JP3818461B2 - セグメントリフト装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセグメントリフトに係り、特にシールドトンネル掘削工事における立坑でのセグメント搬入作業を専用に行うためのリフトに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールドトンネル掘削工事では、シールドの掘進作業に追随して一次覆工作業としてのセグメント構築が行われる。このセグメントは通常１リング分を分割したセグメントピースを発進立坑から搬入し、シールド後方の組立装置まで搬送し、組立装置によって１リング単位で覆工される。
【０００３】
従来のセグメントピースの搬入は、１リング分のセグメントピース（７ピース）を地上からクレーンにより立坑下部まで吊り下ろし、坑道入口に置かれた２台の台車に３ピースと４ピースに分けて積載するようにし、坑道内部を走行する台車によりセグメント組立装置まで移動させるようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の方法では、立坑における搬入スペースが狭く、地上からクレーンにより吊り下ろすために、複数のセグメントピースを結束してクレーンワイヤにより吊り下ろし、立坑下部の坑道入口の台車への積み替え作業を行う必要があった。また、立坑断面を大きくとれないことから、吊り下ろし作業に際してクレーンワイヤの振れによるセグメントと立坑鋼材との接触によるセグメント損傷が発生する可能性があった他、吊荷接触による落下事故の発生も懸念されていた。更に、搬入作業中は立坑下部の通行ができないことから作業能率の低下を招く問題もあった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、セグメントピースを迅速に搬入させるとともに、１度の搬入量を拡大して狭いスペースの立坑での搬入作業効率を向上させることができるセグメントリフトを提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係るセグメントリフト装置は、立坑に昇降可能に設けられたセグメントリフトを多段に形成し、上下段リフト同士を伸縮機構を介して接離可能としたことを特徴としている。この場合において、前記各段のリフトにはセグメント台車レールを設けるように構成すればよい。
【０００７】
また、本発明に係るセグメントリフト装置は、立坑に昇降ガイドレールを敷設し、この昇降ガイドレールに沿って昇降可能とされるリフトを設け、このリフトは多段に形成するとともに上下段リフト同士を伸縮機構を介して接離可能とし、セグメントピースを積載する台車を各段に搬入して下降可能とし、立坑下部にて下段リフトからのセグメント台車の搬出後にリフト下降移動に伴う下段リフトの収縮動作により上段リフトの搬出口を抗口に対面させてセグメントを搬出可能としてなることを特徴とするものである。
【０００８】
【作用】
上記構成によれば、セグメントに１リング分を構成する複数のセグメントピースを地上側にて台車に分割積載しておき、各台車を多段リフトの各段に台車ごと搬入する。台車を搭載したリフトは下降移動し、最初に坑道入口に最下段のリフト部分を対面させ、内部から台車ごとセグメントピースを搬出する。次いで、リフトを一段下降させ、直上段のリフトを坑道入口に対面させる。このとき下段リフトは立坑底部もしくは任意のストッパに係合させ、下段リフトを上段リフト側に収縮させて格納状態とするのである。これにより、立坑底部に下段リフト部分が入り込む余掘り部分を形成することなく、各リフト段からのセグメントの搬出が可能となる。リフトへのセグメントの搬入と搬出は台車ごとに行われるので、リフトからのセグメント出入り作業が非常に迅速に行うことができ、特段にセグメントピースを結束するなどの作業を必要とせず、また搬入後の積み替え作業も必要としないため、作業効率が大幅に改善されることになる。更に、複数段に積載する構造であるために、１リング分のセグメントピースを搬入スペースの狭い立坑を一度で坑道側に搬送することができ、複数回に分けて吊り下ろしたりするなどの問題はなくなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るセグメントリフト装置の具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００１０】
