JP7406296B2 - Cleaning equipment and method for cleaning tunnel inner walls - Google Patents

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Description

本発明は、研掃装置およびトンネル内壁面の研掃方法に関し、トンネルの湾曲した内壁面の補修工事に適用して有効な技術に関するものである。 The present invention relates to a cleaning device and a method for cleaning an inner wall surface of a tunnel, and relates to a technique that is effective when applied to repair work on a curved inner wall surface of a tunnel.

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 built on expressways and local roads include tunnels with a rectangular cross section using box culverts, etc., and tunnels with a circular or horseshoe-shaped cross section using curved segments. The former tunnel has a flat ceiling and walls, while the latter tunnel has a curved surface.

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研掃処理(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 specified period of time has elapsed since the start of service, tunnels undergo a cleaning process (base treatment) that involves scraping off the deteriorated surface, roughening the surface, and removing the paint film, followed by surface treatment that involves applying a concrete modifier. Construction work is carried out.

なお、研掃装置については、例えば特許文献1(特開2017-040103号公報)に記載のように、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知られている。 As for the cleaning device, a tunnel ceiling surface cleaning device for cleaning a tunnel ceiling surface is known, for example, as described in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-040103).

特開2017-040103号公報JP 2017-040103 Publication

トンネル補修工事における研掃処理においては、トンネル研掃装置が搭載されたトラック等をトンネル内の研掃位置まで走行させて停車した後、トンネル研掃装置の研掃ヘッドをトンネル研掃装置の昇降装置によってトンネル内壁面の研掃位置まで上昇させ、トンネル内壁面に押し当ててからトンネル内壁面に沿って水平に移動(走行)することでトンネル内壁面を研掃している。 During the cleaning process in tunnel repair work, a truck equipped with a tunnel cleaning device is driven to a cleaning position in the tunnel and stopped, and then the polishing head of the tunnel cleaning device is moved up and down the tunnel cleaning device. The device is raised to a cleaning position on the tunnel inner wall surface, pressed against the tunnel inner wall surface, and then moved (traversed) horizontally along the tunnel inner wall surface, thereby cleaning the tunnel inner wall surface.

研掃ヘッドは、トンネル内壁面を研掃するための機器であり、鉛直棒状の支持ロッドによって支持されている。この支持ロッドは、上下動自在の状態で保持フレーム内に収納されている。研掃ヘッドを昇降させる昇降装置は、保持フレーム内に設置されたエアシリンダで構成されている。このエアシリンダのシリンダロッドは支持ロッドの下部と接続されており、エアシリンダに供給されるエアの量を調節することにより研掃ヘッドを昇降させている。 The cleaning head is a device for cleaning the inner wall surface of the tunnel, and is supported by a vertical support rod. This support rod is housed within the holding frame in a vertically movable state. The elevating device for elevating and lowering the polishing head is composed of an air cylinder installed within the holding frame. The cylinder rod of this air cylinder is connected to the lower part of the support rod, and the cleaning head is raised and lowered by adjusting the amount of air supplied to the air cylinder.

このようなトンネル研掃装置により、湾曲したトンネル内壁面に沿って研掃ヘッドを走行(水平に移動)させてトンネル内壁面を研掃する。そして、走行端まで到達したならば、研掃ヘッドをトンネル内壁面から離れる方向に移動(横行)させておいてエアシリンダを伸長させ、研掃ヘッドを上昇させて次の研掃高さに移動させ、新たな研掃ラインを走行して研掃を行う。このような研掃ヘッドの走行方向への移動による研掃と横行方向への移動による研掃ラインの変更とを繰り返しなら研掃作業が行われる。 Such a tunnel cleaning device cleans the tunnel inner wall surface by moving the polishing head (moves horizontally) along the curved tunnel inner wall surface. When it reaches the end of the travel, the cleaning head is moved in a direction away from the tunnel inner wall surface (traversing), the air cylinder is extended, and the cleaning head is raised to move to the next cleaning height. and run on a new grinding line to perform the grinding. The cleaning work is performed by repeating such cleaning by moving the polishing head in the running direction and changing the polishing line by moving it in the transverse direction.

ここで、横行に際しては、研掃が終了した研掃ラインとこれから研掃を行う研掃ラインの2つのラインの間隔が開いて研掃されない領域が発生することのないように、ライン変更時において研掃ヘッドを伸長させるエアシリンダのロッドのストローク管理が重要になる。 Here, when changing the line, in order to prevent the gap between the two lines, the one that has finished cleaning and the one that will be polished from now on, from becoming unpolished, to avoid creating an area that will not be polished. Stroke management of the air cylinder rod that extends the polishing head is important.

しかしながら、エアシリンダに対するエアの供給を制御することでロッドのストロークを精度よく制御することは困難である。一方、エアシリンダに換えてモータで昇降装置を構成すれば、モータの回転数を制御することでストロークを高精度に制御することができるものの、ロッドを必要な高さまで伸長させるには一定の時間を要することから、横行後に直ちに研掃ヘッドを走行させて次の研掃ラインの作業を開始することができない。 However, it is difficult to accurately control the stroke of the rod by controlling the supply of air to the air cylinder. On the other hand, if the lifting device is configured with a motor instead of an air cylinder, the stroke can be controlled with high precision by controlling the rotation speed of the motor, but it takes a certain amount of time to extend the rod to the required height. Therefore, it is not possible to immediately run the polishing head after traversing and start work on the next polishing line.

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、トンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの研掃高さを精度よく且つ速やかに変更することができる技術を提供することを目的とする。 The present invention was made from the above-mentioned technical background, and an object of the present invention is to provide a technique that can accurately and quickly change the cleaning height of a cleaning head provided in a tunnel cleaning device. purpose.

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、トンネルの湾曲した内壁面を研掃する研掃ヘッド、前記研掃ヘッドを昇降する第1の昇降手段、前記第1の昇降手段を昇降する第2の昇降手段を備えた研掃装置本体と、前記研掃装置本体を搭載し、前記内壁面に対して接近および離間する第1の水平方向および前記第1の水平方向に交差する第2の水平方向に移動する移動手段を備えた架台と、前記研掃装置本体および前記移動手段の動作制御を行う制御手段とを有し、前記第1の昇降手段および前記第2の昇降手段のうちの一方の昇降手段が、駆動源としてエアコンプレッサを用いた空圧式昇降機器により構成され、他方の昇降手段が、駆動源としてモータを用いた回転式昇降機器により構成されており、前記制御手段は、前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第2の水平方向である走行方向に移動させて前記研掃ヘッドで前記内壁面を押圧しつつ所定の研掃ラインを研掃しながら、前記回転式昇降機器を所定の高さ伸長させて前記空圧式昇降機器を前記回転式昇降機器の伸長分縮める走行工程と、前記走行工程が終了したならば、前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第1の水平方向である横行方向に移動させるとともに、前記空圧式昇降機器に圧縮空気を供給して前記研掃ヘッドを次の研掃ラインの高さに移動する横行工程と、を繰り返して前記内壁面の研掃作業を行う制御を実行する、ことを特徴とする。 In order to solve the above problems, the cleaning device of the present invention according to claim 1 includes a cleaning head for cleaning a curved inner wall surface of a tunnel, a first lifting means for lifting and lowering the cleaning head, and a first lifting device for lifting and lowering the cleaning head. a cleaning device main body equipped with a second elevating means for elevating and lowering the first elevating means; and a first horizontal direction and a first It has a pedestal including a moving means that moves in a second horizontal direction that intersects with the horizontal direction, and a control means that controls the operation of the cleaning device main body and the moving means, and the first elevating means and the moving means. One of the second lifting means is constituted by a pneumatic lifting device that uses an air compressor as a driving source, and the other lifting device is configured by a rotary lifting device that uses a motor as a driving source. The control means causes the moving means to move the main body of the polishing device in the second horizontal direction, which is the running direction, and presses the inner wall surface with the polishing head while moving the cleaning device to a predetermined cleaning line. a traveling step in which the rotary lifting device is extended to a predetermined height and the pneumatic lifting device is contracted by the extension of the rotary lifting device while cleaning; and when the traveling step is completed, the moving means Traverse movement in which the main body of the polishing device is moved in the first horizontal direction, that is, the horizontal direction, and compressed air is supplied to the pneumatic lifting device to move the polishing head to the height of the next cleaning line. The present invention is characterized in that control is executed to perform the cleaning work on the inner wall surface by repeating the steps.

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、前記架台から前記内壁面までの距離を検出する距離センサと、前記架台に備えられ、前記研掃装置本体を当該研掃装置本体の搭載面内に沿って回動させる回動手段とをさらに有し、前記制御手段は、前記距離センサの検出結果から、前記研掃ヘッドの研掃面が前記内壁面に対して平行になるように前記回動手段により前記研掃装置本体を回動させた後に、前記内壁面の研掃作業を行う制御を実行する、ことを特徴とする。 The polishing device of the present invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the cleaning device is provided with a distance sensor for detecting the distance from the mount to the inner wall surface, and the mount is equipped with a distance sensor that detects the distance from the mount to the inner wall surface. The control means further includes a rotating means for rotating the main body along the mounting surface of the polishing device main body, and the control means determines from the detection result of the distance sensor that the cleaning surface of the polishing head is within the mounting surface. The present invention is characterized in that after the rotating means rotates the main body of the cleaning device so as to be parallel to the wall surface, control is executed to perform the cleaning work on the inner wall surface.

請求項3に記載の本発明のトンネル内壁面の研掃方法は、トンネルの湾曲した内壁面を研掃する研掃ヘッド、前記研掃ヘッドを昇降する第1の昇降手段、前記第1の昇降手段を昇降する第2の昇降手段を備えた研掃装置本体と、前記研掃装置本体を搭載し、前記内壁面に対して接近および離間する第1の水平方向および前記第1の水平方向に交差する第2の水平方向に移動する移動手段を備えた架台とを有し、前記第1の昇降手段および前記第2の昇降手段のうちの一方の昇降手段が、駆動源としてエアコンプレッサを用いた空圧式昇降機器により構成され、他方の昇降手段が、駆動源としてモータを用いた回転式昇降機器により構成された研掃装置を用い、前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第2の水平方向である走行方向に移動させて前記研掃ヘッドで前記内壁面を押圧しつつ所定の研掃ラインを研掃しながら、前記回転式昇降機器を所定の高さ伸長させて前記空圧式昇降機器を前記回転式昇降機器の伸長分縮める走行工程と、前記走行工程が終了したならば、前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第1の水平方向である横行方向に移動させるとともに、前記空圧式昇降機器に圧縮空気を供給して前記研掃ヘッドを次の研掃ラインの高さに移動する横行工程と、を繰り返しながら研掃を行う、ことを特徴とする。 A method for polishing a tunnel inner wall surface according to the present invention according to claim 3 includes: a polishing head for polishing a curved inner wall surface of a tunnel; a first elevating means for elevating and lowering the cleaning head; and the first elevating and lowering means. A cleaning device main body equipped with a second elevating means for elevating and lowering the device, and a first horizontal direction in which the main body of the polishing device is mounted and which approaches and moves away from the inner wall surface and in the first horizontal direction. and a gantry having a moving means that moves in a second horizontal direction that intersects with each other, and one of the first elevating means and the second elevating means uses an air compressor as a driving source. A cleaning device is constructed of a pneumatic lifting device in which the other lifting device is a rotary lifting device using a motor as a drive source, and the moving device moves the cleaning device main body to the second While moving in a horizontal running direction and pressing the inner wall surface with the polishing head and cleaning a predetermined polishing line, the rotary lifting device is extended to a predetermined height and the pneumatic lifting device is moved. When the traveling step of retracting the equipment by the extension of the rotary lifting device and the traveling step are completed, the moving means moves the main body of the polishing device in the first horizontal direction, that is, the transverse direction, and The present invention is characterized in that cleaning is performed while repeating a traverse step of supplying compressed air to a pneumatic lifting device and moving the polishing head to the height of the next polishing line.

請求項4に記載の本発明のトンネル内壁面の研掃方法は、上記請求項3に記載の発明において、前記研掃装置を昇降させる昇降機を備え、前記横行工程において、研掃高さが前記第1の昇降手段および前記第2の昇降手段の伸長範囲内ではない場合には、前記昇降機で前記研掃装置を上昇させる、ことを特徴とする。 The tunnel inner wall surface polishing method of the present invention according to claim 4 is the invention according to claim 3, further comprising an elevator for raising and lowering the cleaning device, and in the traversing step, the cleaning height is set to the If the polishing apparatus is not within the extension range of the first elevating means and the second elevating means, the polishing device is raised by the elevating machine.

本発明においては、研掃ヘッドを走行方向に移動してトンネル内壁面を研掃する際に、回転式昇降機器で構成された昇降手段が上昇動作を行うと、空圧式昇降機器で構成された昇降手段は、エア圧が一定に保たれながら縮む。そして、トンネル内壁面から離間する横行方向に研掃ヘッドが移動すると、エアコンプレッサからエア圧を一定に保つための圧縮空気が空圧式昇降機器に供給されて上昇する。よって、当該空圧式昇降機器に取り付けられた研掃ヘッドは、トンネル内壁面に押圧されたままで、トンネル内壁面に沿って上昇して次の研掃高さに移動する。 In the present invention, when the polishing head is moved in the traveling direction to polish the inner wall surface of the tunnel, when the lifting means composed of a rotary lifting device performs a rising operation, the lifting means made of a pneumatic lifting device The elevating means retracts while the air pressure is kept constant. Then, when the polishing head moves in the transverse direction away from the inner wall surface of the tunnel, compressed air for keeping the air pressure constant is supplied from the air compressor to the pneumatic lifting device and it ascends. Therefore, the polishing head attached to the pneumatic lifting device moves up along the tunnel inner wall surface to the next polishing height while remaining pressed against the tunnel inner wall surface.

これにより、トンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッドの研掃高さを精度よく且つ速やかに変更することが可能になる。 This makes it possible to accurately and quickly change the cleaning height of the cleaning head provided in the tunnel cleaning device.

(a)は本発明の第1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、(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 equipped with a tunnel cleaning device according to the first embodiment of the present invention, and (b) is a conceptual diagram showing the height of the tunnel cleaning system that constitutes the tunnel cleaning system of Fig. 1(a). FIG. 3 is a conceptual diagram when the deck portion of the work vehicle is raised. 本発明の第1の実施の形態であるトンネル研掃装置の正面図である。FIG. 1 is a front view of a tunnel cleaning device according to a first embodiment of the present invention. 図2のトンネル研掃装置の側面図である。FIG. 3 is a side view of the tunnel cleaning device of FIG. 2; 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。FIG. 3 is a plan view of the main surface of a cleaning head provided in the tunnel cleaning device of FIG. 2; (a)は図2のトンネル研掃装置の研掃ヘッドの昇降機構部を説明するためのトンネル研掃装置の要部正面図、(b)は図5(a)のトンネル研掃装置の要部側面図である。(a) is a front view of the main parts of the tunnel cleaning device for explaining the lifting mechanism of the cleaning head of the tunnel cleaning device in FIG. 2, and (b) is a main part of the tunnel cleaning device in FIG. 5(a). FIG. (a)は研掃ヘッドを最下部に設置した状態を示したトンネル研掃装置の要部正面図、(b)は研掃ヘッドを第1の昇降機構部で上昇させた状態を示したトンネル研掃装置の要部正面図、(c)は研掃ヘッドを第2の昇降機構部で上昇させた状態を示したトンネル研掃装置の要部正面図である。(a) is a front view of the main parts of the tunnel cleaning device with the cleaning head installed at the bottom, and (b) is the tunnel with the cleaning head raised by the first lifting mechanism. (c) is a front view of the main part of the tunnel cleaning apparatus, showing a state in which the cleaning head is raised by the second elevating mechanism. 図2および図3のトンネル研掃装置の架台の平面図である。FIG. 4 is a plan view of the pedestal of the tunnel cleaning device of FIGS. 2 and 3. FIG. (a)は図7の架台のベースフレームの平面図、(b)は図7の架台の回動フレームおよびスライドフレームの平面図である。(a) is a plan view of the base frame of the pedestal in FIG. 7, and (b) is a plan view of the rotation frame and slide frame of the pedestal in FIG. 7. (a)は図7のI-I線の断面図、(b)は図7のII-II線の断面図である。(a) is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 7, and (b) is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 図7の架台における回動フレームの回動時の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the rotating frame in the pedestal shown in FIG. 7 when the rotating frame is rotating; 図7の架台におけるスライドフレームのスライド時の平面図である。FIG. 8 is a plan view of the slide frame in the pedestal shown in FIG. 7 when it is slid; 本発明の第1の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 device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 本発明の第1の実施の形態であるトンネル研掃装置が搭載されたトンネル研掃システムおよび後続車両システムのトンネル内での配置を平面で示す説明図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory plan view showing the arrangement of a tunnel cleaning system and a following vehicle system in a tunnel, in which a tunnel cleaning device according to a first embodiment of the present invention is mounted. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃開始から研掃終了までの流れを示すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow from the start of cleaning to the end of cleaning by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart showing the flow of cleaning work by the tunnel cleaning device of this embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中の一部における架台と研掃装置本体の動きを示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body during a part of the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図16に続く動きを示す説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 16 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図17に続く動きを示す説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 17 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図18に続く動きを示す説明図である。19 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 18 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図19に続く動きを示す説明図である。20 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 19 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図20に続く動きを示す説明図である。21 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 20 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図21に続く動きを示す説明図である。FIG. 22 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 21 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図22に続く動きを示す説明図である。FIG. 23 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 22 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図23に続く動きを示す説明図である。FIG. 24 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 23 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図24に続く動きを示す説明図である。FIG. 25 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 24 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図25に続く動きを示す説明図である。FIG. 26 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 25 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図26に続く動きを示す説明図である。FIG. 27 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 26 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図27に続く動きを示す説明図である。FIG. 28 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 27 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図28に続く動きを示す説明図である。FIG. 29 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 28 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図29に続く動きを示す説明図である。30 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 29 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図30に続く動きを示す説明図である。31 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 30 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図31に続く動きを示す説明図である。FIG. 32 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 31 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図32に続く動きを示す説明図である。FIG. 33 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 32 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図33に続く動きを示す説明図である。FIG. 34 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 33 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図34に続く動きを示す説明図である。FIG. 35 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 34 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の開始から終了までの流れの中での架台と研掃装置本体の図35に続く動きを示す説明図である。FIG. 36 is an explanatory diagram showing the movement of the pedestal and the cleaning device main body following FIG. 35 during the flow from the start to the end of the cleaning work by the tunnel cleaning device of the present embodiment. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の終了に続いて高所作業車をトンネルの延伸方向へ移動して研掃作業を行う場合の架台と研掃装置本体の図36に続く動きを示す説明図である。The movement of the pedestal and the main body of the cleaning device as shown in FIG. 36 when the aerial work vehicle is moved in the extending direction of the tunnel to perform the cleaning work following the completion of the cleaning work by the tunnel cleaning device of this embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の終了に続いて高所作業車をトンネルの横断方向内側へ移動して掃作業を行う場合の架台と研掃装置本体の図36に続く動きを示す説明図である。The movement of the pedestal and the main body of the cleaning device as shown in FIG. 36 when the aerial work vehicle is moved inward in the transverse direction of the tunnel to perform the sweeping operation following the completion of the cleaning work by the tunnel cleaning device of this embodiment. FIG. 本実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃装置本体の走行方向への移動時における第1の昇降機構部と第2の昇降機構部との動きを示す説明図である。It is an explanatory view showing movement of the 1st elevating/lowering mechanism part and the 2nd elevating/lowering mechanism part at the time of movement of the grinding device body provided in the tunnel cleaning device of this embodiment in the traveling direction. 本実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃装置本体の横行方向への移動時における研掃ヘッドの高さ位置を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the height position of the cleaning head when the cleaning device main body provided in the tunnel cleaning device of the present embodiment is moved in the transverse direction. 本発明の第2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. 2 is a conceptual diagram showing a tunnel cleaning system to which a tunnel cleaning device according to a second 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。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment as an example of this invention will be described in detail based on drawing. In addition, in the drawings for explaining the embodiments, the same components are designated by the same reference numerals in principle, and repeated explanation thereof will be omitted.

(第1の実施の形態) (First embodiment)

図1(a)は本発明の第1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、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 the first embodiment of the present invention is attached, and FIG. 1(b) is the tunnel cleaning system of FIG. 1(a). FIG. 2 is a conceptual diagram when the deck section of the aerial work vehicle that constitutes the vehicle is raised. In addition, in FIGS. 1(a) and 1(b), the lower part of the tunnel cleaning device is also shown through to make the explanation easier to understand.

本実施の形態のトンネル研掃システム(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WSを研掃可能なシステムであり、自走可能な高所作業車(作業車両)Vと、高所作業車Vに搭載されたトンネル研掃装置(研掃装置)10とを備えている。 The tunnel cleaning system (cleaning system) S of the present embodiment is a system capable of cleaning, for example, the inner wall surface WS of a tunnel formed in a curved shape, and is a self-propelled aerial work vehicle (work vehicle ) V, and a tunnel cleaning device (grinding device) 10 mounted on the aerial work vehicle V.

高所作業車Vは、トンネル研掃装置10を所定の場所に移動するとともに、トンネル研掃装置10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(昇降機)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10を所定の高さに設定することでトンネル研掃装置10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 that can move the tunnel cleaning device 10 to a predetermined location and set the height of the tunnel cleaning device 10 to a predetermined height. is equipped with a pantograph section (elevator) Vp and a deck section Vb installed above it. The pantograph section Vp is an elevating mechanism section for raising and lowering the deck section Vb, and allows the tunnel cleaning device 10 mounted on the deck section Vb to be set at a predetermined height. It is now possible to perform tunnel cleaning work.

