(57)【要約】【課題】ポリオレフィン系材料で構成される既設管に、バルブ挿入装置と既設管との間の十分な密閉性を確保しつつ、不断流でバルブを挿入するための装置および工法を提供する。【解決手段】本発明の不断流挿入用バルブ装置１００は、既設管１の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケース１０２を備えている。密閉ケース１０２は、既設管１の周方向に複数に分割された第１および第２分割ケース１２１、１２２を包含する。各分割ケースは、内周面１２９の近傍には両端部１４１を、分割面１１０の近傍には分割部１４２を有し、両部には電熱線Ｅが埋設されている。この電熱線に給電して、既設管１と各分割ケースの内周面１２９、および、各分割面１１０、１１０同士を互いに融着させてシールする。【選択図】        図１
2004245397.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いたバルブ挿入に用いるバルブ装置であって、
既設管に形成された溝状の開孔に侵入して管路を止水することで閉弁状態となる仕切弁体と、
前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備え、
前記密閉ケースは、前記既設管の周方向に複数に分割され分割面を介して互いに密着する第１および第２分割ケースを包含し、
前記第１および第２分割ケースには、前記既設管と密閉ケースとの間を止水するパッキンが前記開孔よりも外方の位置に装着されており、
前記パッキンは、第１および第２分割ケースの内周面に装着され、前記既設管の外周に圧接して前記開孔が開いている際に前記密閉ケースと既設管の間をシールし、
前記第１および第２分割ケースには、それぞれ、通電時に分割ケースの一部を溶融させる電熱線が埋設されており、
一方の前記分割ケースは、前記電熱線が埋設された分割部および２つの端部を有し、他方の前記分割ケースは、前記電熱線が埋設された２つの端部を有し、
前記各端部は、前記パッキンが装着されたパッキン装着部よりも外方の位置に設けられ、前記既設管の外周の概ね半周に密着していると共に前記パッキンに対応するように前記分割ケースの内周部分に概ね半周にわたって前記電熱線を有し、通電により前記内周部分が溶融して、当該内周部分と前記既設管の外周部分とが融着し、
前記分割部は、前記分割面の近傍に設けられ、通電により前記分割面が溶融して、前記分割面同士が互いに融着可能なバルブ装置。
【請求項２】
互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いたバルブ挿入に用いるバルブ装置であって、
既設管に形成された溝状の開孔から該既設管内に侵入して前記既設管の開孔を形成する切削面に接触すると共に、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と、
前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備え、
前記密閉ケースは、前記既設管の周方向に複数に分割され分割面を介して互いに密着する第１および第２分割ケースを包含し、
前記第１および第２分割ケースには、それぞれ、第１および第２パッキンが装着されており、
前記両パッキンは、前記既設管の外周に圧接して前記開孔が開いている際に前記密閉ケースと既設管との間をシールする一対の半円環部と、前記両パッキン同士が互いに圧接して前記開孔が開いている際に前記密閉ケースの前記分割面をシールする直線部とを有し、
前記第１および第２分割ケースには、それぞれ、通電時に分割ケースの一部を溶融させる電熱線が埋設されており、
前記各電熱線は、前記両パッキンが装着されたパッキン装着部よりも外方の位置に設けられ、
一方の前記分割ケースは、前記電熱線が埋設された分割部および２つの端部を有し、他方の前記分割ケースは、前記電熱線が埋設された２つの端部を有し、
前記各端部は、前記既設管の外周に密着していると共に前記パッキンの半円環部に対応するように前記分割ケースの内周部分に前記電熱線を有し、通電により前記内周部分が溶融して、前記内周部分と前記既設管の外周部分とが融着し、
前記分割部は、前記パッキンの直線部に対応するように前記分割ケースの分割面の近傍に設けられ、通電により前記分割面が溶融して、前記分割面同士が互いに融着可能なバルブ装置。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、
