(57)【要約】【課題】本発明の主目的は、バルブ挿入の工事を迅速に行うことができると共に、密閉ケースの小型化を図り得る不断流バルブ挿入工法を提供する。【解決手段】組立工程、切削工程および工具取出工程を備えた不断流バルブ挿入工法に関する。前記組立工程では、管路に挿入するための弁体と、切削工具２３０とを、密閉ケース２内に収容する。前記切削工程では切削工具２３０を既設管１を切削する切削運動を行わせつつ、密閉ケース２を既設管１の径方向に向って送ることにより、既設管１を切削する。前記工具取出工程では、切削終了後に切削工具２３０を密閉ケース２から取り出して作業用弁２７７を閉弁する。【選択図】　　　　図３
2004069059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立工程、切削工程および工具取出工程を備えた不断流バルブ挿入工法であって、
前記組立工程では、既設管の一部を該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための弁体と該弁体とは別に回転自在に支持されたカッタ軸に固定されかつ複数の切レ刃を有する切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容し、
前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記カッタ軸のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管に沿って移動させることにより、前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって切削して、切り開かれた溝を形成し、
前記工具取出工程では、前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し可能とするために予め取り付けた作業用弁を介して、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出して前記作業用弁を閉弁する不断流バルブ挿入工法。
【請求項２】
組立工程、切削工程および工具取出工程を備えた不断流バルブ挿入工法であって、
前記組立工程では、既設管の一部を該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための仕切弁体と該仕切弁体とは別に前記既設管の径方向に設定した軸線のまわりに回転自在に支持されかつ柱の先端面および外周面に切レ刃をそれぞれ複数有する切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容し、
前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記軸線のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管の前記周方向に回転させることにより、前記切削工具を前記周方向に回転させて前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周または全周の範囲にわたって切削することで、前記既設管の周方向に略半周または全周の範囲にわたって切り開いた切削溝を形成し、
前記工具取出工程では、前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し可能とするために予め取り付けた作業用弁を介して、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出して前記作業用弁を閉弁する不断流バルブ挿入工法。
【請求項３】
組立工程、切削工程および工具取出工程を備えた不断流バルブ挿入工法であって、
前記組立工程では、既設管の一部を該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための仕切弁体と該仕切弁体とは別に前記既設管の径方向に設定した軸線のまわりに回転自在に支持されかつ柱の先端面および外周面に切レ刃をそれぞれ複数有する切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容し、
前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記軸線のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管の前記周方向に回転させることにより、前記切削工具を前記周方向に回転させて前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周の範囲にわたって切削することで、前記既設管の周方向に略半周の範囲にわたって切り開いた切削溝を形成し、
前記工具取出工程では、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出す不断流バルブ挿入工法。
【請求項４】
既設管の周方向に複数個に分割され前記既設管の一部を気密状態で囲繞すると共に、挿入する仕切弁体を収容し、かつ、該仕切弁体が管径方向に移動するのを許容する収容部を有し、前記気密状態で、かつ、前記仕切弁体を収容した状態で前記既設管の周りを回転可能な密閉ケースと、
前記密閉ケースに設けられ、前記仕切弁体を前記密閉ケースに収容した状態で前記既設管を切削する切削工具を挿入可能な分岐状部とを備え、
