JP4399225B2 - 管路遮断装置 - Google Patents

Description

本発明は、管路遮断装置に関し、さらに詳しくは、ポリエチレン管等の可撓管により構成される既設管路を対象とした遮断装置に関する。

都市ガス等を搬送するための管路としては鋼管や鋳鉄管が多用されている。しかし、近年では、地震等の災害時に鋼管や鋳鉄管等からなる金属製の既設管路用配管が破損するのを防止することが望まれてきている。
このため、上記の金属管に代えて、地震の際の振動に対してある程度の撓みを許容することで振動吸収が行える材料が配管材料として用いられるようになってきており、特に、ポリエチレン樹脂が多用されている。

一方、上記のポリエチレン管（以下、便宜上、ＰＥ管という）を用いた場合においても、金属管の場合と同様に継手部材や分岐部あるいはバルブを設置することがある。この場合の作業時には、管路内を流れるガスを一時的に遮断することが必要となる。
管路内のガスを一時的に遮断するための構成としては、ＰＥ管を挟持する部材と、この挟持部材によりＰＥ管を押し潰すに必要な圧力を発生される油圧ジャッキなどを用いることが考えられるが、この構成では、油圧ジャッキへの油を供給するための設備が大がかりとなることがあり、作業現場での運搬、設置に手間がかかるばかりでなく、油圧ジャッキもＰＥ管の口径に応じた能力のものを準備しなければならず、管理コストにおいても不利となる。

そこで、本出願人は、このような事情に鑑みて次のような構成の遮断装置を提案した。
まず、その一つは、ＰＥ管の敷設方向と直角な方向に対向する挟持部材と、それら挟持部材の一つに連結されている油圧ジャッキと、上記挟持部材の長手方向両端を支持する一対の支持脚とを備え、正面視において支持脚と油圧ジャッキの取り付け部とで門型形状を構成し、その門型形状の下方で挟持部材間にＰＥ間を挿通して挟持部材の一つを油圧ジャッキにより移動させることによりＰＥ管を押し潰すようにした構成（例えば、特許文献１）。
他の一つは、挟持部材におけるＰＥ管外周面と接触する面の内部に加熱部材を配置し、加熱によりＰＥ管を軟化させて押し潰す際の圧力を低くする構成（例えば、特許文献２）。
油圧ジャッキを用いない構成としては、例えば、一方の垂直フレームが揺動可能な門型フレーム内の幅方向中央に、ねじを用いて往復動可能な押圧部材を設け、門型フレームの一方の垂直フレームを揺動させて内部の押圧部材にＰＥ管を挟んだうえで垂直フレームを元の状態に戻して押圧部材を移動させてＰＥ管を押し潰す構成も考えられる。

特開平１１−６５９７号公報（段落「０００６」欄） 特開２０００−１６１５３３号公報（段落「０００６」欄）

しかし、上記特許文献に開示されている遮断装置においては、挟持部材を纏めた構成とすることで各部品の運搬や設置に関しての労力負担が軽減されるものの、挟持部材がいずれも油圧ジャッキによって駆動される構成であるので、油圧ジャッキへの配油構成が必要となる。このため、装置の構成が簡略化できないという問題が未だ含まれている。
一方、油圧ジャッキを用いない構成とした場合には、油圧ジャッキを用いた場合の不具合が解消できる反面、その構成において、管の押し潰しに必要な作用力は管の断面中心と同軸線上に位置するねじによって得られることから押圧部材に作用させる押圧力はねじに作用するトルクを大きくする必要が生じ、作業労力の負担増加を招く。しかも門型フレームの一部を開放することによりＰＥ管の挿脱が行われる構成であるので、閉じた際にその揺動する垂直フレームがＰＥ管の押し潰しの際の反力により不用意に開放しないようにする構成が必要となる。このため、門型フレームとした場合には押し潰しに用いられる構成部分とは別に、揺動阻止のための構成という付加部分が必要となり、簡単な構成とすることができない虞がある。

