JP4906389B2 - 管状空間の遮断方法及び装置 - Google Patents

Description

本発明は管状空間における水などの液体の流通を遮断するための方法及び装置に関するものであって、特に、主として地中に埋設された下水道管などの管路の清掃、補修などの工事を行うに際し、当該管路の一部を遮断して工事を容易ならしめるための方法及び装置に関するものである。

従来下水道管の一部について汚水を排除して工事を行う手段として、実願平２−６７１２０のマイクロフィルム（実開平４−２６２９５号）に記載されたものが知られている。この技術は、下水道管の工事区間の両端を環状の止水気密部材で遮断し、その遮断された汚水をポンプを介してバイパスで連通せしめ、その間の汚水を排除して工事を行うものである。

この発明における止水気密装置は、ゴムや合成樹脂からなる円形のチューブであって、これを管路の内側において空気圧で膨らませて管路内面に圧接することにより止水するものであって、管路の断面が円形であることが前提とされており、円形以外の断面形状や歪んだ管路に対しては適用が困難である。

また特開平１０−１４１５７４号公報には、工事区間の端末において止水すると共に、工事区間の下水道管内にバイパス管を通して連通せしめる方法及び、その方法において使用する止水装置が示されている。

この方法においても、前記止水装置は、剛直な管体の外側にチューブを取り付け、そのチューブを膨らませて管路内面に圧接させると共に、管体内にも内側チューブを取り付けて管体内を閉鎖するようにしたものであって、管路の断面形状が円形でなければ適用することが困難である。

またこの止水装置は、管路の内径に比べて相当大径で且つ相当の長さを有する剛直な管体を含んでいるので、狭いマンホール内にこのような大型の止水装置を搬入し、これを管路に設置する必要があるので、作業性が悪い。
実願平２−６７１２０号のマイクロフィルム（実開平４−２６２９５号） 特開平１０−１４１５７４号公報

本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、簡単でコンパクトな止水装置で確実に止水することができ、且つ管路が断面円形以外の、例えば断面が方形であるような場合においても容易に適用することができると共に、さらには管路以外の管状の空間についても広く適用することのできる、管状空間の止水方法及び装置を提供することを目的とするものである。

而して本発明の止水方法は、管状空間の内周に沿って柔軟な気密の環状ホースを配置し、管状空間の下半部に沿った前記環状ホースの外側に水密性を有する大径の柔軟なチューブを遊嵌すると共に、当該チューブにより囲まれた範囲を遮蔽する止水壁を形成し、前記環状ホースを流体圧力により膨らませることにより前記チューブを前記管状空間内壁に圧接し、前記止水壁により管状空間の下半部を遮断することを特徴とするものである。

本発明の方法においては、前記チューブの彎曲の外側にその全長に亙って気密の袋体を形成し、当該袋体内に液体を注入してその液体のヘッド圧により袋体を管状空間内壁に圧接し、前記管状空間内壁とチューブとの間をシールすることが好ましい。

また本発明の止水装置は、管状空間の内周にほゞ等しい周長の柔軟な気密の環状ホースと、当該環状ホースの下半部の外側に遊嵌された柔軟なチューブと、当該チューブの彎曲の内側に張り渡された止水壁と、前記環状ホース内に流体圧力を作用させる加圧手段とを有することを特徴とするものである。

本発明の装置においては、前記環状ホースとして、環状空間の内周長にほゞ匹敵する長さのホースの両端を、クランプにより閉塞して接続したものを使用することができる。また前記止水壁は柔軟な水密性のシートよりなるものであることが好ましく、当該止水壁にバイパスホースが取り付けられていることが好ましい。

またこの装置においては、前記チューブの彎曲の外側に、そのチューブのほゞ全長に亙って、液体を注入可能の袋体が一体に設けられていることが好ましい。また前記加圧手段は、前記環状ホースに取り付けられた圧力流体送入管とすることができる。

本発明によれば、装置の大部分が柔軟なホースとチューブと止水壁とよりなっているので、コンパクトに折り畳んで取り扱うことができ、マンホール内などの狭い作業空間で作業して、管路などの管状空間に容易にとりつけることができる。

また環状ホースやチューブは形状が円形に固定されておらず、環状ホース内に流体圧力を作用させることで管状空間内面に圧接するので、その管状空間の断面形状が円形でない場合であっても、その形状に合わせて取り付けることができ、例えば断面が方形の管路や何らかの原因で内面形状が歪んだ管路であっても、環状ホースがその内面形状に合わせて圧接するので、容易に取り付けることができる。

図１及び図２は本発明の装置の一形態を示すものであって、１は下水道管などの管路であり、この図面においては断面方形である。また２は当該管路１の内側に取り付けられた本発明の止水装置である。

止水装置２において、３は前記管路１の内周にほゞ等しい周長を有する、柔軟な気密の環状ホースである。この環状ホース３は前記管路１の内周長にほゞ匹敵する長さのホースを彎曲させて環状とし、その両端をクランプ４で挟んで接続したものであって、その一部に加圧手段としての圧力流体送入管５が接続され、環状ホース３内に圧縮空気等の圧力流体を送入して膨らませるようになっている。

