JPH0830554B2 - 液体流入防止栓 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、例えば、下水管等の埋設管を合成樹脂にて
ライニングする際に、該埋設管から分岐した分岐管の該
埋設管に連通する端部に、該分岐管内もしくは埋設本管
内へ液体が流入することを防止する所定の液体流入防止
栓に関する。

（従来の技術） 上水道や下水道として使用される埋設管には、古くか
ら金属管やヒューム管が使用されている。このような埋
設管は、長期の使用によって老朽化し、腐食による損
傷、ひび割れ等が生じて漏水するおそれがある。このた
め、最近では、老朽化した埋設管に合成樹脂製の管を挿
入して該合成樹脂管にて埋設管内周面をライニングする
ことが行われている。

通常、下水道等の埋設管の本管には、多数の分岐管が
分岐しており、各分岐管から該本管に下水等が流入して
いる。このため、上述したように本管を合成樹脂管にて
ライニングする工法では、各分岐管から流入する下水等
が本管内に流入しないように、各分岐管と本管との連通
部を止水する必要があり、例えば特開昭61−38031号公
報には、各分岐管を、ゴム栓を用いた止水栓にて止水す
る方法、および該止水栓を分岐管に装着する装置が開示
されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、各分岐管をゴム栓等にて止水している
と、該ゴム栓には、分岐管内を通流する下水等の圧力が
加わる。合成樹脂管にてライニングされる本管は、通
常、地表から3m程度の深さで埋設されているため、分岐
管内に装着された止水栓には、最大で、0.3kg・f/cm²程
度の水圧が加わる。従って、該止水栓には、分岐管の端
部から本管内へ抜ける方向に力が加わり、該止水栓は、
その一部が分岐管から抜け出て本管内に突出した状態に
なったり、甚だしい場合には、該止水栓が分岐管から完
全に抜け落ちるおそれがある。

また、本管を合成樹脂管でライニングする場合には、
該本管と該本管をライニングする合成樹脂管との間に、
裏込め剤が充填される。該裏込め剤は、通常、0.5kg・f
/cm²程度の圧力により充填されるため、分岐管の端部に
装着された止水栓には、止水される下水等の圧力とは反
対に、裏込め剤により分岐管内に押し込められる力が作
用し、該止水栓が分岐管内に押し込められるおそれがあ
る。

このような問題を解決するために、本願出願人は、特
願昭63−235857号明細書にて、分岐管に装着された際
に、該分岐管を通流する下水等を本管内へのみ通流させ
る逆止弁、および本管内周面に係止する係止板を有する
液体流入防止栓を提案している。

しかしながら、各分岐管は、本管に対して直角に接続
されているとは限らず、通常は、本管に対して傾斜した
状態になっている。このため、上記明細書の液体流入防
止栓では、栓体が係止板に対して略直交状態になってい
るため、本管に対して傾斜した状態の分岐管内に栓体を
装着する際に、係止板が分岐管の軸心に対して略直交し
た状態になり、該係止板の一部が本管内へ突出した状態
になる。このように、係止板の一部が本管側に突出した
状態になれば、該本管内に合成樹脂管を挿入する際の支
障になり、該合成樹脂管が該係止板にて損傷されたり、
該合成樹脂管を本管内へ完全に挿入することができない
おそれがある。また、合成樹脂管に係止板が引っかかる
と、止水栓自体が分岐管から脱落するおそれもある。

本願発明者らは、このような問題を解決するために、
分岐管の端部内に嵌合されて圧接される栓体と、該栓体
が分岐管内に装着された状態で該分岐管端部の開口端周
縁部である本管内周面に係止する係止板と、該栓体と該
係止板とを連結する伸縮可能な連結体と、を有する液体
流入防止栓を開発した。該液体流入防止栓では、係止板
を本管内周面に係止させた状態で、栓体を分岐管端部の
内奥側へ押し込むことにより、連結体が伸張状態となっ
て、係止板が本管内周面に密着した係止状態になり、本
管内にライニング管を挿入する際にも支障がない。

