JPH0446627B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は水圧鉄管等の大口径管の内面の塗装を
更新する際に、先ず古い塗膜や錆等を除去した後
塗装を行う方法及びそれに用いられる作業台車に
関するものである。

〔従来の技術〕

水圧鉄管等の鋼構造物の延命対策として、劣化
した塗膜の補修や再塗装が行われる。再塗装にお
いては、下地処理として、古い塗膜や錆等の除
去、所謂ケレン作業と称する研掃作業が必要であ
る。従来この研掃作業は通常、圧縮空気と共に研
掃材をノズルより噴出するサンドブラスト法や研
掃材を圧縮空気と共に噴射する際に、微粒子水噴
霧帯により包囲しつつ噴射するウエツトブラスト
法が広く用いられている。又200〜400Kgｆ／cm²の
高圧水に研掃材を混合して噴射する高圧水圧法が
提案されている。

上記のような研掃作業を手作業により行い、乾
燥後通常は手作業により、噴霧塗装を行つてい
る。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のごとく従来の大口径管内面の研掃、塗装
作業は殆ど手作業で行われてきたが、作業能率が
悪く、またサンドブラストの際の粉塵、塗装時の
溶媒の蒸発等により、閉鎖された管内の作業環境
が極めて悪いため、これらの作業の自動化が強く
望まれている。

しかし従来の研掃材を用いる研掃材では、作業
に砂等の粉状の研掃材を多量に用いるため、研掃
材の供給、及び回収が自動化の妨げとなつてい
る。従つて、本発明は大口径管内面を自動的に研
掃し、塗装しうる方法及びこれに用いる装置を提
供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的を達成すべく、本発明者らは鋭意研究
を重ねた結果、研掃材を用いず、超高圧水のみを
噴射して管内面の研掃を行うと共に、管の中心に
保持した軸の周りを回転する回転アームの先端の
高圧水噴射ノズルから超高圧水を噴射しつつその
回転アームを回転し、同時にその軸を管の軸心に
沿つて移動することにより、管内面を自動的に研
掃しうること、及び同じ回転アームに塗装ノズル
を取付けることにより、同様に自動的に管内面の
塗装を行うことができることを見出し、本発明を
完成するに至つた。

即ち、本発明のひとつは研掃、塗装すべき管内
に、該管の軸心に平行に且つ該軸心に沿つて移動
可能に支持された軸に一端が回転可能に支持さ
れ、他端が該軸を中心として該管の内面に沿つて
回転する回転アームの先端に設けた高圧水噴射ノ
ズルから高圧水を管内面に噴射しつつ該回転アー
ムを回転し、該軸を該管に沿つて移動せしめ、管
内面を研掃し、次いで管の内面を乾燥後、該回転
アーム上に設けた塗料噴射ノズルから塗料を噴射
しつつ該回転アームを回転し、該軸を該管に沿つ
て移動して管内面を塗装することを特徴とする管
内面の研掃、塗装方法を要旨とし、また本発明の
もうひとつは走行車輪を有し管内を走行する走行
台と、該走行台の走行面に平行に支持された軸
と、該軸上で軸方向に一定距離離れた２個所の軸
の周囲にそれぞれ複数本の開閉アームの一端を枢
支して構成され、互いに傘骨状に放射方向に開閉
可能な複数の開閉アームよりなる放射状開閉アー
ムの２組と、該２組の放射状開閉アームを構成す
る各開閉アームのうち同方向に開閉する開閉アー
ムをそれぞれ互に軸に平行に連結して平行リンク
機構を構成する連接棒と、該放射状開閉アームを
同時に傘骨状に開閉する開閉機構と、該軸の一端
に該軸の周囲に回転可能に設けられた１本又は２
本以上の回転アームとを有し、該２組の放射状開
閉アームをそれぞれ構成する複数の開閉アームの
うちそれぞれ１本は先端が該走行台に枢着され、
他の開閉アームの先端には管内面を転動する案内
輪を設けたことを特徴とする管内面の研掃、塗装
用作業台車を要旨とする。

