JP3892196B2 - 斜面機材運搬作業装置及びこの装置の構築方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾斜地斜面に足場を設け、機材を搬送し作業をする斜面機材運搬作業装置及びこの装置の構築方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種のものとしては、例えば図12に示すようなものがある。
【0003】
すなわち、図12(a)に示すように、急な斜面で削孔作業をするような場合に、交通止めにした道路202に駐車したクレーン203で、機材を吊り上げながら斜面の勾配に合わせて足場100を全面に組み、作業員の足場100を確保し、階段105を利用して昇降して安全作業ができるようにしている。
【0004】
また、図12(b)に示すように、既設のフリーフレーム101等を利用して、その間や上に、H鋼や単管の支柱102を垂直や斜めに組付けて、斜面201から庇状に張り出した足場100を支えるようにしている。
【0005】
また、図12(c)に示すように、既設のフリーフレーム101に沿って継足材103を継ぎ足し、外側には支柱102を立てて、その間に梁104を渡し、その上に板材を張って足場100を形成させ、次々にフリーフレーム101もない上方へと継ぎ足して、作業場所に段状に足場100を組み立てて行くことが行われている。
【0006】
そして、この組み付けられた足場100に、機材がクレーン203等で運び込まれ、作業者が階段105を昇って作業場所まで行き、削孔機等を使用して削孔し、杭アンカー106を設置している。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来のものにあっては、斜面201の勾配に合わせて、足場100を全面に設ける必要があり、その設置と撤去作業に多くの時間と労力を費やし、コスト高になるという問題を有していた。
【0008】
また、大きな奥行きの深い斜面では、クレーン203の届く限界があるのでクレーン車も大型化し、道路202を占有し、交通障害を起こしていた。
【0009】
そこで、本発明は、足場を斜面全体に設ける必要がなくコスト低減が図れ、大型クレーンを必要とせず交通障害を起こさず安全で、しかも作業効率のよい、斜面機材運搬作業装置及びこの装置の構築方法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】
上記の目的を達成するために、請求項1に記載された発明は、傾斜地の斜面の縦方向に縦行レールを設け、
該縦行レールを横切るように前記斜面の横方向に横行レールを設け、
前記縦行レール上に常時水平を保持しうる床面を備えた縦行台車を走行自在に設け、
前記横行レール上に前記縦行台車との間で斜面機材を受け渡し可能で常時水平を保持しうる床面を備えた横行台車を走行自在に設けたことを特徴としている。
【0011】
この様なものにあっては、床面がそれぞれ常時水平に保持しうる縦行台車と横行台車との間で、機材の受け渡し可能としたので、縦行台車から機材を受け取り横行台車は所定の位置まで機材運搬走行し、その位置で安全に作業することが可能となる。
【0012】
請求項2に記載された発明は、請求項1において、前記縦行台車と前記横行台車とは互いに干渉することなく走行自在であることを特徴としている。
【0013】
この様なものにあっては、各台車は互いに別々の走行をするので、例えば、縦行台車は機材運搬主体の作動をし、機材の受け渡しをしながら、横行台車は縦行台車から離れた位置で作業主体の作動をさせることができる。
【0014】
請求項3に記載された発明は、請求項1又は2において、前記横行レールは、前記斜面の横方向に適宜な間隔で配設された複数の角度調整付き架台に支持されて、レール頂面がほぼ水平に敷設されていることを特徴としている。
【0015】
この様なものにあっては、横行レール頂面がほぼ水平に敷設されるので、横行台車の床面は、小さな傾動角度で水平にすることができる。したがって、傾動力は小さくなり、小動力の装置で傾動できるので、横行台車の小型軽量化が可能となる。
【0016】
請求項4に記載された発明は、請求項3において、前記角度調整付き架台は、前記斜面に固定される固定架台と、該固定架台に対して角度調整されて前記横行レールを支持する取付架台とを備えていることを特徴としている。
