JPS6150037B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は管内面付着物清掃（除去）装置、特に
管内面に強固に付着している物であつてもこれを
完全に除去しうる装置に関するものである。

例えば、水中又は土中に敷設された大径管を所
定寸法に切断したり或いは内面塗装処理しようと
する場合、管内面を清浄な状態にしておくことが
要求される。特に、最近水中に敷設された鋼管を
所定の位置で切断する技術として、管内壁に円周
方向に回転可能に保持せしめた中空の切断棒を指
向させ、該切断棒の先端と管内壁との間にアーク
を生ぜしめて切断棒から酸素を噴出させ、その酸
化反応によつて管を切断する装置が開発され実施
されつつある。この場合管の切断予定個所に土、
砂、錆、海草、コンクリート、モルタル等（以下
単にこれらを総称して付着物という）が付着して
いると、切断作業時に良好なアークが発生せず切
断操作に支障を来たすおそれがあるため、あらか
じめこの個所の付着物を完全に除去しておくこと
が必要とされる。

従来においても管内面の清掃を目的としてワイ
ヤブラシのような清掃子を回転させる形式の清掃
装置は存在したが、この程度では管内面に余り強
固に付着していない土、砂等は除去できても、コ
ンクリート、モルタルのように強固に付着したも
の（以下硬質付着物という）までは到底除去でき
ない。又、従来の清掃装置では管径の変化に対応
できず、そのつど管径に合つた清掃子と取替えて
いた。

本発明はこのような点に鑑みいかなる付着物で
あつてもこれを確実に除去できると共に、管径の
変化に対しても何ら部材を取替えることなく追従
できる管内面硬質付着物清掃装置を提供すること
を目的とする。又本発明の他の目的は水中或いは
土中を問わずいかなる管敷設状況にあつても遠隔
操作により自動的に付着物除去作業が行なえる管
内面清掃装置を提供することにある。

以下図面に示す実施例に基いて本発明の詳細を
説明する。第１図は本発明除去装置の一例を示す
と共に管内に装入された状態を示す全体図であ
り、第２図は除去装置の要部を示す正面図、第３
図は除去装置の要部を示す斜視図、第４図は第１
図Ｙ−Y′線矢視平面図である。

図において、１は水中又は土中に例えば鋼管矢
板、鋼管杭として敷設された被清掃鋼管、Ａは該
鋼管１内に装入され任意の位置で管壁に対しクラ
ンプするクランプ機構、Ｂは該クランプ機構Ａの
前方に連設され実際の付着物除去作業を行なう除
去装置本体、２，２′はクランプ機構Ａ及び除去
装置本体Ｂのそれぞれに管径方向にその支持脚を
調節自在にした案内ローラ機構である。

クランプ機構Ａは第１図に示すように、上下一
対のクランプヘツド３，３′の複数組を周囲に備
えており、該クランプヘツド３，３′はリンクア
ーム４，４′を介して中央部に設置したロータリ
ーシリンダー５の駆動軸に連結され、該ロータリ
ーシリンダー５の駆動によつてクランプヘツド
３，３′は管径方向に移動可能となり、かつ管内
壁に対して押付力を作用せしめて清掃装置本体を
管軸及び管周方向のいずれかの方向にもクランプ
するように構成されている。クランプ機構Ａの上
部には吊受具１１が設けられ、管内装入時にクレ
ーン等のフツクに係合し吊り下げられるようにな
つている。

又、除去装置本体Ｂは第１図に示す如く、前記
クランプ機構Ａの前方に昇降シリンダー用ガイド
６及び昇降シリンダー７を介して管軸方向に移動
自在に連結されている。しかしてこの除去装置本
体Ｂは大別して清掃ブロツク１０と、該清掃ブロ
ツク１０の駆動機構９及び清掃ブロツク１０を含
む全体の旋回機構８とから構成される。

除去装置本体Ｂの詳細は第２図、第３図、及び
第４図に示す。前記昇降シリンダー７の先端には
同軸状に取付軸１２が延設されており、該取付軸
１２の上部側にはこれより大径で短かい旋回軸３
３が回転自在に嵌装されており、該旋回軸３３の
上端にはウオームホイール１６が固着されてい
る。又、昇降シリンダー７の先端一側には取付ア
ーム１４を介して旋回用ロータリーシリンダー１
３が固定され、該シリンダー１３の駆動軸には前
記ウオームホイール１６と噛み合うウオーム１５
が取付けられ、ロータリーシリンダー１３の駆動
によつて旋回軸３３はウオーム１５及びウオーム
ホイール１６の働きにより軸周り方向に回転す
る。旋回機構８の構成は以上の通りである。

