特許 7653483 凍結式の不断流工法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-03-19

(45)【発行日】2025-03-28

(54)【発明の名称】凍結式の不断流工法

(51)【国際特許分類】

   F16L 55/00 20060101AFI20250321BHJP

   F16L 55/103 20060101ALI20250321BHJP

【ＦＩ】

F16L55/00 C

F16L55/103

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2023146806

(22)【出願日】2023-09-11

【審査請求日】2023-12-27

(73)【特許権者】

【識別番号】399130348

【氏名又は名称】株式会社水研

(73)【特許権者】

【識別番号】598084666

【氏名又は名称】株式会社第一テクノ

(74)【代理人】

【識別番号】110001586

【氏名又は名称】弁理士法人アイミー国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】110001265

【氏名又は名称】弁理士法人山村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】藤本 俊一

(72)【発明者】

【氏名】嵯峨 清和

(72)【発明者】

【氏名】清水 俊彦

(72)【発明者】

【氏名】小長井 俊秀

【審査官】奈須 リサ

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１４１４７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－０４７２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８０８２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７２７０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｌ ５５／００－５５／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

既設の管路が本管部１０と前記本管部１０の径方向Ｒに突出した枝管部１１とを有するＴ字状管部１を有し、前記Ｔ字状管部１の前記枝管部１１に設置された既設の配管要素１２を新設の配管要素Ｎに交換する不断流工法であって、
前記Ｔ字状管部１の本管部１０に流体Ｌが流れた状態で前記枝管部１１内の流体Ｌを凍結する凍結工程と、
前記流体Ｌが凍結した状態で、前記既設の配管要素１２を取り外す取り外し工程と、
前記流体Ｌが凍結した状態で、前記既設の配管要素１２の呼び径よりも呼び径の小さい新設の配管要素Ｎを前記枝管部１１に取り付ける工程とを備え、
前記枝管部１１のフランジ１１Ｆに適合する下面Ｓ１と、前記新設の配管要素ＮのフランジＮＦに適合する上面Ｓ２とを有するアダプタＡを前記流体Ｌが凍結した状態で、前記枝管部１１に結合する第１結合工程と、
前記アダプタＡの上面Ｓ２に前記新設の配管要素ＮのフランジＮＦを結合する第２結合工程とを更に備える、不断流工法。

【請求項2】

請求項１において、
前記アダプタＡが円環状の板状フランジである、不断流工法。

【請求項3】

請求項２において、
前記既設の配管要素１２が既設の補修弁１２１および空気弁１２２で、かつ、前記新設の配管要素Ｎが前記既設の補修弁１２１および空気弁１２２よりも呼び径が小さい補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２である、不断流工法。

【請求項4】

請求項２において、
前記既設の配管要素１２が既設の空気弁１２２で、かつ、前記新設の配管要素Ｎが前記既設の空気弁１２２よりも呼び径が小さい補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２である、不断流工法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は凍結式の不断流工法に関する。

【背景技術】

【0002】

既設のＴ字管の枝管部内の流体を液体チッソなどにより凍結し、アイスプラグで流体の流れを遮断して、配管要素を交換する工法は公知である（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＪＰ２０１８－１４１４７３Ａ（第３図）

【文献】ＪＰ２００６－３２９２２７Ａ（要約）

【文献】ＪＰ２００７－１８７２０４Ａ（要約）

【発明の概要】

【0004】

前記特許文献１の発明では、既設の配管要素と新設のそれとが同じ呼び径のものであり、不経済である場合がある。

【0005】

空気弁は一般にＴ字管の枝管部に設置されている。この空気弁は長い管路を配管した後に、長い管路に充満している膨大な量のエアを抜くためのものである。したがって、ある程度大きな空気弁が配置される。
管路内のエアが一坦抜かれ、管路内が所定の水や油で満たされると、前記大きな空気弁は不必要で、メンテナンス用の空気弁は小さな呼び径で十分である。

【0006】

しかし、前記特許文献１では、既設のものと同じ呼び径の空気弁に交換しており不経済である。

【0007】

また、空気弁の交換が必要な管路は、古く、そのため、本管の頂点から地面までの距離が小さく、弁室の天井の高さが低い。そのため、空気弁を設置する際に、高さの制限上、補修弁を介挿することができず、本管の枝管部にレデューサを介して空気弁を設置している場合がある。
この場合、新設の空気弁が劣化した際には、再び、凍結工法で工事を行う必要が生じる。

