【実施例1】
【0013】
図1に示されるように、流体管3の分岐首部3bに設けられた分岐部フランジ3cには補修弁4のフランジ4cが接続され、補修弁4のフランジ4dには消火栓2のフランジ2dが接続され、補修弁4のフランジ4cと消火栓2のフランジ2dとがフランジ補強具10によって結合、補強される。ここで、補修弁4が本発明に係る弁装置に相当し、補修弁4のフランジ4c、4dが本発明に係る弁装置の両フランジに相当する。また、流体管3及び消火栓2が本発明に係る管路構成部材に相当し、流体管3の分岐部フランジ3c及び消火栓2のフランジ2dが本発明に係る管路構成部材の両フランジに相当する。また、
図1において、上下方向が管路軸方向に相当する。
【0014】
ここで、流体管3は、既設流体管あるいは新設流体管であってもよく、地中に埋設される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、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、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。
【0015】
図1(a)に示されるように、フランジ補強具10は、消火栓2のフランジ2dを管路軸方向に挟持する第1挟持部材11と、流体管3の分岐部フランジ3cを管路軸方向に挟持する第2挟持部材14と、第1挟持部材11と第2挟持部材14を連結する連結部材17と、第1挟持部材11及び第2挟持部材14を一体に結合して環状に構成する結合部材18と、から主に構成される。
【0016】
以下、第1挟持部材11及び第2挟持部材14について説明する。なお、第1挟持部材11及び第2挟持部材14は同一構造を有するので、第1挟持部材11について説明する。
【0017】
図2に示されるように、第1挟持部材11は、周方向に分割された分割挟持部材12、13からなり、該分割挟持部材12、13は結合部材18(
図1(a)参照)により環状一体に結合される。なお、本実施例においては、第1挟持部材11を2分割した実施例を示したが、これに限らず3分割以上に分割してもよい。
【0018】
第1挟持部材11を構成する分割挟持部材12には、2つの突状部からなり、消火栓2のフランジ2dを管路軸方向に挟持するための挟持部12a、12aが径方向内側を向くように形成され、該挟持部12a、12aに対応する周方向位置で径方向外側を向くように挟持鍔部12c、12cが形成される。そして、挟持部12a、12a及び挟持鍔部12c、12cは、消火栓2のフランジ2dの外周に沿うように弧状に延設された連結部12bにより一体に形成され、分割挟持部材12自身の剛性の向上が図られている。この場合、剛性が保たれていれば、挟持部12a、12a、挟持鍔部12c、12cは、別部材として組立てて一体となるようにしてもよい。また、連結部12bの周方向端部には一対の突出部12d、12eが互いに逆向きに径方向外側に形成され、該突出部12d、12eには結合部材18を挿通するための挿通孔12h、12h(
図3(a)参照)が形成されている。さらに、挟持鍔部12c、12cにはだ円状の挿通孔12ch、12chが形成され、該だ円状の挿通孔12ch、12chにはだ円状の頭部を有するボルト17aが挿通され、該だ円状の頭部によりボルト17aは回り止めされている。なお、挿通孔12ch、12chの形状はだ円に限らず、円形、矩形、小判形等の他の形状であってもよい。
【0019】
同様に、第1挟持部材11を構成する分割挟持部材13には、2つの突状部からなり、消火栓2のフランジ2dを管路軸方向に挟持するための挟持部13a、13aが径方向内側を向くように形成され、該挟持部13a、13aに対応する周方向位置で径方向外側を向くように挟持鍔部13c、13cが形成される。そして、挟持部13a、13a及び挟持鍔部13c、13cは、消火栓2のフランジ2dの外周に沿うように弧状に延設された連結部13bにより一体に形成され、分割挟持部材13自身の剛性の向上が図られている。この場合、剛性が保たれていれば、挟持部13a、13a、挟持鍔部13c、13cは、別部材として組立てて一体となるようにしてもよい。また、連結部13bの周方向端部には一対の突出部13d、13eが互いに逆向きに径方向外側に形成され、該突出部13d、13eには結合部材18を挿通する挿通孔13h、13h(
