JP6379122B2 - 昇降支柱および昇降装置 - Google Patents

Description

本発明は、昇降支柱および昇降装置に係り、特に、占有面積が小さく作業効率が高いベルトコンベアの昇降支柱、および、分割構造であり、運搬、設置が容易なベルトコンベアの昇降装置に係る。

山岳トンネル工事では、切羽から坑外へ亘ってズリ運搬用の連続ベルトコンベアを延設する。
狭い坑内ではベルトコンベアが他の設備や作業と干渉する可能性があるため、工程に応じてベルトコンベアの設置高さを上下させる必要が生じる。
例えば、トラックミキサ等の工事車両をＵターンさせるためのターンテーブルを設置する場合、ターンテーブル部ではベルトコンベアと工事車両との抵触を避けるため、ベルトコンベアを高所に吊り上げる必要がある。
また、これらの設備や作業はトンネルの延伸に応じて移動するため、工程に応じてベルトコンベアの設置高さを適宜変えてゆく必要がある。

従来、トンネル内でベルトコンベアを昇降させる場合、まず、高所作業車等を用いて側壁の適当な高さ位置にアンカーや金具を取り付ける。続いて、バックホウなどでベルトコンベアを吊り上げ、作業員が吊り上げたベルトコンベアの上に載って、アンカーや金具への受け替え作業を行う。
また、特許文献１、２に開示されるように、牽引式の支持台車を用いてベルトコンベアを連続的に上下させる方法もある。

特開２００４−３００７２４号公報 特開２０００−２５９３３号公報

しかし、従来技術には次のような欠点がある。
＜１＞ベルトコンベアの吊り上げに重機が必要である。このため、限られた空間を大幅に占有し、他の作業の邪魔になるので、工期の遅延の原因となる。また、重機を狭い坑内で操作するのは難しく、作業効率が悪い。
＜２＞事前に受け替え用のアンカーや金具を孔壁に取り付ける必要がある。よって、作業効率が悪く、施工コストが高い。
＜３＞受け替え作業を吊り上げたベルトコンベアの上で行う。ベルトコンベアの上は柔らかく不安定であるため、作業効率が悪く、安全の確保が難しい。
＜４＞支持台車は大型であるため、運搬時に広い通路を確保する必要がある。そのため、他の工程に影響を与え工期を遅延させる。
＜５＞支持台車からベルトコンベアをジャッキアップする機構は、構造上ベルトコンベアの昇降幅がジャッキの最大高に制限されるため、ベルトコンベアを高所へ上昇させることができない。

本発明の目的は、これら従来技術の課題を解決する昇降支柱および昇降装置を提供することにある。

上記のような課題を解決するための本発明の昇降支柱は、柱材と、基台と、揚重装置と、を備え、柱材は、上部にベルトコンベアの支持部を備え、下部に第一掛止部を備え、基台は、胴筒と、胴筒の下部と接続している足部と、胴筒に設けられた第二掛止部と、を備え、揚重装置は、一端が第二掛止部と、他端が第一掛止部と、それぞれ接続しており、柱材は胴筒内に位置し、揚重装置の操作によって昇降可能なことを特徴とする。

