特許 6781889 ニューマチックケーソン工法で使用される遠隔作業用装置及びその遠隔作業用装置を用いた機械設備の搬送システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6781889

(24)【登録日】2020年10月21日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】ニューマチックケーソン工法で使用される遠隔作業用装置及びその遠隔作業用装置を用いた機械設備の搬送システム

(51)【国際特許分類】

   E02D 23/06 20060101AFI20201102BHJP

【ＦＩ】

   E02D23/06 Z

   E02D23/06 B

【請求項の数】9

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2018-204547(P2018-204547)

(22)【出願日】2018年10月30日

(65)【公開番号】特開2020-70601(P2020-70601A)

(43)【公開日】2020年5月7日

【審査請求日】2018年11月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】513044050

【氏名又は名称】株式会社ＢＵＩＬＤ ＬＩＦＥ

(74)【代理人】

【識別番号】100188086

【弁理士】

【氏名又は名称】石原 五郎

(72)【発明者】

【氏名】持留 浩樹

【審査官】 柿原 巧弥

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００７−０３９９１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０６８７２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０９５９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８０６７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−２４９７４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−３５３３９４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−２３１６８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２３／０４

Ｅ０２Ｄ ２３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ケーソン作業室内で使用される機械設備を支持可能な支持機構と、
該支持機構により前記機械設備を支持した状態で前記ケーソン作業室内を移動可能な移動機構と、
該移動機構による移動状況を、前記ケーソン作業室外に設けられた制御装置に出力する移動状況出力手段と、を有する遠隔作業用装置であって、
前記支持機構により支持された前記機械設備を傾倒可能な傾倒機構と、
該傾倒機構の駆動態様を前記制御装置に対して出力する傾倒態様出力手段と、
前記制御装置からの駆動指示を受信可能な受信手段と、
該受信手段により受信された前記制御装置からの駆動指示に基づいて、前記傾倒機構又は／及び前記移動機構を駆動する駆動制御手段と、
前記機械設備の被支持部の位置を判別可能な被支持部判別手段と、を備えている
ことを特徴とする遠隔作業用装置。

【請求項2】

前記駆動制御手段は、
前記傾倒機構によって、前記機械設備の全長方向前後に傾倒させる前後傾倒手段、を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の遠隔作業用装置。

【請求項3】

前記駆動制御手段は、
前記傾倒機構によって、前記機械設備の全幅方向左右に傾倒させる左右傾倒手段、を備えている
ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の遠隔作業用装置。

【請求項4】

前記遠隔作業用装置の水平方向に対する傾斜角度を検知可能な傾斜検知手段と、
該傾斜検知手段の検知結果を前記制御装置に対して出力する傾斜出力手段と、を備えている
ことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠隔作業用装置。

【請求項5】

前記傾倒機構は、
少なくとも３以上設けられた前記支持機構をそれぞれ上下動可能な可動機構、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記可動機構をそれぞれ独立して駆動させる独立駆動手段、を備えている
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の遠隔作業用装置。

【請求項6】

前記駆動制御手段は、
少なくとも２以上の前記可動機構を同調させて駆動する同調駆動手段、を備えている
ことを特徴とする請求項５記載の遠隔作業用装置。

【請求項7】

請求項１に記載した遠隔作業用装置を用いたケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムにおいて、
前記機械設備を通過可能なシャフトと、
前記機械設備を吊下手段によって吊り下げた状態で、前記シャフト内を昇降可能な昇降装置と、
ケーソン作業室外部において、前記遠隔作業用装置及び前記昇降装置を操作可能な操作手段と、
前記操作手段を配置する制御室内に配置された表示装置と、を備え、
前記機械設備は、
その全長方向の一方の端部側に、前記昇降装置の前記吊下手段の先端部が取り付け可能な取付部、を有し、
前記機械設備の全長を、前記シャフトの通路幅より長く構成する一方、前記機械設備の全幅及び高さを、前記シャフトの通路幅より短く構成し、
前記取付部に前記先端部を取り付けた状態で、前記操作手段によって、前記遠隔作業用装置により前記ケーソン作業室内で前記機械設備を傾倒させつつ、前記昇降装置により前記機械設備を昇降させる
ことを特徴とするケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システム。

【請求項8】

前記機械設備は、
前記ケーソン作業室の天井部分に設けられた走行レールに懸架された状態で、該走行レールに沿って前記機械設備を移動させる走行手段と、
該走行手段と連結された胴体部と、
該胴体部と連結され、該機械設備が前記走行レールに懸架された状態で、前記ケーソン作業室内の地表を掘削可能な掘削機構と、を備え、
前記駆動制御手段は、
少なくとも、前記ケーソン作業室内の地表からの前記支持機構の高さ位置を、前記胴体部から前記掘削機構の先端部までの長さより長くなるように、前記傾倒機構を駆動可能に構成される
ことを特徴とする請求項７記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システム。

【請求項9】

前記ケーソン作業室と前記シャフトとを連通させる連通口と、
該連通口又は該連通口近傍に設けられた機械設備検出手段と、を備え、
前記駆動制御手段は、
前記機械設備検出手段によって前記機械設備が検出された場合に、少なくとも、最も長く伸張されている前記傾倒機構を収縮させる
ことを特徴とする請求項７又は請求項８記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ニューマチックケーソン工法のケーソン作業室内で使用される遠隔作業用装置、及び、その遠隔作業用装置を用いた機械設備の搬送システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、ニューマチックケーソン工法による建設工事では、高気圧環境となるケーソン作業室内で使用される複数の機械又は設備（以下、「機械設備」と称する）の搬出、搬入又はメンテナンス（以下、「搬送等」と称する）に関わる作業を、ケーソン作業室内に作業者が入室し、高気圧環境下における滞在可能時間内に作業者が直接人力で行う場合や、ケーソン作業室内で遠隔作業用装置を組み立て、ケーソン外部から該遠隔作業用装置を遠隔操作して、作業者の代わりに遠隔作業用装置によって行う場合がある。

