JP6974991B2

JP6974991B2 - 搬送システム

Info

Publication number: JP6974991B2
Application number: JP2017175070A
Authority: JP
Inventors: 淳二福田; 俊宏近藤; 毅浅野
Original assignee: Oriental Shiraishi Corp
Current assignee: Oriental Shiraishi Corp
Priority date: 2017-09-12
Filing date: 2017-09-12
Publication date: 2021-12-01
Anticipated expiration: 2037-09-12
Also published as: JP2019052421A

Description

本発明は、地下の作業室と地上を繋いで形成された搬送通路を介して作業室と地上との間でのマテリアル搬送および作業員搬送を行う搬送システムに関する。

橋梁や建物の基礎、シールドトンネルの発進立坑などの地下構造物を構築する工法として、ニューマチックケーソン工法が知られている。ニューマチックケーソン工法は、鉄筋コンクリート製の函（ケーソン）を地上で構築し、ケーソン底部に気密な作業室を設け、この作業室内に地下水圧に見合った圧縮空気を送り込むことにより、作業室への地下水の侵入を防ぐようになっている。そして、その大気圧よりも高い気圧状態において、作業室床部の地面を掘削し、掘削された土砂を地上に搬出しながらケーソンを地中に沈下させていくことにより、橋梁や建物の基礎などの地下構造物を構築する工法である。

このようなニューマチックケーソン工法では、パワーショベル等の掘削機を作業室内に運び入れ、その掘削機を地上から遠隔操作して作業室床部の掘削作業が行われている（例えば、特許文献１を参照）。そして、掘削機によって掘削された土砂が入れられたバケットを地上に搬出するためのマテリアルシャフトおよびマテリアルロックと、掘削機等のメンテナンス等を行うために作業員が作業室に入るためのマンシャフトおよびマンロックとが、それぞれ独立してケーソンに並設されている形態が一般的である。

近年、狭隘な土地や既設構造物に近接した土地において、ニューマチックケーソン工法を用いて地下構造物を構築する工事が増えてきている。このような工事では、掘削底面積が小さく、ケーソンの横断面積も小さくなるため、従来のようにマテリアルシャフトとマンシャフトをケーソンに並設することが物理的に不可能となる。そこで、マテリアルシャフト、マテリアルロック、マンシャフトおよびマンロックの機能を組み合わせた１本のシャフトをケーソンに立設したニューマチックケーソン工法も知られている（例えば、特許文献２を参照）。このようなニューマチックケーソン工法では、近年、地下構造物の構築深度が深くなってきており、大深度化が進んでいる。ケーソンの大深度化が進むと、作業員が高気圧状態の作業室内に滞在して作業可能な時間の制約が厳しくなる。そこで、地上と作業室とを行き来する際の作業員の負担を軽減させるため、作業室と地上との間で作業員を搬送する作業員搬送装置を備えたものもある。

