JP5117937B2 - 軌道走行アダプタ - Google Patents

Description

本発明は、軌道を走行する軌道走行車両を積載して軌道を走行する軌道走行アダプタに関する。

現在、いわゆる鉄道車両が走行する軌道を敷設するとき、トンネル施工が必要となることがある。このような場合、例えば、鉱山などの小断面のトンネル施工には、坑内に敷設した軌道上を走行する軌道走行車両が用いられる。

このような軌道走行車両であるレールジャンボ１は、図４および図５に示すように、車両フレーム２に少なくとも前後二列の軌道走行輪３が回転自在に軸支されており、この軌道走行輪３が車両フレーム２を支持して軌道上を転動する。

この車両フレーム２には、削孔ブーム４、チャージングブーム７、アウトリガ機構１５、および油圧パック９、が搭載されている。削孔ブーム４の先端には削岩機６を前後進可能に搭載したガイドシェル５が設けられている。チャージングブーム７の先端にはチャージングケージ８が設けられている。

レールジャンボ１は、トンネル床面Ｔｆに敷設された軌道上を走行し、トンネル壁面Ｔｗに削孔作業を行う。しかし、このようなレールジャンボ１は、狭隘な坑内での作業に対応するために同じく軌道上を走行するガントリージャンボのような大掛かりな門型のフレームを備えてはおらず、従って、軌道の自動延出装置はもちろんのこと、軌道走行輪３を駆動する駆動手段さえも備えない場合が多い。

このようなレールジャンボ１を使用する作業現場では、切羽を掘進するのに付随して軌道を継足していくが、その後の坑内作業に便利なように複線の本線軌道Ｒを敷設する。しかし、削孔作業時にはレールジャンボ１は坑内の中央に位置決めするので複線は必要ないことから、本線を施設する前に渡り線Ｒ’と呼ばれる簡易的な軌道を敷設してから本線軌道Ｒに設置し直すという作業が行われる。

渡り線Ｒ’は、１スパンが２ｍ程度の単線で、レールジャンボ１の削孔ブーム４にワイヤロープＷｒを掛け回して釣上げ搬入し、位置合わせの後に既設の本線軌道Ｒとペーシモールで締結する。

この渡り線Ｒ’を連結した後にレールジャンボ１を前進させ、トンネル壁面Ｔｗへロックボルトやケーシングを施工してから、別途荷役装置等を用いて渡り線Ｒ’を撤去し本線軌道Ｒを敷設する（例えば、特許文献１参照）。
実開昭６０−１５９０９５号公報

しかし、上述の特許文献１などの技術では、自走もできず、かつ、本来荷役作業に適さないレールジャンボ１を用いて渡り線Ｒ’を一旦敷設してから、他の荷役機械を用いて本線軌道Ｒに敷設し直す必要があり、その作業効率が低い。また、渡り線Ｒ’を資材として携行しなければならないので、狭隘な坑内ではその保管場所の確保が困難である。

この発明は上記の課題を解決するためのものであり、渡り線の施設を不要とする軌道走行車両の軌道走行アダプタを提供することを目的とする。

本発明の軌道走行アダプタは、回転自在に軸支されていて路面に敷設されている軌道を転動する前側車輪と、前側車輪より後方で回転自在に軸支されていて軌道を転動する後側車輪と、前側車輪より前方まで形成されているメインフレームと、軌道を走行する軌道走行車両をメインフレームの前端近傍まで前後方向に移動自在に支持する車両支持機構と、メインフレームの前端近傍に配置されていて路面を接離自在に保持するアウトリガ機構と、を有する。

従って、本発明の軌道走行アダプタでは、前側車輪と後側車輪で軌道を走行し、その前側車輪が敷設途中の軌道の前端近傍に位置した状態では、メインフレームの前端が軌道の前端より前方に位置することになる。このような状態でアウトリガ機構によりメインフレームの前端が路面に対して保持され、車両支持機構により支持されている軌道走行車両がメインフレームの前端近傍まで移動されると、その軌道走行車両は敷設途中の軌道の前端より前方に位置することになる。