しかしながら、このような液体流入防止栓では、係止
板を本管内周面に係止させた状態で、栓体を分岐管端部
の内奥側へ押し込む必要がある。しかし、分岐管内に挿
入された栓体をさらに該分岐管の内奥側へ押し込むこと
は容易ではない。

本発明はこのような問題を解決するものであり、その
目的は、本管に対して傾斜した状態の分岐管にも、容易
にかつ確実に装着することができる液体流入防止栓を提
供することにある。本発明の他の目的は、本管内への搬
入が容易であって、しかも本管内にライニング管を挿入
する際の支障になるおそれのない液体流入防止栓を提供
することにある。

（課題を解決するための手段） 本発明の液体流入防止栓は、本管から分岐した分岐管
の該本管に連通する端部を覆う液体流入防止栓であっ
て、各側縁部同士が相互に重なり合った状態で本管内周
面に沿うように縮径および拡径可能に巻回されて、前記
分岐管の端部を覆い得る大きさをしており、各側縁部同
士を拡径方向へのみ移動可能状態で係止する係止機構を
有する薄板状の栓本体部と、該栓本体部の一部に該分岐
管の該端部内に嵌合される大きさで外側に突出した栓部
と、前記栓本体部の外側に設けられ、該栓本体部と該本
管との間をシールするシール部材とを具備してなり、そ
のことにより上記目的が達成される。

本発明の液体流入防止栓において、前記栓本体部が透
明である構成とするのが好ましい。

（実施例） 以下に本発明を実施例について説明する。

本発明の液体流入防止栓は、第１図に示すように、例
えば老朽化した下水管である本管81を合成樹脂管にてラ
イニングする際に、該本管81から分岐する分岐管82にお
ける該本管81に連通する端部に装着される。

第１図および第２図に示すように、本発明の液体流入
防止栓10は、例えば透明なプラスチック製の薄板を、本
管81内周面に沿うように、各側縁部同士が相互に重なり
合った円筒状に巻回された栓本体部11を有する。該栓本
体部11は、分岐管82の本管81に連通する端部を覆い得る
大きさの薄板状になっている。該栓本体部11のほぼ中央
部には、外方へ突出するように円筒状の栓部11aが設け
られている。該栓部11aは、分岐管82の端部内に嵌合さ
れ得る大きさになっている。該栓部11aの中央部には、
開口部11bが形成されており、該開口部11bの内周面側に
は、該開口部11bを覆う、例えばゴム製の逆止弁11cが取
り付けられている。該逆止弁11cは、外方から円筒状の
栓本体部11内にもに液体を通流させ、本体部11内から外
方へは液体を通流させない。

栓部11aの外面における開口部11bの周囲には、該栓部
11aの位置を検出するセンサのための被検知体12が設け
られている。

栓本体部11の外周面には、栓部11aとは適当な間隔を
あけて該栓部111aとは同心状態で、環状のシール部材13
が取り付けられている。該シール部材13は、分岐管82の
端部開口よりも大径になっており、ゴム、スポンジ等に
より構成されている。

円筒状に巻回された栓本体部11における一方の側縁部
の各端部内周面には、他方の側部が嵌合される凹溝を形
成する係合部材11dがそれぞれ設けられている。

円筒状に巻回された栓本体部11における相互に重なり
合う各側縁部には、その重なり合った部分が拡径方向へ
のみ相対的に移動が可能であって、縮径方向へは相対的
に移動しないように、一対の係止機構11eが設けられて
いる。各係止機構11eは、例えば、第３図に示すよう
に、相互に重なり合った側縁部における外周側に位置す
る部分に、周方向に所定の間隔をあけて形成された複数
の角穴状の係合孔11fと、内周側に位置する部分に、外
方に突出するように設けられた１つの爪部11gとを有す
る。該爪部11gは、各係合孔11fに嵌合し得る大きさであ
る。該爪部11gは、拡径する方向側の側面が、テーパー
状になっており、各係合孔11f内に嵌入した状態で拡径
方向に力が加わると、そのテーパー面に沿って該爪部11
gが、係合孔11fから抜けるようになっている。

