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技術 流体機器の接続工法と流体機器の接続構造及びテーパフランジ

出願人 株式会社水道技術開発機構
発明者 立野淳也山本大介
出願日 2017年8月18日 (2年7ヶ月経過) 出願番号 2017-157923
公開日 2019年3月7日 (1年0ヶ月経過) 公開番号 2019-035477
状態 未査定
技術分野 管の付属装置 フランジ継手・絶縁継手・その他の継手
主要キーワード テーパフランジ フランジ蓋 継ぎ輪 片当たり状態 昇降筒 空間確保 押し込み移動 抜止爪
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (16)

課題

流体機器接続構造コンパクト化及びコストの低廉化を図る。

解決手段

管軸芯が交差する両流体管1の端部を密封状態で囲繞するハウジング6内において、不断流状態で両流体管1の端部間に流体機器2を配置する流体機器配置工程と、ハウジング6内において、両流体管1の端部と流体機器2の両接続筒部21とを摺動可能な継ぎ輪5で密封状態に接続する継ぎ輪接続工程と、両継ぎ輪5の連結フランジ55とそれに対面する流体機器2の連結フランジ23とを締結手段で密封状態に固定連結する固定連結工程と、を備えた流体機器の接続工法であって、流体機器2の連結フランジ23と継ぎ輪5の連結フランジ55とを面当たり状態に修正する当接状態修正工程が備えられている。

概要

背景

水道管等の流体管をもって構成される流体配管経路の途中に、不断流状態三方弁仕切弁等の流体機器布設するとき、施工条件によっては、流体配管経路の布設対象部位管継手が存在することがある。流体機器の布設工事においては、流体配管経路の管継手を含む布設作業領域を掘削し、管継手で接続されている両流体管の状況を確認する作業が実施される。このとき、地震地盤沈下等による地盤変位追従して、管継手に接続されている両流体管が、それらの管軸芯が交差する状態に屈曲作動していることがある。

両流体管の管軸芯が屈曲している場合でも、両流体管の端部側に装着されている継ぎ輪を流体機器側に摺動操作して、当該継ぎ輪を、両流体管の端部と流体機器の両接続筒部とに亘る密封接続位置に配置することができる。しかし、管継手による密封は漏洩を防止するだけの仮密封(仮止水)であり、最終的には、両継ぎ輪連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する流体機器の連結フランジとの間にパッキン介装し、この状態で両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを締結手段で強固に固定連結して所定の密封性能水密性能)を確保する必要がある。しかし、両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとは、両流体管の管軸芯の交差によって管周方向の一端部のみが当接する片当たり状態にあるため、所定の密封性能を確保することはできなかった。

そこで、本願出願人は、特許文献1に示す流体配管系の管継手更新工法を開発した。この管継手更新工法では、両流体管の各々に、当該流体管の外周面との間に流体管の交差角度を吸収可能な空間を現出する基礎筒体を、当該両基礎筒体同士が水平方向に沿って同芯又は略同芯となる状態で予め外装固定する。両基礎筒体の各々には、筒軸心方向に摺動自在な継ぎ輪を装着する。
両基礎筒体及び継ぎ輪を密封状態で囲繞するハウジング内に、基礎筒体と同一の外径に構成された一対の接続筒部を備えた流体機器を搬入する。この搬入された流体機器の両接続筒部を、両基礎筒体の端部間に同芯状態で配置する。この状態で両基礎筒体に保持されている継ぎ輪を流体機器側に摺動操作し、両継輪を、両基礎筒体と流体機器の両接続筒部とに跨る密封接続位置に配置する。
その後、密封接続位置にある両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する流体機器の連結フランジとを締結手段で固定連結する。

概要

流体機器の接続構造コンパクト化及びコストの低廉化をる。管軸芯が交差する両流体管1の端部を密封状態で囲繞するハウジング6内において、不断流状態で両流体管1の端部間に流体機器2を配置する流体機器配置工程と、ハウジング6内において、両流体管1の端部と流体機器2の両接続筒部21とを摺動可能な継ぎ輪5で密封状態に接続する継ぎ輪接続工程と、両継ぎ輪5の連結フランジ55とそれに対面する流体機器2の連結フランジ23とを締結手段で密封状態に固定連結する固定連結工程と、を備えた流体機器の接続工法であって、流体機器2の連結フランジ23と継ぎ輪5の連結フランジ55とを面当たり状態に修正する当接状態修正工程が備えられている。

目的

本発明の主たる課題は、流体機器の接続構造のコンパクト化及びコストの低廉化に有用な流体機器の接続工法と流体機器の接続構造及びテーパフランジを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

管軸芯が交差する両流体管の端部を密封状態で囲繞するハウジング内において、不断流状態で前記両流体管の端部間に流体機器を配置する流体機器配置工程と、前記ハウジング内において、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とを摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続する継ぎ輪接続工程と、前記両継ぎ輪連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとを締結手段で密封状態に固定連結する固定連結工程と、を備えた流体機器の接続工法であって、前記流体機器の連結フランジと前記継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に修正する当接状態修正工程が備えられている流体機器の接続工法。

