管分岐部密栓方法、流体管及び管分岐部密栓装置
【課題】流体管の側面に設けられた管分岐部を密栓するに際し、栓部材を簡便にロック状態にできると共に、そのロック状態が独りでに解除されず、しかも栓部材のロック状態を簡便に解除できる管分岐部密栓方法と、その方法に用いうる流体管及び管分岐部密栓装置を提供すること。
【解決手段】外周に突起２１ａを有する栓部材２を管分岐部１ａに挿入し、係合壁１１の欠落部１２を突起２１ａが通過した状態にする挿入工程と、栓部材２を回転させて、突起２１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合し、栓部材２の軸方向移動を規制するロック工程とを備え、前記挿入工程では、バヨネット溝１４に突起２１ａを嵌入して前方周壁面１５にて受け止め、前記ロック工程では、栓部材２を後退させて突起２１ａを後方周壁面１６にて受け止め、周方向に間隔を置いて設けられた一対の規制壁面１７，１８の間に突起２１ａを配置する。
【解決手段】外周に突起２１ａを有する栓部材２を管分岐部１ａに挿入し、係合壁１１の欠落部１２を突起２１ａが通過した状態にする挿入工程と、栓部材２を回転させて、突起２１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合し、栓部材２の軸方向移動を規制するロック工程とを備え、前記挿入工程では、バヨネット溝１４に突起２１ａを嵌入して前方周壁面１５にて受け止め、前記ロック工程では、栓部材２を後退させて突起２１ａを後方周壁面１６にて受け止め、周方向に間隔を置いて設けられた一対の規制壁面１７，１８の間に突起２１ａを配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管の側面に設けられた筒状の管分岐部を密栓するための管分岐部密栓方法と、その方法に用いうる流体管及び管分岐部密栓装置に関し、特に不断水工法により接続された分岐管を仕切弁ごと撤去する場合に有用である。
【背景技術】
【０００２】
古くなった既設の水道管（流体管の一例）を更新するに際しては、水道水の利用者に対する利便性を考慮し、管路を上流側で止水することなく不断水の状態を維持したまま施工することが望まれる。そこで、不断水工法を利用して既設の水道管の途中に分岐管を接続し、その分岐管により形成したバイパスで通水状態を保持するようにすれば、断水せずとも水道管の更新を行うことができる。かかる不断水工法は、例えば下記特許文献１に記載されている。
【０００３】
図４１は、既設の水道管を更新する手順の一例を示す概略図である。管路における矢印は水の流れを表している。まず、管路中のＡ区間を対象とし、その両端に割Ｔ字管８１，８２を装着して各々に仕切弁８３を接続する（図４１（ａ））。次に、各仕切弁８３に不図示の穿孔装置を接続し、割Ｔ字管８１，８２で囲まれた管路部分を穿孔した後、穿孔装置を仕切弁８３から取り外す。そして、分岐管８４を接続してバイパスを形成すると共に、仕切弁８３を開状態とし、弁体を内蔵したストッパー８５を本管に設置して閉状態とする（図４１（ｂ））。これにより、不断水の状態を維持したまま、Ａ区間にある既設の水道管を新設管路８Ａに更新することができる。
【０００４】
Ａ区間における水道管の更新が完了したら、ストッパー８５を開状態として本管に通水する。この段階でＡ区間のバイパスは不要となるため、分岐管８４を撤去する（図４１（ｃ））。続いて、Ｂ区間を対象とし、上記と同じ要領で分岐管８６を接続してバイパスを形成すると共に、仕切弁８９を開状態とし、ストッパー８５を閉状態とする（図４１（ｄ））。このとき、割Ｔ字管８７は、Ａ区間において新設の水道管に装着される。そして、不断水の状態を維持したまま、Ｂ区間にある水道管を新設管路８Ｂに更新し、それが完了したら分岐管８６を撤去する（図４１（ｅ））。かかる工程を繰り返すことで、既設の水道管を順次に更新することができる。
【０００５】
ところで、上記のような水道管の更新工事においては、分岐管を撤去する工程が煩雑であり、特に分岐管を撤去するにあたり本管から仕切弁８３，８９を取り外すには、本管にて不断水の状態を維持したまま密栓することが必要となり、作業が非常に煩雑となる。そのため、従来は、分岐管だけを取り外して仕切弁は残置させておくことが行われていたが、将来同じ場所を掘削した際に仕切弁を重機で引っ掛けてしまうという不安があった。
【０００６】
これらの問題を解決するために、分岐管を仕切弁ごと撤去し得る方法として、下記特許文献２，３が開示されている。この方法では、既設管の穿孔箇所に環状コアを挿入し、その環状コアを拡径して密着係止させた後、螺合作用又は止めリングを介した嵌合作用により栓体を取り付けて密栓する。しかし、これらの方法では、不断水の状態を維持したまま環状コアから栓体を容易に離脱できないため、本管に分岐管を再び接続し且つ密栓を解除して通水させる場合には、とても使い勝手が悪い。
【０００７】
また、図４１（ｄ）のように新設管からバイパスを分岐させる場合には、新設管に割り構造の割Ｔ字管を装着して穿孔するのではなく、その新設管の一部を予め一体構造のＴ字管で構成しておき、そのＴ字管の側面に設けられた管分岐部に仕切弁を介して分岐管を接続することも考えられるが、下記特許文献２，３記載の発明はそもそも割Ｔ字管の撤去方法であるため、かかる場合には適用し得ない。
【０００８】
一方、下記特許文献４には、シール材を挟持する一対の弁体を割Ｔ字管の管分岐部に挿入して密栓するための装置が記載されている。しかし、この装置では、管分岐部に対する弁体の固定と該弁体同士の固定を行うのに、弁体を直に操作する必要がある。それ故、シール材で管分岐部を密封した後、弁体やシール材を固定する前に、管分岐部から仕切弁等を離脱しなければならず、栓部材を挿入、固定して密封するという作業を一連に実施することができない。加えて、管分岐部の内周面にボルトを圧接することによって弁体を固定するため、管分岐部に蓋を取り付けるまでは弁体の固定が心許無い。
【０００９】
本発明者は、分岐管を仕切弁ごと撤去できるよう、上記のようにして配管された一体構造の流体管、或いは穿孔した既設管に装着された割り構造の流体管に対し、その側面に設けられた筒状の管分岐部を密栓することを考え、更に作業性や栓部材の安定性を考慮して、栓部材の突起を管分岐部の係合壁に係合させて固定する手法（本出願時において未公知）を想到した。
【００１０】
しかし、水流等の作用によって栓部材が自然に回転し、突起と係合壁との係合が勝手に外れることも考えられ、かかる手法では、栓部材のロック状態が独りでに解除されるおそれがあることが判明した。これに対し、管分岐部を栓部材で密栓した後、その管分岐部の開口に蓋を取り付けて栓部材を覆うこともできるが、作業者の知らない間に栓部材のロック状態が解除されていると、蓋を取り外すと同時に、水圧により栓部材が急激に抜け出ることになるため、非常に危険である。
【００１１】
このように、上記の手法では、管分岐部に挿入にした栓部材を簡便にロック状態にできるだけでなく、栓部材のロック状態が独りでに解除されることがなく、それでいて必要な場合には栓部材のロック状態を簡便に解除できることが重要になる。そのうえ、この密栓作業は、管分岐部の内部が見えない状況で行われるため、栓部材の簡便な操作により実行できることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−１５４００４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７０８６号公報
【特許文献３】特開２００５−１０６０８３号公報
【特許文献４】特開昭６３−１３９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体管の側面に設けられた管分岐部を密栓するに際し、栓部材を簡便にロック状態にできると共に、そのロック状態が独りでに解除されず、しかも栓部材のロック状態を簡便に解除できる管分岐部密栓方法と、その方法に用いうる流体管及び管分岐部密栓装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の請求項１に記載の管分岐部密栓方法は、流体管の側面に設けられた筒状の管分岐部に栓部材を挿入し、前記管分岐部の内周面及び前記栓部材の外周の一方に設けられた係合壁の欠落部を、他方に設けられた突起が通過した状態にする挿入工程と、前記栓部材を回転させて、前記突起と前記係合壁との周方向位置を合わせて軸方向に係合し、前記栓部材の軸方向移動を規制するロック工程とを備え、前記挿入工程では、前記欠落部を通じて前記突起をバヨネット溝に嵌入し、前記バヨネット溝の第一周壁面にて前記突起を受け止め、前記ロック工程では、前記栓部材を回転させて前記突起の周方向位置を相対的にずらすと共に、前記栓部材を挿入方向後方に移動させて前記突起を前記バヨネット溝の第二周壁面にて受け止め、周方向に間隔を置いて設けられた一対の規制壁面の間に前記突起を配置するものである。
【００１５】
本発明の管分岐部密栓方法では、管分岐部に栓部材を挿入して回転させることで、栓部材の軸方向移動を規制してロック状態とし、該栓部材により管分岐部を密栓することができる。管分岐部の内周面及び栓部材の外周のうち、一方には欠落部を有する係合壁が設けられ、他方には突起が設けられ、これらを係合させることにより栓部材が簡便で且つ安定的に固定される。また、栓部材による密栓を解除するには、栓部材を回転して突起と係合壁との周方向位置をずらし、管分岐部から栓部材を引き抜くだけでよいため、簡便な作業で済む。
【００１６】
管分岐部の内周面に係合壁を設け、栓部材の外周に突起を設けている場合、栓部材をロック状態にするときの動作、及び、そのロック状態を解除するときの動作は、詳しくは下記の通りである。まず、挿入工程では、管分岐部に栓部材が挿入され、その栓部材の突起が係合壁の欠落部を通過した状態となる。突起は欠落部を通じてバヨネット溝に嵌入され、第一周壁面にて受け止められる。したがって、作業者は、突起が第一周壁面に当接するところまで栓部材を押し込めばよい。
【００１７】
次に、ロック工程では、栓部材を回転させて突起の周方向位置をずらし、該栓部材を後退させる。このとき、作業者は、突起が第二周壁面に当接するところまで栓部材を後退させればよい。栓部材は、突起が係合壁と係合して軸方向移動が規制され、ロック状態となる。しかも、一対の規制壁面の間に突起が配置されるため、その規制壁面の間で栓部材の回転移動が規制された状態となる。これにより、水流等の作用により栓部材が自然に回転しても、ロック状態が独りでに解除されることがない。
【００１８】
栓部材のロック状態を解除するときは、栓部材を押し込んで第一周壁面に突起を当接させ、該栓部材を回転して突起の周方向位置をずらし、突起が欠落部を通過するようにして栓部材が引き抜かれる。作業者は、突起が第一周壁面に当接するところまで栓部材を押し込んだ後、栓部材を回転させて引き抜くようにすればよい。管分岐部の内周面に突起を設け、栓部材の外周に係合壁を設けた場合も、これと略同様である。以上のように、本発明では、管分岐部の内部が見えない状況でありながらも、栓部材の簡単な操作によって、栓部材をロック状態にしたり、そのロック状態を解除したりすることができる。
【００１９】
本発明によれば、上記のようにして管分岐部を密栓できることから、不断水工法により接続された分岐管の撤去作業においては、該分岐管を仕切弁ごと撤去することが可能となる。しかも、栓部材の回転操作により栓部材の軸方向移動を規制できるため、仕切弁等を離脱する作業を介在させることなく、栓部材を挿入、固定して密封するという作業を効率良く実行できる。本発明では、管分岐部を有する流体管としてＴ字管や十字管その他の異形管を採用でき、その構造は一体構造でもよいが、既設管に装着可能な割り構造でも構わない。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の管分岐部密栓方法は、請求項１に記載の管分岐部密栓方法であって、前記ロック工程では、前記突起が前記第一周壁面に沿って摺動するように前記栓部材を回転させ、次いで前記第一周壁面に連設されたガイド壁面によって前記突起を前記第二周壁面に案内するものである。かかる方法によれば、バヨネット溝の第一周壁面で突起を受け止めた後、その第一周壁面に沿って突起を移動させて第二周壁面に案内することができる。そのため、作業者は、栓部材の回転量や栓部材を後退させるタイミングなどを特に気にする必要がなく、栓部材をロック状態にする作業をより簡便に且つ確実に実行できる。
【００２１】
また、本発明の請求項３に記載の流体管は、筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部に通ずるバヨネット溝とが設けられており、前記バヨネット溝が、前記欠落部と対向する第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記管分岐部の開口側に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えるものである。
【００２２】
かかる構成の流体管は、上述した管分岐部密栓方法に用いることが可能である。即ち、管分岐部に挿入された栓部材の突起が欠落部を通じてバヨネット溝に嵌入されると、第一周壁面によって該突起を受け止められる。また、その突起の周方向位置をずらして後退させると、第二周壁面によって該突起を受け止められると共に、一対の規制壁面の間に突起が配置され、栓部材をロック状態にすることができる。
【００２３】
更に、本発明の請求項４に記載の流体管は、筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部を出入口とし、前記分岐部に挿入された栓部材の突起を嵌入可能に形成されたバヨネット溝とが設けられており、前記バヨネット溝が、前記欠落部を通じて嵌入された前記突起を受け止め可能な第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記栓部材の挿入方向後方に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えるものである。かかる構成の流体管は、上記と同様に、上述した管分岐部密栓方法に用いることが可能である。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の流体管は、請求項３又は４に記載の流体管であって、前記第一周壁面と前記第二周壁面とが互いに対向して周方向に延在し、前記バヨネット溝が、前記第一周壁面に連設され且つ前記第一周壁面から周方向に離れるにつれて前記第二周壁面側に延在するガイド壁面を備えるものである。かかる構成によれば、バヨネット溝の第一周壁面で突起を受け止めた後、その第一周壁面に沿って突起を移動させて第二周壁面に案内することができる。そのため、作業者は、栓部材の回転量や栓部材を後退させるタイミングなどを特に気にする必要がなく、栓部材をロック状態にする作業をより簡便に且つ確実に実行できる。
【００２５】
本発明の請求項６に記載の流体管は、請求項５に記載の流体管であって、前記ガイド壁面がテーパ状に形成されているものである。これにより、突起を第二周壁面に円滑に案内できる。
【００２６】
本発明の請求項７に記載の管分岐部密栓方法は、請求項１又は２に記載の管分岐部密栓方法であって、前記挿入工程又は前記ロック工程では、シリンダー部材が内蔵するピストン部材に前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸を連結し、前記シリンダー部材の内部と前記管分岐部の内部とを連通させて前記シリンダー部材の内部に流体を充満して、前記シリンダー部材の内部の流体圧を前記ピストン部材に作用させるものである。
【００２７】
かかる方法によれば、シリンダー部材内の流体圧を管分岐部内の流体圧と同じにできることから、管分岐部内の流体が栓部材を押し返すように作用して生じるスラスト力が、シリンダー部材内の流体がピストン部材に作用して生じるスラスト力の分だけ差し引かれることになる。このため、栓部材を流体圧に抗して押し込み易くなり、押し込んだ栓部材をスムーズに回転させることができる。
【００２８】
本発明の請求項８に記載の管分岐部密栓方法は、請求項１又は２に記載の管分岐部密栓方法であって、前記挿入工程では、前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸に押込部材の当接部を当接させ、前記当接部が備える弾性体の弾性変形を規制手段により規制した状態にて、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与して前記栓部材を挿入方向に押圧し、前記ロック工程では、前記栓部材の回転に伴って前記規制手段による規制を解除し、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収するものである。
【００２９】
この場合、挿入工程では、当接部に付与される推進力を利用して栓部材を押圧することから、栓部材を流体圧に抗して簡便に押し込むことができる。このとき、当接部が備える弾性体の弾性変形は規制手段によって規制されている。また、ロック工程では、栓部材を回転させた際に規制手段による規制が解除され、栓部材の挿入方向後方への移動を弾性体の弾性変形によって吸収することで、栓部材が流体圧により急激に押し戻されることを防止できる。
【００３０】
また、本発明の請求項９に記載の管分岐部密栓装置は、シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、内部に連通する供給口が設けられたシリンダー部材と、前記シリンダー部材に先端部を突出させて内蔵され、前記操作軸に連結されるピストン部材とを備えるものである。
【００３１】
かかる密栓装置によれば、供給口を通じてシリンダー部材の内部を管分岐部内の内部と連通することができる。これにより、シリンダー部材内の流体圧を管分岐部内の流体圧と同じにして、管分岐部内の流体が栓部材を押し返すように作用して生じるスラスト力から、シリンダー部材内の流体がピストン部材に作用して生じるスラスト力の分だけ差し引くことができる。その結果、栓部材を流体圧に抗して押し込み易くなり、押し込んだ栓部材をスムーズに回転させることができる。
【００３２】
本発明の請求項１０に記載の管分岐部密栓装置は、請求項９に記載の管分岐部密栓装置であって、前記シリンダー部材が前記操作軸に対して軸をずらして配置され、前記ピストン部材の先端部が前記操作軸の後端部よりも前方に位置するように、前記シリンダー部材の位置を固定する固定治具と、前記ピストン部材と前記操作軸とを連結する連結治具とを備えるものである。上記構成によれば、操作軸の延長方向における作業スペースを小さくできるため、広い周囲スペースを確保できない場所での密栓作業が可能になり、ピット形成作業などの施工作業に要する時間を短縮して作業効率を高めることができる。
【００３３】
また、本発明の請求項１１に記載の管分岐部密栓装置は、シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、前記操作軸に当接する当接部を有する押込部材とを備え、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与することで、前記栓部材を挿入方向に押圧可能に構成されたものである。かかる密栓装置では、当接部に付与される推進力を利用して栓部材を押圧することにより、栓部材を流体圧に抗して簡易に押し込むことができる。
【００３４】