【0008】

一方、特許文献３には呼び径を小さくするためのアダプタフランジが開示されている。しかし、設置されている消火栓の呼び径を小さなものに交換することを開示するものではない。

【0009】

本発明の目的はアイスプラグにより枝管部を凍結した後に新たに設置される配管要素の呼び径を既設のそれよりも小さくすることで弁室内において新設の配管要素の頂部までの高さを小さくして弁室内に収まるようにすると共に、コストを安価にする不断流工法を提供することである。

【0010】

本発明の不断流工法は、既設の管路が本管部１０と前記本管部１０の径方向Ｒに突出した枝管部１１とを有するＴ字状管部１を有し、前記Ｔ字状管部１の前記枝管部１１に設置された既設の配管要素１２を新設の配管要素Ｎに交換する不断流工法であって、
前記Ｔ字状管部１の本管部１０に流体Ｌが流れた状態で前記枝管部１１内の流体Ｌを凍結する凍結工程と、
前記流体Ｌが凍結した状態で、前記既設の配管要素１２を取り外す取り外し工程と、
前記流体Ｌが凍結した状態で、前記既設の配管要素１２の呼び径よりも呼び径の小さい新設の配管要素Ｎを前記枝管部１１に取り付ける工程とを備える。

【0011】

本発明によれば、既設の配管要素１２の呼び径よりも小さい呼び径の新設の配管要素Ｎを設置するのでコストが安価になる。

【0012】

好ましくは、前記枝管部１１のフランジ１１Ｆに適合する下面Ｓ１と、前記新設の配管要素ＮのフランジＮＦに適合する上面Ｓ２とを有するアダプタＡを前記流体Ｌが凍結した状態で、前記枝管部１１に結合する第１結合工程と、
前記アダプタＡの上面Ｓ２に前記新設の配管要素ＮのフランジＮＦを結合する第２結合工程とを更に備える。
この場合、アダプタＡを用いることで、新設の配管要素Ｎとして規格品をそのまま用いることができ、コストが安価になる。

【0013】

更に好ましくは、前記アダプタＡが円環状の板状フランジである。
アダプタＡとして板状フランジを用いることで、管軸方向に長いレデューサを用いるのに比べ弁室内に収まり易い。

【0014】

好ましくは、前記既設の配管要素１２が既設の補修弁１２１および空気弁１２２で、かつ、前記新設の配管要素Ｎが前記既設の補修弁１２１および空気弁１２２よりも呼び径が小さい補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２である。
この場合、施工後の新設の補修弁および空気弁の呼び径が小さくなるので、コストが安くなると共に空気弁の頂部までの高さが小さくなりコンパクトになる。

【0015】

好ましくは、前記既設の配管要素１２が既設の空気弁１２２で、かつ、前記新設の配管要素Ｎが前記既設の空気弁１２２よりも呼び径が小さい補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２である。
この場合、新設の呼び径が小さくなるので、空気弁と枝管部との間に補修弁を介挿しても、空気弁の頂部までの高さを小さく抑え弁室内に収納できるから、補修弁を介挿することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の不断流工法により交換が完了した状態を示す配管構造の一例を示す正面図である。

【図2】アダプタを示す平面図、断面図および底面図である。

【図3】アダプタを示す斜視図である。

【図4】既設の配管構造の一例を示す正面図である。

【図5】不断流工法の実施例１を示す要部の正面図である。

【図6】不断流工法の実施例１を示す要部の正面図である。

【図7】不断流工法の実施例１を示す要部の正面図である。

【図8】不断流工法の実施例２を示す要部の正面図である。

【図9】不断流工法の実施例２を示す要部の正面図である。

【図10】不断流工法の実施例２を示す要部の正面図である。

【実施例】

【0017】

以下、本発明の実施例を図面にしたがって説明する。本工法の説明に先立って既設および新設の配管構造について説明する。

【0018】

図４は既設の配管構造を示す。
図４において、既設の管路のＴ字状管部１は本管部１０と前記本管部１０の径方向Ｒに突出した枝管部１１とを有する。前記Ｔ字状管部１の前記枝管部１１には既設の配管要素１２が設置されている。
後述するように、既設の配管要素１２は前記既設の管路から取り外される。