図１はセグメントリフト装置の実施形態を示す作業工程図である。立坑にリフト１０が昇降するガイドとなる昇降ガイドレール１２を敷設しており、リフト１０は地上と抗口との間を往復して一次覆工に必要なセグメントピースをトンネル側に搬入するようにしている。このため、リフト１０には、地上側からセグメントピース１４を搭載した台車１６を搬入し、リフト１０を抗口まで下降させた後、リフト１０から台車１６を搬出してトンネル掘削先端部の一次覆工箇所までセグメントピース１４を移送するようにしている。
【００１１】
セグメントの１リング分は数ピース（実施例では７ピース）からなり、これを１ユニットとして搬入することが作業効率上必要となる。このため、当該実施形態では、リフト１０を２段構造とし、上下段リフト同士を伸縮機構を介して接離可能としている。すなわち、図１（１）に示すように、まず地上側で、１リング分に必要なセグメントピース１４を２台の台車１６に分配積載し、最初に下段リフト１０Ｌに台車ごと搬入する。次いで、同図（２）に示しているように、リフト１０を１段分下降させ、上段リフト１０Ｕを搬入口に対面させてここに次のセグメント台車１６を搬入する。このようにして１リング分のセグメントピース１４を積載した後、リフト１０を立坑内を下降させ、立坑下部の抗口にて、同図（３）に示すように、最初に下段リフト１０Ｌからのセグメント台車１６を搬出させ、しかる後に同図（４）の如く上段リフト１０Ｕが抗口に対面するようにリフト下降移動させる。この下降に伴って下段リフト１０Ｌは収縮動作により上段リフトの下面に近接し、リフト高さを小さくする。したがって、リフト１０の上段側からのセグメント台車１６の搬出が可能となるのである。このように多段リフト１０が上下伸縮できることにより、立坑の下部掘削を新たに行うことなく、既設立坑に対する設備が可能となるとともに、１リング分のセグメントピース１４を１度に抗口まで台車ごと搬入することが可能となり、従来のクレーン吊り下げ作業によるよりも非常に効率的に作業を行うことができる。抗口では２台のセグメント台車１６をトラバーサ上に載せ（同図（５））、一次覆工箇所までの軌道に位置合わせして順次移送させるようにすればよい。
【００１２】
図２はセグメントリフト装置の具体的構成の全体を示している。まず、立坑擁壁１８の壁面部に沿って上下方向に昇降ガイドレール１２が敷設されているが、この昇降ガイドレール１２は擁壁１８の上下方向に適宜間隔をおいてスペーサ２０を取付け、このスペーサ２０の先端部にて昇降ガイドレール１２を支えるようにし、壁面から一定距離を隔てて昇降ガイドレール１２を敷設するようにしている。この昇降ガイドレール１２の上端部分は地上側に延長されているが、これを内包するようにウィンチ架台２２が構築され、昇降ガイドレール１２の上方位置にはウィンチ２４が装備され、ウィンチ２４の駆動によりリフト１０を昇降ガイドレール１２に沿って昇降動させるようにしている。
【００１３】
ウィンチ２４から繰り出されるウィンチワイヤ２６によりリフト１０が前記昇降ガイドレール１２に沿って昇降されるが、このリフト１０全体の正面図を図３に、背面図を図４に示している。また、このリフト１０は上段リフト１０Ｕと下段リフト１０Ｌとから構成され、上段リフト１０Ｕの単体を図５に、下段リフト１０Ｌの単体を図６に示している。
【００１４】
まず、上段リフト１０Ｕはボックス容器状に形成されており、その天板部中央に前記ウィンチワイヤ２６を巻き掛けるためのワイヤシーブ２８が装備されている。したがってリフト１０全体は、上段リフト１０Ｕの天板部に取付けたシーブ２８を介してウィンチ２４により吊り下げ支持されて昇降されるようになっている。ボックス容器状の上段リフト１０Ｕの内部にセグメントピース１４を収容させるが、この収容のために、特に底板部には前述したセグメント台車１６を搬入するための台車レール部３０Ｕが敷設されている。したがって、この台車レール部３０Ｕを地上側の搬入レール（図１参照）と整合させ、また、抗口の搬出レールと整合させることにより、セグメント台車１６が出入り可能となっている。
