説明

作業床の昇降方法および昇降装置

【課題】大規模な立坑の掘削工事に必要な重量の大きい土木機械や資材を積載できる作業床を、小型の機器を用いて、かつ横揺れを生じさせずに昇降するための昇降方法および昇降装置を提供する。
【解決手段】支持柱によって立坑上に保持される支持梁2にジャッキ装置を固定し、ステップロッド5をジャッキ装置で支持するとともにステップロッド5の下端に作業床を固定し、ジャッキ装置を操作してステップロッド5を上下方向に移動させることによって作業床6を昇降する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ダムや水力発電所等に設けられる立坑内に、資材や土木機械,作業員を運搬するための作業床を昇降する方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
地中に立坑を設ける掘削工事においては、立坑を下方へ掘り下げるとともに、壁面を補修しながら工事を行なう必要がある。そのため、立坑上に保持されたウインチからワイヤで作業床を吊り下げて、ウインチを操作することによってその作業床を昇降する技術が広く普及している(特許文献1,2参照)。作業床に資材を積載して下降させれば立坑内に搬入することができ、上昇させれば立坑から搬出することができる。また壁面を補修する場合には、作業員を載せた作業床を立坑内の所定の位置で停止させて、壁面の補修工事を行なうことができる。
【0003】
ダムや水力発電所等に設けられるような大規模な立坑の掘削工事では、立坑内にショベルカーやフォークリフト等の重量の大きい土木機械を搬入して作業を行なう。それらの土木機械を、従来から知られているようなウインチで昇降する作業床に積載して立坑内に搬入するためには、立坑上に保持するウインチを大型化しなければならない。しかも、図2に示すように、作業床6にも補助ウインチ8を設置する必要がある。そのため、作業床6上で作業を行なう、あるいは資材や土木機械を積載する床面積が制限される。
【0004】
またダムや水力発電所等に設けられる立坑は、図3に示すように、岩盤中の作業用トンネル10の奥部に作業場11を設けて、その作業場11で立坑3の掘削工事を行なう。そのため図2に示すような支持柱1,支持梁2,ウインチ7を作業場11内に設置するので、ウインチ7の大型化は制約を受ける。
さらに、図2に示す昇降装置は、ワイヤ9で作業床6を吊り下げるので、作業床6が横揺れを起こし、立坑3の壁面が損傷するばかりでなく、作業員の転倒や資材の荷崩れを起こす惧れがあるので、安全上の問題が生じる。
【0005】
このような問題点を解決するために、ダムや水力発電所等に設けられるような大規模な立坑の掘削工事にて、重量の大きい土木機械や資材を搬入あるいは搬出できる作業床の昇降装置を小型化し、かつ作業床の横揺れを防止する技術が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開平11-229750号公報
【特許文献2】特開平8-67459号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、大規模な立坑の掘削工事に必要な重量の大きい土木機械や資材を積載できる作業床を、小型の機器を用いて、かつ横揺れを生じさせずに昇降するための昇降方法および昇降装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、立坑の内部を昇降する作業床の昇降方法において、立坑上に保持される支持梁にジャッキ式昇降機を固定し、ステップロッドをジャッキ式昇降機で昇降可能に支持するとともにステップロッドの下端に作業床を固定し、ジャッキ式昇降機を用いてステップロッドを上下方向に移動させることによって作業床を昇降する作業床の昇降方法である。
本発明の作業床の昇降方法においては、ステップロッドが、その端部に設けるネジによって連結あるいは分割できるようにすることが好ましい。
【0009】
また本発明は、立坑の内部を昇降する作業床の昇降装置であって、立坑上に保持される支持梁と、支持梁に固定されかつステップロッドを昇降可能に支持するジャッキ式昇降機と、ステップロッドの下端に固定される作業床と、を有する作業床の昇降装置である。
本発明の作業床の昇降装置においては、ステップロッドが、その端部に設けるネジによって連結あるいは分割できることが好ましい。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、大規模な立坑の掘削工事に必要な重量の大きい土木機械や資材を積載できる作業床を、小型の機器を用いて、かつ横揺れをさせずに昇降することができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の昇降装置の例を模式的に示す断面図である。
【図2】従来の昇降装置の例を模式的に示す断面図である。
【図3】ダムや水力発電所に設けられる立坑の例を模式的に示す断面図である。
