JP4906098B2 - 管閉塞具、配管末端部材及び供給管の配管方法 - Google Patents

Description

本発明は、配管部材の端部構造に関し、特には、既設の供給管末端部に新たな配管を接続するための既設管側の配管末端部材、これに内蔵される管閉塞具、及び供給管の配管方法に関する。

ガス管等の既設流通配管の下流側に新たな配管を新設する場合には、その下流側に分岐継手（ガス配管ではサービスチーと称するもの）を接続し、この分岐継手の接続端に新たな配管を接続する工法が一般になされている。
一方、地下に埋設された配管では土地の所有区分に応じて配管の資産区分が分かれていることが多く、ガス配管を例にすると、公道下に埋設された配管はガス会社法人の資産であるが、その公道に隣接する民地内に埋設される配管はその土地の所有者個人の資産になる。したがって、公道下の配管から分岐して民地内に配管する場合には、公道と民地との地境で配管の資産区分が変わることになるが、このような事情では、一本の配管を下流側に向けて延設する際に、資産区分毎に工事業者や工事時期が異なる事態が生じることになり、上流側から敷設した配管を地境付近で一旦区切って端部を遮断し、別途その端部に新たな配管を接続する先継ぎ工事が行われることになる。

また、このような資産区分の事情に拘わらず、上流側から下流側に配管の延長がなされることが予想される場合には、その途中まで配管を施すか或いは予め分岐継手を接続しておいて、それらの端部をガス遮断バッグ等を用いて一旦は遮断しておき、然るべき後にその端部に新たな配管が接続されることもある。
このような従来工法によると、接続の際に、上流側の配管における端部付近に遮断バッグを挿入する必要があるので、そのために必要な長さの作業スペースを確保しなければならない。そうすると、前述した土地の所有区分における地境付近で接続作業を行うためには、下流側の所有地（公道と民地の地境では民地側）内に長さ分だけ配管端部が入り込まざるを得ず、上流側の配管所有者の立場からすれば、余分な配管施工を強いられることになる。また、他人の所有地内での作業を行うことになるので自由に作業計画を立てることができないという不都合が生じることになる。また、他人の所有地での掘削が出来ない場合で、後日、配管工事の希望があった場合、再度公道を掘削しなければならず、工事費用が発生することになる。

このような事情に対処するために、特許文献１には、上流側の既設配管部材の端部に新たな配管端部を接続するための前記配管部材の端部構造において、前記配管部材の端部内に該端部を遮断する気密膜を設け、該気密膜は、前記接続後の接続部に形成された除去孔を介して、線状に破断して排除可能とした技術が記載されている。この技術によれば、現場での接続作業において遮断バッグの挿入除去を行う必要が無くなり、作業が簡略化されると共に、遮断バッグを挿入するための配管部材の端部スペースが不要になり、埋設配管の土地所有区分における地境付近の接続作業では、上流側の配管部材の端部が下流側の土地に入り込む長さを極力短くすることができる、とされている。

特開２００５−１４７３４８号公報

しかしながら、渦巻状の非断部を内蔵した気密膜を形成することは容易ではなく、また非断部に連結した除去操作紐を管路外部へ取り出すための特殊な接続具（管継手）を必要とするという問題があった。また、渦巻状の気密膜では除去時に、ガス漏れが発生するために、気密膜を管路外部への取り出す際に管継手部を覆う遮断バック（ノーブローバック）での作業が必要となる。しかし、民地内の作業においては、作業スペースが十分確保されない場合があり、作業性の低下する問題があった。

従って本発明の目的は、従来の既設配管に新設配管を接続する工法の問題点を解決し、安全かつ容易で、作業スペースを最小とする管閉塞具、配管末端部材及び供給管の配管方法を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明の管閉塞具は、弾性体からなる球殻状のシール部と、球殻内部に連通し前記シール部の一端側に設けられた開口部と、前記シール部の他端側に設けられた貫通孔とからなるシール部材と、一端に前記貫通孔の前記球殻内部側に係止する鍔部と、前記貫通孔に挿通され前記シール部材から突出した取手部とからなる引抜き部材とからなることを特徴とするものである。

また上記の管閉塞具において、前記シール部材と前記引き抜き部材とは気密にシールすることが好ましく、前記シール部の前記開口部近傍に厚肉部を形成し、該厚肉部の奥側に薄肉部を形成することが望ましい。

