特開 2022-154140 分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022154140

(43)【公開日】2022-10-13

(54)【発明の名称】分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/10 20060101AFI20221005BHJP

   F16L 55/00 20060101ALI20221005BHJP

   F16K 43/00 20060101ALI20221005BHJP

【ＦＩ】

F16L55/10

F16L55/00 C

F16K43/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021057033

(22)【出願日】2021-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】592239394

【氏名又は名称】川崎市

(71)【出願人】

【識別番号】396020361

【氏名又は名称】株式会社水道技術開発機構

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】特許業務法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】森下 和彦

(72)【発明者】

【氏名】松永 隆宏

(72)【発明者】

【氏名】志村 友行

(72)【発明者】

【氏名】横関 拓也

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 博教

【テーマコード（参考）】

3H025

3H066

【Ｆターム（参考）】

3H025DA01

3H025DA02

3H025DB17

3H025DC02

3H025DD04

3H066AA03

3H066BA38

(57)【要約】

【課題】作業効率の高いコンパクトな分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法を提供する。
【解決手段】流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置Ｘであって、分岐管部と流体管との接続部分に係止される係止機構４と、分岐管部の流路を閉塞可能な弾性部材５Ｃを有するシール機構５と、係止機構４及びシール機構５を支持する軸部材７と、を備え、シール機構５は、弾性部材５Ｃの内部に流体を流入させる流体流入部５１と、弾性部材５Ｃの一端を支持する第一支持部５Ａｂと、弾性部材５Ｃの他端を支持する第二支持部５Ｂｂとを有しており、第一支持部５Ａｂと第二支持部５Ｂｂとは相対移動可能な分割構造である。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置であって、
前記分岐管部と前記流体管との接続部分に係止される係止機構と、
前記分岐管部の流路を閉塞可能な弾性部材を有するシール機構と、
前記係止機構及び前記シール機構を支持する軸部材と、を備え、
前記シール機構は、前記弾性部材の内部に流体を流入させる流体流入部と、前記弾性部材の一端を支持する第一支持部と、前記弾性部材の他端を支持する第二支持部とを有しており、
前記第一支持部と前記第二支持部とは相対移動可能な分割構造である分岐流路閉塞装置。

【請求項2】

前記シール機構は、前記軸部材に接続される第一環状部材と、当該第一環状部材よりも前記流体管側に位置する第二環状部材とを更に備え、
前記弾性部材は、前記第一環状部材と前記第一支持部とに挟持される第一被挟持部と、前記第二環状部材と前記第二支持部に挟持される第二被挟持部と、前記第一被挟持部と前記第二被挟持部とを接続し、前記流体流入部から流体が流入することにより膨張する膨張部と、を有している請求項１に記載の分岐流路閉塞装置。

【請求項3】

前記軸部材は、前記係止機構を操作する内筒軸と、当該内筒軸と同軸芯で前記内筒軸が内挿される外筒軸とを、を含む１軸構造であり、
前記内筒軸と前記外筒軸との隙間に前記流体流入部と連通する流体流路が形成されている請求項１又は２に記載の分岐流路閉塞装置。

【請求項4】

前記係止機構は、ナットの回転操作により拡径可能に構成されている請求項１から３のいずれか一項に記載の分岐流路閉塞装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法であって、
作業弁により前記分岐管部の流路を閉塞する仮閉塞工程と、
前記仮閉塞工程の後、前記分岐管部に接続された既設流体機器を撤去する撤去工程と、
前記既設流体機器が撤去された前記分岐管部に、前記係止機構及び前記シール機構を有する前記軸部材が密封状態で挿入された作業ケースを装着する装着工程と、
前記作業弁を開弁した後、前記軸部材を操作して前記係止機構を前記接続部分に係止する係止工程と、
前記弾性部材の内部に流体を供給して、前記分岐管部の流路を閉塞する閉塞工程と、を含む分岐流路閉塞方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置、及び、分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、流体管（水道管等）の分岐管部に設置された開閉弁（補修弁等）や開閉弁の上部に設置された空気弁又は消火栓等で構成される既設の流体機器が耐用年数を経過した等の理由により、新規の流体機器に交換される（流体機器が更新される）ときに用いられる分岐流路閉塞装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

特許文献１に記載の分岐流路閉塞装置は、外側操作軸と、外側操作軸に内挿された内側操作軸と、外側操作軸及び内側操作軸の操作により分岐管部と流体管との接続部分に係止される抜止め係止手段と、外側操作軸を内側操作軸に対して相対移動させることにより拡径方向に弾性変形させて分岐管部の流路を閉塞するシール材と、を備えている。この外側操作軸及び内側操作軸は、継ぎ足し連結可能に分割されており、作業空間が小さな場所においても作業効率を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０－３８２２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１に記載の分岐流路閉塞装置は、外側操作軸を内側操作軸に対して相対移動させてシール材を拡径方向に弾性変形させる際、作業用ケース上部に取り付けられた油圧ジャッキによる大きな駆動力が必要となり、作業効率を高める上で改善の余地がある。また、シール材を拡径方向に弾性変形させて分岐管部の流路を閉塞しているため、シール材の非圧縮状態と圧縮状態との差だけ軸方向の寸法を確保しなければならず大型化すると共に、分岐管部の内径に合わせてシール材の径方向寸法を調整する必要があり、分岐管部に分岐流路閉塞装置を適用する上での自由度が低いものであった。

【0006】

そこで、作業効率の高いコンパクトな分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る分岐流路閉塞装置の特徴構成は、流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置であって、前記分岐管部と前記流体管との接続部分に係止される係止機構と、前記分岐管部の流路を閉塞可能な弾性部材を有するシール機構と、前記係止機構及び前記シール機構を支持する軸部材と、を備え、前記シール機構は、前記弾性部材の内部に流体を流入させる流体流入部と、前記弾性部材の一端を支持する第一支持部と、前記弾性部材の他端を支持する第二支持部とを有しており、前記第一支持部と前記第二支持部とは相対移動可能な分割構造である点にある。

