JP7169041B2 - Grinding device and wall surface cleaning method using the cleaning device - Google Patents

Grinding device and wall surface cleaning method using the cleaning device Download PDF

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Description

本発明は、研掃装置に関し、例えば、トンネルの補修工事に適用して有効な研掃装置に関するものである。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning device and, for example, to a cleaning device that is effective when applied to tunnel repair work.

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。 Tunnels constructed on expressways and general roads include tunnels with rectangular cross sections using box culverts and tunnels with circular or horseshoe-shaped cross sections using curved segments. The former tunnel has flat ceilings and walls, while the latter tunnel has curved surfaces.

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。 After a certain period of time has passed since the start of service, the tunnel undergoes surface treatment such as scraping off the deteriorated surface to roughen the surface and remove the paint film, and then to apply a concrete modifier to the surface for repair work. .

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。 Here, the surface preparation work was performed manually by setting up a high work platform at the work location and having a worker sit on the work platform. However, the manual work requires a heavy tool and an upward posture, resulting in low work efficiency, time consuming, and high cost.

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。 Therefore, as described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2017-040103), for example, a tunnel ceiling surface cleaning apparatus has been proposed that automatically cleans the tunnel ceiling surface without relying on human power.

特開2017-040103号公報JP 2017-040103 A

ところで、トンネルの内壁面等を研掃するために、研掃装置を搭載した高所作業車をトンネルの内壁面に横付けしたときに高所作業車がトンネルの内壁面に対して若干斜めに配置されてしまう場合がある。この場合、トンネルの内壁面の研掃処理に際して当該内壁面に対して研掃装置の研掃ヘッドを適度に押圧した状態で移動することができなくなり、トンネルの内壁面に対して良好な研掃処理を施すことができなくなってしまう場合がある。 By the way, in order to clean the inner wall surface of the tunnel, when the aerial work vehicle equipped with a cleaning device is placed next to the inner wall surface of the tunnel, the aerial work vehicle is arranged slightly obliquely to the inner wall surface of the tunnel. It may be done. In this case, when cleaning the inner wall surface of the tunnel, it becomes impossible to move the cleaning head of the cleaning device while pressing it appropriately against the inner wall surface, so that the inner wall surface of the tunnel can be cleaned well. It may become impossible to process.

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、研掃対象の壁面に対して研掃装置が平面視で斜めに配置されたとしても研掃対象の壁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。 The present invention has been made in view of the above-mentioned technical background. An object of the present invention is to provide a technique that can satisfactorily apply the

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を備える研掃装置本体と、前記研掃装置本体を搭載するベースプレートと、前記ベースプレートを搭載するベースプレート搭載部を備え、前記ベースプレート搭載部の搭載面に沿って前記ベースプレートを移動させる移動手段と、前記研掃装置本体と前記ベースプレートとの間に備えられ、前記研掃装置本体を搭載する搭載面内に沿って前記研掃装置本体を回動自在の状態で搭載するターンテーブルと、前記ターンテーブルを水平面内において正逆両方向に回転させる回転モータとを備え、前記移動手段は、前記ベースプレートを第1の方向に往復移動させる第1の移動機構部と、前記第1の方向に対して交差する第2の方向に前記ベースプレートを往復移動させる第2の移動機構部とを備え、前記第1の移動機構部は、前記ベースプレートが走行可能に載置される第1のレールと、前記第1のレール上の前記ベースプレートを前記第1の方向に往復移動させる第1の駆動体とを備え、前記第2の移動機構部は、前記第1のレールが走行可能に載置される第2のレールと、前記第2のレール上の前記第1のレールを前記第2の方向に往復移動させる第2の駆動体とを備え、前記壁面の研掃に際して前記壁面に対して前記研掃装置本体が平面視で斜めに配置されたときに、前記研掃ヘッドの研掃面が前記壁面に対して平行になるように前記回転モータで前記ターンテーブルを回転させるとともに、前記研掃ヘッドが前記壁面に対して平行に移動するように前記第1の駆動体および前記第2の駆動体の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, the cleaning device of the present invention according to claim 1 comprises a cleaning device main body having a cleaning head for cleaning a wall surface, a base plate on which the cleaning device main body is mounted, and the base plate. and a moving means for moving the base plate along the mounting surface of the base plate mounting portion ; a turntable on which the main body of the cleaning/cleaning device is rotatably mounted along the mounting surface ; a first movement mechanism that reciprocates a base plate in a first direction; and a second movement mechanism that reciprocates the base plate in a second direction that intersects with the first direction; The first movement mechanism includes a first rail on which the base plate is mounted so as to be able to travel, and a first driving body that reciprocates the base plate on the first rail in the first direction. The second moving mechanism unit includes a second rail on which the first rail is mounted so as to be able to travel, and a reciprocating movement of the first rail on the second rail in the second direction. and a second driving body for moving the cleaning surface of the cleaning head so that when the cleaning device main body is obliquely arranged with respect to the wall surface when cleaning the wall surface, the cleaning surface of the cleaning cleaning head moves toward the wall surface . The turntable is rotated by the rotary motor so as to be parallel to the wall surface, and the first driving body and the second driving body are moved so that the cleaning head moves parallel to the wall surface. It is characterized by comprising control means for controlling the operation.

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、前記研掃装置本体は、前記研掃装置本体から前記壁面までの距離を検出する検出手段を複数個備え、前記制御手段は、前記検出手段で得られた検出情報より前記研掃装置本体と前記壁面との平面視での傾斜角度を算出して前記第1の駆動体および前記第2の駆動体の動作を制御することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a cleaning device according to the first aspect, wherein the cleaning device main body includes a plurality of detection means for detecting the distance from the cleaning device main body to the wall surface. The control means calculates an inclination angle between the main body of the cleaning apparatus and the wall surface in plan view from the detection information obtained by the detection means, and controls the first driving body and the second driving body. characterized by controlling the operation of

請求項3に記載の本発明の研掃装置は、上記請求項2記載の発明において、前記研掃装置本体は、前記研掃ヘッドを揺動自在の状態で支持するロッドと、前記ロッドを上下動させる駆動手段と、前記ロッドを保持する保持手段とを備えることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided a cleaning device according to the second aspect of the present invention, wherein the main body of the cleaning device includes a rod that supports the cleaning head in a swingable state, and a rod that moves the rod up and down. It is characterized by comprising drive means for moving and holding means for holding the rod.

上記課題を解決するため、請求項4に記載の本発明の壁面の研掃方法は、請求項3記載の研掃装置を用いた壁面の研掃方法であって、前記検出手段により当該検出手段から前記壁面までの距離を計測して前記研掃装置本体と前記壁面との平面視での傾斜角度を算出し、前記回転モータで前記ターンテーブルを回転させて前記研掃ヘッドの研掃面を前記壁面に対して平面視で平行にし、前記第1のレールを前記壁面に接近する方向に水平に移動させ、前記駆動手段で前記ロッドを駆動して前記研掃ヘッドを前記壁面に押し付け、前記第1の駆動体で前記第1のレール上の前記ベースプレートを移動して前記研掃ヘッドを研掃方向に移動させると同時に、前記第2の駆動体で前記第2のレール上の前記第1のレールを前記壁面に接近する方向に水平に移動して、平面視で前記研掃ヘッドを前記壁面に沿って平行に移動させて当該壁面を研掃する、ことを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems, a wall surface cleaning method according to claim 4 of the present invention is a wall surface cleaning method using a cleaning device according to claim 3, wherein the detecting means to the wall surface to calculate the tilt angle in plan view between the main body of the cleaning device and the wall surface, and rotate the turntable with the rotary motor to move the cleaning surface of the cleaning head. Parallel to the wall surface in a plan view, the first rail is horizontally moved in a direction approaching the wall surface, the rod is driven by the driving means to press the cleaning head against the wall surface, and the The base plate on the first rail is moved by the first driving body to move the cleaning head in the cleaning direction, and at the same time, the first driving body on the second rail is moved by the second driving body. is moved horizontally in a direction approaching the wall surface, and the cleaning head is moved parallel along the wall surface in plan view to clean the wall surface .

本発明によれば、研掃対象の壁面に対して研掃装置が平面視で斜めに配置されたとしても研掃対象の壁面に対して研掃処理を良好に施すことが可能になる。 According to the present invention, even if the cleaning device is arranged obliquely with respect to the wall surface to be cleaned in a plan view, it is possible to perform a cleaning process on the wall surface to be cleaned in a favorable manner.

(a)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、(b)は図1(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。(a) is a conceptual diagram showing a tunnel cleaning system to which a tunnel cleaning device according to an embodiment of the present invention is attached, and (b) is a work at height constituting the tunnel cleaning system of FIG. 1(a). It is a conceptual diagram at the time of the deck part rise of a vehicle. 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である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a front view which shows the tunnel cleaning apparatus which is one embodiment of this invention. 本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置を示す側面図である。1 is a side view showing a tunnel cleaning device that is an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置を構成する移動手段の説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a moving means that constitutes the tunnel cleaning and cleaning apparatus according to one embodiment of the present invention; 本発明の一実施の形態である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。1 is a plan view of the main surface of a cleaning head provided in a tunnel cleaning device that is an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置の制御部の要部回路ブロック図である。1 is a main circuit block diagram of a control section of a tunnel cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention; FIG. 本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置を用いたトンネル内壁面の研掃作業を説明するための説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining the cleaning operation of the inner wall surface of a tunnel using the tunnel cleaning device according to one embodiment of the present invention; 研掃作業時における図7の研掃ヘッドの要部拡大側面図である。FIG. 8 is an enlarged side view of a main part of the cleaning head of FIG. 7 during cleaning work; (a),(b)は研掃前段階における移動手段および研掃ヘッドの平面図である。(a) and (b) are plan views of the moving means and the cleaning head in a pre-cleaning stage. (a),(b)は研掃前段階における移動手段および研掃ヘッドの平面図である。(a) and (b) are plan views of the moving means and the cleaning head in a pre-cleaning stage. (a),(b)は研掃時における移動手段および研掃ヘッドの平面図である。(a) and (b) are plan views of the moving means and the cleaning head during cleaning. (a)は研掃時における移動手段および研掃ヘッドの平面図、(b)は研掃時における研掃ヘッドの軌跡を示した平面図である。(a) is a plan view of the moving means and the cleaning head during cleaning, and (b) is a plan view showing the trajectory of the cleaning head during cleaning. 本発明の他の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。FIG. 4 is a conceptual diagram showing a tunnel cleaning system to which a tunnel cleaning device according to another embodiment of the present invention is attached;

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。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment as an example of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. In the drawings for describing the embodiments, in principle, the same components are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof will be omitted.

