(57)【要約】【課題】既設配管に新たな管材を接続した際、管材内に既設配管よりも内径が小さい箇所が生じる場合であっても管材を通過可能な管閉塞器具を提供する。【解決手段】外径Ｄ3の２つの円板体１１、１２と、自然状態において外径Ｄ0の弾性体２２、２４と、一方の円板体１１に固定された棒状部材７と、他方の円板体に固定され棒状部材７に対し相対回転可能な円筒状部材６とを備え、棒状部材７に対する円筒状部材６の正回転により、弾性体２２、２４の外径を閉塞対象の配管内径Ｄ1以上とでき、棒状部材７に対する円筒状部材６の逆回転により、弾性体２２、２４の外径を通過対象の管材の内径Ｄ2以下、円板体の外径Ｄ3以上とできＤ0、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3が以下の関係を満たす管閉塞器具。      Ｄ1＞Ｄ0＞Ｄ2＞Ｄ3【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外径Ｄ3の２つの円板体と、
前記２つの円板体の間に介装され、自然状態において外径Ｄ0の少なくとも一つのリング状の弾性体と、
一方の円板体に固定され、前記弾性体内及び他方の円板体内を貫通する棒状部材と、
前記他方の円板体に固定され、前記棒状部材の外周面において前記棒状部材に対して相対回転可能かつ前記棒状部材と平行な方向に相対移動可能な円筒状部材とを備え、
前記棒状部材に対する前記円筒状部材の正回転により、前記弾性体が自然状態にある自然状態姿勢における前記一方の円板体と他方の円板体との間の距離である自然状態離間距離に対して、前記一方の円板体と他方の円板体との間の離間距離を小さくして、前記弾性体の外径を閉塞対象の配管内径Ｄ1以上とできる管閉塞器具であって、
前記棒状部材に対する前記円筒状部材の逆回転により、前記自然状態離間距離に対して、前記一方の円板体と他方の円板体との間の離間距離を大きくして、前記弾性体の外径を通過対象の管材の内径Ｄ2以下、前記円板体の外径Ｄ3以上とでき
前記Ｄ0、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3が以下の関係を満たす管閉塞器具。
Ｄ1＞Ｄ0＞Ｄ2＞Ｄ3
【請求項２】
前記他方の前記円板体が、前記弾性体とは反対側の側面に外径Ｄ3で外周部がテーパー状に形成されたリング状のカバー部を備えた請求項１に記載の管閉塞器具。
【請求項３】
前記一方の円板体と前記他方の円板体との間に外径Ｄ3の中間円板体を備え、前記一方の円板体と前記中間円板体との間及び前記他方の円板体と前記中間円板体との間のそれぞれに、前記弾性体を備えた請求項１又は２に記載の管閉塞器具。
【請求項４】
前記棒状部材が、前記一方の円板体に固定された円板体側棒状部材と、前記円板体側棒状部材の非円板体側に一体回転可能に接続される延長用棒状部材とからなり、
前記円筒状部材が、前記他方の円板体に固定された円板体側円筒状部材と、前記円板体側円筒状部材の非円板体側に一体回転可能に接続される延長用円筒状部材とからなる請求項１〜３のいずれか一項に記載の管閉塞器具。
【請求項５】
前記延長用棒状部材及び前記延長用円筒状部材のそれぞれに、回転操作用のハンドル部を備えた請求項４記載の管閉塞器具。
【請求項６】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の管閉塞器具を使用して、内径Ｄ1の前記閉塞対象の第１配管に、内径Ｄ2の箇所を備える前記管材である継手を介して、内径が前記Ｄ2より大きい接続対象の第２配管を接続する管接続方法であって、
前記弾性体を前記自然状態に維持して、前記円板体側棒状部材と前記円板体側円筒状部材と前記一方及び他方の円板体を前記第１配管内に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程で前記第１配管内に挿入された状態にある前記一方及び他方の円板体を近接させて前記弾性体の外径を前記第１配管の内径Ｄ1と同一として、前記第１配管を閉塞する第１配管閉塞工程と、
前記第１配管閉塞工程を実行した後、前記第１配管に前記継手を介して前記第２配管を接続する管接続工程と、
前記管接続工程を実行した後、前記一方及び他方の円板体を離間させて前記弾性体の外径を前記管材の内径Ｄ2以下とする縮径工程を実行し、
縮径状態にある管閉塞器具を前記第１配管、前記継手、前記第２配管から取り出す取り出し工程を実行する管接続方法。
【請求項７】
請求項４又は５項に記載の管閉塞器具を使用して、内径Ｄ1の前記閉塞対象の第１配管に、内径Ｄ2の箇所を備える前記管材である継手を介して、内径が前記Ｄ2より大きい接続対象の第２配管を接続する管接続方法であって、
前記弾性体を前記自然状態に維持して、前記円板体側棒状部材と前記円板体側円筒状部材と前記一方及び他方の円板体を前記第１配管内に挿入する挿入工程と、
前記挿入工程で前記第１配管内に挿入された状態にある前記一方及び他方の円板体を近接させて前記弾性体の外径を前記第１配管の内径Ｄ1と同一として、前記第１配管を閉塞する第１配管閉塞工程と、
前記第１配管閉塞工程を実行した後、前記第１配管に前記継手を介して前記第２配管を接続する管接続工程と、
前記管接続工程を実行した後、前記円板体側棒状部材に前記延長用棒状部材を一体接続するとともに、前記円板体側円筒状部材に前記延長用円筒状部材を一体接続する延長工程と、
前記延長工程を実行した後、前記延長用棒状部材と前記延長用円筒状部材とを使用して前記一方及び他方の円板体を離間させて前記弾性体の外径を前記管材の内径Ｄ2以下とする縮径工程を実行し、
