下水管迂回排水装置
【課題】排水ユニットにおける排送ポンプの目詰まり防止を図ることのできる下水管迂回排水装置を提供すること。
【解決手段】作業区間ＫＫを迂回して、第２下水管２２の汚水を第４下水管２４へ流す下水管迂回排水装置であって、作業区間への汚水の流入を阻止する第２下水管止水栓４２及び第３下水管止水栓４３と、作業区間ＫＫを迂回するフロントライン５２及びリアライン５３を介して排水する迂回排水装置５０と、汚水マス３１から排水管２５への汚水の流入を阻止するマス止水栓６０と、汚水マス３１の汚水を、マス吸引ライン８２を介してタンクに吸引し、汚水内の異物を粉砕する粉砕機構を備えた排送ポンプによりタンク内の汚水を作業区間ＫＫの下流側に排送する排水ユニット７０と、を備えていることを特徴とする下水管迂回排水装置とした。
【解決手段】作業区間ＫＫを迂回して、第２下水管２２の汚水を第４下水管２４へ流す下水管迂回排水装置であって、作業区間への汚水の流入を阻止する第２下水管止水栓４２及び第３下水管止水栓４３と、作業区間ＫＫを迂回するフロントライン５２及びリアライン５３を介して排水する迂回排水装置５０と、汚水マス３１から排水管２５への汚水の流入を阻止するマス止水栓６０と、汚水マス３１の汚水を、マス吸引ライン８２を介してタンクに吸引し、汚水内の異物を粉砕する粉砕機構を備えた排送ポンプによりタンク内の汚水を作業区間ＫＫの下流側に排送する排水ユニット７０と、を備えていることを特徴とする下水管迂回排水装置とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設された下水管において清掃、補修、検査、交換等の作業を実施する際に、作業区間を迂回させて排水を行う下水管迂回排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に埋設された下水管において清掃、検査、補修、交換等の作業を実施する際に、その作業区間に汚水が流れないように、作業区間を迂回させて排水を行う下水管迂回排水装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載された従来の下水管迂回排水装置は、家庭排水が流れ込む複数の排水用マスが排水管を介して接続された下水管における作業区間を迂回して下水を流す装置である。
このため、この従来技術は、作業区間の下水管の上流側及び下流側を止水する下水管止水栓と、その作業区間の下水管の上流側の汚水等を吸い上げて下流側の下水管止水栓よりも下流側に迂回させる迂回排水装置と、各排水用マスから各排水管内への汚水流れをそれぞれ阻止するマス止水栓と、作業区間の上流側の下水管止水栓よりも上流に流れ込む汚水を第１の吸引管を介して真空タンクに吸引すると共に、各排水用マス内の汚水を第２の吸引管を介して真空タンクに吸引し、この真空タンクに吸引した汚水を、排送ポンプにより排出管を介して作業区間の下流側の下水管止水栓よりも下流に排水する排水ユニットと、を備えている。
また、迂回排水装置は、作業区間よりも上流の下水管に接続されたマンホールに、異物が混ざった汚水を移送可能な水中ポンプを設置しており、さらに、この水中ポンプが設置されたマンホールと、その下流の作業区間側の下水管との間には、異物を除去するためのネットが設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０１７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来の下水管迂回排水装置にあっては、以下に述べる解決すべき課題を有していた。
一般的に、下水管を流れる汚水に含まれる大きな異物は、雨水マスから流れ込む雨水に含まれる。
そこで、上記の従来技術では、大きな異物が含まれる可能性がある下水管の汚水は、異物が含まれた汚水を吸引可能な水中ポンプを備えた迂回排水装置を用いて作業区間の下水管を迂回させるようにしている。
一方、真空タンクに吸引する排水ユニットは、基本的には大きな異物が混入されていないとされる家庭排水、及び、ネットにより異物を除去した下水管止水栓よりも上流の汚水とを真空タンクに吸引し、この真空タンク内の汚水を排送ポンプにより下流側の下水管止水栓よりも下流の下水管に排送するようにしている。
【０００５】
しかし、家庭排水及びネットを通過した下水管の汚水にもある程度の異物が含まれることがある。この異物を含む汚水を真空タンクに吸引した場合、真空タンクの汚水を外部に排送する排送ポンプに、異物による目詰まりが生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解決することを目的とするものであり、排水ユニットにおける排送ポンプの目詰まり防止を図ることのできる下水管迂回排水装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の下水管迂回排水装置は、
汚水マスから延びる排水管が接続された下水管を含む作業区間を迂回して、この作業区間の上流側の下水管の汚水を前記作業区間の下流側の下水管へ流す下水管迂回排水装置であって、
前記作業区間への上流側からの汚水の流入を阻止する上流側止水栓と、
前記作業区間への下流側からの汚水の流入を阻止する下流側止水栓と、
前記上流側止水栓よりも上流側と前記下流側止水栓よりも下流側とを接続する迂回路を介して、前記上流側の汚水を前記作業区間を迂回させて前記下流側に排水する迂回排水装置と、
前記汚水マスから前記排水管への汚水の流入を阻止するマス止水栓と、
前記汚水マスの汚水を、吸引ラインを介してタンクに吸引し、汚水内の異物を粉砕する粉砕機構を備えた排送ポンプにより前記タンク内の汚水を前記作業区間の下流側に排送する排水ユニットと、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
なお、前記排水ユニットは、異常発生を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の異常発生検出時に、公衆回線を介して異常発生を通知する通知装置を備えていることが好ましい。
また、前記排水ユニットの外周を覆うカバーは、少なくとも底面に防音材が設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、排水ユニットのタンクに吸引した汚水は、粉砕機構を備えた排送ポンプにより作業区間の下流側に排送するようにした。このため、汚水マスからタンクに吸引した汚水に含まれる異物は、排送ポンプによる排送時に粉砕機構により粉砕され、排送ポンプにおける目詰まりの発生を防止できる。
そして、この目詰まり発生防止により、排送ユニットのメンテナンスの手間の削減及び耐久性の向上を図ることも可能となる。
【００１０】
また、通知装置を備えたものは、目詰まり等の異常発生時に、通知装置が公衆回線を介して異常発生を通知する。
したがって、異常発生時には、管理者が即座に対応することが可能となる。
また、排水ユニットのカバーの少なくとも底面に防音材を設置したものでは、排水ユニット内で生じる騒音や振動が底面の防音材で吸収されて地盤等へ伝達するのが低減され、騒音レベルの改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の下水管迂回排水装置の使用例を説明するための全体説明図である。
【図２】図２は、実施の形態の下水管迂回排水装置の各ラインの接続状態を示す全体システム図である。
【図３】図３は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの平面図である。
【図４】図４は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの左側面図である。
【図５】図５は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの正面図である。
【図６】図６は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの右側面図である。
【図７】図７は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの背面図である。
【図８】図８は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの底面図である。
【図９】図９は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットに設けたコントロールユニットの入出力の関係を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態の下水管迂回排水装置における水中ポンプ制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態の下水管迂回排水装置における真空ポンプ制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１２（ａ）は、実施の形態の下水管迂回排水装置における汚水マス制御の処理の流れを示すフローチャートであり、図１２（ｂ）は、実施の形態の下水管迂回排水装置におけるバキュームライン制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態の下水管迂回排水装置における排送ポンプ制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態の下水管迂回排水装置における異常判定制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態の下水管迂回排水装置について説明するのにあたり、まず、下水管迂回排水装置を使用する下水管の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、地中に第１マンホール１１、第２マンホール１２、第３マンホール１３が縦方向に穿設され、各マンホール１１〜１３の下部が、第１下水管２１、第２下水管２２、第３下水管２３、第４下水管２４により直列に接続されている。なお、各下水管２１〜２４は、汚水が、図において左側の第１下水管２１から第４下水管２４に向けて流れるよう設置されている。
【００１４】
このような下水管において、本実施の形態では、第３下水管２３及び、これを挟む第２マンホール１２と第３マンホール１３を作業区間として、第３下水管２３の清掃、検査、補修、交換等の作業を行うものとして説明する。
【００１５】
この第３下水管２３には、複数の排水管２５が接続されている。そして、各排水管２５は、それぞれ家庭の汚水マス３１に接続されている。すなわち、図２に示すように、第３下水管２３には複数の排水管２５が接続され、各排水管２５は汚水マス３１に接続され、各汚水マス３１には、各家庭の台所、トイレ、浴室等からの汚水を流す排水パイプ２６が接続されている。なお、図では排水管２５及び汚水マス３１は２組のみを図示しているが、実際にはそれ以上の複数が接続される場合もある。他の下水管２１，２２，２４についても、同様に複数の排水管２５を介して複数の汚水マス３１に接続されているものとするが、図示は省略する。
【００１６】
次に、実施の形態の下水管迂回排水装置の構成を説明する。
この実施の形態の下水管迂回排水装置は、図１に示すように、第１下水管止水栓（上流側止水栓）４１、第２下水管止水栓（上流側止水栓）４２、第３下水管止水栓（下流側止水栓）４３、迂回排水装置５０、マス止水栓６０、排水ユニット７０を備えている。
【００１７】
