JP4642537B2 - 既設流体管の不断水流路処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、スリーブと筐体とからなる分割構造の密封ケースで既設流体管を密封して、既設流体管を不断水状態で切断して、流路の遮断若しくは流路を形成する既設流体管の不断水流路処理装置に関する。

従来の既設流体管の不断水流路処理装置は、既設流体管の一部を密封した密封ケース内部にて不断水状態で既設流体管を切断して、流路の遮断若しくは流路を形成している（例えば、特許文献１参照）。

特開平６−１７９８６号公報（第３頁、第１図）

しかしながら、特許文献１にあっては、密封ケース内部における既設流体管の切断により、密封ケース内部が既設流体管内の流体で充満し、スリーブ内面及び既設流体管外面の空間と既設流路とを流体が流出入して、該内面や該外面に錆等が発生した場合に、該錆等が既設流路に混入する恐れがあった。

本発明は、このような問題点に着目してなされたもので、密封ケースのスリーブ内面及び既設流体管外面の空間と既設流路とを流体が流出入することを防止して、スリーブ内面や既設流体管外面にて錆等が発生した場合でも、既設流路に混入することを防止できる既設流体管の不断水流路処理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流路処理装置は、
２個のスリーブと筐体とからなる分割構造の密封ケースで、既設流体管の一部を被覆し、前記各スリーブの外方端部と前記既設流体管とをそれぞれ密封材で周方向に亘って水密的に密封して、前記既設流体管の所定切断箇所を不断水状態で切断し、前記切断箇所に流路の遮断若しくは流路を形成する流路処理体を設置する既設流体管の不断水流路処理装置であって、
前記各スリーブの内方端部には、各スリーブの内面及び前記既設流体管の外面と水密的に密接して流体の流出入を封止する環状の封止材が、前記既設流体管の周方向に亘ってそれぞれ配置されており、
前記各スリーブの内面には、各スリーブの前記密封材寄りにおいて前記封止材と当接可能な凸部と、各スリーブの前記筐体寄りにおいて前記封止材と当接可能な第２凸部とが、それぞれ前記既設流体管側に膨出しており、
前記各スリーブの上部には、前記封止材と前記密封材との間における前記スリーブと前記既設流体管との間の空間と、前記スリーブの外部と、を連通する流体注入孔が、それぞれ形成されているとともに、前記各スリーブの最下部には、前記空間と外部とを連通し、前記封止材の水密性を確認するため前記流体注入孔を介し前記空間に注入した水を外部に排出するための流体排出孔が、それぞれ形成されており、
前記各空間に、充填前に流動性を有し充填後に硬化する充填材が、前記流体注入孔を介し、それぞれ充填されていることを特徴としている。
この特徴によれば、密封ケース内部のスリーブと既設流体管との間に封止材が形成されており、封止材と密封材との間におけるスリーブと既設流体管とで形成される空間と、既設流路との流体の流出入が封止されるため、該空間においてスリーブと既設流体管にて錆等が発生した場合でも、既設流路に混入することを防止できる。
また、封止材が、スリーブと既設流体管との間に、既設流体管の周方向に亘って形成されているために、既設流体管の所定箇所が全断面に亘って切断される場合でも、スリーブと既設流体管にて発生した場合の錆等が、既設流路に混入することを防止できる。
また、スリーブの下部に流体排出孔が形成されており、封止材と密封材との間においてスリーブと既設流体管にて錆等が発生した場合でも外部に排出できるため、錆等がスリーブと既設流体管との空間に滞留することを防止して、該空間の清浄状態を維持できる。
また、スリーブに流体注入孔が形成されており、スリーブと既設流体管との空間に水等を流体注入孔より注入して水圧をかけることで、スリーブの内方端部と既設流体管とを封止した封止材の水密性を確認でき、確認後に該水等を流体排出孔より排出することができる。
また、封止材の密封材寄りに、既設流体管側に膨出する凸部が形成されており、既設流体管内の流体により封止材が密封材側に押圧されても凸部により封止材が所定箇所に保持されるため、流体が封止材と密封材との間におけるスリーブと既設流体管との空間に漏洩することなく、水密性を維持できる。
更に、密封ケース内部のスリーブと既設流体管との空間に充填材が充填されており、該空間に既設流体管内の流体が浸入することがないため、封止材と密封材との間におけるスリーブと既設流体管とが防錆される。
また、スリーブと既設流体管との空間に形成される充填材が、充填前に流動性を有し充填後に硬化する硬化材からなるため、該空間が余すところなく充填された後に硬化材が硬化して、密封ケースと既設流体管とが一体化して剛性が増すため、密封ケースの水密性が維持される。
また、封止材の筐体寄りに、既設流体管側に膨出する第２凸部が形成されており、充填材の充填により封止材が筐体側に押圧されても第２凸部により封止材が所定箇所に保持されるため、充填材が筐体内に漏洩することなくスリーブと既設流体管との空間に充填される。

