JP2003145080A - 円筒体の内面清掃装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 円筒体の内面に突出部がある場合でも、その
突出部を経て異物を除去できるようにする。 【解決手段】 円筒体としての地震計設置ケース１に回
転軸体11を回転しながら挿入する。回転軸体11の先端部
に取付けたクリーニングブラシ12により地震計設置ケー
ス１の内面に付着している異物を掻取る。クリーニング
ブラシ12より後から挿入する回転軸体11の外周面に取付
けたクリーニングスクリュー13，14により、地震計設置
ケース１の内面に取残した異物を掻取る。クリーニング
ブラシ12で異物を掻取ったり、ほぐしてから、除去しき
れなかった異物をクリーニングスクリュー13，14により
除去する。地震計設置ケース１の内面に突出している地
震計の方位固定キー６に付着している異物および方位固
定キー６を経た地震計設置ケース１の内面の異物を、ク
リーニングブラシ12により掻取る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、円筒体の内面に付
着している異物を掻取る円筒体の内面清掃装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、長尺円筒形のケーシングの内面に
異物が付着している場合は、ケーシングの内部にケーシ
ングスクレイパを挿入して、このケーシングスクレイパ
によりケーシング内面の異物を除去するようにしてい
る。

【０００３】ケーシングスクレイパは、回転しながらケ
ーシング内に挿入される回転軸体に、ケーシングの内面
に付着された異物を掻取る回転刃体（スクリュー形ブレ
ード）が取付けられたものである。

【０００４】例えば、図７に示されるように、前記ケー
シングが地震計を設置するための地震計設置ケース１で
ある場合は、その地震計設置ケース１を地中の裸孔２内
に注入したセメント水溶液などの固化材３で固定する必
要があり、この固定時に用いたセメントが地震計設置ケ
ース１の内面にも付着するので、この地震計設置ケース
１内に地震計を設置する前に、前記ケーシングスクレイ
パを用いて、地震計設置ケース１の内面から付着セメン
トなどの異物４を除去する必要がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この地震計設置ケース
１は、底部に地震計を着座させる台座５が設けられ、こ
の台座５の上方位置に地震計の方位を固定するための方
位固定キー６が地震計設置ケース１の内面より突出する
ように設置されているから、従来のケーシングスクレイ
パでは、この方位固定キー６の周辺および方位固定キー
６より台座５側に付着した異物４を除去できない問題が
ある。

【０００６】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、円筒体の内面に突出部がある場合でも、その突出
部を経て異物を除去できるようにすることを目的とする
ものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、長尺の円筒体に回転しながら挿入される回転軸体
と、この回転軸体の先端部に取付けられ円筒体の内面に
付着している異物をブラシにて掻取る回転ブラシ体と、
この回転ブラシ体より後から挿入される回転軸体の外周
面に取付けられ円筒体の内面に取残された異物を刃にて
掻取る回転刃体とを具備した円筒体の内面清掃装置であ
り、回転ブラシ体で異物を掻取ったり、ほぐしてから、
回転ブラシ体で除去しきれなかった異物を回転刃体によ
り確実に除去し、また、円筒体の内面に突出部がある場
合でも、回転軸体の先端部に取付けられた回転ブラシ体
を、その突出部および突出部を経た円筒体の内面にも作
用させ、それらに付着している異物を掻取るようにす
る。

【０００８】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載の円筒体の内面清掃装置において、回転軸体の全長に
わたって内部に設けられた給水通路と、この給水通路の
先端から回転軸体の先端部に開口された噴水孔と、前記
回転軸体の外周面と円筒体の内周面との間に形成された
排水通路とを具備したものであり、回転軸体を回動しな
がら軸方向へ推進しつつ、その給水通路に水を加圧供給
することにより、回転軸体の先端部に開口された噴水孔
から円筒体内に噴出される水により異物を軟化させなが
ら、回転ブラシ体および回転刃体により異物を掻取ると
ともに、これらにより掻取られた異物を、回転軸体と円
筒体との間の排水通路を経て外部へ排水される水と共に
排出する。

