JPS6350520B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネル工事において、該トンネルの
壁面に対してモルタル等のコンクリートを吹付け
る作業、或いは壁面を水洗い等する清掃作業等に
使用する作業車に関するもので、その目的はトン
ネル内におけるコンクリートの吹付けや清掃作業
等をきわめて安全かつ能率よく行なうことができ
るトンネル工事用作業車を提供することにある。

以下、本発明を具体化した図示の実施例につい
て詳述すると、図において１はトラツク式の車輛
を示し、その荷台のデツキ２上には案内レール用
の枠体３が載置され、この枠体３はその両側内縁
の前後方向（第１図では左右方向）には断面コ状
の案内レール４，４が形成され、かつほぼ中央部
には該案内レール４と平行して補助レール５が形
成されている。そして、補助レール５内には第１
の流体圧シリンダ６が配置され、この第１の流体
圧シリンダ６はそのピストンロツド７先端（第３
図では右端）が枠体３に対してブラケツト８を介
して支持されており、流体の給排作用によつて補
助レール５内に沿つて前後方向に進退動される。
また第１の流体圧シリンダ６はその前後端（第３
図では左右端）両側にブラケツト９，９を介して
それぞれ案内滑車１０〜１０が回転可能に支承さ
れ、この案内滑車１０〜１０は補助レール５の両
側に位置されて第１の流体圧シリンダ６とともに
該補助レール５の両側に沿つて移動されるととも
に、枠体３と後述する支持フレームとに端部が固
着されたチエーン等の連結索１１，１１が掛け渡
されている。

支持フレーム１２は両側面を三角形状に前面と
底面とを垂直、水平の四角形状に後面を斜状とし
た形状に骨組みされて前記枠体３上に前後動可能
に載置されており、その底面を形成する両側の側
部材１３，１３にはそれぞれ複数個の案内ローラ
１４〜１４が回転可能に取付けられ、この案内ロ
ーラ１４〜１４は枠体３の案内レール４，４内に
転動可能に臨んで案内レール４，４に対する支持
フレーム１２の前後動を案内する。そして、この
支持フレーム１２の底面の一部には前記連結索１
１の一端が取付けられていて、これにより支持フ
レーム１２は第１の流体圧シリンダ６の進退動に
よつて連結索１１を介して前後動されるものであ
り、該第１の流体圧シリンダ６の移動量に比して
約２倍の移動量となるように設定されている。ま
た、支持フレーム１２の前面を形成する両側の支
柱部材１５，１５の上下部にはブラケツト１６，
１６を介して２本で一組の揺動アーム１７，１７
が上下方向に揺動可能にそれぞれ支承されてお
り、この両側の揺動アーム１７，１７の先端は車
輛１のデツキ２の後方（第１図では左側）に延出
されて高所運転用のデツキ１８に対してそれぞれ
２本の揺動アーム１７，１７が平行リンク機構を
構成するように支承されている。しかして、両側
の揺動アーム１７，１７は支持フレーム１２の前
面一部に揺動可能に支承された２本の第２の流体
圧シリンダ１９，１９のピストンロツド２０，２
０先端が枢着され、この第２の流体圧シリンダ１
９，１９に対する流体の給排作用に伴なうピスト
ンロツド２０，２０の進退動によつて上下方向に
平行的に揺動されて高所運転用のデツキ１８を支
持フレーム１２に対して常に水平状態を保持した
まま昇降動するようになつている。

前記高所運転用のデツキ１８は有底状の箱形に
形成されており、デツキ１８の前面（第１図及び
第５図では左側）の支持部材２１には後述のブー
ム２８を回転するための支軸２２が回転可能に支
承され、この支軸２２の支持部材２１から突出さ
れた先端には支軸２２の軸心と偏心させてブーム
を取付けるための偏心取付板２３が固着され、偏
心取付板２３にはバランスウエイト２４が垂下固
定されるとともに支軸２２と偏心した部位にはブ
ーム取付用の二又状のブラケツト２５が固着され
ている。なお、支軸２２の外周にはウオームホイ
ール２６が固着され、このウオームホイール２６
の外周には油圧モータ６２，６２により回転され
る２個のウオーム２７，２７が噛合されていて、
これにより支軸２２が往復回転し、偏心取付板２
３がブラケツト２５及びバランスウエイト２４と
一体的に該支軸２２を中心として往復回転される
ようになつている。

