(57)【要約】【課題】既設管の一部を切断除去し、仕切弁を設置した後に高い耐久性で流体の漏出も抑制し得る弁設置装置を構成する。【解決手段】ハウジング１０の内部で既設管１を切断する切断機構２０と、切断機構２０で切断された既設管１の一部をハウジング１０の外部に取り出し、切断除去の後にハウジング１０の内部に残される一対の残置管部１ａの間に、仕切弁Ｖをハウジング１０の外部から挿入する交換機構と、挿入された仕切弁Ｖのうち弁本体５１から外方に突出する流路管５４に予め外装されている継輪５５を、残置管部１ａと流路管５４との境界を覆う位置まで移動させるシフト機構４０と、を備えており、継輪５５を、筒状に成形された一体物として構成した。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設管を収容する密封型のハウジングと、
前記ハウジングの内部において前記既設管を切断する切断機構と、
前記既設管のうち前記切断機構で切断された前記既設管の一部を前記ハウジングの外部に取り出すと共に前記既設管のうち切断除去の後に前記ハウジングの内部に残される一対の残置管部の間に流路の開閉が可能な仕切弁を前記ハウジングの外部から挿入する交換機構と、
前記交換機構により挿入された前記仕切弁の弁本体から外方に突出する流路管と、前記残置管部との境界を覆う位置まで継輪を移動させるシフト機構と、を備えており、
前記継輪が、筒状に成形された一体物として構成されている弁設置装置。
【請求項２】
前記切断機構が、前記既設管を切断するため、前記既設管の管軸芯を中心に駆動回転自在な切断刃部を有すると共に、前記ハウジングの内部に支持され、
前記切断機構が、前記切断刃部が前記既設管の外周から離間する位置に待避した状態で、前記継輪の移動を許容する空間を前記残置管部の外周に形成可能である請求項１に記載の弁設置装置。
【請求項３】
前記継輪が、当該継輪の外面から外方に突出する姿勢で、前記既設管の管軸芯に沿う姿勢の貫通孔が形成された係合部材を備え、
前記シフト機構が、前記貫通孔に挿通するシフトロッドを有すると共に、前記貫通孔に前記シフトロッドの先端が挿通した際に前記貫通孔より外側に張り出す姿勢となる規制部材を前記シフトロッドに備え、
前記シフトロッドを前記係合部材の前記貫通孔に挿通した状態で、前記シフトロッドを前記仕切弁の前記弁本体から離間する方向に移動させるシフト駆動部を備えている請求項１又は２に記載の弁設置装置。
【請求項４】
前記切断機構が、前記既設管を切断する際に、前記既設管のうち前記残置管部となる部位の外周に嵌合溝を形成する溝形成刃部を備え、
前記継輪が、前記嵌合溝に嵌り込むことにより前記継輪の位置を決める嵌合部材を備えている請求項１〜３の何れか一項に記載の弁設置装置。
【請求項５】
前記継輪が、前記残置管部と前記既設管との境界を覆う位置に配置された状態で、前記継輪と前記仕切弁との相対位置を固定する接合ロッドを、前記継輪と前記仕切弁との間に備えている請求項１〜４の何れか一項に記載の弁設置装置。
【請求項６】
内部に既設管を収容する位置に密封型のハウジングを配置する工程と、
前記ハウジングの内部において前記既設管の一部を切断機構によって切断し、前記ハウジングの外部に取り出す工程と、
前記既設管の一部が切断され取り出された後に前記ハウジングの内部に残される一対の残置管部の間に仕切弁を前記ハウジングの外部から挿入する工程と、
前記仕切弁のうち、弁本体から外方に突出する流路管に、筒状に成形された一体物として構成される継輪を予め外装しておき、前記仕切弁が一対の残置管部の中間位置に挿入された状態において、前記残置管部と前記流路管との境界を覆う位置まで前記継輪を移動させる工程と、を備えた弁設置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、密封された空間内で既設管の一部を切断除去し、この既設管の除去箇所に仕切弁を設置する弁設置装置、及び、既設管の切除箇所に仕切弁を設置する弁設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記の弁設置装置及び弁設置方法に関連する技術として、特許文献１には、既設管を取り囲む密封構造のハウジングの内部で既設管を切断装置で切断し、切断装置と切断された既設管とをハウジングの上部から取り出し、この後にハウジングの上部から切断除去管部に仕切弁を送り込み、仕切弁を既設管に固定する技術が記載されている。
【０００３】
特許文献１では、切断装置が、既設管の外周に備えたガイド円板と、このガイド円板に沿って回転駆動する回転刃とを備えており、ハウジング外の電動モータの駆動力により回転刃を駆動することにより既設管が切断される。また、仕切弁は、既設管（切断残置管部）に沿うように一対の交換管部を備えており、仕切弁を設置する際には、この交換管部にシールフランジ部材が外嵌状態で予め支持される。
【０００４】
仕切弁を設置した後には、フィーダ機構によりシールフランジ部材を既設管（切断残置管部）と交換管部との境界位置まで移動させる。これにより、既設管（切断残置管部）と交換管部との外周を覆う位置にシールフランジ部材が配置され、切断部分からの漏水が抑制される。
【０００５】
