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排水管・下水管のつまりと溢れの原因と修理

下水管のつまりを修理する

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トイレつまり

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便器に異物を落として詰まった。  etc.

キッチン,台所の排水溝つまり

台所の排水口がつまって水が流れない。

流しの水はけが悪く、水が抜けるのが遅い。 etc.

お風呂の排水口つまり,逆流

浴槽の栓を抜くと洗い場に水が逆流してくる。

排水口が水を吸い込まない。  etc.

洗面所,洗面台の排水不良

洗面器の栓を抜いても水が流れていかない。

洗面ボールに水が溜まってしまう。  etc.

洗濯パンのあふれ,逆流

洗濯をしていると洗濯機が停止してしまう。

洗濯パンに水が逆流してあふれそうになる。  etc.

汚水枡のつまり,あふれ

庭や通路にある小さいマンホールから汚物があふれている。

汚水マスの中が汚水でいっぱいになっている。  etc.

排水口の掃除をしても詰まりが抜けない。

パイプ洗浄剤を使っても詰まりが解消しない。 etc.

台所やお風呂、洗濯機の排水口に水が逆流して上がってくる。

水を使っていないのに排水口に水があふれてくる。 etc.

どこからともなく悪臭が漂ってくる。

排水口の掃除をしても悪臭が消えない。 etc.

排水トラブルの原因がわからない。

パイプの内部が壊れているかも知れない。 etc.

排水パイプが割れてしまった。

地面に埋まった下水管に不具合が発生している。 etc.

駐車スペースの奥にある汚水槽が満水になっている。

地下の汚水をくみ上げるポンプが故障した。 etc.

排水管がつまると下水(汚水)が流れなくなります

下水つまりが起きる配管の仕組み

蛇口から出るキレイな飲用水を「上水」、家の中で使用された生活排水と雨水を「下水」と言います。

排水管は下水を運搬するためのパイプで、床下や壁の中、地面の下などの隠れた場所で配管されています。

  隠れた場所で配管されているため目立ちませんが、この排水管が何らかの原因で詰まったり、壊れたりすると、建物内の様々な場所で「水が流れない」といった非常に困った水道トラブルが発生します。  

詰まりやすいのは「横向きの排水管」

横向きの排水管が詰まり易い

トイレやキッチン、お風呂場や洗濯などで使用されて汚れた水は、排水パイプの中を通過して家の外に排水されます。

そしてこれらの排水パイプは「鉛直方向」と「水平方向」の組み合わせで構成されています。

そして、排水トラブルが起きた時、その原因になっている排水管は、ほとんどのケースで「水平方向」に配管されたパイプなのです。

「排水たて管」を流れる水がかなりの速度で垂直に落下するのに対し、「排水横管」は緩い傾斜をゆっくり流れるため、パイプの内壁に汚物が付着しやすいというのがその理由です。

経年により付着、堆積した汚物が、ある一定量を超えると排水不良という形でトラブルが発生します。

イラストは一戸建て住宅とマンションの配管の「たて対よこの比較」です。

マンションは建物を高層化することにより、より多くの居住スペースを確保する設計になっているため、背が高くなった分だけ、排水管の「たて管」が占める長さの割合いは必然的に長くなります。

一方、一戸建て住宅の場合は建物の高さが低いため、たて管が占める割合は少なく、そのかわりに横向きの地中配管が占める割合が大きくなります。

排水が垂直にドバーっと落下する「たて管」に対し、横向きの排水管では「どんぶらっこ...どんぶらっこ...」と、ゆっくり汚水が流れて行きますので、汚物が排水管の内壁に付着しやすくなるのです。

  一戸建て住宅では、排水管の定期メンテナンスが行われず、その上、汚れが溜まってつまりやすい「横管」が長いという特徴があります。

この二つの要素が一戸建住宅で排水管つまりが多発する原因になっています。

排水管(下水管)つまりの原因物質

排水管のつまりトラブルを引き起こす原因物質には、2つの種類があります。

一つは突発的に排水不良を発生させる「不純物」です。

そして二つ目は、経年により堆積してしまった「汚雑物」になります。

不純物の場合は摘出して取り除く必要がありますが、経年による汚雑物は洗浄しながら流してしまうのが一般的です。

いずれの場合も原因物質を除去すれば排水管つまりは必ず解消します。

以下は排水管つまりを引き起こす代表的な原因物質です。

配管内部に堆積した原因物質にはどんなものがあるのか

排水管の内部(カメラ画像)

  トイレから流れてしまったオムツ等の水に溶けない物

  トイレットペーパーと排泄物が混ざり合い、ドロドロになった汚物

  台所の流し排水口から流入し、排水管の内側にへばり着いてしまった油のかたまり

  お風呂場の排水口から流入した髪の毛に、洗剤成分が混ざり合って酸性化した汚物

  地中で成長して排水ます(汚水ます)に侵入した植物の根

  排水ますの内壁や、排水ますのフタが割れるなどして崩れたモルタルの破片  etc. 

