(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
洗浄に必要な水および洗浄剤又は剥離剤その他の洗浄材料と洗浄機材類、動力装置などを全て搭載した洗浄車両を走行させつつ道床面などを洗浄、清掃する方法において、
洗浄車両のシャシーから下向きに突き出させた下向きにＹの字形状で回転中心からの半径に大小差がある二股に分かれた道床面洗浄用ブラストノズル、および前記道床面洗浄用ブラストノズルの洗浄幅の外側部分を洗浄、清掃する下向きの道床面洗浄拡幅用ブラストノズルをそれぞれ水平に旋回又は往復回転させつつ、水溶性の洗浄剤又は剥離剤として、粒径が２００マイクロメートル程度、モース硬度が２．５程度の重炭酸ナトリウムを、圧縮空気によりブラストノズルの近傍位置にて混入させた高圧水ジェットを噴射させ道床面などをショットブラスト効果を伴って洗浄、清掃すること、
同じ洗浄車両に走行方向とほぼ直角な垂直面に沿って横方向外向きに配置され上下方向へ一定の角度で往復回転して高圧水ジェットを噴射しトンネル側壁面を洗浄する側壁用ブラストノズル、および洗浄車両の走行方向に対してほぼ直角な垂直面に沿って上向きに配置され左右方向へ一定の角度で往復回転して高圧水ジェットを噴射しトンネル天井面を洗浄する天井面用ブラストノズルを、それぞれ洗浄車両に装備した側壁等の検出センサー、および天井等の検出センサーの検出信号に基づいて洗浄動作させトンネル側壁面および天井面も並行して洗浄、清掃すること、
更に洗浄車両が備える軌道下部洗浄用ブラストノズル、架線洗浄用ブラストノズル、並びに道床の中央溝および側溝洗浄用ブラストノズルにより、洗浄車両の走行と共に道床面の外方部分、軌道下部、架線部分、道床の中央溝および側溝等も並行して洗浄、清掃すること、
をそれぞれ特徴とする、洗浄車両による道床面などの機械式洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主として軌道用車両が走行する軌道面内の道床、および道路や地下鉄などのトンネル内の側壁面や天井面などを同時に圧力水ジェットなどで安全に効率よく無公害に洗浄する、洗浄車両による道床面などの機械式洗浄方法の技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、軌道用車両が走行する軌道面内の道床は、軌道用車両が走行中に落とす油脂分など、およびブレーキをかけたりした際に車輪とブレーキシュー、或いは車輪とレールがこすれて発生する金属粉の酸化などによって黒く汚れ、駅構内などにおいては見た目が悪くなることが関係者の悩みの種であるが、好適な清掃、洗浄の方法、手段が見つからず困っている。
【０００３】
同様な問題は、道路や地下鉄のトンネル内壁面が煤けて汚れる事例にも見られるが、格別の対策を打ち出せないままである。
【０００４】
道路や地下鉄のトンネル内は、車両が頻繁に通行して、洗浄に必要で安全な作業スペースと十分な作業時間を確保できないことも、適切な対策を打ち出せない原因になっている。
【０００５】
従来、軌道用車両が走行する軌道面内の道床を清掃する技術としては、例えば特開平７−１２７０２７号公報に記載された「道床清掃装置」の発明、或いは特開平８−３３８０１２号公報に記載された「鉄道線路清掃用機械装置」の発明などが散見される程度である。いずれも軌道上を走行する清掃車両による形式であり、清掃用ブラシを回転させて、あるいはブラシの回転に洗浄水の噴射を組み合わせて洗浄、清掃する構成である。
【０００６】
なお、しつこい汚れの洗浄、清掃の手段として、水溶性の重炭酸ナトリウムを硬い微粒状粉末として用い、これを噴射することにより所謂ショットブラスト効果で洗浄、清掃の効果を上げることも、例えば特公平６−６９６６８号（特許第１９４３３２９号）、或いは特開平８−１６８７２９号公報などに記載されて公知に属する。
【０００７】
【本発明が解決しようとする課題】
従来公知の上述した清掃機械は、主に清掃用ブラシを回転させて清掃する構成であるから、清掃作業時には猛烈にほこりや水しぶきを巻き上げ、或いは小石などを跳ね飛ばす等して作業場周辺の環境を悪化させる。したがって、人が多い駅構内やその近くでは使用できないし、現場の作業員の安全性と健康上にも甚だ宜しくない。そして、巻き上げたほこりが完全に沈静化し、或いは跳ね飛ばした小石などを元に戻す後処理を終えるまでの間は、再使用の原状復帰ができないという問題もあり、その分だけ清掃の所要時間が長引くという問題も大きい。また、ブラシを回転させる関係上、道床が粒径の小さい採石を敷き詰めて構成されている場合には使用が難しい。主にコンクリート製の道床（コンクリート直結軌道、スラブ軌道）にしか適用できないという問題もある。
