WO2004057228A1

WO2004057228A1 - バルブ装置およびバルブ挿入工法

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Publication number: WO2004057228A1
Application number: PCT/JP2003/014862
Authority: WO
Inventors: Toshiyuki Sato
Original assignee: Suiken Co.,Ltd.
Priority date: 2002-12-19
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2004-07-08
Also published as: JP2004245397A; JP4398162B2; AU2003284612A1

Abstract

　本発明の不断流挿入用バルブ装置（１００）は、既設管（１）の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケース（１０２）を備えている。密閉ケース（１０２）は、既設管（１）の周方向に複数に分割された第１および第２分割ケース（１２１、１２２）を包含する。各分割ケースは、内周面（１２９）の近傍には両端部（１４１）を、分割面（１１０）の近傍には分割部（１４２）を有し、両部には電熱線（Ｅ）が埋設されている。この電熱線（Ｅ）に給電して、既設管（１）と各分割ケースの内周面（１２９）、および、各分割面（１１０、１１０）同士を互いに融着させてシールする。

Description

明糸田書

バルブ装置およびパルプ挿入工法技術分野

本発明は、ポリオレフィン系材料で構成される既設管へのパルブ掙入に関する。

背景技術

金属製の既設管に不断流でバルブを挿入する装置および工法としては、特許文献 1 (特開 2 0 0 1— 3 3 0 1 8 9号公報）に記載の技術が周知である。

前記特許文献 1 に記載のバルブ挿入装置では、十分な密閉性を確保しょうとすれば、ポルトによってパッキンを介して管を締め付けなければならない。しかし、水道配水用に用いられるポリオレフイン系材料で構成されるいわゆるポリ管は、鋼管ほど剛性が大きくない。そのため、このバルブ挿入装置では、既設管への締付力によってポリ管に永久変形が生じる。

一方、ポリ管を接合する方法としては、特許文献 2 (特開平 7 - 2 5 3 1 8 7号公報）および特許文献 3 (特開平 6 - 2 6 5 0 8 3号公報）のような熱融着による技術が知られている。しかし、前記特許文献 2および特許文献 3に記載の技術は、いずれも 2 つの管を接合する管継手に関するものであって、既設管への不断流バルブ揷入に関するものではない。

そこで、本発明の主目的は、ポリオレフイン系材料で構成される既設管に、大きな.永久変形を発生させることなく、バルブを挿入することを可能にする装置および工法を提供することである。発明の開示

前記目的を達成するために、本発明の装置は、互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いた不断流揷入用バルブ装置である。前記バルブ装置は、既設管に形成された溝状の開孔に侵入して管路を止水することで閉弁状態となる仕切弁体と、前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備える。前記密閉ケースには電熱線が埋設されている。該電熱線への通電により、前記密閉ケースの内周面の近傍の表面層が溶融して、前記密閉ケースの内周面と前記既設管の外周面とが融着される。本発明によれば、熱融着によってシールを行う。したがって、施工後は組立ポルトによる締付が不要なので、ポリオレフイン管が大きく永久変形するのを防止することができる。

また、既設管に圧接するパッキンの硬度を 4 5度以上 6 0度以下にすることによって、仮止水の際のパッキンによるポリオレフイン管への締付力を抑制することができるので、ポリオレフイン管が変形したり損傷したりするのを防止することができる。

さらに、前記バルブ装置を用いたバルブ挿入工法において、組立ポルトを取り外す工程を設けることによって、該ボルトは施工時の治具となる。したがって、同一のポルトを繰り返し施工に用いることができるからコストダウンを図ることができる。

また、密閉ケースの分割面同士を融着させるための第 1融着工程を、既設管に開孔を形成するための切削工程の前に行うことによって、既設管の切削前に密閉ケースの分割面をシールすることができる。この場合、パッキンの直線部が不要になるので、パッキンをゴムひもなどで形成することができる。これにより、より一層のコストダウンを図ることができると共に、止水性を高めることができる。

また、前記第 1融着工程と、前記密閉ケースおよび既設管を融着させるための第 2融着工程とを同時ないしは連続して行うことによって、施工時間を短縮することができる。

更に、前記切削工程の前に組立ポルトを仮締めし、切削工程の後に、組立ポルトを増し締めすることによって、切削工程の際の装置の回転が容易になる。

本発明において、「既設管」とは、既に配管されて設置された管をいい、主として管内に水やガスのような流体が流れている場合が多いが、予め断水して管内の水を排水した管を含み、一般に、地中に埋設されていることが多い。

「密閉ケース」とは、既設管内を流れる流体の圧力に耐え得る耐圧性能と、止水性能を持つケースをいう。

また、「気密状態で囲撓する」とは、バルブ装置の設置後に密閉し得るという意味である。図面の簡単な説明

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、実施例およぴ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によってのみ定まる。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。

