結部材を水平方向に沿って摺動案内する摺動ガイド部を設けるとともに、第１調節連結部材に対して第２調節連結部材を摺動させる調節操作機構と、第１調節連結部材に対して吊下げ位置調節操作領域の任意の位置で第２調節連結部材を固定する固定機構が設けられている請求項２記載の既設管交換設備。
- 前記取付け位置変更手段が、昇降装置に対する取付け座を備えた可動基台と、ハウジングの蓋部材に対して可動基台を水平方向に沿って摺動自在に案内する摺動ガイド部と、これに沿って可動基台を摺動させる位置変更操作機構と、摺動ガイド部に対して取付け位置変更操作領域の任意の位置で可動基台を固定する固定機構とから構成されている請求項３記載の既設管交換設備。
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