(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
坑底部のずり積み位置にある実キブルを、地上に設置したずり出し用昇降機で懸吊してずり出し通路上にあるスカフォードのキブル通過孔を介してずり出しを行い、スカフォードで待機していた空キブルを坑底部へ吊り降ろすと共に、地上から戻ってきた空キブルをスカフォードで待機させる一連の繰り返し操作を行う替えキブル装置であって、空キブル用昇降機で空キブルを懸吊してキブル通過孔上の第１位置と待機する第２位置との間を移動するキブル懸吊手段と、地上から第１位置に戻ってきた空キブルを載置すると共に、吊りフックの付け替えに適合するように、空キブルの姿勢制御を行って吊り柄を一定方向に整合するキブル整合手段とを備え、スカフォードの下段デッキにキブル通過孔を解放又は閉塞する開き戸形式の開閉扉を設けると共に、前記キブル整合手段を開閉扉の上面に装着したことを特徴とする立坑掘削における替えキブル装置。
【請求項２】
前記キブル整合手段は、空キブルを回転させて吊り柄の向きを整合させるターンテーブルと、吊り柄が一定方向に横転するようにターンテーブルを水平移動させるスライドテーブルとを備えている請求項１に記載した立坑掘削における替えキブル装置。
【請求項３】
前記キブル懸吊手段は、中段デッキの天井に沿って円弧状に配備したガイドレールと、基端側を枢着して先端側をガイドレールに対して走行移動可能に係合させ、ガイドレールに沿って旋回状態で回動する旋回モノレールと、旋回モノレールに上端を係合させて水平移動する空キブル用昇降機とを備えている請求項１又は２に記載した立坑掘削における替えキブル装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、２台のずりキブルを交互に交換して使用しながら、掘削ずりを立坑内から搬出するために使用する替えキブル装置であって、特にキブルの交換作業をスカフォード上において安全で容易且つ迅速に行うことを可能にした立坑掘削における替えキブル装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術としては、例えば特開昭６２−２５６９３号公報や特開平１１−２９４０６３号公報などに開示されているキブル交換方式があり、これらのキブル交換方式を採用すると、ずり積み作業の中断を少なくして、ずり出し作業を能率良く行うことができると共に、キブル巻上機などの諸設備が小型で安価なもので済むなどの利点がある。
【０００３】
前者の従来技術では、キブル通過孔を有して第１位置と第２位置との間を回転移動するターンテーブルを、スカフォードの下段デッキ上に設けると共に、中段デッキ下には第２昇降機を地上には第１昇降機を設け、キブルの交換作業はターンテーブル上に一方のキブルと他方のキブルを載置した状態で行われる。
【０００４】
この従来技術では、一方のキブルは地上と第１位置との間を第１昇降機で移送させ、他方のキブルは坑底部と第２位置との間を第２昇降機で移送させるが、ターンテーブル上に載置した一方のキブルと他方のキブルに対し、第１昇降機と第２昇降機の吊りフックの付け替えを行うと共に、ターンテーブルを回転させて第１位置と第２位置との間を回転移動させてキブルの交換作業が行われる。
【０００５】
後者の従来技術では、第１位置（移送位置）と第２位置（待機位置）との間を水平移動し、第１位置ではキブル通過孔を閉塞して第２位置ではキブル通過孔を解放するスライドテーブルを、スカフォードの下段デッキ上に設けると共に、中段デッキ下には走行レールに沿って第１位置と第２位置との間を水平移動する空キブル用昇降機を設け、地上にはずり出し用昇降機を設けている。
【０００６】
この従来技術では、坑底部の実キブルをずり出し用昇降機で地上に移送し、これが空キブルで第１位置に戻ってくるまでの間に、第２位置にある空キブルを空キブル用昇降機で第１位置に移動させ、キブル通過孔から坑底部に移送させた後に、スライドテーブルを第１位置に移動させ、このスライドテーブル上に地上から戻ってきた空キブルを載置し、ずり出し用昇降機から空キブル用昇降機に吊りフックの付け替えを行うと共に、スライドテーブルを第２位置に移動させてキブルの交換作業が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