図 1は本発明の第 1実施形態にかかる不断流挿入用パルプ装置を示す横断面図、図 2は同装置の縦断面図、図 3は同装置の第 1 分割ケースの底面図、図 4は図 2の IV— IV線断面図、図 5はゲート切削工程を示す概略横断面図、図 6はゲート切削工程を示す概略横断面図、図 7 ( a ) はゲート取付工程を示す概略縦断面図、図 7 ( b ) は融着工程を示す概略縦断面図、図 8はゲート挿入ェ程を示す概略縦断面図、図 9は第 2実施形態にかかる不断流揷入用パルプ装置を示す横断面図、図 1 0は同装置の縦断面図、図 1 1 ( a) および図 1 1 (b ) は第 1融着工程を示す概略横断面図、図 1 1 ( c ) は切削工程を示す概略横断面図、図 1 2 ( a) は同切削工程を示す概略横断面図、図 1 2 (b) は第 2融着工程を示す概略横断面図、図 1 3は第 3実施形態にかかる不断流揷入用バルブ装置を示す横断面図、図 1 4は同装置の縦断面図、図 1 5 はゲート揷入工程を示す概略縦断面図である。

発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。以下の第 1および第 2実施形態では、不断流でバルブを管路に揷入する場合について説明する。

第 1実施形態

図 1〜図 8は第 1実施形態を示す。

不断流揷入用バルブ装置 1 0 0 :

図 1および図 2に示すように、不断流揷入用バルブ装置 1 0 0 は、密閉ケース 1 0 2およぴゲート（仕切弁体） 8を備えている。密閉ケース 1 0 2は、ポリオレフイン系材料で構成される。ポリオレフィン系材料とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等をいう。

密閉ケース 1 0 2は、ポリオレフイン系材料で構成される既設管 1 を、後述するように気密状態で囲繞している。前記密閉ケース 1 0 2は、前記既設管 1の周方向に分割された第 1分割ケース 1 2 1 と第 2分割ケース 1 2 2 とを備えている。前記両分割ケース 1 2 1、 1 2 2の分割面 1 1 0、 1 1 0同士は、フランジ部 1 2 8の組立ポルト 1 6 1を締めることによって、互いに密着している。なお、既設管 1 には、後述するように開孔 1 1が形成される。

第 1密閉ケース 1 2 1 には分岐状部 1 2 1 bが設けられている。該分岐状部 1 2 1 bは、図 1 に示すように、既設管 1の管径方向 Cの外方に向って分岐状に突出して形成されている。図 3は第

1分割ケース 1 2 1の部分底面図である。図 3 に示すように、該分岐状部 1 2 1 bには、ゲート 8の通るゲート通過孔 1 8 0が形成されているとともに、図 2に示すように、該ゲート通過孔 1 8

0を閉弁するためのオペレーションパルプ 1 9 0が設けられている。

分岐状部 1 2 1 bの上端には、前記ゲート 8を収容する収容ケ —ス 1 6 0が、図 1のポルト 1 9 7によって固定.されている。収容ケース 1 6 0は、ポリオレフイン系材料を用いて形成してもよいし、金属材料で形成されていてもよい。

ゲート 8 には、閉弁用ゴムパッキン 8 dが、該ゲート 8の下部全体を覆うように装着されている。ゲート 8は、開弁状態においては、前記収容ケース 1 6 0に収容され、図 8に示す閉弁状態においては、既設管 1の開孔 1 1に侵入して、該既設管 1内の流体の流れを止める。

なお、本実施形態において、分岐状部 1 2 1 b、収容ケース 1 6 0、ゲ一ト 8およびオペレーションバルブ 1 9 6については周知の技術を用いており、それらの詳細な説明は、特開 2 0 0 0 — 1 7 9 7 7 9号公報ゃ特開 2 0 0 1 — 3 3 0 1 8 9号公報等に記載されている。

以下、本発明の要部について説明する。

図 4に示すように、各分割ケース 1 2 1、 1 2 2は、既設管 1 の外周面 1 3 9に沿って湾曲した内周面 1 2 9 と、分割面 1 1 0 とを備えている。前記各分割ケース 1 2 1、 1 2 2は、分割面 1 1 0を介して互いに密着している。各分割ケース 1 2 1、 1 2 2 の内周面 1 2 9および分割面 1 1 0には、図 1および図 2に示すように、それぞれ、溝状のパッキン装着部 1 3 0、 1 3 0が形成されている。該パッキン装着部 1 3 0、 1 3 0には、それぞれ、第 1および第 2ゴムパッキン 1 3 1、 1 3 2が装着されている。前記各ゴムパッキン 1 3 1， 1 3 2は、既設管 1と密閉ケース 1 0 2との間を止水する。

