JP5030506B2 - 管接続部材の脱着方法 - Google Patents

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本発明は、既設管の分岐部に取り付けられた管継手、バルブ、空気弁等の管接続部材を、前記既設管に対し不断流状態で他の管接続部材と交換または同じ管接続部材を修理して取り付け直すための管接続部材の脱着方法に関する。
従来、既設管の分岐部にフランジ等を介して連結される例えば空気弁及び補修弁等の管接続部材を、交換あるいは保守点検等のために前記既設管に対して脱着する場合、管接続部材を既設管から外す際に水圧等で多量の管内流体が流出するため、その管接続部材が連結されている既設管の流体の流れを元から遮断し、そのフランジ同士を連結しているボルトを挿脱して管接続部材を脱着していた。また、分岐部に接続された管接続部材を不断流状態で交換する場合には、密閉ケースによって分岐部を管接続部材も含めて外部から覆い、分岐部のフランジに密閉ケースの外からの操作で管接続部材を押圧するとともに、管接続部材を交換するために密閉ケース内を仕切る作業弁が用いられていた(特許文献1参照)。
特許第3533276号公報(第2、3頁、図3)
しかしながら、この特許文献1に記載のものは、分岐部及び管接続部材に対し比較的大きな密閉ケースを漏れのないように立設する必要があり、しかも分岐部のフランジの連結の解除を操作窓より行うので作業に熟練を要し、また密閉ケース用の作業弁を備えるため装置全体が大型化するという問題があった。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、脱着のための装置が大型化することなく容易に構築でき、しかも熟練を要することなく、不断流で管接続部材の脱着を行うことができる管接続部材の脱着方法を提供することを目的としている。
上記課題を解決するために、本発明の請求項1に記載の管接続部材の脱着方法は、
既設管の分岐部に取り付けられた管接続部材の脱着方法であって、
前記分岐部側のフランジと管接続部材のフランジを接続しているボルト・ナットを作業用ボルト・ナットに交換する工程と、少なくとも分岐部側の面にシール部材が設けられている弁体と、横断面視下面が前記分岐部側のフランジと略平行で上面が先細りのテーパ面で構成された楔体が挿入することで前記分岐部側のフランジから前記管接続部材側のフランジを離す方向に移動させるフランジ離間機構と、を有する弁装置を、前記分岐部及び管接続部材の両フランジの周方向に亘り、前記両フランジの外周面に当接して止水する止水シートを介して水密に取り付ける工程と、前記作業用ボルト・ナットを緩めるとともに前記フランジ離間機構の前記楔体の下面を前記分岐部側のフランジの上面に当接して位置決めし前記楔体を挿入することで、前記楔体の上面先細りのテーパ面により前記管接続部材側のフランジを移動させて前記両フランジ間に間隙を設け、前記間隙に弁体を挿入する工程と、前記間隙に弁体を挿入した後に、前記フランジ離間機構を抜出すとともに前記作業用ボルト・ナットを締めて前記管接続部材のフランジを移動し前記弁体のシール部材を前記分岐部のフランジの座に押圧して、前記分岐部の既設管から管接続部材側への流れを止める工程と、前記分岐部が止水された状態で分岐部より管接続部材を取り外す工程と、を有し、前記分岐部に新たに管接続部材を接続する作業に備えることを特徴としている。
この特徴によれば、分岐部のフランジに水密に取り付けた弁装置の少なくとも分岐部側の面にシール部材が設けられている弁体を、分岐部のフランジの座に押圧することにより、管接続部材側への流れを止め、既設管に対して不断流状態で管接続部材を脱着することができるので、分岐部側のフランジ部に取り付けるだけの簡単な構成で大型化しない装置となし、極めて簡単な操作により不断流状態で脱着することができ作業用ボルト・ナットを締め付けることで弁体のシール部材が分岐部側のフランジの座に強く押し付けられて、分岐部からの流れが確実に止水できる。
