(57)【要約】【課題】施工の作業性を向上させる。【解決手段】管１０の一端に接続する吸引装置２４を作動させ、管１０の上流側から研磨材Ｂを投入するとともに、管１０内の拡散部材３０に連結する牽引ワイヤ２７を上流側に牽引し、拡散部材３０は、球体３１に円錐形のフード３２を取り付ける。【選択図】図１
2011021447.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
管の一端に接続する吸引装置を作動させて管内にエアを流通させ、管の上流側から研磨材を投入するとともに管内の研磨材用の拡散部材に連結する牽引ワイヤを上流側に牽引して管内のスケールを除去するサンドブラスト式のクリーニング工法であって、前記拡散部材は、管の内径より小径の球体に円錐形のフードを取り付け、該フードの頂部に前記牽引ワイヤを連結することを特徴とする管内のクリーニング工法。
【請求項２】
前記フードは、母線方向に複数のガイド材を突設することを特徴とする請求項１記載の管内のクリーニング工法。
【請求項３】
前記吸引装置は、サイクロン形の集塵機を介して管の一端に接続することを特徴とする請求項１または請求項２記載の管内のクリーニング工法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか記載の管内のクリーニング工法によるサンドブラストクリーニング工程と、前記吸引装置により塗料とともに球状の塗装用の移動部材を駆動して管内を塗装するライニング塗装工程とを含むことを特徴とする管の更生工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、地中に埋設されている消雪管や、共同住宅用の建築物の排水管などの既設管路の更生工事に好適に適用することができる管内のクリーニング工法と、それを使用する管の更生工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
融雪用の地下水を路面に散布するための消雪管や、建築物の排水管などの既設管路（以下、単に管という）は、管内にスケールが推積し、管内の腐食が進行することにより、流量が少なくなったり、錆による赤水を生じたり、漏水を生じたりすることが少なくない。そこで、このような既設の管の更生工法として、たとえばサンドブラスト式の管内のクリーニング工法が提案されている（特許文献１）。
【０００３】
従来のクリーニング工法は、管の両端にコンプレッサと吸引装置とを接続して管内にエアを流通させ、コンプレッサを接続する管の上流側から砂などの研磨材を投入するとともに、管内の移動部材に接続する牽引ワイヤを上流側から繰り出すことにより管内のスケールを除去することができる。なお、移動部材は、たとえば中間の短い円筒部と、円筒部の上流側の長い円錐部と、円筒部の下流側の短い円錐部とを有し、円筒部の外周には、先端にガイドローラを有する複数の斜めのガイド脚が設けられており、各ガイド脚は、起立方向に付勢されている。そこで、管内のエアは、移動部材の周囲に沿って流れ、エアとともに流通する研磨材を介して管内のスケールを除去することができ、牽引ワイヤを繰り出して移動部材を上流側から下流側に移動させることにより、スケールの除去位置を連続的に変化させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−１８９９１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
