JP4500985B2

JP4500985B2 - インクライン台車

Info

Publication number: JP4500985B2
Application number: JP2000083384A
Authority: JP
Inventors: 元之栗林; 則孝安部
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2000-03-24
Filing date: 2000-03-24
Publication date: 2010-07-14
Anticipated expiration: 2020-03-24
Also published as: JP2001260872A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクライン設備における延設途中のインクライン架台の上を走行するインクライン台車に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダム工事やトンネルの斜坑掘削など斜面上での工事では、支持脚を有し上面にレールが敷かれたインクライン架台を斜面に沿って敷設し、このインクライン架台に載せたインクライン台車で必要機材や人員を運搬する所謂インクライン設備が設置されている。
【０００３】
このインクライン設備を斜面上方へ延長構築して行くには、施工済みのインクライン設備部分の上方先端部へインクライン台車を上昇移動させ、インクライン台車に乗せた機器を使って次のスパンとなるインクライン架台を延設し、このインクライン架台の延設工程と延設されたインクライン架台の上でのインクライン台車の上昇移動を繰り返すことにより設備の延長が図られている。
【０００４】
インクライン設備におけるインクライン台車の上昇方法として、特開平９−７１９２３号公報には、施工済みインクライン設備の先端に、走行可能なシーブ台車を固定し、シーブ台車とインクライン台車との間に捲回したワイヤーロープの端をウインチに繋ぎ、ウインチを駆動源とすることによりインクライン台車を移動させる方法が開示されている。
【０００５】
また、特開平１１−２５６５５２号公報には、インクライン架台のレールに所定間隔をおいて突起を設け、インクライン台車の下部には前記レールに沿って伸縮し、且つ前記突起に係止するストッパを有するジャッキを設けておき、インクライン台車を上昇させる場合は、ジャッキを斜面の上方に伸長し、前記ストッパを前記突起に掛止させた状態で、ジャッキを斜面の上方に収縮させてインクライン台車を移動させる方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記シーブ台車を用いてウインチを駆動源としてインクライン台車を昇降させる方法では、次のスパンの作業に入る際、インクライン台車に積み込んだクレーンを使ってシーブ台車を前方に移動させるものである。従って、移動の度にワイヤーロープを緩めるので、その都度インクライン台車を固定して滑り落ち対策をしなければならないうえに、シーブ台車を移動し固定した後、シーブ台車とインクライン台車との間に発生するワイヤーロープの緩みを張る作業を毎回しなければならなかった。従って、時間と労力を多く必要とするうえに作業員の安全性を含めて作業負担が極めて大きかった。
【０００７】
また、インクライン台車の前方には常にシーブ台車とワイヤーロープが存在するので、インクライン台車上からの延設作業の邪魔になるうえにワイヤーロープを損傷する恐れもある
【０００８】
また、ジャッキを用いてインクライン台車を昇降させる方法では、インクライン台車はストッパの掛け外しとジャッキの伸縮を何度も繰り返しながら昇降するので、移動に時間がかかり移動のための作業性が悪かった。
【０００９】