【図4】ジャッキ装置の内部を模式的に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1は、本発明を適用する例を模式的に示す斜視図である。立坑3上に支持梁2が保持され、その支持梁2にジャッキ式昇降機4が固定される。ジャッキ式昇降機4はステップロッド5を昇降可能に支持し、ステップロッド5の下端には作業床6が固定される。そして、ジャッキ式昇降機4を用いてステップロッド5を上下方向に移動させることによって、作業床6を昇降させる。
【0013】
以下に、ステップロッド5を上下方向に移動させるためのジャッキ式昇降機4の操作について説明する。
図4は、ジャッキ式昇降機4の要部を模式的に示す断面図である。主シリンダー14は支持梁2(図示せず)に固定され、かつその内周面にステップロッド5が昇降可能に装着される。その主シリンダー14内の油圧を操作することによって主ピストン15が摺動する。なお、油圧の供給機構は図示を省略する。
【0014】
主ピストン15に下部副シリンダー16が連結され、主ピストン15が摺動することによって、下部副シリンダー16が上下方向に移動する。その下部副シリンダー16内の油圧を操作して下部副ピストン17を摺動させる。下部副ピストン17の内周面にステップロッド5が昇降移動可能に装着され、図4に示すように下部副ピストン17がストロークの最下端にある状態で下クサビ部材12bが下部副ピストン17によってステップロッド5側へ押し出され、ステップロッド5に設けられる溝部13に嵌合される。
【0015】
一方で 主シリンダー14に上部副シリンダー18が連結され、上部副シリンダー18内の油圧を操作することによって上部副ピストン19が摺動する。上部副ピストン18の内周面にステップロッド5が昇降移動可能に装着され、図4に示すように上部副ピストン19がストロークの最上端にある状態で上クサビ部材12aが上部副ピストン19による拘束から解放され、ステップロッド5の溝部13から離脱する側へ移動する。
【0016】
このようにして、下部副シリンダー16と上部副シリンダー18に供給する油圧をそれぞれ操作することによって、下クサビ部材12bと上クサビ部材12aを個別に操作して、溝部13に嵌合させたり、溝部13から離脱させることができる。また、主シリンダー14に供給される油圧を操作することによって、下部副シリンダー16を上下方向に移動させ、下クサビ部材12bと上クサビ部材12aの距離を変更することが可能である。
【0017】
ステップロッド5を上方向に移動させる際には、上クサビ部材12aをステップロッド5の溝部13から離脱させ、かつ下クサビ部材12bを溝部13に嵌合させた状態で下クサビ部材12bを上方へ引き上げる。そして、上クサビ部材12aの下方の溝部が嵌合可能な位置まで上昇すると、下クサビ部材12bの上昇を停止して、上クサビ部材12aを溝部に嵌合させる。次に下クサビ部材12bをステップロッド5の溝部から離脱させて、そのまま下クサビ部材12bを下方へ移動させる。この間は上クサビ部材12aがステップロッド5を支持する。次いで、下クサビ部材12bが下方の溝部に嵌合可能な位置まで下降すると、下クサビ部材12bの下降を停止して、下クサビ部材12bを溝部に嵌合させる。さらに、上クサビ部材12aをステップロッド5の溝部から離脱させ、かつ下クサビ部材12bを溝部に嵌合させた状態で下クサビ部材12bを上方へ引き上げる。この手順を繰り返すことによって、ステップロッド5がジャッキ式昇降機4の中を上方向へ移動し、その結果、ステップロッド5の下端に固定された作業床6が上昇する。
【0018】
ステップロッド5を下方向に移動させる際には、上クサビ部材12aをステップロッド5の溝部13から離脱させ、かつ下クサビ部材12bを溝部13に嵌合させた状態で下クサビ部材12bを下方へ引き下ろす。そして、上クサビ部材12aの上方の溝部が嵌合可能な位置まで下降すると、下クサビ部材12bの下降を停止して、上クサビ部材12aを溝部に嵌合させる。次に下クサビ部材12bをステップロッド5の溝部から離脱させて、そのまま下クサビ部材12bを上方へ移動させる。この間は上クサビ部材12aがステップロッド5を支持する。次いで、下クサビ部材12bが上方の溝部に嵌合可能な位置まで上昇すると、下クサビ部材12bの上昇を停止して、下クサビ部材12bを溝部に嵌合させる。さらに、上クサビ部材12aをステップロッド5の溝部から離脱させ、かつ下クサビ部材12bを溝部に嵌合させた状態で下クサビ部材12bを下方へ引き下ろす。この手順を繰り返すことによって、ステップロッド5がジャッキ式昇降機4の中を下方向へ移動し、その結果、ステップロッド5の下端に固定された作業床6が下降する。
【0019】
なお図3に示す通り、立坑3の掘削工事を行なう作業場11は、その高さに制約を受けるので、過剰に長いステップロッド5は使用できない。そこでステップロッド5の端部にネジ20を設け、そのネジ20を介して図4に示すようにステップロッド5同士を連結する、あるいは分離することが可能なようにする。
つまり作業床6を上昇させる際には、ジャッキ式昇降機4を操作してステップロッド5を上方向に移動させ、ジャッキ式昇降機4の上側に突出したステップロッド5の連結部にて、上端のステップロッドを取り外す。このようにして、作業場11の天井にステップロッド5が衝突することなく、作業床6を上昇させることができる。
