JPH06129196A - シールド工法用資機材の自動保管搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 荷受け台３３はその上部でセグメント３を支
持する。リフタ付き移動台車３９は荷受け台３３下部に
設けられた走行レール３７上を走行可能である。リフタ
付き移動台車３９はリフタ４９を有しており、このリフ
タ４９は油圧ジャッキ４７により、昇降可能である。リ
フタ付き移動台車３９は、リフタ４９により荷受け台３
３からセグメント３をリフトアップし、別の荷受け台３
３下方まで走行し、この荷受け台３３にセグメント３を
載荷する。 【効果】 安全かつ効率的に、また省力化、省人化を図
りつつ、シールド工法用資機材を搬送保管することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シールド工法における
セグメント等の工事用資機材を自動的に保管搬送するシ
ールド工法用資機材の自動保管搬送装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来のシールド工法においては、セグメ
ント等の工事用資機材は、地上ストックヤードに平積み
または段積みして保管され、必要に応じて作業員がこれ
らの資機材の玉掛けを行い、門型クレーン等にて手動操
作によりストックヤードおよび立坑内を水平鉛直搬送さ
れ、立坑底部にある軌道式搬送台車へ荷降ろしされ、こ
の搬送台車が有人式軌道台車で牽引され、シールド掘削
機本体へ資機材が搬送されていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の資機材の搬送方法を用いると、以下のような
問題がある。

【０００４】第１に、地上ストックヤードおよび立坑底
部では、作業員の頭上を門型クレーン等がセグメント等
の工事用資機材を搬送するので、資機材が落下したり、
資機材が作業員と接触したりする危険がある。

【０００５】第２に、クレーン操作員、玉掛け作業員、
クレーン誘導員、軌道台車操作員等、多くの人員を必要
とする。

【０００６】第３に、地上ストックヤードおよび立坑内
の水平鉛直搬送、地下坑内の水平搬送において、それぞ
れ目視による手動操作を行うので作業に熟練を要し、人
為的なミスが起こりやすく作業効率が悪い。

【０００７】本発明は、このような問題に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、安全かつ効率的で
あり、また省力化、省人化を図ることのできるシールド
工法用資機材の自動保管搬送装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ために本発明は、資機材を保管する複数の荷受け台と、
資機材を搬送して走行可能であり、前記荷受け台に資機
材を自動的に搬入、搬出する走行台車と、を具備するシ
ールド工法用資機材の自動保管搬送装置である。

【０００９】

【作用】本発明では、走行台車が、荷受け台に資機材を
自動的に搬入、搬出する。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１１】図１は、地上ストックヤード全体の平面図
である。同図の大略を説明する。１はセグメント等の資
機材を搬入するトラックである。以下、資機材としてセ
グメントを例として取り上げる。搬入用移載装置４は、
トラック１にあるセグメントを搬入用荷受け台３３ａに
移載する。リフタ付き移動台車３９が、搬入用荷受け台
３３ａに載置されたセグメントを搬入専用ライン３４ａ
の各荷受け台３３に搬送する。荷受け台３３は搬入専用
ライン３４ａと搬出専用ライン３４ｂの２列が並列して
設けられる。

【００１２】セグメント移載装置６１は、搬出専用ライ
ン３４ｂの搬出用荷受け台３３ｂにあるセグメント３を
移載台車８３に移載する。移載台車８３は、セグメント
を垂直搬送装置８６に搬送する。

【００１３】なお、図１において、Ｂは立坑を、Ｃはロ
ーディングステーションを表す。

【００１４】図２は、図１のＦ１矢視図、図３は、図１
のＦ２矢視図である。

【００１５】図２、図３に示されるように、トラック１
はセグメント３を搭載している。

【００１６】ここで、搬入用移載装置４の構成について
説明する。

【００１７】地上に立設された架台５上に走行レール７
が設けられる。この走行レール７上に車輪１１によって
走行する走行台車９が設けられる。この走行台車９上に
は横行レール１３が設けられ、この横行レール１３上を
車輪１７で横行可能な横行台車１５が設けられる。走行
レール７と横行レール１３とは直交するように配設され
る。横行台車１５には把持装置１９が設けられる。把持
装置１９は、横行台車１５に旋回可能に設けられた旋回
台２１と、この旋回台２１を旋回させる旋回装置（図示
せず）と、この旋回台２１に設けられたアーム状の爪２
３および旋回台２１を昇降させる昇降装置２５からな
る。爪２３は、図３に示すように旋回台２１を支点とし
て、Ｇ１方向に開閉可能である。この搬入用移載装置４
は自動的に運転が行われる。

