JP2005226387A - ニューマチックケーソンのケーブルレス掘削機 - Google Patents

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Shigeru Osawa
繁 大澤
Koji Onishi
浩司 大西
Yoshio Minamisaka
義雄 南坂
Masateru Asano
正照 淺野
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Ohmoto Gumi Co Ltd
株式会社大本組
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Abstract

【課題】ニューマチックケーソンにおいて、掘削機に接続されるケーブルを無くし、作業室内を自由に移動でき、支障なく遠隔操作でき、さらに、作業室内への掘削機の搬出入を支障なく行えるようにする。
【解決手段】ニューマチックケーソン1の作業室スラブ3の天井と掘削機回収ロック装置12の回収架台16の下に絶縁トロリー線20、21を配設し、このトロリー線に当接して掘削機6に電力を供給する集電アーム22を掘削機6に設け、ケーブルレスの給電システムを構成する。さらに、作業室内の送受信アンテナ30、掘削機の送受信アンテナ31、送受信機32、33等からなる無線システムを用い、操縦制御信号・搭載カメラ映像信号等をSS無線により通信し、ケーブルレス掘削機とする。
【選択図】 図1

Description

本発明は、ニューマチックケーソン工法に使用される掘削機に関するものである。
ニューマチックケーソン工法(圧気潜函工法)は、周知の通り浸水等を防止するために、ケーソン底部の作業室を高圧にして掘削機により掘削作業を行うものである。そして、掘削機は、地上から有線方式の遠隔操作により操作され、無人掘削を行うようになっている。給電システムについては、作業室スラブ等に設けたケーブルリールを用い、電力ケーブルを巻き取り・繰り出しすることにより、掘削機の移動に追従できるようにしている(例えば、特許文献1、2、3参照)。
特開平10−292384号公報 特開平10−292385号公報 特開2003−166251号公報
しかし、前述のような従来の有線方式では、掘削機の移動がケーブルの長さや配線路により拘束を受けるという問題があった。また、ケーブルの垂れ下がりを防止するためのハンガーをケーブルリールと掘削機の間に配置する必要があり、掘削機の移動や操作に支障をきたすなどの問題もある。さらに、掘削機の搬入・点検・整備・搬出のために作業室スラブ上に回収ロックを設置した場合には、作業室内への掘削機の搬出入に際しケーブルが邪魔になるという問題もある。
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、ニューマチックケーソンにおいて、掘削機に接続されるケーブルを無くし、作業室内を自由に移動でき、支障なく遠隔操作でき、さらに、作業室内への掘削機の搬出入を支障なく行うことができるニューマチックケーソンのケーブルレス掘削機を提供することを目的とする。
本発明の請求項1は、ニューマチックケーソンにおけるケーソン躯体の下部に設けられた作業室スラブの下に走行可能に設置される掘削機(天井走行式ショベル等)であり、前記作業室スラブの下に配設された絶縁トロリー線に当接して掘削機に電力を供給する集電アームが設けられ、作業室内に設置された送受信アンテナとの間で掘削機への信号と掘削機からの信号(操縦のための制御信号・搭載カメラ映像信号・掘削機姿勢データ・掘削機メンテナンスデータ等)を無線で通信する送受信アンテナが設けられていることを特徴とするケーブルレス掘削機である。
本発明は、マテリアルシャフト・マテリアルロック及びマンシャフト・マンロックを備えたニューマチックケーソン、掘削機の回収ロック容器や回収ロック室等も備えたニューマチックケーソン、その他に適用されるものである。前者の通常のケーソンの場合には、作業室スラブの下面に配設された走行レールに沿って絶縁トロリー線を配設する。後者の回収ロックを設置した場合には、掘削機の搬出入に用いる回収架台の下部に設置された回収用走行レールにも絶縁トロリー線をレールに沿って配設する。