各ゴムパッキン 1 3 1、 1 3 2は、既設管 1と密閉ケース 1 0 2との間を止水するためのものであり、図 2ないし図 3に示す一対の半円環部 1 3 3と図 1ないし図 3に示す一対の直線部 1 3 4 とを備える。半円環部 1 3 3は、各分割ケース 1 2 1、 1 2 2の内周面 1 2 9に装着されていると共に、内周面 1 2 9に沿うように半円環状に形成されている。直線部 1 34は、フランジ部 1 2 8の分割面 1 1 0に装着されていると共に、概ね直線状に形成されている。半円環部 1 3 3と直線部 1 34とは一体に形成してもよいし、別々に形成して、装着時に半円環部の端面と直線部の端面とが互いに圧接するように設けてもよい。

図 2に示すように、半円環部 1 3 3は、既設管 1の外周に密着して、各前記開孔 1 1が開いている際に分割ケース 1 0 2の内周面 1 2 9と既設管 1との間をシールする。一方、図 1に示すように、各分割ケース 1 2 1、 1 2 2の直線部 1 34、 1 3 は互いに圧接され、前記開孔 1 1が開いている際に各分割ケースの分割面 1 1 0、 1 1 0の間をシールする。半円環部 1 3 3および直線部 1 34によるシールによって、既設管 1は、密閉ケース 1 0 2 内において気密状態で囲繞される。

なお、前記各ゴムパッキンの硬度は、 45度以上 6 0度以下とするのが好ましい。これにより、ゴムパッキンの既設管 1への接触圧を小さくすることができる。また、既設管 1 に接触する半円環部 1 3 3の硬度のみを 4 5度以上 6 0度以下としてもよい。

前記各分割ケース 1 2 1 、 1 2 2には、それぞれ、通電時に密閉ケース 1 0 2の一部を溶融させる電熱線 Eが埋設されている。前記電熱線 Eは、両端部 1 4 1 と分割部 1 4 2 とに埋設されている。

図 2ないし図 4に示すように、前記電熱線 Eの埋設された両端部 1 4 1は、前記各ゴムパッキン 1 3 1 、 1 3 2が装着されたパッキン装着部 1 3 0から、既設管 1の開孔 1 1 の管軸方向 Sの外方に設けられている。電熱線 Eは、前記パッキン 1 3 1 、 1 3 2 の半円環部 1 3 3に対応するように、前記分割ケース 1 2 1 、 1 2 2の内周部分（内周面の近傍の表面層）に沿って埋設されている。図 4に示すように、両端部 1 4 1は既設管 1の外周面 1 3 9 に密着している。電熱線 Eへの通電により前記内周部分が溶融すると、当該両端部 1 4 1の内周面と前記既設管 1の外周面 1 3 9 とが融着し、接合される。

電熱線 Eは、図 2および図 3のように、両端部 1 4 2において、複数列並ぶように埋設され、両端部 1 4 2およびその近傍の所定の範囲を加熱できる。一方、両端部 1 4 1の近傍にはコールドゾーン 1 0 5が形成されており、当該コールドゾーン 1 0 5は前記電熱線 Eへの通電によっても溶融しない。コールドゾーン 1 0 5は、各端部 1 4 1 と前記ゴムパッキン 1 3 1 、 1 3 2の半円環部 1 3 3 との間や、半円環部 1 3 3の開孔 1 1 よりも外方に設けてもよい。

図 1および図 3に示すように、電熱線 Eの埋設された分割部 1 4 2は、フランジ部 1 2 8に形成された分割面 1 1 0の近傍の表面層に設けられている。両分割ケース 1 2 1 、 1 2 2の分割部 1 4 2、 1 4 2は、分割面 1 1 0を介して、互いに密着している。電熱線 Eは、分割部 1 4 2において、既設管 1の管軸方向 Sに沿つて直線状に埋設されている。電熱線 Eへの通電により、分割面 1 1 0の近傍の表面層が溶融され、分割面 1 1 0同士が互いに融着される。

電熱線 Eは、図 3のように、複数列並ぶように埋設され、分割部 1 4 2およびその近傍の所定の範囲を加熱できる。一方、分割部 1 4 2の周囲にはコールドゾーン 1 0 5が形成されており、当該コールドゾーン 1 0 5は前記電熱線 Eへの通電によっても溶融しない。コールドゾーン 1 0 5は、分割部 1 4 2 と前記ゴムパッキン 1 3 1 、 1 3 2の直線部 1 3 4との間や、直線部 1 3 4の開孔 1 1よりも外方に設けてもよい。

