(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の円筒体に回転しながら挿入される回転軸体と、
この回転軸体の先端部に取付けられ円筒体の内面に付着している異物をブラシにて掻取る回転ブラシ体と、
この回転ブラシ体より後から挿入される回転軸体の外周面に取付けられ円筒体の内面に取残された異物を刃にて掻取る回転刃体と、
回転軸体の全長にわたって内部に設けられた給水通路と、
この給水通路の先端から回転軸体の先端部に開口された噴水孔と、
前記回転軸体の外周面と円筒体の内周面との間に形成された排水通路とを具備し、
円筒体は、
地震計を上下方向に設置するための地震計設置ケースであり、
この地震計設置ケース内の下部に設けられ地震計を着座させる台座と、
この台座より上側にて地震計設置ケース内に突出され地震計の方位を固定する方位固定キーと
を具備したことを特徴とする円筒体の内面清掃装置。
【請求項２】
回転ブラシ体は、
軸方向に長尺で回転軸体の周囲に放射状に配置された複数の金属ブラシ
を具備したことを特徴とする請求項１記載の円筒体の内面清掃装置。
【請求項３】
円筒体の軸方向位置によって異なる複数の内径に対応する複数の異径の回転刃体
を具備したことを特徴とする請求項１または２記載の円筒体の内面清掃装置。
【請求項４】
回転刃体は、
円筒形刃本体と、
円筒形刃本体の外周面にねじ状に形成された異物掻取刃と、
円筒形刃本体の外周面に軸方向に形成された排水溝と
を具備したことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の円筒体の内面清掃装置。
【請求項５】
噴水孔が開口された回転軸体の先端部は、地震計着座用の台座に密着する形状に形成された
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の円筒体の内面清掃装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、円筒体の内面に付着している異物を掻取る円筒体の内面清掃装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、長尺円筒形のケーシングの内面に異物が付着している場合は、ケーシングの内部にケーシングスクレイパを挿入して、このケーシングスクレイパによりケーシング内面の異物を除去するようにしている。
【０００３】
ケーシングスクレイパは、回転しながらケーシング内に挿入される回転軸体に、ケーシングの内面に付着された異物を掻取る回転刃体（スクリュー形ブレード）が取付けられたものである。
【０００４】
例えば、図７に示されるように、前記ケーシングが地震計を設置するための地震計設置ケース１である場合は、その地震計設置ケース１を地中の裸孔２内に注入したセメント水溶液などの固化材３で固定する必要があり、この固定時に用いたセメントが地震計設置ケース１の内面にも付着するので、この地震計設置ケース１内に地震計を設置する前に、前記ケーシングスクレイパを用いて、地震計設置ケース１の内面から付着セメントなどの異物４を除去する必要がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この地震計設置ケース１は、底部に地震計を着座させる台座５が設けられ、この台座５の上方位置に地震計の方位を固定するための方位固定キー６が地震計設置ケース１の内面より突出するように設置されているから、従来のケーシングスクレイパでは、この方位固定キー６の周辺および方位固定キー６より台座５側に付着した異物４を除去できない問題がある。
【０００６】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、円筒体の内面に突出部がある場合でも、その突出部を経て異物を除去できるようにすることを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、長尺の円筒体に回転しながら挿入される回転軸体と、この回転軸体の先端部に取付けられ円筒体の内面に付着している異物をブラシにて掻取る回転ブラシ体と、この回転ブラシ体より後から挿入される回転軸体の外周面に取付けられ円筒体の内面に取残された異物を刃にて掻取る回転刃体と、回転軸体の全長にわたって内部に設けられた給水通路と、この給水通路の先端から回転軸体の先端部に開口された噴水孔と、前記回転軸体の外周面と円筒体の内周面との間に形成された排水通路とを具備し、円筒体は、地震計を上下方向に設置するための地震計設置ケースであり、この地震計設置ケース内の下部に設けられ地震計を着座させる台座と、この台座より上側にて地震計設置ケース内に突出され地震計の方位を固定する方位固定キーとを具備した円筒体の内面清掃装置である。