(第1の実施の形態) (First embodiment)

図1(a)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、図1(b)は図1(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1(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。 FIG. 1(a) is a conceptual diagram showing a tunnel cleaning system to which a tunnel cleaning device according to an embodiment of the present invention is attached, and FIG. 1(b) constitutes the tunnel cleaning system of FIG. 1(a). FIG. 10 is a conceptual diagram when the deck portion of the aerial work platform is raised. In addition, in FIGS. 1A and 1B, the lower part of the tunnel cleaning device M is also shown through for easy understanding of the explanation.

本実施の形態のトンネル研掃システムSは、例えば、曲面状に形成された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。 The tunnel cleaning system S of the present embodiment is, for example, a system capable of cleaning the inner wall surface of a tunnel formed into a curved surface, and includes an aerial work vehicle V and a tunnel cleaning device M. .

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でトンネル研掃装置Mによるトンネルの研掃作業を行うことが可能になっている。 The aerial work vehicle V is a special vehicle capable of moving the tunnel cleaning device M to a predetermined location and setting the height of the tunnel cleaning device M to a predetermined height. has a pantograph section Vp and a deck section Vb installed thereon. The pantograph part Vp is an elevating mechanism for elevating the deck part Vb, and by setting the tunnel cleaning device M mounted on the deck part Vb to a predetermined height, the tunnel cleaning device M It is now possible to perform tunnel cleaning operations.

この図1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15mm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、図1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。 In the aerial work vehicle V shown in FIG. 1, when the tunnel cleaning device M is mounted, there is no shaking at low frequencies, and the deflection can be suppressed to about 15 mm. Applicable. Further, in the case of the aerial work vehicle V of FIG. 1, the tunnel cleaning device M can be mounted in a stable state, and the deck portion Vb on which the tunnel cleaning device M is mounted can be moved while being raised. Therefore, the cleaning work can be efficiently performed.

このような高所作業車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、曲面状に形成された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、移動手段11と、その上に設置された研掃装置本体とを備えている。この研掃装置本体は、例えば、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。以下、トンネル研掃装置Mについて、図2~図5を参照して詳細に説明する。 The tunnel cleaning device M mounted on the deck portion Vb of the aerial work vehicle V, for example, polishes the inner wall surface of the tunnel formed in a curved shape by spraying an abrasive against the inner wall surface. It is an abrasive injection type cleaning device that cleans, and is provided with a moving means 11 and a cleaning device main body installed thereon. The main body of the cleaning cleaning apparatus includes, for example, a holding frame (holding means) 12, a rod 15 held by the holding frame 12, and a cleaning head 17 supported at the tip of the rod 15 in a swingable state. It has The tunnel cleaning device M will be described in detail below with reference to FIGS. 2 to 5. FIG.

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は本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置を示す側面図、図4は本発明の一実施の形態であるトンネル研掃装置を構成する移動手段の説明図、図5は本発明の一実施の形態である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、トンネル研掃装置を構成する移動手段の一部は図示が省略されている。また、図2、図3および図4においては、トンネル研掃時のトンネルの内壁面WSに対する研掃ヘッド17の向きを分かり易くするためにトンネルの内壁面WSの断面を示している。 FIG. 2 is a front view showing a tunnel cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a side view showing a tunnel cleaning apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an embodiment of the present invention. 5 is a plan view of the main surface of a cleaning head provided in the tunnel cleaning apparatus according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 and 3, illustration of part of the moving means constituting the tunnel cleaning apparatus is omitted. 2, 3 and 4 show a cross section of the inner wall surface WS of the tunnel to facilitate understanding of the orientation of the cleaning head 17 with respect to the inner wall surface WS of the tunnel during tunnel cleaning.

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、上記研掃装置本体を搭載するベースプレート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が設置されている。また、ベースプレート10上には、当該ベースプレート10上に立設されたロッド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。 As shown in detail in FIGS. 2 and 3, the tunnel cleaning device M comprises a base plate 10 on which the main body of the cleaning device is mounted, and a moving means 11 for moving the base plate 10 in the horizontal direction. A holding frame 12 is installed on the base plate 10 to hold the rod 15 in a vertically extendable state. An air cylinder 13 is installed on the base plate 10 for vertically moving a rod 15 erected on the base plate 10 . The air cylinder 13 is arranged in the inner space of the hollow rod 15 and is held by the rod 15 in an upright state.

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。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。 A cylinder rod 13a of the air cylinder 13 is attached to a mounting plate 15-1 provided in the rod 15 in the radial direction. As a result, the rod 15 is driven by the air cylinder 13 to move up and down to press the cleaning head 17 against the inner wall surface WS of the tunnel during cleaning. The holding frame 12 is provided with two upper and lower roller pairs 16a and 16b for supporting both sides of the rod 15. As shown in FIG. Therefore, the rod 15 can move up and down while being supported by the roller pairs 16a and 16b, and can move up and down stably.

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。 As a driving means for moving the rod 15 up and down, for example, a lifting mechanism using a hydraulic cylinder or a chain may be used other than the air cylinder 13 shown in this embodiment. Also, a telescopic rod may be used and a part of the rod may be vertically moved instead of the entire rod as in the present embodiment.

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。 A turntable 14 is interposed between the base plate 10 and the rod 15 (air cylinder 13). That is, the rod 15 and the air cylinder 13 are mounted on the turntable 14 mounted on the base plate 10 . The turntable 14 is rotatable in both forward and reverse directions within a horizontal plane (the main surface of the base plate 10 and the surface on which the turntable 14 is mounted) by rotating in both forward and reverse directions by the rotary motor 14m. That is, an endless chain belt (not shown) is mechanically connected to each of the rotary shaft of the rotary motor 14m and the rotary shaft of the turntable 14 via a gear or the like, and the rotary motion of the rotary motor 14m is controlled by the gear. The turntable 14 rotates in the horizontal plane by being transmitted to the rotating shaft of the turntable 14 through the etc. and the endless chain belt. By rotating the turntable 14, the cleaning head 17 can be rotated in the horizontal plane. The rotary motor 14m is, for example, an electric motor. As a result, the weight of the tunnel cleaning device M can be reduced as compared with the case where the rotary motor 14m is configured by a hydraulic motor.

ここで、図4に示すように、移動手段11は、ベースプレート10を第1の方向D1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に往復移動させる第2の移動機構部11bとを備えている。 Here, as shown in FIG. 4, the moving means 11 includes a first moving mechanism portion 11a that reciprocates the base plate 10 in the first direction D1, and a first moving mechanism portion 11a that reciprocates the base plate 10 in a first direction D1. and a second moving mechanism portion 11b for reciprocating in two directions D2.

図2および図3に示すように、ベースプレート10の裏面の四隅には車輪10aが取り付けられており、第1の移動機構部11aは、ベースプレート10が車輪10aを介して走行可能に載置される第1のレール(ベースプレート搭載部)11a-1と、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に往復移動させるモータ(第1の駆動体)11a-2とを備えている。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。また、モータ11a-2は、例えば、正逆両方向に回動自在になっている。このモータ11a-2は第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。 As shown in FIGS. 2 and 3, wheels 10a are attached to the four corners of the back surface of the base plate 10, and the base plate 10 is mounted on the first moving mechanism 11a so as to be able to travel via the wheels 10a. Equipped with a first rail (base plate mounting portion) 11a-1 and a motor (first driver) 11a-2 for reciprocating the base plate 10 on the first rail 11a-1 in the first direction D1. there is The motor 11a-2 is, for example, an electric motor. As a result, the weight of the tunnel cleaning/cleaning device M can be reduced as compared with the case where the motor 11a-2 is configured by a hydraulic motor. Also, the motor 11a-2 is rotatable, for example, in both forward and reverse directions. This motor 11a-2 is installed at one end of the first rail 11a-1, and rotates at the other end of the first rail 11a-1 with a sprocket 11a-3a attached to the rotating shaft of the motor 11a-2. A chain 11a-4 is stretched between the freely installed sprockets 11a-3b. Furthermore, the tip of a transmission rod 10b extending from the lower surface of the base plate 10 is fixed to the chain 11a-4. Therefore, when the chain 11a-4 rotates in the circumferential direction due to the rotation of the motor 11a-2, the transmission rod 10b moves in the first direction D1, and accordingly the base plate 10 runs on the first rail 11a-1. to move in the first direction D1.

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。 Wheels (not shown) are attached to four ends of the first rail 11a-1, the plane of rotation of which is perpendicular to the extending direction of the first rail 11a-1. As shown in FIG. 4, tie rods 11a-5 forming a rectangular frame together with the first rail 11a-1 are installed at both ends of the first rail 11a-1.

