(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの長手方向に移動可能な走行架台と、
前記走行架台の側部から前記トンネルの内面に向かって略水平に延出した側部足場と、
起立した起立状態と略水平な水平状態とに起伏可能となって前記側部足場に取り付けられ、前記水平状態で前記側部足場から前記トンネルの内面に向かって延出する起伏足場と、
前記走行架台の上部に略水平に設けられた上部足場と、
前記上部足場に回転自在に起立した支柱と、
前記支柱と交わる方向に前記支柱から延出したガイド部材と、
前記ガイド部材に案内されて前記ガイド部材に対して移動自在であり、被吊り上げ物を吊り上げる吊上げ装置と、を備えることを特徴とするトンネルの作業用装置。
【請求項２】
請求項１記載のトンネルの作業用装置であって、
前記起伏足場が前記側部足場の延出した端部に取り付けられていることを特徴とするトンネルの作業用装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のトンネルの作業用装置であって、
前記走行架台の側部から略水平に延出した第二側部足場と、
前記第二側部足場から前記トンネルの内面に向かって略水平に延出した延出状態と前記第二側部足場に重なるようにして引き込んだ引込状態とに進退可能となって前記第二側部足場に対して取り付けられた進退足場と、を備えることを特徴とするトンネルの作業用装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの内周面に対して施工、補修又は点検等の作業を行う際に用いられるトンネルの作業用装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネルの内面に対して施工、補修又は点検等を施す際に、作業者は、トンネル内を走行可能な作業台車に対して設けられた足場上に載って、トンネル作業を行っている。この種の作業台車を用いる場合、足場上に補修用部品又は作業用部品等を上げる必要がある。そのため、作業者は、作業台車の近傍にジブクレーンを配置させて、トンネルの底面にある補修用部品又は作業用部品等をジブクレーンを用いて足場上に持ち上げている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来では、作業台車とは別にジブクレーンを準備しなければならないため、トンネルの施工、補修又は点検に係る工費が膨大化してしまう。また、トンネルの内面の一の箇所の施工、補修又は点検が終了した後に、他の箇所を施工、補修又は点検するために作業台車が移動した場合にはジブクレーンも移動させなければらない。
【０００４】
一方、補修用部品又は作業用部品を足場上で移動する場合に、補修用部品又は作業用部品の重量が大きいと補修用部品又は作業用部品を移動するのが困難である。そのため、足場上での補修用部品又は作業用部品の移動をジブクレーンで行うこともあるが、ジブクレーンのジブがトンネルの内面に邪魔されて思うように補修用部品又は作業用部品の移動を行えない。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、ジブクレーンを使用せずとも補修用部品又は作業用部品等の吊り荷を足場上に上げられるようにし、更に、足場上で吊り荷の移動を容易に行えるようにし、トンネルの内面に対しての作業を容易に行えるようにすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するために、請求項１記載の発明に係るトンネルの作業用装置は、例えば図１、図２、図３又は図６に示すように、トンネルの長手方向に移動可能な走行架台（例えば、架台３）と、
前記走行架台の側部から前記トンネルの内面に向かって略水平に延出した側部足場（例えば、中段足場９）と、
起立した起立状態と略水平な水平状態とに起伏可能となって前記側部足場に取り付けられ、前記水平状態で前記側部足場から前記トンネルの内面に向かって延出する起伏足場（例えば、跳ね上がり式足場１２）と、
前記走行架台の上部に略水平に設けられた上部足場（例えば、最上段足場７）と、
