JPH10169400A - 立坑自動搬入装置の軌道安全装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 動力源や制御系を必要としない機械的な安全
装置とすることにより、誤動作のない確実な機能を発揮
でき、しかも低コストで、メンテナンスの手間もかから
ない、立坑自動搬入装置の軌道安全装置を提供する。 【解決手段】 資材積載用のパレットＰを載せて水平軌
道上を移動する台車１と、その台車１からパレットＰを
受け取り、立坑Ｔに沿って上下に往復移動する可動ゲー
ジ５を含む垂直移動機構Ａとを備え、垂直移動機構はＡ
その内部に台車１を進入させるレール５ａを有する立坑
自動搬入装置において、垂直移動機構Ａに、可動ケージ
５が往復移動中のときに自重により縦回動して水平軌道
上に位置する台車１が垂直移動機構Ａ内に進入するのを
防止する機械式ストッパー装置ＳＴを装備した構成とし
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、地下工事に必要な
各種資材を地上から地下工事領域に自動的に搬入可能に
設備した立坑自動搬入装置の技術に関し、特に、資材積
載用のパレットを載せて水平移動する台車が垂直移動機
構内に不用意に進入するのを阻止し、安全性の向上を図
れるように工夫した技術に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えばシールド工法を利用してトンネル
工事を行う場合、立坑の施工を必要とすることが多い。
この立坑は、シールド掘進機の発進立坑として利用する
他に、トンネル工事に必要な各種資材の搬入搬出、特
に、多量に使用するセグメントの地上からの搬入などに
利用される。

【０００３】こうした立坑は、通常、地上と地下工事領
域とを鉛直に結ぶ大きな開口の穴のような形態に施工す
るのが普通である。したがって、この立坑を利用して資
材をその地下工事領域まで搬入する場合、資材を地上ク
レーン等で吊り、立坑下部まで吊り下ろして搬入する方
法、あるいはエレーベータ式の搬入装置を予め立坑に添
わせて設備しておき、これを利用して立坑下部まで搬入
する方法、などが採用されている。

【０００４】このような従来の資材搬入方法では、立坑
が開口する地上領域に資材搬入のための広い作業スペー
スを確保できる場合には何等問題が生じることはない。
しかし、立地条件によってはそのような作業スペースを
得られないことも多々ある。例えば、立坑の開口付近に
建物等が存在する場合や、路面上に立坑が開口する場合
などである。特に、路盤下に地下共同溝などををシール
ドトンネル工法で施工する場合、立坑が路面上に開口せ
ざるを得ず、こうした状況下での作業スペースの確保は
極めて困難である。加えて、シールドトンネル工法では
掘削土や排泥水等の処理設備も比較的広いスペースを占
有するため、そのスペースの確保も重要である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本出願人は、
リフトアップ式の水平移動台車と垂直用ウインチ（垂直
移動する可動ゲージを含む移動機構）との組合せで構成
すると共に、地上と立坑中段とに水平移動台車を配置
し、立坑中段において一度横移動した後、立坑下で待機
している坑内自動搬送台車に自動積み込みを行う、立坑
自動搬入装置を開発した。

【０００６】この装置では、当初、垂直移動機構の可動
ケージが地上レベルの定位置にあるときに、その可動ゲ
ージの存在信号を確認してから水平移動台車が可動ゲー
ジ内に進入するよう制御することで安全性を確保してい
た。しかしながら、このような方法では、可動ゲージの
存在確認信号が誤信号となる恐れもないとは言えず、そ
うした場合のいわゆる万が一のための安全装置が必要で
ある。

【０００７】この安全装置としては、例えば可動ゲージ
検出センサーを二重及び三重に設ける方法や、動力を用
いて進入路を強制的に閉鎖する方法などが考えられる。
しかし、このようにセンサーや動力源を用いるもので
は、その制御系が必要となるため、確率的には極めて小
さいとはいえ、本質的にいずれも誤動作する要因を含ん
でおり、良い解決方法とは言えない。さらに、安全装置
自体もコスト高となる上にメンテナンスにも手間がな
る。