また、シールフランジ部材の内周において、既設管の外周に接する位置と、交換管部の外周に接する位置にシールリングを備えている。そして、このように仕切弁が設置された後には、ハウジングが撤去される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０９−７９４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載される方法により仕切弁を設置する技術の施工時には、例えば、半円状の２部材を接着することで円筒状となるシールフランジ部材を、現場において組み立てていた。
【０００８】
しかしながら、現場においてシールフランジ部材を組み立てるものでは、耐久性に課題があり、しかも、止水試験が困難となり改善の余地があった。
【０００９】
このような理由から、既設管の一部を切断除去し、仕切弁を設置した後には高い耐久性で流体の漏出も良好に抑制し得る弁設置装置及び弁設置方法が求められる。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る弁設置装置の特徴構成は、既設管を収容する密封型のハウジングと、前記ハウジングの内部において前記既設管を切断する切断機構と、前記既設管のうち前記切断機構で切断された前記既設管の一部を前記ハウジングの外部に取り出すと共に前記既設管のうち切断除去の後に前記ハウジングの内部に残される一対の残置管部の間に流路の開閉が可能な仕切弁を前記ハウジングの外部から挿入する交換機構と、前記交換機構により挿入された前記仕切弁の弁本体から外方に突出する流路管と、前記残置管部との境界を覆う位置まで継輪を移動させるシフト機構と、を備えており、前記継輪が、筒状に成形された一体物として構成されている点にある。
【００１１】
この特徴構成によると、ハウジングの内部において切断機構により既設管を切断し、切断した既設管を除去し、このように除去された部位に対して交換機構により仕切弁を挿入する。この挿入状態で、継輪を、シフト機構により仕切弁の流路管と、残置管部との境界を覆う位置まで移動させることにより、流路管と残置管部との境界部分からの流体の漏出を抑制できる。
【００１２】
特に、継輪が筒状に成形された一体物であるため、例えば、半円状の２部材を接着することやボルト等で連結して筒状に成形したものと比較して耐久性が高く、施工前に止水試験を行うことも可能となる。
このように、既設管の一部を切断除去し、仕切弁を設置した後には高い耐久性で流体の漏出も良好に抑制し得る弁設置装置が構成された。
【００１３】
他の構成として、前記切断機構が、前記既設管を切断するため、前記既設管の管軸芯を中心に駆動回転自在な切断刃部を有すると共に、前記ハウジングの内部に支持され、前記切断機構が、前記切断刃部が前記既設管の外周から離間する位置に待避した状態で、前記継輪の移動を許容する空間を前記残置管部の外周に形成可能であっても良い。
【００１４】
これによると、切断機構の切断刃を、管軸芯を中心に駆動回転することによって既設管を切断できると共に、既設管の切断後には切断刃を残置管部の外周から離間する位置に待避させておくことで、シフト機構によって継輪を移動させる際にも、この移動が切断機構によって妨げられることはない。
【００１５】
他の構成として、前記継輪が、当該継輪の外面から外方に突出する姿勢で、前記既設管の管軸芯に沿う姿勢の貫通孔が形成された係合部材を備え、前記シフト機構が、前記貫通孔に挿通するシフトロッドを有すると共に、前記貫通孔に前記シフトロッドの先端が挿通した際に前記貫通孔より外側に張り出す姿勢となる規制部材を前記シフトロッドに備え、前記シフトロッドを前記係合部材の前記貫通孔に挿通した状態で、前記シフトロッドを前記仕切弁の前記弁本体から離間する方向に移動させるシフト駆動部を備えても良い。
【００１６】
これによると、係合部材の貫通孔に対してシフトロッドの先端を挿入することにより、規制部材が貫通孔の外側に張り出す姿勢に達する。この状態で、シフト機構によりシフトロッドを仕切弁の弁本体から離間する方向に移動させることにより、係合部材と一体的に継輪を移動させることが可能となる。つまり、この構成では、シフトロッドの先端部分を係合部材に連結するための機構を必要とせず、しかも、シフトロッドを作動させる機構としてネジ式の構造を採用できるため、構成が単純化できる。
【００１７】
他の構成として、前記切断機構が、前記既設管を切断する際に、前記既設管のうち前記残置管部となる部位の外周に嵌合溝を形成する溝形成刃部を備え、前記継輪が、前記嵌合溝に嵌り込むことにより前記継輪の位置を決める嵌合部材を備えても良い。
【００１８】
これによると、シフト機構によって継輪を、残置管部と流路管との境界を覆う位置まで移動させることにより、残置管部の外周に形成された嵌合溝に係合部材が係合するため、継輪を最適な位置に保持できる。しかも、切断機構に溝形成刃部を備えているため、作業効率を高くできる。
【００１９】
他の構成として、前記継輪が、前記残置管部と前記既設管との境界を覆う位置に配置された状態で、前記継輪と前記仕切弁との相対位置を固定する接合ロッドを、前記継輪と前記仕切弁との間に備えても良い。
【００２０】
これによると、継輪が、残置管部と既設管との境界を覆う位置に配置された状態で接合ロッドによって継輪と仕切弁との間に備えることで、継輪の位置を固定することが可能となる。
【００２１】
本発明に係る弁設置方法の特徴構成は、内部に既設管を収容する位置に密封型のハウジングを配置する工程と、前記ハウジングの内部において前記既設管の一部を切断機構によって切断し、前記ハウジングの外部に取り出す工程と、前記既設管の一部が切断され取り出された後に前記ハウジングの内部に残される一対の残置管部の間に仕切弁を前記ハウジングの外部から挿入する工程と、前記仕切弁のうち、弁本体から外方に突出する流路管に、筒状に成形された一体物として構成される継輪を予め外装しておき、前記仕切弁が一対の残置管部の中間位置に挿入された状態において、前記残置管部と前記流路管との境界を覆う位置まで前記継輪を移動させる工程と、を備えた点にある。