前記上部足場に回転自在に起立した支柱（例えば、支柱１７ａ）と、
前記支柱と交わる方向に前記支柱から延出したガイド部材（例えば、ガイドレール１７ｂ）と、
前記ガイド部材に案内されて前記ガイド部材に対して移動自在であり、被吊り上げ物を吊り上げる吊上げ装置（例えば、ホイスト１７ｃ）と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明では、起伏足場が水平状態になると、この起伏足場は側部足場からトンネルの内面に向かって延出しているため、作業者は水平状態の起伏足場上に位置することでトンネルの内面により近づくことができる。そのため、作業者はトンネルの内面に対して容易に作業を行うことができる。また、起伏足場が起立した状態では、起伏足場はトンネルの内面からより離れた状態となる。そのため、起伏足場がトンネルの内面に邪魔されずに、走行架台がトンネルの長手方向に移動することができる。
作業者は吊上げ装置を用いて、トンネルの底面にある被吊上げ物を上部足場とほぼ同じ高さまで吊り上げることができる。そして、支柱が回転自在となっているため、作業者は支柱を中心にしてガイド部材を回転させたり、ガイド部材に沿って吊上げ装置を移動させたりすることで、吊り上げられた被吊上げ物を上部足場へと移動することができる。以上のように、本発明では、ジブクレーンを用いずとも被吊上げ物を上部足場へと上げることができる。
更に、吊上げ装置は、ガイド部材、支柱及び上部足場を介して走行架台に設けられているため、走行架台に一体となって吊上げ装置は移動する。従って、走行架台が移動した場合に、従来のようにジブクレーンを移動させずとも、被吊上げ物を上部足場に上げることができる。
また、支柱が回転自在に上部足場上に起立しており、支柱から延出したガイド部材に沿って吊上げ装置が移動自在となっているため、吊上げ装置を移動させたり、支柱を中心にしてガイド部材を回転させたりすることで、作業者は上部足場上にある被吊上げ物を吊上げ装置で吊り上げて上部足場上の他の箇所へと移動することができる。
【０００８】
請求項２記載の発明に係るトンネルの作業用装置は、請求項１記載のトンネルの作業用装置であって、前記起伏足場が前記側部足場の延出した端部に取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３記載の発明は、例えば図１〜図５又は図７に示すように、請求項１又は２に記載のトンネルの作業用装置であって、
前記走行架台の側部から延出した第二側部足場（例えば、下段足場１０）と、
前記第二側部足場から前記トンネルの内面に向かって略水平に延出した延出状態と前記第二側部足場に重なるようにして引き込んだ引込状態とに進退可能となって前記第二側部足場に対して取り付けられた進退足場（例えば、スライド式足場１１）と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
請求項３記載の発明では、進退足場が延出状態になると、この進退足場は第二側部足場からトンネルの内面に向かって延出しているため、作業者は延出状態の進退足場上に位置することでトンネルの内面により近づくことができる。そのため、作業者はトンネルの内面に対して容易に作業を行うことができる。また、進退足場が引込状態になると、進退足場はトンネルの内面からより離れた状態となる。そのため、進退足場がトンネルの内面に邪魔されずに、走行架台がトンネルの長手方向に移動することができる。
【００１３】
なお、前記進退足場を進退させて駆動する駆動装置（例えば、エアシリンダ１９）が設けられていると、進退足場を進退させる作業が自動化となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係るトンネルの作業用装置について、図面を用いて具体的な態様を説明する。ただし、発明の範囲を図示例に限定するものではない。また、以下の説明においてトンネルの長手方向を前後方向として説明する。
【００１５】