さらに本発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の管閉塞具を内蔵した管部材の前記管閉塞具の取手部が向けられた側の管端を閉塞した配管末端部材である。

また本発明は、請求項４に記載の配管末端部材が末端に接続された配管において、前記管閉塞具の取手部を臨むように前記配管末端部材の管端を開口する工程と、前記取手部に紐部材を接続する工程と、前記配管にスクイズオフ用短管を接続する工程と、前記管閉塞具を前記スクイズオフ用短管の端部付近まで引抜き、移動させる工程と、前記スクイズオフ短管を押し潰し、閉塞する工程と、前記管閉塞具を除去し、下流側の配管を接続する工程とからなる供給管の配管方法である。

本発明の管閉塞具によれば、球殻の一端側が開口した弾性体の他端側に取手部を設けた構成であるので、管閉塞時には球殻の内面に流体の圧力を受け、管を安全で容易に閉塞することができ、また管閉塞具を取外すときには、取手部に引張り力を加えると球殻が縮径方向に変形し容易に取外すことができる。

また、本発明の供給管の配管方法によれば、配管末端部材を上流側配管の末端に接続しておけば、配管末端部材に新設配管を接続する工事は、上流側の土地所有区分の都合に関わらず、配管末端部材を設けた後のいずれの日にでも行うことができ、且つ下流側での工事作業スペースを最小限にすることができる。

以下本発明の詳細を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態に係わる管閉塞具の概略断面図、図２は本発明の実施の形態に係わる配管末端部材の概略断面図、図３は本発明の配管末端部材を既設管と接続する工程を表す模式断面図、図４は本発明の配管末端部材と新設配管部材とを接続する工程を表す模式断面図を示している。

図１に示すように、管閉塞具１は、主に弾性体からなる略球殻状のシール部材１０と、シール部材１０から突出した取手部２４を有する引抜き部材２０とからなっている。シール部材１０は、球殻の一部を切り取ったように球殻内部に連通する開口部１４が設けられ、開口部１４に相対する側には貫通孔１６が設けられている。また、球殻状のシール部材１０の外周面の最大径となる近傍が管部材の内周面をシールするシール部１２である。さらに、シール部材１０の開口部１４の周囲は厚肉部１５であり、その奥側には薄肉部１７が形成されている。

引抜き部材２０は、略円柱状の部材で、一端に貫通孔１６の内径よりも大きな外径の鍔部２２が形成され、他方には開口孔２６が形成されている。そして、貫通孔１６の球殻内部側で鍔部２２と貫通穴１６とが係止され、貫通孔１６の外側にはガイドリング３０が当接し、引抜き部材２０に形成された溝２８に止め輪３２が嵌合することによって、鍔部２２とガイドリング３０とで貫通孔１６を気密状態に挟着している。

シール部材１０は、例えばニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン−プロピレン・ジエン系ゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）などで形成することができるが、流体が都市ガス等のガス流体である場合にはガスの透過性を考慮してニトリルゴムを、流体が水道水のような場合には耐塩素性を考慮してエチレン−プロピレン・ジエン系ゴムを選択することが好ましい。

また、引抜き部材２０は、金属材料を選択することができるが、より軽量にするために、ポリアセタール（ＰＯＭ）等の合成樹脂材料を選択することが好ましい。また、引抜き部材２０は、シール部材１０と同一材料で一体に成形することもできる。

図２に示すように、配管末端部材５０は、管閉塞具１を管部材５２に内挿し、管閉塞具１の引抜き部材２０側を閉塞部５４にて気密に閉塞している。このとき例えば管部材５２の内径はφ３３．６ｍｍで、管閉塞具１のシール部材１０の外径はφ３６．５ｍｍである。したがって、管部材５２に管閉塞具１を内挿させるとシール部１０は２．９ｍｍ縮径し、管部材５２の内径で気密にシールすることとなる。

更に、この配管末端部材５０に流体の内圧が図に向かって左側より加わった場合、流体の内圧は開口部１４からシール部材１０を拡径する方向に加わるので、シール部１２と管部材５２の内周面との接触面圧が上昇し、気密にシールされるとともに、この接触面圧による摩擦力により管閉塞具１が流体の内圧に押されて図の右方向に移動することもない。