縮径状態にある管閉塞器具を前記第１配管、前記継手、前記第２配管から取り出す取り出し工程を実行する管接続方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、外径Ｄ3の２つの円板体と、前記２つの円板体の間に介装され、自然状態において外径Ｄ0の少なくとも一つのリング状の弾性体と、一方の円板体に固定され、前記弾性体内及び他方の円板体内を貫通する棒状部材と、前記他方の円板体に固定され、前記棒状部材の外周面において前記棒状部材に対して相対回転可能かつ前記棒状部材と平行な方向に相対移動可能な円筒状部材とを備え、前記棒状部材に対する前記円筒状部材の正回転により、前記弾性体が自然状態にある自然状態姿勢における前記一方の円板体と他方の円板体との間の距離である自然状態離間距離に対して、前記一方の円板体と他方の円板体との間の離間距離を小さくして、前記弾性体の外径を閉塞対象の配管内径Ｄ1以上とできる管閉塞器具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガス管などの配管において、既設配管の延長又は取り替えにあたっては、一般に、既設配管の管端に配管継ぎ手を溶接によって取り付ける。このような溶接作業においては、既設配管に残留するガスが配管の下流側から漏れ出し引火することがないように、既設管内を一時的に閉塞することが一般的である。
【０００３】
既設配管内を一時的に閉塞するための器具（管閉塞器具）として、従来から特許文献１に示されるように、棒状部材の先端にシール部を備え、当該シール部に弾性体からなる環状パッキンが介装されたものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−６７４９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記管閉塞器具は、閉塞対象である既設配管内に挿入後、環状パッキンの外径を既設配管の内径と略同一とできる（拡径できる）ように構成されているものの、拡径後に環状パッキンを縮径できるようには構成されていなかった。このため、既設配管に対して、新たな配管を接続する際には、例えば、複数のレデューサを用いるなどして、既設配管よりも内径の小さな箇所が管内に生じないように工夫する必要があり、配管の接続に係る材料費や施工性に問題があった。
さらに、既設配管の管端に継手を介して新設配管を接続した場合、その新設配管の管端側から、管閉塞器具による閉塞状態を解き、管閉塞器具全体を配管外に取り出す必要があるが、このような取り出しに対する配慮がされていなかった。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、既設配管に新たな管材を接続した際、管材内に既設配管よりも内径が小さい箇所が生じる場合であっても管材を通過可能な管閉塞器具を提供することを目的とする。また、そのような管閉塞器具を用い、既設配管に対し新たな配管を接続する際の材料費や施工性が良好な管接続方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る外径Ｄ3の２つの円板体と、前記２つの円板体の間に介装され、自然状態において外径Ｄ0の少なくとも一つのリング状の弾性体と、一方の円板体に固定され、前記弾性体内及び他方の円板体内を貫通する棒状部材と、前記他方の円板体に固定され、前記棒状部材の外周面において前記棒状部材に対して相対回転可能かつ前記棒状部材と平行な方向に相対移動可能な円筒状部材とを備え、前記棒状部材に対する前記円筒状部材の正回転により、前記弾性体が自然状態にある自然状態姿勢における前記一方の円板体と他方の円板体との間の距離である自然状態離間距離に対して、前記一方の円板体と他方の円板体との間の離間距離を小さくして、前記弾性体の外径を閉塞対象の配管内径Ｄ1以上とできる管閉塞器具の特徴構成は、前記棒状部材に対する前記円筒状部材の逆回転により、前記自然状態離間距離に対して、前記一方の円板体と他方の円板体との間の離間距離を大きくして、前記弾性体の外径を通過対象の管材の内径Ｄ2以下、前記円板体の外径Ｄ3以上とでき、前記Ｄ0、Ｄ1、Ｄ2、Ｄ3が以下の関係を満たすことにある。
Ｄ1＞Ｄ0＞Ｄ2＞Ｄ3
【０００８】
ここで、「弾性体が自然状態にある」とは、弾性体に引張応力及び圧縮応力のいずれもかかっておらず弾性体が自然長の長さである状態を意味する。また、「正回転」とは、一方側への回転を意味し、「逆回転」とは、正回転とは逆方向の回転を意味する。
【０００９】
上記特徴構成によれば、棒状部材に対して円筒状部材を逆回転させることで、管閉塞器具の外径を、通過対象の管材の内径よりも小さくすることができる。よって、例えば、既設配管などの閉塞対象の配管に新たな管材を接続した際、管材内に既設配管よりも内径が小さい箇所が生じる場合であっても管材を通過可能な管閉塞器具を提供することができる。
【００１０】
本発明に係る管閉塞器具において、前記他方側の前記円板体が、前記弾性体とは反対側の側面に外径Ｄ3で外周部がテーパー状に形成されたリング状のカバー部を備えることが好ましい。
【００１１】
上記特徴構成によれば、管閉塞器具が管材内を他方の円板体側から通過する際に、まずカバー部が管材に接触するため、他方の円板体が破損又は磨耗することを抑制することができる。また、カバー部がテーパー状に形成されているため、カバー部と管材とが接触することにより、管材と管閉塞器具との軸心合わせをスムーズに行える管閉塞器具を提供することができる。
【００１２】
また、本発明に係る管閉塞器具において、前記一方の円板体と前記他方の円板体との間に外径Ｄ3の中間円板体を備え、前記一方の円板体と前記中間円板体との間及び前記他方の円板体と前記中間円板体との間のそれぞれに、前記弾性体を備えることが好ましい。
【００１３】
上記特徴構成によれば、一方の円板体と他方の円板体との間の離間距離を変化させた際に、一方の円板体と中間円板体との間の弾性体と、他方の円板体と中間円板体との間の弾性体との２つの弾性体に均等に圧縮応力又は引張応力が発生する。よって、外径が同一の２つの弾性体により閉塞対象となる配管を閉塞することができる。このため、当該配管の中心軸と管閉塞器具の中心軸とがずれることを抑制し、配管を適切に閉塞できる管閉塞器具を提供することができる。