第１〜第３下水管止水栓４１〜４３は、作業区間ＫＫとなる第３下水管２３及び第２，第３マンホール１２，１３に、汚水が流入しないように止水するために各下水管２１〜２４に設置する。すなわち、第１下水管止水栓４１及び第２下水管止水栓４２は、作業区間ＫＫへの上流からの汚水の流入を阻止するためのもので、第１下水管止水栓４１は、第２下水管２２の上流側端部に設置し、第２下水管止水栓４２は、第２下水管２２の下流側端部に設置する。第３下水管止水栓４３は、作業区間ＫＫの下流からの汚水の流入を阻止するためのもので、第４下水管２４の上流側端部に設置する。
なお、各下水管止水栓４１〜４３としては、排水ユニット７０に設けられたコンプレッサ７９（図３参照）からエアホース（図示省略）を介してエアーが供給されることで膨張して止水するバルーンストッパを用いている。
【００１８】
迂回排水装置５０は、水中ポンプ５１、フロントライン（迂回路）５２、リアライン（迂回路）５３を備えている。本実施の形態では、迂回排水装置５０は、図１等に示すように、第１下水管２１から第１マンホール１１に流入する汚水を、作業区間ＫＫとなる第３下水管２３を迂回させると共に、排水ユニット７０の後述する排水管（迂回路）７１を経由して第４下水管２４に流すように設置している。
【００１９】
水中ポンプ５１は、破砕機構を持つ小型水中汚水ポンプであって、第１マンホール１１に設置され、第１マンホール１１内の汚水を、フロントライン５２を介して排水ユニット７０まで移送する。排水ユニット７０は、図３に概略を示すように、排水ユニット７０を貫通する排水管（迂回路）７１を備えており、フロントライン５２は、この排水管７１の上流側端部に接続されている。一方、リアライン５３は、一端が排水管７１の下流側端部に接続され、他端が、第３下水管止水栓４３を貫通して、第４下水管２４に接続されている。
なお、水中ポンプ５１には、図２に示す水中ポンプフロートスイッチ１０３が設けられており、第１マンホール１１内の汚水の水位を検出できる。
【００２０】
次に、排水ユニット７０について説明する。
排水ユニット７０は、図１に示すように、作業区間ＫＫの近傍の地上に設置して使用するもので、図示を省略した電力供給ラインを介して電力が供給され、かつ、同じく図示を省略した電力供給ラインを介して排水ユニット７０から水中ポンプ５１、後述のマス吸引ボックス８０及び接続卜す８００に電力を供給する。
【００２１】
さらに、排水ユニット７０は、図２、図３に示すように、内部に真空タンク７２を備えている。
真空タンク７２は、円筒状を成し、真空ポンプ７３により内部を負圧にして汚水マス３１及び第２下水管２２の汚水を吸引する。
真空ポンプ７３のポンプ吸引パイプ７３ａが、図５に示すように、真空タンク７２の上部に接続されている。この真空タンク７２の上部には、ラビリンス部７４が設けられており、真空タンク７２の内部に吸引した汚水が真空ポンプ７３に吸引されないようになっている。
【００２２】
一方、真空タンク７２のラビリンス部７４において真空ポンプ７３による吸引側とは反対側の近傍に、タンク吸引パイプ７２ａが接続されている。そして、このタンク吸引パイプ７２ａの反対側の端部は、接続ライン８１を介して図２に示す接続ボックス８００に接続されている。
【００２３】
なお、ポンプ吸引パイプ７３ａには、図３に示すように、大気開放する三方弁７３ｂが設けられている。この三方弁７３ｂは真空ポンプ７３を緊急停止した時に、大気側に開弁して真空タンク７２を大気に開放し、接続ライン８１からの汚水の吸引を停止する役割をもつ。
また、真空タンク７２は、ドレーンパイプ７２ｄを介して排水管７１に接続されている。このドレーンパイプ７２ｄは、真空タンク７２内の点検時等に、タンク内の汚水を排出するためのもので、通常は閉弁している手動バルブにより開閉可能となっている。
【００２４】
図２に示すように、真空タンク７２に接続ライン８１を介して接続された接続ボックス８００は、さらに、マス吸引ボックス８０に接続されていると共に、バキュームライン８３を介して第２下水管２２に接続されている。
すなわち、接続ボックス８００は、接続ライン８１を、複数に分岐し、この分岐の１本を、バキュームライン開閉バルブ１２０を介してバキュームライン８３に接続し、他の分岐は、マス吸引ライン（吸引ライン）８２を介してマス吸引ボックス８０に接続して使用する。
なお、バキュームライン開閉バルブ１２０は、バキュームライン８３に接続された常閉のバルブで、開弁することにより第２下水管２２の第２下水管止水栓４２よりも上流を、バキュームライン８３及び接続ライン８１を介して真空タンク７２に接続する。
【００２５】
また、図２では、マス吸引ライン８２に接続する分岐部分は、２本のみ示しているが、例えば、１０本程度に分岐されている。そして、この分岐部分は、通常は栓やカバーなどにより閉塞されており、接続する汚水マス３１の数に応じて副マス吸引ライン８２ｂを接続して使用する。そこで、図２では、接続対象の汚水マス３１として２カ所を示していることから、分岐部分及び副マス吸引ライン８２ｂとして２本のみ示し、他は、図示を省略している。
【００２６】
マス吸引ボックス８０は、図２に示すように、汚水マス３１毎に独立して設置され、かつ、各汚水マス３１にマス吸引ライン８２を介して接続されている。さらに、マス吸引ボックス８０には、両吸引ライン８２，８２ｂの間を開閉するマス吸引ライン開閉バルブ１１０が設けられている。
【００２７】
マス吸引ライン８２の先端部には、汚水マス３１の水位が設定高さになると信号を出力するマスフロートスイッチ１０２が設置されている。このマスフロートスイッチ９１の信号は、マス吸引ボックス８０の信号ターミナル８０ａ、接続ボックス８００の信号ターミナル８００ａ及び信号ライン１９０を介して排水ユニット７０内に設置されているコントロールユニット１００に入力される。
【００２８】
また、コントロールユニット１００は、詳細は後述するが、マス吸引ライン開閉バルブ１１０及びバキュームライン開閉バルブ１２０の開閉制御により、汚水マス３１の水位が所定の高さになるとその汚水を真空タンク７２に吸引し、かつ、設定時間毎に第２下水管２２の汚水を吸引する制御を行う。
なお、各汚水マス３１では、排水管２５の入口は、マス止水栓６０で塞がれている。このマス止水栓６０としても、各下水管止水栓４１〜４３と同様に、コンプレッサ７９（図３参照）から、エアホース（図示省略）を介してエアーが供給されることで膨張して止水するバルーンストッパを用いている。
【００２９】
上述のようにして、真空タンク７２に吸引された汚水は、排送ポンプ７５により排水管７１に吐出され、リアライン５３を介して第３下水管止水栓４３よりも下流の第４下水管２４へ移送される。排送ポンプ７５は、図５に示すように、真空タンク７２の底部に設置されている。そして、排送ポンプ７５の吐出側には排送パイプ７６が接続され、この排送パイプ７６が、図３及び図７に示すように、真空タンク７２の外部に延在されて排水管７１に接続されている。排送パイプ７６の途中には逆止弁７６ａが設けられており、排水管７１内の汚水が排送パイプ７６を通って真空タンク７２に逆流しないようになっている。
本実施の形態では、排送ポンプ７５として、一般にカッタポンプと呼ばれ、内部に切刃、破砕羽根車等の粉砕機構７５ａを有し、汚水に含まれる固形物を細かく破砕可能なポンプを用いている（図５参照）。
【００３０】
また、図７に示すように、排水ユニット７０の側面には、真空タンク７２の内部を見ることができる窓７７が設けられている。
さらに、排水ユニット７０の側面には、図６に示すように、操作盤１０１が設けられており、操作盤１０１の下方には、配線類を接続するための配電パネル７０１が設けられている。配電パネル７０１は、ドア７０２により下部を除いて覆われ、このドア７０２により覆われていない下部を通して、配電パネル７０１に接続された信号ライン１９０や電力供給ライン（図示省略）が配索される。また、図４に示すように、排水ユニット７０において操作盤１０１が設けられているのと反対側の側面には、換気扇７０ｆが設けられている。
加えて、排水ユニット７０の底部には、このユニットを支持する架台７８が設けられている。この架台７８は、図８に示すように、梯子状であり脚を備えた骨格部材７８ｆと、この骨格部材７８ｆの上面に配置されてユニットの底面全体を覆う底板（図示省略）とを備えている。そして、底板の内側面は、全面が防音材７８ａにより覆われている。
【００３１】
次に、図９に基づいてコントロールユニット１００について説明する。
コントロールユニット１００の入力側には、操作盤１０１、マスフロートスイッチ１０２、水中ポンプフロートスイッチ１０３、上部レベルセンサ１０４、中間レベルセンサ１０５、下部レベルセンサ１０６、圧力センサ１０７、異常検出用センサ１０８が接続されている。
一方、コントロールユニット１００の出力側には水中ポンプ５１、真空ポンプ７３、排送ポンプ７５、マス吸引ライン開閉バルブ１１０、バキュームライン開閉バルブ１２０、通知装置１３０が接続されている。
【００３２】
操作盤１０１は、装置全体の駆動、駆動停止等の操作を行うためのもので、図示を省略した起動スイッチ、停止スイッチ、モード切換スイッチなどの複数のスイッチが設けられている。なお、モード切換スイッチは、装置の使用時間帯、朝、昼、夜、深夜等により、一般的な時間帯による汚水量の変化に応じ、駆動パターンを切り換えるスイッチである。なお、この駆動パターンの違いについては、詳細な説明は省略する。
【００３３】
マスフロートスイッチ１０２は、マス吸引ライン８２の先端部に取り付けられ、信号ライン１９０、マス吸引ボックス８０及び接続ボックス８００の信号ターミナル８０ａ，８００ａを介してコントロールユニット１００に接続されている。したがって、装置の使用時には、マスフロートスイッチ１０２は、マス吸引ライン８２の先端部と共に汚水マス３１に設置され、汚水マス３１の水位を示す信号（本実施の形態では、設定された水位となったことを示す信号）を、コントロールユニット１００に入力する。
【００３４】
水中ポンプフロートスイッチ１０３は、水中ポンプ５１と共に第１マンホール１１内に設置され、第１マンホール１１の水位を示す信号に応じて信号（本実施の形態では、設定された水位となったことを示す信号）を出力する。
【００３５】
上部レベルセンサ１０４、中間レベルセンサ１０５、下部レベルセンサ１０６は、それぞれ、図５に示すように、真空タンク７２内に設置されている。
下部レベルセンサ１０６は、真空タンク７２の下部に設置され、真空タンク７２内の汚水の水位が、排送ポンプ７５により排送可能な最低限の水位まで低下したことを検出するセンサである。後述するが、真空タンク７２の汚水の水位が、下部レベルセンサ１０６による検出水位まで低下すると、コントロールユニット１００は、排送ポンプ７５による汚水の排送を停止させる。
【００３６】
中間レベルセンサ１０５は、真空タンク７２の中間部に設けられ、真空タンク７２の水位が排送ポンプ７５による排送を開始する水位となったことを検出する。後述するが、真空タンク７２の汚水の水位が中間レベルセンサ１０５の検出水位まで上昇すると、コントロールユニット１００は、排送ポンプ７５を駆動させて真空タンク７２内の汚水を、作業区間ＫＫよりも下流の第４下水管２４に排送する。
【００３７】
上部レベルセンサ１０４は、真空タンク７２の上部に設置され、異常水位を検出する。後述するが、コントロールユニット１００は、上部レベルセンサ１０４が異常水位を検出すると、真空ポンプ７３を緊急停止させ真空タンク７２への汚水の吸引を停止する。
【００３８】
圧力センサ１０７は、真空タンク７２に設置されて真空タンク７２の圧力を検出するセンサである。
異常検出用センサ１０８は、マス吸引ボックス８０におけるマス吸引ライン開閉バルブ１１０、各止水栓４１，４２，４３などの異常を検出するために設けられているセンサであって、詳細については後述する。
【００３９】
次に、コントロールユニット１００の出力側に接続されたマス吸引ライン開閉バルブ１１０及びバキュームライン開閉バルブ１２０について説明する。
