(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入した下水を螺旋状に流下させる高落差接合の螺旋案内路付き縦管において、
直管状の縦管本体に、該縦管本体の内壁に沿って螺旋状に形成された螺旋案内板を備える螺旋案内路が設けられ、
前記縦管本体の下端は横向き流出管に接続され、前記螺旋案内路の軸心には空洞部が形成され、この空洞部に点検用の昇降路が設けられ、
前記昇降路には、螺旋案内板の上端から下端まで連通し、前記螺旋案内板の下端よりも下方に伸張可能な伸縮梯子が備えられ、
前記伸縮梯子の下端は、前記流出管の管頂よりも上方に収納可能であることを特徴とする螺旋案内路付き縦管。
【請求項２】
請求項１に記載の螺旋案内路付き縦管において、
前記縦管本体の管壁には、螺旋案内板の上端部へ通ずる高さ位置に、作業者の進入可能な点検口が設けられたことを特徴とする螺旋案内路付き縦管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自然流下する下水の流速や衝撃を減衰させる螺旋案内路付き縦管に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、マンホールの側壁からマンホール内に突出された流入管の一端に縦管の上端を接続し、縦管の下端をマンホール内の底部に設置して、流入管によりマンホール内に流入された下水を縦管に導入する技術が知られていた。
【０００３】
下水道において流域下水道の幹線は、地中の比較的深い位置に計画されており、関連公共下水道との接続点では高落差接合となっている。このため、一つのマンホール内で高落差処理を行う場合には、マンホール内に設けられる縦管が長くなるので、縦管下端へ流下する下水の落下衝撃が大きく、底部を損傷するおそれがあった。
【０００４】
そこで、例えば特許文献１に記載されているように、縦管本体の内面に沿って上端から下端まで、螺旋状に形成された螺旋案内板を有する縦管（ドロップシャフト）を配置する方法が採用されるようになっている。
【０００５】
この種の縦管には、垂直に配設された直管状の縦管本体に対して、下水を螺旋状に旋回させて流下させる螺旋案内板からなる螺旋案内路が設けられている。これにより、マンホール内に流入した下水が螺旋案内路に沿って流下する間に流下エネルギーを減衰させ、縦管底部が強い衝撃や大きな荷重を受けるのを避け、底部の摩耗も抑制しうるように形成されている。また、螺旋案内路の軸心部には、螺旋案内路に案内される下水中に含む空気を上方に排除するために中心筒が設けられている。
【０００６】
例えば、図８に示すように、高低差を有する下水路の連結に用いられる縦管１０１は、上流側水平管路１０２から下水流水平管路１０３まで、上下垂直方向にコンクリート地下構造物１０内に設けられる。このコンクリート地下構造物１０は、維持管理のため、点検を行う作業員が進入可能な空間部１０４を有していて、縦方向の中間部に作業用の中間スラブ１０５も設けられる。
【０００７】
前記縦管１０１は、上流側水平管路１０２から延設される横管１０２ａに接続可能なＴ字状接続部１０６と、このＴ字状接続部１０６に、順次、下方に向けて接続される上部螺旋案内路１０７、中間案内路１０８、下部螺旋案内路１０９とを有して縦管本体１１０が構成されている。
【０００８】
図９に示すように、上部螺旋案内路１０７には中空の中心筒１０７ａの周囲に螺旋案内板１０７ｂが設けられ、下部螺旋案内路１０９にも、螺旋案内板１０９ａが設けられている。さらに、中間案内路１０８の側面部には中間スラブ１０５に対応する高さ位置に、点検孔１１２が設けられている。
【０００９】
例えば特許文献２に記載されている点検孔１１２は、図９に示すように、螺旋案内板１０７ｂ、１０９ａのない、中間案内路１０８の側面に開口形成されており、点検孔１１２の周囲壁の外周面に点検用サドル部１１１が接合されている。点検用サドル部１１１は小径の円筒口体１１６が突設されて構成されている。また、円筒口体１１６の端縁の開口部周縁には、点検用蓋体１１７が設けられており、ボルト等によって脱着可能で開閉自在となるように構成されている。
【００１０】
