JP2021130958A

JP2021130958A - 管内清掃方法

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Publication number: JP2021130958A
Application number: JP2020026322A
Authority: JP
Inventors: 淳高田; Atsushi Takada; 克哉内海; Katsuya Uchiumi
Original assignee: Kansei Co
Current assignee: Kansei Co
Priority date: 2020-02-19
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2021-09-09
Anticipated expiration: 2040-02-19
Also published as: JP7403801B2

Abstract

【課題】清掃効率に優れた管内清掃方法を提供する。【解決手段】レシーバタンク装置１７を一対のレシーバタンク６１、６３を有するように構成し、回収タンク１５の支持バー６５、６７上に載せて支える。レシーバタンク６１内を吸引車１９の吸引タンク８１で減圧してレシーバタンク６１内に下水を収容する。レシーバタンク６１内の下水が所定量に達したら、レシーバタンク６１から下水を回収タンク１５内に排出するとともに、レシーバタンク６３内を吸引車１９の吸引タンク８１で減圧してレシーバタンク６３内に下水を収容する。【選択図】図４

Description

本発明は管内を清掃ロボットにより清掃する管内清掃方法に関し、特に大口径の下水管内を清掃する下水管内清掃方法に関する。

下水管や側溝などの流路内には汚泥等が堆積したり付着したりするので、この堆積や付着する汚泥等を取り除くために流路内を清掃する必要がある。流路内の清掃は、例えば特許文献１に示すように、流路内で高圧洗浄水を噴射することによって堆積や付着している汚泥等を粉砕し、粉砕した汚泥等を洗浄水や下水などとともに吸引車で吸引することにより行っている。

特開２０１４−１０５５２０号公報

しかしながら、この流路内の清掃方法では、吸引車で吸引する洗浄水や下水などの水の量が多い場合には、吸引車の吸引タンクが早期に汚泥等を含んだ水によって満量となってしまう。吸引車の吸引タンクが満量となると、一旦清掃作業を中断し、吸引タンク内の水を排水してから再び清掃作業を開始することとなるので、吸引タンクの早期の満量は清掃作業効率を低下させる。

そこで本発明は、清掃効率に優れた管内清掃方法の提供を目的とする。

この目的を達成するための本発明の管内清掃方法は、下水管等の管内の汚泥等の堆積付着物を清掃する管内清掃方法であって、清掃ホースを有し、高圧水等の噴射装置又は発射装置が設けられた、下水管等の管内を走行できる管内清掃ロボットと、前記管内清掃ロボットの前記清掃ホースが接続されるレシーバタンク装置と、前記レシーバタンク装置の排出口からの排出物を受けるように配置される回収タンクと、吸引タンク及びこの吸引タンクに接続された吸引ホースを有し、前記レシーバタンク装置にこの吸引ホースが接続される吸引装置と、を準備する準備工程又は準備作業と、下水管等の管内に配置された前記管内清掃ロボットの前記噴射装置又は発射装置により粉砕等された管内の堆積付着物を前記清掃ホースで吸い込んで清掃するために、前記レシーバタンク装置を介する前記吸引装置の吸引力により管内の水を前記清掃ホースで吸い込み、吸い込んだ水を前記清掃ホースから前記レシーバタンク装置に吐き出す清掃工程又は清掃作業と、前記レシーバタンク装置に溜まった水を、前記レシーバタンク装置の排出口から前記回収タンクに回収する回収工程又は回収作業と、を備え、前記レシーバタンク装置には一対のレシーバタンクが設けられ、前記清掃工程又は清掃作業は、前記清掃ホースで吸い込んだ水を一方の前記レシーバタンクに吐き出す第１の清掃工程又は清掃作業と、前記清掃ホースで吸い込んだ水を他方の前記レシーバタンクに吐き出す第２の清掃工程又は清掃作業と、を有し、前記回収工程又は回収作業は、前記第１の清掃工程又は清掃作業の終了後に一方の前記レシーバタンクに溜まった水を一方の前記レシーバタンクの前記排出口から前記回収タンクに回収する第１の回収工程又は回収作業と、前記第２の清掃工程又は清掃作業の終了後に他方の前記レシーバタンクに溜まった水を他方の前記レシーバタンクの前記排出口から前記回収タンクに回収する第２の回収工程又は回収作業と、を有していて、前記回収タンクには、回収した水を前記堆積付着物を除去又は分離して排出するための排出構造が設けられているものである。