【０００８】本発明は、以上のような点を考慮してなさ
れたもので、それ自体、動力源や制御系を必要としない
機械的な安全装置とすることにより、誤動作のない確実
な機能を発揮でき、しかも低コストで、メンテナンスの
手間もかからない、立坑自動搬入装置の軌道安全装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明では、資材積載用のパレットを載せて水平軌
道上を移動する台車と、その台車からパレットを受け取
り、立坑に沿って上下に往復移動する可動ゲージを含む
垂直移動機構とを備え、垂直移動機構はその内部に台車
を進入させるレールを有する立坑自動搬入装置におい
て、垂直移動機構に、可動ケージが往復移動中のときに
自重により縦回動して水平軌道上に位置する台車が垂直
移動機構内に進入するのを防止する機械式ストッパー装
置を装備した構成とした。ここで、機械式ストッパー装
置としては、水平軌道の端部を支持する支持材側に固定
された水平な軸ピンと、重り付きの一端部分及び前記台
車を止めるための他端部分を有し、その中間部分を支持
する前記軸ピンによって軸ピン周りに縦回動可能に設け
られたストッパー部材とを備え、当該ストッパー部材
は、一端部分が地上軌道の端部よりも張り出した長さを
持ち、可動ゲージがパレットの受け取り位置にあるとき
にその可動ゲージによって一端部分が上方へ押し上げら
れることにより他端部分が下がってストッパ機能が解除
され、可動ゲージが降下位置にあるときに自重により一
端部分が下がり他端部分が起き上がってストッパー機能
を発揮する構成とするのが好適である。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付の図１〜図６を参照して説明する。図１
は、本発明に係る立坑自動搬入装置をシールドトンネル
工法で利用する立坑に適用した例を示す概要図であり、
図２及び図３は可動ゲージの正面図及び側面図、図４及
び図５はストッパー装置の側面図及び平面図、図６はそ
の正面図である。

【００１１】本実施の形態による軌道安全装置を説明す
る前に、まず、図１ないし図３を参照してその軌道安全
装置を組み込む立坑自動搬入装置の構成について説明す
る。この立坑自動搬入装置は、地上に配置した第１水平
移動台車１から、例えばセグメント等の資材Ｓを積載し
たパレットＰを受け取り、立坑Ｔの中段まで往復移動さ
せる第１垂直移動機構Ａと、立坑Ｔの中段においてパレ
ットＰを受け取り、横方向に移動させる第２水平移動台
車２を含む横移動機構Ｂと、第２水平移動台車２上のパ
レットＰを掴み、そのパレットＰを立坑Ｔの中段から下
段まで往復移動させる第２垂直移動機構Ｃとを備える。

【００１２】第１水平移動台車１の軌道１ａは、その一
端側が第１垂直移動機構Ａに近接し、他端側がそこから
真っ直ぐ離れる方向に延在し、地上セグメントステージ
４に接続されている。地上セグメントステージ４上には
資材Ｓを載せたパレットＰが複数並べて配置されてい
る。したがて、第１水平移動台車１はセグメントステー
ジ４上のパレットＰを載せて第１垂直移動機構Ａに受け
渡す役目と、それとは逆に、第１垂直移動機構Ａからパ
レットＰを受け取り、セグメントステージ４に受け渡す
役目を担う。

【００１３】第１垂直移動機構Ａは、パレットＰを載せ
て上下移動する可動ケージ５と、その可動ケージ５内
に、パレットＰを載せた第１水平移動台車１を進入させ
るためのレール５ａと、そのレール５ａと地上の軌道１
ａとを合致させつつ位置決めするロック装置６とを備え
る。

【００１４】可動ゲージ５はウインチ７によりワイヤー
８を介して上下動する構成であり、図２及び図３に示す
ように、箱形の枠状に組んだケージ本体１０を備え、そ
のケージ本体１０が第１垂直移動機構Ａの縦枠１１に沿
って移動する。ケージ本体１０の上部中央にはメインビ
ーム１０ａがあり、そのメインビーム１０ａの中央にワ
イヤー８のダブルホイップ用のブロック１０ｂが配置さ
れている。

【００１５】ケージ本体１０の下部フレーム１０ｃ上に
は、前記レール５ａが配置され、このレール５ａと地上
の軌道１ａとを合致させることにより、第１水平移動台
車１がケージ本体１０内に進入及び退出することができ
る。また、レール５ａの両側には、パレットＰの両端近
くの下面を支持するための支持ビーム１０ｄ、１０ｄが
配置され、さらに、その支持ビーム１０ｄ、１０ｄの上
面には、断面三角形の位置決め凸部１０ｆ、１０ｆが設
けられている。この位置決め凸部１０ｆは、ここでは特
に図示していないが、パレットＰの下面に設けてある位
置決め凹部にはまり込む。これにより、パレットＰはケ
ージ本体１０に対して安定にかつ正確に位置決めされた
状態で載せられる。

【００１６】ロック装置６は、前記地上の軌道１ａとケ
ージ本体１０内のレール５ａとを正確に位置決めするた
めのもので、油圧シリンダにより出没するロックピン６
ａを備え、そのロックピン６ａ部分をケージ本体１０の
側面部分に設けてある穴（図示せず）に入り込ませてロ
ックする構成としている。このロックピン６ａの先端部
分は先すぼまり状のテーパに形成してあり、穴との位置
が多少ずれていてもロックピン６ａを無理にはめ込むこ
とで位置決めできるように配慮している。

