JP4222701B2 - 流体輸送経路変更工法及びそれに用いられる流体輸送経路変更装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道管等の流体輸送管の特定箇所に、管内流体の流れを維持したまま弁挿入口となる貫通孔を形成し、この貫通孔を通して流体輸送管の流路を閉止(遮断)する仕切弁体を装着したのち、その仕切弁体の上流側又は下流側の特定箇所に、管内流体の流れを維持したまま分岐口となる貫通孔を形成して、該貫通孔に分岐管を接続する流体輸送経路変更工法及びそれに用いられる流体輸送経路変更装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の流体輸送経路変更工法では、下記(イ)〜(ト)の行程を経て流体輸送管に仕切弁体を装着するとともに分岐管を接続していた。
【0003】
(イ)図22、図23に示すように、流体輸送管Pの流路遮断相当箇所(仕切弁装着相当箇所)に、管周方向で分離可能に連結される複数の分割ケース体80Aを備え、かつ、一つの分割ケース体80Aに管軸芯Xに対して交差する方向に開口する管部80Bを備えた割T字状の弁ケース80を、流体輸送管Pの外周面との間を密封した状態で回動不能及び管軸芯X方向に摺動不能にボルト等で外嵌固定するとともに、前記弁ケース80の管部80Bに形成したフランジ部80aに、該管部80Bの通路を開閉する作業用仕切弁81を取付け、更に、前記作業用仕切弁81のフランジ部81aに、管部80Bを通して流体輸送管Pの管壁1に貫通孔1Aを形成するための回転切削具であるホールソー82を備えた穿孔装置83を脱着自在に取付ける。
【0004】
(ロ)図23、図24に示すように、前記作業用仕切弁81を開き操作し、穿孔装置83のホールソー82に駆動回転力と送込み力とを付与して、流体輸送管Pの管壁1に弁挿入口となる貫通孔1Aを形成したのち、穿孔装置83のホールソー82を初期の待機位置に復帰させ、作業用仕切弁81を閉じ操作する。
【0005】
(ハ)図25に示すように、前記作業用仕切弁81から穿孔装置83を撤去し、この作業用仕切弁81のフランジ部81aに、仕切弁ユニット84を内装可能なハウジング85及び仕切弁ユニット84を管径方向に沿って送込む昇降機構86を備えた挿入機87を取付ける。
【0006】
前記仕切弁ユニット84は、弁ケース80の管部80Bとで密閉された弁体収納空間を形成する上側カバー88に、流体輸送管P内の流路を閉止可能な仕切弁体89、及び、該仕切弁体89を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段90とを予め組付けて構成されていて、前記昇降機構86のホルダー部86aに吊下げ状態で取付けられている。
【0007】
(ニ)図26、図27に示すように、前記作業用仕切弁81を開き操作し、挿入機87の昇降機構86を、それのホルダー部86aに取付けられた仕切弁ユニット84の仕切弁体89の一部が弁ケース80の管部80B内に入込む状態にまで下降操作し、仕切弁ユニット84の上側カバー88の連結フランジ部88aと管部80Bのフランジ部80aとをボルト等で仮止め固定する。その状態で挿入機87及び作業用仕切弁81を撤去して、仕切弁ユニット84の上側カバー88の連結フランジ部88aと管部80Bのフランジ部80aとをボルト等で固定連結する。
【0008】
(ホ)図28に示すように、流体輸送管Pの分岐口形成相当箇所に、管周方向で分離可能に連結される複数の分割ケース体91Aを備え、かつ、一つの分割ケース体91Aに管軸芯Xに対して交差する方向に開口する分岐管部91Bを備えた割T字状の分岐ケース91を、流体輸送管Pの外周面との間を密封した状態で回転不能及び管軸芯X方向に摺動不能にボルト等で外嵌固定するとともに、前記分岐ケース91の分岐管部91Bに形成したフランジ部91aに、該分岐管部91Bの通路を開閉する作業用仕切弁92を取付け、更に、前記作業用仕切弁92のフランジ部92aに、分岐管部91Bを通して流体輸送管Pの管壁1に貫通孔1Bを形成するための回転切削具であるホールソー82を備えた穿孔装置83を脱着自在に取付ける。
【0009】
(ヘ)図28〜図30に示すように、前記作業用仕切弁92を開き操作し、穿孔装置83のホールソー82に駆動回転力と送込み力とを付与して、流体輸送管Pの管壁1に分岐口となる貫通孔1Bを形成したのち、穿孔装置83のホールソー82を初期の待機位置に復帰させ、作業用仕切弁92を閉じ操作する。
【0010】
(ト)図31に示すように、前記作業用仕切弁92のフランジ部92aから穿孔装置83を撤去した後、該作業用仕切弁92のフランジ部92aに分岐管P1を接続する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
従来の流体輸送経路変更工法による場合は、仕切弁体89を装着するに当たって、流体輸送管Pに弁ケース80を回動不能及び管軸芯方向に摺動不能に外嵌固定する工程、弁ケース80の管部80Bに作業用仕切弁81を取付ける工程、作業用仕切弁81に穿孔装置83を取付ける工程、穿孔装置83による穿孔作業工程、作業用仕切弁81から穿孔装置83を撤去する工程、作業用仕切弁81に仕切弁ユニット84を予め組付けてある挿入機87を取付ける工程、仕切弁ユニット84を弁ケース80の管部80Bに固定する工程、挿入機87を作業用仕切弁81から撤去する工程、作業用仕切弁81を弁ケース80の管部80Bから撤去する工程といった多数の工程が必要であり、また、分岐管P1を接続するに当たっても、流体輸送管Pに分岐ケース91を回動不能及び管軸芯X方向に摺動不能に外嵌固定する工程、分岐ケース91の分岐管部91Bに作業用仕切弁92を取付ける工程、作業用仕切弁92に穿孔装置83を取付ける工程、穿孔装置83による穿孔作業工程、作業用仕切弁92から穿孔装置83を撤去する工程、作業用仕切弁92に分岐管P1を接続する工程といった多数の工程が必要で、その上、作業用仕切弁81,92の多数の開閉操作が加わるため、工事期間が長くなるばかりでなく、多数の手間を要し、しかも、工事のための機器類も多くなるため、工事費が高騰化する問題があった。
【0012】
本発明は、上述の実状に鑑みて為されたものであって、その第1の主たる課題は、流体輸送管にそれぞれ最終的に外嵌固定される弁ケース及び分岐ケースを効率良く合理的に運用することにより、工事期間の短縮化を図ると同時に、手間及び工事機器類の削減化も促進して工事費の低廉化を図ることのできる流体輸送経路変更工法を提供する点にあり、第2の主たる課題は、流体輸送管に最終的に外嵌固定される弁ケース及び分岐ケースを気密性を維持したまま効率良く運用することにより、漏洩のない状態で工事期間の短縮化と工事費の低廉化とを図ることのできる流体輸送経路変更装置を提供する点にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1による特徴構成は、流体輸送管の流路を遮断する仕切弁体を装着したのち、その仕切弁体の上流側又は下流側の特定箇所に分岐管を接続する流体輸送経路変更工法であって、下記(イ)〜(ハ)の工程を備えている点にある。
(イ)流体輸送管の管軸芯に対して交差する方向に沿う分岐管部を備えた分岐ケースと、流体輸送管内の流路を閉止可能な仕切弁体及び該仕切弁体を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段を備えた弁ケースとを、それぞれ流体輸送管の外周面との間を密封した状態で流体輸送管に対して管軸芯方向に摺動自在に装着するとともに、前記分岐ケースの分岐管部に取付けた作業用仕切弁に、分岐管部を通して流体輸送管の管壁に貫通孔を形成する穿孔装置を脱着自在に取付けたのち、この穿孔装置により、流体輸送管の管壁に弁挿入口となる貫通孔を形成する。
(ロ)前記穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、管壁に形成された貫通孔に対して仕切弁体を管径方向外方から挿入可能な弁装着位置にまで、前記分岐ケース及び弁ケースを管軸芯方向に沿って摺動させたのち、弁ケースを流体輸送管に所定姿勢で固定し、更に、前記流体輸送管に対して分岐ケースを必要に応じて管軸芯周りで回動させて、それの分岐管部が流体輸送管の分岐口形成相当箇所に対向する姿勢で流体輸送管に固定したのち、前記穿孔装置により、流体輸送管の管壁に分岐口となる貫通孔を形成する。
