JP2007031973A - 鉄道用トンネル洗浄装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 蒸気機関車などから排出された煤煙が表面に堆積している鉄道用トンネルの覆工面の洗浄作業などに好適な鉄道用トンネル洗浄装置を提供する。
【解決手段】 鉄道用トンネル内に敷設されたレールＢ上を軌陸車８，９が走行するのに伴い、軌陸車８に搭載されている高圧水噴射ユニット１のホッパー１Ｃ内に配置された複数の高圧水噴射ノズル１Ａが高圧水を４５°程度の噴射角度でトンネル覆工面Ａに向けて至近距離から噴射する。これにより、過去永年に亘ってトンネル覆工面Ａに堆積した蒸気機関車の煤煙などが連続的に効率良く確実に除去される。また、経年変化により脆弱化したトンネル覆工面Ａの要補修部分も容易に除去される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、鉄道用トンネルの覆工面の洗浄などに使用される鉄道用トンネル洗浄装置に関するものである。

従来、地下鉄の煤けたトンネル壁面を洗浄可能な軌道式の洗浄車両が一般に知られている（例えば特許文献１参照）。この洗浄車両は、水溶性の洗浄剤または剥離材を混入させた高圧水ジェットをトンネルの側壁面および天井面に向けて噴射する側壁用ブラストノズルおよび天井用ブラストノズルを備えており、側壁用ブラストノズルは、上下方向に一定の角度で往復回動するように構成され、天井用ブラストノズルは、左右方向に一定の角度で往復回転するように構成されている。
特開２００３−３０６９１５号公報（段落番号００３６、段落番号００３７、図３、図５）

ところで、特許文献１に記載の洗浄車両に装備されている側壁用ブラストノズルおよび天井用ブラストノズルは、いずれもトンネル壁面に対して離れた位置から高圧水を噴射するため、その洗浄能力には限界がある。従って、過去永年に亘って蒸気機関車やディーゼル車両から排出された煤煙が表面に厚く堆積している鉄道用トンネルの覆工面の洗浄などに使用するには無理がある。

そこで、本発明は、蒸気機関車などから排出された煤煙が表面に厚く堆積している鉄道用トンネルの覆工面の洗浄作業などに好適な鉄道用トンネル洗浄装置を提供することを課題とする。

本発明に係る鉄道用トンネル洗浄装置は、鉄道用トンネルの覆工面に向けて至近距離から高圧水を噴射する高圧水噴射ユニットを備えていることを特徴とする。

本発明に係る鉄道用トンネル洗浄装置では、高圧水噴射ユニットが鉄道用トンネルの覆工面に向けて至近距離から高圧水を噴射することにより、過去永年に亘って鉄道用トンネルの覆工面に厚く堆積した蒸気機関車などからの煤煙が確実に除去される。また、経年変化により脆弱化した覆工面の要補修箇所も容易に除去される。

ここで、本発明の鉄道用トンネル洗浄装置が鉄道用トンネル内に敷設されたレール上を走行可能な専用車両に搭載されていると、専用車両の走行に伴い覆工面に堆積した煤煙などの汚れが連続的に除去されるので好ましい。

また、本発明の鉄道用トンネル洗浄装置において、覆工面に高圧水を噴射する高圧水噴射ノズルと、この高圧水噴射ノズルから噴射されて覆工面で飛散する汚水を回収するホッパーとが高圧水噴射ユニットに設けられ、このホッパー内に高圧水噴射ノズルが配置されていると、覆工面で飛散する汚水がホッパーに確実に回収されるので好ましい。この場合、覆工面に対する高圧水噴射ノズルの噴射角度が３０〜６０°の範囲に設定されていると、高圧水により覆工面の汚れを確実に洗浄できるので好ましい。

本発明の鉄道用トンネル洗浄装置において、ホッパーと共に高圧水噴射ノズルが覆工面に接離可能に構成されていると、高さや幅の異なる鉄道用トンネルの覆工面に対しても適切な至近距離から高圧水を噴射できるので好ましい。

また、ホッパーと共に高圧水噴射ノズルが覆工面の長手方向と直交する周方向に沿って傾動可能に構成されていると、単一のホッパーを傾動させることで覆工面の周方向の広範囲を洗浄できるので好ましい。

