(57)【要約】【課題】水平坑に地上部から所要口径の管体を掘削推進させるとともに、順次推進管の内部に仮設の昇降路を延長させ、坑道内部の点検補修作業に対応して作業者の坑道内出入り機能を掘削推進作業に支障なく具備させ、斜坑の構築を能率よく施工する。【解決手段】推進管３を推進させる推進架台１１と、その推進架台背後に設ける反力桁１２と、複数の推進ジャッキ１３を配置されるジャッキ架台１４と、前記反力桁に付されて前記ジャッキ架台を推進位置と退避位置の間を移動可能にするガイド及びその駆動手段を含む構成の管体推進装置１０に併設され、前記推進管内に付設されて継足し可能なガイドレール６５と、そのガイドレールに沿って斜坑構築推進管の開口上部から坑内にロープで昇降可能に吊下げられる搬器５０と、その搬器の昇降用ロープ４６の巻上機４４を備え、前記斜坑構築推進管開口部から搬器を引き上げて推進管挿入位置から退避できる搬器支持構造体４０を有する。【選択図】　　　　　　図１
2004137742.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
推進管を推進させる推進架台と、その推進架台の推進方向背後に設けられる推進管の反力桁と、複数の推進ジャッキを一体に固定配置されるジャッキ架台と、前記反力桁に取付けられて前記ジャッキ架台を反力桁に沿って推進位置と退避位置との間を移動可能に案内するガイドおよびそのジャッキ架台を移動させる駆動手段とを含む構成であることを特徴とする斜坑推進構築装置。
【請求項２】
前記推進架台における推進管受入れ位置下部には、推進管反力構台が設けられ、この推進管反力構台に推進される推進管の中間位置を把持して浮き上がりを防止する推進管クランプ機構が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の斜坑推進構築装置。
【請求項３】
推進管を推進させる推進架台と、その推進架台の推進方向背後に設けられる推進管の反力桁と、複数の推進ジャッキを一体に固定配置されるジャッキ架台と、前記反力桁に取付けられて前記ジャッキ架台を反力桁に沿って推進位置と退避位置との間を移動可能に案内するガイドおよびそのジャッキ架台を移動させる駆動手段とを含む構成の管体推進装置に併設されて、前記推進管内に付設されて継足し可能なガイドレールと、そのガイドレールに案内されて斜坑構築推進管の開口上部から坑内にロープによって昇降可能に吊下げられる搬器と、その搬器を前記斜坑構築推進管開口部から上方に引き上げて推進管挿入位置から退避できる搬器支持構造体およびその搬器支持構造体に備えられる前記搬器の昇降用ロープ駆動手段を有することを特徴とする斜坑推進構築装置。
【請求項４】
前記搬器は、そのケージの上部に作業床が設けられ、かつケージ下部に作業足場が付設され、ケージ内からその作業足場および作業床に移動可能な出入り口が設けられている構成である請求項３に記載の斜坑推進構築装置。
【請求項５】
前記搬器のケージ下側には支持部材を取付けて、この支持部材に吊上げ機を付設して揚重物を作業足場内に取込んで搬器とともに搬送できる構成である請求項３に記載の斜坑推進構築装置。
【請求項６】
前記搬器支持構造体は、斜坑軸線と交差する前後方向に移動可能に架台上で支持され、前面に前記搬器のガイドレールを付設するとともに、巻上げ機を搭載して前記搬器を巻上げロープで昇降駆動できるようにされ、搬器を斜坑内に昇降移動させる時には前記ガイドレールが斜坑内敷設のガイドレールと接続されて搬器の出入りが可能で、推進管の推進作業時には搬器とともに退避位置まで駆動手段によって移動される構成であることを特徴とする請求項３に記載の斜坑推進構築装置。
【請求項７】
前記斜坑内に設けられるガイドレールは、二本のレール部材を所要間隔で平行するように複数の横部材で接合して形成され、その一端に左右対称で内向き傾斜面が形成され、他端には前記内向き傾斜面に合致するようにして左右対称で外向き傾斜面が形成されており、前記内向き傾斜面と外向き傾斜面とを合致させてレールの接続を行えるように構成される請求項３に記載の斜坑推進構築装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、傾斜縦坑（斜坑）を推進工法で構築する装置に関するもので、推進する坑内での点検作業などを併せて行える作業者の坑内昇降移動手段を備えた斜坑推進構築装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、地中に構築されているトンネル内と地上とを接続する斜坑を構築する場合、一般的にその地中トンネル側から地上に向けて掘進させて斜坑を掘削構築する工法が採用されている。このような斜坑の掘削には主にシールド掘進機が用いられている（例えば、特許文献１参照）。また、斜坑内に作業者が入って坑道内での作業を実施するために、移動台車によって資材や作業者を送り込むとともにその移動台車上で点検等の作業を実施する作業ステージを備えたものが知られている（特許文献２参照）。このほかに、斜坑内に作業者が入って坑道内での点検や補修作業を行なうために用いられる作業者の移動手段については、本出願人らの先願になる特願２００１−１３８７６３号がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平８−１８９２８５号公報
