ノーブロー工法用フィッティングおよびノーブロー工法用フィッティングの製造方法
【課題】上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接すること。
【解決手段】管材２がその管軸方向に分割されてなる上部フィッティング３および下部フィッティング４を備え、管材２には、管軸に直交する挿通軸と同軸に既設本管用の挿通孔が形成されるとともに、管材２は、管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ挿通軸に沿って延びる仮想切断面Ｓ２に沿って切断されることで分割され、上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ間には、全周にわたって開先１０が形成され、直交面に対する仮想切断面Ｓ２の傾斜角度θの大きさは、開先１０のうち、最も上側に位置する最上部分１０Ａにおける上部フィッティング３側の第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における下部フィッティング４側の第２ベベル角度の大きさ以下とされたノーブロー工法用フィッティング１を提供する。
【解決手段】管材２がその管軸方向に分割されてなる上部フィッティング３および下部フィッティング４を備え、管材２には、管軸に直交する挿通軸と同軸に既設本管用の挿通孔が形成されるとともに、管材２は、管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ挿通軸に沿って延びる仮想切断面Ｓ２に沿って切断されることで分割され、上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ間には、全周にわたって開先１０が形成され、直交面に対する仮想切断面Ｓ２の傾斜角度θの大きさは、開先１０のうち、最も上側に位置する最上部分１０Ａにおける上部フィッティング３側の第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における下部フィッティング４側の第２ベベル角度の大きさ以下とされたノーブロー工法用フィッティング１を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設本管内の流体を止めずにかつ減圧することなく分岐管を設けるノーブロー工法に使用されるノーブロー工法用フィッティング、およびノーブロー工法用フィッティングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のノーブロー工法用フィッティングとして、例えば下記特許文献１に示されるような上下２分割型の構成が知られている。このノーブロー工法用フィッティングは、鋼管を素材として、その鋼管の外径および肉厚を変化させる加工を施した後、加工された鋼管を切断することで形成された上部フィッティングおよび下部フィッティングを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、前記従来のノーブロー工法用フィッティングでは、更なるコスト改善の余地があり、例えば、図１１および図１２に示すような第１の構成を採用することが考えられる。このノーブロー工法用フィッティング１００では、上部フィッティング１０１および下部フィッティング１０２は、管材１０３がその管軸１０４方向に分割されてなる。管材１０３には、管軸１０４に直交する挿通軸１０５と同軸に既設本管１０６用の一対の挿通孔１０７が形成されるとともに、図１２に示すように、管材１０３は、管軸１０４に直交し、挿通軸１０５に沿って延びる仮想切断面１０８に沿って切断されることで分割されている。また、下部フィッティング１０２において、管材１０３の周方向で一対の挿通孔１０７の間に位置する部分には、分岐用開口部１０９が配設されている。
この構成によれば、管材１０３として例えば鋼管を採用した場合であっても、その鋼管の外径および肉厚を変化させる加工を省略することが可能になり、低コスト化を図ることができる。
【０００５】
ところで、既設本管１０６が例えば地中に埋設されている場合、ノーブロー工法用フィッティング１００を既設本管１０６に溶接するためには、地面を掘削して既設本管１０６を露出させる必要がある。このとき、下部フィッティング１０２を既設本管１０６の下側に配置するために、単に既設本管１０６を露出させるだけでなく、既設本管１０６よりも深い位置まで地面を掘削する必要があり、手間がかかるという問題がある。また例えば、既設本管１０６よりも深い位置に他の既設本管などが埋設されていて、既設本管１０６よりも深い位置まで地面を掘削することが困難な場合には、下部フィッティング１０２を既設本管１０６の下側に配置できないおそれがある。
【０００６】
そこで、これらの問題を解決するために、ノーブロー工法用フィッティングとして、以下に示す第２の構成を採用することが考えられる。すなわち、このノーブロー工法用フィッティングでは、管材は、管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断されることで分割される。
この構成によれば、前記第１の構成に比べて、分岐用開口部を上方に配設することが可能になり、下部フィッティングにおいて、既設配管よりも下方に位置することとなる部分の上下方向に沿った大きさを小さくすることができる。これにより、ノーブロー工法用フィッティングを既設本管に溶接するときに、地面を掘削する深さを小さく抑えることができる。
【０００７】
ところで、前記第２の構成におけるノーブロー工法用フィッティングでは、上部フィッティングおよび下部フィッティングの既設本管への溶接の高精度化について改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接することができるノーブロー工法用フィッティングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るノーブロー工法用フィッティングは、管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングであって、前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成されるとともに、前記管材は、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断されることで分割され、前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングの切断端部間には、全周にわたって開先が形成され、前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさは、前記開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とされていることを特徴とする。
【００１０】
また、管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングの製造方法であって、前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成され、前記管材を、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断して分割し、上部フィッティング材および下部フィッティング材を形成する切断工程と、前記上部フィッティング材および前記下部フィッティング材の切断端部を全周にわたって開先加工して、前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングを形成する開先形成工程と、を有し、前記切断工程の際、前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさを、前記開先形成工程で形成予定の開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とすることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、前記傾斜角度の大きさが、開先の前記第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度の大きさ以下とされているので、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接することができる。
