JP4041476B2

JP4041476B2 - ケーソン掘削機の伝達装置

Info

Publication number: JP4041476B2
Application number: JP2004172036A
Authority: JP
Inventors: 隆治小林
Original assignee: 大豊建設株式会社
Priority date: 2004-06-10
Filing date: 2004-06-10
Publication date: 2008-01-30
Anticipated expiration: 2024-06-10
Also published as: JP2005354793A

Description

この発明は、移動体に信号や電気等の供給源の伝達対象を伝達するための伝達装置に関する。

従来、上方に配置されたレール等の軌道に、移動体が移動可能に吊設された装置が多数知られている。このような装置では、例えば電力や信号、或いは水、油等の液体、圧縮空気等の気体など、各種の伝達対象が、一時的に或いは連続的に、所定の供給源から伝達ケーブルを介して移動体に供給されるものが多く存在する。

例えば、ニューマチックケーソン工法の場合、図６及び図７に示すように、ケーソン躯体１０の下部に、作業室スラブ１１によって仕切られた作業室１２が設けられており、この作業室１２に、作業室スラブ１１に走行用レール１３が敷設され、遠隔操作可能な電動式のケーソン掘削機１５が移動可能に吊設されている。このケーソン掘削機１５は、遠隔操作により走行用レール１３に沿って移動して、作業室１２内の全範囲を掘削できるように構成されている。

このようなケーソン掘削機１５には、地上の電源１６ａ及び制御盤１７ａから電力及び制御信号が供給されるように、電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７とが接続されている。この電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７は、作業室スラブ１１の所定の導入位置１１ｂから作業室１２内に導入され、端部がケーソン掘削機１５に接続されており、ケーソン掘削機１５が作業室１２内の全範囲を移動して掘削できるように、作業室１２内に十分な長さの電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７が予め配置されている。

作業室１２内に配置された電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７は、走行用レール１３と平行に敷設されたケーブル用レール２１に、多数のケーブル滑車２２を介して、所定間隔で支持されており、ケーブル用レール２１に沿って移動可能となっている。

このような伝達装置では、ケーソン掘削機１５が走行用レール１３に沿って移動すると、導入位置１１ｂ側が固定された電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７のケーソン掘削機１５側が、ケーブル用レール２１に吊り下げられた状態でケーソン掘削機１５に従って移動することができる。

なお、作業室１２の上部には、ケーソン掘削機１５を収容可能な回収ロック１９が設けられ、この回収ロック１９と作業室１２との間の作業室スラブ１１には、開口部１１ａを通して作業室１２と回収ロック１９との間でケーソン掘削機１５が出入り可能な回収部１８が設けられている。回収部１８には、ケーソン掘削機１５を作業室１２と回収ロック１９との間で昇降させる図示しない昇降装置や開口部１１ａを気密に開閉可能な開閉扉、更に、電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７を切り離した状態のケーソン掘削機１５を走行用レール１３及びケーブル用レール２１と開口部１１ａとの間で横行可能な横行レール１４等が設けられている。

そして、この伝達装置には、回収ロック１９に出し入れされる際、電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７を離接可能にするため、下記特許文献１に示されるように、ケーソン掘削機１５と電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７との間に接続装置２０が装着されている。
特開２００４−１０３４２６号公報

しかしながら、ケーブル滑車２２間で電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７が下方に垂れ下るため、両ケーブル１６、１７の垂れ下り量が多いと、垂れ下がった電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７が、ケーソン掘削機１５の旋回時や掘削時に、掘削アーム１５ａ等が当接し、その動作を阻害し易い。

そのため、このような電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７の垂れ下がり量を小さくする必要があり、電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７をケーブル滑車２２で支持する間隔をより狭くしなければならなかった。例えば、ケーブル滑車２２から下方に垂れ下がる量を３０ｃｍ〜５０ｃｍの範囲にするには、ケーブル滑車２２間のケーブル１６、１７の長さを１．０ｍ〜１．５ｍ程度とする必要があった。

