【実施例1】
【0015】
実施例1に係る設置体取付方法につき、
図1から
図12を参照して説明する。
【0016】
図1ないし
図2に示されるように、本実施例に係る設置体取付方法を行うために、流体管としての既設流体管2、既設流体管2を密封するため既設流体管2の外周面に取り付けられる筐体4、該筐体4内に設置される設置体としての弁本体5、既設流体管2の離脱を防止する離脱防止金具6、6が用いられる。
【0017】
ここで、既設流体管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、内周面がエポキシ樹脂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、鋼等の金属製等、あるいは石綿、コンクリート製、塩化ビニール、ポリエチレン若しくはポリオレフィン製等であってもよい。更に尚、流体管の内周面はエポキシ樹脂層に限らず、例えばモルタル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、本実施例の上水に限らず、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。また、筺体4、弁本体5の材質も上記に適合するものとしてもよい。
【0018】
図3、
図4に示されるように、弁本体5は、弁蓋5a、弁座体5b、該弁座体5b内で可動する弁体5v及び該弁体5vの上部に接続される弁操作軸5j、弁操作軸5jを密封するパッキンを収納する弁箱5hを備える。弁座体5bと筐体4との間は密封部材5eによって密封される。そして、弁操作軸5jを回動操作することにより、弁体5vを可動させ、弁座体5bに設けられた孔部5fを開閉して既設流体管2の流れを制御することができる。
【0019】
図1に示されるように、筐体4は、いわゆる割T字管であって、既設流体管2の径方向(本実施例では上下方向)に筐体上部41と筐体下部42に分割された構造となっている。
【0020】
筐体上部41には首部41a、該首部41aに連なるフランジ部41b、該フランジ部41bに連なり筐体内部に連通する筐体開口部41dが形成され、さらに該筐体開口部41dの端部には、後述する固定部材7を挿入固定する筐体凹部41cが形成されている。そして、フランジ部41bには後述する固定フランジ本体50、作業弁本体60を介して流体管切断装置70、弁本体挿入装置80(
図3参照)等を取付けることができる。
【0021】
一方、筐体下部42は鉢状の筐体底部42dを有し、筐体底部42dの中央には排出孔42bが形成されている。該排出孔42bは、バルブ49が接続可能となっており、後述するように、既設流体管2の切断時に発生する切粉を、バルブ49を操作して排出孔42bより流体とともに排出可能となっている。
【0022】
なお、本実施例では筐体上部41、筺体下部42と称して説明するが、筺体の分割方向は上下に限らず、例えば水平方向や所定角度の傾斜方向であってもよい。また、分割数は3以上であってもよい。同じく既設流体管2の配管方向も水平に限らず、例えば垂直方向であってもよい。さらに、後述するカッター72の切断方向も上下に限らず、例えば水平方向であってもよい。
【0023】
また、
図1に示されるように、既設流体管2に筐体4を密封して取付けた状態で、筐体上部41のフランジ部41bには、本発明における介設部材である固定フランジ本体50、作業弁本体60及び本発明における作業用ケースである流体管切断装置70が取付けられる。
【0024】
図1及び
図2に示されるように、本発明における介設部材である固定フランジ本体50の固定フランジ部51とフランジ部41bとの接合面には、シール部材53が介挿され、ボルト・ナット54によって緊締されることによって、固定フランジ部51とフランジ部41bとは密封される。固定フランジ部51の径方向には、周方向に所定の間隔を隔てて、複数の押えネジ52が密封状に取付けられており、後述するように、筺体4に弁本体5を挿入した際に、弁本体5を一時的に固定できるようになっている。すなわち、押えネジ52と、該押えネジ52が螺合する固定フランジ本体50の雌ネジ部56と、により本発明の仮固定手段を構成している。
【0025】
