(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に布設された金属製流体管の少くとも一部を流水状態で開口し、その開口部より流体を分岐させたり、ここに弁等を設置したりする開口工事において、前記流体管を構成する金属よりもイオン化傾向が大きい特定金属とを電気的に導通させ、この特定金属と前記開口部との間に電位差を生じさせることにより、前記特定金属よりイオンを溶出させると共に、流体管内の流体と地中の土砂類とを電気的に導通させて同電位とすることを特徴とする流体管の開口工事における開口部の防錆方法。
【請求項２】
地中に布設された金属製流体管の開口部の近傍における流体内または流体外の内外少なくとも一方に前記流体管と電気的に導通するよう設けられ、該流体管よりもイオン化傾向が大きい金属塊と、
前記流体管内の流体と地中の土砂類とを電気的に導通させて同電位にする導電体と、
を備えていることを特徴とする流体管の開口工事における開口部の防錆装置。
【請求項３】
開口部が、流体管を切断して左右２個の開口部が形成されたものにおいて、両開口部の近傍に少くとも１個の金属塊を設けた請求項２に記載の流体管の開口工事における開口部の防錆装置。
【請求項４】
開口部が、分岐ケース、割Ｔ字管、サドル等を介して流体を分岐させるために、流体管の管軸中心又は偏心した位置に形成されたものにおいて、その開口部の近傍に金属塊を設けた請求項２に記載の流体管の開口工事における開口部の防錆装置。
【請求項５】
金属塊が亜鉛又は亜鉛合金である請求項２ないし４のいずれかに記載の流体管の開口工事における開口部の防錆装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既設管、例えば地中に埋設された水道管に、分岐管等を接続するための開口工事を施した際、その開口部に錆びが発生したり腐食したりするのを防止する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、既に地中等に布設されている水道管等に分水工事を施す際には、水道管内の水の流れを止めずに水道管を開口したのち、分岐管等を接続する不断水工法が用いられる。
【０００３】
このような不断水工法においては、穿孔により露出した開口部の金属表面に、塗装等の防錆処理を施すことは不可能であるため、穿孔したままの状態としておくのが一般的である。その結果、露出した開口部の金属表面に錆びが発生したり腐食することがあり、水質悪化の原因となる。
【０００４】
これは、土壌などの電解質媒体内に布設された鉄製水道管等においては、水道管内の流水中の溶存酸素濃度等と、土壌中の水分の酸素濃度等との差による酸素濃淡電池作用により、流水にされされている開口部の金属表面と、土壌に接している水道管の表面との間に電位差が生じ、穿孔により露出した金属表面を陽極部、水道管の表面を陰極部としたマクロセルが形成されて、金属表面より腐食電流が流れるからである。
【０００５】
上記のような問題を解決するべく、近年、開口部の穿孔後においてその開口部の内面に、合成樹脂よりなるスリーブを嵌合して防錆処理を施したものが提供されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述したスリーブによる防錆処理では、開口部の内面を平滑面としないと、スリーブの外周面との間に僅かな隙間が形成され、この隙間に水が侵入して、穿孔後の金属表面に錆びを発生させる恐れがある。
【０００７】
また、スリーブを開口部に装着する作業が面倒で、かつスリーブ装着用の専用のツールが必要となるため、コスト高となる。
【０００８】
本発明は、上記問題点を解決するためになされたもので、開口部に防錆用のスリーブ等を装着したりすることなく、簡単な手段で開口部に錆びが発生するのを確実に防止しうるようにした、流体管の開口工事における開口部の防錆方法及び装置を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の開口部の防錆方法は、地中に布設された金属製流体管の少くとも一部を流水状態で開口し、その開口部より流体を分岐させたり、ここに弁等を設置したりする開口工事において、前記流体管を構成する金属よりもイオン化傾向が大きい特定金属とを電気的に導通させ、この特定金属と前記開口部との間に電位差を生じさせることにより、前記特定金属よりイオンを溶出させると共に、流体管内の流体と地中の土砂類とを電気的に導通させて同電位とすることを特徴としている。