前記分岐状部の孔径が前記仕切弁体の厚さと同程度または仕切弁体の厚さよりも大きく、かつ、前記仕切弁体における既設管内への侵入部分における最大幅よりも小さいことを特徴とする不断流バルブ挿入装置。
【請求項５】
請求項４において、
前記分岐状部には作業用の弁が取り付けられている不断流バルブ挿入装置。
【請求項６】
請求項４において、
前記密閉ケースが周方向に分割された２以上の分割ケースを備え、
前記分岐状部と収容部とが一つの前記分割ケースに設けられている不断流バルブ挿入装置。
【請求項７】
請求項４において、
前記分岐状部が収容部から分岐しているように設けられている不断流バルブ挿入装置。
【請求項８】
請求項４において、
前記分岐状部が収容部に対し管軸方向にズレて設けられている不断流バルブ挿入装置。
【請求項９】
請求項４ないし８において、
前記密閉ケースには、前記分岐状部よりも径の小さい排水用孔が一体に形成されている不断流バルブ挿入装置。
【請求項１０】
請求項４ないし９の不断流バルブ挿入装置と、
前記収容部に収容された仕切弁体を備えてなる不断流挿入用バルブ。
【請求項１１】
請求項１０において、
前記仕切弁体が前記切削工具により既設管の周方向に略半周の範囲にわたって切削された溝状の切削溝に挿入可能に形成されていることを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【請求項１２】
請求項１１において、
先端面および円筒面に沿った切レ刃を持つ切削工具で前記既設管を管径方向に切り込み、その後、該切削工具を管の周方向に沿って移動させて該既設管の周方向に略半周の範囲にわたって切削された溝状の切削溝に、前記仕切弁体が挿入可能に形成されていることを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【請求項１３】
請求項１０において、
前記仕切弁体は既設管に形成された切削溝から該既設管内に侵入して、仕切弁体の第１ゴムパッキン部が前記既設管の切削溝を形成する切削面に接触すると共に、第２ゴムパッキン部が前記既設管の内周面に接触して閉弁状態となる仕切弁体であって、
先端面および円筒面に沿った切レ刃を持つ切削工具で前記既設管を管径方向に切り込み、その後、該切削工具を管の周方向に沿って移動させて該既設管の周方向に略半周の範囲にわたって形成された溝状の前記切削溝における切削面に対応する接触面を、前記第１ゴムパッキン部が有することを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【請求項１４】
請求項１０において、
前記仕切弁体は、既設管に形成された切削溝から該既設管内に侵入して、仕切弁体の第１ゴムパッキン部が前記既設管の切削溝を形成する切削面に接触すると共に、第２ゴムパッキン部が前記既設管の内周面に接触して閉弁状態となる仕切弁体であって、
前記切削溝が管径方向よりも管軸方向に幅狭な溝状に形成されているのに対し、前記第１ゴムパッキン部が前記切削溝の切削面に沿った形状を持つことを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【請求項１５】
請求項１０において、
前記仕切弁体は、既設管に形成された切削溝から該既設管内に侵入して、仕切弁体の第１ゴムパッキン部が前記既設管の切削溝を形成する切削面に接触すると共に、第２ゴムパッキン部が前記既設管の内周面に接触して閉弁状態となる仕切弁体であって、
前記切削面に接触する第１ゴムパッキン部における管径方向の両端部が、前記第２ゴムパッキン部に対して段部を形成すると共に、該段部が前記仕切弁体の侵入方向に対して交差する面を持つことを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【請求項１６】
請求項１０において、
前記仕切弁体は、既設管に形成された切削溝から該既設管内に侵入して、仕切弁体の第１ゴムパッキン部が前記既設管の切削溝を形成する切削面に接触すると共に、第２ゴムパッキン部が前記既設管の内周面に接触して閉弁状態となる仕切弁体であって、
前記第１ゴムパッキン部は、
管径方向の両端部を除いた部分が既設管の横断面に沿って形成された第１接触面と、
該第１接触面を前記両端部において前記第２ゴムパッキン部に連ねる第２接触面とを有することを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【請求項１７】
請求項１０において、
前記仕切弁体は、既設管に形成された切削溝から該既設管内に侵入して、仕切弁体の第１ゴムパッキン部が前記既設管の切削溝を形成する切削面に接触すると共に、第２ゴムパッキン部が前記既設管の内周面に接触して閉弁状態となる仕切弁体であって、
前記第１ゴムパッキン部は、
管径方向の両端部を除いた部分が既設管の横断面に沿った互いに略平行な一対の第１接触面と、
これらの２つの第１接触面を前記両端部において連ねる略Ｕ字状の第２接触面とを有することを特徴とする不断流挿入用バルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は不断流バルブ挿入工法および該工法に用いる装置等に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、不断水で既設管を穿孔し、該既設管を含む管路における前記既設管の穿孔箇所にバルブを挿入する不断水バルブ挿入工法は周知である。
【０００３】
図２２（ａ），図２２（ｂ）は、Ｕ．Ｓ．Ｐ．４，５１６，５９８　に開示された従来の不断水バルブ挿入工法の概略を示す。