絶縁トロリー線には地上から電力ケーブルにより電力が供給され、絶縁トロリー線から集電アームを介して掘削機に電力が供給され、電力ケーブルレスで掘削機の走行や掘削機の操作などを行うことができる。回収架台を用いる場合には、回収ロック内のケーブルリールから電力ケーブルを供給し、昇降する回収架台に追従できるようにする。さらに、掘削機への信号と掘削機からの信号を送受信アンテナ・送受信機等を用いて無線通信することにより、掘削機を通信ケーブルレスとすることができる。
本発明の請求項2は、請求項1に記載のケーブルレス掘削機において、絶縁トロリー線の絶縁カバーの下部に、集電アームの集電子が絶縁トロリー線導体の下面に当接可能な開口が形成され、この絶縁カバーの下部に、集電子が通過しないときには前記開口を閉じ、集電子が通過するときには集電子により開く開閉防護カバーが設けられていることを特徴とするケーブルレス掘削機である。
トロリー線による移動給電システムは、工場などのクレーン等の給電システムとして一般に普及している。しかし、絶縁トロリー線の導体下部が開放状態となっているため、ケーソン作業室内で使用する場合、掘削作業により、土砂・泥水等が飛散して導体に付着するという問題がある。これに対して、絶縁トロリー線の絶縁カバーの開放下部に、集電子が通過するときにだけ集電子により開く構造の開閉防護カバーを取付ければ、絶縁トロリー線導体の開放露出状態を無くすと共に、掘削作業により土砂等が飛散して導体へ泥等が付着するのを防止することができる。
本発明の請求項3は、請求項1または2に記載のケーブルレス掘削機において、集電アームの外部を覆う接触防止カバーが掘削機に設けられていることを特徴とするケーブルレス掘削機である。
集電アームは例えば掘削機の上部の走行装置に設けられており、この集電アーム部分の底面と外側面と前後面を覆うボックス状等の接触防止カバーを走行装置の側面に取付ける。掘削機の搭乗運転時・メンテンス時等において作業員が集電アームに接触するのを防止することができる。
本発明の請求項4は、請求項1から3までのいずれか一つに記載のケーブルレス掘削機において、無線はSS(スペクトル拡散) 無線を用いることを特徴とするケーブルレス掘削機である。
掘削機には、送受信アンテナ・SS無線送受信機等が設けられ、地上の遠隔操作室にSS無線送受信機等が設置され、この遠隔操作室のSS無線送受信機と作業室内の送受信アンテナとが通信ケーブル(高周波同軸ケーブル等) で接続されており、掘削機と地上の遠隔操作室との間でSS無線(アナログ・デジタル)で通信する。
従来、建設機械の操作制御には、特定小電力無線が幅広く使用されているが、閉空間で使用する場合、マルチパス等の影響により混信するという問題がある。これに対して、SS無線は、周波数・システムID及びアドレスにより認識するため、混信のおそれがなく、信頼性の高い通信を行うことができる。また、操縦制御信号・搭載カメラ映像信号・掘削機姿勢データ・掘削機メンテナンスデータ等を無線通信する場合、特定小電力無線では伝送能力が低いため、全てのデータを通信するためには、複数台の無線装置が必要であるが、伝送能力が高いSS無線を使用することにより、全ての通信を1台の無線装置で賄うこともできる。
以上のような構成の本発明によれば、次のような効果が得られる。
(1) ニューマチックケーソンにおける作業室スラブの下に走行可能に設置される掘削機を電力ケーブルや通信ケーブルが接続されないケーブルレス掘削機とすることができ、作業室内を自由に移動でき、支障なく遠隔操作でき、迅速で安全な無人化掘削を実施できる。
(2) 掘削機の回収ロックを備えたニューマチックケーソンに適用した場合、ケーブルレス化により、電力ケーブルや通信ケーブルが掘削機の搬出入に際して支障となることがなく、エアロックのための開閉扉を容易に確実に開閉できるなど掘削機の搬出入を完全に実施できると共に、迅速で安全な作業を実施することができる。
(3) 絶縁トロリー線の絶縁カバー下部に開閉防護カバーを設けることにより、絶縁トロリー線導体の開放露出状態を無くすと共に、掘削作業により土砂等が飛散して導体へ泥等が付着するのを防止することができ、ニューマチックケーソンの掘削機にケーブルレス給電システムを適用できると共に掘削機に電力を確実かつ安全に供給することができる。
(4) 集電アームの外部を覆う接触防止カバーが掘削機に設けることにより、掘削機の搭乗運転時・メンテンス時等において作業員が集電アームに接触するのを防止することができ、安全性が向上する。
(5) SS無線を用いることにより、混信のおそれがなく、信頼性の高い通信を行うことができ、ニューマチックケーソンにケーブルレス掘削機を適用できると共に無人化掘削を確実かつ安全に実施することができる。
