【実施例1】
【0013】
実施例1に係る防食コアの離脱装置につき、
図1から
図7を参照して説明する。以下、
図1の紙面手前側を流体管の正面側(前方側)として説明する。
【0014】
図1に示すように、本実施例の流体管2は、例えば、地中に埋設される上水道用のダクタイル鋳鉄製であり、断面視略円形状に形成され、内周面が粉体塗装あるいはモルタル層で被覆されている。尚、本発明に係る流体管は、その他鋳鉄、鋼等の金属製であってもよい。更に尚、流体管の内周面はモルタル層に限らず、例えばエポキシ樹脂等により被覆されてもよく、若しくは適宜の材料を粉体塗装により流体管の内周面に被覆してもよい。また、本実施例では流体管内の流体は上水であるが、流体管の内部を流れる流体は必ずしも上水に限らず、例えば工業用水や農業用水、下水等の他、ガスやガスと液体との気液混合体であっても構わない。
【0015】
図1に示されるように、流体管2は第1分割部材3aと第2分割部材3bとから成る筐体3によって密封状に外嵌されている。尚、本実施例の筐体3は、3体以上の複数の分割された分割部材からなる分割構造であってもよいし、若しくは分割構造を有さず、鋳型、或いは、溶接加工や機械加工等で連続形成されていても構わない。更に尚、筐体3の材質は鋳鉄等の金属材により構成されているが、流体管の材質に応じて適用されるものであれば、上記で説明した流体管と同様に種々の材質であってもよい。
【0016】
第1分割部材3aは、流体管2と略垂直方向に延びる分岐部3cが延設されており、この分岐部3cには分岐部3cを開閉可能な開閉弁装置16が取付けられ、更に開閉弁装置16の先には継手6及び接続管20を介して図示しない流体管網が配管されている。また、流体管2の管壁には、図示しない穿孔装置によって穿孔された穿孔部2aが形成され、穿孔部2aを介して流体管2内の流体が前記流体管網側に分岐するようになっている。また、穿孔部2aには、その金属部分が露出した内周面を防食するために防食コア5が取付けられている。
【0017】
この防食コア5は、穿孔部2aよりも若干大径であり、弾性を備える弾性体から形成され、その弾性力によって穿孔部2aに圧接して取付けられている。更に、この防食コア5における分岐部3c側(後端側)の端縁には、流体管2における管頂部に一部係止される鍔部5aが周方向に亘って設けられており、流体管2内部に防食コア5が落下しないようになっている。尚、防食コアは、弾性体から形成されるものに限られず、例えば、塑性体から形成される防食コアを所定の取付け装置を用いて穿孔部に塑性変形させて取付けるものでもよい。更に尚、防食コアの鍔部は、必ずしも設けられるものに限られない。
【0018】
そして、
図2に示される防食コアの離脱装置1(以下、離脱装置1という)は、上述した防食コア5が経年劣化などにより穿孔部2aの防食機能を維持できなくなった場合、若しくは定期交換する場合等に、不断流状態において防食コア5を穿孔部2aから取外すための装置である。
【0019】
図2に示されるように、離脱装置1は、離脱装置1の先端に設けられ、防食コア5に係合する各部材を有する先端部9と、該先端部9から後方に延びる棒状部材8と、棒状部材8の後端にあり離脱装置1を操作するハンドルシャフト10と、から主に構成されている。
【0020】
この先端部9は、棒状部材8の径方向に長辺を備えた長板状の基部材17と、基部材17に取付けられる正面視略L字形状の係合部材18と、同じく基部材17に取付けられる正面視略L字形状の補助部材19と、から構成されている。この基部材17は、長手方向の一方の端部が棒状部材8の先端に着脱ネジ25によって着脱可能に固定されている(
図3参照)。そのため、先端部9は用途に応じて適宜形状の異なる先端部に取替え可能となっている。尚、この基部材17は、棒状部材8の径方向に長辺を備えた長板状に限られず、例えば円形状等、どのような形状で形成されてもよい。
【0021】