かかる従来技術によるときは、管内の移動部材は、それ自体が大きく、牽引ワイヤを繰り出して上流側から下流側に移動させるため、管内のスケールによって円滑な移動を妨げられることが少なくなく、作業性がよくないという問題があった。また、ローラ付きのガイド脚も、スケールが付着している管の内壁面に安定に着地することが困難であり、移動部材の移動の円滑性を損ないがちである上、管の両端に配置するコンプレッサ、吸引装置は、下流側に吸引装置のみを配置する場合に比して、クリーニング効率を高めることに殆ど効果がないことが判明した。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、かかる従来技術の問題に鑑み、管内の研磨材用の拡散部材の形状を工夫するなどの対策を施すことによって、全体の作業性を大きく向上させることができる管内のクリーニング工法と、それを使用する管の更生工法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するためのこの出願に係る第１発明（請求項１の発明をいう、以下同じ）の構成は、管の一端に接続する吸引装置を作動させて管内にエアを流通させ、管の上流側から研磨材を投入するとともに管内の研磨材用の拡散部材に連結する牽引ワイヤを上流側に牽引して管内のスケールを除去するサンドブラスト式のクリーニング工法であって、拡散部材は、管の内径より小径の球体に円錐形のフードを取り付け、フードの頂部に牽引ワイヤを連結することをその要旨とする。ただし、管の上流側、下流側とは、吸引装置による管内のエアの流通方向の上流側、下流側をいい、吸引装置を接続する側が下流側であり、その反対側が上流側である。
【０００８】
なお、フードは、母線方向に複数のガイド材を突設することができ、吸引装置は、サイクロン形の集塵機を介して管の一端に接続することができる。
【０００９】
第２発明（請求項４の発明をいう、以下同じ）の構成は、第１発明に係る管内のクリーニング工法によるサンドブラストクリーニング工程と、吸引装置により塗料とともに球状の塗装用の移動部材を駆動して管内を塗装するライニング塗装工程とを含むことをその要旨とする。
【発明の効果】
【００１０】
かかる第１発明の構成によるときは、管内の研磨材用の拡散部材は、球体に円錐形のフードを組み合わせるから、その全長が短い上、牽引ワイヤを介して下流側から上流側に移動させながら、エアとともに流通する研磨材により管内のスケールを除去するため、管内に付着している除去前のスケールと干渉することが殆どなく、管内を円滑に移動させることができ、高い作業性を容易に実現することができる。なお、球体は、エアの流れを利用してフードの姿勢を正しく維持することに貢献し、たとえば硬質のゴム材により、管内径の７０〜９０％相当の外径に形成することが好ましい。円錐形のフードは、エアとともに流れる研磨材を管の内壁面に斜めに衝突させる。フードは、たとえば硬質のステンレス鋼板により頂角約９０°に形成し、内面側が球体の外面に接するように、開放状態の底面の直径が球体の半径の１．４倍を超え、球体の直径を超えないように設定することが好ましい。
【００１１】
牽引ワイヤは、たとえば管の内径にほぼ適合する外径の軟質の球体に一端を接続し、管の一端の吸引装置を作動させて球体を管内に通過させることにより、管の上流側から下流側に簡単に挿通させることができ、下流端において拡散部材を接続すればよい。なお、牽引ワイヤは、一般的な鋼製ワイヤの他、たとえばイカ釣り用などの強力な合成樹脂製の釣糸などを使用してもよい。また、研磨材は、たとえば適切な粒度の珪砂やセルベンなどを使用することができる。
【００１２】
拡散部材のガイド材は、たとえば細幅の板材により形成し、円錐形のフードの母線方向に突出するそれぞれの先端部を適当に屈曲させて全体の包絡線を管の内径に適合させて使用する。各ガイド材は、フードの母線方向に沿って管の上流側から下流側に向けて斜めに配置され、それぞれの先端が管内壁に摺接しても、管内のスケールに掛かるおそれがない。
【００１３】
吸引装置に前置するサイクロン形の集塵機は、管内を通過した研磨材や、管内から除去されたスケールを分離してエアを吸引装置側に排出することができる。なお、吸引装置は、エアを水中に通して外部に排出することにより、エア中の粉塵を捕捉することができる。
【００１４】