【特許文献２】
特開２００１−８８６９１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の技術では、特許文献１に示されるように、水平坑内に斜坑掘削機の発進用装置（受け構台）を搬入して設置する必要があり、掘削機を搬入後にその受け構台上に所要の傾斜角度で配置して、推進反力を受け止めさせるようにされるので、当該発進位置の周囲を過剰に掘削して広げることや掘削機とその受け構台の搬入設置などの準備をせねばならず、多くの手数を必要として多大な工費がかかり、しかも作業性がよくないという問題がある。
【０００５】
また、下部からの掘削機による掘削では、掘進に併せて掘削された坑道内を覆工する作業を必要とし、その覆工材を搬入して覆工するには多大な労力と工費を必要とするので工期も長引き、しかも掘削中は掘削土砂を水平坑内に送り出すので、その坑内からの搬出にも多くの費用がかかることになる。
【０００６】
一方、傾斜した坑道内に作業者が入って点検や補修作業を行なうには、前記特許文献２によって開示されるように、発進側に設置されるウインチからトンネル掘削機の後端部に設けられるシーブを巡らせたワイヤロープによって移動台車を昇降させ、その移動台車に乗って作業者が発進側から坑道内に進入して作業を行うことになり、上部から水平坑側に掘削土を排出されているので非常に危険であって、その自由度が制限される。しかも傾斜する坑道内に作業者が入るには掘削機側にロープを支持させて作業員搭乗室を備える移動台車を引き上げるために掘削距離の延長に応じてレールを敷設しなければならず、その作業にはおのずと多くの制約が加わり、坑道が長くなるとさらに作業性が悪くなるので掘削機の運転停止時間が長引き、工期が長引くことを避けることができないという問題がある。
【０００７】
本発明では、目的水平坑に向かって地上部から推進工法によって所要口径の管体を掘削推進させるとともに、その推進管の進捗に応じて順次接続される管体内部に仮設される昇降路を延長させ、坑道構築の管内部での点検補修作業に対応できる作業者の坑道内出入り機能を、掘削推進作業に支障を来すことなく具備させて、斜坑の構築作業を能率よく施工できるようにされた斜坑推進構築装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
このような目的を達成するために、第１発明の斜坑推進構築装置は、
推進管を推進させる推進架台と、その推進架台の推進方向背後に設けられる推進管の反力桁と、複数の推進ジャッキを一体に固定配置されるジャッキ架台と、前記反力桁に取付けられて前記ジャッキ架台を反力桁に沿って推進位置と退避位置との間を移動可能に案内するガイドおよびそのジャッキ架台を移動させる駆動手段とを含む構成であることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明においては、斜坑を推進掘削する地上の発進位置に推進架台とその背後に推進管の反力桁および推進用のジャッキを備えるジャッキ架台を、推進管によって構築する斜坑の傾斜角に対応させて設置する。推進管を所定位置に持ち込むときには、ジャッキ架台を推進位置から退避位置に駆動手段によってガイドに沿って移動させて推進管を掘進角度に合わせて所定位置に別途揚重機によって搬入し、掘削推進中の推進管後部に新たな推進管を接続し、その後に退避していたジャッキ架台を元の位置に戻して推進ジャッキにより推進管に推進力を付勢して推進させ掘進構築する。この推進時における反力は、推進架台に取付く反力桁によって受け止められ、推進架台でもって負荷を保持させる。
【００１０】
本発明によれば、地上部から目的地中の水平坑に向かって推進管を推進掘削工法によって掘進して、斜坑を構築することができるので、設備・機材などの設置搬入が容易になり、作業能率の向上を図り、地中からの掘進構築に比べて工期の短縮を可能にすることができるという効果が得られる。
【００１１】
また、本発明の前記推進架台における推進管受入れ位置下部には、推進管反力構台が設けられ、この推進管反力構台に推進される推進管の中間位置を把持して浮き上がりを防止する推進管クランプ機構が設けられていることを特徴とする（第２発明）。こうすることにより、推進ジャッキによる１ストローク推進操作後後退させる直前に推進管クランプ機構を作動させて推進されている推進管の中間を両側から把持させることにより、推進ジャッキによる推進力が除かれる際の反動で、その推進管が浮き上がる（戻される）のを阻止して推進力を有効にすることができる。
【００１２】