マス吸引ライン開閉バルブ１１０は、常閉のバルブで、開弁することにより汚水マス３１と真空タンク７２とを、接続ライン８１、副マス吸引ライン８２ｂ、マス吸引ライン８２を介して接続させ、汚水マス３１の汚水を真空タンク７２に吸引する。また、コントロールユニット１００からマス吸引ライン開閉バルブ１１０への開閉信号は、信号ターミナル８００ａ，８０ａを介して伝達される。
なお、前述のように、接続ボックス８００に接続された副マス吸引ライン８２ｂ、マス吸引ボックス８０及びマス吸引ライン開閉バルブ１１０、マス吸引ライン８２は、図２では、２組のみ示しているが、これらは、接続ボックス８００に、それ以上の複数（例えば、１０個程度）接続可能となっている。そして、作業区間ＫＫに接続された汚水マス３１の数に応じ、マス吸引ボックス８０を設置し、各マス吸引ライン８２を各汚水マス３１内に設置する。
【００４０】
次に、図９に戻り、通知装置１３０について説明する。
通知装置１３０は、下水管迂回排水装置に後述する異常が発生したときに、電話回線及びインターネットを含む公衆回線２００を介して、予め設定された登録者に異常を報せる装置である。本実施の形態では、公衆回線２００を介して、登録者の複数の携帯電話２０２及びパーソナルコンピュータ２０３に異常を報せるメールを配信する。なお、メールの他にも、登録者の固定電話２０１や携帯電話２０２に音声ガイダンスにより異常を報せたり、あるいはＦＡＸにより異常を報せたりするようにしてもよい。
【００４１】
次に、コントロールユニット１００において実施する制御を、図１０〜図１４のフローチャートに基づいて説明する。
（水中ポンプ５１の制御）
図１０は水中ポンプ５１の駆動制御の処理を示している。
この制御は、操作盤１０１（図９参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
【００４２】
この水中ポンプ５１は、Ｓ５１１において水中ポンプフロートスイッチ１０３がＯＮになったか否か、すなわち、第１マンホール１１の汚水の水位が設定値よりも高いか否か判定し、ＯＮの場合（水位が設定値よりも高い場合）水中ポンプ５１を駆動させ（Ｓ５１２）、ＯＦＦの場合、水中ポンプ５１を停止させる（Ｓ５１３）。
【００４３】
したがって、水中ポンプ５１は、装置の使用中、第１マンホール１１の汚水の水位が設定値よりも高くなると、この水位が設置値よりも低くなるまで駆動する。
なお、水中ポンプ５１が駆動した場合、第１マンホール１１の汚水は、フロントライン５２から、排水ユニット７０の排水管７１を経由し、リアライン５３を通り、第３下水管止水栓４３の下流の第４下水管２４に移送される。
【００４４】
（真空ポンプの駆動制御）
図１１は真空ポンプ７３の駆動制御の処理を示している。この制御も、操作盤１０１（図９参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
この真空ポンプ７３の駆動制御において、コントロールユニット１００は、圧力センサ１０７が検出する真空タンク７２内の圧力に基づいて、真空タンク７２内の圧力を設定された負圧に調節する制御を実施する。
すなわち、図１１のフローチャートに示すように、ステップＳ７３１では、圧力センサ１０７の検出圧力Ｐｔが、あらかじめ設定された第１閾値Ｐｓｅｔ１（例えば、Ｐｓｅｔ１＝−７００ｍｍＨｇ程度の値）以上であるか判定し、Ｐｔ≧Ｐｓｅｔ１であればステップＳ７３２に進んで、真空ポンプ７３を駆動させる。
【００４５】
次のステップＳ７３３では、検出圧力Ｐｔがあらかじめ設定された第２閾値Ｐｓｅｔ２（Ｐｓｅｔ２＜Ｐｓｅｔ１であり、Ｐｓｅｔ２は、例えば、−７６０〜８００ｍｍＨｇ程度の値である）以下であるか判定し、検出圧力Ｐｔが第２閾値Ｐｓｅｔ２よりも大きければ真空ポンプ７３の駆動を続け、検出圧力Ｐｔが第２閾値Ｐｓｅｔ２以下となるとステップＳ７３４に進んで真空ポンプ７３を停止させる。
したがって、真空タンク７２は、装置の駆動中は、常時、第１閾値Ｐｓｅｔ１と第２閾値Ｐｓｅｔ２との間の負圧に維持される。
【００４６】
（真空タンク７２における吸引及び排送）
図１２は真空タンク７２における吸引及び排送制御の処理の流れを示している。
この制御も、操作盤１０１（図１０参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。また、真空タンク７２の吸引にあたり、図１２（ａ）に示す汚水マス制御と図１２（ｂ）に示すバキュームライン制御とを並列に実行している。
【００４７】
まず、汚水マス制御について説明すると、この汚水マス制御は、汚水マス３１に所定の水位の汚水が溜まった場合に、これを真空タンク７２に吸引する制御である。
この汚水マス制御では、ステップＳ１１１において複数のマスフロートスイッチ１０２のいずれかがＯＮになったか否か判定する。そして、このステップＳ１１１においてＯＮと判定された場合、ステップＳ１１２に進んで、ＯＮとなっているマスフロートスイッチ１０２が設置されているマス吸引ライン８２に接続されているマス吸引ライン開閉バルブ１１０を開弁させる。
したがって、汚水マス３１に溜まった汚水は、マス吸引ライン８２、マス吸引ボックス８０、副マス吸引ライン８２ｂ、接続ボックス８００、接続ライン８１を介して真空タンク７２に吸引される。
【００４８】
そして、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁は、ステップＳ１１３の処理に基づいて、ＯＮとなったマスフロートスイッチ１０２がＯＦＦに切り換わるまで続行し、マスフロートスイッチ１０２がＯＦＦになると、ステップＳ１１４に進んで、開弁していたマス吸引ライン開閉バルブ１１０を閉弁させる。
【００４９】
以上のように、複数の汚水マス３１の何れかに汚水が溜まると、その汚水マス３１の水位が設定値になるまで真空タンク７２に吸引される。この作動は、汚水マス３１ごとに独立して実行される。なお、マスフロートスイッチ１０２には、水位上昇時にＯＮとなる水位よりもと水位下降時にＯＦＦとなる水位を低くするようにヒステリシスを与えるのが好ましい。
【００５０】
次に、図１２（ｂ）に示すバキュームライン制御について説明する。
このバキュームライン制御は、一定時間が経過する毎に、バキュームライン８３を介して第２下水管２２に溜まった汚水を吸引する制御である。
【００５１】
この場合、まず、ステップＳ１２１において、コントロールユニット１００に内蔵の第１タイマのカウント値Ｔｎ１が、あらかじめ設定された第１設定時間Ｔｓｅｔ１を超えたか否か判定し、第１設定時間Ｔｓｅｔ１を超えた場合、ステップＳ１２２に進んでバキュームライン開閉バルブ１２０を開弁させる。
したがって、第２下水管２２において両下水管止水栓４１，４２に溜まった汚水が、バキュームライン８３、接続ボックス８００、接続ライン８１を経由して真空タンク７２に吸引される。
【００５２】
また、この吸引が開始された時点から、第２タイマのカウントが開始される。そして、ステップＳ１２３に基づいて、そのカウント値Ｔｎ２が予め設定された第２設定時間Ｔｓｅｔ２に達するまではバキュームライン開閉バルブ１２０の開弁が維持され（ステップＳ１２３→Ｓ１２２）、カウント値Ｔｎ２が第２設定時間Ｔｓｅｔ２に達すると、ステップＳ１２４に進んで、バキュームライン開閉バルブ１２０が閉弁されて、上記吸引が停止される。
【００５３】
なお、第１タイマのカウントは、操作盤１０１の操作により装置の作動が開始された時点から開始される。そして、第１タイマのカウント値Ｔｎ１が第１設定時間Ｔｓｅｔ１に達するとクリアされて再び０からカウントされる。
第２タイマのカウントは、上述のようにバキュームライン開閉バルブ１２０が開弁されると開始される。そして、第２タイマのカウント値Ｔｎ２が第２設定時間Ｔｓｅｔ２に達するとクリアされる。
したがって、第２下水管２２の汚水は、一定時間（Ｔｓｅｔ１）毎に、設定時間（Ｔｓｅｔ２）だけ吸引される。
【００５４】
（真空タンクの汚水の排送）
次に、真空タンク７２に溜まった汚水を第４下水管２４に排送する制御について図１３のフローチャートに基づいて説明する。この制御も、操作盤１０１（図１０参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
この制御は、真空タンク７２に設置された中間レベルセンサ１０５及び下部レベルセンサ１０６の検出に基づいて行う。
すなわち、ステップＳ７５１において中間レベルセンサ１０５がＯＮであるか否か判定し、ＯＮである場合、ステップＳ７５２に進んで、排送ポンプ７５を駆動させる。また、排送ポンプ７５の駆動後は、ステップＳ７５３において下部レベルセンサ１０６がＯＦＦであるか、すなわち真空タンク７２の水位が、下部レベルセンサ１０６がＯＦＦとなるまで低下したか否か判定し、ＯＦＦとなるまでステップＳ７５２（排送ポンプ７５の駆動）を繰り返す。
そして、下部レベルセンサ１０６がＯＦＦとなるとステップＳ７５４に進んで、排送ポンプ７５を停止させる。
【００５５】
以上の処理に基づいて、真空タンク７２の水位上昇により中間レベルセンサ１０５がＯＮとなるたびに、排送ポンプ７５が駆動されて、真空タンク７２の汚水が排送パイプ７６を介して排水管７１に排出される。また、排水管７１に排出された汚水は、リアライン５３を経由して第４下水管２４に排送される。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、排送ポンプ７５が真空タンク７２内の汚水を上記のように排水管７１に排水する際に、粉砕機構７５ａにより汚水に含まれる異物を破砕する。したがって、汚水マス３１の家庭排水や、第１下水管止水栓４１を通過して第２下水管２２に流れ込んだ汚水に異物が含まれていても、排送ポンプ７５において目詰まりすることなく円滑に排送される。
【００５７】
（異常判定制御）
次に、異常判定制御を図１４のフローチャートにより説明する。この制御も、操作盤１０１（図１０参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
この異常判定制御では、最初のステップＳ７２１において、異常が検出されたか否か判定し、異常が検出されれば次のステップＳ７２２に進み、異常が検出されなければ、ステートに戻る。なお、コントロールユニット１００において、この異常検出判定を行う部分、及びこの判定に使用するセンサが、異常検出手段に相当する。
異常検出時に進むステップＳ７２２では、異常に対応した処理を実行し、さらに、次のステップＳ７２３に進んで、通知装置１３０により異常発生を通知する。
【００５８】
次に、異常検出、異常対応処理、異常通知について説明する。
本実施の形態では、異常検出として、真空タンク７２の異常、マス吸引ボックス８０の異常、各止水栓４１〜４３、６０の異常を検出するようにしている。
まず、真空タンク７２の異常の検出は、真空タンク７２に設置した上部レベルセンサ１０４により行う。すなわち、排送ポンプ７５の異常により汚水が排送されずに真空タンク７２の水位が異常に上昇し、上部レベルセンサ１０４がＯＦＦからＯＮに切り換わると、真空タンク７２に異常が発生したと判定する。
この場合、異常に対応する異常対応処理として、まず、真空ポンプ７３及び排送ポンプ７５を緊急停止させる。そして、三方弁７３ｂを大気開放させる。さらに、前述した汚水マス３１の汚水を吸引する汚水マス制御及び第２下水管２２の下水を設定時間毎に吸引するバキュームライン制御を停止する。
【００５９】