【０００９】請求項３に記載された発明は、請求項１ま
たは２記載の回転ブラシ体が、軸方向に長尺で回転軸体
の周囲に放射状に配置された複数の金属ブラシを具備し
た円筒体の内面清掃装置であり、軸方向に長尺で回転軸
体の周囲に放射状に配置された金属ブラシは、異物の広
範囲でその凹凸状態に応じて変形しながら異物に無数の
衝撃を連続的に与えて、異物を均一に掻取る。

【００１０】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３のいずれかに記載の円筒体の内面清掃装置におい
て、円筒体の軸方向位置によって異なる複数の内径に対
応する複数の異径の回転刃体を具備したものであり、軸
方向位置によって内径の異なる円筒体でも、各内径に適
合する複数の回転刃体により異物を除去する。

【００１１】請求項５に記載された発明は、請求項２乃
至４のいずれかに記載の回転刃体が、円筒形刃本体と、
円筒形刃本体の外周面にねじ状に形成された異物掻取刃
と、円筒形刃本体の外周面に軸方向に形成された排水溝
とを具備した円筒体の内面清掃装置であり、円筒体の内
面の異物は、ねじ状に形成された異物掻取刃から周方向
および軸方向の掻取作用を受けて確実に掻取られ、ま
た、回転ブラシ体および回転刃体により掻取られた異物
は、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経て水と共に
外部へ排出されるが、これらの水および掻取られた異物
は、回転刃体で停滞することなく排水溝を経て効率良く
外部へ排出される。

【００１２】請求項６に記載された発明は、請求項２乃
至５のいずれかに記載の円筒体が、地震計を上下方向に
設置するための地震計設置ケースであり、この地震計設
置ケース内の下部に設けられ地震計を着座させる台座
と、この台座より上側にて地震計設置ケース内に突出さ
れ地震計の方位を固定する方位固定キーとを具備した円
筒体の内面清掃装置であり、地震計設置ケース内に突出
された地震計の方位固定キーおよびその周辺に付着した
セメントなどの異物を回転ブラシ体により掻取るととも
に、この方位固定キーを経て台座上に挿入した回転ブラ
シ体により、台座と方位固定キーとの間に付着したセメ
ントなどの異物を掻取り除去する。

【００１３】請求項７に記載された発明は、請求項６記
載の円筒体の内面清掃装置において、噴水孔の開口され
た回転軸体の先端部が、地震計着座用の台座に密着する
形状に形成されたものであり、回転軸体が下降して地震
計着座用の台座に近付くにしたがって、回転軸体の噴水
孔が台座により徐々に閉止され、回転軸体内の給水通路
の水圧が上昇するので、この水圧の変化を計測して、回
転軸体の台座への接近状況を検出する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１乃至図６を参照しながら説明する。

【００１５】図１に示されるように、１は、地震計を地
中に設置するための上下方向に長尺な円筒体としての地
震計設置ケースであり、この地震計設置ケース１内の下
部には地震計を着座させる台座５が設けられ、この台座
５より上側にて地震計設置ケース１内に地震計の方位を
固定するための方位固定キー６が突出されている。この
地震計設置ケース１は、磁気の影響を受けにくい非磁性
管であり、内径の小さな下側のケーシング１ａに、内径
の大きな上側のケーシング１ｂが螺合されている。

【００１６】11は、地震計設置ケース１に回転しながら
挿入される回転軸体であり、この回転軸体11の先端部
（下端部）には、地震計設置ケース１の内面に付着して
いるセメントなどの異物をブラシで掻取る回転ブラシ体
としてのクリーニングブラシ12が取付けられ、このクリ
ーニングブラシ12より後から挿入される回転軸体11の外
周面には、地震計設置ケース１の内面に取残された異物
を刃で掻取る複数の回転刃体としてのクリーニングスク
リュー13，14が取付けられている。

