JPH106984A - 管搬送台車 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル内において管体を安全に搬送でき、
接続時の位置修正が容易に行える台車を提供する。 【解決手段】 管体１を積載してトンネル内を走行可能
な管搬送台車１０であって、管体１を載置するベッド１
１と、ベッド１１を支持するとともに、内部に組み込ま
れた昇降機構とスライド機構とにより、支持したベッド
１１の位置を調整可能なベッド位置調整装置と、ベッド
位置調整装置がトンネルの長手方向の前後端近傍に設置
されるとともに、トンネル内を走行するための走行手段
が設けられた本体フレーム２０とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は管搬送台車に係り、
特に下水幹線等の管路工事において、トンネル内の二次
覆工に用いられるＦＲＰＭ管を敷設するために使用する
管搬送台車に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、下水幹線等のトンネル二次覆工工
事において、二次巻きコンクリートに代えてモルタル中
間層を有する積層繊維強化樹脂管（以下、ＦＲＰＭ管と
記す。）が使用されるようになってきた。このＦＲＰＭ
管は、現場打ちコンクリートに比べ、施工性が良い上、
同じ既製管であるコンクリートヒューム管に比べ、軽量
で化学薬品に対する抵抗性に優れているため、下水幹線
の管材料として好適である。通常、ＦＲＰＭ管による二
次覆工工事は、シールド工法等による掘削に伴って一次
覆工セグメントが施工されたトンネル内で行われる。Ｆ
ＲＰＭ管はあらかじめ工場等で所定の管径、管長に製作
され、現場に搬入される。そして管敷設の進行に伴い順
次トンネル内に搬送され、既設管と接続され、エアモル
タル等の裏込め充填が行われて二次覆工として機能を果
たす。

【０００３】以上の作業において、トンネル内の接続位
置までＦＲＰＭ管を搬送するために専用の管搬送台車が
使用されている。この管搬送台車はトンネル内に敷設さ
れている軌道レール上をバッテリー式機関車等の駆動車
に連結されて移動できるようになっている。ところで、
ＦＲＰＭ管を管搬送台車に積んでトンネル内を走行する
場合、既設セグメントや坑内設備である各種ケーブル、
配管等とＦＲＰＭ管とが干渉しないようにすることが重
要である。そのため、既設セグメントとＦＲＰＭ管との
間のクリアランスを調整可能な機構を備えた管搬送台車
も使用されている。

【０００４】図９は、従来の管搬送台車を用いてＦＲＰ
Ｍ管を搬送している状態の一例を示したトンネル断面図
である。同図にはセグメント１１１による一次覆工がな
されたシールドトンネル１１２の断面が示されている。
また、併せてＦＲＰＭ管１１０を積載した管搬送台車１
００が示されている。この管搬送台車１００はトンネル
１１２内に敷設された軌道レール１１３上を走行する台
車本体１０１と、この台車本体１０１の側方両端に装備
された管支持装置１０２とから構成されている。この管
支持装置１０２は油圧シリンダからなり、ＦＲＰＭ管１
１０はシリンダロッド１０３の先端上に載置された状態
で管搬送台車１００に積載されている。また、同様の仕
様の管支持装置１０２が台車本体１０１の前後端位置に
も設けられている。このように、ＦＲＰＭ管１１０は４
個の管支持装置１０２で管搬送台車１００上に積載され
ている。各管支持装置１０２は図示しない操作部からの
操作により、独立してまたは同期をとって作動すること
ができる。このため、積載されているＦＲＰＭ管１１０
の位置を僅かに調整することで、搬送時にＦＲＰＭ管１
１０と既設セグメントとが接触するのを防止することが
できる。また、この管支持装置１０２は、既設ＦＲＰＭ
管との接続作業において、新規ＦＲＰＭ管の挿口部を既
設ＦＲＰＭ管の受口部に精度よく挿入するための位置微
調整にも使用される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述した管
搬送台車１００の管支持装置１０２では、油圧シリンダ
１０２を有効に動作させるためにシリンダロッド１０３
を管中心方向に向けて配置している。このため、十分な
位置調整量を確保するのに比較的長い伸長ストロークの
油圧シリンダを用いる必要がある。このような油圧シリ
ンダを用いると、図９に示したように管搬送台車の車高
が高くなってしまい、セグメント内径に対して搬送でき
るＦＲＰＭ管の直径が制限されてしまうという問題があ
る。また、従来の油圧シリンダの配置では、シリンダロ
ッド１０３の伸縮動作のみで水平方向の位置調整も行っ
ているため、水平方向への調整しろが十分取れない上、
微調整作業が困難である。この結果、管接続時の位置修
正に十分対応できないおそれもある。