本発明の請求項１２に記載の管分岐部密栓装置は、請求項１１に記載の管分岐部密栓装置であって、前記当接部が、弾性体と、その弾性体の弾性変形を規制する規制手段とを備え、前記当接部を前記操作軸に当接した状態で前記栓部材を回転することで前記規制手段による規制が解除され、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収するように構成されたものである。これにより、栓部材を押し込む際には、弾性体の弾性変形を規制した状態で栓部材を適切に押圧することができる。また、栓部材の回転に伴って規制手段による規制が解除されるため、栓部材の挿入方向後方への移動を弾性体の弾性変形により吸収し、栓部材が流体圧により急激に押し戻されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】管分岐部に仕切弁を介して分岐管が接続された水道管の縦断面図
【図２】図１の管分岐部の要部を拡大して示す縦断面図
【図３】図１の管分岐部の正面図
【図４】密栓作業を説明するための平面視断面図
【図５】本発明の第１実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端とを示す断面図
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図
【図７】第１実施形態に係る操作軸の後方端の断面図
【図８】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図９】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１０】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図１１】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１２】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図１３】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図１４】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１５】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１６】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１７】本発明に係る管分岐部密栓装置の一例を示す平面視断面図
【図１８】図１７の管分岐部密栓装置の変形例を示す平面視断面図
【図１９】図１８の管分岐部密栓装置を用いて栓部材を押し込んだ様子を示す図
【図２０】本発明に係る管分岐部密栓装置の別例を示す平面視断面図
【図２１】当接部の分解図
【図２２】クラッチ部材１４１を前方から見た正面図
【図２３】クラッチ部材１４２を後方から見た背面図
【図２４】当接部の（ａ）正面図と（ｂ）断面図
【図２５】図２０の管分岐部密栓装置を用いて栓部材を押し込んだ様子を示す図
【図２６】当接部の（ａ）正面図と（ｂ）断面図
【図２７】本発明の第２実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端とを示す断面図
【図２８】第２実施形態に係る操作軸の後方端の断面図
【図２９】第２実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３０】第２実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３１】第２実施形態における密栓解除を説明するための断面図
【図３２】本発明の第３実施形態で用いられる流体管の管分岐部を示す縦断面図
【図３３】第３実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端とを示す断面図
【図３４】第３実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３５】第３実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３６】本発明の別実施形態に係る密栓方法を説明するための縦断面図
【図３７】本発明の別実施形態に係る密栓方法を説明するための平面視断面図
【図３８】図３７に示した栓部材が備える係合具の側面図
【図３９】図３７に示した栓部材の断面図
【図４０】図３７に示した栓部材により密栓した様子を示す断面図
【図４１】既設の水道管を更新する手順の一例を示す概略図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の実施形態について、流体管としての水道管に接続された分岐管を撤去する場合を例に挙げ、図面を参照しながら説明する。図１は、管分岐部に仕切弁を介して分岐管が接続された水道管の縦断面図である。図２は、図１の管分岐部の要部を拡大して示す縦断面図である。図３は、その管分岐部の正面図である。図３におけるＡ−Ａ矢視断面が、図１，２の縦断面に相当する。
【００３７】
水道管１（本発明に係る流体管の一例）は、図１にて紙面に垂直となる方向に沿って延びる管路の一部を構成し、本実施形態では分割部を有しない一体構造のＴ字管で構成されている。水道管１の内部は通水状態にあり、後述する方法によって、不断水の状態を維持したまま管分岐部１ａが密栓され、分岐管８が仕切弁９ごと撤去される。
【００３８】
本実施形態のように一体構造のＴ字管で構成された水道管１は、それ自体が新設されるものであれば、その新設に際して分岐管８が接続される箇所に予め使用できる。即ち、図４１の例で言えば、（ｄ）にて割Ｔ字管８７が装着される箇所に対し、（ｂ）においてＡ区間の水道管を更新する時点で、かかる一体構造のＴ字管を予め管路に組み込んでおくことができる。この場合、通常の不断水工法のように割Ｔ字管を水道管に装着する必要がなくなり、工程を省略できる。
【００３９】
水道管１の側面には、本体内部と連通する筒状の管分岐部１ａが設けられており、管分岐部１ａの内周面には、径方向内側に隆起した係合壁１１が周方向に設けられている。係合壁１１は欠落部１２を有し、本実施形態では周方向の２箇所に欠落部１２が形成されている。欠落部１２は、係合壁１１が設けられた内周面の軸方向端面１ｂにて開口し、後述する係合具の突起が嵌入可能に形成されている。係合壁１１及び欠落部１２の周方向長さや数は特に制限されない。
【００４０】
管分岐部１ａの内周面には、図２に示すような欠落部１２に通ずるバヨネット溝１４が２つ形成されており、係合壁１１はバヨネット溝１４の溝壁の一部として、欠落部１２はバヨネット溝１４の出入口として形成されている。バヨネット溝１４は、欠落部１２と対向する前方周壁面（前記第一周壁面に相当）１５と、前方周壁面１５よりも管分岐部１ａの開口側（図２右側）に設けられた後方周壁面（前記第二周壁面に相当）１６と、後方周壁面１６の周方向両側に設けられた一対の規制壁面１７，１８とを備える。また、本実施形態では前方周壁面１５と後方周壁面１６とが互いに対向して周方向に延在し、バヨネット溝１４が、前方周壁面１５に連設され且つ前方周壁面１５から周方向に離れるにつれて後方周壁面１６側に延在するテーパ状のガイド壁面１９を備える。
【００４１】
分岐管８は、管分岐部１ａに仕切弁９を介して接続されている。仕切弁９は、図１右側となる分岐管側端部が分岐管８にフランジ接続され、その反対側となる流体管側端部が水道管１の管分岐部１ａに接続されていて、両端部間に連通可能な通路を形成している。仕切弁９は、その通路を遮断自在に出退する弁体９１を内蔵しており、図１では下降した弁体９１によって通路が遮断された状態にある。
【００４２】
仕切弁９の流体管側端部は筒状挿口９２として形成され、管分岐部１ａに挿入されている。管分岐部１ａには、筒状挿口９２を受け止める段部１３が形成されており、その隅部にＯリング９３が装着されている。仕切弁９の外周部には挿通孔を有するフランジ（不図示）が設けられており、管分岐部１ａのフランジが有するボルト孔１ｃ（図４参照）と前記挿通孔に挿通したボルトをナットで締め付けることで、仕切弁９が管分岐部１ａに強固に接続されている。かかる構成では、フランジ接続に比べて水道管１から仕切弁９の分岐管側端部までの距離を短縮できるため、分岐管８の配設エリアが小さくなり、広い周囲スペースを確保できない場合に有用となる。
【００４３】
不断水の状態を維持したまま、水道管１から分岐管８を仕切弁９ごと撤去するには、管分岐部１ａに仕切弁９を接続した状態で、管分岐部１ａ内に栓部材を挿入して固定する必要がある。その際、仕切弁９の離脱作業を介在させずに、栓部材を挿入、固定して密封することが、作業性や栓部材の安定性の観点から望ましい。本発明は、かかる要請に対応しうるものであり、具体的な実施形態として以下に第１〜第３実施形態を説明する。
【００４４】
［第１実施形態］
図４は、密栓作業を説明するための平面視断面図である。まずは、仕切弁９内の通路を弁体９１により遮断したまま、仕切弁９から分岐管８を取り外す。次に、図４に示すように、密栓装置の栓部材２を仕切弁９の分岐管側端部に挿入すると共に、その仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続する。合フランジ９５を接続することで、挿入開始時における栓部材２の移動ストロークを確保でき、栓部材２の芯出し及び挿入作業が簡便化される。この密栓装置は、栓部材２と、栓部材２を管分岐部１ａに挿入して操作するための操作軸３とを備える。
【００４５】
図５は、栓部材２と操作軸３の前方端との断面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。以後、栓部材２の挿入方向に準じて、図５の左方向を前方、図５の右方向を後方と呼ぶ。また、栓部材２の挿入方向に沿って後方から見た場合に、軸周りとなる時計回りの回転を右回転、反時計回りの回転を左回転と呼ぶ。これらの呼び方は、後述の第２，３実施形態でも同様である。
【００４６】
栓部材２は、外周に突起２１ａが形成された係合具２１と、係合具２１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具２２と、中栓具２２を軸平行に取り囲む環状のシール材２３とを有する。係合具２１は、円筒状に形成され、その外周に一対の突起２１ａが突設されている。突起２１ａは、管分岐部１ａの係合壁１１の内径よりも大きい外径を有しつつ、その係合壁１１の欠落部１２を通過可能に形成されている。
【００４７】
係合具２１の後方側外周面には雄ねじ２１ｂが形成されており、筒状をなす接続部材２４の前方側内周面に形成された雌ねじと相互に螺合している。係合具２１は、突起２１ａよりも前方側に前方筒部２１ｃを有し、その前方筒部２１ｃの前方端に隣接してシール材２３が配置されている。前方筒部２１ｃの内周には、図６に示すように一対のガイド突部２１ｄが軸方向に沿って設けられており、ガイド突部２１ｄの後方には、貫通孔２１ｅを有する円板状部２１ｆが設けられている。
【００４８】
中栓具２２は、前方筒部２１ｃに収容された円柱状部２２ａと、その前方端にて外周側に張り出した張出部２２ｂと、貫通孔２１ｅに挿通された軸部２２ｃとを有する。軸部２２ｃの外周面には雄ねじが形成されており、貫通孔２１ｅよりも大径の六角ナット２５が螺合されている。六角ナット２５の後方には、Ｃ字状の落下防止リング２６が軸部２２ｃに外嵌されている。
【００４９】
円柱状部２２ａには、ガイド突部２１ｄが嵌入される一対のガイド溝２２ｄが形成されており、六角ナット２５を回転したときに中栓具２２が共廻りしないように構成されている。なお、共廻りを防止する構造としては、これに限られるものではない。例えば、径方向に延びる貫通孔を前方筒部２１ｃに設け、その貫通孔に挿通したボルトを内周側に突出させ、ガイド突部２１ｄの代わりにガイド溝２２ｄに嵌入するようにしてもよい。
【００５０】
シール材２３は、円柱状部２２ａを取り囲むようにして装着されており、張出部２２ｂと前方筒部２１ｃとの間に形成された凹陥部２２ｅに収容されている。密栓作業時におけるシール材２３の損傷及び脱落を防止するうえで、シール材２３の外径は、張出部２２ｂ及び前方筒部２１ｃの外径と同等以下であることが好ましい。
【００５１】
操作軸３は、栓部材２に着脱自在に連結され、係合具２１の回転、及び、中栓具２２の係合具２１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。本実施形態では、操作軸３が、係合具２１に着脱自在に連結される円筒状の主軸３１と、中栓具２２に着脱自在に連結される丸棒状の中軸３２と、主軸３１の後方側に取り付けられる反力受け部材３３とを備える。
【００５２】
主軸３１は、合フランジ９５の中心孔９５ａを軸方向に摺動自在に貫通しており、その中心孔９５ａの内周には主軸３１との隙間を密封するＯリングが付設されている。主軸３１の前方側部分は比較的大径に形成されていて、外周面に形成された突部３１ａが係合具２１の後方端と接続部材２４とによって挟持固定されている。排水孔３１ｂは、密栓作業時に内部に浸入した水を排出するための円孔である。
【００５３】
中軸３２は、主軸３１に内挿されており、比較的大径に形成された前方側部分が中栓具２２に嵌め合いで連結されている。本実施形態では、六角ナット２５が嵌め込まれるように、中軸３２の前方端に形成された筒状部３２ａが六角形に形成されているが、これ以外の多角形状を利用した嵌め合いでも構わない。主軸３１と中軸３２との軸方向の間隔は、中軸３２に外挿されたスペーサー３２ｂによって確保されている。スペーサー３２ｂは、例えば砲金や樹脂材により形成される。
【００５４】
図７は、操作軸３の後方端の断面図である。反力受け部材３３は、軸直角方向に突出した一対のバー３３ａを有する筒状体をなし、主軸３１に外嵌されている。バー３３ａの内側にはボルト３３ｂが設けられ、主軸３１を貫通して中軸３２を押圧固定している。反力受け部材３３よりも後方に突出した中軸３２の後方端３２ｃには、中軸３２を回転させるためのハンドル（不図示）が装着される。バー３３ａには必要に応じて連結具（不図示）が取り付けられ、水道管１又は合フランジ９５と反力受け部材３３とが連結される。
【００５５】
図４に示す如く仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続した後は、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させて通路を連通状態にする。このとき、栓部材２が水圧を受けるため、レバーホイスト等の連結具によって反力受け部材３３を水道管１や合フランジ９５等に連結しておき、反力を受け止めることが好ましい。この場合、レバーホイストのジャッキを介して操作軸３を押し込むことで、栓部材２を水圧に抗して簡便に前進させることができる。
【００５６】
次に、操作軸３を前方に押し込み、図８に示すように栓部材２を管分岐部１ａに挿入して、係合具２１の突起２１ａが係合壁１１の欠落部１２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１２を通過した突起２１ａは、図９に示すようにバヨネット溝１４に嵌入され、前方周壁面１５によって受け止められる。したがって、作業者は、突起２１ａが前方周壁面１５に当接するところまで、栓部材２を押し込めばよい。なお、図示の都合上、図３１１，１４〜１６に示す正面図では栓部材２を実線で示している。
【００５７】
続いて、図１０に示すように、主軸３１を回転操作することで係合具２１を右回転し、突起２１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合させ、栓部材２の軸方向移動を規制してロック状態とする（前記ロック工程に相当）。なお、係合具２１と中栓具２２との相対回転が規制されているため、中栓具２２も一緒に回転する。水道管１は通水状態にあり、栓部材２は前方から流体圧力（即ち水圧）を受けるため、突起２１ａと係合壁１１は強固に係合される。
【００５８】
栓部材２をロック状態にするに際しては、栓部材２を右回転して突起２１ａの周方向位置をずらすと共に、栓部材２を後方に移動させて突起２１ａを後方周壁面１６にて受け止める。本実施形態では、係合具２１を右回転させたときに、図１１に示すように、突起２１ａが前方周壁面１５に沿って摺動し、ガイド壁面１９によって後方周壁面１６に案内され、一対の規制壁面１７，１８の間に配置される。
【００５９】
これにより、係合具２１は、軸方向移動が規制されると共に、一対の規制壁面１７，１８の間で回転移動が規制された状態となる。作業者は、突起２１ａを前方周壁面１５に当接させた後、突起２１ａが規制壁面１８に当接するところまで主軸３１を右回転すればよい。このように、管分岐部１ａの内部が見えない状況でありながらも、簡単な操作によって栓部材２をロック状態にできる。この状態であれば、水流等の作用により係合具２１が自然に回転しても、栓部材２のロック状態が独りでに解除されることがない。
【００６０】
次に、中軸３２を回転操作することで六角ナット２５を右回転させる。このとき、ガイド突部２１ｄとガイド溝２２ｄとの係合によって、中栓具２２の共廻りが防止されていることから、六角ナット２５と中栓具２２とを相対回転させることができる。この回転動作に伴うねじ作用によって、中栓具２２を係合具２１に対して軸方向に相対移動させる。中軸３２の回転操作は、後方端３２ｃに取り付けたハンドルを操作して実行できる。このとき、必要に応じてバー３３ａによる押圧固定を緩めてもよい。
【００６１】
本実施形態では、図１２に示すように、六角ナット２５と中栓具２２とを相対回転させると、その回転動作に伴うねじ作用によって中栓具２２が後退し、中栓具２２が係合具２１に近接移動する。これにより、中栓具２２と係合具２１との間に介在するシール材２３を圧縮し、そのシール材２３を径方向に拡張変形させて栓部材２と管分岐部１ａとの間を密封できる。シール材２３は、六角ナット２５を回転しない限りは圧縮されないため、栓部材２を管分岐部１ａに挿入して固定するまでの間に管分岐部１ａの内周面と接触することがなく、シール材２３の損傷や脱落が好適に防止される。
【００６２】
管分岐部１ａの密栓を完了した後は、主軸３１から反力受け部材３３を取り外し、管分岐部１ａから仕切弁９と合フランジ９５を離脱させる。そして、操作軸３と栓部材２との連結を解除し、栓部材２を管分岐部１ａ内に残置させた状態とする。操作軸３を栓部材２から取り外すには、接続部材２４と係合具２１との螺合を解除するだけでよい。最後に、図１３に示すように、管分岐部１ａにフランジ蓋９６を被せて分岐管の撤去作業を終了する。
【００６３】
諸般の事情により密栓した管分岐部１ａを再び利用する場合には、上記の手順を逆に行えばよい。即ち、フランジ蓋９６を取り外して、栓部材２に操作軸３を連結すると共に、仕切弁９、合フランジ９５及び反力受け部材３３を取り付けた後、管分岐部１ａから栓部材２を取り出し、弁体９１を下降させて仕切弁９の通路を遮断すればよい。
【００６４】
管分岐部１ａから栓部材２を取り出すに際しては、次のような手順となる。まず、図１４に示すように、係合具２１の突起２１ａが規制壁面１７に当接するところまで主軸３１を左回転し、突起２１ａを前方周壁面１５に対向させる。次に、図１５に示すように、操作軸３を前方に押し込み、突起２１ａを前方周壁面１５に当接させる。続いて、図１６に示すように、主軸３１を左回転し、操作軸３を後方に移動させて突起２１ａをバヨネット溝１４から引き抜けば、管分岐部１ａから栓部材２が取り出される。