また、上述のような軌道走行アダプタにおいて、アウトリガ機構の少なくとも一部を軌道走行車両と共用してもよい。

また、上述のような軌道走行アダプタにおいて、車両支持機構は、メインフレームに形成されていて軌道と同様に軌道走行車両を移動自在に支持するスライドレールを有してもよい。

また、上述のような軌道走行アダプタにおいて、移動自在に支持された軌道走行車両を前後駆動する前後駆動機構を、さらに有してもよい。

また、上述のような軌道走行アダプタにおいて、前後駆動機構は、軌道走行車両が発生する駆動力で作動してもよい。

また、上述のような軌道走行アダプタにおいて、前後駆動機構は、油圧で伸縮して軌道走行車両を前後移動させる油圧シリンダと、軌道走行車両が駆動力として発生する油圧を油圧シリンダに供給する圧力供給機構とを、さらに有してもよい。

なお、本発明の各種の構成要素は、必ずしも個々に独立した存在である必要はなく、複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等でもよい。

本発明の軌道走行アダプタでは、前側車輪を敷設途中の軌道の前端近傍に位置させることで、メインフレームの前端を軌道の前端より前方に位置させることができ、この前方に突出したメインフレームの前端をアウトリガ機構により路面に対して安定させることができる。このような状態で車両支持機構により支持されている軌道走行車両がメインフレームの前端近傍まで移動されると、その軌道走行車両は敷設途中の軌道の前端より前方に位置する。このため、渡り線の一時的な敷設などを必要とすることなく、軌道走行車両を敷設途中の軌道の前端より前方に安定に位置させて作業させることができる。

本発明の実施の一形態を図１ないし図３を参照して以下に説明する。

図１は、本発明の実施の形態である軌道走行アダプタを装着した軌道走行車両の走行状態を示す側面図、図２は本発明の実施の形態である軌道走行アダプタを装着した軌道走行車両の削孔作業状態を示す側面図、図３は図１の正面図である。

なお、図１および図２では、図中左方が装置前方、図中右方が装置後方、図中上方が装置上方、図中下方が装置下方となる。従って、以下では上述の方向を前提として説明する。

本実施の形態の軌道走行アダプタ１０は、回転自在に軸支されていて路面であるトンネル床面Ｔｆに敷設されている本線軌道Ｒを転動する前側車輪１３と、前側車輪１３より後方で回転自在に軸支されていて本線軌道Ｒを転動する後側車輪１４と、前側車輪１３より前方まで形成されているメインフレーム１２と、本線軌道Ｒを走行する軌道走行車両であるレールジャンボ１をメインフレーム１２の前端近傍まで前後方向に移動自在に支持する車両支持機構であるスライドレール１６と、メインフレーム１２の前端近傍に配置されていてトンネル床面Ｔｆを接離自在に保持するアウトリガ機構１５と、を有する。

本実施の形態の軌道走行アダプタ１０は、アウトリガ機構１５の少なくとも一部をレールジャンボ１と共用する。

スライドレール１６は、メインフレーム１２に形成されていて本線軌道Ｒと同様にレールジャンボ１を移動自在に支持する。

また、本実施の形態の軌道走行アダプタ１０は、移動自在に支持されたレールジャンボ１を前後駆動する前後駆動機構であるスライド台車１８を、さらに有する。スライド台車１８は、レールジャンボ１が発生する駆動力で作動する。

スライド台車１８は、油圧で伸縮してレールジャンボ１を前後移動させる油圧シリンダ２１と、レールジャンボ１が駆動力として発生する油圧を油圧シリンダ２１に供給する圧力供給機構(図示せず)と、を有する。

より具体的には、レールジャンボ１は、従来と同様に、車両フレーム２、軌道走行輪３、削孔ブーム４、チャージングブーム７、アウトリガ機構１５、油圧パック９、等を備えている。削孔ブーム４の前端には削岩機６を前後進可能に搭載したガイドシェル５が設けられている。チャージングブーム７の前端にはチャージングケージ８が設けられている。

