JP5269636B2

JP5269636B2 - ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット

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Publication number: JP5269636B2
Application number: JP2009027919A
Authority: JP
Inventors: 幸雄加藤; 隆道山本
Original assignee: 株式会社タイコー技建
Priority date: 2009-02-09
Filing date: 2009-02-09
Publication date: 2013-08-21
Anticipated expiration: 2029-02-09
Also published as: JP2010180679A

Description

本発明は、建設分野におけるニューマチックケーソン作業室用の遠隔作業用ロボットに関し、ニューマチックケーソン作業室に設備するケーソン作業機器の組立、整備及び解体に供する各種の作業用マニピュレータを、遠隔作業用ロボットに取り付けられて、ケーソン作業室内において作業する遠隔作業用ロボットに関する。

従前より、ニューマチックケーソン工法の施工では、ケーソンの天井スラブ下の高圧作業室内での作業に要する労働時間を短縮するため、本出願人をはじめとして高圧作業室内に配備する各種機器類を地上から遠隔操作することによる無人化での施工が進められている。

基本的に、ケーソン作業室に設備するケーソンの沈設施工過程におけるケーソン作業機器は、掘削機がその主たる設置機器となり、前記する無人化での施工を図るために、テレビカメラや各種センサーをはじめとする従たる遠隔操作可能な監視装置等が配設される。

そこで、各種機器類が本来の機能を維持するために日常的な点検作業を必要とするのと同様に、ケーソン作業機器にあっても視覚による概観検査等を要するため、テレビカメラ等の監視装置を利用して、地上に設置する大気圧環境下の遠隔制御室から各種機器類の各部の状態を把握している。

ただし、前記する監視装置を利用した点検の結果として、機器構成部材の接続部に給脂を要すると判断された場合等は、例えば特許文献１に示されているように、専用ロボットをケーソン作業室に搬入することで整備することとなる。

もしくは、給脂程度の整備では事態が改善されない場合等は、同様の技術で解体し地上に搬出した後に部品等を交換し、再搬入し、再組み立てするという手順を踏むようになる。

前記の従来技術の場合には、ケーソン作業室内の地盤上を走行する形態の遠隔作業用ロボットである。

特開２００７−３９９１７号公報

ここで、通常のケーソン作業室は、その作業室が保持する高圧空気が外部に漏出することを防止する目的で、地盤の性状に依存する部分があるものの、掘削地盤が露出している状態を回避し、掘削地盤の上部５０〜１００ｍｍ程度は地下水を満たしておく等している。

そのため、ケーソン作業室内の掘削地盤上は掘削機による掘削作業の繰り返し及び地下水の滞水との相乗によって、地盤の鋭敏比が大きくなり、走行基面（ケーソン作業室内の掘削地盤表面）が状態不安定となることが多く、従来技術に基づく履帯走行式のロボット（遠隔自走式台車）のような移動手段では、（１）移動自体に時間が掛かる他、（２）細かな位置調整をするにも相当の時間を要することに繋がっており、必ずしも作業性に富んでいるとは言えなかった。このことは、（３）地上の制御室から操作を担当するオペレータの時間労働負荷も大きくなるという課題があった。

また、掘削作業の中途段階における予期せぬ故障等で、前記履帯走行式のロボットを必要とした場合には、掘削機で掘削地盤の不陸を整正できることが少なく、履帯走行式のロボットは、走破可能な地盤の経路を選択して走行する必要があるため、（４）さらに移動時間を消費することになる。

本発明は、前記の課題に鑑み提案されたものであって、ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットに関し、その移動の時間短縮化を図る手段を具備することで、作業性の向上とオペレータの労働負荷低減することが可能な、ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを提供することを目的とする。