さらに、高圧水噴射ノズルと共にホッパーが覆工面に追従してその長手方向に移動可能に構成されていると、高さや幅が連続的に変化している鉄道用トンネルの覆工面にも対応できるので好ましい。

本発明の鉄道用トンネル洗浄装置は、ホッパーに回収された汚水を濾過して高圧水噴射ノズルに供給可能な回収汚水浄化槽を備えた構造とすることができる。また、レールの軌道面に向けて洗浄水を噴射するレール洗浄用ノズルが付設された構造とすることができる。

本発明に係る鉄道用トンネル洗浄装置によれば、高圧水噴射ユニットが鉄道用トンネルの覆工面に向けて至近距離から高圧水を噴射するため、過去永年に亘って覆工面に厚く堆積した蒸気機関車などからの煤煙なども確実に除去することができる。また、経年変化により脆弱化した覆工面の要補修部分も容易に除去することができる。その結果、鉄道用トンネルの覆工面の保守、点検、補修などの作業が容易となる。

また、専用車両に搭載されている本発明の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、専用車両の走行に伴い覆工面に堆積した煤煙などの汚れを連続的に効率良く除去することができる。

さらに、ホッパー内に高圧水噴射ノズルが配置された構造の高圧水噴射ユニットを備えている本発明の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、高圧水噴射ノズルから噴射されて覆工面で飛散する汚水をホッパー内に確実に回収することができる。

また、ホッパーと共に高圧水噴射ノズルが傾動可能に構成された高圧水噴射ユニットを備えている本発明の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、単一のホッパーを傾動させることで覆工面の周方向の広範囲を洗浄することができる。

さらに、高圧水噴射ノズルと共にホッパーが覆工面に追従してその長手方向に移動可能に構成された高圧水噴射ユニットを備えている本発明の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、高さや幅が連続的に変化している鉄道用トンネルの覆工面にも対応することができる。

また、回収汚水浄化槽を備えた本発明の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、ホッパーに回収された汚水を濾過して高圧水噴射ノズルに供給することが可能となる。

そして、レール洗浄用ノズルが付設された本発明の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、レール洗浄用ノズルからレールの軌道面に洗浄水を噴射して軌道面を洗浄することにより、レール上を走行する車両のスリップを未然に防止することができる。

以下、図面を参照して本発明に係る鉄道用トンネル洗浄装置の実施の形態を説明する。参照する図面において、図１は一実施形態に係る鉄道用トンネル洗浄装置の概略構造を示す側面図、図２は図１に示した軌陸車に搭載された高圧水噴射ユニットの概略構造を示す背面図である。

一実施形態に係る鉄道用トンネル洗浄装置は、鉄道用トンネルの覆工面の洗浄などに使用される装置であって、図１および図２に示すように、トンネル覆工面Ａに向けて至近距離から高圧水を噴射する高圧水噴射ユニット１と、この高圧水噴射ユニット１をトンネル覆工面Ａに対して接離可能に支持する支持機構２と、高圧水噴射ユニット１をトンネル覆工面Ａの長手方向と直交する周方向に沿って傾動可能に支持する傾動機構３と、高圧水噴射ユニット１をトンネル覆工面Ａに追従してその長手方向に移動可能とさせる追従機構４と、洗浄水タンク５内の洗浄水を高圧水に加圧して高圧水噴射ユニット１に供給するエンジン駆動式のポンプユニット６と、高圧水噴射ユニット１から噴射されてトンネル覆工面Ａを洗浄した汚水を回収する汚水回収タンク７などを備えて構成されている。

ここで、一実施形態の鉄道用トンネル洗浄装置は、鉄道用トンネル内に敷設されたレールＢ上を走行可能な専用車両である２台の軌陸車８，９の荷台に振り分けて搭載されている。この２台の軌陸車８，９は、一般道路を走行するためのタイヤ車輪８Ａ，９Ａの他に、レールＢ上を走行するための鉄車輪８Ｂ，９Ｂを車体に対して上下動可能に装備したダンプ型車両であり、鉄道の踏切などから入線可能な大きさの車体を備えている。そして、この２台の軌陸車８，９は、運転席の後方の荷台同士が対面する反対向きで入線され、その荷台付近が連結捧１０を介して相互に連結されている。

