JP4541909B2 - 既設流体管の不断水制水体設置装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば水道管等の既設流体管の一部を水密的に密封した筐体内において、既設流体管を不断水状態で切除した後に、筐体内部に制水体を設置して、流路の遮断若しくは他の流路を形成する既設流体管の不断水制水体設置装置に関する。

従来の既設流体管の不断水制水体設置装置は、既設流体管の円周方向に沿って形成される所定移動空間を移動可能な切削体を有する既設流体管切除手段により、既設流体管の所定切除箇所にて不断水状態で切除し、前記筐体内に制水体を設置して、流路の遮断若しくは他の流路を形成している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−２８６２２８号公報（第５頁、第４図）

しかしながら、特許文献１にあっては、筐体内にて切削体が既設流体管の円周方向に沿って移動する所定移動空間を確保するために、筐体内部が既設流体管の外周断面に比して大型化し、このような筐体内にて流路の遮断若しくは他の流路を形成する制水体も筐体に伴って大型化するために、制水体の製作あるいは設置にかかるコストが高価になるという問題があった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、切削体が移動する所定移動空間を確保しつつ、制水体の小型化を可能として制水体の製作あるいは設置にかかるコストを低減する既設流体管の不断水制水体設置装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置は、既設流体管の一部を水密的に密封した筐体内において、前記既設流体管の円周方向に沿って形成される所定移動空間を移動可能な切削体を有する既設流体管切除手段により、前記既設流体管の所定切除箇所を不断水状態で切除し、前記所定切除箇所に制水体を設置して、流路の遮断若しくは他の流路を形成する既設流体管の不断水制水体設置装置であって、
前記既設流体管切除手段は、前記筐体に対して上下方向に延びる案内部材を有し、前記切削体を前記既設流体管の前記所定切除箇所に保持する保持体を備え、前記制水体は、周縁面にシール材が設けられており、
前記筐体は、当該筐体内面に前記所定切除箇所に対応する前記既設流体管の外周に沿って前記筐体内方に延出され、前記筐体底部から側部にかけて連続して形成された凸状の段部と、前記段部の上流側及び下流側の近接位置に設けられ、前記筐体の上下方向に延びている一対の案内片と、を備えており、
前記一対の案内片は、前記既設流体管の切断時において前記案内部材が当接又は近接して前記既設流体管切除手段の保持体を案内し、一方前記制水体の設置時においてシール材が前記凸状の段部と接合可能に導くよう当該制水体の左右両端部を案内することを特徴としている。
この特徴によれば、筐体内において、既設流体管の外周に沿うように延出した凸状の段部が、筐体底部から側部にかけて連続して形成されているために、切削体が移動する所定移動空間を確保しつつ、設置した制水体を筐体内方に延出した凸状の段部で受けられ、筐体と接合される制水体の小型化が可能となる。
また、制水体が所定切除箇所に設置される場合において、制水体が下降動作する際に、一対の案内片により制水体に設けられたシール材が凸状の段部と接合可能に導くよう案内されるため、管内の水圧等の影響下においても、制水体を設置位置から外れることなく設置することができ、制水体の設置作業が容易となる。
更に、既設流体管の切断後、既設流体管切除手段を上方に搬出する際に、保持体の案内部材が案内片に案内されるために、既設流体管切除手段と、筐体の内面に形成された段部との接触が阻止され、段部を損傷することなく既設流体管切除手段をスムーズに搬出できる。

本発明の請求項２に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置は、請求項１に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置であって、前記筐体の底部から側部にかけて形成される前記凸状の段部が、前記既設流体管の外周から一定間隔を有して略円弧状に形成されていることを特徴としている。
この特徴によれば、筐体の底部に形成される凸状の段部が、既設流体管の外周から一定間隔を有して略円弧状に形成されていることにより、凸状の段部を既設流体管の外周の近傍位置まで可能な限り近づけることが可能となる。

本発明の請求項３に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置は、請求項１または２に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置であって、前記制水体が下部から上部に至るにしたがって幅広のテーパ状であり、前記制水体の幅寸法の変化に対応するように、前記筐体の側部に形成される前記凸状の段部が、下部から上部にかけて拡開した形状になっていることを特徴としている。
この特徴によれば、制水体を設置する場合において、制水体の下降動作中は、制水体の側面に備えたシール材が、筐体の側部に形成される凸状の段部との摺接により圧縮することがほとんどなく、設置位置において、制水体の側面に備えたシール材がほぼ同時に凸状の段部に当接するため、シール材の変形による流体漏洩を防止できる。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の実施例を図面に基づいて説明すると、先ず図1は、本発明の第１実施形態における既設管切除装置（既設流体管切除手段）の全体像を示す正面図である。図２は、同じく側面図である。図３は、図１のＡ−Ａ断面図である。図４は、滑り部材（案内部材）が案内片により案内される状況を示した斜視図である。図５は、既設管切除装置と管片が搬出される状況を示した図である。図６（ａ）は、筐体の正面図であり、（ｂ）は同じく平面図である。図７（ａ）は、仕切体が設置される状況を示した側面図であり、（ｂ）は同じく正面図である。図８は、仕切体が筐体内に設置された状況を示した正面図である。

