JP4408584B2 - 立坑掘削設備の替えキブル方法及び装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削したずりを立坑内から搬出するために装備した２台のずりキブルを、スカフォード上から操作して交互に交換して使用する替えキブル方法及び替えキブル装置であって、特にショートステップ工法で長深度の立坑掘削を行う場合などに好適な替えキブル方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ずりキブルを用いてずり出しする従来技術としては、一方のキブルがずり出し作業中に他方のキブルでずり積み作業を行うように、２台のずりキブルを交互に入れ替えて使用する替えキブル方式と、一度に多量のずり出しができる容量の大きい１台の大型キブルを使用し、ずり積み作業の中断によるロスを補うようにした１キブル方式とがある。
【０００３】
替えキブル方式の場合には、ずり積み作業の中断が少なく継続的に行われて作業能率が良いこと、一度に搬出するずり出し量が少ない分だけ、キブル巻上設備などが小型で安価なもので済むなどの利点を有するが、替えキブルを行うための装置が必要であること、替えキブル操作には熟練作業者を必要とすること、などの問題点もあった。
【０００４】
これに対して１キブル方式の場合には、替えキブルを行うための装置が不要であること、キブル操作には熟練作業者を必要としないなどの利点を有するが、一度に搬出するずり出し量が多いのでキブル巻上機などの諸設備が大型化し、設備費が嵩んで不経済であること、などのを有する問題点もあった。
【０００５】
また、ショートステップ工法による立坑掘削では、スカフォードからバックフォー掘削機を垂設して掘削とずり積みを行う立坑掘削設備が多く使用されているが、この場合にはスカフォードと坑底切羽との距離を長くできないので、替えキブル方式のように坑底切羽上でキブルの吊りロープの移動を行う替えキブル操作は容易ではなかった。
【０００６】
更に、最近では深度が５００ｍ以上の立坑掘削も行われているが、このような長深度の立坑掘削では、坑底切羽から地上までの距離が長くなるので、１キブル方式の場合にはずり積みした実キブルがズリを排出して空キブルで戻ってくるまでの間、ずり積み作業を長時間中断して著しく作業能率を低下させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明では、従来技術による替えキブル方式の利点であったずり積み作業の中断が少なくて作業能率が良いことや、キブル巻上機などの諸設備が小型で安価なもので済むことなどを生かしつつ、熟練作業者でなくても容易に替えキブル操作ができる立坑掘削設備の替えキブル方法及び装置の提供を目的とする。
【０００８】
特に本発明による替えキブル方法及び装置では、カフォードと坑底切羽との距離を長くできないショートステップ工法による立坑掘削あっても、坑底切羽上にある実キブルと空キブルに対する替えキブル操作を、スカフォード上から容易に行うことを可能とし、また長深度の立坑掘削に対しても作業能率の良い状態で対応できるようにした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による立坑掘削設備の替えキブル方法は、２台のキブルを交互に用いて、坑底切羽からずりを搬出する立坑掘削設備の替えキブル方法であって、キブルロープの吊りフックに懸吊された一方のキブル（空キブル）をずり出し通路上の交換位置に吊下げ、スカフォード上に設けたキブル移動手段のロープ案内部でキブルロープの中間を取り込み、坑底切羽の２カ所に設定された一方のずり積み位置に移動して空キブルを着地させた後に、キブル移動手段のロープ案内部を他方のずり積み位置に移動して、他方のキブル（実キブル）をキブルロープの吊りフックに懸吊させ、ずり出し通路上の交換位置に移動させる。
【００１０】
この替えキブル方法では、一方のキブルでずり出し作業を行っている間に、他方のキブルでずり積み作業が継続的に行われるので、前記した従来の替えキブル方式の場合と同様に、作業能率が良いことその他の効果を発揮することは勿論であるが、特に最近のショートステップ工法のように坑底切羽とスカフォードの間隔を長く取れない場合であっても、スカフォード上からキブルロープによるキブルの懸吊位置を、ずり積み位置又はずり出し位置へ容易に移動させることができる。
【００１１】
また、スカフォード上にキブルを載置した状態で当該キブルを移動させたり待避をさせる必要がないので、スカフォード上における作業者の行動範囲を制約することが軽減され、作業能率の向上と安全作業の確保にも寄与すると共に、スカフォードに大きな載荷重が掛からないので、スカフォード巻上機を小型化できること、比較的大型のキブルを使用することができ、一度に大量のずりをに搬出することも可能となる。
【００１２】
前記替えキブル方法において、キブル整合手段のロープを空キブルに、キブル着脱手段のロープをキブルロープの吊りフックに設けた脱落防止具にそれぞれ繋着し、スカフォード上からの巻上機の操作で各ロープを制御させ、前記キブルロープの巻下げで空キブルを一方のずり積み位置に着地させる際には、吊り柄を一定方向へ横転させる姿勢制御を行うと共に、脱落防止具を操作して吊りフックから吊り柄を離脱させ、前記キブルロープの巻上げで他方のずり積み位置から実キブルを吊り上げる際には、脱落防止具を操作して吊りフックに吊り柄を係止保持させる形態を採ることができる。
【００１３】
この替えキブル方法では、スカフォード上における巻上機の操作によって、吊りフックに対する吊り柄の着脱操作を行うことができるので、坑底切羽に作業者が降りて人力で替えキブル操作を行う場合に比べ、安全作業の確保と作業能率の向上を図ることが可能となり、またバックフォー掘削機などによる掘削及びずり積み作業を阻害することがない。
【００１４】
本発明による立坑掘削設備の替えキブル装置は、２台のキブルを交互に用いて、坑底切羽からずりを搬出する立坑掘削設備の替えキブル装置であって、キブルロープの中間をロープ案内部に取り込み、キブルの懸吊位置を水平移動させるキブル移動手段をスカフォード上に設け、このロープ案内部をずり出し通路上に設けた交換位置の直上と、坑底切羽の２カ所に設けたずり積み位置の直上との間で移動可能にした。
【００１５】
この替えキブル装置では、キブルロープの中間を取り込むロープ案内部を所望の位置に移動させる比較的安価で簡単なキブル移動手段によって、スカフォード上で替えキブル操作を容易且つ安全に行うことが可能であり、このキブル移動手段には、実施形態で説明するブームシリンダやラックとビニオンを用いたものの他に、公知の各種水平移動手段をロープ案内部と組み合わせて構成することが可能である。
【００１６】
前記替えキブル装置において、前記スカフォード上には、巻上機のロープ先端を前記キブルと着脱可能に繋着し、キブルをずり積み位置に着地させる際にキブルの姿勢制御を行って、吊り柄を一定方向に横転させるキブル整合手段と、巻上機のロープ先端を吊りフックの脱落防止具と着脱可能に繋着し、キブルを着地させて吊り柄を横転する際に脱落防止具をノンロック状態にすると共に、吊り柄を起立させてキブルを吊り上げる際に脱落防止具をロック状態にするキブル着脱手段とを設けた形態を採ることができる。