この図1の高所作業車Vにおいては、トンネル研掃装置10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10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10を安定した状態で搭載でき、トンネル研掃装置10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 10 is installed, there is no low-frequency shaking and the deflection can be suppressed to about 15 mm, so it can be used as a vehicle equipped with the tunnel cleaning device 10. Applicable. Further, in the case of the aerial work vehicle V shown in FIG. 1, the tunnel cleaning device 10 can be mounted in a stable state, and the tunnel cleaning device 10 can be moved while being elevated on the deck portion Vb on which it is mounted. Therefore, the cleaning work can be carried out efficiently.

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10は、トンネルの湾曲した内壁面WSに対して研削材(ブラスト)を吹き付けることで当該内壁面WSを研掃する研削材噴射型の研掃装置であり、架台18と、架台18に搭載された研掃装置本体BEとを備えている。この研掃装置本体BEは、例えば、昇降機構部(昇降手段)12と、その昇降機構部12に保持されたロッド15と、ロッド15の先端に着脱自在および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。 The tunnel cleaning device 10 mounted on the deck portion Vb of such an aerial work vehicle V polishes the curved inner wall surface WS of the tunnel by spraying an abrasive (blast) on the curved inner wall surface WS. This is an abrasive injection type polishing device that includes a pedestal 18 and a polishing device main body BE mounted on the pedestal 18. This polishing device main body BE includes, for example, an elevating mechanism section (elevating means) 12, a rod 15 held by the elevating mechanism section 12, and a removably and swingably supported state at the tip of the rod 15. A polishing head 17 is provided.

まず、本実施の形態のトンネル研掃装置10の研掃ヘッド17について図2~図4を参照して説明する。図2は本発明の第1の実施の形態であるトンネル研掃装置の正面図、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に設けられた研掃ヘッドの主面の平面図である。 First, the cleaning head 17 of the tunnel cleaning device 10 of this embodiment will be explained with reference to FIGS. 2 to 4. 2 is a front view of the tunnel cleaning device according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3 is a side view of the tunnel cleaning device of FIG. 2, and FIG. 4 is a front view of the tunnel cleaning device of the first embodiment of the present invention. FIG. 3 is a plan view of the main surface of the polishing head.

図2および図3に示すように、本実施の形態のトンネル研掃装置10の研掃ヘッド17は、トンネルの内壁面WSを研掃するための手段であり、取付部17aと、アーム部17rと、ロータリアクチュエータ17ra(図3参照)と、エアシリンダ17p(図3参照)とを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the cleaning head 17 of the tunnel cleaning device 10 of the present embodiment is a means for cleaning the inner wall surface WS of the tunnel, and includes a mounting portion 17a and an arm portion 17r. , a rotary actuator 17ra (see FIG. 3), and an air cylinder 17p (see FIG. 3).

研掃ヘッド17の取付部17aは、取付台17a-1と、回動板17a―2と、背面板17a-3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、図2~図4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17s-1と、第2のリングブラシ17s-2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。 The mounting portion 17a of the polishing head 17 includes a mounting base 17a-1, a rotating plate 17a-2, and a back plate 17a-3. The mounting base 17a-1 has a main surface (first surface) facing the inner wall surface WS of the tunnel, and a back surface (second surface) on the back side thereof. As shown in FIGS. 2 to 4, on the main surface of the mounting base 17a-1, there are provided a cleaning machine (grinding section) 17b, casters 17c, a first ring brush 17s-1, and a second ring brush 17s-1. A brush 17s-2 is installed, and two rotating plates 17a-2 are integrally installed with the mounting base 17a-1 at both longitudinal ends of the mounting base 17a-1 on the back side of the mounting base 17a-1. It is erected.

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4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4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、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 spraying unit that sprays an abrasive onto the inner wall surface WS of the tunnel in order to grind the degraded portion of the inner wall surface WS. Here, as shown in FIGS. 3 and 4, two cleaning machines 17b are installed, for example. As shown in FIG. 4, each cleaner 17b has, from the inside to the outside, an injection port (injection port) 17b-1, a suction port (suction port) 17b-2, and a first ring. The brushes 17s-1 are arranged concentrically.

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、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、図2および図3に示すように、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(図4参照)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 grinder 17b is an opening for ejecting the above-described abrasive material, and is formed, for example, in a circular shape in plan view. 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 changed into various shapes such as an ellipse or an ellipse, for example. As shown in FIGS. 2 and 3, a discharge hose (abrasive material supply pipe) 17b-3 for supplying abrasive material to the polishing head 17 is located behind the injection port 17b-1 on the back surface of the mounting base 17a-1. mechanically connected. The abrasive material sent through the discharge hose 17b-3 is injected from the injection port 17b-1 (see FIG. 4) and is sprayed onto the inner wall surface WS of the tunnel.

図4に示すように、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、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2参照)が機械的に接続されている。なお、図3では図面を見易くするため吸引ホース17b-4の図示を省略した。 As shown in FIG. 4, the suction port 17b-2 of the cleaning machine 17b is an opening that sucks under negative pressure the peeled pieces peeled off from the inner wall surface WS of the tunnel during the cleaning process and the abrasive material after being sprayed. , is formed in an annular shape in plan view so as to surround the outer periphery of the injection port 17b-1. Behind the suction port 17b-2 on the back surface of the mounting base 17a-1, there is a suction hose (suction pipe) 17b-4 (see Fig. 2) that flows the peeled pieces and abrasive material sucked from the suction port 17b-2. connected. In addition, in FIG. 3, the illustration of the suction hose 17b-4 is omitted to make the drawing easier to see.

このような2台の研掃機17bは、図2~図4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-1に設置されている。また、2台の研掃機17bは、図4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4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。 As shown in FIGS. 2 to 4, these two cleaners 17b have their injection ports 17b-1 and suction ports 17b-2 facing the inner wall surface WS of the tunnel. It is installed on the mounting base 17a-1 in a state where it can be moved. Further, as shown in FIG. 4, the two cleaning machines 17b are arranged side by side along the cleaning direction. When looking at the side surface of the mounting base 17a-1 from the left or right side of FIG. (overlapping), but are arranged in a state shifted from each other in a direction intersecting (perpendicular to) the direction in which the cleaning machines 17b and 17b are arranged side by side. The injection width of the abrasive material is set by the positional deviation of the injection ports 17b-1 and 17b-1. In this embodiment, since the overlapping dimension of the injection ports 17b-1 and 17b-1 of the two grinders 17b and 17b is, for example, 40 mm, the abrasive material is applied to the inner wall surface WS of the tunnel. will be sprayed in a width of 120mm (=80mm x 2-40mm). 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。 Note that the number of installed cleaning machines 17b can be freely set, and may be one or three or more. Furthermore, when three or more cleaning machines 17b are provided, the cleaning machines 17b may be arranged in a staggered manner along the direction in which the cleaning machines 17b are arranged side by side, or they may not be arranged in a staggered manner. Furthermore, the cleaning machine 17b may be of a water jet type or the like that cleans the inner wall surface WS of the tunnel with a pressurized water stream, instead of the abrasive injection type as in this embodiment.

また、図2~図4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4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。研掃作業時には、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。 Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the casters 17c ensure a certain distance between the main surface of the mounting base 17a-1 and the inner wall surface WS of the tunnel during the grinding work, and also ensure that the grinding head 17 along the inner wall surface WS, and as shown in FIG. 4, it is arranged, for example, at the four corners of the main surface of the mounting base 17a-1. During the grinding work, the casters 17c are in contact with the inner wall surface WS of the tunnel, so that the mounting base 17a-1 and the inner wall surface WS of the tunnel are maintained at a constant distance, and as the polishing head 17 moves, the casters 17c are in contact with the inner wall surface WS of the tunnel. 17c rotates along the inner wall surface WS of the tunnel.

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に損傷等を生じさせない上、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°回転自在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。 The wheel portion of the caster 17c is made of, for example, rubber or plastic such as urethane or nylon. Thereby, when the casters 17c come into contact with the inner wall surface WS, no damage is caused to the inner wall surface WS, and the weight of the casters 17c can be reduced, so that the weight of the polishing head 17 can be reduced. Furthermore, the casters 17c are configured to be rotatable 360° within the main surface of the mounting base 17a-1 (that is, within the grinding surface of the inner wall surface WS). Thereby, the degree of freedom in the moving direction of the polishing head 17 can be improved during cleaning.

さらに、それぞれのキャスタ17cには荷重計SL3(図12)が装着されており、研掃作業時にキャスタ17cに加わる荷重(つまり、トンネルの内壁面WSに圧接されたときの荷重)を計測することが可能になっており、限界値(例えば、10N(100kgf))を超えた過大な荷重が加わらないようになっている。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, each caster 17c is equipped with a load meter SL3 (FIG. 12), which measures the load applied to the caster 17c during the cleaning operation (that is, the load when pressed against the inner wall surface WS of the tunnel). is made possible, and an excessive load exceeding a limit value (for example, 10 N (100 kgf)) is not applied. Note that the number, mounting position, material, etc. of the casters 17c are not limited to those described above, and can be changed in various ways.

また、図4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-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。また、図2~図4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-1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4に示すように、2台の研掃機17b,17b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。 Further, as shown in FIG. 4, the first ring brush 17s-1 prevents scattered objects such as peeling pieces and abrasive materials from leaking outward from the main surface of the mounting base 17a-1. It is a shielding member for the purpose, and is formed in an annular shape in a plan view so as to surround the outer periphery of each cleaning machine 17b. Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the second ring brush 17s-2 is a shielding member for shielding the above-mentioned scattered objects from leaking outward from the main surface of the mounting base 17a-1, As shown in FIG. 4, it is formed into, for example, a rectangular frame shape in plan view so as to surround the two cleaning machines 17b, 17b. By providing the second ring brush 17s-2 in this way, it is possible to further suppress or prevent the above-mentioned flying objects 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-1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の図示を省略し、第2のリングブラシ17s-2を断面で示した。 The first ring brush 17s-1 and the second ring brush 17s-2 are detachably attached to the mounting base 17a-1. Therefore, if the first ring brush 17s-1 or the second ring brush 17s-2 deteriorates, it is only necessary to replace it. The lifespan of the head 17 is not determined. Note that in FIGS. 2 and 3, in order to make the cleaning machine 17b easier to see, the first ring brush 17s-1 is not shown, and the second ring brush 17s-2 is shown in cross section.

図2および図3に示すように、上記した背面板17a-3は、主に研掃機17bを固定する板材であり、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間に設置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the above-mentioned back plate 17a-3 is a plate material that mainly fixes the cleaner 17b, and has a main surface facing the back surface of the mounting base 17a-1 and a back surface on the back side thereof. have. This back plate 17a-3 is installed between the two rotating plates 17a-2 at both longitudinal ends of the mounting base 17a-1, with its main surface facing the back surface of the mounting base 17a-1. .

また、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。 Further, the arm portion 17r described above is a swinging portion that swingably supports the mounting portion 17a, and includes a base plate 17r-1. The base plate 17r-1 has a main surface facing the back surface of the mounting base 17a-1, and a back surface facing the tip end surface of the rod 15 on the back side. On the main surface of the base plate 17r-1, 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. Two second support plates 17r-3 are provided at the center of the longitudinal direction of the base plate 17r-1 on the back surface of the base plate 17r-1, and extend in a direction perpendicular to the back surface 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、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(第1の揺動部)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自在の状態で接続されている。これにより、取付部17aは、第1の揺動方向PR1(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。 The two first support plates 17r-2 of the arm portion 17r extend obliquely with respect to the rod 15, and the extending ends of the two first support plates 17r-2 are connected to the two rotating plates of the mounting base 17a-1 described above. It overlaps with 17a-2 in plan view. The first support plate (first swinging part) 17r-2 of this arm part 17r and the rotating plate (first swinging part) 17a-2 of the mounting base 17a-1 pass through them. They are rotatably connected to each other by a fastening member (first swinging portion) 17x-1 provided as shown in FIG. As a result, the attachment portion 17a is attached to the arm portion 17r in a swingable state in the first swing direction PR1 (see FIG. 2).

なお、図3に示したロータリアクチュエータ17raは、取付部17aの第1の揺動方向PR1(図2参照)の揺動角度を制御するための機器であり、研掃ヘッド17の片側側面に設置されている。ロータリアクチュエータ17raは、研掃ヘッド17を最適な角度でトンネルの内壁面WSに押し付けるため研掃ヘッド17の角度調整を行うためのものである。そして、押し付け後はロータリアクチュエータ17raを開放することで、研掃ヘッド17は内壁面WSに沿って揺動しながら研掃を行う。 The rotary actuator 17ra shown in FIG. 3 is a device for controlling the swing angle of the mounting portion 17a in the first swing direction PR1 (see FIG. 2), and is installed on one side of the polishing head 17. has been done. The rotary actuator 17ra is for adjusting the angle of the cleaning head 17 in order to press the cleaning head 17 against the inner wall surface WS of the tunnel at an optimal angle. After pressing, by releasing the rotary actuator 17ra, the cleaning head 17 performs cleaning while swinging along the inner wall surface WS.

また、上記したようにアーム部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により取付台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、研掃作業時に曲面形状のトンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17の研掃面を大きな力で押し付けることができるようになっている。 Further, as described above, by extending the first support plate 17r-2 of the arm portion 17r in a diagonal direction with respect to the extending direction of the rod 15, the mounting base 17a-1 is placed diagonally upward with respect to the rod 15. is attached to. This makes it possible to press the cleaning surface of the cleaning head 17 with a large force against the inner wall surface WS of the curved tunnel during the cleaning operation.

一方、アーム部17rのベース板17r-1の裏面の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15-1が介在されている。この凸部15-1の先端面も弧状に形成されている。そして、ベース板17r-1の裏面の2枚の第2の支持板(第2の揺動部)17r-3と、ロッド15の凸部(第2の揺動部)15-1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(図2参照)によって互いに回動自在の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PR1(図2参照)に対して交差(直交)する第2の揺動方向PR2(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。このベース板17r-1の第2の支持板17r-3とロッド15の凸部15-1とを締結する締結部材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 on the back side of the base plate 17r-1 of the arm portion 17r are formed in an arc shape. A convex portion 15-1 formed on the tip end surface of the rod 15 is interposed between the two second support plates 17r-3. The tip end surface of this convex portion 15-1 is also formed in an arc shape. The two second support plates (second swinging part) 17r-3 on the back surface of the base plate 17r-1 and the convex part (second swinging part) 15-1 of the rod 15 are as follows: They are rotatably connected to each other by a fastening member (second swinging portion) 17x-2 (see FIG. 2) provided so as to pass through them. As a result, the polishing head 17 (mounting base 17a-1 and arm portion 17r) moves in a second swing direction PR2 (see FIG. 3) that intersects (orthogonally) with the first swing direction PR1 (see FIG. 2). (see) is attached to the rod 15 in a swingable state. The fastening member 17x-2 that fastens the second support plate 17r-3 of the base plate 17r-1 and the convex portion 15-1 of the rod 15 is removable. By removing it, the polishing head 17 can be removed.

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PR1(図2参照)およびこれに交差(直交)する第2の揺動方向PR2(図3参照)に揺動させることができるので、曲面形状に形成されたトンネルの内壁面WSであっても良好に研掃することができる。 As described above, according to the present embodiment, the polishing head 17 is moved in the first swing direction PR1 (see FIG. 2) and intersecting (orthogonal to) this by following the inner wall surface WS of the tunnel formed in a curved shape. Since it can be swung in the second swiveling direction PR2 (see FIG. 3), even the inner wall surface WS of the tunnel formed in a curved shape can be satisfactorily cleaned.

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の長手方向の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。 As shown in FIG. 3, the above-mentioned air cylinder 17p is a member that supports the cleaning machine 17b in a vertically movable state. This air cylinder 17p is attached to the longitudinal center of the support frame 17e, with the tip of the cylinder rod 17p-1 fixed to the back side of the back plate 17a-3. Thereby, the air cylinder 17p is installed to take a reaction force.

また、この支持フレーム17eの長手方向の両端部と取付台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に対して適切な圧力が加わるように調整され、2台の研掃機17bの主面内に対して均一な圧力が加わるように調整されている。 Further, for example, two telescopic rods 17d, 17d are installed between both ends of the support frame 17e in the longitudinal direction and the back surface of the mounting base 17a-1. These two telescoping rods 17d, 17d adjust so that appropriate pressure is applied from the air cylinder 17p to the two cleaning machines 17b, and is uniform over the main surfaces of the two cleaning machines 17b. It is adjusted to apply a certain amount of pressure.

また、図4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に対して充分な圧力を加えられるようにできる。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。 Further, as shown in FIG. 4, the two telescopic rods 17d, 17d are arranged diagonally to each other with the air cylinder 17p in the center within the back surface of the mounting base 17a-1. With this arrangement, even the two telescopic rods 17d, 17d can apply sufficient pressure to the two cleaning machines 17b. That is, since only two telescopic rods 17d and 17d are required, the weight of the polishing head 17 can be reduced.

研掃作業時には、図3に示すように、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に適切な圧力で押し付けられるとともに、取付台17a-1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に適切な圧力で押し付けられるようになっている。 During the cleaning operation, as shown in FIG. 3, when the cylinder rod 17p-1 of the air cylinder 17p is extended, the casters 17c on the main surface of the mounting base 17a-1 are pressed against the inner wall surface WS of the tunnel with appropriate pressure. At the same time, the first ring brush 17s-1 and the second ring brush 17s-2 on the main surface of the mounting base 17a-1 are pressed against the inner wall surface WS with appropriate pressure.

次に、トンネル研掃装置10のロッド15および昇降機構部12について図2、図3、図5および図6を参照して説明する。図5(a)は図2のトンネル研掃装置の研掃ヘッドの昇降機構部を説明するためのトンネル研掃装置の要部正面図、図5(b)は図5(a)のトンネル研掃装置の要部側面図、図6(a)は研掃ヘッドを最下部に設置した状態を示したトンネル研掃装置の要部正面図、図6(b)は研掃ヘッドを第1の昇降機構部で上昇させた状態を示したトンネル研掃装置の要部正面図、図6(c)は研掃ヘッドを第2の昇降機構部で上昇させた状態を示したトンネル研掃装置の要部正面図である。なお、図5おおび図6では、説明を分かり易くするため昇降機構部12の内部を透かして見せているとともに、エアシリンダのシリンダを断面で示しハッチングを付した。また、図5および図6では、図面を見易くするため架台18(図2および図3参照)を省略した。また、図5(b)では図面を見易くするためロータリアクチュエータ17ra(図3参照)を省略した。 Next, the rod 15 and the lifting mechanism section 12 of the tunnel cleaning device 10 will be explained with reference to FIGS. 2, 3, 5, and 6. 5(a) is a front view of the main part of the tunnel cleaning device for explaining the elevating mechanism of the cleaning head of the tunnel cleaning device shown in FIG. 2, and FIG. 5(b) is a front view of the main part of the tunnel cleaning device shown in FIG. Figure 6(a) is a front view of the main part of the tunnel cleaning equipment with the cleaning head installed at the bottom, and Figure 6(b) is a side view of the main parts of the tunnel cleaning equipment with the cleaning head installed at the bottom. FIG. 6(c) is a front view of the main parts of the tunnel cleaning device showing a state in which the polishing head is raised by the second lifting mechanism. It is a main part front view. In addition, in FIGS. 5 and 6, in order to make the explanation easier to understand, the inside of the lifting mechanism section 12 is shown transparently, and the cylinder of the air cylinder is shown in cross section and hatched. Furthermore, in FIGS. 5 and 6, the pedestal 18 (see FIGS. 2 and 3) is omitted to make the drawings easier to see. Further, in FIG. 5(b), the rotary actuator 17ra (see FIG. 3) is omitted to make the drawing easier to see.

図2に示すように、昇降機構部12は、第1の昇降機構部(第1の昇降手段)12aと、その隣に並んで設置された第2の昇降機構部(第2の昇降手段)12bとを備えている。 As shown in FIG. 2, the elevating mechanism section 12 includes a first elevating mechanism section (first elevating means) 12a and a second elevating mechanism section (second elevating means) installed next to it. 12b.

図5に示すように、第1の昇降機構部12aは、中空状の保持フレーム12afと、その中空内に上下動自在の状態で設置されたエアシリンダ(空圧式昇降機器)12acとを備えている。エアシリンダ12acは、エアコンプレッサCP(図12)を駆動源とし、当該エアコンプレッサCPから供給される圧縮空気によって研掃ヘッド17を上下動させるための空圧式昇降機器であり、シリンダロッド12arを上に向け、起立した状態で設置されている。シリンダロッド12arの先端は、上記したロッド15の取付板15fに機械的に接続されている。これにより、図6に示すように、エアシリンダ12acのシリンダロッド12arを上方に延ばすとロッド15および研掃ヘッド17が上昇し(図6(b)参照)、シリンダロッド12acを下方に縮めるとロッド15および研掃ヘッド17が下降する(図6(a)参照)ようになっている。なお、上記したロッド15の下部側は、保持フレーム12afの中空内に挿入された状態で設置されている。また、ロッド15の側面と、保持フレーム12afの中空内側面との間に、ロッド15の側面部を支持するローラ対(図示せず)を設けてもよい。これにより、ロッド15をローラ対により安定させた状態で上下動させることができる。 As shown in FIG. 5, the first elevating mechanism section 12a includes a hollow holding frame 12af and an air cylinder (pneumatic elevating device) 12ac installed in the hollow in a vertically movable state. There is. The air cylinder 12ac is a pneumatic lifting device that uses an air compressor CP (FIG. 12) as a driving source and moves the cleaning head 17 up and down with compressed air supplied from the air compressor CP, and moves the cylinder rod 12ar up and down. It is set up in an upright position. The tip of the cylinder rod 12ar is mechanically connected to the mounting plate 15f of the rod 15 described above. As a result, as shown in FIG. 6, when the cylinder rod 12ar of the air cylinder 12ac is extended upward, the rod 15 and the polishing head 17 are raised (see FIG. 6(b)), and when the cylinder rod 12ac is retracted downward, the rod 15 and the polishing head 17 are raised. 15 and the polishing head 17 are lowered (see FIG. 6(a)). Note that the lower side of the rod 15 described above is inserted into the hollow of the holding frame 12af. Furthermore, a pair of rollers (not shown) for supporting the side surface of the rod 15 may be provided between the side surface of the rod 15 and the hollow inner surface of the holding frame 12af. Thereby, the rod 15 can be moved up and down while being stabilized by the pair of rollers.

