JP6386689B1 - 土砂排出装置及び土砂排出装置の軌道延長方法 - Google Patents

Abstract

【課題】土砂排出装置をコンパクトにして縦抗内の作業空間を確保することができるとともに、掘削による縦抗の深さの変化に容易に追従させることができる土砂排出装置を提供すること、及び掘削による縦抗の深さの変化に容易に追従させることができる土砂排出装置の軌道延長方法を提供すること。【解決手段】土砂排出装置１０は、縦抗Ｔ外の地上に配置された第１軌道構成体３１と、第１軌道構成部３１に接続されて縦抗Ｔ内に配置された第２軌道構成体３２とを備えた軌道部１１を有している。移動バケット１３は、軌道部１１に沿って縦抗Ｔの底部と地上との間を往復移動することが可能となっている。第１軌道構成体３１と第２軌道構成体３２との接続を解除した状態で、第２軌道構成体３２を保持したまま当該第２軌道構成体３２から離れるように第１軌道構成体３１を上方へせり上げるようにした。【選択図】 図１

Description

本発明は、土砂排出装置及び土砂排出装置の軌道延長方法に関する。

送電用鉄塔、橋脚などの建築物には杭基礎が設けられている。杭基礎を施工する場合には、地面を掘削して杭基礎を設けるための縦抗が形成される。その際、掘削した土砂を地上に排出する必要がある。土砂を地上に排出する方法としては、地上でやぐらを組んで土砂バケットを吊り下げ、縦抗内で土砂を装入した土砂バケットを縦抗内から地上へ移動させて排出するやぐら工法が一般的である。

やぐら工法では、土砂が装入された土砂バケットを吊り下げながら移動させる作業中に、当該土砂バケットそれ自体や装入された土砂が落下しないようにすべく、慎重さが求められる。そのため、土砂バケットの移動中には掘削作業を中断しなければならないなど、非効率であった。そこで、土砂排出作業の効率を向上させるため、やぐら工法に代えて、例えば循環式のコンベアを用いて土砂を排出する土砂垂直搬送装置が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。

特開２０１３−１３４６７号公報

しかしながら、循環式のコンベアを用いた土砂垂直搬送装置では、コンベアを地上から縦抗内へ下降させる軌道と、コンベアを縦抗内から地上まで上昇させる軌道とが併設されることになり、その分、装置が大型化する。そのため、開口部分が小さい縦抗の掘削には適さない。また、コンベア式の土砂搬送装置は、縦抗の下端部で水平方向に延びるトンネルなどの掘削時に生じた土砂がいったん水平方向に搬送し、その後さらに、縦抗内から地上へ土砂を搬送する際に用いられる。そのためにコンベア式が採用され、コンベアの長さを変えることが想定されていないため、掘削するにつれて徐々に縦抗が深くなるような場合に、その深さの変化に追従させることができない。

そこで、本発明は、土砂排出装置をコンパクトにして縦抗内の作業空間を確保することができるとともに、掘削による縦抗の深さの変化に容易に追従させることができる土砂排出装置を提供すること、及び掘削による縦抗の深さの変化に容易に追従させることができる土砂排出装置の軌道延長方法を提供することにある。

上記課題を解決すべく、本発明の土砂排出装置では、
縦抗外の地上に少なくとも上端部が配置された第１軌道構成体と、
前記第１軌道構成体に接続され、前記縦抗内に配置された第２軌道構成体と、
を備えた軌道部と、
前記軌道部に沿って前記縦抗の底部と前記地上との間を往復移動可能な移動バケットと、
前記移動バケットを前記軌道部に沿って移動させる駆動部と、
前記第１軌道構成体と前記第２軌道構成体との接続を解除した状態で、前記第２軌道構成体を保持したまま当該第２軌道構成体から離れるように前記第１軌道構成体を上方へせり上げるせり上げ手段と、
を備えた。

本発明の土砂排出装置によれば、軌道部を移動バケットが往復移動するため、従来の循環式コンベアのように往復それぞれの軌道は設置されない。これにより、土砂排出装置をコンパクト化でき、縦抗内での作業空間を確保することができる。また、せり上げ手段によって第１軌道構成体を上方へせり上げると、第２軌道構成体との間に隙間が形成される。この隙間に新たな第２軌道構成体を追加し、その上側に配置された第１軌道構成体及びその下側に配置された既存の第２軌道構成体とそれぞれ連結することにより、軌道部が延長される。この場合において、せり上げ手段は、既存の第２軌道構成体を保持しながら第１軌道構成体をせり上げて前記隙間が形成されるため、第２軌道構成体の追加を容易に行える。したがって、掘削によって縦抗の深さが変化したとしても、第２軌道構成体を順次追加していくことにより、その深さの変化に容易に追従させることができる。

土砂排出装置の全体概要を示す斜視図。 縦抗を示す断面図。 土砂排出装置の正面図。 土砂排出装置の平面図。 軌道部の支持構造を示す概略側面図。 第１軌道構成体を示す斜視図。 第２軌道構成体を示す斜視図。 移動バケットを示す側面図。 移動台車を示す正面図。 一部のローラを示す側面図。 図９のＡ−Ａ断面図及び移動台車が屈曲する様子を示す図。 移動台車のピニオンと軌道部のラックとが噛み合う様子を示す図。 図９のＢ−Ｂ断面図。 移動台車の台車支持部と台車支持部が載置部に載置される様子を示す平面図。 台車支持部が載置部に載せられる様子を示す側面図。 移動バケットの動作を説明する動作説明図。 第１軌道構成体をせり上げる過程を示す説明図。 第２軌道構成体を追加する様子を示す斜視図。 延長した軌道部の下降動作を説明する動作説明図。 作業空間を有する縦抗Ｔに設置された別例の土砂排出装置を示す概略図。 移動バケットを往復移動させる駆動部の別例を示す斜視図。 軌道部の支持を安定化させるための別の構成を示す正面図。

以下、本発明を具体化した一実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、本実施形態における土砂排出装置１０は、堀削作業中の縦抗Ｔに設置される。縦抗Ｔは、図２に示すように、送電用鉄塔、橋脚などの建築物に設けられるコンクリート製の杭基礎を設けるために形成される。縦抗Ｔは、油圧ショベルＳ等を用いて地面Ｇを掘削することによって形成される。縦抗Ｔの内面には、当該内面の全体にわたって土留め用の壁体１４１が設けられる。

図１及び図２に示すように、土砂排出装置１０は、縦抗Ｔの内面側に寄った位置に配置されている。その主たる構成要素として、軌道部１１と、軌道部１１を支持する軌道支持部１２と、軌道部１１に沿って往復移動する移動バケット１３とを有している。これらの構成を有することにより、土砂排出装置１０は、次の２つの機能を有している。

第１には、縦抗Ｔを掘削する際に生じた土砂を地上に排出する機能である。この機能を実現すべく、軌道部１１は、地上側から縦抗Ｔ内に向かって垂直に延びるとともに、縦抗Ｔの上方には、逆Ｕ字状に湾曲して先端部を地面Ｇに向ける湾曲部１５を有している。移動バケット１３には、縦抗Ｔの底部での掘削によって発生した土砂が装入される。土砂が装入された状態で移動バケット１３が軌道部１１に沿って地上側へ移動し、さらに軌道部１１の湾曲部１５にも沿って移動することで移動バケット１３が下向きとなり、それによって内容物の土砂が地面Ｇに排出される。

第２には、掘削するにつれて縦抗Ｔが徐々に深くなった場合に、軌道部１１を構成する構成体を継ぎ足すことにより、軌道部１１を延長させる機能である。この機能により、軌道部１１の長さを縦抗Ｔの深さの変化に追従させ、縦抗Ｔの掘削が進んでも上記第１の土砂排出機能を果たすことが可能となる。

これらの機能を実現すべく、土砂排出装置１０の上記主たる構成要素は、それぞれ次の構成を有している。なお、以下の説明では、土砂排出装置１０を縦抗Ｔ内から見た状態を正面とし、その反対側を背面とする。左右については、正面視を基準とした場合の左右をいうものとする。

はじめに、軌道部１１について、図１乃至図７を参照しながら説明する。図１に示すように、軌道部１１は、互いに平行をなすように、縦抗Ｔの底部側から地上に向かって延びる一対の案内レール２１，２２と、両案内レール２１，２２の間に設けられた一対のラック２３，２４とを有している。両案内レール２１，２２及び両ラック２３，２４は、左右連結板２５，２６によって所定間隔で保持されている。