また、フランジ離間機構を構成する楔体の下面を分岐部側のフランジの上面に当接して位置決めされるので、弁装置の位置合わせが容易になり、上下方向の設置位置を確実にすることができ、楔体の上面のテーパ面により管接続部材側のフランジを移動させて間隙を確実にあけることができるので、該間隙に容易に弁体を挿入することができ作業を効率よく行うことができる。
本発明の請求項2に記載の管接続部材の脱着方法は、請求項1に記載の管接続部材の脱着方法であって、前記作業用ボルト・ナットは、前記フランジのボルト挿通孔に水密に取り付けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、ボルト挿通孔より漏水することがないので、脱着作業が容易に行える。
本発明の請求項3に記載の管接続部材の脱着方法は、請求項1または2に記載の管接続部材の脱着方法であって、前記弁体は、分岐部側の面にシール部材が設けられていることを特徴としている。
この特徴によれば、シール部材が分岐部側及び管接続部材側のフランジの座に当接するので確実に止水することができる。
本発明の請求項4に記載の管接続部材の脱着方法は、請求項1ないし3のいずれかに記載の管接続部材の脱着方法であって、
前記フランジ離間機構は、前記分岐部に接続されているフランジを離す方向に移動させる楔体と、該楔体を前後進させるネジ部材とからなることを特徴としている。
本発明の実施例を以下に説明する。
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図1〜図16は、本発明の一実施形態を示すもので、図1は本発明に係る管接続部材の空気弁及びフランジ短管が分岐部に取り付けられている状態を示す説明図、図2は本発明に係る分岐部に取り付けた管接続部材の脱着方法における最初の工程であって、作業用ボルト・ナットに取り替えた状態を示す説明図、図3は弁装置をフランジに設置する工程の説明図、図4はフランジ離間部材によりフランジ間に間隙を設ける工程の説明図、図5は弁装置の弁体をフランジ間に挿入する工程の説明図、図6は止水状態の分岐部より空気弁を取り外し、閉塞装置を取り付ける工程の説明図、図7は弁体を退避させて分岐部を通水状態とする工程の説明図、図8は閉塞部材を分岐口に設置して閉鎖する工程の説明図、図9は分岐部から弁装置及びフランジ短管を撤去する工程の説明図、図10は補修弁及び閉塞装置を分岐部に取り付ける工程の説明図、図11は閉塞部材を回収する工程の説明図、図12は補修弁より閉塞装置を取り外す工程の説明図、図13は新たに空気弁を取り付ける最終工程の説明図、図14は作業用ボルト・ナットの取付断面図、図15は本実施例の弁装置の説明図、図16は本実施例における閉塞装置の説明断面図である。
図1に示すように、流体管P(既設管)の管内を流れる水道水中の空気を管外に排出するために、あるいは管内が負圧にならないようにするために流体管Pの所定箇所毎には空気弁AV1(管接続部材)が設けられており、空気弁AV1は、流体管Pに設けられた分岐部Bの上端のフランジF1及びフランジ短管FP(管接続部材)を介して取り付けられている。
通常は、空気弁AV1の修理、調整時に分岐部Bからの流れを開閉操作する補修弁V(管接続部材)が、流体管Pの分岐部Bに設けたフランジF1に取り付けられて、補修弁Vの上端にフランジを介して空気弁AV2が取り付けられている場合が多い(図13参照)。
図1のように補修弁Vが設けられていない空気弁AV1や、補修弁Vが設けられていてもその補修弁Vが故障等によって止水不良となった空気弁AV1を交換する必要が生じた場合に本工法の管接続部材の脱着方法が採用される。
以下、管接続部材としての空気弁AV1の脱着を不断流で行う方法を説明する。