本発明の管内清掃方法は、例えば大口径の下水管内を清掃するために実施されるものである。管内清掃ロボットは、例えば１０ｃｍ乃至５０ｃｍの深さ（最大深さ）の下水が流れる下水管内を、例えば下水の流れに逆らって又は上流側に移動しながら、あるいは下流側に移動しながら清掃を行っていく。管内清掃ロボットは、例えば高圧洗浄水の噴射装置又は発射装置により堆積付着物（堆積物又は付着物）の粉砕や剥離などを行う。管内清掃ロボットは、例えばテレビカメラを有し、このテレビカメラにより確認された堆積付着物の粉砕等を噴射装置又は発射装置により行う。管内清掃ロボットは停車して堆積付着物の粉砕等を噴射装置又は発射装置により行うことができる。

管内清掃ロボットの噴射装置又は発射装置により粉砕等された堆積付着物を清掃ホースで吸い込んで清掃するために、例えば、吸引装置の吸引力を常にレシーバタンク装置に作用させ、清掃ホースを常に吸引状態に保持しておくことができる。このように構成すると、清掃ホースからレシーバタンク装置に運ばれる下水等の水の量が多くなるが、レシーバタンク装置に一対のレシーバタンクを設けておき、例えば、清掃ホースから一方のレシーバタンクに水が吐き出される状態では他方のレシーバタンクは水が吐き出されない状態であり（第１の清掃工程又は清掃作業）、例えば、一方のレシーバタンクに水が所定量溜まると、一方のレシーバタンクは水が吐き出されない状態に切り換わり、例えば空の状態の他方のレシーバタンクは清掃ホースから水が吐き出される状態に切り換わる（第２の清掃工程又は清掃作業）。例えば、第１の清掃工程又は清掃作業が終了すると第２の清掃工程又は清掃作業中に一方のレシーバタンクに溜まった水が回収タンクに回収される（第１の回収工程又は回収作業）。また、例えば、他方のレシーバタンクに水が所定量溜まると、他方のレシーバタンクは水が吐き出されない状態に切り換わり、例えば空の状態の一方のレシーバタンクは清掃ホースから水が吐き出される状態に切り換わる（第１の清掃工程又は清掃作業）。例えば、第２の清掃工程又は清掃作業が終了すると第１の清掃工程又は清掃作業中に他方のレシーバタンクに溜まった水が回収タンクに回収される（第２の回収工程又は回収作業）。このようにして、例えば、第１の清掃工程又は清掃作業と第２の清掃工程又は清掃作業が必要な回数だけ交互に繰り返されるが、例えば、清掃工程又は清掃作業の間中又は全清掃工程又は清掃作業中、吸引装置の吸引力が常にレシーバタンク装置に作用している。

ここで、回収タンクの容量が大きければ、回収されるべき総量の水を収容することができるが、それでは回収タンクの設置や運搬が煩雑となる。そこで、回収タンクに回収した水を堆積付着物を除去又は分離して排出するための排出構造を設けておくことが好ましい。このように構成すれば、堆積付着物を除去又は分離した水のみを、随時、例えば清掃工程又は清掃作業の実施中に若しくは清掃工程又は清掃作業の実施中から終了後にかけて、例えば下水管などの管内に戻すことができるので、回収タンクの容量を小さくしておくことができる。具体的には、回収タンクの内部を回収槽と水の槽とに区画する隔壁を形成し、隔壁に、回収槽に回収した水をろ過して水の槽に流し込むための窓（例えばメッシュ窓）を設け、水の槽の外壁の下側に排水手段を設けておく。窓は例えば排水手段よりも上側に設ける。

本発明の管内清掃方法を用いれば、効率的に下水管等の管内を清掃できる。

本発明に係る下水管内清掃方法の実施に用いられる下水管内清掃システムを概略的に示す図である。下水管内清掃ロボットを示す図である。ホース巻取リール装置、回収タンク及びレシーバタンク装置を示す図である。回収タンク及びレシーバタンク装置の斜視図である。回収タンクの斜視図である。第１の清掃工程、第２の清掃工程、第１の回収工程及び排出工程を説明する図である。第２の清掃工程から切り替わった第１の清掃工程、第２の回収工程及び排出工程を説明する図である。清掃工程及び排出工程の終了状態を説明する図である。