ところが、このように狭い間隔でケーブル１６、１７を支持すると、より多くのケーブル滑車２２を用いなければならず、より多くのケーブル滑車２２をケーブル用レール２１に装着しなければならなかった。例えば、前記のような場合、ケーソン掘削機１５の移動距離が３０ｍではケーブル滑車２２を２０個〜３０個装着しなければならなかった。

そして、このような状態でケーソン掘削機１５を作業室スラブ１１の導入位置１１ｂ側の近傍まで走行させると、ケーブル用レール２１の導入位置１１ｂ側に多数のケーブル滑車２２が集まり、多数のケーブル滑車２２が隣接し、導入位置１１ｂ側のケーブル滑車２２とケーブル１６、１７の先端側のケーブル滑車２２との間隔を、それ以上詰めることができない状態となる。その結果、このケーブル滑車２２が集まった導入位置１１ｂ近傍の範囲をケーソン掘削機１５が走行できなくなり、ケーソン掘削機１５の作業範囲が減少し、導入位置１１ｂ側の地山掘削が不可能になる場合があるという問題点があった。

そこで、この発明は、ケーソン掘削機等の移動体の移動可能な範囲を広く確保し易い伝達装置を提供することを課題とする。

また、ケーソン掘削機の作業範囲を広く確保し易く、地山掘削が不可能となる範囲が生じ難い伝達装置を提供することを他の課題とする。

上記課題を解決する請求項１に記載の発明は、供給源から伝達対象を、走行軌道に吊設されて移動するケーソン掘削機に、伝達ケーブルを介して供給可能なケーソン掘削機の伝達装置であって、前記ケーソン掘削機と前記伝達ケーブルとの間が離接可能に構成され、前記伝達ケーブルの端部に設けられたボディ部と、前記ケーソン掘削機に固着されたプラグ部とを備えた接続装置と、前記走行軌道に沿って配設され、前記ボディ部を移動可能に吊設するケーブル用レールと、前記走行軌道に沿って配設され、前記伝達ケーブルを引出し及び収容可能に載置するケーブルラックと、前記ボディ部に装着され、該ボディ部から延びる前記伝達ケーブルを前記ケーブルラック上に導くケーブル支持部材とを有し、前記ケーブル支持部材は、前記ボディ部の吊設部位から前記ケーブルラックの上方まで延長され、先端部が前記ケーブルラックの上面に向けて下方に延びて前記ケーブルラックの上方に離間して位置し、前記ケーソン掘削機の移動に伴なって前記接続装置が移動することにより、前記ケーブル支持部材の先端部が前記ケーブルラック上を移動して、前記ケーブルラック上で前記伝達ケーブルが引き回されるように構成され、前記ボディ部は、吊設装置を介して前記ケーブル用レールに吊設され、前記吊設装置は、前記ボディ部を停止状態とすることができるブレーキパッドを備え、前記ブレーキパッドにより前記ボディ部を停止させた状態で前記接続装置の接続又は開放を行うように構成されていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構成に加え、前記走行軌道の一部が横行レールにより移動可能に構成され、移動可能な前記走行軌道の一部に対応する前記ケーブルラックは、前記走行軌道と共に移動可能に構成されていることを特徴とする。

この発明によれば、伝達ケーブルが走行用レールに沿って配設されたケーブルラックに、引出し及び収容可能に載置されているので、ケーソン掘削機等の移動体の走行範囲に対応した長さを有する伝達ケーブルの全長を、ケーブルラックに載置しておくことができる。そのため、走行レール等の走行軌道のどの位置にケーソン掘削機等の移動体が移動しても、伝達ケーブルが垂下することがなく、伝達ケーブルがケーソン掘削機等の移動体の移動や作業の障害になることを防止でき、また、多数の滑車を用いる必要がなく、多数の滑車が集まって移動の障害となることもない。そのため、移動体の移動可能な範囲を広く確保し易く、ケーソン掘削機の場合、広い作業範囲を確保し易く、地山掘削が不可能となる範囲を生じ難い。

