(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流水管の敷設状態が波状となり、この波状流水管の谷に位置する前記流水管のほぼ最下点局部に、水封状態で設置される緊急取水装置であり、この緊急取水装置は包囲ケースと、流水管と包囲ケース内とが連通する貫通孔と、前記包囲ケースと連通する分岐管と、この分岐管に設けられた開閉弁と、分岐管の先端部に設けられた外部からの管体を接続可能とするジョイント部と、を有することを特徴とする緊急取水装置。
【請求項２】
包囲ケースから分岐した分岐管が、包囲ケースの側面に沿うように上方向に立ち上がるように設けられている請求項１記載の緊急取水装置。
【請求項３】
分岐管が包囲ケースの底面から延設され、上方向に立ち上がるように設けられている請求項２記載の緊急取水装置。
【請求項４】
上方に立ち上がる分岐管の下方部にドレン弁が設けられている請求項３に記載の緊急取水装置。
【請求項５】
管体のジョイント部としての分岐管の先端と開閉弁とが、マンホール内に露出しており、マンホールは開閉可能な蓋で覆われている請求項１ないし４のいずれかに記載の緊急取水装置。
【請求項６】
包囲ケースには空気弁が設置され、包囲ケース内および流水管内が外気に連通可能になっている請求項１ないし５のいずれかに記載の緊急取水装置。
【請求項７】
包囲ケースには、流水管を挟んで上下に空間が形成されるとともに、両空間は連結され、上方の空間には空気弁が、さらに下方の空間には分岐管が接続されている請求項６に記載の緊急取水装置。
【請求項８】
流水管の敷設状態が波状となり、この波状流水管の谷に位置する前記流水管のほぼ最下点局部に、開閉弁付きの分岐管を有する包囲ケースを前記流水管に対して水封状態で設置し、この包囲ケースを利用して水封状態のまま流水管を切除し、前記流水管と分岐管とを連通させ、流水管内の残留水を前記分岐管の開閉弁の開放により外部に汲み出し可能にすることを特徴とする緊急取水装置設置工法。
【請求項９】
包囲ケースには予め包囲ケース内を外気に連通可能な空気弁が設置されている請求項８に記載の緊急取水装置設置工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、災害時における水道管等の流水管内の滞水を利用するための流水管の緊急取水装置及びその設置工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近、日本各地で地震、台風、大雨やこれらに起因する土砂崩れ等の災害が広範かつ頻繁に発生している。そして、これらの災害により、停電や水道の断水が発生し、復旧するまでに多くの時間がかかり、その間の電気、水道水の確保が大きな問題となっている。特に、水は直接生命に関わり、一時たらずも必要なものであり、その早期の確保が絶対に必要なものである。
【０００３】
災害により、配水管である流水管が破損すると、配水池の緊急遮断弁が作動し貯水池からの水の供給を止め、二次的な災害を防止し、破損箇所の流水管を復旧するまで配水が停止することになる。従来の緊急給水システムは、給水車が出動し、必要最小限の水を供給していたが、阪神大震災のような大規模な災害の場合には、給水車が事実上出動出来なかったので、しばらく人力に頼っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような従来の緊急給水システムでは、災害直後からかなりの時間飲料水すら確保出来ない可能性があり、被災者の生命が危険な状態に晒される。さらに、生活に必要な必要最小限の水、例えば、手洗いの水、炊事用水も全く確保出来ないことになり、衛生上大きな問題を抱えることになる。
【０００５】
通常災害により、流水管が破損されると、貯水池の緊急遮断弁が作動し貯水池からの水の供給を止め、復旧するまで間配水が停止される。しかし、流水管は地形や伏せ越しに沿うように所定の深さ（例えば１．２〜２ｍ）で地表に沿うように配管されており、貯水池の緊急遮断弁が作動したり、流水管が一部破損して水の流出があったとしても、波の谷の部分にあたる流水管に滞留している水が存在している。しかし、従来この流水管内に滞留している良質な水は利用システムがなく、利用しようとする発想すらないのが実情であり、その利用が望まれる。
【０００６】
