JP2019189447A - 高所作業装置及びトンネル内の作業方法 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネル内において複数の作業を同時に遂行できるようにすること。【解決手段】車両走行領域間の中央通路１０２内を移動される高所作業車１０において、作業ゴンドラ２４を伸縮可能にしたパンタグラフ装置２０の上端に支持する。そのパンタグラフ装置２０の幅をパンタグラフ装置２０を支持する移動台車１１の幅以下にするとともに、前記作業ゴンドラ２４の幅を移動台車１１の幅以下にする。作業ゴンドラ２４は、下部ステージ２６と、その下部ステージ２６上に旋回可能に重ねられた上部ステージ２７とを備え、下部ステージ２６には、その下部ステージ２６と移動台車１１の走行面との間に介在されるステップ装置５６を設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、トンネル内における点検作業などの各種作業に適する高所作業車などの高所作業装置及びトンネル内の作業方法に関するものである。

列車のトンネル内の作業に用いられる高所作業車が特許文献１に開示されている。この特許文献１の高所作業車は、トンネル内の複線軌道の間においてトンネル中心側の一対のレール上に移動台車の車輪を載せて用いられる。移動台車上にはリンクアームが支持され、その先端に作業ゴンドラが設けられている。そして、移動台車がレールに沿って移動されながら、高所作業が行われる。

特開平１０−１１５２００号公報

特許文献１の高所作業車においては、移動台車がレール上を走行するものであるため、他の高所作業車や、検査車両などをレール上において走行させることができない。このため、前記高所作業車による作業中は他の高所作業車などを用いた複数の作業を並行して行うことができず、作業効率の向上の支障になっていた。

本発明の目的は、トンネル内における同時複数作業を可能にした高所作業装置及びトンネル内の作業方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明においては、基台上に作業ゴンドラを昇降可能に設けた高所作業装置であって、前記作業ゴンドラを上昇位置において、第１位置と、その第１位置から横方向に突出する第２位置とに配置可能にしたことを特徴とする。

従って、作業ゴンドラがトンネル内の車両走行領域間の間隔より狭い幅の狭いものであっても、作業ゴンドラが作業位置に上昇された状態においては、作業ゴンドラを第２位置に配置することにより、幅の広い作業空間を確保できる。言い換えれば、作業ゴンドラの幅を車両走行領域間の間隔より狭い幅にすることができて、作業ゴンドラが車両走行領域内に侵入することを回避できる。従って、車両走行領域内に他の作業車両が存在しても、作業ゴンドラを用いた作業を遂行でき、同時複数作業が可能になる。

また、本発明のトンネル内の作業方法においては、昇降可能にした作業ゴンドラを有する高所作業装置を用いてトンネル内壁のコンクリートに対する作業を行うための作業方法において、前記高所作業装置として、トンネル内の複数の車両走行領域間の通路内を走行するとともに、作業位置において停止保持される高所作業車を用い、その高所作業車として前記車両走行領域間の間隔より狭い幅のものを用いることを特徴とする。

従って、トンネル内の車両走行領域間の高所作業装置と車両走行領域内の他の作業車との干渉を避けることができて、前記高所作業装置及び他の作業車を用いた同時複数作業が可能になる。

本発明によれば、トンネル内における同時複数作業が可能になるという効果を発揮する。

高所作業車の使用状態を示す側面図。 パンタグラフの収縮状態を示す側面図。 高所作業車の使用状態を示す正面図。 作業ゴンドラとステップ装置との連結部を示す側面図。 ステップ装置の支持台車の部分を示す側面図。 ステップ装置の一部側面図。 作業ゴンドラの上部ステージが第１位置にある状態を示す平面図。 作業ゴンドラの上部ステージが第２位置にある状態を示す平面図。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、本実施形態の高所作業装置としての高所作業車１０はトンネル１００内の幅方向の中央部において使用されるものである。本実施形態の高所作業車１０は、複線軌道を構成するレール１０１が敷設されたトンネル１００中央部のレール１０１間の溝状の中央通路１０２内において走行される。