【0003】

また、近年、ニューマチックケーソン工事の大深度化に伴い、ケーソン作業室内がより高圧化していることを鑑み、作業者の高気圧障害発症防止のために、ケーソン作業室内における作業者の工数を削減させる一方、遠隔作業用装置による工数を増加させる方法が主流になってきている（例えば、特許文献１）。

【0004】

ここで、ケーソン作業室に対して機械設備を搬送等する場合、ケーソン作業室内と地上とを連通するシャフトを介して、地上に配置されたクレーン等の昇降装置によって機械設備を吊り下げて行っている。具体的には、例えば、ケーソン作業室内から機械設備を搬出する場合には、まず、ケーソン作業室内において、機械設備の胴体端部にクレーンのワイヤ先端のフックを取り付ける。そして、クレーンによってワイヤを巻回することで機械設備をシャフト内において上昇させ、該機械設備をケーソン作業室内から地上に回収している（特許文献２又は特許文献３）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００７−０３９９１７号公報

【特許文献2】特開２００４−３５３３９４号公報

【特許文献3】特開２０１６−０７５０２６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、シャフトを介して機械設備の搬送等を行う場合に、機械設備がシャフト内壁やケーソン作業室と衝突して破損しないように、シャフト内における昇降時やケーソン作業室からシャフト内に向けた搬出時に機械設備を正確に搬送しなければならず、その作業の正確性及び安全性を向上させる必要があり、この点について未だ改良の余地がある。

【0007】

また、ケーソン作業室内の高圧環境下における作業は、作業者の滞在可能時間に制約があるため、工期短縮及び人件費の削減等の観点から、機械設備の搬送作業等において、作業者の高圧環境下での作業時間を極力少なくする必要があり、この点についても未だ改良の余地がある。

【0008】

さらに、機械設備をケーソン作業室内から搬出する場合、ケーソン作業室内で機械設備を複数の部品に分解し、分解した部品ごとにそれぞれシャフトを介して搬出することも考えられるが、その分解作業をケーソン作業室内で作業者が行わなければならず、工期短縮及び人件費削減の観点から、この点についても未だ改良の余地がある。また、仮に、機械設備を分解する場合、作業効率を向上させるため、分解し易い専用の機械設備を開発しなければならず、機械設備の開発費が嵩んでしまい、この点については未だ改良の余地がある。

【0009】

本発明は、上記例示した事情に鑑みてなされたものであり、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる遠隔作業用装置、及び、その遠隔作業用装置を用いた機械設備の搬送システム、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】

【0010】

この目的を達成するために請求項１記載の遠隔作業用装置は、支持機構により、ケーソン作業室内で使用される機械設備が支持可能に構成され、その支持機構により機械設備を支持した状態で、移動機構により、ケーソン作業室内を移動可能に構成され、その移動機構による移動状況を、移動状況出力手段により、ケーソン作業室外に設けられた制御装置へ出力される。ここで、傾倒機構により、支持機構により支持された機械設備が傾倒可能に構成され、傾倒態様出力手段により、傾倒機構の駆動態様が制御装置に対して出力される。また、受信手段により、制御装置からの駆動指示が受信可能に構成され、その受信手段により受信された制御装置からの駆動指示に基づいて、駆動制御手段により、傾倒機構又は／及び移動機構が駆動される。そして、被支持部判別手段により、機械設備の被支持部の位置が判別可能に構成される。

【0011】

請求項２記載の遠隔作業用装置は、請求項１記載の遠隔作業用装置において、駆動制御手段に設けられた前後傾倒手段により、傾倒機構によって、機械設備が全長方向前後に傾倒される。

【0012】

請求項３記載の遠隔作業用装置は、請求項１又は請求項２記載の遠隔作業用装置において、駆動制御手段に設けられた左右傾倒手段により、傾倒機構によって、機械設備が全幅方向左右に傾倒される。

【0013】

請求項４記載の遠隔作業用装置は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の遠隔作業用装置において、傾斜検知手段により、遠隔作業用装置の水平方向に対する傾斜角度が検知され、その傾斜検知手段の検知結果が、傾斜出力手段により、制御装置に対して出力される。

【0014】

請求項５記載の遠隔作業用装置は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の遠隔作業用装置において、傾倒機構に設けられた可動機構により、少なくとも３以上設けられた支持機構がそれぞれ上下動可能に構成される。そして、駆動制御手段に設けられた独立駆動手段により、可動機構がそれぞれ独立して駆動される。

【0015】

請求項６記載の遠隔作業用装置は、請求項５に記載の遠隔作業用装置において、駆動制御手段に設けられた同調駆動手段により、少なくとも２以上の稼働機構が同調させて駆動される。

【0017】

請求項７記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムは、請求項１記載の遠隔作業用装置を用いたケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムであって、シャフトにより、機械設備が通過可能に構成され、機械設備を吊下手段によって吊り下げた状態で、昇降手段により、シャフト内を昇降可能に構成される。また、ケーソン作業室外部において、操作手段により、遠隔作業用装置及び昇降装置が操作可能に構成され、その操作手段が配置された作業室内に、表示装置が配置される。ここで、機械設備には、その全長方向の一方の端部側に、昇降装置の吊下手段の先端部が取り付け可能な取付部が設けられる。また、機械設備の全長が、シャフトの通路幅より長く構成される一方、機械設備の全幅及び高さが、シャフトの通路幅より短く構成される。そして、取付部に先端部を取り付けた状態で、操作手段によって、遠隔作業用装置によりケーソン作業室内で機械設備が傾倒されつつ、昇降装置により機械設備が昇降される。