まず、図１を参照して本発明に係る下水管内清掃方法の実施に用いられる下水管内清掃システムを概略的に説明する。

下水管内清掃システム１は、管径８００ｍｍ以上の大口径の下水管３内を清掃するために下水管３内に配置された下水管内清掃ロボット５と、例えばマンホール７の近傍の道路９に設置された、下水管内清掃ロボット５の清掃ホース１１を巻き取っているホース巻取リール装置１３と、例えばマンホール７の近傍の道路９に設置された回収タンク１５と、この回収タンク１５上に載せられるように配置されたレシーバタンク装置１７と、道路９に停車している吸引車１９（吸収装置）と、を備えている。

次に、図２乃至図５を参照して下水管内清掃ロボット５、ホース巻取リール装置１３、回収タンク１５及びレシーバタンク装置１７を詳細に説明する。

下水管内清掃ロボット５は、図２に拡大して示すように、モータ（図示せず）で駆動される車輪２１を備えた本体２３と、本体２３の先端部に設けられた高圧洗浄水噴射装置（ノズル）２５及びテレビカメラ２７と、先端側がこの本体２３の下側に配置され、後側がマンホール７を通って、道路９に設置されているホース巻取リール装置１３（図３参照）に巻き取られている清掃ホース１１と、この清掃ホース１１の先端部に設けられた吸込口部材３１と、本体２３の先端部と吸込口部材３１との間に設けられた、吸込口部材３１の昇降用のシリンダ３３と、を備えていて、ホース巻取リール装置１３から清掃ホース１１を繰り出しながら下水管３内を上流側に向かって自走し（矢印参照）、吸込口部材３１内に高圧洗浄水により粉砕等した汚泥等を含んだ下水を集めて吸引する。なお、下水管３内には、例えば車輪２１に達する深さの下水３５が流れている。また、高圧洗浄水噴射装置２５に高圧水を供給する高圧ホース及び高圧車と電源信号ケーブルなどは図示を省略している。

ホース巻取リール装置１３は、図３に示すように、道路９上に設置された基台３７と、この基台３７に回転可能に取り付けられた巻取リール３９と、を備え、この巻取リール３９に清掃ホース１１が繰出可能に巻き取られている。

回収タンク１５は、図３、図４及び図５に示すように、上面開口のボックス状に形成され、内部は隔壁４１によって、汚泥等を含んだ下水を回収する回収槽４３と、汚泥等を分離して下水を受けるための下水槽４５と、に区分けされている。隔壁４１には、下側と上側に一つずつ、回収槽４３から下水槽４５に下水を流すための窓４７、４９があけられ、それぞれの窓４７、４９には取り外し可能な網目部材５１、５３が取り付けられていて、窓４７、４９はメッシュ窓として構成されている。下水槽４５の外壁の下側には、下水槽４５内の下水を排水するための下水戻しパイプ５５（排水手段）が設けられ、この下水戻しパイプ５５に接続された下水戻しホース５７はマンホール７を通って下流側の下水管５に導かれている（図１も参照）。なお、図３の符号５９、５９は回収タンク１５を移動させるための、ストッパ付きのキャスタである。また、図３の符号５８は、回収槽４３に溜った汚泥等を排出するためのドレン口であり、通常はキャップ６０で閉塞されている。