前記パッキンは、少なくとも前記既設管に接触する部分の硬度が４５度以上６０度以下に設定されているバルブ装置。
【請求項４】
請求項１，２もしくは３のバルブ装置を用いたバルブ挿入工法であって、
前記既設管に前記密閉ケースを装着し組立ボルトにより前記第１および第２分割ケースを組み立てる組立工程と、
前記分割部の電熱線に給電して前記分割面同士を熱融着させる第１融着工程と、
前記密閉ケースを回転させながら、密閉ケース内に収容した切削手段により前記既設管に溝状の開孔を形成する切削工程と、
前記切削工程の後に、前記両端部の電熱線に給電して前記両端部の内周面と前記既設管の外周面とを熱融着させる第２融着工程と
を備えたバルブ挿入工法。
【請求項５】
請求項４において、
前記組立ボルトを取り外す取外し工程を更に備えたバルブ挿入工法。
【請求項６】
請求項４もしくは５において、
前記第１融着工程を前記切削工程の前に行うことを特徴とするバルブ挿入工法。
【請求項７】
請求項４もしくは５において、
前記第１および第２融着工程を前記切削工程の後に行うことを特徴とするバルブ挿入工法。
【請求項８】
請求項７において、
前記第１および第２融着工程を同時ないし連続して行うことを特徴とするバルブ挿入工法。
【請求項９】
請求項７もしくは８において、
前記切削工程の後に、前記組立ボルトを増し締めし、この増し締め後に前記第１および第２融着工程を行うことを特徴とするバルブ挿入工法。
【請求項１０】
互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いたバルブ挿入に用いるバルブ装置であって、
既設管に形成された溝状の開孔に侵入して管路を止水することで閉弁状態となる仕切弁体と、
前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備え、
前記密閉ケースは、前記既設管の周方向に複数に分割され分割面を介して互いに密着する第１および第２分割ケースを包含し、
前記第１および第２分割ケースには、それぞれ、通電時に分割ケースの一部を溶融させる電熱線が埋設されており、
一方の前記分割ケースは、前記電熱線が埋設された分割部および２つの端部を有し、他方の前記分割ケースは、前記電熱線が埋設された２つの端部を有し、
前記各端部は、前記既設管の外周の概ね半周に密着していると共に前記分割ケースの内周部分に概ね半周にわたって前記電熱線を有し、通電により前記内周部分が溶融して、当該内周部分と前記既設管の外周部分とが融着し、
前記分割部は、前記分割面の近傍に設けられ、通電により前記分割面が溶融して、前記分割面同士が互いに融着可能なバルブ装置。
【請求項１１】
請求項１０のバルブ装置を用いたバルブ挿入工法であって、
前記既設管に前記密閉ケースを装着し組立ボルトにより前記第１および第２分割ケースを組み立てる組立工程と、
前記分割部の電熱線に給電して前記分割面同士を熱融着させる第１融着工程と、
前記密閉ケースを回転させながら、密閉ケース内に収容した切削手段により前記既設管に溝状の開孔を形成する切削工程と、
前記切削工程の後に、前記両端部の電熱線に給電して前記両端部の内周面と前記既設管の外周面とを熱融着させる第２融着工程と
を備えたバルブ挿入工法。
【請求項１２】
請求項１１において、
前記既設管に前記バルブ装置を設置した後に、前記仕切弁体を前記既設管の開孔から前記既設管に侵入させて、前記仕切弁体を閉弁させる工程と、
前記閉弁工程の後に、前記既設管の外周と前記密閉ケースの内側との間の空間に圧力流体を供給して、前記密閉ケースの気密検査を行う検査工程とを更に備えたバルブ挿入工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ポリオレフィン系材料で構成される既設管へのバルブ挿入に関する。
【０００２】
【従来の技術】
金属製の既設管に不断流でバルブを挿入する装置および工法としては、下記の特許文献１に記載の技術が周知である。
特許文献１に記載のバルブ挿入装置では、十分な密閉性を確保しようとすれば、ボルトによってパッキンを介して管を締め付けなければならない。しかし、水道配水用に用いられるポリオレフィン系材料で構成されるいわゆるポリ管は鋼管ほど剛性が大きくない。そのため、このバルブ挿入装置では、既設管への締付力によってポリ管に永久変形が生じる。