【0018】

請求項８記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムは、請求項７記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムにおいて、機械設備に設けられた走行手段により、ケーソン作業室の天井部分に設けられた走行レールに懸架された状態で、その走行レールに沿って機械設備が移動され、その走行手段に胴体部が連結され、その胴体部に掘削機構が連結され、機械設備が走行レールに懸架された状態で、掘削機構により、ケーソン作業室内の地表が掘削可能に構成される。ここで、駆動制御手段により、少なくとも、ケーソン作業室内の地表からの支持機構の高さ位置が、胴体部から掘削機構の先端部までの長さより長くなるように、傾倒機構が駆動可能に構成される。

【0019】

請求項９記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムは、請求項７又は請求項８記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムにおいて、連通口により、ケーソン作業室とシャフトとが連通され、その連通口又は連通口近傍に、機械設備検出手段が設けられている。そして、機械設備検出手段によって機械設備が検出された場合に、駆動制御手段により、少なくとも、最も長く伸張されている傾倒機構が収縮される。

【発明の効果】

【0020】

請求項１記載の遠隔作業用装置によれば、支持機構により、ケーソン作業室内で使用される機械設備が支持可能に構成され、その支持機構により機械設備を支持した状態で、移動機構により、ケーソン作業室内を移動可能に構成され、その移動機構による移動状況を、移動状況出力手段により、ケーソン作業室外に設けられた制御装置へ出力される。ここで、傾倒機構により、支持機構により支持された機械設備が傾倒可能に構成され、傾倒態様出力手段により、傾倒機構の駆動態様が制御装置に対して出力される。また、受信手段により、制御装置からの駆動指示が受信可能に構成され、その受信手段により受信された制御装置からの駆動指示に基づいて、駆動制御手段により、傾倒機構又は／及び移動機構が駆動される。そして、被支持部判別手段により、機械設備の被支持部の位置が判別可能に構成される。これにより、ケーソン作業室外に設けられた制御装置によって、遠隔作業用装置の支持機構で機械設備を支持した状態で、移動機構により遠隔作業用装置及び機械設備を移動させつつ、傾倒機構により支持機構に支持された機械設備を傾倒させることで、ケーソン作業室内における作業者の作業を要さず、機械設備を正確にケーソン作業室に対して搬送することができる。また、機械設備の被支持部を支持機構により確実に支持することが可能となり、遠隔作業用装置による機械設備の搬送を安定して行うことができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0021】

請求項２記載の遠隔作業用装置によれば、請求項１記載の遠隔作業用装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、駆動制御手段に設けられた前後傾倒手段により、傾倒機構によって、機械設備が全長方向前後に傾倒される。これにより、機械設備を正確にケーソン作業室に対して搬送することができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0022】

請求項３記載の遠隔作業用装置によれば、請求項１又は請求項２記載の遠隔作業用装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、駆動制御手段に設けられた左右傾倒手段により、傾倒機構によって、機械設備が全幅方向左右に傾倒される。これにより、機械設備を正確にケーソン作業室に対して搬送することができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0023】

請求項４記載の遠隔作業用装置によれば、請求項１から請求項３記載の遠隔作業用装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、傾斜検知手段により、遠隔作業用装置の水平方向に対する傾斜角度が検知され、その傾斜検知手段の検知結果が、傾斜出力手段により、制御装置に対して出力される。これにより、ケーソン作業室内の地表の形状に応じて支持機構を駆動制御することが可能となり、機械設備を正確にケーソン作業室に対して搬送することができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0024】

請求項５記載の遠隔作業用装置によれば、請求項１から請求項４記載の遠隔作業用装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、傾倒機構に設けられた可動機構により、少なくとも３以上設けられた支持機構がそれぞれ上下動可能に構成される。そして、駆動制御手段に設けられた独立駆動手段により、可動機構がそれぞれ独立して駆動される。これにより、ケーソン作業室内の地表の形状に応じて支持機構を個別にそれぞれ駆動制御することが可能となり、機械設備を正確にケーソン作業室に対して搬送することができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0025】

請求項６記載の遠隔作業用装置によれば、請求項５記載の遠隔作業用装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、駆動制御手段に設けられた同調駆動手段により、少なくとも２以上の稼働機構が同調させて駆動される。これにより、ケーソン作業室内の地表の形状に応じて支持機構を同調させて駆動制御することが可能となり、機械設備を正確にケーソン作業室に対して搬送することができるとともに、遠隔作業用装置の操作性を向上させることができる、という効果がある。

【0027】

請求項７記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムによれば、請求項１記載の遠隔作業用装置の奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、シャフトにより、機械設備が通過可能に構成され、機械設備を吊下手段によって吊り下げた状態で、昇降手段により、シャフト内を昇降可能に構成される。また、ケーソン作業室外部において、操作手段により、遠隔作業用装置及び昇降装置が操作可能に構成され、その操作手段が配置された作業室内に、表示装置が配置される。ここで、機械設備には、その全長方向の一方の端部側に、昇降装置の吊下手段の先端部が取り付け可能な取付部が設けられる。また、機械設備の全長が、シャフトの通路幅より長く構成される一方、機械設備の全幅及び高さが、シャフトの通路幅より短く構成される。そして、取付部に先端部を取り付けた状態で、操作手段によって、遠隔作業用装置によりケーソン作業室内で機械設備が傾倒されつつ、昇降装置により機械設備が昇降される。即ち、ケーソン作業室外に設けられた制御装置によって、遠隔作業用装置の支持機構でシャフトの通路幅より全長が長い機械設備を支持した状態で、移動機構により遠隔作業用装置及び機械設備を移動させつつ、傾倒機構により支持機構に支持された機械設備を傾倒させながら、シャフトに対して機械設備を案内する。これにより、ケーソン作業室内における作業者の作業を要さず、シャフトの通路幅より全長が長い機械設備を正確にシャフト内へ案内することができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0028】

