JP2020023789A - Cylindrical material inner surface cleaning device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、円筒材内面洗浄装置に関する。 The present disclosure relates to a cylindrical member inner surface cleaning apparatus.
特許文献1は、中空杭内面の付着物除去装置を開示している。該付着物除去装置は、環状の噴出管を備えており、噴出管には、中空杭の内面と対向する位置に複数の噴出ノズルが設けられている。該付着物除去装置によれば、複数の噴出ノズルから洗浄流体を噴射することにより、中空杭の内面の付着物が除去される。 Patent Literature 1 discloses a device for removing deposits on the inner surface of a hollow pile. The attached matter removing device includes an annular ejection pipe, and the ejection pipe is provided with a plurality of ejection nozzles at positions facing the inner surface of the hollow pile. According to the attached matter removing device, the attached matter on the inner surface of the hollow pile is removed by injecting the cleaning fluid from the plurality of ejection nozzles.
特許文献1が開示するように、環状の噴出管に設けられた複数の噴射ノズルから洗浄流体を中空杭の内面に噴射したとしても、中空杭内に地下水が溜まっている場合、地下水によって洗浄流体の勢いが弱められ、中空杭の内面に衝突するときには洗浄流体の勢いが弱くなる。このため、付着物を除去するための洗浄時間が長くなるばかりか、十分に除去できない虞もある。
上述の事情に鑑みて、本発明の少なくとも一実施形態の目的は、竪穴内に設置された中空円筒材の内面を短時間で確実に洗浄可能な円筒材内面洗浄装置を提供することにある。
As disclosed in Patent Literature 1, even when the cleaning fluid is injected from the plurality of injection nozzles provided in the annular ejection pipe to the inner surface of the hollow pile, if the groundwater is accumulated in the hollow pile, the cleaning fluid is discharged by the groundwater. The momentum of the cleaning fluid is weakened when colliding with the inner surface of the hollow pile. For this reason, not only the cleaning time for removing the adhering matter is prolonged, but also there is a possibility that it cannot be sufficiently removed.
In view of the circumstances described above, an object of at least one embodiment of the present invention is to provide a cylindrical member inner surface cleaning apparatus capable of reliably cleaning the inner surface of a hollow cylindrical member installed in a vertical hole in a short time.
(1)本発明の少なくとも一実施形態に係る円筒材内面洗浄装置は、
竪穴内に配置された中空円筒材内に上下動可能に配置される円筒材内面洗浄装置において、
中空円筒材の内面に向けて洗浄流体を噴射可能な1つ以上のノズルと、
前記中空円筒材の内面に対し前記ノズルを接離させるためのノズル径方向移動手段と、
前記中空円筒材の軸線を中心として前記ノズルを回転させるためのノズル回転手段と、
を備える。
(1) A cylindrical member inner surface cleaning apparatus according to at least one embodiment of the present invention includes:
In a cylindrical material inner surface cleaning device arranged to be vertically movable in a hollow cylindrical material arranged in a pit,
One or more nozzles capable of injecting a cleaning fluid toward an inner surface of the hollow cylindrical member;
Nozzle radial direction moving means for moving the nozzle toward and away from the inner surface of the hollow cylindrical material,
Nozzle rotating means for rotating the nozzle about the axis of the hollow cylindrical material,
Is provided.
上記構成(1)によれば、ノズル径方向移動手段によってノズルを中空円筒材の内面に近づけることができ、洗浄流体を勢いよく中空円筒材の内面に衝突させることができる。また、ノズル回転手段によってノズルを回転させることで、中空円筒材の内面に対し全周に渡って洗浄流体を噴射することができるとともに、円筒材内面洗浄装置を上下方向に移動させることで、中空円筒材の内面に対し上下方向にて所定の領域に渡って洗浄流体を噴射することができる。このため、上記構成(1)によれば、中空円筒材の内面を短時間で確実に洗浄可能である。 According to the above configuration (1), the nozzle can be brought closer to the inner surface of the hollow cylindrical member by the nozzle radial direction moving means, and the cleaning fluid can be vigorously collided with the inner surface of the hollow cylindrical member. In addition, by rotating the nozzle by the nozzle rotating means, the cleaning fluid can be sprayed all around the inner surface of the hollow cylindrical member, and the inner surface cleaning device of the cylindrical member can be moved vertically to move the hollow member. The cleaning fluid can be sprayed over a predetermined region in the vertical direction with respect to the inner surface of the cylindrical member. Therefore, according to the above configuration (1), the inner surface of the hollow cylindrical member can be reliably cleaned in a short time.
