JPH01150086A - 不断水工法によるストッパ・バルブの取付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、不断水工法によるス）−／パ・バルブの取付
方法に係り、特にストッパ・バルブとしてバタフライバ
ルブを用いた際の、配水管に対する該バルブの取付作業
を、より容易且つ迅速と為し得る方法に関するものであ
る。

（従来技術とその問題点） 近年、管体の補修、配水管路の一部敷設変え、故障管路
の取替え、管更生工事等において、既設の配水管内に流
通せしめられている水を断水させることなく、かかる配
水管にストッパ・バルブの配設、分岐乃至はバイパス工
事等の所要の工事を行なう不断水工法が、社会生活の複
雑化、スピード化に伴い、大きくクローズアップされて
きている。これは、断水、管切断を伴なう従来の工法に
比べて、断水通知は勿論、完工後の洗浄排水等、断水工
事に伴なう各種の弊害が皆無となり、工費の節減や工期
の短縮を図り得る等の利点を有しているからである。

そして、このような不断水工法に従って、既設管の補修
時等において、管体内の流体の流れを阻害することなく
、補修箇所の手前側に仕切弁等のストッパ・バルブを取
り付ける施工法が試みられているのであり、また上記の
如き不断水工法による分岐乃至はバイパス工事において
は、配水管内に流通せしめられている水を該配水管から
分岐管乃至はバイパス管に導くために、該配水管内を遮
断するストッパ・バルブが、かかる配水管の所定の位置
に設けられることとなる。例えば、分岐管を設けて配水
管側の通水を遮断する場合において、ストッパ・バルブ
は、かかる分岐管の分岐路よりも下流側となる配水管部
位に取り付けられることとなるのであり、また配水管の
管路を一部屈曲させるためにバイパス管を設けた場合に
あっては、かかるバイパス管の上流側接続位置よりも下
流側となる配水管部位と下流側の接続位置よりも上流側
となる配水管部位との２ケ所に、それぞれ設けられるこ
ととなるのである。

ところで、かかるストッパ・バルブの配水管への従来の
取付方式は、水密構造の作業室内において、穿孔機によ
り配水管を切断し、その切断箇所にストッパ・パルプ装
置を嵌め込むようにするものであるところから、配水管
が片持ち状態となるのであり、そのために、そのような
片持ち状態によって惹起される不都合を避けるべく、面
倒な且つ大型の段取り工事が必要とされ、これが不断水
工法を大きな工事と為すと共に、その工期を長くし、ま
たその工費を高くしているのである。

このため、本願出願人の一人は、先に、特願昭５８−２
４８３２２号（特開昭６０−１４３２９１号）として、
管体の補修時等における不断水用のバルブの取付工法を
明らかにした。この先に提案したバルブの取付工法は、
管体の少なくとも上面及び下面をカバ一体等でカバーす
ると共にシールして、そのカバー及びシールされた管体
の上面に、管軸長方向に延びる長孔を穿設する一方、か
かる長孔直下の管体の下面に、弁体の先端部が嵌入せし
められる嵌入孔を穿没せしめ、その後、所定のバタフラ
イ弁体を該長孔から管体内に装入すると共に、その先端
部を嵌入孔に嵌入せしめて、該弁体が管体内でその流路
を遮断すべく回動自在となるように取り付けるものであ
って、このように、長孔を通じてバタフライ弁体を装入
せしめることにより、管体の切断を避け、以て多大な時
間や煩雑な作業を要することなく、簡単にバルブの取付
けを行なうことが出来、以て工事全体を著しく簡略化す
ることが出来る等の種々なる効果を奏し得たのである。