請求項2

前記当接状態修正工程には、前記両流体管の交差角度に対応する傾斜角を付加して、前記流体機器の連結フランジと前記継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に修正する角度調整手段が備えられている請求項1記載の流体機器の接続工法。

請求項3

前記角度調整手段には、前記流体機器の連結フランジと前記継ぎ輪の連結フランジとの間において共締め固定可能な環状の角度調整体が備えられている請求項2記載の流体機器の接続工法。

請求項4

前記角度調整体は、前記ハウジング内に搬入される前の前記流体機器の連結フランジに予め密封状態で固定連結されている請求項3記載の流体機器の接続工法。

請求項5

前記角度調整体には、前記流体管の管軸芯と水平軸芯との交差角度でテーパ状に形成された一つ又は複数のテーパフランジが備えられている請求項3記載の流体機器の接続工法。

請求項6

管軸芯が交差する両流体管の端部間に流体機器が配設され、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とが摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続され、前記各継ぎ輪の連結フランジとこれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとが締結手段で密封状態に固定連結されている流体機器の接続構造であって、前記流体機器の少なくとも一方の連結フランジとこれに管軸芯方向で対面する一方の継ぎ輪の連結フランジとの間に、前記両流体管の交差角度に対応する傾斜角を付加して、前記両連結フランジを面当たり状態に修正する角度調整手段が設けられている流体機器の接続構造。

請求項7

請求項5記載の流体機器の接続工法に用いられる前記テーパフランジであって、前記締結手段のボルト挿通される複数のボルト挿通孔と、前記流体機器の連結フランジに対する複数の取付け部とが形成されているテーパフランジ。

技術分野

0001

本発明は、両流体管の端部を密封状態で囲繞するハウジング内において、不断流状態で両流体管の端部と流体機器の両接続筒部とを摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続し、両継ぎ輪連結フランジとそれに対面する流体機器の連結フランジとを締結手段で密封状態に固定連結する技術に関する。

背景技術

0002

水道管等の流体管をもって構成される流体配管経路の途中に、不断流状態で三方弁仕切弁等の流体機器を布設するとき、施工条件によっては、流体配管経路の布設対象部位管継手が存在することがある。流体機器の布設工事においては、流体配管経路の管継手を含む布設作業領域を掘削し、管継手で接続されている両流体管の状況を確認する作業が実施される。このとき、地震地盤沈下等による地盤変位追従して、管継手に接続されている両流体管が、それらの管軸芯が交差する状態に屈曲作動していることがある。

0003

両流体管の管軸芯が屈曲している場合でも、両流体管の端部側に装着されている継ぎ輪を流体機器側に摺動操作して、当該継ぎ輪を、両流体管の端部と流体機器の両接続筒部とに亘る密封接続位置に配置することができる。しかし、管継手による密封は漏洩を防止するだけの仮密封(仮止水)であり、最終的には、両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する流体機器の連結フランジとの間にパッキン介装し、この状態で両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを締結手段で強固に固定連結して所定の密封性能水密性能)を確保する必要がある。しかし、両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとは、両流体管の管軸芯の交差によって管周方向の一端部のみが当接する片当たり状態にあるため、所定の密封性能を確保することはできなかった。

0004

そこで、本願出願人は、特許文献1に示す流体配管系の管継手更新工法を開発した。この管継手更新工法では、両流体管の各々に、当該流体管の外周面との間に流体管の交差角度を吸収可能な空間を現出する基礎筒体を、当該両基礎筒体同士が水平方向に沿って同芯又は略同芯となる状態で予め外装固定する。両基礎筒体の各々には、筒軸心方向に摺動自在な継ぎ輪を装着する。
両基礎筒体及び継ぎ輪を密封状態で囲繞するハウジング内に、基礎筒体と同一の外径に構成された一対の接続筒部を備えた流体機器を搬入する。この搬入された流体機器の両接続筒部を、両基礎筒体の端部間に同芯状態で配置する。この状態で両基礎筒体に保持されている継ぎ輪を流体機器側に摺動操作し、両継輪を、両基礎筒体と流体機器の両接続筒部とに跨る密封接続位置に配置する。
その後、密封接続位置にある両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する流体機器の連結フランジとを締結手段で固定連結する。

先行技術

0005

特開2011−236948号公報

発明が解決しようとする課題

0006

上述の特許文献1に示す流体配管系の管継手更新工法では、両流体管の管軸芯が屈曲していても、密封接続位置にある両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを密封状態で確実に固定連結することができる。反面、両基礎筒体は、流体管の外周面との間に流体管の交差角度を吸収可能な空間を現出する必要があるため、その空間確保の分だけ流体管よりも大型化する。しかも、流体機器の両接続筒部及び両継ぎ輪の各々を、基礎筒体を基準にした大きさに構成する必要がある。そのため、流体機器の接続構造が大型化し、且つ、コストの高騰化を招来する可能性がある。