【0017】
この様なものにあっては、固定架台に取付架台を備えるようにしているので、取付架台だけの角度調整により、横行レール頂面の水平を出すことができる。
【0018】
請求項5に記載された発明は、請求項1において、前記横行台車又は縦行台車は、前記斜面の縦方向面内で前記床面を水平に角度調整する角度調整手段を備えていることを特徴としている。
【0019】
この様なものにあっては、床面の角度調整手段を備えているので、水平が保持できて機材の運搬や作業を安全に行うことができる。
【0020】
請求項6に記載された発明は、請求項5において、前記角度調整手段は、前記縦行台車と前記横行台車との移動による前記斜面の傾斜角の変化に応じて角度調整することを特徴としている。
【0021】
この様なものにあっては、斜面の傾斜角の変化に応じて角度調整するので、斜面の変化に応じて、床面は常時水平に保持することができる。したがって、安全である。
【0022】
請求項7に記載された発明は、請求項1ないし6において、前記縦行台車と前記縦行レールとの間、及び前記横行台車と前記横行レールとの間には、それぞれ前記縦行台車及び前記横行台車を走行させる歯車駆動機構が設けられていることを特徴としている。
【0023】
この様なものにあっては、各台車と各レールとの間には歯車駆動機構を設けているので、斜面の傾斜角度に拘わらず、歯車駆動により走行することができる。
【0024】
請求項8に記載された発明は、請求項7において、前記縦行台車及び前記横行台車は、それぞれ前記歯車駆動機構を駆動させるための発電機を備えていることを特徴としている。
【0025】
この様なものにあっては、各台車は発電機を備えているので、電気のない山間部等においても、自走できて機材の運搬や作業が可能となる。
【0026】
請求項9に記載された発明は、請求項2,5,6,7及び8のいずれかにおいて、前記縦行台車はクレーンを備えていることを特徴としている。
【0027】
この様なものにあっては、縦行台車にクレーンを備えているので、機材の搭載・運搬や横行台車への機材の受け渡しが容易となる。したがって、作業効率が向上する。
【0028】
請求項10に記載された発明は、請求項1,7又は8のいずれかにおいて、前記縦行レール及び前記横行レールのそれぞれにラックを設け、該ラックのそれぞれに歯合するピニオンを備えた駆動手段をそれぞれ前記縦行台車及び前記台車に設けたことを特徴としている。
【0029】
この様なものにあっては、ラックとピニオンとが歯合する駆動手段を設けたので、斜面の傾斜角度の大きいところでも、走行・制動が容易となる。
【0030】
請求項11に記載された発明は、斜面機材運搬作業装置の構築方法において、斜面に第1段の縦行レールを配設し、該縦行レールにクレーンを載せた縦行台車を載せ、該縦行台車に第2段用縦行レール用機材を載せ、前記クレーンで前記第2段縦行レールを配設し、さらに必要段数まで繰り返し、
次に、前記縦行台車上の前記クレーンで載せられている横行レール用機材を所望の位置に降ろしながら、その斜面の傾きに対し、前記横行レール上面をほぼ水平にして一つの前記横行レールを設置し、
該横行レールに横行台車を載せ、前記横行台車から移された前記横行レール用機材で先の横行レールに続けて他の前記横行レールを設置して行き、斜面に前記縦行レールと前記横行レールとを十字状に配設し、
前記横行レール上での作業が終了したとき、前記横行レールを外し、前記横行レール用機材を前記横行台車が回収し、前記縦行台車を介して高さの異なる位置に同様に横行レールを設置していくことを繰り返し、所定の斜面全体の作業を可能としたことを特徴としている。
【0031】
この様なものにあっては、縦行レールも横行レールも所定の作業域まで、次々に延長させることができ、しかも取り外し移動自在なので、所定の位置にのみ機材運搬すればよく、一度に足場を斜面全体に設ける必要もないので、コストの低減が図れる。また、機材は各台車で運搬し同時に作業ができるので作業効率がよい。また、大型クレーンの使用の必要がなく道路の交通障害を起こすことはない。
【0032】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態の斜面機材運搬作業装置を、図1〜図8に基づいて説明する。