前記の課題を有利に解決するために、第１発明のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおいては、ケーソン作業室内に搬入されて使用される遠隔作業用ロボットであって、前記遠隔作業用ロボットは、プラットフォームを備え、そのプラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および昇降可能に支持する第１支持装置が設けられて、前記一対の駆動車輪を備えた走行車体は、天井走行用レールに係合および離脱可能に設けられ、前記プラットフォームは、天井走行用レールに吊り下げられた状態で移動可能にされ、前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の車輪を伸縮アームを介して備えた補助走行車体を昇降可能に支持する第２支持装置が設けられていることを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおいて、前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および上昇可能に支持する複数の第１支持装置が間隔をおいて設けられていることを特徴とする。
また、第３発明では、第１発明又は第２発明に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおいて、前記プラットフォームの下面側に、旋回支持台を有する遠隔自走式台車における前記旋回支持台が固定されていることを特徴とする。
また、第４発明では、第１発明又は第２発明に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおいて、前記プラットフォームの下面側は、ステージを上昇可能に支持する遠隔自走式台車における前記ステージ上に載置可能にされていることを特徴とする。
また、第５発明では、第１発明〜第４発明のいずれかのケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおいて、前記プラットフォームには、ケーソン天井に圧着可能な伸縮式突っ張り装置を備えており、プラットフォームを位置保持可能にされていることを特徴とする。
また、第６発明では、第１発明のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおいて、補助走行体の車輪の側面には、天井走行用レールのウェブに圧着される圧着パッドを備えており、プラットフォームを位置保持可能にされていることを特徴とする。

第１発明によると、ケーソン作業室内に搬入されて使用される遠隔作業用ロボットであって、前記遠隔作業用ロボットは、プラットフォームを備え、そのプラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および上昇可能に支持する第１支持装置が設けられて、前記一対の駆動車輪を備えた走行車体は、天井走行用レールに係合および離脱可能に設けられ、前記プラットフォームは、天井走行用レールに吊り下げられた状態で移動可能にされているので、一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および上昇可能に支持する第１支持装置をプラットフォームに設けるだけで、遠隔作業用ロボットを、ケーソン天井スラブ下の天井走行用レールに沿って移動させることができる。また、遠隔
作業用ロボットを天井走行用レール間の直下に位置させると、遠隔自走式無限軌道台車に搬送された遠隔作業用ロボット自身により、または、台車の昇降可能なステージの昇降動作と組み合わせることにより、容易に遠隔作業用ロボットを天井走行用レールに懸架させることができる。
また、一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回させて、平面視で一対の天井走行用レール間に位置させて前記天井走行用レールに干渉しない位置に配置した状態で上昇させて、一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平逆旋回させて、第１支持装置を短縮するか、または、台車の昇降可能なステージの下降動作と組み合わせることにより、容易に遠隔作業用ロボットを天井走行用レールに懸架させることができる。
また、前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の車輪を伸縮アームを介して備えた補助走行車体を昇降可能に支持する第２支持装置が設けられているので、車輪が天井走行用レールのレベルに達した状態でアームを伸長することにより、第２支持装置に支持された補助走行車体における車輪を天井走行用レール上に位置させて、第２支持装置の短縮または車の昇降可能なステージの昇降動作と組み合わせることにより、容易に補助走行車体の車輪を天井走行用レール上に載置することができる効果が得られる。
第２発明によると、前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および上昇可能に支持する複数の第１支持装置が間隔をおいて設けられているので、一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回することにより、上昇させた場合に天井走行用レールに干渉しないように天井走行用レール間に位置させることができ、その状態で駆動車輪を備えた走行車体を逆旋回させることで、一対の駆動車輪を備えた走行車体における駆動車輪を天井走行用レール上の上位のレベルに配置させることができ、その状態で、第１支持装置短縮または台車におけるステージを降下させることで、一対の駆動車輪を備えた走行車体を天井走行用レール上に載置することができ、遠隔作業用ロボットを天
井走行用レールに懸架させることができる効果が得られる。
第３発明によると、前記プラットフォームの下面側に、旋回支持台を有する遠隔自走式台車における前記旋回支持台が固定されているので、遠隔自走式台車と一体となった遠隔作業用ロボットとすることができ、したがって、ケーソン作業室内の掘削地盤上を走行したり、ケーソン天井スラブ下の天井走行用レール直下に位置させて、第１支持装置の先端部の走行車体の旋回駆動および第１支持装置の伸長動作並びに走行車体の逆旋回駆動および第１支持装置の短縮動作により、また第２支持装置の伸長および短縮並びに補助走行車体におけるアームを伸長することにより、駆動車輪を有する走行車体における駆動車輪および補助走行車体における車輪を、天井走行用レールに載置させて、無限軌道台車と共に駆動車輪を有する走行装置または車輪を有する補助走行車体を天井走行用レールに懸架させることができる効果が得られる。
第４発明によると、前記プラットフォームの下面側は、ステージを上昇可能に支持する遠隔自走式台車における前記ステージ上に載置可能にされているので、遠隔自走式台車のステージ上に遠隔作業用ロボットを載置して無限軌道台車と一体となった作業用ロボットとすることができ、ケーソン作室内の掘削地盤上を走行可能な遠隔作業用ロボットとすることができる。また天井走行用レールに遠隔作業用ロボットを懸架する場合には、無限軌道台車を天井走行用レールに懸架することがないので、天井走行用レールに沿って移動する遠隔作業用ロボットの軽量化を図ることができ、ケーソンショベルと同じ天井走行用レール上に懸架しても、天井走行用レールを大型化する必要がなく、既存の天井走行用レールを使用して、ケーソン作業室内の保守・点検・組立・解体作業等を行う軽量化された遠隔作業用ロボットとすることができる。
また、無限軌道台車のステージ上に、遠隔作業用ロボットにおけるプラットフォームを載置して、無限軌道台車と一体化して、天井走行用レールから離脱してケーソン作業室内の掘削地盤上を走行する作業室内ロボットとしたり、天井走行用レールに懸架してこれに沿って移動可能な遠隔作業用ロボットとすることができ、ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットとしての走行の自由度を高めることができる。
また、ケーソン天井スラブ下の天井走行用レール直下に位置させて、第１支持装置の先端部の走行車体の旋回駆動および第１支持装置の伸長動作並びに走行車体の逆旋回駆動および第１支持装置の短縮動作により、また第２支持装置の伸長および短縮並びに補助走行車体におけるアームを伸長することにより、駆動車輪を有する走行車体における駆動車輪および補助走行車体における車輪を、天井走行用レールに載置させて、無限軌道台車から分離した状態で駆動車輪を有する走行装置を備えた遠隔作業用ロボットを天井走行用レールに懸架したり、離脱させることができる効果が得られる。
第５発明によると、前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに圧着可能な伸縮式突っ張り装置を備えており、プラットフォームを位置保持可能にされているので、ケーソン天井に圧着可能な伸縮式突っ張り装置を伸長させることで、ケーソン天井スラブに突っ張り装置の先端部を圧着させて、遠隔作業用ロボットの走行時から停止時のブレーキ作用あるいは保守・点検時等において、遠隔作業用ロボットを位置固定して安定した状態での保守点検作業等を容易に行うことができる等の効果が得られる。
第６発明によると、補助走行体の車輪の側面には、天井走行用レールのウェブに圧着される圧着パッドを備えており、プラットフォームを位置保持可能にされているので、伸縮アームを伸長させるだけで、補助走行体の車輪の側面の圧着パッドを天井走行用レールのウェブに圧着させて、遠隔作業用ロボットの走行時から停止時のブレーキ作用あるいは保守・点検時等において、遠隔作業用ロボットを位置固定して安定した状態での保守点検作業等を容易に行うことができる等の効果が得られる。