0007

この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、流体機器の接続構造のコンパクト化及びコストの低廉化に有用な流体機器の接続工法と流体機器の接続構造及びテーパフランジを提供する点にある。

課題を解決するための手段

0008

本発明による第1の特徴構成は、管軸芯が交差する両流体管の端部を密封状態で囲繞するハウジング内において、不断流状態で前記両流体管の端部間に流体機器を配置する流体機器配置工程と、
前記ハウジング内において、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とを摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続する継ぎ輪接続工程と、
前記両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとを締結手段で密封状態に固定連結する固定連結工程と、
を備えた流体機器の接続工法であって、
前記流体機器の連結フランジと前記継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に修正する当接状態修正工程が備えられている点にある。

0009

上記構成によれば、両流体管の管軸芯が交差する状態にあっても、当接状態修正工程において、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に修正することができる。それ故に、継ぎ輪接続工程において、両流体管の端部と流体機器の両接続筒部とを密封状態に接続する位置に継ぎ輪を摺動操作したとき、両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する流体機器の連結フランジとが面当たり状態に当接する。この状態で実行される固定連結工程での締結手段により、両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを水密状態で確実に固定連結することができる。
したがって、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に修正するだけなので、従来の管継手更新工法に比較して流体機器の接続構造のコンパクト化及びコストの低廉化を図ることができる。

0010

本発明による第2の特徴構成は、前記当接状態修正工程には、前記両流体管の交差角度に対応する傾斜角を付加して、前記流体機器の連結フランジと前記継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に修正する角度調整手段が備えられている点にある。

0011

上記構成によれば、両流体管の管軸芯が交差する状態にあっても、当接状態修正工程において、角度調整手段で両流体管の交差角度に対応する傾斜角を付加することにより、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に能率良く容易に修正することができる。

0012

本発明による第3の特徴構成は、前記角度調整手段には、前記流体機器の連結フランジと前記継ぎ輪の連結フランジとの間において共締め固定可能な環状の角度調整体が備えられている点にある。

0013

上記構成によれば、角度調整手段を構成する環状の角度調整体を、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとの間に配置し、固定連結工程において、締結手段で両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを密封状態に固定連結するだけで、角度調整体を同時に共締め固定することができる。
したがって、流体機器の接続構造の簡素化を図りながら、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に能率良く容易に修正することができる。

0014

本発明による第4の特徴構成は、前記角度調整体は、前記ハウジング内に搬入される前の前記流体機器の連結フランジに予め密封状態で固定連結されている点にある。

0015

上記構成によれば、例えば、両流体管の端部に装着される継ぎ輪側に角度調整体を取付ける場合のように、角度調整体を管周方向で複数に分割する分割構造に構成する必要がなく、角度調整体を環状に一体化された簡素な構造に構成することができる。しかも、角度調整体を、例えば、流体機器の連結フランジとの間の密封性水密性)が流体圧試験で確認された状態で、流体機器の連結フランジに固定連結することが可能となる。これにより、流体機器と流体管との接続作業信頼性の高い状態で能率良く行うことができる。

0016

本発明による第5の特徴構成は、前記角度調整体には、前記流体管の管軸芯と水平軸芯との交差角度でテーパ状に形成された一つ又は複数のテーパフランジが備えられている点にある。

0017

上記構成によれば、流体管の管軸芯と水平軸芯との交差角度でテーパ状に形成された一つ又は複数枚のテーパフランジを準備するだけでよく、流体機器の接続構造の簡素化を図りながら、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に能率良く容易に修正することができる。

0018

本発明による第6の特徴構成は、管軸芯が交差する両流体管の端部間に流体機器が配設され、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とが摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続され、前記各継ぎ輪の連結フランジとこれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとが締結手段で密封状態に固定連結されている流体機器の接続構造であって、
前記流体機器の少なくとも一方の連結フランジとこれに管軸芯方向で対面する一方の継ぎ輪の連結フランジとの間に、前記両流体管の交差角度に対応する傾斜角を付加して、前記両連結フランジを面当たり状態に修正する角度調整手段が設けられている点にある。

0019

上記構成によれば、両流体管の管軸芯が交差する状態にあっても、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとの間に設けた角度調整手段によって、両流体管の交差角度に対応する傾斜角を付加することにより、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に能率良く容易に修正することができる。

0020

本発明による第7の特徴構成は、請求項5記載の流体機器の接続工法に用いられる前記テーパフランジであって、前記締結手段のボルト挿通される複数のボルト挿通孔と、前記流体機器の連結フランジに対する複数の取付け部とが形成されている点にある。

