JP6980204B2 - マンホール用下水バイパス装置 - Google Patents
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Description
同装置は、上流側下水管の出口部に挿入されて外周部が上流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の上流側止水プラグと、下流側下水管の入口部に挿入されて外周部が下流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の下流側止水プラグと、一端部が上流側止水プラグに接続され、他端部が下流側止水プラグに接続されるバイパス管とを備えてなる。
各止水プラグは、周方向に間隔をおいて複数のネジ孔が開けられた短円筒状のネジ保持部材と、ネジ保持部材に嵌め被せられて一方の端部がネジ保持部材の外周面に固定されているゴム製短円筒状部材と、開ループ状の金属製リングよりなりかつネジ保持部材とゴム製短円筒状部材との間に介在されている拡径可能な中間リングと、ネジ保持部材の複数のネジ孔に内側からねじ込まれた複数のネジとを備えている。
上記の下水バイパス装置によれば、各止水プラグの複数のネジをネジ保持部材のネジ孔にねじ込んでいくと、ネジの先端で中間リングが径方向外方に押圧されて、中間リングが拡径し、それによって、ゴム製短円筒状部材が下水管の内周面に圧接させられ、上流側下水管の出口部および下流側下水管の入口部の止水が行われる。この状態で、両止水プラグにバイパス管の両端部を接続すれば、上流側下水管から排出される下水は、バイパス管を流通して、下流側下水管に流入する。したがって、マンホール内には下水が流れず、ドライな状態で工事等を円滑に行うことが可能である。
そのため、上記の下水バイパス装置は、上流側下水管および下流側下水管が中口径または小口径である場合には、各止水プラグの狭い内部スペースにおけるネジのねじ込み作業またはネジ戻し作業が困難となるため、適用することができなかった。
上流側下水管の出口部に一端側から挿入されかつ外周部が上流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の上流側止水プラグと、
下流側下水管の入口部に一端側から挿入されかつ外周部が下流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の下流側止水プラグと、
一端部が上流側止水プラグの反挿入側端部に着脱自在に接続され、他端部が下流側止水プラグの反挿入側端部に着脱自在に接続されるバイパス管とを備えており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグは、それぞれ、剛性材料よりなりかつ反挿入側端部にバイパス管接続部を有している略筒状のボディと、ゴム状弾性材料よりなりかつボディに嵌め被せられて両端部がボディの外周面に取り付けられている弾性スリーブと、弾性スリーブとボディとの間のスペースに流体圧を供給して弾性スリーブをその表面が上流側下水管および下流側下水管の各内周面に圧接するように膨張させる流体圧供給手段とを有している、マンホール用下水バイパス装置。
第1環状リブは、その両側面のうち弾性スリーブの長さ中央に近い方の側面が、弾性スリーブの長さ中央に向かって次第に高さが低くなる傾斜面となされ、同他方の側面が、弾性スリーブの長さ方向と直交する垂直面となされている、上記1)のマンホール用下水バイパス装置。
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各ボディにおける中間部材の両端部の環状フランジ部およびこれらにねじ接合される第1挟持部材および第2挟持部材の各対向面に、弾性スリーブの両端部の先端部分が嵌め入れられる内部拡大溝を構成しうる切欠きが形成されている、上記3)のマンホール用下水バイパス装置。
また、上記3)の下水バイパス装置によれば、弾性スリーブが劣化したり破損したりした場合でも、弾性スリーブの交換を容易に行うことができ、長期に亘って使用することができる。
なお、以下の説明において、図1,2,6,9の各上下を「上下」といい、同左右を「左右」というものとする。
図1〜図5には、この発明の第1の実施形態に係るマンホール用下水バイパス装置が示されている。
この下水バイパス装置(11)は、マンホール(M)に通じている上流側下水管(P1)と下流側下水管(P2)とをバイパス接続して、マンホール(M)内を下水(D)が流れない状態にするための装置である。図1において、上流側下水管(P1)の出口部は、マンホール(M)の周壁の右側部に開口させられており、下流側下水管(P2)の入口部は、マンホール(M)の周壁の左側部に開口させられている。