これにより、通常は蓋体１１７により点検孔１１２を閉塞した状態で、縦管本体１１０に下水等の流体を流下させて使用し、必要なときにだけ、蓋体１１７を開いて点検孔１１２を開放し、中間案内路１０８の外側から目視したり点検孔１１２からカメラを内部に入れたりして点検することができ、必要な場合にはその補修を行うというものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平８−４１９１５号公報
【特許文献２】特開平１１−１８２７４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、螺旋案内路付き縦管の内部を維持管理するためには、上記のような目視観察のほかに、縦管内部に作業者が進入して行う必要を生じる場合もある。その際、作業者は、螺旋案内路を利用して昇降しなければならず、螺旋案内板が傾斜しており付着物等もあることから、滑って落下する危険性がある。
【００１３】
そこで、縦管の内壁に沿って流下する螺旋状の下水の流れを乱すことのない構造であって、かつ必要時には縦管の内部に進入して保守点検作業を安全で円滑に行うことのできる螺旋案内路付き縦管が求められた。
【００１４】
本発明は、上記のような事情にかんがみてなされたものであり、流下する下水の流れに乱れを生じさせることなく、適切な減衰性能を発揮させることを可能にするとともに、保守点検作業を安全で容易に行うことを可能にする螺旋案内路付き縦管を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記した目的を達成するため、本発明は、流入した下水を螺旋状に流下させる高落差接合の螺旋案内路付き縦管を前提としている。この螺旋案内路付き縦管に対し、直管状の縦管本体に、該縦管本体の内壁に沿って螺旋状に形成した螺旋案内板を備える螺旋案内路を設け、前記縦管本体の下端を横向き流出管に接続し、前記螺旋案内路の軸心に空洞部を形成し、この空洞部に点検用の昇降路を設けている。そして、前記昇降路には、螺旋案内板の上端から下端まで連通し、前記螺旋案内板の下端よりも下方に伸張可能な伸縮梯子を備えさせ、前記伸縮梯子の下端を、前記流出管の管頂よりも上方に収納可能な構成としている。
【００１６】
これにより、縦管内の保守点検作業にともなって作業者が昇降路を利用することができ、安全に昇降して作業を行うことが可能となる。また、螺旋案内板を備えた縦管本体において、下水は遠心力により縦管本体の内壁に沿う螺旋状の流れとなり、空気が中心方向に集められて空洞部を通って上方へ抜ける。したがって、かかる空洞部に昇降路を設けても、螺旋状の水流に影響を与えることがなく、点検作業を行わないときでも、好適に螺旋流を形成することができる。また、伸縮梯子を設けた昇降路は、螺旋案内板の空洞部に配設されており、この空洞部は下水の流下時に空気の通り道とすることが可能である。したがって、前記昇降路を、螺旋案内路の渦流機能に支障なく構成することができる。
【００１７】
また、本発明は上記構成の螺旋案内路付き縦管において、前記縦管本体の管壁には、螺旋案内板の上端部へ通ずる高さ位置に、作業者の進入可能な点検口を設けたことを特徴とする。
【００１８】
これにより、下水に含まれる夾雑物の滞留しやすい箇所を容易に保守点検することが可能となり、縦管本体の上部から進入しなくとも、例えば縦管本体の中間部分からであっても進入することが可能となり、効率よく安全に作業を進めることができる。
【発明の効果】
【００２３】
上述のように構成される本発明の螺旋案内路付き縦管によれば、容易に設置できる簡易な構造でありながら、螺旋案内路の点検、及び、螺旋案内路の途中につまった夾雑物等を容易に除去することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る螺旋案内路付き縦管の全体を模式的に示す説明図である。
【図２】図１の縦管の下部断面を模式的に示す説明図である。
【図３】図１における梯子を備えた昇降路を上面から見て示す説明図である。
【図４】図３の変形例を示す説明図である。
【図５】図１の縦管の底部を模式的に示す説明図である。
【図６】伸縮梯子の例を示す説明図である。
【図７】螺旋案内路付き縦管の参考例を示す説明図である。
【図８】地下構造物内に設けられた従来一般の縦管を模式的に示す説明図である。
【図９】従来例の螺旋案内路付き縦管を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る螺旋案内路付き縦管を実施するための形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