ブーム２８は外側ブーム２９と該外側ブーム２
９に対し伸縮可能に嵌挿された内側ブーム３０と
から構成され、外側ブーム２９の端部はブラケツ
ト２５の上部に対し揺動可能に支ピン３１にて支
承され、その一部には該ブラケツト２５の下側に
揺動可能に支ピン３２にて支承された第３の流体
圧シリンダ３３のピストンロツド３４先端が枢着
されていて、第３の流体圧シリンダ３３における
流体の給排作用に伴なうピストンロツド３４の進
退動によつて揺動されるものである。また、内側
ブーム３０はその一部に外側ブーム２９内におい
て枢着された第４の流体圧シリンダ３５のピスト
ンロツド３６先端が枢着されていて、該シリンダ
３５における流体の給排作用に伴なうピストンロ
ツド３６の進退動によつて外側ブーム２９に対し
て伸縮動され、そして内側ブーム３０の先端には
二又状に支持突片３７が図示若干屈曲状に設けら
れ、この支持突片３７間には軸３８が回転可能に
支承されるとともに、同軸３８の両端には支持突
片３７より両側へ突出するブラケツト３９，４０
が形成され、かつ軸３８の支持突片３７により支
承される中間部位には対のアーム４１が一体的に
突設されている。軸３８の一方のブラケツト３９
にはシリンダブラケツト４２が該軸３８と直交す
る方向へ揺動可能に支ピン４３にて支承され、こ
のシリンダブラケツト４２には第５の流体圧シリ
ンダ４４が取付けられ、さらにガイド部材４５が
複数個の支持片４６，４６に挾持された状態で直
線的、すなわちシリンダブラケツト４２に沿つて
進退動可能に支持されるとともに、このガイド部
材４５の一端には第５の流体圧シリンダ４４のピ
ストンロツド４７先端が枢着されていて、ガイド
部材４５は該シリンダ４４における流体の給排作
用に伴なうピストンロツド４７の進退動によつて
シリンダブラケツト４２に対して進退動される。
前記内側ブーム３０のほぼ先端部には第６の流体
圧シリンダ４８が揺動可能に支承され、そのピス
トンロツド４９先端が前記軸３８のアーム４１に
支ピン５０にて枢着されていて、この第６の流体
圧シリンダ４８における流体の給排作用に伴なう
ピストンロツド４９の進退動によつてガイド部材
４５とともにシリンダブラケツト４２が内側ブー
ム３０に対してその軸３８回りに回動される。ま
た、軸３８の他方のブラケツト４０には第７の流
体圧シリンダ５１が揺動可能に支承され、そのピ
ストンロツド５２はシリンダブラケツト４２側へ
斜状に向つており該シリンダブラケツト４２の端
部に支ピン５３にて枢着されていて、このシリン
ダ５１における流体の給排作用に伴なうピストン
ロツド５２の進退動によつてガイド部材４５とと
もにシリンダブラケツト４２が前記回動方向と直
交する方向に揺動される。

前記ガイド部材４５の先端には吹付ノズル５４
が取付部材５６を介して取外し可能に固止され、
この吹付ノズル５４にはエアホース５６とモルタ
ル供給部材（図示しない）を介してそれぞれエ
ア、モルタルの供給源（図示しない）と接続され
ている。

なお、図中５７は支持フレーム１２に取付けら
れた油圧ユニツト、５８は同じく階段、５９は揺
動アーム１７に設けたテスリ、６０は同じく支持
フレーム１２と高所運転用のデツキ１８間に配置
された階段、６１は高所運転用のデツキ１８に取
付けられた油圧操作ユニツトを示す。

また、前記第１〜第７の流体圧シリンダ６，１
９，３３，３５，４４，４８，５１及び２個の油
圧モータ６２，６２は第８図に示すように、流体
の供給源Ｗとつなぐ管路６２に介装されたそれぞ
れの手動切換弁６４ａ〜６４ｈの制御によつて流
体の給排がなされるように構成されており、この
手動切換弁６４ａ〜６４ｈは前記油圧操作ユニツ
ト６１に取付けられるものである。

