JP6086664B2 - 下水道管改築工事中における家庭からの下水の仮排水工法 - Google Patents

Description

この発明は、下水道管改築工事中における家庭からの下水の仮排水工法に関するものである。

従来、耐用年数を経過した下水道管を、新規な下水道管と取り替え工事や、各種災害（震災・水害・台風等）により損傷や補修する工事（以下、単に、改築工事という。）を必要とする下水道管は、それらの工事期間中は、各家庭から毎日のように排出される汚水（以下、下水という。）が、下水道管に流れ込まないよう一時停止させ、ドライな状態で施工可能とし、環境・衛生を確保するため下水の仮の排水手段を設ける必要がある。

しかしながら、各家庭からの下水は、通常、毎日のように排出されるものであり、下水道管改築工事中といえども、その排出を停止するわけにはいかず、そのため、別に排水ルートを設け仮排水をするという二次的な工事もする必要があった。

しかも、改築工事の対象となる下水道管の近傍には、該下水道管を利用して排水する家庭が、相当の戸数が存在するものであり、これらの各家庭からの下水を一気に全部停止することは、非常に困難である。

このように、改築工事というメインの工事と、仮排水という二次的な工事もする必要があり、複雑化している。

従来の工法は、工事に必須の装置として、真空タンクを内蔵した真空装置ユニット、排水桝（以下、宅内桝という）からの排出装置、改築工事の対象となる下水道管の前後を止水する，止水プラグ、そして自動警報装置を有している。

また、従来工法の駆動源としては、真空圧・圧縮圧・電気の三つが必要であり、さらに各家庭に設置された宅内桝からの排出装置は、これらすべて駆動源が必要であり、真空装置ユニットに組み込まれている制御装置は、これらに関するすべての制御が必要である。

駆動源である真空圧と圧縮圧及び電気は常時稼働状態の制御方式になっており、異常時の対応は、通信ケーブルを使用した有線方式であり電話回線が必要となるものである。

そのため、従来工法では次のような問題点を有している。
１） 真空装置ユニットに真空タンクが内蔵されているため、タンク容積の確保が難しく、その結果、各家庭の宅内桝の取付け軒数の制約を受ける。
２） 工事対象状況により、宅内桝の設置軒数が多くなった場合、システム一式を増設して、対応せざるを得ない。そのため設備コストが大幅に増大する。
３） 駆動源の圧縮圧・電気は、ＯＮ・ＯＦＦにより必要に応じて作動するが、真空圧は常時稼働状態の制御方式のため電力量が非常に大きく、必然的に運転コストも高くなるものである。
４） 夜間においては、各家庭からの下水の排出量が非常に少ないにもかかわらず、真空圧の駆動源は稼働状態を維持している。
５） 従来工法は、３つの駆動源が必要であり、必然的に設備コストが高くなる。
６） 発注側（施主）も改築工事がメイン工事であるのに、仮排水という二次的な工事に必要以上の費用を支払うのに二の足を踏む傾向にあり、コスト低減が要求される。

そこで、この発明が解決しようとする課題は、従来の工法を改良し、真空装置ユニットと真空タンクユニット、宅内桝排出装置、止水プラグ、太陽光発電による自動警報装置から構成されており、下水道管の改築工事中に、この発明で下水を仮排水することにより、下水道管改築工事をドライな状態での施工を可能にする工法である。

そして、この発明は、真空装置ユニット、真空タンクユニット、宅内桝排出装置、止水プラグ、そして太陽光発電による自動警報装置を用い、下水道管の大規模な改築工事を可能とする，下水道管改築工事中における家庭からの下水の仮排水工法を開発・提供するものである。

この発明によると、真空装置ユニットと真空タンクユニットを、セパレートにすることにより、真空装置ユニットで、真空タンクを３個迄の増設が可能となり、従来工法と比較して約１．５倍以上にアップすることで各家庭の宅内桝対応を最大８０軒まで増やすことが可能となった。

