(57)【要約】【課題】止水圧で流されないようにバタフライ弁を用い、しかもバタフライ弁を下水道に後付可能であり、その後付作業を簡単なものとすることである。【解決手段】円形の下水道管を開閉するバタフライ弁３と、バタフライ弁を下水道管の高さ中間部で揺動可能に支える支持装置４と、バタフライ弁を開く開閉装置５を備え、開閉装置は、マンホール又は下水道管に設置し、支持装置は、回転軸４０と軸受４１からなる軸支ユニット４２を二組と、軸支ユニットを固定するアンカーボルト４３を備え、アンカーボルトは、植え込み部を下水道管の挿入穴に接着固化し、反対側の連結部を下水道管の内部に突出し、バタフライ弁は、円板の弁本体３０と、弁本体の外周縁部に沿ってシール材３１とを備え、弁本体は、複数の分割板３３で円板を形成し、回転軸と軸受の一方をアンカーボルトの連結部に、他方を弁本体に固定してある下水道の止水装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製の断面円形の下水道管（１）を開閉するバタフライ弁（３）と、バタフライ弁（３）を下水道管（１）の高さ中間部の左右で揺動可能に支える支持装置（４）と、バタフライ弁（３）を開閉する開閉装置（５）を備え、
開閉装置（５）は、バタフライ弁（３）の設置箇所の下流側であって、下水道管（１）に通じるマンホール（２）又は下水道管（１）に設置するもので、
支持装置（４）は、バタフライ弁（３）の回転中心となる回転軸（４０）と軸受（４１）からなる軸支ユニット（４２）を二組と、下水道管（１）の高さ中間部の左右に軸支ユニット（４２）を着脱可能に固定するアンカーボルト（４３）とを備え、
アンカーボルト（４３）は、その植え込み部（４３ａ）を下水道管（１）にあけた挿入穴（４９）に挿入し且つ接着剤（４９ａ）で固化し、その反対側の連結部（４３ｂ）を下水道管（１）の内部に突出するもので、
バタフライ弁（３）は、下水道管（１）よりも小径の弁本体（３０）と、弁本体（３０）の外周縁部に沿って外側に張り出して固定してあるシール材（３１）とを備え、
弁本体（３０）は、複数の分割板（３３）を分解可能に組立てることによって円板を形成するものであり、
各組の軸支ユニット（４２）における回転軸（４０）と軸受（４１）の一方をアンカーボルト（４３）の連結部（４３ｂ）に固定し、他方を弁本体（３０）に固定してあることを特徴とする下水道の止水装置。
【請求項２】
バタフライ弁（３）は、軸支ユニット（４２）を収容する保護筒（３２）を弁本体（３０）の左右に備え、保護筒（３２）の外側端部に沿って別のシール材（３６）を外側に張り出して固定してあることを特徴とする請求項１記載の下水道の止水装置。
【請求項３】
開閉装置（５）は、マンホール（２）の下部に着脱可能に固定することを特徴とする請求項２記載の下水道の止水装置。
【請求項４】
開閉装置（５）は、マンホール（２）に着脱可能に固定する載置台（５０）と、載置台（５０）に載せるシリンダ装置（５１）とを備え、
シリンダ装置（５１）は、ピストンロッド（５３）の先部を弁本体（３０）の揺動端側に連結し、載置台（５０）に対してシリンダ（５２）を揺動可能に連結してあることを特徴とする請求項３記載の下水道の止水装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブを用いて下水道を止水する装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下水道の管内を点検、清掃、及び補修する際には、下水道の止水作業を行うことがある。下水道の止水装置としては、バタフライ弁を用い、高い水圧が加わっても止水できるようにしたものが存在する（特許文献１）。バタフライ弁は軸支されているので、高い止水圧が加わっても流されることはない。ところが、この止水装置では、バタフライ弁の開閉装置を下水道管の外側に配備してある。従って、この開閉装置は、下水道を構築する際に、予め設置しておくものであって、既存の下水道に後付け可能なものではない。
【０００３】
