JP5283278B2 - トンネル坑内の資材搬送設備 - Google Patents

Description

本発明は、軌道レール上を走行する資材搬送台車により資材を搬送するようにした、トンネル坑内の資材搬送設備に関する。

従来、トンネル坑内で工事や作業を行う際の資材の搬送は、トンネル坑内に軌道レールを敷設し、その軌道レール上を走行する資材搬送台車を使って行っていた（例えば、特許文献１参照。）。

図５は、トンネル坑内の資材搬送設備の従来構成の一例を示す側面図であり、符号１０３は、トンネル坑内に敷設された軌道レールを示し、符号１０５は、該軌道レール上に移動可能に配置された資材搬送台車を示し、符号１０４は、搬送する資材（具体的には、シールドトンネル用のセグメント）を示し、符号１０６は、資材１０４を使用する場所（図示のものは、シールドマシン１０７により地盤を掘削している箇所）を示し、符号１０８は、資材（重量物）１０４を搬送するための搬送機械（例えば、チェーンブロック）を示し、符号１０９は、資材搬送台車１０５から下ろした資材１０４を一時的に保管しておく保管場所を示す。

特開２００１−３２９７９９号公報

しかしながら、上述の構成のものでは、資材１０４を資材搬送台車１０５から下ろすには、
・ 搬送機械１０８を資材１０４に取り付け、
・ 該資材１０４を保管場所１０９まで搬送し、
・ 該資材１０４から搬送機械１０８を取り外す
といった一連の作業を全ての資材１０４について行わなければならず、その作業に手間と時間が掛かってしまって効率が悪いという問題があった。

なお、全ての資材搬送台車１０５に何らかの電動の搬送装置をそれぞれ設けておいて、各台車に搭載されている全ての資材１０４を一度に下ろすようにする構成も考えられるが、軌道レール上を自由に移動する構成の台車１０５に台車外部から電源コードを介して電気を供給することは困難であるため、そのような搬送装置を設けることもできなかった。

本発明は、上述の問題を解消又は軽減できる、トンネル坑内の資材搬送設備を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、図１(a) (b) に例示するものであって、トンネル坑内（２）に敷設された軌道レール（３）と、該軌道レール（３）上を走行して資材（４）を搬送する資材搬送台車（５）と、を備えてなるトンネル坑内の資材搬送設備（１）において、
資材搬送方向（Ｘ）の下流側を“前側”とし、該方向の上流側を“後側”とし、前記軌道レール（３）に沿った区間であって資材（４）を前記資材搬送台車（５）から下ろす区間（図１(b) 及び図３(b) の符号Ｚ_１参照）を“荷下ろし区間”とした場合に、
前記資材搬送台車（５）に配置されて、資材（４）を係脱可能な状態で支持する資材支持装置（図２(a) の符号６参照）と、
該資材支持装置（６）により支持された資材（４）の下側を開放するように、該資材（４）の下側に形成された下側空洞部（図３(a) (b) の符号Ｓ_１参照）と、
前記資材支持装置（６）により支持された資材（４）の前側を開放するように、該資材（４）の前側に形成された前側空洞部（図３(b) の符号Ｓ_２参照）と、
前記荷下ろし区間（Ｚ_１）にて、搬送されてきた資材（４）の下面（図３(a) の符号４ａ参照）に対向するように前記軌道レール（３）に沿って配置されるローラーコンベア手段（７）と、
を備え、
前記ローラーコンベア手段（７）は、前記荷下ろし区間（Ｚ_１）よりも後側の区間（図３(b) の符号Ｚ_２参照）では、搬送されてくる資材（４）と接触しない高さ（Ｈ_２）であり、該荷下ろし区間（Ｚ_１）に近づくに従って高くなり、該荷下ろし区間（Ｚ_１）では資材（４）の下面（４ａ）と略接触する高さ（Ｈ_１）に形成されたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記ローラーコンベア手段（７）が、前記荷下ろし区間（Ｚ_１）よりも後側の区間（Ｚ_２）では、搬送されてくる資材（４）と接触しない高さ（Ｈ_２）であり、該荷下ろし区間（Ｚ_１）に近づくに従って高くなり、該荷下ろし区間（Ｚ_１）では、該搬送されてくる資材（４）の下面（４ａ）を押し上げる高さ（Ｈ_１）に形成されたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記資材支持装置（６）は、資材（４）の一部（４１）が載置されることに基づき該資材（４）を支持する資材受け部（図２(a) の符号６１ａ参照）を有することを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項３に係る発明において、前記資材支持装置（６）により支持された資材（４）の後側を開放するように、該資材（４）の後側に形成された後側空洞部（図３(b) の符号Ｓ_３参照）、を備え、
前記資材受け部（６１ａ）は、資材（４）の後側の面（４ｂ）に沿うと共に該資材の後側の一部（４１）を受ける資材支持位置（図３(a) 参照）と、資材の後側の面（４ｂ）に対向しない退避位置（不図示）と、を選択的に取り得るように構成されたことを特徴とする。

なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

請求項１及び２に係る発明によれば、上述の資材支持装置を操作して資材との係合を解除するだけで、搭載されている資材を台車からローラーコンベア手段の側に載せ替えることができ、何らかの搬送機械で搬送する場合に比べて手間や時間が掛からず、効率的に作業を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、荷下ろし区間において資材が持ち上げられると（例えば、ローラーコンベア手段によって押し上げられると）、前記資材受け部には前記資材からの力は一切作用せず、その結果、該資材受け部を容易に退避させることが可能となる。

請求項４に係る発明によれば、資材支持位置にある資材受け部は、資材の後側の面に沿うように配置されているので、台車が前進を続ける間は資材も前記資材受け部に押されて前進し、該資材を所定の位置まで移動させることができる。そして、前記資材受け部を前記退避位置に移動させると、各台車の各資材の前側はもちろんのこと後側も開放された状態となり、資材をローラーコンベア手段上に載置したままで各台車を後退させることができる。

図１は、本発明に係る資材搬送設備の構成の一例を示す側面図であり、同図(a) は、資材を搬送する区間の構成の一例を示す側面図、同図(b) は、資材を台車から下ろす区間の構成の一例を示す側面図である。 図２(a) は、図１(a) のＡ−Ａ断面図を示し、同図(b) は、図１(b) のＢ−Ｂ断面図を示す。 図３(a) は、資材搬送台車の詳細構成の一例を示す背面図であり、同図(b) は、そのＣ−Ｃ断面図である。 図４(a) (b) は、資材を搬送する状態の一例を示す側面図である。 図５は、トンネル坑内の資材搬送設備の従来構成の一例を示す側面図である。

以下、図１乃至図４に沿って、本発明の実施の形態について説明する。

本発明に係る、トンネル坑内の資材搬送設備は、図１(a) (b) に符号１で例示するものであって、
・ トンネル坑内２に敷設された軌道レール３と、
・ 該軌道レール３の上を走行して資材４を搬送する資材搬送台車５と、
を備えている。この資材搬送台車５によって搬送する資材４としては、例えばシールドトンネル用のセグメントを挙げることができるが、セグメント以外の資材を搬送するようにしても良い。そして、この資材搬送台車５は、資材４を係脱可能な状態で支持する資材支持装置（図２(a) の符号６参照）を有している。

ところで、前記資材搬送台車５に搭載されている資材４は、軌道レール３に沿った所定の区間（図１(b) の符号Ｚ_１参照）まで搬送された上で該区間にて該台車５から下ろされるが、本明細書においては該区間を“荷下ろし区間”と称することとする。そして、この荷下ろし区間の手前側（資材搬送方向Ｘの上流側）から該荷下ろし区間に掛けては、前記軌道レール３に沿うように、かつ、搬送されてくる資材４の下面に対向するように（つまり、前記資材搬送台車５に搭載された資材４が直上を通過するような経路に）ローラーコンベア手段７が敷設されている。しかも、このローラーコンベア手段７は、図３(b)
に詳示するように、
・ 前記荷下ろし区間よりも後側（つまり、資材搬送方向Ｘの上流側）の区間Ｚ_２では資材下面（搬送されてくる資材の下面）４ａに接触しない高さＨ_２であり、
・ 荷下ろし区間Ｚ_１に近づくに従って高くなり、
・ 該荷下ろし区間Ｚ_１では資材４の下面４ａと略接触する高さＨ_１となる、
ように形成されている。なお、前記資材搬送台車５においては、前記資材支持装置６により支持された資材４の下側には下側空洞部Ｓ_１が形成されていて、該資材４の下側が開放されている。つまり、この資材搬送台車５は、底板のようなものが無く、資材４は前記資材支持装置６によって垂下された状態で支持される構造となっている。したがって、前記資材搬送台車５が前記荷下ろし区間Ｚ_１に近づくと、前記ローラーコンベア手段７が該下側空洞部Ｓ_１に下方から侵入して来て資材下面４ａに略接触することとなる。