0021

上記構成によれば、各流体管の管軸芯と水平軸芯との交差角度でテーパ状に形成されたテーパフランジを準備するだけでよく、流体機器の接続構造の簡素化を図りながら、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に能率良く容易に修正することができる。しかも、テーパフランジに形成されている取付け部を用いて流体機器の連結フランジに容易に固定連結することができる。さらに、テーパフランジに形成されているボルト挿通孔を用いて、継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを密封状態に固定連結すると同時に、テーパフランジを共締め固定することができる。

図面の簡単な説明

0022

既設流体管に継ぎ輪を装着したときの側面図
既設流体管に切断機を装着したときの断面図
切断機による切断作業時の断面図
切断機の撤去時の断面図
テーパフランジを取付けたバルブの側面図
テーパフランジの正面図(a)と断面図(b)
ハウジングの上側ケース内にバルブを格納したときの断面図
バルブを接続位置に配置したときの断面図
継ぎ輪の接続開始時の拡大断面図
継ぎ輪の接続後の拡大断面図
バルブ接続完了時の側面図
第2実施形態を示す要部の一部切欠き側面図
第3実施形態を示すバルブ接続完了時の側面図
第4実施形態を示すバルブ接続時の断面図
第4実施形態を示すバルブ接続完了時の側面図

実施例

0023

〔第1実施形態〕
図1図11は、地中埋設されている既設の水道管等の流体管1等で構成される流体配管経路の途中に、流体機器の一例であるバルブ2を不断流状態(不断水状態)で布設する流体機器接続工法及びその工法で構成される流体機器接続構造を示す。
本実施形態では、バルブ2として図5図11に示す三方弁が用いられている。このバルブ2の筐体20には、図5図11に示すように、両流体管1の端部に接続される一対の第1接続筒部21と、両第1接続筒部21の筒軸芯に対して直交する水平方向から他の流体管(図示省略)に接続される第2接続筒部22とが形成されている。筐体20の両第1接続筒部21には、後述の継ぎ輪5の一端側の第2連結フランジ55に締結手段3のボルト31・ナット32で密封状態(水密状態)に固定連結される第1連結フランジ23が一体形成されている。
また、図11に示すように、筐体20の蓋体24の筒状ケース部25には、筐体20内の弁体(図示省略)を操作する減速機26が設けられ、筐体20の蓋体24と第2接続筒部22とに亘って、弁体の上流側と下流側とを同圧又は略同圧に調整するバイパス弁27を備えたバイパス管28が接続されている。

0024

次に、流体機器接続工法について詳述する。
[1]作業ピット構築工程
図1に示すように、地中に埋設されている流体管1の布設作業領域よりも少し大きな範囲を掘削して、流体管1の布設作業領域が露出する作業ピットPを形成する。作業ピットPの底面には、砕石15を敷き詰め、その上にコンクリート打設して鉄筋入りベースコンクリート16が構築されている。ベースコンクリート16の管軸芯方向の二箇所には、切断後に残置側となる両流体管1の切断残置予定管部(切断後は切断残置管部)1Bを固定する鉄筋入りの支柱コンクリート17が構築されている。
作業ピットP内に位置する両流体管1は管継手18で接続されている。両流体管1は、地震や地盤沈下等による地盤変位に追従してV字状に屈曲作動し、両流体管1の管軸芯X1が交差する状態にある。各流体管1の管軸芯X1は、図1図11に示すように、水平軸芯X2に対して同一の交差角度θが生じている。
尚、本実施形態では、両流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θが同一となる事例について説明するが、両流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θが異なる事例、あるいは、一方の流体管1の管軸芯X1が水平軸芯X2に沿う状態にあり、他方の流体管1の管軸芯X1のみが水平軸芯X2に対して傾動している事例も考えられる。本発明の技術は、いずれの事例に対しても適用が可能である。

0025

[2]継ぎ輪取付け工
図1に示すように、両流体管1のうち、後述の切断機4における管軸芯X1方向の両側部に装備される切断ユニット40の切削バイト41(図2参照)に対応する両切断分離予定位置CP間が切断除去領域Lとなる。この切断除去領域Lには、管継手18を有する切断除去予定管部(切断後は切断除去管部)1Aが位置する。
切断除去予定管部1Aに連続する両切断残置予定管部1Bには、図10に示すように、両流体管1の切断残置管部1Bの端部とバルブ2の第1接続筒部21とを密封状態(水密状態)に接続する分割構造の継ぎ輪5が管軸芯方向に摺動自在に取付けられている。
継ぎ輪5は、両流体管1に対して管径方向の両側方から外嵌装着自在な二分割構造半円筒状の分割継ぎケース51から構成されている。両分割継ぎケース51は、ボルト52・ナット53で連結されている。各分割継ぎケース51の内面には、図9図10に示すように、流体管1の切断残置管部1Bの外周面とバルブ2の第1接続筒部21の外周面との間を密封する第1シール材54が装着されている。