図１及び図３に示すように、高所作業車１０の基台としての移動台車１１はその四隅部に中央通路１０２の内底面を転動する車輪１２を備えている。移動台車１１には、モータ１３と、そのモータ１３に電力を供給するバッテリ１４とが搭載され、このモータ１３の駆動により、移動台車１１が中央通路１０２内を自走される。移動台車１１の四隅部にはステー１５を介して補助輪１６が支持されている。この補助輪１６は垂直軸線を中心に回転されるものであって、中央通路１０２の内壁面を転動する。移動台車１１の四隅部には下部サポートジャッキ５２が設けられ、この下部サポートジャッキ５２は、ネジの作用によって横方向において伸長されることにより、中央通路１０２の内壁面（内側面）を押圧する。移動台車１１の幅は、補助輪１６及び収縮状態の下部サポートジャッキ５２の左右方向の配置幅を含んで、中央通路１０２の幅Ｗ２と等しいか、その幅Ｗ２より狭く形成されている。移動台車１１には補助ステップ１７が取り付けられている。この補助ステップ１７の幅は中央通路１０２の幅より狭く形成されている。

図１〜図３に示すように、移動台車１１の両側には、それぞれ軸２３を介して連結された複数のリンク２１よりなるパンタグラフ２２が支持され、この一対のパンタグラフ２２により、上下方向に伸縮可能にしたパンタグラフ装置２０が構成されている。そして、パンタグラフ装置２０の幅Ｗ１は、移動台車１１の幅及び各軌道に対応する車両走行領域Ｅ間の間隔Ｍより狭く形成されている。このパンタグラフ装置２０の上端には平面長方形状の作業ゴンドラ２４が支持されている。図７に示すように、この作業ゴンドラ２４の短辺の幅Ｗ３は、前記移動台車１１の幅及び車両走行領域Ｅ間の間隔Ｍより狭く形成されている。なお、作業ゴンドラ２４の幅Ｗ３は、図７に示すように、後述の上部サポートジャッキ５１の配置幅を含む。

図１及び図２に示すように、前記パンタグラフ装置２０は、異なるリンク２１間に介在された油圧シリンダ２５の作動によって上下に伸縮され、この伸縮によって作業ゴンドラ２４が車両走行領域Ｅ間の下方位置と、車両走行領域Ｅ間の上方の位置とに配置される。

なお、作業ゴンドラ２４の重量などによってパンタグラフ装置２０に作用する収縮方向（下方）への外力は、油圧シリンダ２５を含む油圧回路内のチェックバルブ（図示しない）の作用によって受け止められる。このため、パンタグラフ装置２０の外力による収縮が阻止される。なお、図示しないが、移動台車１１上には、油圧シリンダ２５を作動させるための油圧ポンプなどを含む駆動ユニットが搭載されている。

図１，図７及び図８に示すように、前記作業ゴンドラ２４は、パンタグラフ装置２０の上端の軸２３に支持された下部ステージ２６を有する。この下部ステージ２６の中央部には、軸２８により上部ステージ２７がその中央部においてほぼ水平な面で旋回可能に支持されている。そして、上部ステージ２７は、下部ステージ２６上に重なって投影面積がほぼ一致する図７の第１位置と、その第１位置から９０度旋回して横方向である側方に突出する図８の第２位置とに配置される。作業ゴンドラ２４の幅Ｗ３は、下部ステージ２６が第１位置に配置された状態におけるものである。

下部ステージ２６と上部ステージ２７との間には、上部ステージ２７を前記第１位置及び第２位置に保持するための保持部材（図示しない）が設けられている。
図７に示すように、上部ステージ２７が第１位置に配置された状態において、下部ステージ２６の一方の短辺部には、下部ステージ２６の短辺と上部ステージ２７の短辺との間に位置する待機エリア４０が形成される。

図１，図７及び図８に示すように、下部ステージ２６の両長辺及び前記待機エリア４０の反対側の短辺には、手摺３１〜３４が取り付けられている。上部ステージ２７の旋回域と対応するように、下部ステージ２６の長辺において手摺３１，３２間及び手摺３３，３４間には上部ステージ２７の旋回を許容するための開放部３５，３６が形成されている。

図１，図７及び図８に示すように、前記待機エリア４０の両側に位置するように、下部ステージ２６には、手摺３７が取り付けられている。この手摺３７は、後述するステップ装置５６の手摺３８との間の空間内に位置する。

