(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-07-26
(45)【発行日】2022-08-03
(54)【発明の名称】トンネル天井面研掃方法及びトンネル天井面研掃装置
(51)【国際特許分類】
E01H 1/00 20060101AFI20220727BHJP
【ＦＩ】
E01H1/00 B
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2019059445
(22)【出願日】2019-03-26
(65)【公開番号】P2020159057
(43)【公開日】2020-10-01
【審査請求日】2021-10-06
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 ・平成３０年度土木学会全国大会予稿集ＤＶＤ版 （平成３０年８月１日発行 公益社団法人土木学会発行） ・平成３０年度土木学会全国大会、第７３回年次学術講演会（平成３０年８月２９日～３１日、北海道大学札幌キャンパスにて開催） ・奥村組技術研究年報 Ｎｏ．４４ （平成３０年９月１日 株式会社奥村組発行）
(73)【特許権者】
【識別番号】000140292
【氏名又は名称】株式会社奥村組
(74)【代理人】
【識別番号】110002170
【氏名又は名称】弁理士法人翔和国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】津村 匡洋
(72)【発明者】
【氏名】丸山 八大
【審査官】湯本 照基
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０４０１０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０４０１０４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０３９３９７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－０８５９２６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－２３４６３４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１２３６０８（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０１Ｈ １／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面を、乾式研掃機を用いて研掃するための、鉄道軌道の上を走行可能な移動台車に積み込んで用いるトンネル天井面研掃装置によるトンネル天井面研掃方法であって、前記トンネル天井面研掃装置は、矩形の平面形状を備えるベースフレーム部と、該ベースフレーム部に支持させて昇降可能に設けられた、矩形の平面形状を備える昇降フレーム部と、前記昇降フレーム部を昇降させる昇降機と、前記昇降フレーム部の昇降を案内するガイド支柱部と、前記昇降フレーム部の上面部に取り付けられた移動レール部によって、前記昇降フレーム部の矩形の平面形状の長辺方向及び短辺方向に移動可能に設けられた前記乾式研掃機とを含んで構成されており、
前記トンネル天井面研掃装置のベースフレーム部の下端部には、前記トンネル天井面研掃装置を支持して前記鉄道軌道の延長方向と交差する横幅方向に移動させる横行移動部材が取り付けられており、
前記移動台車と前記横行移動部材との間に介在して、前記横行移動部材の横幅方向の移動を案内する横行ガイド部材が敷設されており、
前記トンネル天井面研掃装置及び前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超えない領域に納めると共に、前記横行移動部材を固定して前記移動台車に積み込んだ状態で、前記鉄道軌道に沿って天井面の研掃箇所まで前記トンネル天井面研掃装置を移動させる工程と、
天井面の研掃箇所において、前記移動台車を固定すると共に、前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させる工程と、
固定を解除した前記横行移動部材によって前記トンネル天井面研掃装置を、張り出させた前記横行ガイド部材の上で車両限界の横幅を超える所定の位置まで横方向に移動させる工程と、
前記トンネル天井面研掃装置を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、前記乾式研掃機を前記移動レール部に沿って前後左右に移動させながら、前記天井面を研掃する工程とを含んで構成されるトンネル天井面研掃方法。
【請求項2】
前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させる工程では、天井面の研掃箇所において、前記移動台車を固定すると共に、前記トンネル天井面研掃装置をジャッキアップし、しかる後に敷設された前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで引き出して敷設し直すことにより、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させ、前記車両限界の横幅を超える所定の位置まで横方向に移動させる工程では、敷設し直された前記横行ガイド部材の上に、ジャッキダウンした前記トンネル天井面研掃装置の前記横行移動部材を載置し直し、固定を解除した前記横行移動部材によって前記トンネル天井面研掃装置を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで横方向に移動させる請求項１記載のトンネル天井面研掃方法。
【請求項3】
前記横行移動部材がチルタンクであり、前記横行ガイド部材が、開放面を上に向けて敷設された溝形鋼である請求項１又は２記載のトンネル天井面研掃方法。
【請求項4】
請求項１記載のトンネル天井面研掃方法に用いるトンネル天井面研掃装置であって、矩形の平面形状を備えるベースフレーム部と、該ベースフレーム部に支持させて昇降可能に設けられた、矩形の平面形状を備える昇降フレーム部と、前記昇降フレーム部を昇降させる昇降機と、前記昇降フレーム部の昇降を案内するガイド支柱部と、前記昇降フレーム部の上面部に取り付けられた移動レール部によって、前記昇降フレーム部の矩形の平面形状の長辺方向及び短辺方向に移動可能に設けられた前記乾式研掃機とを含んで構成されており、
前記トンネル天井面研掃装置のベースフレーム部の下端部には、前記トンネル天井面研掃装置を支持して前記鉄道軌道の延長方向と交差する横幅方向に移動させる横行移動部材が取り付けられており、
前記移動台車と前記横行移動部材との間に介在して敷設される、前記横行移動部材の横幅方向の移動を案内する横行ガイド部材を備えているトンネル天井面研掃装置。
【請求項5】
