JPS6330480B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 技術分野 本発明はトンネルや坑内採掘鉱山の坑道等の開
削掘進作業に伴なつて必要となる坑道等の内壁補
強のために使用する種々の機能を備えた支保作業
用機械に関するものである。

(ロ) 背景技術 近年、トンネル工事や鉱山の坑道掘進作業にお
ける削岩作業や発破により生じる砕石などの搬出
作業は機械化が進み、その機械も大型化かつ自動
化の傾向にある。

しかしながら、開削された坑道内壁に沿つて施
枠等を行なう支保作業については、旧態依然とし
て人力負担に頼つているのが現状である。例え
ば、坑木の柱立は勿論のこと、その柱頭への笠木
揚げを行なう場合には笠木を天井まで持ち揚げる
ために、従来簡易的に足場を築いて数人の作業員
がこの足場に乗つて担ぎ揚げているのである。こ
のように、笠木揚げ等の支保作業が高い足場での
作業であることから、支保材の落下事故や作業員
の転落事故さらにはこれらの事故に伴なつて生じ
る二次災害など、保安上の種々の危険が生じる心
配があつた。また、足場の組立や解体にはこれら
の資材の運搬を含めて時間がかかり、しかも上記
の危険防止のために作業員の人数に余裕を与える
よう配慮しなければならず、このため作業能率の
低下や掘進コストの上昇を招いていた。

上記の如く、従来の支保作業では保安上の安全
性や掘進能率に関して種々の問題が提起されてお
り、その解決手段として旧来から作業の機械化が
望まれて来たが、作業現場が狭隘な坑道であるこ
とから、なかなかその目的が達成できなかつた。

(ハ) 発明の開示 本発明は、前記のような支保作業に関わる保安
上の安全性とその作業能率の向上を図るため種々
の機能を具備した支保機械を提供するものであ
る。

即ち、本発明装置には次のような機能を付与せ
んとするものである。

(a) 必要に応じて速かに任意の高さでの作業足場
を提供できること。

(b) いかなる傾斜の路盤でも、それに即応して作
業足場の水平を保持できること。

(c) 支保柱を建込み保持する手段と笠木を持上げ
柱頭へ乗架させる手段を有すること。

(d) 支保材や支保工具の運搬手段を備え、これら
の運搬時間を短縮できること。

(e) いかなる方向の坑道位置（立入れ坑道に伴な
う“うし付け作業”など）に対しても即応でき
ること。

(f) 坑道幅に即応できる作業台を提供できるこ
と。

これらの要求を満足させるため、本発明装置で
は台車上にワークステージを設置し、このワーク
ステージは任意の高さ位置に可変し、かついかな
る路盤状況に対しても水平に保持できる機構と、
いかなる方向に対しても支保作業ができるよう回
動自在とする作動機構を備え、さらにこのワーク
ステージには支保柱を抱持して旋回させ任意の位
置に建込むことができると共に坑道幅に応じた作
業台に拡幅できる補助ステージと笠木を任意の高
さまで持ち上げて支保柱へ乗架することができる
リフト機構が設置されている。

以下、本発明の実施例を図により説明する。

(ニ) 実施例 １は駆動装置を備える自走台車で、該台車１上
には基端部を台車１前方左右両側に寄せて軸着さ
れた２本の長尺の旋回フレーム２先端部上側に後
端部を軸支された水平保持テーブル３が浮設され
る。該テーブル３前方下面には左右に寄せてそれ
ぞれ基端部を台車１前方に軸支されたシリンダー
４のロツド先端部が軸着され、また各旋回フレー
ム２後方下面には基端部を台車１上後方に軸支さ
れたシリンダー５のロツド先端部が軸着され、こ
れにより旋回フレーム２はシリンダー５の作動で
その前端軸着部を中心に台車１上で上下方向に旋
回し、テーブル３はシリンダー４の作動でその後
端部の旋回フレーム２への軸着部を中心に同じく
上下に旋回可能に構成されており、シリンダー５
によりテーブル３を所望の高さ位置まで持上げる
と共にシリンダー４によつて該テーブル３を水平
に保持できるようになつている。