図１には、本発明に係るトンネル作業用装置が適用された作業台車１の側面図が示されており、図２には、作業台車１の平面図が示されている。また、図３には、作業台車１の正面図が示されており、図４には、図１におけるＡ−Ａ断面の断面図が示されており、図５には、図１におけるＢ−Ｂ断面の断面図が示されている。この作業台車１は、トンネル１００の内面にシートを貼り付ける作業に主に用いられるものである。
【００１６】
図１〜図５に示すように、トンネル１００の底面には互いに平行に並んだ二本のレール１０２がトンネル１００の長手方向に沿って敷設されている。作業台車１は、レール１０２，１０２に沿って走行自在となっている。
【００１７】
即ち、作業台車１は、正面視して略門型状の架台３と、架台３の下端部に取り付けられ、レール１０２上を転がる車輪４，４，…と、レール１０２をクランプするレールクランプ５と、車輪４を回転することで架台３をレール１０２に沿って移動させる自走装置６とを備える。自走装置６は、駆動源となる油圧モータ６ａと、油圧モータ６ａの駆動軸に掛けられると共に車輪４に掛けられるチェーン６ｂとを備えている。そして、油圧モータ６ａが作動するとチェーン６ｂを介して車輪４が回転して、架台３がレール１０２に沿って移動する。一方、油圧モータ６ａが停止すると車輪４も停止し、架台３も停止する。架台３が停止している際に、レールクランプ５がレール１０２をクランプすることで、架台３がレール１０２に対して安定して固定される。
【００１８】
更に、作業台車１は、最上段足場７，７と、上段足場８，８，…と、中段足場９，９，…と、下段足場１０，１０と、スライド式足場１１，１１と、跳ね上がり式足場１２，１２，…と、作業足場１３と、階段状作業足場１４，１４と、第一の階段１５，１５，…と、第二の階段１６，１６と、荷役装置１７と、シート押し付け装置１８，１８等とを備えている。
【００１９】
架台３の前後方向中間部において、架台３の中心部から左右側縁に向かって下るように湾曲した作業足場１３が架台３の上端に固定されている。この作業足場１３上には、シート押し付け装置１８，１８が設けられている。シート押し付け装置１８，１８は、作業者がシートをトンネル１００の内面に貼付している際にシートをトンネル１００の内面に押し付けた状態で保持するものである。
【００２０】
作業足場１３の左方及び右方のそれぞれにおいて、階段状作業足場１４が架台３の側縁部に取り付けられている。階段状作業足場１４は、複数のステップ足場が架台３の上端から段状となって下ることで、階段状となっている。従って、作業者は、作業用の工具や部品等を手に持って階段状作業足場１４を上り下りすることができる。
【００２１】
作業足場１３の前端及び後端に隣接して、最上段足場７が配置されている。最上段足場７は、略水平に延在しており、架台３の上端かつ架台３の左右方向中間部に取り付けられている。最上段足場７の左方及び右方のそれぞれには、上段足場８が架台３に取り付けられている。上段足場８は、最上段足場７より低い位置に配置されており、略水平に延在している。更に、上段足場８は、架台３の上端かつ架台の左右側縁部に取り付けられている。
【００２２】
上段足場８の左方及び右方のそれぞれにおいて、中段足場９が架台３の側縁部に取り付けられている。中段足場９は、上段足場４より下方に配置されいる。また、中段足場９は、略水平となって、架台３の側縁部からトンネル１００の内面に向かって延出している。
【００２３】
中段足場９、最上段足場７及び上段足場８が階段状となって架台３に設けられている。従って、作業者は、作業用の工具や部品等を手に持って最上段足場７から上段足場８へと移動することができ、また、作業用の工具や部品等を手に持って上段足場８から中段足場９へと移動することができる。
【００２４】
また、右の中段足場９の右端部及び左の中段足場９の左端部のそれぞれには、跳ね上がり式足場１２が設けられている。図６に示すように、跳ね上がり式足場１２は、中段足場９に対して、中段足場９からトンネル１００の内面に向かって延長した水平状態と起立状態とに起伏可能（即ち、回動可能）に取り付けられている。また、右側の中段足場９の右端部及び左側の中段足場９の左端部のそれぞれには、支柱２１が起立して取り付けられている。支柱２１の上部と跳ね上がり式足場１２の先端部との間に、チェーン２０が架設されている。跳ね上がり式足場１２が水平状態になっている際には、チェーン２０が張ることによって、跳ね上がり式足場１２が水平状態に維持される。また、支柱２１に固定具（図示略）が取り付けられており、跳ね上がり式足場１２が起立状態になっている際には、上記固定具によって跳ね上がり式足場１２が支柱２１に固定されて、跳ね上がり式足場１２が起立状態に維持される。