そして、第2の移動機構部11bは、第1のレール11a-1が車輪を介して走行可能に載置される第2のレール11b-1と、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に往復移動させるモータ(第2の駆動体)11b-2とを備えている。また、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、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。また、モータ11b-2も、例えば、正逆両方向に回動自在になっている。このモータ11b-2は一方のタイロッド11b-3の略中央部分に設置されており、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当該シャフト11b-4が貫通する突起片11a-6aが裏面に取り付けられた連結棒11a-6が設けられている。前述したシャフト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。 The second moving mechanism portion 11b includes a second rail 11b-1 on which the first rail 11a-1 is mounted so as to be able to travel via wheels, and a first rail 11b-1 on the second rail 11b-1. and a motor (second driver) 11b-2 for reciprocating the rail 11a-1 in the second direction D2. In addition, tie rods 11b-3 forming a rectangular frame together with the second rail 11b-1 are installed at both ends of the second rail 11b-1. The motor 11b-2 is, for example, an electric motor. As a result, the weight of the tunnel cleaning device M can be reduced. The motor 11b-2 is also rotatable, for example, in both forward and reverse directions. This motor 11b-2 is installed substantially in the central portion of one tie rod 11b-3, and a shaft 11b-4 is attached to its rotating shaft. A bearing 11b-5 for rotatably supporting the tip of the shaft 11b-4 is installed at a position facing the motor 11b-2 on the other tie rod 11b-3. Furthermore, at a position corresponding to the shaft 11b-4 in the first moving mechanism portion 11a, a projecting piece 11a-6a that connects the pair of first rails 11a-1 and penetrates the shaft 11b-4 is provided on the back surface. There is an attached connecting rod 11a-6. A male screw is formed on the shaft 11b-4 described above, and a female screw to be screwed with the male screw is formed on the projecting piece 11a-6a through which the shaft 11b-4 penetrates. Therefore, when the shaft 11b-4 is rotated by the motor 11b-2, the rotary motion is converted into linear motion by the connecting rod 11a-6, whereby the first rail 11a-1 runs on the second rail 11b-1. to move in the second direction D2.

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。 In addition, the moving means 11 is not limited to the one shown in FIG. 4, and various structures can be adopted as long as the base plate 10 can be moved in the horizontal direction.

ここで、図4に示すように、移動手段11を構成する第2の移動機構部11bの第2のレール11b-1の台部(またはタイロッド11b-3)において、内壁面WSに対向する2つの角部には、例えば、センサ(検出手段)SL1,SL2(SL)が設置されている。 Here, as shown in FIG. 4, at the base portion (or tie rod 11b-3) of the second rail 11b-1 of the second moving mechanism portion 11b that constitutes the moving means 11, 2 For example, sensors (detection means) SL1 and SL2 (SL) are installed at the two corners.

このセンサSL1,SL2は、各センサSL1,SL2から内壁面WSまでの距離を計測するための検出手段であり、例えば、図示しない発光部および受光部を備える非接触型の光センサで構成されている。センサSL1,SL2の発光部からは、例えば、レーザ光LLが放射されるようになっている。 The sensors SL1 and SL2 are detecting means for measuring the distance from the sensors SL1 and SL2 to the inner wall surface WS, and are composed of, for example, non-contact optical sensors having a light emitting portion and a light receiving portion (not shown). there is For example, laser light LL is emitted from the light emitting portions of the sensors SL1 and SL2.

そして、本実施の形態のトンネル研掃装置Mにおいては、各センサSL1,SL2の発光部から放射されたレーザ光LLをトンネルの内壁面WSに照射したときに内壁面WSから反射される反射光RLをセンサSL1,SL2の受光部で受光し、そこで得られた検出情報に基づいて各センサSL1,SL2から内壁面WSまでの距離を算出し、その算出結果に基づいてトンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平面視での平行度を算出することが可能になっている。トンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平面視での平行度は、上から見たときのトンネルの内壁面WSに対するトンネル研掃装置M(具体的には、例えば、第1のレール11a-1)の傾斜角度で表される。 In the tunnel cleaning apparatus M of the present embodiment, when the inner wall surface WS of the tunnel is irradiated with the laser light LL emitted from the light emitting portions of the sensors SL1 and SL2, reflected light is reflected from the inner wall surface WS. RL is received by the light receiving portions of the sensors SL1 and SL2, the distance from each of the sensors SL1 and SL2 to the inner wall surface WS is calculated based on the detection information obtained there, and the tunnel cleaning device M and the It is possible to calculate the parallelism in a plan view with the inner wall surface WS. The parallelism between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS in plan view is the tunnel cleaning device M (specifically, for example, the first rail 11a- It is represented by the inclination angle of 1).

なお、センサSL1,SL2の数は2個に限定されるものではなく、例えば、3個以上でも良い。また、センサSL1,SL2の設置箇所も上記箇所に限定されるものではなく種々変更可能である。また、トンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平行度を算出するための構成については後述する。 The number of sensors SL1 and SL2 is not limited to two, and may be three or more, for example. Moreover, the locations where the sensors SL1 and SL2 are installed are not limited to the locations described above, and can be changed in various ways. A configuration for calculating the parallelism between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS will be described later.

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、取付台(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、取付台17a、アーム部17rおよびエアシリンダ17pについて順に説明する。 In this embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, a cleaning head 17 for cleaning the inner wall surface WS of the tunnel is detachably attached to the tip of the rod 15 described above. ing. The cleaning head 17 includes a mounting base (mounting portion) 17a, an arm portion (swing portion) 17r, and an air cylinder 17p. The mounting base 17a, the arm portion 17r and the air cylinder 17p will be described in order below.

研掃ヘッド17の取付台17aは、トンネルの内壁面WSに対向する主面と、その裏側の裏面とを有している。この取付台17aの主面には、図2、図3および図5に示すように、研掃機(研掃部)17bと、キャスタ17cと、第1のリングブラシ(第1の遮蔽部材)17s-1と、第2のリングブラシ(第2の遮蔽部材)17s-2とが設置され、取付台17aの裏面側において取付台17aの長手方向の両端には、2枚の回動板17a-1が取付台17aと一体的に立設されている。 The mounting base 17a of the cleaning head 17 has a main surface facing the inner wall surface WS of the tunnel and a back surface on the back side thereof. As shown in FIGS. 2, 3 and 5, on the main surface of the mounting base 17a, there are provided a cleaner (abrading portion) 17b, a caster 17c, and a first ring brush (first shielding member) 17s. -1 and a second ring brush (second shielding member) 17s-2 are installed, and two rotating plates 17a- are provided at both ends of the mounting base 17a in the longitudinal direction on the back side of the mounting base 17a. 1 is erected integrally with the mounting base 17a.

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および図5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17b-1と、吸引口17b-2と、第1のリングブラシ17s-1とが同心円状に配置されている。 The grinder 17b is an abrasive injection unit that sprays an abrasive onto the inner wall surface WS of the tunnel in order to grind the deteriorated portion of the inner wall surface WS of the tunnel. Here, as shown in FIGS. 3 and 5, for example, two cleaners 17b are installed. As shown in FIG. 5, in each cleaner 17b, an injection port 17b-1, a suction port 17b-2, and a first ring brush 17s-1 are concentrically arranged from the inside to the outside. It is

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。この噴射口17b-1の後方には、図3に示すように、研削材供給管17b-3が機械的に接続されている。この研削材供給管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。 The injection port 17b-1 of the cleaner 17b is an opening for injecting the above-described abrasive, and as shown in FIG. The diameter of the injection port 17b-1 is, for example, about 80 mm. The planar shape of the injection port 17b-1 is not limited to a circular shape, and can be variously changed to, for example, an elliptical shape or an oval shape. As shown in FIG. 3, an abrasive supply pipe 17b-3 is mechanically connected behind the injection port 17b-1. The abrasive sent through the abrasive supply pipe 17b-3 is jetted from the injection port 17b-1 and sprayed onto the inner wall surface WS of the tunnel.

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。この吸引口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貯蔵装置(図示せず)へ搬送する搬送管(図示せず)が機械的に接続されている。 The suction port 17b-2 of the grinder 17b is an opening for sucking under negative pressure the peeled pieces separated from the inner wall surface WS of the tunnel by the cleaning process and the abrasive after spraying. , is formed in an annular shape in a plan view so as to surround the outer circumference of the injection port 17b-1. Behind the suction port 17b-2, a transfer pipe (not shown) is mechanically connected to transfer the peeled pieces and the abrasive sucked from the suction port 17b-2 to a storage device (not shown). there is

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ている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。 As shown in FIGS. 2 and 3, the two abrasive cleaners 17b are configured such that the injection port 17b-1 and the suction port 17b-2 of each abrasive cleaner 17b face the inner wall surface WS of the tunnel. It is installed on the mounting base 17a in a state in which it is possible to Also, as shown in FIG. 5, the two cleaners 17b are arranged side by side along the cleaning direction. When the side surface of the mount 17a is viewed from the left or right side of FIG. Although they are lapped, they are arranged in a state of being shifted from each other in a direction intersecting (perpendicular to) the direction in which the cleaners 17b, 17b are arranged side by side. The injection width of the abrasive is set by the displacement of the injection ports 17b-1, 17b-1. In this embodiment, the overlap dimension of the injection ports 17b-1, 17b-1 of the two grinders 17b, 17b is, for example, 40 mm. is jetted in a width of 120 mm (=80 mm×2-40 mm). However, these numerical values are merely examples, and the present invention is not restricted to these numerical values.

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。 The number of installed cleaners 17b can be freely set, and may be one or three or more. Further, when three or more abrasive cleaners 17b are provided, the abrasive cleaners 17b may be arranged in a zigzag pattern along the direction in which the abrasive cleaners 17b are arranged side by side, or may not be arranged so as to be mutually shifted. Further, the cleaner 17b may be of a water jet type that cleans and cleans the inner wall surface WS of the tunnel with a pressurized stream of water instead of the abrasive injection type as in the present embodiment.

