JP5406458B2 - 管内清掃方法 - Google Patents
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Description
そこで、近年、管内の堆積物を除去する目的で、ピグによる管内の清掃が行われている。ピグは、伸縮可能な部材であり、離間した一方の縦管部から管内へ送り込まれ、水圧などにより管内を走行して他方の縦管部から堆積物を外部へ排出する。
このように、管内に溜まった堆積物が外部へ排出されることで水質の悪化が防止される。
また、従来のピグによる清掃の場合、清掃終了後に、管内の堆積物が完全に回収されたかどうかを確認することが行われておらず、清掃が充分であるかどうかの判断が視認できなかった。
さらに、ピグによる清掃の場合、堆積物を外部へ排出する縦管部の下方位置に堆積物が残ってしまうことがあり、この堆積物は回収されず、管内へ流れてしまっていた。
本実施例の管内清掃方法は、各家庭や工場などに水を供給する上水道配水管の内部を清掃するのに使用される。
本実施例の管内清掃方法は、内視鏡による管内の調査、ピグによる管内の堆積物の回収、および回収装置による管内の堆積物の回収を含み、各工程が順次連続して行われる。
また、図4は、内視鏡ホルダーが設けられた案内部材が本体に取り付けられた状態を示す正面視縦断面図である。
なお、以下の説明においては、図3に示す状態において上下左右を定義し、紙面に垂直な方向を前後方向とする。
一方、弁箱13の上側のフランジ17は、本実施例の内視鏡挿入器9の設置前には、図2に示すように、通常、消火栓Hが接続されている。また、弁箱13には、図3に示すように、上下方向に貫通して管路21が設けられており、この管路21の中途にボール15が回転可能に配置されている。ボール15には、直径方向に貫通穴23が形成されており、この貫通穴23の直径は、前記管路21の直径と対応している。このような構成であるから、ボール15を開閉操作するレバー25によりボール15の貫通穴23の向きを弁箱13の管路21に沿って上下方向に配置するか(図7)、あるいは管路21と垂直な横方向に配置するかにより(図3)、補修弁11の開閉が可能とされる。
本実施例の内視鏡挿入器9は、補修弁11の上部に着脱可能に取り付けられる筒状の本体27と、この本体27に水密状態で上下動可能に差し込まれる筒状の案内部材29と、この案内部材29の下端部に着脱可能に設けられる内視鏡ホルダー31とを主要部に備える。
具体的には、本体27の上下両端部には、それぞれ径方向外側へ延出してフランジ33,35が形成されている。また、本体27の軸方向中途部には、水平に延出して開閉弁37付き排水管39が接続されている。
そして、本実施例では、この本体27に、案内部材29が止水部41を介して水密状態で差し込まれる。
各シール材51には周方向の一部に、斜めに切込みが入れられて切断されており、この切込みを利用して、案内部材29の外周面から各シール材51の着脱が可能とされる。
具体的には、図5において、上下両端部と中央部の三つのシール材51Aは、右下へ向けて切込み51aが入れられており、それらの間の二つのシール材51Bは、右上へ向けて切込みが入れられている。なお、図示例では、上下両端部と中央部の三つのシール材51Aの切込み51aと、それらの間の二つのシール材51Bの切込みとは直径方向に対向して配置されており、シール材51Bの切込みは図5において図示されていない。
この上方への突出部に一番下側のシール材51のV字形状溝が配置される。
一方、上部のアダプタ53は、シール材51と略同径の円環状であり、上端面が水平面に形成され、下端部は、山形に上方へ凹んで形成された断面形状の円環状である。この上方への凹部に、一番上側のシール材51のV字形状の凸部が配置される。
そして、上下にアダプタ53,55を配置された重合状態のシール材51,51,…の上方から段付き円筒状のパッキン押え47が載せ置かれて、図4に示すように、蓋体43にパッキン押え47がネジ57で固定される。
これにより、シール材51が蓋体43に対して位置決めされて保持される。
このように、案内部材29は、止水部41の蓋体43の段付き穴49に差し込まれ、本体27に対して水密状態で上下動可能とされる。