運転席が走行方向の前方に向いた軌陸車８の荷台の後部には、高圧水噴射ユニット１の支持機構２と共にポンプユニット６が搭載されており、荷台の前部には、ポンプユニット６に接続された汚水回収タンク７が搭載されている。そして、この軌陸車８の荷台の後端部には、レールＢの軌道面に向けて洗浄水を噴射するレール洗浄用ノズル１１，１１が固定されており、このレール洗浄用ノズル１１，１１は、図２に示す配管１２介してポンプユニット６の吐出口に接続されている。

一方、運転席が走行方向の後方に向いた軌陸車９の荷台には、洗浄水を貯留した洗浄水タンク５が搭載されており、この洗浄水タンク５は給水ホース１３を介して前方の軌陸車８側のポンプユニット６に給水可能に接続されている。なお、このポンプユニット６は、最大吐出量が毎分２００リットル、最大吐出圧力が５ＭＰａの性能を有する。

ここで、図３に拡大して示すように、高圧水噴射ユニット１は、トンネル覆工面Ａに向けて高圧水を噴射する高圧水噴射ノズル１Ａがそれぞれ複数個（例えば４個）づつ装着された前後２本の高圧水噴射パイプ１Ｂと、各高圧水噴射ノズル１Ａから噴射されてトンネル覆工面Ａで飛散する汚水を回収するホッパー１Ｃとを備えている。

高圧水噴射パイプ１Ｂ，１Ｂは、ホッパー１Ｃ内に架設されて前後方向に延びる左右一対の支持バー１Ｄ，１Ｄ上の前後の箇所に固定されており、トンネル覆工面Ａの天井面の湾曲に沿うように緩やかに湾曲している。そして、この高圧水噴射パイプ１Ｂ，１Ｂは、図示しないホースを介してポンプユニット６の吐出口に接続されている。

一方、ホッパー１Ｃは、トンネル覆工面Ａの長手方向に沿う左右の上縁部が直線状に形成され、トンネル覆工面Ａの長手方向と直交する方向に沿う前後の上縁部がトンネル覆工面Ａの天井部の湾曲に沿うように緩やかに湾曲している。

ホッパー１Ｃの上部の開口縁部には、トンネル覆工面Ａに近接することでトンネル覆工面Ａで飛散する汚水を捕捉してホッパー１Ｃ内に回収するための可撓性材料からなるシールドブラシ１Ｅが付設されている。このシールドブラシ１Ｅの左右の上縁部はホッパー１Ｃの左右の上縁部と同様に直線状に形成され、前後の上縁部はホッパー１Ｃの前後の上縁部と同様に緩やかに湾曲している。

ホッパー１Ｃの底部の対角線上の２隅には、回収した汚水を図１に示した汚水回収タンク７に戻すための２本のフレキシブルホース１Ｆ，１Ｆの上端部が接続されている。前部のフレキシブルホース１Ｆの下端部は汚水回収タンク７の前部上面を貫通して汚水回収タンク７内に挿入され、後部のフレキシブルホース１Ｆの下端部は汚水回収タンク７の後部上面を貫通して汚水回収タンク７内に挿入されている。

汚水回収タンク７は、図示しない濾過フィルタを内蔵しており、各フレキシブルホース１Ｆを通してホッパー１Ｃから回収された汚水を濾過してポンプユニット６に供給するように構成されている。

ここで、図３に示すように高圧水噴射パイプ１Ｂに装着されてホッパー１Ｃ内に配置された各高圧水噴射ノズル１Ａは、高圧水によるトンネル覆工面Ａの洗浄効果を確認する種々の実験の結果、シールドブラシ１Ｅがトンネル覆工面Ａに近接した状態においてトンネル覆工面Ａを効率的に洗浄できる好適な位置として、トンネル覆工面Ａに対し４０ｃｍ程度の至近距離から高圧水を噴射できる位置に配置されている。