下水バイパス装置(11)は、その全体構成を図1に示すように、上流側下水管(P1)の出口部に一端(右端)側から挿入されかつ外周部が上流側下水管(P1)の内周面に水密状に接触させられる略筒状の上流側止水プラグ(2A)と、下流側下水管(P2)の入口部に一端(左端)側から挿入されかつ外周部が下流側下水管(P2)の内周面に水密状に接触させられる略筒状の下流側止水プラグ(2B)と、一端部(右端部)が上流側止水プラグ(2A)の反挿入側端部(左端部)に着脱自在に接続され、他端部(左端部)が下流側止水プラグ(2B)の反挿入側端部(右端部)に着脱自在に接続されるバイパス管(9)とを備えている。
ボディ(3)を構成する上記各部材(31)(32)(33)を構成する剛性材料としては、耐腐食性や強度等に優れた鋼、特にステンレス鋼が好適に用いられるが、これに限定されるものではない。
各フランジ部材(32)は、中間部材(31)の内径とほぼ同じ内径を有するとともに、中間部材(31)の外径よりも大きい外径を有しており、各フランジ部材(32)の外周面と中間部材(31)の外周面との間に段差が形成されるようになっている。また、各フランジ部材(32)の外周面は、中間部材(31)と反対側の端部を除いて所定の厚さ分だけ切り欠かれており、同切欠き部が、弾性スリーブ(4)の左右各端部を配置してボディ(3)に取り付けるための取付基部(321)となされている。左側(反挿入側)のフランジ部材(32)には、厚さ方向に貫通した空気流通孔(322)があけられている。
管接続部材(33)は、中間部材(31)とほぼ同一の内径および外径を有している。管接続部材(33)の環状フランジ部(331)は、管接続部材(33)の左端部(反挿入側端部)に、所要の内径および外径を有するリング体を溶接等により接合することによって形成されている。環状フランジ部(331)には、複数のボルト挿通孔(331a)が周方向に等間隔おきに形成されている(図3参照)。
弾性スリーブ(4)の表面には、その左右各端部に、3つの溝形成用環状リブ(410)が等間隔おきに形成され、隣り合うリブ(410)どうしの間に環状溝(42)が計2つ形成されている。そして、これらの環状溝(42)に、例えばステンレス鋼等よりなる固定バンド(43)が巻回状に取り付けられて締付固定されることにより、弾性スリーブ(4)の両端部が、ボディ(3)の外周面、より詳しくは、左右のフランジ部材(32)の取付基部(321)に気密状に取り付けられている。
また、弾性スリーブ(4)の表面の長さ中間部には、横断面略四角形の複数の第1環状リブ(411)と、横断面略半円形の複数の第2環状リブ(412)とが、弾性スリーブ(4)の長さ方向に所定間隔をおいて交互に形成されている。図2および図5に詳しく示すように、第1環状リブ(411)は、その左右両側面のうち弾性スリーブ(4)の長さ中央(C)に近い方の側面が、弾性スリーブ(4)の長さ中央(C)に向かって次第に高さが低くなる傾斜面(411a)となされ、同他方の側面が、弾性スリーブ(4)の長さ方向と直交する垂直面(411b)となされている。弾性スリーブ(4)がその裏側のスペース(S)への空気圧(A)の供給によって膨張させられると、各第1環状リブ(411)の平坦な頂面(411c)が、上流側下水管(P1)の内周面に、比較的大きな接触面積で圧接させられるとともに、各第2環状リブ(412)の丸い頂部(412a)が、上流側下水管(P1)の内周面に、比較的小さな接触面積で圧接させられるようになっている。以上のような2種類の環状リブ(411)(412)の組み合わせにより、弾性スリーブ(4)による優れた止水効果(シール性)および下水(D)流通時の動圧等によって長さ方向に移動しない(ずれない)だけの取付強度が得られる。
空気圧供給管(51)の先端と空気流通孔(322)との接続構造は、例えば、簡易迅速継手の雄形継手部材(521)をフランジ部材(32)の表面に空気流通孔(322)と通じるように接合するとともに、同雌型継手部材(522)を空気圧供給管(51)の先端に取り付けて、これらの継手部材(521)(522)どうしを着脱自在に嵌め合わせて接続するものを使用することができる。同接続構造によれば、空気圧供給管(51)の脱着作業を容易に行うことが可能となる上、空気圧の漏れ等のリスクも少ない。
また、図示は省略したが、空気圧供給管(51)の途中にはコックやボールバルブ等の開閉弁が設けられている。弾性スリーブ(4)の裏側のスペース(S)に空気圧(A)を供給する場合や同スペース(S)から空気圧(A)を抜く場合には、開閉弁を開放位置とする。一方、上記スペース(S)に供給した空気圧(A)を所定圧力に維持する間は、開閉弁を閉止位置としておく。