また、マス吸引ボックス８０の異常は、一例として、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の正常な開閉を検出できるセンサ（これが、異常検出用センサに相当する）を設置しておき、コントロールユニット１００が、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁を指令しているのに、異物の詰まりなどにより開弁されない場合、あるいは閉弁を指示しているのに異物の詰まりなどにより閉弁されない場合、異常と判定する。あるいは、このようなマス吸引ライン開閉バルブ１１０における異物の詰まりによる開弁異常を検出するのにあたり、このようなセンサを設置することなく、コントロールユニット１００が、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁を指令しているのに、マスフロートスイッチ１０２が切り換わらない場合に、マス吸引ボックス８０が正常に機能していないと判定することもできる。
この場合、異常に対応する異常対応処理として、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁指令の出力を停止する。
【００６０】
各止水栓４１〜４３、６０の異常は、排水ユニット７０において、コンプレッサ７９と各止水栓４１〜４３、６０を結ぶ図示を省略したエアホース内の圧力を検出する圧力センサ（これが異常検出用センサに相当する）を用い、この圧力センサの検出圧力が異常値まで低下した場合、異常発生と判定する。
この場合には、異常に対応する異常対応処理として、この検出値が異常値に低下したエアホース（図示省略）に、コンプレッサ７９からエアーを供給し、止水を確実に行う。
なお、ステップＳ７２３で実行する異常通知は、前述したように、登録された携帯電話２０２及びパーソナルコンピュータ２０３へメールにより通知を行う。この場合、検出された異常の内容についても報せるようにするのが好ましい。
【００６１】
（実施の形態の作用）
以下に、実施の形態の下水管迂回排水装置の使用方法について説明する。
まず、作業区間ＫＫとしての第３下水管２３の上流及び下流に配置された第２マンホール１２及び第３マンホール１３の間の地上に排水ユニット７０を設置する。また、第３下水管２３に接続された各汚水マス３１に応じてマス吸引ボックス８０を設置し、さらに、各マス吸引ボックス８０と排水ユニット７０との間に接続ボックス８００を設置する。
【００６２】
そして、排水ユニット７０にフロントライン５２、リアライン５３、接続ライン８１を接続する。また、フロントライン５２には、水中ポンプ５１を接続すると共に、図示を省略した電力供給ライン及び水中ポンプ５１に設けられた水中ポンプフロートスイッチ１０３の信号ライン１９０を排水ユニット７０の配電パネル７０１に接続する。そして、マス吸引ボックス８０と排水ユニット７０とを信号ライン１９０及び電力供給ライン（図示省略）で接続する。
【００６３】
一方、マス吸引ボックス８０には、マス吸引ライン８２及び副マス吸引ライン８２ｂを接続する。そして、各副マス吸引ライン８２ｂを接続ボックス８００に接続し、この接続ボックス８００のバキュームライン開閉バルブ１２０にバキュームライン８３を接続する。また、マス吸引ライン８２の先端部に取り付けられたマスフロートスイッチ１０２に接続された信号ライン１９０を接続ボックス８００の信号ターミナル８００ａに接続する。
【００６４】
次に、作業区間ＫＫとしての第３下水管２３及びその上下流の第２マンホール１２、第３マンホール１３に汚水が流れ込まないように第２下水管２２の上下両端部に第１下水管止水栓４１及び第２下水管止水栓４２を設置する。このとき、第２下水管止水栓４２にはバキュームライン８３を接続しておく。
さらに、各汚水マス３１において、排水管２５の開口部分にマス止水栓６０を設置する。
以上の作業により、作業区間ＫＫには汚水が流れ込まないようになる。
その後、作業区間ＫＫの下流の第４下水管２４の上流側端部にリアライン５３を接続した第３下水管止水栓４３を設置する。
【００６５】
そして、フロントライン５２に接続した水中ポンプ５１を第１マンホール１１に設置する。この状態で、排水ユニット７０を起動させると、水中ポンプ５１が、作業区間ＫＫの上流の第１マンホール１１の汚水を、作業区間ＫＫを迂回して、その下流の第４下水管２４に流す。
【００６６】
また、作業区間ＫＫの第３下水管２３に接続された汚水マス３１の汚水は、汚水マス３１の水位が設定水位になると真空タンク７２に吸引される。
さらに、第２下水管２２に流入した汚水も、設定時間毎に真空タンク７２に吸引される。
そして、真空タンク７２に吸引された汚水は、汚水の水位が高くなるたびに、排送ポンプ７５により排水管７１からリアライン５３を介して第４下水管２４に排送される。
【００６７】
したがって、家庭の排水を止めることなく、かつ、下水道を使用しながら、作業区間ＫＫの第３下水管２３において、清掃、検査、補修、交換等の作業を行うことができる。
また、水中ポンプ５１による第１マンホール１１の汚水の吸引、汚水マス３１の汚水の吸引、第２下水管２２の汚水の吸引は、コントロールユニット１００による自動制御により工事中、継続して実行される。
【００６８】
この場合に、各汚水は、外部に露出されないため、外部に汚水の異臭を与えにくく、家庭等の外部環境に悪影響を与え難い。同時に、作業員も、汚水、汚泥に直接触れないようにでき、作業環境にも優れる。
【００６９】
（実施の形態の効果）
以下に、実施の形態の下水管迂回排水装置の効果を列挙する。
１）本実施の形態では、真空タンク７２内の汚水を外部に排送する排送ポンプ７５として、粉砕機構７５ａを備えたカッタポンプを用いた。
したがって、汚水マス３１から吸引した家庭排水や、作業区間ＫＫの上流の第２下水管２２から吸引した汚水に異物が混入していても、この異物は粉砕機構７５ａで破砕され、排送ポンプ７５の目詰まりを防止できる。
さらに、この目詰まり防止により、真空タンク７２のメンテナンスの手間を削減でき、かつ、真空タンク７２の耐久性を向上できる。
【００７０】
２）実施の形態では、異常発生時には、通知装置１３０により公衆回線２００を介して、複数の携帯電話２０２、パーソナルコンピュータ２０３に対し、メールにより異常発生を通知するようにした。
このように、複数の携帯電話２０２、パーソナルコンピュータ２０３に対し、記録に残るメールにより異常発生を通知するため、工事管理者は、音声などの通知のみの場合よりも、確実に異常発生を知って対応することができ、メンテナンス性を向上できる。
さらに、異常の検出内容に応じ、真空タンク７２の異常か、マス吸引ボックス８０の異常か、各止水栓４１〜４３，６０の異常かを報せるようにすれば、管理者は、より迅速で的確な対応が可能となる。
加えて、音声ガイダンスやＦＡＸによる通知も並行して行うようにすれば、管理者により確実に異常を報せることができる。
特に、本実施の形態では、異常検出として、マス吸引ライン開閉バルブ１１０における異物の詰まりになどよる開閉異常を検出するようにした。これにより、上記１）のように真空タンク７２に至る前の異物を原因とする異常を検出し、これに対応することが可能であり、家庭排水に含まれる異物に対する信頼性がより高くなる。
【００７１】
３）実施の形態では、架台７８の底板の内側に防音材７８ａを設けた。
したがって、排水ユニット７０の下側から地盤等に伝達される振動が吸収されて、効率よく騒音レベルを改善できる。
【００７２】
４）実施の形態では、各マス吸引ボックス８０に接続された副マス吸引ライン８２ｂ、汚水マス３１の水位を検出するマスフロートスイッチ１０２の信号ライン１９０、マス吸引ライン開閉バルブ１１０に接続された信号ライン１９０を、接続ボックス８００にまとめて接続するようにした。加えて、接続ボックス８００には、バキュームライン開閉バルブ１２０を設置した。
したがって、コントロールユニット１００と、各バルブ１１０，１２０及びマスフロートスイッチ１０２との通信を行う信号ライン１９０の接続を、１つの信号ターミナル８００ａによりまとめて行うことができ、信号ライン１９０の接続作業や信号ライン１９０の配索作業の簡略化を図ることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
【００７４】
実施の形態では、異常検出手段は、真空タンクにおける水位の上昇、マス吸引ライン開閉バルブの異常、各止水栓の異常を検出するようにしたが、異常の検出はこの２つに限定されることはない。例えば、真空ポンプや排送ポンプにおける温度異常を検出するようにしたり、迂回路における流量に基づいて流量が異常を検出したり、真空タンクの圧力異常を検出するようにしたりしてもよい。
【００７５】
また、実施の形態では、バキュームラインによる第２下水管の汚水の吸引は、一定時間毎に、設定時間だけ吸引するようにしたがこれに限定されない。例えば、第２下水管の水位を検出し、この水位に応じて吸引を行うようにしてもよい。
【００７６】
また、実施の形態では、排水ユニットの底面を覆うカバー（架台）の内側に防音材を設置したが、防音材の設置位置は、底面のみに限定されるものではない。例えば、底面に加え、側面や上面に設置した場合、より騒音レベルを改善可能である。
【００７７】
また、実施の形態では、作業区間ＫＫの上流側止水栓としての第２下水管止水栓の上流に直列に第１下水管止水栓を用いた例を示したが、この第１下水管止水栓に代えて従来技術のようにネットを用いてもよい。
【００７８】
また、実施の形態では、作業区間を迂回する迂回路として、フロントライン、排水管、リアラインを用い、排水ユニットに設置された排水管を経由する例を示したが、これに限定されず、迂回路は、排水ユニットの外部に独立して設けてもよい。この場合、排送ポンプからの汚水は、この外部の迂回路に配送してもよいし、迂回路とは独立して作業区間の下流側に排送してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１１ 第１マンホール
１２ 第２マンホール（作業区間）
１３ 第３マンホール（作業区間）
２１ 第１下水管（上流の下水管）
２２ 第２下水管
２３ 第３下水管（作業区間）
２４ 第４下水管（下流の下水管）
２５ 排水管
３１ 汚水マス
４１ 第１下水管止水栓（上流側止水栓）
４２ 第２下水管止水栓（上流側止水栓）
４３ 第３下水管止水栓（下流側止水栓）
５０ 迂回排水装置
５１ 水中ポンプ
５２ フロントライン（迂回路）
５３ リアライン（迂回路）
６０ マス止水栓
７０ 排水ユニット
７１ 排水管（迂回路）
７２ 真空タンク
７３ 真空ポンプ
７５ 排送ポンプ
７５ａ 粉砕機構
７８ 架台（底面）
７８ａ 防音材
８０ マス吸引ボックス
８２ マス吸引ライン（吸引ライン）
１００ コントロールユニット（異常検出手段）
１０４ 上部レベルセンサ（異常検出手段）
１０８ 異常検出用センサ（異常検出手段）
１３０ 通知装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地中に埋設された下水管において清掃、補修、検査、交換等の作業を実施する際に、作業区間を迂回させて排水を行う下水管迂回排水装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地中に埋設された下水管において清掃、検査、補修、交換等の作業を実施する際に、その作業区間に汚水が流れないように、作業区間を迂回させて排水を行う下水管迂回排水装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
この特許文献１に記載された従来の下水管迂回排水装置は、家庭排水が流れ込む複数の排水用マスが排水管を介して接続された下水管における作業区間を迂回して下水を流す装置である。