また、各高圧水噴射ノズル１Ａのノズル形状は、トンネル覆工面Ａの長手方向と直交する方向に高圧水を扇形に噴射する扇形とされており、その開口の向きは、図１に示すように、トンネル覆工面Ａの長手方向に対し３０〜６０°の噴射角度、好ましくは４５°の噴射角度で高圧水をホッパー１Ｃの前後方向中央部の上方に向けて噴射するように調整されている。そして、各高圧水噴射ノズル１Ａは、ポンプユニット６から圧送される５ＭＰａ程度の高圧水を毎分４０リットル程度噴射する。

続いて、高圧水噴射ユニット１の支持機構２、傾動機構３および追従機構４について順次説明する。支持機構２は、図４および図５に示すように、昇降用油圧シリンダ２Ａにより支持フレーム２Ｂに対して上下に揺動される平行リンク２Ｃと、この平行リンク２Ｃの揺動端に枢着されて上下に昇降される支持ベース２Ｄと、この支持ベース２Ｄに後述する傾動機構３を介して連結される傾動ベース２Ｅと、この傾動ベース２Ｅに対して前後方向に傾動可能に連結されたガイドベース２Ｆとを備えている。

また、支持機構２は、図３および図６に示すように、ガイドベース２Ｆに装着された複数のガイドローラ２Ｇにより昇降自在に案内される左右一対の支柱２Ｈと、図４および図７に示すように、支柱２Ｈをガイドベース２Ｆに対し屈折リンク２Ｊを介して上下に伸縮移動させる伸縮用油圧シリンダ２Ｋとを備えており、左右一対の支柱２Ｈの上端は、図３に示すようにホッパー１Ｃ内の左右の支持バー１Ｄ，１Ｄに固定されている。

傾動機構３は、図３および図６に示すように、支持ベース２Ｄに対して傾動ベース２Ｅおよびガイドベース２Ｆをトンネル覆工面Ａの長手方向と直交する周方向に沿って傾動自在に連結する回転支軸３Ａと、この回転支軸３Ａの左右両側に配置されて支持ベース２Ｄと傾動ベース２Ｅとの間に架設された左右一対の傾動用油圧シリンダ３Ｂ，３Ｃとを備えて構成されている。

この傾動機構３は、図３に示す左側の傾動用油圧シリンダ３Ｂが収縮し、右側の傾動用油圧シリンダ３Ｃが伸長することにより、傾動ベース２Ｅおよびガイドベース２Ｆを回転支軸３Ａ廻りに反時計方向に傾動させ、反対に、左側の傾動用油圧シリンダ３Ｂが伸長し、右側の傾動用油圧シリンダ３Ｃが収縮することにより、傾動ベース２Ｅおよびガイドベース２Ｆを回転支軸３Ａ廻りに時計方向に傾動させる。

追従機構４は、図８および図９に示すように、ホッパー１Ｃの前後の外壁面に固定されたスイッチボックス４Ａ，４Ｂと、前部スイッチボックス４Ａに基端部が枢着されて先端部が上方に揺動付勢された左右一対の前部センサアーム４Ｃ，４Ｃと、前部センサアーム４Ｃ，４Ｃの先端部に回転自在に支持されてトンネル覆工面Ａに追従する左右一対の前部センサ車輪４Ｄ，４Ｄと、後部スイッチボックス４Ｂに基端部が枢着されて先端部が上方に揺動付勢された左右一対の後部センサアーム４Ｅ，４Ｅと、後部センサアーム４Ｅ，４Ｅの先端部に回転自在に支持されてトンネル覆工面Ａに追従する左右一対の後部センサ車輪４Ｆ，４Ｆとを備えている。

この追従機構４は、図８に示すように、ホッパー１Ｃの開口縁部に付設されたシールドブラシ１Ｅがトンネル覆工面Ａに近接した状態を維持するようにホッパー１Ｃの位置を制御する。そのため、前部スイッチボックス４Ａには、前部センサ車輪４Ｄ，４Ｄと共にトンネル覆工面Ａに追従して上下に揺動する前部センサアーム４Ｃ，４Ｃの揺動角度の変化を検出するマイクロスイッチが内蔵されている。同様に、後部スイッチボックス４Ｂには、後部センサ車輪４Ｆ，４Ｆと共にトンネル覆工面Ａに追従して上下に揺動する後部センサアーム４Ｅ，４Ｅの揺動角度の変化を検出するマイクロスイッチが内蔵されている。

