JP3339948B2 - 坑内車両の走行安全システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小口径断面のシールド
工事等に際し、坑内を走行して人や資材を搬送する坑内
車両の走行安全システムに関する。

【０００２】

【従来の技術】下水道管や共同溝を地下に構築するシー
ルド工法や推進工法において、掘削土を外部に搬送する
場合、掘削坑内に軌道を敷設し、掘削された土砂を軌道
上の鋼車に積載し、その鋼車をバッテリー車で牽引して
坑外に搬出している。一方、シールド工事が小口径であ
る場合、作業員や工事監理者は前記坑内に敷設された軌
道脇の通路を徒歩で切羽まで往復している。小口径の坑
内、例えば、仕上り口径が小さく１３５０ｍｍの場合の
歩行は、軌条の脇に設けられた通路を腰を屈めて歩行し
ている。

【０００３】他の通行手段としては、本出願人にかかる
特願平３−２８７４５２号に示されている乗用台車装置
が知られている。この乗用台車装置は、シールド機によ
り掘進していくもので、シールド機後方の支援台車が走
行するレールと土砂を搬出する運搬台車が走行するレー
ルを敷設し、さらに運搬台車が走行するレールの下方の
溝部に補助レールを敷設して、同補助レールにバッテリ
ーを搭載した駆動台車を配置するとともに、運搬台車が
走行するレール上に乗用台車を配置している。そして、
補助レール上の駆動台車と係脱可能に連結して走行する
乗用台車に作業員や工事監理者が乗れるようにしたり、
前記運搬台車が走行するレール上に台車のみを配置して
それに乗った人の人力によって走行するようにしてい
る。このような乗用台車や人力で走行する車両の通るレ
ール上には、シールド機により掘削される土砂を搬出す
るための鋼車とそれを牽引するバッテリーカーが配置さ
れ、鋼車は約１時間に１回の割合でシールド先端と搬出
される立坑を往復し、その間に作業員や監理係員が乗用
台車や人力で走行する車両に乗って行き来する。そし
て、鋼車と、乗用台車や人力で走行する車両とが遭遇す
る場合は、鋼車を優先させて走行させるために、乗用台
車や人力車両を本線レールから一時待避するようにして
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】シールド工法における
下水道管や共同溝の構築において、掘進先端に作業員や
監理係員が頻繁に通行している。特に監理係員は掘進の
指導指示、確認と掘進先端に頻繁に往復する。このよう
な場合、坑の管径が１７５０ｍｍ以上の場合は、坑内を
ほぼ正常な姿勢で歩行することができるが、、小口径断
面の管径（１１５０〜１６５０ｍｍ）においては坑内空
間が狭いため作業員や監理係員は首を曲げて歩行する
か、中腰になって歩行するため、長い坑内を姿勢が悪い
まま１〜２ｋｍの長距離を歩行しなければならず、姿勢
の悪さで肉体的に苦痛を強いられた。また、監理係員は
掘削中は頻繁に往復するため、それに多くの時間がかか
り、他の工事監理に支障を来し、係員を増員しなければ
ならない場合があり、また資材の搬送作業も同様に困難
を窮めている。