これらの従来技術では、キブルの吊り柄に対する吊りフックを２台の昇降機の間で付け替えを行っているが、この付け替え作業をスカフォード上において安全で容易且つ迅速に行えることが望ましく、そのためには、吊りフックの付け替えに適合する一定方向に吊り柄を整合させるキブルの姿勢制御が必要である。
【０００８】
しかしながら、この付け替え作業をターンテーブル上又はスライドテーブル上で行っている従来技術の場合には、テーブル上に載置した状態又は昇降機で吊下げてテーブル上から浮かした状態で、人力によってキブルの姿勢を矯正することになるので、安全で容易且つ迅速に作業を行うことが困難であった。
【０００９】
また、前者の場合はターンテーブルに設けたキブル通過孔が下段デッキのキブル通過孔と整合した際に開放状態であり、後者の場合はスライドテーブルを第２位置（待機位置）に移動した際に下段デッキに設けたキブル通過孔が開放状態であるから、これらのキブル通過孔を介してデッキ上の機材や資材或いは作業者が誤って坑底部に落下しないように厳重な注意を必要とする。
【００１０】
また前者の従来技術では、スカフォードの下段デッキ上の広い面積をターンテーブルが占有しているので、下段デッキ上でキブル交換作業やその他の作業を行っている作業者の行動が制約を受け、作業能率の向上や安全作業の確保を損なう恐れもあり、スカフォードに実キブルの載荷重が掛かるので、スカフォード巻上機を小型化することや、比較的大型のキブルを使用して一度に大量のずりを搬出することなどが困難である。
【００１１】
また後者の従来技術では、第１位置（移送位置）と第２位置（待機位置）との間を水平移動するスライドテーブルと空キブル用昇降機を、連動させて操作したり、個別に操作する使い分けが必要であって、その操作が煩雑である。
【００１２】
そこで本発明では、従来技術による替えキブル方式の利点であったずり積み作業の中断が少なくて作業能率が良いことや、キブル巻上機などの諸設備が小型で安価なもので済むことなどを生かしつつ、前記したような課題を解決し、スカフォード上におけるキブル交換作業を安全で容易且つ迅速に行うことを可能にした立坑掘削における替えキブル装置の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明による立坑掘削における替えキブル装置は、坑底部のずり積み位置にある実キブルを、地上に設置したずり出し用昇降機で懸吊してずり出し通路上にあるスカフォードのキブル通過孔を介してずり出しを行い、スカフォードで待機していた空キブルを坑底部へ吊り降ろすと共に、地上から戻ってきた空キブルをスカフォードで待機させる一連の繰り返し操作を行う替えキブル装置である。
【００１４】
この替えキブル装置は、空キブル用昇降機で空キブルを懸吊してキブル通過孔上の第１位置と待機する第２位置との間を移動するキブル懸吊手段と、地上から第１位置に戻ってきた空キブルを載置すると共に、吊りフックの付け替えに適合するように、空キブルの姿勢制御を行って吊り柄を一定方向に整合するキブル整合手段とを備え、スカフォードの下段デッキにキブル通過孔を解放又は閉塞する開き戸形式の開閉扉を設けると共に、前記キブル整合手段を開閉扉の上面に装着した。
【００１５】
この替えキブル装置を用いると、一方のキブルでずり出し作業を行っている間に、他方のキブルでずり積み作業が継続的に行われるので、従来の替えキブル方式と同様に作業能率が良いことその他の効果を発揮すると共に、キブル懸吊手段の空キブル用昇降機でスカフォード上の第１位置と第２位置の間及び、坑底部のずり積み位置へ空キブルを容易に移動させることができる。
【００１６】
特に、空キブルの姿勢制御を行って吊り柄を一定方向に整合するキブル整合手段を設けたことによって、地上から第１位置に戻ってきた空キブルに対する吊りフックの付け替えを容易且つ迅速に行うことができ、而もキブル整合手段がキブル通過孔を解放又は閉塞する開き戸形式の開閉扉に装着されているので、安全に作業を行うことができる。
【００１７】
さらに開閉扉によって、キブル通過孔はキブルが通過する際のみ解放状態にして常時は閉塞状態にしておくことができるので、ターンテーブルに設けたキブル通過孔が下段デッキのキブル通過孔と整合した際に開放状態である前者の従来技術や、スライドテーブルを第２位置（待機位置）に移動した際に下段デッキに設けたキブル通過孔が開放状態である後者の従来技術に比べて安全性が高い。
