JP2840988B2 - シールド工事用資材の搬送方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド工事において
セグメント等の資材を貯蔵場所からシールド機まで搬送
するための方法、およびそのための装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は先に、セグメント等のシール
ド工事用資材を地上からシールド機付近まで自動的に搬
送するための自動資材搬送システムを開発し、提供した
(特願平１−１１６４４号)。これは、図１６に概要を示
すように、いわゆる自動ラック倉庫形式の資材貯蔵倉庫
１を地上に設けるとともに、立坑２内に垂直搬送機３を
設け、倉庫１と垂直搬送機３の上部および垂直搬送機３
の下部とシールド機４とを連絡する軌道５,５を設けて
その軌道５,５を搬送用台車６(図示例のものでは２両編
成とされている)が自走するようになし、かつ、倉庫１
にストックされていた資材７を台車６に積み込むための
移載装置８、シールド機４の近傍まで搬送されてきた資
材７を台車６から降ろすための移載装置９を具備したも
のであって、倉庫１にストックしておいたいずれかの資
材７を選択して移載装置８により台車６上に積み込み、
その台車６を走行させて垂直搬送機３に搭乗させ、垂直
搬送機３により資材７を台車６ごと立坑２の底部に降ろ
し、次いで、台車６をトンネル内においてシールド機４
付近まで走行させ、移載装置９により資材７を台車６か
ら降ろすというものである。そして、倉庫１における資
材７の在庫管理、台車６の走行、垂直搬送機３や移載装
置８,９の作動等のすべてを中央監視装置によりコント
ロールすることにより、セグメント等の資材７の貯蔵お
よび搬送に係わる作業の完全自動化を実現したものであ
る。

【０００３】上記のシステムによれば、セグメント等の
資材７を倉庫１において貯蔵するので、それらを地上に
野積み状態で貯蔵していた従来の場合に比して敷地面積
を十分に節約できるが、都市部においては倉庫１を設置
するための敷地すらも確保し難い場合がある。そこで本
出願人は、より一層の省スペース化を実現し得るシステ
ムをさらに開発し、提供した(特願平２−１８４４７９
号)。

【０００４】これは、図１７〜図１９に示すように、上
記のシステムにおいて地上に設けられていた資材貯蔵倉
庫１に代えて立坑２内にストックラック２０,２０を設
け、それらストックラック２０,２０への資材７の収納
およびそこからの取り出しを、立坑２内に設けた積込装
置３０により行うようにしたものである。その積込装置
３０は、サイドフレーム３１,３１に案内されて荷台３
２が昇降するように構成されており、その荷台３２に
は、資材７をこの荷台３２とストックラック２０との間
にわたって受け渡すための移載装置(図示略)が搭載され
ている。また、ストックラック２０,２０は資材７を収
納し得る棚が上下に多段に設けられたもので、それらス
トックラック２０,２０は図１８に示されるように上記
積込装置３０の昇降路の両側に対向配置されたものとな
っている。そして、立坑２底部から掘削されたトンネル
内をシールド機４に向かって台車６,６が軌道５上を自
走可能に設けられており、ストックラック２０,２０に
貯蔵されていた資材７を積込装置３０によって台車６,
６に積み込んだ後、台車６,６を自走させて資材７をシ
ールド機４の近傍まで搬送し、そこで図示を略した移載
装置によって資材を降ろすようになっている。

【０００５】上記のシステムでは、地上には立坑２の断
面積相当分の敷地があれば十分であってより一層の省ス
ペース化を実現でき、このため都市部のように敷地面積
が十分に確保できないような場合にも採用し得るもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図１７〜図
１９に示した上記の自動資材搬送システムにおいては、
２両編成の台車を用いるようにしたが、これは、一度に
多数の資材７たとえば複数リング分のセグメントを搬送
するためであり、搬送効率をさらに高めるためにさらに
多数両編成の台車を用いることも考えられている。

