JPH10305988A - 揚重作業用のグラブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 玉掛け作業が不要で、揚重作業の負担と省力
化が可能なグラブを提供する。 【解決手段】 この揚重作業用のグラブ１０は、揚重機
によって吊り下げ保持される上部フレーム１１と、上部
フレームの下側に互いに平行に垂下され且つ相互間の間
隔を開閉できるよう水平方向にスライド可能に設けられ
た一対のアーム１５と、各アームの下端内側に突設され
セグメントＷの下側に挿入されることでセグメントを受
けるワーク受部１５ｃと、アームを開閉駆動するための
エアシリンダとを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主にトンネルの立
坑内にシールド用のセグメントを揚重機で下ろす場合に
用いて好適な揚重作業用のグラブに関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネルの立坑内にセグメントを吊り降
ろす場合、従来では、次のように行っている。即ち、ま
ず、地上に置かれたセグメントに作業員が玉掛けワイヤ
ーを掛け、そのワイヤーを揚重機のフックに引っ掛け
る。次に、それを吊り上げて立坑の上方に移動し、狭い
立坑内に吊り降ろして行く。その際、狭い立坑内の壁や
設備に接触しないように注意しながら吊り降ろして行
き、立坑の下まで吊り降ろしたら、下で持ち受けていた
作業員がセグメントを所定の位置（例えば台車上）に受
けて、玉掛けワイヤーを取り外すという手順で行ってい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の揚
重作業には次のような問題点があった。 （１）玉掛けを行うので、作業負担が大きく、自動化が
難しい。 （２）立坑の上下に最低二人の作業員が必要であり、省
力化が難しい。 （３）吊り荷の揺れや回転等により、狭い立坑内の側
壁、腹起こし材、設備等に吊り荷が接触し、荷崩れを起
こすおそれがある。

【０００４】本発明は、上記事情を考慮し、玉掛け作業
が不要で、省力化、自動化の達成が可能であり、また、
吊り荷の揺れや回転を防止して、安全な揚重作業を可能
にする揚重作業用のグラブを提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の揚重作
業用のグラブは、揚重機によって吊り下げ保持される上
部フレームと、該上部フレームの下側に互いに平行に垂
下され、且つ相互間の間隔を開閉できるよう水平方向に
スライド可能に設けられた一対のアームと、各アームの
下端内側に突設され、ワークの下側に挿入されることで
ワークを受けるワーク受部と、前記アームを開閉駆動す
るための駆動機構とを備えたことを特徴とする。

【０００６】このグラブを用いて揚重作業を行う場合
は、まず、グラブの上部フレームを揚重機で吊り上げ
る。そして、上部フレームの下側に垂下された一対のア
ームを駆動機構を操作して開き、その状態で、グラブを
地上のワークの上に被せるように吊り降ろして行く。ア
ームの下端が地上に近接したところで、グラブの下降を
停止し、次に駆動機構を操作してアームを閉じる。そう
すると、アームの下端内側に突設したワーク受部がワー
クの下側に挿入される。この状態で、グラブを持ち上げ
ると、ワーク受部にワークが載った状態でワークが吊り
上げられる。次に、搬送先の上方にグラブを移動し、移
動したら、グラブを下降させる。そして、搬送先の受け
位置にワークが着地したら、グラブの下降を停止し、ア
ームを開く。そうすることで、ワークの揚重作業が完了
する。

【０００７】請求項２の発明は、鉛直に設置されたガイ
ドレールに対してスライド自在に係合するガイド部を設
けたことを特徴とする。このグラブでは、ガイドレール
にガイド部を係合させることにより、ガイドレールに沿
って安定した姿勢でグラブを持ち上げたり、降ろしたり
することができる。

【０００８】請求項３の発明は、両端が各アームに連結
されて伸縮動作することでアームを開閉するシリンダを
前記駆動機構として設けると共に、アームを閉位置で止
める閉位置ストッパと、アームを開位置で止める開位置
ストッパとを設けたことを特徴とする。このグラブで
は、シリンダの両端をアームに連結したので、シリンダ
を伸ばすことにより、アームを開位置ストッパで規定さ
れる開位置まで開くことができ、シリンダを縮めること
により、アームを閉位置ストッパで規定される閉位置ま
で閉じることができる。この場合、シリンダは上部フレ
ームに固定されているわけではないので、自由に動く方
のアームが駆動され、両方が自由に動く場合は両方のア
ームが同時に駆動される。そして、片方のアームがワー
クに当たったりストッパに当たった場合は、他方の自由
になるアームが駆動され、最終的には、閉じる場合は閉
位置ストッパに両方のアームが当たって閉状態で止ま
り、開く場合は開位置ストッパに両方のアームが当たっ
て開状態で止まる。