(ハ)前記穿孔装置による第2穿孔作業終了後に、閉止操作されている作業用仕切弁から穿孔装置を取外したのち、該作業用仕切弁に分岐管を接続する。
【0014】
上記特徴構成によれば、流体輸送管に、分岐管部を備えた分岐ケースと、仕切弁体及び弁操作手段を備えた弁ケースとを、流体輸送管の外周面との間を密封した状態で管軸芯方向に摺動自在に装着することにより、分岐ケースの分岐管部に作業用仕切弁を介して脱着自在に取付けられた穿孔装置によって、流体輸送管の管壁に弁挿入口となる貫通孔を形成することができるとともに、この穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、分岐ケース及び弁ケースを管軸芯方向に沿って摺動させることにより、管壁に形成された貫通孔に対して弁ケース内の仕切弁体を管径方向外方から挿入することが可能となる。
【0015】
更に、弁装着位置で弁ケースを流体輸送管に所定姿勢で固定するとともに、流体輸送管の分岐口形成相当箇所と分岐ケースの分岐管部とが管径方向で相対向する、換言すれば、流体輸送管の分岐口形成相当箇所の中心と穿孔装置の中心とが合致するまで、必要に応じて分岐ケースを管軸芯周りで回動操作したのち、該分岐ケースを流体輸送管に固定し、この状態で穿孔装置にて流体輸送管の管壁に分岐口となる貫通孔を形成する。この穿孔装置による第2穿孔作業終了後に、閉止操作された作業用仕切弁から穿孔装置を取外したのち、該作業用仕切弁に分岐管を接続する。
【0016】
従って、流体輸送管に最終的に外嵌固定される弁ケース及び分岐ケースを摺動操作自在に構成し、かつ、分岐ケースを管軸芯周りで回動操作自在に構成して、この弁ケースと分岐ケースとを前述のごとく効率良く運用することにより、従来工法に比較して、作業工程数の大幅な削減と工事期間の短縮化とを図ることができ、しかも、手間及び工事機器類の削減化も促進することができ、工事費の低廉化を図ることができる。
【0017】
本発明の請求項2による流体輸送経路変更工法の特徴構成は、前記穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、分岐ケースと弁ケースとを、それらの管軸芯周りでの相対回動及び管軸芯方向での相対移動を阻止した連結状態で管軸芯方向に沿って摺動させるように構成した点にある。
【0018】
上記特徴構成によれば、管壁に形成された貫通孔に対して仕切弁体を管径方向外方から挿入可能な弁装着位置、換言すれば、弁ケース側の仕切弁体の中心位置と、管壁に形成された貫通孔の中心位置とが合致する弁装着位置にまで、分岐ケースと弁ケースとを管軸芯方向に沿って摺動させる際、この分岐ケースと弁ケースとを穿孔時の相対位置関係を維持したまま摺動させることができるから、仕切弁体の中心位置と管壁に形成された貫通孔の中心位置との位置ずれを抑制することができる。
【0019】
本発明の請求項3による流体輸送経路変更工法の特徴構成は、前記流体輸送管に脱着自在に取付けられた強制移行装置と分岐ケース又は弁ケースとを連結して、前記穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、分岐ケースと弁ケースとを強制移行装置にて管軸芯方向に沿って摺動させるように構成されている点にある。
【0020】
上記特徴構成によれば、第1穿孔作業終了後における分岐ケース及び弁ケースの摺動操作を、流体輸送管に取付けられた強制移行装置で容易に行うことができ、しかも、分岐ケースと弁ケースを手動で押し又は引張り操作する場合に比較して、分岐ケース及び弁ケースに回動方向の操作力が付与される可能性が少なくなり、仕切弁体の中心位置と管壁に形成された貫通孔の中心位置との位置ずれを一層良好に抑制することができる。
【0021】
本発明の請求項4による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、流体輸送管の管軸芯に対して交差する方向に沿う分岐管部を備えた分岐ケースと、流体輸送管内の流路を閉止可能な仕切弁体及び該仕切弁体を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段を備えた弁ケースとを、それぞれ流体輸送管の外周面との間を密封した状態で流体輸送管に対して管軸芯方向に摺動自在に装着し、前記分岐ケースを流体輸送管の管軸芯周りで回動操作可能に構成するとともに、前記分岐ケースの分岐管部に取付けた作業用仕切弁に対して、分岐管部を通して流体輸送管の管壁に貫通孔を形成する穿孔装置と分岐管とを選択的に付け替え自在に構成し、更に、前記分岐ケースと弁ケースとを脱着自在に連結する連結手段と、該連結手段による連結時に、両ケースの隣接端部の内周面と流体輸送管の外周面との間に形成される空間を外部に対して密封する密封手段と、弁ケースを流体輸送管に固定する第1固定手段と、分岐ケースを流体輸送管に固定する第2固定手段とを設けた点にある。
【0022】
上記特徴構成によれば、流体輸送管に、分岐管部を備えた分岐ケースと、仕切弁体及び弁操作手段を備えた弁ケースとを、流体輸送管の外周面との間を密封した状態で管軸芯方向に摺動自在に装着することにより、分岐ケースの分岐管部に作業用仕切弁を介して脱着自在に取付けられた穿孔装置によって、流体輸送管の管壁に弁挿入口となる貫通孔を形成することができるとともに、この穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、分岐ケース及び弁ケースを管軸芯方向に沿って摺動させることにより、管壁に形成された貫通孔に対して仕切弁体を管径方向外方から挿入することが可能となる。
【0023】
しかも、このとき、両ケースの隣接端部の内周面と流体輸送管の外周面との間に形成される空間を外部に対して密封する密封手段が設けられているから、管壁に形成された貫通孔から流出した流体が、管軸芯方向に沿って摺動操作される両ケースの隣接端部間を通して外部に漏洩することがない。
【0024】
また、管壁に形成された貫通孔に対して仕切弁体を管径方向外方から挿入可能な弁装着位置、換言すれば、弁ケース側の仕切弁体の中心位置と、管壁に形成された貫通孔の中心位置とが合致する弁装着位置にまで、分岐ケースと弁ケースとを管軸芯方向に沿って摺動させる際、この分岐ケースと弁ケースとを穿孔時の相対位置関係を維持したまま摺動させることができるから、仕切弁体の中心位置と管壁に形成された貫通孔の中心位置との位置ずれを抑制することができる。
【0025】
更に、弁ケースを流体輸送管の弁装着位置に第1固定手段で固定したのち、流体輸送管の分岐口形成相当箇所と分岐ケースの分岐管部とが管径方向で相対向する、換言すれば、流体輸送管の分岐口形成相当箇所の中心と穿孔装置の中心とが合致するまで、必要に応じて分岐ケースを管軸芯周りで回動操作したのち、該分岐ケースを第2固定手段で流体輸送管に固定し、この状態で穿孔装置にて流体輸送管の管壁に分岐口となる貫通孔を形成する。この穿孔装置による第2穿孔作業終了後に、閉止操作された作業用仕切弁から穿孔装置を取外したのち、該作業用仕切弁に分岐管を接続する。
【0026】
従って、流体輸送管に最終的に外嵌固定される弁ケース及び分岐ケースを摺動操作自在に構成し、かつ、分岐ケースを管軸芯周りで回動操作自在に構成して、この弁ケースと分岐ケースとを前述のごとく気密性を維持したまま効率良く運用することにより、従来工法に比較して、流体の漏洩のない状態で作業工程数の大幅な削減と工事期間の短縮化とを図ることができ、しかも、手間及び工事機器類の削減化も促進することができ、工事費の低廉化を図ることができる。
【0027】
本発明の請求項5による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記分岐ケースの内周面と流体輸送管の外周面との間を密封する状態で分岐ケースに保持されるシール材、及び、弁ケースの内周面と流体輸送管の外周面との間を密封する状態で弁ケースに保持されるシール材のうち、少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分を流体輸送管の外周面から離間させた状態で摺動案内するシール摺動案内手段が設けられている点にある。