しかしながら、このようなバルブの取付工法における一
つの問題は、管軸方向に延びる長孔を如何に設けるかに
あり、この長孔の形成の仕方如何によっては、その作業
工数、コスト等が大きな影響を受けるようになるのであ
る。けだし、かかる長°孔の形成には、従来の管体の切
断に用いられている、円筒型のカッタを回転せしめる穿
孔機をそのまま適用することが出来ず、例えば、ドリル
による穿孔と歯車による切削とを組み合わせた複雑な工
程を採用する必要がある等、何等かの工夫を加える必要
があるからである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は５、かかる事情を背景にして上
記の要請に応えるべく為されたものであって、その特徴
とするところは、配水管内に流通せしめられている水を
断水させることなく、該配水管に所要の工事を行なう不
断水工法に従って、該配水管内を遮断するストッパ・バ
ルブを該配水管に取り付けるに際し、かかるストッパ・
バルブが配設される配水管の外周部位に、所定の仕切弁
によって内部が液密に仕切られ得る、密閉可能な作業室
を形成して、該作業室内に超高圧水のシェアド噴射ノズ
ル装置を配置せしめ、そしてこのジェット噴射ノズル装
置から、研磨材を混入した超高圧のジェット水流を該作
業室内に位置する配水管の外表面に噴射せしめることに
よって、該配水管の管壁を切断して、管軸方向に延びる
所定長さの長孔を形成せしめた後、前記作業室内を前記
仕切弁にて配水管側から仕切った状態下において、該ジ
ェット噴射ノズル装置を除去する一方、前記ストッパ・
バルブとしてのバタフライバルブを該作業室内に収容し
、その後前記仕切弁による作業室内の仕切りを解除して
、該バタフライバルブを、前記長孔を通じて前記配水管
内に装入、配置せしめるようにしたことにある。

（作用・効果） 従って、このような本発明手法によれば、バタフライバ
ルブを配水管内に装入、配置せしめるための長孔は、超
高圧水のジェット噴射ノズル装置を用いる、所謂ウォー
タージェット手法によって、研磨材を混入した超高圧の
ジェット水流を噴射せしめて、配水管の管壁を該長孔に
対応する形状に切断することにより、形成されることと
なるのである。

そして、このウォータージェット手法による長孔の形成
に際しては、ジェット噴射ノズル装置を移動せしめて、
それからの超高圧のジェット水流の噴射点が目的とする
長孔形状に沿って移動するように、配水管の外周面に噴
射せしめられることにより、かかるジェット水流の衝突
作用によって順次配水管の管壁を切断せしめ、以て長孔
に対応する管壁部分を取り去ることにより、目的とする
形状の長孔が配水管に形成されるものであるところから
、かかる長孔形状は、ジェット噴射ノズル装置の移動の
させ方、換言すれば、ジェット水流の移動形態によって
、任意の形状と為すことが出来るのである。

また、かかる本発明に従うウォーターシェアド方式によ
る切断手法によれば、従来の穿孔機の場合と比較して、
約手分位の時間で切断が出来ることとなり、これによっ
て、長孔の迅速な形成が可能となったのであり、しかも
その切断に際して、全体としての切屑の量にあっても、
従来の穿孔方式に比べて有利に少なく為し得るのである
。

加えて、かかる本発明に従う長孔形成方式によれば、ウ
ォータージェットにより、目的とする長孔が形成される
ものであるところから、その作業が極めて簡易となった
のであり、またジェット水流による切断であるところか
ら、穿孔機のカッタの如き刃先の消耗等の問題も、全く
惹起されることがないのである。

（具体的構成・実施例） 以下、本発明の一具体例を示す図面を参照しつつ、本発
明を、更に具体的に明らかにすることとする。

先ず、第１図は、ストッパ・バルブとしてのバタフライ
バルブが配設されるべき位置における配水管の外周部位
に作業室が形成され、その作業室内にジェット噴射ノズ
ル装置が配置せしめられた状態を示しており、そこにお
いて、配水管２は、鋼管、鋳鉄管等から構成され、その
バタフライバルブの設けられるべき位置は、補修箇所の
上流側や不断水工法の種類等によって適宜に決定される
こととなる。