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、本発明の参考例における既設水道管にバタフライ弁が設けられた密封ケースを装着した配管の全体像を示す平面図である。（ａ）は、既設水道管に装着した状態及び管内流体の流下方向を示した平面図であり、（ｂ）は、同じく既設水道管を切断した状態を示した平面図であり、（ｃ）は、同じく密封ケース内部に設置されたバタフライ弁の開状態を示した平面図であり、（ｄ）は、同じくバタフライ弁の閉状態を示した平面図である。図２（ａ）は、本発明におけるバタフライ弁を示す斜視図であり、（ｂ）は密封ケースの全体像を示す斜視図である。図３（ａ）は、密封ケース内の縦断面図であり、（ｂ）は同じくバタフライ弁が設置された状態を示す縦断面図である。図４（ａ）は、本発明の実施例における密封ケース内の縦断面図であり、（ｂ）は同じくバタフライ弁が設置された状態を示す縦断面図である。図５は、同じく実施例におけるスリーブと既設水道管との空間に充填材が充填される状況を示した斜視図である。

不断水流路処理装置の装着後の配管状況について説明すると、図1（ａ）に示すように、本発明の既設流体管としての上水管である既設水道管１の管内流体の流下方向に対して、例えば既設水道管１の一部に撤去や補修が必要な特定エリアＥよりも上流側の管部分に、本発明の参考例における密封ケース１０からなる不断水流路処理装置を既設水道管１の外周面に水密的に装着し、密封ケース１０内部の所定切除箇所である既設水道管１部分を後述する方法にて切断して（図１（ｂ））、当該切断箇所にバタフライ弁４を装着し、図１（ｃ）、（ｄ）に示すように、既設水道管１の既設流路を開閉可能とする構成を有している。

このような不断水流路処理装置の配設により、既設水道管１の特定エリアＥには管内流体が流下しないように操作できるため、特定エリアＥに位置する管部分の撤去やあるいは補修等の作業が可能となる。

密封ケース１０の概略について説明すると、図２（ｂ）に示されるように、密封ケース１０は、既設水道管１を上下方から被覆する分割密封ケース１０’、１０’からなる分割構造を有しており、図２（ａ）に示されるバタフライ弁４が設置可能なように、上向きに開口した円形の上方開口部Ｕが形成されている。

密封ケース１０は、既設水道管１の外径よりも大なる内径を有する筐体１１と、筐体１１と内部が連通して略直交するスリーブ１２とからなっており、スリーブ１２の両外方端部には水平方向に開口した円形の側方開口部Ａ、Ａ’が２箇所形成されている。

尚、本発明でスリーブ１２とは、密封ケース１０のうち既設水道管１の軸方向と平行に形成される部分を示すものとする。

図２（ｂ）及び図３（ａ）に示されるように、水平方向の同一の中心軸Ｃを有し、密封ケース１０の側面において互いの対面に位置する側方開口部Ａ、Ａ’の内径は、既設水道管１の外径よりも略同一あるいは若干大きく形成されている。

密封ケース１０の既設水道管１への装着について説明すると、上下分割構造の分割密封ケース１０’、１０’を中心軸Ｃと既設水道管１の管軸とを合わせる位置で、既設水道管１の外周部に装着する。既設水道管１の外周部に装着した分割密封ケース１０’、１０’の互いの接合面を、図示しないパッキンを介してボルトナット５４にて締め付け接合する。

