夾雑物捕集装置及びその設置方法

【課題】枝管の長さに関係なく、簡便にその埋設作業を行う。
【解決手段】水道水中の夾雑物Xを沈殿して溜めておく枝管３の下端に掘削部４を設ける。この掘削部４には、その先端に先端バイト１２と、その側面に螺旋羽根１３とが設けられている。枝管３の埋設作業において、枝管３をその軸周りに回転させると、先端バイト１２でその先端側の土砂がほぐされるとともに、その土砂が螺旋羽根１３で上方に排出される。このように枝管３自体が掘削機能を有するため、その埋設工事において、枝管３を埋設するための穴を予め掘削しておく必要がない。このため掘削作業に要するコストと時間を大幅に抑制することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、水道水に含まれる夾雑物を沈殿させる夾雑物捕集装置と、その夾雑物捕集装置の設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
夾雑物捕集装置は、水道管の本管の途中に、下方に分岐する枝管を形成して、その枝管内に、水道水に含まれる土砂や錆等の夾雑物を沈殿させ、水道管内からこれを除去するためのものである（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−３３２７１９号公報
【０００４】
一般的な夾雑物捕集装置の構成を図１１に示す。この夾雑物捕集装置は、水道管の本管１の途中に、Ｔ字管１８を介して枝管３が下向きに接続されている。Ｔ字管１８と枝管３及又は本管１との接続は、メカニカル継手（一方の管体の受口に、他方の管体の挿し口を挿し込むタイプの継手）によってなされている。枝管３は下端が閉塞されていて、その底部が夾雑物Ｘのトラップ部１０となっている。トラップ部１０に沈殿した夾雑物Ｘは、枝管３内に挿入された排水管５のバルブ１１を定期的に開放することによって排出される。
【０００５】
夾雑物捕集装置の他の構成を図１２に示す。この夾雑物捕集装置は、図１１に示したＴ字管１８の代わりに十字管２を採用したものである。この十字管２を介して下向きに接続された枝管３のトラップ部１０に、上記と同様に夾雑物Ｘが沈殿する。この構成では、枝管３内に挿入された排水管５は、十字管２の上側の開口を閉塞する栓６を貫通して、この栓６の水密を保ちつつ装置外に引き出されている。
【０００６】
一般的な水道管の埋設工事においては、図１３（ａ）に示すように、まず、水道管の本管１の埋設深さよりも若干深い深さで（同図中のｄ_１）、その本管１の両側に、本管１を搬入する際に容易に取り回しができる程度の横幅（同図中のｗ_１）の穴Ｈを掘削する。そして、その穴Ｈにクレーン等で本管１を順次搬入して接続する。
【０００７】
本管１の埋設深さは、地表面からそれほど深くないことが多く（深くとも２ｍ程度）、穴の掘削作業の際に、穴の側壁が崩落する恐れは低い。このため、崩落防止のための土留め作業が不要か、あるいは簡易矢板等の簡便な土留め作業で十分であり、掘削作業の際に余計な手間を要しない。
【０００８】
また、夾雑物捕集装置を設けた本管１の埋設工事の場合、図１３（ｂ）に示すように、本管１の埋設深さよりも、下向きに分岐する枝管３の長さ分だけさらに深い穴Ｈを掘削し、この穴Ｈに枝管３を埋設した後に本管１を接続する。この埋設工事においても、枝管３の長さがそれほど長くなければ（例えば１ｍ程度）、掘削する穴Ｈの深さはそれほど深くする必要はない。このため、図１３（ａ）で示した本管１の埋設の場合と同様に、簡易矢板等の簡便な土留め作業で十分である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この水道管中の夾雑物Ｘの量が多い場合や、作業コスト等の観点から夾雑物Ｘの排出作業の作業頻度を減らしたい場合等は、枝管３の長さを適宜延長してその内容積を増やし、より多くの夾雑物Ｘを溜めておくことができるようにする必要がある。
【００１０】
この場合、図１４に示すように、この枝管３の長さに見合う深い穴Ｈを予め掘削しておく必要がある（深さがｄ_２で、ｄ_２＞ｄ_１）。この深い穴Ｈの掘削に際しては、穴Ｈの側壁が作業中に崩落するのを防止するため、鋼矢板１９やライナープレート等を用いた土留め工事をしつつ掘削作業を行わなければならず、その作業に多くのコストと時間を要するという問題がある。
【００１１】
