JP4646711B2 - 枝管の接続装置 - Google Patents

Description

本発明は、地中に設置された本管に設けられた接続用穴に向けて伸びる掘削孔に通される枝管を前記本管に接続するために用いられる接続装置に関する。

従来、地上において本管に枝管を接続するための装置が知られている（特許文献１参照）。

この接続装置は、前記枝管の下端部に接続された筒状部材と、前記筒状部材にその軸線方向へ相対移動可能に接続された、前記本管の接続用穴の周囲を規定する周面に着座可能である着座部材と、前記筒状部材の内部に配置されかつ前記筒状部材にその軸線と直交する軸線の回りに揺動可能に支持された、前記筒状部材からその下方に突出する複数の爪部材であって前記本管の接続用穴から前記本管の内部に挿入され前記接続用穴の周縁部に係止可能である複数の爪部材とを有する接続継手を備える。

前記従来の接続装置は、さらに、前記着座部材上に載置され前記筒状部材を取り巻くリング状のハンドルを備える。前記ハンドルは、その内周面に、前記筒状部材の外周面に設けられたねじ山に係合するねじ溝を有する。

前記従来の接続装置によれば、その爪部材を前記本管内にその接続用穴から挿入し、その着座部材を前記本管に着座させかつ前記爪部材の揺動を抑えた状態で前記筒状部材の回りにハンドルを回転させると、前記着座部材を反力支持体として、前記筒状部材が上方へ押し上げられる。その結果、前記筒状部材と共に上昇する前記爪部材が前記本管の接続用穴の周縁部に係止する。これにより、前記接続装置が前記本管に固定され、前記接続装置を介して前記枝管が前記本管に接続される。

ところで、前記従来の接続装置は、地上における本管への枝管の接続作業には適用可能であるが、地中に埋設された本管への枝管の接続には適用することができない。

特開平９−３０３６５７号公報

本発明の目的は、地中に埋設された本管への枝管の接続を可能とする接続装置及び接続方法を提供することにある。

本発明は、地中の本管に設けられた接続用穴に向けて伸びる孔に挿入された枝管を前記本管に接続するために用いられる接続装置に係り、前記枝管の下端部に接続された筒状部材と、前記筒状部材にその軸線方向へ相対移動可能に接続された、前記本管の接続用穴の周囲を規定する外周面に着座可能である着座部材と、前記筒状部材の内部に配置された複数の爪部材であってこれらが前記筒状部材の軸線と直交する軸線の回りに揺動可能であるように前記筒状部材に支持された上端部と前記本管の接続用穴からその内部への挿入及び前記接続用穴の周縁部への係止が可能である下端部とを有する複数の爪部材とを備える接続継手を含み、さらに、前記接続継手の筒状部材に設けられ該筒状部材の軸線方向へ伸びる複数の雌ねじ部と、各雌ねじ部に螺合され前記着座部材に当接可能である軸部端を有するボルトと、各ボルトの頭部に係合され前記枝管に沿って地上へ伸びるロッドと、前記枝管内に挿入された膨張及び収縮が可能であるバルーンとを含む。

また、本発明は前記接続装置を利用した前記本管への枝管の接続方法に係り、前記枝管を前記孔に通すに先立ち、前記枝管に請求項１に記載の接続装置を取り付けること、前記接続装置における接続継手の複数の爪部材の下端部が前記本管の接続穴を経てその内部に至り、前記接続継手の着座部材が前記本管の接続用穴の周囲を規定する外周面に着座するまで、前記孔内において前記枝管を下降させること、前記枝管内にある収縮状態のバルーンを前記爪部材間に位置させること、前記バルーンを膨張させ、これにより前記爪部材を前記枝管の内周面に向けて揺動させること、地上において、前記接続装置のロッドを回転操作すること、前記ロッドの回転操作により前記ボルトを回転させ、前記爪部材の下端部が前記本管の接続用穴の周囲を規定する内周面に引掛かるまで前記接続継手及び前記枝管を上昇させること、その後、前記ロッドを地上に撤去することを含む。

本発明によれば、地中に設置された本管にその接続用穴に向けて伸びる孔に挿入された枝管を接続するに際し、前記枝管が、その下端部に接続された接続継手の着座部材が前記本管の外周面に着座するように、前記孔内を下降される。前記着座部材が前記本管に着座するとき、前記接続継手の筒状部材に支持され吊り下がり状態にある爪部材の一部が前記本管の接続用穴を経てその内部に挿入される。