埋設された電熱線 Eは、図 2に示すように、密閉ケース 1 0 2 の外周面上に設けられた通電ターミナル 3 4に接続されている。各通電ターミナル 3 4は接続端子 1 3 5を備える。該接続端子 1 3 5 には、図 7 ( a) に示すように、給電コントローラ 1 5 0から延びる給電ケーブル 1 3 6を接続することができる。各電熱線 Eはこの通電夕ーミナル 3 4に繋がっており、給電ケーブル 1 3 6および通電ターミナル 3 4を介して、給電コントローラ 1 5 0 から給電される。本実施形態においては、各分割ケース 1 2 1、 1 2 2の管軸方向 Sの両端付近に 1つずっ通電ターミナル 3 4を設けて、両端部 1 4 1および分割部 1 4 2の電熱線 Eに同時に給電するようにしている。

施工方法：

次に、前記の不断流揷入用パルプ装置 1 0 0を用いた施工方法について、順を追って説明する。

組立工程：ポリオレフィン系材料から構成される既設管 1を囲繞するように、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2を設置する。その後、図 1に示す組立ポルト 1 6 1を締めて、両'分割ケース 1 2 1、 1 2 2が接合される。

第 1分割ケース 1 2 1の上端には、図 5 (a) のように、収容ケース 1 6 0が固定される。前記収容ケース 1 6 0は切削工具 4 を収容している。切削工具としては、先端面および外周面に各々複数の切レ刃をもつミリング状のものを用いることができる。

前記接合された両分割ケース 1 2 1、 1 2 2と、収容ケース 1 6 0とによって、既設管 1は気密状態で囲繞される。

この組立工程において、前記組立ボルト 1 6 1は、密閉ケース 1 0 2が既設管 1の周囲を回転できる程度に、仮締めされる。この際、分割ケースの外周面上には、ストッパ 5が設置される。このストツバ 5は、後述の切削工程において、既設管 1の略半周の範囲にわたってのみ密閉ケースが回転できるように、密閉ケースの外周面上の 2箇所に設置される。

切削工程：

図 5および図 6は、既設管 1を切削して前記開孔 1 1を形成する工程を示す。

前記組立工程の後、密閉ケース 1 0 2を、第 1分割ケース 1 2 1の通電ターミナル 34がー方のストツパ 5に接触して更に回転できない状態（図 5 (b) ) になるまで、既設管 1の周方向 R 1 に回転させる。

次に、図示しない駆動モータによって切削工具 4が切削運動を行っている状態で、切削工具 4を切込方向（既設管 1の管径方向 ) C 1に送って、既設管 1の管壁の一部を切削する。既設管 1の管壁の一部を貫通するまで（図 5 ( c ) ) 、この送りを継続する次に、切削工具 4が前記切削運動を行っている状態のまま、密閉ケース 1 0 2を前記周方向 R 1 (図 5 ( a) ) とは逆の周方向 R 2 に回転させて、周方向 R 2に管壁の一部を切削していく。この密閉ケース 1 0 2の回転は、通電ターミナル 3 4がもう一方のストッパ 5 に接触するまで回転を続ける（図 6 ( a ) ) 。

次に、切削工具 4を既設管 1から離れるまで戻して、密閉ケース 1 0 2を元の位置まで回転させる（図 6 ( b ) ) 。

以上の工程により、既設管には、図 1および図 2のように、略半周の開孔 1 1が形成される。ここで、密閉ケース 1 0 2が回転しないように、前記組立工程において仮締めされた組立ポルト 1 6 1 を増し締めする。

ゲート取付工程：

次に、図 1に示すように、ォペレ一ションバルブ 1 9 0を閉じた後、収容ケース 1 6 0から切削工具 4を取り外すと共に、ゲート 8 を取り付ける。収容ケース 1 6 0が、ゲート 8を収容した状態で、第 1分割ケース 1 2 1に接合され、その後、図 7 ( a) のように、オペレーションバルブ 1 9 0を開弁する。

なお、前記組立工程、切削工程およびゲート取り付け工程の各工程と、切削工具 4については周知の技術を用いており、それらの詳細な説明は、特開 2 0 0 0— 1 7 9 7 7 9号公報ゃ特開 2 0 0 1 - 3 3 0 1 8 9号公報等に記載されている。

第 1融着工程：

前記ゲート取付工程の後、給電コントローラ 1 5 0の図示しないスィッチを入れて、給電ケーブル 1 3 5および通電ターミナル 3 4を通して、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2の両端部 1 4 1および分割部 1 4 2 (図 2 ) の電熱線 Eに同時に給電する。したがつて、以下に述べる、分割部 1 42を加熱、溶融させるための第 1 融着工程、および.、両端部 1 4 1を加熱、溶融させるための第 2 融着工程は同時に行われる。

