JP4152475B2 - バルブの安全装置及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス導管や水道管などの既設の管路において、地震などにより当該管路におけるバルブが変形したときに、流体の流出を阻止して最低限のバルブの機能を維持するための安全装置及び、その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス導管や水道管の配管系は、その大部分が地中に埋設されているが、所要の箇所において必要に応じバルブが設けられている。そして通常当該バルブは、地中のマンホール内に設置され、その両側の継手により配管の管体に接続されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらこれらのバルブは空間内に設けられているため、地震などの際には振動による変位が大きく、バルブの両側に設けられた継手において変形、折損、抜け出しなどが生じ易い。これらの事態が生じると内部の流体が噴出し、その流通が遮断される。
【０００４】
地震などの緊急時にこれらの事態が生じると、地震による混乱に輪をかけるので、適切な対応が困難であると共に、特にガスの場合においては、着火などの二次災害につながる危険性もある。
【０００５】
従来から、地震などによる大きな変位に対しても対応可能な耐震性のバルブが種々提案されており、それなりの効果は認められるが、これらのバルブに交換するためには、その交換の際に流体の流通を遮断しなければならず、またコストもかかることから、なかなか進展しないのが実情である。
【０００６】
また特開平９−８９１８８号公報や特開昭５７−１１６９９２号公報などに示されるように、バルブの両側の継手を樹脂で固めて破損を防止することも提案されている。
【０００７】
しかしながらかかる構造は、継手が動かないように固定するものであり、地震などで大きな振動に遭遇した場合には、その強度を超える荷重が作用する可能性があり、完全に変形を防止することはできない。
【０００８】
阪神淡路大震災における各種管路の損傷状況を見ても、素材の強度を高めて剛構造により振動に耐える構造としたものは、その想定強度を超える荷重を受けて損傷したものが多かった。
【０００９】
それにひきかえ、振動に伴う変位に追従し得る柔構造としたものは、素材自体の強度が低いものであっても大きな荷重を受けず、損傷なくライフラインを確保し得た例が多数見られている。
【００１０】
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、地震などによりバルブの両側の継手が変形したときに、柔構造により流体の流出を阻止し、暫定的にではあるが、流路を確保すると共に、バルブの機能をも確保する安全装置を提供することを目的とするものである。
【００１１】
而して本発明の第一の安全装置は、既設管路のバルブ及びその両側の継手を挟んだ二箇所において、管体の外周に側部フランジが取り付けられており、前記バルブ及びその両側の継手の外側を柔軟な耐圧気密チューブ部材で包被し、当該耐圧気密チューブ部材の両側端が前記側部フランジを介して管体に取り付けられ、バルブの操作部を耐圧気密チューブ部材の壁面を貫通して外部に露出せしめると共に、側部フランジの外側における管体の表面に、当該管体の長さ方向に延びる多数の補強板を接着し、当該補強板で側部フランジの側方に向かう力を支えるようにしたことを特徴とするものである。
【００１２】
この構造においては、前記側部フランジが、複数に分割されたフランジ部材を管体の外周で組み立てて結合したものであることが好ましい。
【００１３】
また本発明の第二の安全装置は、既設管路のバルブ及びその両側の継手の外側を柔軟な耐圧気密チューブ部材で包被し、当該耐圧気密チューブ部材の両側端を管体の外周に気密に取り付け、バルブの操作部の外周に操作部フランジを取り付け、バルブの操作部を前記耐圧気密チューブ部材の壁面に穿設された透孔に挿通して外部に露出せしめ、その透孔の周縁を前記操作部フランジに気密に固定したことを特徴とするものである。
【００１４】
この構造においては、バルブの操作部に嵌合されるキャップを螺合するネジに前記操作部フランジを螺着し、当該操作部フランジに立設された筒部に前記キャップを螺合せしめたものとするのが好ましい。
【００１５】
また本発明の安全装置において、前記耐圧気密チューブ部材としては、既設管路のバルブ及びその両側の継手の外側にプラスチックシートを巻き付けてその両縁を接合して筒状とした気密性を有するプラスチックチューブと、当該プラスチックチューブの外側に布帛を巻き付けて両端をオーバーラップさせた筒状補強布帛とよりなるものとするのが好ましい。