【0033】
斜面機材運搬作業装置20は、縦行レール51、横行レール81、縦行台車21、横行台車41などから構成されている。
【0034】
縦行レール51は、道路202の路肩や整備された崖上の段部等から斜面に沿って敷設され、また、横行レール81は、この縦行レール51を横切るように水平方向に延長させて敷設されている。
【0035】
そして、縦行レール51・横行レール81には、それぞれ斜面機材205である縦レール用機材511や横行レール用機材98の運搬用の縦行台車21・横行台車41が走行自在に載せられている。また、一方の台車から他方の台車へは互いに斜面機材205の載せ替えや削孔作業の終了域99Bから、横行レール用機材98の運搬もできるように、縦行台車21にはクレーン26を搭載している。
【0036】
図2において、縦行レール51は、道路202の路肩に下部ベース55を固定し、傾斜地に設けられた各段部である第1段部1aにはNo.1主脚1bを設置し、第2段部2aにはNo.2主脚2bを設置し、その間にNo.1中間脚1cを、また続けてNo.2主脚2bとNo.3主脚3bとの間にはNo.2中間脚2cを、次々に設置した主脚や中間脚に固着させる。このように縦行レール51は、斜面201に沿って所定の長さの各レールを接続部56を介して継足しながら構築されている。
【0037】
また、この縦行レール51には、ラック53が装着されている。そして、この縦行レール51上には、発電機を有した自走可能な縦行台車21が載せられ、斜面機材205(図1参照)を搭載して所定の位置まで縦行させている。そして、その位置で、搭載しているクレーン26等により、搬送してきた縦行レール用機材511を順次設置して縦行レール51を延長させる構成としている。
【0038】
図3及び図4において、縦行台車21は、台車本体22と、この台車本体22の上部に揺動可能に設けた床面91と、下部には装着されて縦行レール51を縦行する歯車駆動機構31とから構成されている。
【0039】
台車本体22は、縦行レール51に沿う、所定の長さの形鋼材に装着した歯車駆動機構31から、形鋼を組み付けて側面段状の台車本体22を形成させ、この台車本体22の上内部には、ブレーキ付きモータ36を装着し、ピニオン33に連結させるようにしている。このブレーキ付きモータ36は、インバーター38を設けた制御盤37により制御されて、モータの駆動力をピニオン33に伝達させる構成としている。
【0040】
また、台車本体22の下内部には電磁ブレーキ39を設け、制御盤37を介してピニオン33の制動を行うようにしている。
【0041】
床面91は、角度調整手段91Aにより常時水平が保持できる構成としている。すなわち、台車本体22の上面のほぼ中央に突設させて設けたヒンジ93に、床面91の裏面側を揺動可能に取り付け、このヒンジ93の両側に、各油圧シリンダ92を台車本体22から、伸縮可能に装着させている。
【0042】
そして、この床面91が、水平位置から下側に10度及び上側に15度(最大20度)の範囲内の揺動を可能にしている。この床面91の水平位置は振り子水準器(図示せず)等のセンサーで感知させている。したがって、床面91が水平からずれるとセンサーの感知により、各油圧シリンダ92は伸縮して床面91を水平に戻すように作動する構成としている(図5参照)。
【0043】
歯車駆動機構31は、台車本体22の下部フレームに適宜な間隔を有して上下に、台車本体22からの荷重を支持する各縦行ローラ32を装着させている。そして、上縦行ローラ32aの直下には、主レール52に装着したラック53と歯合するピニオン33を設け、更にこのピニオン33軸にはキャリパー34a付きのディスクブレーキ34を軸着させ、ピニオン33はモータ駆動されると同時に、制御により制動可能な構成としている。
【0044】
また、下縦行ローラ32b直下には、主レール52に装着したラック53と歯合するピニオン33を設け、このピニオン33に電磁ブレーキ39からチェーン39aを介して連結させ、ピニオン33とラック53との間で制動できるようにしている。
【0045】
更に、台車本体22の下部の上下縦行ローラの近傍から、縦行レール51のフランジに当接する位置に、サイドローラ35を回動可能に設けている。
【0046】
