JP6762072B2 - 配管構造および工法および管工事方法 - Google Patents
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Description
ケース20で前記管1の一部を囲繞する工程と、前記囲繞する工程において、前記ケース20には切削工具3としてのミリング状の工具を持つカッター32が取り付けられ、
前記ケース20内に配置した前記切削工具3で前記管1の外表面13を切削して、薄皮1Sで形成された有底の溝Gを前記管1に形成する薄皮形成工程と、
前記切削により生成された切り粉Tを除去する除去工程と、
前記薄皮形成工程と前記除去工程の実行後に、前記薄皮1Sを破って開口10を形成する工程とを備える。
管1の周方向Rに回転可能な回転体2を前記管1のまわりに装着する工程と、前記装着する工程において、前記回転体2にはミリング状の切削工具3を持つカッター32が取り付けられ、
前記ミリング状の切削工具3を前記工具の中心軸30のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記回転体と共に前記管1の周方向Rに旋回させることで、前記管1の外表面13を切削して、薄皮1Sで形成され前記周方向Rに長い有底の溝Gを前記管1に形成する薄皮形成工程と、
前記切削により生成された切り粉Tを除去する除去工程と、
前記薄皮形成工程と前記除去工程の実行後に、前記薄皮1Sを突き破って開口10を形成する工程とを備える。
周方向Rに延び薄皮1Sで形成された有底の溝Gを定義する管1と、
前記有底の溝Gを含む管1の一部を囲繞するケース20と、
前記ケース20内に配置された仕切弁体4と、
前記溝Gに向かって前記仕切弁体4を接近させ更に前記有底の溝Gの薄皮1Sを突き破って開口10を形成するように前記仕切弁体4を移動させる弁棒43とを備え、
前記仕切弁体4は、
前記管1の内部に入り込む円形状の弁本体40と、
前記弁本体40の先端側に設けられ前記薄皮1Sを破って前記開口10を形成するための刃41と、
前記先端側の反対の基端側に設けられ前記開口10の周囲の前記管1の部位に接して前記開口10を閉塞するシール部42とを備える。
この場合、ミリング状の切削工具3により有底の溝を精度良く形成することができる。
前記管1の内部に入り込む円形状の弁本体40と前記弁本体40の先端側に設けられ前記薄皮1Sを破って前記開口10を形成する刃41と、
前記先端側の反対の基端側に設けられ前記開口10の周囲の管1の部位に接して前記開口10を閉塞するシール部42とを備え、
前記仕切弁体4の刃41が前記薄皮1Sを突き破って前記開口10を形成する工程が実行され、
前記仕切弁体の弁本体40が前記管1内に侵入し、前記シール部42が前記開口10の周囲の管1の部位に接すると共に、前記弁本体40の先端側が前記管1の内周面14に接して前記挿入工程が実行される。
前記薄皮1Sは管軸方向Sの中央部の厚さが管軸方向Sの両側よりも薄く形成され、
前記厚さの薄い中央部を前記刃41が破ることで前記開口10を形成する工程が実行される。
また、両側よりも薄い中央部に仕切弁体4の刃41を押し当てることにより中央部が容易に破断し、再現性が高くなり、止水の信頼性が向上する。
閉弁状態の前記弁本体40は、前記金属製の刃41が前記管1の内周面14に接し、シール部42が前記溝Gの周囲の管1の部位に接する。
一方、シール部42は管1の溝Gの周囲に接し付近をシールするであろう。
前記ミリング状の切削工具3を前記工具の中心軸30のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記回転体と共に前記管1の周方向Rに旋回させることで、前記管1の外表面13を切削して、薄皮1Sで形成され前記周方向Rに長い有底の溝Gを前記管1に形成する薄皮形成工程と、
前記切削により生成された切り粉Tを除去する除去工程と、
前記回転体および前記カッター32を前記管1から取り外す工程と、
前記仕切弁体4を内蔵した前記ケース20が前記有底の溝Gを含む前記管1の一部を囲繞するように前記ケース20を前記管1に装着する。
回転体としては、管の表面に転がり接触する複数のローラを有していてもよい。
まず、本装置の全体構成について説明する。
図1A〜図5Bに示す本装置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9〜図11に示すように、不断流下で弁体の挿入等を行うためのものである。
