JP4948770B2 - 筐体装置 - Google Patents

Description

本発明は、既設流体管の外周面を、少なくとも分割構造を有する分割筐体により囲繞し、シール体により内部を密封状態とし、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他の流路を形成する筐体装置に関する。

従来の筐体装置は、分割筐体同士の互いの接合及び筐体装置と既設流体管の外面との接合は、溶接加工により行われており、筐体装置内部を密封状態とし、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他の流路を形成できるようになっている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−１５６５７５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、筐体装置と既設流体管の外面との溶接加工による接合が行われ、筐体装置が既設流体管と一体的になり、構造的に固定状態となるため、管路にかかる土圧等の負荷を直接的に受けて、結果的に筐体装置と既設流体管との接合面が損傷する場合があ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、筐体装置と既設流体管との接合を、可撓性を有しつつ密封することにより、管路にかかる土圧等の負荷を許容して筐体装置と既設流体管との接合面の損傷を防止できる筐体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に記載の筐体装置は、既設流体管の外周面を、少なくとも分割構造を有する分割筐体により囲繞して、前記分割筐体同士及び前記分割筐体と前記既設流体管とを密封状態とし、不断水状態で前記既設流体管を切断して、流路の遮断若しくは他の流路を形成する筐体装置であって、
前記分割筐体同士の接合によって形成される受口の内面には、少なくとも外方に向かって拡開する案内部を有するシール面が形成されており、押し輪を用いて環状弾性シールを前記受口の外方から前記シール面の案内部により案内させながら、前記受口の内面と前記既設流体管の外面との間隙に嵌挿させて、前記間隙を密封できるようになっており、
前記分割筐体同士の接合面には、前記受口の外側面から受口の端面の内端部まで連続して、溶接加工が可能な開先が形成されており、
更に前記シール面の外方に向かって拡開する案内部と既設流体管の外周面との間に間隙が形成されており、
前記開先を溶接加工し、当該溶接部が、前記シール面と略面一に形成されるように研磨加工されていることを特徴としている。
この特徴によれば、既設流体管の外周面を分割筐体により囲繞して、分割筐体同士を密封して、押し輪を用いて環状弾性シールを受口外方から案内部により案内させながら、シール面と前記既設流体管の外面との間隙に嵌挿させることにより、筐体装置と既設流体管との接合が可撓性を許容できる密封構造になるため、筐体装置と既設流体管との接合面の損傷を防止できる。
また、溶接加工による溶接部が、環状弾性シールが嵌挿されるシール面の一部まで連続して形成されているため、環状弾性シールによるシール面と既設流体管の外面との密封状態が維持可能となる。
また、筐体装置の外側方からの溶接加工により、受口内面のシール面の内方まで溶接部が形成され、環状弾性シールによるシール面と既設流体管の外面との密封状態が向上する。
更に、受口の内面が外方に向かって拡開する案内部と既設流体管の外周面との間に間隙を有しているため、研磨加工が容易となり、環状弾性シールによるシール面と既設流体管の外面との密封効果が高まる。

本発明の実施例を以下に説明する。

本発明の参考例を図面に基づいて説明すると、先ず図1（ａ）はバタフライ弁の全体像を示す斜視図であり、（ｂ）は筐体装置の全体像を示す斜視図である。図２（ａ）は筐体装置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３（ａ）は上部筐体の接合面を見た平面図であり、（ｂ）は同じく下部筐体の接合面を見た平面図である。図４（ａ）は受口内面における上部筐体と下部筐体との溶接加工前の接合面を示した拡大斜視図であり、（ｂ）は同じく溶接加工後を示した拡大斜視図である。図５（ａ）は図２（ａ）の点線囲い部の拡大断面図であり、（ｂ）は同じく図２（ｂ）の拡大断面図である。図６（ａ）は本発明の実施例における上部筐体の接合面を見た平面図であり、（ｂ）は同じく下部筐体の接合面を見た平面図である。図７（ａ）は本発明の実施例における受口内面における上部筐体と下部筐体との溶接加工前の接合面を示した拡大斜視図であり、（ｂ）は同じく溶接加工後を示した拡大斜視図である。

先ず、筐体装置１０の概略について説明すると、図１（ｂ）に示されるように、筐体装置１０は、既設水道管１（既設流体管）を上下方から囲繞する上部筐体１１（分割筐体）と、下部筐体１２（分割筐体）とからなっており、図１（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。

筐体装置１０は、既設水道管１の外径よりも大なる内径を有する筒状部１０ａと、筒状部１０ａと内部が連通して略直交する水平筒状部１０ｂとからなっており、水平筒状部１０ｂの両外端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。