【００１７】
この替えキブル装置では、スカフォード上でキブル整合手段の巻上機を操作することによって、キブルを一定の姿勢でずり積み位置に着地させると共に、キブル着脱手段の巻上機を操作することによって、吊り柄に対する吊りフックの着脱を行うことができるので、坑底切羽で作業者が人力で替えキブル操作を行う必要がない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による立坑掘削設備の替えキブル方法及び装置について、その好適な実施形態を示す添付図面に基づいて詳細に説明するが、図１は替えキブル装置を装備した立坑掘削設備の概要図を、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った拡大平面図を、図３〜５は替えキブル装置の要部の詳細図を、図６〜１４は替えキブル方法を実施する操作手順の説明図を、それぞれ示す。
【００１９】
立坑掘削設備１は、地上から懸吊して立坑２内を昇降移動させると共に、立坑２の掘削内面に移動型枠３によって打設した覆工コンクリート４に対して、水平方向に伸縮する複数のグリッパー５を介して係止保持できるスカフォード６（吊り足場）を備え、図示のスカフォード６は上段デッキ７と中段デッキ８及び下段デッキ９による３段デッキで構成されている。
【００２０】
スカフォード６は、公知のスカフォードの場合と同様に各デッキ７，８，９の間を連結柱１０で相互に連結すると共に、各デッキ７，８，９間には梯子（図示を省略）を設けて作業者が移動できるようにし、各デッキ７，８，９のずり出し通路Ｘ上にはキブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）を通過させるキブル用通孔１２を設けている。
【００２１】
上段デッキ７には、スカフォードロープ１３を介して地上のスカフォード巻上機（図示を省略）でスカフォード６を昇降移動可能に懸吊するために、地上のトップシーブと対をなすテールシーブ１４を設け、テールシーブ１４にはライダー受け１５が取り付けられている。
【００２２】
また、上段デッキ７から中段デッキ８に掛けて、例えばコンクリートホッパーと回転シュートなどによるコンクリート打設手段（図示を省略）を設け、移動型枠３を用いて掘削した立坑２の内壁面に覆工コンクリート４を打設できるようにしている。
【００２３】
下段デッキ９には、上部側に第１キブル１１Ａと第２キブル１１Ｂとの替えキブル操作を行う替えキブル装置１６の主要部が装備されると共に、下部側に掘削とずり積みを行うバックフォー掘削機１７が装備されている。
【００２４】
図３で詳細を示すように、キブル１１には上端側の開口縁部に山形状の吊り柄１８を設け、吊り柄１８は垂直状態の起立位置と一方向へ水平状態で倒れた横転位置との間を回動できるように枢着され、吊り柄１８の横転位置と反対側の開口縁部にキブルの姿勢制御を行うためのシャツクル１９が設けられている。
【００２５】
キブル１１は、地上のキブル巻上機（図示を省略）に巻装したキブルロープ２０で昇降移動可能に懸吊されるが、キブルロープ２０の先端には吊り柄１８に着脱される吊りフック２１を設け、キブルロープ２０の中間にはライダー受け１５に案内されるライダー２２が取り付けられている。
【００２６】
キブルロープ２０は、ロープソケット４４を介して吊りフック２１に連結されているが、吊りフック２１には懸吊したキブル１１の吊り柄１８を脱落させない脱落防止具４５が設けられている。
【００２７】
脱落防止具４５は、鈎状をした吊りフック２１の開口部を閉塞する係止部材４６と、一端が係止部材４６に連結された連結部材４７と、連結部材４７の他端に連結した操作部材４８を備え、操作部材４８には牽引が容易な線状部材を用い、ここではチェーンを使用している。
【００２８】
替えキブル装置１６は、キブル１１の姿勢制御を行って、吊りフック２１の懸吊位置を吊り柄１８との着脱に適合する位置に整合させるキブル整合手段２３と、吊り柄１８に対して吊りフック２１を着脱操作するキブル着脱手段２４と、キブルロープ２０の先端側を拘束して移動させ、キブル１１を所望の吊下げ位置に誘導するキブル移動手段２５で構成されている。
【００２９】
キブル整合手段２３は、下段デッキ９の上部側に回動自在に枢着したウインチなどの姿勢制御用の巻上機２６（２６Ａ，２６Ｂ）と、各巻上機２６Ａ，２６Ｂにそれぞれ巻装した姿勢制御用のロープ２７（２７Ａ，２７Ｂ）と、キブル１１のシャックル１９（１９Ａ，１９Ｂ）に着脱する各ロープ２７の先端に設けたフック２８（２８Ａ，２８Ｂ）とで構成されている。（図３を参照）
【００３０】
キブル整合手段２３は、キブル移動手段２５によってキブル１１がずり積み位置Ｙ又はずり積み位置Ｚの上方に移動した際に、巻上機２６を巻上げてロープ２７に張力を付与した状態でキブル１１を支持することにより、キブル１１が着地した後に横転させる吊り柄１８の位置が、吊りフック２１の着脱操作に適合する一定位置になるように、キブル１１の姿勢を整合させる。
【００３１】
キブル着脱手段２４は、下段デッキ９の上部側に回動自在に枢着したウインチなどの吊りフック制御用の巻上機２９と、巻上機２９に巻装したキブル着脱用の牽引ロープ３０と、牽引ロープ３０の先端に設けたフック３１と、ずり出し通路Ｘ上のキブル交換位置とずり積み位置Ｙ，Ｚとの間を移動するキブル１１に牽引ロープ３０を追従させると共に、脱落防止具４５に対して着脱操作を行う吊りフック制御用のブーム３２で構成されている。（図４を参照）
【００３２】
吊りフック制御用のブーム３２は、基端が中段デッキ８の下部側に回動自在に枢着したブームシリンダ３３と可動アーム３４を備え、ブームシリンダ３３の伸縮ロッド３３ａの先端が可動アーム３４の先端側に枢着されていると共に、ブームシリンダ３３の基端側と可動アーム３４の両端側には、それぞれロープ３０のガイドローラ３５（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ）が設けられている。
【００３３】
キブル着脱手段２４は、吊りフック２１に設けた脱落防止具４５の操作部材４８に対して、牽引ロープ３０の先端に設けたフック３１を着脱可能に連結し、キブル１１がずり積み位置Ｙ，Ｚに着地して、吊り柄１８から吊りフック２１を取り外すまでは、脱落防止具４５による係止保持状態が解除されないように、牽引ロープ３０を弛ませた状態にしておく。
【００３４】
脱落防止具４５による係止保持を解除する場合には、巻上機２９を巻上げて牽引ロープ３０に張力を与え、操作部材４８を介して連結部材４７を上方へ牽引すると、係止部材４６が時計方向へ回動して開口部の閉塞が解除され、吊りフック２１に対する吊り柄１８の取付け又は取り外しが可能となる。
【００３５】
吊りフック制御用のブーム３２は、ブームシリンダ３３の伸縮ロッド３３ａを作動させると、可動アーム３４が揺動して先端のガイドローラ３５ｃから垂下する牽引ロープ３０が、ずり出し通路Ｘ上のキブル交換位置とずり積み位置Ｙ，Ｚとの間を移動するキブル１１に追従できるようにしている。
【００３６】