また、図2、図3および図5に示すように、キャスタ17cは、研掃作業に際して、取付台17a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に示すように、例えば、取付台17a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。 Further, as shown in FIGS. 2, 3 and 5, the caster 17c secures a constant space between the main surface of the mounting base 17a and the inner wall surface WS of the tunnel during the cleaning operation. They are members for moving the head 17 along the inner wall surface WS, and as shown in FIG. During cleaning, the caster 17c is in contact with the inner wall surface WS of the tunnel, so that the mount 17a and the inner wall surface WS of the tunnel are kept at a constant distance, and the caster 17c moves along with the movement of the cleaning head 17. It rotates along the inner wall surface WS of the. The wheel portion of the caster 17c is made of, for example, rubber or plastic such as urethane or nylon. As a result, the inner wall surface WS is not scratched or damaged when the caster 17c comes into contact with the inner wall surface WS, and the weight of the caster 17c can be reduced. Further, the caster 17c is configured to be rotatable by 360° within the main surface of the mount 17a (that is, within the polishing surface of the inner wall surface WS). As a result, the degree of freedom in the moving direction of the cleaning head 17 can be improved during cleaning. The number of casters 17c, mounting positions, materials, etc. are not limited to those described above, and can be changed in various ways.

また、図2、図3および図5に示すように、第1のリングブラシ17s-1は、剥離片や研削材等のような飛散物が、取付台17a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、図5に示すように、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。 In addition, as shown in FIGS. 2, 3 and 5, the first ring brush 17s-1 allows scattered matter such as flakes and abrasives to leak outward from the main surface of the mount 17a. As shown in FIG. 5, it is formed in an annular shape in plan view so as to surround the outer periphery of each cleaner 17b.

また、図2、図3および図5に示すように、第2のリングブラシ17s-2は、上記飛散物が取付台17aの主面より外方に漏れるのを遮蔽するための遮蔽部材であり、図5に示すように、2台の研掃機17b,17bの一群を取り囲むように平面視で、例えば、矩形枠状に形成されている。このように第2のリングブラシ17s-2を設けることで、上記飛散物が外部に漏れるのをより一層抑制または防止することができる。 As shown in FIGS. 2, 3 and 5, the second ring brush 17s-2 is a shielding member for shielding the scattered matter from leaking outward from the main surface of the mount 17a. As shown in FIG. 5, it is formed in, for example, a rectangular frame shape in a plan view so as to surround a group of two cleaners 17b, 17b. By providing the second ring brush 17s-2 in this way, it is possible to further suppress or prevent the scattered matter from leaking to the outside.

このような第1のリングブラシ17s-1および第2のリングブラシ17s-2は、着脱自在の状態で取付台17aに取り付けられている。したがって、第1のリングブラシ17s-1や第2のリングブラシ17s-2が劣化したら交換すればよいので、第1のリングブラシ17s-1や第2のリングブラシ17s-2の寿命によって研掃ヘッド17の寿命が決められてしまうこともない。なお、図2および図3においては、研掃機17bを見易くするため、第1のリングブラシ17s-1および第2のリングブラシ17s-2を断面図で示した。 The first ring brush 17s-1 and the second ring brush 17s-2 are detachably attached to the mount 17a. Therefore, if the first ring brush 17s-1 or the second ring brush 17s-2 deteriorates, they can be replaced, so the cleaning can be performed depending on the service life of the first ring brush 17s-1 or the second ring brush 17s-2. The life of the head 17 is also not determined. In FIGS. 2 and 3, the first ring brush 17s-1 and the second ring brush 17s-2 are shown in cross-section for easy viewing of the cleaner 17b.

次に、図2および図3に示すように、上記したアーム部17rは、取付台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の裏面に対向する主面と、その裏側のロッド15の先端面に対向する裏面とを有している。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17r-3が設けられている。 Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the arm portion 17r is a swinging portion that supports the mount 17a in a swingable state, and includes a base plate 17r-1. The base plate 17r-1 has a main surface facing the rear surface of the mount 17a and a rear surface facing the tip surface of the rod 15 on the rear side. Two first support plates 17r-2 extending in a direction perpendicular to the main surface of the base plate 17r-1 are provided at both longitudinal ends of the base plate 17r-1 on the main surface of the base plate 17r-1. Two second support plates 17r-3 are provided on the rear surface of the base plate 17r-1 and extend in the direction orthogonal to the rear surface of the base plate 17r-1 at the center in the longitudinal direction of the base plate 17r-1. is provided.

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、上記した取付台17aの2枚の回動板17a-1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(第1の揺動部)17r-2と、取付台17aの回動板(第1の揺動部)17a-1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。 The two first support plates 17r-2 of the arm portion 17r extend obliquely with respect to the rod 15 and overlap the two rotating plates 17a-1 of the mounting base 17a in plan view. ing. A first support plate (first swinging portion) 17r-2 of the arm portion 17r and a rotating plate (first swinging portion) 17a-1 of the mount 17a are arranged so as to pass through them. They are rotatably connected to each other by a provided fastening member (first swing portion) 17x-1. Thus, the mount 17a is attached to the arm portion 17r so as to be swingable in the first swing direction RR1 (see FIG. 2). Further, the first support plate 17r-2 of the arm portion 17r extends obliquely with respect to the extending direction of the rod 15, so that the mount 17a is attached obliquely upward to the rod 15. As shown in FIG. As a result, the main surface side of the cleaner 17b can be pressed with a large pressing force against the inner wall surface WS of the tunnel formed into a curved surface shape during the cleaning process.

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(第2の揺動部)17r-3と、凸部(第2の揺動部)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およびアーム部17r)は、第1の揺動方向に交差(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。 On the other hand, the tip surfaces of the two second support plates 17r-3 of the arm portion 17r are arcuate. Between the two second support plates 17r-3, one protrusion 15-2 formed on the tip surface of the rod 15 is interposed. The tip end face of this projection 15-2 is also formed in an arc shape. The two second support plates (second swinging portion) 17r-3 and the convex portion (second swinging portion) 15-2 are fastening members provided so as to pass through them. (Second rocking portion) 17x-2 are connected to each other in a rotatable state. As a result, the cleaning head 17 (mounting base 17a and arm portion 17r) can swing in a second swinging direction RR2 (see FIG. 3) intersecting (perpendicular to) the first swinging direction. 15 is attached. The fastening member 17x-2 is removable, and the cleaning head 17 can be removed by removing the fastening member 17x-2.

したがって、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の揺動方向および第2の揺動方向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。 Therefore, according to the present embodiment, the cleaning head 17 can be swung in the first swinging direction and the second swinging direction following the curved inner wall surface WS of the tunnel. Therefore, the inner wall surface WS can be satisfactorily cleaned.

次に、図2および図3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2台の研掃機17bの背面側に設置された背面板17hの裏面側に固定した状態で、支持フレーム17eに取り付けられて反力をとるように設置されている。 Next, as shown in FIGS. 2 and 3, the air cylinder 17p is a member that supports the cleaner 17b in a vertically movable state. The air cylinder 17p is attached to the support frame 17e and reversed while the tip of the cylinder rod 17p-1 is fixed to the back side of the back plate 17h installed on the back side of the two cleaners 17b. It is set up to take power.

また、この支持フレーム17eの長手方向の両端部と背面板17hの裏面との間には、例えば、2本の伸縮ロッド17d,17dが介在されている。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るとともに、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るようになっている。 For example, two extensible rods 17d, 17d are interposed between the longitudinal ends of the support frame 17e and the rear surface of the back plate 17h. These two extensible rods 17d, 17d adjust the pressure applied from the air cylinder 17p to the two cleaners 17b to an appropriate pressure, and the pressure applied to the two cleaners 17b from the air cylinder 17p is adjusted to an appropriate pressure. The applied pressure is adjusted to be uniform.

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の主面の第1のリングブラシ17s-1および第2のリングブラシ17s-2が内壁面WSに接触するようになっている。 Also, as shown in FIG. 5, the two telescopic rods 17d, 17d are arranged in an oblique positional relationship with the air cylinder 17p at the center in the rear surface of the mount 17a. With such arrangement, the pressure applied to the two cleaners 17b can be sufficiently adjusted even by the two telescopic rods 17d, 17d. That is, since only two extensible rods 17d, 17d are required, the weight of the cleaning head 17 can be reduced. During cleaning, when the cylinder rod 17p-1 of the air cylinder 17p is extended, the caster 17c on the main surface of the mount 17a is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel, and the first ring brush on the main surface of the mount 17a is pushed. 17s-1 and the second ring brush 17s-2 are in contact with the inner wall surface WS.

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。 The casters 17c can also be pressed against the inner wall surface WS of the tunnel by adjusting the vertical position of the rod 15 with the air cylinder 13 in the rod 15 described above. In this way, when pressing only with the rod 15, the air cylinder 17p can be omitted. However, by roughly adjusting the height of the cleaning head 17 with the rod 15 and pressing the caster 17c against the inner wall surface WS of the tunnel with the air cylinder 17p, the cleaning head 17 can be easily moved to the inner wall surface with an appropriate pressure. WS can be pushed.

なお、以上説明した移動手段11、エアシリンダ13およびターンテーブル14等の動作は、図示しないコントローラを用いて、作業者により遠隔操作することができるようになっている。 The operations of the moving means 11, the air cylinder 13, the turntable 14, etc. described above can be remotely controlled by an operator using a controller (not shown).

次に、トンネル研掃装置Mの動作を制御する制御部の構成例について図6を参照して説明する。図6は本実施の形態のトンネル研掃装置の制御部の要部回路ブロック図である。 Next, a configuration example of a control section that controls the operation of the tunnel cleaning device M will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a main circuit block diagram of the controller of the tunnel cleaning apparatus of this embodiment.

