JP4656368B2 - 不断流閉栓方法 - Google Patents

Description

本発明は、流体が流れる既設の管路の小孔を閉塞する不断流閉栓方法に関する。

従来、この種の閉栓方法としては、小孔に形成されたネジ部にプラグを螺合装着することで、小孔を閉塞している。

かかる閉栓方法としては、下記の特許文献１が知られている。
特開平４−２９６２９３号（要約、図６）

前述のような閉栓方法では、小孔に螺合装着されたプラグのみでシール（止水）することになるため、長期間におけるシール性能の信頼性に問題がある。
また、小孔にプラグを装着するために、専用のプラグ装着機を必要とするので、作業の際に携帯しなければならない機器の数が増えるから作業者の労力が増大する。

したがって、本発明の目的は、長期間に渡って良好なシール性能を維持することが可能で、かつ、施工にかかる労力も軽減できる不断流閉栓方法を提供することである。

前記目的を達成するために、本発明は、水が流れる既設管の一部を気密状態で囲繞する継手に形成され、既設管に対して穿孔作業または切削作業を行う際に生じる切粉を水と共に排出するための排出口を形成する小孔を閉塞する不断流閉栓方法であって、円環状の係止リングが前記小孔に設けられ、前記小孔に連なる通路にバルブが設けられ、先端の外径が前記係止リングの内径よりも径大な頭部と、該頭部よりも径小な胴部とを有するゴム栓を予め用意し、前記バルブを閉弁した状態で、前記ゴム栓を前記通路の開口端部に挿入する工程と、前記通路の開口端部に手押しの水圧ポンプを接続する工程と、前記水圧ポンプにより前記ゴム栓の後方の前記通路内に加圧水を送り込んで、前記ゴム栓の頭部が前記係止リングを乗り越えるまで前記ゴム栓を押す工程と、前記係止リングを乗り越えた前記ゴム栓の頭部が前記既設の管路内の水圧により前記係止リングに圧接して前記小孔をシールする工程とを備える。

本発明によれば、管路内を流れる流体の圧力が小孔の内側からゴム栓に負荷されることによって、ゴム栓の頭部が係止リングに圧接して小孔がセルフシールされるので、流体の漏洩を長期間に渡って確実に防止することができる。
また、不断流の工事に常に携帯する水圧ポンプを用いてゴム栓を押し込むので、ゴム栓の押し込みを簡単に行うことができるから施工性が向上する。

本発明の１つの態様においては、前記小孔が、既設管の一部を気密状態で囲繞する継手に形成され、既設管に対して穿孔作業または切削作業を行う際に生じる切粉を流体と共に排出するための排出口とされている。
この態様によれば、穿孔作業または切削作業後の排出口の閉栓作業が容易になる。

本発明の好適な態様においては、前記頭部の先端に、前記小孔に向かうに従って径小となるように形成されたテーパ部が設けられ、前記胴部の後端近傍に、該胴部の径方向に突出する３つ以上の突起が設けられている。
この態様によれば、前記テーパ部をゴム栓の頭部に設けることで、該頭部が係止リングを乗り越える際の抵抗を小さくすることができるので、より小さな力でゴム栓を押し込むことができる。一方、胴部に３つ以上の突起を設けることで、通路内を押される際の胴部の姿勢が安定するから、ゴム栓を押す加圧流体の圧力による胴部の片寄りを防止することができる。

本発明の更に好適な態様においては、前記ゴム栓の頭部が前記係止リングに圧接して前記小孔をシールした状態で、前記通路を形成する配管材を前記バルブと共に前記小孔から取り外す工程と、前記小孔を本栓で閉塞する工程とを更に備える。
この態様によれば、ゴム栓および本栓の２つで小孔を閉塞するので、シール性能の信頼性がより向上する。しかも、閉塞する部品の数が少ないからコストダウンおよびコンパクト化が可能となる。

以下、本発明の実施例１を図面に従って説明する。
図１は、本発明の閉塞対象となる排出口（小孔）２５が設けられた密閉ケース（継手）２を示す。該密閉ケース２は、水道管等の既設管（流体輸送管）１に対して不断流で穿孔作業を行うために用いられるものであり、既設管１の一部を気密状態で囲繞している。なお、「気密状態で囲繞する」とは、穿孔作業に支障を来さない程度に密閉するという意味であり、不断流で工事ができる程度の水密性を保つように取り付けられていることを意味する。

前記密閉ケース２は、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。前記各フランジ部２０には、ゴムパッキン２６が設けられており、第１分割ケース２１と第２分割ケース２２との間がシールされている。
なお、既設管１と密閉ケース２との間も、図示しないゴムパッキンによりシールされている。