そして、かかるバタフライバルブの設けられるべき位置
における配水管２の外周部位には、従来と同様にして、
割Ｔ字管４が溶接等によって一体的に且つ水密に取り付
けられ、またその分岐口６のフランジ部に対して、仕切
弁８が水密に取り付けられている。なお、この仕切弁８
は、弁体１゜とそれを移動せしめるハンドル１２とを有
しており、このハンドル１２によって移動せしめられた
弁体１０によって、内部空間が遮断せしめられる（仕切
られる）ようになっている。

また、かかる仕切弁８の外側のフランジ部上には、チャ
ンバ形成体１４が更に水密に取り付けられており、この
チャンバ形成体１４内に、所定のジェット噴射ノズル装
置１６が収容、セットせしめられているのである。なお
、このチャンバ形成体１４には、長孔の形成時に発生す
る切屑や漏出する排水を排出するための排出口１８が設
けられている。

そして、このように配水管２の外周部に取り付けられた
割Ｔ字管４の分岐口６、仕切弁８、チャンバ形成体１４
によって、それらの内部に、作業室２０が形成されるこ
ととなるのであり、そしてそのような作業室２０は、仕
切弁８における弁体１０による遮断によって、ジェット
噴射ノズル装置１６を収容するチャンバ形成体１４内部
が分岐口６から、更には配水管２側から仕切られるよう
になっているのである。

なお、かかるチャンバ形成体１４の内孔断面形状は、配
水管２に形成される長孔に対応する、該配水管２の管軸
方向に延びる長円形状とされており、また分岐口６や仕
切弁８の内孔断面形状としても、後述する長孔形成作業
やバタフライバルブの装入作業を可能ならしめる範囲に
おいて、チャンバ形成体１４の内孔断面形状よりも大き
な、同様な長円形状とされている。

一方、割Ｔ字管４には、前記長孔形成のための分岐口６
に対向するように、バタフライバルブのセンターシャフ
ト用孔を形成するための小さな分岐口２２が設けられて
おり、この分岐口２２に対して、上記と同様に、弁体２
４及びハンドル２６を有する仕切弁２８とドリル３０及
び排出口３２を有するドリル収容体３４とが、水密に取
り付けられている。

ところで、チャンバ形成体１４の内部に収容、セントせ
しめられるジェット噴射ノズル装置１６は、第２図に拡
大して示されているように、シリンダ構造を有する装置
本体４０に対して長手のノズル４２が嵌装せしめられて
おり、長孔の加工成形時には、装置本体４０とノズル４
２との間の液室４４内に供給される圧液によって、ノズ
ル４２は下方に（図において）突き出され、以てその先
端のノズルヘッド４６が所定距離、例えば１〜２１１程
度の距離を隔てて、配水管２に対向せしめられることと
なる。なお、ノズルへラド４６に設けられたローラ４８
は、上記の如きノズルの突出し時に配水管２の外表面に
当接して、ノズルヘッド４６と配水管２との間のクリア
ランスを確保するためのものであり、また突き出された
ノズル４２の戻しく図において上方への後退）は、戻し
スプリング５０の付勢力によって行なわれるようになっ
ている。また、５２，５４．５６は、それぞれ、液室４
４の液密性を確保するためのＯ−リングである。

また、かかるジェット噴射ノズル装置１６におけるノズ
ル４２には、通常のウォータージェットのノズル構造が
そのまま採用され、所定の研磨材を混入した超高圧のジ
ェット水流が、図示の如き状態において配水管の外表面
に噴射せしめられ、その衝突作用によって配水管２を切
断せしめるようにされるのである。そして、このジェッ
ト噴射ノズル装置１６のノズルには、フレキシブルチュ
ーブ５８を通じて外部から超高圧水、例えば２０００〜
４０００ｋｇｆ　／ａｍ”程度の加圧水や、研磨材、例
えば粒径が５０μｍ程度のＡｊ！ｚＯ＊粒子が供給され
るようになっているのであり、また装置本体４０の液室
４４内への圧液の供給も、かかるフレキシブルチューブ
５８を通じて行なわれることとなる。

