(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ずり出し通路上の交換位置と坑底部に設定した第１又は第２のずり積み位置の上方との間を、キブルロープに係合して懸吊位置を移動させるロープ移動手段及び、先端に吊りフックを装着したキブルロープの途中に着脱可能な連結具と連結受け具を設けたキブル懸吊手段とを備え、前記連結具側は吊りフックを介して予め交換する各キブルに連結すると共に、当該連結具と連結受け具の間にはスカフォード上から制御ロープを操作して連結又は連結解除を行う着脱制御部を設けたことを特徴とする立坑掘削設備のキブル交換装置。
【請求項２】
前記キブル懸吊手段は、下端側が次第に縮径する円筒状で内周には昇降移動で拡縮するスライドコッターを装着した連結受け具と、連結受け具内に嵌合してスライドコッターと着脱する紡錘形の連結具と、巻上げ装置で懸吊する一方の制御ロープを連結具の上端側に繋着すると共に、巻上げ装置又は手動で引き上げ操作する他方の制御ロープをスライドコッターの上端側に繋着した着脱制御部とを備え、一方の制御ロープの途中には当該ロープを上下に分離する着脱具を設けた請求項１に記載した立坑掘削設備のキブル交換装置。
【請求項３】
前記ロープ移動手段は、先端にキブルロープと係合するロープ案内部を設け、基端側をスカフォード上に枢支した旋回アームと、旋回アームの基端側に一端が連結され、ロッドの伸縮で旋回アームを旋回させる旋回用ジャッキと、旋回アームの先端側に装着したロープ案内部を起伏させ、吊り点の移動方向に適合させる起伏用ジャッキとを設けた請求項１又は請求項２に記載した立坑掘削設備のキブル交換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、掘削したずりを立坑内から搬出するために装備した複数のキブルを、スカフォード上から操作して交互に交換して使用するキブル交換装置であって、特にキブルの交換作業をスカフォード上で容易且つ安全に行うことを可能にしたキブル交換装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
キブルを用いてずり出しする従来技術としては、一方のキブルがずり出し作業中に他方のキブルでずり積み作業を行うように、複数（通常は２台）のキブルを交互に入れ替えて使用するキブル交換方式と、容量の大きい１台の大型キブルを使用してキブル交換を行わない１キブル方式とがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
キブル交換方式の場合には、ずり積み作業の中断が少なく継続的に行われて作業能率が良い利点を有するが、キブル交換を行うための装置が必要であること、キブル交換作業には熟練作業者を必要とするなどの問題点があった。
【０００４】
特に、スカフォード上でキブルロープを横移動させて懸吊位置を移動させたり、坑底に降りてキブルに対する吊りフックの吊り替え作業を人力で行うことは、作業能率の向上や安全作業の確保の点からも改善が望まれていた。
【０００５】
１キブル方式の場合には、キブル交換を行うための装置が不要であること、キブル操作には熟練作業者を必要としないなどの利点を有するが、キブル巻上機などの諸設備が大型化して設備費が嵩むこと、立坑の深度が増すごとにずり積み作業の中断時間が長くなり、作業能率を低下させるなどの問題点があった。
【０００６】
そこで本発明では、従来技術によるキブル交換方式の利点を生かしつつ前記した課題を改善し、熟練作業者でなくてもスカフォード上からキブル交換作業を容易且つ安全に行うことができる立坑掘削設備のキブル交換装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明による立坑掘削設備のキブル交換装置は、ずり出し通路上の交換位置と坑底部に設定した第１又は第２のずり積み位置の上方との間を、キブルロープに係合して懸吊位置を移動させるロープ移動手段及び、先端に吊りフックを装着したキブルロープの途中に着脱可能な連結具と連結受け具を設けたキブル懸吊手段とを備え、前記連結具側は吊りフックを介して予め交換する各キブルに連結すると共に、当該連結具と連結受け具の間にはスカフォード上から制御ロープを操作して連結又は連結解除を行う着脱制御部を設けた。