【0008】

本構成では、分岐管部と流体管との接続部分に係止される係止機構により、流体圧による軸部材の上方向への移動が防止され、分岐管部の流路を閉塞するシール機構により軸部材の下方向の移動が防止される。その結果、この分岐流路閉塞装置を分岐管部に装着すれば、分岐管部からの流体の流出を防止した状態で流体機器を交換することができる。

【0009】

本構成におけるシール機構は、弾性部材内部に流体を流入させる流体流入部を有しており、この流体流入部から流体が流入することにより弾性部材を膨張させて分岐管部の流路を閉塞する。つまり、従来のようにシール材を圧縮して拡径方向に弾性変形させるものではなく、流体圧により膨張させている。その結果、油圧ジャッキ等の大きな駆動力を要せず、流体流入部より流体を供給するだけで良いので、作業効率を高めることができる。しかも、シール機構を流体圧により膨張させる弾性部材で構成すれば、流体圧を変更するだけで自由に膨張量を変更することが可能となり、装置の軸方向寸法を大きくすること無く、あらゆる内径の分岐管部に対応することができる。

【0010】

しかも、本構成におけるシール機構は、弾性部材を支持する第一支持部と第二支持部とが相対移動可能な分割構造であるため、弾性部材を支持した状態で第一支持部と第二支持部とを離間させて弾性部材にテンションをかければ、膨張前の弾性部材の変形を防止することが可能となる。その結果、流体流入部から流体を流入させることにより弾性部材を膨張させたとき、弾性部材を均等に膨張させることが可能となり、分岐管部の流路を確実に閉塞することができる。このように、作業効率の高いコンパクトな分岐流路閉塞装置を提供できた。

【0011】

他の特徴構成は、前記シール機構は、前記軸部材に接続される第一環状部材と、当該第一環状部材よりも前記流体管側に位置する第二環状部材とを更に備え、前記弾性部材は、前記第一環状部材と前記第一支持部とに挟持される第一被挟持部と、前記第二環状部材と前記第二支持部に挟持される第二被挟持部と、前記第一被挟持部と前記第二被挟持部とを接続し、前記流体流入部から流体が流入することにより膨張する膨張部と、を有している点にある。

【0012】

本構成のように、第一環状部材及び第一支持部と、第二環状部材及び第二支持部とで弾性部材の両端（第一被挟持部及び第二被挟持部）を挟持しているので、膨張部が膨張したときの姿勢を安定させることができる。

【0013】

他の特徴構成は、前記軸部材は、前記係止機構を操作する内筒軸と、当該内筒軸と同軸芯で前記内筒軸が内挿される外筒軸とを、を含む１軸構造であり、前記内筒軸と前記外筒軸との隙間に前記流体流入部と連通する流体流路が形成されている点にある。

【0014】

本構成のように、内筒軸と外筒軸との隙間に流体流入部と連通する流体流路が形成された１軸構造とすれば、流体流入部をシール機構の中心付近に設けることが可能となるため、流体圧により弾性部材を均等に膨張させることができる。しかも、係止機構を操作する際、外筒軸にガイドされながら内筒軸が移動するため、内筒軸の傾きを防止し、耐久性を向上させることができる。

【0015】

他の特徴構成は、前記係止機構は、ナットの回転操作により拡径可能に構成されている点にある。

【0016】

本構成のように、ナット操作により係止機構を拡径させれば操作性に優れ、ナットが回転不能となったことによる係止機構の係止完了確認が容易である。

【0017】

本発明に係る分岐流路閉塞方法の特徴構成は、上述した何れかの分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法であって、作業弁により前記分岐管部の流路を閉塞する仮閉塞工程と、前記仮閉塞工程の後、前記分岐管部に接続された既設流体機器を撤去する撤去工程と、前記既設流体機器が撤去された前記分岐管部に、前記係止機構及び前記シール機構を有する前記軸部材が密封状態で挿入された作業ケースを装着する装着工程と、前記作業弁を開弁した後、前記軸部材を操作して前記係止機構を前記接続部分に係止する係止工程と、前記弾性部材の内部に流体を供給して、前記分岐管部の流路を閉塞する閉塞工程と、を含む点にある。

【0018】

本方法では、分岐管部と流体管との接続部分に係止機構を係止することにより、流体圧による軸部材の上方向への移動が防止され、シール機構に流体を供給して分岐管部の流路を閉塞することにより軸部材の下方向の移動が防止される。その結果、分岐流路閉塞装置を分岐管部に装着して閉塞工程を実行した後は、流体機器を容易に交換することができる。

【0019】

さらに、本方法におけるシール機構は、シール材を圧縮して拡径方向に弾性変形させるものではなく、弾性部材を流体圧により膨張させている。その結果、油圧ジャッキ等の大きな駆動力を要せず、シール機構に流体を供給するだけで良いので、作業効率を高めることができる。しかも、シール機構を流体圧により膨張させる弾性部材で構成すれば、流体圧を変更するだけで自由に膨張量を変更することが可能となり、装置の軸方向寸法を大きくすること無く、あらゆる内径の分岐管部に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】既設の流体機器を示す側面図である。