次に、第３発明は、推進管を推進させる推進架台と、その推進架台の推進方向背後に設けられる推進管の反力桁と、複数の推進ジャッキを一体に固定配置されるジャッキ架台と、前記反力桁に取付けられて前記ジャッキ架台を反力桁に沿って推進位置と退避位置との間を移動可能に案内するガイドおよびそのジャッキ架台を移動させる駆動手段とを含む構成の管体推進装置に併設されて、前記推進管内に付設されて継足し可能なガイドレールと、このガイドレールに案内されて斜坑構築推進管の開口上部から坑内にロープによって昇降可能に吊下げられる搬器と、その搬器を前記斜坑構築推進管開口部から上方に引き上げて推進管挿入位置から退避できる搬器支持構造体およびその搬器支持構造体に備えられる前記搬器の昇降用ロープ駆動手段を有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、予め内面にガイドレールを取付けられた推進管を推進ジャッキによって推進させて、順次継足して斜坑を構築するに際して、その坑内での点検作業などを行うのに、搬器支持構造体を前進させて搬器を、その昇降用ロープ駆動手段の運転で坑内（推進管内）に配設されているガイドレールに案内されて斜坑内に進入させ、順次継足されて斜坑を構築する推進管内面に沿った内部作業を、搬器に搭乗して坑内を移動する作業者がその搬器から身を乗り出して行なうことができる。なお、搬器に搭乗する作業者は、坑口から斜坑内の所要個所まで移動する間は搬器のケージ内に収まって移動できるので、安全を確保できる。そして、作業を行う場所に移動して後に、ケージ外で作業可能にされるステージ（作業床）に乗って目的作業を行うことができる。
【００１４】
本発明によれば、斜坑内に進入して作業目的個所まで移動する（下降する）のに、斜坑を構築する推進管に付設されたガイドレールに案内されて前記搬器支持構造体から吊下げられるロープによって搬器が昇降できるので、迅速に目的位置まで移動でき、かつ安全性の確保が図れるという利点がある。また、斜坑構築の推進管の継足し操作を行う際には、搬器を坑外に引上げて搬器支持構造体を後退移動させるとその継足し作業位置から系外に退避できるので、次の使用時まで休止させることができて、斜坑の掘進構築作業に対して無理なく対応できる。
【００１５】
前記第３発明において、前記搬器は、そのケージの上部に作業床が設けられ、かつケージ下部に作業足場が付設され、ケージ内からその作業足場および作業床に移動可能な出入り口が設けられている構成であるのがよい（第４発明）。このようにすると、斜坑内の目的作業位置に移動しての作業時には、ケージ内から上部の作業床あるいは下部の作業足場に作業者が移動して、坑内壁に沿った作業を行うことができる。
【００１６】
また、前記搬器のケージ下側には支持部材を取付けて、この支持部材に吊上げ機を付設して揚重物を搬器とともに搬送できる構成とするのがよい（第５発明）。こうすると、斜坑内作業が完了して昇降用のガイドレールなどの撤去時に、揚重機によりそのガイドレールなどの物体を吊上げて、下方から順次坑道内の架設物を別途扛重機を用いることなく坑外に搬出することができる。
【００１７】
また、前記第３発明において、前記搬器支持構造体は、斜坑軸線と交差する前後方向に移動可能に架台上で支持され、前面に前記搬器のガイドレールを付設するとともに、巻上げ機を搭載して前記搬器を巻上げロープで昇降駆動できるようにされ、搬器を斜坑内に昇降移動させる時には前記ガイドレールが斜坑内敷設のものと接続されて搬器の出入りが可能で、推進管の推進作業時には搬器とともに退避位置まで駆動手段によって移動される構成であることを特徴とする（第６発明）。
【００１８】
こうすることによって、斜坑構築用の推進管の推進作業時には搬器支持構造体を搬器とともに退避位置に後退させ、推進作業を行うのに支障を来すことがなく、作業者が坑内に進入して作業を行うときには搬器支持構造体を前進させてその前面に設けられているガイドレールをスライドさせて、坑内に敷設されているガイドレールと合致するようにして搬器を坑内に進入させ、あるいは坑内から引き上げることができる。したがって、斜坑構築のための斜坑推進装置と別個に作動して斜坑構築の推進管の推進接続作業に支障を来さないで、坑内作業のときにのみガイドレールを接続して搬器を坑内に進入できるようにするとともに、斜坑上部位置と退避位置との間で搬器支持構造体を進退可能に設けることで、斜坑内作業時以外は搬器を前面に保持して退避させるようにして推進構築作業を優先させ、かつ坑内作業の安全を期すことができる。また、作業用搬器の斜坑に対する出入り操作を別な機材を用いることなく行えるので、作業工程を効率よく運用できるという利点がある。
【００１９】
また、前記斜坑内に設けられる搬器のガイドレールは、二本のレール部材を所要間隔で平行するように複数の横部材で接合して形成され、その一端に左右対称で内向き傾斜面が形成され、他端には前記内向き傾斜面に合致するようにして左右対称で外向き傾斜面が形成されており、前記内向き傾斜面と外向き傾斜面とを合致させてレールの接続を行えるように構成されるのが好ましい（第７発明）。このようにすることで、構築用の推進管に予めガイドレールの向きを一定にして付設しておき、管接続時に前記ガイドレール端の内向き傾斜面部と他方のガイドレール外向き傾斜面部とを合致させるようにして推進管を接続すれば、ガイドレールの敷設を容易にすることができるという効果が得られる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