画像は排水管の内部につまったこれらの原因物質を実際の現場で撮影したものです。

オムツなどの吸水パッド

汚水管につまったオムツ

トイレットペーパー

トイレットペーパーと排泄物が混ざった汚物

排水管にこびりついた油

台所の排水管にこびりついた油

髪の毛と洗剤が混合した汚物

お風呂の排水管につまった汚物

下水管から引き抜いた根っこ

排水管から引き抜いた木の根っ子

排水ますに溜まった土砂

排水桝の中に堆積したコンクリート片と土砂

カルシウム化合物

男性用小便器の排水つまりの原因物質

洗面所から摘出したヘドロ

洗面台の排水管から摘出したヘドロのかたまり

繊維系の汚物

雑排水管に堆積した繊維系のヘドロ

【作業の流れ】 原因調査  ~ 下水管つまり解消まで

トイレ・台所・お風呂場がボコボコと音を立てたり、排水口の水が引いていかなくなったりする排水管のつまりトラブル。

これらの不具合を修理する上で、全てに共通する大事な事は「詰まっている場所」を特定することです。

詰まりの原因部分をある程度特定した後に、たくさんある工法の中から最も適切な方法を選んで作業を開始します。

ここでは典型的な修理の流れをご紹介します。

【原因を調べる】 どこで下水がつまっているのか?

【トラブル発生】トイレや台所の水が流れない!

流れなくなったトイレの便器

まず最初に、建物内で詰まって流れなくなった排水設備を点検します。

画像はトイレですが、台所が流れない場合や、お風呂、洗濯機、洗面所など、排水不良が起きる場所はさまざまです。

例えばトイレの便器内に何かが詰まっている場合なら、トイレの部分的な修理で詰まり症状は解消します。

しかし、トイレの便器内に異常がない場合は、排水管の内部で不具合が発生している可能性が高いと推測できます。

【配管調査】排水ます・汚水ますを点検する

敷地内の排水溝を点検

建物の中のトイレやキッチン、お風呂場などの排水口に異常がない場合、排水管のどこかが詰まっている可能性が高いので、不具合のある場所を探します。

土地の形や、排水桝(はいすいます)の位置、室内の排水設備の位置関係を照らし合わせて配管ルートを探ります。

排水ますは、排水管の中継基地にような働きを担う点検口(及び掃除口)で敷地の中に、複数点在しています。

排水ます・汚水ますのトラブルはこちらをご参照ください→

【原因発見】汚水ますに汚物がたまっている!