なお、弾性スリーブ(4)を膨張させるためにその裏側のスペース(S)に供給する流体圧は、空気圧に限定されず、例えばポンプを用いて水圧を供給するようにしてもよい。
バイパス管(9)の両端の環状フランジ(92)は、上流側止水プラグ(2A)および下流側止水プラグ(2B)における各管接続部材(33)の環状フランジ部(331)とほぼ同形同大のものであって、管接続部材(33)の環状フランジ部(331)の複数のボルト挿通孔(331a)に対応する箇所に、ボルト挿通孔(図示略)が形成されている。
そして、各止水プラグ(2A)(2B)における管接続部材(33)の環状フランジ部(331)に、バイパス管(9)の左右各端の環状フランジ(92)を重ね合わせて、両者のボルト挿通孔(331a)に通したボルト(61)の先端側部分にナット(62)をねじ嵌めることにより、バイパス管(9)の両端部が両止水プラグ(2A)(2B)の反挿入側端部にそれぞれ着脱自在に接続されるようになっている。
なお、バイパス管の構成や材料は上記に限定されず、例えば、管本体としてフレキシブル管やホース等の可撓性を有する管材を使用することも可能であり、また、バイパス管と各水プラグとの接続構造についても、上記には限定されず、その他の適宜の接続構造を採用することが可能である。特に、バイパス管の管本体として可撓性を有する管材を使用した場合、両止水プラグのバイパス管接続部の高さや向きが多少ずれていても接続が可能となり、また、上流側下水管の出口部と下流側下水管の入口部とがマンホールの周壁の異なる高さ位置に開口している場合や、両者がマンホールの一直径方向に並んでおらず周方向にずれている場合であっても、バイパス接続が可能となる。
まず、マンホール(M)内に上流側止水プラグ(2A)を下ろして、その一端側から上流側下水管(P1)の出口部に挿入し、所定箇所に配置する。そして、空気圧供給装置(5)のエアコンプレッサ等を作動させて、弾性スリーブ(4)とボディ(3)との間のスペース(S)に所定の空気圧(A)(例えば0.2Mpa程度)を供給すると、弾性スリーブ(4)が膨張してその表面の第1環状リブ(411)および第2環状リブ(412)が上流側下水管(P1)の内周面に圧接させられる。この圧接状態が維持されるように、空気圧供給管(51)の途中の開閉弁を閉止位置にする。
次に、マンホール(M)内に下流側止水プラグ(2B)を下ろして、その一端側から下流側下水管(P2)の入口部に挿入し、所定箇所に配置する。そして、空気圧供給装置(5)のエアコンプレッサ等を作動させて、弾性スリーブ(4)とボディ(3)との間のスペース(S)に所定の空気圧(A)(例えば0.2Mpa程度)を供給すると、弾性スリーブ(4)が膨張してその表面の第1環状リブ(411)および第2環状リブ(412)が下流側下水管(P2)の内周面に圧接させられる。この圧接状態が維持されるように、空気圧供給管(51)の途中の開閉弁を閉止位置にする。
その後、バイパス管(9)の一端側の環状フランジ(92)を上流側止水プラグ(2A)の環状フランジ部(331)に、同他端側の環状フランジ(92)を下流側止水プラグ(2B)の環状フランジ部(331)に、それぞれ重ね合わせて、これらのボルト挿通孔(331a)に通したボルト(61)の先端側部分にナット(62)をねじ嵌める。これによって、両止水プラグ(2A)(2B)とバイパス管(9)とが接続され、下水バイパス装置(11)の設置が完了する。
また、この実施形態の下水バイパス装置(11)は、各止水プラグ(2A)(2B)におけるボディへ(3)の弾性スリーブ(4)の取付構造が比較的単純であって、コストが抑えられる上、弾性スリーブ(4)の表面に形成された第1環状リブ(411)および第2環状リブ(412)により、優れた止水効果(シール性)および下水(D)流通時の動圧等に十分に耐えうる取付強度が得られる。
そのため、上記第1の実施形態の下水バイパス装置(11)は、とりわけ、マンホール(M)に通じている上流側下水管(P1)および下流側下水管(P2)が150φ程度の小口径である場合に、好適に用いることができる。
図6〜図8には、この発明による第2の実施形態のマンホール用下水バイパス装置(12)が示されている。
この実施形態の下水バイパス装置(12)では、上流側止水プラグ(2A)および下流側止水プラグ(図示略)の各ボディ(3X)が、両端部に径方向外方に突出した環状フランジ部(341)を有している略円筒状の中間部材(34)と、中間部材(34)の挿入側端部(図6では右端部)の環状フランジ部(341)にねじ接合されて同環状フランジ部(341)と共に弾性スリーブ(4X)の一端部を挟持する略リング状の第1挟持部材(35)と、中間部材(34)の反挿入側端部(図6では左端部)の環状フランジ部(341)にねじ接合されて同環状フランジ部(341)と共に弾性スリーブ(4X)の他端部を挟持する略リング状の第2挟持部材(36)と、一端部が第2挟持部材(36)に溶接等によって接合されかつ他端部にバイパス管接続部(30)を構成する径方向外方に突出した環状フランジ部(371)を有している管接続部材(37)とを備えている。