また、係合部材18は、基部材17の棒状部材8側の面にボルト等で固定される固定部15と、この固定部15から先端側に延設され、防食コア5の外周部に係合可能な爪部14と、を備えている。この爪部14は、後に詳述するが、防食コア5の鍔部5aの外周面5bに流体管2の外方から作用する本発明の作用部である係合部14aと、防食コア5における鍔部5aの流体管2側の周端面5cに係止する係止突片14bと、を有して略鉤形状を成しているとともに、係止突片14bは先端に向けて傾斜する傾斜部14cを有している。更に、後述するが係合部14aにおける鍔部5aの外周面5bに当接する部位は、多数の凹凸形状である高摩擦部14dとなっている。尚、この高摩擦部14dは、多数の凹凸形状に限られず、例えば粘度の高いシートを係合部に貼付して高摩擦部を形成してもよいし、合成樹脂等で高摩擦部を形成してもよく、比較的に摩擦係数が高く形成されるものであればよい。
【0022】
また、補助部材19は、基部材17における棒状部材8が取付けられた面と対向する面にボルト等で固定される固定部191と、固定部191から先端側に延設され、係合部14aよりも内側に配置される本発明の挟持片である板バネ部192と、から成っており、この板バネ部192の先端は、防食コア5の内径方向に向けて傾斜するテーパ部192aとなっている。また、板バネ部192の外周面の一部は、多数の凹凸形状である高摩擦部192bとなっている。更に、板バネ部192は、テーパ部192aが爪部14の係止突片14bよりも先端方向に位置している。
【0023】
これら係合部材18及び補助部材19は、厚みの薄い金属や合成樹脂などで形成され、ある程度の弾性力が付与されることが好ましい。尚、これら係合部材18及び補助部材19は、基部材に対して複数個ずつ設けられてもよい。更に尚、これら係合部材18及び補助部材19は、基部材に対してボルト等で接続されるものに限られず、例えば、基部材に対して溶接等で固着されてもよいし、若しくは、係合部材及び補助部材が鋳造等により基部材と一体形成されてもよい。
【0024】
続いて、離脱装置1を用いて不断流状態で防食コア5を取外す様子を
図3から
図7を用いて説明する。先ず、開閉弁装置16を閉操作するとともに、継手6から接続管20及び前記流体管網を引き離し、
図3に示されるように、代わりに短管21、及び本発明の可動部材であるゴム継手4を順に取付け、次いで蓋部材12を介して離脱装置1を接続する。より詳しく説明すると、開閉弁装置16に短管21及びゴム継手4を取付けた後、棒状部材8を蓋部材12の挿通孔12aに密封状に挿通して離脱装置1を取付けた蓋部材12をゴム継手4のフランジ部4aに固定することで離脱装置1を開閉弁装置16に密封状に接続する。
【0025】
この短管21は、内部に離脱装置1が挿通される筒体部21aが流体管2の中心軸線である管軸から流体管2の径方向にずれた位置に設けられており、また、短管21における筒体部21aを避けた位置には、カメラ部30a及び操作軸30bから成る画像取得装置30を密封状に導入可能な導入口21bが設けられている。これにより、離脱装置1を挿入する際には、流体管2の管軸から流体管2の径方向にずれて位置する防食コア5の鍔部5aに向けて離脱装置1を挿入し易くなるとともに、画像取得装置30によって防食コア5の周辺を確認しながら先端部9の位置合わせを行うことができる。
【0026】
また、ゴム継手4は、フランジ部4a,4bがゴム部材4cを介して連結された構造となっているため、短管21のフランジ部に固定されたフランジ部4bに対して、ゴム部材4cが弾性変形可能な範囲内でフランジ部4aを自在に変位させることができる。尚、必ずしもゴム継手4を用いずともよく、棒状部材8を前後左右に自在に動かせるものであれば、種々の態様の可動部材を利用しても構わない。
【0027】
次に作業者は、
図3に示されるように開閉弁装置16を開操作するとともに、ハンドルシャフト10を押し込み操作して離脱装置1を略水平に流体管2方向へ密封状態で送り込み、先端部9を穿孔部2aに装着された防食コア5の鍔部5aの近傍位置まで到達させる。