まず、図1に示すように、分岐部BのフランジF1及びフランジF1にボルト・ナットBNで接続されているフランジ短管FPのフランジF2を清掃し、フランジの状態を確認する。パッキン等による止水に悪影響をもたらすような凹凸等があれば補修を行い、その後、ボルト・ナットBNを1本ずつフランジより取り外し、作業用ボルト・ナット1に取り換え、図2のようにすべてのボルト・ナットBNを作業用ボルト・ナット1に交換する。
作業用ボルト・ナット1は、図14に示すようにナット1aと、ボルト1bと、ワッシャ1cとにより構成されており、ナット1aは、一端部が閉塞され他端部が開放されて内周面にボルト1bに対応する雌ネジが螺設されている六角柱に形成されている。また、開放端側にはつば部が設けられ、フランジに当接する面にパッキン溝が刻まれ、パッキン1dが収容されている。
ボルト1bは、ナット1aの雌ネジと対応する六角ボルトであり、フランジF1、フランジF2に所定の間隙をあけてもナット1aとネジ部が十分にかみ合う長さに設定されている。
ワッシャ1cは、ドーナッツ状のシール部材1eとシール部材1eの外周と一平面とを覆う金属製の座金本体より構成されている。
作業用ボルト・ナット1に交換することによりナット1aのパッキン1dと、ワッシャ1cのシール部材1eによりフランジのボルト挿通孔からの漏水が防止される。
作業用ボルト・ナット1は、本実施例に限らず、ナットを通常のナットを使用しワッシャ1cを設けて止水してもよく、また、ボルトの頭部にパッキン溝を設けてパッキンを収容し止水してもよく、フランジのボルト挿通孔からの漏水を防止する構造のボルト・ナットであればよい。
次に、図3に示すように、フランジF1、フランジF2に周方向より二分割の弁装置2を取り付ける。
弁装置2は、図15に示すように、弁収容部材2aと取付部材2bとでフランジF1、フランジF2を周方向より挟み込み、取付ボルト・ナット2cで押圧接続して設置する。
弁収容部材2aは、全面を弾性体のシール部材2eで覆われた板状の弁体2dが分岐部BのフランジF1の座Sで止水するように弁軸2fの回転操作で進退するように設けられている矩形部と、フランジF1の外径より若干大きめの内径の円弧状部と、円弧状部より突出し取付ボルト・ナット2cを挿通するボルト孔が設けられた掛止部と、フランジ離間部材3(フランジ離間機構)とよりなる。円弧状部の内周面にはフランジF1、フランジF2の外周面に当接して止水する弾性体の止水シート2gが設けられ、後述する取付部材2bの止水シート2gと端部同士が重なり合う長さに設けられている。
フランジ離間部材3は、横断面視下面がフランジと略平行で、上面が先細りのテーパー面で構成された楔体3aと、楔体3aを前後進させるネジ部材3bと、楔体3aとネジ部材3bとを収容している内装部3eとよりなり、楔体3aの後部とネジ部材の前方は、ネジ部材3bが回転しても楔体3aは回転しない状態で前後進させられるように係合している。
円弧状部の適所に、フランジ側には楔体3aの回転を防止する面が設けられて楔体3aを配置する矩形孔3cが孔設され、その外側にはネジ部材3bが螺合されるネジ孔3dが螺設された内装部3eが設けられている。
ネジ部材3bを回転させることにより楔体3aは矩形孔3c内を回転することなく直線的に前後進する。
取付部材2bは、弁収容部材2aの円弧状部と略等しくフランジF1の外径より若干大きめの内径の円弧状部と、円弧状部より突出し取付ボルト・ナット2cを挿通するボルト孔が設けられた掛止部と、フランジ離間部材3とよりなる。円弧状部の内周面にはフランジF1、フランジF2の外周面に当接して止水する弾性体の止水シート2gが設けられ、前述した弁収容部材2aの止水シート2gと端部同士が重なり合うように設定されている。
弁装置2をフランジに取り付けるには、まず、ネジ部材3bを回転操作して楔体3aをその先端が止水シート2gより若干突出する位置にセットした後、楔体3aの底面が分岐部BのフランジF1の上面に接する状態で弁収容部材2a、取付部材2bを向き合わせてフランジF1、フランジF2を周方向より挟み込み、止水シート2gをフランジF1、フランジF2の外周面に圧着させる。対向する弁収容部材2a、取付部材2bの掛止部のボルト孔に取付ボルトを挿通しナットで締め付けて弁装置2を設置する。