【００２５】
下段足場１０は、架台３の右側縁部又は架台３の左側縁部に設けられており、中段足場９より下方に配置されている。下段足場１０は、架台３の側縁部からトンネル１００の内面に向けて略水平に延出している。この下段足場１０の前後長は、架台３の前後長とほぼ同じである。下段足場１０のそれぞれの前端部には、トンネル１００の底面のすぐ上方から下段足場１０の上面にまで案内された第二の階段１６が取り付けられている。作業者は、第二の階段１６を上って、底面から下段足場１０上まで移動することができる。
【００２６】
下段足場１０のすぐ上方から上段足場８まで案内された第一の階段１５が、階段状作業足場１４の前方及び後方において架台３に取り付けられている。作業者は、第一の階段１６を上って、下段足場１０から上段足場８まで移動することができる。
【００２７】
右の下段足場１０の右部及び左の下段足場１０の左部のそれぞれにおいて、スライド式足場１１が左右に摺動自在となって下段足場１０の上面に設けられている。図７に示すように、このスライド式足場１１は、略水平に延在している。また、右の下段足場１０の右部及び左の下段足場１０の左部のそれぞれにおいて、エアシリンダ１９が設けられている。エアシリンダ１９は、スライド式足場１１の下面に固定されたロッド１９ａと、下段足場１０の下面に固定されたシリンダ本体１９ｂとを備えている。ロッド１９ａは、シリンダ本体１９ｂに対して進退自在となっており、図示しないエアコンプレッサーからシリンダ本体１９ｂにエアが吸気されるとロッド１９ａが進出し、シリンダ本体１９ｂからエアが排気されるとロッド１９ａが後退するようになっている。ロッド１９ａの進退に伴ってスライド式足場１１が下段足場１０に対して摺動するようになっている。即ち、ロッド１９ａが進出すると、スライド式足場１１が下段足場１０から進出して、スライド式足場１１が下段足場１０からトンネル１００の内面に向かって略水平に延出した状態になる。一方、ロッド１９ａが後退すると、スライド式足場１１が後退して、スライド式足場１１のほぼ全体が下段足場１０に重なるようにして引き込んだ状態になる。
【００２８】
また、最上段足場７には、荷役装置１７が設けられており、作業者は荷役装置１７を用いて作業用の工具又は部品等の吊り荷をトンネル１００の底面から最上段足場７まで吊り上げることができる。この荷役装置１７は、以下のように構成されている。
【００２９】
即ち、荷役装置１７は、鉛直方向の軸回りに回転自在となって架台３の上端に取り付けられた支柱１７ａと、支柱１７ａに固定されたガイドレール１７ｂと、ガイドレール１７ｂに沿って移動自在となってガイドレール１７ｂに取り付けられたホイスト１７ｃとを備える。この支柱１７ａは、略鉛直に起立して架台３の上端に取り付けられている。支柱１７ａは、最上段足場７から上方に向けて延出しており、最上段足場７に対して回転自在となっている。
【００３０】
ガイドレール１７ｂは、最上段足場７の上面から所定距離はなれて支柱１７ａに取り付けられている。具体的には、ガイドレール１７ｂの基端部が、支柱１７ａの上端部に固定されている。ガイドレール１７ｂは、略水平となって支柱１７ａの上端部から延出している。図２に示すように、ガイドレール１７ｂは、支柱１７ａを中心にして回転するように構成されているが、ガイドレール１７ｂの先端部が描く円の軌跡の一部は、最上段足場７の前端縁より前方となっている。また、ガイドレール１７ｂの先端部が描く円形軌跡の範囲内に、上段足場８の一部及び作業足場１３の一部が位置している。なお、平面視して、ガイドレール１７ｂの先端部が描く円弧軌跡の範囲内に、階段状作業足場１４、中段足場９又は跳ね上がり式足場１２の一部が位置していても良い。
【００３１】