【００２２】
この特徴構成によると、密封側のハウジングの内部で既設管の一部が切断機構によって切断され、この切断の後に一対の残置管部の間に仕切弁が設置される。このように仕切弁が設置された状態で、仕切弁の流路管に予め外嵌されている継輪を、残置管部と流路管との境界を覆う位置まで移動させることにより、流路管と既設管との境界部分からの流体の漏出を抑制できる。
【００２３】
特に、継輪が筒状に成形された一体物であるため、例えば、半円状の２部材を接着することやボルト等で連結して筒状に成形したものと比較して耐久性が高く、施工前に止水試験を行うことも可能となる。
このように、既設管の一部を切断除去し、仕切弁を設置した後には高い耐久性で流体の漏出も良好に抑制し得る弁設置方法が構成された。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】弁設置装置の全体を示す側面図である。
【図２】切断時の切断機構を示す断面図である。
【図３】切断された既設管から切断された部位を取り除いた状態の断面図である。
【図４】切除領域に仕切弁を設置した状態の断面図である。
【図５】シフト機構により継輪を残置管部と流路管との境界までシフトした状態の断面図である。
【図６】残置管部の間に仕切弁を固定した状態の側面図である。
【図７】切断作動部の構成と、切断以前の位置にある切断刃を示す断面図である。
【図８】切断作動部の構成と、切断時における切断刃を示す断面図である。
【図９】切断作動部のスターホイルと当接部材との構成を示す断面図である。
【図１０】スターホイルと当接部材と当接により作動部材が変位した状態を示す断面図である。
【図１１】図４のＸＩ−ＸＩ線断面図である。
【図１２】シフトロッドと係合部材との位置関係を示す断面図である。
【図１３】シフトロッドによって継輪をシフトした状態の断面図である。
【図１４】接合ロッドで継輪を固定した状態の断面図である。
【図１５】接合ロッドで継輪を固定し嵌合リングを嵌合溝に嵌合リングが嵌合する状態の断面図である。
【図１６】拡径治具の配置を示す断面図である。
【図１７】拡径治具による嵌合リングの内径の変化を示す断面図である。
【図１８】拡径治具が取り外された際の嵌合リングを示す断面図である。
【図１９】別実施形態（ａ）の継輪のシフトを行う直前の状態の断面図である。
【図２０】別実施形態（ａ）の継輪をシフトした状態の断面図である。
【図２１】別実施形態（ａ）係止突起とストッパーとを示す断面図である。
【図２２】別実施形態（ａ）の係止突起とストッパーとが重なり合う状態を示す断面図である。
【図２３】別実施形態（ｂ，ｃ）のセンタフレームと回転ディスクと継輪とを示す断面図である。
【図２４】別実施形態（ｂ，ｃ）において残置管部の間に仕切弁を固定した状態の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１〜図５に示すように、既設管１の外周に密封空間を形成するハウジング１０と、このハウジング１０の内部で既設管１を切断する一対の切断機構２０と、既設管１のうち一対の切断機構２０で切断された一部を外部に取り出すと共に、仕切弁Ｖを挿入する交換機構３０とを備え、既設管１のうち一部が切除された切除領域Ｒに仕切弁Ｖを挿入した状態で継輪５５（図４、図５を参照）を、残置管部１ａと流路管５４との境界まで移動させるシフト機構４０とを備えて弁設置装置Ｓが構成されている。
【００２６】
この弁設置装置Ｓは、既設管１として水道管を想定しており、その既設管１に流れる流体としての水を遮断することなく（水が流れる状況を維持したまま）、既設管１の所定の位置を切断し、その切除領域Ｒに対し、水の流れを遮断し得る仕切弁Ｖを設置する施工を実現するものである。
【００２７】
この施工を実現するため、図１に示すように既設管１を露出させるためのピット２が、掘削により地面に形成される。そして、ピット２の内部に露出する既設管１にハウジング１０を備えることにより、仕切弁Ｖの設置を可能にしている。
【００２８】
この施工では、図２に示すように一対の切断機構２０で既設管１が切断された領域を切除領域Ｒと称しており、既設管１のうち切除領域Ｒに隣接する領域を残置管部１ａと称している。また、この施工により一対の残置管部１ａの間に仕切弁Ｖが配置した後には、図６に示すように仕切弁Ｖが一対の残置管部１ａの間に固定される。
【００２９】
〔ハウジング〕
図１に示すように、ハウジング１０は、既設管１の下側に配置される下部ケース１１と、既設管１の上側に配置される上部ケース１２と、シャッターケース１３と、作業ケース１４とを上下に重ね、連結して構成されている。
【００３０】
このハウジング１０は、下部ケース１１から作業ケース１４に亘る領域に密封空間を作り出す構造を有しており、シャッターケース１３の内部の板状のシャッター１３ａを閉じ位置にセットすることで、作業ケース１４の内部空間と、作業ケース１４より下側の空間との間での水（流体）の流を遮断できるように構成されている。
【００３１】
図１〜図５に示すように、下部ケース１１は、既設管１の下側を覆うように既設管１の外部に沿って配置される下部ケース本体１１ａと、既設管１の管軸芯Ｐに直交する縦向き姿勢で下部ケース本体１１ａの両端位置に配置される一対の下部縦壁１１ｂとを有している。