そして、回転ブラシ体で異物を掻取ったり、ほぐしてから、回転ブラシ体で除去しきれなかった異物を回転刃体により確実に除去し、また、円筒体の内面に突出部がある場合でも、回転軸体の先端部に取付けられた回転ブラシ体を、その突出部および突出部を経た円筒体の内面にも作用させ、それらに付着している異物を掻取るようにする。回転軸体を回動しながら軸方向へ推進しつつ、その給水通路に水を加圧供給することにより、回転軸体の先端部に開口された噴水孔から円筒体内に噴出される水により異物を軟化させながら、回転ブラシ体および回転刃体により異物を掻取るとともに、これらにより掻取られた異物を、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経て外部へ排水される水と共に排出する。地震計設置ケース内に突出された地震計の方位固定キーおよびその周辺に付着したセメントなどの異物を回転ブラシ体により掻取るとともに、この方位固定キーを経て台座上に挿入した回転ブラシ体により、台座と方位固定キーとの間に付着したセメントなどの異物を掻取り除去する。
【０００８】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の回転ブラシ体が、軸方向に長尺で回転軸体の周囲に放射状に配置された複数の金属ブラシを具備した円筒体の内面清掃装置であり、軸方向に長尺で回転軸体の周囲に放射状に配置された金属ブラシは、異物の広範囲でその凹凸状態に応じて変形しながら異物に無数の衝撃を連続的に与えて、異物を均一に掻取る。
【０００９】
請求項３に記載された発明は、請求項１または２記載の円筒体の内面清掃装置において、円筒体の軸方向位置によって異なる複数の内径に対応する複数の異径の回転刃体を具備したものであり、軸方向位置によって内径の異なる円筒体でも、各内径に適合する複数の回転刃体により異物を除去する。
【００１０】
請求項４に記載された発明は、請求項１乃至３のいずれかに記載の回転刃体が、円筒形刃本体と、円筒形刃本体の外周面にねじ状に形成された異物掻取刃と、円筒形刃本体の外周面に軸方向に形成された排水溝とを具備した円筒体の内面清掃装置であり、円筒体の内面の異物は、ねじ状に形成された異物掻取刃から周方向および軸方向の掻取作用を受けて確実に掻取られ、また、回転ブラシ体および回転刃体により掻取られた異物は、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経て水と共に外部へ排出されるが、これらの水および掻取られた異物は、回転刃体で停滞することなく排水溝を経て効率良く外部へ排出される。
【００１１】
請求項５に記載された発明は、請求項１乃至４のいずれかに記載の円筒体の内面清掃装置において、噴水孔の開口された回転軸体の先端部が、地震計着座用の台座に密着する形状に形成されたものであり、回転軸体が下降して地震計着座用の台座に近付くにしたがって、回転軸体の噴水孔が台座により徐々に閉止され、回転軸体内の給水通路の水圧が上昇するので、この水圧の変化を計測して、回転軸体の台座への接近状況を検出する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図６を参照しながら説明する。
【００１３】
図１に示されるように、１は、地震計を地中に設置するための上下方向に長尺な円筒体としての地震計設置ケースであり、この地震計設置ケース１内の下部には地震計を着座させる台座５が設けられ、この台座５より上側にて地震計設置ケース１内に地震計の方位を固定するための方位固定キー６が突出されている。この地震計設置ケース１は、磁気の影響を受けにくい非磁性管であり、内径の小さな下側のケーシング１ａに、内径の大きな上側のケーシング１ｂが螺合されている。
【００１４】
11は、地震計設置ケース１に回転しながら挿入される回転軸体であり、この回転軸体11の先端部（下端部）には、地震計設置ケース１の内面に付着しているセメントなどの異物をブラシで掻取る回転ブラシ体としてのクリーニングブラシ12が取付けられ、このクリーニングブラシ12より後から挿入される回転軸体11の外周面には、地震計設置ケース１の内面に取残された異物を刃で掻取る複数の回転刃体としてのクリーニングスクリュー13，14が取付けられている。