この図に示す従来技術では、図２２（ａ）の既設管１を密閉ケース８００で囲繞する。この際、密閉ケース８００内には予めホールソー８０２と弁体８０４とを収容しておく。この後、ホールソー８０２により、既設管１に円形の孔を穿孔する。この穿孔後、図２２（ａ）の矢印８５０で示すように密閉ケース８００を回転させ、この回転後、図２２（ｂ）の円形の孔８０３に弁体８０４を挿入する。
【０００４】
図２３はＵ．Ｓ．Ｐ．１，９８９，７６８　に開示された従来の不断水バルブ挿入工法の概略を示す。
この図に示す従来技術は、図２３の既設管１を密閉ケース５０１で囲繞する。この際、密閉ケース５０１内には、予め切断機５００および仕切弁５１０を収容しておく。バイト５０２を有する切断機５００で既設管１を切断して除去した後、切断機５００に代えて仕切弁５１０を挿入する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
これら図２２（ａ），（ｂ）、図２３の従来技術は、切断後のバルブの挿入を迅速に行うことができる。しかし、これら図２２（ａ），（ｂ）、図２３の従来技術では、挿入するバルブ８０４，５１０と同等の大きさのホールソー８０２や切断機５００を密閉ケース８００，５０１内に収容しておく必要があるので、密閉ケース８００，５０１が大型化する。
【０００６】
図２４は、Ｕ．Ｓ．Ｐ．５，６１１，３６５　および国際公開ＷＯ９７／３１２０７号に開示された従来の工法の概略を示す。
この図に示す工法は、既設管１を密閉ケース６００で囲繞すると共に、該密閉ケース６００に取り付けたゲートバルブ６０１の先端に切削工具６０２を固着し、前記密閉ケース６００と共にゲートバルブ６０１を回転させて、前記切削工具６０２によって既設管１を切断する。この従来技術によれば、切削工具６０２が小さいから密閉ケース６００が小型になる。しかし、ゲートバルブ６０１に切削工具６０２を取り付けているので、止水が不完全になる。また、チップ状の切削工具６０２で既設管１を切断する。したがって、鋳鉄管や鋼管からなる既設管１を切り込む場合には、密閉ケース６００を何度も回転させねばならず、そのため、切断に時間がかかるだけでなく、密閉ケース６００と既設管１との間などをシールするゴムパッキンが損傷するおそれがある。
【０００７】
【発明の概要】
したがって、本発明の主目的は、バルブ挿入の工事を迅速に行うことができると共に、密閉ケースの小型化を図り得る不断流バルブ挿入工法を提供することである。
また、本発明の他の目的は、該不断流バルブ挿入工法に用いる不断流バルブ挿入装置および不断流挿入用バルブを提供することである。
【０００８】
前記主目的を達成するために、本第１発明の不断流バルブ挿入工法は、組立工程、切削工程および工具取出工程を備えている。前記組立工程では、既設管の一部を、該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための弁体と、該弁体とは別に回転自在に支持されたカッタ軸に固定されかつ複数の切レ刃を有する切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容する。前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記カッタ軸のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管に沿って移動させることにより、前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって切削して、切り開かれた溝を形成する。前記工具取出工程では、前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し可能とするために予め取り付けた作業用弁を介して、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出して前記作業用弁を閉弁する。
【０００９】
また、本第２発明の不断流バルブ挿入工法は、組立工程、切削工程および工具取出工程を備えている。前記組立工程では、既設管の一部を、該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための仕切弁体と、該仕切弁体とは別に前記既設管の径方向に設定した軸線のまわりに回転自在に支持されかつ柱の先端面および外周面に切レ刃をそれぞれ複数有する切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容する。前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記軸線のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管の前記周方向に回転させることにより、前記切削工具を前記周方向に回転させて前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周または全周の範囲にわたって切削することで、前記既設管の周方向に略半周または全周の範囲にわたって切り開いた切削溝を形成する。前記工具取出工程では、前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し可能とするために予め取り付けた作業用弁を介して、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出して前記作業用弁を閉弁する。
【００１０】