【0028】
上記特徴構成によれば、第1穿孔作業終了時に分岐ケース及び弁ケースを管軸芯方向に沿って摺動させる際、分岐ケースに保持されるシール材及び弁ケースに保持されるシール材が、管壁に形成された鋭利な貫通孔の開口周縁に引っ掛かって損傷することを抑制することができるとともに、分岐ケース及び弁ケースの摺動に要する操作力の軽減化を図ることができる。
【0029】
本発明の請求項6による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記シール摺動案内手段が、両シール材の少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間に介在される薄板状又はシート状のシール摺動案内体から構成されている点にある。
【0030】
上記特徴構成によれば、貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間に、薄板状又はシート状のシール摺動案内体を介在するだけで、分岐ケース及び弁ケースの摺動時におけるシール材の損傷を抑制することができるから、前記シール摺動案内手段を構造面及び製造コスト面で有利に製作することができる。
【0031】
本発明の請求項7による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記シール摺動案内体が、両シール材の少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要あるシール部分と流体輸送管の外周面との間を密封可能な合成樹脂製の柔軟なシートシール材から構成されている点にある。
【0032】
上記特徴構成によれば、分岐ケース及び弁ケースの摺動時におけるシール材の損傷を抑制するためのシール摺動案内体をもって、貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間を密封することができるから、このシール摺動案内体を構成する合成樹脂製の柔軟なシートシール材を必ずしも取外す必要がなく、作業能率の向上と容易化を図ることが可能である。
【0033】
本発明の請求項8による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記シール摺動案内体に、両シール材の少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間に介在された状態から管軸芯方向に沿って引抜くための操作部が設けられている点にある。
【0034】
上記特徴構成によれば、分岐ケース及び弁ケースの摺動時におけるシール材の損傷を抑制するためのシール摺動案内体を設けながらも、弁ケース側の仕切弁体の中心位置と、管壁に形成された貫通孔の中心位置とが合致する弁装着位置にまで、分岐ケースと弁ケースとを管軸芯方向に沿って摺動させたときには、シール部分と流体輸送管の外周面との間に介在されているシール摺動案内体をそれに設けた操作部を介して管軸芯方向に容易に引抜くことができる。
【0035】
本発明の請求項9による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記シール摺動案内体に、分岐ケースに対して管径方向内方から係脱自在で、かつ、係合時に分岐ケースとシール摺動案内体とを一体的に摺動させる係合部と、流体輸送管の外周面に対する穿孔装置の回転切削具の通過移動を許容する通過部とが形成されている点にある。
【0036】
上記特徴構成によれば、前記分岐ケースを流体輸送管に外嵌装着するとき、シール摺動案内体の係合部を管径方向内方から容易に係合させることができるとともに、分岐ケース及び弁ケースの摺動時におけるシール摺動案内体の位置ずれを抑制することができ、しかも、前記穿孔装置による穿孔作業時にシール摺動案内体が邪魔になることも回避することができる。
【0037】
本発明の請求項10による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記分岐ケースには、管壁に形成された貫通孔の外周面側周縁を面取り加工する面取加工手段が脱着自在に設けられている点にある。
【0038】
上記特徴構成によれば、弁ケース側の仕切弁体の中心位置と、管壁に形成された貫通孔の中心位置とが合致する弁装着位置にまで、分岐ケースと弁ケースとを管軸芯方向に沿って摺動させるとき、分岐ケースに保持されるシール材及び弁ケースに保持されるシール材が、貫通孔の外周面側周縁に引っ掛かって損傷することを抑制することができる。
【0039】
本発明の請求項11による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記穿孔装置の回転切削具が、管径方向に沿った送り込み移動によって貫通孔を形成するホールソーから構成されている点にある。
【0040】
上記特徴構成によれば、駆動回転するホールソーを管径方向に沿って送り込むだけで済むから、流体輸送管の管壁に対する穿孔作業を能率良く容易に行うことができる。
【0041】
本発明の請求項12による流体輸送経路変更装置の特徴構成は、前記穿孔装置の回転切削具が、管径方向に沿った送り込み移動と管周方向に沿った移動とによって貫通孔を形成するエンドミルであって、該エンドミルの管周方向への移動を、流体輸送管に対する分岐ケースの管軸芯周りでの相対回転によって付与するように構成した点にある。
【0042】
上記特徴構成によれば、流体輸送管の管壁に穿設される弁挿入口としての貫通孔が管周方向に沿った長円形状となるから、仕切弁体の管軸芯方向での厚みを薄く構成することができるばかりでなく、この貫通孔の管周方向での長さも、流体輸送管に対する分岐ケースの管軸芯周りでの回転角度操作によって任意に変更することができる。
【0043】
【発明の実施の形態】
〔第1実施形態〕
図1〜図16は、水道管やガス管等の流体輸送管Pの特定箇所(仕切弁装着相当箇所)に、流体輸送管P内に流体を流動させたままの不断流状態で弁挿入口となる貫通孔1Aを形成し、この貫通孔1Aを通して流体輸送管Pの流路を閉止 (遮断)する仕切弁体2を装着したのち、その仕切弁体2の上流側又は下流側の特定箇所(分岐管接続相当箇所)に、同じく流体輸送管P内に流体を流動させたままの不断流状態で分岐口となる貫通孔1Bを形成して、その貫通孔1Bに分岐管P1を接続する場合に用いられる流体輸送経路変更工法及びそれに用いられる流体輸送経路変更装置を示す。
【0044】
この流体輸送経路変更装置は、流体輸送管Pの管軸芯Xに対して交差する方向(当該実施形態では直交方向)に沿って径方向外方に突出する分岐管部3Bを一体形成してある鋳鉄製の分岐ケース3と、流体輸送管P内の流路を閉止可能な仕切弁体2及び該仕切弁体2を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段4を備えた鋳鉄製の弁ケース5とを、それぞれ流体輸送管Pの外周面との間を密封 (液密又は気密状態に密封)した状態で流体輸送管Pに対して管軸芯X方向に摺動自在に外嵌装着(外装)するとともに、前記分岐ケース3を流体輸送管Pの管軸芯X周りで回動操作可能に構成してある。
【0045】
また、前記分岐ケース3の分岐管部3Bに取付けられた作業用仕切弁6に対して、分岐管部3Bを通して流体輸送管Pの管壁1に貫通孔1A,1Bを形成する穿孔装置Aと分岐管P1とを選択的に付け替え自在に構成するとともに、前記分岐ケース3と弁ケース5とを管軸芯X方向から脱着自在に固定連結する連結手段7と、該連結手段7による固定連結時に、両ケース3,5の隣接端部の内周面3a,5aと流体輸送管Pの外周面との間に形成される環状空間S1を外部に対して密封(液密又は気密状態に密封)する密封手段8と、弁ケース5を流体輸送管Pに固定する第1固定手段9と、分岐ケース3を流体輸送管Pに固定する第2固定手段10と、弁挿入口となる貫通孔1Aの形成後(穿孔装置Aによる第1穿孔作業終了後)に、分岐ケース3と弁ケース5とを管軸芯X方向に沿って強制移動させる強制移行装置Bとを設けてある。
