JP4689540B2 - ケーブル収容管路の洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、ケーブルが布設された金属管路内に発生した錆や土砂、堆積物等の異物を除去する洗浄装置に関する。

地中に埋設されている管路には、水道管やガス管の他に、通信ケーブルを挿通するための通信用管路や送電ケーブルを挿通するための電力用管路がある。これらの管路のうち金属管は、地中埋設期間が長期に亘ると、管内面に錆が発生したり、管の継ぎ手部から土砂等が流入して堆積する場合がある。

従来、地中に埋設された管等の内部を清掃するための管内洗浄装置には様々な工夫がされており（特許文献１，２を参照）、例えば、ホースを先端に取り付けた洗浄装置であって、ホースから送られる高圧水を、洗浄装置本体に設けた噴射孔から噴出させ、高圧水により管内を清掃するものがある。

このような管内洗浄装置は、高水圧の水流とホースを引くカにより管路内を移動せしめると共に、噴出孔から噴出する高圧水により、管内の錆や堆積物等の異物を除去し、管路外へ排出する。管内洗浄装置には、ケーブル等の布設物を内部に収容していない管を対象としたもの、及び、ケーブル等の布設物を内部に収容している管を対象としたものがある。

ところで、近年の光通信需要への即応を図り、かつ既存ストックの有効活用を図るため、ケーブルを収容した管の余裕空間を利用し、さらに新たなケーブルを布設するケースが増加している。この余裕空間に錆や堆積物等の異物が発生すると、新たなケーブルを布設することができない場合がある。

特開２０００−６１４１７号公報 特開平６−１９３１２９号公報

従来の管内洗浄装置において、比較的長い管路長にケーブルが収容された管路の洗浄を行う場合には、ホースを引く力は管路長に比例して大きな力が必要になり、さらには洗浄装置に高圧水を供給するホースと管内に収容されたケーブルとが絡み合う現象が生じることが、検証実験により確認されている。

高圧水を供給するホースと管内に収容されたケーブルとが絡み合う現象は、洗浄装置自体の構造に起因するものであり、また、洗浄装置に設けられた噴出孔から噴出する高圧水が洗浄装置本体に対して浮力及び推進力を与えると同時に洗浄装置に旋回力を与えることに起因するものである。

図３は、従来の洗浄装置の概略構成を説明するための概略図及び断面図である。この洗浄装置２２は、当該洗浄装置２２本体の中心より下方に、ケーブル４を通す空間であるケーブル収容部２５を有し、ケーブル４を覆うためのカバー２３を備えている。また、洗浄装置２２は、当該洗浄装置２２本体の中心より上方に、高水圧を供給するホースを取り付けるための給水ホース取り付け口２４を備え、この給水ホース取り付け口２４から供給される高圧水の水路１８を備えている。

このような洗浄装置２２では、ケーブル４を通す空間が下方に位置し、供給ホース取り付け口２４が中心より上方に位置することから、洗浄装置２２は回転し易くなる。さらに、高圧水が洗浄装置２２に設けられた噴出孔（図示せず）から斜め前方に噴出されることにより、洗浄装置２２には旋回力が加わる。これにより、ホースがケーブル４の裏側に回り込み、ホースとケーブル４とが絡み合う現象が生じる。この場合、管内における洗浄装置２２及びホースの移動が拘束されることになる。

また、同様に、ケーブル収容管を対象とした管内洗浄において、洗浄装置２２に設けた噴出孔から高圧水を噴出させる際に、高圧力を洗浄装置２２本体の内部から外部に向かって負荷することから、洗浄装置２２本体を形成する構造体に亀裂を生じせしめ、洗浄装置２２本体に通したケーブル４に高圧水が直接作用し、ケーブル４の外皮に損傷を与える事象が検証実験において明らかとなっている。

そこで、本発明の目的は、従来のケーブルを収容した管路の洗浄における問題に鑑み、簡単な機構を装着することにより、ケーブル収容管路の管内洗浄を効率的かつ容易に行うことが可能な洗浄装置を提供することにある。