一方、前記旋回軸３３の下端周囲には水平方向
に延びる３個のスライドアーム２０がそれぞれ等
間隔において、即ち平面的にみて120゜づつずら
して取付けられ（第４図）、該スライドアーム２
０には後述する清掃ブロツクの駆動機構となる回
転用ロータリーシリンダー１７が設置され、該ロ
ータリーシリンダー１７の下部には保持台１８が
設けられている。回転用ロータリーシリンダー１
７の回転軸２３は前記保持台１８内にて揺動アー
ム２１に連結され、該揺動アーム２１の先端側面
に清掃ブロツク１０が装着されている。従つて、
揺動アーム２１の揺動支点はこの回転軸２３とな
り、管中心とは離れた位置となつている。

清掃ブロツク１０は、直接揺動アーム２１に固
着される取付ブラケツト２２と、該取付ブラケツ
ト２２にスプリング２５を介して管壁に対して押
圧自在に取付けられたフローテイングヘツド２４
と、前記取付ブラケツト２２に接続される別のブ
ラケツト２２′と、該ブラケツト２２′に取付棒２
７を介して上下に設けた一対のワイヤーブラシ２
９と、該ワイヤーブラシ２９間に設けたジエツト
タガネ３０とから構成される。ワイヤーブラシ２
９の取付棒２７はスプリング２６によつて管壁に
対し押圧可能になつており、又取付棒２７の後端
にはストツパー２８が取着され該取付棒２７の突
出し長さを規制している。なお、１９は揺動アー
ム２１の揺動限界位置を決めるためのストツパ
ー、３２は前記取付軸１２の下端にブラケツト３
１を介して取付けられる案内ローラである。又ジ
エツトタガネ３０にはこれを管内壁に対して往復
動させて叩打させるための駆動機構が連設されて
いる。

上記フローテイングヘツド２４は揺動アーム２
１の揺動によつて最初に管壁に接触し、この接触
によつて揺動アーム２１の動作を停止させると共
に、付着物の除去作業を行なわせるように、検出
機構を備えかつこれを回転ロータリーシリンダー
１７やジエツトタガネ３０の駆動機構と連動させ
ておいてもよい。

なお、図示の例では清掃ブロツク１０は３個等
間隔に配置したものを示したが、本発明では１個
以上であれば任意の数の清掃ブロツクを取付けて
よい。又クランプ機構Ａ、各種駆動機構も図示の
方式に限らず、同様の働きをするものであれば他
の公知の方式を採用してもよいことは勿論であ
る。

次に図示の構造の付着物除去装置を水中に立設
された鋼管の切断個所の清掃に適用した場合を例
として本発明の作用を説明する。

まず管１の上端からクランプ機構Ａ及び除去装
置本体Ｂを吊受具１１位置でクレーンによつて吊
下げた状態で管内に装入する。この場合管内壁面
には案内ローラ２，２′のみが接触し、クランプ
ヘツド３，３′は縮少しかつ清掃ブロツク１０は
第４図の右上方に示すように管中心方向に折りた
たんだ状態にあつて、管内への通過を容易にして
いる。除去装置本体Ｂが管内の所定位置に到達し
たとき、吊下げ移動を停止しロータリーシリンダ
ー５を駆動してクランプヘツド３，３′を管径方
向へ伸張して強固にクランプし位置を固定する
（第１図）。