本発明において、「既設管」とは、管内に水のような流体が流れている管をいい、一般に、地中に埋設されていることが多い。
「密閉」とは、完全に密閉するという意味ではなく、不断水（流）で工事ができる程度の水（気）密性を保つという意味である。したがって、「密閉ケース」とは、既設管内を流れる流体の圧力に耐え得る耐圧性能と、ある程度の止水性能を持つケースをいう。
また、「気密状態で囲繞する」とは、切削や、切削後のバルブ挿入などの作業に支障を来さない程度に密閉するという意味であり、たとえば、前記密閉ケースに排水口を設け、該排水口を切削中に開いておいて、該排水口から水と共に切粉を排出してもよい。
【００１１】
本工法に用いる「切削工具」は、複数の切レ刃を有しているのであるから、該切削工具には、バイトや、単一の連続した切レ刃を持つカッタホイールは含まれない。
ここで、本明細書において、「柱状」とは、円柱の他に円錐台や、円柱に円錐を加えた形状、更には円錐形も含まれることを意味する。また、切削工具の外径に比べ長さが短い柱状であってもよい。
また、管の内面にモルタルライニングを有する既設管を切削する場合には、超硬合金からなる切レ刃（チップ）を多数設けた切削工具や、ダイヤモンドの粒子を切レ刃とする切削工具を用いるのが好ましい。
【００１２】
また、本発明において、「切削」とは、複数の切レ刃を回転させて管壁の一部を削り取ることをいう。また、「切削運動」とは、複数の切レ刃を回転させることをいい、一方、「送り運動」とは、前記切削工具により管壁の新しい部分を次々と削ることができる位置に、前記切削工具を移動させることをいう。
本発明において、「切削工具を前記既設管の径方向に送ると共に、密閉ケースを周方向に回転させる」とは、切削工具を既設管の径方向に送った後に、密閉ケースを回転させる場合の他に、切削工具を既設管の径方向に送りながら（送りつつ）、密閉ケースを回転させる場合を含む。
なお、本発明において、「バルブを（管路に）挿入する」とは、バルブや弁体を既設管の切削除去部分に物理的に挿入することを意味するのではなく、既設の管路の止水ないし流量を調節する弁を当該管路に設置することをいう。
【００１３】
本不断流バルブ挿入工法の発明では、当該工法が現に実施されるまで直接侵害か否かの認定ができず、したがって、当該工法に用いる装置等を出荷した段階では、権利の侵害を押さえ難い。そこで、本出願では、前記工法に用いる以下の不断流バルブ挿入装置および不断流挿入用バルブについても権利の範囲を画することができるようにしている。
【００１４】
本発明の不断流バルブ挿入装置は、既設管の周方向に複数個に分割され前記既設管の一部を気密状態で囲繞すると共に、挿入する仕切弁体を収容し、かつ、該仕切弁体が管径方向に移動するのを許容する収容部を有し、前記気密状態で、かつ、前記仕切弁体を収容した状態で前記既設管の周りを回転可能な密閉ケースと、前記密閉ケースに一体に設けられ、前記仕切弁体を前記密閉ケースに収容した状態で前記既設管を切削する切削工具を挿入可能な分岐状部とを備え、前記分岐状部の孔径が前記仕切弁体の厚さと同程度または仕切弁体の厚さよりも大きく、かつ、前記仕切弁体における既設管内への侵入部分における最大幅よりも小さいことを特徴とする。
ここで、「分岐状部の孔径」をこのように限定した理由を以下に述べる。
本発明では、切削溝を切削する切削工具の直径と切削溝の溝幅とが同じになる。一方、仕切弁体の厚さがこれらよりもゴムパッキンの圧縮代だけ厚くなるのに対し、前記切削工具を挿入するための分岐状部の孔径は、前記切削工具の直径よりも若干大きくなる。したがって、分岐状部の孔径は仕切弁体の厚さと同程度または仕切弁体の厚さよりも大きくなる。
一方、前記分岐状部の孔径を仕切弁体の最大幅よりも大きくすると、不必要に孔径が大きくなるうえ、従来の装置を本発明の範囲に含むことになってしまうから、前述のように限定している。
【００１５】
また、本発明の不断流挿入用バルブは、前記不断流バルブ挿入装置における前記仕切弁体が既設管に形成された切削溝から該既設管内に侵入して、仕切弁体の第１ゴムパッキン部が前記既設管の切削溝を形成する切削面に接触すると共に、第２ゴムパッキン部が前記既設管の内周面に接触して閉弁状態となる仕切弁体であって、先端面および円筒面に沿った切レ刃を持つ切削工具で前記既設管を管径方向に切り込み、その後、該切削工具を管の周方向に沿って移動させて該既設管の周方向に略半周の範囲にわたって形成された切削溝における切削面に対応する接触面を、前記第１ゴムパッキン部が有することを特徴とする。
この不断流挿入用バルブの発明では、密閉ケースに収容された仕切弁体が溝状の孔から既設管内に入り込むことを明確にして、従来技術との差異を更に明確にしている。
なお、「前記周方向に略半周の範囲にわたって切削する」とは、既設管の内径に近似した大きさの前記仕切弁体を切削溝から挿入できる程度の範囲にわたって既設管を切削することを意味し、一般に周方向に１５０°〜１７０°程度の１８０°よりも小さな範囲にわたって切削する。
【００１６】
【発明の実施の形態】
第１実施形態
図１ないし図１０は第１実施形態を示す。
密閉ケース（不断流バルブ挿入装置）
図２に示すように、密閉ケース２は弁箱を構成しており、第１および第２分割ケース２１１，２１２に分割されており、ゴムパッキン２１４により、分割面がシールされている。なお、密閉ケース２の両端部には、図１０のゴムリング２６４が押し込まれるパッキン挿入部２６０が設けてある。
図１、図２に示すように、既設管１の切削前に、密閉ケース２内に仕切弁体８ａおよびスピンドル８ｃを予め収容しておく。弁蓋８ｂは第１および第２分割ケース２１１，２１２と共に密閉ケース２を構成する。