特開２０１５‐１０８２４４号公報特許第３９０８７４７号公報

上記のようなニューマチックケーソン工法等において、１本のシャフト（搬送通路）を介してマテリアル搬送（掘削機や土砂の搬送）および作業員搬送を行う場合に、従来の作業員搬送装置では、作業員搭乗用ケージがシャフトの上端部の上方に常時吊り下げられた状態となるため、マテリアル搬送時には作業員搬送装置を撤去する必要があった。また、作業員搬送時には、再び作業員搬送装置を設置する必要があり、作業効率が悪いという課題があった。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、作業員搬送装置を設置したまま
の状態でマテリアル搬送を行うことができ、作業効率を向上させることができる搬送システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る搬送システムは、地下の作業室と地上とを繋ぐ円筒形状を有し、前記作業室で掘削された土砂を地上に運び出すための搬送通路となるマテリアルシャフト（例えば、実施形態におけるマテリアルシャフト２１）と、前記マテリアルシャフトを中心としてその周囲に同心配置された円筒形状を有し、作業員が前記作業室へ出入りするための作業員用通路となるマンシャフト（例えば、実施形態におけるマンシャフト２２）とを、一体化した二重管構造のペアシャフト（例えば、実施形態におけるペアシャフト２０）において、前記マテリアルシャフトを介して前記作業室と地上との間でのマテリアル搬送および作業員搬送を行う搬送システムである。その上で、前記作業員搬送を行うための作業員搭乗用ケージ（例えば、実施形態におけるケージ１２０）をケージ搬送ロープ（例えば、実施形態における搬送用ロープ１３５）で吊り下げ、前記ケージ搬送用ロープを繰り出し・巻き取ることにより、前記作業員搭乗用ケージを、前記マテリアルシャフトの上端部の上方と、前記マテリアルシャフトの下方において前記マンシャフト内に繋がる連通口が設けられた位置との間で昇降移動させる作業員搬送装置を有する。そして、前記作業員搬送装置において、前記作業員搭乗用ケージを前記ケージ搬送ロープで吊り下げ支持する支持フレーム部（例えば、実施形態における装置フレーム１１０の支持アーム１１５）が、前記マテリアルシャフトの上端部の上方に位置して前記マテリアルシャフト内で前記作業員搭乗用ケージを吊り下げ移動させる搬送作業位置と、前記マテリアルシャフトの上端部の上方から側方に離れて前記マテリアルシャフトの上部空間を開放する搬送退避位置と、に移動可能に構成される。

上記構成の搬送システムにおいて、前記マテリアル搬送を行うためのマテリアル搬送容器（例えば、実施形態におけるアースバケット３１）をマテリアル搬送ロープで吊り下げ、前記マテリアル搬送ロープを繰り出し・巻き取ることにより、前記マテリアル搬送容器を前記マテリアルシャフト内で昇降移動させるマテリアル搬送装置（例えば、実施形態におけるクレーン装置３２）を有し、前記マテリアル搬送装置を用いて前記マテリアル搬送容器を前記マテリアルシャフト内で昇降移動させるときには、前記支持フレーム部を前記搬送退避位置に移動させるように構成されることが好ましい。

上記構成の搬送システムにおいて、前記支持フレーム部は上下方向に揺動可能に構成され、前記支持フレーム部を上方に揺動させて前記搬送退避位置に移動させるように構成されることが好ましい。

上記構成の搬送システムにおいて、前記ケージ搬送ロープは、２本の搬送用ロープおよび１本の安全用ロープを有して構成されることが好ましい。

本発明によれば、作業員搬送装置の支持フレーム部が、マテリアルシャフトの上端部の上方から側方に離れてマテリアルシャフトの上部空間を開放する搬送退避位置に移動可能に構成される。そのため、当該マテリアルシャフトを介してマテリアル搬送作業を行うときに、支持フレーム部を搬送退避位置に移動させることができる。これにより、当該搬送物（マテリアル搬送容器）と作業員搬送装置の支持フレーム部および作業員搭乗用ケージとが干渉することなく、マテリアル搬送作業を行うことができる。従って、マテリアル搬送作業時に、マテリアルシャフトの上端部に設けられた作業台上から作業員搬送装置を撤去することなく、作業台上に設置したままの状態でマテリアル搬送作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。

本発明において、作業員搬送装置の支持フレーム部は上下方向に揺動可能に構成され、支持フレーム部を上方に揺動させて前記搬送退避位置に移動させるように構成されることが好ましい。このような構成とすれば、作業員搭乗用ケージを作業台から外方に飛び出させることなく、作業台上の空間内において保持することができる。作業員搭乗用ケージが作業台から外方に飛び出した状態となると、当該作業員搭乗用ケージと他の設備等とが干渉（接触）したり、当該作業員搭乗用ケージが他の作業の妨げとなる虞があるため、作業員搭乗用ケージは作業台上の空間内において保持されることが好ましい。