【０００９】請求項４の発明は、前記各アームのワーク
受部を、アームの開閉方向と直交する水平方向に間隔を
おいて２個配したことを特徴とする。このグラブでは、
各アームに２個ずつワーク受部を設けたので、セグメン
トのような略長方形のワークも安定姿勢で保持すること
ができる。

【００１０】請求項５の発明は、上部フレームの上側に
揚重機の吊り具を掛ける吊り具受けを配し、該吊り具受
けに対して上部フレームを水平旋回機構を介して連結し
たことを特徴とする。このグラブでは、揚重機で吊った
状態で旋回機構を動作することにより、ワークの向きを
自由に変えることができる。

【００１１】請求項６の発明は、ワーク受部に作用する
荷重が所定以上から所定以下になったことを検出するセ
ンサと、該センサの検出信号に応じて駆動機構を制御す
ることにより、閉位置にあるアームを開位置に動作させ
る制御装置とを備えたことを特徴とする。このグラブで
は、ワークを吊り上げた状態から着地させた場合、ワー
ク受部に加わる荷重の減少をセンサが検知することで、
アームを自動的に開方向に駆動することができる。

【００１２】請求項７の発明は、前記グラブが、立坑内
にて揚重作業を行うために用いるものであることを特徴
とする。請求項８の発明は、前記グラブが、立坑内にて
トンネルのセグメントの揚重作業を行うために用いられ
るものであることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は実施形態のグラブ１０の側面
図、図２は同平面図、図３は同正面図である。なお、説
明の便宜上、図において矢印Ｘ方向を左右方向、矢印Ｙ
方向を前後方向とする。

【００１４】このグラブ１０は、トンネル施工時の立坑
内にてシールド用のセグメント（ワーク）Ｗの揚重作業
を行うためのものであり、揚重機のフック（吊り具）１
によって水平状態に吊り下げ保持される上部フレーム１
１を有している。上部フレーム１１の上側には、揚重機
のフック１を掛ける吊り具受け２０が配され、該吊り具
受け２０に対して上部フレーム１１が水平旋回機構２２
を介して連結されている。２３は旋回機構２２の旋回軸
であり、これに上部フレーム１１が連結されている。

【００１５】上部フレーム１１は、左右端（Ｘ方向の端
部）に配した一対の縦フレーム１１ａと、前後端（Ｙ方
向の端部）に配した一対の横フレーム１１ｂを矩形に組
んだもので、その左右方向中央に配した中央フレーム１
１ｄの長手方向中央部で前記旋回軸２３に結合されてい
る。また、各縦フレーム１１ａの片方の端部１１ｃは横
フレーム１１ｂとの接合位置より外側に突出しており、
各端部１１ｃの側面には、立坑内に鉛直に配されたガイ
ドレール２に係合するガイドローラ（ガイド部）５が設
けられている。このガイドローラ５をガイドレール２に
嵌めることにより、グラブ１０は、回転防止された状態
で鉛直方向にガイドされる。

【００１６】上部フレーム１１の下側には、Ｙ方向（前
後方向）に対向するように一対のアーム１５が互いに平
行に垂下されている。これらアーム１５は、相互間の間
隔を開閉することができるように、水平方向にスライド
可能に設けられている。アーム１５は、上端の横アーム
１５ａと、左右一対の縦アーム１５ｂとからなる門形を
なしている。また、上部フレーム１１の左右の縦フレー
ム１１ａの下面には、縦フレーム１１ａに沿ってガイド
シャフト１３が配されており、各ガイドシャフト１３
に、それぞれ縦アーム１５ｂの上端がスライド自在に結
合されている。

【００１７】各ガイドシャフト１３は、開位置ストッパ
を兼ねる外側ブラケット１２と、閉位置ストッパを兼ね
る内側ブラケット１４とにより、上部フレーム１１の縦
フレーム１１ａの下面に固定されている。開位置ストッ
パとしての外側ブラケット１２は、アーム１５を外側に
最大に開いたときの位置を規定するもの、閉位置ストッ
パとしての内側ブラケット１４は、アーム１５を内側に
最小に閉じたときの位置を規定するものである。また、
各アーム１５の最下端内側には、セグメントＷの下側に
挿入されることでセグメントＷを掬い上げるワーク受部
１５ｃが突設されている。ワーク受部１５ｃは、全部で
４個あり、同一の水平面内に位置している。なお、アー
ム１５の最大開位置は、セグメントＷをワーク受部１５
ｃが十分に通過できる位置、アーム１５の最小閉位置
は、セグメントＷをワーク受部１５ｃが確実に掬い上げ
られる位置に設定されている。