前記給電によって、図 1に示す両分割ケース 1 2 1、 1 2 2の分割部 1 4 2の電熱線 Eが発熱し、分割部 142のポリオレフィン系樹脂は温度が上昇して溶融する。分割部 1 42は、図 4に示すように、その分割面 1 1 0の近傍の表面層に設けられているので、両ケース 1 2 1、 1 2 2の分割面 1 1 0、 1 1 0の樹脂が溶融し、これにより、両ケースの分割面 1 1 0、 1 1 0の樹脂同士が融着する。

分割部 1 42の近傍に設けられたコールドゾーン 1 0 5は、殆ど昇温せず、溶融しない。そのため、電熱線 Eによってその近傍の樹脂を加熱、溶融しても、各ゴムパッキン 1 3 1、 1 3 2の直線部 1 3 4は溶融や変質しない。また、前記溶融した樹脂が分割部 1 42から密閉ケース 1 0 2の外部に向って流出しない。

第 2融着工程：

前記給電によって、図 2に示す両ケース 1 2 1、 1 2 2の両端部 1 4 1の電熱線 Eが発熱し、両端部 1 4 1のポリオレフイン系樹脂は温度が上昇して溶融する。図 4に示すように、両端部 1 4 1の内周面 1 2 9は既設管 1に密着していると共に、該内周面 1 2 9の近傍に電熱線 Eが埋設されている。したがって、両端部 1 42の内周面 1 2 9の樹脂だけでなく、既設管 1の外周面 1 3 9 の近傍の樹脂も温度が上昇して溶融する。これにより、各分割ケース 1 2 1、 1 2 2の両端部 1 4 1の内周面 1 2 9と既設管 1の外周面 1 3 9とが融着される。

両端部 1 4 1の近傍に設けられた前記コールドゾーン 1 0 5は、殆ど昇温せず、溶融しない。そのため、電熱線 Eによってその近傍の樹脂を加熱、溶融しても、各ゴムパッキン 1 3 1、 1 3 2 の半円環部 1 3 3は溶融や変質しない。また、前記溶融した樹脂が両端部 1 4 1から密閉ケース 1 0 2の外部に向って流出しない十分に樹脂が溶融し、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2の分割面 1 1 0、 1 1 0同士、ならびに、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2の内周面 1 2 9 と既設管 1の外周面 1 3 9とが十分に融着したら、給電コントローラ 1 50のスィッチをオフにして、給電を止める。これにより、前記分割部 1 42および両端部 1 4 1が融着され、既設管 1と両分割ケース 1 2 1、 1 2 2との間、ならびに、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2同士の間が接合されると共にシールされる。通電時間は既設管 1の管径、フランジ部 1 28の厚さや周囲の温度等によって異なるが、概ね 1分から 1 0分程度である。冷却工程：

給電が終了したら、前記溶融した樹脂が冷却し固化されるまで、放置する。この冷却時間は、約 1 0分〜 2 5分である。

組立ポルト取り外し工程：

既設管 1 と両分割ケース 1 2 1、 1 2 2とが組織的に一体化するから、図 1に示す密閉ケース 1 0 2の固定のための前記組立ポルト 1 6 1は不要となるので、これを取り外す。

ゲート挿入工程：

次に収容ケース 1 6 0に収容されたゲート 8を、既設管 1に向つて下降させる。ゲート 8は、図 8に示すように、ゲート通過孔 1 8 0を通って、前記切削工程によって形成された開孔 1 1から既設管 1に侵入する。ゲート 8に装着されたゴムパッキン 8 dが開孔 1 1の切削面 1 1 a (図 2) を閉塞すると共に、既設管 1の内周面に圧接して、閉弁状態となる。

2 2003/014862

なお、その後、所期の工事を行った後、開弁したり、あるいは

、必要に応じてゲート 8を撤去する。

第 2実施形態

図 9〜図 1 2は、第 2実施形態を示す。

バルブ揷入装置：

図 9およぴ図 1 0に示すように、パルブ揷入装置 1 0 0は、ポリオレフィン系樹脂からなる密閉ケース 1 0 2およびゲート 8 を備えている。密閉ケース 1 0 2は、第 1分割ケース 1 2 1および第 2分割ケース 1 2 2 とを備えている。両ケース 1 2 1 、 1 2 2 は既設管 1 を囲繞するように設置される。第 1分割ケースは、図 9に示すように、開弁時には、ゲート 8を収容可能である。既設管 1には、後述する切削工程によって、全周にわたって開孔 1 1 が形成される。

ゲート 8 には、管路を止水する下部全体を覆うように閉弁用ゴムパッキン 8 dが装着されている。ゲート 8の下端には既設管 1 を切削するためのチップ状の切削工具 8 eが取り付けられているこのゲート 8および切削工具 8 eについては、周知の技術を用いており、それらの詳細な説明は、 U. S. P. 5， 61 1 , 365 等に記載されている。