本発明において、作業員搬送装置のケージ搬送ロープは、２本の搬送用ロープおよび１本の安全用ロープを有して構成されることが好ましい。このような構成とすれば、作業員搭乗用ケージの落下を防止する安全対策を二重三重に設けて落下防止を図ることができる。

ニューマチックケーソン工法の主要設備を示す縦断面図である。上記主要設備における掘削設備および艤装設備を示す縦断面図である。本発明に係る作業員搬送装置を示す正面図である。上記作業員搬送装置を示す平面図である。上記作業員搬送装置を示す側面図である。上記作業員搬送装置におけるケージを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。上記ケージを示す図であり、（ａ）はケージ扉を開いた状態の正面図であり、（ｂ）は図６における矢印Ｂ‐Ｂの位置での断面図である。上記ケージに設けられたガイド部材を示す側面図（一部断面）である。上記作業員搬送装置における支持アームを上方に揺動させた状態を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。まず、本発明に係る搬送システムが適用されるニューマチックケーソン工法の主要設備について図１および図２を用いて説明する。ニューマチックケーソン工法は、掘削設備Ｅ１、艤装設備Ｅ２、排土設備Ｅ３、送気設備Ｅ４および予備・安全設備Ｅ５を用いて、鉄筋コンクリート製のケーソン１を地中に沈下させていくことにより、地下構造物を構築するように構成されている。

掘削設備Ｅ１は、ケーソン１の底部に設けられた作業室２内に設置される掘削機１０（以下、ケーソンショベル１０と称する）と、ケーソンショベル１０の作動を地上から遠隔操作する遠隔操作装置１２を備える地上遠隔操作室１３とを有して構成される。掘削設備Ｅ１は、発電装置（図示せず）から電力の供給を受けて作動するようになっている。この発電装置からの電力は、艤装設備Ｅ２、排土設備Ｅ３および送気設備Ｅ４にも供給されている。

艤装設備Ｅ２は、円筒状のマテリアルシャフト２１と、そのマテリアルシャフト２１を中心としてその周囲に同心配置された円筒状のマンシャフト２２とを一体化した二重管構造のペアシャフト２０を有して構成される。マテリアルシャフト２１は、地上と作業室２とを繋ぐようにケーソン１に立設され、作業室２内においてケーションショベル１０により土砂が積み込まれたアースバケット３１を地上に運び出すための搬送通路を形成している。マテリアルシャフト２１内には、作業室２側（下方側）から順に、マテリアルシャフトボトム扉２１ａと、マテリアルロック下扉２１ｂと、マテリアルロック上扉２１ｃとが設けられている。この下扉２１ｂと上扉２１ｃが閉鎖状態となってマテリアルシャフト２１内に形成される閉鎖空間が、作業室２内の気圧低下を抑えてアースバケット３１を通過させるマテリアルロック２３（エアロック）として機能する。

マンシャフト２２は、マテリアルシャフト２１の周囲を囲むようにケーソン１に立設され、作業員が作業室２へ出入りするための作業員用通路を形成している。マンシャフト２２内には、作業室２側（下方側）から順に、マンシャフトボトム扉２２ａと、マンロック下扉２２ｂと、マンロック上扉２２ｃとが設けられている。この下扉２２ｂと上扉２２ｃが閉鎖状態となってマンシャフト２２内に形成される閉鎖空間が、作業室２内の気圧低下
を抑えて作業員を通過させるマンロック２４（エアロック）として機能する。マテリアルシャフトボトム扉２１ａ、マテリアルロック下扉２１ｂ、マテリアルロック上扉２１ｃおよびマンシャフトボトム扉２２ａは、ペアシャフト２０の上端部に設けられた作業台２７に備え付けられている操作盤での操作により、開閉作動するようになっている。一方、マンロック下扉２２ｂおよびマンロック上扉２２ｃは作業員による手動操作により開閉するようになっている。