また、穴Ｈの深さが深くなると、この穴Ｈに枝管３をクレーン等で搬入する際の取り回し性を確保するために、穴Ｈの横幅も拡大する必要がある（横幅がｗ_２で、ｗ_２＞ｗ_１）。このため、掘削作業の際に掻き出す土砂の量が多くなって、その作業に一層多くのコストと時間を要するという問題もある。
【００１２】
そこで、この発明は、枝管の長さに関係なく、簡便にその埋設作業を行うことを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決するため、この発明は、水道管の本管の途中に、下方に分岐する枝管を接続して、その枝管内に、水道水に含まれる夾雑物を沈殿させる夾雑物捕集装置において、前記枝管の下端に、この枝管を地面に突き立てて管軸周りに回転させた際に地面を掘削する掘削部を設ける構成とした。
【００１４】
このように枝管に掘削機能を付与することによって、予めこの枝管を埋設するための穴を掘削する必要がない。すなわち、夾雑物捕集装置を接続しない本管を埋設する程度の比較的浅い穴を掘削すればよいので、この掘削の際に、穴の側壁が崩落するのを防止するために、鋼矢板等で土留め作業を行う必要がない。このため、水道管の敷設に伴う穴の掘削作業が非常に簡便なものとなる。
【００１５】
また、穴の深さをそれほど深くする必要がないので、この穴に本管や枝管を搬入する際の取り回しが容易である。このため、この取り回し性を確保するために穴の横幅を拡大する必要がなく、穴の掘削作業に要するコストと時間を削減することができる。これらの効果は、枝管の長さに関係なく発揮されるが、特に、長い枝管（例えば５ｍ程度）を採用する際に顕著なメリットがある。
【００１６】
また、枝管による掘削作業に際しては、この枝管の上端側に杭打ち機等の圧入手段を設け、この圧入手段の圧入力を枝管に付与するようにしてもよい。このようにすれば、掘削部による掘削効果が高まって、枝管の埋設を一層スムーズに行うことができる。
【００１７】
前記構成においては、前記掘削部の先端に、前記回転に伴ってこの掘削部の先端側の土砂をほぐす先端バイトを、この掘削部の先端方向に突出して設けるのが好ましい。
この先端バイトで土砂をほぐすことによって、圧入力を加えたときの枝管の埋め込みのスムーズ性がさらに向上する。
【００１８】
また、前記構成においては、前記掘削部の側面に、前記回転に伴ってこの掘削部の外径側の土砂をほぐす側面バイトを、この掘削部の外径方向に突出して設けるのがさらに好ましい。
この側面バイトで土砂をほぐすことによって、掘削部の側面と土砂との間の摩擦が小さくなるため、この枝管の埋設をさらにスムーズに行うことができる。
【００１９】
さらに、前記各構成においては、前記掘削部の側面に、前記各バイトでほぐした土砂を前記枝管の側面に沿って上方に排出する螺旋羽根を設けるのがより好ましい。
この螺旋羽根によって土砂を排出することによって、ほぐした土砂が前記掘削部の先端近傍に溜まったままの状態となって、掘削効率が低下するのを防止することができる。
【００２０】
また、この螺旋羽根は枝管の外径方向に突出して土砂中に食い込んでいるので、この螺旋羽根が軸心周りに回転するとその回転力が枝管の埋設方向への推進力に変換される。このため、前記圧入手段で圧入力を与えなくても、この推進力によって枝管の埋め込みがスムーズになされる。また、螺旋羽根の土砂中への食い込みにより、埋設した枝管の直立安定性が向上するというメリットもある。
【００２１】
上述した各構成に係る夾雑物捕集装置は、本管の埋設深さよりも深く、かつ埋設する枝管の下端深さよりも浅い穴を地面に掘削する第１工程と、前記穴の底面に、下端に掘削部を設けた枝管を突き立て、この枝管を管軸周りに回転させながら前記掘削部の先端に設けた先端バイトで前記穴の底面を掘削し、この枝管を前記下端深さまで埋設する第２工程と、埋設した前記枝管の上端側に水道管の本管を連結する第３工程とから構成される設置方法によって設置することができる。
【発明の効果】
【００２２】
この発明によると、夾雑物捕集装置の埋設作業の際に、枝管の長さに相当する深さの穴を掘削する必要がない。このため、特に長尺の枝管を採用する場合において、深い穴の掘削に伴って穴内壁の崩落防止のための鋼矢板等の土留め作業を必要としない。また、掻き出す土砂の量も少なくてよいので、この埋設作業に要するコストと時間を削減でき、その作業性を大幅に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明に係る夾雑物捕集装置の一実施形態を示す側面断面図