各分割ケース 1 2 1 、 1 2 2の内周面 1 2 9には、それぞれ、一対の溝からなるパッキン装着部 1 3 0が形成されている。このパッキン装着部 1 3 0は、図 1 0に示すように、既設管 1の前記開孔 1 1 の管軸方向 Sの両側に一対ずつ形成されている。前記各パッキン装着部 1 3 0には、ゴムパッキン 1 3 3 、 1 3 3が装着される。

このゴムパッキン 1 3 3 としては、断面が円形の 1本のゴムひもを既設管 1 の外周面 1 3 9に沿って、全周にわたって巻き付けた後、前記ゴムひもの両端面を接着した円環のゴムリングを用いることができる。前記両端面の接着後、ゴムパッキン 1 0 5が前記溝状のパッキン装着部 1 3 0に装着されるように、両分割ケース 1 2 1 、 1 2 2を既設管 1に設置する。前記ゴムひもは、両端面を接着せずに、装着時に両端面を互いに圧接させるように設けてもよい。

前記装着された各ゴムパッキン 1 3 3は、前記既設管 1の外周面 1 3 9に圧接して、前記開孔 1 1が開いている際に前記密閉ケース 1 0 2 と既設管 1 との間をシールする。

第 2分割ケース 1 2 2の両端部 1 4 1および分割部 1 4 2 には、前述の第 1実施例と同様に、電熱線 Eが埋設されている。一方、第 1分割ケース 1 2 1では、両端部 1 4 2にのみ電熱線 Eが埋設されている。

ところで、前記各分割ケース 1 2 1 、 1 2 2の両端部 1 4 1 に埋設された電熱線 Eは、両端部用通電ターミナル 1 3 4 aに接続されている。一方、分割部 1 4 2に埋設された電熱線 Eは、分割部用通電ターミナル 1 3 4 bに接続されている。両端部 1 4 1および分割部 1 4 2のそれぞれに給電コントローラを設けたので、両端部 1 4 1 と分割部 1 4 2の電熱線 Eに別々に給電することができる。

なお、バルブ挿入装置 1 0 0のその他の構成は、第 1実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明および図示を省略する。

次に第 2実施形態の施工工程について説明する。第 2実施形態の施工工程は、組立工程、第 1融着工程、冷却工程、切削工程、第 2融着工程、冷却工程、ゲート挿入工程の順で進行する。以下には、第 1実施形態の施工工程と異なる部分のみ記載して、その他の部分についてはその詳しい説明および図示を省略する。

組立工程：

図 1 1 ( a ) のように、第 1分割ケース 1 2 1がゲート 8.を収容した状態で、既設管 1 を囲繞するように、両分割ケース 1 2 1 、 1 2 2を設置する。その後、フランジ部 1 2 8の組立ポルト 1 6 1 を締めて、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2を接合する。

第 1融着工程：

両端部用通電ターミナル 1 3 4 bを通して、第 2分割ケース 1 2 2の分割部 1 4 2の電熱線 Eに給電され、分割部 1 4 2の樹脂は温度が上昇して溶融する。電熱線 Eは、図 1 0に示すように、分割面 1 1 0の近傍の部分に設けられているので、第 2分割ケース 1 2 2の分割面 1 1 0の近傍樹脂だけでなく、第 1分割ケース 1 2 1の分割面 1 1 0の近傍の樹脂も温度が上昇して溶融する。これにより、図 1 1 ( b ) のように、両ケース 1 2 1、 1 2 2 の分割面 1 1 0、 1 1 0の樹脂が融着する。かかる分割面 1 1 0 同士の融着と、前記ゴムパッキン 1 3 3により、既設管 1は密閉ケース 1 0 2内において気密状態で囲繞される。

この後、溶融した樹脂の冷却工程が行われる。十分に冷却されたら、組立ポルト 1 6 1 を取り外す。

切削工程：

次に、ゲート 8を既設管 1に向って管径方向 C 1にスライドさせ、図 1 1 ( c ) のように、ゲート 8の下端の切削工具 8 eを既設管 1の外周面 1 3 9に圧接させる。この状態で、密閉ケース 1 0 2を全周にわたって図 1 1における半時計回りに回転させ、. 既設管 1の一部を全周にわたり切削する。そして、ゲート 8の切削工具 8 e を更に管径方向 C 1にスライドさせて、密閉ケース 1 0 2を再度同一方向に全周回転させる。このスライドと回転を、図 1 2 (a) のように既設管 1の管壁の一部を全周にわたって貫通するまで繰り返す。これによつて、既設管 1には全周にわたって開孔 1 1 (図 1 0 ) が形成される。

第 2融着工程：

次に、図 1 0の両端部用通電ターミナル 1 34 aを通して、両分割ケース 1 2 1、 1 2 2の両端部 1 4 1の電熱線 Eに給電する。第 1実施形態と同様に、各分割ケース 1 2 1、 1 2 2の内周面 1 2 9と既設管 1の外周面 1 3 9とが融着して一体化する（図 1