６は上記水平保持テーブル３上に設置される箱
形のワークステージで、該ステージ６はその中心
部をテーブル３上面中心に突出固設されたセンタ
ーピン７に枢設され、さらにテーブル３上面には
上記センターピン７より若干離れて該ピン７を中
心とする円周方向に複数のベアリング８が設けら
れ、ワークステージ６はこれによりテーブル３上
を回動自在に構成されている。ステージ６内に挿
入された上記ピン７上部にはピニオンギヤー９が
取付け固定され、ステージ６内に設けられたラツ
クギヤー１０と噛合し、該ラツク１０はピストン
ロツド先端を該ラツク１０に取付けたシリンダー
１１を備えるラツクガイド１２に沿つて摺動する
よう構成されて、該シリンダー１１の作動により
ラツク１０がピニオン９と噛合しながら該ピニオ
ン９の周囲を回動することによつてステージ６が
テーブル３のピン７を中心に水平方向へ回動する
機構となつている。なお、このようにピニオン９
を固定しラツク１０が該ピニオン９の周りを回動
するようにしたのはスペース的な問題からであつ
て、この両者の取付け位置を変えてラツク１０に
よりピニオン９を回転させて該ピニオン９と一体
にしたステージ６を回動させるようにしてもよい
こと勿論であり、またこれ以外にもステージ６の
回動機構としては種々のものが考えられる。

１３は坑道幅によつて作業台幅を拡張するため
上記ワークステージ６の後方左右両側に付設され
た補助ステージで、該補助ステージ１３は第５図
に示すようにそれぞれワークステージ６内の左右
方向に２本設けられたスライドケース１４内に摺
動自在に挿入されたスライダー１５先端上部に固
設され、スライドケース１４に内蔵したシリンダ
ー１６によつてスライダー１５を両翼方向へ摺動
させることにより補助ステージ１３をワークステ
ージ６上から左右へ張り出させて該ワークステー
ジ６の作業面積を広くすることができるようにな
つている。

さらに、この両補助ステージ１３の側端部には
第６図に示すように柱用支保材等を挾持して旋回
起立させる機構が設けられる。即ち、１７は補助
ステージ１３側端に突設した受板で、該受板１７
の前後側板部の下端先端部には該受板１７内から
側方へ向けて旋回可能な旋回プレート１８前後両
基端部が軸着され、該プレート１８上の前端部に
はキヤツチプレート１９が立設固定され、該キヤ
ツチプレート１９の上部には基部を補助ステージ
１３前端部に枢支されたシリンダー２０のロツド
先端が軸着されて、該シリンダー２０の作動によ
り旋回プレート１８を受板１７外へ旋回させるよ
う構成されている。２１は下端部を旋回プレート
１８底板部に軸着され、上部を補助ステージ１３
上面より上方へ臨ませたキヤツチヤーで、その中
間部には基部を旋回プレート１８の後端部に枢支
されたシリンダー２２のロツド先端が軸着され、
上記キヤツチプレート１９に向けて前後旋回でき
るようにしてある。しかして、この機構により、
補助ステージ１３上に左右方向に寝かせた坑木を
キヤツチヤー２１とキヤツチプレート１９とによ
り挾握し、シリンダー２０によつて挾握状態の坑
木を起立させ、さらに補助ステージ１３を横方向
へスライドさせることによつて、支保柱の根入り
（柱立て）ができるようになついる。

２３は基端部をワークステージ６前端部に軸支
されて該ステージ６上中央部を前後方向に旋回可
能な略Ｕ形リフトフレームで、該フレーム２３を
構成する左右の角筒形支柱２３ａ，２３ｂ先端部
には先端部をフレーム２４ｃで連結されて全体略
逆Ｕ形に形成されたスライドアーム２４の左右ア
ーム２４ａ，２４ｂの基部がそれぞれ摺動自在に
嵌挿されている。２５は基部をワークステージ６
内底部前方に枢支された２個のリフトフレーム起
立用シリンダーで、そのロツド先端は該ステージ
６上面左右に開口した長溝２６より突出させてリ
フトフレーム２３の各支柱２３ａ，２３ｂ外側中
間部に軸着され、該シリンダー２５の作動により
フレーム２３を旋回させて任意の角度に起立させ
ることができるようになつており、また２７は基
部をリフトフレーム２３基部中央部内側に取付け
られたシリンダーで、そのロツド先端はスライド
アーム２４の連結フレーム２４ｃ内側中央部に取
付けられてアーム２４ａ，２４ｂをそれぞれ同時
にリフトフレーム２３の支柱２３ａ，２３ｂから
引出しアーム全体を伸長させることができるよう
にしてある。