本実施例の内視鏡ホルダー31は、案内部材29の下端部に着脱可能に連結される取付部67と、この取付部67に回転可能に保持されるガイド材69と、このガイド材69に回転可能に保持される誘導材71とを主要部に備える。
本実施例では、案内部材29の上端部に径方向外側へ延出してフランジ117が形成されており、この案内部材29の上端部に止水部115が載せ置かれて固定される。
内視鏡のケーブルCは、パッキン押え123の中央穴およびパッキンを構成するシール材125の中央穴に差し込まれて、案内部材29内へ導入される。この状態では、蓋体119の内周面と、内視鏡のケーブルCの外周面との間が水密状態に維持され、しかも蓋体119および案内部材29に対してケーブルCが上下に進退可能とされる。
また、案内部材29の上端部に形成されたフランジ117には、棒状のハンドル126の一端部が固定されて、ハンドル126が水平に保持されている。図示例では、フランジ117に二本のハンドル126が設けられている。
本実施例では、縦管部T1に取り付けられた内視鏡挿入器9により内視鏡本体Sを縦管部T6側へ送り込み、縦管部T6に取り付けられた内視鏡挿入器9により内視鏡本体Sを縦管部T1側へ送り込んで管内をそれぞれ調査する。また、縦管部T4に取り付けられた内視鏡挿入器9では、内視鏡本体Sを縦管部T1側と縦管部T6側の両方に送り込む。
なお、ガイド材69の向きが把握可能な印を案内部材29などに付けておくことで、案内部材29の押し込み動作中に、案内部材29が周方向に回転した場合でも周方向の位置決めを容易に行うことができる。案内部材29を押し込んでいくことで、案内部材29の下端部に設けられた内視鏡ホルダー31および内視鏡本体Sも配水管1側へ送り込まれていく。また、案内部材29を押し込んでいく際には、内視鏡のケーブルCも本体27内に送り込んでいく。
そして、内視鏡ホルダー31の脚部77が管底に当接した状態において、案内部材29に二割可能な環状のリング131が装着されて案内部材29に固定される。この際、リング131は、板材129の直下に配置されるように案内部材29に固定される。
このような構成により、案内部材29が水圧により上昇しようとしても、リング131が板材129に当接することで、案内部材29の上動が規制される。
調査終了後、本実施例では、ピグの入口側となる縦管部T1、ピグの出口側となる縦管部T6に取り付けられた各内視鏡挿入器9が補修弁11から取り外され、縦管部T1,T6間に設けられた縦管部T4に取り付けられた内視鏡挿入器9は取り付けられた状態とされる。
特に、配水管1内の状況を内視鏡により調査しようとする場合、前記内視鏡ホルダー31が縦管3を通過する必要がある。しかし、縦管3内に錆こぶが付着して縦管3内部の開口が小さい場合には、内視鏡ホルダー31は縦管3を通過することができず、ひいては内視鏡本体Sを配水管1内に挿入することができない。このような場合、まず、縦管3内の錆こぶを除去しておく必要がある。
図9は、錆こぶ除去装置で縦管3内の錆こぶRを削り取っている状態を示す断面図である。また、図10は、錆こぶ除去具の斜視図である。
本実施例の錆こぶ除去装置141は、基本的には、前記内視鏡挿入器9と同様の構成であり、内視鏡ホルダー31の代わりに、案内部材29に錆こぶ除去具143が取り付けられる。従って、以下においては、錆こぶ除去具143を中心に説明し、内視鏡挿入器9と同じ部材には同じ符号を付して説明する。
そして、本実施例の錆こぶ除去装置141により錆こぶRを除去する場合、錆こぶ除去具143が取り付けられた案内部材29をセットした本体27を、内視鏡挿入器9の場合と同様に消火栓Hを取り外した補修弁11に取り付ける。また、本体27の排水管39の開閉弁37および案内部材29の排水管61の開閉弁59を開けておく。この際、各排水管39,61にそれぞれホース155,157の一端部を接続して、ホース155,157の他端部を排水溝などに向けておくのが好ましい。
ピグによる管内清掃の際、まず、管網に設けられた弁や各家庭に設けられたメータボックス内の止水栓を適宜閉じて管網の区間断水を行い、ピグの走行経路を形成する。
