JP4436102B2 - 不断水分岐穿孔用の割ｔ字管の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、水道管等の既設管に枝管を付設する場合に行われる不断水穿孔工法に用いられる割Ｔ字管の製造方法に関する。

従来ホールソーを備えた穿孔機を用いて不断水下で既設管の一部を穿孔する工法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００２−３２１１０９号公報

かかる穿孔工法に用いられる割Ｔ字管は、既設管に取り付けられる複数の分割ケースと不断水穿孔を行うための仕切弁とが必要になる。近年、前記分割ケースの一方に前記仕切弁の弁箱を一体に成型した一体型が採用されている。この一体型のものは、シール部分を少なくできる等のメリットがある。一方、かかる穿孔工事は、呼び径が７５mm〜１５００mmの既設管の種類に対し、当該既設管の呼び径以下の分岐が設けられる。したがって、前記分岐部に弁箱部を一体に形成した一体型においては、多数の金型を用意する必要がある。

したがって、本発明は、金型の費用を安価にすることができる不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法を提供することである。

前記目的を達成するための本発明の製造方法は、金属製の母型から発泡樹脂製の原型を作成し、当該原型部分に溶湯を注入して鋳物を生成する製造方法において、前記鋳物は、分岐用仕切弁の弁箱部を割Ｔ字管の分岐部に一体に成型した分岐側本体ケースであり、前記鋳物として、既設管の呼び径に比べ仕切弁の呼び径が小さい小口径用の第１鋳物と、前記小口径用よりも前記既設管の呼び径に対する前記仕切弁の呼び径の比が大きい大口径用の第２鋳物とを製造することを前提とする。

本第１発明においては、同口径、異口径にかかわらず、分岐部原型を既設管の呼び径ごとに１種類以上に設定すると共に、仕切弁の口径に応じた第１および第２の弁箱部原型を生成し、前記１種類の分岐部原型に前記第１または第２の弁箱部原型を選択的に接合して、鋳物の原型を生成する。

本第２発明においては、同口径、異口径にかかわらず、弁箱部原型を既設管の呼び径ごとに１種類以上に設定すると共に、仕切弁の口径に応じた第１および第２の分岐部原型を生成し、前記１種類の弁箱部原型に前記第１または第２の分岐部原型を選択的に接合して、鋳物の原型を生成する。

本第１もくしは第２発明によれば、母型（金型）のイニシャルコストを安価にし得ると共に、母型を収容するためのスペース効率も向上する。

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。
まず、本発明の製造方法について説明するに先立って本発明により製造された鋳物の構造および用い方について説明する。

図１に示すように、割Ｔ字管２は既設管１を気密状態で囲繞している。前記割Ｔ字管２は、前記既設管１の周方向Ｒに分割された第１および第２分割ケース２１，２２を備えている。両分割ケース２１，２２は、既設管１に対して既設管１の管径方向Ｃの両側方から外嵌装着されるケースであり、フランジ部２０を組立ボルト６１により締結されて、組み立てられている。

各分割ケース２１、２２は、既設管１の外周面１３に概ね沿って湾曲した覆部２９を備えている。各分割ケース２１、２２のフランジ部２０および覆部２９における前記既設管１の管軸方向Ｌ（図２）の両端部には、図２（ａ），（ｂ）に示すように、それぞれ、溝状のパッキン装着部５０が形成されている。該パッキン装着部５０には、図１のゴムパッキン２６が装着され、既設管１と割Ｔ字管２との間や、第１分割ケース（分岐側本体ケース）２１と第２分割ケース２２との間がシールされている。

前記第１分割ケース２１には、筒状部２７、前記覆部２９および切粉溜り２８が一体に設けられている。前記筒状部２７は、既設管１の管径方向Ｃの外方に向って分岐状に突出して形成されている。図１に示すように、前記筒状部２７には分岐用仕切弁７０が設けられている。前記筒状部２７のフランジ部７１には穿孔機３が取り付けられ、ホールソー４が前記筒状部２７内を通って、既設管１の径方向Ｃに向って送り込まれることで、既設管１に開孔１１が穿孔される。

前記第１分割ケース２１の筒状部２７には、分岐用仕切弁７０の弁箱部７２およびフランジ部７１が一体に成型されている。なお、前記弁箱部７２の上方には弁蓋７３が装着され、前記弁箱部７２および弁蓋７３の内部には、弁体７４が収容される。

