(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先行パネルに打ち継ぎ形成される後行パネル用の掘削溝内に懸吊されて、前記先行パネルの接合端面をクリーニングする連壁用コンクリート壁面クリーニング装置であって、
前記後行パネル用掘削溝内に懸吊されて、該掘削溝内を上下昇降するフレームと、
該フレームに回転自在に軸支されて、傾倒付勢手段によって該軸支点を中心に接合端面方向へ傾倒されるクリーニングユニットとを備え、
該クリーニングユニットは、これに回転自在に軸支されて駆動回転する回転ブラシを有し、該回転ブラシが前記傾倒によって接合端面に押し付けられることを特徴とする連壁用コンクリート壁面クリーニング装置。
【請求項２】
前記クリーニングユニットの重心と前記軸支点とを接合端面方向にずらして設定し、クリーニングユニットの自重による傾倒モーメントを前記傾倒付勢手段となすことを特徴とする請求項１に記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置。
【請求項３】
前記回転ブラシは、その回転軸が溝厚方向を向いて水平に配され、該回転軸周りに刷毛が植設されて構成されるとともに、前記クリーニングユニットには前記回転軸と平行に回転自在に軸支された巻き掛け手段が備えられて、該巻き掛け手段と前記回転軸の刷毛非植設部との間に掛け渡された無端環状回転力伝達部材によって、巻き掛け手段に連結された駆動手段の回転力が回転ブラシに伝達されることを特徴とする請求項１若しくは２のいずれかに記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置。
【請求項４】
前記クリーニングユニットは、フレームの上下にそれぞれ設けられ、これらのクリーニングユニットの無端環状回転力伝達部材の掛け渡し位置は、溝厚方向に互いにずらされていることを特徴とする請求項３に記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置。
【請求項５】
前記クリーニングユニットには、接合端面へ向けて突出するガイドが、その先端が刷毛先端と刷毛根元との間に位置して備えられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中連続壁の先行パネルの接合端面に打ち継ぎ形成される後行パネル用の掘削溝内に懸吊されて、前記接合端面をクリーニングする連壁用コンクリート壁面クリーニング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地下構造物を構築する際に、土留め壁などに地中連続壁が用いられており、かかる地中連続壁は、通常次のようにして構築される。
図２に示すように、回転駆動する回転ドラム１１ａが下端に設けられた掘削機１１によって、地面に左右側方に連なる複数の掘削溝を、互いの間に適宜間隔をあけて掘削し、該掘削溝にコンクリートを打設して前記間隔に分断された複数の先行パネル１を形成する。その後、左右側方に相隣接する前記先行パネル１の間の地面を、前記掘削機１１によって前記先行パネル１の端面１ａ（以下、接合端面１ａと記す。）をカッティングしながら掘削して、後行パネル用の掘削溝３を掘り、該掘削溝３にコンクリートを打設して先行パネル１の接合端面１ａに後行パネル５を打ち継ぎ形成して側方に連続した地中連続壁が構築される。
【０００３】
そして、通常は、後行パネル５のコンクリート打設前に、前記カッティングした接合端面１ａに付着している泥などの付着物１ｂを洗浄して取り除き、先行パネル１と後行パネル５のジョイント面の密着性を上げて、その止水性や連続壁全体の一体性の向上を図っている。
【０００４】
この洗浄機器としては、掘削機１１の側面に設けられた非駆動の洗浄ブラシ１１ｂが挙げられ、クレーンで吊った掘削機１１を上下昇降することで、前記洗浄ブラシ１１ｂの刷毛部にて前記接合端面１ａをこすって付着物１ｂを除去している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法では、掘削機１１の上下昇降に伴って洗浄ブラシ１１ｂが、図中矢印方向に左右に揺れるため、洗浄ブラシ１１ｂの接合端面１ａへの押し付け力が変化してしまい、均一な洗浄力が得られない。特に、接合端面１ａが凸凹している場合、その凹部に刷毛の先端を入り込ませてその中の付着物１ｂを十分に落とすことができない。
また、洗浄ブラシ１１ｂは非駆動のため、接合端面１ａを多数の刷毛でこすれず十分な洗浄力が得られない。
【０００６】
