JP2006314926A - 管路内面の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 管路内の洗浄に際し、管路の口径が大きくなっても作業に時間を要しないようにするとともに、管路外への装置の回収作業を容易に行えるようにする。
【解決手段】 内部を洗浄すべき管路１に沿って所定距離をおいた位置に、管内と管外とを連通させる第１の開口と第２の開口とをそれぞれ設け、第１の開口２から、噴出ヘッド付きのホース５を管路内に挿入するとともに、ホース５内の流体を噴出ヘッドから後ろ向きに噴出させることによって、管路１内において第２の開口に向けて走行させ、第２の開口において、ホース５から噴出ヘッドを取り外すとともに、このホース５からの流体１６を噴出させることによって洗浄具１４を回転させることができる回転式洗浄ヘッド２０を取り付け、洗浄具１４を回転させながら、ホース５を第１の開口２から取り出すように引き戻すことで、第２の開口から第１の開口２に向けて管路の内面を洗浄する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、上水道管路や下水道管路などの管路内面の洗浄方法に関する。

このような方法を実施するための洗浄装置として、特願２００５−８４７９号において提案されているものがある。その詳細を図６〜図９にもとづいて説明する。
図６において、１は地中に埋設された水平方向の管路であって、上水道や下水道を構成しており、たとえばダクタイル鋳鉄製の多数の管を互いに接合することによって配管されている。管路１には、消火栓や空気弁などの付帯設備を取り付けるための上向きの分岐管２が設けられ、この分岐管２では、付帯設備を取り除くことによって、管路の内外を連通させることができる。

３は洗浄装置で、ヘッド部４と、このヘッド部４へ高圧水を供給するためのホース５と、高圧水の供給源としての高圧水供給装置６とを有する。高圧水供給装置６は、管路１の外部に設けられ、ポンプを備えることによって、この高圧水供給装置６から繰り出されるホース５を介してヘッド部４へ高圧水を供給可能である。７は送り込み装置で、管路１の外部に設けられ、ホース５を挟み込み可能な一対のローラ８、９を有し、これらのローラ８、９によって、ホース５に、管路１内への送り込み力や、管路１からの取り出し力や、制動力を作用させることができるように構成されている。

図７〜図９は、ヘッド部４の詳細構造を示す。このヘッド部４は、第１のヘッド１１と第２のヘッド１２との間に、周方向に複数の弾性板状の弓形のブラシ支持部１３がわたされ、このブラシ支持部１３の中央部に洗浄具としての洗浄ブラシ１４が設けられている。第１のヘッド１１における周方向に沿った複数の位置には、この第１のヘッド１１の接線方向かつ第１のヘッド１１から後方へ向かう斜め方向の噴出孔１５が形成されている。

これにより、ホース５から第１のヘッド１１にたとえば高圧水１６が供給されると、この高圧水１６は、噴出孔１５から第１のヘッド１１の接線方向かつ斜め後ろの方向に噴出される。この噴出孔１５からの高圧水１６の噴出力によって、第１のヘッド１１に、回転力と前方への推進力とが付与される。

このような構成において、管路１の内面を洗浄する際には、管路１における洗浄対象範囲の上流側仕切弁と下流側仕切弁とを閉じ、次に分岐管２から消火栓や空気弁などを取り外して、図示のように、この分岐管２を通して管路１の内部に洗浄装置３のヘッド部４とそれに接続されたホース５とを挿入する。

次に、高圧水供給装置６からホース５を介してヘッド部４に高圧水１６を供給する。すると、この高圧水１６は、噴出孔１５から外部へ噴出される。これにより、第１のヘッド１１とブラシ支持部１３と第２のヘッド１２とに一体に回転力が作用されるとともに、ヘッド部４に前向きの推進力が作用される。すると、ヘッド部４は、洗浄ブラシ１４を管路１の内面に押し付けながら回転するととともに前方へ移動し、これによって管路１の内面の洗浄が行われる。

このようにして洗浄作業を実施し、ヘッド部４が管路１における洗浄区間の終端部に到達したなら、ホース５の送りを停止し、続いて高圧水供給装置６も停止し、分岐部２からホース４を全長にわたって引き抜き、ヘッド部４も管路１の外に引き戻して、洗浄作業を終了する。最後に、洗浄区間のフラッシングを行うことにより、洗浄作業によって管路１の内面から剥離した付着物などを管路１の中から排出して、全作業を終了する。

このような従来の洗浄装置において、管路１の口径が大きくなると、それに対応して弾性板状のブラシ支持部１３が長くなるため、大きな回転力が必要になる。そのためには、噴射孔１５の角度を調整し、ヘッド部４の後方への傾斜角を小さくして、噴射孔１５ができるだけヘッド部４の径方向に向くようにすることが必要になる。すると、その結果として推進力が小さくなってしまい、洗浄に時間が掛かってしまう。