【０００６】そこで、本発明の目的は上述した従来の技
術が有する問題点を解消し、台車高が低くかつ積載した
ＦＲＰＭ管を上下方向、左右方向に精度よく位置微調整
することができる管搬送台車を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、管体を積載してトンネル内を走行可能な
管搬送台車であって、前記管体を載置するベッドと、該
ベッドを支持するとともに、内部に組み込まれた昇降機
構とスライド機構とにより、前記支持したベッドの位置
を調整可能なベッド位置調整装置と、該ベッド位置調整
装置が前記トンネルの長手方向の前後端近傍に設置され
るとともに、前記トンネル内を走行するための走行手段
が設けられた本体フレームとを備えたことを特徴とする
ものである。

【０００８】このとき、前記ベッド位置調整装置は、ベ
ースプレートを有し、該ベースプレート上に固着された
第１の油圧シリンダの伸長動作によって支持軸回りに回
動して起立する昇降フレームを介して前記ベッドを初期
位置より上昇させる昇降機構と、前記昇降フレームの先
端近傍に横置状態で固着された第２の油圧シリンダの伸
縮動作によって前記ベッドを前記トンネルの長手方向に
直交する方向に初期位置より所定の振幅範囲でスライド
可能なスライド機構とを組み込むことが好ましい。

【０００９】また、前記ベッド位置調整装置の昇降機構
とスライド機構とは独立して設けられた操作台車からの
遠隔操作によって動作させることが好ましい。

【００１０】前記ベッド位置調整装置は、前記ベースプ
レートと前記本体フレームとの間に樹脂板からなる中間
プレートを介在させることで、前記スライド機構の動作
に伴って前記本体フレームに対して僅かに回動可能に、
前記本体フレームに取り付けられるようにすることが好
ましい。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の管搬送台車の一実
施の形態を添付図面を参照して説明する。図１は、図示
しないトンネル内を、ＦＲＰＭ管１を積載して走行して
いる本発明の管搬送台車１０と、管搬送台車１０に連結
された操作台車５０の全体構成を示した概略斜視説明図
である。このうち管搬送台車１０は、トンネル坑内に敷
設された軌道レール２上を図示しないバッテリー式機関
車の駆動によりＦＲＰＭ管１を矢印方向に搬送する専用
台車である。管搬送台車１０の上面には平面視してトン
ネル長手方向に長い長方形状をなすベッド１１が取り付
けられており、このベッド１１上に１リング分のＦＲＰ
Ｍ管１が載置されるようになっている。また、管搬送台
車１０の後方には操作台車５０が連結されている。この
操作台車５０もバッテリー式機関車の駆動により管搬送
台車１０と同時走行でき、この操作台車５０に乗った作
業員が後方から遠隔操作により管搬送台車１０上のＦＲ
ＰＭ管１の載置位置の微調整を行えるようになってい
る。

