JP3385085B2 - 小口径坑内の搬送装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、小口径断面のシールド
工事などにおける坑内を、人を乗せて走行できるように
するとともに、搬送台車を牽引できるようにし、坑内で
の向きの反転を容易にできるようにした小口径坑内の搬
送装置に関する。

【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、一輪車やキャスター台車を用いて人力によった
り、あるいは坑内にレールを敷き、トロッコで土砂を搬
送することが行なわれている。また工事中の小口径の坑
内を作業員や監理係員が移動するための交通手段はな
く、長さ１〜２ｋｍの坑内を姿勢を低くして徒歩で移動
している。最近では歩行困難な人のため、１人を載せて
移動できる超小型の電動車が使用されている。この種の
電動車は、バッテリーを載せるとともに背もたれを有す
る座席を設けた車体と、車体の後部に連結され２輪の後
輪を有する後輪部と、車体の前部に連結され１つの前輪
とハンドルを有する舵取部とからなり、それら３つに分
割できるとともに、組立て可能に構成されている。この
種の電動車は、高さ及び長さがともに大きく、小口径の
坑内ではその走行運転や、反転ができないために坑内で
は利用されていない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来、シールド工法や
推進工法における坑内を作業員や監理係員が移動する場
合は、交通機関がないために移動は徒歩によっている
が、長い距離を移動する場合は時間を要すとともに、例
えば口径1150〜 1650mm の狭い坑内を移動するには首や
腰を曲げなければならず、移動が容易ではなかった。ま
た、そのような坑内に従来の分割式の超小型電動車を搬
入して使用しようとしても、従来の電動車は高さと長さ
が大きいために、運転、反転ができず、小口径の坑内で
の使用ができない。また、坑内は断面円形のために、３
輪式の電動車を搬入した場合、坑内の底面中央が低くな
っているために電動車の前輪が後輪に対して低くなり、
運転操作が不安定であるとともに、乗り心地の悪いもの
であった。そこで本発明は、分割式の坑内電動車をその
高さ及び長さをより小さく形成するとともに、ターンテ
ーブルを適所に配置して坑内電動車の向きの反転を容易
にし、坑内電動車に搬送台車を連結できるようにして人
荷の搬送を容易にし、さらに３輪式電動車の前輪の高さ
及び搬送台車の一部の車輪の高さを調節できるようにし
て、断面円形の坑内でも容易に運転できるようにするこ
とを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するため、坑内電動車と、坑内電動車に取外し可能に連
結される搬送台車と、ターンテーブルとからなる小口径
内の搬送装置を提供するものである。坑内電動車は、バ
ッテリーを搭載するとともに１つの座席部を有する車体
と、車体の後部に取外し可能に連結されるとともに電動
モータを備えた駆動装置により駆動される後輪部と、車
体の前部に取外し可能に連結されるとともに１つの前輪
を有する舵取部と、からなる。またターンテーブルは、
平板の中央部に設けた略鉛直方向の軸の回りに回転盤が
回転可能に設けられており、小口径の坑内において、坑
内電動車をターンテーブル上で１８０度回転させて向き
を変えられるようにした。搬送台車は荷台下部の前後の
中央部に車輪が設けられるとともに、荷台下部の前後中
間位置の両側に車輪が設けられている。また、坑内電動
車の舵取部の車輪が高さ調整可能に構成され、搬送台車
の前後位置の各車輪が高さ調整可能に構成されている。

【０００５】

【作用】上記の坑内電動車は、車体と後輪部と舵取部と
に分割できるので、坑内に続くマンホールから容易に出
し入れすることができる。坑内で車体後部に後輪部を取
付け、車体の前部に舵取部を連結することにより坑内電
動車を走行可能な状態にする。また坑内における立坑や
マンホールの下部位置と掘削先端位置とにそれぞれター
ンテーブルを配置する。その状態で坑内電動車に人が乗
り運転して移動し、坑内の端部位置で坑内電動車はター
ンテーブル上に乗り、回転盤を反回転させることにより
電動車の向きを反転し、再び坑内を戻ることができる。
坑内電動車に搬送台車を連結して牽引している場合は、
ターンテーブル位置で坑内電動車と搬送台車との連結を
外し、坑内電動車のみを反転さて搬送台車に連結させれ
ば坑内を搬送台車とともに戻ることができる。坑内は、
断面円形であって底面中央部は低くなっているが、それ
に対応するように坑内電動車の前輪の高さ、及び搬送台
車の前後の車輪の高さを調整をして、３輪式の電動車及
び搬送台車を水平状態にすることができ、坑内電動車の
運転は容易であるとともに搬送台車を安定した状態で牽
引することがができる。

