(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下水管に付着したモルタル等の付着物を除去する装置において、下水管の壁面に沿って転動可能なホイールを少なくとも前方及び後方の側面にそれぞれ１対設けた外側シェルと、前記外側シェルの内部でこの外側シェルの軸線に平行又は同軸状の軸線の周りに回転自在に外側シェルに取り付けた回転支持体と、この回転支持体を回転させる駆動手段と、マンホールとマンホールとの間で前記外側シェルを下水管に沿って前後に牽引する牽引手段と、下水管の前方の壁面に対して鋭角の角度をなす向きにウォータージェットを噴射する先端ノズルを前記外側シェルの前端近傍に配置し、基部を前記回転支持体に取り付けた付着物除去用ウォータージェット噴射手段と、前記外側シェルの前端近傍に配置したライト組み込んだライト付きモニタカメラを有するモニタ手段と、前記モニタカメラを洗浄するカメラ洗浄手段と、付着物除去ウォータージェット噴射手段及びカメラ洗浄手段にそれぞれ水を供給する給水手段と、前記モニタカメラのための電力及び信号伝送用のケーブル手段と、前記モニタカメラからの映像をディスプレイでモニタして前記牽引手段又は前記駆動手段を制御して前記外側シェルの移動又は前記回転支持体の回転を制御する制御手段とを具えたことを特徴とする下水管付着物除去装置。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記外側シェルに固定し前記制御手段により制御されるモータの出力軸に回転自在に取り付けたピニオンと、前記回転支持体に設けかつ前記ピニオンに噛合する前記回転支持体の軸線に同心状の環状歯とにより構成した請求項１記載の下水管付着物除去装置。
【請求項３】
更に、除去した堆積物を水圧で押し流すフラッシュ装置を設けた請求項１又は２記載の下水管付着物除去装置。
【請求項４】
前記ウォータージェットの下水管の前方に管壁に対する噴射角度が１０°〜３０°となるようノズルを前記回転支持体に支持した請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の下水管付着物除去装置。
【請求項５】
前記ウォータージェットの下水管の前方に管壁に対する噴射角度を２０°となるようノズルを前記回転支持体に支持した請求項４記載の下水管付着物除去装置。
【請求項６】
前記ホイールは、お碗形のホイールとした請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の下水管付着物除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、付近の工事現場等から排出されて下水管に付着したモルタル等の付着物を除去する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の下水管付着物除去装置としては、回転カッタを支持するキャリッジを下水管内で牽引しつつモルタル等の付着物を除去する装置は既知である。更に、例えば、特開平７−１８９３３４号に記載のように半径方向外方斜め後方に指向する複数個のノズル開口を有するヘッドを高圧のウォータージェットにより前進させつつ微小ＴＶカメラで管路をモニタし、次に逆に牽引によって後退させるときに管路の洗浄を行うものがあった。更に、複数個のノズル開口を接線方向に指向させ、ウォータージェットによりノズルヘッドを回転させて管の内壁を周方向に洗浄しつつ前進させるものも既知である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の回転カッタを牽引する場合、下水管の管壁を傷つけて破損を招く恐れがある。更に、ウォータージェットを発生するノズルヘッドを有する装置は、小径の下水管での使用や、ヘドロ状の堆積物の洗浄に限られおり、大径の下水管や、硬化したモルタルを除去することはできなかった。
【０００４】
従って、本発明の目的は、比較的大径の例えば、内径が２５０ｍｍの下水管に堆積して硬化したモルタルであっても、管壁を傷付けることなく除去することができる下水管付着物除去装置を得るにある。
【０００５】
この目的を達成するため、本発明下水管付着物除去装置は、下水管の壁面に沿って転動可能なホイールを少なくとも前方及び後方にそれぞれ１対設けた外側シェルと、前記外側シェルの内部でこの外側シェルの軸線に平行又は同軸状の軸線の周りに回転自在に外側シェルに取り付けた回転支持体と、この回転支持体を回転させる駆動手段と、マンホールとマンホールとの間で前記外側シェルを下水管に沿って前後に牽引する牽引手段と、下水管の前方の壁面に対して鋭角の角度をなす向きに指向するウォータージェットを噴射する先端ノズルを前記外側シェルの前端近傍に配置し、基部を前記回転支持体に取り付けた付着物除去用ウォータージェット噴射手段と、前記外側シェルの前端近傍に配置したライト付きモニタカメラを有するモニタ手段と、前記モニタカメラを洗浄するカメラ洗浄手段と、ウォータージェット噴射手段及びカメラ洗浄手段にそれぞれ水を供給する給水手段と、前記モニタカメラのための電力及び信号伝送用のケーブル手段と、前記モニタカメラからの映像をディスプレイでモニタして前記牽引手段又は前記駆動手段を制御して前記外側シェルの移動又は前記回転支持体の回転を制御する制御手段とを具えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、モニタカメラによる下水管内の映像をモニタしながら外側シェルを牽引するため、付着物除去用ウォータージェット噴射手段を支持した回転支持体の外側シェルに対する回転を停止し、除去が必要な個所に適宜ウォータージェットを適切に指向させて付着物を除去するまでこの個所に集中させる。