請求項８記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムによれば、請求項７記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムの奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、機械設備に設けられた走行手段により、ケーソン作業室の天井部分に設けられた走行レールに懸架された状態で、その走行レールに沿って機械設備が移動され、その走行手段に胴体部が連結され、その胴体部に掘削機構が連結され、機械設備が走行レールに懸架された状態で、掘削機構により、ケーソン作業室内の地表が掘削可能に構成される。ここで、駆動制御手段により、少なくとも、ケーソン作業室内の地表からの支持機構の高さ位置が、胴体部から掘削機構の先端部までの長さより長くなるように、傾倒機構が駆動可能に構成される。ケーソン作業室内で掘削作業を行う機械設備は、地表を掘削するため、少なくとも、天井部分から地表までの高さ以上の位置に掘削機構を伸張可能に構成されている。ここで、天井部分から地表までの高さ以上に伸張可能な機械設備を、シャフトから搬送するために、傾倒機構により支持機構に支持された機械設備を傾倒させながら、シャフトに対して機械設備を案内する。これにより、ケーソン作業室内における作業者の作業を要さず、ケーソン作業室内の地表を掘削可能な機械設備を、分解等することなく、正確にシャフト内へ案内することができる。よって、遠隔作業用装置により、ケーソン作業室内での作業者の作業負担を軽減しつつ、機械設備をケーソン作業室へ安全に搬送できる、という効果がある。

【0029】

請求項９記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムによれば、請求項７又は請求項８記載のケーソン作業室内に対する機械設備の搬送システムの奏する効果に加え、次の効果を奏する。即ち、連通口により、ケーソン作業室とシャフトとが連通され、その連通口又は連通口近傍に、機械設備検出手段が設けられている。そして、機械設備検出手段によって機械設備が検出された場合に、駆動制御手段により、少なくとも、最も長く伸張されている傾倒機構が収縮される。これにより、機械設備が吊り下げられた場合に、機械設備と遠隔作業用装置の支持機構との衝突を回避することができ、機械設備又は遠隔作業用装置が破損してしまうことを未然に防止することができる、という効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0030】

【図1】ニューマチックケーソン工法で用いられる主要設備の一例を示した模式的縦断面図である。

【図2】本発明にかかる遠隔作業用装置の一例であるリフターの側面図である。

【図3】リフターの駆動態様を示した斜視図である。

【図4】機械設備の一例である掘削機の側面図である。

【図5】本発明にかかるリフターを使用して、ケーソン作業室内から回収シャフトを介して掘削機を回収する状況を段階的に示した模式的縦断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0031】

＜実施形態＞
以下、図１〜図５を参照し、本発明の遠隔作業用装置の一例である搬送用リフトアップ装置（以下、単に「リフター」と称する）５をニューマチックケーソン工法において適用した場合の実施形態について説明する。図１は、ニューマチックケーソン工法で用いられる主要設備の一例を示した模式的縦断面図である。ニューマチックケーソン工法は、鉄筋コンクリート製のケーソン１と、そのケーソン１によって地中に形成されるケーソン作業室２と、そのケーソン作業室２内の天井部２ａに設けられた左右一対のガイドレール３と、そのガイドレール３に懸吊された状態で該ガイドレール３に沿って走行可能な掘削機４とを用いて、掘削機４に備えられた後述するバケット部４５によって地中を掘り進めながらケーソン１を地中に沈下させることで、地下構造体を構築するものである。

【0032】

また、ニューマチックケーソン工法では、作業者が地上からケーソン作業室２内に出入りするためのマンシャフト１０が用いられる。このマンシャフト１０には、主に、作業者がマンシャフト１０へ出入りするためのマン入出部１１と、そのマン入出部１１と連通し、地上とケーソン作業室２内とを連通する円筒形状のマン挿通部１２と、そのマン挿通部１２内に設けられた螺旋階段（図示せず）と、地上の大気圧とケーソン作業室２内の圧力との圧力差を調整するためのマンロック１３とが設けられている。

【0033】

マン挿通部１２は、その上端部に設けられたフランジ部に対して別のマン挿通部１２の下端部をボルト等によって固定する（継ぎ足す）ことで、マンシャフト１０全体の長さを伸長可能であり、大深度化にも対応可能に構成されている。ケーソン作業室２内で作業する作業者は、このマンシャフト１０内の螺旋階段を介して地上とケーソン作業室２とを往来することができる。

【0034】

マンロック１３は、ケーソン作業室２の天井部分を閉塞可能なマンロック下方扉と、該マンロック下方扉より上方に設けられたマンロック上方扉（いずれも図示せず。以下、同様。）との二重扉構造に構成されており、ケーソン作業室２内に作業者が出入りする場合に、一方の扉を閉鎖しつつ他方の扉を開放することで、ケーソン作業室２内の気圧の変化を抑制又は軽減できるように構成されている。

【0035】

また、ニューマチックケーソン工法では、地上に設けられたクレーン２０によって、ケーソン作業室２内で掘削された土砂を搬出したり、ケーソン作業室２の天井部２ａに懸吊して使用する掘削機４等の機械設備を搬送（昇降）等するための回収シャフト１４が設けられている。この回収シャフト１４には、主に、土砂の搬出や機械設備を搬入又は搬出するための回収入出部１５と、その回収入出部１５と連通し、地上とケーソン作業室２内とを連通する円筒形状の回収挿通部１６と、地上の大気圧とケーソン作業室２内の圧力との圧力差を調整するための回収ロック１７とが設けられている。なお、機械設備を搬送する回収シャフト１４とは別に、土砂排出専用のマテリアルシャフトを別途設けてもよい。