【００１４】
また、本発明に係る管閉塞器具において、前記棒状部材が、前記一方の円板体に固定された円板体側棒状部材と、前記円板体側棒状部材の非円板体側に一体回転可能に接続される延長用棒状部材とからなり、前記円筒状部材が、前記他方の円板体に固定された円板体側円筒状部材と、前記円板体側円筒状部材の非円板体側に一体回転可能に接続される延長用円筒状部材とからなることが好ましい。
【００１５】
上記特徴構成によれば、管閉塞器具の不使用時には、延長用棒状部材及び延長用円筒状部材を取り外すことで保管及び持ち運びの際に必要な空間を少なくできる。加えて、長さの異なる延長用棒状部材及び延長用円筒状部材を用意するだけで、閉塞対象の配管に新たに接続する管材の長さが異なる場合（長尺のもの）にも対応することができる。すなわち、可搬性及び汎用性に優れた管閉塞器具を提供することができる。
【００１６】
また、本発明に係る管閉塞器具において、前記延長用棒状部材及び前記延長用円筒状部材のそれぞれに、回転操作用のハンドル部を備える構成とすることが好ましい。
【００１７】
上記特徴構成によれば、管閉塞器具を用いる作業者は、回転操作用のハンドル部を操作することで、円筒状部材に対し棒状部材を容易に相対回転させることができる。
【００１８】
本発明に係る管閉塞器具を使用して、内径Ｄ1の前記閉塞対象の第１配管に、内径Ｄ2の箇所を備える前記管材である継手を介して、内径が前記Ｄ2より大きい接続対象の第２配管を接続する管接続方法の特徴構成は、前記弾性体を前記自然状態に維持して、前記円板体側棒状部材と前記円板体側円筒状部材と前記一方及び他方の円板体を前記第１配管内に挿入する挿入工程と、前記挿入工程で前記第１配管内に挿入された状態にある前記一方及び他方の円板体を近接させて前記弾性体の外径を前記第１配管の内径Ｄ1と同一として、前記第１配管を閉塞する第１配管閉塞工程と、前記第１配管閉塞工程を実行した後、前記第１配管に前記継手を介して前記第２配管を接続する管接続工程と、前記管接続工程を実行した後、前記一方及び他方の円板体を離間させて前記弾性体の外径を前記管材の内径Ｄ2以下とする縮径工程を実行し、縮径状態にある管閉塞器具を前記第１配管、前記継手、前記第２配管から取り出す取り出し工程を実行することにある。
【００１９】
上記特徴構成によれば、管閉塞器具の閉塞対象である第１配管に第２配管を接続する際に、第１配管よりも内径の小さな箇所を備えた継手を用いることができる。すなわち、第１配管に第２配管を接続する際に、複数の管材を用いるなどの工夫をする必要がなく、材料費や施工性が良好な管接続方法を提供することができる。このような継手の例としては、鋼管にＰＥ管を接続するために使用する、所謂、スティフナーを備えた鋼管用ＴＲ継手を挙げることができる。
【００２０】
本発明に係る管閉塞器具を使用して、内径Ｄ1の前記閉塞対象の第１配管に、内径Ｄ2の箇所を備える前記管材である継手を介して、内径が前記Ｄ2より大きい接続対象の第２配管を接続する管接続方法の特徴構成は、前記弾性体を前記自然状態に維持して、前記円板体側棒状部材と前記円板体側円筒状部材と前記一方及び他方の円板体を前記第１配管内に挿入する挿入工程と、前記挿入工程で前記第１配管内に挿入された状態にある前記一方及び他方の円板体を近接させて前記弾性体の外径を前記第１配管の内径Ｄ1と同一として、前記第１配管を閉塞する第１配管閉塞工程と、前記第１配管閉塞工程を実行した後、前記第１配管に前記継手を介して前記第２配管を接続する管接続工程と、前記管接続工程を実行した後、前記円板体側棒状部材に前記延長用棒状部材を一体接続するとともに、前記円板体側円筒状部材に前記延長用円筒状部材を一体接続する延長工程と、前記延長工程を実行した後、前記延長用棒状部材と前記延長用円筒状部材とを使用して前記一方及び他方の円板体を離間させて前記弾性体の外径を前記管材の内径Ｄ2以下とする縮径工程を実行し、縮径状態にある管閉塞器具を前記第１配管、前記継手、前記第２配管から取り出す取り出し工程を実行することにある。
【００２１】
上記特徴構成によれば、管閉塞器具の閉塞対象である第１配管に第２配管を接続する際に、第１配管よりも内径の小さな箇所を備えた継手を用いることができる。すなわち、第１配管に第２配管を接続する際に、複数の管材を用いるなどの工夫をする必要がなく、材料費や施工性が良好な管接続方法を提供することができる。このような継手の例としては、鋼管にＰＥ管を接続するために使用する、所謂、スティフナーを備えた鋼管用ＴＲ継手を挙げることができる。加えて、長さの異なる延長用棒状部材及び延長用円筒状部材を用意するだけで、閉塞対象の配管に新たに接続する管材の長さが異なる場合（長尺のもの）にも対応することができる。すなわち、汎用性に優れた管接続方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施形態に係る管閉塞器具の概略図である。
【図２】本発明の実施形態に係る管閉塞器具の本体部の断面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る回転用冶具（延長用棒状部材）及び支持用冶具（延長用円筒状部材）の断面図である。
【図４】本発明の実施形態に係る管閉塞器具の動作概略図である。
【図５】本発明の実施形態に係る管閉塞器具の操作手順を示す図である。
【図６】本発明の実施形態に係る管閉塞器具の操作手順を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明に係る管閉塞器具１は、ガス管などの配管を一時的に閉塞するための器具であり、閉塞対象となる配管に、新たな配管が接続され、閉塞対象となる配管よりも内径の小さな箇所が生じても配管外に引き抜けるように構成されている。以下では、本発明に係る管閉塞器具の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００２４】
