JP6934658B2

JP6934658B2 - 止水ボール

Info

Publication number: JP6934658B2
Application number: JP2017095494A
Authority: JP
Inventors: 亀井　進; 進亀井; 治中尾
Original assignee: 株式会社ホーシン
Priority date: 2017-05-12
Filing date: 2017-05-12
Publication date: 2021-09-15
Anticipated expiration: 2037-05-12
Also published as: JP2018194020A

Description

本発明は、建築用配水管や上下水道管などの配管を一時的に止水するために使用する止水ボール（止水プラグともいう）に関する。

建築用配水管や上下水道管などの配管の一部を取り替えたり、修理したりするときには、配管の上流側を一時的に止水して行われる。このとき、配管内の流水を完全に停止させずに工事を行いたい場合には、配管の工事区間部分を挟んでその上流側と下流側に止水ボールを取り付け、各止水ボールにバイパス管を接続してバイパス流路を形成するようにしている。

このようなバイパス流路を形成するための止水ボール（止水プラグ）として、例えば特許文献１や特許文献２で開示されたものがある。
特許文献１の止水プラグでは、バイパス管を接続する貫通管を備えたプラグ本体（蓋体）の外周面に中空構造のＯリングが設けられ、このＯリングをネジで貫通管の軸方向に押圧することにより、Ｏリングの外周部を拡径させ、下水管の内周面にＯリングの外周部を密着させるようにしている。
また、特許文献２の図７に示されている止水プラグは、バイパス管を接続する貫通穴を備えた筒状プラグ本体の外周面にリング状のゴムを設け、このゴムをネジで放射方向に押圧することによりゴムを膨出させて下水管の内周面に密着させるようにしている。

しかし、特許文献１、２の止水プラグの構造では、Ｏリングやリング状のゴム材を下水管の内周面に密着させるのに多数のネジを１つ１つ締め付けねばならず、その作業が大変面倒であるとともに時間がかかっていた。

また、圧力流体により膨張する中空チューブを用いて、一挙に下水管を封止するバイパスタイプの止水ボールも一般的に知られている。
この止水ボールは、図７に示すように、貫通管１１の周りに内部を中空としたゴム製の中空チューブ１２が設けられている。中空チューブ１２は貫通管１１の両端外周に固定された円板状の金属製フランジ１４、１５の間に配置され、一方のフランジ１４に設けた注入栓１３から圧縮エアを中空チューブ１２内に注入することにより、図７の仮想線で示すように中空チューブ１２を膨張させて配管１０の内壁面に密着させ、止水するように形成されている。

特開２００５−１８０５６９号公報特開２０１３−２５６８０９号公報

このような中空チューブを用いた止水ボールでは、チューブの外周面を配管内壁面に密着させるのにエアを注入するだけで一挙に行うことができるとともに、構造が簡単で比較的安価に製作できるといったメリットがある。その反面、チューブの外周面が外部に露出しているので、チューブ挿入時にチューブの外周面が配管内壁面に接触して傷付き、反復使用により強度が劣化して使用時にバーストすることがあるといった問題点があった。また、チューブのバーストは、作業者の操作ミスにより設定圧以上のエアを注入したときや、不使用時の管理上の不注意によるチューブの損傷によっても生じることがある。チューブのバーストが発生すると、チューブの破片や注入栓などの金属部品が飛散して作業者が危険であるとともに、工事を中断して破片物の除去作業や回復作業などを行う必要があり、大きな作業ロスが発生することになる。

そこで本発明は、中空チューブを用いるものでありながら、配管内壁面との接触によるチューブの損傷をなくすとともに、万一、何らかの原因でチューブのバーストが発生しても、破片物の飛散をなくして作業者の安全を確保することのできるバイパスタイプの止水ボールを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では次のような技術的手段を講じた。すなわち、本発明の止水ボールは、左右に貫通する流路を有する芯管と、前記芯管の周囲を円柱状に覆うように配置され、注入栓から圧力流体を注入することにより膨張する伸縮可能なゴム材で形成された中空チューブと、インサート成形手段により前記注入栓および前記中空チューブと一体に結合され、前記芯管の一端に取り付けられ、圧力流体が注入されていない膨張前の前記中空チューブの外径より大径である円形の第一フランジと、前記芯管の他端に取り付けられ、前記第一フランジと同径で円形の第二フランジと、前記第一フランジおよび前記第二フランジと同径で円筒状をなし、その両端部が前記第一フランジおよび前記第二フランジによって保持されるとともに、前記中空チューブに圧力流体が注入されていない膨張前の状態で、前記中空チューブの外周面と非接触となるように間隙を設けて前記中空チューブの周りを覆う外カバーと、前記外カバーと前記中空チューブとの間の前記間隙内に配置され、前記中空チューブの周りを覆う軟質シート材製の保護カバーとを備え、前記保護カバーがその両端縁で前記第一フランジと前記外カバーの端部との間、前記第二フランジと前記外カバーの端部との間に挟持されている構成とした。
ここで、前記中空チューブを構成するゴム材は耐圧性に優れた天然または合成ゴムで形成され、前記保護カバーを構成するシート材は強度のある布で形成するのがよい。