【００１８】
また前者の従来技術と異なる点は、スカフォードの下段デッキ上にはキブル通過孔を開閉する開閉扉のスペースが確保されれば良く、広い占有面積を必要としないので、作業者は行動の制約を受けることなく、作業能率の向上や安全作業の確保を図ることができると共に、スカフォードに実キブルの載荷重が掛からないので、スカフォード巻上機を小型化することや、比較的大型のキブルを使用して一度に大量のずりを搬出することが可能である。
【００１９】
また、後者の従来技術と異なる点は、第１位置（移送位置）と第２位置（待機位置）との間で行われる空キブルの水平移動は、空キブル用昇降機で懸吊した状態で行われるので、スライドテーブルと連動操作又は個別操作する使い分けが不要で操作が容易である。
【００２０】
本発明の替えキブル装置における前記キブル整合手段は、空キブルを回転させて吊り柄の向きを整合させるターンテーブルと、吊り柄が一定方向に横転するようにターンテーブルを水平移動させるスライドテーブルとを備えている形態を採ることができる。
【００２１】
このキブル整合手段によると、空キブルを載置したターンテーブルを回転させて吊り柄の向きを整合させた後に、スライドテーブルによってターンテーブルを水平移動させながら、ずりだし用昇降機の吊りフックに懸吊された吊り柄を横転させると、吊り柄が着脱操作に適合する一定方向に横転するので、吊り柄に対する吊りフックの付け替え作業を安全で容易且つ迅速に行うことができる。
【００２２】
本発明の替えキブル装置における前記キブル懸吊手段は、中段デッキの天井に沿って円弧状に配備したガイドレールと、基端側を枢着して先端側をガイドレールに対して走行移動可能に係合させ、ガイドレールに沿って旋回状態で回動する旋回モノレールと、旋回モノレールに上端を係合させて水平移動する空キブル用昇降機とを備えている形態を採ることができる。
【００２３】
このキブル懸吊手段によると、地上から戻ってきたから空キブルを第１位置にあるターンテーブル上から待機する第２位置へ、第２位置で待機していた空キブルを第１位置から坑底部のずり積み位置へ、空キブル用昇降機が空キブルを懸吊した状態で容易に移送できると共に、キブル整合手段が開き戸形式の開閉扉に装着されていることと相俟って、下段デッキ上には広い作業領域が確保されるので、吊りフックの付け替え作業を含む替えキブル操作を安全で容易且つ迅速に行うことができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の替えキブル方法及び装置について、好適な実施形態を示す添付図面に基づき詳細に説明するが、図１は替えキブル装置を含む立坑掘削装置の正面図を、図２は図１における替えキブル装置の拡大正面図を、図３は同平面図を、図４は吊りフックの取り外し操作手順の説明図を、図５及び図６は替えキブル方法を実施する操作手順の説明図をそれぞれ示す。
【００２５】
立坑掘削装置１は、地上からスカフォード巻上機（図示を省略）で懸吊して立坑２内を昇降移動させるスカフォード６（吊り足場）を備え、スカフォード６は上段デッキ７と中段デッキ８及び下段デッキ９の３段デッキで構成されていると共に、立坑２の掘削内面に移動型枠３を用いて打設する覆工コンクリート４に対して、水平方向に伸縮する複数のグリッパー５を介して係止保持される。
【００２６】
スカフォード６は、公知のスカフォードの場合と同様に、各デッキ７，８，９の間を連結柱１０で相互に連結され、各デッキ７，８，９の間には作業者が移動できるように梯子（図示を省略）を設けると共に、各デッキ７，８，９のずり出し通路Ｘ上には、キブル１１（１１Ａ，１１Ｂ）を通過させるキブル用通孔１２を設けている。
【００２７】
上段デッキ７には、スカフォード６を昇降移動可能に懸吊するために、スカフォード巻上機に巻装したスカフォードロープ１３が使用され、スカフォードロープ１３は地上のトップシーブと対をなすライダー受け付きのテールシーブ１４の間に架設されている。
【００２８】
中段デッキ８には、コンクリートホッパーや回転シュートなどによるコンクリート打設手段１５を設け、移動型枠３を盛り替えながらコンクリート打設手段１５で立坑２の内壁面に覆工コンクリート４を打設するが、中段デッキ８の下部側には替えキブル装置１６を構成するキブル懸吊手段１６Ａを装備している。