本発明の目的は、上記従来の遮断装置における問題に鑑み、簡単な構成により油圧ジャッキなどの大がかりな設備を要することなく、労力負担の増加を低減しながら簡単に管路の遮断を行うことができる構成を備えた管路遮断装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、可撓性部材で構成された既設管路の一部を遮断するために用いられる管路遮断装置であって、長手方向の一端を支点として揺動可能な第１の挟持部材と、上記第１の挟持部材と同じ側に支点を有する第２の挟持部材と、上記第２の挟持部材における揺動端側に一端側がヒンジ結合されるとともに他端側が上記第１の挟持部材の揺動端側に挿脱可能なネジ軸からなる押圧作動軸と、上記押圧作動軸の上記他端側から上記押圧作動軸に沿って進退可能に締結される押圧操作部と、を備え、
上記第１の挟持部材は、
上記第１の挟持部材の長手方向の外周面に回転可能に挿嵌される部材であって、上記第１の挟持部材の断面中心に対して偏心した外周面を有する潰し代設定部材と、
上記第１の挟持部材の外周面に挿嵌された上記潰し代設定部材の外周面と上記第２の挟持部材の外周面とがなす対向状態を選択して位置決め維持するための対向状態維持手段と、を有し、
上記潰し代設定部材が位置決め維持された上記第１の挟持部材と上記第２の挟持部材との間に上記既設管路を配置して、上記押圧作動軸の上記他端側を上記第１の挟持部材の揺動端側に挿入したうえで、上記押圧操作部を上記押圧作動軸に沿って上記第１の挟持部材の方向に進行させて上記第１の挟持部材を上記第２の挟持部材に向けて前進させることにより、上記既設管路の一部を押し潰すように構成されていることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、上記第２の挟持部材には、上記既設管路の一部を押し潰すときに、上記第２の挟持部材上における上記既設管路が上記第２の挟持部材の上記揺動端側方向への滑動を阻止するための滑り阻止部材が設けられていることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、上記対向状態維持手段は、上記第１の挟持部材に回転可能に挿嵌される上記潰し代設定部材を、上記第１の挟持部材の長手方向に直交する断面に対して１８０°の位相を以て位置決め維持する手段を備えていることを特徴としている。

請求項１記載の発明によれば、第１の挟持部材は、この第１の挟持部材の長手方向の外周面に回転可能に挿嵌される部材であって、第１の挟持部材の断面中心に対して偏心した外周面を有する潰し代設定部材と、第１の挟持部材の外周面に挿嵌された潰し代設定部材の外周面と第２の挟持部材の外周面とがなす対向状態を選択して位置決め維持するための対向状態維持手段と、を有している。これにより、押し潰される既設管路の肉厚に対応した既設管路内面の密着状態を対向状態維持手段により設定することができ、肉厚以上に押し潰す量が設定された場合のように既設管路が破断されることや、肉厚以下の押し潰し量が設定された場合のように密着度が少ないことによるガスの漏洩発生などを確実に防止することが可能となる。

請求項２記載の発明によれば、第２の挟持部材に滑り阻止部材を設けていることにより次の効果が生じる。すなわち、既設管路の一部を第１の挟持部材と第２の挟持部材により押し潰すときに、第２の挟持部材上に配置される既設管路に第１の挟持部材の周面が当接したきの当接角により水平方向の分力が発生する。この水平方向の分力は、既設管路を第２の挟持部材の揺動端側方向へ滑動させる作用となるが、第２の挟持部材に滑り阻止部材を設けたことにより、滑り阻止部材は既設管路が第２の挟持部材の上記揺動端側方向への滑動を突き当てて阻止する作用を行う。これにより、第１の挟持部材による押し潰しのための力を有効に既設配管に作用させることができるようになる。

請求項３記載の発明によれば、対向状態維持手段は、第１の挟持部材に回転可能に挿嵌される潰し代設定部材を、第１の挟持部材の長手方向に直交する断面に対して１８０°の位相を以て位置決め維持する手段を備えている。これにより、第１の挟持部材に回転可能に挿嵌されている潰し代設定部材を半回転させることにより、潰し代設定部材の外周面と第２の挟持部材の外周面との間の間隔を大きくする場合と、小さくする場合とを選択することが可能になる。そして、この間隔は既設管路の口径によって決められている肉厚を基準として既設管路の内周面を密着させるに必要なストロークに相当させることにより、押し潰される既設管路は断面中心を挟んで対向する内周面同士をほぼ均一に密着させることができ、押し潰した既設管路の内面内でガスが漏洩するような空間が生じないようにすることができる。