【００３２】
下部ケース本体１１ａの底部の内面には支持台１５を備えている。一対の下部縦壁１１ｂには、既設管１の下側を抱き込む半円状の孔状部が形成され、この孔状部の外部に、既設管１の外周に対して長尺のシール部材１６を巻き付け、接着により円環状に固定される。
【００３３】
上部ケース１２は、既設管１の上側を覆うように既設管１の外部に沿って配置される上部ケース本体１２ａと、既設管１の管軸芯Ｐに直交する縦向き姿勢で上部ケース本体１２ａの両端に配置される一対の上部縦壁１２ｂと、上部ケース本体１２ａの中央から上方に向けて延出した筒状の中間ケース部１２ｃとを有している。
【００３４】
上部縦壁１２ｂには、既設管１の下側を抱き込む半円状の孔状部が形成されている。この孔状部の外部には前述したシール部材１６が配置される。このように既設管１の外周の全周にシール部材１６を形成して全周からの漏水が阻止される。
【００３５】
図１に示すように、下部ケース１１の下部ケース本体１１ａと、上部ケース１２の上部ケース本体１２ａとの合わせ面に沿って上フランジ部１１ｆと、下フランジ部１２ｆとが配置され、これらがボルトによって連結されている。
【００３６】
シャッターケース１３は、上部ケース１２の中間ケース部１２ｃの上端と、作業ケース１４の下端とに連結している。このシャッターケース１３の内部には、水平方向に移動自在に板状のシャッター１３ａが配置され、このシャッター１３ａを操作するハンドル１３ｂがシャッターケース１３の外部に備えられている。
【００３７】
作業ケース１４は、中間ケース部１２ｃを上方に延長した位置に配置され、側部には挿抜用開口部１４ａが形成されると共に、この挿抜用開口部１４ａを開閉する壁体１４ｂが着脱自在に備えられている。
【００３８】
〔切断機構〕
図２、図３に示すように、切断機構２０は、ハウジング１０の底部において既設管１を中心に回転自在に一対の回転ディスク２１を備えている。つまり、一対の回転ディスク２１は、管軸芯Ｐに沿う方向で切断対象とする領域を挟む位置に配置されると共に、夫々の回転ディスク２１は、隣接する位置の下部縦壁１１ｂおよび上部縦壁１２ｂから突設したステー等により回転自在に支持されている。尚、回転ディスク２１は、半割状ディスクを、既設管１を取り囲む位置に配置し、ボルト等で連結することにより、外周にスプロケットが形成されたディスク状に形成される。
【００３９】
図２、図３、図７〜図１０に示すように、夫々の回転ディスク２１には、外周に多数の歯部を有したスプロケットホイールとして構成され、これらの回転ディスク２１には、ガイドフレーム２２を備えている。ガイドフレーム２２に対し、既設管１の半径方向にスライド移動自在にバイトホルダ２３を備えており、バイトホルダ２３には、バイトで成る切断刃２４（切断刃部の一例）と、バイトで成る溝切刃２５（溝形成刃部の一例）とを備えている。
【００４０】
切断刃２４の基端部分に面取刃２４ａが一体的に形成され、切断刃２４で既設管１を切断する際には、面取刃２４ａが既設管１の切断面の外周のエッジを取り去るように切削が行われる。また、溝切刃２５は、既設管１の切断面より外側の外周に嵌合溝１Ｇ（図３、図４を参照）を形成する。
【００４１】
図７〜図１０に示すように、各々の回転ディスク２１には、バイトホルダ２３を既設管１の半径方向に作動させる切断作動部２６を備えている。この切断作動部２６は、既設管１の半径方向に沿う姿勢のシフト軸２６ａと、このシフト軸２６ａと食い違う位置関係で管軸芯Ｐと平行する姿勢の駆動軸２６ｂとを備えている。シフト軸２６ａに雄ネジが形成され、これにバイトホルダ２３の雌ネジ部が螺合している。
【００４２】
駆動軸２６ｂにウォームギヤ２６ｂｇを備え、このウォームギヤ２６ｂｇに咬合するホイールギヤ２６ａｇをシフト軸２６ａに備えている。また、駆動軸２６ｂの端部にスターホイール２６ｓを備えており、このスターホイール２６ｓの歯部に当接する当接部材２６ｔを上部縦壁１２ｂの内面に備えている。
【００４３】
図２〜図５に示すように、一対の上部縦壁１２ｂの外面に電動型の切断モータ２７を備えており、この切断モータ２７で駆動される駆動スプロケット２７ａと、回転ディスク２１の外周のスプロケット部に対してチェーン２７ｂが巻回されている。
【００４４】
このように切断機構２０が構成されることにより、切断モータ２７の正転方向へ駆動することにより回転ディスク２１が回転すると共に、この回転に伴いスターホイール２６ｓの歯部に当接部材２６ｔが当接する毎に駆動軸２６ｂを回転させる。駆動軸２６ｂの回転がウォームギヤ２６ｂｇからホイールギヤ２６ａｇに伝えられシフト軸２６ａを回転させる。この回転によりバイトホルダ２３と共に、図８に示すように、切断刃２４と溝切刃２５とを既設管１に接近させ、既設管１の切断が実現する。
【００４５】
この切断機構２０では、管軸芯Ｐに沿う方向で設定距離だけ離間した位置に回転ディスク２１が配置され、各々の回転ディスク２１に切断刃２４を備えているため、既設管１を切断距離Ｌだけ切り出すように切断が行われる。また、切断時には既設管１（残置管部１ａ）の切断面の外周部分を面取り加工すると共に、この切断面より外側に嵌合溝１Ｇが形成される。
【００４６】
特に、この切断機構２０では、既設管１が切断された後に、切断モータ２７を逆転することにより、図３に示すように切断刃２４と溝切刃２５とを既設管１の外面から離間する位置に待避できる。
【００４７】