図1に示されるように、本発明における介設部材である作業弁本体60の作業弁筺体61と固定フランジ本体50との接合面は、シール部材63が介挿され、ボルト55によって緊締され、作業弁本体60と固定フランジ本体50とは密封される。作業弁本体60の作業弁筺体61には、水平方向にスライド移動することで筐体4と流体管切断装置70との間を開閉自在とする作業弁62が密封状に取り付けられている。
【0026】
また、流体管切断装置70と作業弁本体60との間の接合面は、シール部材73が介挿され、ボルト74によって緊締され、流体管切断装置70と作業弁本体60との間は密封される。さらに、カッター軸75に取付けられたカッター72が穿孔装置筐体71に密封状に、上下に移動可能かつ回転可能に取付けられている。カッター72及びカッター軸75は流体管切断装置70の外部から図示しない駆動装置により回転駆動できるようになっている。
【0027】
以下、既設流体管2の切断工程及び設置体の設置工程について説明する。
【0028】
最初に切断工程について説明する。
図1に示されるように、作業弁62を開放した状態でカッター72により、既設流体管2を不断流状態で切断する。カッター72は円筒形状をしているので、既設流体管2の管切断部は、カッター軸75方向から見ると円筒形状のカッター72に沿った円弧状に形成される。既設流体管2を切断する際に発生する切粉は、筐体下部42の中央に設けられた排出孔42bに取付けられたバルブ49を操作して、流体とともに切粉を排出する。
【0029】
既設流体管2を切断した後、カッター72を上昇させ、作業弁筺体61の作業弁62を閉塞し、筐体4と流体管切断装置70との間を密封する。その後、流体管切断装置70内の流体を排出し、作業弁本体60から流体管切断装置70を取り外して、既設流体管2の切断工程を終了する。
【0030】
つぎに、
図3に示されるように、作業弁本体60の上部に本発明における作業用ケースである弁本体挿入装置80が密封状に取り付けられる。この弁本体挿入装置80は、挿入装置筐体86、挿入軸87、該挿入軸87の一方の端には弁本体5を保持する保持部83が取付けボルト88によって取付けられ、挿入軸87の他端には、該挿入軸87に螺入されるネジ部89、該ネジ部89を回動操作するハンドル90を備え、該ハンドル90を回動操作して挿入軸87を昇降させ、弁本体5を筐体4に対し挿入及び撤去することができる。
【0031】
ハンドル90を回動操作して挿入軸87を降下させ、固定部材7、7が設置された弁本体5を筐体4に対し挿入、設置することで設置工程を終了する。
つぎに、仮固定工程について説明する。
図4に示されるように、固定フランジ本体50に設けられた押えネジ52をねじ込み、弁本体5の弁蓋5aの外周部に形成された弁蓋傾斜面5cを押えネジ52によって仮固定する。その後、弁本体挿入装置80内の流体を排出し、挿入装置蓋84を取外し、作業用孔85から保持部83と挿入軸87とを結合する取付けボルト88を取外し、弁本体挿入装置80を作業弁本体60から取外した後、弁本体挿入装置80の保持部83を弁本体5から撤去する。
【0032】
つぎに、押圧工程について説明する。弁本体挿入装置80が作業弁本体60から撤去された後、
図5及び
図6に示されるように、押し込みフランジ20が作業弁筐体61に弁本体5を囲むように取付けられる。この時、弁蓋5a上には固定部材7、7が予め配置されている。この固定部材7、7は、後述するように筐体凹部41cに挿入されることで、筐体4の筐体凹部41cと弁本体5の弁蓋5aに架設されることにより、弁本体5を筐体4に本固定する機能を有しており、筐体凹部41cと固定部材7とにより、本発明における本固定手段を構成している。
【0033】
ここで、
図5に示されるように、押し込みフランジ20はその中央に弁本体5の上部突出部を囲む円形の中央口20dを有する環状に形成されており、外周付近に円周状に配置された複数の固定ボルト20bにより作業弁筐体61に固定される構造となっている。
また、既設流体管2の管軸方向に弁本体5を挟むように、後述する挿入治具30により固定部材7の取付けの用に供される略矩形状の作業用孔20a、20aを備えており、該作業用孔20a、20aは本発明における挿通部を構成している。
更に、管軸と直交方向に弁本体5を挟むように、押し込みフランジ20を補強するリブ20c、20cを、それぞれ備えている。
【0034】
つぎに、