本発明にあっては、前記筒状部材に雌ねじ部が形成され、該雌ねじ部にボルトが螺合され、該ボルトの頭部に係合されたロッドが前記枝管に沿って地上へ伸びていることから、地上での前記ロッドの回転操作により、前記ボルトをその軸線の回りに回転させることができる。このとき、前記ボルトはその軸部端において前記着座部材に当接した状態で回転し、上下動をしないことから、前記着座部材を反力支持体として、前記ボルトが螺合する前記雌ねじ部が設けられた筒状部材及びこれに支持された前記爪部材を前記枝管と共に上昇させることができる。このとき、被吊持状態にあった前記爪部材をこれらが振れない状態にすべく、前記枝管内のバルーンを膨張させて前記爪部材を前記筒状部材の内周面に押し付ける。前記ロッドの回転操作、したがって前記ボルトの回転及びこれに伴う前記筒状部材の上昇は、これと共に上昇する前記爪部材が前記本管の接続用穴の縁部に引掛かるまで行う。これにより、地中にある前記本管への前記枝管の接続を遠隔的に行うことができる。

図１を参照すると、地中に設置された上水道管、下水道管等からなるコンクリート製、プラスチック（例えば硬質塩化ビニル）製等の本管１０に、プラスチック（例えば硬質塩化ビニル）製の枝管１２を接続するために用いられる本発明の接続装置が全体に符号１４で示されている。図示の例では、枝管１２は本管１０に対して垂直に接続される。図示の例に代えて、枝管１２は本管１０に対して鋭角または鈍角をなすように接続される。このときは、これに合わせて、後記接続装置の着座部材が本管１０に着座可能であるように変更される。

本管１０にはその内外両周面に開放する接続用穴１６が設けられている。接続用穴１６は枝管１２の内径とほぼ同一の内径を有し、本管１０に枝管１２が接続されるとき、枝管１２の開放下端面が接続用穴１６と整合する。接続用穴１６は、地盤１８の掘削により地上から本管１０に向けて伸びる孔２０を穿った後、孔２０に通された切削装置（図示せず）で本管１０を切削することにより形成される。

枝管１２は、本管１０への接続用穴１６の形成後、地上から孔２０内に通され、本発明に係る接続装置１４により本管１０に接続される。図示の例では、孔２０の周壁面の崩壊防止のため、孔２０内に鞘管２２が挿入されている。このため、実質的に、鞘管２２が孔２０を規定する。接続装置１４は、孔２０内への枝管１４の挿入に先立ち、地上において枝管１４に取り付けられる。

図１〜図３に示すように、本発明に係る接続装置１４は接続継手２３を備える。

接続継手２３は、枝管１２の下端部に接続された筒状部材２４と、筒状部材２４に接続された、本管１０に着座可能である着座部材２６とを有する。

筒状部材２４は、より詳細には、ゴム製の筒状体２８を介して枝管１２に接続されている。枝管１２の下端部及び筒状部材２４の上端部がそれぞれ筒状体２８に嵌合され、筒状体２８の上下両端部の上からそれぞれ一対のバンド３０により締め付けられている。

着座部材２６は筒状部３２と、該筒状部の下端開口を残してその周縁に連なる座部３４とからなる。

筒状部材２４は、その下端部において、着座部材２６の筒状部３２の上部に嵌合されている。また、筒状部材２４と着座部材の筒状部３２との間にこれらに密接するリング状のシール３６が配置されている。これにより、着座部材２６が筒状部材２４に対して該筒状部材の軸線方向に相対移動可能に、また液密に接続されている。

着座部材の座部３４は、本管１０の外径にほぼ等しい内径を有しかつ本管１０の軸線方向へ伸びる円筒面の一部からなる内周面を有する。このことから、着座部材２６は、その座部３４の内周面において、本管１０の外周面上に着座することが可能である。着座部材２６が本管１０の外周面上に着座するとき、着座部材の筒状部２４が本管の接続用穴１６と整合し、筒状体２８、接続継手２３及び接続用穴１６を介して、本管１０と枝管１２とが互いに連通する。また、このとき、リング状のシール３６が本管１０の外周面上を接続用穴１６の周縁に沿って伸び、本管１０と着座部材２６との間の密封に寄与する（図２及び図３参照）。

