JP3807795B2

JP3807795B2 - 管接続構造

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Publication number: JP3807795B2
Application number: JP25426896A
Authority: JP
Inventors: 潔浜本; 勝上野; 健次木谷
Original assignee: Waterworks Technology Development Organization Co Ltd
Current assignee: Waterworks Technology Development Organization Co Ltd
Priority date: 1996-09-26
Filing date: 1996-09-26
Publication date: 2006-08-09
Anticipated expiration: 2016-09-26
Also published as: JPH10103572A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、密封されたハウジング内で水道管（流体輸送管）等の既設管の一部を切断除去したのち、該ハウジング内に残置された既設管の切断残置管部間に、切断除去管部に替わる交換管部を備えた流体制御弁等を連通接続する場合の管接続構造で、詳しくは、管軸芯方向で相対向する二つの管部に亘って継ぎ輪を外嵌し、この継ぎ輪の内周面と各管部の外周面との間の各々に、外力による両管部の相対離間移動を許容する状態で密封用のシール材を介在してある管接続構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の管接続構造としては、従来、前記両管部の接続側端部の内径を同一径に構成するとともに、これら両管部の相対向する端面同士を近接させた状態でこれら両管部に亘って単一の継ぎ輪を外嵌していた。
例えば、特公平７−１０９２７４号公報に示すように、不断水状態（水道水の流通を維持したままの状態）を維持しながら、既設管の一例である水道管の一部に三方弁（流体制御弁）を設けるにあたって、密封されたハウジング内で、水道管の一部を切断除去したのち、該ハウジング内に残置された水道管の切断残置管部間に、切断除去された切断除去管部に替えて、該切断除去管部と同一内径の交換管部を備えた前記三方弁を、切断残置管部と交換管部とが同軸芯となるまで切断残置管部の管軸芯に対して直交する方向から挿入配置して、管軸芯方向で相対向する切断残置管部と交換管部とに亘って単一の継ぎ輪を密封状態で外嵌している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この種の管接続構造においては、地震や不同沈下等に起因して両管部に押込み方向（圧縮方向）への外力が作用したとき、その作用とほぼ同時に両管部の端部同士が管軸芯方向から接当するため、この外力が両管部を含む配管系の脆弱部分に伝播されて該脆弱部分で座屈変形を招来することがある。
このような押込み方向の外力に起因する配管系の脆弱部分での座屈変形を抑制するためには、前記継ぎ輪が外嵌する切断残置管部の端面と交換管部の端面との管軸芯方向での対向間隔を大きくする必要があるが、前記対向間隔が大きくなればなる程、継ぎ輪の管軸芯方向での長さが長くなり、その結果、継ぎ輪自体が大型化、重量化するため、それの取り扱いに多大の労力と手間を要し、管接続作業能率の低下を招来する欠点があった。
【０００４】
更に、上述したように、不断水状態で切断残置管部と交換管部とを接続する場合では、予め水道管の切断残置管部に相当する部位の各々に、管軸芯方向に間隔を隔てて少なくとも二つのシール材が装着された継ぎ輪を外嵌し、このハウジング内で両継ぎ輪間に位置する水道管の一部を切断機により切断除去したのち、切断残置管部間に交換管部を同芯状態で配置し、各切断残置管部に外嵌されている継ぎ輪を、該継ぎ輪の内周面側に装着した一方のシール材が交換管部の外周面の所定箇所に接触する位置まで、ハウジング外から交換管部側に向かって移動操作して継ぎ輪を両管部に亘って外嵌させる方法が採られている。
そのため、前述のように継ぎ輪の管軸芯方向での長さが大きくなると、ハウジング自体も管軸芯方向で大型化し、施工現場でのハウジングの組立及び分解に多くの手間を要し、工事費の高騰化と工事期間の増大とを招来する問題があった。特に、水道管が地中に埋設されている場合には、ハウジングの組立空間を確保するための掘削容積が大きくなり、掘削工事の大規模化によって工事期間の長期化と工事費の高騰化を助長し易い。