【００１２】なお、図１、図２に例示したように本実施
の形態では、一例として外径φ1＝１７２５ｍｍ、長さ
Ｌ＝４０００ｍｍのＦＲＰＭ管１が管搬送台車１０に積
載されている。また、管搬送台車１０が走行するトンネ
ルＴの寸法はセグメント内径φ2＝１９４４ｍｍであ
り、ＦＲＰＭ管１とセグメント３との間の平均クリアラ
ンスｄはｄ＝約１１０ｍｍ程度となっている。管搬送台
車１０は、図２に示したようにセグメント３上に敷設さ
れた鋼製の軌道レール２上を走行する。このとき、トン
ネルＴの中心ＣとＦＲＰＭ管１の中心とがほぼ一致する
ようにＦＲＰＭ管１の積載位置、高さが設定されてい
る。したがって、トンネル線形が直線の場合には、ＦＲ
ＰＭ管１は初期位置に載置したままで搬送可能である
が、トンネル線形が所定のカーブをなしている場合に
は、ＦＲＰＭ管１のベッド１１（長さ３０００ｍｍ）よ
りオーバーハングしている管端部分がセグメント３やケ
ーブル、配管等に接触するおそれがある。そこで、本発
明の管搬送台車１０では、ＦＲＰＭ管１が載置されたベ
ッド１１をトンネルＴの長手方向に対して左右方向に所
定量だけ位置調整できるようにしてある。これにより、
ＦＲＰＭ管１の管端を左右に振ってセグメント３との衝
突を回避できる。

【００１３】以下、管搬送台車１０の構成について図３
〜図５を参照して説明する。図３（ｂ）はベッド１１
（同図（ａ）参照）を取り外した状態の管搬送台車１０
の平面図である。管搬送台車１０は本体フレーム２０
と、本体フレーム２０上の前後端に離れて設置されたベ
ッド位置調整装置３０と、ベッド位置調整装置３０に支
持されたベッド１１とから構成されている。これらのう
ち、本体フレーム２０は、縦材としてのサイドメンバー
２１と、サイドメンバー２１の前後端に横架されたクロ
スメンバー２２と、これらの部材に囲まれた底板２３と
から構成されている。サイドメンバー２１及びクロスメ
ンバー２２は、走行時に前後方向に長い本体フレーム２
０がねじれないように、堅固なボックス構造となってい
る。また、本実施の形態では、図２に示したようにＦＲ
ＰＭ管１とセグメント３間のクリアランスｄが小さいた
め、車軸は本体フレーム２０を貫通させずに、独立車軸
（図示せず）としてクロスメンバー２２の前後端の両側
部に固着し、各独立車軸に走行手段としての走行車輪２
４を取り付けている。

【００１４】ベッド１１は、図２に示したように、ＦＲ
ＰＭ管１の外径に等しい曲率半径で曲げ加工された細長
い長方形状の１枚の鋼板製のプレートからなり、このプ
レートをベッド位置調整装置３０のベッド支持フレーム
３８（構成は後述する。）に皿ボルト１２で固定するよ
うになっている。

【００１５】ベッド位置調整装置３０は、図３（ｂ）に
示したように、本体フレーム２０の前後端近傍の底板２
３上に同形状のものが配置されている。このベッド位置
調整装置３０には、ベッド１１を上下方向に昇降する昇
降機構と、ベッド１１をトンネルＴの長手方向に対して
直角な左右方向にスライドするスライド機構とが組み込
まれている。以下、ベッド位置調整装置３０の構成を説
明する。

【００１６】ベッド位置調整装置３０は底部にベースプ
レート３１を有し、このベースプレート３１上にはフレ
ーム支持軸３２の軸受３３が４本の植え込みボルトによ
って固定されている。フレーム支持軸３２には２本の昇
降フレーム３４の端部が固着されている。昇降フレーム
３４は箱形断面梁からなり、２本の昇降フレーム３４間
は補剛プレート３５で補強されている。さらに昇降フレ
ーム３４の他端にはベッドスライド軸３６の軸受パイプ
３７が固着されている。この軸受パイプ３７は内部に挿
通されたベッドスライド軸３６を図４に示した矢印Ａ方
向に摺動可能に支持する。ベッドスライド軸３６の両端
にはベッド支持フレーム３８が回動可能に取付られてい
る。ベッド支持フレーム３８上にはベッド１１が皿ボル
ト１２を介して固定されている。このように、ベッド１
１は前後２箇所のベッド位置調整装置３０を介して本体
フレーム２０に支持されている。