【００２９】
下段デッキ９には、キブル懸吊手段１６Ａと協働して替えキブル装置１６を構成するキブル整合手段１６Ｂを下段デッキ９の上面側に装備し、替えキブル装置１６で各キブル１１（キブル１１Ａ，キブル１１Ｂ）の替えキブル操作を行うと共に、下段デッキ９の下面側にはずり積機１７を装備している。
【００３０】
キブル１１には、上端側の開口縁部に垂直状態の起立位置と水平状態に倒れた横転位置との間を起伏する山形状の吊り柄１８を設け、地上に設置したずり出し用昇降機（図示を省略）の吊りフック１９と、替えキブル装置１６のキブル懸吊手段１６Ａに空キブル用昇降機として設置した電動横行ホイスト２３の吊りフック２０に対し、着脱可能に係止される。
【００３１】
キブル懸吊手段１６Ａは、ずり出し通路Ｘ上の第１位置（移送位置）Ｐ１とずり出し通路Ｘから離れた第２位置（待機位置）Ｐ２との間を、空キブル状態のキブル１１Ａを吊り下げて移動すると共に、第１位置（移送位置）Ｐ１から坑底部のずり積み位置Ｐ３にキブル１１Ａを吊り下げて設置させる。
【００３２】
キブル整合手段１６Ｂは、各昇降機の吊りフック１９，２０に対して、キブル１１Ａの吊り柄１８を着脱操作して付け替える作業を容易且つ迅速に行うために、吊り柄１８が一定方向に転倒するようにキブル１１Ａの姿勢制御を行う。
【００３３】
キブル懸吊手段１６Ａは、中段デッキ８の天井に沿って円弧状に配備したガイドレール２１と、基端側を枢着して先端側をガイドレール２１に対して走行移動可能に係合させ、ガイドレール２１に沿って旋回状態で回動する旋回モノレール２２と、旋回モノレール２２に上端を係合させて水平移動する空キブル用昇降機である電動横行ホイスト２３で構成されている。
【００３４】
キブル懸吊手段１６Ａは、公知の天井クレーンの場合と同様に、電動モータの駆動によって旋回モノレール２２の旋回移動及び電動横行ホイスト２３の水平移動が行なわれ、電動横行ホイスト２３の吊りフック２０で懸吊したキプル１１Ａを第１位置（移送位置）Ｐ１と第２位置（待機位置）Ｐ２との間を移動すると共に、第１位置（移送位置）Ｐ１からずり積み位置Ｐ３に移動する。
【００３５】
キブル整合手段１６Ｂは、下段デッキ９の上部側に装着した水平移動可能なスライドテーブル２４と、スライドテーブル２４上に装着した回転可能なターンテーブル２５と、スライドテーブル２４及びターンテーブル２５を上面側に装着すると共に、下段デッキ９のキブル通過孔１２を解放及び閉塞する態様で開閉する開き戸形式の開閉扉２６で構成されている。
【００３６】
キブル整合手段１６Ｂは、キブル通過孔１２と整合する第１位置（移送位置）Ｐ１と、第１位置Ｐ１と第２位置（待機位置）Ｐ２との中間にある交換位置Ｐ４にキブル１１Ａを移動できるように、スライドテーブル２４によってターンテーブル２５を移動させ、ターンテーブル２５上に載置したキブル１１Ａに対する姿勢制御と吊りフック１９，２０の着脱操作を行うが、スライドテーブル２４とターンテーブル２５は電動操作される。
【００３７】
開閉扉２６は、例えば一端側をヒンジ部材２７によって下段デッキ９に枢着すると共に、他端側と下段デッキ９との間に流体圧シリンダ（図示を省略）を装着させ、流体圧シリンダを伸長させると開閉扉２６が下段デッキ９の上方へ起立状態で開くようにしている。
【００３８】
スライドテーブル２４とターンテーブル２５は、開閉扉２６とスライドテーブル２４との間に流体圧シリンダ２８を装着させ、流体圧シリンダ２８の伸縮作動で第１位置Ｐ１と交換位置Ｐ４の間をスライドテーブル２４が水平移動され、ターンテーブル２５の回転駆動は、スライドテーブル２４との間にモータを含む公知の回転駆動機構（図示を省略）を装着させて行う。
【００３９】
図４は、キブル整合手段１６Ｂを操作して行われる吊りフック１９の取り外し状態の説明図であるが、（ａ）は掘削ずりを地上に排出した後に、ずり出し用昇降機の吊りフック１９に懸吊されて空キブル状態で戻ってきたキブル１１Ａと、第１位置Ｐ１で待ち受けるキブル整合手段１６Ｂの関係を示す。
【００４０】
キブル１１Ａは、（ｂ）のようにターンテーブル２５上に着地させた状態で、吊り柄１８が所定方向に横転するようにターンテーブル２５を回転させて姿勢制御を行った後に、（ｃ）のように吊りロープを緩めながらスライドテーブル２４を交換位置Ｐ４側へ移動させると、起立状態の吊り柄１８が（ｄ）のように横転状態になり、（ｅ）のように吊り柄１８から吊りフック１９を容易に取り外すことができる。
