JP2592200B2 - シールド工法用資機材の立坑内垂直搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法における
セグメント等の工事用資機材を地上から立坑を経由し、
地下坑内まで自動的に搬送するシールド工法用資機材の
立坑内垂直搬送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のシールド工法においては、セグメ
ント等の工事用資機材は、地上ストックヤードに平積み
または段積みして保管され、必要に応じて作業員がこれ
らの資機材の玉掛けを行い、門型クレーン等にて手動操
作によりストックヤードおよび立坑内を水平鉛直搬送さ
れ、立坑底部にある軌道式搬送台車へ荷降ろしされ、こ
の搬送台車が有人式軌道台車で牽引され、シールド掘削
機本体へ資機材が搬送されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の資機材の搬送方法を用いると、以下のような
問題がある。

【０００４】第１に、地上ストックヤードおよび立坑底
部では、作業員の頭上を門型クレーン等がセグメント等
の工事用資機材を搬送するので、資機材が落下したり、
資機材が作業員と接触したりする危険がある。

【０００５】第２に、クレーン操作員、玉掛け作業員、
クレーン誘導員、軌道台車操作員等、多くの人員を必要
とする。

【０００６】第３に、地上ストックヤードおよび立坑内
の水平鉛直搬送、地下坑内の水平搬送において、それぞ
れ目視による手動操作を行うので作業に熟練を要し、人
為的なミスが起こりやすく作業効率が悪い。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、地上から立坑を経
由して地下坑内まで工事用資機材を搬送する場合におい
て、安全かつ効率的であり、また省力化、省人化を図る
ことのできるシールド工法用資機材の立坑内垂直搬送装
置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、その頂部が地上付近に来るよう立坑内
に立設されたガイドフレームと、前記ガイドフレームに
沿って昇降可能に設けられ地上部および／または立坑底
部で資機材搬送用の台車が乗り入れ可能な搬器と、前記
搬器を自動的に昇降させる昇降装置と、前記搬器に設け
られ資機材を自動的に把持する把持装置と、を具備する
シールド工法用資機材の立坑内垂直搬送装置である。

【０００９】

【作用】本発明では、地上部において、資機材を載荷し
た台車が搬器に乗り込み、把持装置が台車から資機材を
把持する。その後台車は、搬器外に出て、搬器が資機材
を把持した状態でガイドフレームに沿って下降する。立
坑底部にて、搬器に台車が乗り込み、台車に資機材が載
荷される。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１は、地上ストックヤード全体の平面図
である。同図の大略を説明する。１はセグメント等の資
機材を搬入するトラックである。以下、資機材としてセ
グメントを例として取り上げる。搬入用移載装置４は、
トラック１にあるセグメントを搬入用荷受け台３３ａに
移載する。リフタ付き移動台車３９が、搬入用荷受け台
３３ａに載置されたセグメントを搬入専用ライン３４ａ
の各荷受け台３３に搬送する。荷受け台３３は搬入専用
ライン３４ａと搬出専用ライン３４ｂの２列が並列して
設けられる。

【００１２】セグメント移載装置６１は、搬出専用ライ
ン３４ｂの搬出用荷受け台３３ｂにあるセグメント３を
移載台車８３に移載する。移載台車８３は、セグメント
を垂直搬送装置８６に搬送する。

【００１３】なお、図１において、Ｂは立坑を、Ｃはロ
ーディングステーションを表す。

【００１４】図２は、図１のＦ１矢視図、図３は、図１
のＦ２矢視図である。

【００１５】図２、図３に示されるように、トラック１
はセグメント３を搭載している。

【００１６】ここで、搬入用移載装置４の構成について
説明する。

【００１７】地上に立設された架台５上に走行レール７
が設けられる。この走行レール７上に車輪１１によって
走行する走行台車９が設けられる。この走行台車９上に
は横行レール１３が設けられ、この横行レール１３上を
車輪１７で横行可能な横行台車１５が設けられる。走行
レール７と横行レール１３とは直交するように配設され
る。横行台車１５には把持装置１９が設けられる。把持
装置１９は、横行台車１５に旋回可能に設けられた旋回
台２１と、この旋回台２１を旋回させる旋回装置（図示
せず）と、この旋回台２１に設けられたアーム状の爪２
３および旋回台２１を昇降させる昇降装置２５からな
る。爪２３は、図３に示すように旋回台２１を支点とし
て、Ｇ１方向に開閉可能である。この搬入用移載装置４
は自動的に運転が行われる。