真空タンクをセパレート方式にしたことにより、バイパスの長距離化（従来工法で最大５０ｍであったものを、この発明では最大２７０ｍまで伸ばすことが可能となった。）が可能となり、共に真空装置ユニットの設置場所も自由度が出来、環境に配慮した設置が可能となった。

また、真空装置ユニットには、負荷状況による駆動源を停止・稼働を可能にした制御機能が折り込まれており、使用電力の大幅な削減を可能とした。

真空タンクの大型化も可能となり夜間の宅内桝の下水の排出は、タンク内の残真空圧で排出することが可能であり、夜間の真空装置の停止時間も大幅に伸ばすことが可能となった。

さらには、宅内桝の下水の排出は真空装置ユニットを利用した浮力式自動開閉装置で設備コストを大幅に低減した。

また、異常事態の対応としては、太陽光電池を活用し宅内桝の異常水位をラダー方式で感知し、無線方式で異常をコードレスで携帯メールに通知することにより電話回線が不要となる等極めて有益なる効果を奏するものである。

さらに、各種災害（震災・水害・台風）により生ずる、下水道管の損傷に伴う各家庭の下水を、環境・衛生を確保するために各家庭の設備コスト・運転コストを大幅に低減することができる等の極めて有益なる効果を奏するものである。

この発明の一実施例を示す説明図である。 この発明の一実施例を示す説明図である。 この発明に使用する宅内桝排出装置の一実施例を示す浮力バルブ式自動開閉弁装置の一部欠截斜視図である。 この発明に使用する宅内桝排出装置の一実施例を示す浮力バルブ式自動開閉弁装置の一部欠截正面図である。 この発明に使用する宅内桝排出装置の一実施例を示す浮力バルブ式自動開閉弁装置の一部欠截断面図である。 従来例の説明図である。

以下、この発明の好適な実施の形態として詳細に説明する。尚、この発明においては、以下の記述に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲においては適宜変更可能である。

改築推進工事の一般的な構成を図２に示す。該図２に示されるように、家庭より流れる下水は、宅内桝から取付管によって、真空装置ユニットに、フロントラインから流入される他の下水と共に吸引され、リアラインを介して下水道管に向かうものであり、工事の際には、取付管の一端部を止水プラグで止水し、工事区間をドライな状態で施工を行うことができるよう構成したものである。

ここで、この発明の一実施例を図１に基づいて詳述すると、下水道管の取替・補修工事中、各家庭（Ａ）から出る下水を、一時、仮排水を行う際、各家庭の宅内桝（３）を利用して仮排水を行う工法において、従来、真空タンクを内蔵した真空装置ユニットを、真空装置（１）と、真空タンク（２）とをそれぞれ別個に設け、タンク容量を増設することにより、従来工法と比較して約１．５倍とし、各家庭の宅内桝（３）の対応を、最大８０軒の排出を可能とすることを特徴とする下水道管改築工事中における家庭からの下水の仮排水工法から構成されるものである。

そして、前記各家庭の宅内桝（３）内には、それぞれフロート式自動真空開閉弁装置（４）を配置されており、下水管の改築工事を行うにあたり、供用されている下水道管（Ｘ）とは別に仮排水を行う必要があり、仮排水のためには止水プラグ（Ｙ）で下水道管（Ｘ）を止水して、ドライな状態で施工を行うため、宅内桝（３）内の下水は、フロート式自動真空開閉弁装置（４）によって、下水ライン（Ｘａ）を介して真空装置（１）に吸引され、これら吸引された下水は、リアライン（Ｘｂ）により、改築工事を避けた下流側の下水道管（Ｘ）に流れるものである。