レシーバタンク装置１７は、図３及び図４に示すように、一対のレシーバタンク６１、６３を有していて、回収タンク１５の支持バー６５、６７上に載せられて支えられている。一対のレシーバタンク６１、６３の前側の上端部にはそれぞれ、例えばコ字状の吸気パイプ６９の一端部７１及び他端部７３が接続され、この吸気パイプ６９の一端側及び他端側にはそれぞれ、一方側吸気用バタフライバルブ（図示せず）及び他方側吸気用バタフライバルブ（図示せず）を収容する一方側吸気バルブ収容部７５及び他方側吸気バルブ収容部７７が形成されていて、吸気パイプ６９の中央部には真空引きパイプ７９が接続され、この真空引きパイプ７９には吸引車１９の吸引タンク（吸引車のレシーバタンク）８１（図１参照）から延びる吸引ホース８３が連結されている。また、一対のレシーバタンク６１、６３の後側の上端部にはそれぞれ、例えばコ字状の吸水パイプ８５の一端部８７及び他端部８９が接続され、この吸水パイプ８５の一端側及び他端側にはそれぞれ、一方側吸水用バタフライバルブ（図示せず）及び他方側吸水用バタフライバルブ（図示せず）を収容する一方側吸水バルブ収容部９１及び他方側吸水バルブ収容部９３が形成されていて、吸水パイプ８５の中央部には吸上げ用パイプ９５が接続され、この吸上げ用パイプ９５には、清掃ホース１１の後端部と連通するように巻取リール３９の軸に一端部が連通された吸上げホース９７の他端部が接続されている。なお、図１及び図３に仮想線で示すように、吸上げホース９７を用いずに、清掃ホース１１の後端側を巻取リール３９に１回乃至３回程度巻き付けた状態としておき、清掃ホース１１の後端部をレシーバタンク装置１７側に延ばして吸上げ用パイプ９５に直接接続しておいてもよい。

それぞれのレシーバタンク６１、６３の内部には、タンク内に吸い上げられた又は吸い込まれた下水の水面が所定高さに達したことを検知する一方側液面センサ９９及び他方側液面センサ１０１が設けられ、それぞれのレシーバタンク６１、６３の下端開口（排出口）１０３、１０５は、一方側開閉シリンダ（図示せず）及び他方側開閉シリンダ（図示せず）の駆動により開閉する一方側ハッチ（一方側の蓋）１０７及び他方側ハッチ（他方側の蓋）１０９により閉塞されている。レシーバタンク６１、６３の下端開口１０３、１０５は回収槽４３の上側に位置している。

図６乃至図８を参照して下水管内清掃システム１の作動態様を説明する。

まず、吸気パイプ６９の一方側吸気バルブ収容部７５に収容されている一方側吸気用バタフライバルブ及び吸水パイプ８５の一方側吸水バルブ収容部９１に収容されている一方側吸水用バタフライバルブを開状態、吸気パイプ６９の他方側吸気バルブ収容部７７に収容されている他方側吸気用バタフライバルブ及び吸水パイプ８５の他方側吸水バルブ収容部９３に収容されている他方側吸水用バタフライバルブを閉状態とし、かつ、一対のレシーバタンク６１、６３のハッチ１０７、１０９を閉状態として吸引車１９の吸引タンク８１内を減圧する。そうすると、吸引ホース８３、真空引きパイプ７９及び吸気パイプ６９を介して一方のレシーバタンク６１内が減圧され（図６のａの矢印Ａ参照）、清掃ホース１１を介し（図６のａの矢印Ｂ参照）、かつ吸水ホース９７、吸上げ用パイプ９５及び吸水パイプ８５を介して（図６のａの矢印Ｃ参照）下水管３内の下水（あるいは下水及び洗浄水）が一方のレシーバタンク６１内に吸い上げられる（第１の清掃工程又は清掃作業）。なお、吸水ホース９７を使用しない場合は、清掃ホース１１、吸上げ用パイプ９５及び吸水パイプ８５を介して下水管３内の下水（あるいは下水及び洗浄水）が一方のレシーバタンク６１内に吸い上げられる。したがって、汚泥等の堆積付着物を粉砕等し、粉砕した堆積付着物を含んだ下水を吸い上げて下水管３内を清掃することができる。