キブル移動手段２５は、基端が下段デッキ９の上部側に回動自在に枢着した主ブームシリンダ３６と左右の補助ブームシリンダ３７，３８を備え、主ブームシリンダ３６の伸縮ロッド３６ａ先端には、キブルロープ２０を取り込んで吊下げ位置を規制するロープ案内部３９を設け、補助ブームシリンダ３７，３８の伸縮ロッド３７ａ，３８ａ先端は、主ブームシリンダ３６のシリンダ本体の先端側面に連結され、リンダ本体の先端底面には下段デッキ９上を転動する回転ローラ４０を設けている。（図５を参照）
【００３７】
ロープ案内部３９は、平面形状がリップ溝形をしたフック４１に対し、主ブームシリンダ３６の軸線方向と平行状に配置した２個の回転ローラ４２，４２と、主ブームシリンダ３６の軸線方向と直交状に配置した１個の回転ローラ４３とを上下に取付け、各回転ローラ４２，４３によって形成されたコ字状の空間にキブルロープ２０を取り込むようにしている。
【００３８】
キブル移動手段２５は、主ブームシリンダ３６の伸縮ロッド３６ａを作動させると、先端のロープ案内部３９を前進又は後退作動させ、補助ブームシリンダ３７，３８の伸縮ロッド３７ａ，３８ａを作動させると、主ブームシリンダ３６を揺動回転させることができる。
【００３９】
従って、ずり出し通路Ｘ上のキブル交換位置でキブル１１を懸吊しているキブルロープ２０の途中をロープ案内部３９に取り込み、ロープ案内部３９をずり積み位置Ｙ又はずり積み位置Ｚの上方に移動させることができるので、この状態でキブルロープ２０の巻下げ操作を行うと、キブル１１をずり積み位置Ｙ，Ｚに着地させることができる。
【００４０】
次に、替えキブル方法を図６〜１１の操作手順に基づき説明するが、図６の操作手順１の状態は、坑底切羽では第２のずり積み位置Ｚにある第２キブル１１Ｂ（実キブル）に対し、バックフォー掘削機１７でずり積み作業が進められ、第１のずり積み位置Ｙからのずりを搬出して地上から戻ってきた第１キブル１１Ａ（空キブル）は、ずり出し通路Ｘ上の下段デッキ９位置で停止している。
【００４１】
そこで、第１キブル１１Ａのシャックル１９Ａにフック２８Ａを掛けて方向制御用のロープ２７Ａを繋着させると共に、吊りフック２１の脱落防止具４５に設けた操作部材４８に対して、フック３１を掛けて牽引ロープ３０を繋着させ、坑底切羽でのずり積み作業が完了するまで待機するが、これらの作業は下段デッキ９上の作業者によって行われる。
【００４２】
なお、方向制御用のロープ２７（２７Ａ，２７Ｂ）及び牽引ロープ３０に張力が作用しないように、キブル整合手段２３とキブル着脱手段２４の各巻上機２６（２６Ａ，２６Ｂ），２９は操作されると共に、ロープ案内部３９が第１ずり積み位置Ｙの直上で待機するように、キブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８は操作されている。
【００４３】
図７の操作手順２では、坑底切羽でのずり積み作業が完了した合図を受けると、第１キブル１１Ａをずり出し通路Ｘに沿って鉛直に降下させ、坑底切羽の上方に設けたキブル交換位置で一旦停止させるが、このキブル交換位置は第２キブル１１Ｂに接触しない高さに設定する。
【００４４】
次に、キブル移動手段２５を操作して第１ずり積み位置Ｙの直上にあったロープ案内部３９をキブル交換位置の直上に移動させるが、その操作は主ブームシリンダ３６と補助ブームシリンダ３７を順次伸長させると共に、補助ブームシリンダ３８を順次縮短させて行なわれ、これによりキブルロープ２０の途中がロープ案内部３９に取り込まれる。
【００４５】
図８の操作手順３では、キブル移動手段２５を操作してキブル交換位置の直上にあったロープ案内部３９を第１ずり積み位置Ｙの直上に再移動させるが、その操作は主ブームシリンダ３６と補助ブームシリンダ３７を順次縮短させると共に、補助ブームシリンダ３８を順次伸長させる。
【００４６】
これにより、キブルロープ２０の途中がロープ案内部３９によって第１ずり積み位置Ｙの直上に引き寄せられ、キブルロープ２０の上端側はずり出し通路Ｘ上に沿っているが、途中はライダー２２とロープ案内部３９の２点でそれぞれ通路が変更され、第１キブル１１Ａは第１ずり積み位置Ｙの直上に懸吊される。
【００４７】
図９の操作手順４では、キブル整合手段２３及びキブル着脱手段２４を操作して、第１キブル１１Ａを交換作業に適合した状態でずり積み位置Ｙに着地させるように、所定の方向に整合した状態に姿勢制御を行うが、この姿勢制御では着地した第１キブル１１Ａの吊り柄１８をずり出し通路Ｘ側に向いた状態で横転できるようにする。
【００４８】
そのための構成として、キブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）には、吊り柄１８を横転させたい方向とは反対側にシャックル１９を設け、このシャックル１９を懸吊するキブル整合手段２３の巻上機２６（２６Ａ，２６Ｂ）は、ずり積み位置Ｙ，Ｚを挟んでずり出し通路Ｘとは反対側に設け、吊り柄１８に対して吊りフック２１の着脱操作を行うキブル着脱手段２４は、可動アーム３４の先端をずり出し通路Ｘ側へ揺動可能にしている。
【００４９】
まず、キブル整合手段２３の巻上機２６Ａで巻上げ操作してロープ２７Ａを緊張させると、吊り柄１８がずり出し通路Ｘとずり積み位置Ｙを結ぶ線上と直交した状態に第１キブル１１Ａは姿勢制御されるので、次にキブル着脱手段２４のブームシリンダ３３を伸長操作し、可動アーム３４の先端をずり出し通路Ｘ側へ揺動させる。
【００５０】
その後に、キブルロープ２０の巻下げ操作を行うと共に、同時に巻上機２６によるロープ２７の巻下げ操作を行って、一定の姿勢を保持した状態でキブル１１を順次降下させながら、第１キブル１１Ａを第１ずり積み位置Ｙに着地させるが、その間は牽引ロープ３０が常に弛んだ状態を維持するように、必要に応じて巻上機２９でロープ３０の巻下げ操作を行う。
【００５１】
図１０の操作手順５では、着地した空の第１キブル１１Ａに対し、ロープ案内部３９がずり出し通路Ｘ側へ移動するようにキブル移動手段２５の操作を行い、キブルロープ２０を介して吊り柄１８の横転方向を規制しながら、同時にキブルロープ２０の巻下げ操作で吊り柄１８をずり出し通路Ｘ側へ横転させる。
【００５２】
また、吊り柄１８が横転を開始した後にキブル着脱手段２４の巻上機２９を巻上げ操作し、牽引ロープ３０に張力を与えて脱落防止具４５の操作部材４８に対して牽引操作を行うと、連結部材４７を介して係止部材４６による吊りフック２１の係止が解除され、引き続きキブルロープ２０の巻下げ操作を行うと、吊り柄１８から吊りフック２１が外れる。
【００５３】
図１１の操作手順６では、キブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８を伸縮操作して、ずり出し通路Ｘ上のロープ案内部３９を第２キブル１１Ｂのある第２ずり積み位置Ｚの直上方向に移動させると、キブルロープ２０先端の吊りフック２１は横転している吊り柄１８の直下に移動され、キブルロープ２０を緩速で巻上げ操作すると、第２キブル１１Ｂの側面に沿って上昇した吊りフック２１は吊り柄１８に係止される。
【００５４】
また、引き続きキブルロープ２０を巻上げ操作すると、横転している吊り柄１８は吊り上げられ、同時にキブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８を伸縮操作して、第２ずり積み位置Ｚの直上に移動させると、吊り柄１８は起立状態になるが、この間にキブル着脱手段２４の巻上機２９を巻下げ操作を行い、操作部材４８に対する牽引ロープ３０の張力を無くして脱落防止具４５を働かせ、その後にブームシリンダ３と可動アーム３４のを元の位置に戻す。
