JPH08170498A - 防水シート張り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 大型のシートロールを利用してシート張り作
業の効率化を可能とし、その上シートロールの移送及び
シートを巻き戻す際の操作性が良好で、且つ作業現場に
おける安全性にも優れる防水シート張り装置を提供す
る。 【構成】 作業台車上にトンネル内壁に沿ってアーチ状
に支設された１対のレール材１，１に歯先部１ｂ及び歯
溝部１ｃが円弧状のラック部１ａ，１ａを設け、各レー
ル材１の各ラック部１ａと噛合するピン歯車である自走
歯車３、追走歯車４と、歯車３、４に追従するガイド車
輪６，６と、自走歯車３を駆動するモーター５と、電磁
停止ユニットとシート押さえ装置Ｆとを備え、各ケーシ
ング７でシートロール２を回転可能に挟持してレール材
１，１に沿って移送させてシートロール２のシートＥを
巻き戻す１対のロール駆動機構Ｃ，Ｃを備えた防水シー
ト張り装置Ａを設置した作業台車によりシート張設作業
を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、トンネル掘削関連作業
時において、トンネル内壁に防水シートを張設する際に
使用される作業台車に備えられる防水シート張り装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、トンネル掘削関連作業時に、
地山からの湧水がトンネル内に浸出することを防止する
ためにトンネル内壁に防水シートを張設することが行わ
れている。この防水シートの張設に当たっては、防水シ
ート張り装置を備えた作業台車が利用されており、この
ような従来の防水シート張り装置を備えた作業台車Ｄ
は、図８に示すように、トンネル内地面に設置された台
車用レール２２上を走行する車輪２３とこの車輪２３を
回転させる自走装置（図８では省略）によりトンネル内
を走行する台車部を備えたものであって、シート張り作
業を行うための各階の作業床及び上下階の作業床を結ぶ
階段２５からなる作業足場部が構築されている。そし
て、この防水シート張り装置Ａは、トンネル内壁Ｂに沿
ってアーチ状に上記作業台車Ｄ上に設けられた１対のレ
ール材１と、防水シートが巻回され、そのシート先端部
がトンネル内壁Ｂのシート張設開始位置に固定されたシ
ートロール２を上記レール材１に沿って移送させながら
シートの巻き戻しを行うロール駆動機構Ｃとにより構成
される。

【０００３】従来より防水シート張り装置としては種々
の機構によるものが採用されているが、ここでその一例
として挙げる防水シート張り装置Ａのロール駆動機構
は、ワイヤロープ３０を利用するものであり、上記１対
のレール材１の下面側の数箇所に固設された掛止部材１
ｅ及び各レール材１の両端部に固設された巻き上げ用ド
ラム３１，３１によりそれぞれアーチ状のレール材１に
沿わせて１対のワイヤロープ３０を張設し、前後の滑車
（図示せず）を一組として、それぞれ各ワイヤロープを
数回巻き付けた一対のロール駆動機構Ｃ，Ｃにシートロ
ール２を保持し、巻き上げ用ドラム３１に各ワイヤロー
プを巻き上げることにより、シートロール２を移送して
シートの巻き戻しを行うものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のワイヤ
ロープを利用した従来の防水シート張り装置の場合、ワ
イヤロープの巻き上げ又は巻き戻しを行う時に引っ掛か
りを生じることが多く、シートロールの移送やシートの
巻き戻しを円滑に行うことが困難であり、また、シート
ロール移送・シート巻き戻し作業において、シートロー
ルの停止位置を精密に行うことも困難であった。さら
に、ワイヤロープの耐荷重性やワイヤロープの巻き上
げ、巻き戻しの操作性を考慮すると、比較的シート幅が
小さい（例えば２〜３メートル程度）シートロールを利
用することが好ましく、シート幅が比較的大きく（例え
ば４〜５メートル程度）、シートロールとして比較的重
い（例えば１００ｋｇ程度）シートロールを使用するこ
とは難しく、シート張り作業の効率を向上させるのは容
易ではなかった。その上、装置によってはワイヤロープ
末端部の処置をきちんと行わないと作業台車の移動時や
シート張り作業時にワイヤロープが引っ掛かる可能性も
あり、その作業上の安全性についても改善の余地があっ
た。また、他の機構によるものについても、いずれもそ
の操作性、安全性等を十分満足させるものはなかった。