【０００８】
このキブル交換装置では、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、前記した従来のキブル交換方式の場合と同様に、作業能率が良いことその他の効果を発揮すると共に、スカフォード上からキブルロープによるキブルの懸吊位置を、ずり出し通路上の交換位置とずり積み位置との間を容易に移動させることができる。
【０００９】
特に、作業者が坑底部へ降りて交換作業を行わずに、キブル交換作業の全てがスカフォード上での操作で行われるので、作業能率の向上と安全作業の確保ができると共に、スカフォード上に実キブルを載置したり移動することがないので、大きな載荷重が掛からずスカフォード巻上機を小型化でき、スカフォード上での作業者の作業スペースも広く確保できる。
【００１０】
前記キブル交換装置におけるキブル懸吊手段は、下端側が次第に縮径する円筒状で内周には昇降移動で拡縮するスライドコッターを装着した連結受け具と、連結受け具内に嵌合してスライドコッターと着脱する紡錘形の連結具と、巻上げ装置で懸吊する一方の制御ロープを連結具の上端側に繋着すると共に、巻上げ装置又は手動で引き上げ操作する他方の制御ロープをスライドコッターの上端側に繋着した着脱制御部とを備え、一方の制御ロープの途中には当該ロープを上下に分離する着脱具を設けた形態を採ることができる。
【００１１】
このキブル交換装置では、スカフォード上で着脱制御部に設けた各制御ロープを操作することで、熟練作業者でなくても連結受け具から連結具を迅速且つ確実に着脱させ、空キブルと実キブルの交換作業を容易に行うことができると共に、キブル懸吊手段が簡単な構成で安価に提供することができる。
【００１２】
前記キブル交換装置におけるロープ移動手段は、先端にキブルロープと係合するロープ案内部を設け、基端側をスカフォード上に枢支した旋回アームと、旋回アームの基端側に一端が連結され、ロッドの伸縮で旋回アームを旋回させる旋回用ジャッキと、旋回アームの先端側に装着したロープ案内部を起伏させ、吊り点の移動方向に適合させる起伏用ジャッキとを設けた形態を採ることができる。
【００１３】
このキブル交換装置では、スカフォード上における旋回用ジャッキと起伏用ジャッキの操作によって、キブルロープの吊り点（懸吊位置）を交換位置と各ずり積み位置の間を容易且つ安全に移動させることができると共に、ロープ移動手段が簡単な構成で安価に提供することができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による立坑掘削設備のキブル交換装置を、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は本発明を適用した立坑掘削設備の正面図、図２は同右側面図、図３〜５は要部であるキブル懸吊手段の動作説明図、図６〜７は要部であるロープ移動手段の動作説明図、図８〜１０は本発明の装置を用いて実施するキブル交換の操作説明図である。
【００１５】
立坑掘削設備は、シーブ１に巻装したロープ２で立坑３内に懸吊したスカフォード４を、地上の巻上機の操作で昇降移動可能にすると共に、移動型枠５を用いて掘削内面に打設した覆工コンクリート６に対して、水平方向に伸縮する複数のグリッパー７で係止保持できるようにし、スカフォード４は、上段デッキ８と中段デッキ９及び下段デッキ１０の３段デッキで構成されている。
【００１６】
スカフォード４上には、地上から懸吊した作業者用のエレベータ１１に対する昇降プラットフォーム１２、各デッキの間及び坑底部へ作業者が移動する梯子１３、コンクリートの打設作業を行うホッパ１４や旋回シュート１５、ずり積込機１６であるシャフトマッカー、などの必要な機材が搭載されている。
【００１７】
