(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
閉塞部と常設開口部とが形成されている領域の内部に揚重物を搬入するための揚重物搬入装置であって、
前記領域の上部に設けられている移動自在な揚重手段と、
前記閉塞部の少なくとも一部に前記常設開口部と接続する仮設開口部を形成するための開口部形成手段を備えており、
前記開口部形成手段は、前記仮設開口部を閉塞するための閉塞体と、
前記閉塞体の昇降機構と、前記閉塞体の水平方向移動機構とを有することを特徴とする揚重物搬入装置。
【請求項２】
前記閉塞体の少なくとも一部が回動自在に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の揚重物搬入装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市トンネルの立坑の上部等、常設開口部と閉塞部とが形成されている領域の内部に揚重物を搬入するための揚重物搬入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、経営主体の異なる鉄道会社の相互乗り入れの要請や、鉄道による道路交通の遮断等の不利益を防止することに伴い、都市部の鉄道における高架部を地下化する工事が行われている。その際、ＮＡＴＭ工法等の山岳トンネル工法を使用してトンネル掘削を行う場合には、立坑を掘削し、当該立坑を利用して横坑の掘削を行うことになる。
一方、首都圏等の都市部では市街地が密集しており、作業にあたって、充分な作業空間を確保できないことがほとんどである。そのため、立坑の上部における地上部の空間も、必要最小限の常設開口部を除いて覆工板等により閉塞して（以下、この部分を「閉塞部」という）、作業空間として使用する必要がある。
この常設開口部は、通常の作業に必要となる小型の資材や機材等を搬入するために、必要最小限の寸法で常に開口して設けられている狭隘な空間部であり、横坑を掘削するためのホイールジャンボやカッターローダ等の大型の重機や、大寸法の資材等を搬入することは難しい。そのため、大型の揚重物を傾斜させた状態で吊り上げて常設開口部から搬入を行うことや、大型の重機等を搬入可能な大きさに分解して搬入を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、揚重物を傾斜させた状態で搬入する場合には、確実に揚重物を固定することが難しく、作業の安全上大きな問題点を有しているとともに、揚重物によっては常設開口部に搬入することができない場合も存在していた。また、大型の重機等を搬入可能な大きさに分解して搬入を行うことは、搬入後の組立作業が煩雑であるとともに、装置の構造上、所定の大きさに分解できないこともあり、実際上、採用することができない場合が多いという問題点を有していた。
【０００４】
本発明は、前記の各問題点を解決するためになされたものであり、都市トンネルの立坑の上部等、狭隘な常設開口部と閉塞部とが形成されている領域の内部に揚重物を搬入する場合において、通常時には、前記領域の上部を最大限有効に利用可能であるとともに、常設開口部と接続する仮設開口部を必要時にのみ形成することにより、大型の揚重物を容易に搬入することが可能である揚重物の搬入装置を提供することを目的としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、本発明の揚重物搬入装置は、閉塞部と常設開口部とが形成されている領域の内部に揚重物を搬入するための揚重物搬入装置であって、前記領域の上部に設けられている移動自在な揚重手段と、前記閉塞部の少なくとも一部に前記常設開口部と接続する仮設開口部を形成するための開口部形成手段を備えており、前記開口部形成手段は、前記仮設開口部を閉塞するための閉塞体と、前記閉塞体の昇降機構と、前記閉塞体の水平方向移動機構とを有することを特徴としている。
【０００６】
従って、本発明によれば、閉塞体の昇降機構及び水平方向移動機構を用いて閉塞体を移動させることにより、前記閉塞部の少なくとも一部に常設開口部と接続している仮設開口部を形成し、両開口部からなる大寸法の搬入部を設けることができる。そのため、通常時には、閉塞部の上部を作業空間等として有効に使用することができるとともに、必要に応じて搬入部を形成し、その搬入部を利用して大型の揚重物を搬入することができる。
【０００７】
また、前記揚重物搬入装置において、前記閉塞体の少なくとも一部を回動自在に構成することもできる。
【０００８】
