(57)【要約】【課題】導管内遮断具及びそれを用いた導管内遮断工法において、導管内設置幅の小さい遮断具でありながら、管内の不純物，管内面の凹凸等に対しても高い遮断性能を確保できる。【解決手段】遮断具１０は、穿孔１ａから挿入されて、下端が管内面に当接すると共に上端が管外に突出する支持材１１と、支持材１１に軸Ｏを中心に回動自在に取り付けられた張り材１２と、軸Ｏにおいて支持材１１及び張り材１３に装着された遮断膜１３と、この遮断膜１３の外周縁に設けられる環状膨張体１４とを備える。ここで軸Ｏは導管１の中心軸と一致するように設けられる。環状膨張体１４は、流体注入管１４ａが接続され、この流体注入管１４ａから流体圧を注入することによって導管１内で展開して管内面の周囲に密着する環状外縁部を形成している。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
導管に形成された穿孔から挿入され、前記導管内の導通流体を遮断する導管内遮断具であって、前記導管内で展開して管内面の周囲に密着する環状外縁部と、該環状外縁部の環内を覆う遮断膜と、前記穿孔から挿入され前記導通流体の流れに抗して前記遮断膜を支持する支持材とを備えることを特徴とする導管内遮断具。
【請求項２】
前記環状外縁部は、前記導管外から注入される流体圧によって膨張する環状膨張体からなることを特徴とする請求項１記載の導管内遮断具。
【請求項３】
前記環状外縁部は、前記支持材に対して導管軸を中心に扇状に展開する線状部材であることを特徴とする請求項１記載の導管内遮断具。
【請求項４】
前記遮断膜は耐熱性の基材からなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の導管内遮断具。
【請求項５】
前記支持材を前記穿孔周辺に固定する固定手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の導管内遮断具。
【請求項６】
導管に穿孔を形成する工程と、前記導管内で展開して管内面の周囲に密着する環状外縁部及び該環状外縁部の環内を覆う遮断膜からなる導管内遮断具を前記穿孔から挿入する工程と、前記環状外縁部を展開して管内面に密着させる工程とを有し、前記導管内の導通流体を遮断することを特徴とする導管内遮断工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、導管内遮断具及びそれを用いた導管内遮断工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ガス導管等の導管内を導通する流体を遮断するには、導通流体圧や管の材質に応じて各種の方法が採用されおり、中圧等の圧力の高い導管にあっては、上流側のバルブを閉止するのが一般的な方法であり、低圧以下で小口径の鋼管に対しては、管自体を油圧工具で潰して遮断するスクイズ工法も採用されている。
【０００３】
そして、低圧管で口径の比較的大きな導管の遮断には、一般にガスバッグと呼ばれる遮断具が用いられている。埋設ガス導管を例にすると、図７に示すように、埋設されている活管に対して行われる部分取り替え工事や不使用部分を切り離して閉塞する元整理工事等において、工事区間の外側に立坑Ａが掘削され、この立坑Ａ内で導管１を遮断する作業が行われる。この作業は、ノーブロー作業（無噴出作業）として行われ、導管１に穿孔１ａを形成し、この穿孔１ａから導管１内にガスバッグＢが挿入される。このガスバッグＢは穿孔１ａの上流側に挿入される本玉Ｂ１と下流側に挿入される逆玉Ｂ２からなり、これによって工事区間へのガスの流入を遮断するものである。また、工事期間中の下流側へのガス供給を確保するために、ガスバッグＢが配備された部分の上流側にバイパス取り出し部Ｃが設けられ、そこからバイパス管Ｃ１が工事区間の下流側に向けて設置される。また、このようなガスバッグＢを用いても完全に流れを遮断することが困難となる場合があるので、導管１に形成された穿孔１ａ上に周辺をシールＤで封止した放散管Ｅを立てて、本玉Ｂ１を越してきたガス（越しガス）が穿孔１ａから放出されて作業領域となる立坑Ａ内に充満しないような防災対策が採られている（下記特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１５２４３５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このようなガスバッグを用いた導管内の遮断によると、導管に形成された穿孔の周辺に２個のバッグ（本玉Ｂ１と逆玉Ｂ２）を配備するので、バッグ設置幅Ｌを大きく確保しなければならない。これによって、埋設ガス導管工事においては、バイパス取り出し部Ｃの設置スペースも考慮すると、立坑Ａの形成幅が大きくなってしまい、施工時間或いは施工費の増大化を招くという問題があると共に、大きな立坑を形成することで掘削残土が大量に発生してその廃棄処理が社会問題化している。
【０００６】