ずり出し用のキブル１７は２台（１７Ａ，１７Ｂ）が用意され、キブル１７Ａ，１７Ｂが地上との間を往復するずり出し通路を確保するために、スカフォード４の各デッキに切欠状のキブル用通孔１８を設け、坑底部には各キブル１７Ａ，１７Ｂが交互に載置される第１及び第２ずり積み位置Ｙ，Ｚが、ずり出し通路上の交換位置Ｘの両側に予め設定されている。
【００１８】
キブル１７は、キブル懸吊手段１９でずり出し通路上の交換位置Ｘに懸吊されるが、キブル１７の懸吊位置（吊り点）を交換位置Ｘと第１ずり積み位置Ｙ上又は第２ずり積み位置Ｚ上に移動させるために、下段デッキ１０にはロープ移動手段２０が設けられ、このキブル懸吊手段１９とロープ移動手段２０によってキブル交換装置の主要部が構成される。
【００１９】
キブル懸吊手段１９は、キブル１７の吊り柄２１に係止保持させる吊りフック２２の上端側と、地上から懸吊されたキブルロープ２４の下端側を、雄形の連結具２５と雌形の連結受け具２６で着脱可能に連結できるようにし、連結具２５は中継ロープ２７とロープ固着具２８を介して吊りフック２２に取付け、連結受け具２６はロープ固着具２９を介してキブルロープ２４に取付ける。
【００２０】
連結具２５は、中間部が膨出された紡錘形で上端側には、電動ホイストなどの巻上げ装置２３（２３Ａ）で懸吊される制御ロープ３０が繋着され、巻上げ装置２３Ａの操作で連結具２５を昇降移動でき、制御ロープ３０，３２の途中には着脱具３１，４０を設け、制御ロープ３０，３２を上下に分離して連結具２５及び連結受け具２６から切り離しできるようにしている。
【００２１】
連結受け具２６は、下端側が次第に縮径する円筒状の受け具本体２６ａと、複数に分割された（図面では３分割）円弧状の楔片で形成したスライドコッター２６ｂと、受け具本体２６ａ上端の両側に設けた連結部２６ｃを備え、スライドコッター２６ｂの各楔片には電動ホイストなどの巻上げ装置２３（２３Ｂ）又は手動で引き上げ操作される制御ロープ３２が繋着され、連結部２６ｃはロープ固着具２９に連結されている。
【００２２】
キブル懸吊手段１９は、連結部２６ｃを介してロープ固着具２９に連結されると共に、ロープ固着具２９に嵌合するライダー受け３３で振れ止めされたキブルロープ２４に連結受け具２６が取り付けられ、この連結受け具２６内に収容された連結具２５は、下降位置で縮径状態にあるスライドコッター２６ｂの各楔片に狭持されて係止保持される。（図３）
【００２３】
図３の状態から、巻上げ装置２３Ａを巻上げ操作して制御ロープ３０を緊張させて連結具２５を引き上げると共に、巻上げ装置２３Ｂの巻上げ操作又は手動操作で制御ロープ３２を引き上げると、受け具本体２６ａ内のテーパー面に沿ってスライドコッター２６ｂが引き上げられ、スライドコッター２６ｂが上昇位置で拡径状態になる。（図４）
【００２４】
図４の状態から、巻上げ装置２３Ａを巻き戻し操作して制御ロープ３０のみを緩めると、連結具２５は連結受け具２６内から脱落する（図５）構造であり、これらの着脱具３１を含む制御ロープ３０と巻上げ装置２３Ａ及び、巻上げ装置２３Ｂ又は手動で引き上げ操作して連結受け具２６のスライドコッター２６ｂを拡縮させる制御ロープ３２とによって、連結具２５と連結受け具２６の着脱制御部が構成される。
【００２５】
ロープ移動手段２０は、先端にキブルロープ２４に対するロープ案内部３４をリンク機構３５を介して装着すると共に、基端側が下段デッキ１０上に回転支持台３６で枢支された旋回アーム３７と、伸縮ロッドを旋回アーム３７の基端側に連結した旋回用ジャッキ３８と、旋回アーム３７の先端側に装着してリンク機構３５でロープ案内部３４を起伏させる起伏用ジャッキ３９とを備えている。
【００２６】
ロープ案内部３４には、旋回アーム３７の延長線上に沿って配置された第１ガイドローラ４１及び、第１ガイドローラ４１と直交状に配置された第２ガイドローラ４２を取付け台４３の上下に設け、実線で図示した状態で各ガイドローラ４１，４２をキブルロープ２４に係合させ、旋回用ジャッキ３８による旋回アーム３７の旋回操作でキブル１７の懸吊位置を、第１ずり積み位置Ｙ上又は第２ずり積み位置Ｚ上に移動させる。
【００２７】
懸吊位置を移動させる際には、旋回アーム３７を旋回操作すると各ガイドローラ４１，４２がキブルロープ２４を取り込んで係合し、キブルロープ２４を押し出し又は押し戻しできるように、キブルロープ２４に対してロープ案内部３４を懸吊位置の移動方向とは反対側に隣接配置できるようにしている。