一方、ポリ管を接合する方法としては、下記の特許文献２および特許文献３のように熱融着による技術が知られている。しかし、特許文献２および特許文献３に記載の技術は、いずれも２つの管を接合する管継手に関するものであって、既設管への不断流バルブ挿入に関するものではない。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−３３０１８９号公報
【０００４】
【特許文献２】
特開平７−２５３１８７号公報
【０００５】
【特許文献３】
特開平６−２６５０８３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明の主目的は、ポリオレフィン系材料で構成される既設管に、大きな永久変形を発生させることなく、バルブを挿入することを可能にする装置および工法を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、互いに熱融着可能なポリオレフィン系材料で構成される既設管および密閉ケースを用いた不断流挿入用バルブ装置であって、既設管に形成された溝状の開孔に侵入して管路を止水することで閉弁状態となる仕切弁体と、前記仕切弁体を収容可能で、かつ、前記既設管の一部を気密状態で囲繞可能な密閉ケースとを備え、前記密閉ケースには電熱線が埋設されており、該電熱線への通電により、前記密閉ケースの内周部分が溶融して、当該内周部分と前記既設管の外周部分とが融着されることを特徴とする。
【０００８】
本発明において、「既設管」とは、既に配管されて設置された管をいい、主として管内に水やガスのような流体が流れている場合が多いが、予め断水して管内の水を排水した管を含み、一般に、地中に埋設されていることが多い。
「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、止水性能を持つケースをいう。
また、「気密状態で囲撓する」とは、バルブ装置の設置後に密閉し得るという意味である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。以下の第１および第２実施形態では、不断流でバルブを管路に挿入する場合について説明する。
図１〜図８は第１実施形態を示す。
不断流挿入用バルブ装置１００：
図１および図２に示すように、不断流挿入用バルブ装置１００は、密閉ケース１０２およびゲート（仕切弁体）８を備えている。密閉ケース１０２は、ポリオレフィン系材料で構成される。ポリオレフィン系材料とは、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブデン等をいう。
【００１０】
密閉ケース１０２は、ポリオレフィン系材料で構成される既設管１を、後述するように気密状態で囲繞している。前記密閉ケース１０２は、前記既設管１の周方向に分割された第１分割ケース１２１と第２分割ケース１２２とを備えている。前記両分割ケース１２１、１２２の分割面１１０、１１０同士は、フランジ部１２８の組立ボルト１６１を締めることによって、互いに密着している。なお、既設管１には、後述するように開孔１１が形成される。
【００１１】
第１密閉ケース１２１には分岐状部１２１ｂが設けられている。該分岐状部１２１ｂは、図１に示すように、既設管１の管径方向Ｃの外方に向って分岐状に突出して形成されている。図３は第１分割ケース１２１の部分底面図である。図３に示すように、該分岐状部１２１ｂには、ゲート８の通るゲート通過孔１８０が形成されているとともに、図２に示すように、該ゲート通過孔１８０を閉弁するためのオペレーションバルブ１９０が設けられている。
【００１２】
分岐状部１２１ｂの上端には、前記ゲート８を収容する収容ケース１６０が、図１のボルト１９７によって固定されている。収容ケース１６０は、ポリオレフィン系材料を用いて形成してもよいし、金属材料で形成されていてもよい。
ゲート８には、閉弁用ゴムパッキン８ｄが、該ゲート８の下部全体を覆うように装着されている。ゲート８は、開弁状態においては、前記収容ケース１６０に収容され、図８に示す閉弁状態においては、既設管１の開孔１１に侵入して、該既設管１内の流体の流れを止める。
【００１３】
なお、本実施形態において、分岐状部１２１ｂ、収容ケース１６０、ゲート８およびオペレーションバルブ１９６については周知の技術を用いており、その詳細な説明は、特開２０００−１７９７７９号公報や特開２００１−３３０１８９号公報等に記載されている。