つぎに、穿孔工法の各工程について説明する。
取付工程
まず、図１の既設管１内に流体（水）が流れている状態で、割Ｔ字管２を取り付ける。この取り付け後、作業者は、組立ボルト６１により両分割ケース２１，２２を組み立てる。この際、図２（ａ），（ｂ）に示す各分割ケース２１，２２に形成されている雌ネジ６５に、止ネジをねじ込む。その後、作業者は密閉ケース２の筒状部２７のフランジ部７１に穿孔機３を取り付ける。こうして、密閉ケース２は既設管１の一部を気密状態で囲繞する。

穿孔工程
前記取付工程の後、作業者は穿孔機３を操作して、図１に示すように、ホールソー４を前記筒状部２７を通して既設管１の側方に接近する位置まで送り込む。この後、作業者が図示しない原動機を駆動させると、ホールソー４が回転し、既設管１を切削する切削運動を開始する。該切削運動を行っている状態で、作業者が穿孔機３を操作して、ホールソー４を略水平方向から既設管１に向って送り込んでいくと、既設管１の管壁の一部が切り取られ、図３に示す開孔１１が穿孔される。

つぎに、前記割Ｔ字管２のうちの第１分割ケース（分岐側本体ケース）２１の製造方法の説明に先立って用意する金型等について説明する。
前記第１分割ケース２１等は、ＦＣＤ（ダクタイル鋳鉄）などの鋳物からなる。この鋳物は、図４の金属製の母型１０Ａ，１０Ｂから図６の発泡樹脂製の原型３０Ａ，３０Ｂを作成し、当該原型部分に溶湯を注入して鋳物２１Ａ，２１Ｂを生成する。前記鋳物２１Ａ，２１Ｂは、図１の分岐用仕切弁７０の弁箱部７２を割Ｔ字管２の分岐部２７に一体に成型した分岐側本体ケース２１である。

前述のように、既設管１の呼び径と分岐径との組合せの数だけ図６の前記鋳物２１Ａ，２１Ｂのサイズが存在する。
前記鋳物２１Ａ，２１Ｂとしては、既設管１よりも前記仕切弁７０の方が呼び径が小さい異口径用（小口径用）の第１鋳物２１Ａと、既設管１と前記仕切弁７０とが概ね同口径となる同口径用（大口径用）の第２鋳物２１Ｂとを製造する方法について説明する。

まず、図示しない分岐部母型、図４の弁箱部母型１０Ａ，１０Ｂおよび図４（ｂ）のアタッチメント型１５を用意する。これらの母型は金型である。

前記図示しない分岐部の母型は、図５（ａ），（ｃ）の発泡樹脂製の分岐部原型３１，３３を生成するためのものであり、既設管１の呼び径ごとに用意する。なお、分岐部母型は常法にて構成されているため、その図示を省略する。

図４（ａ）の弁箱部の母型１０Ａ，１０Ｂは、図５（ｂ），（ｄ）の発泡樹脂製の第１および第２の弁箱部原型３２，３４を生成するためのものであり、仕切弁７０の呼び径ごとに用意する。

図４（ｂ）の前記アタッチメント型１５は、同口径の場合に図４（ａ）の前記弁箱部の母型１０Ａに図４（ｂ）のように装着され、図５（ｃ）の前記分岐部３３と図５（ｄ）の第２弁箱部３４との間の部分３５を連設するためのものである。
図４（ａ）の弁箱部の母型１０Ａは、固定型１４と、第１、第２および第３摺動型１１，１２，１３とを備えている。前記前記アタッチメント型１５は、前記第１摺動型１１に装着される。

図６（ａ）の異口径用の原型３０Ａを作成する際には、図示しない分岐部の母型を用いインジェクションにより発泡樹脂製の図５（ａ）の分岐部原型３１を生成する。一方、図４（ａ）の前記弁箱部の母型１０Ａを用いインジェクションにより図５（ｂ）の発泡樹脂製の第１の弁箱部原型３２を生成する。こうして生成された前記分岐部原型３１に第１の弁箱部原型３２を接合して図６（ａ）の異口径用の原型３０Ａを作成する。

前記接合は、分岐部原型３１と第１の弁箱部原型３２とを接着剤で接着すると共に、両者の接合部３５に紙テープを巻き付ける。前記接合後、原型３０Ａに液体からなる塗型を塗布・乾燥して、原型３０Ａが生成される。その後、常法にしたがって、前記原型３０Ａを図示しない金枠内に装填し、砂を込めた後、前記原型３０Ａの部分に溶湯を流し込む。これにより、原型３０Ａの部分の発泡樹脂が溶けて流れ、原型３０Ａと同じ形状の鋳物２１Ａが得られる。