【0046】
更に、前記分岐ケース3の管受け部3aの内周面と流体輸送管Pの外周面との間を密封(液密又は気密状態に密封)する状態で分岐ケース3に保持されるOリング等の合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム等)の環状シール材13、及び、前記弁ケース5の管軸芯X方向両側部に形成された管受け部5aの内周面と流体輸送管Pの外周面との間を密封(液密又は気密状態に密封)する状態で弁ケース5に保持されるOリング等の合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム等)の環状シール材13のうち、少なくとも弁挿入口として管壁1に形成された貫通孔1Aを通過する必要のあるシール部分を流体輸送管Pの外周面から離間させた状態で摺動案内するシール摺動案内手段Cを設けてある。
【0047】
前記分岐ケース3は、図1〜図9に示すように、流体輸送管Aに対して管径方向の両側方から外套装着自在な管周方向で二分割された半円筒状の分割ケース体3Aから構成されているとともに、各分割ケース体3Aの管周方向両端部には、流体輸送管Aに外套された両分割ケース体3Aを締結手段の一例である複数本のボルト15を介して脱着自在に固定連結するための第1連結フランジ部3bが一体形成され、更に、流体輸送管Aの上半部に外套される一方の分割ケース体3Aのうち、管軸芯方向の中央部で、かつ、管周方向の中央部には、前記分岐管部3Bが一体形成されている。
【0048】
また、各分割ケース体3Aの管軸芯X方向両端部近くに一体形成されている管受け部3aの内周面には、両分割ケース体3Aの固定連結時に一つの連続した環状シール材13を構成するための半環状シール材を保持するシール保持溝3cが形成され、更に、前記両分割ケース体3Aの第1連結フランジ部3bの対向面間には、シート状に形成された合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム等)のシール材14が介在されている。
【0049】
更に、前記分岐管部3Bの先端部には、作業用仕切弁6のケーシング6Aの下端側に一体形成された第1連結フランジ部6aをボルト等の締結手段を介して脱着自在に固定連結する第2連結フランジ部3dが一体形成されているとともに、前記各分割ケース体3Aの管軸芯X方向両端部には、管径方向外方に突出する第3連結フランジ部3eが一体形成され、この第3連結フランジ部3eには、後述する弁ケース5の第4連結フランジ部5fに対して管軸芯X方向又は管径方向から相対回転自在に嵌合して、流体輸送管Aに対する分岐ケース3の管軸芯X周りでの回転操作を案内する鍔状の環状ガイド部3fが一体形成されている。
つまり、前記環状ガイド部3fをもって、流体輸送管Aに対する分岐ケース3の管軸芯X周りでの回転操作を案内する回転ガイド手段が構成されている。
【0050】
前記シート状シール材14には、図9に示すように、締結手段のボルト15に対するボルト挿通孔14aと、各環状シール材13がそれぞれ接触状態で入り込む凹部14bとが形成されていて、前記流体輸送管Aに外套された両分割ケース体3Aを締結手段のボルト15で締付け固定することにより、分岐ケース3の内周面と流体輸送管Pの外周面との間を環状シール材13及びシート状シール材14で密封するように構成されている。
【0051】
前記弁ケース5は、図1〜図9に示すように、上述の分岐ケース3と同様に、流体輸送管Aに対して管径方向の両側方から外套装着自在な管周方向で二分割された半円筒状の分割ケース体5Aから構成されているとともに、各分割ケース体5Aの管周方向両端部には、流体輸送管Aに外套された両分割ケース体5Aを締結手段の一例である複数本のボルト15を介して脱着自在に固定連結するための第1連結フランジ部5bが一体形成され、更に、流体輸送管Aの上半部に外套される一方の分割ケース体5Aのうち、管軸芯X方向の中央部で、かつ、管周方向の中央部には、流体輸送管Pの管軸芯Xに対して交差する方向(当該実施形態では、管軸芯Xに対して直交する直交方向)に沿って径方向外方に突出する管部5Bが一体形成されている。
【0052】
また、各分割ケース体5Aの管軸芯X方向両端部近くに一体形成されている管受け部5aの内周面には、両分割ケース体5Aの固定連結時に一つの連続した環状シール材13を構成するための半環状シール材を保持するシール保持溝5cが形成され、更に、前記両分割ケース体5Aの第1連結フランジ部5bの対向面間には、シート状に形成された合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム等)のシール材14が介在されている。
【0053】
更に、前記管部5Bの先端部には、該管部5Bとで仕切弁体2の格納空間S2を形成する弁カバー5Dの第2連結フランジ部5dをボルト等の締結手段を介して脱着自在に固定連結する第3連結フランジ部5eが一体形成されているとともに、前記各分割ケース体5Aの管軸芯X方向両端部には、管径方向外方に突出する第4連結フランジ部5fが一体形成されている。
【0054】
前記シートシール材14には、前述したように、締結手段のボルト15に対するボルト挿通孔14aと、各環状シール材13がそれぞれ接触状態で入り込む凹部14bとが形成されていて、前記流体輸送管Aに外套された両分割ケース体5Aを締結手段のボルト15で締付け固定することにより、弁ケース5の内周面と流体輸送管Pの外周面との間を環状シール材13及びシート状シール材14で密封するように構成されている。
【0055】
前記弁操作手段4は、図1に示すように、弁ケース5の弁カバー5Dに、操作軸部4aが外部に突出する状態で回転のみ自在に取付けられるネジ軸4Aと、仕切弁体2の芯材に形成されたネジ孔(図示せず)とから構成されていて、ネジ軸4Aとネジ孔との螺合操作による軸間距離変動により、格納空間S2内に位置する仕切弁体2を切削形成された貫通孔1Aを通して管内に挿入移動させ、該仕切弁体2により弁挿入口1Aを密封した状態で流体輸送管A内の流路を閉止(遮断)するように構成してある。
【0056】
前記連結手段7は、図1、図10に示すように、分岐ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとを管周方向の複数箇所で管軸芯X方向から締付け固定するボルト7a・ナット7bから構成されている。
【0057】
前記密閉手段8は、図1、図10に示すように、分岐ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとの間に挾持固定される環状の合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム等)のシート状シール材から構成されていて、前記ボルト7a・ナット7bによる締付け固定操作に連れて、穿孔作業ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとの間を密封するように構成されている。
【0058】
前記第1固定手段9は、図4、図10に示すように、弁ケース5の端部側のテーパー状内周面5gと流体輸送管Pの外周面との対向面間を密封する円環状の合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム)のシール材9Aと、シール材9Aを管軸芯X方向から押圧して密封状態にまで圧縮可能な鋳鉄製の押輪9Bと、該押輪9Bと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとを管軸芯X方向から引寄せながら締付け固定するT字ボルト9Cとナット9D、及び、流体輸送管Pの外周面に対して喰い込む状態で管径方向外方から螺合操作される複数本の押しボルト (図示せず)とから構成されている。
【0059】