【００２８】
すなわち、交換位置Ｘと第１ずり積み位置Ｙ上間での懸吊位置移動に適合するようにロープ案内部３４を設定すると、旋回方向が逆の交換位置Ｘ上と第２ずり積み位置Ｚ上間での懸吊位置移動を行った際に、各ガイドローラ４１，４２がキブルロープ２４に係合できないので、起伏用ジャッキ３９の操作で一旦仮想線の状態にロープ案内部３４を折り畳んで、キブルロープ２４とロープ案内部３４の位置関係を入れ替えた後に、ロープ案内部３４を実線位置に戻す。
【００２９】
以上のように、キブル懸吊手段１９とロープ移動手段２０を要部としてキブル交換装置が構成され、このキブル交換装置を用いて２台のキブル１７（１７Ａ，１７Ｂ）を、スカフォード４上で操作してキブル交換を行いながらずり出し作業は実施されるが、その施工手順を図８〜１０で説明する。
【００３０】
これらの各図では、一方のキブル１７Ａは空の状態（以下、空キブル１７Ａという）で、他方のキブル１７Ｂはずりが積み込まれた状態（以下、実キブル１７Ｂという）であり、各キブル１７の吊り柄２１には予め吊りフック２２及び連結具２５を含む制御ロープ３０の下部側（３０ｂ）が連結されている。
【００３１】
図８（ａ）の手順１では、空キブル１７Ａはキブル懸吊手段１９を介してキブルロープ２４で懸吊されると共に、ロープ移動手段２０によって懸吊位置がずり出し通路上の交換位置Ｘにあり、実キブル１７Ｂは第２ずり積み位置Ｚにある状態を示しており、作業者４４が着脱具３１の連結操作を行って、制御ロープ３０の上部側（３０ａ）と下部側（３０ｂ）を連結する。
【００３２】
図８（ｂ）の手順２では、作業者４４がロープ移動手段２０の旋回用ジャッキ３８を作動させ、旋回アーム３７の旋回操作で空キブル１７Ａの懸吊位置を交換位置Ｘから第１ずり積み位置Ｙ上に移動させた後に、キブルロープ２４の巻き戻し操作を行って空キブル１７Ａを吊り降ろし、坑底部の第１ずり積み位置Ｙに着地させた状態を示している。
【００３３】
図８（ｃ）の手順３では、空キブル１７Ａが着地した後に更にキブルロープ２４の巻き戻し操作を行って吊り柄２１を横倒し状態にすると共に、巻上げ装置２３Ａ，２３Ｂの巻上げ操作で制御ロープ３０，３２を緊張させた状態を示すが、これによってキブルロープ２４側に取り付けた連結受け具２６から、吊りフック２２側に取り付けた連結具２５が離脱可能な状態になる。
【００３４】
図９（ａ）の手順４では、制御ロープ３２の緊張を維持した状態で巻上げ装置２３Ａを巻き戻し操作し、制御ロープ３０を緩めて連結具２５を連結受け具２６から脱落させた状態（図５を参照）を示すが、この後に着脱具３１の連結を解除して制御ロープ３０の下部側（３０ｂ）を連結受け具２６から取り外す。
【００３５】
図９（ｂ）の手順５では、旋回用ジャッキ３８で旋回アーム３７を操作し、キブルロープ２４の懸吊位置を交換位置Ｘに移動させた後に、実キブル１７Ｂの吊り柄２１に連結されている制御ロープ３０の下部側（３０ｂ）を、連結受け具２６に挿通させて着脱具３１の連結で上部側（３０ａ）と一連にすると共に、キブルロープ２４とロープ案内部３４の位置関係（キブルロープ２４の右側にロープ案内部３４）を入れ替える。
【００３６】
図９（ｃ）の手順６では、旋回用ジャッキ３８で旋回アーム３７を操作し、キブルロープ２４の懸吊位置を交換位置Ｘから第２ずり積み位置Ｚ上に移動させた状態を示すが、この時のキブル懸吊手段は図５の状態である。
【００３７】
図１０（ａ）の手順７では、キブルロープ２４を一旦巻き戻して緩めた状態にすると共に、巻上げ装置２３Ａ，２３Ｂを巻上げ操作して制御ロープ３０，３２を緊張させると、キブルロープ２４側に取り付けた連結受け具２６に連結具２５が嵌合できる状態（図４を参照）となる。
【００３８】
その後に、キブルロープ２４を巻き上げて緊張させると共に、制御ロープ３０，３２を緩めて連結受け具２６に連結具２５を緊結状態（図３を参照）で連結させ、図１０（ｂ）の手順８では、キブルロープ２４を巻き上げ操作して実キブル１７Ｂを第２ずり積み位置Ｚ上に吊り上げるが、その際には制御ロープ３０，３２は緩めた状態にする。