0026

継ぎ輪5は、両流体管1の両切断残置予定管部1Bへの取付け後に、継ぎ輪5の内面と切断残置予定管部1Bの外周面との間の密封された内部空間に試験流体試験水)を加圧供給して漏水等の流体圧試験を行う。
また、継ぎ輪5がダクタイル鋳鉄製(FCD製)である場合には、図1に示すように、ボルト52・ナット53により円環筒状に連結する。また、継ぎ輪5が一般構造用圧延鋼材製(SS製)である場合には、溶接にて円環筒状に一体形成する。

0027

[3]切断機取付け工程
両流体管1の切断除去予定管部1Aには、図2に示すように、流体管1の切断除去予定管部1Aを、両流体管1での流体の流れを維持した不断流状態(不断水状態)で切断する切断機4を取付ける。切断機4としては、従来から種々の形態のものが存在し、そのいずれの形態の切断機4も好適に使用することができる。本実施形態においては、切断機4における管軸芯X1方向の両側部に、両流体管1の両切断分離予定位置CPに沿って回転自在で、且つ、管径内方側に送り込み可能な切削バイト41を備えた切断ユニット40が設けられている。

0028

[4]ハウジング取付け工程
図2図3に示すように、流体管1の切断除去予定管部1Aよりも少し広い領域を密封状態で囲繞するハウジング6を取付ける。ハウジング6は、流体管1の切断除去予定管部1A及び両切断残置予定管部1Bに対して密封状態で下方から覆う上向き開口の下部ケース61と、切断除去予定管部1A及び切断残置予定管部1Bに対して密封状態で上方から覆う下向き開口の上部ケース62と、作業用仕切弁7の弁ケース71と、切断機4又はバルブ2を格納可能な格納空間63を備えた上部タンク64と、を主要構成として備えている。

0029

図2図3に示すように、ハウジング6の下部ケース61と上部ケース62とで構成される両管装着部と両切断残置予定管部1Bの外周面との間の環状空隙からの流体の漏洩を防止する漏洩防止金具8を設ける。この漏洩防止金具8には、図9に示すように、ハウジング6側の管装着部と切断残置予定管部1Bの外周面との間の環状空隙に装着される第2シール材81と、第2シール材81を水密状態に圧縮する状態でハウジング6に固定されるシール押圧部材82と、が備えられている。
第2シール材81は、両流体管1の交差による管周方向での不均一な環状隙間を密封可能な厚みを備えている。

0030

上部タンク64のフランジ蓋64Bには、切断機4の切断伝動ケース42又はバルブ2の蓋体24の筒状ケース部25に対して選択的に固定連結可能な昇降筒軸43が昇降自在に設けられている。この昇降筒軸43の上部には、昇降筒軸43内の伝動軸(図示省略)を介して切断機4を駆動する電動モータ44が設けられている。

0031

また、下部ケース61及び上部ケース62の管軸芯X1方向で対面する側壁部61A,62Aには、切断後におけるハウジング6の外部からの操作により、各切断残置管部1Bに装着されている継ぎ輪5を切断残置管部1Bとバルブ2の第1接続筒部21とに跨る密封接続位置にまで管軸芯X1方向に摺動させるフィダー装置9が備えられている。フィダー装置9は、継ぎ輪5の他端側の第3連結フランジ56をバルブ2側に押圧操作する複数本操作ネジ軸91から構成されている。

0032

[5]管切断工程
図3に示すように、電動モータ44を起動すると、切削バイト41を備えた切断ユニット40が駆動回転する。切断ユニット40の切削バイト41は、切断ユニット40の回転経路脇の特定位置において管径方向内方に単位送り量だけ送り込まれながら両切断残置管部1Bの切断端面となる切断分離予定位置CPにおいて管周方向に沿って移動し、不断流状態のまま既設流体管1の切断除去予定管部1Aを設定切断幅長さで輪切り状に切断除去する。
切断が完了すると、上部タンク64のフランジ蓋64Bに対して昇降筒軸43をクレーン等の吊り上げ手段で上昇させ、切断機4を切断除去管部1Aと共に上部タンク64の格納空間63内に取り出す。次に、図4に示すように、作業用仕切弁7の弁体72を閉弁操作し、上部タンク64のタンク本体64Aとフランジ蓋64Bとの連結を解除し、切断機4を切断除去管部1A及びフランジ蓋64Bと共にハウジング6外に搬出する。

0033

[6]当接状態修正工程
図5図6に示すように、ハウジング6外の所定作業箇所(工場を含む)において、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを面当たり状態に修正する当接状態修正工程を実行する。この当接状態修正工程には、両流体管1の交差角度と同一又は略同一の傾斜角を付加して、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを面当たり状態に修正する角度調整手段10が備えられている。この角度調整手段10の一例として、バルブ2の第1連結フランジ23とこれに管軸芯方向で対面する継ぎ輪5の第2連結フランジ55との間において締結手段3のボルト31・ナット32で共締め固定可能な円環状の角度調整体100を用いる。