図1Aおよび図1Bに示すように、本装置2は密閉ケース(回転体の一例)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を備える。
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に示すカッター32や、図5Bに示す弁蓋44等が取り付けられる。
図1Aおよび図1Bにおいて、ゴムパッキン60にはハッチングを施してある。
図8Bの前記シール部42はゴム製で、前記先端側の反対の基端側に設けられ前記溝Gの周囲の既設管1の部位に接して前記開口10を閉塞する。
つぎに、既設管1内に流体が流れている状態で、前記既設管1に開口10を形成し、仕切弁体4を既設管1内に挿入する不断流工法について説明する。
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および切削用ベース31を介して前記カッター32を第1分割ケース21に取り付ける。
なお、予め、前記両分割ケース21,22の結合部25を前記ボルトナット26で締結することで、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。
その後、図2Aのように、ケース20と共にカッター32を所定角度に設定した後に、切削工具3を既設管1の中心に向って移動させて切削工具3で既設管1の管壁12の一部を削る。この状態で、つまり切削工具3で管1を削りながら、図3Aの本装置2全体を周方向Rに回動させることで、図10(a),(b)に示すように既設管1の一部を切削した有底の溝Gが略半周にわたって形成される。
なお、薄皮形成工程において、溝Gが有底となるように、切削工具3により切削する深さは既設管1の厚さよりも小さくする必要がある。
吸引工程においては、図2Bおよび図3Bに示すように、前記切削により生成された切り粉Tを除去するために、負圧源5が吸引管50を介して前記ケース20内の気体(空気)と共に前記切り粉Tを吸引する。なお、切り粉Tの吸引中に切り粉Tを空気と共に吸引し易くするために、エアの導入孔51がケース20に設けられていてもよい。
次に、図3Aおよび図3Bの前記薄皮形成工程後にカッター32および切削工具3を密閉ケース20から取り外す。ここで、前記薄皮1sは既設管1内に流体を閉じ込めている。そのため、既設管1の管路内を流れる水が既設管1から噴出するおそれがない。
前記交換工程、前記薄皮形成工程および前記吸引工程の実行後に、図6A−図8Bのように、前記薄皮1Sを破って開口10を形成する開口形成工程が実行される。本例の場合、前記仕切弁体4の刃41が前記薄皮1Sを突き破って前記開口10を形成し、更に、弁本体40が前記開口10を押し拡げる。
図9(c)〜(e)に示すように、前記開口形成工程において、刃41が薄皮1Sを切り開くと共に刃41が薄皮1Sを押し開いて破り、弁本体40は刃41と共に既設管1内に侵入する。すなわち、本例の場合、開口形成工程と共に仕切弁体4を既設管1内に挿入する挿入工程が実行される。
本例の場合、弁本体40と仕切弁体4とが一体に形成されている。
本例は図12の実施例2に近似した構造である。図13の本例はシール部42の構造および機能が図13の実施例2と異なる。
これらの図において、ケース20はポリエチレン製でポリエチレン製の管1に溶着される。この例において、ケース20は管1の前記溝Gを含む略半周部分を覆う。なお、周知のように、ケース20には加熱用の電熱線70が埋設されている。
この例においても前記実施例2と同様にケース20はポリエチレン製で、電熱線70が埋設されている。
なお、本例ではケース20は管1の全周を覆う。また、弁蓋に接続される金属製フランジ28Aが設けられている。
本例において、工事の対称となる管1は、例えばポリエチレン(ポリオレフィン系樹脂)管や塩ビ(塩化ビニル)管などのプラストマー製またはエラストマー製の管である。
これらの図において、既設管1はモルタルライニング100の内層を有する鋳鉄管である。
この例では、トムソン式の刃41が薄皮1Sを切り抜く。この場合、挿入される仕切弁体を厚くすることができる。したがって、サイズの大きい既設管にも適用できるかもしれない。
なお、本例の場合、薄皮1sは一定の均一な厚さであるのが好ましいだろう。