【００１７】横移動機構Ｂは、自走式の第２水平移動台
車２を備え、立坑Ｔの中段に配置した水平軌道２０に沿
って往復移動する。この第２水平移動台車２は、パレッ
トＰの受け取り及び受け渡し時にそのパレットＰの上下
位置を調整するためのリフトアップ装置を備えている。
このリフトアップ装置は、台車２の上面部分に配置され
たリフトアップ用プレート２２を有し、図示しないリン
ク機構を介してプレート２２を上下動可能にしている。
これにより、例えばプレート２２を上昇させてパレット
Ｐを下から持ち上げるようにして受け取り、逆に、プレ
ート２２を下降させることで受け渡すことができるよう
になっている。なお、第１水平移動台車１についても、
基本的にはこの第２水平移動台車２と同一構成としてい
る。したがって、第１水平移動台車１もリフトアップ用
プレート２２を備えている。

【００１８】第２垂直移動機構Ｃは、パレットＰを掴ん
で上下動するアーム付きケージ３０と、第２水平移動台
車２を進入させる可動レール３１と、アーム付きケージ
３０の上下動時にその軌跡の外に可動レール３１を位置
（待避）させておくためのレール開閉装置３２とを備え
ている。また、アーム付きケージ３０はウインチ３３に
よりワイヤー３４を介して上下動する。

【００１９】アーム付きケージ３０は、第２水平移動台
車２上のパレットＰをそのアーム３０ａで掴み、図１に
示すように、立坑Ｔの下部に、即ち第２垂直移動機構Ｃ
の直下に配置した自走台車３に受け渡す。その際、レー
ル開閉装置３２を作動させて、可動レール３１を待避さ
せておく。自走台車３は、シールドトンネル内に敷設さ
れた軌道Ｒ上を走行して資材Ｓの搬送をパレットＰに載
せたまま行う。

【００２０】このような立坑自動搬入装置において、本
実施の形態では、前記第１垂直移動機構Ａに対し、可動
ケージ５が往復移動中のときに自重により縦回動して地
上の軌道１ａ上に位置する第１水平移動台車１が第１垂
直移動機構Ａ内に進入するのを防止する機械式ストッパ
ー装置ＳＴを装備した構成とした。

【００２１】この機械式ストッパー装置ＳＴは、図４な
いし図６に示すように、地上の軌道１ａの端部を支持す
る支持材５０側に固定された水平な軸ピン５１と、重り
５２付きの一端部分及び台車１を止めるための他端部分
を有し、その中間部分を支持する前記軸ピン５１によっ
て軸ピン５１周りに縦回動可能に設けられたストッパー
部材５３とを備える。

【００２２】このストッパー部材５３は、一端部分が地
上の軌道１ａの端部よりも張り出した長さを持ち、可動
ゲージ５がパレットＰの受け取り位置にあるときにその
可動ゲージ５によって一端部分が上方へ押し上げられる
ことにより他端部分が下がってストッパ機能が解除さ
れ、可動ゲージ５が降下位置にあるときに自重により一
端部分が下がり他端部分が起き上がってストッパー機能
を発揮する構成となっている。

【００２３】支持材５０は、この実施の形態では第１垂
直移動機構Ａのタワー構成材（縦枠１１等）に対して固
定されたＩ形鋼で構成されている。そして、このＩ形鋼
からなる支持材５０上に、軸ピン５１を支持する支持プ
レート５４の下端が溶接により固定されている。

【００２４】重り５２はストッパー部材５３の一端部分
に設けられ、この重り５２の作用によって、ストッパー
部材５３の一端部分が常時は図５に示す如く斜め下方に
下がる形態となるよう設計されている。

【００２５】そして、このストッパー部材５３の一端部
分は、可動ゲージ５側へ突出しており、可動ゲージ５の
上下動によってその可動ゲージ５の端部で一端部分が上
方へ押し上げられるように縦回動したり（図４において
仮想線で示す）、元の位置へ復帰（図４において実線で
示す）したりする動作を行うことができるようになって
いる。

【００２６】ストッパー部材５３の他端部分には、その
ストッパー部材５３が実線で示す通常位置にあるとき、
台車１のサドル前面に設けた当て材１ｂの表面に面接触
状態で当接させるための垂直なストッパ面５５が設けら
れている。なお、このストッパー部材５３は、図中仮想
線で示す回動位置にあるとき、台車１の軌道１ａの上端
面よりも低くなるように設計され、これによりストッパ
ー機能が解除されるようになっている。

【００２７】このような構成のストッパー装置Ｓによれ
ば、可動ゲージ５が図１に示す上段位置あるときには、
その可動ゲージ５によってストッパー部材５３が水平状
態になるように縦回動して、ストッパー機能がが解除さ
れた状態になる。この状態では、可動ゲージ５内のレー
ル５ａと地上の軌道１ａとのレベルが図４及び図５に示
すように一致し、第１水平移動台車１が可動ゲージ５内
に進入可能となる。