前記横行移動部材がチルタンクであり、前記横行ガイド部材が、開放面を上に向けて敷設された溝形鋼である請求項４記載のトンネル天井面研掃装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル天井面研掃方法及びトンネル天井面研掃装置に関し、特にボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面を研掃するためのトンネル天井面研掃方法及びトンネル天井面研掃装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、首都高速道路等の道路や、地下鉄等の鉄道路線には、ボックスカルバート型のトンネルが多数構築されており、そのうちの多くが、供用開始から３０年以上経過している。このため、古くなったボックスカルバート型のトンネルに対して、コンクリート片の剥落防止等を含む種々の補修工事が行なわれている。ボックスカルバート型の道路トンネルや鉄道トンネルの補修工事として、例えばトンネルの内壁面の研掃による表面処理作業（下地調整工）を行なう場合、このような研掃による表面処理作業は、少なくとも１車線の道路を供用した状態で、道路交通を規制しながら実施したり、鉄道路線の営業時間外である夜間に実施したりする必要があるため、スピーディーに効率良く、短時間で作業を行えるようにすることが望ましい。
【0003】
また、例えば公知の研掃装置を使用して、人手を介してボックスカルバート型のトンネルの内壁面を研掃しようとすると、特にトンネルの天井面については、上を向いたままの作業になるため苦渋作業になるばかりか、多くの労力を必要として、効率良く作業を行うことは困難である。このようなことから、本願出願人は、ボックスカルバート型の道路トンネルの天井面に対して、スピーディーに且つ効率良く研掃してゆくことを可能にするトンネル天井面研掃装置を開発している（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。特許文献１の研掃装置や特許文献２の研掃方法によれば、トンネル天井面研掃装置は、アウトリガー部、架台部、乾式研掃機、乾式研掃機の移動レール部等を備えており、運搬車両の荷台に積み込まれて、運搬車両によってトンネルの天井面の研掃箇所の真下まで適宜移動されるようになっている。また天井面の研掃箇所では、アウトリガー部により架台部を水平となるように調整した後に、架台部の上部に設置された移動レール部を天井面と平行に配置されるように調整し、乾式研掃機を移動レール部に沿って前後左右に移動させながら、天井面を研掃するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－４０１０３号公報
【文献】特開２０１７－４０１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１や特許文献２によれば、ボックスカルバート型の道路トンネルの天井面に対しては、スピーディーに且つ効率良く、トンネル天井面研掃装置によって研掃してゆくことが可能であるが、その一方で、これらをボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面の研掃による補修工事に適用しようとすると、種々の課題が生じることになる。
【0006】
すなわち、鉄道トンネルでは、トンネル天井面研掃装置を搭載して研掃箇所まで移動させるトラック等の道路用の運搬車両を、トンネル内で走行させることは困難であり、トンネル天井面研掃装置は、鉄道トンネルに敷設された一対のレール部材からなる鉄道軌道上を走行移動する、トロリー台車等の移動台車に搭載して、トンネル天井面の研掃箇所まで鉄道軌道に沿って移動させる必要があることから、鉄道軌道の延長方句と垂直な横幅方向への移動が、鉄道軌道の敷設位置によって制約されることになる。また、鉄道トンネルでは、鉄道軌道に沿った走行移動中に、周囲のものと接触等しないように、車両限界が定められていることから、車両限界を超えて横幅方向に張り出す大きさのトンネル天井面研掃装置を、鉄道軌道に沿って研掃箇所まで移動させることは困難である。
【0007】
このため、研掃箇所における天井面の横幅方向の幅が、車両限界の横幅よりも広くなっている場合には、研掃箇所の天井面の横幅方向の両側部分に、トンネル天井面研掃装置では研掃できない研掃残り部が生じ易くなる。このような研掃残り部は、人手による研掃作業を介して行なう必要があるため、上述のように、上を向いたままの作業になって苦渋作業になるばかりか、多くの労力を必要として、効率良く作業を行うことは困難であることから、トンネル天井面研掃装置では研掃できない研掃残り部は、できるだけ狭い領域とすることが望ましい。
【0008】
本発明は、研掃箇所の天井面の横幅方向の幅が、車両限界の横幅よりも広くなっている場合でも、研掃箇所の天井面の横幅方向の両側部分に研掃残り部が生じるのを、効果的に抑制することのできるトンネル天井面研掃方法、及び該研掃方法に用いるトンネル天井面研掃装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
本発明は、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面を、乾式研掃機を用いて研掃するための、鉄道軌道の上を走行可能な移動台車に積み込んで用いるトンネル天井面研掃装置によるトンネル天井面研掃方法であって、前記トンネル天井面研掃装置は、矩形の平面形状を備えるベースフレーム部と、該ベースフレーム部に支持させて昇降可能に設けられた、矩形の平面形状を備える昇降フレーム部と、前記昇降フレーム部を昇降させる昇降機と、前記昇降フレーム部の昇降を案内するガイド支柱部と、前記昇降フレーム部の上面部に取り付けられた移動レール部によって、前記昇降フレーム部の矩形の平面形状の長辺方向及び短辺方向に移動可能に設けられた前記乾式研掃機とを含んで構成されており、前記トンネル天井面研掃装置のベースフレーム部の下端部には、前記トンネル天井面研掃装置を支持して前記鉄道軌道の延長方向と交差する横幅方向に移動させる横行移動部材が取り付けられており、前記移動台車と前記横行移動部材との間に介在して、前記横行移動部材の横幅方向の移動を案内する横行ガイド部材が敷設されており、前記トンネル天井面研掃装置及び前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超えない領域に納めると共に、前記横行移動部材を固定して前記移動台車に積み込んだ状態で、前記鉄道軌道に沿って天井面の研掃箇所まで前記トンネル天井面研掃装置を移動させる工程と、天井面の研掃箇所において、前記移動台車を固定すると共に、前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させる工程と、固定を解除した前記横行移動部材によって前記トンネル天井面研掃装置を、張り出させた前記横行ガイド部材の上で車両限界の横幅を超える所定の位置まで横方向に移動させる工程と、前記トンネル天井面研掃装置を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、前記乾式研掃機を前記移動レール部に沿って前後左右に移動させながら、前記天井面を研掃する工程とを含んで構成されるトンネル天井面研掃方法を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【0010】
