(57)【要約】【課題】浅層埋設既設管に対しても分岐管配設工事を実施することが可能で、埋め戻し量の少ない浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁を提供すること。【解決手段】不断水の状態で既設流体管Ｐの一部を切断し、この切断部分に切換弁１２を挿入して既設流体管Ｐ内の流れを止水、あるいは分岐する浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁であって、この切換弁は穿孔部分に挿入した弁箱６と、この弁箱６内で回動する切換弁本体１２とを有し、前記弁箱６は該流体管Ｐの上流部、下流部及び該上下流部と同じ位置にある分岐管部に通じる３つの部屋に仕切られていると共に、その上部は前記３つの部屋に対応する開口部が設けられ、前記切換弁本体１２は回動操作により前記３つの開口部の一つを選択的に閉塞する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不断水の状態で既設流体管の一部を切断し、該切断部分に切換弁を挿入して既設流体管内の流れを止水、あるいは分岐する浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁であって、前記切換弁は前記切断部分に挿入した弁箱と、該弁箱内で回動する切換弁本体とを有し、前記弁箱は該流体管の上流部、下流部及び該上下流部と同じ位置にある分岐管部に通じる３つの部屋に仕切られていると共に、その上部は前記３つの部屋に対応する開口部が設けられ、前記切換弁本体は回動操作により前記３つの開口部の一つを選択的に閉塞することを特徴とする浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁。
【請求項２】
前記弁箱の開口部は前記流体管の中心軸線位置近傍に設けられている請求項１に記載の浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、不断水の状態で既設流体管の一部を切断し、該切断部分に切換弁を挿入して既設流体管内の流れを止水、あるいは分岐する浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
水道本管等の既設流体管を不断水状態で切断し、この切断部分に分岐工事用切換弁を挿入した装置として、例えば特許第２５１７４９７号公報に記載されている不断水挿入流体制御弁装置が知られている。
【０００３】
図９は前記公報に開示されている流体制御弁装置の断面図であり、（ａ）は分岐路が閉鎖された状態を示し、（ｂ）は上流側と分岐路が連通している状態を示したものである。図９の（ａ）において、Ｐは分岐管配設工事のために一部掘り起こした地中に埋設されていた既設流体管で、穿孔時に用いた割Ｔ字管０１により密封状態で囲繞され、この割Ｔ字管０１とねじ接合された弁ケーシング０２内には切換弁体０３が上下方向に摺動自在に支持されている。弁ケーシング０２には分岐接続管（図示せず）に連通する連通孔０４が形成されているが、切換弁体０３が上方位置にあるときはシリンダ部０３ａにより塞がれており、流体管Ｐの上流側からの流れは分岐接続管側に流れ込むようなことはない。
【０００４】
弁棒０５が回動し切換弁体０３が押し下げられると、流体管Ｐの流れは遮断され、上流側からの流れは矢印に示した如く、切換弁体０３の内部通路Ｘを通って連通孔０４から分岐接続管側に流れ込む。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の不断水挿入流体制御弁装置は切換弁体０３の上下動により分岐接続管への通水、断水が自在となり分岐管配設工事を実施することができるが、分岐管配設工事が終了して流体管を埋め戻す際に、分岐接続管の位置、即ち連通孔０４の位置が高いところにあるために、埋め戻しのためには所要の深さを必要とし、掘削作業並びに埋め戻しのための作業時間が短縮できる浅層埋設既設管には適さなかった。
【０００６】
