JP2021116575A - 研掃装置および研掃ヘッド - Google Patents

Abstract

【課題】研掃対象の壁面に対して研掃処理を良好に施すすことのできる研掃装置を提供する。【解決手段】研掃ヘッド１７の取付部１７ａが一方側および他方側に揺動自在に設置されている。研掃ヘッド１７のアーム部１７ｒを構成するベース板１７ｒ−１には凹部ＤＴが設けられている。凹部ＤＴは、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを他方側に曲げたときに吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１の長辺に当たり吐出ホース１７ｂ−３の移動が妨げられずにベース板１７ｒ−１の内方まで移動できるように、ベース板１７ｒ−１の長辺から内方に向かって延び、途中で終端している。これにより、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを他方側に曲げると、吐出ホース１７ｂ−３が凹部ＤＴに入り込み、ベース板１７ｒ−１の長辺よりも内方まで移動することができ、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを他方側に曲げることができる。よって、トンネルの内壁面を良好に研掃できる。【選択図】図８

Description

本発明は、研掃装置および研掃ヘッドに関し、例えば、トンネルの補修工事に適用して有効な研掃装置および研掃ヘッドに関するものである。

高速道路や一般道に構築されているトンネルには、ボックスカルバートなどを使用した断面が矩形のトンネルや、湾曲したセグメントなどを使用した断面が円形や馬蹄形のトンネルがある。そして、前者のトンネルは、天井や壁が平面で構成されているのに対して、後者のトンネルは曲面で構成されている。

トンネルは、供用開始から所定期間経過したならば、劣化した表面を削り取って目荒しや塗膜除去を行う下地処理をした後、コンクリート改質剤を塗布する表面処理を行う補修工事が実行される。

ここで、下地処理作業は、作業箇所に高所作業台を設置し、当該作業台に作業員が乗って人力で行っていた。しかしながら、人力での作業は、重量のある工具を用いて上向き姿勢で行わなければならないために作業効率が低く、時間がかかるのみならず費用も嵩むことになる。

そこで、例えば特許文献１（特開２０１７−０４０１０３号公報）に記載のように、人力によらず、自動的にトンネル天井面の研掃を行うトンネル天井面研掃装置が提案されている。

特開２０１７−０４０１０３号公報

ところで、本発明者の検討したトンネル研掃装置においては、支柱の先端に研掃ヘッドが前後左右に揺動自在の状態で設置されている。この研掃ヘッドには、トンネル内壁面に向かって研削材を吹き付ける吐出ホースと、研掃処理により研削された研削物等を吸引する吸引ホースとが取り付けられている。

しかし、このようなトンネル研掃装置においては、研掃ヘッドを一方側に曲げて研掃処理をする場合には良いが、研掃ヘッドを一方側とは真逆に曲げて研掃処理をしようとすると、吐出ホースが研掃ヘッドを支持するベース板に当たってしまう結果、研掃ヘッドを上手く曲げることができなくなり、トンネル内壁面に対する研掃処理を良好に施すことができなくなってしまう場合がある。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、被研掃面に対して研掃処理を良好に施すことのできる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の研掃装置は、壁面を研掃する研掃ヘッドと、前記研掃ヘッドに研削材を供給する研削材供給管と、前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引管と、前記研掃ヘッドを支持する支持柱と、前記支持柱を保持する保持手段と、を備え、前記研掃ヘッドは、前記壁面に対向する第１面およびその裏側の第２面を有する取付部と、前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記研削材供給管と接続されて、前記壁面に向かって前記研削材を噴射する噴射口部と、前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記吸引管と接続されて、前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引口部と、前記取付部を揺動自在の状態で支持する取付部支持手段と、を備え、前記取付部支持手段は、前記取付部の前記第２面に対向する第３面およびその裏側の第４面を有するベース板と、前記ベース板の前記第３面から前記取付部に向かって延び、前記取付部を第１の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第１の支持板と、を備え、前記ベース板には、前記研削材供給管が前記ベース板の外周から内方に移動できるように前記ベース板の外周から内方に向かって延びる凹部が設けられていることを特徴とする。
ことを特徴とする。

請求項２に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項１に記載の発明において、前記取付部支持手段は、さらに、前記ベース板の前記第４面から前記支持柱に向かって延び、前記支持柱と接続されて、前記研掃ヘッドを前記第１の揺動方向とは交差する第２の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第２の支持板を有することを特徴とする。

請求項３に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項１または２に記載の発明において、前記ベース板には、前記凹部の開口部を閉じる閉止部材が設けられており、前記研削材供給管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする。

請求項４に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項３に記載の発明において、前記吸引管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする。

請求項５に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項１〜４の何れか一項に記載の発明において、前記保持手段には、前記研削材供給管および前記吸引管を保持する保持部材が設けられていることを特徴とする。

請求項６に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項５に記載の発明において、前記保持部材は、管状の部材で構成されていることを特徴とする。

請求項７に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項６に記載の発明において、前記保持部材の管の外径は、前記吸引管の蛇腹部分の互いに隣接する山から山までの長さよりも大きいことを特徴とする。

請求項８に記載の本発明の研掃ヘッドは、壁面に対向する第１面およびその裏側の第２面を有する取付部と、前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記壁面を研削する研削材を供給する研削材供給管と接続されて、前記壁面に向かって前記研削材を噴射する噴射口部と、前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引管と接続されて、前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引口部と、前記取付部を揺動自在の状態で支持する取付部支持手段と、を備え、前記取付部支持手段は、前記取付部の前記第２面に対向する第３面およびその裏側の第４面を有するベース板と、前記ベース板の前記第３面から前記取付部に向かって延び、前記取付部を第１の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第１の支持板と、を備え、前記ベース板には、前記研削材供給管が前記ベース板の外周から内方に移動できるように前記ベース板の外周から内方に向かって延びる凹部が設けられていることを特徴とする。

請求項９に記載の本発明の研掃ヘッドは、上記請求項８記載の発明において、前記取付部支持手段は、さらに、前記ベース板の前記第４面から前記支持柱に向かって延び、前記支持柱と接続されて、前記取付部を前記第１の揺動方向とは交差する第２の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第２の支持板を有することを特徴とする。

請求項１０に記載の本発明の研掃ヘッドは、上記請求項８または９に記載の発明において、前記ベース板には、前記凹部の開口部を閉じる閉止部材が設けられており、前記研削材供給管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする。

請求項１１に記載の本発明の研掃ヘッドは、上記請求項１０に記載の発明において、前記吸引管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、被研掃面に対して研掃処理を良好に施すことが可能になる。