【０００７】すなわち、たとえば、m個のセグメントを
１組としてストックラック２０の各収納棚に収納してそ
れをそのまま１台の台車６に積み込むようにし、そのm
個のセグメントがn組で１リング分を構成する場合、つ
まり、１リングが(m×n)個のセグメントにより構成され
る場合において、Ｐリング分のセグメントを一度に搬送
するためには台車６の所要台数は(Ｐ×n)台となる。よ
り具体的に一例を上げれば、３個(m＝３)のセグメント
を１組として取り扱い、それが２組(n＝２)で１リング
を構成する場合において、リング２つ分(Ｐ＝２)のセグ
メントを一度に搬送するためには、一度に４組１２個の
セグメントを搬送する必要があり、そのための台車６の
所要台数は４台となり４両編成の台車を用いる必要があ
る。

【０００８】ところが、上記のように台車６を連結して
用いる場合、上記システムにおける積込装置３０では、
図１７に示されているように、後部側の台車６Ａにはセ
グメントを直接的に積み込むことはできるが、前部側の
台車６Ｂはストックラック２０の直下には位置し得ない
のでその台車６Ａにはセグメントを直接的に積み込むこ
とができないものである。このため、ストックラック２
０から取り出したセグメントを前部側の台車６Ｂに積み
込むためにたとえばスタッカクレーンのような他の積込
手段を併用することが考えられているが、そのための設
置スペースを立坑２の底部に確保することは通常困難で
あり、また、積込作業の自動化が著しく困難になってし
まうので好ましいことではない。なお、前部側の台車６
Ｂもストックラック２０の直下に位置し得るように、ス
トックラック２０の後方側に台車６Ａの退避し得るスペ
ースを確保しておけば良いのであるが、そのようなこと
は、台車が２両編成程度の場合には可能ではあってもさ
らに多数両編成とされた場合には立坑２の底面積が徒に
大きくなってしまい、現実的ではない。

【０００９】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
で、上記のような自動資材搬送システムにおける複数両
編成の台車に対して、複数の資材を積み込んで搬送する
ための方法とそのための装置を提供することを目的とし
ている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、立坑
の底部からシールド機を前進させていってトンネルを掘
削するシールド工事においてセグメント等の資材をシー
ルド機まで搬送するに当たり、立坑内に設けたストック
ラックに多数の資材を収納しておいて、そのストックラ
ックから複数の資材を取り出してトンネル内を走行する
複数両編成の台車に積み込み、その台車をシールド機に
向けて走行させることで複数の資材を一度に搬送するよ
うになし、前記ストックラックから複数の資材を取り出
して台車に積み込むに際しては、まず、いずれかの台車
をストックラックの下部に設定された積込位置に停止さ
せた状態でその台車に最初の資材を積み込み、次いで、
積込位置より台車の走行方向前方に設定された積替位置
まで台車全体を前進させて停止させ、そこで資材を持ち
上げて保持するとともに台車全体を移動させて停止させ
て持ち上げていた資材を降下させることによりその資材
を他の台車に積み替え、しかる後に、台車全体を後退さ
せて新たな資材を先の台車にさらに積み込むことを特徴
とするものである。

【００１１】また、請求項２の発明は、請求項１に記載
の方法を実施するための装置であって、前記立坑内に設
けられて多数の資材を収納し得るストックラックと、複
数の資材が積み込まれてトンネル内を走行する複数両編
成の台車と、前記ストックラックに収納されている資材
をそこから取り出して前記積込位置に停止している台車
に積み込むための積込装置と、前記積替位置に配置され
ていてこの積替位置に移動してきた台車に積み込まれて
いた資材を持ち上げて保持する積替装置とを具備してな
ることを特徴とするものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明方法の一実施例を図１〜図６を
参照して説明する。これらの図は、図１７〜図１９に示
した自動資材搬送システムにおいて、ストックラック２
０に収納されていた資材７(セグメント)を２両編成の台
車６Ａ,６Ｂに積み込む場合の作業手順を模式的に示す
ものであるが、その実施のために、立坑２の底部には予
め積替装置４０を配置しておく。その積替装置４０は、
図７〜図８に示すように台車６Ａ,６Ｂの走行路の両側
に対抗配置された対のリフタ４１,４１からなるもの
で、それらリフタ４１,４１により台車６Ａ,６Ｂに積み
込まれていた資材７を持ち上げて保持するようにしたも
のである。なお、それらリフタ４１,４１の間を台車６
Ａ,６Ｂが通過できるようにしておく必要がある。