【００６５】
このように、管分岐部１ａの内部が見えない状況でありながらも、簡単な操作によって栓部材２のロック状態を解除することができる。しかも、栓部材２のロック状態が独りでに解除されることがないため、フランジ蓋９６を取り外す作業も安全である。作業者は、図１５の操作軸３を前方に押し込む段階で、栓部材２が受ける水圧が如何程かを把握できるため、図１６における栓部材２の引き抜き作業を安全に行うことができる。
【００６６】
既述のように、密栓作業中は栓部材２が水圧を受けることから、レバーホイスト等の連結具によって水道管１や合フランジ９５に密栓装置を連結することが好ましく、その場合には、連結具に設けたジャッキを利用して栓部材２を押し込むことが可能となる。しかし、水圧が強い状況では、連結具がピンと張った状態になるため、操作軸３を操作して栓部材２を回転させることが難しい場合がある。かかる問題に対処した改善策について、図１７〜２６を参照して説明する。このうち図１７，１８及び２０では、破線枠内に部材の正面図を示している。
【００６７】
図１７は、本発明に係る管分岐部密栓装置の一例を示す平面視断面図であり、栓部材２や操作軸３は平面図にて示してある。この密栓装置は、シール材２３が外嵌装着された栓部材２と、栓部材２に着脱自在に連結され、栓部材２の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸３と、内部に連通する供給口１００が設けられたシリンダー部材１０１と、シリンダー部材１０１に先端部１０２を突出させて内蔵され、その先端部１０２が操作軸３に連結されるピストン部材１０３と、連結管としてのホース１１１とを備える。
【００６８】
シリンダー部材１０１は水密に構成された筒状体であり、その後端部に設けられた供給口１００と排気口１０４には、それぞれボールバルブ１０５，１０６が取り付けられている。ホース１１１は、ボールバルブ１０５を介して供給口１００に接続されており、その反対側はボールバルブ９５ｄを介して接続筒９５ｂに接続されている。接続筒９５ｂは、合フランジ９５の側方に取り付けられ、管分岐部１ａの内部と連通している。
【００６９】
シリンダー部材１０１の先端部には、固定治具１０７が取り付けられている。固定治具１０７は、栓部材２の挿入方向に延びたステー１０８と、ステー１０８の先端部に固定されたプレート１１０とを備える。ステー１０８は、操作軸３を操作するときに回転移動するバー３３ａと接触しないように周方向に離れて配置されている。プレート１１０のノッチ１０９には、合フランジ９５に溶接された筒状部材９５ｃが嵌め込まれ、これにより水道管１に対するシリンダー部材１０１の相対位置が固定される。
【００７０】
シリンダー部材１０１を位置固定した状態では、シリンダー部材１０１及びピストン部材１０３が操作軸３と同軸上に配置され、操作軸３の後端部にピストン部材１０３の先端部１０２が連結される。違う言い方をすれば、ピストン部材１０３が操作軸３を介在させて栓部材２に連結される。この実施形態では、先端部１０２が前方を開放した円筒体であり、中軸３２の後方端３２ｃを覆うようにして、反力受け部材３３に軸方向から当接する例を示す。
【００７１】
かかる構成によれば、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させた状態から、ボールバルブ１０５とボールバルブ９５ｄを開放することで、シリンダー部材１０１の内部と管分岐部１ａの内部とを連通させて、シリンダー部材１０１の内部に水を充満することができる。このとき、ボールバルブ１０６を開放しておけば、シリンダー部材１０１内の空気が排気口１０４を通じて排出される。
【００７２】
これにより、シリンダー部材１０１内の水圧と管分岐部１ａ内の水圧とが同圧となるため、管分岐部１ａ内の水が栓部材２を押し返すように作用して生じるスラスト力が、シリンダー部材１０１内の水がピストン部材１０３に作用して生じるスラスト力の分だけ差し引かれることになる。この場合、操作軸３とピストン部材１０３が略同径であることが好ましく、それによって双方の受圧面積を同等にしてスラスト力を相殺できるため、密栓作業中に栓部材２が受ける水圧の影響を良好に抑えることができる。
【００７３】
挿入工程又はロック工程では、上記のようにしてシリンダー部材１０１の内部と管分岐部１ａの内部とを連通させ、栓部材２を挿入方向に押圧するようにシリンダー部材１０１内の水圧をピストン部材１０３に作用させることで、ジャッキなどを使わずとも栓部材２を水圧に抗して簡便に押し込むことができる。図１７では、栓部材２を前方に押し込んだ状態を示している。また、栓部材２が受ける水圧の影響を抑えられることから、操作軸３の操作が容易になり、押し込んだ栓部材２をスムーズに回転させることができる。栓部材２の回転動作後、密栓装置は取り外される。
【００７４】
図１８に示す管分岐部密栓装置は、シリンダー部材１０１を位置固定する治具と、ピストン部材１０３と操作軸３との連結構造を除いて、図１７と同じ構成である。シリンダー部材１０１は、固定治具１１５によって合フランジ９５に取り付けられている。シリンダー部材１０１を位置固定した状態では、シリンダー部材１０１が操作軸３に対して軸をずらして配置され、ピストン部材１０３の先端部が操作軸３の後端部よりも前方に位置する。この密栓装置は、固定治具１１５の他に、ピストン部材１０３の先端部と操作軸３の後端部とを連結する連結治具１２０を備える。
【００７５】
固定治具１１５は、シリンダー部材１０１の先端部に取り付けられたプレート１１６と、鉤状プレート１１７と、それらを連結するプレート１１８とを備える。プレート１１６には、ピストン部材１０３を挿通させる挿通孔１１６ａと、ステー１２３を挿通させる挿通孔１１６ｂが形成されている。鉤状プレート１１７は、合フランジ９５に溶接した板材９５ｅに係合し、プランジャー１１９によって固定される。ステー１２３は、回転移動するバー３３ａと接触しないように周方向に離れて配置されている。
【００７６】
連結治具１２０は、ピストン部材１０３の先端部に接続されたプレート１２１と、操作軸３の後端部に当接可能な押し込みプレート１２２と、それらを連結するステー１２３とを備える。プレート１２１は、ピストン部材１０３の先端部が螺合されるボルト孔１２１ａと、ステー１２３の先端部が螺合されるボルト孔１２１ｂとを有し、押し込みプレート１２２は、ステー１２３の後端部が螺合されるボルト孔１２２ａを有する。押し込みプレート１２２のボルト孔１２２ａと反対側の端部は、中軸３２の後方端３２ｃから少し離れて位置し、その後方端３２ｃを取り囲み得るようにノッチ１２４が形成されている。
【００７７】
この密栓装置においても、図１７の密栓装置と同様にして、栓部材２が受ける水圧の影響を良好に抑えることができる。図１８の例では、ピストン部材１０３を前進させる過程で、押し込みプレート１２２が操作軸３の後端部（この実施形態では反力受け部材３３）に軸方向から当接し、それらが連結された状態で密栓作業が行われるが、ステー１２３をもっと短くして当初から連結した状態にしても構わない。
【００７８】
図１９は、図１８の状態から栓部材２を前方に押し込んだときの様子を示している。この密栓装置では、操作軸３とシリンダー部材１０１とが軸方向の位置を重複させていることから、図１７の密栓装置よりも操作軸３の延長方向における作業スペースを小さくできる。そのため、広い周囲スペースを確保できない場所での密栓作業が可能になり、ピット形成作業などの施工作業に要する時間を短縮して作業効率を高めることができる。
【００７９】
図２０は、本発明に係る管分岐部密栓装置の別例を示す平面視断面図であり、栓部材２や操作軸３は平面図にて示してある。この密栓装置は、シール材２３が外嵌装着された栓部材２と、栓部材２に着脱自在に連結され、栓部材２の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸３と、操作軸３の後端側に配置された当接部１２７を有する押込部材１２５とを備える。
【００８０】
押込部材１２５は、水道管１に対して位置が固定される本体部１２６と、本体部１２６の操作により軸方向に移動自在に構成された当接部１２７とを備える。また、本体部１２６は、操作軸３と平行に延びる送りネジ１２８と、それらと平行に延びるステー１２９と、本体部１２６の位置を固定する固定治具１３０とを備える。
【００８１】
送りネジ１２８は、一対のプレート１３１，１３２により回転自在に支持され、プレート１３２を貫通した側の端部に丸ハンドル１３３が連結固定されている。ステー１２９は、プレート１３１，１３２に両端部を固定されている。送りネジ１２８及びステー１２９は、回転移動するバー３３ａと接触しないように周方向に離れて配置される。プレート１３１，１３２には、送りネジ１２８の端部を挿通支持するための挿通孔１３１ａ，１３２ａと、ステー１２９の端部を支持固定するための取付孔１３１ｂ，１３２ｂが形成されている。更に、プレート１３１には、貫通孔１３１ｃとノッチ１３４が形成されている。
【００８２】
固定治具１３０は、プレート１３１とプランジャー１３５を有する。プレート１３１のノッチ１３４には、合フランジ９５に溶接した筒状部材９５ｃが嵌め込まれ、貫通孔１３１ｃに差し込んだプランジャー１３５は、板材９５ｅにネジで固定された板材９５ｆに取り付けられる。これにより、水道管１に対する本体部１２６の相対位置が固定される。なお、板材９５ｅと板材９５ｆとは一体物であってもよい。
【００８３】
図２１は、当接部１２７の分解図である。当接部１２７は、クラッチ部材１４１と、クラッチ部材１４２と、バネ１４３（前記弾性体に相当）と、そのバネ１４３の弾性変形を規制する規制手段とを備える。この規制手段は、後述するように互いに当接する突部１４４，１４７により構成される。図２２は、クラッチ部材１４１を前方から見た正面図であり、図２３は、クラッチ部材１４２を後方から見た背面図である。図２４の正面図では、クラッチ部材１４１にクラッチ部材１４２の突部１４７と突起１４９を重ねて表示している。
【００８４】
クラッチ部材１４１は、ネジこま１４５が装着される挿通孔１４１ａと、１本のステー１２９が挿通される挿通孔１４１ｂと、クラッチ部材１４２が取り付けられる取付孔１４１ｃと、前方に向かって突出する一対の突部１４４とを有する。ネジこま１４５は送りネジ１２８の外周に螺合し、丸ハンドル１３３を操作して送りネジ１２８を回転させると、ねじ作用によって当接部１２７がステー１２９にガイドされながら移動する。
【００８５】
クラッチ部材１４２は、前方を開放した筒体部１４６と、筒体部１４６の前端部から後方に向かって突出する一対の突部１４７と、筒体部１４６の後方に設けられた雄ねじ部１４８と、前端面に突設された位置決め用の突起１４９と、調整ハンドル１５０とを有する。筒体部１４６の内径は、中軸３２の後方端３２ｃを収容可能な程度に大きく、その外径は取付孔１４１ｃの内径と同等以下に設定されている。
【００８６】
図２０，２４に示す状態では、クラッチ部材１４１の突部１４４にクラッチ部材１４２の突部１４７を突き合わせて、取付孔１４１ｃよりも後方に突き出した雄ねじ部１４８にナット１５１を締結している。バネ１４３は、クラッチ部材１４２の筒体部１４６に装着され、突部１４４，１４７同士の突き合わせにより軸方向長さが確保された空間１５３内に、圧縮代を残した状態で収容されている。即ち、突部１４４，１４７同士を突き合わせることで、バネ１４３の弾性変形を規制している。クラッチ部材１４２は、取付孔１４１ｃの軸周りに回転自在に支持され、筒体部１４６とクラッチ部材１４１との間にはベアリング１５２が装着されている。
【００８７】
栓部材２を管分岐部１ａに挿入するに際しては、まず、丸ハンドル１３３を操作して送りネジ１２８を回転させ、当接部１２７を前進させて操作軸３の後端部に当接させる。それと同時に、反力受け部材３３の嵌入孔３３ｃに突起１４９を嵌入し、操作軸３に対するクラッチ部材１４２の周方向位置を固定する。このとき、調整ハンドル１５０により突起１４９の周方向位置を調整できるが、突部１４４，１４７同士が完全に位置ずれしない範囲で行われる。
【００８８】
次に、操作軸３に当接させた当接部１２７を更に前進させ、図２５に示すように栓部材２を挿入方向に押圧する。当接部１２７は押込部材１２５の本体部１２６に螺合されており、その本体部１２６の回転動作に伴うねじ作用により推進力が付与されるため、栓部材２を水圧に抗して簡易に押し込むことができる。この段階においても、突部１４４，１４７同士を突き合わせていることにより、バネ１４３の弾性変形は規制されている。
【００８９】
栓部材２を前方に押し込んだ後、操作軸３の操作により栓部材２を回転してロック状態にする。このとき、栓部材２の回転に伴ってクラッチ部材１４２が回転し、バネ１４３の弾性変形に対する規制が解除される。つまり、挿入工程では図２４の状態であったものが、栓部材２の回転に連動して図２６のように突部１４４，１４７同士の周方向位置がずれ、クラッチ部材１４２が後方に移動可能となり、バネ１４３が圧縮される状態となる。
【００９０】
そして、回転した栓部材２が挿入方向後方へ移動する際、この移動をバネ１４３の弾性変形によって吸収する。即ち、当接部１２７自体は後方に移動しないものの、バネ１４３の圧縮により栓部材２の後方への移動を許容する。これにより、バネ１４３の反発力を利用して、栓部材２が水圧により急激に押し戻されることを防止できる。なお、図２４において、バネ１４３を少し圧縮して反発力が予め生じる状態にしておくことで、水圧による急激な反力をより確実に緩和できる。
【００９１】
以上のように、図１７〜２６を参照して説明した改善策に係る密栓方法及び密栓装置によれば、レバーホイスト等のジャッキを具備した連結具を使わずとも、栓部材２を容易に押し込むことができ、そのうえ栓部材２の回転操作をスムーズに行うことができる。密栓装置を構成するプレートやステーなどの部材の形状は、上記したものに限られない。これらの改善策は、第１実施形態だけでなく、後述する第２，３実施形態など他の実施形態においても適用できる。
【００９２】
［第２実施形態］
第２実施形態は、以下に説明する構成の他は、第１実施形態と同様の構成・作用であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。図２７は、第２実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端との断面図である。この密栓装置は、栓部材４と、栓部材４を管分岐部１ａに挿入して操作するための操作軸５とを備えている。栓部材４は、外周に突起４１ａが形成された係合具４１と、係合具４１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具４２と、中栓具４２を軸平行に取り囲む環状のシール材４３とを有する。
【００９３】
係合具４１の後方側には、軸中心を挟んだ２箇所に貫通孔４１ｂが設けられ、その各々に規制部材としてのリベット４５が挿通されている。リベット４５の先端は中栓具４２の円孔４２ｇに嵌入されており、係合具４１と中栓具４２との相対移動がリベット４５によって規制されている。係合具４１の前方筒部４１ｃの内周面には雌ねじ４１ｄが形成されていて、中栓具４２の外周面の雄ねじ４２ｈと相互に螺合している。この螺合は左ネジによるもので、中栓具４２を係合具４１に対して相対的に右回転させると、そのねじ作用によって中栓具４２は後方に移動する。
【００９４】
中栓具４２は、前方筒部４１ｃに収容された円筒状部４２ａと、その前方にて外周側に張り出した張出部４２ｂと、後方にて比較的小径に形成された連結部４２ｃとを有する。連結部４２ｃは、係合具４１よりも後方に突き出ており、その外周面には雄ねじ４２ｄが形成され、内周側には多角形状（本実施形態では六角形状）の嵌合孔４２ｆが形成されている。連結部４２ｃの雄ねじ４２ｄは、接続部材４４の内周面に形成された雌ねじと相互に螺合している。この螺合は右ネジによるもので、雄ねじ４２ｈと雌ねじ４１ｄとの螺合とは逆回りになっている。
【００９５】
シール材４３は、円筒状部４２ａを取り囲むようにして装着されており、張出部４２ｂと前方筒部４１ｃとの間に形成された凹陥部４２ｅに収容されている。密栓作業時におけるシール材４３の損傷及び脱落を確実に防止できるよう、シール材４３の外径は、張出部４２ｂ及び前方筒部４１ｃの外径と同等以下に設定されている。
【００９６】
操作軸５は、栓部材４に着脱自在に連結され、係合具４１の回転、及び、中栓具４２の係合具４１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。本実施形態では、操作軸５が、中栓具４２に着脱自在に連結される丸棒状の芯軸５１と、その芯軸５１の後方側に取り付けられた反力受け部材５３（図２８参照）とを備える。芯軸５１の前端には、断面が多角形状（本実施形態では六角形状）をなして中栓具４２の嵌合孔４２ｆに嵌合される柱状部５１ａが設けられており、その柱状部５１ａの後方に鍔部５１ｂが周設されている。
【００９７】
接続部材４４は、係合具４１の後方端の内径よりも大きい外径を有するフランジ状の前方端部４４ａと、鍔部５１ｂの外径よりも小さい内径を有する内フランジ状の後方端部４４ｂとを有する筒状体であり、芯軸５１は、鍔部５１ｂが中栓具４２の後方端と接続部材４４の後方端部４４ｂとによって挟持固定されている。操作軸５の後方側では、図２８に示すように、一対のバー５３ａを有する反力受け部材５３が、角柱状に形成された芯軸５１の後端部に外嵌され、ナット部５３ｂの締め付けによって固定されている。
【００９８】
仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続した後は、前述した第１実施形態と同様に、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させて通路を連通状態とし、操作軸５を前方に押し込み、栓部材４を管分岐部１ａに挿入して、係合具４１の突起４１ａが係合壁１１の欠落部１２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１２を通過した突起４１ａはバヨネット溝１４に嵌入され、前方周壁面１５によって受け止められる（図９参照）。
【００９９】
続いて、図２９に示すように、操作軸５を回転操作することにより、中栓具４２と、その中栓具４２に対する相対移動がリベット４５により規制されている係合具４１を右回転し、突起４１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合させ、栓部材４の軸方向移動を規制する（前記ロック工程に相当）。このとき、突起４１ａは、バヨネット溝１４の一対の規制壁面１７，１８の間に配置される（図１１参照）。
【０１００】
次に、突起４１ａが規制壁面１８に当接した状態、即ち係合具４１の右回転を規制した状態から、操作軸５を回転操作し、中栓具４２を更に右回転させてリベット４５に所定の負荷を作用させる。そうすると、図３０に示すようにリベット４５が剪断され、係合具４１と中栓具４２との相対移動の規制が解除される。その結果、中栓具４２を係合具４１に対して相対的に右回転でき、そのねじ作用によって中栓具４２を係合具４１に近接移動させ、シール材４３を圧縮により拡張変形させて、栓部材４と管分岐部１ａとの間を密封できる。リベット４５は、例えば銅などの軟質金属で形成される。
【０１０１】
このように、本実施形態では、芯軸５１の回転操作のみで、栓部材４の軸方向移動を規制するための係合具４１の回転と、栓部材４と管分岐部１ａとの間を密封するための中栓具４２の軸方向移動とが行われ、しかもシール材４３の損傷や脱落も好適に防止される。そのため、栓部材４の操作が非常に簡便化されたものとなり、操作軸５の機構も簡略化されたものとなる。