図６（ｂ）の同口径用の原型３０Ｂを作成する際には、図示しない分岐部の母型を用いインジェクションにより発泡樹脂製の図５（ｃ）の分岐部原型３３を生成する。一方、図４（ａ）の前記弁箱部の母型１０Ａに図４（ｂ）のアタッチメント型１５を装着し、該アタッチメント付の母型１０Ｂを用いインジェクションにより図５（ｄ）の発泡樹脂製の第２の弁箱部原型３４を生成する。前記アタッチメント型１５を装着することにより図４（ａ）のテーパ連設部３６がアタッチメント型１５により埋められて、前記テーパ連設部３６を有しない原型３０Ｂが得られる。こうして生成された図５（ｃ）の分岐部原型３３に図５（ｄ）の第２の弁箱部原型３４を接合して図６（ｂ）の同口径用の原型３０Ｂを作成する。

なお、前記原型３０Ｂから同口径用の鋳物３０Ｂを得る方法は前記異口径用と同様であり、その詳しい説明を省略する。

前記構成において、前記図５（ａ），（ｃ）の分岐部原型３１，３３は分岐口径の最大である同口径の大きさとなる筒状部２７を設けると共に、異口径用の第１の弁箱部原型３２には、口径を小さくするためのテーパ連設部３６を設け、一方、同口径用の第２の弁箱部原型３４は前記第１の弁箱部原型３２のテーパ連設部３６を取り除いた形状に設定されている。かかる第１および第２弁箱部原型３２，３４を生成するに当たり、図４（ａ）の異口径用の弁箱部母型１０Ａに、図４（ｂ）のアタッチメント型１５を装着することで、前記テーパ連設部３６に相当する部分が埋められて、同口径用の弁箱部母型１０Ｂが生成される。したがって、金型である母型１０Ａ，１０Ｂのイニシャルコストが安価になると共に、金型を収容するためのスペース効率も向上する。

前記実施例１では、図５の第１および第２の弁箱部原型３２，３４を生成したが、本発明においては、１つの弁箱部原型に対して、第１または第２の分岐部原型を選択的に接合してもよい。その一例を図７を用いて説明する。

異口径用の原型を作成する際には、図示しない分岐部の母型から図７（ａ）の第１の分岐部原型１３１を生成し、弁箱部の母型から図７（ｂ）の弁箱部原型１３２を生成し、第１の分岐部原型１３１に弁箱部原型１３２を接合して異口径用の原型を作成する。

一方、前記同口径用の原型を作成する際には、図示しない弁箱部の母型から図７（ｄ）の弁箱部原型を生成し、前記分岐部の母型にアタッチメント型を装着し、該アタッチメント付の母型から図７（ｃ）の第２の分岐部原型１３３を生成し、前記第２の分岐部原型１３３を弁箱部原型１３２を接合して同口径用の原型を作成する。

この場合、アタッチメント型は、図７（ａ）のテーパ連設部１３６に相当する形状を有し、同口径の場合に前記分岐部の母型に装着され、前記分岐部と弁箱部との間を連設する。また、前記テーパ連設部１３６は、分岐部原型１３１の筒状部２７に連なって一体に形成されている。

なお、前記実施例では、図４（ａ）の第１摺動型１１に図４（ｂ）のアタッチメント型１５を取り付けたが、本発明においては、図４（ａ）の第１摺動型１１に図４（ｂ）のアタッチメント型１５の部分を着脱する代わりに、アタッチメント型１５の部分を一体に形成したアタッチメント型を摺動型としてもよい。すなわち、図４（ａ）の第１摺動型を図４（ｂ）の摺動型に交換して原型３０Ａ，３０Ｂを生成してもよい。

ところで、前記各実施例１，２においては、同口径と異口径の場合について説明したが、本発明は異口径同士において互いに分岐径の異なる場合についても適用し得る。すなわち、鋳物として、既設管の呼び径に比べ仕切弁の呼び径が小さい小口径用の第１鋳物と、前記小口径用よりも既設管の呼び径に対する仕切弁の呼び径の比が大きい第２鋳物とを生成する場合にも適用し得る。たとえば、既設管がφ２００に対し、仕切弁がφ１００またはφ７５を兼用し得る第１分割ケースを設け、φ１００の仕切弁にはテーパ連設部を設けずに、φ７５の仕切弁にテーパ連設部を設けてもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施形態を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、密閉ケースは周方向に３つないし４つに分割してもよい。
また、作業用仕切弁はソフトシール弁に限定されず、公知の仕切弁を採用することができる。また、密閉ケースと作業用仕切弁とが各々別体であってもよい。また、フランジ部７１に代えて水道用にメカニカル継手を採用してもよい。
また、水道以外に石油などの液体の穿孔工事にも適用することができる。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。