マンロック上扉２２ｃより上方のマンシャフト２２内には、螺旋階段２５が設けられている。マンロック上扉２２ｃから下方のマンシャフト２２内には、垂直タラップ２６が設けられている。作業員は、螺旋階段２５および垂直タラップ２６を用いて地上と作業室２とを行き来することができるようになっている。

排土設備Ｅ３は、作業室２内においてケーソンショベル１０により掘削された土砂が積み込まれるアースバケット３１と、このアースバケット３１をマテリアルシャフト２１内を通って地上まで吊り上げて搬出するクレーン装置３２（なお、図１ではクレーン車両を図示しているが、これは一例である）と、アースバケット３１およびクレーン装置３２により地上に搬出された土砂を一時的に貯めておく土砂ホッパー３３とを有して構成される。

送気設備Ｅ４は、送気管４１およびケーソン１に形成された送気路３を介して作業室２内に圧縮空気を送る空気圧縮機４２と、空気圧縮機４２により送り込む圧縮空気を浄化する空気清浄装置４３と、作業室２内の気圧が地下水圧と略等しくなるように空気圧縮機４２から作業室２内へ送る圧縮空気の量（圧力）を調整する送気圧力調整装置４４とを有して構成される。作業室２内の空気を循環させるため、ケーソン１には排気路４が形成されており、この排気路４を介して作業室２内の空気が適宜、地上へ排出されるようになっている。

予備・安全設備Ｅ５は、空気圧縮機４２の故障や点検などの時に空気圧縮機４２に代わって作業室２内に圧縮空気を送ることが可能な非常用空気圧縮機５１と、上記発電装置に代わって掘削設備Ｅ１、艤装設備Ｅ２、排土設備Ｅ３および送気設備Ｅ４に電力を供給することが可能な非常用発電機（図示せず）と、作業室２内で作業を行った作業員が入り、当該作業員の身体を徐々に大気圧に慣らしていくためのホスピタルロック５３（減圧室）とを有して構成される。

ペアシャフト２０の上端部に設けられた作業台２７上には、作業員を作業室２へ搬送する作業員搬送装置１００が設置される。この作業員搬送装置１００について以下に説明する。

作業員搬送装置１００は、図３〜図５に示すように、作業台２７上に設置される装置フレーム１１０と、作業員が搭乗可能なケージ１２０と、ケージ１２０に取り付けられた２本の搬送用ロープ１３５を巻き取り・繰り出し可能な搬送用ウインチ装置１３０と、ケージ１２０に取り付けられた１本の安全用ロープ１４５を巻き取り・繰り出し可能な安全用ウインチ装置１４０とを備えて構成される。搬送用ロープ１３５および安全用ロープ１４５はそれぞれ所定の引張強さを有するワイヤーロープ（例えば、Ａ種のワイヤーロープ）である。

装置フレーム１１０は、作業台２７上に立設されたメインフレーム１１１と、メインフレーム１１１の上部に枢結され、上下方向に揺動可能（起伏可能）な支持アーム１１５とを有して構成される。メインフレーム１１１の上下中間部には、第１安全用シーブ１１２が回転自在に設けられている。メインフレーム１１１の上端部には、左右一対の第１搬送
用シーブ１１３と、第２安全用シーブ１１４とが回転自在に設けられている。第２安全用シーブ１１４は、左右の第１搬送用シーブ１１３の間に配設されている。メインフレーム１１１の底部には、搬送用ウインチ装置１３０と、安全用ウインチ装置１４０とが並設されている。