2 (b) ) 。

この後溶融した樹脂の冷却工程が行われる。十分に冷却された後、ゲート揷入工程が行われる。開孔 1 1に挿入されたゲート 8 に装着されたゴムパッキン 8 dにより、切削面 1 1 aが閉塞される。

前記各実施形態では、流体の流れを止めていない不断流下おいてパルブを揷入する工法について説明した。しかし、本発明は、配管後の通水していない空管の状態や、断水した空管の状態でバルブを揷入する工法についても適用できる。以下、その一例として第 3実施形態について説明する。

第 3実施形態

図 1 3〜図 1 5は、第 3実施形態を示す。 ' バルブ挿入装置：

本第 3実施形態では、図 1 3および図 1 4に示すように、オペレーシヨンバルブ 1 9 0を必要としない。

また、パッキン 1 3 1、 1 3 2やこれらのパッキン 1 3 1、 1

3 2を装着するためのパッキン装着部 1 3 0も必要としない。なお、パツキン装着部 1 3 0を有する密閉ケース 1 0 2を用いれば、不断水用および断水用の密閉ケースの双方を同じ金型で製造し得る。また、パッキン 1 3 1 、 1 3 2を用いれば、切断中において、既設管 1に対し、密閉ケース 1 0 2が安定する。

なお、その他の構成は、第 1実施形態と同様であり、同一部分もしくは相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。

施工方法：

本第 3実施形態においては、予め既設管 1 を断水し、既設管 1 内の水を排水する。ついで、前記第 1実施形態と同様に、組立ェ程および切削工程を行なう。前記切削工程の後、切粉を負圧により吸引して除去する。その後、前記第 1融着工程および第 2融着工程を行なつた後、図 1 3のゲート 8および収容ケース 1 6 0 を設置する。この設置後、図 1 5のようにゲート 8で開孔 1 1 を閉じる。この閉弁後、既設管 1 と密閉ケース 1 0 2 との間の空間 2 0 0に加圧水を充填し、既設管 1 と密閉ケース 1 0 2との融着状態や図 1 3 の第 1分割ケース 1 2 1 と第 2分割ケ一ス 1 2 2 との間の融着状態の検査を行なう。これにより、少量の水で検査できるから検査が簡便になる。

産業上の利用可能性

本発明は、水道配水等に用いられるポリオレフィン系材料で構成される既設管にパルプを挿入する際に利用することができる。

7

Claims

請求の範囲

1 . 互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いたバルブ挿入のためのパルプ装置であつて、

既設管に形成された溝状の開孔に侵入して、管路を止水することで閉弁状態となる仕切弁体と、

前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備え、

前記密閉ケースは、前記既設管の周方向に複数に分割された第

1および第 2分割ケースを包含し、

ここにおいて、前記両分割ケースは分割面を介して互いに密着し、

前記第 1および第 2分割ケースには、前記既設管と密閉ケースとの間を止水するパッキンが、前記開孔よりも管軸方向の外方の位置に装着されており、

前記パッキンは、第 1および第 2分割ケースの内周面に装着され、前記既設管の外周面に圧接して、前記開孔が開いている際に前記密閉ケースと既設管の間をシールし、

前記第 1 および第 2分割ケースには、それぞれ、通電時に分割ケースの一部を溶融させる電熱線が埋設されており、

前記第 1 および第 2分割ケースのうちの一方は、前記電熱線が埋設された分割部および 2つの端部を有し、前記第 1および第 2 分割ケースのちの他方は、前記電熱線が埋設された 2つの端部を有し、

前記各端部は、前記パッキンが装着されたパッキン装着部よりも管軸方向の外方の位置に設けられ、前記既設管の外周面の概ね半周に密着していると共に前記パッキンに対応するように前記分割ケースの内周面の近傍の表面層に概ね半周にわたって前記電熱線を有し、前記電熱線への通電により前記内周面の近傍の表面層が溶融して、前記各端部の内周面と前記既設管の外周面とが融着し、

前記分割部は、前記分割面の近傍の表面層に設けられ、前記電熱線への通電により前記分割面の近傍の表面層が溶融して、前記分割面同士が互いに融着可能なパルプ装置。

2 . 互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いたパルプ挿入のためのバルブ装置であつて、

既設管に形成された溝状の開孔から該既設管内に侵入して、前記既設管の開孔を形成する切削面に接触すると共に前記既設管の内周面に接触することで閉弁状態となる仕切弁体と、