図6に示されるように、押し込みフランジ20は径方向に沿って厚みが異なる箇所を有しており、作業弁筐体61と接触しない作業弁本体60の開口部に位置する内周部分は厚みD1を有し、フランジ部41bと接触する外周部分は厚みD2を有しており、D1>D2となっている。この厚みが増している部分を段差部20eと呼ぶ。この厚みの違いにより、押し込みフランジ20は作業弁筐体61に固定された状態で段差部20eが弁本体5上部の側方に張り出す張出部5pに面当接しながら既設流体管2に向けて押し込むことができ、これにより流体圧に抗して弁本体5を押圧できる構造となっている(
図8参照)。すなわち、該押し込みフランジ20は本発明における押圧手段を構成しており、設置体に向けて延伸する段差部20eが本発明における押圧部を構成している。
【0035】
なお、押し込みフランジ20の厚みとしては上記態様に限られず、押し込みフランジ20を作業弁筐体61に取付けた状態で弁本体5を押圧できる寸法関係であれば、D1≦D2であってもよい。
【0036】
ここで、押し込みフランジ20が作業弁本体60の作業弁筐体61に対し取付く方向と、弁本体5を押圧する方向が同じ方向であるため、弁本体5と摺接することなく弁本体5を押圧することができる。更に押し込みフランジ20は、弁本体5が受ける流体圧の方向(本実施例では垂直上向き)と対向して(本実施例では垂直下向き)取付けられるため、押し込みフランジ20の取付作業を行うことで、その取付方向に弁本体5を押圧することができる。また、押圧手段である押し込みフランジ20を、介設部材である作業弁本体60に取付けることで作業弁本体60の開口部から弁本体5を押圧することができ、既に筐体4に取付いている介設部材を利用して迅速に押圧作業を行うことができる。
【0037】
つぎに、本固定準備工程として、
図6に示されるように、後述する筐体上部41に形成された筐体凹部41cに平面視略矩形状の固定部材7、7を挿入する。このように、固定部材7を弁蓋5aと筐体凹部41cとに跨がるように挿入することで、固定部材7は弁蓋5aに加わる流体圧を保持できるようになる。この際、作業弁筐体61の作業弁筐体内部は、弁箱5h等の存在により作業スペースが狭く、さらに、作業弁筐体61には押し込みフランジ20が取り付けられているため、固定部材7の挿入作業が困難となっている。そこで、挿入治具30を押し込みフランジ20の作業用孔20aから弁蓋5aと固定部材7との間に挿入して、固定部材7を筐体凹部41cへ挿入することができるようになっている。なお、
図11に示されるように、固定部材7にはテーパー部7dが設けられている。さらに、固定部材7には複数の孔部7e、7eが設けられている。該孔部7e、7eに挿入治具30を挿入することにより、作業スペースが狭くても固定部材7を筐体凹部41cに挿入できるだけでなく、固定部材7を筐体凹部41cから容易に取外すことができる。
【0038】
つぎに、
図7に示されるように固定部材7、7が筐体凹部41cに十分に挿入されたことを確認するために、前述の挿入治具30を一度抜き、反転させた状態で所定の厚みに設けられた確認ゲージ31を挿入する事で、固定部材7、7が挿入されていることを確認する。この確認作業を踏むことにより、確実に固定部材7、7が挿入されていることを確認できるため、固定部材の取り付け不良を回避し確実に取り付けることが出来る。
【0039】
以下、固定部材7、7を含む本固定手段について詳細に説明する。固定部材7は弁蓋5aに作用する大きな流体圧力を長期間にわたり保持する必要があるため、固定部材7は平面視で幅広、略矩形に形成し、固定部材7が受ける圧力を低減することが望ましい。しかし、固定部材7を筐体凹部41cの所定の位置に適切に挿入しないと、固定部材7と弁蓋5aとの局所部分の片当りや、複数の固定部材のうち一つの固定部材7だけに大きな圧力が作用し、長期的な信頼性の低下につながる。そこで、本発明は、固定部材を進退方向に誘導する誘導手段を設け、固定部材7を筐体凹部41cに挿入するための作業スペースが狭くても、固定部材7を筐体凹部41cの所定の位置に適切に、かつ容易に挿入できるようにした。
【0040】
図11に示されるように、弁蓋5aには誘導手段としての弁蓋溝部5kが形成されている。弁蓋溝部5kは弁蓋溝側壁部5m、5m、弁蓋溝内壁部5nを有し、弁蓋5aの径方向外側が開放されている。
