JP4325861B2

JP4325861B2 - トラバーサ装置

Info

Publication number: JP4325861B2
Application number: JP2004102975A
Authority: JP
Inventors: 裕司中川; 賢至篠原; 正幸山本; 忠幸安藤; 利博奥村; 尚昭黒田
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2004-03-31
Filing date: 2004-03-31
Publication date: 2009-09-02
Anticipated expiration: 2024-03-31
Also published as: JP2005290678A

Description

本発明は、トラバーサ装置に関し、特に、運搬台車を収納するトラバーサ装置に関する。

近年、シールドトンネル工事においては、小断面、長距離掘進が多くなってきている。

特に、このような条件下で、泥土圧シールド工法により従前のトラバーサ装置を用いて掘削土砂の搬出を行おうとすると、掘削土砂の搬出に時間がかかり、施工効率が低下して、工期の長期化、コストの増大を招くこととなる。

これは、従前のトラバーサ装置は、２〜３台の運搬台車を装置本体上に載せ、装置本体をスライドさせることで運搬台車をトンネル内の本線から移動させるようにしているため、運搬台車を一度に多く収納させることができず、また、多く収納させようとすれば装置本体が大きくなり、その大きな装置本体をスライドさせなければならないので、立坑を大きくしなければならないということに基づくものである。

また、特許文献１に示すように、立坑内の下部にリフトにより搬送されてきた資材を転載する中間ストックコンベアを設け、この中間ストックコンベア上の資材を移載装置に設けたトラバーサにより搬送台車へと転載することで、リフトと搬送台車との間にストック部分を確保するようにした搬送システムが提案されている。
特許第３０６０３９７号公報

特許文献１に示す搬送システムにあっては、中間ストックコンベアは資材を載置するには適するが、ズリトロ等の運搬台車を載置するには不向きであるという問題がある。

本発明の目的は、狭い空間で多くの運搬台車を一度に収納でき、掘削土砂の搬出を短時間で行って、施工効率を向上させ、工期短縮、施工コストの削減を行うことのできるトラバーサ装置を提供することにある。

前記目的を達成するため、本発明のトラバーサ装置は、立坑内でトンネルと平行に配設された運搬台車載置用の複数のレールを前記トンネルと直交する方向に移動可能にしたトラバーサ装置であって、
前記各レールはレール支持面上で前記トンネルと直交する方向に移動可能に支持されると共に、前記各レールがループ状の移動手段により連結されて移動可能にされ、
前記レール支持面は支持フレームの上面に形成され、
前記各レールには前記レール支持面を転動または滑動可能にする転動または滑動手段が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、立坑内でトンネルと平行に配設された運搬台車載置用の複数のレールをループ状の移動手段により連結し、レール支持面上でトンネルと直交する方向に移動可能に支持することで、トンネル内から順次ループ状の移動手段によりレールを移動させながら運搬台車をレールに載置していくことで、狭い空間で多くの運搬台車を一度に収納でき、掘削土砂の搬出を短時間で行って、施工効率を向上させ、工期短縮、施工コストの削減を行うことができる。

また、支持フレームの上面に形成されたレール支持面上をレールに設けた転動または滑動手段によりレールを移動させることで、レールの確実な支持と移動状態を確保することができる。

この場合、前記フレームと平行に他のトラバーサ装置を配設し、両トラバーサ装置間で前記運搬台車を移行可能にすることができる。

このような構成とすることにより、例えば、バッテリーロコの二両編成分のすべてを格納できるようにし、トンネル内から掘削土砂を積んで出てきた一両編成分を速やかにトラバーサ装置に収納させると同時に、空車の一両編成分の運搬台車をトラバーサ装置から引き出し切羽に運搬するようにして、ズリトロ等の運搬台車を地上に上げ下ろしする時間を掘削サイクルから外すことができ、運搬台車の搬入出の時間を短縮し、ひいては一次覆工全体のサイクルタイムを短縮することができる。

また、袋線の軌条設備が設置できない小断面シールドにおいて、長距離シールドで中間立坑がある場合、比較的小さな中間立坑で車両の入れ替えが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図２０は、本発明の一実施の形態に係るトラバーサ装置を示す図である。

