JP5662193B2 - 流体配管系の分岐流路遮断方法 - Google Patents

流体配管系の分岐流路遮断方法 Download PDF

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本発明は、上水やガス等の流体が流動する本管に、これよりも小径の分岐管部が内周面の一部を面一又は略面一にした状態で連設されている流体配管系において、本管での流体の流れを維持した状態で前記分岐管部の流路を遮断する分岐流路遮断方法に関する。
流体配管系の分岐流路遮断方法として、本願出願人は、例えば、分岐管部側に開閉弁が設けられていない、又は、開閉弁が存在していても開弁状態のまま作動不能に陥っている条件下において、分岐管部に接続されている分岐配管系統の配管機材を撤去する場合でも、分岐管部の流路を確実に遮断することのできる工法を先に開発した。
この流体配管系の分岐流路遮断方法は、下記特許文献1に示すように、
流体が流動する本管よりも小径の分岐管部が内周面の一部を面一又は略面一にした状態で本管に連設され、前記分岐管部の基端開口に対して分岐軸芯方向で相対向する本管の管壁に、分岐管部と同径の作業用管部を、前記分岐管部と同芯状態で連設する作業用管部連設工程と、
前記作業用管部に連結された作業用開閉弁に、穿孔具の設定送り込み軸芯が分岐管部の分岐軸芯と合致する状態で穿孔装置を連結し、この穿孔装置の穿孔具を作業用開閉弁、作業用管部を通して送り込むことにより、前記分岐管部の基端開口に分岐軸芯方向で相対向する本管の管壁に挿入口を形成する挿入口形成工程と、
前記穿孔装置の穿孔具を作業用開閉弁よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁を閉弁した状態で穿孔装置を撤去する穿孔装置撤去工程と、
前記作業用開閉弁に、分岐管部の流路を遮断可能な拡径状態と縮径状態とに切替え可能な閉塞手段を備えた閉塞装置を、閉塞手段の設定送り込み軸芯が分岐管部の分岐軸芯と合致する状態で連結する閉塞装置連結工程と、
前記閉塞装置の閉塞手段を縮径状態で作業用開閉弁、作業用管部、本管の管壁の挿入口を通して分岐管部内の流路閉塞位置に送り込み、閉塞手段を拡径状態に切替えて分岐管部の流路を遮断する流路遮断工程と、
を有している。
尚、この特許文献1では、前記流路遮断工程の後に、前記分岐管部に接続されている流体機器の一例である空気弁を新たな空気弁に取り替える工程と、前記閉塞装置の閉塞手段を作業用開閉弁よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁を閉弁した状態で閉塞装置を撤去する閉塞装置撤去工程とが備えられている。
特開2008−170008号公報(図20〜図23)
従来の流体配管系の分岐流路遮断方法では、前記挿入口形成工程において、穿孔装置の穿孔具の送り込み量を施工条件に基づいて計算して設定しているが、本管の厚みの公差、作業用管部の取付け誤差、作業用開閉弁や穿孔装置の取付け公差等によって穿孔作業が途中で終了してしまうことを回避するために、本管から作業用管部内に流入する流体の出水状態を確認すると同時に、穿孔完了時の送り込み抵抗の急激な変化を作業者が感覚的に捕捉して、穿孔作業が完了したか否かを判断している。
しかし、本管の内周面と分岐管部の内周面との一部が面一又は略面一にある状態では、本管の管壁に挿入口が形成された後も、穿孔具の穿孔作用部が本管の内周面の面一連設箇所に摺接し続ける可能性があり、この場合、穿孔完了時の送り込み抵抗の急激な変化を作業者が感覚的に捕捉し難くなり、そのまま穿孔具を送り続けると本管の内周面や分岐管部の内周面における面一連設箇所の損傷を招来する不都合がある。
本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その主たる課題は、本管の内周面と分岐管部の内周面との一部が面一又は略面一状態にあっても、穿孔作業が完了したことを作業者が感覚的に確実に捕捉することができ、しかも、閉塞装置の閉塞手段を分岐管部内にスムーズに送り込んで流路を確実に遮断することのできる流体配管系の分岐流路遮断方法を提供する点にある。
本発明による第1の特徴構成は、流体が流動する本管よりも小径の分岐管部が内周面の一部を面一又は略面一にした状態で連設されている前記本管の管壁外周面に、前記分岐管部の基端開口に対して分岐軸芯方向で相対向する状態で作業用管部を連設する作業用管部連設工程と、
前記作業用管部に連結された作業用開閉弁に穿孔装置を連結し、この穿孔装置の穿孔具を作業用開閉弁、作業用管部を通して送り込むことにより、前記分岐管部の基端開口に相対向する本管の管壁に挿入口を形成する挿入口形成工程と、
前記穿孔装置の穿孔具を作業用開閉弁よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁を閉弁した状態で穿孔装置を撤去する穿孔装置撤去工程と、
前記作業用開閉弁に、分岐管部の流路を遮断可能な拡径状態と縮径状態とに切替え可能な閉塞手段を備えた閉塞装置を連結する閉塞装置連結工程と、
前記閉塞装置の閉塞手段を縮径状態にして作業用開閉弁、作業用管部、本管の管壁に形成された挿入口を通して分岐管部内の流路閉塞位置に送り込み、閉塞手段を拡径状態に切替えて流路を遮断する流路遮断工程と、
を備えた流体配管系の分岐流路遮断方法であって、
前記挿入口形成工程において、
前記穿孔装置の穿孔具の設定送り込み軸芯を、縮径状態にある閉塞手段の外周と作業用管部の内周面との間に形成される空隙の寸法内での偏芯代で前記分岐管部の分岐軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所から離間する側に偏芯させてあり、
前記閉塞装置連結工程において、
前記閉塞装置の閉塞手段の設定送り込み軸芯を分岐管部の分岐軸芯と合致又は略合致する位置に設定してあることを特徴とする点にある。