ここで、前部スイッチボックス４Ａ内のマイクロスイッチは、前部センサ車輪４Ｄ，４Ｄと共に前部センサアーム４Ｃ，４Ｃが図８に示す揺動位置から図１０に示すように下方に揺動すると、ホッパー１Ｃを下降させるための下降ＯＮ信号を出力し、前部センサアーム４Ｃ，４Ｃが図８に示す揺動位置から図１１に示すように上方に揺動すると、ホッパー１Ｃを上昇させるための上昇ＯＮ信号を出力する。そして、前部センサアーム４Ｃ，４Ｃが図８に示す揺動位置に復帰するとホッパー１Ｃを上昇させるための上昇ＯＮ信号および下降させるための下降ＯＮ信号の出力を共に停止する。

一方、後部スイッチボックス４Ｂ内のマイクロスイッチは、後部センサアーム４Ｅ，４Ｅが図８に示す揺動位置から図１１に示すように上方に揺動すると、ホッパー１Ｃを上昇させるための上昇ＯＮ信号を出力し、後部センサアーム４Ｅ，４Ｅが図８に示す揺動位置に復帰すると、ホッパー１Ｃを上昇させるための上昇ＯＮ信号の出力を停止する。

前部スイッチボックス４Ａ内のマイクロスイッチからの下降ＯＮ信号、上昇ＯＮ信号および後部スイッチボックス４Ｂ内のマイクロスイッチからの上昇ＯＮ信号は、図２に示す制御ボックス１４内に入力されて処理される。そして、前部スイッチボックス４Ａ内のマイクロスイッチから出力された下降ＯＮ信号が制御ボックス１４内に入力されると、図４に示した伸縮用油圧シリンダ２Ｋが図７に示すように伸長制御され、屈折リンク２Ｊを介して支柱２Ｈがガイドベース２Ｆに対し下方に収縮移動することにより、ホッパー１Ｃがトンネル覆工面Ａから離間する方向に移動する。

反対に、前部スイッチボックス４Ａ内のマイクロスイッチから出力された上昇ＯＮ信号が制御ボックス１４内に入力された場合には、後部スイッチボックス４Ｂ内のマイクロスイッチからも上昇ＯＮ信号が出力されるのを待って図７に示した伸縮用油圧シリンダ２Ｋが図４に示すように収縮制御され、屈折リンク２Ｊを介して支柱２Ｈがガイドベース２Ｆに対し上方に伸長移動することにより、ホッパー１Ｃがトンネル覆工面Ａに接近する方向に安全に移動する。

なお、本実施形態の鉄道用トンネル洗浄装置においては、図１２に示すように軌陸車８をタイヤ車輪８Ａ，８Ａによって路上走行させる際、高圧水噴射ユニット１を略水平に倒伏させて格納できるように構成されている。すなわち、前述したガイドベース２Ｆの上端部が傾動ベース２Ｅの上端部に枢着されると共に、傾動ベース２Ｅとガイドベース２Ｆとの間に左右一対の格納用油圧シリンダ２Ｌ，２Ｌが架設されており（図３参照）、この格納用油圧シリンダ２Ｌ，２Ｌが伸長するとガイドベース２Ｆと共に高圧水噴射ユニット１が略水平に倒伏して格納されるように構成されている。

ここで、図２に示した制御ボックス１４の正面には操作パネル１４Ａが配置されており、この操作パネル１４Ａによって前述したポンプユニット６の運転操作、昇降用油圧シリンダ２Ａ、伸縮用油圧シリンダ２Ｊ、傾動用油圧シリンダ３Ｂ，３Ｃおよび格納用油圧シリンダ２Ｌ，２Ｌの伸縮操作が可能となっている。