【０００５】また公知の乗用台車においては、シールド
坑内が比較的余裕があり、枕木とシールドの管底部との
間に空間がないと補助レールを敷設して駆動部を収容す
ることができない。レール上を人力で走行する車両にお
いては、利用者がみずから足で床面を蹴ったり手で坑内
壁面に手を掛けて走行するので、やはり、利用者に肉体
的な負担が強いられるという問題があった。本発明は、
前記従来技術の問題点に鑑みて提案されるもので、その
目的とするところは、管径１１５０〜１６５０ｍｍの小
口径断面の坑内で作業員や監理係員の移動と資材の搬送
を電動車両によって容易かつ迅速に行なえるようにし、
往復に要する時間の短縮によって作業効率を改善し、人
荷の搬送手段の利用者の肉体的苦痛をなくして、労働環
境の向上を計れるようにした坑内車両を提供するもので
ある。また、坑内車両の走行時に鋼車などの車両との衝
突をなくせるようにした走行安全システムを提供するも
のである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成した本発
明は、小口径断面の坑内で、敷設した軌条を移動する坑
内車両によって人員の移動や資材の搬送を行うに際し
て、同一軌条を対向して走行する鋼車などの優先車両と
の正面衝突の防止を図る走行安全システムであって、前
記坑内に沿って適宜間隔で電波受信機と警報器とを一体
として複数配設するとともに、前記電波受信機からの発
信信号に基づき前記警報器をＩＤコントロールにより作
動制御する制御装置を設け、前記坑内を走行する前記優
先車両に電波発信機を装備しておき、前記優先車両の走
行時に前記電波発信機からの発信信号を、前記優先車両
の走行位置付近の前記電波受信機で受信し、前記発信信
号を受信した前記電波受信機から発する信号を前記制御
装置で受信し、前記制御装置が、走行している前記坑内
車両の所定間隔前進側の前記警報器を作動させて、前記
坑内車両に、前記優先車両との前記正面衝突を回避させ
るべく、前記優先車両が近づいていることを知らせるこ
とを特徴とする。

【０００７】上記本発明の坑内車両の走行安全システム
には、以下に示す構成の本発明の坑内車両を使用するこ
とができる。すなわち、坑内車両は、一人乗り用であっ
て、車体に軌条を回転移動する主車輪と従車輪を設け、
主車輪はモータと減速機を備えた駆動装置に連結し、主
車輪にその回転を制動するブレーキ装置を設け、前記車
体に前記モータに電流を供給するバッテリーと駆動装置
の駆動状態を操作する操作盤を搭載し、車体の上面に駆
動装置とバッテリーと操作盤の上面以外とを覆う形状で
あって、腰掛け部を有するカバーを設けた構成とするこ
とができる。また、前記車体の前後に衝突緩衝用のバン
パーと、手摺を設けるようにしてもよい。

【０００８】

【作用】上記の坑内車両は、車体にバッテリーを搭載し
て、電動主車輪を駆動装置で駆動できるようにしている
ので、操作盤の電源スイッチとスピード調整ダイヤルと
非常停止スイッチにより発進と非常停止ができ、ブレー
キ装置によって停車時にはブレーキを掛けて暴走を防止
する。カバーは腰掛け部を有しており、そこに腰掛けて
操作盤の操作をすることができる。このため坑内車両を
坑内に敷設されているレールに沿って運転することがで
き、監理係員などは腰掛けた低い姿勢状態で目的地へ到
達することができ、往復時間を大幅に短縮でき、また屈
んで歩行する必要がないので身体の苦痛が軽減される。
坑内車両の重量はバッテリーが主なもので、車体のフレ
ームは軽量なアルミフレームを使用し、車輪は硬質樹脂
製とし、カバーはプラスチック製として軽量化を計るこ
とにより、坑内軌条上で他の車両と遭遇したときに、軌
条の脇に、使用者は当該坑内車両を移動して、他の車両
の通過後、再び軌条に戻して走行させることができる。
また、車体の前後に衝突緩衝用のバンパーと手摺を設け
ているので、不慮の衝突時にはバンパーが衝撃を緩衝し
て乗用車は保護され、前部のバンパーは足止めになる。
手摺は、坑内軌条の上で他の車両と遭遇したときに、坑
内車両を軌条の脇へ移すときの把手となり移動に便利で
ある。

【０００９】坑内車両の走行安全システムでは、坑内に
適宜間隔で電波受信機と警報器とを一組にして設置し、
鋼車などの優先車両の走行時に優先車両に装備した電波
発信機の発信信号を車両走行位置付近の前記電波受信機
が受信し、その電波受信機からの発信信号を受けた制御
装置が、走行している坑内車両の所定間隔前進側の前記
警報器を作動するようにしている。このため、走行して
いる坑内車両の進行方向に適宜長さ離れた位置の警報器
を順次作動して、同一軌条を利用して対向して移動中の
坑内車両の利用者は優先車両が近付いていることを知っ
て、坑内車両を軌条の脇に待避させ、通過後に再び坑内
車両を軌条に復帰させて走行を再開し、目的地に到達す
ることができる。

