JP7461208B2

JP7461208B2 - 立坑用リフト装置

Info

Publication number: JP7461208B2
Application number: JP2020082930A
Authority: JP
Inventors: 忠彦本橋; 智小板橋; 亮二古賀; 直人森; 尚井合
Original assignee: カジマメカトロエンジニアリング株式会社
Priority date: 2020-05-11
Filing date: 2020-05-11
Publication date: 2024-04-03
Anticipated expiration: 2040-05-11
Also published as: JP2021179072A

Description

本発明は、立坑に設置される立坑用リフト装置に関する。

トンネル工事等のために地表から下方に向かって垂直に形成される立坑は、工事で使用される様々な資機材の搬送路として利用される。資機材の搬送方法としては、従来幾つかの手法が知られている。例えば、立坑の上端開口を跨ぐように門型クレーンを設置し、この門型クレーンにより資機材を吊り下げて立坑内を昇降させる手法が知られている。しかし、門型クレーンでの資機材の搬送は、資機材の昇降時に荷ぶれが生じやすいため、例えば、資機材を立坑底部に着床させる場合の位置調整が難しいという問題がある。

一方、立坑内にリフト装置を設置し、このリフト装置により資機材を搬送する手法も知られている（例えば、下記特許文献１を参照）。図５～図７に、従来のリフト装置の一例を示している。例示したリフト装置１１０は、図５に示すように、立坑躯体１７０の内側に形成される立坑１７５内に設置される。立坑１７５の下部には、立坑１７５から横方向に延びるトンネル１８０が形成されている。リフト装置１１０は、立坑１７５の底部１７７に設置されて当該底部１７７から地上部まで上下方向に延びる４本のガイド支柱１２１～１２４（図７を参照）と、ガイド支柱１２１～１２４の上部に支持されて設置された上部体１４０と、被搬送物を積載可能な直方体状の搬器１５０と、上部体１４０に設置された巻上機１６０とを備えている。

巻上機１６０は、巻回ドラム１６１に巻回されたワイヤＷにより搬器１５０を吊り下げて搬器１５０をガイド支柱１２１～１２４に沿って昇降させるように構成されている。搬器１５０は、その長手方向の２つの側面部１５１ａ，１５１ｂと、短手方向の２つの側面部１５１ｃ，１５１ｄを備え（図７を参照）、短手方向の側面部１５１ｃ，１５１ｄから資機材を出し入れできるように構成されている。また、搬器１５０は、その長手方向の側面部１５１ｂの側においてガイド支柱１２１，１２２により案内され、同じく長手方向の側面部１５１ａの側においてガイド支柱１２３，１２４により案内されることによって、ガイド支柱１２１～１２４に沿って昇降されるように構成されている。

特開２０１７－２０３２９４号公報

上記リフト装置１１０では、巻上機１６０が設置される上部体１４０が４本のガイド支柱１２１～１２４の上部に支えられており、この４本のガイド支柱１２１～１２４は、そのいずれもが地表から立坑１７５の底部１７７まで延びている。そのため、リフト装置１１０を立坑１７５の底部１７７に設置する際に確保しなければならない設置用領域の面積（「設置面積」とも称する）が大きくなる。また、４本のガイド支柱１２１～１２４は、立坑１７５におけるトンネル１８０の延長領域（図６において、トンネル１８０の開口と重なる領域）内に設置されている。そのため、トンネル１８０の施工途中において、シールド掘削機の進行方向を変更するといった段取り替えが立坑１７５内で行われる場合、リフト装置１１０を一旦撤去する必要が生じていまい、そのための手間および費用が増大してしまう。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、立坑底部における設置面積を低減することが可能な立坑用リフト装置を提供することを目的とする。

このような目的達成のため、本発明に係る立坑用リフト装置は、地表から下方に垂直に延びて形成された立坑の底部に設置され、前記底部から上部まで上下方向に延びる支柱体（例えば、実施形態におけるガイド支柱２１，２２）と、前記立坑の上端開口を跨ぐように架設される梁部材と、前記支柱体の上部と前記梁部材とにより支持されて設置される上部体と、被搬送物を積載可能な搬器と、前記上部体に設置され、前記搬器を吊り下げて前記搬器を前記支柱体に沿って昇降させる巻上機と、を備え、前記搬器は、その長手方向の一側面部（例えば、実施形態における側面部５１ｂ）の側において前記支柱体に昇降移動可能に取り付けられることによって、前記支柱体に案内されて昇降される構成である。