本実施の形態の軌道走行アダプタ１０は、トンネル床面Ｔｆに敷設された本線軌道Ｒ上を移動可能な移動台車１１と、移動台車１１上を移動するスライド台車１８と、を有する。

移動台車１１は、メインフレーム１２と、メインフレーム１２の中央部に設けた前側車輪１３および後側車輪１４と、メインフレーム１２の前端に設けたアウトリガ機構１５と、メインフレーム１２の上面前方に設けたスライドレール１６と、メインフレーム１２上面後方に設けたガイドレール１７と、を有する。

スライド台車１８は、スライドフレーム１９と、スライドフレーム１９に設けたガイドローラ２０と、油圧シリンダ２１と、を有する。スライドレール１６は、レールジャンボ１の軌道走行輪３を、ガイドレール１７はガイドローラ２０を、それぞれ案内する。

スライドフレーム１９は、レールジャンボ１の車両フレーム２に着脱可能に構成されており、メインフレーム１２の前端から前側車輪１３までの距離はスライド台車１８の移動量に相当する。

油圧シリンダ２１は、メインフレーム１２とスライドフレーム１９の間に接続され、レールジャンボ１の油圧パック９から供給される圧油を駆動源としている。また、アウトリガ機構１５は、着脱してレールジャンボ１と共用可能となっており、図１はレールジャンボ１の前側のアウトリガ機構１５を取り外し、メインフレーム１２に装着した状態を示している。

上述のような構成において、本実施の形態の軌道走行アダプタ１０では、前側車輪１３を敷設途中の本線軌道Ｒの前端近傍に位置させることで、メインフレーム１２の前端を本線軌道Ｒの前端より前方に位置するが、この前方に突出したメインフレーム１２の前端をアウトリガ機構１５によりトンネル床面Ｔｆに対して安定される。

このような状態でスライドレール１６により支持されているレールジャンボ１がメインフレーム１２の前端近傍まで移動されると、そのレールジャンボ１は敷設途中の本線軌道Ｒの前端より前方に位置する。このため、渡り線の一時的な敷設などを必要とすることなく、レールジャンボ１を敷設途中の本線軌道Ｒの前端より前方に安定に位置させることができる。

より具体的に、本実施の形態の軌道走行アダプタ１０を用いてレールジャンボ１で坑内作業を行う手順を説明する。施工するのはトンネル壁面Ｔｗとトンネル床面Ｔｆからなる小断面のトンネルである。

まず、本線軌道Ｒに軌道走行アダプタ１０を積載し、この軌道走行アダプタ１０のスライドレール１６にレールジャンボ１を積載する。このレールジャンボ１の前方のアウトリガ機構１５を取り外し、軌道走行アダプタ１０に装着する。

さらに、レールジャンボ１に軌道走行アダプタ１０のスライド台車１８を連結し、このスライド台車１８の油圧シリンダ２１にレールジャンボ１の油圧パック９を配管(図示せず)で接続する。

図１に示すように、軌道走行アダプタ１０の移動時には、油圧シリンダ２１が縮小することで、スライド台車１８は移動台車１１の後端に配置される。この状態ではレールジャンボ１の軌道走行輪３と軌道走行アダプタ１０の前側車輪１３および後側車輪１４は相対する位置関係となる。

このような状態で、レールジャンボ１を積載した軌道走行アダプタ１０を、メインフレーム１２の前端が本線軌道Ｒの前端より前方となる位置まで移動させ、アウトリガ機構１５を張り出して固定する。

油圧パック９から圧油を油圧シリンダ２１に供給してレールジャンボ１をスライドレール１６の前端まで移動させた後、削孔ブーム４で所定の発破パターンに則って位置決めしながら、切羽に削岩機６で発破孔の削孔を行い、チャージングケージ８で発破孔に爆薬を装填する。

次に、スライド台車１８を後退させアウトリガ機構１５を格納し、軌道走行アダプタ１０を一旦退避位置まで後退させてから発破した後、ズリ出し機械（図示略）でズリを搬出し、他の重機（図示略）によってトンネル床面Ｔｆを整地する。