このような状況を避けるため、例えば特公平７―１０９２７４号公報に記載されているような、分岐接続管の位置を流体管と同一レベルに設けたものも知られている。図１０は前記公報に記載された分岐管接続装置の断面図であり、切換三方弁０５が流体輸送管０６とこれに直交する分岐接続管０７間に配置した弁箱０８内に配置されている。
【０００７】
分岐接続管０７は流体輸送管０６と同一の位置レベルにあり、弁軸０９を回動することにより弁体０１０が回動し、弁体０１０に形成した閉鎖板０１０ａが分岐接続管０７を閉じたり、流体輸送管０６を閉じたりして流路を切り替えることができる。
【０００８】
しかしながら、このような分岐管接続装置の切換三方弁０５は浅層埋設既設管に適用するのに便利であるが、弁軸０９が弁箱０８の上下端で支えられており、大きな回動駆動トルクを要するばかりでなく、閉鎖板０１０ａが管路の全面を覆うようになっているので水圧による回動負荷も大きく、切換三方弁０５の駆動に電動モータ等の動力を要した。
【０００９】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたもので、浅層埋設既設管に対しても分岐管配設工事を実施することが可能で、埋め戻し量の少ない、しかも切換操作を軽快に行える浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁を提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するために、本発明の浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁は、不断水の状態で既設流体管の一部を切断し、該切断部分に切換弁を挿入して既設流体管内の流れを止水、あるいは分岐する浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁であって、前記切換弁は前記切断部分に挿入した弁箱と、該弁箱内で回動する切換弁本体とを有し、前記弁箱は該流体管の上流部、下流部及び該上下流部と同じ位置にある分岐管部に通じる３つの部屋に仕切られていると共に、その上部は前記３つの部屋に対応する開口部が設けられ、前記切換弁本体は回動操作により前記３つの開口部の一つを選択的に閉塞することを特徴としている。
この特徴によれば、切換弁の分岐管部に通じる部屋が上下流部と通じる部屋と同じ位置にあるので、切換弁自体を既設流体管より長く突設させることなく回動動作によって流体管の上流部、下流部が分岐管部と接続遮断できるので、地面の掘削作業並びに埋め戻しのための作業時間が短縮できる浅層埋設既設管に適用できる。
【００１１】
本発明の浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁において、前記弁箱の開口部は前記流体管の中心軸線位置近傍に設けられていることが好ましい。
このようにすれば、切換弁をより低い位置に設置することができ、操作弁軸、弁体が従来のものと比べ短く構成されるので、操作に要する駆動トルクを小さくできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁の一実施形態について、図１〜３を参照して説明する。図１は浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁の断面図、図２は接続口が閉塞された分岐管を接続する前の、切換弁本体を分岐管と対向する壁面に位置させた状態での図１のＡ―Ａ断面図であり、図３は図１のＢ−Ｂ断面図であって（ａ）は分岐管側が開放された状態を示し、（ｂ）は分岐管側が遮蔽された状態を示す平面断面図である。
【００１３】
図１において、Ｐは既設流体管としての給水本管であって、この給水本管Ｐの分岐管配設部には分岐工事用の密封ハウジング１が取付けられる。Ｑは給水本管Ｐの分岐箇所に後述する穿孔機により切断された切断部である。
【００１４】