止水シート2gが当接するフランジF2の外周面にグリースを塗布した後に弁装置2を設置すると後述するフランジF2の移動がスムーズになる。
楔体3aの下面がフランジF1の上面に当接して位置決めされるので、弁収容部材2a、取付部材2bの位置合わせ容易となり、また、上下方向の設置位置が確実に行われる。
このように弁装置2を取り付けると、フランジF1とフランジF2との間の間隙は止水シート2gにより、フランジF1、フランジF2のボルト挿通孔は作業用ボルト・ナット1のパッキン1dとシール部材1eにより止水されるので水密に設置することができる。
次に、図4に示すように、フランジF1とフランジF2との間に弁装置2の弁体2dが挿入できるように間隙をあける。
作業用ボルト・ナット1を1本ずつ少しずつ緩め、フランジ離間部材3のネジ部材3bを回転操作して楔体3aをフランジ方向に前進させると楔体3aの楔作用でフランジF2がフランジF1から離れる方向に移動する。フランジF1、フランジF2がなるべく平行になるように少しずつ移動させる。作業用ボルト・ナット1を緩めることで水圧の作用によって移動させても良い。フランジF2を移動させている間も、フランジF1とフランジF2の間の間隙は止水シート2gにより、フランジF1、フランジF2のボルト挿通孔は作業用ボルト・ナット1のパッキン1dと、シール部材1eにより止水されており、フランジF2から上部の空気弁等の離脱は作業用ボルト・ナット1によって防止されている。
フランジ離間部材3によってフランジ間に間隙を確実にあけられるので、弁体2dを確実にそして容易に挿入することができ作業を効率よく行うことができる。
次いで、図5に示すように、フランジF1とフランジF2との間隙に、弁装置2の弁軸2fを回転操作し弁体2dをフランジ中心方向に移動させ分岐部Bの閉塞する所定位置まで挿入し、フランジ離間部材3のネジ部材3bを逆回転操作して楔体3aを後退させた後、作業用ボルト・ナット1を締めて、フランジF1とフランジF2とで弁体2dを挟み込む。
弁体2dが作業用ボルト・ナット1を締めつけることにより、フランジF1とフランジF2とで挟み込まれるので、フランジF1の座Sに押し付けられて分岐口Bからの流れを遮断することができる、また、弁体2dがシール部材2eで覆われているので、シール部材2eがフランジF1の座Sに強く押しつけられて、分岐部Bからの流れが確実に止水される。
次に、分岐部Bからの流れが止められているので、図6に示すように空気弁AV1をフランジ短管FPより取り外し、閉塞装置4を水密に設置する。
閉塞装置4は、図16に示すように、フランジ短管FPのフランジに取り付けた収容ケース5と、収容ケース5の内部に収容され、分岐部Bの分岐口BEを閉鎖する閉塞部材6とから構成されている。
収容ケース5は、一端にフランジ短管FPのフランジに水密に接続可能なフランジを有し、内部には閉塞部材6が収容されている。
閉塞部材6は、筒状の弾性体6aの中央を貫通し、上端に装着されたハンドル10の操作による回転により先端の係合体6dを半径方向に伸縮させるスピンドル7と、上端にハンドル10’を備え下方にネジが螺設されるとともに、その下方に弾性体6aの支持体6bを有するスリーブ8と、このスリーブ8のネジに螺合されその上端にハンドル10’’を備えるとともに下端に弾性体6a上部を押圧できる押圧体6cを備えたパイプ9とで構成されている。
ハンドル10、10’、10’’は、スピンドル7、スリーブ8及びパイプ9に着脱自在に取り付けられており、また、スピンドル7、スリーブ8及びパイプ9は、収容ケース5に対して水密に取り付けられている。
次に、図7に示すように、作業用ボルト・ナット1を緩め、フランジF1とフランジF2とによる弁体2dの押圧を解除し、フランジ間の間隙から弁装置2の弁軸2fを逆回転操作し弁体2dを所定位置まで後退させて矩形部内に収容した後、再度、作業用ボルト・ナット1を締め付ける。