このため、この従来技術は、作業区間の下水管の上流側及び下流側を止水する下水管止水栓と、その作業区間の下水管の上流側の汚水等を吸い上げて下流側の下水管止水栓よりも下流側に迂回させる迂回排水装置と、各排水用マスから各排水管内への汚水流れをそれぞれ阻止するマス止水栓と、作業区間の上流側の下水管止水栓よりも上流に流れ込む汚水を第１の吸引管を介して真空タンクに吸引すると共に、各排水用マス内の汚水を第２の吸引管を介して真空タンクに吸引し、この真空タンクに吸引した汚水を、排送ポンプにより排出管を介して作業区間の下流側の下水管止水栓よりも下流に排水する排水ユニットと、を備えている。
また、迂回排水装置は、作業区間よりも上流の下水管に接続されたマンホールに、異物が混ざった汚水を移送可能な水中ポンプを設置しており、さらに、この水中ポンプが設置されたマンホールと、その下流の作業区間側の下水管との間には、異物を除去するためのネットが設置されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０１７０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述のような従来の下水管迂回排水装置にあっては、以下に述べる解決すべき課題を有していた。
一般的に、下水管を流れる汚水に含まれる大きな異物は、雨水マスから流れ込む雨水に含まれる。
そこで、上記の従来技術では、大きな異物が含まれる可能性がある下水管の汚水は、異物が含まれた汚水を吸引可能な水中ポンプを備えた迂回排水装置を用いて作業区間の下水管を迂回させるようにしている。
一方、真空タンクに吸引する排水ユニットは、基本的には大きな異物が混入されていないとされる家庭排水、及び、ネットにより異物を除去した下水管止水栓よりも上流の汚水とを真空タンクに吸引し、この真空タンク内の汚水を排送ポンプにより下流側の下水管止水栓よりも下流の下水管に排送するようにしている。
【０００５】
しかし、家庭排水及びネットを通過した下水管の汚水にもある程度の異物が含まれることがある。この異物を含む汚水を真空タンクに吸引した場合、真空タンクの汚水を外部に排送する排送ポンプに、異物による目詰まりが生じるおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上述の問題を解決することを目的とするものであり、排水ユニットにおける排送ポンプの目詰まり防止を図ることのできる下水管迂回排水装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の下水管迂回排水装置は、
汚水マスから延びる排水管が接続された下水管を含む作業区間を迂回して、この作業区間の上流側の下水管の汚水を前記作業区間の下流側の下水管へ流す下水管迂回排水装置であって、
前記作業区間への上流側からの汚水の流入を阻止する上流側止水栓と、
前記作業区間への下流側からの汚水の流入を阻止する下流側止水栓と、
前記上流側止水栓よりも上流側と前記下流側止水栓よりも下流側とを接続する迂回路を介して、前記上流側の汚水を前記作業区間を迂回させて前記下流側に排水する迂回排水装置と、
前記汚水マスから前記排水管への汚水の流入を阻止するマス止水栓と、
前記汚水マスの汚水を、吸引ラインを介してタンクに吸引し、汚水内の異物を粉砕する粉砕機構を備えた排送ポンプにより前記タンク内の汚水を前記作業区間の下流側に排送する排水ユニットと、
を備えていることを特徴とする。
【０００８】
なお、前記排水ユニットは、異常発生を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の異常発生検出時に、公衆回線を介して異常発生を通知する通知装置を備えていることが好ましい。
また、前記排水ユニットの外周を覆うカバーは、少なくとも底面に防音材が設置されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、排水ユニットのタンクに吸引した汚水は、粉砕機構を備えた排送ポンプにより作業区間の下流側に排送するようにした。このため、汚水マスからタンクに吸引した汚水に含まれる異物は、排送ポンプによる排送時に粉砕機構により粉砕され、排送ポンプにおける目詰まりの発生を防止できる。
そして、この目詰まり発生防止により、排送ユニットのメンテナンスの手間の削減及び耐久性の向上を図ることも可能となる。
【００１０】
また、通知装置を備えたものは、目詰まり等の異常発生時に、通知装置が公衆回線を介して異常発生を通知する。
したがって、異常発生時には、管理者が即座に対応することが可能となる。
また、排水ユニットのカバーの少なくとも底面に防音材を設置したものでは、排水ユニット内で生じる騒音や振動が底面の防音材で吸収されて地盤等へ伝達するのが低減され、騒音レベルの改善を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の下水管迂回排水装置の使用例を説明するための全体説明図である。
【図２】図２は、実施の形態の下水管迂回排水装置の各ラインの接続状態を示す全体システム図である。
【図３】図３は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの平面図である。
【図４】図４は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの左側面図である。
【図５】図５は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの正面図である。
【図６】図６は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの右側面図である。
【図７】図７は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの背面図である。
【図８】図８は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットの底面図である。
【図９】図９は、実施の形態の下水管迂回排水装置に用いる排水ユニットに設けたコントロールユニットの入出力の関係を示すブロック図である。
【図１０】図１０は、実施の形態の下水管迂回排水装置における水中ポンプ制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、実施の形態の下水管迂回排水装置における真空ポンプ制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】図１２（ａ）は、実施の形態の下水管迂回排水装置における汚水マス制御の処理の流れを示すフローチャートであり、図１２（ｂ）は、実施の形態の下水管迂回排水装置におけるバキュームライン制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、実施の形態の下水管迂回排水装置における排送ポンプ制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、実施の形態の下水管迂回排水装置における異常判定制御の処理の流れを示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態の下水管迂回排水装置について説明するのにあたり、まず、下水管迂回排水装置を使用する下水管の構成について説明する。
【００１３】
図１に示すように、地中に第１マンホール１１、第２マンホール１２、第３マンホール１３が縦方向に穿設され、各マンホール１１〜１３の下部が、第１下水管２１、第２下水管２２、第３下水管２３、第４下水管２４により直列に接続されている。なお、各下水管２１〜２４は、汚水が、図において左側の第１下水管２１から第４下水管２４に向けて流れるよう設置されている。
【００１４】
このような下水管において、本実施の形態では、第３下水管２３及び、これを挟む第２マンホール１２と第３マンホール１３を作業区間として、第３下水管２３の清掃、検査、補修、交換等の作業を行うものとして説明する。
【００１５】
この第３下水管２３には、複数の排水管２５が接続されている。そして、各排水管２５は、それぞれ家庭の汚水マス３１に接続されている。すなわち、図２に示すように、第３下水管２３には複数の排水管２５が接続され、各排水管２５は汚水マス３１に接続され、各汚水マス３１には、各家庭の台所、トイレ、浴室等からの汚水を流す排水パイプ２６が接続されている。なお、図では排水管２５及び汚水マス３１は２組のみを図示しているが、実際にはそれ以上の複数が接続される場合もある。他の下水管２１，２２，２４についても、同様に複数の排水管２５を介して複数の汚水マス３１に接続されているものとするが、図示は省略する。
【００１６】
次に、実施の形態の下水管迂回排水装置の構成を説明する。
この実施の形態の下水管迂回排水装置は、図１に示すように、第１下水管止水栓（上流側止水栓）４１、第２下水管止水栓（上流側止水栓）４２、第３下水管止水栓（下流側止水栓）４３、迂回排水装置５０、マス止水栓６０、排水ユニット７０を備えている。
【００１７】
第１〜第３下水管止水栓４１〜４３は、作業区間ＫＫとなる第３下水管２３及び第２，第３マンホール１２，１３に、汚水が流入しないように止水するために各下水管２１〜２４に設置する。すなわち、第１下水管止水栓４１及び第２下水管止水栓４２は、作業区間ＫＫへの上流からの汚水の流入を阻止するためのもので、第１下水管止水栓４１は、第２下水管２２の上流側端部に設置し、第２下水管止水栓４２は、第２下水管２２の下流側端部に設置する。第３下水管止水栓４３は、作業区間ＫＫの下流からの汚水の流入を阻止するためのもので、第４下水管２４の上流側端部に設置する。
なお、各下水管止水栓４１〜４３としては、排水ユニット７０に設けられたコンプレッサ７９（図３参照）からエアホース（図示省略）を介してエアーが供給されることで膨張して止水するバルーンストッパを用いている。
【００１８】
迂回排水装置５０は、水中ポンプ５１、フロントライン（迂回路）５２、リアライン（迂回路）５３を備えている。本実施の形態では、迂回排水装置５０は、図１等に示すように、第１下水管２１から第１マンホール１１に流入する汚水を、作業区間ＫＫとなる第３下水管２３を迂回させると共に、排水ユニット７０の後述する排水管（迂回路）７１を経由して第４下水管２４に流すように設置している。
【００１９】
水中ポンプ５１は、破砕機構を持つ小型水中汚水ポンプであって、第１マンホール１１に設置され、第１マンホール１１内の汚水を、フロントライン５２を介して排水ユニット７０まで移送する。排水ユニット７０は、図３に概略を示すように、排水ユニット７０を貫通する排水管（迂回路）７１を備えており、フロントライン５２は、この排水管７１の上流側端部に接続されている。一方、リアライン５３は、一端が排水管７１の下流側端部に接続され、他端が、第３下水管止水栓４３を貫通して、第４下水管２４に接続されている。
なお、水中ポンプ５１には、図２に示す水中ポンプフロートスイッチ１０３が設けられており、第１マンホール１１内の汚水の水位を検出できる。
【００２０】
次に、排水ユニット７０について説明する。
排水ユニット７０は、図１に示すように、作業区間ＫＫの近傍の地上に設置して使用するもので、図示を省略した電力供給ラインを介して電力が供給され、かつ、同じく図示を省略した電力供給ラインを介して排水ユニット７０から水中ポンプ５１、後述のマス吸引ボックス８０及び接続卜す８００に電力を供給する。
【００２１】
さらに、排水ユニット７０は、図２、図３に示すように、内部に真空タンク７２を備えている。
真空タンク７２は、円筒状を成し、真空ポンプ７３により内部を負圧にして汚水マス３１及び第２下水管２２の汚水を吸引する。
真空ポンプ７３のポンプ吸引パイプ７３ａが、図５に示すように、真空タンク７２の上部に接続されている。この真空タンク７２の上部には、ラビリンス部７４が設けられており、真空タンク７２の内部に吸引した汚水が真空ポンプ７３に吸引されないようになっている。