本発明は、上記の問題に鑑みてなされたもので、インクライン架台上で移動と停止が簡単にできるとともに円滑に昇降走行するインクライン設備における延設作業性に優れたインクライン台車を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記問題を解決するために、ラックの外側に駆動用レールが敷設され前記駆動用レールの外側に走行用レールが敷設されたインクライン架台の上を走行するインクライン台車において、台車本体にリンク機構を介して連結配置された前記駆動用レールを走行する駆動車に、下端に前記ラックと水平方向に噛合するピニオン歯車を有する駆動軸を垂下する減速機における回転軸の先端にブレーキ付き三重籠型モータを連結した駆動装置と、下端に前記ラックと水平方向に噛合するピニオン歯車を有する駆動軸を垂下する減速機における回転軸の先端にディスクブレーキを連結した非常用制動装置を備えた。通常の運転では三重籠型モータのブレーキを使ってピニオン歯車でインクライン台車を制動し停止させ、非常の場合には、非常制動装置の減速機の回転軸の先端に設けたディスクブレーキが作動することにより、減速機を介してピニオン歯車で制動する。特に、インクライン台車が何らかの原因で所定制限速度を越えたとき、その検出信号により作動して、三重籠型モータ側のブレーキと共に全ブレーキが協動してインクライン台車の走行を停止する。また、三重籠型モータ側の通常ブレーキが何らかの原因で作動しない場合にも作動し、非常制動装置は単独でもインクライン台車を停止するブレーキ力を有している。
【００１１】
インクライン台車は、台車本体にリンク装置を介して連結配置された駆動車のラックに噛合するピニオン歯車を駆動装置によって回転させることによりインクライン架台のレール上を昇降走行し、ラックとピニオン歯車の噛み合いで制動し停止状態を維持する。走行中のインクライン台車にはレールの敷設時の誤差などにより横揺れが発生するが、横揺れによるレールに直交方向への荷重は、リンク装置の平行運動で緩和され、駆動装置は台車本体の横揺れによる荷重から保全されている。従って、ラックとピニオン歯車の噛合い部分にコジリ等による無理な荷重が発生せず、円滑な走行性が確保される。
【００１２】
また、前記駆動装置の原動機に三重籠型モータを使用することが好ましい。この原動機の特性から、起動電流が抑制され電源装置や給電設備を小さくすることができるとともに、起動時間を短くして高頻度の起動が可能となり、始動トルクも一定に保つので、インクライン台車における長い引き回しケーブルの使用が可能となる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のインクライン台車の好適な実施の形態を添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１４】
図１乃至図５は、本発明のインクライン台車の好適な実施の形態を示しており、インクライン装置における延設途中のインクライン架台１の上を走行するインクライン台車Ｄは、台車本体１０と前記台車本体の中央部にリンク装置３０を介して連結配置された駆動車２０とで構成されている。
【００１５】
インクライン架台１は、山の傾斜面に所定間隔を置いて立設された架台脚（図示省略）の上に、山の斜面に沿ってＨ鋼材などによって構築されている。インクライン架台１の上面中央には、中心を挟んで両外側へ歯３ａ、３ａを向けたラック３が敷設され、ラック３の両側には所定間隔をおいて駆動用レール２、２が平行して敷設され、更にその外側には走行用レール４、４が敷設されている。
【００１６】
インクライン台車Ｄにおける台車本体１０は、鋼材を用いてインクライン架台１の横幅とほぼ同幅に形成された基枠１１の上方に支柱１２で支持された作業台１３が立設されているとともに、基枠１１における最外方の桁１１ａ、１１ａの下方に走行用レール４、４の上を走行する車輪１４、１４を備えている。作業台１３には、インクライン架台最先端の延設作業現場において使用するクレーン車（図示省略）やインクライン装置の延設に必要な諸機材や人員が搭載される。
【００１７】
また、台車本体１０の前方部の横桁１７には、主としてインクライン設備が完成した後、インクライン台車Ｄの昇降に使用するシーブ１５が設置されている。また、後方部には、インクライン台車Ｄにおける駆動車２０の駆動装置Ｋに電力を供給するケーブルリール１６が設置されている。