【０００７】
更に、本発明によれば、ウォータージェットを下水管の前方の壁面に対して鋭角の角度で指向させて噴射するため、下水管の付着物が硬化したモルタル塊であっても、このモルタル塊の底部の端縁と下水管の壁との境界面にウォータージェットを吹き付けることができるため、モルタル塊を剥離させ易い。この鋭角の角度は好適には、１０°〜３０°、より好適には、約２０°とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
次に、図面につき本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【０００９】
図１は、内径２５０ｍｍの下水管１の内径６００ｍｍのマンホール２Ａとマンホール２Ｂとの間で本発明による下水管付着物除去装置３を牽引する状態を示す説明図である。マンホール２Ａ，２Ｂの外部に配置した動力付きドラム４に巻き付けた牽引ロープ（仮想線で示す）５を転向ローラ６で転向し、下水管１内の下水管付着物除去装置３の前部及び後部にそれぞれ連結し、マンホール２Ａ，２Ｂ間で前後に移動するよう牽引する。
【００１０】
更に、本発明による下水管付着物除去装置３は、外側シェル７を有し、この外側シェル７の前方及び後方にそれぞれ左右１対のお碗形をしたホイール８を回転自在に取り付ける。これらお碗形のホイール８は下水管１の円形断面の湾曲壁面に沿って下水管の軸線方向に転動することができる。
【００１１】
更に、下水管付着物除去装置３には各種の導管及びケーブル９等を引き込み、これらの導管及びケーブル９を転向ローラ１０を経て地上の図示しない給水ポンプやモニタディスプレイ及び電源を積んだそれぞれの制御車両の所定のコネクタに接続する。
【００１２】
下水管付着物除去装置３の外側シェル７の内部には、回転支持体１１（図２に詳細に示す）を外側シェル７に対して回転自在に取り付け、図示の実施の形態においては、この回転支持体１１には付着物除去用ウォータージェット噴射手段の先端のノズル１２及びカメラ洗浄手段のノズル１３及びライトを組み込んだモニタカメラ１４を回転支持体１１と一緒に回転するよう支持し、これらのノズル１２及び１３に対して上述の地上の給水車両又は制御車両から引き込んだ導管９Ａ及び９Ｂを接続し、またモニタカメラ１４にケーブル９Ｃを接続する。
【００１３】
付着物除去用ウォータージェットノズル１２からウォータージェット１５を下水管の前方の壁面に対して例えば、１５°〜３０°の鋭角の角度、好適には、２０°の角度で噴射させ、外側シェル７を牽引しつつまた回転支持体１１を回転させつつ下水管の壁面に付着して硬化したモルタル又はヘドロ等の付着物１６を除去する。
【００１４】
図２には、下水管１内に配置した本発明による下水管付着物除去装置３の実施の形態の詳細を示す。下水管付着物除去装置３は、外側シェル７の内部には軸受部１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃを介して回転支持体１１をこの外側シェル７の内部に回転自在に取り付ける。外側シェル７の後部端面には、付着物除去用ウォータージェット噴射手段のノズル１２に給水する導管９Ａと，回転支持体１１を回転駆動させるための駆動手段としての液圧式又は電動式のモータ１８に動力を供給する導管９Ｂ及びモニタカメラに接続したケーブル９Ｃを引き込むための開口１９を設ける。モータ１８を電動式とした場合防水型とするとよい。
【００１５】
外側シェル７の内部の後部にはモータ１８を固定するための隔壁部材２０を設ける。この隔壁部材２０には、付着物除去用ウォータージェット手段のノズル１２のための導管９Ａが軸線方向に移動移動しないようにする固定ブラケット２１を取り付ける。
【００１６】
導管９Ａの接続端部９ＡＡに対して付着物除去用ウォータージェット手段のノズル１２の堅固なホース１２Ａの基部１２Ｂを回転自在に連結する。この基部１２Ｂにはホース１２Ａが通過する開口２２を有するキャップ２３を固定する。このキャップ２３には軸線方向に延びる溝孔２４を形成し、この溝孔２４に対して回転支持体１１に固定したピン２５を嵌合させる。これにより、堅固なホース１２Ａの先端に取り付けた付着物除去用ウォータージェット噴射手段のノズル１２は回転支持体１１の回転と一緒に回転することができる。
【００１７】
回転支持体１１の外側シェル７に対する回転のため、外側シェル７に固定したモータ１８の出力軸に連結したピニオン２６に噛合する歯２７を回転支持体１１の後端面に周方向に互いに離して環状形状に配列する。これらの歯２７は、例えば、回転支持体１１の端面に取り付けた複数個のピンにより構成することができる。回転支持体１１の前方端部には半径方向に拡大する拡開部２８を設け、この拡開部２８にモニタカメラ１４を固定するためのカメラ固定ピン２９を取り付ける。モニタカメラ用のケーブル９Ｃは隔壁部材２０に固定し、コネクタ９ＣＣに対して可撓性ケーブル９Ｄを回転自在に接続し、この可撓性ケーブル９Ｄの先端にモニタカメラ１４を取り付ける。