上記構成によれば、前記挿入口形成工程において、前記穿孔装置の穿孔具が、分岐管部の基端開口に相対向する本管の管壁を貫通したとき、穿孔具の設定送り込み軸芯が分岐管部の分岐軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所から離間する側に偏芯する分だけ、穿孔具が本管の内周面の面一連設箇所から本管の管軸芯側に離間することになる。
そのため、穿孔具の穿孔作用部が本管の内周面の面一連設箇所に摺接状態で送り込まれないため、穿孔具の送り込み抵抗の急激な変化を利用して作業者が穿孔作業が完了したことを感覚的に明確に捕捉することができる。
しかも、本管の管壁に形成された挿入口の中心が分岐管部の分岐軸芯に対して穿孔具の偏芯代の分だけ偏芯することになるが、この偏芯代は、縮径状態にある閉塞手段の外周と作業用管部の内周面との間に形成される空隙の寸法内での偏芯代であり、しかも、閉塞装置の閉塞手段の設定送り込み軸芯が分岐管部の分岐軸芯と合致又は略合致する位置に設定されているため、縮径状態にある閉塞装置の閉塞手段を作業用開閉弁、作業用管部、本管の管壁に形成された挿入口を通して分岐管部内の流路閉塞位置に確実・スムーズに送り込むことができる。
したがって、本管の内周面と分岐管部の内周面との一部が面一又は略面一にある状態でも、穿孔具の設定送り込み軸芯及び閉塞手段の設定送り込み軸芯を上述の如く工夫するだけの合理的な改良により、穿孔作業が完了したことを作業者が感覚的に明確に捕捉して、穿孔作業の確実化を図るものでありながら、閉塞装置の閉塞手段を分岐管部内にスムーズに送り込んで流路を確実に遮断することができる。
本発明による第2の特徴構成は、前記作業用管部連設工程において、前記作業用管部が、それの軸芯を分岐管部の分岐軸芯に対して前記穿孔具の設定送り込み軸芯の偏芯代で分岐管部の内周面の面一連設箇所から離間する側に偏芯させた状態で本管の管壁外周面に連設されており、
さらに、前記挿入口形成工程において、前記作業用開閉弁には、穿孔装置の穿孔具を収納可能な穿孔作業ケースが脱着自在に取付けられているとともに、前記穿孔作業ケースの下流側連結部には、前記穿孔具の設定送り込み軸芯を作業用管部の軸芯に合致又は略合致させた状態で穿孔装置の連結部が脱着自在に固定連結されている点にある。
上記構成によれば、前記穿孔具の設定送り込み軸芯を偏芯させるにあたって、前記作業用管部を本管の管壁外周面に穿孔具の偏芯代で偏芯させて連設させてあるので、例えば、作業用管部を分岐管部の分岐軸芯と同芯状態で本管の管壁外周面に連設し、この作業用管部に対して作業用開閉弁又は穿孔装置の穿孔作業ケースを穿孔具の偏芯代で偏芯させて連結する場合に比して、作業用管部と作業用開閉弁との連結構造又は作業用開閉弁と穿孔作業ケースとの連結構造としても、同芯状態で連結する通常の連結構造をそのまま使用することができ、施工コストの低廉化と施工の容易化とを図ることができる。
本発明による第3の特徴構成は、前記閉塞装置連結工程において、前記作業用開閉弁には、閉塞装置の閉塞手段を収納可能な閉塞作業ケースが、前記作業用管部と同芯状態で脱着自在に取付けられているとともに、前記閉塞作業ケースの下流側の連結部には、閉塞装置の操作軸を貫通状態で摺動自在に支持する軸受部が、それの軸受中心を穿孔具の設定送り込み軸芯の偏芯代に相当する偏芯代で作業用管部の軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所側に偏芯させた状態で設けられている点にある。
上記構成によれば、前記閉塞作業ケースの下流側の連結部に設けられる閉塞装置の操作軸用の軸受部が、穿孔具の設定送り込み軸芯の偏芯代に相当する偏芯代で作業用管部の軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所側に偏芯されているから、閉塞装置の閉塞手段を分岐管部内にスムーズに送り込みながらも、作業用管部と作業用開閉弁との連結構造又は作業用開閉弁と閉塞作業ケースとの連結構造としても、同芯状態で連結する通常の連結構造をそのまま使用することができ、施工コストの低廉化と施工の容易化とを図ることができる。
本発明による第4の特徴構成は、前記流路遮断工程の後に、分岐管部に接続されている流体管又は流体機器を撤去し、前記分岐管部にこれの端部開口を閉止する管端閉止具を連結する管端閉止工程と、
前記閉塞装置の閉塞手段を作業用開閉弁よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁を閉弁した状態で閉塞装置を撤去する閉塞装置撤去工程が備えられている点にある。
上記構成によれば、前記分岐管部内の流路閉塞位置に送り込まれた閉塞手段で流路を遮断している状態で、分岐管部に接続されている流体管又は流体機器を容易に撤去することができるとともに、前記分岐管部の端部開口を管端閉止具で確実に閉止することができる。
本発明による第5の特徴構成は、前記流路遮断工程において、前記閉塞装置の閉塞手段が流体圧で分岐管部内の流路閉塞位置よりも下流側に移動することを阻止する移動阻止手段が設けられている点にある。
上記構成によれば、前記分岐管部内の流路閉塞位置に縮径状態で送り込まれた閉塞手段を拡径状態に切替える際、この閉塞手段に下流側への大きな流体圧が作用するが、この流体圧を移動阻止手段にて受止めて閉塞手段を流路閉塞位置に保持することができるので、流路閉塞位置での閉塞手段の拡径状態への切替え操作を確実に行うことができる。
本発明による第6の特徴構成は、前記穿孔装置の穿孔具は、円筒状のホールソーと当該ホールソーの基端部の回転中心位置から切削作用部よりも前方に突出するセンタードリルとから構成されているとともに、前記センタードリルの切削作用部からホールソーの切削作用部までのドリル突出長さが、前記センタードリルが本管の管壁を貫通してから前記ホールソーによる切削作用が開始される寸法に構成されている点にある。