【図2】本実施形態に係る分岐流路閉塞装置を示す側断面図である。

【図3】シール機構の外観図である。

【図4】シール機構の断面図である。

【図5】弾性部材の姿勢修正手順を示す断面図である。

【図6】分岐流路閉塞装置の作動手順を示す側断面図である。

【図7】仮閉塞工程及び撤去工程を示す側面図である。

【図8】装着工程を示す側断面図である。

【図9】係止工程及び閉塞工程を示す側断面図である。

【図10】第一撤去工程を示す側断面図である。

【図11】第一設置工程を示す側断面図である。

【図12】第二撤去工程を示す部分側断面図である。

【図13】第二設置工程を示す側面図である。

【図14】別実施形態に係る仮閉塞工程を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下に、本発明に係る分岐流路閉塞装置及び分岐流路閉塞方法の実施形態について、図面に基づいて説明する。本実施形態では、流体機器を構成する空気弁及び仕切弁を更新するために分岐流路閉塞装置を用いる一例を説明する。ただし、以下の実施形態に限定されることなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形が可能である。以下において、重力方向を下、重力方向とは反対方向を上として説明することがある。

【0022】

図１に示すように、水道管１（流体管の一例）の途中に径方向外側に突出形成された分岐管部２の連結フランジ部２ｃに、仕切弁３（既設流体機器の一例）の上流側（下側）の連結フランジ部３ａが、ボルト，ナットにより脱着自在に水密状態で締付け固定されている。また、仕切弁３の下流側（上側）の連結フランジ部３ｂには、空気弁６（既設流体機器の一例）の連結フランジ部６ａが、ボルト，ナットにより水密状態で締付け固定されている。

【0023】

本実施形態では、水道管１内の上水の流れを維持した不断水状態のまま、設定耐久年数に至った又は劣化による漏水や故障等の理由により、後述する分岐流路閉塞装置Ｘを用いて既設の仕切弁３及び空気弁６を新規の補修弁８及び空気弁９（新規流体機器）に更新する（図１３参照）。

【0024】

図２には、分岐流路閉塞装置Ｘの側断面図が示されている。分岐流路閉塞装置Ｘは、上述した水道管１から分岐した分岐管部２の流路を閉塞する（図９も参照）。分岐流路閉塞装置Ｘは、分岐管部２と水道管１との接続部分２ａに係止される係止機構４と、分岐管部２の流路を閉塞可能なシール機構５（図９も参照）と、係止機構４及びシール機構５を支持し、内筒軸７Ａ及び外筒軸７Ｂの１軸構造である軸部材７と、軸部材７を保持する保持部材１５と、を備えている。詳細は後述するが、本実施形態におけるシール機構５は、内部に空気（流体の一例）が流入する流体流入部５１を有しており、流体流入部５１から空気が流入することにより径方向外側に膨張して分岐管部２の流路を閉塞する。

【0025】

係止機構４は、上流側端部（下端部）に設けられ、内筒軸７Ａの先端が当接して移動を規制する板状部材４１と、板状部材４１が固定され、内筒軸７Ａが移動可能に内挿された案内部材４２と、案内部材４２の内部に配置されたスプリング４３と、案内部材４２の外側で、スプリング４３の径方向外側に揺動自在に接続された複数（本実施形態では周方向に２つ）の係止リンク４４と、を有している。

【0026】

板状部材４１は、案内部材４２（後述する棒状部材４２ａ）の上流側端面（下面）に固定されている。板状部材４１の下流側端面（上面）にスプリング４３の付勢力により移動した内筒軸７Ａの先端が当接することにより、内筒軸７Ａの下方向移動が規制されている。板状部材４１の左右両端には、上流側の一対の係止リンク４４の一端が揺動自在に枢支連結されている。

【0027】

案内部材４２は、一端が後述する先端プレート５５に固定されると共に他端が板状部材４１に固定された複数（本実施形態では４つ）の棒状部材４２ａと、複数の棒状部材４２ａの間に支持された状態で、軸方向にスライド移動自在なスライド部材４２ｂとを有している。複数の棒状部材４２ａの内側には、移動自在な内筒軸７Ａの一部と、この内筒軸７Ａの外周側に配置されたスプリング４３とが収容されている。また、スライド部材４２ｂの左右両端には、下流側の一対の係止リンク４４の他端が揺動自在に枢支連結されている。

【0028】

図６の左図から中央図に示すように、係止リンク４４は、内筒軸７Ａの下流側（上方側）への移動に連動して、拡径姿勢に張り出すことが可能である。拡径姿勢の係止リンク４４は、シール機構５による分岐流路閉塞箇所よりも上流側における分岐管部２の内周壁面、つまり、分岐管部２の内周面の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に対して係合する。このとき、後述する解除防止機構１０により、内筒軸７Ａの先端は、板状部材４１から離間した状態が維持されている。

【0029】

図２～図３に示すように、シール機構５は、一対の上環状部材５Ａと、一対の下環状部材５Ｂと、中空筒部材５４と、先端プレート５５と、上環状部材５Ａと下環状部材５Ｂとの間に配置された弾性部材５Ｃと、を有している。

【0030】

一対の上環状部材５Ａは、第一円盤状部材５Ａａ（第一環状部材の一例）と、第一円盤状部材５Ａａに対して複数（本実施形態では８つ）の六角穴付きボルト等で構成される引寄ボルト５２で連結された第一止水金具５Ａｂ（第一支持部の一例）と、で構成されている。一対の下環状部材５Ｂは、第二円盤状部材５Ｂａ（第二環状部材の一例）と、第二円盤状部材５Ｂａに対して複数（本実施形態では８つ）の引寄ボルト５３,５５ａで連結された第二止水金具５Ｂｂ（第二支持部の一例）と、で構成されている。本実施形態における第一止水金具５Ａｂと第二止水金具５Ｂｂとは、引寄ボルト５２及び／又は引寄ボルト５３,５５ａを螺合することにより、相対移動可能な分割構造となっている。