【００１５】
これらの複数のクリーニングスクリュー13，14は、地震計設置ケース１の軸方向位置によって異なる複数の内径に対応する異径の回転刃体であり、下側のクリーニングスクリュー13は、内径の小さなケーシング１ａに対応する外径を有し、上側のクリーニングスクリュー14は、内径の大きなケーシング１ｂに対応する外径を有する。
【００１６】
回転軸体11の全長にわたって内部に給水通路15が設けられ、この給水通路15の先端（下端）から回転軸体11の先端部に噴水孔16が開口され、また、回転軸体11の外周面と地震計設置ケース１の内周面との間に排水通路17が形成されている。
【００１７】
クリーニングブラシ12は、図１に示されるように軸方向に長尺で、図２に示されるように回転軸体11の周囲に放射状に配置された複数の金属ブラシとしてのワイヤブラシ18を具備している。これらのワイヤブラシ18は、キー状の基台部19にピアノ線などの剛性を伴う多数の可撓性線材20を植設したものである。
【００１８】
これらの各ワイヤブラシ18は、基台部19が、円筒形のブラシホルダ21に嵌着され、このブラシホルダ21の下部に螺合されたパイロット22と、上部に螺合されたクランプリング23との間に挟持されているから、ブラシホルダ21からパイロット22およびクランプリング23を取外すことで、各ワイヤブラシ18の脱着が可能であり、消耗したワイヤブラシ18を個別に交換できる。
【００１９】
回転軸体11の先端部に位置するパイロット22には、地震計着座用の台座５の内テーパ面24と密着可能のテーパ面25が形成され、中心からこのテーパ面25の３方へ前記噴水孔16が斜めに穿設されている。
【００２０】
ブラシホルダ21の上端部には、サブホルダ26が螺合され、このサブホルダ26にはスペーサチューブ27が螺合され、このスペーサチューブ27には下部スクリューロッド28が螺合され、この下部スクリューロッド28にアッパチューブ29が螺合され、このアッパチューブ29に上部スクリューロッド31が螺合され、この上部スクリューロッド31にドリルロッド接続チューブ32が螺合されている。
【００２１】
このドリルロッド接続チューブ32が回転軸体11の上端に位置する部材であり、前記パイロット22が回転軸体11の下端に位置する部材である。
【００２２】
各クリーニングスクリュー13，14は、下部スクリューロッド28または上部スクリューロッド31とそれぞれ嵌合する穴内にキー溝33を有し、これらのキー溝33を下部スクリューロッド28または上部スクリューロッド31にそれぞれ嵌着されたキー34と嵌合することにより、回転方向に一体化されているが、アッパチューブ29またはドリルロッド接続チューブ32を取外すことにより軸方向に脱着できるから、破損時または磨耗時の交換も容易にできる。
【００２３】
図３は、クリーニングスクリュー13，14の一例を示し、円筒形刃本体41の外周面に鋸刃断面形状の異物掻取刃42をねじ状に形成するとともに、円筒形刃本体41の外周面に円弧状断面の複数の排水溝43を軸方向に形成したものである。
【００２４】
図４は、クリーニングスクリュー13，14の他の例を示し、円筒形刃本体41の外周面に歯車断面形状の異物掻取刃42をねじ状に形成するとともに、円筒形刃本体41の外周面に円弧状断面の複数の排水溝43を軸方向に形成したものである。
【００２５】
これらの異物掻取刃42は、図３（Ａ）または図４（Ａ）に示されるように右ねじ形であるから、右回転により、掻取った異物をそのまま上方へ押上げるように排出できる。
【００２６】
次に、この実施の形態の作用を説明する。
【００２７】
地中に地震計設置ケース１を固定設置する。その際、地震計設置ケース１内にセメント水溶液を加圧供給することにより、このセメント水溶液を地震計設置ケース１の下端より、地震計設置ケース１とその周囲の裸孔との間隙に上昇させるようにして注入し、そのセメント水溶液を固化させることで、地中に地震計設置ケース１を固定している。
【００２８】
その際、図７に示されるように、地震計設置ケース１の内面にも固化したセメントなどの異物４が付着しているので、この地震計設置ケース１の内部に本装置を挿入し、異物４を次のようにして除去する。
【００２９】
