JP4942117B2 - 工事用作業装置 - Google Patents

Description

本発明は、トンネル工事における支保工の建込みの際に支保工を確実に把持し得る工事用作業装置に関する。

一般に、支保工は長尺かつトンネル壁面に沿ったアーチ形状を有するものであるため、これをトンネル内に搬入するには、その長手方向をトンネル奥行き方向に沿わせた縦向きの姿勢で搬入することが好都合であるものの、この支保工はトンネル幅方向に沿った横向きの姿勢で壁面に沿って建て込まれる。

このため、従来は支保工搬送専用の搬送台車等を用いて必要数の支保工を縦向きの姿勢でトンネル内に搬入し、これを建込み位置付近に荷下ろしして、縦向きから横向きに姿勢変更した後、この搬送台車を建込み作業用のエレクター台車と入れ換え、このエレクター台車により支保工を順次建て込んでいくという手順を採っていた。
特開平１０−２６０００号公報 特開平２００７−５６５８５号公報

しかし、支保工の搬入と建込みとをそれぞれ別の作業台車である搬送台車とエレクター台車をトンネル内に入れ換えて行うのに伴い、トンネル内でこのエレクター台車のエレクターブームの先端に設置された把持部により支保工を把持して、トンネル内の所定の位置に設置して建込むようにしていた。この際、把持部により支保工を確実に把持できない場合には、狭くて作業性の悪いトンネル内で支保工を再度把持するための作業が必要となり、結果として多大な時間を要するのに伴い、大きな作業ロスが生じるという欠点があった。

これに対して、支保工としては、断面がＨ型とされるＨ鋼が通常用いられていれるが、大きさは種々あり、単一の把持部でこれら種々の大きさの支保工を確実に把持するは困難であった。つまり、高さ寸法Ｈが２５０ｍｍの支保工Ｗに対応すべく、図７（Ａ）に示すように把持部１１０を構成する一対の把持爪１１２、１１４の高さＨ１を高くした場合には、高さ寸法Ｈが１２５ｍｍの支保工Ｗを把持する際に、図７（Ｂ）に示すようにスペーサ１１６を入れなくてはならならず、作業性が低い欠点があった。

この一方、図７（Ｃ）に示すように一対の把持爪１１２、１１４の高さＨ１を低くした場合には、高さ寸法Ｈが２５０ｍｍの支保工Ｗを把持する際に、支保工Ｗの下端側のみを挟み込む形になる。これに伴って、一対の把持爪１１２、１１４の対向面１１２Ａ、１１４Ａが相互に平行になる結果として、把持爪１１２、１１４との間で支保工Ｗが滑って、二点差線で示すように支保工Ｗが外れてしまい、支保工を再度把持するための作業が必要となる為、前述のように大きな作業ロスが生じるという欠点が存在する。

この際、ゴム材を一対の把持爪１１２、１１４の対向面１１２Ａ、１１４Ａに貼り付けることも考えられるが、この場合には、大きな力がゴム材に加わるのに伴って、ゴム材の耐久性が低いために実用的ではなかった。
本発明は上記事実を考慮し、建込みの際に支保工を確実に把持し得る工事用作業装置を提供することを目的とする。

請求項１に係る工事用作業装置は、本体部材から伸びるエレクターブームと、
エレクターブームの先端側に取り付けられてＨ鋼からなる支保工を把持する把持部と、
を有する工事用作業装置であって、
把持部が、駆動源の動力により間隔を変化させて支保工の一方のフランジの両側縁を外側から挟み込む一対の把持爪を有し、
これら一対の把持爪は、前記支保工と対向する部分と反対側の背側部分とを有し、
前記支保工と対向する部分は、前記一対の把持爪の支保工と対向する部分の相互間の隙間が、基端側から先端側の途中に向かって狭くなるように形成された第１部分と、
途中から前記背側部分にわたって、相互間の隙間が大きくなる面取り部たる第２部分とを有し、
把持対象の高さ寸法が小寸法の支保工を把持したとき、前記第２部分が支保工の他方のフランジの側縁と対向するものの接触しない寸法関係に形成された。

請求項１に係る工事用作業装置の作用を以下に説明する。
本請求項の工事用作業装置によれば、本体部材から伸びるエレクターブームの先端側に把持部が取り付けられ、この把持部の一対の把持爪が駆動源の動力により間隔を変化させて支保工を挟み込むことで、把持部が支保工を把持する。この際、これら一対の把持爪の支保工と対向する部分における相互間の隙間が、一対の把持爪の基端側から先端側に向かって狭くなるように、一対の把持爪は形成されている。