本発明はかかる従来の課題に鑑みて成されたもので、先行パネルの接合端面の全面に亘って均一、かつ高い洗浄力が得られる連壁用コンクリート壁面クリーニング装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために請求項１に示す発明は、先行パネルに打ち継ぎ形成される後行パネル用の掘削溝内に懸吊されて、前記先行パネルの接合端面を洗浄する連壁用コンクリート壁面クリーニング装置であって、前記後行パネル用掘削溝内に懸吊されて、該掘削溝内を上下昇降するフレームと、該フレームに回転自在に軸支されて、傾倒付勢手段によって該軸支点を中心に接合端面方向へ傾倒されるクリーニングユニットとを備え、該クリーニングユニットは、これに回転自在に軸支されて駆動回転する回転ブラシを有し、該回転ブラシが前記傾倒によって接合端面に押し付けられることを特徴とする。
【０００８】
上記発明によれば、傾倒付勢手段によってクリーニングユニットが接合端面方向へ傾倒されて、同接合端面に回転ブラシが押し付けられるようになっている。このため、クリーニング装置の上下昇降などに伴って該装置が揺れても、該揺れに応じてクリーニングユニットが前記軸支点中心に回転して傾きが変化して揺れを吸収するので、回転ブラシはほぼ一定荷重で接合端面に押し付けられる。したがい、回転ブラシの洗浄力を接合端面の高さ方向に亘って均一に維持することができる。
特に、前記接合端面の凹部にあっては、回転ブラシがほぼ一定荷重で押し付けられているので、その回転ブラシ先端が入り込んで、そこの付着物も十分に除去することができる。
また、回転ブラシは駆動回転するので、前記接合端面を多数の回転ブラシ先端でこすることができて洗浄力が著しく向上する。
【０００９】
請求項２に示す発明は、請求項１に記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置において、前記クリーニングユニットの重心と前記軸支点とを接合端面方向にずらして設定し、クリーニングユニットの自重による傾倒モーメントを前記傾倒付勢手段となすことを特徴とする。
上記発明によれば、クリーニングユニットは、自身の自重によって接合端面へ傾倒されるので、別途バネ部材などの傾倒付勢手段を設ける必要がなく装置構成が簡略化できる。
【００１０】
請求項３に示す発明は、請求項１若しくは２のいずれかに記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置において、前記回転ブラシは、その回転軸が溝厚方向を向いて水平に配され、該回転軸周りに刷毛が植設されて構成されるとともに、前記クリーニングユニットには前記回転軸と平行に回転自在に軸支された巻き掛け手段が備えられて、該巻き掛け手段と前記回転軸の刷毛非植設部との間に掛け渡された無端環状回転力伝達部材によって、巻き掛け手段に連結された駆動手段の回転力が回転ブラシに伝達されることを特徴とする。
【００１１】
上記発明によれば、接合端面に対する回転ブラシの回転速度を溝厚方向に均一にできて、溝厚方向に、こする刷毛の量を同じにできるので、溝厚方向に均一な洗浄力を得ることができる。
また、駆動手段を巻き掛け手段に連結し、該巻き掛け手段に掛け渡された無端環状回転力伝達部材によって、回転ブラシに回転力を伝達しているので、未洗浄領域を無端環状回転力伝達部材が掛け渡された一領域に抑えることができる。したがい、回転ブラシの回転軸の軸端に、溝厚方向に駆動手段を直結する構成の場合のように、駆動手段の配置位置に亘って大きな範囲で未洗浄領域が生じることを回避できる。
【００１２】
請求項４に示す発明は、請求項３に記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置において、前記クリーニングユニットは、フレームの上下にそれぞれ設けられ、これらのクリーニングユニットの無端環状回転力伝達部材の掛け渡し位置は、溝厚方向に互いにずらされていることを特徴とする。
【００１３】
上記発明によれば、クリーニングユニットは、フレームの上下に設けられるとともに、その無端環状回転力伝達部材の溝方向の掛け渡し位置が上下でずらされているので、前記刷毛非植設部の溝厚方向位置もずれており、互いの洗浄不可能位置を互いに洗浄しあって補い、溝厚方向に漏れなく洗浄することができる。
【００１４】
請求項５に示す発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の連壁用コンクリート壁面クリーニング装置において、前記クリーニングユニットには、接合端面へ向けて突出するガイドが、その先端が刷毛先端と刷毛根元との間に位置して固設されていることを特徴とする。