制御部MCは、トンネル研掃装置Mの動作を制御する制御手段であり、CPU(Central Processing Unite)20aと、ROM(Read Only Memory)20bと、RAM(Random Access Memory)20cと、移動制御回路20d-1,20d-2と、回動制御回路20eと、検出回路20f-1,20f-2と、表示制御回路20gと、インターフェイス20hと、通信インターフェイス20iと、EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM)20jとを有している。そして、これらの各部は、バスライン20kを通じてCPU20aと電気的に接続されており、CPU20aの管理下において、インターフェイス20hや通信インターフェイス20iから送られた操作データ等に従って各部の動作が実行されるようになっている。 The control unit MC is control means for controlling the operation of the tunnel cleaning apparatus M, and includes a CPU (Central Processing Unit) 20a, a ROM (Read Only Memory) 20b, a RAM (Random Access Memory) 20c, and a movement control circuit. 20d-1, 20d-2, rotation control circuit 20e, detection circuits 20f-1, 20f-2, display control circuit 20g, interface 20h, communication interface 20i, EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) 20j and Each of these units is electrically connected to the CPU 20a through a bus line 20k, and under the control of the CPU 20a, the operation of each unit is executed according to operation data and the like sent from the interface 20h and the communication interface 20i. It's becoming

CPU20aは、表示制御回路20gおよびインターフェイス20hを通じて表示部DPおよび入力部IPに電気的に接続されているとともに、通信インターフェイス20iを通じて外部の無線通信部CCと無線で通信可能になっている。 The CPU 20a is electrically connected to the display unit DP and the input unit IP through the display control circuit 20g and the interface 20h, and can wirelessly communicate with the external wireless communication unit CC through the communication interface 20i.

ROM20bは、トンネル研掃装置Mの動作を制御するためのソフトウェア(制御プログラム)が格納されている。RAM20cは、CPU20aが動作する上で必要な各種データを格納するとともに、入力部IPまたは外部の無線通信部CCから受信したデータを一時的に格納する。そして、CPU20aは、ROM20b内の制御プログラムに従って移動制御回路20d-1,20d-2、回動制御回路20e、検出回路20f-1,20f-2、表示制御回路20g、インターフェイス20hおよび通信インターフェイス20i等の各部の動作を制御する。 The ROM 20b stores software (control program) for controlling the operation of the tunnel cleaning device M. FIG. The RAM 20c stores various data necessary for the operation of the CPU 20a, and temporarily stores data received from the input unit IP or the external wireless communication unit CC. The CPU 20a controls the movement control circuits 20d-1 and 20d-2, the rotation control circuit 20e, the detection circuits 20f-1 and 20f-2, the display control circuit 20g, the interface 20h and the communication interface 20i according to the control program in the ROM 20b. controls the operation of each part of the

移動制御回路20d-1,20d-2は、CPU20aからの指令に基づいて、モータ11a-2,11b-2に制御信号を送信し、ベースプレート10(すなわち、研掃ヘッド17を含む上記研掃装置本体)の移動を制御する。また、回動制御回路20eは、CPU20aからの指令に基づいて、回転モータ14mに制御信号を送信し、ターンテーブル14(すなわち、研掃ヘッド17を含む上記研掃装置本体)の回動動作を制御する。 The movement control circuits 20d-1 and 20d-2 transmit control signals to the motors 11a-2 and 11b-2 based on commands from the CPU 20a, and the base plate 10 (that is, the above-described cleaning device including the cleaning head 17). main body) movement. In addition, the rotation control circuit 20e transmits a control signal to the rotation motor 14m based on a command from the CPU 20a to rotate the turntable 14 (that is, the main body of the cleaning cleaning apparatus including the cleaning cleaning head 17). Control.

検出回路20f-1,20f-2は、CPU20aの制御下において、センサSL1,SL2の発光部から内壁面WSに向かってレーザ光LL(図4等参照)を照射するとともに、センサSL1,SL2の受光部で受光され光信号から電気信号に変換されたアナログ信号をデジタル信号に変換してCPU20aに送信する。そして、本実施の形態においてCPU20aは、検出回路20f-1,20f-2から送られたデジタル信号に基づいて、各センサSL1,SL2から内壁面WSまでの距離を算出し、その算出結果に基づいてトンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平面視での平行度(上記した傾斜角度)を算出する。さらに、CPU20aは、当該平行度の算出結果が許容値を超えるか否かを判定し、その判定結果から当該平行度が許容値の範囲内の場合は、移動制御回路20d-1,20d-2および回動制御回路20eを通常モードで制御する。一方、当該平行度が許容値を超える場合は、移動制御回路20d-1,20d-2および回動制御回路20eを特殊モードで制御する。なお、この通常モードおよび特殊モードの制御例については後述する。 Under the control of the CPU 20a, the detection circuits 20f-1 and 20f-2 irradiate laser light LL (see FIG. 4, etc.) from the light emitting portions of the sensors SL1 and SL2 toward the inner wall surface WS. An analog signal received by the light receiving unit and converted from an optical signal to an electric signal is converted to a digital signal and transmitted to the CPU 20a. In this embodiment, the CPU 20a calculates the distance from each sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS based on the digital signals sent from the detection circuits 20f-1, 20f-2, and based on the calculation result, , the parallelism (the above-described inclination angle) between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS in a plan view is calculated. Further, the CPU 20a determines whether or not the calculation result of the parallelism exceeds the allowable value, and if the parallelism is within the allowable range from the determination result, the movement control circuits 20d-1 and 20d-2 And the rotation control circuit 20e is controlled in the normal mode. On the other hand, when the parallelism exceeds the allowable value, the movement control circuits 20d-1 and 20d-2 and the rotation control circuit 20e are controlled in a special mode. Examples of control in the normal mode and special mode will be described later.

EEPROM20jには、トンネル研掃装置Mの各種の設定データやセンサSL1,SL2からの検出データが記録される。この設定データには、トンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平面視での平行度(上記傾斜角度)が許容値の範囲内か否かを決めるための閾値のデータが含まれている。この閾値のデータは、閾値未満であれば許容値内であり、この閾値以上であれば許容値を超えていると判定するための基準となる傾斜角度値で記憶されている。この閾値のデータは、研掃環境や研掃状況等に応じて入力部IPや無線通信部CCを通じて変更することができる。 The EEPROM 20j records various setting data of the tunnel cleaning device M and detection data from the sensors SL1 and SL2. This setting data includes threshold data for determining whether or not the parallelism (the inclination angle) in a plan view between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS is within the allowable range. The threshold data is stored as a reference tilt angle value for determining that if the value is less than the threshold, the value is within the allowable value, and if the value is equal to or greater than the threshold value, the value exceeds the allowable value. This threshold data can be changed through the input unit IP and the wireless communication unit CC according to the cleaning environment, the cleaning situation, and the like.

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9を用いて説明する。図7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、図8は研掃作業時における図7の研掃ヘッドの要部拡大側面図、図9は(a),(b)は研掃前段階における移動手段および研掃ヘッドの平面図である。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。また、ここでは、図9に示すように、トンネル研掃装置Mが内壁面WSに対して略平行である場合(すなわち、通常モード)について説明する。この図9(a),(b)では図面を見易くするため、研掃ヘッド17を簡単化して示すとともに、ロッド15等の図示を省略した。 Next, an example of cleaning the inner wall surface WS of the tunnel by the tunnel cleaning apparatus M of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. FIG. FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the cleaning operation of the inner wall surface of the tunnel using the tunnel cleaning apparatus of the present embodiment, and FIG. 8 is an enlarged side view of the main part of the cleaning head of FIG. 7 during the cleaning operation. FIGS. 9(a) and 9(b) are plan views of the moving means and the cleaning head in the pre-cleaning stage. Here, the case of polishing the inner wall surface WS of a tunnel formed in a curved shape will be described. Also, here, as shown in FIG. 9, the case where the tunnel cleaning/cleaning device M is substantially parallel to the inner wall surface WS (that is, normal mode) will be described. In FIGS. 9(a) and 9(b), the cleaning head 17 is simplified and the illustration of the rod 15 and the like is omitted in order to make the drawings easier to see.

まず、図1(a)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、キャスタ17c、第1のリングブラシ17s-1および第2のリングブラシ17s-2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。また、図4に示すように、センサSL1,SL2がトンネルの内壁面WSに対向するように配置し、移動手段11の第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沿うように配置する。 First, the aerial work vehicle V shown in FIG. 1(a) is moved to the cleaning area, and laid alongside the inner wall surface WS of the tunnel. At this time, the deck portion Vb on which the tunnel cleaning device M is mounted is in a lowered state. As shown in FIG. 2, the tunnel cleaning apparatus M includes a cleaning surface of the cleaning head 17 (a surface facing the inner wall surface WS of the tunnel, which includes a cleaning device 17b, a caster 17c, and a first ring). The main surface of the mount 17a on which the brush 17s-1 and the second ring brush 17s-2 are installed faces the inner wall surface WS of the tunnel. Further, as shown in FIG. 4, the sensors SL1 and SL2 are arranged so as to face the inner wall surface WS of the tunnel, and the first direction D1 of the moving means 11 (the cleaning head 17 is moved by the first moving mechanism 11a). direction of movement) is along the extension direction of the tunnel.

続いて、図1(b)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する。その後、図9(a)に示すように、センサSL1,SL2から内壁面WSに向かってレーザ光LLを照射し、反射された反射光RLを受光することで各センサSL1,SL2から内壁面WSまでの距離を算出し、その算出結果からトンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平面視での平行度を算出し、その算出値が許容範囲内か否かを判定する。さらにその判定結果から上記した通常モードまたは特殊モードでの制御を実施する。ここでは、上記したようにトンネル研掃装置Mと内壁面WSとが平面視で略平行になっているので通常モードでの制御を実施する。通常モードでは、図9(b)に示すように、第2の移動機構部11b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。なお、ターンテーブル14(回転モータ14m)は回転させない。 Subsequently, as shown in FIG. 1(b), the deck portion Vb is raised to set the tunnel cleaning/cleaning device M at a predetermined height position. Thereafter, as shown in FIG. 9A, laser light LL is emitted from the sensors SL1 and SL2 toward the inner wall surface WS, and the reflected light RL is received from the sensors SL1 and SL2 to the inner wall surface WS. From the calculation result, the parallelism between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS in plan view is calculated, and it is determined whether or not the calculated value is within the allowable range. Further, control in the normal mode or the special mode is performed based on the determination result. Here, as described above, since the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS are substantially parallel in plan view, control is performed in the normal mode. In the normal mode, as shown in FIG. 9B, the second moving mechanism 11b horizontally moves the cleaning head 17 along the second rail 11b-1 in a direction approaching the inner wall surface WS, A cleaning head 17 is arranged near the inner wall surface WS. Note that the turntable 14 (rotating motor 14m) is not rotated.