【００５５】
図１２の操作手順７では、キブル移動手段２５のロープ案内部３９を第２ずり積み位置Ｚの直上にしたままの状態で、キブル巻上げ機によってキブルロープ２０の巻上げ操作を行い、実キブルである第２キブル１１Ｂを空キブルである第１キブル１１Ａに接触しない高さ位置まで吊り上げる。
【００５６】
図１３の操作手順８では、キブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８を伸縮操作して、ロープ案内部３９を第２ずり積み位置Ｚの直上からずり出し通路Ｘ上に移動させ、第２キブル１１Ｂはずり出し通路Ｘ上でキブルロープ２０に懸吊された状態にした後に、キブルロープ２０を外しながらロープ案内部３９を第１ずり積み位置Ｙの直上に待避させる。
【００５７】
図１４の操作手順９では、キブルロープ２０を巻上げて第２キブル１１Ｂを下段デッキ９の一旦停止位置まで吊り上げた後に、シャックル１９Ｂからキブル整合手段２３のロープ２７Ｂを取り外すと共に、脱落防止具４５の操作部材４８からキブル着脱手段２４の牽引ロープ３０を取り外す。
【００５８】
これにより、ずりを収容した第２キブル１１Ｂは坑外への搬出が可能な状態になるので、キブル巻上げ機によってずり出し通路から坑外へ搬出してずり出しを行うと共に、坑底切羽では第１ずり積み位置に搬入した空の第１キブル１１Ａに対して、バックフォー掘削機１７によるずり積み作業が行われ、その後も同様手順の繰り返しによって、各キブルを交互に入れ替えて作業が継続される。
【００５９】
なお、前記実施形態では、第１のずり積み位置Ｙ及び第２のずり積み位置Ｚのずりキブル１１Ａ，１１Ｂに対し、キブル整合手段２３とキブル着脱手段２４を用いて、スカフォード６上から自動操作によって吊りフック２１を吊り柄１８から着脱させ、これにより坑底切羽に作業者を入れずに安全作業ができるようにしたが、この着脱を坑底切羽に作業者を入れて人力で行うことも可能である。
【００６０】
また、別の実施形態として例えば図１５で示すように、ずり出し通路Ｘの両側に沿って平行する２本のラック４９（４９Ａ，４９Ｂ）と、ラック４９（４９Ａ，４９Ｂ）に架設して直交状に設けたラック５０をスカフォード６上に設け、ラック５０にはローラ案内部３９と同様にキブルロープ２０を取り込むローラ案内部５１を設けたキブル移動手段５２の形態を採ることも可能である。
【００６１】
このキブル移動手段５２は、ラック４９が第１のずり積み位置Ｙ及び第２のずり積み位置Ｚまで延在し、当該ラック４９の両端にはモータで回動するビニオン（図示を省略）を設けると共に、ラック５０にはモータで回動するビニオン（図示を省略）を介してローラ案内部５１を設けたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による替えキブル装置を装備した立坑掘削設備の概要図を示す。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った拡大平面図を示す。
【図３】図１の替えキブル装置におけるキブル整合手段の要部詳細図を示す。
【図４】図１の替えキブル装置におけるキブル着脱手段の要部詳細図を示す。
【図５】図１の替えキブル装置におけるキブル移動手段の要部詳細図を示す。
【図６】替えキブル方法を実施する操作手順１の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図７】替えキブル方法を実施する操作手順２の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図８】替えキブル方法を実施する操作手順３の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図９】替えキブル方法を実施する操作手順４の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１０】替えキブル方法を実施する操作手順５の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１１】替えキブル方法を実施する操作手順６の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１２】替えキブル方法を実施する操作手順７の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１３】替えキブル方法を実施する操作手順８の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１４】替えキブル方法を実施する操作手順９の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【符号の説明】
１ 立坑掘削設備
２ 立坑
３ 移動型枠
４ 覆工コンクリート
５ グリッパー
６ スカフォード
７ 上段デッキ
８ 中段デッキ
９ 下段デッキ
１０ 連結柱
１１ キブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）
１２ キブル用通孔
１３ スカフォードロープ
１４ テールシーブ
１５ ライダー受け
１６ 替えキブル装置
１７ バックフォー掘削機
１８ 吊り柄
１９ シャツクル
２０ キブルロープ２０
２１ 吊りフック２１
２２ ライダー２２
２３ キブル整合手段
２４ キブル着脱手段
２５ キブル移動手段
２６ 巻上機（２６Ａ，２６Ｂ）
２７ ロープ（２７Ａ，２７Ｂ）
２８ フック
２９ 巻上機
３０ 牽引ロープ
３１ フック
３２ 吊りフック制御用のブーム
３３ ブームシリンダ
３４ 可動アーム
３５ ガイドローラ
３６ 主ブームシリンダ
３７，３８ 補助ブームシリンダ
３９ ロープ案内部
４０ 回転ローラ
４１ フック
４２，４３ 回転ローラ
４５ 脱落防止具
４６ 係止部材
４７ 連結部材
４８ 操作部材
４９ 平行ラック
５０ 架設ラック
５１ ローラ案内部
５２ キブル移動手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削したずりを立坑内から搬出するために装備した２台のずりキブルを、スカフォード上から操作して交互に交換して使用する替えキブル方法及び替えキブル装置であって、特にショートステップ工法で長深度の立坑掘削を行う場合などに好適な替えキブル方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ずりキブルを用いてずり出しする従来技術としては、一方のキブルがずり出し作業中に他方のキブルでずり積み作業を行うように、２台のずりキブルを交互に入れ替えて使用する替えキブル方式と、一度に多量のずり出しができる容量の大きい１台の大型キブルを使用し、ずり積み作業の中断によるロスを補うようにした１キブル方式とがある。
【０００３】
替えキブル方式の場合には、ずり積み作業の中断が少なく継続的に行われて作業能率が良いこと、一度に搬出するずり出し量が少ない分だけ、キブル巻上設備などが小型で安価なもので済むなどの利点を有するが、替えキブルを行うための装置が必要であること、替えキブル操作には熟練作業者を必要とすること、などの問題点もあった。