〔交換機構〕
交換機構３０は、ハウジング１０の作業ケース１４から上部ケース１２の内部に達する領域に配置された昇降シャフト３１を有すると共に、図２に示すように、既設管１のうち切り出される部位を取り囲むようにベルト状の拘束体３２を設けており、この拘束体３２から下方に延出した脚部３３を下部ケース１１の底部内面の支持台１５に当接させることにより、切断時においても切り出される部位の位置を安定させている。
【００４８】
この構成から、切断機構２０で既設管１が切断された後に、外部からの駆動力等によって昇降シャフト３１が引き上げられ、図３に示すように既設管１のうち切断された部位を作業ケース１４の内部まで移動させる。次に、シャッターケース１３のシャッター１３ａを閉じる。
【００４９】
このようにシャッターケース１３のシャッター１３ａを閉じた後には、作業ケース１４と共に切断された既設管１が撤去される。その後、作業ケース１４の内部に仕切弁Ｖをセットして、シャッターケース１３の上面に連結し、逆の手順で昇降シャフト３１を下降させ仕切弁Ｖを挿入する。
【００５０】
図４、図５に示すように、仕切弁Ｖの下面側には、下方に突出する位置決め用の突出体３４を備えている。また、仕切弁Ｖを既設管１の切除領域Ｒに挿入する場合には、シャッターケース１３においてシャッター１３ａを開放し、外部からの駆動力等により、下部ケース１１の内部まで昇降シャフト３１を下降させ、突出体３４を支持台１５に支持されることにより、仕切弁Ｖの位置を決めることになる。
【００５１】
尚、このような交換機構３０よる交換を視覚により確認できるようにハウジング１０にはガラス等の透明板を嵌め込んだ確認用窓部を備えている。
【００５２】
〔仕切弁〕
図４、図５に示すように、仕切弁Ｖは、流路の開閉を可能にする弁体を収容した弁本体５１と、この弁本体５１から上方に突出する上部突出部５２と、弁本体５１のうち既設管１に沿う方向に水（流体）を送る流路部分の外端の本体フランジ５３に、流路フランジ５４ａにより連結する流路管５４を備えて構成されている。特に、流路管５４に対して継輪５５が、流路管５４の延出方向に沿ってスライド移動自在に外装されている。
【００５３】
継輪５５は、筒状に成形された一体物として構成されるものであり、図１２に示すように、内周には管軸芯Ｐに沿う方向で所定間隔で環状溝が形成され、夫々の環状溝に対しゴム製で環状のシールリング５６を嵌め込んでいる。また、この継輪５５の内周のうち外端に環状の保持溝を形成し、この保持溝に金属製の嵌合リング５７（嵌合部材の一例）を嵌め込んでいる。なお、この嵌合リング５７は完全な環状ではなく一部に半径方向に沿うスリットが形成されている。
【００５４】
嵌合リング５７は、自然状態で嵌合溝１Ｇに嵌り込むように直径が設定されているため、図１１、図１６、図１７に示すように、継輪５５の外端側から拡径治具５７ａを挿入することにより、内径を強制的に拡大する状態で保持されている。また、拡径治具５７ａを取り外すことにより図１８に示すように、嵌合リング５７が嵌合溝１Ｇに嵌合する状態に移行できる。
【００５５】
つまり、拡径治具５７ａによって、嵌合リング５７の内径を拡大し、この嵌合リング５７の内周を流路管５４の外周に接触させない状態が維持される。これにより、後述するようにシフト機構４０によって継輪５５をシフトする際に、嵌合リング５７が流路管５４の外周に接触することに起因する負荷を軽減すると共に、嵌合リング５７が誤って残置管部１ａと流路管５４との境界部分に嵌り込む不都合を防止している。
【００５６】
図１１、図１２に示すように、継輪５５の外周の外端側に複数（この実施形態では３箇所）の係合突起５５ａを形成し、継輪５５の外周の内端側にフランジ体５５ｂを形成している。夫々の係合突起５５ａには、継輪５５の外面から外方に突出する姿勢となる係合部材５８を備えており、各々の係合部材５８のうち、継輪５５の外面から離間する位置に管軸芯Ｐと平行する姿勢で貫通孔５８ａが形成されている。
【００５７】
特に、仕切弁Ｖを切除領域Ｒに挿入する際に継輪５５の外端位置が、流路管５４の外端より内側（仕切弁Ｖの弁本体５１に近接する側）に保持される。
【００５８】
〔シフト機構〕
図４、図５、図１１〜図１３に示すように、シフト機構４０は、ハウジング１０のうち、下部縦壁１１ｂと、上部縦壁１２ｂとに形成されたナット部４１に螺合する雄ネジ部が形成された複数（この実施形態では３つ）のシフトロッド４２と、複数のシフトロッド４２を同期して同方向に駆動回転するように電動モータ等を有する回転駆動部４３とを備えている。
【００５９】
複数のシフトロッド４２は、複数の係合部材５８の貫通孔５８ａに挿通可能な位置に配置されている。また、シフトロッド４２の先端（ハウジング１０の内部に向かう端部）には、スリットに嵌め込まれる状態で姿勢切り換え自在に規制部材４２ｂを備えている。
【００６０】
この規制部材４２ｂは、シフトロッド４２の軸芯に直交する姿勢の揺動軸４２ａを中心に外方に突出する突出姿勢と、シフトロッド４２の外面に沿う格納姿勢とに揺動自在に支持されるとともに、ゴム材やスプリング材等の付勢部材の付勢力により外方に張り出す姿勢に突出付勢されている。この構成から、シフトロッド４２が係合部材５８の貫通孔５８ａに挿通する場合には、図１２に示す格納姿勢となり、貫通孔５８ａを通過した後には図１３に示す突出姿勢に切り換えられる。
【００６１】
また、突出姿勢に達した後には、シフトロッド４２が外方にシフトした場合に、突出姿勢を維持することにより、シフト力を係合部材５８から継輪５５を外方に向けて作用させることが可能となる。