【００１５】
一方、下段リフト１０Ｌはほぼ平板状に形成されており、リフト本体を構成する底板部とその周囲に高さの低い囲いを設けた構造とされている。この底板部にも前記上段リフト１０Ｕにおけると同様に、セグメント台車１６を搬入するための台車レール部３０Ｌが敷設されているのである。そして、この下段リフト１０Ｌは上段リフト１０Ｕに対して接離可能に伸縮機構を介して接続され、上段リフト１０Ｕの底板に接合状態とすることによりリフト１０全体の高さ寸法を小さくできるようにしている。
【００１６】
上下段リフト１０Ｕ、１０Ｌの伸縮機構は、図３に示すように、リフト前面における左右一対のスライドシャフト機構と、図４に示しているように、リフト背面におけるスライドガイド機構とから構成されている。すなわち、前面のスライドシャフト機構は、スライドシャフト３２を上下段リフト１０Ｕ、１０Ｌのフレームに貫通させ、貫通両端部に抜け止めボルト（図示せず）を取付けて構成され、一定長以上の伸張動作が生じないようにしつつ、リフト１０Ｕ、１０Ｌが平行移動するように伸縮ガイドするものである。
【００１７】
また、背面のスライドガイド機構は、前述した昇降ガイドレール１２を挟むように上段リフト１０Ｕの背面部に固定した昇降スライダ３３に対して、下段リフト１０Ｌの背面に設けたガイドフレーム３６を昇降させるようにしている。すなわち、上段リフト１０Ｕの背面には、立坑に敷設された昇降ガイドレール１２を昇降案内として昇降するように昇降スライダ３３が設けられている。この昇降スライダ３３は、昇降ガイドレール１２を左右から挟み付けるように、一対のＵ型鋼を背中合わせ状態にした構成とされ、Ｉ型鋼からなる昇降ガイドレール１２の左右の溝内を転がる転動輪３４Ｕをその上下端部にそれぞれ取付けている。このような昇降スライダ３３を挟み付けるように一対のＵ型鋼からなるガイドフレーム３６が取付けられ、これにも昇降スライダ３３の溝内を転がる転動輪３４Ｌをフレーム中間高さ位置と上端部とに設けている。上端転動輪３４Ｌの抜け止めを図るために、前記昇降スライダ３３の下端より一定高さ位置（上段リフト１０Ｕの底板部位置）にはストッパ３８が設けられており、当該ストッパ３８による停止した伸張位置で下段リフト１０Ｌは、内部にセグメントピースを搭載した台車１６が搬入できるスペースを上段リフト１０Ｕとの間に形成可能としている。この位置は前面のスライドシャフト機構の最大伸張長さと一致している。
【００１８】
なお、下段リフト１０Ｌのガイドフレーム３６の下端部には昇降ガイドレール１２を挟み込むとともに、その溝に入り込んで転動する転動輪３４ＬＬを設け、下段リフト１０Ｌにおいても昇降ガイドレール１２によるガイドを行わせるようにしている。
【００１９】
また、上下段リフト１０Ｕ、１０Ｌに搬入したセグメント台車１６が、昇降移動中にリフトから飛び出ないように、開閉扉４０Ｕ、４０Ｌが各リフト１０Ｕ、１０Ｌの側面に設けられ、これを開閉駆動するために、上段リフト１０Ｕには扉ガイド４２が立設されている。扉ガイド４２の上端にはワイヤシーブ４４が設けられ、上段リフト１０Ｕに設置したワイヤドラム４６を回転駆動することで上下の開閉扉４０Ｕ、４０Ｌを連動して開閉させるようにしている。
【００２０】
立坑下部の抗口には、図７に示しているように、台車積載台４８が設置されるとともに、複数の坑内軌道との間で軌道切替のためにトラバーサ５０が設けられ、リフト１０から搬出された台車１６を任意の軌道を選択して送り出しできるようにしている。
【００２１】
このように構成されたセグメントリフト装置では、１リング分に相当する数のセグメントピースを２台の台車１６に振り分けて積載し、地上で待機させておく。リフト１０を最上段まで上昇させ、下段リフト１０Ｌを搬入口に対面させる。そして、扉４０（４０Ｕ、４０Ｌ）を開け、下段リフト１０Ｌ内に１台のセグメント台車１６を搬入させる（図１（１））。次いで、上段リフト１０Ｕが搬入口に対面するまで若干下降させ、残りのセグメント台車１６を搬入する（図１（２））。セグメント台車１６の搬入が完了した時点で扉４０を閉じ、リフト１０を抗口まで下降移動させる。抗口には、最初に下段リフト１０Ｌが到達するので、ここから台車１６を搬出し（図１（３））、次いで、更に下降させて上段リフト１０Ｕが抗口に対面させ、ここから台車１６を搬出させるのである。（図１（４）、（５））
