(57)【要約】【課題】簡便な構造でバルブ挿入を実現できる方法を提供する。【解決手段】ゲートの周囲に円弧状の刃１３を持つ金属板１と、該金属板１を収容する収容部２３を有する密閉ケース２とを用いた不断流バルブ挿入工法であって、前記金属板１を収容した密閉ケース２３で、樹脂製の既設管４の一部を囲繞する工程と、前記刃１３を既設管４の外周に外接させ、更に前記刃１３が既設管４に食い込むように前記金属板１を既設管４の中心Ｃに向って送る工程と、前記刃１３が既設管４に食い込んだ状態で、前記金属板１を前記密閉ケース２と共に、１８０°よりも小さい角度の範囲で往復回転させて前記既設管４に溝を形成する回転切断工程と、前記刃１３が前記溝を通って前記中心Ｃに向い、更に、前記刃１３が既設管４の内周面に接触するまで前記金属板１を送って前記金属板１で既設管４の流路を閉塞して既設管内４の流体の流れを止める閉弁工程とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲートの周囲に円弧状の刃を持つ金属板と、該金属板を収容する収容部を有する密閉ケースとを用いた不断流バルブ挿入工法であって、
前記金属板を収容した密閉ケースで、樹脂製の既設管の一部を囲繞する工程と、
前記刃を既設管の外周に外接させ、更に前記刃が既設管に食い込むように前記金属板を既設管の中心に向って送る工程と、
前記刃が既設管に食い込んだ状態で、前記金属板を前記密閉ケースと共に、１８０°よりも小さい角度の範囲で往復回転させて前記既設管に溝を形成する回転切断工程と、
前記刃が前記溝を通って前記中心に向い、更に、前記刃が既設管の内周面に接触するまで前記金属板を送って前記金属板で既設管の流路を閉塞して既設管内の流体の流れを止める閉弁工程とを備えた不断流バルブ挿入工法。
【請求項２】
請求項１において、前記刃は、前記金属板が送られる方向に沿った両側の直線刃と、２つの直線刃を連ねる半円状の円弧刃とを包含し、
前記閉弁工程において前記金属板が送られる際に、前記円弧刃および両側の直線刃が前記既設管の一部を切り進むように、前記回転切断工程における前記金属板の往復回転角が設定されている不断流バルブ挿入工法。
【請求項３】
請求項１もしくは２において、前記刃における前記既設管に外接する部位には、複数の山型刃が前記金属板に一体に形成され、
前記回転切断工程において前記山型刃が前記既設管を切断する不断流バルブ挿入工法。
【請求項４】
請求項３において、前記各山型刃は前記金属板の厚さ方向に交互に位置ズレしたノコ刃状に形成されている不断流バルブ挿入工法。
【請求項５】
請求項４において、前記溝の深さが前記既設管の肉厚よりも小さく設定されて、前記既設管の管壁を貫通しないように前記回転切断工程において前記溝が形成される不断流バルブ挿入工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は塩ビ管やポリ管のような樹脂製の既設管に不断流でバルブを挿入する工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
不断流でバルブを挿入する工法は周知である（特許文献１〜３）。
【特許文献１】ＵＳＰ５，６１１，３６５（フロントページ）
【特許文献２】特許第３４７４４８３号
【特許文献３】特開２００４−２４５３９７号（図９〜１２）
【０００３】
ＵＳＰ５，６１１，３６５（Ｍａｉｃｈｅｌ）の方法は、ゲートに設けた１つの歯で既設管の全周を切断する。また、弁箱（密閉ケース）に設けたゴムパッキンにゲートを圧接させて止水する。この文献の方法では、ケースが大型化する上、止水面積が大きくなってゲートを厚くする必要がある。また、ゲートに設けた１つの歯で管を切削するので、切削された溝の幅も広くなる。
【０００４】
特許第３４７４４８３号の方法では、エンドミルで既設管の約半周を切断する。この文献の方法では、エンドミルの回転に動力が必要となる。また、エンドミルを密閉ケースから取り出す必要がある。
【０００５】
特開２００４−２４５３９７号の図９〜図１２に開示された方法は、ゲートに歯を設け、前記歯で既設管の全周を切断する。また、ゲートにはシール用のゴムパッキンが装着される。そのため、ゲートの構造が複雑になる。