しかも、伝達ケーブルをケーブルラック上に導くケーブル支持部材が、ケーソン掘削機等の移動体に設けられ、このケーブル支持部材の先端部がケーブルラックの上方に位置しているため、ケーソン掘削機等の移動体が移動しても、ケーブル支持部材の先端部がケーブルラック上を移動でき、伝達ケーブルを常にケーブルラック上で引き回すことが可能である。そのため、伝達ケーブルを垂下させることなくケーブルラック上に載置しておくことが容易で、ケーソン掘削機等の移動体の広い移動範囲をより確保し易い。

以下、この発明の実施の形態を図面を用いて説明する。ここでは、ニューマチックケーソン工法のケーソン掘削機に、この発明の伝達装置を適用している。
［発明の実施の形態１］

図１乃至図３は、この実施の形態１の伝達装置を示している。

この実施の形態１の伝達装置では、図５に示すようなニューマチックケーソンにおいて、作業室スラブ１１に走行軌道としての一対の走行用レール１３が敷設され、この走行用レール１３に移動体としてのケーソン掘削機１５が吊設され、このケーソン掘削機１５が作業室１２内の略全範囲を走行用レール１３に沿って移動可能となっている。そして、このケーソン掘削機１５と、地上に設けられた供給源としての電源１６ａ及び制御盤１７ａとが、伝達ケーブルとしての電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７を介して接続されている。これらの電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７は、複合ケーブル４０として１本に束ねられている。

この複合ケーブル４０は、作業室スラブ１１の導入位置１１ｃから作業室１２内に導入されている。そして、複合ケーブル４０の長さは、導入位置１１ｃからケーソン掘削機１５が走行用レール１３に沿って移動可能な距離に相当する長さとなっている。

なお、導入位置１１ｃは、ケーソン掘削機５の移動可能範囲の中間位置、好ましくは略中心位置から作業室１２に導入されるのが好適である。このようにすれば、図７に示すケーソンのように、走行用レール２１の軌道の端部側の作業室スラブ１１に導入位置１１ｂを設ける場合に比べて、作業室１２内に配置される複合ケーブル４０を短くすることができるからである。

このケーソン掘削機１５には、図２に示すように、ケーソン掘削機１５と複合ケーブル４０との間を離接可能な接続装置２０が設けられている。この接続装置２０は、複合ケーブル４０の端部に設けられたボデイ部３２と、ケーソン掘削機１５に固着されたプラグ部３３とを備えている。ボデイ部３２は、一対の走行用レール１３に沿って、その内側の作業室スラブ１１に敷設されたケーブル用レール２１に移動可能に吊設されており、プラグ部３３はケーソン掘削機１５に装着されている。なお、ボデイ部３２のプラグ部３３側とプラグ部３３のボデイ部３２側とには、それぞれ互いに接続可能で、電力及び制御信号を伝達可能なプラグ等の接続部が設けられているが、詳細な図示は省略されている。

そして、この実施の形態１の伝達装置では、導入位置１１ｃからボデイ部３２までの間の複合ケーブル４０を載置するためのケーブルラック４１が設けられている。このケーブルラック４１は、一対の走行用レール１３に沿って、その内側に配置され、走行用レール１３に固定されている。また、ケーブルラック４１は断面略Ｌ字状の長尺形状を有し、一対の走行レール１３の内側に側壁４１ａが設けられて上方が全長にわたり開放され、載置された複合ケーブル４０が上方に露出された状態となっている。

また、この実施の形態１では、作業室スラブ１１に、ケーソン掘削機１５を走行用レール１３と共に回収ロック１９の開口部１１ａまで移動させる横行レール１４が設けられているが、この横行レール１４により移動可能な走行用レール１３に対応するケーブルラック４１は、他の部分と分離可能な状態で固定されており、回収部１８の範囲で、走行用レール１４と共に、一体的に横行可能に構成されている。

更に、ボデイ部３２には、この複合ケーブル４０のケーソン掘削機１５側の端部近傍をケーソン掘削機１５に対して移動不能に支持するケーブル支持部材４３が装着されている。このケーブル支持部材４３は、ボデイ部３２に固定された状態で、ケーブルラック４１の上方まで延びたアーム部４３ａを有し、このアーム部４３ａの先端部がケーブルラック４１の上方に配置されており、複合ケーブル４０をケーブルラック４１上に導き、その部位で支持している。