そして、本発明のトンネル天井面研掃方法は、前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させる工程では、天井面の研掃箇所において、前記移動台車を固定すると共に、前記トンネル天井面研掃装置をジャッキアップし、しかる後に敷設された前記横行ガイド部材を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで引き出して敷設し直すことにより、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させ、前記車両限界の横幅を超える所定の位置まで横方向に移動させる工程では、敷設し直された前記横行ガイド部材の上に、ジャッキダウンした前記トンネル天井面研掃装置の前記横行移動部材を載置し直し、固定を解除した前記横行移動部材によって前記トンネル天井面研掃装置を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで横方向に移動させることが好ましい。
【0011】
また、本発明のトンネル天井面研掃方法は、前記横行移動部材がチルタンクであり、前記横行ガイド部材が、開放面を上に向けて敷設された溝形鋼であることが好ましい。
【0012】
また、本発明は、上記のトンネル天井面研掃方法に用いるトンネル天井面研掃装置であって、矩形の平面形状を備えるベースフレーム部と、該ベースフレーム部に支持させて昇降可能に設けられた、矩形の平面形状を備える昇降フレーム部と、前記昇降フレーム部を昇降させる昇降機と、前記昇降フレーム部の昇降を案内するガイド支柱部と、前記昇降フレーム部の上面部に取り付けられた移動レール部によって、前記昇降フレーム部の矩形の平面形状の長辺方向及び短辺方向に移動可能に設けられた前記乾式研掃機とを含んで構成されており、前記トンネル天井面研掃装置のベースフレーム部の下端部には、前記トンネル天井面研掃装置を支持して前記鉄道軌道の延長方向と交差する横幅方向に移動させる横行移動部材が取り付けられており、前記移動台車と前記横行移動部材との間に介在して敷設される、前記横行移動部材の横幅方向の移動を案内する横行ガイド部材を備えているトンネル天井面研掃装置を提供することにより、上記目的を達成したものである。
【0013】
そして、本発明のトンネル天井面研掃装置は、前記横行移動部材がチルタンクであり、前記横行ガイド部材が、開放面を上に向けて敷設された溝形鋼であることが好ましい。
【発明の効果】
【0014】
本発明のトンネル天井面研掃方法、又はトンネル天井面研掃装置によれば、研掃箇所の天井面の横幅方向の幅が、車両限界の横幅よりも広くなっている場合でも、研掃箇所の天井面の横幅方向の両側部分に研掃残り部が生じるのを、効果的に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル天井面研掃方法に用いるトンネル天井面研掃装置の略示側面図である。
【図2】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル天井面研掃方法に用いるトンネル天井面研掃装置の略示平面図である。
【図3】本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル天井面研掃方法に用いるトンネル天井面研掃装置の略示正面図である。
【図4】天井面の研掃箇所において研掃作業を行っている状態を説明する説明図である。
【図9】移動レール部が取り付けられた上段昇降フレーム部の略示上面図である。
【図10】乾式研掃機の（ａ）は側面図、（ｂ）は後面図、（ｃ）は平面図である。
【図12】（ａ）～（ｄ）は、本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル天井面の研掃方法を説明する略示正面図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
本発明の好ましい一実施形態に係るトンネル天井面研掃方法は、図１及び図３に示すように、例えば供用開始から３０年以上経過して古くなった、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面５３を、乾式研掃機３０を備えるトンネル天井面研掃装置１０（以下「研掃装置」とする。）を用いて、効率良く研掃してゆくための方法として採用されたものである。
【0017】
すなわち、鉄道トンネルの場合、一対のレール部材５７ａからなる鉄道軌道５７上を走行移動することが可能な、トロリー台車等の移動台車５１に積み込んで、研掃装置１０を天井面５３の研掃箇所まで移動させるようになっており、移動台車５１に積み込まれた研掃装置１０は、鉄道軌道５７の延長方向Ｙには任意の位置に移動できる一方で、鉄道軌道５７の延長方向Ｙと垂直な横幅方向Ｘへの移動が、鉄道軌道５７の敷設位置によって制約されることになる。このため、例えば研掃箇所の天井面５３の横幅方向Ｘの幅が、車両限界の横幅よりも広くなっている場合には、研掃箇所の天井面５３の横幅方向Ｘの両側部分に、研掃装置１０では研掃できない研掃残り部が生じ易くなるが、本実施形態のトンネル天井面研掃方法は、このような研掃箇所の天井面５３の横幅方向Ｘの両側部分に、研掃装置１０では研掃できない研掃残り部が生じるのを効果的に抑制して、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面５３を、乾式研掃機３０を備える研掃装置１０によって、効率良く研掃してゆくことができるようにする機能を備えている。
【0018】
そして、本実施形態のトンネル天井面研掃方法は、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面５３を、乾式研掃機３０を用いて研掃するための、鉄道軌道５７の上を走行可能な移動台車５１に積み込んで用いる研掃装置１０による研掃方法である。研掃装置１０は、図１～図３に示すように、矩形の平面形状を備えるベースフレーム部１１と、ベースフレーム部１１に支持させて昇降可能に設けられた、矩形の平面形状を備える昇降フレーム部１２，１３と、昇降フレーム部１２，１３を昇降させる昇降機１４，１５，１６と、昇降フレーム部１２，１３の昇降を案内するガイド支柱部１７と、昇降フレーム部１２，１３の上面部に取り付けられた移動レール部１８によって、昇降フレーム部１２，１３の矩形の平面形状の長辺方向及び短辺方向に移動可能に設けられた乾式研掃機３０とを含んで構成されている。研掃装置のベースフレーム部１１の下端部には、研掃装置１０を支持して鉄道軌道５７の延長方向Ｙと交差する横幅方向Ｘに移動させる、好ましくはチルタンクからなる横行移動部材６０が取り付けられており、移動台車５１と横行移動部材６０との間に介在して、横行移動部材６１の横幅方向Ｘの移動を案内する、好ましくは開放面を上に向けて敷設された溝形鋼からなる横行ガイド部材６１が敷設されている。