次に本発明の内容を図面により詳細に説明す
る。第１図は本発明の方法に用いられる研掃、塗
装用作業台車の側面図、第２図同正面図である。

１は内面を研掃、塗装すべき管であり、２は走
行台車であつて、走行車輪３により管１の底面上
を管１の方向に沿つて走行する。４は２本の開閉
アーム５，５′により走行台車３に平行に支持さ
れた軸であり、軸４の２個所の周囲には、それぞ
れ支点６に回動自在に開閉アーム７，７′が取付
けられている。２個所の開閉アーム５，５′，７，
７′は第２図に示すようにそれぞれ５本が放射状
に同じ方向に設けられ、５本で１組の放射状開閉
アームが２組設けられている。（第１図は簡単化
のため、第２図においてXOYの方向に矢視して
示し、開閉アーム７，７′のうちそれぞれ３本は
省略して示す。） 軸４の外側には摺動筒８が摺動自在に嵌合さ
れ、連結棒９の両端がそれぞれ摺動筒８と開閉ア
ーム５′又は開閉アーム７′に枢着されている。従
つて摺動筒８の摺動により開閉アーム５′，７′は
傘骨のごとく一斉に開閉するようになつている。
１０は摺動筒８を駆動して開閉アーム７′を開閉
する空気圧シリンダであつてその一端が軸４に固
定したブラケツトに枢着され、そのピストンロツ
ドの先端が摺動筒８に固定されている。

開閉アーム５，７と開閉アーム５′，７′はそれ
ぞれ同じ方向に開閉するものが互に連接棒１１に
より連結され、開閉アーム５、連接棒１１、開閉
アーム５、及び軸４が平行リンク機構を構成し開
閉アーム５′，７′の開閉と連動して開閉アーム
５，７も開閉するようになつている。

開閉アーム７，７′の先端にはそれぞれ案内輪
１２が取付けられ、管１内面に沿つて転動する。
１３は走行台車３の自走用モータであつる。

軸４の後端にはアーム回転用モータ１４により
駆動され、軸４の周りを回転する回転アーム１５
が設けられている。回転アーム１５は中間のヒン
ジ１６により、自在に屈折し、空気圧シリンダ１
７により屈伸される。回転アーム１５の先端には
管内面を転動する案内輪１２を設ける。回転アー
ム１５は第２図に示すように２本又はそれ以上設
け、一斉に回転するようにすることができる。

隣接する開閉アーム５，７及び開閉アーム５′，
７′相互間を伸縮アーム２４により連結して、開
閉アームが互に等角度間隔に放射状に配置され、
開閉するようにすることができる。

回転アーム１５の先端近傍に研掃用高圧水噴射
ノズル１８を取付ける。高圧水噴射ノズル１８は
管内面に対し略垂直に向けて取付けるのが好まし
い。高圧水噴射ノズル１８からは1500〜2500Kg
ｆ／cm²の超高圧水を噴射する必要がある。この超
高圧水の噴射圧の範囲は極めて重要であつて、
1500Kgｆ／cm²未満の圧力では古い塗膜及び錆の除
去に必要な、十分な研掃効果が得られず、2500Kg
ｆ／cm²をこえる圧力では研削力が強く、古い塗装
面を剥離するだけでなく、その基材の鋼材表面を
も研削し、基材を損傷する虞がある。高圧水噴射
ノズル１８と管内面の距離は特に制限はないが、
例えば20〜40mmの距離を隔てる。

高圧水噴射ノズル１８から噴射する水に公知の
鉄鋼用一次防錆剤を溶解しておくのが好ましい。
例えば亜硝酸塩、けい酸塩、ポリりん酸塩、アミ
ン類等の防錆剤が用いられる。

更に回転アーム１５には塗装用ノズル１９を取
付ける。２３は監視用テレビジヨンカメラであつ
て、連接棒１１の上に張設した設置台上に裁置さ
れている。走行台車２の先端に案内輪２０を有す
る牽引棒２１が突設され、牽引棒２１先端をワイ
ヤ２２で牽引される。