【００１８】また、一方のアーム１５と他方のアーム１
５の間には、アーム１５の開閉駆動機構としてのシリン
ダ（エアシリンダ、油圧シリンダ、電動シリンダのいず
れも可）１８が配されている。このシリンダ１８は、本
体部１８ａが一方のアーム１５にブラケット１７を介し
て固定され、ロッド１８ｂの先端が他方のアーム１５に
連結されている。

【００１９】次に作用を説明する。このグラブ１０を用
いてセグメントＷを立坑内に吊り降ろす場合は、まず、
グラブ１０の吊り具受け２０に揚重機のフック１を引っ
掛け、グラブ１０を揚重機で吊り上げ、搬送すべきセグ
メントＷの真上で停止する。そして、シリンダ１８を駆
動し、アーム１５を最大に開いて固定し、その状態で、
グラブ１０を地上のワークＷの上に被せるように吊り降
ろして行く。

【００２０】作業員の介添えにより、アーム１５の下端
が地上に近接したところでグラブ１０の下降を停止し、
次にシリンダ１８を操作してアーム１５を閉じる。そう
すると、アーム１５の最下端に設けた４個のワーク受部
１５ｃがセグメントＷの下側に挿入される。この状態
で、グラブ１０を持ち上げると、セグメントＷがワーク
受部１５ｃに掬い上げられながらアーム１５間に把持さ
れて吊り上げられる。

【００２１】次に、立坑の上方にグラブ１０を移動し、
移動したら、必要に応じて揚重機で吊った状態で旋回機
構２２を動作させることにより、セグメントＷの向きを
変える。そして、作業員の誘導により、ガイドローラ５
を立坑内に配したガイドレール２に嵌めながら、グラブ
１０を下降させ、立坑下の台車上に着地させる。着地し
たら、グラブ１０の下降を停止し、シリンダ１８により
アーム１５を全開させる。

【００２２】グラブ１０から台車への移載が完了した
ら、揚重機の巻き上げを開始し、グラブ１０をガイドレ
ール２に沿って上昇させ、ガイドレール２の上端でグラ
ブ１０を外し、所定の位置まで旋回させて、揚重機によ
りセグメントヤードまでグラブ１０を戻して、１サイク
ルの作業を終了する。

【００２３】上記の作業の際に、ガイドレール２に沿っ
て安定した姿勢でグラブ１０を持ち上げたり、降ろした
りすることができるので、立坑内の壁や設備にグラブ１
０やセグメントＷを接触させることがなく、作業の安全
が図れる。また、各アーム１５に２個ずつワーク受部１
５ｃを設けたので、長方形のセグメントＷを安定姿勢で
保持することができる。また、シリンダ１８を上部フレ
ーム１１に固定せずに両アーム１５に直接固定したの
で、自由に動く方のアーム１５だけを駆動することがで
き、両方のアーム１５が自由に動く場合は両方のアーム
１５を同時に駆動することができる。従って、バランス
を保ちながらセグメントＷを把持することができる。

【００２４】また、上記のようにグラブ１０をセグメン
トＷに位置合わせした状態で、アーム１５を開閉操作す
ることで、セグメントＷの保持及び解除が可能であるか
ら、ワイヤーを用いた玉掛け作業が不要であり、大幅に
作業負担を減らせる。また、揚重のための専従作業員は
地上に一人配置すればほとんど足りるので、省力化が可
能であり、自動化にも寄与することができる。

【００２５】なお、ワーク受部１５ｃに作用する荷重が
所定以上から所定以下になったことを検出するセンサを
設けると共に、センサの検出信号に応じて制御装置によ
りシリンダ１８を駆動して、閉位置にあるアーム１５を
開位置に動作させるようにすれば、セグメントＷを吊り
上げた状態から着地させた際に、自動的にアーム１５を
開放することができる。従って、立坑下の確認作業の軽
減が図れ、一層の自動化が可能になる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、グラブをワークに位置合わせした状態で、アー
ムを閉じ操作することにより、グラブでワークを保持す
ることができ、ワークを着地させた状態でアームを開き
操作することにより、ワークの保持を解除することがで
きる。従って、ワイヤーを用いた玉掛け作業が不要であ
り、大幅に作業負担が減らせる。また、ワーク保持時の
グラブの位置合わせと、搬送先の上方へのグラブの移動
を作業員が確認しさえすれば、後はほとんど機械まかせ
に作業を進めることができるので、省力化が図れ、地上
に作業員を一人配置するだけで、立坑内へのセグメント
の揚重作業を行うことができる。よって、自動化に容易
に対応できるようになる。