そこで、本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、災害により貯水池からの配水が止まっても、流水管内に滞留している良質な水を利用することができる流水管の緊急取水装置及びその設置工法を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の緊急取水装置は、流水管の敷設状態が波状となり、この波状流水管の谷に位置する前記流水管のほぼ最下点局部に、水封状態で設置される緊急取水装置であり、この緊急取水装置は包囲ケースと、流水管と包囲ケース内とが連通する貫通孔と、前記包囲ケースと連通する分岐管と、この分岐管に設けられた開閉弁と、分岐管の先端部に設けられた外部からの管体を接続可能とするジョイント部と、を有することを特徴としている。
この特徴によれば、断水状態になっても波状流水管の谷には良質な水が残留しており、この緊急取水装置の分岐管に管体を接続し、開閉弁を開放するのみでポンプを用いて水を汲み出せるため、流水管内に水圧がなくても容易にこの良質な残留水を得ることができる。
【０００８】
本発明の緊急取水装置は、包囲ケースから分岐した分岐管が、包囲ケースの側面に沿うように上方向に立ち上がるように設けられていることが好ましい。
この構成によれば、分岐管と管体との接続が容易となる。
【０００９】
本発明の緊急取水装置は、分岐管が包囲ケースの底面から延設され、上方向に立ち上がるように設けられていることが好ましい。
この構成によれば、包囲ケースの底面から分岐管を延ばすことにより、谷部分に残留する水を残らず汲み出せることになる。
【００１０】
本発明の緊急取水装置は、上方に立ち上がる分岐管の下方部にドレン弁が設けられていることが好ましい。
この構成によれば、ポンプ等で水を汲み上げる前にドレン弁を開放してにごり水分を外部に排出でき、良質な水が得られることになる。なお、ドレン弁は不断水により緊急取水装置を取付ける際の切粉等を外部に排出する機能も有している。
【００１１】
本発明の緊急取水装置は、管体のジョイント部としての分岐管の先端と開閉弁とが、マンホール内に露出しており、マンホールは開閉可能な蓋で覆われていることが好ましい。
この構成によれば、緊急取水装置を使用しない時には、マンホールが蓋で塞がれており普段邪魔にならず、使用時には蓋を開放することにより、分岐管への管体の接続と開閉弁の開放操作を簡単に行うことができる。
【００１２】
本発明の緊急取水装置は、包囲ケースには空気弁が設置され、包囲ケース内および流水管内が外気に連通可能になっていることが好ましい。
この構成によれば、空気弁が予め緊急取水装置に取付けられているため、水の汲み出し時における水と空気の置換が容易に行われ、どのような状況においてもポンプにより水を排出できる。
【００１３】
本発明の緊急取水装置は、包囲ケースには、流水管を挟んで上下に空間が形成されるとともに、両空間は連結され、上方の空間には空気弁が、さらに下方の空間には分岐管が接続されていることが好ましい。
この構成によれば、上方の空間から空気が吸入され、下方の空間から水を汲み出せるため、ポンプを水で汲み出した際に空気を引き込むといった問題がない。
【００１４】
本発明の緊急取水装置設置工法は、流水管の敷設状態が波状となり、この波状流水管の谷に位置する前記流水管のほぼ最下点局部に、開閉弁付きの分岐管を有する包囲ケースを前記流水管に対して水封状態で設置し、この包囲ケースを利用して水封状態のまま流水管を切除し、前記流水管と分岐管とを連通させ、流水管内の残留水を前記分岐管の開閉弁の開放により外部に汲み出し可能にすることを特徴としている。
この特徴によれば、請求項１の作用効果に加え、不断水工法により緊急取水装置を容易に取付けることができる。また、この緊急取水装置の取付位置は水道管の敷設マップを見ることにより容易に判明する。
【００１５】
本発明の緊急取水装置設置工法は、包囲ケースには予め包囲ケース内を外気に連通可能な空気弁が設置されていることが好ましい。
この構成によれば、包囲ケースを設置し、流水管を切除した時に包囲ケース内と流水管内が空気弁を介して外気と連通可能となるため、別途空気弁の取付作業を行う必要がなくなる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、実施の形態をあげて本発明を添付図面に基づいて詳述する。
【００１７】