【００１１】
また、上記目的を達成するための本発明の防錆装置は、地中に布設された金属製流体管の開口部の近傍における流体内または流体外の内外少なくとも一方に前記流体管と電気的に導通するよう設けられ、該流体管よりもイオン化傾向が大きい金属塊と、前記流体管内の流体と地中の土砂類とを電気的に導通させて同電位にする導電体と、を備えていることを特徴としている。
【００１２】
上記開口部が、流体管を切断して左右２個の開口部が形成されたものにおいて、両開口部の近傍に少くとも１個の金属塊を設けるのが好ましい。
【００１３】
上記開口部が、分岐ケース、割Ｔ字管、サドル等を介して流体を分岐させるために、流体管の管軸中心又は偏心した位置に形成されたものにおいて、その開口部の近傍に金属塊を設けるのが好ましい。
【００１４】
上記金属塊が亜鉛又は亜鉛合金であるのが好ましい。
【００１５】
本発明の方法及び装置によると、金属製の流体管と、それよりもイオン化傾向が大きく、低電位な金属塊とを電気的に導通させて、それらの間に電位差が生じるようにしたことにより、金属塊を陽極、流体管の開口部を陰極とした異種金属電池が形成され、金属塊が犠牲陽極となって消耗することにより、開口部に錆び等の発生するのが防止される。更に、流体管内の流体と地中の土砂類とを電気的に導通させて同電位にすることにより、流水と土壌間の酸素濃淡電池作用等の影響は排除され、金属塊による防錆効果がより高まる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１は、本発明の方法及び装置の第１実施例を示すもので、水道本管に仕切弁装置を設置するインサーティング工法に適用した例を示している。
【００１８】
このインサーティング工法は、内外周面に防錆塗装が施されて土壌１に埋設されたダクタイル鋳鉄等の水道本管２を、所要の長さ切断して除去したのち、仕切弁装置３を、不断水状態で設置するものである。
【００１９】
すなわち、まず仕切弁装置３を設置する部分の土壌１を堀削して水道本管２を露出させるとともに、作業用ピットを形成する。
【００２０】
ついで、水道本管２の外周面にケース４を、パッキン５及び離脱防止金具付特殊押輪６により水密性を保持して装着する。
【００２１】
ついで、ケース４の上端開口部に、作業用弁及び穿孔機（いずれも図示略）を取付け、水道本管２を所要寸法切断したのち、その切断片をカッターにより保持して上方より除去する。
【００２２】
ついで、穿孔機を取外し、挿入機により仕切弁装置３をケース４の管底まで挿入したのち、挿入機及び作業用弁を取外して作業が終了する。
【００２３】
図１は、作業終了後における仕切弁装置３の設置状態を示している。なお、７は、減速装置８を外部駆動手段をもって回転させることにより、減速装置８に連係した弁棒と共に回動させられるバタフライ弁である。
【００２４】
上記仕切弁装置３の設置後において、堀削した作業用ピットは埋め戻されるが、その作業を行う前に、本発明の方法及び装置により、水道本管２の両開口部２ａ、すなわち切断により露出した金属表面の防錆処理を施す。
【００２５】
この防錆作業は、まず両開口部２ａの近傍、すなわち堀削した作業用ピット内の土壌１上に、水道本管２の材質であるダクタイル鋳鉄（又は鋼管）よりもイオン化傾向が大きく、かつ低電位な亜鉛又は亜鉛合金よりなる金属塊８を設置する。
【００２６】
ついで、各金属塊８より導出された電線９を、水道本管２に金属同士で直に接触している部材、すなわち水道本管２の外周面に施されている防錆塗膜を剥離して、その金属面に直接接触しているケース４の固定用ボルトの鉄製キャップ１０に接続するか、又は想像線のように、離脱防止金具付特殊押輪６に接続する。
【００２７】
これにより、水道本管２と金属塊８とは、電気的に導通状態となり、金属塊８を陽極、水道本管２の開口部２ａを陰極とした異種金属電池が形成される。なお、電線９は、それ自身が消耗することのないように、鉄と同等かそれ以下のイオン化傾向を有する銅線等が好ましい。