【0019】

本例の場合、既設の枝管部１１は、本管部１０から分岐した分岐部１１Ｂと、この分岐部１１Ｂにフランジ接合されたレデューサ（径落ち管）１１Ｒとからなる。

【0020】

また、本例の場合、既設の配管要素１２は、既設の補修弁１２１および空気弁１２２からなる。前記補修弁１２１はレデューサ１１Ｒにフランジ接合され、前記空気弁１２２は補修弁１２１にフランジ接合されている。

【0021】

図１～図７は実施例１を示す。
図１は工事が完了した後の配管構造を示す。
図４の既設の配管要素１２は図１の新設の配管要素Ｎに交換される。

【0022】

図１において、前記新設の配管要素Ｎは前記既設の補修弁１２１および空気弁１２２（図４）よりも呼び径が小さい補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２である。

【0023】

図１の前記レデューサ１１Ｒと新設の補修弁Ｎ１との間にはアダプタＡが介挿されている。図２および図３のようにアダプタＡは円環状の板状フランジで、図１の前記枝管部１１のフランジ１１Ｆに適合する図２の下面Ｓ１と、図１の新設の配管要素ＮのフランジＮＦに適合する図２の上面Ｓ２とを有する。

【0024】

本工法は不断流工法であり、図４の本管部１０には流体Ｌが流れたままの状態で、以下の各工程が実行される。

【0025】

アイスプラグの形成に先立って、図５（ａ）に示すように枠組工程を実行する。図５（ａ）の枠組工程では、レデューサ１１Ｒを囲うように型枠状の枠３をレデューサ１１Ｒに組み付ける。枠３としては例えば発泡スチロール製であってもよく、また、枠３とレデューサ１１Ｒとの隙間を湿式のパテで埋めてもよい。

【0026】

図５（ｂ）の充填工程においては、前記枠３内に液体チッソのような冷媒４を流し込み、枠３内に凍結用の冷媒４を充填する。本冷媒４によりレデューサ１１Ｒ内の流体Ｌが凍結する。

【0027】

すなわち、図４の本管部１０に流体Ｌが流れた状態で前記枝管部１１内の一部の流体Ｌを凍結する凍結工程が実行される。なお、本例の場合、流体Ｌの凍結する部位は、少なくとも枝管部１１内の一部であればよい。

【0028】

前記凍結状態で、図６（ａ）に示すように、古い配管要素１２を取り外す。

【0029】

この取り外し後、図６（ｂ）に示すように、アダプタＡを前記流体Ｌが凍結した状態で、前記レデューサ１１Ｒのフランジ１１Ｆに結合する第１結合工程を実行する。この後、前記アダプタＡの上面Ｓ２に図７の前記新設の配管要素Ｎの一部である補修弁Ｎ１のフランジＮＦを結合する第２結合工程を実行する。

【0030】

その後、図７（ｂ）の前記補修弁Ｎ１の上に空気弁Ｎ２を取り付ける。なお、この取り付けは補修弁Ｎ１が閉にしてあるので、前記凍結状態が解除されていてもよい。

【0031】

前記交換後、冷媒４を回収すると共に、枠３を撤去する。

【0032】

こうして、図４に示す既設の配管要素１２が図１の新設の配管要素Ｎに交換される。

【0033】

図１および図７～図１０は実施例２を示す。
図１は工事が完了した後の配管構造を示す。
図８の既設の配管要素１２は図１の新設の配管要素Ｎに交換される。

【0034】

図１において、前記新設の配管要素Ｎは前記既設の空気弁１２２（図８）よりも呼び径が小さい補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２である。

【0035】

図１の前記レデューサ１１Ｒと新設の補修弁Ｎ１との間にはアダプタＡが介挿されている。図２および図３のようにアダプタＡは円環状の板状フランジで、図１の前記枝管部１１のフランジ１１Ｆに適合する図２の下面Ｓ１と、図１の新設の配管要素ＮのフランジＮＦに適合する図２の上面Ｓ２とを有する。