このような構成の液体流入防止栓10は、老朽化した下
水管である本管81を、例えば、合成樹脂製の螺旋管にて
更生するライニング工法に使用される。該液体流入防止
栓10は、このライニング工法において、本管81内に螺旋
管を挿入する工程に先立ち、分岐管における本管に連通
する端部内に装着される。

該液体流入防止栓10の分岐管内への装着に際し、本発
明の液体流入防止栓取付装置が使用される。該液体流入
防止栓取付装置は、例えば、第４図に示すように、本管
81内をその軸心方向に沿って移動し得る駆動部20を有す
る。該駆動部20は、本管81内周面に摺接するソリ21上に
旋回用モーター22が取り付けられている。該旋回用モー
ター22上には、例えばゴム製の伸縮可能な袋体でなる固
定部材23が設けられている。該固定部材23は、内部にエ
アが供給されて膨張することにより、本管内周面に圧接
され、旋回モーター22を本管81内の所定位置に固定す
る。

該旋回モーター22の出力軸には、水平状の支持軸31の
基端部が連結されている。該支持軸31の先端部は、軸受
け体40に支持されている。該軸受け体40は、本管81内周
面を摺動するソリ41上に軸受け42が設けられており、該
軸受け42に支持軸31の先端部が回転可能に支持されてい
る。該軸受け体40には、牽引ロープ50の一端が取り付け
られており、該牽引ロープ50により液体流入防止栓取付
装置全体が、本管81内を移動される。

該支持軸31には、一対の円筒状の拡径部材32および32
が、該支持軸31の軸心方向に適当な間隔をあけて取り付
けられている。各拡径部材32は、例えば、ゴム製の環状
の袋体であり、各拡径部材32内にエアを注入することに
より、該拡径部材32は膨張して、その外周面が外方へと
膨出する。前述した本発明の液体流入防止栓10における
栓本体部11は、料拡径部材32間にわたって装着される。

両拡径部材32の間には、両拡径部材32間にわたって装
着される液体流入防止弁10における栓本体部11の状態を
監視するために、テレビカメラ33が、支持軸31に取り付
けられた状態で設けられている。

テレビカメラ33に接続されたケーブル、各拡径部材32
および固定部材22にエアを供給するためのチューブは、
駆動部20から牽引ロープ50の牽引方向とは反対の方向へ
延出されている。

このような構成の本発明の液体流入防止取付装置によ
り、本発明の液体流入防止栓10が、本管81内の分岐管82
の端部が連結された部分に取り付けられる。

まず、液体流入防止栓10を液体流入防止栓取付装置に
おける各拡径部材32間にわたって装着する。この場合に
は、各拡径部材32を若干収縮した状態とし、両拡径部材
32間に液体流入防止栓10の本体部11を、その栓部11aが
上側になるように巻き付ける。このとき、栓部11aは、
各拡径部材32間に位置するテレビカメラ33に対向した状
態になる。そして、該本体部11の一方の側縁部を他方の
側縁部に設けられ係合部材11dに嵌合させて相互に重ね
合わせる。このような状態で、各係止機構11eにおける
爪部11gを、各拡径部材32の外周面に密着した縮径状態
となるように、所定の係合孔11fに係止する。これによ
り、栓本体部11は、各拡径部32に巻き付いた状態で保持
される。

このような状態で、液体流入防止栓取付装置が本管81
内に導入され、該本管81内を、牽引ロープ50により牽引
されて、分岐管82が分岐している位置まで移動される。
このとき、テレビカメラ33により、液体流入防止栓10の
透明な栓本体部11を介して、分岐管82の位置が確認さ
れ、各拡径部材32に巻き付けられた液体流入防止栓10の
栓本体部11における栓部11aが、分岐管82の端部の下方
に位置される。次いで、駆動部20の固定部材23にエアを
注入して、該固定部材23を膨張させる。これにより、該
固定部材23が本管内周面に圧接されて、駆動部20全体が
本管81内に固定される。