なお、以下では、管閉塞器具１の閉塞対象となる配管を「既設配管」、既設配管に新たに接続される新たな配管を「新設配管」と呼ぶ。すなわち、本実施形態においては、既設配管が本発明における「第１配管」に相当し、新設配管が本発明における「第２配管」に相当する。既設配管と新設配管との間には、継手が介装され、当該継手が本発明における「管材」に相当する。
【００２５】
１．管閉塞器具の概要
図１に示すように、本実施形態に係る管閉塞器具１は、本体部２、回転用冶具３、及び支持用冶具４の３つの部材から構成されている。本体部２は、主に、第１円板体１１及び第２円板体１２（図２参照）の２つの円板体と、当該２つの円板体の間に介装されたリング状の弾性体とからなる円筒状のシール部５を備えている。さらに、本体部２は、第１円板体１１に固定されシール部５から突出する主軸７と、第２円板体１２に固定され主軸７の外周面に配置された筒部６とを備えている。詳細については後述するが、本体部２は、主軸７が筒部６に対して相対回転することで、シール部５の弾性体の外径が拡径又は縮径するように構成されている。回転用冶具３及び支持用冶具４は、本体部２から離れた位置から、主軸７を筒部６に対して相対回転可能とするための部材である。回転用冶具３は主軸７と、支持用冶具４は筒部６と一体回転可能に接続される。
【００２６】
本実施形態においては、第１円板体１１が本発明における「一方の円板体」に相当し、第２円板体１２が本発明における「他方の円板体」に相当する。主軸７が本発明における「円板体側棒状部材」に相当し、回転用冶具３が本発明における「延長用棒状部材」に相当する。すなわち、主軸７及び回転用冶具３が本発明における「棒状部材」に相当する。また、筒部６が本発明における「円板体側筒状部材」に相当し、支持用冶具４が本発明における「延長用筒状部材」に相当する。すなわち、筒部６及び支持用冶具４が本発明における「筒状部材」に相当する。
【００２７】
２．管閉塞器具の詳細
２−１．本体部
図２に、主軸７と平行な方向での本体部２の断面図を示す。図２（ａ）は、シール部５が拡径も縮径もしていない状態を、図２（ｂ）は、シール部５が縮径した状態を示している。図２における左側は、配管内に管閉塞器具１を挿入した状態における既設配管側に対応し、図２における右側は新設配管側に対応する。以下では、図２における左側を「上流側」、右側を「下流側」と呼ぶ。また、既設配管の径方向（主軸７に対して垂直な方向）を単に「径方向」と呼び、既設配管の軸方向（主軸７に対して平行な方向）を単に「軸方向」と呼び、既設配管の周方向（主軸７の周方向）を単に「周方向」と呼ぶ。
【００２８】
２−１−１．シール部の構成
本体部２が備えるシール部５は、主軸７の上流側端に気密構造となるように固定された第１円板体１１と、筒部６の上流端に固定された第２円板体１２と、第１円板体１１と第２円板体１２との間に介装されたシール部材１３とを備えている。第１円板体１１は、その中心に主軸７が下流側に突出するように固定されている。第１円板体１１の外径は、既設配管、新設配管、及び既設配管と新設配管との接続の際に用いられる継手のいずれの最内周径よりも小さく形成されている。一方、第２円板体１２は、中心に、貫通孔２１が設けられており、貫通孔２１内を主軸７が貫通している。また、第２円板体１２には、筒部６が下流側に突出するようにボルトで締結されている。第２円板体１２の外径は、第１円板体１１と同様、既設配管、新設配管、及び既設配管と新設配管との接続の際に用いられる継手のいずれの最内周径よりも小さく形成されている。
【００２９】
シール部材１３は、主軸７と平行な方向での断面形状が、既設配管の径方向内側に向かって開かれたコの字型となる中空のドーナツ型形状に形成されている。シール部材１３は、シール部５に取り付けられた状態で、シール部材１３の最内周径が筒部６の外径よりも大きくなるように構成されている。さらに本実施形態では、シール部材１３は、シール部５に取り付けられ、かつ自然状態において最外周径が既設配管の内径よりも小さく、新設配管の内径よりも大きくなるように構成されている。本実施形態において、シール部材１３は弾性体からなる。シール部材１３に用いる弾性体としては、例えば、ニトリルゴムを用いると好適である。
【００３０】
本実施形態において、シール部５は、軸方向に並んだ複数のシール部材１３を備えている。このような構成により、管閉塞器具１で配管を閉塞する際に、当該配管の中心軸と管閉塞器具１の中心軸とがずれることを抑制し、配管を適切に閉塞することができる。具体的には、シール部５は、第１円板体１１と第２円板体１２との間に中間円板体２３を備え、第１円板体１１と中間円板体２３との間に第１弾性体２２を、第２円板体１２と中間円板体２３との間に第２弾性体２４を備えている。中間円板体２３は、主軸７及び筒部６の外径よりも大きな径の貫通孔を備え、その外径は、第１円板体１１及び第２円板体１２と同一となるように形成されている。
【００３１】
第１弾性体２２は、軸方向に延在する円筒状の第１側面部２２ｂと、第１側面部２２ｂの上流端から径方向内側に延在するリング状の第１上流端部２２ａと、第１側面部２２ｂの下流端から径方向内側に延在するリング状の第１下流端部２２ｃとから構成されている。
【００３２】