【００１６】
またこの構造においては、前記筒状補強布帛の外側に、さらにカバー布帛を巻き付けてその両縁を接合して筒状カバー布帛が形成され、当該筒状カバー布帛の両側端が耐圧気密チューブ部材と共に管体の外周に取り付けられ、かつ当該筒状カバー布帛の壁面を貫通してバルブの操作部が露出した構造とするのが好ましい。
【００１７】
また本発明の安全装置においては、前記耐圧気密チューブ部材の管長方向の長さが、その耐圧気密チューブ部材の管体の外周に対する取り付け位置間の距離よりも大きく、当該耐圧気密チューブ部材が弛んだ状態で管体に対して取り付けられていることが好ましい。
【００１９】
また本発明の安全装置の製造方法の発明は、既設管路のバルブ及びその両側の継手を挟んだ二箇所において、管体の外周に複数に分割されたフランジ部材を組み立てて側部フランジを形成し、前記バルブの操作部の外周に操作部フランジを取り付け、バルブ及び継手の外側に気密性のプラスチックシートを巻き付け、当該プラスチックシートの両縁を気密に接合して筒状のプラスチックチューブを形成すると共に、そのプラスチックチューブの両側端を前記側部フランジの外周に固定し、前記プラスチックシートに穿設された透孔の周縁を操作部フランジに固定し、次いでそのプラスチックチューブの外側に布帛を巻き付けてその両縁をオーバーラップさせて筒状補強布帛を形成すると共に、当該筒状補強布帛の両側縁を前記プラスチックチューブの外側から前記側部フランジに固定し、筒状補強布帛に穿設された透孔の周縁を前記プラスチックチューブの外側から前記操作部フランジに固定することを特徴とするものである。
【００２０】
またこの発明においては、前記筒状補強布帛の外側に、さらにカバー布帛を巻き付けてその両縁を接合して筒状カバー布帛を形成し、当該筒状カバー布帛の両側端を前記筒状補強布帛と共に前記側部フランジの外周に固定し、さらに筒状カバー布帛に穿設された透孔の周縁を筒状補強布帛と共に前記操作部フランジに固定することが好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図面は本発明の実施の一形態を示すものであって、１は既設管路を構成する管体であり、２は当該管体１の間に設けられたバルブ２であり、管体１とバルブ２とはそれぞれフランジ継手３で接続されている。また４は作業用枝管である。
【００２２】
５は、バルブ２及びフランジ継手３を挟んで両側の管体１にそれぞれ取り付けられた、一対の側部フランジである。当該側部フランジ５は図３に示すように、それぞれ一対の半円形のフランジ部材６で管体１を挟み、これを円形に組み立てて結合したものであって、そのフランジ部材６の合わせ面は、シール部材７で気密にシールされている。なおフランジ部材６は、図面では半円形のものを二つ組み合わせて形成しているが、円形を三つ以上の多数に分割したものであっても差し支えない。
【００２３】
また側部フランジ５の外周には、やゝ先細りのテーパー面８が形成されており、当該テーパー面８の外側には、内面にテーパー面９を形成したテーパーリング１０が嵌合され、側部フランジ５とそのテーパーリング１０とをボルト１１で締め付けることにより、テーパー面８，９の間に後述するプラスチックチューブ１２を挟持するようになっている。
【００２４】
なおそのテーパーリング１０も、前記側部フランジ５と同様に、二つ（又は三つ以上であっても差し支えない）の半円形のリング部材１３を組み合わせて、円形のテーパーリング１０を構成している。
【００２５】
そして当該テーパーリング１０の外側には半割りの締め付けリング１４が嵌合され、これを締め付けることにより、当該締め付けリング１４とテーパーリング１０の外面との間に、後述する筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６を挟圧して固定するようになっている。
【００２６】
一方既存のバルブ２においては、その操作部１７に操作軸１８が立設されており、当該操作軸１８にハンドル（図示せず）を嵌合して回転操作することにより、バルブ２を開閉するようになっている。そしてその操作部１７にはキャップ１９が嵌合され、操作部１７の基部のネジ２０に螺合されている。
【００２７】
而して２１は、当該バルブ２の操作部１７に取り付けられた操作部フランジ２１である。当該操作部フランジ２１はフランジ部２２と筒部２３とよりなっており、その筒部２３の下部内面には前記操作部１７のネジ２０に螺合する雌ネジ２４が刻設され、上部外面にはキャップ１９に螺合する雄ネジ２５が刻設されており、雌ネジ２４をネジ２０に螺合することにより操作部フランジ２１を操作部１７の外周に取り付け、キャップ１９を雄ネジ２５に螺合して操作部１７を保護するようになっている。
【００２８】