図11(a)に示されるように、弁蓋溝部5kの弁蓋溝内壁部5nに固定部材7を接近させた状態では、固定部材7の弧状壁面7bは、弁蓋5aの外周部から飛び出さないので、弁本体5を筐体4に容易に挿入できるようになっている。また、固定部材7は弁蓋溝部5kに挿入した状態で、弁蓋溝側壁部5mに沿って自由に移動できるようになっている。なお、固定部材7と弁蓋溝部5kとは面当りするように調整されている。
【0041】
一方、弁本体5が筐体4に取付けられた状態で、弁蓋溝部5kに対向する筐体上部41の内周部には筐体凹部41cが設けられている。筐体凹部41cは、径方向内側が開放され、開放された面が弁蓋溝部5kと対向している。筐体凹部41cの幅寸法、高さ寸法は、固定部材7を収納可能なように固定部材7の幅寸法、高さ寸法と略同一あるいは若干大きく形成されている。また、固定部材7と筐体凹部41cも面当りするように調整されている。
【0042】
このように構成することで、固定部材7を筐体凹部41cに挿入するための作業スペースがせまくても、弁蓋溝部5kに挿入された固定部材7は、弁蓋溝側壁部5mに沿って誘導される。したがって、
図11(b)に示されるように、固定部材7を弁蓋溝部5k内で移動すれば、固定部材7は筐体凹部41cに誘導され、固定部材7を弁蓋5aと筐体凹部41cとに跨がるように容易に取付けることができる。また、固定部材7を弁蓋5aと筐体凹部41cとに跨がるように取付けることで、弁蓋溝部5k内を移動した固定部材7の側壁が筐体凹部41cの内側壁41eに係合するため、弁本体5の周方向の移動も規制することができる。なお、固定部材7の長穴7cと筐体凹部41cによって固定部材7を誘導するようにして、弁蓋溝部5kを省略してもよい。
【0043】
ここで、挿入治具30及びこれを用いた固定部材7の挿入方法について説明する。
【0044】
図12に示すように、挿入治具30は、その柄部33の両端に確認ゲージ31と鍔部34とをそれぞれ有する長尺の治具であり、鍔部34には左右二つの操作ピン32が穴部34aに固定されている。なお、穴部34aは、
図12において操作ピン32が固定されている箇所の他、その内側にも左右それぞれに設けられており、使用される固定部材のサイズに合わせて操作ピン32の位置を変更できる構造となっている。
つぎに、この挿入治具30は作業段階により、上下を持ち替えて使用する治具となっており、固定部材7を筐体凹部41cに挿入する際には鍔部34が固定部材7側(本実施例においては下側)にくるように配置し、その後、挿入状態を確認する際には、確認ゲージ31が固定部材7側に位置するように配置して使用する。
具体的に説明すると、
図6及び
図11(a)に示されるように、固定部材7を筐体凹部41cに挿入する際に、二つの固定部材7の孔部7eに操作ピン32をそれぞれ挿入し、弁本体5の径方向外側に挿入治具30の柄部33を移動することで、固定部材7が筐体凹部41cに挿入される。
つぎに、
図7及び
図11(b)に示されるように、固定部材7が筐体凹部41cに十分に挿入されたことを確認するために、一度挿入治具30を筐体内部から抜き取り、上下を反転させた状態で確認ゲージ31が固定部材7側にくるように再度筐体内部に挿入治具30を配置する。ここで、確認ゲージ31は、固定部材7が筐体凹部41cに十分に挿入された場合に、弁蓋溝内壁部5nとの間に形成される空隙に相当する厚みを有しているため、この確認ゲージ31を弁蓋溝内壁部5nと固定部材7の間に挿入することで、固定部材7が筐体凹部41cに十分に挿入されたことが確認できることになる。このとき確認ゲージ31は固定部材7のテーパー部7dから挿入する事で、仮に固定部材7が僅かに弁本体5の径方向内側に寄っており挿入が不十分だとしても、確認ゲージ31を補助的な挿入手段として利用して、容易に固定部材7を更に挿入することができる。
【0045】
続いて、
図7に示されるように、固定部材7、7を複数のボルト7a、7aによってロックする。なお、本固定準備工程は、仮固定工程の後に、作業用ケースである弁本体挿入装置80を撤去した後に行い、その後に押圧工程としてもよい。
押圧工程のその後、仮固定解除工程として、押えネジ52を緩めることで仮固定手段による仮固定状態が解除される。(
図8参照)。
その後、押圧解除工程として、押し込みフランジ20、介設部材である固定フランジ本体50及び作業弁本体60を取外す(