【００１５】
上記発明によれば、吊り点の揺れなどによって、装置本体が接合端面に近寄った場合であっても、前記ガイドが接合端面と当接して、刷毛と接合端面との間隔は適正間隔に保たれる。したがい、刷毛が折れ曲がって刷毛の根元にて接合端面を掃くことなく、刷毛先端で十分に掃くことができるので、該接合端面の凹部の細部にも先端が入り込んで付着物を落とすことができる。
また、刷毛がその根元で折れ曲がることを十分に防止できて、刷毛の寿命を延ばすことができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態の全体図を示し、図１（ａ）はその正面図であり、図１（ｂ）、（ｃ）は、各々図１（ａ）中のＢ−Ｂ線矢視の断面図、Ｃ−Ｃ線矢視の断面図である。
【００１７】
図１に示すように、実施形態のクリーニング装置２１は、地中連続壁の構築過程で使用されるもので、互いの間に間隔をおいて左右側方に隣接形成されたふたつの先行パネル１の間の地面Ｇを掘削して、この掘削溝３に後行パネル５用のコンクリート打設をする際に、左右の先行パネル１との打ち継ぎ性を良好にするために、これら先行パネル１の接合端面１ａを洗浄するものである。
【００１８】
このクリーニング装置２１は、クレーンのワイヤ７に吊り下げられて前記掘削溝３内を上下昇降される、みぞ形鋼で直方体状に枠組み形成されたフレーム２３と、このフレーム２３の左右両側部の上下に各々設けられ、それぞれが前記左右の接合端面に対向して傾倒可能な計４つのクリーニングユニット３１とから主に構成される。
【００１９】
このクリーニングユニット３１は、前記フレーム２３側部から接合端面１ａに向かって突出形成されたブラケット２５に、連結ピン２７によって下部が軸支されたヘッドケース３３と、このヘッドケース３３の上部に回転自在に軸支された回転ブラシ３５とからなる。
【００２０】
前記ヘッドケース３３の本体３３ａは、溝厚方向の幅が溝厚に対して狭く形成された略直方体の箱体であり、この本体３３ａ下部のフレーム２３側側面の突出部３３ｂにはピン穴が形成されている。そして、このピン穴に、前記連結ピン２７が溝厚方向に水平に挿通されて、該本体３３ａは、溝厚中央よりも溝壁Ｇａ側に寄って位置して前記ブラケット２５に軸支されていて、この連結ピン２７中心に回転し接合端面１ａ方向に傾くようになっている。
【００２１】
この傾動範囲は、前記連結ピン２７の上下に位置して前記ブラケット２５に螺合して設けられ、本体３３ａの前記側面に向けて突出したふたつの傾き調整ボルト２５ａ、２５ｂによって規制されていて、これら傾き調整ボルト２５ａ、２５ｂの突出量の調整によって前記傾動範囲が調整できるようになっている。尚、図１の正面図では、下のクリーニングユニット３１が、下のボルト２５ｂ先端と当接して規制されて、接合端面１ａ側へ最も傾動した状態を示し、上のクリーニングユニット３１は上のボルト２５ａと当接して規制され、逆側へ最も傾動した状態を各々示している。
【００２２】
ヘッドケースの本体３３ａの上部には、図示なしの軸受けを介して前記回転ブラシ３５の回転軸３７が溝厚方向を向いて水平に、該本体３３ａを貫通して配されている。そして、この回転軸３７の前記本体３３ａから突出する両方の軸端部３７ａ、３７ｂ外周には、同軸に大径ドラム３９ａ、３９ｂが各々溝壁Ｇａまで延出して設けられ、これらドラム３９ａ、３９ｂの外周面には、各々径方向外方に突出する多数の樹脂繊維からなる刷毛の束４１ａ、４１ｂが、円周方向に沿って等間隔に９束植設されている。この刷毛束４１ａ、４１ｂは、根元から先端に向かうに従って溝厚方向に広がっていて、該先端の全幅Ｗは溝厚よりも若干広くなっている。このため、前記接合端面１ａの隅まで掃くことができる。但し、前記ヘッドケースの本体３３ａの配置位置にはドラム３９ａ、３９ｂが無く、刷毛が植設されていないのでここに対応する一部の接合端面１ａの領域は掃くことができない。
【００２３】
一方、ヘッドケースの本体３３ａの下部には、図示なしの軸受けを介して前記回転軸３７と平行な回転軸のプーリー４３が本体３３ａ内に収容されて配されている。そして、このプーリー４３と前記回転ブラシ３５の回転軸３７とは、本体３３ａ内の無端ベルト４５によって掛け渡されていて、前記プーリー４３の回転軸に同軸に連結された油圧モーター４７によって回転ブラシ３５を回転動作させるようになっている。
【００２４】
尚、この油圧モーター４７の作動油は、地上に配された、図示なしの油圧ポンプなどからなる油圧ユニットから、油圧ホース４９ａを介してフレーム２３に固定された分配器４９ｂにひとまとまりに圧送され、分配器４９ｂにて４つに分配されてそれぞれの油圧モーター４７へ圧送される。