第１上流端部２２ａの上流側端面は、第１円板体１１の下流側端面に当接するとともに、第１上流端部２２ａの下流側端面は、押具１４と当接している。第１上流端部２２ａは、ボルトにより、第１円板体１１と押具１４とで気密構造となるように挟持されている。押具１４としては、シール部材１３の径方向延在部（第１上流端部２２ａ、後述する第１下流端部２２ｃ、第２上流端部２４ａ、及び第２下流端部２４ｃ）を軸方向から周方向全域において押圧可能な金属製のリング状部材を用いることできる。また、第１下流端部２２ｃの下流側端面は、中間円板体２３の上流側端面に当接するとともに、第１下流端部２２ｃの上流側端面は、別の押具１４と当接している。第１下流端部２２ｃは、ボルトにより、中間円板体２３と押具１４とで挟持されている。
【００３３】
第２弾性体２４は、軸方向に延在する円筒状の第２側面部２４ｂと、第２側面部２４ｂの上流端から径方向内側に延在するリング状の第２上流端部２４ａと、第２側面部２４ｂの下流端から径方向内側に延在するリング状の第２下流端部２４ｃとから構成されている。
【００３４】
第２上流端部２４ａの上流側端面は、中間円板体２３の下流側端面に当接するとともに、第２上流端部２４ａの下流側端面は、押具１４と当接している第２上流端部２４ａは、ボルトにより、中間円板体２３と押具１４とで挟持されている。また、第２下流端部２４ｃの上流側端面は、押具１４と当接するとともに、第２下流端部２４ｃの下流側端面は、第２円板体１２の上流側端面と当接している。第２下流端部２４ｃは、ボルトにより、押具１４と第２円板体１２とで挟持されている。
【００３５】
以上のように、シール部５は、シール部材１３、第１円板体１１、第２円板体１２、及び中間円板体２３を備えている。さらに、本実施形態においては、第２円板体１２が、第１弾性体２２及び第２弾性体２４とは反対側の側面（下流側の側面）に、配管から管閉塞器具１を引き抜く際に第２円板体１２が配管と直接接触することを抑制するためのカバー部１５を備えている。カバー部１５は、弾性体からなる。カバー部１５に用いる弾性体としては、例えば、ナイロンが好適である。カバー部１５は、全体としてリング状に形成されるとともに、下流端側の外周部がテーパー状に形成されている。本実施形態においては、カバー部１５の内径は、筒部６の外径よりも大きく形成されるとともに、カバー部１５の外径は、第１円板体１１及び第２円板体１２の外径と同一となるように形成されている。カバー部１５は、ボルトにより第２円板体１２に締結されている。
【００３６】
２−１−２．主軸及び筒部の構成
続いて、シール部５から、下流側に突出する主軸７及び筒部６について説明する。主軸７と筒部６とは、同軸上に配置され、筒部６に対し主軸７が周方向に相対回転可能に（言い換えれば、主軸７に対し筒部６が周方向に回転可能に）構成されるとともに、当該回転に伴って軸方向（主軸７の中心軸に平行な方向）に相対移動可能に構成されている。本実施形態においては、筒部６に対し主軸７を相対回転可能とするために、管閉塞器具１は、筒部６に対し軸方向に固定されるとともに、周方向に相対回転可能な連系操作部８を備えている。主軸７は、連系操作部８と嵌合し、連系操作部８が周方向に回転すると同時に連系操作部８とは逆方向に回転する。すなわち、連系操作部８が周方向に回転することにより、主軸７は筒部６に対して相対回転するように構成されている。以下では、主軸７、筒部６、及び連系操作部８の詳細について説明する。
【００３７】
まず、筒部６について説明する。筒部６は、第２円板体１２から下流側に向かって突出するように第２円板体１２の貫通孔２１の周部にボルトで締結され、カバー部１５の径方向内側を貫通するように配置されている。筒部６の内径は、主軸７の外径よりも大きくなるように形成されている。
【００３８】
また、筒部６の外周面には、支持用冶具４を係止するための支持用係止具６１が、周方向に均等に分散して複数備えられている。本実施形態においては、筒部６は、周方向に互いに１８０度離れて２つの支持用係止具６１を備えており、支持用係止具６１は、筒部６から径方向外側に突出する円柱状のピンで構成されている。
【００３９】
筒部６の外周面には、支持用冶具４の軸心と主軸７の軸心とが一致するように支持用冶具４の径方向位置を固定するための支持用ガイド部６２を備えている。支持用ガイド部６２は、外径が支持用冶具４の内径と同一の円筒状に形成されており、筒部６の外周面に一体的に設けられている。支持用ガイド部６２の材料としては、例えば、弾性体を用いると好適である。支持用ガイド部６２は、支持用係止具６１よりも上流側の位置に配置されている。
【００４０】
さらに筒部６は、下流側端の外周面において、突起部６３を備えている。突起部６３は、筒部６に対して周方向及び径方向に延在するように形成された円筒状の部材からなる。突起部６３は、筒部６に対し軸方向に固定されている。本実施形態においては、突起部６３は、軸方向に重ねて筒部６の外周部に嵌合された２つのナット（いわゆるダブルナット）によって形成されている。
【００４１】
次に、主軸７について説明する。主軸７は、第１円板体１１から下流側に向かって突出するように第１円板体１１の中心に固定されており、第１弾性体２２、中間円板体２３、第２弾性体２４、第２円板体１２、カバー部１５、及び筒部６の径方向内側を連通するように配置されている。
【００４２】
主軸７は、第１円板体１１に固定された第１軸部７ａと、第１軸部７ａの下流側に固定された第２軸部７ｂとの２つから構成されている。第１軸部７ａは、パイプ状の部材からなり、上流側端において第１円板体１１と溶接されている。第２軸部７ｂは、外径が、第１軸部７ａの外径よりもやや小さくなるように形成された棒状の部材で、その外周面には
連系操作部８の内周面と嵌合する嵌合部７１が形成されている。本実施形態において、嵌合部７１にはほぼ全域にわたってネジ山が形成されている。嵌合部７１は、一部ネジ山が形成されていない箇所を備えている。具体的には、シール部材１３の外径が、既設配管の内径と同一となるとき、新設配管の内径と同一となるとき、及び既設配管と新設配管との接続の際に用いられる管材の最小内径と同一となるときの連系操作部８の位置に対応した箇所に関しては、嵌合部７１のネジ山が形成されていない。このような構成により、管閉塞器具１の使用者は、連系操作部８を回転させたときに手に受ける感覚によってシール部材１３のおおよその外径を把握することができる。