図9参照)。このように、固定フランジ本体50を取外すことができるので、固定フランジ本体50及び固定フランジ本体50に設けられた複数の押えネジ52が筐体4に残置され経年劣化することなく設置体の構造をシンプルにできるばかりか、取外した固定フランジ本体50及び複数の押えネジ52を他の筐体に取付け再利用することができる。これにより押し込みフランジ20による押圧状態が解除されるため、弁本体5にかかる流体圧を本固定手段である固定部材7と筐体凹部41cが受けることとなり、本固定手段が機能することとなる。
【0046】
ここで、押えネジ52を外す際に、予め押し込みフランジ20により流体圧に抗して押圧しているため、押えネジ52にかかる流体圧が低減した状態、若しくは流体圧がかかっていない状態となっている。特に段差部20eと張出部5pが面当接して押圧しているため、弁本体が偏ることなく均等に押圧される。このため押えネジ52を操作する際に、流体圧によりネジの進退動作に大きな負荷が生じるという不具合を防ぐことができ、容易に撤去作業をすることができる。
【0047】
最後に、
図10に示されるように、上蓋43をフランジ部41bにボルト・ナット43bにより取付け、設置体の取付け工程を完了する。また、上蓋43が固定部材7に対向する位置には、固定部材7を保持する上蓋凸部43aが設けられている。上蓋43をフランジ部41bにボルト・ナット43bにより締付けた状態で、固定部材7は上蓋凸部43aによっても保持されるので、固定部材7が受ける力を軽減できる。なお、上蓋43には、固定部材7だけでなく、弁蓋5aも保持するように上蓋凸部43cを形成しているが、省略してもよい。
【実施例3】
【0050】
つぎに、本発明の実施例3に係る設置体取付方法について
図14を用いて説明する。なお、実施例1及び実施例2と重複する構成については説明を省略する。
【0051】
図14に示されるように、実施例3にかかる設置体取付方法において設置される設置体は切替弁15となっている。切替弁15は、切替弁本体筐体15a、切替弁本体筐体15a内で回動可能な図示しない弁体及び該弁体の上部に接続される弁操作軸15sを備え、弁操作軸15sを図示しない駆動手段により回動操作することにより、弁体を切替弁本体筐体15a内で回動させ、既設流体管2の流れの方向を切り替えることができるようになっている。このような切替弁15においても、本発明の設置体取付方法により取付けることにより、押圧手段が設置体を流体圧と抗して押圧するため、仮固定手段が設置体からの力を受けず、容易に仮固定状態を解除することができる。
【0052】
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。
【0053】
例えば、上記実施例において、既設の流体管を切断する切断工程も含めて説明を行ったが、本発明の設置体取付方法はこれに限られず、既設の流体管に予め設けられた筐体に対して、弁装置等の設置体を取り付けるものであってもよい。
【0054】
また、上記実施例において、固定部材7を挿入する筐体凹部41cは内側壁41eを有することで、筺体4と弁本体5との周方向の動きを規制できる形状としたが、これに限らず、円周溝として構成してもよい。内側壁41eを有さない円周溝とすることで、固定部材7の挿入がさらに容易となり、延いては作業時間の短縮を図ることができる。なお、本発明の筐体凹部は、断面コ字状の円周溝である必要はなく、固定部材7を筐体4から脱しないように保持できれば、断面逆L字状の溝であってもよい。
【0055】
また、設置体は、防錆リングを設置する設置体あるいはスルース弁、プラグ、バタフライ弁等の弁類または管接続部材であってもよい。さらに、切断は円筒状のカッターを使用したが、ワイヤーソーやバイト等を使用してもよい。
【0056】
また押し込みフランジは環状のものに限られず、作業弁本体60に取付けられ、設置体を押圧できるものであれば周方向に分割されたものであってもよい。
【0057】
また、作業用孔としては、挿入治具30を挿入するための挿通部を有していればよく、一部開放された切欠きのような形状であってもよい。
【0058】
また、上記実施例においては、仮固定手段を構成する雌ネジ部56と押えネジ52を、介設部材である固定フランジ本体50に設け、押圧手段20を固定フランジ本体50に取付けたが、仮固定手段を筐体に設け、押圧手段を筐体上部に取付けるようにしてもよい。この場合、押圧解除工程を省略でき施工を容易にできる。