上記構成によれば、前記分岐管部の基端開口に相対向する本管の管壁に挿入口を形成する際、本管の内周面の面一連設箇所から最も離れた管壁外周面の一点に対してホールソーによる穿孔切削が開始されるという不安定な片当り状態での穿孔切削となるが、この穿孔切削の開始時においては、センタードリルが本管の管壁を貫通して穿孔中心位置が確定されているため、本管の管壁に挿入口を正確に穿孔形成することができる。
本発明による第7の特徴構成は、前記閉塞装置の閉塞手段の先端部には、前記作業用管部の内周面と本管の管壁外周面における挿入口の開口周縁との間の段差部を乗り越え案内するテーパー面が形成されている点にある。
前記分岐管部の基端開口に相対向する状態で本管の管壁に形成される挿入口は、作業用管部の内径よりも小径となるため、作業用管部の内周面と管壁外周面における挿入口の開口周縁との間に段差部が形成されることになる。
しかし、前記閉塞作業ケースの下流側の連結板部に設けられる閉塞装置の操作軸用の軸受部が、穿孔具の設定送り込み軸芯の偏芯代に相当する偏芯代で作業用管部の軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所側に偏芯されているため、前記閉塞装置の閉塞手段を、縮径状態にして作業用開閉弁、作業用管部、本管の管壁に形成された挿入口を通して分岐管部内の流路閉塞位置に送り込む際、前記閉塞装置の閉塞手段の先端部が前記段差部に当接するが、このとき、閉塞手段の先端部に形成されたテーパー面による乗り越え案内作用によって閉塞手段をスムーズに乗り越え移動させることができる。
本発明の第1実施形態を示す上水配管系の施工前の断面図 本管に作業用管部を連設したときの断面図 水圧試験時の断面図 穿孔装置の連結時の断面図 穿孔装置による挿入口形成時の断面図 穿孔装置による挿入口形成時の要部の拡大断面図 穿孔装置の撤去時の断面図 内面清掃装置による分岐管部の内面掃除時の断面図 閉塞装置の連結時の断面図 閉塞装置の連結時の要部の拡大断面図 閉塞用合フランジの断面図(a)と外面の右半側の正面図(b) 閉塞装置の縮径状態にある閉塞手段を分岐管部内に送り込んだときの断面図 閉塞手段を拡径状態に操作して流路を遮断したときの断面図 閉塞手段を拡径状態に操作したときの要部の拡大断面図 分岐管部に連結されている分岐配管系の分岐配管を撤去するときの断面図 分岐管部の端部をフランジ蓋で閉止したときの断面図 閉塞装置の撤去時の断面図 作業用開閉弁に作業開口密閉装置を連結するときの断面図 作業用管部の連結フランジにフランジ蓋を圧接したときの断面図 フランジ蓋を固定したのち作業用開閉弁及び密閉作業ケースを撤去したときの断面図
〔第1実施形態〕
図1は、流体の一例である上水が流動する本管(水道本管)1の分岐箇所に、本管1よりも小径の分岐管部2が、それら両者1,2の内周面の一部、つまり、内周底面1a,2a同士を面一又は略面一にした状態で連設されているとともに、前記分岐管部2の連結フランジ2Aには、分岐配管系を構成する流体管又は流体機器の一例である分岐配管3の連結フランジ3Aが水密状態で連結されている上水配管系(流体配管系の一例)を示す。
この上水配管系において、本管1での上水の流れを維持した不断水状態(不断流状態)で分岐管部2の流路を遮断する分岐流路遮断方法を含む分岐配管系の撤去方法について詳述する。
[1] 図2は、前記本管1の管壁外周面のうち、分岐管部2の基端開口2bに対して分岐軸芯X1方向で相対向する部位に、分岐管部2の流路遮断予定箇所を含む上流側分岐管部分の内径と同径又は略同径の内径に構成されている作業用管部4を、分岐管部2の分岐軸芯X1に対して当該分岐管部2の内周底面(内周面の面一連設箇所)2aから離間する上方側に偏芯させた状態で連設する作業用管部連設工程を示す。
前記作業用管部4の軸芯X2の偏芯代は、当該作業用管部4の内周面と縮径状態にある閉塞手段B1の外面との間に形成される空隙Sの寸法内で設定(図9、図10では、閉塞手段B1が作業用管部4の内周面に摺接しているため、閉塞手段B1の最上面とこれに径方向で相対向する作業用管部4の内周面との間に空隙Sが偏って現れる)される穿孔装置Aの穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hと同一に構成されている。
前記作業用管部4の基端部(上流側端部)には、本管1の管壁外周面の連設部位に当接する環状の接合フランジ4Aが一体形成され、この接合フランジ4Aの全周溶接により、作業用管部4を水密状態で本管1の管壁外周面に固着するとともに、前記作業用管部4の先端部(下流側端部)には、図3に示す水圧テスト蓋5と図4に示す作業用開閉弁6の弁ケース6A及び図18に示すフランジ蓋51とを選択的に連結可能な連結フランジ4Bが一体形成されている。
前記連結フランジ4Bの外周部の下流側角部には、図20及び図6に示すように、連結フランジ4Bに外嵌装着された弁ケース6Aの連結筒部6B内の奥側の環状入隅部との間でシール材7を水密状態に保持するためのテーパー状のシール受け面4aが形成されているとともに、前記連結フランジ4Bの外周部の上流側角部には、弁ケース6Aの連結筒部6Bの周方向複数箇所に径方向外方から螺合された固定ボルト8の先端側のテーパー押圧面8aと当接して、前記シール材7が圧縮される側に弁ケース6Aを連結フランジ4Bに引き寄せ固定するためのテーパー状の当り面4bが形成されている。
尚、前記連結フランジ4Bの周方向複数箇所には、最終工程で作業用管部4の先端開口を水密状態で密閉するフランジ蓋51を取付けるための複数のネジ孔4cが貫通形成されているため、各ネジ孔4cからの水の噴出を防止する必要がある。そのため、当該実施形態では、フランジ蓋51のネジ孔51aに係入して芯合わせを行うテーパーガイド部11a、及び、連結フランジ4Bの外側面のネジ孔4cの周縁を密封するOリング12を備えたガイドボルト11が脱着自在に螺合装着されている。
[2] 図3は、前記作業用管部4の連結フランジ4Bに、当該作業用管部4の下流側開口を水密状態で密閉する水圧テスト蓋5をボルト9で固定連結し、水圧テスト蓋5に設けた給排水口部10に給水ホース(図示せず)を接続し、作業用管部4内に圧力水を供給して漏水の有無を検査する水圧試験工程を示す。