【００４３】
第２軸部７ｂの下流側端の外周面には、固定部７２が備えられている。固定部７２は、主軸７に対して周方向及び径方向に延在するように形成された円筒状の部材からなる。固定部７２は、主軸７に対し軸方向に固定されている。本実施形態においては、固定部７２は、軸方向に重ねて主軸７の外周部（嵌合部７１）に嵌合された２つのナット（いわゆるダブルナット）によって形成されている。
【００４４】
第１軸部７ａの下流端と第２軸部７ｂの上流端とは気密構造となるように一体的に接合されている。本実施形態においては、第１軸部７ａと第２軸部７ｂとは溶接により接合されている。このような構成により、主軸７の嵌合部７１は、上流側端が第１軸部７ａの下流端により規定され、下流側端が、固定部７２により規定されている。
【００４５】
最後に、連系操作部８について説明する。連系操作部８は、筒部６に対し軸方向位置が固定されるとともに、主軸７及び筒部６に対し相対回転可能に構成された部材で、主に、軸方向固定部８ａと回転嵌合部８ｂとの２つの部材から構成されている。
【００４６】
軸方向固定部８ａは、軸方向に延在する円筒状の側面部８１と、側面部８１の上流端に接合され側面部８１よりも径方向内側に延在する円筒状の上流端部８２と、側面部８１の下流端から側面部８１よりも径方向内側に延在する円筒状の下流端部８３とから構成されている。
【００４７】
側面部８１は、内径が、筒部６の突起部６３の外径よりも大きくなるように形成されるとともに、軸方向に突起部６３よりも長くなるように形成される円筒状の部材である。上流端部８２は側面部８１の上流端に接合される円筒状の部材で、外径が、側面部８１と同一に形成されるとともに、内径が、筒部６の突起部６３の外径よりも小さくなるように形成されている。また、上流端部８２の内径は、筒部６の外径よりも大きく形成されている。下流端部８３は、側面部８１の下流端に接合される円筒状の部材で、外径が、側面部８１と同一に形成されるとともに、内径が、筒部６の突起部６３の外径よりも小さくなるように形成されている。
【００４８】
側面部８１、上流端部８２、及び下流端部８３は、ボルトにより一体的に締結されている。また、上流端部８２と筒部６との間に生じる隙間から軸方向固定部８ａの内部に粉塵などが侵入するのを抑制するため、上流端部８２の上流側端面には、リング状に形成された防塵シート８４が固定されている。
【００４９】
回転嵌合部８ｂは、主軸７の嵌合部７１と相対回転可能に嵌合する円筒状の部材である。本実施形態においては、回転嵌合部８ｂは、内周面に嵌合部７１のネジ山と嵌合する、ネジ溝が形成されている。また、回転嵌合部８ｂの外周面には、回転用冶具３を係止するための回転用係止具８５が、周方向に均等に分散して複数備えられている。本実施形態においては、回転嵌合部８ｂは、周方向に互いに１８０度離れて２つの回転用係止具８５を備えており、回転用係止具８５は、回転嵌合部８ｂから径方向外側に突出する円柱状のピンで構成されている。
【００５０】
回転嵌合部８ｂは、軸方向固定部８ａと一体的に接合されている。本実施形態においては、回転嵌合部８ｂの上流側端に、軸方向固定部８ａの下流側端が接合されている。
【００５１】
２−２．引抜用冶具及び支持用冶具の構成
図３に、本体部２に回転用冶具３及び支持用冶具４を取り付けた状態での断面図を示す。回転用冶具３は、全体として円筒状に形成され、本体部２の主軸７と一体回転するように主軸７に係止される。また、回転用冶具３の上流側は内部に筒部６を挿入可能に構成されている。本実施形態においては、回転用冶具３の上流側には、主軸７に設けられた回転用係止具８５に対応する回転用係止溝３１が備えられている。回転用係止溝３１は、少なくとも回転用冶具３の上流端面から下流側へ向かうように形成されている。このような構成により、主軸７に対して下流側から、回転用冶具３を挿入し、主軸７と一体回転するように係止させることができる。
【００５２】
また、回転用冶具３は、回転用係止溝３１より下流側に、支持用冶具４の径方向位置を固定するための第２支持用ガイド部３２を備えている。第２支持用ガイド部３２は、支持用冶具４の内径と同一の円筒状に形成されている。本実施形態においては、回転用係止溝３１の下流側に複数の第２支持用ガイド部３２を備えている。このような構成により、筒部６の支持用ガイド部６２と第２支持用ガイド部３２との双方で軸方向にわたって複数箇所で支持用冶具４を支持することができる。
【００５３】
さらに、回転用冶具３は、下流側の外周面に、回転用冶具３を周方向に回転させるための回転用ハンドル部３３を備えている。回転用ハンドル部３３は、回転用冶具３に対して径方向外側に突出した円柱状の部材である。本実施形態においては、回転用ハンドル部３３は、回転用冶具３を径方向に貫通する一本の棒状部材により構成されている。
【００５４】
支持用冶具４は、円筒状に形成され、本体部２の筒部６と一体回転するように筒部６に係止される。支持用冶具４の内径は、回転用冶具３の外径より大きくなるように形成されている。本実施形態においては、支持用冶具４の上流側には、筒部６に設けられた支持用係止具６１に対応する支持用係止溝４１が備えられている。支持用係止溝４１は、少なくとも支持用冶具４の上流端面から下流側へ向かうように形成されている。このような構成により、筒部６に対して下流側から、支持用冶具４を挿入し、一体回転するように係止させることができる。
【００５５】
支持用冶具４は、下流側の外周面に、支持用冶具４が回転しないように使用者が支持用冶具４を支持するための支持用ハンドル部４２を備えている。本実施形態においては、支持用ハンドル部４２は、径方向に突出する複数の棒状部材により形成されている。