本実施例は上述のように構成されたものであ
り、その作用について説明する。

まず、支持フレーム１２の進退動について説明
すると、第１の流体圧シリンダ６における手動切
換弁６４ａを操作して流体を供給すると、ピスト
ンロツド７に対してシリンダ６自体が第１図及び
第３図において左方（前方）へ前進されるため、
案内滑車１０〜１０、連結索１１，１１を介して
支持フレーム１２が枠体３の案内レール４，４に
沿つて案内されながらシリンダ６の移動量に比し
て約２倍の移動量で移動（同方向に前進）される
もので、手動切換弁６４ａの切換え操作により第
１の流体圧シリンダ６に対して前述とは逆方向に
流体を供給することにより支持フレーム１２は前
述の逆方向に移動（後退）される。

次いで、高所運転用のデツキ１８の昇降動につ
いて説明すると、２本の第２の流体圧シリンダ１
９，１９における共通の手動切換弁６４ｂを操作
して該シリンダ１９，１９内に流体を供給する
と、これによりそれぞれのピストンロツド２０，
２０が同時に進動され、対の揺動アーム１７，１
７が平行状態を維持したまま上方へ揺動されるた
め、高所運転用のデツキ１８が支持フレーム１２
に対し水平状態を維持されたまま上昇されるもの
で、手動切換弁６４ｂの切換え操作により第２の
流体圧シリンダ１９，１９に対して前述とは逆方
向に流体を供給することにより高所運転用のデツ
キ１８は水平状態を維持されたまま下降される
（第１図参照）。

続いて、ブーム２８の回転及び揺動、内側ブー
ム３０の伸縮について説明すると、２個の油圧モ
ータ６２，６２における共通の手動切換弁６４ｃ
を操作してその油圧モータ６２，６２に流体を供
給すると、該油圧モータ６２，６２がともに駆動
されてウオーム２７，２７が回転されるため、こ
のウオーム２７，２７に噛合されたウオームホイ
ール２６とともに支軸２２がゆつくりと回転さ
れ、これとともに偏心取付板２３、ブラケツト２
５を介してブーム２８全体が支軸２２を中心とし
て回転されるもので、手動切換弁６４ｃの切換え
操作により油圧モータ６２，６２に対して前述と
は逆方向に流体を供給することにより油圧モータ
６２，６２が前述とは逆方向に駆動されるため、
ブーム２８は前述と逆方向に回転される。なお、
ブーム２８の回転時にはバランスウエイト２４と
ともに回転、すなわち支軸２２を中心として回転
され、ブーム２８の回転時の円滑化を図るもので
ある。そして、第３の流体圧シリンダ３３におけ
る手動切換弁６４ｄを操作して該シリンダ３３に
流体を供給すると、そのピストンロツド３４が進
動するため、ブーム２８全体はブラケツト２５に
対して支ピン３１を支点として揺動されるもの
で、手動切換弁６４ｄの切換え操作により第３の
流体圧シリンダ３３に対して前述とは逆方向に流
体を供給することによつてブーム２８全体が前述
とは逆方向に復帰揺動される（第５図参照）。ま
た、第４の流体圧シリンダ３５における手動切換
弁６４ｅを正操作或いは逆に切換え操作すること
により、該シリンダ３５に対する流体の供給方向
を制御して、そのピストンロツド３６が進退する
ため、内側ブーム３０は外側ブーム２９に対して
伸縮動される（第５図参照）。

次に、内側ブーム３０に対するガイド部材４５
の回動及び揺動について説明すると、第６の流体
圧シリンダ４８における手動切換弁６４ｇを正操
作或いは逆に切換え操作することにより、該シリ
ンダ４８に対する流体の供給方向を制御してその
ピストンロツド４９を進退動すると、これに伴つ
てアーム４１とともに軸３８が往復回動されるた
め、シリンダブラケツト４２とともにガイド部材
４５が軸３８中心に往復回動される（第５図及び
第６図参照）。また、第７の流体圧シリンダ５１
における手動切換弁６４ｈを正操作或いは逆に切
換え操作することにより、該シリンダ５１に対す
る流体の供給方向を制御してそのピストンロツド
５２を進退動すると、これに伴つてシリンダブラ
ケツト４２の一端が引張られたり押されたりする
ため、該シリンダブラケツト４２が軸３８に対す
る支ピン４３を支点として前述した回動方向と直
交する方向（左右方向）へガイド部材４５ととも
に揺動される（第６図参照）。そして、第５の流
体圧シリンダ４４における手動切換弁６４ｆを正
操作或いは逆に切換え操作することにより、該シ
リンダ４４に対する流体の供給方向を制御してそ
のピストンロツド４７を進退動すると、これに伴
つてガイド部材４５がシリンダブラケツト４２に
対して支持片４６に案内されながら吹付ノズル５
４とともに直線的に進退動される。