【００１２】
すなわち、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度の大きさ以下とすることで、管材において、切断工程の切断により切除される切除領域のうちの最も上側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先の形成予定領域内に収め易くすることができる。これに対して、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度の大きさよりも大きくすると、前記切除領域のうちの最も上側に位置する部分の管軸方向に沿った大きさが大きくなりすぎ、前記開先の形成予定領域内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域よりも広い領域を切除し、形成予定の開先よりも開先面間の大きさを大きくした開先を形成しなくてはならず、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎる。
【００１３】
また、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第２ベベル角度の大きさ以下とすることで、前記切除領域のうちの最も下側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先の形成予定領域内に収め易くすることができる。これに対して、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第２ベベル角度の大きさよりも大きくすると、前記切除領域のうちの最も下側に位置する部分の管軸方向に沿った大きさが大きくなりすぎ、前記開先の形成予定領域内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域よりも広い領域を切除し、形成予定の開先よりも開先面間の大きさを大きくした開先を形成しなくてはならず、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎる。
【００１４】
以上より、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度の大きさ以下とすることで、開先形成工程の際、形成予定の開先を形成することができる。したがって、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングの側面図である。
【図２】図１に示すノーブロー工法用フィッティングの上部フィッティングおよび下部フィッティングとなる管材の側面図である。
【図３】図２に示す領域Ｃの拡大断面図である。
【図４】図２に示す領域Ｄの拡大断面図である。
【図５】図１に示す領域Ａの拡大断面図である。
【図６】図１に示す領域Ｂの拡大断面図である。
【図７】図１に示すノーブロー工法用フィッティングの製造方法の切断工程を説明する図である。
【図８】図１に示すノーブロー工法用フィッティングの製造方法の作用を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングの変形例の拡大断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングの変形例の側面図である。
【図１１】第１の構成に係るノーブロー工法用フィッティングの正面図である。
【図１２】図１１に示すノーブロー工法用フィッティングの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングを説明する。
図１に示すように、ノーブロー工法用フィッティング１は、管材２がその管軸Ｏ１方向に分割されてなり、既設本管Ｐを上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティング３および下部フィッティング４を備えている。このノーブロー工法用フィッティング１は、下部フィッティング４に形成された分岐用開口部５を通して既設本管Ｐを分岐可能とされている。
【００１８】
ここで、図２に示すように、管材２は、例えば圧力配管用炭素鋼鋼管で形成され、管材２の内径は、既設本管Ｐの外径よりも大きくなっている。また管材２の肉厚は、例えば約９ｍｍ〜２５ｍｍとなっている。
また、管材２には、管軸Ｏ１に直交する挿通軸Ｏ２と同軸に既設本管Ｐ用の一対の挿通孔６が形成されるとともに、管材２は、管軸Ｏ１に直交する直交面Ｓ１に対して傾斜し、かつ挿通軸Ｏ２に沿って延びる仮想切断面Ｓ２に沿って切断されることで分割されている。
【００１９】
図示の例では、挿通軸Ｏ２方向からみた側面視における挿通孔６の形状は、円形状となっており、挿通孔６内には、既設本管Ｐが挿通軸Ｏ２と同軸に挿通可能となっている。また、図３および図４に示すように、仮想切断面Ｓ２は一定の切断幅Ｌ１を有しており、この切断幅Ｌ１は、例えば約２ｍｍ〜３ｍｍとなっている。管材２は、この仮想切断面Ｓ２に沿って切断され、この管材２のうちの傾斜環状に延びる切除領域２Ａが切除されることで分断される。
【００２０】
また図２に示すように、管材２において、その周方向で一対の挿通孔６の間に位置する部分には、前記分岐用開口部５が配設されている。この分岐用開口部５は、前記切除領域２Ａ（仮想切断面Ｓ２）から外れた位置に配設されており、図示の例では、前記切除領域２Ａよりも下方に位置する部分に配設されている。さらに図示の例では、分岐用開口部５は、管軸Ｏ１に直交しかつ挿通軸Ｏ２に直交する方向に向けて開口している。そして、分岐用開口部５の軸線Ｏ３は、前記挿通軸Ｏ２よりも下方に位置している。
【００２１】
ここで図１に示すように、上部フィッティング３において切断端部３ａと反対側の上端部には、その全周にわたって延びる溶接Ｗ１によってネック部フィッティング７の下端部が固定されている。
また、下部フィッティング４において切断端部４ａと反対側の下端部には、その全周にわたって延びる溶接Ｗ２によってキャップ状の鏡板８が固定されている。
【００２２】
さらに、上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ側にはそれぞれ、挿通孔６が管軸Ｏ１方向に分割されてなる半円状開口部６ａが形成されている。そして、上部フィッティング３および下部フィッティング４それぞれにおける半円状開口部６ａの周縁部にはその全長にわたって、半筒状のサドル部材９において挿通軸Ｏ２方向の各フィッティング３、４側に位置する内端部が溶接Ｗ３により固定されている。
【００２３】
サドル部材９は、例えば鋼製平板を、ロール曲げ加工等の板曲げ加工することで形成されている。このようにサドル部材９が溶接Ｗ３により固定されていることで、各フィッティング３、４が補強されるとともに、既設本管Ｐに各フィッティング３、４を仮置き、設置する場合にその姿勢を安定させることができる。
【００２４】
また図５および図６に示すように、上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ間には、ルートギャップ１１を有する開先１０が全周にわたって形成されている。
そして本実施形態では、直交面Ｓ１に対する仮想切断面Ｓ２の傾斜角度θの大きさは、開先１０のうち、最も上側に位置する最上部分１０Ａにおける上部フィッティング３側の第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分１０Ｂにおける下部フィッティング４側の第２ベベル角度θ２の大きさ以下とされている。本実施形態では、これらの傾斜角度θ、第１ベベル角度θ１および第２ベベル角度θ２は、互いに同等となっている。
【００２５】
図示の例では、開先１０の上部フィッティング３側のベベル角度は、全周にわたって一定とされている。また、開先１０の下部フィッティング４側のベベル角度は、全周にわたって一定とされている。さらに、開先１０の上部フィッティング３側のベベル角度と、開先１０の下部フィッティング４側のベベル角度と、は、同等とされており、開先１０は、全周にわたっていわゆる両開先（図示の例では、Ｖ形開先）となっている。なお開先１０の上部フィッティング３側のベベル角度、および開先１０の下部フィッティング４側のベベル角度は、例えば１５度〜４５度、好ましくは３０度となっている。