しかして、管閉塞具１は、引抜き部材２０を引っ張ることで、シール部材１０のシール部１２を縮径するように作用し、管閉塞具１は、配管末端部材５０の軸方向に移動可能である。管閉塞具１においては、薄肉部１７を形成しているので、引抜き部材２０を引っ張った際のシール部１２の縮径作用が顕著であり、より容易に管閉塞具１を配管末端部材５０の軸方向に移動させることができる。

また、配管末端部材５０の管部材５２は、例えばガス用ポリエチレン管（ＪＩＳ Ｋ ６７７４）に規定する材料及び内外径寸法で製作することができる。管部材５２と閉塞部５４とは一体に成形されることが好ましいが、管部材５２がガス用ポリエチレン管を適当な長さに切断したものを用い、管部材５２の端部にキャップ状の部材を融着接続してもよい。

次に、本発明の供給管の配管方法について、本支管に新設配管を接続する場合について説明する。まず、図３（ａ）に示すように、分岐継手７２を設ける部位の本支管７０が露出するように立坑８０を掘削する。そして、図３（ｂ）に示すように、露出した本支管７０に分岐継手７２を接続する。そして、図３（ｃ）に示すように閉塞部５４を先端側にして配管末端部材５０を分岐継手７２の分岐口周辺付近から土砂内に挿入する。なお、地境Ｔより上流側の土地の所有区分内の地境側端部の路上には側溝８２が敷設され、配管末端部材５０の先端は、地境Ｔに一致する位置か或いは若干民地側に入り込んだ状態とすることが好ましい。そして、図３（ｄ）に示すように、土砂内に挿入された配管末端部材５０の一端部を接続継手７４等を用いて分岐継手７２と接続する。

そして、図４（ａ）に示すように、配管末端部材５０が土砂内に挿入された状態から、図４（ｂ）に示すように、民地側を掘削し、配管末端接続部材５０の閉塞部５４を切断して管部材５２を開口させ、内部の管閉塞具１の引抜き部材２０を臨ませる。そして、引抜き部材２０の開口孔２６に紐部材７５を接続しておく。続いて、図４（c）に示すように、管部材５２に合成樹脂材料製（例えば、ポリエチレン等）の連結管７６を、電気融着継手等の接続継手７４を利用して接続する。そして、紐部材７５を引張り、管閉塞具１を連結管７６の端部にまで移動させる。紐部材７５は、開口孔２６に結びつけるように接続しても良いし、先端にフック状の係止部を設けたワイヤ状とし、係止部を開口孔２６に係止させても良い。

さらに、図４（d）に示すように、管閉塞具１より上流側の連結管７６を押し潰し（スクイズオフ、ともいう）て、連結管７６内の流体の流通を遮断する。そして、図４（e）に示すように管閉塞具１を紐部材７５を介して連結管７６から抜脱する。連結管７６の先端部に新設配管部材７８を接続し、スクイズオフを解除して新設配管部材７８は、新たな接続継手７４を用いて、連結管７６および配管末端部材５０を介して本支管７０に接続されることとなる。

このように、本発明の供給管の配管方法は、管閉塞具１が挿入された配管末端部材５０の先端が地境Ｔの近傍に位置するように配管末端部材５０が地境Ｔより上流側の土地所有区分内に設けられるので、新設配管部材７８を分岐継手７２に接続する場合には、配管末端部材５０を上流側の土地所有区分内に設けた後に、地境Ｔより下流側の土地所有区分内から新設配管部材７８を接続すればよい。つまり、配管末端部材５０を分岐継手７２に接続する工事は、地境Ｔよりも上流の土地所有区分内で行うことができ、地境Ｔよりも下流の土地所有区分の事情に関わりなく行うことができる。また、事前に配管末端部材５０を分岐継手７２に接続する工事を行っておけば、地境Ｔより下流の土地所有区分内において新設配管部材７８の接続工事は、地境Ｔより上流の土地所有区分の事情に関わりなく行うことができる。したがって、施工者は自由な工事作業計画を立てることができる。

また、本発明の供給管の配管方法は、新設配管部材７８を配管末端部材５０に接続させる際に、管閉塞具１の移動と連結管７６のスクイズオフで流体の流通の遮断が可能であるので、ガス遮断バッグの使用を不要にすることができ、作業の安全性を高めることができるとともに狭い作業スペースでの施工が可能となる。