【図２】同実施形態の要部を示す図であって、（ａ）は枝管の先端と掘削部の側面部分断面図、（ｂ）は枝管と掘削部の接続機構の要部を示す側面部分断面図
【図３】掘削部の一例を示す図であって、（ａ）は側面部分断面図、（ｂ）は側面断面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は斜視図
【図４】地面に掘削した穴に夾雑物捕集装置の枝管を搬入する様子を示す側面図
【図５】枝管をねじ込んで地面に埋設する様子を示す側面図
【図６】アダプタを設けて枝管をさらに深くねじ込む様子を示す側面図
【図７】夾雑物捕集装置の設置が完了した状態を示す側面図
【図８】この発明に係る夾雑物捕集装置の他実施形態の要部を示す側面部分断面図
【図９】掘削部の他例を示す図であって、（ａ）は側面部分断面図、（ｂ）は側面断面図、（ｃ）は底面図
【図１０】この発明に係る夾雑物捕集装置の他実施形態の要部を示す側面部分断面図
【図１１】従来技術に係る夾雑物捕集装置の一実施形態を示す側面断面図
【図１２】従来技術に係る夾雑物捕集装置の他実施形態を示す側面断面図
【図１３】（ａ）、（ｂ）夾雑物捕集装置の埋設作業に必要な穴の形状を示す側面断面図
【図１４】枝管が長い夾雑物捕集装置の埋設作業に必要な穴の形状を示す側面断面図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
この発明に係る夾雑物捕集装置の一実施形態を図１及び２に示す。この夾雑物捕集装置は、水道管の本管１の途中に設けた十字管２と、十字管２から下方に分岐させた枝管３と、枝管３の下端に設けた掘削部４と、枝管３内に設けた排水管５と、十字管２の上側の開口を閉塞する栓６とで構成される。
【００２５】
この枝管３は、ダクタイル鋳鉄直管で、その呼び径は１５０ｍｍ、有効長は定尺の５ｍである。枝管３と掘削部４とはＫ形のメカニカル継手によって接続されており、Ｔ頭ボルト７とナット８によってその固定がなされている。この固定の際に、枝管３側に設けたゴム輪９が両者の隙間に挟み込まれることによって、この接続部の水密性が確保される。
【００２６】
また、枝管３の下端は掘削部４によって閉塞されたトラップ部１０となっており、このトラップ部１０に水道水とともに移動する夾雑物Ｘを沈殿させて溜めておくことができる。この夾雑物Ｘは、排水管５に設けられたバルブ１１を開放すると、枝管３内の水圧によって夾雑物捕集装置外に排出される。
【００２７】
掘削部４には、図３に示すようにその先端方向に突出する先端バイト１２と、その側面に螺旋羽根１３とが設けられている。この先端バイト１２は、後述する夾雑物捕集装置の設置の際に掘削部４の軸心周りに回転して、その先端側の土砂をほぐす役割を有する。そして、ほぐした土砂は螺旋羽根１３によって掘削部４及び枝管３の側面に沿って上方に排出される。このため、ほぐした土砂がその先端側に溜まりにくく枝管３の埋設の抵抗とならないため、その埋設作業をスムーズに行うことができる。
【００２８】
また、この螺旋羽根１３が軸心周りに回転するとその回転力が枝管３の埋設方向への推進力に変換される。このため、枝管３の埋設作業を一層スムーズに行うことができる。この螺旋羽根１３の形状は図３のものに限定されず、土砂を掘削部４及び枝管３の上方に排出できるのであれば、螺旋の巻き数、径方向幅等を適宜変更してもよい。
【００２９】
次に、上述したダクタイル鋳造直管（有効長５ｍ）を枝管３として採用する場合の夾雑物捕集装置の設置方法を図４乃至７を用いて説明する。
【００３０】
まず、地面Ｇに水道管の本管１の埋設に必要な深さ（ｄ_１）及び幅（ｗ_１）の穴Ｈを掘削する。この穴Ｈの深さは、同図中に破線で示す本管１を埋設できる深さであればよく、本実施例では、穴内での取り回し性を考慮して、この本管１よりも若干深く（本管１の直径分程度）掘削している（図４参照）。
【００３１】
次に、車両Ｔに搭載した回転装置１４に、掘削部４を設けた枝管３の上端を固定し、穴Ｈの底面に枝管３（掘削部４）を突き立て、この枝管３を管軸周りに回転させながら穴Ｈの底面を掘削する（図５参照）。
【００３２】
枝管３をある程度の深さまで埋設したら、この枝管３の上端にアダプタ１５を取り付ける。このアダプタ１５を取り付けるのは、枝管３の埋設深さが深くなると回転装置１４がこの枝管３に届きにくくなるため、枝管３の上端側を延長して、回転装置１４への取り付けを容易にするためである。このアダプタ１５を取り付けた後、さらにこれを軸心周りに回転させて、枝管３を所定の深さまで埋設する（図６参照）。
