JP7022185B1 - ホスピタルロック、ホスピタルロックシステム、及び、ホスピタルロックを構築する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】広い内部空間を有しており、容易に組立・分解可能なホスピタルロックを提供する。【解決手段】ニューマチックケーソンにおいて使用されるホスピタルロック３０であって、プレキャスト製の複数のブロック４１～６０と、複数のブロック４１～６０を着脱可能に連結する複数の連結機構と、を備えている。複数のブロック４１～６０には、水平方向、及び／又は、垂直方向に貫通孔が形成され、連結機構は、貫通孔に挿通されるテンション材と、テンション材の少なくとも一方の端部に設置される定着具と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、ニューマチックケーソンにおいて使用されるホスピタルロックに関するものである。

一般に、ニューマチックケーソン工法では、ケーソン下部に設けた作業室に圧縮空気を送り込むことにより、空気の圧力で地下水を排除した状態で掘削作業を行っている。作業室からは、地上に向かってマテリアルシャフト及びマンシャフトが延びており、そのシャフトにマテリアルロックやマンロック等のロック（気閘室）が設置されている。他方、ニューマチックケーソンの近くには、緊急時に使用されるホスピタルロックを設置する必要がある（例えば特許文献１の段落００２３参照）。

緊急時の処置をホスピタルロックで行う場合、より広い内部空間を有するホスピタルロックが望まれる。さらに、ニューマチックケーソン内から作業者を小型のロックを用いてホスピタルロックに搬入する場合には、内部空間が広い方が望ましい。

特開２０１９－５２４２１号公報

通常、ホスピタルロックは鋼製で、内部は主室と副室に分割される。現場に運搬する場合は既製品をそのまま大型トラック等の荷台に載せて運搬する。したがって、大型トラック等で運搬可能な重量、大きさとなる。

そこで、本発明は、広い内部空間を有しており、容易に組立・分解可能なホスピタルロックを提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本発明のホスピタルロックは、ニューマチックケーソンにおいて使用されるホスピタルロックであって、プレキャスト製の複数のブロックと、複数の前記ブロックを着脱可能に連結する複数の連結機構と、を備えている。

また、本発明のホスピタルロックシステムは、複数個のホスピタルロックが、水平方向、及び／又は、垂直方向、に連結されて構成される。

さらに、本発明のホスピタルロックを構築する方法は、プレキャスト製の複数のブロックを配置する工程と、複数の前記ブロックを前記連結機構によって着脱可能に連結する工程と、を備えている。

このように、本発明のホスピタルロックは、ニューマチックケーソンにおいて使用されるホスピタルロックであって、プレキャスト製の複数のブロックと、複数のブロックを着脱可能に連結する複数の連結機構と、を備えている。このような構成であれば、広い内部空間を有しており、容易に組立・分解可能なホスピタルロックを構築することができる。また、現場の状況に合わせて内部空間の形状、大きさを自由に変更することができる。例えば、奥行きの長い形状、あるいは幅も長い形状、または、鉛直方向に空間を広げることもできる。形状も円形、矩形だけでなく、ひし形や異形など、ブロックを組み合わせることで自由な形状を確保することができる。

ニューマチックケーソンを垂直な平面で切断した断面図である。 実施例１のホスピタルロックの平面図である。 実施例１のホスピタルロックの正面図である。 テンション材と定着具の構成を説明する断面図である。（ａ）は箱抜き無しの場合であり、（ｂ）は箱抜き有りの場合である。 底版ブロックに埋設されるカプラの断面図である。（ａ）は箱抜き無しの場合であり、（ｂ）は箱抜き有りの場合である。 複数個のホスピタルロックから構成されるホスピタルロックシステムの平面図である。 複数個のホスピタルロックから構成されるホスピタルロックシステムの正面図である。 実施例２の円筒殻状ブロックの説明図である。（ａ）は平面図であり、（ｂ）は正面図である。 実施例３のホスピタルロックの平面図である。 別実施例のホスピタルロックの正面図である。 別実施例のホスピタルロックの構成の説明図である。（ａ）は正面図であり、（ｂ）は２Ｆの平面図であり、（ｃ）は１Ｆの平面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。ただし、以下の実施例に記載されている構成要素は例示であり、本発明の技術範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。以下では、実施例１でホスピタルロック単体の構成について説明し、実施例２で複数個のホスピタルロックが連結されて構成されるホスピタルロックシステムについて説明する。