【００１７】ところで、ベースプレート３１のほぼ中央
位置にはルーズホール３１ａ（図８（ａ）参照。）が形
成されている。ベースプレート３１はルーズホール３１
ａを介して、図４の一部を切欠いて示したように、本体
フレーム２０の底板２３上に植設された１本の固定ボル
ト２５によって本体フレーム２０に取り付けられてい
る。このとき本体フレーム２０の底板２３とベースプレ
ート３１との間には中間プレート２６が介装されてい
る。この中間プレート２６は、商品名「テフロン（登録
商標）」で知られた低摩擦特性を示す四フッ化エチレン
樹脂等のフッ素樹脂製薄板からなる。このようにしてベ
ッド位置調整装置３０のベースプレート３１が中間プレ
ート２６上に載置され、ルーズホール３１ａを介してボ
ルト支持されているので、ベッド位置調整装置３０はス
ライド機構（構成は後述する。）の動作時にルーズホー
ル３１ａの遊び部分で僅かに回動することができる。

【００１８】さらに、図４、図５（ａ）〜（ｃ）、図６
を参照してベッド位置調整装置３０内に装備されてる昇
降機構、スライド機構について説明する。図４の一部を
切欠いて示したように、ベッド位置調整装置３０のベー
スプレート３１は中間プレート２６上に固定ボルト２５
によって取り付けられている。このとき上述のようにベ
ースプレート３１側には固定ボルト径より大きいルーズ
ホール３１ａが形成されていて、このルーズホール３１
ａに起因してベースプレート３１は僅かに回動すること
ができる。この固定ボルト２５の近傍には、図６に模式
的に示したように、初期位置からベッド１１を上方に持
ち上げるように伸長する第１の油圧シリンダとしての昇
降用油圧シリンダ４０が配置されている。この昇降用油
圧シリンダ４０は、図７で後述するように、ラム４１の
伸長時に昇降フレーム３４、３４間の補剛プレート３５
の下面をラム先端で押圧する単動シリンダである。接続
された油圧配管４７によって動作するが、油圧が供給さ
れない場合には、ラム４１は内蔵されたバネ（図示せ
ず）により縮退し、初期位置に戻る機構になっている。

【００１９】一方、図４及び図６に示したように、ベッ
ドスライド軸３６を支持する軸受パイプ３７の先端面に
は第２の油圧シリンダとしてのスライド用油圧シリンダ
４２が横置き状態で固着されている。このスライド用油
圧シリンダ４２のシリンダロッド４５の先端はベッド支
持フレーム３８の所定位置に形成された長孔（図示せ
ず）に挿通された状態で連結されている。このスライド
用油圧シリンダ４２は複動タイプで、シリンダの側部に
油圧ホース４３、４４が接続されている。図５の各図は
初期位置状態にあるベッド位置調整装置３０の各部を示
した端面図、断面図である。図５（ａ）には両端が軸受
３３に支持されたフレーム支持軸３２の全体端面が示さ
れている。図５（ｂ）には昇降フレーム３４の断面と補
剛プレート３５とこの補剛プレート３５を押圧する昇降
用油圧シリンダ４０とが示されている。さらに、図５
（ｃ）にはスライド用油圧シリンダ４２と、スライド用
油圧シリンダ４２のロッド４５先端がベッド支持フレー
ム３８の一部に取り付けられている状態が示されてい
る。各図から明らかなようにベッド位置調整装置３０
は、初期位置状態では本体フレーム２０の底板２３で囲
まれた空間内に完全に収容され、ベッド１１もサイドメ
ンバー２１の上部に接するように位置している。このよ
うに台車高を低くでき、また台車全体がコンパクトな構
造となるため、セグメント３とＦＲＰＭ管１とのクリア
ランスが僅かしかない場合に有効である。