【0019】
また、本実施形態のトンネル天井面研掃方法は、研掃装置１０及び横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超えない領域に納めると共に、横行移動部材６０を固定して移動台車５１に積み込んだ状態で、鉄道軌道５７に沿って天井面５３の研掃箇所まで研掃装置１０を移動させる工程と、天井面５３の研掃箇所において、移動台車５１を固定すると共に、好ましくは研掃装置１０をジャッキアップし、しかる後に敷設された横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで引き出して敷設し直すことにより、横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させる工程と、好ましくは敷設し直された横行ガイド部材６１の上に、ジャッキダウンした研掃装置１０の横行移動部材６０を載置し直し、固定を解除した横行移動部材６０によってトンネル天井面研掃装置１０を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで横幅方向Ｘに移動させる工程と、研掃装置１０を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、乾式研掃機３０を移動レール部１８に沿って前後左右に移動させながら、天井面５３を研掃する工程とを含んで構成されている。
【0020】
本実施形態のトンネル天井面研掃方法によって天井面５３が研掃される、ボックスカルバート型の鉄道トンネルは、例えば現場打ちコンクリートやプレキャストコンクリートによる公知の工法を用いて形成された、中空の矩形断面形状を有するトンネルとなっている。
【0021】
本実施形態では、研掃装置１０が搭載される鉄道軌道５７の上を走行可能な移動台車５１は、研掃装置１０を積み込むのに十分な面積を備える台車であって、例えば鉄道軌道５７に沿って移動可能な台車として公知の、トロリー台車を好ましく用いることができる。本実施形態では、例えば自走可能な公知の牽引車両５８（図４参照）が、移動台車５１を牽引することにより、移動台車５１に積み込まれた研掃装置１０を、天井面５３の研掃箇所まで搬送できるようになっている。
【0022】
また、本実施形態では、移動台車５１に、研掃装置１０の他、制御盤５４や、発電機５６ａ、集塵機５６ｂ、コンプレッサー５６ｃ等を積み込むこともできるが、１台の移動台車５１に、これらの装置や機器を全て積み込むことができない場合には、図４に示すように、連結された補助台車５５に、例えば制御盤５４、発電機５６ａ、集塵機５６ｂ、コンプレッサー５６ｃ等を積み込んだ状態で、天井面５３の研掃箇所まで搬送することが可能である。そして、天井面５３の研掃箇所では、これらの機器と研掃装置１０とを、例えばワンタッチ継手やカムロックやコネクター等の接続手段５９を用いて接続して、天井面５３の研掃作業を行うようになっている。
【0023】
本実施形態のトンネル天井面研掃方法に用いる研掃装置１０は、上述のように、矩形の平面形状を備えるベースフレーム部１１と、ベースフレーム部１１に支持させて昇降可能に設けられた、矩形の平面形状を備える昇降フレーム部１２，１３と、昇降フレーム部１２，１３を昇降させる、少なくとも前部及び後部に設けられた昇降機１４，１５，１６と、昇降フレーム部１２，１３の昇降を案内するガイド支柱部１７と、昇降フレーム部１２，１３の上面部に取り付けられた移動レール部１８によって、昇降フレーム部１２，１３の矩形の平面形状の長辺方向及び短辺方向に移動可能に設けられた乾式研掃機３０と、上段昇降フレーム部（昇降フレーム部）１３の先端部分及び後端部分に取り付けられた距離センサー１９とを含んで構成されている。
【0024】
研掃装置１０を構成するベースフレーム部１１は、例えば溝形鋼や山形鋼等を組み付けることにより形成され、移動台車５１に納まる大きさとして、例えば左右方向の幅が２０００ｍｍ、前後方向の長さが３５００ｍｍ程度の大きさの、矩形の平面形状を有している。ベースフレーム部１１は、本実施形態では、移動台車５１に載置される下段ベースフレーム部１１ａと、上段ベースフレーム部１１ｂとからなる、２段構造を備えている。これらの下段ベースフレーム部１１ａと上段ベースフレーム部１１ｂは、例えば周方向に間隔をおいて立設して配置された複数本の連結縦フレーム（図示せず）を介して、例えば上下方向に４５０ｍｍ程度の間隔を置いた状態で、一体として連結されることで、例えば７００ｍｍ程度の高さの、２段構造の骨組み形状のベースフレーム部１１を形成している。
【0025】
ベースフレーム部１１には、図５にも示すように、４箇所の角部分の内側に各々配置されて、後述するガイド支柱部１７の内側筒体１７ａが、下段ベースフレーム部１１ａ及び上段ベースフレーム部１１ｂに下端部分を支持させて（図１参照）、立設した状態で固定されている。また、ベースフレーム部１１には、上段ベースフレーム部１１ｂの内側に適宜設けられた支持プレート１１ｃや支持梁１１ｄに支持させて（図５参照）、下段昇降機１４の下部固定部１４ａが固定されていたり、下段昇降機１４の上部伸縮部１４ｂを伸縮させるための、伸縮駆動機構４０が取り付けられている。伸縮駆動機構４０は、一台の駆動モータ４０ａを用いて、４箇所の下段昇降機１４を、同時に、同じ高さで昇降させることが可能な機構となっている。
【0026】
ベースフレーム部１１に支持させて昇降可能に設けられた昇降フレーム部１２，１３は、本実施形態では、上述のように、下段昇降フレーム部１２と、上段昇降フレーム部１３とからなる２段構造を有している。下段昇降フレーム部１２は、例えば溝形鋼や山形鋼等を組み付けることにより形成され、ベースフレーム部１１と同様の、例えば左右方向の幅が２０００ｍｍ程度、前後方向の長さが３５００ｍｍ程度の大きさの、矩形の平面形状を備えている。
【0027】
下段昇降フレーム部１２には、図６にも示すように、４箇所の角部分の内側に各々配置されて、後述するガイド支柱部１７の外側筒体１７ｂが、当該下段昇降フレーム部１２に固定されて、上方に立設した状態で取り付けられている。また、下段昇降フレーム部１２には、当該下段昇降フレーム部１２の内側に適宜設けられた支持プレート１２ｃや支持梁１２ｄに支持させて、上段昇降機１５，１６の下部固定部１５ａ，１６ａが固定されていたり、上段昇降機１５，１６の上部伸縮部１５ｂ，１６ｂを伸縮させるための、伸縮駆動機構４１が取り付けられている。上段昇降機１５，１６は、下段昇降フレーム部１２の前部及び後部に各々一対設けられている。伸縮駆動機構４１は、前部の上段昇降機１５と後部の上段昇降機１６とを、別々の駆動モータ４１ａを用いて、異なる高さで個別に昇降させることが可能な機構となっている。前部の上段昇降機１５を後部の上段昇降機１６よりも多く伸縮させたり、後部の上段昇降機１６を前部の上段昇降機１５よりも多く伸縮させたりすることによって、下段昇降フレーム部１２に対して上段昇降フレーム部１３を、傾斜させることができるようになっている。ベースフレーム部１１に固定された下段昇降機１４の直上部分に配置された支持プレート１２ｃの下面側には、下段昇降機１４の上部伸縮部１４ｂの上端接合部１４ｃ（図１参照）が接合されており、これにより下段昇降フレーム部１２を、下段昇降機１４の上部伸縮部１４ｂの伸縮によって、ベースフレーム部１１に対して上下に昇降させることができるようになっている。