【００１８】
外側シェル７の前方端部にはフード３０を取り付ける。ホース１２Ａには、モニタカメラ１４を洗浄するためのノズル１３を支持するブラケット３２を取り付ける。モニタカメラ洗浄用ノズル１３のための給水は導管９Ａの接続端部９ＡＡから分岐させる。このノズル１３は常にモニタカメラ１４に洗浄水が当たるように指向させる。
【００１９】
付着物除去用ウォータージェット噴射手段のノズル１２は、下水管１の前方の壁に対して１５°〜３０°の鋭角の角度、好適には、２０°の角度で噴射するよう指向させる。モニタカメラ１４の可視範囲は１２５°にわたり見渡せるようにすると好適である。
【００２０】
動作にあたり、回転支持体１１をピニオン１６の回転によって回転させて付着物除去用ウォータージェット噴射手段のノズル１２も回転させ下水管１の内周にわたり洗浄を行い、かつ図示しない制御手段を車載した制御車両においてモニタカメラ１４による下水管内の映像をディスプレイでモニタしながら外側シェル７を制御しつつ牽引し、また回転支持体１１の回転を制御しつつ、マンホール２Ａと２Ｂとの間の下水管内部を洗浄する。
【００２１】
図３〜図７は本発明の他の好適な実施例を示す。この実施例においては、外側シェル７に、断面が半円形のフード３１を取り付け、外側シェル７の外面とこのフード３１との間の空間にカメラ洗浄手段の給水導管９Ａ′とモニタカメラ１４のためのケーブル９Ｃを配置し、更に、外側シェル７の前方部分に設けた切欠き部分にモニタカメラ１４を配置し、この外側シェル７にモニタカメラ１４を固定する。またカメラ洗浄ノズル１３もこの外側シェル７に固定する。
【００２２】
更に、図３〜図７の実施例においては、回転支持体１１は、隔壁部材２０に固定した固定ブラケット２１の外周に設けた軸受１７の周りに回転自在に支持する。更に、この図３〜図７の実施例には、牽引ロープ５を取り付けるための後方ロープ取付ブラケット３２（図６参照）及び前方ロープ取付ブラケット３３（図７参照）を示してある。図２の実施例でも同様のロープ取付ブラケットを前後に取り付けること勿論であるが、図２では省略した。
【００２３】
更に、本発明の好適な実施例においては、除去した堆積物を水圧で押し流すフラッシュ装置を設ける。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、硬化して除去が困難なモルタル塊が存在しても、付着物除去用ウォータージェットノズルを支持した回転支持体の外側シェルに対する回転及び外側シェル７の牽引を停止し、除去が必要な個所に適宜ウォータージェットを適切に指向させて付着物１６を除去する作業に集中することができる。従って、下水管の内部を完全にかつ下水管を傷付けることなく清掃することができる。
【００２５】
更に、本発明によれば、ウォータージェットの下水管の前方の壁に対する噴射角度が１５°〜３０°の鋭角、好適には、２０°であるため、下水管の付着物が硬化したモルタル塊であっても、このモルタル塊の底部の端縁と下水管の壁との境界面にウォータージェットを吹き付けることができるため、モルタル塊を剥離させ易い。これにより下水管の内部を完全に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による下水管付着物除去装置の第１の実施例の下水管内での作業状態を示す説明図である。
【図２】本発明による下水管付着物除去装置の第１の実施例の詳細を示す一部断面とする側面図である。
【図３】本発明による下水管付着物除去装置の第２の実施例の詳細を示す一部断面とする側面図である。
【図４】図３のＡ−Ａの矢印の方向から見た一部断面とする端面図である。
【図５】図３のＢ−Ｂ線上の断面図である。
【図６】図３のＣ−Ｃの矢印の方向から見た一部断面とする端面図である。
【図７】図３のＥ−Ｅの矢印の方向から見た一部断面とする部分平面図である。
【符号の説明】
１  下水管
2A,2B マンホール
３  下水管付着物除去装置
４  動力付きドラム
５  牽引ロープ
６  転向ローラ
７  外側シェル
８  ホイール
9A,9B 導管
9AA 接続端部
9C  ケーブル
9CC コネクタ
9D  可撓性ケーブル
10  転向ローラ
11  回転支持体
12  付着物除去用ウォータージェット噴射手段のノズル
12A ホース
12B 基部
13  モニタカメラ洗浄用ノズル
14  モニタカメラ
15  ウォータージェット
16  付着物
17A,17B,17C 軸受部
18  モータ
19  開口
20  隔壁部材
21  固定ブラケット
22  開口
23  キャップ
24  溝孔
25  ピン
26  ピニオン
27  歯
28  拡開部
29  カメラ固定ピン
30  フード
32  後方ロープ取付ブラケット
33  前方ロープ取付ブラケット
【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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