JP6590400B2 - 既設管の防錆構造および不断流工法 - Google Patents

Description

本発明は既設管の防錆構造および不断流工法に関する。

従来より、既設管内の流体の流れを止めずに（不断流で）開孔を形成し、当該既設管のラインに弁体を挿入する工法は周知である。また、不断流で既設管に開孔を形成し、分岐配管を既設のラインに設ける工法も周知である。既設管が鉄管（スチール、ＦＣ，ＦＣＤ）である場合、前記開口の切削面には錆が生じる。そのため、種々の防錆構造が採用されている。

ＷＯ２０１５／０５６３２３Ａ１（フロントページ） ＪＰ２００１−１９３８９３Ａ（フロントページ） ＪＰ２０１１−２５６９７０Ａ（フロントページ）

前記特許文献３の発明は、樹脂製の防錆カバーの外周に樹脂の弾性を有する防食部材を配置し、穿孔された開孔の表面を前記防食部材で覆う。

しかし、かかる構造では前記防食部材の金型が無数に必要となる。例えば、弁挿入においては既設管の呼径と管種の積の数の金型が必要である。一方、分岐配管を行う不断水穿孔工事では前記積に更に分岐口径の数を乗算した数の金型が必要になる。したがって、コストアップの要因となる。

したがって、本発明の目的は、低コストで開孔部分の防錆を行うことのできる既設管の防錆構造および不断流工法を提供することである。

また、前記特許文献３の発明では、防錆カバーが既設管の管壁を挟むことで、防錆カバーが開孔に固定される。しかし、管は外径基準で製造され内径については何ら規定がなく、そのため、防錆カバーで管壁を安定した状態で挟むことができないおそれがある。

したがって、本発明の他の目的は、安定した状態で防錆カバーを開孔に装着した状態を維持し得る既設管の防錆構造および不断流工法を提供することである。

また、前記特許文献３の発明では、防錆カバーが既設管の管壁を挟む。そのため、防錆カバーの一部が既設管内に突出する。かかる突出は乱流や水圧低下の要因となる。

したがって、本発明の他の目的は、既設管内に突出部分が生じにくい既設管の防錆構造および不断流工法を提供することである。

本発明の既設管の防錆構造は、既設管１の管壁１２に形成された開孔１ａと、
前記開孔１ａの周囲において前記既設管１の一部を囲繞する密閉ケース２０と、
前記開孔１ａに装着された防錆カバー５とを備え、前記防錆カバー５は、
前記開孔１ａの周囲において前記既設管１の外周面１３に沿った湾曲板部５１と、
前記開孔１ａを定義する形成面１４に沿ってループ状に延び貫通孔５ａを有する環状板部５０とが一体に形成され、
前記既設管１の前記外周面１３と前記湾曲板部５１との間、および／または、前記既設管１の前記開孔１ａの前記形成面１４と前記環状板部５０との間に、不定形のシーリング材７が介挿されている。

この構造によれば、前記既設管１の前記外周面１３と前記湾曲板部５１との間、および／または、前記既設管１の前記開孔１ａの前記形成面１４と前記環状板部５０と介挿されているシーリング材７は不定形である。かかる不定形のシーリング材７は金型を必要としない。したがって、イニシャルコストを著しく小さくすることができる。

本発明において、不定形のシーリング材とは、未加流のゴムを含み、例えば、ブチルゴム系コーキング材、ウレタン系コーキング材、シリコン系コーキング材、エポキシ系コーキング材等を用いることができる。