駆動部20全体が本管81内に固定されると、テレビカメ
ラ33により、分岐管82の開口部と液体流入防止栓10の栓
部11aとの位置を監視しつつ、駆動部20における旋回モ
ーター22を駆動させて、その出力軸を所定方向へ回転さ
せる。これにより、支持軸31が所定方向へ回転されて、
各拡径部32およびテレビカメラ33が一体的に所定方向へ
回動し、各拡径部材32に装着された液体流入防止栓10
が、本管81に対して周方向に移動する。そして、液体流
入防止栓10における栓部11aが、分岐管82の開口部に対
向するまで、旋回モーター22が駆動されて、該栓部11a
が、分岐管82の開口部に対向される。

このような状態になると、旋回モーター22の駆動が停
止されて、各拡径部材32内にエアが注入される。円筒状
の各拡径部材32は、内部にエアが注入されることによ
り、その外周面が外方へ広がるように膨張する。各拡径
部材32の外周面に密着した状態の栓本体部11は、各拡径
部材32が拡径されることにより、各係止機構11eの爪部1
1gが、係合孔11fから抜け出して、拡径方向に隣接する
係合孔11fに順次嵌合して拡径される。そして、各拡径
部材32の拡径に伴って該本体部11が拡径されることによ
り、該栓本体部11の栓部11aが、分岐管81の端部開口内
に嵌入した状態により、該栓本体部11の外周面に設けら
れたシール部材13が、該分岐管81の周縁部である本管81
内周面に密着される。このとき、栓本体部11における係
止機構11eの爪部11gは、所定の係合孔11f内に嵌合され
ているために、該栓本体部11は、縮径されるおそれがな
い。

このような状態で、各拡径部材32内のエア、および駆
動部20における固定部材23内のエアを抜いて、各拡径部
材32および固定部材23を収縮させる。液体流入防止栓10
の栓本体部11は、係止機構11eにより縮径されるおそれ
がないために、該栓本体部11は、栓部11aが分岐管82の
端部開口内に嵌合された状態で、しかもシール部材が13
が本管81内周面に密着した状態で、固定されている。そ
して、各拡径部材32および固定部材23が収縮されると、
液体流入防止栓取付装置全体が牽引ロープ50により牽引
されて本管81から搬出される。

このとき、分岐管82内を下水が通流している場合に
は、該下水は、栓部11aの開口部11bから逆止弁11cを通
って本管81内へと通流する。従って、栓部11aに逆止弁1
1cが設けられていると、分岐管82内に装着された栓部11
aにより分岐管81を通流する下水は止水されず、該栓部1
1aには下水により本管81内方向へ圧力が加わるおそれが
ないので好ましい。

このようにして、液体流入防止栓10が分岐管82内に装
着されると、分岐管82内を通流する下水が該液体流入防
止栓10の逆止弁11cを通って本管81内へ通流した状態
で、該本管81内に合成樹脂製の螺旋管が挿入される。

該螺旋管は、該本管の一端部が連結されたマンホール
内に設置される製管機により製造される。該製管機に
は、合成樹脂製の帯状体が順次導入され、該製管機は、
導入される帯状体を螺旋状に巻回して、巻回された帯状
体の相隣する側縁部同士を、その側縁部間に線材を係止
させることにより係止して、本管81の内径に対して比較
的小径の螺旋管を製造する。帯状体には、螺旋管とされ
た場合における外周面となる面に、軸心方向に適当な間
隔をあけて、断面Ｔ字状のリブが形成されている。そし
て、該製管機により製造された螺旋管が、直接、本管81
内へ挿入される。

このとき、分岐管に装着された液体流入防止栓10は、
栓部11aが分岐管内へ嵌入して本体部11が本管内周面に
シール部材13を介して密着した状態になっているため
に、該本管内に挿入される螺旋管は、本体部11に引っか
かることなく、円滑に該本管内に挿入される。本管内に
は、分岐管に装着された液体流入防止栓10の逆止弁11c
を通って下水が流入しているが、該下水は、螺旋管を本
管内へ挿入する作業には、支障がない。該本管内に螺旋
管が挿入されると、本管内に流入した下水は、本管と挿
入された螺旋管との間を通流する。