【０００５】
本発明は上記実状に鑑みて為されたものであって、その目的は、両管部の形状を工夫することにより、地震や不同沈下等に起因して作用する押込み方向の外力による配管系の脆弱部分での座屈変形の発生を抑制しながらも、管接続作業の労力の軽減化と作業性の改善とによって管接続作業の能率化を図ることができ、特に、密封されたハウジング内で管接続作業を行う場合においては、ハウジングの管軸芯方向での大型化を抑制することができる管接続構造を提供する点にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１記載の管接続構造の特徴構成は、密封されたハウジング内で既設管の一部を切断除去したのちの切断残置管部とこれに切断除去管部に替わって管軸芯方向で相対向する流体制御弁の交換管部とに亘って継ぎ輪を外嵌し、この継ぎ輪の内周面と切断除去管部の外周面との間には、外力による両管部の相対離間移動を許容する状態で密封用のシール材を介在するとともに、前記継ぎ輪の内周面と流体制御弁の交換管部の外周面との間には密封用のシール材を介在し、更に、前記継ぎ輪と流体制御弁の交換管部とを固定連結してある管接続構造であって、
前記流体制御弁の交換管部の内径を、切断残置管部の入り込み移動を許容する内径に構成するとともに、前記流体制御弁の交換管部の内周面には、前記切断残置管部と流体制御弁の交換管部とが外力によって所定量相対収縮移動したとき、前記切断残置管部の端面に管軸芯方向から接当するストッパー面を形成してある点にある。
上記特徴構成によれば、前記流体制御弁の交換管部の内径が、前記切断残置管部の入り込み移動を許容する内径に構成されているから、地震や不同沈下等に起因する押込み力（圧縮力）が作用した際、流体制御弁の交換管部内に切断残置管部が入り込み移動するため、前記押込み力の一部又は全部が両管部の入り込み移動により吸収され、この押込み力の全てが配管系の脆弱部分を座屈変形させるための応力として作用することがないから、流体制御弁の交換管部と切断残置管部との端部同士の離間間隔を大きく確保するために継ぎ輪を大型化する必要がない。
それ故に、地震時や不同沈下時等における配管系の座屈変形の発生を抑制しながらも、管接続作業の労力の軽減化と作業性の改善とによって管接続作業の能率化を図ることができた。
【０００７】
前記切断残置管部と流体制御弁の交換管部とが外力によって所定量相対収縮移動すると、それ以上の相対収縮移動が、切断残置管部の端面と流体制御弁の交換管部の内周面に形成されたストッパー面との接当により規制される。
従って、両管部が外力によって無制限に相対収縮移動することがなく、流体制御弁の弁体等の他の構成部材の破損を回避することができる。
【０００８】
前記既設管にハウジングを装着したのち、該ハウジング内で既設管の一部を切断し、ハウジング内の密封状態を維持したままで、切断除去管部をハウジング外に除去するとともに、ハウジング内に切断除去管部に替わる流体制御弁を挿入して切断残置管部間に配設し、切断残置管部と流体制御弁の交換管部とに亘って継ぎ輪を外嵌させる管接続方法を採る場合、大型化が抑制された前記継ぎ輪をハウジング内に位置する切断残置管部に外嵌保持させておき、そのままこの外嵌保持された継ぎ輪で切断残置管部と流体制御弁の交換管部とを密封状態で連結する。
それ故に、ハウジングの管軸芯方向での大型化を抑制することができるから、施工現場でのハウジングの組立及び分解作業が煩雑化することが殆どなく、工事費の高騰化と工事期間の長期化とを抑制することができる。
特に、既設管が地中に埋設されている場合には、掘削容積が大幅に増大することがないため掘削工事が大規模化することがない。
【０００９】
また、前記継ぎ輪の内周面に、前記切断除去管部の外周面に接触するシール材を保持するための環状凹部が形成されているとともに、前記切断除去管部とシール材との接触が解除される位置まで該切断除去管部と継ぎ輪とが相対的に引き抜き移動したとき、シール材が環状凹部から半径方向内方に抜け出し移動することを阻止する抜止め手段が設けられていてもよい。
上記構成によれば、外力による両管部の相対離間移動で、前記切断除去管部とシール材との接触が解除されたとき、シール材が環状凹部から半径方向内方に抜け出すことを抜止め手段により阻止されているから、前記切断除去管部とシール材との接触が解除されたのちも、シール材は環状凹部に脱落することなく保持されている。
それ故に、両管部が相対離間移動したのち、再び両管部が外力により相対近接移動しても、他方の管部をシール材に対して、該シール材が該切断除去管部の外周面と継ぎ輪の内周面との間に介在される状態となるように嵌め込むことができ、所期のシール機能を維持することができる。