本発明の実施例にかかる不断水工法の取付工程を示す一部断面した側面図である。 （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、内側から見た第１および第２分割ケースの平面図である。 穿孔完了後の状態を示す一部断面した側面図である。 第１実施例にかかる母型を示す概略断面図である。 接合前の原型を示す概略断面図である。 接合後の原型ならびに鋳物を示す概略側面図である。 実施例２にかかる接合前の原型を示す断面図である。

符号の説明

１：既設管
１０Ａ，１０Ｂ：金属製の母型
２：割Ｔ字管
３１，３３：分岐部
２１Ａ，２１Ｂ：鋳物
３０Ａ，３０Ｂ：発泡樹脂製の原型
７０：分岐用仕切弁
７２：弁箱部
１３１：第１の分岐部原型
１３３：第２の分岐部原型
１３２：弁箱部原型

Claims (6)

1. 金属製の母型から発泡樹脂製の原型を作成し、当該原型部分に溶湯を注入して鋳物を生成する製造方法において、
   前記鋳物は、分岐用仕切弁の弁箱部を割Ｔ字管の分岐部に一体に成型した分岐側本体ケースであって、かつ、仕切弁の呼び径が既設管の呼び径以下の割りＴ字管の分岐側本体ケースであり、
   前記鋳物として、既設管の呼び径に比べ仕切弁の呼び径が小さい小口径用の第１鋳物と、前記小口径用よりも前記既設管の呼び径に対する前記仕切弁の呼び径の比が大きい大口径用の第２鋳物とを製造する製造方法であって、
   既設管の呼び径ごとに分岐部の母型を用意し、
   仕切弁の呼び径ごとに弁箱部の母型を用意し、
   前記大口径の場合に前記弁箱部の母型に装着され、前記分岐部と弁箱部との間を連設するためのアタッチメント型を用意し、
   前記第１および第２鋳物の既設管の呼び径が互いに異なり、かつ、仕切弁の呼び径が互いに等しい場合において、
   前記小口径用の原型を作成する際には、呼び径の大きい分岐部の母型から分岐部原型を生成し、弁箱部の母型から第１の弁箱部原型を生成し、呼び径の大きい分岐部原型に第１の弁箱部原型を接合して前記小口径用の原型を作成し、
   前記大口径用の原型を作成する際には、小口径用に比べ呼び径の小さい分岐部の母型から分岐部原型を生成し、弁箱部の母型に前記アタッチメント型を装着し、該アタッチメント付の母型から第２の弁箱部原型を生成し、呼び径の小さい分岐部原型に第２の弁箱部原型を接合して前記大口径用の原型を作成する、
   不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法。
2. 金属製の母型から発泡樹脂製の原型を作成し、当該原型部分に溶湯を注入して鋳物を生成する製造方法において、
   前記鋳物は、分岐用仕切弁の弁箱部を割Ｔ字管の分岐部に一体に成型した分岐側本体ケースであって、かつ、仕切弁の呼び径が既設管の呼び径以下の割Ｔ字管の分岐側本体ケースであり、
   前記鋳物として、既設管の呼び径に比べ仕切弁の呼び径が小さい小口径用の第１鋳物と、前記小口径用よりも前記既設管の呼び径に対する前記仕切弁の呼び径の比が大きい大口径用の第２鋳物とを製造する製造方法であって、
   既設管の呼び径ごとに分岐部の母型を用意し、
   仕切弁の呼び径ごとに弁箱部の母型を用意し、
   前記大口径の場合に前記弁箱部の母型に装着され、前記分岐部と弁箱部との間を連設するためのアタッチメント型を用意し、
   前記第１および第２鋳物の既設管の呼び径が互いに等しく、かつ、仕切弁の呼び径が互いに異なる場合において、
   前記小口径用の原型を作成する際には、分岐部の母型から分岐部原型を生成し、呼び径が小さい弁箱部の母型から第１の弁箱部原型を生成し、前記分岐部原型に第１の弁箱部原型を接合して前記小口径用の原型を作成し、
   前記大口径用の原型を作成する際には、分岐部の母型から分岐部原型を生成し、小口径用に比べ呼び径が大きい弁箱部の母型に前記アタッチメント型を装着し、該アタッチメント付の母型から第２の弁箱部原型を生成し、前記分岐部原型に第２の弁箱部原型を接合して前記大口径用の原型を作成する、
   不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法。
3. 請求項１もしくは２において、前記分岐部は、既設管の外周面に沿って既設管の一部を覆う覆部と、該覆部から突出して弁箱に連なる筒状部とを備え、