而して１２はプラスチックチューブである。当該プラスチックチューブ１２は柔軟な気密性のプラスチックシートよりなり、当該プラスチックシートの一部に透孔が穿設されている。その透孔をバルブ２の操作部１７に嵌合してその周縁を押えリング２６で押え、プラスチックシートをバルブ２及びフランジ継手３の外側に巻き付け、その両縁を接合部２７において接合し、筒状のプラスチックチューブ１２を形成している。
【００２９】
そしてそのプラスチックチューブ１２の両端を前述のように側部フランジ５のテーパー面８に嵌合し、その外周にテーパーリング１０を組み立て、ボルト１１で締め付けてテーパー面８，９の間にプラスチックチューブ１２を挟圧して気密に固定している。なおこのときプラスチックチューブ１２は、側部フランジ５間の距離よりも十分に長いものを使用し、プラスチックチューブ１２が弛んだ状態でバルブ２の外側に巻き付けられた状態とするのが好ましい。
【００３０】
そしてそのプラスチックチューブ１２の外側に、筒状補強布帛１５が形成されている。筒状補強布帛１５は織布などの強度の大きい布帛よりなり、その一部に透孔が穿設されており、その透孔をバルブ２操作部１７に嵌合し、布帛をプラスチックチューブ１２の外側に巻き付け、その両縁を大きくオーバーラップさせて筒状の筒状補強布帛１５を形成し、その両端を前記テーパーリング１０の外周に嵌合している。
【００３１】
またその筒状補強布帛１５の外側には筒状カバー布帛１６が形成されている。筒状カバー布帛１６はこれも織布などの布帛よりなり、その一部に透孔が穿設されており、当該透孔をバルブ２の操作部１７に嵌合し、その周縁を挟圧リング２８で押え、当該挟圧リング２８との操作部フランジ２１のフランジ部２２との間に、プラスチックチューブ１２、筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６の透孔の周縁を一体に固定している。
【００３２】
そしてその布帛は、筒状補強布帛１５の外側に巻き付けられ、その両縁は図４に示すように挟圧板２９で挟圧して接合されており、筒状の筒状カバー布帛１６を形成している。
【００３３】
前記筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６の両端は、前記側部フランジ５に固定されたテーパーリング１０の外周に嵌合され、その外側から締め付けリング１４で締め付けて固定されている。
【００３４】
なおこのとき筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６は、前記プラスチックチューブ１２と同様に側部フランジ５間の距離よりも十分に長いものを使用し、長さ方向に弛んだ状態でバルブ２の外側に巻き付けられた状態とし、変形時の変位に追従し得るようにするのが好ましい。
【００３５】
３０は、前記側部フランジ５の外側における管体１の表面に接着された補強板であって、個々の補強板３０は管体１の長さ方向に延びる細長い形状をなしており、多数の補強板３０が管体１を取り巻いて接着されており、その端末が前記側部フランジ５の側面に当接し、側部フランジ５に側方に向かう力が作用したとき、この補強板３０が支えるようになっている。
【００３６】
なお図１においては、側部フランジ５の側面に接して第一段の補強板３０ａが設けられ、さらにその補強板３０ａの端面に接して第２段の補強板３０ｂが設けられており、より大きな力を支え得るようになっている。
【００３７】
【作用】
本発明においては、プラスチックチューブ１２、筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６がバルブ２及びそのバルブ２の両側に設けられたフランジ継手３の周囲を取り巻いており、かつバルブ２のシール部材７がこれらを貫通して突出しているので、通常の使用状態においては必要に応じて、キャップ１９を取り外して操作軸１８にハンドルを嵌合して操作し、バルブ２を開閉することができ、通常のバルブ機能が損われることはない。
【００３８】
而して地震などにより大きな振動を受け、フランジ継手３が変形したような場合には、当該変形箇所から漏出した流体はプラスチックチューブ１２内に保持され、かつその圧力は筒状補強布帛１５で支えるので、恒久的ではないものの、流体の大規模の流出は阻止される。
【００３９】
また大きな振動により万が一フランジ継手３が破損するときには、バルブ２の両側に設けられた二つのフランジ継手３のうち、比較的強度の小さい一方のみが破損し、それが破断すれば他方のフランジ継手３にはもはや大きな力が作用することはないので、破損することはない。
【００４０】