(6) 伝送能力が高いSS無線を使用することにより、掘削機1台につき必要な信号(操縦制御信号・搭載カメラ映像信号・掘削機姿勢データ・掘削機メンテナンスデータ等) は全て1セットの無線装置で賄うことができ、コストの低減を図ることができる。なお、複数台掘削機がある場合は、掘削機の台数と同じセット数の無線装置が必要となる。
以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、掘削機回収ロックシステムを設けたニューマチックケーソンに本発明を適用した例である。なお、本発明は掘削機回収ロックシステムの無い通常タイプのニューマチックケーソン、二重スラブ方式などその他のニューマチックケーソンにも適用できる。
図1は、掘削機回収ロック装置が設置されたニューマチックケーソンに本発明に係るケーブルレス給電システムと無線システムを設けた一例の概要を示す鉛直断面図である。図2、図3は、本発明のケーブルレス掘削機の一例を示す側面図と平面図、正面図と部分詳細図である。図4、図5は、掘削機回収ロック装置の一例を示す正面から見た鉛直断面図と側面から見た鉛直断面図、水平断面図と部分詳細図である。
図1において、ニューマチックケーソン1は、箱状や筒状のケーソン躯体2の底部に設けられた作業室スラブ3の下を刃口4で囲まれた作業室5とし、この作業室5内に地上から水圧に見合う圧縮空気を送り、完全にドライにした高気圧下で掘削を行い、掘削のみまたは荷重等との併用により沈下を行うように構成されている。掘削は、地上から遠隔操作される天井走行式ショベル等の掘削機6による無人化掘削とされている。
また、ケーソン躯体2の内側には、掘削土の搬出等を行うマテリアルシャフト7が立設され、このマテリアルシャフト7の上部にマテリアルロック8が設けられている。さらに、作業員が昇降するマンシャフト9も立設されている。このマンシャフト9の下部には、高圧障害を回避するための混合ガスマンロック10が設置され、マンシャフト9内のエレベータ11により作業員が昇降する。
また、マテリアルシャフト7とは別に、専用の掘削機回収ロック装置12が作業室スラブ3の上に設置されている。この掘削機回収ロック装置12は、縦長筒状の鋼製容器からなる回収ロック室13から構成され、この上部に回収シャフト14が接続される。作業室スラブ3に形成した掘削機搬出入用の開口部15の上に回収ロック室13を設置する。後に詳述するように、回収架台16と回収ロック内の揚重設備17により掘削機6を吊り上げて回収ロック室13内で掘削機6の点検・整備等を実施し、また掘削機6を解体することなく、完成一体型の掘削機6を、回収架台16と揚重設備17または地上のクローラクレーン18とを用いて、地上へ搬出し、作業室5内へ搬入する。
このようなニューマチックケーソン1において、掘削機6を電力ケーブルと通信ケーブルが接続されないケーブルレス掘削機とする。掘削機6に電力を供給するケーブルレス給電システムは、図1〜図5に示すように、主に、作業室5の天井に配設した絶縁トロリー線(3相)20と、回収架台16の下部に配設した絶縁トロリー線(3相)21と、掘削機6に設けた集電アーム22から構成されている。
作業室天井の絶縁トロリー線20には、図7に示すように、ケーソン躯体に埋め込まれた地上からの電力ケーブル23が接続され、掘削作業時に掘削機6に電力が供給される。回収架台下部の絶縁トロリー線21には、図4(b) 、図7に示すように、回収ロック室13の内部中央に配設された電力ケーブル24が接続され、掘削機搬出入時に掘削機6に電力が供給される。この電力ケーブル24は、揚重設備17の支持梁90の上に設置したケーブルリール25に巻き取り、回収架台16・掘削機6の昇降に合せて電力ケーブル24を巻き取り・繰り出しできるようにしている。ケーブルリール25の電力ケーブル24の基端部には電力ケーブル26が接続され、この電力ケーブル26は回収ロック室13の内壁に沿って配置され、作業室スラブ3を貫通して、作業室天井の絶縁トロリー線20に接続され、地上からの電力が、電力ケーブル23、絶縁トロリー線20、電力ケーブル26、電力ケーブル24により、絶縁トロリー線21に供給される。
また、無線システムは、図1に示すように、掘削機6の操縦のための制御信号・搭載カメラ映像信号・掘削機姿勢データ・掘削機メンテナンスデータ等を、掘削機6と地上の遠隔操作室19との間でSS(spread spectrum : スペクトル拡散) 無線を用いて通信するものであり、主に、作業室5の天井に設置された送受信アンテナ30と、掘削機6に設置された送受信アンテナ31と、地上の遠隔操作室19内に設置されたSS無線送受信機32と、掘削機6に設置されたSS無線送受信機33から構成されている。