一方、図5に示すように、第2の昇降機構部12bは、中空状の保持フレーム12bfと、その中空内に設置されたボールネジ(回転式昇降機器)12bnと、保持フレーム12bfの外部に設置されたスクリュモータ(モータ)12bmとを備えている。ボールネジ12bnは、スクリュモータ12bmを駆動源とし、エアシリンダ12ac自体を上下動させることで研掃ヘッド17を上下動させるための回転式昇降機器であり、ネジ軸12bn1と、ナット12bn2とを備えている。 On the other hand, as shown in FIG. 5, the second lifting mechanism 12b includes a hollow holding frame 12bf, a ball screw (rotary lifting device) 12bn installed in the hollow, and a ball screw (rotary lifting device) 12bn installed outside the holding frame 12bf. It is equipped with a screw motor (motor) 12bm. The ball screw 12bn is a rotary lifting device that uses the screw motor 12bm as a drive source to move the cleaning head 17 up and down by moving the air cylinder 12ac itself up and down, and includes a screw shaft 12bn1 and a nut 12bn2. There is.

ネジ軸12bn1は、鉛直方向に沿って起立した状態で設置されている。ナット12bn2は、上下動自在の状態でネジ軸12bn1の外周に螺合されている。このネジ軸12bn1とナット12bn2との間には、図示しない、複数個のボールと、ボールを循環させる循環部品(デフレクタおよびリターンプレート等)とが介在されている。また、ナット12bn2は、支持部12bn3と一体的に接続されている。この支持部12bn3は、エアシリンダ12acを支持するようにエアシリンダ12acと機械的に接続されている。 The screw shaft 12bn1 is installed in an upright state along the vertical direction. The nut 12bn2 is screwed onto the outer periphery of the screw shaft 12bn1 in a vertically movable state. A plurality of balls and circulation parts (deflector, return plate, etc.) that circulate the balls (not shown) are interposed between the screw shaft 12bn1 and the nut 12bn2. Further, the nut 12bn2 is integrally connected to the support portion 12bn3. This support portion 12bn3 is mechanically connected to the air cylinder 12ac so as to support the air cylinder 12ac.

スクリュモータ12bmは、ボールネジ12bnのネジ軸12bn1を回転させるための駆動手段であり、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10を軽量化することができるので、トンネル研掃装置10を運搬し易くすることができる。このスクリュモータ12bmによってネジ軸12bn1を回転させると、その回転方向に応じてナット12bn2が上下に移動するようになっている。そして、ナット12bn2が上下動するとエアシリンダ12acも上下動するようになっている。これにより、図6に示すように、ボールネジ12bnのネジ軸12bn1を回転させてナット12bn2を上昇させると、エアシリンダ12ac、ロッド15および研掃ヘッド17が上昇し(図6(c)参照)、ボールネジ12bnのネジ軸12bn1を回転させてナット12bn2を下降させると、エアシリンダ12ac、ロッド15および研掃ヘッド17が下降する(図6(b)参照)ようになっている。 The screw motor 12bm is a driving means for rotating the screw shaft 12bn1 of the ball screw 12bn, and is composed of, for example, an electric motor. Thereby, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced, so that the tunnel cleaning device 10 can be easily transported. When the screw shaft 12bn1 is rotated by the screw motor 12bm, the nut 12bn2 moves up and down depending on the direction of rotation. When the nut 12bn2 moves up and down, the air cylinder 12ac also moves up and down. As a result, as shown in FIG. 6, when the screw shaft 12bn1 of the ball screw 12bn is rotated to raise the nut 12bn2, the air cylinder 12ac, the rod 15, and the cleaning head 17 are raised (see FIG. 6(c)). When the screw shaft 12bn1 of the ball screw 12bn is rotated to lower the nut 12bn2, the air cylinder 12ac, the rod 15, and the cleaning head 17 are lowered (see FIG. 6(b)).

このように第1の昇降機構部12aおよび第2の昇降機構部12bによって研掃ヘッド17の高さ位置を調整することにより、研掃ヘッド17のキャスタ17cをトンネルの内壁面WSに押し付けることができる。ここで、研掃ヘッド17のキャスタ17cをロッド15の上昇のみで内壁面WSに押し付ける場合には、上記した研掃ヘッド17のエアシリンダ17p(図3参照)を省略することができる。但し、ロッド15の上下動で研掃ヘッド17の大まかな高さを調節し、エアシリンダ17pで研掃ヘッド17のキャスタ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の押圧精度を向上させることができるので、トンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17をより適切な圧力で押し付けることができる。 By adjusting the height position of the cleaning head 17 using the first lifting mechanism section 12a and the second lifting mechanism section 12b in this way, the casters 17c of the cleaning head 17 can be pressed against the inner wall surface WS of the tunnel. can. Here, if the casters 17c of the polishing head 17 are pressed against the inner wall surface WS only by raising the rod 15, the air cylinder 17p (see FIG. 3) of the polishing head 17 described above can be omitted. However, if the rough height of the polishing head 17 is adjusted by vertically moving the rod 15 and the casters 17c of the polishing head 17 are pressed against the inner wall surface WS of the tunnel by the air cylinder 17p, the height of the polishing head 17 can be adjusted. Since the pressing accuracy can be improved, the cleaning head 17 can be pressed against the inner wall surface WS of the tunnel with more appropriate pressure.

ここで、研掃ヘッド17を昇降させるのみの観点からは、第1の昇降機構部12aおよび第2の昇降機構部12bを、例えば、ボールネジ、チェーンを用いた昇降機器または油圧シリンダで構成することができる。また、第1の昇降機構部12aとして、ロッド15自体を伸縮自在な構成とし、ロッド15全体ではなく、ロッド15の一部を上下動させる構成にすることができる。さらに、第1の昇降機構部12aおよび第2の昇降機構部12bを、例えば、エアシリンダで構成することができる。 Here, from the viewpoint of only raising and lowering the polishing head 17, the first lifting mechanism part 12a and the second lifting mechanism part 12b may be configured with lifting equipment using a ball screw, a chain, or a hydraulic cylinder, for example. I can do it. Further, as the first elevating mechanism section 12a, the rod 15 itself can be configured to be extendable and retractable, so that not the entire rod 15 but a portion of the rod 15 can be moved up and down. Furthermore, the first elevating mechanism section 12a and the second elevating mechanism section 12b can be configured with air cylinders, for example.

しかしながら、第1の昇降機構部12aをエアシリンダ12acで構成し、第2の昇降機構部12bをボールネジ12bnで構成することにより、ある高さの研掃位置からそれより高い研掃位置に移動する際の研掃ヘッド17の移動(つまり、研掃ヘッド17の研掃高さの変更)を正確且つ速やかに行うことができる。 However, by configuring the first elevating mechanism section 12a with an air cylinder 12ac and configuring the second elevating mechanism section 12b with a ball screw 12bn, the cleaning position can be moved from a certain height to a higher one. The movement of the cleaning head 17 (that is, changing the cleaning height of the cleaning head 17) can be performed accurately and quickly.

すなわち、研掃ヘッド17の高さを同一にした状態で研掃ヘッド17を走行方向に移動してトンネル内壁面を研掃する際に、第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)を伸長させる。第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)のシリンダロッド12ar先端の研掃ヘッド17はトンネル内壁面WSに押圧されていることから、第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)が伸長した分だけシリンダロッド12arが後退し、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)が縮む。このとき、シリンダロッド12arが後退してシリンダ室の容積が減少した分のエアが図示しないリリーフ式減圧弁(またはリリーフ弁)から大気へ放出され、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)内のエア圧が一定に保たれる。 That is, when the cleaning head 17 is moved in the traveling direction to polish the tunnel inner wall surface with the height of the cleaning head 17 being kept the same, the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) is extended. . Since the polishing head 17 at the tip of the cylinder rod 12ar of the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) is pressed against the tunnel inner wall surface WS, the extension of the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) The cylinder rod 12ar retreats by that amount, and the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) contracts. At this time, the cylinder rod 12ar retreats and the air corresponding to the reduction in the volume of the cylinder chamber is released to the atmosphere from a relief type pressure reducing valve (or relief valve) not shown, and the air is released into the atmosphere from the first lifting mechanism section 12a (air cylinder 12ac). The air pressure inside is kept constant.

そして、研掃ヘッド17が横行方向(つまり、トンネル内壁面WSから離間する方向)に移動して第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)内のエア圧が低下しそうになると、エアコンプレッサCPからエア圧を一定に保つための圧縮空気が供給されて当該第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)が上昇する。よって、第1の昇降機構部12aの先端に取り付けられた研掃ヘッド17は、トンネル内壁面WSに押圧されたままで(つまり、トンネル内壁面WSに対する押圧力が維持された状態で)、トンネル内壁面WSに沿って上昇して次の研掃高さに移動する。 Then, when the cleaning head 17 moves in the transverse direction (that is, the direction away from the tunnel inner wall surface WS) and the air pressure in the first lifting mechanism section 12a (air cylinder 12ac) is about to decrease, the air compressor CP Compressed air for keeping the air pressure constant is supplied from the first lifting mechanism 12a (air cylinder 12ac), and the first lifting mechanism 12a (air cylinder 12ac) rises. Therefore, the polishing head 17 attached to the tip of the first elevating mechanism part 12a remains pressed against the tunnel inner wall surface WS (that is, while the pressing force against the tunnel inner wall surface WS is maintained) and moves inside the tunnel. It ascends along the wall surface WS and moves to the next cleaning height.

これにより、トンネル研掃装置10に設けられた研掃ヘッド17の研掃高さを精度よく且つ速やかに変更することが可能になる。なお、この観点からは、例えば、第1の昇降機構部12aをボールネジで構成し、第2の昇降機構部12bをエアシリンダで構成してもよい。 This makes it possible to accurately and quickly change the cleaning height of the cleaning head 17 provided in the tunnel cleaning device 10. From this point of view, for example, the first lifting mechanism 12a may be configured with a ball screw, and the second lifting mechanism 12b may be configured with an air cylinder.

次に、トンネル研掃装置10の架台18について図2、図3および図7~図11を参照して説明する。図7は図2のトンネル研掃装置の架台の平面図、図8(a)は図7の架台のベースフレームの平面図、図8(b)は図7の架台の回動フレームおよびスライドフレームの平面図、図9(a)は図7のI-I線の断面図、図9(b)は図7のII-II線の断面図、図10は図7の架台における回動フレームの回動時の平面図、図11は図7の架台におけるスライドフレームのスライド時の平面図である。 Next, the pedestal 18 of the tunnel cleaning device 10 will be explained with reference to FIGS. 2, 3, and 7 to 11. 7 is a plan view of the mount of the tunnel cleaning device in FIG. 2, FIG. 8(a) is a plan view of the base frame of the mount in FIG. 7, and FIG. 8(b) is a rotation frame and slide frame of the mount in FIG. 7. 9(a) is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 7, FIG. 9(b) is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 7, and FIG. 10 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. FIG. 11 is a plan view of the slide frame in the frame of FIG. 7 when it is slid.

なお、図7、図8、図10および図11は平面図であるが、図面を見易くするためハッチングを付した。また、図7、図8、図10および図11において符号D1はトンネルの内壁面WSに交差する第1の水平方向を示し、符号D2はトンネルの内壁面WSに沿う第2の水平方向を示している。さらに、図9では図面を見易くするために簡略化して示すとともに、走行フレーム18D、ベースプレート18Eおよびそれらの移動に関係する移動手段の図示を省略した。 Note that although FIGS. 7, 8, 10, and 11 are plan views, hatching is added to make the drawings easier to see. Further, in FIGS. 7, 8, 10, and 11, the symbol D1 indicates a first horizontal direction intersecting the inner wall surface WS of the tunnel, and the symbol D2 indicates a second horizontal direction along the inner wall surface WS of the tunnel. ing. Further, in FIG. 9, the drawing is simplified for ease of viewing, and illustrations of the traveling frame 18D, the base plate 18E, and the moving means related to their movement are omitted.

図2および図3に示すように、トンネル研掃装置10に設けられた研掃装置本体BEを移動させるための架台18は、下方から順に、ベースフレーム18Aと、回動フレーム18Bと、スライドフレーム18Cと、走行フレーム18Dと、ベースプレート18Eとを備えている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the pedestal 18 for moving the cleaning device main body BE provided in the tunnel cleaning device 10 includes, in order from the bottom, a base frame 18A, a rotating frame 18B, and a slide frame. 18C, a traveling frame 18D, and a base plate 18E.

ベースフレーム18Aは、図8(a)に示すように、回動フレーム18B、スライドフレーム18Cおよび走行フレーム18Dを搭載するための基台の躯体であり、例えば、平面視で矩形枠状のメタルフレームで構成されている。このベースフレーム18Aは、第1の水平方向D1に延びる一対の短枠部18A1と、一対の短枠部18A1の長手方向両端部に一対の短枠部18A1間を橋渡すように設けられた一対の長枠部18A2と、図7および図8(a)に示すように、一対の長枠部18A2の長手方向中央に一対の長枠部18A2間を橋渡すように設けられた梁枠部18A3と、一方の長枠部18A2の長手方向一端側の近傍に接合された支持部18A4とを一体的に備えている。図8(a)および図9(a)に示すように、ベースフレーム18Aの梁枠部18A3の長手方向中央(平面視でベースフレーム18Aの面内中央)には、回動軸受部18A5が設けられている。 As shown in FIG. 8A, the base frame 18A is a frame of a base on which the rotating frame 18B, the slide frame 18C, and the running frame 18D are mounted, and is, for example, a metal frame having a rectangular frame shape when viewed from above. It consists of This base frame 18A includes a pair of short frame portions 18A1 extending in the first horizontal direction D1, and a pair of short frame portions 18A1 provided at both longitudinal ends of the pair of short frame portions 18A1 so as to bridge between the pair of short frame portions 18A1. As shown in FIGS. 7 and 8(a), a beam frame portion 18A3 is provided at the longitudinal center of the pair of long frame portions 18A2 so as to bridge between the pair of long frame portions 18A2. and a support portion 18A4 joined near one end in the longitudinal direction of one long frame portion 18A2. As shown in FIGS. 8(a) and 9(a), a rotation bearing portion 18A5 is provided at the longitudinal center of the beam frame portion 18A3 of the base frame 18A (in-plane center of the base frame 18A in plan view). It is being

このベースフレーム18A上には、図2および図3に示すように、回転支承体18Rを介して回動フレーム18Bが搭載されている。回動フレーム18Bは、回動手段の躯体(回動体)であり、図7および図8(b)に示すように、例えば、平面視で矩形枠状のメタルフレームで構成されている。この回動フレーム18Bは、第1の水平方向D1に延びる一対の短枠部18B1と、一対の短枠部18B1の長手方向両端部に一対の短枠部18B1間を橋渡すように設けられた一対の長枠部18B2と、一対の長枠部18B2の長手方向中央に一対の長枠部18B2間を橋渡すように設けられた梁枠部18B3とを一体的に備えている。図7、図8(b)および図9(a)に示すように、回動フレーム18Bの梁枠部18B3の長手方向中央(平面視で回動フレーム18Bの面内中央)には、回動軸部18B4が設けられている。この回動軸部18B4は、図9(a)に示すように、ベースフレーム18Aの回動軸受部18A5に篏合されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a rotating frame 18B is mounted on the base frame 18A via a rotating support 18R. The rotating frame 18B is a frame (rotating body) of a rotating means, and as shown in FIGS. 7 and 8(b), it is composed of, for example, a metal frame that is rectangular in plan view. The rotating frame 18B is provided with a pair of short frame portions 18B1 extending in the first horizontal direction D1 and a pair of short frame portions 18B1 at both longitudinal ends of the pair of short frame portions 18B1 so as to bridge between the pair of short frame portions 18B1. It integrally includes a pair of long frame parts 18B2 and a beam frame part 18B3 provided at the longitudinal center of the pair of long frame parts 18B2 so as to bridge between the pair of long frame parts 18B2. As shown in FIG. 7, FIG. 8(b), and FIG. 9(a), at the longitudinal center of the beam frame portion 18B3 of the rotating frame 18B (in-plane center of the rotating frame 18B in plan view), there is a rotating A shaft portion 18B4 is provided. As shown in FIG. 9(a), this rotation shaft portion 18B4 is fitted into a rotation bearing portion 18A5 of the base frame 18A.

回動フレーム18Bは、図9に示すように、定位置のときに平面視でベースフレーム18Aに一致した状態で重なるように配置されている。すなわち、回動フレーム18Bが定位置のときに、回動フレーム18Bの一対の短枠部18B1は、ベースフレーム18Aの一対の短枠部18A1上に、その各々の一対の短枠部18A1に平面視で重なるように配置されている。また、回動フレーム18Bが定位置のときに、回動フレーム18Bの一対の長枠部18B2は、ベースフレーム18Aの一対の長枠部18A2上に、その各々の一対の長枠部18A2に平面視で重なるように配置されている。 As shown in FIG. 9, the rotating frame 18B is arranged so as to match and overlap the base frame 18A in a plan view when in the normal position. That is, when the rotary frame 18B is in the normal position, the pair of short frame portions 18B1 of the rotary frame 18B are placed on the pair of short frame portions 18A1 of the base frame 18A so that each of the pair of short frame portions 18A1 has a flat surface. They are arranged so that they overlap visually. Further, when the rotating frame 18B is in the normal position, the pair of long frame portions 18B2 of the rotating frame 18B are placed on the pair of long frame portions 18A2 of the base frame 18A, and the respective pairs of long frame portions 18A2 are flat. They are arranged so that they overlap visually.

この回動フレーム18Bは、回動軸部18B4を中心にして回動フレーム18Bの搭載面内に沿って正逆両方向に回動自在の状態でベースフレーム18A上に搭載されている。本実施の形態においては、上記したようにベースフレーム18Aおよび回動フレーム18Bを枠体としたことにより、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。このためトンネル研掃装置10を運搬し易くすることができる。また、回動フレーム18Bを軽量化することができるとともに、回動フレーム18Bの回動時にベースフレーム18Aとの接触面積を低減することができるので、回動フレーム18Bをより一層滑らかに回動させることができる。なお、回動フレーム18Bを回動させると、回動フレーム18B上のスライドフレーム18C、走行フレーム18D、ベースプレート18Eおよび上記研掃装置本体BEも一緒に回動するようになっている。 The rotating frame 18B is mounted on the base frame 18A so as to be rotatable in both forward and reverse directions along the mounting surface of the rotating frame 18B around a rotating shaft portion 18B4. In this embodiment, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced by using the base frame 18A and the rotating frame 18B as frames as described above. Therefore, the tunnel cleaning device 10 can be easily transported. In addition, the weight of the rotating frame 18B can be reduced, and the area of contact with the base frame 18A when the rotating frame 18B rotates can be reduced, so the rotating frame 18B can be rotated even more smoothly. be able to. Note that when the rotating frame 18B is rotated, the slide frame 18C, traveling frame 18D, base plate 18E, and the cleaning device main body BE on the rotating frame 18B also rotate together.

ここで、トンネルの内壁面WSを研掃するために、トンネル研掃装置10を搭載した高所作業車V(図1参照)をトンネルの内壁面WSに横付けしたときに高所作業車Vがトンネルの内壁面WS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WSの研掃処理に際し、当該内壁面WSに対してトンネル研掃装置10の研掃ヘッド17の研掃面が斜めに傾いてしまうので、トンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17を適度に押し付けた状態で移動させることができなくなり、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る場合がある。これに対して本実施の形態においては、回動フレーム18Bを回動させることにより、トンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17の研掃面が平行になるように設定することができる。このため、トンネルの内壁面WSに対して研掃ヘッド17を適度に押し付け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の研掃処理を良好に実施することができる。 Here, in order to grind the inner wall surface WS of the tunnel, when the aerial work vehicle V (see FIG. 1) equipped with the tunnel cleaning device 10 is placed next to the inner wall surface WS of the tunnel, the aerial work vehicle V is It may be arranged slightly obliquely with respect to the inner wall surface WS of the tunnel. In this case, when cleaning the inner wall surface WS of the tunnel, the polishing surface of the cleaning head 17 of the tunnel cleaning device 10 is obliquely inclined with respect to the inner wall surface WS of the tunnel. Therefore, it may become impossible to move the cleaning head 17 while being pressed appropriately, and it may become impossible to perform a good cleaning process on the inner wall surface WS of the tunnel. On the other hand, in the present embodiment, by rotating the rotating frame 18B, the cleaning surface of the cleaning head 17 can be set to be parallel to the inner wall surface WS of the tunnel. Therefore, the cleaning head 17 can be moved while being pressed appropriately against the inner wall surface WS of the tunnel, so that the cleaning process of the inner wall surface WS of the tunnel can be performed satisfactorily.