前記第2固定手段10は、図5、図10に示すように、分岐ケース3の端部側のテーパー状内周面3gと流体輸送管Pの外周面との対向面間を密封する円環状の合成ゴム製(例えば、スチレンブタジエンゴム)のシール材10Aと、シール材10Aを管軸芯X方向から押圧して密封状態にまで圧縮可能な鋳鉄製の押輪10Bと、該押輪9Bと分岐ケース3の第3連結フランジ部3eとを管軸芯X方向から引寄せながら締付け固定するT字ボルト10Cとナット10D、及び、流体輸送管Pの外周面に対して喰い込む状態で管径方向外方から螺合操作される複数本の押しボルト(図示せず)とから構成されている。
【0060】
尚、当該実施形態においては、前記分岐ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとが連結手段7によつて固定連結されているため、一方の第1固定手段9又は第2固定手段10が、他方の第2固定手段10又は第1固定手段9の構成部材の一部に兼用構成されている。
【0061】
つまり、他方の第2固定手段10が、弁ケース5を流体輸送管Pに固定する第1固定手段9の一部を兼用し、他方の第1固定手段9が、分岐ケース3を流体輸送管Pに固定する第2固定手段10の一部を兼用するように構成されている。
【0062】
前記穿孔装置Aとしては種々の構造のものが存在するが、その一例を挙げると、図16に示すように、前記作業用仕切弁6のケーシング6Aの上端側に一体形成された第2連結フランジ部6bに対して、カッターカバー33に一体形成された連結フランジ部32を介してボルト等で脱着自在に連結されるケーシング20に、駆動回転軸21を相対回転並びにその回転軸芯方向に相対摺動自在に支承し、この駆動回転軸21内に、当該駆動回転軸21の先端部(送込み側端部)側に対して相対回転のみ自在に連結された第1送り軸22と、該第1送り軸22の後端部(戻り側端部)の外周面に形成された雄ネジ22aに螺合する雌ネジ23aを備えた第2送り軸23とを同芯状態で配設するとともに、前記ケーシング20から突出する第2送り軸23の後端部には手動ハンドル24を止着してある。
【0063】
また、前記駆動回転軸21の後端部の外周面に対して回転軸芯方向に摺動自在にスプライン嵌合された駆動筒軸25を、前記ケーシング20に回転のみ自在に支承させ、この駆動筒軸25の先端部側近くには、図外の電動モータやエンジン等の原動部に連動された駆動入力軸26のウォーム27に噛合するウォームホイール28を固着するとともに、前記駆動筒軸25の後端部に外嵌固着された食違い歯車29から第2送り軸23の後端側に外嵌固着された平歯車30への動力伝達系の途中には、原動部側の回転力を第2送り軸23に伝達する自動送り状態と、手動ハンドル24による第2送り軸23の回転操作を許容する手動送り状態とに切替え操作自在なクラッチ31が設けられている。
【0064】
そして、前記クラッチ31が自動送り状態に操作されている状態で、前記原動部の回転力が駆動筒軸25に伝達されると、この駆動筒軸25に対して摺動自在にスプライン嵌合されている駆動回転軸21が駆動回転されると同時に、前記駆動筒軸21にクラッチ31を介して連動されている第2送り軸23が駆動回転され、この第2送り軸23に螺合連動されている第1送り軸22が伸展作動し、駆動回転軸21が駆動回転されながら送り出される。
【0065】
つまり、電動モータやエンジン等の原動部の駆動により、駆動回転軸21に駆動回転力と送り力とを付与し、この駆動回転軸21の先端側の連結フランジ部21aに他種のものと付替え自在に連結された回転切削具の一例であるホールソー11を、分岐ケース3の分岐管部3B内を通して管径方向から送り込むことにより、流体輸送管Pの管壁1に貫通孔1A,1Bを形成する。
【0066】
前記ホールソー11は、先端部に切削チップを備えた円筒状ボディー11Aの底壁部の中心位置に、切削チップよりも前方に突出するセンタードリル11Bを設けて構成されている。
【0067】
前記強制移行手段Bは、図11〜図15に示すように、分岐ケース3と弁ケース5に亘って脱着自在に装着される第1装着体B1と、流体輸送管Pに対して管軸芯X方向での移動を規制した状態で脱着自在に外嵌固定される鋳鉄製の第2装着体B2とが備えられているとともに、前記第1装着体B1を構成する左右の連結ボルト35の先端に形成した第1受け部36と、第2装着体B2の管軸芯Xを挟んで相対向する二個所に形成した第2受け部41とのうち、管軸芯X方向で相対向する両受け部36,41の各々に亘って、流体輸送管Pに固定された第2装着体B2に対して第1装着体B1を管軸芯X方向に沿って引寄せることにより、弁挿入口となる貫通孔1Aに対して仕切弁体2を管径方向外方から挿入可能な弁装着位置、換言すれば、弁ケース5側の仕切弁体2の中心位置と、管壁1に形成された貫通孔1Aの中心位置とが合致する弁装着位置にまで、分岐ケース3と弁ケース3とを管軸芯X方向に沿って強制的に摺動させるジャッキ機構B3が脱着自在に架設されて構成されている。
【0068】
前記第1装着体B1は、図11に示すように、分岐ケース3の第3連結フランジ部3eの管周方向二個所と、弁ケース5の第4連結フランジ部5fの管周方向二個所とに亘って、前記第1受け部36を構成する上向きコの字状(凹状の一例)の嵌合凹部を固着してある連結ボルト35を複数のナット37で固定して構成されている。
【0069】
前記第2装着体B2は、図11、図13、図14に示すように、流体輸送管Aに対して管径方向の両側方から外套装着自在な管周方向で二分割された半円筒状の分割装着体42から構成されているとともに、各分割装着体42の管周方向両端部には、流体輸送管Aに外套された両分割装着体42を締結手段の一例である連結ボルト43・ナット44を介して脱着自在に固定連結するための連結フランジ部42aが一体形成され、更に、前記各分割装着体42の管周方向複数箇所に突出形成された各取付け部42bには、分割装着体42を流体輸送管Aに固定するロックボルト45が螺合されているとともに、前記各分割装着体42の外側面には、前記受け部41を構成する上向き開口のボックス状(凹状の一例)の嵌合凹部を一体形成して構成されている。
【0070】
また、図11、図14に示すように、前記嵌合凹部41の構成部材のうち、管軸芯X方向で相対向する一対の第1側壁体41Aの各々には、ジャッキ機構B3の押引杆(ラック)51を管径方向に沿う上方から落し込み状態で脱着自在に嵌合保持可能な嵌合凹部41aが形成されているとともに、外方側に位置する第2側壁体41Bには、ジャッキ機構B3の操作部58が臨むUの字状の操作窓41bが形成され、更に、ジャッキ機構B3のケース52を載置支持する底壁体41C には、軽量化と侵入した異物を外部に排出するための貫通孔41dが形成されている。
【0071】
前記ジャッキ機構B3は、図11〜図15に示すように、第1 装着体B1の嵌合凹部36に落し込み嵌合して管軸芯X方向に沿う押引力(主として引寄せ力)を付与するための押圧体50を備えた押引杆51と、該押引杆51を管軸芯X方向に往復移動自在に貫通保持するケース52とから構成されているとともに、前記ケース52には、ラチェットレンチ等の工具で加えられる回転操作力を押引杆51の往復移動力に変換する変換手段52、及び、押引杆51の往行移動のみを許容する引寄せ状態と押引杆51の復行移動のみを許容する押出し状態並びに押引杆51の往復移動が自由となる中立状態とに切替え操作自在な移動方向切替手段54とが設けられている。
【0072】
前記変換手段53は、図14(イ)、(ロ)、図15に示すように、前記押引杆51を構成する四角柱状のラックと、該ラック51に管軸芯X方向に沿って所定ピッチで貫通形成された係合孔55と噛み合うピニオン56、及び、該ピニオン56に一体形成された回転操作用の操作軸57とから構成されているとともに、前記操作軸57のうち、ケース52の側板部から突出する角軸端部には、ラチェットレンチ等の工具(人為操作具)で操作可能な六角筒状の操作部58が外嵌状態でボルト59にて締付け固定されている。
【0073】