汚物があふれている

排水ます(汚水ます)のフタを開けて、汚物や油のかたまり、木の根など、排水管がつまる原因になる汚雑物がたまっていないか点検します。

画像のように汚物が溜まっている場合は、排水管(汚水管)のどこかに不具合が起きていることは間違いありません。

汚物、異物が排水管の内部にとどまって、下水の流れをせき止めてしまう管閉塞(かんへいそく)が起きると、家の中の排水口では「あふれ」や「逆流」が発生します。

引き続き、不具合がある部分をなるべくピンポイントでしぼるために注意深く調査します。

【排水管清掃 方法1】ワイヤーでつまりを抜く

トーラーによる下水管貫通作業

詰まっている場所がわかったら、その部分を貫通(かんつう)します。

画像で使用している機械は、通称「トーラー」と呼ばれる「ワイヤー式排水管清掃機」です。

トーラーは、とても長いドリルのような機械です。

非常に硬く、ねじれに強いワイヤーを、モーターで回しながら排水管の奥深くへ挿入して詰まりを抜いてゆきます。

この画像で修理しているのは、一戸建て住宅の台所排水です。

【排水管清掃 方法2】高圧洗浄でつまりを抜く

排水管高圧洗浄作業

排水管内部の汚れがあまりにひどいケースでは、詰まりを貫通しても短期間ですぐに再発してしまう場合があります。

特に「油」が原因の排水管つまりの場合、油が酸化したスライム状の汚れを完全に除去する必要があります。

排水管内に油汚れが残ってしまうと、新しい油が流れてきた際に吸着しやすくなるため、短期間で再び排水管が詰まってしまうケースが多数あります。

このようなケースでは再発防止の目的も含め「排水管高圧洗浄」をするのが非常に効果的です。

高圧洗浄機による排水管清掃は、単に詰まりを抜くだけでなく、排水管の内壁が広範囲にクリーニングされるため、悪臭の解消にも大変効果的です。

【再発と悪臭の防止】排水マスを掃除する 

排水ます高圧洗浄作業

排水ます、汚水ますの内壁に汚雑物が固着しているケースも多く、再発を防ぐために排水ますを高圧洗浄する場合もあります。

排水管清掃に用いる高圧洗浄機は、車や外壁を洗う洗浄機より噴射圧力が高く設定されています。

そのため、回りに汚水が飛び散らないように注意しながら作業します。

排水管清掃の仕上げとしての排水ます洗浄も、やはり排水管高圧洗浄と同様、下水の悪臭除去には効果的です。

【修理完了】いつもどおり水が流れるようになる

下水つまり解消

排水管のつまりが解消すると、室内の排水不良が一気に解消します。

複数個所で排水不良が起きていた場合も、同時にすべての詰まり症状が消え、多くのケースで悪臭もすっきりと解消します。

以上が排水管つまりを解消するための修理作業の全体的な流れになります。

 

  ここでは「便器」を例に説明しましたが、この修理の流れは台所やお風呂場など、全ての排水設備で共通です。

「何が、どこに、どの程度つまっているか?」がわかったら、状況に合わせて色々な機械や道具を使用して排水管のつまりを抜き、排水不良を解消します。

また、全体的に排水管清掃を行うとパイプ内がとても清潔になり、下水の悪臭も、さっぱり解消します。

当店は水道局公認の水道工事店です

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一戸建て住宅で頻発する【排水ます】のつまり、あふれ

一戸建住宅に特徴的な下水関連のトラブルに、排水ますから汚水があふれるというものがあります。

マンション等と異なり、管理組合がない一戸建て住宅の場合、定期的な排水管メンテナンスが入らないため、排水管内部の状態まではなかなか把握できないのが実情です。

そのことが、戸建て住宅で排水桝のつまりやあふれなどの下水トラブルが頻発する要因になっています。

排水枡のトーラー作業の様子

地中の排水管がつまると排水ますから汚物があふれる

長期間にわたり排水管メンテナンスをしていない時に発生する排水・下水関連のトラブルでは下記のような症状が代表的です。

汚物がたまった排水ます

 

  一階と二階にあるトイレが両方とも流れなくなる

  敷地内の汚水マスから、汚物やトイレットペーパーを含んだ汚水があふれる

  お風呂場に茶色の汚水があふれてくる

  家の中の複数の場所で排水不良が起きる

  地下階にあるトイレやお風呂の水が流れなくなる 

 

もちろんこれらが全てではなく、頻繁に起きる典型的なトラブルの例です。

 

  敷地境界線の内側の土地建物がすべて自己所有の戸建住宅においては、共用部分がないため、家の修繕やメンテナンスは所有者が自ら行わなければなりません。

しかし、さすがに地中に埋まった排水管の内部までは把握しきれないのが実情です。

それが大きな要因となり、適切なメンテナンスが長期間行われず、ある日突然、排水ますから汚物があふれ出すなどのトラブルが発生します。

排水ますから汚物があふれ出る仕組み

排水ますから汚水があふれるのはなぜでしょうか?