【発明の開示】
【０００６】
本発明の目的は簡便な構造でバルブ挿入を実現できる方法を提供することである。
【０００７】
本発明の不断流バルブ挿入工法は、ゲートの周囲に円弧状の刃を持つ金属板と、該金属板を収容する収容部を有する密閉ケースとを用いた不断流バルブ挿入工法であって、前記金属板を収容した密閉ケースで、樹脂製の既設管の一部を囲繞する工程と、前記刃を既設管の外周に外接させ、更に前記刃が既設管に食い込むように前記金属板を既設管の中心に向って送る工程と、前記刃が既設管に食い込んだ状態で、前記金属板を前記密閉ケースと共に、１８０°よりも小さい角度の範囲で往復回転させて前記既設管に溝を形成する回転切断工程と、前記刃が前記溝を通って前記中心に向い、更に、前記刃が既設管の内周面に接触するまで前記金属板を送って前記金属板で既設管の流路を閉塞して既設管内の流体の流れを止める閉弁工程とを備えたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、ゲートが既設管を切り進んだ部分については、ゲートが既設管に挟まれた状態となり、また、円弧状の刃を持つ金属板が樹脂製の既設管の内周面の約半周に接触ないし食い込んだ状態となる。このような２つの状態により、既設管の流路がゲートにより閉じられる。
【０００９】
ゲートは既設管の内周に接して止水するので、ゲートや密閉ケースの小型化を図り得ると共に、ゲートの薄肉化が図られる。
また、既設管の全周を切断しないので、既設管の切断した部分において金属板が樹脂製の既設管にタイトに挟まれた状態となる。そのため、ゴムパッキンを設けていなくても止水性能が発揮される。
また、回転切断工程において、金属板を往復回転させて既設管に予め溝を形成する。そのため、閉弁工程においてゲートを中心に向って容易に進めることができる。
【００１０】
本発明の好的な実施例においては、前記刃は、前記金属板が送られる方向に沿った両側の直線刃と、２つの直線刃を連ねる半円状の円弧刃とを包含し、前記閉弁工程において前記金属板が送られる際に、前記円弧刃および両側の直線刃が前記既設管の一部を切り進むように、前記回転切断工程における前記金属板の往復回転角が設定されている。
【００１１】
この場合、円弧刃および両側の直線刃が既設管の一部を切り進む。そのため、直接刃が接する既設管の部位のシール性が高まる。
【００１２】
本発明の別の好的な例においては、前記刃における前記既設管に外接する部位には、複数の山型刃が前記金属板に一体に形成され、前記回転切断工程において前記山型刃が前記既設管を切断する。山型刃は円弧刃に比べ既設管に食い込み易い。そのため、切断が容易になる。
【００１３】
本発明においては、各山型刃は金属板の厚さ方向に交互に位置ズレしたノコ刃状に形成してもよい。この場合、ノコ刃が往復回転することにより切り粉が発生し薄い金属板の厚さに近い幅を持つ溝を形成することが可能である。そのため、閉弁工程において金属板が両側の既設管の間に挟まれて進行しなくなるのを防止できる。
【００１４】
山型刃としてノコ刃を採用した場合、切断工程において溝が管壁を貫通しないのが好ましい。ノコ刃で形成された溝の端面は平滑でないため、金属板とのシール性が低いので、残りの部分を閉弁工程において円弧刃で切り進み、閉弁工程において切断した部分と金属板とが接することによりシールを行なうのが好ましい。この場合、ノコ刃により切削される溝の幅が金属板の厚さよりも大きくてもよいし、同程度でもよいし、小さくてもよい。
【００１５】
なお、本発明においては、密閉ケースで既設管を囲繞する。そのため、回転切断工程において、既設管の管壁を貫通するように溝を予め形成することもできる。この場合、ゲートを進めるのが容易になる。
【実施例】
【００１６】
実施例１：
以下、本発明の実施例１が図１〜図９にしたがって説明される。
本発明のバルブ挿入工法の説明に先立って、まず、装置についての説明がなされる。
【００１７】
図１に示すように、バルブ挿入装置は密閉ケース２およびゲート１０を備えている。
ゲート１０は薄い金属板１で形成されている。前記ゲート１０の周囲には前記金属板１を鋭利に削った略Ｕ字状の刃１１が形成されている。
【００１８】