【００３３】
枝管３の埋設後、この枝管３からアダプタ１５を取り外し、排水管５及び十字管２を設け、この十字管２に栓６を設けるとともに水道管の本管１を接続し、掘削した土砂を埋め戻して埋設作業を完了する（図７参照）。
【００３４】
この埋設作業においては、枝管３に設けた掘削部４の掘削作用によってこの枝管３が埋設される。このため、枝管３の有効長に対応する深さの穴Ｈを予め掘削する必要がない。この効果は枝管３の長さに関わらず発揮されるが、特に、本実施例のように長い枝管３（例えば５ｍ）を採用する場合に顕著であって、深い穴Ｈの掘削作業に要するコストと時間を大幅に削減することができる。
【００３５】
この掘削部４として、例えば図８及び９に示す形状のものも採用できる。この掘削部４は、上述した掘削部４と同様に、その先端方向に突出する先端バイト１２が設けられている。また、螺旋羽根１３の代わりに、掘削部４の外径方向に突出する側面バイト１６が設けられている。この側面バイト１６は、夾雑物捕集装置の設置の際に、掘削部４の軸心周りに回転して、その側面側の土砂をほぐす役割を有する。このため、掘削部４の側面と土砂との間の摩擦が小さくなって、枝管３の埋設をさらにスムーズに行うことができる。
【００３６】
この掘削部４においては、側面バイト１６とともに螺旋羽根１３を設ける構成としてもよい。このようにすると、側面バイト１６でほぐした土砂を、螺旋羽根１３で効率的に排除することができ、枝管３の埋設を一層スムーズに行うことができるからである。
【００３７】
なお、螺旋羽根１３を設けない構成とする場合は、その回転に伴う埋設方向への推進力は発生しないので、枝管３に回転力とともに圧入力を付与できる杭打ち機等を用いて埋設作業を行うのが好ましい。
【００３８】
枝管３と掘削部４の接続は、上述したメカニカル継手に限定されず、図１０に示すように両者にフランジ１７を形成し、このフランジ１７同士をガスケット２０を介在して突き合わせて、ボルト７とナット８で両者を固定し、水密を確保するようにしてもよい。このフランジ型継手は構造が単純で比較的安価であるため、メカニカル継手と比較して作業コストの抑制を図ることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１本管
２十字管
３枝管
４掘削部
５排水管
６栓
７ボルト（Ｔ頭ボルト）
８ナット
９ゴム輪
１０トラップ部
１１バルブ
１２先端バイト
１３螺旋羽根
１４回転装置
１５アダプタ
１６側面バイト
１７フランジ
１８Ｔ字管
１９鋼矢板
２０ガスケット

【特許請求の範囲】
【請求項１】
水道管の本管（１）の途中に、下方に分岐する枝管（３）を接続して、その枝管（３）内に、水道水に含まれる夾雑物（Ｘ）を沈殿させる夾雑物捕集装置において、
前記枝管（３）の下端に、この枝管（３）を地面に突き立てて管軸周りに回転させた際に地面を掘削する掘削部（４）を設けたことを特徴とする夾雑物捕集装置。
【請求項２】
前記掘削部（４）の先端に、前記回転に伴ってこの掘削部（４）の先端側の土砂をほぐす先端バイト（１２）を、この掘削部（４）の先端方向に突出して設けたことを特徴とする請求項１に記載の夾雑物捕集装置。
【請求項３】
前記掘削部（４）の側面に、前記回転に伴ってこの掘削部（４）の外径側の土砂をほぐす側面バイト（１６）を、この掘削部（４）の外径方向に突出して設けたことを特徴とする請求項２に記載の夾雑物捕集装置。
【請求項４】
前記掘削部（４）の側面に、前記各バイト（１２、１６）でほぐした土砂を前記枝管（３）の側面に沿って上方に排出する螺旋羽根（１３）を設けたことを特徴とする請求項２又は３に記載の夾雑物捕集装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか一つに記載の夾雑物捕集装置の設置方法であって、
本管（１）の埋設深さよりも深く、かつ埋設する枝管（３）の下端深さよりも浅い穴（Ｈ）を地面に掘削する第１工程と、
前記穴（Ｈ）の底面に、下端に掘削部（４）を設けた枝管（３）を突き立て、この枝管（３）を管軸周りに回転させながら前記穴（Ｈ）の底面を掘削し、この枝管（３）を前記下端深さまで埋設する第２工程と、
埋設した前記枝管（３）の上端側に水道管の本管（１）を連結する第３工程と、
から構成されることを特徴とする夾雑物捕集装置の設置方法。

【図１】