接続継手２３は、さらに、複数（図示の例では互いに相対する一対）の爪部材３８を備える。

爪部材３８は全体にＬ形をなしかつ湾曲した板状体からなる。爪部材３８はその上端部を規定する一片部とその下端部をなす他片部とを有し、前記一片部の上端部に一対のピン４０が設けられ、前記他片部は爪部４２からなる。

他方、爪部材３８を支持する筒状部材２４には、その内周面に開放する２対の凹溝４４及び２つの凹所４６が設けられている。各対の凹溝４４は爪部材３８の各対のピン４０をそれぞれ受け入れ可能であり、各凹所４６は各爪部材３８の前記一片部を受け入れ可能である（図２参照）。

ピン４０が凹溝４４に受け入れられてこれに差し込まれるとき、爪部材３８は筒状部材２４の内部において筒状部材２４にその軸線と直交する軸線（ピン４０の軸線）の回りに揺動可能に支持される。

また、爪部材３８が筒状部材の凹所４６に受け入れられてこれに嵌め込まれるとき、爪部材３８の前記一片部が筒状部材２４の内周面の一部をなす。このとき、両爪部材３８の他片部である爪部４２が筒状部材２４の下端からその下方に突出し、筒状部材２４の半径方向に関して互いに反対側（外方側）へ向けて伸びる（図４参照）。

両爪部材３８は、これらの上部において揺動可能に支持されているため、これらの前記一片部が凹所４６に嵌め込まれていないとき、これらの爪部４２が互いに他の一方に近接するように揺動した状態で、吊り下がる（図１参照）。

このことから、枝管１２の下降に従って接続継手２３が本管１０に近づくとき、両爪部材３８はこれらの爪部４２が本管１０の接続用穴１６を通過し、その内部に至ることができる（図４参照）。

反対に、両爪部材３８の前記一片部が筒状部材２４の内周面の凹所４６に嵌め込まれた状態におかれるとき、筒状部材２４の下端からその半径方向外方に伸びる本管１０内の両爪部４２は、筒状部材２４が上昇するとき、本管１０の接続用穴１６の周縁において該本管の内周面に当接しこれに引掛かる（図５参照）。

両爪部材３８について、これらをそれぞれ揺動させて、これらが前記吊り下がりにある状態から筒状部材の凹所４６に嵌め込まれた状態にするため、本発明に係る接続装置１４は、枝管１２内に配置され該枝管内において膨張及び収縮が可能である袋、すなわちバルーン５０（図１及び図４参照）を含む。

図示のバルーン５０は該バルーン内への空気のような流体の供給及び排出により膨張及び収縮をする。バルーン５０は、ホース５２を介して、地上に配置された流体供給排出源（図示せず）に接続され、該流体供給排出源の作動によりバルーン５０への前記流体の供給及び排出が行われる。

初め収縮状態におかれていたバルーン５０は、両爪部材３８の爪部４２が本管１０内に到達した後、両爪部材３８間に位置するように下降され、その後膨張される。この膨張により、両爪部材３８は筒状部材２４の半径方向外方に向けての押圧力を受けてピン４０の回りに揺動され、その一片部が筒状部材２４の凹所４６内に収まる（図４）。

バルーン５０は、その後、これを収縮し、枝管１２内から撤去することができる。

本発明に係る接続装置１４は、さらに、接続継手２３の筒状部材２４に設けられ該筒状部材の軸線方向へ伸びる複数（図示の例では互いに相対する一対）の雌ねじ部５４と、各雌ねじ部５４に螺合されたボルト５６と、複数（図示の例では互いに相対する一対）のロッド５８とを備える。

雌ねじ部５４は、筒状部材２４の側部にこれと一体に形成されている。

また、ロッド５８はその下端部にボルト５６の頭部を受入れかつこれに係合する六角穴６０を有する。

本管１０への枝管１２の接続のため、接続継手２３の着座部材２６の座部３４が本管１０の外周面に当接するまで、すなわち着座するまで、例えば枝管１２の周囲に取り付けられた適当なスペーサ（図示せず）が接する鞘管２２の内周面を案内面として孔２０内の枝管１２を下降させた後、地上で両ロッド５８をその軸線の回りに回転させることにより、両ボルト５６をそれぞれ遠隔的に回転操作することができる。