【０００４】
これに対して１キブル方式の場合には、替えキブルを行うための装置が不要であること、キブル操作には熟練作業者を必要としないなどの利点を有するが、一度に搬出するずり出し量が多いのでキブル巻上機などの諸設備が大型化し、設備費が嵩んで不経済であること、などのを有する問題点もあった。
【０００５】
また、ショートステップ工法による立坑掘削では、スカフォードからバックフォー掘削機を垂設して掘削とずり積みを行う立坑掘削設備が多く使用されているが、この場合にはスカフォードと坑底切羽との距離を長くできないので、替えキブル方式のように坑底切羽上でキブルの吊りロープの移動を行う替えキブル操作は容易ではなかった。
【０００６】
更に、最近では深度が５００ｍ以上の立坑掘削も行われているが、このような長深度の立坑掘削では、坑底切羽から地上までの距離が長くなるので、１キブル方式の場合にはずり積みした実キブルがズリを排出して空キブルで戻ってくるまでの間、ずり積み作業を長時間中断して著しく作業能率を低下させる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明では、従来技術による替えキブル方式の利点であったずり積み作業の中断が少なくて作業能率が良いことや、キブル巻上機などの諸設備が小型で安価なもので済むことなどを生かしつつ、熟練作業者でなくても容易に替えキブル操作ができる立坑掘削設備の替えキブル方法及び装置の提供を目的とする。
【０００８】
特に本発明による替えキブル方法及び装置では、カフォードと坑底切羽との距離を長くできないショートステップ工法による立坑掘削あっても、坑底切羽上にある実キブルと空キブルに対する替えキブル操作を、スカフォード上から容易に行うことを可能とし、また長深度の立坑掘削に対しても作業能率の良い状態で対応できるようにした。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明による立坑掘削設備の替えキブル方法は、２台のキブルを交互に用いて、坑底切羽からずりを搬出する立坑掘削設備の替えキブル方法であって、キブルロープの吊りフックに懸吊された一方のキブル（空キブル）をずり出し通路上の交換位置に吊下げ、スカフォード上に設けたキブル移動手段のロープ案内部でキブルロープの中間を取り込み、坑底切羽の２カ所に設定された一方のずり積み位置に移動して空キブルを着地させた後に、キブル移動手段のロープ案内部を他方のずり積み位置に移動して、他方のキブル（実キブル）をキブルロープの吊りフックに懸吊させ、ずり出し通路上の交換位置に移動させる。
【００１０】
この替えキブル方法では、一方のキブルでずり出し作業を行っている間に、他方のキブルでずり積み作業が継続的に行われるので、前記した従来の替えキブル方式の場合と同様に、作業能率が良いことその他の効果を発揮することは勿論であるが、特に最近のショートステップ工法のように坑底切羽とスカフォードの間隔を長く取れない場合であっても、スカフォード上からキブルロープによるキブルの懸吊位置を、ずり積み位置又はずり出し位置へ容易に移動させることができる。
【００１１】
また、スカフォード上にキブルを載置した状態で当該キブルを移動させたり待避をさせる必要がないので、スカフォード上における作業者の行動範囲を制約することが軽減され、作業能率の向上と安全作業の確保にも寄与すると共に、スカフォードに大きな載荷重が掛からないので、スカフォード巻上機を小型化できること、比較的大型のキブルを使用することができ、一度に大量のずりをに搬出することも可能となる。
【００１２】
前記替えキブル方法において、キブル整合手段のロープを空キブルに、キブル着脱手段のロープをキブルロープの吊りフックに設けた脱落防止具にそれぞれ繋着し、スカフォード上からの巻上機の操作で各ロープを制御させ、前記キブルロープの巻下げで空キブルを一方のずり積み位置に着地させる際には、吊り柄を一定方向へ横転させる姿勢制御を行うと共に、脱落防止具を操作して吊りフックから吊り柄を離脱させ、前記キブルロープの巻上げで他方のずり積み位置から実キブルを吊り上げる際には、脱落防止具を操作して吊りフックに吊り柄を係止保持させる形態を採ることができる。
【００１３】
この替えキブル方法では、スカフォード上における巻上機の操作によって、吊りフックに対する吊り柄の着脱操作を行うことができるので、坑底切羽に作業者が降りて人力で替えキブル操作を行う場合に比べ、安全作業の確保と作業能率の向上を図ることが可能となり、またバックフォー掘削機などによる掘削及びずり積み作業を阻害することがない。
【００１４】
本発明による立坑掘削設備の替えキブル装置は、２台のキブルを交互に用いて、坑底切羽からずりを搬出する立坑掘削設備の替えキブル装置であって、キブルロープの中間をロープ案内部に取り込み、キブルの懸吊位置を水平移動させるキブル移動手段をスカフォード上に設け、このロープ案内部をずり出し通路上に設けた交換位置の直上と、坑底切羽の２カ所に設けたずり積み位置の直上との間で移動可能にした。
【００１５】
この替えキブル装置では、キブルロープの中間を取り込むロープ案内部を所望の位置に移動させる比較的安価で簡単なキブル移動手段によって、スカフォード上で替えキブル操作を容易且つ安全に行うことが可能であり、このキブル移動手段には、実施形態で説明するブームシリンダやラックとビニオンを用いたものの他に、公知の各種水平移動手段をロープ案内部と組み合わせて構成することが可能である。
【００１６】
前記替えキブル装置において、前記スカフォード上には、巻上機のロープ先端を前記キブルと着脱可能に繋着し、キブルをずり積み位置に着地させる際にキブルの姿勢制御を行って、吊り柄を一定方向に横転させるキブル整合手段と、巻上機のロープ先端を吊りフックの脱落防止具と着脱可能に繋着し、キブルを着地させて吊り柄を横転する際に脱落防止具をノンロック状態にすると共に、吊り柄を起立させてキブルを吊り上げる際に脱落防止具をロック状態にするキブル着脱手段とを設けた形態を採ることができる。
【００１７】
この替えキブル装置では、スカフォード上でキブル整合手段の巻上機を操作することによって、キブルを一定の姿勢でずり積み位置に着地させると共に、キブル着脱手段の巻上機を操作することによって、吊り柄に対する吊りフックの着脱を行うことができるので、坑底切羽で作業者が人力で替えキブル操作を行う必要がない。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による立坑掘削設備の替えキブル方法及び装置について、その好適な実施形態を示す添付図面に基づいて詳細に説明するが、図１は替えキブル装置を装備した立坑掘削設備の概要図を、図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った拡大平面図を、図３〜５は替えキブル装置の要部の詳細図を、図６〜１４は替えキブル方法を実施する操作手順の説明図を、それぞれ示す。
【００１９】
立坑掘削設備１は、地上から懸吊して立坑２内を昇降移動させると共に、立坑２の掘削内面に移動型枠３によって打設した覆工コンクリート４に対して、水平方向に伸縮する複数のグリッパー５を介して係止保持できるスカフォード６（吊り足場）を備え、図示のスカフォード６は上段デッキ７と中段デッキ８及び下段デッキ９による３段デッキで構成されている。
