JP4051380B2 - オープンケーソン刃口の清掃装置 - Google Patents
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Description
特許文献2に記載されたオープンケーソンの刃口清掃装置も同様で、ケーソン躯体の内周面の円周方向に走行レールを取り付け、前記走行レールに沿って移動する作業装置で刃口面の掃除をする構成であるから、大深度の潜水作業となるオープンケーソン刃口の掃除にはとうてい適用不可能である。
オープンケーソン1の坑径内に納まる長さを有し、クレーン等の吊りワイヤー3でオープンケーソンの坑内へほぼ水平姿勢で回転可能に吊り込まれる架台4の一端部に、同架台4の長手方向へスライド自在の移動枠11が設置されており、
前記移動枠11の先端部に、オープンケーソン1の内周面に当たって転がる足車10が設置され、該移動枠11を前記足車10がオープンケーソンの内周面に当たる方向へ押し動かす駆動手段が設置されていると共に、同移動枠11に、外向きのノズル口5を備えた噴射ノズル管6が垂直下向き姿勢に設置されており、
前記架台4の他端部にも、オープンケーソン1の内周面に当たって転がる足車10が設置され、該架台4を水平回転させる回転駆動手段が設置されており、
前記架台4をオープンケーソン1の刃口部分1aまでほぼ水平姿勢に吊り下ろし、移動枠(11)をその先端の足車(10)がオープンケーソンの内周面に当たるまで押し出させ、同架台4を水平回転させつつ、噴流体供給手段8から噴射ノズル管6のノズル口5を通じて外向きの噴流3を刃口部分1aへ噴射させつつ架台4を水平回転させて刃口の清掃を行う構成であることを特徴とする。
噴射ノズル管6は、噴流体としての高圧水を導きノズル口5の中心部に高圧水ノズル開口5aを有する高圧水管6aと、高圧空気を導き前記高圧水ノズル開口5aの外周部に空気ノズル開口5bを有する高圧空気管6bとの二重管構造に構成されており、噴流30は高圧水噴流31とその外周の高圧空気噴流3との二層構造に形成されることを特徴とする。
架台4の一端部に設置された移動枠11を架台4の長手方向へ押し動かす駆動手段としての油圧シリンダ12は、そのシリンダヘッド側が移動枠11と連結され、出力軸 12aは、その外周に巻き付けた圧縮型緩衝バネ13のバネ受けとして架台4上に設置された反力受け14に貫通させた状態に支持されていることを特徴とする。
請求項4に記載した発明は、請求項1に記載したオープンケーソン刃口の清掃装置2において、
架台4の他端部に、当該架台4を一定方向へ水平回転させる回転駆動手段7として、前記足車10と共に、オープンケーソン1の内周面に当たって回転する摩擦車18が設置され、前記摩擦車18を回転駆動する手段17が設置されていることを特徴とする。
架台4を一定方向へ水平回転させる回転駆動手段として、噴射ノズル管6のノズル口5が外向きに一定の傾斜角度で設置されており、噴流30の反動を回転力に利用することを特徴とする。
すなわち、請求項1の発明の場合は、地上からオープンケーソン1の坑内へほぼ水平姿勢に吊り込まれた架台4を、回転駆動部7により一定方向へ水平回転させ(又は往復回転させ)つつ、同架台4上の噴射ノズル管6から高圧噴流30を刃口1aに向かって噴射させ刃口1aの掃除をするので、刃口1aに付着した泥土類は高圧噴流30によって強力に除去され綺麗に洗浄、清掃することができる。即ち、刃口1aの掃除を簡単に能率良く行えて、工費の節減、工期の短縮に寄与する。
刃口1aの掃除を終了した後は、架台4をオープンケーソン1の坑内から引き揚げるだけで済む。
地上のクレーン等で吊り下げた架台4をオープンケーソン1の坑内へ挿入して刃口部分1aの近傍まで下降させ、同架台4を水平回転させつつ噴射ノズル管6から外向きに強い噴流30を刃口部分1aへ噴射させて刃口1aの清掃を行う。
図1と図2は、オープンケーソン1の刃口清掃装置2の実施例1を使用状態で示している。
この刃口清掃装置2は、オープンケーソン1の坑径(約10m)以内に納まる長さを有し、クレーン等の吊りワイヤ3でオープンケーソン1の坑内へほぼ水平姿勢に吊り込まれる架台4と、外向きのノズル口5を備え前記架台4の一端部にほぼ垂直姿勢に設置された噴射ノズル管6と、および前記噴射ノズル管6へ噴流体を供給する地上の噴流体供給手段8、並びに前記架台4を一定方向へ水平回転させる回転駆動手段7とその動力源とにより構成されている。