【００１０】

【実施例】本発明の坑内車両の実施例を図１、２により
説明する。本発明の坑内車両Ａは、シールド工法におけ
る坑内に設けられた軌条（レール）を走行するものであ
り、特に小口径断面のシールド工事の坑内を作業員や監
理係員が作業現場に行ったり監理係員が作業の指示、確
認、点検等のためシールド坑内を移動するための一人乗
り用の車両である。そして、走行中に他の車両と遭遇し
た場合は、坑内車両Ａを軌条の脇に待避させ、通過後に
復帰させて走行を再開し、目的地へ走行できるようにし
たものである。

【００１１】坑内車両Ａの車体ａは前記した小口径断面
に敷設された軌条５０を走行するもので、車体ａの大き
さはおよそ車幅は５５０ｍｍ、車長は７００ｍｍで、車
体ａの前後に車輪を設けている。例えば前輪は従動車１
ａとし、後輪を主車輪１とし、主車輪１は車軸２を介し
て電動モータ３と減速機４とからなる駆動装置ｂに連結
され、電動モータ３が後記するバッテリーｃから電気を
受けて回転駆動されるようになっている。主車輪１はブ
レーキｄにより制動されるようになっており、ブレーキ
ｄは公知のブロックブレーキであって、駆動主軸にブレ
ーキ輪を設けて、ブレーキブロックをブレーキハンドル
１０によってブレーキ輪に半径方向に押し付けその摩擦
で制動するようになっている。坑内車両Ａは、それを容
易に軌条の脇に出したり、戻したりできるようにするた
め軽量に形成されており、車体ａのフレームは軽量なア
ルミフレームを使用し、各車輪は硬質樹脂製であり、後
記するカバー４０はプラスチック製にされている。

【００１２】車体ａの中央部に前記電動モータ３の電源
バッテリーｃが搭載されるとともに、後部に前記駆動装
置ｂの操作盤ｅが設置され、バッテリーｃは電動モータ
３と操作盤ｅに導線を介して接続されている。なおバッ
テリーは約４時間の走行時間分の電気量が蓄電され、随
時交換して使用する。操作盤ｅには、電源をＯＮ、ＯＦ
Ｆするスイッチ２０と、速度を調整するダイヤル２１と
非常停止スイッチ２２が設けられおり、坑内車両Ａの使
用時にスイッチ２０で電源を入れて走行時に調整ダイヤ
ル２１によって速度を加減し、緊急時には非常停止スイ
ッチ２２により緊急停止できるようになっている。また
車体ａの上面に、駆動装置ｂとバッテリーｃと操作盤ｅ
の上面以外とを覆う形状のカバー４０が設けられ、カバ
ー４０の開口から操作盤ｅの電源スイッチ２０、ダイヤ
ル２１、非常停止スイッチ２２が露出しており、同様に
ブレーキｄのハンドル１０も露出している。カバー４０
は平断面形が略Ｔ字形であり、後部上面に使用者の腰掛
け部４２が設けられている。

【００１３】車体ａの前後に衝突緩衝用のバンパー３
０、３１とパイプ製の手摺３２、３３が設けられ、前バ
ンパー３０は衝突を緩衝するとともに、急停止の場合に
利用者の前方への足止めとして機能し、手摺３２、３３
は坑内軌条上で他の車両と遭遇したときに本坑内車両Ａ
を軌条の外に移動するときの把手として機能する。また
バンパー３０、３１には、蛍光板３５が設けてあり、他
の車両からの照明光などにより蛍光して注意させること
ができるようになっている。