切羽付近の環境が整ったら、前側車輪１３が本線軌道Ｒの前端に達するまで軌道走行アダプタを前進させアウトリガ機構１５を張り出して固定し、レールジャンボ１をスライドレール１６の前端まで移動させる。

この状態で削岩機６によりトンネル壁面Ｔｗへロックボルト挿入孔を削孔し、チャージングケージ８によりロックボルト挿入孔にロックボルトとケーシングを施工する。さらに、切羽に対して新たな発破孔を削孔し、切羽に削岩機６で発破孔の削孔を行い、チャージングケージ８で発破孔に爆薬を装填する。

スライド台車１８を後退させアウトリガ機構１５を格納し、軌道走行アダプタ１０を一旦退避位置まで後退させてから発破した後、ズリ出し機械（図示略）でズリを搬出し、他の重機（図示略）によってトンネル床面Ｔｆを整地し、本線軌道Ｒを敷設する。

以下、上記の作業を繰り返してトンネルを掘進していく。

このように、軌道走行アダプタ１０はレールジャンボ１を搭載して本線軌道Ｒ上を移動可能である。軌道走行アダプタ１０のメインフレーム１２は、その前端が本線軌道Ｒをオーバーハングして前方に突出することができる。

このような状態でアウトリガ機構１５を伸長すると、上述のようにオーバーハングしたメインフレーム１２の前部を安定させることができ、レールジャンボ１を本線軌道Ｒの前端よりも前方へと安定に移動させることができる。従って、渡り線Ｒ’を敷設することなしに削孔作業を行えるので作業効率が向上する。

上述のようにメインフレーム１２を本線軌道Ｒの前端より前方まで突出させてレールジャンボ１を安定に移動させるためには、メインフレーム１２の前端近傍にアウトリガ機構１５が必須となる。

しかし、本実施の形態の軌道走行アダプタ１０では、上述のアウトリガ機構１５の少なくとも一部をレールジャンボ１と共用する。このため、軌道走行アダプタ１０に専用のアウトリガ機構１５を装備しておく必要がなく、その設備コストを低減することが可能である。

さらに、本実施の形態の軌道走行アダプタ１０では、スライドレール１６がメインフレーム１２に形成されていて本線軌道Ｒと同様にレールジャンボ１を移動自在に支持する。

このため、複線の本線軌道Ｒを敷設しないような小断面の坑道で作業する場合は、軌道走行アダプタ１０を使用することなくレールジャンボ１を従来と同様に使用して作業することができるので、柔軟性が高い。

また、本実施の形態の軌道走行アダプタ１０では、上述のように移動自在に支持されたレールジャンボ１を前後駆動機構であるスライド台車１８で前後駆動する。このため、自走しないレールジャンボ１を軌道走行アダプタ１０上で自在に前後移動させることができる。

それでいて、スライド台車１８は、油圧で伸縮してレールジャンボ１を前後移動させる油圧シリンダ２１と、レールジャンボ１が駆動力として発生する油圧を油圧シリンダ２１に供給する圧力供給機構と、を有し、レールジャンボ１が発生する駆動力で作動する。

従って、軌道走行アダプタ１０に別途駆動源を設けることなく、積載したレールジャンボ１をスライド台車１８とともに前後移動させることができるので、軌道走行アダプタ１０の設備コストを上昇させることなくレールジャンボ１の作業性を向上させることが可能である。

以上本発明を実施形態に基づいて説明したが、本発明がこれに限定されるものではなく形態は適宜変更が可能である。例えば、上記形態では自走しないレールジャンボ１を軌道走行アダプタ１０のスライドレール１６で移動自在に支持してスライド台車１８で前後駆動することを例示した。

しかし、レールジャンボが軌道走行アダプタ１０のスライドレール１６を自走してもよく、自走しないレールジャンボ１をスライド台車１８以外の機構で前後駆動してもよい。例えば、軌道走行アダプタ１０のスライドレール１６で移動自在に支持したレールジャンボ１を油圧シリンダで直接に前後駆動することも不可能ではない。