「ループ状に延び」とは完全なループでなくてもよいことを意味する。環状板部５０が完全なループでない場合、環状板部５０が収縮して開孔１ａに嵌め易いだろう。

図１Ａは本発明の一実施例にかかる不断流装置においてフランジに穿孔機を取り付けた状態を示す概略縦断面図、図１Ｂは同横断面図である。 図２Ａは同不断流装置において同フランジに弁蓋を取り付けた状態を示す概略縦断面図、図２Ｂは同横断面図である。 防錆カバーを示す斜視図である。 要部を拡大して示す断面図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、それぞれ、不断流工法を示す概略断面図である。 図６Ａおよび図６Ｂは、それぞれ、不断流工法を示す概略断面図である。 図７Ａおよび図７Ｂは、それぞれ、不断流工法を示す概略断面図である。 図８Ａおよび図８Ｂは、それぞれ、不断流工法を示す概略断面図である。 防錆カバー及びシーリング材を示す拡大断面図である。

好ましくは、前記防錆カバー５の周方向の両端において連結され、前記防錆カバー５とでエンドレスのループを前記既設管１の外周面１３の外周囲において形成するバンド６と、
前記開孔１ａとは反対側に設けられ前記バンド６を介して前記防錆カバー５を前記既設管１の外周面１３に押し付ける操作部６１とを更に備える。

この場合、操作部６１を操作してバンド６を引っ張って防錆カバー５を既設管１の外周面１３に押し付けることができる。したがって、既設管１の内径の大きさに拘わらず、防錆カバー５を開孔１ａに安定した状態で固定することができる。

好ましくは、前記防錆カバー５は、前記密閉ケース２０の内周面２０Ｆと前記既設管１の前記外周面１３との間に挟まれて前記既設管１の径方向に前記密閉ケース２０および既設管１に係合する係合部５２を更に備える。

この場合、防錆カバー５の係合部５２が密閉ケース２０と既設管１との間で挟まれて、防錆カバー５が開孔１ａに固定される。したがって、既設管１の内径の大きさに拘わらず、防錆カバー５を開孔１ａに安定した状態で固定することができる。

１つの前記各実施態様または下記の実施例に関連して説明および／または図示した特徴は、１つまたはそれ以上の他の実施態様または他の実施例において同一または類似な形で、および／または他の実施態様または実施例の特徴と組み合わせて、または、その代わりに利用することができる。

本発明は、添付の図面を参考にした以下の好適な実施例の説明からより明瞭に理解されるであろう。しかしながら、実施例および図面は単なる図示および説明のためのものであり、本発明の範囲を定めるために利用されるべきものではない。本発明の範囲は請求の範囲のみによって定まる。添付図面において、複数の図面における同一の部品番号は、同一または相当部分を示す。

以下、本発明の一実施例を図面にしたがって説明する。
まず、不断流で工事を行うための不断流装置２の全体構成について説明する。

不断流装置２：
図１および図２に示す装置２は、既設管１の管内に流体（たとえば、水等）が流れている状態で既設管１を囲繞し、図１Ａの矢印で示すように、管軸方向Ｌに移動されることで、不断流穿孔や、弁体の挿入および防錆カバー５の装着を行うためのものである。

分割ケース２１，２２：
図１Ｂに示すように、装置２は密閉ケース２０を備えている。密閉ケース２０は、既設管１の一部を囲繞する２個の分割ケース２１，２２からなる。

前記第１および第２分割ケース２１，２２は、枝管部２７の軸線Ｘに略直交する仮想平面に沿って分割されている。一対の前記分割ケース２１，２２は、既設管１に対して既設管１の管径方向Ｃの上下から外嵌装着され、結合部２５が組立ボルトおよび組立ナットにより互いに締結されて組み立てられる。

図１Ｂに示すように、前記各分割ケース２１，２２は、既設管１の外周面１３に概ね沿って湾曲した内周面２９をそれぞれ備えている。
図１Ａに示す前記複数の分割ケース２１，２２のうち、第１ケース２１には、既設管１の径方向Ｃに突出して延びる分岐状の分岐孔２３を有する前記枝管部２７が一体に形成されている。

枝管部２７：
前記枝管部２７には、たとえば板状フランジのようなフランジ２８が一体に形成されており、該フランジ２８には図１Ａに示す穿孔機３や、図２Ｂに示す弁蓋８等が取り付けられる。

