JP5547613B2

JP5547613B2 - 付属設備の交換工法

Info

Publication number: JP5547613B2
Application number: JP2010253515A
Authority: JP
Inventors: 明勇大久保
Original assignee: 株式会社大勇フリーズ
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2014-07-16
Anticipated expiration: 2030-11-12
Also published as: JP2012102582A

Description

本発明は付属設備の交換工法に関し、上水道のうちの配水設備、そのうち配水本管の管路上部に形成されるＴ字管とフランジ接合されて設けられる空気弁、消火栓等の付属設備を新規なものに交換する交換工法に関し、特に１２００〜２４００ｍｍの大径管路に設置される付属設備の交換工法に関する。

一般的に、配水管路には、管内の空気を排除するためと、管内へ空気を吸引するための空気弁や、消防に用いられるとともに配水管内の排水作業に使用される消火栓等の付属設備が配水本管の上部に形成されるＴ字管にフランジ接合されて設けられている。空気弁としては呼び径３５０ｍｍ以下では単口空気弁が設置され、４００ｍｍ以上では双口空気弁が設置される。消火栓の場合、呼び径１００〜２５０ｍｍの管で単口消火栓が設置され、３００〜３５０ｍｍで双口消火栓が使用され、地下式と地上式のものがある。

また、前記したように、大径管路にあっては設けられるＴ字管の径も大きくなり、対応して、付属設備との間に介在される短管のＴ字管との接合フランジも６００ｍｍ程度の大きなものとなる。

このような大径管路に設置されている空気弁をはじめとする付属設備が故障した場合、断水してしまうことができず、不断水状態のまま作業を強いられることとなり、非常に困難で危険性の高いものとなっている。

出願人は、本願発明について、先行する技術文献を調査したが、格別に本願発明と関連し、類似すると思われる文献は発見できなかった。

本願発明が解決しようとする問題点は、従来、大径管路における付属設備の交換作業は、不断水状態で行なわなければならず、実際的には、特に古く設置されたものについては不可能となってしまっており、これを精度よく危険性も伴わず、短時間で遂行する工法が存在していなかったという点である。

この問題点を解決するために、本願に係る付属設備の交換工法は、配水本管の上部に設けられたＴ字管の周域に基礎プレートを取り付け、前記Ｔ字管とフランジ接合されている短管の上部にフランジ接合されている付属設備のボルトナットを交換し、その後、基礎プレート上にＴ字管から付属設備までを囲むケーシングを有する作業用装置を取り付け、前記ケーシング内に注水してＴ字管と短管とを締結するボルトを外し、ケーシング上方から前記付属設備と短管を一体として、作業用バルブを使用した状態で撤去し、新規の付属設備と新規の短管を一体化してケーシング上方より挿入し、Ｔ字管フランジに位置決めし、ケーシング上方から新規の短管とＴ字管フランジをボルト締めすることを特徴としている。

また、本願に係る付属設備の交換工法は、前記した注水後のボルトを外す作業はケーシング上方からのボルトドライバーにより行われることを特徴とし、前記したケーシングは下管と、その下管上にセットされる中央管及び中央管上にセットされ、前記ボルトドライバーや引き上げシャフトが挿通される上蓋体とより成り、下管には覗き窓が形成されていることを特徴としている。

さらに、本願に係る付属設備の交換工法は、前記下管には剥がし装置の挿入口が形成され、Ｔ字管と短管のフランジに介在されるパッキンが剥がれない時に、この挿入口より挿入した剥し装置によりパッキンを剥がすことを特徴とし、前記短管とＴ字管とのフランジ接合ボルトを最終的に上向きに組み替えることを特徴としている。

本発明に係る付属設備の交換工法は上記のように構成されている。そのため、不断水状態で正確に作業が実行でき、その作業には危険性もなく、格別な熟練性も不要となる。加えて、掘削作業は配管の長手方向の半分程度までで済み、配管の下方までの掘削は不要となるので、配管の支承設備も不要となり、経費や時間を大幅に節減することができる。

第一工程を示す図である。第二工程を示す図である。第三工程を示す図である。第四工程を示す図である。第五工程を示す図である。第六工程を示す図である。第七工程を示す図である。第八工程を示す図である。

図面として示し、実施例で説明したように構成したことで実現した。

次に、本発明の好ましい実施の一例を図面を参照して説明する。図中１は配管を示し、地表から交換されるべき双口空気弁２の周囲を、この配管１の管径の略半分程度まで掘削し、配管１の上半面を露呈させる。

前記した双口空気弁２は、配管１の上面に設けられたＴ字管３のフランジにフランジ接合された短管４の上部フランジにフランジ接合されて設置されている。配管１の上面で、Ｔ字管３の周囲には基礎プレート５が装着される。この基礎プレート５は上面がフラットとされ、その上面外周近くには後述する工事装置の下管の下部フランジを接合締着するためのボルト６、６‥が植設されている。また、この基礎プレート５の下面両側には、配管１の上面のアールに沿って跨設される脚体７、７ａ‥が一体的に設けられ、その中央部位となる７は上方がＴ字管３と接するので補強のため大きな面積を使用している。