【００１７】これらの複数のクリーニングスクリュー1
3，14は、地震計設置ケース１の軸方向位置によって異
なる複数の内径に対応する異径の回転刃体であり、下側
のクリーニングスクリュー13は、内径の小さなケーシン
グ１ａに対応する外径を有し、上側のクリーニングスク
リュー14は、内径の大きなケーシング１ｂに対応する外
径を有する。

【００１８】回転軸体11の全長にわたって内部に給水通
路15が設けられ、この給水通路15の先端（下端）から回
転軸体11の先端部に噴水孔16が開口され、また、回転軸
体11の外周面と地震計設置ケース１の内周面との間に排
水通路17が形成されている。

【００１９】クリーニングブラシ12は、図１に示される
ように軸方向に長尺で、図２に示されるように回転軸体
11の周囲に放射状に配置された複数の金属ブラシとして
のワイヤブラシ18を具備している。これらのワイヤブラ
シ18は、キー状の基台部19にピアノ線などの剛性を伴う
多数の可撓性線材20を植設したものである。

【００２０】これらの各ワイヤブラシ18は、基台部19
が、円筒形のブラシホルダ21に嵌着され、このブラシホ
ルダ21の下部に螺合されたパイロット22と、上部に螺合
されたクランプリング23との間に挟持されているから、
ブラシホルダ21からパイロット22およびクランプリング
23を取外すことで、各ワイヤブラシ18の脱着が可能であ
り、消耗したワイヤブラシ18を個別に交換できる。

【００２１】回転軸体11の先端部に位置するパイロット
22には、地震計着座用の台座５の内テーパ面24と密着可
能のテーパ面25が形成され、中心からこのテーパ面25の
３方へ前記噴水孔16が斜めに穿設されている。

【００２２】ブラシホルダ21の上端部には、サブホルダ
26が螺合され、このサブホルダ26にはスペーサチューブ
27が螺合され、このスペーサチューブ27には下部スクリ
ューロッド28が螺合され、この下部スクリューロッド28
にアッパチューブ29が螺合され、このアッパチューブ29
に上部スクリューロッド31が螺合され、この上部スクリ
ューロッド31にドリルロッド接続チューブ32が螺合され
ている。

【００２３】このドリルロッド接続チューブ32が回転軸
体11の上端に位置する部材であり、前記パイロット22が
回転軸体11の下端に位置する部材である。

【００２４】各クリーニングスクリュー13，14は、下部
スクリューロッド28または上部スクリューロッド31とそ
れぞれ嵌合する穴内にキー溝33を有し、これらのキー溝
33を下部スクリューロッド28または上部スクリューロッ
ド31にそれぞれ嵌着されたキー34と嵌合することによ
り、回転方向に一体化されているが、アッパチューブ29
またはドリルロッド接続チューブ32を取外すことにより
軸方向に脱着できるから、破損時または磨耗時の交換も
容易にできる。

【００２５】図３は、クリーニングスクリュー13，14の
一例を示し、円筒形刃本体41の外周面に鋸刃断面形状の
異物掻取刃42をねじ状に形成するとともに、円筒形刃本
体41の外周面に円弧状断面の複数の排水溝43を軸方向に
形成したものである。

【００２６】図４は、クリーニングスクリュー13，14の
他の例を示し、円筒形刃本体41の外周面に歯車断面形状
の異物掻取刃42をねじ状に形成するとともに、円筒形刃
本体41の外周面に円弧状断面の複数の排水溝43を軸方向
に形成したものである。

【００２７】これらの異物掻取刃42は、図３（Ａ）また
は図４（Ａ）に示されるように右ねじ形であるから、右
回転により、掻取った異物をそのまま上方へ押上げるよ
うに排出できる。