回収ロック室13のロック制御・カメラ映像信号等については、回収ロック室13と遠隔操作室19を結ぶ通信ケーブル(図示省略) を用いて通信を行う。作業室5内の送受信アンテナ30の死角となる回収ロック室内については、回収ロック室13内にも送受信アンテナ30を設置することで、搬出入時の掘削機6のSS無線通信を可能にする。
作業室天井・回収ロック室内に設置された送受信アンテナ30には、地上の遠隔操作室19からの通信ケーブル(高周波同軸ケーブル) 34が接続される。また、掘削機6には、送受信アンテナ31・SS無線送受信機33の他に、カメラ35、制御ユニット36、スピーカ37、緊急時連絡用マイク38等が設けられている。一方、遠隔操作室19には、SS無線送受信機32の他に、コントローラ39、ワイドモニタ40、パソコン41、函内音声用スピーカ42、緊急時連絡用マイク43、分配器44等が設けられている。
作業室天井・回収ロック室内に設置された送受信アンテナ30に接続された通信ケーブル34は、地上の遠隔操作室19で分配器44を介して無線送受信機32に接続される。複数台の掘削機6を使用する場合は、地上遠隔操作室の無線送受信機32・分配器44等と、作業室天井の送受信アンテナ30と、それらを接続する通信ケーブル34は、掘削機6の台数と同じ数だけ設置する。回収ロック室内の送受信アンテナ30とそれに接続する通信ケーブル34は、地上遠隔操作室の切換器45を介して、それぞれの分配器44に接続することで1セットを兼用することができる。
SS無線は、周波数・システムID及びアドレスにより認識するため、混信のおそれがなく、信頼性の高い通信が行える。また、伝送能力が高いため、全ての通信を1台の無線装置で賄うことができる。なお、アナログ無線でもよいが、例えば 2.4GHz のSSデジタル無線が好ましい。
掘削機6は、天井走行式ショベルであり、図2、図3に示すように、主に、走行装置51と、掘削機本体52と、スライドブーム53と、アーム54と、掘削バケット55から構成されている。走行装置51は、一対の走行レール50(または回収架台の一対の回収用走行レール)の下部フランジ上を転動する走行車輪51aと、掘削機6をレールに固定するためのチャッキング装置51bを備えている(図3参照) 。この走行装置51の下部に掘削機本体52が水平旋回可能に設けられ、伸縮可能なスライドブーム53が起伏シリンダ56により上下に傾動可能に掘削機本体52に取付けられている。スライドブーム53の伸縮ブームの先端にアーム54が固定され、このアーム54の先端に掘削バケット55やその他のアタッチメントが交換可能に取付けられている。
また、作業室天井に配設される3本の絶縁トロリー線20は、図2、図3に示すように、一対の走行レール50の一方のレールの上フランジから外側に突出させた取付ブラケット60に碍子付きハンガ61を介して走行レール50と平行に吊下げ固定されている。集電アーム22は、図3(d) に示すように、その集電子(集電シュー) 22aが絶縁トロリー線20の導体下面に当接するように掘削機の走行装置51の側面に取付けられている。集電アーム22の先端部は、図3(b) に示すように、スプリングにより上方に付勢され、アーム先端部の集電子22aが常に絶縁トロリー線20の下面に押圧される。集電子22aには動力線22bが接続されており、掘削機6に電力が供給される。
さらに、図3(c) 、(d) に示すように、絶縁トロリー線20には開閉防護カバー62が設けられ、集電アーム22には接触防止カバー63が設けられている。開閉防護カバー62は、絶縁トロリー線20を覆う絶縁カバー20aと同様に絶縁トロリー線20に沿って連続し、かつ、集電アーム22の集電子22aが通過するときにのみ開く可撓性材料からなる左右一対のカバーであり、例えば、絶縁カバー20aの下部に集電子22aの挿入溝を形成するように設けられている一対の垂下片の外側にそれぞれ開閉防護カバー62の上部を取付ける。集電子22aが通過していないときには、一対の開閉防護カバー62, 62の下部が互いに当接して閉じており、絶縁トロリー線導体の開放露出状態を無くすと共に、掘削作業により土砂等が飛散して導体へ泥等が付着するのを防止することができる。集電子22aが通過するときには、集電子22aが一対の開閉防護カバー62, 62の下部を開きながら移動する。