その上で、前記搬器は、前記長手方向の前記一側面部と対向する他側面部（例えば、実施形態における側面部５１ａ）の側から前記被搬送物が出し入れ可能に構成される。

上述の立坑用リフト装置において、前記立坑の下部において、前記立坑から横方向に延びるトンネルが形成されており、前記支柱体は、前記立坑内における前記トンネルの延長領域から外れた位置に設置されることが好ましい。

上述の立坑用リフト装置において、前記立坑内の所定位置において前記搬器を支持可能な搬器支持部材（例えば、実施形態における搬器支持架台１５）を備えることが好ましい。

本発明によれば、立坑用リフト装置が、立坑の底部に設置されて底部から上部まで上下方向に延びる支柱体と、立坑の上端開口を跨ぐように架設される梁部材と、支柱体の上部と梁部材とにより支持されて設置される上部体と、上部体に設置され搬器を吊り下げて搬器を支柱体に沿って昇降させる巻上機と、を備え、搬器は、その長手方向の一側面部の側において支柱体に昇降移動可能に取り付けられることによって、支柱体に案内されて昇降される構成とされるので、上部体を支持するとともに搬器を案内するための別の支柱体を、立坑の底部に設置する必要がない。そのため、立坑底部における立坑用リフト装置の設置面積を低減することが可能となる。

また、搬器の長手方向の一側面部と対向する他側面部の側から被搬送物が出し入れ可能なように搬器が構成されることで、搬器からの被搬送物の出し入れを容易に行うことが可能となる。

また、立坑内におけるトンネルの延長領域から外れた位置に、支柱体が設置されることで、立坑内で段取り替えが行われる場合でも支柱体が邪魔にならず、段取り替えの際に立坑用リフト装置を撤去せずに、そのまま設置しておくことが可能となる。

また、立坑内の所定位置において搬器を支持可能な搬器支持部材を備えることで、下降時の搬器を所定位置で確実に停止させることが可能となる。また、立坑内での搬器の停止位置（着床位置）の高さの精度を確保しやすくなるため、搬器からの被搬送物の出し入れを更に容易に行うことが可能となる。

本発明に係る立坑用リフト装置の正面図である。上記立坑用リフト装置の左側面図である。図１におけるＡ－Ａ線に沿った断面図である。図１におけるＢ－Ｂ線に沿った断面図である。従来リフト装置の正面図である。上記従来リフト装置の左側面図である。図５におけるＣ－Ｃ線に沿った断面図である。

以下、本発明の好ましい実施形態について、図１～図４を参照して説明する。本実施形態に係る立坑用リフト装置１０（図１を参照）は、トンネル８０の工事中の所定期間、地表から下方に垂直（鉛直）に延びる立坑７５内に設置される資機材搬送用の仮設のリフト装置である。

立坑７５は、有底円筒状の立坑躯体７０の内側に形成される円柱状の空間である。立坑躯体７０は、円板状の底板躯体７１と、底板躯体７１の上側に底板躯体７１と一体に形成される円筒状の下部躯体７２と、下部躯体７２の上側に下部躯体７２と一体に形成される円筒状の上部躯体７３とにより構成される。下部躯体７２は、上部躯体７３よりも壁厚が大きく形成されており、そのため立坑７５は、下部の方が狭く（内径が小さく）なっている。立坑躯体７０の上端部に立坑７５の上端開口７６が形成され、立坑躯体７０の底板躯体７１の上面により立坑７５の底部７７が構成される。立坑７５の下部には、立坑躯体７０の下部躯体７２を貫通して横方向（立坑７５の中心線と直交する方向）に延びるトンネル８０が片方又は双方向に形成されている。また、立坑７５の下部には床版７８が設置されており、上端開口７６の一部領域には作業用の仮設ステージＳＧ（図４を参照）が設置されている。

立坑用リフト装置１０は、立坑７５の底部７７に設置されて当該底部７７から地上部まで上下方向に延びる２本のガイド支柱２１，２２と、立坑７５の上端開口７６を跨ぐように架設された梁部材３１と、ガイド支柱２１，２２の上部と梁部材３１とにより支持されて設置された上部体４０と、資機材等の被搬送物（図示略）を積載可能な搬器５０と、上部体４０に設置された巻上機６０とを主体として構成される。