【００１７】
図２に示すように、前記第２分割ケース２１２および弁蓋８ｂは、仕切弁体８ａを収容する収容部を形成している。第２分割ケース２１２には、切削工具２３０（図３）が貫通する分岐状部２１２ｂが、前記収容部から分岐しているように、突出状態で設けられている。図３の前記分岐状部２１２ｂには主軸受け２３２が固定されている。該主軸受け２３２は切削工具２３０の主軸２３３を切削時に支持する。一方、前記分岐状部２１２ｂには、切削時の切粉を水と共に排出する排水孔２４８が設けられている。なお、排水孔２４８には、必要に応じて排水用バルブを連結しておく。
【００１８】
切断機
前記主軸受け２３２にはボールバルブ（作業用弁）２７７が連結され、該ボールバルブ２７７には切断機３が取り付けられている。該切断機３は、半円環状の切削溝１２Ｃ（図１）を形成するためのもので、切削工具２３０を径方向Ｃに送ると共に、切削工具２３０をモータやエンジンなどの原動機の回転力により回転させて、切削運動を行わせる。該切断機３の構造は、周知のホールソー形式の不断水用穿孔機に近似した構造であり、したがって、その詳しい図示および説明を省略する。
なお、図１の仮想線で示すように、前記切削工具２３０によって切削される切削溝１２Ｃに対応する部分に仕切弁体８ａが予め配置される。
【００１９】
組立工程
つぎに、バルブの挿入工法の手順について説明する。
まず、図２の既設管１内に流体（水）が流れている状態で、作業者は密閉ケース２を既設管１に取り付けると共に、図示しない組立ボルトにより両分割ケース２１１，２１２を組み立てる。この後、図３の切断機３をボールバルブ２７７を介して密閉ケース２の第１分割ケース２１２に予め取り付ける。こうして、図１のように、密閉ケース２が既設管１を気密状態で囲繞する。
【００２０】
ついで、密閉ケース２を回転させて、図４に示すように、切削工具２３０による切削位置を設定する。すなわち、作業者は人力またはウィンチなどにより切削工具２３０の軸線２３３ａが略水平に近い位置まで、密閉ケース２および切断機３を回転させる。この回転後、図４の実線で示す切削工具２３０を切断機３によって分岐状部２１２ｂ内に侵入させる。これにより、切削工具２３０が密閉ケース２内に収納される。
【００２１】
切削工程
その後、作業者が切断機３の原動機を駆動させると、該原動機は、切削工具２３０を主軸２３３の軸線２３３ａのまわりに回転させて、該切削工具２３０の回転により既設管１を切削する切削運動を切削工具２３０に行わせる。該切削運動を切削工具２３０が行っている状態で、切削工具２３０を切込方向Ｃに送ると、やがて、二点鎖線で示すように、切削工具２３０の先端面２３０ｄが既設管１の管壁１ａの一部を貫通する位置まで進む。こうして、切削工具２３０による切込が完了する。
【００２２】
この切込後、図４の既設管１の周方向Ｒに作業者が密閉ケース２を既設管１のまわりに回転させる。これにより、切削工具２３０は密閉ケース２と共に既設管１の外周に沿って約　１５０°〜　１６０°回転しながら軸線２３３ａのまわりを回転して、図５のように既設管１を切片を残すことなく半円環状に切削して、既設管１に切り開かれた切削溝１２Ｃを形成する。
【００２３】
切断機除去工程（工具取出工程）
前記切削溝１２Ｃの形成後、排水孔２４８を図示しない栓で閉塞する。この後、切削工具２３０を退避させて、ボールバルブ２７７を閉弁する。この閉弁後、切断機３を密閉ケース２から取り外す。この取り外し後、図５の位置から密閉ケース２を図６のように、元の位置まで回転させる。その後、図１０のゴムリング２６４および割押輪２６５を取り付けて、バルブの管路への挿入（設置）が完了する。
【００２４】
つぎに、管路に挿入されるバルブ（不断流挿入用バルブ）８Ａの仕切弁体８ａの構造について説明する。
バルブは、図７に示す仕切弁体８ａを備えている。該仕切弁体８ａには、ゴムパッキン８ｄが装着されている。該ゴムパッキン８ｄは、仕切弁体８ａが切削溝１２Ｃから既設管１内に侵入すると、切削溝１２Ｃを閉塞すると共に、既設管１の内面１ｂに圧接する。すなわち、ゴムパッキン８ｄは、図８（ｃ），図８（ｄ）のように、切削溝１２Ｃの切削面１２ｆに圧接する第１ゴムパッキン部８ｄ１と、既設管１の内周面１ｂに圧接する第２ゴムパッキン部８ｄ２とが連なって形成されている。なお、前記仕切弁体８ａには、図８（ａ），図８（ｂ）に示す前記第１および第２ゴムパッキン部８ｄ１，８ｄ２を装着するための、第１および第２装着溝８ａ１，８ａ２が形成されている。
【００２５】
仕切弁体８ａは、任意のときに、図９および図１０のように閉弁する。このように、本実施形態では、作業用上部タンクを必要とせず、また、作業用弁２７７が極めて小型になる。また、切削後に作業用弁２７７を開弁して仕切弁体８ａを密閉ケース２内に収容させる必要がないから、著しく工期が短縮される。
【００２６】
第２実施形態
図１１および図１２は第２実施形態を示す。
図１１において、本実施形態では、密閉ケース２１Ａ全体が弁箱２１ａ，２１ｂおよび弁蓋２１ｄを構成しており、該密閉ケース２１Ａ内には既設管１の径方向に移動する仕切弁体２５が収容されている。一方、該密閉ケース２１Ａには、仕切弁体２５の反対側に作業用弁２０を備えた取出筒部２１ｃ２を備えている。本実施形態では、図１１の状態から切削工具３０を径方向に送り、切断機３を密閉ケース２１Ａと共に回転させて、全周にわたって（３６０°）既設管１を切削する。該切削後、切断機３を取り外しつつ、作業用弁２０を閉弁して切削工具３０などを抜き取る。
【００２７】