【０００６】

【実施例】シールド工法や推進工法による工事は、図１
に示すように立坑ａから隣の立坑内を貫通して管ｂを構
築し、中間にマンホールｄを設けて、点検、パトロール
等の維持管理が行なわれるようになっている。この管構
築が、最近では延長が１〜２ｋｍと長く、また管径が様
々なものが施工されることが多くなっている。本発明
は、前記のような工法の実施において、特に小口径断面
の管径における坑内ｅでの作業員や監理係員の通行や資
材の搬送に適用する搬送装置である。その搬送装置は、
坑内電動車ｇとターンテーブルｆとからなり、坑内ｅで
坑内電動車ｇが移動してターンテーブルｆの配置位置で
坑内電動車ｇが向きを反転できるようにしている。また
坑内電動車ｇには、搬送台車ｈを連結して牽引できるよ
うにしており、搬送台車ｈに掘削のための資材などを載
せて搬送できるようにしている。

【０００７】初めに坑内電動車の実施例を図２、３によ
り説明する。坑内電動車ｇは、バッテリー１を載せた車
体２の後部に、２つの後輪３を備えた後輪部４が取外し
可能に連結され、車体２の前部にハンドル５と１つの前
輪６を有する舵取部７が取外し可能に連結されている。
そして坑内ｅに続く小口径のマンホールｄに、坑内電動
車ｇを出し入れする場合は、３つに分割することにより
容易に行なうことができる。車体２はバッテリー１を載
せると共に、充電器８も載せており、コード９を交流電
源に接続してスイッチ１０をＯＮ状態にすることによ
り、バッテリー１に充電できるようになっている。しか
し、充電器８を載せることなく、充電したバッテリー１
と充電量の少なくなったバッテリー１とを積み変えるよ
うにしてもよい。車体２の側面にはハンドブレーキ１１
が設けられ、その操作連結部材が前輪６や後輪３のブー
レーキ作動部に連結されて、坑内電動車ｇを静止状態に
維持する場合に使用される。またバッテリー１の上部は
カバー１２により覆われ、カバー１２の上部に背もたれ
のない座部１３が設けられている。

【０００８】後輪部４は、電動モータと減速機とからな
る駆動装置１４を備えており、駆動装置１４の両側の回
転軸が車軸を介して後輪３に連結されている。また駆動
装置１４の電動モータは、バッテリー１に配線コネクタ
を介して連結されている。後輪部４を車体２の後部へ連
結するための構造は、例えば駆動装置１４の回転軸の外
周の保持筒部分が車体２に連結されるようになってお
り、保持筒部分に設けたブラケットが車体２にボルト・
ナットで連結され、ボルト・ナットを外すことにより、
後輪部４を車体２から外せるようになっている。なお、
後輪部４と車体２との連結は前記構成に限るものではな
く、例えば回転軸の外周の保持筒部分がスプリング部材
を介して車体２にボルト・ナットで連結されるようにし
てもよい。

【０００９】舵取部７では、前輪６の上部を覆う大きさ
のエプロン１５が設けられ、エプロン１５の後部が車体
２の前部にボルト、ナット１６で取外し可能に連結され
ている。なおエプロン１５の後への突出長さは短く、電
動車の長さは従来のものに比較して短く形成されてい
る。エプロン１５の上面に保持筒１７が取付けられ、そ
の保持筒１７には下部に内筒１７ａが設けられている。
そして、前輪６から上方に延びる前輪支持材１９がエプ
ロン１５の貫通孔と内筒１７ａを回転可能に貫通してい
る。また上部にハンドル５が設けられている舵取捍１８
の下部に、シャフト１８ａが突出され、シャフトの下部
の連結穴１８ｂに前記の前輪支持材１９の上部が挿入さ
れている。シャフト１８ａの下部には、軸方向に直角の
ピン孔１８ｃが貫通され、そのピン孔１８ｃにピン２０
が挿入できるようになっている。前輪支持材１９の上部
には、上下方向に適宜間隔をあけて複数の貫通孔１９ａ
が設けられ、前輪支持材１９を所定の高さに調節してピ
ン孔１８ｃとそれに一致した貫通孔１９ａとにピン２０
を差し込み固定状態にして、前輪支持材１９の高さを固
定できるとともに、シヤフト１８ａと前輪支持材１９と
が一体に回動できるようにしている。