また、上記の下水バイパス装置(12)によれば、弾性スリーブ(4X)が劣化したり破損したりした場合でも、ボルト(39)を取り外せば、弾性スリーブ(4X)の交換を容易に行うことができ、長期に亘って使用することができる。
以上の点より、この実施形態の下水バイパス装置(12)は、例えば、マンホール(M)に通じている上流側下水管(P1)および下流側下水管(P2)が200φ程度の小口径である場合に、好適に用いることができる。
図9〜図11には、この発明による第3の実施形態のマンホール用下水バイパス装置(13)が示されている。
図示の下水バイパス装置(13)は、以下の点を除いて、図6〜図8に示す第2の実施形態の下水バイパス装置(12)と実質的に同一である。
すなわち、この実施形態の下水バイパス装置(13)では、上流側止水プラグ(2A)および下流側止水プラグ(図示略)の各ボディ(3X)の外周面のうち弾性スリーブ(4X)が取り付けられていない部分、具体的には、管接続部材(37)の外周面に、複数(ここでは6個)の筒状ナット(71)が、先端を径方向外方に向けて周方向等間隔おきに接合されている。各ナット(71)には、頭部(72a)付きボルト(72)がねじ込まれている。そして、各ボルト(72)の頭部(72a)に、ゴム状弾性材料よりなりかつボルト(72)が所要長さだけナット(71)にねじ込まれた状態において上流側下水管(P1)および下流側下水管(図示略)それぞれの内周面に圧接させられるストッパ(73)が設けられている。各ナット(71)の左右両側には、それぞれ底辺が管接続部材(37)の外周面に管接続部材(37)の長さ方向に沿うように溶接された支持プレート(74)の垂直辺が溶接されている。ストッパ(73)は、例えばゴムやエラストマー等よりなる短円筒体よりなり、ボルト(72)の頭部(72a)に接着剤等によって接合固定されている。
従って、この実施形態の下水バイパス装置(13)は、例えば、マンホール(M)に通じている上流側下水管(P1)および下流側下水管(P2)が250〜300φ程度の中口径である場合に、好適に用いることができる。
(P1):上流側下水管
(P2):下流側下水管
(D):下水
(11)(12)(13):マンホール用下水バイパス装置
(2A):上流側止水プラグ
(2B):下流側止水プラグ
(3)(3X):ボディ
(30):バイパス管接続部
(34):中間部材
(341):環状フランジ部
(341a):切欠き
(35):第1挟持部材
(351):切欠き
(36):第2挟持部材
(361):切欠き
(37):管接続部材
(371):環状フランジ部
(38):内部拡大溝
(4)(4X):弾性スリーブ
(411):第1環状リブ
(411a):傾斜面
(411b):垂直面
(412):第2環状リブ
(44):(弾性スリーブの両端部の)横断面略T形の先端部分
(S):弾性スリーブとボディとの間のスペース
(A):空気圧
(5):空気圧供給装置(流体圧供給手段)
(71):ナット
(72):ボルト
(72a):頭部
(73):ストッパ
(9):バイパス管
Claims (4)
- マンホールに通じている上流側下水管の出口部と下流側下水管の入口部とをバイパス接続するための下水バイパス装置であって、
上流側下水管の出口部に一端側から挿入されかつ外周部が上流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の上流側止水プラグと、
下流側下水管の入口部に一端側から挿入されかつ外周部が下流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の下流側止水プラグと、
一端部が上流側止水プラグの反挿入側端部に着脱自在に接続され、他端部が下流側止水プラグの反挿入側端部に着脱自在に接続されるバイパス管とを備えており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグは、それぞれ、剛性材料よりなりかつ反挿入側端部にバイパス管接続部を有している略筒状のボディと、ゴム状弾性材料よりなりかつボディに嵌め被せられて両端部がボディの外周面に取り付けられている弾性スリーブと、弾性スリーブとボディとの間のスペースに流体圧を供給して弾性スリーブをその外周面が上流側下水管および下流側下水管の各内周面に圧接するように膨張させる流体圧供給手段とを有しており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各ボディは、筒状の中間部材と、内周部が中間部材の両端部にそれぞれ接合されている2つのリング状のフランジ部材と、一端部が反挿入側のフランジ部材の内周部に接合されかつ他端部にバイパス管接続部を構成する径方向外方に突出した環状フランジ部を有している略筒状の管接続部材とを備えており、