また、この実施の形態１では、ボデイ部３２をケーブル用レールに吊設する吊設装置４５は、図２及び図３に示すように、ボデイ部３２の上面にケーブル用レール２１を挟んで両側に一対の板状の固定金物４４が突設され、各固定金物４４の前後２箇所に互いに対向するように縦長孔４４ａが貫通して設けられ、この縦長孔４４ａにそれぞれ連結部材４６が配置されて構成されている。

この連結部材４６は、上端側が屈曲した略Ｌ字板状の形状を有し、屈曲した上端にブレーキパッド４７が装着され、他方の固定金物４４に配置された連結部材４６のブレーキパッド４７とケーブル用レール２１を介して対向して配置されている。

また、この連結部材４６には、上下２箇所に横長の横長孔４６ａが設けられ、固定金物４４の縦長孔４４ａの上下に固定された固定ピン４４ｂが、この横長孔４６ａに貫通した状態で、各連結部材４６がスライド自在に縦長孔４４ａ内に係止されている。更に、互いに対向する連結部材４６間が、引張りバネ４８により連結されて、互いに接近する方向に付勢されると共に、ジャッキ４９が架設されている。

そのため、これらの連結部材４６は、ジャッキ４９が収縮している間は、図３の左側の状態となり、引張りバネ４８の付勢力により、対向するブレーキパッド４７でケーブル用レール２１が挟持されて、ボデイ部３２を停止した状態とすることができる。そして、ジャッキ４９が伸長している間は、図３の右側の状態となり、対向するブレーキパッド４７がケーブル用レール２１から離間して、ボデイ部３２を移動可能な状態とすることができる。

このような吊設装置４５のブレーキパッド４７は、ボデイ部３２とプラグ部３３とを接続又は開放する際に使用され、ボデイ部３２を停止させた状態で、これらの接続又は開放操作を行うことができるように構成されている。

このような伝達装置では、ケーソン掘削機１５が走行レールに沿って走行すると、その走行に伴なってケーブル支持部材４３の先端部がケーブルラック４１上を移動し、ケーソン掘削機１５に接続装置２０を介して接続された複合ケーブル４０が、ケーブル支持部材４３の先端部で支持された状態で、ケーブルラック４１上で引き回され、複合ケーブル４０のケーソン掘削機１５の近傍部分がケーソン掘削機１５に追従して移動する。

このとき、ケーブルラック４１の上方が開放されているため、複合ケーブル４０の移動及び配置は容易であり、例えば、ケーソン掘削機１５の移動により、ケーブル支持部材４３の先端部が、ケーブルラック４１の経路中で、導入位置１１ｃから最も離れた位置に配置されると、複合ケーブル４０がケーブルラック４１内で略延びた状態に配置され、その位置より導入位置１１ｃ側ではケーブルラック内で蛇行したり、折り返し状に屈曲した状態で配置されることができる。

以上のような伝達装置によれば、走行用レール１３に沿って配設されたケーブルラック４１に、複合ケーブル４０が引出し及び収容可能に載置されているので、ケーソン掘削機１５の走行範囲に対応した長さを有する複合ケーブル４０の全長を、ケーブルラック４１上に載置しておくことができ、走行用レール１３のどの位置にケーソン掘削機１５が移動しても、複合ケーブル４０が垂れ下がることがない。そのため、ケーブル用レール２１に吊り下げる場合のように、垂下したケーブルによりケーソン掘削機１５の移動時や旋回時に、掘削アーム１５ａが当接する等の支障が生じるようなことを確実に防止できる。

また、複合ケーブル４０をケーブル用レール２１に多数の滑車を用いて吊り下げる必要がないため、簡単な構成で複合ケーブル４０を配置することができると共に、多数の滑車や弛んだケーブルだまりが重なることによりケーソン掘削機１５の移動が阻止されるような障害が生じることがない。そのため、ケーソン掘削機１５が広い範囲で移動でき、広い作業範囲を確保し易くて、地山掘削が不可能となる範囲をなくすことも可能である。

しかも、このような伝達装置では、ケーソン掘削機１５の一対の走行用レール１３間にボデイ部３２及びプラグ部３３を配置するため、ケーソン掘削機１５及び接続装置２０の必要幅を狭く抑えることができ、狭隘なケーソンに設置し易い。