【００２２】
一方、真空タンク７２のラビリンス部７４において真空ポンプ７３による吸引側とは反対側の近傍に、タンク吸引パイプ７２ａが接続されている。そして、このタンク吸引パイプ７２ａの反対側の端部は、接続ライン８１を介して図２に示す接続ボックス８００に接続されている。
【００２３】
なお、ポンプ吸引パイプ７３ａには、図３に示すように、大気開放する三方弁７３ｂが設けられている。この三方弁７３ｂは真空ポンプ７３を緊急停止した時に、大気側に開弁して真空タンク７２を大気に開放し、接続ライン８１からの汚水の吸引を停止する役割をもつ。
また、真空タンク７２は、ドレーンパイプ７２ｄを介して排水管７１に接続されている。このドレーンパイプ７２ｄは、真空タンク７２内の点検時等に、タンク内の汚水を排出するためのもので、通常は閉弁している手動バルブにより開閉可能となっている。
【００２４】
図２に示すように、真空タンク７２に接続ライン８１を介して接続された接続ボックス８００は、さらに、マス吸引ボックス８０に接続されていると共に、バキュームライン８３を介して第２下水管２２に接続されている。
すなわち、接続ボックス８００は、接続ライン８１を、複数に分岐し、この分岐の１本を、バキュームライン開閉バルブ１２０を介してバキュームライン８３に接続し、他の分岐は、マス吸引ライン（吸引ライン）８２を介してマス吸引ボックス８０に接続して使用する。
なお、バキュームライン開閉バルブ１２０は、バキュームライン８３に接続された常閉のバルブで、開弁することにより第２下水管２２の第２下水管止水栓４２よりも上流を、バキュームライン８３及び接続ライン８１を介して真空タンク７２に接続する。
【００２５】
また、図２では、マス吸引ライン８２に接続する分岐部分は、２本のみ示しているが、例えば、１０本程度に分岐されている。そして、この分岐部分は、通常は栓やカバーなどにより閉塞されており、接続する汚水マス３１の数に応じて副マス吸引ライン８２ｂを接続して使用する。そこで、図２では、接続対象の汚水マス３１として２カ所を示していることから、分岐部分及び副マス吸引ライン８２ｂとして２本のみ示し、他は、図示を省略している。
【００２６】
マス吸引ボックス８０は、図２に示すように、汚水マス３１毎に独立して設置され、かつ、各汚水マス３１にマス吸引ライン８２を介して接続されている。さらに、マス吸引ボックス８０には、両吸引ライン８２，８２ｂの間を開閉するマス吸引ライン開閉バルブ１１０が設けられている。
【００２７】
マス吸引ライン８２の先端部には、汚水マス３１の水位が設定高さになると信号を出力するマスフロートスイッチ１０２が設置されている。このマスフロートスイッチ９１の信号は、マス吸引ボックス８０の信号ターミナル８０ａ、接続ボックス８００の信号ターミナル８００ａ及び信号ライン１９０を介して排水ユニット７０内に設置されているコントロールユニット１００に入力される。
【００２８】
また、コントロールユニット１００は、詳細は後述するが、マス吸引ライン開閉バルブ１１０及びバキュームライン開閉バルブ１２０の開閉制御により、汚水マス３１の水位が所定の高さになるとその汚水を真空タンク７２に吸引し、かつ、設定時間毎に第２下水管２２の汚水を吸引する制御を行う。
なお、各汚水マス３１では、排水管２５の入口は、マス止水栓６０で塞がれている。このマス止水栓６０としても、各下水管止水栓４１〜４３と同様に、コンプレッサ７９（図３参照）から、エアホース（図示省略）を介してエアーが供給されることで膨張して止水するバルーンストッパを用いている。
【００２９】
上述のようにして、真空タンク７２に吸引された汚水は、排送ポンプ７５により排水管７１に吐出され、リアライン５３を介して第３下水管止水栓４３よりも下流の第４下水管２４へ移送される。排送ポンプ７５は、図５に示すように、真空タンク７２の底部に設置されている。そして、排送ポンプ７５の吐出側には排送パイプ７６が接続され、この排送パイプ７６が、図３及び図７に示すように、真空タンク７２の外部に延在されて排水管７１に接続されている。排送パイプ７６の途中には逆止弁７６ａが設けられており、排水管７１内の汚水が排送パイプ７６を通って真空タンク７２に逆流しないようになっている。
本実施の形態では、排送ポンプ７５として、一般にカッタポンプと呼ばれ、内部に切刃、破砕羽根車等の粉砕機構７５ａを有し、汚水に含まれる固形物を細かく破砕可能なポンプを用いている（図５参照）。
【００３０】
また、図７に示すように、排水ユニット７０の側面には、真空タンク７２の内部を見ることができる窓７７が設けられている。
さらに、排水ユニット７０の側面には、図６に示すように、操作盤１０１が設けられており、操作盤１０１の下方には、配線類を接続するための配電パネル７０１が設けられている。配電パネル７０１は、ドア７０２により下部を除いて覆われ、このドア７０２により覆われていない下部を通して、配電パネル７０１に接続された信号ライン１９０や電力供給ライン（図示省略）が配索される。また、図４に示すように、排水ユニット７０において操作盤１０１が設けられているのと反対側の側面には、換気扇７０ｆが設けられている。
加えて、排水ユニット７０の底部には、このユニットを支持する架台７８が設けられている。この架台７８は、図８に示すように、梯子状であり脚を備えた骨格部材７８ｆと、この骨格部材７８ｆの上面に配置されてユニットの底面全体を覆う底板（図示省略）とを備えている。そして、底板の内側面は、全面が防音材７８ａにより覆われている。
【００３１】
次に、図９に基づいてコントロールユニット１００について説明する。
コントロールユニット１００の入力側には、操作盤１０１、マスフロートスイッチ１０２、水中ポンプフロートスイッチ１０３、上部レベルセンサ１０４、中間レベルセンサ１０５、下部レベルセンサ１０６、圧力センサ１０７、異常検出用センサ１０８が接続されている。
一方、コントロールユニット１００の出力側には水中ポンプ５１、真空ポンプ７３、排送ポンプ７５、マス吸引ライン開閉バルブ１１０、バキュームライン開閉バルブ１２０、通知装置１３０が接続されている。
【００３２】
操作盤１０１は、装置全体の駆動、駆動停止等の操作を行うためのもので、図示を省略した起動スイッチ、停止スイッチ、モード切換スイッチなどの複数のスイッチが設けられている。なお、モード切換スイッチは、装置の使用時間帯、朝、昼、夜、深夜等により、一般的な時間帯による汚水量の変化に応じ、駆動パターンを切り換えるスイッチである。なお、この駆動パターンの違いについては、詳細な説明は省略する。
【００３３】
マスフロートスイッチ１０２は、マス吸引ライン８２の先端部に取り付けられ、信号ライン１９０、マス吸引ボックス８０及び接続ボックス８００の信号ターミナル８０ａ，８００ａを介してコントロールユニット１００に接続されている。したがって、装置の使用時には、マスフロートスイッチ１０２は、マス吸引ライン８２の先端部と共に汚水マス３１に設置され、汚水マス３１の水位を示す信号（本実施の形態では、設定された水位となったことを示す信号）を、コントロールユニット１００に入力する。
【００３４】
水中ポンプフロートスイッチ１０３は、水中ポンプ５１と共に第１マンホール１１内に設置され、第１マンホール１１の水位を示す信号に応じて信号（本実施の形態では、設定された水位となったことを示す信号）を出力する。
【００３５】
上部レベルセンサ１０４、中間レベルセンサ１０５、下部レベルセンサ１０６は、それぞれ、図５に示すように、真空タンク７２内に設置されている。
下部レベルセンサ１０６は、真空タンク７２の下部に設置され、真空タンク７２内の汚水の水位が、排送ポンプ７５により排送可能な最低限の水位まで低下したことを検出するセンサである。後述するが、真空タンク７２の汚水の水位が、下部レベルセンサ１０６による検出水位まで低下すると、コントロールユニット１００は、排送ポンプ７５による汚水の排送を停止させる。
【００３６】
中間レベルセンサ１０５は、真空タンク７２の中間部に設けられ、真空タンク７２の水位が排送ポンプ７５による排送を開始する水位となったことを検出する。後述するが、真空タンク７２の汚水の水位が中間レベルセンサ１０５の検出水位まで上昇すると、コントロールユニット１００は、排送ポンプ７５を駆動させて真空タンク７２内の汚水を、作業区間ＫＫよりも下流の第４下水管２４に排送する。
【００３７】
上部レベルセンサ１０４は、真空タンク７２の上部に設置され、異常水位を検出する。後述するが、コントロールユニット１００は、上部レベルセンサ１０４が異常水位を検出すると、真空ポンプ７３を緊急停止させ真空タンク７２への汚水の吸引を停止する。
【００３８】
圧力センサ１０７は、真空タンク７２に設置されて真空タンク７２の圧力を検出するセンサである。
異常検出用センサ１０８は、マス吸引ボックス８０におけるマス吸引ライン開閉バルブ１１０、各止水栓４１，４２，４３などの異常を検出するために設けられているセンサであって、詳細については後述する。
【００３９】
次に、コントロールユニット１００の出力側に接続されたマス吸引ライン開閉バルブ１１０及びバキュームライン開閉バルブ１２０について説明する。
マス吸引ライン開閉バルブ１１０は、常閉のバルブで、開弁することにより汚水マス３１と真空タンク７２とを、接続ライン８１、副マス吸引ライン８２ｂ、マス吸引ライン８２を介して接続させ、汚水マス３１の汚水を真空タンク７２に吸引する。また、コントロールユニット１００からマス吸引ライン開閉バルブ１１０への開閉信号は、信号ターミナル８００ａ，８０ａを介して伝達される。
なお、前述のように、接続ボックス８００に接続された副マス吸引ライン８２ｂ、マス吸引ボックス８０及びマス吸引ライン開閉バルブ１１０、マス吸引ライン８２は、図２では、２組のみ示しているが、これらは、接続ボックス８００に、それ以上の複数（例えば、１０個程度）接続可能となっている。そして、作業区間ＫＫに接続された汚水マス３１の数に応じ、マス吸引ボックス８０を設置し、各マス吸引ライン８２を各汚水マス３１内に設置する。
【００４０】
次に、図９に戻り、通知装置１３０について説明する。
通知装置１３０は、下水管迂回排水装置に後述する異常が発生したときに、電話回線及びインターネットを含む公衆回線２００を介して、予め設定された登録者に異常を報せる装置である。本実施の形態では、公衆回線２００を介して、登録者の複数の携帯電話２０２及びパーソナルコンピュータ２０３に異常を報せるメールを配信する。なお、メールの他にも、登録者の固定電話２０１や携帯電話２０２に音声ガイダンスにより異常を報せたり、あるいはＦＡＸにより異常を報せたりするようにしてもよい。
【００４１】
次に、コントロールユニット１００において実施する制御を、図１０〜図１４のフローチャートに基づいて説明する。
（水中ポンプ５１の制御）
図１０は水中ポンプ５１の駆動制御の処理を示している。
この制御は、操作盤１０１（図９参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
【００４２】
この水中ポンプ５１は、Ｓ５１１において水中ポンプフロートスイッチ１０３がＯＮになったか否か、すなわち、第１マンホール１１の汚水の水位が設定値よりも高いか否か判定し、ＯＮの場合（水位が設定値よりも高い場合）水中ポンプ５１を駆動させ（Ｓ５１２）、ＯＦＦの場合、水中ポンプ５１を停止させる（Ｓ５１３）。
【００４３】
したがって、水中ポンプ５１は、装置の使用中、第１マンホール１１の汚水の水位が設定値よりも高くなると、この水位が設置値よりも低くなるまで駆動する。
なお、水中ポンプ５１が駆動した場合、第１マンホール１１の汚水は、フロントライン５２から、排水ユニット７０の排水管７１を経由し、リアライン５３を通り、第３下水管止水栓４３の下流の第４下水管２４に移送される。