本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置が取り付けられたトンネル研掃システムを示す概念図である。 第１の実施の形態のトンネル研掃装置を示す正面図である。 図２のトンネル研掃装置の側面図である。 図２のトンネル研掃装置を構成する移動手段の説明図である。 図２のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの主面の平面図である。 図２のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図である。 図２のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図である。 （ａ）は図６の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、（ｂ）は図７の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図である。 （ａ）は図６の研掃ヘッドをその上方から見た平面図、（ｂ）は図７の研掃ヘッドをその上方から見た平面図である。 （ａ）は図６の研掃ヘッドの側面図、（ｂ）は図７の研掃ヘッドの側面図である。 第１の実施の形態のトンネル研掃装置を用いたトンネルの内壁面の研掃作業を説明するための説明図である。 第２の実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図である。 第２の実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図である。 （ａ）は図１２の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、（ｂ）は図１３の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図である。 （ａ）は図１２の研掃ヘッドの側面図、（ｂ）は図１３の研掃ヘッドの側面図である。 （ａ），（ｂ）は第３の実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図である。 （ａ）は図１６（ａ）の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、（ｂ）は図１６（ｂ）の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図である。 第４の実施の形態のトンネル研掃装置の正面図である。 図１８のトンネル研掃装置の側面図である。 （ａ）は図１８のトンネル研掃装置を構成するホースサポート部材の平面図、（ｂ）は図２０（ａ）のホースサポート部材の側面図である。 図２０のホースサポート部材の外径寸法と吸引ホースの蛇腹部分の寸法とを比較して示した説明図である。 （ａ）は第５の実施の形態におけるトンネル研掃システムの概念図、（ｂ）は図２２（ａ）のトンネル研掃システムを構成する高所作業車のデッキ部上昇時の概念図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

（第１の実施の形態）

図１は本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置が取り付けられたトンネル研掃システムを示す概念図である。

本実施の形態のトンネル研掃システムＳは、例えば、曲面部を含むトンネルの内壁面を研掃可能なシステムであり、高所作業車Ｖと、トンネル研掃装置Ｍとを備えている。

高所作業車Ｖは、トンネル研掃装置Ｍを所定の場所に移動するとともに、トンネル研掃装置Ｍを所定の高さに設定するための特殊車両であり、その荷台側に設けられたブームＶａと、ブームＶａの先端に設けられたデッキ部Ｖｂとを備えている。

ブームＶａは、起伏、旋回および直線的な伸縮動作が可能になっている。デッキ部Ｖｂは、主にトンネル研掃装置Ｍを搭載する搭載台である。トンネルの内壁面の研掃処理に際しては、デッキ部Ｖｂ上のトンネル研掃装置ＭがブームＶａの動作により所定の高さに設定される。

このような高所作業車Ｖにおいては、研掃ヘッド１７の研掃角度（研掃ヘッド１７の研掃面とトンネルの内壁面との平行度を設定するための角度）をブームＶａの動作により調整することができる。なお、高所作業車Ｖは、このような伸縮ブーム型ではなく、ブームＶａが途中で屈折する屈折ブーム型でもよく、デッキ部Ｖｂが垂直に昇降するリフタ型（マストブーム式・シザース式）でもよい。

この高所作業車Ｖのデッキ部Ｖｂ上に搭載されたトンネル研掃装置Ｍは、例えば、トンネルの内壁面に対して研削材を吹き付けることで当該内壁面を研掃する研削材噴射型の研掃装置であり、例えば、移動手段１１と、移動手段１１上に設置された保持フレーム（保持手段）１２と、その保持フレーム１２に保持されたロッド（支持柱）１５と、そのロッド１５の先端に揺動自在の状態で支持された研掃ヘッド１７とを備えている。

図２は本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置を示す正面図、図３は図２のトンネル研掃装置の側面図、図４は図２のトンネル研掃装置を構成する移動手段の説明図、図５は図２のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの主面の平面図である。なお、図２および図３においては、トンネル研掃装置Ｍを構成する移動手段１１の一部は図示が省略されている。また、図２および図３においては、トンネル研掃時のトンネルの内壁面ＷＳを示している。

図２および図３に詳しく示すように、トンネル研掃装置Ｍは、ベースプレート１０と、そのベースプレート１０を水平方向に移動させる移動手段１１とを備えている。ベースプレート１０上には、ロッド１５と、これを上下方向に延在させることが可能な状態で保持する保持フレーム１２とが設置されている。また、ベースプレート１０上には、ロッド１５を上下動させるためのエアシリンダ１３が設置されている。このエアシリンダ１３は、中空になったロッド１５の内部空間に配置されており、当該ロッド１５により起立した状態で保持されている。

エアシリンダ１３のシリンダロッド１３ａは、ロッド１５内において径方向に設けられた取付板１５−１に取り付けられている。これにより、ロッド１５はエアシリンダ１３に駆動されて上下動し、研掃時において研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳに押し付けるようになっている。なお、保持フレーム１２には、ロッド１５の両側を支持するローラ対１６ａ，１６ｂが上下２段に設けられている。したがって、ロッド１５はローラ対１６ａ，１６ｂに支持された状態で上下動するようになっており、安定的な上下動が可能になっている。

ロッド１５を上下動させる駆動手段としては、本実施の形態に示すエアシリンダ１３以外に、例えば油圧シリンダやチェーンによる昇降機構などを用いてもよい。また、伸縮可能なロッドを用い、本実施の形態のようにロッド全体ではなく、ロッドの一部を上下動させるようにしてもよい。

また、ベースプレート１０とロッド１５（エアシリンダ１３）との間にはターンテーブル１４が介在されている。すなわち、ロッド１５およびエアシリンダ１３は、ベースプレート１０上に搭載されたターンテーブル１４上に搭載されている。このターンテーブル１４は、回転モータ１４ｍの正逆両方向の回転動作によって水平面（ベースプレート１０の主面であってターンテーブル１４の搭載面）内において正逆両方向に回転自在の状態で設置されている。すなわち、回転モータ１４ｍの回転軸とターンテーブル１４の回転軸との各々にはギア等を介して無端チェーンベルト（図示せず）が機械的に接続されており、回転モータ１４ｍの回転動作がギア等および無端チェーンベルトを通じてターンテーブル１４の回転軸に伝達されることでターンテーブル１４が水平面内において回転するようになっている。そして、このターンテーブル１４の回転により、研掃ヘッド１７を水平面内において回転させることが可能になっている。この回転モータ１４ｍは、例えば、電動式モータで構成されている。これにより、回転モータ１４ｍを油圧式モータで構成する場合に比べて、トンネル研掃装置Ｍを軽量化することができる。

移動手段１１は、図２〜図４に示すように、ベースプレート１０を第１の方向Ｄ１（図４参照）に往復移動させる第１の移動機構部１１ａと、ベースプレート１０を第１の方向Ｄ１に対して直交する第２の方向Ｄ２（図４参照）に往復移動させる第２の移動機構部１１ｂとを備えている。

第１の移動機構部１１ａは、第１のレール（ベースプレート搭載部）１１ａ−１と、正逆両方向に回動自在なモータ（第１の駆動体）１１ａ−２（図２および図３参照）とを備えている。

第１のレール１１ａ―１上には、ベースプレート１０がその裏面四隅の車輪１０ａ（図２および図３参照）を介して走行可能な状態で搭載されている。第１のレール１１ａ−１の端部の４箇所には、第１のレール１１ａ−１の延伸方向と直交する方向を回転面とする車輪（図示せず）が取り付けられている。また、図４に示すように、第１のレール１１ａ−１の両端には、第１のレール１１ａ−１とで矩形のフレームを形成するタイロッド１１ａ−５が設置されている。