本発明の止水ボールでは、圧縮エア（圧力流体）が注入される中空チューブが保護カバーと外カバーによって覆われていて外部に露出していない。また、中空チューブに圧力流体が注入されていない膨張前の状態で、外カバーと中空チューブとの間に間隙が形成されるようにしてあるので、配管への挿入時に中空チューブが傷付くことはない。したがって、損傷に起因する中空チューブのバーストを防止して作業者の安全を確保することができる。また、万一、設定圧以上のエア注入などの何らかの原因で中空チューブにバーストが発生した場合でも、保護カバーによって中空チューブの破片物が受け止められて外部に飛散することがなく、作業者の危険を回避することができるといった効果がある。

また、前記中空チューブは前記芯管の一端に取り付けられたフランジに対してインサート成形手段により一体的に取り付けられている構成としている。
これにより、中空チューブとフランジとの結合を安定した状態で確実に行うことができる。

また、前記外カバーは円筒状で形成され、その両端部で前記芯管の両端外周面に取り付けられた円形のフランジに保持されており、前記保護カバーがその両端縁で前記フランジと外カバーの端部との間に挟まれて保持されている構成としている。
これにより、前記左右のフランジによって柔軟な外カバーの円筒状の形態を維持できるととともに、前記フランジに対して前記保護カバーと前記外カバーを同時に結合することができる。

本発明に係る止水ボールの一実施例を示す斜視図。図１に示す止水ボールの断面図。止水ボールの中空チューブとフランジとの結合状態を示す断面図。止水ボールを配管に挿入したときのエア充填前の状態を示す断面図。止水ボールを配管に挿入して膨張させた状態を示す断面図。バイパス流路を形成したときの使用状態を示す断面図。従来の止水ボールの一例を示す断面図。

以下において、本発明の詳細をその実施の形態を示す図１〜図６に基づいて説明する。
本実施例の止水ボールＡは、芯管１の周りに配置されていて圧力流体を注入することにより膨張する伸縮可能な中空チューブ２を備えている。中空チューブ２は、耐圧性に優れた天然または合成ゴムにより作成され、圧縮エアを注入するための注入栓３を備えている。芯管１は、左右に貫通する流路１ａを備えた金属筒体で形成され、その両端外周に金属などの硬質材料で作られた円形のフランジ４（第一フランジ）、フランジ５（第二フランジ）５が取り付けられており、一方のフランジ４に中空チューブ２並びに注入栓３が保持されている。本実施例では、図３に示すように、中空チューブ２の成型時にフランジ４と注入栓３とを金型内に組み込んでインサート成型することにより３者が一体的に結合された状態で形成されている。

さらに、止水ボールＡは、中空チューブ２の周りを覆う保護カバー６と、この保護カバー６の周りを覆う筒状の外カバー７とを備えている。

保護カバー６は、帆布材またはドンゴロス材のような柔軟で強靱な布製シート材で形成されている。また、保護カバー６は、内側にある中空チューブ２の規定最大値までの膨張を許容する大きさで形成されている。

外カバー７は、中空チューブ２の膨張による圧力に押されて外側に膨張することが可能な材料、例えば天然または合成ゴムなどの弾力性のある材料で形成されており、その両端で左右のフランジ４、５にボルト８、８で取り付けられている。そして、外カバー７とフランジ４、５との間に保護カバー６の両端縁部６ａ、６ａが挟み込まれた状態で保持されている。さらに、外カバー７の外周面には滑り止め用の小さなリング状突起７ａが一定の間隔をあけて複数形成されている。