【００４４】
（真空ポンプの駆動制御）
図１１は真空ポンプ７３の駆動制御の処理を示している。この制御も、操作盤１０１（図９参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
この真空ポンプ７３の駆動制御において、コントロールユニット１００は、圧力センサ１０７が検出する真空タンク７２内の圧力に基づいて、真空タンク７２内の圧力を設定された負圧に調節する制御を実施する。
すなわち、図１１のフローチャートに示すように、ステップＳ７３１では、圧力センサ１０７の検出圧力Ｐｔが、あらかじめ設定された第１閾値Ｐｓｅｔ１（例えば、Ｐｓｅｔ１＝−７００ｍｍＨｇ程度の値）以上であるか判定し、Ｐｔ≧Ｐｓｅｔ１であればステップＳ７３２に進んで、真空ポンプ７３を駆動させる。
【００４５】
次のステップＳ７３３では、検出圧力Ｐｔがあらかじめ設定された第２閾値Ｐｓｅｔ２（Ｐｓｅｔ２＜Ｐｓｅｔ１であり、Ｐｓｅｔ２は、例えば、−７６０〜８００ｍｍＨｇ程度の値である）以下であるか判定し、検出圧力Ｐｔが第２閾値Ｐｓｅｔ２よりも大きければ真空ポンプ７３の駆動を続け、検出圧力Ｐｔが第２閾値Ｐｓｅｔ２以下となるとステップＳ７３４に進んで真空ポンプ７３を停止させる。
したがって、真空タンク７２は、装置の駆動中は、常時、第１閾値Ｐｓｅｔ１と第２閾値Ｐｓｅｔ２との間の負圧に維持される。
【００４６】
（真空タンク７２における吸引及び排送）
図１２は真空タンク７２における吸引及び排送制御の処理の流れを示している。
この制御も、操作盤１０１（図１０参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。また、真空タンク７２の吸引にあたり、図１２（ａ）に示す汚水マス制御と図１２（ｂ）に示すバキュームライン制御とを並列に実行している。
【００４７】
まず、汚水マス制御について説明すると、この汚水マス制御は、汚水マス３１に所定の水位の汚水が溜まった場合に、これを真空タンク７２に吸引する制御である。
この汚水マス制御では、ステップＳ１１１において複数のマスフロートスイッチ１０２のいずれかがＯＮになったか否か判定する。そして、このステップＳ１１１においてＯＮと判定された場合、ステップＳ１１２に進んで、ＯＮとなっているマスフロートスイッチ１０２が設置されているマス吸引ライン８２に接続されているマス吸引ライン開閉バルブ１１０を開弁させる。
したがって、汚水マス３１に溜まった汚水は、マス吸引ライン８２、マス吸引ボックス８０、副マス吸引ライン８２ｂ、接続ボックス８００、接続ライン８１を介して真空タンク７２に吸引される。
【００４８】
そして、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁は、ステップＳ１１３の処理に基づいて、ＯＮとなったマスフロートスイッチ１０２がＯＦＦに切り換わるまで続行し、マスフロートスイッチ１０２がＯＦＦになると、ステップＳ１１４に進んで、開弁していたマス吸引ライン開閉バルブ１１０を閉弁させる。
【００４９】
以上のように、複数の汚水マス３１の何れかに汚水が溜まると、その汚水マス３１の水位が設定値になるまで真空タンク７２に吸引される。この作動は、汚水マス３１ごとに独立して実行される。なお、マスフロートスイッチ１０２には、水位上昇時にＯＮとなる水位よりもと水位下降時にＯＦＦとなる水位を低くするようにヒステリシスを与えるのが好ましい。
【００５０】
次に、図１２（ｂ）に示すバキュームライン制御について説明する。
このバキュームライン制御は、一定時間が経過する毎に、バキュームライン８３を介して第２下水管２２に溜まった汚水を吸引する制御である。
【００５１】
この場合、まず、ステップＳ１２１において、コントロールユニット１００に内蔵の第１タイマのカウント値Ｔｎ１が、あらかじめ設定された第１設定時間Ｔｓｅｔ１を超えたか否か判定し、第１設定時間Ｔｓｅｔ１を超えた場合、ステップＳ１２２に進んでバキュームライン開閉バルブ１２０を開弁させる。
したがって、第２下水管２２において両下水管止水栓４１，４２に溜まった汚水が、バキュームライン８３、接続ボックス８００、接続ライン８１を経由して真空タンク７２に吸引される。
【００５２】
また、この吸引が開始された時点から、第２タイマのカウントが開始される。そして、ステップＳ１２３に基づいて、そのカウント値Ｔｎ２が予め設定された第２設定時間Ｔｓｅｔ２に達するまではバキュームライン開閉バルブ１２０の開弁が維持され（ステップＳ１２３→Ｓ１２２）、カウント値Ｔｎ２が第２設定時間Ｔｓｅｔ２に達すると、ステップＳ１２４に進んで、バキュームライン開閉バルブ１２０が閉弁されて、上記吸引が停止される。
【００５３】
なお、第１タイマのカウントは、操作盤１０１の操作により装置の作動が開始された時点から開始される。そして、第１タイマのカウント値Ｔｎ１が第１設定時間Ｔｓｅｔ１に達するとクリアされて再び０からカウントされる。
第２タイマのカウントは、上述のようにバキュームライン開閉バルブ１２０が開弁されると開始される。そして、第２タイマのカウント値Ｔｎ２が第２設定時間Ｔｓｅｔ２に達するとクリアされる。
したがって、第２下水管２２の汚水は、一定時間（Ｔｓｅｔ１）毎に、設定時間（Ｔｓｅｔ２）だけ吸引される。
【００５４】
（真空タンクの汚水の排送）
次に、真空タンク７２に溜まった汚水を第４下水管２４に排送する制御について図１３のフローチャートに基づいて説明する。この制御も、操作盤１０１（図１０参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
この制御は、真空タンク７２に設置された中間レベルセンサ１０５及び下部レベルセンサ１０６の検出に基づいて行う。
すなわち、ステップＳ７５１において中間レベルセンサ１０５がＯＮであるか否か判定し、ＯＮである場合、ステップＳ７５２に進んで、排送ポンプ７５を駆動させる。また、排送ポンプ７５の駆動後は、ステップＳ７５３において下部レベルセンサ１０６がＯＦＦであるか、すなわち真空タンク７２の水位が、下部レベルセンサ１０６がＯＦＦとなるまで低下したか否か判定し、ＯＦＦとなるまでステップＳ７５２（排送ポンプ７５の駆動）を繰り返す。
そして、下部レベルセンサ１０６がＯＦＦとなるとステップＳ７５４に進んで、排送ポンプ７５を停止させる。
【００５５】
以上の処理に基づいて、真空タンク７２の水位上昇により中間レベルセンサ１０５がＯＮとなるたびに、排送ポンプ７５が駆動されて、真空タンク７２の汚水が排送パイプ７６を介して排水管７１に排出される。また、排水管７１に排出された汚水は、リアライン５３を経由して第４下水管２４に排送される。
【００５６】
さらに、本実施の形態では、排送ポンプ７５が真空タンク７２内の汚水を上記のように排水管７１に排水する際に、粉砕機構７５ａにより汚水に含まれる異物を破砕する。したがって、汚水マス３１の家庭排水や、第１下水管止水栓４１を通過して第２下水管２２に流れ込んだ汚水に異物が含まれていても、排送ポンプ７５において目詰まりすることなく円滑に排送される。
【００５７】
（異常判定制御）
次に、異常判定制御を図１４のフローチャートにより説明する。この制御も、操作盤１０１（図１０参照）により駆動開始のスイッチ（図示省略）が投入された時点でスタートし、駆動停止のスイッチ（図示省略）が投入されて終了する。
この異常判定制御では、最初のステップＳ７２１において、異常が検出されたか否か判定し、異常が検出されれば次のステップＳ７２２に進み、異常が検出されなければ、ステートに戻る。なお、コントロールユニット１００において、この異常検出判定を行う部分、及びこの判定に使用するセンサが、異常検出手段に相当する。
異常検出時に進むステップＳ７２２では、異常に対応した処理を実行し、さらに、次のステップＳ７２３に進んで、通知装置１３０により異常発生を通知する。
【００５８】
次に、異常検出、異常対応処理、異常通知について説明する。
本実施の形態では、異常検出として、真空タンク７２の異常、マス吸引ボックス８０の異常、各止水栓４１〜４３、６０の異常を検出するようにしている。
まず、真空タンク７２の異常の検出は、真空タンク７２に設置した上部レベルセンサ１０４により行う。すなわち、排送ポンプ７５の異常により汚水が排送されずに真空タンク７２の水位が異常に上昇し、上部レベルセンサ１０４がＯＦＦからＯＮに切り換わると、真空タンク７２に異常が発生したと判定する。
この場合、異常に対応する異常対応処理として、まず、真空ポンプ７３及び排送ポンプ７５を緊急停止させる。そして、三方弁７３ｂを大気開放させる。さらに、前述した汚水マス３１の汚水を吸引する汚水マス制御及び第２下水管２２の下水を設定時間毎に吸引するバキュームライン制御を停止する。
【００５９】
また、マス吸引ボックス８０の異常は、一例として、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の正常な開閉を検出できるセンサ（これが、異常検出用センサに相当する）を設置しておき、コントロールユニット１００が、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁を指令しているのに、異物の詰まりなどにより開弁されない場合、あるいは閉弁を指示しているのに異物の詰まりなどにより閉弁されない場合、異常と判定する。あるいは、このようなマス吸引ライン開閉バルブ１１０における異物の詰まりによる開弁異常を検出するのにあたり、このようなセンサを設置することなく、コントロールユニット１００が、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁を指令しているのに、マスフロートスイッチ１０２が切り換わらない場合に、マス吸引ボックス８０が正常に機能していないと判定することもできる。
この場合、異常に対応する異常対応処理として、マス吸引ライン開閉バルブ１１０の開弁指令の出力を停止する。
【００６０】
各止水栓４１〜４３、６０の異常は、排水ユニット７０において、コンプレッサ７９と各止水栓４１〜４３、６０を結ぶ図示を省略したエアホース内の圧力を検出する圧力センサ（これが異常検出用センサに相当する）を用い、この圧力センサの検出圧力が異常値まで低下した場合、異常発生と判定する。
この場合には、異常に対応する異常対応処理として、この検出値が異常値に低下したエアホース（図示省略）に、コンプレッサ７９からエアーを供給し、止水を確実に行う。
なお、ステップＳ７２３で実行する異常通知は、前述したように、登録された携帯電話２０２及びパーソナルコンピュータ２０３へメールにより通知を行う。この場合、検出された異常の内容についても報せるようにするのが好ましい。
【００６１】
（実施の形態の作用）
以下に、実施の形態の下水管迂回排水装置の使用方法について説明する。
まず、作業区間ＫＫとしての第３下水管２３の上流及び下流に配置された第２マンホール１２及び第３マンホール１３の間の地上に排水ユニット７０を設置する。また、第３下水管２３に接続された各汚水マス３１に応じてマス吸引ボックス８０を設置し、さらに、各マス吸引ボックス８０と排水ユニット７０との間に接続ボックス８００を設置する。
【００６２】
そして、排水ユニット７０にフロントライン５２、リアライン５３、接続ライン８１を接続する。また、フロントライン５２には、水中ポンプ５１を接続すると共に、図示を省略した電力供給ライン及び水中ポンプ５１に設けられた水中ポンプフロートスイッチ１０３の信号ライン１９０を排水ユニット７０の配電パネル７０１に接続する。そして、マス吸引ボックス８０と排水ユニット７０とを信号ライン１９０及び電力供給ライン（図示省略）で接続する。
【００６３】