【００１０】
本発明の請求項２記載の管接続構造の特徴構成は、前記継ぎ輪が、前記流体制御弁の交換管部に外嵌する大径筒部及び前記切断除去管部に外嵌する小径筒部を備えた第１分割継ぎ輪と、前記切断除去管部に外嵌し、かつ、第１分割継ぎ輪に管軸芯方向から密封状態で脱着自在に連結される第２分割継ぎ輪とから構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、前記他方の管部が、密封されたハウジング内で既設管の一部を切断除去したのちの切断残置管部であり、かつ、前記一方の管部が、切断除去管部に替わる流体制御弁の交換管部であって、この交換管部の少なくとも管接続領域の内径が切断残置管部の外径よりも大に構成されているものにおいては、既設管にハウジングを装着したのち、該ハウジング内で既設管の一部を切断し、ハウジング内の密封状態を維持したままで、切断除去管部をハウジング外に除去するとともに、ハウジング内に交換管部を挿入して切断残置管部間に配設し、切断残置管部と交換管部とに亘って継ぎ輪を外嵌させる管接続方法を採る場合、第１分割継ぎ輪を、ハウジング内に位置する切断残置管部に外嵌保持させておき、この外嵌保持された第１分割継ぎ輪で切断残置管部と交換管部との間を仮密封し、かつ、ハウジングを既設管から取り外したのち、第２分割継ぎ輪を、先付けした第１分割継ぎ輪に対して管軸芯方向から密封状体で連結することができるから、ハウジングの取り外し後に連結される第２分割継ぎ輪の分だけハウジングの管軸芯方向での長さを更に短くすることができ、施工現場でのハウジングの組立及び分解作業の更なる簡素化によって工事費の低廉化と工事期間の短縮化とを助長することができる。
【００１１】
本発明の請求項３記載の管接続構造の特徴構成は、前記第１分割継ぎ輪の大径筒部の内周面と流体制御弁の交換管部の外周面との間に密封用の第１シール材が介在されているとともに、前記第１分割継ぎ輪の小径筒部の内周面と切断除去管部の外周面との間及び第２分割継ぎ輪の内周面と切断除去管部の外周面との間の各々に、外力による両管部の相対離間移動を許容する状態で密封用の第２シール材及び第３シール材が介在されている点にある。
【００１２】
また、前記抜止め手段が、前記環状凹部と継ぎ輪外部とを連通する状態で継ぎ輪に貫通形成した通気孔で構成されていてもよい。
上記構成によれば、例えば、連通接続された両管部内を流体が流動する状態において、外力による両管部の相対離間移動で、前記他方の管部とシール材との接触が解除されたとき、継ぎ輪内部の流体圧が継ぎ輪外部の外気圧よりも高い条件下では、その圧力差でシール材が通気孔を塞ぐ状態で環状凹部に保持される。
それ故に、抜止め手段が、シール材の内周面を半径方向外方側に押圧する弾性的に縮径変形可能な抜止め部材である場合に比して、部材点数の増加及び継ぎ輪の装着作業の煩雑化を抑制することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
〔第１実施形態〕
図１〜図５は、本発明の管接続構造を示し、地中に埋設された既設の流体輸送管の一例である水道管１の一部、詳しくはその途中を、不断水状態（水道水の流通を維持したままの状態）を維持しながら、図６に示すように、密封されたハウジングＡ内で切断除去したのち、該ハウジングＡ内に残置された水道管１の切断残置管部１Ａ間に、切断除去管部１Ｂに替わる交換管部２Ａを備えた流体制御弁の一例である止水弁２を連通接続する場合の管接続構造に、本発明の管接続構造を適用した状態を示し、管軸芯Ｐ方向で相対向する切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとに亘って、二つの分割継ぎ輪４，５を管軸芯Ｐ方向から密封状態で脱着自在に連結して構成された継ぎ輪３を外嵌し、この継ぎ輪３の内周面と各管部１Ａ，２Ａの外周面との間の各々に、外力としての地震や不同沈下等に起因する両管部１Ａ，２Ａの引抜き方向への引抜き力（引張力）による両管部１Ａ，２Ａの相対離間移動を許容する状態で密封用のシール材６を介在してある。
【００１４】
図１、図４に示すように、前記交換管部２Ａの管軸芯Ｐ方向両端側（管接続領域）の内径は、切断残置管部１Ａの外径よりも大径に構成されていて、外力としての地震や不同沈下等に起因する両管部１Ａ，２Ａの入り込み方向への押込み力（圧縮力）による両管部１Ａ，２Ａの相対収縮移動が許容されている。