【0028】
続いて
図4に示されるように、ハンドルシャフト10を押し込み操作して更に先端部9を送り込む。このとき、最も先端側に位置するテーパ部192aが鍔部5aの内周縁に当接するため、先端部9がテーパ部192aに沿って防食コア5の内径方向にスライドされながら案内される。また、図示しないが、例えば先端部9が防食コア5の内径方向に案内された際に、爪部14が鍔部5aの外周縁に当接したとしても、爪部14が傾斜部14cによって防食コア5の外径方向にスライドされるようになるため、爪部14が鍔部5aに係止されてそれ以上離脱装置1が挿入不能になることが防がれる。更に、上述したように、係合部材18及び補助部材19は、ある程度の弾性力が付与されているため、その弾性力により係合部14a及び板バネ部192が極めてスムーズに適正な位置に案内される。
【0029】
図5に示されるように、適正な位置に案内された後の係合部14a及び板バネ部192は、その弾性復元力により、防食コア5の鍔部5a近傍における周方向の一部を対向方向から径方向に狭圧して把持するようになる。このとき、爪部14の係止突片14bは、鍔部5aの流体管2側の周端面5cに係止するようになっているとともに、爪部14の高摩擦部14d及び板バネ部192の高摩擦部192bは、鍔部5aの外周面5b及び内周面に当接するようになっているため、防食コア5への係合力が向上している。
【0030】
このように、流体管2の外周面よりも分岐部3c側に位置する防食コア5の鍔部5aに近い流体管2の外方の位置から先端部9を挿入することができるため、爪部14及び板バネ部192が防食コア5に対してアプローチし易くなっているとともに、離脱装置1を挿入移動させる距離が短くなり、先端部9を防食コア5の鍔部5aに容易に係合させることができる。
【0031】
次に、
図6に示されるように、先端部9が防食コア5を把持した状態で、ゴム継手4を支点としてハンドルシャフト10を前後左右に揺動操作する。ハンドルシャフト10を揺動操作すると、先端部9が防食コア5を把持した部分と対向する部分が、穿孔部2aの内周面に押しつけられ、先端部9が防食コア5を把持した部分が強制的に内径方向に変形されるようになるため、防食コア5の径が部分的に穿孔部2aの径よりも小径に縮径され、防食コア5と穿孔部2aとの密着が剥離される。さらにハンドルシャフト10を揺動操作すると、漸次防食コア5と穿孔部2aとの密着が剥離される範囲が大きくなり、やがて全周に亘って防食コア5と穿孔部2aとの密着が剥離され、防食コア5が穿孔部2aから取外される。上述したように、鍔部5aは、防食コア5において最も厚く形成されており、比較的強度が高くなっているため、ハンドルシャフト10の操作によって爪部14が穿孔部2aの内径方向に移動して防食コア5を変形させても鍔部5aは変形し難くなっているため、先端部9が外れないようになっている。
【0032】
そして、防食コア5が穿孔部2aから取外された状態で、
図7に示されるように、ハンドルシャフト10を引き込み操作して先端部9を引き出すと、係止突片14bが鍔部5aの周端面5cを係止しているため、防食コア5が先端部9とともに引き出され、筐体3から不断流状態で回収される。すなわち、穿孔部2aから離脱された防食コア5を先端部9と共に開閉弁装置16を通過させ、通過した時点で開閉弁装置16を再度閉操作するとともに、短管21、ゴム継手4、蓋部材12、を取外すことにより、不断流状態で防食コア5の回収作業が完了する。
【0033】
また、本実施例の先端部9は、基部材17に対して係合部材18及び補助部材19が取付けられていたが、
図8に示される先端部9’のように、補助部材19を特段に設けず、係合部材18のみで防食コア5に係合するようにしてもよい。これにより、先端部9’にかかる部品点数を少なくできるため、生産にかかるコストを抑えることができるばかりか、先端部9’の重量が小さくなり、先端部9’の操作がし易くなる。
【0034】