【0036】

回収挿通部１６は、マン挿通部１２と同様、その上端部に設けられたフランジ部に対して別の回収挿通部１６の下端部をボルト等によって固定する（継ぎ足す）ことで、回収シャフト１４全体の長さを伸長可能であり、大深度化にも対応可能に構成されている。よって、ケーソン１を大深度化した場合であっても、クレーン２０のワイヤ２１の長さ分に対応した深度まで、ケーソン作業室２内で掘削した土砂を地上に排出できるとともに、回収シャフト１４を介した掘削機４等の機械設備の搬入及び搬出が可能となる。

【0037】

この回収挿通部１６は、掘削機４や照明設備、監視カメラ（いずれも図示せず。以下、同様。）等の機械設備を挿通させるために、例えば、最も寸法が大きい機械設備である掘削機４の全幅および高さ幅のそれぞれより大径（例えば、直径約２０００ｍｍ）に構成されている。従って、少なくとも、掘削機４の全長（長手）方向が鉛直方向を向くように、該掘削機４の後端部分（後述するフック取付部（図示せず。以下同様。））に対して、クレーン２０のワイヤ２１の先端部分に設けられたフック２２を取り付けて吊り下げた状態であれば、クレーン２０により掘削機４を回収挿通部１６内で昇降可能に構成されている。よって、掘削機４等をケーソン作業室２内で部品ごとに分解する必要がなくなるので、ケーソン作業室２内における作業工数を削減することができる。また、掘削機４を分解容易にする等の特殊な構造にする必要がなく、既存の掘削機４をそのままの状態で（分解することなく）地上に搬出することができるので、掘削機４にかかる開発コストを削減することができる。

【0038】

なお、回収挿通部１６の内径を掘削機４の全長よりも大径にすることで、より容易に掘削機４等を搬送させることも考えられるが、回収挿通部１６の大径化に伴うコストアップや、後述する回収ロック１７の巨大化に伴うコストアップ、或いは、ケーソン作業室２内からの圧縮空気漏れの要因となるため、好ましくない。

【0039】

回収ロック１７は、マンロック１３と同様、ケーソン作業室２の天井部分を閉塞可能な回収ロック下方扉と、該回収ロック下方扉より上方に設けられた回収ロック上方扉（いずれも図示せず。以下、同様。）との二重扉構造に構成されており、ケーソン作業室２内に土砂又は機械設備を搬出又は搬入する場合に、一方の扉を閉鎖しつつ他方の扉を開放することで、ケーソン作業室２内の気圧の変化を抑制できるように構成されている。なお、この回収ロック１７には、クレーン２０のワイヤ２１を挿通可能な挿通孔（図示せず）が設けられ、回収ロック１７を閉鎖したままワイヤ２１の上下動が可能に構成されている。

【0040】

ケーソン作業室２は、ケーソン１と掘削中の地面とによって地中に区画形成され、マンロック１３及び回収ロック１７を閉めた状態で気圧調整装置（図示せず）を作動させることにより、ケーソン作業室２の内圧を高圧環境に維持し、ケーソン作業室２内への湧水等を防ぎながら掘削作業を行うことができる。なお、ケーソン１の深度が深まるほど、ケーソン作業室２内の内圧を深度に応じて高圧化するように構成されている。

【0041】

ケーソン作業室２の天井部２ａには、左右一対のガイドレール３が複数敷設されている。このガイドレール３には、それぞれ、掘削機４や、照明設備、監視カメラ等の機械設備が懸吊可能に構成されている。

【0042】

これらガイドレール３に懸吊（懸架）される機械設備は、地上（即ち、ケーソン作業室２外）に設けられた制御室３０において、操作者によりそれぞれ個別に遠隔操作可能に構成されている。具体的には、監視カメラにより撮影されたケーソン作業室２内の映像を制御室３０に設けられたモニタ３１に表示するとともに、照明設備による光の照射輝度や照射方向、ガイドレール３における掘削機４の移動位置、掘削機４の旋回方向、掘削機４の後述するアーム部４４又はバケット部４５の駆動態様がモニタ３１に表示されるように構成されている。そして、制御室３０内において、操作者がモニタ３１の映像を確認しながらコントローラ３２を操作することで、監視カメラの撮影方向や、照明設備による光の照射輝度や照射方向、ガイドレール３における掘削機４の移動位置、掘削機４の旋回方向、アーム部４４及びバケット部４５等を駆動制御することができるように構成されている。なお、掘削機４の詳細な構成については、図４において後述する。

【0043】

ケーソン作業室２内の掘削面（地面）には、掘削機４等の機械設備を支持した状態で搬送移動可能なリフター５が配置される。ここで、図２及び図３を参照して、このリフター５の詳細について説明する。図２は、このリフター５の側面図であり、図３は、リフター５の駆動態様を示した斜視図である。

【0044】

図２及び図３で示すように、本実施形態のリフター５は、主に、無限軌道をなすキャタピラ５１と、そのキャタピラ５１が組み付けられたリフター基体５２と、そのリフター基体５２の上面視四隅にそれぞれ設けられた右前側アーム部材５３、左前側アーム部材５４、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６（以下、右前側アーム部材５３、左前側アーム部材５４、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６を総称して、「各アーム部材５３〜５６」と称する場合がある）と、リフター駆動ユニット６０、リフター駆動バッテリ６１とが設けられている。

【0045】

キャタピラ５１は、該キャタピラ５１を駆動するための移動用モータ（図示せず。以下、同様。）が設けられている。この移動用モータは、後述するリフター駆動バッテリ６１からの電力供給を受けて動作可能に構成され、制御室３０からの駆動指示を後述するリフター通信部（図示せず。以下、同様。）を介して受信した場合に、その駆動指示に基づいてリフター制御部（図示せず。以下、同様。）によって駆動可能に構成されている。この移動用モータを駆動させることで、キャタピラ５１が回転駆動され、その駆動量に応じてリフター５を移動させることができる。