一方、後付可能な下水道の止水装置としては、チューブを膨らませて下水道を閉鎖するものが一般的である（特許文献２）。この種の止水装置は、下水道に強くチューブを押し当て、その摩擦によってチューブの設置位置を保持するものであり、止水による高い水圧が加わった場合にチューブが流されないように、止水箇所の一部にバイパスを設けておくといった、対策を施してある。ちなみに、バイパスがない場合には、チューブを上流側のマンホール設置箇所からワイヤー等で引っ張ったり、流れ止めの柵をチューブから少し離れた下流に設置する等の、対策を施すものである。マンホールの設置間隔が４００〜５００ｍもあるような場合には、止水箇所からのワイヤーの延長距離も同等になる上に、下水道管の内径が１．５ｍ程度であり人が移動するには狭すぎることもあって、施工が困難であり、現実的ではない。かといって柵の設置も大変であるし、設置した柵とチューブの間の空間で作業者が点検等している場合にチューブが流されると、作業者が大変危険な目にあうことになる。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−３５２８号公報
【特許文献２】特開２００７−２８５４１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記実情を考慮して創作されたものが本発明であり、その解決課題は、止水圧で流されないようにバタフライ弁を用い、しかもバタフライ弁を既設の下水道に後付可能であり、その後付作業を簡単なものとすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、コンクリート製の断面円形の下水道管を開閉するバタフライ弁と、バタフライ弁を下水道管の高さ中間部の左右で揺動可能に支える支持装置と、バタフライ弁を開閉する開閉装置を備えることを前提とする。
【０００７】
開閉装置は、バタフライ弁の設置箇所の下流側であって、下水道管に通じるマンホール又は下水道管に設置するもので、支持装置は、バタフライ弁の回転中心となる回転軸と軸受からなる軸支ユニットを二組と、下水道管の高さ中間部の左右に軸支ユニットを着脱可能に固定するアンカーボルトとを備え、アンカーボルトは、その植え込み部を下水道管にあけた挿入穴に挿入し且つ接着剤で固化し、その反対側の連結部を下水道管の内部に突出するもので、バタフライ弁は、下水道管よりも小径の弁本体と、弁本体の外周縁部に沿って外側に張り出して固定してあるシール材とを備え、弁本体は、複数の分割板を分解可能に組立てることによって円板を形成するものであり、各組の軸支ユニットにおける回転軸と軸受の一方をアンカーボルトの連結部に固定し、他方を弁本体に固定してあるものである。
【０００８】
シール材は弁本体の外周縁部に沿って外側に張り出して固定してあるので、バタフライ弁を閉じると、シール材が下水道管の内面に接触して、止水を確保できる。また、バタフライ弁の円滑な開閉運動（揺動運動）を確保するには、止水時に軸支ユニットが汚水にできるだけ触れないようにすることが望ましい。即ち、バタフライ弁は、軸支ユニットを収容する保護筒を弁本体の左右に備え、保護筒の外側端部に沿って別のシール材を外側に張り出して固定してあるものである。
【０００９】
開閉装置は、下水道管の中に固定してもよいが、汚水に触れないようにするには、次のようにすることが望ましい。即ち、開閉装置は、マンホールの下部に着脱可能に固定するものである。
【００１０】
開閉装置は、バタフライ弁を揺動するものであればよく、具体的には、回転運動を揺動運動に変えるもの（例えばモータの回転を伝達機構を介してバタフライ弁に伝えるもの）であってもよいが、バタフライ弁との連結作業を含めた設置作業全般を容易にするには次のようにすることが望ましい。即ち、開閉装置は、マンホールに着脱可能に固定する載置台と、載置台に載せるシリンダ装置とを備え、シリンダ装置は、ピストンロッドの先部を弁本体の揺動端側に連結し、載置台に対してシリンダを揺動可能に連結してあるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、下水道管に挿入穴をあけて、アンカーボルトを挿入孔に接着剤で固定する仕方を用い、アンカーボルトを利用して支持装置の軸支ユニット、およびバタフライ弁を後付けするものである。また、開閉装置も、バタフライ弁の下流側に設置するものである。