２本のガイド支柱２１，２２は、トンネル８０の中心線の方向に沿って互いに所定距離を置いて並んで設置されている。また、ガイド支柱２１，２２は、立坑７５におけるトンネル８０の延長領域（図２において、トンネル８０の開口と重なる領域）から外れた位置に設置されている。ガイド支柱２１，２２と立坑躯体７０（下部躯体７２および上部躯体７３）の内周面との間には、複数の壁繋ぎ部材（図示略）が適宜設置される。

梁部材３１は、立坑躯体７０の円環状の上端面７４上の２位置に設置された梁支持部材３２，３３により両端が支持され、トンネル８０の中心線の方向と略平行に延びるように設置されている。また、梁部材３１は、立坑７５の上端開口７６の中心から上端開口７６の径方向に所定距離偏倚した位置において架設される。そのため、梁部材３１を上端開口７６の中心を通るように架設する場合に比較して、梁部材３１を短く細く形成することが可能となっている。

上部体４０は、載置台４１と２本の載置台支柱４２，４３とから構成される。載置台支柱４２，４３は、互いに所定距離を置いて梁部材３１上に設置され、上部に載置台４１を支持している。載置台４１は、その上部に巻上機６０を設置できるように構成されている。なお、ガイド支柱２１，２２、梁部材３１および載置台支柱４２，４３は、例えば、トラス構造の鋼材により構成されるが、他の構造の部材を用いてもよい。

巻上機６０は、巻回ドラム６１と当該巻回ドラム６１に巻回されたワイヤＷとを有し、ワイヤＷにより搬器５０を吊り下げて搬器５０をガイド支柱２１，２２に沿って昇降させるように構成されている。巻上機６０は、搬器５０と共に釣合い錘６５をワイヤＷにより吊り下げ、釣合い錘６５をガイド支柱２１，２２に沿って昇降させるように構成されている。釣合い錘６５は、ガイド支柱２１，２２の間を昇降するように構成されているが、ガイド支柱２１，２２の内部を釣合い錘６５が昇降するように構成してもよい。釣合い錘６５を用いることで、巻上機６０の所要動力を低減することができる。搬器５０は、複数のワイヤＷによって吊り下げられる（図１、図２を参照）。各ワイヤＷの搬器５０への取付位置（吊り位置）は、搬器５０の重心位置とのバランスを考慮し、吊り下げられた搬器５０に、搬器５０を傾けさせる（回転させる）モーメントが生じない位置に設定される。これにより立坑用リフト装置１０では、上記のモーメントが搬器５０を介してガイド支柱２１，２２に作用することがなく、そのようなモーメントがガイド支柱に作用するように構成されたものに比べて、構造上有利となっている。

搬器５０は、全体的に直方体状の箱型に形成されており、長手方向の２つの側面部５１ａ，５１ｂと、短手方向の２つの側面部５１ｃ，５１ｄを備える。搬器５０は、地上部においては、短手方向の側面部５１ｃから資機材を出し入れできるように構成され、立坑７５の下部においては、長手方向の側面部５１ａから資機材を出し入れできるように構成されている。搬器５０の側面部５１ａは立坑７５の中心部を向いており、搬器５０の長手方向はトンネル８０の中心線の方向と平行となっている。また、搬器５０は、トラバーサ台車５２を積載可能に構成されている。このトラバーサ台車５２は、資機材を積んだ搬送用台車（図示略）や搬送用自動車（図示略）を載せた状態で、立坑７５の下部（床版７８上）において、立坑７５の径方向に移動することができる（図３を参照）。トラバーサ台車５２の上面には、例えば、搬送用台車が走行するレール５３が設けられる。

搬器５０は、その長手方向の側面部５１ｂの側においてガイド支柱２１，２２に昇降移動可能に取り付けられることによって、ガイド支柱２１，２２に案内されて昇降される。搬器５０の側面部５１ｂとガイド支柱２１，２２との間には、搬器５０をガイド支柱２１，２２に取り付けるガイド機構１２（図３または図４を参照）が設けられる。このガイド機構１２は、例えば、ガイド支柱２１，２２により支持されガイド支柱２１，２２沿って上下方向に延びるガイドレール（図示略）および、搬器５０の側面部５１ｂに設けられガイドレールに沿って移動するガイドローラやガイドシュー（図示略）を有して構成される。立坑７５の底部７７には、搬器支持架台１５が設置されている。搬器支持架台１５は、立坑７５内の所定の高さ位置（「着床予定位置」とも称する）において搬器５０を支持し、下降時の搬器５０の着床予定位置から下方への移動を規制するように構成されている。着床予定位置は、搬器５０がその着床予定位置に停止することにより、搬器５０から床版７８への資機材の出し入れをスムーズに行うことが可能となる高さに設定される。