以上説明したように、本発明の離脱装置1は、棒状部材8を密封状態で往動させ、流体管2の外方から係合部14a及び係止突片14bから成る爪部14を防食コア5の鍔部5aに係合させ、防食コア5の鍔部5aに当接した状態の先端部9を作業者が筐体3の外部からゴム継手4を支点としてハンドルシャフト10を操作し、穿孔部2aの内径方向に移動させ、防食コア5を強制的に内径方向に変形させることにより、防食コア5の径を穿孔部2aの径よりも小径に縮径させることができる。そのため、防食コア5を不断流状態で穿孔部2aから容易に取外すことができる。
【0035】
また、防食コア5の径を縮径させて穿孔部2aから取外された防食コア5の鍔部5aにおける周端面5cに係止突片14bを係合させることにより、先端部9が穿孔部2aの径方向に移動する際において、係合部14aと鍔部5aとの係合が確実になり、係合部14aが鍔部5aから外れることを防止できる。そのため、係合部14aと鍔部5aとが係合した状態で棒状部材8を復動させることにより防食コア5を筐体3の外部に不断流状態で回収することが可能になる。
【0036】
また、先端部9は、棒状部材8の先端に接続固定されており、作業者がゴム継手4を変形させて棒状部材8を前後左右に揺動操作することに伴って、係合部14aを穿孔部2aの径方向に容易に移動させることができるため、係合部14aのみを移動させる特段の装置を用いることを必要としない。
【0037】
また、板バネ部192は、係合部14aの内側から防食コア5の内周面に当接することで、防食コア5を係合部14a及び板バネ部192で狭持することができ、防食コア5を筐体3の外部に回収する際には、防食コア5が先端部9から落下することを防止できる。
【0038】
また、係合部14a及び板バネ部192は、高摩擦部14d,192bをそれぞれ備えており、防食コア5への摩擦力が増しているため、穿孔部2aから取外された防食コア5を筐体3から不断流状態で回収する際においても、防食コア5が係合部14a及び板バネ部192の間から外れることが防止されている。
【0039】
尚、爪部14における係止突片14b及び高摩擦部14dは、必ずしも両方設けられるものに限られず、例えば、高摩擦部14dを特段に設けず、係止突片14bが流体管2側の周端面5cに係止するのみで複合部から防食コア5が落下することを防止してもよいし、係止突片14bを特段に設けず、高摩擦部14dの摩擦力のみで複合部から防食コア5が落下することを防止してもよい。更に尚、係止突片14b及び高摩擦部14dを特段に設けず、係合部及び板バネ部の弾性復元力で防食コア5の厚み方向に強力に把持することのみで複合部から防食コア5が落下することを防止してもよい。
【実施例2】
【0040】
次に、実施例2に係る防食コアの離脱装置につき、
図9から
図13を参照して説明する。尚、前記実施例と同一構成で重複する説明を省略する。尚、本実施例における防食コア51は、塑性体から形成されており、図示しない所定の取付け装置により防食コア51の先端側及び後端側を外周側に向けて塑性変形させることで穿孔部2aに取付けられている態様について説明する。
【0041】
実施例2の防食コアの離脱装置11本体について
図9を用いて説明する。
図9(a)及び(b)に示されるように、棒状部材80は、内部に軸方向に貫通する貫通部80aが形成されており、この貫通部80aに対し本発明の駆動部である回動軸60が軸回りに回動自在に密封状に挿通されている。また、
図9(a)に示されるように、回動軸60の先端は、棒状部材80よりも先端側に突出するとともに、外周面に後述するギア60aが固着されている。また後述するが、回動軸60は、回動軸60の後端部からハンドルシャフト100の外側に突出する操作部60bを適宜回動することで駆動するようになっている。尚、操作部は、操作部60bの形状に合わせた専用若しくは汎用の工具を用いて操作してもよいし、作業者が直接把持して操作できるようにしてもよい。或いは、操作部を特段設けず、回動軸が電気制御により駆動するようにしても構わない。更に尚、回動軸60は、本実施例の態様に限られず、棒状部材の適所に沿って設けられるものであればよい。