なお、超高圧水中への研磨材の混入は、適宜の手法で行
なわれ得るが、一般に、ノズルヘッド４６の先端部分に
おいて行なわれるものである。即ち、それら超高圧水、
研磨材がそれぞれ単独でフレキシブルチューブ５８を介
してノズル４２内に導かれた後、ノズルヘッド４６部分
において混入せしめられ、そして直ちに、所定のノズル
径（例えば、０．２鶴φ）を備えたダイヤモンド製ノズ
ルから噴射せしめられるようにされるのである。また、
この研磨材の超高圧水に対する混入量としては、研磨材
の種類や切断されるべき配水管２の種類、更にはその厚
さ等によって適宜に決定されることとなるが、一般に、
水１ＯＮに対して、研磨材は０．５〜１．０　ｋｇ程度
の割合で混入せしめられることとなる。

そして、本発明にあっては、長孔の形成加工時において
、仕切弁８の弁体１０をハンドル１２にて後退移動せし
め（第１図において右方へ）、作業室２０内を解放した
状態下において、ジェット噴射ノズル装置１６のノズル
４２を下降させ、そしてノズルヘッド４６を配水管２に
近接せしめて、目的とする長孔が形成されるように、か
かるジエット噴射ノズル装置１６を移動せしめるように
するものであるが、そのような移動のために、ここでは
、次のような構成が採用されているのである。

すなわち、チャンバ形成体１４の長円形の断面形態を与
える内周面には、Ｔ字溝６０が形成されており、このＴ
字溝６０の頭部にプラスチック製の可撓性エンドレスラ
ックギヤ６２が嵌め込まれており、このラックギヤ６２
に対して、ジェット噴射ノズル装置１６の装置本体４０
から延びるアーム６４が、螺子等によって固定せしめら
れている。また、チャンバ形成体１４の壁部に設けられ
た凹所内には、外部に設けた入力バンドル（図示せず）
によって回転せしめられるウオームギヤ６６、これに噛
み合うホイール６８、及びこのホイール６８と同軸に取
り付けられて同時に回転せしめられるピニオンギヤ７０
が配設されており、そしてこのピニオンギヤ７０が、Ｔ
字溝６０内に収容、保持されているラックギヤ６２と噛
み合うように構成されているのである。

従って、図示しない外部ハンドル等によって、ウオーム
ギヤ６６が回転せしめられて、これに噛み合うホイール
６８が回転させられると、同軸に設けられているピニオ
ンギヤ７０も回転せしめられ、そしてこのピニオンギヤ
７０に噛み合うラックギヤ６２が移動せしめられて、Ｔ
字溝６０内を摺動せしめられることにより、そのラック
ギヤ６２に取り付けられたジェット噴射ノズル装置１６
は、かかるＴ字溝６０に沿って移動せしめられるように
なるのである。

そして、このＴ字溝６０は、チャンバ形成体１４の内周
面に沿って形成され、平面形態が目的とする長孔に対応
する長円形状において配設されているところから、ジェ
ット噴射ノズル装置１６も長円形状を描いて移動し、以
てそのノズルヘッド４６から噴射せしめられる研磨材を
混入した超高圧のジェット水流によって、対応する配水
管２の管壁が長孔形状において切断せしめられることと
なるのである。ところで、このジェット噴射ノズル装置
１６の移動は、ノズルヘッド４６と配水管２との距離、
配水管２の管壁厚等によって適宜に行なわれ、例えばノ
ズルヘッド４６と配水管２とのクリアランス：１〜２１
ｍ、ノズル径：０．２１ｍにおいて、約１ｍｍ／ｓｅｃ
程度の移動速度が採用されることとなる。