【００１０】なお、内筒１７ａの上端と、シャフト１８
ａの下端との間にベアリング１９ｃが設けられ、ベアリ
ング１９ｃによりシャフト１８ａの下端を回転可能に支
持している。またシャフト１８ａは、保持筒１７の上部
に設けた上筒部１７ｂに回転可能に保持され、上筒部１
７ｂの下面がシャフト１８ａの外周に設けた鍔材に回転
可能に保持されており、保持筒１７にはピン２０の差し
変えをできるように開口１７ｃが設けられている。ま
た、保持筒１７の外周は、取外し可能なフロントカバー
２１により覆われている。さらにまた、ハンドル５には
警笛２２が設けられるとともに、ブレーキ操作部２３が
設けられ、さらにハンドル５の下部に照明灯２４が設け
られ、通常の車の機能を呈している。

【００１１】次にターンテーブルｆの実施例を図４、５
により説明する。ターンテーブルｆは、平板４７の中央
部に軸４４が鉛直方向にボルトで取付けられ、軸４４に
回転盤４０の中心孔４２を嵌合して軸４４のまわりに回
転盤４０を回転できるようにしている。なお軸４４の上
部に複数のベアリングの入った受け皿４８が設けられ、
回転盤４０の中央部を回転可能に支持している。回転盤
４０は２つに分割されて、蝶番４５で連結することによ
り半円状に折り畳むことができ、回転盤４０の下面には
同心状に多数のキャスター４３が取付けられて、回転盤
４０が平板４７の上で水平状に保たれるようにしてい
る。また、ターンテーブルｆに隣接してスロープ板５０
が設けられ、坑内の底部からターンテーブルｆの高さま
でを結ぶ傾斜面を形成して、ターンテーブルｆに坑内電
動車ｇがスムーズに上がれるようにしている。回転盤４
０を２つ折り可能に形成したのは、マンホールｄから坑
内ｅにターンテーブルｆを出し入れするのを容易にする
ためであり、平板４７も同様に２つ折り可能に形成して
マンホールｄからの出入りを容易にしている。このよう
に構成したターンテーブルｆを、坑内ｅの掘削先端部と
マンホールの下や立坑の下部に配置し、坑内電動車ｇの
向きを反転できるようにする。この場合、図５に示すよ
うにターンテーブルｆの平板４７と坑内の断面円形の底
面との間に枕木４６を置き、ターンテーブルの設置状態
を安定にする。なお枕木４６は接地部が坑内ｅの底部に
相当する形状に作成されている。またターンテーブルｆ
に隣接してスロープ板５０を設置し、坑内電動車ｇがタ
ーンテーブルｆに載った状態で回転盤４０を半回転する
ことにより向きを反転することができる。

【００１２】次に搬送台車の実施例を図６、７により説
明する。搬送台車ｈは、荷台３０の下部前後の中央部に
それぞれ車輪３１が設けられるとともに、荷台３０の前
後間の両側の下部にそれぞれ車輪３２が設けられた構成
である。前後の車輪３１には、車輪支持材３３の上部が
荷台の保持孔とその上部の保持筒３４を貫通し、車輪支
持材３３の下部に回転軸３３ａが設けられ、その回転軸
により車輪３１の向きが変えられるようになっている。
車輪３１に連結された車輪支持材３３は、その下部がキ
ャスター角を有するように曲げられて、前後の車輪３１
が荷台３０の進行方向に向かえるようにしている。また
前後の車輪３１は、車輪支持材３３を荷台３０の保持筒
３４内で上下に移動することにより高さ調整が可能であ
り、車輪支持材３３の中央部に上下に適宜間隔で複数の
貫通孔３５が設けられ、車輪支持材３３の高さを調整し
た後に保持筒３４に設けてある係止桿３６を車輪支持材
３３の貫通孔３５に通すことにより車輪支持材３３の高
さを固定できるようになっている。そして断面円形の坑
内の底部に位置する前後の車輪３１は、図６（ｃ）に示
すようにその高さを下げることにより荷台３０を水平に
保持することができる。また前後の車輪３１の車輪支持
材３３の下部に、坑内電動車に連結するための連結器３
７が設けてある。なお前後位置の車輪３１を荷台３０の
中央に設けたのは、荷台３０が坑内を曲がって進行する
場合に、荷台３０がスムーズに曲がれるようにするため
である。また搬送台車ｈをマンホールｄから坑内ｅに入
れたり出したりする作業を容易にするため、荷台３０を
適宜位置で分割して、連結材で連結できるようにしても
よい。