そして、図7および図8に示すように、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7の符号R1は、この研掃段階の研掃ヘッド17の研掃高さ位置を示している。 Then, as shown in FIGS. 7 and 8, the rod 15 of the tunnel cleaning device M raises the cleaning head 17, and the two cleaners 17b are pressed by the air cylinder 17p. is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel. At this time, the casters 17c of the cleaning surface of the cleaning head 17 are pressed against the inner wall surface WS of the tunnel. Since the cleaning head 17 is installed in the RR 2 (see FIGS. 2 and 3) in a swingable state, the cleaning head 17 swings following the curved shape of the inner wall surface WS of the tunnel. , the ground surface faces the inner wall surface WS of the tunnel in an optimal state. Reference symbol R1 in FIG. 7 indicates the cleaning height position of the cleaning head 17 in this cleaning stage.

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。 Subsequently, after pressing the cleaning head 17 against the inner wall surface WS of the tunnel, while spraying the abrasive material jetted from the injection port 17b-1 of the cleaner 17b against the inner wall surface WS of the tunnel, the first moving means 11 The moving mechanism 11a moves the base plate 10 along the first rail 11a-1 to move the cleaning head 17 in the extending direction of the tunnel. As a result, the inner wall surface WS is cleaned by grinding the deteriorated portion of the tunnel.

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の第1のリングブラシ17s-1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が、さらにその外周に第2のリングブラシ17s-2を設けたことで剥離片や研削材が外部に漏れるのをより一層抑制または防止することができる。このようにして図7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。 At the same time, the suction port 17b-2 of the cleaning head 17 sucks the peeled pieces and the abrasive material so that the peeled pieces and the abrasive material do not leak to the outside. In the present embodiment, as described above, the first ring brush 17s-1 of the cleaning head 17 serves as a wall to prevent exfoliated pieces and abrasives from leaking to the outside. By providing the ring brush 17s-2, it is possible to further suppress or prevent the peeled pieces and the abrasive from leaking to the outside. In this manner, the inner wall surface WS portion at the cleaning height position R1 in FIG. 7 is cleaned along the extending direction of the tunnel.

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6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。 Next, after the cleaning process at the cleaning height position R1, the base plate 10 is moved by the second moving mechanism 11b of the moving means 11 in the tunnel cleaning device M, thereby moving the cleaning head 17 from the inner wall surface WS of the tunnel. The cleaning head 17 is moved by a predetermined amount in the second direction D2 in which the cleaning head 17 moves away from the cleaning head 17, and the cleaning cleaning head 17 is lifted by the rod 15 to the cleaning height position (that is, the cleaning height) indicated by the symbol R2 in FIG. position R1). At this time, the swing angle of the cleaning head 17 slightly changes in the horizontal direction following the curved surface at the cleaning height position R2 different from the cleaning height position R1 of the tunnel.

ここで、研掃ヘッド17を下方に移動させる場合には、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。 Here, when the cleaning head 17 is to be moved downward, the cleaning head 17 is lowered by the rod 15 and the air cylinder 17p to temporarily separate the cleaning head 17 from the inner wall surface WS of the tunnel, and then the cleaning head 17 is moved. The second moving mechanism 11b of the means 11 moves the cleaning head 17 in the second direction D2 to approach the inner wall surface WS of the tunnel. Then, the cleaning head 17 must be raised again and pressed against the inner wall surface WS of the tunnel.

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。 In contrast, when the cleaning head 17 is moved upward as in the present embodiment, the cleaning head 17 is moved in the second direction without separating the cleaning head 17 from the inner wall surface WS of the tunnel. It can be moved to D2 and lifted by the rod 15 . Therefore, the change of the height position of the cleaning head 17 can be completed in a short time compared to the case where the cleaning head 17 is moved downward. However, the inner wall surface WS of the tunnel may be cleaned while moving the cleaning head 17 downward.

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6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。 Subsequently, the cleaning head 17 is set at the cleaning height position R2, and after the cleaning head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel, the abrasive ejected from the ejection port 17b-1 of the cleaner 17b is injected into the tunnel. While spraying against the inner wall surface WS of the tunnel, the base plate 10 is moved by the first moving mechanism 11a of the moving means 11 to move the cleaning head 17 in the extension direction of the tunnel (opposite to the cleaning direction at the cleaning height position R1). direction). As a result, the inner wall surface WS portion at the cleaning height position R2 in FIG. 6 is cleaned along the extending direction of the tunnel.

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、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5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。但し、図7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。 After the cleaning process at the cleaning height position R2, the inner wall surface WS of the tunnel is cleaned by sequentially performing the cleaning process at the cleaning height positions R3 and R4 in the same procedure as described above. . As shown in FIG. 5, the width of the abrasive spray from the injection port 17b-1 of the cleaner 17b (that is, the cleaning width) is narrower than the width of the cleaning head 17. The amount of movement when the position is moved from bottom to top is the ejection width of the abrasive (120 mm in this embodiment). However, in FIG. 7, in order to avoid complication of the drawing, it is shown on the premise that the cleaning width and the width of the cleaning head 17 are the same.

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の揺動方向およびこれに交差(直交)する第2の揺動方向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。 As described above, according to this embodiment, at the tip of the rod 15 of the tunnel cleaning device M, there is provided a swingable state in the first swinging direction and in the second swinging direction crossing (perpendicular to) the first swinging direction. By providing the cleaning head 17, when cleaning the inner wall surface WS of the tunnel formed in a curved shape, the cleaning head 17 is swung to follow the curved state of the inner wall surface WS at the cleaning position. Therefore, the inner wall surface WS of the curved tunnel can be satisfactorily cleaned.

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。 Further, since the inner wall surface WS of the tunnel, which is formed in a curved shape, can be cleaned by the tunnel cleaning device M, the cleaning time and cost can be greatly reduced compared to the manual cleaning of the inner wall surface WS of the tunnel. can be reduced to

ところで、トンネルの内壁面WSを研掃するために高所作業車Vをトンネルの内壁面WSに横付けしたときに、トンネルの内壁面WSに対して高所作業車Vが平面視で若干斜めに配置されてしまう場合がある。この場合、トンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17の研掃面を平行に対向させることができない。また、トンネル研掃装置Mの第1のレール11a-1とトンネルの内壁面WSとが平面視で平行になっていないので、第1のレール11a-1に沿って研掃ヘッド17を移動させると、研掃ヘッド17が内壁面WSに沿って平行に移動せず、研掃ヘッド17の移動に伴って内壁面WSから離れたり、逆に内壁面WSに接近し過ぎて移動できなくなったりしてしまう。したがって、トンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17を適度に押圧した状態で移動させることができなくなってしまうので、トンネルの内壁面WSに対して良好な研掃処理を施すことができなくなってしまう場合がある。 By the way, when the aerial work vehicle V is placed alongside the inner wall surface WS of the tunnel in order to clean the inner wall surface WS of the tunnel, the aerial work vehicle V is slightly oblique to the inner wall surface WS of the tunnel in plan view. It may be placed. In this case, the cleaning surface of the cleaning head 17 cannot face the inner wall surface WS of the tunnel in parallel. Since the first rail 11a-1 of the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS of the tunnel are not parallel in plan view, the cleaning head 17 is moved along the first rail 11a-1. As a result, the cleaning head 17 does not move parallel to the inner wall surface WS, and moves away from the inner wall surface WS as the cleaning head 17 moves. end up Therefore, it becomes impossible to move the cleaning head 17 in a state of being appropriately pressed against the inner wall surface WS of the tunnel. may be lost.

そこで、この場合、本実施の形態においては、上記した特殊モードでの制御を実施する。以下、本実施の形態のトンネル研掃装置Mにおける特殊モードでの動作例について図10~図12を参照して説明する。図10(a),(b)は、研掃前段階における移動手段および研掃ヘッドの平面図、図11(a),(b)は研掃時における移動手段および研掃ヘッドの平面図、図12(a)は研掃時における移動手段および研掃ヘッドの平面図、図12(b)は研掃時における研掃ヘッドの軌跡を示した平面図である。 Therefore, in this case, in the present embodiment, control is performed in the special mode described above. An operation example in the special mode of the tunnel cleaning apparatus M of the present embodiment will be described below with reference to FIGS. 10 to 12. FIG. FIGS. 10(a) and 10(b) are plan views of the moving means and the cleaning head in the pre-cleaning stage, FIGS. 11(a) and 11(b) are plan views of the moving means and the cleaning head during cleaning; FIG. 12(a) is a plan view of the moving means and the cleaning head during cleaning, and FIG. 12(b) is a plan view showing the trajectory of the cleaning head during cleaning.

なお、図10~図12ではトンネル研掃装置Mと内壁面WSとが略平行になっていない場合の例として、平面で視たときに第1のレール11a-1と内壁面WSとが研掃方向(図10~図12の上から下に向かう方向)に沿って次第に離間する場合が示されている。また、図10~図12では図面を見易くするため、研掃ヘッド17を簡単化して示すとともに、ロッド15等の図示を省略した。また、図12(b)では図面を見易くするため第2の移動機構部11bの図示を省略した。また、図11および図12においては、第1のレール11a-1の位置の変化を分かり易くするために座標X0,X1を示した。 In FIGS. 10 to 12, as an example of the case where the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS are not substantially parallel, the first rail 11a-1 and the inner wall surface WS are not polished when viewed from above. The case of gradual spacing along the sweeping direction (from top to bottom in FIGS. 10-12) is shown. 10 to 12, the cleaning head 17 is simplified and the illustration of the rod 15 and the like is omitted in order to make the drawings easier to see. Also, in FIG. 12(b), the illustration of the second moving mechanism portion 11b is omitted in order to make the drawing easier to see. Also, in FIGS. 11 and 12, coordinates X0 and X1 are shown to facilitate understanding of changes in the position of the first rail 11a-1.