【００２８】次に、この実施の形態の作用を説明する。

【００２９】地中に地震計設置ケース１を固定設置す
る。その際、地震計設置ケース１内にセメント水溶液を
加圧供給することにより、このセメント水溶液を地震計
設置ケース１の下端より、地震計設置ケース１とその周
囲の裸孔との間隙に上昇させるようにして注入し、その
セメント水溶液を固化させることで、地中に地震計設置
ケース１を固定している。

【００３０】その際、図７に示されるように、地震計設
置ケース１の内面にも固化したセメントなどの異物４が
付着しているので、この地震計設置ケース１の内部に本
装置を挿入し、異物４を次のようにして除去する。

【００３１】地上に設置されたボーリングマシンによ
り、順次継ぎ足された複数のドリルロッド（図示せず）
を強制的に回転させながら下方へ駆動し、これらのドリ
ルロッドの下端に接続された回転軸体11に、その各螺合
部が緩まない方向の回動力および下方への推力を与え、
同時に、地上の水ポンプで加圧された水を、ウォータス
イベル（図示せず）およびドリルロッド内の通路を経て
回転軸体11内の給水通路15に供給する。

【００３２】このように回転軸体11を回動しながら軸方
向へ推進しつつ、その給水通路15に水を加圧供給するこ
とにより、回転軸体11の先端部に開口された噴水孔16か
ら地震計設置ケース１内に噴出される水により異物４を
軟化させながら、クリーニングブラシ12およびクリーニ
ングスクリュー13，14により異物４を掻取る。

【００３３】このとき、回転軸体11とともに回転し下降
するクリーニングブラシ12で異物４を掻取ったり、ほぐ
してから、クリーニングブラシ12で除去しきれなかった
異物４をクリーニングスクリュー13，14により確実に除
去する。

【００３４】クリーニングブラシ12は、軸方向に長尺で
回転軸体11の周囲に放射状に配置された複数のワイヤブ
ラシ18により、異物４の広範囲でその凹凸状態に応じて
変形しながら、異物４に無数の衝撃を連続的に与えて、
異物４を均一に掻取る。

【００３５】特に、地震計設置ケース１の内面に地震計
の方位固定キー６が突出しているような場合でも、回転
軸体11の先端部に取付けられたクリーニングブラシ12
は、方位固定キー６およびその周辺に付着したセメント
などの異物４を掻取るとともに、この方位固定キー６を
経て台座５上まで挿入されるから、台座５と方位固定キ
ー６との間で地震計設置ケース１の内面に付着している
異物４にも作用して、それらを掻取り除去する。

【００３６】一方、複数のクリーニングスクリュー13，
14は、軸方向位置によって内径の異なる複数のケーシン
グ１ａ，１ｂの各内径に適合する異物掻取刃42により、
各ケーシング１ａ，１ｂの内面の異物４を確実に除去す
る。

【００３７】このとき、各クリーニングスクリュー13，
14は、ねじ状に形成された異物掻取刃42により、周方向
および軸方向の掻取作用を異物４に与えて、言い換える
と、異物４に対し異物掻取刃42を斜めにスライドさせる
ように切込ませることにより、これを確実に掻取る。

【００３８】このようにして、クリーニングブラシ12お
よびクリーニングスクリュー13，14により地震計設置ケ
ース１の内面から掻取られた異物４は、回転軸体11と地
震計設置ケース１との間の排水通路17を経て外部へ排水
される水と共に排出する。

【００３９】その際、これらの水および掻取られた異物
は、クリーニングスクリュー13，14で停滞することな
く、その排水溝43を経て効率良く外部へ排出される。

【００４０】回転軸体11が下降最終段階で地震計着座用
の台座５に近付くと、回転軸体11の噴水孔16が、図５に
示されるように台座５と合致する回転位相時は、台座５
により閉止される状態となるから、給水通路15の水圧が
上昇する。この水圧の上昇変化は、地上の給水設備に設
けられたポンプ吐出圧を監視する圧力計などにより計測
でき、回転軸体11の台座５への接近状況を地上でも検出
できる。