その後、図１２の取出筒部２１ｃ２を閉塞する閉塞部材３７で取出筒部２１ｃ２の開口を閉塞する。すなわち、閉塞キャップ３８を取出筒部２１ｃ２のフランジ部２１ｃ３に接合した後、作業用弁２０を開弁し雄ネジ部材３６をねじ込んで閉塞部材３７により取出筒部２１ｃ２の開口を密閉ケース２１Ａの内周面に沿わせた形状にして閉塞する。なお、前記閉塞部材３７は、閉塞キャップ３８に摺動自在な操作棒３９の先端に雄ネジ部材３６を介して固着されたゴムキャップからなり、前記密閉ケース２１Ａの内周に沿った曲率を有している。
【００２８】
本実施形態では、図１１の弁箱２１ａ，２１ｂおよび弁蓋２１ｄを構成する密閉ケース２１Ａ内に、予め、仕切弁体２５を収容した状態で、該密閉ケース２１Ａによって既設管１を囲繞する。このように、仕切弁体２５を管路に挿入するために、作業用仕切弁を開閉する必要がないから、作業が簡便になると共に、工事時間の短縮化を図り得る。
【００２９】
第３実施形態
図１３および図１４は第３実施形態を示す。
この実施形態では、バルブ８Ａに対し、切削工具２３０が密閉ケース２の軸方向に位置ずれした位置に設けてある。本実施形態では、まず、切削工具２３０により既設管１を全周にわたって切削して切断する。ついで、密閉ケース２を既設管１の軸方向の右側に移動させて、図１４のように、仕切弁体８ａの位置を切削溝１２Ｃの位置に対応させる。
【００３０】
本発明は仕切弁を管路に挿入する場合だけでなく、バタフライ弁を挿入する場合にも適用し得る。なお、バタフライ弁を挿入する場合には、切削溝を管路の管軸方向に沿って切削する。
また、図１〜図１０の第１実施形態においても、図１４のように、挿入する弁体８ａと切削位置とを管軸方向にずらしておいて、切削後、密閉ケース２を管軸方向に移動してもよい。
【００３１】
変形例
図１５は図１〜図１０の第１実施形態の変形例を示す。
この変形例では、仕切弁８Ａの密閉ケース２の両端部にはパッキン挿入部２６０を設けずに、雌ネジ３１０を穿設してある。この雌ネジ３１０には、いわゆる押ネジなどをねじ込む。
【００３２】
第４実施形態
図１６〜図１９は第４実施形態を示す。
密閉ケース２は、既設管１の周方向Ｒに２つに分割された第１および第２分割ケース２１１，２１２と弁蓋８ｂとを備えており、図１７（ｂ）のように、既設管１の一部を気密状態で囲繞する。前記第２分割ケース２１２および弁蓋８ｂは、挿入する弁体８ａを収容し、かつ、弁体８ａが管径方向Ｃに移動するのを許容する収容部８０を形成している。前記密閉ケース２は、前記気密状態で、かつ、前記弁体８ａを収容した状態で既設管１の周りを回転可能である。
【００３３】
前記第２分割ケース２１２には、前記収容部８０に対して管軸方向Ｓにズレた位置に分岐状部２１２ｂが一体に設けられている。したがって、該分岐状部２１２ｂには、弁体８ａを密閉ケース２に収容した状態で、切削工具２３０（図３）を挿入可能である。なお、本実施形態では、分岐状部２１２ｂに雌ネジ３１１が形成されており、該雌ネジ３１１に栓をねじ込むことにより分岐状部２１２ｂを閉塞することができる。
【００３４】
前記分岐状部２１２ｂには、作業用仕切弁２７７が取り付けられている。作業用仕切弁２７７と弁蓋８ｂを取り付けるフランジ面３０２は、図１７（ａ），（ｂ）のように、互いに面一に（同一平面上に）設けてある。
【００３５】
前記分岐状部２１２ｂの孔径（最小径）Ｄは、弁体８ａの厚さＴと同程度または弁体８ａの厚さＴよりも大きく、かつ、図１８の弁体８ａにおける既設管１内への侵入部分における最大幅Ｗ１よりも小さく形成されている。なお、前記第２分割ケース２１２には図１７の分岐状部２１２ｂの孔径Ｄよりも径の小さい図１６の排水用孔２４８が形成されている。
【００３６】
つぎに、本実施形態における工法について簡単に説明する。
本実施形態では、前述の第１実施形態と同様にして、まず、図１７（ｂ）の既設管１に切削溝１２Ｃを切削する。ついで、図１７（ｂ）の密閉ケース２を管軸方向Ｓの右側に移動して、弁体８ａを切削溝１２Ｃの位置に合致させる。その後、図１８のスピンドル８ｃを回転させて図１９（ａ）のように仕切弁８Ａを閉弁状態として止水する。この止水後、弁体押えネジ３０４をねじ込んで、該弁体押えネジ３０４により弁体８ａが閉弁状態を保つように弁体８ａを固定する。この固定後、図１７の作業用仕切弁２７７を取り外し、雌ネジ３１１に図示しない栓（プラグ）をねじ込み、分岐状部２１２ｂを閉塞する。さらに、図１９（ａ）の弁蓋８ｂおよびスピンドル８ｃを取り外し、図１９（ｂ）のフランジ面３０２に板フランジ３０５を取り付けて、分岐状部２１２ｂおよび収容部８０に蓋をする。すなわち、本発明において挿入される仕切弁体８ａは、既設管１を常時閉塞するためのもの（いわゆる「ストッパー」）であってもよい。
【００３７】
仕切弁体
つぎに、本発明にかかる第１および第４実施形態の仕切弁体８ａを表現を変えて説明する。
本仕切弁体８ａは図７の既設管１に形成された切削溝１２Ｃから該既設管１内に侵入して、仕切弁体８ａの第１ゴムパッキン部８ｄ１が前記既設管１の切削溝１２Ｃを形成する切削面１２ｆに圧接すると共に、第２ゴムパッキン部８ｄ２が前記既設管１の内周面１ｂに圧接して閉弁状態となる。前記第１ゴムパッキン部８ｄ１は、図３の先端面２３０ｄおよび略円筒面に沿った切レ刃２３０ｆを持つ切削工具２３０で前記既設管１を管径方向Ｃに切り込み、その後、図５のように該切削工具２３０を管の周方向に沿って移動（回動）させて該既設管１の周方向に略１８０°（略半周）の範囲にわたって形成された切削溝１２Ｃにおける切削面１２ｆに対応する圧接面を有する。
【００３８】