そして前記環状ホース３の下半部の外側には、柔軟な水密性のチューブ６が遊嵌されており、当該チューブ６における彎曲の内側には、ターポリンなどの柔軟な水密性のシートよりなる止水壁７が張り渡され、その止水壁７の中央下部にはバイパスホース８が取り付けられている。

前記チューブ６は、ターポリンなどのシートを溶着して、管路１の下半部の内周形状にほゞ沿った形状に製作したものであることが好ましく、前記止水壁７もそのチューブ６の彎曲の内側の形状に合わせたものとするのが好ましい。

なお本発明においてはチューブ６は環状ホース３のほゞ半部に遊嵌され、管路１の下半部に沿って設けられるが、ここで下半部と言うのは、環状ホース３の下側の厳密に１／２を意味するものではない。管路１の大きさや形状、流通する流体の流量などによっても異るが、止水壁７が管路１の深さの約２０〜８０％の深さを遮断するような大きさとし、その止水壁７をチューブ６が支持し得るものとするのが好ましい。

本発明により管路１を止水するには、先ず環状ホース３を形成するホースをチューブ６に挿通して遊嵌し、当該ホースの両端をクランプ４で接続して環状ホース３とし、管路１の内側に配置する。

この状態で圧力流体送入管５から環状ホース３内に圧縮空気などの圧力流体を送入して膨らませる。これにより環状ホース３は管路１の内壁に沿って圧接されると共に、チューブ６も環状ホース３の下半部に沿った形状になり、当該チューブ６の内側に止水壁７が張り渡され、管路１の流路の下半部を遮断する。また環状ホース３の内圧により止水装置２と管路１内面との間には大きな摩擦力が作用しているので、上流側に溜まった水により止水装置２が押し流されることはない。

一般に下水道は、大雨の際に大量に流入した雨水をも流通せしめ得る程度の、大きな断面積が確保されているが、通常は下水道管の流通可能量に対して、汚水はほんの僅かしか流通していないことがほとんどである。

従って管路１の下半部を止水壁７で遮断し、バイパスホース８を閉塞することにより、汚水を上流側に滞留させておいてもほとんど問題は生じず、そこで止水装置２の下流側の汚水を排出して、マンホールや管路に対して清掃や補修などの所要の工事を行うことができるのである。

工事に長時間を要し、又は汚水の流量が多く、工事中に汚水が止水壁７をオーバーフローする可能性がある場合には、バイパスホース８から前記従来例の方法により、汚水を工事区間のさらに下流にまでバイパスさせることもできる。

次に図３及び図４は本発明の他の態様を示すものであって、この図面においては、チューブ６の彎曲の外側に、そのチューブ６のほゞ全長に亙って、注水可能の袋体９が一体に設けられている。

前記図１及び図２の態様では、方形の管路１の場合には、環状ホース３を流体圧力で膨らませても、当該環状ホース３が管路１の角の部分に正確に沿うことが困難であり、チューブ６が十分に管路１の角の内面に密着せず、隙間を生じてそこから汚水が漏出することがある。またその漏出を阻止するためには、環状ホース３内に過度に高圧の流体圧力を作用させる必要がある。

そこで図３及び図４の態様においては、環状ホース３内に流体圧力を作用させると共に、袋体９内に水を注入する。これにより環状ホース３が膨らむと同時に袋体９も水の水頭圧により膨らみ、環状ホース３のみによっては管路１の下部の角に十分に沿い得ない状態であっても、その隙間に袋体９内の水が流入することにより、水頭圧によって袋体９の壁面は管路１の角に密着し、漏水を確実に阻止するのである。

管路１の下部には汚水の水頭圧も作用するが、前述のように下水道管においては、平常時には汚水の深さは管路１の深さに比べて大幅に浅いので、袋体９の上端の高さが汚水の液面より十分に高ければ、袋体９内の水の水頭圧のみで袋体９を管路１の角に密着させ、漏水を阻止することが可能である。従って環状ホース３に過度に高圧の流体圧力を作用させる必要もない。

従って本発明によれば、主たる構成要素である環状ホース３、チューブ６及び止水壁７はいずれも、柔軟な素材よりなり折り畳み可能であって、マンホール内のような狭い場所でもコンパクトに取り扱うことができる。

また環状ホース３に流体圧力を送入して管路１内面に沿って膨らませ、当該環状ホース３に遊嵌したチューブ６を管路１の下半部の内面に押し付けながら、当該チューブ６の内側に止水壁７を展張して止水するので、簡単な操作で確実に汚水を止め、必要な工事を行うことができる。

また環状ホース３はその形状が特定されていないので、管路１が断面円形である場合はもとより、断面が方形などの円形以外の形状であっても、環状ホース３は容易に管路１の内面に沿うことができる。

さらに管路１が断面方形などの場合で、その角において環状ホース３が管路１内面に沿いにくい場合には、請求項２及び７のようにチューブ６の外側に袋体９を設け、そこに水などの液体を注入することにより、当該液体のヘッド圧で袋体９を管路１の内面角に密着させ、より確実に止水することができる。