先ず、本実施例の既設水道管Ｐ（既設流体管）の切除について概略説明する。

図１及び図２に示されるように、既設管切除装置１（既設流体管切除手段）は、既設水道管Ｐ周りを回転可能な切断ユニット３（切削体）と、切断ユニット３を回転可能に保持するガイド部４（保持体）と、駆動部５とからなり、既設水道管Ｐの外側に水密的に密封された筐体２内において、上下２分割構造のガイド部４が、既設水道管Ｐの外周面に固定保持される。

本発明の不断水制水体設置装置の主要部は既設管切除装置１及び筐体２からなり、筐体２の概略形状は、図２に示されるように、底部が略円弧状に形成され、平面視角形状に形成されており、筐体２上部の開口部２ｂから、開閉弁２ａを介して水密的に作業筒２ｃに連通接続されている。

また、筐体２は上下分割構造の分割筐体２’、２’からなり、分割筐体２’、２’の接合面には図示しないパッキンを介してフランジ接合している。該パッキンは、筐体２内の後述する段部１５における前記接合面において筐体２内方に延出しており、該パッキンの端面が段部１５と略面一に形成されているため、該パッキンの端面が仕切壁１２の周面に形成されたシール材１４と当接してシール部として機能している。

ガイド部４の上部には、駆動モータ６と、駆動モータ６により駆動される駆動軸７の両端に設けられた一対の駆動スプロケット８、８とからなる駆動部５が連接されており、駆動モータ６は作業筒２ｃ外部に突出して配設されている。

ガイド部４の両端部には、上下２分割構造であって、既設水道管Ｐの外周方向に回転自在な一対の環状の従動スプロケット９、９が配設されている。

また、図１及び図２に示されるように、ガイド部４には、外側面から既設水道管Ｐの管軸方向に向かって外周壁を押圧保持する調整ボルト３８が、一対の従動スプロケット９、９の近傍に、既設水道管Ｐの外周方向に等間隔（本実施例では８箇所）に、配設されており、各調整ボルト３８を外側面から螺挿して既設水道管Ｐの外周壁を押圧することで、既設水道管Ｐの管軸と、従動スプロケット９の従動軸との調整が可能となる。

一対の従動スプロケット９、９は、図２に示されるように、上方の一対の駆動スプロケット８、８と巻回された無端チェーン１０、１０を介してそれぞれ接続され、駆動スプロケット８、８の駆動により回転力を付与され、既設水道管Ｐの外周を周回するようになっている。

また、一対の従動スプロケット９、９の外面には、切断ユニット３、３が等間隔に４箇所ずつ固着配設され、従動スプロケット９、９の回転とともに既設水道管Ｐの外周を回転可能となっている。

また、既設水道管Ｐの外周回りを回転する切断ユニット３の切断経路近傍には、キッカー３０がガイド部４の外側面に固定配設されており、キッカー３０には図示しないキッカー片が下方の切断ユニット３の切断経路に向かって突設されている。

切断ユニット３が既設水道管Ｐの外周を回転してキッカー３０を通過するたびに、切削バイト１９が既設水道管Ｐの管軸に向かって単位あたり量ずつ下降動作するようになっており、切削バイト１９の先端刃が既設水道管Ｐの外周壁を一定量ずつ切削しながら外周を回転し、既設水道管Ｐを切断可能となる。

つまり一対の従動スプロケット９，９に配設された切断ユニット３、３が既設水道管Ｐ周りの所定移動空間を移動することにより、既設水道管Ｐの所定２箇所の切断面間（所定切除箇所）で切断された管片Ｐ１が、既設水道管Ｐから分離される。

また、図５に示されるように、既設水道管Ｐの切断後の搬出物（管片Ｐ１と既設管切除装置１）の筐体２内からの搬出工程は、搬出物（管片Ｐ１と既設管切除装置１）を筐体２上部の開口部２ｂから、作業筒２ｃ内へ引き上げた後に、開閉弁２ａを閉じることにより行われるため、既設水道管Ｐ内の流体は筐体２外部に漏れず、不断水状態での搬出作業が可能となる。