本発明によれば、前記資材搬送台車５では資材４は垂下された状態に支持されていて、その下側は開放されており、しかも、荷下ろし区間Ｚ_１の前記ローラーコンベア手段７は資材４の下面４ａと略接触する高さＨ_１となるように配置されている。したがって、上述の資材支持装置６を操作して資材４との係合を解除するだけで、搭載されている資材４を台車５からローラーコンベア手段７の側に載せ替えることができ、従来のような搬送機械（図５の符号１０８参照）を使用する場合に比べて手間や時間が掛からず、効率的に作業を行うことができる。また、荷下ろしのための搬送装置（電動の搬送装置）を資材搬送台車５の側に設ける必要も無く、該搬送装置のために台車外部から電気を供給する必要も無くなる。さらに、台車５からローラーコンベア手段７への荷下ろし、及びローラーコンベア手段７を使った資材４の移動は、機械を用いずに人力だけで行うことも可能であり、作業の簡素化を図ることができる。

なお、ローラーコンベア手段７を、
・ 前記荷下ろし区間よりも後側（つまり、資材搬送方向Ｘの上流側）の区間Ｚ_２では資材下面（搬送されてくる資材の下面）４ａに接触しない高さＨ_２であり、
・ 荷下ろし区間Ｚ_１に近づくに従って高くなり、
・ 該荷下ろし区間Ｚ_１では、該搬送されてくる資材４の下面４ａを押し上げる高さＨ_１となるように、
形成すると良い。

ところで、前記資材支持装置６には、資材４の一部（例えば、セグメントに突設されたピン部材であり、以下“被係合部”とする）４１が載置されることに基づき該資材４を支持する資材受け部６１ａを設けておいて、自重で資材４が該資材受け部６１ａ（資材支持装置６）に載置（係合）されるようにすると良い。そのようにした場合には、荷下ろし区間Ｚ_１において資材４が持ち上げられると（例えば、ローラーコンベア手段７によって押し上げられると）、前記資材受け部６１ａには被係合部４１からの力は軽減され（或いは、一切作用せず）、その結果、該資材受け部６１ａを小さな駆動力のみでも容易に退避させることが可能となる。

ところで、この資材支持装置６は、図２(a) に詳示するように、
・ 上述の資材受け部６１ａを一端に有すると共に、他端６１ｂが台車５のフレーム５１に揺動自在に支持された第１リンク部材６１と、
・ 該第１リンク部材６１に一端６２ａがピン結合されると共に、他端６２ｂが前記フレーム５１に摺動可能に支持された第２リンク部材６２と、
により構成しておくと良い。なお、この第１リンク部材６１及び／又は第２リンク部材６２の駆動はエアアクチュエータにより行うと良い。その場合、各台車５に設けた第１リンク部材６１及び／又は第２リンク部材６２をエアで一括して駆動するようにすれば、各台車における資材４の係合を一括して解除することができる。ところで、シールドトンネルの場合、シールド機の近くには後続台車
が配置されているので空きスペースは少ない。したがって、セグメントを横置きにした状態で台車で搬送しようとすると、セグメントの寸法を、後続台車に干渉しないような寸法に制限する必要がある。しかし、図２(a) に示すようにセグメント４を縦置きにすれば、後続台車との干渉を回避できるので、セグメントの寸法を比較的長く取ることができる。

また、上述の資材搬送台車５は、下側だけでなく前側（資材搬送方向Ｘの下流側）にも開放されている（つまり、前側空洞部Ｓ_２を該資材４の前側に有している）。したがって、資材支持装置６による係合を解除した状態で資材搬送台車５を後退させると、図４(a) に示すように資材４だけがローラーコンベア手段７の上に残った状態となる。この状態で資材４を適宜移動し（ローラーコンベア手段７の上を転がし）、さらにチェーンブロックなどの他の搬送機械８によって移動させることも可能となる（同図(b)
参照）。