接触防止カバー63は、掘削機の搭乗運転時・メンテンス時等において作業員が集電アーム22に接触するのを防止する構造であり、例えば底板と外側板と前後面板からなる上部が開口したボックス状とし、集電アーム22の部分の下面と周囲を覆うようにする。
図4に示すように、回収ロック室13の内部には、上下の開閉扉70、71と、回収架台16の支持部72と、回収架台16のガイドレール73と、揚重設備17の支持部74が設けられている。また、作業室スラブ3の開口部15の下部にも、回収架台16の支持穴75が設けられている。
上下の開閉扉70、71は、例えば一対の半円状の扉体を開閉シリンダ76で開閉させる2分割型であり、それぞれ回収ロック室13の上部開口と下部開口を下から塞ぐように開閉する構成とされている。なお、下に開いた状態で一対の扉体が回収架台16の昇降の際のガイドとなるようにされている。
回収架台16は、図4に示すように、完成一体型の掘削機6を懸架して搬出入させるものであり、回収用フレーム80と回収用走行レール81とガイド82等から構成されている。回収用フレーム80には、図5に示すように、作業室スラブ3の開口部15を通過可能な大きさの平面視で十字状等の本体フレームの4つの端部に支持突起83がジャッキ84により水平スライドして本体フレームから出没自在に設けられている。
従って、支持突起73を引っ込めておけば、回収架台16は、図4に示すように、開口部15内、回収ロック室13内、回収シャフト14内を通過でき、ジャッキ84により支持突起83を外側に突出させれば、4つの支持突起83がそれぞれ開口部15の4つの支持穴75に挿入され、回収架台16を開口部15内の下部に固定することができる。また、回収ロック室13内の支持部72は、回収ロック室13の中間部に回収架台16を通過可能に配置され、かつ、4つの支持突起83に対応させて平面配置された突起状の支持梁であり、突出させた支持突起83を支持部72の上に設置することにより回収架台16を回収ロック室13の中間部に支持固定することができる。
揚重設備17は、図4に示すように、掘削機搬出に際して、開口部15内に固定されている回収架台16を回収ロック室13内に吊り上げ、掘削機搬入に際して、回収ロック室13の中間部の支持部72に支持固定された回収架台16を開口部15内に吊り降ろす仮設の設備であり、一対の突起状の支持部74、74上に架け渡される支持梁(吊り架台) 90と、この支持梁90に吊下げられた一対の電動チェーンブロック(巻上機) 91、91から構成されている。この電動チェーンブロック91の吊りチェーンが回収架台16の上面に接続される。
回収架台16の回収用走行レール81は、図5に示すように、掘削機6を走行可能に懸架する一対のレールであり、回収用フレーム80の下に取付部材を介して固定されており、回収用フレーム80を支持突起83により開口部15内の下部に固定したとき、作業室スラブ3の下面に配設された一対の走行レール50に連続するようにされている(図1参照) 。
回収架台16のガイド82は、揚重設備17・地上のクローラクレーン18で掘削機6を搬出入させる際に、回収架台16の昇降をガイドし、掘削機6が横に振れて損傷するのを防止するものであり、図4に示すように、回収用フレーム80の上面の外周部4箇所に立設した部材の外側にガイドローラ等を設けて構成されている。一方、回収ロック室13の中間部には、ガイドローラ等を案内するガイドレール73がガイド82に対応させて配設されている。回収ロック室13内では、上下の開閉扉70、71とガイドレール73を案内として回収架台16が昇降し、回収シャフト14内ではその内面を案内として回収架台16が昇降する。
回収架台16の下部に配設される3本の絶縁トロリー線21は、作業室天井の絶縁トロリー線20と同様の構成であり、作業室スラブ下面の走行レール50と回収用走行レール81のレベルが一致して連続化したとき、作業室天井の絶縁トロリー線20とレベルが一致して連続するように配置されている。
以上のような構成のニューマチックケーソン1において、掘削作業時には、図1に示すように、地上の遠隔操作室19でオペレータが作業室内のモニタ映像を見ながら、掘削機6を操作し、掘削機6を走行レール50に沿って走行させ、掘削機6を自動制御して、無人掘削を実施する。この掘削作業時、掘削機6には、作業室スラブまでの電力ケーブル23、作業室天井の絶縁トロリー線20、集電アーム22を介して電力が供給され、ケーブルレスで掘削機の走行・操作等がなされる。掘削機6と地上との通信も、作業室内の送受信アンテナ30、掘削機の送受信アンテナ31等によるSS無線システムよりケーブルレスで行われる。