支持アーム１１５は、左右一対のアーム部１１６と、左右のアーム部１１６の先端部に跨設されたブリッジ部１１７とを有して平面視コの字状に形成されている。ブリッジ部１１７には、左右一対の第２搬送用シーブ１１８と、第３安全用シーブ１１９とが回転自在に設けられている。第３安全用シーブ１１９は、左右の第２搬送用シーブ１１８の間に配設されている。左右のアーム部１１６の一方の先端部には起伏用ロープ１５５が取り付けられている。この起伏用ロープ１１５はメインフレーム１１１の上端部に設けられた起伏用シーブ１５６に巻き掛けられ、メインフレーム１１１の上下中間部に設けられた起伏用ウインチ装置１５０に繋がっている。起伏用ウインチ装置１５０は、作業員の手動により起伏用ロープ１５５を巻き取り・繰り出し可能に構成されている。支持アーム１１５は、起伏用ウインチ装置１５０によって起伏用ロープ１５５を巻き取り・繰り出すことにより、メインフレーム１１１に対して上下方向に揺動（起伏）可能に構成されている。

搬送用ウインチ装置１３０は、電動式のウインチ装置であり、２つのドラムを一緒に回転させて２本の搬送用ロープ１３５を一緒に巻き取り・繰り出し可能に構成されている。搬送用ウインチ装置１３０は、巻き取り速度を検知するエンコーダを有している。搬送用ウインチ装置１３０から延びる２本の搬送用ロープ１３５はそれぞれ、メインフレーム１１１に設けられた第１搬送用シーブ１１３、支持アーム１１５に設けられた第２搬送用シーブ１１８の順に巻き掛けられてケージ１２０に取り付けられている。

安全用ウインチ装置１４０は、電動式のウインチ装置であり、ドラムを回転させて安全用ロープ１４５を巻き取り・繰り出し可能に構成されている。安全用ウインチ装置１４０から延びる安全用ロープ１４５は、メインフレーム１１１に設けられた第１安全用シーブ１１２、第２安全用シーブ１１４、支持アーム１１５に設けられた第３安全用シーブ１１９の順に巻き掛けられてケージ１２０に取り付けられている。安全用ウインチ装置１４０は、通常時においては、搬送用ウインチ装置１３０によって巻き取り繰り出される搬送用ロープ１３５の張力よりも小さな張力が安全用ロープ１４５に作用するように、安全用ロープ１４５の巻き取り繰り出しを行うようになっている。

装置フレーム１１０は、上記のように巻き掛けられた２本の搬送用ロープ１３５および安全用ロープ１４５を支持して、これらのロープ１３５，１４５に取り付けられたケージ１２０を吊り下げるように構成されている。支持アーム１１５の先端部には上限リミットスイッチ１３８が設けられている。ケージ１２０が最上停止位置まで上昇移動されると、安全用ロープ１４５に取り付けられたストッパ１４６が上限リミットスイッチ１３８のウエイトを押し上げることによりケージ１２０が最上停止位置に到達したと検知し、搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の電磁ブレーキを作動させてケージ１２０の上昇移動を停止させるように構成されている。上限リミットスイッチ１３８の不具合によりケージ１２０の上昇移動が停止しない場合に備えて、メインフレーム１１１に上ファイナルリミットスイッチが設けられており、この上ファイナルリミットスイッチの作動により搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の電磁ブレーキを作動させるように構成されている。

ケージ１２０は、図６および図７に示すように、マテリアルシャフト２１内に挿入可能な外径寸法の円筒状に形成されている。ケージ１２０の周壁部は、メッシュ状の金属板を用いて構成され、周壁部の一部が開口されて搭乗口１２１が形成されている。ケージ１２０は、この搭乗口１２１を開閉可能なケージ扉１２２を有している。ケージ扉１２２は、
ケージ１２０の周壁部と同様にメッシュ状の金属板を用いて構成され、周壁部内側に沿ってスライド移動可能に設けられている。ケージ扉１２２は、作業員の手動によるスライド開閉式の扉になっている。ケージ１２０の天井部には、非常口１２３が形成され、この非常口１２３を開閉可能な非常扉１２４が設けられている。非常扉１２４は、上方に開く観音開き式の扉になっている。ケージ１２０内には非常用タラップ１２５が設けられており、非常時には非常用タラップ１２５を上って非常口１２３からケージ１２０の外に出ることができるようになっている。ケージ１２０の天井部には、２本の搬送用ロープ１３５および安全用ロープ１４５を固定する吊り金具が取り付けられている。