まず、上記したように高所作業車Vを研掃エリアに配置した後、図10(a)に示すように、各センサSL1,SL2から内壁面WSに向かってレーザ光LLを照射し、反射した反射光RLを受光することで各センサSL1,SL2から内壁面WSまでの距離を算出し、その算出結果からトンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平面視での平行度を算出し、その算出値が許容範囲内か否かを判定する。ここでは、当該平行度が許容範囲を超えると判定される。 First, after the aerial work vehicle V is arranged in the cleaning area as described above, as shown in FIG. By receiving the reflected light RL, the distance from each sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS is calculated, and from the calculation result, the parallelism between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS in a plan view is calculated, It is determined whether or not the calculated value is within the allowable range. Here, it is determined that the parallelism exceeds the allowable range.

続いて、図10(b)に示すように、上記したトンネル研掃装置Mと内壁面WSとの平行度の算出結果に基づいて、ターンテーブル14の回転モータ14mを回動させることによって、トンネル研掃装置Mの研掃ヘッド17の研掃面が、トンネルの内壁面WSに対して略平行になるように、研掃ヘッド17の研掃面の向き方(研掃角度)を微調整する。 Subsequently, as shown in FIG. 10(b), by rotating the rotary motor 14m of the turntable 14 based on the calculation result of the parallelism between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS, the tunnel The orientation (sweeping angle) of the cleaning surface of the cleaning head 17 of the cleaning device M is finely adjusted so that the cleaning surface of the cleaning head 17 of the cleaning device M is substantially parallel to the inner wall surface WS of the tunnel. .

続いて、図11(a)に示すように、第2の移動機構部11bのモータ11b-2を駆動することによって、第1のレール11a-1(タイロッド11a-5)ごとベースプレート10(すなわち、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。なお、この段階では第1の移動機構部11aは動作させない。 Subsequently, as shown in FIG. 11(a), by driving the motor 11b-2 of the second moving mechanism portion 11b, the base plate 10 (that is, the base plate 10) along with the first rail 11a-1 (tie rod 11a-5) is moved. The cleaning head 17) is horizontally moved along the second rail 11b-1 in a direction approaching the inner wall surface WS, and the cleaning head 17 is arranged in the vicinity of the inner wall surface WS. Note that the first moving mechanism 11a is not operated at this stage.

次いで、上記通常モードでの動作と同様に、研掃ヘッド17をトンネルの内壁面WSに押し付ける。続いて、研掃機17bの噴射口17b-1からトンネルの内壁面WSに研削材を吹き付けながら、図11(b)および図12(a)に示すように、ベースプレート10を移動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とにより、トンネルの劣化部分を研削して当該内壁面WSを研掃する。 Next, the cleaning head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel in the same manner as in the normal mode. Subsequently, while spraying the abrasive against the inner wall surface WS of the tunnel from the injection port 17b-1 of the cleaner 17b, the base plate 10 is moved as shown in FIGS. By moving the cleaning head 17 in the extending direction of the tunnel, the deteriorated portion of the tunnel is ground and the inner wall surface WS is cleaned.

ここで、この例では上記したようにトンネル研掃装置Mの第1のレール11a-1がトンネルの内壁面WSに対して斜めになっている。このため、研掃処理に際して、通常モードと同様に第1の移動機構部11aのモータ11a-2のみを駆動して研掃ヘッド17を第1のレール11a-1に沿って研掃方向(図10~図12の上から下に向かう方向)に移動させると、研掃ヘッド17が次第に内壁面WSから離れてしまう。なお、トンネルの内壁面WSに対する第1のレール11a-1の傾き方が逆の場合は、研掃ヘッド17の移動に伴い研掃ヘッド17が内壁面WSに次第に接近するので移動できなくなる。 Here, in this example, as described above, the first rail 11a-1 of the tunnel cleaning device M is inclined with respect to the inner wall surface WS of the tunnel. Therefore, during the cleaning process, only the motor 11a-2 of the first moving mechanism 11a is driven to move the cleaning head 17 along the first rail 11a-1 in the cleaning direction (Fig. 10 to 12), the cleaning head 17 gradually separates from the inner wall surface WS. If the inclination of the first rail 11a-1 with respect to the inner wall surface WS of the tunnel is reversed, the cleaning head 17 gradually approaches the inner wall surface WS as the cleaning head 17 moves, and cannot move.

そこで、本実施の形態においては、研掃処理に際して、第1の移動機構部11aのモータ11a-2および第2の移動機構部11bのモータ11b-2を同時に駆動する。すなわち、第1のレール11a-1(タイロッド11a-5)ごとベースプレート10(すなわち、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(矢印Ax1,Ax2の方向)に水平に移動させるとともに、ベースプレート10(すなわち、研掃ヘッド17)を第1のレール11a-1に沿って研掃方向(矢印Ay1,Ay2の方向)に水平に移動させる。これにより、図12(b)に示すように、平面視で研掃ヘッド17を斜めに移動させる。したがって、平面視で研掃ヘッド17を内壁面WSに沿って略平行に移動させることができる。 Therefore, in the present embodiment, the motor 11a-2 of the first moving mechanism portion 11a and the motor 11b-2 of the second moving mechanism portion 11b are simultaneously driven during the cleaning process. That is, the base plate 10 (that is, the cleaning head 17) along the second rail 11b-1 along the first rail 11a-1 (tie rod 11a-5) approaches the inner wall surface WS (arrows Ax1 and Ax2). direction), and the base plate 10 (that is, the cleaning head 17) is moved horizontally along the first rail 11a-1 in the cleaning direction (directions of arrows Ay1 and Ay2). As a result, as shown in FIG. 12(b), the cleaning head 17 is obliquely moved in plan view. Therefore, the cleaning head 17 can be moved substantially parallel along the inner wall surface WS in plan view.

このように本実施の形態においては、トンネルの内壁面WSに対してトンネル研掃装置Mの第1のレール11a-1が平面視で斜めに配置されたとしても、研掃処理に際して、研掃ヘッド17を内壁面WSに対して略平行に対向させることができる上、研掃ヘッド17を当該内壁面WSに適度に押し当てた状態で移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。 As described above, in the present embodiment, even if the first rail 11a-1 of the tunnel cleaning apparatus M is arranged obliquely with respect to the inner wall surface WS of the tunnel in plan view, the cleaning process is performed. The head 17 can be opposed substantially parallel to the inner wall surface WS, and the cleaning head 17 can be moved while being pressed against the inner wall surface WS appropriately. can be ground to

(第2の実施の形態) (Second embodiment)

図13は本実施の形態の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。 FIG. 13 is a conceptual diagram showing a tunnel cleaning system to which the tunnel cleaning device of this embodiment is attached.

本実施の形態においては、高所作業車Vが前記実施の形態とは異なる。それ以外の構成は前記実施の形態と同じである。本実施の形態の高所作業車Vは、その荷台側に設けられたブームVaと、ブームVaの先端に、起伏および旋回、さらに直線的に伸縮可能な状態で設けられたデッキ部Vbとを備えている。デッキ部Vb上には上記トンネル研掃装置Mが搭載されている。トンネルの内壁面の研掃処理に際しては、ブームVaを動作させてトンネル研掃装置Mを所定の高さ(上記した研掃高さ位置R1~R4(図6参照))に設定する。 In this embodiment, the aerial work vehicle V is different from that in the above embodiment. Other configurations are the same as those of the above embodiment. The aerial work vehicle V of the present embodiment includes a boom Va provided on the loading platform side, and a deck portion Vb provided at the tip of the boom Va in a state capable of undulating, turning, and linearly expanding and contracting. I have it. The tunnel cleaning device M is mounted on the deck portion Vb. When cleaning the inner wall surface of the tunnel, the boom Va is operated to set the tunnel cleaning device M to a predetermined height (the cleaning height positions R1 to R4 (see FIG. 6)).

本実施の形態の高所作業車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。 In the aerial work vehicle V of the present embodiment, the cleaning angle of the cleaning head 17 (the angle for setting the parallelism between the cleaning surface of the cleaning cleaning head 17 and the inner wall surface of the tunnel) is set to Can be adjusted by movement.

また、トンネル研掃装置Mの移動手段11(図4参照)の構成が、ベースプレート10を第1の方向D1に移動させることができるが、第2の方向D2に移動させることができない構成の場合であっても、ブームVaにより研掃ヘッド17を第2の方向D2に移動させることができる。これ以外の効果は前記実施の形態と同じである。 Further, when the structure of the moving means 11 (see FIG. 4) of the tunnel cleaning device M is such that the base plate 10 can be moved in the first direction D1 but cannot be moved in the second direction D2. However, the boom Va can move the cleaning head 17 in the second direction D2. Other effects are the same as those of the above embodiment.

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。 The aerial work vehicle V may not be of such a telescopic boom type, but may be of a bending boom type in which the boom bends in the middle, or may be of a lifter type (mast boom type or scissors type) in which the deck portion Vb is vertically raised and lowered. .

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。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described based on the embodiments, the embodiments disclosed in this specification are illustrative in all respects and are limited to the disclosed technology. is not. That is, the technical scope of the present invention should not be construed in a restrictive manner based on the description of the above embodiments, but should be construed according to the description of the scope of claims. All modifications are included as long as they do not deviate from the description technology and equivalent technology and the gist of the claims.