軌道部１１は、第１軌道構成体３１と第２軌道構成体３２とが上下に連結されることによって構成されている。第１軌道構成体３１は軌道部１１の上端部を構成し、縦抗Ｔの地上部分に設けられている。第２軌道構成体３２は、第１軌道構成体３１の下方に設けられ、縦抗Ｔ内にその深さ方向に沿って設けられる。第２軌道構成体３２は、縦抗Ｔの深さに応じて複数又は多数設けられ、それらが上下に連結されている。

図６に示すように、第１軌道構成体３１は、一対のレール構成部４１，４２を有している。一対のレール構成部４１，４２はそれぞれが溝形鋼により同一形状かつ同一寸法によって形成され、開口部分を外側に向けて外面同士が相対向した状態で配置されている。レール構成部４１，４２同士の間には、レール構成部４１，４２の下端部、先端部及び中間部にそれぞれ左右連結板２５ａ〜２５ｃが設けられている。各レール構成部４１，４２は、全体として逆Ｕ字状をなすように形成されている。すなわち、各レール構成部４１，４２の下端部は上下方向に延びる直線状をなすように形成され、そこから上に向かうにつれて背面側へ向かって傾斜し、その後、湾曲してレール構成部４１の延びる向きが反転し、先端部が地面Ｇの側を向くように形成されている。そのため、一対のレール構成部４１，４２の先端部は地面Ｇに向かって略鉛直方向に沿って延びている。この湾曲した部分が、軌道部１１の上端部に設けられた湾曲部１５となっている。

一対のレール構成部４１，４２の下端部には、それぞれせり上げロッド４３，４４が設けられている。せり上げロッド４３，４４は、軌道部１１を延長する際に、第１軌道構成体３１をせり上げるために用いられる。せり上げロッド４３，４４は鋼材によって断面四角形状をなすように形成され、長尺状をなして直線状に延びている。各せり上げロッド４３，４４は、その上端部が各レール構成部４１，４２の下端部内側にそれぞれ取り付けられ、互いに平行をなすように下方に向かって延びている。各せり上げロッド４３，４４の下端部には、外側に向けて開口するガイド溝４５，４６が形成されている（後述する図１３を参照）。

一対のレール構成部４１，４２の間の中央部には、一対のラック構成部４７，４８が設けられている。一対のラック構成部４７，４８は、それぞれが同一形状かつ同一寸法によって形成されている。各ラック構成部４７，４８は、一対のレール構成部４１，４２間をつなぐ左右連結板２５ａ〜２５ｃに取り付けられている。下端側の左右連結板２５ｂの背面側には、第２軌道構成体３２との連結時に、上下連結板２７が取り付けられる。各ラック構成部４７，４８は、一対のレール構成部４１，４２が延びる方向に沿って当該レール構成部４１，４２と同じ長さとなるように形成されている。

各ラック構成部４７，４８には、その延びる方向に沿って所定間隔ごとに多数のラック歯４７ａ，４８ａが設けられている。ラック歯４７ａ，４８ａ同士の間にはラック溝４７ｂ，４８ｂが形成され、ラック溝４７ｂ，４８ｂの底部は円弧状をなしている。一対のラック構成部４７，４８のラック歯４７ａ，４８ａ及びラック溝４７ｂ，４８ｂは、ラック構成部４７，４８が延びる方向にずれた状態で設けられている。そのため、左側のラック構成部４７が有するラック歯４７ａと、右側のラック構成部４８が有するラック溝４８ｂとが左右に隣接した状態となっている。

図７に示すように、第２軌道構成体３２は、第１軌道構成体３１と同じく、一対のレール構成部５１，５２と、両レール構成部５１，５２をつなぐ左右連結板２５ａ，２５ｂと、一対のラック構成部５７，５８とを有している。これらは、第１軌道構成体３１のレール構成部４１，４２、ラック構成部４７，４８と同様の構成を有しているが、次の点で異なっている。一対のレール構成部５１，５２及び一対のラック構成部５７，５８は、上下方向に延びる直線状をなすように形成されている。また、左右連結板２６ａ，２６ｂは、第２軌道構成体３２の上端部と下端部とにのみ設けられている。ただ、第２軌道構成体３２の長さによっては、中間部の左右連結板２６を設けてもよい。その他、一対のレール構成部５１，５２の内側となる外面（対向面）には、レール構成部５１，５２の延びる方向の全域にわたってガイド板５５，５６が設けられている。ガイド板５５，５６は、各レール構成部５１，５２の内側（溝形鋼の背面部）から、当該外面に対して垂直をなすように突出して設けられている。

第１軌道構成体３１と第２軌道構成体３２とは、図３に示すように、第１軌道構成体３１が有する各レール構成部４１，４２の下端と、第２軌道構成体３２が有する各レール構成部５１，５２の上端とを突き合わせるようにして連結されている。第１軌道構成体３１の下端部に設けられた左右連結板２５ｂと、第２軌道構成体３２の上端部に設けられた左右連結板２６ａとが上下に並んだ状態となっている。その両者の背面側において左右それぞれに設けられた縦長の上下連結板２７とボルト等の固定具Ｂとを用いて、第１軌道構成体３１の下端と第２軌道構成体３２の上端とが連結されている（図６及び図７を参照）。この場合に、第１軌道構成体３１のせり上げロッド４３，４４は、第２軌道構成体３２のレール構成部５１，５２の内側に配置されている。せり上げロッド４３，４４の下端に設けられたガイド溝４５，４６には、第２軌道構成体３２のガイド板５５，５６が挿入されている（図６及び図７の他、後述する図１３を参照）。

第１軌道構成体３１の下方では、複数の第２軌道構成体３２が上下に並んで連結されている。上下に並ぶ第２軌道構成体３２同士は、上側の第２軌道構成体３２が有する各レール構成部５１，５２の下端と、下側の第２軌道構成体３２が有する各レール構成部５１，５２の上端とを突き合わせるようにして連結されている。上側の第２軌道構成体３２の下端部に設けられた左右連結板２６ｂと、下側の第２軌道構成体３２の上端部に設けられた左右連結板２６ａとが上下に並び、その両者の背面側に設けられた縦長の上下連結板２７とボルト等の固定具Ｂとを用いて、上下の第２軌道構成体３２同士が連結されている（図７を参照）。

このように第１軌道構成体３１と複数の第２軌道構成体３２とが相互に連結されて軌道部１１が構成されている。軌道部１１の案内レール２１，２２は、第１軌道構成体３１のレール構成部４１，４２と、第２軌道構成体３２のレール構成部５１，５２とが上下につながることによって形成されている。そのため、軌道部１１の案内レール２１，２２は縦抗Ｔ内では上下方向に沿って直線状に延び、地上では湾曲して逆Ｕ字状をなすように形成され、先端部は地面Ｇの側を向いている。また、軌道部１１のラック２３，２４は、第１軌道構成体３１のラック構成部４７，４８と、第２軌道構成体３２のラック構成部５７，５８とが上下につながることによって形成されている。

以上の構成を有する軌道部１１は、軌道支持部１２によって支持されている。軌道支持部１２は、図１の他、図４及び図５にも示すように、最上段の第２軌道構成体３２における上端の左右連結板２６ａを受け支える連結板受け部６１と、連結板受け部６１を駆動する駆動部６２とを有している。駆動部６２は地面Ｇにおける縦抗Ｔの開口縁部に設けられ、連結板受け部６１はその駆動部６２から縦抗Ｔ側へ突出するように設けられている。連結板受け部６１は鋼材より形成され、先端部が鉤状をなしている。連結板受け部６１は、その先端部において、第１軌道構成体３１と第２軌道構成体３２との連結部分に存在する左右連結板２５，２６（より詳しくは、第２軌道構成体３２の上端側の左右連結板２５ａ）を受け支えている。この時の連結板受け部６１の配置位置を受け位置とする。受け位置に配置された連結板受け部６１が左右連結板２５，２６を受け支えることにより、軌道部１１の全体が縦抗Ｔの内壁側で支持されている。

図５に示すように、連結板受け部６１は、駆動部６２の駆動により、受け位置から、縦抗Ｔの外側に配置されて左右連結板２５，２６から離れた非受け位置（仮想線で図示された位置）まで退避させることが可能となっている。もっとも、土砂排出動作中においては、連結板受け部６１は受け位置に配置された状態で保持される。後述するように、軌道部１１を延長する場合に、連結板受け部６１を非引受け位置に退避させる。

軌道支持部１２は、上記連結板受け部６１の他、図１、図３及び図４に示すように、軌道部１１の支持を安定化させるための構成を有している。当該構成は、軌道部１１の上部において当該軌道部１１の背面側とその左右両側方に広がるように設けられている。具体的には、一対のガイド柱６３，６４と、水平支持材６５と、軌道部１１と水平支持材６５とを連結する一対の連結材６６，６７とを有している。これらはいずれも鋼材によって形成されている。