図１及び図２は本発明の実施形態に係る螺旋案内路付き縦管を示し、図１は螺旋案内路付き縦管の全体を模式的に示す説明図、図２は螺旋案内路付き縦管の下部断面を模式的に示す説明図である。なお、これらの図面において螺旋案内路付き縦管の内部は、説明の便宜上、透視的に示し、縦管本体２及びマンホール１０については断面により示している。
【００２７】
例示の形態の螺旋案内路付き縦管１は、図８に示したドロップシャフト構造を参照しつつ説明すると、コンクリート地下構造物（マンホール１０）内において、上流側水平管路（１０２）と下流側水平管路（１０３）との間に高さ方向に配設されている。
【００２８】
螺旋案内路付き縦管１の螺旋案内路２１，２３は、縦管本体２の内径の１／２０〜５／１２程度にわたって内側に突出した状態に螺旋案内板２４が設けられ、軸心部には全長にわたって空洞部２１１，２３１が形成されている。このため、縦管本体２の軸心部も、全長にわたって空洞となっている。螺旋案内板２４は、縦管本体２の口径に対して０．５〜１５％程度の厚みを有している。螺旋案内板２４の外周縁は、縦管本体２の内壁に一体的に設けられている。
【００２９】
図１に示すように、縦管本体２の上端には、流入管１１が接続されている。この縦管１の縦管本体２内には、上から順に、上部螺旋案内路２１、中間案内路２２、及び下部螺旋案内路２３が設けられている。上部螺旋案内路２１の中心部には、内部が中空のＦＲＰ製の中心筒２１１が螺旋案内板２４の上下方向に開口した空洞部が形成され、空洞部として一体的に形成されている。例示の形態では、中心筒２１１が縦管本体２の上端部まで上方へ延設されている。
【００３０】
上部螺旋案内路２１の下方に位置する中間案内路２２には螺旋案内板が配設されておらず、上部螺旋案内路２１からの下水を自然流下させるように構成されている。
【００３１】
中間案内路２２の下方に位置する下部螺旋案内路２３は、中間案内路２２を流下した下水を受け、螺旋案内板２４に沿って螺旋状に流下させ、縦管本体２の下端部に設けられた流出管１２から排出する構成とされている。図示するように、下部螺旋案内路２３においては、流出管１２の管頂のやや上方に螺旋案内板２４の下端が配設されている。
【００３２】
このような縦管１において、下水は、上流側水平管路（１０２）から流入管１１を経て、縦管本体２内に流入する。縦管本体２に流入した下水は、中心筒２１１の外面に軸方向に設けられたガイド板（図示省略）等を介して下方へ流下し、上部螺旋案内路２１の螺旋案内板２４に沿って螺旋状に流れを形成する。そして、下水は螺旋状の流れを形成した状態のまま中間案内路２２を流下し、円滑に流動しつつ下部螺旋案内路２３を流下していく。
【００３３】
下水は遠心力により縦管本体２の内壁に沿う流れとなり、空気が中心方向に集められ、空洞部２３１及び中心筒２１１を通って上方へ抜ける。そして、下水は、螺旋案内板２４に沿って螺旋状に流下しつつ流下エネルギーを減衰させて、縦管本体２の底部に衝突することなく管底へ達する。管底まで流下した下水は、流出管１２を経て排出される。
【００３４】
このように下水が流下する際に、流入管１１からの汚物等が縦管本体２内に流れ込んで、下方へ流下し、下部螺旋案内路２３に滞留するような状況となると、これを除去する等のメンテナンスが必要となる。
【００３５】
そこで、縦管本体２には点検用の昇降路３が設けられている。図１に示す形態では、下部螺旋案内路２３の空洞部２３１に昇降路３が設けられている。昇降路３へは、縦管本体２の側壁に設けた点検口４から進入することができる。
【００３６】
点検口４は、縦管本体２の側壁の中間案内路２２が設けられている箇所に設けられている。点検口４は、下部螺旋案内路２３の上端へ通ずる高さ位置に設けられ、点検口４から内部が目視確認できるだけでなく、必要時には、作業者が進入しうる大きさで形成されていることが好ましい。縦管本体２の口径が内径で９００〜３０００ｍｍ程度の中・大口径の場合には、点検口４の口径が６００ｍｍ程度で開口されていることが必要である。また、点検口４は、閉塞部材４１によって閉塞されており、必要時のみ開放するように構成されている。閉塞部材４１は、点検口４の外周部にボルト等の止着具により固定されている。点検口４は閉塞部材４１との間にシール材等を介在させており、止水性が確保されるようになっている。