従って、本発明によれば、閉塞体の少なくとも一部を回動自在に構成することにより、当該閉塞体の上部に載置された載置物を任意の向きに容易に変更できるため、揚重手段に揚重物を支持させる際に、位置決め作業を容易に行うことができる。そのため、さらに効率的に揚重物の搬入作業を容易に行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の一形態について、図面を参照して詳細に説明する。
なお、以下の説明では、閉塞部と常設開口部Ｊとが形成されている領域を、都市トンネルを掘削するための立坑Ｖの真上部における地上部に形成するとともに、その内部に揚重物であるホイールジャンボ５０を搬入する場合を想定する。
【００１０】
［作業現場の概要］
まず、本発明の揚重物搬入装置１について説明する前に、当該揚重物搬入装置１を設置するための作業現場の概要について簡単に説明を行う。
図１及び図２に示すように、地上部から所定深さに至る立坑Ｖが構築され、当該立坑の低部から、図中の右方向に向かい横坑Ｈ（本線トンネル、図７参照）が掘進されている。
立坑Ｖは平面視で矩形形状であり、掘進作業を行うための各種設備や原材料等を搬入可能であるとともに、作業を行うために必要となるための各種設備（集塵機、垂直搬器（図示せず）等）を配設可能な寸法に形成されている。
【００１１】
地上部における立坑Ｖの真上部を含み、横坑Ｈの掘進方向と同一方向に細長矩形形状の領域として形成されている作業ヤードＹには、立坑Ｖの内部に搬入するための各種資材や機材等を仮置するための仮設置場と地下部に構築されているコンクリートプラント（詳述せず）の原材料供給装置等が設けられている。
また、地上部における立坑Ｖの真上部は、常に開口して設けられている常設開口部Ｊを除いて、覆工部材Ｂにより閉塞部を形成して、その上部を作業空間として使用している。なお、この常設開口部Ｊは、通常の作業に必要となる小型の資材や機材等を搬入するために用いられるため、必要最小限の寸法で矩形形状に形成されている。前記閉塞部の一部には、常設開口部Ｊと接続するように、当該常設開口部Ｊに隣接して、矩形形状かつ前記常設開口部Ｊより大寸法である後記仮設開口部Ｋが形成されるようになっている。
【００１２】
また、立坑Ｖの上部空間であり、作業ヤードＹから所定高さ（後記開口部形成装置３における閉塞台１０の昇降機構２０の略最大伸張時の高さに相当）下方には、開口部形成装置３を設置するための作業床部Ｓが水平態に構築されている（但し、図２において作業床部Ｓの上方支持部材Ｉ’及び下方支持部材Ｉのみを示す）。この作業床部Ｓは、常設開口部Ｊ及び仮設開口部Ｋの下部にあたる位置には開口部が形成されている。
【００１３】
［揚重物搬入装置］
続いて、本発明の揚重物搬入装置１について説明する。図３及び図４に示すように、揚重物搬入装置１は、チェーンブロック２と、開口部形成装置３とから構成されている。
【００１４】
○チェーンブロック
チェーンブロック２は、揚重物であるホイールジャンボ５０を吊り上げ、後記搬入部Ｌから立坑Ｖ内に搬入するために用いる装置である。本実施形態では、ホイールジャンボ５０を吊り上げ可能であるように２基のチェーンブロック２を使用しており、当該各チェーンブロック２は、所定間隔で設けられている２基の門型部材４０の上部に架設されているガイドレール桁４２に懸架されている。
【００１５】
ガイドレール桁４２は作業ヤードＹの長手方向に敷設されており、チェーンブロック２は、モータ及びガイドローラ等（ともに図示せず）から構成される移動機構により、単体で又は同期して、前記ガイドレール４２に沿って移動可能となっている。
また、門型部材４０はガイドレール４２に直交する向きで設置されており、当該ガイドレール４２の位置は、門型部材４０の天端部材４０ａに沿って調節可能となっている。
従って、チェーンブロック２は、門型部材４０の位置を調節することと、ガイドレール４２に沿っての自らの移動により、その位置を任意に設定することができるようになっている。
【００１６】
○開口部形成装置
開口部形成装置３は、仮設開口部Ｋを閉塞するための閉塞台１０（閉塞体）と、当該閉塞台１０を載置する基台２８と、基台２８を移動させるためのレール３１と、閉塞台移動機構１５とを主要部としており、当該閉塞台移動機構１５は、閉塞台１０の昇降機構（以下、「昇降機構２０」という）と当該閉塞台１０の水平移動機構３０とから構成されている。
閉塞台１０は平面視で略正方形形状であり、モータ等の回動機構（図示せず）により回動可能である円形のターンテーブル１２と、当該ターンテーブル１２の外周部１３とから形成されている。
【００１７】