第２発明の構成によるときは、第１発明によるサンドブラストクリーニング工程と、吸引装置により球状の塗装用の移動部材を駆動するライニング塗装工程とを組み合わせることにより、高効率の管の更生工法を実現することができる。なお、ライニング塗装用の塗料は、一般に２液性のエポキシ樹脂が好適である。ただし、サンドブラストクリーニング工程の前工程として、高圧水による管内の洗浄工程を実施してもよく、後工程として、吸引装置により球状のワイヤブラシを管内に通過させるワイヤブラシクリーニング工程を追加実施してもよい。また、ライニング塗装工程の前工程として、管内の水洗・乾燥工程を実施してもよく、後工程として、テレビカメラやファイバスコープによる管内の検査工程を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】サンドブラストクリーニング工程の模式説明図（１）
【図２】拡散部材の斜視図
【図３】拡散部材の縦断面図
【図４】サンドブラストクリーニング工程の模式説明図（２）
【図５】管の更生工法の全体工程図（１）
【図６】高圧水洗浄工程の模式説明図（１）
【図７】ワイヤブラシクリーニング工程の模式説明図（１）
【図８】ライニング塗装工程の模式説明図（１）
【図９】検査工程の模式説明図（１）
【図１０】管の更生工法の全体工程図（２）
【図１１】高圧水洗浄工程の模式説明図（２）
【図１２】ワイヤブラシクリーニング工程の模式説明図（２）
【図１３】ライニング塗装工程の模式説明図（２）
【図１４】検査工程の模式説明図（２）
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。
【００１７】
管内のクリーニング工法は、地中に埋設されている融雪用の消雪管を施工対象の管１０として実施することができる（図１）。
【００１８】
管１０には、融雪ノズル１１ａ用の枝管１１、１１…が地表Ｇにまで分岐して立ち上げられている。管１０は、適当な施工区間になるように、地表Ｇから上流側、下流側の２箇所を掘り下げて切断し、下流端（図１の左側端）には、仮設フランジ２１を付設し、上流端（同図の右側端）には、仮設管２２を立ち上げる。なお、管１０の内壁には、全長に亘ってスケールＳが付着している。また、図１の右側には、管１０の地中の延長部分１０ａが図示されている。
【００１９】
管１０の下流端の仮設フランジ２１には、サイクロン形の集塵機２３を介してバキュームカーによる吸引装置２４を接続する。吸引装置２４からの排気は、タンク２４ａ内の水中を通して外部に排出する。一方、管１０の上流端の仮設管２２には、屈曲部２２ａ、バルブ２２ｂ、ホッパ２２ｃを設け、ホッパ２２ｃには、研磨材Ｂを貯留する。さらに、管１０の上流側のウィンチ２６から繰り出す牽引ワイヤ２７を管１０内に延伸し、牽引ワイヤ２７の先端に研磨材Ｂ用の拡散部材３０を接続する。
【００２０】
拡散部材３０は、球体３１に円錐形のフード３２を取り付けている（図２、図３）。球体３１は、たとえば硬質のゴム材により形成され、直径方向にボルト３３が貫通されている。フード３２は、球体３１の外面に接し、頂部を貫通するボルト３３と結合されている。また、フード３２の母線方向には、複数の板状のガイド材３２ａ、３２ａ…が放射状に突設されている。球体３１を貫通するボルト３３の先端には、当て金３３ａ、ワッシャ３３ｂを介してナット３３ｃが装着されており、フード３２の頂部に突出するボルト３３の他端には、止めねじ３３ｄを介してＵ金具３３ｅが固定され、牽引ワイヤ２７の先端は、Ｕ金具３３ｅ内において止めねじ３３ｄに係止されている。なお、牽引ワイヤ２７の先端の折返し部分には、係止金具２７ａが取り付けられており、牽引ワイヤ２７は、止めねじ３３ｄを介し、拡散部材３０に対して簡単に接続し、取り外すことができる。
【００２１】
球体３１の直径は、管１０の内径に対し、７０〜９０％に設定されている。また、フード３２の開放状態の底面の直径は、球体３１の直径より小さく、ガイド材３２ａ、３２ａ…の先端は、フード３２の底面側に突出している。そこで、拡散部材３０は、ガイド材３２ａ、３２ａ…の先端部を内側に曲げるようにしてガイド材３２ａ、３２ａ…の先端部を管１０の内径相当に調整することができる。
【００２２】