図１〜図１６は、第１のトラバーサ装置及び第２のトラバーサ装置を用いて運搬台車の入れ替えを行う工程を示す図、図１７は、（Ａ）が第１のトラバーサ装置を図２のＡ方向からみた側面図、（Ｂ）が第１のトラバーサ装置を図６の矢視Ｂ方向からみた側面図、図１８は、第１のトラバーサ装置の部分拡大平面図、図１９は、図１８の左側面図、図２０は、図１９の右側面図である。

図１〜図１６に示すように、地上から立坑１０が掘削形成され、この立坑１０の下部から泥土圧シールド工法によりトンネル１２の掘進が行われ、このトンネル１２内には、シールド掘進機から立坑１０まで坑内搬送レール１４が敷設され、掘削土砂やセグメント等を搬送し得るようになっている。

また、立坑１０の下部には、第１のトラバーサ装置１６と、第２のトラバーサ装置１８とが配設されている。

第１のトラバーサ装置１６は、立坑１０内のトンネル坑口２０と反対側の位置にトンネル１２と直交する方向に配設されるもので、図１７〜図２０にも示すように、フレーム２２と、レール２４と、移動手段としてのコンベアチェーン２６とを有している。

フレーム２２は、立坑１０の底部に設置される外フレーム２８と、この外フレーム２８上に設置される内フレーム３０とを有する。

外フレーム２８は、内フレーム３０よりも両端が長く形成され、その一端部には、モータ取付部３２が設けられ、このモータ取付部３２上にコンベアチェーン２６駆動用のモータ３３が取り付けられるようになっている。

また、この外フレーム２８の両端部側には、運搬台車の側面をガイドするサイドガイド３４がトンネル１２と平行に取り付けられている。

内フレーム３０は、外フレーム２８上で外フレーム２８の内側位置にトンネル１２と直交する方向に延びる３本の支持フレーム３６が設けられ、この支持フレーム３６の上面がレール支持面３８とされている。

レール２４は、坑内搬送レール１４と同じ間隔の２本を１組として複数組、例えば、１０組２０本をトンネル１２と平行に配設して各種運搬台車を載置可能とするもので、各レール２４の下面には、３本の支持フレーム３６のレール支持面３８に接触して支持フレーム３６に沿って転動可能にするローラフォロア４１が設けられている。

コンベアチェーン２６は、ループ状のもので、各レール２４を各支持フレーム３６に対応した３ヶ所の位置で、各支持フレーム３６に沿って所定間隔で連結している。

また、各レール２４間のコンベアチェーン２６には、スペーサ３９が取り付けられ、レール２４の間隔を保持し得るようになっている。

各コンベアチェーン２６は、両端にそれぞれスプロケット４０が取り付けられ、各端部同士のスプロケット４０は外フレーム２８に回転可能に支持された連結ロッド４２により連結された状態となっている。

また、モータ３３側の端部に設けられた連結ロッド４２のモータ３３側の一端にスプロケット４４が取り付けられ、このスプロケット４４がチェーン４６を介してモータ３３側のスプロケット４８と連結された状態となっている。

そして、モータ３３がコンベアチェーン２６を回転させることで、レール２４を所定距離毎にトンネル１２と直交する方向に正逆移動可能としている。

なお、内フレーム３０の裏側に位置していたレール２４がコンベアチェーン２６の回転によって内フレーム３０の下側に移動またはその逆の移動を行う際に、レール２４の移動を容易にするため、外フレーム２８側にレール滑り板５０が設けられている。

このように、トンネル１２と平行に配設された運搬台車載置用の複数のレール２４をコンベアチェーン２６によりトンネル１２と直交する方向に移動させながら運搬台車をレール２４上に載置していくことで、狭い空間で多くの運搬台車を一度に収納でき、掘削土砂の搬出を短時間で行って、施工効率を向上させ、工期短縮、施工コストの削減を行うことができる。

第２のトラバーサ装置１８は、従前の一般的なトラバーサ装置であり、図１〜図１６に示すように、立坑１０のトンネル坑口２０側の壁面と第１のトラバーサ装置１６との間に設置されるもので、レール５２と、スライドフレーム５４とを有している。