   前記第１の弁箱部原型は筒状部から口径を小さくするためのテーパ連設部を備え、
   前記第２の弁箱部原型は前記テーパ連設部を有しておらず、
   前記アタッチメント型は前記連設部に相当する形状に設定されて、該連設部に溶融樹脂が入り込まないようにした不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法。
4. 金属製の母型から発泡樹脂製の原型を作成し、当該原型部分に溶湯を注入して鋳物を生成する製造方法において、
   前記鋳物は、分岐用仕切弁の弁箱部を割Ｔ字管の分岐部に一体に成型した分岐側本体ケースであって、かつ、仕切弁の呼び径が既設管の呼び径以下の割Ｔ字管の分岐側本体ケースであり、
   前記鋳物として、既設管の呼び径に比べ前記仕切弁の呼び径が小さい小口径用の第１鋳物と、前記小口径用よりも前記既設管の呼び径に対する前記仕切弁の呼び径の比が大きい大口径用の第２鋳物とを製造する製造方法であって、
   既設管の呼び径ごとに分岐部の母型を用意し、
   仕切弁の呼び径ごとに弁箱部の母型を用意し、
   前記大口径の場合に前記分岐部の母型に装着され、前記分岐部と弁箱部との間を連設するためのアタッチメント型を用意し、
   前記第１および第２鋳物の既設管の呼び径が互いに等しく、かつ、仕切弁の呼び径が互いに異なる場合において、
   前記小口径用の原型を作成する際には、分岐部の母型から第１の分岐部原型を生成し、呼び径の小さい弁箱部の母型から弁箱部原型を生成し、前記第１の分岐部原型に呼び径の小さい弁箱部原型を接合して前記小口径用の原型を作成し、
   前記大口径用の原型を作成する際には、小口径用に比べ呼び径の大きい弁箱部の母型から弁箱部原型を生成し、分岐部の母型に前記アタッチメント型を装着し、該アタッチメント付の母型から第２の分岐部原型を生成し、前記第２の分岐部原型に呼び径の大きい弁箱部原型を接合して前記大口径用の原型を作成する、
   不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法。
5. 金属製の母型から発泡樹脂製の原型を作成し、当該原型部分に溶湯を注入して鋳物を生成する製造方法において、
   前記鋳物は、分岐用仕切弁の弁箱部を割Ｔ字管の分岐部に一体に成型した分岐側本体ケースであって、かつ、仕切弁の呼び径が既設管の呼び径以下の割Ｔ字管の分岐側本体ケースであり、
   前記鋳物として、既設管の呼び径に比べ前記仕切弁の呼び径が小さい小口径用の第１鋳物と、前記小口径用よりも前記既設管の呼び径に対する前記仕切弁の呼び径の比が大きい大口径用の第２鋳物とを製造する製造方法であって、
   既設管の呼び径ごとに分岐部の母型を用意し、
   仕切弁の呼び径ごとに弁箱部の母型を用意し、
   前記大口径の場合に前記分岐部の母型に装着され、前記分岐部と弁箱部との間を連設するためのアタッチメント型を用意し、
   前記第１および第２鋳物の既設管の呼び径が互いに異なり、かつ、仕切弁の呼び径が互いに等しい場合において、
   前記小口径用の原型を作成する際には、呼び径の大きい分岐部の母型から第１の分岐部原型を生成し、弁箱部の母型から弁箱部原型を生成し、前記第１の分岐部原型に弁箱部原型を接合して前記小口径用の原型を作成し、
   前記大口径用の原型を作成する際には、弁箱部の母型から弁箱部原型を生成し、小口径用に比べ呼び径の小さい分岐部の母型に前記アタッチメント型を装着し、該アタッチメント付の母型から第２の分岐部原型を生成し、前記第２の分岐部原型に弁箱部原型を接合して前記大口径用の原型を作成する、
   不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法。
6. 請求項４もしくは５において、前記分岐部は、既設管の外周面に沿って既設管の一部を覆う覆部と、該覆部から突出して弁箱に連なる筒状部とを備え、
   前記第１の分岐部原型には、前記筒状部から口径を小さくして前記弁箱部原型に連なるためのテーパ連設部を備え、
   前記第２の分岐部原型は前記テーパ連設部を有しておらず、
   前記アタッチメント型は前記連設部に相当する形状に設定されて、該連設部に溶融樹脂が入り込まないようにした不断水分岐穿孔用の割Ｔ字管の製造方法。

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