【００１８】図４は、荷受け台３３およびリフタ付き移
動台車３９の正面図である。すなわち、図１におけるＦ
３矢視図である。荷受け台３３は、セグメントを２ヵ所
で支える一対の脚３５からなり、１台の荷受け台で１リ
ング（６ピース）分のセグメントを保管する。

【００１９】図１において、荷受け台３３は搬入専用ラ
イン３４ａと、搬出専用ライン３４ｂの２列の構成とな
っており、１列あたりの荷受け台３３の台数、すなわち
セグメントのストレッジ量は、１日分のセグメント施工
量である。搬入専用ライン３４ａ、搬出専用ライン３４
ｂの、各々のラインは１日おきに搬入搬出の用途を交代
して運用される。ここで、搬入専用ライン３４ａとは、
後述するリフタ付き移動台車３９により、搬入用荷受け
台３３ａからセグメント３を受取り、このセグメント３
を保管する荷受け台のラインである。搬出専用ライン３
４ｂとは、リフタ付き移動台車３９により、各荷受け台
３３からセグメント移載装置６１下の荷受け台３３ｂに
セグメント３が搬出される荷受け台のラインである。

【００２０】図５は、リフタ付き移動台車３９の側面図
である。図４、図５に示すように、荷受け台底部には走
行レール３７が設けられる。リフタ付き移動台車３９
は、本体４１に車輪４３が設けられ、この車輪４３は電
動機４５により駆動される。本体４１には、セグメント
３を搭載するリフタ４９が設けられ、このリフタ４９は
油圧ジャッキ４７によりリフトアップ、リフトダウンが
なされる。本体４１には、ケーブルリール５１が搭載さ
れ、外部電源（図示せず）からの給電および地上制御盤
（図示せず）からの制御信号の授受は、このケーブルリ
ール５１およびケーブルを通して行われる。

【００２１】図６は、図１のセグメント移載装置６１お
よび立坑Ｂ付近の詳細図である。図７は、図６のＦ４矢
視図、図８は、図６のＦ５矢視図である。このセグメン
ト移載装置６１は、荷受け台３３ｂにあるセグメント３
を把持装置７５で把持して、移載台車８３に搭載するも
のである。ここで、セグメント移載装置６１の構成につ
いて、図６から図８を用いて説明する。

【００２２】地上に立設された架台６３上に走行レール
６５が設けられる。この走行レール６５上に車輪６９に
よって走行する走行台車６７が設けられる。この走行台
車６７上には横行レール７０が設けられ、この横行レー
ル７０上を車輪７３で横行可能な横行台車７１が設けら
れる。走行レール６５と横行レール７０とは直交するよ
うに配設される。横行台車７１には把持装置７５が設け
られる。把持装置７５は、アーム状の爪８１および爪８
１を昇降させる昇降装置７９とからなる。爪８１は、図
８に示すように水平軸回り、すなわちＧ２方向に開閉可
能である。このセグメント移載装置６１は、自動的に運
転が行われる。

【００２３】図９は、立坑Ｂおよびセグメント移載装置
６１の側面模式図である。図６および図９に示すよう
に、セグメント移載装置６１下方にはレール８５が設け
られ、このレール８５上に移載台車８３が走行可能に設
けられる。この移載台車８３は、セグメント移載装置６
１によって移載されたセグメントを垂直搬送装置８６に
搬送するものである。また、移載台車８３は２両連結と
なっており、移載台車１両につき半リング分のセグメン
トが積載でき、２両連結で１リング分（６ピース）のセ
グメントが積載できる。また、２両連結とすることで仮
設配管等の長尺物も搭載可能である。この移載台車８３
も自動的に運転が行われる。