従って、本発明は、既設の下水道に後付け可能である。さらに、アンカーボルトの接着、及びアンカーボルトの連結部を利用した組立て、並びにバタフライ弁の下流側への開閉装置の設置によって施工できるので、従来のように上流側のマンホールからワイヤーで引っ張ったり、柵を設けずに済み、後付け作業が容易である。その上、複数の分割板を分解可能に組み立てることによってバタフライ弁を円板にするものなので、マンホールからの出し入れも容易に行え、使用後に分解して別の場所に持ち運ぶことも容易に行える。また、下水道管内は、汚水の水位が通常、高さ（直径）の１／３程度であり、アンカーボルトの固定箇所を高さ中間部としてあるので、支持装置およびバタフライ弁の取り付け作業は汚水に触れることなく行え、非常に作業性に優れている。
【００１２】
請求項２の発明は、保護筒およびその外側端部に固定した別のシール材によって、軸支ユニットが汚水に触れ難くなるので、バタフライ弁の揺動にとって重要な回転中心に防水対策を施したことになり、バタフライ弁の円滑な揺動を確保できる。従って、止水によって軸支ユニットよりも水位が上がっても、バタフライ弁を迅速に開いて汚水を下流に流すことができる。これにより、汚水が地上に溢れ出ることも防げる。
【００１３】
請求項３の発明は、マンホールの下部が通常、乾いていることに着目し、開閉装置をマンホールの下部に着脱可能に固定するものなので、後付け及び撤去作業も容易に行え、しかも、開閉装置が故障することもない有用なものである。
【００１４】
請求項４の発明は、載置台をマンホールに固定して、シリンダ装置のピストンロッドの先部を弁本体の揺動端側に連結するだけで設置できるので、後付け作業を容易に行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
下水道の止水装置は、図１、図２に示すように、断面円形のコンクリート製の下水道管１を一時的に止水するために、地上に通じるマンホール２の下端付近に設置するものである。そして、下水道の止水装置は、下水道管１を開閉可能なバタフライ弁３を用いるもので、バタフライ弁３を支える支持装置４を下水道管１の高さ中間部に取り付け、支持装置４によってバタフライ弁３を揺動可能に支持し、バタフライ弁３を開閉する開閉装置５をマンホール２に着脱可能に固定したものである。以下、バタフライ弁３、支持装置４、開閉装置５の順で詳述する。
【００１６】
バタフライ弁３は、下水道管１を開閉するものである。バタフライ弁３の構造は、円板の弁本体３０を下水道管１よりも小径に形成し、弁本体３０の外周に沿ってシール材３１を外側に張り出して固定したものである。
【００１７】
弁本体３０は、高さ中間部の左右に沿って延長する保護筒３２を備える円板で、複数の分割板３３を分解可能に組み立てたものである。また、弁本体３０は、左右に三つに分解可能なもので、短筒３２ａが付いた三枚の分割板３３を、左右に突き合わせて連結したものである。各分割板３３は、高さ中間部に短筒３２ａが付いており、また、表裏面にリブＲも補強および連結の目的で付いている。そして、三つの分割板３３は、短筒３２ａ同士をボルト・ナットでフランジ接合すると共に、左右縁部に設けたリブＲ同士をボルト・ナットで連結して、短筒３２ａが連結して保護筒３２になると共に円板の弁本体３０に組み立てられる。
【００１８】
シール材３１は、図５に示すように弁本体３０の外周と下水道管１との隙間を塞ぐものである。シール材３１の構造は、弁本体３０（各分割板３３）の表面外周縁部にシール材本体であるＰ型ゴム３４を沿わせ、Ｐ型ゴム３４の接続片３４ａを弁本体３０の外周縁部と止め板３５との間に挟んでボルト・ナットで固定し、Ｐ型ゴム３４の丸い止水筒３４ｂを下水道管１に接触して止水するものである。
【００１９】
また、別のシール材３６は図３に示すように、弁本体３０の表裏面において、保護筒３２の左右端部と下水道管１との隙間を塞ぐものでもある。シール材３６の構造は、保護筒３２の半周部分である表面側にシール材本体である帯型ゴム３７をそれぞれ半円状に沿わせて、帯型ゴム３７の幅中間部を弁本体３０と別の止め板３８との間に挟んでボルト・ナットで固定し、帯型ゴム３７の先部を、後述する支持装置４の接合板４８に接触して止水するものである。