図２および図３に示すモータ１１ａ−２は、第１のレール１１ａ−１上のベースプレート１０を第１の方向Ｄ１に往復移動させる駆動体である。このモータ１１ａ−２は、例えば、電動式モータで構成されている。これにより、モータ１１ａ−２を油圧式モータで構成する場合に比べて、トンネル研掃装置Ｍを軽量化することができる。

このモータ１１ａ−２は、図３に示すように、第１のレール１１ａ−１の一方端に設置されており、モータ１１ａ−２の回転軸に取り付けられたスプロケット１１ａ−３ａと第１のレール１１ａ−１の他方端に回転自在に設置されたスプロケット１１ａ−３ｂとの間には、チェーン１１ａ−４が掛け渡されている。さらに、チェーン１１ａ−４には、ベースプレート１０の下面から延びた伝達棒１０ｂの先端が固定されている。したがって、モータ１１ａ−２の回転によりチェーン１１ａ−４が周方向に回転すると伝達棒１０ｂが第１の方向Ｄ１（図４参照：図３の左右方向）に移動し、これに伴ってベースプレート１０が第１のレール１１ａ−１上を走行して第１の方向Ｄ１に移動するようになっている。

図４に示すように、上記した第２の移動機構部１１ｂは、第２のレール１１ｂ−１と、正逆両方向に回動自在なモータ（第２の駆動体）１１ｂ−２とを備えている。

第２のレール１１ｂ―１上には、第１のレール１１ａ−１がその裏面側の車輪（図示せず）を介して走行可能な状態で搭載されている。この第２のレール１１ｂ−１の両端にも、第２のレール１１ｂ−１とで矩形のフレームを形成するタイロッド１１ｂ−３が設置されている。

モータ１１ｂ−２は、第２のレール１１ｂ−１上の第１のレール１１ａ−１を第２の方向Ｄ２に往復移動させる駆動体である。このモータ１１ｂ−２も、例えば、電動式モータで構成されている。これにより、トンネル研掃装置Ｍを軽量化することができる。

このモータ１１ｂ−２は、一方のタイロッド１１ｂ−３の長手方向の略中央に設置されており、その回転軸上にはシャフト１１ｂ−４が取り付けられている。また、他方のタイロッド１１ｂ−３におけるモータ１１ｂ−２との対向位置には、シャフト１１ｂ−４の先端を回転自在に支持する軸受１１ｂ−５が設置されている。さらに、第１の移動機構部１１ａにおけるシャフト１１ｂ−４に対応した位置には、一対の第１のレール１１ａ−１を連結するとともに連結棒１１ａ−６が設けられている。この連結棒１１ａ−６の裏面には、当該シャフト１１ｂ−４が貫通する突起片１１ａ−６ａが取り付けられている。シャフト１１ｂ−４には雄ネジが形成され、シャフト１１ｂ−４が貫通する突起片１１ａ−６ａには、当該雄ネジと螺合する雌ネジが形成されている。したがって、モータ１１ｂ−２によりシャフト１１ｂ−４が回転すると連結棒１１ａ−６において回転運動が直線運動に変換され、これにより第１のレール１１ａ−１が第２のレール１１ｂ−１上を走行して第２の方向Ｄ２に移動するようになっている。

なお、移動手段１１は図４に示すものに限定されるものではなく、ベースプレート１０を水平方向に移動させることができる限り、様々な構造を採用することができる。

さて、本実施の形態においては、図２および図３に示すように、上記したロッド１５の先端に、トンネルの内壁面ＷＳを研掃するための研掃ヘッド１７が着脱自在の状態で取り付けられている。研掃ヘッド１７は、取付部１７ａと、アーム部（揺動部）１７ｒと、エアシリンダ１７ｐとを備えている。以下、取付部１７ａ、アーム部１７ｒおよびエアシリンダ１７ｐについて図２、図３、図５〜図１０を参照して順に説明する。

なお、図６および図７は図２のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図、図８（ａ）は図６の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、図８（ｂ）は図７の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、図９（ａ）は図６の研掃ヘッドをその上方から見た平面図、図９（ｂ）は図７の研掃ヘッドをその上方から見た平面図、図１０（ａ）は図６の研掃ヘッドの側面図、図１０（ｂ）は図７の研掃ヘッドの側面図である。

研掃ヘッド１７の取付部１７ａは、取付台１７ａ−１と、回動板１７ａ―２（図３、図６〜図１０参照）と、背面板１７ａ−３（図６〜図９参照）とを備えている。取付台１７ａ−１は、トンネルの内壁面ＷＳに対向する主面（第１面）と、その裏側の裏面（第２面）とを有している。この取付台１７ａ−１の主面には、研掃機（研掃部）１７ｂと、キャスタ１７ｃと、リングブラシ（遮蔽部材）１７ｓ（図５参照）とが設置され、取付台１７ａ−１の裏面側において取付台１７ａ−１の長手方向の両端には、２枚の回動板１７ａ−２が取付台１７ａ−１と一体的に立設されている。

研掃機１７ｂは、トンネルの内壁面ＷＳの劣化部分を研削するために、その内壁面ＷＳに研削材を吹き付ける研削材噴射部である。ここでは、図３、図５、図６および図９（ｂ）に示すように、研掃機１７ｂが、例えば、２台設置されている。各研掃機１７ｂには、図５に示すように、内側から外側に向かって、噴射口（噴射口部）１７ｂ−１と、吸引口（吸引口部）１７ｂ−２と、リングブラシ１７ｓとが同心円状に配置されている。

研掃機１７ｂの噴射口１７ｂ−１は、上記した研削材を噴射するための開口部であり、図５に示すように、平面視で、例えば、円形状に形成されている。噴射口１７ｂ−１の直径は、例えば、８０ｍｍ程度である。噴射口１７ｂ−１の平面形状は円形状に限定されるものではなく、例えば、楕円形や長円等、種々変更可能である。取付台１７ａ−１の裏面において噴射口１７ｂ−１の後方には、研掃ヘッド１７に研削材を供給する吐出ホース（研削材供給管）１７ｂ−３（図２、図３、図６〜図１０参照）が機械的に接続されている。この吐出ホース１７ｂ−３を通じて送られた研削材は、噴射口１７ｂ−１から噴射されてトンネルの内壁面ＷＳに吹き付けられるようになっている。

研掃機１７ｂの吸引口１７ｂ−２は、研掃処理によりトンネルの内壁面ＷＳから剥がれた剥離片や吹き付け後の研削材を負圧吸引する開口部であり、図５に示すように、例えば、噴射口１７ｂ−１の外周を取り囲むように平面視で円環状に形成されている。取付台１７ａ−１の裏面において吸引口１７ｂ−２の後方には、吸引口１７ｂ−２から吸引された剥離片や研削材を流す吸引ホース（吸引管）１７ｂ−４（図６〜図１０参照）が機械的に接続されている。なお、図２および図３では図面を見易くするため吸引ホース１７ｂ−４の図示を省略している。