【００４１】
キブル交換作業の概要は、坑底部にある実キブルをずり出し用昇降機で地上に移送し、空キブルの状態で第１位置に戻ってくるまでの間に、第２位置Ｐ２にある空キブルを空キブル用昇降機で第１位置Ｐ１に移動し、キブル通過孔１２から坑底部に移送した後に、スライドテーブル２４を第１位置Ｐ１に移動し、スライドテーブル２４上に地上から戻ってきた空キブルを載置し、ずり出し用昇降機から空キブル用昇降機に吊りフックの付け替えを行うと共に、空キブル１１Ａを第２位置Ｐ２に移動する。
【００４２】
替えキブル方法の詳細を図５及び図６の操作手順に基づき説明すると、図５（ａ）は、キブル通過孔１２を閉塞する状態で開閉扉２６が閉じられ、開閉扉２６に装着したスライドテーブル２４が第１位置Ｐ１にあり、スライドテーブル２４上に設けたターンテーブル２５に地上から戻ってきた空キブル１１Ａを載置した状態を示し、坑底部にはずり積み中又はずり積みの終わった実キブル１１Ｂがあり、この状態で空キブル用昇降機を第１位置Ｐ１に移動させる。
【００４３】
図５（ｂ）は、ずり出し用昇降機から空キブル用昇降機に吊りフックの付け替え作業を行い、その後に空キブル用昇降機で懸吊した空キブルを第１位置から第２位置へ移動させた状態を示し、図５（ｃ）は、開閉扉を開いて解放されたキブル通過孔からずり出し用昇降機を吊り降ろし、坑底部にある実キブルの吊り柄に吊りフックを装着させた状態を示す。
【００４４】
図６（ａ）は、ずり出し用昇降機で吊り上げた実キブルを地上に移送すると共に、空キブル用昇降機で吊り上げた空キブルを第２位置から第１位置に移動する状態を示し、図６（ｂ）は、空キブル用昇降機で吊り上げた第１位置の空キブルを、解放しているキブル通過孔から坑底部のずり積み位置に吊り降ろした状態を示している。
【００４５】
図６（ｃ）は、空キブル用昇降機の吊りフックから空キブルの吊り柄を取り外し、空キブル用昇降機を第１位置に吊り上げた後に第２位置に移動すると共に、開閉扉を閉じてキブル通過孔を閉塞させた状態を示し、図５（ａ）の掘削ずりを排出して戻ってくる空キブルを待ち、その間に坑底部の空キブルに対して、ずり積み機によるずり積み作業が行われる。
【００４６】
なお、坑底部のずり積み位置Ｐ３にある実キブル１１Ｂの吊り柄１８に対して、ずり出し用昇降機の吊りフック１９を下段デッキ９上から操作して係止させる自動フック手段（図示は省略）を設けており、この自動フック手段には例えば後者の従来技術における自動フックを含む公知の自動フック手段や、本件出願人が先に特願２００１−１８１７１３号で提案したキブル懸吊手段を用いることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による替えキブル装置を含む立坑掘削装置の正面図を示す。
【図２】図１における替えキブル装置の拡大正面図を示す。
【図３】図１における替えキブル装置の平面図を示す。
【図４】替えキブル装置の吊りフックの取り外し操作手順の説明図を示す。
【図５】本発明による替えキブル方法を実施する操作手順の説明図を示す。
【図６】本発明による替えキブル方法を実施する操作手順の説明図を示す。
【符号の説明】
１  立坑掘削装置
２  立坑
３  移動型枠
４  覆工コンクリート
５  グリッパー
６  スカフォード
７  上段デッキ
８  中段デッキ
９  下段デッキ
１０  連結柱
１１  キブル（１１Ａ，１１Ｂ）
１２  キブル用通孔
１３  スカフォードロープ
１４  テールシーブ
１５  コンクリート打設手段
１６  替えキブル装置
１６Ａ  キブル懸吊手段
１６Ｂ  キブル整合手段
１７  バックフォー掘削機
１８  吊り柄
１９  吊りフック（ずり出し用昇降機の）
２０  吊りフック（空キブル用昇降機の）
２１  ガイドレール
２２  旋回レール
２３  電動横行ホイスト（空キブル用昇降機）
２４  スライドテーブル
２５  ターンテーブル
２６  開閉扉
【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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