（全体構成）
まず、ニューマチックケーソン１０全体の構成について説明する。ニューマチックケーソン１０は、図１に示すように、側壁部１１と、作業室天井スラブ１２と、刃口部１３と、から構成されている。また、ニューマチックケーソン１０は、設備として、外気（大気圧）と連通・遮断可能なシャフトとしてのマテリアルシャフト２１と、内部を加減圧可能なロック（気閘室）としてのマテリアルロック２２と、を備えている。この他、ニューマチックケーソン１０は、作業者Ｐ１が作業室（１４）に出入りするためのマンロック（不図示）も備えている。

マテリアルシャフト２１の下部にはアンカーハッチ２１ａが取り付けられている。マテリアルロック２２には、加圧／減圧ができるように、圧気設備（送気設備、排気設備）が接続されている。

作業室天井スラブ１２と刃口部１３と地山Ｇによって囲まれて作業室１４が形成される。作業室１４は高気圧下に保持されて、周囲から水の浸入を防ぐようになっている。そして、作業室天井スラブ１２の地山に向いた下面には、レール（不図示）が取り付けられており、地山Ｇを掘削する掘削機（不図示）がレールに沿って走行できるようになっている。掘削機は、操作室からモニタを見ながら遠隔操作できるようになっている。

この他、図示を省略するが、作業室１４やマンロック（不図示）内に圧縮空気を送り込んだり排気したりするための圧気設備（送気設備、排気設備）が配置されている。

また、地上には、中央監視室（不図示）と、負傷した際などの緊急時に使用されるホスピタルロック（再圧室）３０と、救出用のカプセルＣＰと、が設置されている。このうち本実施例のホスピタルロック３０の構成については、図面を用いながら後に詳述する。このホスピタルロック３０は、現場内のどこに設置してもよい。

カプセルＣＰは、中空の円筒状に形成されており、作業者を担架に乗せたまま横にされた状態で収納できるようになっている。また、カプセルＣＰは、気密性を保持する構造となっているとともに、一方の端部には、開閉自在の蓋（ハッチ）が取り付けられており、担架が出入りできるようになっている。カプセルＣＰは、後述するようにホスピタルロック３０に横にした状態で搬入できるようになっている。

（ホスピタルロックの構成）
以下、ホスピタルロック３０の構成について、図１～図４を参照しながら説明する。ホスピタルロック３０の内部は、図２、図３に示すように、主室３１と副室３２の２室に区画されている。外部と副室３２の間にはハッチ３５が設置され、副室３２と主室３１の間にはハッチ３４が設置される。主室３１及び副室３２には、それぞれ圧気設備（送気バルブ、排気バルブ、気圧制御装置）が設置されており、独立して加圧／減圧できるようになっている。
また、図示されていないが、通常のホスピタルロックと同様にベッド及び腰掛、エアコン、照明、通信装置などが装備されている。

そして、本実施例のホスピタルロック３０は、運搬、クレーンによる吊り上げ、吊り下ろし作業が容易になるように、プレキャスト製の複数の直方体のブロック４１、４２、・・・に分割・構成されている。

複数の直方体（矩形板状）のブロック４１、４２、・・・は、主室３１を３枚、副室３２を２枚の合計５枚に分割された底版ブロック４１～４５及び頂版ブロック４６～５０と、主室３１・副室３２のそれぞれの側壁ブロック５１、５２、５３、５４と、主室３１と副室３２の間の隔壁ブロック５５、５６と、正面側の妻ブロック５７、５８と、背面側の妻ブロック５９、６０と、から構成されている。このうち隔壁ブロック５５にはハッチ３４が設置され、妻ブロック５７にはハッチ３５が設置されている。