【００２８】一方、可動ゲージ５がパレットＰを載せて
降下しているときには、ストッパー部材５３はその一端
部分側の重り５２の働きにより、他端部分側のストッパ
面５５が起きあがるように縦回動し、台車１の進入を阻
止する機能を発揮する。

【００２９】このように、ストッパー装置ＳＴは、それ
自体動力源を持たず、可動ゲージ５の上下動によって作
動するので、その作動が確実であり、しかも制御系を全
く必要としないシンプルな構成とすることができる。こ
れにより、低コストで殆どメンテナンスフリーとして設
備することができる。

【００３０】なお、実施の形態においては、シールドト
ンネルの立坑の場合に例を取り説明したが、他の地下工
事において設備する立坑自動搬入装置に対しても本発明
を適用することができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、資材積
載用のパレットを載せて水平軌道上を移動する台車から
パレット受け取り、立坑に沿って往復移動させる可動ゲ
ージを含む垂直移動機構に、可動ケージが往復移動中の
ときに、自重により回動して水平軌道上の台車が垂直移
動機構内に進入するのを防止する機械式ストッパー装置
を装備した構成としたので、それ自体、動力源や制御系
を必要としない機械的な安全装置とすることができる。

【００３２】また、ストッパー部材を縦回動可能に設け
て、可動ゲージがパレットの受け取り位置にあるときに
その可動ゲージによって一端部分が上方へ押し上げられ
ることにより他端部分が下がってストッパ機能が解除さ
れ、可動ゲージが降下位置にあるときに自重により一端
部分が下がり他端部分が起き上がってストッパー機能を
発揮する構成とすることによって、誤動作のない確実な
機能を発揮でき、しかも低コストで、メンテナンスの手
間もかからないようにすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態を示す概略構成図であ
る。

【図２】 本発明の実施の形態を示す可動ゲージの正面
図である。

【図３】 本発明の実施の形態を示す可動ゲージの側面
図である。

【図４】 本発明の実施の形態を示すストッパー装置の
側面図である。

【図５】 本発明の実施の形態を示すストッパー装置の
平面図である。

【図６】 本発明の実施の形態を示すストッパー装置の
正面図である。

【符号の説明】

１ 第１水平移動台車 １ａ 地上の軌道（水平軌道） １ｂ 当て材 ２ 第２水平移動台車 ３ 自走台車 ４ 地上セグメントステージ ５ 可動ケージ ５ａ レール ６ ロック装置 ７ ウインチ ８ ワイヤー １０ ケージ本体 １０ａ メインビーム １０ｂ ブロック １０ｃ 下部フレーム １０ｄ 支持フレーム １０ｆ 位置決め凸部 １１ 縦枠 ２０ 水平軌道 ２２ リフトアップ用プレート ３０ アーム付きケージ ３０ａ アーム ３１ 可動レール ３２ レール開閉装置 ３３ ウインチ ３４ ワイヤー ５０ 支持材 ５１ 軸ピン ５２ 重り ５３ ストッパー部材 ５４ 支持プレート ５５ ストッパ面 Ｓ 資材（セグメント） ＳＴ ストッパー装置

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 資材積載用のパレットを載せて水平軌道
   上を移動する台車と、その台車からパレットを受け取
   り、立坑に沿って上下に往復移動する可動ゲージを含む
   垂直移動機構とを備え、前記垂直移動機構はその内部に
   前記台車を進入させるレールを有する立坑自動搬入装置
   において、 前記垂直移動機構に、前記可動ケージが往復移動中のと
   きに自重により縦回動して前記水平軌道上に位置する台
   車が垂直移動機構内に進入するのを防止する機械式スト
   ッパー装置を装備したことを特徴とする、立坑自動搬入
   装置の軌道安全装置。
2. 【請求項２】 前記機械式ストッパー装置は、前記水平
   軌道の端部を支持する支持材側に固定された水平な軸ピ
   ンと、重り付きの一端部分及び前記台車を止めるための
   他端部分を有し、その中間部分を支持する前記軸ピンに
   よって軸ピン周りに縦回動可能に設けられたストッパー
   部材とを備え、当該ストッパー部材は、前記一端部分が
   前記地上軌道の端部よりも張り出した長さを持ち、前記
   可動ゲージが前記パレットの受け取り位置にあるときに
   その可動ゲージによって一端部分が上方へ押し上げられ
   ることにより他端部分が下がってストッパ機能が解除さ
   れ、可動ゲージが降下位置にあるときに自重により一端
   部分が下がり他端部分が起き上がってストッパー機能を
   発揮する構成としたことを特徴とする、請求項１に記載
   の立坑自動搬入装置の軌道安全装置。