さらに、上述の資材搬送台車５は、前記資材支持装置６により支持される資材４の後側（資材搬送方向Ｘの上流側）に後側空洞部（図３(b) の符号Ｓ_３参照）を形成して、該資材４の後側も開放しておくと良い。その場合、上述の資材受け部６１ａは、
・ 資材４の後側の面４ｂに沿うと共に該資材の後側の一部（被係合部４１）を受ける資材支持位置（図３(a) 参照）と、
・ 資材４の後側の面４ｂに対向しない退避位置（不図示）と、
を選択的に取り得るように構成しておくと良い。上述したように、荷下ろし区間Ｚ_１において資材４がローラーコンベア手段７によって押し上げられると、前記資材受け部６１ａと被係合部４１との係合は解除されるが、その場合でも、該資材受け部６１ａは前記面４ｂに沿うように配置されたままであるので、台車５が前進を続ける間は資材４も前記資材受け部６１ａに押されて前進し、該資材４を所定の位置まで移動させることができる。そして、前記資材受け部６１ａを前記退避位置に移動させると、各台車５の各資材４の前側はもちろんのこと後側も開放された状態となり、資材４をローラーコンベア手段７上に載置したままで各台車５を後退させることができる（図４(a) 参照）。

なお、前記資材搬送台車５の下側や前側や後側は常に開放されている必要は無い（つまり、上述の空間Ｓ_１，Ｓ_２，Ｓ_３は常に形成されている必要は無い）。例えば、何らかの部材で前記資材搬送台車５の下側や前側や後側を閉塞するようにしておいて、該台車５が前記荷下ろし区間Ｚ_１に到着する直前に該部材を移動させて台車５の下側や前側や後側を一時的に開放するようにしても良い。

また、図３(b)
は、荷下ろし区間Ｚ_１にあるローラー自身（符号７１参照）が資材下面４ａに接触した状態を示すが、本発明の範囲がその構成に限定されるものではない。例えば、ローラー７１の上に何らかの部材（例えば、板状の部材やトレイ状の部材。共に不図示）を摺動可能な状態で載置しておいて、ローラー７１は資材下面４ａに接触せずに、該何らかの部材が資材下面４ａに接触するようにしても良い。つまり、本明細書におけるローラーコンベア手段７とは、ローラー７１のみならず、該ローラー７１の上に載置された何らかの部材をも含む概念である。

１ 資材搬送設備
２ トンネル坑内
３ 軌道レール
４ 資材
４ａ 資材の下面
５ 資材搬送台車
６ 資材支持装置
７ ローラーコンベア手段
６１ａ 資材受け部
Ｓ_１ 下側空洞部
Ｓ_２ 前側空洞部
Ｘ 資材搬送方向
Ｚ_１ 荷下ろし区間

Claims (4)

1. トンネル坑内に敷設された軌道レールと、該軌道レール上を走行して資材を搬送する資材搬送台車と、を備えてなるトンネル坑内の資材搬送設備において、
   資材搬送方向の下流側を“前側”とし、該方向の上流側を“後側”とし、前記軌道レールに沿った区間であって資材を前記資材搬送台車から下ろす区間を“荷下ろし区間”とした場合に、
   前記資材搬送台車に配置されて、資材を係脱可能な状態で支持する資材支持装置と、
   該資材支持装置により支持された資材の下側を開放するように、該資材の下側に形成された下側空洞部と、
   前記資材支持装置により支持された資材の前側を開放するように、該資材の前側に形成された前側空洞部と、
   前記荷下ろし区間にて、搬送されてきた資材の下面に対向するように前記軌道レールに沿って配置されるローラーコンベア手段と、
   を備え、
   前記ローラーコンベア手段は、前記荷下ろし区間よりも後側の区間では、搬送されてくる資材と接触しない高さであり、該荷下ろし区間に近づくに従って高くなり、該荷下ろし区間では資材の下面と略接触する高さに形成された、
   ことを特徴とするトンネル坑内の資材搬送設備。
2. 前記ローラーコンベア手段は、前記荷下ろし区間よりも後側の区間では、搬送されてくる資材と接触しない高さであり、該荷下ろし区間に近づくに従って高くなり、該荷下ろし区間では、該搬送されてくる資材の下面を押し上げる高さに形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載の資材搬送設備。
3. 前記資材支持装置は、資材の一部が載置されることに基づき該資材を支持する資材受け部を有する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の資材搬送設備。
4. 前記資材支持装置により支持された資材の後側を開放するように、該資材の後側に形成された後側空洞部、を備え、
   前記資材受け部は、資材の後側の面に沿うと共に該資材の後側の一部を受ける資材支持位置と、資材の後側の面に対向しない退避位置と、を選択的に取り得るように構成された、
   ことを特徴とする請求項３に記載の資材搬送設備。

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