密封ハウジング１は、中間より分割された下部ハウジング１ａ、上部ハウジング１ｂを液密に接続して円筒カップ状の弁ハウジングＳが形成されており、開口した上部には蓋体２を液密に取付けるためのフランジ４ａが形成されると共に、弁ハウジングＳの垂直な中心軸線と直交する水平軸線上の左右両側面には穿孔機により切断された給水本管Ｐの両切断部を液密に接続するフランジ４ｂ、４ｃを設けた連結管Ｓ１、Ｓ２が形成されており、弁ハウジングＳの両フランジ４ｂ、４ｃを結ぶ直線と直交する側面には、図２に示すように、後述する分岐管を液密に接続するためのフランジ４ｄを設けた連結管Ｓ３が形成されている。
【００１５】
密封ハウジング１内には、弁箱６と、この弁箱６内で回動する切換弁本体１２とから成る切換弁としての分岐弁Ｖが装着されている。
【００１６】
弁箱６は、給水本管Ｐの中心軸線位置近傍より下方部位に図３（ａ）、（ｂ）に示すように、縦方向中心軸線より１２０度の角度で３方向に隔壁１８、２０および２２が延設され、弁ハウジングＳの内周壁が液密にシールされて３つの弁室Ｖ１、Ｖ２及びＶ３が分割形成されている。弁箱外周にはシールリングを装着したフランジ８が形成されて弁ハウジングＳと密封接続している。
【００１７】
更に詳しくは、弁ハウジングＳの内部には、分岐管が接続される小径の連結管Ｓ３と切断された両給水本管Ｐが接続される大径の両連結管Ｓ１、Ｓ２の間に形成される両内周壁１ｄ、１ｅと、連結管Ｓ３に対向する両連結管Ｓ１、Ｓ２間の内周壁１ｃが形成される。
【００１８】
弁室Ｖ１、Ｖ２及びＶ３は、弁ハウジングＳ内部の両内周壁１ｄ、１ｅと両連結管Ｓ１、Ｓ２間の内周壁１ｃを３等配された隔壁１８、２０および２２により液密にシールすることで３つに区画形成されるが、１２０度の角度より狭い間隔で形成される連結管Ｓ３両側の内周壁１ｄ、１ｅは、１２０度の角度で形成される隔壁２０、２２先端のシール部間が両内周壁１ｄ、１ｅの間隔に対応する狭い間隔で形成されている。
【００１９】
図１及び図２に示すように、内部空間が形成される３方向に延設された隔壁１８、２０および２２の上端１８ａの中心部に挿嵌される軸受け２５と、弁箱６の開口部を密閉閉塞する蓋体５中央の軸受けに回転可能に保持される回転軸２６には切換弁本体となる弁体１２が装着されている。更に、蓋体５中央の軸受けを挿通して上方に突出した回転軸２６の上端には回栓棒に連結するためのアダプタ２８が装着される。
【００２０】
弁体１２は平面視扇形に形成されて、その中心部が回転軸２６に装着されて円弧部外周縁上方に立設して弁箱６の内周壁１０に液密に摺接する円弧状のシール壁１２ａと弁箱の３つの隔壁１８、２０および２２で構成される３つの上方開口部の一つを閉鎖可能な扇状の底壁１２ｂが形成され、このシール壁１２ａと扇状の底壁１２ｂにより、３つの連通口１４ａ、１４ｂ及び１５と３つの弁室Ｖ１、Ｖ２及びＶ３を適宜連通遮断させることができる。
【００２１】
次に密封ハウジング１の取付手順に付き図４〜図８を参照して説明する。
【００２２】
図４は給水本管の一部を不断水状態で切断する状態を示す説明図、図５は切断された給水本管の切断部から穿孔装置が取り外された密封ハウジングの上部が開閉弁で閉塞された状態を示す説明図、図６は密封ハウジングの上部に液密に取付けられた挿入装置を用いて密封ハウジングの内部に切換弁本体を装着する状態を示す説明図、図７は切換弁本体を装着した密封ハウジングが密閉された状態を示す説明図であり、図８の（ａ）〜（ｃ）は給水本管の一部を不断水状態で交換する手順を示す説明図である。
【００２３】
先ず、図８の（ａ）に示すように、例えば所定範囲Ｌで腐蝕した給水本管Ｐの一部の腐蝕管Ｐ１を新管と交換すべく、交換される給水本管Ｐの離間する２箇所に分岐管部となるバイパス管Ｐ２を接続するための分岐弁Ｖを設置する密封ハウジング１が液密に外装される。
【００２４】
すなわち、図４に示すように、外装された密封ハウジング１上面には密閉収容筒３７内にカッターＣを収容した状態で穿孔装置３０が開閉弁３５を介して取付けられる。
【００２５】