なお、第２図には、ジェット噴射ノズル装置１６の移動
によって配水管２の管壁に形成される溝状の切断部７２
が示されており、またこの切断部７２が長円形状に形成
されることによって、第１図に示される如き長孔７４が
形成されることとなるのである。また、この長孔７４の
形成作業において、切断部７２を通じて配水管２内の流
水が漏出したり、配水管２の切屑が発生したりするが、
それらはチャンバ形成体１４の排出口１日を通じて外部
に排出されることとなる。

一方、上記のようにして形成される長孔７４に対向して
配水管２に設けられるバタフライバルブのセンターシャ
フト用孔７６は、第１図に示されるように、ドリル３０
によって、従来の穿孔手法と同様にして設けられること
となる。即ち、仕切弁２８の弁体２４をハンドル２６の
操作によって開放せしめた状態下において、ドリル３０
を前進させ、回転させることにより、配水管２に所望の
孔７６を形成するのである。なお、この穿孔に際して、
配水管ｚ内を流通する水が穿孔部を通じて漏出し、また
配水管２の切屑も発生するが、それらはドリル収容体３
４の排出口３２を通じて外部に排出せしめられるのであ
る。そして、かかるドリル３０による孔７６の穿孔作業
が終了すると、ドリル３０は後退させられ、仕切弁２８
の弁体２４にて仕切られることとなる。

なお、第１図は、上記のジェット噴射ノズル装置１６に
よる長孔７４の形成作業及びドリル３０によるセンター
シャフト用孔７６の形成作業がそれぞれ終了して、仕切
弁８．２８にてそれぞれの作業室が仕切られた状態を示
している。

次いで、本発明にあっては、このように、作業室２０内
を仕切弁８　（弁体１０）にて配水管２側から仕切った
状態下において、ジェット噴射ノズル装置１６が除去さ
れることとなるが、それは、一般に、チャンバ形成体１
４を取り外すことによって行なわれることとなる。そし
て、このチャンバ形成体１４が取り外された後には、従
来と同様に、ストッパ・バルブとしてのバタフライバル
ブを装着せしめるための装置が取り付けられることとな
るのである。そのような装置は、再び密閉された作業室
２０を形成するものであって、その作業室内にバタフラ
イバルブが収容されているものである。

そして、その後、作業室２０を仕切っている仕切弁８の
弁体１０をハンドル１２にて後退移動させて開放するこ
とにより、作業室２０内の仕切りを解除して、バタフラ
イバルブを下降せしめ、前記形成した配水管２の長孔７
４を通じて、配水管２内に装入、配置せしめることによ
って、目的とするバタフライバルブの取付けが行なわれ
るのである。

なお、かくの如き本発明手法によって、バタフライバル
ブを配水管２に取り付けた状態が、第３図に示されてい
る。その図において、８０はバタフライバルブであり、
作業室２０の外部から回動せしめられる駆動軸８２によ
って、バタフライバルブ８０が回動駆動せしめられ、以
て配水管２内の通水が遮断され得るようになっている。

なお、バタフライバルブ８０の先端の支持突起８４が、
配水管２に設けられたセンターシャフト用孔７６内に嵌
入されて、支持されるようになっている。

なお、８６は、センターシャフト用孔７６を形成するた
めの作業室を形成する分岐口２２を水密に閉塞するフラ
ンジ蓋であって、従来と同様な方法に従って分岐口２２
の外側フランジ部に取り付けられることとなる。

かくして、本発明に従うストッパ・バルブとしてのバタ
フライバルブの取付は作業は完了することとなるが、本
発明にあっては、上述のように、かかるバタフライバル
ブの取付けのための長孔７４の形成が、従来の如き穿孔
機等を用いた機械加工によるものではなく、ジェット噴
射ノズル装置１６によって発生せしめられる、研磨材を
混入した超高圧のジェット水流による配水管壁の切断作
用を、利用して行なわれるものであるところから、かか
る長孔７４の形成が極めて簡便に且つ有利に行なわれ得
ると共に、迅速な長孔７４の形成が可能となり、以て工
期、工費共に著しく改善され得ることとなったのである
。