【００６２】
このようにシフト機構４０の作動により継輪５５が、残置管部１ａと流路管５４との境界を覆う位置までシフトした後には、ハウジング１０を撤去し、拡径治具５７ａを人為的に取り外すことで、図１５、図１８に示すように嵌合リング５７を嵌合溝１Ｇに嵌合させ、図１４、図１５に示すように、接合ロッド６０で継輪５５を固定することになる。この嵌合リング５７の嵌合と、接合ロッド６０による固定とは、何れを先に行っても良い。
【００６３】
〔弁設置方法〕
このように弁設置装置Ｓが構成されていることから、ピット掘削工程（０１）、ハウジング配置工程（０２）、切除工程（０３）、弁挿入工程（０４）、継輪シフト工程（０５）、ハウジング撤去工程（０６）の各々の工程を、この順序で実行する弁設置方法により、既設管１に仕切弁Ｖの設置が実現する。
【００６４】
ピット掘削工程（０１）では、図１に示すように、地面を掘削することにより、既設管１を露出させる状態にピット２を形成する。このピット２はコンクリートにより底部にベース２ａが形成されると共に、既設管１を固定する一対の固定壁２ｂがベース２ａから立ち上がる形態で形成される。
【００６５】
ハウジング配置工程（０２）では、図２に示すように、ピット２の内部で一対の固定壁２ｂの中間に露出する既設管１のうち、仕切弁Ｖを設置する部位の外周に密着する状態で拘束体３２を備え、この拘束体３２から上方に昇降シャフト３１を延出し、この拘束体３２の脚部３３を予め備える作業が行われる。
【００６６】
また、ハウジング配置工程（０２）では、切断機構２０の回転ディスク２１、ガイドフレーム２２、バイトホルダ２３等を既設管１のうち切断箇所の近傍に組み立てにより予め配置する。そして、これらを内部に支持するようにハウジング１０の下部ケース１１と上部ケース１２とを配置し、これらを上フランジ部１１ｆと下フランジ部１２ｆとの連結により一体化する。
【００６７】
この一体化では、切断機構２０を駆動する切断モータ２７の駆動力を回転ディスク２１に伝えるように、チェーン２７ｂを配置する等の作業が行われる。また、このように一体化する際には、一対の下部ケース１１の外部で、既設管１の外周に長尺のシール部材１６を巻き付け、接着により固定され、この部位での漏水が抑制される。
【００６８】
ハウジング配置工程（０２）では、上部ケース１２の中間ケース部１２ｃの上端にシャッターケース１３を連結し、この上部に作業ケース１４を連結する作業が行われる。尚、この作業ケース１４の上端から上方に昇降シャフト３１を露出させ、ハウジング１０が完成する。
【００６９】
切除工程（０３）では、一対の切断機構２０を、夫々に対応する切断モータ２７を所定の方向に回転駆動することにより既設管１の切断が行われる。前述したように、この切断においては、図８に示すように、切断刃２４で既設管１を切断すると同時に、面取刃２４ａが切断面の外周のエッジが取り去られる。更に、この切断時には、既設管１において残置管部１ａとなる部位のうち切断面より外側の外周に、溝切刃２５が嵌合溝１Ｇを形成する。
【００７０】
既設管１の切断が行われた後には、切断モータ２７を逆転させることにより、図３に示すように、切断刃２４と溝切刃２５とを既設管１の外周から離間する位置に待避させ、継輪５５のシフトを可能にするための空間が残置管部１ａの外周に形成される。
【００７１】
また、この切除工程（０３）では、昇降シャフト３１（交換機構３０の構成の一部）を引き上げる作動により、既設管１のうち切断された部位を作業ケース１４の内部まで移動させ、シャッターケース１３のシャッター１３ａを閉じる。これにより、既設管１の切除領域Ｒから作業ケース１４への水流を遮断する。
【００７２】
弁挿入工程（０４）では、図４に示すように、シャッターケース１３のシャッター１３ａを開放し、昇降シャフト３１を下降させ、仕切弁Ｖを切除領域Ｒに挿入する。
【００７３】
このように仕切弁Ｖを切除領域Ｒに挿入した場合には、仕切弁Ｖの下面側に脚部３３を、支持台１５が受け止めることで、仕切弁Ｖを適正な位置に配置できる。
【００７４】
この弁挿入工程（０４）では、昇降シャフト３１の下端に仕切弁Ｖを支持する以前に、仕切弁Ｖの下面側に脚部３３を備えておき、一対の流路管５４の各々に、継輪５５が外装される。継輪５５の内周には、一対のシールリング５６と、単一の嵌合リング５７とが備えられる。尚、嵌合リング５７は前述したように拡径治具５７ａによって内径を強制的に拡大した状態が維持される。
【００７５】
継輪シフト工程（０５）では、回転駆動部４３の駆動により、複数のシフトロッド４２を同時に同期して同方向に回転させることにより、図４、図１２に示すように、各々のシフトロッド４２の先端を仕切弁Ｖに接近させる方向に作動させ、その先端を係合部材５８の貫通孔５８ａに挿通させる。このように挿通する際には規制部材４２ｂが格納姿勢まで揺動し、挿通の後には図５、図１３に示す突出姿勢に切り換わる。
【００７６】
この継輪シフト工程（０５）では、回転駆動部４３を逆転させることにより、シフトロッド４２を仕切弁Ｖから離間する方向に作動させ、複数の係合部材５８と共に継輪５５を外方（仕切弁Ｖから離間する方向）にシフトさせる。このシフトにより、残置管部１ａと流路管５４との境界を覆う位置に継輪５５がシフトし、嵌合リング５７が嵌合溝１Ｇに係合可能な位置に達することでシフト工程（５０）は完了する。
【００７７】