前記第１分割ケース２１には、既設管１の管径方向Ｃの外方に向って分岐状に突出する分岐管部２７が一体に形成されている。該分岐管部２７には、作業用仕切弁７０が設けられていると共に、分岐管部２７のフランジ部７１には穿孔機３が取り付けられている。この穿孔機３のホールソー４が、前記分岐管部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２分割ケース２２には排出口（小孔）２５が設けられている。該排出口２５は、既設管１を穿孔する際に発生する切粉を水と共に排出するためのものである。前記排出口２５の内側の端部には円環状の係止リング３０が固定され、外側の端部にはニップル（配管材）５１を介してバルブ本体（配管材）５２が取り付けられている。図２（ａ）に示すように、前記ニップル５１およびバルブ本体５２は、前記排出口２５に連なる通路２８を形成しており、該通路２８には、ボールバルブ（バルブの一例）５３が設けられている。ボールバルブ５３は、図１のレバー５４の操作に応じて前記通路２８を開閉する。

前記穿孔作業を行う間は、前記バルブ５３を開弁しておくことで、穿孔作業に伴って発生した切粉が水と共に前記排出口２５から前記通路２８を通って外部に排出される。切粉を十分に排出した後、前記バルブ５３を閉弁した状態において、図２（ａ）に示すように、前記通路２８の開口端部２８ａにゴム栓４０が挿入される。該ゴム栓４０は、後に詳述するように、水圧ポンプＰにより前記通路２８内を図２（ｂ）の係止リング３０を乗り越えるまで押されて、ゴム栓４０の頭部４１と係止リング３０との間で前記排出口２５をシールする。この後、排出口２５から前記ニップル５１と共にバルブ５３を取り外して、図２（ｂ）のように本栓６０を排出口２５に取り付けることで、排出口２５の閉栓作業が完了する。

ゴム栓
図５（ａ）に示すように、前記ゴム栓４０は頭部４１と胴部４２とを有している。前記頭部４１は、前記係止リング３０の内径よりも径大な外径を持つように形成されている。一方、前記胴部４２は、前記頭部よりも径小な外径を持つように形成され、前記頭部４１と一体に形成されている。前記頭部４１の先端近傍には、前方に向かうに従って径小となるように形成されたテーパ部４１ａが設けられている。図５（ｂ）に示すように、前記胴部４２の後端近傍には、該胴部４２の径方向に突出する４つの突起４３が設けられている。これらの突起４３の配置は、胴部４３の外周において概ね等間隔となるように設定されている。
なお、ゴム栓４０の硬度は、４０度〜５０度程度が好ましい。

つぎに、閉栓の施工手順について詳しく説明する。
まず、工場において、図２（ａ）に示すように、係止リング３０を排出口２５に予め固定しておく。係止リング３０は、前記排出口２５の内周に螺合させることで、前記排出口２５に固定する。なお、係止リング３０と排出口２５との間からの水の漏洩を防ぐために、係止リング３０の外周にシールテープ等を予め巻き付けてから、係止リング３０を固定するのが好ましい。また、係止リング３０の位置決めのために、排出口２５の内周にストッパを設けたり、ネジをテーパネジとしてもよい。

つぎに、排出口２５にニップル５１を介してバルブ本体５２を取り付ける。この作業は、係止リング３０の固定と同様、工場等で予め行っておくのが好ましいが、現場で行ってもよい。このように準備された第２ケース２２は、図１に示すように、施工現場において、第１ケース２１と共に密閉ケース２に組み立てられ、既設管１に対する穿孔作業が行われる。

穿孔作業終了後、切粉を十分に排出した後に、作業者はレバ─５４を操作してボールバルブ５３を図２（ａ）のように閉弁する。このバルブ５３を閉弁した状態で、予め用意しておいたゴム栓４０を通路２８の開口端部２８ａに挿入する。ゴム栓４０の挿入後、開口端部２８ａにカプラ５５を介して水圧ポンプＰを接続する。この水圧ポンプＰは手押しポンプで、前記密閉ケース２を既設管１に取り付けた後に、密閉ケース２の水圧テストを行うために施工現場に必ず携帯されるものを流用することができる。そのため、閉栓作業を行うための専用の工具（装置）を携帯する必要がないから、作業者の労力を軽減し得る。

水圧ポンプＰの接続後、前記バルブ５３を開弁し、該開弁状態で、前記水圧ポンプＰにより前記ゴム栓４０の後方の前記通路２８内に、既設管１内の水圧（以下、「内圧」という）Ｂよりも大きな圧力Ａで水を送りこむことで、図３（ａ）〜図３（ｂ）のように、ゴム栓４０の頭部４１が係止リング３０を乗り越えるまでゴム栓４０を押す。このように、水圧ボンプＰによりゴム栓４０を押し込むので、ゴム栓４０の押し込みを容易に行うことができる。また、前記頭部４１に、前記テーパ部４１ａを設けたことで、ゴム栓４０が前記係止リング３０をスムースに乗り越え、ゴム栓４０の押し込み作業が更に容易になる。
なお、ゴム栓４０が通路２８内を押し進められる際には、前記複数の突起４３が通路２８の内面に近接ないし接触することで、胴部４２が安定した姿勢に保持される。すなわち、胴部４２の後端近傍に前記突起４３を設けることで、後方からの大きな水圧Ａによって胴部４２が通路２８内で曲がって片寄るのを防止できる。