【0031】

図４に示すように、第一円盤状部材５Ａａは、上流側端面（下面）が凹状に形成された基部５６ａと、基部５６ａから下流側（上側）に延出した延出部５６ｂとが一体形成されている。基部５６ａには、延出部５６ｂに隣接した環状部位に引寄ボルト５２が挿入される複数（本実施形態では８つ）の貫通孔５６ａ１が周方向に等間隔に形成されている。延出部５６ｂの外周面には、保持部材１５の内周面に装着された一対の内周シール部材ｓａが当接しており、延出部５６ｂの内周面には、内筒軸７Ａが対向している。延出部５６ｂの下流側端部（上端部）の外周面には、雄ねじ部５６ｂ１が形成されており、この雄ねじ部５６ｂ１に外筒軸７Ｂの上流側端部（下端部）の内周面に形成された雌ねじ部７Ｂａが螺合されることにより、第一円盤状部材５Ａａと外筒軸７Ｂとが連結される。つまり、第一円盤状部材５Ａａは、外筒軸７Ｂに支持されている。また、延出部５６ｂの下流側端部（上端部）の外周面には、雄ねじ部５６ｂ１よりも上流側（下側）にＯリングｓｂが装着されるシール溝５６ｂ２が形成されており、雄ねじ部５６ｂ１よりも下流側（上側）にＯリングｓｈを圧縮するテーパ面５６ｂ５が形成されている。

【0032】

延出部５６ｂの上流側端部（下端部）の内周面には、雌ねじ部５６ｂ３が形成されており、中空筒部材５４の下流側端部（上端部）の外周面に形成された雄ねじ部５４ａに螺合されることにより、第一円盤状部材５Ａａと中空筒部材５４とが連結される。つまり、中空筒部材５４も、第一円盤状部材５Ａａを介して外筒軸７Ｂに支持されている。また、延出部５６ｂの上流側端部（下端部）の内周面には、雌ねじ部５６ｂ３よりも下流側（上側）にＯリングｓｃが装着されるシール溝５６ｂ４が形成されている。このＯリングｓｃは、第一円盤状部材５Ａａと中空筒部材５４とが連結されることにより、中空筒部材５４の雄ねじ部５４ａの下流側端部（上端部）に形成されたテーパ面５４ａ１が当接して圧縮される。

【0033】

第一止水金具５Ａｂは、カップ状に形成されており、円盤基部５７ａと、円盤基部５７ａの最も外周側から上流側（下側）に延出した円筒部５７ｂとが一体形成されている。円盤基部５７ａは、中央に中空筒部材５４が挿入される挿入孔部５７ａ１が貫通形成されており、最も外周側に弾性部材５Ｃの一端が係合する第一段差部５７ａ２が形成されている。また、円盤基部５７ａの挿入孔部５７ａ１に隣接した外周側には、Ｏリングｓｄが装着されるシール溝５７ａ３が形成されており、このシール溝５７ａ３の更に外周側には、引寄ボルト５２が螺合される複数（本実施形態では８つ）の雌ねじ孔５７ａ４が周方向に等間隔に形成されている。円筒部５７ｂは、第二止水金具５Ｂｂの外側に隣接しており、第二止水金具５Ｂｂが内挿される外筒となっている。

【0034】

第二円盤状部材５Ｂａは、下流側端面（上面）が凹状に形成されている。第二円盤状部材５Ｂａは、中央に中空筒部材５４が挿入される挿入孔部５８ａが貫通形成されており、この挿入孔部５８ａよりも外周側に、六角穴付きボルト等で構成される引寄ボルト５３，５５ａが挿入される複数（本実施形態では８つ）の貫通孔５８ｂが周方向に等間隔に形成されている。挿入孔部５８ａの内周面には、Ｏリングｓｊが装着されるシール溝５８ａ１と、このシール溝５８ａ１よりも上流側（下側）に中空筒部材５４が係止される係止凹部５８ａ２とが形成されている。つまり、第二円盤状部材５Ｂａも、第一円盤状部材５Ａａ及び中空筒部材５４を介して外筒軸７Ｂに支持されている。

【0035】

第二止水金具５Ｂｂは、中央に中空筒部材５４が挿入される挿入孔部５９ａが貫通形成されており、最も外周側に弾性部材５Ｃの他端が係合する第二段差部５９ｂが形成されている。また、挿入孔部５９ａに隣接した外周側には、Ｏリングｓｆが装着されるシール溝５９ｃが形成されており、このシール溝５９ｃの更に外周側には、引寄ボルト５３，５５ａが螺合される複数（本実施形態では８つ）の雌ねじ孔５９ｄが周方向に等間隔に形成されている。第二止水金具５Ｂｂは、第一止水金具５Ａｂの円筒部５７ｂの内側に隣接しており、円筒部５７ｂが外挿される内筒となっている。

【0036】

中空筒部材５４は、一対の上環状部材５Ａ及び一対の下環状部材５Ｂが外挿されると共に、内筒軸７Ａが内挿される。この中空筒部材５４の軸方向中央付近には、弾性部材５Ｃを膨張させるための流体導入空間Ａに連通する流体流入部５１として、複数の貫通孔が形成されている。また、中空筒部材５４は、一端に、第一円盤状部材５Ａａの延出部５６ｂに形成された雌ねじ部５６ｂ３に螺合する雄ねじ部５４ａが形成されており、他端に、第二円盤状部材５Ｂａに形成された係止凹部５８ａ２に係合する環状突出部５４ｂが形成されている。中空筒部材５４を第一止水金具５Ａｂ及び一対の下環状部材５Ｂの内部に挿入して環状突出部５４ｂ及び係止凹部５８ａ２を係合させた状態で、中空筒部材５４を第一円盤状部材５Ａａに螺合することにより、第一円盤状部材５Ａａと第二円盤状部材５Ｂａとが位置決めされる。また、第二円盤状部材５Ｂａに複数（本実施形態では４つ）の六角穴付きボルト等で構成される引寄ボルト５５ａで固定された先端プレート５５により中空筒部材５４の落下が防止される。