【００２０】図６は、ベッド位置調整装置３０の昇降用
油圧シリンダ４０とスライド用油圧シリンダ４２とを操
作するための油圧切換部及び圧源としての操作台車５０
の構成を示した概略油圧回路構成図である。同図に示し
たように、管搬送台車１０の本体フレーム２０内の前後
端にそれぞれ設けられたベッド位置調整装置３０にはそ
れぞれ昇降用油圧シリンダ４０とスライド用油圧シリン
ダ４２とが装備されている。昇降用油圧シリンダ４０と
スライド用油圧シリンダ４２を作動させる各油圧配管４
３、４４、４７は台車内のサイドメンバー（図示せず）
内に組み込まれている。さらに油圧配管４３、４４、４
７は管搬送台車１０の後端から後方の操作台車５０まで
導かれている。この操作台車５０には各油圧配管４３、
４４、４７に接続された切換部５１と圧源としての油圧
ポンプ５２とが搭載されている。切換部５１は油圧ポン
プ５２から複数本の油圧配管４３、４４、４７への油圧
供給経路を切り換えるバルブ群からなる。ベッド位置調
整装置３０の各油圧シリンダ４０、４２はこの操作台車
５０の切換部操作によって所定の動作が可能となる。

【００２１】管搬送台車１０のベッド１１は、前後のベ
ッド位置調整装置３０を独立してあるいは同期をとって
操作することにより、図６に示したように、台車進行方
向に対する前後の傾斜（矢印θx）、水平状態を保持し
た昇降（矢印Ｚ）、左右方向へのスライド（矢印Ｘ）、
ヨー（：台車中心位置に関する横振れ、矢印θz）等か
らなる位置調整動作が可能となる。各動作は手動操作に
よっても実現できるし、操作台車５０上に制御部を設け
ることで、プログラムされた動作指令として実現できる
ようにしてもよい。

【００２２】次に、ベッドを所定量だけ上昇させた時の
昇降機構としての昇降用油圧シリンダ４０及び各部材の
動作について図７（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
図７（ａ）はベッド１１の初期位置を示している。この
ときベッド１１を支持している昇降フレーム３４はほぼ
水平状態にある。また補剛プレート３５の下面の昇降用
油圧シリンダ４０のラム４１先端が当接する位置には鋼
球４６が埋設されており、ラム４１が伸長した際に先端
の接触を滑らかにしている。この状態から同図（ｂ）に
示したように、ラム４１が伸長すると、昇降フレーム３
４がフレーム支持軸３２回りに回動して起立していく。
この昇降フレーム３４の先端にはベッド支持フレーム３
８が取り付けられており、ベッド支持フレーム３８の上
昇とともにベッド１１が上昇する。なお、同図（ｂ）は
他方の昇降用油圧シリンダ（図示せず）も同期をとって
ラムが伸長しているため、ベッド１１は水平状態を保持
して上昇できる。たとえば、一方のみの昇降用油圧シリ
ンダ４０を作動させればベッド１１を前後方向に所定の
傾斜角で傾斜させることができる。本実施の形態では、
昇降用油圧シリンダ４０のラム４１の最大伸長量は１５
ｍｍに設定されている。このとき昇降フレーム３４に支
持されているベッド１１の最大上昇量は４５ｍｍとな
り、伸長ストロークが３倍に増幅されるように設定され
ている。図８（ｅ）はベッド１１を上昇させた状態を正
面から示した断面図である。同図から分かるように、ベ
ッド１１は横方向に関して水平状態を保持して上昇す
る。したがって、ベッド１１上に載置されたＦＲＰＭ管
１がベッド１１からズレ落ちるようなことはない。

【００２３】次に、ベッド１１を横方向へ所定量だけス
ライドさせた時のスライド機構としてのスライド用油圧
シリンダ４２及び各部材の動作について図８（ａ）〜
（ｄ）を参照して説明する。図８（ａ）、（ｂ）はベッ
ド１１の初期位置を示している。このときベッドスライ
ド軸３６の軸受パイプ３７からの突出量は左右等しく、
ベッドスライド軸３６の両軸端に連結されているベッド
支持フレーム３８は底板側壁２３ａからほぼ等距離に位
置している。また、軸受パイプ３７の端面に横置き状態
で固着されているスライド用油圧シリンダ４２のシリン
ダロッド４５はこの状態で、全伸長量の約１／２分だけ
伸長した状態にある。本実施の形態では、全伸長量が８
０ｍｍに設定されているので、初期位置状態ではシリン
ダロッド４５は４０ｍｍ伸長した状態にある。したがっ
て、初期位置からシリンダロッド４５を左右に４０ｍｍ
の範囲の振幅で伸縮させることができる。また、この状
態から図８（ｃ）、（ｄ）に示したように、スライド用
油圧シリンダ４２のシリンダロッド４５をΔ1だけ伸長
すると、伸長動作にあわせてベッド位置調整装置３０は
前述の固定ボルト２５位置のルーズホール３１ａに関し
て中間プレート２６上を僅かに回動し、ベッド位置調整
装置３０は本体フレーム２０に対して僅かに位置ズレす
るように摺動する。このときベッド１１は初期位置に対
してΔ1より僅かに小さいスライド量Δ2だけ位置調整さ
れる。このようにベッド位置調整装置３０が僅かな遊び
をもって本体フレーム２０に取り付けられているので、
ベッド１１をトンネル長手方向に平行にスライドさせる
他、ベッド１１に微小な振れ角度のヨー（台車中心位置
に関する横振れ）動作を生じさせることも可能となる。
なお、油圧シリンダ４０、４２は、必要に応じて適正な
伸長ストローク量のものを使用できることは言うまでも
ない。