止水ボールＡを使用するときは、図６に示すように、配管１０の工事区間部分Ｌを挟んでその上流側と下流側に止水ボールＡ、Ａを１つずつ取り付け、各止水ボールＡ、Ａの芯管１にバイパス管１６を接続してバイパス流路を形成して用いられる。
また、各止水ボールＡ、Ａを配管１０にセットするときは、図４に示すように、注入栓３にコンプレッサなどのエア供給源Ｐに連なるダクト１７を接続して止水ボールＡを配管１０内に挿入する。そして、図５に示すように、エア供給源Ｐからの圧縮エアを止水ボールＡの中空チューブ２に注入して外カバー７とともに膨張させ、当該外カバー７の外周面を配管１０の内壁面に密接させることにより配管１０を閉塞する。

本発明の止水ボールＡでは、圧縮エアが注入される中空チューブ２が保護カバー６と外カバー７によって覆われていて外部に露出していないので、配管１０への挿入時に中空チューブ２が傷付くことはない。したがって、損傷に起因する中空チューブ２のバーストを防止して作業者の安全を確保することができる。また、万一、設定圧以上のエア注入などの何らかの原因で中空チューブ２にバーストが発生した場合でも、保護カバー６によって中空チューブ２の破片物が受け止められて外部に飛散することがなく、作業者の危険を回避することができる。

本発明に係る止水ボールは、直径７０ｍｍといった小径の配管から、直径１８００ｍｍの大径の配管に対応して幅広く製作することができる。このとき、止水ボールＡの構成部材である中空チューブ２、保護カバー６並びに外カバー７の寸法や強度は、使用対象となる配管１０の直径によって種々変更されることは勿論である。また、中空チューブ２に注入される最大許容エア圧は、使用対象となる製品サイズによって０．０２〜０．３ＭＰａの範囲内で選択される。したがって、中空チューブ２はこの圧縮エアに対応した耐圧性のあるゴム材で製作される。また、保護カバー６も、万一、中空チューブ２がバーストしたときに飛散する破片物を受け止めることが可能な丈夫なシート材で形成することが求められる。

以上、本発明の代表的な実施例について説明したが、本発明は必ずしも上記の実施形態に特定されるものではない。例えば、上記実施例では、保護カバー６の材料として布製シート材を用いたが、強度が確保できるのであれば樹脂製シート材を用いることもできる。また、中空チューブ２を膨張させる圧力流体として上記実施例ではエアを用いたが、これに代えてオイルや水を用いることも可能である。その他本発明では、その目的を達成し、請求の範囲を逸脱しない範囲内で適宜修正、変更することが可能である。

本発明は、建築用配水管や上下水道管などの配管を一時的に止水するバイパス流路形成用の止水ボールとして利用することができる。

Ａ止水ボール
１芯管
１ａ流路
２中空チューブ
３注入栓
４フランジ
５フランジ
６保護カバー
６ａ保護カバーの端縁部
７外カバー
８ボルト
１０配管
１６バイパス管

Claims

左右に貫通する流路を有する芯管と、
前記芯管の周囲を円柱状に覆うように配置され、注入栓から圧力流体を注入することにより膨張する伸縮可能なゴム材で形成された中空チューブと、
インサート成形手段により前記注入栓および前記中空チューブと一体に結合され、前記芯管の一端に取り付けられ、圧力流体が注入されていない膨張前の前記中空チューブの外径より大径である円形の第一フランジと、
前記芯管の他端に取り付けられ、前記第一フランジと同径で円形の第二フランジと、
前記第一フランジおよび前記第二フランジと同径で円筒状をなし、その両端部が前記第一フランジおよび前記第二フランジによって保持されるとともに、前記中空チューブに圧力流体が注入されていない膨張前の状態で、前記中空チューブの外周面と非接触となるように間隙を設けて前記中空チューブの周りを覆う外カバーと、
前記外カバーと前記中空チューブとの間の前記間隙内に配置され、前記中空チューブの周りを覆う軟質シート材製の保護カバーとを備え、
前記保護カバーがその両端縁で前記第一フランジと前記外カバーの端部との間、前記第二フランジと前記外カバーの端部との間に挟持されている止水ボール。
前記中空チューブを構成するゴム材は耐圧性に優れた天然または合成ゴムで形成され、前記保護カバーを構成するシート材は強度のある布で形成されている請求項１に記載の止水ボール。
前記第一フランジと前記外カバーの端部との間、前記第二フランジと前記外カバーの端部との間はボルトで固定される請求項１に記載の止水ボール。