一対のガイド柱６３，６４は、軌道部１１の左右両側方にそれぞれ設けられ、いずれも長尺状をなす円柱状に形成されている。各ガイド柱６３，６４は、その下端部において縦抗Ｔの内壁に設けられた壁体１４１及びそのフランジ部１４２に固定され、上下方向に沿って縦抗Ｔの上方に至るまで延びている。水平支持材６５は、軌道部１１のうち第１軌道構成体３１の背面側に設けられ、平面視において、縦抗Ｔの開口縁に沿うように円弧状をなしている。水平支持材６５の両端部には、縦抗Ｔの内側に突出する支持突部６８，６９がそれぞれ設けられている。各支持突部６８，６９には円筒部６８ａ，６９ａが設けられ、各円筒部６８ａ，６９ａのそれぞれに各ガイド柱６３，６４が挿通されている。一対の連結材６６，６７は、それぞれの一端部が第１軌道構成体３１の先端部に連結され、他端部が水平支持材６５に連結され、両者の間をつないでいる。図４に示すように、各連結材６６，６７は、平面視において、連結材６６，６７同士の間隔が軌道部１１から水平支持材６５に向かって広がるように設けられている。

なお、後に図１７を参照しながら説明するが、軌道部１１を延長させる場合には、軌道部１１のうち第１軌道構成体３１を上方向へせり上げる。その際、第１軌道構成体３１が上方向へ移動するのに伴って、当該第１軌道構成体３１と連結材６６，６７によって連結された水平支持材６５も共に移動する。この移動時に、水平支持材６５の両端部に設けられた円筒部６８ａ，６９ａの移動がガイド柱６３，６４によってガイドされる。これにより、第１軌道構成体３１を安定させつつ上方へ移動させることが可能となる。なお、ガイド柱６３，６４、水平支持材６５、連結材６６，６７及び円筒部６８ａ，６９ａは、案内手段に相当する。

次に、上記の軌道部１１に沿って移動する移動バケット１３について、図８乃至図１５を参照しながら説明する。図８に示すように、移動バケット１３は土砂バケット７１と、移動台車８０とを有している。土砂バケット７１は鋼板によって箱状をなすように形成され、土砂収容空間７２と、土砂収容空間７２を上方に向けて開放する開口部７３とを有している（開口部７３については図１を参照）。縦抗Ｔの掘削によって発生した土砂を、開口部７３から土砂収容空間７２に装入することで所定量の土砂を保持することか可能となっている。

土砂バケット７１は、軌道部１１の案内レール２１，２２に沿って移動する移動台車８０に取り付けられている。移動台車８０は、図９に示すように、第１枠体８１と、第２枠体８２と、各枠体８１，８２に設けられたローラ８３〜８８と、ピニオン１１０と、ピニオン１１０を駆動するピニオン駆動部８９とを有している。

図９に示すように、第１枠体８１及び第２枠体８２は、いずれも同一寸法を有する角形鋼材が用いられ、正面視において四角形状をなすように形成されている。第１枠体８１は、第２枠体８２よりも移動バケット１３の上昇時における前側に設けられている。なお、図９に示された状態では、第１枠体８１は第２枠体８２よりも上側となっている。以下では、移動台車８０の説明における前後とは、移動バケット１３の上昇時における前後をいうものとする。

第１枠体８１と第２枠体８２との間には、両者を回動可能に連結する回動連結部９１が設けられている。回動連結部９１には水平方向に延びる連結軸９１ａが設けられ、当該連結軸９１ａを中心として回動可能となるように、両枠体８１，８２が連結されている。第１枠体８１と第２枠体８２とは、左右方向において同一幅を有している。第１枠体８１には、外枠部９２が第１枠体８１と一体的に設けられている。外枠部９２は、第１枠体８１や第２枠体８２と同じ角形鋼材により形成されている。外枠部９２により、第１枠体８１はその左右側方へ拡張されるとともに、第１枠体８１の後側に、第２枠体８２を収容する収容部９３が形成されている。第１枠体８１、外枠部９２及び第２枠体８２とで形成される台車全体の正面側には同一平面が形成され、その平面部に土砂バケット７１の背面部が当接した状態で、土砂バケット７１が移動台車８０に取り付けられている。

第１枠体８１の前端部には、左右両側にローラ８３，８４が一対ずつ設けられている。左側の一対のローラ８３同士及び右側の一対のローラ８４同士は、それぞれが回転可能な状態でローラ連結板９４によって連結されている。各ローラ８３，８４は、軌道部１１の案内レール２１，２２の外側開口からレール内に収容されている。各ローラ８３，８４の外径は、案内レール２１，２２の内寸、すなわち案内レール２１，２２を形成する溝形鋼においてそのフランジ同士の間の寸法よりも若干小さくなっている。各ローラ８３，８４は、それぞれローラ支持部９５，９６によって第１枠体８１に支持されている。ローラ支持部９５，９６は、第１枠体８１が有する左右の縦材８１ａ，８１ｂにそれぞれ設けられ、案内レール２１，２２よりも外側において背面側に向かって延びている。

図１０に左側のローラ支持部９５の側面図を代表して示すように，各ローラ支持部９５，９６の先端部には回動軸９５ａ，９６ａが設けられている。回動軸９５ａ，９６ａには、前後のローラ８３，８４同士を連結するローラ連結板９４が設けられ、当該回動軸９５ａ，９６ａを中心として回動可能となっている。移動台車８０が案内レール２１，２２に沿って移動する場合には、各ローラ８３，８４がそれぞれ案内レール２１，２２の内側を回転しながら第１枠体８１の移動を案内する。

図９に戻り、第２枠体８２の前端部には、左右両側にローラ８５，８６が一対ずつ設けられている。第２枠体８２の後端部にも、左右両側にローラ８７，８８が一対ずつ設けられている。ローラ８５〜８８やその支持構造は第１枠体８１に設けられたローラ８３，８４とその支持構造と同じである。

すなわち、前端部においては、各ローラ８４，８５は、第２枠体８２の縦材８２ａ，８２ｂに設けられたローラ支持部９７，９８により支持されている。各ローラ支持部９７，９８の先端部に設けられた回動軸９７ａ，９８ａには、左側の一対のローラ８５同士及び右側の一対のローラ８６同士を連結するローラ連結板９９が設けられ、当該回動軸９７ａ，９８ａを中心として回動可能となっている。

また、後端部においては、各ローラ８７，８８は、第２枠体８２の縦材８２ａ，８２ｂに設けられたローラ支持部１０１，１０２により支持されている。各ローラ支持部１０１，１０２の先端部に設けられた回動軸１０１ａ，１０２ａには、左側の一対のローラ８７同士及び右側の一対のローラ８８同士を連結するローラ連結板１０３が、当該回動軸１０１ａ，１０２ａを中心として回動可能となるように連結されている。移動台車８０が案内レール２１，２２に沿って移動する場合には、ローラ８５〜８８が案内レール２１，２２の内側を回転しながら第２枠体８２の移動を案内する。

以上のように、第１枠体８１については前端部にのみローラ８３，８４が設けられている。そのため、第１枠体８１の前後両端部にローラを設けた構成と比較して、第１枠体８１におけるローラ連結板９４の回動軸９５ａ，９６ａと、第２枠体８２の前端部に設けられたローラ連結板９９の回動軸９７ａ，９８ａとの軸間距離が長くなっている。そうすると、軌道部１１の湾曲部１５に第１枠体８１が差しかかった場合、図１１に仮想線で示すように、第１枠体８１は、第２枠体８２との連結部分において連結軸９１ａを中心に回動する。これにより、両枠体８１，８２は屈曲した状態となる。この場合に、第１枠体８１に設けられた外枠部９２は、第１枠体８１の傾斜に合わせた角度に傾斜する。

図９に戻り、移動台車８０のピニオン１１０は、第２枠体８２の内側空間１０４において、当該内側空間１０４を正面視した場合の中央部に配置されるように設けられている。ピニオン１１０は、軌道部１１のラック２３，２４に噛み合っている。ピニオン駆動部８９により当該ピニオン１１０を回動させると、ラックアンドピニオン機構により、移動台車８０はラック２３，２４の延びる方向に沿って案内レール２１，２２に案内されながら移動する。