水圧試験の終了後には、水圧テスト蓋5の給排水口部10に排水ホース(図示せず)を接続して、作業用管部4内の圧力水を排出したのち、作業用管部4の連結フランジ4Bから水圧テスト蓋5を撤去する。
[3] 図4〜図6は、前記作業用管部4の連結フランジ4Bに作業用開閉弁6を介して連結された穿孔装置Aにより、前記分岐管部2の基端開口2bに相対向する本管1の管壁に挿入口13を形成する挿入口形成工程を示す。
具体的には、前記作業用管部4の連結フランジ4Bに、作業用開閉弁6の弁ケース6Aの連結筒部6Bを外嵌装着し、この連結筒部6Bに設けられた複数本の固定ボルト8の締め込み操作により、作業用管部4の連結フランジ4Bと作業用開閉弁6の弁ケース6Aとを水密状態に固定連結する。その後、作業用開閉弁6の弁ケース6Aの下流側端部に形成された連結フランジ6Cに、後述する清掃作業ケース25又は閉塞作業ケース30に対する共通の取付けネジ穴15aを備えた合フランジ15を、水密状態でボルト16・ナット17にて脱着自在に固定連結し、この合フランジ15には、穿孔装置Aの穿孔具A1を収納可能な収納空間S1を備えた穿孔作業ケース14を水密状態でボルト16にて脱着自在に固定連結する。
前記合フランジ15に、穿孔作業ケース14の上流側端部に一体形成された連結フランジ14Aを、穿孔作業ケース14のケース軸芯X3を作業用管部4の軸芯X2に合致(又は略合致)させた状態でボルト16にて水密状態で固定連結するとともに、前記穿孔作業ケース14の下流側端部に一体形成された連結フランジ(下流側連結部の一例)14Bには、前記穿孔装置Aの穿孔装置本体18の前端部に形成された連結フランジ(連結部の一例)18Aが、穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xを作業用管部4の軸芯X2に合致(又は略合致)させた状態でボルト16・ナット17にて水密状態で脱着自在に固定連結されている。
前記穿孔装置Aの穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xは、作業用管部4の内周面と縮径状態にある閉塞手段B1の外周面との間に形成される空隙の寸法内で設定された偏芯代hをもって、前記分岐管部2の分岐軸芯X1に対して当該分岐管部2の内周底面2aから離間する上方側に偏芯させた構成となる。
そして、前記穿孔装置Aの回転軸19を駆動回転しながら伸長作動させ、前記穿孔作業ケース14の収納空間S1に位置する穿孔装置Aの穿孔具A1を開弁操作状態にある作業用開閉弁6及び作業用管部4を通して本管1側に送り込むことにより、分岐管部2の基端開口2bに相対向する本管1の管壁に挿入口13を形成する。
前記穿孔具A1が、分岐管部2の基端開口2bに相対向する本管1の管壁を貫通したとき、穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xが分岐管部2の分岐軸芯X1に対して当該分岐管部2の内周底面2aから離間する上方側に偏芯する分だけ、穿孔具A1の穿孔作用部が本管1の内周底面(内周面の面一連設箇所)1aから本管1の管軸芯側に離間することになり、本管1の管壁を貫通した穿孔具A1と本管1の内周底面1aとの間に隙間が確保される。
そのため、穿孔具A1の穿孔作用部が本管1の内周底面1aに摺接状態で送り込まれないため、穿孔具A1の送り込み抵抗の急激な変化を利用して穿孔作業が完了したことを作業者が感覚的に明確に捕捉することができる。
前記穿孔具A1は、穿孔装置Aの回転軸19の先端側の連結板19Aにボルト・ナットで固定連結される取付け基部20Aと切削作用部を構成する切削チップ20Bとを備えた円筒状のホールソー20と、切削作用部を構成する切削チップ21Aを備え、かつ、当該ホールソー20の取付け基端部20Aの回転中心位置から切削チップ20Bよりも前方に突出するセンタードリル21とから構成されているとともに、前記センタードリル21の切削チップ21Aからホールソー20の切削チップ20Bまでのドリル突出長さを、センタードリル21が本管1の管壁を貫通してからホールソー20による切削作用が開始される寸法に構成されている。
[4] 図7は、前記穿孔装置Aの回転軸19を収縮作動させ、管壁の切片1Aを保持する穿孔具A1を作業用管部4及び開弁操作状態にある作業用開閉弁6を通して穿孔作業ケース14の収納空間S1内に引き戻したのち、前記作業用開閉弁6の弁体6Dを閉弁操作し、穿孔装置Aの穿孔装置本体18を穿孔作業ケース14から撤去するとともに、穿孔作業ケース14を作業用開閉弁6側の合フランジ15から撤去する。
[5] 図8は、前記作業用開閉弁6側の合フランジ15に連結された内面清掃装置Cにより、前記分岐管部2の内周面における流路遮断予定位置を含む閉塞手段B1の挿入作業領域を清掃する内面清掃工程を示す。
具体的には、閉弁操作状態にある作業用開閉弁6に連結されている合フランジ15に、内面清掃装置Cの清掃具の一例である掻き取り体24を収納可能な収納空間S2を備えた清掃作業ケース25の上流側端部に一体形成された連結フランジ25Aを、清掃作業ケース25のケース軸芯X4を作業用管部4の軸芯X2に合致(又は略合致)させた状態でボルト16にて水密状態に固定連結する。
また、前記清掃作業ケース25の下流側端部に一体形成された連結フランジ25Bには、清掃装置Cの操作軸26を摺動並びに揺動操作自在に水密状態で貫通支持する軸受部27Aを備えた清掃用合フランジ27が、それの軸受中心を作業用管部4の軸芯X2に合致させた状態でボルト16・ナット17にて水密状態で脱着自在に固定連結されている。