【００２０】
次に述べる支持装置４は、図２〜図４に示すように、バタフライ弁３を揺動可能に支えるもので、下水道管１の高さ中間部でバタフライ弁３の左右を支持するものである。支持装置４の構造は、バタフライ弁３の回転中心となる回転軸４０と軸受４１からなる軸支ユニット４２を二組有し、下水道管１の高さ中間部の左右に対称的に軸支ユニット４２をアンカーボルト４３で着脱可能に固定し、軸支ユニット４２の大部分を保護筒３２の内部に収容してあるものである。
【００２１】
左右の回転軸４０は、バタフライ弁３の高さ中間部に左右対称に固定してあると共に、その大部分を保護筒３２の内側にそれぞれ収容し、その外側先部を保護筒３２から僅かに突出してある。
【００２２】
回転軸４０を保護筒３２の内側に固定する構造は、保護筒３２の内部には、内周に沿う固定リング４４を軸線方向に間隔をあけて複数固定し、全ての固定リング４４の内孔４４ａに回転軸４０を挿通し、芯出しリング４５を回転軸４０の外周部に固定し、芯出しリング４５を外側の固定リング４４に溶接して回転軸４０の中心を位置決め固定し、回転軸４０の外周部の凹溝４６に係止プレート４７の幅方向中間部を収容すると共に、係止プレート４７の幅方向両側部を内側の固定リング４４にボルト・ナットで連結するものである。このように回転軸４０が保護筒３２の中に固定されているので、支持装置４の一部がバタフライ弁３に組み込まれたものとも言える。
【００２３】
軸受４１は、ころがり軸受からなる軸受本体４１ａの外側フランジに接合板４８をボルト・ナットで固定し、接合板４８をアンカーボルト４３にナットで固定したものである。軸受本体４１ａは、軸受本体４１ａ（内側スリーブ）の端面に芯出しリング４５が隣接して、バタフライ弁３の左右方向を位置決めする。
【００２４】
また、接合板４８は、図７、図８に示すように、下水道管１の内周面に押し当てて固定されるもので、中央部には軸受本体４１ａを通す貫通穴４８ａをあけ、周囲の四隅にはアンカーボルト４３を通す抜穴４８ｂをあけてある。接合板４８は、その縁部の片面を面取りすることによって、縁部が下水道管１の内周面にならって広い面積であたり、安定するようになる。
【００２５】
アンカーボルト４３は、その植え込み部４３ａを下水道管１にあけた挿入穴４９に挿入し且つ接着剤４９ａで固化し、その反対側の連結部４３ｂを下水道管１の内部に突出し、連結部４３ｂに接合板４８の抜穴４８ｂを通してナットで固定するものである。挿入穴４９をあける際や接合板４８を取り付ける際には、回転軸４０が下水道管１の高さ中間部にくるように、注意する。
【００２６】
最後に述べる開閉装置５は、図１、図６に示すように、マンホール２の下部に載置台５０を介してシリンダ装置５１を着脱可能に固定し、シリンダ装置５１のシリンダ５２を載置台５０に揺動可能に支持し、シリンダ装置５１のピストンロッド５３の先部をバタフライ弁３の揺動端側に連結したものである。
【００２７】
載置台５０は、縦材と横材をＬ字に組んだベース５０ａを、マンホール２の下部に左右に間隔をあけて配備し、ベース５０ａの縦材をマンホール２にボルト・ナットで固定してある。縦材の固定は、上述したアンカーボルト４３と同様の仕方を利用して固定する。また、シリンダ５２を揺動可能に支持する構造は、ベース５０ａの横材の先部に受台５０ｂを固定し、受台５０ｂにシリンダ５２をピンＰ１で連結してある。ピンＰ１は、シリンダ５２の外周に固定した枠体５４の左右からそれぞれ突出し、各受台５０ｂのピン孔５０ｃに通してある。
【００２８】
シリンダ装置５１は、シリンダ５２の長手方向に沿ってピストンロッド５３を往復動させ、ピストンロッド５３の先部にバタフライ弁３を別のピンＰ２で連結したものである。別のピンＰ２は、バタフライ弁３の弁本体３０に固定したリブＲに連結してある。シリンダ装置５１にホースを介して流体を供給する流体供給源（油圧ユニット）は、図示しないが、マンホール２の途中に通常、踊り場が組んであるので、踊り場の上に設置する。また、ピストンロッド５３は、ターンバックル５３ａをその長手方向途中に備えるものであって、ターンバックル５３ａを回すと、ターンバックル５３ａに嵌まり込んでいる両側のネジが回って全長が伸縮し、バタフライ弁３との連結作業を行い易くなる。