【００１４】
以下、本発明の要部について説明する。
図４に示すように、各分割ケース１２１、１２２は、既設管１の外周面１３９に沿って湾曲した内周面１２９と、分割面１１０とを備えている。前記各分割ケース１２１、１２２は、分割面１１０を介して互いに密着している。各分割ケース１２１、１２２の内周面１２９および分割面１１０には、図１および図２に示すように、それぞれ、溝状のパッキン装着部１３０、１３０が形成されている。該パッキン装着部１３０、１３０には、それぞれ、既設管１と密閉ケース１０２との間を止水する第１および第２ゴムパッキン１３１、１３２が装着されている。
【００１５】
各ゴムパッキン１３１、１３２は、既設管１と密閉ケース１０２との間を止水するためのものであり、図２ないし図３に示す一対の半円環部１３３と図１ないし図３に示す一対の直線部１３４とを備える。半円環部１３３は、各分割ケース１２１、１２２の内周面１２９に装着されていると共に、内周面１２９に沿うように半円環状に形成されている。直線部１３４は、フランジ部１２８の分割面１１０に装着されていると共に、概ね直線状に形成されている。半円環部１３３と直線部１３４とは一体に形成してもよいし、別々に形成して、装着時に半円環部の端面と直線部の端面が互いに圧接するように設けてもよい。
【００１６】
図２に示すように、半円環部１３３は、既設管１の外周に密着して、各前記開孔１１が開いている際に分割ケース１０２の内周面１２９と既設管１との間をシールする。一方、図１に示すように、各分割ケース１２１、１２２の直線部１３４、１３４は互いに圧接され、前記開孔１１が開いている際に各分割ケースの分割面１１０、１１０の間をシールする。半円環部１３３および直線部１３４によるシールによって、既設管１は、密閉ケース１０２内において気密状態で囲繞される。
【００１７】
なお、前記各ゴムパッキンの硬度は、４５度以上６０度以下とするのが好ましい。これにより、ゴムパッキンの既設管１への接触圧を小さくすることができる。また、既設管１に接触する半円環部１３３の硬度のみを４５度以上６０度以下としてもよい。
【００１８】
前記各分割ケース１２１、１２２には、それぞれ、通電時に密閉ケース１０２の一部を溶融させる電熱線Ｅが埋設されている。前記電熱線Ｅは、両端部１４１と分割部１４２とに埋設されている。
図２ないし図４に示すように、電熱線Ｅの埋設された両端部１４１は、前記各ゴムパッキン１３１、１３２が装着されたパッキン装着部１３０から、既設管１の開孔１１の管軸方向Ｓの外方に設けられている。電熱線Ｅは、前記パッキン１３１、１３２の半円環部１３３に対応するように、前記分割ケース１２１、１２２の内周部分に沿って埋設されている。図４に示すように、両端部１４１は既設管１の外周面１３９に密着しているので、通電により前記内周部分が溶融すると、当該内周部分と前記既設管１の外周部分とが融着し、接合される。
【００１９】
電熱線Ｅは、図２および図３のように、両端部１４２において、複数列並ぶように埋設され、両端部１４２およびその近傍の所定の範囲を加熱できる。一方、両端部１４１の近傍には、前記電熱線Ｅへの通電によっても溶融しないコールドゾーン１０５が形成されている。コールドゾーン１０５は、各端部１４１と前記ゴムパッキン１３１、１３２の半円環部１３３との間や、半円環部１３３の開孔１１よりも外方に設けてもよい。
【００２０】
図１および図３に示すように、電熱線Ｅの埋設された分割部１４２は、フランジ部１２８に形成された分割面１１０の近傍に設けられている。両分割ケース１２１、１２２の分割部１４２、１４２は、分割面１１０を介して、互いに密着している。電熱線Ｅは、分割部１４２において、既設管１の管軸方向Ｓに沿って直線状に埋設されている。電熱線Ｅの通電により、分割面１１０が溶融され、分割面１１０同士が互いに融着される。
【００２１】
電熱線Ｅは、図３のように、複数列並ぶように埋設され、分割部１４２およびその近傍の所定の範囲を加熱できる。一方、分割部１４２の周囲には、前記電熱線Ｅへの通電によっても溶融しないコールドゾーン１０５が形成されている。コールドゾーン１０５は、分割部１４２と前記ゴムパッキン１３１、１３２の直線部１３４との間や、直線部１３４の開孔１１よりも外方に設けてもよい。
【００２２】