また、洗浄後は、上記のようにヘッド部への高圧水１６の供給を止めたうえでホース５を引張ってヘッド部４を回収しているが、その際にゴム製の軟らかいホースが伸びるため、大きな力が必要になってしまう。

そこで本発明は、このような課題を解決して、管路内の洗浄に際し、管路の口径が大きくなっても作業に時間を要しないようにするとともに、管路外への装置の回収作業を容易に行えるようにすることを目的とする。

この目的を達成するため本発明の管路内面の洗浄方法は、内部を洗浄すべき管路に沿って所定距離をおいた位置に、管内と管外とを連通させる第１の開口と第２の開口とをそれぞれ設け、第１の開口から、噴出ヘッド付きのホースを管路内に挿入するとともに、ホース内の流体を噴出ヘッドから後ろ向きに噴出させることによって、噴出ヘッド付きのホースを管路内において第２の開口に向けて走行させ、第２の開口において、噴出ヘッド付きのホースから噴出ヘッドを取り外すとともに、前記ホースに、このホースからの流体を噴出させることによって洗浄具を回転させることができる回転式洗浄ヘッドを取り付け、回転式洗浄ヘッドの洗浄具を回転させながら、第１の開口からホースを取り出すようにホースを引き戻すことで、第２の開口から第１の開口に向けて管路の内面を洗浄するものである。

また本発明の管路内面の洗浄装置は、上記洗浄方法のために用いられる回転式洗浄ヘッドを備え、この回転式洗浄ヘッドは、流体を、実質的に、洗浄具を回転させる方向にのみ噴出させるとともに回転式洗浄ヘッドを管路の方向に推進させる方向には噴出させないようにしたものである。

本発明によると、噴出ヘッドからの噴出力によってホースを管路に沿ってあらかじめ移動させておくことができ、その後の洗浄時における管路に沿った洗浄ヘッドの推進力は、ホースに引き戻し力を外力として付与することにより得ることができ、このため洗浄ヘッドは推進力を発生する必要がなく、回転力のみを発生させればよいため、大きな回転力を発生させることができ、このため大口径の管路でも短時間で洗浄することができる。またホースの引き戻しの際には、このホースの内部には洗浄ヘッドへ供給される加圧状態の流体が満たされており、このためホースが硬くなり、したがって、容易に作業することができるとともに、長距離区間や途中に曲がり部が多くホースを引っ張る際の抵抗が大きい管路にも適用することができる。

以下、本発明の実施の形態を、図１〜図５にもとづき、図６〜図９に示したものと同一の部材には同一の参照番号を付して、詳細に説明する。
図２は、本発明の実施の形態にもとづく回転式洗浄ヘッド２０の断面構造を示す。この回転式洗浄ヘッド２０は、ホース５の先端に取り付けられるものであるが、図７に示した従来のヘッド部４に比べ、噴出孔２２の構成のみが相違する。

すなわち、図２において、２１は第１のヘッドで、中心部に配置された非回転部２３と、この非回転部２３の外周に配置された回転部２４とを有する。回転部２４は環状の内周溝２５を有し、この回転部２４は、内周溝２５の両側に配置された一対のＯリング２６、２６を介して非回転部２３に外ばめされることで、非回転部２３に対してシールを保った状態で、この非回転部２３に対して回転自在とされている。各Ｏリング２６の側部には、それぞれバックアップリング２７が、Ｏリング２６と同様に非回転部２３に外ばめされた状態で配置されている。非回転部２３の先端にはフランジ２８が一体に形成され、このフランジ２８と回転部２４との間にはボールベアリングやローラベアリングなどによって構成されたスラストベアリング２９が設けられている。３０はワッシャ、３１は止め輪であり、これらと上述のスラストベアリング２９およびフランジ２８とによって、回転部２４を非回転部２３に対して軸心方向に位置決めできるように構成されている。

非回転部２３の中心部には軸心方向孔３２が形成されており、この軸心方向孔３２はアダプタ３３を介してホース５に連通されている。また非回転部２３には径方向孔３４が形成されており、この径方向孔３４によって軸心方向孔３２と回転部２４の内周溝２５とが互いに連通されている。以下、第１のヘッド２１におけるホース５が接続された方を後側、それとは反対側を前側として、回転式洗浄ヘッド２０などの前後を規定する。