次に、本発明による斜坑推進構築装置の実施の形態につき、図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１には本発明が適用される斜坑推進構築装置の一実施形態の全体図が示されている。図２には斜坑構築部における管体推進装置の側面図が、図３には図２のＡ−Ａ視図（ａ）と図２のＢ−Ｂ視平面図とが、図４には管体推進装置要部を表わす図が、図５には図４のＣ−Ｃ視図が、図６には搬器支持構造体の正面図が、図７には図６の左側面図が、図８には推進管に付設されるガイドレール一実施形態の一部を省略した正面図が、図９には図８におけるＤ−Ｄ視断面図で推進管体との取付部を併記した図が、それぞれ示されている。
【００２２】
本実施の形態の斜坑推進構築装置１は、地中に掘削構築された図示されない隧道と地上とを繋ぐ斜坑２を構築するのに使用されるものである。その斜坑２は、地上部から目標位置まで小口径推進掘削工法によって構築され、その推進掘削には所要口径の推進管３が用いられる。
【００２３】
前記斜坑推進構築装置１は、構築される斜坑２の殻体となる推進管３を掘削推進させる管体推進装置１０と、これに併設されて斜坑２内での作業が必要な場合に搬器５０を推進管３の推進位置開口部から斜坑２内に進入させて坑内での作業ができるようにされる搬器５０とその搬器支持構造体４０とで構成されている。
【００２４】
前記管体推進装置１０は、推進管３を推進させる推進架台１１と、その推進架台１１の推進管推進方向背後に設けられる推進管３の反力桁１２と、複数の推進ジャッキ１３を固定配置されるジャッキ架台１４と、前記反力桁１２に取付けられて前記ジャッキ架台１４を反力桁１２に沿い推進位置と退避位置との間を移動可能に案内するガイドおよびそのジャッキ架台１４を移動させる駆動手段（後述）と、推進管３を所定の位置に受入れて推進操作を行なえるようにする推進管押え手段２０とを備えて構成される。
【００２５】
前記推進架台１１は、地上部の斜坑構築発進位置で、その斜坑構築用の推進管３の推進傾斜角αに合わせ支持軸心（推進軸心線Ｃ）を傾斜させて内側に推進管３を受入れられる空間部を形成されるように、幅方向に広くとってその両面の前後に所要の高さで支柱１１ａ，１１ｂを平行させて幅方向の両側にそれぞれ配され、それら支柱１１ａ，１１ｂを繋ぎ部材１１ｃ、１１ｄなどによって連結された枠組構造にされている。この推進架台１１の頂部には推進管３の反力桁１２が前記推進軸心線Ｃに直交するようにして取付けられている。なお、前記推進架台１１は、設置地盤に対して推進管３を推進させる際の反力で浮き上がるのを阻止できるようにベース桁１１ｆから地盤に対してアンカー１５を打設して保持される。
【００２６】
前記反力桁１２の下面には、推進軸心線Ｃを跨いで所要の間隔にて二本のガイドレール１６（Ｉ型断面の部材）が平行して傾斜前方に向かって（図１における紙面上左側）突出延長して配設され、このガイドレール１６に案内されて推進位置と退避位置との間で移動可能に前記ジャッキ架台１４が設けられている。そのジャッキ架台１４には、下面に複数本（この実施形態では４本）の推進ジャッキ１３が推進軸心線Ｃに平行して配設され、それらのロッド先端に推進管３の管端に接して推力を伝達する推進リング１３′が取付けられている。なお、このジャッキ架台１４を推進位置と退避位置との間で移動させる駆動手段としては、前記ガイドレール１６，１６の前端部を相互に連結する横部材１６ａにブラケットで支持される油圧シリンダ１７が用いられ、その油圧シリンダ１７のロッド１７ａ端をジャッキ架台１４の前端に接続して進退させるようにされている。また、前記ジャッキ架台１４にはガイドレール１６，１６のＩ型断面両側のフランジ部上をガイドにして案内支持されるガイドローラ１４ａ，１４ａが左右両側にそれぞれ複数付設され移動が容易なようにされている。
【００２７】
さらに、前記推進架台１１の内部には、後面側に推進管３を受入れた際推進軸心線Ｃにその管体が合致するように縁部で支持する二本の受け部材１８，１８が所定の間隔で縦通配設されている。この両受け部材１８に対して３点受けできるように前側に推進管押え手段２０が設けられている。この推進管押え手段２０は、推進架台１１の横部材１１ｃ，１１ｄにて固定支持される固定縦通部材２１に、基端をピン２３で枢支される平行リンク２２，２２の可動端と取付ブラケット２４ａでピン２４ｂにてそれぞれ連結されて前後方向に可動支持される押え縦通部材２４とでなる。この押え縦通部材２４は、さらに操作シリンダ２５，２５により前後動させることで、既設管端に継足す推進管３を押えることができる。なお、操作シリンダ２５，２５は、その両端部が、前記固定縦通部材２１の背面側で前記ピン２３，２３位置よりも下方に設けられたブラケット２１ａ，２１ａと、前記平行リンク２２，２２の可動端側にそれぞれ連結されている。