ケージ１２０内には、バッテリ式の照明器具と、ケージ内操作装置とが設けられている。ケージ内操作装置は、電源ボタン、作業員搬送装置１００によりケージ１２０を昇降移動させる昇降操作レバー、および非常停止ボタンを備えている。これらのボタンやレバーによる操作信号は、無線通信により各々の駆動制御部に送信されるように構成されている。当該無線通信のための無線アンテナ１２７がケージ１２０の天井部（非常扉１２４の上面）に設けられている。

ケージ１２０の天井部および底部にはそれぞれ、３つのガイド部材１２８（スライダ部材）が設けられている。ガイド部材１２８は、図８に示すように、ケージ１２０の周壁部の外方に張り出した状態で保持可能（張り出し量は適宜設定可能である）に構成されている。ケージ１２０がマテリアルシャフト２１内を昇降移動する際に、ガイド部材１２８がマテリアルシャフト２１の内面を摺動することにより、昇降時のケージ１２０の横揺れを軽減させるようになっている。

ケージ１２０にはケージ扉リミットスイッチが設けられている。このリミットスイッチによりケージ扉１２２が閉じていないと検知したときには、搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の作動（ケージ１２０の昇降移動）が規制されるように構成されている。ケージ１２０の底部下面には下限リミットスイッチが設けられている。下限リミットスイッチによりケージ１２０が最下停止位置に下降移動されたと検知したときには、搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の電磁ブレーキを作動させてケージ１２０の下降移動を停止させるように構成されている。下限リミットスイッチの不具合によりケージ１２０の下降移動が停止しない場合に備えて、ケージ１２０に下ファイナルリミットスイッチが設けられており、この下ファイナルリミットスイッチの作動により搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の電磁ブレーキを作動させるように構成されている。

作業員搬送装置１００は、搬送用ウインチ装置１３０のエンコーダからケージ１２０の下降速度を検知し、その下降速度が定格速度の１．２倍を超えたときに、搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の電磁ブレーキを作動させてケージ１２０の下降移動を停止させる自動落下防止装置を備えている。さらに、作業員搬送装置１００は、メインフレーム１１１に配設された第１搬送用シーブ１１３に設けられたロードセルからケージ１２０の積載荷重を検知し、その積載荷重が定格荷重を超えたときに、搬送用ウインチ装置１３０および安全用ウインチ装置１４０の作動（ケージ１２０の昇降移動）を規制する過荷重制限装置を備えている。

作業台２７上には、図３および図４に示すように、マテリアルシャフト２１の上端開口部に繋がって円形状のガイド柵２８と、ケージ１２０に搭乗するための搭乗台２９と、上部操作装置とが設けられている。ガイド柵２８は、上方に向かって徐々に広がったテーパ状に形成されている。上部操作装置は、電源ボタン、作業員搬送装置１００によりケージ１２０を昇降移動させる昇降操作レバー、ケージ１２０を作業台２７上の最上停止位置（図３に示す位置）まで自動的に上昇させる自動上昇ボタン、非常停止ボタンおよび各種の
ランプ等を備えている。