また、図５に示されるように、既設水道管Ｐの所定２箇所の切断面間は、後述する仕切体１１（制水体）の所定の設置位置になっており、筐体２の内面には、仕切壁１２側面と当接する左右両側面と底面とに亘って、凸状の段部１５が形成されている。

また、筐体２左右両側面に形成される段部１５の上流側及び下流側には、上下方向に延びる案内片１８、１８が、仕切壁１２に対して管路の上流側及び下流側に一対に形成されている。

また、図３、図４に示されるように、ガイド部４の両側部には、平面視凸部に形成されたガイド２０の両側方に上下方向に延びる滑らかな材料からなる滑り部材２１（案内部材）が固定配設されており、既設水道管Ｐを切断する所定切除箇所において筐体２内面に設けられた一対の案内片１８、１８の間に形成されている。

したがって、図５に示されるように、既設水道管Ｐの切断後、管片Ｐ１と切断ユニット３とを上方に搬出する際に、図４に示されるようにガイド２０の両側方に形成された滑り部材２１が両側方を案内片１８，１８によりガイドされるために、切断ユニット３の外面と、筐体２の内面に形成された段部１５との接触が阻止され、段部１５を損傷することなく管片Ｐ１と切断ユニット３とをスムーズに搬出できる。

特に滑り部材２１は、滑らかな材料からなっているために、滑り部材２１と案内片１８との摺接による負荷がほとんど生じずに、管片Ｐ１と切断ユニット３とを上方に搬出することが可能となる。

また、本実施例では、図２に示されるように、ガイド部４の両端に設けられた一対の従動スプロケット９、９は、互いの面間幅が下部から上部に至るにしたがって幅広のテーパ状に形成されているため、図５に示されるように、一対の従動スプロケット９、９に沿って回転する切断ユニット３、３によって切断される既設水道管Ｐの２箇所の切断面は、同様のテーパ状に形成される。

したがって図５に示されるように、切断ユニット３による既設水道管Ｐの切断動作が終了した後に、切断面間の管片Ｐ１と、管片Ｐ１の外周に固定保持されたガイド部４及び切断ユニット３が、筐体２の上部に搬出される際に、とくに従動スプロケット９、９の外面に設けられた切削バイト１９が、切断後の既設水道管Ｐの切断面と係合し邪魔になることなくスムーズに搬出できる。

次に、本実施例の仕切体１１（制水体）の設置について説明する。

図７、図８に示されるように本実施例の仕切体１１は、底部が略円弧状に形成される筐体２の断面形状と略同一形状であって筐体２内の流体を遮断する仕切壁１２と、仕切壁１２の上部に一体的に形成される平面視角形状の上蓋１３とからなる。

仕切体１１の筐体２内への設置工程は図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、仕切体１１は、上蓋１３上部に取り付けられた吊り込み具２２を介して、上方から吊り込み機２３により作業筒２ｃ内を下方へ吊り降ろされた後に、開閉弁２ａを開状態として不断水状態で筐体２内の所定位置に設置される。

また、吊り込み具２２の側部所定箇所には、水平方向に配置された回転軸周りに回転自在なガイドローラ２４が取り付けられており、ガイドローラ２４の周面は作業筒２Ｃ内面に当接して回転しながら仕切体１１は下降動作する。

したがって仕切体１１は、作業筒２Ｃ内側面と接触して損傷等することなくスムーズに吊り込み機２３により下降動作が可能となる。

また、仕切体１１の筐体２内の設置位置における仕切体１１と筐体２との当接について説明すると、図７（ａ）に示されるように、仕切壁１２の周面には、底面から両側面に亘って一体的に連続したシール材１４が形成され、上蓋１３の側周面にも全周に亘って同様のシール材１７が形成されている。

一方、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、筐体２内面には、既設水道管Ｐの外周に沿うように筐体２内方に延出した段部１５が、仕切壁１２の周縁面に設けられたシール材１４と接合可能なように、筐体２底部から側部にかけて連続して形成されている。特に、仕切壁１２の幅寸法の変化に対応するように、筐体２の両側部に形成される段部１５が、下部から上部にかけて拡開した形状になっている。

また、図６（ａ）に示されるように、筐体２の底部から側部にかけて形成される段部１５は、既設水道管Ｐ外周の近傍位置まで可能な限り近づけた一定間隔を有して略円弧状に形成されている。

したがって、筐体２内において、既設水道管Ｐの外周に沿うように延出した段部１５が、筐体２底部から側部にかけて連続して形成されているために、段部１５の上流側と下流側の２箇所の空間を切断ユニット３が移動する所定移動空間として確保可能となる。