【００２８】
このように構成される管体推進装置１０とは別に、その設置位置より下側には前記推進管３の中間部を把持して前記推進ジャッキ１３が所定のストローク推進して、その後退時の管浮き上がりを防止する推進管クランプ機構３０がその軸芯を推進軸心線Ｃに合致させて管体推進装置１０の設置位置より下側に配置されている。この推進管クランプ機構３０は、中央部を推進管３が貫通できる空間を形成された構台３１と、この構台３１の中央部を貫通する推進管３の側面を抱えるように構台内部で縮小・拡大する円弧状の内側面を有する複数片（例えば４部片に分割されている）にてなるクランプ保持部片３２と、そのクランプ保持部片３２を操作する複数の油圧シリンダ３３（操作シリンダ３３）とで構成されている。なお、この推進管クランプ機構３０は、構台３１をその四隅に位置する支持脚３１ａの基部で地盤にアンカーボルトによって固定され、浮き上がるのを固定できるようにされている。図中符号３４は構台３１の上面に形成された点検用踊り場の手摺である。また、符号Ｆで示されるのは鋼矢板である。
【００２９】
さらに、前記管体推進装置１０の上方位置には掘削推進されて構築される斜坑２内に作業員が入って作業を行えるようにする搬器５０を支持して昇降させる搬器昇降装置４２を備えた搬器支持構造体４０が設置されている。
【００３０】
この搬器支持構造体４０は、前面４１ａを前記推進管（斜坑２）の傾斜した推進軸心線Ｃと平行するように傾斜させた所要高さで枠組構造の支持フレーム４１と、この支持フレーム４１に付設される搬器昇降装置４２と、前記支持フレーム４１を前記管体推進装置１０による推進管３の開口部より搬器５０を進入させる位置から管推進操作時に退避させる位置まで進退可能に支持する支持架台６０とで構成されている。
【００３１】
前記搬器昇降装置４２は、前記支持フレーム４１の前面４１ａの上下方向にスライド可能に付設されるガイドレール４３と、前記支持フレーム４１の頂部に設けたガイドシーブ４５，４５を巡らせたワイヤロープ４６，４６で吊下げられる搬器５０を昇降操作する巻上機４４とで構成されている。
【００３２】
前記ガイドレール４３は、所要の間隔で溝型鋼にてなるレール部材４３ａを一対その溝部が外向きになるようにして平行に配され、それらレール部材４３ａを所要の間隔で複数本の横部材４３ｂによって相互に接続されて一体に形成された構造のものである。このガイドレール４３は、支持フレーム４１の前面で支持部材によって上下方向にスライド可能に支持されて、支持フレーム４１の枠組内下部の前方位置に設置されるウインチ４７からその支持フレーム４１の頂部に配設されるガイドシーブ４８，４８を巡らせたワイヤロープ４７ａで吊り上げられて支持され、前記搬器５０の昇降操作時以外では引き上げられた状態に保たれている。
【００３３】
前記搬器５０は、前記ガイドレール４３のレール部材４３ａ，４３ａにより案内されるガイドローラを幅方向の両側に少なくとも上下一対設けた作業者を乗せるためのケージ５２と、作業足場５３を装着する昇降フレーム５１と、ケージ５２の上部に取付けられた作業床５４とで構成されている。
【００３４】
また、搬器５０は、その昇降フレーム５１の上頂部に設けられる図示省略された公知の安全機構を介して、前記支持フレーム４１頂部に設置されているガイドシーブ４５，４５を巡らせて巻上機４４により操作されるワイヤロープ４６（本発明のロープに相当）により吊下げられている。そして、ケージ５２の上部にはその内部から昇降できるようにして作業床５４が設けてあり、この作業床５４上で通常の坑内作業が行なえるようにされている。
【００３５】
また、ケージ５２の床下には支持梁５５（本発明の支持部材に相当）が昇降フレーム５１から前方へケージ５２よりやや突出するようにして付設され、その支持梁５５の先端部下に小型の揚重機５６（例えば小型電動ホイストなど、以下電動ホイスト５６という）が吊設されている。下側に設けられる作業足場５３は、主として前記電動ホイスト５６を使用して斜坑構築作業の終了に伴い付設されているガイドレール（後述）や坑内作業に要した部材などを撤去する際に使用できるようにされ、例えば撤去したガイドレールをその作業足場５３内に回収して地上部まで搬出するのに使用できるスペースに形成されている。
【００３６】
また、前記支持フレーム４１は、地上部に立設された支持架台６０上で、前記搬器５０を、推進構築される斜坑２（推進管）の開口部から内部に進入できるようにする位置から推進管３の推進操作時に後方に退避できる位置まで前後移動できるように、ガイドレール６１上で支持されている。したがって、その支持架台６０の上面は、前記推進架台１１上の反力桁１２の上面と接触しない位置に設けられ、前記ガイドレール６１の前端部は反力桁１２上に突出している（図１参照）。
【００３７】