【０１０２】
管分岐部１ａの密栓を完了した後は、芯軸５１から反力受け部材５３を取り外し、管分岐部１ａから仕切弁９と合フランジ９５を離脱させ、操作軸５と栓部材４との連結を解除し、栓部材４を残置させた管分岐部１ａにフランジ蓋９６を被せて分岐管の撤去作業を終了する。操作軸５を栓部材４から取り外すには、連結部４２ｃと接続部材４４との螺合を解除するだけでよい。
【０１０３】
密栓した管分岐部１ａを再び利用する場合には、フランジ蓋９６を取り外して、栓部材４に操作軸５を連結すると共に、仕切弁９、合フランジ９５及び反力受け部材５３を取り付けた後、管分岐部１ａから栓部材４を取り出し、弁体９１を下降させて仕切弁９の通路を遮断すればよい。管分岐部１ａから栓部材４を取り出す際には、操作軸５の回転操作により中栓具４２を左回転し、そのねじ作用によって中栓具４２を前方に移動させ、シール材４３の圧縮を解除する。
【０１０４】
上記において、中栓具４２を左回転し始めたときには、それに伴って係合具４１も左回転するが、すぐに突起４１ａが規制壁面１７に当接し（図１４参照）、中栓具４２が前方に移動できるようになる。シール材４３の圧縮を解除した後、更に中栓具４２が前方に移動すると、図３１に示すように接続部材４４の前方端部４４ａと係合具４１の後方端とが軸方向に押し当たって一体化される。このため、操作軸５を前方に押し込んで左回転させることで、管分岐部１ａから栓部材４を取り出すことができる（図１５，１６参照）。
【０１０５】
［第３実施形態］
第３実施形態は、以下に説明する構成の他は、第１実施形態と同様の構成・作用であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。本実施形態では、図３２に示すように、管分岐部１ａがバヨネット溝１４の前方にて内径が比較的小さい小径域１ｄを有している。小径域１ｄの後方端には、後方に向かって拡径するテーパ面１ｅが形成されている。小径域１ｄの内径は、後述するシール材６３の圧縮前の外径よりも小さく設定されている。
【０１０６】
図３３は、第３実施形態における栓部材と操作軸の前方端との拡大断面図である。この密栓装置は、栓部材６と、栓部材６を管分岐部１ａに挿入して操作するための操作軸７とを備えている。栓部材６は、外周に突起６１ａが形成された係合具６１と、係合具６１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具６２と、中栓具６２を軸平行に取り囲む環状のシール材６３とを有する。
【０１０７】
係合具６１は筒状体をなし、その後方側外周面には雄ねじ６１ｂが形成されていて、筒状をなす接続部材６４の前方側内周面に形成された雌ねじと相互に螺合している。中栓具６２を係合具６１に対して相対的に右回転させると、そのねじ作用によって中栓具６２は前方に移動する。係合具６１の内周面には雌ねじ６１ｃが形成されていて、中栓具６２の後方筒部６２ｂの外周面に形成された雄ねじ６２ｆと相互に螺合している。
【０１０８】
中栓具６２は、外周に収容溝６２ｃが形成された円板状部６２ａと、係合具６１に挿通された後方筒部６２ｂとを備える。収容溝６２ｃの深さ寸法はシール材６３の径寸法よりも小さく、シール材６３は外周側に張り出して中栓具６２に装着されている。収容溝６２ｃの後方には、前方に向かって拡径するテーパ面６２ｄが形成されている。円板状部６２ａの後端面は係合具６１の前端面が当接した状態になっている。
【０１０９】
操作軸７は、栓部材６に着脱自在に連結され、係合具６１の回転、及び、中栓具６２の係合具６１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。本実施形態では、操作軸７が、係合具６１に着脱自在に連結される円筒状の主軸７１と、中栓具６２に着脱自在に連結される丸棒状の中軸７２と、主軸７１の後方側に取り付けられる反力受け部材とを備える。
【０１１０】
主軸７１の前方側部分は比較的大径に形成されていて、外周面に形成された突部７１ａが係合具６１の後方端と接続部材６４とによって挟持固定されている。中軸７２は、主軸７１に内挿され、前方端には断面が多角形状（本実施形態では六角形状）をなす柱状部７２ａが設けられている。柱状部７２ａは、中栓具６２の後方筒部６２ｂに形成された多角形状（本実施形態では六角形状）の嵌合孔６２ｅに挿入され、中軸７２と中栓具６２とが嵌め合いによって連結されている。主軸７１及び中軸７２の後方端並びに反力受け部材の構造は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１１】
仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続した後は、前述した第１実施形態と同様に、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させて通路を連通状態とし、操作軸７を前方に押し込み、栓部材６を管分岐部１ａに挿入して、係合具６１の突起６１ａが係合壁１１の欠落部１２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１２を通過した突起６１ａはバヨネット溝１４に嵌入され、前方周壁面１５によって受け止められる（図９参照）。この段階で、シール材６３は未だ小径域１ｄ内に配置されていないことが好ましい。
【０１１２】
続いて、図３４に示すように、主軸７１を回転操作することで係合具６１を右回転し、突起６１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合させ、栓部材６の軸方向移動を規制する（前記ロック工程に相当）。このとき、突起６１ａは、バヨネット溝１４の一対の規制壁面１７，１８の間に配置される（図１１参照）。
【０１１３】
次に、中軸７２を回転操作することで中栓具６２を右回転し、中栓具６２と係合具６１とを相対回転させ、その回転動作に伴うねじ作用によって中栓具６２を係合具６１に対して軸方向に相対移動させる。本実施形態では、図３５に示すように、中栓具６２を係合具６１に対して相対的に右回転させると、栓部材６の挿入方向前方に中栓具２２が移動し、シール材６３が小径域１ｄに挿入される。これにより、シール材６３を小径域１ｄの内周面で圧縮して、栓部材６と管分岐部１ａとの間を密封できる。作業者は、中栓具６２のテーパ面６２ｄが小径域１ｄのテーパ面１ｅに当接するところまで、中栓具６２を前進させればよい。
【０１１４】
管分岐部１ａの密栓を完了した後は、主軸７１から反力受け部材を取り外し、管分岐部１ａから仕切弁９と合フランジ９５を離脱させ、操作軸７と栓部材６との連結を解除し、栓部材６を残置させた管分岐部１ａにフランジ蓋９６を被せて分岐管の撤去作業を終了する。操作軸７を栓部材６から取り外すには、係合具６１と接続部材６４との螺合を解除するだけでよい。
【０１１５】
密栓した管分岐部１ａを再び利用する場合には、上記の手順を逆に行えばよい。即ち、フランジ蓋９６を取り外して、栓部材６に操作軸７を連結すると共に、仕切弁９、合フランジ９５及び反力受け部材を取り付けた後、管分岐部１ａから栓部材６を取り出し（図１４〜１６参照）、弁体９１を下降させて仕切弁９の通路を遮断すればよい。
【０１１６】
〔別実施形態〕
（１）前述の実施形態では、密栓を実施する流体管が、分割部を有しない一体構造のＴ字管である例を示したが、本発明はこれに限られず、十字管など管分岐部を有する他の異形管でも構わない。また、本発明は割り構造の流体管に対しても適用でき、図３６に例示するように、既設の水道管９０に装着された割Ｔ字管９７の管分岐部９７ａを密栓することが可能である。この場合、管分岐部９７ａの内周面には欠落部９９を有する係合壁９８が設けられる。
【０１１７】
（２）前述の実施形態では、栓部材の外周に設けた突起を、管分岐部の内周面に設けたバヨネット溝に嵌入する例を示したが、本発明では、栓部材の外周に設けたバヨネット溝に、管分岐部の内周面に設けた突起を嵌入するようにしても構わない。この場合、管分岐部の内周面のバヨネット溝に錆やゴミが溜まる心配がないため、より確実な密栓作業を実行することができる。
【０１１８】
図３７に示す水道管１６１では、管分岐部１６１ａの内周面の周方向の２箇所に突起１６２が設けられている。また、栓部材１７０の外周には、図３８に示すように、径方向外側に隆起した係合壁１７１が周方向に設けられている。係合壁１７１は、前方に向かって開口した欠落部１７２を有し、この欠落部１７２を通じて突起１６２がバヨネット溝１７４に嵌入される。バヨネット溝１７４は、前掲したバヨネット溝１４を反転した形状であり、前方周壁面（前記第二周壁面に相当）１７５と、後方周壁面（前記第一周壁面に相当）１７６と、一対の規制壁面１７７，１７８と、ガイド壁面１７９とを備える。
【０１１９】
図３９に示すように、栓部材１７０は、外周にバヨネット溝１７４が設けられた係合具１８１と、係合具１８１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具１８２と、中栓具１８２を軸平行に取り囲む環状のシール材１８３とを有する。係合具１８１は、バヨネット溝１７４を有する前方筒部１８１ａと、外周に雄ねじが形成された軸部１８１ｂとを有し、中栓具１８２は、外周側に張り出した張出部１８２ａと、軸部１８１ｂが挿通される挿通孔１８２ｂと、軸部１８１ｂに螺合された六角ナット１８２ｃとを有する。シール材１８３は、前方筒部１８１ａの後方端と張出部１８２ａとの間に配置されている。
【０１２０】
操作軸１９０は、栓部材１７０に着脱自在に連結され、係合具１８１の回転、及び、中栓具１８２の係合具１８１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。操作軸１９０は、円筒状の主軸１９１と、それに内挿された丸棒状の中軸１９２とを備え、操作軸１９０の後方側部分は前掲した操作軸３と同様に構成されている。主軸１９１の先端部には六角ナット１８２ｃが嵌め込まれており、中軸１９２の先端部は軸部１８１ｂの後端部１８１ｃに連結固定されている。
【０１２１】
密栓作業では、図３７に示す状態から栓部材１７０を前進させて管分岐部１６１ａに挿入し、突起１６２が係合壁１７１の欠落部１７２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１７２を通過した突起１６２はバヨネット溝１７４に嵌入され、後方周壁面１７６によって受け止められる。続いて、ハンドル１９３を介した中軸１９２の操作により係合具１８１を右回転させ、突起１６２の周方向位置を相対的にずらし、突起１６２と係合壁１７１との周方向位置を合わせてロック状態とする（前記ロック工程に相当）。係合具１８１を右回転させると、突起１６２がガイド壁面１７９によって前方周壁面１７５に案内され、一対の規制壁面１７７，１７８の間に配置される。
【０１２２】
次に、主軸１９１を操作して六角ナット１８２ｃを回転させ、その回転動作に伴うねじ作用により中栓具１８２を係合具１８１に対して軸方向に相対移動させる。本実施形態では、図４０に示すように、中栓具１８２が前進することで、シール材１８３が圧縮されて径方向に拡張変形し、栓部材１７０と管分岐部１６１ａとの間が密封される。
【０１２３】
この実施形態のように、バヨネット溝１７４よりも後方にシール材１８３が配置されている場合には、シール材１８３が突起１６２を通過する必要がなく、したがってシール材１８３の外径を大きく設定することができる。その結果、管分岐部１６１ａの内径を大きく設定して、流量を確保し易くなるという利点が生まれる。
【０１２４】
（３）本発明ではバヨネット溝の形状が図２や図３８で示したものに限られず、趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、ガイド壁面がテーパ状に延びるのではなく、円弧状に湾曲したものでも構わない。また、バヨネット溝は、ガイド壁面を有するものに制限されず、例えば前述したバヨネット溝１４において、前方周壁面１５と規制壁面１８とが直交するものでもよい。
【０１２５】
（４）本発明の管分岐部密栓方法に用いられる栓部材の構造は、管分岐部に設けられた係合壁の欠落部を通過可能な突起を外周に有し、或いは管分岐部に設けられた突起が係合壁の欠落部を通じて嵌入されるバヨネット溝を有して、管分岐部との間を密封できるものであれば、特に限られるものではない。前述の実施形態では、栓部材をロック状態にした後に中栓具を操作してシール材を圧縮し、栓部材と管分岐部との間を密封する例を示したが、本発明では、栓部材をロック状態にする前にシール材が管分岐部との間を密封するものでも構わない。
【０１２６】
したがって、本発明の管分岐部密栓方法に用いられる栓部材は、前述の実施形態で示したような複雑な構造を有するものではなく、例えば単なる円柱状部材の外周に突起又はバヨネット溝を設けると共に、その突起又はバヨネット溝の前方又は後方にシール材を装着したような構造でもよい。但し、前述の実施形態に係る栓部材であれば、栓部材をロック状態にした後にシール材を圧縮できることから、シール材の損傷や脱落を良好に防止することができる。
【０１２７】
（５）前述の実施形態では、通水状態にある流体管の密栓について説明したが、本発明に係る流体管であれば、たとえ空管状態であっても栓部材を簡便にロック状態にすることができる。
【０１２８】
（６）本発明は、水道管の更新のために分岐管を撤去するときに限られず、その他の事情により流体管の管分岐部を密栓する場合において適用できるものである。
【０１２９】
（７）前述の実施形態では、流体管として水道管を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、水以外の各種の液体・気体などの流体に用いる流体管に適用できる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 水道管
１ａ 管分岐部
１ｄ 小径域
２，４，６ 栓部材
３，５，７ 操作軸
８ 分岐管
９ 仕切弁
１１ 係合壁
１２ 欠落部
１４ バヨネット溝
１５ 前方周壁面（第一周壁面）
１６ 後方周壁面（第二周壁面）
１７ 規制壁面
１８ 規制壁面
１９ ガイド壁面
２１，４１，６１ 係合具
２１ａ，４１ａ，６１ａ 突起
２２，４２，６２ 中栓具
２３，４３，６３ シール材
２４，４４，６４ 接続部材
２５ 六角ナット
３１，７１ 主軸（第一操作部材）
３２，７２ 中軸（第二操作部材）
３３，５３ 反力受け部材
４５ リベット（規制部材）
５１ 芯軸
９５ 合フランジ
９６ フランジ蓋
１００ 供給口
１０１ シリンダー部材
１０３ ピストン部材
１１５ 固定治具
１２０ 連結治具
１２５ 押込部材
１２７ 当接部
１４３ バネ（弾性体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体管の側面に設けられた筒状の管分岐部を密栓するための管分岐部密栓方法と、その方法に用いうる流体管及び管分岐部密栓装置に関し、特に不断水工法により接続された分岐管を仕切弁ごと撤去する場合に有用である。
【背景技術】
【０００２】
古くなった既設の水道管（流体管の一例）を更新するに際しては、水道水の利用者に対する利便性を考慮し、管路を上流側で止水することなく不断水の状態を維持したまま施工することが望まれる。そこで、不断水工法を利用して既設の水道管の途中に分岐管を接続し、その分岐管により形成したバイパスで通水状態を保持するようにすれば、断水せずとも水道管の更新を行うことができる。かかる不断水工法は、例えば下記特許文献１に記載されている。
【０００３】
図４１は、既設の水道管を更新する手順の一例を示す概略図である。管路における矢印は水の流れを表している。まず、管路中のＡ区間を対象とし、その両端に割Ｔ字管８１，８２を装着して各々に仕切弁８３を接続する（図４１（ａ））。次に、各仕切弁８３に不図示の穿孔装置を接続し、割Ｔ字管８１，８２で囲まれた管路部分を穿孔した後、穿孔装置を仕切弁８３から取り外す。そして、分岐管８４を接続してバイパスを形成すると共に、仕切弁８３を開状態とし、弁体を内蔵したストッパー８５を本管に設置して閉状態とする（図４１（ｂ））。これにより、不断水の状態を維持したまま、Ａ区間にある既設の水道管を新設管路８Ａに更新することができる。
【０００４】
Ａ区間における水道管の更新が完了したら、ストッパー８５を開状態として本管に通水する。この段階でＡ区間のバイパスは不要となるため、分岐管８４を撤去する（図４１（ｃ））。続いて、Ｂ区間を対象とし、上記と同じ要領で分岐管８６を接続してバイパスを形成すると共に、仕切弁８９を開状態とし、ストッパー８５を閉状態とする（図４１（ｄ））。このとき、割Ｔ字管８７は、Ａ区間において新設の水道管に装着される。そして、不断水の状態を維持したまま、Ｂ区間にある水道管を新設管路８Ｂに更新し、それが完了したら分岐管８６を撤去する（図４１（ｅ））。かかる工程を繰り返すことで、既設の水道管を順次に更新することができる。
【０００５】
ところで、上記のような水道管の更新工事においては、分岐管を撤去する工程が煩雑であり、特に分岐管を撤去するにあたり本管から仕切弁８３，８９を取り外すには、本管にて不断水の状態を維持したまま密栓することが必要となり、作業が非常に煩雑となる。そのため、従来は、分岐管だけを取り外して仕切弁は残置させておくことが行われていたが、将来同じ場所を掘削した際に仕切弁を重機で引っ掛けてしまうという不安があった。
【０００６】
これらの問題を解決するために、分岐管を仕切弁ごと撤去し得る方法として、下記特許文献２，３が開示されている。この方法では、既設管の穿孔箇所に環状コアを挿入し、その環状コアを拡径して密着係止させた後、螺合作用又は止めリングを介した嵌合作用により栓体を取り付けて密栓する。しかし、これらの方法では、不断水の状態を維持したまま環状コアから栓体を容易に離脱できないため、本管に分岐管を再び接続し且つ密栓を解除して通水させる場合には、とても使い勝手が悪い。
【０００７】
また、図４１（ｄ）のように新設管からバイパスを分岐させる場合には、新設管に割り構造の割Ｔ字管を装着して穿孔するのではなく、その新設管の一部を予め一体構造のＴ字管で構成しておき、そのＴ字管の側面に設けられた管分岐部に仕切弁を介して分岐管を接続することも考えられるが、下記特許文献２，３記載の発明はそもそも割Ｔ字管の撤去方法であるため、かかる場合には適用し得ない。
【０００８】
一方、下記特許文献４には、シール材を挟持する一対の弁体を割Ｔ字管の管分岐部に挿入して密栓するための装置が記載されている。しかし、この装置では、管分岐部に対する弁体の固定と該弁体同士の固定を行うのに、弁体を直に操作する必要がある。それ故、シール材で管分岐部を密封した後、弁体やシール材を固定する前に、管分岐部から仕切弁等を離脱しなければならず、栓部材を挿入、固定して密封するという作業を一連に実施することができない。加えて、管分岐部の内周面にボルトを圧接することによって弁体を固定するため、管分岐部に蓋を取り付けるまでは弁体の固定が心許無い。
【０００９】
本発明者は、分岐管を仕切弁ごと撤去できるよう、上記のようにして配管された一体構造の流体管、或いは穿孔した既設管に装着された割り構造の流体管に対し、その側面に設けられた筒状の管分岐部を密栓することを考え、更に作業性や栓部材の安定性を考慮して、栓部材の突起を管分岐部の係合壁に係合させて固定する手法（本出願時において未公知）を想到した。
【００１０】
