JP7519963B2 - Retractable lifting equipment - Google Patents
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Description
本発明は、立坑施工時に使用する格納式昇降設備に関する。 The present invention relates to a retractable lifting device used during shaft construction.
地中に構築される立坑は、シールドトンネル工事におけるシールド機の発進・到達基地や放射性廃棄物の中間貯蔵、橋梁の基礎等、多目的に利用されている。この立坑の構築工事では、立坑内部の掘削や発破、側壁や底版の構築といった作業を伴うため、地上から作業中の深度まで立坑内を自在に昇降できる作業床が必要となる。
一般に、立坑の構築においては、作業床の盛り替えが、地盤の掘削に追従して行われ、発破を伴う場合、作業床は発破作業時の飛散防止機能をさらに必要とする。作業床の盛り替え方法は、地上に設置されているクレーン等の揚重設備を用いて作業床を吊り降ろし、作業床上での作業中は立坑壁面に設置した山留や支保工等に係止する方法が従来から適用されている。
特許文献1には、立坑の内壁と内接するか又は若干の間隙をもって開閉自在の機材搬入出用扉と作業者入出用扉とを設け、管材や機械を懸吊して昇降させるための機材搬入出窓口と作業者が昇降するための昇降口が形成された立坑工事用作業床及びその取付装置が開示されている。
Shafts constructed underground are used for multiple purposes, such as the launch and arrival base for shield machines in shield tunnel construction, intermediate storage for radioactive waste, and foundations for bridges. Construction of these shafts involves tasks such as excavating and blasting the inside of the shaft, and constructing the side walls and bottom slabs, so a work platform that can freely ascend and descend within the shaft from ground level to the depth at which work is being performed is required.
Generally, in the construction of a shaft, the work platform is replaced following the excavation of the ground, and if blasting is involved, the work platform needs to have a function to prevent scattering during blasting work. The conventional method for replacing the work platform is to use a lifting device such as a crane installed on the ground to lower the work platform, and during work on the work platform, to engage it with a retaining wall or shoring installed on the shaft wall.
立坑の構築工事では、掘削や排土作業に必要な重機の十分な稼働範囲を確保するため、前記のような作業床と掘削面までの高さが10m程度になる場合がある。作業床と掘削面までの昇降手段としては、一般に、特許文献1に記載されているような簡易梯子が用いられる。このように相当な高さにもかかわらず、簡易梯子では構造上の不安定さや安全上の課題がある。一方、掘削面が掘削サイクルに応じて変化する立坑構築においては不向きであるが、壁面固定式の梯子を使用する場合もある。しかし、壁面固定式の場合、掘削面の変化に応じてその都度盛替えが必要となり、非効率な点に加え、発破飛石による直撃で発破の度に破損する可能性もある。
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、簡易な構成で、安全かつ確実に、作業床と掘削面との間を昇降でき、発破飛石に対しても破損しない格納式昇降設備を提供することを課題とする。
In the construction of a vertical shaft, the height between the above-mentioned working floor and the excavation surface may be about 10 m in order to ensure a sufficient operating range for heavy machinery required for excavation and soil removal work. A simple ladder as described in
The present invention aims to solve the above-mentioned problems, and has as its object to provide a retractable lifting equipment that has a simple configuration, can safely and reliably move up and down between the work platform and the excavation surface, and is not damaged even by blasting stones.
前記課題を解決するための本発明の格納式昇降設備は、立坑の掘削面まで昇降するための格納式昇降設備であって、前記立坑に収容可能な作業床に立設されたガイド体と、前記ガイド体に沿って摺動し、前記作業床に設けられた開口部内を上下に移動可能に、前記ガイド体から吊持された梯子体と、からなることを特徴としている。
係る構成によれば、作業床から反力を取るガイド体から吊持され、ガイド体に沿って作業床に設けられた開口部を通して、上下移動可能な梯子体を使って作業床上と掘削面との間を行き来することが可能になる。また、重機による掘削の際には、梯子体を作業床上に格納することで、旋回範囲を干渉することなく作業が行える。さらに、発破による飛石に対しても、直撃して損傷を受けることが無い。
The retractable lifting equipment of the present invention for solving the above-mentioned problems is a retractable lifting equipment for ascending and descending to the excavation surface of a vertical shaft, characterized in that it comprises a guide body erected on a work floor that can be accommodated in the vertical shaft, and a ladder body suspended from the guide body so as to slide along the guide body and move up and down within an opening provided in the work floor.