【００１８】図４は、荷受け台３３およびリフタ付き移
動台車３９の正面図である。すなわち、図１におけるＦ
３矢視図である。荷受け台３３は、セグメントを２ヵ所
で支える一対の脚３５からなり、１台の荷受け台で１リ
ング（６ピース）分のセグメントを保管する。

【００１９】図１において、荷受け台３３は搬入専用ラ
イン３４ａと、搬出専用ライン３４ｂの２列の構成とな
っており、１列あたりの荷受け台３３の台数、すなわち
セグメントのストレッジ量は、１日分のセグメント施工
量である。搬入専用ライン３４ａ、搬出専用ライン３４
ｂの、各々のラインは１日おきに搬入搬出の用途を交代
して運用される。ここで、搬入専用ライン３４ａとは、
後述するリフタ付き移動台車３９により、搬入用荷受け
台３３ａからセグメント３を受取り、このセグメント３
を保管する荷受け台のラインである。搬出専用ライン３
４ｂとは、リフタ付き移動台車３９により、各荷受け台
３３からセグメント移載装置６１下の荷受け台３３ｂに
セグメント３が搬出される荷受け台のラインである。

【００２０】図５は、リフタ付き移動台車３９の側面図
である。図４、図５に示すように、荷受け台底部には走
行レール３７が設けられる。リフタ付き移動台車３９
は、本体４１に車輪４３が設けられ、この車輪４３は電
動機４５により駆動される。本体４１には、セグメント
３を搭載するリフタ４９が設けられ、このリフタ４９は
油圧ジャッキ４７によりリフトアップ、リフトダウンが
なされる。本体４１には、ケーブルリール５１が搭載さ
れ、外部電源（図示せず）からの給電および地上制御盤
（図示せず）からの制御信号の授受は、このケーブルリ
ール５１およびケーブルを通して行われる。

【００２１】図７は、図１のセグメント移載装置６１お
よび立坑Ｂ付近の詳細図である。図８は、図７のＦ４矢
視図、図９は、図７のＦ５矢視図である。このセグメン
ト移載装置６１は、荷受け台３３ｂにあるセグメント３
を把持装置７５で把持して、移載台車８３に搭載するも
のである。ここで、セグメント移載装置６１の構成につ
いて、図７から図９を用いて説明する。

【００２２】地上に立設された架台６３上に走行レール
６５が設けられる。この走行レール６５上に車輪６９に
よって走行する走行台車６７が設けられる。この走行台
車６７上には横行レール７０が設けられ、この横行レー
ル７０上を車輪７３で横行可能な横行台車７１が設けら
れる。走行レール６５と横行レール７０とは直交するよ
うに配設される。横行台車７１には把持装置７５が設け
られる。把持装置７５は、アーム状の爪８１および爪８
１を昇降させる昇降装置７９とからなる。爪８１は、図
９に示すように水平軸回り、すなわちＧ２方向に開閉可
能である。このセグメント移載装置６１は、自動的に運
転が行われる。

【００２３】図１０は、立坑Ｂおよびセグメント移載装
置６１の側面模式図である。図７および図１０に示すよ
うに、セグメント移載装置６１下方にはレール８５が設
けられ、このレール８５上に移載台車８３が走行可能に
設けられる。この移載台車８３は、セグメント移載装置
６１によって移載されたセグメントを垂直搬送装置８６
に搬送するものである。また、移載台車８３は２両連結
となっており、移載台車１両につき半リング分のセグメ
ントが積載でき、２両連結で１リング分（６ピース）の
セグメントが積載できる。また、２両連結とすることで
仮設配管等の長尺物も搭載可能である。この移載台車８
３も自動的に運転が行われる。