また、開先１０のルートギャップ１１の大きさＬ２は、例えば約１．５ｍｍ〜４．０ｍｍとなっているとともに、ルートフェイス１２の大きさＬ３は、例えば約０．８ｍｍ〜２．４ｍｍとなっている。
【００２６】
ここで図１に示すように、前記既設本管Ｐは水平方向に延在しており、上部フィッティング３と下部フィッティング４は、既設本管Ｐにおいて分岐すべき分岐位置の外周面を上下方向の両側から挟み込み、この分岐位置を囲むように、かつ互いに同軸に配設されている。また、既設本管Ｐは、上部フィッティング３および下部フィッティング４の半円状開口部６ａによって形成される挿通孔６（挿通軸Ｏ２）と同軸となっている。
【００２７】
上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ同士は、間に前記開先１０が形成された状態で互いに突き合わされるとともに、各フィッティング３、４に溶接されたサドル部材９の周端部同士は、互いに突き合わされている。そして、これらの切断端部３ａ、４ａ同士、および周端部同士はそれぞれ、溶接Ｗ４、Ｗ５によって固定されている。さらに、各サドル部材９の内端部とは反対の外端部と、既設本管Ｐの外周面と、は、隅肉溶接Ｗ６によって固定されている。なお、前述した各溶接Ｗ１〜Ｗ５は、完全溶け込み溶接であることが好ましい。
【００２８】
次に、以上のように構成されたノーブロー工法用フィッティング１の製造方法の一例について説明する。
まず、管材２を形成する管材形成工程を行う。本実施形態ではまず、所定の長さとされた図示しない圧力配管用炭素鋼鋼管に、前記分岐用開口部５を形成する。このとき例えば、玉抜き治具を用いて熱間玉抜き加工による枝出し成形を施したり、切削加工を施したりすることにより分岐用開口部５を形成することができる。
【００２９】
次いで、分岐用開口部５が形成された前記圧力配管用炭素鋼鋼管に、ネック部フィッティング７および鏡板８をそれぞれ溶接した後、前記挿通孔６を形成する。その後、後に前記サドル部材９となる図示しない筒部材の開口端部を、挿通孔６の周縁部にその全長にわたって溶接する。なおこの筒部材は、例えば、鋼製平板からサドル部材９を形成した後、サドル部材９の周端部同士を仮付け溶接することで形成することができる。この場合、サドル部材９の仮付け溶接部が、後述する切断工程で切除される切断領域に位置するように、前記筒部材を溶接することが好ましい。
以上により、ネック部フィッティング７、鏡板８およびサドル部材９が溶接され固定された管材２が形成され、管材形成工程が終了する。
【００３０】
次に図７に示すように、管材２を、前記仮想切断面Ｓ２に沿って切断して分割し、上部フィッティング材３Ａおよび下部フィッティング材４Ａを形成する切断工程を行う。このとき例えば、管材２および前記筒部材をグラインダー等で仮想切断面Ｓ２に沿って切断する。
【００３１】
ここで本実施形態では、切断工程の際、直交面Ｓ１に対する仮想切断面Ｓ２の傾斜角度θの大きさを、後述する開先形成工程で形成予定の開先１０のうち、最も上側に位置する最上部分１０Ａにおける上部フィッティング３側の第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分１０Ｂにおける下部フィッティング４側の第２ベベル角度θ２の大きさ以下とする。
このように切断工程を行うことで、管材２のうち、この切断工程で切除される前記切除領域２Ａが、後述する開先形成工程で切除される開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収められることとなる。
【００３２】
次に、上部フィッティング材３Ａおよび下部フィッティング材４Ａの切断端部を全周にわたって開先加工して、上部フィッティング３および下部フィッティング４を形成する開先形成工程を行う。またこのとき、切断工程で切断された前記筒部材の切断端部も開先加工してサドル部材９を形成する。
以上により、ノーブロー工法用フィッティング１が製造される。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係るノーブロー工法用フィッティング１およびノーブロー工法用フィッティングの製造方法によれば、前記傾斜角度θの大きさが、開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下とされているので、開先１０の開先面１０ａ間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、上部フィッティング３および下部フィッティング４を既設本管Ｐに高精度に溶接することができる。
【００３４】
すなわち図３に示すように、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下とすることで、管材２において、切断工程の切断により切除される前記切除領域２Ａのうちの最も上側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収め易くすることができる。
【００３５】
これに対して、図８に示すように、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさよりも大きくすると、以下に示す問題が生じる。なお図８では、図面の見易さのために、管材２の断面を白抜きで示している。
すなわちこの場合、前記切除領域２Ａのうちの最も上側に位置する部分の管軸Ｏ１方向に沿った大きさＬ４が大きくなりすぎ、前記開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域２Ｂよりも広い領域（図８で示す斜線領域２Ｃ）を切除し、形成予定の開先１０よりも開先面１０ａ間の大きさを大きくした開先１０を形成しなくてはならず、開先１０の開先面１０ａ間の大きさが大きくなりすぎる。
【００３６】
また図４に示すように、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下とすることで、前記切除領域２Ａのうちの最も下側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収め易くすることができる。これに対して、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第２ベベル角度θ２の大きさよりも大きくすると、前記切除領域２Ａのうちの最も下側に位置する部分の管軸Ｏ１方向に沿った大きさＬ５が大きくなりすぎ、前記開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域２Ｂよりも広い領域を切除し、形成予定の開先１０よりも開先面１０ａ間の大きさを大きくした開先１０を形成しなくてはならず、開先１０の開先面１０ａ間の大きさが大きくなりすぎる。
【００３７】
以上より、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下とすることで、開先形成工程の際、形成予定の開先１０を形成することができる。したがって、開先１０の開先面１０ａ間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。
【００３８】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、開先１０は、いわゆる両開先であるものとしたが、これに代えて、図９に示すノーブロー工法用フィッティング２０のように、いわゆる片開先（図示の例では、レ形開先）であっても良い。この場合であっても、前記傾斜角度θの大きさが、開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下であれば良い。
【００３９】
また、前記実施形態では、分岐用開口部５の軸線Ｏ３は、前記挿通軸Ｏ２よりも下方に位置しているものとしたが、これに限られるものではない。例えば図１０に示すノーブロー工法用フィッティング３０のように、分岐用開口部５の軸線Ｏ３が、挿通軸Ｏ２に直交しても良い。
また、前記実施形態では、分岐用開口部５は、下部フィッティング４に形成されているものとしたが、上部フィッティング３に形成されていても良い。
【００４０】
また、前記実施形態では、切断工程の前に、ネック部フィッティング７、鏡板８およびサドル部材９がそれぞれ管材２に溶接されるものとしたが、切断工程の後にそれぞれ溶接されても良い。