【００１８】
台車本体１０の中央部にリンク装置３０を介して連結配置された駆動車２０は、減速機２２を有する２対のブレーキ付き三重籠型モータ２３からなる駆動装置Ｋと、減速機２４にディスクブレーキ２５を設けてなる非常制動装置Ｂと、前記駆動装置Ｋと非常用制動装置Ｂを支持する車台２１とを備えて構成されており、非常制動装置Ｂが支持されている車台２１の下方には駆動用レール２、２の上を走行する車輪５、５が設けられている。
【００１９】
駆動装置Ｋは、減速機２２から垂下する駆動軸２７の下端にラック３と水平方向で噛み合うピニオン歯車２６を有し、駆動軸２７を回転することにより水平回転するピニオン歯車２６でインクライン台車Ｄを走行させる。通常の運転では三重籠型モータ２３のブレーキを使ってピニオン歯車２６でインクライン台車Ｄを制動し停止させる。
【００２０】
非常制動装置Ｂは、減速機２４から垂下する駆動軸２８の下端にラック３と噛み合うピニオン歯車２９を有し、減速機２４の回転軸の先端に設けたディスクブレーキ２５が作動することにより、減速機２４を介してピニオン歯車２９で制動する。
【００２１】
インクライン台車Ｄが何らかの原因で所定制限速度を越えたとき、その検出信号により作動して、三重籠型モータ２３側のブレーキと共に全ブレーキが協動してインクライン台車Ｄの走行を停止する。また、三重籠型モータ２３側の通常ブレーキが何らかの原因で作動しない場合にも作動し、単独でもインクライン台車Ｄを停止するブレーキ力を有している。
【００２２】
駆動装置Ｋにおいて使用する三重籠型モータ２３は、特開平６−２０５５７０号公報に開示されたかご形誘導電動機であり、始動時から中間時を経て定格運転時に到る領域における電流値を小さくして、必要以上の電源装置、配線の使用を不要にするとともに、発熱量を小さくし、しかも全領域におけるトルクをほぼ一定に保って、始動時間を短くし、高頻度の起動が可能で、効率がよいと言う特性を有している。
【００２３】
従って、インクライン装置の基端からケーブルを使って電力の供給を受けるインクライン台車Ｄに採用することにより、ケーブルの引き回し距離が長くなっても通常のモータを使用した場合に比較してケーブルリール１６が小形化される。
【００２４】
上記の駆動車２０と台車本体１０を連結しているリンク装置３０は、駆動車２０の車台２１の先端に突設した二つの連結突起３１、３１のそれぞれに、一対の連結板３２、３２の一端部を軸ピン３３、３３で回動可能に軸止すると共に連結板３２、３２のもう一端部を平面コの字形の金物３４の先端部に軸ピン３５、３５で回動可能に軸止して対向する節が同じ寸法の四節機構を構成し、前記金物３４の中央を台車本体１０前方部に架け渡された横桁１７の中央から後方に突出する台車本体１０側の連結突起３６に連結ピン３７で回動可能に軸着することにより構成されている。
【００２５】
走行中の台車本体Ｄには、駆動用レール２、走行用レール４の敷設誤差や車輪１４、１４の取付誤差などが起因して左右の横揺れが伴う。この横揺れによりラック３とピニオン歯車２６の噛み合い部分にこじり等による無理な荷重が発生すると、ピニオン歯車２６の欠損や駆動モータ２３の損傷等、難しい修理を伴う事故を引き起こす。
【００２６】
本発明のインクライン台車Ｄでは、台車本体１０と駆動装置Ｋを有する駆動車２０を独立して設け、台車本体１０の中央部に駆動車２０を配設して、リンク装置３０を介して連結ピン３７で連結しており、これにより、台車本体１０の横揺れによって発生するレール２、４に直交方向の荷重による影響は、リンク装置３０における対向する節の平行運動で緩和される。台車本体１０と駆動車２０はそれぞれ走行用レールと駆動用レール上を無理なく走行し、駆動装置Ｋは台車本体１０の横揺れの荷重から保全されている。従って、ラック３とピニオン歯車２６の噛合い部分に無理な荷重がかからないことから故障のない円滑な走行性が確保されている。
【００２７】
以上のように構成された本実施の形態のインクライン台車Ｄにあっては、駆動車２０の駆動装置Ｋによりラック３と噛み合うピニオン歯車２６を回転させることにより自走し、給電用ケーブル（図示省略）をケーブルリール１６で巻き延ばししながら、駆動車２０は駆動用レール２上を走行し、台車本体１０は走行用レール４上を走行する。