図１２にラックアンドピニオン部分のみを示すように、ピニオン１１０は、平行をなすように等間隔に並べられた３枚の円板１１１ａ〜１１１ｃと、円板１１１同士の間にそれぞれ３つずつ設けられた歯合軸１１２，１１３とを有している。左円板１１１ａと、中央円板１１１ｂと、両円板１１１ａ，１１１ｂの間に設けられた３つの歯合軸１１２とにより、左側ピニオン１１４が構成されている。一対のラック２３，２４のうち左側ラック２３は、この左側ピニオン１１４と噛み合っている。中央円板１１１ｂと、右円板１１１ｃと、両円板１１１ｂ，１１１ｃの間に設けられた３つの歯合軸１１３とにより、右側ピニオン１１５が構成されている。一対のラック２３，２４のうち右側ラック２４は、この右側ピニオン１１５と噛み合っている。このように、ラック２３，２４が左右に２列設けられていることから、ピニオン１１０も左右に２列設けられている。

各円板１１１ａ〜１１１ｃの水平方向に延びる中心軸部分には、水平方向に延びる回転軸１１６が設けられている。図９に示すように、第２枠体８２の内側空間１０４には、ピニオン１１０の左右両側に軸支板１０５，１０６が設けられており、両軸支板１０５，１０６によって回転軸１１６が軸支されている。回転軸１１６の一方側（図においては右側）は外枠部９２の外側に至るまで延長されており、外枠部９２の外側に設けられたピニオン駆動部８９に連結されている。ピニオン駆動部８９はエア駆動式のモータ及びギア等により構成され、ピニオン駆動部８９の駆動により回転軸１１６が回転するようになっている。回転軸１１６の回転により、３枚の円板１１１ａ〜１１１ｃが一体的に回転する。なお、ピニオン駆動部８９を駆動する圧縮エアは、地上に設置されたコンプレッサより供給される。

図１２に戻り、各歯合軸１１２，１１３は円柱状をなすように形成されている。左側ピニオン１１４及び右側ピニオン１１５それぞれにおいて、３つの歯合軸１１２，１１３は、回転軸１１６の軸線方向にみて等角度ごとに設けられている。ただ、左側ピニオン１１４の各歯合軸１１２と、右側ピニオン１１５の各歯合軸１１３とは、位相をずらして設けられている。また、前述したように、左側ラック２３及び右側ラック２４の各ラック溝２３ｂ，２４ｂは、両ラック２３，２４の延びる方向に沿ってずらした状態で設けられている。そのため、ピニオン１１０と一対のラック２３，２４とは、左側ピニオン１１４か右側ピニオン１１５のいずれかが、ラック２３，２４と噛み合っている状態となる。図示では、左側ピニオン１１４の歯合軸１１２が左側ラック２３のラック溝２３ｂとの噛み合い状態から外れかかっているものの、右側ピニオン１１５の歯合軸１１３が右側ラック２４のラック溝２４ｂに噛み合っている状態となっている。

したがって、回転軸１１６を一方向（図１２のＸ方向）へ回転させれば、ピニオン１１０の回転とラック２３，２４との噛み合いにより移動台車８０、つまり移動バケット１３は縦抗Ｔの底部側から地上へ向かって上昇する。これとは逆に、回転軸１１６を逆方向（図１２のＹ方向）へ回転させれば、ピニオン１１０の回転とラック２３，２４との噛み合いにより移動台車８０、つまり移動バケット１３は地上側から縦抗Ｔの底部側へ向かって下降する。

図９に示すように、移動台車８０の前後には、水平方向に延びるスイッチバー１２１，１２２が設けられている。スイッチバー１２１，１２２は、それぞれが移動台車８０のフレーム側に押し込まれると、ピニオン駆動部８９の駆動が停止するようになっている。そして、図１、図４及び図６に示すように、軌道部１１（より詳しくは第１軌道構成体３１）の先端には、ストッパ１４が連結されている。ストッパ１４は、下向きに延びる軌道部１１の先端部から斜め上方に向かって延び、鋼材によって四角枠状をなすように形成されている。移動バケット１３の上昇時において、移動バケット１３が湾曲部１５に至り、前側スイッチバー１２１がストッパ１４に当たると、移動バケット１３の移動が停止する。また、移動バケット１３の下降時において、後側スイッチバー１２２が障害物に当たった場合にも、移動バケット１３の移動が停止する。

図９及び図１３に示すように、移動台車８０の背面側には、一対のロッド係合部１２３，１２４が設けられている。各ロッド係合部１２３，１２４は、第２枠体８２の後端側における背面側であって、軌道部１１（より詳しくは第２軌道構成体３２）が有する一対のガイド板５５，５６と対峙する位置にそれぞれ設けられている。各ロッド係合部１２３，１２４は板状をなしており、板面が水平をなす状態で、第２枠体８２の背面側へ突出するように設けられている。一対のロッド係合部１２３，１２４は、移動台車８０の前後方向に延びる軸線を回動中心として回動可能に設けられている。この実施形態では略９０度回動するように構成されている。この回動により、ロッド係合部１２３，１２４は、軌道部１１の第１軌道構成体３１が有するせり上げロッド４３，４４の下方に配置される位置と、当該下方から外れた位置とのいずれかに配置される。前者の位置を係合位置とし、後者の位置を非係合位置とする。そのため、ロッド係合部１２３，１２４が係合位置にあると、左側ロッド係合部１２３は左側せり上げロッド４３の下方に、右側ロッド係合部１２４は右側せり上げロッド４４の下方にそれぞれ配置される。

ロッド係合部１２３，１２４は、いずれか一方の位置にいったん配置されるとその配置状態が維持され、手動又は自動での操作をしてはじめて他方の位置に変更される構成となっている。その具体的構成は任意であるが、例えば、ロッド係合部１２３，１２４を非係合位置から係合位置へ付勢するばね部材（図示略）と、そのばね部材の付勢力に抗してロッド係合部１２３，１２４を係止して非係合位置に配置させる係止部（図示略）とが設けられた構成が考えられる。この構成では、係止部による係止を解除するとロッド係合部１２３，１２４が係合位置に配置され、再度係止状態とすることでロッド係合部１２３，１２４が非係合位置に配置される。後述するように、土砂排出動作はロッド係合部１２３，１２４が非係合位置に配置された状態で行われ、軌道部１１の延長時にはロッド係合部１２３，１２４が係合位置に配置された状態で行われる。

図９及び図１４に示すように、移動台車８０の背面側には、一対の台車支持部１３１，１３２が設けられている。各台車支持部１３１，１３２は、バケット支持部に相当する。各台車支持部１３１，１３２は、外枠部９２の前後中央部の背面側にそれぞれ設けられている。各台車支持部１３１，１３２は、平面視において円形状をなす厚板状に形成され、板面が水平をなす状態で、外枠部９２の背面側へ突出するように設けられている。各台車支持部１３１，１３２には、切込み部１３３，１３４が形成されている。切込み部１３３，１３４は、内側から円形の中心に向かって斜めに延びるロッド導入部１３３ａ，１３４ａと、ロッド導入部１３３ａ，１３４ａに連通して円形の中心部（導入奥部）から背面側に向かって短く延びるロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂとを有している。ロッド導入部１３３ａ，１３３ａ及びロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂは、それぞれ導入部及び保持部に相当する。

図１４の他、図１及び図３にも示すように、軌道部１１の左右両側方には、長尺部材としての吊り下げロッド１３５，１３６が設けられている。各吊り下げロッド１３５，１３６の上端部は壁体１４１の上端に設けられたフランジ部１４２に取り付けられ、それぞれが縦抗Ｔの内壁側において垂れ下がっている。吊り下げロッド１３５，１３６は、ねじ方式により継ぎ足し可能に構成されており、新たな構成部品を継ぎ足すたびにロッド長が延長される。各吊り下げロッド１３５，１３６には、それぞれ載置部１３７，１３８が取り付けられている。各載置部１３７，１３８は厚板により円板状に形成され、その円板中心を貫くように吊り下げロッド１３５，１３６が設けられている。

図１５（ａ）に示すように、吊り下げロッド１３５，１３６は、移動バケット１３を移動させる場合に、移動台車８０の台車支持部１３１，１３２が載置部１３７，１３８と干渉しない位置に設けられている。一方で、図１５（ｂ）に示すように、左右の載置部１３７，１３８の上に、左右の台車支持部１３１，１３２を載せることが可能となっている。この場合、図１４に示すように、載置部１３７，１３８の切込み部１３３，１３４において、吊り下げロッド１３５，１３６をロッド導入部１３３ａ，１３４ａからロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂに向かって挿入する。図１４では、左側の吊り下げロッド１３５を左側のロッド導入部１３３ａに導入する要素を仮想線で示している。また、右側の吊り下げロッド１３６が右側のロッド保持部１３４ｂに保持された様子を仮想線で示している。移動台車８０に対し当該移動台車８０を正面側に向かわせる力Ｆが作用すると、吊り下げロッド１３５，１３６はロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂにおいて抜け止めされた状態で保持される。後述するように、延長された軌道部１１を縦抗Ｔ内に下降させる場合に、この後者の状態とされる。