このようにシフト工程（５０）が、完了した時点では、継輪５５の一対のシールリング５６のうちの一方が流路管５４の外周に密着し、他方が残置管部１ａの外周に密着する状態に達し、残置管部１ａと流路管５４との境界からの水の漏出が阻止される。
【００７８】
次に、ハウジング撤去工程（０６）によりハウジング１０を分解し、撤去する。このように撤去した状態で、図１４、図１５に示すように、嵌合リング５７に備えた拡径治具５７ａを取り外すことにより嵌合リング５７を嵌合溝１Ｇに嵌込み、継輪５５の移動を規制する。更に、継輪５５のフランジ体５５ｂと、流路管５４の流路フランジ５４ａとを複数の接合ロッド６０で連結する。
【００７９】
この接合ロッド６０は全長に亘って雄ネジ部が形成され、この接合ロッド６０の内端側（仕切弁Ｖに近い側）を流路フランジ５４ａの雌ネジ孔に螺合し、固定ナット６１で固定し、外端側をフランジ体５５ｂの孔部に挿通した状態で一対の固定ナット６１で挟み込む状態で固定する。
【００８０】
このように全ての工程が完了することにより、図６に示すように、ピット２の内部に露出する２つの残置管部１ａの中間に仕切弁Ｖが配置される。この配置状態では、この仕切弁Ｖの流路管５４と残置管部１ａの境界部分を覆う位置に継輪５５が配置されるため漏水を阻止する状態で仕切弁Ｖが残置管部１ａに支持される。また、継輪５５は、嵌合リング５７が嵌合溝１Ｇに係合し、複数の接合ロッド６０で位置が決まることから仕切弁Ｖが強固に支持される。特に、継輪５５が、筒状に成形された一体物として構成されているため高強度での支持を実現する。
【００８１】
〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。
【００８２】
（ａ）継輪５５を接合ロッド６０で固定する構成に代えて、図１９〜図２２に示すように流路管５４の外周にストッパー５４ｓを形成し、継輪５５の内周に係止突起５５ｓを形成し、シフト機構４０によって継輪５５が図２０に示す位置までシフトした状態で、継輪５５の位置関係を維持する構成を用いる。
【００８３】
この別実施形態（ａ）では、図１９に示すように、流路管５４の外端近傍の外周に外方に突出するストッパー５４ｓが形成され、継輪５５の内周に係止突起５５ｓが形成されている。また、シフト機構４０で継輪５５を外方にシフトさせる以前には図１９に示すように、流路管５４の外端より外側にシールリング５６と嵌合リング５７とが配置される。
【００８４】
このような構成から、継輪シフト工程（０５）において、シフト機構４０で継輪５５を外方にシフトさせ、図２０に示すように、嵌合リング５７が嵌合溝１Ｇに係合可能な位置にセットする。この状態では、ストッパー５４ｓと係止突起５５ｓとが管軸芯Ｐに沿う方向で当接する位置関係に達する。この位置関係に達した後に嵌合リング５７を嵌合溝１Ｇに嵌合させる操作を行うことで継輪５５の位置が固定される。また、このシフト工程（０５）では仕切弁Ｖを挟む位置の２つの継輪５５が当接により同時に位置が規制されるため、仕切弁Ｖの位置が管軸芯Ｐに沿う方向で変動することはない。
【００８５】
この別実施形態（ａ）では、ストッパー５４ｓと係止突起５５ｓとを図２１に示すように歯車状に形成し、継輪５５と流路管５４が相対的にスライドする際にストッパー５４ｓが係止突起５５ｓに当接又は通過可能な溝状部５５ｔを形成している。この構成は流路管５４に対し図１９に示すように継輪５５を外装した状態で継輪５５の脱落を防止するためのものである。つまり、継輪５５を流路管５４に外装する場合には、継輪５５を流路管５４の外部にセットし、管軸芯Ｐに沿う方向に変位させつつ、溝状部５５ｔをストッパー５４ｓが通過できるように、管軸芯Ｐを中心に継輪５５の回転角度を調整する。次に、溝状部５５ｔをストッパー５４ｓが通過し、図１９に示す位置に継輪５５が達した後に、継輪５５を管軸芯Ｐを中心に設定角度だけ回転させる。この回転により、図２２に示すように管軸芯Ｐに沿う方向視でストッパー５４ｓと係止突起５５ｓとが重なり合う位置関係となり、例えば、継輪５５が流路管５４から抜け出す方向に変位することがあっても、ストッパー５４ｓと係止突起５５ｓとが当接し、継輪５５の脱落を阻止できる。
【００８６】
また、別実施形態（ａ）の異なる形態として、図２１及び図２２ではストッパー５４ｓの周方向での幅及び溝状部５５ｔの周方向の幅は通過可能な程度で、近似した寸法になっており、隣接するストッパー５４ｓ及び溝状部５５ｔの周方向の幅も同一となっているが、各々の周方向の幅を変更し、周方向の１箇所だけストッパー５４ｓの通過を可能にする間隔（前述した溝状部５５ｔに対応）に設定しても良い。このように構成することにより、管軸芯Ｐを中心に継輪５５を回転させた際に３６０°のうちの１つの角度だけで、ストッパー５４ｓが係止突起５５ｓの部位を通過できるため、この角度以外の角度では継輪５５が抜け出す方向に変位できず、例えば、通過の後に１８０°程度回転させておくことにより、継輪５５の脱落を一層良好に阻止できる。
【００８７】
尚、別実施形態（ａ）では、嵌合リング５７を嵌合溝１Ｇに嵌合させる操作は、継輪５５を、管軸芯Ｐを中心に回転させる操作の前と後との何れのタイミングでも良い。
【００８８】
（ｂ）図２３、図２４に示すように、既設管１を切断する領域に対応する部位にセンタフレーム７０を配置し、この両側において、センタフレーム７０に支持されるように、センタフレーム７０両側部に切断機構２０を備える。
【００８９】
この別実施形態（ｂ）構成では、センタフレーム７０を挟む位置に切断機構２０の回転ディスク２１が配置されるため、これらを駆動する切断モータ２７をセンタフレーム７０の内部に備えることや、外部からの駆動力によって回転ディスク２１を同期駆動する駆動構造が備えられる。