本実施例では、図1において、弁V1,V3,V4,V7,V9を閉じることで、点線で示すピグの走行経路を形成している。
なお、ピグPの走行経路上の縦管部T(T1,T2,…)から流量センサや水圧センサを管内に挿入して、断水が行われていることを確認してもよい。この際、前記内視鏡挿入器9における内視鏡ホルダー31の代わりに、案内部材29の下端部に流量センサや水圧センサを取り付けて、縦管部Tから管1内へ挿入することができる。そして、センサからの数値により、完全に断水が行われたかどうかを判断すればよい。
また、縦管部T4に取り付けられた内視鏡挿入器9の内視鏡本体Sを縦管3と横管1との境界付近に配置しておく。
本実施例では、ランチャー本体165は円筒状とされ、その軸線を上下に配置して補修弁11に取り付けられる。また、ランチャー本体165の下端部は、下方へ行くに従って縮径する円錐状に形成されており、下端には径方向外側へ拡径してフランジ169が形成されている。さらに、ランチャー本体165の下端の内径は、補修弁11の管路21の外径に対応している。
本実施例では、キャッチャー本体175は、有底の円筒状とされ、その開口部を上方へ向けて補修弁11に取り付けられる。キャッチャー本体175の底壁179の中央部には、軸方向に沿って円形の貫通穴179aが形成されている。また、キャッチャー本体175の内部には、パイプ181が底壁179に立設されている。
具体的には、パイプ181は、その内径がキャッチャー本体175の貫通穴179aの径と対応しており、この貫通穴179aと連通するように、キャッチャー本体175の底壁179中央部に立設されている。本実施例では、パイプ181の軸方向の寸法は、キャッチャー本体175の軸方向の寸法の約半分程度とされる。
また、本実施例では、キャッチャー本体175の底壁179の貫通穴179aおよびパイプ181の内径は、補修弁11の管路21の外径に対応している。
具体的には、本実施例では、6本の金属線材185によりピグ収容部183が形成されており、各線材185は、その下端部がパイプ181の上端部に周方向等間隔に配置されて固定され、上方へ放射状に広がってキャッチャー本体175の内周面に上端部が固定されて、ピグ収容部183が形成されている。
また、蓋177の中央部には、貫通穴177aが形成されており、この貫通穴177aには、耐圧ガラスが固定されて窓191が形成されている。蓋177は、キャッチャー本体175に載せ置かれて、ボルト(不図示)で固定される。なお、蓋177がキャッチャー本体175に取り付けられる際には、蓋177の下端部外周面にOリングがはめ込まれる。
ところで、ピグPは、球状や円柱形状など様々な形状があり、また、大きさや材質も様々である。そして、ピグPによる清掃を行う場合、管に適合した形状や大きさを選定する必要があるが、本実施例では、予め内視鏡により管内を調査していることで適切な形状および大きさのピグを選定することが可能である。
そして、縦管部T1と縦管部T6の各補修弁11を開け、ポンプを作動させて水をランチャー161内へ送り込む。これにより、ピグPは、水圧によってランチャー本体165の下端部開口から縦管部T1へ押し出され、縦管部T1を下方へ移動し、さらに横管1内へ進行する。
なお、本実施例では、予め管網の弁を閉じて、区間断水していることで、ピグPは、縦管部を通過後、図11において右側へ移動し、図1において点線で示す走行経路に沿って進行する。
ピグPは、パイプ181を通過するまで収縮しているが、ピグ収容部183へ到達すると元の大きさに復元する。これにより、ピグPが、パイプ181や、パイプ181を介して管1内へ戻ることがない。
これにより、ピグPが回収してきた堆積物は、キャッチャー本体175の底に溜まるか、排水管187から外部へ排出されるので、再びパイプ181を介して管内へ戻ることがない。
そして、ピグPの入口側の縦管部T1と出口側の縦管部T6との間に配置された縦管部T4に取り付けられた内視鏡挿入器9により、管内の堆積物が除去されたかどうかを確認する。
堆積物が管内に残っている場合には、再度ピグPにより管内を清掃する。ピグPによる清掃と、内視鏡による管1内の確認とを繰り返し、管1内に堆積物が無くなれば各補修弁11を閉じ、各補修弁11からランチャー161とキャッチャー163を取り外す。また、縦管部T4に取り付けられた内視鏡挿入器9も取り外す。