【０００５】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、シート幅の大きなシートロールを利用してシート張
り作業の効率化を図ることができ、その上シートロール
の移送及びシートロールからシートを巻き戻す際の操作
性が良好で、且つ作業現場における安全性にも優れる防
水シート張り装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、シートロールに巻き付けられた防水シー
トをトンネル内壁に張設する際に使用され、トンネル内
壁に沿ってアーチ状に作業台車上に支設された少なくと
も１対のレール材と、上記シートロールを回転可能に支
持して上記レール材に沿って移送させる少なくとも１対
のロール駆動機構とを備えた防水シート張り装置であっ
て、上記レール材はラック部を備えており、上記ロール
駆動機構は、上記レール材のラック部と噛合する歯車
と、該歯車を駆動する駆動装置とからなることを特徴と
する防水シート張り装置を提供する。

【０００７】ここで、上記レール材のラック部及び上記
歯車を、それぞれその歯先部及び歯溝部が円弧状である
ものとすると好適であり、特に、上記歯車を、２枚の並
向した円板からなる側板と、該側板の間に等間隔に架設
された複数のピンとからなるピン歯車とするとより好適
である。

【０００８】また、上記ロール駆動機構に上記歯車の回
転速度を制御する回転速度制御機構及びその回転を停止
させる停止機構を設けると、さらに好適である。

【０００９】

【作用】本発明の防水シート張り装置によれば、駆動装
置を作動させると歯車が回転し、歯車の歯とレール材の
ラック部の歯とが連続的に嵌脱して歯車はレール材に沿
って転がっていく。ここで、レール材は少なくとも１対
として形成されており、シートロールは少なくとも一対
のロール駆動機構に支持されているので、シートロール
は、歯車の転がりにより上記レール材に沿って移動する
上記ロール駆動機構によりトンネル内壁に沿って円滑に
移送される。この移送にはラックと歯車が利用されるの
で、その駆動力は従来のワイヤロープを利用した装置よ
り小さく、また、ロール駆動機構にかかる負荷も小さく
なる。ここで、駆動装置を作動する前にシートロールに
巻き付けられたシートの先端部をトンネル内壁下側の張
設開始位置に固定しておくと、シートロールが移送され
ることによりシートロールに巻き付けられたシートはシ
ートロールより繰り出され、巻き戻されていく。この巻
き戻されたシートを作業台車の各階の作業床にいる作業
員がトンネル内壁に順次張り付けることにより、シート
張り作業が行なわれる。

【００１０】また、本発明の場合、ラック部がトンネル
内壁に沿って緩く湾曲しているので、ラックと歯車の組
み合わせにおいてレール材のラック部と上記歯車の歯先
部及び歯溝部が円弧状であると、アーチ状に緩く湾曲し
ているラック部に対する歯車の歯の嵌脱が滑らかに行わ
れ、レール材に沿ったシートロールの移送はより円滑な
ものとなり、さらにはラック部及び歯車の歯の摩耗も少
ない。特に、上記歯車がピン歯車であれば、ラック部に
おける歯車の動きはさらに滑らかなものになる。

【００１１】さらに、防水シート張り装置において、上
記駆動装置の駆動力を歯車に伝達する際に回転速度制御
機構を設けて歯車の回転速度をコントロールすると、シ
ートロールの移送はさらに円滑となる。また、上記駆動
装置を止めれば歯車の回転が停止してシートロールを所
定位置に止めることができるが、ここで、ロール駆動機
構に停止機構を設け、この停止機構によって歯車の回転
を強制的に停止させることにより、より位置精度良くシ
ートロールを所定位置に止めることができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるもので
はない。

【００１３】図１〜７は、本発明の一実施例に係る防水
シート張り装置Ａを説明するものである。この装置Ａ
は、図１の全体図に示すようにトンネル内壁Ｂに沿って
アーチ状に作業台車Ｄに支設された１対のレール材１，
１と、このレール材１，１に沿って防水シートＥを繰り
出すシートロール２を移送させる一対のロール駆動機構
Ｃ，Ｃとにより構成されている。

【００１４】各レール材１はそれぞれその数箇所を支持
金具１ｄにより作業台車Ｄ上に支持されており、その下
面側には図２及び図４に示すようにラック部１ａがそれ
ぞれ溶接されている。なお、このラック部１ａはその歯
先部１ｂ及び歯溝部１ｃが円弧状となるように形成され
たものである。