線材が係止された小径の螺旋管が本管81内に挿入され
た状態になると、マンホール内に設置された製管機を駆
動して、該螺旋管に順次帯状体を送給しつつ、該螺旋管
に係止された線材を、該螺旋管の先端から順次離脱させ
る。これにより、螺旋管は、線材が離脱されることによ
り該螺旋管を構成する帯状体の隣接する側縁部同士が、
該帯状体に製管機により推進力が付与されていることに
より滑動し、該螺旋管は、線材が離脱した部分から順次
拡径される。これにより、螺旋管は、断面Ｔ字状のリブ
が本管81内周面に密着した状態のライニング管となる。

このように、本管81が、その内周面に密着した状態の
ライニング管によりライニングされると、該ライニング
管内に、液体流入防止栓10に取り付けられた被検知体12
を検出するセンサを有する穿孔機が導入される。該穿孔
機は、例えば、モータにより回転される鉛直状のドリル
が、本体部の先端に昇降可能に取り付けられている。該
穿孔機は、地表にて操作され、該穿孔機に取り付けられ
たセンサが液体流入防止栓10に取り付けられた被検知体
12を検出すると、穿孔機は停止される。そして、液体流
入防止栓10が装着された分岐管82の略中心部にドリル先
端を対向させて、該ドリルを回転しつつ上昇させる。こ
れにより、ドリルは、ライニング管における分岐管82の
軸心位置に略対向する位置に小孔を穿孔する。ドリル
は、ライニング管にのみ小孔を穿孔し、その先端は液体
流入防止栓10には当接されない。このようにして、小孔
が穿孔されると、穿孔機は、ライニング管から搬出され
る。

次いで、ライニング杆内にシール材注入機が搬入され
る。該シール材注入機は、分岐管82の軸心位置に略対向
して穿孔されたライニング管の小孔位置まで走行され、
注入ノズルの先端が該小孔の近傍位置に対向するよう
に、シール材注入機が停止される。このような状態で、
注入ノズルの先端部を小孔内に挿入して該注入ノズル先
端から、例えば、熱硬化性樹脂を用いたシール材が吐出
される。これにより、シール材は、分岐管82に装着され
た液体流入防止栓10における栓本体部11とライニング管
外周面との間に充填される。

このようにしてシール材が充填されると、シール材充
填機は、ライニング管から搬出され、シール材が硬化し
た後に、該ライニング管内には、削孔機が搬入される。
そして、該削孔機により、ライニング管における小孔の
周囲を切削し開口部を形成する。このとき、同時に、液
体流入防止栓10における分岐管82内に嵌合された栓部11
a内に進入して硬化したシール材を切削するとともに、
該栓部11aも切削して、ライニング管内部と分岐管82と
を、開口部を介して連通状態とする。ライニング管の開
口部およびシール材を分岐管82内周面に沿った状態に切
削し、また液体流入防止栓10を分岐管82から除去する
と、ライニング管10に開設された開口部の周縁部と分岐
管82の端面の周縁部との間が、硬化したシール材により
シールされた状態になる。

これにより、本管81は、合成樹脂製のライニング管に
てライニングされて、該ライニング管と分岐管82とが、
シール材にてシールされた状態で連通される。

液体流入防止栓10の係止機構11eとしては、栓本体部1
1の一方に形成された角穴状の係合孔11fと、爪部11gと
により構成したが、例えば、係合孔11fが丸穴であって
もよい。また、第５図に示すように、一方の側縁部表面
に鋸歯状の係合溝11mを周方向に多数形成するととも
に、該側縁部が嵌合する係合部材11n内に各係合溝11mに
係止する爪部11sを設けるようにしてもよい。さらに、
係止機構は、一方向へのみ摺接する面ファスナーにより
構成してもよい。