以上の構成を有する土砂排出装置１０を用い、第１の機能としての土砂排出動作及び第２の機能としての軌道部１１の延長時における作業方法を次に説明する。

はじめに、土砂排出動作について説明する。この動作中においては、移動台車８０に設けられたロッド係合部１２３，１２４（図１３を参照）は非係合位置に配置され、その状態で維持されている。そのため、移動バケット１３の移動中に、ロッド係合部１２３，１２４が軌道部１１のせり上げロッド４３，４４と干渉することはない。

図１６（ａ）に示すように、移動バケット１３を、案内レール２１，２２に案内されながら縦抗Ｔの底部側の所定位置に移動させ、そこで移動停止させる。この状態で、図２に示すように、油圧ショベルＳ等を用いて縦抗Ｔの底を掘削する。掘削によって発生する土砂を、移動バケット１３の土砂バケット７１に装入する。土砂バケット７１に所定量の土砂が溜まった段階で土砂の装入をいったん止め、図１６（ａ）に示すように、移動バケット１３を案内レール２１，２２に案内されながら上昇方向へ前進させる。この場合において、装入された土砂に左右の片寄りが生じたとしても、移動台車８０のローラ８３〜８８が溝形鋼よりなる案内レール２１，２２の内面に当接することによって受け止められ、前進中の移動バケット１３の水平状態が維持される。

図１６（ｂ）に示すように、前進した移動バケット１３が軌道部１１の上端部に設けられた湾曲部１５に至ると、回動可能に連結された移動台車８０の第１枠体８１は第２枠体８２に対してお辞儀し始めるように屈曲し始める。第１枠体８１には土砂バケット７１が取り付けられる外枠部９２と一体化されていることから、第１枠体８１の屈曲により、土砂バケット７１についても第１枠体８１と平行をなす状態となって傾き、前かがみの状態となる。

そこからさらに移動バケット１３の移動が進むと、図１６（ｃ）に示すように、移動台車８０は、第１枠体８１の前端部が下向きで、第２枠体８２の前端部が上向きとなった屈曲状態となる。これにより、第１枠体８１とともに土砂バケット７１も斜め下向きとなる。それとともに、前側スイッチバー１２１がストッパ１４に当たり、それまで前進していた移動台車８０の移動が停止する。土砂バケット７１が斜め下向きの状態になったことと、移動台車８０が停止したことによる衝撃とがあいまって、土砂バケット７１の土砂収容空間７２に収容されていた土砂が地面Ｇに向けて排出される。なお、排出された土砂が落下する位置には土砂搬送装置（図示略）のコンベアが配置されている。コンベアによって運ばれた土砂は、その後、コンベアによってトラック等の運搬車両の荷台まで運ばれて積載される。

土砂排出終了後、移動バケット１３を後進させる。図１６（ａ）に示すように、移動バケット１３を縦抗Ｔの底部側の所定位置まで移動させ、そこで移動停止させる。その後、前述した動作を繰り返すことにより、土砂が順次地上に排出される。

次に、軌道部１１を延長させる場合の動作及び作業方法について説明する。上記の土砂排出動作を繰り返して縦抗Ｔを掘り進めると、縦抗Ｔの底部が深くなり、軌道部１１の下端部に移動バケット１３を配置した場合でも、油圧ショベルＳ等で掘削した土砂を移動バケット１３に装入することが困難となる。このように軌道部１１の長さが足らなくなる場合に備え、所定深さ（例えば、第２軌道構成体３２の長さ分）が掘り進められるごとに、掘削作業をいったん停止し、軌道部１１を延長させる。この場合、２つの過程を経る。第１過程では、第１軌道構成体３１を上昇させて第２軌道構成体３２との間に隙間を形成した後、その隙間に第２軌道構成体３２を継ぎ足して軌道部１１それ自体を延長させる。続く第２過程では、第１過程で延長された軌道部１１を下降させ、第１軌道構成体３１を元の位置に復帰させる。以下それぞれの過程についてより詳しく説明する。

はじめに、第１過程の初期段階では、土砂を装入していない空の状態の移動バケット１３を縦抗Ｔの底部側に配置する。その状態で、移動台車８０のロッド係合部１２３，１２４を回動させて、土砂排出動作時に非係合位置に配置されていた状態を変更し、係合位置に配置させる。また、図１７（ａ）に示すように、第１軌道構成体３１とその直下の第２軌道構成体３２とを連結する上下連結板２７を取り外しておく。

続く段階で、移動バケット１３を上昇させる。すると、図１７（ａ）に示すように、ロッド係合部１２３，１２４がせり上げロッド４３，４４の下端部に当接する。そこからさらに移動バケット１３を上昇させると、図７（ｂ）に示すように、せり上げロッド４３，４４は、移動バケット１３の上昇に伴ってロッド係合部１２３，１２４によって持ち上げられる。せり上げロッド４３，４４は第１軌道構成体３１の一要素であるため、せり上げロッド４３，４４の持ち上がりにより、第１軌道構成体３１の全体がせり上がる。これにより、第１軌道構成体３１とその直下の第２軌道構成体３２との間には、継ぎ足し用空間１５１が形成される。継ぎ足し用空間１５１は新たに第２軌道構成体３２を継ぎ足すための空間であるため、その継ぎ足しが可能となるだけのスペースが確保された状態で、移動バケット１３の移動を停止させる。

なお、以上の動作から、せり上げロッド４３，４４及びロッド係合部１２３，１２４がせり上げ手段に相当する。

第１軌道構成体３１のせり上がり時において、第１軌道構成体３１に設けられた水平支持材６５及び円筒部６８ａ，６９ａも一緒にせり上がる。円筒部６８ａ，６９ａがガイド柱６３，６４に挿通されているため、第１軌道構成体３１、水平支持材６５及び円筒部６８ａ，６９ａのせり上がりは、ガイド柱６３，６４によってガイドされる。これにより、第１軌道構成体３１は安定した状態でせり上がる。

その後、図１８に示すように、第１過程によって形成された継ぎ足し用空間１５１に、新たな第２軌道構成体３２ａを背面側から取り付ける。追加される第２軌道構成体３２ａが有する各レール構成部５１，５２の上下両端を、それぞれ第１軌道構成体３１が有する各レール構成部４１，４２の下端と、既存の第２軌道構成体３２が有する各レール構成部５１，５２の上端とを突き合わせた状態とする。そして、上下に並ぶ左右連結板２５，２６同士を上下連結板２７とボルト等の固定具Ｂとを用いて連結する。これにより、新たな第２軌道構成体３２ａが追加され、軌道部１１が延長される。

新たな第２軌道構成体３２ａが追加されただけの状態では、図１９（ａ）に示すように、第１軌道構成体３１は、上記第１過程によってせり上げられた位置に配置されている。そのため、続く第２過程にて、軌道部１１を下降させて、第１軌道構成体３１を元の位置に復帰させる。この場合、まず、図１４に示すように、移動台車８０の各台車支持部１３１，１３２に設けられた切込み部１３３，１３４に、左右の吊り下げロッド１３５，１３６をそれぞれ導入し、ロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂにおいてこれらを保持する。さらに、図１５（ｂ）に示すように、各台車支持部１３１，１３２を各吊り下げロッド１３５，１３６にそれぞれ設けられた載置部１３７，１３８に載せる。

その上で、図１９（ｂ）に示すように、軌道支持部１２において、連結板受け部６１を駆動する駆動部６２を駆動し、連結板受け部６１を受け位置から非受け位置に退避させる（図５を参照）。これにより、軌道部１１は軌道支持部１２によって支持された状態が解除される。その結果、移動バケット１３は、左右両側の吊り下げロッド１３５，１３６によって吊り下げ支持された状態となる。移動バケット１３が吊り下げ支持されることにより、軌道部１１も移動バケット１３とともに吊り下げ支持される。この場合に、移動バケット１３は、その下側にピニオン１１０やピニオン駆動部８９等が設けられるなど、上側よりも下側に多くの構成部品が設けられている。そのため、移動バケット１３の重心は下側に存在している。これにより、移動バケット１３が吊り下げられた状態では、その移動バケット１３には上側が正面側へ傾こうとする力Ｆが作用する。図１４に示すように、この力Ｆの作用により、吊り下げロッド１３５，１３６は、切込み部１３３，１３４のロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂに嵌った状態が維持されて抜け止めされる。