このように構成される作業員搬送装置１００では、起伏用ウインチ装置１５０を手動操作して、ケージ１２０を吊り下げ支持する装置フレーム１１０の支持アーム１１５を下方に揺動させることにより、支持アーム１１５の先端部がマテリアルシャフト２１の上端開口部の上方に位置してケージ１２０をマテリアルシャフト２１内で吊り下げ移動させる搬送作業位置に、支持アーム１１５およびケージ１２０を移動させることができるように構成されている（図３の状態）。そして、作業員がケージ１２０内に搭乗し、ケージ１２０内のケージ内操作装置、もしくは作業台２７上の上部操作装置を操作することにより、搬送用ウインチ装置１３０によって２本の搬送用ロープ１３５を繰り出すとともに、安全用ウインチ装置１４０によって安全用ロープ１４５を繰り出して、ケージ１２０をマテリアルシャフト２１内において下降移動させる。本実施形態では、マテリアルシャフト２１内のマテリアルロック上扉２１ｃの直上位置である最下停止位置までケージ１２０を下降させて停止させる。そして、このマテリアルシャフト２１内の最下停止位置に、マンシャフト２２内に繋がる連通口およびこの連通口を開閉する扉が設けられており、この連通口を通って作業員はマンシャフト２２内に入ることができる。そして、作業員は、マンシャフト２２内の垂直タラップ２６を用いてマンロック上扉２２ｃ、マンロック下扉２２ｂ、マンシャフトボトム扉２２ａを通って作業室２に到達することができるようになっている。

上記連通口からマンシャフト２２内に入った位置には、下部操作装置が設けられている。この下部操作装置は、ケージ１２０をマテリアルシャフト２１内の上記最下停止位置まで自動的に下降移動させる自動下降ボタン、および非常停止ボタンを備えている。この最下停止位置において作業員がケージ１２０内に搭乗し、ケージ１２０内のケージ内操作装置、もしくは作業台２７上の上部操作装置を操作することにより、搬送用ウインチ装置１３０によって２本の搬送用ロープ１３５を巻き取るとともに、安全用ウインチ装置１４０によって安全用ロープ１４５を巻き取って、ケージ１２０をマテリアルシャフト２１内において上昇移動させる。そして、ケージ１２０を作業台２７上の最上停止位置まで上昇させて停止させ、作業員はケージ１２０から出て地上の作業台２７上に到達することができるようになっている。

このように作業員搬送装置１００は、地上の作業台２７と地下の作業室２との間で作業員を搬送するように構成されている。そのため、作業室２が地下深くに沈下されて作業室２までの到達距離が増えた場合であっても、作業員搬送装置１００を使用することにより、地上と作業室２とを行き来する際の作業員の負担を軽減させることができる。そして、作業員の当該負担を軽減させることができるため、作業室内での作業効率の向上と、高気圧障害の防止を図ることができる。

マテリアルシャフト２１は、作業室２内において土砂が積み込まれたアースバケット３１を地上に搬送する搬送通路としても用いられる。そのため、このような排土作業時には、図３に示すように、作業員搬送装置１００の支持アーム１１５およびケージ１２０がマテリアルシャフト２１の上端開口部の上方に位置した状態であると、支持アーム１１５およびケージ１２０が排土作業の妨げとなる。そこで、作業員搬送装置１００では、図９に示すように、起伏用ウインチ装置１５０を手動操作して支持アーム１１５を上方に揺動させることにより、支持アーム１１５の先端部およびケージ１２０をマテリアルシャフト２１の上端開口部の上方から側方に離れて当該上方空間を開放する搬送退避位置に移動させ、その状態においてケージ１２０を保持可能に構成されている。このように支持アーム１１５およびケージ１２０をマテリアルシャフト２１の上方空間から移動させることができるため、マテリアルシャフト２１をアースバケット３１の搬送通路として使用するときに、アースバケット３１と支持アーム１１５およびケージ１２０とが干渉することなく、排土作業を行うことができる。従って、排土作業時に作業員搬送装置１００を作業台２７上
から撤去することなく、作業台２７上に設置したままの状態で排土作業を行うことができ、作業効率を向上させることができる。

これまで、本発明の実施形態について説明したが、本発明の範囲は上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、支持アーム１１５を上方に揺動させることにより、支持アーム１１５およびケージ１２０をマテリアルシャフト２１の上方から側方に離れて当該上方空間を開放する搬送退避位置に移動可能に構成されているが、この構成は一例であり、この構成に限定されるものではない。例えば、支持アームを左右方向に旋回させることにより、支持アームおよびケージを上記搬送退避位置に移動させる構成であってもよい。或いは、支持アームを前後方向にスライド移動させることにより、支持アームおよびケージを上記搬送退避位置に移動させる構成であってもよい。