したがって、歯車駆動機構31は、ピニオン33の制動をディスクブレーキ34と電磁ブレーキ39との双方で行えるようにしたので、斜面でも所定の位置に停車させることができ、またサイドローラ35を設けているので縦行レール51から縦行台車21の上下縦行ローラが外れることはない。
【0047】
図5において、縦行台車21の床面91は、油圧シリンダ92により水平に保持されながら縦行している。
【0048】
すなわち、図5(a)に示すように、縦行レール51が35度傾斜している時には、ヒンジ93を中心に前後の油圧シリンダ92は、それぞれ適宜な長さに伸張して床面を水平に保持している。
【0049】
また、図5(b)に示すように、縦行レール51が60度傾斜している時には、ヒンジ93を中心に前の油圧シリンダ92は収縮し、後方の油圧シリンダ92は適宜な長さ(ほぼ最大)に伸張して床面91を水平に保持している。
【0050】
次に、斜面機材運搬作業装置20を構成する横行台車41について、図6、図7及び図8に基づいて説明する。
【0051】
図6及び図7において、42は角度調整付き架台であり、この角度調整付き架台42は、斜面201(図1参照)に沿って上下方向に設置する長材の固定架台45と、この固定架台45の適宜な位置に適宜な角度を有して取り付ける、枕木状の取付架台43とよりなる。
【0052】
そして、この取付架台43は、固定架台45上の適宜な位置に、ヒンジを頭部に有する調整台43aと、取付ヒンジ43bとを装着させ、その上から各ヒンジ部でピン結合させて装着する。この時、調整台43aの高さと、取付ヒンジ43bとの位置間隔を適宜に広げ、床面95が水平に保持できる角度範囲に調整している。
【0053】
例えば、斜面に沿わせて設置した固定架台45の斜面角度が、40度を超える急斜面の場合には、図6に斜面角度60度(θ=60°)の側面図で示すように、調整台43aを取付ヒンジ43bよりも下側に位置させることで、取付架台43の傾斜角を固定架台45から上げ易く(図6では、取付架台43の取付角度を水平面から40度上げた場合を示している。)、床面91を水平に保持させることが容易となる。
【0054】
一方、図8に示すように、傾斜の緩やかな斜面(例えばθ=30°〜40°)に角度調整付き架台42を設置する場合には、傾斜の急な斜面とは逆に、取付ヒンジ43bを下側に調整台43aを上側に装着させるようにして取付架台43を立て、床面95が水平に保持できる角度範囲としたものであり、30〜40度の傾斜角度の斜面201(図1参照)に適用させている。
【0055】
この様に取付架台43を適宜な角度調整して装着した、複数の角度調整付き架台42を、所定の位置まで適宜な間隔をもって斜面に沿って設置し(図1参照)、この角度調整付き架台42上に、並行する上レール82と、下レール83とを所定の間隔を有して、各レール82,83の頂面がほぼ水平になるように敷設する構成としている。
【0056】
また、横行台車41の本体41Aは、側面視段状にフレームを組み付けて形成させ、上前面側には駆動手段61Aを設けている。この駆動手段61Aとしては、横行用電動機62、この電動機62にピニオン63を軸着させ上横行レール82に装着したラック82aと歯合させている。また、本体41Aの下部には、上下に横行用車輪66とサイドローラ65とを設け、断面I形状の横行用レール81上に載せるようにしている。なお、サイドローラ65は、上下の横行用レール82,83のレールフランジに上側から当接させているので、各横行用レール82,83から浮き上がったり、外れたりすることがない。
【0057】
また、この横行台車41の前側上面にはヒンジ97を装着し、後側上面にジャッキ96を本体41Aに装着し、水平位置から上下にそれぞれ5度可動できるようにしている。
【0058】
また、本体41Aの後部には、発電機41aと操作盤41bを配設し、横行台車41の自走を可能とし、またジャッキ96を電動させて床面95のレベルの調整を可能とし、更に床面95上に装着した削孔機99を可動可能(図10参照)に、発電させるようにしている。
【0059】
(変形例)
図9において、421は角度調整を付けない架台である。この架台421は、横行台車41の床面95が、横行台車41に装着した角度調整手段95Aのみで水平に調整可能な斜面201において使用するものである。