このような２台の研掃機１７ｂは、図２および図３に示すように、各々の研掃機１７ｂの噴射口１７ｂ−１および吸引口１７ｂ−２（図５参照）を、トンネルの内壁面ＷＳに対向させることが可能な状態で取付台１７ａ−１に設置されている。また、２台の研掃機１７ｂは、図５に示すように、研掃方向に沿って並んで配置されている。そして、図５の左側または右側から取付台１７ａ−１の側面を見たときに、２台の研掃機１７ｂ，１７ｂは、その各々の噴射口１７ｂ−１，１７ｂ−１同士が一部重なり（オーバーラップし）つつも、研掃機１７ｂ，１７ｂの並設方向に対して交差（直交）する方向に互いにずれた状態で配置されている。この噴射口１７ｂ−１，１７ｂ−１の位置ずれにより、研削材の噴射幅が設定されている。本実施の形態では、２台の研掃機１７ｂ，１７ｂの噴射口１７ｂ−１，１７ｂ−１のオーバーラップ寸法が、例えば、４０ｍｍとなっているので、トンネルの内壁面ＷＳに対して研削材が１２０ｍｍ（＝８０ｍｍ×２−４０ｍｍ）の幅で噴射されることになる。但し、これらの数値は例示に過ぎず、本発明がこれらの数値に拘束されるものではない。

なお、研掃機１７ｂの設置台数は自由に設定でき、１台でも３台以上でもよい。また、研掃機１７ｂを３台以上設ける場合、研掃機１７ｂの並設方向に沿って研掃機１７ｂを千鳥状に配置してもよいし、相互にずらして配置しなくてもよい。さらに、研掃機１７ｂは、本実施の形態のような研削材噴射型ではなく、加圧された水流でトンネルの内壁面ＷＳを研掃するウォータージェット型などでもよい。

また、図２、図３、図５および図６に示すように、キャスタ１７ｃは、研掃作業に際して、取付台１７ａ−１の主面とトンネルの内壁面ＷＳとの間に一定の間隔を確保するとともに、研掃ヘッド１７を内壁面ＷＳに沿って移動させる部材であり、図５および図６に示すように、例えば、取付台１７ａ−１の主面の四隅に配置されている。研掃時には、当該キャスタ１７ｃがトンネルの内壁面ＷＳと接することで取付台１７ａ−１とトンネルの内壁面ＷＳとが一定の間隔に保たれつつ、研掃ヘッド１７の移動に伴って当該キャスタ１７ｃがトンネルの内壁面ＷＳに沿って回転するようになっている。キャスタ１７ｃの車輪部は、例えば、ゴムまたはウレタンやナイロン等のようなプラスチックで構成されている。これにより、キャスタ１７ｃが内壁面ＷＳに接触したときに内壁面ＷＳに傷や損傷を生じさせない上、キャスタ１７ｃを軽量化できるので研掃ヘッド１７を軽量化することができる。また、キャスタ１７ｃは、取付台１７ａ−１の主面内（すなわち、内壁面ＷＳの研掃面内）において３６０°回転することが可能な構成になっている。これにより、研掃時に研掃ヘッド１７の移動方向の自由度を向上させることができる。なお、キャスタ１７ｃの個数、取付位置または材料等は、上記したものに限定されるものではなく、種々変更可能である。

また、図５に示すように、リングブラシ１７ｓは、剥離片や研削材等のような飛散物が、取付台１７ａ−１の主面内より外方に漏れるのを遮蔽するための遮蔽部材であり、各研掃機１７ｂの外周を取り囲むように平面視で円環状に形成されている。このリングブラシ１７ｓは、取付台１７ａ−１に着脱自在の状態で取り付けられている。したがって、リングブラシ１７ｓが劣化したら交換すればよいので、リングブラシ１７ｓの寿命によって研掃ヘッド１７の寿命が決まってしまうこともない。

なお、上記した背面板１７ａ−３（図６〜図９参照）は、主に取付台１７ａ−１を補強する部材であり、取付台１７ａ−１の裏面に対向する主面とその裏側の裏面とを有している。この背面板１７ａ−３は、その主面を取付台１７ａ−１の裏面に対向させた状態で取付台１７ａ−１の長手方向両端の２枚の回動板１７ａ−２間を橋渡すように設置されている。

次に、図２、図３、図６〜図１０に示すように、上記したアーム部１７ｒは、取付部１７ａを揺動自在の状態で支持する揺動部であり、ベース板１７ｒ−１を備えている。ベース板１７ｒ−１は、取付台１７ａ−１の裏面に対向する主面（第３面）と、その裏側のロッド１５の先端面に対向する裏面（第４面）とを有している。

ベース板１７ｒ−１の主面においてベース板１７ｒ−１の長手方向の両端には、ベース板１７ｒ−１の主面に対して直交する方向に延びる２枚の第１の支持板１７ｒ−２（第１の揺動部）が設けられ、ベース板１７ｒ−１の裏面においてベース板１７ｒ−１の長手方向の中央には、ベース板１７ｒ−１の裏面に対して直交する方向に延びる２枚の第２の支持板（第２の揺動部）１７ｒ−３が設けられている。

このアーム部１７ｒの２枚の第１の支持板１７ｒ−２は、ロッド１５に対して斜め方向に延在し、その延在端部が上記した取付台１７ａ−１の２枚の回動板１７ａ−２と平面視で重なっている。このアーム部１７ｒの第１の支持板１７ｒ-２と、取付台１７ａ−１の回動板（第１の揺動部）１７ａ−２とは、それらを貫通するように設けられた締結部材（第１の揺動部）１７ｘ−１によって互いに回動可能な状態で接続されている。これにより、取付台１７ａ−１は、第１の揺動方向ＲＲ１（図２参照）に揺動自在の状態でアーム部１７ｒに取り付けられている。また、アーム部１７ｒの第１の支持板１７ｒ−２をロッド１５の延在方向に対して斜め方向に延在させたことで取付台１７ａ−１がロッド１５に対して斜め上方に取り付けられている。これにより、研掃処理に際して曲面形状に形成されたトンネルの内壁面ＷＳに対して研掃機１７ｂの主面側を大きな押し付け力で押し付けることができるようになっている。

一方、アーム部１７ｒの２枚の第２の支持板１７ｒ−３の先端面は弧状に形成されている。この２枚の第２の支持板１７ｒ−３の間には、ロッド１５の先端面に形成された１枚の凸部（第２の揺動部）１５−２が介在されている。この凸部１５−２の先端面も弧状に形成されている。そして、２枚の第２の支持板１７ｒ−３と、凸部１５−２とは、それらを貫通するように設けられた締結部材（第２の揺動部）１７ｘ−２によって互いに回動可能な状態で接続されている。これにより、研掃ヘッド１７（取付台１７ａ−１およびアーム部１７ｒ）は、第１の揺動方向ＲＲ１（図２参照）に交差（直交）する第２の揺動方向ＲＲ２（図３参照）に揺動自在の状態でロッド１５に取り付けられている。この締結部材１７ｘ−２は、取り外しが可能になっており、この締結部材１７ｘ−２を取り外すことで研掃ヘッド１７を取り外すことが可能になっている。