【００２４】次に、垂直搬送装置８６について説明す
る。立坑内部に鉛直方向にガイドフレーム８７が立設さ
れる。このガイドフレーム８７に沿って昇降可能に搬器
８９が設けられる。この搬器８９上にはレール９１が設
けられている。この搬器８９に把持装置９３が設けられ
る。この把持装置９３は、セグメントを両側から掴むア
ーム状の爪９５と、この爪９５を昇降させてセグメント
の昇降を行う昇降装置９７からなる。本実施例では、把
持装置９３が２台併設されており、各把持装置９３がそ
れぞれ半リング分（３ピース）のセグメントを把持で
き、仮設配管等の長尺物も把持できる。搬器８９は昇降
駆動装置によって昇降され、この昇降駆動装置は、ガイ
ドフレーム８７の頂部に設けられた昇降ウィンチ９９
と、この昇降ウィンチ９９と搬器８９とを結合するワイ
ヤロープ（図示せず）からなる。

【００２５】垂直搬送装置８６は、図９のＨ１にある状
態で移載台車８３からセグメントを受取り、把持装置９
３でセグメントを把持する。そして、この状態で昇降ウ
ィンチ９９が駆動されると、搬器８９が下降して、搬器
８９が図９のＨ２の位置に到達する。この垂直搬送装置
８６も、自動的に運転が行なわれる。

【００２６】図９の１０７は地下坑を表す。地下坑１０
７内にはレール１０１が設けられ、このレール１０１上
を走行する軌道式無人搬送台車１０３が設けられる。図
１０は、軌道式無人搬送台車１０３の側面図である。軌
道式無人搬送台車１０３は、バッテリー駆動台車１０５
と従動台車１０７からなる。バッテリー駆動台車１０５
および従動台車１０７はそれぞれセグメントを半リング
（３ピース）分ずつ搭載可能であり、誘導無線を使用し
た走行全域通信により自動運転がなされる。

【００２７】次に、本実施例におけるセグメントの搬送
手順を説明する。図１に示すように、セグメントを積載
したトラック１は、ストックヤードの所定位置で停止す
る。搬入用移載装置４の走行台車９および横行台車１５
は、走行レール７と横行レール１３上を移動し、横行台
車１５が、トラック１に積載されたセグメントの真上の
位置まで来ると停止する。把持装置１９の旋回装置（図
示せず）により、爪２３がセグメントに対して直角方向
になるように旋回した後、昇降装置２５により爪２３を
セグメント３の下端まで下降させ、予め「開」の状態と
なっている爪２３を「閉」にしてセグメント３を掴む。
前述の位置決めについては、光学的センサ等により自動
的に位置決めを行ったり、遠隔操作により人為的に位置
決めを行ったりする。この位置決め以外の制御は、すべ
て自動的に行われる。

【００２８】爪２３でセグメントを把持すると、昇降装
置２５により爪２３を上昇させ定位置で停止し、また旋
回装置（図示せず）を旋回させて爪２３を定位置に戻
す。そして、横行台車１５および走行台車９は、横行レ
ール１３、走行レール７上を移動し、横行台車１５がロ
ーディングステーションＣの真上の位置まで来ると移動
を停止する。そして、昇降装置２５により爪２３を下降
させて定位置で停止した後、爪２３を「開」にしてセグ
メント３を搬入用荷受け台３３ａに搭載する。