【００２５】
前記ヘッドケースの本体３３ａの上部には、接合端面１ａに向かって突出する扇形のガイド５１が、回転ブラシ３５と同軸に固設されている。この扇形の円弧端５１ａは、前記回転ブラシ３５の刷毛先端と根元の中間に位置して設けられていて、クリーニング装置２１が大きく接合端面１ａに寄った時に、前記ガイド５１の円弧端５１ａが接合端面１ａと接触して、回転ブラシ３５と接合端面１ａとの間隔を適正間隔に保つためのものである。これが設けられていないと、前記装置２１が接合端面１ａに大きく寄った際に、刷毛の根元で接合端面を掃くことになって、洗浄力が低下するばかりか、刷毛の根元が傷んで脱毛しやすくなりその耐久性が著しく低下してしまう。
【００２６】
これらの構成からなるクリーニングユニット３１全体の重心はその軸支点たる前記連結ピン２７よりも上方かつ接合端面１ａ寄りとなっていて、その自重による傾倒モーメントによって前記軸支点中心に接合端面１ａへ傾倒するとともに、前記軸支点よりも上方に回転ブラシ３５が設けられていて、前記傾倒によって回転ブラシ３５が接合端面１ａに押し付けられるようになっている。そして、クリーニング装置２１が左右方向に揺れても、揺れに応じてクリーニングユニット３１の傾きが前記傾動角度の範囲で柔軟に変化するので、回転ブラシ３５の押し付け力はほぼ一定に維持され、よって洗浄力を一定に維持することができる。
【００２７】
このようなクリーニングユニット３１が、左右の接合端面１ａに対応して、前記フレーム２３の左側部の上下および右側部の上下に計４つ設けられる。この左右のクリーニングユニット３１の間隔は、左右の回転ブラシ３５の先端が各々接合端面１ａと軽く接触した状態で、その傾きが前記傾動範囲内となるように設定される。尚、本実施形態では、ブラケット２５はフレーム２３に固設されているが、このブラケット２５を左右の側方方向に平行移動可能にして、左右の接合端面１ａの間隔に応じて調整できるようにしてもよい。
【００２８】
また、図１（ｂ）に示すように、ヘッドケースの本体３３ａの溝厚方向の配置位置は、上下のクリーニングユニット３１で互いに逆方向の溝壁Ｇａに寄らせてずらしてある。更に、左右についてもふたつの上クリーニングユニット３１同士で逆方向にずらし、下同士も同様である。すなわち、上下左右のクリーニングユニット３１で、前記溝厚方向位置は互い違いに配されている。
【００２９】
これは、前者については、前述したように、ヘッドケースの本体３３ａの配置位置には刷毛が植設されておらず、この領域の接合端面１ａを刷毛で掃けないため、上下で前記配置位置を溝厚方向にずらして、互いの掃けない領域を互いに掃いて補いあい、全接合端面１ａをクリーニングできるようにしているためである。
【００３０】
また、前者に加えて後者のように左右でずらしているのは、クリーニング時の個々の回転ブラシ３５の回転慣性のアンバランスに伴う振動を、左右で相殺しあって装置２１全体の振動を小さくし、その姿勢を安定化するためである。
【００３１】
前記フレーム２３の最下端には、掘削溝３の平面寸法よりも略小さく平面視矩形状に枠組形成された矩形フレーム５３が固設され、その上面には、前記回転ブラシ３５にて除去した付着物を収集する金網５５が貼られている。そして、その矩形フレーム５３の左右両側部には、接合端面１ａに対応して溝厚方向に亘る刷毛５７がスクレーパーとして設けられ、前記回転ブラシ３５で洗浄する前に、大きな付着物を除去するようになっている。
また、前記矩形フレーム５３の中央には重り５９が配置され、吊り点の７ａ揺れの、装置２１への影響を小さくしている。
【００３２】
以上の構成からなるクリーニング装置２１によるクリーニング方法を説明する。
後行パネル用掘削溝３内には、通常、周囲の土圧を軽減するために泥水が満たされている。そして、この掘削溝３内に後行パネル用のコンクリートを打設する前に、クレーンなどによって、掘削溝３内に当該クリーニング装置２１を懸吊する。そして、油圧ユニットを起動して回転ブラシ３５を回転させた状態で、クレーンの巻上機によって該クリーニング装置２１を上下昇降させて、先行パネル１の接合端面１ａの付着物を除去する。
【００３３】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で以下に示すような変形が可能である。
（ａ）本実施形態においては、ふたつの先行パネルと接合される後行パネルを打ち継ぐために、これら先行パネルの接合端面に対応させて、左右にそれぞれクリーニングユニットを設けたが、これに限るものではなく、左右の片側一方に設けてもよく、接合端面の配置状況に応じて適宜変更可能である。