【0060】
この架台421は、形鋼等の柱状材42cからなり、この柱状材42cの下端部にヒンジ42aで連結した下部ベース55を設け、上端部にはブラケット42bを設け、柱状材42cの中間の所定の位置には、横行レール81である上レール82と下レール83とを敷設するレール台82a,83aを装着した構成としている。
【0061】
したがって、この架台421の使用においては、斜面201の下位の下段部201Aから上位の上段部201Bに、複数個の架台421を適宜な間隔に架橋させ、これら架台421の下端端は下部ベース55で下段部201Aに固定し、上端部はブラケット42bをピン打ち等で上段部201Bに固着させる。
【0062】
そして、配設した架台421のレール台82a,83a上に、それぞれ上下レール82,83を敷設し、その上に横行台車41を載せて走行可能にしたものである。
【0063】
その他の構成及び作用は、図6〜図8に示す実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。
【0064】
次に、削孔作業について、図10及び図11に基づいて説明する。
【0065】
図10及び図11において、機材98を搭載し削孔作業位置まで横行してきた横行台車41は、床面95に装着している削孔機99のドリル99aの位置と方向とを、角度調整機構99Aを作動させて行う。
【0066】
そして、図11に示すように、削孔機99を可動させドリル99aを地中に所定の深さまでボーリングする(図11(a)参照)。このボーリングしたところにロックボルト99bを建て込む(図11(b)参照)。つづけて、ロックボルト99bの周囲の空隙にコンクリートを注入する。
【0067】
以上のような削孔作業を、敷設した横行レール81上から行い、削孔作業位置が横行レール81の敷設位置から外れると、既に削孔作業の終了した敷設レールを取外し、次の削孔作業方向に向けて組付け、延長させることを繰り返し、横行台車41を削孔作業域に進めることで、所定の削孔作業を完了させることができる。
【0068】
【発明の効果】
以上説明してきたように、十字状に設置した縦行レールと横行レール、更にこれらレールに載せる縦行台車と横行台車を組み合わせた構成の装置に、必要作業が終わった時点で、各レールを解体し、次の位置にレールを設置し、作業するようにしたので、足場を斜面全体に架設する必要がなくコストの低減が図れ、大型クレーンを必要とせず安全でしかも作業効率のよい、装置及び装置の構築方法を提供することができる。
【0069】
したがって、足場の機材費、クレーン作業費、運搬費の削減が図れる上に、組立・解体時の高所作業者の大幅な削減と安全が図れ、労務費の低減が図れる。
【0070】
また、現場内での移設が容易な上に、削孔作業の機械化で作業効率が向上し工期の短縮が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る斜面に設置した斜面機材運搬作業装置を示す説明図である。
【図2】図1の縦行レール及び縦行台車を示す説明図である。
【図3】同実施の形態に係る斜面機材運搬作業装置の縦行台車の構成を示す側面図である。
【図4】図3のA矢視図である。
【図5】同実施の形態に係る縦行台車の床面を水平に保ちながら縦行する状態を示す説明図であり、
(a)は、35度傾斜時の油圧シリンダの作動状態を示す側面図、
(b)は、60度傾斜時の油圧シリンダの作動状態を示す側面図である。
【図6】同実施の形態に係る急斜面を走行する横行台車及び角度調整付き架台の構成を示す側面図である。
【図7】図6のB矢視図である。
【図8】図6における緩やかな斜面を走行する横行台車及び角度調整付き架台の構成を示す側面図である。
【図9】同実施の形態に係る架台の変形例を示す側面図である。
【図10】同実施の形態に係る削孔作業方法を示す側面図である。
【図11】図10のD部を示す削孔作業の図であり、
(a)は、ドリルによる削孔作業を示す説明図、
(b)は、削孔にロックボルトの建て込みを示す説明図、
(c)は、コンクリートの注入による杭打ちを示す説明図である。
【図12】従来技術による削孔作業用の足場を示す図であり、
(a)は、道路上からクレーンを使用して機材を上げながら、斜面に設置した足場を示す説明図、