【0020】
作業床6を下降させる際には、ジャッキ式昇降機4を操作してステップロッド5を下方向に移動させ、ジャッキ式昇降機4の上側に突出したステップロッド5が残り僅かとなった状態で新たなステップロッドを連結する。このようにして、立坑3の底部まで作業床6を下降させることができる。
以上に説明したように、支持梁2に固定されたジャッキ式昇降機4を操作することによって、ステップロッド5を上下方向に移動させる(すなわち作業床6を昇降させる)ことができる。しかも、ジャッキ装置4はウインチに比べて小型であるから、図1に示すように、立坑の上端面(すなわち地表面)に支持梁2を直接固定しても、掘削工事を支障なく行なうことができる。
【0021】
これに対して、従来のようにウインチを使用する場合は、ウインチのみならず、ワイヤを巻き取るドラムや、それらを駆動するモーターが必要であるから、それらの大規模な機器を地表面に設置すると、掘削工事に支障をきたす。そのため、図2に示すように、立坑3の周辺に支持柱1を設置し、その支持柱1上に支持梁2を保持して、ウインチ7やドラム,モーターを支持梁2に載置することによって、地表面に作業面積を確保しなければならない。
【0022】
つまり本発明を適用してジャッキ式昇降機4を採用すれば、作業床6を昇降させる機器を小型化できるばかりでなく、立坑3上にそれを保持する構造物も小型化できる。
しかも、作業床6にはステップロッド5を固定するだけで良く、補助ウインチ8を作業床6に設置する必要がないので、作業床6の床面積を広く活用できる。
さらに、ステップロッド5を使用することによって、作業床6の横揺れを防止できる。
【実施例】
【0023】
直径12.5m,深さ67mの立坑を掘削するにあたって、図1に示す本発明の昇降装置を作業場(天井の高さ15m)に設置して作業床6を昇降させた。ステップロッド5は、直径80mm(図4の溝部13以外の部位),長さ4800mmとし、その端部にネジを設けて互いに連結可能にした。このステップロッド5の下端を作業床6の4ケ所に固定し、各ステップロッド5に最大荷重200トンのジャッキ式昇降機4を取り付けた。
【0024】
立坑3の底部を掘り下げるためのショベルカーを、この作業床6に積載して下降させ、作業が終了した後、再びショベルカーを積載して上昇させた。ショベルカーを積載した作業床6の昇降は、横揺れもなく、順調に行なうことができた。
また、立坑3の壁面をコンクリートで補強するための資材や作業員を作業床6に載せて下降させ、立坑3内の所定の位置で停止させた。作業が終了した後、再び作業床6を上昇させた。作業中は、作業床6の位置のズレや横揺れは発生せず、所定の位置で停止したまま安定していた。
【産業上の利用可能性】
【0025】
大規模な立坑の掘削工事に必要な重量の大きい土木機械や資材を積載できる作業床を、小型の機器を用いて、かつ横揺れをさせずに昇降することができる。その結果、立坑の掘削工事の安全性を高めることができ、産業上格段の効果を奏する。
【符号の説明】
【0026】
1 支持柱
2 支持梁
3 立坑
4 ジャッキ式昇降機
5 ステップロッド
6 作業床
7 ウインチ
8 補助ウインチ
9 ワイヤ
10 作業用トンネル
11 作業場
12a 上クサビ部材
12b 下クサビ部材
13 溝部
14 主シリンダー
15 主ピストン
16 下部副シリンダー
17 下部副ピストン
18 上部副シリンダー
19 上部副ピストン
20 ネジ


【特許請求の範囲】
【請求項1】
立坑の内部を昇降する作業床の昇降方法において、前記立坑上に保持される支持梁にジャッキ式昇降機を固定し、ステップロッドを前記ジャッキ式昇降機で昇降可能に支持するとともに前記ステップロッドの下端に前記作業床を固定し、前記ジャッキ式昇降機を用いて前記ステップロッドを上下方向に移動させることによって前記作業床を昇降することを特徴とする作業床の昇降方法。
【請求項2】
前記ステップロッドが、その端部に設けるネジによって連結あるいは分割できることを特徴とする請求項1に記載の作業床の昇降方法。
【請求項3】
立坑の内部を昇降する作業床の昇降装置であって、前記立坑上に保持される支持梁と、該支持梁に固定されかつステップロッドを昇降可能に支持するジャッキ式昇降機と、前記ステップロッドの下端に固定される作業床と、を有することを特徴とする作業床の昇降装置。
【請求項4】
前記ステップロッドが、その端部に設けるネジによって連結あるいは分割できることを特徴とする請求項3に記載の作業床の昇降装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2012−26089(P2012−26089A)
【公開日】平成24年2月9日(2012.2.9)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−162840(P2010−162840)
【出願日】平成22年7月20日(2010.7.20)
【出願人】(591205536)JFEシビル株式会社 (39)
【Fターム(参考)】