これらの例は既設管1に仕切弁体4を挿入するのではなく、既設管1から分岐配管を取り出す場合に用いられる。
図24に示す工法において、前記ミリング状の切削工具3を工具の中心軸30(図1A参照)のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記ケース20(図1A参照)と共に前記既設管1の周方向Rに旋回させることと前記既設管1の管軸方向Sに移動させることで、前記有底の溝Gをループに形成することにより前記薄皮形成工程が実行される。
すなわち、図26(a)の方形筒状のトムソン式の刃41が図25Aの薄皮1Sを切り抜く。この場合、刃41の内側に返りを設けておいて、切片15を刃41と共に回収できるようにしておくのが好ましい。
本例においては、図27(a)および(b)に示すように、ホールソー3を回転させながら、既設管1の外表面13を切り進む。この際、ホールソー3の背面からエアと共に切り粉Tを吸い出す。
なお、ホールソー3の撤去後、分岐配管を接続する。
たとえば、エンドミルの先端は山型ではなく、エンドミルで一定の深さの溝を形成してもよい。また、管内を流れる流体は水や油の他、ガスであってもよい。
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。
また、本発明の不断流工法は、いわゆる不断水穿孔後に分岐配管を設ける場合にも採用することができる。
19:中央部
2:回転体 2B:ベース 2C:ローラチェーン 2D:連結具 2R:ローラ
20:ケース 21:第1分割ケース 22:第2分割ケース 23:分岐孔 24:内周面 25:結合部 26:組立ボルトナット 27:枝管部 28:フランジ
29:栓
3:切削工具 30:中心軸 31:切削用ベース 32:カッター 33:送り装置
3L:大径部 3S:小径部
4:仕切弁体 40:弁本体 41:刃 42:シール部 43:弁棒 44:弁蓋 45:両端部 5:負圧源 50:吸引管 51:導入孔
6:塗膜 70:電熱線 100:モルタルライニング
D:管径方向 G:溝 G1〜G4:第1〜第4溝
R,R1,R2:周方向 S,S1,S2:軸方向 T:切り粉
Claims (13)
- 管1に開口を形成する工法であって、
ケース20で前記管1の一部を囲繞する工程と、前記囲繞する工程において、前記ケース20には切削工具3としてのミリング状の工具を持つカッター32が取り付けられ、
前記ケース20内に配置した前記切削工具3で前記管1の外表面13を切削して、薄皮1Sで形成された有底の溝Gを前記管1に形成する薄皮形成工程と、
前記切削により生成された切り粉Tを除去する除去工程と、
前記薄皮形成工程と前記除去工程の実行後に、前記薄皮1Sを破って開口10を形成する工程とを備える、工法。 - 請求項1の工法において、
前記ミリング状の切削工具3を工具の中心軸30のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記ケース20と共に前記管1の周方向Rに旋回させることで、前記周方向Rに長い前記有底の溝Gを形成することにより前記薄皮形成工程が実行される、工法。 - 請求項2の工法において、
前記開口10から仕切弁体4を前記管1内に挿入する挿入工程を更に備える、工法。 - 管1に開口を形成する工法であって、
管1の周方向Rに回転可能な回転体2を前記管1のまわりに装着する工程と、前記装着する工程において、前記回転体にはミリング状の切削工具3を持つカッター32が取り付けられ、
前記ミリング状の切削工具3を前記工具の中心軸30のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記回転体2と共に前記管1の周方向Rに旋回させることで、前記管1の外表面13を切削して、薄皮1Sで形成され前記周方向Rに長い有底の溝Gを前記管1に形成する薄皮形成工程と、
前記切削により生成された切り粉Tを除去する除去工程と、
前記薄皮形成工程と前記除去工程の実行後に、前記薄皮1Sを突き破って開口10を形成する工程とを備える、工法。 - 請求項1もしくは4の工法において、
前記薄皮形成工程および前記除去工程の実行後、前記開口10を形成する工程の前に、
前記管1の前記溝Gの表面に塗膜6を形成する工程を更に備える、工法。 - 請求項4の工法において、前記回転体は前記管1の周方向Rに分割されたケース20を含み、