【００３９】
図１０（ｃ）の手順９では、旋回用ジャッキ３８で旋回アーム３７を操作し、キブルロープ２４の懸吊位置を交換位置Ｘに移動させた後に、制御ロープ３０，３２の着脱具３１，４０の連結解除によって上下に分離させ、連結具２５及び連結受け具２６から制御ロープ３０，３２を切り離した後に、キブル用通孔１８を含むずり出し通路を介して実キブル１７Ｂを地上へ移送する。
【００４０】
第１ずり積み位置Ｙに載置した空キブル１７Ａには、ずり積込機１６によるずり積み作業が開始されるが、その間に地上へ移送した実キブル１７Ｂは、ずりを排出した後に再度ずり出し通路を介して交換位置Ｘに搬入され、その後は手順１〜９と同様の操作でずり積み及びずり出し作業が順次繰り返される。
【００４１】
その際には、第１ずり積み位置Ｙに載置したキブルが新たな実キブル１７Ｂになると共に、交換位置Ｘに搬入されたキブルが新たな空キブル１７Ａとなり、新たな空キブル１７Ａは交換位置Ｘから第２ずり積み位置Ｚに載置され、新たな実キブル１７Ｂは第１ずり積み位置Ｙから交換位置Ｘを経て、ずり出し通路から地上へ移送される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるキブル交換装置を装備した立坑掘削設備の正面図を示す。
【図２】本発明によるキブル交換装置を装備した立坑掘削設備の側面図を示す。
【図３】本発明の要部となるキブル懸吊手段の動作説明図で、連結受け具に対して連結具が連結状態時を示す。
【図４】本発明の要部となるキブル懸吊手段の動作説明図で、連結受け具に対して連結具が脱落可能状態時を示す。
【図５】本発明の要部となるキブル懸吊手段の動作説明図で、連結受け具に対して連結具が脱落状態時を示す。
【図６】本発明の要部となるロープ移動手段の動作説明図で、全体を平面図で示す。
【図７】本発明の要部となるロープ移動手段の動作説明図で、要部を拡大した側面図で示す。
【図８】本発明によるキブル交換装置を用いて実施するキブル交換の操作説明図で、操作手順１〜３の説明図を示す。
【図９】本発明によるキブル交換装置を用いて実施するキブル交換の操作説明図で、操作手順４〜６の説明図を示す。
【図１０】本発明によるキブル交換装置を用いて実施するキブル交換の操作説明図で、操作手順７〜９の説明図を示す。
【符号の説明】
１  シープ
２  ロープ
３  立坑
４  スカフォード
５  移動型枠
６  覆工コンクリート
７  グリッパー
８  上段デッキ
９  中段デッキ
１０  下段デッキ
１１  エレベータ
１２  昇降プラットフォーム
１３  梯子
１４  ホッパ
１５  旋回シュート
１６  ずり積込機（シャフトマッカー）
１７  キブル（１７Ａ，１７Ｂ）
１８  キブル用通孔
１９  キブル懸吊手段
２０  ロープ移動手段
２１  吊り柄
２２  吊りフック
２３  巻上げ装置（２３Ａ，２３Ｂ）
２４  キブルロープ
２５  連結具（雄形の）
２６  連結受け具（雌形の）
２７  中継ロープ
２８  ロープ固着具
２９  ロープ固着具
３０  制御ロープ
３１，４０  着脱具
３２  制御ロープ
３３  ライダー受け
３４  ロープ案内部
３５  リンク機構
３６  回転支持台
３７  旋回アーム
３８  旋回用ジャッキ
３９  起伏用ジャッキ
４１，４２  ガイドローラ
４３  取付け台
Ｘ  交換位置
Ｙ  第１ずり積み位置
Ｚ  第２ずり積み位置
【図１】
0004427209.tif 000002
【図２】
0004427209.tif 000003
【図３】
0004427209.tif 000004
【図４】
0004427209.tif 000005
【図５】
0004427209.tif 000006
【図６】
0004427209.tif 000007
【図７】
0004427209.tif 000008
【図８】
0004427209.tif 000009
【図９】
0004427209.tif 000010
【図１０】
0004427209.tif 000011