【００３７】
図２に示すように、昇降路３は、少なくとも下部螺旋案内路２３の上端部から下端部までの間を昇降可能とする長さの梯子３１ａを備えている。梯子３１ａは、内径が７００ｍｍの空洞部２３１に挿通されており、４００ｍｍ程度の幅を有する。また、梯子３１ａは、対向する柱部材３１１，３１１と、これらを連結する複数の踏桟３１２…３１２を備えている。柱部材３１１，３１１の背面側には、適宜間隔で複数の固定部３１３…３１３が設けられている。固定部３１３は、梯子３１ａを螺旋案内板２４に固定する部材とされている。螺旋案内板２４の内周面と、上下方向において複数個所で固定することにより、梯子３１ａが強固に取り付けられた構造となり耐久性が大きい。梯子３１ａの下端は、縦管本体２の底部に接地している必要はなく、少なくとも流出管１２の管頂の高さに到達していればよい。
【００３８】
図３は、梯子３１ａを備えた縦管本体２の横断面とともに昇降路３を示す説明図である。梯子３１ａの固定部３１３、３１３は、螺旋案内板２４の内周縁に係止して固定されている。螺旋案内板２４は螺旋状に形成されているので、梯子３１ａの柱部材３１１，３１１のそれぞれには、各固定部３１３が相互に異なる高さに配設されて安定的に固定しうるように構成されている。図示するように、柱部材３１１は、断面円形のパイプ状部材からなり、主として軽量なアルミ材、ＦＲＰ等によって形成されている。
【００３９】
梯子３１ａは、平面視において空洞部２３１の中心よりもずれた位置に設けられるのがよく、点検者が梯子３１ａをスムーズに昇降するのに十分なスペースを確保できる。
【００４０】
また、図４に示すように、梯子３１ａの柱部材３１１，３１１は、断面楕円形のパイプ状部材から形成されていてもよい。このように断面が楕円形であることにより、柱部材３１１が螺旋案内板２４の内周形状（空洞部の外形状）に沿う形態となり、流下する下水の夾雑物等が引っ掛かりにくく、流れを妨げない構成とすることができる。
【００４１】
かかる昇降路３は、管内の保守点検が必要となった際に作業者が昇降するものであり、頻繁には作業者が進入しない。このため、梯子３１ａが、常時、下部螺旋案内路２３の空洞部２３１に設けられている必要はなく、梯子３１ａを伸縮梯子とし、必要時のみ下方へ伸張させる構成であるとより好ましい。
【００４２】
図５は、伸縮梯子を用いた昇降路３の一例であり、縦管１の底部を模式的に示した説明図である。また、図６は伸縮梯子の例を示す説明図である。
【００４３】
昇降路３の伸縮梯子３１ｂは、上梯子部３２と下梯子部３３とを備え、上梯子部３２に対して下梯子部３３が伸縮可能に設けられている。これにより、図５に示すように、下梯子部３３の下端の踏桟３１２は、螺旋案内板２４の下端よりも下方位置となるように伸張可能である。また、下梯子部３３を上梯子部３２に納めた際、下端の踏桟３１２が流出管１２の管頂よりも上方位置に収納可能に形成されている。図６（ａ）は伸張状態を示し、図６（ｂ）は収納状態を示している。
【００４４】
このような伸縮梯子３１ｂの柱部材３１１，３１１は、上梯子部３２と下梯子部３３とが互いに摺動しうる摺動機構を備えている。摺動機構は、特に限定されないが、例えば上梯子部３２と下梯子部３３の柱部材３１１同士を溝形状に形成し、ロープ及び滑車機構を内部に納めた形態があげられる。
【００４５】
縦管本体２の底部及び流出管１２の近傍は流況が乱れやすい箇所であるが、このような伸縮梯子３１ｂを用いた昇降路３を設けることにより、螺旋状に流下して流出管１２から排出される下水の流れに影響することなく、設置することができる。すなわち、保守点検時には伸縮梯子３１ｂの下梯子部３３を伸張させて縦管本体２の底部まで作業者が到達できるようにし、不要時には、流出管１２の管頂よりも上方となる高さ位置にある上梯子部３２に下梯子部３３を収納しておくことで、下水に含まれる夾雑物を踏桟３１２等に引っ掛けないようにすることが可能であり、また、下水の流れを妨げることもない。
【００４６】
また、かかる梯子３１ａ、３１ｂを設けた昇降路３は、螺旋案内板２４の空洞部２３１に沿って配設されており流下時に空気の通り道とすることが可能であるので、渦流機能に支障のない構成とすることができる。作業者は、点検口４から縦管本体２内へ進入して、梯子３１ａ、３１ｂを降りながら下部螺旋案内路２３を点検し、管底まで降りることができ、また、流出管１２の方からも梯子３１ａ、３１ｂを昇ることができる。