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、トンネル内に敷設されるＦＲＰＭ管を安全に
搬送でき、各既設ＦＲＰＭ管との接続作業における位置
調整を容易かつ効率的に行うことができるという効果を
奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による管搬送台車の一実施の態様を示し
た概略斜視図。

【図２】本発明の管搬送台車の一実施の態様を示したト
ンネル横断面図。

【図３】管搬送台車のベッド及び本体フレームの構成を
示した平面分解図。

【図４】管搬送台車の本体フレームに組み込まれたベッ
ド位置調整装置の詳細を示した部分拡大断面図。

【図５】図４に示した各断面線に沿って示した断面図。

【図６】昇降機構、スライド機構に組み込まれた油圧系
統の概略構成図。

【図７】昇降機構の動作状態を示した状態説明図。

【図８】スライド機構の動作状態を示した状態説明図。

【図９】従来の管搬送台車の一例を示したトンネル断面
図。

【符号の説明】

１ ＦＲＰＭ管 １０ 管搬送台車 １１ ベッド ２０ 本体フレーム ２６ 中間シート ３０ ベッド位置調整装置 ３１ ベースプレート ３２ フレーム支持軸 ３４ 昇降フレーム ４０ 昇降用油圧シリンダ ４２ スライド用油圧シリンダ ４５ シリンダロッド ５０ 操作台車

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】管体を積載してトンネル内を走行可能な管
   搬送台車であって、 前記管体を載置するベッドと、 該ベッドを支持するとともに、内部に組み込まれた昇降
   機構とスライド機構とにより、前記支持したベッドの位
   置を調整可能なベッド位置調整装置と、 該ベッド位置調整装置が前記トンネルの長手方向の前後
   端近傍に設置されるとともに、前記トンネル内を走行す
   るための走行手段が設けられた本体フレームとを備えた
   ことを特徴とする管搬送台車。
2. 【請求項２】前記ベッド位置調整装置は、ベースプレー
   トを有し、該ベースプレート上に固着された第１の油圧
   シリンダの伸長動作によって支持軸回りに回動して起立
   する昇降フレームを介して前記ベッドを初期位置より上
   昇させる昇降機構と、 前記昇降フレームの先端近傍に横置状態で固着された第
   ２の油圧シリンダの伸縮動作によって前記ベッドを前記
   トンネルの長手方向に直交する方向に初期位置より所定
   の振幅範囲でスライド可能なスライド機構とが組み込ま
   れたことを特徴とする請求項１記載の管搬送台車。
3. 【請求項３】前記ベッド位置調整装置の昇降機構とスラ
   イド機構とは独立して設けられた操作台車からの遠隔操
   作によって動作させるようにしたことを特徴とする請求
   項１記載の管搬送台車。
4. 【請求項４】前記ベッド位置調整装置は、前記ベースプ
   レートと前記本体フレームとの間に樹脂板からなる中間
   プレートを介在させることで、前記スライド機構の動作
   に伴って前記本体フレームに対して僅かに回動可能に、
   前記本体フレームに取り付けられたことを特徴とする請
   求項２記載の管搬送台車。