そして、前記内面清掃装置Cの操作軸26を押し込み操作して、前記清掃作業ケース25の収納空間S2内に位置する内面清掃装置Cの掻き取り体24を開弁操作状態にある作業用開閉弁6、作業用管部4、本管1を通して分岐管部2内に送り込み、この状態で操作軸26の操作ハンドル28を揺動操作して、前記分岐管部2の内周面における流路遮断予定位置を含む閉塞手段B1の挿入作業領域に付着している錆び瘤等の付着物を掻き取り、閉塞手段B1で確実に分岐管部2の流路を遮断することのできる内面状態に清掃する。
尚、前記内面清掃装置Cの掻き取り体24を分岐管部2内に送り込むにあたって、人為力だけでは掻き取り体24をスムーズに送り込めない場合には、例えば、前記合フランジ15に設けた係止部と操作軸26に設けた係止部とに亘って、操作軸26に強制送り込み力を付与する強制送り込み装置(例えば、二つの係止フックと巻取り及び繰り出し可能なチェーンとを備えた手巻きウインチ等)を装着して実施してもよい。
また、この内面清掃工程においては、前記清掃用合フランジ27の軸受部27Aに設けたシール用のOリング27aを支点とする操作軸26の揺動操作範囲が大きいため、清掃用合フランジ27の軸受部27Aの軸受中心を、分岐管部2の分岐軸芯X1に対して穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hで偏芯されている作業用管部4の軸芯X2に合致(又は略合致)させても、掻き取り体24を分岐管部2内に送り込むことができ、分岐管部2の内周面における流路遮断予定位置を含む閉塞手段B1の挿入作業領域を確実に清掃することができる。
尚、前記操作軸26の揺動操作範囲が小さくなる場合には、前記清掃用合フランジ27の軸受部27Aの軸受中心が分岐管部2の分岐軸芯X1に合致(又は略合致)するように、当該軸受部27Aの軸受中心を、清掃用合フランジ27の中心に対して穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hに相当する偏芯代で分岐管部2の内周底面2a側である下方側に偏芯させた状態で設けてもよい。
[6] 図9〜図14は、前記作業用開閉弁6に連結されている合フランジ15に閉塞装置Bを連結する閉塞装置連結工程と、閉塞装置Bの閉塞手段B1により分岐管部2の内周面の流路遮断予定位置で流路を遮断する流路遮断工程を示す。
具体的には、図9に示すように、閉弁操作状態にある作業用開閉弁6に連結されている合フランジ15に、閉塞装置Bの閉塞手段B1を収納可能な収納空間S3を備えた閉塞作業ケース30の上流側端部に一体形成された連結フランジ30Aを、閉塞作業ケース30のケース軸芯X5を作業用管部4の軸芯X2に合致(又は略合致)させた状態でボルト16にて水密状態に固定連結する。
また、前記閉塞作業ケース30の下流側端部に一体形成された連結フランジ30Bには、閉塞装置Bの操作軸31を摺動ならびに揺動操作自在に水密状態で貫通支持する軸受部32Aを備えた閉塞用合フランジ(下流側連結部の一例)32が、それの軸受中心を分岐管部2の分岐軸芯X1に合致(又は略合致)させた状態でボルト16・ナット17にて水密状態で脱着自在に固定連結されている。
前記閉塞用合フランジ32自体の中心は閉塞作業ケース30のケース軸芯X5と同芯に構成され、前記軸受部32Aは、図11に示すように、閉塞手段B1の設定送り込み軸芯X6が分岐管部2の分岐軸芯X1に合致(又は略合致)するように、当該軸受部32Aの軸受中心が閉塞用合フランジ32の中心に対して穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hに相当する偏芯代で分岐管部2の内周底面2a側である下方側に偏芯させた状態で設けられているとともに、この軸受部32Aに設けられたシール用のOリング32aを支点として前記操作軸31が揺動可能に構成されている。
前記閉塞装置Bの操作軸31は、筒状の外側操作軸31Aと、この外側操作軸31A内を軸芯方向に摺動自在に貫通する内側操作軸31Bとからなり、前記外側操作軸31A及び内側操作軸31Bの内端側(図9においては左端側)には、分岐管部2の流路を遮断するための閉塞手段B1が設けられているとともに、前記閉塞手段B1を外部から両操作軸31A,31Bを介して操作する操作手段B2が設けられている。
前記閉塞装置Bの閉塞手段B1を構成するに、図10に示すように、外側操作軸31Aの内端部に、円環状の押圧面33aを備えた第1押圧部材33が螺合固定され、内側操作軸31Bの内端部には、第1押圧部材33の押圧面33aと軸芯方向で相対向する円環状の押圧面34aを備えた第2押圧部材34が螺合固定されているとともに、前記両押圧部材33,34の押圧面33a,34a間には、当該両押圧部材33,34の相対近接移動による軸芯方向からの挟圧に伴って拡径状態に弾性変形して分岐管部2の流路を遮断するゴム製の弾性閉塞体35が外装されている。
前記第2押圧部材34の先端部の外周部分には、前記作業用管部4の内周面と本管1の管壁外周面における挿入口13の開口周縁との間に形成されている段差部40を乗り越え案内するテーパー面34bが形成されている。
前記操作手段B2を構成するに、図9、図12、図14に示すように、前記内側操作軸31Bの外端側軸部に形成されたネジ部31bに、外側操作軸31Aの外端面に当接した状態での螺合操作に連れて内側操作軸31Bを外側操作軸31Aに対して軸線方向の外方側に移動させる人為力操作用の拡径操作ナット36が螺合されている。
前記内側操作軸31Bのネジ部31bの外端側には、機械力操作用の一対の油圧ジャッキ37を備えた取付けプレート38が脱着自在に螺合固定されているとともに、前記外側操作軸31Aの外端側軸部には、両油圧ジャッキ37のピストンロッド37Aの先端と当接可能な受け部材39が外嵌され、この受け部材39には、外側操作軸31Aの外端側軸部の周方向二箇所に形成された係合凹部31aに係合する係合片41がボルト42で脱着可能に固定されている。
前記閉塞用合フランジ32と受け部材39との間には、図11、図12、図14に示すように、前記閉塞装置Bの閉塞手段B1が水圧で分岐管部2内の流路閉塞位置よりも下流側に移動することを阻止する移動阻止手段Dが設けられている。