According to this configuration, the ladder body is suspended from the guide body that absorbs the reaction force from the work platform, and can move up and down through an opening in the work platform along the guide body, allowing the worker to move between the work platform and the excavation surface. When excavating with heavy machinery, the ladder body can be stored on the work platform, allowing work to be done without interfering with the turning range. Furthermore, the ladder body will not be directly hit and damaged by flying stones caused by blasting.
また、前記梯子体の下面には、前記開口部の下面を閉塞可能な底板が固定されていることが好ましい。
梯子体の下面に底板が固定されていれば、作業床の開口部を閉塞できるので、開口部から発破による飛石の侵入を確実に防ぐ事ができる。また、底板上に作業員が搭乗したり、資材を搭載することで、簡易エレベータとしての役割も担う。
It is also preferable that a bottom plate capable of closing the underside of the opening is fixed to the underside of the ladder body.
If a bottom plate is fixed to the underside of the ladder body, the opening of the work floor can be blocked, so it is possible to reliably prevent flying stones caused by blasting from entering through the opening. In addition, by having workers board the bottom plate or load materials onto it, it also serves as a simple elevator.
さらに、前記ガイド体に前記摺動を可能にするローラが取り付けられていることが好ましい。
ガイド体摺動部にローラを介在させることで、梯子体のスムーズな上下移動を可能にすることに加え、梯子体に、ローラに沿って摺動できるレール材を備えることで、梯子体の左右への振れ、回転に対する拘束を高め、移動中の過大な揺れや振動を軽減できる。
Furthermore, it is preferable that a roller that enables the sliding movement is attached to the guide body.
By interposing rollers in the sliding part of the guide body, smooth up and down movement of the ladder body is possible, and by providing the ladder body with a rail material that can slide along the rollers, the ladder body is more restrained against left and right swinging and rotation, thereby reducing excessive swinging and vibration during movement.
前記梯子体は電動チェーンブロックにより前記ガイド体から吊持されていても良い。
梯子体の上下方向への移動に電動チェーンブロックを使えば、付随するリモコン操作によって、作業床上や掘削面上からだけでなく、梯子体の中からであっても、梯子体が任意の高さになるように移動を制御できる。また、電動チェーンブロックであれば、設置,撤去も簡便である。
The ladder body may be suspended from the guide body by an electric chain block.
If an electric chain block is used to move the ladder body up and down, the ladder body can be controlled to any height by remote control, not only from the work platform or excavation surface, but also from inside the ladder body. Also, the electric chain block is easy to install and remove.
本発明の格納式昇降設備によれば、作業床から反力を取るガイド体から吊持され、ガイド体に沿って作業床に設けられた開口部を通して、上下移動可能な梯子体を使って作業床上と掘削面との間を行き来することができる。これにより、簡易な構成で、安全かつ確実に、作業床と掘削面との間を昇降でき、発破飛石に対しても破損しない構造を提供することが可能となる。 The retractable lifting equipment of the present invention is suspended from a guide body that absorbs reaction forces from the work floor, and allows movement between the work floor and the excavation surface using a ladder body that can move up and down through an opening in the work floor along the guide body. This makes it possible to provide a structure that can safely and reliably move up and down between the work floor and the excavation surface with a simple configuration, and that is not damaged by flying blasting stones.
以下に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら説明する。
<全体構成>
図1に、本発明の実施形態である立坑施工時における格納式昇降設備の断面配置図を示す。また図2に、図1のA-A矢視である本発明の実施形態である立坑施工時における格納式昇降設備の平面配置図を示す。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate.