その後、図１９（ｃ）に示すように、移動バケット１３においてピニオン駆動部８９を駆動し、移動バケット１３を前進させる方向へピニオン１１０を回転させる。すると、吊り下げロッド１３５，１３６に吊り下げられた移動バケット１３と異なり、軌道部１１自体はフリーな状態にあるため、移動バケット１３の位置はそのまま、ピニオン１１０と歯合するラック２３，２４を有する軌道部１１のみが下降する。仮想線で図示するように、第１軌道構成体３１がせり上がる前の元の位置に配置されるまで軌道部１１が下降した時点で、ピニオン１１０の回転を停止し、軌道部１１の下降を停止する。それと合わせて、連結板受け部６１を駆動する駆動部６２を駆動して、非受け位置に退避させていた連結板受け部６１を受け位置に復帰させ、再び、軌道支持部１２によって軌道部１１が支持される状態とする。これにより、延長された軌道部１１の下端部は、延長動作前よりも下方に配置されることとなる。

所定深さが掘り進められるごとに、以上の第１過程及び第２過程を繰り返すことにより、軌道部１１が延長され、縦抗Ｔの深さの変化に追従することが可能となる。

なお、軌道部１１を延長させる上記の動作及び作業を応用し、縦抗Ｔの掘削作業が終了した後の土砂排出装置１０の撤去を行うことができる。すなわち、土砂排出装置１０を撤去する場合には、まず、第１軌道構成体３１と第２軌道構成体３２とを連結する上下連結板２７を外し、地上側に存在する第１軌道構成体３１を撤去する。次いで、上記第２過程の時のように、軌道支持部１２によって軌道部１１が支持された状態を解除するとともに、移動バケット１３及び軌道部１１（第２軌道構成体３２のみで構成されたもの）が吊り下げロッド１３５，１３６に吊り下げられた状態とする。その後、ピニオン駆動部８９を駆動し、移動バケット１３を後進させる方向へピニオン１１０を回転させる。すると、上記第２過程の場合とは逆に、軌道部１１は上昇する。最上段の第２軌道構成体３２が地上に現れた段階で、ピニオン１１０の回転を停止し、いったん軌道部１１の上昇を停止させる。地上に現れた第２軌道構成体３２を、その直下の第２軌道構成体３２から外して撤去する。その後、再びピニオン１１０を回転させて、軌道部１１を上昇させる。これらの動作を繰り返すことにより、軌道部１１を構成する第２軌道構成体３２を順次撤去できる。なお、撤去の最終段階では、移動バケット１３や第２軌道構成体３２を、クレーン等の吊り下げ装置を用いて撤去する。

以上詳述した本実施形態の土砂排出装置１０によれば、次の効果を得ることができる。

（１）軌道部１１を移動バケット１３が往復移動する構成であるため、従来の循環式コンベアのように往復それぞれの軌道は設置されない。これにより、土砂排出装置１０をコンパクト化でき、縦抗Ｔ内での作業空間を確保することができる。また、第１軌道構成体３１を上方へせり上げると、第２軌道構成体３２との間に継ぎ足し用空間１５１が形成される。この継ぎ足し用空間１５１に新たな第２軌道構成体３２ａを追加し、その上側に配置された第１軌道構成体３１及びその下側に配置された既存の第２軌道構成体３２とそれぞれ連結することにより、軌道部１１が延長される。この場合において、第１軌道構成体３１のせり上げは、既存の第２軌道構成体３２を保持しながら行われるため、第２軌道構成体３２の追加を容易に行える。したがって、掘削によって縦抗Ｔの深さが変化したとしても、第２軌道構成体３２を順次追加していくことにより、その深さの変化に容易に追従させることができる。

（２）第１軌道構成体３１のせり上げは、第１軌道構成体３１に設けられたせり上げロッド４３，４４の下端部に、移動バケット１３に設けられたロッド係合部１２３，１２４を下方から当接させ、移動バケット１３の上昇に伴って持ち上げるようにして行われる。このロッド係合部１２３，１２４は、せり上げロッド４３，４４の下方に配置される係合位置と、せり上げロッド４３，４４の下方から外れた非係合位置との間で移動可能とされ、いずれかの位置で保持されるようになっている。そのため、移動バケット１３により土砂排出動作を行う場合にはロッド係合部１２３，１２４を非係合位置に配置して、移動バケット１３の上昇によってせり上げロッド４３，４４が持ち上げられないようにしている。軌道部１１の延長時において、ロッド係合部１２３，１２４を係合位置に配置して、移動バケット１３の上昇によりせり上げロッド４３，４４が持ち上げられる。これにより、土砂排出に用いられる移動バケット１３の移動を利用しつつ第１軌道構成体３１のせり上げを行うことができるため、せり上げのための装置を別途設けて構成が複雑化することを避け、せり上げのための構成を簡素化できる。

（３）せり上げロッド４３，４４の下端部にはガイド溝４５，４６が設けられ、そのガイド溝４５，４６には、第２軌道構成体３２に設けられたガイド板５５，５６が挿通されている。これにより、せり上げロッド４３，４４が移動バケット１３の移動によって持ち上げられる際に、その持ち上がりの移動がガイドされるため、第１軌道構成体３１のせり上がり時に、せり上げロッド４３，４４が第２軌道構成体３２から外れることを抑制し、せり上げロッド４３，４４のせり上がりをスムーズに行うことができる。

（４）第１軌道構成体３１がせり上げる際には、第１軌道構成体３１と連結された水平支持材６５やその両端部に設けられた円筒部６８ａ，６９ａも第１軌道構成体３１とともに上昇する。この上昇時において、円筒部６８ａ，６９ａの移動は、軌道部１１の左右両側に設けられた各ガイド柱６３，６４によってガイドされる。これにより、第１軌道構成体３１の水平状態を維持しながら安定した状態でせり上げることができる。また、このガイドにより、第１軌道構成体３１は、第２軌道構成体３２の上方に配置された状態のまま第２軌道構成体３２の上方へせり上がる。第２軌道構成体３２の上に第１軌道構成体３１が配置された状態のまま、両者の間に継ぎ足し用空間１５１が形成される。継ぎ足し用空間１５１に新たな第２軌道構成体３２ａを追加すれば、この新たな第２軌道構成体３２ａは第１軌道構成体３１の下方でかつ既存の第２軌道構成体３２の上方に配置される。そのため、第２軌道構成体３２の継ぎ足しに際しての位置調整作業を容易に行うことができる。

（５）軌道部１１を支持する軌道支持部１２として、最上段に配置された第２軌道構成体３２の上端にある左右連結板２６ａを受け支える連結板受け部６１が設けられている。このように第２軌道構成体３２が受け支えられることによって軌道部１１全体が支持されるため、第１軌道構成体３１をせり上げて第２軌道構成体３２から離れるようにしても、第２軌道構成体３２を支持したままの状態を維持することができる。

（６）移動バケット１３には台車支持部１３１，１３２が設けられ、縦抗Ｔ内に垂れ下がる吊り下げロッド１３５，１３６の載置部１３７，１３８に台車支持部１３１，１３２が載置可能に構成されている。この載置状態を形成した後に、連結板受け部６１による軌道部１１の支持状態を解除すると、移動バケット１３及び軌道部１１が吊り下げロッド１３５，１３６に吊り下げ支持される。この状態で、移動バケット１３のピニオン１１０を移動バケット１３が上昇する方向へ駆動すれば、軌道部１１が下降する。第１軌道構成体３１がせり上がる前の元の位置に配置されるまで軌道部１１を下降させた後、連結板受け部６１によって軌道部１１が再び支持される状態とすれば、延長された軌道部１１の下端部を延長動作前よりも下方に配置することができる。

（７）台車支持部１３１，１３２には切込み部１３３，１３４が形成され、移動バケット１３及び軌道部１１が吊り下げロッド１３５，１３６に吊り下げられた状態では、吊り下げロッド１３５，１３６がロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂに保持される。この場合に、移動バケット１３の重心が下側に存在するため、移動バケット１３の上側が正面側へ傾こうとする力Ｆが移動バケット１３に作用する。この力Ｆの作用により、吊り下げロッド１３５，１３６は、鉤状をなすロッド保持部１３３ｂ，１３４ｂに嵌った状態が維持されるため、切込み部１３３，１３４からの抜け止めされる。これにより、移動バケット１３及び軌道部１１が吊り下げロッド１３５，１３６に吊り下げられた状態を確実に保持することができる。

（８）軌道部１１の延長方法として、次の段階を経る。すなわち、まず第１軌道構成体３１のせり上げロッド４３，４４を移動バケット１３の上昇によってせり上げ、継ぎ足し用空間１５１を形成する。継ぎ足し用空間１５１に、新たな第２軌道構成体３２ａを挿入する。挿入した新たな第２軌道構成体３２ａの上端部を第１軌道構成体３１の下端部と接続するとともに、新たな第２軌道構成体３２ａの下端部を既存の第２軌道構成体３２の上端部と接続し、軌道部１１を延長する。その後、移動バケット１３及び延長された軌道部１１を吊り下げロッド１３５，１３６に吊り下げた状態とし、移動バケット１３を上昇させる方向へピニオン１１０を回動させ、延長された軌道部１１を第１軌道構成体３１がせり上がる前の位置まで下降させる。以上の段階を経ることにより、第２軌道構成体３２の継ぎ足しと軌道部１１全体の下降を容易に行えるため、掘削によって縦抗Ｔの深さが変化したとしても、その深さの変化に容易に追従させることができる。