【００２０】
スカフォード６は、公知のスカフォードの場合と同様に各デッキ７，８，９の間を連結柱１０で相互に連結すると共に、各デッキ７，８，９間には梯子（図示を省略）を設けて作業者が移動できるようにし、各デッキ７，８，９のずり出し通路Ｘ上にはキブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）を通過させるキブル用通孔１２を設けている。
【００２１】
上段デッキ７には、スカフォードロープ１３を介して地上のスカフォード巻上機（図示を省略）でスカフォード６を昇降移動可能に懸吊するために、地上のトップシーブと対をなすテールシーブ１４を設け、テールシーブ１４にはライダー受け１５が取り付けられている。
【００２２】
また、上段デッキ７から中段デッキ８に掛けて、例えばコンクリートホッパーと回転シュートなどによるコンクリート打設手段（図示を省略）を設け、移動型枠３を用いて掘削した立坑２の内壁面に覆工コンクリート４を打設できるようにしている。
【００２３】
下段デッキ９には、上部側に第１キブル１１Ａと第２キブル１１Ｂとの替えキブル操作を行う替えキブル装置１６の主要部が装備されると共に、下部側に掘削とずり積みを行うバックフォー掘削機１７が装備されている。
【００２４】
図３で詳細を示すように、キブル１１には上端側の開口縁部に山形状の吊り柄１８を設け、吊り柄１８は垂直状態の起立位置と一方向へ水平状態で倒れた横転位置との間を回動できるように枢着され、吊り柄１８の横転位置と反対側の開口縁部にキブルの姿勢制御を行うためのシャツクル１９が設けられている。
【００２５】
キブル１１は、地上のキブル巻上機（図示を省略）に巻装したキブルロープ２０で昇降移動可能に懸吊されるが、キブルロープ２０の先端には吊り柄１８に着脱される吊りフック２１を設け、キブルロープ２０の中間にはライダー受け１５に案内されるライダー２２が取り付けられている。
【００２６】
キブルロープ２０は、ロープソケット４４を介して吊りフック２１に連結されているが、吊りフック２１には懸吊したキブル１１の吊り柄１８を脱落させない脱落防止具４５が設けられている。
【００２７】
脱落防止具４５は、鈎状をした吊りフック２１の開口部を閉塞する係止部材４６と、一端が係止部材４６に連結された連結部材４７と、連結部材４７の他端に連結した操作部材４８を備え、操作部材４８には牽引が容易な線状部材を用い、ここではチェーンを使用している。
【００２８】
替えキブル装置１６は、キブル１１の姿勢制御を行って、吊りフック２１の懸吊位置を吊り柄１８との着脱に適合する位置に整合させるキブル整合手段２３と、吊り柄１８に対して吊りフック２１を着脱操作するキブル着脱手段２４と、キブルロープ２０の先端側を拘束して移動させ、キブル１１を所望の吊下げ位置に誘導するキブル移動手段２５で構成されている。
【００２９】
キブル整合手段２３は、下段デッキ９の上部側に回動自在に枢着したウインチなどの姿勢制御用の巻上機２６（２６Ａ，２６Ｂ）と、各巻上機２６Ａ，２６Ｂにそれぞれ巻装した姿勢制御用のロープ２７（２７Ａ，２７Ｂ）と、キブル１１のシャックル１９（１９Ａ，１９Ｂ）に着脱する各ロープ２７の先端に設けたフック２８（２８Ａ，２８Ｂ）とで構成されている。（図３を参照）
【００３０】
キブル整合手段２３は、キブル移動手段２５によってキブル１１がずり積み位置Ｙ又はずり積み位置Ｚの上方に移動した際に、巻上機２６を巻上げてロープ２７に張力を付与した状態でキブル１１を支持することにより、キブル１１が着地した後に横転させる吊り柄１８の位置が、吊りフック２１の着脱操作に適合する一定位置になるように、キブル１１の姿勢を整合させる。
【００３１】
キブル着脱手段２４は、下段デッキ９の上部側に回動自在に枢着したウインチなどの吊りフック制御用の巻上機２９と、巻上機２９に巻装したキブル着脱用の牽引ロープ３０と、牽引ロープ３０の先端に設けたフック３１と、ずり出し通路Ｘ上のキブル交換位置とずり積み位置Ｙ，Ｚとの間を移動するキブル１１に牽引ロープ３０を追従させると共に、脱落防止具４５に対して着脱操作を行う吊りフック制御用のブーム３２で構成されている。（図４を参照）
【００３２】
吊りフック制御用のブーム３２は、基端が中段デッキ８の下部側に回動自在に枢着したブームシリンダ３３と可動アーム３４を備え、ブームシリンダ３３の伸縮ロッド３３ａの先端が可動アーム３４の先端側に枢着されていると共に、ブームシリンダ３３の基端側と可動アーム３４の両端側には、それぞれロープ３０のガイドローラ３５（３５ａ，３５ｂ，３５ｃ）が設けられている。
【００３３】
キブル着脱手段２４は、吊りフック２１に設けた脱落防止具４５の操作部材４８に対して、牽引ロープ３０の先端に設けたフック３１を着脱可能に連結し、キブル１１がずり積み位置Ｙ，Ｚに着地して、吊り柄１８から吊りフック２１を取り外すまでは、脱落防止具４５による係止保持状態が解除されないように、牽引ロープ３０を弛ませた状態にしておく。
【００３４】
脱落防止具４５による係止保持を解除する場合には、巻上機２９を巻上げて牽引ロープ３０に張力を与え、操作部材４８を介して連結部材４７を上方へ牽引すると、係止部材４６が時計方向へ回動して開口部の閉塞が解除され、吊りフック２１に対する吊り柄１８の取付け又は取り外しが可能となる。
【００３５】
吊りフック制御用のブーム３２は、ブームシリンダ３３の伸縮ロッド３３ａを作動させると、可動アーム３４が揺動して先端のガイドローラ３５ｃから垂下する牽引ロープ３０が、ずり出し通路Ｘ上のキブル交換位置とずり積み位置Ｙ，Ｚとの間を移動するキブル１１に追従できるようにしている。
【００３６】
キブル移動手段２５は、基端が下段デッキ９の上部側に回動自在に枢着した主ブームシリンダ３６と左右の補助ブームシリンダ３７，３８を備え、主ブームシリンダ３６の伸縮ロッド３６ａ先端には、キブルロープ２０を取り込んで吊下げ位置を規制するロープ案内部３９を設け、補助ブームシリンダ３７，３８の伸縮ロッド３７ａ，３８ａ先端は、主ブームシリンダ３６のシリンダ本体の先端側面に連結され、リンダ本体の先端底面には下段デッキ９上を転動する回転ローラ４０を設けている。（図５を参照）
【００３７】
ロープ案内部３９は、平面形状がリップ溝形をしたフック４１に対し、主ブームシリンダ３６の軸線方向と平行状に配置した２個の回転ローラ４２，４２と、主ブームシリンダ３６の軸線方向と直交状に配置した１個の回転ローラ４３とを上下に取付け、各回転ローラ４２，４３によって形成されたコ字状の空間にキブルロープ２０を取り込むようにしている。
【００３８】
キブル移動手段２５は、主ブームシリンダ３６の伸縮ロッド３６ａを作動させると、先端のロープ案内部３９を前進又は後退作動させ、補助ブームシリンダ３７，３８の伸縮ロッド３７ａ，３８ａを作動させると、主ブームシリンダ３６を揺動回転させることができる。
【００３９】
従って、ずり出し通路Ｘ上のキブル交換位置でキブル１１を懸吊しているキブルロープ２０の途中をロープ案内部３９に取り込み、ロープ案内部３９をずり積み位置Ｙ又はずり積み位置Ｚの上方に移動させることができるので、この状態でキブルロープ２０の巻下げ操作を行うと、キブル１１をずり積み位置Ｙ，Ｚに着地させることができる。