<Overall composition>
Fig. 1 shows a cross-sectional layout diagram of the retractable lifting equipment during construction of a vertical shaft according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 shows a plan layout diagram of the retractable lifting equipment during construction of a vertical shaft according to an embodiment of the present invention, taken along the line A-A in Fig. 1.
図1に示す通り、地表面から比較的柔らかい地層では、平面視で矩形形状(図示せず)に取り囲むように、地盤Gに土留壁11を構築する。土留壁11で囲まれた範囲の内部掘削と、支保工12の建て込みを1サイクルとして複数回繰り返し、所定の深度まで掘り下げる。それ以深の硬質地盤に対しては深礎工法が採用され、土留壁11に内包される平面視で円形形状(図示せず)を掘削範囲とした内部掘削と、掘削で露出した地山壁面に対し、分割したリング支保工を建て込み、リング状に組立て閉合,設置し、吹付コンクリートによる巻き立てによる壁面13の構築とを1サイクルとして複数回繰り返しながら、計画深度まで構築する。掘削は、基本的にバックホーやブレーカ等の重機を用いて行われるが、必要に応じて発破も併用される。1サイクルの掘削,構築工程の中で、掘削面14付近では、重機と作業員による作業が共同して、または単独で行われるため、立坑1内外への作業員や重機、資器材の移動、残土搬出等の揚重作業が頻繁に行われる。このため、重機の稼働範囲や発破による飛石の影響等を考慮して、本実施形態では、掘削面14から7m程度上方に作業床2を備えている。作業床2の高さ方向の盛替えは、地盤の掘削に追従して行われ、地上に設置されているクレーン等の揚重設備を用いて作業床を吊り降ろし、作業床2上での作業中の間は、壁面13に設置されたリング支保工から支持力を確保する。
As shown in FIG. 1, in a relatively soft layer from the ground surface, a
同図より、本発明の格納式昇降設備3は、作業床2から掘削面14までの間を作業員が昇降するための昇降設備であって、立坑1に収容可能な作業床2に立設されたガイド体31と、ガイド体31に沿って摺動し、作業床2に設けられた開口部O2内を上下に移動可能に、ガイド体31から吊持された梯子体32とからなる。
As can be seen from the figure, the
図2に示す通り、作業床2は壁面13に収容可能な形状寸法に加工されたステージ21と、ステージ21に設けられた平面視で矩形形状の搬出入口O1と、搬出入口O1の一方の辺縁に沿って立設された側面視で略逆V字形状の一組の側板22,22と、搬出入口O1の他方の対向する辺縁を軸に回転自在に設置された一組の蓋板24,24とを具備し、蓋板24,24は搬出入口O1の閉塞時に側板22,22の辺縁を覆うように構成されている。
格納式昇降設備3は、掘削面14上に伸ばした昇降体32(同図では、後述する梯子部324を示す)が重機等の作業の妨げにならないように、壁面13に近接して配置されている。
As shown in Figure 2, the
The
<作業床>
図3に、図2のB-B矢視である本発明の実施形態である立坑施工時における作業床の断面図であり、(a)は搬出入口の開口時、(b)は搬出入口の閉塞時をそれぞれ示す。
<Work floor>
FIG. 3 is a cross-sectional view of the work floor during construction of a vertical shaft according to an embodiment of the present invention, taken along the line B-B in FIG. 2, where (a) shows the loading/unloading entrance open, and (b) shows the loading/unloading entrance closed.