また、ガス導管等の導管内には各種の不純物が堆積している場合があり、導管径自体が変形している場合もあるので、ガスバッグによる遮断断面が真円にならないことがある。このような状況で従来のガスバッグを使用すると、ガスバッグの管内密着面に、想定していない局部的な圧迫力が作用して、ガスバッグが破損することも考えられる。更には、凹凸のある遮断断面に対してガスバッグの管内密着面が上手く追従して密着できず、ガス遮断性能が低下してしまうことがある。
【０００７】
また、一般にガスバッグの材質は、ゴム系をベースにした製品が多く、高温環境或いは火気発生時の耐久性に問題があり、緊急時の防災対策を別途考える必要性があった。
【０００８】
更には、従来のガスバッグによるガス遮断では、安全性や環境への影響を考慮しながら微量な越しガスを放散管を介して大気放散していたが、環境問題や安全性に対するより厳格な対応を目指して、より遮断性能の高い遮断具の開発が求められている。
【０００９】
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものであって、導管内遮断具及びそれを用いた導管内遮断工法において、導管内設置幅の小さい遮断具でありながら、確実な遮断性能を確保することができること、管内の不純物，管内面の凹凸等に対しても良好な遮断性能が得られ、また破損が起きないこと、高温環境或いは火気発生時の耐久性に優れていること、更には、環境問題又は廃棄物処理問題といった社会ニーズにも対応できること等を目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明による導管内遮断具及び導管内遮断工法は、以下の各請求項に係る特徴を具備するものである。
【００１１】
請求項１に係る発明は、導管に形成された穿孔から挿入され、前記導管内の導通流体を遮断する導管内遮断具であって、前記導管内で展開して管内面の周囲に密着する環状外縁部と、該環状外縁部の環内を覆う遮断膜と、前記穿孔から挿入され前記導通流体の流れに抗して前記遮断膜を支持する支持材とを備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前述の導管内遮断具を前提として、前記環状外縁部は、前記導管外から注入される流体圧によって膨張する環状膨張体からなることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前述の導管内遮断具を前提として、前記環状外縁部は、前記支持材に対して導管軸を中心に扇状に展開する線状部材であることを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前述の導管内遮断具を前提として、前記遮断膜は耐熱性の基材からなることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記支持材を前記穿孔周辺に固定する固定手段を備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る発明は、前述したような導管内遮断具を用いる導管内遮断工法であって、導管に穿孔を形成する工程と、前記導管内で展開して管内面の周囲に密着する環状外縁部及び該環状外縁部の環内を覆う遮断膜からなる導管内遮断具を前記穿孔から挿入する工程と、前記環状外縁部を展開して管内面に密着させる工程とを有し、前記導管内の導通流体を遮断することを特徴とする。
【００１７】
このような構成を備えた導管内遮断具及び導管内遮断工法によると、以下の作用を奏することができる。
【００１８】
第１には、本発明の導管内遮断具は、環状外縁部と支持材の幅のみで設置幅が規制されるので、従来のガスバッグと比較して設置幅を小さくすることが可能である。これによって、遮断工事の施工範囲を狭くすることができ、特に、地下埋設導管の遮断工事においては、形成する立坑の幅を小さくできるので施工時間及び施工費の縮小化が可能である。
【００１９】
第２には、本発明の導管内遮断具は、環状外縁部によって管内面に対して線状に密着されるので、管内の不純物や凹凸を避けて確実に管内面に密着させることができる。これによって、不純物や凹凸が存在する導管に対しても高い遮断性能を確保できると共に、不純物や凹凸による無用な圧迫が作用しないので導管内遮断具の破損を回避できる。また、環状外縁部で管内面に対して線状に密着させるので、管の変形に対する追従性が良く、高い遮断性能を確保することができる。
【００２０】
第３には、環状外縁部を、導管外から注入される流体圧によって膨張する環状膨張体で形成したものでは、収縮させた状態で導管に形成した穿孔から環状膨張体を挿入し、導管外から水圧，油圧，空気圧等の流体圧を注入することによって、環状膨張体を膨張させることで、環状外縁部を管内面に密着させることができる。
【００２１】