【0028】
上段昇降フレーム部１３は、例えば溝形鋼や山形鋼等を組み付けることにより形成され、図７及び図８に示すように、本体フレーム部１３ａと、本体フレーム部１３ａの長さ方向（鉄道軌道５７の延長方向Ｙ）の両側の端部に、回転可能に各々連結された回転フレーム部１３ｂとを含んで構成されている。本体フレーム部１３ａは、横幅方向Ｘの幅が下段昇降フレーム部１２の幅と同様の、例えば２０００ｍｍ程度、鉄道軌道５７の延長方向Ｙの長さが下段昇降フレーム部１２の長さよりも短い、例えば２５００ｍｍ程度の大きさの、矩形の平面形状を備えている。本体フレーム部１３ａを形成する、長さ方向（鉄道軌道５７の延長方向Ｙ）の両端部の短辺部分に設けられた端部溝形鋼１３ｅの上端面と、これらの端部溝形鋼１３ｅの中間部分にこれらと平行に延設して設けられた中間部溝形鋼１３ｆの上端面には、各々、後述する移動レール部１８を構成する左右方向レール部材１８ａが敷設されている。
【0029】
回転フレーム部１３ｂは、各々、横幅方向Ｘの幅が本体フレーム部１３ａの幅と同様の、例えば２０００ｍｍ程度、鉄道軌道の延長方向Ｙの長さが本体フレーム部１３ａの長さよりも短い、例えば５００ｍｍ程度の大きさの、横長の矩形の平面形状を備えている。これによって上段昇降フレーム部１３は、全体として、下段昇降フレーム部１２と同様の、例えば横幅方向Ｘの幅が２０００ｍｍ程度、鉄道軌道の延長方向Ｙの長さが３５００ｍｍ程度の大きさの、矩形の平面形状を備えることになる。
【0030】
回転フレーム部１３ｂは、両端部に雄ネジ部が形成された回転軸部材４２を、本体フレーム部１３ａの長さ方向の両端部分から外側に張り出して設けられた張出し部４３ａを有する複数のリブプレート４３の、当該張出し部４３ａに形成された挿通孔に挿通すると共に、回転軸部材４２の両端部を、横幅方向Ｘの最も外側に設けられた両側のリブプレート４３に各々締着することによって、本体フレーム部１３ａの前後方向の両端部に、回転可能に連結された状態で各々取り付けられている。
【0031】
回転フレーム部１３ｂには、これの横幅方向Ｘの両端部の内側に配置されて、例えば正方形の枠形状を備える筒体取付枠部１３ｃが、各々形成されている。筒体取付枠部１３ｃの内側には、下段昇降フレーム部１２に固定されたガイド支柱部１７の外側筒体１７ｂの、正方形の外周断面形状と略同様の、正方形の内周断面形状を備えるスライド筒体１３ｄが、一体として取り付けられている。スライド筒体１３ｄは、ガイド支柱部１７の外側筒体１７ｂを内側に挿通させた状態で、外側筒体１７ｂに装着されていることで、外側筒体１７ｂの外周面に沿って上下にスライド移動することができるようになっている。これによって上段昇降フレーム部１３を、下段昇降フレーム部１２に取り付けられた外側筒体１７ｂに案内させて、上下に昇降させることができるようになっている。
【0032】
また、回転フレーム部１３ｂには、横幅方向Ｘの両端部の筒体取付枠部１３ｃの内側に各々隣接して、支持プレート１３ｇが、下段昇降フレーム部１２に固定された上段昇降機１５，１６の直上部分に配置されて取り付けられている。これらの支持プレート１３ｇの下面には、前部の上段昇降機１５や後部の上段昇降機１６の、上部伸縮部１５ｂ，１６ｂの上端接合部１５ｃ，１６ｃが、各々接合されている。これにより、前部の上段昇降機１５や後部の上段昇降機１６の上部伸縮部１５ｂ，１６ｂを伸縮させることによって、回転フレーム部１３ｂと共に本体フレーム部１３ａを、上下に昇降させることができるようになっている。
【0033】
上段昇降フレーム部（昇降フレーム部）１３の上面部に取り付けられた移動レール部１８は、図９に示すように、乾式研掃機３０を横幅方向Ｘに移動させる左右方向レール部材１８ａと、乾式研掃機３０を鉄道軌道の延長方向Ｙに移動させる前後方向レール部材１８ｂとを含んで構成されている。左右方向レール部材１８ａは、上述のように、本体フレーム部１３ａを形成する一対の端部溝形鋼１３ｅ及び中間部溝形鋼１３ｆの上端面に敷設されて、本体フレーム部１３ａの幅方向に平行に延設して３列に設けられている。左右方向レール部材１８ａの上には、前後方向レール部材１８ｂを敷設した横行フレーム部４６が、横幅方向Ｘに走行移動可能に載置されている。
【0034】
横行フレーム部４６は、図１～図３にも示すように、例えば溝形鋼や山形鋼等を組み付けることにより形成され、例えば左右方向の幅が６００ｍｍ程度、前後方向の長さが下段昇降フレーム部１２の長さよりも若干長い、例えば３７００ｍｍ程度の大きさの、前後方向に縦長の矩形の平面形状を備えている。横行フレーム部４６を形成する、左右一対の長辺部分に配置された長辺部溝形鋼４６ａの上端面には、前後方向レール部材１８ｂが各々敷設されている。前後方向レール部材１８ｂの上には、乾式研掃機３０が、前後方向に走行移動可能に載置されている。
【0035】
また、横行フレーム部４６には、当該横行フレーム部４６を上段昇降フレーム部１３の上面部に敷設された左右方向レール部材１８ａに沿って走行移動させるための、走行車輪４６ｂや走行駆動装置４６ｃ（図１～図３参照）が取り付けられている。移動レール部１８は、本実施形態では、左右方向レール部材１８ａ及び前後方向レール部材１８ｂの他、横行フレーム部４６や、走行車輪４６ｂ、走行駆動装置４６ｃ等を含んで構成されている。
【0036】
移動レール部１８によって、上段昇降フレーム部１３の長辺方向（鉄道軌道の延長方向Ｙ）及び短辺方向（横幅方向Ｘ）に移動可能に設けられた乾式研掃機３０は、図１０（ａ）～（ｃ）に示すように、走行基台部３１と、走行基台部３１との間にロードセル３２を介在させて走行基台部３１の上方に配置された中間プレート部３３と、中間プレート部３３との間にエアシリンダー３４を介在させて中間プレート部３３のさらに上方に配置された研掃機取付けプレート３５と、研掃機取付けプレート３５に支持されて取り付けられた研掃機本体３６とを含んで構成される。走行基台部３１の４箇所の角部分から上方に立設して、ガイドシャフト３７が設けられており、これらのガイドシャフト３７に、研掃機取付けプレート３５の４箇所の角部分に設けられたリニアブッシュ３８を各々装着することによって、これらのガイドシャフト３７やリニアブッシュ３８にガイドさせて、研掃機取付けプレート３５を、エアシリンダー３４の伸縮に伴って、安定した状態で上下に昇降させることができるようになっている。
【0037】
研掃機本体３６は、コンクリートの床面等を研掃して平坦な作業面を形成することが可能な、公知の種々の研削機に、適宜改良を加えることによって用いることができる。このような研削機として、例えば商品名「新型トルネード」（ＣＲＴ株式会社製）を好ましく用いることができる。研掃機本体３６は、切削ディスク３６ａや、吸引集塵装置３６ｂや、駆動モータ３６ｃ等を備えている。また、切削ディスク３６ａの周囲を囲むようにして、可撓性を備えるヘラ部材やブラシ状部材等からなる飛散防止部材（図示せず）が設けられている。これによって、切削ディスク３６ａを上向きにした状態で、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面５３に押し付けて研削する際に生じる粉塵が、研掃機本体３６の外に漏れ出るのを、効果的に回避することが可能になる。研掃機本体３６に接続して、排出管４９が設けられている（図１、図２参照）。