0034

角度調整体100は、両流体管1の交差角度の1/2の交差角度(各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θ)でテーパ状に形成された二枚の円環状のテーパフランジ101から構成されている。各テーパフランジ101は金属板(例えば、一般構造用圧延鋼材)の切削加工製作されている。
各テーパフランジ101には、図10に示すように、バルブ2の第1連結フランジ23に対してシート状の第1パッキン102を介して管軸芯X1方向から面当たり状態で当接する円環状の第1当接面101aと、継ぎ輪5の第2連結フランジ55に対してシート状の第2パッキン103を介して管軸芯X1方向から面当たり状態で当接する円環状の第2当接面101bとが形成されている。
図6(b)に示すように、各テーパフランジ101の第1当接面101aと第2当接面101bとで形成される第2交差角度θ1が、両流体管1の交差角度の1/2の角度となり、各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θ(図1図11参照)となる。各テーパフランジ101をバルブ2の両第1連結フランジ23に取付けることにより、両流体管1の交差角度を吸収して、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを面当たり状態に修正することができる。

0035

図6(a)に示すように、各テーパフランジ101には、締結手段3のボルト31が挿通される複数のボルト挿通孔104と、バルブ2の第1連結フランジ23に対する複数の取付け部であるネジ孔105とが形成されている。バルブ2の第1連結フランジ23には、締結手段3のボルト31が挿通される複数の第1ボルト挿通孔(図示省略)と、テーパフランジ101のネジ孔105に螺合される仮止め用ボルト106が挿通される複数の第2ボルト挿通孔(図示省略)とが形成されている。

0036

そして、図5に示すように、バルブ2の両第1接続筒部21に外装した各テーパフランジ101の第1当接面101aを、バルブ2の第1連結フランジ23に対してシート状の第1パッキン102(図10参照)を介在した状態で管軸芯X1方向から面当たり状態で当接する。この当接したテーパフランジ101のネジ孔105(図6(a)参照)とバルブ2の第1連結フランジ23の第2ボルト挿通孔とが合致するように調整し、第1連結フランジ23の第2ボルト挿通孔に対して筐体20側から挿入した仮止め用ボルト106をテーパフランジ101のネジ孔105に螺合し、各テーパフランジ101をバルブ2の第1連結フランジ23に密封状態(水密状態)で固定連結する。
また、バルブ2の第1連結フランジ23に固定連結されているテーパフランジ101の第2当接面101bには、継ぎ輪5の第2連結フランジ55との間を密封する第2パッキン103(図10参照)を貼着する。

0037

[7]バルブ搬入工程
図5図7に示すように、テーパフランジ101が固定されているバルブ2の上部の筒状ケース部25に、昇降筒軸43の下端部を固定連結し、昇降筒軸43にフランジ蓋64Bを摺動自在に取付ける。次に、図7に示すように、バルブ2が取付けられている昇降筒軸43をクレーン等の吊り上げ手段で吊り上げ搬送し、バルブ2を上部タンク64の格納空間63内に格納する。上部タンク64のタンク本体64Aとフランジ蓋64Bとを密封状態で固定連結する。
次に、図8に示すように、ハウジング6の下部ケース61及び上部ケース62で形成されている下側内部空間65と上部タンク64の格納空間63とを同圧に調整し、作業用仕切弁7の弁体72を開弁操作する。
上部タンク64のフランジ蓋64Bに対して昇降筒軸43を吊り上げ手段で下降させ、バルブ2の両第1接続筒部21を両切断残置管部1Bの切断端面間の所定搬入位置、つまり、バルブ2の両第1接続筒部21の筒軸芯が両切断残置管部1Bの管軸芯X1と同芯又は略同芯となる所定搬入位置にまで搬入する。

0038

[8]継ぎ輪接続工程
図9図10に示すように、ハウジング6の管軸芯X1方向で対面する側壁部61A,62Aに組み付けられているフィダー装置9の操作ネジ軸91を螺合操作すると、各切断残置管部1Bに装着されている継ぎ輪5がバルブ2側に押し込み移動される。各継ぎ輪5は、切断残置管部1Bの外周面とバルブ2の第1接続筒部21の外周面とに跨る密封接続位置にまで管軸芯X1方向に沿って摺動される。
このとき、継ぎ輪5の第2連結フランジ55は、図10に示すように、バルブ2の第1連結フランジ23に固定連結されているテーパフランジ101の第2当接面101bに対して第2パッキン103を介して管軸芯X1方向から密封状態に押圧された状態にある。

0039

そして、両流体管1の交差により、例えば、図10に示すように、継ぎ輪5の内面とバルブ2の第1接続筒部21の外周面との間を密封する第1シール材54の一部が、切断残置管部1Bの切断端面と第1接続筒部21の端面との間に位置し、この部位でのシール性能が低下している可能性がある。
しかし、本実施形態においては、各テーパフランジ101の第1当接面101aと第2当接面101bとで形成される第2交差角度θ1が、両流体管1の交差角度の1/2の交差角度となり、各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θに設定されている。そのため、各テーパフランジ101を介して、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とは面当たり状態に修正されている。
したがって、フィダー装置9の操作ネジ軸91による押し込み操作により、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とは、それら両者間に介装されている第1パッキン102とテーパフランジ101及び第2パッキン103とを面当たり状態で均等に狭圧することになり、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55との間が所定の水密状態に維持される。