【００４１】最後に、パイロット22のテーパ面25で台座
５の内テーパ面24を擦り、台座５の内テーパ面24に付着
している異物４を除去して、異物除去を終了する。

【００４２】このようにして地震計設置ケース１の内面
に付着した異物４を除去し、排水処理が完了した後に、
図６に示されるように、地震計設置ケース１内にワイヤ
51により地震計52を落し込み、地震計設置ケース１の内
面に突出された所定位相の方位固定キー６に地震計52の
方位固定溝53を次のように嵌合して地震計52の方位を固
定するとともに、地震計設置ケース１内の下部に設けら
れた台座５に地震計52の下端部を着座させる。

【００４３】その際、ワイヤ51で吊下げられて下降する
地震計52の方位固定溝53は位相が定まっていないので、
その方位固定溝53の下側に連続的に形成された螺旋状の
方位設定用案内スクリュー54が最初に地震計設置ケース
１の方位固定キー６と係合する場合が多い。

【００４４】この場合、地震計52が下降するにしたがっ
て、方位設定用案内スクリュー54が方位固定キー６上で
スライドしながら、方位固定溝53が方位固定キー６と合
致する位相まで回動し、方位固定キー６に確実に導かれ
る。

【００４５】なお、本装置は、地震計設置ケース１の内
面に付着したセメントなどの異物４を除去する場合のみ
に限定されるものではなく、例えば円筒体としての温泉
井戸のパイプや、石油汲出用のパイプなどの内面に付着
した異物を取除く場合にも適用可能である。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、回転ブラ
シ体で異物を掻取ったり、ほぐしてから、回転ブラシ体
で除去しきれなかった異物を回転刃体により確実に除去
でき、また、円筒体の内面に突出部がある場合でも、回
転軸体の先端部に取付けられた回転ブラシ体を、その突
出部および突出部を経た円筒体の内面にも作用させ、そ
れらに付着している異物を回転ブラシ体により掻取るこ
とができる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、回転軸体を
回動しながら軸方向へ推進しつつ、その給水通路に水を
加圧供給することにより、回転軸体の先端部に開口され
た噴水孔から円筒体内に噴出される水により異物を軟化
させながら、回転ブラシ体および回転刃体により異物を
容易に掻取ることができるとともに、これらにより掻取
られた異物を、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経
て外部へ排水される水と共に排出できる。

【００４８】請求項３記載の発明によれば、軸方向に長
尺で回転軸体の周囲に放射状に配置された金属ブラシ
は、異物の広範囲でその凹凸状態に応じて変形しながら
異物に無数の衝撃を連続的に与えて、異物を均一に掻取
ることができる。

【００４９】請求項４記載の発明によれば、軸方向位置
によって内径の異なる円筒体でも、各内径に適合する複
数の回転刃体により異物を確実に除去できる。

【００５０】請求項５記載の発明によれば、ねじ状に形
成された異物掻取刃から円筒体の内面の異物に対し周方
向および軸方向の掻取作用を与えて確実に掻取ることが
でき、また、回転ブラシ体および回転刃体により掻取ら
れた異物は、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経て
水と共に外部へ排出されるが、これらの水および掻取ら
れた異物を、回転刃体で停滞させることなく排水溝を経
て効率良く外部へ排出できる。

【００５１】請求項６記載の発明によれば、地震計設置
ケース内に突出された地震計の方位固定キーおよびその
周辺に付着したセメントなどの異物を回転ブラシ体によ
り掻取ることができるとともに、この方位固定キーを経
て台座上へ挿入した回転ブラシ体により、台座と方位固
定キーとの間に付着したセメントなどの異物を掻取り除
去でき、地震計設置ケース内の台座上に方位固定キーで
位置決めされた地震計を確実に設置できる。