【００２９】このように、搬入用移載装置４により、自
動的にトラック１から搬入用荷受け台３３ａにセグメン
ト３が搬送される。

【００３０】ローディングステーションＣにある搬入用
荷受け台３３ａにセグメント３が移載されると、リフタ
付き移動台車３９は搬入用荷受け台３３ａの下方まで来
て停止し、リフタ４９によりセグメント３をリフトアッ
プする。リフタ付き移動台車３９は、セグメント３をリ
フトアップした状態で、同列の進行方向より（セグメン
ト移載装置６１側）の最も遠い空の荷受け台へ走行し、
停止位置で停止してリフタ４９をリフトダウンし、セグ
メント３を荷受け台３３に移載する。以下、同様の手順
を繰り返してローディングステーションＣにあるセグメ
ントが、セグメント移載装置６１側の荷受け台３３から
順次移載されていく。このようにして、搬入専用ライン
３４ａにセグメントが移載されていく。前述したよう
に、リフタ付き移動台車３９は自動的に運転が行われ
る。

【００３１】セグメント移載装置６１では、横行台車７
１、走行台車６７が、横行レール７０、走行レール６５
上を移動して、横行台車７１が搬出専用ライン３４ｂの
荷受け台３３ｂの上部に来ると停止する。そして、昇降
装置７９により爪８１を下降させ、定位置まで下降する
と、予め「開」の状態となっている爪８１を「閉」にし
て荷受け台３３ｂ上のセグメント３を半リング分（３ピ
ース分）掴む。そして、爪８１を上昇させ、所定位置ま
で来ると停止した後、横行台車７１、走行台車６７が移
動し、横行台車７１が先頭の移載台車８３ａの上部まで
来ると停止する。この状態で爪８１を下降させ、定位置
まで来ると爪８１を「開」にし、掴んだセグメント３を
解放して移載台車８３ａにセグメントを移載する。その
後、爪８１を上昇させ、再度、横行台車７１が荷受け台
３３ｂまで移動して、同様の手順で残りのセグメント３
の半リング分を把持し、後続の移載台車８３ｂへセグメ
ント３を移載する。一方、セグメント３の無くなった荷
受け台３３ｂには、後方の荷受け台からリフタ付き移動
台車３９により、自動的にセグメント３が供給される。
以下、同様の手順を繰り返し、搬出専用ライン３４ｂ
の荷受け台３３からセグメント３を移載台車８３まで搬
送し移載する。このセグメント移載装置６１も自動的に
運転が行われる。

【００３２】一方、垂直搬送装置８６の搬器８９は、図
９のＨ１の位置にあり、搬器８９上のレール９１と、レ
ール８５とが連続した状態になっている。移載台車８３
は、セグメントを移載してレール８５、レール９１上を
自動的に走行し、把持装置９３下方まで来ると停止す
る。

【００３３】この状態で爪９５が下降し、定位置まで来
ると予め「開」の状態となっている爪９５が「閉」とな
り、爪９５により移載台車８３上のセグメント３を掴
む。そして、爪９５を上昇させる。一方、移載台車８３
は、セグメント８３が爪９５によって把持されると、再
びセグメント移載装置６１側に移動し、セグメント移載
装置６１により次のセグメントが搬送されるまで待機す
る。

【００３４】搬器８９は、昇降ウィンチ９９によりガイ
ドフレーム８７に沿って下降し、立坑Ｂの底部で停止
し、軌道式無人搬送台車１０３がセグメント３を取りに
来るまで待機する。

【００３５】空荷の軌道式無人搬送台車１０３は、レー
ル１０１および搬器８９上のレール９１を乗り継いで走
行し、搬器８９内定位置で停止する。搬器８９に搭載さ
れた把持装置９３の爪９５は、セグメント３を把持した
まま下降し、定位置で爪９５を「開」にして掴んだセグ
メント３を解放し、軌道式無人搬送台車１０３にセグメ
ント３を移載する。その後爪９５は上昇し、定位置で停
止する。この垂直搬送装置８６の運転も自動的に行われ
る。

【００３６】軌道式無人搬送台車１０３は、搬器８９上
のレール９１および地下坑１０７内のレール１０１を乗
り継いで、シールド掘削機近傍まで誘導無線を使用した
走行全域通信による自動運転で走行し、セグメント３を
搬送する。