一方のレシーバタンク６１内に吸い上げられた下水が所定量となり、下水の液面が一方側液面センサ９９によって検知されると、一方側液面センサ９９から検知信号が出力され、吸気パイプ６９の一方側吸気バルブ収容部７５に収容されている一方側吸気用バタフライバルブ及び吸水パイプ８５の一方側吸水バルブ収容部９１に収容されている一方側吸水用バタフライバルブが閉状態に自動的に切り替わり、吸気パイプ６９の他方側吸気バルブ収容部７７に収容されている他方側吸気用バタフライバルブ及び吸水パイプ８５の他方側吸水バルブ収容部８９に収容されている他方側吸水用バタフライバルブが開状態に自動的に切り替わる。そうすると、吸引ホース８３、真空引きパイプ７９及び吸気パイプ６９を介して他方のレシーバタンク６３内が減圧され（図６のｂの矢印Ｄ参照）、清掃ホース１１を介し（図６のｂの矢印Ｅ参照）、かつ吸水ホース９７、吸上げ用パイプ９５及び吸水パイプ８５を介して（図６のｂの矢印Ｆ参照）下水管３内の下水（あるいは下水及び洗浄水）が他方のレシーバタンク６３内に吸い上げられる（第２の清掃工程又は清掃作業）。なお、吸水ホース９７を使用しない場合は、清掃ホース１１、吸上げ用パイプ９５及び吸水パイプ８５を介して下水管３内の下水（あるいは下水及び洗浄水）が他方のレシーバタンク６３内に吸い上げられる。したがって、汚泥等の堆積付着物を粉砕等し、粉砕した堆積付着物を含んだ下水を吸い上げて下水管３内を清掃することができる。また、吸引車１９の吸引タンク８１内の減圧や下水管内清掃ロボット５の清掃作業を中断することなく継続させて第１の清掃工程又は清掃作業から第２の清掃工程又は清掃作業に移行できる。

また、一方側液面センサ９９から検知信号が出力されると、一方のレシーバタンク６１の一方側ハッチ１０７が開状態に自動的に変位する（図６のｃ）。したがって、一方のレシーバタンク６１内に引き込まれた下水１１１は回収タンク１５の回収槽４３内に流れ込む。一方側ハッチ１０７は開いてから所定時間経過後に自動的に閉状態に復帰する。回収槽４３内に回収された下水１１１は窓４７からろ過されて下水槽４５内に流れ込み（符号１１２参照）、下水戻しパイプ５５から下水管３内に流出する（図６のｄ）。

他方のレシーバタンク６３内に吸い上げられた下水が所定量となり、下水の液面が他方側液面センサ１０１によって検知されると、他方側液面センサ１０１から検知信号が出力され、吸気パイプ６９の他方側吸気バルブ収容部７７に収容されている他方側吸気用バタフライバルブ及び吸水パイプ８５の他方側吸水バルブ収容部８９に収容されている他方側吸水用バタフライバルブが閉状態に自動的に切り替わり、吸気パイプ６９の一方側吸気バルブ収容部７５に収容されている一方側吸気用バタフライバルブ及び吸水パイプ８５の一方側吸水バルブ収容部９１に収容されている一方側吸水用バタフライバルブが開状態に自動的に切り替わる。そうすると、吸引ホース８３、真空引きパイプ７９及び吸気パイプ６９を介して一方のレシーバタンク６１内が再び減圧され（図７のａの矢印Ｇ参照）、清掃ホース１１を介し（図７のａの矢印Ｈ参照）、かつ吸水ホース９７、吸上げ用パイプ９５及び吸水パイプ８５を介して（図７のａの矢印Ｉ参照）下水管３内の下水（あるいは下水及び洗浄水）が再び一方のレシーバタンク６１内に吸い上げられる（第１の清掃工程又は清掃作業）。なお、吸水ホース９７を使用しない場合は、清掃ホース１１、吸上げ用パイプ９５及び吸水パイプ８５を介して下水管３内の下水（あるいは下水及び洗浄水）が再び一方のレシーバタンク６１内に吸い上げられる。したがって、汚泥等の堆積付着物を粉砕等し、粉砕した堆積付着物を含んだ下水を吸い上げて下水管３内を清掃することができる。また、吸引車１９の吸引タンク８１内の減圧や下水管内清掃ロボット５の清掃作業を中断することなく継続させて第２の清掃工程又は清掃作業から第１の清掃工程又は清掃作業に移行できる。

また、他方側液面センサ１０１から検知信号が出力されると、他方のレシーバタンク６３の他方側ハッチ１０９が開状態に自動的に変位する（図７のｂ）。したがって、他方のレシーバタンク６３内に引き込まれた下水１１１は回収タンク１５の回収槽４３内に流れ込む。他方側ハッチ１０９は開いてから所定時間経過後に自動的に閉状態に復帰する。回収槽４３内に回収された下水１１１は窓４７からろ過されて下水槽４５内に流れ込み（符号１１２参照）、下水戻しパイプ５５から下水管３内に流出する（図７のｃ）。