この移動阻止手段Dは、閉塞用合フランジ32の外側面の周方向の複数箇所に固着されたネジ筒45と、各ネジ筒45に螺合固定されるスラスト止めボルト46と、前記各ネジ筒45に軸芯方向で相対向する受け部材39の複数箇所に形成されたボルト挿通孔39aと、受け部材39の両側面を挾持固定する状態で各ボルト挿通孔39aに挿通されたスラスト止めボルト46に螺合される固定ナット47とから構成されている。
そして、前記閉塞装置Bの操作軸31を押し込み操作して、前記閉塞作業ケース30の収納空間S3内に位置する閉塞装置Bの閉塞手段B1を開弁操作状態にある作業用開閉弁6、作業用管部4、挿入口13、本管1を通して分岐管部2内に送り込む。
このとき、前記閉塞用合フランジ32の各ネジ筒45にはスラスト止めボルト46が螺合固定されているため、分岐管部2内の流路閉塞位置への閉塞手段B1の送り込みに連れて各スラスト止めボルト46の先端が受け部材39のボルト挿通孔39aに挿入され、前記閉塞手段B1が分岐管部2内の流路閉塞位置に到達したとき、各スラスト止めボルト46に螺合されている固定ナット47で受け部材39の両側面を挾持固定する。
次に、前記閉塞手段B1が分岐管部2内の流路閉塞位置で固定保持されている状態で前記拡径操作ナット36を人為力で締め付け側に螺合操作する、又は、前記油圧ジャッキ37を油圧力で伸長作動させると、外側操作軸31Aに対して内側操作軸31Bが外方側に引き出され、これに伴う両押圧部材33,34の相対近接移動によって弾性閉塞体35が拡径状態に弾性変形され分岐管部2の流路が遮断される。
このとき、前記閉塞用合フランジ32と受け部材39との間に設けられた移動阻止手段Dにより、前記閉塞装置Bの閉塞手段B1が水圧で分岐管部2内の流路閉塞位置よりも下流側に移動することを阻止することができる。
前記操作軸31は、閉塞用合フランジ32の軸受部32Aに設けられたシール用のOリング32aを支点として揺動可能に構成されているため、閉塞作業ケース30の収納空間S3内の閉塞手段B1を開弁操作状態にある作業用開閉弁6、作業用管部4、挿入口13、本管1を通して分岐管部2内に送り込む際、閉塞手段B1の設定送り込み軸芯X6に対して操作軸31の軸芯が傾斜した状態、つまり、閉塞手段B1の先端が作業用管部4の内周面や分岐管部2の内周面等に摺接した傾斜姿勢で移動するが、分岐管部2内の流路閉塞位置で弾性閉塞体35が拡径状態に弾性変形されたときには、操作軸31の軸芯が閉塞手段B1の設定送り込み軸芯X6と合致(又は略合致)し、分岐管部2の流路が確実に遮断されることになる。
要するに、前記閉塞装置Bの操作軸31を摺動自在に支承する軸受部32Aの軸受中心が、分岐管部2の分岐軸芯X1に合致(又は略合致)する閉塞手段B1の設定送り込み軸芯X6になっていればよい。
尚、前記閉塞装置Bの閉塞手段B1を分岐管部2内に送り込むにあたって、人為力だけでは閉塞手段B1をスムーズに送り込めない場合には、前記内面清掃工程と同様に、例えば、前記閉塞作業ケース30に設けた係止部と受け部材39に設けた係止部とに亘って、操作軸31に強制送り込み力を付与する強制送り込み装置(例えば、二つの係止フックと巻取り及び繰り出し可能なチェーンとを備えた手巻きウインチ等)を装着して実施してもよい。
[7] 図15は、前記分岐管部2の連結フランジ2Aに接続されている分岐配管系の分岐配管3を撤去する分岐配管撤去工程を示し、図16は、分岐配管3が撤去された分岐管部2の連結フランジ2Aに、当該分岐管部2の端部開口を水密状態で閉止する管端閉止具であるフランジ蓋50をボルト16・ナット17で固定連結する管端閉止工程を示す。
[8] 図17は、前記閉塞装置Bの閉塞手段B1を縮径状態で作業用開閉弁6よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁6を閉弁した状態で閉塞装置Bを撤去する閉塞装置撤去工程を示す。
具体的には、前記拡径操作ナット36を人為力で緩める側に螺合操作する、又は、前記油圧ジャッキ37を油圧力で収縮作動させると、外側操作軸31Aに対して内側操作軸31Bが内方側に移動され、これに伴う両押圧部材33,34の相対離間移動によって弾性閉塞体35が元の縮径状態に弾性復帰し、分岐管部2の流路の遮断が解除される。
次に、前記受け部材39の両側面を挾持固定する状態で各スラスト止めボルト46に螺合されている固定ナット47のうち、受け部材39の外側面に位置する固定ナット47をスラスト止めボルト46から取り外し、移動阻止手段Dによる外方側への移動阻止機能を解除する。
その後、前記分岐管部2内の流路閉塞位置にある閉塞手段B1を本管1、挿入口13、作業用管部4、開弁操作状態にある作業用開閉弁6を通して閉塞作業ケース30の収納空間S3内に引き出し、前記作業用開閉弁6の弁体6Dを閉弁操作し、閉塞装置Bの閉塞用合フランジ32を閉塞作業ケース30から撤去するとともに、閉塞作業ケース30を作業用開閉弁6に連結されている合フランジ15から撤去し、さらに、作業用開閉弁6の連結フランジ6Cから合フランジ15を撤去する。
[9] 図18、図19は、前記作業用開閉弁6の連結フランジ6Cに連結された作業開口密閉装置Eにより、作業用管部4の先端開口を水密状態で密閉する作業開口密閉工程を示し、図20は、作業用管部4の先端開口の密閉後に、作業開口密閉装置E及び作業用開閉弁6を撤去する工程を示す。
具体的には、前記作業用開閉弁6の連結フランジ6Cに、作業用管部4の先端開口を水密状態で密閉するフランジ蓋51を収納可能な収納空間S4を備えた密閉作業ケース52の上流側の連結フランジ52Aが、密閉作業ケース52のケース軸芯X7を作業用管部4の軸芯X2に合致(又は略合致)させた状態でボルト16・ナット17にて水密状態で固定連結されている。