ここにおいて、図示しないが、ブロック４１～６０どうしが互いに当接する表面には、位置合わせ用の嵌合凹部又は嵌合凸部を設けることも好ましい。なお、底版ブロック４１～４５の下には、あらかじめ捨てコンクリートを打設しておくことが好ましい。

なお、プレキャスト製のブロック（４１～６０）の分割数は、上述した具体例に限定されるものではない。ブロックの分割数は、ホスピタルロック３０の大きさや、運搬時の大きさ制限や、クレーンによる吊り上げ／吊り下げ能力等を考慮して適宜決定されるものである。この点については、実施例２、３でも説明する。

そして、本実施例の複数のブロック４１～６０には、これらの複数のブロック４１～６０を水平方向に連結する連結機構としての水平連結機構８０と、これらの複数のブロック４１～６０を垂直方向に連結する連結機構としての垂直連結機構７０と、が設置されている。

この垂直連結機構７０及び水平連結機構８０の設置数は、図示する数に限定されるものではない。さらに、連結機構の設置数は、必要とされる圧縮力・強度等によって適宜決定されるものである。なお、この水平連結機構８０及び垂直連結機構７０は、単にブロック間を連結するだけでなく、ブロックどうしを互いに押し付けるように圧縮力を作用させた状態を維持するように構成されている（この点については後述する）。

具体的に言うと、各ブロック４１～６０には、垂直方向又は水平方向に貫通する貫通孔９０が形成されており、この貫通孔９０にブロック（４１～６０）間を縦横に連結するテンション材７１、８１が挿通されている。そして、テンション材７１、８１の端部には、定着具７２、８２が設置されており、縦方向及び横方向にテンション材７１、８１にジャッキ等によって張力を作用させた状態で端部が固定されるようになっている。

水平連結機構８０は、図４（ａ）に示すように、貫通孔９０と、複数のブロック間に連通されるテンション材８１と、テンション材８１の少なくとも一方の端部に設置される定着具８２と、から構成される。テンション材８１としては、ジャッキによる引張張力に耐えうる高強度の緊張材であるテンションロッドやテンションワイヤを使用することができ、具体的にはＰＣ鋼棒やＰＣ鋼線やＰＣ鋼より線などを用いることができる。

定着具８２は、テンション材８１の先端に形成された雄ネジ溝８１ａと、アンカープレート８２ａと、ワッシャ８２ｂと、ナット８２ｃと、から構成されている。そして、テンション材８１にジャッキ（不図示）によって緊張力を作用させた状態でナット８２ｃを締め付ける。そうすると、ナット８２ｃからワッシャ８２ｂ及びアンカープレート８２ａを介して、テンション材８１の延びる方向に圧縮力を作用させることでブロック間が互いに近づく方向に押圧された状態となる。

なお、定着具８２は、テンション材８１に対して、容易に着脱可能な構造にされていることが好ましい。具体的に言うと、本実施例では、テンション材８１を緊張した状態で、ナット８２ｃを回転させることで、定着具８２が容易に脱着可能となる。

さらに、本実施例では、図４（ｂ）に示すように、定着具８２は、箱抜き９１内に設置することも可能である。すなわち、ブロック（４１～６０）の表面に、部分的な凹部である箱抜き９１を設けて、この箱抜き９１内に定着具８２が収容されるように構成することもできる。

同様に、垂直連結機構７０は、図５（ａ）に示すように、貫通孔９０と、複数のブロック間に連通されるテンション材７１と、テンション材７１の少なくとも一方の端部に設置される定着具７２と、から構成される。定着具７２は、テンション材７１の先端に形成された雄ネジ溝７１ａと、アンカープレート７２ａと、ワッシャ７２ｂと、ナット７２ｃと、から構成されている。ここでは、テンション材７１の下端部に配置される定着具７２について説明したが、上端部に配置される定着具についても同じ構成とすることができる。この図５（ａ）の例では、底版ブロック４１～４５の下にスペーサ９３を介在させることで、底版ブロック４１～４５を浮かせうえで定着具７２が配置される。