【0038】
乾式研掃機３０の走行基台部３１には、横行フレーム部４６の長辺部溝形鋼４６ａの上端面に敷設された前後方向レール部材１８ｂに沿って乾式研掃機３０を走行移動させるための、走行車輪３１ａや走行駆動装置３１ｂが取り付けられている。これによって、乾式研掃機３０は、横行フレーム部４６の上面部に敷設された前後方向レール部材１８ｂに沿って、上段昇降フレーム部１３の長辺方向に走行移動できるようになっていると共に、横行フレーム部４６を上段昇降フレーム部１３の上面部に敷設された左右方向レール部材１８ａに沿って走行移動させることで、上段昇降フレーム部１３の短辺方向にも移動できるようになっている。
【0039】
乾式研掃機３０の中間プレート部３３と研掃機取付けプレート３５との間に介在して伸縮可能に配置されたエアシリンダー３４は、研掃機取付けプレート３５の前部と後部に各々取り付けられており、走行基台部３１と中間プレート部３３との間に介在するロードセル３２によって計測される、研掃機本体３６による鉄道トンネルの天井面５３への押付け力が、例えば０．３～０．９Ｍｐａとなるように、研掃機取付けプレート３５を昇降させた状態で、研掃機本体３６の切削ディスク３６ａを天井面５３に押し付けることができるようになっている。研掃機取付けプレート３４を昇降させるシリンダー部材として、エアシリンダー３４を用いたことにより、鉄道トンネルの天井面５３に存在する例えば±４０ｍｍ程度の凹凸に追随させて、これらの凹凸を吸収することが可能になる。
【0040】
本実施形態では、上段昇降フレーム部（昇降フレーム部）１３の先端部分及び後端部分に取り付けられて、鉄道トンネルの天井面５３との離れ又は天井面５３との接触を検出する距離センサー１９は、例えば天井面５３との接触を検出する接触式のセンサーとなっている。距離センサー１９は、図１、図３、及び図８に示すように、上段昇降フレーム部１３の回転フレーム部１３ｂの左右方向の両側の端部から各々前後方向に張り出して設けられた、張出し支持プレート４７の先端部分から立設する立設ロッド４８の先端部に取り付けられることで、乾式研掃機３０の研掃機本体３６の切削ディスク３６ａと同様の高さ位置に配置されて、上段昇降フレーム部１３の先端部分及び後端部分に各々一対ずつ、合計４箇所に設けられている。
【0041】
距離センサー１９は、図１１に示すように、バネ部材１９ｂにより上方に付勢された状態で設けられたセンサー本体１９ａや、リミットスイッチ１９ｃ、スイッチアジャスター１９ｄ等を含んで構成される公知のセンサーであって、センサー本体１９ａがバネ部材１９ｂによる付勢力に抗して押し込まれることで、天井面５３との接触を検出できるようになっている。また、距離センサー１９として、接触式のセンサーの他、例えば天井面５３に向けて電磁波を放射した際の反射波を検知することで、鉄道トンネルの天井面５３との離れを検出することが可能な、公知の各種の非接触式のセンサーを用いることもできる。距離センサー１９として、非接触式のセンサーを用いる場合には、距離センサー１９を、乾式研掃機３０の研掃機本体３６の切削ディスク３６ａと同様の高さ位置に配置する必要がなくなる。距離センサー１９は、後述するように、上段昇降フレーム部（昇降フレーム部）１３が、鉄道トンネルの天井面５３の縦断勾配に沿って当該天井面５３と平行又は略平行に配置されるように調整する。
【0042】
本実施形態では、昇降フレーム部１２，１３の昇降を案内するガイド支柱部１７は、上述のように、ベースフレーム部１１から立設して取り付けられた内側筒体１７ａと、下段昇降フレーム部１２に固定されて取り付けられた外側筒体１７ｂとを含んで構成されている。図１～図３に示すように、内側筒体１７ａは、例えば５ｍｍ程度の肉厚を有し、１辺が例えば２５０ｍｍ程度の大きさの正方形の中空断面形状を有する角筒形状の鋼管部材からなる。内側筒体１７ａは、例えば１８００ｍｍ程度の長さを有している。内側筒体１７ａは、ベースフレーム部１１の４箇所の角部分の内側部分において、下段ベースフレーム部１１ａ及び上段ベースフレーム部１１ｂに跨るようにして下端部分をこれらのフレームに支持させて（図１、図３参照）、立設した状態で固定されている。内側筒体１７ａは、これの上方部分を、上段ベースフレーム部１１ｂから例えば１１００ｍｍ程度の高さで突出させた状態で、ベースフレーム部１１の４箇所の角部分に各々取り付けられている。
【0043】
外側筒体１７ｂは、例えば４．５ｍｍ程度の肉厚を有し、内側に内側筒体１７ａを摺動可能に挿通できる大きさとして、１辺が例えば２７７ｍｍ程度の大きさの正方形の中空断面形状を有する角筒形状の鋼管部材からなる。外側筒体１７ｂは、例えば１３００ｍｍ程度の長さを有している。外側筒体１７ｂは、下段昇降フレーム部１２の４箇所の角部分の内側部分において、当該下段昇降フレーム部１２に固定されて、上方及び下方に延設した状態で取り付けられている。外側筒体１７ｂは、下方部分を、下段昇降フレーム部１２から下方に例えば２７０ｍｍ程度の長さで突出させると共に、上方部分を、下段昇降フレーム部１２から上方に例えば９６０ｍｍ程度の高さで立設させた状態で固定されている。
【0044】
外側筒体１７ｂは、内側に内側筒体１７ａを挿通しつつ、内側筒体１７ａの上方から内側筒体１７ａの外側を覆うようにして装着されることで、内側筒体１７ａと共に２重の筒状部分を形成する。これによって、ガイド支柱部１７は、ベースフレーム部１１と下段昇降フレーム部１２との間に介在して取り付けられた下段昇降機１４（図１参照）の伸縮に伴って、内側筒体１７ａに対して外側筒体１７ｂをスライド移動させることで伸縮して、下段昇降フレーム部１２の昇降を案内できるようになっている。
【0045】
また、本実施形態では、上述のように、４箇所の角部分に設けられた外側筒体１７ｂにおける、下段昇降フレーム部１２から上方に立設する上方部分には、各々、上段昇降フレーム部１３の回転フレーム部１３ｂの筒体取付枠部１３ｃに取り付けられたスライド筒体１３ｄが、上下にスライド移動可能に装着されている。スライド筒体１３ｄは、本実施形態では、例えば４．５ｍｍ程度の肉厚を有し、内側に外側筒体１７ｂを摺動可能に挿通できる大きさとして、１辺が例えば３０４ｍｍ程度の大きさの正方形の中空断面形状を有する角筒形状の鋼管部材からなる。スライド筒体１３ｄは、例えば４００ｍｍ程度の長さを有している。スライド筒体１３ｄは、上段昇降フレーム部１３の回転フレーム部１３ｂにおける４箇所の角部分の内側部分において、筒体取付枠部１３ｃに取り付けられて、下方に延設した状態で設けられている。
【0046】