因みに、図示例のオープンケーソン1は、地上から刃口1aまでの深さが約50m、オープンケーソン1の坑径は約10m、壁厚1.8m、刃口1aの深さ寸法は約3m程度の規模である。
前記構成の架台4における図中右側の端部に、噴射ノズル管6がほぼ垂直下向きの姿勢で、架台4の下面から下方へ約4mの長さ突き出る形に設置され、その下端近傍の位置に放射方向外向きのノズル口5が設けられている。
この噴射ノズル管6は、一例を図5に拡大して示したように、噴流体としての高圧水を導きノズル口5の中心部に高圧水ノズル開口5aを有する高圧水管6aと、同じく噴流体としての高圧空気を導き前記高圧水ノズル口5aの外周部に同心円状に空気ノズル開口5bを有する高圧空気管6bとの二重管構造に構成されている。高圧水管6aおよび高圧空気管6bはそれぞれ、具体的な図示は省略したが、高圧水ホース及び高圧空気ホースによって地上の噴流体供給手段8(例えば)と接続されている。したがって、噴流30は、高圧水噴流31とその外周の高圧空気噴流32との内外二層構造に形成される。このように高圧水噴流31の外周に高圧空気噴流32を形成すると、刃口1aの泥土の除去、清掃に効果が大きいことが確認されたからである。
上記移動枠11は、足車10がオープンケーソン1の内周面に当たる方向へ押し出す油圧シリンダ12のヘッド側(図中右端部)と連結されている。同油圧シリンダ12の左側の出力軸12aは、架台4上に固定された反力受け14(バネ受け)に貫通状態に支持されている。この出力軸12aの外周に巻き付けた圧縮型の緩衝バネ13の左端が前記反力受け14と連結され、右端は前記油圧シリンダ12の左端ヘッドと連結されている。
従って、油圧シリンダ12が足車10をオープンケーソン1の内周面へ押し当てるべく前進動作するときの反力は、前記圧縮型の緩衝バネ13を介して反力受け14によって与えられる。そのため油圧シリンダ12が足車10を強く押し過ぎた場合でも、圧縮型の緩衝バネ13に予め設定したバネ力以上の押し付け力は働かない。もっとも、この架台4をクレーン等でオープンケーソン1の坑内へほぼ水平姿勢に吊り込む際、および清掃作業時に段階的に下降動作させる際には、架台4の両端がオープンケーソン1の内面と衝突して傷つけたり下降動作がギクシャクする不都合を防ぐ目的で、油圧シリンダ12を収縮動作させ、移動枠11および足車10を約20cm位引っ込ませる。この引っ込み状態において、もしも架台4が揺れ動いて足車10がオープンケーソン1の内面へ衝突するようなことがあっても、やはり圧縮型緩衝バネ13の緩衝作用が働いて、オープンケーソン1の内面を傷つける不都合は発生しない。
変換機構19の詳細は図4A、Bに示したとおり、摩擦車18の垂直な回転軸18aが架台4に両端支持の形に設置されている。同摩擦車18の回転軸18aの上端部にクランク板20の一端が一体的に回転するように取り付けられ、その他端部の長孔21に同長孔21内を移動するクランクピン22を介して油圧シリンダ17の出力軸17aが連結されている。この油圧シリンダ17の他端(ヘッド)側は、ブラケット23によって架台4とピン支持されている。
前記摩擦車18の回転軸18aの軸受部分に、前記油圧シリンダ17の直線運動方向(中心線P−P)に対して二つの思案点S1、S2の位置を前後に若干の回転角ずらせたカム板24が固定されている。このカム板24のカム曲線周面に対して、前記クランクピン22の下方延長部が当たって移動を案内される構成である。
同油圧シリンダ17の伸長動作が限界点に到達する直前に、クランクピン22はカム板24の先側思案点S2を若干通過する。したがって、同油圧シリンダ17が収縮動作を開始すると、今度はクランクピン22がカム板24のカム曲線周面のうち図4A中の下側部分に沿って滑りつつ後退することになる。よってクランク板20及び摩擦車18には依然として反時計回りの回転が継続する。油圧シリンダ17の収縮動作が限界点に到達する直前に、クランクピン22はカム板24の手前側思案点S1を若干通過する。こうして油圧シリンダ17の伸長、収縮の直線運動は、摩擦車18の反時計回りの回転に変換して伝えられるのである。
もっとも、架台4の回転力は、クレーンによるケーブル3の吊り具にモータ等による回転器を併設して回転する方法等を同様に実施することもできる。
オープンケーソン1の掘削、埋設の工事が完了した後に、刃口清掃装置2をオープンケーソン1の坑部内へ吊り込み下降させて行く。このときには予め油圧シリンダ12を収縮動作させ、移動枠11を限度まで後退させ、架台4の長さをオープンケーソン1の坑径に対して十分小さく縮めて最短状態とし、架台4の下降動作を円滑に行う。