ところで、ゴム栓４０の頭部４１が係止リング３０を乗り越えたか否かを、作業者が外部から視認することはできない。しかし、前記頭部４１が係止リング３０を乗り越えた際には、水圧ポンプＰの圧力Ａが抜ける（小さくなる）ので、この圧力の変化を確認することで、前記頭部４１が係止リング３０を乗り越えたか否かを判断することができる。特に、手押しの水圧ポンプＰを用いた場合は、作業者が水圧ポンプＰの操作力の変化を体感することができるから、前記判断を容易に行うことができる。

前記頭部４１が前記係止リング３０を乗り越えた後、水圧ポンプＰの圧力Ａを抜くと、図３（ｂ）に示すように、密閉ケース２内の水圧Ｂにより前記頭部４１が外方に向って押されて、頭部４１の後端部４１ｂが係止リング３０に圧接される。当該圧接により、前記頭部４１と前記係止リング３０との間で排出口２５がシールされる。その後、水圧ポンプＰをカプラ５５から取り外すと共に、ボールバルブ５３を閉じる。なお、ボールバルブ５３は閉じなくてもよい。

続いて、図４（ａ）のように、通路２８を形成している図３（ｂ）のニップル５１およびバルブ本体５２を、ボールバルブ５３と共に排出口２５から取り外す。この取外しの際、図４（ａ）に示すように、内圧Ｂに押されているゴム栓４０によるセルフシールが常に働いているので、排出口２５から水が漏洩するおそれがない。

その後、図４（ｂ）のように、排出口２５に本栓６０をねじ込んで排出口２５を本栓６０で閉塞することで閉栓作業が完了する。本栓６０の装着は、ゴム栓４０により排出口２５がシールされた状態で行われるので、作業者が手で簡単に本栓６０をねじ込むことができる。このように、ゴム栓４０および本栓４０の２つの栓で排出口２５を閉塞することで、長期間に渡るシール性能の信頼性を向上させることができる。また、排出口２５の側方にバルブなどの配管材が突出しないので、施工後のコンパクト化を図ることができる。

ところで、本実施例では、ゴム栓４０の胴部４２は、図５（ａ）のように、頭部４１から後方に向って円柱状（直線状）に延びて形成されていたが、本発明では胴部４２を円柱状に形成する必要はなく、たとえば図５（ｃ）のように、胴部４２が頭部４２に向って径大となるようなテーパ部４２ａを有する構造としてもよい。
また、頭部４１に設けたテーパ部４１ａは、図５（ｄ）のように、円錐状に形成してもよい。

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、ゴム栓の頭部のテーパ部や胴部の突起を設けなくてもよい。
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。

本発明は、流体が流れる管路の小孔を閉塞する方法に適用することができる。

本発明の実施例１にかかる管路の施工状態を示す一部断面側面図である。 （ａ）はゴム栓の挿入工程を示す側断面図、（ｂ）は閉栓が完了した状態を示す側断面図である。 （ａ）はゴム栓の押し込み工程を示す側断面図、（ｂ）はゴム栓によるシール工程を示す側断面図である。 （ａ）は排出口から配管材を取り外した状態を示す側断面図、（ｂ）は本栓を取り付けた状態を示す側断面図である。 （ａ），（ｂ）は実施例１にかかるゴム栓を示す側面図および背面図、（ｃ），（ｄ）はゴム栓の変形例を示す側面図である。

符号の説明

２：継手（密閉ケース）
２５：小孔（排出口）
２８：通路
２８ａ：通路の開口端部
３０：係止リング
４０：ゴム栓
４１：頭部
４１ａ：テーパ部
４２：胴部
４３：突起
５１，５２：配管材（ニップル，バルブ本体）
５３：バルブ
６０：本栓
Ｐ：流体ポンプ（水圧ポンプ）

Claims (1)

1. 水が流れる既設管の一部を気密状態で囲繞する継手に形成され、既設管に対して穿孔作業または切削作業を行う際に生じる切粉を水と共に排出するための排出口を形成する小孔を閉塞する不断流閉栓方法であって、
   円環状の係止リングが前記小孔に設けられ、
   前記小孔に連なる通路にバルブが設けられ、
   先端の外径が前記係止リングの内径よりも径大な頭部と、該頭部よりも径小な胴部とを有するゴム栓を予め用意し、
   前記バルブを閉弁した状態で、前記ゴム栓を前記通路の開口端部に挿入する工程と、
   前記通路の開口端部に手押しの水圧ポンプを接続する工程と、
   前記水圧ポンプにより前記ゴム栓の後方の前記通路内に前記既設管内の水圧よりも大きな圧力で加圧水を送り込んで、前記ゴム栓の頭部が前記係止リングを乗り越えるまで前記ゴム栓を押す工程と、
   前記係止リングを乗り越えた前記ゴム栓の頭部が前記既設管内の水圧により前記係止リングに圧接して前記小孔をシールする工程と、
   前記ゴム栓の頭部が前記係止リングに圧接して前記小孔をシールした状態で、前記通路を形成する配管材を前記バルブと共に前記小孔から取り外す工程と、
   前記小孔を本栓で閉塞する工程とを備える不断流閉栓方法。

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