自走用モータ１３及びアーム回転用モータ１４
は塗料噴霧の際の溶媒蒸気による爆発防止のた
め、空気圧モータまたは油圧モータを用いるのが
望ましい。

〔作用〕

水圧鉄管内面の塗装を更新する場合には上記研
削、塗装用台車を分解して、マンホールより水圧
鉄管内に搬入し、内部で組み立てる。傾斜した水
圧鉄管ではその下端に研削、塗装用作業台車を設
置して上方よりウインチ及びワイヤ２２により牽
引し、下から上に向かつて移動しつつ、研掃又は
塗装作業を行う。

作業台車の空気圧シリンダ１０を駆動して摺動
筒８を引き寄せると開閉アーム５′，５′が開きそ
の先端の案内輪１２が管１内面に達するまで拡が
る。同時に連接棒１１により開閉アーム５，７も
連動してその先端の案内輪１２が管１内面に達す
るまで拡がる。これにより、軸４は常に管１の中
心軸線に沿つて保持される。次いで空気圧シリン
ダ１７を駆動して、回転アーム１５を先端の案内
輪１２が管内面に達するまで伸ばす。

回転アーム１５先端近傍の高圧水噴射ノズル１
８より1500〜2500Kgｆ／cm²の超高圧水を略管内面
に垂直に噴射しつつ、アーム回転用モータ１４に
より回転アーム１５を回転し、同時にワイヤ２２
により徐々に作業台車全体を牽引して管１に沿つ
て上方に移動せしめ、螺旋状に管１の内面全体を
自動的に研掃し、古い塗膜及び錆等を完全に除去
する。

管１の頂上まで管内面を研掃後、ワイヤを緩め
て作業台車を徐々に下降させ、回転アーム１５を
回転しつつ高圧水噴射ノズル１８より水を噴射し
て管内全体を洗浄し、作業台車を管１の下端まで
後退させる。

管内面を自然乾燥後、回転アーム１５に設けた
塗装用ノズル１９より塗料を管内面に噴霧しつ
つ、上記研掃作業時と同様に回転アーム１５を回
転し、作業台車を牽引して管内面全体を自動的に
塗装する。

上記研掃及び塗装作業に用いられる高圧水、塗
料、圧縮空気は管１の外部からホースにより、軸
４の内部を通り、軸４後端に設けた回転継手を経
て供給される。

これらの研掃及び塗装作業中、監視用テレビジ
ヨンカメラ２３により作業を遠隔監視することが
できる。

水平な管内で作業する場合はワイヤ２２の操作
だけでは作業台車を後端させることはできないの
で、自走用モータ１３により作業台車を移動させ
る。この場合は作業台車を牽引せず、前進後退を
全て自走用モータ１３により行うことができる。

本発明の作業台車によれば、同時に連動して開
閉する２組の開閉アームが一定距離を隔てて設け
られているため、水圧鉄管等の一部に設けられる
伸縮継手部で部分的に管１の内径が拡大して生ず
る管内面の段差や、管１のマンホールの部分等で
開閉アーム７，７′の一部のみが開いて引つ掛か
る虞がない。

本発明の作業台車は水圧鉄管の内面の研掃、塗
装だけでなく、円形コンクリートトンネルの付着
物除去、発電所等の冷却水排水管内の水性生物等
の付着物除去、等あらゆる断面円形の大口径管内
の研掃及び塗装に用いられる。