本発明の第１実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを示す一部横断平面図である。図１の側面図である。図１および図２に示す本発明の第１実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットをマテリアルシャフトから吊降ろして、遠隔操作される遠隔自走式無限軌道台車のステージ上に吊降ろす直前の状態を示す一部縦断側面図である。図３の状態から吊降ろしされたケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを遠隔自走式無限軌道台車のステージ上に載置した状態を示す一部縦断側面図である。シャフト孔と天井走行用レールとの関係を示す底面図である。一対の駆動車輪を備えた走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、平面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。一対の駆動車輪を備えた走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、正面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。一対の駆動車輪を備えた走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、側面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。伸縮アームを伸長して、補助車輪を天井走行用レール平面視で天井走行用レール上に前記補助車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。第１実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを駆動車輪および補助車輪により、天井走行用レールに吊り下げ、走行してメンテナンスを行う直前の状態を示す一部縦断側面図である。本発明の第２実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを示す平面図である。図１１の側面図である。一対の駆動車輪を備えた複数の走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、各走行車体を水平旋回して、平面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。一対の駆動車輪を備えた複数の走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、正面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。一対の駆動車輪を備えた複数の走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、側面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。第２実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを駆動車輪により、天井走行用レールに吊り下げ、走行してメンテナンスを行う直前の状態を示す一部縦断側面図である。本発明の第３実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを示す平面図である。図１７の側面図である。本発明の第３実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットにおける第１支持装置を起立させる状態を示す説明図である。図１９の正面図である。一対の駆動車輪を備えた複数の走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で第１支持装置を伸長することで上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、側面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。一対の駆動車輪を備えた複数の走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で第１支持装置を伸長することで上昇させて天井走行用レール間に配置した後、走行車体を水平旋回して、正面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。一対の駆動車輪を備えた複数の走行車体を天井走行用レールに対して傾斜させた状態で上昇させて天井走行用レール間に配置した後、各走行車体を水平旋回して、平面視で天井走行用レール上に前記駆動車輪を載置する直前の状態を示す説明図である。第３実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを複数の駆動車輪により、天井走行用レールに吊り下げ、走行可能にした状態を示す一部縦断側面図である。第３実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボットを駆動車輪により、天井走行用レールに吊り下げ、走行してメンテナンスを行う直前の状態を示す一部縦断側面図である。