埋設された電熱線Ｅは、図２に示すように、密閉ケース１０２の外周面上に設けられた通電ターミナル３４に接続されている。各通電ターミナル３４は接続端子１３５を備える。該接続端子１３５には、図７（ａ）に示すように、給電コントローラ１５０から延びる給電ケーブル１３６を接続することができる。これにより、各電熱線Ｅはこの通電ターミナル３４に繋がっており、給電ケーブル１３６および通電ターミナル３４を介して、給電コントローラ１５０から給電される。本実施形態においては、各分割ケース１２１、１２２の管軸方向Ｓの両端付近に１つずつ通電ターミナル３４を設け、両端部１４１および分割部１４２の電熱線Ｅに同時に給電するようにしている。
【００２３】
施工方法：
次に、前記の不断流挿入用バルブ装置１００を用いた施工方法について、順を追って説明する。
【００２４】
組立工程：
ポリオレフィン系材料から構成される既設管１に、両分割ケース１２１、１２２を囲繞するように設置し、図１に示す組立ボルト１６１を締めて、両分割ケース１２１、１２２が接合される。
第１分割ケース１２１の上端には、図５（ａ）のように、前記収容ケース１６０に切削工具４を収容した状態で、第１分割ケース１２１の上端に固定する。切削工具としては、先端面および外周面に各々複数の切レ刃をもつミリング状のものを用いることができる。
前記接合された両分割ケース１２１、１２２と、収容ケース１６０とによって、既設管１は気密状態で囲繞される。
この組立工程において、前記組立ボルト１６１は、密閉ケース１０２が既設管１の周囲を回転できる程度に、仮締めされる。またこの際、分割ケースの外周面上には、ストッパ５が設置される。このストッパ５は、後述の切削工程において、既設管１の略半周の範囲にわたってのみ密閉ケースが回転できるように、密閉ケースの外周面上の２箇所に設置される。
【００２５】
切削工程：
図５および図６は、既設管１を切削して前記開孔１１を形成する工程を示す。
前記組立工程の後、密閉ケース１０２を、第１分割ケース１２１の通電ターミナル３４が一方のストッパ５に接触して更に回転できない状態（図５（ｂ））になるまで、既設管１の周方向Ｒ１に回転させる。
次に、図示しない駆動モータによって切削工具４が切削運動を行っている状態で、切削工具４を切込方向（既設管１の管径方向）Ｃ１に送って、既設管１の管壁の一部を切削する。既設管１の管壁の一部を貫通するまで（図５（ｃ））、この送りを継続する。
【００２６】
次に、切削工具４が前記切削運動を行っている状態のまま、密閉ケース１０２を前記周方向Ｒ１（図５（ａ））とは逆の周方向Ｒ２に回転させて、周方向Ｒ２に管壁の一部を切削していく。この密閉ケース１０２の回転は、通電ターミナル３４がもう一方のストッパ５に接触するまで回転を続ける（図６（ａ））。
次に、切削工具４を既設管１から離れるまで戻して、密閉ケース１０２を元の位置まで回転させる（図６（ｂ））。
以上の工程により、既設管には、図１および図２のように、略半周の開孔１１が形成される。ここで、密閉ケース１０２が回転しないように、前記組立工程において仮締めされた組立ボルト１６１を増し締めする。
【００２７】
ゲート取付工程：
次に、図１に示すように、オペレーションバルブ１９０を閉じた後、収容ケース１６０から切削工具４を取り外すと共に、ゲート８を取り付ける。収容ケース１６０がゲート８を収容した状態で、第１分割ケース１２１に接合し、図７（ａ）のように、オペレーションバルブ１９０を開弁する。
なお、前記組立工程、切削工程、およびゲート取り付け工程の各工程と、切削工具４については周知の技術を用いており、その詳細な説明は、特開２０００−１７９７７９号公報や特開２００１−３３０１８９号公報等に記載されている。
【００２８】
第１融着工程：
前記ゲート取付工程の後、給電コントローラ１５０の図示しないスイッチを入れて、給電ケーブル１３５および通電ターミナル３４を通して、両分割ケース１２１、１２２の両端部１４１および分割部１４２（図２）の電熱線Ｅに同時に給電する。したがって、以下に述べる、分割部１４２を加熱、溶融させる第１融着工程、および、両端部１４１を加熱、溶融させる第２融着工程は同時に行われる。
【００２９】
前記給電によって、図１に示す両分割ケース１２１、１２２の分割部１４２の電熱線Ｅが発熱し、分割部１４２のポリオレフィン系樹脂は温度が上昇して溶融する。分割部１４２には、図４に示すように、その分割面１１０に近い部分に設けられているので、両ケース１２１、１２２の分割面１１０、１１０の樹脂が溶融し、これにより、両ケースの分割面１１０、１１０の樹脂同士が融着する。