なお、上記において詳細に説明してきた具体例は、本発
明の一実施例であり、本発明が、そのような例示の具体
例にのみ限定して解釈されるものでないことは、言うま
でもないところであり、本発明には、本発明の趣旨を逸
脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づき種々なる
変更、修正、改良等を加え得るものであることが、理解
されるべきである。

例えば、上側においては、ジェット噴射ノズル装置１６
の移動が、チャンバ形成体１４の内周面に形成されたＴ
字溝６０による案内に従って、ラック・ピニオン機構に
より行なわれ得るようになっているが、長孔７４に対応
する長円形態におけるジェット噴射ノズル装置１６の移
動は、その他、シリンダ装置等の公知の移動装置乃至は
駆動装置を適宜用いて或いは組み合わせて、実施するこ
とが可能である。

また、本発明に従うストッパ・バルブの取付方法は、配
水管内に流通せしめられている水を断水させることなく
、所要の工事を行なう不断水工法によるバルブの取付工
法の一つとして有利に用いられ得るものであり、既設管
の補修時等における不断水用のバルブの取付工法として
、更には他の不断水工法における配水管から分岐管乃至
はバイパス管に導くための配水管へのストッパ・バルブ
の取付工法等として、有利に採用され得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明方法の一工程を示す断面説明図であり
、第２図は、本発明に従うジェット噴射ノズル装置によ
る配水管の管壁を切断する状態を示す部分拡大説明図で
あり、第３図は、本発明に従って、バタフライバルブを
配水管に取り付けた状態を示す部分断面説明図である。 ２：配水管　　　　　　４：割下字管 ６．２２７分岐口　　　８．２８：仕切弁１０．２４：
弁体　　　１２，２６：ハンドル１４：チャンバ形成体 １６：ジェット噴射ノズル装置 ２０：作業室　　　　　３０ニトリル ４０：装置本体　　　　４２：ノズル ４４：液室　　　　　　４６：ノズルヘツド４８：ロー
ラ　　　　　５０：戻しスプリング５８：フレキシブル
チューブ ６０：Ｔ字溝　　　　　６２ニラツクギヤ６４；アーム
　　　　　６６：ウオームギヤ６８；ホイール　　　　
７０：ピニオンギャ７２；切断部　　　　　７４：長孔 ７６；センターシャフト用孔 ８０：バタフライバルブ ８２；駆動軸　　　　　８４：支持突起８６；フランジ
蓋 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 配水管内に流通せしめられている水を断水させることな
   く、該配水管に所要の工事を行なう不断水工法に従って
   、該配水管内を遮断するストッパ・バルブを該配水管に
   取り付けるに際し、 かかるストッパ・バルブが配設される配水管の外周部位
   に、所定の仕切弁によって内部が液密に仕切られ得る、
   密閉可能な作業室を形成して、該作業室内に超高圧水の
   ジェット噴射ノズル装置を配置せしめ、そしてこのジェ
   ット噴射ノズル装置から、研磨材を混入した超高圧のジ
   ェット水流を該作業室内に位置する配水管の外表面に噴
   射せしめることによって、該配水管の管壁を切断して、
   管軸方向に延びる所定長さの長孔を形成せしめた後、前
   記作業室内を前記仕切弁にて配水管側から仕切った状態
   下において、該ジェット噴射ノズル装置を除去する一方
   、前記ストッパ・バルブとしてのバタフライバルブを該
   作業室内に収容し、その後前記仕切弁による作業室内の
   仕切りを解除して、該バタフライバルブを、前記長孔を
   通じて前記配水管内に装入、配置せしめるようにしたこ
   とを特徴とする不断水工法によるストッパ・バルブの取
   付方法。