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１〜図１０には、間隔をおいて設置される天井走行用レール１（図３，１０参照）に懸架されて、天井走行用レール１に沿って走行可能な本発明の第１実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２、またはそれを天井走行用レール１に懸架する状態が示されている。

この形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２は、天井走行用レール１に沿って走行したり、玉掛け装置３および昇降可能なステージ４を備え遠隔操作可能な遠隔自走式無限軌道台車５における前記ステージ４に搭載することも可能な形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２である。

前記ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２は水平に配置されるプラットフォーム７を備えており、そのプラットフォーム７における左右方向の一端側に玉掛け装置３が設けられている。前記玉掛け装置３は、吊りワイヤーロープ先端の膨出部を挿入可能な横スリット３ａとその中央に接続する縦スリット３ｂを備えた外管３ｃの軸方向両端部に固定されたブラケットをプラットフォーム７に固定し、その外管３ｃの内側に、外管３ｃに対して回転可能に支持された内管（図示を省略）を同心状に備え、前記内管には、吊りワイヤーロープ先端の膨出部を挿入可能な横スリットとその中央に接続する縦スリットを備えている。吊りワイヤーロープ６（図３参照）が緩められた状態では、外管３ｃとその内側の内管の各スリットが重合されることで、吊りワイヤーロープが自動的に抜け出して吊りワイヤーロープ６の離脱が可能になっている。このような玉掛け装置３は、特開２００７−３９９１７号公報等で公知であるので、詳細説明は省略する。

前記のプラットフォーム７には、その幅方向中央に左右方向に伸びる凸部８を備えており、前記凸部８の前部側に離れた位置のプラットフォーム７上で左右方向先端側に変位した位置に、伸縮式電動シリンダ（または伸縮式液圧シリンダ）からなる伸縮式支柱９の基端部がプラットフォーム７に固定されたブラケットに回転可能に支持され、前記伸縮式支柱９の中間部とプラットフォーム７とは、支柱起伏用シリンダ１０により連結されて、支柱起伏用シリンダ１０を伸長または短縮することで、前記伸縮式支柱９は、起立および倒伏可能にされている。

前記伸縮式支柱９におけるピストンの先端部には、前後方向の横軸挿通孔を有するブラケット１１を備えた取付部１２の基端部が固定され、前記取付部１２のブラケット１１には、伸縮式電動シリンダ（または伸縮式液圧シリンダ）からなる伸縮式作業用アーム１３の下面側のブラケットが前後方向の横軸により連結され、また、伸縮式作業用アーム１３下面側と前記伸縮式支柱９のシリンダ側とは、アーム姿勢制御用伸縮式ジャッキ１４により連結されて、前記伸縮式作業用アーム１３は、その姿勢を制御可能にされている。

前記凸部８の中間部には、多段式の第１伸縮式支柱１５が凸部８から突出するようにプラットフォーム７に立設されて、その基端部が固定され、前記第１伸縮式支柱１５のピストン先端部には、走行車体１７が縦軸を中心として水平旋回可能に取付けられ、前記第１伸縮式支柱１５のピストン先端部側面には、第１旋回駆動装置１６が固定され、その第１旋回駆動装置１６の駆動ピニオンは、走行車体１７に固定され前記縦軸と同心状に配置された従動歯車に噛み合わされて、前記走行車体１７は、水平旋回可能に支持されていると共に上下方向のレベル調整可能（高さ調整可能）に設けられている。前記走行車体１７の前後両側には、駆動装置１８によりされる駆動車輪１９を備えている。前記伸縮式支柱は、多段式のジャッキであり、ピストン相互およびシリンダは、軸方向に直角な横断面が矩形等とされて、相対的に水平回転不能にされている。