このときフランジ離間部材3のネジ部材3bを回転操作し楔体3aを前進させてフランジF2をフランジF1から離れる方向に移動させてフランジ間に間隙を確実にあけた後、弁体2dを後退させることもできる。
次に、図8に示すように、スリーブ8のハンドル10’を用いて閉塞部材6を分岐部Bの所定位置まで送り込み、スピンドル7のハンドル10を回転操作し、スピンドル7の先端の係合体6dを半径方向に伸張させて分岐口BEの流体管Pの内周面に係止させる。この状態でスリーブ8のハンドル10’を持ち固定し、パイプ9のハンドル10’’を回転操作させて弾性体6aを挟持している支持体6bと押圧体6cとを相対移動させて、この弾性体6aを押圧変形させて半径方向に拡張し、分岐口BE内部を遮蔽し止水状態とする。
次いで、図9に示すように、スピンドル7、スリーブ8及びパイプ9よりハンドル10、10’、10’’をそれぞれ取り外し、パイプ9を固定させるためのストッパ(図示せず)をスリーブ8の上端に固定し、弾性体6aの拡張状態を維持する。この状態で、フランジF1、フランジF2から弁装置2を撤去し、作業用ボルト・ナット1を取り外してフランジ短管FPを分岐部BのフランジF1から取り外す。
その後、図10に示すように、スピンドル7、スリーブ8及びパイプ9に新しい補修弁V及び収容ケース5を挿通し、補修弁Vを分岐部BのフランジF1にボルト・ナットBNで水密に接続し、補修弁Vの上側に収容ケース5を設置する。
分岐部BのフランジF1の座Sを点検、清掃、補修した後に補修弁Vに取り付けることができるので、止水性能を確実に確保することができる。
補修弁V及び収容ケース5が取り付けられると、スピンドル7、スリーブ8及びパイプ9にハンドルを取り付け、スリーブ8のハンドル10’を支持した状態でパイプ9のハンドル10’’を操作して弾性体6aを縮小させ、スピンドル7を操作して係合体6dを縮小させて分岐口BEでの流体管Pの内周面との係止を解除し、図11に示すように閉塞部材6を収容ケース5の内部まで引き上げる。
次に、図12に示すように補修弁Vの弁体を回転して閉塞し、補修弁Vより閉塞装置4を取り外す。
最後に補修弁Vの上側に空気弁AV2を取り付け、補修弁Vを開にすることにより、図13に示すように新たな補修弁Vを空気弁AV2の下方に設置できる。この場合、空気弁AV2を新たなものに変換できることは勿論、空気弁AV1の、点検、保守を行って再度取付けることもできる。
以上説明したように、上記実施形態の管接続部材の脱着方法によれば、分岐部のフランジに水密に取り付けた弁装置の弁体を、フランジで挟みつけることにより、管接続部材側への流れを止めることができるので、既設管に対して不断流状態で管接続部材を脱着することができ、フランジ部に取り付けるだけの小さな装置で、極めて簡単な操作により不断流状態で脱着することができる。
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、本発明の具体的な構成はこれに限定されるものではない。
例えば、実施例で空気弁撤去後にフランジ短管に閉塞装置を取り付けて、フランジ短管も撤去した後に、補修弁、空気弁を設置したが、フランジ短管を残して補修弁、空気弁を設置してもよい。
また、実施例で弁装置の弁体は弁軸の回転操作で移動したが、外部の力により押し込むだけの簡単な構造でもよい。
また、フランジ離間部材はネジにより進退しているが、外部の直接的力で挿入抜出してもよい。
あるいは、弁装置は弁収容部材と取付部材の二分割であったが、三分割であってもよく、ネジ部材の先端を円錐形に形成すれば楔体3aはなくてもよい。