しかし、水流等の作用によって栓部材が自然に回転し、突起と係合壁との係合が勝手に外れることも考えられ、かかる手法では、栓部材のロック状態が独りでに解除されるおそれがあることが判明した。これに対し、管分岐部を栓部材で密栓した後、その管分岐部の開口に蓋を取り付けて栓部材を覆うこともできるが、作業者の知らない間に栓部材のロック状態が解除されていると、蓋を取り外すと同時に、水圧により栓部材が急激に抜け出ることになるため、非常に危険である。
【００１１】
このように、上記の手法では、管分岐部に挿入にした栓部材を簡便にロック状態にできるだけでなく、栓部材のロック状態が独りでに解除されることがなく、それでいて必要な場合には栓部材のロック状態を簡便に解除できることが重要になる。そのうえ、この密栓作業は、管分岐部の内部が見えない状況で行われるため、栓部材の簡便な操作により実行できることが望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−１５４００４号公報
【特許文献２】特開２００２−２６７０８６号公報
【特許文献３】特開２００５−１０６０８３号公報
【特許文献４】特開昭６３−１３９９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、流体管の側面に設けられた管分岐部を密栓するに際し、栓部材を簡便にロック状態にできると共に、そのロック状態が独りでに解除されず、しかも栓部材のロック状態を簡便に解除できる管分岐部密栓方法と、その方法に用いうる流体管及び管分岐部密栓装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的は、下記の如き本発明により達成できる。即ち、本発明の請求項１に記載の管分岐部密栓方法は、流体管の側面に設けられた筒状の管分岐部に栓部材を挿入し、前記管分岐部の内周面及び前記栓部材の外周の一方に設けられた係合壁の欠落部を、他方に設けられた突起が通過した状態にする挿入工程と、前記栓部材を回転させて、前記突起と前記係合壁との周方向位置を合わせて軸方向に係合し、前記栓部材の軸方向移動を規制するロック工程とを備え、前記挿入工程では、前記欠落部を通じて前記突起をバヨネット溝に嵌入し、前記バヨネット溝の第一周壁面にて前記突起を受け止め、前記ロック工程では、前記栓部材を回転させて前記突起の周方向位置を相対的にずらすと共に、前記栓部材を挿入方向後方に移動させて前記突起を前記バヨネット溝の第二周壁面にて受け止め、周方向に間隔を置いて設けられた一対の規制壁面の間に前記突起を配置するものである。
【００１５】
本発明の管分岐部密栓方法では、管分岐部に栓部材を挿入して回転させることで、栓部材の軸方向移動を規制してロック状態とし、該栓部材により管分岐部を密栓することができる。管分岐部の内周面及び栓部材の外周のうち、一方には欠落部を有する係合壁が設けられ、他方には突起が設けられ、これらを係合させることにより栓部材が簡便で且つ安定的に固定される。また、栓部材による密栓を解除するには、栓部材を回転して突起と係合壁との周方向位置をずらし、管分岐部から栓部材を引き抜くだけでよいため、簡便な作業で済む。
【００１６】
管分岐部の内周面に係合壁を設け、栓部材の外周に突起を設けている場合、栓部材をロック状態にするときの動作、及び、そのロック状態を解除するときの動作は、詳しくは下記の通りである。まず、挿入工程では、管分岐部に栓部材が挿入され、その栓部材の突起が係合壁の欠落部を通過した状態となる。突起は欠落部を通じてバヨネット溝に嵌入され、第一周壁面にて受け止められる。したがって、作業者は、突起が第一周壁面に当接するところまで栓部材を押し込めばよい。
【００１７】
次に、ロック工程では、栓部材を回転させて突起の周方向位置をずらし、該栓部材を後退させる。このとき、作業者は、突起が第二周壁面に当接するところまで栓部材を後退させればよい。栓部材は、突起が係合壁と係合して軸方向移動が規制され、ロック状態となる。しかも、一対の規制壁面の間に突起が配置されるため、その規制壁面の間で栓部材の回転移動が規制された状態となる。これにより、水流等の作用により栓部材が自然に回転しても、ロック状態が独りでに解除されることがない。
【００１８】
栓部材のロック状態を解除するときは、栓部材を押し込んで第一周壁面に突起を当接させ、該栓部材を回転して突起の周方向位置をずらし、突起が欠落部を通過するようにして栓部材が引き抜かれる。作業者は、突起が第一周壁面に当接するところまで栓部材を押し込んだ後、栓部材を回転させて引き抜くようにすればよい。管分岐部の内周面に突起を設け、栓部材の外周に係合壁を設けた場合も、これと略同様である。以上のように、本発明では、管分岐部の内部が見えない状況でありながらも、栓部材の簡単な操作によって、栓部材をロック状態にしたり、そのロック状態を解除したりすることができる。
【００１９】
本発明によれば、上記のようにして管分岐部を密栓できることから、不断水工法により接続された分岐管の撤去作業においては、該分岐管を仕切弁ごと撤去することが可能となる。しかも、栓部材の回転操作により栓部材の軸方向移動を規制できるため、仕切弁等を離脱する作業を介在させることなく、栓部材を挿入、固定して密封するという作業を効率良く実行できる。本発明では、管分岐部を有する流体管としてＴ字管や十字管その他の異形管を採用でき、その構造は一体構造でもよいが、既設管に装着可能な割り構造でも構わない。
【００２０】
本発明の請求項２に記載の管分岐部密栓方法は、請求項１に記載の管分岐部密栓方法であって、前記ロック工程では、前記突起が前記第一周壁面に沿って摺動するように前記栓部材を回転させ、次いで前記第一周壁面に連設されたガイド壁面によって前記突起を前記第二周壁面に案内するものである。かかる方法によれば、バヨネット溝の第一周壁面で突起を受け止めた後、その第一周壁面に沿って突起を移動させて第二周壁面に案内することができる。そのため、作業者は、栓部材の回転量や栓部材を後退させるタイミングなどを特に気にする必要がなく、栓部材をロック状態にする作業をより簡便に且つ確実に実行できる。
【００２１】
また、本発明の請求項３に記載の流体管は、筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部に通ずるバヨネット溝とが設けられており、前記バヨネット溝が、前記欠落部と対向する第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記管分岐部の開口側に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えるものである。
【００２２】
かかる構成の流体管は、上述した管分岐部密栓方法に用いることが可能である。即ち、管分岐部に挿入された栓部材の突起が欠落部を通じてバヨネット溝に嵌入されると、第一周壁面によって該突起を受け止められる。また、その突起の周方向位置をずらして後退させると、第二周壁面によって該突起を受け止められると共に、一対の規制壁面の間に突起が配置され、栓部材をロック状態にすることができる。
【００２３】
更に、本発明の請求項４に記載の流体管は、筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部を出入口とし、前記分岐部に挿入された栓部材の突起を嵌入可能に形成されたバヨネット溝とが設けられており、前記バヨネット溝が、前記欠落部を通じて嵌入された前記突起を受け止め可能な第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記栓部材の挿入方向後方に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えるものである。かかる構成の流体管は、上記と同様に、上述した管分岐部密栓方法に用いることが可能である。
【００２４】
本発明の請求項５に記載の流体管は、請求項３又は４に記載の流体管であって、前記第一周壁面と前記第二周壁面とが互いに対向して周方向に延在し、前記バヨネット溝が、前記第一周壁面に連設され且つ前記第一周壁面から周方向に離れるにつれて前記第二周壁面側に延在するガイド壁面を備えるものである。かかる構成によれば、バヨネット溝の第一周壁面で突起を受け止めた後、その第一周壁面に沿って突起を移動させて第二周壁面に案内することができる。そのため、作業者は、栓部材の回転量や栓部材を後退させるタイミングなどを特に気にする必要がなく、栓部材をロック状態にする作業をより簡便に且つ確実に実行できる。
【００２５】
本発明の請求項６に記載の流体管は、請求項５に記載の流体管であって、前記ガイド壁面がテーパ状に形成されているものである。これにより、突起を第二周壁面に円滑に案内できる。
【００２６】
本発明の請求項７に記載の管分岐部密栓方法は、請求項１又は２に記載の管分岐部密栓方法であって、前記挿入工程又は前記ロック工程では、シリンダー部材が内蔵するピストン部材に前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸を連結し、前記シリンダー部材の内部と前記管分岐部の内部とを連通させて前記シリンダー部材の内部に流体を充満して、前記シリンダー部材の内部の流体圧を前記ピストン部材に作用させるものである。
【００２７】
かかる方法によれば、シリンダー部材内の流体圧を管分岐部内の流体圧と同じにできることから、管分岐部内の流体が栓部材を押し返すように作用して生じるスラスト力が、シリンダー部材内の流体がピストン部材に作用して生じるスラスト力の分だけ差し引かれることになる。このため、栓部材を流体圧に抗して押し込み易くなり、押し込んだ栓部材をスムーズに回転させることができる。
【００２８】
本発明の請求項８に記載の管分岐部密栓方法は、請求項１又は２に記載の管分岐部密栓方法であって、前記挿入工程では、前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸に押込部材の当接部を当接させ、前記当接部が備える弾性体の弾性変形を規制手段により規制した状態にて、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与して前記栓部材を挿入方向に押圧し、前記ロック工程では、前記栓部材の回転に伴って前記規制手段による規制を解除し、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収するものである。
【００２９】
この場合、挿入工程では、当接部に付与される推進力を利用して栓部材を押圧することから、栓部材を流体圧に抗して簡便に押し込むことができる。このとき、当接部が備える弾性体の弾性変形は規制手段によって規制されている。また、ロック工程では、栓部材を回転させた際に規制手段による規制が解除され、栓部材の挿入方向後方への移動を弾性体の弾性変形によって吸収することで、栓部材が流体圧により急激に押し戻されることを防止できる。
【００３０】
また、本発明の請求項９に記載の管分岐部密栓装置は、シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、内部に連通する供給口が設けられたシリンダー部材と、前記シリンダー部材に先端部を突出させて内蔵され、前記操作軸に連結されるピストン部材とを備えるものである。
【００３１】
かかる密栓装置によれば、供給口を通じてシリンダー部材の内部を管分岐部内の内部と連通することができる。これにより、シリンダー部材内の流体圧を管分岐部内の流体圧と同じにして、管分岐部内の流体が栓部材を押し返すように作用して生じるスラスト力から、シリンダー部材内の流体がピストン部材に作用して生じるスラスト力の分だけ差し引くことができる。その結果、栓部材を流体圧に抗して押し込み易くなり、押し込んだ栓部材をスムーズに回転させることができる。
【００３２】
本発明の請求項１０に記載の管分岐部密栓装置は、請求項９に記載の管分岐部密栓装置であって、前記シリンダー部材が前記操作軸に対して軸をずらして配置され、前記ピストン部材の先端部が前記操作軸の後端部よりも前方に位置するように、前記シリンダー部材の位置を固定する固定治具と、前記ピストン部材と前記操作軸とを連結する連結治具とを備えるものである。上記構成によれば、操作軸の延長方向における作業スペースを小さくできるため、広い周囲スペースを確保できない場所での密栓作業が可能になり、ピット形成作業などの施工作業に要する時間を短縮して作業効率を高めることができる。
【００３３】
また、本発明の請求項１１に記載の管分岐部密栓装置は、シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、前記操作軸に当接する当接部を有する押込部材とを備え、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与することで、前記栓部材を挿入方向に押圧可能に構成されたものである。かかる密栓装置では、当接部に付与される推進力を利用して栓部材を押圧することにより、栓部材を流体圧に抗して簡易に押し込むことができる。
【００３４】
本発明の請求項１２に記載の管分岐部密栓装置は、請求項１１に記載の管分岐部密栓装置であって、前記当接部が、弾性体と、その弾性体の弾性変形を規制する規制手段とを備え、前記当接部を前記操作軸に当接した状態で前記栓部材を回転することで前記規制手段による規制が解除され、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収するように構成されたものである。これにより、栓部材を押し込む際には、弾性体の弾性変形を規制した状態で栓部材を適切に押圧することができる。また、栓部材の回転に伴って規制手段による規制が解除されるため、栓部材の挿入方向後方への移動を弾性体の弾性変形により吸収し、栓部材が流体圧により急激に押し戻されることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】管分岐部に仕切弁を介して分岐管が接続された水道管の縦断面図
【図２】図１の管分岐部の要部を拡大して示す縦断面図
【図３】図１の管分岐部の正面図
【図４】密栓作業を説明するための平面視断面図
【図５】本発明の第１実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端とを示す断面図
【図６】図５のＢ−Ｂ矢視断面図
【図７】第１実施形態に係る操作軸の後方端の断面図
【図８】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図９】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１０】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図１１】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１２】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図１３】第１実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図１４】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１５】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１６】管分岐部の縦断面図とその正面図
【図１７】本発明に係る管分岐部密栓装置の一例を示す平面視断面図
【図１８】図１７の管分岐部密栓装置の変形例を示す平面視断面図
【図１９】図１８の管分岐部密栓装置を用いて栓部材を押し込んだ様子を示す図
【図２０】本発明に係る管分岐部密栓装置の別例を示す平面視断面図
【図２１】当接部の分解図
【図２２】クラッチ部材１４１を前方から見た正面図
【図２３】クラッチ部材１４２を後方から見た背面図
【図２４】当接部の（ａ）正面図と（ｂ）断面図
【図２５】図２０の管分岐部密栓装置を用いて栓部材を押し込んだ様子を示す図
【図２６】当接部の（ａ）正面図と（ｂ）断面図
【図２７】本発明の第２実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端とを示す断面図
【図２８】第２実施形態に係る操作軸の後方端の断面図
【図２９】第２実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３０】第２実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３１】第２実施形態における密栓解除を説明するための断面図
【図３２】本発明の第３実施形態で用いられる流体管の管分岐部を示す縦断面図
【図３３】第３実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端とを示す断面図
【図３４】第３実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３５】第３実施形態に係る密栓方法を説明するための断面図
【図３６】本発明の別実施形態に係る密栓方法を説明するための縦断面図
【図３７】本発明の別実施形態に係る密栓方法を説明するための平面視断面図
【図３８】図３７に示した栓部材が備える係合具の側面図
【図３９】図３７に示した栓部材の断面図
【図４０】図３７に示した栓部材により密栓した様子を示す断面図
【図４１】既設の水道管を更新する手順の一例を示す概略図
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
本発明の実施形態について、流体管としての水道管に接続された分岐管を撤去する場合を例に挙げ、図面を参照しながら説明する。図１は、管分岐部に仕切弁を介して分岐管が接続された水道管の縦断面図である。図２は、図１の管分岐部の要部を拡大して示す縦断面図である。図３は、その管分岐部の正面図である。図３におけるＡ−Ａ矢視断面が、図１，２の縦断面に相当する。
【００３７】
水道管１（本発明に係る流体管の一例）は、図１にて紙面に垂直となる方向に沿って延びる管路の一部を構成し、本実施形態では分割部を有しない一体構造のＴ字管で構成されている。水道管１の内部は通水状態にあり、後述する方法によって、不断水の状態を維持したまま管分岐部１ａが密栓され、分岐管８が仕切弁９ごと撤去される。
【００３８】
本実施形態のように一体構造のＴ字管で構成された水道管１は、それ自体が新設されるものであれば、その新設に際して分岐管８が接続される箇所に予め使用できる。即ち、図４１の例で言えば、（ｄ）にて割Ｔ字管８７が装着される箇所に対し、（ｂ）においてＡ区間の水道管を更新する時点で、かかる一体構造のＴ字管を予め管路に組み込んでおくことができる。この場合、通常の不断水工法のように割Ｔ字管を水道管に装着する必要がなくなり、工程を省略できる。
【００３９】
水道管１の側面には、本体内部と連通する筒状の管分岐部１ａが設けられており、管分岐部１ａの内周面には、径方向内側に隆起した係合壁１１が周方向に設けられている。係合壁１１は欠落部１２を有し、本実施形態では周方向の２箇所に欠落部１２が形成されている。欠落部１２は、係合壁１１が設けられた内周面の軸方向端面１ｂにて開口し、後述する係合具の突起が嵌入可能に形成されている。係合壁１１及び欠落部１２の周方向長さや数は特に制限されない。
【００４０】