このように支持フレーム４１は、前記支持架台６０の上面部に配置されて基端側をその支持架台６０に取付け、ロッド端部を支持フレーム４１下部の適所に接続される進退操作シリンダ６３によって、所定のストローク移動させるようになされており、支持フレーム４１の下部には支持架台６０付設のガイドレール６１に案内支持されて移動可能に支持する車輪４１ｃが複数設けてある。なお、この支持フレーム４１の前面上部には搬器５０への給電・制御用のケーブルを巻き取るケーブルリール６４が搭載され、また、搬器５０が引き上げられた状態で作業者が搬器のケージ５２に乗降するための踊り場（図示省略）が側面部に設けられている。
【００３８】
一方、掘削推進して斜坑２を構築する推進管３は、所要口径の金属管体で構成され、順次嵌め合いにより連結してその連結部の外周で多数本のボルトによって接続される構造になっている。そして、この推進管３の内面には、その軸心線に沿って搬器５０の進入時案内するガイドレール６５が取外し可能に付設されている。また、そのガイドレール６５の側方位置に図示省略するがケーブルなどを案内するローラが適宜間隔で配設され、これらも取外し可能に設けられている。
【００３９】
前記推進管内に付設されるガイドレール６５は、図８で示されるように、前記支持フレーム４１の前面に付設されるガイドレール４３と同一のガイド部材６５ａ，６５ａを複数本の横部材６５ｂで相互に接続されて一体構造にされており、その推進管３の接続全長に対応する長さで、撤去時に前述の搬器５０に付属する作業足場５３内に収容できる長さ寸法で例えば三分割６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃと形成されて、端部においてボルト６８にて連結されている。また、このガイドレール６５の例えば分割レール６５Ａの一端は中央線に向かって両側から下がり勾配の傾斜面６６が対称に付され、分割レール６５Ｃの他端では前記分割レール６５Ａの一端の傾斜面６６と合致する突勾配の傾斜面６７に形成されている。したがって、推進管３の接続時には下がり勾配の傾斜面６６端と突勾配の傾斜面６７端とを合わせることによりガイド部材６５ａの位置を合致させて突き合わせ接続することができるように構成されている。また、下面の複数箇所には図９に示すように、推進管３の管内壁に設けられる取付座３Ａに対してボルト７０により締結して固着される座板６９が付設されている。
【００４０】
このように構成される斜坑推進構築装置１０は、まず、掘削推進される斜坑２の殻体となる推進管３を図示されない先導掘削機に続いて推進部に装着する準備作業を行う。この際には、図１または図４に二点鎖線で示されるように、推進架台１１上部の反力桁１２下面に位置するジャッキ架台１４をその移動駆動手段である油圧シリンダ１７を作動させて推進位置Ｐ前方の退避位置Ｑまで移動させ、推進管３を受入れ容易なように推進架台１１の内部空間の上部を開放させる。なお、この時点で推進管３の中間部を把持する推進管クランプ機構３０は、保持部片３２によるチャッキング位置から後退して緩め、推進管３の挿入が容易なようにする。また、搬器支持構造体４０は、退避位置に移動待機させて推進管３の吊り込み作業に支障がないようにしておく（図１参照）。
【００４１】
推進管３は、図示されない別途揚重機によって推進位置Ｐに吊り込んで先進している管の後端に接続する。この際、推進管３を受入れ位置に吊り込むと、推進架台１１内の受け部材１８，１８にもたれるようにして支持させる。こうすることで所定の傾斜で先導管の軸心と合致させることができる。この際に、吊り込まれた推進管３の軸心が推進軸心線Ｃに合致していない場合、図４に示されるように、推進管押え手段２０の操作シリンダ２５を作動させて平行リンク２２，２２との協働操作で押え縦通部材２４を押出して受け部材１８，１８側に推進管３を移動させ、軸心線が先の推進管と合致するように操作させる。なお、推進管３を推進位置Ｐに吊り込む際には、先に地上部で取付けてあるガイドレール６５の取付け向きを、先の推進管３におけるガイドレール６５の取付位置と合致するように位置合わせされる。
【００４２】
吊り込まれた推進管３が既設の推進管先端部にボルト締結されると、油圧シリンダ１７を前進作動させてジャッキ架台１４を推進位置Ｐに戻す。その後に複数の推進ジャッキ１３のロッドを一斉に前進操作すると、それらのロッドに取付く推進リング１３′が推進管３の上端部に押し付けられる。そこで、全推進ジャッキ１３を前進作動させると、その推力で推進管３が徐々に地中に押し込まれ、先導管端に付される掘削機による掘削と相俟って推進される。なお、掘削土は掘削機に付設の排土手段によって構築されつつある斜坑２内から図示されない排泥管によって地上部に排出される（排泥管については、前記ガイドレール６５と同様に予め推進管の内部に取付けておき、接続時にその管も接続される）。
【００４３】
やがて、推進ジャッキ１３が最大ストロークに到達すると、推進管クランプ機構３０の操作シリンダ３３を作動させて保持部片３２を管軸心方向に収縮させて推進管３の中間部をチャッキングさせる。こうすることによって、推進管３は押し込み状態のままで保持される。そこで、推進ジャッキ１３を一斉に後退させるとともに、油圧シリンダ１７を後退方向に作動させてジャッキ架台１４を退避位置Ｑに後退させる。こうして推進ジャッキ１３の１ストローク分の空間が生じた推進中の推進管３の上側にスペーサ管（図示せず）を吊り込んで仮接続し、再びジャッキ架台１４を油圧シリンダ１７によって推進位置Ｐまで戻すようにする。