レール５２は、第１のトラバーサ装置１６の支持フレーム３６と平行に２本配設され、このレール５２上をスライドフレーム５４がトンネル１２と直交する方向に移動可能とされている。

スライドフレーム５４は、下面側にレール５２上を転動する図示せぬ車輪が設けられており、上面側には、トンネルと平行に６本のレール５６が配設され、３台の運搬台車を載置可能としている。

そして、坑内搬送レール１４と第２のトラバーサ装置１８との間及び第２のトラバーサ装置１８と第１のトラバーサ装置１６との間でそれぞれ運搬台車を移行できるようにしている。

次に、このような第１のトラバーサ装置１６及び第２のトラバーサ装置１８を用いた搬入出方法を図１〜図１６に基づいて説明する。

まず、この第１のトラバーサ装置１６及び第２のトラバーサ装置１８は、バッテリーロコの２両編成分の運搬台車のすべてを格納できるようになっており、図１に示すように、第２のトラバーサ装置１８をトンネル坑口２０側に移動させた状態で、第１のトラバーサ装置１６及び第２のトラバーサ装置１８の坑内搬送レール１４の延長上のレール２４及び５６を開けた状態となっている。

また、第１のトラバーサ装置１６では、その開けたレール２４の右（図中上方）隣に２つの空車のズリ鋼車５８ａ、５８ｂを収納し、第２のトラバーサ装置１８では開けた位置のレール５６の左（図中下方）隣に２台の空のズリ鋼車５８ｇ及び５８ｈを収納している。

そして、ここにバッテリーロコ６０の１両分の運搬台車、具体的には４両の実車のズリ鋼車５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ、５８ｆ及び空のセグメント台車６２が到着してバッテリーロコ６０が坑内搬送レール１４から第２のトラバーサ装置１８の開いているレール５６へと移行することとなる。

次に、図２に示すように、バッテリーロコ６０を第２のトラバーサ装置１８から第１のトラバーサ装置１６へと移行させる。

この状態で、実車のズリ鋼車５８ｃは坑内搬送レール１４から第２のトラバーサ装置１８へと移行することとなる。

次いで、図３に示すように、バッテリーロコ６０とズリ鋼車５８ｃとを切り離し、第１のトラバーサ装置１６のレール２４を１両分矢印のように右方向に移動させ、ズリ鋼車５８ｃを第２のトラバーサ装置１８から第１のトラバーサ装置１６へと移行させる。

この状態で、ズリ鋼車５８ｄが坑内搬送レール１４から第２のトラバーサ装置１８へと移行した状態となる。

次に、図４に示すように、ズリ鋼車５８ｃとズリ鋼車５８ｄとを切り離し、第１のトラバーサ装置１６のレール２４を１両分矢印のように右側に移動させ、ズリ鋼車５８ｄを第２のトラバーサ装置１８から第１のトラバーサ装置１６へと移行させる。

この状態で、ズリ鋼車５８ｅは坑内搬送レール１４から第２のトラバーサ装置１８へと移行した状態となる。

次いで、図５に示すように、ズリ鋼車５８ｄとズリ鋼車５８ｅとを切り離し、第１のトラバーサ装置１６のレール２４を１両分矢印のように右側に移動させ、ズリ鋼車５８ｅを第２のトラバーサ装置１８から第１のトラバーサ装置１６へと移行させる。

この状態で、ズリ鋼車５８ｆは坑内搬送レール１４から第２のトラバーサ装置１８へと移行した状態となる。

次に、図６に示すように、ズリ鋼車５８ｅとズリ鋼車５８ｆとを切り離し、第１のトラバーサ装置１６のレール２４を１両分矢印で示すように右側に移動させ、ズリ鋼車５８ｆを第２のトラバーサ装置１８から第１のトラバーサ装置１６へと移行させる。

この状態で、空のセグメント台車６２が坑内搬送レール１４から第２のトラバーサ装置１８上へと移行した状態となる。

次いで、図７に示すように、空のセグメント台車６２を収納した状態で第２のトラバーサ装置１８を矢印のように右側に移動させ、空のセグメント台車６２にセグメントを積み込む。