管分岐部１ａの内周面には、図２に示すような欠落部１２に通ずるバヨネット溝１４が２つ形成されており、係合壁１１はバヨネット溝１４の溝壁の一部として、欠落部１２はバヨネット溝１４の出入口として形成されている。バヨネット溝１４は、欠落部１２と対向する前方周壁面（前記第一周壁面に相当）１５と、前方周壁面１５よりも管分岐部１ａの開口側（図２右側）に設けられた後方周壁面（前記第二周壁面に相当）１６と、後方周壁面１６の周方向両側に設けられた一対の規制壁面１７，１８とを備える。また、本実施形態では前方周壁面１５と後方周壁面１６とが互いに対向して周方向に延在し、バヨネット溝１４が、前方周壁面１５に連設され且つ前方周壁面１５から周方向に離れるにつれて後方周壁面１６側に延在するテーパ状のガイド壁面１９を備える。
【００４１】
分岐管８は、管分岐部１ａに仕切弁９を介して接続されている。仕切弁９は、図１右側となる分岐管側端部が分岐管８にフランジ接続され、その反対側となる流体管側端部が水道管１の管分岐部１ａに接続されていて、両端部間に連通可能な通路を形成している。仕切弁９は、その通路を遮断自在に出退する弁体９１を内蔵しており、図１では下降した弁体９１によって通路が遮断された状態にある。
【００４２】
仕切弁９の流体管側端部は筒状挿口９２として形成され、管分岐部１ａに挿入されている。管分岐部１ａには、筒状挿口９２を受け止める段部１３が形成されており、その隅部にＯリング９３が装着されている。仕切弁９の外周部には挿通孔を有するフランジ（不図示）が設けられており、管分岐部１ａのフランジが有するボルト孔１ｃ（図４参照）と前記挿通孔に挿通したボルトをナットで締め付けることで、仕切弁９が管分岐部１ａに強固に接続されている。かかる構成では、フランジ接続に比べて水道管１から仕切弁９の分岐管側端部までの距離を短縮できるため、分岐管８の配設エリアが小さくなり、広い周囲スペースを確保できない場合に有用となる。
【００４３】
不断水の状態を維持したまま、水道管１から分岐管８を仕切弁９ごと撤去するには、管分岐部１ａに仕切弁９を接続した状態で、管分岐部１ａ内に栓部材を挿入して固定する必要がある。その際、仕切弁９の離脱作業を介在させずに、栓部材を挿入、固定して密封することが、作業性や栓部材の安定性の観点から望ましい。本発明は、かかる要請に対応しうるものであり、具体的な実施形態として以下に第１〜第３実施形態を説明する。
【００４４】
［第１実施形態］
図４は、密栓作業を説明するための平面視断面図である。まずは、仕切弁９内の通路を弁体９１により遮断したまま、仕切弁９から分岐管８を取り外す。次に、図４に示すように、密栓装置の栓部材２を仕切弁９の分岐管側端部に挿入すると共に、その仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続する。合フランジ９５を接続することで、挿入開始時における栓部材２の移動ストロークを確保でき、栓部材２の芯出し及び挿入作業が簡便化される。この密栓装置は、栓部材２と、栓部材２を管分岐部１ａに挿入して操作するための操作軸３とを備える。
【００４５】
図５は、栓部材２と操作軸３の前方端との断面図である。図６は、図５のＢ−Ｂ矢視断面図である。以後、栓部材２の挿入方向に準じて、図５の左方向を前方、図５の右方向を後方と呼ぶ。また、栓部材２の挿入方向に沿って後方から見た場合に、軸周りとなる時計回りの回転を右回転、反時計回りの回転を左回転と呼ぶ。これらの呼び方は、後述の第２，３実施形態でも同様である。
【００４６】
栓部材２は、外周に突起２１ａが形成された係合具２１と、係合具２１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具２２と、中栓具２２を軸平行に取り囲む環状のシール材２３とを有する。係合具２１は、円筒状に形成され、その外周に一対の突起２１ａが突設されている。突起２１ａは、管分岐部１ａの係合壁１１の内径よりも大きい外径を有しつつ、その係合壁１１の欠落部１２を通過可能に形成されている。
【００４７】
係合具２１の後方側外周面には雄ねじ２１ｂが形成されており、筒状をなす接続部材２４の前方側内周面に形成された雌ねじと相互に螺合している。係合具２１は、突起２１ａよりも前方側に前方筒部２１ｃを有し、その前方筒部２１ｃの前方端に隣接してシール材２３が配置されている。前方筒部２１ｃの内周には、図６に示すように一対のガイド突部２１ｄが軸方向に沿って設けられており、ガイド突部２１ｄの後方には、貫通孔２１ｅを有する円板状部２１ｆが設けられている。
【００４８】
中栓具２２は、前方筒部２１ｃに収容された円柱状部２２ａと、その前方端にて外周側に張り出した張出部２２ｂと、貫通孔２１ｅに挿通された軸部２２ｃとを有する。軸部２２ｃの外周面には雄ねじが形成されており、貫通孔２１ｅよりも大径の六角ナット２５が螺合されている。六角ナット２５の後方には、Ｃ字状の落下防止リング２６が軸部２２ｃに外嵌されている。
【００４９】
円柱状部２２ａには、ガイド突部２１ｄが嵌入される一対のガイド溝２２ｄが形成されており、六角ナット２５を回転したときに中栓具２２が共廻りしないように構成されている。なお、共廻りを防止する構造としては、これに限られるものではない。例えば、径方向に延びる貫通孔を前方筒部２１ｃに設け、その貫通孔に挿通したボルトを内周側に突出させ、ガイド突部２１ｄの代わりにガイド溝２２ｄに嵌入するようにしてもよい。
【００５０】
シール材２３は、円柱状部２２ａを取り囲むようにして装着されており、張出部２２ｂと前方筒部２１ｃとの間に形成された凹陥部２２ｅに収容されている。密栓作業時におけるシール材２３の損傷及び脱落を防止するうえで、シール材２３の外径は、張出部２２ｂ及び前方筒部２１ｃの外径と同等以下であることが好ましい。
【００５１】
操作軸３は、栓部材２に着脱自在に連結され、係合具２１の回転、及び、中栓具２２の係合具２１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。本実施形態では、操作軸３が、係合具２１に着脱自在に連結される円筒状の主軸３１と、中栓具２２に着脱自在に連結される丸棒状の中軸３２と、主軸３１の後方側に取り付けられる反力受け部材３３とを備える。
【００５２】
主軸３１は、合フランジ９５の中心孔９５ａを軸方向に摺動自在に貫通しており、その中心孔９５ａの内周には主軸３１との隙間を密封するＯリングが付設されている。主軸３１の前方側部分は比較的大径に形成されていて、外周面に形成された突部３１ａが係合具２１の後方端と接続部材２４とによって挟持固定されている。排水孔３１ｂは、密栓作業時に内部に浸入した水を排出するための円孔である。
【００５３】
中軸３２は、主軸３１に内挿されており、比較的大径に形成された前方側部分が中栓具２２に嵌め合いで連結されている。本実施形態では、六角ナット２５が嵌め込まれるように、中軸３２の前方端に形成された筒状部３２ａが六角形に形成されているが、これ以外の多角形状を利用した嵌め合いでも構わない。主軸３１と中軸３２との軸方向の間隔は、中軸３２に外挿されたスペーサー３２ｂによって確保されている。スペーサー３２ｂは、例えば砲金や樹脂材により形成される。
【００５４】
図７は、操作軸３の後方端の断面図である。反力受け部材３３は、軸直角方向に突出した一対のバー３３ａを有する筒状体をなし、主軸３１に外嵌されている。バー３３ａの内側にはボルト３３ｂが設けられ、主軸３１を貫通して中軸３２を押圧固定している。反力受け部材３３よりも後方に突出した中軸３２の後方端３２ｃには、中軸３２を回転させるためのハンドル（不図示）が装着される。バー３３ａには必要に応じて連結具（不図示）が取り付けられ、水道管１又は合フランジ９５と反力受け部材３３とが連結される。
【００５５】
図４に示す如く仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続した後は、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させて通路を連通状態にする。このとき、栓部材２が水圧を受けるため、レバーホイスト等の連結具によって反力受け部材３３を水道管１や合フランジ９５等に連結しておき、反力を受け止めることが好ましい。この場合、レバーホイストのジャッキを介して操作軸３を押し込むことで、栓部材２を水圧に抗して簡便に前進させることができる。
【００５６】
次に、操作軸３を前方に押し込み、図８に示すように栓部材２を管分岐部１ａに挿入して、係合具２１の突起２１ａが係合壁１１の欠落部１２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１２を通過した突起２１ａは、図９に示すようにバヨネット溝１４に嵌入され、前方周壁面１５によって受け止められる。したがって、作業者は、突起２１ａが前方周壁面１５に当接するところまで、栓部材２を押し込めばよい。なお、図示の都合上、図３１１，１４〜１６に示す正面図では栓部材２を実線で示している。
【００５７】
続いて、図１０に示すように、主軸３１を回転操作することで係合具２１を右回転し、突起２１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合させ、栓部材２の軸方向移動を規制してロック状態とする（前記ロック工程に相当）。なお、係合具２１と中栓具２２との相対回転が規制されているため、中栓具２２も一緒に回転する。水道管１は通水状態にあり、栓部材２は前方から流体圧力（即ち水圧）を受けるため、突起２１ａと係合壁１１は強固に係合される。
【００５８】
栓部材２をロック状態にするに際しては、栓部材２を右回転して突起２１ａの周方向位置をずらすと共に、栓部材２を後方に移動させて突起２１ａを後方周壁面１６にて受け止める。本実施形態では、係合具２１を右回転させたときに、図１１に示すように、突起２１ａが前方周壁面１５に沿って摺動し、ガイド壁面１９によって後方周壁面１６に案内され、一対の規制壁面１７，１８の間に配置される。
【００５９】
これにより、係合具２１は、軸方向移動が規制されると共に、一対の規制壁面１７，１８の間で回転移動が規制された状態となる。作業者は、突起２１ａを前方周壁面１５に当接させた後、突起２１ａが規制壁面１８に当接するところまで主軸３１を右回転すればよい。このように、管分岐部１ａの内部が見えない状況でありながらも、簡単な操作によって栓部材２をロック状態にできる。この状態であれば、水流等の作用により係合具２１が自然に回転しても、栓部材２のロック状態が独りでに解除されることがない。
【００６０】
次に、中軸３２を回転操作することで六角ナット２５を右回転させる。このとき、ガイド突部２１ｄとガイド溝２２ｄとの係合によって、中栓具２２の共廻りが防止されていることから、六角ナット２５と中栓具２２とを相対回転させることができる。この回転動作に伴うねじ作用によって、中栓具２２を係合具２１に対して軸方向に相対移動させる。中軸３２の回転操作は、後方端３２ｃに取り付けたハンドルを操作して実行できる。このとき、必要に応じてバー３３ａによる押圧固定を緩めてもよい。
【００６１】
本実施形態では、図１２に示すように、六角ナット２５と中栓具２２とを相対回転させると、その回転動作に伴うねじ作用によって中栓具２２が後退し、中栓具２２が係合具２１に近接移動する。これにより、中栓具２２と係合具２１との間に介在するシール材２３を圧縮し、そのシール材２３を径方向に拡張変形させて栓部材２と管分岐部１ａとの間を密封できる。シール材２３は、六角ナット２５を回転しない限りは圧縮されないため、栓部材２を管分岐部１ａに挿入して固定するまでの間に管分岐部１ａの内周面と接触することがなく、シール材２３の損傷や脱落が好適に防止される。
【００６２】
管分岐部１ａの密栓を完了した後は、主軸３１から反力受け部材３３を取り外し、管分岐部１ａから仕切弁９と合フランジ９５を離脱させる。そして、操作軸３と栓部材２との連結を解除し、栓部材２を管分岐部１ａ内に残置させた状態とする。操作軸３を栓部材２から取り外すには、接続部材２４と係合具２１との螺合を解除するだけでよい。最後に、図１３に示すように、管分岐部１ａにフランジ蓋９６を被せて分岐管の撤去作業を終了する。
【００６３】
諸般の事情により密栓した管分岐部１ａを再び利用する場合には、上記の手順を逆に行えばよい。即ち、フランジ蓋９６を取り外して、栓部材２に操作軸３を連結すると共に、仕切弁９、合フランジ９５及び反力受け部材３３を取り付けた後、管分岐部１ａから栓部材２を取り出し、弁体９１を下降させて仕切弁９の通路を遮断すればよい。
【００６４】
管分岐部１ａから栓部材２を取り出すに際しては、次のような手順となる。まず、図１４に示すように、係合具２１の突起２１ａが規制壁面１７に当接するところまで主軸３１を左回転し、突起２１ａを前方周壁面１５に対向させる。次に、図１５に示すように、操作軸３を前方に押し込み、突起２１ａを前方周壁面１５に当接させる。続いて、図１６に示すように、主軸３１を左回転し、操作軸３を後方に移動させて突起２１ａをバヨネット溝１４から引き抜けば、管分岐部１ａから栓部材２が取り出される。
【００６５】
このように、管分岐部１ａの内部が見えない状況でありながらも、簡単な操作によって栓部材２のロック状態を解除することができる。しかも、栓部材２のロック状態が独りでに解除されることがないため、フランジ蓋９６を取り外す作業も安全である。作業者は、図１５の操作軸３を前方に押し込む段階で、栓部材２が受ける水圧が如何程かを把握できるため、図１６における栓部材２の引き抜き作業を安全に行うことができる。
【００６６】
既述のように、密栓作業中は栓部材２が水圧を受けることから、レバーホイスト等の連結具によって水道管１や合フランジ９５に密栓装置を連結することが好ましく、その場合には、連結具に設けたジャッキを利用して栓部材２を押し込むことが可能となる。しかし、水圧が強い状況では、連結具がピンと張った状態になるため、操作軸３を操作して栓部材２を回転させることが難しい場合がある。かかる問題に対処した改善策について、図１７〜２６を参照して説明する。このうち図１７，１８及び２０では、破線枠内に部材の正面図を示している。
【００６７】
図１７は、本発明に係る管分岐部密栓装置の一例を示す平面視断面図であり、栓部材２や操作軸３は平面図にて示してある。この密栓装置は、シール材２３が外嵌装着された栓部材２と、栓部材２に着脱自在に連結され、栓部材２の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸３と、内部に連通する供給口１００が設けられたシリンダー部材１０１と、シリンダー部材１０１に先端部１０２を突出させて内蔵され、その先端部１０２が操作軸３に連結されるピストン部材１０３と、連結管としてのホース１１１とを備える。
【００６８】
シリンダー部材１０１は水密に構成された筒状体であり、その後端部に設けられた供給口１００と排気口１０４には、それぞれボールバルブ１０５，１０６が取り付けられている。ホース１１１は、ボールバルブ１０５を介して供給口１００に接続されており、その反対側はボールバルブ９５ｄを介して接続筒９５ｂに接続されている。接続筒９５ｂは、合フランジ９５の側方に取り付けられ、管分岐部１ａの内部と連通している。
【００６９】
シリンダー部材１０１の先端部には、固定治具１０７が取り付けられている。固定治具１０７は、栓部材２の挿入方向に延びたステー１０８と、ステー１０８の先端部に固定されたプレート１１０とを備える。ステー１０８は、操作軸３を操作するときに回転移動するバー３３ａと接触しないように周方向に離れて配置されている。プレート１１０のノッチ１０９には、合フランジ９５に溶接された筒状部材９５ｃが嵌め込まれ、これにより水道管１に対するシリンダー部材１０１の相対位置が固定される。
【００７０】
シリンダー部材１０１を位置固定した状態では、シリンダー部材１０１及びピストン部材１０３が操作軸３と同軸上に配置され、操作軸３の後端部にピストン部材１０３の先端部１０２が連結される。違う言い方をすれば、ピストン部材１０３が操作軸３を介在させて栓部材２に連結される。この実施形態では、先端部１０２が前方を開放した円筒体であり、中軸３２の後方端３２ｃを覆うようにして、反力受け部材３３に軸方向から当接する例を示す。
【００７１】
かかる構成によれば、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させた状態から、ボールバルブ１０５とボールバルブ９５ｄを開放することで、シリンダー部材１０１の内部と管分岐部１ａの内部とを連通させて、シリンダー部材１０１の内部に水を充満することができる。このとき、ボールバルブ１０６を開放しておけば、シリンダー部材１０１内の空気が排気口１０４を通じて排出される。
【００７２】
これにより、シリンダー部材１０１内の水圧と管分岐部１ａ内の水圧とが同圧となるため、管分岐部１ａ内の水が栓部材２を押し返すように作用して生じるスラスト力が、シリンダー部材１０１内の水がピストン部材１０３に作用して生じるスラスト力の分だけ差し引かれることになる。この場合、操作軸３とピストン部材１０３が略同径であることが好ましく、それによって双方の受圧面積を同等にしてスラスト力を相殺できるため、密栓作業中に栓部材２が受ける水圧の影響を良好に抑えることができる。
【００７３】
挿入工程又はロック工程では、上記のようにしてシリンダー部材１０１の内部と管分岐部１ａの内部とを連通させ、栓部材２を挿入方向に押圧するようにシリンダー部材１０１内の水圧をピストン部材１０３に作用させることで、ジャッキなどを使わずとも栓部材２を水圧に抗して簡便に押し込むことができる。図１７では、栓部材２を前方に押し込んだ状態を示している。また、栓部材２が受ける水圧の影響を抑えられることから、操作軸３の操作が容易になり、押し込んだ栓部材２をスムーズに回転させることができる。栓部材２の回転動作後、密栓装置は取り外される。
【００７４】
図１８に示す管分岐部密栓装置は、シリンダー部材１０１を位置固定する治具と、ピストン部材１０３と操作軸３との連結構造を除いて、図１７と同じ構成である。シリンダー部材１０１は、固定治具１１５によって合フランジ９５に取り付けられている。シリンダー部材１０１を位置固定した状態では、シリンダー部材１０１が操作軸３に対して軸をずらして配置され、ピストン部材１０３の先端部が操作軸３の後端部よりも前方に位置する。この密栓装置は、固定治具１１５の他に、ピストン部材１０３の先端部と操作軸３の後端部とを連結する連結治具１２０を備える。
【００７５】
固定治具１１５は、シリンダー部材１０１の先端部に取り付けられたプレート１１６と、鉤状プレート１１７と、それらを連結するプレート１１８とを備える。プレート１１６には、ピストン部材１０３を挿通させる挿通孔１１６ａと、ステー１２３を挿通させる挿通孔１１６ｂが形成されている。鉤状プレート１１７は、合フランジ９５に溶接した板材９５ｅに係合し、プランジャー１１９によって固定される。ステー１２３は、回転移動するバー３３ａと接触しないように周方向に離れて配置されている。
【００７６】
連結治具１２０は、ピストン部材１０３の先端部に接続されたプレート１２１と、操作軸３の後端部に当接可能な押し込みプレート１２２と、それらを連結するステー１２３とを備える。プレート１２１は、ピストン部材１０３の先端部が螺合されるボルト孔１２１ａと、ステー１２３の先端部が螺合されるボルト孔１２１ｂとを有し、押し込みプレート１２２は、ステー１２３の後端部が螺合されるボルト孔１２２ａを有する。押し込みプレート１２２のボルト孔１２２ａと反対側の端部は、中軸３２の後方端３２ｃから少し離れて位置し、その後方端３２ｃを取り囲み得るようにノッチ１２４が形成されている。
【００７７】
この密栓装置においても、図１７の密栓装置と同様にして、栓部材２が受ける水圧の影響を良好に抑えることができる。図１８の例では、ピストン部材１０３を前進させる過程で、押し込みプレート１２２が操作軸３の後端部（この実施形態では反力受け部材３３）に軸方向から当接し、それらが連結された状態で密栓作業が行われるが、ステー１２３をもっと短くして当初から連結した状態にしても構わない。