ただし、前記実施形態のように、切断工程の前に、ネック部フィッティング７、鏡板８およびサドル部材９を管材２に溶接することで、溶接変形によって上部フィッティング３および下部フィッティング４が合わなくなってしまうことが抑えられるので、好ましい。
【００４１】
また、前記実施形態では、上部フィッティング３および下部フィッティング４には、サドル部材９が固定されているものとしたが、サドル部材９は無くても良い。この場合、挿通孔６は、例えば玉抜き治具を用いて熱間玉抜き加工による枝出し成形により形成することが好ましい。また、ネック部フィッティング７および鏡板８の溶接前に、つまり分岐用開口部５と同時に挿通孔６を形成しても良い。
【００４２】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００４３】
次に、前述した作用効果を検証するための第１〜第３の検証試験を行った。
（第１の検証試験）
第１の検証試験では、実施例および比較例の計２例のノーブロー工法用フィッティングの製造方法を実施した。
【００４４】
実施例としては、前記実施形態に示したノーブロー工法用フィッティングの製造方法を採用した。比較例では、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度θ１の大きさよりも大きく、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさよりも大きくした。
【００４５】
具体的には、実施例および比較例ではいずれも、開先の上部フィッティング側および下部フィッティング側のベベル角度をそれぞれ全周にわたって３０度とし、前記第１ベベル角度θ１および前記第２ベベル角度θ２をいずれも３０度とした。そして実施例では、前記傾斜角度θを３０度（＝θ１、θ２）とし、比較例では、前記傾斜角度θを４５度（＞θ１、θ２）とした。
また、実施例および比較例ではいずれも、前記切断幅Ｌ１の大きさを２ｍｍとした。
【００４６】
また、実施例および比較例それぞれで用いる管材として、肉厚が異なる２種類の管材を各２本、計４本ずつ準備した。そして、実施例および比較例の製造方法によって、４本の管材から４種類の上部フィッティングおよび下部フィッティングをそれぞれ製造した。なお実施例および比較例のいずれにおいても、肉厚が同等の２本の管材からは、ルートフェイスの大きさＬ３が異なる２種類の上部フィッティングおよび下部フィッティングを製造した。
【００４７】
このようにして製造された各上部フィッティングおよび下部フィッティングの間に形成された開先のルートギャップの大きさＬ２を測定した結果を表１に示す。この表において、実施例および比較例の列の数値は、ルートギャップの大きさＬ２（ｍｍ）を示す。なお開先形成工程では、ルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍの開先を形成する予定だった。
【００４８】
【表１】
【００４９】
この結果、実施例では、いずれもルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ以内であることから、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができることが確認された。
一方、比較例では、いずれもルートギャップの大きさＬ２が４．０ｍｍよりも大きいことから、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎることが確認された。
【００５０】
（第２の検証試験）
第２の検証試験では、実施例として、前記実施形態に示したノーブロー工法用フィッティングの製造方法を採用した。具体的には、開先の上部フィッティング側および下部フィッティング側のベベル角度をそれぞれ全周にわたって４５度とし、前記第１ベベル角度θ１および前記第２ベベル角度θ２をいずれも４５度とするとともに、前記傾斜角度θを４５度（＝θ１、θ２）とした。
さらに、この実施例では、前記切断幅Ｌ１の大きさを２ｍｍとした。
【００５１】
そして、この実施例では、肉厚が１０ｍｍの管材から上部フィッティングおよび下部フィッティングを製造した。なお、ルートフェイスの大きさＬ３は０．８ｍｍとした。
このようにして製造された上部フィッティングおよび下部フィッティングの間の開先のルートギャップの大きさＬ２を測定したところ、３．６ｍｍであった。
【００５２】
この結果、この実施例では、ルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ以内となったことから、前記第１ベベル角度θ１および前記第２ベベル角度θ２が、３０度でなく４５度の場合であっても、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができることが確認された。
【００５３】
（第３の検証試験）
第３の検証試験では、実施例および比較例の計２例のノーブロー工法用フィッティングの製造方法を実施した。
なお、この第３の検証試験においては、第１の検証試験と同一の部分については、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５４】
実施例および比較例ではいずれも、前記切断幅Ｌ１の大きさを３ｍｍとした。
そして、実施例および比較例の各製造方法によって、肉厚が２０ｍｍの管材から上部フィッティングおよび下部フィッティングを製造した。なお、ルートフェイスの大きさＬ３は０．８ｍｍとした。
このようにして製造された各上部フィッティングおよび下部フィッティングの間に形成された開先のルートギャップの大きさＬ２を測定したところ、実施例では３．９ｍｍであり、比較例では１３．１ｍｍであった
【００５５】
この結果、実施例では、切断幅Ｌ１が３ｍｍであっても、ルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ以内であることから、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができることが確認された。
一方、比較例では、ルートギャップの大きさＬ２が４．０ｍｍよりも大きいことから、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎることが確認された。
【符号の説明】
【００５６】
１、２０、３０ ノーブロー工法用フィッティング
２ 管材
３ 上部フィッティング
３Ａ 上部フィッティング材
３ａ 切断端部
４ 下部フィッティング
４Ａ 下部フィッティング材
４ａ 切断端部
５ 分岐用開口部
６ 挿通孔
１０ 開先
１０Ａ 最上部分
１０Ｂ 最下部分
Ｏ１ 管軸
Ｏ２ 挿通軸
Ｐ 既設本管
Ｓ１ 直交面
Ｓ２ 仮想切断面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設本管内の流体を止めずにかつ減圧することなく分岐管を設けるノーブロー工法に使用されるノーブロー工法用フィッティング、およびノーブロー工法用フィッティングの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、この種のノーブロー工法用フィッティングとして、例えば下記特許文献１に示されるような上下２分割型の構成が知られている。このノーブロー工法用フィッティングは、鋼管を素材として、その鋼管の外径および肉厚を変化させる加工を施した後、加工された鋼管を切断することで形成された上部フィッティングおよび下部フィッティングを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−１８４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ここで、前記従来のノーブロー工法用フィッティングでは、更なるコスト改善の余地があり、例えば、図１１および図１２に示すような第１の構成を採用することが考えられる。このノーブロー工法用フィッティング１００では、上部フィッティング１０１および下部フィッティング１０２は、管材１０３がその管軸１０４方向に分割されてなる。管材１０３には、管軸１０４に直交する挿通軸１０５と同軸に既設本管１０６用の一対の挿通孔１０７が形成されるとともに、図１２に示すように、管材１０３は、管軸１０４に直交し、挿通軸１０５に沿って延びる仮想切断面１０８に沿って切断されることで分割されている。また、下部フィッティング１０２において、管材１０３の周方向で一対の挿通孔１０７の間に位置する部分には、分岐用開口部１０９が配設されている。