イラストは、汚水のあふれや水漏れ、あるいは逆流が起きた際の「排水管と排水ますの関係」を表したものです。

排水ますから汚水があふれる仕組み

  地中に埋まった排水管が詰まったり、破損するなどして不具合を起こすと、本来そこを通過するはずの汚水が停滞して管内圧力が上がります。

その結果、汚水が排水桝の蓋を押し上げるようにして、外にあふれ出します。

排水管つまりには様々なパターンがある【詳細解説】

同一の配管方法がとられている場合でも、つまっている場所の違いによって、家の中で起きるトラブルの場所も異なってきます。

イラストは全く同じ配管で、「トイレがあふれる場合」と「キッチンがあふれる場合」の違いを表しています。

トイレの水が流れなくなったら【汚水管のつまり】

トイレから汚水が溢れる場合

トイレの汚水管がつまっているケース

このイラストではトイレの便器から汚水があふれています。

しかし、お風呂や台所、洗面所も洗濯機も正常に排水できます

この場合は、トイレ専用の排水管「汚水管」がつまっています。

トイレ以外の場所が流れない場合は【雑排水管のつまり】

キッチンや風呂の水が流れない場合

キッチンの雑排水管がつまっているケース

こちらはキッチンから水があふれています。

しかし、トイレは1階も2階も、通常どおり使用できます

この場合は、トイレ以外、(台所、風呂、洗面所、洗濯機)の水が流れる「雑排水管」がつまっています。

  同じ配管方法でも、つまった位置によって水があふれてくる場所が変わってきます。

6つのパターンの排水管の不具合

下水つまり症状を起こした時の排水管の状態は、下の6つのいずれかに必ず該当します

ここでは地中の配管を例に説明しますが、家の中の排水管でも基本的な仕組みは同じです。

   排水管の内部に「汚物」がつまっている

排水管に汚物が堆積している

排水不良の原因の8割以上が、「つまり」です。

排水管(下水管)の中に汚物がたまって詰まってしまうことで水が流れなくなったり、逆流するケースが最も多いパターンです。

ここで言う「汚物」とは、排泄物だけでなく、油や髪の毛、洗剤が変質した汚れなど、汚水に含まれるあらゆる物質を指します。

排水管は水道を使っていない時は「空の筒」で、水を使った時だけ流れる「汚水のすべり台」のようなものなので、内側がひどく汚れると滑りが悪くなってしまいます。

  すべり台がツルツルしていないとスムーズに滑らないのと同じで、排水管内部があまりにひどく汚れてしまうと、汚水とそれに含まれる汚物は、滑りが悪いすべり台の途中で止まるように、排水管の途中で止まってしまいます。

それが大量になると排水管がつまり、排水不良が発生します。

   「植物の根」が伸びて排水管をつまらせている

排水管に木の根が入り、つまっている

主に郊外の一戸建住宅で多発する排水管トラブルの代表格が、「植物の根」による排水管のつまりです。

庭や垣根の植栽の根が原因になっているケースが多いですが、中には、接している幅が広い道路の、中央分離帯の植物が原因になっていたケースもあります。

植物の根は想像以上に遠くまで伸びます。また障害物を押しのける力は相当なものです。

  敷地内(庭や垣根)に植えられた植物の根が、汚水マスと排水管のつなぎ目から内部に侵入し、常に適度な水分が供給される排水管の中で成長し続けます。

そして、ついには下水の流れを妨害するまでに成長し、排水不良が発生します。

  排水管が沈下して段差ができている

地中の排水管が沈下している

排水ますと排水管(下水管)のつなぎ目の部分が外れてしまうと、排水管は沈下しはじめます。

本来なら下水道本管まで運搬され、放流されるはずの下水が、脱落した排水管のヘリの部分から地中に漏れ続けます。

汚水が漏れ続けた一帯の土は非常にゆるくなるため、一度沈が始まると、時間と共に更に少しずつ沈みます。

しかし排水管が沈下し始めても、完全に水が流れなくなる状態になるまでには時間がかかります。

  例えばトイレの場合であれば、「便器が頻繁に詰まって流れなくなるが、その都度スッポンなどで圧力をかけると、またしばらくは使える状態に戻る」などの状態を繰り返します。

そして、「なんだか流れが悪いなぁ...」という期間がかなり長く続きます。

  排水管が割れている(壊れている)