回転された両ボルト５６は、これらの軸部端（下端）が着座部材２６（より詳細には着座部材２６の筒状部３２の側部にその半径方向外方へ伸びるように設けられた互いに相対する一対の突出部６４）にそれぞれ突き当たり、又は初めから当接状態にある。このため、ボルト５６は雌ねじ部５４に対してそれ以上又は全く下降せず、ボルト５６の回転に伴い、雌ねじ部５４が設けられた筒状部材２４が枝管１４と共に上昇する。その結果、筒状部材２４と共に上昇する両爪部材３８の爪部４２が本管１０の内周面に引掛かり、爪部４２のさらなる上昇により、接続継手２３したがって枝管１２が本管１０に強固に固定される。このとき、リング状のシール３６が本管１０の外周面に密接する。

したがって、本発明によれば、遠隔的な操作により、地中において本管１０に対する枝管１２の接続を効率的に行うことができる。

なお、図示の例では、両雌ねじ部５４及び両突出部６４はそれぞれ本管１０の軸線方向で見て互いに間隔をおいて配置されているが、この位置から筒状部材２４の軸線の回りにあるいは着座部材の筒状部３２の回りに９０度回転させた位置にあるように配置することができる。これによれば、図示の例に比べて、ボルト５６を回転させたときに生じる本管１０の外周面に対する着座部材の座部３４の密着性をより高めることができる。また、雌ねじ部５４と突出部５６とを、それぞれ、図示の２箇所及び前記９０度回転させた２つの位置に設け、さらにこれらの４つの雌ねじ部５４に螺合された４つのボルト５４及びこれらの４つのボルトに係合された４つのロッド５８を準備することができる。

本発明に係る接続装置の縦断面図である。 接続装置の分解斜視図である。 接続装置の組み立て斜視図である。 本管に対する枝管の接続の途中における接続装置の縦断面図である。 本管に対する枝管の接続が完了した状態における接続装置の縦断面図である。

符号の説明

１０ 本管
１２ 枝管
１４ 接続装置
１６ 本管の接続用穴
２０ 孔
２３ 接続継手
２４ 筒状部材
２６ 着座部材
４０ 爪部材
５０ バルーン
５４ 雌ねじ部
５６ ボルト
５８ ロッド

Claims (2)

1. 地中に設置された本管に設けられた接続用穴に向けて伸びる孔に通された枝管を前記本管に接続するために用いられる接続装置であって、
   前記枝管の下端部に接続された筒状部材と、前記筒状部材にその軸線方向へ相対移動可能に接続された、前記本管の接続用穴の周囲を規定する外周面に着座可能である着座部材と、前記筒状部材の内部に配置された複数の爪部材であってこれらが前記筒状部材の軸線と直交する軸線の回りに揺動可能であるように前記筒状部材に支持された上端部と前記本管の接続用穴から前記本管の内部への挿入及び前記接続用穴の周縁部への係止が可能である下端部とを有する複数の爪部材とを備える接続継手を含み、さらに、
   前記接続継手の筒状部材に設けられ該筒状部材の軸線方向へ伸びる複数の雌ねじ部と、
   各雌ねじ部に螺合され前記着座部材に当接可能である軸部端を有するボルトと、
   各ボルトの頭部に係合され前記枝管に沿って地上へ伸びるロッドと、
   前記枝管内に挿入された膨張及び収縮が可能であるバルーンとを含む、接続装置。
2. 地中に設置された本管に設けられた接続用穴に向けて伸びる孔に通された枝管を前記本管に接続するための方法であって、
   前記枝管を前記孔に通すに先立ち、前記枝管に請求項１に記載の接続装置を取り付けること、
   前記接続装置における接続継手の複数の爪部材の下端部が前記本管の接続穴を経てその内部に至り、前記接続継手の着座部材が前記本管の接続用穴の周囲を規定する外周面に着座するまで、前記孔内において前記枝管を下降させること、
   前記枝管内にある収縮状態のバルーンを前記爪部材間に位置させること、
   前記バルーンを膨張させ、これにより前記爪部材を前記枝管の内周面に向けて揺動させること、
   地上において、前記接続装置のロッドを回転操作すること、
   前記ロッドの回転操作により前記ボルトを回転させ、前記爪部材の下端部が前記本管の接続用穴の周囲を規定する内周面に引掛かるまで前記接続継手及び前記枝管を上昇させること、
   その後、前記ロッドを地上に撤去することを含む、接続方法。

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