(2)幾つかの実施形態では、上記構成(1)において、
前記中空円筒材内の流体を前記竪穴の外に排出するためのポンプを更に備える。
上記構成(2)によれば、ノズルを通じて洗浄流体を中空円筒材内に供給しながら、ポンプによって中空円筒材内の流体を排出することで、中空円筒材内の流体を浄化することができる。この結果として、中空円筒材の内面から除去された付着物の再付着を抑制することができ、中空円筒材の内面を短時間で確実に洗浄可能である。
(2) In some embodiments, in the above configuration (1),
A pump for discharging the fluid in the hollow cylindrical member out of the pit is further provided.
According to the above configuration (2), the fluid in the hollow cylindrical member can be purified by discharging the fluid in the hollow cylindrical member by the pump while supplying the cleaning fluid into the hollow cylindrical member through the nozzle. As a result, it is possible to suppress the reattachment of the deposit removed from the inner surface of the hollow cylindrical member, and it is possible to clean the inner surface of the hollow cylindrical member reliably in a short time.
(3)幾つかの実施形態では、上記構成(2)において、
前記ポンプは混気ジェットポンプである。
上記構成(3)によれば、ポンプを混気ジェットポンプによって構成することで、土砂等を含む流体を効率的に竪穴の外に排出することができる。
(3) In some embodiments, in the above configuration (2),
The pump is a mixture jet pump.
According to the above configuration (3), by including the air-mixing jet pump as the pump, a fluid including earth and sand can be efficiently discharged out of the pit.
本発明の少なくとも一実施形態によれば、竪穴内に設置された中空円筒材の内面を短時間で確実に洗浄可能な円筒材内面洗浄装置が提供される。 According to at least one embodiment of the present invention, there is provided a cylindrical member inner surface cleaning apparatus capable of reliably cleaning the inner surface of a hollow cylindrical member installed in a vertical hole in a short time.
以下、添付図面を参照して本発明の幾つかの実施形態について説明する。ただし、実施形態として記載されている又は図面に示されている構成部品の寸法、材質、形状、その相対的配置等は、本発明の範囲をこれに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。
例えば、四角形状や円筒形状等の形状を表す表現は、幾何学的に厳密な意味での四角形状や円筒形状等の形状を表すのみならず、同じ効果が得られる範囲で、凹凸部や面取り部等を含む形状も表すものとする。
Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the dimensions, materials, shapes, relative arrangements, and the like of the components described in the embodiments or shown in the drawings are not intended to limit the scope of the present invention thereto, but are merely illustrative examples. Absent.
For example, the expression representing a shape such as a square shape or a cylindrical shape not only represents a shape such as a square shape or a cylindrical shape in a strictly geometrical sense, but also an uneven portion or a chamfer as long as the same effect can be obtained. A shape including a part and the like is also represented.