(b)は、設置された足場を下からみた状態を示す説明図、
(c)は、既設のフリーフレームを利用した足場を示す説明図である。
【符号の説明】
201…斜面
205…斜面機材
20…斜面機材運搬作業装置
21…縦行台車
41…横行台車
51…縦行レール
81…横行レール
91,95…床面
99…削孔機
Claims (11)
- 傾斜地の斜面の縦方向に縦行レールを設け、
該縦行レールを横切るように前記斜面の横方向に横行レールを設け、
前記縦行レール上に常時水平を保持しうる床面を備えた縦行台車を走行自在に設け、
前記横行レール上に前記縦行台車との間で斜面機材を受け渡し可能で常時水平を保持しうる床面を備えた横行台車を走行自在に設けたことを特徴とする斜面機材運搬作業装置。 - 請求項1において、前記縦行台車と前記横行台車とは互いに干渉することなく走行自在であることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項1又は2において、前記横行レールは、前記斜面の横方向に適宜な間隔で配設された複数の角度調整付き架台に支持されて、レール頂面がほぼ水平に敷設されていることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項3において、前記角度調整付き架台は、前記斜面に固定される固定架台と、該固定架台に対して角度調整されて前記横行レールを支持する取付架台とを備えていることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項1において、前記横行台車又は縦行台車は、前記斜面の縦方向面内で前記床面を水平に角度調整する角度調整手段を備えていることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項5において、前記角度調整手段は、前記縦行台車と前記横行台車との移動による前記斜面の傾斜角の変化に応じて角度調整することを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項1ないし6において、前記縦行台車と前記縦行レールとの間、及び前記横行台車と前記横行レールとの間には、それぞれ前記縦行台車及び前記横行台車を走行させる歯車駆動機構が設けられていることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項7において、前記縦行台車及び前記横行台車は、それぞれ前記歯車駆動機構を駆動させるための発電機を備えていることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項2,5,6,7及び8のいずれかにおいて、前記縦行台車はクレーンを備えていることを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 請求項1,7又は8のいずれかにおいて、前記縦行レール及び前記横行レールのそれぞれにラックを設け、該ラックのそれぞれに歯合するピニオンを備えた駆動手段をそれぞれ前記縦行台車及び前記台車に設けたことを特徴とする斜面機材運搬作業装置。
- 斜面に第1段の縦行レールを配設し、該縦行レールにクレーンを載せた縦行台車を載せ、該縦行台車に第2段用縦行レール用機材を載せ、前記クレーンで前記第2段縦行レールを配設し、さらに必要段数まで繰り返し、
次に、前記縦行台車上の前記クレーンで載せられている横行レール用機材を所望の位置に降ろしながら、その斜面の傾きに対し、前記横行レール上面をほぼ水平にして一つの前記横行レールを設置し、
該横行レールに横行台車を載せ、前記横行台車から移された前記横行レール用機材で先の横行レールに続けて他の前記横行レールを設置して行き、斜面に前記縦行レールと前記横行レールとを十字状に配設し、
前記横行レール上での作業が終了したとき、前記横行レールを外し、前記横行レール用機材を前記横行台車が回収し、前記縦行台車を介して高さの異なる位置に同様に横行レールを設置していくことを繰り返し、所定の斜面全体の作業を可能としたことを特徴とする斜面機材運搬作業装置の構築方法。
Priority Applications (1)
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