【００７８】
図１９は、図１８の状態から栓部材２を前方に押し込んだときの様子を示している。この密栓装置では、操作軸３とシリンダー部材１０１とが軸方向の位置を重複させていることから、図１７の密栓装置よりも操作軸３の延長方向における作業スペースを小さくできる。そのため、広い周囲スペースを確保できない場所での密栓作業が可能になり、ピット形成作業などの施工作業に要する時間を短縮して作業効率を高めることができる。
【００７９】
図２０は、本発明に係る管分岐部密栓装置の別例を示す平面視断面図であり、栓部材２や操作軸３は平面図にて示してある。この密栓装置は、シール材２３が外嵌装着された栓部材２と、栓部材２に着脱自在に連結され、栓部材２の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸３と、操作軸３の後端側に配置された当接部１２７を有する押込部材１２５とを備える。
【００８０】
押込部材１２５は、水道管１に対して位置が固定される本体部１２６と、本体部１２６の操作により軸方向に移動自在に構成された当接部１２７とを備える。また、本体部１２６は、操作軸３と平行に延びる送りネジ１２８と、それらと平行に延びるステー１２９と、本体部１２６の位置を固定する固定治具１３０とを備える。
【００８１】
送りネジ１２８は、一対のプレート１３１，１３２により回転自在に支持され、プレート１３２を貫通した側の端部に丸ハンドル１３３が連結固定されている。ステー１２９は、プレート１３１，１３２に両端部を固定されている。送りネジ１２８及びステー１２９は、回転移動するバー３３ａと接触しないように周方向に離れて配置される。プレート１３１，１３２には、送りネジ１２８の端部を挿通支持するための挿通孔１３１ａ，１３２ａと、ステー１２９の端部を支持固定するための取付孔１３１ｂ，１３２ｂが形成されている。更に、プレート１３１には、貫通孔１３１ｃとノッチ１３４が形成されている。
【００８２】
固定治具１３０は、プレート１３１とプランジャー１３５を有する。プレート１３１のノッチ１３４には、合フランジ９５に溶接した筒状部材９５ｃが嵌め込まれ、貫通孔１３１ｃに差し込んだプランジャー１３５は、板材９５ｅにネジで固定された板材９５ｆに取り付けられる。これにより、水道管１に対する本体部１２６の相対位置が固定される。なお、板材９５ｅと板材９５ｆとは一体物であってもよい。
【００８３】
図２１は、当接部１２７の分解図である。当接部１２７は、クラッチ部材１４１と、クラッチ部材１４２と、バネ１４３（前記弾性体に相当）と、そのバネ１４３の弾性変形を規制する規制手段とを備える。この規制手段は、後述するように互いに当接する突部１４４，１４７により構成される。図２２は、クラッチ部材１４１を前方から見た正面図であり、図２３は、クラッチ部材１４２を後方から見た背面図である。図２４の正面図では、クラッチ部材１４１にクラッチ部材１４２の突部１４７と突起１４９を重ねて表示している。
【００８４】
クラッチ部材１４１は、ネジこま１４５が装着される挿通孔１４１ａと、１本のステー１２９が挿通される挿通孔１４１ｂと、クラッチ部材１４２が取り付けられる取付孔１４１ｃと、前方に向かって突出する一対の突部１４４とを有する。ネジこま１４５は送りネジ１２８の外周に螺合し、丸ハンドル１３３を操作して送りネジ１２８を回転させると、ねじ作用によって当接部１２７がステー１２９にガイドされながら移動する。
【００８５】
クラッチ部材１４２は、前方を開放した筒体部１４６と、筒体部１４６の前端部から後方に向かって突出する一対の突部１４７と、筒体部１４６の後方に設けられた雄ねじ部１４８と、前端面に突設された位置決め用の突起１４９と、調整ハンドル１５０とを有する。筒体部１４６の内径は、中軸３２の後方端３２ｃを収容可能な程度に大きく、その外径は取付孔１４１ｃの内径と同等以下に設定されている。
【００８６】
図２０，２４に示す状態では、クラッチ部材１４１の突部１４４にクラッチ部材１４２の突部１４７を突き合わせて、取付孔１４１ｃよりも後方に突き出した雄ねじ部１４８にナット１５１を締結している。バネ１４３は、クラッチ部材１４２の筒体部１４６に装着され、突部１４４，１４７同士の突き合わせにより軸方向長さが確保された空間１５３内に、圧縮代を残した状態で収容されている。即ち、突部１４４，１４７同士を突き合わせることで、バネ１４３の弾性変形を規制している。クラッチ部材１４２は、取付孔１４１ｃの軸周りに回転自在に支持され、筒体部１４６とクラッチ部材１４１との間にはベアリング１５２が装着されている。
【００８７】
栓部材２を管分岐部１ａに挿入するに際しては、まず、丸ハンドル１３３を操作して送りネジ１２８を回転させ、当接部１２７を前進させて操作軸３の後端部に当接させる。それと同時に、反力受け部材３３の嵌入孔３３ｃに突起１４９を嵌入し、操作軸３に対するクラッチ部材１４２の周方向位置を固定する。このとき、調整ハンドル１５０により突起１４９の周方向位置を調整できるが、突部１４４，１４７同士が完全に位置ずれしない範囲で行われる。
【００８８】
次に、操作軸３に当接させた当接部１２７を更に前進させ、図２５に示すように栓部材２を挿入方向に押圧する。当接部１２７は押込部材１２５の本体部１２６に螺合されており、その本体部１２６の回転動作に伴うねじ作用により推進力が付与されるため、栓部材２を水圧に抗して簡易に押し込むことができる。この段階においても、突部１４４，１４７同士を突き合わせていることにより、バネ１４３の弾性変形は規制されている。
【００８９】
栓部材２を前方に押し込んだ後、操作軸３の操作により栓部材２を回転してロック状態にする。このとき、栓部材２の回転に伴ってクラッチ部材１４２が回転し、バネ１４３の弾性変形に対する規制が解除される。つまり、挿入工程では図２４の状態であったものが、栓部材２の回転に連動して図２６のように突部１４４，１４７同士の周方向位置がずれ、クラッチ部材１４２が後方に移動可能となり、バネ１４３が圧縮される状態となる。
【００９０】
そして、回転した栓部材２が挿入方向後方へ移動する際、この移動をバネ１４３の弾性変形によって吸収する。即ち、当接部１２７自体は後方に移動しないものの、バネ１４３の圧縮により栓部材２の後方への移動を許容する。これにより、バネ１４３の反発力を利用して、栓部材２が水圧により急激に押し戻されることを防止できる。なお、図２４において、バネ１４３を少し圧縮して反発力が予め生じる状態にしておくことで、水圧による急激な反力をより確実に緩和できる。
【００９１】
以上のように、図１７〜２６を参照して説明した改善策に係る密栓方法及び密栓装置によれば、レバーホイスト等のジャッキを具備した連結具を使わずとも、栓部材２を容易に押し込むことができ、そのうえ栓部材２の回転操作をスムーズに行うことができる。密栓装置を構成するプレートやステーなどの部材の形状は、上記したものに限られない。これらの改善策は、第１実施形態だけでなく、後述する第２，３実施形態など他の実施形態においても適用できる。
【００９２】
［第２実施形態］
第２実施形態は、以下に説明する構成の他は、第１実施形態と同様の構成・作用であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。図２７は、第２実施形態に係る栓部材と操作軸の前方端との断面図である。この密栓装置は、栓部材４と、栓部材４を管分岐部１ａに挿入して操作するための操作軸５とを備えている。栓部材４は、外周に突起４１ａが形成された係合具４１と、係合具４１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具４２と、中栓具４２を軸平行に取り囲む環状のシール材４３とを有する。
【００９３】
係合具４１の後方側には、軸中心を挟んだ２箇所に貫通孔４１ｂが設けられ、その各々に規制部材としてのリベット４５が挿通されている。リベット４５の先端は中栓具４２の円孔４２ｇに嵌入されており、係合具４１と中栓具４２との相対移動がリベット４５によって規制されている。係合具４１の前方筒部４１ｃの内周面には雌ねじ４１ｄが形成されていて、中栓具４２の外周面の雄ねじ４２ｈと相互に螺合している。この螺合は左ネジによるもので、中栓具４２を係合具４１に対して相対的に右回転させると、そのねじ作用によって中栓具４２は後方に移動する。
【００９４】
中栓具４２は、前方筒部４１ｃに収容された円筒状部４２ａと、その前方にて外周側に張り出した張出部４２ｂと、後方にて比較的小径に形成された連結部４２ｃとを有する。連結部４２ｃは、係合具４１よりも後方に突き出ており、その外周面には雄ねじ４２ｄが形成され、内周側には多角形状（本実施形態では六角形状）の嵌合孔４２ｆが形成されている。連結部４２ｃの雄ねじ４２ｄは、接続部材４４の内周面に形成された雌ねじと相互に螺合している。この螺合は右ネジによるもので、雄ねじ４２ｈと雌ねじ４１ｄとの螺合とは逆回りになっている。
【００９５】
シール材４３は、円筒状部４２ａを取り囲むようにして装着されており、張出部４２ｂと前方筒部４１ｃとの間に形成された凹陥部４２ｅに収容されている。密栓作業時におけるシール材４３の損傷及び脱落を確実に防止できるよう、シール材４３の外径は、張出部４２ｂ及び前方筒部４１ｃの外径と同等以下に設定されている。
【００９６】
操作軸５は、栓部材４に着脱自在に連結され、係合具４１の回転、及び、中栓具４２の係合具４１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。本実施形態では、操作軸５が、中栓具４２に着脱自在に連結される丸棒状の芯軸５１と、その芯軸５１の後方側に取り付けられた反力受け部材５３（図２８参照）とを備える。芯軸５１の前端には、断面が多角形状（本実施形態では六角形状）をなして中栓具４２の嵌合孔４２ｆに嵌合される柱状部５１ａが設けられており、その柱状部５１ａの後方に鍔部５１ｂが周設されている。
【００９７】
接続部材４４は、係合具４１の後方端の内径よりも大きい外径を有するフランジ状の前方端部４４ａと、鍔部５１ｂの外径よりも小さい内径を有する内フランジ状の後方端部４４ｂとを有する筒状体であり、芯軸５１は、鍔部５１ｂが中栓具４２の後方端と接続部材４４の後方端部４４ｂとによって挟持固定されている。操作軸５の後方側では、図２８に示すように、一対のバー５３ａを有する反力受け部材５３が、角柱状に形成された芯軸５１の後端部に外嵌され、ナット部５３ｂの締め付けによって固定されている。
【００９８】
仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続した後は、前述した第１実施形態と同様に、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させて通路を連通状態とし、操作軸５を前方に押し込み、栓部材４を管分岐部１ａに挿入して、係合具４１の突起４１ａが係合壁１１の欠落部１２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１２を通過した突起４１ａはバヨネット溝１４に嵌入され、前方周壁面１５によって受け止められる（図９参照）。
【００９９】
続いて、図２９に示すように、操作軸５を回転操作することにより、中栓具４２と、その中栓具４２に対する相対移動がリベット４５により規制されている係合具４１を右回転し、突起４１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合させ、栓部材４の軸方向移動を規制する（前記ロック工程に相当）。このとき、突起４１ａは、バヨネット溝１４の一対の規制壁面１７，１８の間に配置される（図１１参照）。
【０１００】
次に、突起４１ａが規制壁面１８に当接した状態、即ち係合具４１の右回転を規制した状態から、操作軸５を回転操作し、中栓具４２を更に右回転させてリベット４５に所定の負荷を作用させる。そうすると、図３０に示すようにリベット４５が剪断され、係合具４１と中栓具４２との相対移動の規制が解除される。その結果、中栓具４２を係合具４１に対して相対的に右回転でき、そのねじ作用によって中栓具４２を係合具４１に近接移動させ、シール材４３を圧縮により拡張変形させて、栓部材４と管分岐部１ａとの間を密封できる。リベット４５は、例えば銅などの軟質金属で形成される。
【０１０１】
このように、本実施形態では、芯軸５１の回転操作のみで、栓部材４の軸方向移動を規制するための係合具４１の回転と、栓部材４と管分岐部１ａとの間を密封するための中栓具４２の軸方向移動とが行われ、しかもシール材４３の損傷や脱落も好適に防止される。そのため、栓部材４の操作が非常に簡便化されたものとなり、操作軸５の機構も簡略化されたものとなる。
【０１０２】
管分岐部１ａの密栓を完了した後は、芯軸５１から反力受け部材５３を取り外し、管分岐部１ａから仕切弁９と合フランジ９５を離脱させ、操作軸５と栓部材４との連結を解除し、栓部材４を残置させた管分岐部１ａにフランジ蓋９６を被せて分岐管の撤去作業を終了する。操作軸５を栓部材４から取り外すには、連結部４２ｃと接続部材４４との螺合を解除するだけでよい。
【０１０３】
密栓した管分岐部１ａを再び利用する場合には、フランジ蓋９６を取り外して、栓部材４に操作軸５を連結すると共に、仕切弁９、合フランジ９５及び反力受け部材５３を取り付けた後、管分岐部１ａから栓部材４を取り出し、弁体９１を下降させて仕切弁９の通路を遮断すればよい。管分岐部１ａから栓部材４を取り出す際には、操作軸５の回転操作により中栓具４２を左回転し、そのねじ作用によって中栓具４２を前方に移動させ、シール材４３の圧縮を解除する。
【０１０４】
上記において、中栓具４２を左回転し始めたときには、それに伴って係合具４１も左回転するが、すぐに突起４１ａが規制壁面１７に当接し（図１４参照）、中栓具４２が前方に移動できるようになる。シール材４３の圧縮を解除した後、更に中栓具４２が前方に移動すると、図３１に示すように接続部材４４の前方端部４４ａと係合具４１の後方端とが軸方向に押し当たって一体化される。このため、操作軸５を前方に押し込んで左回転させることで、管分岐部１ａから栓部材４を取り出すことができる（図１５，１６参照）。
【０１０５】
［第３実施形態］
第３実施形態は、以下に説明する構成の他は、第１実施形態と同様の構成・作用であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。本実施形態では、図３２に示すように、管分岐部１ａがバヨネット溝１４の前方にて内径が比較的小さい小径域１ｄを有している。小径域１ｄの後方端には、後方に向かって拡径するテーパ面１ｅが形成されている。小径域１ｄの内径は、後述するシール材６３の圧縮前の外径よりも小さく設定されている。
【０１０６】
図３３は、第３実施形態における栓部材と操作軸の前方端との拡大断面図である。この密栓装置は、栓部材６と、栓部材６を管分岐部１ａに挿入して操作するための操作軸７とを備えている。栓部材６は、外周に突起６１ａが形成された係合具６１と、係合具６１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具６２と、中栓具６２を軸平行に取り囲む環状のシール材６３とを有する。
【０１０７】
係合具６１は筒状体をなし、その後方側外周面には雄ねじ６１ｂが形成されていて、筒状をなす接続部材６４の前方側内周面に形成された雌ねじと相互に螺合している。中栓具６２を係合具６１に対して相対的に右回転させると、そのねじ作用によって中栓具６２は前方に移動する。係合具６１の内周面には雌ねじ６１ｃが形成されていて、中栓具６２の後方筒部６２ｂの外周面に形成された雄ねじ６２ｆと相互に螺合している。
【０１０８】
中栓具６２は、外周に収容溝６２ｃが形成された円板状部６２ａと、係合具６１に挿通された後方筒部６２ｂとを備える。収容溝６２ｃの深さ寸法はシール材６３の径寸法よりも小さく、シール材６３は外周側に張り出して中栓具６２に装着されている。収容溝６２ｃの後方には、前方に向かって拡径するテーパ面６２ｄが形成されている。円板状部６２ａの後端面は係合具６１の前端面が当接した状態になっている。
【０１０９】
操作軸７は、栓部材６に着脱自在に連結され、係合具６１の回転、及び、中栓具６２の係合具６１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。本実施形態では、操作軸７が、係合具６１に着脱自在に連結される円筒状の主軸７１と、中栓具６２に着脱自在に連結される丸棒状の中軸７２と、主軸７１の後方側に取り付けられる反力受け部材とを備える。
【０１１０】
主軸７１の前方側部分は比較的大径に形成されていて、外周面に形成された突部７１ａが係合具６１の後方端と接続部材６４とによって挟持固定されている。中軸７２は、主軸７１に内挿され、前方端には断面が多角形状（本実施形態では六角形状）をなす柱状部７２ａが設けられている。柱状部７２ａは、中栓具６２の後方筒部６２ｂに形成された多角形状（本実施形態では六角形状）の嵌合孔６２ｅに挿入され、中軸７２と中栓具６２とが嵌め合いによって連結されている。主軸７１及び中軸７２の後方端並びに反力受け部材の構造は、前述した第１実施形態と同様である。
【０１１１】
仕切弁９の分岐管側端部に合フランジ９５を接続した後は、前述した第１実施形態と同様に、仕切弁９の弁体９１を上方に退避させて通路を連通状態とし、操作軸７を前方に押し込み、栓部材６を管分岐部１ａに挿入して、係合具６１の突起６１ａが係合壁１１の欠落部１２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１２を通過した突起６１ａはバヨネット溝１４に嵌入され、前方周壁面１５によって受け止められる（図９参照）。この段階で、シール材６３は未だ小径域１ｄ内に配置されていないことが好ましい。
【０１１２】
続いて、図３４に示すように、主軸７１を回転操作することで係合具６１を右回転し、突起６１ａと係合壁１１との周方向位置を合わせて軸方向に係合させ、栓部材６の軸方向移動を規制する（前記ロック工程に相当）。このとき、突起６１ａは、バヨネット溝１４の一対の規制壁面１７，１８の間に配置される（図１１参照）。
【０１１３】
次に、中軸７２を回転操作することで中栓具６２を右回転し、中栓具６２と係合具６１とを相対回転させ、その回転動作に伴うねじ作用によって中栓具６２を係合具６１に対して軸方向に相対移動させる。本実施形態では、図３５に示すように、中栓具６２を係合具６１に対して相対的に右回転させると、栓部材６の挿入方向前方に中栓具２２が移動し、シール材６３が小径域１ｄに挿入される。これにより、シール材６３を小径域１ｄの内周面で圧縮して、栓部材６と管分岐部１ａとの間を密封できる。作業者は、中栓具６２のテーパ面６２ｄが小径域１ｄのテーパ面１ｅに当接するところまで、中栓具６２を前進させればよい。
【０１１４】
管分岐部１ａの密栓を完了した後は、主軸７１から反力受け部材を取り外し、管分岐部１ａから仕切弁９と合フランジ９５を離脱させ、操作軸７と栓部材６との連結を解除し、栓部材６を残置させた管分岐部１ａにフランジ蓋９６を被せて分岐管の撤去作業を終了する。操作軸７を栓部材６から取り外すには、係合具６１と接続部材６４との螺合を解除するだけでよい。
【０１１５】
密栓した管分岐部１ａを再び利用する場合には、上記の手順を逆に行えばよい。即ち、フランジ蓋９６を取り外して、栓部材６に操作軸７を連結すると共に、仕切弁９、合フランジ９５及び反力受け部材を取り付けた後、管分岐部１ａから栓部材６を取り出し（図１４〜１６参照）、弁体９１を下降させて仕切弁９の通路を遮断すればよい。
【０１１６】
〔別実施形態〕