【００２４】次に、垂直搬送装置８６について説明す
る。立坑内部に鉛直方向にガイドフレーム８７が立設さ
れる。このガイドフレーム８７に沿って昇降可能に搬器
８９が設けられる。この搬器８９上にはレール９１が設
けられている。この搬器８９に把持装置９３が設けられ
る。この把持装置９３は、セグメントを両側から掴むア
ーム状の爪９５と、この爪９５を昇降させてセグメント
の昇降を行う昇降装置９７からなる。本実施例では、把
持装置９３が２台併設されており、各把持装置９３がそ
れぞれ半リング分（３ピース）のセグメントを把持で
き、仮設配管等の長尺物も把持できる。搬器８９は昇降
駆動装置によって昇降され、この昇降駆動装置は、ガイ
ドフレーム８７の頂部に設けられた昇降ウィンチ９９
と、この昇降ウィンチ９９と搬器８９とを結合するワイ
ヤロープ（図示せず）からなる。

【００２５】垂直搬送装置８６は、図１０のＨ１にある
状態で移載台車８３からセグメントを受取り、把持装置
９３でセグメントを把持する。そして、この状態で昇降
ウィンチ９９が駆動されると、搬器８９が下降して、搬
器８９が図１０のＨ２の位置に到達する。この垂直搬送
装置８６も自動的に運転が行なわれる。

【００２６】図１０の１０７は地下坑を表す。地下坑１
０７内にはレール１０１が設けられ、このレール１０１
上を走行する軌道式無人搬送台車１０３が設けられる。
図１１は、軌道式無人搬送台車１０３の側面図である。
軌道式無人搬送台車１０３は、バッテリー駆動台車１０
５と従動台車１０７からなる。バッテリー駆動台車１０
５および従動台車１０７はそれぞれセグメントを半リン
グ（３ピース）分ずつ搭載可能であり、誘導無線を使用
した走行全域通信により自動運転がなされる。次に、本
実施例におけるセグメントの搬送手順を説明する。図１
に示すように、セグメントを積載したトラック１は、ス
トックヤードの所定位置で停止する。搬入用移載装置４
の走行台車９および横行台車１５は、走行レール７と横
行レール１３上を移動し、横行台車１５が、トラック１
に積載されたセグメントの真上の位置まで来ると停止す
る。把持装置１９の旋回装置（図示せず）により、爪２
３がセグメントに対して直角方向になるように旋回した
後、昇降装置２５により爪２３をセグメント３の下端ま
で下降させ、予め「開」の状態となっている爪２３を
「閉」にしてセグメント３を掴む。前述の位置決めにつ
いては、光学的センサ等により自動的に位置決めを行っ
たり、遠隔操作により人為的に位置決めを行ったりす
る。この位置決め以外の制御は、すべて自動的に行われ
る。

【００２７】爪２３でセグメントを把持すると、昇降装
置２５により爪２３を上昇させ定位置で停止し、また旋
回装置（図示せず）を旋回させて爪２３を定位置に戻
す。そして、横行台車１５および走行台車９は、横行レ
ール１３、走行レール７上を移動し、横行台車１５がロ
ーディングステーションＣの真上の位置まで来ると移動
を停止する。そして、昇降装置２５により爪２３を下降
させて定位置で停止した後、爪２３を「開」にしてセグ
メント３を搬入用荷受け台３３ａに搭載する。

【００２８】このように、搬入用移載装置４により、自
動的にトラック１から搬入用荷受け台３３ａにセグメン
ト３が搬送される。

【００２９】ローディングステーションＣへセグメント
３が載荷されると、リフタ付き移動台車３９は、入出荷
作業中であればその作業を終了後、空荷で待機中であれ
ば、ただちにローディングステーションＣまで走行し、
定位置で停止し、搭載したリフタ４９により荷受け台３
３ａ上のセグメント３をリフトアップする。