図１（ｂ）及び図２（ａ）に示されるように、水平方向の同一の中心軸Ｃを有し、筐体装置１０の側面において互いの対面に位置する側方開口部Ａ及び側方開口部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。

筐体装置１０の既設水道管１への装着について図１（ｂ）で示して説明すると、上部筐体１１と下部筐体１２とを中心軸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上部筐体１１と下部筐体１２との接合面１１ａ、１２ａには、開先１８が形成されており、図３及び図４を用いて後述するように、互いの接合面１１ａ、１２ａに形成された開先１８に溶接加工による接合を行う。

また、図２（ａ）に示されるように、開口部Ａ及び開口部Ａ’において、水平筒状部１０ｂ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、ゴム体からなるシール材５３（環状弾性シール）を介して、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にてシール材５３を水平筒状部１０ｂ内部の内方側に押し込むことにより、開口部Ａ及びＡ’における筐体装置１０と既設水道管１の外周面との密封を行う。

図２（ａ）及び図５（ａ）に示されるように、シール材５３は周方向に亘って略同一の断面形状を有する環状に形成されており、また所定箇所に切れ目を有しているために、長手方向に亘って連続して形成される既設水道管１の任意箇所の外周面に取付可能となっている。

図５（ｂ）に示されるように、シール材５３を既設水道管１の外周面に取り付けた後、押し輪５０によるシール材５３の水平筒状部１０ｂの内方側への押し込みにより、シール材５３が周辺方向に拡がるため、切れ目においてもシールされ、筐体装置１０と既設水道管１の外周面との密封がなされる。

したがって上部筐体１１と下部筐体１２との接合は、長手方向に亘って溶接加工による接合であり、開口部Ａ及び開口部Ａ’の両端部には既設水道管１の外周方向に亘って配設したシール材５３を介して押し輪５０の押し込みにより、筐体装置１０の内部は水密的となっている。

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に筐体装置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装置１０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、筐体装置１０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筐体装置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を筐体装置１０内に設置する。

図１（ａ）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の上部と一体的な形成される上蓋部５とからなり、筐体装置１０の内側面に設けられた一対の案内片２１、２１の間をガイドされながら、筐体装置１０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、筐体装置１０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２（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、筐体装置１０の内側面に設けられた段部１５及び筐体装置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、筐体装置１０側面下部には、筐体装置１０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は開閉可能な排出口１３、１３が設けられている。後述する既設水道管１の切断時において排出口１３、１３は筐体装置１０の外部と連通可能となっている。

次に、筐体装置１０の各部について、詳細に説明する。

先ず、筐体装置１０長手方向の接合について説明すると、図３（ａ）、（ｂ）に示されるように、筐体装置１０は上部筐体１１と下部筐体１２とからなり、上部筐体１１と下部筐体１２にはそれぞれ略同一形状の接合面１１ａ、１２ａが形成され、それぞれの接合面１１ａ、１２ａの筐体装置１０外側には長手方向に亘って開先１８が形成されており、図１（ｂ）で示されるように、接合面１１ａ、１２ａが付き合わされた上部筐体１１と下部筐体とは溶接加工により密封されるようになっている。

また、溶接加工後において、水平筒状部１０ｂ内面のシール面１０ｂ１と既設水道管１の外面との間隙は、後述するようにシール材５３によりシールされることになる。

水平筒状部１０ｂの外端部（受口）の内面は、外方に向けてテーパ状に拡径されるテーパ部１０ｃ（案内部）と、テーパ部１０ｃより内方に形成され、既設水道管１外面と長手方向に沿って平行な平行部１０ｄとからなるシール面１０ｂ１に周方向に亘って形成されている。

また、水平筒状部１０ｂの外端部は、外端に向かってテーパ状に拡径されるテーパ部１０ｃに対応して、外端に向かって肉薄に形成されている。

図３及び図４（ａ）に示されるように、接合面１１ａ、１２ａに形成される開先１８は、筐体装置１０の外側面の長手方向に亘って水平筒状部１０ｂの外端まで連続して形成され、筐体装置１０の外側方からの溶接加工が可能となっている。

特に、水平筒状部１０ｂにおいては筐体装置１０の外側方からの溶接加工により、水平筒状部１０ｂ内面のシール面１０ｂ１の内方まで溶接部が形成され、後述するシール材５３によるシール面１０ｂ１と既設水道管１外面との密封状態が向上する。

溶接加工後の溶接部Ｙは、溶融凝固した溶接材料の一部が肉盛り部として形成される。そこで、筐体装置１０の内側面における、後述するシール材５３との当接箇所を平滑にするために、当該当接箇所（研磨部Ｋ）を研磨加工により、シール面１０ｂ１と略面一に形成する表面処理を施すこともできる（図４（ｂ））。