前記の第１伸縮式支柱１５と第１旋回駆動装置１６とにより、駆動車輪１９を備えた走行車体１７を昇降および旋回可能に支持する第１支持装置２０が構成されている。

前記のように前記走行車体１７が、水平旋回可能に支持されていると共に上下方向のレベル調整可能に設けられていることで、図６に示すように、平面視で、前記走行車体１７を天井走行用レール１に対して傾斜した状態で配置することにより、間隔をおいた一対の天井走行用レール１，１間に、天井走行用レール１，１に干渉しない位置に配置した状態で、前記多段式の第１伸縮式支柱１５を伸長させるか、遠隔自走式無限軌道台車５のステージ４を上昇させるか、あるいはこれらを適宜組み合わせることで、駆動車輪１９を天井走行用レール１，１の下フランジよりも上位のレベルに位置させた状態で、第１旋回駆動装置１６を駆動して前記走行車体１７を水平逆旋回させることで、平面視で、駆動車輪１９を天井走行用レール１，１上に位置させ、前記多段式の第１伸縮式支柱１５を短縮させて前記走行車体１７を下降させるか、遠隔自走式無限軌道台車５のステージ４を降下させることで、駆動車輪１９を天井走行用レール１，１上に載置可能にされ、作業用ロボット２を天井走行用レール１に懸架可能にしている。

前記走行車体１７は、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レール１，１に渡って載置される一対の駆動車輪１９を備えていると共に、駆動車輪１９を駆動するモータ等の駆動装置１８を備えている。具体的には、車軸に固定された従動歯車に駆動装置１８における駆動歯車を噛み合わせることで、駆動車輪１９を駆動させて、プラットフォーム７を前進および後退可能にされている。なお、前記駆動車輪１９はフランジを有する駆動車輪とされて、天井走行用レール１に対する横方向の位置が規制される。

また、前記凸部８の中間部には、前記多段式の第１伸縮式支柱１５から離れた位置に、補助走行車体２１を昇降可能に支持する第２支持装置２２としての多段式の第２伸縮式支柱２３が立設されて固定され、その多段式の第２伸縮式支柱２３のピストンの先端部には、前記補助走行車体２１が固定され、その補助走行車体２１の前後両側には、補助走行車体２１に前後方向に伸縮可能な伸縮式アーム２４の基端部が固定され、その伸縮式アーム２４の先端部の前後方向の横軸に補助車輪２５が回転可能に設けられ、その補助車輪２５の軸方向外側面には圧着用パッド２６が設けられ、前記伸縮式アーム２４を伸長することで、圧着用パッド２６を天井走行用レール１のウェブ４２側面に圧着させることで、遠隔作業用ロボット２の位置を固定可能に、また走行時から停止時のブレーキ作用を機能させるようにされている。

図３に示すように、ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２は、玉掛け装置３に吊りワイヤーロープ６の先端を係止した状態で、マテリアルシャフト２７から吊り降ろされ、予めケーソン作業室内に配置された遠隔自走式無限軌道台車５のステージ４上に当接した状態で、吊りワイヤーロープ６を降下させながら前記遠隔自走式無限軌道台車５の位置調整またはステージ４に備えられた位置調整装置（図示を省略した）により位置調整されて、図４に示すように、ステージ４上に載置される。
この状態で、ケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２を天井走行用レール１に対する懸架位置下まで遠隔無限軌道台車５により搬送され、図６に示すように、第１旋回駆動装置１６を駆動して第１走行車体１７を天井走行用レール１と干渉しない傾斜した状態に所定の角度、水平旋回させ、前記ステージ４を上昇させ、第１支持装置２０を伸長させることで、駆動車輪１９を天井走行用レール１の下フランジ上面よりも上位のレベルまで上昇させ、図６および図７に示すように、前記第１旋回駆動装置１６を逆旋回させて、平面視で、駆動車輪１９を天井走行用レール１の下フランジ上に位置するようにする。
また、伸縮式の第２支持装置２２を伸長して、補助走行車体２１における補助車輪２５を天井走行用レール１における下フランジよりも上位のレベルまで上昇させ、その状態で、補助走行車体２１における伸縮式アーム２４を伸長させることで、図９に示すように、平面視で、前記補助車輪２５を前記下フランジ上に位置させる。
前記の状態で、遠隔自走式無限軌道台車５におけるステージ４を下降させるか、前記第１支持装置２０および第２支持装置２２を短縮させることで、図１０に示すように、遠隔作業用ロボット２を天井走行用レール１に懸架させることができる。
前記の天井走行用レール１は、ケーソンショベル４１が走行するための天井走行用レール１に懸架され、遠隔作業用ロボット２を同じレール上に走行可能にすることで、伸縮式作業用アーム１３のケース先端側に固定の二股アーム先端内部に装備されている給脂装置、あるいは図示省略の各種保守点検、補修等のマニュピレータを作業用アーム１３と置き換えたりこれに装備することで、ケーソン作業室内の各種設備の保守・点検作業を、地上の制御室（図示省略）で遠隔操作可能にされている。伸縮式作業用アーム１３におけるピストンは角軸とされて、シリンダに対する回転が規制され、ピストンの先端には、係止フックの基端部が固定され、その係止フックを、ケーソンショベル４１側の回動可能に連結しているピンに設けられている係止部に係止して、適宜作業用アーム１３側をケーソンショベルに突き当てて反力をとりながら、ピンの引き抜きが可能にされている。
前記の給脂装置により、ケーソンショベル４１に対する、軸部等の給脂（給油）を迅速に行うことが可能になる。なお、ケーソンショベル４１の後部等には、各種の給脂口（図示を省略した）が位置している。