【００５６】
３．管閉塞器具の動作
以下の管閉塞器具の動作説明では、自然状態姿勢におけるシール部材１３の外径をＤ0、既設配管の内径をＤ1、既設配管と新設配管との接続の際に用いられる管材の最内周径をＤ2、第１円板体１１及び第２円板体１２の外径をＤ3とした場合に、以下の関係を満たす仮定のもと説明を行う。
Ｄ1＞Ｄ0＞Ｄ2＞Ｄ3
【００５７】
図２（ａ）及び図４（ａ）に示すように、本発明に係る管閉塞器具１は、保管時には、第１円板体１１と第２円板体１２との間の距離を、第１弾性体２２及び第２弾性体２４が自然状態となる自然状態離間距離とすることで、シール部材１３の劣化を抑制することができる。このときの管閉塞器具１の姿勢を、本発明においては自然状態姿勢と呼ぶ。本実施形態においては、第１円板体１１と第２円板体１２との離間距離を、自然状態離間距離に対し大きくできるとともに、小さくもできるように、嵌合部７１の軸方向長さ及び嵌合部７１に対する連系操作部８の軸方向位置が調整されている。
【００５８】
管閉塞器具１の外径を小さくする（縮径する）にあたっては、管閉塞器具１の使用者が、筒部６を周方向に回転しないように把持した状態で、主軸７を配管を閉塞する場合とは逆方向に相対回転させる（主軸７を筒部６に対して、配管を閉塞する場合とは逆回転させる）。これにより、主軸７が筒部６に対して上流側に摺動し、主軸７の上流端に固定された第１円板体１１と、筒部６の上流端に固定された第２円板体１２との軸方向の離間距離を大きくして、第１円板体１１と第２円板体１２とに挟持されたシール部材１３の外径を既設配管と新設配管との接続の際に用いられる管材の最内周径以下、第１円板体１１及び第２円板体１２の外径以上とできる。より具体的には、図２（ｂ）及び図４（ｂ）に示すように、第１側面部２２ｂと第２側面部２４ｂとが、軸方向両側から引っ張り応力を受け、径方向内側へと引き寄せられ、新設配管の内径以下となる。
【００５９】
管閉塞器具１の外径を大きくする（拡径する）にあたっては、管閉塞器具１の使用者が、筒部６を周方向に回転しないように把持した状態で、主軸７を周方向に回転させる（主軸７を筒部６に対して正回転させる）。本実施形態においては、使用者は、筒部６を把持した状態で、連系操作部８を周方向に回転させることで、連系操作部８と嵌合する主軸７が筒部６に対し相対回転する。これにより、主軸７が筒部６に対して下流側に摺動し、主軸７の上流端に固定された第１円板体１１と、筒部６の上流端に固定された第２円板体１２との軸方向の離間距離を自然状態離間距離に対して小さくして、第１円板体１１と第２円板体１２とに挟持されたシール部材１３の外径を既設配管の内径と同一とできる。より具体的には、図４（ｃ）に示すように、シール部材１３における第１側面部２２ｂと第２側面部２４ｂとが、軸方向両側から圧縮応力を受け、径方向外側へと膨らみ、既設配管の内径と同一となる。
【００６０】
なお、これらの動作は、主軸７に回転用冶具３を、筒部６に支持用冶具４を取り付けた状態においても同様に行うことが可能である。
【００６１】
４．管閉塞器具を用いた管接続方法
最後に、本発明に係る管閉塞器具１を使用して、既設配管に、既設配管より内径の小さな箇所を備える管材を介して、内径が当該管材の最小内径より大きい新設配管を接続する管接続方法について図５及び６を用いて説明する。
【００６２】
以下では、既設配管Ａとして鋼管が設置されており、既設配管Ａの下流側に新設配管Ｂとして樹脂系配管を接続する場合を例として説明する。なお、既設配管Ａと新設配管Ｂとの接続にあたっては、管材として上流側の内径が既設配管Ａと同一で、下流側の内径が新設配管Ｂの外径と同一に形成された鋼製の継手Ｃを用いる。樹脂系配管の一例としては、低圧ミスト防止対策に有効なポリエチレン管が用いられる。
【００６３】
第１工程（挿入工程）
図５（ａ）に示すように、シール部材１３を自然状態に維持して（シール部材１３の外径をＤ0にして）、主軸７と筒部６と第１円板体１１と第２円板体１２とを既設配管Ａ内に挿入する。
【００６４】
第２工程（第１配管閉塞工程）
図５（ｂ）に示すように、挿入工程で既設配管Ａ内に挿入された状態にある第１円板体１１及び第２円板体１２を近接させてシール部材１３の外径を既設配管Ａの内径（Ｄ1）と同一として、既設配管Ａを閉塞する。本実施形態においては、管閉塞器具１の使用者が手締めにより主軸７を筒部６に対して相対回転させる。これにより、管閉塞器具１のシール部材１３が拡径され、既設配管Ａが閉塞される。
【００６５】
第３工程（管接続工程）
第１配管閉塞工程を実行した後、図５（ｃ）に示すように、既設配管Ａに継手Ｃを介して新設配管Ｂを接続する。本実施形態においては、継手Ｃは、既設配管Ａと略同径の新設配管Ｂを接続できるように構成されており、既設配管Ａの下流端に溶接により接続される。新設配管Ｂは、溶接によって継手Ｃと接続不可能なため、継手Ｃの内側に挿入されるとともに、内側で継手Ｃと軸方向で重なる位置に、新設配管Ｂに内側から径方向外側の応力を加え、継手Ｃに新設配管Ｂを圧接するための補剛材Ｄ（いわゆるスティフナー）が取り付けられる。このため、継手Ｃ内の最小内径（Ｄ2）は、既設配管Ａの内径（Ｄ1）より少なくとも補剛材Ｄの厚み分小さくなる。
【００６６】
第４工程（延長工程）
管接続工程を実行した後、図６（ａ）に示すように、主軸７に回転用冶具３を一体接続し、筒部６に支持用冶具４を一体接続する。本実施形態においては、まず、新設配管Ｂの下流側から、支持用冶具４を挿入し、支持用冶具４の支持用係止溝４１を筒部６の支持用係止具６１に係止させる。続いて、回転用冶具３を挿入し、回転用冶具３の回転用係止溝３１を連系操作部８の回転用係止具８５に係止させる。
【００６７】
第５工程（縮径工程）