本発明の昇降支柱は、揚重装置が、レバーホイストまたはチェーンブロックであってもよい。

本発明の昇降装置は、並立する２本の昇降支柱と、２本の昇降支柱の間に位置し、両端が２本の昇降支柱の基台とそれぞれ連結している、連結材と、を備えることを特徴とする。

本発明の昇降支柱および昇降装置は以上の構成を有するため、次の効果の少なくともひとつを備える。
＜１＞ベルトコンベアの昇降を地上から人力で行うことができるため、作業効率が非常に高い。また、重機を使用しないため空間を有効に利用できる。
＜２＞昇降装置をそのまま架台として使用することで、受け替え用のアンカーや金具の取り付けが不要となる。よって、作業効率が高く、施工コストを大幅に低減できる。
＜３＞ベルトコンベアの昇降を地上から行うことができる。よって、受け替え時の高所作業を減らすことができるため、作業の安全性が高い。
＜４＞昇降装置は、２本の昇降支柱を現場で組み立ててなる分割構造であるため、狭い坑内でも運搬が容易であり、他の工程に干渉しない。
＜５＞２本の昇降支柱をそれぞれ独立して昇降させることができる。よって、それぞれの昇降支柱の高さを調節することで、ベルトコンベアのレベル調整を行うことができる。また、地盤に不陸があってもベルトコンベアを水平に保つことができる。
＜６＞基台の上部から柱材を吊り上げる機構であるため、ベルトコンベアの昇降幅が非常に大きい。

本発明に係る昇降装置の説明図。 本発明に係る昇降支柱の説明図。 本発明に係る昇降装置の実施例の説明図。 本発明に係る昇降装置の実施例の説明図。

以下、図面を参照しながら本発明の昇降支柱および昇降装置について詳細に説明する。
なお、説明にあたり「上」「下」の語は、昇降支柱または昇降装置を地盤に設置した状態における上下方向を指す。

[昇降支柱]
＜１＞全体の構成（図２）。
本発明の昇降支柱１０は、ベルトコンベアＡを支持して昇降させるための支柱である。
昇降支柱１０は、ベルトコンベアＡを下部から支持する柱材１１と、柱材１１をスライド昇降可能に支持する基台１２と、柱材１１を吊り上げて昇降させる揚重装置１３と、を備える。

＜２＞柱材。
柱材１１は、長尺状のスライド部１１ａと、スライド部１１ａの上部に設けた支持部１１ｂと、スライド部１１ａの下部に設けた第一掛止部１１ｃと、を備える柱状体である。

＜２．１＞スライド部。
スライド部１１ａは、支持部１１ｂをスライド昇降させるための長尺状の部材である。
本例ではスライド部１１ａとして、角形鋼管を採用する。ただしこれに限られず、円形鋼管などであっても良い。
スライド部１１ａの上部は支持部１１ｂと接続する。また、スライド部１１ａの下部には第一掛止部１１ｃを設ける。
スライド部１１ａの中間部は、後述する基台１２の胴筒１２ａ内に内挿され、胴筒１２ａ内を上下にスライド可能である。
スライド部１１ａの長さはベルトコンベアＡの昇降幅に応じて設計する。

＜２．２＞支持部。
支持部１１ｂは、ベルトコンベアＡの支持レールａを下方から支持する部材である（図３）。
本例では、スライド部１１ａの上端部に、断面コの字状の鋼材を、開放部を上方に向けて接続してなる。ただしこれに限られず、他の公知の機構を採用しても良い。

＜２．３＞第一掛止部。
第一掛止部１１ｃは、後述する揚重装置３０の線条体１３ｂを掛けて接続する部分である。
本例では、スライド部１１ａ下部の側面から側方に向けて棒状体を突設してなる。ただしこれに限られず、リング状の部材としたり、スライド部１１ａの側面に穴を設けてこれを第一掛止部１１ｃとしてもよい。

＜３＞基台。
基台１２は、胴筒１２ａと、胴筒１２ａの下部に接続する足部１２ｂと、胴筒１２ａの側面に設けた第二掛止部１２ｃと、を備える部材である。

＜３．１＞胴筒。
胴筒１２ａは、柱材１１のスライド部１１ａを上下にスライド可能に保持する筒状の部材である。
本例では、胴筒１２ａとして角形鋼管を採用する。ただしこれに限られず、スライド部１１ａを円柱とする場合、胴筒１２ａを円筒形にしてもよい。胴筒１２ａの内部形状および内径はスライド部１１ａの外径に対応させる。