上記実施の形態においては、センサSL1,SL2をトンネル研掃装置Mに設置した場合について説明したが、センサSL1,SL2の設置位置はこれに限定されるものではなく種々変更可能であり、例えば、センサSL1,SL2を高所作業車Vの一部等に設置してもよい。また、センサSL1,SL2を備える計測装置を用いて作業者がトンネル研掃装置Mとトンネルの内壁面WSとの平面視での平行度(傾斜角度)を計測し、その計測結果を図6に示した無線通信部CCや入力部IPを通じて制御部MCのEEPROM20jに伝送(記録)するようにしてもよい。 In the above embodiment, the case where the sensors SL1 and SL2 are installed in the tunnel cleaning apparatus M has been described, but the installation positions of the sensors SL1 and SL2 are not limited to this and can be variously changed. The sensors SL1 and SL2 may be installed on a part of the aerial work vehicle V or the like. In addition, the operator measures the parallelism (inclination angle) between the tunnel cleaning device M and the inner wall surface WS of the tunnel by using a measuring device equipped with the sensors SL1 and SL2, and the measurement results are shown in FIG. It may be transmitted (recorded) to the EEPROM 20j of the control unit MC through the wireless communication unit CC and the input unit IP shown.

以上の説明では、本発明の研掃装置およびその研掃装置を用いた壁面の研掃方法を、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適用できる。 In the above description, the case where the cleaning apparatus of the present invention and the method for cleaning a wall surface using the cleaning apparatus are applied to cleaning a tunnel having a curved inner wall surface is shown. It can also be applied to the cleaning of tunnels with planar inner wall surfaces and the cleaning of bridge walls of bridge piers.

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 取付台
17a-1 回動板
17b 研掃機
17b-1 噴射口
17b-2 吸引口
17b-3 研削材供給管
17c キャスタ
17s-1 第1のリングブラシ
17s-2 第2のリングブラシ
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
17h 背面板
20a CPU
20b ROM
20c RAM
20d-1,20d-2 移動制御回路
20e 回動制御回路
20f-1,20f-2 検出回路
20g 表示制御回路
20h インターフェイス
20i 通信インターフェイス
20j EEPROM
20k バスライン
S 研掃システム
WS 内壁面
M トンネル研掃装置
MC 制御部
V 高所作業車
Vp パンタグラフ部
Vb デッキ部
Va ブーム
D1 第1の方向
D2 第2の方向
RR1 第1の揺動方向
RR2 第2の揺動方向
SL1,SL2 センサ
DP 表示部
IP 入力部
CC 無線通信部
10 Base plate 10a Wheel 10b Transmission rod 11 Moving means 11a First moving mechanism 11a-1 First rail 11a-2 Motors 11a-3a, 11a-3b Sprocket 11a-4 Chain 11a-5 Tie rod 11a-6 Connecting rod 11a -6a projecting piece 11b second moving mechanism portion 11b-1 second rail 11b-2 motor 11b-3 tie rod 11b-4 shaft 11b-5 bearing 12 holding frame 13 air cylinder 13a cylinder rod 14 turntable 14m rotary motor 15 Rod 15-1 Mounting plate 15-2 Protrusions 16a, 16b Roller pair 17 Grinding head 17a Mounting base 17a-1 Rotary plate 17b Grinding machine 17b-1 Injection port 17b-2 Suction port 17b-3 Abrasive supply pipe 17c caster 17s-1 first ring brush 17s-2 second ring brush 17r arm portion 17r-1 base plate 17r-2 first support plate 17r-3 second support plate 17x-1 fastening member 17x-2 Fastening member 17p Air cylinder 17p-1 Cylinder rod 17d Telescopic rod 17e Support frame 17h Rear plate 20a CPU
20b ROM
20c RAM
20d-1, 20d-2 movement control circuit 20e rotation control circuit 20f-1, 20f-2 detection circuit 20g display control circuit 20h interface 20i communication interface 20j EEPROM
20k Bus line S Cleaning system WS Inner wall surface M Tunnel cleaning device MC Control unit V Aerial work vehicle Vp Pantograph unit Vb Deck unit Va Boom D1 First direction D2 Second direction RR1 First rocking direction RR2 Second 2 swing directions SL1, SL2 sensor DP display unit IP input unit CC wireless communication unit

Claims (4)

壁面を研掃する研掃ヘッドを備える研掃装置本体と、
前記研掃装置本体を搭載するベースプレートと、
前記ベースプレートを搭載するベースプレート搭載部を備え、前記ベースプレート搭載部の搭載面に沿って前記ベースプレートを移動させる移動手段と、
前記研掃装置本体と前記ベースプレートとの間に備えられ、前記研掃装置本体を搭載する搭載面内に沿って前記研掃装置本体を回動自在の状態で搭載するターンテーブルと、
前記ターンテーブルを水平面内において正逆両方向に回転させる回転モータとを備え、
前記移動手段は、
前記ベースプレートを第1の方向に往復移動させる第1の移動機構部と、
前記第1の方向に対して交差する第2の方向に前記ベースプレートを往復移動させる第2の移動機構部とを備え、
前記第1の移動機構部は、
前記ベースプレートが走行可能に載置される第1のレールと、
前記第1のレール上の前記ベースプレートを前記第1の方向に往復移動させる第1の駆動体とを備え、
前記第2の移動機構部は、
前記第1のレールが走行可能に載置される第2のレールと、
前記第2のレール上の前記第1のレールを前記第2の方向に往復移動させる第2の駆動体とを備え、
前記壁面の研掃に際して前記壁面に対して前記研掃装置本体が平面視で斜めに配置されたときに、前記研掃ヘッドの研掃面が前記壁面に対して平行になるように前記回転モータで前記ターンテーブルを回転させるとともに、前記研掃ヘッドが前記壁面に対して平行に移動するように前記第1の駆動体および前記第2の駆動体の動作を制御する制御手段を備えることを特徴とする研掃装置。
a cleaning device main body including a cleaning head for cleaning a wall surface;
a base plate on which the main body of the cleaning device is mounted;
a moving means comprising a base plate mounting portion for mounting the base plate, and for moving the base plate along a mounting surface of the base plate mounting portion ;
a turntable provided between the cleaning device main body and the base plate, on which the cleaning device main body is rotatably mounted along a mounting surface on which the cleaning device main body is mounted;
a rotary motor that rotates the turntable in both forward and reverse directions in a horizontal plane ;
The moving means
a first movement mechanism that reciprocates the base plate in a first direction;
a second movement mechanism that reciprocates the base plate in a second direction that intersects with the first direction;
The first movement mechanism section includes:
a first rail on which the base plate is drivably mounted;
a first driver for reciprocating the base plate on the first rail in the first direction;
The second moving mechanism unit is
a second rail on which the first rail is movably mounted;
a second driving body that reciprocates the first rail on the second rail in the second direction;
When the main body of the cleaning device is obliquely arranged with respect to the wall surface when the wall surface is cleaned, the rotary motor is arranged so that the cleaning surface of the cleaning head is parallel to the wall surface. and a control means for controlling the operation of the first driving body and the second driving body so that the cleaning head moves parallel to the wall surface while rotating the turntable. and cleaning device.
前記研掃装置本体は、前記研掃装置本体から前記壁面までの距離を検出する検出手段を複数個備え、
前記制御手段は、前記検出手段で得られた検出情報より前記研掃装置本体と前記壁面との平面視での傾斜角度を算出して前記第1の駆動体および前記第2の駆動体の動作を制御することを特徴とする請求項1記載の研掃装置。
The cleaning device main body includes a plurality of detection means for detecting the distance from the cleaning device main body to the wall surface,
The control means calculates an inclination angle between the main body of the cleaning device and the wall surface in plan view from the detection information obtained by the detection means, and operates the first driving body and the second driving body. 2. The cleaning and cleaning apparatus according to claim 1, wherein is controlled.
前記研掃装置本体は、
前記研掃ヘッドを揺動自在の状態で支持するロッドと、
前記ロッドを上下動させる駆動手段と、
前記ロッドを保持する保持手段とを備えることを特徴とする請求項2記載の研掃装置。
The main body of the cleaning device is
a rod that supports the cleaning head in a swingable state;
a driving means for moving the rod up and down;
3. A cleaning and cleaning apparatus according to claim 2 , further comprising holding means for holding said rod .
請求項3記載の研掃装置を用いた壁面の研掃方法であって、A method for cleaning a wall surface using the cleaning device according to claim 3,
前記検出手段により当該検出手段から前記壁面までの距離を計測して前記研掃装置本体と前記壁面との平面視での傾斜角度を算出し、measuring a distance from the detection means to the wall surface by the detection means to calculate an inclination angle in plan view between the main body of the cleaning device and the wall surface;
前記回転モータで前記ターンテーブルを回転させて前記研掃ヘッドの研掃面を前記壁面に対して平面視で平行にし、rotating the turntable with the rotary motor to make the cleaning surface of the cleaning head parallel to the wall surface in plan view;
前記第1のレールを前記壁面に接近する方向に水平に移動させ、前記駆動手段で前記ロッドを駆動して前記研掃ヘッドを前記壁面に押し付け、moving the first rail horizontally in a direction approaching the wall surface, and driving the rod by the driving means to press the cleaning head against the wall surface;
前記第1の駆動体で前記第1のレール上の前記ベースプレートを移動して前記研掃ヘッドを研掃方向に移動させると同時に、前記第2の駆動体で前記第2のレール上の前記第1のレールを前記壁面に接近する方向に水平に移動して、平面視で前記研掃ヘッドを前記壁面に沿って平行に移動させて当該壁面を研掃する、The base plate on the first rail is moved by the first driving body to move the cleaning head in the cleaning direction, and at the same time, the second driving body on the second rail is moved by the second driving body. 1 rail is horizontally moved in a direction approaching the wall surface, and the cleaning head is moved in parallel along the wall surface in plan view to clean the wall surface;
ことを特徴とする壁面の研掃方法。A method for cleaning a wall surface, characterized by:
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