JP5277097B2 - In-pipe cleaning method and pipe rehabilitation method - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a cleaning method in a pipe that can be suitably applied to rehabilitation work of existing pipes such as snow-pipe pipes buried in the ground and drain pipes of buildings for apartment buildings, and the use thereof This is related to the rehabilitation method of pipes.
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)。 Existing pipes (hereinafter simply referred to as pipes) such as snowplow pipes for spraying groundwater for melting snow on the road surface and building drain pipes, etc., scale builds up in the pipes, and corrosion in the pipes progresses. Therefore, it is not uncommon for the flow rate to decrease, red water due to rust, or water leakage to occur. Therefore, as a method for rehabilitating such existing pipes, for example, a sandblast type cleaning method for pipes has been proposed (Patent Document 1).
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。 In the conventional cleaning method, a compressor and a suction device are connected to both ends of a pipe to circulate air in the pipe, and abrasives such as sand are introduced from the upstream side of the pipe to which the compressor is connected. The scale in the pipe can be removed by feeding the pulling wire to be connected from the upstream side. The moving member has, for example, an intermediate short cylindrical portion, an upstream long conical portion on the upstream side of the cylindrical portion, and a short conical portion on the downstream side of the cylindrical portion. A plurality of oblique guide legs are provided, and each guide leg is urged in the standing direction. Therefore, the air in the pipe flows along the periphery of the moving member, and the scale in the pipe can be removed via the abrasive that circulates with the air, and the moving member is moved from the upstream side to the downstream side by feeding the pulling wire. By doing so, the removal position of the scale can be continuously changed.
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。 In such a conventional technique, the moving member in the pipe is large in itself, and since the pulling wire is drawn out and moved from the upstream side to the downstream side, smooth movement is often hindered by the scale in the pipe. There was a problem that was not good. Also, the guide legs with rollers are difficult to stably land on the inner wall surface of the pipe to which the scale is attached, and the smooth movement of the moving member tends to be impaired, and the guide legs with rollers are arranged at both ends of the pipe. It has been found that the compressor and the suction device have little effect on increasing the cleaning efficiency as compared with the case where only the suction device is arranged on the downstream side.
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。 Therefore, in view of the problems of the prior art, the object of the present invention is to improve the overall workability by taking measures such as devising the shape of the diffusion member for the abrasive in the tube. It is to provide a cleaning method and a rehabilitation method for a pipe using the cleaning method.
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。
In order to achieve this object, the structure of the first invention according to this application (referring to the invention of
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。 The hood can project a plurality of guide members in the direction of the generatrix, and the suction device can be connected to one end of the tube via a cyclone dust collector.
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。 The structure of the second invention (referring to the invention of claim 4, the same shall apply hereinafter) includes a sandblast cleaning process by a cleaning method in the pipe according to the first invention, and driving a spherical coating moving member together with the paint by a suction device. The gist is to include a lining coating process for painting the inside of the pipe.
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。 According to the configuration of the first invention, since the diffusion member for abrasive in the pipe is combined with the sphere and the conical hood, the overall length is short, and while moving from the downstream side to the upstream side via the pulling wire, Since the scale in the pipe is removed by the abrasive that circulates with the air, there is almost no interference with the scale before removal attached to the pipe, and the inside of the pipe can be moved smoothly, and high workability is easily achieved. Can be realized. Note that the sphere contributes to correctly maintaining the posture of the hood by utilizing the air flow, and is preferably formed to have an outer diameter corresponding to 70 to 90% of the inner diameter of the tube, for example, with a hard rubber material. The conical hood causes the abrasive flowing along with the air to collide obliquely with the inner wall surface of the tube. The hood is formed with a hard stainless steel plate, for example, at an apex angle of about 90 °, and the diameter of the bottom of the open state exceeds 1.4 times the radius of the sphere so that the inner surface is in contact with the outer surface of the sphere. It is preferable to set so as not to exceed.
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。 For example, the pulling wire is connected to one end of a soft sphere having an outer diameter substantially matching the inner diameter of the tube, and the suction device at one end of the tube is operated to pass the sphere through the tube, thereby allowing the pulling wire to pass from the upstream side to the downstream side of the tube. The diffusion member may be connected at the downstream end. The pulling wire may be a general synthetic steel wire or a strong synthetic resin fishing line for squid fishing, for example. As the abrasive, for example, silica sand or selben having an appropriate particle size can be used.
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。 The guide member of the diffusing member is formed of, for example, a narrow plate, and is used by appropriately bending the respective tip portions protruding in the generatrix direction of the conical hood so that the entire envelope is adapted to the inner diameter of the tube. . Each guide member is disposed obliquely from the upstream side of the pipe toward the downstream side along the generatrix direction of the hood, and there is no possibility that the guide material will be applied to the scale in the pipe even if the respective leading ends slide on the inner wall of the pipe.
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。 The cyclone-type dust collector placed in front of the suction device can separate the abrasive that has passed through the tube and the scale removed from the tube and discharge the air to the suction device side. The suction device can capture dust in the air by passing the air through the water and discharging it to the outside.
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。 According to the configuration of the second invention, a highly efficient pipe rehabilitation method is realized by combining the sand blast cleaning process according to the first invention and the lining coating process in which a spherical coating moving member is driven by a suction device. be able to. In general, a two-component epoxy resin is suitable for the lining coating. However, as a pre-process of the sandblast cleaning process, a pipe cleaning process with high-pressure water may be performed, and as a post-process, a wire brush cleaning process for passing a spherical wire brush into the pipe with a suction device may be additionally performed. Good. Further, as a pre-process of the lining coating process, a water washing / drying process in the pipe may be performed, and as a post-process, an inspection process in the pipe using a television camera or a fiberscope may be performed.
以下、図面を以って発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
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)。
In the cleaning method inside the pipe, a snow-melting pipe for snow melting buried in the ground can be used as the
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。
In the
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。
A
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。
The diffusing
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。
The diameter of the
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。
In FIG. 1, when the
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。
On the other hand, since the removal position of the scale S by the abrasive B is the immediate upstream side of the diffusing
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)。
In the above description, for example, a drain pipe of a building K for an apartment house may be used as the
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。
In the
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。
By appropriately combining the sandblast cleaning process of FIG. 1 and other processes, it is possible to realize a pipe rehabilitation method using the underground
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。
In the high-pressure water washing step of FIG. 6, high-pressure water from the high-
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。
In the wire brush cleaning process of FIG. 7, the
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。
The
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。
In the lining coating process of FIG. 8, the paint P is stored in the
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。
Prior to the lining coating process, it is preferable to perform a water washing / drying process in which the inside of the
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。
In the inspection process of FIG. 9, the finished state of the lining coating in the
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。
In the pipe rehabilitation method, the drainage pipe of the building K may be the
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。
In the present invention, in addition to underground snow extinguishing pipes and drainage pipes for buildings K, iron pipes and steel pipes of arbitrary existing pipes including general water pipes and air pipes are widely and suitably used as
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
S ... Scale B ... Abrasive material P ...
Patent Applicant Co., Ltd.
Attorney Tadaaki Matsuda, Attorney
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