【００１４】次に上記坑内車両Ａが、シールド工事にお
ける小口径断面の坑内Ｐで使用される場合の坑内車両の
走行安全システムを図３〜７により説明する。図３、４
に示すように小口径断面の坑内Ｐには掘削土砂や資材を
搬送するために坑内に軌条５０が敷設され、軌条５０の
脇には人が通る通路５２が設けてある。使用者は、軌条
５０上に坑内車両Ａを載せて走行するもので、坑内車両
Ａの腰掛け部４２に作業員Ｍが腰掛けて運転して移動す
ることができる。この坑内Ｐには図６に示すように、掘
削土砂や資材を搬送するための鋼車６５がバッテリカー
６４で牽引されて、掘削の先端から立坑ｋの下端まで約
１時間に１回程度往復されている。

【００１５】そこで、本坑内車両Ａが作業員や監理係員
Ｍを乗せて坑内軌条上で他の車両と遭遇したとき、他の
車両を優先的に通すために、本坑内車両Ａは図５に示す
ように軌条５０から脇へ待避しなければならない。また
本坑内車両Ａと鋼車６５が何時どこで遭遇するかわから
ないので、図７に示す系統図の走行安全システムを適用
している。すなわち図６に示すように立坑ｋの下端から
掘削先端に続く坑内Ｐに、適宜間隔（例えば１００ｍ）
で電波受信機６０と警報灯、ブザーなどの警報器６２と
を一組として順次設置し、各電波受信機６０と各警報器
６２とをＩＤコントロールするような制御装置６３に接
続し、制御装置６３は電波受信機６０からの信号を受け
て警報器６２の作動を制御できるようになっている。ま
た坑内Ｐを走行する他の車両６６には電波発信機６１を
装備し、電波発信機６１からの信号を走行車両６６に近
い位置の前記電波受信機６０が受信して、応答信号を制
御装置６３に送信するようになっている。

【００１６】上記の電波受信機６０と警報器６２とが設
けてある坑内Ｐを、電波発信機６１を装備した他の車両
６６（バッテリーカー６４が鋼車６５を牽引している）
が走行する場合、その車両の電波発信機６１からの電波
をその付近の電波受信機６０が受信し、電波受信機６０
は制御装置６３に信号を送信する。制御装置６３は他の
車両６６の通過地点より所定間隔前進側の例えば２箇所
の警報器６２を作動し、車両６６の走行に伴い順次先の
警報器６２を作動する。このため車両６６の前進側を前
記坑内車両Ａで移動している人は他の車両６６が近づい
ていることを知ることができ、軌条５０から坑内車両Ａ
を外して待避させ、他の車両６６を優先的に通過させた
後に、坑内車両Ａを軌条５０の上に戻し、走行を再開し
て目的地まで到達することができる。

【００１７】例えば、他の車両が時速６ｋｍ／ｈとする
と、毎分１００ｍ進み、警報器６２ａ、６２ｂが作動す
ると２００ｍ前方に他の車両６６が来ていることがわか
り、その間２分の間に坑内車両Ａを待避して通過を待て
ばよい。なお警報器６２は作動の後、他の車両６６の通
過でその位置の電波受信機６０が車両６６の電波発信機
６１からの信号を受け、受信信号が制御装置６３に送信
されることにより作動が停止されるようになっている。
上記のように、坑内車両Ａの走行安全システムにより、
延長が１０００〜２０００ｍに及ぶ小口径断面のシール
ド工事の坑内Ｐを作業員や監理係員が作業現場を移動し
たり、監理係員が作業の指示確認、点検等のためシール
ド坑内を移動するのが迅速かつ安全に行なわれる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の坑内車両の走行安全システムで
は、坑内に適宜間隔で電波受信機と警報器とが一体とな
って配設され、電波受信機により受信された信号が制御
装置に送信されるようにし、坑内を走行する他の車両に
電波発信機を装備しているので、他の車両に対向して走
行する坑内車両を運転する人に事前に警報器を作動させ
て対向車の前進を知らせることができ、坑内車両を軌条
から脇に待避させて通過後に再び軌条に戻して安全に走
行することができる。また、本発明の坑内車両を用いれ
ば、シールド坑内に敷設された軌条を走行車体に駆動す
る主車輪と従車輪とを備え、駆動車輪を制御するブレー
キを設けて前記走行車体に駆動装置を操作する操作盤を
搭載し、前記駆動装置とバッテリーと操作盤を覆って腰
掛け部を有するカバーを設けているので、小口径断面の
シールド坑内を作業員や監理係員は坑内車両に腰掛けた
まま移動でき、従来のように腰を屈めて行くことはなく
苦痛から開放される。また、移動時間が大幅に短縮され
て作業効率をあげることができ、この坑内車両に運搬台
車を連結して資材をも搬送することができ、搬送効率が
良くなる。また、走行車体の前後に衝突緩衝用に設けた
バンパーにより、不意の衝突時には衝撃を緩衝でき、車
体に設けた手摺を坑内車両の待避の際に両手で持って軌
条脇の通路に待避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の坑内車両の外観斜視図である。