【００５２】請求項７記載の発明によれば、回転軸体が
下降して地震計着座用の台座に近付くにしたがって、回
転軸体の噴水孔が台座により徐々に閉止され、回転軸体
内の給水通路の水圧が上昇するので、この水圧の変化を
計測すれば、回転軸体の台座への接近状況を容易に検出
でき、回転軸体の下降停止位置を確実に把握できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る円筒体の内面清掃装置の一実施の
形態を示す断面図である。

【図２】同上内面清掃装置の回転ブラシ体を示す平面図
である。

【図３】（Ａ）は同上内面清掃装置の回転刃体の一例を
示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。

【図４】（Ａ）は同上内面清掃装置の回転刃体の他の例
を示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。

【図５】円筒体としての地震計設置ケースを示す断面図
である。

【図６】地震計設置ケース内に地震計を設置した状態を
示す断面図である。

【図７】地震計設置ケースを地中に施工した状態で異物
が除去されていない状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１ 円筒体としての地震計設置ケース ４ 異物 ５ 台座 ６ 方位固定キー 11 回転軸体 12 回転ブラシ体としてのクリーニングブラシ 13，14 回転刃体としてのクリーニングスクリュー 15 給水通路 16 噴水孔 17 排水通路 18 金属ブラシとしてのワイヤブラシ 41 円筒形刃本体 42 異物掻取刃 43 排水溝 52 地震計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 川西 繁 東京都台東区池之端二丁目９番７号 池之 端日殖ビル４階 住鉱コンサルタント株式 会社内 (72)発明者 川原 正樹 東京都台東区台東二丁目９番５号 ハッピ ーミシンビル６階 株式会社エヌエルシー 内 Ｆターム(参考） 3B116 AA23 AA46 AB52 BA02 BA03 BA16 BB32 BB72 3C043 AC03 CC06 3C058 AA06 CB03

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長尺の円筒体に回転しながら挿入される
   回転軸体と、 この回転軸体の先端部に取付けられ円筒体の内面に付着
   している異物をブラシにて掻取る回転ブラシ体と、 この回転ブラシ体より後から挿入される回転軸体の外周
   面に取付けられ円筒体の内面に取残された異物を刃にて
   掻取る回転刃体とを具備したことを特徴とする円筒体の
   内面清掃装置。
2. 【請求項２】 回転軸体の全長にわたって内部に設けら
   れた給水通路と、 この給水通路の先端から回転軸体の先端部に開口された
   噴水孔と、 前記回転軸体の外周面と円筒体の内周面との間に形成さ
   れた排水通路とを具備したことを特徴とする請求項１記
   載の円筒体の内面清掃装置。
3. 【請求項３】 回転ブラシ体は、 軸方向に長尺で回転軸体の周囲に放射状に配置された複
   数の金属ブラシを具備したことを特徴とする請求項１ま
   たは２記載の円筒体の内面清掃装置。
4. 【請求項４】 円筒体の軸方向位置によって異なる複数
   の内径に対応する複数の異径の回転刃体を具備したこと
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の円筒体
   の内面清掃装置。
5. 【請求項５】 回転刃体は、 円筒形刃本体と、 円筒形刃本体の外周面にねじ状に形成された異物掻取刃
   と、 円筒形刃本体の外周面に軸方向に形成された排水溝とを
   具備したことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに
   記載の円筒体の内面清掃装置。
6. 【請求項６】 円筒体は、 地震計を上下方向に設置するための地震計設置ケースで
   あり、 この地震計設置ケース内の下部に設けられ地震計を着座
   させる台座と、 この台座より上側にて地震計設置ケース内に突出され地
   震計の方位を固定する方位固定キーとを具備したことを
   特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載の円筒体の
   内面清掃装置。
7. 【請求項７】 噴水孔が開口された回転軸体の先端部
   は、地震計着座用の台座に密着する形状に形成されたこ
   とを特徴とする請求項６記載の円筒体の内面清掃装置。