【0046】

ここで、リフター通信部およびリフター制御部について各種動作について説明する。リフター通信部は、後述するリフター駆動バッテリ６１の収納部に内蔵されており、制御室３０のコントローラ３２からの各種指示コマンドを受信可能に構成されるとともに、リフター制御部による制御結果（検知結果）をコントローラ３２に出力可能に構成されている。

【0047】

リフター制御部は、リフター通信部と同様、後述するリフター駆動バッテリ６１の収納部に内蔵されており、リフター駆動バッテリ６１からの電力供給を受けて動作し、リフター通信部を介して受信したコントローラ３２からの駆動指示コマンドによってリフター５に関する各種制御を実行するように構成されている。具体的には、リフター駆動ユニット６０を介して、移動用モータの駆動、後述する基体シリンダ５２ａの伸縮、各アーム部材５３〜５６の各シリンダ５３ｂ〜５６ｂの伸縮、各アーム部材５３〜５６の各把持部５３ａ〜５６ａの開閉駆動、が行われる。

【0048】

また、リフター制御部は、このリフター５が有する各種検知装置の検知結果を判別し、その判別結果をリフター通信部を介してコントローラ３２に送信するように構成されている。具体的には、リフター制御部は、リフター５の位置情報の検出、移動用モータの移動量の検出、基体シリンダ５２ａの伸縮状態の検出、各アーム部材５３〜５６の伸縮状態の検出、後述する傾斜検知装置（図示せず）によるリフター５の傾斜検知等の検知結果を、リフター通信部を介してコントローラ３２に出力する。

【0049】

次いで、リフター基体５２は、そのリフター基体５２の高さを伸縮可能な基体シリンダ５２ａと、基体シリンダ５２ａによるリフター基体５２の高さ位置を検知可能な基体検知装置（図示せず）とが設けられている。この基体シリンダ５２ａは、リフター制御部からの駆動指示によって伸縮することで、リフター基体５２の地面からの高さを最大１メートル変更して、リフター５によって搬送される機械設備の高さ位置を調整することが可能に構成される（図３参照）。この基体シリンダ５２ａによるリフター基体５２の高さは、基体検知装置によって検知され、その検知結果がリフター通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０においてリフター基体５２の高さ位置が把握可能となり、その高さ位置に応じた制御が可能となる。

【0050】

右前側アーム部材５３は、右前把持部５３ａと、右前シリンダ５３ｂと、右前検知装置（図示せず。以下、同様。）とを備えている。右前把持部５３ａは、リフター制御部からの駆動指示によって２の右前把持シリンダをそれぞれ伸縮することで、後述する掘削機４の前側シャフト４１ｂ１を把持（保持）可能に構成される。この右前把持部５３ａにより前側シャフト４１ｂ１を把持することで、掘削機４の右前側がこの右前側アーム部材５３により固定支持される。

【0051】

右前シリンダ５３ｂは、ピストン及びシリンダチューブを複数組み合わせた所謂多段式シリンダで構成され、リフター制御部からの駆動指示に応じて上下方向に伸縮することで、右前把持部５３ａの地面からの高さ位置を最大５メートルまで変更可能に構成されている。

【0052】

右前検知装置は、右前シリンダ５３ｂの伸縮態様、即ち、右前把持部５３ａの高さ位置を検知可能であり、その検知結果がリフター通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０において右前側アーム部材５３の伸縮態様が把握可能となり、その伸縮態様に応じた制御が可能となる。

【0053】

左前側アーム部材５４は、左前把持部５４ａと、左前シリンダ５４ｂと、左前検知装置（図示せず。以下、同様。）とを備えている。左前把持部５４ａは、リフター制御部からの駆動指示によって２の左前把持シリンダをそれぞれ伸縮することで、後述する掘削機４の前側シャフト４１ｂ１を把持（保持）可能に構成される。この左前把持部５４ａにより前側シャフト４１ｂ１を把持することで、掘削機４の左前側がこの左前側アーム部材５４により固定支持される。

【0054】

左前シリンダ５４ｂは、右前シリンダ５３ｂと同様、ピストン及びシリンダチューブを複数組み合わせた所謂多段式シリンダで構成され、リフター制御部からの駆動指示によって上下方向に伸縮することで、左前把持部５４ａの地面からの高さ位置を最大５メートルまで変更可能に構成されている。

【0055】

左前検知装置は、左前シリンダ５４ｂの伸縮態様、即ち、左前把持部５４ａの高さ位置を検知可能であり、その検知結果がリフター通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０において左前側アーム部材５４の伸縮態様が把握可能となり、その伸縮態様に応じた制御が可能となる。

【0056】

右後側アーム部材５５は、右後把持部５５ａと、右後シリンダ５５ｂと、右後検知装置（図示せず。以下、同様。）とを備えている。右後把持部５５ａは、リフター制御部からの駆動指示によって２の右後把持シリンダをそれぞれ伸縮することで、後述する掘削機４の後側シャフト４１ｂ２を把持（保持）可能に構成される。この右後把持部５５ａにより後側シャフト４１ｂ２を把持することで、掘削機４の右後側がこの右後側アーム部材５５により固定支持される。

【0057】

右後シリンダ５５ｂは、右前シリンダ５３ｂ及び左前シリンダ５４ｂと同様、ピストン及びシリンダチューブを複数組み合わせた所謂多段式シリンダで構成され、リフター制御部からの駆動指示によって上下方向に伸縮することで、右後把持部５５ａの地面からの高さ位置を最大５メートルまで変更可能に構成されている。