図２に示すように、前記ゲート１０はスピンドル３により既設管４の中心Ｃに向って進むことができる。図１の開弁状態において、ゲート１０の既設管４に近い先端側には、複数の山型刃１２が形成されている。図４の閉弁状態において、山型刃１２は金属板１の管壁内に埋もれる。図８に示す山型刃１２の突出量（山型刃の高さ）Δは０．５ｍｍ〜２．５ｍｍ程度が好ましく、１．０ｍｍ〜２．０ｍｍ程度が更に好ましい。
【００１９】
図４のゲート１０の先端側は円弧状になっており、この円弧状の部位には、円弧刃１３が形成されている。閉弁状態において、前記円弧刃１３は既設管４の内周面から管壁内に若干食い込む。円弧刃が食い込む深さＤは０．０２ｍｍ〜１．０ｍｍ程度が好ましく、０．０５〜０．２ｍｍ程度が更に好ましい。深さＤが小さいとシール性が低下し、深さＤが大きいと閉弁時にゲート１０に加わる負荷が大きくなる。
なお、山型刃１２の食い込む深さは、山型刃の突出量よりも大きい。
【００２０】
ゲート１０の進む方向Ｚに沿った両側、つまり、スピンドル３の軸方向に沿った両側は、直線状に形成されている。この直線状の部位には、既設管４の接線方向に延びる直線状の縦刃１４が形成されている。
【００２１】
前記各刃１１〜１４は閉弁時に管壁内に食い込んで、ゲート１０と既設管４との間をシールする。
図５に示すように、本実施例では前記各山型刃１１、１１は金属板１の厚さ方向（管軸方向）に位置ズレしたノコ刃状に形成されている。
【００２２】
図２および図３に示すように、前記ゲート１０は取付ピース３０を介してスピンドル３に取り付けられている。取付ピース３０はガイド３１により案内される。
【００２３】
図１の前記密閉ケース２は第１分割ケース２１と第２分割ケース２２とを包含する。第１分割ケース２１は金属板１を収容する収容部２３を有する。
【００２４】
各分割ケース２１、２２にはゴムパッキン２４が装着されており、組立ボルト２５により一体の密閉ケース２に組み立てられる。密閉ケース２は既設管４の一部を気密状態で囲繞する。
【００２５】
つぎに、施工方法について説明する。
【００２６】
組立工程：
図１に示すように、両分割ケース２１、２２が既設管４を囲繞するように、両分割ケース２１、２２を組み付け、組立ボルト２５を締め付ける。これにより密閉ケース２は既設管４の一部を気密状態で囲繞する。この際、予め、収容部２３に金属板１を収容しておく。この状態では、山型刃１２が既設管４に接触していない。
【００２７】
つぎに、図７のように、金属板１を密閉ケース２と共に、所定の振幅（たとえば３０°）だけ第１の方向に回転させる。その後、スピンドル３を操作して山型刃１２が既設管４の管壁に食い込む（管壁を切り込む）ように、刃１１を既設管４に向って進ませる送り工程を実行する。
【００２８】
前記山型刃１２が既設管４に食い込んだ状態で、金属板１を密閉ケース２と共に所定角度（たとえば６０°）だけ第２の方向に回転させる回転切断工程を実行する。これにより既設管４がノコ刃状の山型刃１２で切削されて、図８（ａ）のように、既設管４には円弧状に延びる溝４１が形成される。
【００２９】
その後、図８（ａ）の状態から、図７のスピンドル３を回転操作して、更に、山型刃１２を管壁に食い込ませる送り工程を実行し、前記第１の方向とは逆の第２の方向にゲート１０を所定角度だけ回転させて回転切断工程を実行する。これにより、既設管４が再び切削されて、図８（ｂ）のように、前記溝４１の深さが深くなる。
【００３０】
前記送り工程と回転切断工程とを複数回繰り返す。なお、溝４１が既設管４を貫通しないようにする。
【００３１】
その後、図９のように、ゲート１０を元の位置まで戻す。この状態から、スピンドル３（図１）を回転操作することで、刃１１を溝４１を通って中心Ｃに向って進ませる。この際、円弧刃１３は切断されていない管壁の一部（溝４１の底となる部分）を切り進む。
【００３２】
更に、スピンドル３（図１）を回転操作することで、円弧刃１３が既設管４の内周面に接触し、内周面から更に管壁に若干食い込む。前記ゲート１０が中心Ｃから更に進む際に、円弧刃１３の両端１３ａおよび縦刃１４は前記回転切断工程において切断されていない既設管４の部位を切り進む。
【００３３】