また、軌道走行アダプタ１０のスライドレール１６で移動自在に支持した大型のスライド台車(図示せず)にレールジャンボ１を積載し、そのスライド台車とともにレールジャンボ１を前後駆動させることも不可能ではない。

さらに、上記形態ではスライド台車１８を油圧シリンダ２１で前後移動させることを例示した。しかし、スライド台車１８をスプロケット−チェーン機構などで前後移動させてもよい。

また、上記形態では軌道走行アダプタ１０が自走しないことを例示した。しかし、前側車輪１３および後側車輪１４のいずれかに油圧モータを装備し、油圧パック９によって駆動させて自走式にするようなことも可能である。この場合でも軌道走行アダプタ１０には駆動源を搭載する必要がないので、その構造を簡単とすることができる。

なお、軌道走行アダプタ１０に移設したアウトリガ機構１５も、レールジャンボ１の油圧で駆動することができる。そこで、このアウトリガ機構１５とスライド台車１８との動作を連動させることも想定できる。

つまり、軌道走行アダプタ１０に移設したアウトリガ機構１５が上昇した状態では、スライド台車１８は後退した位置に保持されるようにし、アウトリガ機構１５が下降した状態でないとスライド台車１８が前後駆動されないようにすることで、作業の安全性を確実に確保することができる。

本発明の実施の形態である軌道走行アダプタを装着した軌道走行車両の走行状態を示す側面図である。 本発明の実施の形態である軌道走行アダプタを装着した軌道走行車両の削孔作業状態を示す側面図である。 図１の正面図である。 従来の軌道走行車両の側面図である。 図４の正面図である。

符号の説明

１ レールジャンボ
２ 車両フレーム
３ 軌道走行輪
４ 削孔ブーム
５ ガイドシェル
６ 削岩機
７ チャージングブーム
８ チャージングケージ
９ 油圧パック
１０ 軌道走行アダプタ
１１ 移動台車
１２ メインフレーム
１３ 前側車輪
１４ 後側車輪
１５ アウトリガ機構
１６ スライドレール
１７ ガイドレール
１８ スライド台車
１９ スライドフレーム
２０ ガイドローラ
２１ 油圧シリンダ
Ｒ 本線軌道
Ｒ’ 渡り線
Ｔｆ トンネル床面
Ｔｗ トンネル壁面
Ｗｒ ワイヤロープ

Claims (6)

1. 回転自在に軸支されていて路面に敷設されている軌道を転動する前側車輪と、
   前記前側車輪より後方で回転自在に軸支されていて前記軌道を転動する後側車輪と、
   前記前側車輪より前方まで形成されているメインフレームと、
   前記軌道を走行する軌道走行車両を前記メインフレームの前端近傍まで前後方向に移動自在に支持する車両支持機構と、
   前記メインフレームの前端近傍に配置されていて前記路面を接離自在に保持するアウトリガ機構と、
   を有する軌道走行アダプタ。
2. 前記アウトリガ機構の少なくとも一部を前記軌道走行車両と共用する請求項１に記載の軌道走行アダプタ。
3. 前記車両支持機構は、前記メインフレームに形成されていて前記軌道と同様に前記軌道走行車両を移動自在に支持するスライドレールを有する請求項１または２に記載の軌道走行アダプタ。
4. 移動自在に支持された前記軌道走行車両を前後駆動する前後駆動機構を、さらに有する請求項１ないし３の何れか一項に記載の軌道走行アダプタ。
5. 前記前後駆動機構は、前記軌道走行車両が発生する駆動力で作動する請求項４に記載の軌道走行アダプタ。
6. 前記前後駆動機構は、油圧で伸縮して前記軌道走行車両を前後移動させる油圧シリンダと、前記軌道走行車両が前記駆動力として発生する前記油圧を前記油圧シリンダに供給する圧力供給機構と、を有する請求項５に記載の軌道走行アダプタ。

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