【００３０】リフタ付き移動台車３９は、セグメント３
をリフトアップした状態で、同列の進行方向寄り（セグ
メント移載装置６１側）の最も遠い空の荷受台へ走行
し、停止位置で停止してリフタ４９をリフトダウンし、
セグメント３を荷受け台３３に移載する。以下、同様の
手順を繰り返してローディングステーションＣにあるセ
グメントが、セグメント移載装置６１側の荷受け台３３
から順次移載されていく。このようにして、搬入専用ラ
イン３４ａにセグメントが移載されていく。前述したよ
うに、リフタ付き移動台車３９は自動的に運転が行われ
る。

【００３１】セグメント移載装置６１では、横行台車７
１、走行台車６７が、横行レール７０、走行レール６５
上を移動して、横行台車７１が搬出専用ライン３４ｂの
荷受け台３３ｂの上部に来ると停止する。そして、昇降
装置７９により爪８１を下降させ、定位置まで下降する
と、予め「開」の状態となっている爪８１を「閉」にし
て荷受け台３３ｂ上のセグメント３を半リング分（３ピ
ース分）掴む。そして、爪８１を上昇させ、所定位置ま
で来ると停止した後、横行台車７１、走行台車６７が移
動し、横行台車７１が先頭の移載台車８３ａの上部まで
来ると停止する。この状態で爪８１を下降させ、定位置
まで来ると爪８１を「開」にし、掴んだセグメント３を
解放して移載台車８３ａにセグメントを移載する。その
後、爪８１を上昇させ、再度、横行台車７１が荷受け台
３３ｂまで移動して、同様の手順で残りのセグメント３
の半リング分を把持し、後続の移載台車８３ｂへセグメ
ント３を移載する。一方、セグメント３の無くなった荷
受け台３３ｂには、後方の荷受け台からリフタ付き移動
台車３９により、自動的にセグメント３が供給される。
セグメント移載装置６１によりセグメント３が出荷さ
れ、荷受け台３３ｂに在荷がなくなると、リフタ付き移
動台車３９が出荷用荷受け台３３ｂに一番近く、かつ在
荷している荷受け台３３まで走行し、定位置で停止した
後、リフタ４９をリフトアップし、セグメント３を持ち
上げ、その状態で出荷用荷受け台３３ｂまで走行移動
し、定位置で停止した後、リフトダウンし、出荷用荷受
け台３３ｂにセグメント３を載荷する。荷受け台３３に
セグメント３が載荷されているか否かの判別は、リフタ
付き移動台車３９の制御盤に入出荷を行った荷受け台位
置情報を記憶させておいたり、各荷受け台３３に在荷検
知センサを設置したりして行う。 出荷用荷受け台３３
ｂが空になる都度に前述した動作を繰り返し、在荷中の
荷受け台３３から出荷用荷受け台３３ｂへセグメント３
を連続的に自動搬送する。 ここでリフタ付き移動台車
３９が出荷用荷受け台３３ｂへセグメント３を搬送する
方式について説明する。このセグメント搬送方式として
は、シャトル方式、順送り方式、混合方式等がある。

【００３２】図６は荷受け台３３−１、……３３−ｎを
示すものである。ここで出荷用荷受け台３３−ｎは荷受
け台３３ｂのことである。

【００３３】シャトル方式では、リフタ付き移動台車３
９は、出荷用荷受け台３３−ｎと、在荷荷受け台間を （３３−（ｎ−１））→（３３−ｎ）→（３３−（ｎ−２））→（３３−ｎ） →（３３−（ｎ−３））→（３３−ｎ）→（３３−（ｎ−４））→（３３−ｎ） ……… （３３−２）→（３３−ｎ）→（３３−１）→（３３−ｎ） のように移動して、セグメントの搬送を行う。

【００３４】このシャトル方式では、在荷荷受け台から
出荷用荷受け台３３ｂへセグメントを搬送した後の荷受
け台は、すべての搬送が終了するまで空荷のままであ
る。

【００３５】順送り方式では、リフタ付き移動台車３９
は、出荷用荷受け台３３ｂと在荷荷受け台の間を （３３−（ｎ−１））→（３３−ｎ）→（３３−（ｎ−２））→ （３３−（ｎ−１））→（３３−（ｎ−３））→（３３−（ｎ−２））→ （３３−（ｎ−４））→（３３−（ｎ−３））……… （３３−２）→（３３−３）→（３３−１）→ （３３−２）→（３３−（ｎ−１））……… のように移動して、セグメントの搬送を行う。