〔発明の効果〕

本発明の作業台車を用いる研掃、塗装方法によ
れば、次のような諸効果が発揮される。

(1) 研掃剤に水を使用するので、サンドブラスト
に比べて、資材の運搬、供給、回収が容易であ
る。

(2) 自動化により連続運転ができるので、工程が
短縮できる。

(3) 自動化により、施工に熟練を要しない。

(4) 管内に作業台車を設置するので、足場の架設
が不要である。

(5) 研掃の自動かにより、施工速度が一定となり
均一な下地処理ができる。

(6) 研掃の処理水に一次防錆剤を添加することが
でき、安定した塗装が長時間保持できるので、
塗装の品質が向上する。

(7) 塗装の自動化により、高度の均一化が図れる
と共に、連続施工により、塗装にむらがなくな
る。

(8) 自動化により、要求品質に合致した施工管理
ができる。

(9) 研掃に水を使用するので、サンドブラストに
比べて作業環境が改善される。

(10) 自動化により、管内作業がなくなるので、作
業中の落下や有機溶剤の取扱の点で安全性が向
上する。

(11) 噴射水圧を1500〜2500Kgｆ／cm²の範囲に調
節することにより、管内面の古い塗膜と錆を完
全に除去して、新鮮な金属表面を露出させ、新
しい塗膜を金属に完全に密着させ、耐久性に優
れた塗装を行うことができる。しかも制限され
た噴射圧の範囲では、研削の際に、サンドブラ
スト法の如く鋼管の生地を損傷する虞が全くな
い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の研掃、塗装用作業台車の側面
図、第２図は同正面図である。 １……管、２……走行台車、３……走行車輪、
４……軸、５，５′，７，７′……開閉アーム、６
……支点、８……摺動筒、９……連結棒、１０…
…空気圧シリンダ、１１……連接棒、１２……案
内輪、１３……自走用モータ、１４……アーム回
転用モータ、１５……回転アーム、１６……ヒン
ジ、１７……空気圧シリンダ、１８……高圧水噴
射ノズル、１９……塗装用ノズル、２０……案内
輪、２１……牽引棒、２２……ワイヤ、２３……
テレビジヨンカメラ、２４……伸縮アーム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 研掃、塗装すべき管内に、該管の軸心に平行
   に且つ該軸心に沿つて移動可能に支持された軸に
   一端が回転可能に支持され、他端が該軸を中心と
   して該管の内面に沿つて回転する回転アームの先
   端に設けた高圧水噴射ノズルから、1500〜2500Kg
   ｆ／cm²の超高圧の高圧水を管内面に噴射しつつ該
   回転アームを回転し、該軸を該管に沿つて移動せ
   しめ、管内面を研掃し、次いで管の内面を乾燥
   後、該回転アーム上に設けた塗料噴射ノズルから
   塗料を噴射しつつ該回転アームを回転し、該軸を
   該管に沿つて移動して管内面を塗装することを特
   徴とする管内面の研掃、塗装方法。 ２ 該高圧水が水溶性防錆剤を含む高圧水である
   特許請求の範囲第１項記載の管内面の研掃、塗装
   方法。 ３ 該管が水圧鉄管である特許請求の範囲第１項
   記載の管内面の研掃、塗装方法。 ４ 走行車輪を有し管内を走行する走行台と、該
   走行台の走行面に平行に支持された軸と、該軸上
   で軸方向に一定距離離れた２個所の軸の周囲にそ
   れぞれ複数本の開閉アームの一端を枢支して構成
   され、互いに傘骨状に放射方向に開閉可能な複数
   の開閉アームよりなる放射状開閉アームの２組
   と、該２組の放射状開閉アームを構成する各開閉
   アームのうち同方向に開閉する開閉アームをそれ
   ぞれ互に軸に平行に連結して平行リンク機構を構
   成する連接棒と、該放射状開閉アームを同時に傘
   骨状に開閉する開閉機構と、該軸の一端に該軸の
   周囲に回転可能に設けられた１本又は２本以上の
   回転アームとを有し、該２組の放射状開閉アーム
   をそれぞれ構成する複数の開閉アームのうちそれ
   ぞれ１本は先端が該走行台に枢着され、他の開閉
   アームの先端には管内面を転動する案内輪を設け
   たことを特徴とする管内面の研掃、塗装用作業台
   車。 ５ 該回転アームの先端部の該軸を中心とする回
   転半径は伸縮可能に構成され、該回転アームの先
   端には管内面を転動する案内輪を設けると共に、
   該回転アーム先端近傍に高圧水噴射ノズルを備え
   た特許請求の範囲第５項記載の管内面の研掃、塗
   装用作業台車。 ６ 該回転アームに塗料噴射ノズルを備えた特許
   請求の範囲第５項記載の管内面の研掃、塗装用作
   業台車。 ７ 該開閉機構が該軸の外側に摺動可能に嵌合し
   た摺動筒と、一端を該摺動筒に枢着し他端を該開
   閉アームに枢着した駆動アームと、該摺動筒を該
   軸に沿つて摺動駆動する流体圧シリンダとよりな
   る特許請求の範囲第５項記載の管内面の研掃、塗
   装用作業台車。