また、この第一工程では、双口空気弁２と短管４との締め付けボルトナット８を交換し、短管４とＴ字管との締め付けボルトナット９を交換する。この際、ボルトナット９は元来上向きになっているものを下向きに変更し、後工程でのボルトの落下を防止し、数箇所はボルトナット９を撤去し、後工程、即ち、新規短管の設置のための位置出しを容易に行えるものとしている。さらには、双口空気弁２のキャップ１０とカバーを外す。

次いで、第二工程では、前記した基礎プレート５の上面に工事装置を取り付ける。この工事装置は、Ｔ字管３、短管４及び双口空気弁２の周囲を囲むケーシング１１を有しており、このケーシング１１は双口空気弁２の上方までを囲む下管１２と、その下管１２にフランジ接合される筒状の中央管１３及び、その中央管１３の上部にフランジ接合される上蓋体１４とより構成されている。

また、前記したケーシング１１は、下管１２の下方フランジのボルト孔に前記ボルト６、６‥を挿通し、上方からナットを締め付け締結しており、特に下管１２の周囲に位置決め部材１５を設けてあり、その位置決め部材１５をフランジ接合した支持部材１６を、配管１上に支持部材１７により固定している。また、前記したケーシング１１の取り付けに先立って、Ｔ字管３のフランジは再利用されるため、これを補強するため、フランジ下にボルト９、９‥と対応させて筒状の補強部材１８が装着される。

さらに、前記した上蓋体１４の中央には引き上げシャフト１９の挿通孔２０が形成され、その挿通孔２０を通して引き上げシャフト１９がケーシング１１内へ挿通される。この引き上げシャフト１９の下端には、カバーを外した双口空気弁２の上方に残るボルトと嵌合され、双口空気弁２と一体化される固着部２１が形成されている。なお、上蓋体１４の上面で挿通孔２０の周囲にはワイヤー支持リング２２、２２‥が設けられ、その支持リング２２、２２を介在させたワイヤー２３、２３は、引き上げシャフト１９の上端に設けられた上圧力アーム２８の両端孔に通されている。２４はワイヤー２３の操作レバーである。

続く第三工程では、ケーシング１１の上蓋体１４を一旦外して、ケーシング１１内に上方より注水し、ケーシング１１内を充水する。この注水作業はケーシング１１内の水圧検査を行うものであり、この充水状態で、再び、上蓋体１４を中央管１３にフランジ接合し、上蓋体１４の外周寄りで、前記ボルト９を直線的に対応する位置に設けられた挿通孔２ｂからボルトドライバー２７を挿入し、前記した下向きに変更したボルト９を順次取り外す。この作業は下管１２に形成されている覗き窓２５から目視確認しながら行う。

上蓋体１４の挿通孔２６の周囲にはワイヤー支持リング２２、２２が設けられ、その支持リング２２、２２を介在させたワイヤー２３、２３はボルトドライバー２７の上端に設けられた上圧力アーム２８に設けられたリングに通されている。前記と同様に２４はワイヤー２３の操作レバーである。また、このボルトドライバー２７によるボルト９、９‥の取り外し作業は、引き上げシャフト１９の上端の上圧力アーム２８の作用で、上方から圧力を加え、短管４の下フランジをＴ字管３のフランジに強く押し付けた状態で行われる。

第四工程では、上記したボルト９、９‥の取り外しが終了したら、特に図示しないが上蓋体１４に設けられた圧抜きバルブを用いて、ケーシング１１内に充填されている水を抜く。次いで、引き上げシャフト１９の頂部に設けられたリングに引き上げワイヤー２９を装着し、ウィンチ等を利用して、双口空気弁２と短管４を一体として引き上げる。この際、中央管１３と上蓋体１４とを締結しているボルトを解除し、上蓋体１４ごとの取り外しをして双口空気弁２と短管４をケーシング１１外へ出し、取り外す。

この作業において、双口空気弁２と短管４が下管１２から中央管１３内へ移行したあたりで、事前には支持部材１６内に収められている板状をした作業バルブ（制御弁）３０が、下管１２の壁面に形成されたスリットから下管１２内へ挿入される。この挿入作業は支持部材１６の外端に突出された長ボルト３３の操作によってなされる。また、この長ボルト３３で操作されるのは、作業バルブ３０を一体的に装備したガイドレール３２であり、作業バルブ３０は、下管１２内へ入ると、Ｔ字管３から溢れた水で押されるが、その重さで水を一定水位に抑止する。尚、この作業バルブ３０は重量があるため、移動にパワーを要し、その移動補助としてローラ３１、３１が設けられている。また、下管１２のスリットは、支持部材１６内からガイドレール３２が塞いでいるため、注水時にも、水漏れの虞はない。この漏水防止はスリットの内面に逆止弁的なプレートを設けておくことでも行える。