【0037】

先端プレート５５は、中央に内筒軸７Ａが挿入される挿入孔部５５ｂが貫通形成されており、引寄ボルト５３の頭部を収容する複数（本実施形態では４つ）の貫通孔５５ｃ及び引寄ボルト５５ａの雄ねじが挿入される複数（本実施形態では４つ）の貫通孔（不図示）が周方向に交互に配置されている。また、先端プレート５５の上流側端面（下面）には、案内部材４２の棒状部材４２ａが螺子固定されており（図２も参照）、先端プレート５５の下流側端面（上面）には、挿入孔部５５ｂと貫通孔５５ｃとの間に、Ｏリングｓｇが装着されるシール溝５５ｄが形成されている。挿入孔部５５ｂの内周面には、外周シール部材ｓｉが装着されるシール溝５５ｅが形成されており、この外周シール部材ｓｉが内筒軸７Ａに密着している。

【0038】

弾性部材５Ｃは、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）のような耐久性に優れた合成ゴム等で構成されており、一対の上環状部材５Ａに挟持される第一被挟持部６１と、一対の下環状部材５Ｂに挟持される第二被挟持部６２と、第一被挟持部６１と第二被挟持部６２とを接続し、流体流入部５１から空気が流入することにより膨張する膨張部６３と、を有している。

【0039】

第一被挟持部６１は、膨張部６３から内側に断面Ｌ字状に屈曲しており、同様に、第二被挟持部６２は、膨張部６３から内側に断面Ｌ字状に屈曲している。第一被挟持部６１を第一止水金具５Ａｂの第一段差部５７ａ２に係合させると共に、第二被挟持部６２を第二止水金具５Ｂｂの第二段差部５９ｂに係合させることにより、弾性部材５Ｃの一端が第一止水金具５Ａｂに支持され、弾性部材５Ｃの他端が第二止水金具５Ｂｂに支持される。膨張部６３は、自然状態では屈曲変形した形状であり、引寄ボルト５２及び／又は引寄ボルト５３,５５ａを締め増して、第一止水金具５Ａｂと第二止水金具５Ｂｂとを離間させることにより、直立形状となる。

【0040】

図５には、弾性部材５Ｃの姿勢修正手順が示されている。同図の左図に示すように、第一被挟持部６１を第一止水金具５Ａｂの第一段差部５７ａ２に係合させると共に、第二被挟持部６２を第二止水金具５Ｂｂの第二段差部５９ｂに係合させ、中空筒部材５４を一対の上環状部材５Ａ及び一対の下環状部材５Ｂの内部に装着して、引寄ボルト５２及び引寄ボルト５３,５５ａで仮締めする。この状態では、第一止水金具５Ａｂと第二止水金具５Ｂｂとが近接しており、膨張部６３が屈曲変形した形状となっている。次いで、同図の右図に示すように、引寄ボルト５２及び引寄ボルト５３,５５ａを締め増すことにより、第一止水金具５Ａｂが第一円盤状部材５Ａａに当接すると共に第二止水金具５Ｂｂが第二円盤状部材５Ｂａに当接して、第一止水金具５Ａｂと第二止水金具５Ｂｂとが離間する。その結果、膨張部６３に引張力がかかり、膨張部６３が直立形状となる。この構成により、中空筒部材５４、第一止水金具５Ａｂ及び第二止水金具５Ｂｂで囲まれた密封空間が、流体導入空間Ａとなっている。

【0041】

図６の右図に示すように、外筒軸７Ｂから流体流入部５１を介して流体導入空間Ａに導入された空気により、膨張部６３が流体圧を受けて径方向外側に膨張する。このように、弾性部材５Ｃを支持した状態で第一止水金具５Ａｂと第二止水金具５Ｂｂとを離間させて弾性部材５Ｃにテンションをかければ、膨張前の弾性部材５Ｃの変形を防止することが可能となる。その結果、流体流入部５１から空気を流入させることにより弾性部材５Ｃを膨張させたとき、弾性部材５Ｃを均等に膨張させることが可能となり、分岐管部２の流路を確実に閉塞することができる。なお、膨張部６３の膨張率や強度については、分岐管部２の構造や内径に応じて設計されている。

【0042】

図２に戻り、内筒軸７Ａは、後述する作業ケース３０の天板部３０ｂに固定される保持部材１５の中央部を、水密状態で軸方向に貫通する中実棒状部材で構成されている。空気弁６の上面から構造物の天井壁Ｒまでの作業用空間の高さが制限されているため、この作業用空間の制限高さに対応して軸方向で複数に分割された分割内筒軸７Ａ１，７Ａ２で構成されている。内筒軸７Ａは、係止機構４及びシール機構５が設けられた第一分割内筒軸７Ａ１と、第一分割内筒軸７Ａ１の上端部に対して雄雌ねじ連結で構成される連結部１１で接続される第二分割内筒軸７Ａ２と、を少なくとも有している。また、第二分割内筒軸７Ａ２の上端部に対して更に分割操作軸を連結することが可能である。

【0043】

外筒軸７Ｂは、後述する作業ケース３０の天板部３０ｂに固定される保持部材１５の中央部を、水密状態で軸方向に摺動自在に貫通する中空棒状部材で構成されている。外筒軸７Ｂには、内筒軸７Ａと同軸芯で内筒軸７Ａが内挿されており、内筒軸７Ａと外筒軸７Ｂとの隙間に流体流入部５１と連通する流体流路Ｆが形成されている。