この目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、ケーブルが布設された管路内を洗浄する洗浄装置において、前記ケーブルを当該洗浄装置本体の中央に配置し、当該洗浄装置の後端部に取り付けられたホースから送られる高圧水を、当該洗浄装置の周胴部に設けられた噴出孔から噴出させる構造を有する洗浄装置であって、管路内面に付着した異物を切削するためのスクレーパーを前記周胴部に備え、前記スクレーパーは、該洗浄装置の移動方向に対して千鳥に配列して設けられ、該スクレーパーの先端部は、弾性力により管内面に密着するよう前記周胴部に対して非接触で凸状に構成されるとともに、当該管路に対する押力により当該洗浄装置の回転を抑制する補強リブが設けられていることを特徴とする洗浄装置である。これにより、噴出孔による高圧水の噴射とスクレーパーによる切削とを併用することができるから、高圧水の噴射のみの場合に比べて、管路内面に付着した異物を効率的かつ容易に除去することができる。

請求項２に記載の発明は、前記スクレーパーが、該洗浄装置の移動方向に対して、高圧水が噴出する噴出孔よりも前側に備えていることを特徴とする洗浄装置である。これにより、スクレーパーによる異物の切削は高圧水の噴射の前に行われるから、異物を容易に切削及び排出することができる。

請求項３に記載の発明は、前記管内に布設されたケーブルを該洗浄装置の中央部に通すための中空円筒形２分割体による構造を成し、該２分割体のそれぞれに、前記高圧水を送るためのホース取り付け口を備えていることを特徴とする洗浄装置である。これにより、ケーブルは洗浄装置の中央部に通すことができる。また、高圧水は、ホース取り付け口から２分割体のそれぞれの空洞部を水路として給水され、噴出孔から噴出される。

請求項４に記載の発明は、該洗浄装置の中央部に通されるケーブルを覆い、前記高圧水のケーブルへの作用を防止するための保護管を備えたことを特徴とする洗浄装置である。これにより、洗浄装置の噴出孔から噴出する高圧水が、管内に布設されたケーブルに作用することがないから、ケーブルの外皮に損傷を与えることがない。

以上のように、本発明によれば、高圧水洗浄とスクレーパーによる洗浄とを併用することにより、管内洗浄を効率的かつ容易に行うことが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明に係る管内洗浄装置の実施の形態の一例について説明する。図１は、本発明の実施例による洗浄装置を用いて管内洗浄を行う場合の全体構成を説明するための模式図であり、図２は、本発明の実施例による洗浄装置の概略構成を説明するための図である。

まず、管内洗浄方法について説明する。図１において、洗浄の対象となる管路１には、マンホール２，３を繋ぐケーブル４が収容されており、マンホール２，３は管路１の延長方向両端に設けられている。本発明の実施例による洗浄装置を用いる管内洗浄方法は、洗浄装置５を牽引するための牽引ロープ７を引き通すことから始める。牽引ロープ７の引き通しは、予め管路１に通線した通線紐を利用して行う。

次に、マンホール２から３の間に引き通した牽引ロープ７の先端を、マンホール３において、洗浄装置５の前端部に接続する。続けて、ホース６及び洗浄装置５を牽引するための他の牽引ロープを洗浄装置５の後端部に接続する。尚、図１では、後端部に接続された他の牽引ロープの記載は省略してある。そして、洗浄装置５にケーブル４を抱き込ませた後、洗浄装置５は、ホース６を介して送られる高圧水９を、当該洗浄装置５本体に設けられた噴出孔８から噴出しながら、牽引ロープ７によりマンホール３の側からマンホール２の側へ引き戻される。このときに、管路１内面に付着した錆や堆積物等の異物が除去される。尚、前述した他の牽引ロープは、洗浄装置５の牽引に異常が生じた場合に、マンホール３の側へ引き戻すために用いられる。