【００３７】一方、空荷となった垂直搬送装置８６は、
昇降ウィンチ９９によりガイドフレーム８７に沿って上
昇し、地上部において前述したのと同様の手順でセグメ
ント３を移載し、立坑Ｂ底部まで搬送する。

【００３８】シールド掘削機近傍で軌道式無人搬送台車
１０３からセグメント３が荷降ろしされると、軌道式無
人搬送台車１０３は再び立坑Ｂの底部へ戻り、前述の動
作を繰り返す。

【００３９】このように本実施例に係る垂直搬送装置に
よれば、地上部から地下坑内までセグメント３を、安全
かつ効率的に、省力化、省人化を図りつつ搬送すること
ができる。

【００４０】なお本実施例では、セグメントの搬送につ
いて述べたが、例えば仮設配管等の他の資材についても
本発明を応用できる。

【００４１】なお本実施例では、搬器８９に締結された
ワイヤロープをガイドフレーム８７先端の昇降ウィンチ
９９で巻き上げているが、ガイドフレーム８７にラック
を取り付け、搬器８９にピニオン付きの駆動装置を搭載
したラックアンドピニオン方式で搬器８９を昇降するよ
うにしてもよい。

【００４２】また、搬器８９に把持装置９３が２台併設
されているが、設置台数については限定されない。すな
わち、搬器８９に把持装置を１台または複数台設置する
ようにしてもよい。

【００４３】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、安全かつ効率的に、また省力化、省人化を図りつ
つ、地上から立坑を経由して地下坑内まで工事用資機材
を搬送することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 地上ストックヤード全体の平面図

【図２】 図１のＦ１矢視図

【図３】 図２のＦ２矢視図

【図４】 図１のＦ３矢視図

【図５】 リフタ付き移動台車３９の側面図

【図６】 図１のセグメント移載装置６１および立坑Ｂ
付近の拡大図

【図７】 図６のＦ４矢視図

【図８】 図６のＦ５矢視図

【図９】 立坑Ｂの側面図

【図１０】 軌道式無人搬送台車１０３の側面図

【符号の説明】

８３………移載台車 ８６………垂直搬送装置 ８７………ガイドフレーム ８９………搬器 ９１………レール ９３………把持装置 ９５………爪 ９７………昇降装置 ９９………昇降ウィンチ １０３………軌道式無人搬送台車

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 橋本 研一 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 青木 省三 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (72)発明者 江森 道雄 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島 建設株式会社 東京支店内 (72)発明者 榎本 誠 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島 建設株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−272399（ＪＰ，Ａ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その頂部が地上付近に来るよう立坑内に
   立設されたガイドフレームと、 前記ガイドフレームに沿って昇降可能に設けられ、地上
   部および／または立坑底部で、資機材搬送用の台車が乗
   り入れ可能な搬器と、 前記搬器を自動的に昇降させる昇降装置と、 前記搬器に設けられ資機材を自動的に把持する把持装置
   と、地下坑内を走行する搬送台車と、 を具備し、 前記把持装置は、地上部で前記台車から資機材を受けと
   って把持し、前記資機材を把持した状態で前記搬器とと
   もに前記ガイドフレームに沿って下降し、前記立坑底部
   で前記搬送台車に前記資機材を引き渡すことを特徴とす
   るシールド工法用資機材の立坑内垂直搬送装置。
2. 【請求項２】 前記昇降装置は、 前記ガイドフレームに設けられた昇降ウィンチと、 前記昇降ウィンチと前記搬器とを結合するワイヤロープ
   と、 を具備する請求項１記載のシールド工法用資機材の立坑
   内垂直搬送装置。
3. 【請求項３】 前記昇降装置は、 前記ガイドフレームに設けられるラックと、 前記搬器に設けられ、前記ラックと歯合するピニオン付
   き駆動装置と、 を具備する請求項１記載のシールド工法用資機材の立坑
   内垂直搬送装置。