図1は、本発明の一実施形態に係る円筒材内面洗浄装置(以下、単に洗浄装置ともいう)1を概略的に示す図である。
図1に示したように、洗浄装置1は、地盤に設けられた竪穴3内に配置された中空円筒材5の内面を洗浄するためのものであり、中空円筒材5内に上下動可能に配置される。竪穴3は例えば杭穴であり、中空円筒材5は鋼管や既製杭等である。例えば、洗浄装置1は、場所打ち杭の構築の際、コンクリートを打設する前に鋼管の内面を洗浄するために使用される。また例えば、洗浄装置1は、中空の既製杭の埋め込み工法において、セメントミルクを注入する前に既製杭の内面を洗浄するために使用される。
FIG. 1 is a view schematically showing a cylindrical member inner surface cleaning apparatus (hereinafter, also simply referred to as a cleaning apparatus) 1 according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, the cleaning device 1 is for cleaning the inner surface of a hollow
洗浄装置1は1つ以上のノズル7を有しており、ノズル7は、中空円筒材5の内面に向けて洗浄流体を噴射可能である。ノズル7が噴射する洗浄流体は、例えば水である。ノズル7には、地上から高圧の洗浄流体が供給される。
The cleaning device 1 has one or
そして、洗浄装置1は、ノズル径方向移動手段9及びノズル回転手段11を有している。ノズル径方向移動手段9は中空円筒材5の内面に対しノズル7を接離させるためのものである。ノズル回転手段11は中空円筒材5の軸線を中心としてノズル7を回転させるためのものである。
The cleaning device 1 has a nozzle radial
上述した洗浄装置1によれば、ノズル径方向移動手段9によってノズル7を中空円筒材5の内面に近接させた状態で、ノズル回転手段11によってノズル7を回転させながら、ノズル7から洗浄流体を中空円筒材5の内面に向けて噴射することで、中空円筒材5の内面の付着物を除去することができる。
この際、ノズル径方向移動手段9によって、中空円筒材5の内径にかかわらずに、ノズル7を中空円筒材5の内面に近づけることができ、洗浄流体を勢いよく中空円筒材5の内面に衝突させることができる。また、ノズル7をノズル回転手段11によって回転させることで、中空円筒材5の内面に対し全周に渡って洗浄流体を噴射することができるとともに、洗浄装置1を上下方向に移動させることで、中空円筒材5の内面に対し上下方向にて所定の領域に渡って洗浄流体を噴射することができる。このため、上記構成の洗浄装置1によれば、中空円筒材5の内面を短時間で確実に洗浄可能である。
According to the cleaning device 1 described above, while the
At this time, the
図2は、ノズル7の数及び配置を説明するための図であり、図1中のII−II線に沿う概略的な部分断面図である。
幾つかの実施形態では、図2に示したように、複数のノズル7が中空円筒材5の周方向に間隔を存して配置され、例えば8つのノズル7が設けられる。
上記構成によれば、中空円筒材5の周方向に間隔を存して配置された複数のノズル7から中空円筒材5の内面に向けて洗浄流体を噴射することで、中空円筒材6の内面を効率的に洗浄可能である。
FIG. 2 is a diagram for explaining the number and arrangement of the
In some embodiments, as shown in FIG. 2, a plurality of
According to the above configuration, the cleaning fluid is ejected from the plurality of
図3は、ノズル径方向移動手段9の構成の一例を説明するための図である。
図3に示したように、ノズル径方向移動手段9は、中心軸15を有し、中心軸15には、傾動可能なアーム17が取り付けられている。アーム17の数はノズル7の数に対応しており、1つ以上のアーム17が中心軸15の周りに配置される。
中心軸15には、アーム17の動力源として油圧シリンダ19が取り付けられ、油圧シリンダ19の伸縮に応じて、アーム17は傾動可能である。例えば、中心軸15には、可動リング21が摺動可能に嵌合され、可動リング21及びアーム17には、リンクロッド23がピン結合されている。可動リング21は油圧シリンダ19の伸縮に応じて中心軸15に沿って上下動可能であり、可動リング21の上下動に伴い、リンクロッド23を介してアーム17が中心軸15に対し傾動する。そして、アーム17の傾動に伴い、アーム17の先端に取り付けられたノズル7が中空円筒材5の内面に対し接離する。
なお、アーム17は中心軸15に直接取り付けられていてもよいが、図3に示したように、中心軸15に嵌合された固定リング25にピン結合されていてもよい。
FIG. 3 is a diagram for explaining an example of the configuration of the nozzle radial direction moving means 9.