前記移動方向切替手段54は、図14(イ)、(ロ)、図15に示すように、前記ケース52内の上部側に、操作レバー60を備えた切替操作軸61と揺動支点軸62とを、前記操作軸57と平行に架設し、そのうち、前記揺動支点軸62には、ラック51の係合孔55に対して管軸芯X方向の一方向側から係合して該ラック51の往行移動のみを許容する第1爪部材63と、ラック51の係合孔55に対して管軸芯X方向の他方向側から係合して該ラック51の復行移動のみを許容する第2爪部材64とを揺動自在に取付けるとともに、前記第1爪部材63及び第2爪部材64を係合方向にそれぞれ揺動付勢するスプリング65を設け、更に、前記切替操作軸61には、前記第1爪部材63のみをスプリング65の弾性付勢力で係合位置に揺動させる引寄せ状態と、第2爪部材64のみをスプリング65の弾性付勢力で係合位置に揺動させる押出し状態、並びに、両爪部材63,64をスプリング65の弾性付勢力に抗して係合解除位置に保持する中立状態とに切替えるカム66を固着してある。
【0074】
前記シール摺動案内手段Cは、図10(イ)、(ロ)に示すように、両環状シール材13のうち、少なくとも管壁1に形成された貫通孔1Aを通過する必要あるシール部分と流体輸送管Pの外周面との間に介在される金属製(例えばステンレス鋼)又は合成樹脂製(例えばポリアセタール)の薄板状(例えば、厚みが1mm以下)又はシート状のシール摺動案内体17から構成されていて、該シール摺動案内体17の管軸芯X方向の一端部には、貫通孔1Aを通過する必要あるシール部分と流体輸送管Pの外周面との間に介在された状態から管軸芯X方向に沿って引抜くための操作部17Aが、管径方向外方に直角に突出する状態で屈曲形成されている。
【0075】
前記操作部17Aは、分岐ケース3の両第3連結フランジ部3eのうち、弁ケース5と非連結状態にある外端側の第3連結フランジ部3eに対して管軸芯X方向から係合可能な突出代に形成されていて、該操作部17Aをもって、分岐ケース3に対して管径方向内方から係脱自在で、かつ、係合時に分岐ケース3とシール摺動案内体17とを一体的に摺動させる係合部に兼用構成されているとともに、前記シール摺動案内体17の管軸芯方向中間部には、穿孔装置Aの回転切削具であるホールソー11の流体輸送管P側への通過移動を許容する通過部の一例である通過孔17aが形成されている。
【0076】
次に、上述の流体輸送経路変更装置を用いての流体輸送経路変更工法について簡単に説明する。
(イ)図1、図2に示すように、分岐管部3Bを一体形成してある鋳鉄製の分岐ケース3と、流体輸送管P内の流路を閉止可能な仕切弁体2及び該仕切弁体2を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段4を備えた鋳鉄製の弁ケース5とを、それらに設けられたシール材13,14を介して、流体輸送管Pの外周面との間を密封(液密又は気密状態に密封)した状態で流体輸送管Pに対して管軸芯X方向に摺動自在に外嵌装着(外装)するとともに、前記分岐ケース3の分岐管部3Bの第2連結フランジ部3dに、作業用仕切弁6の第1連結フランジ部6aをボルト等の締結手段で着脱自在に密封状態で固定連結し、更に、作業用仕切弁6の第2連結フランジ部6bに、分岐管部3Bを通して流体輸送管Pの管壁1に貫通孔1Aを形成する穿孔装置Aの連結フランジ部32をボルト等の締結手段で着脱自在に密封状態で固定連結する。
【0077】
(ロ)図1、図3に示すように、前記分岐ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとの隣接するもの同士を、連結手段7のボルト7a・ナット7bで管軸芯X方向から締付け固定するとともに、前記作業用仕切弁6の弁体6Bを開き操作したのち、穿孔装置Aの原動部を駆動して、駆動回転軸21に駆動回転力と送り力とを付与し、この駆動回転軸21の連結フランジ部21aに連結された回転切削具の一例であるホールソー11を、分岐ケース3の分岐管部3B内を通して管径方向から送り込むことにより、流体輸送管Pの管壁1に弁挿入口となる貫通孔1Aを形成する。
【0078】
前記管壁1に貫通孔1Aが形成されると、穿孔装置Aの原動部を逆転駆動するか、若しくは、手動ハンドル24を操作して、ホールソー11を流体輸送管Pの外周面から管径方向外方に離間させた待機位置に上昇させる。
【0079】
(ハ)図4に示すように、前記穿孔装置Aによる第1穿孔作業終了後に、強制移行手段Bの両ジャッキ機構B3を操作して、管壁1に形成された貫通孔1Aに対して仕切弁体2を管径方向外方から挿入可能な弁装着位置にまで、前記分岐ケース3及び弁ケース5を管軸芯X方向に沿って強制的に摺動させる。
【0080】
尚、前記強制移行手段Bは、図1〜図7の作業工程図では省略されているが、穿孔作業ケース3及び弁ケース5を流体輸送管Pに装着するとき、又は、それから穿孔作業ケース3及び弁ケース5を摺動操作する直前までの適宜時期に流体輸送管Pに装着する。
【0081】
更に、図1〜図7の作業工程図には省略されているが、図10に示すように、両環状シール材13の少なくとも管壁1に形成された貫通孔1Aを通過する必要あるシール部分と流体輸送管Pの外周面との間には、貫通孔1Aを通過する必要のあるシール部分を流体輸送管Pの外周面から離間させた状態で摺動案内する薄板状又はシート状のシール摺動案内体17が介在されているから、分岐ケース3に保持される環状シール材13及び弁ケース5に保持される環状シール材13が、貫通孔1Aの外周面側周縁に引っ掛かって損傷することを抑制することができる。
【0082】
そして、前記分岐ケース3及び弁ケース5が弁装着位置にまで摺動操作されると、前記分岐ケース3の管軸芯X方向の一端側から外部に露出しているシール摺動案内体17の操作部17Aを操作して、貫通孔1Aを通過する必要あるシール部分と流体輸送管Pの外周面との間に介在されているシール摺動案内体17を管軸芯X方向に沿って引抜いたのち、弁ケース5を第1固定手段9にて流体輸送管Pに所定姿勢で固定する。
【0083】
(ニ)図4、図5に示すように、前記分岐ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとの隣接するもの同士の固定連結を解除操作したのち、更に、前記流体輸送管Pに対して分岐ケース3を必要に応じて管軸芯X周りで回動(当該実施形態では、分岐管P1を水平方向から接続するために、分岐ケース3を90度回動させるが、分岐管P1を上方から接続する場合には、分岐ケース3を回動させる必要はない)操作させ、それの分岐管部3Bの中心が流体輸送管Pの分岐口形成相当箇所の中心に対向する姿勢で第2固定手段10にて流体輸送管Pに固定するとともに、前記分岐ケース3の第3連結フランジ部3eと弁ケース5の第4連結フランジ部5fとの隣接するもの同士を、連結手段7のボルト7a・ナット7bで再び締付け固定する。
【0084】
(ホ)図5、図6に示すように、穿孔装置Aの原動部を駆動して、駆動回転軸21に駆動回転力と送り力とを付与し、この駆動回転軸21の連結フランジ部21aに連結されたホールソー11を、分岐ケース3の分岐管部3B内を通して管径方向から送り込むことにより、流体輸送管Pの管壁1に分岐口となる貫通孔1Bを形成する。
【0085】
前記管壁1に貫通孔1Bが形成されると、穿孔装置Aの原動部を逆転駆動するか、若しくは、手動ハンドル24を操作して、ホールソー11を初期の待機位置にまで上昇させたのち、前記作業用仕切弁6の弁体6Bを閉じ操作する。
【0086】
(ヘ)図7に示すように、前記穿孔装置Aによる第2穿孔作業終了後に、作業用仕切弁6の第2連結フランジ部6bから穿孔装置Aの連結フランジ部32を取外したのち、作業用仕切弁6の第2連結フランジ部6bに、分岐管P1の連結フランジ部18をボルト等の締結手段で着脱自在に気密状態で固定連結する。
【0087】
〔第2実施形態〕
上述の第1実施形態では、前記穿孔装置Aの回転切削具11として、管径方向に沿った送り込み移動によって管壁1に貫通孔1A,1Bを形成するホールソーを用いたが、この回転切削具11としては、図17〜図19に示すように、管径方向に沿った送り込み移動と管周方向に沿った移動とによって貫通孔1A,1Bを形成するエンドミルであってもよい。
この実施形態の場合、前記エンドミル11の管周方向への移動を、流体輸送管Pに対する分岐ケース3の管軸芯X周りでの回転操作によって付与するように構成してある。
【0088】