さて、本例は上述のようにして各動作が行なわ
れ、モルタルの吹付け作業を遂行するものであ
り、その手順について説明すると、所定の大きさ
に掘削したトンネル内において、該トンネルの壁
面Ｈに対してモルタルを吹付けるべく当該部所の
付近に本例のトラツク式車輛１を定置する。しか
るのち、トンネルの壁面Ｈに対して吹付ノズル５
４を対向させる。すなわち、前述のようにして支
持フレーム１２を車輛１のデツキ２に対して前端
（第１図では左端）に位置させるとともに、高所
運転用のデツキ１８の前面にブーム２８を偏心取
付板２３を介して回転可能に支持した支軸２２を
トンネルのほぼ中心位置まで上昇させる。そし
て、ガイド部材４５の吹付ノズル５４を前述した
ブーム２８自体の回転及び第６の流体圧シリンダ
４８の作動によつて上向きにするとともに、該吹
付ノズル５４と共にガイド部材４５を前述した第
７の流体圧シリンダ５１の作動によつてトンネル
の壁面Ｈに対して垂直状態にし、前述したブーム
２８自体の揺動、内側ブーム３０の伸長等の動
作、さらにはシリンダブラケツト４２に対するガ
イド部材４５の進退動等の各動作を組合せてガイ
ド部材４５の吹付ノズル５４先端とトンネルの壁
面Ｈとの間隔を所望に設定する。そこで、吹付ノ
ズル５４にエアとモルタルとを供給して該吹付ノ
ズル５４からトンネルの壁面Ｈにモルタルを吹付
けるものであり、この吹付け作業時においてはブ
ーム２８自体の往復回転、ブーム２８に対するガ
イド部材４５の揺動、さらには枠体３に対する支
持フレーム１２の後退動によつてガイド部材４５
とともに吹付ノズル５４を順次トンネルの壁面Ｈ
に沿つて移動させて、所定の範囲の吹付け作業を
行なうものである。とくにブーム２８はその旋回
中心となる支軸２２がトンネルのほぼ中心に設定
することができるとともに、ブーム２８の俯仰角
度をトンネルの壁面Ｈに対応する角度に設定する
ことで、ノズル５４には支軸２２の中心延長線よ
りノズル５４に至る旋回作業半径すなわち壁面Ｈ
に対応する半径が得られるので、ブーム２８は支
軸２２を中心として旋回することでノズル５４は
壁面Ｈに沿つて極めて能率的に作業を行うことが
できる。しかるのち、車輛１を再び移動させると
ともに、上述のようにして所定範囲の吹付けを行
ない、以後順次上述の動作を繰返してトンネルの
壁面Ｈ全体に対してモルタルの吹付けを終了する
ものである。

なお、上述した各部材の操作にあつては作業者
が高所運転用のデツキ１８に乗つて油圧操作ユニ
ツト６１にてなされるもので、遠隔操作が可能で
ある。そして、上半先進掘削及び全断面掘削等に
おける態様のトンネルに実施できることは勿論の
ことであつて、例えばトンネルの床面上に砕石等
が山積みの傾斜状に残つていてもノズル５４の位
置より旋回中心位置までの水平距離すなわちふと
ころ部を有するのでブーム２８を支軸２２を中心
として旋回することで壁面Ｈへの吹付作業を何ら
支障なく能率的に行うことができる。

また、本実施例はモルタルの吹付け作業の場合
について説明したが、水洗い等の清掃作業等にも
容易に供することができ、この場合はノズル５４
に供給されるものは水或は洗浄液であり、別に清
掃ブラシを取付けるもので、この清掃ブラシは回
転式のものが望ましい。