そこで、次に、ピグPの出口側の縦管部T6、つまりキャッチャー163が取り付けられた縦管部T6の下方位置に溜まった堆積物などを、回収装置201により回収する。
なお、本実施例では、回収装置201の本体27は、複数本の筒状の単管205を介して補修弁11に取り付けられる。図示例では、補修弁11に載せ置かれて固定された2本の単管205の上部に本体27が固定されている。
図16は、図15の吸込み部材を先端側から見た図であり、図17は、図15の吸込み部材の先端部の平面図であり、一部を断面にして示している。
また、図18は、案内部材に取り付けられた吸込み部材を示す断面図である。
さらに、本実施例では、図18に示すように、取付部207の内穴208は段付き穴とされ、上側の大径穴208aに、案内部材29の下端部が差し込まれる。この際、取付部207の内穴208の段部208bに案内部材29の下端部が当接することで、取付部207の上下方向の位置決めがなされる。
さらに、取付部207には、前後方向に沿って貫通してピン穴215が4個形成されている。この各ピン穴215は、取付部207に案内部材29の下端部がはめ込まれた際に、案内部材29の前記各ピン穴63と対応する位置に形成されている。
具体的には、吸込部211は、先端部が矩形状の筒部219とされ、その基端部は、基端側へ行くに従って縮径する円錐状に形成された後、さらに基端側へ円筒状に延出している。つまり、吸込部211は、先端側の矩形状の筒部219と、基端側の円筒状部221とが、基端側へ行くに従って縮径する円錐状部223により一体化されて構成される。
具体的には、本実施例の吸込部211は、図16に示す状態において、左右に二割可能な構成とされる。そして、筒部219の上側の丸穴227に内視鏡本体Sが収容されるように、二分割された吸込部構成材233,233同士がネジ235により互いに固定される。
つまり、一対の吸込部構成材233,233は、図16に示す状態において、上下にそれぞれ板片237,239を挟み込んだ状態で、ネジ235により互いに固定される。
この各板片237,239の内、上側の板片237は、吸込部211から基端側へ突出しており、下側の板片239は、吸込部211と同じ寸法とされる。
この係止部241により内視鏡本体Sは、吸込部211に対して先端側への移動が規制される。また、図18に示すように、内視鏡本体Sは、その基端部が、吸込部211の前記円錐状部223の基端側へ行くに従って縮径する内穴223aに当接して基端側への移動が規制される。つまり、内視鏡本体Sは、吸込部211に対して前後動が規制された状態で、吸込部211に収容されている。なお、内視鏡のケーブルCは、ホース209内に通されている。
具体的には、図18に示すように、取付部207の下端部には、略U字形の引掛け部245の両端部が固定されており、この引掛け部245に板バネ243の一端部が折り返されて取り付けられている。
本実施例では、板片237の基端部にピン247が固定されており、このピン247に板バネ243の他端部が巻着されて固定されている。
また、本実施例では、板バネ243は、ホース209内において、内視鏡本体Sと同じ周方向位置に配置されている。換言すれば、ホース209の周方向一部の内面に当接または近接してホース209の軸線方向に沿って設けられた板バネ243と対応した位置に、内視鏡本体Sが配置されている。
図18においては、板バネ243は、ホース209内の左側にホース209の軸線方向に沿って配置されており、この板バネ243とほぼ同一直線上に内視鏡本体Sが配置されている。
つまり、本実施例では、板バネ243がホース209の中心軸からずれた位置に配置され、かつ、板バネ243が伸縮不能であるのに対して、板バネ243の外側に配置される蛇腹状のホース209は伸縮可能である。
このような構成の場合、板バネ243を湾曲方向内側へ配置するように、ホース209を湾曲させることは容易であるのに対して、板バネ243を湾曲方向外側へ配置するようにホース209を湾曲させることは容易ではない。