【００２２】
この抗口において上段リフト１０Ｕから台車１６を搬出させるに際し、リフト１０を下降させるが、下段リフト１０Ｌは、上段リフト１０Ｕに対して前面のスライドシャフト機構と、背面のスライドガイド機構からなる伸縮機構を介して連結されているため、上段リフト１０Ｕを下降させた場合に、下段リフト１０Ｌが上段リフト１０Ｕの下面に近接密着するものとなる。すなわち、抗口でのセグメント台車１６の搬出に際して、リフト本体高さが縮小できるものとなっている。このため、立坑底部のスペースが乏しい現場で、上下２段積みによる１リング分のセグメントピースを１回の搬入作業で実施できるものとなっている。また、上下２段積載が可能となっているため、搬入スペースの狭い立坑に対応することができる。更に、セグメント台車１６ごと積載できるため、搬入後の積み替え作業を行うことなくトンネル先端まで運搬することができ、施工時間を大幅に短縮することができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るセグメントリフト装置によれば、立坑に昇降可能に設けられたセグメントリフトを多段に形成し、上下段リフト同士を前記昇降ガイドレールに沿って上下段リフト同士を伸縮ガイドするスライドガイド機構を有する伸縮機構により接離可能としているため、同時に１リング分のセグメントピースを搬入することができ、作業効率を改善することができるとともに、各段のリフトにセグメント台車レールを設けて台車ごとリフトに載せることができるため、セグメントピースの積み替え作業がなくなる効果が得られ、かつ昇降ガイドレールを介してリフト同士の接離を行わせているのでリフトの接離移動が安定的に行われる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るセグメントリフト装置の作動説明図である。
【図２】同セグメントリフト装置の全体を示す正面図と側面図である。
【図３】リフトの正面図である。
【図４】リフトの背面図である。
【図５】上段リフトの正面図および側面図である。
【図６】下段リフトの正面図および側面図である。
【図７】抗口部分の平面図および側面図である。
【符号の説明】
１０ リフト
１０Ｕ 上段リフト
１０Ｌ 下段リフト
１２ 昇降ガイドレール
１４ セグメントピース
１６ セグメント台車
１８ 立坑擁壁
２０ スペーサ
２２ ウィンチ架台
２４ ウィンチ
２６ ウィンチワイヤ
２８ ワイヤシーブ
３０Ｕ、３０Ｌ 台車レール
３２ スライドシャフト
３３ 昇降スライダ
３４Ｕ、３４Ｌ 転動輪
３６ ガイドフレーム
３８ ストッパ
４０Ｕ、４０Ｌ 開閉扉
４２ 扉ガイド
４４ ワイヤシーブ
４６ ワイヤドラム
４８ 台車積載台
５０ トラバーサ

Claims (3)

1. 立坑に昇降可能に設けられたセグメントリフトを多段に形成し、上下段リフト同士を伸縮機構を介して接離可能とし、この伸縮機構は昇降ガイドレールに沿って上下段リフト同士を伸縮ガイドするスライドガイド機構を有していることを特徴とするセグメントリフト装置。
2. 前記各段のリフトにはセグメント台車レールを設けてなることを特徴とする請求項１に記載のセグメントリフト。
3. 立坑に昇降ガイドレールを敷設し、この昇降ガイドレールに沿って昇降可能とされるリフトを設け、このリフトは多段に形成するとともに上下段リフト同士を前記昇降ガイドレールに沿って上下段リフト同士を伸縮ガイドするスライドガイド機構を有する伸縮機構により接離可能とし、セグメントピースを積載する台車を各段に搬入して下降可能とし、立坑下部にて下段リフトからのセグメント台車の搬出後にリフト下降移動に伴う下段リフトの収縮動作により上段リフトの搬出口を抗口に対面させてセグメントを搬出可能としてなることを特徴とするセグメントリフト装置。

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