図７及び図８に示すように、上部ステージ２７の長辺には、それぞれ一対の手摺４１〜４３が取り付けられている。上部ステージ２７の両短辺には、手摺４４が設けられている。上部ステージ２７の両長辺の中央部における一対の手摺４３は、その一端部の縦枠４５の下端（図４参照）が上部ステージ２７の孔（図示しない）に回転及び上下動可能に支持されている。そして、上部ステージ２７が前記第２位置に配置されたときに、手摺４３の他方の縦枠４６の下端が上部ステージの孔３９から抜き出されて下部ステージ２６の孔４７に嵌合され、前記開放部３５，３６が閉鎖されるとともに、上部ステージ２７の中央部の両側に開放部４８が形成される。そして、この開放部４８を介してワーカーが両ステージ２６，２７上を自在に移動できる。

図１，図２及び図４に示すように、下部ステージ２６の四隅部にはネジの作用によって伸縮可能にした上部サポートジャッキ５１が軸５０により上下方向に回転可能に取り付けられている。なお、上部サポートジャッキ５１は、不使用時には、斜め下方を向いた位置においてストッパ（図示しない）によって保持される。

図１，図４及び図６に示すように、前記待機エリア４０の一方の短辺側は開放され、その短辺側において、下部ステージ２６にはステップ装置５６がその上端の軸５７，５８により上下方向に回転可能に取り付けられている。このステップ装置５６は、前記軸５７，５８に連結された上部及び下部の平行リンク５９，６０を備えている。両平行リンク５９，６０間には、両平行リンク５９，６０の延長方向に列設された複数のステップ部材６２がそれぞれ一対の軸６１により連結され、それらのステップ部材６２の上面が踏み面６３になっている。そして、平行リンク５９，６０とステップ部材６２とにより平行四節リンクが構成され、ステップ装置５６の回転角度に関わらず、踏み面６３が常時水平に保持される。ステップ装置５６の幅は、前記移動台車１１の幅及び車両走行領域Ｅの間隔Ｍより狭く形成されている。

図１及び図５に示すように、下側の平行リンク６０の下端には車輪６４を有する支持台車６６が連結され、この支持台車６６によりステップ装置５６の下端が中央通路１０２内を走行される。支持台車６６には、上端にハンドルを有するとともに、ネジの作用によって昇降されるアンカージャッキ６７が取り付けられている。そして、アンカージャッキ６７が下方に突出されることにより、車輪６４が浮き上がった状態で、支持台車６６が中央通路１０２の底面に保持される。

次に、以上のように構成された高所作業車１０の作用を説明する。
図２は、高所作業車１０のパンタグラフ２２が下方へ収縮された状態を示すものであって、この状態はトンネル１００の内壁面に対する作業が行われていない状態である。また、この状態においては、作業ゴンドラ２４の上部ステージ２７が第１位置に配置されるとともに、ステップ装置５６が倒伏位置に配置される。また、下方のサポートジャッキ５２が収縮状態にされている。さらに、収縮状態の上部サポートジャッキ５１が下方の退避位置に配置されている。

この状態において、移動台車１１が中央通路１０２内を走行移動されて、高所作業車１０が所要の作業位置に停止される。この高所作業車１０の走行移動時には、パンタグラフ装置２０の幅Ｗ１及び作業ゴンドラ２４の幅Ｗ３が車両走行領域Ｅ間の間隔より狭いため、パンタグラフ装置２０及び作業ゴンドラ２４が車両走行領域Ｅ内に侵入することはない。また、高所作業車１０の走行移動時には、補助輪１６が中央通路１０２の内壁面を転動するため、高所作業車１０は中央通路１０２内の幅方向中央に位置する状態で走行される。従って、高所作業車１０が車両走行領域Ｅ内を走行する他の作業車両などの車両と干渉することはない。高所作業車１０が作業位置に停止された状態で、下部サポートジャッキ５２が伸長されて、その下部サポートジャッキ５２が中央通路１０２の内壁面に圧接される。従って、高所作業車１０は作業位置に停止された状態で安定保持される。