上述したように、本発明は作業車両１のデツキ
２に対し前後動可能に乗載された支持フレーム１
２と、この支持フレーム１２に対し平行リンク機
構を構成する揺動アーム１７の先端側に装設され
て常に水平状に保持されて昇降動される高所運転
用デツキ１８と、このデツキ１８の前面に同デツ
キの支持部材２１に回転可能に支承され、車両１
の後方に突設された支軸２２に取付けられて常に
垂直方向に位置して回動される偏心取付板２３に
対し伸縮可能で、かつ俯仰可能に装着されたブー
ム２８と、このブーム２８の先端側に回動可能に
取付けられた軸３８に設けたブラケツト３９に支
ピン４３を介して枢着されて、前記軸３８を中心
として回動され、かつ前記支ピン４３を中心とし
て前記軸３８廻りとは直交する方向へ揺動するシ
リンダブラケツト４２と、このシリンダブラケツ
ト４２に沿つて進退動可能に先端部にノズル５４
を有するガイド部材４５とを備え、前記ブーム２
８の俯仰により前記支軸２２の延長線よりノズル
５４に至る旋回作業半径を付与しうる構成とした
ものである。したがつて、とくにブームはその旋
回中心となる支軸がトンネルのほぼ中心に設定す
ることができるとともに、ブームの俯仰角度をト
ンネルの壁面Ｈに対応する角度に設定すること
で、ノズルには支軸の中心延長線よりノズルに至
る旋回作業半径すなわち壁面Ｈに対応する半径が
得られるので、ブームは支軸を中心として旋回す
ることでノズルは壁面Ｈに沿つて極めて能率的に
作業を行うことができる。そして、上半先進掘削
及び全断面掘削等における能様のトンネルに実施
できることは勿論のことであつて、例えばトンネ
ルの床面上に砕石等が山積みの傾斜状に残つてい
てもノズルの位置より旋回中心位置までの水平距
離すなわちふところ部を有するのでブームを支軸
を中心として旋回することで壁面Ｈへの吹付け作
業を何ら支障なく能率的に行うことができる。ま
た、ブーム方半径の設定に伴い支持フレームをデ
ツキに対し移動することでさらに定位置作業を拡
大することができるので、トンネル工事における
コンクリートの吹付け作業および清掃作業を極め
て省力的に行うことができる。また、工具を支持
するガイド部材及びブームの動きによつて作業部
位に対して最適な状態で対応させて作業すること
ができ、またその作業中における工具の動きも上
記ガイド部材及びブームによつて円滑に行ない得
る。しかも、作業者は高所運転用デツキ上にて作
業を行なうもので、作業者の安全を図ることがで
きる。とくに、トンネル壁面に対するモルタル等
のコンクリート吹付け作業にあつては作業者自身
にコンクリートのはね返りを被ることなく、また
コンクリートの吹付部位における肌落ち等による
人身事故の危険性をも軽減でき、作業もガイド部
材及びブームの動きによつて順次コンクリートを
トンネル壁面に吹付けることができるため、作業
者の人員を少なくして疲労度を大幅に軽減すると
ともに能率よく行なうことができる等の利点を発
揮する。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示し、第１図は全体を
示す側面図、第２図は正面図、第３図は枠体及び
支持フレームの関係を示す平面図、第４図は第３
図のＡ―Ａ線断面図、第５図は高所運転用のデツ
キを示す斜視図、第６図はデツキとブームとガイ
ド部材との関係を示す一部破断の正面図、第７図
は油圧回路図である。 １：車輛、２：デツキ、１２：支持フレーム、
１７：揺動アーム、１８：高所運転用のデツキ、
２８：ブーム、４５：ガイド部材、５４：吹付ノ
ズル、２２：支軸、２３：偏心取付板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 作業車両１のデツキ２に対し前後動可能に乗
   載された支持フレーム１２と、この支持フレーム
   １２に対し平行リンク機構を構成する揺動アーム
   １７の先端側に装設されて常に水平状に保持され
   て昇降動される高所運転用デツキ１８と、このデ
   ツキ１８の前面に同デツキの支持部材２１に回転
   可能に支承され、車両１の後方に突設された支軸
   ２２に取付けられて常に垂直方向に位置して回動
   される偏心取付板２３に対し伸縮可能で、かつ俯
   仰可能に装着されたブーム２８と、このブーム２
   ８の先端側に回動可能に取付けられた軸３８に設
   けたブラケツト３９に支ピン４３を介して枢着さ
   れて、前記軸３８を中心として回動され、かつ前
   記支ピン４３を中心として前記軸３８廻りとは直
   交する方向へ揺動するシリンダブラケツト４２
   と、このシリンダブラケツト４２に沿つて進退動
   可能に先端部にノズル５４を有するガイド部材４
   ５とを備え、前記ブーム２８の俯仰により前記支
   軸２２の延長線よりノズル５４に至る旋回作業半
   径を付与しうる構成としたトンネル工事用作業
   車。