以下、実施例により本発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明の実施例による管路遮断装置１により既設管路Ｐを遮断するために挟持している状態を示す図であり、同図において、管路遮断装置１は、長手方向で同じ側を支点として揺動可能な鋏状をなす第１の挟持部材２および第２の挟持部材３と、第２の挟持部材３における揺動端側にヒンジ結合されたネジ軸で構成され、第１の挟持部材２における揺動端に対して挿脱可能な押圧作動軸４と、押圧作動軸４に締結されて回転方向に応じて第１の挟持部材２を該押圧作動軸４に沿って進退させる押圧操作部５とを備えている。

第１および第２の挟持部材２，３は、ロッド部材で構成され、その長手方向一端側に設けられている支持部材６に対してピン７，７’を介して揺動可能に支持されている。
第１の挟持部材２の揺動端２Ａはこれ以外の部分よりも大径とされ、その断面中心には、垂直方向に形成されたスリット２Ａ１が設けられており、このスリット２Ａ１には、第２の挟持部材３における揺動端側にヒンジ結合されている押圧作動軸４が挿脱できるようになっている。第２の挟持部材３における揺動端３Ａ側も第１の挟持部材２における揺動端と同様に大径に形成され、その断面中心には、第１の挟持部材２におけるスリット２Ａ１と同一線上に位置するスリット３Ａ１が形成され、押圧作動軸４が揺動できるようになっている。

押圧作動軸４は、第１，および第２の挟持部材における揺動端側から離脱した場合、第１および第２の挟持部材２，３を相対的に離間させて既設管路Ｐを両挟持部材２，３間に装填でき、また、第１，第２の挟持部材２，３における揺動端側のスリット２Ａ１，３Ａ１内に挿入されると、後述する押圧操作部５による既設管路の挟持動作の際に第１の挟持部材２を第２の挟持部材３に向けて移動させるガイド部として機能するようになっている。

押圧操作部５は、第１の挟持部材２の揺動端側に形成された凹状部２Ａ２（図１参照）に嵌合可能な形状を有する駒体５Ａと、押圧作動軸４に締結されたナット部材５Ｂと駒体５Ａとナット部材５Ｂとの間に配置されてナット部材５Ｂの回転を許容する滑り軸受け５Ｃとを備えて構成されており、ナット部材５Ｂが図示しないレンチなどによって回転操作される方向に応じて駒体５Ａを押圧作動軸４に沿って移動させて第１の挟持部材２を第２の挟持部材３に対して接離する方向に進退させるようになっている。これにより、第１の挟持部材２は、その揺動端側に押圧操作部材５が嵌合して押し動かされると、揺動端を閉じる動作と共に管の押し潰しの作用力、つまりモーメントを発生させることができる。

第１の挟持部材２には、この挟持部材２の外周面と第２の挟持部材３における外周面との間の対向間隔を設定して既設管路Ｐの押し潰し量を設定する潰し代設定部材８が回転可能に挿嵌されている。
潰し代設定部材８は、スリーブで構成され、その外周面形状が、第１の挟持部材２の断面中心Ｐ０を基準とした半径Ｒ１で形成された外周面Ｌ１と、この外周面に連続して第１の挟持部材２の断面中心から距離Ｓだけ偏心させた中心Ｐ１を基準とする半径Ｒ２を持たせて外周面Ｌ１から徐々に拡大された外周面Ｌ２とを備えており、外周面Ｌ１とＬ２とは１８０°の位相を以て位置決めされている。
従って、第１の挟持部材２の断面中心を基準として潰し代設定部材８を半回転させると、図２に示すように、第２の挟持部材３の周面との間の間隔Ｈが大きくされる場合と、図３に示すように、第２の挟持部材３の周面との間の間隔Ｈ’が図２に示す場合よりも小さくされる場合とが選択できるようになっている。
上述した間隔Ｈ，Ｈ’は、既設管路Ｐの口径によって決められている肉厚を基準として既設管路Ｐの内周面を密着させるに必要なストロークに相当しており、本実施例では、２０φ、３０φの既設管路Ｐを対象としてそれらの肉厚の７０％に相当させてある。これにより、押し潰される既設管路Ｐは、断面中心を挟んで対向する内周面同士がほぼ均一に密着することができ、内周面でガスが漏洩するような空間を生じないようにされる。