【００１５】各ロール駆動機構Ｃは、図２及び図３に示
すように、上記各レール材１のラック部１ａとそれぞれ
噛合する自走歯車３と、この自走歯車３と同一形状であ
り、自走歯車３の回転に追従する追走歯車４と、自走歯
車３を駆動する駆動装置であるモーター５と、自走歯車
３及び追走歯車４に対応してレール材１の上面側を走行
する２つのガイド車輪６，６とにより構成されている。
なお、本実施例の各ロール駆動機構Ｃは、自走歯車３、
追走歯車４及びこれらに対応する２つのガイド車輪６，
６等を一組としてそれぞれケーシング７内に収納してお
り、２つのケーシング７，７は図６及び図７に示すよう
に連結軸７ｃにより連結されている。

【００１６】上記自走歯車３はピン歯車であって、図３
及び図５に示すように、並向する２枚の円板形状の側板
３ａ，３ａ、これら両側板３ａ，３ａの中心部を貫通し
両側板３ａ，３ａを連結する歯車軸３ｂ、両側板３ａ，
３ａの連結を補強する円筒状の補強体３ｃ、両側板３
ａ，３ａの周縁部間に等間隔に架設された１０本のピン
３ｄとにより構成されている。ピン３ｄは、一端部が一
方の側板３ａ外側に突出するように両側板３ａ，３ａ間
に架設された小径円柱状のピン本体３ｅと、このピン本
体３ｅと一体に連結され、他方の側板３ａ外側に突出す
る大径円柱状のピン頭３ｆとからなり、図４に示すよう
にピン本体３ｅがラック部１ａと噛合する。そして、各
自走歯車３は、図３に示すように一対の軸受け７ａによ
りケーシング７内に回転可能に保持されている。また、
追走歯車４も自走歯車３と同様に１０本のピン４ｄを備
えたピン歯車であり、１対の軸受け７ａによりケーシン
グ７内に回転可能に保持されている。

【００１７】各モーター５は、上記各ケーシング７内に
図示しないボルト・ナットにより固定載置されており、
本実施例の場合、三相停止付ギヤードモーター（又は面
圧制御モーター）である。このモーター５の回転軸５ａ
と自走歯車３の歯車軸３ｂの一端部とは一組の伝導ギヤ
８を介して連結している。なお、このモーター５の回転
速度は図示しない調節器によりその速度がコントロール
でき、本実施例では、該調節器と上記伝導ギア８とによ
り自走歯車３の回転速度を制御する回転速度制御機構が
構成されている。そして、歯車軸３ｂの他端部は停止機
構である電磁停止ユニット９に連結している。この電磁
停止ユニット９は、歯車軸３ｂの他端部に溶接により周
設された鍔形状の停止胴９ａとこの停止胴９ａの下側両
面に近設され、図示しないサーボモーターの作動により
停止胴９ａに押し付けられる１対の停止片９ｂとからな
る。なお、モーター５及び電磁停止ユニット９は、スイ
ッチボックス１０内のスイッチによりＯＮ／ＯＦＦ操作
が行われるように構成されている。

【００１８】ガイド車輪６は、図３に示すように、車輪
本体６ａと車軸６ｂとからなり、ガイドローラー６ｃ及
びカラー６ｄを介在させて自走歯車３及び追走歯車４と
同様に１対の軸受け７ａによりケーシング７内に回転可
能に保持されている。

【００１９】また、図２に示すように、各ケーシング７
には逆転防止装置１１が固設されている。この逆転防止
装置１１は、ロール駆動機構Ｃが逆走したときにレール
材１のラック部１ａを係止する爪１１ａと爪１１ａの中
央部とケーシング７とを連結するバネ材１１ｂと爪１１
ａの後端部を回動可能にケーシング７に取り付ける取り
付け治具１１ｃとにより構成される。

【００２０】トンネル内壁Ｂに張設されるシートＥが巻
き付けられたシートロール２は、図６及び図７に示すよ
うに、その両側面にガイドロール２ｂ，２ｂをそれぞれ
介在させ、大径円筒状のロール軸２ａ内に小径円柱部７
ｂを備えた軸受け７ａの該小径円柱部７ｂ，７ｂが挿入
されて上記一対のケーシング７，７に回転可能に挟持さ
れるように取り付けられ、防水シート張り装置Ａに保持
される。そして、シートロール２よりシートＥの先端部
を繰り出してトンネル内壁Ｂのシート張設開始位置に張
り付けて固定しておく。