図7および図9に示すように、回動フレーム18Bの一方の短枠部18B1の内側近傍には、ジャッキ18Jが、そのロッド部18J1を回動フレーム18Bの一方の長枠部18B2に向けた状態で、ベースフレーム18Aの支持部18A4に固定されている。ジャッキ18Jは、回動フレーム18Bを回動させるための回動手段であり、例えば、電動式ジャッキで構成されている。ジャッキ18Jを電動式ジャッキで構成したことにより、ジャッキ18Jを油圧式ジャッキで構成した場合に比べて、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。 As shown in FIGS. 7 and 9, a jack 18J is installed near the inner side of one of the short frame parts 18B1 of the rotating frame 18B with its rod part 18J1 directed toward one of the long frame parts 18B2 of the rotating frame 18B. In this state, it is fixed to the support portion 18A4 of the base frame 18A. The jack 18J is a rotating means for rotating the rotating frame 18B, and is composed of, for example, an electric jack. By configuring the jack 18J as an electric jack, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced compared to when the jack 18J is configured as a hydraulic jack.

ジャッキ18Jのロッド部18J1の先端部は、回動フレーム18Bの一方の長枠部18B2の内側に揺動自在の状態で接合されている。ジャッキ18Jのモータ部18J2を正逆方向に回動するとロッド部18J1が第1の水平方向D1に沿って伸縮するようになっており、このロッド部18J1の伸縮により回動フレーム18Bが回動するようになっている。なお、本実施の形態において、回動フレーム18Bの回動角度は、ベースフレーム18Aに一致した状態で重なった定位置を0°として、例えば±5°となっている。 The tip of the rod portion 18J1 of the jack 18J is swingably joined to the inside of one long frame portion 18B2 of the rotating frame 18B. When the motor section 18J2 of the jack 18J is rotated in the forward and reverse directions, the rod section 18J1 expands and contracts along the first horizontal direction D1, and the rotation frame 18B rotates due to the expansion and contraction of the rod section 18J1. It looks like this. In the present embodiment, the rotation angle of the rotation frame 18B is, for example, ±5 degrees, with the fixed position where the rotation frame 18B coincides with and overlaps the base frame 18A being 0 degrees.

例えば、図10に示すように、高所作業車V(図1参照)がトンネルの内壁面WSに対して若干右に傾斜して横付けされてしまった場合(トンネルの内壁面WSがトンネル研掃装置10に対して左に傾斜している場合)は、ジャッキ18Jのロッド部18J1を矢印A1に示す方向に所定長さだけ延ばす。すると、回動フレーム18Bは、ジャッキ18Jのロッド部18J1に押されて矢印A2に示す方向に所定回動量だけ回動し、回動フレーム18Bの長枠部18B2(研掃ヘッド17の研掃面)がトンネルの内壁面WSに対してほぼ平行になったところで停止する。 For example, as shown in Fig. 10, if the aerial work vehicle V (see Fig. 1) is inclined slightly to the right with respect to the inner wall surface WS of the tunnel (the inner wall surface WS of the tunnel is If the jack 18J is tilted to the left with respect to the device 10), the rod portion 18J1 of the jack 18J is extended by a predetermined length in the direction shown by the arrow A1. Then, the rotary frame 18B is pushed by the rod portion 18J1 of the jack 18J and rotates by a predetermined amount of rotation in the direction shown by arrow A2, and the long frame portion 18B2 of the rotary frame 18B (the cleaning surface of the polishing head 17) ) stops when it becomes almost parallel to the inner wall surface WS of the tunnel.

一方、回動フレーム18Bを元の位置に戻す場合は、ジャッキ18Jのロッド部18J1を矢印A3に示す方向に所定長さだけ縮める。すると、回動フレーム18Bは、ジャッキ18Jに引かれて図10の矢印A4に示す方向に所定回動量だけ回動し、回動フレーム18Bは元の位置に戻る。また、高所作業車Vがトンネルの内壁面WSに対して若干左に傾斜して横付けされてしまった場合(トンネルの内壁面WSはトンネル研掃装置10に対して右に傾斜している場合)は、ジャッキ18Jのロッド部18J1を矢印A3に示す方向にさらに所定長さだけ縮める。すると、回動フレーム18Bは、ジャッキ18Jに引かれて図10の矢印A4に示す方向にさらに所定回動量だけ回動し、回動フレーム18Bの長枠部18B2(研掃ヘッド17の研掃面)がトンネルの内壁面WSに対してほぼ平行になったところで停止する。 On the other hand, when returning the rotating frame 18B to its original position, the rod portion 18J1 of the jack 18J is shortened by a predetermined length in the direction shown by arrow A3. Then, the rotating frame 18B is pulled by the jack 18J and rotates by a predetermined amount of rotation in the direction shown by arrow A4 in FIG. 10, and the rotating frame 18B returns to its original position. In addition, when the aerial work vehicle V is inclined slightly to the left with respect to the inner wall surface WS of the tunnel (when the inner wall surface WS of the tunnel is inclined to the right with respect to the tunnel cleaning device 10) ) further reduces the rod portion 18J1 of the jack 18J by a predetermined length in the direction shown by arrow A3. Then, the rotating frame 18B is pulled by the jack 18J and further rotates by a predetermined amount of rotation in the direction shown by the arrow A4 in FIG. ) stops when it becomes almost parallel to the inner wall surface WS of the tunnel.

また、図7に示すように、回動フレーム18Bにおいて、トンネルの内壁面WSに対向する長枠部18B2の長手方向両端部近傍には、距離センサ(センサ)SL1,SL2が設置されている。この距離センサSL1,SL2は、回動フレーム18Bの回動量やスライドフレーム18Cおよびベースプレート18Eの移動量を算出するために、各距離センサSL1,SL2からトンネルの内壁面WSまでの水平方向の距離を測定するのに使用される非接触型のセンサである。すなわち、トンネル研掃装置10は、各距離センサSL1,SL2の発光部からトンネルの内壁面WSにレーザ光LLを照射したときに、トンネルの内壁面WSから反射された反射光RLを距離センサSL1,SL2の受光部で受光することで得られた検出情報に基づいて、各距離センサSL1,SL2からトンネルの内壁面WSまでの距離を算出することが可能になっている。そして、その算出結果に基づいてトンネル研掃装置10と内壁面WSとの平行度を算出し、さらにその算出結果に基づいて回動フレーム18Bの回動量を算出することが可能になっている。また、各距離センサSL1,SL2からトンネルの内壁面WSまでの距離の算出結果に基づいて、スライドフレーム18Cおよびベースプレート18Eの移動量を算出することが可能になっている。 Further, as shown in FIG. 7, in the rotating frame 18B, distance sensors SL1 and SL2 are installed near both longitudinal ends of the long frame portion 18B2 facing the inner wall surface WS of the tunnel. These distance sensors SL1, SL2 measure the horizontal distance from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS of the tunnel in order to calculate the amount of rotation of the rotating frame 18B and the amount of movement of the slide frame 18C and base plate 18E. It is a non-contact type sensor used for measurement. That is, when the tunnel cleaning device 10 irradiates the inner wall surface WS of the tunnel with the laser light LL from the light emitting portion of each distance sensor SL1, SL2, the tunnel cleaning device 10 uses the reflected light RL reflected from the inner wall surface WS of the tunnel as the distance sensor SL1. , SL2, it is possible to calculate the distance from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS of the tunnel, based on the detection information obtained by receiving light with the light receiving section of SL2. Then, it is possible to calculate the parallelism between the tunnel cleaning device 10 and the inner wall surface WS based on the calculation result, and further to calculate the amount of rotation of the rotation frame 18B based on the calculation result. Furthermore, it is possible to calculate the amount of movement of the slide frame 18C and the base plate 18E based on the calculation results of the distances from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS of the tunnel.

さらに、これらの距離センサSL1,SL2は、各距離センサSL1,SL2から垂直方向に内壁面WSまでの距離を計測する機能も有している。すなわち、水平方向への距離計測と同様に、垂直方向へもレーザ光LLを放射して、その反射光で得られた検出情報に基づいて各距離センサSL1,SL2から垂直方向の内壁面WSまでの距離を算出することが可能になっている。 Furthermore, these distance sensors SL1, SL2 also have a function of measuring the distance from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS in the vertical direction. That is, in the same way as distance measurement in the horizontal direction, the laser beam LL is also emitted in the vertical direction, and based on the detection information obtained from the reflected light, it is measured from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS in the vertical direction. It is now possible to calculate the distance between

なお、トンネル研掃装置10と内壁面WSとの平行度は、平面視でトンネルの内壁面WSに対するトンネル研掃装置10(具体的には、例えば、長枠部18B2)の傾き角度で表される。また、距離センサSL1,SL2の数は2個に限定されるものではなく、例えば、3個以上でもよい。また、距離センサ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。 Note that the parallelism between the tunnel cleaning device 10 and the inner wall surface WS is expressed by the inclination angle of the tunnel cleaning device 10 (specifically, for example, the long frame portion 18B2) with respect to the inner wall surface WS of the tunnel in a plan view. Ru. Further, the number of distance sensors SL1 and SL2 is not limited to two, and may be three or more, for example. Moreover, the installation locations of the distance sensors SL1 and SL2 are not limited to the above locations, and can be changed in various ways.

この回動フレーム18B上には、図2および図3に示すように、スライド用リニアガイド18LSを介してスライドフレーム18Cが搭載されている。スライドフレーム18Cは、移動手段の躯体であり、図7に示すように、例えば、平面視で矩形枠状のメタルフレームで構成されている。このスライドフレーム18Cは、第1の水平方向D1に延びる一対の短枠部18C1と、一対の短枠部18C1の長手方向両端部に一対の短枠部18C1間を橋渡すように設けられた一対の長枠部18C2とを一体的に備えている。スライドフレーム18Cの一対の短枠部18C1は、回動フレーム18Bの一対の短枠部18B1に平面視で重なった状態で一対の短枠部18B1上に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a slide frame 18C is mounted on the rotation frame 18B via a slide linear guide 18LS. The slide frame 18C is a frame of the moving means, and as shown in FIG. 7, it is composed of, for example, a metal frame that is rectangular in plan view. The slide frame 18C includes a pair of short frame portions 18C1 extending in the first horizontal direction D1, and a pair of short frame portions 18C1 provided at both longitudinal ends of the pair of short frame portions 18C1 so as to bridge between the pair of short frame portions 18C1. It is integrally provided with a long frame portion 18C2. The pair of short frame portions 18C1 of the slide frame 18C are arranged on the pair of short frame portions 18B1 in a state where they overlap the pair of short frame portions 18B1 of the rotating frame 18B in plan view.

図2および図3に示すように、このスライドフレーム18Cの一対の短枠部18C1と、回動フレーム18Bの一対の短枠部18B1との間には、上記したスライド用リニアガイド18LSが設置されている。このスライド用リニアガイド18LSは、ガイドレール18LS1と、その上に設けられた2個のブロック18LS2とを備えている。図2に示すように、ガイドレール18LS1は、回動フレーム18Bの一対の短枠部18B1上に第1の水平方向D1に沿って配置されている。図2および図3に示すように、ブロック18LS2は、ガイドレール18LS1に取り付けられている。ブロック18LS2の内部には、複数のボール(図示せず)が組み込まれており、この複数のボールの転がりにより、ブロック18LS2はガイドレール18LS1に沿って水平に移動することが可能になっている。図2に示すように、ガイドレール18LS1の長手方向の両端近傍側には、ブロック18LS2の移動を制限(阻止)するリミットスイッチ18S1が設置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the above-mentioned sliding linear guide 18LS is installed between the pair of short frame portions 18C1 of this slide frame 18C and the pair of short frame portions 18B1 of the rotating frame 18B. ing. This sliding linear guide 18LS includes a guide rail 18LS1 and two blocks 18LS2 provided thereon. As shown in FIG. 2, the guide rail 18LS1 is arranged along the first horizontal direction D1 on the pair of short frame portions 18B1 of the rotating frame 18B. As shown in FIGS. 2 and 3, the block 18LS2 is attached to the guide rail 18LS1. A plurality of balls (not shown) are incorporated inside the block 18LS2, and the rolling of the plurality of balls allows the block 18LS2 to move horizontally along the guide rail 18LS1. As shown in FIG. 2, limit switches 18S1 are installed near both longitudinal ends of the guide rail 18LS1 to limit (prevent) the movement of the block 18LS2.

このスライド用リニアガイド18LSのブロック18LS2はスライドフレーム18Cの一対の短枠部18C1と接合されている。これにより、スライドフレーム18Cは、第1の水平方向D1(すなわち、トンネルの内壁面WSに接近する方向および内壁面WSから離間する方向)に往復移動することが可能になっている。本実施の形態においては、上記したようにスライドフレーム18Cおよび回動フレーム18Bを枠体としたことにより、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。このためトンネル研掃装置10を運搬し易くすることができる。また、スライドフレーム18Cを軽量化することができるとともに、スライドフレーム18Cの移動時に回動フレーム18Bとの接触面積を低減することができるので、スライドフレーム18Cをより一層滑らかに移動させることができる。なお、スライドフレーム18Cを第1の水平方向D1に沿って往復移動させると、スライドフレーム18C上の走行フレーム18D、ベースプレート18Eおよび上記研掃装置本体BEも一緒に第1の水平方向D1に沿って往復移動するようになっている。 The block 18LS2 of this slide linear guide 18LS is joined to a pair of short frame portions 18C1 of the slide frame 18C. This allows the slide frame 18C to reciprocate in the first horizontal direction D1 (that is, the direction approaching the inner wall surface WS of the tunnel and the direction away from the inner wall surface WS). In this embodiment, by using the slide frame 18C and the rotating frame 18B as frames as described above, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced. Therefore, the tunnel cleaning device 10 can be easily transported. Furthermore, the weight of the slide frame 18C can be reduced, and the area of contact with the rotating frame 18B during movement of the slide frame 18C can be reduced, so the slide frame 18C can be moved even more smoothly. Note that when the slide frame 18C is reciprocated along the first horizontal direction D1, the traveling frame 18D on the slide frame 18C, the base plate 18E, and the cleaning device main body BE are also moved along the first horizontal direction D1. It is designed to move back and forth.

ここで、本発明者が検討したトンネル研掃装置においては、スライドフレーム18Cが無いので、トンネルの内壁面WSの研掃処理に際して、研掃ヘッドをトンネルの内壁面WSに押し当てるために、トンネル研掃装置の架台に設けられた水平移動台の水平移動により研掃ヘッドをトンネルの内壁面WSの近くまで送り高所作業車V(図1参照)の荷台の幅方向一端側に配置している。このため、高所作業車V(図1参照)の荷台の面内に重量の偏りが生じ、トンネル研掃装置の設置上の安定性が損なわれる虞がある。これに対して、本実施の形態においては、トンネル研掃装置10のスライドフレーム18C自体を水平に移動させてトンネルの内壁面WSに近づけることができるので、高所作業車V(図1参照)の荷台の面内の重量の偏りを緩和することができ、トンネル研掃装置10の設置上の安定性を向上させることができる。 Here, in the tunnel cleaning device studied by the present inventor, since there is no slide frame 18C, in order to press the polishing head against the inner wall surface WS of the tunnel during the polishing process of the inner wall surface WS of the tunnel, By horizontally moving the horizontal movement table provided on the mount of the grinding device, the grinding head is moved close to the inner wall surface WS of the tunnel and placed at one end in the width direction of the loading platform of the aerial work vehicle V (see Fig. 1). There is. For this reason, there is a possibility that the weight will be uneven within the plane of the loading platform of the aerial work vehicle V (see FIG. 1), and the installation stability of the tunnel cleaning device may be impaired. On the other hand, in the present embodiment, the slide frame 18C of the tunnel cleaning device 10 itself can be moved horizontally to bring it close to the inner wall surface WS of the tunnel, so that it can be moved closer to the inner wall surface WS of the tunnel. It is possible to alleviate the unevenness of the weight in the plane of the loading platform, and it is possible to improve the installation stability of the tunnel cleaning device 10.

また、スライドフレーム18Cが無い場合、高所作業車V(図1参照)をトンネルの内壁面WSの近傍に横付けするときに、高所作業車Vの位置がトンネルの内壁面WSに近すぎても遠すぎても、その修正のために高所作業車V自体を移動させなければならず作業効率が下がるので、高所作業車Vの停車位置に高い精度が求められる場合がある。これに対して、本実施の形態においては、高所作業車Vの位置がトンネルの内壁面WSに近すぎたり遠すぎたりしたとしてもトンネル研掃装置10のスライドフレーム18Cのスライド(水平移動)により、作業効率を下げることなく、トンネル研掃装置10とトンネルの内壁面WSとの距離を調整することができるので、高所作業車Vの停車位置の精度を緩和することができる。 In addition, if there is no slide frame 18C, when the aerial work vehicle V (see Fig. 1) is placed next to the inner wall surface WS of the tunnel, the position of the aerial work vehicle V may be too close to the inner wall surface WS of the tunnel. If the distance is too far, the vehicle for aerial work V must be moved to make corrections, which reduces work efficiency. Therefore, high accuracy may be required for the stopping position of the vehicle for aerial work V. In contrast, in the present embodiment, even if the position of the aerial work vehicle V is too close to or too far from the inner wall surface WS of the tunnel, the slide frame 18C of the tunnel cleaning device 10 can slide (horizontally move). As a result, the distance between the tunnel cleaning device 10 and the inner wall surface WS of the tunnel can be adjusted without reducing work efficiency, so the accuracy of the stopping position of the aerial work vehicle V can be relaxed.

図7および図8(b)に示すように、スライドフレーム18Cの一方の短枠部18C1の外側において短枠部18C1の長手方向のトンネル中央側の端近傍には、正逆両方向に回動自在のモータ18MSが設置されている。モータ18MSは、スライドフレーム18Cを第1の水平方向D1に沿って往復移動させるための移動手段であり、例えば、電動式モータで構成されている。モータ18MSを電動式モータで構成したことにより、モータ18MSを油圧モータで構成した場合に比べて、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。 As shown in FIGS. 7 and 8(b), on the outside of one of the short frame parts 18C1 of the slide frame 18C, near the end of the short frame part 18C1 on the tunnel center side in the longitudinal direction, it is possible to freely rotate in both forward and reverse directions. A motor 18MS is installed. The motor 18MS is a moving means for reciprocating the slide frame 18C along the first horizontal direction D1, and is composed of, for example, an electric motor. By configuring the motor 18MS with an electric motor, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced compared to when the motor 18MS is configured with a hydraulic motor.

図8(b)に示すように、スライドフレーム18Cの一対の短枠部18C1の各々の内側においてトンネルの内壁面WS側の端部近傍の各々には、互いに対向するように一対の回動軸受部18BP1,18BP1が設けられている。この一対の回動軸受部18BP1,18BP1の間には、スライドフレーム18Cの長枠部18C2に沿うように延在する連結棒18CR1が中心軸を中心にして回動可能な状態で設置されている。この連結棒18CR1の長手方向両端近傍の各々には、一対の鎖歯車18CG1,18CG1が取り付けられている。 As shown in FIG. 8(b), inside each of the pair of short frame portions 18C1 of the slide frame 18C, a pair of rotation bearings are provided near the end on the inner wall surface WS side of the tunnel so as to face each other. Sections 18BP1 and 18BP1 are provided. A connecting rod 18CR1 extending along the long frame portion 18C2 of the slide frame 18C is installed between the pair of rotation bearing portions 18BP1, 18BP1 so as to be rotatable about the central axis. . A pair of chain gears 18CG1, 18CG1 is attached to each of the connecting rods 18CR1 near both ends in the longitudinal direction.

一方、スライドフレーム18Cの一対の短枠部18C1の内側においてトンネルの中央側の端部近傍の一方には、上記モータ18MSの回動軸部が配置されている。また、スライドフレーム18Cの一対の短枠部18C1の内側においてトンネルの中央側の端部近傍の他方(モータ18MSの回動軸部に対向する位置)には、回動軸受部18BP2が設けられている。このモータ18MSの回転軸部と回動軸受部18BP2との間には、スライドフレーム18Cの長枠部18C2に沿うように延在する連結棒18CR2が中心軸を中心にして回動可能な状態で設置されている。この連結棒18CR2の一端部はモータ18MSの回動軸部と接続されている。したがって、モータ18MSの回動軸部が回動するとそれに合わせて連結棒18CR2も回動するようになっている。この連結棒18CR2の長手方向の両端近傍の各々には、一対の鎖歯車18CG2,18CG2が取り付けられている。 On the other hand, a rotating shaft portion of the motor 18MS is arranged on one side of the pair of short frame portions 18C1 of the slide frame 18C near the end on the center side of the tunnel. Further, a rotation bearing portion 18BP2 is provided on the inside of the pair of short frame portions 18C1 of the slide frame 18C, on the other side near the end on the center side of the tunnel (a position facing the rotation shaft portion of the motor 18MS). There is. Between the rotating shaft portion of the motor 18MS and the rotating bearing portion 18BP2, a connecting rod 18CR2 extending along the long frame portion 18C2 of the slide frame 18C is rotatable about the central axis. is set up. One end of this connecting rod 18CR2 is connected to the rotating shaft of the motor 18MS. Therefore, when the rotation shaft of the motor 18MS rotates, the connecting rod 18CR2 also rotates accordingly. A pair of chain gears 18CG2, 18CG2 is attached to each of the connecting rods 18CR2 near both ends in the longitudinal direction.

そして、図8(b)および図9(b)に示すように、連結棒18CR1,18CR2の長手方向両端近傍の鎖歯車18CG1,18CG2の各々には、一対のチェーン18SCが無端状に架け渡されている。各チェーン18SCは、各チェーン18SCの一部に接合された連結体18SJを介してスライドフレーム18Cの短枠部18C1と接合されている。このため、モータ18MSを回動すると、チェーン18SCが回動し、チェーン18SCに接合された連結体18SJが第1の水平方向D1に沿って往復移動することにより、スライドフレーム18Cが第1の水平方向D1に沿って往復移動するようになっている。 As shown in FIGS. 8(b) and 9(b), a pair of chains 18SC are endlessly strung across each of the chain gears 18CG1 and 18CG2 near both longitudinal ends of the connecting rods 18CR1 and 18CR2. ing. Each chain 18SC is connected to a short frame portion 18C1 of the slide frame 18C via a connecting body 18SJ that is connected to a part of each chain 18SC. Therefore, when the motor 18MS is rotated, the chain 18SC is rotated, and the connecting body 18SJ joined to the chain 18SC is reciprocated along the first horizontal direction D1, so that the slide frame 18C is moved to the first horizontal direction. It is designed to move back and forth along the direction D1.