図１は本発明の実施形態を設置する水道の配水施設のフローシート図、図２、図３は本発明の実施形態を示す流水管の緊急取水部における概念図である。図２において、１は流水管の緊急取水装置（以下単に緊急取水装置という）を示し、この緊急取水装置１は、配水管である流水管２の敷設状態が図１のように波状となり、その谷のほぼ最下に位置する流水管２の所定部分に分岐管３を設け、この分岐管３を垂直方向に所定高さ延設すると共に分岐管３の所定位置に取水バルブ４を設けてなるものである。
【００１８】
前記流水管２は、貯水池５に緊急時に配水を遮断できるようにその出口に仕切弁６等が設けられているとともに、図２、図３に示すように流水管２の下流側にも所定間隔（例えば１００〜２００ｍ間隔に）緊急遮断用の仕切弁６が設けられている。この流水管２は地形に合わせて土被１．２〜１．５メートルに埋設されて配管されるから、その形状は地表に沿い波状となる。図１のＡ−Ｂ間、Ｂ−Ｃ間を見ると、流水管２に谷Ｄ、Ｅができているから、災害により流水管２のいずれかが破損して仕切弁６により遮断され配水されなくなっても、その間の流水管２内には、この谷Ｄ、Ｅを中心として上質の水が溜まっている。また、上述の内容は大口径の流水管２から比較的小口径の流水管２に分岐され仕切弁が設置されている場合も同様で、比較的小口径の流水管２内にも上質の水が溜まっている。
【００１９】
図２、図３に基づいて流体取出しの原理を説明すると、まず図２のように地震等の災害によって流水管２の局部Ｗが破損したような場合、流水管２の局部Ｗより上方に位置する水はこの局部Ｗより流出してしまうが、その下方に位置する水は残留すると考えられる。この場合、取水バルブ４を開放し、最下位置の緊急取水装置１の分岐管３からポンプＰを利用して残存水を汲み上げることが可能となる。これは前述の破損した局部Ｗが流水管２内と外気とを連絡する役目を果し、大気が流水管２内の水と置換されることにより外部に水を容易に汲み出すことが可能となるわけである。
【００２０】
図３の状態は地震等の災害時に緊急遮断用の仕切弁６が閉塞されたり、何らかの要因で流水管２内に残存した水が密閉状態におかれたような場合であり、この場合直接ポンプで水を汲み上げようとしても水と大気との置換が行われないため、水の汲み出しは不可能である。この緊急取水装置１には空気弁２０が形成されているため、分岐管３からポンプＰで流水管２内の水を汲み上げると、図３に示されるように大気が空気弁２０から流水管２内に侵入し、大気が流水管２内の水と置換されることにより外部に水を容易に汲み出すことができる。
【００２１】
ここで緊急取水装置１の設置工法及びその装置の構造を図４〜図８を用いて具体的に説明すると、図４に示されるように、流水管２にはこの流水管２を上下から包囲できる上下２分割の包囲ケース２１が水封状態で取付けられる。この包囲ケースは上下方向に略円筒形であり、包囲ケース２１の底面と流水管２の間には所定の空間Ｓが、また流水管２の上方には空間Ｔが設けられている。そしてこの包囲ケース２１の上部には開閉ケース２２が、この開閉ケース２２の上部には作業ケース２３がそれぞれ取付けられている。なお、作業ケース２３の上部には適宜所定の機能を有する機構が取付けられている。
【００２２】
開閉ケース２２には包囲ケース２１と作業ケース２３を仕切る仕切弁２４が設けられている。仕切弁２４にはロッド２５が取付けられており、ロッド２５の操作により仕切弁２４を包囲ケース２１と作業ケース２３の連通、遮断に用いることができる。７は仕切弁２４が開閉ケース２２から退出した際に収納されるハウジングであって、開閉ケース２２の周面に一体に取付けられている。
【００２３】
８は包囲ケース２１、開閉ケース２２及び作業ケース２３内を昇降し、流水管２を穿孔する穿孔手段としてのドリルであって、その外径は流水管２の内径よりも小さい径を有しており、さらにその上方にはモーター等で回転される回転軸９を有している。また、図８のように包囲ケース２１の底面には孔部１０が設けられており、この孔部１０から開閉可能な開閉弁である取水バルブ１１を備えた分岐管１２が下方向から垂直上方に延設されている。また２６はドレン弁である。
【００２４】
流水管２に各ケースおよび各部材を順に水封状態で設置固定した後、緊急取水装置１を流水管２に付設する作業を行うには、図４に示すように、ロッド２５を操作して仕切弁２４を開いて包囲ケース２１と作業ケース２３を連通させる。そして、適宜駆動装置（図示せず）にて回転軸９を回転させながら、ドリル８を下降させて、流水管２を穿孔して貫通孔１４を設ける。
【００２５】
次に、ドリル８が流水管２を完全に貫通すると、ドリル８内に流水管１の貫通孔１４の切取片を収納して、このドリル８は上昇される。その後ロッド２５を操作して仕切弁２４を閉じ、包囲ケース２１と作業ケース２３の連通を遮断する（図４）。