【００１３】上記の積替装置４０を付加した資材搬送シ
ステムにおいて２両編成の台車６Ａ,６Ｂに資材を積み
込むには、まず、図１に示すように、後部側の台車６Ａ
を積込位置すなわちストックラック２０の直下となる位
置に停止させ、その状態で図２に示すように積込装置３
０により台車６Ａに最初の資材７を積み込む。

【００１４】次に台車全体を前進させて、図３に示すよ
うに台車６Ａを積替位置すなわち上記の積替装置４０の
位置に停止させる。そして、図４に示すように積替装置
４０の各リフタ４１を作動させて台車６Ａに積み込まれ
ていた資材７を持ち上げて保持する。

【００１５】続いて、前側の台車６Ｂが積替装置４０の
位置となるまで台車全体を後退させてそこで停止させ、
積替装置４０を作動させて保持していた資材７を降下さ
せることにより、図５に示すようにその資材を台車６Ｂ
に積み込む。

【００１６】これにより、台車６Ａに積み込まれていた
資材７は台車６Ｂに積み替えられたので、台車全体を再
び後退させて台車６Ａを積込位置に位置させ、その台車
に新たな資材７を積み込む。これにより、図６に示すよ
うに双方の台車６Ａ,６Ｂに資材７,７が積み込まれたの
で、台車全体をシールド機４に向けて走行させれば良
い。

【００１７】以上の手順によれば、台車全体を前後進さ
せながら積替装置４０を作動させることのみで、全ての
台車に極めて容易に資材７に積み込むことができるもの
である。そして、積替装置４０は走行路の両側に対のリ
フタ４１を固定的に設けるのみの構成であり、その作動
は台車の前後進との関連において容易に制御することが
できるから、スタッカクレーン等の積込手段を設ける場
合のようにそのための設置スペースを確保するような必
要がなく、また、自動化が困難となってしまうようなこ
とがない。

【００１８】以上は、台車が２両編成の場合の手順であ
るが、同様の手順を繰り返すことによってさらに多数両
編成の場合にも適用することができるものであり、図９
〜図１５に５両編成の台車６Ａ〜６Ｅに適用する場合の
手順の例を示す。なお、以下の手順は、図９に示される
ようにストックラック２０の後方に台車１台分の退避ス
ペースが確保され、ストックラック２０からの資材７を
積込装置３０によって最後部から２番目の台車６Ｂに直
接的に積み込むようにした場合の例である。

【００１９】この場合、図１０に示すように最初の資材
７を最後部から２番目の台車６Ｂに積み込んだら、台車
全体を前進させて図１１に示すようにその台車６Ｂを積
替装置４０の位置に導き、積替装置４０によりその資材
７を持ち上げて保持した後に、図１２に示すように台車
全体をさらに前進させて最後部の台車６Ａを積替装置４
０の位置となし、持ち上げていた資材７を降下させて図
１３に示すようにその資材を台車６Ａに積み替える。次
に、台車全体を後退させて台車６Ｂを再び積込位置に導
き、その台車６Ｂに図１４に示すように新たな資材７を
積み込み、以下、同様にして、資材７を台車６Ｂに積み
込んでは前部側の台車６Ｅ,６Ｄ,６Ｃに順次積み替えて
いくことにより、図１５に示すように最終的には全ての
台車６Ａ〜６Ｅに資材７を積み込むことができる。