また請求項４の発明によれば、ホースの両端をクランプで接続して環状ホース３を形成しているので、工事現場において管路１の内周長に合わせて環状ホース３を簡単に製作することができる。また図１及び図３に示すように、その接続部を管路の上部に配置することにより、接続部において管路１の内壁との間に隙間を生じても、本発明による管路の止水機能に影響することはない。

また請求項６のように止水壁７にバイパスホース８を形成することにより、止水壁７の上流側の汚水の水位が上昇し、止水壁７をオーバーフローする可能性が生じたときには、そのバイパスホース８を開いて汚水をバイパス経路を通して工事区間のさらに下流側にまで流すことができる。またバイパスの必要がないときには、バイパスホース８をクランプなどで閉じ、バイパスのための配管などを取り払えば、工事の作業領域を広げることができる。

本発明において止水壁７の上流側に汚水が溜まったときには、止水装置２に当該汚水の圧力が作用するが、通常は環状ホース３が管路１に圧接した摩擦力によって汚水の圧力を支えることができる。

しかしながら管路１の内面がヌルヌルするなどの条件によっては、汚水の圧力で止水装置２が下流側に移動する可能性がある。このような場合には図５に示すように、止水装置２の下流側にこれに接して支持用環状チューブ１０を１個乃至数個設けるのが良い。この支持用環状チューブ１０は環状ホース３と全く同様のもので良く、チューブ６や止水壁７は不要である。

以上の説明では本発明を下水道管に適用した場合について述べたが、本発明を適用する管路は下水道管に限られるものではない。例えば小河川の一部が道路や鉄道線路の下をくぐって暗渠となっている場合において、その河川の暗渠部分を管路として本発明を適用することもできる。

さらに本願発明における管状空間は、管路に限られるものではなく、広く管状を呈する空間について適用することができる。例えば地下街における通路やビルの廊下、階段なども、環状空間に含まれる。

従って例えば、豪雨の際に地下街に下りる階段の上部入り口を本願発明により遮断して地下街への雨水の流入を阻止したり、浸水した地下街を本願発明で遮断することにより被害の拡大を防止することも可能である。

本発明の一態様を適用した管路の正面図 図１におけるII−II断面図 本発明の他の態様を適用した管路の正面図 図３におけるIV−IV断面図 本発明におけるさらに他の態様を示す管路の中央縦断面図

符号の説明

１ 管路（管状空間）
２ 止水装置
３ 環状ホース
４ クランプ
５ 圧力流体送入管
６ チューブ
７ 止水壁
８ バイパスホース
９ 袋体

Claims (8)

1. 管状空間（１）の内周に沿って柔軟な気密の環状ホース（３）を配置し、管状空間（１）の下半部に沿った前記環状ホース（３）の外側に水密性を有する大径の柔軟なチューブ（６）を遊嵌すると共に、当該チューブ（６）により囲まれた範囲を遮蔽する止水壁（７）を形成し、前記環状ホース（３）を流体圧力により膨らませることにより前記チューブ（６）を前記管状空間（１）内壁に圧接し、前記止水壁（７）により管状空間（１）の下半部を遮断することを特徴とする、管状空間の遮断方法。
2. 前記チューブ（６）の彎曲の外側にその全長に亙って気密の袋体（９）を形成し、当該袋体（９）内に液体を注入してその液体のヘッド圧により袋体（９）を管状空間（１）内壁に圧接し、前記管状空間（１）内壁とチューブ（６）との間をシールすることを特徴とする、請求項１に記載の管状空間の遮断方法。
3. 管状空間（１）の内周にほゞ等しい周長の柔軟な気密の環状ホース（３）と、当該環状ホース（３）の下半部の外側に遊嵌された柔軟なチューブ（６）と、当該チューブ（６）の彎曲の内側に張り渡された止水壁（７）と、前記環状ホース（３）内に流体圧力を作用させる加圧手段とを有することを特徴とする、管状空間の遮断装置。
4. 前記環状ホース（３）が、管状空間（１）の内周長にほゞ匹敵する長さのホースの両端を、クランプ（４）により閉塞して環状に接続したものであることを特徴とする、請求項３に記載の管状空間の遮断装置。
5. 前記止水壁（７）が柔軟な水密性のシートよりなることを特徴とする、請求項３又は４に記載の管状空間の遮断装置。
6. 前記止水壁（７）にバイパスホース（８）が取り付けられていることを特徴とする、請求項３から５のいずれかに記載の管状空間の遮断装置。
7. 前記チューブ（６）の彎曲の外側に、そのチューブ（６）のほゞ全長に亙って、液体を注入可能の袋体（９）が一体に設けられていることを特徴とする、請求項３から６のいずれかに記載の管状空間の遮断装置。
8. 前記加圧手段が、前記環状ホース（３）に取り付けられた圧力流体送入管（５）であることを特徴とする、請求項３から７のいずれかに記載の管状空間の遮断装置。

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