【0036】

本工法は不断流工法であり、図８の本管部１０には流体Ｌが流れたままの状態で、以下の各工程が実行される。

【0037】

アイスプラグの形成に先立って、図９（ａ）に示すように枠組工程を実行する。図９（ａ）の枠組工程では、レデューサ１１Ｒを囲うように型枠状の枠３をレデューサ１１Ｒに組み付ける。枠３としては例えば発泡スチロール製であってもよく、また、枠３とレデューサ１１Ｒとの隙間を湿式のパテで埋めてもよい。

【0038】

図９（ｂ）の充填工程においては、前記枠３内に液体チッソのような冷媒４を流し込み、枠３内に凍結用の冷媒４を充填する。本冷媒４によりレデューサ１１Ｒ内の流体Ｌが凍結する。

【0039】

すなわち、図８の本管部１０に流体Ｌが流れた状態で前記枝管部１１内の一部の流体Ｌを凍結する凍結工程が実行される。なお、本例の場合、流体Ｌの凍結する部位は、少なくとも枝管部１１内の一部であればよい。

【0040】

前記凍結状態で、図１０（ａ）に示すように、古い配管要素１２を取り外す。

【0041】

この取り外し後、図１０（ｂ）に示すように、アダプタＡを前記流体Ｌが凍結した状態で、前記レデューサ１１Ｒのフランジ１１Ｆに結合する第１結合工程を実行する。この後、前記アダプタＡの上面Ｓ２に図７の前記新設の配管要素Ｎの一部である補修弁Ｎ１のフランジＮＦを結合する第２結合工程を実行する。

【0042】

その後、図７（ｂ）の前記補修弁Ｎ１の上に空気弁Ｎ２を取り付ける。なお、この取り付けは補修弁Ｎ１が閉にしてあるので、前記凍結状態が解除されていてもよい。

【0043】

前記交換後、冷媒４を回収すると共に、枠３を撤去する。

【0044】

こうして、図８に示す既設の配管要素１２が図１の新設の配管要素Ｎに交換される。

【0045】

なお、本発明においては、新設の配管要素Ｎを取り付ける際に、アダプタＡ、補修弁Ｎ１および空気弁Ｎ２を予め一体に組み付け（サブアッセンブリ）た後に、これらのサブアッセンブリされた新設の配管要素Ｎをレデューサ１１Ｒに取り付けてもよい。

【0046】

また、アイスバルブを形成する部位は、レデューサ１１Ｒではなく、分岐部１１Ｂであってもよい。更に、レデューサ１１Ｒに配置する枠３の位置を本実施例よりも上方にしてもよい。

【0047】

また、アダプタＡは内径が上方に向って径小となるレデューサのような構造にしてもよい。

【0048】

また、図５（ｂ）の凍結工程に先立って、レデューサと補修弁１２１とを締結しているボルトナットを予め交換しておいてもよい。

【0049】

更に、アイスバルブに係合する係止具としてのタッピングビスを予めレデューサに設けてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0050】

本発明の工法は水道用の管路の他に、原油などの管路に採用することができる。

【符号の説明】

【0051】

１：Ｔ字状管部 １０：本管部 １１：枝管部 １１Ｂ：分岐部 １１Ｒ：レデューサ
１１Ｆ，ＮＦ：フランジ
１２：既設の配管要素 １２１：補修弁 １２２：空気弁
３：枠 ４：冷媒
Ａ：アダプタ Ｓ１：下面 Ｓ２：上面
Ｎ：新設の配管要素 Ｎ１：補修弁 Ｎ２：空気弁
Ｌ：流体 Ｒ：径方向

【要約】

【課題】アイスプラグにより枝管部を凍結した後に新たに設置される配管要素の呼び径を既設のそれよりも小さくすることでコストを安価にする不断流工法を提供することである。
【解決手段】既設の管路が本管部１０と本管部１０の径方向Ｒに突出した枝管部１１とを有するＴ字状管部１を有し、Ｔ字状管部１の枝管部１１に設置された既設の配管要素１２を新設の配管要素Ｎに交換する不断流工法であって、Ｔ字状管部１の本管部１０に流体Ｌが流れた状態で枝管部１１内の流体Ｌを凍結する凍結工程と、流体Ｌが凍結した状態で、既設の配管要素１２を取り外す取り外し工程と、流体Ｌが凍結した状態で、既設の配管要素１２の呼び径よりも呼び径の小さい新設の配管要素Ｎを枝管部１１に取り付ける工程とを備える。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】