ホイスト１７ｃは、ガイドレール１７ｂの基端部と先端部との間を移動自在であり、作業用の工具又は部品等の吊り荷を吊り上げられるようになっている。具体的には、ホイスト１７ｃは、ガイドレール１７ｂに沿って移動自在に取り付けられたトロリー１７ｄと、トロリー１７ｄから垂下して吊り荷を吊ると共に吊り荷を巻上げ下げするフックブロック１７ｅとを備えている。
【００３２】
以上のように構成される作業台車１を用いてシートをトンネル１００の内面に貼り付ける方法を説明する。
まず、作業者は、トンネル１００の内面の貼付位置に合わせて作業台車１を移動させる。具体的には、作業者が自走装置６（即ち、油圧モータ６ａ）を作動させることによって作業台車１が移動して、貼付位置の下方に作業台車１が位置したら、作業者は自走装置６を停止する。なお、作業台車１が移動する際には、跳ね上がり式足場１２を起立した状態にするとともに、スライド式足場１１は引き込んだ状態にする。こうすることによって、スライド式足場１１及び跳ね上がり式足場１２はトンネル１００の内面から離れているため、作業者は、トンネル１００の内面に邪魔されずに作業台車１を移動させることができるとともに、作業台車１の両脇を通行することができる。
【００３３】
次いで、作業者がレールクランプ５をセットすることによって、作業台車１がレール１０２に固定されて、作業台車１は移動不能となる。次いで、作業者がエアシリンダ１９を作動させることによって、スライド式足場１１がトンネル１００の内面向かって進出する。エアシリンダ１９が設けられているため、スライド式足場１１の進退が自動化される。
【００３４】
更に、作業者は、上記固定具による跳ね上がり式足場１２の固定を解除して、跳ね上がり式足場１２を水平状態に倒伏させる。こうすることによって、スライド式足場１１及び跳ね上がり式足場１２が水平状態となってトンネル１００の内面に近づくため、作業者はスライド式足場１１及び跳ね上がり式足場１２に載ってトンネル１００の内面に近づくことができる。従って、作業者は、トンネル１００の内面に対して容易に作業することができる。
【００３５】
次いで、作業者は荷役装置１７を用いて、トンネル１００の底面にある作業用の工具や部品（例えば、シート）等の吊り荷（即ち、被吊上げ物）を最上段足場７に吊り上げる。具体的には、ガイドレール１７ｂの先端部が最上段足場７の前縁より前方に位置するように作業者がガイドレール１７ｂを回転させて、ガイドレール１７ｂの先端部にホイスト１７ｃ（即ち、トロリー１７ｄ及びフックブロック１７ｅ）を位置させる。そして、作業者は、フックブロック１７ｅに吊り荷を掛けて、フックブロック１７ｅを用いて吊り荷を吊り上げる。次いで、作業者は、ガイドレール１７ｂを回転させたり、ホイスト１７ｃをガイドレール１７ｂに沿って移動させることで、ガイドレール１７ｂの先端部が描く円の軌跡の範囲内に吊り荷を移動させることができる。
【００３６】
次いで、作業者は、最上段足場７，７、上段足場８，８，…、中段足場９，９，…、下段足場１０，１０、スライド式足場１１，１１、跳ね上がり式足場１２，１２，…、作業足場１３又は階段状作業足場１４，１４に位置してシートをトンネル１００の内面に貼り付ける。この際、補助的にシート押し付け装置１８，１８を用いてシートをトンネル１００の内面に押し付けても良い。
【００３７】
以上のように、本実施の形態では、架台３に荷役装置１７が設けられているため、作業台車１とは別にジブクレーンを準備しなくても、トンネル１００の底面にある吊り荷を最上段足場７又は上段足場８等に上げることができる。ジブクレーンを準備しなくてもよいため、トンネル１００に対しての作業（本実施の形態では、シート貼り）に係る工費を抑えることができる。
【００３８】
更に、荷役装置１７が架台３に設けられているため、架台に３一体となって荷役装置１７は移動する。従って、架台３が移動した場合でも、従来のようにジブクレーンを移動させずとも、吊り荷を最上段足場７又は上段足場８に上げることができる。
【００３９】