この密閉作業ケース52の下流側の連結フランジ52Bには、前記フランジ蓋51の外側面の取付け部51Aに脱着可能に連結された操作軸53をケース軸芯X7に沿って摺動自在に貫通支持する摺動支持ケース54の上流側の連結フランジ54Aが、ボルト16・ナット17にて水密状態で固定連結されているとともに、前記摺動支持ケース54の下流側の連結フランジ54Bと操作軸53の外側端部に設けた取付け杆55とに亘って、操作軸53に押し込み力を付与して密閉作業ケース52の収納空間S4内に位置するフランジ蓋51を作業用管部4の連結フランジ4Bに圧接させる送り込み手段56の一例である送り込みボルト56Aと送り込みナット56Bとが設けられている。
そして、図18の拡大断面図に示すように、前記送り込みボルト56Aと送り込みナット56Bとによる操作軸53の送り込み操作によってフランジ蓋51が作業用管部4の連結フランジ4Bに近接すると、連結フランジ4Bのネジ孔4cに螺合されているガイドボルト11のテーパーガイド部11aがフランジ蓋51のネジ孔51aに係入し、作業用管部4の連結フランジ4Bとフランジ蓋51との連結位置関係が確定する。
この状態でガイドボルト11を取り外して、図19に示すように、通常のボルト9で作業用管部4の連結フランジ4Bとフランジ蓋51とを水密状態で固定連結したのち、作業用開閉弁6の連結フランジ6Cから密閉作業ケース52を撤去し、さらに、作業用管部4の連結フランジ4Bから作業用開閉弁6を撤去する。
〔その他の実施形態〕
(1)前記穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xを、縮径状態にある閉塞手段B1の外周と作業用管部4の内周面との間に形成される空隙Sの寸法内での偏芯代hで前記分岐管部2の分岐軸芯X1に対して分岐管部2の内周底面2aから離間する側に偏芯させるにあたって、上述の第1実施形態では、前記作業用管部4を、それの軸芯X2を分岐管部2の分岐軸芯X1に対して前記穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代で分岐管部2の内周底面2aから離間する側に偏芯させた状態で本管1の管壁外周面に連設し、前記作業用開閉弁6に、穿孔装置Aの穿孔具A1を収納可能な穿孔作業ケース14を、作業用管部4の軸芯X2と同芯状態で連結したが、下記の(a)又は(b)の偏芯手段を採用してもよい。
(a)前記作業用管部4を、分岐管部2の分岐軸芯X1と同芯状態で本管1の管壁外周面に連設し、前記作業用開閉弁6に、穿孔装置Aの穿孔具A1を収納可能な穿孔作業ケース14を、それのケース軸芯X3が分岐管部2の分岐軸芯X1に対して前記穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hで分岐管部2の内周底面2aから離間する側に偏芯する状態で連結する。
(b)前記作業用管部4を、分岐管部2の分岐軸芯X1と同芯状態で本管1の管壁外周面に連設し、前記作業用開閉弁6に、穿孔装置Aの穿孔具A1を収納可能な穿孔作業ケース14を、分岐管部2及び作業用管部4と同芯状態で連結し、前記穿孔作業ケース14に、穿孔装置本体18を、それの軸芯が分岐管部2の分岐軸芯X1に対して前記穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hで分岐管部2の内周底面2aから離間する側に偏芯する状態で連結する。
上述の(a)、(b)の偏芯手段の場合は、作業用管部4の内径が分岐管部2の内径よりも少し大になる。
(2)前記閉塞装置Bの閉塞手段B1の設定送り込み軸芯X6を分岐管部2の分岐軸芯X1と合致(又は略合致)する位置に設定するにあたって、上述の第1実施形態では、前記作業用開閉弁6に、閉塞装置Bの閉塞手段B1を収納可能な閉塞作業ケース30を、前記作業用管部4と同芯状態で脱着自在に取付け、前記閉塞作業ケース30の下流側の連結板部である閉塞用合フランジ32に対して、閉塞装置Bの操作軸31を貫通状態で摺動自在に支持する軸受部32Aを、それの軸受中心が穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hに相当する偏芯代で作業用管部4に対して分岐管部2の内周底面2a側に偏芯させた状態で設けたが、前記作業用開閉弁6に対して、前記閉塞作業ケース30を、それのケース軸芯X5が穿孔具A1の設定送り込み軸芯Xの偏芯代hに相当する偏芯代で作業用管部4に対して分岐管部2の内周底面2a側に偏芯する状態で連結し、前記閉塞用合フランジ32自体の中心は閉塞作業ケース30のケース軸芯X5と同芯に構成し、この閉塞用合フランジ32の中心に軸受部32Aの軸受中心を配設して構成してもよい。
(3)上述の第1実施形態では、前記分岐管部2に接続されている分岐配管系の流体管や流体機器を撤去する工事について説明したが、本願発明の分岐流路遮断方法は、分岐配管系を構成する流体管や流体機器の一部又は全体を新たな流体管や流体機器に更正する工事にも適用することができる。
(4)上述の第1実施形態では、前記閉塞装置Bの操作軸31を、軸受部32Aに設けられたシール用のOリング32aを支点として揺動可能に構成したが、前記操作軸31を、それの軸芯が常に閉塞手段B1の設定送り込み軸芯X6と合致(又は略合致)する状態で押し引き操作できるように構成してもよい。
(5)上述の第1実施形態では、本管1の内周底面1aと分岐管部2の内周底面2aとを面一又は略面一にした状態で連設したが、この本管1の内周面と分岐管部2の内周面との一部が面一又は略面一となる面一連設箇所は、本管1の上部又は側部に位置していてもよい。
尚、前記面一連設箇所が本管1の上部に位置する場合は、水平な本管1の内周天井面と水平な分岐管部2の内周天井面とが面一又は略面一状態で連設される配管形態となり、また、前記面一連設箇所が本管1の側部に位置する場合は、水平な本管1に対して分岐管部2が上下方向から連通接続される配管形態となる。
(6)上述の第1実施形態で説明した穿孔作業ケース14と清掃作業ケース25及び閉塞作業ケース30とを、それぞれの作業条件(穿孔作業条件、清掃作業条件、閉塞作業条件)に応じて最も適切な構造に各別に構成してもよいが、前記穿孔作業ケース14と清掃作業ケース25及び閉塞作業ケース30とを、それぞれの作業条件を満たす状態で同一構造に構成して、1種類の作業ケースで穿孔作業、清掃作業、閉塞作業に兼用使用可能に構成してもよい。