【００３０】
分割部１４２の近傍に設けられたコールドゾーン１０５は、殆ど昇温せず、溶融しない。そのため、電熱線Ｅによる加熱や、溶融された樹脂による各ゴムパッキン１３１、１３２の直線部１３４の溶融や変質が防止される。また、前記溶融した樹脂が分割部１４２から密閉ケース１０２の外部に向って流出しない。
【００３１】
第２融着工程：
前記給電によって、図２に示す両ケース１２１、１２２の両端部１４１の電熱線Ｅが発熱し、両端部１４１のポリオレフィン系樹脂は温度が上昇して溶融する。両端部１４１は、図４に示すように、その内周面１２９が既設管１に密着していると共に、該内周面１２９の近傍に電熱線Ｅが埋設されているので、両端部１４２の内周面１２９の樹脂だけでなく、既設管１の外周面１３９の樹脂も温度が上昇して溶融する。これにより、各分割ケース１２１、１２２の両端部１４１の内周面１２９と既設管１の外周部分１３９とが融着される。
【００３２】
両端部１４１の近傍に設けられた前記コールドゾーン１０５は、殆ど昇温せず、溶融しない。そのため、電熱線Ｅによる加熱や、溶融された樹脂による各ゴムパッキン１３１、１３２の半円環部１３３の溶融や変質が防止される。また、前記溶融した樹脂が両端部１４１から密閉ケース１０２の外部に向って流出しない。
【００３３】
十分に樹脂が溶融し、両分割ケース１２１、１２２の分割面１１０、１１０同士および両分割ケース１２１、１２２の内周面１２９と既設管１の外周面１３９とが十分に融着したら、給電コントローラ１５０のスイッチをオフにして、給電を止める。これにより、前記分割部１４２および両端部１４１が融着され、既設管１と両分割ケース１２１、１２２との間、ならびに、両分割ケース１２１、１２２同士の間が接合されると共にシールされる。通電時間は既設管１の管径、フランジ部１２８の厚さや周囲の温度等によって異なるが、概ね１分から１０分程度である。
【００３４】
冷却工程：
給電が終了したら、前記溶融した樹脂が冷却し固化されるまで、放置する。この冷却時間は、約１０分〜２５分である。
【００３５】
組立ボルト取り外し工程：
既設管１と両分割ケース１２１、１２２とが組織的に一体化するから、図１に示す密閉ケース１０２の固定のための前記組立ボルト１６１は不要となるので、これを取り外す。
【００３６】
ゲート挿入工程：
次に収容ケース１６０に収容されたゲート８を、既設管１に向って下降させる。ゲート８は、図８に示すように、ゲート通過孔１８０を通って、前記切削工程によって形成された開孔１１から既設管１に侵入する。ゲート８に装着されたゴムパッキン８ｄが開孔１１の切削面１１ａ（図２）を閉塞すると共に、既設管１の内周面に圧接して、閉弁状態となる。
なお、その後、所期の工事を行った後、開弁したり、あるいは、必要に応じてゲート８を撤去する。
【００３７】
図９〜図１２は、第２実施形態を示す。
バルブ挿入装置：
図９および図１０に示すように、バルブ挿入装置１００は、ポリオレフィン系樹脂からなる密閉ケース１０２およびゲート８を備えている。密閉ケース１０２は、第１分割ケース１２１および第２分割ケース１２２とを備えている。両ケース１２１、１２２は既設管１を囲繞するように設置されると共に、第１分割ケースは、図９に示すように、開弁時には、ゲート８を収容可能である。既設管１には、後述する切削工程によって、全周にわたって開孔１１が形成される。
【００３８】
ゲート８には、管路を止水する下部全体を覆うように閉弁用ゴムパッキン８ｄが装着されていると共に、ゲート８の下端には既設管１を切削するためのチップ状の切削工具８ｅが取り付けられている。
このゲート８および切削工具８ｅについては、周知の技術を用いており、その詳細な説明は、Ｕ．Ｓ．Ｐ．５，６１１，３６５  等に記載されている。
【００３９】
各分割ケース１２１、１２２の内周面１２９には、それぞれ、一対の溝からなるパッキン装着部１３０が形成されている。このパッキン装着部１３０は、図１０に示すように、既設管１の管軸方向Ｓに沿って前記開孔１１の両側に一対ずつ形成されている。前記各パッキン装着部１３０には、ゴムパッキン１３３、１３３が装着される。