【００４７】
なお、点検口４は上記箇所に設けられるだけでなく、縦管本体２の側壁であって、螺旋案内板１２の上下方向中間位置に位置する箇所に複数設けられていてもよい。すなわち、例えば、螺旋案内板２４の螺旋ピッチに合わせて、上下方向に均等間隔で点検口４を配列し、必要な箇所から進入できるようにしてもよい。点検口４は、縦管本体２における必要な箇所であればどの部位に設けられてもよい。また、梯子３１ａ、３１ｂの踏桟３１２が、螺旋案内板２４の内周縁に沿う円弧形状に形成されていてもよい。また、螺旋案内路付き縦管１において、昇降路３は、縦管本体２の全体に設けられていてもよい。図７は、螺旋案内路付き縦管の参考例を示す説明図である。                                                                        
【００４８】
図７の例では、保守点検作業を行う際、作業者は、上部螺旋案内路２１の中心筒２１１の内部から、中間案内路２２の内壁を通り、下部螺旋案内路２３を螺旋状に進むことができるように構成されている。上部螺旋案内路２１の中心筒２１１は、マンホール１０の上部からアクセスできるように上方へ延設されており、内側に多段ステップ３４を備えて昇降路３を形成している。中心筒２１１には、複数箇所に図示しない点検窓を設けておき、昇降路３を昇降しつつ上部螺旋案内路２１を点検可能とされることが好ましい。また、各ステップ３４は、パイプ状部材により形成されるものでも、板状部材により形成されるものであっても、どのような構成であってもよい。
【００４９】
上部螺旋案内路２１の下端には、作業者が降り立つことのできる中間スラブ３５が設けられている。中間案内路２２では、上部螺旋案内路２１から螺旋状に流れてきた下水が、縦管本体２の内壁に沿って下方へ自然流下する。このとき、中間案内路２２の内壁の全体に下水が流れるのではなく、上部螺旋案内路２１の螺旋案内板２４の下端に対向する位置の内壁にのみ部分的に水流が形成される。したがって、当該水流の形成される箇所を避けて、中間案内路２２における水流の形成されない部分に、昇降路３が設けられる。例示の形態では、中間案内路２２の昇降路３は、縦管本体２の内壁に沿って多段ステップ３４が螺旋状に配設されている。最下部のステップ３４は、下部螺旋案内路２３の上端に連絡しうる箇所に設けられている。
【００５０】
下部螺旋案内路２３の昇降路３は、螺旋案内板２４を利用して設けられている。作業者は螺旋案内板２４に沿って昇降する。昇降路３には、縦管本体２の内壁に沿って螺旋状に手摺３６が設けられており、滑ることなく昇降することができる。
【００５１】
このような構成によっても、縦管本体１の内部を螺旋状に流下する下水の流れに影響することなく、保守点検用の昇降路３を設置することができる。上部螺旋案内路２１に設けた昇降路３は、螺旋案内板２４の空洞部２３１である中心筒２１１内に配設されており流下時に空気の通り道とすることが可能であるので、渦流機能に支障のない構成とすることができる。また、中間案内路２２においても渦流機能に影響せず、好適に昇降路３を設けることができる。また、下部螺旋案内路２３においては、螺旋案内板２４に沿って作業者が昇降でき、くまなく点検することが可能である。なお、図７に示した形態において、下部螺旋案内路２３の昇降路３を図１と同様に梯子３１ａ、３１ｂを用いた構成としてもよく、縦管１の管径等に応じて適宜選択可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明は、自然流下式の垂直下水道管路に使用して、螺旋案内路付き縦管の点検孔を好適に構成するのに利用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１      螺旋案内路付き縦管
２      縦管本体
２１    上部螺旋案内路
２１１  中心筒
２２    中間案内路
２３    下部螺旋案内路
２３１  空洞部
２４    螺旋案内板
３      昇降路
３１ａ  梯子
３１ｂ  伸縮梯子
３１３  固定部
４      点検口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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