【0044】

外筒軸７Ｂは、内筒軸７Ａと同様に、作業用空間の制限高さに対応して軸方向で複数に分割された外筒軸７Ｂ１，７Ｂ２で構成されている。外筒軸７Ｂは、上流側端部（下端部）の内周面に形成された雌ねじ部７Ｂａが第一円盤状部材５Ａａの雄ねじ部５６ｂ１に螺合されることにより、シール機構５と連結されている。また、外筒軸７Ｂは、係止機構４，シール機構５及び保持部材１５が設けられた第一分割外筒軸７Ｂ１と、第一分割外筒軸７Ｂ１の上端部に対して雄雌ねじ連結で構成される連結部１２で接続される第二分割外筒軸７Ｂ２と、を少なくとも有している。第二分割外筒軸７Ｂ２の上端部には、空気圧送器等の流体供給機構１３から空気を供給するためのカプラ１３ａが接続されている。なお、第二分割外筒軸７Ｂ２の上端部に対して更に分割操作軸を連結することが可能である。

【0045】

内筒軸７Ａと外筒軸７Ｂとに亘って係止機構４の係止状態の解除を防止する解除防止機構１０が設けられている。解除防止機構１０は、内筒軸７Ａの下流側端部（上端部）に形成された雄ねじ部７Ａａと、雄ねじ部７Ａａに螺合される操作ナット１０Ａ（ナットの一例）と、外筒軸７Ｂの下流側端面（上面）に配置され、操作ナット１０Ａの回転を支持するベアリング７Ｂｂと、で構成されている。また、係止機構４は、操作ナット１０Ａの回転操作により一対の係止リンク４４が拡径可能に構成されている。操作ナット１０Ａをベアリング７Ｂｂに摺接させながら回転させることにより、内筒軸７Ａが上昇して一対の係止リンク４４が拡径し、これら係止リンク４４が分岐管部２の内周面の分岐流路開口周縁に対して係合する（図９も参照）。そして、操作ナット１０Ａが回転不能となったことにより、係止機構４の係止が完了し、操作ナット１０Ａと雄ねじ部７Ａａとにより、係止機構４の係止状態の解除が防止される。このように、操作ナット１０Ａの回転操作により係止機構４を拡径させれば操作性に優れ、操作ナット１０Ａが回転不能となったことによる係止機構４の係止完了確認が容易である。なお、解除防止機構１０としてのベアリング７Ｂｂを省略して、操作ナット１０Ａと外筒軸７Ｂの下流側端面（上面）とを摺接させても良い。

【0046】

保持部材１５は、外筒軸７Ｂを保持し、後述する作業ケース３０の天板部３０ｂにボルトＢで固定される円盤状部材で構成されている。この保持部材１５は、中央部分で外筒軸７Ｂが挿入される外筒軸用貫通孔１５ａが形成されている。外筒軸用貫通孔１５ａには、内周面に一対の内周シール部材ｓａが装着されており、この内周シール部材ｓａにより外筒軸７Ｂが保持部材１５に対して水密状態に保持されている。また、保持部材１５の外周面（天板部３０ｂの環状溝）には、外周シール部材ｓｅが設けられており、作業ケース３０の天板部３０ｂと保持部材１５との隙間からの漏水が防止される。

【0047】

上述した分岐流路閉塞装置Ｘは、作業ケース３０に装着して用いられる。作業ケース３０は、端部が径方向外側に突出した連結フランジ部３０ａを有する筺体であり、連結フランジ部３０ａの反対側に中央部分が開口された天板部３０ｂを有している。また、作業ケース３０の側壁には、不図示の掻取り清掃具で掻き取られた錆瘤等を外部に排出する排水バルブ２２が接続されている。

【0048】

天板部３０ｂは、円環筒状の外周壁部３０ｂａと、外周壁部３０ｂａの上端を径方向内側に突出させた環状突出部３０ｂｂと、が一体形成されている。外周壁部３０ｂａの内周面には、上述した外周シール部材ｓｅが装着される環状溝が形成されており、環状突出部３０ｂｂには、保持部材１５を固定するためのボルトＢが挿入される複数の貫通孔が形成されている。また、環状突出部３０ｂｂには、作業ケース３０を取り外す際に、カプラ１３ａを通過させるための切欠部３０ｂｃが形成されている。

【0049】

作業ケース３０の天板部３０ｂには、係止機構４，シール機構５及び保持部材１５が装着されている軸部材７が自重で下降することを防止する下降規制具２４が設けられている。下降規制具２４は、内筒軸７Ａ及び外筒軸７Ｂを挾持固定可能な一対の挾持板２４Ａと、両挾持板２４Ａを挾持状態に締付け固定する六角穴付きボルト２４Ｂと、挾持板２４Ａと天板部３０ｂとの間隔を調整する間隔調整ボルト２４Ｃと、で構成されている。

【0050】

続いて、図７～図１４を用いて、分岐流路閉塞方法及び流体機器更新方法を説明する。

【0051】

分岐流路閉塞方法は、図７に示すように、既設の仕切弁３（作業弁の一例、既設流体機器の一例）により分岐管部２の流路を閉塞する仮閉塞工程と、仮閉塞工程の後、分岐管部２に接続された既設の空気弁６（既設流体機器の一例）を撤去する撤去工程と、図８に示すように、空気弁６が撤去された分岐管部２に、係止機構４及びシール機構５が接続された軸部材７が密封状態で挿入された作業ケース３０を装着する装着工程と、図９に示すように、仕切弁３を開弁した後、軸部材７を操作して係止機構４を分岐管部２の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に係止する係止工程と、弾性部材５Ｃの内部に空気を供給して、分岐管部２の流路を閉塞する閉塞工程と、を含んでいる。

【0052】

さらに、流体機器更新方法は、図１０に示すように、閉塞工程の後、分岐流路閉塞装置Ｘを残置した状態で作業ケース３０を撤去する第一撤去工程と、図１１に示すように、第一撤去工程の後、補修弁８（新設流体機器）と作業ケース３０とを分岐管部２に設置する第一設置工程と、図１２に示すように、第一設置工程の後、補修弁８により分岐管部２の流路を閉塞して分岐流路閉塞装置Ｘを撤去する第二撤去工程と、図１３に示すように、空気弁９（新設流体機器）を補修弁８に設置する第二設置工程と、を含んでいる。