【００１３】このように構成された搬送台車ｈは、図７
に示すように、前記坑内電動車ｇに連結して搬送台車ｈ
に資材や機器Ｐを積んで搬送することができる。坑内電
動車ｇと搬送台車ｈの連結は、搬送台車ｈの連結器３７
をピン３７ａを介して坑内電動車ｇの後部に連結する。
また坑内電動車ｇが搬送台車ｈを後側に連結して坑内を
進行し、ターンテーブルの配置位置で向きを変えて戻る
場合は、坑内電動車ｇと搬送台車ｈとの連結を外し、坑
内電動車ｇの向きをターンテーブルｆの上で反転して、
坑内電動車ｇの前部を搬送台車ｈの連結器３７に連結
し、搬送台車ｈの後から坑内電動車ｇが押すようにして
移動する。

【００１４】

【発明の効果】本発明の小口径坑内の搬送装置は、坑内
電動車と搬送台車とターンテーブルとで構成され、使用
する坑内電動車は、車高が低く、ホイールベースが短
く、管径の小さい坑内を作業員や監理係員を乗せて自走
して目的の地点まで行き、ターンテーブルによって方向
転換してＵターンし、出発地点に戻ることができる。ま
た工事が完了した後は坑内電動車を３つに分割してマン
ホールから搬出し、工事完了後も分解、組立てによって
坑内に搬出入でき、パトロール等の維持監理にも用いる
ことができる。従来の電動車は、このような使用に適し
たものではなく、本願発明のように電動車の縮小により
坑内での走行を可能とし、分解、組立てにより小口径断
面の管坑内においても使用が可能となり、今までにない
交通手段として活用でき、時速も６ｋｍ／ｈとすれば徒
歩の２倍で移動でき、往復に要する時間が大幅に短縮さ
れ、しかも従来のように長い坑内を膝を曲げたり腰を曲
げたりすることなく腰掛けた状態で移動できるので肉体
的苦痛が解消され作業効率も向上する。また坑内電動車
の前輪が上下調節可能であるとともに、搬送台車は前輪
後輪が上下に調節できるため、坑内電動車と搬送台車を
断面円形の坑内で水平に保つことができ、積載荷物を安
定して搬送でき、坑内電動車に牽引することにより迅速
に資材や機材を搬送でき、従来のように人力によること
なく肉体的苦痛が解消され、作業効率も格段に向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の搬送装置を坑内で使用している状態の
概略図である。

【図２】搬送装置の坑内電動車をそのカバーを外した状
態で示す全体斜視図と、前輪の高さ調節機構を示す断面
図である。

【図３】坑内電動車の側面図（ａ）と、正面図（ｂ）
と、分解した側面図（ｃ）である。

【図４】ターンテーブルの平面図（ａ）と、正面図
（ｂ）である。

【図５】ターンテーブルで坑内電動車の向きを反転する
作動の説明図である。

【図６】搬送台車の底面図（ａ）と、側面図（ｂ）と、
正面図（ｃ）である。

【図７】搬送台車を坑内電動車で牽引している状態の側
面図である。

【符号の説明】

ｆ ターンテーブル ｇ 坑内電動車 ｈ 搬送台車 ｅ 坑内 ２ 車体 ４ 後輪部 ７ 舵取部 ３１ 車輪

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−287452（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−371152（ＪＰ，Ａ) 実公 平６−286（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭37−14237（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) E21F 13/00 - 13/06 E21D 11/40 B61B 13/10 B61D 11/02 B62B 3/00

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 小口径坑内を走行する坑内電動車と、坑
   内電動車に取外し可能に連結される搬送台車とターンテ
   ーブルとで構成される搬送装置であって、坑内電動車
   は、バッテリーを搭載するとともに１つの座席部を有す
   る車体と、車体の後部に取外し可能に連結されるととも
   に電動モータを備えた駆動装置により駆動される後輪部
   と、車体の前部に取外し可能に連結されるとともに１つ
   の前輪を有する舵取部とからなり、 ターンテーブルは、平板の中央部に軸が略鉛直方向に設
   けられて、その軸の回りに回転盤が回転可能に設けら
   れ、小口径坑内で坑内電動車をターンテーブル上で１８
   ０度回転させて向きを変えられるようにしたことを特徴
   とする小口径坑内の搬送装置。
2. 【請求項２】 搬送台車は、荷台下部の前後の中央部に
   車輪が設けられるとともに、荷台下部の前後中間位置の
   両側に車輪が設けられていることを特徴とする請求項１
   の小口径坑内の搬送装置。
3. 【請求項３】 坑内電動車の舵取部の車輪が高さ調整可
   能に構成され、搬送台車の前後位置の各車輪が高さ調整
   可能に構成されていることを特徴とする請求項２の小口
   径坑内の搬送装置。