【００２６】
続いて、図５に示すように、作業ケース２３を開閉ケース２２から切り離し、ドリル８を作業ケース２３から取り外して、代わりに内蓋１５と、回転軸９（もしくは別の昇降軸）に形成された固定部とを結合し、再び作業ケース２３を開閉ケース２２に取付け、ロッド２５の操作により仕切弁２４を開いて、包囲ケース２１と作業ケース２３とを連通させる。そして今度は回転軸９を圧入手段として操作して内蓋１５を下降させ、包囲ケース２１の上方内面所定位置に圧入し、次に回転軸９を上昇させ、内蓋１５と回転軸９との結合を外す。
【００２７】
最後に、図６に示すように、開閉ケース２２、作業ケース２３を取り外し、蓋部材１７を取付け、これにより、流水管２への緊急取水装置の付設が完了する。このため、流水管２内の給水を止めることなく、不断水のままで緊急取水装置１の取付けが可能になる。
【００２８】
図７には、内蓋１５の一部断面図が示され、この内蓋１５にはほぼ中央に表裏の貫通孔２７が穿設されており、その貫通孔２７の上部には空気弁１６が取付けられている。なお１３は環状に突出したシールリングである。
【００２９】
このようにして組立られた緊急用取水装置１は図８に示されるように、例えば一部埋戻されたマンホール３０内には、取水管としての分岐管１２とその上部に取付けられた取水バルブ１１、そして空気弁１６が露出するように設置され、このマンホールは開閉可能な蓋３１によって常時は閉塞されている。なおドレン弁２６は、不断水工事の際に発生する夾雑物の排出に使用されるのみならず、水を汲み上げる前に、下方に沈殿したにごり水分を排出する際に使用されるものである。また２９はキャップであるが、このキャップを外すことによりこの部分がホースのジョイント部となる。
【００３０】
このようにして流水管の谷におけるほぼ最下点に設置された緊急用取水装置１は、一般に常時は使用されないが、地震等の破損もしくは緊急遮断用の仕切弁で流水管内の水の流れが止った場合には、図９に示されるように蓋３１が開放され、分岐管１２のキャップ２９に代えて給水ホース２８が接続される。一般に長時間流れのない分岐管１２内の水はにごり水状態になっているため、ドレン弁２６を開放し、そのにごり水を外へ流出させた後、取水バルブ１１を開放してポンプＰによって流水管２内の良質な残留水を汲み出す。
【００３１】
この実施例は図３に示すように流水管２内に別途空気の流入する箇所がない場合を想定しており、ポンプＰによる水の汲み出し量に応じて空気弁１６から緊急取水装置１及び流水管２内に空気が流入し、水と空気との置換が行われる。この実施例の場合は、空気流入部と水の取出部が流水管２の上下に分離、すなわち空気弁１６が上部の空間Ｔに、そして分岐管１２が下部の空間Ｓに設けられているため、ポンプＰで強力に水を汲み出してもポンプＰにより分岐管１２を介して空気弁１６からの空気が吸込まれることがなく、極めて安定した水の汲み出しが可能となる。
【００３２】
図１０には他の実施例が示され、空気弁１６が予め包囲ケース２２にその内部と大気とが連通可能になるように取付けられたものである。このように包囲ケース２２に空気弁１６を取付けておけば、不断水作業中の空気弁１６のメンテナンスも不要なばかりか、不断水で行われる緊急取水装置の設置作業の邪魔にもならない。
【００３３】
また、この実施例のように包囲ケース２２に対して分岐管１２を側部から分岐させ、ドレン用の分岐管１２’と分離しておくことも可能であり、またドレン用の分岐管１２’やドレン弁２６は必ずしも設けなければならないものではない。
【００３４】
以上、本発明の実施例を図面により説明してきたが、具体的な構成はこれら実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加があっても本発明に含まれる。
【００３５】
例えば実施例では、包囲ケースとして流水管をフランジ部で上下から挟み込む大型のケースを示したが、本発明の説明で使用される包囲ケースとはこれに限らず、サドルのような小型のものも本発明で使用する包囲ケースとしての定義に含まれる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明は次の効果を奏する。
【００３７】
（ａ）請求項１の発明によれば、断水状態になっても波状流水管の谷には良質な水が残留しており、この緊急取水装置の分岐管に管体を接続し、開閉弁を開放するのみでポンプを用いて水を汲み出せるため、流水管内に水圧がなくても容易にこの良質な残留水を得ることができる。