一方、マス吸引ボックス８０には、マス吸引ライン８２及び副マス吸引ライン８２ｂを接続する。そして、各副マス吸引ライン８２ｂを接続ボックス８００に接続し、この接続ボックス８００のバキュームライン開閉バルブ１２０にバキュームライン８３を接続する。また、マス吸引ライン８２の先端部に取り付けられたマスフロートスイッチ１０２に接続された信号ライン１９０を接続ボックス８００の信号ターミナル８００ａに接続する。
【００６４】
次に、作業区間ＫＫとしての第３下水管２３及びその上下流の第２マンホール１２、第３マンホール１３に汚水が流れ込まないように第２下水管２２の上下両端部に第１下水管止水栓４１及び第２下水管止水栓４２を設置する。このとき、第２下水管止水栓４２にはバキュームライン８３を接続しておく。
さらに、各汚水マス３１において、排水管２５の開口部分にマス止水栓６０を設置する。
以上の作業により、作業区間ＫＫには汚水が流れ込まないようになる。
その後、作業区間ＫＫの下流の第４下水管２４の上流側端部にリアライン５３を接続した第３下水管止水栓４３を設置する。
【００６５】
そして、フロントライン５２に接続した水中ポンプ５１を第１マンホール１１に設置する。この状態で、排水ユニット７０を起動させると、水中ポンプ５１が、作業区間ＫＫの上流の第１マンホール１１の汚水を、作業区間ＫＫを迂回して、その下流の第４下水管２４に流す。
【００６６】
また、作業区間ＫＫの第３下水管２３に接続された汚水マス３１の汚水は、汚水マス３１の水位が設定水位になると真空タンク７２に吸引される。
さらに、第２下水管２２に流入した汚水も、設定時間毎に真空タンク７２に吸引される。
そして、真空タンク７２に吸引された汚水は、汚水の水位が高くなるたびに、排送ポンプ７５により排水管７１からリアライン５３を介して第４下水管２４に排送される。
【００６７】
したがって、家庭の排水を止めることなく、かつ、下水道を使用しながら、作業区間ＫＫの第３下水管２３において、清掃、検査、補修、交換等の作業を行うことができる。
また、水中ポンプ５１による第１マンホール１１の汚水の吸引、汚水マス３１の汚水の吸引、第２下水管２２の汚水の吸引は、コントロールユニット１００による自動制御により工事中、継続して実行される。
【００６８】
この場合に、各汚水は、外部に露出されないため、外部に汚水の異臭を与えにくく、家庭等の外部環境に悪影響を与え難い。同時に、作業員も、汚水、汚泥に直接触れないようにでき、作業環境にも優れる。
【００６９】
（実施の形態の効果）
以下に、実施の形態の下水管迂回排水装置の効果を列挙する。
１）本実施の形態では、真空タンク７２内の汚水を外部に排送する排送ポンプ７５として、粉砕機構７５ａを備えたカッタポンプを用いた。
したがって、汚水マス３１から吸引した家庭排水や、作業区間ＫＫの上流の第２下水管２２から吸引した汚水に異物が混入していても、この異物は粉砕機構７５ａで破砕され、排送ポンプ７５の目詰まりを防止できる。
さらに、この目詰まり防止により、真空タンク７２のメンテナンスの手間を削減でき、かつ、真空タンク７２の耐久性を向上できる。
【００７０】
２）実施の形態では、異常発生時には、通知装置１３０により公衆回線２００を介して、複数の携帯電話２０２、パーソナルコンピュータ２０３に対し、メールにより異常発生を通知するようにした。
このように、複数の携帯電話２０２、パーソナルコンピュータ２０３に対し、記録に残るメールにより異常発生を通知するため、工事管理者は、音声などの通知のみの場合よりも、確実に異常発生を知って対応することができ、メンテナンス性を向上できる。
さらに、異常の検出内容に応じ、真空タンク７２の異常か、マス吸引ボックス８０の異常か、各止水栓４１〜４３，６０の異常かを報せるようにすれば、管理者は、より迅速で的確な対応が可能となる。
加えて、音声ガイダンスやＦＡＸによる通知も並行して行うようにすれば、管理者により確実に異常を報せることができる。
特に、本実施の形態では、異常検出として、マス吸引ライン開閉バルブ１１０における異物の詰まりになどよる開閉異常を検出するようにした。これにより、上記１）のように真空タンク７２に至る前の異物を原因とする異常を検出し、これに対応することが可能であり、家庭排水に含まれる異物に対する信頼性がより高くなる。
【００７１】
３）実施の形態では、架台７８の底板の内側に防音材７８ａを設けた。
したがって、排水ユニット７０の下側から地盤等に伝達される振動が吸収されて、効率よく騒音レベルを改善できる。
【００７２】
４）実施の形態では、各マス吸引ボックス８０に接続された副マス吸引ライン８２ｂ、汚水マス３１の水位を検出するマスフロートスイッチ１０２の信号ライン１９０、マス吸引ライン開閉バルブ１１０に接続された信号ライン１９０を、接続ボックス８００にまとめて接続するようにした。加えて、接続ボックス８００には、バキュームライン開閉バルブ１２０を設置した。
したがって、コントロールユニット１００と、各バルブ１１０，１２０及びマスフロートスイッチ１０２との通信を行う信号ライン１９０の接続を、１つの信号ターミナル８００ａによりまとめて行うことができ、信号ライン１９０の接続作業や信号ライン１９０の配索作業の簡略化を図ることができる。
【００７３】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形および置換を加えることができる。
【００７４】
実施の形態では、異常検出手段は、真空タンクにおける水位の上昇、マス吸引ライン開閉バルブの異常、各止水栓の異常を検出するようにしたが、異常の検出はこの２つに限定されることはない。例えば、真空ポンプや排送ポンプにおける温度異常を検出するようにしたり、迂回路における流量に基づいて流量が異常を検出したり、真空タンクの圧力異常を検出するようにしたりしてもよい。
【００７５】
また、実施の形態では、バキュームラインによる第２下水管の汚水の吸引は、一定時間毎に、設定時間だけ吸引するようにしたがこれに限定されない。例えば、第２下水管の水位を検出し、この水位に応じて吸引を行うようにしてもよい。
【００７６】
また、実施の形態では、排水ユニットの底面を覆うカバー（架台）の内側に防音材を設置したが、防音材の設置位置は、底面のみに限定されるものではない。例えば、底面に加え、側面や上面に設置した場合、より騒音レベルを改善可能である。
【００７７】
また、実施の形態では、作業区間ＫＫの上流側止水栓としての第２下水管止水栓の上流に直列に第１下水管止水栓を用いた例を示したが、この第１下水管止水栓に代えて従来技術のようにネットを用いてもよい。
【００７８】
また、実施の形態では、作業区間を迂回する迂回路として、フロントライン、排水管、リアラインを用い、排水ユニットに設置された排水管を経由する例を示したが、これに限定されず、迂回路は、排水ユニットの外部に独立して設けてもよい。この場合、排送ポンプからの汚水は、この外部の迂回路に配送してもよいし、迂回路とは独立して作業区間の下流側に排送してもよい。
【符号の説明】
【００７９】
１１ 第１マンホール
１２ 第２マンホール（作業区間）
１３ 第３マンホール（作業区間）
２１ 第１下水管（上流の下水管）
２２ 第２下水管
２３ 第３下水管（作業区間）
２４ 第４下水管（下流の下水管）
２５ 排水管
３１ 汚水マス
４１ 第１下水管止水栓（上流側止水栓）
４２ 第２下水管止水栓（上流側止水栓）
４３ 第３下水管止水栓（下流側止水栓）
５０ 迂回排水装置
５１ 水中ポンプ
５２ フロントライン（迂回路）
５３ リアライン（迂回路）
６０ マス止水栓
７０ 排水ユニット
７１ 排水管（迂回路）
７２ 真空タンク
７３ 真空ポンプ
７５ 排送ポンプ
７５ａ 粉砕機構
７８ 架台（底面）
７８ａ 防音材
８０ マス吸引ボックス
８２ マス吸引ライン（吸引ライン）
１００ コントロールユニット（異常検出手段）
１０４ 上部レベルセンサ（異常検出手段）
１０８ 異常検出用センサ（異常検出手段）
１３０ 通知装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
汚水マスから延びる排水管が接続された下水管を含む作業区間を迂回して、この作業区間の上流側の下水管の汚水を前記作業区間の下流側の下水管へ流す下水管迂回排水装置であって、
前記作業区間への上流側からの汚水の流入を阻止する上流側止水栓と、
前記作業区間への下流側からの汚水の流入を阻止する下流側止水栓と、
前記上流側止水栓よりも上流側と前記下流側止水栓よりも下流側とを接続する迂回路を介して、前記上流側の汚水を前記作業区間を迂回させて前記下流側に排水する迂回排水装置と、
前記汚水マスから前記排水管への汚水の流入を阻止するマス止水栓と、
前記汚水マスの汚水を、吸引ラインを介してタンクに吸引し、汚水内の異物を粉砕する粉砕機構を備えた排送ポンプにより前記タンク内の汚水を前記作業区間の下流側に排送する排水ユニットと、
を備えていることを特徴とする下水管迂回排水装置。
【請求項２】
前記排水ユニットは、異常発生を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の異常発生検出時に、公衆回線を介して異常発生を通知する通知装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の下水管迂回排水装置。
【請求項３】
前記排水ユニットの外周を覆うカバーは、少なくとも底面に防音材が設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の下水管迂回排水装置。
【請求項１】
汚水マスから延びる排水管が接続された下水管を含む作業区間を迂回して、この作業区間の上流側の下水管の汚水を前記作業区間の下流側の下水管へ流す下水管迂回排水装置であって、
前記作業区間への上流側からの汚水の流入を阻止する上流側止水栓と、
前記作業区間への下流側からの汚水の流入を阻止する下流側止水栓と、
前記上流側止水栓よりも上流側と前記下流側止水栓よりも下流側とを接続する迂回路を介して、前記上流側の汚水を前記作業区間を迂回させて前記下流側に排水する迂回排水装置と、
前記汚水マスから前記排水管への汚水の流入を阻止するマス止水栓と、
前記汚水マスの汚水を、吸引ラインを介してタンクに吸引し、汚水内の異物を粉砕する粉砕機構を備えた排送ポンプにより前記タンク内の汚水を前記作業区間の下流側に排送する排水ユニットと、
を備えていることを特徴とする下水管迂回排水装置。
【請求項２】
前記排水ユニットは、異常発生を検出する異常検出手段と、この異常検出手段の異常発生検出時に、公衆回線を介して異常発生を通知する通知装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載の下水管迂回排水装置。
【請求項３】
前記排水ユニットの外周を覆うカバーは、少なくとも底面に防音材が設置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の下水管迂回排水装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−１１２９４６（Ｐ２０１３−１１２９４６Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２５７９７２（Ｐ２０１１−２５７９７２）
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５９９０７０７４３）株式会社日晃機械商会 (2)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月２５日（２０１１．１１．２５）
【出願人】（５９９０７０７４３）株式会社日晃機械商会 (2)
【Ｆターム（参考）】
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