スライド筒体１３ｄは、内側に外側筒体１７ｂを挿通しつつ、外側筒体１７ｂの上方から外側筒体１７ｂの周囲を囲むようにして装着される。これによって、スライド筒体１３ｄは、下段昇降フレーム部１２と上段昇降フレーム部１３との間に介在して取り付けられた上段昇降機１５，１６（図３参照）の伸縮に伴って、外側筒体１７ｂの外周面に沿ってスライド移動することで、上段昇降フレーム部１３を、下段昇降フレーム部１２に取り付けられた外側筒体１７ｂに案内させつつ、昇降させることができるようになっている。
【0047】
そして、本実施形態では、図１及び図２に示すように、研掃装置１０を構成するベースフレーム部１１の下端部には、研掃装置１０を支持して鉄道軌道５７の延長方向Ｙと交差する横幅方向Ｘに移動させる横行移動部材６０が取り付けられており、移動台車５１の平坦な上面と横行移動部材６０との間に介在して、横行移動部材６０の横幅方向Ｘの移動を案内する横行ガイド部材６１が敷設されている。
【0048】
本実施形態では、横行移動部材６０は、好ましくは、重量物移動用のエンドレスコロとして公知の部材であるチルタンクを用いることができる。チルタンク６０は、センタープレートの周囲にローラを配し、リングプレートとピンによってエンドレスに連結したものとなっており、フレームと接地ローラのみに荷重がかかる、シンプルな構造を備えている。チルタンク６０は、矩形の平面形状を有するベースフレーム部１１を構成する、下段ベースフレーム部１１ａの４箇所の角部分に、下段ベースフレーム部１１ａの下面側に接合されて、矩形の平面形状の短辺方向に接地ローラの回転方向を沿わせた状態で、各々取り付けられている。
【0049】
また、横行ガイド部材６１は、好ましくは、公知の溝形鋼を用いることができる。溝形鋼は、一対のリブプレートの間隔部分にチルタンク６０を収容可能な大きさの収容凹部を備えており、開放面を上に向けた状態で、移動台車５１の平坦な上面に、鉄道軌道５７の延長方向Ｙと交差する横幅方向Ｘ（移動台車５１の横幅方向）に沿って敷設されている。溝形鋼による横行ガイド部材６１は、移動台車５１の横幅と同様の長さを備えており、移動台車５１の前端部分及び後端部分に、一対敷設されると共に、各々の横行ガイド部材６１による上方に向けて開放された収容凹部には、ベースフレーム部１１の前端部及び後端部に設けられた各一対のチルタンク６０が、各々収容されている。溝形鋼による横行ガイド部材６１は、研掃装置１０が移動台車５１に積み込まれて天井面５３の研掃箇所まで搬送されている間は、移動台車５１から横幅方向に張り出さない状態で、移動台車５１の上面に敷設されている（図１２（ａ）参照）。
【0050】
上述の構成を備える研掃装置１０を用いて、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面５３を研掃するには、まず、研掃装置１０及び横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超えない領域に納めると共に、横行移動部材６０をレバーブロック（登録商標）等を用いて固定して移動台車５１に積み込んだ状態で、鉄道軌道５７に沿って天井面５３の研掃箇所まで、研掃装置１０を移動させる。研掃装置１０と共に移動させた移動台車５１は、天井面５３の研掃箇所に至ったら、当該研掃箇所おいて固定される。移動時には、研掃装置１０は、下段昇降フレーム部１２及び上段昇降フレーム部１３を、最も下降させた状態とする（図１２（ａ）参照）。これによって、最上部に配置される乾式研掃機３０や距離センサー１９が、車両限界を超えない高さに配置されるようにして、トンネル天井面研掃装置１０を移動台車５１に積み込むことが可能になって、鉄道トンネルにおける天井面５３の研掃箇所まで、研掃装置１０をスピーディーに搬送することが可能になる。
【0051】
研掃装置１０と共に移動させた移動台車５１を、天井面５３の研掃箇所において固定したら、好ましくは研掃装置１０を、例えば爪付油圧ジャッキを用いて移動台車５１からジャッキアップする（図１２（ｂ）参照）。しかる後に、移動台車５１に敷設された横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで、横幅方向の一方の側に引き出して敷設し直すことにより、当該横行ガイド部材６１を車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させる（図１２（ｂ）参照）。また、一方の引き出された横行ガイド部材６１の横幅方向の他方の端部には、同様の溝形鋼からなる補助横行ガイド部材６１ａを連接して、移動台車５１の上に設置する。重量物である研掃装置１０を、敷設し直された横行ガイド部材６１及び補助横行ガイド部材６１ａに沿って、横幅方向Ｘに移動させる必要があるので、横行ガイド部材６１や補助横行ガイド部材６１ａの端部には、端部ストッパーとして、例えばＨ形鋼クランプ（図示せず）を取り付けておく。
【0052】
横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで側に引き出して敷設し直すと共に、補助横行ガイド部材６１ａを連接して設置したら、好ましくは敷設し直された横行ガイド部材６１や補助横行ガイド部材６１ａの上に、研掃装置１０をジャッキダウンして、横行ガイド部材６１や補助横行ガイド部材６１ａの収容凹部に横行移動部材６０を載置し直す（図１２（ｃ）参照）。しかる後に、横行移動部材６０の固定を解除することによって、研掃装置１０を、張り出した横行ガイド部材６１を介して、例えばレバーブロック（登録商標）等を用いて、車両限界の横幅を超える所定の位置まで横幅方向Ｘに移動させることが可能になる（図１２（ｄ）参照）。また研掃装置１０を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、昇降フレーム部１２，１３を所定の高さまで上昇させることにより（図３参照）、乾式研掃機３０を移動レール部１８に沿って前後左右に移動させながら、車両限界の横幅を超える位置まで研掃装置１０を横幅方向Ｘに移動させた領域を含めて、乾式研掃機３０によって天井面５３を効率良く研掃することが可能になる。
【0053】
なお、天井面の研掃箇所において、移動台車５１を固定した後に、車両限界の横幅を超える所定の位置まで横行ガイド部材６１を横幅方向にＸに張り出せて研掃装置１０を移動させる方法としては、上述した横行ガイド部材６１を引き出して敷設し直す方法の他に、研掃装置１０をジャッキアップしたりジャッキダウンしたりしないまま、横行ガイド部材６１の横幅方向Ｘの端部に、当該端部から横幅方向Ｘに張り出して延長する横行ガイド延長部材（図示せず）を、接合プレート等を介して溶接等により接合したり、ボルト接合等の公知の接合手段を用いることで、着脱可能な状態で横行ガイド部材６１の端部に接合したりすることによって、横行ガイド部材６１を横幅方向Ｘに張り出させて、研掃装置１０を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させるようにすることもできる。
【0054】