また、環状外縁部を、前記支持材に対して導管軸を中心に扇状に展開する線状部材で形成したものでは、扇を畳んだ状態で導管内遮断具を穿孔から導管内に挿入し、この線状部材を扇状に展開することによって、線状部材を円形に広げ、この線状部材からなる環状外縁部を管内面に密着させることができる。
【００２２】
第４には、導管内遮断具の遮断膜は耐熱性の基材によって形成されているので、万が一の火気発生時等にも遮断膜が熱損することが無く、遮断状態を維持することができる。
【００２３】
第５には、導管内遮断具の支持材は、穿孔の周辺で固定手段によって固定されているので、導通流体の流れに対して導管内遮断具を確実に保持することができる。
【００２４】
第６には、前述した特徴を有する遮断具を用いた管内遮断工法によると、導管内に挿入される遮断具の設置幅を小さくすることができるので、遮断工事の施工範囲を狭くすることができ、特に、地下埋設導管の遮断工事においては、形成する立坑の幅を小さくできるので施工時間及び施工費の縮小化が可能である。また、不純物の存在等に対しても遮断性能の高い遮断具を用いているので、越しガスの発生を抑えることができ、越しガスの大気放散を排除することができる。したがって、環境面及び安全面で良好な工法を提供できる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１〜４は本発明の実施形態に係る導管内遮断具及びそれを用いた導管内遮断工法を説明する説明図である。図１において、この実施形態の遮断具１０は、穿孔１ａが形成された導管１内に穿孔１ａから挿入され、導管１を流れる導通流体Ｆを遮断するものである。
【００２６】
遮断具１０は、穿孔１ａから挿入されて、下端が管内面に当接すると共に上端が管外に突出する支持材１１と、支持材１１に軸Ｏを中心に回動自在に取り付けられた張り材１２と、軸Ｏにおいて支持材１１及び張り材１３に装着された遮断膜１３と、この遮断膜１３の外周縁に設けられる環状膨張体１４とを備える。ここで軸Ｏは導管１の中心軸と一致するように設けられる。
【００２７】
環状膨張体１４は、流体注入管１４ａが接続され、この流体注入管１４ａから流体圧（水圧，油圧，空気圧）を注入することによって導管１内で展開して管内面の周囲に密着する環状外縁部を形成している。環状膨張体１４及び遮断膜１３の材質は、燃焼性ガスを導通するガス導管に適用する場合には、ガス引火時の熱に対して破損しない材質が求められ、難燃ないしは不燃の塗料で基布を覆ったものや、基材自体に耐熱性材或いは難燃材が適用される。また、導管１内で環状膨張体１４が展開した時には、張り材１２が支持材１１と直交する方向に回動され、張り材１２の左右両端が環状膨張体１４を管内に押し付けるように配置される。
【００２８】
支持材１１と張り材１２は、導通流体Ｆの流れ方向に対して、環状膨張体１４及び遮断膜１３の後方に位置するように配置される。また、支持材１１は下端が管内面に当接され、上部は穿孔１ａの封止栓を兼ねる固定手段１５によって固定されている。これによって、環状膨張体１４と遮断膜１３は、導通流体Ｆの流動圧に抗して支持材１１と張り材１２に支持されることになり、導通流体Ｆの流れに押し流されないようにしている。
【００２９】
図３は、実施形態の遮断具１０において、環状膨張体１４を展開する前の状態を示している。この際には、張り材１２は支持材１１と重なる位置に保持され、環状膨張体１４は流体圧が抜かれて収縮した状態になっている。この状態で、前述の穿孔１ａから導管１内に挿入される。その後、張り材１２を支持材１１と直交する位置に止めて、流体注入管１４ａから流体圧を注入することによって、環状膨張体１４は図１或いは図２の状態に展開する。一例として、張り材１２を支持材１１と直交する位置に止まるようにバネ付勢した構成にすることで、前述した展開を容易に行うことが可能にある。
【００３０】
図４は、遮断具１０を導管１に装着した状態を示す説明図である（図１における上方からみた平面図）。固定手段１５は保持部１５ａを有し、この保持部１５ａに支持材１１を嵌め込み、固定手段１５を穿孔１ａに嵌め込むことで、支持材１１を穿孔１ａ周辺に固定している。これによると、固定手段１５によって、支持材１１の固定と同時に穿孔１ａの封止を行っており、越しガスの大気放散を確実に防止している。
【００３１】
このような実施形態の遮断具１０によると、環状膨張体１４と支持材１１の幅のみで設置幅が規制されるので設置幅を小さくすることが可能であり、遮断工事の施工範囲を狭くすることができ、特に、地下埋設導管の遮断工事においては、形成する立坑の幅を小さくできるので施工時間及び施工費の縮小化が可能である。
【００３２】
また、遮断具１０は、環状膨張体１４によって管内面に対して線状に密着されるので、管内の不純物や凹凸を避けて確実に管内面に密着させることができる。これによって、不純物や凹凸が存在する導管に対しても高い遮断性能を確保できると共に、無用な圧迫を避けて環状膨張体１４の破損を回避できる。また、環状膨張体１４で管内面に対して線状に密着させるので、管の変形に対する追従性が良く、高い遮断性能を確保することができる。