0040

[9]継ぎ輪固定工程
ハウジング6の上部ケース62から上部タンク64及び作業用仕切弁7を撤去する。次に、図11に示すように、バルブ2の第1連結フランジ23とテーパフランジ101及び継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを、締結手段3のボルト31・ナット32で固定連結する。
その後、ハウジング6の下部ケース61及び上部ケース62を撤去する。バルブ2の蓋体24の筒状ケース部25には、図11に示すように、減速機26を取付けるとともに、各継ぎ輪5の第3連結フランジ56には、継ぎ輪5の内面と切断残置管部1Bの外周面との間の環状隙間に装着したシール材(図示省略)を密封状態に圧縮する分割構造の押輪11をボルト111・ナット112で固定連結する。
また、押輪11には、流体管1の外周面に食い込み可能な抜止爪(図示省略)と、両流体管1の離脱移動に伴って抜止爪を喰い込み側である径方向内方側に誘導案内する抜け止めボルト113が設けられている。
そして、上述の流体機器接続工法の各工程の実行により、図11に示す流体機器接続構造が構成される。

0041

〔第2実施形態〕
上述の第1実施形態では、角度調整体100の両テーパフランジ101を、バルブ2の両第1連結フランジ23に取付けたが、図12に示すように、両流体管1の切断残置予定管部(切断後は切断残置管部)1Bに装着される継ぎ輪5の第2連結フランジ55に、角度調整体100の両テーパフランジ101を取付けてもよい。
この実施形態の場合、各テーパフランジ101は、両流体管1に対して管径方向の両側方から外嵌装着自在な二分割構造の半円筒状の分割テーパフランジ体101A,101Bから構成される。両分割テーパフランジ体101A,101Bの管周方向両端部は、ボルト等で脱着自在に固定連結される。

0042

各テーパフランジ101の第1当接面101aと第2当接面101bとで形成される第2交差角度θ1(図6(b)参照)は、両流体管1の交差角度の1/2の交差角度となり、各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θ(図11参照)となる。各テーパフランジ101を継ぎ輪5の第2連結フランジ55に取付けることにより、両流体管1の交差角度を吸収して、バルブ2の第1連結フランジ23と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを面当たり状態に修正することができる。

0043

そして、両流体管1の切断残置予定管部1Bに外装した各テーパフランジ101の第2当接面101bを、継ぎ輪5の第2連結フランジ55に対してシート状の第2パッキン103を介在した状態で管軸芯X1方向から面当たり状態で当接する。この当接したテーパフランジ101と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とをボルトで仮固定する。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

0044

〔第3実施形態〕
上述の第1実施形態では、角度調整体100の両テーパフランジ101を、バルブ2の両第1連結フランジ23とは別体に構成したが、図13に示すように、角度調整体100の両テーパフランジ101とバルブ2の両第1連結フランジ23とを溶接や鋳造等で一体形成してもよい。
図13には、バルブ2の両第1連結フランジ23と両テーパフランジ101との境界線bを一点鎖線で示す。
尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。

0045

〔第4実施形態〕
図14図15は、流体機器として、フランジレスバルブ2Aの一例であるバタフライ弁を用いた実施形態を示す。フランジレスバルブ2Aは、一対の特殊短管接続管の一例)120で管軸芯X1方向から挟み込んで密封状態(水密状態)に固定連結されている。各特殊短管120には、フランジレスバルブ2Aの管軸芯X1方向両側の管接続面に対して管軸芯X1方向から当接可能な第5連結フランジ121と、継ぎ輪5の第2連結フランジ55に対して管軸芯X1方向から当接可能な第6連結フランジ122とが一体形成されている。第5連結フランジ121は、特殊短管120の一端部に形成されている。第6連結フランジ122は、特殊短管120の管軸芯X1方向の中間部位に形成され、特殊短管120の他端部と第6連結フランジ122との間に位置する管部は、継ぎ輪5が管軸芯X1方向から外嵌接続可能な接続管部123に構成されている。

0046

フランジレスバルブ2Aの両管接続面と両特殊短管120の第5連結フランジ121との間の接合部にはシート状の第3パッキン124が介在されている。この状態で両特殊短管120の第5連結フランジ121同士をボルト125・ナット126で締結し、フランジレスバルブ2Aと両特殊短管120とを密封状態で固定連結する。

0047

また、両特殊短管120の第6連結フランジ122と継ぎ輪5の第2連結フランジ55との間の接合部にはシート状の第4パッキン127が介在されている。この状態で、両特殊短管120の第6連結フランジ122と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを、締結手段3のボルト31・ナット(図示省略)で固定連結する。