As shown in FIG. 3, the nozzle radial direction moving means 9 has a
A
Note that the
図4は、ノズル回転手段11の構成の一例を説明するための図である。
図4に示したように、ノズル回転手段11は、動力源としての油圧モータ27、ギアボックス29、及び、駆動軸31を備えている。油圧モータ27を作動させることにより、ギアボックス29を介して駆動軸31を回転させることができる。駆動軸31の回転は中心軸15に伝達され、これにより中心軸15を中心としてノズル7を回転させることができる。
FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the configuration of the
As shown in FIG. 4, the
幾つかの実施形態では、ノズル7はアーム17に対して傾動可能に固定されている。この場合、アーム17の傾動に合わせてノズル7の角度を調整することで、中空円筒材5の内面に洗浄流体を適当な角度で噴射することができる。
In some embodiments, the
図5は、回転するノズル7に洗浄流体を供給するための洗浄流体供給手段の構成の一例を説明するための図である。
洗浄流体供給手段は、図5に示したようにスイベル33を有する。スイベル33は、内筒35と外筒37を有し、内筒35は外筒37に対し相対回転可能である。内筒35は、駆動軸31及び中心軸15に連結され、駆動軸31の回転を中心軸15に伝達可能である。一方、外筒37は、内筒35と共に回転しないように、回り止め38によって回転を規制される。
FIG. 5 is a diagram for explaining an example of the configuration of the cleaning fluid supply means for supplying the cleaning fluid to the
The cleaning fluid supply means has a
外筒37には、洗浄流体のための入口39aが設けられ、内筒35には洗浄流体のための出口41aが設けられている。そして、内筒35及び外筒37には、入口39aと出口41aとの間を延びる内部流路43aが設けられている。なお、アーム17の動力源として油圧シリンダ19を用いる場合には、内筒35及び外筒37には、油圧シリンダ19に油圧を供給するための入口39b,39c、出口41b,41c及び内部流路43b,43cが設けられる。従って、竪穴3の外から内筒35の入口39a,39b,39cにパイプやチューブを通じて洗浄流体や油圧を供給すれば、回転するノズル7や油圧シリンダ19に洗浄流体や油圧を供給することができる。
The
図6は、他の実施形態に係る洗浄装置1の図2に相当する部分断面図である。
図6に示したように、洗浄装置1は、中空円筒材5の内面に当接可能なブラシ45を更に有していてもよい。ブラシ45は、例えばノズル7の横に取り付けられている。当該構成によれば、ブラシ45で大きな付着物を除去しながら、ブラシ45で除去できなかった付着物を洗浄流体で除去することができる。この結果として、中空円筒材5の内面を短時間で確実に洗浄することができる。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view corresponding to FIG. 2 of a cleaning apparatus 1 according to another embodiment.
As shown in FIG. 6, the cleaning device 1 may further include a
図7は、洗浄装置1に適用される変形例のノズル47を概略的に示す斜視図である。ノズル47は、複数の噴射口47aを有している。各アーム17にノズル47を取り付ければ、洗浄可能な面積を増やすことができ、短時間で確実に中空円筒材6の内面を洗浄することができる。
なお、図8に示したように、ノズル47の横にブラシ45を設けてもよい。
FIG. 7 is a perspective view schematically showing a
Note that a
幾つかの実施形態では、洗浄装置1は、中空円筒材5内の流体を竪穴3の外に排出するためのポンプ49を更に備えている。
In some embodiments, the cleaning device 1 further includes a
上記構成によれば、ノズル7を通じて洗浄流体を中空円筒材5内に供給しながら、ポンプ49によって中空円筒材5内の流体を排出することで、中空円筒材5内の流体を浄化することができる。この結果として、中空円筒材5の内面から除去された付着物の再付着を抑制することができ、中空円筒材5の内面を短時間で確実に洗浄可能である。
According to the above configuration, the fluid in the hollow
幾つかの実施形態では、図4に示したように、ポンプ49は水中ポンプ49aであり、駆動軸31の上端に回転継手50を介して接続される。駆動軸31、スイベル33の内筒35及び中心軸15は中空であり、中心軸15の下端から流体を吸い込むことができる。そして、水中ポンプ49aには排水管51が接続されており、排水管51を通じて流体を竪穴3の外へ排出可能である。
なお、回り止め53によって、水中ポンプ49aの連れ回りが防止される(図1参照)。
In some embodiments, as shown in FIG. 4, the
In addition, the rotation stop 53 prevents the
幾つかの実施形態では、図1に示したように、中心軸15の下端にはラッパ形状の吸込口55が設けられている。ラッパ形状の吸込口55は、ノズル7よりも下方に位置しており、中空円筒材5の内面から除去された付着物を効率的に吸い込むことができる。