【００２８】
電動により自走するので昇降移動が迅速にして円滑に行われるとともに、制動も停止の維持もラック３とピニオン歯車２６、２９の噛み合いで行われるので作動が確実で作業員による複雑な操作を必要としない。
【００２９】
また、駆動装置Ｋの原動機に三重籠型モータ２３を使用したので、その特性から、給電ケーブルや搭載ケーブルリール１６等の設備が小さくなり、従来よりも経済的なサイズのケーブルの使用を可能としている。また、頻度の高い起動ができるので駆動を繰り返してインクライン台車Ｄを移動することにより正確な位置に停止させることができる。
【００３０】
また、従来のように、インクライン台車の前方にシーブ台車を設置する必要がないので、延設中のインクライン架台１の最先端にインクライン台車Ｄを移動させることがきる。従って、周辺機器の損傷を心配することなく作業を進めることができるとともに、一回の移動での作業範囲が広くなるので作業効率がよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載されるような効果を奏する。
【００３２】
インクライン架台の上を、ラックに噛合するピニオン歯車を駆動して自走するようにしたので、昇降移動が迅速化されると共に確実な制動と正確な位置での停止が可能となり、インクライン台車の固定や移動に伴う従来の複雑な作業が著しく軽減して、作業を効率化することができる。
【００３３】
しかも、台車本体の中央部に駆動装置を備えた駆動車を配置しリンク装置を介して連結したので、走行中の横揺れでラックとピニオン歯車の噛合い部分に無理な荷重が発生せず、駆動装置の故障が少ない円滑な運転ができる。
【００３４】
また、前記駆動装置の原動機に三重籠型モータを使用したので、必要以上の電源装備や給電ケーブルの使用が不要となり、使用するケーブルサイズが小さくなることで搭載ケーブルの引き回しスパンが大きくなってインクライン台車の活動が効率化する。また、小さな移動を短時間に繰り返すことができるので、正確な位置に停止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインクライン台車の実施の形態の概要を示す説明図。
【図２】図１のインクライン台車の上部設備を取り除いた状態の概要を示す平面図。
【図３】図２のＸ矢視方向を示す拡大断面図。
【図４】図２のＹ矢視方向を示す拡大断面図。
【図５】本発明のインクライン台車におけるリンク装置を示す断面図。
【符号の説明】
１インクライン架台，２駆動用レール，３ラック，４走行用レール，１０台車本体，１３作業台，１４車輪，２０駆動車，２３三重籠型モータ，２６ピニオン歯車，３０リンク装置，

Claims

ラックの外側に駆動用レールが敷設され前記駆動用レールの外側に走行用レールが敷設されたインクライン架台の上を走行するインクライン台車において、台車本体にリンク機構を介して連結配置された前記駆動用レールを走行する駆動車に、下端に前記ラックと水平方向に噛合するピニオン歯車を有する駆動軸を垂下する減速機における回転軸の先端にブレーキ付き三重籠型モータを連結した駆動装置と、下端に前記ラックと水平方向に噛合するピニオン歯車を有する駆動軸を垂下する減速機における回転軸の先端にディスクブレーキを連結した非常用制動装置を備えたことを特徴とするインクライン台車。
前記駆動車と台車本体を連結しているリンク装置は、駆動車の車台の先端に突設した二つの連結突起のそれぞれに、一対の連結板の一端部を軸ピンで回動可能に軸止すると共に連結板のもう一端部を平面コの字形の金物の先端部に軸ピンで回動可能に軸止して対向する節が同じ寸法の四節機構を構成し、前記金物の中央を台車本体前方部に架け渡された横桁の中央から後方に突出する前記台車本体側の連結突起に連結ピンで回動可能に軸着することにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクライン台車。