また、この引き上げ作業に先立って、Ｔ字管３と短管４間に介在するパッキンが剥がれない時は、その接合部と対応する位置に形成されている剥し装置挿入口３４から剥し装置を挿入し、強制的にパッキンを剥がすこととなる。

次いで、第五工程では、前記した引き上げシャフト１９を新しい補修バルブ３５等の挿入シャフトとして使用し、そのシャフト１９の下端に設けられた固着部２１に挿入位置決め具３６と、それに新補修バルブ３５及び新短管４ａを一体に接続した状態で付設し、上蓋体１４と共にワイヤー２９をウィンチ等から解放し、吊持してケーシング１１内へ挿入する。新短管４ａのフランジのボルト孔にはＴ字管３のフランジにおけるボルト孔と対応するニードルが取り付けられ、このニードルをボルト孔に合せることで、位置決めが行われる。即ち、シャフト１９及び位置決め具３６は回動が可能となっている。

この挿入下降によって、ニードルの下端は、下管１２内にある作業バルブ３０を押し下げ、ガイドレール３２上に戻し、この時点で長ボルト３３を操作して、このガイドレール３２及び作業バルブ３０を下管１２内から支持部材１６内へ引き戻し、ケーシング１１を復元する。そして、この位置決め作業が終了したら、一旦、固着部２１と位置決め具３６を引き上げこれを取り外し、再びシャフト１９を下降させて、新補修バルブ３５の上方から上圧力アーム２８により押圧する。

この位置決め及び押圧が済んだ後の第六工程では、前記した第三工程と同様に上蓋体１４の挿通孔２６からボルトドライバー２７を挿し入れ、新短管４ａとＴ字管３のフランジをボルトによって締め込んでいく。このボルトはボルトドライバー２７の先端に予め装備されている。

前記したボルト締め作業が終了したらケーシング１１内の水抜きを行い、Ｔ字管３と新短管４ａとの接合から漏水がないことを確認し、ケーシング１１及びそれに付帯する部材、装置を配管１から撤去する（第七工程）。

この撤去作業に続けて、基礎プレート５や新補修バルブ３５を抑えているシャフト１９及びシャフト１９の下端と新補修バルブ３５間に介在される補助部材３６を全て撤去する。次いで、Ｔ字管３と新短管４ａとをフランジ接合で締結しているボルト９、９‥を一本づつ上向きに組み替えする。最終的に、補修バルブ３５に効率の良い急速空気弁を取り付け、その機能を確認して工程を終了する（第八工程）。

本実施例に係る付属設備の交換工法は、空気弁を対象として上記のように構成されている。本願発明は、この空気弁について限定されるものではなく、Ｔ字管にフランジ接合される消火栓にも応用実施することができるのは勿論である。

１配管
２双口空気弁
３Ｔ字管
４短管
４ａ新短管
５基礎プレート
６ボルト
７脚体
７ａ脚体
８ボルト
９ボルト
１０キャップ
１１ケーシング
１２下管
１３中央管
１４上蓋体
１５位置決め部材
１６支持部材
１７支持部材
１８補強部材
１９シャフト
２０挿通孔
２１固着部
２２支持リング
２３ワイヤー
２４操作レバー
２５覗き窓
２６挿通孔
２７ボルトドライバー
２８上圧力アーム
２９引き上げワイヤー
３０作業バルブ
３１ローラ
３２ガイドレール
３３長ボルト
３４剥し装置挿入口
３５補修バルブ
３６補助部材

Claims

配水本管の上部に設けられたＴ字管の周域に基礎プレートを取り付け、前記Ｔ字管とフランジ接合されている短管の上部にフランジ接合されている付属設備のボルトナットを交換し、その後、基礎プレート上にＴ字管から付属設備までを囲むケーシングを有する作業用装置を取り付け、前記ケーシング内に注水してＴ字管と短管とを締結するボルトを外し、ケーシング上方から前記付属設備と短管を一体として、作業用バルブを使用した状態で撤去し、新規の付属設備と新規の短管を一体化してケーシング上方より挿入し、Ｔ字管フランジに位置決めし、ケーシング上方から新規の短管とＴ字管フランジをボルト締めすることを特徴とする付属設備の交換工法。
前記した注水後のボルトを外す作業はケーシング上方からのボルトドライバーにより行われることを特徴とする請求項１に記載の付属設備の交換工法。
前記したケーシングは下管と、その下管上にセットされる中央管及び中央管上にセットされ、前記ボルトドライバーや引き上げシャフトが挿通される上蓋体とより成り、下管には覗き窓が形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の付属設備の交換工法。
前記下管には剥がし装置の挿入口が形成され、Ｔ字管と短管のフランジに介在されるパッキンが剥がれない時に、この挿入口より挿入した剥し装置によりパッキンを剥がすことを特徴とする請求項１から３のうち１項に記載の付属設備の交換工法。
前記短管とＴ字管とのフランジ接合ボルトを最終的に上向きに組み替えることを特徴とする請求項１から４のうち１項に記載の付属設備の交換工法。