ゴムパッキン３０：
ゴムパッキン３０は、半円状で半割れ状の第１〜第４シールリング３１〜３４と直線状の２本の直線部３５，３５を備えている。

第１シール領域Ｓ１：
図１Ａに示すように、第１シールリング３１および第２シールリング３２は、分岐孔２３の管軸方向Ｌの両側に配置されている。そのため、第１シールリング３１と第２シールリング３２との間には、分岐孔２３が設けられた密閉ケース２０の部位を取り囲んで密閉する第１シール（密閉）領域Ｓ１が形成されている。すなわち、分岐孔２３に対応する部分に分岐孔２３を塞ぐ第１シール領域Ｓ１が形成されている。

第２シール領域Ｓ２：
図１Ａに示すように、第１シールリング３１と第３シールリング３３との間には第２シール領域Ｓ２が形成されている。すなわち、第２シール（密閉）領域Ｓ２は、前記第１シール領域Ｓ１に隣接し、かつ、前記第１シール領域Ｓ１に対しシールされている。前記第２シール領域Ｓ２は、前記第１シール領域Ｓ１から管軸方向Ｌにズレ、かつ、図５Ｂに示す前記カッター３ａで穿孔した開孔１ａを塞ぐことが可能な大きさを持つように形成されている。

前記各シール領域Ｓ１、Ｓ２は各々密閉された空間で、前記シール領域Ｓ１、Ｓ２同士は互いに連通していない。

図１Ｂに示すように、第１分割ケース２１の結合部２５と、第２分割ケース２２の結合部２５との間において、図２Ｂのゴムパッキンの３０の前記直線部３５，３５が互いに対向するように設けられている。なお、ゴムパッキンの３０の詳しい構造はＷＯ２０１５／０５６３２３Ａ１の段落００２７〜００２９に開示されている。

つぎに、防錆構造について説明する。
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、本実施例の構造はバンド６と前記開孔１ａに装着された防錆カバー５とを備える。

前記防錆カバー５は、環状板部５０および湾曲板部５１が例えば熱可塑性樹脂で一体に形成される。前記湾曲板部５１は前記開孔１ａの周囲において前記既設管１の外周面１３に沿って湾曲している。前記環状板部５０は前記開孔１ａを定義する形成面１４に沿ってループ状に延び貫通孔５ａを有する。前記湾曲板部５１には一対の案内板部５３が一体に形成されていてもよい。

図９Ａに示すように、本実施例の場合、前記既設管１の前記外周面１３と前記湾曲板部５１との間、並びに、前記既設管１の前記開孔１ａの前記形成面１４と前記環状板部５０との間には、不定形のシーリング材７が介挿されている。

図４Ａおよび図４Ｂに示すように、本実施例の場合、防錆構造は前記バンド６に加え操作部６１を備える。

前記バンド６は前記防錆カバー５の周方向の両端において連結され、前記防錆カバー５とでエンドレスのループを前記既設管１の外周面１３の外周囲において形成する。前記防錆カバー５と前記バンド６との端部同士は例えばホック６２のような連結手段で連結されている。前記操作部６１は前記開孔１ａとは反対側に設けられ前記バンド６を介して前記防錆カバー５を前記既設管１の外周面１３に押し付ける。

不断流工法：つぎに施工方法について説明する。

組立工程：
まず、図１Ａおよび図１Ｂに示すように、既設管１の一部を前記密閉ケース２０によって気密状態で囲繞すると共に、前記フランジ２８を介して前記穿孔機３を第１分割ケース２１に取り付ける。
すなわち、第１分割ケース２１と第２分割ケース２２とで既設管１を上下に挟むように囲繞すると、ゴムパッキン３０の第１〜第４シールリング３１〜３４の内周面が既設管１の外周面１３に接触し、図１Ａに示すように、第１シール領域Ｓ１および第２シール領域Ｓ２が形成される。
その後、図１Ｂに示す前記両分割ケース２１，２２の結合部２５にボルトを通し、前記ボルトにナットを螺合させることで、既設管１の一部を密閉ケース２０によって気密状態で囲繞する。