【００２７】請求項２の発明によれば、鉛直に設置され
たガイドレールにガイド部を係合させることにより、ガ
イドレールに沿って安定した姿勢でグラブを昇降させる
ことができる。従って、吊り下げ状態でのワークの揺れ
や回転を確実に防止することができ、作業の安全を確保
することができる。

【００２８】請求項３の発明によれば、シリンダを伸縮
させることにより、ワークを保持したり、保持を解除し
たりすることができる。特に、シリンダの両端を直接各
アームに固定したので、自由に動く方のアームのみ駆動
することができ、両アームのバランスをとりながら、ワ
ークを保持することができる。

【００２９】請求項４の発明によれば、各アームに２個
ずつワーク受部を設けたので、セグメントのような略長
方形のワークも、安定した姿勢で確実に保持することが
できる。

【００３０】請求項５の発明によれば、揚重機で吊った
状態で旋回機構を動作することにより、ワークの向きを
自由に変えることができる。

【００３１】請求項６の発明によれば、ワークを所定の
搬送先に吊り降ろした際に、自動でアームを開いて、ワ
ークの保持を解除することができる。

【００３２】請求項７の発明によれば、作業の負担を軽
減しながら、立坑内にて安全に資材や機器の揚重作業を
行うことができるし、請求項８の発明によれば、立坑内
にて安全にトンネルのセグメントの揚重作業を行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施形態の側面図である。

【図２】 本発明の実施形態の平面図である。

【図３】 本発明の実施形態の正面図である。

【符号の説明】

１ 揚重機のフック（吊り具） ２ ガイドレール ５ ガイドローラ（ガイド部） １１ 上部フレーム １２ 外側ブラケット（開位置ストッパ） １４ 内側ブラケット（閉位置ストッパ） １５ アーム １５ｃ ワーク受部 １８ シリンダ（駆動機構） ２０ 吊り具受け ２２ 水平旋回機構 Ｗ セグメント（ワーク）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 健治 東京都港区芝浦一丁目２番３号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 有賀 照男 神奈川県愛甲郡愛川町中津4036ー１ コク ド工機株式会社内 (72)発明者 米倉 徹 神奈川県愛甲郡愛川町中津4036ー１ コク ド工機株式会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 揚重機によって吊り下げ保持される上部
   フレームと、 該上部フレームの下側に互いに平行に垂下され、且つ相
   互間の間隔を開閉できるよう水平方向にスライド可能に
   設けられた一対のアームと、 各アームの下端内側に突設され、ワークの下側に挿入さ
   れることでワークを受けるワーク受部と、 前記アームを開閉駆動するための駆動機構とを備えたこ
   とを特徴とする揚重作業用のグラブ。
2. 【請求項２】 鉛直に設置されたガイドレールに対して
   スライド自在に係合するガイド部が設けられていること
   を特徴とする請求項１記載の揚重作業用のグラブ。
3. 【請求項３】 両端が前記各アームに連結されて伸縮動
   作することでアームを開閉するシリンダが前記駆動機構
   として設けられると共に、アームを閉位置で止める閉位
   置ストッパと、アームを開位置で止める開位置ストッパ
   とが設けられていることを特徴とする請求項１または２
   記載の揚重作業用のグラブ。
4. 【請求項４】 前記各アームのワーク受部が、該アーム
   の開閉方向と直交する水平方向に間隔をおいて２個配さ
   れていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
   載の揚重作業用のグラブ。
5. 【請求項５】 前記上部フレームの上側に、前記揚重機
   の吊り具を掛ける吊り具受けが配され、該吊り具受けに
   対して前記上部フレームが水平旋回機構を介して連結さ
   れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記
   載の揚重作業用のグラブ。
6. 【請求項６】 前記ワーク受部に作用する荷重が所定以
   上から所定以下になったことを検出するセンサと、 該センサの検出信号に応じて前記駆動機構を制御するこ
   とにより、閉位置にあるアームを開位置に動作させる制
   御装置とを備えていることを特徴とする請求項１〜５の
   いずれかに記載の揚重作業用のグラブ。
7. 【請求項７】 立坑内にて揚重作業を行うために用いら
   れるものであることを特徴とする請求項１〜６のいずれ
   かに記載の揚重作業用のグラブ。
8. 【請求項８】 立坑内にてトンネルのセグメントの揚重
   作業を行うために用いられるものであることを特徴とす
   る請求項７記載の揚重作業用のグラブ。