例えば、図11に示すように、モータ18MSの回転軸部を矢印A5に示す方向に所定回動量だけ回動させると、チェーン18SCの連結体18SJがトンネルの内壁面WSに接近する方向に所定長さだけ移動するので、連結体18SJに接合されたスライドフレーム18C(すなわち、研掃ヘッド17の研掃面)がトンネルの内壁面WSに接近する方向(矢印A6に示す方向)に所定長さだけ移動して停止する。 For example, as shown in FIG. 11, when the rotating shaft portion of the motor 18MS is rotated by a predetermined rotation amount in the direction shown by the arrow A5, the connecting body 18SJ of the chain 18SC moves a predetermined length in the direction approaching the inner wall surface WS of the tunnel. Therefore, the slide frame 18C (that is, the polishing surface of the polishing head 17) joined to the connecting body 18SJ moves a predetermined length in the direction in which it approaches the inner wall surface WS of the tunnel (in the direction shown by arrow A6). Move and stop.

一方、モータ18MSの回転軸部を矢印A5とは反対の矢印A7に示す方向に所定回動量だけ回動させると、チェーン18SCの連結体18SJが所定長さだけトンネルの内壁面WSから離間する方向に移動するので、連結体18SJに接合されたスライドフレーム18C(すなわち、研掃ヘッド17の研掃面)がトンネルの内壁面WSから離間する方向(矢印8に示す方向)に所定長さだけに移動して停止する。なお、スライドフレーム18Cがトンネルの内壁面WSに向かって水平移動するときの移動量は、上記した距離センサSL1,SL2で測定された各距離センサSL1,SL2からトンネルの内壁面WSまでの距離に基づいて設定される。 On the other hand, when the rotating shaft portion of the motor 18MS is rotated by a predetermined rotation amount in the direction shown by the arrow A7 opposite to the arrow A5, the connecting body 18SJ of the chain 18SC is separated from the inner wall surface WS of the tunnel by a predetermined length. Therefore, the slide frame 18C (that is, the polishing surface of the polishing head 17) joined to the connecting body 18SJ is moved a predetermined length in the direction away from the inner wall surface WS of the tunnel (in the direction shown by arrow 8). Move and stop. The amount of movement when the slide frame 18C horizontally moves toward the inner wall surface WS of the tunnel is determined by the distance from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS of the tunnel measured by the distance sensors SL1, SL2 described above. Set based on

このスライドフレーム18C上には、図2および図3に示すように、走行用リニアガイド18LLを介して走行フレーム18Dが搭載されている。走行フレーム18Dは、移動手段の躯体(移動体)であり、図7に示すように、例えば、平面視で矩形枠状のメタルフレームで構成されている。この走行フレーム18Dは、第1の水平方向D1に延びる一対の長枠部18D1と、一対の長枠部18D1の長手方向両端部に一対の長枠部18D1間を橋渡すように設けられた一対の短枠部18D2とを一体的に備えている。走行フレーム18Dの平面寸法は、上記したスライドフレーム18Cの平面寸法より小さい。走行フレーム18Dの一対の短枠部18D2は、スライドフレーム18Cの一対の長枠部18C2に平面視で重なった状態で一対の長枠部18C2上に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a traveling frame 18D is mounted on the slide frame 18C via a traveling linear guide 18LL. The traveling frame 18D is a frame (moving body) of a moving means, and as shown in FIG. 7, it is composed of, for example, a metal frame having a rectangular frame shape when viewed from above. This traveling frame 18D includes a pair of long frame portions 18D1 extending in the first horizontal direction D1, and a pair of long frame portions 18D1 provided at both longitudinal ends of the pair of long frame portions 18D1 so as to bridge between the pair of long frame portions 18D1. It is integrally provided with a short frame portion 18D2. The planar dimension of the traveling frame 18D is smaller than the planar dimension of the slide frame 18C described above. The pair of short frame portions 18D2 of the traveling frame 18D are arranged on the pair of long frame portions 18C2 in a state where they overlap the pair of long frame portions 18C2 of the slide frame 18C in plan view.

図2および図3に示すように、この走行フレーム18Dの一対の短枠部18D2と、スライドフレーム18Cの一対の長枠部18C2との間には、上記した走行用リニアガイド18LLが設置されている。この走行用リニアガイド18LLは、上記したスライド用リニアガイド18LSと同様に、ガイドレール18LL1と、その上に設けられた2個のブロック18LL2とを備えている。ガイドレール18LL1は、スライドフレーム18Cの一対の長枠部18C2上に第2の水平方向D2に沿って配置されている。ガイドレール18LL1の長手方向の両端近傍側には、ブロック18LL2の移動を制限(阻止)するリミットスイッチ18S2(図3参照)が設置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the above-mentioned traveling linear guide 18LL is installed between the pair of short frame portions 18D2 of the traveling frame 18D and the pair of long frame portions 18C2 of the slide frame 18C. There is. This traveling linear guide 18LL, like the above-described sliding linear guide 18LS, includes a guide rail 18LL1 and two blocks 18LL2 provided thereon. The guide rail 18LL1 is arranged along the second horizontal direction D2 on a pair of long frame portions 18C2 of the slide frame 18C. Limit switches 18S2 (see FIG. 3) that limit (block) movement of the block 18LL2 are installed near both longitudinal ends of the guide rail 18LL1.

この走行用リニアガイド18LLのブロック18LL2は走行フレーム18Dの一対の短枠部18D2と接合されている。これにより、走行フレーム18Dは、第2の水平方向D2(すなわち、トンネルの内壁面WSに沿う方向)に沿って往復移動することが可能になっている。本実施の形態においては、上記したようにスライドフレーム18Cおよび走行フレーム18Dを枠体とすることにより、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。このためトンネル研掃装置10を運搬し易くすることができる。また、走行フレーム18Dを軽量化することができるとともに、走行フレーム18Dの往復走行時にスライドフレーム18Cとの接触面積を低減することができるので、走行フレーム18Dをより一層滑らかに移動させることができる。 The block 18LL2 of this traveling linear guide 18LL is joined to a pair of short frame portions 18D2 of the traveling frame 18D. This allows the traveling frame 18D to reciprocate along the second horizontal direction D2 (ie, the direction along the inner wall surface WS of the tunnel). In this embodiment, by using the slide frame 18C and the running frame 18D as frames as described above, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced. Therefore, the tunnel cleaning device 10 can be easily transported. Further, the weight of the running frame 18D can be reduced, and the contact area with the slide frame 18C during reciprocation of the running frame 18D can be reduced, so that the running frame 18D can be moved even more smoothly.

また、図7に示すように、スライドフレーム18Cにおいてトンネルの内壁面WSに沿う長枠部18C2の長さを短枠部18C1の長さより長くしたことにより、走行フレーム18D(すなわち、研掃ヘッド17)の走行距離を長くすることができるので、トンネルの内壁面WSの研掃距離を長くすることができる。これにより、トンネル研掃装置10の研掃作業効率を向上させることができるので、研掃作業時間を短縮することができる。なお、走行フレーム18Dを第2の水平方向D2に往復走行させると、走行フレーム18D上のベースプレート18Eおよび上記研掃装置本体BEも一緒に第2の水平方向D2に往復走行するようになっている。 Further, as shown in FIG. 7, the length of the long frame portion 18C2 along the inner wall surface WS of the tunnel in the slide frame 18C is made longer than the length of the short frame portion 18C1, so that the traveling frame 18D (i.e., the cleaning head 17 ) can be lengthened, so the cleaning distance of the inner wall surface WS of the tunnel can be lengthened. Thereby, the efficiency of the cleaning operation of the tunnel cleaning device 10 can be improved, so that the cleaning operation time can be shortened. Note that when the traveling frame 18D is reciprocated in the second horizontal direction D2, the base plate 18E on the traveling frame 18D and the cleaning device main body BE are also reciprocated in the second horizontal direction D2. .

この走行フレーム18Dの長手方向(第1の水平方向D1)の一端側には、正逆両方向に回動自在のモータ18MLが設置されている。このモータ18MLは、走行フレーム18Dを第2の水平方向D2に往復移動させるための移動手段であり、例えば、電動式モータで構成されている。モータ18MLを電動式モータで構成したことにより、モータ18MLを油圧式モータで構成した場合に比べて、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。 A motor 18ML that is rotatable in both forward and reverse directions is installed at one end of the traveling frame 18D in the longitudinal direction (first horizontal direction D1). This motor 18ML is a moving means for reciprocating the traveling frame 18D in the second horizontal direction D2, and is composed of, for example, an electric motor. By configuring the motor 18ML with an electric motor, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced compared to when the motor 18ML is configured with a hydraulic motor.

この走行フレーム18D上には、図2および図3に示すように、横行用リニアガイド18LWを介してベースプレート18Eが搭載されている。ベースプレート18Eは、図7に示すように、例えば、平面視で略正方形状のメタルプレートで構成されており、走行フレーム18Dの長手方向(第1の水平方向D1)に移動可能となった移動手段である。ベースプレート18Eの平面寸法は、走行フレーム18Dの平面寸法より小さい。ベースプレート18Eにおいて第2の水平方向D2の両端部は、走行フレーム18Dの一対の長枠部18D1に平面視で重なった状態で一対の長枠部18D1上に配置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, a base plate 18E is mounted on the traveling frame 18D via a traverse linear guide 18LW. As shown in FIG. 7, the base plate 18E is composed of, for example, a substantially square metal plate in plan view, and is a moving means that can move in the longitudinal direction (first horizontal direction D1) of the traveling frame 18D. It is. The planar dimension of the base plate 18E is smaller than the planar dimension of the traveling frame 18D. Both end portions of the base plate 18E in the second horizontal direction D2 are arranged on the pair of long frame portions 18D1, overlapping the pair of long frame portions 18D1 of the traveling frame 18D in plan view.

図2および図3に示すように、このベースプレート18Eと、走行フレーム18Dの一対の長枠部18D1との間には、上記した横行用リニアガイド18LWが設置されている。この横行用リニアガイド18LWは、上記した走行用リニアガイド18LLと同様に、ガイドレール18LW1と、その上に設けられた2個のブロック18LW2とを備えている。ガイドレール18LW1は、走行フレーム18Dの一対の長枠部18D1上に第1の水平方向D1に沿って配置されている。ガイドレール18LW1の長手方向の両端近傍側には、ブロック18LW2の移動を制限(阻止)するリミットスイッチ18S3(図2参照)が設置されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the above-mentioned traverse linear guide 18LW is installed between the base plate 18E and the pair of long frame portions 18D1 of the traveling frame 18D. The traverse linear guide 18LW, like the above-described traveling linear guide 18LL, includes a guide rail 18LW1 and two blocks 18LW2 provided thereon. The guide rail 18LW1 is arranged along the first horizontal direction D1 on a pair of long frame portions 18D1 of the traveling frame 18D. Limit switches 18S3 (see FIG. 2) that limit (block) movement of the block 18LW2 are installed near both longitudinal ends of the guide rail 18LW1.

この横行用リニアガイド18LWのブロック18LW2はベースプレート18Eと接合されている。これにより、ベースプレート18Eは、第1の水平方向D1(すなわち、トンネルの内壁面WSに接近する方向および内壁面WSから離間する方向)に沿って往復移動自在の状態で走行フレーム18D上に設置されている。本実施の形態においては、ベースプレート18Eは略正方形状のメタルプレートで形成されているが、上記したようにベースプレート18Eはその平面寸法が走行フレーム18Dの平面寸法より小さいので、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。このためトンネル研掃装置10を運搬し易くすることができる。また、ベースプレート18Eを軽量化することができるとともに、ベースプレート18Eの往復横行時に走行フレーム18Dとの接触面積を低減することができるので、ベースプレート18Eをより一層滑らかに移動させることができる。なお、ベースプレート18Eを往復横行させると、ベースプレート18E上の上記研掃装置本体BEも一緒に往復横行するようになっている。 The block 18LW2 of this linear guide for traverse 18LW is joined to the base plate 18E. Thereby, the base plate 18E is installed on the traveling frame 18D in a state where it can freely reciprocate along the first horizontal direction D1 (that is, the direction approaching the inner wall surface WS of the tunnel and the direction away from the inner wall surface WS). ing. In this embodiment, the base plate 18E is formed of a substantially square metal plate, but as described above, the plane dimension of the base plate 18E is smaller than the plane dimension of the traveling frame 18D. It can be made lighter. Therefore, the tunnel cleaning device 10 can be easily transported. Furthermore, the weight of the base plate 18E can be reduced, and the contact area with the traveling frame 18D when the base plate 18E moves back and forth can be reduced, so the base plate 18E can be moved even more smoothly. Note that when the base plate 18E is moved back and forth, the cleaning device main body BE on the base plate 18E is also moved back and forth.

このベースプレート18Eの1つの角部の近傍には、正逆両方向に回動自在のモータ18MWが設置されている。このモータ18MWは、ベースプレート18Eを第1の水平方向D1に往復移動させるための移動手段であり、例えば、電動式モータで構成されている。モータ18MWを電動式モータで構成したことにより、モータ18MWを油圧式モータで構成した場合に比べて、トンネル研掃装置10を軽量化することができる。 A motor 18MW rotatable in both forward and reverse directions is installed near one corner of the base plate 18E. This motor 18MW is a moving means for reciprocating the base plate 18E in the first horizontal direction D1, and is composed of, for example, an electric motor. By configuring the motor 18MW with an electric motor, the weight of the tunnel cleaning device 10 can be reduced compared to the case where the motor 18MW is configured with a hydraulic motor.

なお、以上説明した架台18および研掃装置本体BE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 pedestal 18, the main body BE of the polishing apparatus, 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10の動作を制御する制御部の構成例について図12を参照して説明する。図12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 10 will be described with reference to FIG. 12. FIG. 12 is a circuit block diagram of the main part of the control section of the tunnel cleaning device of this embodiment.

制御部(制御手段)MCは、トンネル研掃装置10の動作を制御する制御手段であり、CPU(Central Processing Unit)20aと、ROM(Read Only Memory)20bと、RAM(Random Access Memory)20cと、移動制御回路20d-1,20d-2,20d-3と、回動制御回路20eと、検出回路20f-1,20f-2,20f-3と、研掃ヘッド角制御回路20mと、ロッド伸縮回路20nと、シリンダ昇降回路20p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 (control means) MC is a control means that controls the operation of the tunnel cleaning device 10, and includes a CPU (Central Processing Unit) 20a, a ROM (Read Only Memory) 20b, and a RAM (Random Access Memory) 20c. , movement control circuits 20d-1, 20d-2, 20d-3, rotation control circuit 20e, detection circuits 20f-1, 20f-2, 20f-3, polishing head angle control circuit 20m, rod extension/contraction. It has a circuit 20n, a cylinder lifting circuit 20p, a display control circuit 20g, an interface 20h, a communication interface 20i, and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable ROM) 20j. Each of these parts is electrically connected to the CPU 20a through a bus line 20k, and under the control of the CPU 20a, the operation of each part is executed according to operation data sent from the interface 20h or the communication interface 20i. It has become.

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 section DP and the input section IP through the display control circuit 20g and the interface 20h, and can communicate wirelessly with an external wireless communication section CC through the communication interface 20i.

ROM20bは、トンネル研掃装置10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-2,20d-3、回動制御回路20e、検出回路20f-1,20f-2,20f-3、研掃ヘッド角制御回路20m、ロッド伸縮回路20n、シリンダ昇降回路20p、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 10. The RAM 20c stores various data necessary for the operation of the CPU 20a, and also temporarily stores data received from the input unit IP or the external wireless communication unit CC. Then, the CPU 20a controls the movement control circuits 20d-1, 20d-2, 20d-3, the rotation control circuit 20e, the detection circuits 20f-1, 20f-2, 20f-3, and the polishing head angle according to the control program in the ROM 20b. It controls the operation of each part such as the control circuit 20m, the rod expansion/contraction circuit 20n, the cylinder lifting/lowering circuit 20p, the display control circuit 20g, the interface 20h, and the communication interface 20i.

移動制御回路20d-1は、CPU20aからの指令に基づいてモータ18MLに制御信号を送信し、走行フレーム18Dの移動(第2の水平方向D2への移動)を制御する。また、移動制御回路20d-2は、CPU20aからの指令に基づいてモータ18MWに制御信号を送信し、ベースプレート18Eの移動(第1の水平方向D1への移動)を制御する。また、移動制御回路20d-3は、CPU20aからの指令に基づいてモータ18MSに制御信号を送信し、スライドフレーム18Cの移動(第1の水平方向D1への移動)を制御する。さらに、回動制御回路20eは、CPU20aからの指令に基づいて、ジャッキ18Jに制御信号を送信し、回動フレーム18Bの回動動作を制御する。 The movement control circuit 20d-1 transmits a control signal to the motor 18ML based on a command from the CPU 20a, and controls movement of the traveling frame 18D (movement in the second horizontal direction D2). Furthermore, the movement control circuit 20d-2 transmits a control signal to the motor 18MW based on a command from the CPU 20a, and controls the movement of the base plate 18E (movement in the first horizontal direction D1). Furthermore, the movement control circuit 20d-3 transmits a control signal to the motor 18MS based on a command from the CPU 20a, and controls the movement of the slide frame 18C (movement in the first horizontal direction D1). Further, the rotation control circuit 20e transmits a control signal to the jack 18J based on a command from the CPU 20a to control the rotation operation of the rotation frame 18B.

検出回路20f-1,20f-2は、CPU20aの制御下において、距離センサSL1,SL2の発光部から内壁面WSに向かってレーザ光LLを照射するとともに、距離センサ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、各距離センサ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回動フレーム18Bの回動量やスライドフレーム18Cおよびベースプレート18Eの移動量を算出する。また、検出回路20f-3は、研掃ヘッド17のキャスタ17cに設けられた荷重計SL3に計測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。 Under the control of the CPU 20a, the detection circuits 20f-1 and 20f-2 emit laser light LL from the light emitting parts of the distance sensors SL1 and SL2 toward the inner wall surface WS, and receive the laser light at the light receiving parts of the distance sensors SL1 and SL2. The analog signal, which has been converted from an optical signal to an electrical signal, is converted into a digital signal and sent to the CPU 20a. In the present embodiment, the CPU 20a calculates the distance from each distance sensor SL1, SL2 to the inner wall surface WS based on the digital signals sent from the detection circuits 20f-1, 20f-2, and uses the calculation results as Based on this, the amount of rotation of the rotation frame 18B and the amount of movement of the slide frame 18C and base plate 18E are calculated. Furthermore, the detection circuit 20f-3 converts the analog signal measured by the load meter SL3 provided on the caster 17c of the polishing head 17 into a digital signal, and transmits the digital signal to the CPU 20a.

研掃ヘッド角制御回路20mは、CPU20aからの指令に基づいてロータリアクチュエータ17raに制御信号を送信し、研掃ヘッド17の第1の揺動方向PR1に対する揺動角を制御する。 The polishing head angle control circuit 20m transmits a control signal to the rotary actuator 17ra based on a command from the CPU 20a, and controls the swing angle of the polishing head 17 in the first swing direction PR1.

ロッド伸縮回路20nは、CPU20aからの指令に基づいてエアコンプレッサCPに制御信号を送信し、エアシリンダ12acによるシリンダロッド12arの伸縮量を制御する。 The rod expansion/contraction circuit 20n transmits a control signal to the air compressor CP based on a command from the CPU 20a, and controls the amount of expansion/contraction of the cylinder rod 12ar by the air cylinder 12ac.

シリンダ昇降回路20pは、CPU20aからの指令に基づいてスクリュモータ12bmに制御信号を送信し、ボールねじ12bnを介してエアシリンダ12acの昇降を制御する。 The cylinder lifting circuit 20p transmits a control signal to the screw motor 12bm based on a command from the CPU 20a, and controls the lifting and lowering of the air cylinder 12ac via the ball screw 12bn.

EEPROM20jには、トンネル研掃装置10の各種の設定データや距離センサSL1,SL2からの検出データが記録されている。 Various setting data of the tunnel cleaning device 10 and detection data from the distance sensors SL1 and SL2 are recorded in the EEPROM 20j.

以上の構成を有するトンネル研掃装置10と、当該トンネル研掃装置10が搭載された高所作業車Vとで構成されるトンネル研掃システムSは、図13に示すように、トンネルの内壁面WSの研掃においては、第1の後続車両システムFS1および第2の後続車両システムFS2が相互に縦列になって配置される。ここで、第1の後続車両システムFS1は、自走可能な運搬車両にエアコンプレッサやブラストタンクやホッパタンクなどが搭載されたシステムであり、第2の後続車両システムFS2は、自走可能な運搬車両に回収機や発電機などが搭載されたシステムである。 As shown in FIG. 13, the tunnel cleaning system S, which is composed of the tunnel cleaning device 10 having the above configuration and the aerial work vehicle V on which the tunnel cleaning device 10 is mounted, is installed on the inner wall of the tunnel. In the cleaning of the WS, a first following vehicle system FS1 and a second following vehicle system FS2 are arranged in tandem with each other. Here, the first following vehicle system FS1 is a system in which a self-propelled transport vehicle is equipped with an air compressor, a blast tank, a hopper tank, etc., and the second following vehicle system FS2 is a self-propellable transport vehicle. This system is equipped with a collection machine, a generator, etc.