図3に示す通り、ステージ21は複数のH形鋼等の型鋼からなる梁材と、縞鋼板等の鋼板からなる床面材との組み合わせ、ボルトや溶接等による接合方法を用いて一体として形成されている。ステージ21は、壁面13の内周面や、該内周面に敷設された種々の仮設材に干渉しない形状、寸法に加工されている。ステージ21の中央付近には、平面視矩形形状の搬出入口O1が形成され、作業床2下方で行われる掘削や構築作業に伴う残土の搬出、コンクリートの供給、仮設資機材の投入・搬出、発破作業時の重機の退避のための搬出、再搬入等、想定される全ての作業を考慮して形状、寸法が決定されている。なお、作業床2を境界とする上下で作業を同時期に行う場合、搬出入口O1からの飛来落下に対する下方作業者への安全確保や、下方での発破作業時における爆風による砂礫等の飛来に対する事故防止の観点から、搬出入口O1は後述する側板22,22及び蓋板24,24によって、閉塞することが可能な構造となっている。
3, the
側板22は搬出入口O1の一方の対向する辺縁に沿って立設された側面視で略逆V字形状の板材であり、複数の型鋼と鋼板を組み合わせて形成されている。側板22の搬出入口O1とは背面側には支持材23,23,23の一方が固設され、その他方はステージ21に固設されている。支持材23は、H型鋼からなる斜材である。
The
蓋板24は搬出入口O1の他方の対向する辺縁を軸に回転自在に設置された板材であり、側板22と同様に、複数の型鋼と鋼板を組み合わせて形成されている。蓋板24の回転は、蓋板24の辺縁とステージ21に跨るように複数の蝶番26,26,26・・・に連結されることで実現している。蓋板24の形状、寸法は、搬出入口O1の閉塞状態で、側板22の辺縁を覆い、かつ蓋板24,24の突き合った辺縁間の隙間が生じないように決められている。
同図(b)に示す通り、搬出入口O1の閉塞状態では、作業床2下方で行われる発破による爆風によって容易に開かないように、ロック部材25,25によって錠止め可能になっている。
また、第一ワイヤ27は、蓋板24の開口とは背面側にその一端を回転自在に固定され、他端は、ステージ21上に立設されたストッパ28に設けた滑車に係回させた上で、ステージ21上に固設したウインチに捲装されている。ウインチの送り出し、巻き取りによって、蓋板24の開閉が行われる。
搬出入口O1の開口された状態では、蓋板24の重心が搬出入口O1側に働くようにストッパ28から支持されている。これにより、第一ワイヤ27には常に張力が働き、人力による作業を不要とし、ウインチの制御によってのみ蓋板24の開閉が実現できる構造となっている。
The
As shown in FIG. 13B, when the loading/unloading entrance O1 is in a closed state, it can be locked by locking
One end of the
When the loading/unloading entrance O1 is open, the center of gravity of the
<格納式昇降設備>
図4に、図2のC部である本発明の実施形態である立坑施工時における格納式昇降設備の平面詳細図を示す。また図5に、本発明の実施形態である立坑施工時における格納式昇降設備の断面詳細図であり、(a)は作業床への格納時、(b)は掘削面への下降時をそれぞれ示す。
<Retractable lifting equipment>
Fig. 4 shows a detailed plan view of the retractable lifting equipment during construction of a vertical shaft, which is an embodiment of the present invention, as shown in part C of Fig. 2. Fig. 5 shows a detailed cross-sectional view of the retractable lifting equipment during construction of a vertical shaft, which is an embodiment of the present invention, in which (a) shows the equipment being stored on the work platform, and (b) shows the equipment being lowered to the excavation surface.