＜３．２＞第二掛止部。
第二掛止部１２ｃは、後述する揚重装置１３の作動部１３ａを掛けて接続する部分である。
本例では、胴筒１２ａの側面から側方に向けて棒状体を突設してなる。ただしこれに限られず、リング状の部材としたり、胴筒１２ａの側面に穴を設けてこれを第二掛止部１２ｃとしてもよい。
第二掛止部１２ｃの設置高さは、作業員が揚重装置１３の作動部１３ａを操作しやすい高さに設定するとよい。本例では、胴筒１２ａの上部に設けている。

＜４＞揚重装置。
揚重装置１３は、柱材１１と基台１２との間に架け渡し、操作によって柱材１１を昇降させる部材である。
揚重装置１３は、作動部１３ａと、作動部１３ａによって巻取可能な線条体１３ｂと、を備える。
作動部１３ａは第二掛止部１２ｃに接続する。線条体１３ｂは第一掛止部１１ｃに接続する。
本例では、作動部１３ａ、線条体１３ｂともに掛止フックを有するため、これを第二掛止部１２ｃ、第一掛止部１１ｃの突起部に掛けることで、容易に接続することができる。
なお、本例と逆に、作動部１３ａを第一掛止部１１ｃに接続し、線条体１３ｂを第二掛止部１２ｃに接続する構成としてもよい。

＜４．１＞揚重装置の操作。
作動部１３ａを操作して線条体１３ｂを巻上げると、柱材１１が線条体１３ｂに吊上げられて、ベルトコンベアＡが上昇する。
作動部１３ａを操作して線条体１３ｂを繰り出すと、柱材１１とベルトコンベアＡの自重によって、ベルトコンベアＡが下降する。

＜４．２＞レバーホイスト。
本例では、揚重装置１３として、レバーホイストを採用する。
レバーホイストは、ギアボックス（作動部１３ａ）とチェーン（線条体１３ｂ）からなる手動機械であって、レバー操作によって人力で重量数トンの対象物を吊上げ可能な機械である。
レバーホイストは、例えば、株式会社キトーの商品名「レバーブロック（登録商標）」として知られる。その機構は公知であるので、ここでは詳述しない。

[昇降装置]
＜１＞全体の構成（図１）。
引き続き、本発明の昇降装置１について説明する。
昇降装置１は、ベルトコンベアＡを下部から支持し、昇降させるための装置である。
昇降装置１は、地盤に並立した２本の昇降支柱１０の基台１１同士を、連結材２０で水平方向に連結してなる。

＜２＞連結材。
連結材２０は、２本の昇降支柱１０を連結するための部材である。
本例では、連結材２０として、２本の昇降支柱１０の基台１２の間に水平方向に架設した単管パイプを採用する。
連結材２０と昇降支柱１０とは、後述する固定機構３０を介して連結する。

＜３＞固定機構。
固定機構３０は、連結材２０を基台１２に固定する機構である。
本例では、固定機構３０として、基台１２の胴筒１２ａに固定した直交クランプを採用する。
ただしこれに限らず、その他公知の部材を採用してもよい。また、固定機構３０は独立した部材に限らず、例えば、胴筒１２ａ自体に連結材２０を固定する機構を設け、これを固定機構３０としてもよい。

＜４＞昇降装置の特徴。
本発明の昇降装置１は、２本の昇降支柱１０と連結材２０とによる分割構造であるため、昇降支柱１０を分割した状態で設置場所へ運ぶことができる。よって、狭い坑内でも搬送が容易である。

[昇降装置の使用方法]
引き続き、本発明の昇降装置１の使用方法について詳細に説明する（図３、４）。
本例では、孔壁に設置した複数のブラケットの間に架け渡されたベルトコンベアＡを、下方から持ち上げて、昇降装置１に受け替える作業について説明する。
ベルトコンベアＡは、トンネルの延長方向に沿って平行に延在する２本の支持レールａを備え、支持レールａの上部にローラーとベルトが設置されている。