【００２９】
上述した下水道の止水装置は、以下の手順で組み立てる。まず、支持装置４を取り付ける。コンクリート製の下水道管１の高さ中間部分にドリルで挿入穴４９を左右対称的にあけ、接着剤４９ａの入った図示しない容器を挿入穴４９に入れ、アンカーボルト４３の植え込み部４３ａを挿入穴４９に押し込んで容器を破り、容器から接着剤４９ａを溢れ出させて固化させることによってアンカーボルト４３を固定する。
【００３０】
次に、アンカーボルト４３の突出する連結部４３ｂに接合板４８の四隅の抜穴４８ｂを通し、ナットで接合板４８を下水道管１に押付けて固定する。接合板４８の中央部の貫通穴４８ａに軸受本体４１ａの外側部分を通し、軸受本体４１ａの外側フランジを接合板４８に連結する。
【００３１】
続いて、左右の分割板３３を各接合板４８の近くまで運び、各分割板３３の回転軸４０を軸受４１の中にそれぞれ通す。引き続き、中央の分割板３３を運んで左右の分割板３３の間に入れ、短筒３２ａ同士をフランジ接合すると共にリブＲ同士を接合する。シール材３１、３６は、分割板３３に予め取り付けてあっても良いし、フランジ接合等の後から取り付けても良い。以上により、バタフライ弁３が支持装置４に固定される。
【００３２】
一方、開閉装置５については、載置台５０とシリンダ装置５１が予め連結したものを用い、マンホール２の下部にベース５０ａをボルト・ナットで固定する。ボルトは、前述のアンカーボルト４３と同様の手法でマンホール２に固定する。そして、ピストンロッド５３の先部をバタフライ弁３のリブＲにピンＰ２で連結する。このとき、ピストンロッド５３は、最も収縮した状態となるように、ターンバックル５３ａを回して全長を調整する。
【００３３】
このようにして組み立てた下水道の止水装置は、流体供給源から流体を送り、設定圧でバタフライ弁３を閉じて下水道管１を止水する。そして、止水の間に下流側の補修等をする。補修作業終了後には、所定の角度にバタフライ弁３を開いて汚水を流す。汚水の水位が低くなったら、上述の手順とは逆の要領でナットを緩めて、バタフライ弁３、支持装置４、開閉装置５を取り外して、地上に運ぶ。なお、支持装置４のアンカーボルト４３や、開閉装置５を止めるボルト等は、その連結部４３ｂを切断しても良いし、後日、使用することを考慮してそのまま残しておいても良い。
【００３４】
下水道の止水装置は上記実施形態に限定されない。例えば、回転軸４０をアンカーボルト４３側に固定し、軸受４１を保護筒３２内に固定するものであっても良い。また、保護筒３２がない構造であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】下水道の止水装置を示す正面図である。
【図２】図１の側面図である。
【図３】図２の一部拡大図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図１の一部拡大図である。
【図６】シリンダ装置の支持の仕方を示す説明図である。
【図７】アンカーボルトと接合板の連結関係を示す説明図である。
【図８】接合板を連結した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３６】
１下水道管、２マンホール、３バタフライ弁、４支持装置、５開閉装置、
３０弁本体、３１シール材、３２保護筒、３２ａ短筒、３３分割板、３４Ｐ型ゴム、
３４ａ接続片、３４ｂ止水筒、３５止め板、３６シール材、３７帯型ゴム、３８止め板、
４０回転軸、４１軸受、４１ａ軸受本体、４２軸支ユニット、４３アンカーボルト、
４３ａ植え込み部、４３ｂ連結部、４４固定リング、４４ａ内孔、４５芯出しリング、
４６凹溝、４７係止プレート、４８接合板、４８ａ貫通穴、４８ｂ抜穴、４９挿入穴、
４９ａ接着剤、Ｐ１ピン、Ｐ２ピン、
５０載置台、５０ａベース、５０ｂ受台、５０ｃピン孔、５１シリンダ装置、
５２シリンダ、５３ピストンロッド、５３ａターンバックル、５４枠体
【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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