また、前記交換管部２Ａの内周面には、切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとが前記押込み力によって所定量相対収縮移動したとき、各切断残置管部１Ａの端面に管軸芯Ｐ方向から接当するストッパー面２ａが一対形成されていて、このストッパー面２ａに対する切断残置管部１Ａの端面の接当により、それ以上の交換管部２Ａに対する切断残置管部１Ａの入り込み移動が阻止されて、切断残置管部１Ａの端面が止水弁２の弁体２Ｂと衝突することを防止してある。
【００１５】
図１に示すように、前記継ぎ輪３を構成する二つの分割継ぎ輪４，５のうち、交換管部２Ａ側に位置する第１分割継ぎ輪４には、交換管部２Ａに外嵌する大径筒部４ａ及び切断残置管部１Ａに外嵌する小径筒部４ｂが一体形成されているとともに、切断残置管部１Ａ側に位置する第２分割継ぎ輪５は、前記第１分割継ぎ輪４の小径筒部４ｂと同一径に構成されている。
前記第１分割継ぎ輪４の管軸芯Ｐ方向両端側の各々には、環状のフランジ４ｃ，４ｄが一体形成されているとともに、前記第２分割継ぎ輪５の管軸芯Ｐ方向両端側の各々には、環状のフランジ５ａ，５ｂが一体形成されている。
そして、前記第１分割継ぎ輪４と第２分割継ぎ輪５とは、管軸芯Ｐ方向で相対向する第１分割継ぎ輪４の一方のフランジ４ｃと、第２分割継ぎ輪５の一方のフランジ５ａとの間に第１止水パッキン７を挾持した状態で、該両フランジ４ｃ，５ａ同士をボルト・ナット８を介して接合することにより密封状態で脱着自在に連結されている。
また、前記第１分割継ぎ輪４の他方のフランジ４ｄは、交換管部２Ａの外周面に一体形成されているフランジ２ｂにボルト・ナット９を介して接合連結されていて、この状態では、交換管部２Ａに対する第１分割継ぎ輪４の管軸芯Ｐ方向に沿う相対移動が規制されている。
【００１６】
図１に示すように、前記第１分割継ぎ輪４の大径筒部４ａの内周面と交換管部２Ａの外周面との間には、前記シール材６のうち、継ぎ輪３の内周面と交換管部２Ａの外周面との間に介在される環状の第１シール材６Ａが、第１分割継ぎ輪４の大径筒部４ａの内周面と交換管部２Ａの外周面との各々に密着する状態で設けられている。
また、前記第１分割継ぎ輪４の小径筒部４ｂの内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間には、前記シール材６のうち、継ぎ輪３の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間に介在される環状の第２シール材６Ｂが、第１分割継ぎ輪４の小径筒部４ｂの内周面と交換管部２Ａの外周面との各々に密着する状態で設けられている。
そして、前記切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとが前記引抜き力により相対離間移動して、切断残置管部１Ａが第２シール材６Ｂから抜け出すまで、第１分割継ぎ輪４と第１シール材６Ａ及び第２シール材６Ｂにより、切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとの間が密封された状態で接続されている。
【００１７】
図１に示すように、前記第２分割継ぎ輪５の他方のフランジ５ｂ側の端部内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間には、前記シール材６のうち、継ぎ輪３の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間に介在される環状の第３シール材６Ｃが、第２分割継ぎ輪５の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との各々に密着する状態で設けられている。
【００１８】
前記第１シール材６Ａは交換管部２Ａの外周面に外嵌固着されているとともに、第２シール材６Ｂは、第１分割継ぎ輪４の小径筒部４ｂの内周面に形成されている環状凹部４ｅに嵌合保持されている。
前記第３シール材６Ｃは、第２分割継ぎ輪５の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間に、第２分割継ぎ輪５の他方のフランジ５ｂ側からこのフランジ５ｂにボルト・ナット１０を介して固着される周方向で二分割された押輪１１を介して押し込まれ、その状態で保持されている。
【００１９】
図２に示すように、前記第１分割継ぎ輪４はそれの周方向で二分割されていて、これら二分割された半円状の継ぎ輪部材４Ａの円周方向両端側の各々に形成されているフランジ４ｆ同士を、第２止水パッキン１２を挾持した状態でボルト・ナット１３を介して接合することにより第１分割継ぎ輪４が構成されている。