位置が決まつたなら次に３個の清掃ブロツクを
それぞれ回転用ロータリーシリンダー１７を駆動
して揺動アーム２１を回転軸２３を中心に水平方
向に揺動し管壁側に押し付ける。揺動アーム２１
の転回は清掃ブロツクのフローテイングヘツド２
４が管壁に接触した時点で停止し、この位置でブ
ラシ２９も管壁に対してスプリング２６によつて
押圧することになる。昇降シリンダー７が縮少し
ている時点から清掃作業が開始されるものと仮定
すると、ジエツトタガネ３０を動作させて管壁を
叩打しながら昇降シリンダー７を伸張させる。清
掃ブロツクは管軸方向に移動し、ワイヤーブラシ
２９による管壁内面への摩擦摺動とジエツトタガ
ネ３０による打撃の組合せにより、付着物を完全
に除去しながら一定の巾で帯状に管壁の清掃を行
なう。昇降シリンダー７が所定のストローク量
（これが管軸方向の清掃長さとなるが、これはあ
らかじめタイマー又はスイツチ類の如く電気的な
手段を用いて設定しておく）に達した時清掃ブロ
ツクの管軸方向への移動を停止し、次に清掃ブロ
ツクの管周方向への移動を行なう。この管周方向
への移動は前記した帯状の清掃巾以内のみの移動
とする。この管周方向への移動操作は旋回用ロー
タリーシリンダー１３の駆動によつてウオーム１
５及びウオームホイール１６を介して旋回軸３３
を回転させることによつて行なう。次いで、昇降
シリンダー７を縮少方向に動作させれば、前回の
清掃巾にラツプしながら次の帯状清掃が遂行され
る。

このようにして昇降シリンダー７及び旋回用ロ
ータリーシリンダー１３の動作を組合せて、矩形
波状に清掃を行なうと共に、１個の清掃ブロツク
が管周方向に120゜づつ移動すれば、管１内の所
定範囲における全周の清掃が完了する。清掃完了
後は揺動アーム２１を管中心方向へ収納しかつク
ランプヘツド３，３′を縮少してクレーンで吊上
げ、管外に装置全体を取出せばよい。

なお、図では３個の清掃ブロツクで120゜づつ
受持させたが、他の設置数例えば１個では360
゜、２個では180゜、４個では90゜づつというよ
うに変えればよい。又清掃ブロツクの移動軌跡は
矩形波状の例を示したが、本発明ではこれに限ら
ず他の任意の軌跡、例えば先に管周方向に清掃し
１段づつ軸方向にずらせて行なう方式、或いは昇
降シリンダー７及び旋回用ロータリーシリンダー
１３を同時に動作させてラセン状に清掃を行なわ
せる方式などが採用できる。更に、管内付着物が
余り強固に付着していない場合には、ジエツトタ
ガネ３０を動作させずにワイヤーブラシ２９のみ
で清掃を行なつてもよい。各種駆動機構の始動、
停止及び連動動作は適宜の制御機構を併設し、あ
らかじめ決められたプログラムで行なわせること
ができる。勿論、本発明の装置は水中切断の際の
管内清掃に限らず、他の適宜の状態における管内
清掃に適用し得る。

以上説明した如く本発明の清掃装置によれば、
管内面に付着している全ての付着物を完全に除去
清掃でき、従来除去困難であつたコンクリート、
モルタル等の強固な硬質付着物であつても除去可
能である。又清掃作業はほとんど自動的に行なえ
作業能率の向上を計ることができる。更に本発明
では清掃ブロツクを装着した揺動アームの揺動支
点が管中心とは異なる位置にあるため、管径が変
動しても揺動角度を単に変更するのみで対応でき
る、などの利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る清掃装置の一例とその使
用状態を示す全体断面図、第２図は本発明装置の
要部を示す正面図、第３図は第２図に示す部分の
斜視図、第４図は第１図Ｙ−Y′線矢視図であ
る。 １……管、２，２′……案内ローラ機構、３，
３′……クランプヘツド、４，４′……リンクアー
ム、５……ロータリーシリンダー、６……シリン
ダーガイド、７……昇降シリンダー、８……旋回
機構、９……清掃ブロツク駆動機構、１０……清
掃ブロツク、１２……取付軸、１３……旋回用ロ
ータリーシリンダー、１５……ウオーム、１６…
…ウオームホイール、１７……回転用ロータリー
シリンダー、２１……揺動アーム、２３……回転
軸、２４……フローテイングヘツド、２９……ワ
イヤーブラシ、３０……ジエツトタガネ、３３…
…旋回軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 清掃すべき管内壁に対し任意位置で管軸及び
   管周方向のいずれの方向にも装置本体を固定可能
   としたクランプ機構の一端側に、該クランプ機構
   を固定したまま管軸方向に移動可能でかつ軸周り
   方向に旋回可能にした旋回軸を接続すると共に、
   該旋回軸の周囲に、管内壁に向つて延び管中心と
   は異なる位置に揺動支点を有する揺動アームを１
   個以上取付け、該揺動アームの先端に、ジエツト
   タガネ及びブラシを有する清掃ブロツクを装着し
   たことを特徴とする管内面硬質付着物清掃装置。