トンネル研掃システムSと第2の後続車両システムFS2との間には、発電機で発電した電力をトンネル研掃装置10に供給するための電源ラインL1が着脱可能に設けられている。また、トンネル研掃システムSと第1の後続車両システムFS1との間には、ブラストタンクから研掃装置本体BEに研削材を供給するための供給ラインL2が着脱可能に設けられている。さらに、トンネル研掃システムSと第1の後続車両システムFS1との間、および第1の後続車両システムFS1と第2の後続車両システムFS2との間には、トンネル内壁面WSの剥離片や研掃後の研削材を、ホッパタンクを経由して吸引して回収機に回収するための回収ラインL3が着脱可能に設けられている。 A power line L1 for supplying electric power generated by a generator to the tunnel cleaning device 10 is detachably provided between the tunnel cleaning system S and the second following vehicle system FS2. Further, a supply line L2 for supplying abrasive material from the blast tank to the cleaning device main body BE is detachably provided between the tunnel cleaning system S and the first following vehicle system FS1. Furthermore, between the tunnel cleaning system S and the first following vehicle system FS1, and between the first following vehicle system FS1 and the second following vehicle system FS2, there are A collection line L3 is detachably provided for sucking the abrasive material after cleaning and collecting it in a collection machine via a hopper tank.

そして、車線(図示する場合には、センターラインCLから片側の1車線)を通行規制しておき、縦列配置されたトンネル研掃システムS、第1の後続車両システムFS1および第2の後続車両システムFS2をトンネルの延伸方向に移動させながら内壁面WSを研掃する走行動作をトンネルの全長にわたって行う。次に、これら3台の車両をトンネルの横断方向(本実施の形態では、トンネルの横断方向内側)に移動させ、同様にトンネルの全長にわたって研掃を行う。このような作業を繰り返し行い、通行規制エリアのトンネルの内壁面WSの研掃を行う。 Then, traffic is regulated in a lane (in the case shown, one lane on one side from the center line CL), and the tunnel cleaning system S, the first following vehicle system FS1, and the second following vehicle system are arranged in tandem. A traveling operation of cleaning the inner wall surface WS is performed over the entire length of the tunnel while moving the FS2 in the extending direction of the tunnel. Next, these three vehicles are moved across the tunnel (in this embodiment, inside the tunnel in the cross direction), and the entire length of the tunnel is similarly cleaned. Such work is repeated to polish the inner wall surface WS of the tunnel in the traffic restricted area.

次に、本実施の形態のトンネル研掃装置10によるトンネルの内壁面WSの研掃例について図1~図3、図14~図40を用いて説明する。ここで、図14は本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃開始から研掃終了までの流れを示すフローチャート、図15は本実施の形態のトンネル研掃装置による研掃作業の流れを示すフローチャート、図16~図38は研掃作業の一連の流れを連続的に示す説明図、図39は本実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃装置本体の走行方向への移動時における第1の昇降機構部と第2の昇降機構部との動きを示す説明図、図40は本実施の形態のトンネル研掃装置に設けられた研掃装置本体の横行方向への移動時における研掃ヘッドの高さ位置を示す説明図である。なお、図16~図38において、(a)はトンネルの横断方向断面で示した説明図、(b)は(a)と直交する方向で示した説明図、(c)は平面視で示した説明図である。 Next, an example of cleaning the inner wall surface WS of a tunnel by the tunnel cleaning device 10 of this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 and 14 to 40. Here, FIG. 14 is a flowchart showing the flow from the start of cleaning to the end of cleaning by the tunnel cleaning device of this embodiment, and FIG. 15 shows the flow of cleaning work by the tunnel cleaning device of this embodiment. Flowchart, FIGS. 16 to 38 are explanatory diagrams continuously showing a series of steps of the cleaning work, and FIG. 39 is a diagram showing the movement of the cleaning device main body provided in the tunnel cleaning device of this embodiment in the running direction. FIG. 40 is an explanatory diagram showing the movement of the first elevating mechanism section and the second elevating mechanism section in , and FIG. It is an explanatory view showing the height position of a polishing head. In addition, in FIGS. 16 to 38, (a) is an explanatory diagram showing a cross section of the tunnel in the transverse direction, (b) is an explanatory diagram shown in a direction perpendicular to (a), and (c) is an explanatory diagram shown in a plan view. It is an explanatory diagram.

まず、図14のフローチャートおよび図16~図20を用いて、研掃作業の開始までの流れについて説明する。 First, the flow up to the start of the cleaning work will be explained using the flowchart of FIG. 14 and FIGS. 16 to 20.

最初に、図16に示すように、高所作業車Vを研掃エリアに配置する(図14:ステップS01)。具体的には、図1(a)に示した高所作業車Vにトンネル研掃装置10を搭載した状態で高所作業車Vを研掃エリアまで移動してトンネルの内壁面WSに横付けし、トンネル研掃装置10を研掃エリアまで運ぶ。このとき、トンネル研掃装置10が搭載されたデッキ部Vbを下降状態とする。また、トンネル研掃装置10の研掃ヘッド17を最も低い位置に設定した状態とする(図6(a)参照)。これにより、本実施の形態においては、トンネル研掃装置10を研掃エリアまで安定した状態で運搬することができる。なお、図2に示すように、トンネル研掃装置10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-1の主面)がトンネルの内壁面WSを向いている。また、上記した第1の水平方向D1はトンネルの内壁面WSに交差し、第2の水平方向D2はトンネルの延伸方向(走行方向)に沿っている。なお、ここでは研掃装置本体BEの研掃ヘッド17の研掃面がトンネルの内壁面WSに対して傾いている場合を例示している。 First, as shown in FIG. 16, the aerial work vehicle V is placed in the grinding area (FIG. 14: Step S01). Specifically, with the tunnel cleaning device 10 mounted on the aerial work vehicle V shown in FIG. , transport the tunnel cleaning device 10 to the cleaning area. At this time, the deck portion Vb on which the tunnel cleaning device 10 is mounted is brought into a lowered state. Further, the cleaning head 17 of the tunnel cleaning device 10 is set to the lowest position (see FIG. 6(a)). Thereby, in this embodiment, the tunnel cleaning device 10 can be transported to the cleaning area in a stable state. As shown in FIG. 2, the tunnel cleaning device 10 has a cleaning surface of its cleaning head 17 (a surface facing the inner wall surface WS of the tunnel, and a mounting base 17a on which a cleaning machine 17b and the like are installed). -1 main surface) faces the inner wall surface WS of the tunnel. Moreover, the above-described first horizontal direction D1 intersects the inner wall surface WS of the tunnel, and the second horizontal direction D2 is along the extending direction (running direction) of the tunnel. Note that here, a case is illustrated in which the cleaning surface of the cleaning head 17 of the cleaning device main body BE is inclined with respect to the inner wall surface WS of the tunnel.

次に、高所作業車Vの荷台を展開し(図14:ステップS02)、各種の配線や配管を接続して電源を投入する(図14:ステップS03)。そして、電源投入後の動作は、高所作業車Vの荷台(作業床)の昇降を除いて、前述した制御部MCによる制御の下で実行される。 Next, the loading platform of the aerial work vehicle V is unfolded (FIG. 14: Step S02), various wiring and piping are connected, and the power is turned on (FIG. 14: Step S03). The operations after the power is turned on, except for the lifting and lowering of the platform (work floor) of the aerial work vehicle V, are executed under the control of the control unit MC described above.

すなわち、電源を投入したならば、図17に示すように、研掃装置本体BEを原点復帰させて動作する原点位置を確認するとともに、装置の初期診断を行う(図14:ステップS04)。 That is, once the power is turned on, as shown in FIG. 17, the main body BE of the polishing device is returned to its origin, the operating origin position is confirmed, and an initial diagnosis of the device is performed (FIG. 14: Step S04).

次に、研掃装置本体BEの研掃ヘッド17の研掃面がトンネルの内壁面WSに対して平行になるように設定する。すなわち、距離センサSL1,SL2によって距離センサSL1,SL2からトンネルの内壁面WSまでの各々の距離を計測し、高所作業車Vのトンネルの内壁面WSに対するずれ角度を算出する(図14:ステップS05)。そして、その各々の距離の測定値に基づいて高所作業車Vのずれ角度の補正が必要か(つまり、研掃装置本体BEの研掃ヘッド17の研掃面がトンネルの内壁面WSに対して傾いているか)を判断し(図14:ステップS06)、さらにそのずれ角度は補正可能か(つまり、回動角度が±5°である回動フレーム18Bの回動で補正可能か)を判断する(図14:ステップS07)。本実施の形態では、高所作業車Vのずれ角度の補正が必要であり、ずれ角度は補正可能であることから、図18に示すように、回動フレーム18Bを回動させてずれ角度を補正し、研掃装置本体BEの研掃ヘッド17の研掃面がトンネルの内壁面WSに対して平行になるようにする(図14:ステップS08)。 Next, the cleaning surface of the cleaning head 17 of the cleaning device main body BE is set to be parallel to the inner wall surface WS of the tunnel. That is, the distances from the distance sensors SL1 and SL2 to the inner wall surface WS of the tunnel are measured by the distance sensors SL1 and SL2, and the deviation angle of the aerial work vehicle V with respect to the inner wall surface WS of the tunnel is calculated (FIG. 14: Step S05). Is it necessary to correct the deviation angle of the aerial work vehicle V based on the measured value of each distance (that is, whether the cleaning surface of the cleaning head 17 of the cleaning device main body BE is relative to the inner wall surface WS of the tunnel)? (FIG. 14: Step S06), and further determines whether the deviation angle can be corrected (that is, whether it can be corrected by rotating the rotating frame 18B whose rotation angle is ±5°). (FIG. 14: Step S07). In this embodiment, it is necessary to correct the deviation angle of the aerial work vehicle V, and since the deviation angle can be corrected, as shown in FIG. 18, the rotation frame 18B is rotated to correct the deviation angle. The correction is made so that the cleaning surface of the cleaning head 17 of the cleaning device main body BE is parallel to the inner wall surface WS of the tunnel (FIG. 14: Step S08).

なお、ステップS06において補正が必要ないと判断した場合には、次のステップS10に移行する。また、ステップS07において補正が可能ではないと判断した場合には、あらためて高所作業車Vを据え直し(図14:ステップS09)、前述のステップS04に戻る。 Note that if it is determined in step S06 that no correction is necessary, the process moves to the next step S10. If it is determined in step S07 that correction is not possible, the aerial work vehicle V is repositioned (FIG. 14: step S09), and the process returns to step S04.

次に、設計図面等を参照してトンネル形状を算出し(図14:ステップS10)、研掃位置Pを確認する(図14:ステップS11)。 Next, the tunnel shape is calculated with reference to the design drawing etc. (FIG. 14: Step S10), and the grinding position P is confirmed (FIG. 14: Step S11).

そして、ステップS11での確認の結果、研掃装置本体BEを研掃開始位置へ設置可能か(つまり、高所作業車Vをそのままの位置にしておいて、架台18の調整だけで研掃装置本体BEを研掃開始位置へ設置することが可能か)を判断する(図14:ステップS12)。本実施の形態では、研掃装置本体BEを研掃開始位置へ設置可能であることから、続いて、研掃位置Pの天井高さを算出する(図14:ステップS13)。すなわち、距離センサSL1,SL2から真上にレーザ光LLを照射して距離センサSL1,SL2からトンネルの天井の内壁面WSまでの距離を計測し、天井までの高さを算出する。なお、ステップS12において研掃装置本体BEを研掃開始位置へ設置可能ではないと判断した場合には、前述したステップS09に移行して高所作業車Vを据え直し、ステップS04に戻る。 As a result of the confirmation in step S11, it is determined whether the main body BE of the cleaning device can be installed at the cleaning start position (that is, the cleaning device can be installed by simply adjusting the pedestal 18 while leaving the aerial work vehicle V in the same position. It is determined whether the main body BE can be installed at the cleaning start position (FIG. 14: Step S12). In this embodiment, since the cleaning device main body BE can be installed at the cleaning start position, the ceiling height of the cleaning position P is subsequently calculated (FIG. 14: Step S13). That is, the distance from the distance sensors SL1, SL2 to the inner wall surface WS of the ceiling of the tunnel is measured by irradiating the laser beam LL directly above from the distance sensors SL1, SL2, and the height to the ceiling is calculated. Note that if it is determined in step S12 that the cleaning device main body BE cannot be installed at the cleaning start position, the process moves to step S09 described above, the aerial work vehicle V is repositioned, and the process returns to step S04.

次に、算出した研掃位置Pの天井高さから、高所作業車Vの荷台(作業床)の上昇が必要か(つまり、荷台を上昇させなくても、研掃ヘッド17の研掃面をトンネルの内壁面WSに当接させることが可能か)を判断する(図14:ステップS14)。本実施の形態では、高所作業車Vの荷台の上昇が必要であるから、図19に示すように、高所作業車Vのデッキ部Vbで荷台を上昇させて研掃装置本体BEを所定の高さに設定する(図14:ステップS15)。なお、ステップS14において荷台の上昇が必要ないと判断した場合には、次のステップS16に移行する。 Next, based on the calculated ceiling height of the grinding position P, determine whether it is necessary to raise the loading platform (work floor) of the aerial work vehicle V (that is, whether it is necessary to raise the loading platform (work floor) of the aerial work vehicle V (in other words, even if the loading platform is not raised, the cleaning surface of the polishing head 17 can be (FIG. 14: Step S14). In this embodiment, since it is necessary to raise the loading platform of the aerial work vehicle V, as shown in FIG. (FIG. 14: Step S15). Note that if it is determined in step S14 that it is not necessary to raise the loading platform, the process moves to the next step S16.

ステップS15において高所作業車Vの荷台を上昇したならば、研掃装置本体BEを研掃位置Pへセットする(図14:ステップS16)。すなわち、先ず、図20に示すように、研掃装置本体BEを研掃位置Pの直下まで移動させる。具体的には、距離センサSL1,SL2で得られた距離の情報に基づいて、スライドフレーム18Cをトンネルの内壁面WSに接近する方向にスライド(水平移動)して所定位置で止めるとともに、ベースプレート18Eをトンネルの内壁面WSに接近する方向に動かし、さらに必要であれば走行フレーム18Dをトンネルの内壁面WSに沿う方向に動かして、研掃装置本体BEを研掃位置Pの直下まで移動させる。そして、研掃ヘッド17の研掃面が最適な角度でトンネルの内壁面WSに押し付けられるように、ロータリアクチュエータ17raにより取付部17aの第1の揺動方向PR1(図2参照)の揺動角度(あおり角)を調整する。 Once the loading platform of the aerial work vehicle V has been raised in step S15, the cleaning device main body BE is set to the cleaning position P (FIG. 14: step S16). That is, first, as shown in FIG. 20, the cleaning device main body BE is moved to just below the cleaning position P. Specifically, based on the distance information obtained by the distance sensors SL1 and SL2, the slide frame 18C is slid (horizontally moved) in a direction approaching the inner wall surface WS of the tunnel and stopped at a predetermined position, and the base plate 18E is is moved in a direction approaching the inner wall surface WS of the tunnel, and further, if necessary, the traveling frame 18D is moved in a direction along the inner wall surface WS of the tunnel to move the cleaning device main body BE to just below the cleaning position P. Then, the rotary actuator 17ra swings the mounting portion 17a at a swing angle in a first swing direction PR1 (see FIG. 2) so that the grinding surface of the grinding head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel at an optimal angle. (Tilt angle).

ステップS16において研掃装置本体BEを研掃位置Pへセットしたならば、トンネルの内壁面WSに対する研掃作業を実行する(図14:ステップS17)。すなわち、研掃ヘッド17の研掃機17bから研削材をトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に移動させ、トンネルの内壁面WSの劣化部分を研削することで当該内壁面WSを研掃する。なお、研掃作業における架台18や研掃装置本体BEなどの動作の詳細については後述する。 Once the cleaning device main body BE is set to the cleaning position P in step S16, the cleaning operation for the inner wall surface WS of the tunnel is executed (FIG. 14: step S17). That is, by moving the polishing device body BE in the extending direction of the tunnel while spraying the abrasive material from the grinder 17b of the polishing head 17 onto the inner wall surface WS of the tunnel, the degraded portion of the inner wall surface WS of the tunnel is ground. The inner wall surface WS is polished. The details of the operations of the pedestal 18, the main body BE of the grinding device, etc. during the grinding work will be described later.

ステップS17における研掃作業を行ったならば、次の作業の確認をする(図14:ステップS18)。ここで、次の作業としては、高所作業車Vをトンネルの延伸方向へ移動して研掃を行う作業、高所作業車Vをトンネルの横断方向内側へ移動して研掃を行う作業、および研掃終了の3つである。 After the polishing work in step S17 is completed, the next work is confirmed (FIG. 14: step S18). Here, the next work is to move the aerial work vehicle V in the extending direction of the tunnel and perform the cleaning, to move the aerial work vehicle V to the inner side in the transverse direction of the tunnel and perform the cleaning, and the end of cleaning.

ステップS18において、次の作業が高所作業車Vをトンネルの延伸方向へ移動して研掃を行う作業である場合には、高所作業車Vのデッキ部Vbで荷台を下昇させて研掃装置本体BEを当初の高さ(ステップS15で荷台を上昇させる前までの高さ)まで下ろし(図14:ステップS19)、続いて、研掃装置本体BEを原点(図17(c)に示す位置)に移動する(図14:ステップS20)。そして、高所作業車Vを前進(または後退)させ、トンネルの延伸方向へ次の作業位置まで移動する(図14:ステップS21)。その後、前述したステップS05へ移行し、以降の各ステップを順次実行する。 In step S18, if the next work is to move the aerial work vehicle V in the extending direction of the tunnel and perform the grinding, the deck portion Vb of the aerial work vehicle V is lowered to lower the loading platform and the ground is polished. Lower the cleaning device main body BE to the initial height (the height before raising the loading platform in step S15) (FIG. 14: Step S19), and then lower the cleaning device main body BE to the origin (FIG. 17(c)). (FIG. 14: Step S20). Then, the aerial work vehicle V is moved forward (or backward) to move to the next work position in the direction in which the tunnel extends (FIG. 14: Step S21). Thereafter, the process moves to step S05 described above, and the subsequent steps are sequentially executed.

また、ステップS18において、次の作業が高所作業車Vをトンネルの延伸方向へ移動して研掃を行う作業である場合には、配管および配線を切断し、移動作業処理を行う(図14:ステップS22)。すなわち、トンネル研掃装置10および高所作業車Vで構成されるトンネル研掃システムSと、第1の後続車両システムFS1と、第2の後続車両システムFS2との間に設けられた電源ラインL1、供給ラインL2、回収ラインL3を取り外す。また、高所作業車Vのデッキ部Vbで荷台を下昇させて研掃装置本体BEを当初の高さまで下ろし、研掃装置本体BEを運搬時位置(図16(c)に示す位置)に移動し、展開された高所作業車Vの荷台を格納する。そして、高所作業車Vをトンネルの横断方向内側へ次の作業位置まで移動する(図14:ステップS23)。その後、前述したステップS01へ移行し、以降の各ステップを順次実行する。 Further, in step S18, if the next work is to move the aerial work vehicle V in the extending direction of the tunnel and perform cleaning, the piping and wiring are cut and the moving work process is performed (Fig. 14 :Step S22). That is, the power supply line L1 is provided between the tunnel cleaning system S composed of the tunnel cleaning device 10 and the aerial work vehicle V, the first following vehicle system FS1, and the second following vehicle system FS2. , supply line L2, and recovery line L3 are removed. In addition, the deck part Vb of the aerial work vehicle V is used to lower the loading platform to lower the cleaning device main body BE to the initial height, and the cleaning device main body BE is placed in the transportation position (the position shown in FIG. 16(c)). Moves and stores the cargo platform of the deployed aerial work vehicle V. Then, the aerial work vehicle V is moved inward in the cross direction of the tunnel to the next work position (FIG. 14: Step S23). After that, the process moves to step S01 described above, and the subsequent steps are sequentially executed.

そして、ステップS18において、次の作業が研掃終了の場合には、配管および配線を切断し、作業終了処理を行う(図14:ステップS24)。すなわち、電源ラインL1、供給ラインL2および回収ラインL3を取り外し、高所作業車Vのデッキ部Vbで荷台を下昇させて研掃装置本体BEを当初の高さまで下ろし、研掃装置本体BEを運搬時位置に移動し、展開された高所作業車Vの荷台を格納する。そして、工事規制エリアから退出する。 Then, in step S18, if the next work is to finish the cleaning, the piping and wiring are cut, and a work completion process is performed (FIG. 14: step S24). That is, the power line L1, the supply line L2, and the recovery line L3 are removed, and the platform is lowered using the deck section Vb of the aerial work vehicle V to lower the cleaning device main body BE to its original height. Move to the transportation position and store the platform of the unfolded aerial work vehicle V. Then, exit from the construction restricted area.

ここで、ステップS17におけるトンネルの内壁面WSに対する研掃作業について、図15のフローチャートを用いて説明する。 Here, the cleaning work for the inner wall surface WS of the tunnel in step S17 will be explained using the flowchart of FIG. 15.

研掃作業の開始にあたっては、先ず、研掃ヘッド17をトンネルの内壁面WSに押し付ける(図15:ステップS17-01)。すなわち、トンネルの内壁面WSに対して最適な角度に調整しておいた研掃ヘッド17を昇降機構部12で上昇させ、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。なお、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当接されて向き合うようになる。 To start the cleaning work, first, the cleaning head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel (FIG. 15: Step S17-01). That is, the cleaning head 17, which has been adjusted to an optimal angle with respect to the inner wall surface WS of the tunnel, is raised by the lifting mechanism 12, and the cleaning surface of the cleaning head 17 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, but as described above, the polishing head 17 swings to follow the curved shape of the inner wall surface WS of the tunnel. By doing so, the cleaning surface of the cleaning head 17 comes to abut and face the inner wall surface WS of the tunnel in an optimal state.