図3(b)参照)が形成されている。さらに、挟持鍔部13c、13cにはだ円状の挿通孔13ch、13chが形成され、該だ円状の挿通孔13ch、13chにはだ円状の頭部を有するボルト17aが挿通され、該だ円状の頭部によりボルト17aは回り止めされている。なお、挿通孔13ch、13chの形状はだ円に限らず、円形、矩形、小判形等の他の形状であってもよい。
【0020】
また、後述するように、連結部材17によって第1挟持部材11(分割挟持部材12)と第2挟持部材14(分割挟持部材15)とを締付けたときの反力は、連結部12bの支持面12k、連結部13bの支持面13kが消火栓2のフランジ2dの外周面に当接することによって支持できるように構成されており、連結部12b、13bは、本発明の鍔部として機能する(
図7参照)。
【0021】
なお、分割挟持部材12の突出部12dは径方向外側に向けて先細りとなるように円弧状に形成され(
図2(a)参照)、さらに該突出部12dには溝部12f(
図3(c)参照)が形成されている。一方、該分割挟持部材12の突出部12dに相対する分割挟持部材13の突出部13eも径方向外側に向けて先細りとなるように円弧状に形成され(
図2(a)参照)、該突出部13eには突状部13g(
図3(c)参照)が形成されている。同じく、分割挟持部材12の周方向端部の突出部12eは径方向外側に向けて先細りとなるように円弧状に形成され、さらに該突出部12eには突状部12gが形成され(
図2(a)参照)、分割挟持部材12の突出部12eに相対する分割挟持部材13の周方向端部の突出部13dも径方向外側に向けて先細りとなるように円弧状に形成され、該突出部13dには溝部13f(
図2(a)参照)が形成されている。
【0022】
分割挟持部材12及び13は以上説明した構成を有することで、分割挟持部材12の溝部12fと分割挟持部材13の突状部13g、及び分割挟持部材12の突状部12gと分割挟持部13の溝部13fは、互いに凹凸係合するので、容易に環状に組立てることができる(
図2(a)参照)。そして、挿通孔12h、12h、13h、13h(
図3(a)、(b)参照)にボルト18aを挿通し、該ボルト18a及びナット18bを締付け容易に環状一体に組立てることができる(
図4(a)参照)。また、挿通孔12h、12h、13h、13hはだ円状に形成され、該挿通孔12h、12h、13h、13hにはだ円状の頭部を有するボルト18aが挿通され、該だ円状の頭部によりボルト18aは回り止めされている。なお、挿通孔12h、12h、13h、13hはだ円状に限らず、円形、矩形、小判形等の他の形状であってもよい。
【0023】
さらに、
図4(b)に示されるように、一方の結合部材18のボルト18aとナット18bの結合状態を緩め、他方の結合部材18を取外した状態で、分割挟持部材12の突出部12eの円弧形の突状部12gと分割挟持部材13の突出部13dの円弧形の溝部13fとを互いに転動させて、分割挟持部材12及び13の周方向端部の一方を閉じた状態で、他方を開くことができるので、互いに分割された分割挟持部材12及び13であっても一体に取り扱うことができるのでフランジへ容易に取付けることができる。
【0024】
なお、
図2及び
図3(a)に示すように、連結部12b及び連結部13bの支持面12k、13kには弾性体からなる芯出し部材12m、13mが配設され、フランジ2dの外径寸法のばらつきを吸収できるようになっている。特に、既設流体管のフランジの発錆が激しい場合には有効である。
【0025】
つぎに、フランジ補強具10を使用してフランジ接合を補強する手順について説明する。
【0026】
図5に示されるように、第1挟持部材11と第2挟持部材14とを所定の間隔を設けて対向させ、連結部材17によって連結する。この状態で
図6に示されるように、第1挟持部材11と第2挟持部材14を一方の結合部材18、18を取付けた側を支点にして開き、消火栓2のフランジ2d及び分岐部フランジ3c(
図1(b)参照)に取付け、結合部材18、18、…を締付け、第1挟持部材11と第2挟持部材14を環状に一体化する。最後に、連結部材17を締付け、第1挟持部材11及び第2挟持部材によって、分岐部フランジ3c、補修弁4及び消火栓2のフランジ2dを挟持する。ここで、第1挟持部材11は消火栓2に取付けられる際に、消火栓2と干渉して組立不能とならないように、切欠き部12p、13pが設けられている(
図5(b)参照)。
【0027】