このように本実施の形態によれば、曲面形状に形成されたトンネルの内壁面ＷＳに追従して研掃ヘッド１７を第１の揺動方向ＲＲ１（図２参照）およびこれに交差（直交）する第２の揺動方向ＲＲ２（図３参照）に揺動させることができるので、当該内壁面ＷＳを良好に研掃することができる。

ここで、本実施の形態においては、研掃ヘッド１７のアーム部１７ｒを構成するベース板１７ｒ−１の長辺の２箇所に凹部ＤＴが設けられている。凹部ＤＴは、吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１の長辺から内方に移動できるようにベース板１７ｒ−１の長辺から内方に向かって延び、途中で終端している。

図７に示すように、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを一方側に曲げて研掃処理をするときには吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１から遠ざかる方向に移動し、ベース板１７ｒ−１に当たらないので吐出ホース１７ｂ−３が研掃ヘッド１７の取付部１７ａの曲げ動作を邪魔することはない。

一方、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを図７の状態から図６に示すように上記一方側とは真逆の他方側に曲げていくと、取付部１７ａの曲げ動作に追従して吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１に近づくように移動する。しかし、研掃ヘッド１７の取付部１７ａをさらに他方側に曲げたときに、ベース板１７ｒ−１に凹部ＤＴが無いと、吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１の長辺に当たりその移動が妨げられる結果、研掃ヘッド１７の取付部１７ａの曲げ動作も妨げられ、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを他方側に上手く曲げることができなくなり、トンネルの内壁面ＷＳに対する研掃処理を良好に施すことができなくなってしまう場合がある。

これに対して本実施の形態においては、図６〜図８に示すように、研掃ヘッド１７のベース板１７ｒ−１に凹部ＤＴを設けたことにより、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを上記他方側に曲げたときに、吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１の凹部ＤＴに入り込み、吐出ホース１７ｂ−３がベース板１７ｒ−１の長辺よりもさらに内方に移動することができるので、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを上記他方側に上手く曲げることができる。したがって、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを一方側および他方側に良好に揺動させることができるので、トンネルの内壁面ＷＳを良好に研掃することができる。

次に、図２、図３、図６〜図９に示すように、上記したエアシリンダ１７ｐは、研掃機１７ｂを上下動可能な状態で支持する部材である。このエアシリンダ１７ｐは、そのシリンダロッド１７ｐ−１の先端部を背面板１７ａ−３の裏面側に固定させた状態で、支持フレーム１７ｅの長手方向中央に取り付けられている。これにより、エアシリンダ１７ｐは、反力をとるように設置されている。

また、この支持フレーム１７ｅの長手方向の両端部と取付け台１７ａ−１の裏面との間には、例えば、２本の伸縮ロッド１７ｄ，１７ｄが設置されている。この２本の伸縮ロッド１７ｄ，１７ｄにより、エアシリンダ１７ｐから２台の研掃機１７ｂに加わる圧力が適切な圧力になるように調整され、２台の研掃機１７ｂの主面内に加わる圧力が均一になるように調整されている。

また、図５に示すように、２本の伸縮ロッド１７ｄ，１７ｄは、取付台１７ａ−１の裏面内においてエアシリンダ１７ｐを中央にして互いに斜めの位置関係になるように配置されている。このような配置にすることで２本の伸縮ロッド１７ｄ，１７ｄでも２台の研掃機１７ｂに加える圧力を充分に調整できる。すなわち、伸縮ロッド１７ｄ，１７ｄを２本で済ませることができるので、研掃ヘッド１７を軽量化することができる。研掃時には、エアシリンダ１７ｐのシリンダロッド１７ｐ−１を伸長させると、取付台１７ａ−１の主面のキャスタ１７ｃがトンネルの内壁面ＷＳに押し付けられるとともに、取付台１７ａ−１の主面のリングブラシ１７ｓが内壁面ＷＳに接触するようになっている。

なお、前述したロッド１５内のエアシリンダ１３によってロッド１５の上下位置を調整することでキャスタ１７ｃをトンネルの内壁面ＷＳに押し付けることもできる。このようにロッド１５のみで押し付ける場合には、エアシリンダ１７ｐを省略することができる。但し、ロッド１５で研掃ヘッド１７の大まかな高さを調節し、エアシリンダ１７ｐでキャスタ１７ｃをトンネルの内壁面ＷＳに押し付けるようにすれば、研掃ヘッド１７を適切な圧力で容易に内壁面ＷＳに押し付けることができる。

次に、本実施の形態のトンネル研掃装置Ｍによるトンネルの内壁面ＷＳの研掃例について図１〜図１１を用いて説明する。図１１は本実施の形態のトンネル研掃装置を用いたトンネルの内壁面の研掃作業を説明するための説明図である。なお、ここでは、曲面形状に形成されたトンネルの内壁面ＷＳを研掃する場合について説明する。

まず、図１に示した高所作業車Ｖを研掃エリアへと移動し、高所作業車Ｖをトンネルの内壁面ＷＳに横付けする。このとき、トンネル研掃装置Ｍが搭載されたデッキ部Ｖｂは下降状態である。また、図２に示すように、トンネル研掃装置Ｍは、その研掃ヘッド１７の研掃面（トンネルの内壁面ＷＳに対向する面であって研掃機１７ｂ等が設置された取付台１７ａの主面）がトンネルの内壁面ＷＳを向くようにする。

続いて、図１に示すように、デッキ部Ｖｂを上昇させてトンネル研掃装置Ｍを所定の高さ位置に設定した後、移動機構部１１により研掃ヘッド１７を第２のレール１１ｂ−１に沿って内壁面ＷＳに接近する方向に水平に移動し、研掃ヘッド１７を内壁面ＷＳの近傍に配置する。

その後、トンネル研掃装置Ｍに設けられた研掃ヘッド１７の水平移動方向とトンネルの延伸方向とが平行になり、かつ、研掃ヘッド１７の第１の揺動方向ＲＲ１がトンネルの延伸方向と直交する方向となるように、ブームＶａやターンテーブル１４によりトンネル研掃装置Ｍの水平方向（つまり、研掃ヘッド１７の研掃角度）を調整する。これは、トンネルの延伸方向と研掃ヘッド１７の水平移動方向とを平行に保たないと研掃位置が上下にずれてしまうからである。なお、調整にあたっては、ブームＶａでベースプレート１０の粗調整を行った後に、ターンテーブル１４で微調整を行うようにするのが望ましい。なお、ここでは、移動手段１１における第１の方向Ｄ１（研掃ヘッド１７が第１の移動機構部１１ａによって移動する方向）がトンネルの延伸方向に対応した方向とする。