【００２８】
このようにして、金属塊８と水道本管２とを接続したのち、ピットを埋め戻すと、水道本管２と金属塊８間に電位差が生じ、陽極側である金属塊８が亜鉛イオンとなって電解質である土壌１中に流出する。
【００２９】
従って、金属塊８のみが犠牲陽極となって消耗し、開口部２ａより流電するのが防止されるため、水道本管２内の流水と土壌中の水分との間に酸素濃淡電池作用が生じたとしても、切断により露出した開口部２ａの金属表面に錆びが発生したり腐食したりする現象を抑えることができる。この防錆効果は、金属塊８が消耗し尽くすまで続行するので、金属塊８の大きさは、水道本管２の耐用年数に応じて適宜に設定すればよい。
【００３０】
なお、上記第１実施例において、水道本管２内における開口部２ａ付近の流水と土壌１との間の電位差をなくすために、それら同士を導電線１１により導通させて同電位とするようにしてもよい。
【００３１】
このようにすると、流水と土壌１間の酸素濃淡電池作用等の影響は排除され、金属塊８による防錆効果がより高まる。さらに開口部２ａにこの導電線１１が接触しているとさらにその効果が向上する。
【００３２】
図２は、本発明の第２実施例を示す。
【００３３】
この実施例は、金属塊８の設置位置が異なるのみで、その他の構成は、上記第１実施例と同一としてある。
【００３４】
すなわち、２つの金属塊８、８が、ケース４内における両開口部２ａの直下の底面上に、銅等の導電性ボルト１２により固着され、その内部から延びる導線３０が水道本管２に固定されている。この場合、開口部を穿孔する以前にケース４に固定された金属塊８から延びる導線３０の先端をねじ等の手段で水道本管２にねじ込み固定しておき、その後にケース４内で穿孔を開始すればよい。
【００３５】
この実施例では、流水内において金属塊８を陽極、水道本管２の開口部２ａを陰極とした異種金属電池が形成され、金属塊８が犠牲陽極となって消耗するため、上記第１実施例と同様、開口部２ａに錆びが発生するのが防止される。
【００３６】
なお、この第２実施例においては、亜鉛イオンが流水中に流出するので、飲料水用ではなく、下水や工業用水等の水道本管２に適用するのがよい。なお、人に害を与えないような金属であれば、飲料水にも適用できることは明らかである。
【００３７】
図３は、本発明の第３実施例を示す。
【００３８】
この実施例は、土壌１に埋設された鉄製の水道本管２の外周面に、分岐管部１３を有する分岐ケース１４を水密性を保持して装着し、図示しない穿孔機により、水道本管２の管軸中心より偏心した位置の側壁にＣ形断面の開口部２ａを形成して、水道本管２の流水を分岐管部１３側に不断水状態で分岐する工事に適用したものである。１５は、分岐管部１５側への水の流れを一時的に遮断する仕切弁装置である。
【００３９】
上記実施例と同様、工事終了後、作業用ピットを埋め戻す前に、開口部２ａの近傍のピット内土壌上に、上記と同材質の亜鉛等の金属塊８を設置し、これより導出した電線９を、水道本管２と直接金属同士で接触しするとともに、分岐ケース１４外に露出している導電部材４０に接続する。
【００４０】
この状態で作業用ピットを埋め戻すと、上記実施例と同様に、金属塊８を陽極、開口部２ａを陰極とした異種金属電池が形成され、金属塊８が土壌１中にイオンとなって溶出するので、穿孔により露出した開口部２ａの金属表面に錆びが発生することはない。
【００４１】
なお、図示は省略するが、この実施例においても、流水と土壌１とを導電線により導通させてもよく、また金属塊８は分岐ケース１４内に設けてもよい。
【００４２】
図４は、本発明の第４実施例を示す。
【００４３】
この実施例は、土壌（図示略）に埋設された鉄製の水道本管２の外周面に割Ｔ字管１６を装着したのち、分岐管部１７側から挿入した穿孔機により、水道本管２の管軸中心の側壁に円形の開口部２ａを穿設し、水道本管２内の流水を分岐管部１７側に分岐する工事に適用したものである。１８は、仕切弁装置である。
【００４４】