このゴムパッキン１３３としては、断面が円形の１本のゴムひもを既設管１の外周面１３９に沿って、全周にわたって巻き付けた後、前記ゴムひもの両端面を接着した円環のゴムリングを用いることができる。前記両端面の接着後、ゴムパッキン１０５が前記溝状のパッキン装着部１３０に装着されるように、両分割ケース１２１、１２２を既設管１に設置する。前記ゴムひもは、両端面を接着せずに、装着時に互いに圧接するように設けてもよい。
前記装着された各ゴムパッキン１３３は、前記既設管１の外周面１３９に圧接して前記開孔１１が開いている際に前記密閉ケース１０２と既設管１との間をシールする。
【００４０】
第２分割ケース１２２の両端部１４１および分割部１４２には、前述の第１実施例と同様に、電熱線Ｅが埋設されている。一方、第１分割ケース１２１では、両端部１４２にのみ電熱線Ｅが埋設されている。
【００４１】
ところで、前記各分割ケース１２１、１２２の両端部１４１に埋設された電熱線Ｅは、両端部用通電ターミナル１３４ａに接続されている。一方、分割部１４２に埋設された電熱線Ｅは、分割部用通電ターミナル１３４ｂに接続されている。両端部１４１および分割部１４２のそれぞれに給電コントローラを設けたので、両端部１４１と分割部１４２の電熱線Ｅに別々に給電することができる。
なお、バルブ挿入装置１００のその他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明および図示を省略する。
【００４２】
次に第２実施形態の施工工程について説明する。第２実施形態の施工工程は、組立工程、第１融着工程、冷却工程、切削工程、第２融着工程、冷却工程、ゲート挿入工程の順で進行する。以下には、第１実施形態の施工工程と異なる部分のみ記載して、その他の部分についてはその詳しい説明および図示を省略する。
【００４３】
組立工程：
図１１（ａ）のように、第１分割ケース１２１がゲート８を収容した状態で、既設管１を囲繞するように、両分割ケース１２１、１２２を設置すると共に、フランジ部１２８の組立ボルト１６１を締めて、両分割ケース１２１、１２２を接合する。
【００４４】
第１融着工程：
両端部用通電ターミナル１３４ｂを通して、第２分割ケース１２２の分割部１４２の電熱線Ｅに給電され、分割部１４２の樹脂は温度が上昇して溶融する。電熱線Ｅは、図１０に示すように、分割面１１０に近い部分に設けられているので、第２分割ケース１２２の分割面１１０だけでなく、第１分割ケース１２１の分割面１１０も温度が上昇して溶融する。これにより、図１１（ｂ）のように、両ケース１２１、１２２の分割面１１０、１１０の樹脂が融着する。かかる分割面１１０同士の融着と、前記ゴムパッキン１３３により、既設管１は密閉ケース１０２内において気密状態で囲繞される。
この後、溶融した樹脂の冷却工程が行われる。十分に冷却されたら、組立ボルト１６１を取り外す。
【００４５】
切削工程：
次に、ゲート８を既設管１に向って管径方向Ｃ１にスライドさせ、図１１（ｃ）のように、ゲート８の下端の切削工具８ｅを既設管１の外周面１３９に圧接させる。この状態で、密閉ケース１０２を全周にわたって図１１における半時計回りに回転させ、既設管１の一部を全周にわたり切削する。そして、ゲート８の切削工具８ｅを更に管径方向Ｃ１にスライドさせて、密閉ケース１０２を再度同一方向に全周回転させる。このスライドと回転を、図１２（ａ）のように既設管１の管壁の一部を全周にわたって貫通するまで繰り返す。これによって、既設管１には全周にわたって開孔１１（図１０）が形成される。
【００４６】
第２融着工程：
次に、図１０の両端部用通電ターミナル１３４ａを通して、両分割ケース１２１、１２２の両端部１４１の電熱線Ｅに給電する。第１実施形態と同様に、各分割ケース１２１、１２２の内周面１２９と既設管１の外周面１３９とが融着して一体化する（図１２（ｂ））。
この後溶融した樹脂の冷却工程が行われる。十分に冷却された後、ゲート挿入工程が行われる。開孔１１に挿入されたゲート８に装着されたゴムパッキン８ｄにより、切削面１１ａが閉塞される。
【００４７】
前記各実施形態では、流体の流れを止めていない不断流下においてバルブを挿入する工法について説明したが、本発明は、配管後の通水していない空管の状態や、断水した空管の状態でバルブを挿入する工法についても適用でき、以下、その一例として第３実施形態について説明する。
【００４８】
図１３〜図１５は、第３実施形態を示す。
バルブ挿入装置：
本第３実施形態では、図１３および図１４に示すように、オペレーションバルブ１９０を必要としない。