液体流入防止栓取付装置は、前記実施例では、２つの
拡径部材32を有する構成であったが、拡径部材32が、１
つであってもよい。この場合には、テレビカメラ33は、
軸受け体40上に設ける構成とすればよい。また、液体流
入防止栓10を本管81内に装着した後に、ライニング管を
削孔するための削孔機を、液体流入防止栓取付装置に一
体的に取り付けてもよい。

拡径部材は、エアにより膨張する構成に限らず、例え
ば、第６図および第７図に示すような構成であってもよ
い。該拡径部材35は、支持軸31に同心状に支持された円
筒状の支持部材35aと、該支持部材35aに支持された３つ
のエアシリンダ35bと、各エアシリンダ35bのロッド先端
にそれぞれ取り付けられた保持板35cとを有している。
各エアシリンダ35bは、支持部材35aの中央部に、それぞ
れが周方向に等しい間隔をあけた状態で、それぞれのロ
ッドが放射方向に沿って移動するように、ロッド先端が
外側に位置されて配設されている。そして、各ロッド先
端に、支持部材35aとは同心状円筒を形成する円弧状と
なった保持板35cがそれぞれ取り付けられている。各エ
アシリンダ35bは、一体的に駆動されるようになってお
り、各エアシリンダ35bが駆動されることにより、各保
持板35cが内外方向へ移動する。なお、本実施例では、
第４図に示す実施例と同様の構成物については、同符号
を付けて説明を省略する。

各保持板35cに、前記液体流入防止栓10における栓本
体部11が巻き付けられて、本管81内に搬入される。そし
て、本管81内の所定位置にて、各エアシリンダ35bが一
体的に駆動されて、各保持板35cの外周面が外方へ移動
することにより、各保持板35cにて形成される円筒が拡
径され、これにより、液体流入防止栓10が、本管81内に
装着される。

（発明の効果） 本発明の分岐管の液体流入防止栓は、このように、栓
本体部に備わった栓部が外側に突出しているので、その
栓部を分岐管にセットする前において栓部が分岐管に対
して若干ずれていても、それまで縮径状態であった栓本
体部を拡径してセットする際に、栓部の形状に基づいて
栓部と分岐管とがセンターの一致した状態に修正され、
この修正状態を保持して栓本体部が本管の所定位置に確
実に装着され、分岐管内への液体の流入もしくは本管内
への液体の流入を確実に防止する。また、栓本体部の外
側にシール部材13が設けられているので、栓本体部と本
管との間がシールされるため、分岐管が栓本体部の内部
とのみ連通した状態にすることができる。また、栓本体
部を透明な材料で形成すると、テレビカメラ等で栓部と
分岐管との位置合わせを容易に行うことができる。しか
も、本管内へ搬入する場合には、栓本体部は、縮径した
状態とすることができるために、本管が小径の場合に
も、支障なく装着できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の液体流入防止栓の一例を示す一部破断
側面図、第２図はその横断面図、第３図はその要部の断
面図、第４図は本発明の流体流入防止栓取付装置の一例
を示す側面図、第５図は液体流入防止栓の他の例の要部
断面図、第６図は液体流入防止栓取付装置の他の実施例
の側面図、第７図は第６図のＡ−Ａ線における断面図で
ある。 10……液体流入防止栓、11……栓本体部、11a……栓
部、11b……開口、11c……逆止弁、11e……係止機構、1
1f……係合孔、11g……爪部、13……シール部材、20…
…駆動部、32,35……拡径部材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本管から分岐した分岐管の該本管に連通す
   る端部を覆う液体流入防止栓であって、 各側縁部同士が相互に重なり合った状態で本管内周面に
   沿うように縮径および拡径可能に巻回されて、前記分岐
   管の端部を覆い得る大きさをしており、各側縁部同士を
   拡径方向へのみ移動可能状態で係止する係止機構を有す
   る薄板状の栓本体部と、 該栓本体部の一部に該分岐管の該端部内に嵌合される大
   きさで外側に突出した栓部と、 前記栓本体部の外側に設けられ、該栓本体部と該本管と
   の間をシールするシール部材と を具備してなる液体流入防止栓。
2. 【請求項２】前記栓本体部が透明である請求項１に記載
   の液体流入防止栓。