【００４４】
ジャッキ架台１４が推進位置Ｐに戻されると再び推進ジャッキ１３を作動させて推進リング１３′をスペーサ管の端部に押し付けて推進力を付勢する。前記推進ジャッキ１３によってスペーサ管を介して推進管３を所要位置まで推進させると、次の新たな推進管３を継足す作業に移行する。この新たな推進管３の接続作業は、まず推進管クランプ機構３０の操作シリンダ３３を作動させて保持部片３２によって、押し込まれている推進管３の外周部をチャッキングさせて推進力が除かれたときに推進中の管体が浮き上がるのを阻止させる。続いて推進ジャッキ１３のロッドを後退させて推進リング１３′を引き上げるとともに、ジャッキ架台１４を前述の要領で退避位置Ｑまで後退させる。スペーサ管を取除いて先の推進管上部位置を開放状態にしてから、図１０に示されるように、新たな推進管３を吊り込んで接続作業を行い、再びジャッキ架台１４を戻してから推進管クランプ機構３０によるチャッキングを解除し、推進ジャッキ１３を前進作動させて推進力を付勢して推進作業を行う。なお、前記接続作業を行う際には先導管に取付く掘削機は一旦停止し、推進動作に移行する時点で運転して掘進させる。以後この操作を繰り返して斜坑２の構築作業を行うのである。
【００４５】
一方、斜坑２の構築作業が進捗して斜坑内での作業が必要となるときには、次の推進管３を継足す作業を中断して、前述の推進ジャッキ１３による動作を一旦停止し、ジャッキ架台１４を退避位置Ｑに後退させる。もちろんこのときには、推進管クランプ機構３０によるチャッキング操作によって推進管３を固定しておく。こうしてから、斜坑２内に搬器を送り込む。
【００４６】
搬器５０を斜坑２内に送り込むには、図１０に示されるように、まず、待機位置にあった地上部の搬器支持構造体４０の支持フレーム４１をその進退操作シリンダ６３によって、前面４１ａに保持されている搬器５０を案内するガイドレール４３が斜坑２の坑口（推進操作されている推進管３の上端部）上部に位置するように前進させる。この際、搬器のガイドレール４３はその下端が斜坑２内のガイドレール６５上端と合致するように位置調整を行わせる。
【００４７】
前記支持フレーム４１側に支持されているガイドレール４３は、ウインチ４７によって操作されるワイヤロープ４７ａによって引上げられた状態にあるので、そのウインチ４７を作動させて前記ガイドレール４３を推進管３の内部に付設されているガイドレール６５の端部と当接する状態になるまでスライド下降させる。なお、推進管側のガイドレール６５位置と支持フレーム４１側のガイドレール４３とは予め接続可能なように両者の軸線が合致するように設定されている。
【００４８】
こうして支持フレーム側のガイドレール４３と推進管側のガイドレール６５とが接続されると、搬器５０に作業者が搭乗し、巻上機４４をロープ繰出し側に運転操作するとワイヤロープ（ロープ）４６，４６が繰出されてガイドレール６５に沿い斜坑２内へ降下できる。したがって、作業者は目的位置まで降下すると巻上機４４の運転を停止させ、その後に搬器５０のケージ５２内から天井部に設けられる作業床５４上に登って斜坑２内の内壁に沿って行えばよい。なお、搬器５０が斜坑内に降下進入して作業を行うに際しては、作業者が搭乗しているケージ５２に設けられている運転制御手段によって地上部の巻上機４４の駆動を操作するようにされ、そのための電源並びに制御用のケーブルは支持フレーム４１上に搭載されるケーブルリール６４に巻き取られているケーブル（図示省略）を搬器５０の昇降に応じて繰出し・巻き取られて地上側の制御機器を介して運転操作が行えるようにされている。
【００４９】
前記搬器５０は、斜坑の推進軸心線Ｃの傾斜角に合わせて傾斜した構造にされているが、構内での作業時には前述のようにケージ５２内から天井部に設けられている作業床５４に上って作業することになり、開放状態であるから斜坑内壁前周面にわたって作業することができる。また、昇降時にはケージ５２の内部に作業者が収まって移動することにより安全を確保できる。もちろん、非常時には搬器５０を吊下げている個所に公知の安全装置が設けられているので、その安全装置の作動によって保護されるようになされている。
【００５０】
坑内での作業が終了すれば、作業者はケージ５２内に戻り、昇降に支障のない状態で坑口まで上昇し、搬器支持構造体４０の支持フレーム側ガイドレール４３上まで搬器５０を上昇させて斜坑２から離脱させ、その後にウインチ４７を作動させてガイドレール４３を所定の位置まで引上げる。こうすることによって、支持フレーム４１側のガイドレール４３は、斜坑２側のガイドレール６５と引き離されて推進作業に支障を来さないように搬器支持構造体４０を待機位置に移動退避させることができる。したがって、進退操作シリンダ６３を後退作動させることによって、支持フレーム４１を退避位置に戻し、次の推進管３の継足し作業（推進作業）が開始できることになる。
【００５１】