【００４９】
また、パッキン１３１、１３２やこれらのパッキン１３１、１３２を装着するためのパッキン装着部１３０も必要としない。なお、パッキン装着部１３０を有する密閉ケース１０２を用いれば、不断水用および断水用の双方を同じ金型で製造し得る。また、パッキン１３１、１３２を用いれば、切断中における既設管１に対し、密閉ケース１０２が安定する。
なお、その他の構成は、第１実施形態と同様であり、同一部分もしくは相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５０】
施工方法：
本第３実施形態においては、予め既設管１を断水し、既設管１内の水を排水する。ついで、前記第１実施形態と同様に、組立工程および切削工程を行なう。前記切削工程の後、切粉を負圧により吸引して除去する。その後、前記第１融着工程および第２融着工程を行なった後、図１３のゲート８および収容ケース１６０を設置する。この設置後、図１５のようにゲート８で開孔１１を閉じる。この閉弁後、既設管１と密閉ケース１０２との間の空間２００に加圧水を充填し、既設管１と密閉ケース１０２との融着状態や図１３の第１分割ケース１２１と第２分割ケース１２２との間の融着状態の検査を行なう。これにより、少量の水で検査できるから検査が簡便になる。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によれば、熱融着によってシールを行うから、施工後は組立ボルトによる締付が不要なので、ポリオレフィン管が大きく永久変形するのを防止することができる。
また、パッキンの硬度を４５度以上６０度以下にすることによって、仮止水の際のパッキンによるポリオレフィン管への締付力を抑制することができるので、ポリオレフィン管が変形したり損傷したりするのを防止することができる。
【００５２】
さらに、組立ボルトを取り外す工程を設けることによって、該ボルトは施工時の治具となるので、同一のボルトを繰り返し施工に用いることができるからコストダウンを図ることができる。
また、第１融着工程を切削工程の前に行うことによって、既設管の切削前に密閉ケースの分割面がシールすれば、パッキンの直線部が不要になるので、パッキンをゴムひもなどで形成することができる。これにより、より一層のコストダウンを図ることができると共に、止水性を高めることができる。
また、第１融着工程と第２融着工程とを同時ないしは連続して行うことによって、施工時間を短縮することができる。
更に、切削工程の前に組立ボルトを仮締めし、切削工程の後に、組立ボルトを増し締めすることによって、切削工程の際の装置の回転が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる不断流挿入用バルブ装置を示す横断面図である。
【図２】同装置の縦断面図である。
【図３】同装置の第１分割ケースの底面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】ゲート切削工程を示す概略横断面図である。
【図６】ゲート切削工程を示す概略横断面図である。
【図７】（ａ）はゲート取付工程、（ｂ）は融着工程を示す概略縦断面図である。
【図８】ゲート挿入工程を示す概略縦断面図である。
【図９】第２実施形態にかかる不断流挿入用バルブ装置を示す横断面図である。
【図１０】同装置の縦断面図である。
【図１１】（ａ）および（ｂ）は第１融着工程、（ｃ）は切削工程を示す概略横断面図である。
【図１２】同切削工程を示す概略横断面図である。
【図１３】第３実施形態にかかる不断流挿入用バルブ装置を示す横断面図である。
【図１４】同装置の縦断面図である。
【図１５】ゲート挿入工程を示す概略縦断面図である。
【符号の説明】
既設管：１
ゲート：８
開孔：１１
不断流挿入用バルブ装置：１００
密閉ケース：１０２
コールドゾーン：１０５
分割面：１１０
第１分割ケース：１２１
第２分割ケース：１２２
第１パッキン：１３１
第２パッキン：１３２
内周面：１２９
パッキン装着部：１３０
半円環部：１３３
直線部：１３４
外周面：１３９
両端部：１４１
分割部：１４２
電熱線：Ｅ
空間：２００
【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】
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