この構成によれば、管材１０３として例えば鋼管を採用した場合であっても、その鋼管の外径および肉厚を変化させる加工を省略することが可能になり、低コスト化を図ることができる。
【０００５】
ところで、既設本管１０６が例えば地中に埋設されている場合、ノーブロー工法用フィッティング１００を既設本管１０６に溶接するためには、地面を掘削して既設本管１０６を露出させる必要がある。このとき、下部フィッティング１０２を既設本管１０６の下側に配置するために、単に既設本管１０６を露出させるだけでなく、既設本管１０６よりも深い位置まで地面を掘削する必要があり、手間がかかるという問題がある。また例えば、既設本管１０６よりも深い位置に他の既設本管などが埋設されていて、既設本管１０６よりも深い位置まで地面を掘削することが困難な場合には、下部フィッティング１０２を既設本管１０６の下側に配置できないおそれがある。
【０００６】
そこで、これらの問題を解決するために、ノーブロー工法用フィッティングとして、以下に示す第２の構成を採用することが考えられる。すなわち、このノーブロー工法用フィッティングでは、管材は、管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断されることで分割される。
この構成によれば、前記第１の構成に比べて、分岐用開口部を上方に配設することが可能になり、下部フィッティングにおいて、既設配管よりも下方に位置することとなる部分の上下方向に沿った大きさを小さくすることができる。これにより、ノーブロー工法用フィッティングを既設本管に溶接するときに、地面を掘削する深さを小さく抑えることができる。
【０００７】
ところで、前記第２の構成におけるノーブロー工法用フィッティングでは、上部フィッティングおよび下部フィッティングの既設本管への溶接の高精度化について改善の余地があった。
【０００８】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接することができるノーブロー工法用フィッティングを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るノーブロー工法用フィッティングは、管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングであって、前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成されるとともに、前記管材は、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断されることで分割され、前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングの切断端部間には、全周にわたって開先が形成され、前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさは、前記開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とされていることを特徴とする。
【００１０】
また、管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングの製造方法であって、前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成され、前記管材を、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断して分割し、上部フィッティング材および下部フィッティング材を形成する切断工程と、前記上部フィッティング材および前記下部フィッティング材の切断端部を全周にわたって開先加工して、前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングを形成する開先形成工程と、を有し、前記切断工程の際、前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさを、前記開先形成工程で形成予定の開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とすることを特徴とする。
【００１１】
この発明では、前記傾斜角度の大きさが、開先の前記第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度の大きさ以下とされているので、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接することができる。
【００１２】
すなわち、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度の大きさ以下とすることで、管材において、切断工程の切断により切除される切除領域のうちの最も上側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先の形成予定領域内に収め易くすることができる。これに対して、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度の大きさよりも大きくすると、前記切除領域のうちの最も上側に位置する部分の管軸方向に沿った大きさが大きくなりすぎ、前記開先の形成予定領域内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域よりも広い領域を切除し、形成予定の開先よりも開先面間の大きさを大きくした開先を形成しなくてはならず、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎる。
【００１３】
また、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第２ベベル角度の大きさ以下とすることで、前記切除領域のうちの最も下側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先の形成予定領域内に収め易くすることができる。これに対して、切断工程の際、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第２ベベル角度の大きさよりも大きくすると、前記切除領域のうちの最も下側に位置する部分の管軸方向に沿った大きさが大きくなりすぎ、前記開先の形成予定領域内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域よりも広い領域を切除し、形成予定の開先よりも開先面間の大きさを大きくした開先を形成しなくてはならず、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎる。
【００１４】
以上より、前記傾斜角度の大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度の大きさ以下とすることで、開先形成工程の際、形成予定の開先を形成することができる。したがって、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、上部フィッティングおよび下部フィッティングを既設本管に高精度に溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングの側面図である。
【図２】図１に示すノーブロー工法用フィッティングの上部フィッティングおよび下部フィッティングとなる管材の側面図である。
【図３】図２に示す領域Ｃの拡大断面図である。
【図４】図２に示す領域Ｄの拡大断面図である。
【図５】図１に示す領域Ａの拡大断面図である。
【図６】図１に示す領域Ｂの拡大断面図である。
【図７】図１に示すノーブロー工法用フィッティングの製造方法の切断工程を説明する図である。
【図８】図１に示すノーブロー工法用フィッティングの製造方法の作用を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングの変形例の拡大断面図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングの変形例の側面図である。
【図１１】第１の構成に係るノーブロー工法用フィッティングの正面図である。
【図１２】図１１に示すノーブロー工法用フィッティングの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るノーブロー工法用フィッティングを説明する。