掘削された土砂は排土バケットに投入し、マテリアルシャフト7を通って地上へと排出される。なお、この掘削作業中、掘削機回収ロック装置12の上部の開閉扉70を閉じておき、回収架台16を開口部15内の下部に固定し、その回収用走行レール81と走行レール50とにより、作業室天井に連続一体化した走行レールが形成されるようにするのが好ましい。
掘削機の点検・整備、搬出は次のような手順で実施する(図1、図4、5等参照)。
(1) 回収架台16を開口部15内の下部に固定し、作業室内の掘削機6を自走させて走行レール50から回収用走行レール81ヘ移動させる。給電は作業室天井と回収架台の絶縁トロリー線20、21によりケーブルレスで行われる。
(2) 回収架台16の固定を解除し、揚重設備17により回収架台16を上昇させる。この際、掘削機6が開口部15内を通過できるように、掘削機6のスライドブーム・アームを鉛直近くまで下げ降ろしながら上昇させる。給電は回収架台の絶縁トロリー線21によりケーブルレスで行われる。
(3) 掘削機6が回収ロック室13内の所定の中間位置に上昇すると、回収架台16の支持突起83を外側に突出させ、支持部72に回収架台16を支持固定する。下部の開閉扉71を閉じ、回収ロック室13内を排気して大気圧にした後、作業員が回収ロック室13内に入り、点検・整備等の簡単なメンテナンス作業を行う。例えば、図1に示すように、回収ロック室13内と混合ガスマンロック10内は連絡通路95で連結されている。メンテナンス終了後、掘削機6を作業室5内に戻す場合には、上記と逆の手順で搬入作業を行う。
(4) 掘削沈下完了後の回収を行う場合には、上部の開閉扉70を開け、揚重設備16を地上のクローラクレーンを用いて撤去した後、地上のクローラクレーンのフックを回収架台16の上面に接続する。
(5) 回収架台16の支持突起83を内側に引っ込め、地上のクローラクレーンで回収架台16を吊り上げ、掘削機6を回収シャフト14内から地上へと回収する。
掘削機の搬入は、上記と逆の工程を実施し、完成一体型の掘削機6が回収ロック室13内を経て、作業室5内に搬入される。掘削機6は、前述のようにケーブルレス化されているため、電力ケーブルや通信ケーブルが掘削機の搬出入に際して支障となることがなく、開閉扉を容易に確実に開閉できるなど掘削機の搬出入を完全に実施できると共に、迅速で安全な作業を実施することができる。
図6は、作業室スラブ下面における走行レールと給電システムの一例を示す全体平面図であり、図7は前記給電システム配線系統の斜視図である。この図6、図7において、2本の走行レール50と3本の絶縁トロリー線20が作業室スラブの下面における内側と外側にリング状に配設されており、この内側走行給電部分100と外側走行給電部分101にそれぞれターンテーブル102と103を隣り合う位置に設け、このターンテーブル102と103との間に直線状の接続走行給電部分104を設け、掘削機6が内側と外側の走行給電部分100、101を走行して作業室内全体を掘削し、内側走行給電部分100に設けた掘削機回収ロック装置12により掘削機6を搬出入できるようにしている。
ターンテーブル102、103及び接続走行給電部分104には、2本の走行レール50と3本の絶縁トロリー線20が配設されており、ターンテーブル102、103を90°水平回転させれば、ターンテーブルと接続走行給電部分の走行レール50と3本の絶縁トロリー線20が一直線状に連続するように構成されている。なお、図7に示すように、ターンテーブル102、103及び接続走行給電部分104の絶縁トロリー線20はリング部分の絶縁トロリー線20に接続ケーブル105を介して接続されている。
なお、本発明は、以上のような図示例に限定されないことは言うまでもない。また、掘削機の回収ロックのないニューマチックケーソンにも本発明のケーブル掘削機を適用できることは言うまでもない。
掘削機回収ロック装置が設置されたニューマチックケーソンに本発明に係るケーブルレス給電システムと無線システムを設けた一例の概要を示す鉛直断面図である。 本発明のケーブルレス掘削機の一例であり、(a)は側面図、(b)は平面図である。 図2のケーブルレス掘削機であり、(a)は掘削機の正面図、(b)は集電装置部分の部分詳細側面図、(c) は集電装置部分の部分詳細正面図、(d) は集電接触部分の部分詳細正面図である。 本発明において用いられる掘削機回収ロック装置の一例であり、(a)は正面から見た鉛直断面図、(b)は側面から見た鉛直断面図である。 図4の掘削機回収ロック装置の部分であり、(a)は上部開閉扉位置の水平断面図、(b)は回収架台部分の正面から見た鉛直断面図、(c) は回収架台部分の側面から見た鉛直断面図である。 本発明の作業室スラブ下面における走行レールと給電システムの一例を示す全体平面図である。 図6の給電システム配線系統の斜視図である。