穿孔工程：
その後、図５Ｂの、穿孔機３のカッター３ａを既設管１の中心に向って移動（下降）させて穿孔機３のカッター３ａで既設管１の管壁１２（図５Ａ）の一部を穿孔し、穿孔機３のカッター３ａを回転させながら、図５Ａのように装置２全体を周方向Ｒに回動させることで、図５Ｂに示すように既設管１の一部を穿孔して略半周にわたる開孔１ａを形成する。

第１移動工程：
その後、穿孔機３を元の位置まで戻し、図６Ａに示す位置まで密閉ケース２０を第１方向Ｌ１にスライド移動させる。すなわち、図６Ａに示すように、第１シール領域Ｓ１が前記開孔１ａを覆わず、かつ、第２シール領域Ｓ２が前記開孔１ａを取り囲むように、密閉ケース２０を移動させる。

配置工程：
一方、図３Ｃの防錆カバー５の環状板部５０と湾曲板部５１とが連なるコーナ部５４にシーリング材７を配置する。前記シーリング材７はコーナ部５４の全周にわたって環状に配置される。

装着工程：
次に、前記第１移動工程後に図６Ａの穿孔機３をカッター３ａと共に密閉ケース２０から取り外す。前記第１移動工程により、図６Ｂの前記開孔１ａが前記第２シール領域Ｓ２によってシールされている。そのため、既設管１の管路内を流れる水が開孔１ａから噴出するおそれがない。

前記取り外し後、図７Ａおよび図７Ｂのように、第２分割ケース２２の切粉排出孔から操作部６１と一体のバンド６を挿入する。一方、図７Ａの枝管部２７の分岐孔２３に前記シーリング材７（図９Ａ）付の防錆カバー５を入れる。

その後、図７Ｂの防錆カバー５とバンド６とをホック６２で連結する。前記第１移動工程後に前記操作部６１を回転操作して前記バンド６を引っ張ることで、前記シーリング材７が配置された前記防錆カバー５を前記開孔１ａに装着する。

ここで、図９Ａの二点鎖線のように、コーナ部５４に配置されていたシーリング材７は、図９Ｂの実線で示すように押し潰されて、その一部が開孔１ａの形成面１４を覆い、残りの一部が既設管１の外周面１３と湾曲板部５１との間に介挿された状態となる。かかるシーリング材７は防錆だけでなく止水にも役立つ。

その後、図８Ａに示すように、第１分割ケース２１のフランジ２８に弁蓋８を装着する。前記弁蓋８内には、既設管１内に侵入可能な仕切弁体８ａが内蔵されている。

第２移動工程：
その後、図８Ｂに示すように密閉ケース２０を前記第１方向Ｌ１とは反対の第２方向Ｌ２にスライド移動させる。この第２移動工程により、仕切弁体８ａが開孔１ａから既設管１内に侵入可能な位置まで密閉ケース２０が移動される。

止水工程：
その後、弁蓋８の操作部を回転させると、仕切弁体８ａが下降し、既設管１の管路が塞がれ止水される。この止水後、既設管１の下流側の作業を行う。

図９Ｂは他の例を示す。
本例においては前記バンド６および操作部６１を必要としない。

図９Ｂにおいて、前記防錆カバー５は、係合部５２を備える。前記係合部５２は前記密閉ケース２０の内周面２０Ｆと前記既設管１の前記外周面１３との間に挟まれて前記既設管１の径方向に前記密閉ケース２０および既設管１に係合する。この例の場合、前記スライド方式ではなく作業用弁を有する一般的な不断流装置にも採用でき、その場合、防錆カバー５の挿入器や押し込み具が用いられてもよい。