【００９０】
この別実施形態（ｂ）においても、実施形態と同様に回転ディスク２１に対してガイドフレーム２２、バイトホルダ２３、切断作動部２６の一部等が備えられ、回転ディスク２１の回転に伴い、バイトホルダ２３を既設管１に接近させて既設管１の切断を実現するように構成される。
【００９１】
このような構成であるため、一対の切断機構２０で既設管１を切断した後には、既設管１のうち切断された部位を、交換機構３０が、センタフレーム７０と切断機構２０とともに上方に持ち上げ、ハウジング１０の外部に取り出すことになる。この構成では切除領域Ｒに仕切弁Ｖを挿入した状態において、ハウジング１０の内部に切断機構２０が存在しないため、継輪５５をシフトさせるシフト機構４０の単純化が可能となる。
【００９２】
また、この別実施形態（ｂ）のように構成されることにより、シフト機構４０によって継輪５５をシフトさせる際に切断機構２０の切断刃２４等を既設管１から離間する方向に待避させる作動も不要となる。
【００９３】
（ｃ）図２３、図２４に示すように、既設管１のうち、切除される部位の外側となる部位（残置管部１ａとなる部位）に継輪５５を予め外装する状態で保持しておき、既設管１の一部が切除され、切除領域Ｒに仕切弁Ｖが配置された場合に、外側から継輪５５を仕切弁Ｖに接近させるようにシフトさせるように構成する。
【００９４】
この別実施形態（ｃ）では、先に説明した別実施形態（ｂ）と同様にセンタフレーム７０の両側部に切断機構２０を配置した構成であり、切断機構２０の回転ディスク２１を支持するための構造や、回転ディスク２１を駆動するための構造がハウジング１０の内面に備えられないため、シフト機構４０の構造が単純化するだけでなく、シフト機構４０は内方に受けて継輪５５を押し込む作動を行う構成で済み、制御も容易となる。
【００９５】
（ｄ）先に説明した別実施形態（ｂ），（ｃ）と同様にセンタフレーム７０を挟む位置に切断機構２０を配置した構成を採用すると共に、既設管１を切除した後に、切除領域Ｒに対し、流路管５４に継輪５５が予め外装された仕切弁Ｖを挿入し、この挿入の後に、シフト機構４０により継輪５５を、残置管部１ａと流路管５４との境界を覆う位置までシフトさせるように構成する。
【００９６】
この別実施形態（ｄ）では、切除領域Ｒに仕切弁Ｖを挿入した状態では、ハウジング１０の内部に切断機構２０が存在しないため、実施形態で説明したように切断機構２０の切断刃２４等を既設管１から離間する方向に待避させる作動が不要となり、シフト機構４０による継輪５５のシフトを容易に行える。
【００９７】
（ｅ）拘束体３２は、直管部に設置した事例を示していたが、仕切弁や、切替Ｔ字管に設置しても良い。また、拘束体３２を仕切弁に設置することにより、老朽化した仕切弁を新しいものに交換することが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、既設管の一部を切断除去し切除箇所に仕切弁を設置する弁設置装置及び弁設置方法に利用することができる。
【符号の説明】
【００９９】
１          既設管
１ａ        残置管部
１Ｇ        嵌合溝
１０        ハウジング
２０        切断機構
２４        切断刃（切断刃部）
２５        溝切刃（溝形成刃部）
３０        交換機構
４０        シフト機構
４２        シフトロッド
４２ｂ      規制部材
５４        流路管
５５        継輪
５７        嵌合リング（嵌合部材）
５８        係合部材
５８ａ      貫通孔
６０        接合ロッド
Ｐ          管軸芯
Ｖ          仕切弁
【図１】
2020060216.tif 000003
【図２】
2020060216.tif 000004
【図３】
2020060216.tif 000005
【図４】
2020060216.tif 000006
【図５】
2020060216.tif 000007
【図６】
2020060216.tif 000008
【図７】
2020060216.tif 000009
【図８】
2020060216.tif 000010
【図９】
2020060216.tif 000011
【図１０】
2020060216.tif 000012
【図１１】
2020060216.tif 000013
【図１２】
2020060216.tif 000014
【図１３】
2020060216.tif 000015
【図１４】
2020060216.tif 000016
【図１５】
2020060216.tif 000017
【図１６】
2020060216.tif 000018
【図１７】
2020060216.tif 000019
【図１８】
2020060216.tif 000020
【図１９】
2020060216.tif 000021
【図２０】
2020060216.tif 000022
【図２１】
2020060216.tif 000023
【図２２】
2020060216.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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