地上に設置されたボーリングマシンにより、順次継ぎ足された複数のドリルロッド（図示せず）を強制的に回転させながら下方へ駆動し、これらのドリルロッドの下端に接続された回転軸体11に、その各螺合部が緩まない方向の回動力および下方への推力を与え、同時に、地上の水ポンプで加圧された水を、ウォータスイベル（図示せず）およびドリルロッド内の通路を経て回転軸体11内の給水通路15に供給する。
【００３０】
このように回転軸体11を回動しながら軸方向へ推進しつつ、その給水通路15に水を加圧供給することにより、回転軸体11の先端部に開口された噴水孔16から地震計設置ケース１内に噴出される水により異物４を軟化させながら、クリーニングブラシ12およびクリーニングスクリュー13，14により異物４を掻取る。
【００３１】
このとき、回転軸体11とともに回転し下降するクリーニングブラシ12で異物４を掻取ったり、ほぐしてから、クリーニングブラシ12で除去しきれなかった異物４をクリーニングスクリュー13，14により確実に除去する。
【００３２】
クリーニングブラシ12は、軸方向に長尺で回転軸体11の周囲に放射状に配置された複数のワイヤブラシ18により、異物４の広範囲でその凹凸状態に応じて変形しながら、異物４に無数の衝撃を連続的に与えて、異物４を均一に掻取る。
【００３３】
特に、地震計設置ケース１の内面に地震計の方位固定キー６が突出しているような場合でも、回転軸体11の先端部に取付けられたクリーニングブラシ12は、方位固定キー６およびその周辺に付着したセメントなどの異物４を掻取るとともに、この方位固定キー６を経て台座５上まで挿入されるから、台座５と方位固定キー６との間で地震計設置ケース１の内面に付着している異物４にも作用して、それらを掻取り除去する。
【００３４】
一方、複数のクリーニングスクリュー13，14は、軸方向位置によって内径の異なる複数のケーシング１ａ，１ｂの各内径に適合する異物掻取刃42により、各ケーシング１ａ，１ｂの内面の異物４を確実に除去する。
【００３５】
このとき、各クリーニングスクリュー13，14は、ねじ状に形成された異物掻取刃42により、周方向および軸方向の掻取作用を異物４に与えて、言い換えると、異物４に対し異物掻取刃42を斜めにスライドさせるように切込ませることにより、これを確実に掻取る。
【００３６】
このようにして、クリーニングブラシ12およびクリーニングスクリュー13，14により地震計設置ケース１の内面から掻取られた異物４は、回転軸体11と地震計設置ケース１との間の排水通路17を経て外部へ排水される水と共に排出する。
【００３７】
その際、これらの水および掻取られた異物は、クリーニングスクリュー13，14で停滞することなく、その排水溝43を経て効率良く外部へ排出される。
【００３８】
回転軸体11が下降最終段階で地震計着座用の台座５に近付くと、回転軸体11の噴水孔16が、図５に示されるように台座５と合致する回転位相時は、台座５により閉止される状態となるから、給水通路15の水圧が上昇する。この水圧の上昇変化は、地上の給水設備に設けられたポンプ吐出圧を監視する圧力計などにより計測でき、回転軸体11の台座５への接近状況を地上でも検出できる。
【００３９】
最後に、パイロット22のテーパ面25で台座５の内テーパ面24を擦り、台座５の内テーパ面24に付着している異物４を除去して、異物除去を終了する。
【００４０】
このようにして地震計設置ケース１の内面に付着した異物４を除去し、排水処理が完了した後に、図６に示されるように、地震計設置ケース１内にワイヤ51により地震計52を落し込み、地震計設置ケース１の内面に突出された所定位相の方位固定キー６に地震計52の方位固定溝53を次のように嵌合して地震計52の方位を固定するとともに、地震計設置ケース１内の下部に設けられた台座５に地震計52の下端部を着座させる。
【００４１】
その際、ワイヤ51で吊下げられて下降する地震計52の方位固定溝53は位相が定まっていないので、その方位固定溝53の下側に連続的に形成された螺旋状の方位設定用案内スクリュー54が最初に地震計設置ケース１の方位固定キー６と係合する場合が多い。
【００４２】