次に、図８に示すように、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を矢印に示すように左側へ戻し、実車のセグメント台車６２と坑内搬送レール１４との位置を一致させる。

次いで、図９に示すように、実車のセグメント台車６２を第２のトラバーサ装置１８から坑内搬送レール１４上に移行させ、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を１両分右側に移動させて坑内搬送レール１４の位置と一致させ坑内搬送レール１４上の実車のセグメント台車６２と空のズリ鋼車５８ｇとを連結する。

次に、図１０に示すように、空のズリ鋼車５８ｇを第２のトラバーサ装置１８上から坑内搬送レール１４に移行させ、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を１両分矢印に示すように右側に移動させ、ズリ鋼車５８ｇと空のズリ鋼車５８ｈとを連結する。

次いで、図１１に示すように、ズリ鋼車５８ｈを第２のトラバーサ装置１８から坑内搬送レール１４上に移行させた後、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を右側に移動させ、空のズリ鋼車５８ａ、５８ｂ及びバッテリーロコ６０を第１のトラバーサ装置１６から第２のトラバーサ装置１８へと移行させる。

次に、図１２に示すように、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を矢印のように左側方向へ移動させて元の位置に戻し、空のズリ鋼車５８ｈと第２のトラバーサ装置１８上の空のズリ鋼車５８ａとを連結する。

次いで、図１３に示すように、空のズリ鋼車５８ｂを第２のトラバーサ装置１８から坑内搬送レール１４上へと移行させた後、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を矢印のように１両分右側へ移動させ、空のズリ鋼車５８ａと空のズリ鋼車５８ｂとを連結する。

次に、図１４に示すように、空のズリ鋼車５８ｂを第２のトラバーサ装置１８上から坑内搬送レール１４上へと移行させた後、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を矢印に示すように右方向に１両分移動させてズリ鋼車５８ｂとバッテリーロコ６０とを連結する。

この状態で、セグメントを積み込んだ１台のセグメント台車６２と空の４台のズリ鋼車５８ｇ、５８ｈ、５８ａ、５８ｂと、バッテリーロコ６０とからなる１両編成分の連結が終了することとなる。

次いで、図１５に示すように、図１４に示すバッテリーロコ６０の１両編成分の運搬台車を切羽に向けて発進した後、第１のトラバーサ装置１６上のレール２４を移動させて実車のズリ鋼車５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ、５８ｆを矢印のように右側に移動させ、ズリ鋼車５８ｃ、５８ｄ、５８ｅ、５８ｆの掘削土砂を吊り上げ土砂ピットに上げる。

そして、図１６に示すように、空になったズリ鋼車５８ｃ、５８ｄを第２のトラバーサ装置１８に移行させ、第２のトラバーサ装置１８のスライドフレーム５４を左側に移動させ、坑内搬送レール１４の延長上の第２のトラバーサ装置１８のレール５６及び第１のトラバーサ装置１６のレール２４を開けた状態で第１のトラバーサ装置１６におけるズリ鋼車５８ｅ、５８ｆを坑内搬送レール１４の延長線上と隣接した位置まで移動させ、図１に示すバッテリーロコ６０の１両編成分の運搬台車が到着するのを待つ状態とする。

このように、バッテリーロコ６０の２両編成分のすべてを格納できるようにし、トンネル１２内から掘削土砂等を積んで出てきた１両編成分を速やかに第１のトラバーサ装置１６及び第２のトラバーサ装置１８に格納させると同時に、空車の１両編成分の運搬台車を第１のトラバーサ装置１６及び第２のトラバーサ装置１８から引き出し切羽に運搬するようにすることで、ズリ鋼車等の運搬台車を地上に上げ下ろしする時間を掘削サイクルから外すことができ、運搬台車の搬入出の時間を短縮し、ひいては、一次覆工全体のサイクルタイムを短縮することができることとなる。

本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の形態に変形可能である。

例えば、前記実施の形態では、第１のトラバーサ装置と第２のトラバーサ装置を組み合わせて用いるようにしているが、この実施の形態に限定されるものではなく、第２のトラバーサ装置を省略して第１のトラバーサ装置のみを用いるようにすることも可能である。