上記スライドアーム２４の外側には先端部に寄
せて笠木等の支保材を載置可能な皿板２８が旋回
固定可能に設けられる。この皿板２８は第７図の
ようにその下面左右両側に寄せてフオーク２９が
直角に取付け固定され、該フオーク２９の皿板２
８から外方へ突出する部分には長孔３０がそれぞ
れ開孔されてなり、スライドアーム２４の両アー
ム２４ａ，２４ｂ内側先端部に寄せて突設したフ
オーク受け３１に設けられた間隙３１ａ内にフオ
ーク２９基部を挿入し、該フオーク受け３１の間
隙部３１ａ上方に挿通したピン３２が上記フオー
ク２９の長孔３０内にも同時に挿通され、該ピン
３２に規制されて皿板２８はリフトフレーム２３
基部側へ旋回格納され、また該皿板２８をスライ
ドアーム２４と直角に旋回起立させてフオーク２
９の上記長孔３０上辺がピン３２に当接するまで
押込むと起立状態で固定されるよう構成されてい
る。なお、皿板２８にはフオーク２９と平行な複
数の長溝が開設されて該長溝内にローラー３３の
軸が支持されて、ローラー３３上半部が皿板２８
上に突出するよう設けられ、また両スライドアー
ム２４ａ，２４ｂの上記フオーク受け３１より先
端側の外側面部にも他のローラー３４がそれぞれ
その上半部を突出させて軸支されており、リフト
フレーム２３を起立させて皿板２８上に笠木を載
置した場合に笠木が載置状態で回転させることが
できるようになつている。

以上に述べた各機構の作動は、台車１に搭載さ
れたエンジン又は加圧供給される油圧もしくは空
圧さらに場合により電気を動力源とする伝動機構
によつて駆動される。

次に、本装置の種々の使用例を第８図により説
明する。

まず、支保作業に必要な柱、笠木、二つ割、失
板等の支保材料や種々の支保工具は、ワークステ
ージ６上に積載して台車１はエンジン等の駆動装
置により坑道を自由に移動することができる。な
お、第８図イはワークステージ６を90゜回動した
状態で支保材を積載し走行している例を示した
が、第１図に示す状態で走行してもよいことは勿
論である。

抗道切羽の支保作業個所へ到達したら、台車１
の運転台に設置された各種のレバーを操作して支
保作業を行なう。このときには、まずワークステ
ージ６内のラツク１０用シリンダー１１を作動さ
せて該ステージ６を任意の角度に回動させ（第８
図ロ）、また同時に路盤の傾斜状況に合せて水平
保持テーブル３を揚立操作し、ワークステージ６
が必要な高さと水平を保持できるよう旋回フレー
ム２を旋回させる。この場合、上り斜坑（第８図
ニ参照）ではテーブル３用シリンダー４の作動を
優先させ、旋回フレーム２用シリンダー５で微調
整コントロールし、また下り斜坑では逆にシリン
ダー５の作動を優先させ、シリンダー４で微調整
を行なうようにする。

ワークステージ６が所要の高さで水平に保持さ
れたら、根入り堀りされた個所への支保柱の挿入
着床作業を行なう。即ち、まずシリンダー２２を
作動させてキヤツチヤー２１とキヤツチプレート
１９により支保用柱を寝かせたまま挾持し、シリ
ンダー１６により補助ステージ１３を張り出させ
て該柱を移動させ、次いで旋回プレート１８用シ
リンダー２０により該プレート１８を外方へ旋回
させることによつて該柱を挾持したまま起立させ
て行き、必要により作業員が手を添えながら根入
り部への柱立てを行なう（第８ハ）。なお、この
柱立てには補助ステージ１３の張り出しとキヤツ
チヤー２１による挾持旋回の作用のほかに、必要
によりワークステージ６の回動操作も併用する。