【０００８】
その上、道路や地下鉄のようにトンネル構造になっている場合、煤けて汚れたトンネル内壁面の清掃の必要性が大であるけれども、従来公知の上記清掃機械の構成と機能では、トンネル内壁面の清掃を行うことはできない。
【０００９】
本発明の目的は、回転ブラシなどは一切使用せず、基本的に高圧水ジェットによる洗浄を行う構成であり、特に油脂分や金属粉などの酸化によって黒く汚れた道床面のしつこい汚れの洗浄、剥離に効果を発揮し事後は水に溶けて後処理を必要とせず、人体に安全で無公害である水溶性の洗浄剤又は剥離剤を高圧水ジェットに混入し、所謂ショットブラスト効果で効率よく綺麗に清掃する、洗浄車両による道床面などの機械式洗浄方法を提供することである。
【００１０】
本発明の次の目的は、道床面のみならず、道路や地下鉄におけるトンネルの内壁面の清掃、並びに軌道（レール）の下部や架線の下部、さらには道床の中央溝、側溝なども並行して洗浄、清掃することができる、洗浄車両による道床面などの機械式洗浄方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１記載の発明に係る洗浄車両による道床面などの機械式洗浄方法は、
洗浄に必要な水および洗浄剤又は剥離剤その他の洗浄材料と洗浄機材類、動力装置などを全て搭載した洗浄車両を走行させつつ道床面などを洗浄、清掃する方法において、
洗浄車両のシャシー３から下向きに突き出させた下向きにＹの字形状で回転中心からの半径に大小差がある二股に分かれた道床面洗浄用ブラストノズル１２、および前記道床面洗浄用ブラストノズル１２の洗浄幅の外側部分を洗浄、清掃する下向きの道床面洗浄拡幅用ブラストノズル２２をそれぞれ水平に旋回又は往復回転させつつ、水溶性の洗浄剤又は剥離剤として、粒径が２００マイクロメートル程度、モース硬度が２．５程度の重炭酸ナトリウムを、圧縮空気によりブラストノズルの近傍位置にて混入させた高圧水ジェットを噴射させ道床面などをショットブラスト効果を伴って洗浄、清掃すること、
同じ洗浄車両に走行方向とほぼ直角な垂直面に沿って横方向外向きに配置され上下方向へ一定の角度で往復回転して高圧水ジェットを噴射しトンネル側壁面を洗浄する側壁用ブラストノズル３１、および洗浄車両の走行方向に対してほぼ直角な垂直面に沿って上向きに配置され左右方向へ一定の角度で往復回転して高圧水ジェットを噴射しトンネル天井面を洗浄する天井面用ブラストノズル４２を、それぞれ洗浄車両に装備した側壁等の検出センサー、および天井等の検出センサーの検出信号に基づいて洗浄動作させトンネル側壁面および天井面も並行して洗浄、清掃すること、
更に洗浄車両が備える、軌道下部洗浄用ブラストノズル５０、架線洗浄用ブラストノズル５１、並びに道床の中央溝および側溝の洗浄用ブラストノズル５２，５３により、洗浄車両の走行と共に道床面の外方部分、軌道下部、架線部分、道床の中央溝および側溝等も並行して洗浄、清掃すること、をそれぞれ特徴とする。
【００１６】
【発明の実施形態】
以下に、本発明の洗浄方法の実施形態を、同方法を実施する洗浄車両の構成と共に説明する。
【００１７】
図１〜図５は、本発明に係る道床面などの機械式洗浄方法を実施する洗浄車両を、レール１の上を自力走行する軌道式車両として構成した実施形態で示している。この洗浄車両は、走行駆動手段を有し、自力走行して洗浄、清掃の作業を進める構成であるが、作業現場までは図示を省略したモーターカー等により高速で牽引する。
【００１８】
この洗浄車両は、レール１の上を走行する軌道車輪２を備えたシャシー３の上に、洗浄、清掃の作業に必要な水および洗浄剤又は剥離剤その他の洗浄材料と洗浄機材類、動力装置などを全て搭載しており、無人で自力走行しつつ道床面などの洗浄、清掃作業を進められるように構成されている。
【００１９】
なお、図３〜図５には、前記軌道車輪２と共通な車軸にフリーの軌道車輪２’を併記しているが、これは狭軌道のみならず、広軌道にもそのまま適用可能に構成したことを示している。
【００２０】