この場合、地震計52が下降するにしたがって、方位設定用案内スクリュー54が方位固定キー６上でスライドしながら、方位固定溝53が方位固定キー６と合致する位相まで回動し、方位固定キー６に確実に導かれる。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、回転ブラシ体で異物を掻取ったり、ほぐしてから、回転ブラシ体で除去しきれなかった異物を回転刃体により確実に除去でき、また、円筒体の内面に突出部がある場合でも、回転軸体の先端部に取付けられた回転ブラシ体を、その突出部および突出部を経た円筒体の内面にも作用させ、それらに付着している異物を回転ブラシ体により掻取ることができる。回転軸体を回動しながら軸方向へ推進しつつ、その給水通路に水を加圧供給することにより、回転軸体の先端部に開口された噴水孔から円筒体内に噴出される水により異物を軟化させながら、回転ブラシ体および回転刃体により異物を容易に掻取ることができるとともに、これらにより掻取られた異物を、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経て外部へ排水される水と共に排出できる。地震計設置ケース内に突出された地震計の方位固定キーおよびその周辺に付着したセメントなどの異物を回転ブラシ体により掻取ることができるとともに、この方位固定キーを経て台座上へ挿入した回転ブラシ体により、台座と方位固定キーとの間に付着したセメントなどの異物を掻取り除去でき、地震計設置ケース内の台座上に方位固定キーで位置決めされた地震計を確実に設置できる。
【００４４】
請求項２記載の発明によれば、軸方向に長尺で回転軸体の周囲に放射状に配置された金属ブラシは、異物の広範囲でその凹凸状態に応じて変形しながら異物に無数の衝撃を連続的に与えて、異物を均一に掻取ることができる。
【００４５】
請求項３記載の発明によれば、軸方向位置によって内径の異なる円筒体でも、各内径に適合する複数の回転刃体により異物を確実に除去できる。
【００４６】
請求項４記載の発明によれば、ねじ状に形成された異物掻取刃から円筒体の内面の異物に対し周方向および軸方向の掻取作用を与えて確実に掻取ることができ、また、回転ブラシ体および回転刃体により掻取られた異物は、回転軸体と円筒体との間の排水通路を経て水と共に外部へ排出されるが、これらの水および掻取られた異物を、回転刃体で停滞させることなく排水溝を経て効率良く外部へ排出できる。
【００４７】
請求項５記載の発明によれば、回転軸体が下降して地震計着座用の台座に近付くにしたがって、回転軸体の噴水孔が台座により徐々に閉止され、回転軸体内の給水通路の水圧が上昇するので、この水圧の変化を計測すれば、回転軸体の台座への接近状況を容易に検出でき、回転軸体の下降停止位置を確実に把握できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る円筒体の内面清掃装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】  同上内面清掃装置の回転ブラシ体を示す平面図である。
【図３】  （Ａ）は同上内面清掃装置の回転刃体の一例を示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。
【図４】  （Ａ）は同上内面清掃装置の回転刃体の他の例を示す斜視図、（Ｂ）はその断面図である。
【図５】  円筒体としての地震計設置ケースを示す断面図である。
【図６】  地震計設置ケース内に地震計を設置した状態を示す断面図である。
【図７】  地震計設置ケースを地中に施工した状態で異物が除去されていない状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１    円筒体としての地震計設置ケース
４    異物
５    台座
６    方位固定キー
11    回転軸体
12    回転ブラシ体としてのクリーニングブラシ
13，14    回転刃体としてのクリーニングスクリュー
15    給水通路
16    噴水孔
17    排水通路
18    金属ブラシとしてのワイヤブラシ
41    円筒形刃本体
42    異物掻取刃
43    排水溝
52    地震計
【図１】
0003971163.tif 000002
【図２】
0003971163.tif 000003
【図３】
0003971163.tif 000004
【図４】
0003971163.tif 000005
【図５】
0003971163.tif 000006
【図６】
0003971163.tif 000007
【図７】
0003971163.tif 000008