振動などで排水管が破損している

排水管が地中で割れる故障は、地中の水分含有量と振動が原因になっているケースが多いです。

雨水の多くは地面が吸い込みますので、雨の日が続くと地中の水分含有量は増加します。

しかし過剰な水分は、地下水脈に合流して流れ去るため、時間経過と共に自然に減少します。

ただし、降雨量が多すぎたり雨の日が連続して長く続くと、地中の水分が多過ぎる状態が維持されてしまい、土がゆるく(やわらかく)なります。

  水でゆるくなった土の中では、土圧による排水管の固定もゆるくなります。

家は地震や強風などの外からの力を、揺れることで吸収していますので、その余波は地中にも伝搬します。

地面が揺すられると、それと一緒に地中の排水管も揺られることになり、老朽化した排水管が耐力の限界に達したとき、あるタイミングでバリッと割れることがあります。

駐車場の下に埋まった排水管であれば、自動車の出入庫で生じる長期間におよぶ定期的な微振動の波及により亀裂を生じることもあります。

  排水管の勾配(傾斜)が逆になっている

振動などで排水管が破損している

いわゆる「勾配不良」とか「逆勾配」と言われる状態です。

「こうばい」は排水管の「傾斜角」のことです。

排水管は、汚水を低い方へ、低い方へ、と流すように傾斜を付けて配管されています。

この傾斜が逆(昇り勾配)になってしまうと、下水道本管に向かって流れるはずの下水に、敷地内に戻ろうとする逆方向の流れが発生し、排水不良が起きます。

また、汚物が上り坂を登りきることができず、排水管の内部で止まり、つまってしまうケースも多数あります。

  勾配不良が起きる主な原因は、排水管が破損する時と同様、土中の水分含有量の増加と、排水管の経年劣化、家や土間に加えらえる外力(地震、強風、駐車する車の重量)などによって「地中が動かされる」ことです。

   汚水を汲み上げるポンプが故障している

排水水中ポンプが壊れている

これは地下がある建物の場合です。

「水中ポンプ」が故障した場合も、排水管がつまって下水(汚水)が流れなくなるのと同じ症状が現れます。

このパターンは厳密には排水管の不具合ではありません。

排水管自体は正常ですが、汲み上げが上手くいっていないために排水ができない状態です。

  都市部の一戸建住宅では、地下空間をうまく利用して居住スペースを広くとる工夫がなされている家が沢山あります。

地下部分の利用方法には、ドライエリアを設けてお部屋にする設計や、半地下にして駐車スペースに利用する設計など様々です。

地下(半地下)の家で、汚水槽の排水ポンプが不調を起こすと、生活排水や雨水が排水できなくなります。

水中ポンプの故障の詳細はこちら→

排水管のつまりが原因ではない排水不良についての詳細

「水が流れなくなる」というトラブルは、今まで述べてきた通り「詰まり」が原因になっているケースがほとんどです。

詰まったことで流れなくなる「管閉塞:かんへいそく」の場合は排水管清掃で直すことができますが、下記のようなケースは排水管清掃で直すことが出来ません。

これらの場合は、排水管の引換えなどで対応します。

排水管が壊れている(排水管清掃をしても直らない)

破損した地中配管

地震などにより、地中で受けた振動が原因でトイレの汚水管が割れています。

排水管が埋まっている深さは、多くの場合、地表から30~50センチくらいの比較的浅い部分になります。

こういった場合、土を掘り起こし、割れた排水管を一部、引き換えるなどの修理で対応可能です。

  パイプが破損している場合は排水管清掃は無効です。

この場合は排水管の一部を交換するなどの修繕工事で対応します。

排水管が沈下している(高圧洗浄で直らない)

排水管の沈下

排水管が沈下した実際の写真です。

四角いコンクリートのかたまりは「排水ます」です。

排水管が沈下して、排水ますとの接続部に隙間ができているのがわかります。

このようなケースでは、排水管を適正な位置で固定し、排水ますとの接続部にはモルタルを注入して固定します。

排水ますを交換する必要があるかどうかは、劣化の具合により判断します。

 排水ます(汚水ます)と排水管の継ぎ目がずれているケースも「つまり」ほどではありませんが、比較的多く見かける故障のひとつです。

排水管高圧洗浄など、排水管の清掃をしても排水不良が解消しない場合は、排水管が沈下している疑いがあります。

ポンプが故障している(地下または半地下がある建物)

故障した排水水中ポンプ

写真は地上に引き上げた故障した「排水水中ポンプ」です。

排水ポンプの設置場所はさまざまです。

例えば、地下が寝室で大きな窓がある場合は「ドライエリア」という「地下のベランダのようなスペース」が必要になります。

このドライエリアの床に汚水槽のフタがある場合、その中に「排水水中ポンプ」が設置されています。

玄関ポーチの横に「傾斜のついた駐車スペース」がある一戸建では、ガレージの一番低い部分にマンホールがあり、その中にポンプが設置されている場合もあります。

トイレだけでなく、お風呂も地下にある一戸建ての場合は、廊下の床下に排水槽を設け、その中に水中ポンプを設置する場合もります。

 地下がある建物で同時に数か所で排水つまり症状が起きた場合、排水槽に設置された排水水中ポンプが不具合を起こしているかも知れません。

内視鏡カメラ調査(排水管の内部を撮影したい場合)

排水管カメラ調査の様子

排水管のつまり抜きや、修理で大事なことは、地中に埋まっていて見えない配管ルートを調べることです。

排水管は隠れた場所で配管されている部分が多く、奥の方を直接目で見ることが出来ませんが、排水詰まりの解消作業に内視鏡カメラは必要ありません。

排水桝の位置から配管ルートを目算しながら「どこが詰まるとどんな症状が起きるか?」を当てはめながら修理します。

では内視鏡カメラはどんな時に使用するのでしょうか?