ステップS17-01において研掃ヘッド17をトンネルの内壁面WSに押し付けたならば、エアシリンダ17pにより2台の研掃機17bを押圧して、(図15:ステップS17-02)、研掃機17bから研削材を噴射する(図15:ステップS17-03)。 After the cleaning head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel in step S17-01, the two cleaning machines 17b are pressed by the air cylinder 17p (FIG. 15: step S17-02), and the cleaning machine Abrasive material is injected from 17b (FIG. 15: Step S17-03).

そして、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端へと動かし、研削材をトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させる(走行工程)(図15:ステップS17-04)。これにより、トンネルの内壁面WSの劣化部分を研削することで当該内壁面WSを研掃する。なお、走行動作時においては、トンネルの内壁面WSの研掃の際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から剥離片や研削材を吸引する。本実施の形態においては、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および第2のリングブラシ17s-2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。 Then, the traveling frame 18D is moved from one end of the slide frame 18C to the other end along the extending direction (running direction) of the tunnel, and the cleaning device main body BE is moved along the extending direction of the tunnel while spraying the abrasive material onto the inner wall surface WS of the tunnel. (traveling step) (FIG. 15: Step S17-04). Thereby, the deteriorated portion of the inner wall surface WS of the tunnel is ground, thereby cleaning the inner wall surface WS. In addition, during the traveling operation, the peeled pieces and abrasive material are sucked from the suction port 17b-2 of the polishing head 17 to prevent the peeled pieces and the abrasive material from leaking to the outside when cleaning the inner wall surface WS of the tunnel. do. In this embodiment, as described above, the first ring brush 17s-1 and the second ring brush 17s-2 of the polishing head 17 serve as walls to prevent peeled pieces and abrasive material from leaking to the outside. There is.

ここで、図39に示すように、本実施の形態においては、研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させて研掃をする際に、第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)を徐々に伸長させる。第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)のシリンダロッド12ar先端に取り付けられた研掃ヘッド17はトンネル内壁面WSに押圧されていることから、第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)が伸長した分(図39において符号hで示す長さ)だけシリンダロッド12arが後退し、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)が縮む。また、シリンダロッド12arが後退すると、後退したことでシリンダ室の容積が減少した分のエアが図示しないリリーフ式減圧弁(またはリリーフ弁)から大気へ放出され、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)内のエア圧が一定に保たれる。 Here, as shown in FIG. 39, in the present embodiment, when the main body BE of the grinding device is moved in the direction in which the tunnel extends for cleaning, the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) is Stretch gradually. Since the polishing head 17 attached to the tip of the cylinder rod 12ar of the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) is pressed against the tunnel inner wall surface WS, the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) The cylinder rod 12ar retreats by the length of the extension (the length indicated by the symbol h in FIG. 39), and the first elevating mechanism portion 12a (air cylinder 12ac) contracts. Furthermore, when the cylinder rod 12ar retreats, the air corresponding to the reduction in the volume of the cylinder chamber due to the retreat is released into the atmosphere from a relief type pressure reducing valve (or relief valve) not shown, and the air is released into the atmosphere from the first lifting mechanism section 12a (air The air pressure within the cylinder 12ac) is kept constant.

なお、湾曲したトンネル内壁面WSのトンネル横断方向内側へと研掃ラインを移動させながら研掃する場合、ある研掃位置と次の研掃位置との高さの差は徐々に小さくなることから、後述する横行時(図15:ステップS17-10)における研掃ヘッド17の上昇量は徐々に小さくなる。したがって、走行時においての第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)の伸長量も、それに合わせて徐々に小さくするようにする。本実施の形態では、横行時における第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)のストローク長をストローク計で計測し、次の走行時における第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)の伸長量を、計測したストローク長の3/8としている。但し、ストローク長に対する伸長割合は3/8に限定されるものではなく、自由に設定できる。 Note that when cleaning the curved tunnel inner wall surface WS while moving the cleaning line inward in the tunnel transverse direction, the difference in height between one cleaning position and the next cleaning position gradually becomes smaller. , the amount of rise of the polishing head 17 during lateral movement (FIG. 15: step S17-10), which will be described later, gradually becomes smaller. Therefore, the amount of expansion of the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) during traveling is also gradually reduced accordingly. In this embodiment, the stroke length of the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) during traversing is measured with a stroke meter, and the amount of extension of the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) during the next traveling. is set to 3/8 of the measured stroke length. However, the extension ratio to the stroke length is not limited to 3/8, and can be set freely.

走行フレーム18Dをスライドフレーム18Cの他方端まで動かして1ラインの走行動作が終了したならば(図15:ステップS17-05)、走行したラインが予め設定された最終走行ライン(つまり、最終研掃ライン)かどうかを判断する(図15:ステップS17-06)。 When the traveling frame 18D is moved to the other end of the slide frame 18C and the traveling operation for one line is completed (FIG. 15: Step S17-05), the traveling line is the preset final traveling line (that is, the final polishing line) (FIG. 15: Step S17-06).

ステップS17-06において最終走行ラインでなければ、スライドフレーム18Cをトンネルの横断方向内側へスライドさせることで研掃装置本体BEの研掃高さ(研掃ライン)を変更する横行動作が可能かどうかを判断する(図15:ステップS17-07)。また、ステップS17-06において最終走行ラインであれば、ステップS17の研掃作業を終了して(戻って)、前述したステップS18に移行する。 If it is determined in step S17-06 that it is not the final travel line, is it possible to perform a lateral movement of changing the cleaning height (grinding line) of the cleaning device main body BE by sliding the slide frame 18C inward in the transverse direction of the tunnel? (FIG. 15: Step S17-07). Further, if it is the final travel line in step S17-06, the cleaning operation in step S17 is completed (returns) and the process proceeds to step S18 described above.

さて、ステップS17-07においてスライドフレーム18Cで横行動作が可能でなければ、研掃装置本体BEで横行量の確保が可能か(つまり、研掃装置本体BEを搭載したベースプレート18Eをトンネルの横断方向内側へと動かすことにより研掃装置本体BEの研掃高さ(研掃ライン)を変更する横行動作が可能か)を判断する(図15:ステップS17-08)。また、ステップS17-07においてスライドフレーム18Cで横行動作が可能であれば、後述するステップS17-09に移行する。 Now, if the slide frame 18C is not capable of lateral movement in step S17-07, is it possible to secure the amount of traverse movement with the cleaning device main body BE? It is determined whether a lateral movement of changing the cleaning height (cleaning line) of the cleaning device body BE by moving it inward is possible (FIG. 15: Step S17-08). Furthermore, if the slide frame 18C is capable of lateral movement in step S17-07, the process moves to step S17-09, which will be described later.

ステップS17-08においてベースプレート18Eで横行量の確保が可能であれば、あるいは、ステップS17-07においてスライドフレーム18Cで横行動作が可能であれば、研掃高さはロッド15の伸長範囲内か(つまり、昇降機構部12によってロッド15を伸長させれば研掃ヘッド17が研掃位置に届く範囲内か)を判断する(図15:ステップS17-09)。また、ステップS17-08においてベースプレート18Eで横行量の確保が可能でなければ、ステップS17の研掃作業を終了して(戻って)、前述したステップS18に移行する。 If the amount of traverse movement can be secured with the base plate 18E in step S17-08, or if the traverse movement can be achieved with the slide frame 18C in step S17-07, is the polishing height within the extension range of the rod 15? In other words, it is determined whether the polishing head 17 can reach the cleaning position by extending the rod 15 using the lifting mechanism 12 (FIG. 15: Step S17-09). Further, if it is not possible to secure the amount of traversal with the base plate 18E in step S17-08, the cleaning operation in step S17 is ended (return), and the process proceeds to step S18 described above.

そして、ステップS17-09において研掃高さがロッド15の伸長範囲内であれば、研削材を噴射したままで研掃装置本体BEの横行動作を行い、併せて昇降機構部12によってロッド15を伸長させる(横行工程)(図15:ステップS17-10)。 If the grinding height is within the extension range of the rod 15 in step S17-09, the grinding device main body BE is operated laterally while the abrasive material is injected, and the rod 15 is moved by the lifting mechanism 12. It is extended (traverse process) (FIG. 15: Step S17-10).

ここで、前述のように、ステップS17-04において研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させて研掃をする際に、第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)を伸長させてシリンダロッド12arを後退させ、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)を縮めている。このとき、シリンダロッド12arの後退に伴い、シリンダ室のエアが図示しない大気へ放出されて、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)内のエア圧が一定に保たれている。 Here, as described above, when the main body BE of the cleaning device is moved in the extending direction of the tunnel to perform cleaning in step S17-04, the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) is extended and the cylinder The rod 12ar is moved backward, and the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) is retracted. At this time, as the cylinder rod 12ar retreats, air in the cylinder chamber is released to the atmosphere (not shown), and the air pressure in the first lifting mechanism 12a (air cylinder 12ac) is kept constant.

したがって、図40において、研掃装置本体BEが長さLだけ横行方向に移動して第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)内のエア圧が低下しそうになると、エアコンプレッサCPからエア圧を一定に保つための圧縮空気が供給される。これにより、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)が上昇し、当該第1の昇降機構部12aの先端に取り付けられた研掃ヘッド17は、トンネル内壁面WSに押圧されたままで(つまり、トンネル内壁面WSに対する押圧力が維持された状態で)、トンネル内壁面WSに沿って上昇して研掃が終了したラインの研掃高さP1から高さHだけ上昇して次の研掃高さP2に移動する。 Therefore, in FIG. 40, when the main body BE of the grinding device moves in the transverse direction by a length L and the air pressure in the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) is about to decrease, the air pressure from the air compressor CP is Compressed air is supplied to keep the temperature constant. As a result, the first elevating mechanism section 12a (air cylinder 12ac) rises, and the polishing head 17 attached to the tip of the first elevating mechanism section 12a remains pressed against the tunnel inner wall surface WS (i.e. , while the pressing force against the tunnel inner wall surface WS is maintained), the line rises along the tunnel inner wall surface WS and the cleaning process is completed by a height H from the cleaning height P1 of the line for the next cleaning. Move to height P2.

そして、このような動作により、トンネル研掃装置に設けられた研掃ヘッド17の研掃高さが精度よく且つ速やかに変更される。 Through such an operation, the cleaning height of the cleaning head 17 provided in the tunnel cleaning device is changed accurately and quickly.

さて、ステップS17-10において研掃装置本体BEの横行動作を行い、さらにロッド15を伸長させたならば、前述したステップS17-04に移行し、次の1ラインについて研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ(走行動作)、トンネルの内壁面WSを研掃する。また、ステップS17-09において研掃高さがロッド15の伸長範囲内でなければ、研削材の噴射を停止し(図15:ステップS17-11)、研掃機17bのトンネルの内壁面WSに対する押し付けを解除する(図15:ステップS17-12)。そして、研掃装置本体BEの横行動作を行うとともに、昇降機構部12によってロッド15を収縮して(図15:ステップS17-13)、高所作業車Vのデッキ部Vbで荷台を上昇させ(図15:ステップS17-14)、あらためて昇降機構部12によってロッド15を伸長して(図15:ステップS17-15)、前述したステップS17-01に移行する。 Now, in step S17-10, after the lateral movement of the grinding device main body BE is performed and the rod 15 is further extended, the process moves to the aforementioned step S17-04, and the grinding device main body BE is moved into the tunnel for the next line. (running operation) to clean the inner wall surface WS of the tunnel. Further, if the grinding height is not within the extension range of the rod 15 in step S17-09, the injection of the abrasive material is stopped (FIG. 15: step S17-11), and the The pressing is released (FIG. 15: Step S17-12). Then, while performing a lateral movement of the grinding device main body BE, the rod 15 is contracted by the lifting mechanism section 12 (FIG. 15: Step S17-13), and the platform is raised by the deck section Vb of the aerial work vehicle V ( FIG. 15: Step S17-14), the rod 15 is extended again by the lifting mechanism 12 (FIG. 15: Step S17-15), and the process proceeds to step S17-01 described above.

ここで、ステップS17におけるトンネルの内壁面WSに対する研掃作業における研掃装置本体の具体的な動きについて、図21~図38を用いて説明する。 Here, specific movements of the cleaning device main body during the cleaning work on the inner wall surface WS of the tunnel in step S17 will be explained using FIGS. 21 to 38.

前述の図20に示すように、研掃装置本体BEを研掃位置Pの直下まで移動させたならば、図21に示すように、研掃ヘッド17をトンネルの内壁面WSに押し付ける。つまり、図20において、トンネルの内壁面WSに対して最適な角度に調整しておいた研掃ヘッド17をロッド15を伸長させて上昇させ、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。 As shown in FIG. 20, when the main body BE of the cleaning device is moved to just below the cleaning position P, the cleaning head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel, as shown in FIG. That is, in FIG. 20, the cleaning head 17, which has been adjusted to an optimal angle with respect to the inner wall surface WS of the tunnel, is raised by extending the rod 15, and then the two cleaning machines 17b are moved by the air cylinder 17p. By pressing, the cleaning surface of the cleaning head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel.

次に、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端へと設定速度で動かし、図22に示すように、研掃機17bから研削材を噴射してトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、トンネルの内壁面WSを研掃する。 Next, the traveling frame 18D is moved at a set speed from one end of the slide frame 18C to the other end along the extending direction (traveling direction) of the tunnel, and as shown in FIG. The cleaning device main body BE is made to run in the extending direction of the tunnel while spraying on the inner wall surface WS of the tunnel, thereby cleaning the inner wall surface WS of the tunnel.

次に、図23に示すように、スライドフレーム18Cをトンネルの横断方向内側へスライドさせ、研掃装置本体BEをトンネル横断方向内側へ移動(横行)して研掃高さ(研掃ライン)を変更する。また、ロッド15を伸張させて、変更した研掃ラインのトンネル内壁面WSに研掃ヘッド17の研掃面を押し付ける。なお、このとき研削材は噴射したままである。 Next, as shown in FIG. 23, the slide frame 18C is slid inward in the tunnel transverse direction, and the cleaning device main body BE is moved inward in the tunnel transverse direction (traverse) to adjust the cleaning height (grinding line). change. Further, the rod 15 is extended to press the cleaning surface of the cleaning head 17 against the tunnel inner wall surface WS of the changed cleaning line. Note that at this time, the abrasive material remains injected.

次に、図24に示すように、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端(図22に示す場合とは逆方向の一方端から他方端)へと設定速度で動かし、研掃機17bから研削材を噴射してトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、トンネルの内壁面WSを研掃する。 Next, as shown in FIG. 24, the traveling frame 18D is moved from one end to the other end of the slide frame 18C along the tunnel extension direction (traveling direction) (from one end to the other end in the opposite direction to the case shown in FIG. 22). ) at a set speed, and while jetting abrasive material from the grinder 17b onto the inner wall surface WS of the tunnel, the main body BE of the grinding device is run in the extending direction of the tunnel, thereby grinding the inner wall surface WS of the tunnel. .

次に、図25に示すように、スライドフレーム18Cをトンネルの横断方向内側へスライドさせ、研削材を噴射したまま研掃装置本体BEをトンネル横断方向内側へ移動(横行)して研掃高さ(研掃ライン)を変更する。また、ロッド15を伸張させて、変更した研掃ラインのトンネル内壁面WSに研掃ヘッド17の研掃面を押し付ける。 Next, as shown in FIG. 25, the slide frame 18C is slid inward in the transverse direction of the tunnel, and while the abrasive material is being injected, the main body BE of the cleaning device is moved (traverse) inward in the transverse direction of the tunnel to increase the cleaning height. (Changing the grinding line). Further, the rod 15 is extended to press the cleaning surface of the cleaning head 17 against the tunnel inner wall surface WS of the changed cleaning line.

次に、図26に示すように、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端(図22に示す場合と同一方向で、図24に示す場合とは逆方向の一方端から他方端)へと設定速度で動かし、研掃機17bから研削材を噴射してトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、トンネルの内壁面WSを研掃する。 Next, as shown in FIG. 26, the running frame 18D is moved from one end of the slide frame 18C to the other end along the tunnel extension direction (running direction) (in the same direction as shown in FIG. 22, in the case shown in FIG. 24). (from one end to the other end in the opposite direction) at a set speed, and the cleaning device main body BE is run in the extending direction of the tunnel while jetting the abrasive material from the cleaning device 17b onto the inner wall surface WS of the tunnel. , the inner wall surface WS of the tunnel is polished.

このような走行フレーム18Dによる走行での研掃作業とスライドフレーム18Cによる横行での研掃ラインの変更とを繰り返しながらトンネルの内壁面WSの研掃を行う。そして、トンネルの内壁面WSの研掃高さが、昇降機構部12でロッド15を伸長させても研掃ヘッド17が届かない高さになったならば、図27に示すように、研削材の噴射を停止して研掃機17bのトンネルの内壁面WSに対する押し付けを解除し、ロッド15を収縮するとともに、ベースプレート18Eをトンネルの横断方向内側へと動かして研掃装置本体BEをスライドフレーム18Cのトンネルの内側端部へ移動する。そして、高所作業車Vのデッキ部Vbで荷台を上昇させる。 The inner wall surface WS of the tunnel is polished by repeating the cleaning work by traveling by the traveling frame 18D and changing the polishing line by traversing by the slide frame 18C. If the height of the grinding of the inner wall surface WS of the tunnel reaches a height that cannot be reached by the grinding head 17 even if the rod 15 is extended by the lifting mechanism section 12, as shown in FIG. The jetting of the cleaning device 17b is stopped, the pressing of the cleaning device 17b against the inner wall surface WS of the tunnel is released, the rod 15 is contracted, and the base plate 18E is moved inward in the transverse direction of the tunnel to move the cleaning device main body BE to the slide frame 18C. Move to the inner end of the tunnel. Then, the platform is raised by the deck portion Vb of the aerial work vehicle V.

次に、図28に示すように、スライドフレーム18Cをトンネルの横断方向内側へと動かすとともに、ベースプレート18Eをトンネルの内壁面WSに接近する方向に動かし、研掃装置本体BEを研掃位置Pの直下まで移動させる。また、取付部17aの第1の揺動方向PR1の揺動角度(あおり角)を調整して、研掃ヘッド17の研掃面が最適な角度でトンネルの内壁面WSに押し付けられるようにする。 Next, as shown in FIG. 28, the slide frame 18C is moved inward in the transverse direction of the tunnel, the base plate 18E is moved in a direction approaching the inner wall surface WS of the tunnel, and the cleaning device main body BE is moved to the cleaning position P. Move it directly below. Further, the swing angle (tilt angle) of the first swing direction PR1 of the mounting portion 17a is adjusted so that the grinding surface of the grinding head 17 is pressed against the inner wall surface WS of the tunnel at an optimal angle. .

そして、図29に示すように、昇降機構部12でロッド15を伸長させ、エアシリンダ17pで研掃機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。 Then, as shown in FIG. 29, the lifting mechanism 12 extends the rod 15, and the air cylinder 17p presses the cleaning machine 17b to press the cleaning surface of the cleaning head 17 against the inner wall surface WS of the tunnel.

次に、図30に示すように、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端へと設定速度で動かし、研掃機17bから研削材を噴射してトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、トンネルの内壁面WSを研掃する。 Next, as shown in FIG. 30, the traveling frame 18D is moved at a set speed from one end of the slide frame 18C to the other end along the extending direction (traveling direction) of the tunnel, and the abrasive material is injected from the grinder 17b. The cleaning device main body BE is made to run in the extending direction of the tunnel while spraying on the inner wall surface WS of the tunnel, thereby cleaning the inner wall surface WS of the tunnel.

次に、図31に示すように、スライドフレーム18Cをトンネルの横断方向内側へスライドさせ、研削材を噴射したまま研掃装置本体BEをトンネル横断方向内側へ移動(横行)して研掃高さ(研掃ライン)を変更する。また、ロッド15を伸張させて、変更した研掃ラインのトンネル内壁面WSに研掃ヘッド17の研掃面を押し付ける。 Next, as shown in FIG. 31, the slide frame 18C is slid inward in the transverse direction of the tunnel, and the cleaning device main body BE is moved (traversed) inward in the tunnel transverse direction while the abrasive material is being injected to increase the cleaning height. (Changing the grinding line). Further, the rod 15 is extended to press the cleaning surface of the cleaning head 17 against the tunnel inner wall surface WS of the changed cleaning line.

次に、図32に示すように、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端へと設定速度で動かし、研掃機17bから研削材を噴射してトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、トンネルの内壁面WSを研掃する。 Next, as shown in FIG. 32, the traveling frame 18D is moved at a set speed from one end of the slide frame 18C to the other end along the extending direction (traveling direction) of the tunnel, and the abrasive material is injected from the grinder 17b. The cleaning device main body BE is made to run in the extending direction of the tunnel while spraying on the inner wall surface WS of the tunnel, thereby cleaning the inner wall surface WS of the tunnel.

このような走行フレーム18Dによる走行での研掃作業とスライドフレーム18Cによる横行での研掃ラインの変更とを繰り返しながらトンネルの内壁面WSの研掃を行う。そして、スライドフレーム18Cがトンネルの横断方向内側へのスライド限界まで移動したならば(つまり、スライドフレーム18Cがトンネルの横断方向内側へスライド移動できなくなったならば)、図33に示すように、ベースプレート18Eをトンネルの横断方向内側へと動かし、研削材を噴射したまま研掃装置本体BEをトンネル横断方向内側へ移動(横行)して研掃高さ(研掃ライン)を変更する。また、ロッド15を伸張させて、変更した研掃ラインのトンネル内壁面WSに研掃ヘッド17の研掃面を押し付ける。 The inner wall surface WS of the tunnel is polished by repeating the cleaning work by traveling by the traveling frame 18D and changing the polishing line by traversing by the slide frame 18C. Then, if the slide frame 18C moves to the limit of sliding inward in the transverse direction of the tunnel (that is, if the slide frame 18C can no longer slide inward in the transverse direction of the tunnel), the base plate 18E is moved inward in the transverse direction of the tunnel, and while the abrasive material is being injected, the main body BE of the grinding device is moved inward in the transverse direction of the tunnel (traverse) to change the grinding height (grinding line). Further, the rod 15 is extended to press the cleaning surface of the cleaning head 17 against the tunnel inner wall surface WS of the changed cleaning line.