【００３６】この順送り方式では、出荷用荷受け台３３
ｂ側へ常にセグメント３を詰めて保管していくため、出
荷用荷受け台３３ｂとは反対の荷受け台（荷受け台３３
−１）側から順々に空荷の状態となる。したがって、一
列の荷受け台で入出荷を同時に行う場合に適している。
ただし、サイクルタイムはシャトル方式より長くなる。
混合方式とは、シャトル方式と順送り方式を適宜組み
合わせて運用するものである。

【００３７】前述したようにセグメント移載装置６１に
より、搬出専用ライン３４ｂの荷受け台３３ｂからセグ
メント３を移載台車８３まで搬送し移載する。このセグ
メント移載装置６１も自動的に運転が行われる。

【００３８】一方、垂直搬送装置８６の搬器８９は、図
１０のＨ１の位置にあり、搬器８９上のレール９１と、
レール８５とが連続した状態になっている。移載台車８
３は、セグメントを移載してレール８５、レール９１上
を自動的に走行し、把持装置９３下方まで来ると停止す
る。

【００３９】この状態で爪９５が下降し、定位置まで来
ると予め「開」の状態となっている爪９５が「閉」とな
り、爪９５により移載台車８３上のセグメント３を掴
む。そして、爪９５を上昇させる。一方、移載台車８３
は、セグメント８３が爪９５によって把持されると、再
びセグメント移載装置６１側に移動し、セグメント移載
装置６１により次のセグメントが搬送されるまで待機す
る。

【００４０】搬器８９は、昇降ウィンチ９９によりガイ
ドフレーム８７に沿って下降し、立坑Ｂの底部で停止
し、軌道式無人搬送台車１０３がセグメント３を取りに
来るまで待機する。

【００４１】空荷の軌道式無人搬送台車１０３は、レー
ル１０１および搬器８９上のレール９１を乗り継いで走
行し、搬器８９内定位置で停止する。搬器８９に搭載さ
れた把持装置９３の爪９５は、セグメント３を把持した
まま下降し、定位置で爪９５を「開」にして掴んだセグ
メント３を解放し、軌道式無人搬送台車１０３にセグメ
ント３を移載する。その後爪９５は上昇し、定位置で停
止する。この垂直搬送装置８６の運転も自動的に行われ
る。

【００４２】軌道式無人搬送台車１０３は、搬器８９上
のレール９１および地下坑１０７内のレール１０１を乗
り継いで、シールド掘削機近傍まで誘導無線を使用した
走行全域通信による自動運転で走行し、セグメント３を
搬送する。

【００４３】一方、空荷となった垂直搬送装置８６は、
昇降ウィンチ９９によりガイドフレーム８７に沿って上
昇し、地上部において前述したのと同様の手順でセグメ
ント３を移載し、立坑Ｂ底部まで搬送する。

【００４４】シールド掘削機近傍で軌道式無人搬送台車
１０３からセグメント３が荷降ろしされると、軌道式無
人搬送台車１０３は再び立坑Ｂの底部へ戻り、前述の動
作を繰り返す。

【００４５】このように本実施例においては、地上部か
ら地下坑内のシールド掘削機近辺までセグメント３を自
動的に搬送することができる。

【００４６】なお、本発明は種々の変形が可能である。

【００４７】たとえば、前述した本実施例では、セグメ
ントの搬送について述べたが、仮設配管等の他の資材に
ついても本発明を応用できる。

【００４８】また、前述した実施例では、１台の荷受け
台３３が１リング分のセグメントを載荷できるが、この
数値に限定されるものではない。また、メンテナンス等
を考慮して荷受け台３３は、１台１台独立して設置され
ているが、連続して（間隔を開けずに）設置することも
できる。作業効率を上げるために、搬入専用ライン３４
ａと搬出専用ライン３４ｂの２つのラインを設けている
が、単列または２列以上の複数列とすることもできる。
リフタ付き移動台車３９は、１列につき１台設置されて
いるが、１列につき複数台または複数列につき１台設置
するようにしてもよい。リフタ付き移動台車３９は、油
圧ジャッキ４７によりリフタ４９が昇降する構造となっ
ているが、カム等を用いた昇降機構を用いて装置自体の
コンパクト化を図ることもできる。