潰し代設定部材８の位相を規定する部材、つまり、外周面Ｌ１，Ｌ２と第２の挟持部材３の周面との対向状態を選択してその状態を維持させるための構成として、図１に示すように、第１の挟持部材２の周面に締結された位置決め操作部材９と、この位置決め操作部材９のボス部９Ａが嵌合できるように潰し代設定部材８の端縁に形成された凹状切欠き８Ａが用いられる。つまり、位置決め操作部材９を回転させてボス部９Ａが潰し代設定部材８の外周面から離れると、潰し代設定部材８の回転が許容されるので、設定すべき間隔に応じた凹状切欠き８Ａを位置決め操作部材９に対向させ、この状態で位置決め操作部材９のボス部９Ａを凹状切欠き８Ａに嵌合させて外周面Ｌ１，Ｌ２のいずれかを第２の挟持部材３の周面に対向させた状態を維持する。

一方、第２の挟持部材３には、その揺動端側の側面に既設管路Ｐの滑り阻止部材１０が一対に設けてある。
滑り阻止部材１０は、既設管路Ｐに対向する張り出し片１０Ａを備えたアングル片で構成されており、張り出し片と直角な片部１０Ｂが第２の挟持部材３の側面に締結固定されている。
図４に示すように、滑り阻止部材１０は、第１の挟持部材２が揺動しながら既設管路Ｐを押し潰す際に既設管路Ｐが水平方向に移動するのを阻止するための部材であり、第１の挟持部材２による押し潰すための力Ｆ１によって既設管路Ｐに発生する水平方向の分力Ｆ３による移動を衝止するようになっている。

本実施例は以上のような構成であるから、既設管路Ｐを遮断する場合には、第１の挟持部材２を第２の挟持部材３から離間させる向きに揺動させる。このときには、押圧作動軸４を第１の挟持部材２のスリット２Ａ１から外方に揺動させてスリット２Ａ１内から離脱させることにより第１の挟持部材２を揺動させるようにし、第１および第２の挟持部材２，３同士の間に既設管路Ｐを配置する。

既設管路Ｐを第２の挟持部材３の周面に載せた状態で第１の挟持部材２を第２の挟持部材３に向けて押し動かすことで既設管路Ｐを押し潰す。このときには、押圧作動軸４が第１の挟持部材２のスリット２Ａ１内に挿入され、この状態で押圧操作部５のナット部材５Ｂをレンチによって回転させて押圧作動軸４に沿って駒体５Ａを第２の挟持部材３側に向けて進行させる。これにより、押圧操作部５が進行した際に既設管路Ｐに生じる形状復元力に相当する反力が第１の挟持部材２に作用した場合でも、押圧作動軸４のねじにより受け止められることで第１の挟持部材２が不用意に反動して第１の挟持部材２の揺動端側が開放されるようなことがなく、第１の挟持部材２の揺動端を押し動かすことで発生するモーメントを押し潰し力として作用させると共に揺動端側の不用意な開放を阻止するという複数の機能が発揮されて既設管路Ｐを押し潰した状態に維持することができる。

このような構成によれば、既設管路Ｐからの形状復元力に相当する反力に抗して第１の挟持部材２を進行させることができるので、油圧ジャッキ等のような大げさな機構を用いなくても比較的小口径の既設管路の遮断を行うことができ、遮断装置に必要とされる設備を簡単なものとすることができる。しかも、第１の挟持部材２の揺動端側に操作力を作用させることでモーメントを生起させると共に揺動端側を閉じる操作と同時に押し潰し力を生起させることができるので、特別な開放阻止構造を用いることなく比較的小さな労力によりＰＥ管の押し潰しが行えることになる。

遮断対象となる既設管路Ｐは、口径の違いにより肉厚が異なり、これにより第１の挟持部材２と第２の挟持部材３とが互いに周面を対向させた際の最接近距離を異ならせることがある。このため、本実施例では、潰し代設定部材８における外周面Ｌ１，Ｌ２のいずれかを第２の挟持部材３の周面に対向させるようにして口径の違いによる肉厚の違いに応じた潰し量を設定することができる。