なお、本実施形態の土砂排出装置１０は、上記した実施形態の構成に限られるものではなく、例えば次のような構成を採用してもよい。

（ａ）上記実施形態では、地面Ｇから縦抗Ｔを直接掘削する場合を想定して説明したが、図２０に示すように、縦抗Ｔの開口部Ｔａの周囲に広がる作業空間１４３を形成するようにしてもよい。この場合、作業空間１４３の周囲の内面にも土止め用の壁体１４１が設けられる。縦抗Ｔがこのような構成を有する場合には、軌道部１１の上端部は、作業空間１４３よりも上にある地面Ｇまで延び、軌道部１１の先端部は当該地面Ｇに向けて湾曲するように形成されている。

（ｂ）上記実施形態では、移動バケット１３を移動させる駆動部の要素として、ラックアンドピニオン機構が用いられ、ラック２３，２４が軌道部１１の側に、ピニオン１１０が移動バケット１３の側にそれぞれ設けられた構成を作用した。この構成に代えて、ピニオン１１０の歯合軸１１２，１１３と同じ円柱状をなす歯合軸がその軸線を水平とし、かつ軌道部１１の延びる方向に沿って多数並んで設けられた構成を採用してもよい。この場合、移動バケット１３の移動台車８０には、当該歯合軸と噛み合うスプロケットが回転可能に設けられ、このスプロケットを回転駆動するスプロケット駆動部が設けられる。

図２１は、この歯合軸及びスプロケットの構成を採用した場合の一例として、第１軌道構成体１８１のせり上げロッド１８２，１８３と、第２軌道構成体１９１とを示している。第１軌道構成体１８１については全体の図示を省略しているが、せり上げロッド１８２，１８３の他には第２軌道構成体１９１と同じ構成要素を備えているとともに、湾曲部１５を備える等の全体形状については上記実施形態の第１軌道構成体３１と同じとなっている。そして、当該別例の第１軌道構成体１８１と第２軌道構成体１９１とで別例の軌道部が構成される。

図２１に示すように、第１軌道構成体１８１のせり上げロッド１８２，１８３は一対設けられ、左右の中央部において、縦方向（上下方向）に沿って延びるとともに、左右に隣接した状態で設けられている。せり上げロッド１８２，１８３の下端部には、抜け止め部１８４が設けられている。抜け止め部１８４は、せり上げロッド１８２，１８３の背面側で、当該せり上げロッド１８２，１８３から離間した状態で左右に広がるガイド板部１８４ａと、隣り合うせり上げロッド１８２，１８３同士の間に挿通される挿通板部１８４ｂとを有している。挿通板部１８４ｂが各せり上げロッド１８２，１８３に溶接等で取り付けられ、これにより抜け止め部１８４が両せり上げロッド１８２，１８３に取り付けられている。ガイド板部１８４ａと挿通板部１８４ｂとで、抜け止め部１８４は、平面視においてＴ字状をなしている。

第２軌道構成体１９１において、一対のレール構成部５１，５２の背面側には、背面板１９２が設けられている。背面板１９２は、第２軌道構成体１９１の背面側全域に広がるように設けられ、一対のレール構成部５１，５２に取り付けられて両レール構成部５１，５２を所定間隔に保持している。各レール構成部５１，５２の間には、溝形鋼よりなる一対の縦材１９３，１９４がその開口部を正面側に向けた状態で設けられ、それぞれの背面側が背面板１９２に取り付けられている。各縦材１９３，１９４はレール構成部５１，５２から離れた状態で設けられており、案内レール２１，２２との間には縦方向、つまり第２軌道構成体１９１が延びる方向に沿った軸配列スペース１９５，１９６が左右それぞれに設けられている。

左右の各軸配列スペース１９５，１９６には、縦方向に沿って、それぞれ多数の歯合軸１９７，１９８が設けられている。各列に設けられた多数の歯合軸１９７，１９８は、歯合軸群に相当する。各歯合軸１９７，１９８は、各軸配列スペース１９５，１９６を形成する両側の壁部（案内レール２１，２２のウェブと縦材１９３，１９４のフランジ）に、軸線方向が水平となる状態で架け渡され、両端部がボルトや溶接等によって両側の壁部に取り付けられている。左右各列の歯合軸１９７，１９８は、縦方向にずれた状態で設けられている。そのため、一方の列の歯合軸１９７，１９８の軸線の延長上には、他方の列の歯合軸１９７，１９８が存在していない。

一対の縦材１９３，１９４の内側フランジには、各縦材１９３，１９４の内側面（溝形鋼のウェブ外面）から、当該外面に対して垂直をなすように突出する突出板部２０１，２０２が設けられている。突出板部２０１，２０２と背面板１９２との間には、ガイド空間２０３が設けられている。突出板部２０１，２０２の突出端同士の間には、スリット２０４が形成されている。第１軌道構成体１８１と第２軌道構成体１９１とを連結すると、せり上げロッド１８２，１８３は、第２軌道構成体１９１の中央部において、一対の縦材１９３，１９４の間に設けられる。この場合に、せり上げロッド１８２，１８３の下端部に設けられた抜け止め部１８４のうち、背面側に突出する挿通板部１８４ｂはスリット２０４に挿通され、ガイド板部１８４ａはガイド空間２０３に挿入される。これにより、せり上げロッド１８２，１８３が持ち上がる際に、その持ち上がりがガイドされるとともに、一対の縦材１９３，１９４の間のスペースからせり上げロッド１８２，１８３が外れてしまうことが抑制される。

以上の構成を有する第１軌道構成体１８１と第２軌道構成体１９１とが連結されてなる軌道部に対し、移動バケット１３（より詳しくは移動台車８０（図２１では図示略））には、左右の列の歯合軸１９７，１９８とそれぞれ噛み合う一対のスプロケット２１１，２１２が設けられている。両スプロケット２１１，２１２は、外径、歯数、ピッチ円直径等の寸法や形状が同一のものであり、同一の回転中心軸線を有し、スプロケット駆動部（図示略）の駆動によって一体的に回転する。左側スプロケット２１１の歯部２１１ａと右側スプロケット２１２の歯部２１２ａとは回転方向へ位相がずらされた状態となっており、その状態で両スプロケット２１１，２１２が回転軸（図示略）に取り付けられている。なお、図示した両スプロケット２１１，２１２はボス無しタイプであるが、ボスが設けられたタイプのものを用いてもよい。

移動バケット１３を往復移動させる駆動部を以上のように構成することにより、ラックアンドピニオン機構を採用した構成よりも、移動時のがたつきが軽減されて移動バケット１３のスムーズな往復移動を実現することができる。

（ｃ）上記実施形態では、ピニオン１１０及びラック２３，２４が２列設けられているが、１列であっても、３列以上の複数列設けられた構成を採用してもよい。

（ｄ）上記実施形態では、ラックアンドピニオン機構が左右中央部分に設けられるとともに、その両側方にせり上げロッド４３，４４が設けられた構成を採用したが、せり上げロッド４３，４４が中央部分に配置された構成を採用してもよい。この場合、せり上げロッド４３，４４の左右両側方に、ラックアンドピニオン機構が１列ずつ設けられた構成となる。この構成では、移動バケット１３を往復移動させる機構が中央部分に集中せず、左右に分かれて存在するため、土砂が装入された移動バケット１３にかかる荷重を左右に分散して受け止めることが可能となる。これにより、移動バケット１３を前進（上昇）させる場合に、土砂が左右アンバランスな状態で装入された場合でも、移動バケット１３をバランスよく支持することができる。また、移動バケット１３のバランス悪化によって過度な力がローラ８３〜８８にかかることが抑制され、ローラ８３〜８８の不具合発生を抑制できる。

（ｅ）上記実施の形態では、左右２列のラックアンドピニオン機構が設けられ、ラック２３，２４のラック溝２３ｂ，２４ｂをずらし、さらにピニオン１１０の歯合軸１１２，１１３の位相もずらした状態で設けられている。ラックアンドピニオン機構について、これらを採用しない構成としてもよい。例えば、ラックアンドピニオン機構を１列としたり、２列とした場合であっても、ラック溝２３ｂ，２４ｂや歯合軸１１２，１１３をずらさない構成としたりしてもよい。