以上のように構成された立坑用リフト装置１０によれば、２本のガイド支柱２１，２２と梁部材３１とにより、立坑７５の上端開口７６の上方において上部体４０を安定させて支持することができる。搬器５０は、ガイド支柱２１，２２により案内されて昇降するとともに、立坑７５の下部においては着床予定位置で停止するように搬器支持架台１５により支持される。そのため、搬器５０を定位置に精度良く停止（着床）させることができ、それにより、搬器５０からトラバーサ台車５２や搬送用台車等を容易に出し入れすることができる。

また、搬器５０からの資機材の出し入れは、地上部においては、搬器５０の短手方向の側面部５１ｃから行われ、立坑７５の下部においては、搬器５０の長手方向の側面部５１ａから行われる。立坑用リフト装置１０では、搬器５０の長手方向の側面部５１ａの側にガイド支柱が設置されないので、側面部５１ａに資機材出し入れのための幅広の開口用ス
ペースを確保することができる。そのため、長尺物であってもスムーズに出し入れすることができる。これに対し、従来のリフト装置１１０では、搬器１５０を案内するガイド支柱１２１～１２４が４本設置される。そのため、ガイド支柱１２１～１２４が障害となって、側面部１５１ａ，１５１ｂに資機材出し入れのための開口用スペースを十分に確保することができない。

立坑用リフト装置１０では、２本のガイド支柱２１，２２により搬器５０を案内して立坑７５内を昇降させるようになっている。そのため、従来のリフト装置１１０のように４本のガイド支柱により搬器を案内する構成のものに比べて、立坑７５の底部７７における立坑用リフト装置１０の設置面積を低減することができる。また、立坑用リフト装置１０では、搬器５０を案内するガイド支柱２１，２２が、立坑７５におけるトンネル８０の延長領域から外れた位置に設置される。そのため、トンネル８０の施工途中において、シールド掘削機（図示略）の進行方向を変更するといった段取り替えが立坑７５内で行われる場合であっても、ガイド支柱２１，２２が邪魔にならないので、段取り替えの際に立坑用リフト装置１０を撤去せずに設置したままとすることができる。

以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に態様が限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、搬器を案内する支柱体が２本のガイド支柱２１，２２により構成されるが、支柱体を１本とすることも可能である。その場合、支柱体は板状（壁状）に形成してもよい。

また、上述の実施形態では、上部体４０の載置台４１が載置台支柱４２，４３を介して梁部材３１に支持されるように構成されているが、載置台４１が梁部材３１に直接支持されるように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、搬器５０は、立坑７５の下部においては、長手方向の側面部５１ａから資機材を出し入れするように構成されているが、短手方向の側面部５１ｃまたは側面部５１ｄからも資機材の出し入れを行えるように構成してもよい。

１０立坑用リフト装置
１５搬器支持架台
２１，２２ガイド支柱
４０上部体
５０搬器
６０巻上機
６５釣合い錘
７０立坑躯体
７５立坑
８０トンネル

Claims

地表から下方に垂直に延びて形成された立坑の底部に設置され、前記底部から上部まで上下方向に延びる支柱体と、
前記立坑の上端開口を跨ぐように架設される梁部材と、
前記支柱体の上部と前記梁部材とにより支持されて設置される上部体と、
被搬送物を積載可能な搬器と、
前記上部体に設置され、前記搬器を吊り下げて前記搬器を前記支柱体に沿って昇降させる巻上機と、を備え、
前記搬器は、その長手方向の一側面部の側において前記支柱体に昇降移動可能に取り付けられることによって、前記支柱体に案内されて昇降され、
前記搬器は、前記長手方向の前記一側面部と対向する他側面部の側から前記被搬送物が出し入れ可能に構成されることを特徴とする立坑用リフト装置。
前記立坑の下部において、前記立坑から横方向に延びるトンネルが形成されており、前記支柱体は、前記立坑内における前記トンネルの延長領域から外れた位置に設置されることを特徴とする請求項１に記載の立坑用リフト装置。
前記立坑内の所定位置において前記搬器を支持可能な搬器支持部材を備えることを特徴とする請求項１もしくは２に記載の立坑用リフト装置。