符号の説明
1……ニューマチックケーソン
2……ケーソン躯体
3……作業室スラブ
4……刃口
5……作業室
6……掘削機
7……マテリアルシャフト
8……マテリアルロック
9……マンシャフト
10……混合ガスマンロック
11……エレベータ
12……掘削機回収ロック装置
13……回収ロック室
14……回収シャフト
15……掘削機搬出入用の開口部
16……回収架台
17……揚重設備
18……クローラクレーン
19……地上の遠隔操作室
20……絶縁トロリー線(作業室)
20a…絶縁カバー
21……絶縁トロリー線(回収架台)
22……集電アーム
22a…集電子
22b…動力線
23……電力ケーブル(掘削時)
24……電力ケーブル(掘削機搬出入時)
25……ケーブルリール
26……電力ケーブル(掘削機搬出入時)
30……送受信アンテナ(作業室・回収ロック室)
31……送受信アンテナ(掘削機)
32……SS無線送受信機(地上遠隔操作室)
33……SS無線送受信機(掘削機)
34……通信ケーブル
50……作業室天井の走行レール
51……走行装置
51a…走行車輪
51b…チャッキング装置
52……掘削機本体
53……スライドブーム
54……アーム
55……掘削バケット
56……起伏シリンダ
60……取付ブラケット
61……碍子付きハンガ
62……開閉防護カバー
63……接触防止カバー
70……回収ロック上部の開閉扉
71……回収ロック下部の開閉扉
72……回収架台の支持部
73……ガイドレール
74……揚重設備の支持部
75……回収架台の支持穴
76……開閉シリンダ
80……回収用フレーム
81……回収用走行レール
82……ガイド
83……支持突起
84……ジャッキ
90……支持梁(吊り架台)
91……電動チェーンブロック(巻上機)
95……連絡通路
100……内側走行給電部分
101……外側走行給電部分
102……ターンテーブル
103……ターンテーブル
104……接続走行給電部分
105……接続ケーブル

Claims (4)

  1. ニューマチックケーソンにおけるケーソン躯体の下部に設けられた作業室スラブの下に走行可能に設置される掘削機であり、
    前記作業室スラブの下に配設された絶縁トロリー線に当接して掘削機に電力を供給する集電アームが設けられ、作業室内に設置された送受信アンテナとの間で掘削機への信号と掘削機からの信号を無線で通信する送受信アンテナが設けられていることを特徴とするケーブルレス掘削機。
  2. 請求項1に記載のケーブルレス掘削機において、絶縁トロリー線の絶縁カバーの下部に、集電アームの集電子が絶縁トロリー線導体の下面に当接可能な開口が形成され、この絶縁カバーの下部に、集電子が通過しないときには前記開口を閉じ、集電子が通過するときには集電子により開く開閉防護カバーが設けられていることを特徴とするケーブルレス掘削機。
  3. 請求項1または2に記載のケーブルレス掘削機において、集電アームの外部を覆う接触防止カバーが掘削機に設けられていることを特徴とするケーブルレス掘削機。
  4. 請求項1から3までのいずれか一つに記載のケーブルレス掘削機において、無線はSS無線を用いることを特徴とするケーブルレス掘削機。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007321480A (ja) * 2006-06-01 2007-12-13 Hitachi Constr Mach Co Ltd 低空頭杭打機
JP2016075025A (ja) * 2014-10-02 2016-05-12 株式会社大本組 ケーソン掘削機のレール間移動装置
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JP2019039190A (ja) * 2017-08-24 2019-03-14 大豊建設株式会社 ニューマチックケーソンにおける掘削機走行装置および掘削方法、掘削機回収方法

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