（１）前述の実施形態では、密栓を実施する流体管が、分割部を有しない一体構造のＴ字管である例を示したが、本発明はこれに限られず、十字管など管分岐部を有する他の異形管でも構わない。また、本発明は割り構造の流体管に対しても適用でき、図３６に例示するように、既設の水道管９０に装着された割Ｔ字管９７の管分岐部９７ａを密栓することが可能である。この場合、管分岐部９７ａの内周面には欠落部９９を有する係合壁９８が設けられる。
【０１１７】
（２）前述の実施形態では、栓部材の外周に設けた突起を、管分岐部の内周面に設けたバヨネット溝に嵌入する例を示したが、本発明では、栓部材の外周に設けたバヨネット溝に、管分岐部の内周面に設けた突起を嵌入するようにしても構わない。この場合、管分岐部の内周面のバヨネット溝に錆やゴミが溜まる心配がないため、より確実な密栓作業を実行することができる。
【０１１８】
図３７に示す水道管１６１では、管分岐部１６１ａの内周面の周方向の２箇所に突起１６２が設けられている。また、栓部材１７０の外周には、図３８に示すように、径方向外側に隆起した係合壁１７１が周方向に設けられている。係合壁１７１は、前方に向かって開口した欠落部１７２を有し、この欠落部１７２を通じて突起１６２がバヨネット溝１７４に嵌入される。バヨネット溝１７４は、前掲したバヨネット溝１４を反転した形状であり、前方周壁面（前記第二周壁面に相当）１７５と、後方周壁面（前記第一周壁面に相当）１７６と、一対の規制壁面１７７，１７８と、ガイド壁面１７９とを備える。
【０１１９】
図３９に示すように、栓部材１７０は、外周にバヨネット溝１７４が設けられた係合具１８１と、係合具１８１に対して軸方向の相対移動が可能に組み合わされた中栓具１８２と、中栓具１８２を軸平行に取り囲む環状のシール材１８３とを有する。係合具１８１は、バヨネット溝１７４を有する前方筒部１８１ａと、外周に雄ねじが形成された軸部１８１ｂとを有し、中栓具１８２は、外周側に張り出した張出部１８２ａと、軸部１８１ｂが挿通される挿通孔１８２ｂと、軸部１８１ｂに螺合された六角ナット１８２ｃとを有する。シール材１８３は、前方筒部１８１ａの後方端と張出部１８２ａとの間に配置されている。
【０１２０】
操作軸１９０は、栓部材１７０に着脱自在に連結され、係合具１８１の回転、及び、中栓具１８２の係合具１８１に対する軸方向の相対移動を操作可能に構成されている。操作軸１９０は、円筒状の主軸１９１と、それに内挿された丸棒状の中軸１９２とを備え、操作軸１９０の後方側部分は前掲した操作軸３と同様に構成されている。主軸１９１の先端部には六角ナット１８２ｃが嵌め込まれており、中軸１９２の先端部は軸部１８１ｂの後端部１８１ｃに連結固定されている。
【０１２１】
密栓作業では、図３７に示す状態から栓部材１７０を前進させて管分岐部１６１ａに挿入し、突起１６２が係合壁１７１の欠落部１７２を通過した状態にする（前記挿入工程に相当）。欠落部１７２を通過した突起１６２はバヨネット溝１７４に嵌入され、後方周壁面１７６によって受け止められる。続いて、ハンドル１９３を介した中軸１９２の操作により係合具１８１を右回転させ、突起１６２の周方向位置を相対的にずらし、突起１６２と係合壁１７１との周方向位置を合わせてロック状態とする（前記ロック工程に相当）。係合具１８１を右回転させると、突起１６２がガイド壁面１７９によって前方周壁面１７５に案内され、一対の規制壁面１７７，１７８の間に配置される。
【０１２２】
次に、主軸１９１を操作して六角ナット１８２ｃを回転させ、その回転動作に伴うねじ作用により中栓具１８２を係合具１８１に対して軸方向に相対移動させる。本実施形態では、図４０に示すように、中栓具１８２が前進することで、シール材１８３が圧縮されて径方向に拡張変形し、栓部材１７０と管分岐部１６１ａとの間が密封される。
【０１２３】
この実施形態のように、バヨネット溝１７４よりも後方にシール材１８３が配置されている場合には、シール材１８３が突起１６２を通過する必要がなく、したがってシール材１８３の外径を大きく設定することができる。その結果、管分岐部１６１ａの内径を大きく設定して、流量を確保し易くなるという利点が生まれる。
【０１２４】
（３）本発明ではバヨネット溝の形状が図２や図３８で示したものに限られず、趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能である。例えば、ガイド壁面がテーパ状に延びるのではなく、円弧状に湾曲したものでも構わない。また、バヨネット溝は、ガイド壁面を有するものに制限されず、例えば前述したバヨネット溝１４において、前方周壁面１５と規制壁面１８とが直交するものでもよい。
【０１２５】
（４）本発明の管分岐部密栓方法に用いられる栓部材の構造は、管分岐部に設けられた係合壁の欠落部を通過可能な突起を外周に有し、或いは管分岐部に設けられた突起が係合壁の欠落部を通じて嵌入されるバヨネット溝を有して、管分岐部との間を密封できるものであれば、特に限られるものではない。前述の実施形態では、栓部材をロック状態にした後に中栓具を操作してシール材を圧縮し、栓部材と管分岐部との間を密封する例を示したが、本発明では、栓部材をロック状態にする前にシール材が管分岐部との間を密封するものでも構わない。
【０１２６】
したがって、本発明の管分岐部密栓方法に用いられる栓部材は、前述の実施形態で示したような複雑な構造を有するものではなく、例えば単なる円柱状部材の外周に突起又はバヨネット溝を設けると共に、その突起又はバヨネット溝の前方又は後方にシール材を装着したような構造でもよい。但し、前述の実施形態に係る栓部材であれば、栓部材をロック状態にした後にシール材を圧縮できることから、シール材の損傷や脱落を良好に防止することができる。
【０１２７】
（５）前述の実施形態では、通水状態にある流体管の密栓について説明したが、本発明に係る流体管であれば、たとえ空管状態であっても栓部材を簡便にロック状態にすることができる。
【０１２８】
（６）本発明は、水道管の更新のために分岐管を撤去するときに限られず、その他の事情により流体管の管分岐部を密栓する場合において適用できるものである。
【０１２９】
（７）前述の実施形態では、流体管として水道管を例に挙げたが、本発明はこれに限定されるものではなく、水以外の各種の液体・気体などの流体に用いる流体管に適用できる。
【符号の説明】
【０１３０】
１ 水道管
１ａ 管分岐部
１ｄ 小径域
２，４，６ 栓部材
３，５，７ 操作軸
８ 分岐管
９ 仕切弁
１１ 係合壁
１２ 欠落部
１４ バヨネット溝
１５ 前方周壁面（第一周壁面）
１６ 後方周壁面（第二周壁面）
１７ 規制壁面
１８ 規制壁面
１９ ガイド壁面
２１，４１，６１ 係合具
２１ａ，４１ａ，６１ａ 突起
２２，４２，６２ 中栓具
２３，４３，６３ シール材
２４，４４，６４ 接続部材
２５ 六角ナット
３１，７１ 主軸（第一操作部材）
３２，７２ 中軸（第二操作部材）
３３，５３ 反力受け部材
４５ リベット（規制部材）
５１ 芯軸
９５ 合フランジ
９６ フランジ蓋
１００ 供給口
１０１ シリンダー部材
１０３ ピストン部材
１１５ 固定治具
１２０ 連結治具
１２５ 押込部材
１２７ 当接部
１４３ バネ（弾性体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体管の側面に設けられた筒状の管分岐部に栓部材を挿入し、前記管分岐部の内周面及び前記栓部材の外周の一方に設けられた係合壁の欠落部を、他方に設けられた突起が通過した状態にする挿入工程と、前記栓部材を回転させて、前記突起と前記係合壁との周方向位置を合わせて軸方向に係合し、前記栓部材の軸方向移動を規制するロック工程とを備え、
前記挿入工程では、前記欠落部を通じて前記突起をバヨネット溝に嵌入し、前記バヨネット溝の第一周壁面にて前記突起を受け止め、
前記ロック工程では、前記栓部材を回転させて前記突起の周方向位置を相対的にずらすと共に、前記栓部材を挿入方向後方に移動させて前記突起を前記バヨネット溝の第二周壁面にて受け止め、周方向に間隔を置いて設けられた一対の規制壁面の間に前記突起を配置する管分岐部密栓方法。
【請求項２】
前記ロック工程では、前記突起が前記第一周壁面に沿って摺動するように前記栓部材を回転させ、次いで前記第一周壁面に連設されたガイド壁面によって前記突起を前記第二周壁面に案内する請求項１に記載の管分岐部密栓方法。
【請求項３】
筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、
前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部に通ずるバヨネット溝とが設けられており、
前記バヨネット溝が、前記欠落部と対向する第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記管分岐部の開口側に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えることを特徴とする流体管。
【請求項４】
筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、
前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部を出入口とし、前記分岐部に挿入された栓部材の突起を嵌入可能に形成されたバヨネット溝とが設けられており、
前記バヨネット溝が、前記欠落部を通じて嵌入された前記突起を受け止め可能な第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記栓部材の挿入方向後方に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えることを特徴とする流体管。
【請求項５】
前記第一周壁面と前記第二周壁面とが互いに対向して周方向に延在し、前記バヨネット溝が、前記第一周壁面に連設され且つ前記第一周壁面から周方向に離れるにつれて前記第二周壁面側に延在するガイド壁面を備える請求項３又は４に記載の流体管。
【請求項６】
前記ガイド壁面がテーパ状に形成されている請求項５に記載の流体管。
【請求項７】
前記挿入工程又は前記ロック工程では、シリンダー部材が内蔵するピストン部材に前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸を連結し、前記シリンダー部材の内部と前記管分岐部の内部とを連通させて前記シリンダー部材の内部に流体を充満して、前記シリンダー部材の内部の流体圧を前記ピストン部材に作用させる請求項１又は２記載の管分岐部密栓方法。
【請求項８】
前記挿入工程では、前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸に押込部材の当接部を当接させ、前記当接部が備える弾性体の弾性変形を規制手段により規制した状態にて、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与して前記栓部材を挿入方向に押圧し、
前記ロック工程では、前記栓部材の回転に伴って前記規制手段による規制を解除し、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収する請求項１又は２記載の管分岐部密栓方法。
【請求項９】
シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、内部に連通する供給口が設けられたシリンダー部材と、前記シリンダー部材に先端部を突出させて内蔵され、前記操作軸に連結されるピストン部材とを備える管分岐部密栓装置。
【請求項１０】
前記シリンダー部材が前記操作軸に対して軸をずらして配置され、前記ピストン部材の先端部が前記操作軸の後端部よりも前方に位置するように、前記シリンダー部材の位置を固定する固定治具と、前記ピストン部材と前記操作軸とを連結する連結治具とを備える請求項９記載の管分岐部密栓装置。
【請求項１１】
シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、前記操作軸に当接する当接部を有する押込部材とを備え、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与することで、前記栓部材を挿入方向に押圧可能に構成された管分岐部密栓装置。
【請求項１２】
前記当接部が、弾性体と、その弾性体の弾性変形を規制する規制手段とを備え、前記当接部を前記操作軸に当接した状態で前記栓部材を回転することで前記規制手段による規制が解除され、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収するように構成された請求項１１記載の管分岐部密栓装置。
【請求項１】
流体管の側面に設けられた筒状の管分岐部に栓部材を挿入し、前記管分岐部の内周面及び前記栓部材の外周の一方に設けられた係合壁の欠落部を、他方に設けられた突起が通過した状態にする挿入工程と、前記栓部材を回転させて、前記突起と前記係合壁との周方向位置を合わせて軸方向に係合し、前記栓部材の軸方向移動を規制するロック工程とを備え、
前記挿入工程では、前記欠落部を通じて前記突起をバヨネット溝に嵌入し、前記バヨネット溝の第一周壁面にて前記突起を受け止め、
前記ロック工程では、前記栓部材を回転させて前記突起の周方向位置を相対的にずらすと共に、前記栓部材を挿入方向後方に移動させて前記突起を前記バヨネット溝の第二周壁面にて受け止め、周方向に間隔を置いて設けられた一対の規制壁面の間に前記突起を配置する管分岐部密栓方法。
【請求項２】
前記ロック工程では、前記突起が前記第一周壁面に沿って摺動するように前記栓部材を回転させ、次いで前記第一周壁面に連設されたガイド壁面によって前記突起を前記第二周壁面に案内する請求項１に記載の管分岐部密栓方法。
【請求項３】
筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、
前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部に通ずるバヨネット溝とが設けられており、
前記バヨネット溝が、前記欠落部と対向する第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記管分岐部の開口側に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えることを特徴とする流体管。
【請求項４】
筒状の管分岐部が側面に設けられた流体管において、
前記管分岐部の内周面に、欠落部を有する係合壁と、その欠落部を出入口とし、前記分岐部に挿入された栓部材の突起を嵌入可能に形成されたバヨネット溝とが設けられており、
前記バヨネット溝が、前記欠落部を通じて嵌入された前記突起を受け止め可能な第一周壁面と、前記第一周壁面よりも前記栓部材の挿入方向後方に設けられた第二周壁面と、前記第二周壁面の周方向両側に設けられた一対の規制壁面とを備えることを特徴とする流体管。
【請求項５】
前記第一周壁面と前記第二周壁面とが互いに対向して周方向に延在し、前記バヨネット溝が、前記第一周壁面に連設され且つ前記第一周壁面から周方向に離れるにつれて前記第二周壁面側に延在するガイド壁面を備える請求項３又は４に記載の流体管。
【請求項６】
前記ガイド壁面がテーパ状に形成されている請求項５に記載の流体管。
【請求項７】
前記挿入工程又は前記ロック工程では、シリンダー部材が内蔵するピストン部材に前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸を連結し、前記シリンダー部材の内部と前記管分岐部の内部とを連通させて前記シリンダー部材の内部に流体を充満して、前記シリンダー部材の内部の流体圧を前記ピストン部材に作用させる請求項１又は２記載の管分岐部密栓方法。
【請求項８】
前記挿入工程では、前記栓部材又は前記栓部材と連結した操作軸に押込部材の当接部を当接させ、前記当接部が備える弾性体の弾性変形を規制手段により規制した状態にて、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与して前記栓部材を挿入方向に押圧し、
前記ロック工程では、前記栓部材の回転に伴って前記規制手段による規制を解除し、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収する請求項１又は２記載の管分岐部密栓方法。
【請求項９】
シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、内部に連通する供給口が設けられたシリンダー部材と、前記シリンダー部材に先端部を突出させて内蔵され、前記操作軸に連結されるピストン部材とを備える管分岐部密栓装置。
【請求項１０】
前記シリンダー部材が前記操作軸に対して軸をずらして配置され、前記ピストン部材の先端部が前記操作軸の後端部よりも前方に位置するように、前記シリンダー部材の位置を固定する固定治具と、前記ピストン部材と前記操作軸とを連結する連結治具とを備える請求項９記載の管分岐部密栓装置。
【請求項１１】
シール材が外嵌装着された栓部材と、前記栓部材に着脱自在に連結され、前記栓部材の回転及び軸方向の相対移動を操作可能に構成された操作軸と、前記操作軸に当接する当接部を有する押込部材とを備え、前記押込部材の操作により前記当接部に推進力を付与することで、前記栓部材を挿入方向に押圧可能に構成された管分岐部密栓装置。
【請求項１２】
前記当接部が、弾性体と、その弾性体の弾性変形を規制する規制手段とを備え、前記当接部を前記操作軸に当接した状態で前記栓部材を回転することで前記規制手段による規制が解除され、前記栓部材の挿入方向後方への移動を前記弾性体の弾性変形によって吸収するように構成された請求項１１記載の管分岐部密栓装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【図２】
【図３】
【図４】
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【図６】
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【図１３】
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【図１５】
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【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【図３５】
【図３６】
【図３７】
【図３８】
【図３９】
【図４０】
【図４１】
【公開番号】特開２０１０−１１７０２９（Ｐ２０１０−１１７０２９Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８２７４８（Ｐ２００９−８２７４８）
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（５０１４９２４８７）
【出願人】（３９７０１２９２３）大成機工株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月３０日（２００９．３．３０）
【出願人】（５０１４９２４８７）
【出願人】（３９７０１２９２３）大成機工株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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