ここで、前記図７の切削溝１２Ｃが円形の開孔よりも管軸方向Ｓに幅狭であれば、密閉ケース２が管軸方向Ｓに小さくなると共に、仕切弁体８ａが水圧を受ける面積が小さくなる。したがって、本発明では、切削溝１２Ｃが管径方向よりも管軸方向Ｓに幅狭な溝状に形成されているのに対し、前記第１ゴムパッキン部８ｄ１が前記切削溝１２Ｃの切削面１２ｆに沿った形状を持っていればよい。
【００３９】
また、図２０に示すように、本発明の仕切弁体８ａは、前記切削面１２ｆに圧接する第１ゴムパッキン部８ｄ１における管径方向の両端部８ｄ３が、前記第２ゴムパッキン部８ｄ２に対して段部を形成すると共に、該段部８ｄ３が前記仕切弁体８ａの侵入方向Ｃに対して交差する面８ｄ５を持つ。このような交差面８ｄ５は、切削面１２ｆに大きな力で当接しても、前記切削溝１２Ｃの両端部から既設管１が破損するのを防止する。
【００４０】
前記各実施例における第１ゴムパッキン部８ｄ１は、図８のように、管径方向の両端部８ｄ３を除いた部分が既設管１の横断面に沿って形成された一対の第１圧接面８ｄ４を有する。また、第１ゴムパッキン部８ｄ１は、前記２つの第１圧接面８ｄ４を前記両端部８ｄ３において連ねる略Ｕ字状の第２圧接面８ｄ５を有する。
前記第２圧接面８ｄ５は、管径方向の両端部において、図２０の第１ゴムパッキン部８ｄ１が第２ゴムパッキン部８ｄ２に向かって管軸方向Ｓおよび管周方向Ｒに湾曲していることにより形成されている。
【００４１】
ところで、前記実施例では柱状の切削工具２３０で切削する例について説明したが、本発明では図２０（ｂ）に示すように円板状の切削工具２３０で切削してもよい。また、この場合、図２０（ｂ）のように切削溝１２Ｃは、その両端部がＵ字状とならず、一定幅Ｗとなるが、この場合も本発明の範囲に含まれる。
【００４２】
つぎに、仕切弁体８ａの他の使用方法を図２１を用いて説明する。
図２１（ａ）において、仕切弁体８ａは前記第１圧接面８ｄ４を片側だけ有している。今、バルブ８Ａにはバイパス（分岐配管）３００が接続されており、仕切弁体８ａを下降させて閉弁した後、既設管１を切断して図２１（ｂ）のメカ帽３０１を取り付け、この後、仕切弁体８ａを上昇させると、既設管１の流れをバイパス３００側にすることができる。
すなわち、仕切弁体８ａが第１圧接面８ｄ４を片側だけに有している場合も本発明の範囲に含まれる。換言すれば、仕切弁体８ａは、切削溝１２Ｃを形成する切削面１２ｆの全てに接する必要はなく、片側のみに接触してもよい。
【００４３】
また、本発明において、仕切弁体８ａのゴムパッキン８ｄは、図２０（ａ）の仕切弁体８ａの両側面８ａ３も覆うようにしてもよく、すなわち仕切弁体８ａにおける既設管１内に侵入する部分全体をゴムで被覆してもよい。
【００４４】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲内で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、切削工具に切削運動を与える原動機としては、モータの他にエンジンなどを用いてもよい。また、原動機を地上に設置して、該原動機の動力をフレキシブルシャフトでカッタ軸を介して切削工具に伝達してもよい。また、密閉ケースで既設管を囲繞した後に、該密閉ケースに切削工具を取り付けてもよい。更に、既設管１の切削後に、密閉ケースに仕切弁を介して、分岐管を接続してもよい。
【００４５】
また、切削工具で既設管を切り込む際には、切削工具を前記各実施例のように、既設管の径方向の概ね中心に向かって送るのが一般に好ましいが、本発明では、中心に向かう必要はなく、径方向に向かって送ればよい。
また、密閉ケースは周方向に３つないし４つに分割してもよい。さらに、弁体は上方、側方または下方などいずれの方向から挿入してもよい。
さらに、本発明は水道管だけでなく、ガス管などにも適用できる。すなわち、既設管内を流れる流体は、水の他にガスやオイルなど他の流体であっても本発明の範囲に含まれる。また、本発明により緊急遮断弁を挿入してもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、切削時には切削工具自体が密閉ケースとは別に回転して既設管を切削することができるから、鋳鉄管や鋼管でも短時間のうちに切削することができる。
また、切削前に予め弁体を密閉ケース内に収容しているので、作業用の上部タンクを必要とせず、しかも、小さな切削工具で溝を切り開くので、作業弁も小型になる。したがって、不断流バルブ挿入装置全体が小型になる。
また、切削後に作業用弁を開弁して弁体を密閉ケース内に収容させる必要がないから、著しく工期が短縮される。
【００４７】
さらに、円形の孔ではなく、略半周にわたって溝を切り開いて仕切弁体を挿入する場合には、当該仕切弁体および不断流バルブ挿入装置がコンパクトになるなどの利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不断流バルブ挿入工法の第１実施形態にかかる密閉ケースを取り付けた状態を示す縦断面図である。
【図２】同横断面図である。
【図３】同切削工具の取付状態を示す断面図である。
【図４】同切削開始後の状態を示す断面図である。
【図５】同切削完了後の状態を示す断面図である。
【図６】バルブ挿入後の配管構造を示す縦断面図である。
【図７】仕切弁体および既設管を示す斜視図である。
【図８】（ａ），（ｂ）は仕切弁体のゴムパッキンを示す側面図および正面図であり、（ｃ），（ｄ）は仕切弁体挿入後の配管構造を示す横断面図および縦断面図である。
【図９】同閉弁状態を示す縦断面図である。