また、図３に示すように、前記第２分割継ぎ輪５はそれの周方向で二分割されていて、これら二分割された半円状の継ぎ輪部材５Ａの円周方向両端側の各々に形成されているフランジ５ｄ同士を、第３止水パッキン１４を挾持した状態でボルト・ナット１６を介して接合することにより、第２分割継ぎ輪５が構成されている。
【００２０】
図１に示すように、前記第２分割継ぎ輪５には、該第２分割継ぎ輪５の外周面と切断残置管部１Ａの外周面との間で、第２シール材６Ｂと第３シール材６Ｃとによって密封された隙間Ｓと外部とを連通する貫通孔１７が形成されているとともに、この貫通孔１７を密封状態で閉塞する栓１８が脱着自在に設けられている。
前記貫通孔１７は、隙間Ｓに圧力流体としての高圧水を流入することにより、隙間Ｓの密封性能を検査するためのものである。
つまり、隙間Ｓ内に流入された高圧水が外部に漏れ出したり、或いは、高圧水の圧力が減少した場合、前記密封性能に不良があると認知することができ、不良が認知された場合には、高圧水が漏れ出した箇所に応じて、第３シール材６Ｃ、第１止水パッキン７、第３止水パッキン１４又は第２分割継ぎ輪５自体を交換する。
【００２１】
このように構成された管接続構造では、切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとを連通接続した当初、図１に示すように、前記切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとが管径方向で重合することがなく、しかも、前記切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとが前記引抜き力により相対離間移動して、切断残置管部１Ａが第２シール材６Ｂから抜け出すまで、第１分割継ぎ輪４が、切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとに亘って外嵌され、第２分割継ぎ輪５が切断残置管部１Ａに外嵌されているとともに、第１分割継ぎ輪４の内周面と各管部１Ａ，２Ａの外周面との間、及び、第２分割継ぎ輪５の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間の各々に、第１シール材６Ａ、第２シール材６Ｂ及び第３シール材６Ｃが介在されている。
そして、図４に示すように、前記押込み力による切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとの相対収縮移動は、切断残置管部１Ａが交換管部２Ａ内に入り込んだのち、切断残置管部１Ａの端面が前記ストッパー面２ａと接当するまで許容されていて、この間、両管部１Ａ，２Ａに作用する押込み力が相対収縮移動により吸収される。
また、図５に示すように、両管部１Ａ，２Ａの連通接続状態を維持できる範囲内において、前記引抜き力による切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとの相対離間移動は、切断残置管部１Ａの端面が第２シール材６Ｂから抜け出して、第３シール材６Ｃに近接する位置まで許容されていて、この間、両管部１Ａ，２Ａに作用する引抜き力が相対離間移動により吸収される。
つまり、前記切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとを連通接続した当初の切断残置管部１Ａの端面の位置を基準として、この基準位置からストッパー面２ａに接当するまでの該端面の移動範囲が、地震時や不同沈下時等における両管部１Ａ，２Ａの入込み許容代Ｌ１に構成されているとともに、前記基準位置から切断残置管部１Ａの端面が第２シール材６Ｂから抜け出して第３シール材６Ｃに近接するまでの該端面の移動範囲が、地震時や不同沈下時等における両管部１Ａ，２Ａの引抜き許容代Ｌ２に構成されている。
【００２２】
前記ハウジングＡは、図６に示すように、前記止水弁２が接続される水道管１の途中の接続工事箇所を密封状態で囲繞して、水道管１の外周面との間に密封空間１９を形成するものであって、水道管１に対して着脱できるように該水道管１の周方向で複数個に分割構成されている。
図８、図９に示すように、前記ハウジングＡは、水道管１への装着状態においてその密封空間１９内に位置する水道管１の切断除去管部１Ｂを切断除去するための切断装置２０を挿入する挿入口２１を備え、この挿入口２１には密封空間１９を閉止するシャッタ２２を備えたバルブ２３が装着されている。