従ってフランジ継手３が破損した状態におけるバルブ２は、いずれか一方のバルブ２に対してフランジ継手３を介して保持されており、破損したフランジ継手３から流出した流体は前述のようにプラスチックチューブ１２及び筒状補強布帛１５で保持されるので、管体１，１からバルブ２を通じた流路が確保され、且つバルブ２による流路の開閉が可能である。
【００４１】
前記説明においては、プラスチックチューブ１２と筒状補強布帛１５とは別体のものとして説明しているが、筒状補強布帛１５にライニングを施して気密性とし、且つその両縁を気密に接合して、プラスチックチューブ１２と筒状補強布帛１５とを一体の耐圧気密チューブ部材とすることも可能である。
【００４２】
しかしながらシート状のものの両縁を十分な強度を有しつつ且つ気密に接合することは困難であり、気密性を確保するプラスチックチューブ１２と、耐圧性を保持する筒状補強布帛１５とを別体とすることにより、十分な気密性と耐圧性とを確保することができる。
【００４３】
また本発明においては、筒状カバー布帛１６は必ずしも必要ではないが、プラスチックチューブ１２と筒状補強布帛１５とよりなる耐圧気密チューブ部材が傷付いたり劣化したりして、緊急時に十分な機能を発揮し得ない恐れがあるので、これらを保護し、且つ耐圧性をさらに高めるために、耐圧気密チューブ部材の外側に筒状カバー布帛１６を設けることが好ましい。
【００４４】
大地震などによりフランジ継手３が変形するときには、相当に大きい変位が生じる可能性があるので、前述のようにプラスチックチューブ１２、筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６には、その長さ方向に弛みをもたせた状態で取り付けることが好ましい。弛みの大きさは、想定される変位の大きさにもよるが、１０cm以上とするのが適当である。
【００４５】
また前記筒状補強布帛１５を構成する布帛は、平面状のものであっても良いが、筒状にしたときに両端が先細りとなる異径の布帛を使用することが好ましい。このような形状とすることにより、バルブ２に巻き付けた状態で不必要に大きな皺がよることがなく、締め付けリング１４による締め付けが確実になると共に、より大きい内圧に耐えることができる。
【００４６】
また先の説明によれば、側部フランジ５の側方の管体１の表面に補強板３０が接着されているので、漏出した流体の圧力により側部フランジ５に側方に向かう力が作用したときには、補強板３０が当該力を支え、側部フランジ５の側方への移動を阻止する。
【００４７】
側部フランジ５と管体１との相対的な移動を阻止するためには、側部フランジ５を管体１に対してボルトなどで固定することもできるが、大きな力でそのボルトなどが折損して前記移動が生じる可能性があり、またボルト穴で管体１の強度低下を招く恐れもあるので好ましくない。
【００４８】
また前述のように多数の補強板３０を、比較的伸びの大きいゴム系の接着剤で接着することにより、側部フランジ５にかかる荷重を広い面積で均等に支えることができ、側部フランジ５を確実に保持することができる。
【００４９】
さらに先の説明においては、側部フランジ５並びにこれに付随するテーパーリング１０及び締め付けリング１４は、複数に分割したものを管体１の外周で組み立て、またプラスチックチューブ１２、筒状補強布帛１５及び筒状カバー布帛１６はシート状のものを巻き付けて形成しているので、管路に流体を流通させながら本発明の安全装置を形成することができる。
【００５０】
【発明の効果】
従って本発明によれば、地震などによりバルブの両側の継手が変形したときにも、耐圧気密チューブ部材はその柔構造により地震に伴う変位に追従し、且つ変形箇所から漏出した流体の流出を阻止し、暫定的にではあるが、流路を確保すると共に、バルブの機能をも確保することができる。
【００５１】
従って地震などに伴う混乱を助長するような大規模な流体の流出が生じることがなく、当面の混乱を回避した後、改めて損傷箇所の復旧の作業を行うことができ、極めて安全である。
【００５２】
また本発明は、継手の強度を増大させることにより破損を防止するものではなく、柔構造により破損したときの変位に追従するので、不必要に大きな強度を有する必要がなく、しかも破損に伴う大きな変位に対しても十分に対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のバルブの安全装置の一形態を示す中央縦断面図
【図２】 図１の安全装置の主要部の拡大中央縦断面図
【図３】 図１におけるIII−III断面図
【図４】 図１におけるIV−IV断面図
【符号の説明】
１ 管体
２ バルブ
３ フランジ継手
５ 側部フランジ
６ フランジ部材
１２ プラスチックチューブ
１５ 筒状補強布帛
１６ 筒状カバー布帛
１７ 操作部
１９ キャップ
２０ ネジ
２１ 操作部フランジ