図１において、地表Ｇの融雪ノズル１１ａ、１１ａ…を粘着テープなどで一時的に塞ぎ、拡散部材３０を管１０の下流端に配置して吸引装置２４を作動させると、上流側から下流側に向けて管１０内にエアを流通させることができる。そこで、バルブ２２ｂを開いて管１０の上流側から研磨材Ｂを投入すると、研磨材Ｂは、エアとともに管１０内を移動し、拡散部材３０の位置において、フード３２により管１０の内壁に向けて斜めに高速で衝突し、管１０内のスケールＳを効率よく除去することができる。なお、スケールＳや研磨材Ｂを含むエアは、地表Ｇの集塵機２３において大粒径のスケールＳ、研磨材Ｂが分離された上、吸引装置２４のタンク２４ａ内の水によって粉塵が除去されて外部に排出される。
【００２３】
一方、研磨材ＢによるスケールＳの除去位置は、拡散部材３０の直近上流側であるから、ウィンチ２６を作動させて牽引ワイヤ２７を巻き取り、拡散部材３０を管１０内の下流側から上流側に牽引して移動させると、管１０内のスケールＳを下流側から上流側に向けて連続的に除去することができる。なお、かかるサンドブラスト式の管内のクリーニング工法の操業条件の一例を示すと、ウィンチ２６による拡散部材３０の牽引速度約２０ｍ／分、吸引装置２４による管１０内のエアの流速約５〜８０ｍ／秒、研磨材Ｂの消費量約５〜６kg／分の程度である。
【００２４】
以上の説明において、たとえば集合住宅用の建築物Ｋの排水管を施工対象の管１０としてもよい（図４）。
【００２５】
管１０には、建築物Ｋの各階１Ｆ、２Ｆ…ごとに、トイレや台所用などの枝管１２が分岐されている。なお、管１０の下流端には、仮設フランジ２１、キャッチャ２１ａを介して集塵機２３、吸引装置２４が接続されている。また、管１０の上流端は、建築物Ｋの屋上階ＲＦまで仮に延長した上、仮設管２２を介して研磨材Ｂ用のバルブ２２ｂ、ホッパ２２ｃを設け、管１０内の研磨材Ｂ用の拡散部材３０は、仮設のやぐら２６ａ上のウィンチ２６によって巻き取る牽引ワイヤ２７に接続されている。各枝管１２の先端を一時的に塞ぎ、吸引装置２４を作動させて研磨材Ｂを投入し、ウィンチ２６を介して拡散部材３０を管１０の下流側から上流側に牽引して移動させることにより、管１０内の図示しないスケールＳを連続的に除去することができる。
【他の実施の形態】
【００２６】
図１のサンドブラストクリーニング工程と、他の工程とを適宜組み合わせることにより、地中の消雪管を施工対象の管１０として管の更生工法を実現することができる（図５）。すなわち、図６の高圧水洗浄工程、図１のサンドブラストクリーニング工程、図７のワイヤブラシクリーニング工程、図示しない水洗・乾燥工程、図８のライニング塗装工程、図９の検査工程を順次実行すればよい。ただし、図５において、必要度Ａは、必要度が高い工程を示し、その他は、必要に応じて実行すればよい工程である。
【００２７】
図６の高圧水洗浄工程は、高圧ホース４２を介して高圧洗浄車４１からの高圧水を管１０内の高圧ノズル４３に送水し、高圧ノズル４３からの高圧ジェットを利用して管１０内のスケールＳを除去する。なお、高圧ノズル４３は、高圧ホース４２を延伸させ、高圧ジェットの反動によって管１０内に十分に前進させた上、高圧洗浄車４１側に引き戻しながら管１０内のスケールＳを除去することが好ましい。
【００２８】
図７のワイヤブラシクリーニング工程は、管１０の下流端の吸引装置２４を作動させるとともに、吸引装置２４に吸引するエアにより管１０の上流側から球状のワイヤブラシ４４を管１０内に通過させる。
【００２９】
ワイヤブラシ４４は、たとえば硬質のゴム材の球体の全表面に無数のワイヤを突出させて形成し、球体の直径は、管１０の内径に適合させ、ワイヤの突出高さは、球体の表面から約２mm程度が好ましい。ワイヤブラシ４４は、上流端の仮設管２２から投入し、下流端のキャッチャ２１ａにより捕捉し、前工程のサンドブラストクリーニング工程によって取り残したスケールＳを除去するとともに、ライニング塗装工程の前工程として、管１０の内壁面を適切に目荒しすることができる。なお、ワイヤブラシ４４は、管の曲り部分にも有効に対応できるから、枝管１１、１１…の内径に適合するものを併せて用意し、融雪ノズル１１ａを外して各枝管１１にも投入し、各枝管１１内を併せてクリーニングすることが好ましい。
【００３０】