更に、密封ハウジング１の前後には、作業弁３４を介して切り屑回収用の挿入装置３２が取付けられ、この挿入装置３２によって開口が形成されると、この開口を通して給水本管Ｐ内部に挿入された切り屑回収フィルタ３６により切断時に生ずる切り屑が回収されるようになっている。
【００２６】
次に、給水本管Ｐが不断水状態で切断された後は、図５に示すように、密封ハウジング１の上面から穿孔装置３０が取り外された開口部は開閉弁３５により閉塞される共に、密封ハウジング１の前後に配置された切り屑回収用の挿入装置３２が取り外されると、その開口部が蓋体４０で密閉される。
【００２７】
次いで、密封ハウジング１の上面には、図６に示すように密閉収容筒４２内に分岐弁Ｖを収容した状態で挿入装置３２が開閉弁３５を介して取付けられ、挿入装置３２の作用で分岐弁Ｖが密封ハウジング１の内部に装着されると、図７で示すように、密封ハウジング１の上面が蓋体４４で閉塞され、この蓋体４４の上面には分岐弁Ｖを回動操作する回転軸２６の端部に取り付けたアダプタ２８が突出している。
【００２８】
次に、切換弁の操作に付き図１〜図３及び図８を参照して説明する。
【００２９】
例えば、所定範囲Ｌで腐蝕した給水本管Ｐの一部の腐蝕管Ｐ１を不断水状態で新管と交換する際に、図８の（ａ）に示すように腐蝕管Ｐ１の両側に分岐弁Ｖを内装した密封ハウジング１がそれぞれ装着され、これらの密封ハウジング１、１間にはバイパス管Ｐ２が接続される。
【００３０】
そこで、腐蝕管Ｐ１の両端を切断するに際し、回栓棒を駆動させて弁体１２を所定角度回動することで、図３（ａ）のハッチングで示すように、弁箱６内の弁室Ｖ２を密閉することで密封ハウジング１の一方の連結管Ｓ２に連通する連通口１４ｂが遮蔽される。
【００３１】
そこで、開放されている連通口１４ａから弁室Ｖ１内に流入した水は、隔壁２０の上部を乗り越えて隣接する弁室Ｖ３内に流入し、次いで連通口１５より連結管Ｓ３を介してバイパス管Ｐ２に流下して腐蝕管Ｐ１の他方に配置された密封ハウジング１に流動する。
【００３２】
次に、図８の（ｂ）に示すように、この状態で腐蝕管Ｐ１が長さＬの範囲で切断されると、この腐蝕管Ｐ１に代えてその部分に新管Ｐ１′が接続される。
【００３３】
次いで、図８の（ｃ）に示すように新管Ｐ１′が接続された後は、再び回栓棒を作動させることで、弁体１２が図３（ａ）の位置から１２０度の範囲で回動し、図３（ｂ）のハッチングで示される弁箱６内の弁室Ｖ３が密閉されて密封ハウジング１のバイパス管Ｐ２が接続される連結管Ｓ３に連通する連通口１５が遮蔽される。
【００３４】
これにより、開放されている連通口１４ａから弁室Ｖ１内に流入した水は、隔壁１８の上部を乗り越えて隣接する弁室Ｖ２内に流入し、次いで連通口１４ｂより連結管Ｓ２を介して新管Ｐ１′に流下して新管Ｐ１′の他方側に配置された密封ハウジング１に流動することになる。
【００３５】
従って、上記の実施形態によれば、分岐弁Ｖのバイパス管Ｐ２に通じる弁室Ｖ３が、上下流部と通じる他の弁室Ｖ１、Ｖ２と同じ位置にあるので、切換弁である分岐弁Ｖ自体を給水本管Ｐより上方に長く突設させることなく、回動動作によって給水本管Ｐの上流部、下流部がバイパス管Ｐ２と接続遮断できるので、地面の掘削作業並びに埋め戻しのための作業時間が短縮できる浅層埋設既設管に適用できる。
【００３６】
また、弁箱６の開口部が給水本管Ｐの中心軸線位置近傍に設けられているので、分岐弁Ｖをより低い位置に設置することができるばかりでなく、弁体１２の面積や回転軸２６を短く構成できるので、弁操作に要する駆動トルクが小さく、回栓棒による軽快な操作が実現できる。
【００３７】
なお、本発明の実施形態の説明において、弁体１２の扇状の底壁１２ｂにより開閉される弁箱の開口部の位置を給水本管Ｐの中心軸線位置近傍に設けた例で説明したが、その開口部の位置を弁箱の上方または下方部に設けるようにしてもよい。
【００３８】
【発明の効果】
本発明は以下の効果を奏する。
【００３９】
（ａ）請求項１項の発明によれば、切換弁の分岐管部に通じる部屋が上下流部と通じる部屋と同じ位置にあるので、切換弁自体を既設流体管より長く突設させることなく回動動作によって流体管の上流部、下流部が分岐管部と接続遮断できるので、地面の掘削作業並びに埋め戻しのための作業時間が短縮できる浅層埋設既設管に適用できる。