このように、本実施例のホース209は、板バネ243により、板バネ243が内側に配置されるように湾曲するよう規定されており、これに伴って内視鏡本体Sが内側へ配置されるように湾曲し易くなっている。
また、内視鏡のケーブルCは、案内部材29の上端部に設けられる止水部115を介してホース209内に導入されている。
なお、本実施例では、この吸い込みは、外部の大気圧と管内の圧力の差圧により行われるが、ポンプにより回収するようにしてもよい。
また、板バネ243によりホース209の湾曲方向を規定しているので、所望の方向へ進行させることができる。この際、ホース209より若干短い板バネ243を、ホース209に取り付けて、ホース209を予め若干湾曲させておくことで、より確実にホース209の湾曲方向を規定することができる。
また、本実施例では、清掃前後において、内視鏡で管内を調査および記録することで、清掃の前後における管内の状況が視認でき、報告書の作成もし易くなる。
さらに、ピグの出口側となる縦管部の下方位置に溜まる堆積物も回収装置により外部へ排出することで、管内に流れてしまう堆積物を無くすことが可能となる。
たとえば、上記実施例において使用した内視鏡挿入器、錆こぶ除去装置、ランチャーやキャッチャー、回収装置などは、他の構造であってもよい。
また、上記実施例では、回収装置のホース内に板バネを配置して、湾曲方向を規定したが、ワイヤや紐など長さが変化しない線材などでもよい。
さらに、上記実施例では、内視鏡挿入器、ランチャーやキャッチャー、および回収装置を補修弁に取り付けたが、消火栓に取り付けても構わない。つまり、各部材の下端部を口金として、消火栓に取り付けられる構造とすればよい。
3 縦管
9 内視鏡挿入器
11 補修弁
161 ランチャー
163 キャッチャー
201 回収装置
203 吸込み部材
243 板バネ
Claims (4)
- 管網を構成する管の内、ピグの走行経路とする管内に、前記走行経路の一端部の縦管部、前記走行経路の他端部の縦管部および前記走行経路の中途に設けられた縦管部から、不断水で内視鏡を挿入して、管内を調査する第一工程と、
管網に配された弁を操作して、管網の一部を断水してピグの走行経路とする第二工程と、
この走行経路の一端部の縦管部を構成する補修弁または消火栓に取り付けたランチャーから、前記走行経路の他端部の縦管部を構成する補修弁または消火栓に取り付けたキャッチャーへ向けてピグを走行させる第三工程と、
ピグの出口側の縦管部の下方に溜まった堆積物を、この縦管部から管外へ回収する第四工程と、
前記走行経路を構成する管内を内視鏡で調査する第五工程とを順次に含み、
前記第一工程の後、前記第一工程において前記走行経路の中途に設けられた縦管部から管内に挿入された前記内視鏡を、その縦管部内に配置した状態としておき、
前記第三工程の直後に、前記走行経路の中途に設けられた縦管部内に配置された前記内視鏡により管内の清掃状況を確認して、第三工程を繰り返すか、第四工程へ移行する
ことを特徴とする配水管内清掃方法。 - 前記第二工程後、第三工程前に、前記走行経路の中途に設けられた縦管部から管内に挿入された内視鏡により、前記断水を確認する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の配水管内清掃方法。 - 前記第二工程後、第三工程前に、前記走行経路の中途に設けられた縦管部から管内に流量センサまたは水圧センサを挿入して、前記断水を確認する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項1に記載の配水管内清掃方法。 - 第一工程の直前または直後に、前記走行経路上の縦管部内に付着した錆こぶを不断水で除去する工程をさらに有する
ことを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかに記載の配水管内清掃方法。
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JP2009189910A (ja) | 2009-08-27 |
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