２３ 筒部

Claims (9)

1. 既設管路のバルブ（２）及びその両側の継手（３）を挟んだ二箇所において、管体（１）の外周に側部フランジ（５）が取り付けられており、前記バルブ（２）及びその両側の継手（３）の外側を柔軟な耐圧気密チューブ部材（１２，１５）で包被し、当該耐圧気密チューブ部材（１２，１５）の両側端が前記側部フランジ（５）を介して管体（１）に取り付けられ、バルブ（２）の操作部（１７）を耐圧気密チューブ部材（１２，１５）の壁面を貫通して外部に露出せしめると共に、側部フランジ（５）の外側における管体（１）の表面に、当該管体（１）の長さ方向に延びる多数の補強板（３０）を接着し、当該補強板（３０）で側部フランジ（５）の側方に向かう力を支えるようにしたことを特徴とする、バルブの安全装置
2. 前記側部フランジ（５）が、複数に分割されたフランジ部材（６）を管体（１）の外周で組み立てて結合したものであることを特徴とする、請求項１に記載のバルブの安全装置
3. 既設管路のバルブ（２）及びその両側の継手（３）の外側を柔軟な耐圧気密チューブ部材（１２，１５）で包被し、当該耐圧気密チューブ部材（１２，１５）の両側端を管体（１）の外周に気密に取り付け、バルブ（２）の操作部（１７）の外周に操作部フランジ（２１）を取り付け、バルブ（２）の操作部（１７）を前記耐圧気密チューブ部材（１２，１５）の壁面に穿設された透孔に挿通して外部に露出せしめ、その透孔の周縁を前記操作部フランジ（２１）に気密に固定したことを特徴とする、バルブの安全装置
4. バルブ（２）の操作部（１７）に嵌合されるキャップ（１９）を螺合するネジ（２０）に前記操作部フランジ（２１）を螺着し、当該操作部フランジ（２１）に立設された筒部（２３）に前記キャップ（１９）を螺合せしめたことを特徴とする、請求項３に記載のバルブの安全装置
5. 前記耐圧気密チューブ部材（１２，１５）が、既設管路のバルブ（２）及びその両側の継手（３）の外側にプラスチックシートを巻き付けてその両縁を接合して筒状とした気密性を有するプラスチックチューブ（１２）と、当該プラスチックチューブ（１２）の外側に布帛を巻き付けて両端をオーバーラップさせた筒状補強布帛（１５）とよりなることを特徴とする、請求項１乃至４に記載のバルブの安全装置
6. 前記筒状補強布帛（１５）の外側に、さらにカバー布帛を巻き付けてその両縁を接合して筒状カバー布帛（１６）が形成され、当該筒状カバー布帛（１６）の両側端が耐圧気密チューブ部材（１２，１５）と共に管体（１）の外周に取り付けられ、かつ当該筒状カバー布帛（１６）の壁面を貫通してバルブ（２）の操作部（１７）が露出していることを特徴とする、請求項５に記載のバルブの安全装置
7. 前記耐圧気密チューブ部材（１２，１５）の管長方向の長さが、その耐圧気密チューブ部材（１２，１５）の管体（１）の外周に対する取り付け位置間の距離よりも大きく、当該耐圧気密チューブ部材（１２，１５）が弛んだ状態で管体に対して取り付けられていることを特徴とする、請求項１乃至６に記載のバルブの安全装置
8. 既設管路のバルブ（２）及びその両側の継手（３）を挟んだ二箇所において、管体（１）の外周に複数に分割されたフランジ部材（６）を組み立てて側部フランジ（５）を形成し、前記バルブ（２）の操作部（１７）の外周に操作部フランジ（２１）を取り付け、バルブ（２）及び継手（３）の外側に気密性のプラスチックシートを巻き付け、当該プラスチックシートの両縁を気密に接合して筒状のプラスチックチューブ（１２）を形成すると共に、そのプラスチックチューブ（１２）の両側端を前記側部フランジ（５）の外周に固定し、前記プラスチックシートに穿設された透孔の周縁を操作部フランジ（２１）に固定し、次いでそのプラスチックチューブ（１２）の外側に布帛を巻き付けてその両縁をオーバーラップさせて筒状補強布帛（１５）を形成すると共に、当該筒状補強布帛（１５）の両側縁を前記プラスチックチューブ（１２）の外側から前記側部フランジ（５）に固定し、筒状補強布帛（１５）に穿設された透孔の周縁を前記プラスチックチューブ（１２）の外側から前記操作部フランジ（２１）に固定することを特徴とする、バルブの安全装置の製造方法
9. 前記筒状補強布帛（１５）の外側に、さらにカバー布帛を巻き付けてその両縁を接合して筒状カバー布帛（１６）を形成し、当該筒状カバー布帛（１６）の両側端を前記筒状補強布帛（１５）と共に前記側部フランジ（５）の外周に固定し、さらに筒状カバー布帛（１６）に穿設された透孔の周縁を筒状補強布帛（１５）と共に前記操作部フランジ（２１）に固定することを特徴とする、請求項８に記載のバルブの安全装置の製造方法

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