シール面１０ｂ１のテーパ部１０ｃが外方に向かって拡開しているため、水平筒状部１０ｂ内においてテーパ部１０ｃと既設水道管１の外面との間隙を有しているため、テーパ部１０ｃにおける研磨加工が容易となり、シール材５３によるシール面１０ｂ１と既設水道管１の外面との密封効果が高まる。

また、図２（ａ）に示されるように、溶接加工後の筐体装置１０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、筐体装置１０の水平筒状部１０ｂの管軸Ｃとの調整が可能となる。

次に、水平筒状部１０ｂの外端部内面と既設水道管１外面との密封について説明すると、図５（ａ）に示されるように、シール材５３は、既設水道管１の外径と略同一の内径を有する環状に形成されて、既設水道管１の外周に配設され、シール材５３の形状は、水平筒状部１０ｂの外端部内面に形成されるテーパ部１０ｃ形状と平行部１０ｄとからなる形状に密接するように、断面が略円形状の前部５３ａと、断面が略台形状の後部５３ｂとからなる形状で周方向に亘って形成されている。

水平筒状部１０ｂの両外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、シール材５３が水平筒状部１０ｂの内方に押圧され、既設水道管１の外周面と、水平筒状部１０ｂの外端部近傍の内周面との間を摺接しながら水平筒状部１０ｂの内方へ進入する。

そして図５（ｂ）に示されるように、シール材５３の前部５３ａが、テーパ部１０ｃの縮径された箇所を越えて内方へ進入し、平行部１０ｄと既設水道管１の外面との間隙に周方向に亘って圧接され、シール材５３の後部５３ｂが同様にテーパ部１０ｃに圧接される。

つまり、図５に示されるようにシール面１０ｂ１に形成される平行部１０ｄが、既設水道管１の外面と長手方向に沿って略平行に形成され、周方向に沿って上部筐体１１と下部筐体１２との接合面を含めて連続的に略面一に形成されているため、シール材５３の前部５３ａにより水平筒状部１０ｂの外端部内面に形成される平行部１０ｄと既設水道管１外面との間を強い接圧で密封できる。

さらにボルトナット５１を螺挿することにより、シール材５３の後部５３ｂがシール面１０ｂ１に形成されたテーパ部１０ｃに圧接される。つまり、平行部１０ｄばかりかテーパ部１０ｃを、水平筒状部１０ｂの外端部内面と既設水道管１外面との間隙を密封するシール部として機能させることができる。

したがって、水平筒状部１０ｂ外方から押し輪５０によりシール材５３を押圧させ、テーパ部１０ｃにより案内させながら、シール面１０ｂ１と既設水道管１の外面との間隙に嵌挿させることにより、筐体装置１０と既設水道管１との接合が可撓性を許容できる密封構造になるため、筐体装置１０と既設水道管１との接合面の損傷を防止できる。

特に、溶接加工による溶接部Ｙが、筐体装置１０外側面の長手方向に亘って水平筒状部１０ｂの外端まで連続して形成されているため、シール材５３によるシール面１０ｂ１と既設水道管１外面との密封状態が維持可能となる。

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。

また、図２（ａ）、図３（ｂ）に示されるように、筐体装置１０内側面及び内底面には、バタフライ弁４と当接する当接面に沿って、若干内向き側に肉厚の段部１５、１６が形成されており、上部筐体１１と下部筐体１２とが溶接加工により接合された筐体装置１０内面において、前述と同様の研磨加工により段部１５が上下方向に連続的に略面一に形成されるようになっている。

バタフライ弁４を筐体装置１０内部の所定位置に設置した状態が図２（ｂ）に示されており、仕切壁６の上蓋部５の側周面に備えられたシール８ａと筐体装置１０内側面に備えた段部１９とが水密的に密接しており、また同様に仕切壁６の側周面に備えられたシール８ｂと筐体装置１０内側面及び内底面に備えた段部１５、段部１６とが水密的に密接しているため、弁体７の閉状態では、上流からの管内流体の流下は仕切壁６において遮断される。

次に、本発明の実施例について以下に示す。前述と重複する部分については説明を省略する。

図６及び図７（ａ）に示されるように、本発明の実施例の上部筐体１１’と下部筐体１２’との接合面１１ａ’、１２ａ’に形成される開先１８’は、筐体装置１０’の外側面の長手方向に亘って水平筒状部１０ｂの端面の内端部まで連続して形成され、溶接加工が可能となっている。