0048

本実施形態においても、図14図15に示すように、ハウジング6外の所定作業箇所(工場を含む)において、両特殊短管120の第6連結フランジ122と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを面当たり状態に修正する当接状態修正工程を実行する。この当接状態修正工程には、両流体管1の交差角度と同一又は略同一の傾斜角を付加して、両特殊短管120の第6連結フランジ122と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを面当たり状態に修正する角度調整手段10が備えられている。この角度調整手段10の一例として、両特殊短管120の第6連結フランジ122に溶接や鋳造等で一体形成される円環状の角度調整体100を用いる。

0049

角度調整体100は、両流体管1の交差角度の1/2の交差角度(各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θ)でテーパ状に形成された円環状の両テーパフランジ101から構成されている。この両テーパフランジ101と両特殊短管120の第6連結フランジ122との境界線bを図15の一点鎖線で示す。
両特殊短管120の第6連結フランジ122に一体形成されたテーパフランジ101の各々には、図15に示すように、継ぎ輪5の第2連結フランジ55に対してシート状の第4パッキン127を介して管軸芯X1方向から面当たり状態で当接する円環状の当接面が形成されている。

0050

各継ぎ輪5の第3連結フランジ56には、図15に示すように、継ぎ輪5の内面と切断残置管部1Bの外周面との間の環状隙間に装着したシール材(図示省略)を密封状態に圧縮する分割構造の押輪11をボルト111・ナット112で固定連結する。
また、押輪11には、流体管1の外周面に食い込み可能な抜止爪(図示省略)と、両流体管1の離脱移動に伴って抜止爪を喰い込み側である径方向内方側に誘導案内する抜け止めボルト113が設けられている。

0051

尚、その他の構成は、第1実施形態で説明した構成と同一であるから、同一の構成箇所には、第1実施形態と同一の番号を付記してそれの説明は省略する。
また、上述の第4実施形態では、テーパフランジ101と特殊短管120の第6連結フランジ122とを一体形成したが、第1実施形態の流体機器接続工法と同様に、両特殊短管120の第6連結フランジ122と継ぎ輪5の第2連結フランジ55との間に、独立して製作される円環状の両テーパフランジ101を配置し、特殊短管120の第6連結フランジ122とテーパフランジ101と継ぎ輪5の第2連結フランジ55とを、締結手段3のボルト31・ナット32で共締め固定してもよい。

0052

〔その他の実施形態〕
(1)上述の第1実施形態では、両流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θが同一に現れる事例を挙げ、角度調整体100として、両流体管1の交差角度の1/2の交差角度(各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θ)でテーパ状に形成された二枚の円環状のテーパフランジ101を用いた。しかし、両流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θが異なる事例の場合は、その異なる各交差角度で製作された二枚の円環状のテーパフランジ101を用いることになる。
さらに、一方の流体管1の管軸芯X1が水平軸芯X2上にあり、他方の流体管1の管軸芯X1のみが水平軸芯X2に対して交差している事例の場合は、他方の流体管1の交差角度で製作された一枚の円環状のテーパフランジ101を用いることになる。

0053

(2)上述の第1実施形態では、バルブ2の両第1連結フランジ23と継ぎ輪5の両第2連結フランジ55との間の各々に、各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θでテーパ状に形成された一つのテーパフランジ101を配置したが、この構成に限定されるものではない。例えば、各流体管1の管軸芯X1と水平軸芯X2との交差角度θを複数の角度に分割して、複数の分割角度でテーパ状に形成された複数のテーパフランジ101を、バルブ2の両第1連結フランジ23と継ぎ輪5の両第2連結フランジ55との間の各々に配置してもよい。

0054

(3)上述の第1実施形態では、角度調整体100を、金属板の切削加工で製作された板状のテーパフランジ101から構成したが、角度調整体100を管状体から構成してもよい。

0055

(4)上述の第3実施形態では、角度調整体100の両テーパフランジ101とバルブ2の両第1連結フランジ23とを溶接等で一体形成したが、角度調整体100の両テーパフランジ101を、継ぎ輪5の第2連結フランジ55に溶接等で一体形成してもよい。

0056

(5)上述の実施形態では、流体機器として、バルブ2の一例である三方弁、フランジレスバルブ2Aの一例であるバタフライ弁を例示したが、他種のバルブ2であってもよく、さらに、バルブ2以外のT字割り継手等であってもよい。

0057

1流体管
2流体機器(バルブ)
2A 流体機器(フランジレスバルブ)
3締結手段
5継ぎ輪
6ハウジング
10角度調整手段
21接続筒部(第1接続筒部)
23連結フランジ(第1連結フランジ)
55 連結フランジ(第2連結フランジ)
100角度調整体
101テーパフランジ
104ボルト挿通孔
105ネジ孔
X1管軸芯
X2水平軸芯
θ 交差角度

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