また、支柱１７ａが回転自在であり、ガイドレール１７ｂに沿ってホイスト１７ｃが移動自在となっているため、ホイスト１７ｃをガイドレール１７ｂに沿って移動させたり、ガイドレール１７ｂを支柱１７ａを中心にして回転させたりすることで、作業者は最上段足場７又は上段足場８にある吊り荷をホイスト１７ｃで吊り上げて最上段足場７又は上段足場８の他の箇所へと移動することができる。即ち、ホイスト１７ｃが移動できる範囲内であれば、作業者は荷役装置１７を用いて吊り荷を容易に移動することができる。
【００４０】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
【００４１】
例えば、上記実施の形態では、作業台車１をシート貼り作業の際に用いていたが、トンネル１００の内面に覆工する際、トンネル１００の内面を補修する際、トンネル１００の内面を点検する際にも用いることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上のように、請求項１記載の発明によれば、作業者は水平状態の起伏足場上に位置することでトンネルの内面により近づくことができる。そのため、作業者はトンネルの内面に対して容易に作業を行うことができる。また、起立状態の起伏足場はトンネルの内面からより離れた状態となる。そのため、起伏足場がトンネルの内面に邪魔されずに、走行架台がトンネルの長手方向に移動することができる。
【００４３】
吊上げ装置を用いて、被吊上げ物を上部足場へと上げることができる。即ち、ジブクレーンを準備せずとも、被吊上げ物を上部足場へと上げられるから、トンネルに対する作業に係る工費を抑えることができる。また、吊上げ装置は、ガイド部材、支柱及び上部足場を介して走行架台に設けられているため、走行架台に一体となって吊上げ装置は移動する。従って、走行架台が移動した場合に、従来のようにジブクレーンを移動させずとも、被吊上げ物を上部足場に上げることができる。また、吊上げ装置を移動させたり、支柱を中心にしてガイド部材を回転させたりすることで、作業者は上部足場上にある被吊上げ物を吊上げ装置で吊り上げて上部足場上の他の箇所へと容易に移動することができる。
【００４４】
請求項３記載の発明によれば、作業者は延出状態の進退足場上に位置することでトンネルの内面により近づくことができる。そのため、作業者はトンネルの内面に対して容易に作業を行うことができる。また、引込状態の進退足場はトンネルの内面からより離れた状態となる。そのため、進退足場がトンネルの内面に邪魔されずに、走行架台がトンネルの長手方向に移動することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るトンネル作業用装置の具体的な態様が示された側面図である。
【図２】上記トンネル作業用装置の具体的な態様が示された平面図である。
【図３】上記トンネル作業用装置の具体的な態様が示された正面図である。
【図４】図１におけるＡ−Ａ断面が示された断面図である。
【図５】図１におけるＢ−Ｂ断面が示された断面図である。
【図６】上記トンネル作業用装置が具備する側部足場及び起伏足場が示された図面であり、図６（ａ）は平面図であり、図６（ｂ）は側面図である。
【図７】上記トンネル作業用装置が具備する第二側部足場及び進退足場が示された側面図である。
【符号の説明】
１      作業台車（トンネルの作業用装置）
３      架台（走行架台）
７      最上段足場（上部足場）
９      中段足場（側部足場）
１０      下段足場（第二側部足場）
１１      スライド式足場（進退足場）
１２      跳ね上がり式足場（起伏足場）
１７      荷役装置
１７ａ      支柱
１７ｂ      ガイドレール（ガイド部材）
１７ｃ      ホイスト（吊上げ装置）
１９      エアシリンダ（駆動装置）
１００      トンネル
【図１】
0003585867.tif 000002
【図２】
0003585867.tif 000003
【図３】
0003585867.tif 000004
【図４】
0003585867.tif 000005
【図５】
0003585867.tif 000006
【図６】
0003585867.tif 000007
【図７】
0003585867.tif 000008