以上のように構成された本実施形態の鉄道用トンネル洗浄装置は、作業対象の鉄道用トンネル、すなわち、過去永年に亘って蒸気機関車やディーゼル車両から排出された煤煙が表面に厚く堆積している鉄道用トンネルのトンネル覆工面Ａ（図１および図２参照）を洗浄して煤煙を除去すると共に、経年変化により脆弱化したトンネル覆工面Ａの要補修箇所を除去する作業に使用される。

このような作業に当り、２台の軌陸車８，９を作業対象となる鉄道用トンネルの最寄りの踏切から入線させて図１に示すように連結する。そして、高さや幅の異なる種々の鉄道用トンネルのうち、作業対象となる鉄道用トンネルの高さに対応するため、軌陸車８に搭載された高圧水噴射ユニット１を図４に示した支持機構２により高さ調節する。すなわち、昇降用油圧シリンダ２Ａや伸縮用油圧シリンダ２Ｋの伸縮制御により、シールドブラシ１Ｅがトンネル覆工面Ａに近接するように高さ調節する（図２、図３参照）。

その後、高圧水噴射ユニット１の扇形の各高圧水噴射ノズル１Ａからトンネル覆工面Ａの天井面に向けて５ＭＰａ程度の高圧水を毎分１５０〜２００リットル程度噴射させると共に、図１および図２に示すようにレール洗浄用ノズル１１からレールＢの軌道面に向けて高圧水を噴射させつつ、軌陸車８，９を作業対象の鉄道用トンネルの始端部から終端部へ向けて図１の左方に前進させる。その際、軌陸車８，９は、高圧水によるトンネル覆工面Ａの洗浄効果を確認する種々の実験の結果、時速３ｋｍ程度の微速度で前進させる。

軌陸車８がレールＢ上を微速前進するのに伴い、高圧水噴射ユニット１の各高圧水噴射ノズル１Ａから扇状に噴射される高圧水によってトンネル覆工面Ａの天井面が６０ｃｍ程度の幅で帯状に連続して洗浄される。そして、トンネル覆工面Ａの天井面に過去永年に亘って厚く堆積していた煤煙などの汚れが連続的に除去される。

その際、各高圧水噴射ノズル１Ａは、トンネル覆工面Ａの長手方向に対し略４５°の噴射角度で４０ｃｍ程度の至近距離から高圧水をトンネル覆工面Ａ（の天井面に向けて噴射するため、トンネル覆工面Ａの天井面に厚く堆積していた煤煙などの汚れが確実に除去される。そして、トンネル覆工面Ａの天井面に経年変化により脆弱化した要補修箇所があれば、その要補修箇所も確実に除去される。

また、各高圧水噴射ノズル１Ａは、ホッパー１Ｃの前後方向中央部の上方に向けて高圧水を噴射するため、トンネル覆工面Ａの天井面で飛散した煤煙を含む汚水は、シールドブラシ１Ｅにより捕捉されてホッパー１Ｃ内に回収される。そして、このホッパー１Ｃに回収された汚水は、２本のフレキシブルホース１Ｆ，１Ｆを通して汚水回収タンク７内に回収され、その内部の濾過フィルタにより濾過されてポンプユニット６に再供給される。

なお、トンネル覆工面Ａの天井面で飛散した煤煙を含む汚水がレールＢ上に滴下することもあるが、この煤煙を含む汚水は、レール洗浄用ノズル１１からレールＢの軌道面に向けて噴射される高圧水によって確実に洗浄されるため、トンネル覆工面Ａの洗浄作業後にその鉄道用トンネル内を通過する車両のスリップは未然に防止される。

ここで、軌陸車８が前進する前方のトンネル覆工面Ａの天井面の高さが例えば図１０に示すよう低くなっている場合、追従機構４の前部センサ車輪４Ｄと共に前部センサアーム４Ｃが下方に揺動するため、前部スイッチボックス４Ａ内のマイクロスイッチがホッパー１Ｃを下降させるための下降ＯＮ信号を制御ボックス１４に出力する。