延長工程を実行した後、図６（ｂ）に示すように、回転用冶具３と支持用冶具４とを使用して第１円板体１１及び第２円板体１２を離間させてシール部材１３の外径を継手Ｃの最小内径（Ｄ2）以下とする。本実施形態においては、支持用冶具４を周方向に回転しないように把持しながら、回転用冶具３を第１配管閉塞工程とは逆方向に回転させる。本実施形態においては、管閉塞器具１の使用者は、支持用冶具４の支持用ハンドル部４２を片手で把持しながら、回転用冶具３の支持用ハンドル部４２をもう一方の手で回転させる。これにより、管閉塞器具１が縮径され、継手Ｃの最小内径（補剛材Ｄの内径、Ｄ2）より小さくなる。
【００６８】
第６工程（取り出し工程）
図６（ｃ）に示すように、縮径状態にある管閉塞器具１を既設配管Ａ、継手Ｃ、新設配管Ｂから取り出す。管閉塞器具１の外径は、補剛材Ｄの内径（Ｄ2）より小さくなっているため、補剛材Ｄによって遮られることなく、管閉塞器具１を新設配管Ｂの外へと取り出すことができる。
【００６９】
以上のように、本発明に係る管閉塞器具１を用い上記工程を実行することにより、既設配管Ａに対し、継手Ｃを１つ溶接するだけで、樹脂系配管からなる新設配管Ｂを接続することができ、配管の取替え作業に必要な材料費を安価に抑えることができるとともに、配管の接続作業に必要な時間及び空間を少なく抑えることができるなど施工性を改善することができる。
【００７０】
〔その他の実施形態〕
（１）上記実施形態においては、管閉塞器具１の本体部２が、筒部６と主軸７との間に連系操作部８を備える場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。従って、例えば、本体部２が連系操作部８を備えず、筒部６と主軸７が直接螺号し、周方向に相対回転するとともに軸方向に相対移動可能に構成されていても構わない。この場合、筒部６の内周面及び主軸７の外周面にネジ山が切られるとともに、主軸７の下流側に直接回転用冶具３を係止するための回転用係止具８５が備えられると好適である。
【００７１】
（２）上記実施形態においては、管閉塞器具１の通過対象の管材として既設配管Ａ及び新設配管Ｂよりも最小内径の小さな継手Ｃが用いられる場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、既設配管Ａに対し既設配管Ａよりも内径の小さな管材が接続されるような場合であれば、本願発明を好適に使用することが可能である。従って、例えば、管材として、既設配管Ａよりも内径の小さな新設配管Ｂが用いられても構わない。このような一例としては、既設配管Ａに対し、既設配管Ａよりも内径の小さい新設配管Ｂが直接溶接される場合が想定される。
【００７２】
（３）上記実施形態においては、第２円板体１２がテーパー状に形成されたリング状のカバー部１５を備える場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、第２円板体１２がカバー部１５を備えない構成や、異なる形状のカバー部を備える構成としても構わない。
【００７３】
（４）上記実施形態においては、シール部材１３が、第１円板体１１と第２円板体１２との間に中間円板体２３を備え、２つの弾性体（第１弾性体２２及び第２弾性体２４）を備える場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、シール部材１３が１つだけ弾性体を備える構成や、３つ以上の弾性体を備える構成としても構わない。
【００７４】
（５）上記実施形態においては、管閉塞器具１が、筒部６に一体回転可能に接続される支持用冶具４、及び主軸７に一体回転可能に接続される回転用冶具３を備える場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、管閉塞器具１が回転用冶具３及び支持用冶具４を備えない構成としても構わない。この場合、筒部６及び主軸７が、既設配管Ａに新設配管Ｂを接続した状態で、新設配管Ｂから突出するだけの軸方向長さに形成される構成とすると好適である。また、このような管閉塞器具１を用いる場合には、既設配管Ａと新設配管Ｂとの管接続にあたり、上記第１工程〜第６工程のうち、第４工程及び第５工程を行う必要はない。
【００７５】
（６）上記実施形態においては、回転用冶具３及び主軸７が回転操作用の回転用ハンドル部３３及び支持用ハンドル部４２を備える場合の例を説明した。しかし、本発明の実施形態はこれに限定されない。すなわち、回転用冶具３及び主軸７が回転操作用の回転用ハンドル部３３及び支持用ハンドル部４２を備えない構成としても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、配管を閉塞するために用いる管閉塞器具に適応可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１        ：管閉塞器具
３        ：回転用冶具（延長用棒状部材、棒状部材）
４        ：支持用冶具（延長用筒状部材、円筒状部材）
６        ：筒部（円板体側棒状部材、棒状部材）
７        ：主軸（円板体側筒状部材、円筒状部材）
１１      ：第１円板体（一方の円板体）
１２      ：第２円板体（他方の円板体）
１５      ：カバー部
２２      ：第１弾性体
２３      ：中間円板体
２４      ：第２弾性体
３３      ：回転用ハンドル部
４２      ：支持用ハンドル部
Ａ        ：既設配管（第１配管）
Ｂ        ：新設配管（第２配管）
Ｃ        ：継手
【図１】
2013174337.tif 000003
【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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