分割密封ケース１０’、１０’の接合の際に、本発明の封止材であって両端を突き合せることで、既設水道管１の外周と略同一の内径を有する環状に形成されるパッキン２５を、予めスリーブ１２内方端部近傍に形成された凸部２７に近接する所定箇所に配置しておく。環状に形成されたパッキン２５はゴム体からなり、図３（ａ）に示されるように、分割密封ケース１０’、１０’を接合することで周方向にスリーブ１２内面及び既設水道管１外面と水密的に密接するように当接している。

また、スリーブ１２内方端部近傍において、既設水道管１側に膨出する凸部２７が、既設水道管１の周方向に亘って形成されており、スリーブ１２と既設水道管１との空間を周方向に亘って密封するパッキン２５が、凸部２７と当接して保持される。

尚、パッキン２５は、スリーブ１２内方端部近傍においてスリーブ１２と既設水道管１との空間を周方向に亘って密封するものであれば、分割密封ケース１０’、１０’の接合の際に、予め既設水道管１外周面の所定箇所に配設して分割密封ケース１０’、１０’を接合するものであっても構わない。

また、スリーブ１２には、外側面から既設水道管１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６１が、既設水道管１の外周方向に所定間隔に配設されており、各調整ボルト６１を外側面から螺挿して既設水道管１の外周壁を押圧することで、既設水道管１の管軸と、スリーブ１２の中心軸Ｃとの調整が可能となる。

次に、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、開口部Ａ、Ａ’において、スリーブ１２の内周面と既設水道管１の外周面との間に周方向に亘って、本発明の密封材であって両端を突き合せることで、既設水道管１の外周と略同一の内径を有する環状に形成されるゴム輪５３を、既設水道管１の外周面よりも若干大きい内径のつば部６０を有する分割構造の押し輪５０にてスリーブ１２内部の内方側に押し込む。

即ちスリーブ１２の両端部の外周面それぞれにおいて、対向配置されたフランジ１７のボルト孔１７ａと押し輪５０のボルト孔５０ａとを介して係合されたボルトナット５１を螺挿することにより、フランジ１７の外端面と押し輪５０の内端面とが近接されるに伴い、押し輪５０の内側面に周方向に亘って形成されたつば部６０により、ゴム輪５３がスリーブ１２の内方に押圧され、既設水道管１の外周面と、スリーブ１２の外端部近傍の内周面との間を摺接しながらスリーブ１２の内方へ進入することにより、開口部Ａ及びＡ’における密封ケース１０と既設水道管１の外周面との密封を行う。これにより、パッキン２５とゴム輪５３の間におけるスリーブ１２内面と既設水道管１外面との空間が水密的に密封される。

次に、押し輪５０の周方向に亘って設けられた各押し込みボルト５２を管軸中心に向かって螺挿することにより、押し込みボルト５２の先方に設けられた押し爪６４の先端爪が既設水道管１の外周にくい込まれ、押し輪５０が既設水道管１を拘止される。

これにより、図３（ｂ）に示されるように、既設水道管１の周方向に形成されるパッキン２５とゴム輪５３との間において、スリーブ１２内面と既設水道管１外面との間に水密的に封止された空間Ｋが形成される。

次に、スリーブ１２内方端部に形成されたパッキン２５の密封状況の確認作業として、スリーブ１２上部に形成される流体注入孔２０より、空間Ｋに水等を注入して水圧をかけ、スリーブ１２内方端部からの水の漏洩がないかを点検を行う。確認作業として空間Ｋに注入した水は、スリーブ１２下部に形成される流体排出孔２２より空間Ｋの外部に放出できる。

このようにすることで、スリーブ１２に流体注入孔２０が形成されており、スリーブ１２と既設水道管１との空間Ｋに水等を流体注入孔より注入して水圧をかけることで、スリーブ１２の内方端部と既設水道管とを水密的に封止したパッキン２５の水密性を確認でき、確認後に該水等を流体排出孔２２より排出することができる。