前記シャシー３の上には、２時間の作業を目安に、洗浄用として例えば１７．５キロリットル程度に多量の水を収容し搭載する前後２基の水タンク４、４のほか、水溶性の洗浄剤又は剥離剤の一例として、粒径が２００マイクロメートル程度で、モース硬度２．５程度の微粒状重炭酸ナトリウムを約２００リットル収容する大きさのホッパー５が設置されている。また、動力源としてのディーゼルエンジン７と、これによって駆動される発電機２８とプランジャポンプ８、そして、電動式のコンプレッサ９などが、防塵、防水用並びに静音化のカバーケース１０に覆われた形に設置されている。シャシー３の前後に配置された２個の水タンク４、４は、各々に収容した水を共通に使用できるように、複数本の連通管１１で相互に接続されている。
【００２１】
洗浄車両のシャシー３の前端部分には、道床面を洗浄、清掃するブラストノズル１２、１２が、下向きに突き出す配置で横並びに２基設置されている。このブラストノズル１２は、図１と図６が分かりやすいように、下向きにＹの字形状に二股に分かれた形態であり、その中央上部の回転軸部１２ａが、制御盤１３の前面に沿って垂直方向へ昇降可能に支持されたスイベルジョイント機構部１４を利用して回転自在に支持されている。
【００２２】
二股に分かれた２個のブラストノズル１２ｄ、１２ｄは、その回転中心Ｏからの半径ＲとＬに大小差があり、内外二重の同心円を描いて回転する。したがって、各ノズル１２ｄが噴射する高圧水ジェットは一部重複して洗浄面を形成し、確実に強力な洗浄、清掃の効果を実現するように構成されている。一例として前記半径Ｒは６５０mm、Ｌは５００mmであり、差寸の約１５０mm幅で高圧水ジェットが共通面を重複して噴射するように構成されている。
【００２３】
したがって、１基の二股状ブラストノズル１２が１回転する間に、洗浄車両が１５０mm前進（又は後退）する条件で運転すれば、道床面は洗浄車両の走行方向に最大１３００mmの洗浄幅で洗浄、清掃を前後２回にわたり重複して確実に行うことになる。また、図２に示したよう横並びに設置した２基の二股状ブラストノズル１２、１２によれば、最大２６００mmの洗浄幅（横幅）で道床面の洗浄、清掃作業を連続的に行えるのである。
【００２４】
一例の運転条件として、二股状ブラストノズル１２の回転速度は１０〜３０ｒｐｍ、洗浄車両の走行速度は毎時１００ｍ（毎分当たり１．６７ｍ）として使用される。
【００２５】
道床面を洗浄、清掃する上記二股状ブラストノズル１２の構成、作用の原理を、図６に例示した。
【００２６】
即ち、上記したディーゼルエンジン７で駆動するプランジャポンプ８が水タンク４から洗浄用の水を吸い込み、コントローラ１５で設定した圧力と流量で吐き出し、スイベルジョイント機構部１４を通じて水管１２ｂへ高圧水を供給する。一例として、前記の水圧は１７〜２０Ｍｐａ、流量は毎分当たり４０〜４５リットル程度である。一方、発電機２８の発電力で駆動される電動式コンプレッサ９で発生した高圧空気は、やはりコントローラ１６で設定した圧力と流量で送り出され（圧力は８〜１０Ｍｐａ、流量は毎分当たり８０リットル程度）、途中の重炭酸ナトリウムを収容したホッパー５の出口に設けられた分配器１７を通過させることにより、同分配器１７で設定した量の重炭酸ナトリウムを吸い込んで搬送し、やはりスイベルジョイント機構部１４を通じてエアホース１２ｅへ供給する。そして、前記水管１２ｂの先端ノズル１２ｄの近傍に設けられた混合器１２ｃにおいて重炭酸ナトリウムが高圧空気と共に強制的に高圧水中へ混合される。その結果、硬い微粒状の重炭酸ナトリウム混じりの高圧水ジェットを噴射して、所謂ショットブラスト効果を伴った洗浄、清掃の効果を発揮するのである。
【００２７】
その洗浄能力については、建機車両の泥落としやグリース落とし、頑固な油汚れの厨房機器や厨房床の洗浄、或いはコンクリート壁面のペイント落としや落書き消し、車両のエンジンルームの汚れ落としなどに優れた効果のあることが既に実証されている。よって、本発明が目的とする軌道車両が落とした油脂分や金属粉などの酸化によって黒く汚れた程度の道床面の洗浄、清掃に効果の有ることは明白である。また、前記の仕様条件で、毎分当たり３．６平方メートルの洗浄能力を発揮することが確認されている。
【００２８】
したがって、上記構成の洗浄車両を走行させつつ、シャシー３から下向きに突き出させた２基のブラストノズル１２、１２を運転し、水溶性の洗浄剤又は剥離剤を混入させた高圧水ジェットを噴射させることにより、道床面をショットブラスト効果を伴ってきれいに、しかも機械的に高効率に洗浄、清掃することができるのである。