また、前記ハウジングＡには、後述するように、水道管１の切断残置管部１Ａに外嵌した状態でハウジングＡ内に収納された第１分割継ぎ輪４に接続して、該第１分割継ぎ輪４を交換管部２Ａ側に押し込み移動させる操作ネジ軸２４を備えた一対の継ぎ輪セッタ２５が、管軸芯Ｐ方向で相対向する状態で設けられている。
【００２３】
次に、不断水状態で切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとを前記管接続構造を適用して連通接続する工事の手順をその順に基づいて説明する。
（１）図７に示すように、地中に埋設された水道管１の接続工事箇所にハウジングＡを装着するための組立空間を確保するために、この接続工事箇所周辺部分を掘削する。しかるのち、前記水道管１のうち両切断残置管部１Ａ相当箇所の各々に、ゴム製の紐状のシール部材を環状に巻き付け、それの端面同士を接着剤で接合して環状の第２シール材６Ｂを切断残置管部１Ａに接触する状態で外嵌させる。
更に、前記第２シール材６Ｂに対して環状凹部４ｅが外嵌し、かつ、大径筒部４ａが切断除去管部１Ｂ側に向かう状態で、第１分割継ぎ輪４を構成する両継ぎ輪部材４Ａの各々を管径方向外方側から切断残置管部１Ａに装着し、第２止水パッキン１２を挾持した状態でボルト・ナット１３を介して接合して各第１分割継ぎ輪４を対応する切断残置管部１Ａに外嵌する。
（２）図８に示すように、前記切断装置２０を水道管１の切断除去管部１Ｂに装着し、更に、この切断装置２０に、該切断装置２０を駆動させ、かつ、それをハウジングＡ内から抜き出すための操作軸２６を挿入口２１を挿通する状態で装着する。次に、前記継ぎ輪セッタ２５の操作ネジ軸２４の先端と第１分割継ぎ輪４の一方のフランジ４ｃとを接続しながら、前記両第１分割継ぎ輪４を含む水道管１の接続工事箇所を密封状態で囲繞する状態にハウジングＡを組立てながら、該ハウジングＡを水道管１に装着し、ハウジングＡで囲繞された密封空間１９内に、これら両第１分割継ぎ輪４と水道管１の接続工事箇所とを収納する。しかるのち、前記シャッタ２２が開放されたバルブ２３を介してハウジングＡの挿入口２１に、切断装置２０を内装可能な大きさの止水ケース２７を脱着自在に装着するとともに、この止水ケース２７の上壁に操作軸２６の先端を摺動自在に貫通保持させる。そして、前記操作軸２６をモータ等の駆動手段（図示せず）を用いて駆動回転させ、切断装置２０により水道管１の切断除去管部１Ｂを切断する。
（３）図９に示すように、前記操作軸２６をウィンチ等の昇降手段（図示せず）を用いて止水ケース２７側に抜出し移動させ、切断装置２０及び切断除去管部１Ｂを止水ケース２７内まで引上げてシャッタ２２を閉じたのち、ハウジングＡから止水ケース２７を取り外して、操作軸２６に第１シール材６Ａが固着された交換管部２Ａを備えた止水弁２を切断装置２０及び切断除去管部１Ｂに替えて装着し、図１０に示すように、再び、前記止水ケース２７をハウジングＡに装着する。
（４）図１１に示すように、前記シャッタ２２を開放して操作軸２６を前記昇降手段を用いてハウジングＡ側に挿入移動させ、止水弁２をハウジングＡ内の切断残置管部１Ａとの接続位置、つまり、切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとが同芯状態となる位置まで挿入して、両管部１Ａ，２Ａを同芯状態に配置する。しかるのち、図１２に示すように、前記ハウジングＡに設けられている両継ぎ輪セッタ２５の操作ネジ軸２４を操作して、前記第１分割継ぎ輪４の大径筒部４ａの内周面が第１シール材６Ａと接触する、詳しくは、大径筒部４ａの内周面と交換管部２Ａの外周面との間に第１シール材６Ａが介在される状態となる位置まで、各第１分割継ぎ輪４を交換管部２Ａ側に押し込み移動して、各切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとの間を仮り密封した状態で接続して、両切断残置管部１Ａ間に止水弁２を仮設的に接続する。
（５）図１３に示すように、前記ハウジングＡから止水ケース２７及びバルブ２３を取り外すとともに、ハウジングＡを分解して水道管１から取り外して止水弁２を掘削空間内に露出させたのち、第２分割継ぎ輪５を構成する両継ぎ輪部材５Ａの各々を管径方向外方側から各切断残置管部１Ａに装着し、第３止水パッキン１４を挾持した状態でボルト・ナット１６を介して接合して各第２分割継ぎ輪５を対応する切断残置管部１Ａに外嵌させる。
そして、前記第１分割継ぎ輪４の他方のフランジ４ｄと、交換管部２Ａのフランジ２ｂとをボルト・ナット９を介して接合連結するとともに、前記第２分割継ぎ輪５を、先付けした第１分割継ぎ輪４に対して、管軸芯Ｐ方向で相対向するフランジ４ｃ，５ａ同士を第１止水パッキン７を挾持した状態でボルト・ナット８を介して接合することにより密封状態で連結する。