＜１＞第一昇降支柱の設置（図４ａ）。
第一昇降支柱１０Ａを、ベルトコンベアＡの片側の支持レールａの直下の地盤に立設する。
第一昇降支柱１０Ａと第二昇降支柱１０Ｂの基台１２には、あらかじめ固定機構３０の直交クランプを締結しておく。
続いて、揚重装置１３の作動部１３ａを操作して柱材１１を上昇させ、支持部１１ｂを支持レールａの下部に当接させる。
支持レールａへの当接後も柱材１１を小幅に上昇させ、ベルトコンベアＡの荷重で第一昇降支柱１０Ａを地盤に押付けることで、第一昇降支柱１０Ａを自立させる。

＜２＞第二昇降支柱の設置（図４ｂ）。
第二昇降支柱１０Ｂを、他側の支持レールａの直下の地盤に立設する。
続いて、第一昇降支柱１０Ａと同様に、支持部１１ｂを支持レールａの下部に当接させ、揚重装置１３を操作することで、第二昇降支柱１０Ｂを支持レールａの直下に自立させる。

＜３＞昇降支柱の連結（図４ｃ）。
第一昇降支柱１０Ａの締結機構３０の直交クランプに、連結材２０の鋼管パイプを水平方向に挿通し、第二昇降支柱１０Ｂの締結機構３０に連通させる。
つづいて、それぞれの締結機構３０を締結することで、連結材２０を介して第一昇降支柱１０Ａと第二昇降支柱１０Ｂとを連結させ、昇降装置１を完成させる。
この際、第一昇降支柱１０Ａと第二昇降支柱１０Ｂの設置地盤に不陸があり、両者の設置高さに差がある場合には、締結機構３０を基台１２上で上下させることにより調整する。

＜４＞昇降装置のレベル調整。
第一昇降支柱１０Ａと第二昇降支柱１０Ｂ両者の揚重装置１３を操作して、左右の支持レールａそれぞれの高さを調整する。
本発明の昇降装置１は、それぞれの昇降支柱１０を独立して昇降させることができるため、設置場所の地盤に不陸があっても、それぞれの昇降支柱１０の高さを調整することで、ベルトコンベアＡを水平に保つことができる。

[揚重装置を他の機構とした例]
実施例１では揚重装置１３にレバーホイストを採用したが、これに限るものではない。レバーホイストにかわって、例えば、チェーンブロック、電動ウインチ、油圧ウインチ、ギア機構、モーター機構などを採用することもできる。
これらの場合、線条体１３ｂはチェーンの他、ワイヤなどであってもよい。
要は作業員の操作によって、柱材１１を地上から容易に昇降できる機構であればよい。

１ 昇降装置
１０ 昇降支柱
１１ 柱材
１１ａ スライド部
１１ｂ 支持部
１１ｃ 第一掛止部
１２ 基台
１２ａ 胴筒
１２ｂ 足部
１２ｃ 第二掛止部
１３ 揚重装置
１３ａ 作動部
１３ｂ 線条体
２０ 連結材
３０ 固定機構
Ａ ベルトコンベア
ａ 支持レール

Claims (3)

1. トンネル工事において、連続ベルトコンベアを下方から支持して昇降させるための、昇降支柱であって、
   柱材と、基台と、揚重装置と、を備え、
   前記柱材は、上部にベルトコンベアの支持部を備え、下部に第一掛止部を備え、
   前記基台は、胴筒と、前記胴筒の下部と接続している足部と、前記胴筒に設けられた第二掛止部と、を備え、
   前記揚重装置は、一端が前記第二掛止部と、他端が前記第一掛止部と、それぞれ接続しており、
   前記柱材は前記胴筒内に位置し、前記揚重装置の操作によって昇降可能なことを特徴とする、
   昇降支柱。
2. 前記揚重装置は、レバーホイストまたはチェーンブロックであることを特徴とする、請求項１に記載の昇降支柱。
3. 請求項１または２に記載の昇降支柱を有する昇降装置であって、
   並立する２本の前記昇降支柱と、
   前記２本の昇降支柱の間に位置し、両端が前記２本の昇降支柱の基台とそれぞれ連結している、連結材と、を備えることを特徴とする、
   昇降装置。

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