この形態では、補助走行車体２１を、駆動車輪１９を有する走行車体１７の走行方向（左右方向）の両側に間隔をおいて複数設けているので、走行時の安定性がよいと共に、複数の車輪２５に設けた圧着パッド２６を天井走行用レール１に圧着させることで、確実に位置固定あるいは走行時から停止時のブレーキ作用を機能させることができる。

前記プラットフォーム７には、テレビカメラ支持アーム２８の基端部が横軸に固定され、前記横軸は一対のブラケット２９により回動可能に支持され、前記横軸に従動歯車が固定され、前記ブラケット２９に固定された駆動装置３０における駆動ピニオンが噛み合うことにより、前記テレビカメラ支持アーム２８は、起立または倒伏可能に設けられ、前記テレビカメラ支持アーム２８の先端部に、テレビカメラ３１が設けられている。テレビカメラ支持アーム２８を起立させることで、前記テレビカメラ３１により、遠隔作業用ロボット２における作業アーム１３先端付近等を、地上における制御室（図示を省略）において遠隔式に監視し、遠隔作業用ロボット２を遠隔制御可能にされている。

なお、図示を省略するが、ケーソン作業室内の天井スラブ３２には、複数のテレビカメラが設置されており、地上における制御室において、監視可能にされる。
また、図示を省略するが、遠隔作業用ロボット２には、無線式受信装置および無線式発信装置が設けられ、制御回路を介して各種の駆動部に接続している。また、ケーソン作業室内の天井スラブ３２には、無線式受信装置および無線式発信装置が装備され、各装置から地上の制御室には、信号線が配置されて、制御装置あるいは操作装置あるいはモニター等に接続している。また、ケーソン作業室内のテレビカメラと、地上の制御装置、モニター等は信号線により接続されている。

（第２実施形態）
図１１〜図１６は、本発明の第２実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２、またはそれを天井走行用レール１に懸架する状態が示されている。前記第１実施形態と相違する部分は、補助走行車体２１が省略され、その代わりに、複数の伸縮可能な第１支持装置２０が間隔をおいて凸部８から突出するように立設固定され、各第１支持装置２０間において、凸部８に伸縮式突っ張り装置３３が立設固定されている点が相違しているが、その他の部分は前記第１実施形態と同様であるので、同様な部分には、同様な符号を付し、相違する部分を主に説明する。

伸縮式ジャッキ３４におけるピストンの先端部には、圧着用パッド等を備えた圧着部３５が固定されて、伸縮式突っ張り装置３３が構成され、前記圧着部３５をケーソン天井スラブ下面に圧着するように突っ張ることで、遠隔作業用ロボット２の位置固定あるいは走行時から停止時のブレーキを図ることが可能にした形態である。

この形態では、図１３に示すように、各駆動車輪１９を備えた走行車体１７を天井走行用レール１に対して傾斜させた状態に旋回させて、平面視で干渉しないような状態とすることで、前記第１実施形態と同様に、上昇させた後、第１旋回駆動装置１６により各各駆動車輪１９を備えた走行車体１７を逆旋回させることで、図１４あるいは図１５に示すように、各駆動車輪１９を天井走行用レール１に係合可能な位置にし、遠隔自走式無限軌道台車５におけるステージ４を降下させることで、遠隔作業用ロボット２を天井走行用レール１に懸架させることができる。
また、図１６に示すように、ケーソンショベル４１に対して、伸縮式作業用アーム１３における給脂装置を、ケーソンショベル４１側の給脂口に圧着させて接続することで給脂可能にすることができる。