この場合、給水車１６は、給水ホース６を介して高圧水９を洗浄装置５に送る。反力受台１９に設けられた電動ウィンチ１７は、牽引ロープ７により洗浄装置５を、マンホール３の側からマンホール２の側へ引き戻す。また、マンホール２に設けられた水中ポンプ２０は、除去した錆や堆積物等の異物を含んだ排水を沈殿槽２１へ送る。

次に、洗浄装置５について説明する。図２は、洗浄装置５を説明するための図であり、（１）は概略図を、（２）は断面図及び側面図を、（３）はスクレーパー１０の詳細図をそれぞれ示している。図２（１）及び（２）において、洗浄装置５本体は、中空円筒形状の２分割構造を成しており、分割体２７−１，２７−２により構成され、ボルト接合にて一体化されている。分割体２７−１，２７−２は、（２）において中央横に分割され、上部の分割体２７−１及び下部の分割体２７−２により構成される。また、分割体２７−１，２７−２それぞれの前端部には、牽引ロープ取り付け部１５が設けられており、後端部には、ホース６を取り付けるためのホース取り付け部１４及び牽引ロープ取り付け部１５が設けられている。牽引ロープ取り付け部１５は、その中央に牽引ロープ７のフックが掛かるように輪型を成している。このような構造にすることにより、ケーブル４を洗浄装置５本体の中央に配置することが可能となるから、洗浄装置５本体にケーブル４を抱き込んで通すためのケーブル収容部２８を中央に設けることができる。

これにより、洗浄装置５の重心は、図３に示した従来の洗浄装置２２の重心に比べて洗浄装置５の中心部に移る。この重心の移動により、高圧水９の噴出時に洗浄装置５付近で発生する旋回力によってホース６がケーブル４の裏側へ回り込む現象を防止することができる。

図１に示した給水車１６から送られる高圧水９は、組み合わせにより中空円筒形を成す分割体２７に接続されている給水ホース６から分割体２７の内部に設けられた空胴部を水路１８として通り、後端部に設けられた噴出孔８から噴出される。この噴出孔８は、洗浄装置５本体の円周上に等間隔で複数個配置されている。水路１８を通った高圧水９は、噴出孔８から斜め前方に向かって噴出され、管路１内面に付着した錆や堆積物等の異物を除去する。

また、分割体２７には複数個のスクレーパー１０が設けられている。このスクレーパー１０は、（１）及び（３）に示すように、洗浄装置５の周胴部２６に、千鳥に配列して設けられ、ボルト１２で固定されている。ボルト１２が固定された側の反対側である先端部は周胴部２６に接触しておらず、その先端部が凸状に構成されている。この先端部と管路１内面との間の密着性を高めると共に、管路１内面に付着した錆や堆積物等の異物を切削した後に生じる反発力を確保するため、例えば、一般構造用鋼材に比べて機械的性質に優れるバネ鋼材が用いられる。さらに、スクレーパー１０には、当該スクレーパー１０自体を補強するための補強リブ１１が設けられている。スクレーパー１０の先端部と管路１内面との間の密着性を高めることにより、異物を容易に切削することができ、さらに先端部から管路１内面への押力（管路１外へ向かう力）が生じるから、洗浄装置２２本体の回転を抑制することができる。これにより、ホースとケーブル４とが絡み合う現象を防止することができ、管路１内洗浄を効率的かつ容易に行うことができる。

（１）を参照して、洗浄装置５が進行方向である左へ移動すると、噴出孔８から高圧水９を噴射しつつ、スクレーパー１０の先端部が管路１内面に付着した錆や堆積物等の異物を切削する。この場合、スクレーパー１０はバネ鋼材が用いられているから、異物からの反発力を吸収することができる。

このように、スクレーパー１０は、洗浄装置５の進行方向に対し、管路１内面全周に亘り、互い違いの２列に千鳥掛けに隙間無く配列するようにしたから、錆や堆積物等の異物を除去することが可能となり、高圧水９の噴出による洗浄を補完することが可能となる。