【００２０】なお、この場合、ストックラックの後方に
台車の退避スペースが全く確保できない場合には、最後
部の台車６Ａに積込装置３０により資材を直接的に積み
込むようにすれば良いし、逆に退避スペースが十分に確
保される場合には前部側の任意の台車に資材を直接的に
積み込むようにしても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上で詳細に説明したように、請求項１
に記載の発明は、いずれかの台車に最初の資材を積み込
んだ後、台車全体を前進させて積替位置に停止させ、そ
こで資材を持ち上げて保持して台車全体を移動させるこ
とによってその資材を他の台車に積み替え、しかる後
に、台車全体を後退させて新たな資材をさらに積み込む
ようにしたので、全ての台車に極めて容易にしかも自動
的に資材を積み込むことができるとともに、スタッカク
レーン等の積込手段を用いる場合のように格別の設置ス
ペースを確保するような必要がなく、また、自動化が困
難となってしまうようなことがない。

【００２２】また、請求項２に記載の発明は、立坑内に
設けられて多数の資材を収納し得るストックラックと、
複数の資材が積み込まれてトンネル内を走行する複数両
編成の台車と、前記ストックラックに収納されている資
材をそこから取り出して前記積込位置に停止している台
車に積み込むための積込装置と、前記積替位置に配置さ
れていてこの積替位置に移動してきた台車に積み込まれ
ていた資材を持ち上げて保持する積替装置とを具備して
なるものであるから、積替装置により資材を持ち上げて
保持することのみで容易に積替を行うことができ、上記
方法を実施するための装置として好適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一実施例の手順を示す図である。

【図２】本発明方法の一実施例の手順を示す図である。

【図３】本発明方法の一実施例の手順を示す図である。

【図４】本発明方法の一実施例の手順を示す図である。

【図５】本発明方法の一実施例の手順を示す図である。

【図６】本発明方法の一実施例の手順を示す図である。

【図７】積替装置の一例を示す図である。

【図８】積替装置の一例を示す図である。

【図９】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１０】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１１】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１２】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１３】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１４】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１５】本発明方法の他の実施例の手順を示す図であ
る。

【図１６】自動資材搬送システムの一例を示す図であ
る。

【図１７】自動資材搬送システムの他の例を示す側面図
である。

【図１８】同システムの正面図である。

【図１９】同システムの平面図である。

【符号の説明】

２ 立坑 ４ シールド機 ６,６Ａ,６Ｂ,６Ｃ,６Ｄ,６Ｅ 台車 ７ 資材 ２０ ストックラック ３０ 積込装置 ４０ 積替装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) E21D 11/40 E21F 13/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 立坑の底部からシールド機を前進させて
   いってトンネルを掘削するシールド工事においてセグメ
   ント等の資材をシールド機まで搬送するに当たり、立坑
   内に設けたストックラックに多数の資材を収納しておい
   て、そのストックラックから複数の資材を取り出してト
   ンネル内を走行する複数両編成の台車に積み込み、その
   台車をシールド機に向けて走行させることで複数の資材
   を一度に搬送するようになし、前記ストックラックから
   複数の資材を取り出して台車に積み込むに際しては、ま
   ず、いずれかの台車をストックラックの下部に設定され
   た積込位置に停止させた状態でその台車に最初の資材を
   積み込み、次いで、積込位置より台車の走行方向前方に
   設定された積替位置まで台車全体を前進させて停止さ
   せ、そこで資材を持ち上げて保持するとともに台車全体
   を移動させて停止させて持ち上げていた資材を降下させ
   ることによりその資材を他の台車に積み替え、しかる後
   に、台車全体を後退させて新たな資材を先の台車にさら
   に積み込むことを特徴とするシールド工事用資材の搬送
   方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の方法を実施するための
   装置であって、前記立坑内に設けられて多数の資材を収
   納し得るストックラックと、複数の資材が積み込まれて
   トンネル内を走行する複数両編成の台車と、前記ストッ
   クラックに収納されている資材をそこから取り出して前
   記積込位置に停止している台車に積み込むための積込装
   置と、前記積替位置に配置されていてこの積替位置に移
   動してきた台車に積み込まれていた資材を持ち上げて保
   持する積替装置とを具備してなることを特徴とするシー
   ルド工事用資材の搬送装置。