昇降機構２０は、底部の基台２８上に並設されている２台の伸縮機構を備えており、当該伸縮機構は、リフト体２２と油圧シリンダ（図示せず）とから形成されている。リフト体２２は、Ｘ字形に組み合わされている２本一対のアーム部材２３を２組用い、当該２本のアーム部材２３における交点部２３ａ（中間部）を回動軸支体２４の両端部に軸支することにより形成されている。また、油圧シリンダは、両側に設けられている一対のアーム部材２３の内側における基台２８上にその基端部が取り付けられており、そのシリンダロッドの先端部は閉塞台１０の下部に取り付けられている。
そして、２体の油圧シリンダは同期して伸長及び縮退可能に構成されており、当該油圧シリンダの伸長及び縮退動作に伴い、一対のアーム部材２３が拡張及び収縮（折り畳み）できるようになっている。
なお、油圧伸縮機構２１は、閉塞台１０を安定して支持可能な位置に取り付けることは言うまでもない。
【００１８】
２本のガイドレール３１は作業ヤードＹの長手方向と平行となるように、基台２８の下部に溶接されている。また、作業床部Ｓ上には、前記ガイドレール３１を移動させるための、閉塞台１０の水平方向移動機構（以下、「水平移動機構３０」という）である８組のローラ３２，３３が配置されている。これらのローラ３２，３３は、駆動装置（図示せず）により駆動される駆動ローラ３２（図２における左側から２番目）と、ガイドレール３１を案内するための６組のガイドローラ３３とから構成されており、それぞれが開口部形成装置３の進行方向の中心線に対して、左右対称に枢設されている。
さらに、仮設開口部Ｋが開口されていない状態の開口部形成装置３の設置位置において、ガイドレール３１の基台２８方向と逆側の基端部から略中間部が位置する部位には、当該ガイドレール３１の転倒を防止するための保護部材３５が設けられている。
このように、ガイドレール３１は、ローラ３２，３３の上面に載置され（但し、図２における際右端のローラ３３には挟持されている）、当該ローラ３２，３３に沿って、その軸方向に移動自在になっており、基台２８（閉塞台１０）の位置を移動することができるようになっている。
【００１９】
なお、開口部形成装置３は、各種装置を制御するための制御装置（図示せず）を備えている。
また、開口部形成装置３における閉塞台１０の上部には装脱自在に手摺（図示せず）が取り付けられている。この手摺が取り付けられているときには、ターンテーブル１２の回動機構が動作せず、また、手摺が取り付けられているとき以外は、閉塞台移動機構１５が作動しないようになっており、その有無が各機構の動作を制御可能となるように構成されている。
【００２０】
［揚重物搬入装置を使用した揚重物搬入方法］
次に、前記構成の揚重物搬入装置１を使用した揚重物搬入方法について、図５〜図７を参照して説明する。
なお、初期状態では、揚重物搬入装置１における開口部形成装置３は作動しておらず、立坑Ｖの真上部には仮設開口部Ｋは形成されていない。従って、閉塞部と常設開口部Ｊとが設けられている状態となっている。
【００２１】
揚重物搬入方法は、（１）閉塞台上への揚重物の載置作業、（２）仮設開口部の形成作業、（３）揚重物の吊り下げ搬入作業によって行われる。
【００２２】
（１）閉塞台上への揚重物の載置作業
本作業は、ホイールジャンボ５０を作業ヤードＹに搬入し、ターンテーブル１２上に載置する作業である。このとき、ホイールジャンボ５０は、その先端部が常設開口部Ｊから突出する向きに載置することが以降の作業を考えると望ましい。しかし、大型の重機であるホイールジャンボ５０等の場合には作業上難しいため、通常は作業ヤードＹの長手方向にホイールジャンボ５０載置し（図５（ａ）参照）、ターンテーブル１２を回転させることにより、その先端部が常設開口部Ｊから突出するように、その向きを修正する（図５（ｂ）参照）。
前記作業終了後には、チェーンブロック２をホイールジャンボ５０上に移動させ、フック４５及び係止金具（図示せず）を介して吊索４６を取り付ける（図５（ｃ）参照）。
【００２３】
（２）仮設開口部の形成作業
本作業は、開口部形成装置３を動作させることにより、常設開口部Ｊと接続する仮設開口部Ｋを形成し、大寸法の搬入部Ｌを設ける作業である。
まず、昇降機構２０における油圧シリンダ（図示せず）のシリンダロッドを所定長さ縮退させ、アーム部材２３を収縮させることにより閉塞台１０を降下させる（図６（ａ）参照）。そして、水平移動機構３０における駆動ローラ３２を駆動させ、ガイドレール３１を移動させることにより、閉塞台１０が仮設開口部Ｋを遮蔽しない位置（図６（ｂ）右方向）にまで退避させ、開口部形成装置３を作業床部Ｓに格納する（図６（ｂ）参照）。これにより、閉塞台１０が移動することに伴い、仮設開口部Ｋが形成される。
なお、前記作業中は、ホイールジャンボ５０は、チェーンブロック２により吊り上げられた状態となっている。
【００２４】
（３）揚重物の吊り下げ搬入作業