更に、各切断残置管部１Ａにゴム製の紐状のシール部材を巻き付け、それの両端側を接着剤で接合して前記第３シール材６Ｃを形成し、該第３シール材６Ｃを、押輪１１を介して第２分割継ぎ輪５の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間に押し込み、押輪１１と第２分割継ぎ輪５の他方のフランジ５ｂとをボルト・ナット１０を介して接合して第３シール材６Ｃの抜け出しを防止し、止水弁２を水道管１に本設する。
尚、水道管１に止水弁２が本設されるまでは、該止水弁２は開放状態に維持される。
【００２４】
〔第２実施形態〕
図１４は、前記第１実施形態の別実施形態を示し、前記継ぎ輪３を構成する第１分割継ぎ輪４には、環状凹部４ｅと第１分割継ぎ輪４外部とを連通する複数の通気孔３０が、第１分割継ぎ輪４の円周方向に沿って貫通形成されている。
前記通気孔３０は、地震や不同沈下等に起因する外力による前記切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとの相対離間移動で、切断残置管部１Ａと第２シール材６Ｂとの接触が解除される位置まで、該切断残置管部１Ａと継ぎ輪３とが相対的に引き抜き移動したとき、第２シール材６Ｂが環状凹部４ｅから半径方向内方、換言すれば管軸芯Ｐ側に抜け出し移動することを阻止する抜止め手段３１に構成されている。
つまり、前記継ぎ輪３内部を流動する水道水の水圧が継ぎ輪３外部の外気圧よりも高い条件下では、その圧力差により、第２シール材６Ｂが環状凹部４ｅ内の通気孔３０の開口に押し付けられて、この通気孔３０を閉塞する状態で第２シール材６Ｂが環状凹部４ｅ内に保持され、第２シール材６Ｂの環状凹部４ｅから管軸芯Ｐ側への抜け出し移動が阻止される。
その他の構成は前記第１実施形態と同様に構成されていて、前記第１実施形態で説明した構成部分と同一構造又は同一機能を有する構成部分には、前記第１実施形態で付記した番号を付記してそれの説明を省略する。
【００２５】
〔第３実施形態〕
図１５は、前記第１実施形態の別実施形態を示し、前記第１分割継ぎ輪４の一方のフランジ４ｃと、第２分割継ぎ輪５の一方のフランジ５ａとの連結部分の内周面と切断残置管部１Ａの外周面との間に、前記シール材６としての環状の第４シール材６Ｄが介在されている。
前記第４シール材６Ｄは、両フランジ４ｃ，５ａの相対向面に亘って形成され、切断残置管部１Ａの外周面に向かって開口する環状凹部３２に内嵌されていて、この第４シール材６Ｄの一部が、前記両フランジ４ｃ，フランジ５ａとの間に挾持される第１止水パッキン７に兼用構成されている。
前記第４シール材６Ｄは、管径方向で切断残置管部１Ａの外周面と相対向する状態では、該切断残置管部１Ａの外周面に密着状態で接触しており、第４シール材６Ｄの内周面で、かつ、管軸芯Ｐ方向中間部には、第４シール材６Ｄの内周面を半径方向外方側に押圧する弾性的に縮径変形可能な抜止め部材としての帯状のＣリング３３が、この管軸芯Ｐ方向中間部のみを継ぎ輪３側に弾性圧縮する状態で内嵌されている。
前記Ｃリング３３は、地震や不同沈下等に起因する外力による前記切断残置管部１Ａと交換管部２Ａとの相対離間移動で、切断残置管部１Ａと第４シール材６Ｂとの接触が解除される位置まで、該切断残置管部１Ａと継ぎ輪３とが相対的に引き抜き移動したとき、第２シール材６Ｂが環状凹部４ｅから半径方向内方、換言すれば管軸芯Ｐ側に抜け出し移動することを阻止する抜止め手段３１に構成されている。
その他の構成は前記第１実施形態と同様に構成されていて、前記第１実施形態で説明した構成部分と同一構造又は同一機能を有する構成部分には、前記第１実施形態で付記した番号を付記してそれの説明を省略する。
尚、図示はしないが、当該第３実施形態において、前記第２実施形態で説明したように、前記継ぎ輪３を構成する第１分割継ぎ輪４に、環状凹部４ｅと第１分割継ぎ輪４外部とを連通する複数の通気孔３０を、第１分割継ぎ輪４の円周方向に沿って貫通形成してもよい。
【００２６】
〔その他の実施形態〕
▲１▼ 前記各実施形態では、継ぎ輪３を、管軸芯方向から密封状態で脱着自在に連結される二つの分割継ぎ輪４，５から構成したが、継ぎ輪３を、管軸芯方向から密封状態で脱着自在に連結される三つ以上の分割継ぎ輪から構成してもよい。
▲２▼ 前記各実施形態では、既設管として地中に埋設された水道管１を例示して説明したが、水道管に限定されるものではなく、例えばガス管やパイプライン等の前記水道管以外の各種の流体輸送管であってもよい。