【００３３】
更に、環状膨張体１４及び遮断膜１３は耐熱性の基材によって形成されるので、万が一の火気発生時等にも遮断膜が熱損することが無く、遮断状態を維持することができる。そして、遮断具１０の支持材１１は、穿孔１ａの周辺で固定手段１５によって固定されているので、導通流体の流れに対して遮断具１０を確実に保持することができる。
【００３４】
図５及び図６は、本発明の他の実施形態を示す説明図である。この実施形態に係る遮断具２０は、前述の実施形態と同様の支持材２１と、この支持材２１に軸Ｏを中心に回動自在に取り付けられた展開材２２と、この展開材２２の回動によって扇状に展開される線状部材２３と、線状部材２３の内側を覆う遮断膜２４とを備えている。ここで軸Ｏは導管１の中心軸と一致している。
【００３５】
この遮断具２０は、図６（ａ）に示すように、展開材２２の回動位置によって線状部材２３と遮断膜２４とが扇状に畳まれた状態になって、穿孔１ａから導管１内に挿入される。そして、図６（ｂ）に示すように、展開材２２を回動させることによって線状部材２３が円弧状に広がり、展開材２２を約１８０°回転させて展開材２２と支持材２１が重なる状態になったところで、図５に示すように、線状部材２３が環状外縁部を形成して、その環内を遮断膜２４が覆うように構成される。
【００３６】
この実施形態の遮断具２０においても、環状外縁部を形成する線状部材２３が導管１の内面に密着することになり、管内の不純物や凹凸を避けて確実に管内面に密着させることができるので、不純物や凹凸が存在する導管に対しても高い遮断性能を確保することができる。また、前述の実施形態と同様に設置幅を小さくできるので、遮断工事の施工範囲を狭くすることができる。
【００３７】
そして、このような実施形態の遮断具１０，２０を用いた導管内遮断工法は、先ず、導管１に穿孔１ａを形成し、穿孔１ａから導管１内に遮断具１０，２０を挿入する。そして、導管１内で環状外縁部を形成する環状膨張体１４或いは線状部材２３を展開させる。これによって、環状外縁部を形成する環状膨張体１４或いは線状部材２３が管内面に密着するようになり、この環状外縁部の環内に遮断膜１３，２４が配備されるようになる。これによって、遮断膜１３，２４と環状外縁部の閉塞作用によって導管１内の導通流体を遮断する。
【００３８】
このような導管内遮断工法によると、前述したように、導管１内に挿入される遮断具１０，２０の設置幅を小さくすることができるので、遮断工事の施工範囲を狭くすることができ、特に、地下埋設導管の遮断工事においては、形成する立坑の幅を小さくできるので施工時間及び施工費の縮小化が可能であり、不純物の存在等に対しても遮断性能の高い遮断具１０，２０を用いているので、越しガスの発生を抑えることができ、越しガスの大気放散を排除することができる。したがって、環境面及び安全面で良好な工法となる。
【００３９】
そして、前述した導管内遮断工法を採用した埋設導管工事では、前述したように立坑を小さくできることから掘削残土の発生が少なくなる。これによって、工事に伴う廃棄処理物が少なくなり、廃棄物処理による環境への影響を極力少なくした工事が可能となる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明はこのように構成されるので、導管内遮断具及びそれを用いた導管内遮断工法において、導管内設置幅の小さい遮断具でありながら、確実な遮断性能を確保することができる。また、管内の不純物，管内面の凹凸等に対しても遮断性能が低下することがない。そして、高温環境或いは火気発生時の耐久性に優れている。更には、環境問題又は廃棄物処理問題といった社会ニーズにも対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る導管内遮断具の構成を示す説明図である（側断面図）。
【図２】本発明の一実施形態に係る導管内遮断具の構成を示す説明図である（図１におけるＡ−Ａ断面図）。
【図３】本発明の一実施形態に係る導管内遮断具の構成を示す説明図である（展開前の状態）。
【図４】本発明の一実施形態に係る導管内遮断具の構成を示す説明図である（導管に装着した状態）。
【図５】導管内遮断具の他の実施形態を示す説明図（正面図）である。
【図６】導管内遮断具の他の実施形態を示す説明図（展開状態説明図）である。
【図７】従来技術の説明図である。
【符号の説明】
１  導管    １ａ  穿孔
１０，２０  遮断具
１１，２１  支持材
１２  張り材
１３，２４  遮断膜
１４  環状膨張体（環状外縁部）  １４ａ  流体注入管
１５  固定手段
２２  展開材
２３  線状部材（環状外縁部）
１０ａ，２０ａ，３０ａ，４０ａ  隔壁
１１，１１Ａ，１１Ｂ  膨張空間
【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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