【００４０】
次に、替えキブル方法を図６〜１１の操作手順に基づき説明するが、図６の操作手順１の状態は、坑底切羽では第２のずり積み位置Ｚにある第２キブル１１Ｂ（実キブル）に対し、バックフォー掘削機１７でずり積み作業が進められ、第１のずり積み位置Ｙからのずりを搬出して地上から戻ってきた第１キブル１１Ａ（空キブル）は、ずり出し通路Ｘ上の下段デッキ９位置で停止している。
【００４１】
そこで、第１キブル１１Ａのシャックル１９Ａにフック２８Ａを掛けて方向制御用のロープ２７Ａを繋着させると共に、吊りフック２１の脱落防止具４５に設けた操作部材４８に対して、フック３１を掛けて牽引ロープ３０を繋着させ、坑底切羽でのずり積み作業が完了するまで待機するが、これらの作業は下段デッキ９上の作業者によって行われる。
【００４２】
なお、方向制御用のロープ２７（２７Ａ，２７Ｂ）及び牽引ロープ３０に張力が作用しないように、キブル整合手段２３とキブル着脱手段２４の各巻上機２６（２６Ａ，２６Ｂ），２９は操作されると共に、ロープ案内部３９が第１ずり積み位置Ｙの直上で待機するように、キブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８は操作されている。
【００４３】
図７の操作手順２では、坑底切羽でのずり積み作業が完了した合図を受けると、第１キブル１１Ａをずり出し通路Ｘに沿って鉛直に降下させ、坑底切羽の上方に設けたキブル交換位置で一旦停止させるが、このキブル交換位置は第２キブル１１Ｂに接触しない高さに設定する。
【００４４】
次に、キブル移動手段２５を操作して第１ずり積み位置Ｙの直上にあったロープ案内部３９をキブル交換位置の直上に移動させるが、その操作は主ブームシリンダ３６と補助ブームシリンダ３７を順次伸長させると共に、補助ブームシリンダ３８を順次縮短させて行なわれ、これによりキブルロープ２０の途中がロープ案内部３９に取り込まれる。
【００４５】
図８の操作手順３では、キブル移動手段２５を操作してキブル交換位置の直上にあったロープ案内部３９を第１ずり積み位置Ｙの直上に再移動させるが、その操作は主ブームシリンダ３６と補助ブームシリンダ３７を順次縮短させると共に、補助ブームシリンダ３８を順次伸長させる。
【００４６】
これにより、キブルロープ２０の途中がロープ案内部３９によって第１ずり積み位置Ｙの直上に引き寄せられ、キブルロープ２０の上端側はずり出し通路Ｘ上に沿っているが、途中はライダー２２とロープ案内部３９の２点でそれぞれ通路が変更され、第１キブル１１Ａは第１ずり積み位置Ｙの直上に懸吊される。
【００４７】
図９の操作手順４では、キブル整合手段２３及びキブル着脱手段２４を操作して、第１キブル１１Ａを交換作業に適合した状態でずり積み位置Ｙに着地させるように、所定の方向に整合した状態に姿勢制御を行うが、この姿勢制御では着地した第１キブル１１Ａの吊り柄１８をずり出し通路Ｘ側に向いた状態で横転できるようにする。
【００４８】
そのための構成として、キブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）には、吊り柄１８を横転させたい方向とは反対側にシャックル１９を設け、このシャックル１９を懸吊するキブル整合手段２３の巻上機２６（２６Ａ，２６Ｂ）は、ずり積み位置Ｙ，Ｚを挟んでずり出し通路Ｘとは反対側に設け、吊り柄１８に対して吊りフック２１の着脱操作を行うキブル着脱手段２４は、可動アーム３４の先端をずり出し通路Ｘ側へ揺動可能にしている。
【００４９】
まず、キブル整合手段２３の巻上機２６Ａで巻上げ操作してロープ２７Ａを緊張させると、吊り柄１８がずり出し通路Ｘとずり積み位置Ｙを結ぶ線上と直交した状態に第１キブル１１Ａは姿勢制御されるので、次にキブル着脱手段２４のブームシリンダ３３を伸長操作し、可動アーム３４の先端をずり出し通路Ｘ側へ揺動させる。
【００５０】
その後に、キブルロープ２０の巻下げ操作を行うと共に、同時に巻上機２６によるロープ２７の巻下げ操作を行って、一定の姿勢を保持した状態でキブル１１を順次降下させながら、第１キブル１１Ａを第１ずり積み位置Ｙに着地させるが、その間は牽引ロープ３０が常に弛んだ状態を維持するように、必要に応じて巻上機２９でロープ３０の巻下げ操作を行う。
【００５１】
図１０の操作手順５では、着地した空の第１キブル１１Ａに対し、ロープ案内部３９がずり出し通路Ｘ側へ移動するようにキブル移動手段２５の操作を行い、キブルロープ２０を介して吊り柄１８の横転方向を規制しながら、同時にキブルロープ２０の巻下げ操作で吊り柄１８をずり出し通路Ｘ側へ横転させる。
【００５２】
また、吊り柄１８が横転を開始した後にキブル着脱手段２４の巻上機２９を巻上げ操作し、牽引ロープ３０に張力を与えて脱落防止具４５の操作部材４８に対して牽引操作を行うと、連結部材４７を介して係止部材４６による吊りフック２１の係止が解除され、引き続きキブルロープ２０の巻下げ操作を行うと、吊り柄１８から吊りフック２１が外れる。
【００５３】
図１１の操作手順６では、キブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８を伸縮操作して、ずり出し通路Ｘ上のロープ案内部３９を第２キブル１１Ｂのある第２ずり積み位置Ｚの直上方向に移動させると、キブルロープ２０先端の吊りフック２１は横転している吊り柄１８の直下に移動され、キブルロープ２０を緩速で巻上げ操作すると、第２キブル１１Ｂの側面に沿って上昇した吊りフック２１は吊り柄１８に係止される。
【００５４】
また、引き続きキブルロープ２０を巻上げ操作すると、横転している吊り柄１８は吊り上げられ、同時にキブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８を伸縮操作して、第２ずり積み位置Ｚの直上に移動させると、吊り柄１８は起立状態になるが、この間にキブル着脱手段２４の巻上機２９を巻下げ操作を行い、操作部材４８に対する牽引ロープ３０の張力を無くして脱落防止具４５を働かせ、その後にブームシリンダ３と可動アーム３４のを元の位置に戻す。
【００５５】
図１２の操作手順７では、キブル移動手段２５のロープ案内部３９を第２ずり積み位置Ｚの直上にしたままの状態で、キブル巻上げ機によってキブルロープ２０の巻上げ操作を行い、実キブルである第２キブル１１Ｂを空キブルである第１キブル１１Ａに接触しない高さ位置まで吊り上げる。
【００５６】
図１３の操作手順８では、キブル移動手段２５の各ブームシリンダ３６，３７，３８を伸縮操作して、ロープ案内部３９を第２ずり積み位置Ｚの直上からずり出し通路Ｘ上に移動させ、第２キブル１１Ｂはずり出し通路Ｘ上でキブルロープ２０に懸吊された状態にした後に、キブルロープ２０を外しながらロープ案内部３９を第１ずり積み位置Ｙの直上に待避させる。
【００５７】
図１４の操作手順９では、キブルロープ２０を巻上げて第２キブル１１Ｂを下段デッキ９の一旦停止位置まで吊り上げた後に、シャックル１９Ｂからキブル整合手段２３のロープ２７Ｂを取り外すと共に、脱落防止具４５の操作部材４８からキブル着脱手段２４の牽引ロープ３０を取り外す。
【００５８】