つまり、一対の把持爪の支保工と対向する部分における相互間の隙間が、一対の把持爪の基端側から先端側に向かって狭くなっていることから、支保工を把持する際に、これら一対の把持爪間に挟まれている支保工に、把持爪の先端側から基端側に向かって働く力が常時加わるようになる。

この結果として、支保工の大きさが変化した場合であっても、一対の把持爪の基端側から先端側に向かって支保工がずれ出す虞がなくなることから、本請求項に係る工事用作業装置によれば、トンネル工事における支保工の建込みの際に、支保工を確実に把持できるようになる。

請求項２に係る工事用作業装置の作用を以下に説明する。
本請求項に係る工事用作業装置は請求項１と同一の作用を奏する。但し、本請求項では、把持爪の支保工と対向する部分の傾き角度が、一対の把持爪の相互間で同一とされるという構成を有している。

つまり、本請求項によれば、一対の把持爪の支保工と対向する部分が、一対の把持爪の基端側から先端側に向かって相互間の隙間が単に狭くなるだけでなく、一対の把持爪の支保工と対向する部分の傾き角度が、相互に同一とされていることで、支保工をより一層確実に把持できるようになる。

請求項３に係る工事用作業装置の作用を以下に説明する。
本請求項に係る工事用作業装置は請求項１及び請求項２と同一の作用を奏する。但し、本請求項では、駆動源が油圧シリンダとされるという構成を有している。つまり、本請求項によれば、駆動源が油圧シリンダとされていることから、油圧シリンダによって強い力が発揮されて、工事用作業装置で支保工をより一層確実に把持できるようになる。

以上説明したように本発明の上記構成によれば、建込みの際に支保工を確実に把持し得る工事用作業装置を提供できるという優れた効果を有する。

本発明に係る工事用作業装置の一実施の形態を図１から図６に示し、これらの図に基づき本実施の形態を説明する。
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る工事用作業装置が搭載されたエレクター台車１０は、動力源によりクローラが駆動回転されて自走可能とされる台車本体１２が本体部材とされた構造とされており、この台車本体１２に種々設備を搭載した構成となっている。

つまり、台車本体１２の前端部には、それぞれテレスコープ構造により複数段に伸縮可能な合計５本の伸縮ブームであるロボットブーム１４、エレクターブーム１６、１８及びバスケットブーム２０、２２が支持されている。これら５本の伸縮ブームの各段は、各段それぞれに介装された図示しない油圧シリンダにより伸縮動作される。

これらロボットブーム１４、エレクターブーム１６、１８及びバスケットブーム２０、２２は、それぞれ基端側を支点として上下方向および左右方向に揺動可能かつ軸回りに旋回可能となっており、各伸縮ブームの各方向への揺動動作および旋回動作が、各方向それぞれについて設けられた図示しない油圧シリンダの伸縮によってされる。さらに、台車本体１２にはアウトリガー２４が設置されており、各伸縮ブームを使用する際には、このアウトリガー２４を用いて機体を安定に保持することができる。

５本の伸縮ブームうちのロボットブーム１４はコンクリート吹付けのためのものであり、また、２本のバスケットブーム２０、２２には、それぞれ作業者が搭乗するためのデッキ２６、２８が設けられている。従って、バスケットブーム２０、２２を伸縮作動および各方向に揺動させることにより、デッキ２６またはデッキ２８、ひいてはこれに搭乗する作業者を上下、左右、前後方向の任意の位置に移動できるようになっている。

この一方、外側の２本のエレクターブーム１６、１８は、支保工建込み作業に直接使用されるものであり、これら２本のエレクターブーム１６、１８の先端には、それぞれ支保工Ｗを把持するための支保工キャッチャー３２、３４がそれぞれ装着されている。これら２つの支保工キャッチャー３２、３４は左右対称に構成されているので、以下、エレクター台車１０の図２における進行方向左側の支保工キャッチャー３２について説明する。

つまり、この支保工キャッチャー３２は、図３から図５に示すように、エレクターブーム１６の先端部から伸びるＬ字形をしたＬ型アーム４０及びこのＬ型アーム４０の先端側に取り付けられた把持部４２を有している。そして、このエレクターブーム１６とＬ型アーム４０との間やＬ型アーム４０自体には、３つの油圧シリンダ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃが設置されていて、このＬ型アーム４０自体の傾きやＬ型アーム４０を構成する各辺相互間の傾き等をこれら３つの油圧シリンダ４４Ａ、４４Ｂ、４４Ｃにより変更可能としている。