上記のようにして片側支保柱の柱立てが完了し
たら、既設の留柱と継ぎ矢板を釘打ち固定する
か、又はキヤツチヤー２１でそのまま挾持してお
き、他側も同様の操作で柱立てを行なう。

次に、左右両側に柱立てがなされた支保柱頭に
笠木揚げを行なう。まずワークステージ６上に寝
かされたリフトフレーム２３のスライドアーム２
４に格納された皿板２８を起こして固定し、笠木
を該皿板２８側に寄せてアーム２４上に載せ、リ
フトフレーム２３をシリンダー２５により所定角
度まで起立させる。次いでシリンダー２７でスラ
イドアーム２４を上伸させて行き、皿板２８上に
載置された笠木を支保柱の頭部まで移送する（第
８図ニ）。この場合、リフトフレーム２３の起立
操作とアーム２４の上伸操作は併用しながら微調
節して笠木支保柱頭へ正確に到達させ、笠木両端
部には支保柱頭部に形成された段部と合致する嵌
合段部が形成されているので、皿板２８及びスラ
イドアーム２４にそれぞれ設けられたローラー３
３，３４を利用して皿板２８上の笠木を手で回
し、両段部がうまく嵌合するようにして支保柱頭
へ笠木を乗架させるのである。

以上の作業が終了したら、支保材の各要所をく
さび締めし、矢板を施工し、支保作業が完了す
る。なお、くさび締めの際、支保柱がキヤツチヤ
ー２１により垂立挾持されている場合には、補助
ステージ１３及び該挾持機構の各シリンダーは若
干解放するようにする。支保作業が完了したら、
キヤチヤー２１、旋回プレート１８、リフトフレ
ーム２３、水平保持テーブル３等を元の位置に戻
し、他の支保作業個所へ移動するのである。

(ホ) 発明の効果 本発明は以上のようにしてなり、狭い坑道を自
由に走行し、長材を運搬する場合でもワークステ
ージが回動できるので、直角坑道を簡単に通り抜
けることができることは勿論、水平保持テーブル
により上り又は下り斜坑での各種支保作業を安全
にかつ自動的に行なうことができ、作業員は未支
保部分へ立入る必要もなく作業を行なうことがで
きる。また、ワークステージの回動機構により任
意の方向に対して支保作業を行なうことができ
る。