これにより、ずりを収容した第２キブル１１Ｂは坑外への搬出が可能な状態になるので、キブル巻上げ機によってずり出し通路から坑外へ搬出してずり出しを行うと共に、坑底切羽では第１ずり積み位置に搬入した空の第１キブル１１Ａに対して、バックフォー掘削機１７によるずり積み作業が行われ、その後も同様手順の繰り返しによって、各キブルを交互に入れ替えて作業が継続される。
【００５９】
なお、前記実施形態では、第１のずり積み位置Ｙ及び第２のずり積み位置Ｚのずりキブル１１Ａ，１１Ｂに対し、キブル整合手段２３とキブル着脱手段２４を用いて、スカフォード６上から自動操作によって吊りフック２１を吊り柄１８から着脱させ、これにより坑底切羽に作業者を入れずに安全作業ができるようにしたが、この着脱を坑底切羽に作業者を入れて人力で行うことも可能である。
【００６０】
また、別の実施形態として例えば図１５で示すように、ずり出し通路Ｘの両側に沿って平行する２本のラック４９（４９Ａ，４９Ｂ）と、ラック４９（４９Ａ，４９Ｂ）に架設して直交状に設けたラック５０をスカフォード６上に設け、ラック５０にはローラ案内部３９と同様にキブルロープ２０を取り込むローラ案内部５１を設けたキブル移動手段５２の形態を採ることも可能である。
【００６１】
このキブル移動手段５２は、ラック４９が第１のずり積み位置Ｙ及び第２のずり積み位置Ｚまで延在し、当該ラック４９の両端にはモータで回動するビニオン（図示を省略）を設けると共に、ラック５０にはモータで回動するビニオン（図示を省略）を介してローラ案内部５１を設けたものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による替えキブル装置を装備した立坑掘削設備の概要図を示す。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った拡大平面図を示す。
【図３】図１の替えキブル装置におけるキブル整合手段の要部詳細図を示す。
【図４】図１の替えキブル装置におけるキブル着脱手段の要部詳細図を示す。
【図５】図１の替えキブル装置におけるキブル移動手段の要部詳細図を示す。
【図６】替えキブル方法を実施する操作手順１の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図７】替えキブル方法を実施する操作手順２の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図８】替えキブル方法を実施する操作手順３の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図９】替えキブル方法を実施する操作手順４の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１０】替えキブル方法を実施する操作手順５の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１１】替えキブル方法を実施する操作手順６の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１２】替えキブル方法を実施する操作手順７の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１３】替えキブル方法を実施する操作手順８の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【図１４】替えキブル方法を実施する操作手順９の説明図であって、（ａ）は部分正面図を示し、（ｂ）は部分平面図を示す。
【符号の説明】
１ 立坑掘削設備
２ 立坑
３ 移動型枠
４ 覆工コンクリート
５ グリッパー
６ スカフォード
７ 上段デッキ
８ 中段デッキ
９ 下段デッキ
１０ 連結柱
１１ キブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）
１２ キブル用通孔
１３ スカフォードロープ
１４ テールシーブ
１５ ライダー受け
１６ 替えキブル装置
１７ バックフォー掘削機
１８ 吊り柄
１９ シャツクル
２０ キブルロープ２０
２１ 吊りフック２１
２２ ライダー２２
２３ キブル整合手段
２４ キブル着脱手段
２５ キブル移動手段
２６ 巻上機（２６Ａ，２６Ｂ）
２７ ロープ（２７Ａ，２７Ｂ）
２８ フック
２９ 巻上機
３０ 牽引ロープ
３１ フック
３２ 吊りフック制御用のブーム
３３ ブームシリンダ
３４ 可動アーム
３５ ガイドローラ
３６ 主ブームシリンダ
３７，３８ 補助ブームシリンダ
３９ ロープ案内部
４０ 回転ローラ
４１ フック
４２，４３ 回転ローラ
４５ 脱落防止具
４６ 係止部材
４７ 連結部材
４８ 操作部材
４９ 平行ラック
５０ 架設ラック
５１ ローラ案内部
５２ キブル移動手段
Claims (4)
- ２台のキブルを交互に用いて、坑底切羽からずりを搬出する立坑掘削設備の替えキブル方法であって、キブルロープの吊りフックに懸吊された一方のキブル（空キブル）をずり出し通路上の交換位置に吊下げ、スカフォード上に設けたキブル移動手段のロープ案内部でキブルロープの中間を取り込み、坑底切羽の２カ所に設定された一方のずり積み位置に移動して空キブルを着地させた後に、キブル移動手段のロープ案内部を他方のずり積み位置に移動して、他方のキブル（実キブル）をキブルロープの吊りフックに懸吊させ、ずり出し通路上の交換位置に移動させることを特徴とする立坑掘削設備の替えキブル方法。
- キブル整合手段のロープを空キブルに、キブル着脱手段のロープをキブルロープの吊りフックに設けた脱落防止具にそれぞれ繋着し、スカフォード上からの巻上機の操作で各ロープを制御させ、前記キブルロープの巻下げで空キブルを一方のずり積み位置に着地させる際には、吊り柄を一定方向へ横転させる姿勢制御を行うと共に、脱落防止具を操作して吊りフックから吊り柄を離脱させ、前記キブルロープの巻上げで他方のずり積み位置から実キブルを吊り上げる際には、脱落防止具を操作して吊りフックに吊り柄を係止保持させる請求項１に記載した立坑掘削設備の替えキブル方法。
- ２台のキブルを交互に用いて、坑底切羽からずりを搬出する立坑掘削設備の替えキブル装置であって、キブルロープの中間をロープ案内部に取り込み、キブルの懸吊位置を水平移動させるキブル移動手段をスカフォード上に設け、このロープ案内部をずり出し通路上に設けた交換位置の直上と、坑底切羽の２カ所に設けたずり積み位置の直上との間で移動可能にしたことを特徴とする立坑掘削設備の替えキブル装置。
- 前記スカフォード上には、巻上機のロープ先端を前記キブルと着脱可能に繋着し、キブルをずり積み位置に着地させる際にキブルの姿勢制御を行って、吊り柄を一定方向に横転させるキブル整合手段と、巻上機のロープ先端を吊りフックの脱落防止具と着脱可能に繋着し、キブルを着地させて吊り柄を横転する際に脱落防止具をノンロック状態にすると共に、吊り柄を起立させてキブルを吊り上げる際に脱落防止具をロック状態にするキブル着脱手段とを設けた請求項３に記載した立坑掘削設備の替えキブル装置。
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| JP2002285782A (ja) | 2002-10-03 |
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