次に、既設水道管１の切断作業工程を説明すると、既設水道管１に密封ケース１０を上述のように密封した状態にて、上方開口部Ｕに、上方開口部Ｕを開閉自在とする開閉弁（図示略）と、前記開閉弁を介して取り付けた筐体１１と連通する作業筒（図示略）の内部に既設水道管１の切断装置（図示略）を配設して、筐体１１内の既設水道管１を不断水状態で切り粉を排出しながら所定長さ切断する。次に、切断後の管片及び該切断装置を密封ケース１０外へ搬出する。

次に、既設水道管１の管片及び切り粉を搬出した後において、内部にバタフライ弁４を内挿した挿入装置（図示略）を配設して、該開閉弁を開状態としてバタフライ弁４を筐体１１内の所定箇所に設置する。

図２（ａ）、（ｂ）に示されるように、バタフライ弁４は、開口Ｈを開閉軸４０周りに開閉自在な弁体７を有する仕切壁６と、仕切壁６の上部と一体的に形成される上蓋部５とからなり、筐体１１の内側面に設けられた一対の案内片２９、２９の間をガイドされながら、筐体１１内の所定位置に設置される。

上蓋部５の周面にはシール８ａが、筐体１１の内側面に設けられた段部１９と水密的に圧接するように形成されている。同様に図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、仕切壁６の両側面と底面とにはシール８ｂが、バタフライ弁４の設置位置において、筐体１１の内側面に設けられた段部１５及び密封ケース１０の底面の一部が膨出した段部１６と水密的に圧接するように形成されている。

また筐体１１側面下部には、筐体１１の内部に設置されたバタフライ弁４の上流側及び下流側に開閉可能な排出口１３、１３が設けられている。上述した既設水道管１の切断時において排出口１３、１３は密封ケース１０の外部と連通可能となっている。

既設水道管１の切断により、筐体１１内部は管内の流体が充満することになるが、上述のようにスリーブ１２内方端部においてスリーブ１２と既設水道管１との間にパッキン２５が形成されており、このようにすることで、空間Ｋと既設流路との該流体の流出入が封止されるため、パッキン２５とゴム輪５３との間においてスリーブ１２内面と既設水道管１にて錆等が発生した場合でも、錆等を既設流路に混入することを防止できる。

また、パッキン２５は、スリーブ１２と既設水道管１との間に、既設水道管１の周方向に亘って形成されており、このようにすることで、既設水道管１の所定箇所が全断面に亘って切断される場合でも、スリーブ１２と既設水道管１にて発生した場合の錆等が、既設流路に混入することを防止できる。

また、スリーブ１２の下部に流体排出孔２２が形成されており、このようにすることで、パッキン２５とゴム輪５３との間においてスリーブ１２内面と既設水道管１外面にて錆等が発生した場合でも空間Ｋに水等を注入することにより外部に排出できるため、錆等が空間Ｋに滞留することを防止して、空間Ｋの清浄状態を維持できる。

さらに、スリーブ１２のゴム輪５３寄りに、既設水道管１側に膨出する凸部２７が形成されており、このようにすることで、既設水道管１内の流体によりパッキン２５がスリーブ１２の外方側に押圧されても凸部２７によりパッキン２５が所定箇所に保持されるため、該流体がパッキン２５とゴム輪５３との間における空間Ｋに漏洩することなく、空間Ｋの水密性を維持できる。

次に本発明の実施例について以下に説明すると、図４（ａ）、（ｂ）に示されるように、本発明の実施例における密封ケース１０ａは、筐体１１とスリーブ１２ａとからなり、スリーブ１２ａ内面には、凸部２７の更に筐体１１寄りに第２凸部１８が形成されている。

上述の参考例と同様に、両端を突き合せることで環状に形成されるパッキン２５を、予めスリーブ１２ａ内方端部近傍に形成された凸部２７と第２凸部１８との間の所定箇所に配置しておく。図４（ａ）に示されるように、分割密封ケース１０ａ’、１０ａ’を接合することで周方向にスリーブ１２ａ内面及び既設水道管１外面と水密的に密接するように当接している。