その結果、図４に示した伸縮用油圧シリンダ２Ｋが図７に示すように伸長制御され、屈折リンク２Ｊを介して支柱２Ｈがガイドベース２Ｆに対し下方に収縮移動することにより、ホッパー１Ｃがトンネル覆工面Ａの天井面から離間する方向に下降移動する。そして、前部センサアーム４Ｃが図８に示した所定の揺動角度に復帰すると、ホッパー１Ｃの下降移動が停止する。

一方、前方のトンネル覆工面Ａの天井面の高さが例えば図１１に示すように高くなっている場合、まず、追従機構４の前部センサ車輪４Ｄと共に前部センサアーム４Ｃが上方に揺動し、続いて、後部センサ車輪４Ｆと共に後部センサアーム４Ｅが上方に揺動する。このため、制御ボックス１４には、前部スイッチボックス４Ａ内のマイクロスイッチからホッパー１Ｃを上昇させるための上昇ＯＮ信号が入力され、続いて後部スイッチボックス４Ｂ内のマイクロスイッチからホッパー１Ｃを上昇させるための上昇ＯＮ信号が入力される。

その結果、図７に示した伸縮用油圧シリンダ２Ｋが図４に示すように収縮制御され、屈折リンク２Ｊを介して支柱２Ｈがガイドベース２Ｆに対し上方に伸長移動することにより、ホッパー１Ｃがトンネル覆工面Ａの天井面に接近する方向に安全に上昇移動する。そして、前部センサアーム４Ｃおよび後部センサアーム４Ｅが図８に示した所定の揺動角度に復帰すると、ホッパー１Ｃの上昇移動が停止する。

従って、高圧水噴射ユニット１は、トンネル覆工面Ａの天井面の高さが長手方向に沿って変化している場合にもトンネル覆工面Ａの天井面に対し所定の距離を維持して追従することができ、トンネル覆工面Ａの天井面を長手方向に沿って連続的に洗浄して煤煙などを確実に除去することができる。

このようなトンネル覆工面Ａの天井面の洗浄作業は、作業対象の鉄道用トンネルの始端部から終端部へ向けて軌陸車８，９を微速前進させた後、終端部から始端部へ向けて軌陸車８，９を微速後進させることにより、一層確実に行われる。

続いて、帯状に洗浄されたトンネル覆工面Ａの天井面の両側部分を同様に洗浄するため、図３に示した傾動機構３により高圧水噴射ユニット１をトンネル覆工面Ａの長手方向に直交する周方向に所定角度だけ傾動させる。例えば、軌陸車８の前進方向に対し天井面より右側部分のトンネル覆工面Ａを洗浄するためには、図３に示す左側の傾動用油圧シリンダ３Ｂを収縮させ、右側の傾動用油圧シリンダ３Ｃを伸長させることにより、高圧水噴射ユニット１を回転支軸３Ａ廻りに反時計方向に傾動させて軌陸車８の前進方向に対し右側に所定角度だけ傾動させる。

このような準備の後、前述したトンネル覆工面Ａの天井面の洗浄作業と同様に、作業対象の鉄道用トンネルの始端部から終端部へ向けて軌陸車８，９を微速前進させ、また、終端部から始端部へ向けて軌陸車８，９を微速後進させることにより、トンネル覆工面Ａの天井面の例えば右側部分に厚く堆積していた煤煙などの汚れが確実に除去される。そして、経年変化により脆弱化した要補修箇所があれば、その要補修箇所も確実に除去される。

なお、軌陸車８の前進方向に対し天井面より左側部分のトンネル覆工面Ａを洗浄するためには、図３に示す左側の傾動用油圧シリンダ３Ｂを伸長させ、右側の傾動用油圧シリンダ３Ｃを収縮させることにより、高圧水噴射ユニット１を回転支軸３Ａ廻りに時計方向に傾動させて軌陸車８の前進方向に対し左側に所定角度だけ傾動させて作業する。

このように、本実施形態の鉄道用トンネル洗浄装置によれば、ホッパー１Ｃ内に複数の高圧水噴射ノズル１Ａを配置した単一の高圧水噴射ユニット１をトンネル覆工面Ａの長手方向に直行する周方向に傾動させることでトンネル覆工面Ａの周方向の広範囲を洗浄することができる。そして、トンネル覆工面Ａの広範囲に厚く堆積している煤煙を確実に除去することができるため、鉄道用トンネルの覆工面の保守、点検、補修などの作業が容易となる。