そして、高所作業車１０は前記作業位置において、油圧シリンダ２５の作動によってパンタグラフ装置２０が上方に伸長され、ステップ装置５６が起立しながら、作業ゴンドラ２４がトンネルの内壁面に近接する作業位置まで上昇される。このとき、作業ゴンドラ２４の幅Ｗ３及びパンタグラフ装置２０の幅Ｗ１、ステップ装置５６の幅がそれぞれ車両走行領域Ｅ間の間隔より狭く形成されているため、前記のように、作業ゴンドラ２４，パンタグラフ装置２０及びステップ装置５６が車両走行領域Ｅ内に侵入することはない。従って、高所作業車１０が車両走行領域Ｅ内を走行する他の作業車両などの車両と干渉することはない。

作業ゴンドラ２４が上端位置に達すると、アンカージャッキ６７が回転操作されて、そのアンカージャッキ６７によりステップ装置５６の支持台車６６が中央通路１０２の内底面に保持され、その結果、ステップ装置５６がほぼ起立状態で保持される。この状態で、ワーカーは下部ステージ２６上の待機エリア４０までステップ装置５６を上がって、その待機エリア４０に行くことができる。そして、図８に示すように、上部ステージ２７を旋回させ、両手摺４３を回転移動させて、開放部３５，３６を塞ぐように配置換えする。このようにすれば、ワーカーは平面十字状に展開された作業ゴンドラ２４上において、下部ステージ２６上及びその下部ステージ２６から側方へ張り出す上部ステージ２７上に自在に移動できる。従って、車両走行領域Ｅの間隔Ｍ部分の上方及び両車両走行領域Ｅの上方部分間を跨ぐように、同領域Ｅの上方と対応する広い作業エリアが確保される。この上部ステージ２７の旋回と相前後して、上部サポートジャッキ５１を上方に直立させるとともに、その直立位置で伸長させて、上端をトンネル上部のコンクリート面に圧接させる。このようにすれば、作業ゴンドラ２４が上方の作業位置において安定状態で支持され、ワーカーはトンネル１００のコンクリート面に対する検査や補修などの作業を効率的に行うことができる。

従って、本実施形態によれば、以下の効果がある。
（１）作業ゴンドラ２４の上部ステージ２７をその上方の作業位置において、第１位置と、その第１位置から横方向に突出する第２の位置とに旋回可能にしたことにより、作業ゴンドラ２４が車両走行領域Ｅに侵入しない程度の幅の狭いものであっても、作業位置において広い作業領域を確保できる。

（２）作業ゴンドラ２４やパンタグラフ装置２０の幅Ｗ３，Ｗ１が車両走行領域Ｅ間の間隔Ｍより幅狭く形成されている。このため、作業ゴンドラ２４が車両走行領域Ｅ内に侵入することなく、その作業ゴンドラ２４を昇降させたり、中央通路１０２に沿って移動させたりすることができる。従って、本実施形態の高所作業車１０が車両走行領域Ｅ間の間隔Ｍ内に位置していても、レール１０１上に他の作業車を位置させたり、レール１０１上を移動させたりすることができる。このため、本実施形態の高所作業車１０及びレール１０１上の他の作業車を用いた複数の異なる作業の同時遂行が可能になる。

（３）移動台車１１の両側面に上下方向の軸線を中心に回転可能にした補助輪１６を設けたことにより、移動台車１１を中央通路１０２内において安定走行させることができる。

（４）移動台車１１の四隅部に下部サポートジャッキ５２を設けたことにより、その下部サポートジャッキ５２を伸長させて中央通路１０２の内壁面に圧接させることによって、移動台車１１を安定させることができる。従って、高所作業車１０を作業ゴンドラ２４が上昇位置にあっても安定させることができて、効率的な作業が可能になる。

（５）下部ステージ２６には、その下部ステージ２６と台車走行面との間に介在され、複数枚のステップ部材６２を有するステップ装置５６が連結されている。従って、ワーカーは上昇位置にある作業ゴンドラ２４に容易に上がることができる。

（６）ステップ装置５６のステップ部材６２の踏み面６３は、四節リンク機構によって水平位置を保持することができるため、昇降が容易である。
（７）上部ステージ２７の中央部の手摺４３を配置替えすることにより、上部ステージ２７を第２位置に配置したときに下部ステージ２６の開放部３５，３６を閉鎖できるとともに、両ステージ２６，２７の上面を作業空間として連続させることができる。