（ｆ）上記実施形態では、第１軌道構成体３１の支持を安定化させたり、第１軌道構成体３１のせり上げをガイドしたりする構成として、水平支持材６５やガイド柱６３，６４が設けられている。図２２に示すように、上記構成に代わる一対のガイド柱１６１，１６２と、直線状をなす水平支持材１６３とを備えた構成を採用してもよい。

一対のガイド柱１６１，１６２は角柱状をなす筒体であり、それぞれの下端部において、壁体１４１のフランジ部１４２に取り付けられたボールねじ１６４，１６５に挿通されたねじ挿通部１６６，１６７と連結されている。ねじ挿通部１６６，１６７の下方にはナット部１６８，１６９が設けられており、ナット部１６８，１６９を回動させてその上下方向の位置を変更することにより、ガイド柱１６１，１６２の上端の高さ位置を変更することが可能となっている。ボールねじ１６４，１６５は、その下端部において傾きの調整が可能となるように設けられている。また、ガイド柱１６１，１６２が有する４つの各外面には、それぞれスペーサ１６１ａ，１６２ａがガイド柱１６１，１６２の延びる方向の略全域にわたって設けられている。

水平支持材１６３は連結板１７１により軌道部１１（より詳しくは第１軌道構成体３１）と連結され、軌道部１１が有する一対の案内レール２１，２２と直交するように直線状に延びている。水平支持材１６３の両端部には、ガイド挿通部１７２，１７３が設けられている。各ガイド挿通部１７２，１７３は四角形状をなす筒体であり、各ガイド挿通部１７２，１７３のそれぞれに各ガイド柱１６１，１６２が挿通されている。各ガイド柱１６１，１６２に設けられたスペーサ１６１ａ，１６２ａの存在により、各ガイド挿通部１７２，１７３が各ガイド柱１６１，１６２に挿通された状態でのガタつきが抑制される。そのため、第１軌道構成体３１、ひいては軌道部１１全体の支持や第１軌道構成体３１のせり上げを安定化させることができる。さらに、ボールねじ１６４，１６５の傾きを調整することにより、縦抗Ｔの開口部が若干傾斜している場合であっても、水平支持材１６３を水平状態に調整することができる。

なお、ガイド挿通部１７２，１７３には、左右側方に延びる高さ位置調整部１７４が設けられている。高さ位置調整部１７４の内部には、円柱状をなすピン部材１７５が設けられている。ピン部材１７５は、その中心軸線が水平方向に沿うようにして設けられ、高さ位置調整部１７４の内部をその中心軸線方向に沿って移動することが可能となっている。ピン部材１７５の移動は、ソレノイド等を用いた適宜の手段によって行われるように構成されている。一方、ガイド柱１６１，１６２には、４つの外面のうち、高さ位置調整部１７４が設けられた箇所と対応する外面に、当該外面及びスペーサ１６１ａ，１６２ａを貫通するピン挿入孔１７６が設けられている。ピン挿入孔１７６は、各ガイド柱１６１，１６２が延びる方向に沿って、所定間隔ごとに複数設けられている。

そして、図示されているように、ピン挿入孔１７６にピン部材１７５が挿通されており、これによってガイド挿通部１７２，１７３の上下方向の位置が決められている。ガイド挿通部１７２，１７３の位置を変更しようとする場合、連結板１７１による軌道部１１と水平支持材１６３との連結をいったん外した後、現状のピン挿入孔１７６に挿通されているピン部材１７５をいったん抜く。次いで、ガイド柱１６１，１６２に案内されながらガイド挿通部１７２，１７３及び水平支持材１６３を所望の位置に配置し、その位置に設けられたピン挿入孔１７６にピン部材１７５を挿通する。これにより、ガイド挿通部１７２，１７３及び水平支持材１６３が異なる位置に配置される。この状態で、再度、水平支持材１６３を軌道部１１に連結すれば、水平支持材１６３と軌道部１１との連結位置を所望の位置に変更することができる。

（ｇ）上記実施の形態では、せり上げ手段として、第１軌道構成体３１にせり上げロッド４３，４４と、移動バケット１３の移動台車８０に設けられたロッド係合部１２３，１２４とを備えて構成されている。これに代えて、第１軌道構成体３１を上昇させる昇降機等を移動バケット１３とは別に設けて、当該昇降機を用いて第１軌道構成体３１をせり上げるようにしてもよい。

（ｈ）上記実施の形態では、長尺部材として吊り下げロッド１３５，１３６を採用したが、ワイヤ等であってもよい。

１０…土砂排出装置、１１…軌道部、１２…軌道支持部、１３…移動バケット、３１…第１軌道構成体、３２…第２軌道構成体、４３，４４…せり上げロッド（せり上げ手段）、４５，４６…ガイド溝、５５，５６…ガイド板、６３，６４…ガイド柱（案内手段）、６５…水平支持材（案内手段）、６６，６７…連結材（案内手段）、６８ａ，６９ａ…円筒部（案内手段）、８９…ピニオン駆動部（駆動部）、１１０…ピニオン（駆動部）、１２３，１２４…ロッド係合部（せり上げ手段）、１３１，１３２…台車支持部（バケット支持部）、１３３ａ，１３４ａ…ロッド導入部（導入部）、１３３ｂ，１３４ｂ…ロッド保持部（保持部）、１３５，１３６…吊り下げロッド（長尺部材）、１３７，１３８…載置部、１５１…継ぎ足し用空間、Ｔ…縦抗。

Claims (8)

1. 縦抗外の地上に少なくとも上端部が配置された第１軌道構成体と、
   前記第１軌道構成体に接続され、前記縦抗内に配置された第２軌道構成体と、
   を備えた軌道部と、
   前記軌道部に沿って前記縦抗の底部と前記地上との間を往復移動可能な移動バケットと、
   前記移動バケットを前記軌道部に沿って移動させる駆動部と、
   前記第１軌道構成体と前記第２軌道構成体との接続を解除した状態で、前記第２軌道構成体を保持したまま当該第２軌道構成体から離れるように前記第１軌道構成体を上方へせり上げるせり上げ手段と、
   を備えた土砂排出装置。
2. 前記せり上げ手段は、
   前記第１軌道構成体に設けられ、前記第２軌道構成体の内側において上下方向に延びるせり上げロッドと、
   前記移動バケットに設けられ、前記せり上げロッドの下端部と当該下端部の下方から当接可能なロッド係合部と、
   を備え、
   前記ロッド係合部を、前記せり上げロッドの下方に配置される係合位置と、前記せり上げロッドの下方から外れた非係合位置とのいずれかの位置で保持可能とされ、
   前記移動バケットの上昇により前記せり上げロッドを持ち上げることにより、前記第１軌道構成体をせり上げる請求項１に記載の土砂排出装置。
3. 前記せり上げロッドに設けられたガイド溝と、
   前記第２軌道構成体に設けられ、前記ガイド溝を挿通するガイド板と、
   を備えた請求項２に記載の土砂排出装置。
4. 前記第１軌道構成体には、前記第１軌道構成体を、前記第２軌道構成体の上方に配置された状態のまま前記第２軌道構成体の上方へせり上がるように案内する案内手段を備えている請求項１乃至３のいずれか１項に記載の土砂排出装置。
5. 前記第１軌道構成体と前記第２軌道構成体との連結部において、前記第２軌道構成体を支持することにより前記軌道部全体を支持する軌道支持部を備えた請求項１乃至４のいずれか１項に記載の土砂排出装置。
6. 前記移動バケットに設けられたバケット支持部と、
   前記縦抗内に垂れ下がる長尺部材と、
   前記長尺部材に設けられ、前記バケット支持部が載置される載置部と、
   を備えた請求項５に記載の土砂排出装置。
7. 前記バケット支持部は、
   前記バケット支持部の外側から中心部まで斜めに延びる導入部と、
   前記導入部に連通して前記長尺部材を保持する保持部と、
   を備え、
   前記保持部は、前記導入部の導入奥部から前記移動バケットの背面側に向かって直線状に延びて、前記導入部に対して鉤状をなすように形成されている請求項６に記載の土砂排出装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の土砂排出装置を用い、
   前記せり上げ手段により前記第１軌道構成体を上方へせり上げて、前記第１軌道構成体と前記第２軌道構成体との間に継ぎ足し用空間を形成し、
   前記継ぎ足し用空間に、既存の前記第２軌道構成体とは別の新たな第２軌道構成体を挿入し、
   前記挿入された第２軌道構成体を前記第１軌道構成体の下端部と前記既存の第２軌道構成体の上端部とにそれぞれ接続して軌道部を延長し、
   前記延長された軌道部を前記第１軌道構成体がせり上がる前の位置まで下降させる土砂排出装置の軌道延長方法。

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