管路１に収容されているケーブル４は、マンホール３において洗浄装置５本体に予め抱き込ませて通しておく必要がある。この場合、高圧水９が影響して洗浄装置２２本体に亀裂を生ぜしめ、ケーブル４の外皮に高圧水９が直接作用しないように、半割り構造の防護管１３にてケーブル４を覆った後、洗浄装置５の２つの分割体２７−１，２７−２で抱き込み、ボルト接合にて２つの分割体２７−１，２７−２を一体化する。尚、半割り構造の防護管１３は、分割体２７−１，２７−２を一体化した洗浄装置５にボルト等で接合する。また、この半割り構造の防護管１３の先端は折り返し形状を成している。これにより、ケーブル４の外皮への高圧水９の作用を確実に防止することができる。

以上説明したように、本発明の実施例による洗浄装置５によれば、噴出孔８による高圧水９の噴射とスクレーパー１０による切削とを併用することにより、一層効果的な洗浄を実現することができる。また、洗浄装置５を中空円筒形２分割構造としたことから、ケーブル４を洗浄装置５本体の中央に位置させることができ、さらに、本体周胴部２６へスクレーパー１０を装着するようにしたことから、スクレーパー１０の先端部を管路１内面に密着させることができる。これにより、洗浄装置５本体の回転を抑制し、高圧水９を供給するためのホース６及び牽引ロープ７が既設ケーブル４の裏側に回り込むことがなくなる。

また、半割り構造の防護管１３にケーブル４を通すことにより、噴出孔８から噴出される高圧水９によって、洗浄装置５本体に亀裂が入り、その亀裂から高圧水９が噴出したとしても、ケーブル４の外皮が傷つけられることはない。

本発明の実施例による洗浄装置を用いて管内洗浄を行う場合の全体構成を説明するための模式図である。 本発明の実施例による洗浄装置の概略構成を説明するための図である。 従来の洗浄装置の概略構成を説明するための概略図及び断面図である。

符号の説明

１ 管路
２，３ マンホール
４ ケーブル
５，２２ 洗浄装置
６ 給水ホース
７ 牽引ロープ
８ 噴出孔
９ 高圧水
１０ スクレーパー
１１ 補強リブ
１２ ボルト
１３ 半割り構造の防護管
１４ ホース取り付け部
１５ 牽引ロープ取り付け部
１６ 給水車
１７ 電動ウィンチ
１８ 水路
１９ 反力受台
２０ 水中ポンプ
２１ 沈殿槽
２３ カバー
２４ 給水ホース取り付けロ
２５，２８ ケーブル収容部
２６ 周胴部
２７ 分割体

Claims (4)

1. ケーブルが布設された管路内を洗浄する洗浄装置において、
   前記ケーブルを当該洗浄装置本体の中央に配置し、当該洗浄装置の後端部に取り付けられたホースから送られる高圧水を、当該洗浄装置の周胴部に設けられた噴出孔から噴出させる構造を有する洗浄装置であって、
   管路内面に付着した異物を切削するためのスクレーパーを前記周胴部に備え、
   前記スクレーパーは、該洗浄装置の移動方向に対して千鳥に配列して設けられ、該スクレーパーの先端部は、弾性力により管内面に密着するよう前記周胴部に対して非接触で凸状に構成されるとともに、当該管路に対する押力により当該洗浄装置の回転を抑制する補強リブが設けられていることを特徴とする洗浄装置。
2. 前記スクレーパーは、該洗浄装置の移動方向に対して、高圧水が噴出する噴出孔よりも前側に備えていることを特徴とする、請求項１に記載の洗浄装置。
3. 前記管内に布設されたケーブルを該洗浄装置の中央部に通すための中空円筒形２分割体による構造を成し、該２分割体のそれぞれに、前記高圧水を送るためのホース取り付け口を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載の洗浄装置。
4. 該洗浄装置の中央部に通されるケーブルを覆い、前記高圧水のケーブルへの作用を防止するための保護管を備えたことを特徴とする請求項３に記載の洗浄装置。

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