次いで、トンネル研掃装置Ｍのロッド１５により研掃ヘッド１７を上昇させ、さらにエアシリンダ１７ｐにより２台の研掃機１７ｂを押圧して、研掃ヘッド１７の研掃面をトンネルの内壁面ＷＳに押し付ける。このとき、研掃ヘッド１７の研掃面のキャスタ１７ｃがトンネルの内壁面ＷＳに押し付けられるが、上記したように研掃ヘッド１７はロッド１５の先端に第１、第２の揺動方向ＲＲ１，ＲＲ２（図２および図３参照）に揺動自在の状態で設置されているので、研掃ヘッド１７がトンネルの内壁面ＷＳの曲面形状に追従して揺動することで、その研掃ヘッド１７の研掃面がトンネルの内壁面ＷＳに対して最適な状態で向き合うようになる。なお、図１１の符号Ｒ１は、このときの研掃手段１７の研掃高さ位置を示している。

続いて、研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳに押し付けた後、研掃機１７ｂの噴射口１７ｂ−１から噴射した研削材をトンネルの内壁面ＷＳに吹き付けながら、移動手段１１の第１の移動機構部１１ａによりベースプレート１０を第１のレール１１ａ−１に沿って動かして当該研掃ヘッド１７をトンネルの延伸方向に移動させる。これにより、トンネルの劣化部分を研削することで当該内壁面ＷＳを研掃する。

また、同時に剥離片や研削材が外部に漏れないように研掃ヘッド１７の吸引口１７ｂ−２で剥離片や研削材を吸引する。本実施の形態では、上記したように研掃ヘッド１７のリングブラシ１７ｓが壁となり剥離片や研削材が外部に漏れないようになっている。このようにして図１１の研掃高さ位置Ｒ１の内壁面ＷＳ部分をトンネルの延伸方向に沿って研掃する。

次いで、研掃高さ位置Ｒ１の研掃処理後、トンネル研掃装置Ｍにおいて移動手段１１の第２の移動機構部１１ｂでベースプレート１０を移動することで研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳから遠ざかる第２の方向Ｄ２に所定量だけ移動させるとともに、ロッド１５により当該研掃ヘッド１７を上昇させて当該研掃ヘッド１７を図１１の符号Ｒ２で示す研掃高さ位置（つまり、研掃高さ位置Ｒ１よりも上方）に移動させる。このとき、研掃ヘッド１７は、トンネルの研掃高さ位置Ｒ１とは異なる研掃高さ位置Ｒ２での曲面に追随して、揺動角が僅かに水平方向に変化する。なお、移動手段１１が、トンネルの延伸方向に沿う第１の方向Ｄ１にのみベースプレート１０を移動させることができ、第１の方向Ｄ１に交差する第２の方向Ｄ２には移動させる機能を有していない場合には、ブームＶａにより研掃ヘッド１７を第２の方向Ｄ２に移動させるようにする。

ここで、通常は、研掃ヘッド１７を下方に移動させる場合、ロッド１５やエアシリンダ１７ｐにより研掃ヘッド１７を下降させて当該研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳから一旦離間させておき、移動手段１１の第２の移動機構部１１ｂにより研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳに接近する第２の方向Ｄ２に移動させる。そして、あらためて研掃ヘッド１７を上昇させてトンネルの内壁面ＷＳに押し付けなければならない。

これに対して、本実施の形態のように研掃ヘッド１７を上方に移動させる場合には、研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳから離間させることなく、研掃ヘッド１７を第２の方向Ｄ２に移動させるとともにロッド１５により上昇させればよい。よって、研掃ヘッド１７を下方に移動させる場合と比較して、研掃ヘッド１７の高さ位置の変更を短時間で完了させることができる。但し、研掃ヘッド１７を下方に移動させながらトンネルの内壁面ＷＳを研掃してもかまわない。

続いて、研掃ヘッド１７を研掃高さ位置Ｒ２に設定し、研掃ヘッド１７をトンネルの内壁面ＷＳに押し付けた後、研掃機１７ｂの噴射口１７ｂ−１から噴射した研削材をトンネルの内壁面ＷＳに吹き付けながら、移動手段１１の第１の移動機構部１１ａによりベースプレート１０を動かして当該研掃ヘッド１７をトンネルの延伸方向（研掃高さ位置Ｒ１での研掃方向とは逆方向）に移動させる。これにより、図１１の研掃高さ位置Ｒ２の内壁面ＷＳ部分をトンネルの延伸方向に沿って研掃する。

このような研掃高さ位置Ｒ２での研掃処理後、上記と同様の手順で、図１１に示す研掃高さ位置Ｒ３，Ｒ４での研掃処理を順に施すことでトンネルの内壁面ＷＳを研掃する。なお、図１１に示すように、研掃機１７ｂの噴射口１７ｂ−１からの研削材の噴射幅（すなわち、研掃幅）は研掃ヘッド１７の幅よりも狭いので、研掃ヘッド１７の位置を下から上に移動させる際の移動量は研削材の噴射幅（本実施の形態では１２０ｍｍ）となる。ただし、図１１では、図面が煩雑になるのを回避するために、研掃幅と研掃ヘッド１７の幅とを同一とした前提で図示している。

このように本実施の形態によれば、トンネル研掃装置Ｍのロッド１５の先端に、第１の揺動方向ＲＲ１およびこれに交差（直交）する第２の揺動方向ＲＲ２に揺動自在の状態で研掃ヘッド１７を設けたことにより、曲面形状に形成されたトンネルの内壁面ＷＳの研掃処理に際して、内壁面ＷＳの研掃位置での曲面状態に追従して研掃ヘッド１７を揺動させながら研掃処理を施すことができるので、曲面形状に形成されたトンネルの内壁面ＷＳを良好に研掃することができる。

また、曲面形状に形成されたトンネルの内壁面ＷＳをトンネル研掃装置Ｍにより研掃することができるので、トンネルの内壁面ＷＳを手作業で研掃する場合よりも研掃時間および費用を大幅に削減することができる。

（第２の実施の形態）

図１２および図１３は第２の実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図、図１４（ａ）は図１２の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、図１４（ｂ）は図１３の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、図１５（ａ）は図１２の研掃ヘッドの側面図、図１５（ｂ）は図１３の研掃ヘッドの側面図である。

本実施の形態においては、研掃ヘッド１７のベース板１７ｒ−１に凹部ＤＴの開口部を閉じる閉止部材ＣＬが設けられている。そして、吐出ホース１７ｂ−３は、閉止部材ＣＬと凹部ＤＴとで囲まれた領域内を通過するように配置されている。これにより、吐出ホース１７ｂ−３は、ベース板１７ｒの凹部ＤＴから逸脱しないようになっている。

このような閉止部材ＣＬが無い場合、吐出ホース１７ｂ−３を通じて研削材を噴射している最中に吐出ホース１７ｂ−３が激しく振動することに起因して吐出ホース１７ｂ−３が凹部ＤＴから逸脱してしまい、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを曲げようとした時に吐出ホース１７ｂ−３が凹部ＤＴに入り込まずベース板１７ｒ−１の外周に当たり研掃ヘッド１７の取付部１７ａを上手く曲げることができなくなってしまう場合がある。