本作業は、前記仮設開口部の形成作業により形成された搬入部Ｌから、チェーンブロック２により吊り上げられているホイールジャンボ５０を下降させて立坑Ｖの内部に搬入する作業である（図７参照）。
【００２５】
なお、ホイールジャンボ５０の搬入後は、フック４５及び索条４６を作業ヤードＹにまで引き上げる。そして、水平移動機構３０における駆動ローラ３２を前記と逆方向に回転させ、ガイドレール３１を図６における左側方向に延出させることにより、閉塞台１０が仮設開口部Ｋを遮蔽する位置にまで移動させ（図１左方向）、昇降機構２０における油圧シリンダのシリンダロッドを伸張させ、アーム部材２３を拡張することにより閉塞台１０を作業ヤードＹの高さまで上昇させて、仮設開口部Ｋを閉塞する作業を行う。
【００２６】
このように、本発明の揚重物搬入装置１によれば、開口部形成装置３における閉塞台移動機構１５を用いて閉塞台１０を移動させることにより、閉塞部の少なくとも一部に常設開口部Ｊと接続している仮設開口部Ｋを形成し、両開口部Ｊ，Ｋを合わせた大寸法の搬入部Ｌを形成することができる。そのため、通常時には、閉塞部の上部を作業空間として有効に使用することができ、必要に応じて、搬入部Ｌを形成して、その搬入部Ｌを利用して大型の揚重物を搬入することができる。
【００２７】
また、閉塞台１０の一部をターンテーブル１２として回動自在に構成することにより、当該閉塞台１０の上部に載置された揚重物の向きを任意に変更できるため、狭隘な作業空間においても、揚重物の吊り上げ作業を容易に行うことができる。従って、揚重物の搬入作業をさらに、効率的に行うことが可能となる。
【００２８】
以上、本発明について、好適な実施形態の一例を説明した。しかし、本発明は、前記実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能である。
特に、揚重手段は、チェーンブロックに限られるものではなく、搬入を予定する揚重物を吊り上げ可能な手段であれば門型クレーンやホイスト等であってもよく、また、その設置数等も問わない。また、開口部形成手段における昇降機構及び水平方向移動機構についても、前記実施形態とは異なるものであってもよい。
さらに、実施する場所は、トンネル立坑に限定されるものではなく、また常設開口部及び仮設開口部の位置等についても制限はない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、都市トンネルの立坑の上部等、狭隘な常設開口部と閉塞部とが形成されている領域の内部に揚重物を搬入する場合において、通常時には、前記領域の上部を最大限有効に利用可能であるとともに、常設開口部と接続する仮設開口部を必要時にのみ形成することにより、大型の揚重物を容易に搬入することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】作業現場の状況を示す平面図である。
【図２】作業現場の状況を示す側断面図である。
【図３】本発明の揚重物搬入装置を示す平面図である。
【図４】本発明の揚重物搬入装置を示す図であり、（ａ）は図３におけるＸ矢視図、（ｂ）は（ａ）におけるＹ矢視図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）ともに、本発明の揚重物搬入装置を使用した揚重物の搬入方法（閉塞台上への揚重物の載置作業）を示す側断面図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）ともに、本発明の揚重物搬入装置を使用した揚重物の搬入方法（仮設開口部の形成作業）を示す側断面図である。
【図７】本発明の揚重物搬入装置を使用した揚重物の搬入方法（揚重物の吊り下げ搬入作業）を示す側断面図である。
【符号の説明】
Ｖ      立坑
Ｈ      横坑
Ｙ      作業ヤード
Ｊ      常設開口部
Ｋ      仮設開口部
Ｌ      搬入部
１      揚重物搬入装置
２      チェーンブロック（揚重手段）
３      開口部形成装置
１０    閉塞台（閉塞体）
１２    ターンテーブル
１５    閉塞台移動機構
２０    昇降機構（閉塞台の昇降機構）
２２    リフト体
２３    アーム部材
２４    回動軸支体
２８    基台
３０    水平移動機構（閉塞台の水平方向移動機構）
３１    ガイドレール
３２    駆動ローラ
５０    ホイールジャンボ（揚重物）
【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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