噴出孔２２は、回転部２４の周方向に沿った複数の位置において、内周溝２５から回転部２４の外面に向かう径方向、かつ回転部１３の接線方向に、貫通状態で形成されている。これにより、ホース５から第１のヘッド２１に高圧水１６が供給されると、この高圧水１６は、軸心方向孔３２と径方向孔３４とを通って内周溝２５に供給され、さらに噴出孔２２から回転部２４の径方向かつ接線方向に噴出される。この噴出孔２２からの高圧水１６の噴出力によって、回転式洗浄ヘッド２０には、実質的な推進力が付与されることなしに、回転部２４に回転力が付与されることになる。すなわち、高圧水１６の噴出力は、回転部２４に回転力を作用させるためにのみ利用される。

第１のヘッド２１から前方に距離をおいた位置には、第２のヘッド１２が設けられている。第１のヘッド２１と第２のヘッド１２との間には、周方向に複数のブラシ支持部１３がわたされている。各ブラシ支持部１３は、たとえばステンレスの薄板によって形成されることで、回転式洗浄ヘッド２０の径方向すなわちこの回転式洗浄ヘッド２０が挿入される管路１の径方向に弾性変形可能とされている。そして各ブラシ支持部１３は、その一端部３６が第１のヘッド２１の回転部２４における噴出孔２２を避けた位置の外面にねじ３７などによって固定されるとともに、その他端部３８が第２のヘッド１２の外面にねじ３７などによって固定され、かつ回転式洗浄ヘッド２０の径方向外向きに張り出すような弓形に形成されている。この弓形のブラシ支持部１３における径方向の外向きに最も張り出した部分には、洗浄ブラシ１４が設けられている。この洗浄ブラシ１４は、その毛先が径方向の外側に向かうように設けられている。

第１のヘッド２１と第２のヘッド１２との間には、複数のブラシ支持部１３によって囲まれた瓜形の空間３９が形成されるが、この空間３９の中心部には、引張りばね４０が設けられている。詳細には、引張りばね４０は、その一端が第１のヘッド２１の非回転部２３の端面に連結され、その他端が第２のヘッド１２の端面に連結されて、これら第１のヘッド２１と第２のヘッド１２とを互いに引き寄せて両者が互いに近づくように、力を作用させることが可能とされている。このように第１のヘッド２１と第２のヘッド１２とが互いに近づくように力が作用されると、それによって弓形のブラシ支持部１３は径方向の外向きに広がるように弾性変形され、このため洗浄ブラシ１４を洗浄動作のために所要の力で管路１の内面に押圧させることが可能である。

なお、第１のヘッド２１の非回転部２３は回転を行わず、これに対し第２のヘッド１２は第１のヘッド２１の回転部２４やブラシ支持部１３とともに回転するので、引張りばね４０と第１のヘッド２１の非回転部２３との間と、引張りばね４０と第２のヘッド１２との間との少なくともいずれか一方には、これら引張りばね４０とヘッド２１、１２との相対的な回転を許容するためのカップリングを設けることが必要である。

図４は、本発明にもとづく噴出ヘッド４１の構成を示す。この噴出ヘッド４１は、ホース５の先端のアダプタ３３によって、回転式洗浄ヘッド２０に代えてこのホース５の先端に取り付けることができるものである。すなわち、噴出ヘッド４１は、砲弾形に形成されるとともに、内部空間４２を有し、この内部空間４２がアダプタ３３を介してホース５に連通されるように構成されている。噴出ヘッド４１の後端部におけるホース５よりも外周側の位置には、内部空間４２に連通する周方向に複数の噴出孔４３が管路１の方向に沿って貫通状態で形成されている。すなわち噴出孔４３は、ホース５から内部空間４２に供給された高圧水１６を、管路１に沿って後ろ向きに噴出させることができるように構成されている。これにより、噴出ヘッド４１およびこれに接続されたホース５には、管路１に沿った前向きの推進力が作用されることになる。

このような構成において、管路１の内面を洗浄する際には、管路１における洗浄対象範囲の上流側仕切弁と下流側仕切弁とを閉じ、次に、図３に示すように、第１の開口としての分岐管２から消火栓や空気弁などを取り外す。そして、図示のように、ホース５の先端に取り付けられた噴出ヘッド４１を、このホース５とともに分岐管２を通して管路１の内部に挿入する。このとき、管路１の中は、たとえば通水はしていないが満水の状態であるのが好適である。

そして高圧水供給部６からホース５を介して噴出ヘッド４１高圧水を供給すると、この高圧水１６は、噴出ヘッド４１の噴出孔４３から図示のように後ろ向きに噴出される。すると、その反力によって噴出ヘッド４１に前向きの推進力が付与され、それによって噴出ヘッド４１およびこれに接続されたホース５は、管路１の内部を前向きに推進することになる。この推進に応じて、送り込み装置７によってホース５を順次管路１の内部に送り込む。

このようにすると、噴出ヘッド４１から噴出される高圧水１６はそのすべてが噴出ヘッド４１およびホース５の推進のために利用される。このため、効率よく短時間のうちにこれらを目的位置まで推進させることができる。