内視鏡カメラは、「配管内部でどんな故障が発生しているのかを映像として確認する必要がある場合」に使用します。

 排水管の内部を映像として把握する必要がある場合は内視鏡カメラを使用します。

排水管のトラブルが解消したお客さまの声

東京都 吉澤一行様

工事内容は問題なく満足出来る出来映えでした

足立区吉澤様

ホームページで検索した結果、一番の問題は技術、価格を含め良心的な業者さんかどうかという懸念がありましたが、工事内容は、問題なく満足出来る出来映えでした。

やはり、施行例においてブログで多くの顧客様の工事内容の感想と信頼できる業者との判断で選びました。

具体的な仕事の内容は、詳細な工事内容の説明から始まり、見積、メンテの方法等を含め非常に質の高いサービス内容であり、非常に満足した結果でした。

特に、今回は下水道本管(下水道局)の根本問題であったにも関わらず、当局への交渉も含めて行って戴きましたのでとても助かりました。

かなりの出血サービスであったと恐縮致しております。       吉沢一行

千葉県 菊池様

とても親切に対応して下さり大助かりでした

市川市 菊地様

下水が長いこと逆流してつまり気味だったのでお願いして平井さまに来ていただきました。大変な仕事だったようですがとても親切に対応して下さり大助かりでした。気持ちの良い方で掃除までしていただきました。

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【水道まめ知識】 排水管・下水管編

ここでは、コラムとして排水管、下水管に関連することを「水道のまめ知識」として書いてみます。

ご興味がある方は読んでみて下さい。

排水管てどんなパイプ? 他のパイプとの違いは?

このホームページのメインテーマは、排水管のつまりや、破損などにより発生するトラブルをどのように解消するか?ですが、そもそも「排水管」というのはどのような管なのでしょうか?

排水管

詰まった排水管の断面写真

「排水管」は「不必要な水」を運搬するための専用のパイプです。

そもそも「排水」という言葉には「汚い水」という意味はありません。

例えば、船の大きさを表す時には「排水量」が使われます。

船舶の場合は水中に没している部分と同じ体積の水を船外に排出する必要があり、この場合で排水される水は汚水ではなく「海水」になります。

「不要または有害な水を排出すること」が「排水」の定義ですから、この場合は船が浮かび続けるためには、「海水が不要で有害な水」になるわけです。

しかし戸建て住宅やマンション、工場、ビルなどの建築物から「排水」される水は、常に「廃水」や「下水」「雨水」など、何らかの原因で汚れた水を指しています。

(排水される水は常に下水なので「下水管」とも呼ばれています)

「排水管」と対をなすパイプに「給水管」がありますが、こちらは飲用水を供給する水道管のため、その内部には澄んだ飲み水が流れています。

それに対し、下水を運ぶ排水管の内部は、排泄物や油、スライム、微生物など、多くの汚雑物が含まれています。

「給水管つまり」がめったに発生しないのに「排水管つまり」が多発するのはそのためです。

「排水管」には「汚物」「油」「界面活性剤」「酸性スライム」「微生物」「菌」など、大変多くの不衛生な不純物が含まれている事が大きな特徴のひとつで、このウェブサイトのテーマである「詰まり」トラブルが発生する要因になっています。

「下水道」ってどんな水道?

この「下水道」という言葉もよく登場します。

下水とは最も簡単に言えば、「汚れた水」です。

一般住宅の場合なら「生活排水」がそれに当たりますし、工場排水も下水です。雨水もそのままでは使用できませんから下水です。

そしてこれらの下水を取りまとめて扱う公共の施設が「下水道」です。

下水道

雨水マンホール

下水道」という言葉には、実は「下水が流れる大きなパイプや水路」という意味だけでなく、もっと広い範囲の意味が含まれています。

下水道を短く表現すると「公共の下水処理施設の総体」になります。

建物から出た「下水」は、排水管、汚水管、排水渠(はいすいきょ)、雨水管、下水処理場などなど、さまざまな施設を通り、一定の水質基準を満たしてから、海や河に放流される仕組みになっています。