さらに、垂直連結機構７０は、テンション材７１が、カプラ７３を介して途中で連繋（延長、継ぎ足し）されることも可能である。すなわち、カプラ７３は、あらかじめ底版ブロック４１～４５に定着具７２を使用して固定されたテンション材７１の上端に取り付けられる。そして、カプラ７３は、下のテンション材７１の上端に取り付けられ、さらに上のテンション材７１Ａがカプラ７３に取り付けられる。このように、カプラ７３を介して、下のテンション材７１と上のテンション材７１Ａとが連繋されるようになっている。なおここでは垂直連結機構７０の下端部に定着具７２を配置する例について説明したが、これに限定されるものではなく、下端部は底版ブロック４１～４５に埋設するように構成することもできる。

さらに、本実施例では、図５（ｂ）に示すように、定着具７２は、箱抜き９１内に設置することも可能である。すなわち、底版ブロック４１～４５の下面に、部分的な凹部である箱抜き９１を設けて、この箱抜き９１内に定着具７２が収容されるように構成することもできる。

（ホスピタルロックを構築する方法）
本実施例のホスピタルロック３０は、以下の手順に従って構築される。
（０Ａ）各ブロック４１～６０には、あらかじめ制作時に貫通孔９０を設けておく。
（０Ｂ）各ブロック４１～６０とテンション材７１、８１と定着具７２、８２とを、資材置き場から現場までトレーラ・トラック等を用いて運搬する。
（１）底版ブロック４１～４５を設置する。
（２）底版ブロック４１～４５をテンション材８１と定着具８２を用いて接合する。
（３）側壁・隔壁ブロック５１～６０を設置する。
（４）側壁・隔壁ブロック５１～６０と底版ブロック４１～４５をテンション材７１と定着具７２を用いて接合する（接合時には所定の緊張力をかける）。
（５）隣接する側壁・隔壁ブロック５１～６０をテンション材８１と定着具８２を用いて接合する。
（６）頂版ブロック４６～５０を設置する。
（７）頂版ブロック４６～５０と側壁・隔壁ブロック５１～６０をテンション材８１と定着具８２を用いて接合する。
（８）頂版ブロック４６～５０どうしをテンション材８１と定着具８２を用いて接合する。

（効果）
次に、本実施例のホスピタルロック３０の奏する効果を列挙して説明する。

（１）上述してきたように、本実施例のホスピタルロック３０は、ニューマチックケーソン１０において使用されるホスピタルロック３０であって、プレキャスト製の複数のブロック４１～６０と、複数の前記ブロックを着脱可能に連結する複数の連結機構７０、８０と、を備えている。このような構成であれば、広い内部空間を有しており、容易に組立・分解可能なホスピタルロックを構築することができる。

（２）また、複数のブロック４１～６０には、水平方向、及び／又は、垂直方向に貫通孔９０が形成され、連結機構７０、８０は、貫通孔９０に挿通されるテンション材７１、８１と、テンション材７１、８１の少なくとも一方の端部に設置される定着具７２、８２と、を有するように構成できる。このような構成であれば、複数のブロック４１～６０を迅速、かつ、確実に連結して、内部空間の気密性を維持することができる。

以下、図６、図７を用いて、複数個のホスピタルロック３０を水平方向、及び／又は、垂直方向に連結されて構成されるホスピタルロックシステムＳについて説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

まず構成について説明する。本実施例のホスピタルロックシステムＳは、３つのホスピタルロック３０、３０、３０が水平方向に連結されて構成されている。すなわち、３つのホスピタルロック３０、３０、３０が隣接して設置されており、間の側壁ブロック５１～５４を共通して使用するようにされている。したがって、ホスピタルロックシステムＳは、全体として、３つの主室３１と、３つの副室３２と、を備えている。