【0042】
また、
図9(a)及び(c)に示されるように、回動軸60のギア60aには、噛合部13a,13aを介して一対の噛合部材13,13が噛合しており、この噛合部材13,13は、棒状部材80の先端から外径方向に張り出す張出部80bに取付けられた取付け部7,7によって支持されている。取付け部7,7は、ギア60aを向いて開口する断面視略コ字形状を成しており、噛合部材13,13を内部に収容してそれぞれ支持できるようになっている。
【0043】
また、
図9(c)に示されるように、噛合部材13,13は、回動軸60の軸方向と略直交方向にアーム22,22がそれぞれ延設されている。すなわち、操作部60bを回動操作して回動軸60を適宜回動させることにより、ギア60aと噛合部13aとを介して噛合部材13,13がそれぞれ回動軸60の径方向に作動するようになっており、これに伴ってアーム22,22を互いに近接、若しくは離間させる。尚、アームは、必ずしも2本設けられるものに限らず、例えば1本若しくは3本以上設けられてもよい。
【0044】
更に、
図9(b)及び
図11に示されるように、このアーム22,22は、分岐部3c側の流体管2の外周面に折り曲げられた防食コア51の鍔部51aに係合する係合部140,140を備えており、係合部140,140の内側には、高摩擦部140dが形成されている。このアーム22,22は、互いに近接、若しくは離間させやすいように比較的剛性を有した硬質の材料で形成されていることが好ましい。このように、本実施例の先端部90は、噛合部材13,13、取付け部7,7、及びアーム22,22から構成されている。
【0045】
続いて、離脱装置11を用いて不断流状態で防食コア51を取外す様子を
図10及び
図11を用いて説明する。先ず、開閉弁装置16を閉操作するとともに、短管211を取付け、次いで蓋部材121を介して離脱装置11を接続する。本実施例の短管211の筒体部211aの管軸は、流体管2の中心軸線である管軸に直交している。
【0046】
次に作業者は、
図10に示されるように、開閉弁装置16を開操作するとともに、前述したハンドルシャフト100を押し込み操作して離脱装置11を流体管2方向へ送り込み、先端部90を穿孔部2aに装着された防食コア51の近傍位置まで到達させる。このとき、分岐部3cに設けられた導入口3dを介して分岐部3c内に画像取得装置30を密封状に導入しており、作業者が先端部90の位置を把握できるようになっている。
【0047】
更に、
図10及び
図11に示すように、蓋部材121には、離脱装置11の回動を規制するとともに、挿入方向をガイドするガイド部121aが外方に向けて延設されており、離脱装置11の押し込み操作の際には、このガイド部121aによって先端部90の周方向の位置が固定された状態で離脱装置11の挿入方向がガイドされるため、先端部90が防食コア51の適正位置に向けて正確に挿入される。
【0048】
次いで
図11に示されるように、棒状部材80が回動しないように固定した状態で操作部60bを回動操作して、係合部140,140を互いに離間させ、防食コア51の鍔部51aの径に適合するように係合部140,140の位置を調整する。その後、ハンドルシャフト100を押し込み操作して先端部90を流体管2方向へ送り込み、先端部90を防食コア51の鍔部51aに係合させる。そして係合部140,140を互いに近づけ、係合部140,140によって防食コア51の鍔部51aを内径方向に狭圧して強力に把持し、この状態からハンドルシャフト100を引き出して、防食コア51を穿孔部2aから離脱させる。
【0049】
このように棒状部材80の貫通部80aに沿って延びる回動軸60を筐体3の外方に位置する操作部60bを回動操作して駆動させることで係合部140,140のみをアーム22,22の縮径・拡径方向に移動させることが可能となっているため、棒状部材80を筐体3に対して動かすことを必要としない。
【0050】