図５に示すように、噴出ヘッド４１が目的位置としての第２の開口を構成する別の分岐管４４の位置に到達したなら、この噴出ヘッド４１およびホース５の先端部を管路１の外に取り出す。このとき、図示のように長尺のＪ字形の取り出し具４５を用い、この取り出し具４５によってホース５における噴出ヘッド４１の近傍の部分を引っ掛けるようにすることで、容易に作業することができる。

次に、管路１から分岐管４４を経て外部に取り出されたホース５の先端部から噴出ヘッド４１を取り外し、それに代えて回転式洗浄ヘッド２０を取り付ける。そして、この回転式洗浄ヘッド２０をホース５とともに分岐管４４から管路１の中へ入れ戻す。

そして、図１に示すように、高圧水供給部６からホース５を介して回転式洗浄ヘッド２０に高圧水を供給すると、このヘッド２０から高圧水１６が噴出されて、ブラシ支持部１３および洗浄ブラシ１４が回転し、洗浄ブラシ１４が管１の内面に押圧されていることで、この管１の内面を洗浄することができる。このとき、同時に、たとえば送り込み装置７を逆方向に動作させ、分岐管２からホース５を取り出すようにして、このホース５を引き戻す。すると、回転式洗浄ヘッド２０は、ホース５によって引張られながら、図５に示した第２の開口としての分岐管４４から図１に示した第１の開口としての分岐管２に向けて、管路１の内部を後ろ向きに移動されることになる。

このとき、管路１に沿って回転式洗浄ヘッド２０を移動させるための力は、ホース５による引張り力によって付与される。このため、図２に示す噴出孔２２から噴出される高圧水１６は、ヘッド２０に管路１の方向の推進力を発生させる必要がなく、このため図示のように回転部２４の径方向かつ接線方向に噴出されて、回転式洗浄ヘッド２０に回転力を付与させるだけで足りる。すなわち、高圧水１６の噴出力は、回転部２４に回転力を作用させるためにのみ利用される。したがって、大きな回転力を発生させることができ、このため管路１の口径が大きい場合にも短時間で洗浄を行うことができる。

また、このとき、ホース５の内部には高圧水１６が供給されており、このためホースが硬くなり、したがってその引き戻し作用を容易に実施することができる。

また従来のようにヘッド部からの高圧水の噴出力の分力によって推進力を発生させる場合は、その噴出力によってヘッド部のみならずホース５をも推進させる必要があるため、推進可能なホース長に限度がある。しかし、本発明によると、噴出ヘッド４１によって噴出力のすべてをホース５の推進に利用することができ、また送り込み装置７からの外力によってホース５を引張ることで回転式洗浄ヘッド２０の移動を行わせることができるため、従来よりも長い区間の洗浄を行うことが可能である。

本発明の実施の形態の管路内面の洗浄方法を示す図である。 図１における回転式洗浄ヘッドの詳細断面図である。 本発明にもとづく図１よりも前の工程を示す図である。 図３における噴出ヘッドの詳細断面図である。 図３と図１との間の工程を示す図である。 従来の管路内面の洗浄方法を示す図である。 図６におけるヘッド部の詳細断面図である。 図７に示すヘッド部の横断面図である。 図７に示すヘッド部の外観図である。

符号の説明

１ 管路
２ 分岐管
５ ホース
１４ 洗浄ブラシ
１６ 高圧水
２０ 回転式洗浄ヘッド
２２ 噴出孔
４１ 噴出ヘッド
４４ 分岐管

Claims (2)

1. 内部を洗浄すべき管路に沿って所定距離をおいた位置に、管内と管外とを連通させる第１の開口と第２の開口とをそれぞれ設け、
   第１の開口から、噴出ヘッド付きのホースを管路内に挿入するとともに、ホース内の流体を噴出ヘッドから後ろ向きに噴出させることによって、噴出ヘッド付きのホースを管路内において第２の開口に向けて走行させ、
   第２の開口において、噴出ヘッド付きのホースから噴出ヘッドを取り外すとともに、前記ホースに、このホースからの流体を噴出させることによって洗浄具を回転させることができる回転式洗浄ヘッドを取り付け、
   回転式洗浄ヘッドの洗浄具を回転させながら、第１の開口からホースを取り出すようにホースを引き戻すことで、第２の開口から第１の開口に向けて管路の内面を洗浄することを特徴とする管路内面の洗浄方法。
2. 請求項１に記載の管路内面の洗浄方法のために用いられる回転式洗浄ヘッドを備え、この回転式洗浄ヘッドは、流体を、実質的に、洗浄具を回転させる方向にのみ噴出させるとともに回転式洗浄ヘッドを管路の方向に推進させる方向には噴出させないものであることを特徴とする管路内面の洗浄装置。

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