図１に示すように、ノーブロー工法用フィッティング１は、管材２がその管軸Ｏ１方向に分割されてなり、既設本管Ｐを上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティング３および下部フィッティング４を備えている。このノーブロー工法用フィッティング１は、下部フィッティング４に形成された分岐用開口部５を通して既設本管Ｐを分岐可能とされている。
【００１８】
ここで、図２に示すように、管材２は、例えば圧力配管用炭素鋼鋼管で形成され、管材２の内径は、既設本管Ｐの外径よりも大きくなっている。また管材２の肉厚は、例えば約９ｍｍ〜２５ｍｍとなっている。
また、管材２には、管軸Ｏ１に直交する挿通軸Ｏ２と同軸に既設本管Ｐ用の一対の挿通孔６が形成されるとともに、管材２は、管軸Ｏ１に直交する直交面Ｓ１に対して傾斜し、かつ挿通軸Ｏ２に沿って延びる仮想切断面Ｓ２に沿って切断されることで分割されている。
【００１９】
図示の例では、挿通軸Ｏ２方向からみた側面視における挿通孔６の形状は、円形状となっており、挿通孔６内には、既設本管Ｐが挿通軸Ｏ２と同軸に挿通可能となっている。また、図３および図４に示すように、仮想切断面Ｓ２は一定の切断幅Ｌ１を有しており、この切断幅Ｌ１は、例えば約２ｍｍ〜３ｍｍとなっている。管材２は、この仮想切断面Ｓ２に沿って切断され、この管材２のうちの傾斜環状に延びる切除領域２Ａが切除されることで分断される。
【００２０】
また図２に示すように、管材２において、その周方向で一対の挿通孔６の間に位置する部分には、前記分岐用開口部５が配設されている。この分岐用開口部５は、前記切除領域２Ａ（仮想切断面Ｓ２）から外れた位置に配設されており、図示の例では、前記切除領域２Ａよりも下方に位置する部分に配設されている。さらに図示の例では、分岐用開口部５は、管軸Ｏ１に直交しかつ挿通軸Ｏ２に直交する方向に向けて開口している。そして、分岐用開口部５の軸線Ｏ３は、前記挿通軸Ｏ２よりも下方に位置している。
【００２１】
ここで図１に示すように、上部フィッティング３において切断端部３ａと反対側の上端部には、その全周にわたって延びる溶接Ｗ１によってネック部フィッティング７の下端部が固定されている。
また、下部フィッティング４において切断端部４ａと反対側の下端部には、その全周にわたって延びる溶接Ｗ２によってキャップ状の鏡板８が固定されている。
【００２２】
さらに、上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ側にはそれぞれ、挿通孔６が管軸Ｏ１方向に分割されてなる半円状開口部６ａが形成されている。そして、上部フィッティング３および下部フィッティング４それぞれにおける半円状開口部６ａの周縁部にはその全長にわたって、半筒状のサドル部材９において挿通軸Ｏ２方向の各フィッティング３、４側に位置する内端部が溶接Ｗ３により固定されている。
【００２３】
サドル部材９は、例えば鋼製平板を、ロール曲げ加工等の板曲げ加工することで形成されている。このようにサドル部材９が溶接Ｗ３により固定されていることで、各フィッティング３、４が補強されるとともに、既設本管Ｐに各フィッティング３、４を仮置き、設置する場合にその姿勢を安定させることができる。
【００２４】
また図５および図６に示すように、上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ間には、ルートギャップ１１を有する開先１０が全周にわたって形成されている。
そして本実施形態では、直交面Ｓ１に対する仮想切断面Ｓ２の傾斜角度θの大きさは、開先１０のうち、最も上側に位置する最上部分１０Ａにおける上部フィッティング３側の第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分１０Ｂにおける下部フィッティング４側の第２ベベル角度θ２の大きさ以下とされている。本実施形態では、これらの傾斜角度θ、第１ベベル角度θ１および第２ベベル角度θ２は、互いに同等となっている。
【００２５】
図示の例では、開先１０の上部フィッティング３側のベベル角度は、全周にわたって一定とされている。また、開先１０の下部フィッティング４側のベベル角度は、全周にわたって一定とされている。さらに、開先１０の上部フィッティング３側のベベル角度と、開先１０の下部フィッティング４側のベベル角度と、は、同等とされており、開先１０は、全周にわたっていわゆる両開先（図示の例では、Ｖ形開先）となっている。なお開先１０の上部フィッティング３側のベベル角度、および開先１０の下部フィッティング４側のベベル角度は、例えば１５度〜４５度、好ましくは３０度となっている。
また、開先１０のルートギャップ１１の大きさＬ２は、例えば約１．５ｍｍ〜４．０ｍｍとなっているとともに、ルートフェイス１２の大きさＬ３は、例えば約０．８ｍｍ〜２．４ｍｍとなっている。
【００２６】
ここで図１に示すように、前記既設本管Ｐは水平方向に延在しており、上部フィッティング３と下部フィッティング４は、既設本管Ｐにおいて分岐すべき分岐位置の外周面を上下方向の両側から挟み込み、この分岐位置を囲むように、かつ互いに同軸に配設されている。また、既設本管Ｐは、上部フィッティング３および下部フィッティング４の半円状開口部６ａによって形成される挿通孔６（挿通軸Ｏ２）と同軸となっている。
【００２７】
上部フィッティング３および下部フィッティング４の切断端部３ａ、４ａ同士は、間に前記開先１０が形成された状態で互いに突き合わされるとともに、各フィッティング３、４に溶接されたサドル部材９の周端部同士は、互いに突き合わされている。そして、これらの切断端部３ａ、４ａ同士、および周端部同士はそれぞれ、溶接Ｗ４、Ｗ５によって固定されている。さらに、各サドル部材９の内端部とは反対の外端部と、既設本管Ｐの外周面と、は、隅肉溶接Ｗ６によって固定されている。なお、前述した各溶接Ｗ１〜Ｗ５は、完全溶け込み溶接であることが好ましい。
【００２８】
次に、以上のように構成されたノーブロー工法用フィッティング１の製造方法の一例について説明する。
まず、管材２を形成する管材形成工程を行う。本実施形態ではまず、所定の長さとされた図示しない圧力配管用炭素鋼鋼管に、前記分岐用開口部５を形成する。このとき例えば、玉抜き治具を用いて熱間玉抜き加工による枝出し成形を施したり、切削加工を施したりすることにより分岐用開口部５を形成することができる。
【００２９】
次いで、分岐用開口部５が形成された前記圧力配管用炭素鋼鋼管に、ネック部フィッティング７および鏡板８をそれぞれ溶接した後、前記挿通孔６を形成する。その後、後に前記サドル部材９となる図示しない筒部材の開口端部を、挿通孔６の周縁部にその全長にわたって溶接する。なおこの筒部材は、例えば、鋼製平板からサドル部材９を形成した後、サドル部材９の周端部同士を仮付け溶接することで形成することができる。この場合、サドル部材９の仮付け溶接部が、後述する切断工程で切除される切断領域に位置するように、前記筒部材を溶接することが好ましい。
以上により、ネック部フィッティング７、鏡板８およびサドル部材９が溶接され固定された管材２が形成され、管材形成工程が終了する。
【００３０】
次に図７に示すように、管材２を、前記仮想切断面Ｓ２に沿って切断して分割し、上部フィッティング材３Ａおよび下部フィッティング材４Ａを形成する切断工程を行う。このとき例えば、管材２および前記筒部材をグラインダー等で仮想切断面Ｓ２に沿って切断する。
【００３１】
ここで本実施形態では、切断工程の際、直交面Ｓ１に対する仮想切断面Ｓ２の傾斜角度θの大きさを、後述する開先形成工程で形成予定の開先１０のうち、最も上側に位置する最上部分１０Ａにおける上部フィッティング３側の第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分１０Ｂにおける下部フィッティング４側の第２ベベル角度θ２の大きさ以下とする。
このように切断工程を行うことで、管材２のうち、この切断工程で切除される前記切除領域２Ａが、後述する開先形成工程で切除される開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収められることとなる。
【００３２】
次に、上部フィッティング材３Ａおよび下部フィッティング材４Ａの切断端部を全周にわたって開先加工して、上部フィッティング３および下部フィッティング４を形成する開先形成工程を行う。またこのとき、切断工程で切断された前記筒部材の切断端部も開先加工してサドル部材９を形成する。