また、地上に露出した既設の流体輸送管の管接続構造に、本発明の管接続構造を適用してもよい。
▲３▼ 前記各実施形態では、流体制御弁として止水弁２を例示して説明したが、止水弁に限定されるものではなく、例えば分岐弁であってもよい。
▲４▼ 前記各実施形態では、地中に埋設された既設管の一例である水道管１の一部に、交換管部２Ａを備えた止水弁２を連通接続する場合の管接続構造について説明したが、水道管１の途中に亀裂が生じた場合、この亀裂が存在する管部分を切断除去し、この切断除去管部１Ｂに替えて筒状の交換管部を連通接続して水道管１を補修する場合の管接続構造に、本発明の管接続構造を適用してもよい。
▲５▼ 前記各実施形態では、不断水状態を維持しながら、水道管１の一部を、密封されたハウジングＡ内で切断除去したのち、該ハウジングＡ内に残置された水道管１の切断残置管部１Ａ間に、切断除去管部１Ｂに替わる交換管部２Ａを備えた止水弁２を連通接続したが、不断水状態を維持する必要がない場合には、ハウジングＡを用いることなく、水道管１の一部を切断除去したのち、水道管１の切断残置管部１Ａ間に、切断除去管部１Ｂに替わる交換管部２Ａを備えた止水弁２を連通接続してもよい。
▲６▼ 前記ハウジングＡの構造、及び、それに付随するバルブ２３、切断装置２０、操作軸２６及び止水ケース２７等の構造は適宜変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態における管接続構造の断面図
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図
【図４】切断残置管部と交換管部との相対収縮移動状態を示す断面図
【図５】切断残置管部と交換管部との相対離間移動状態を示す断面図
【図６】切断残置管部間に交換管部を配設した状態を示す断面図
【図７】工事の工程を示し、水道管に第１分割継ぎ輪を外嵌した状態の概略図
【図８】工事の工程を示し、水道管にハウジング、止水ケース及び切断装置を装着した状態の概略図
【図９】工事の工程を示し、切断除去管部を切断除去した状態の概略図
【図１０】工事の工程を示し、交換管部を止水ケース内に挿入した状態の概略図
【図１１】工事の工程を示し、交換管部をハウジング内に挿入した状態の概略図
【図１２】工事の工程を示し、切断残置管部と交換管部とに亘って第１分割継ぎ輪を外嵌させた状態の概略図
【図１３】工事の工程を示し、水道管からハウジングを取り外して第１分割継ぎ輪に第２分割継ぎ輪を連結した状態の概略図
【図１４】本発明の第２実施形態における管接続構造の断面図
【図１５】本発明の第３実施形態における管接続構造の断面図
【符号の説明】
Ａハウジング
Ｐ管軸芯
１既設管（水道管）
１Ａ管部（切断残置管部）
１Ｂ切断除去管部
２Ａ管部（交換管部）
２ａストッパー面
３継ぎ輪
４第１分割継ぎ輪
４ａ大径筒部
４ｂ小径筒部
４ｅ環状凹部
５第２分割継ぎ輪
６シール材
３０通気孔
３１抜け止め手段
３２環状凹部
３３抜け止め部材（Ｃリング）

Claims

密封されたハウジング内で既設管の一部を切断除去したのちの切断残置管部とこれに切断除去管部に替わって管軸芯方向で相対向する流体制御弁の交換管部とに亘って継ぎ輪を外嵌し、この継ぎ輪の内周面と切断除去管部の外周面との間には、外力による両管部の相対離間移動を許容する状態で密封用のシール材を介在するとともに、前記継ぎ輪の内周面と流体制御弁の交換管部の外周面との間には密封用のシール材を介在し、更に、前記継ぎ輪と流体制御弁の交換管部とを固定連結してある管接続構造であって、
前記流体制御弁の交換管部の内径を、切断残置管部の入り込み移動を許容する内径に構成するとともに、前記流体制御弁の交換管部の内周面には、前記切断残置管部と流体制御弁の交換管部とが外力によって所定量相対収縮移動したとき、前記切断残置管部の端面に管軸芯方向から接当するストッパー面を形成してある管接続構造。
前記継ぎ輪が、前記流体制御弁の交換管部に外嵌する大径筒部及び前記切断除去管部に外嵌する小径筒部を備えた第１分割継ぎ輪と、前記切断除去管部に外嵌し、かつ、第１分割継ぎ輪に管軸芯方向から密封状態で脱着自在に連結される第２分割継ぎ輪とから構成されている請求項１記載の管接続構造。
前記第１分割継ぎ輪の大径筒部の内周面と流体制御弁の交換管部の外周面との間に密封用の第１シール材が介在されているとともに、前記第１分割継ぎ輪の小径筒部の内周面と切断除去管部の外周面との間及び第２分割継ぎ輪の内周面と切断除去管部の外周面との間の各々に、外力による両管部の相対離間移動を許容する状態で密封用の第２シール材及び第３シール材が介在されている請求項２記載の管接続構造。