【図２】本発明の坑内車両のカバーを外した状態の斜視
図である。

【図３】坑内車両に人が乗って使用している状態の断面
図である。

【図４】図３の側面図である。

【図５】坑内車両を坑内の軌条の外側に待避させた状態
の説明図である。

【図６】電波発信機と警報器を配置した坑内を、他の車
両が走行する状態の説明図である。

【図７】車両走行安全システムの系統図である。

【符号の説明】

Ａ 坑内車両 ａ 車体 ｂ 駆動装置 ｃ バッテリー ３０ バンパー ４０ カバー ６０ 電波受信機 ６１ 電波発信機 ６２ 警報器 ６３ 制御装置 ６６ 他の車両

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B61D 15/00 B61B 13/10 B61D 15/12 G05D 1/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小口径断面の坑内で、敷設した軌条を移
   動する坑内車両によって人員の移動や資材の搬送を行う
   に際して、同一軌条を対向して走行する鋼車などの優先
   車両との正面衝突の防止を図る走行安全システムであっ
   て、 前記 坑内に沿って適宜間隔で電波受信機と警報器とを一
   体として複数配設するとともに、前記 電波受信機からの発信信号に基づき前記警報器をＩ
   Ｄコントロールにより作動制御する制御装置を設け、前記 坑内を走行する前記優先車両に電波発信機を装備し
   ておき、前記優先 車両の走行時に前記電波発信機からの発信信号
   を、前記優先車両の走行位置付近の前記電波受信機で受
   信し、前記発信信号を受信した前記 電波受信機から発する信号
   を前記制御装置で受信し、 前記制御装置が、 走行している前記坑内車両の所定間隔
   前進側の前記警報器を作動させて、前記坑内車両に、前記優先車両との前記正面衝突を回避
   させるべく、前記優先 車両が近づいていることを知らせ
   ることを特徴とする坑内車両の走行安全システム。
2. 【請求項２】 請求項１記載の坑内車両の走行安全シス
   テムにおいて、 前記坑内車両は、 坑内に敷設された軌条を走行する一人
   乗り用の車両であって、車体に軌条を回転移動する主車
   輪と従車輪を設け、主車輪はモータと減速機を備えた駆
   動装置に連結され、主車輪にはその回転を制動するブレ
   ーキ装置を設け、前記車体に前記モータに電流を供給す
   るバッテリーと駆動装置の駆動状態を操作する操作盤を
   搭載し、車体の上面に駆動装置とバッテリーと操作盤の
   上面以外とを覆う形状であって、腰掛け部を有するカバ
   ーを設けたことを特徴とする坑内車両の走行安全システ
   ム。
3. 【請求項３】 請求項２記載の坑内車両の走行安全シス
   テムにおいて、 前記坑内車両の 車体の前後に衝突緩衝用のバンパーと手
   摺を設けたことを特徴とする坑内車両の走行安全システ
   ム。