以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
工事は弁挿入ではなく、分岐配管工事であってもよい。
前述した実施例では、既設管を囲繞する密閉ケースは第１および第２分割ケースの２分割としたが３分割以上であってもよい。
また、既設管を囲繞するケースは鋳造品であってもよいし、鋼板で形成されてもよい。鋼板で形成した場合には、第１および第２分割ケースを仮に組み立てた状態で溶接することにより２つの分割ケースを一体に形成してもよい。
また、穿孔する孔の形状は円弧状に限らず、円形であってもよい。なお、円形の孔は周知のホールソー（カッターの一種）で形成することができる。
したがって、以上のような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。

本発明の防錆構造および不断流工法は、水道やガスなどの既設管のラインに採用することができる。

１：既設管 １２：管壁 １３：外周面 １４：形成面 １ａ：開孔 １Ｅ：縁
２：不断流装置 ３：穿孔機 ３ａ：カッター
２０：密閉ケース ２０Ｆ：内周面 ２１：第１分割ケース ２２：第２分割ケース
２３：分岐孔 ２７：枝管部 ２８：フランジ
３０：ゴムパッキン ３Ｆ：内周面 ３１〜３４：第１〜第４シールリング
５：防錆カバー ５ａ：貫通孔 ５０：環状板部 ５１：湾曲板部 ５２：係合面
５３：案内板部 ５４：コーナ部
６：バンド ６１：操作部 ６２：ホック
７：不定形のシーリング材 ８：弁蓋
Ｃ：径方向 Ｃ１：外方
Ｌ：管軸方向 Ｌ１：第１方向 Ｌ２：第２方向 Ｒ：周方向
Ｓ１：第１シール領域 Ｓ２：第２シール領域

Claims (1)

1. 既設管１の管壁１２に形成された半周にわたる開孔１ａと、
   前記開孔１ａから既設管１内に侵入可能な仕切弁体８ａと、
   前記開孔１ａの周囲において前記既設管１の一部を囲繞する密閉ケース２０と、
   前記開孔１ａに装着された防錆カバー５とを備え、前記防錆カバー５は、
   前記開孔１ａの周囲において前記既設管１の外周面１３に沿った湾曲板部５１と、
   前記開孔１ａを定義する形成面１４に沿ってループ状に延び貫通孔５ａを有する環状板部５０とが一体に形成され、
   前記既設管１の前記外周面１３と前記湾曲板部５１との間、および前記既設管１の前記開孔１ａの前記形成面１４と前記環状板部５０との間に、金型を必要としない不定形のシーリング材７が介挿され、
   前記防錆カバー５の周方向の両端において連結され、前記防錆カバー５とでエンドレスのループを前記既設管１の外周面１３の外周囲において形成するバンド６と、
   前記開孔１ａとは反対側に設けられ前記バンド６を介して前記防錆カバー５を前記既設管１の外周面１３に押し付ける操作部６１とを更に備える、防錆構造を得るための不断流工法であって、
   前記防錆構造を得るための不断流工法は、
   前記既設管１の一部を前記密閉ケース２０によって気密状態で囲繞すると共に穿孔機３を前記密閉ケース２０に取り付ける組立工程と、
   前記穿孔機３のカッター３ａで前記既設管１に半周にわたる前記開孔１ａを形成する穿孔工程と、
   前記防錆カバー５に前記不定形のシーリング材７を環状に配置する工程と、
   前記シーリング材７が配置された前記防錆カバー５を前記密閉ケース２０の一部を構成する第１分割ケース２１の枝管部２７の分岐孔２３から前記開孔１ａに装着する装着工程と、
   前記密閉ケース２０の一部を構成する第２分割ケース２２の切粉排出孔から操作部６１と一体のバンド６を挿入する工程と、
   前記カバー５を前記既設管１の外周面１３に押し付けるバンド６と前記カバー５とをホック６２で連結する工程と、
   前記操作部６１を回転操作して前記バンド６を引っ張ることで、前記シーリング材７が押し潰されて、その一部が前記開孔１ａの形成面１４を覆い、残りの一部が既設管１の外周面１３と湾曲板部５１との間に介挿された状態となる工程と、
   を備える不断流工法。