【００３４】
（ｂ）本実施形態においては、クリーニングユニットの自重による傾倒モーメントを前記傾倒付勢手段としたが、これに限るものではなく、傾倒付勢手段として、圧縮バネを、連結ピンの上であって前記ブラケットとヘッドケースの前記側面との間に、若しくは引っ張りバネを、連結ピンの下であって前記ブラケットとヘッドケースの前記側面との間に介装してもよい。
【００３５】
（ｃ）本実施形態においては、駆動装置として油圧モーターを、これが連結される巻き掛け手段としてプーリーを、このプーリーと回転ブラシの回転軸に掛け渡される無端環状回転力伝達部材として無端ベルトを用いたが、回転ブラシに回転力が伝達されればこれに限るものではなく、例えば、水圧により回転する水車を備えた水圧モーター、スプロケット、無端チェーンなどが各々適用可能である。
尚、前記水圧モーターを用いれば油漏れ対策などを講じなくて済む。
【００３６】
（ｄ）本実施形態においては、その回転ブラシの回転軸を溝厚方向に向けて水平に配したが、刷毛が駆動回転して接合端面を掃ければこれに限るものではなく、回転軸を接合端面に対して略垂直に向けてもよい。例えば、回転軸の一方端に同軸な円盤を固設し、この円盤の表面に、接合端面に向かって突出する刷毛を植設するとともに、他端に油圧モーターの出力軸を直結する構成が挙げられる。尚、この場合は、前記無端ベルトなどからなる巻き掛け伝動装置を用いなくて済むため、ヘッドケース本体の配置位置が未洗浄領域となるようなことがない。このため、上下にそれぞれクリーニングユニットを設けなくて済むという利点がある。
【００３７】
（ｅ）本実施形態においては、該クリーニングユニットの重心を、前記軸支点よりも接合端面寄りに位置するようにし、かつ回転ブラシを前記軸支点よりも上方に設けたが、クリーニングユニットの自重による傾倒モーメントによって軸支点中心に傾倒して回転ブラシが接合端面に押し付けられるようになっていればこれに限るものではない。例えば、前記重心よりも前記軸支点の方が接合端面寄りに位置するようにし、かつ回転ブラシを前記軸支点よりも下方に設けてもよい。
【００３８】
（ｆ）本実施形態においては、刷毛の素材として樹脂を用いたが、これに限るものではなく、現場の施工条件などに応じて適宜選択すればよく、例えば、ワイヤなどの金属系素材を用いてもよい。
【００３９】
（ｇ）本実施形態においては、前記フレーム最下端の矩形フレーム上に重りを配置したが、適当な重量があれば前記油圧ユニットを配置してもよく、この場合クリーニング装置としてひとつにコンパクト化できる利点がある。尚、前記油圧ユニットは防水処置がなされていることはいうまでもない。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に示す発明によれば、回転ブラシをほぼ一定荷重で接合端面に押し付けられるので、その洗浄力を接合端面の高さ方向に亘って均一に維持できる。
また、駆動する回転ブラシによって前記接合端面を多数の回転ブラシ先端でこすることができて洗浄力を著しく向上できる。
【００４１】
請求項２に示す発明によれば、別途バネ部材などの傾倒付勢手段を設ける必要がなく装置構成が簡略化できて、装置を廉価に、またメンテナンスコストも削減できる。
【００４２】
請求項３に示す発明によれば、溝厚方向に均一な洗浄力を得ることができる。
また、未洗浄領域を一部の狭小な領域に抑えることができる。
【００４３】
請求項４に示す発明によれば、溝厚方向に漏れなく洗浄することができる。
【００４４】
請求項５に示す発明によれば、刷毛先端で十分に掃くことができて、該接合端面の凹部の細部にも先端が入り込んで付着物を落とすことができる。
また、刷毛の寿命を延ばせてメンテナンスコストを削減できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の全体図を示し、図１（ａ）はその正面図であり、図１（ｂ）、（ｃ）は、各々図１（ａ）中のＢ−Ｂ線矢視の断面図、Ｃ−Ｃ線矢視の断面図である。
【図２】先行パネルの接合端面を洗浄する従来の洗浄機器が設けられた掘削機である。
【符号の説明】
Ｇ  地面
１  先行パネル
１ａ  接合端面
３  後行パネル用掘削溝
２１  連壁用コンクリート壁面クリーニング装置
２３  フレーム
２７  連結ピン、軸支点
３１  クリーニングユニット
３５  回転ブラシ
【図１】
0003725009.tif 000002
【図２】
0003725009.tif 000003