【００２９】
しかも、前記の硬い微粒状の重炭酸ナトリウムは、使用後には時間の経過と共に水に溶けて消失するのであり、その水はＰＨが８．０〜８．５程度の弱アルカリ性であるから、廃水基準をクリヤーしており、後処理の必要は全くなく、公害問題を生ずる懸念の無いものである。
【００３０】
一例として２基のブラストノズル１２、１２から噴き出す高圧水ジェットの圧力は１７〜２０Ｍｐａ、総流量は４０〜４５リットル／毎分、使用する微粒状の重炭酸ナトリウムの消費量は毎分当たり０．５〜１kg程度であり、毎分当たりの洗浄面積は３．６平方メートルである。
【００３１】
上記したディーゼルエンジン７で駆動する発電機２８の発電能力は１８ＫＶＡ程度であり、発電した電力により、洗浄車両に搭載した全ての電動モータの駆動電源、および制御装置の電源が与えられる。例えば図１に示すように、軌道車輪２は走行用モータ２０で駆動され当該洗浄車両を自力走行させる。
【００３２】
上記した２基のブラストノズル１２、１２はそれぞれ、スイベルジョイント機構部１４がジャッキ２１により上下方向へ昇降可能に設置されている。そして、具体的に図示することを省略したセンサーが、道床面に前記２基のブラストノズル１２、１２の進行および作動状態に支障をきたす障害物の有無を検出するように設置されている。前記のセンサーが障害物などを検出すると、直ちに前記ジャッキ２１が作動して、２基のブラストノズル１２、１２を急速に引き上げて障害物を避ける。
【００３３】
次に、図１および図２に示したように、前記２基のブラストノズル１２、１２より少し後方のサイド位置（図２は片サイドであるが、両サイドの場合もある）に、やはり水溶性の洗浄剤又は剥離剤として硬い微粒状の重炭酸ナトリウムを混合した高圧水ジェットを下向きに噴射して道床面の更に外側部分を同時に並行して洗浄、清掃する拡幅用ブラストノズル２２が設置されている。前記の拡幅用ブラストノズル２２は、シャシー３の側面にジャッキ２４で昇降可能に設置したスイベルジョイント機構部２３により約９０°の範囲で往復回転（旋回）が可能に設置されている。
【００３４】
図示した拡幅用ブラストノズル２２は、形状こそクランク形の片腕式であるが、構造原理は上記図６のブラストノズル１２と同じく、硬い微粒状の重炭酸ナトリウムを混合した高圧水ジェットを噴射して道床面をショットブラスト効果で洗浄、清掃する構成である。この拡幅用ブラストノズル２２は、一例として旋回半径を５００mmの大きさで製作されている。
【００３５】
したがって、前記２基のブラストノズル１２、１２と共に、当該拡幅用ブラストノズル２２を片側１基加担させることにより、洗浄車両の前進走行と共に道床面は約３１００mmの横幅にわたり洗浄、清掃することが可能となる。
【００３６】
更に、洗浄車両におけるシャシー３の中央部位、更に詳しくは上記ディーゼルエンジン７や発電機２８その他を収納した防塵、防水用のカバーケース１０の前面位置に、図５に概略構成を示したように、当該洗浄車両の走行方向とほぼ直角な垂直面に沿って横向きに配置し上下方向へ約１１０°の角度αで往復回転してトンネル３０などの側壁面３０ａを洗浄する側壁用ブラストノズル３１、３１が、前記のカバーケース１０の中に設置された駆動部３４から前方へ水平に突き出されたスイベルジョイント機構部３２を介して、まるで車両のワイパーのように往復回転する構成で左右に２基設置されている。
【００３７】
また、洗浄車両におけるシャシー３の後端位置にも、図３に示したようにシャシー３上に設置された駆動部４０から水平後ろ向きに突き出されたスイベルジョイント機構部４１により、当該洗浄車両の走行方向に対してほぼ直角な垂直面に沿って上向きに配置され、左右方向へ約１０５°の角度βで往復回転して天井面３０ｂなどを洗浄する天井用ブラストノズル４２が設置されている。
【００３８】
したがって、この洗浄車両の前進走行に伴い、上記道床面用のブラストノズル１２と同時に、２基の側壁用ブラストノズル３１、３１および天井用ブラストノズル４２を運転することにより、道床面の洗浄、清掃と共に、トンネル３０の側面３０ａおよび天井面３０ｂなども一気に洗浄、清掃することができるのである。
【００３９】