さらに、この把持部４２の基端部分を、駆動源である油圧シリンダ４８を内蔵した駆動部４２Ａが構成しており、この駆動部４２Ａ内から伸縮可能に伸びる伸縮片４２Ｂをこの駆動部４２Ａが備えるのに伴い、この油圧シリンダ４８のピストン４８Ａの先端側が伸縮片４２Ｂに接続されている。そして、この駆動部４２Ａの先端側には、第１把持爪５１が設置されており、また、この第１把持爪５１と対向する伸縮片４２Ｂの先端側には第２把持爪５２が設置されており、これら第１把持爪５１と第２把持爪５２との間に支保工Ｗを挟み込むようになっている。

つまり、これら第１把持爪５１及び第２把持爪５２により一対の把持爪が構成されており、油圧シリンダ４８に外部から作動油が送り込まれる等によって、油圧シリンダ４８が駆動することで、これら第１把持爪５１と第２把持爪５２との間の間隔が変化されて、支保工Ｗを挟み込むようになる。

さらに、第１把持爪５１の支保工Ｗと対向する部分とされる図４における右側の端面５１Ａは、基端側から先端側に向かって支保工Ｗ側に傾く形に、傾き角度Ａ１が８０度で傾斜している。そして、この端面５１Ａの先端部には逃げ部とされる面取り部５１Ｂが形成されている。また、第２把持爪５２の支保工Ｗと対向する部分とされる図４における左側の端面５２Ａは、基端側から先端側に向かって支保工Ｗ側に傾く形に、傾き角度Ｂ１が８０度で傾斜している。そして、この端面５２Ａの先端部には逃げ部とされる面取り部５２Ｂが同様に形成されている。

つまり、一対の把持爪５１、５２の支保工Ｗと対向する部分とされる端面５１Ａ、５２Ａの傾き角度Ａ１、Ｂ１が、相互に同一とされ且つ、これら一対の把持爪５１、５２の基端側から先端側に向かって相互間の隙間が狭くなるように、形成されることになる。但し、これら一対の把持爪５１、５２の高さは、それぞれ１２０ｍｍ程度とされている。

他方、図３から図５に示すように、この把持部４２の一対の把持爪５１、５２と隣り合った部分には、把持爪５１、５２の向きに対して直角方向に向いている一対の把持爪６１、６２が設置されている。つまり、駆動部４２Ａの先端側には、ブラケット６３を介して第１把持爪６１が取り付けられており、また、この第１把持爪６１と対向する伸縮片４２Ｂの先端側には、ブラケット６４を介して第２把持爪６２が取り付けられており、これら一対の把持爪６１、６２の形状は一対の把持爪５１、５２と同様になっていることから、これら一対の把持爪６１、６２によっても、支保工Ｗを挟み込むようになる。

次に、本実施の形態に係る工事用作業装置の作用を以下に説明する。
本実施の形態の工事用作業装置が搭載されたエレクター台車１０によれば、台車本体２から伸びるエレクターブーム１６、１８の先端側に把持部４２が取り付けられ、この把持部４２の一対の把持爪５１、５２及び一対の把持爪６１、６２が、油圧シリンダ４８の動力により間隔を変化させて支保工Ｗを挟み込むことで、把持部４２が支保工Ｗを把持する。

この際、把持爪５１、５２、６１、６２の支保工Ｗと対向する部分の傾き角度Ａ１、Ｂ１が、一対の把持爪５１、５２の相互間で同一とされると共に、一対の把持爪６１、６２の相互間で同一とされるのに伴い、これら一対の把持爪５１、５２及び一対の把持爪６１、６２の支保工Ｗと対向する部分における相互間の隙間が、一対の把持爪５１、５２及び一対の把持爪６１、６２の基端側から先端側に向かって狭くなるように、一対の把持爪５１、５２及び一対の把持爪６１、６２は、それぞれ形成されている。

つまり、一対の把持爪５１、５２の支保工Ｗと対向する部分における相互間の隙間が、一対の把持爪５１、５２の基端側から先端側に向かって狭くなっており、また、一対の把持爪６１、６２の支保工Ｗと対向する部分における相互間の隙間が、一対の把持爪６１、６２の基端側から先端側に向かって狭くなっていることから、支保工Ｗを把持する際に、これら一対の把持爪５１、５２間及び一対の把持爪６１、６２間に挟まれている支保工Ｗに、把持爪５１、５２、６１、６２の先端側から基端側に向かって働く力が常時加わるようになる。

この結果として、支保工Ｗの大きさが変化した場合であっても、一対の把持爪５１、５２及び一対の把持爪６１、６２の基端側から先端側に向かって支保工Ｗがずれ出す虞がなくなることから、本実施の形態に係る工事用作業装置が搭載されたエレクター台車１０によれば、トンネル工事における支保工Ｗの建込みの際に、支保工Ｗを確実に把持できるようになる。