このような構成によれば、第１の挟持部材２に挿嵌されている潰し代設定部材８の外周面が第２の挟持部材３に対向する間隔を変化させることができるので、押し潰される既設管路Ｐの肉厚に対応した既設管路内面の密着状態を設定することができ、肉厚以上に押し潰す量が設定された場合のように既設管路Ｐが破断されることや肉厚以下の押し潰し量が設定された場合のように密着度が少ないことによるガスの漏洩発生などを確実に防止することができる。

一方、第１の挟持部材２が第２の挟持部材３に向けて押圧作動軸４に沿って進行する場合には、第１の挟持部材２の揺動により既設管路Ｐには、第１の挟持部材２の揺動時での当接角により水平方向の分力が発生し、既設管路Ｐが第２の挟持部材３の周面上で水平方向に滑動しようとするが、この動きは滑り阻止部材１０に既設管路Ｐが突き当たることで阻止されるので、第１の挟持部材２による押し潰しのための力を有効に既設管路Ｐへ作用されることができ、滑動を人手により抑えるような操作を必要とすることなく、第１の挟持部材２の進行量に応じた押し潰し量を得ることができる。

このような構成によれば、第１の挟持部材２の進行量がほとんどロスを生じることなく既設管路Ｐの押し潰しに用いられ、特に、第２の挟持部材３の揺動端側に滑り阻止部材１０を設けることで第１の挟持部材２に生じる最大モーメントを既設管路Ｐに与えることにより効率よく押し潰しが行えることになる。しかも、第１、第２の挟持部材２、３は共にロッド部材で構成されて、その周面が既設管路Ｐに接触しているので、面接触ではなく線接触となり、押し潰しのための作用力、つまり単位面積あたりの力を大きくすることができるので、既設管路Ｐの潰れ変形に必要な操作力、この場合には、レンチの回転力に比較して押し潰しのために作用する力を大きくすることができる。

本発明の実施例による管路遮断装置の動作状態を示す斜視図である。 図１に示した管路遮断装置に用いられる潰し代設定部材の構成を示す断面図である。 図２に示した潰し代設定部材の一態様を示す図である。 図１に示した管路遮断装置の動作状態の側面図である。

符号の説明

１ 管路遮断装置
２ 第１の挟持部材
３ 第２の挟持部材
４ 押圧作動軸
５ 押圧操作部
８ 潰し代設定部材
１０ 滑り阻止部材

Claims (3)

1. 可撓性部材で構成された既設管路の一部を遮断するために用いられる管路遮断装置であって、長手方向の一端を支点として揺動可能な第１の挟持部材と、上記第１の挟持部材と同じ側に支点を有する第２の挟持部材と、上記第２の挟持部材における揺動端側に一端側がヒンジ結合されるとともに他端側が上記第１の挟持部材の揺動端側に挿脱可能なネジ軸からなる押圧作動軸と、上記押圧作動軸の上記他端側から上記押圧作動軸に沿って進退可能に締結される押圧操作部と、を備え、
   上記第１の挟持部材は、
   上記第１の挟持部材の長手方向の外周面に回転可能に挿嵌される部材であって、上記第１の挟持部材の断面中心に対して偏心した外周面を有する潰し代設定部材と、
   上記第１の挟持部材の外周面に挿嵌された上記潰し代設定部材の外周面と上記第２の挟持部材の外周面とがなす対向状態を選択して位置決め維持するための対向状態維持手段と、を有し、
   上記潰し代設定部材が位置決め維持された上記第１の挟持部材と上記第２の挟持部材との間に上記既設管路を配置して、上記押圧作動軸の上記他端側を上記第１の挟持部材の揺動端側に挿入したうえで、上記押圧操作部を上記押圧作動軸に沿って上記第１の挟持部材の方向に進行させて上記第１の挟持部材を上記第２の挟持部材に向けて前進させることにより、上記既設管路の一部を押し潰すように構成されていることを特徴とする管路遮断装置。
2. 上記第２の挟持部材には、上記既設管路の一部を押し潰すときに、上記第２の挟持部材上における上記既設管路が上記第２の挟持部材の上記揺動端側方向への滑動を阻止するための滑り阻止部材が設けられていることを特徴とする請求項１記載の管路遮断装置。
3. 上記対向状態維持手段は、上記第１の挟持部材に回転可能に挿嵌される上記潰し代設定部材を、上記第１の挟持部材の長手方向に直交する断面に対して１８０°の位相を以て位置決め維持する手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の管路遮断装置。

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