JP6921408B2 - 流体機器の接続工法と流体機器の接続構造及びテーパフランジ - Google Patents

Description

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

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

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

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

特開２０１１−２３６９４８号公報

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

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

本発明による第１の特徴構成は、管軸芯が交差する両流体管の端部を密封状態で囲繞するハウジング内において、不断流状態で前記両流体管の端部間に流体機器を配置する流体機器配置工程と、
前記ハウジング内において、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とを摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続する継ぎ輪接続工程と、
前記両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとを締結手段で密封状態に固定連結する固定連結工程と、
を備えた流体機器の接続工法であって、
前記流体機器の前記連結フランジと前記継ぎ輪の前記連結フランジとを面当たり状態に修正する当接状態修正工程が備えられ、前記当接状態修正工程では、管軸芯が水平軸芯と交差する前記流体管に外装された前記継ぎ輪の前記連結フランジと前記流体機器の前記連結フランジとの間に、前記継ぎ輪の前記連結フランジに対する第１当接面及び前記流体機器の前記連結フランジに対する第２当接面を備え、且つ、前記第１当接面と前記第２当接面とで形成される第２交差角度が前記流体管の管軸芯と前記水平軸芯との交差角度に構成されている角度調整体を配置し、前記流体機器の前記連結フランジと前記継ぎ輪の前記連結フランジとを、前記角度調整体を介して面当たり状態に修正する点にある。

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

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

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

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

上記構成によれば、角度調整手段を構成する環状の角度調整体を、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとの間に配置し、固定連結工程において、締結手段で両継ぎ輪の連結フランジと流体機器の連結フランジとを密封状態に固定連結するだけで、角度調整体を同時に共締め固定することがでる。
したがって、流体機器の接続構造の簡素化を図りながら、流体機器の連結フランジと継ぎ輪の連結フランジとを面当たり状態に能率良く容易に修正することができる。
本発明による第２の特徴構成は、前記角度調整体は、前記流体機器の前記連結フランジとの間及び前記継ぎ輪の前記連結フランジとの間にそれぞれパッキンを介装した状態で前記連結フランジと前記連結フランジとに共締め固定されている点にある。
本発明による第３の特徴構成は、前記角度調整体は、前記流体機器の前記連結フランジ又は前記継ぎ輪の前記連結フランジと一体形成されている点にある。

本発明による第４の特徴構成は、前記角度調整体は、前記ハウジング内に搬入される前の前記流体機器の前記連結フランジに、パッキンを介して予め固定連結されている点にある。

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

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

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

本発明による第６の特徴構成は、管軸芯が交差する両流体管の端部間に流体機器が配設され、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とが摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続され、前記各継ぎ輪の連結フランジとこれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとが締結手段で密封状態に固定連結されている流体機器の接続構造であって、
管軸芯が水平軸芯と交差する前記流体管に外装された前記継ぎ輪の前記連結フランジと前記流体機器の前記連結フランジとの間に、前記継ぎ輪の前記連結フランジに対する第１当接面及び前記流体機器の前記連結フランジに対する第２当接面を備え、且つ、前記第１当接面と前記第２当接面とで形成される第２交差角度が前記流体管の管軸芯と前記水平軸芯との交差角度に構成されている角度調整体を配置し、前記流体機器の前記連結フランジと前記継ぎ輪の前記連結フランジとを、前記角度調整体を介して面当たり状態に構成する点にある。

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Claims (6)

1. 管軸芯が交差する両流体管の端部を密封状態で囲繞するハウジング内において、不断流状態で前記両流体管の端部間に流体機器を配置する流体機器配置工程と、
   前記ハウジング内において、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とを摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続する継ぎ輪接続工程と、
   前記両継ぎ輪の連結フランジとそれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとを締結手段で密封状態に固定連結する固定連結工程と、
   を備えた流体機器の接続工法であって、
   前記流体機器の前記連結フランジと前記継ぎ輪の前記連結フランジとを面当たり状態に修正する当接状態修正工程が備えられ、前記当接状態修正工程では、管軸芯が水平軸芯と交差する前記流体管に外装された前記継ぎ輪の前記連結フランジと前記流体機器の前記連結フランジとの間に、前記継ぎ輪の前記連結フランジに対する第１当接面及び前記流体機器の前記連結フランジに対する第２当接面を備え、且つ、前記第１当接面と前記第２当接面とで形成される第２交差角度が前記流体管の管軸芯と前記水平軸芯との交差角度に構成されている角度調整体を配置し、前記流体機器の前記連結フランジと前記継ぎ輪の前記連結フランジとを、前記角度調整体を介して面当たり状態に修正する流体機器の接続工法。
2. 前記角度調整体は、前記流体機器の前記連結フランジとの間及び前記継ぎ輪の前記連結フランジとの間にそれぞれパッキンを介装した状態で前記連結フランジと前記連結フランジとに共締め固定されている請求項１記載の流体機器の接続工法。
3. 前記角度調整体は、前記流体機器の前記連結フランジ又は前記継ぎ輪の前記連結フランジと一体形成されている請求項１記載の流体機器の接続工法。
4. 前記角度調整体は、前記ハウジング内に搬入される前の前記流体機器の前記連結フランジに、パッキンを介して予め固定連結されている請求項２記載の流体機器の接続工法。
5. 前記角度調整体には、前記流体管の管軸芯と水平軸芯との交差角度でテーパ状に形成された一つ又は複数のテーパフランジが備えられている請求項１，２，４のいずれか１項に記載の流体機器の接続工法。
6. 管軸芯が交差する両流体管の端部間に流体機器が配設され、前記両流体管の端部と前記流体機器の両接続筒部とが摺動可能な継ぎ輪で密封状態に接続され、前記各継ぎ輪の連結フランジとこれに管軸芯方向で対面する前記流体機器の連結フランジとが締結手段で密封状態に固定連結されている流体機器の接続構造であって、
   管軸芯が水平軸芯と交差する前記流体管に外装された前記継ぎ輪の前記連結フランジと前記流体機器の前記連結フランジとの間に、前記継ぎ輪の前記連結フランジに対する第１当接面及び前記流体機器の前記連結フランジに対する第２当接面を備え、且つ、前記第１当接面と前記第２当接面とで形成される第２交差角度が前記流体管の管軸芯と前記水平軸芯との交差角度に構成されている角度調整体を配置し、前記流体機器の前記連結フランジと前記継ぎ輪の前記連結フランジとを、前記角度調整体を介して面当たり状態に構成する流体機器の接続構造。

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