そして、図34に示すように、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端へと設定速度で動かし、研掃機17bから研削材を噴射してトンネルの内壁面WSに吹き付けながら研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、トンネルの内壁面WSを研掃する。 Then, as shown in FIG. 34, the traveling frame 18D is moved at a set speed from one end of the slide frame 18C to the other end along the extending direction (traveling direction) of the tunnel, and the abrasive material is injected from the grinder 17b. The cleaning device main body BE is made to run in the extending direction of the tunnel while spraying on the inner wall surface WS of the tunnel, thereby cleaning the inner wall surface WS of the tunnel.

次に、スライドフレーム18Cがトンネルの横断方向内側へのスライド限界まで移動していることから、図35に示すように、ベースプレート18Eをトンネルの横断方向内側へと動かし、研削材を噴射したまま研掃装置本体BEをトンネル横断方向内側へ移動(横行)して研掃高さ(研掃ライン)を変更する。また、ロッド15を伸張させて、変更した研掃ラインのトンネル内壁面WSに研掃ヘッド17の研掃面を押し付ける。 Next, since the slide frame 18C has moved to the inner sliding limit in the transverse direction of the tunnel, the base plate 18E is moved inward in the transverse direction of the tunnel, as shown in FIG. The cleaning device body BE is moved inward in the tunnel crossing direction (traversing) to change the cleaning height (cleaning line). Further, the rod 15 is extended to press the cleaning surface of the cleaning head 17 against the tunnel inner wall surface WS of the changed cleaning line.

このような走行フレーム18Dによる走行での研掃作業とベースプレート18Eによる横行での研掃ラインの変更とを繰り返しながらトンネルの内壁面WSの研掃を行う。 The inner wall surface WS of the tunnel is polished by repeating the cleaning work by traveling by the traveling frame 18D and changing the polishing line by traversing by the base plate 18E.

そして、ベースプレート18Eがトンネル横断方向内側の長枠部18C2まで到達してトンネルの横断方向内側への移動限界になる位置まで研掃装置本体BEが移動(横行)したならば(図35参照)、図36に示すように、走行フレーム18Dをトンネルの延伸方向(走行方向)に沿ってスライドフレーム18Cの一方端から他方端へと設定速度で動かして研掃装置本体BEをトンネルの延伸方向に走行させ、最後の研掃ラインについて研掃を行う。 Then, when the base plate 18E reaches the long frame portion 18C2 on the inner side in the tunnel transverse direction and the cleaning device main body BE moves (traverses) to the position where the movement limit in the tunnel transverse direction is reached (see FIG. 35), As shown in FIG. 36, the traveling frame 18D is moved at a set speed from one end of the slide frame 18C to the other end along the tunnel extending direction (running direction), and the cleaning device main body BE is traveling in the tunnel extending direction. Then, perform the cleaning on the last cleaning line.

このようにして一連の研掃作業を終了し、次の作業が高所作業車Vをトンネルの延伸方向へ移動して行う研掃作業の場合には、図37に示すように、高所作業車Vの荷台を下昇して研掃装置本体BEを搬入時の高さまで下げるとともに、研掃装置本体BEを原点(図17(c)に示す位置)に移動し、スライドフレーム18Cを回動フレーム18Bの基準位置に移動する。なお、高所作業車Vをトンネルの延伸方向へ移動して行う研掃作業であることから、回動フレーム18Bのトンネル内壁面WSに対する平行度は変化しないため、既にずれ角度を補正している回動フレーム18Bは回動しない。そして、高所作業車Vを前進(または後退)させ、トンネルの延伸方向へ次の作業位置まで移動し、研掃作業を再開する。 After completing a series of grinding operations in this way, if the next task is to move the aerial work vehicle V in the direction in which the tunnel extends, then as shown in FIG. Lower the loading platform of the vehicle V to lower the grinding device main body BE to the height at the time of delivery, move the grinding device main body BE to the origin (position shown in Fig. 17(c)), and rotate the slide frame 18C. Move to the reference position of frame 18B. Note that since the grinding work is performed by moving the aerial work vehicle V in the extending direction of the tunnel, the parallelism of the rotating frame 18B to the tunnel inner wall surface WS does not change, so the deviation angle has already been corrected. Rotating frame 18B does not rotate. Then, the aerial work vehicle V is moved forward (or backward), moved to the next work position in the direction in which the tunnel extends, and resumes the cleaning work.

また、次の作業が高所作業車Vをトンネルの横断方向内側へ移動して行う研掃作業の場合には、配管および配線を切断する。そして、図38に示すように、高所作業車Vの荷台を下昇して研掃装置本体BEを搬入時の高さまで下げるとともに、研掃装置本体BEを運搬時位置(図16(c)に示す位置)に移動し、展開された高所作業車Vの荷台を格納する。また、スライドフレーム18Cを回動フレーム18Bの基準位置に移動し、回動フレーム18Bをベースフレーム18Aの基準位置に回動する。そして、高所作業車Vをトンネルの横断方向内側へ次の作業位置まで移動し、研掃作業を再開する。 Moreover, if the next work is a cleaning work to be performed by moving the aerial work vehicle V to the inner side in the cross direction of the tunnel, the piping and wiring are cut. Then, as shown in FIG. 38, the loading platform of the aerial work vehicle V is lowered to lower the grinding device main body BE to the height at the time of delivery, and the grinding device main body BE is moved to the transportation position (FIG. 16(c)). ) and store the cargo platform of the deployed aerial work vehicle V. Further, the slide frame 18C is moved to the reference position of the rotating frame 18B, and the rotating frame 18B is rotated to the reference position of the base frame 18A. Then, the aerial work vehicle V is moved inward in the transverse direction of the tunnel to the next work position, and the cleaning work is resumed.

なお、次の作業が研掃終了の場合には、高所作業車Vをトンネルの横断方向内側へ移動して行う研掃作業と同様の処理を行った後、工事規制エリアから退出する。 In addition, when the next work is to finish the grinding, the aerial work vehicle V is moved to the inner side in the cross direction of the tunnel and performs the same process as the grinding work, and then exits from the construction restricted area.

このように、本実施の形態によれば、研掃ヘッド17を走行方向に移動してトンネル内壁面WSを研掃する際に、ボールネジ12bnで構成された第2の昇降機構部12bが上昇動作を行うと、エアシリンダ12acで構成された第1の昇降機構部12aは、エア圧が一定に保たれながら縮む。そして、トンネル内壁面WSから離間する横行方向に研掃ヘッド17が移動すると、エアコンプレッサCPからエア圧を一定に保つための圧縮空気がエアシリンダ12acに供給されて上昇する。よって、当該エアシリンダ12acに取り付けられた研掃ヘッド17は、トンネル内壁面WSに押圧されたままで、トンネル内壁面WSに沿って上昇して次の研掃高さに移動する。 As described above, according to the present embodiment, when the cleaning head 17 is moved in the traveling direction to polish the tunnel inner wall surface WS, the second elevating mechanism section 12b composed of the ball screw 12bn performs an upward movement. When this is done, the first elevating mechanism section 12a composed of the air cylinder 12ac contracts while the air pressure is kept constant. Then, when the polishing head 17 moves in the transverse direction away from the tunnel inner wall surface WS, compressed air for keeping the air pressure constant is supplied from the air compressor CP to the air cylinder 12ac and rises. Therefore, the cleaning head 17 attached to the air cylinder 12ac moves upward along the tunnel inner wall surface WS to the next cleaning height while being pressed against the tunnel inner wall surface WS.

これにより、トンネル研掃装置10に設けられた研掃ヘッド17の研掃高さを精度よく且つ速やかに変更することが可能になる。 This makes it possible to accurately and quickly change the cleaning height of the cleaning head 17 provided in the tunnel cleaning device 10.

(第2の実施の形態) (Second embodiment)

図41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. 41 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が第1の実施の形態とは異なり、それ以外の構成は同じである。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10が搭載されている。トンネルの内壁面WS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10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 the first embodiment, but the other configurations are the same. The aerial work vehicle V of the present embodiment has 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 undulation, rotation, and linear expansion and contraction. We are prepared. The tunnel cleaning device 10 is mounted on the deck portion Vb. When cleaning the inner wall surface WS of the tunnel, the boom Va is operated to set the tunnel cleaning device 10 at a predetermined height (the above-mentioned 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WS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 head 17 and the inner wall surface WS of the tunnel) is set to the boom Va. It can be adjusted by the operation of .

また、トンネル研掃装置10の架台18(図4参照)の構成が、ベースプレート18Eを第1の水平方向D1に移動させることができるが、第2の水平方向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の水平方向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, the structure of the mount 18 (see FIG. 4) of the tunnel cleaning device 10 is such that the base plate 18E can be moved in the first horizontal direction D1, but cannot be moved in the second horizontal direction D2. Even in this case, the boom Va can move the polishing head 17 in the second horizontal direction D2. Other effects are the same as those of the embodiment described above.

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。 In addition, the aerial work vehicle V may not be such a telescopic boom type, but may be a refracting boom type in which the boom is bent midway, or a lifter type (mast boom type/scissor type) in which the deck portion Vb rises and lowers vertically. .

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 explained based on the embodiments above, the embodiments disclosed in this specification are illustrative in all respects, and are limited to the disclosed technology. isn't it. In other words, the technical scope of the present invention should not be construed in a limited manner based on the description of the embodiments described above, but should be construed solely in accordance with the description of the claims, and the scope of the claims This invention includes techniques equivalent to the techniques described in , and all changes without departing from the gist of the claims.

例えば、本実施の形態では、走行工程(研掃装置本体BEを走行方向に移動させて研掃ヘッド17でトンネル内壁面WSを押圧して所定の研掃ラインを研掃しながら、第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)を所定の高さ伸長させる工程)と、横行工程(走行工程終了後、研掃装置本体BEを横行方向に移動させるとともに、第1の昇降機構部12a(エアシリンダ12ac)に圧縮空気を供給して研掃ヘッド17を次の研掃ラインの高さに移動する工程)とを制御部MCによる制御下で実行しているが、作業者の操作により手動で実行するようにしてもよい。 For example, in the present embodiment, the traveling process (moving the cleaning device main body BE in the traveling direction and pressing the tunnel inner wall surface WS with the polishing head 17 to polish a predetermined cleaning line; A process of extending the lifting mechanism part 12b (ball screw 12bn) to a predetermined height), a traversing process (after the running process, moving the main body BE of the grinding device in the traverse direction, and extending the first lifting mechanism part 12a (air cylinder 12ac) to move the polishing head 17 to the height of the next polishing line by supplying compressed air to the cleaning line 12ac) is executed under the control of the control unit MC, but it is manually executed by the operator's operation. You may also do so.

また、走行工程においては、研掃装置本体BEの走行開始から走行終了までの移動過程の全体で第2の昇降機構部12b(ボールネジ12bn)を徐々に所定の高さ伸長させているが、移動の途中で所定高さの伸長を完了するようにしてもよい。 In addition, in the traveling process, the second elevating mechanism section 12b (ball screw 12bn) is gradually extended to a predetermined height during the entire movement process from the start of the movement of the main body BE to the end of the movement. The elongation to a predetermined height may be completed in the middle of the process.

また、上記実施の形態においては、距離センサSL1,SL2をトンネル研掃装置10に設置した場合について説明したが、距離センサ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、距離センサSL1,SL2を高所作業車Vの一部等に設置してもよい。また、距離センサ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10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12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。 Further, in the above embodiment, a case has been described in which the distance sensors SL1 and SL2 are installed in the tunnel cleaning device 10, but the installation positions of the distance sensors SL1 and SL2 are not limited to this and can be changed in various ways. For example, the distance sensors SL1 and SL2 may be installed in a part of the aerial work vehicle V. Further, an operator measures the parallelism (inclination angle) between the tunnel cleaning device 10 and the inner wall surface WS of the tunnel in plan view using a measuring device equipped with distance sensors SL1 and SL2, and the measurement results are shown in FIG. The data may be transmitted (recorded) to the EEPROM 20j of the control unit MC through the wireless communication unit CC or input unit IP shown in FIG.

以上の説明では、本発明の研掃装置は、制御手段により研掃が行われるようになっているが、作業者の手動操作により研掃を行う研掃装置でもよい。 In the above description, the cleaning device of the present invention is configured to perform cleaning by the control means, but it may be a cleaning device that performs cleaning by manual operation by an operator.

10 トンネル研掃装置(研掃装置)
12 昇降機構部(昇降手段)
12a 第1の昇降機構部(第1の昇降手段)
12ac エアシリンダ(昇降機器)
12b 第2の昇降機構部(第2の昇降手段)
12bm スクリュモータ
12bn ボールネジ(昇降機器)
15 ロッド
17 研掃ヘッド
17a 取付部
17b 研掃機(研掃部)
17c キャスタ
17r アーム部(揺動部)
17r-2 第1の支持板(第1の揺動部)
17r-3 第2の支持板(第2の揺動部)
18 架台
18A ベースフレーム
18B 回動フレーム(回動手段)
18C スライドフレーム(移動手段)
18D 走行フレーム(移動手段)
18E ベースプレート(移動手段)
18J ジャッキ
18LL ガイドレール
18LW ガイドレール
BE 研掃装置本体
D1 第1の水平方向
D2 第2の水平方向
MC 制御部(制御手段)
P 研掃位置
S トンネル研掃システム(研掃システム)
SL1,SL2 距離センサ(センサ)
SL3 荷重計
V 高所作業車(作業車両)
Vb デッキ部
WS 内壁面
10 Tunnel cleaning equipment (grinding equipment)
12 Lifting mechanism section (lifting means)
12a First elevating mechanism section (first elevating means)
12ac air cylinder (lifting equipment)
12b Second elevating mechanism section (second elevating means)
12bm Screw motor 12bn Ball screw (lifting equipment)
15 Rod 17 Grinding head 17a Mounting part 17b Grinding machine (grinding part)
17c Caster 17r Arm part (swinging part)
17r-2 First support plate (first swinging part)
17r-3 Second support plate (second swinging part)
18 Frame 18A Base frame 18B Rotating frame (rotating means)
18C Slide frame (movement means)
18D Traveling frame (transportation means)
18E Base plate (transportation means)
18J Jack 18LL Guide rail 18LW Guide rail BE Grinding device main body D1 First horizontal direction D2 Second horizontal direction MC Control unit (control means)
P Grinding position S Tunnel cleaning system (cleaning system)
SL1, SL2 Distance sensor (sensor)
SL3 Load cell V Aerial work vehicle (work vehicle)
Vb Deck part WS Inner wall surface

Claims (4)

トンネルの湾曲した内壁面を研掃する研掃ヘッド、前記研掃ヘッドを昇降する第1の昇降手段、前記第1の昇降手段を昇降する第2の昇降手段を備えた研掃装置本体と、
前記研掃装置本体を搭載し、前記内壁面に対して接近および離間する第1の水平方向および前記第1の水平方向に交差する第2の水平方向に移動する移動手段を備えた架台と、
前記研掃装置本体および前記移動手段の動作制御を行う制御手段とを有し、
前記第1の昇降手段および前記第2の昇降手段のうちの一方の昇降手段が、駆動源としてエアコンプレッサを用いた空圧式昇降機器により構成され、他方の昇降手段が、駆動源としてモータを用いた回転式昇降機器により構成されており、
前記制御手段は、
前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第2の水平方向である走行方向に移動させて前記研掃ヘッドで前記内壁面を押圧しつつ所定の研掃ラインを研掃しながら、前記回転式昇降機器を所定の高さ伸長させて前記空圧式昇降機器を前記回転式昇降機器の伸長分縮める走行工程と、
前記走行工程が終了したならば、前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第1の水平方向である横行方向に移動させるとともに、前記空圧式昇降機器に圧縮空気を供給して前記研掃ヘッドを次の研掃ラインの高さに移動する横行工程と、
を繰り返して前記内壁面の研掃作業を行う制御を実行する、
ことを特徴とする研掃装置。
A cleaning device main body comprising a cleaning head for cleaning a curved inner wall surface of a tunnel, a first elevating means for elevating and lowering the cleaning head, and a second elevating means for elevating and lowering the first elevating means;
a pedestal on which the polishing device main body is mounted and is provided with a moving means that moves in a first horizontal direction that approaches and moves away from the inner wall surface and a second horizontal direction that intersects the first horizontal direction;
comprising a control means for controlling the operation of the polishing device main body and the moving means,
One of the first lifting means and the second lifting means is constituted by a pneumatic lifting device using an air compressor as a driving source, and the other lifting means uses a motor as a driving source. It consists of rotary lifting equipment,
The control means includes:
While moving the main body of the polishing device in the running direction, which is the second horizontal direction, with the moving means and pressing the inner wall surface with the polishing head and cleaning a predetermined cleaning line, the rotary a traveling step of extending the lifting device to a predetermined height and contracting the pneumatic lifting device by the amount of extension of the rotary lifting device;
When the traveling step is completed, the moving means moves the main body of the polishing device in the first horizontal direction, that is, the transverse direction, and compressed air is supplied to the pneumatic lifting device to move the cleaning head. a traverse process in which the
repeating the steps to perform a cleaning operation on the inner wall surface;
A grinding device characterized by:
前記架台から前記内壁面までの距離を検出する距離センサと、
前記架台に備えられ、前記研掃装置本体を当該研掃装置本体の搭載面内に沿って回動させる回動手段とをさらに有し、
前記制御手段は、
前記距離センサの検出結果から、前記研掃ヘッドの研掃面が前記内壁面に対して平行になるように前記回動手段により前記研掃装置本体を回動させた後に、前記内壁面の研掃作業を行う制御を実行する、
ことを特徴とする請求項1記載の研掃装置。
a distance sensor that detects a distance from the mount to the inner wall surface;
further comprising a rotation means provided on the pedestal and configured to rotate the polishing device main body along a mounting surface of the polishing device main body;
The control means includes:
Based on the detection result of the distance sensor, it is determined that after the rotating means rotates the main body of the polishing device so that the cleaning surface of the polishing head becomes parallel to the inner wall surface, the inner wall surface is polished. Execute control to perform cleaning work,
The polishing device according to claim 1, characterized in that:
トンネルの湾曲した内壁面を研掃する研掃ヘッド、前記研掃ヘッドを昇降する第1の昇降手段、前記第1の昇降手段を昇降する第2の昇降手段を備えた研掃装置本体と、
前記研掃装置本体を搭載し、前記内壁面に対して接近および離間する第1の水平方向および前記第1の水平方向に交差する第2の水平方向に移動する移動手段を備えた架台とを有し、
前記第1の昇降手段および前記第2の昇降手段のうちの一方の昇降手段が、駆動源としてエアコンプレッサを用いた空圧式昇降機器により構成され、他方の昇降手段が、駆動源としてモータを用いた回転式昇降機器により構成された研掃装置を用い、
前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第2の水平方向である走行方向に移動させて前記研掃ヘッドで前記内壁面を押圧しつつ所定の研掃ラインを研掃しながら、前記回転式昇降機器を所定の高さ伸長させて前記空圧式昇降機器を前記回転式昇降機器の伸長分縮める走行工程と、
前記走行工程が終了したならば、前記移動手段で前記研掃装置本体を前記第1の水平方向である横行方向に移動させるとともに、前記空圧式昇降機器に圧縮空気を供給して前記研掃ヘッドを次の研掃ラインの高さに移動する横行工程と、
を繰り返しながら研掃を行う、
ことを特徴とするトンネル内壁面の研掃方法。
A cleaning device main body comprising a cleaning head for cleaning a curved inner wall surface of a tunnel, a first elevating means for elevating and lowering the cleaning head, and a second elevating means for elevating and lowering the first elevating means;
a pedestal on which the polishing device main body is mounted and which is provided with a moving means that moves in a first horizontal direction that approaches and moves away from the inner wall surface and a second horizontal direction that intersects the first horizontal direction; have,
One of the first lifting means and the second lifting means is constituted by a pneumatic lifting device using an air compressor as a driving source, and the other lifting means uses a motor as a driving source. Using a grinding device composed of rotary lifting equipment,
While moving the main body of the polishing device in the running direction, which is the second horizontal direction, with the moving means and pressing the inner wall surface with the polishing head and cleaning a predetermined cleaning line, the rotary a traveling step of extending the lifting device to a predetermined height and contracting the pneumatic lifting device by the amount of extension of the rotary lifting device;
When the traveling step is completed, the moving means moves the main body of the polishing device in the first horizontal direction, that is, the transverse direction, and compressed air is supplied to the pneumatic lifting device to move the cleaning head. a traverse process in which the
Clean while repeating
A method for polishing an inner wall surface of a tunnel.
前記研掃装置を昇降させる昇降機を備え、
前記横行工程において、研掃高さが前記第1の昇降手段および前記第2の昇降手段の伸長範囲内ではない場合には、前記昇降機で前記研掃装置を上昇させる、
ことを特徴とする請求項3記載のトンネル内壁面の研掃方法。
comprising an elevator that raises and lowers the polishing device,
In the traversing step, if the polishing height is not within the extension range of the first elevating means and the second elevating means, raising the polishing device with the elevator;
4. The method for cleaning a tunnel inner wall surface according to claim 3.
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