また、前記穿孔装置Aを備えた分岐ケース3は、図18に示すように、流体輸送管Aに対して管径方向の両側方から外套装着自在な管周方向で二分割された半円筒状の分割ケース体3Aから構成されているとともに、各分割ケース体3Aの管周方向両端部には、流体輸送管Aに外套された両分割ケース体3Aを締結手段の一例である複数本のボルト15を介して脱着自在に固定連結するための第1連結フランジ部3bが一体形成され、更に、一方の分割ケース体3Aの管軸芯方向の中央部で、かつ、管周方向の一端側に偏位した部位には、流体輸送管Pの管軸芯Xに対して交差する方向(当該実施形態では直交方向)に沿って径方向外方に突出する管部3Bが一体形成されている。
【0089】
更に、流体輸送管P内の流路を閉止可能な仕切弁体2及び該仕切弁体2を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段4を備えた鋳鉄製の弁ケース5は、図19に示すように、流体輸送管Aに対して管径方向の両側方から外套装着自在な管周方向で二分割された半円筒状の分割ケース体5Aとから構成されているとともに、各分割ケース体5Aの管周方向両端部には、流体輸送管Aに外套された両分割ケース体5Aを締結手段の一例である複数本のボルト15を介して脱着自在に固定連結するための第1連結フランジ部5bが一体形成され、更に、一方の分割ケース体5Aの管軸芯X 方向の中央部で、かつ、管周方向の中央部には、流体輸送管Pの管軸芯Xに対して交差する方向(当該実施形態では、管軸芯Xに対して直交する直交方向)に沿って径方向外方に突出する管部5Bが一体形成されている。
【0090】
更に、前記管部5Bの先端部には、該管部5Bとで仕切弁体2の格納空間S2を形成する弁カバー5Dの第2連結フランジ部5dをボルト等の締結手段を介して脱着自在に固定連結する第3連結フランジ部5eが一体形成されているとともに、前記各分割ケース体5Aの管軸芯X方向両端部には、管径方向外方に突出する第4連結フランジ部5fが一体形成されている。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【0091】
〔第3実施形態〕
図20は、前記シール摺動案内体17の別実施形態を示し、これは、両環状シール材13のうち、少なくとも管壁1に形成された貫通孔1Aを通過する必要あるシール部分と流体輸送管Pの外周面との間を密封可能な合成樹脂製(例えば、ポリエチレン)の柔軟なシートシール材から構成するとともに、このシートシール材17の管軸芯方向の一端部には、分岐ケース3のシール保持溝3cに対して管径方向内方から係脱自在で、かつ、係合時に分岐ケース3とシートシール材17とを一体的に摺動させる係合部17Bと、流体輸送管Pの外周面に対する穿孔装置Aの回転切削具11の通過移動を許容する通過孔(通過部の一例)17aとが形成されている。
【0092】
この実施形態による場合では、分岐ケース3及び弁ケース5の摺動時におけるシール材13の損傷を抑制するためのシール摺動案内体17をもって、貫通孔1Aを通過する必要あるシール部分と流体輸送管Pの外周面との間を密封することができるから、このシール摺動案内体17を構成する合成樹脂製の柔軟なシートシール材を必ずしも取外す必要がなく、作業能率の向上と容易化を図ることが可能である。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【0093】
〔第4実施形態〕
図21は、第2実施形態で説明した穿孔装置Aの回転切削具11であるエンドミル11の基端部側で、かつ、円周方向の複数箇所に、エンドミル11で管壁1に形成された弁挿入口1Aの外周面側周縁を面取り加工する刃部19を形成してある。
換言すれば、前記刃部19をもって、管壁1に形成された弁挿入口1Aの外周面側周縁を面取り加工する面取加工手段が構成されている。
【0094】
この実施形態による場合では、前記弁ケース5側の仕切弁体2の中心位置と、管壁1に形成された弁挿入口1Aの中心位置とが合致する弁装着位置にまで、穿孔作業ケース3と弁ケース5とを管軸芯X方向に沿って摺動させるとき、穿孔作業ケース3に保持されるシール材13及び弁ケースに保持されるシール材13が、弁挿入口1Aの外周面側周縁1aに引っ掛かって損傷することを抑制することができる。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
【0095】
〔その他の実施形態〕
(1)前記穿孔装置としては、従来から種々のものが開発されており、分岐管部3Bを通して流体輸送管Pの管壁1に貫通孔1A,1Bを形成することのできるものであれば、如何なるものを用いて実施してもよい。
(2)上述の各実施形態では、弁挿入口となる貫通孔1Aの形成後(穿孔装置Aによる第1穿孔作業終了後)に、分岐ケース3と弁ケース5とを弁装着位置まで管軸芯X方向に沿って強制移動させる強制移行装置Bを設けて実施したが、流体輸送管Pの管径が小さく、それに連れて分岐ケース3及び弁ケース5の自重が小さくなる場合では、この分岐ケース3及び弁ケース5を手動操作で直接管軸芯に沿って摺動させるように構成してもよい。
(3)上述の各実施形態では、前記強制移行装置Bの主要部をジャッキ機構B3から構成したが、この構成に限定されるものではなく、例えば、油圧等の流体圧や伝動モータ等を利用した強制移行装置Bを用いて実施してもよい。
(4)上述の第4実施形態では、エンドミル11に形成された刃部19をもって、管壁1に形成された弁挿入口1Aの外周面側周縁を面取り加工する面取加工手段を構成したが、前記穿孔作業ケース3に、管壁1に形成された弁挿入口1Aの外周面側周縁を面取り加工する専用の面取加工手段19を脱着自在に設けて実施してもよい。
この場合、前記作業用仕切弁6に対して、穿孔装置Aと専用の面取加工手段19とを選択的に付け替え差自在に構成するとよい。
また、第1実施形態においても、前記作業用仕切弁6に対して、穿孔装置Aと専用の面取加工手段19とを選択的に付け替え差自在に構成してもよい。
更に、専用の面取加工手段19を、倣い手段によって弁挿入口1Aの外周面側周縁に沿って面取り加工するように構成してもよい。
(5) 上述の各実施形態では、分岐ケース3及び弁ケース5のむ各々を管周方向に沿って二分割したが、三つ以上に分割して実施してもよい。
(6) 上述の各実施形態では、分岐ケース3の内周面と流体輸送管Pの外周面との間を環状シール材13及びシート状シール材14で密封し、かつ、弁ケース5の内周面と流体輸送管Pの外周面との間を環状シール材13及びシート状シール材14で密封するように構成したが、分岐ケース3の内周面と流体輸送管Pの外周面との間、及び、弁ケース5の内周面と流体輸送管Pの外周面との間をそれぞれ密封することのできるシール構造であれば、いかなるシール材を用いて実施してもよい。
(7) 前記第1固定手段9及び第2固定手段10としては、弁ケース5及び分岐ケース3をそれぞれ流体輸送管Pに所定姿勢で固定することのできるものであれば、如何なる固定方法を採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の流体輸送経路変更工法及び流体輸送経路変更装置の第1実施形態を示す全体の一部断面側面図
【図2】全体の断面正面図
【図3】穿孔装置による第1穿孔作業時の全体の一部断面側面図
【図4】分岐ケース及び弁ケースを弁装着位置に摺動させたときの全体の一部断面側面図
【図5】分岐ケースを90度回動操作したときの全体の一部断面側面図
【図6】穿孔装置による第2穿孔作業時の全体の一部断面正面図
【図7】分岐管接続時の全体の一部断面正面図
【図8】分岐ケース及び弁ケースの要部の拡大断面正面図
【図9】分岐ケース及び弁ケースの要部の拡大水平断面図
【図10】(イ)はシール案内手段を装備したときの要部の拡大断面側面図
(ロ)はシール案内手段と流体輸送管の拡大断面正面図
【図11】強制移行装置の組付け状態を示す全体の平面図
【図12】強制移行装置のジャッキ機構を示す斜視図
【図13】強制移行装置の断面正面図
【図14】(イ)は、移動方向切替手段が中立状態にあるときのケースの断面側面図
(ロ)は、移動方向切替手段が引寄せ状態にあるときのケースの断面側面図
【図15】ケースの断面正面図
【図16】穿孔装置の縦断面図
【図17】本発明の流体輸送経路変更工法及び流体輸送経路変更装置の第2実施形態を示す全体の一部断面側面図