この実施例においても、工事終了後、ピットを埋め戻す前に、亜鉛等よりなる金属塊８を設置し、これより導出した電線９を、開口部２ａと近接する割Ｔ字管１６のフランジに、電気的に導通するように接続してある。これにより、金属塊８を陽極、開口部２ａを陰極とした異種金属電池が形成され、金属塊８が犠牲陽極となって消耗することにより、穿孔により露出した開口部２ａの金属表面に錆びが発生するのが防止される。
【００４６】
本発明は、上記実施例に限定されるものではない。
【００４７】
金属塊８を水道本管２の外方に設ける際には、実施例のような土壌１に限らず、開口部２ａの近傍のケース４、１６や分岐ケース１４、サドル等の外壁に、導通状に一体的に固着してもよい。この際、金属塊８の形状は、その取付部に適した任意の形状としてもよい。
【００４８】
第１及び第２実施例のように開口部２ａが２個形成されていても、金属塊８を１個として、それより導出した２本の電線を、それぞれの開口部２ａの近傍の適宜の部材に接続するようにしてもよい。
【００４９】
金属塊８の材質としては、上記亜鉛の外、アルミニウム又はその合金、マグネシウム又はその合金、あるいはそれら３種を組合わせた合金等を用いることもできる。
【００５０】
上記実施例においては、水道本管２が土壌１に埋設されたものとして説明したが、土壌以外に、例えば、コンクリート、海水、地下水等に接するように布設された流体管にも適用しうる。すなわち、開口部２ａが陰極側に、金属塊８が陽極側となって電位差が生じるような電解質媒体中に布設されていればよい。
【００５１】
本発明は、上述のような不断水工法に用いられる開口工事の外、穿孔後において開口部への防錆処理が不可能な既設管の他の開口工事にも適用しうる。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００５３】
（ａ）請求項１に記載の方法によると、従来のように、開口部に防錆用スリープを装着するという面倒な作業を行うことなく、単に流体管とこれよりもイオン化傾向の大きい低電位な金属との間の電位差を利用し、金属のみを犠牲として消耗させることにより、開口部に錆び等の発生するのを確実に防止することができる。
【００５４】
更に、流体と土砂類との電位差の影響がなくなり、流体管と金属のみの電位差となるため、防錆効果はより高まる。
【００５５】
（ｂ）請求項２ないし４に記載の装置によると、開口部の個数や形状、開口位置、割Ｔ字管等の形状に関係なく、容易に設けることができ、また構造が極めて簡単であるため、安価に実施しうる。
【００５６】
（ｃ）請求項５に記載の発明によると、鉄系流体管に適用した際の電位差が大きく、かつ長期間の使用が可能となる。
【００５７】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインサーティング工法により仕切弁装置を設置する際に適用した第１実施例を示す中央縦断側面図である。
【図２】同じく、金属塊を仕切弁装置のケース内に設けた第２実施例を示す中央縦断側面図である。
【図３】同じく、分岐ケースを用いて、水道本管に偏心して穿孔した開口部より流体を分岐する不断水工法に適用した第３実施例を示す中央縦断正面図である。
【図４】同じく、割Ｔ字管を用いて、水道本管の管軸中心に穿孔した開口部より流体を分岐する不断水工法に適用した第４実施例を示す中央縦断正面図である。
【符号の説明】
１          土壌
２          水道本管（流体管）
２ａ        開口部
３          仕切弁装置
４          ケース
５          パッキン
６          特殊押輪
７          バタフライ弁
８          金属塊
９          電線
１０        キャップ
１１        導電線
１２        導電性ボルト
１３        分岐管部
１４        分岐ケース
１５        仕切弁装置
１６        割Ｔ字管
１７        分岐管部
１８        仕切弁装置
４０        導電部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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