図８のライニング塗装工程は、管１０の上流端の仮設管２２の漏斗状の打込み口２２ｄ付きの屈曲部２２ａに塗料Ｐを貯留し、下流端に接続する吸引装置２４を作動させて打込み口２２ｄに球状の移動部材４５を投入する。なお、各枝管１１上の融雪ノズル１１ａ、１１ａ…は、一時的に塞いでおく。移動部材４５は、屈曲部２２ａ内の塗料Ｐを押しながら管１０内を通過し、管１０の全長を一挙にライニング塗装することができる。移動部材４５は、たとえば管１０の内径より数mmだけ小さい直径の球体とすることにより、管１０の内面に所定厚さの均一な塗膜を形成することができる。ただし、各枝管１１は、吸引装置２４を作動させながら、融雪ノズル１１ａを外して少量の塗料Ｐを滴下注入することにより、内面を容易にライニング塗装可能である。
【００３１】
なお、ライニング塗装工程に先き立って、管１０の内部を水洗して乾燥させる水洗・乾燥工程を実施することが好ましい（図５）。ただし、管１０内の乾燥は、吸引装置２４の吸引によるエアを介してスポンジ状の固形部材を管１０内に通過させ、滞留水を固形部材に吸い取らせた上、管１０内をエア乾燥することが好ましい。
【００３２】
図９の検査工程は、テレビカメラ４６をライニング塗装済みの管１０内に挿通し、ファイバスコープ４７を各枝管１１内に挿通することにより、管１０や枝管１１内のライニング塗装の仕上り状態をチェックすることができる。なお、図９において、テレビカメラ４６のケーブル４６ａは、繰出し・巻取り用のリール４６ｂを介してモニタテレビ４６ｃに接続されており、ファイバスコープ４７の出力は、小形のカメラ４７ａに接続されている。ただし、テレビカメラ４６、ファイバスコープ４７の各出力映像は、任意の録画装置を利用して、静止画像または動画として適宜録画記録してもよい。
【００３３】
管の更生工法は、建築物Ｋの排水管を施工対象の管１０としてもよい（図１０）。すなわち、図１１の高圧水洗浄工程、図４のサンドブラストクリーニング工程、図１２のワイヤブラシクリーニング工程、図示しない水洗・乾燥工程、図１３のライニング塗装工程、図１４の検査工程を順次実行すればよい。ただし、図１０において、必要度Ａは、必要度が高い工程を示し、その他は、必要に応じて実行すればよい工程である。なお、図１１〜図１４は、管１０が地中の消雪管でなく、建築物Ｋの排水管であることを除いて、それぞれ図６〜図９に対応しており、この点は、図１に対応する図４と全く同様である。そこで、図１１〜図１４については、図１、図４の説明とともに図６〜図９の説明を援用し、詳細説明を省略する。ただし、図６〜図９の説明において、枝管１１に関する記述は、図１１〜図１４の各枝管１２と、各枝管１２からさらに分岐する小枝管のそれぞれに対してそのまま適用するものとする。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
この発明は、地中の消雪管、建築物Ｋの排水管の他、一般的な水道管やエア管などを含む任意の既設管路の鉄管や鋼管を施工対象の管１０として広く好適に適用することができる。
【符号の説明】
【００３５】
Ｓ…スケール
Ｂ…研磨材
Ｐ…塗料
１０…管
２３…集塵機
２４…吸引装置
２７…牽引ワイヤ
３０…拡散部材
３１…球体
３２…フード
３２ａ…ガイド材
４５…移動部材
特許出願人          株式会社  ▲吉▼▲崎▼商会
代理人  弁理士                  松  田  忠  秋
【図１】
2011021447.tif 000003
【図２】
2011021447.tif 000004
【図３】
2011021447.tif 000005
【図４】
2011021447.tif 000006
【図５】
2011021447.tif 000007
【図６】
2011021447.tif 000008
【図７】
2011021447.tif 000009
【図８】
2011021447.tif 000010
【図９】
2011021447.tif 000011
【図１０】
2011021447.tif 000012
【図１１】
2011021447.tif 000013
【図１２】
2011021447.tif 000014
【図１３】
2011021447.tif 000015
【図１４】
2011021447.tif 000016