なお、第1挟持部材11と第2挟持部材14を一方の結合部材18、18を取付けた側を支点にして開くことなく、つぎのように取付けてもよい。すなわち、第1挟持部材11と第2挟持部材14とを所定の間隔を設けて対向させ、連結部材17によって連結する。そして、消火栓2のフランジ2d及び分岐部フランジ3cの外径を通過できる程度に、第1挟持部材11と第2挟持部材14とを締結する結合部材18、18を緩めて、第1挟持部材11と第2挟持部材14とを一体にした状態で消火栓2のフランジ2d及び分岐部フランジ3cに取付けた後、結合部材18、18、…を締付けて一体化してもよい。
【0028】
さらに、第1挟持部材11を消火栓2のフランジ2dに取付け、第2挟持部材14を分岐部フランジ3cに取付けた後、第1挟持部材11と第2挟持部材14とを連結部材17によって連結して一体化してもよい。
【0029】
ここで、連結部材17を締付け、第1挟持部材11及び第2挟持部材14によって、分岐部フランジ3c、補修弁4及び消火栓2のフランジ2dを挟持したときのフランジ補強具10の挙動について説明する。
【0030】
図7(a)に示されるように、第1挟持部材11の一方の分割挟持部材12の押圧面12jは、フランジ2dの管路軸方向のフランジ面に当接し、第2挟持部材14の一方の分割挟持部材15の押圧面15jは、分岐部フランジ3cの管路軸方向フランジ面に当接している。また、フランジ2dの外周面には分割挟持部材12の連結部12bの支持面12kが対向配置され、分岐部フランジ3cの外周面には分割挟持部材15の連結部15bの支持面15kが対向配置されている。この状態で連結部材17を締付けると、分割挟持部材12及び15は、フランジ2d、3cの外周縁を支点にして回転力が生じて、分割挟持部材12の支持面12k、分割挟持部材15の支持面15kがフランジ外周面に接触して、分割挟持部材12の挟持部12aの押圧面12j及び分割挟持部材15の挟持部15aの押圧面15jがフランジ面から浮き上がることを防止することができ、管路軸方向のフランジ面の押圧状態を維持することできる。
【0031】
これに対し、
図7(b)に示されるように、連結部を設けないで平板状に形成された従来の分割挟持部材72、分割挟持部材75によって、分岐部フランジ3c、フランジ2dを挟持した場合には、連結部材77の締付けにより、分割挟持部材72はフランジ2dの外周縁を支点にして回転し、押圧面72j、75jはフランジ2dの管路軸方向のフランジ面から浮き上がり、フランジ面の押圧状態を維持することできない。
【0032】
なお、
図7(a)に示されるように、連結部12bの支持面12kの管路軸方向の長さは、該支持面12kが接するフランジ2dの厚さより長寸に形成されているので、連結部12bの支持面12kがフランジ2dに接する全長を利用して分割挟持部材12の回転を規制できる。また、連結部12bの支持面12kの長さをフランジ2d、4dに跨るようにすることにより、連結部材17による締付け反力をさらに効率良く支持することができる。この際、連結部12bの支持面12kはフランジ2d、4dの両方に当接するようにしてもよいし、フランジ4dのみに当接するようにしてもよい。
【実施例2】
【0033】
次に、実施例2に係るフランジ補強具につき、
図8及び
図9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構成を省略する。
【0034】
図8に示されるように、フランジ補強具20は、両端にフランジを有する弁装置7の両フランジ7a、7aに接合される管路構成部材としての流体管6、6の一対のフランジ6a、6aを挟持する第1挟持部材21及び第2挟持部材24と、該第1挟持部材21及び第2挟持部材24を連結する複数の連結部材27と、から主に構成される。
【0035】
図9に示されるように、第1挟持部材21は分割挟持部材22、23からなる2分割構造となっており、該分割挟持部材22、23は結合部材28としてのボルト28a、ナット28bによって環状一体に構成される(
図8参照)。以下、第1挟持部材21及び第2挟持部材24は同一構造を有するので、第1挟持部材21について説明する。
【0036】
実施例1においては、フランジ挟持する挟持部12a、12a、13a、13aは、挟持鍔部12c、12c、13c、13cの周方向の両側に設けられていたが、実施例2においては、分割挟持部材22、23の頂部と底部にそれぞれ1か所にフランジ面を押圧する挟持部22a、23aが径方向内側を向くように形成されている。このように挟持部22a、23aを配置することで、小口径のフランジであっても容易にフランジ補強具20を取付けることができる。
【0037】