また、係合部140,140は、アーム22,22によって径方向の位置を調節できることにより、取外すべき防食コア51の鍔部51aの外径に合わせて適正に位置決めできる。更に、係合部140,140をアーム22,22によって互いに近づけることで防食コア51の鍔部51aを内径方向に狭圧して強力に把持し、更に防食コア51を内径方向に強制的に塑性変形させることができ、穿孔部2aから防食コア51を取外せる。更に、この状態で棒状部材80を復動させると、防食コア51が縮径されているため、穿孔部2aから防食コア51を取外せる。
【0051】
また、防食コア51と穿孔部2aとの係合状態が完全に解除されていなくても、係合部140,140の強力な把持力により、ハンドルシャフト100を引き出すことで防食コア51に対して離脱方向への力が効率的に伝わり、強い力で防食コア51を穿孔部2aから強制的に離脱させることが可能である。すなわち、強固に取付けられた防食コア51であってもその離脱作業を極めて効果的に行うことができる。尚、係合部140,140の防食コア51の鍔部51aへの強力な把持力、及び各係合部140の高摩擦部140dによって防食コア51が係合部140,140の間から滑り落ちることを防止できる。
【0052】
次に、実施例2における防食コアの離脱装置の変形例につき、
図12及び
図13を参照して説明する。尚、前記実施例に示される構成部分と同一構成部分に付いては同一符号を付して重複する説明を省略する。
【0053】
図12及び
図13に示されるように、本変形例の先端部91の取付け部71,71は、先端側に突設して設けられ、アーム22,22と同軸方向に長辺を有する補助部材29,29を備えており、この各補助部材29の長手方向の両端部は、防食コア51の内周面に押圧する挟持片29a,29aとなっている。
【0054】
これによれば、アーム22,22の係合部140,140によって防食コア51の後端側を内径方向に狭圧する際に、各補助部材29の挟持片29a,29aが防食コア51の内周面に押圧して補助するため、アーム22,22の係合部140,140が防食コア51を狭圧把持し易くなる。
【0055】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【0056】
例えば、前記実施例では、爪部14の係合部14aが防食コア5における鍔部5aの外周面5bに係止するようになっていたが、これに限られず、本発明の作用部は、流体管2の外方から作用するものであればよく、例えば、防食コア5の鍔部5aよりも流体管2側に位置する筒状の外周部に作用するようにしてもよいし、穿孔部2aと防食コア5との間隙に穿孔部2aの外方から挿入し防食コアの外周部に作用するようにしてもよい。尚、作用部は、尖鋭な突片を先端に有し、その突片を防食コアの外周部に突き刺して係合させるようにしてもよい。
【0057】
また、前記実施例では、防食コア5の外周面の一部に作用するように説明したが、例えば、防食コアの外周面よりも大きい内周面を備える筒状の作用部を、防食コアの外周面全体に当接させ、当該作用部を穿孔部の径方向に動かすことで防食コアを穿孔部から取外すようにしてもよい。
【0058】
また、画像取得装置30によって防食コア5の周辺を確認しながら爪部14の位置合わせを行っていたが、画像取得装置は特段設けられなくても構わない。
【0059】
また、離脱装置1は、作業者がハンドルシャフト10を把持して押し込み操作、若しくは引き込み操作することで防食コア5に向けて進退移動するようになっていたが、例えば、油圧シリンダー等の駆動手段を用いて離脱装置を防食コアに向けて進退移動させるようにしてもよい。
【0060】
また、防食コアは、後端側の外周面に複数の溝などが形成されて摩擦係数が高くなったものを使用してもよい。
【0061】
更に、離脱装置は、必ずしも穿孔部を防食する防食コアを離脱するために用いる装置に限られず、例えば穿孔部周囲の構造強度を補強する補強用コアを離脱するために用いても構わない。