なお、搬器５０は、前述のように斜坑２内に敷設されるガイドレール６５に沿って巻上機４４の駆動により昇降できるので、例えば斜坑掘削部先端の掘削機に支障が生じたり、あるいは点検の必要があるときには、作業者を切羽位置まで降下させてケージ５２の下部に付設されている作業足場５３から身を乗り出して、あるいは外に出て直接掘削機の点検修理を行うことができる。この場合は、いわば斜坑２の底部に位置するので、別途な機材を使用しないで作業を行うことができる。
【００５２】
斜坑２の掘削構築が終れば、図１１に示すように、搬器５０を前述のようにして斜坑２内に降下させ、ケージ５２下側の作業足場５３内に作業者が降りて、斜坑２（推進管体）に付設されているガイドレール６５の最下端のものから順次上方へ敷設取付部の締結ボルトを解き、かつ接続部で所定長さにそのガイドレール６５のセグメント（６５Ａ，６５Ｂ，６５Ｃ）を分解し、ケージ５２下に設けられた支持梁５５に吊設の電動ホイスト５６によってその分解したガイドレール６５のセグメントを作業足場５３内に取り込み、搬器５０を運転して地上に運び上げる。なお、前記作業足場５３は、作業者が載ってガイドレール６５の解体作業を行なうに適したスペースを有するもので、作業面以外の周面にはガードが付されて安全性が保てるように形成されている。また、このガイドレール６５の解体撤去に際して、坑内壁に付設されているその他の部品などの解体撤去も併せて行うことができる。
【００５３】
このようにして本実施形態の斜坑推進構築装置１は、推進管推進装置１０に搬器支持構造体４０を併設して、地上部から小口径掘削推進工法によって斜坑２の推進構築を行うとともに、構築時にガイドレール６５を斜坑の殻体（推進管３）とともに順次敷設して、このガイドレール６５に沿って搬器５０を地上側から斜坑内に昇降自在なように構成されるので、必要時にその都度搬器５０を斜坑２内に送り込んで、その内部での作業を安全に行えるので、斜坑構築の作業を容易化して短工期で構築することが可能になるのである。また、斜坑２の構築後にはガイドレール６５を分解して搬器５０内部に積み込んで、他の機材を使用することなく解体撤去することができるので、付帯工事に要する費用も軽減できることになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明が適用される斜坑推進構築装置の一実施形態の全体図である。
【図２】図２は、斜坑構築部における管体推進装置の側面図である。
【図３】図３は、図２のＡ−Ａ視図（ａ）と図２のＢ−Ｂ視平面図（ｂ）である。
【図４】図４は、管体推進装置要部を表わす図である。
【図５】図５は、図４のＣ−Ｃ視図である。
【図６】図６は、搬器支持構造体の正面図である。
【図７】図７は、図６の左側面図である。
【図８】図８は、推進管に付設されるガイドレール一実施形態の一部を省略した正面図である。
【図９】図９は、図８におけるＤ−Ｄ視断面図で推進管体との取付部を併記したものである。
【図１０】図１０は、推進管の受け入れと搬器を斜坑内に進入させる状態を表わす図である。
【図１１】図１１は、斜坑内でガイドレールなどの撤去作業を行うときの態様を表わす図である。
【符号の説明】
１　　　　　　　　　　斜坑推進構築装置
２　　　　　　　　　　斜坑
３　　　　　　　　　　推進管
１０　　　　　　　　　管体推進装置
１１　　　　　　　　　推進架台
１２　　　　　　　　　反力桁
１３　　　　　　　　　推進ジャッキ
１３′　　　　　　　　推進リング
１４　　　　　　　　　ジャッキ架台
１６　　　　　　　　　ジャッキ架台のガイドレール
１７　　　　　　　　　ジャッキ架台を移動させる油圧シリンダ
１８　　　　　　　　　推進管の受け部材
２０　　　　　　　　　推進管押え手段
２４　　　　　　　　　押え縦通部材
２５，３３　　　　　　操作シリンダ
３０　　　　　　　　　推進管クランプ機構
３１　　　　　　　　　構台
３２　　　　　　　　　クランプ保持部片
４０　　　　　　　　　搬器支持構造体
４１　　　　　　　　　支持フレーム
４３　　　　　　　　　ガイドレール
４４　　　　　　　　　巻上機
４６　　　　　　　　　搬器昇降用のワイヤロープ（ロープ）
４７　　　　　　　　　ウインチ
４７ａ　　　　　　　　ガイドレールスライド用のワイヤロープ
５０　　　　　　　　　搬器
５２　　　　　　　　　ケージ
５３　　　　　　　　　作業足場
５４　　　　　　　　　作業床
５５　　　　　　　　　支持梁
５６　　　　　　　　　電動ホイスト
６０　　　　　　　　　支持フレームの支持架台
６１　　　　　　　　　ガイドレール
６３　　　　　　　　　進退操作シリンダ
６５　　　　　　　　　推進管に付設されるガイドレール
６６　　　　　　　　　ガイドレール端の下がり勾配の傾斜面
６７　　　　　　　　　ガイドレール端の突勾配の傾斜面
Ｃ　　　　　　　　　　推進軸心線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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