以上により、ノーブロー工法用フィッティング１が製造される。
【００３３】
以上説明したように、本実施形態に係るノーブロー工法用フィッティング１およびノーブロー工法用フィッティングの製造方法によれば、前記傾斜角度θの大きさが、開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下とされているので、開先１０の開先面１０ａ間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。これにより、上部フィッティング３および下部フィッティング４を既設本管Ｐに高精度に溶接することができる。
【００３４】
すなわち図３に示すように、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下とすることで、管材２において、切断工程の切断により切除される前記切除領域２Ａのうちの最も上側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収め易くすることができる。
【００３５】
これに対して、図８に示すように、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさよりも大きくすると、以下に示す問題が生じる。なお図８では、図面の見易さのために、管材２の断面を白抜きで示している。
すなわちこの場合、前記切除領域２Ａのうちの最も上側に位置する部分の管軸Ｏ１方向に沿った大きさＬ４が大きくなりすぎ、前記開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域２Ｂよりも広い領域（図８で示す斜線領域２Ｃ）を切除し、形成予定の開先１０よりも開先面１０ａ間の大きさを大きくした開先１０を形成しなくてはならず、開先１０の開先面１０ａ間の大きさが大きくなりすぎる。
【００３６】
また図４に示すように、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下とすることで、前記切除領域２Ａのうちの最も下側に位置する部分を、開先形成工程で切除される開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収め易くすることができる。これに対して、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第２ベベル角度θ２の大きさよりも大きくすると、前記切除領域２Ａのうちの最も下側に位置する部分の管軸Ｏ１方向に沿った大きさＬ５が大きくなりすぎ、前記開先１０の形成予定領域２Ｂ内に収めておくことができなくなる。すると、開先形成工程の際、前記開先の形成予定領域２Ｂよりも広い領域を切除し、形成予定の開先１０よりも開先面１０ａ間の大きさを大きくした開先１０を形成しなくてはならず、開先１０の開先面１０ａ間の大きさが大きくなりすぎる。
【００３７】
以上より、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下とすることで、開先形成工程の際、形成予定の開先１０を形成することができる。したがって、開先１０の開先面１０ａ間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができる。
【００３８】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、開先１０は、いわゆる両開先であるものとしたが、これに代えて、図９に示すノーブロー工法用フィッティング２０のように、いわゆる片開先（図示の例では、レ形開先）であっても良い。この場合であっても、前記傾斜角度θの大きさが、開先１０の前記第１ベベル角度θ１の大きさ以下で、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさ以下であれば良い。
【００３９】
また、前記実施形態では、分岐用開口部５の軸線Ｏ３は、前記挿通軸Ｏ２よりも下方に位置しているものとしたが、これに限られるものではない。例えば図１０に示すノーブロー工法用フィッティング３０のように、分岐用開口部５の軸線Ｏ３が、挿通軸Ｏ２に直交しても良い。
また、前記実施形態では、分岐用開口部５は、下部フィッティング４に形成されているものとしたが、上部フィッティング３に形成されていても良い。
【００４０】
また、前記実施形態では、切断工程の前に、ネック部フィッティング７、鏡板８およびサドル部材９がそれぞれ管材２に溶接されるものとしたが、切断工程の後にそれぞれ溶接されても良い。
ただし、前記実施形態のように、切断工程の前に、ネック部フィッティング７、鏡板８およびサドル部材９を管材２に溶接することで、溶接変形によって上部フィッティング３および下部フィッティング４が合わなくなってしまうことが抑えられるので、好ましい。
【００４１】
また、前記実施形態では、上部フィッティング３および下部フィッティング４には、サドル部材９が固定されているものとしたが、サドル部材９は無くても良い。この場合、挿通孔６は、例えば玉抜き治具を用いて熱間玉抜き加工による枝出し成形により形成することが好ましい。また、ネック部フィッティング７および鏡板８の溶接前に、つまり分岐用開口部５と同時に挿通孔６を形成しても良い。
【００４２】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【００４３】
次に、前述した作用効果を検証するための第１〜第３の検証試験を行った。
（第１の検証試験）
第１の検証試験では、実施例および比較例の計２例のノーブロー工法用フィッティングの製造方法を実施した。
【００４４】
実施例としては、前記実施形態に示したノーブロー工法用フィッティングの製造方法を採用した。比較例では、切断工程の際、前記傾斜角度θの大きさを、開先形成工程で形成予定の開先の前記第１ベベル角度θ１の大きさよりも大きく、かつ前記第２ベベル角度θ２の大きさよりも大きくした。
【００４５】
具体的には、実施例および比較例ではいずれも、開先の上部フィッティング側および下部フィッティング側のベベル角度をそれぞれ全周にわたって３０度とし、前記第１ベベル角度θ１および前記第２ベベル角度θ２をいずれも３０度とした。そして実施例では、前記傾斜角度θを３０度（＝θ１、θ２）とし、比較例では、前記傾斜角度θを４５度（＞θ１、θ２）とした。
また、実施例および比較例ではいずれも、前記切断幅Ｌ１の大きさを２ｍｍとした。
【００４６】
また、実施例および比較例それぞれで用いる管材として、肉厚が異なる２種類の管材を各２本、計４本ずつ準備した。そして、実施例および比較例の製造方法によって、４本の管材から４種類の上部フィッティングおよび下部フィッティングをそれぞれ製造した。なお実施例および比較例のいずれにおいても、肉厚が同等の２本の管材からは、ルートフェイスの大きさＬ３が異なる２種類の上部フィッティングおよび下部フィッティングを製造した。
【００４７】
このようにして製造された各上部フィッティングおよび下部フィッティングの間に形成された開先のルートギャップの大きさＬ２を測定した結果を表１に示す。この表において、実施例および比較例の列の数値は、ルートギャップの大きさＬ２（ｍｍ）を示す。なお開先形成工程では、ルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍの開先を形成する予定だった。
【００４８】
【表１】
【００４９】
この結果、実施例では、いずれもルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ以内であることから、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができることが確認された。
一方、比較例では、いずれもルートギャップの大きさＬ２が４．０ｍｍよりも大きいことから、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎることが確認された。
【００５０】
（第２の検証試験）
第２の検証試験では、実施例として、前記実施形態に示したノーブロー工法用フィッティングの製造方法を採用した。具体的には、開先の上部フィッティング側および下部フィッティング側のベベル角度をそれぞれ全周にわたって４５度とし、前記第１ベベル角度θ１および前記第２ベベル角度θ２をいずれも４５度とするとともに、前記傾斜角度θを４５度（＝θ１、θ２）とした。