このような一対のレシーバタンク６１、６３の切り替え作動を繰り返すことにより、下水管内清掃ロボット５の堆積付着物の粉砕等の作業や自走及び吸引車１９の吸引タンク８１内の減圧を中断することなく清掃作業を継続して行うことができる。

回収タンク１５の回収槽４３の収容容量は、それぞれのレシーバタンク６１、６３の収容容量の２倍乃至６倍とすることができるが、ここでは例えばほぼ４倍となっている。上側の窓４９は回収槽４３内の下水１１１の水位が上昇しすぎないようにするためのものである。

すべての清掃工程又は清掃作業が終了すると、あるいはすべての清掃工程又は清掃作業が終了し、排出工程も終了すると、回収槽４３内に、回収した下水に含まれていた汚泥等１１３が溜った状態となっている。したがって、図８に示すように、キャップ６０を外したドレン口５８に吸収車１９の吸引ホース８３を接続し、この汚泥等１１３を吸引タンク８１内に吸い込む。ドレン口５８に吸引ホース８３を接続する際にドレン口５８から汚泥等１１３がこぼれてしまわないように、ドレン口５８の内側に取り外し可能な栓（図示せず）を設けておくことが好ましい。そして、ドレン口５８に吸引ホース８３を接続したらこの栓を外して吸引ホース８３で汚泥等１１３を吸収タンク８１内に引き込む。

なお、レシーバタンク装置１７及び回収タンク装置１５を小型に構成し、地上ではなくマンホール内に配置することもできる。

１下水管内清掃システム
３下水管
５下水管内清掃ロボット
１１清掃ホース
１３ホース巻取リール装置
１５回収タンク
１７レシーバタンク装置
１９吸引車
４１隔壁
４３回収槽
４５下水槽
４７、４９窓
５５下水戻しパイプ
６１、６３レシーバタンク

Claims

下水管等の管内の汚泥等の堆積付着物を清掃する管内清掃方法であって、
清掃ホースを有し、高圧水等の噴射装置又は発射装置が設けられた、下水管等の管内を走行できる管内清掃ロボットと、前記管内清掃ロボットの前記清掃ホースが接続されるレシーバタンク装置と、前記レシーバタンク装置の排出口からの排出物を受けるように配置される回収タンクと、吸引タンク及びこの吸引タンクに接続された吸引ホースを有し、前記レシーバタンク装置にこの吸引ホースが接続される吸引装置と、を準備する準備工程と、
下水管等の管内に配置された前記管内清掃ロボットの前記噴射装置又は発射装置により粉砕等された管内の堆積付着物を前記清掃ホースで吸い込んで清掃するために、前記レシーバタンク装置を介する前記吸引装置の吸引力により管内の水を前記清掃ホースで吸い込み、吸い込んだ水を前記清掃ホースから前記レシーバタンク装置に吐き出す清掃工程と、
前記レシーバタンク装置に溜まった水を、前記レシーバタンク装置の前記排出口から前記回収タンクに回収する回収工程と、を備え、
前記レシーバタンク装置には一対のレシーバタンクが設けられ、
前記清掃工程は、前記清掃ホースで吸い込んだ水を一方の前記レシーバタンクに吐き出す第１の清掃工程と、前記清掃ホースで吸い込んだ水を他方の前記レシーバタンクに吐き出す第２の清掃工程と、を有し、
前記回収工程は、前記第１の清掃工程の終了後に一方の前記レシーバタンクに溜まった水を一方の前記レシーバタンクの前記排出口から前記回収タンクに回収する第１の回収工程と、前記第２の清掃工程の終了後に他方の前記レシーバタンクに溜まった水を他方の前記レシーバタンクの前記排出口から前記回収タンクに回収する第２の回収工程と、を有していて、
前記回収タンクには、回収した水を堆積付着物を除去又は分離して排出するための排出構造が設けられている、ことを特徴とする管内清掃方法。
前記排出構造による回収した水の排出工程は、前記清掃工程の実施中に又は前記清掃工程の実施中から終了後にかけて行われる、ことを特徴とする請求項１記載の管内清掃方法。
前記回収タンクからの水の排出は前記管内に向けて行われる、ことを特徴とする請求項１又は２記載の管内清掃方法。