（第３実施形態）
図１７〜図２５には、本発明の第３実施形態のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット２、またはそれを天井走行用レール１に懸架する状態が示されている。
この形態では、遠隔自走式無限軌道台車５における旋回支持台３６にプラットフォーム７が固定され、そのプラットフォーム７に、起伏可能な複数の第１支持装置２０が、左右方向に対称位置に設けられ、各第１支持装置２０における伸縮式シリンダのピストン先端部に、走行車体１７がピストン長手方向の縦軸を中心として旋回可能に取付られ、その走行車体１７に従動歯車が前記縦軸と同心状に固定され、その従動歯車に、第１支持装置２０におけるピストン先端部側面に固定された旋回駆動装置３７における駆動ピニオンが噛み合わされている。前記旋回駆動装置３７を駆動することで、走行車体１７を回動可能（水平旋回可能）に支持している。
また、玉掛け装置３は、遠隔自走式無限軌道台車５側の車体端部に設けられて、図１７および図１８に示すように、折りたたんだ状態で、玉掛け装置３に吊りワイヤーロープ６の端部を係止させることで、ケーソン作業室外に搬出したり、ケーソン作業室内に搬入可能にされている。なお、遠隔自走式無限軌道台車５の吊り下げ搬入（または搬出）時に、キャタピラの一端部（または下面全体）が作業室内地盤に接触した状態で、キャタピラを駆動して遠隔自走式無限軌道台車５を徐々に移動させることで、遠隔自走式無限軌道台車５をケーソン作業室内地盤に対して傾斜した状態から着地させたり（水平の状態から離反させたり）することができる（これらの場合、吊りワイヤーロープ６は、マテリアルシャフト下端の搬出入孔内周面に接触して、吊りワイヤーロープ６が損傷するのを防止できる。）。
前記第１支持装置２０における伸縮式シリンダの基端部は、前記プラットフォーム７上の一対のブラケットに回転可能に支持された横軸３８に固定され、前記横軸３８の端部には従動歯車（図示を省略）が固定され、その従動歯車に係合する駆動ピニオンを備えた駆動装置３９はボックス型のブラケットに固定され、前記駆動装置３９を駆動することで、前記第１支持装置２０は、前記横軸３８を中心にして回動されて、起立または倒伏可能にされている。

この形態では、遠隔作業用ロボット２は、遠隔自走式無限軌道台車５を備えているため、懸架すべき天井走行用レール１の下方の所定の位置に、遠隔自走式無限軌道台車５を遠隔駆動して移動した状態で、図１９および図２０に２点鎖線で示すように、前記各第１支持装置２０を回動して起立させ、その後、図２３に示すように、各駆動車輪１９を備えた走行車体１７を天井走行用レール１に対して傾斜させた状態に旋回させて、平面視で干渉しないような状態とすることで、前記実施形態と同様に、図２１および図２２に示すように、各第１支持装置２０を伸長して、各駆動車輪１９を備えた走行車体１７を上昇させた後、第１旋回駆動装置１６により各各駆動車輪１９を備えた走行車体１７を逆旋回させて、各駆動車輪１９を天井走行用レール１に係合可能にする。そして、図２４に示すように、各第１支持装置２０を短縮することで、遠隔自走式無限軌道台車５を含め上昇させて、天井走行用レール１に遠隔作業用ロボット２を懸架させることができる。

また、図２５に示すように、ケーソンショベル４１に対して、伸縮式作業用アーム１３の先端部内側に給脂装置を内臓しているので、伸縮式作業用アーム１３の先端部を、ケーソンショベル４１側の突出する給脂口（図示を省略）に圧着させて接続することで給脂可能にすることができる。

なお、ニューマチックケーソン工法により沈設するケーソン構造物について、施工過程においてケーソン作業機器（掘削機）等について、他の整備する場合について簡単に説明する。