前記密閉ケースは、前記既設管の周方向に複数に分割された第 1および第 2分割ケースを包含し、

前記第 1 および第 2分割ケースには、それぞれ、第 1および第 2パッキンが装着されており、

前記両パツキンは、前記既設管の外周面に圧接して前記開孔が開いている際に前記密閉ケースと既設管との間をシールする一対の半円環部と、前記両パッキン同士が互いに圧接して前記開孔が開いている際に前記密閉ケースの前記分割面をシールする直線部とを有し、

前記第 1および第 2分割ケースには、それぞれ、通電時に分割ケースの一部を溶融させる電熱線が埋設されており、

前記各電熱線は、前記両パッキンが装着されたパッキン装着部よりも管軸方向の外方の位置に設けられ、

前記第 1 および第 2分割ケースのうちの一方は、前記電熱線が埋設された分割部および 2つの端部を有し、前記第 1および第 2 分割ケースのうちの他方は、前記電熱線が埋設された 2つの端部を有し、

前記各端部は、前記既設管の外周面に密着していると共に前記パッキンの半円環部に対応するように前記分割ケースの内周面の近傍の表面層に前記電熱線を有し、前記電熱線への通電により前記内周面の近傍の表面層が溶融して、前記各端部の内周面と前記既設管の外周面とが融着し、

前記分割部は、前記パッキンの直線部に対応するように前記分割ケースの分割面の近傍の表面層に設けられ、前記電熱線への通電により前記分割面の近傍の表面層が溶融して、前記分割面同士が互いに融着可能なバルブ装置。

3 . 請求項 1 もしくは 2において、

前記パッキンのうちの少なくとも前記既設管に接触する部分の硬度が 4 5度以上 6 0度以下に設定されているバルブ装置。

4 . 請求項 1， 2もしくは 3のパルプ装賡を用いたバルブ挿入ェ法であつて、

前記既設管に前記密閉ケースを装着し、更に、組立ポルトにより前記第 1 および第 2分割ケースを組み立てる組立工程と、前記分割部の電熱線に給電して前記分割面同士を熱融着させる '第 1融着工程と、

前記密閉ケースを回転させながら、密閉ケース内に収容した切削手段により前記既設管に溝状の開孔を形成する切削工程と、前記切削工程の後に、前記両端部の電熱線に給電して、前記両端部の内周面と前記既設管の外周面とを熱融着させる第 2融着工程と

を備えたパルブ揷入工法。

5 . 請求項 4において、

前記組立ポルトを取り外す取外し工程を更に備えたバルブ揷入工法。

6 . 請求項 4もしぐは 5において、

前記第 1融着工程を前記切削工程の前に行うことを特徴とするパルプ挿入工法。

7 . 請求項 4もしくは 5において、

前記第 1 および第 2融着工程を前記切削工程の後に行うことを特徴とするバルブ挿入工法。

8 . 請求項 7において、

前記第 1 および第 2融着工程を同時ないし連続して行うことを特徴とするバルブ样入工法。

9 . 請求項 7 もしくは 8において、

前記切削工程の後に前記組立ポルトを増し締めし、この増し締め後に前記第 1および第 2融着工程を行うことを特徴とするパルブ挿入工法。

1 0 . 互いに熱融着可能なポリォレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いたバルブ挿入のためのバルブ装置であって、

前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備え、前記密閉ケースは、前記既設管の周方向に複数に分割された第

1および第 2分割ケースを包含し、

前記第 1および第 2分割ケースのうちの一方は、前記電熱線が埋設された分割部および 2つの端部を有し、前記第 1および第 2 分割ケスのうちの他方は、前記電熱線が埋設された 2つの端部 ¾有し、

前記各端部は、前記既設管の外周面の概ね半周に密着していると共に前記分割ケースの内周面の近傍の表面層に概ね半周にわたつて前記電熱線を有し、前記電熱線への通電により前記内周面の近傍の表面層が溶融して、前記各端部の内周面と前記既設管の外周面とが融着し、

前記分割部は、前記分割面の近傍の表面層に設けられ、前記電熱線への通電により前記分割面の近傍の表面層が溶融して、前記分割面同士が互いに融着可能なバルブ装置。

1 1 . 請求項 1 0のバルブ装置を用いたパルプ挿入工法であって前記既設管に前記密閉ケースを装着し、更に、組立ポルトにより前記第 1 および第 2分割ケースを組み立てる組立工程と、前記分割部の電熱線に給電して前記分割面同士を熱融着させる第 1融着工程と、

を備えたバルブ挿入工法。

1 2 . 請求項 1 1 において、

前記既設管に前記バルブ装置を設置した後に、前記仕切弁体を前記既設管の開孔から前記既設管に侵入させて、前記仕切弁体を閉弁させる工程と、

前記閉弁工程の後に、前記既設管の外周と前記密閉ケースの内側との間の空間に圧力流体を供給して、前記密閉ケースの気密検査を行う検査工程とを更に備えたバルブ挿入工法。