【0058】

右後検知装置は、右後シリンダ５５ｂの伸縮態様、即ち、右後把持部５５ａの高さ位置を検知可能であり、その検知結果がリフター通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０において右後側アーム部材５５の伸縮態様が把握可能となり、その伸縮態様に応じた制御が可能となる。

【0059】

左後側アーム部材５６は、左後把持部５６ａと、左後シリンダ５６ｂと、左後検知装置（図示せず。以下、同様。）とを備えている。左後把持部５６ａは、リフター制御部からの駆動指示によって２の左後把持シリンダをそれぞれ伸縮することで、右後把持部５５ａと同様、後述する掘削機４の後側シャフト４１ｂ２を把持（保持）可能に構成される。この左後把持部５６ａにより後側シャフト４１ｂ２を把持することで、掘削機４の左後側がこの左後側アーム部材５６により固定支持される。

【0060】

左後シリンダ５６ｂは、右前シリンダ５３ｂ、左前シリンダ５４ｂ及び右後シリンダ５５ｂと同様、ピストン及びシリンダチューブを複数組み合わせた所謂多段式シリンダで構成され、リフター制御部からの駆動指示によって上下方向に伸縮することで、左後把持部５６ａの地面からの高さ位置を最大５メートルまで変更可能に構成されている。

【0061】

左後検知装置は、左後シリンダ５６ｂの伸縮態様、即ち、左後把持部５６ａの高さ位置を検知可能であり、その検知結果がリフター通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０において左後側アーム部材５６の伸縮態様が把握可能となり、その伸縮態様に応じた制御が可能となる。

【0062】

よって、これら右前側アーム部材５３、左前側アーム部材５４、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６によって、リフター５において掘削機４等の機械設備を少なくとも４点で固定支持しながら安定して搬送することが可能となる。

【0063】

また、リフター５には、傾斜検知装置（図示せず。以下、同様。）と、リフター通信部と、リフター制御部と、リフター駆動ユニット６０と、リフター駆動バッテリ６１とが内蔵されている。

【0064】

傾斜検知装置は、リフター駆動バッテリ６１からの電力供給を受けて動作し、吊るした錘の傾きを検知する振り子式、又は、液面の傾きを検知するフロート式の傾斜センサにより構成され、リフター５自体の水平方向に対する傾斜角度を検知可能に構成される。本実施形態では、この傾斜検知装置によってリフター５の傾斜角度を検知しつつ、上述した各アーム部材５３〜５６の伸縮態様に基づいて、リフター５で支持している掘削機４等の機械設備の傾きを検知可能に構成されている。なお、傾斜検知装置として、傾斜センサのほか、加速度センサやジャイロセンサ、慣性計測装置等を傾斜検知装置として用いてリフター５の傾斜角度を検知してもよい。

【0065】

リフター通信部は、上述したように、リフター５の各種駆動態様を制御室３０のモニタ３１に向けて出力する出力部と、制御室３０のコントローラ３２からの駆動指示を受信する受信部（いずれも図示せず）とを有している。

【0066】

リフター制御部は、上述したように、リフター５の各制御を司る１チップマイコンとしてのマイクロ・プロセッシング・ユニット（Ｍｉｃｒｏ−Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ。以下、「ＭＰＵ」と略す。）と、各種機器との連絡をとるポートとが搭載されている。ＭＰＵには、該ＭＰＵにより実行されるリフター駆動部品の各種の制御プログラムや固定値データを記憶したリード・オンリー・メモリー（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ。以下、「ＲＯＭ」と略す。）と、そのＲＯＭ内に記憶される制御プログラムの実行に際して各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるランダム・アクセス・メモリー（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ。以下、「ＲＡＭ」と略す。）と、そのほか、割込回路やタイマ回路、データ送受信回路などの各種回路が内蔵されている。

【0067】

このリフター制御部は、リフター通信部を介してコントローラ３２からの駆動指示を受信した場合に、該駆動指示に対応する制御プログラムを起動してリフター５の各リフター駆動部品を駆動制御するとともに、その駆動結果（検知結果）を、リフター通信部を介してモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力するように構成されている。

【0068】

リフター駆動ユニット６０は、電動モータと、油圧ポンプと、作動油タンクと、制御バルブ群（いずれも図示せず。以下、同様。）とを有して構成されている。このリフター駆動ユニット６０は、リフター制御部により駆動制御され、リフター駆動バッテリ６１からの電力供給を受けて、キャタピラ５１の移動用モータ、リフター基体５２の基体シリンダ５２ａ、右前側アーム部材５３の右前把持部５３ａ及び右前シリンダ５３ｂ、左前側アーム部材５４の左前把持部５４ａ及び左前シリンダ５４ｂ、右後側アーム部材５５の右後把持部５５ａ及び右後シリンダ５５ｂ、並びに、左後側アーム部材５６の左後把持部５６ａ及び左後シリンダ５６ｂ（以下、「リフター駆動部品」と称する）にそれぞれ対応するように設けられた電動モータにより油圧ポンプを駆動して、作動油タンクに貯留されている作動油と各リフター駆動部品に供給する作動油との方向及び流量を制御バルブ群によって制御し、各リフター駆動部品をそれぞれ個別に駆動制御するように構成されている。

【0069】

リフター駆動バッテリ６１は、上述した各リフター駆動部品及びリフター制御部を動作させるための電力を供給可能に構成されている。

【0070】

このように構成することで、制御室３０からの遠隔操作により、リフター５の各アーム部材５３〜５６の各把持部５３ａ〜５６ａによって搬送する掘削機４を保持しつつ、各アーム部材５３〜５６によって掘削機４を４点で支持しながら、ケーソン作業室２内を移動することができる。そして、回収シャフト１４の回収入出部１５に対して、リフター５の各アーム部材５３〜５６のいずれか又は複数を伸縮駆動させて掘削機４を傾倒させながらクレーン２０のワイヤ２１で吊り上げることで、掘削機４をケーソン作業室２内から搬出することができる。