【００３８】
（ｂ）請求項２の発明によれば、分岐管と管体との接続が容易となる。
【００３９】
（ｃ）請求項３の発明によれば、包囲ケースの底面から分岐管を延ばすことにより、谷部分に残留する水を残らず汲み出せることになる。
【００４０】
（ｄ）請求項４の発明によれば、ポンプ等で水を汲み上げる前にドレン弁を開放してにごり水分を外部に排出でき、良質な水が得られることになる。なお、ドレン弁は不断水により緊急取水装置を取付ける際の切粉等を外部に排出する機能も有している。
【００４１】
（ｅ）請求項５の発明によれば、緊急取水装置を使用しない時には、マンホールが蓋で塞がれており普段邪魔にならず、使用時には蓋を開放することにより、分岐管への管体の接続と開閉弁の開放操作を簡単に行うことができる。
【００４２】
（ｆ）請求項６の発明によれば、空気弁が予め緊急取水装置に取付けられているため、水の汲み出し時における水と空気の置換が容易に行われ、どのような状況においてもポンプにより水を排出できる。
【００４３】
（ｇ）請求項７の発明によれば、上方の空間から空気が吸入され、下方の空間から水を汲み出せるため、ポンプを水で汲み出した際に空気を引き込むといった問題がない。
【００４４】
（ｈ）請求項８の発明によれば、請求項１の作用効果に加え、不断水工法により緊急取水装置を容易に取付けることができる。またこの緊急取水装置の取付位置は水道管の敷設マップを見ることにより容易に判明する。
【００４５】
（ｉ）請求項９の発明によれば、包囲ケースを設置し、流水管を切除した時に包囲ケース内と流水管内が空気弁を介して外気を連通可能となるため、別途空気弁の取付作業を行う必要がなくなる。
【００４６】
【図面の簡単な説明】
【図１】貯水池から自然落下により配水される水の流水管が、地表に沿うように波状となっているフローシートである。
【図２】本発明の緊急取水部における第１態様の概念図である。
【図３】本発明の緊急取水部における第２態様の概念図である。
【図４】実施例における緊急取水装置の取付作業を示す一部破断面図である。
【図５】図４に続く一部破断面図である。
【図６】図５に続く一部破断面図である。
【図７】実施例の内蓋１５の一部破断面図である。
【図８】実施例における緊急取水装置取付完了時の一部破断面図である。
【図９】緊急取水装置の使用状態を示す一部破断面図である。
【図１０】図８に対応する他の実施例の緊急取水装置の一部破断面図である。
【符号の説明】
１              緊急取水装置
２              流水管
３              分岐管
４              取水バルブ
５              貯水池
６              仕切弁
７              ハウジング
８              ドリル
９              回転軸
１０              孔部
１１              取水バルブ（開閉弁）
１２              分岐管
１２’            分岐管
１５              内蓋
１６              空気弁
２０              空気弁
２１              包囲ケース
２２              開閉ケース
２３              作業ケース
２４              仕切弁
２５              ロッド
２６              ドレン弁
２７              貫通孔
２９              キャップ
２８              給水ホース（管体）
３０              マンホール
３１              蓋
Ｄ、Ｅ            谷
Ｗ                局部
Ｐ                ポンプ
Ｔ                空間
Ｓ                空間
【図１】
0003677347.tif 000002
【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】
0003677347.tif 000009
【図９】
0003677347.tif 000010
【図１０】
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