図4,5に示す通り、ガイド体31は複数の型鋼を組み合わせることによってなり、主として、作業床2(ステージ21)に設けられた開口部O2を囲むように平面視で額縁状の下部枠体313が固定され、下部枠体313の4隅に支柱311,311,311,311が立設され、その上部に下部枠体313と同様の上部枠体312が接合され、骨組みによる箱体が形成されている。また、支柱311,311との間には、作業員の昇降体32への乗降を可能にする出入口が設けられ(図示せず)、支柱311,311との間の構造上必要な範囲に、第一斜材314,314が配置されている。さらに、上部枠体312および下部枠体313にはそれぞれ対向する位置に4か所ずつ計8か所の回転可能な円筒形状のローラ315,315・・・が備えられている。
As shown in Figures 4 and 5, the
ガイド体31と同様に、昇降体32は複数の型鋼を組み合わせることによって形成され、主として、ガイド体31に内挿可能に、4隅に設けられた支柱となるレール材321,321,321,321と、レール材321,321の間を水平に繋ぐ継材321が接合され、骨組みによる箱体が形成されている。また、レール材321,321との間には、作業員の乗降を可能にする出入口が設けられ(図示せず)、レール材321,321との間の構造上必要な範囲に、第二斜材3234、3234が配置されている。
Like the
レール材321にはC形鋼が用いられ、その凹部が外側に向くよう配設されている。その凹部内にローラ315が摺動自在に収納される形態となっている。
C-shaped steel is used for the
また、昇降体32には、継材322の内面に沿って作業員が昇降するための梯子部324が固定されている。さらに、レール材321,321,321,321の下端には昇降体32が上昇した際に、開口部O2の下面を塞ぐことが可能な底板33が固定されている。底板33の下面には、底板33の剛性を向上させるための梁材34が一体に接合されており、その一端に孔が設けられた係止部35を備えている。
Furthermore, a
ガイド体31の上部に掛止された電動チェーンブロック33から垂下されたフック361に掛けた第二ワイヤ362を係止部35に係止させ、電動チェーンブロック36の動力により昇降体32を上下させる。
The
以上より、本実施形態に係る格納式昇降設備3によれば、作業床2から反力を取るガイド体31から吊持され、ガイド体31に沿って作業床2に設けられた開口部O2を通して、上下移動可能な昇降体32を使って作業床2上と掘削面14との間を行き来することが可能になる。また、重機による掘削の際には、昇降体32を作業床2上に格納することで、旋回範囲を干渉することなく作業が行える。さらに、発破による飛石に対しても、直撃して損傷を受けることが無い。昇降体32の下面に底板33が固定されていれば、作業床2の開口部O2を閉塞できるので、開口部O2から発破による飛石の侵入を確実に防ぐ事ができる。また、底板33上に作業員が搭乗したり、資材を搭載することで、簡易エレベータとしての役割も担う。ガイド体31摺動部にローラ315を介在させることで、昇降体32のスムーズな上下移動を可能にすることに加え、昇降体32に、ローラ315に沿って摺動できるレール材321を備えることで、昇降体32の左右への振れ、回転に対する拘束を高め、移動中の過大な揺れや振動を軽減できる。昇降体32の上下方向への移動に電動チェーンブロック36を使えば、付随するリモコン操作によって、作業床2上や掘削面14上からだけでなく、昇降体32の中からであっても、昇降体32が任意の高さになるように移動を制御できる。また、電動チェーンブロック36であれば、設置,撤去も簡便である。
As described above, according to the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。例えば、本実施形態では、昇降体32単体で、作業床2と掘削面14との間の行き来を可能としたが、昇降体32を作業床2と掘削面14との間の途中の高さまでスライド可能とし、昇降体32と掘削面14との間の昇降を従来の梯子を併用する形態であっても良く、また、昇降体32の重量が重く、作業床2の揚重作業に影響を及ぼす場合は、電動チェーンブロック36を壁面の支保工等に掛止させても良い。作業床2への重量負荷の軽減を図ることも可能である。
The above describes an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to the above embodiment and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention. For example, in this embodiment, the lifting
G 地盤
O1 搬出入口
O2 開口部
1 立坑
11 山留壁
12 支保工
13 壁面
14 掘削面
2 作業床
21 ステージ
22 側板
23 支持材
24 蓋板
25 ロック部材
26 蝶番
27 第一ワイヤ
28 ストッパ
3 格納式昇降設備
31 ガイド体
311 支柱
312 上部枠体
313 下部枠体
314 第一斜材
315 ローラ
32 昇降体
321 レール材
322 継材
323 第二斜材
324 梯子部
33 底板
34 梁材
35 係止部
36 電動チェーンブロック
361 フック
332 第二ワイヤ
G Ground O1 Carry-out
Claims (4)
前記立坑に収容可能な作業床に立設されたガイド体と、
前記ガイド体に沿って摺動し、
前記作業床に設けられた開口部内を上下に移動可能に、前記ガイド体から吊持された昇降体と、からなることを特徴とする格納式昇降設備。 A retractable lifting device for ascending and descending to the excavation face of a shaft,
A guide body erected on a work platform that can be accommodated in the shaft;
Sliding along the guide body,
a lifting body suspended from the guide body so as to be movable up and down within an opening provided in the work floor.
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