In some embodiments, a trumpet-shaped
図9は、本発明の他の実施形態に係る洗浄装置1を概略的に示す図である。
図9に示したように、幾つかの実施形態では、ポンプ49は混気ジェットポンプ49bである。混気ジェットポンプ49bは、例えば中心軸15の下端部に設けられ、中心軸15内に高圧空気及び高圧水を供給することにより構成される。高圧空気及び高圧水は中心軸15内に上向きに噴射される。この場合も、中空の中心軸15及び駆動軸31を介して流体が竪穴3の外へ排出される。
上記構成によれば、ポンプ49を混気ジェットポンプ49bによって構成することで、土砂等を含む流体を効率的に竪穴3の外に排出することができる。
なお、混気ジェットポンプ49bに供給する高圧空気及び高圧水も、入口、出口及び内部流路をスイベル33に追加することにより、スイベル33を介して供給可能である。
また、ポンプ49は、竪穴3内に配置される必要はなく、竪穴3の外に配置されてもよい。
FIG. 9 is a view schematically showing a cleaning apparatus 1 according to another embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, in some embodiments, the
According to the above configuration, the
The high-pressure air and high-pressure water to be supplied to the air-
Further, the
幾つかの実施形態では、図1及び図9に示したように、洗浄装置1はドリル管57やケリーバロッド59を介してクレーンによって地上から吊り下げられ、クレーンを操作することにより中空円筒材5内で上下動させられる。ケリーバロッド59を用いた場合、ノズル回転手段11の回転により生じる回転反力を地上で受け止めることができる。
In some embodiments, as shown in FIGS. 1 and 9, the cleaning device 1 is suspended from the ground by a crane via a
最後に、本発明は上述した実施形態に限定されることはなく、上述した実施形態に変形を加えた形態やこれらを組み合わせた形態も含む。 Lastly, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but also includes a modification of the above-described embodiment and a combination thereof.
1 円筒材内面洗浄装置
3 竪穴(杭穴)
5 中空円筒材
7 ノズル
9 ノズル径方向移動手段
11 ノズル回転手段
15 中心軸
17 アーム
19 油圧シリンダ
21 可動リング
23 リンクロッド
25 固定リング
27 油圧モータ
29 ギアボックス
31 駆動軸
33 スイベル
35 内筒
37 外筒
38 回り止め
39a,39b,39c 入口
41a,41b,41c 出口
43a,43b,43c 内部流路
45 ブラシ
47 ノズル
47a 噴射口
49 ポンプ
49a 水中ポンプ
49b 混気ジェットポンプ
50 回転継手
51 排水管
53 回り止め
55 吸込口
57 ドリル管
59 ケリーバロッド
1 Inner surface cleaning device for
5 Hollow
Claims (3)
中空円筒材の内面に向けて洗浄流体を噴射可能な1つ以上のノズルと、
前記中空円筒材の内面に対し前記ノズルを接離させるためのノズル径方向移動手段と、
前記中空円筒材の軸線を中心として前記ノズルを回転させるためのノズル回転手段と、
を備えることを特徴とする円筒材内面洗浄装置。 In a cylindrical material inner surface cleaning device arranged to be vertically movable in a hollow cylindrical material arranged in a pit,
One or more nozzles capable of injecting a cleaning fluid toward an inner surface of the hollow cylindrical member;
Nozzle radial direction moving means for moving the nozzle toward and away from the inner surface of the hollow cylindrical material,
Nozzle rotating means for rotating the nozzle about the axis of the hollow cylindrical material,
A cylindrical member inner surface cleaning apparatus comprising:
The apparatus according to claim 2, wherein the pump is an air-jet pump.
Priority Applications (1)
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JP2018147819A JP2020023789A (en) | 2018-08-06 | 2018-08-06 | Cylindrical material inner surface cleaning device |
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