【００４９】前述した実施例では、地上ストックヤード
におけるセグメントの自動保管搬送装置について説明し
たが、地下坑内でセグメントを自動保管搬送することも
できる。

【００５０】図１２は、この時の地下坑１５０を示す
図、図１３は、図１２のＤ−Ｄによる断面図である。す
なわち、地下坑１５０内に荷受け台１５１が設けられ、
この荷受け台１５１の下方をリフタ付き移動台車１５３
が走行可能に設けられる。そして、地下坑１５０の途中
で架台１５５が設けられ、架台１５５上を走行可能なセ
グメント移載装置１５７が設けられる。一方、セグメン
ト移載装置１５７から切羽方向に向けて、軌道式無人搬
送台車１５９が設けられる。

【００５１】地上ストックヤードと同様の手順で、リフ
タ付き移動台車１５３によって荷受け台１５１にセグメ
ント３が載荷される。セグメント移載装置１５７は、出
荷用荷受け台１５１ｂにあるセグメント３を把持して、
これを軌道式無人搬送台車１５９に載荷する。そして、
軌道式無人搬送台車１５９は、載荷されたセグメントを
シールド掘削機近傍まで搬送する。

【００５２】この方式では、地上ストックヤードが不要
で、地上部でのスペースセービングが可能となる。ま
た、セグメントが屋内で保管されるので、セグメントシ
ール部の養生のための上家設備等が不要となる。

【００５３】なお、架台１５５、セグメント移載装置１
５７および軌道式無人搬送台車１５９を省略し、リフタ
付き移動台車１５３で直接シールド掘削機近傍までセグ
メントを搬送することもできる。

【００５４】

【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明によ
れば、安全かつ効率的であり、また省力化、省人化を図
ることのできるシールド工法用資機材の自動保管搬送装
置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 地上ストックヤード全体の平面図

【図２】 図１のＦ１矢視図

【図３】 図２のＦ２矢視図

【図４】 図１のＦ３矢視図

【図５】 リフタ付き移動台車３９の側面図

【図６】 荷受け台３３−１……３３−ｎを示す図

【図７】 図１のセグメント移載装置６１および立坑Ｂ
付近の拡大図

【図８】 図６のＦ４矢視図

【図９】 図６のＦ５矢視図

【図１０】 立坑Ｂの側面図

【図１１】 軌道式無人搬送台車１０３の側面図

【図１２】 地下坑１５０を示す図

【図１３】 図１２のＤ−Ｄによる断面図

【符号の説明】

３３、１５１………荷受け台 ３９、１５３………リフタ付き移動台車 ４５………電動機 ４７………油圧ジャッキ ４９………リフタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 樋口 安夫 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内 (72)発明者 今川 勉 東京都港区元赤坂一丁目３番８号 鹿島建 設株式会社東京支店内 (72)発明者 橋本 研一 東京都港区元赤坂一丁目２番７号 鹿島建 設株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 資機材を保管する複数の荷受け台と、 資機材を搬送して走行可能であり、前記荷受け台に資機
   材を自動的に搬入、搬出する走行台車と、 を具備するシールド工法用資機材の自動保管搬送装置。
2. 【請求項２】 前記荷受け台は地上に立設された一対の
   脚を有し、前記一対の脚の上端で前記資機材を支持して
   保管する請求項１記載のシールド工法用資機材の自動保
   管搬送装置。
3. 【請求項３】 前記台車は、 資機材を載荷するリフタと、 前記リフタを昇降させる昇降手段と、 を有し、前記荷受け台下方側から前記荷受け台に対して
   資機材を搬入搬出する請求項１記載のシールド工法用資
   機材の自動保管搬送装置。