これに対して本実施の形態においては、閉止部材ＣＬを設け、閉止部材ＣＬと凹部ＤＴとで囲まれる領域内を通過するように吐出ホース１７ｂ−３を配置したことにより、研削材の噴射中に吐出ホース１７ｂ−３が激しく振動したとしても、吐出ホース１７ｂ−３が凹部ＤＴから逸脱してしまうのを防止することができる。このため、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを曲げようとした時に吐出ホース１７ｂ−３が上手く凹部ＤＴに入り込むので、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを上手く曲げることができる。これ以外は、第１の実施の形態と同じである。

ここでは、閉止部材ＣＬが、例えば、単一幅の帯状体で形成されている。ただし、閉止部材ＣＬは、単一幅の帯状体で形成されることに限定されるものではなく、例えば、吐出ホース１７ｂ−３が当たる部分を他の部分よりも相対的に幅広とした帯状体のように、幅が部分的に異なるような帯状体としても良い。また、閉止部材ＣＬを、例えば、単一の紐状体で形成しても良いし、複数本の紐で構成しても良い。閉止部材ＣＬを複数本の紐で構成する場合は、複数本の紐を編んで全体として帯状にしても良いし、複数本の紐を編むことなく単純に並べて配置した構成でも良い。

また、閉止部材ＣＬは、例えば、可撓性を有するゴム、プラスチックまたは化学繊維で構成されている。また、金属をコイルバネ状等にすることで可撓性を有する閉止部材ＣＬを構成しても良い。ただし、閉止部材ＣＬは可撓性を有することに限定されるものではなく、例えば、可撓性を有しない構成でも良い。

また、閉止部材ＣＬは、着脱自在の状態でベース板１７ｒ−１に設けられている。これにより、閉止部材ＣＬを簡単に交換することができる。したがって、閉止部材ＣＬが劣化したからといって研掃ヘッド１７全体を交換しなくて済むので、研掃ヘッド１７の寿命を延ばすことができる。

（第３の実施の形態）

図１６（ａ），（ｂ）は第３の実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの斜視図、図１７（ａ）は図１６（ａ）の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図、図１７（ｂ）は図１６（ｂ）の研掃ヘッドをその背面側から見た斜視図である。

本実施の形態においては、吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４の両方が、研掃ヘッド１７のベース板１７ｒの凹部ＤＴと閉止部材ＣＬとで囲まれる領域内を通過するように配置されている。これにより、吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４の両方が、研掃ヘッド１７のベース板１７ｒの凹部ＤＴから逸脱しないようになっている。したがって、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを曲げようとした時に吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４の両方が上手く凹部ＤＴに入り込むので、研掃ヘッド１７の取付部１７ａを上手く曲げることができる。これ以外は、上記した第１、第２の実施の形態と同じである。

（第４の実施の形態）

図１８は第４の実施の形態のトンネル研掃装置の正面図、図１９は図１８のトンネル研掃装置の側面図、図２０（ａ）は図１８のトンネル研掃装置を構成するホースサポート部材の平面図、図２０（ｂ）は図２０（ａ）のホースサポート部材の側面図、図２１は図２０のホースサポート部材の外径寸法と吸引ホースの蛇腹部分の寸法とを比較して示した説明図である。なお、図１９には図面を見易くするため吸引ホース１７ｂ−４の図示を省略した。

本実施の形態においては、図１８および図１９に示すように、トンネル研掃装置Ｍの保持フレーム１２の上部に、吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４を保持するホースサポート部材（保持部材）２０が設けられている。

ホースサポート部材２０が無い場合、研掃処理時に吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４（主に吐出ホース１７ｂ−３）が大きく振動することに因り吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４の配置が乱雑になってしまう。これに対して本実施の形態においては、ホースサポート部材２０を設けたことにより、研掃処理時に吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４（主に吐出ホース１７ｂ−３）が大きく振動したとしても吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４の配置を纏まりの良い状態に維持することができる。

図２０に示すように、ホースサポート部材２０は、例えば、ステンレス等のような金属からなり、例えば、平面視でＵ字状に形成されている。このホースサポート部材２０において吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４が接触する第１部分２０ａは断面視（ホースサポート部材２０の延在方向に対して直交する断面を見た場合）で円管状に形成されている。このようにホースサポート部材２０を平面視でＵ字状に形成するとともに、ホースサポート部材の外周を断面視で円形状にすることにより、吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４がホースサポート部材２０に接触したとしても吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４に損傷が生じるのを抑制または防止することができる。また、ホースサポート部材２０を断面視で管状に形成したことにより、ホースサポート部材２０を軽量化することができる。

また、ホースサポート部材２０の両端の第２部分２０ｂは扁平形状に形成されている。ホースサポート部材２０は、その両端の扁平形状の第２部分２０ｂで保持フレーム１２を挟むように設置されており、その両端の第２部分２０ｂの各々に配置されたネジ２１によって保持フレーム１２に取り付けられている。吐出ホース１７ｂ−３および吸引ホース１７ｂ−４は、ホースサポート部材２０のＵ字の第１部分２０ａと保持フレーム１２の外壁とで囲まれた領域内を通過するように配置されることでホースサポート部材２０に保持されている。

図２１に示すように、主に吸引ホース１７ｂ−４は、蛇腹状の部材で形成されている。その場合に吸引ホース１７ｂ−４の蛇腹部分の互いに隣接する山と山との間の寸法ＨＬよりも、ホースサポート部材２０の断面視の外径ＳＬを小さくしてしまうと、吸引ホース１７ｂ−４の蛇腹部分の互いに隣接する山と山の間の窪みにホースサポート部材２０が嵌まり込んでしまう場合が生じる。

そこで、本実施の形態においては、ホースサポート部材２０の断面視の外径ＳＬを、吸引ホース１７ｂ−４の蛇腹部分の互いに隣接する山と山との間の寸法ＨＬよりも大きくした。これにより、吸引ホース１７ｂ−４の蛇腹部分の互いに隣接する山と山との間の窪みにホースサポート部材２０が嵌まり込んでしまう不具合を回避することができる。

（第５の実施の形態）

図２２（ａ）は第５の実施の形態におけるトンネル研掃システムの概念図、図２２（ｂ）は図２２（ａ）のトンネル研掃システムを構成する高所作業車のデッキ部上昇時の概念図である。なお、図２２（ａ），（ｂ）においては、説明を分かり易くするためにトンネル研掃装置Ｍの下部も透かして見せている。

本実施の形態においては、高所作業車Ｖの構造が上記した第１の実施の形態とは異なる。本実施の形態における高所作業車Ｖは、トンネル研掃装置Ｍを所定の場所に移動するとともに、トンネル研掃装置Ｍの高さを所定の高さに設定することが可能な特殊車両であり、その荷台側には、パンタグラフ部Ｖｐと、その上に設置されたデッキ部Ｖｂとを備えている。パンタグラフ部Ｖｐは、デッキ部Ｖｂを昇降させるための昇降機構部であり、これによりデッキ部Ｖｂ上に搭載されたトンネル研掃装置Ｍを所定の高さに設定することが可能になっている。