上述と同様にスリーブ１２ａ外方端部をゴム輪５３と押し輪５０にて密封することにより、図４（ｂ）に示されるように、既設水道管１の周方向に形成されるパッキン２５とゴム輪５３との間において、スリーブ１２内面と既設水道管１外面との間に水密的に封止された空間Ｋが形成される。

次に、図５に示されるように、スリーブ１２ａ上部に形成される流体注入孔２０より、充填前に流動性を有し充填後に硬化する本発明の充填材であって硬化材としてのモルタル材Ｍを、スリーブ１２ａ内面と既設水道管１外面との空間Ｋに充填する。充填時に流動性を有するモルタル材Ｍは、空間Ｋを余すところなく充満した後に硬化して、所定の剛性を有するようになる。

このようにすることで、密封ケース１０ａ内部のスリーブ１２ａと既設水道管１との空間Ｋにモルタル材Ｍからなる充填材が充填されており、スリーブ１２と既設水道管１との間に既設水道管１内の流体が浸入することがないため、パッキン２５とゴム輪５３との間におけるスリーブ１２内面と既設水道管１外面とが防錆される。

また、このようにすることで、モルタル材Ｍが硬化して、密封ケース１０ａと既設水道管１とが一体化して剛性が増すため、密封ケース１０ａの水密性が維持される。

また、モルタル材Ｍの充填時には、流体注入孔２０と同じくスリーブ１２ａ上部に形成される排気孔２１を開放して充填する。

このようにすることで、スリーブ１２ａ内面と既設水道管１外面との空間Ｋに存する空気が、モルタル材Ｍの充填時に排気孔２１から外部に排気されるため、モルタル材Ｍが空間Ｋにスムーズに充填される。

また、スリーブ１２の筐体１１寄りに、既設水道管１側に膨出する第２凸部１８が形成されており、モルタル材Ｍの充填によりパッキン２５が筐体１１側に押圧されても第２凸部１８によりパッキン２５が所定箇所に保持されるため、モルタル材Ｍが筐体１１内部側に漏洩することなくスリーブ１２と既設水道管１との空間Ｋに充填される。

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、筐体１１内部において既設水道管１の切断の後、既設流路を処理する流路処理体としてバタフライ弁４が形成されていたが、流路処理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バタフライ弁４に限られず、例えば弁体が上下動可能なスルース弁でもよいし、既設流路を遮断する仕切体でもよい。更に、密封ケース１０内部における既設水道管１の切断のみで、特に流路処理体を配置しなくてもよい。

更に、上記実施例では、既設水道管１は、切断装置（図示略）により切断されていたが、既設水道管１の切断は上記実施例に限らず、筐体１１内部において既設水道管１の所定箇所を切断する方法であれば何でもよい。

また、上記実施例では、本発明の発明の封止材としてゴム体からなるパッキン２５が形成されていたが、筐体１１内部の既設流体が空間Ｋに浸入することを防止できれば封止材は必ずしもゴム体からなるパッキン２５に限らない。

また、上記実施例では、既設水道管１は水道用の管であったが、既設流体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、密封ケース１０はパッキンを介してフランジ接合される分割密封ケース１０’、１０’からなっていたが、密封ケース１０内部が密封されていれば、分割密封ケース１０’、１０’の接合の方法は本方法に限られず、例えば分割密封ケース１０’、１０’の接合面が溶接されていてもよい。

また、上記実施例では、本発明の密封材としてゴム輪５３及び押し輪５０によりスリーブ１２外方端部と既設水道管１外面との空間Ｋが密封されていたが、本発明の密封材は水密的に密封されていれば本実施例に限られず、例えばパッキン２５を所定箇所に嵌挿した後のスリーブ１２ｃ外方端部と既設水道管１外面とを、既設水道管１の周方向を密封材として溶接接合により水密的に密封してもよい。

また、上記実施例では、スリーブ１２内面と既設水道管１外面との空間Ｋに、本発明の硬化材としてモルタル材Ｍを注入していたが、本発明の硬化材はモルタル材Ｍとは限られず、充填前に流動性を有し充填後に硬化すれば何でもよい。