前記装着する工程において、前記ケース20で前記管1の一部を囲繞し、
前記開口10を形成する工程に先立って、前記工具3に代えて前記薄皮1Sを突き破る平板状の仕切弁体4を前記ケース20に組み付ける組付工程と、
前記開口を形成する工程において前記開口10から仕切弁体4を前記管1内に挿入する挿入工程とを更に備える、工法。 - 請求項6の工法において、前記仕切弁体4は、
前記管1の内部に入り込む円形状の弁本体40と前記弁本体40の先端側に設けられ前記薄皮1Sを破って前記開口10を形成する刃41と、
前記先端側の反対の基端側に設けられ前記開口10の周囲の管1の部位に接して前記開口10を閉塞するシール部42とを備え、
前記仕切弁体4の刃41が前記薄皮1Sを突き破って前記開口10を形成する工程が実行され、
前記仕切弁体の弁本体40が前記管1内に侵入し、前記シール部42が前記開口10の周囲の管1の部位に接すると共に、前記弁本体40の先端側が前記管1の内周面14に接して前記挿入工程が実行される、工法。 - 請求項7の工法において、前記溝Gは前記管1の前記周方向Rに延び、
前記薄皮1Sは管軸方向Sの中央部の厚さが管軸方向Sの両側よりも薄く形成され、
前記厚さの薄い中央部を前記刃41が破ることで前記開口10を形成する工程が実行される、工法。 - 請求項1の工法において、
前記ミリング状の切削工具3を工具の中心軸30のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記管1の周方向Rに旋回させることと前記管1の管軸方向Sに移動させることで、前記有底の溝Gをループに形成することにより前記薄皮形成工程が実行される、工法。 - 請求項9の工法において、
前記開口10を形成する工程において、前記ループの有底の溝Gに合致するループの刃41で前記薄皮1Sを突き破って、前記管1に分岐口となる前記開口10を形成し、
前記ループの刃を撤去する工程を更に備える、工法。 - 配管構造を得るための管工事方法であって、
前記配管構造は管1に仕切弁体4を組み込んだ配管構造であって、
周方向Rに延び薄皮1Sで形成された有底の溝Gを定義する管1と、
前記有底の溝Gを含む管1の一部を囲繞するケース20と、
前記ケース20内に配置された仕切弁体4と、
前記溝Gに向かって前記仕切弁体4を接近させ更に前記有底の溝Gの薄皮1Sを突き破って開口10を形成するように前記仕切弁体4を移動させる弁棒43とを備え、
前記仕切弁体4は、
前記管1の内部に入り込む円形状の弁本体40と、
前記弁本体40の先端側に設けられ前記薄皮1Sを破って前記開口10を形成するための刃41と、
前記先端側の反対の基端側に設けられ前記開口10の周囲の前記管1の部位に接して前記開口10を閉塞するシール部42とを備え、
前記管工事方法は前記管1の周方向Rに回転可能な回転体2を前記管1のまわりに装着する工程と、前記装着する工程において、前記回転体にはミリング状の切削工具3を持つカッター32が取り付けられ、
前記ミリング状の切削工具3を前記工具の中心軸30のまわりに回転させながら、前記切削工具3を前記回転体と共に前記管1の周方向Rに旋回させることで、前記管1の外表面13を切削して、薄皮1Sで形成され前記周方向Rに長い有底の溝Gを前記管1に形成する薄皮形成工程と、
前記切削により生成された切り粉Tを除去する除去工程と、
前記回転体および前記カッター32を前記管1から取り外す工程と、
前記仕切弁体4を内蔵した前記ケース20が前記有底の溝Gを含む前記管1の一部を囲繞するように前記ケース20を前記管1に装着する工程と、を備える管工事方法。 - 請求項11において、
前記弁本体40の刃41が金属製で、
閉弁状態の前記弁本体40は、前記金属製の刃41が前記管1の内周面14に接し、前記シール部42が前記開口10の周囲の前記管1の部位に接する、配管構造を得るための管工事方法。 - 請求項4の工法において、前記回転体2および前記カッター32を取り外す工程と、
前記開口10を形成する工程に先立って、前記薄皮1Sを突き破る平板状の仕切弁体4を収容したケース20で前記管1の有底の溝Gを囲繞するように前記ケース20を前記管1に組付ける組付工程と、
前記開口を形成する工程において前記開口10から仕切弁体4を前記管1内に挿入する挿入工程とを更に備える、工法。
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