更に、ケーブルラック４１が、上部が開口した状態で、ケーソン掘削機１５より上方で、走行用レール１３の側方に配置されており、また、ケーソン掘削機１５には、ケーブルラック４１の上方で複合ケーブル４０を支持するケーブル支持部材４３が装着され、ケーブル支持部材４３の先端部がケーブルラック４１上を移動できるように配置されているので、簡単な構成で、ケーブル掘削機１５の移動の障害となることなく、複合ケーブル４０を載置しておくことができると共に、複合ケーブル４０を常にケーブルラック４１上で引き回すことができて、複合ケーブル４０を容易にケーブルラック４１上に載置しておくことができる。

また、上記では、伝達ケーブルとして、電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７を束ねた複合ケーブル４０を用いたが、移動体に応じた各種のケーブルを用いることが可能であり、その数等も限定されることはない。例えば、電源ケーブル１６及び制御ケーブル１７を別々の状態でケーブルラック４１上に載置してもよい。

更に、上記では、複合ケーブル４０をケーブル支持部材４３に直接支持したが、例えば、ケーブル支持部材４３にケーブルグリップを固定し、このケーブルグリップにより複合ケーブル４０を包んだ状態で把持させてもよい。
［発明の実施の形態２］

次に、発明の実施の形態２について図４を用いて説明する。

この伝達装置では、発明の実施の形態１とは異なり、複合ケーブル４０がケーソン掘削機１５に進行方向側面側から接続されており、ケーブル用レール２１とケーブルラック４１とが、ケーソン掘削機１５の一対の走行用レール１３の外側に沿って、略全長にわたり配置されている。

この発明の実施の形態２では、ケーブルラック４１は作業室スラブ１１に固定金物４１ａを介して吊設されている。このケーブルラック４１は、略コ字形状を有し、上部が開口した状態で配設され、両側面側の一方側が固定金物４１ａに接合され、他方側が全長にわたり開放された状態となっている。

複合ケーブル４０は、発明の実施の形態１と同様に、作業室スラブ１１の導入位置１１ｃ近傍からケーソン掘削機１５までの略全長が、このケーブルラック４１上に載置されている。また、この実施の形態２の複合ケーブル４０の端部は、接続装置２０を介して、ケーソン掘削機１５を離接可能に接続されている。

この接続装置２０は、複合ケーブル４０の端部に設けられたボデイ部３２と、ケーソン掘削機１５に接続されたプラグ部３３とを備えている。なお、ボデイ部３２のプラグ部３３側と、プラグ部３３のボデイ部３２側には、それぞれ、複合ケーブル４０とケーソン掘削機１５とを電気的に接続するためのプラグ等の接続部が設けられているが、詳細な図示は省略されている。

この接続装置２０のボデイ部３２は、プラグ部３３側が開口する筐体３６と、この筐体３６の内部に離接方向に移動可能に収容された本体部３７とを有しており、筐体３６が、ケーブル用レール２１に走行自在に配置されたケーブル滑車２２に、バネ部材２３ａを介して、吊設されている。

本体部３７には、プラグ部３３側に、図示しない接続部と共に、雄ガイド部５１がプラグ部３３側に向けて突設されている。

一方、プラグ部３３は、ケーソン掘削機１５に固着されたそり部７３上に配置され、バネ部材７１ａを介して、ケーソン掘削機１５に支持されたプラグケース６２を備えており、このプラグケース６２のボデイ部３２側に、図示しない接続部が配置されると共に、ボデイ部３２の雄ガイド部５１が挿入可能な雌ガイド部６５が固定されている。

そして、ボデイ部３２の本体部３７が筐体３６内で、プラグ部３３側に移動した状態で、複合ケーブル４０とケーソン掘削機１５とが電気的に接続されている。

なお、作業室スラブ１１の接続装置２０の接続及び脱離が行われる位置には、ボデイ部３２とプラグ部３３とが連結する際に生じる反力を受けるための反力受け部材５５が設けられ、また、接続及び脱離を監視する監視カメラ７７が設けられいる。