本発明の管閉塞具を都市ガスの低圧配管に適用させる場合、ガス内圧（３kＰa）でシール性能を確保しつつ、作業時にガス内圧により抜けないこと、管閉塞具を配管末端部材内で移動するときには、特殊な工具を必要とすることなく、手作業にて移動可能及び抜脱可能であることが望まれている。図５は本発明の管閉塞具のシール性及び引抜性の評価結果である。

図５において、実施例１は管閉塞具のシール部の外径φ３６．５ｍｍ、厚肉部６ｍｍ、薄肉部４ｍｍとし、実施例２は管閉塞具のシール部の外径φ３６ｍｍ、肉厚は６ｍｍで均一とした。また、縮径代は管閉塞具の外径と管部材の内径との差を示している。また比較例として、シール部材を独立発砲ゴム製の中実形状としシール部の外径をφ３５．５ｍｍとしたものを記載している。また、管内段差は配管末端部材と連結管との接続部に生じる虞がある段差を想定し、縮径代を４ｍｍに設定したとき管閉塞具が、この段差を通過するときの荷重を示している。

実施例１においては、縮径代が大きくなるにつれて引抜荷重が大きくなるが１５０Ｎを下回り、且ついずれの縮径代においても５０ｋＰａ以上のシール性能を有した。また、管内段差部においても、その通過荷重が１５０Ｎ以下であることが確認された。

実施例２においては、縮径代が大きくなるにつれて引抜荷重が大きくなるが１５０Ｎを下回るが、縮径代１ｍｍの場合に１５ｋＰａで漏れが確認され、また管内段差部の通過荷重が１５０Ｎにまで増加した。
したがって、シール部の肉厚が均一な実施例２よりも、厚肉部と薄肉部とを設けた実施例１の方が設計上の寸法選択巾が広く、また漏れに対する安全性が高いことを示している。

以上のように、球殻の一端側が開口した弾性体よりなるシール部と、他端側に取手部を設けた管閉塞具は、簡単な構造にもかかわらず、配管内の流体をシールするとともに、管閉塞具を移動させたい場合にも、低荷重で移動させることができる。
シール部の硬度や肉厚は、流体の内圧等の条件により選択することが可能である。

本発明の実施の形態に係わる管閉塞具の概略断面図である。 本発明の実施の形態に係わる配管末端部材の概略断面図である。 本発明の配管末端部材を既設管と接続する工程を表す模式断面図である。 本発明の配管末端部材と新設配管部材とを接続する工程を表す模式断面図である。 本発明の管閉塞具のシール性及び引抜性の評価結果である。

符号の説明

１：管閉塞具、
１０：シール部材、１２：シール部、１４：開口部、１５：厚肉部、１６：貫通孔、１７：薄肉部、
２０：引抜き部材、２２：鍔部、２４：取手部、２６：開口孔、
３０：ガイドリング、３２：止め輪、
５０：配管末端部材、５２：管部材、５４：閉塞部、
７０：本支管、７２：分岐継手、７４：接続継手、７５：紐部材、７６：連結管（スクイズオフ用短管）、７８：新設配管部材、
８０：立坑、

Claims (5)

1. 弾性体からなる球殻状のシール部と、球殻内部に連通し前記シール部の一端側に設けられた開口部と、前記シール部の他端側に設けられた貫通孔とからなるシール部材と、
   一端に前記貫通孔の前記球殻内部側に係止する鍔部と、前記貫通孔に挿通され前記シール部材から突出した取手部とからなる引抜き部材とからなることを特徴とする管閉塞具。
2. 前記シール部材と前記引き抜き部材とは気密にシールすることを特徴とする請求項１に記載の管閉塞具。
3. 前記シール部の前記開口部近傍に厚肉部を形成し、該厚肉部の奥側に薄肉部を形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の管閉塞具。
4. 請求項１乃至３のいずれかに記載の管閉塞具を内蔵した管部材の前記管閉塞具の取手部が向けられた側の管端を閉塞したことを特徴とする配管末端部材。
5. 請求項４に記載の配管末端部材が末端に接続された配管において、
   前記管閉塞具の取手部を臨むように前記配管末端部材の管端を開口する工程と、
   前記取手部に紐部材を接続する工程と、
   前記配管にスクイズオフ用短管を接続する工程と、
   前記管閉塞具を前記スクイズオフ用短管の端部付近まで引抜き、移動させる工程と、
   前記スクイズオフ短管を押し潰し、閉塞する工程と、
   前記管閉塞具を除去し、下流側の配管を接続する工程とからなることを特徴とする供給管の配管方法。

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