【００４０】
（ｂ）請求項２項の発明によれば、切換弁をより低い位置に設置することができ、操作弁軸、弁体が従来のものと比べ短く構成されるので、操作に要する駆動トルクを小さくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る浅層埋設型不断水分岐工事用切換弁の断面図である。
【図２】接続口が閉塞された分岐管を接続する前の、切換弁本体を分岐管と対向する壁面に位置させた状態での図１のＡ―Ａ断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図であって、（ａ）は分岐管側が開放された状態を示し、（ｂ）は分岐管側が遮蔽された状態を示す平面断面図である。
【図４】給水本管の一部を不断水状態で切断する状態を示す説明図である。
【図５】切断された給水本管の切断部から穿孔装置が取り外された密封ハウジングの上部が開閉弁で閉塞された状態を示す説明図である。
【図６】密封ハウジングの上部に液密に取付けられた挿入装置を用いて密封ハウジングの内部に切換弁本体を装着する状態を示す説明図である。
【図７】切換弁本体を装着した密封ハウジングが密閉された状態を示す説明図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は給水本管の一部を不断水状態で交換する手順を示す説明図である。
【図９】従来の埋設型不断水分岐工事用切換弁の断面図であり、（ａ）は分岐路が閉鎖された状態を示す断面図、（ｂ）は上流側と分岐路が連通している状態を示す断面図である。
【図１０】分岐接続管の位置を流体管と同一レベルに設けた従来の分岐管接続装置の断面図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　　　密封ハウジング
１ａ　　　　　　　　　　　下部ハウジング
１ｂ　　　　　　　　　　　上部ハウジング
１ｃ、１ｄ、１ｅ　　　　　内周壁
２　　　　　　　　　　　　蓋体
４ａ〜ｄｅ　　　　　　　　フランジ
５　　　　　　　　　　　　蓋体
６　　　　　　　　　　　　弁箱
８　　　　　　　　　　　　フランジ
１０　　　　　　　　　　　内周壁
１２　　　　　　　　　　　切換弁本体（弁体）
１２ａ　　　　　　　　　　シール壁
１２ｂ　　　　　　　　　　底壁
１４ａ、１４ｂ　　　　　　連通口
１５　　　　　　　　　　　連通口
１８、２０、２２　　　　　隔壁
１８ａ　　　　　　　　　　上端
２６　　　　　　　　　　　回転軸
２８　　　　　　　　　　　アダプタ
３０　　　　　　　　　　　穿孔装置
３２　　　　　　　　　　　挿入装置
３４　　　　　　　　　　　作業弁
３５　　　　　　　　　　　開閉弁
３６　　　　　　　　　　　屑回収フィルタ
３７　　　　　　　　　　　密閉収容筒
４０、４４　　　　　　　　蓋体
４２　　　　　　　　　　　密閉収容筒
Ｃ　　　　　　　　　　　　カッター
Ｇ　　　　　　　　　　　　減速機
Ｐ　　　　　　　　　　　　給水本管
Ｐ１　　　　　　　　　　　腐蝕管
Ｐ１′　　　　　　　　　　新管
Ｐ２　　　　　　　　　　　バイパス管
Ｓ　　　　　　　　　　　　弁ハウジング
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３　　　　　連結管
Ｖ　　　　　　　　　　　　分岐弁
Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３　　　　　弁室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2004060689.tif 000010
【図９】
2004060689.tif 000011
【図１０】
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