架台4の下降深度および位置の確認は、例えばエスロンテープメジャーを架台4に取り付け、その目測とオープンケーソン1の設計施工深度との対比により行う。
噴射ノズル管6のノズル口5は、架台4から下方へ3m下がっているので、先ずは架台4を刃口1aの上端から更に上方へ2m高い位置に止め、油圧シリンダ12を伸長動作させ、移動枠11の足車10がケーソン内面へ突き当たる状態にして架台4の水平位置を固定する。
上記噴流30による刃口の清掃幅は約1mとし、刃口1aの高さ寸法3mを1mピッチで3段階に分けて行う。架台4が1周する度に、油圧シリンダ12を一旦収縮動作させ、架台4を1m下降させて、その位置で再び油圧シリンダ12を伸長動作させ、架台4の水平位置を確定してから水平回転させ清掃作業を繰り返す。
刃口1aの清掃を全高にわたり全て完了した後は、油圧シリンダ12を収縮動作させて架台4を最短状態とし、地上へ吊り出して作業を終了する。清掃結果の確認は、公知の孔壁測定器を下ろして撮影し確認する。
1 オープンケーソン
4 架台
5 ノズル口
6 噴流ノズル管
8 噴流体供給装置
1a 刃口
30 噴流
6a 高圧水管
6b 高圧空気管
11 移動枠
12 油圧シリンダ
14 反力受け
13 緩衝バネ
17 油圧シリンダ(回転駆動手段)
18 摩擦車
19 変換機構
Claims (5)
- オープンケーソン(1)の坑径内に納まる長さを有し、クレーン等の吊りワイヤー(3)でオープンケーソンの坑内へほぼ水平姿勢で回転可能に吊り込まれる架台(4)の一端部に、同架台(4)の長手方向へスライド自在の移動枠(11)が設置されており、
前記移動枠(11)の先端部に、オープンケーソン(1)の内周面に当たって転がる足車(10)が設置され、該移動枠(11)を前記足車(10)がオープンケーソンの内周面に当たる方向へ押し動かす駆動手段が設置されていると共に、同移動枠(11)に、外向きのノズル口(5)を備えた噴射ノズル管(6)が垂直下向き姿勢に設置されており、
前記架台(4)の他端部にもオープンケーソン(1)の内周面に当たって転がる足車(10)が設置され、該架台(4)を水平回転させる回転駆動手段が設置されており、
前記架台(4)をオープンケーソン(1)の刃口部分(1a)までほぼ水平姿勢に吊り下ろし、移動枠(11)をその先端の足車(10)がオープンケーソンの内周面に当たるまで押し出させ、同架台(4)を水平回転させつつ、噴流体供給手段(8)から噴射ノズル管(6)のノズル口(5)を通じて外向きの噴流(30)を刃口部分(1a)へ噴射させて刃口の清掃を行う構成であることを特徴とする、オープンケーソン刃口の清掃装置。 - 噴射ノズル管(6)は、噴流体としての高圧水を導きノズル口(5)の中心部に高圧水ノズル開口(5a)を有する高圧水管(6a)と、高圧空気を導き前記高圧水ノズル開口(5a)の外周部に空気ノズル開口(5b)を有する高圧空気管(6b)との二重管構造に構成されており、噴流(30)は高圧水噴流(31)とその外周の高圧空気噴流(32)との二層構造に形成されることを特徴とする、請求項1に記載したオープンケーソン刃口の清掃装置。
- 架台(4)の一端部に設置された移動枠(11)を前記足車(10)がオープンケーソンの内周面に当たる方向へ押し動かす駆動手段としての油圧シリンダ(12)は、そのシリンダヘッド側が移動枠(11)と連結され、出力軸(12a)は、その外周に巻き付けた圧縮型緩衝バネ(13)のバネ受けとして架台(4)上に設置された反力受け(14)に貫通させた状態に支持されていることを特徴とする、請求項1に記載したオープンケーソン刃口の清掃装置。
- 架台(4)の他端側に、当該架台(4)を一定方向へ水平回転させる回転駆動手段(7)として、前記足車(10)と共に、オープンケーソン(1)の内周面に当たって回転する摩擦車(18)が設置され、前記摩擦車(18)を回転駆動する手段(17)が設置されていることを特徴とする、請求項1に記載したオープンケーソン刃口の清掃装置。
- 架台(4)を一定方向へ水平回転させる回転駆動手段として、噴射ノズル管(6)のノズル口(5)が外向きに一定の傾斜角度で設置されており、噴流(30)の反動を回転力に利用することを特徴とする、請求項1に記載したオープンケーソン刃口の清掃装置。
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