【図１０】同閉弁状態を示す横断面図である。
【図１１】本発明にかかる不断流バルブ挿入工法の第２実施形態を示す切削前の断面図である。
【図１２】同切削完了後の断面図である。
【図１３】本発明にかかる不断流バルブ挿入工法の第３実施形態を示す切削前の断面図である。
【図１４】同切削完了後の断面図である。
【図１５】第１実施形態の変形例にかかる不断流挿入用バルブを一部破断して示す斜視図である。
【図１６】第４実施形態にかかる不断流挿入用バルブ等を示す斜視図である。
【図１７】不断流バルブ挿入装置を示す平面図および不断流挿入用バルブを示す断面図である。
【図１８】不断流挿入用バルブを開弁状態で示す横断面図である。
【図１９】同バルブを閉弁状態で示す横断面図である。
【図２０】仕切弁体の他の例を示す斜視図、切削溝の他の例を示す斜視図である。
【図２１】本発明の他の用途を示す配管構造の断面図である。
【図２２】（ａ）は従来の不断水バルブ挿入工法の切断前の状態を示す断面図である。（ｂ）は同切断後の状態を示す断面図である。
【図２３】他の従来の不断水バルブ挿入工法を示すバルブ挿入後の断面図である。
【図２４】更に他の従来の不断水バルブ挿入工法を示す断面図である。
【符号の説明】
１：既設管
１ｂ：内周面
２：密閉ケース
８Ａ：仕切弁（不断流挿入用バルブ）
８ａ：仕切弁体
８ｂ：弁蓋
８ｄ：ゴムパッキン
８ｄ１：第１ゴムパッキン部
８ｄ２：第２ゴムパッキン部
１２Ｃ：切削溝
１２ｆ：切削面
２１１：第１分割ケース
２１２：第２分割ケース
２１２ｂ：分岐状部
２３０：切削工具
２３０ｄ：先端面
２３０ｅ：外周面（円筒面）
２３０ｆ：切レ刃
２３１：（工具回転用）第１モータ
Ｃ：切込方向（径方向）
Ｒ：周方向
【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】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2004069059.tif 000017
【図１６】
2004069059.tif 000018
【図１７】
2004069059.tif 000019
【図１８】
2004069059.tif 000020
【図１９】
2004069059.tif 000021
【図２０】
2004069059.tif 000022
【図２１】
2004069059.tif 000023
【図２２】
2004069059.tif 000024
【図２３】
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【図２４】
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【手続補正書】
【提出日】平成15年8月22日(2003.8.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
組立工程、切削工程および工具取出工程を備えた不断流バルブ挿入工法であって、
前記組立工程では、既設管の一部を該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための弁体と該弁体とは別に回転自在に支持されたカッタ軸に固定されかつ複数の切レ刃を有する切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容し、
前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記カッタ軸のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管に沿って移動させることにより、前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって切削して、切り開かれた溝を形成し、
前記工具取出工程では、前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し可能とするために予め取り付けた作業用弁を介して、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出して前記作業用弁を閉弁する不断流バルブ挿入工法。
【請求項２】
組立工程、切削工程および工具取出工程を備えた不断流バルブ挿入工法であって、
前記組立工程では、既設管の一部を該既設管の周方向に複数個に分割された密閉ケースによって気密状態で囲繞すると共に、管路に挿入するための仕切弁体と該仕切弁体とは別に前記既設管の径方向に設定した軸線のまわりに回転自在に支持されかつ切レ刃を複数有する柱状の切削工具とを、前記密閉ケースに取り付けた状態で該密閉ケース内に収容し、
前記切削工程では前記切削工具を原動機の動力で前記軸線のまわりに回転させて該切削工具の回転により前記既設管を切削する切削運動を行わせつつ、前記切削工具を前記既設管の径方向に向って送ると共に、前記密閉ケースの少なくとも一部を前記既設管の前記周方向に回転させることにより、前記切削工具を前記周方向に回転させて前記切削工具に送り運動を行わせることで、切片を残すことなく前記既設管を前記切削工具によって前記周方向に略半周または全周の範囲にわたって切削することで、前記既設管の周方向に略半周または全周の範囲にわたって切り開いた切削溝を形成し、
前記工具取出工程では、前記切削工具を前記密閉ケースから取り出し可能とするために予め取り付けた作業用弁を介して、切削終了後に前記切削工具を前記密閉ケースから取り出して前記作業用弁を閉弁する不断流バルブ挿入工法。