図４〜図６のように、ゲート１０が既設管４の流路を閉じた状態においては、山型刃１２および円弧刃１３が既設管４の管壁に若干食い込んだ状態となる。各刃１１〜１３が管壁に食い込んだ部分においては、刃１１〜１３と管壁との間でシールされ、一方、円弧刃１２が切り進んだ部分においてはゲート１０の金属板１と切断された既設管４の端面との間でシールされる。
【００３４】
前記山型刃１２の幅が金属板１の厚さよりも小さい場合や、山型刃をノコ歯状に形成しない場合は、図１０のように、前記回転切断工程において管壁を貫通するまで溝を形成してもよい。この場合、図１１の閉弁工程における弁の操作力を小さくすることができる。
【００３５】
図１２〜図２０は実施例２を示す。
この実施例では刃１１が略Ω状に形成されている。
つまり、刃１１は円弧刃１３の両側において既設管４の径方向に延びる横刃１５を有している。
【００３６】
この実施例２では図１８〜図２０に示すように、回転切断工程において、ゲート１０が１３２°の範囲で往復回転され、ノコ歯状の山型刃１２により、既設管４が広い角度（約半周）の範囲にわたって切断される。
【００３７】
この実施例の場合、回転切断工程において山型刃１２により形成される溝４１の範囲は広いが、閉弁工程において横刃１５が切り進む量は少なくなる。
この実施例２の場合、縦刃１４を設ける代りに横刃１５を設ける必要があるので、ゲート１０の幅が大きくなる。
【００３８】
図１６および図１７に示すように第２分割ケース２２の内周には、ゲート１０に対応する管軸方向の位置にゴムパッキン２４と一体のバックアップ２６を設けてもよい。バックアップ２６はゲート１０の閉弁動作中に樹脂製の既設管４が変形するのを防止するのに役立つだろう。
【００３９】
この実施例２においても実施例１と同様に図２１および図２２に示すように溝４１が管壁を貫通してもよい。実施例２のその他の構造および工程は実施例１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説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
本発明は塩ビ管やポリ管のような樹脂製の既設管のバルブ挿入に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の不断流バルブ挿入工法の実施例１に係る挿入装置で既設管を囲繞した状態を示す横断面図である。
【図２】同縦断面図である。
【図３】ゲートの部位の平面断面図である。
【図４】閉弁状態で示す挿入装置の横断面図である。
【図５】同縦断面図である。
【図６】既設管を断面していない挿入装置の縦断面図である。
【図７】切断方法を示す挿入装置の横断面図である。
【図８】回転切断方法を示す模式図である。
【図９】閉弁工程におけるゲートおよび既設管を示す模式図である。
【図１０】回転切断方法の変形例を示す模式図である。
【図１１】同変形例の閉弁工程におけるゲートおよび既設管を示す模式図である。
【図１２】本発明の不断流バルブ挿入工法の実施例２に係る挿入装置で既設管を囲繞した状態を示す横断面図である。
【図１３】同縦断面図である。
【図１４】ゲートの部位の平面断面図である。
【図１５】閉弁状態で示す挿入装置の横断面図である。
【図１６】同縦断面図である。
【図１７】既設管を断面していない挿入装置の縦断面図である。
【図１８】切断方法を示す挿入装置の横断面図である。
【図１９】回転切断方法を示す模式図である。
【図２０】閉弁工程におけるゲートおよび既設管を示す模式図である。
【図２１】回転切断方法の変形例を示す模式図である。
【図２２】同変形例の閉弁工程におけるゲートおよび既設管を示す横断面図である。
【符号の説明】
【００４２】
１：金属板
１０：ゲート
１１：刃
１２：山型刃
１３：円弧刃
１４：縦刃
１５：横刃
２：密閉ケース
４：既設管
Ｃ：中心
Ｚ：ゲートの進む方向
【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】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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