本願発明は、管の内周面と分岐管部の内周面との一部が面一又は略面一状態にあっても、穿孔作業が完了したことを作業者が感覚的に確実に捕捉することができ、しかも、閉塞装置の閉塞手段を分岐管部内にスムーズに送り込んで流路を確実に遮断することのできる流体配管系の分岐流路遮断方法として良好に利用することができる。
A 穿孔装置
A1 穿孔具
B 閉塞装置
B1 閉塞手段
D 移動阻止手段
h 偏芯代
S 空隙
X 穿孔具の設定送り込み軸芯
X1 分岐管部の分岐軸芯
X2 作業用管部の軸芯
X3 穿孔作業ケースのケース軸芯
X5 閉塞作業ケースのケース軸芯
X6 閉塞手段の設定送り込み軸芯
1 本管(水道本管)
2 分岐管部
2a 内周面の面一連設箇所(内周底面)
2b 基端開口
4 作業用管部
6 作業用開閉弁
13 挿入口
14 穿孔作業ケース
14B 下流側連結部(連結フランジ)
18A 連結部(連結フランジ)
20 ホールソー
20B 切削作用部(切削チップ)
21 センタードリル
21A 切削作用部(切削チップ)
30 閉塞作業ケース
31 操作軸
32 下流側連結部(閉塞用合フランジ)
32A 軸受部
40 段差部
50 管端閉止具(フランジ蓋)

Claims (7)

  1. 流体が流動する本管よりも小径の分岐管部が内周面の一部を面一又は略面一にした状態で連設されている前記本管の管壁外周面に、前記分岐管部の基端開口に対して分岐軸芯方向で相対向する状態で作業用管部を連設する作業用管部連設工程と、
    前記作業用管部に連結された作業用開閉弁に穿孔装置を連結し、この穿孔装置の穿孔具を作業用開閉弁、作業用管部を通して送り込むことにより、前記分岐管部の基端開口に相対向する本管の管壁に挿入口を形成する挿入口形成工程と、
    前記穿孔装置の穿孔具を作業用開閉弁よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁を閉弁した状態で穿孔装置を撤去する穿孔装置撤去工程と、
    前記作業用開閉弁に、分岐管部の流路を遮断可能な拡径状態と縮径状態とに切替え可能な閉塞手段を備えた閉塞装置を連結する閉塞装置連結工程と、
    前記閉塞装置の閉塞手段を縮径状態にして作業用開閉弁、作業用管部、本管の管壁に形成された挿入口を通して分岐管部内の流路閉塞位置に送り込み、閉塞手段を拡径状態に切替えて流路を遮断する流路遮断工程と、
    を備えた流体配管系の分岐流路遮断方法であって、
    前記挿入口形成工程において、
    前記穿孔装置の穿孔具の設定送り込み軸芯を、縮径状態にある閉塞手段の外周と作業用管部の内周面との間に形成される空隙の寸法内での偏芯代で前記分岐管部の分岐軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所から離間する側に偏芯させてあり、
    前記閉塞装置連結工程において、
    前記閉塞装置の閉塞手段の設定送り込み軸芯を分岐管部の分岐軸芯と合致又は略合致する位置に設定してあることを特徴とする流体配管系の分岐流路遮断方法。
  2. 前記作業用管部連設工程において、前記作業用管部が、それの軸芯を分岐管部の分岐軸芯に対して前記穿孔具の設定送り込み軸芯の偏芯代で分岐管部の内周面の面一連設箇所から離間する側に偏芯させた状態で本管の管壁外周面に連設されており、
    さらに、前記挿入口形成工程において、前記作業用開閉弁には、穿孔装置の穿孔具を収納可能な穿孔作業ケースが脱着自在に取付けられているとともに、前記穿孔作業ケースの下流側連結部には、前記穿孔具の設定送り込み軸芯を作業用管部の軸芯に合致させた状態で穿孔装置の連結部が脱着自在に固定連結されている請求項1記載の流体配管系の分岐流路遮断方法。
  3. 前記閉塞装置連結工程において、前記作業用開閉弁には、閉塞装置の閉塞手段を収納可能な閉塞作業ケースが、前記作業用管部と同芯状態で脱着自在に取付けられているとともに、前記閉塞作業ケースの下流側の連結部には、閉塞装置の操作軸を貫通状態で摺動自在に支持する軸受部が、それの軸受中心を穿孔具の設定送り込み軸芯の偏芯代に相当する偏芯代で作業用管部の軸芯に対して分岐管部の内周面の面一連設箇所側に偏芯させた状態で設けられている請求項2記載の流体配管系の分岐流路遮断方法。
  4. 前記流路遮断工程の後に、分岐管部に接続されている流体管又は流体機器を撤去し、前記分岐管部にこれの端部開口を閉止する管端閉止具を連結する管端閉止工程と、
    前記閉塞装置の閉塞手段を作業用開閉弁よりも下流側に引き出し、作業用開閉弁を閉弁した状態で閉塞装置を撤去する閉塞装置撤去工程が備えられている請求項1〜3のいずれか1項に記載の流体配管系の分岐流路遮断方法。
  5. 前記流路遮断工程において、前記閉塞装置の閉塞手段が流体圧で分岐管部内の流路閉塞位置よりも下流側に移動することを阻止する移動阻止手段が設けられている請求項1〜4のいずれか1項に記載の流体配管系の分岐流路遮断方法。
  6. 前記穿孔装置の穿孔具は、円筒状のホールソーと当該ホールソーの基端部の回転中心位置から切削作用部よりも前方に突出するセンタードリルとから構成されているとともに、前記センタードリルの切削作用部からホールソーの切削作用部までのドリル突出長さが、前記センタードリルが本管の管壁を貫通してから前記ホールソーによる切削作用が開始される寸法に構成されている請求項1〜5のいずれか1項に記載の流体配管系の分岐流路遮断方法。
  7. 前記閉塞装置の閉塞手段の先端部には、前記作業用管部の内周面と本管の管壁外周面における挿入口の開口周縁との間の段差部を乗り越え案内するテーパー面が形成されている請求項3記載の流体配管系の分岐流路遮断方法。
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