さらに、この実施例では、前記切断幅Ｌ１の大きさを２ｍｍとした。
【００５１】
そして、この実施例では、肉厚が１０ｍｍの管材から上部フィッティングおよび下部フィッティングを製造した。なお、ルートフェイスの大きさＬ３は０．８ｍｍとした。
このようにして製造された上部フィッティングおよび下部フィッティングの間の開先のルートギャップの大きさＬ２を測定したところ、３．６ｍｍであった。
【００５２】
この結果、この実施例では、ルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ以内となったことから、前記第１ベベル角度θ１および前記第２ベベル角度θ２が、３０度でなく４５度の場合であっても、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができることが確認された。
【００５３】
（第３の検証試験）
第３の検証試験では、実施例および比較例の計２例のノーブロー工法用フィッティングの製造方法を実施した。
なお、この第３の検証試験においては、第１の検証試験と同一の部分については、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００５４】
実施例および比較例ではいずれも、前記切断幅Ｌ１の大きさを３ｍｍとした。
そして、実施例および比較例の各製造方法によって、肉厚が２０ｍｍの管材から上部フィッティングおよび下部フィッティングを製造した。なお、ルートフェイスの大きさＬ３は０．８ｍｍとした。
このようにして製造された各上部フィッティングおよび下部フィッティングの間に形成された開先のルートギャップの大きさＬ２を測定したところ、実施例では３．９ｍｍであり、比較例では１３．１ｍｍであった
【００５５】
この結果、実施例では、切断幅Ｌ１が３ｍｍであっても、ルートギャップの大きさＬ２が１．５ｍｍ〜４．０ｍｍ以内であることから、開先の開先面間の大きさを確保した上で、この大きさが大きくなりすぎるのを抑制することができることが確認された。
一方、比較例では、ルートギャップの大きさＬ２が４．０ｍｍよりも大きいことから、開先の開先面間の大きさが大きくなりすぎることが確認された。
【符号の説明】
【００５６】
１、２０、３０ ノーブロー工法用フィッティング
２ 管材
３ 上部フィッティング
３Ａ 上部フィッティング材
３ａ 切断端部
４ 下部フィッティング
４Ａ 下部フィッティング材
４ａ 切断端部
５ 分岐用開口部
６ 挿通孔
１０ 開先
１０Ａ 最上部分
１０Ｂ 最下部分
Ｏ１ 管軸
Ｏ２ 挿通軸
Ｐ 既設本管
Ｓ１ 直交面
Ｓ２ 仮想切断面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、
前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングであって、
前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成されるとともに、前記管材は、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断されることで分割され、
前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングの切断端部間には、全周にわたって開先が形成され、
前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさは、前記開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とされていることを特徴とするノーブロー工法用フィッティング。
【請求項２】
管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、
前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングの製造方法であって、
前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成され、
前記管材を、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断して分割し、上部フィッティング材および下部フィッティング材を形成する切断工程と、
前記上部フィッティング材および前記下部フィッティング材の切断端部を全周にわたって開先加工して、前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングを形成する開先形成工程と、を有し、
前記切断工程の際、前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさを、前記開先形成工程で形成予定の開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とすることを特徴とするノーブロー工法用フィッティングの製造方法。
【請求項１】
管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、
前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングであって、
前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成されるとともに、前記管材は、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断されることで分割され、
前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングの切断端部間には、全周にわたって開先が形成され、
前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさは、前記開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とされていることを特徴とするノーブロー工法用フィッティング。
【請求項２】
管材がその管軸方向に分割されてなり、既設本管を上下方向の両側から挟み込んだ状態で溶接される上部フィッティングおよび下部フィッティングを備え、
前記上部フィッティング若しくは前記下部フィッティングに形成された分岐用開口部を通して前記既設本管を分岐可能なノーブロー工法用フィッティングの製造方法であって、
前記管材には、前記管軸に直交する挿通軸と同軸に前記既設本管用の挿通孔が形成され、
前記管材を、前記管軸に直交する直交面に対して傾斜し、かつ前記挿通軸に沿って延びる仮想切断面に沿って切断して分割し、上部フィッティング材および下部フィッティング材を形成する切断工程と、
前記上部フィッティング材および前記下部フィッティング材の切断端部を全周にわたって開先加工して、前記上部フィッティングおよび前記下部フィッティングを形成する開先形成工程と、を有し、
前記切断工程の際、前記直交面に対する前記仮想切断面の傾斜角度の大きさを、前記開先形成工程で形成予定の開先のうち、最も上側に位置する最上部分における前記上部フィッティング側の第１ベベル角度の大きさ以下で、かつ最も下側に位置する最下部分における前記下部フィッティング側の第２ベベル角度の大きさ以下とすることを特徴とするノーブロー工法用フィッティングの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２５６９１２（Ｐ２０１１−２５６９１２Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３０４０７（Ｐ２０１０−１３０４０７）
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（５００１７１８１１）日鉄パイプライン株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月７日（２０１０．６．７）
【出願人】（３０６０２２５１３）新日鉄エンジニアリング株式会社 (897)
【出願人】（５００１７１８１１）日鉄パイプライン株式会社 (34)
【Ｆターム（参考）】
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