本発明に係る鉄道用トンネル洗浄装置は、前述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、軌陸車９に搭載される洗浄水タンク５は、ポンプユニット６と共に軌陸車８側に搭載し、軌陸車８のみの走行により洗浄作業をするようにしてもよい。

本発明の一実施形態に係る鉄道用トンネル洗浄装置の概略構造を示す側面図である。 図１に示した軌陸車に搭載された高圧水噴射ユニットの概略構造を示す背面図である。 図２に示した高圧水噴射ユニットの上部を拡大して示す部分背面図である。 図１に示した軌陸車の後部を拡大して示す部分側面図である。 図４に示した支持機構の昇降用油圧シリンダの伸長状態を示す部分側面図である。 図３に示した傾動機構の構造を示す図３の底面図である。 図４に示した支持機構の伸縮用油圧シリンダの伸長状態を示す部分側面図である。 図１に示した追従機構の構造を拡大して示す部分側面図である。 図８に示した追従機構を模式的に示す平面図である。 図８に示した追従機構の前部センサアームの作動状況を示す部分側面図である。 図８に示した追従機構の前部センサアームおよび後部センサアームの作動状況を示す部分側面図である。 図１に示した高圧水噴射ユニットを搭載した軌陸車の路上走行時の状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 高圧水噴射ユニット
１Ａ 高圧水噴射ノズル
１Ｂ 高圧水噴射パイプ
１Ｃ ホッパー
１Ｄ 支持バー
１Ｅ シールドブラシ
１Ｆ フレキシブルホース
２ 支持機構
２Ａ 昇降用油圧シリンダ
２Ｃ 平行リンク
２Ｄ 支持ベース
２Ｅ 傾動ベース
２Ｆ ガイドベース
２Ｈ 支柱
２Ｊ 屈折リンク
２Ｋ 伸縮用油圧シリンダ
３ 傾動機構
３Ｂ 傾動用油圧シリンダ
３Ｃ 傾動用油圧シリンダ
４ 追従機構
４Ｃ 前部センサアーム
４Ｄ 前部センサ車輪
４Ｅ 後部センサアーム
４Ｆ 後部センサ車輪
５ 洗浄水タンク
６ ポンプユニット
７ 汚水回収タンク
８ 軌陸車
９ 軌陸車
１１ レール洗浄用ノズル
Ａ トンネル覆工面
Ｂ レール

Claims (9)

1. 鉄道用トンネルの覆工面に向けて至近距離から高圧水を噴射する高圧水噴射ユニットを備えていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
2. 請求項１に記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、鉄道用トンネル内に敷設されたレール上を走行可能な専用車両に搭載されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
3. 請求項１または２に記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記高圧水噴射ユニットには、前記覆工面に高圧水を噴射する高圧水噴射ノズルと、この高圧水噴射ノズルから噴射されて覆工面で飛散する汚水を回収するホッパーとが設けられ、このホッパー内に高圧水噴射ノズルが配置されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
4. 請求項３に記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記高圧水噴射ノズルの前記覆工面に対する噴射角度が３０〜６０°の範囲に設定されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
5. 請求項３または４に記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記ホッパーと共に前記高圧水噴射ノズルが前記覆工面に接離可能に構成されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
6. 請求項３〜５の何れかに記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記ホッパーと共に前記高圧水噴射ノズルが前記覆工面の長手方向と直交する周方向に沿って傾動可能に構成されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
7. 請求項３〜６の何れかに記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記高圧水噴射ノズルと共に前記ホッパーが前記覆工面に追従してその長手方向に移動可能に構成されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
8. 請求項３〜７の何れかに記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記ホッパーに回収された汚水を濾過して前記高圧水噴射ノズルに供給可能な回収汚水浄化槽を備えていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。
9. 請求項２〜８の何れかに記載の鉄道用トンネル洗浄装置であって、前記レールの軌道面に向けて洗浄水を噴射するレール洗浄用ノズルが付設されていることを特徴とする鉄道用トンネル洗浄装置。

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