【0053】

図７に示すように、仮閉塞工程では、既設の仕切弁３の弁体３ｃを移動させて分岐管部２の流路を閉塞する。既設の仕切弁３の老朽化等により弁体３ｃが固着して移動できない場合は、図１４に示すように、締付け輪１６を両連結フランジ部２ｃ，３ａの外周面に装着する。この締付け輪１６は、略半円弧状の一対の締付け分割輪１６Ａと一つの締付け分割輪１６Ａに固定された仕切板弁１６Ｃとを有しており、両連結フランジ部２ｃ，３ａのボルト，ナットを緩めた後、各締付け分割輪１６Ａの周方向両端部に固着された連結片１６Ｂ同士をボルト，ナットで引寄せ固定する。そして、仕切板弁１６Ｃの弁板１６Ｃａを両連結フランジ部２ｃ，３ａの間に挿入することにより、分岐管部２の流路を閉塞する。分岐管部２の流路を閉塞した後は、撤去工程で、既設の空気弁６を撤去する。図示しないが、仮閉塞工程の後、清掃機が装着された作業ケース３０を仕切弁３の下流側の連結フランジ部３ｂに装着し、分岐管部２の内面を清掃する。このとき、既設の仕切弁３の弁体３ｃが固着して移動できない場合は、作業ケース３０と仕切弁３との間に作業用仕切弁（不図示）を設置する。

【0054】

次いで、図８に示すように、装着工程では、仕切弁３の下流側の連結フランジ部３ｂに、作業ケース３０の連結フランジ部３０ａをボルト，ナットで固定する。作業ケース３０の内部には、係止機構４及びシール機構５が収容されており、係止機構４及びシール機構５を支持する軸部材７（外筒軸７Ｂ）は、保持部材１５により保持され、下降規制具２４により挟持固定されている。このとき、図６の左図に示すように、第一止水金具５Ａｂが第一円盤状部材５Ａａに当接すると共に第二止水金具５Ｂｂが第二円盤状部材５Ｂａに当接しており、シール機構５の膨張部６３は、作業ケース３０の内部に直立形状で収容されている。

【0055】

次いで、図９に示すように、仕切弁３を開弁して下降規制具２４の六角穴付きボルト２４Ｂを緩めた後、手動又は不図示のレバーブロック（登録商標）等の下降器具により軸部材７を操作して、係止機構４及びシール機構５を下降させる。そして、第二分割内筒軸７Ａ２及び第二分割外筒軸７Ｂ２の上端部が作業ケース３０の天板部３０ｂに位置するまで、係止機構４及びシール機構５が下降したとき、第二分割内筒軸７Ａ２及び第二分割外筒軸７Ｂ２に第三分割内筒軸７Ａ３及び第三分割外筒軸７Ｂ３を連結する。次いで、係止機構４が分岐管部２の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に位置するまで、手動等により第三分割内筒軸７Ａ３及び第三分割外筒軸７Ｂ３を操作した後、第三分割内筒軸７Ａ３及び第三分割外筒軸７Ｂ３に、下流側端部（上端部）の雄ねじ部７Ａａに操作ナット１０Ａが螺合された第四分割内筒軸７Ａ４、及び、カプラ１３ａ及びベアリング７Ｂｂが装着された第四分割外筒軸７Ｂ４を連結する。このように、構造物の天井壁Ｒまでの作業用空間の高さが制限されている場合でも、この作業用空間の制限高さに対応して複数に分割された軸部材７を用いることで作業効率を高めることができる。

【0056】

次いで、係止工程では、第四分割外筒軸７Ｂ４の下流側端面（上面）に配置されたベアリング７Ｂｂに摺接させながら操作ナット１０Ａを回転させることにより、内筒軸７Ａを引き上げ操作して係止機構４を分岐管部２の分岐流路開口周縁（接続部分２ａ）に係止させる。より詳細に説明すると、内筒軸７Ａを下流側（上方側）へ移動させることにより、係止機構４の係止リンク４４を拡径姿勢にし、分岐管部２の内周面の分岐流路開口周縁に対して係合させる。操作ナット１０Ａが回転不能となったことにより、係止機構４の係止が完了し、操作ナット１０Ａと雄ねじ部７Ａａとにより、係止機構４の係止状態の解除が防止される。次いで、下降規制具２４の六角穴付きボルト２４Ｂを締付けて、軸部材７（外筒軸７Ｂ）を挟持固定する。その結果、下降規制具２４により、軸部材７（外筒軸７Ｂ）の自重による落下が防止される。

【0057】

次いで、閉塞工程では、弾性部材５Ｃの内部に空気を供給して、分岐管部２の流路を閉塞する。より詳細に説明すると、流体供給機構１３からカプラ１３ａを介して外筒軸７Ｂと内筒軸７Ａとの隙間の流体流路Ｆに空気を供給し、流体流入部５１から流体導入空間Ａに空気を導入する（図６の右図も参照）。その結果、膨張部６３が流体圧を受けて径方向外側に膨張し、分岐管部２の内面に密着して分岐管部２の流路を閉塞する。このように、本実施形態の閉塞工程では、油圧ジャッキ等の大きな駆動力を要せず、流体流入部５１から空気を供給するだけで良いので、作業効率を高めることができる。しかも、シール機構５を流体圧により膨張する弾性部材５Ｃで構成すれば、流体圧を変更するだけで自由に膨張量を変更することが可能となり、装置の軸方向寸法を大きくすること無く、あらゆる内径の分岐管部２に対応することができる。