これら側壁用ブラストノズル３１、３１および天井用ブラストノズル４２はそれぞれ、トンネル内面のあまりしつこくない汚れ落としを考慮して、基本的に高圧水ジェットのみで洗浄、清掃の効果をあらしめるように構成されている。しかし、必要があれば、洗浄剤、剥離材として上述した硬い微粒状の重炭酸ナトリウムその他を混入させてショットブラスト効果を伴った洗浄を実施することも行われる。
【００４０】
なお、上記の側面用ブラストノズル３１、および天井用ブラストノズル４２はそれぞれ、トンネル３０などの存在（有無）や形状などを事前に確認して運転する必要の為、具体的に図示することまでは省略したが、洗浄車両に側壁３０ａ等の検出センサー、および天井３０ｂ等の検出センサーをそれぞれ設備し、そうした各センサーの検出信号に基づいて洗浄動作を自動制御することになる。
【００４１】
洗浄車両は更に、上記した各ノズルの他、図４に示している通り、軌道（レール）下部洗浄用ブラストノズル５０、あるいは図３に示したように架線下部洗浄用ブラストノズル５１、更に道床の中央溝６０および側溝６１の洗浄用ブラストノズル５２、５３をそれぞれ備えてた構成で実施される。
【００４２】
したがって、洗浄車両の走行と共に前記の各ブラストノズル５０、５１、５２、５３を運転することにより、道床面の外、軌道下部、架線部分、あるいは道床の中央溝６０および側溝６１等も同時に並行して洗浄、清掃することができるのである。
【００４３】
なお、上記の各ブラストノズル５０、５１、５２、５３は、基本的には高圧水ジェットのみを噴出して洗浄、清掃の効果を得る構成とされている。
【００４４】
なお、図中の符号７０は、暗いトンネル内、或いは夜間の清掃作業の照明用として用意した照明器具である。
【００４５】
上記構成の洗浄車両は無人で走行し、且つ各ブラストノズルの運転も遠隔操縦で行われ、もって作業員の健康管理、労働条件、環境保全に実効有るものとして構成し使用される。
【００４６】
【本発明が奏する効果】
請求項１に記載した発明に係る洗浄車両による道床面などの機械式洗浄方法によれば、回転ブラシなどは一切使用せず、基本的に高圧水ジェットによる洗浄を行うから、道床面が粒径の小さい採石などで構成されていても、無理なく高効率に洗浄、清掃の効果が得られる。
【００４７】
特に油脂分や金属粉などの酸化によって黒く汚れた道床面のしつこい汚れは、その洗浄、剥離の効果を促進して事後は水に溶けて後処理を必要とせず、人体に安全で無公害である水溶性の洗浄剤又は剥離剤を高圧水ジェットに混入し、所謂ショットブラスト効果で効率よく綺麗に清掃するから、駅構内等でも作業場環境を悪化させることなく実施できる。
【００４８】
また、本発明の方法によれば、道床面のみならず、道路や地下鉄におけるトンネルの内壁面の清掃、並びに軌道（レール）の下部や架線の下部、さらには道床の中央溝、側溝なども並行して洗浄、清掃することができて、洗浄車両による機械式洗浄方法の実効をあらしめるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る機械式洗浄方法を実施する洗浄車両の側面図である。
【図２】同洗浄車両の平面図である。
【図３】図１の右側面図（洗浄車両の後面図）である。
【図４】図１の左側面図（洗浄車両の前面図）である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線矢視図である。
【図６】水溶性の洗浄剤又は剥離剤を高圧水ジェットで噴射するブラストノズルの構成説明図である。
【符号の説明】
１        レール
３        シャシー
７        ディーゼルエンジン
８        プランジャポンプ
１２      ブラストノズル
２２      道床面洗浄拡幅用ブラストノズル
３０      トンネル
３０ａ    トンネル側面
３０ｂ    トンネル天井面
３１      側壁用ブラストノズル
４２      天井用ブラストノズル
５０      軌道下部洗浄用ブラストノズル
５１      架線洗浄用ブラストノズル
５２      中央溝洗浄用ブラストノズル
５３      側溝洗浄用ブラストノズル
６０      中央溝
６１      側溝
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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