給脂以外の作業をさせる場合には、遠隔自走式無限軌道台車５によりマテリアルシャフト２７直下に位置させよう移動して、伸縮式作業用アーム１３等を折りたたんで、小さくした状態において、プラットフォーム７端部の玉掛け装置３に、クレーン（図示を省略した）によりケーソンにおけるマテリアルシャフト２７（図３等参照）から吊降ろされる吊りワイヤーロープ６の下端膨出部を係止させることで、ケーソン外の地上に搬出して、他の作業用アーム（他の保守・点検用アームまたはナット締め付け用駆動装置を備えた組み立て用アームあるいは把持アームを備えた接続片把持脱着用アーム）に付け替えることで、遠隔式の保守・点検用遠隔式作業用ロボットとしたり、遠隔式の接続片把持脱着用遠隔式作業用ロボットとすることができる。

このように、各種の遠隔作業用ロボットとした状態で、折り畳んで、ケーソン作業室内に吊り降ろし、天井走行用レール１に懸架させることで、ケーソン内の各種の保守・点検作業等を効率よく行うことができる遠隔作業用ロボットとすることができる。

なお、前記のような遠隔作業用ロボット２は、伸縮式作業用アーム１３等を折りたたんで、小さくした状態において、プラットフォーム７端部の玉掛け装置３に、クレーン（図示を省略した）によりケーソンに固定のマテリアルシャフト２７（図３等参照）上部のマテリアルロック（図示を省略）から吊降ろされる吊ワイヤーロープの下端係合部を係合させることで、ケーソン内に搬入搬出可能にされている。

本発明を実施する場合、補助走行車体２１を昇降可能に支持する第２支持装置２２としての多段式の第２伸縮式支柱２３において、第１支持装置と同様に、補助走行車体２１を水平旋回可能に設けるようにしてもよい。
補助走行車体２１を水平旋回させる場合に、走行車体１７と干渉する場合には、走行車体１７と補助走行車体２１とを同時に同じ方向に水平旋回させるようにすればよい。

１天井走行用レール
２遠隔作業用ロボット
３玉掛け装置
４ステージ
５遠隔自走式無限軌道台車
６吊りワイヤーロープ
７プラットフォーム
８凸部
９伸縮式支柱
１０支柱起伏用シリンダ
１１ブラケット
１２取付部
１３伸縮式作業用アーム
１４アーム姿勢制御用伸縮式ジャッキ
１５第１伸縮式支柱
１６第１旋回駆動装置
１７走行車体
１８駆動装置
１９駆動車輪
２０第１支持装置
２１補助走行車体
２２第２支持装置
２３第２伸縮式支柱
２４伸縮式アーム
２５補助車輪
２６圧着用パッド
２７マテリアルシャフト
２８テレビカメラ支持アーム
２９ブラケット
３０駆動装置
３１テレビカメラ
３２天井スラブ
３３伸縮式突っ張り装置
３４伸縮式ジャッキ
３５圧着部
３６旋廻支持台
３７旋廻駆動装置
３８横軸
３９駆動装置
４０ケーソン
４１ケーソンショベル
４２ウェブ

Claims

ケーソン作業室内に搬入されて使用される遠隔作業用ロボットであって、前記遠隔作業用ロボットは、プラットフォームを備え、そのプラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および昇降可能に支持する第１支持装置が設けられて、前記一対の駆動車輪を備えた走行車体は、天井走行用レールに係合および離脱可能に設けられ、前記プラットフォームは、天井走行用レールに吊り下げられた状態で移動可能にされ、
前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の車輪を伸縮アームを介して備えた補助走行車体を昇降可能に支持する第２支持装置が設けられていることを特徴とするケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット。
前記プラットフォームには、ケーソン天井スラブに設けられる間隔をおいた一対の天井走行用レールに渡って載置される一対の駆動車輪を備えた走行車体を水平旋回および上昇可能に支持する複数の第１支持装置が間隔をおいて設けられていることを特徴とする請求項１に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット。
前記プラットフォームの下面側に、旋回支持台を有する遠隔自走式台車における前記旋回支持台が固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット。
前記プラットフォームの下面側は、ステージを上昇可能に支持する遠隔自走式台車における前記ステージ上に載置可能にされていることを特徴とする請求項１又は２に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット。
前記プラットフォームには、ケーソン天井に圧着可能な伸縮式突っ張り装置を備えており、プラットフォームを位置保持可能にされていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット。
補助走行体の車輪の側面には、天井走行用レールのウェブに圧着される圧着パッドを備えており、プラットフォームを位置保持可能にされていることを特徴とする請求項１に記載のケーソン作業室内用の遠隔作業用ロボット。