上述の実施形態では、起伏用ウインチ装置１５０が作業員による手動操作により支持アーム１１５を上下揺動させるように構成されているが、起伏用ウインチ装置１５０を電動モータによって作動するように構成してもよい。上述の実施形態では、ニューマチックケーソン工法に作業員搬送装置１００を適用した一例について説明したが、本発明に係る作業員搬送装置は、ニューマチックケーソン工法以外においても適用することができる。

１ケーソン
２作業室
２１マテリアルシャフト（搬送通路）
２７作業台
３１アースバケット（マテリアル搬送容器）
３２クレーン装置（マテリアル搬送装置）
１００作業員搬送装置
１１０装置フレーム
１１５支持アーム（支持フレーム部）
１２０ケージ（作業者搭乗用ケージ）
１３５搬送用ロープ（ケージ搬送用ロープ）

Claims

ケーソン底部に気密な作業室を設け、前記作業室を高気圧状態にして前記作業室底部の地面を掘削しながら前記ケーソンを地中に沈下させていくことによって地下構造物を構築するニューマチックケーソン工法に用いられる搬送システムであって、
前記搬送システムは、地上と前記作業室とを繋ぐ円筒形状を有し、前記作業室で掘削された土砂を地上に運び出すための搬送通路となるマテリアルシャフトと、前記マテリアルシャフトを中心としてその周囲に同心配置された円筒形状を有し、作業員が前記作業室へ出入りするための作業員用通路となるマンシャフトとを、一体化した二重管構造のペアシャフトにおいて、前記マテリアルシャフトを介して前記作業室と地上との間でのマテリアル搬送および作業員搬送を行い、
前記作業員搬送を行うための作業員搭乗用ケージをケージ搬送ロープで吊り下げ、前記ケージ搬送用ロープを繰り出し・巻き取ることにより、前記作業員搭乗用ケージを、前記マテリアルシャフトの上端部の上方と、前記マテリアルシャフトの下方において前記マンシャフト内に繋がる連通口が設けられた位置との間で昇降移動させる作業員搬送装置を有し、
前記作業員搬送装置において、前記作業員搭乗用ケージを前記ケージ搬送ロープで吊り下げ支持する支持フレーム部が、前記マテリアルシャフトの上端部の上方に位置して前記マテリアルシャフト内で前記作業員搭乗用ケージを吊り下げ移動させる搬送作業位置と、前記マテリアルシャフトの上端部の上方から側方に離れて前記マテリアルシャフトの上部空間を開放する搬送退避位置と、に移動可能に構成された搬送システム。
前記マテリアルシャフトの下部にマテリアルロックを有し、
前記マンシャフトの下部にマンロックを有し、
前記連通口は、前記マテリアルシャフトにおける前記マテリアルロックの上部と前記マンシャフトにおける前記マンロックの上部を連通する請求項１に記載の搬送システム。
前記マテリアル搬送を行うためのマテリアル搬送容器をマテリアル搬送ロープで吊り下げ、前記マテリアル搬送ロープを繰り出し・巻き取ることにより、前記マテリアル搬送容器を前記マテリアルシャフト内で昇降移動させるマテリアル搬送装置を有し、
前記マテリアル搬送装置を用いて前記マテリアル搬送容器を前記マテリアルシャフト内で昇降移動させるときには、前記支持フレーム部を前記搬送退避位置に移動させるように構成された請求項１もしくは２に記載の搬送システム。
前記支持フレーム部は上下方向に揺動可能に構成され、前記支持フレーム部を上方に揺動させて前記搬送退避位置に移動させるように構成された請求項１〜３のいずれかに記載の搬送システム。
前記作業員搬送装置において、前記ケージ搬送ロープは、２本の搬送用ロープおよび１本の安全用ロープを有して構成された請求項１〜４のいずれかに記載の搬送システム。