【0058】

次いで、図１０に示すように、第一撤去工程では、分岐流路閉塞装置Ｘを残置した状態で作業ケース３０及び仕切弁３を撤去する。より詳細に説明すると、作業ケース３０の天板部３０ｂのボルトＢを取外して、天板部３０ｂと保持部材１５との固定を解除し、作業ケース３０の連結フランジ部３０ａと仕切弁３の下流側の連結フランジ部３ｂとを固定するボルト，ナットを取外して、作業ケース３０を撤去する。そして、分岐管部２の連結フランジ部２ｃと仕切弁３の上流側の連結フランジ部３ａとを固定するボルト，ナットを取外して、仕切弁３を撤去する。このとき、分岐管部２と水道管１との接続部分２ａに係止機構４を係止させることにより、流体圧による軸部材７（内筒軸７Ａ）の上方向への移動が防止され、シール機構５に空気を供給して分岐管部２の流路を閉塞することにより軸部材７の下方向の移動が防止される。さらに、解除防止機構１０を構成する雄ねじ部７Ａａに螺合される操作ナット１０Ａが外筒軸７Ｂの下流側端面（上面）に配置されたベアリング７Ｂｂに当接することにより、内筒軸７Ａが自重により下降し係止リンク４４が縮径して係止機構４の係止状態が解除されることが防止される。また、保持部材１５の径方向寸法は、仕切弁３の内径よりも小さいため、作業ケース３０及び仕切弁３を確実に撤去することができる。

【0059】

次いで、図１１に示すように、第一設置工程では、第一撤去工程の後、新規の補修弁８を分岐管部２にボルト，ナットにより締結して設置すると共に、作業ケース３０を新規の補修弁８にボルト，ナットにより締結して設置する。そして、作業ケース３０の天板部３０ｂと保持部材１５とをボルトＢにより固定し、作業ケース３０内を密閉状態に維持する。次いで、内筒軸７Ａに螺合されている操作ナット１０Ａを緩め、内筒軸７Ａを下降させて、係止機構４の係止リンク４４を縮径させると共に、流体流入部５１からの流体導入を停止して、弾性部材５Ｃに作用する流体圧を低下させて弾性部材５Ｃを縮径させる（図１２も参照）。次いで、手動等により軸部材７を操作して、係止機構４及びシール機構５を上昇させる。このとき、分割された軸部材７の連結を順番に解除しながら、係止機構４及びシール機構５が作業ケース３０内に収容されるまで、軸部材７を上昇させる。

【0060】

次いで、図１２に示すように、第二撤去工程では、係止機構４及びシール機構５が作業ケース３０内に収容された状態で、補修弁８により分岐管部２の流路を閉塞して分岐流路閉塞装置Ｘを撤去する。最後に、図１３に示すように、第二設置工程では、空気弁９（新設流体機器）を補修弁８に設置して、流体機器の更新が完了する。

【0061】

［その他の実施形態］
（１）軸部材７は、係止機構４を操作する内筒軸７Ａと、流体流入部５１に空気を供給する外筒軸７Ｂと、を分離させた２軸構造としても良い。
（２）係止機構４は、内筒軸７Ａを操作することにより、拡径姿勢に変更できるものであれば、上述した形態に限定されない。
（３）上述した実施形態では、一対の上環状部材５Ａを第一円盤状部材５Ａａと第一止水金具５Ａｂとで構成し、一対の下環状部材５Ｂを第二円盤状部材５Ｂａと第二止水金具５Ｂｂで構成した。これに代えて、上環状部材５Ａ又は下環状部材５Ｂを、弾性部材５Ｃの被挟持部６１，６２が固定された環状部材で構成して、第一止水金具５Ａｂ及び第二止水金具５Ｂｂの何れか一方を移動可能に形成しても良い。この場合でも、第一止水金具５Ａｂと第二止水金具５Ｂｂとは、引寄ボルト５２又は引寄ボルト５３,５５ａを螺合することにより、相対移動可能な分割構造となる。

【0062】

（４）上述した第一被挟持部６１及び第二被挟持部６２は、膨張部６３と一体の弾性部材５Ｃで構成せずに、金属等で構成された第一被挟持部６１及び第二被挟持部６２を弾性部材５Ｃとしての膨張部６３と接続しても良い。
（５）上述した実施形態では、シール機構５の内部に空気を流入させたが、水等の液体を流入させても良い。
（６）上述した保持部材１５に代えて、シール機構５に内筒軸７Ａ及び外筒軸７Ｂを保持する機構を設けても良い。
（７）上述した解除防止機構１０に代えて、内筒軸７Ａを把持する機構を別途設けても良い。
（８）上述した実施形態では、上水が流通する水道管１を用いて説明したが、上水以外の液体や、ガス等の気体が流通する流体管としても良い。

【産業上の利用可能性】

【0063】

本発明は、流体管から分岐した分岐管部の流路を閉塞する分岐流路閉塞装置、及び、分岐流路閉塞装置を用いた分岐流路閉塞方法に利用可能である。

【符号の説明】

【0064】

１ ：水道管（流体管）
２ ：分岐管部
２ａ ：接続部分
３ ：仕切弁（作業弁）
４ ：係止機構
５ ：シール機構
５Ａａ ：第一円盤状部材（第一環状部材）
５Ａｂ ：第一止水金具（第一支持部）
５Ｂａ ：第二円盤状部材（第二環状部材）
５Ｂｂ ：第二止水金具（第二支持部）
５Ｃ ：弾性部材
６ ：空気弁（既設流体機器）
７ ：軸部材
７Ａ ：内筒軸
７Ｂ ：外筒軸
１０Ａ ：操作ナット（ナット）
３０ ：作業ケース
５１ ：流体流入部
６１ ：第一被挟持部
６２ ：第二被挟持部
６３ ：膨張部
Ｆ ：流体流路
Ｘ ：分岐流路閉塞装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】