下水が自然に帰るまでの長い道のりの間には、さまざまな施設がありますが、それらの施設を全て含めたものが「下水道」になります。

家が面している道路には写真のようなマンホールがあると思いますが、その真下に埋まっている下水道管が一番身近な下水道です。

下水道とは、汚れた水を海や湖、河川などから自然界にお返しするために運搬するパイプや水路、また、汚れをなくしてキレイにする処理施設などの総体を意味します。

下水の流れを良くする重要な仕組み

下水がパイプの中を流れる時に、スムーズな排水をアシストする必須のパートナーのような役割を担うのが「空気」です。
空気と水の関係はいろいろな分野で登場しますが、排水配管の世界でも水と空気の関連性は非常に重要な意味を持っています。

通気設備 【通気管】

排水設備の通気管

排水に関係するパイプで意外に知られていないものに、「通気管」があります。

通気管の役割は文字通り、排水管内部の圧力変化を抑えるために空気を移動させるパイプで、一定規模の建築物に設置されています。

マンションなどで複数世帯から多量の水が同時に排水されると「排水たて管」が部分的に満水状態に近くなることがあります。

その際、下流側の空気を押しつぶす現象が起きて管内の空気圧が上昇します。

排水たて管の中を多量の汚水が流下してくると、マンションの1階部分では、お風呂の排水溝がボコボコッと音を立てたり、洗面所の排水溝から水が飛び出したりする現象が起きることがあります。

これは排水管の内部が高い正圧になったことで、室内の排水溝に水が押し出される現象で「跳ねだし作用」などと呼ばれています。

これとは反対に排水管内部が負圧になると、排水溝の臭気止め機能を果たす排水トラップ内の水が引っ張られるように吸い込まれてしまう現象が起きることもあります。

これは特にマンションの中間階で起きやすい現象で「吸い込み作用」と呼ばれています。

このように排水管の内側では常に空気と水が移動し、部分的な圧力変化を起こしながら流れています。

水が入ったコップにストローを差し入れて先端部分を指で押さえると、引っ張り上げても中の水は落ちてきません。しかし、いったん指を離すと一気に落下します。

これと似たような通気作用を起こさせて、排水システムを正常に保つ役割を担っているパイプが「通気管」なのです。

通気管の配管方法にもいくつかのパターンがあり、建物に合わせて最も適切な方法で配管されています。

排水管の中を流れる水のスムーズな移動のためには、空気の働きが重要ですが、この空気の働きを最大化するために専用で配管されているパイプが通気管です。

「下水」とは?

説明が前後してしまいますが、このぺージの主人公である「下水」には大きく分けると3つの種類があります。

汚水(おすい) 雑排水(ざっぱいすい) 雨水(うすい)

下水は一言でいえば「汚れた水」ですが、便宜上、下のような水種に分けられています。

 

 「汚水」→便所で使用され汚れた水

 「雑排水」(ざっぱいすい)→便所以外の場所(台所やお風呂など)で使用されて汚れた使用後水

 「雨水」(うすい)→雨水のうち、地表に落ちた水。ダムや河川に流れた雨水は下水には含まれない。

この他、工場排水なども下水になります。

 

下水として扱われる水に共通していることは、現在地より先の行き先に適合するように「水処理」をされるという点です。

例えば生活排水を海に放流する場合であれば、家のトイレから排出された後、上記の下水道施設を経由する過程で、海に流しても問題がないレベルまでキレイに浄化(水処理)されます。

下水を排除する二つの配管形式

敷地内配管においては「合流式配管」と「分流式配管」に二つの形式があります。

この分流、合流の概念は、敷地内配管のみならず、公共下水道においても使われます。

ところが両者の定義が異なるため、しばしば混同されます。

「分流式」と「合流式」

合流式の排水配管

  雨水を除く、「汚水」と「雑排水」を1本につなげて配管する方法→「合流式」

 「雨水」「汚水」「雑排水」を全て別々に配管する方法→「分流式」

ようするに、雨水を無視して、生活排水にのみ着目した時、トイレから出る汚水もキッチンやお風呂から流れる使用後水も、全てまとめて扱う排水管の形式がイラストのような合流式配管です。

 

分流式の排水配管

それに対して、雨水はそもそも別ものとして、トイレから排水される汚れた水と、キッチンやお風呂場、洗濯機などで使用された汚れた水を、おのおの「汚水」と「雑排水」というように、分別して扱う配管方法が分流式配管です。