次に効果について説明する。本実施例のホスピタルロックシステムＳは、複数個のホスピタルロック３０が、水平方向（及び／又は、垂直方向）に連結されて構成されている。このため、複数のホスピタルロック３０の狭い平面積内に配置できる。さらに、側壁ブロック５１～５４を隣接するホスピタルロック３０、３０間で共用できる。加えて、多くのブロック４１～６０をまとめて連結できるため、水平連結機構８０の数を少なくして、定着作業の数を少なくできる。

なお、この他の構成および作用効果については、実施例１と略同様であるため説明を省略する。

以下、図８を用いて、実施例１とは別の形態のホスピタルロック３０Ｒについて説明する。なお、実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。

まず構成について説明する。本実施例のホスピタルロック３０Ｒは、円筒殻状ブロックＲ１、Ｒ２、Ｒ３と、妻ブロックＲ４、Ｒ５と、隔壁ブロックＲ６と、から構成されている。各円筒殻状ブロックＲ１（Ｒ２、Ｒ３）は、円筒殻を中心角度１２０度で区分して構成されており、円周方向に沿って貫通孔９０が形成されている。そして、この貫通孔９０に、実施例１と略同様にテンション材７１（８１）が挿通されて、端部を定着具７２（８２）によって締め付け固定されている。

次に効果について説明する。本実施例のホスピタルロック３０Ｒは、複数のブロック４１～６０は、円筒殻状に形成される円筒殻状ブロックＲ１～Ｒ３を備え、複数の円筒殻状ブロックＲ１～Ｒ３には、円周方向に貫通孔９０が形成され、連結機構７０（８０）は、貫通孔９０に挿通されるテンション材７１（８１）と、テンション材７１（８１）の少なくとも一方の端部に設置される定着具７２（８２）と、を有している。そのため、耐圧性の高い円筒状のホスピタルロック３０Ｒを容易に構成できる。

その際は、複数の円筒殻状ブロックＲ１～Ｒ３は、連結する工程は、円筒殻状ブロックＲ１～Ｒ３に円周方向に貫通孔９０を形成する工程と、貫通孔９０にテンション材７１（８１）を挿通する工程と、テンション材７１（８１）の少なくとも一方の端部に定着具７２（８２）を設置する工程と、を有している。そのため、極めて簡易な手順によって、耐圧性の高い円筒状のホスピタルロック３０Ｒを構築できる。さらに、撤去の際にも、逆の手順によって、ホスピタルロック３０Ｒを容易に撤去できる。

なお、この他の構成および作用効果については、実施例１と略同様であるため説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施例を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

例えば、実施例では、テンション材７１、８１の端部に定着具７２、８２が設置される場合について説明したが、これに限定されるものではなく、いずれか一方の端部はブロック４１～６０に埋め込まれて固定されるように構成することもできる。もちろん、両方の端部に定着具７２、８２を配置することも好ましい。

また、実施例２では、ホスピタルロックシステムＳの具体例について説明したが、実際の組み合わせは実施例２の配置に限定されるものではない。すなわち、図９（ａ）～（ｃ）に示すように、平面的にブロックを追加して平面的な広さを変えることもできる。さらに、図１０（ａ）～（ｆ）に示すように、立体的にブロックを追加して高くしたり、ハッチの形状・大きさを変えたりすることもできる。

例えば、図９（ａ）に示す平面的に各辺を側壁ブロック２枚と妻ブロック２枚とで構成することを基準とすれば、図９（ｂ）に示すように、平面的に各辺を側壁ブロック２枚と妻ブロック３枚とで横長に構成してもよいし、図９（ｃ）に示すように、平面的に各辺を側壁ブロック３枚と妻ブロック２枚とで縦長に構成してもよい。

例えば、図１０（ｂ）のハッチを基準とすれば、図１０（ａ）に示すように、ハッチを大きくしてもよいし、図１０（ｃ）に示すように、円形のハッチを使用してもよい。また、図１０（ｄ）に示すように、上にブロックを積み重ねて構成してもよいし、図１０（ｅ）に示すように、高さの高いブロックを準備・使用してもよいし、図１０（ｆ）に示すように、上にブロックを積み重ねたうえで円形のハッチを使用してもよい。