このような伝達装置であっても、発明の実施の形態１と同様に、走行用レール１３に沿って配設されたケーブルラック４１に、複合ケーブル４０が引出し及び収容可能に載置されているので、ケーソン掘削機１５の走行範囲に対応した長さを有する複合ケーブル４０の全長を、ケーブルラック４１上に載置しておくことができ、複合ケーブル４０が垂れ下がることがない。そのため、複合ケーブル４０がケーソン掘削機１５の移動時や旋回時の障害となることがない。

また、複合ケーブル４０をケーブル用レール２１に多数の滑車を用いて吊り下げる必要がないため、多数の滑車や弛んだケーブルだまりが重なることによりケーソン掘削機１５の移動が阻害されることがなく、ケーソン掘削機１５の広い作業範囲を確保し易い。

更に、ケーブルラック４１が、上部が開口した状態で、ケーソン掘削機１５より上方で、走行用レール１３の側方に配置され、また、ケーソン掘削機１５には、ケーブルラック４１の上方で複合ケーブル４０を支持するケーブル支持部材４３が装着されているので、簡単な構成で、ケーブル掘削機１５の移動の障害となることなく、複合ケーブル４０を載置しておくことができると共に、複合ケーブル４０を常にケーブルラック４１上で引き回すことができて、複合ケーブル４０を容易にケーブルラック４１上に載置しておくことができる。

この発明の実施の形態１の接続装置を有するケーソン掘削機周囲を示し、一部を断面で示す正面図である。同実施の形態１のケーソン掘削機周囲の側面図である。同実施の形態１の接続装置のボデイ部をレールに吊設した状態を示す正面図である。この発明の実施の形態２の接続装置を有するケーソン掘削機周囲を示し、一部を断面で示す正面図である。この発明のケーソン掘削機を有するニューマチックケーソンを示す縦断面図である。従来のケーソン掘削機を有するニューマチックケーソンを示す縦断面図である。従来のケーソン掘削機を有するニューマチックケーソンの縦断面図である。

符号の説明

１１作業室スラブ
１３走行用レール
１５ケーソン掘削機（移動体）
２０接続装置
２１ケーブル用レール
３２ボデイ部
３３プラグ部
４０複合ケーブル（伝達ケーブル）
４１ケーブルラック
４３ケーブル支持部材

Claims

供給源から伝達対象を、走行軌道に吊設されて移動するケーソン掘削機に、伝達ケーブルを介して供給可能なケーソン掘削機の伝達装置であって、
前記ケーソン掘削機と前記伝達ケーブルとの間が離接可能に構成され、前記伝達ケーブルの端部に設けられたボディ部と、前記ケーソン掘削機に固着されたプラグ部とを備えた接続装置と、
前記走行軌道に沿って配設され、前記ボディ部を移動可能に吊設するケーブル用レールと、
前記走行軌道に沿って配設され、前記伝達ケーブルを引出し及び収容可能に載置するケーブルラックと、
前記ボディ部に装着され、該ボディ部から延びる前記伝達ケーブルを前記ケーブルラック上に導くケーブル支持部材とを有し、
前記ケーブル支持部材は、前記ボディ部の吊設部位から前記ケーブルラックの上方まで延長され、先端部が前記ケーブルラックの上面に向けて下方に延びて前記ケーブルラックの上方に離間して位置し、前記ケーソン掘削機の移動に伴なって前記接続装置が移動することにより、前記ケーブル支持部材の先端部が前記ケーブルラック上を移動して、前記ケーブルラック上で前記伝達ケーブルが引き回されるように構成され、
前記ボディ部は、吊設装置を介して前記ケーブル用レールに吊設され、前記吊設装置は、前記ボディ部を停止状態とすることができるブレーキパッドを備え、
前記ブレーキパッドにより前記ボディ部を停止させた状態で前記接続装置の接続又は開放を行うように構成されていることを特徴とするケーソン掘削機の伝達装置。
前記走行軌道の一部が横行レールにより移動可能に構成され、移動可能な前記走行軌道の一部に対応する前記ケーブルラックは、前記走行軌道と共に移動可能に構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン掘削機の伝達装置。