また、図６（ａ）、（ｂ）に示されるように、筐体２内面の両側部に形成される段部１５の上流部及び下流側には、上下方向に延びる一対の案内片１８、１８が段部１５の近接位置に形成されている。

図７（ａ）、（ｂ）に示されるように、筐体２内に吊り降ろされた仕切体１１は、仕切壁１２の両側部が筐体２内面の両側部に形成された一対の案内片１８、１８の間を案内されながら、下降動作可能となっている。

したがって、仕切体１１が筐体２内を下降動作する際に、案内片１８、１８により仕切体１１の仕切壁１２の周面に設けられたシール材１４が、段部１５が形成された所定の設置位置と接合可能に導くようになっているため、管内の水圧等の影響下においても、仕切体１１の設置作業が容易となる。

特に、仕切体１１の左右両側部において、仕切体１１の上流側及び下流側に一対に形成される案内片１８、１８により仕切体１１の表裏両側から案内されるため、仕切体１１を設置位置から外れることなく設置することができる。

また、設置した仕切体１１を筐体２内方に延出した凸状の段部１５で受けられるために、筐体２と接合される仕切体１１の小型化が可能となり、仕切体１１の製作や設置にかかわる作業手間あるいは作業費用が抑えられる。

また、既設管切除装置１により既設水道管Ｐを切断する際に発生する切り粉が落下する際に、底部の段部１５が狭いため段部１５上面に付着しづらくなり、仕切体１１の設置の際において、仕切壁１２の底面に備えたシール材１４が、切り粉をはさみ込むことがなく、シール性能を高めることができる。

また図８に示されるように、仕切壁１２と、筐体２の側面とが、それぞれ下部から上部に至るにしたがって幅広の略直線状のテーパ状に形成されているため、図７（ｂ）に示される仕切体１１を設置する際に、仕切体１１の下降動作中は、仕切壁１２の両側面に備えたシール材１４が、筐体２の内側面との摺接により圧縮することがほとんどなく、設置位置において、仕切壁１２の両側面及び底面に備えたシール材１４がほぼ同時に筐体２の内面に当接するため、シール材１４の変形による流体漏洩を防止できる。

また図８に示されるように、仕切体１１が筐体２内に設置された場合において、仕切壁１２の両側面及び底面に備えたシール材１４と筐体２の内面とが当接した後、下向き押力を受けた仕切壁１２の底面のシール材１４にかかる荷重を、徐々に両側面のシール材１４にも負担させることが可能となるため、底面のシール材１４の横方向の変形を防止でき、当接面におけるシール効果を維持できる。

また、仕切体１１の筐体２内の設置位置において、上蓋１３の側周面に全周に亘って形成されたシール材１７は、筐体２内面上部に形成された段部１６と当接して密封されるため、仕切体１１の設置位置において、仕切壁１２及び上蓋１３と筐体２内面との当接面は密封され、仕切体１１の表裏間の水流は遮断される。

仕切体１１の筐体２内の設置の後は、図７（ａ）、（ｂ）に示される筐体２上部に接続されていた開閉弁２ａと作業筒２ｃは順次撤去される。

仕切体１１設置後の図８で示されるように、上下方向に所定箇所リブ材２６を有する仕切壁１２の中央部の左右２箇所には、開口が形成されており、該開口を開閉可能とする小型弁２５が設けられている。

仕切体１１の設置後において、上蓋１３の上部まで延設された開閉軸２７にて小型弁２５を筐体２外部から適宜開閉可能となっており、既設水道管Ｐの管路における仕切体１１の表裏間に生じる水圧の差を調整することができる。

以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。

例えば上記実施例では、図１に示されるように、一方の従動スプロケット９、９には切断ユニット３が設けられていたが、既設水道管Ｐの切断は切断ユニット３に限らず、既設水道管Ｐの外周方向に沿って切断する方法であれば何でもよい。

また、上記実施例では、既設水道管Ｐは水道管であったが、既設管の内部流体は上下水道等の液体であってもガス等の気体であってもよい。

また、上記実施例では、ガイド部４の側面に設けられた滑り部材２１が、筐体２内面に一対に形成された案内片１８、１８の間に形成されているが、滑り部材２１は案内片１８と当接若しくは近接する箇所に形成されていれば、このような形状に限定されるものではなく、例えば滑り部材２１がガイド部４の側面に平面視凹部に設けられており、該凹部内に配置された案内片１８によりガイドされるように形成されていてもよい。