（８）下部ステージ２６の上部サポートジャッキ５１をトンネル１００の上部のコンクリート面に圧接させることにより、作業ゴンドラ２４を安定させることができるため、作業ゴンドラ２４上における各種の作業を能率よく行うことができる。

本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することもできる。
・作業ゴンドラ２４を昇降させるためのパンタグラフ装置２０に代えて、昇降動作されるブームを用いること。つまり、このようなブームの上端に作業ゴンドラ２４を支持すること。

・移動台車１１に代えて、基台として自走構成を有しないものを用いること。この構成においては、人力あるいは他の自走車両によって移動台車１１が移動される。
・作業ゴンドラ２４全体が第１位置及び第２位置間において旋回するように構成すること。

・作業ゴンドラ２４の上部ステージが旋回ではなく、スライドして側方に張り出すように構成すること。
・上部サポートジャッキ５１，下部サポートジャッキ５２及びアンカージャッキ６７として、ピストンの先端にコンクリート面に圧接される部分を有する油圧シリンダまたは空圧シリンダを用いること。

（他の技術的思想）
前記実施形態から把握される技術的思想は以下の通りである。
（Ａ）前記基台には、横方向に伸縮される下部サポートジャッキを設けた請求項２に記載の高所作業装置。

（Ｂ）前記基台の両側面に上下方向の軸線を中心に回転可能にしたローラを設けた請求項２または前記技術的思想（Ａ）項に記載の高所作業装置。
（Ｃ）前記作業ゴンドラは、下部ステージと、その下部ステージ上に旋回可能に重ねられた上部ステージとを備え、前記下部ステージには、ワーカーの昇降のためのステップ装置を設け、そのステップ装置には複数のステップ部材を上下方向に列設した請求項１，２、前記技術的思想（Ａ），（Ｂ）項のうちのいずれか一項に記載の高所作業装置。

（Ｄ）前記ステップ部材は四節リンク機構によって水平位置を保持される前記技術的思想（Ｃ）項に記載の高所作業装置。
（Ｅ）前記作業ゴンドラには、上方へ向かって伸縮可能にした上部サポートジャッキを設けた請求項１，２、前記技術的思想（Ａ）〜（Ｄ）項のうちのいずれか一項に記載の高所作業装置。

（Ｆ）前記高所作業車として、前記通路の内壁面を転動するローラと、内壁面に圧接される下部サポートジャッキと、前記作業ゴンドラの上昇位置においてトンネルの上部のコンクリート面に圧接される上部サポートジャッキとを有するものを用いる請求項３に記載のトンネル内の作業方法。

（Ｇ）前記作業ゴンドラを上昇位置において前記車両走行領域の上方位置の間を跨ぐように展開させる請求項３または技術的思想（Ｆ）項に記載のトンネル内の作業方法。

１０…高所作業車、１１…移動台車、２０…パンタグラフ装置、２４…作業ゴンドラ、２６…下部ステージ、２７…上部ステージ、４０…待機エリア、５１…上部サポートジャッキ、５２…下部サポートジャッキ、５６…ステップ装置、６２…ステップ部材、Ｅ…車両走行領域、１００…トンネル、Ｍ…間隔、Ｗ１…幅、Ｗ２…幅、Ｗ３…幅。

Claims (3)

1. 基台上に作業ゴンドラを昇降可能に設けた高所作業装置であって、
   前記作業ゴンドラを上昇位置において、第１位置と、その第１位置から横方向に突出する第２位置とに配置可能にした高所作業装置。
2. 前記作業ゴンドラを伸縮可能にしたパンタグラフ装置の上端に支持し、そのパンタグラフ装置の幅を前記基台の幅以下にするとともに、前記第１位置における前記作業ゴンドラの幅を前記基台の幅以下にした請求項１に記載の高所作業装置。
3. 昇降可能にした作業ゴンドラを有する高所作業装置を用いてトンネル内壁のコンクリートに対する作業を行うための作業方法において、
   前記高所作業装置として、トンネル内の複数の車両走行領域間の通路内を走行するとともに、作業位置において停止保持される高所作業車を用い、その高所作業車として前記車両走行領域間の間隔より狭い幅のものを用いるトンネル内の作業方法。