以上の如く、本発明によれば従来のような支保
作業に要する人力負担は著しく軽減され、各種作
業が機械化されるので作業員も少なくて済み、支
保作業を迅速に行なうことができるので作業能率
も向上し、保安上の安全性にも寄与する等の利点
を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る支保作業用機械の一例を
示す斜視図、第２図は同側面図、第３図はワーク
ステージの回動機構を示す側面図、第４図は同平
面図、第５図は補助ステージの斜視図、第６図は
キヤツチヤー部分の斜視図、第７図はリフトフレ
ームに嵌挿されたスライドアームへの皿板の取付
法を示す斜視図、第８図イ〜ホは本発明機械を使
用して種々の作業を行なう例を示した説明図であ
る。 符号説明、１……台車、２……旋回フレーム、
３……水平保持テーブル、４，５……シリンダ
ー、６……ワークステージ、７……センターピ
ン、８……ベアリング、９……ピニオン、１０…
…ラツク、１１……シリンダー、１２……ラツク
ガイド、１３……補助ステージ、１４……スライ
ドケース、１５……スライダー、１６……シリン
ダー、１７……受板、１８……旋回プレート、１
９……キヤツチプレート、２０……シリンダー、
２１……キヤツチヤー、２２……シリンダー、２
３……リフトフレーム、２４……スライドアー
ム、２５……シリンダー、２６……長溝、２７…
…シリンダー、２８……皿板、２９……フオー
ク、３０……長孔、３１……フオーク受け、３２
……ピン、３３，３４……ローラー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動装置を備える台車と、該台車上に浮設さ
   れて所要の高さ位置まで持上げかつ水平に保持可
   能な水平保持テーブルと、該テーブル上に水平方
   向に回動自在に載設されたワークステージと、該
   ワークステージの後方左右両側に付設された補助
   ステージと、該補助ステージに設けられ支保材を
   挾持したまま起立させることが可能な挾持旋回機
   構と、上記ワークステージ上中央部において上下
   方向に旋回可能なリフト機構とからなり、 上記水平保持テーブルは基端部を台車前方に軸
   着された旋回フレーム先端部にその後端が軸支さ
   れ、該テーブル前方下面には台車前方に軸支され
   たシリンダーのロツド先端が軸着され、また上記
   旋回フレームの後方下面には台車後方に軸支され
   た他のシリンダーのロツド先端が軸着されてな
   り、 上記ワークステージは箱形に形成されてその中
   心部を上記テーブル上面に突設したセンターピン
   に枢設され、かつ上記テーブル上面にはセンター
   ピンから若干離れて複数のベアリングが設けられ
   てテーブル上を回動可能に構成されてなり、 上記補助ステージはワークステージ内の左右方
   向に設けられたスライドケース内に摺動自在に挿
   入されたスライダーの先端上部に固設され、スラ
   イドケースに内蔵するシリンダーによりワークス
   テージから左右に張り出し可能に構成され、 上記挾持旋回機構は上記補助ステージ側端に突
   設した受板と、該受板上から側方へ旋回可能に軸
   着された旋回プレートと、該プレート上前端部に
   立設固定したキヤツチプレートと、該キヤツチプ
   レートの上部にロツド先端を軸着して基部は補助
   ステージ前端部に軸支された旋回プレート用シリ
   ンダーと、下端部を旋回プレート底板部に軸着さ
   れ上部は補助ステージより上方へ臨ませ中間部は
   基部を旋回プレート後端部に枢支されたシリンダ
   ーのロツド先端が軸着されて上記キヤツチプレー
   トへ向けて旋回可能なキヤツチヤーとからなり、 上記リフト機構はその基部を上記ワークステー
   ジ前端部に枢支された略形リフトフレームと、
   該フレーム先端部に摺動自在に挿入された略逆
   形スライドアームと、該スライドアーム先端に寄
   せて旋回固定可能に軸着した皿板と、基部をワー
   クステージ内底部前方に枢支されロツド先端をリ
   フトフレーム中間部に軸着されて該リフトフレー
   ムを上下方向に旋回可能とする起立用シリンダー
   と、基部をリフトフレーム基部中央に取付けロツ
   ド先端をスライドアーム先端内側中央部に取付け
   て該スライドアームをリフトフレームから伸長さ
   せるシリンダーとからなる、 ことを特徴とする支保作業用機械。 ２ 前記ワークステージ内に挿入された水平保持
   テーブルのセンターピン上部にはピニオンギヤー
   が取付け固定されて該ステージ内に設けたラツク
   と噛合し、該ラツクはピストンロツド先端を該ラ
   ツクに取付けたシリンダーを備えるラツクガイド
   に沿つて摺動するよう構成されてなる特許請求の
   範囲第１項記載の支保作業用機械。 ３ 前記皿板の下面には左右に寄せてフオークが
   直角に取付け固定され、長孔が開孔された該フオ
   ーク基部の皿板外方への突出部分は上記スライド
   アームの左右両アーム内側先端部に寄せて突設し
   たフオーク受けの間隙内に挿入され、該フオーク
   受けの間隙上部に挿通したピンは上記フオーク基
   部の長孔内に嵌合してなる特許請求の範囲第１項
   又は第２項記載の支保作業用機械。 ４ 前記皿板と前記スライドアームの前記フオー
   ク受け取付個所より先端側の外側面部には回転自
   在のローラーが付設されてなる特許請求の範囲第
   １項、第２項又は第３項記載の支保作業用機械。