また、上記実施例では、筐体２はパッキンを介してフランジ接合される分割筐体２’、２’からなっていたが、内部に段部１５が形成されて筐体２内が密封されていれば、接合の方法は本方法に限られず、例えば溶接加工による接合であってもよい。

また、上記実施例では、制水体は仕切壁１２と上蓋１３とからなる仕切体１１として形成されていたが、制水体は流路の遮断若しくは他の流路を形成すれば本実施例の仕切体１１に限られず、例えばスルース弁体あるいはバタフライ弁体を有する仕切弁でもよい。

また、上記実施例では、仕切体１１（制水体）の正面視形状は、両側部が略直線状であって下部から上部に至るにしたがって幅広のテーパ状に形成され、側部から底部にかけて略円弧状に形成されているが、制水体の形状は周縁面にシール材が形成されていれば、必ずしも上述の形状に限らず、筐体２内に形成される段部の形状も、制水体の形状に接合可能に形成されていれば上述の形状に限らない。

また、上記実施例では、筐体２の外側の正面視形状は、両側部が略直線状であって下部から上部に至るにしたがって幅広のテーパ状に形成され、側部から底部にかけて略円弧状に形成されている段部に則した形状になっているが、筐体の外側の正面視形状は必要な強度を有していれば、例えば矩形状に形成されていてもよい。

また、上記実施例では、滑り部材２１（案内部材）は滑らかな材料からなり、材質については特定していないが、砲金あるいはオイレスメタルの他プラスチック材料等、滑らかさを有していれば滑り部材２１の材質は何でもよい。

本発明の第１実施形態における既設管切除装置（既設流体管切除手段）の全体像を示す正面図である。 同じく側面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 滑り部材（案内部材）が案内片により案内される状況を示した斜視図である。 既設管切除装置と管片が搬出される状況を示した図である。 （ａ）は、筐体の正面図であり、（ｂ）は同じく平面図である。 （ａ）は、仕切体が設置される状況を示した側面図であり、（ｂ）は同じく正面図である。 仕切体が筐体内に設置された状況を示した正面図である。

符号の説明

１ 既設管切除装置（既設流体管切除手段）
２ 筐体
２ａ 開閉弁
２ｂ 開口部
２ｃ 作業筒
３ 切断ユニット（切削体）
４ ガイド部（保持体）
５ 駆動部
８ 駆動スプロケット
９ 従動スプロケット
１０ 無端チェーン
１１ 仕切体（制水体）
１２ 仕切壁
１３ 上蓋
１４ シール材
１５ 段部
１８ 案内片
１９ 切削バイト
２０ ガイド
２１ 滑り部材（案内部材）
２２ 吊り込み具
２３ 吊り込み機
２４ ガイドローラ
２５ 小型弁
２７ 開閉軸
Ｐ 既設水道管（既設流体管）
Ｐ１ 管片

Claims (3)

1. 既設流体管の一部を水密的に密封した筐体内において、前記既設流体管の円周方向に沿って形成される所定移動空間を移動可能な切削体を有する既設流体管切除手段により、前記既設流体管の所定切除箇所を不断水状態で切除し、前記所定切除箇所に制水体を設置して、流路の遮断若しくは他の流路を形成する既設流体管の不断水制水体設置装置であって、
   前記既設流体管切除手段は、前記筐体に対して上下方向に延びる案内部材を有し、前記切削体を前記既設流体管の前記所定切除箇所に保持する保持体を備え、前記制水体は、周縁面にシール材が設けられており、
   前記筐体は、当該筐体内面に前記所定切除箇所に対応する前記既設流体管の外周に沿って前記筐体内方に延出され、前記筐体底部から側部にかけて連続して形成された凸状の段部と、前記段部の上流側及び下流側の近接位置に設けられ、前記筐体の上下方向に延びている一対の案内片と、を備えており、
   前記一対の案内片は、前記既設流体管の切断時において前記案内部材が当接又は近接して前記既設流体管切除手段の保持体を案内し、一方前記制水体の設置時においてシール材が前記凸状の段部と接合可能に導くよう当該制水体の左右両端部を案内することを特徴とする既設流体管の不断水制水体設置装置。
2. 前記筐体の底部から側部にかけて形成される前記凸状の段部が、前記既設流体管の外周から一定間隔を有して略円弧状に形成されている請求項１に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置。
3. 前記制水体が下部から上部に至るにしたがって幅広のテーパ状であり、前記制水体の幅寸法の変化に対応するように、前記筐体の側部に形成される前記凸状の段部が、下部から上部にかけて拡開した形状になっている請求項１または２に記載の既設流体管の不断水制水体設置装置。

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