本実施形態では、研掃装置１０を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、天井面５３を研掃するには、例えば図４に示すように、必要に応じて補助移動台車５５に積み込まれた、例えば発電機５６ａ、集塵機５６ｂ、コンプレッサー５６ｃ等の補助機器と、研掃装置１０とを、例えばワンタッチ継手やカムロックやコネクター等の接続手段５９を用いて接続する。しかる後に、例えば補助移動台車５５に設けられた制御盤５４と接続させた例えばペンダントスイッチ等によるコントローラ５４ａを用いて、図１及び図３に示すように、以下のようにして天井面５３の研掃作業が行なわれるようになっている。
【0055】
すなわち、研掃装置１０を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、昇降フレーム部１２，１３を、上段昇降フレーム部１３の前後方向の先端部分及び後端部分に取り付けられた距離センサー１９の何れか一方が天井面５３と接触したことを検出するまで、昇降機１４，１５，１６によって上昇させる。前後方向Ｘの先端部分及び後端部分に取り付けられた距離センサー１９の何れか一方が天井面５３と接触したことを検出するまで、上段昇降フレーム部１３を上昇させたら、上段昇降フレーム部１３の前部又は後部を、天井面５３と接触したことを検出しなかった他方の距離センサー１９が、天井面５３と接触したことを検出するまで、昇降機１４，１５，１６によって上昇させて、上段昇降フレーム部１３が、天井面５３の縦断勾配に沿って天井面５３と平行又は略平行に配置されるように調整する。本実施形態では、このような、上段昇降フレーム部１３の前部又は後部を、天井面５３と接触したことを検出しなかった他方の距離センサー１９が、天井面５３と接触したことを検出するまで上昇させる工程は、上段昇降フレーム部１３の前部又は後部を、前部の上段昇降機１５や後部の上段昇降機１６の何れか一方を伸長させて上昇させることによって、容易に行なうことができる。
【0056】
上段昇降フレーム部１３が、天井面５３の縦断勾配に沿って天井面５３と平行又は略平行に配置されるように調整したら、昇降フレーム部１３の上面部に設けられた移動レール部１８によって、乾式研掃機３０を前後左右に移動させながら、乾式研掃機３０を稼働させることにより、鉄道トンネルの天井面５３を、効率良く研掃してゆくことが可能になる。
【0057】
移動台車５１に敷設された横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで、横幅方向の一方の側に引き出して、研掃装置１０を横幅方向Ｘの一方の側に移動させた領域を含めて、乾式研掃機３０によって天井面５３を研掃したら、必要に応じて同様の工程を繰返して、横行ガイド部材６１を、車両限界を超える所定の位置まで横幅方向の他方の側に引き出し、研掃装置１０を横幅方向Ｘの他方の側に移動させた領域を含めて、乾式研掃機３０によって天井面５３を研掃する。これによって、移動台車５１を固定した、当該研掃箇所の天井面５３の研掃装置１０による研掃作業が終了する。当該研掃箇所における天井面５３の研掃作業が終了したら、研掃装置１０を移動台車５１と共に次の研掃箇所に移動させて、同様の作業工程を繰り返すことにより、天井面５３の研掃装置１０による研掃作業が引き続き繰り返して行われることになる。
【0058】
したがって、本実施形態のトンネル天井面研掃方法は、研掃装置１０及び横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超えない領域に納めると共に、横行移動部材６０を固定して移動台車５１に積み込んだ状態で、鉄道軌道５７に沿って天井面５３の研掃箇所まで研掃装置１０を移動させる工程と、天井面５３の研掃箇所において、移動台車５１を固定すると共に、好ましくは研掃装置１０をジャッキアップし、しかる後に敷設された横行ガイド部材６１を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで張り出させて敷設し直す工程と、好ましくは敷設し直された横行ガイド部材６１の上に、ジャッキダウンした研掃装置１０の横行移動部材６０を載置し直し、固定を解除した横行移動部材６０によってトンネル天井面研掃装置１０を、車両限界の横幅を超える所定の位置まで横幅方向Ｘに移動させる工程と、研掃装置１０を車両限界の横幅を超える所定の位置まで移動させた状態で、乾式研掃機３０を移動レール部１８に沿って前後左右に移動させながら、天井面５３を研掃する工程とを含んで構成されることになる。
【0059】
またこれによって、本実施形態のトンネル天井面研掃方法及びトンネル天井面研掃装置１０によれば、研掃箇所の天井面５３の横幅方向Ｘの幅が、車両限界の横幅よりも広くなっている場合でも、研掃箇所の天井面５３の横幅方向Ｘの両側部分に研掃残り部が生じるのを、効果的に抑制することが可能になって、ボックスカルバート型の鉄道トンネルの天井面５３を、乾式研掃機３０を備える研掃装置１０によって、効率良く研掃してゆくことが可能になる。
【0060】
なお、本発明は上記実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、トンネル天井面研掃装置を支持して横幅方向に移動させる横行移動部材は、チルタンクである必要は必ずしも無く、重量部を支持して移動させることが可能な、その他の種々の横行移動部材であっても良い。横行移動部材の横幅方向の移動を案内する横行ガイド部材は、溝形鋼である必要は必ずしも無く、その他の種々のレール部材であっても良い。
【符号の説明】
【0061】
１０ 研掃装置
１１ ベースフレーム部
１１ａ 下段ベースフレーム部
１１ｂ 上段ベースフレーム部
１２ 下段昇降フレーム部
１３ 上段昇降フレーム部
１３ａ 本体フレーム部
１３ｂ 回転フレーム部
１３ｃ 筒体取付枠部
１３ｄ スライド筒体
１４ 下段昇降機
１５ 前部の上段昇降機
１６ 後部の上段昇降機
１７ ガイド支柱部
１７ａ 内側筒体
１７ｂ 外側筒体
１８ 移動レール部
１８ａ 左右方向レール部材
１８ｂ 前後方向レール部材
１９ 距離センサー
３０ 乾式研掃機
３１ 走行基台部
３６ 研掃機本体
４６ 横行フレーム部
５２ 接地面
５３ 天井面
５７ 鉄道レール
６０ 横行移動部材（チルタンク）
６１ 横行ガイド部材（溝形鋼）
Ｘ 横幅方向
Ｙ 鉄道軌道の延長方向
１１ ベースフレーム部
１１ａ 下段ベースフレーム部
１１ｂ 上段ベースフレーム部
１２ 下段昇降フレーム部
１３ 上段昇降フレーム部
１３ａ 本体フレーム部
１３ｂ 回転フレーム部
１３ｃ 筒体取付枠部
１３ｄ スライド筒体
１４ 下段昇降機
１５ 前部の上段昇降機
１６ 後部の上段昇降機
１７ ガイド支柱部
１７ａ 内側筒体
１７ｂ 外側筒体
１８ 移動レール部
１８ａ 左右方向レール部材
１８ｂ 前後方向レール部材
１９ 距離センサー
３０ 乾式研掃機
３１ 走行基台部
３６ 研掃機本体
４６ 横行フレーム部
５２ 接地面
５３ 天井面
５７ 鉄道レール
６０ 横行移動部材（チルタンク）
６１ 横行ガイド部材（溝形鋼）
Ｘ 横幅方向
Ｙ 鉄道軌道の延長方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】