この高所作業車Ｖにおいては、トンネル研掃装置Ｍを搭載したときに低振動数の揺れがなく、たわみも１５ｍ程度に抑えることができるので、トンネル研掃装置Ｍの搭載車両として適用できる。また、この高所作業車Ｖの場合、トンネル研掃装置Ｍを安定した状態で搭載でき、トンネル研掃装置Ｍが搭載されたデッキ部Ｖｂ上を上昇させたままでも走行移動することができるので、研掃作業を効率的に実施することができる。これ以外の構成および効果は上記した第１〜第４の実施の形態と同じである。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

例えば、上記した実施の形態では、ターンテーブル１４を回転させて研掃手段１７の内壁面ＷＳに対する水平方向の研掃角度を調整していたが、ターンテーブル１４に代えて、ベースプレート１０自体を水平方向に回転自在として、ベースプレート１０を回転させて調整するようにしてもよい。

以上の説明では、本発明の研掃装置を、内壁面が曲面形状に形成されたトンネルの研掃に適用した場合が示されているが、内壁面が平面形状に形成されたトンネルの研掃や橋脚の橋壁の研掃に適用することもできる。

１０ ベースプレート
１０ａ 車輪
１０ｂ 伝達棒
１１ 移動手段
１１ａ 第１の移動機構部
１１ａ−１ 第１のレール
１１ａ−２ モータ
１１ａ−３ａ，１１ａ−３ｂ スプロケット
１１ａ−４ チェーン
１１ａ−５ タイロッド
１１ａ−６ 連結棒
１１ａ−６ａ 突起片
１１ｂ 第２の移動機構部
１１ｂ−１ 第２のレール
１１ｂ−２ モータ
１１ｂ−３ タイロッド
１１ｂ−４ シャフト
１１ｂ−５ 軸受
１２ 保持フレーム
１３ エアシリンダ
１３ａ シリンダロッド
１４ ターンテーブル
１４ｍ 回転モータ
１５ ロッド
１５−１ 取付板
１５−２ 凸部
１６ａ，１６ｂ ローラ対
１７ 研掃ヘッド
１７ａ 取付部
１７ａ−１ 取付台
１７ａ―２ 回動板
１７ａ−３ 背面板
１７ｂ 研掃機
１７ｂ−１ 噴射口
１７ｂ−２ 吸引口
１７ｂ−３ 吐出ホース
１７ｂ−４ 吸引ホース
１７ｃ キャスタ
１７ｓ リングブラシ
１７ｒ アーム部
１７ｒ−１ ベース板
１７ｒ−２ 第１の支持板
１７ｒ−３ 第２の支持板
１７ｘ-１ 締結部材
１７ｘ-２ 締結部材
１７ｐ エアシリンダ
１７ｐ−１ シリンダロッド
１７ｄ 伸縮ロッド
１７ｅ 支持フレーム
２０ ホースサポート部材
２０ａ 第１部分
２０ｂ 第２部分
２１ ネジ
Ｓ 研掃システム
ＷＳ 内壁面
Ｍ トンネル研掃装置
Ｖ 高所作業車
Ｖａ ブーム
Ｖｂ デッキ部
Ｖｐ パンタグラフ部
ＤＴ 凹部
ＣＬ 閉止部材
ＲＲ１ 第１の揺動方向
ＲＲ２ 第２の揺動方向

Claims (11)

1. 壁面を研掃する研掃ヘッドと、
   前記研掃ヘッドに研削材を供給する研削材供給管と、
   前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引管と、
   前記研掃ヘッドを支持する支持柱と、
   前記支持柱を保持する保持手段と、
   を備え、
   前記研掃ヘッドは、
   前記壁面に対向する第１面およびその裏側の第２面を有する取付部と、
   前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記研削材供給管と接続されて、前記壁面に向かって前記研削材を噴射する噴射口部と、
   前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記吸引管と接続されて、前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引口部と、
   前記取付部を揺動自在の状態で支持する取付部支持手段と、
   を備え、
   前記取付部支持手段は、
   前記取付部の前記第２面に対向する第３面およびその裏側の第４面を有するベース板と、
   前記ベース板の前記第３面から前記取付部に向かって延び、前記取付部を第１の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第１の支持板と、
   を備え、
   前記ベース板には、前記研削材供給管が前記ベース板の外周から内方に移動できるように前記ベース板の外周から内方に向かって延びる凹部が設けられていることを特徴とする研掃装置。
2. 前記取付部支持手段は、さらに、前記ベース板の前記第４面から前記支持柱に向かって延び、前記支持柱と接続されて、前記研掃ヘッドを前記第１の揺動方向とは交差する第２の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第２の支持板を有することを特徴とする請求項１記載の研掃装置。
3. 前記ベース板には、前記凹部の開口部を閉じる閉止部材が設けられており、前記研削材供給管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の研掃装置。
4. 前記吸引管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする請求項３記載の研掃装置。
5. 前記保持手段には、前記研削材供給管および前記吸引管を保持する保持部材が設けられていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の研掃装置。
6. 前記保持部材は、管状の部材で構成されていることを特徴とする請求項５記載の研掃装置。
7. 前記保持部材の管の外径は、前記吸引管の蛇腹部分の互いに隣接する山から山までの長さよりも大きいことを特徴とする請求項６記載の研掃装置。
8. 壁面に対向する第１面およびその裏側の第２面を有する取付部と、
   前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記壁面を研削する研削材を供給する研削材供給管と接続されて、前記壁面に向かって前記研削材を噴射する噴射口部と、
   前記取付部の前記第１面に設けられ、前記取付部の前記第２面側において前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引管と接続されて、前記壁面から研削された研削物を吸引する吸引口部と、
   前記取付部を揺動自在の状態で支持する取付部支持手段と、
   を備え、
   前記取付部支持手段は、
   前記取付部の前記第２面に対向する第３面およびその裏側の第４面を有するベース板と、
   前記ベース板の前記第３面から前記取付部に向かって延び、前記取付部を第１の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第１の支持板と、
   を備え、
   前記ベース板には、前記研削材供給管が前記ベース板の外周から内方に移動できるように前記ベース板の外周から内方に向かって延びる凹部が設けられていることを特徴とする研掃ヘッド。
9. 前記取付部支持手段は、さらに、前記ベース板の前記第４面から前記支持柱に向かって延び、前記支持柱と接続されて、前記取付部を前記第１の揺動方向とは交差する第２の揺動方向に揺動自在の状態で支持する第２の支持板を有することを特徴とする請求項８記載の研掃ヘッド。
10. 前記ベース板には、前記凹部の開口部を閉じる閉止部材が設けられており、前記研削材供給管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする請求項８または９記載の研掃ヘッド。
11. 前記吸引管は、前記閉止部材と前記凹部とで囲まれた領域内を通過するように配置されていることを特徴とする請求項１０記載の研掃ヘッド。

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