そして、前記真空装置（１）の外気圧との差が、９０ｋＰａ以上の高真空圧状態を一定時間継続した時に、真空ポンプの稼働を停止し、外気圧との差が６０ｋＰａ未満の低真空圧となった時にポンプを再稼働する機能を有する真空制御機能を組み込み、また、下水の排出量が少ない時には、真空ポンプが停止していても容量の大きい真空タンク（２）内の真空残圧で、各家庭の宅内桝（３）の排出を可能とし、停電時においても、真空装置（１）内の真空残圧により、真空タンク（２）内まで下水を吸引することを可能で、停電中でも通報が出来、発電機の切り替えに対応するまでの時間を確保できるよう構成したものである。

さらに、真空装置（１）の真空圧を利用した逆流防止弁としてアキュムレータ方式を、２段にセットしたフロート式自動真空開閉弁装置（４）を家庭内の宅内桝（３）に設置し、下水を排出する装置を組み込み、動力源は真空圧のみで作動させ、設備コストを大幅に低減可能とするよう構成している。

また、動力源は真空圧のみで、他の動力が不要であり、しかも、この動力源を必要最小限に稼働させる制御システム（図示せず）を組み込むことにより、設備コスト、運転コストを大幅に低減可能となるよう構成している。

真空タンク（２）も、セパレート方式にすることにより、真空装置ユニット（１）を自由な場所に設置することが可能であり、騒音・交通障害の少ない場所に設置することが可能であり、環境にも配慮するよう構成したものであり、しかも、仮排水距離を、最長２７０ｍまで可能としたものである。

また、異常事態の対応として、太陽光発電モジュールを活用した蓄電池方式を採用し、家庭内の宅内桝（３）を異常水位をラダー方式にて感知し、無線方式で異常をコードレスで携帯メールに通知し、何処にいても異常を早急に検知可能となるよう構成している。

各種災害（震災・水害・台風）により生ずる、下水道管（Ｘ）の損傷等の改築工事に伴う各家庭の下水を、環境・衛生を確保するため、各家庭の設備コスト・運転コストを大幅に低減するよう構成している。

次に、各家庭内の宅内桝（３）にそれぞれ設けられた浮力バルブ式自動開閉弁装置は、本願出願人の発明（特願２０１２−１０５２６９号）に係るものであり、その具体的構成は、宅内桝（３）内に、吸引管（４ａ）の吸込口を設け、該吸引管（４ａ）は、メインボールバルブ（４ｇ）を介して真空タンクユニット（２）に連通されており、宅内桝（３）内に設けた密閉容器（４ｂ）内に位置するチェーン駆動型回転円盤（４ｃ）と噛み合うチェーン（４ｄ）を介して結合されたフロート（４ｅ）を設け、宅内桝（３）内に溜まった下水が増えることによりフロート（４ｅ）が浮上し、該フロートの浮力によって、地上に位置するケーシング（４ｆ）内のメインボールバルブ（４ｇ）を開放することにより、宅配桝（３）内の下水を吸引し、排水されるよう構成されたものである。

この発明によると、下水道管改築工事中における家庭からの下水の仮排水工法の技術を確立し、これに基づいて大量に製造・販売することにより産業上の利用可能性がある。

１ 真空装置
２ 真空タンク
３ 宅内桝
４ 浮力バブル式自動開閉弁装置
４ａ 吸引管
４ｂ 密閉容器
４ｃ チェーン駆動型回転円盤
４ｄ フロート
Ａ 家庭
Ｘ 下水道管
Ｘａ 下水ライン
Ｘｂ リアライン
Ｙ 止水プラグ

Claims (1)

1. 下水管の改築工事中、各家庭から出る下水を、一時、仮排水を行う際、各家庭の宅内桝を利用して仮排水を行う工程において、異常事態の対応として、太陽電池を活用した蓄電池方式を採用し、家庭内の排水桝の異常水位をラダー方式にて感知し、無線方式で異常をコードレスで携帯メールに通知し、どこにいても異常を早急に検知可能としたことを特徴とする下水道管改築工事中における家庭からの下水の仮排水工法。

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