2つのフランジ部材の外周面に弾性スリーブの両端部が取り付けられており、
反挿入側のフランジ部材の径方向中間部に流体流通孔が厚さ方向に貫通するように形成されているとともに、流体流通孔に流体圧供給手段の流体圧供給管が接続されている、マンホール用下水バイパス装置。 - マンホールに通じている上流側下水管の出口部と下流側下水管の入口部とをバイパス接続するための下水バイパス装置であって、
上流側下水管の出口部に一端側から挿入されかつ外周部が上流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の上流側止水プラグと、
下流側下水管の入口部に一端側から挿入されかつ外周部が下流側下水管の内周面に水密状に接触させられる略筒状の下流側止水プラグと、
一端部が上流側止水プラグの反挿入側端部に着脱自在に接続され、他端部が下流側止水プラグの反挿入側端部に着脱自在に接続されるバイパス管とを備えており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグは、それぞれ、剛性材料よりなりかつ反挿入側端部にバイパス管接続部を有している略筒状のボディと、ゴム状弾性材料よりなりかつボディに嵌め被せられて両端部がボディの外周面に取り付けられている弾性スリーブと、弾性スリーブとボディとの間のスペースに流体圧を供給して弾性スリーブをその外周面が上流側下水管および下流側下水管の各内周面に圧接するように膨張させる流体圧供給手段とを有しており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各ボディは、両端部に径方向外方に突出した環状フランジ部を有している略筒状の中間部材と、中間部材の挿入側端部の環状フランジ部にねじ接合されて同環状フランジ部と共に弾性スリーブの一端部を挟持する略リング状の第1挟持部材と、中間部材の反挿入側端部の環状フランジ部にねじ接合されて同環状フランジ部と共に弾性スリーブの他端部を挟持する略リング状の第2挟持部材と、一端部が第2挟持部材に接合されかつ他端部にバイパス管接続部を構成する径方向外方に突出した環状フランジ部を有している管接続部材とを備えており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各弾性スリーブの両端部が、内周面側に向かって屈曲させられているとともに先端部分が厚さ方向両側に突出した略T形の横断面を有するものとなされており、
上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各ボディにおける中間部材の両端部の環状フランジ部およびこれらにねじ接合される第1挟持部材および第2挟持部材の各対向面の外周部に、弾性スリーブの両端部の先端部分が嵌め入れられる内部拡大溝を構成しうる切欠きが形成されており、
中間部材の反挿入側端部の環状フランジ部および第2挟持部材における径方向中間部に流体流通孔が厚さ方向に貫通するように形成されているとともに、流体流通孔に流体圧供給手段の流体圧供給管が接続されている、マンホール用下水バイパス装置。 - 上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各弾性スリーブは、その外周面に、弾性スリーブの軸方向に間隔をおいて交互に形成された、横断面略四角形の複数の第1環状リブと、横断面略半円形の複数の第2環状リブとを有しており、
第1環状リブは、その両側面のうち弾性スリーブの軸方向中央に近い方の側面が、弾性スリーブの軸方向中央に向かって次第に高さが低くなる傾斜面となされ、同他方の側面が、弾性スリーブの軸方向と直交する垂直面となされている、請求項1または2記載のマンホール用下水バイパス装置。 - 上流側止水プラグおよび下流側止水プラグの各ボディにおける管接続部材の外周面に、複数のナットが、先端をボディの径方向外方に向けて周方向に間隔をおいて接合されているとともに、各ナットに、頭部を有するボルトがねじ込まれており、各ボルトの頭部に、ゴム状弾性材料よりなりかつボルトが所要長さだけナットにねじ込まれた状態において上流側下水管および下流側下水管それぞれの内周面に圧接させられるストッパが設けられている、請求項1〜3のいずれか1つに記載のマンホール用下水バイパス装置。
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