【図18】分岐ケースの一部断面正面図
【図19】弁ケースの一部断面正面図
【図20】本発明の流体輸送経路変更工法及び流体輸送経路変更装置の第3実施形態を示す要部の拡大断面側面図
【図21】本発明の流体輸送経路変更工法及び流体輸送経路変更装置の第4実施形態を示す要部の拡大断面側面図
【図22】従来の流体輸送経路変更工法を示し、弁ケースに作業用仕切弁を取付けたときの全体の一部断面側面図
【図23】穿孔装置による第1穿孔作業開始直前における全体の一部断面側面図
【図24】穿孔装置による第1穿孔作業終了後の全体の一部断面側面図
【図25】仕切弁ユニットを備えた挿入機を組付けたときの全体の一部断面側面図
【図26】挿入機で仕切弁ユニットを下降させたときの全体の一部断面側面図
【図27】仕切弁ユニットを固定したときの全体の一部断面側面図
【図28】分岐ケースに作業用仕切弁を取付けたときの全体の一部断面側面図
【図29】穿孔装置による第2穿孔作業時の全体の一部断面側面図
【図30】穿孔装置による第2穿孔作業終了後の全体の一部断面側面図
【図31】分岐ケースに分岐管を接続したときの全体の一部断面側面図
【符号の説明】
A 穿孔装置
B 強制移行装置
C シール案内手段
P 流体輸送管
P1 分岐管
1 管壁
1A 貫通孔(弁挿入口)
1B 貫通孔(分岐口)
2 仕切弁体
3 分岐ケース
3B 分岐管部
4 弁操作手段
5 弁ケース
6 作業用仕切弁
7 連結手段
8 密封手段
9 第1固定手段
10 第2固定手段
11 回転切削具(ホールソー、エンドミル)
13 シール材(環状シール材)
17 シール摺動案内体
17A 操作部
17B 係合部
17a 通過孔(通過部)
19 面取加工手段(刃部)
Claims (12)
- 流体輸送管の流路を閉止する仕切弁体を装着したのち、その仕切弁体の上流側又は下流側の特定箇所に分岐管を接続する流体輸送経路変更工法であって、下記(イ)〜(ハ)の工程を備えていることを特徴とする流体輸送経路変更工法。
(イ)流体輸送管の管軸芯に対して交差する方向に沿う分岐管部を備えた分岐ケースと、流体輸送管内の流路を閉止可能な仕切弁体及び該仕切弁体を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段を備えた弁ケースとを、それぞれ流体輸送管の外周面との間を密封した状態で流体輸送管に対して管軸芯方向に摺動自在に装着するとともに、前記分岐ケースの分岐管部に取付けた作業用仕切弁に、分岐管部を通して流体輸送管の管壁に貫通孔を形成する穿孔装置を脱着自在に取付けたのち、この穿孔装置により、流体輸送管の管壁に弁挿入口となる貫通孔を形成する。
(ロ)前記穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、管壁に形成された貫通孔に対して仕切弁体を管径方向外方から挿入可能な弁装着位置にまで、前記分岐ケース及び弁ケースを管軸芯方向に沿って摺動させたのち、弁ケースを流体輸送管に所定姿勢で固定し、更に、前記流体輸送管に対して分岐ケースを必要に応じて管軸芯周りで回動させて、それの分岐管部が流体輸送管の分岐口形成相当箇所に対向する姿勢で流体輸送管に固定したのち、前記穿孔装置により、流体輸送管の管壁に分岐口となる貫通孔を形成する。
(ハ)前記穿孔装置による第2穿孔作業終了後に、閉止操作されている作業用仕切弁から穿孔装置を取外したのち、該作業用仕切弁に分岐管を接続する。 - 前記穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、分岐ケースと弁ケースとを、それらの管軸芯周りでの相対回動及び管軸芯方向での相対移動を阻止した連結状態で管軸芯方向に沿って摺動させるように構成してある請求項1記載の流体輸送経路変更工法。
- 前記流体輸送管に脱着自在に取付けられた強制移行装置と分岐ケース又は弁ケースとを連結して、前記穿孔装置による第1穿孔作業終了後に、分岐ケースと弁ケースとを強制移行装置にて管軸芯方向に沿って摺動させるように構成してある請求項1又は2記載の流体輸送経路変更工法。
- 請求項1〜3のいずれか1項に記載の流体輸送経路変更工法に用いられる装置であって、流体輸送管の管軸芯に対して交差する方向に沿う分岐管部を備えた分岐ケースと、流体輸送管内の流路を閉止可能な仕切弁体及び該仕切弁体を管径方向に沿って開閉移動操作する弁操作手段を備えた弁ケースとを、それぞれ流体輸送管の外周面との間を密封した状態で流体輸送管に対して管軸芯方向に摺動自在に装着し、前記分岐ケースを流体輸送管の管軸芯周りで回動操作可能に構成するとともに、前記分岐ケースの分岐管部に取付けた作業用仕切弁に対して、分岐管部を通して流体輸送管の管壁に貫通孔を形成する穿孔装置と分岐管とを選択的に付け替え自在に構成し、更に、前記分岐ケースと弁ケースとを脱着自在に連結する連結手段と、該連結手段による連結時に、両ケースの隣接端部の内周面と流体輸送管の外周面との間に形成される空間を外部に対して密封する密封手段と、弁ケースを流体輸送管に固定する第1固定手段と、分岐ケースを流体輸送管に固定する第2固定手段とを設けてある流体輸送経路変更装置。
- 前記分岐ケースの内周面と流体輸送管の外周面との間を密封する状態で分岐ケースに保持されるシール材、及び、弁ケースの内周面と流体輸送管の外周面との間を密封する状態で弁ケースに保持されるシール材のうち、少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分を流体輸送管の外周面から離間させた状態で摺動案内するシール摺動案内手段が設けられている請求項4記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記シール摺動案内手段が、両シール材の少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間に介在される薄板状又はシート状のシール摺動案内体から構成されている請求項5記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記シール摺動案内体が、両シール材の少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間を密封可能な合成樹脂製の柔軟なシートシール材から構成されている請求項6記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記シール摺動案内体には、両シール材の少なくとも管壁に形成された貫通孔を通過する必要のあるシール部分と流体輸送管の外周面との間に介在された状態から管軸芯方向に沿って引抜くための操作部が設けられている請求項6又は7記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記シール摺動案内体には、分岐ケースに対して管径方向内方から係脱自在で、かつ、係合時に分岐ケースとシール摺動案内体とを一体的に摺動させる係合部と、流体輸送管の外周面に対する穿孔装置の回転切削具の通過移動を許容する通過部とが形成されている請求項6〜8のいずれか1項に記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記分岐ケースには、管壁に形成された貫通孔の外周面側周縁を面取り加工する面取加工手段が脱着自在に設けられている請求項4〜9のいずれか1項に記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記穿孔装置の回転切削具が、管径方向に沿った送り込み移動によって貫通孔を形成するホールソーである請求項4〜10のいずれか1項に記載の流体輸送経路変更装置。
- 前記穿孔装置の回転切削具が、管径方向に沿った送り込み移動と管周方向に沿った移動とによって貫通孔を形成するエンドミルであって、該エンドミルの管周方向への移動を、流体輸送管に対する分岐ケースの管軸芯周りでの相対回転によって付与するように構成してある請求項4〜10のいずれか1項に記載の流体輸送経路変更装置。
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