なお、実施例1と同様に、実施例2においても、連結部材27よって第1挟持部材21と第2挟持部材24とを締め付けたとき、流体管6、6のフランジ外周面に連結部22b、23bが接触することによって、第1挟持部材11と第2挟持部材14がフランジ面に対する回転が規制され、第1挟持部材21と第2挟持部材24はフランジ面から浮き上がることなくフランジ面の押圧状態を維持することができる。
【実施例4】
【0042】
次に、実施例4に係るフランジ補強具につき、
図12から
図15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構成を省略する。
【0043】
図12に示されるように、フランジ補強具40は、補修弁のフランジ4dに接合される消火栓2のフランジ2d、及び補修弁のフランジ4cに接合される流体管3のフランジ3cを挟持する第1挟持部材41及び第2挟持部材51と、該第1挟持部材41及び第2挟持部材51を連結する複数の連結部材47と、から主に構成される。第1挟持部材41を消火栓2のフランジ2dに当接させ、第2挟持部材51を流体管3のフランジ3cに当接させて、連結部材47を締め込むことにより、フランジ接合を補強することができる。
【0044】
実施例1及び2における第1挟持部材、第2挟持部材の分割の態様は略同一であるが、実施例4おけるフランジ補強具40においては、消火栓、補修弁の形状や周囲の構造物の状況により第1挟持部材41、第2挟持部材51の分割の態様を変えることができる。
【0045】
図13に示されるように、第1挟持部材41は分割挟持部材42、43からなる2分割構造となっている。分割挟持部材42の一方の端部には、挿通孔42dhを有する突出部42d、42d’が管路軸方向に離間して形成され、分割挟持部材42の他方の端部にはネジ孔42ebを有する突出部42eが形成される。また、分割挟持部材43の一方の端部には、ネジ孔43ebを有する突出部43eが形成され、分割挟持部材43の他方の端部には、挿通孔43dhを有する突出部43d、43d’が管路軸方向に離間して形成されている。そして、突出部42d、42d’と突出部43eを係合させ、突出部43d、43d’と突出部42eとを係合させて、結合部材48を消火栓2の管路軸方向に取付け環状に一体化して、消化栓2のフランジ2dに外嵌することができる。
【0046】
これに対し、
図14に示されるように、第2挟持部材51は分割挟持部材52、53からなる2分割構造となっており、分割挟持部材52の一方の端部には挿通孔を有する突出部52dが形成され、分割挟持部材52の他方の端部にはネジ孔を有する端部52eが形成されている。また、分割挟持部材53の一方の端部にはネジ孔53ebを有する端部53eが形成され、分割挟持部材53の他方の端部には挿通孔53dhを有する突出部53dが形成されている。そして、分割挟持部材52の突出部52d及び分割挟持部材53の突出部53dを分割挟持部材53の端部53e及び分割挟持部材52の端部52eに外嵌して、結合部材58を管路径方向に取付けることによって環状に一体化することができる。
【0047】
このように結合部材48、58の取付け態様を変えることで、消火栓2の管路軸方向に障害物があっても第1挟持部材41の結合部材48は障害物に沿って取付け取外しすることができ、同じく、消火栓2の径方向に別の障害物があっても第2挟持部材51の結合部材58は別の障害物に沿って取付け取外しすることができるので、障害物の状況に応じて、フランジ補強具41、51を選択して容易に取付けることができる(
図15参照)。
【0048】
なお、
図12に示されるように、実施例4においても、連結部材47よって第1挟持部材41と第2挟持部材51とを締め付けたとき、第1挟持部材41の連結部42b、43bの支持面42k、43k(
図13参照)及び第2挟持部材51の連結部52b、53bの支持面52k、53kが、消火栓2のフランジ2dの外周面及び流体管3のフランジ3cの外周面に接触することによって、第1挟持部材41と第2挟持部材51がフランジ2d及びフランジ3cに対する回転が規制され、第1挟持部材41と第2挟持部材51はフランジ2d及びフランジ3cから浮き上がることなくフランジ面の押圧状態を維持することができる。
【0049】
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。
【0050】
例えば、上記実施例における弁装置は、バタフライ弁、切換弁、ボールバルブ、プラグなどでもよい。また、上記実施例におけるフランジ形状は円形であるが、だ円形、小判形、矩形等であってもよい。