この一方、本実施の形態によれば、一対の把持爪５１、５２の支保工Ｗと対向する部分が、一対の把持爪５１、５２の基端側から先端側に向かって相互間の隙間が単に狭くなるだけでなく、一対の把持爪５１、５２の支保工Ｗと対向する部分の傾き角度Ａ１、Ｂ１が、一対の把持爪５１、５２の相互間で同一とされていることで、支保工Ｗをより一層確実に把持できるようになる。

また、本実施の形態によれば、駆動源が油圧シリンダ４８とされていることから、この油圧シリンダ４８により強い力が発揮されて、エレクター台車１０の把持部４２で支保工Ｗをより一層確実に把持できるようにもなる。

次に、本実施の形態に係る工事用作業装置の把持部４２により２種類の大きさの支保工Ｗを把持する際の具体例を説明する。但し、以下の具体例では一対の把持爪５１、５２のみを用いて説明する。
例えば高さ寸法Ｈが２５０ｍｍの支保工Ｗを把持する場合には、図６（Ａ）に示すように把持し、また、高さ寸法Ｈが１２５ｍｍの支保工Ｗを把持する場合には、図６（Ｂ）に示すように把持することになる。

つまり、一対の把持爪５１、５２の高さがそれぞれ１２０ｍｍ程度とされていることから、高さ寸法Ｈが２５０ｍｍのＨ型に形成された支保工Ｗを把持する場合には、図６（Ａ）に示すように支保工Ｗの一端側である下端側のみを把持する形になる。また、高さ寸法Ｈが１２５ｍｍのＨ型に形成された支保工Ｗを把持する場合には、図６（Ｂ）に示すように支保工Ｗの一端側を同様に把持している。但し、支保工Ｗの他端側と対向する把持爪５１、５２の部分には面取り部５１Ｂ、５２Ｂが形成されていることから、この場合には支保工Ｗの他端側に把持爪５１、５２が接触することがない。

以上の結果として、いずれの場合にも支保工Ｗの一端側である下端側のみを把持する形になるものの、一対の把持爪５１、５２の支保工Ｗと対向する部分における相互間の隙間が、一対の把持爪５１、５２の基端側から先端側に向かって狭くなっていることから、把持爪５１、５２の先端側から基端側に向かって働く力が常時加わって、支保工Ｗを確実に把持できるようになる。

本発明の一実施の形態に係る工事用作業装置が搭載されたエレクター台車の正面図である。 本発明の一実施の形態に係る工事用作業装置が搭載されたエレクター台車の平面図である。 本発明の一実施の形態に適用される把持部の拡大正面図である。 図３の４−４矢視線図である。 図３の５−５矢視線図である。 本発明の一実施の形態に適用される把持部を示す図であって、（Ａ）は高さが２５０ｍｍの支保工を把持する場合を表す図であり、（Ｂ）は高さが１２５ｍｍの支保工を把持する場合を表す図である。 従来技術の把持部を示す図であって、（Ａ）は高さが２５０ｍｍの支保工を把持する場合を表す図であり、（Ｂ）は高さが１２５ｍｍの支保工を把持する場合を表す図であり、（Ｃ）は把持爪を小さくした構造で高さが２５０ｍｍの支保工を把持する場合を表す図である。

１０ エレクター台車
１２ 台車本体（本体部材）
１６ エレクターブーム
１８ エレクターブーム
３２ 支保工キャッチャー
３４ 支保工キャッチャー
４２ 把持部
５１ 把持爪
５２ 把持爪
６１ 把持爪
６２ 把持爪
４８ 油圧シリンダ（駆動源）
Ｗ 支保工

Claims (3)

1. 本体部材から伸びるエレクターブームと、
   エレクターブームの先端側に取り付けられてＨ鋼からなる支保工を把持する把持部と、
   を有する工事用作業装置であって、
   把持部が、駆動源の動力により間隔を変化させて支保工の一方のフランジの両側縁を外側から挟み込む一対の把持爪を有し、
   これら一対の把持爪は、前記支保工と対向する部分と反対側の背側部分とを有し、
   前記支保工と対向する部分は、前記一対の把持爪の支保工と対向する部分の相互間の隙間が、基端側から先端側の途中に向かって狭くなるように形成された第１部分と、
   途中から前記背側部分にわたって、相互間の隙間が大きくなる面取り部たる第２部分とを有し、
   把持対象の高さ寸法が小寸法の支保工を把持したとき、前記第２部分が支保工の他方のフランジの側縁と対向するものの接触しない寸法関係に形成されていることを特徴とする工事用作業装置。
2. 把持爪の支保工と対向する部分の傾き角度が、一対の把持爪の相互間で同一とされる請求項１記載の工事用作業装置。
3. 駆動源が油圧シリンダとされる請求項１または請求項２に記載の工事用作業装置。

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