これは敷地内の配管方法に限定した分流、合流の概念です。

※ 更に正確には「建物内」と「敷地内」では「分流式・合流式」の定義が若干異なりますが、煩雑な上、意味的にはほとんど同じなのでここでは省きます。

「公共下水道」における分流式と合流式

下水管の配管

こちらは建物の敷地内配管ではなく、道路の地下に埋まっている公共下水道における分流と合流の概念です。

この場合は、「汚水」と「雑排水」を、始めからひとくくりにして「生活排水」として扱います。

  生活排水と雨水を1本の下水道がまとめて流す方式→「合流式」

  生活排水と雨水の2つを、別々の2本の下水道で流す方式→「分流式」

このように、公共下水道における「合流式下水道」と「分流式下水道」は、敷地内配管のそれとは概念が異なります。

排水管のトラブルを引き起こす様々な物理現象

下水、汚水が流れる排水管の内部では、さまざまな現象が起きています。

そもそも排水管が排水管として機能するためには、さまざまな物理作用を利用する必要があります。

その物理作用の中でも、私たちが日々、直面するある意味、一般的な物理現象をご紹介します。

最初は、排水管内に何も詰まっていないにも関わらず、排水管つまりの症状を引き起こす現象、「ハイドローリックジャンプ」です。

ハイドローリックジャンプ

「排水たて管」は、下水を高い位置から真下に自由落下させる排水用のパイプで、マンションなどの高層建築物の場合、通常はパイプスペースまたはパイプシャフト(PS)と呼ばれる専用の空間の中で配管されています。

玄関ドアの近くに小さな扉があり、それを開けると水道メーターや給湯器などが一緒に収納されているスペースがあると思います。

そこがパイプスペースになっているのが一般的です。

高さが13メートル前後の一戸建て住宅と、中規模以上のマンションを比較した場合、マンションの方が建物の背が高いため、生活排水をまっすぐに落下させる「排水たて管」の距離が長くなります。

高い位置から落下してきた下水は、地上で下水道の方向に向かうために方向転換する必要があり、慣性エネルギーが「たて」から「横」に勢いよく変更します。

パイプの中を垂直に落下し、地上付近のL字部分で底面に勢いよくぶつかった水は、跳ね上がりながら横方向に流れ出します。

この跳ね上がりを「ハイドローリックジャンプ」といいます。

慣性エネルギーを持った大量の汚水によるハイドローリックジャンプは、パイプのL字部分で水流を停滞させるため、何かが詰まっているのと似た状態を作りだしてしまうことがあり、そして実際に水の流れが妨害されて「つまり症状」を引き起こすことがあります。

このように水と空気がいりまじりながら、内部で圧力変動を起こしながら、日々、汚水を下水道に排出するという重要な役割をしているのが、このホームページでメインに取り扱っている「排水管」であり、また「建築物の排水システム」です。

吸い出し作用

次は「吸い出し作用」について説明します。

これは排水管の内部が負圧になると、時おり発生するもの、特にマンションなどの高層建築で起きやすい現象です。

例えば、排水たて管の中を大量の水が落下する時、排水管に近い位置にある排水口の水が吸い込まれるようにしてなくなってしまうことがあります。

この現象を「吸い出し作用」と言います。

これは、排水管の内部が負圧になることで発生する現象で、排水口のたまり水がなくなると、排水管内部の悪臭が室内の漏れだし、臭気トラブルの原因になります。

はね出し作用

「はね出し作用」は、上記の吸い出し作用の逆バージョンのような物理現象です。

上記吸い出し作用が発生する時と同様、排水たて管の内部を大量の水が落下してきた際、マンションなどの一階部分などで、排水口から水が噴き出す現象が起きることがあります。

これが「はね出し作用」で、排水管内部の空気が押しつぶされることで発生します。

排水が流れる速度が、落下してくる水の量に追いつかない時、排水管の内部では、押された注射器のように圧力が上昇します。

その結果、排水管から近い位置にある排水口から空気を噴き出して破封(※)が起き、排水管内の空気が室内に漏れだすことで、悪臭トラブルが発生する結果となります。

※ 破封とは、排水管や、排水口の内部に意図的に溜められた水が消失していしまう現象を指します。

例えば、洗面台の排水管はS字型に曲がっていますが、ここに水が溜まる仕組みになっています。

そして、この曲がった部分に溜まった水が絶縁体となり、下水管から上がってくる臭いや、小さな昆虫などを遮断しているのです。

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