【００２１】なお、本実施例の防水シート張り装置Ａに
は、図２，図６に示すようにシート押さえ装置Ｆが設け
られている。このシート押さえ装置Ｆは、シートロール
２のロール軸２ａの両端部に各々挿入された上記軸受け
７ａ，７ａの小径円柱部７ｂ，７ｂに各々回動可能に連
結した１対の支持杆１２ａ，１２ａによりロール軸２ａ
に平行に支持された押さえ軸１２と、一端部が円筒状の
連結部１３ａを介して押さえ軸１２に回動可能に連結さ
れ、その他端部は円筒状の連結部１３ｂを介して連結軸
７ｃに回動可能に連結された一対のテンション装置１
３，１３とからなる。テンション装置１３は、外管１３
ｃと内管１３ｄとバネ１３ｅ，１３ｆ（図６では図示せ
ず）とにより構成されている。外管１３ｃの一端部は連
結部１３ａと連結し、内管１３ｄの一端部は連結部１３
ｂに連結している。内管１３ｄは外管１３ｃ内に軸方向
に摺動可能に嵌挿されていると共に、外管１３ｃの一端
内面と内管１３ｄの他端外面との間にバネ材１３ｆが介
装され、外管１３ｃ内側と内管１３ｄ外側との間にバネ
材１３ｅが係止・介装されている。バネ材１３ｆは外管
１３ｃを押し上げる（内管１３ｄから離間させる）よう
に付勢されている。

【００２２】上記防水シート張り装置Ａが備えられる作
業台車Ｄは、図１及び図７に示すように、自走装置２１
とトンネル内地面に設置された台車用レール２２上を走
行する車輪２３とからなる台車部と、シート張り作業を
行うための各階の作業床をなし、上下階の作業床を結ぶ
階段２５と各階の作業床にシートロール２を吊り上げる
ために作業床に設置された簡易タワーグレーン２６とを
備えた作業足場部とにより構成される。そして、図１に
示すように、作業台車Ｄの各階作業床のレール材１付近
は反転可能となっており、また、作業足場部上側中央付
近の作業床には風管２７が載置され、作業足場部下側中
央付近は工事中のトンネル内を通過物Ｇが通れるように
通過用空間が設けられている。

【００２３】上記構成の防水シート張り装置Ａを利用し
てシートＥをトンネル内壁Ｂに張設する場合、まず上記
調節器によりモーター５の回転速度を所定速度にセット
し、スイッチボックス１０内のスイッチをＯＮにして各
モーター５，５を作動させて伝導ギア８，８を介して１
対の自走歯車３，３を並行に各レール材１，１に沿わせ
て転がす。このとき、各自走歯車３と対となる追走歯車
４及びガイド車輪６，６は各ケーシング７を介して連動
されて各自走歯車３の走行に追従する。ここで、自走歯
車３及び追走歯車４はレール材１の下面側を走行する
が、両歯車３、４はレール材１の上面側を両歯車３、４
に追従して走行するガイド車輪６，６とケーシング７を
介して連結されているので落下することもない。また、
両歯車３、４はピン歯車なので、それぞれアーム状に緩
く湾曲しているラック部１ａ，１ａとの嵌脱がスムーズ
に行われる。また、両ロール駆動機構Ｃ，Ｃは、連結軸
７ｂにより連結しているので各レール材１に沿って並行
に走行する。

【００２４】このようにして両ロール駆動機構Ｃ，Ｃが
各レール材１に沿って走行するとき、シートロール２は
そのロール軸２ａが各ケーシング７により回転可能に軸
支されているので、ロール駆動機構Ｃ，Ｃの走行に従っ
てアーチ状のレール材１の間に挟持された状態でトンネ
ル内壁Ｂに沿って移送される。ここで、シートロール２
に巻き付けられたシートＥの先端部はトンネル内壁Ｂの
シート張設開始位置に固定されており、シートロール２
は各ケーシング７に回転可能に取り付けられているの
で、シートＥはロール駆動機構Ｃ，Ｃと共に走行するシ
ートロール２から繰り出され、巻き戻されていく。巻き
戻されたシートＥはシート押さえ装置Ｆによりトンネル
内壁Ｂに押し付けられるが、ここで上記シート押さえ装
置Ｆのテンション装置１３内のバネ材１３ｅ，１３ｆの
弾性作用による伸縮バランスにより、トンネル内壁Ｂ表
面に凹凸があってもシートＥはその表面の凹凸に沿って
内壁Ｂに押し付けられるので、作業員のシート張り作業
の作業性はより向上する。