本発明に係る管接続部材の空気弁及びフランジ短管が分岐部に取り付けられている状態を示す説明図である。 本発明に係る分岐部に取り付けた管接続部材の脱着方法における最初の工程であって、作業用ボルト・ナットに取り替えた状態を示す説明図である。 弁装置をフランジに設置する工程の説明図である。 フランジ離間部材によりフランジ間に間隙を設ける工程の説明図である。 弁装置の弁体をフランジ間に挿入する工程の説明図である。 止水状態の分岐部より空気弁を取り外し、閉塞装置を取り付ける工程の説明図である。 弁体を退避させて分岐部を通水状態とする工程の説明図である。 閉塞部材を分岐口に設置して閉鎖する工程の説明図である。 分岐部から弁装置及びフランジ短管を撤去する工程の説明図である。 補修弁及び閉塞装置を分岐部に取り付ける工程の説明図である。 閉塞部材を回収する工程の説明図である。 補修弁より閉塞装置を取り外す工程の説明図である。 新たに空気弁を取り付ける最終工程の説明図である。 作業用ボルト・ナットの取付断面図である。 本実施例の弁装置の説明図であって、(a)は弁装置の側面図、(b)は平面図、(c)は(b)のA−A断面図、(d)は(a)のB−B断面図である。 本実施例における閉塞装置の説明断面図である。
符号の説明
1 作業用ボルト・ナット
1a ナット
1b ボルト
1c ワッシャ
1d パッキン
1e シール部材
2 弁装置
2a 弁収容部材
2b 取付部材
2c 取付ボルト・ナット
2d 弁体
2e シール部材
2f 弁軸
2g 止水シート
3 フランジ離間部材(フランジ離間機構)
3a 楔体
3b ネジ部材
3c 矩形孔
3d ネジ孔
3e 内装部
4 閉塞装置
5 収容ケース
6 閉塞部材
6a 弾性体
6b 支持体
6c 押圧体
6d 係合体
7 スピンドル
8 スリーブ
9 パイプ
10 ハンドル
10’、10’’ ハンドル
P 流体管(既設管)
B 分岐部
BE 分岐口
BN ボルト・ナット
F1、F2 フランジ
S 座
AV1、AV2 空気弁(管接続部材)
FP フランジ短管(管接続部材)
V 補修弁(管接続部材)

Claims (4)

  1. 既設管の分岐部に取り付けられた管接続部材の脱着方法であって、
    前記分岐部側のフランジと管接続部材のフランジを接続しているボルト・ナットを作業用ボルト・ナットに交換する工程と、少なくとも分岐部側の面にシール部材が設けられている弁体と、横断面視下面が前記分岐部側のフランジと略平行で上面が先細りのテーパ面で構成された楔体が挿入することで前記分岐部側のフランジから前記管接続部材側のフランジを離す方向に移動させるフランジ離間機構と、を有する弁装置を、前記分岐部及び管接続部材の両フランジの周方向に亘り、前記両フランジの外周面に当接して止水する止水シートを介して水密に取り付ける工程と、前記作業用ボルト・ナットを緩めるとともに前記フランジ離間機構の前記楔体の下面を前記分岐部側のフランジの上面に当接して位置決めし前記楔体を挿入することで、前記楔体の上面先細りのテーパ面により前記管接続部材側のフランジを移動させて前記両フランジ間に間隙を設け、前記間隙に弁体を挿入する工程と、前記間隙に弁体を挿入した後に、前記フランジ離間機構を抜出すとともに前記作業用ボルト・ナットを締めて前記管接続部材のフランジを移動し前記弁体のシール部材を前記分岐部のフランジの座に押圧して、前記分岐部の既設管から管接続部材側への流れを止める工程と、前記分岐部が止水された状態で分岐部より管接続部材を取り外す工程と、を有し、前記分岐部に新たに管接続部材を接続する作業に備えることを特徴とする管接続部材の脱着方法。
  2. 前記作業用ボルト・ナットは、前記フランジのボルト挿通孔に水密にとりつけられている請求項1に記載の管接続部材の脱着方法。
  3. 前記弁体は、分岐部側の面にシール部材が設けられている請求項1または2に記載の管接続部材の脱着方法。
  4. 前記フランジ離間機構は、前記分岐部に接続されているフランジを離す方向に移動させる楔体と、該楔体を前後進させるネジ部材とからなる請求項1ないし3のいずれかに記載の管接続部材の脱着方法。
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