加えて、図１１（ａ）～（ｃ）に示すように、ホスピタルロック３０は、ブロックを上下に重ねることによって、２階建て構造とすることも可能である。すなわち、ホスピタルロック３０は、１階部分３０１と、２階部分３０２と、から構成されており、それぞれに主室３１と副室３２を備えている。副室３２、３２どうしは、階段３６を介して繋がっているが、これらを隔離するためのハッチ（不図示）をさらに備えることも好ましい。

１０ ：ニューマチックケーソン
１１ ：側壁部
１２ ：作業室天井スラブ
１３ ：刃口部
１４ ：作業室
２１ ：マテリアルシャフト
２１ａ ：アンカーハッチ
２２ ：マテリアルロック
００２３ ：段落
３０ ：ホスピタルロック
３０Ｒ ：ホスピタルロック
３１ ：主室
３２ ：副室
３４ ：ハッチ
３５ ：ハッチ
４１～４５：底版ブロック
４６～５０：頂版ブロック
５１～５４：側壁ブロック
５５、５６：隔壁ブロック
５７～６０：妻ブロック
７０ ：垂直連結機構
７１ ：テンション材
７１Ａ ：テンション材
７１ａ ：雄ネジ溝
７２ ：定着具
７２ａ ：アンカープレート
７２ｂ ：ワッシャ
７２ｃ ：ナット
７３ ：カプラ
８０ ：水平連結機構
８１ ：テンション材
８１ａ ：雄ネジ溝
８２ ：定着具
８２ａ ：アンカープレート
８２ｂ ：ワッシャ
８２ｃ ：ナット
９０ ：貫通孔
９１ ：箱抜き
９３ ：スペーサ
ＣＰ ：カプセル
Ｇ ：地山
Ｐ１ ：作業者
Ｒ１ ：円筒殻状ブロック
Ｒ２ ：円筒殻状ブロック
Ｒ３ ：円筒殻状ブロック
Ｒ４ ：妻ブロック（正面側）
Ｒ５ ：妻ブロック（背面側）
Ｒ６ ：隔壁ブロック
Ｓ ：ホスピタルロックシステム

Claims (4)

1. ニューマチックケーソンにおいて使用されるホスピタルロックであって、プレキャスト製の複数のブロックと、複数の前記ブロックを着脱可能に連結する複数の連結機構と、を備える、ホスピタルロックを構築する方法であって、
   プレキャスト製の複数のブロックを配置して基準の構成とする工程と、
   前記基準の構成に平面的にブロックを追加して平面的な広さを変える工程と、
   複数の前記ブロックを前記連結機構によって着脱可能に連結する工程と、
   を備える、ホスピタルロックを構築する方法。
2. ニューマチックケーソンにおいて使用されるホスピタルロックであって、プレキャスト製の複数のブロックと、複数の前記ブロックを着脱可能に連結する複数の連結機構と、を備える、ホスピタルロックを構築する方法であって、
   プレキャスト製の複数のブロックを配置して基準の構成とする工程と、
   前記基準の構成に立体的にブロックを追加して立体的な高さを変える工程と、
   複数の前記ブロックを前記連結機構によって着脱可能に連結する工程と、
   を備える、ホスピタルロックを構築する方法。
3. 前記連結する工程は、複数の前記ブロックに水平方向、及び／又は、垂直方向に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔にテンション材を挿通する工程と、前記テンション材の少なくとも一方の端部に定着具を設置する工程と、を有する、請求項１又は請求項２に記載された、ホスピタルロックを構築する方法。
4. 複数の前記ブロックは、円筒殻状に形成される円筒殻状ブロックであり、
   前記連結する工程は、複数の前記円筒殻状ブロックに円周方向に貫通孔を形成する工程と、前記貫通孔にテンション材を挿通する工程と、前記テンション材の少なくとも一方の端部に定着具を設置する工程と、を有する、請求項１又は請求項２に記載された、ホスピタルロックを構築する方法。

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