【００２５】シ−トロール２の移送を停止する場合は、
スイッチを０ＦＦにすれば各モーター５の作動が停止す
るので各自走歯車３の走行は停止するが、それと同時に
各電磁停止ユニット９が作動して各自走歯車３の慣性走
行を強制的に阻止し、さらにまた、このとき各逆転防止
装置１１の爪１１ａが各レール材１のラック部１ａを係
止して各自走歯車３が逆走することを防止するので、ス
イッチを０ＦＦにした瞬間にシートロール２の移送を停
止させることができる。

【００２６】本実施例の防水シート張り装置Ａによれ
ば、ワイヤロープを利用した従来の装置とは異なり、シ
ートロール移送時のシートロールの揺れも少なく、また
耐荷重性も優れるので、例えば幅が約５メートル、直径
が約８０ｃｍの大型シートロールを利用することがで
き、最大１２０ｋｇ程度のシートロールからのシートの
巻き戻しを行うことが可能である。この際にロール駆動
機構に設けられた回転速度制御機構により移送速度をコ
ントロールすることができ、また停止機構によって歯車
の回転を強制的に停止させることにより、より位置精度
良くシートロールを所定位置に止めることができるの
で、シート張り作業の作業性がより向上する。

【００２７】

【発明の効果】本発明の防水シート張り装置は、レール
材のラック部と歯車との嵌脱が滑らかに行われるので、
シートロールをトンネル内壁に沿わせて円滑に移送する
ことができ、ロール駆動機構の耐久性にも優れているの
で、大型のシートロールを利用してシート張り作業を行
うことができ、シート張設作業全体の作業効率を向上さ
せることが可能となる。その上シートロールの移送速度
及びその停止位置の精度が良いので、シートの巻き戻し
作業の操作性にも優れ、シート張り作業自体の作業効率
も向上する。

【００２８】さらに、ロール駆動機構自体の収納性にも
優れているので、作業現場における安全性も優れたもの
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る防水シート張り装置が設
置された作業台車の正面図である。

【図２】上記防水シート張り装置の説明図である。

【図３】上記防水シート張り装置のロール駆動機構の説
明図である。

【図４】上記ロール駆動機構のレール材のラック部と歯
車との嵌脱状態の説明図である。

【図５】上記ロール駆動機構のレール材のラック部に噛
合した歯車の断面図である。

【図６】上記防水シート張り装置の説明図である。

【図７】上記防水シート張り装置が設置された作業台車
の側面図である。

【図８】従来の防水シート張り装置が設置された作業台
車の正面図である。

【符号の説明】

Ａ 防水シート張り装置 Ｂ トンネル内壁 Ｃ ロール駆動機構 Ｄ 作業台車 Ｅ シート １ レール材 １ａ ラック部 １ｂ 歯先部 １ｃ 歯溝部 ２ シートロール ３、４ 歯車 ３ａ、４ａ 側板 ３ｄ、４ｄ ピン ５ モーター（駆動装置） ８ 伝導ギア（回転速度制御機構） ９ 電磁停止ユニット（停止機構）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 俊昭 神奈川県川崎市宮前区南平台７−１−104 (72)発明者 山崎 虎雄 神奈川県横浜市栄区元大橋１−22−16 (72)発明者 安永 礼三 大阪府枚方市楠葉朝日３−７−28−502 (72)発明者 稲村 正雄 大阪府寝屋川市東神田町５−４ (72)発明者 古礒 信幸 滋賀県長浜市山階町589−７

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シートロールに巻き付けられた防水シー
   トを巻き戻してトンネル内壁に張設する際に使用され、
   トンネル内壁に沿ってアーチ状に作業台車上に設けられ
   た少なくとも１対のレール材と、上記シートロールを回
   転可能に支持して上記レール材に沿って移送させる少な
   くとも１対のロール駆動機構とを備えた防水シート張り
   装置であって、上記レール材はラック部を備えており、
   上記ロール駆動機構は該レール材のラック部に噛合する
   歯車と、該歯車を回転させる駆動装置とからなることを
   特徴とする防水シート張り装置。
2. 【請求項２】 上記レール材のラック部及び上記歯車
   は、それぞれその歯先部及び歯溝部が円弧状であること
   を特徴とする請求項１記載の防水シート張り装置。
3. 【請求項３】 上記歯車は、２枚の並向した円板からな
   る側板と、該側板の間に等間隔に架設された複数のピン
   とからなるピン歯車であることを特徴とする請求項２記
   載の防水シート張り装置。
4. 【請求項４】 上記ロール駆動機構に上記歯車の回転速
   度を制御する回転速度制御機構及びその回転を停止させ
   る停止機構を設けたことを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項記載の防水シート張り装置。