また、第２のトラバーサ装置として、従前の一般的なトラバーサ装置を用いているが、この例に限らず、第１のトラバーサ装置を２台平行に並べて用いるようにすることも可能である。

さらに、第１のトラバーサ装置におけるレールの移動手段としてコンベアチェーンを用いているが、この例に限らずループ状の移動手段であれば種々のものを採用することができる。

また、第１のトラバーサ装置においてレールを移動させる転動手段としてローラフォロアを用いているが、この例に限らず車輪等の転動手段を用いることができ、また、転動手段に代えて滑り移動を行わせる滑動手段を用いることも可能である。

本発明の一実施の形態に係る第１のトラバーサ装置及び第２のトラバーサ装置を用いて運搬台車の入れ替えを行う際に切羽側から運搬台車が到着した状態を示す平面図である。図１の状態からバッテリーロコを第１のトラバーサ装置に移行させた状態を示す平面図である。図２の状態から１番目のズリ鋼車を第１のトラバーサ装置に移行した状態を示す平面図である。図３の状態から２番目のズリ鋼車を第１のトラバーサ装置に移行した状態を示す平面図である。図４の状態から３番目のズリ鋼車を第１のトラバーサ装置に移行した状態を示す平面図である。図４の状態から４番目のズリ鋼車を第１のトラバーサ装置に移行した状態を示す平面図である。図６の状態から空のセグメント台車にセグメントを積載する状態を示す平面図である。図７の状態から実車のセグメント台車を坑内搬送レール上へ移行させる準備を行う状態を示す平面図である。図８の状態から実車のセグメント台車を坑内搬送レール上へ移行させた状態を示す平面図である。図９の状態から１番目の空のズリ鋼車を坑内搬送レール上へ移行させた状態を示す平面図である。図１０の状態から２番目の空のズリ鋼車を坑内搬送レール上へ移行させ、かつ、空のズリ鋼車及びバッテリーロコを第１のトラバーサ装置から第２のトラバーサ装置へと移行させる状態を示す平面図である。図１１の状態から３番目の空のズリ鋼車を坑内搬送レールへ移行させる準備を行う状態を示す平面図である。図１２の状態から３番目の空のズリ鋼車を坑内搬送レール上へ移行させた状態を示す平面図である。図１３の状態から４番目の空のズリ鋼車を坑内搬送レール上へ移行させ、４番目のズリ鋼車とバッテリーロコとを連結した状態を示す平面図である。図１４の状態から坑内搬送レール上の運搬台車を切羽に向けて発進させ、第１のトラバーサ装置における実車のズリ鋼車から掘削土砂を地上の土砂ピットへと運搬する状態を示す平面図である。図１５の状態から空のズリ鋼車を次の運搬台車の入れ替えの準備を行う状態を示す平面図である。（Ａ）は第１のトラバーサ装置を図２の矢視Ａ方向からみた側面ず、（Ｂ）は第１のトラバーサ装置を図６の矢視Ｂ方向からみた側面図である。第１のトラバーサ装置の部分拡大平面図である。図１８の左側面図である。図１９の右側面図である。

符号の説明

１０立坑
１２トンネル
１６第１のトラバーサ装置
１８第２のトラバーサ装置
２２フレーム
２４レール
２６コンベアチェーン
２８外フレーム
３０内フレーム
３６支持フレーム
３８レール支持面
５８ａ〜５８ｈズリ鋼車
６０バッテリーロコ
６２セグメント台車

Claims

立坑内でトンネルと平行に配設された運搬台車載置用の複数のレールを前記トンネルと直交する方向に移動可能にしたトラバーサ装置であって、
前記各レールはレール支持面上で前記トンネルと直交する方向に移動可能に支持されると共に、前記各レールがループ状の移動手段により連結されて移動可能にされ、
前記レール支持面は支持フレームの上面に形成され、
前記各レールには前記レール支持面を転動または滑動可能にする転動または滑動手段が設けられていることを特徴とするトラバーサ装置。
請求項１において、
前記フレームと平行に他のトラバーサ装置が配設され、両トラバーサ装置間で前記運搬台車を移行可能にしたことを特徴とするトラバーサ装置。