溶接加工後の溶接部Ｙは、前述のように溶接材料の一部が肉盛り部として形成される。そこで、筐体装置１０の内側面における、後述するシール材５３との当接箇所を平滑にするために、当該当接箇所（研磨部Ｋ’）を研磨加工により、シール面１０ｂ１と略面一に形成する表面処理を施すこともできる（図７（ｂ））。

シール面１０ｂ１のテーパ部１０ｃが外方に向かって拡開しており、水平筒状部１０ｂの外端部内面においてテーパ部１０ｃと既設水道管１の外面との間隙を有しているため、テーパ部１０ｃにおける溶接加工あるいは研磨加工が容易となる。

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、筐体装置１０内に設置する制水体として、バタフライ弁４が設置されていたが、筐体装置１０内には、必ずしも制水体を設置する必要はなく、例えば既設水道管１の一部に開口を形成し、分岐管の接続等を行ってもよい。また、制水体を設置するとすればバタフライ弁４とは限られず、例えば弁体が仕切壁に対してスライド動可能なスルース弁でもよいし、筐体装置１０内で既設水道管１の流路を遮断する仕切体でもよい。

また、上記実施例では、既設水道管１の管内流体は上水であるが、管内流体は下水でもよいし、ガスでもよい。

また、上記実施例では、シール材５３の材質はゴム体からなっていたが、環状に形成され弾性を有して筐体装置１０内部を密封できれば、シール材５３の材質はゴム体に限らず、例えば樹脂などでもよい。

シール材５３は、筐体装置１０内面と既設水道管１外面との間隙を密封する際に環状に形成されていれば、本実施例のように所定箇所に切れ目を有していなくともよく、例えば２分割あるいは３分割以上の分割構造であってもよい。

筐体装置１０は、分割構造であれば上下分割構造に限られず、例えば既設水道管１の長手方向に対して側方に分割する構造でもよいし、上下方向と側方向の分割が組み合わされた構造でもよい。また２分割に限られず３分割以上の分割構造でもよい。

分割筐体１１、１２同士の接合方法は、分割筐体１１、１２同士の密封ができれば溶接加工による接合に限られず、バックルあるいはベルト等の器具により接合される方法であってもよい。

（ａ）はバタフライ弁の全体像を示す斜視図であり、（ｂ）は筐体装置の全体像を示す斜視図である。 （ａ）は筐体装置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）は上部筐体の接合面を見た平面図であり、（ｂ）は同じく下部筐体の接合面を見た平面図である （ａ）は受口内面における上部筐体と下部筐体との溶接加工前の突合せ部を示した拡大斜視図であり、（ｂ）は同じく溶接加工後を示した拡大斜視図である。 （ａ）は図２（ａ）の点線囲い部の拡大断面図であり、（ｂ）は同じく図２（ｂ）の拡大断面図である。 （ａ）は本発明の実施例における上部筐体の接合面を見た平面図であり、（ｂ）は同じく下部筐体の接合面を見た平面図である。 （ａ）は本発明の実施例における受口内面における上部筐体と下部筐体との溶接加工前の突合せ部を示した拡大斜視図であり、（ｂ）は同じく溶接加工後を示した拡大斜視図である。

符号の説明

１ 既設水道管（既設流体管）
４ バタフライ弁
６ 仕切壁
８ａ、８ｂ シール
１０ 筐体装置
１０ｂ 水平筒状部
１０ｂ１ シール面
１０ｃ テーパ部（案内部）
１０ｄ 平行部
１１ 上部筐体（分割筐体）
１２ 下部筐体（分割筐体）
１１ａ、１２ａ 接合面
１５、１６、１９ 段部
１８ 開先
５０ 押し輪
５３ シール材
Ｋ 研磨部
Ｙ 溶接部

Claims (1)

1. 既設流体管の外周面を、少なくとも分割構造を有する分割筐体により囲繞して、前記分割筐体同士及び前記分割筐体と前記既設流体管とを密封状態とし、不断水状態で前記既設流体管を切断して、流路の遮断若しくは他の流路を形成する筐体装置であって、
   前記分割筐体同士の接合によって形成される受口の内面には、少なくとも外方に向かって拡開する案内部を有するシール面が形成されており、押し輪を用いて環状弾性シールを前記受口の外方から前記シール面の案内部により案内させながら、前記受口の内面と前記既設流体管の外面との間隙に嵌挿させて、前記間隙を密封できるようになっており、
   前記分割筐体同士の接合面には、前記受口の外側面から受口の端面の内端部まで連続して、溶接加工が可能な開先が形成されており、
   更に前記シール面の外方に向かって拡開する案内部と前記既設流体管の外周面との間に間隙が形成されており、
   前記開先を溶接加工し、当該溶接部が、前記シール面と略面一に形成されるように研磨加工されていることを特徴とする筐体装置。

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