また、上記実施例のように、スリーブ内面と既設水道管１外面との空間Ｋに、充填材を充填する場合には、空間Ｋの封止材と密封材との間に、同様の環状に形成される第２パッキンが形成されてもよい。

つまり空間Ｋが第２パッキンにより２つに区画され、うち内方側の区画された空間を充填材で充填する。このようにすることで、充填材がゴム輪５３と直接的に接触することないため、ゴム輪５３が充填材と接触することによる水密性の劣化を防止することができる。

本発明の参考例における既設水道管にバタフライ弁が設けられた密封ケースを装着した配管の全体像を示す平面図である。（ａ）は、既設水道管に装着した状態及び管内流体の流下方向を示した平面図であり、（ｂ）は、同じく既設水道管を切断した状態を示した平面図であり、（ｃ）は、同じく密封ケース内部に設置されたバタフライ弁の開状態を示した平面図であり、（ｄ）は、同じくバタフライ弁の閉状態を示した平面図である。 （ａ）は、本発明におけるバタフライ弁を示す斜視図であり、（ｂ）は密封ケースの全体像を示す斜視図である。 （ａ）は、密封ケース内の縦断面図であり、（ｂ）は同じくバタフライ弁が設置された状態を示す縦断面図である。 （ａ）は、本発明の実施例における密封ケース内の縦断面図であり、（ｂ）は同じくバタフライ弁が設置された状態を示す縦断面図である。 同じく実施例におけるスリーブと既設水道管との空間に充填材が充填される状況を示した斜視図である。

符号の説明

１ 既設水道管（既設流体管）
４ バタフライ弁
５ 上蓋部
６ 仕切壁
７ 弁体
８ａ、８ｂ シール材
１０、１０ａ 密封ケース
１０’、１０ａ’ 分割密封ケース
１１ 筐体
１２、１２ａ スリーブ
１３ 排出口
１５ 側面段部
１６ 底面段部
１７ フランジ
１７ａ ボルト孔
１８ 第２凸部
１９ 段部
２０ 流体注入孔
２１ 排気孔
２２ 流体排出孔
２５ パッキン（封止材）
２７ 凸部
２９ 案内片
４０ 開閉軸
５０ 押し輪
５０ａ ボルト孔
５１ ボルトナット
５２ 押し込みボルト
５３ ゴム輪（密封材）
５４ ボルトナット
６１ 調整ボルト
６４ 押し爪
Ａ、Ａ’ 開口部
Ｃ 中心軸
Ｅ 特定エリア
Ｈ 開口
Ｋ、Ｋ’ 空間
Ｍ モルタル材（充填材）
Ｕ 上方開口部

Claims (1)

1. ２個のスリーブと筐体とからなる分割構造の密封ケースで、既設流体管の一部を被覆し、前記各スリーブの外方端部と前記既設流体管とをそれぞれ密封材で周方向に亘って水密的に密封して、前記既設流体管の所定切断箇所を不断水状態で切断し、前記切断箇所に流路の遮断若しくは流路を形成する流路処理体を設置する既設流体管の不断水流路処理装置であって、
   前記各スリーブの内方端部には、各スリーブの内面及び前記既設流体管の外面と水密的に密接して流体の流出入を封止する環状の封止材が、前記既設流体管の周方向に亘ってそれぞれ配置されており、
   前記各スリーブの内面には、各スリーブの前記密封材寄りにおいて前記封止材と当接可能な凸部と、各スリーブの前記筐体寄りにおいて前記封止材と当接可能な第２凸部とが、それぞれ前記既設流体管側に膨出しており、
   前記各スリーブの上部には、前記封止材と前記密封材との間における前記スリーブと前記既設流体管との間の空間と、前記スリーブの外部と、を連通する流体注入孔が、それぞれ形成されているとともに、前記各スリーブの最下部には、前記空間と外部とを連通し、前記封止材の水密性を確認するため前記流体注入孔を介し前記空間に注入した水を外部に排出するための流体排出孔が、それぞれ形成されており、
   前記各空間に、充填前に流動性を有し充填後に硬化する充填材が、前記流体注入孔を介し、それぞれ充填されていることを特徴とする既設流体管の不断水流路処理装置。

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