【0071】

次に、図４を参照して、掘削機４の詳細について説明する。図４は、掘削機４の側面図である。図４で示すように、掘削機４は、主に、走行ローラ４１ａを有する走行基体４１と、その走行基体４１に対して旋回可能に設けられた旋回基体４２と、その旋回基体４２に連結された掘削基体４３と、その掘削基体４３に連結されたアーム部４４と、そのアーム部４４に連結されたバケット部４５とが設けられている。

【0072】

走行基体４１には、左右一対の前輪側の走行ローラ４１ａと、同じく左右一対の後輪側の走行ローラ４１ａと、走行ローラ４１ａを回転駆動させるための走行用モータと、左右一対の走行ローラ４１ａに対して平行に設けられた走行シャフト４１ｂと、走行検知装置と、クレーン２０のワイヤ２１の先端に設けられたフック２２が係合可能なフック取付部（いずれも図示せず。以下、同様。）とが設けられている。なお、フック取付部を、後述する掘削基体４３又はアーム部４４に設けるように構成してもよい。

【0073】

走行用モータは、後述する掘削機駆動バッテリ（図示せず。以下、同様。）からの電力供給を受けて動作可能に構成され、制御室３０からの駆動指示を後述する掘削機通信部（図示せず。以下、同様。）を介して受信した場合に、その駆動指示に基づいて掘削機制御部（図示せず。以下、同様。）によって駆動可能に構成されている。この走行用モータを駆動させることで、ケーソン作業室２の天井部２ａに設けられたガイドレール３上において掘削機４をスライド移動させることができる。

【0074】

走行検知装置は、走行用モータの駆動量を検知して、掘削機４の位置情報を検知可能であり、その検知結果が後述する掘削機通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０において走行用モータの駆動量が把握可能となり、その走行量（掘削機４の位置）に応じた制御が可能となる。

【0075】

ここで、掘削機通信部および掘削機制御部について各種動作について説明する。掘削機通信部は、掘削基体４３に内蔵されており、制御室３０のコントローラ３２からの各種指示コマンドを受信可能に構成されるとともに、掘削機制御部による制御結果（検知結果）をコントローラ３２に出力可能に構成されている。

【0076】

掘削機制御部は、掘削機通信部と同様、掘削基体４３に内蔵されており、掘削機駆動バッテリからの電力供給を受けて動作し、掘削機通信部を介して受信したコントローラ３２からの駆動指示コマンドによって掘削機４に関する各種制御を実行するように構成されている。具体的には、掘削機駆動ユニットを介して、走行用モータの駆動、後述する旋回基体４２の旋回用モータの駆動、後述する掘削基体４３の起伏シリンダの伸縮、後述するアーム部４４の伸縮シリンダの伸縮、後述するバケットシリンダ（いずれも図示せず。以下、同様。）の伸縮、が行われる。

【0077】

また、掘削機制御部は、この掘削機４が有する各種検知装置の検知結果を判別し、その判別結果を掘削機通信部を介してコントローラ３２に送信するように構成されている。具体的には、掘削機制御部は、掘削機４の位置情報の検出、走行用モータの移動量の検出、旋回用モータの移動量（回転量）の検出、起伏シリンダの伸縮状態の検出、アームシリンダの伸縮状態の検出、バケットシリンダの伸縮状態雄検出等の検知結果を、掘削機通信部を介してコントローラ３２に出力する。

【0078】

次いで、走行シャフト４１ｂは、前輪の走行ローラ４１ａ側に設けられた前側シャフト４１ｂ１と、後輪の走行ローラ４１ａ側に設けられた後側シャフト４１ｂ２とを有し、前側シャフト４１ｂ１及び後側シャフト４１ｂ２がそれぞれ走行基体４１に対して固定されている。上述したように、この走行シャフト４１ｂ１，４１ｂ２をリフター５の各把持部５３ａ〜５６ａによって保持した状態で、ガイドレール３から掘削機４（走行ローラ４１ａ）を脱輪させることで、リフター５によって掘削機４が支持される。

【0079】

旋回基体４２は、旋回用モータが設けられ、この旋回用モータにより、走行基体４１に対して旋回基体４２が旋回自在に取り付けられている。具体的には、旋回用モータは、後述する掘削機駆動バッテリからの電力供給を受けて動作可能に構成され、制御室３０からの駆動指示を掘削機通信部を介して受信した場合に、その駆動指示に基づいて掘削機制御部によって駆動可能に構成されている。この旋回用モータを駆動させることで、走行基体４１に対して旋回基体４２、掘削基体４３、アーム部４４及びバケット部４５が旋回され、ケーソン作業室２のガイドレール３に懸吊された掘削機４のバケット部４５の向きを変更させることができる。

【0080】

旋回検知装置は、旋回用モータの駆動量を検知して、旋回基体４２の旋回量（向き）を検知可能であり、その検知結果が掘削機通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０において旋回用モータの旋回量が把握可能となり、その旋回量（掘削機４の向き）に応じた制御が可能となる。

【0081】

掘削基体４３は、起伏シリンダと、起伏検知装置と、掘削機駆動ユニットと、掘削機駆動バッテリとを有するとともに、その内部に、掘削機通信部と、掘削機制御部とが内蔵されている。

【0082】

起伏シリンダは、掘削基体４３からアーム部４４に対して左右一対設けられており、掘削機制御部からの駆動指示に応じて伸縮することで、掘削基体４３に対してアーム部４４を傾倒可能に構成されている。

【0083】

起伏検知装置は、起伏シリンダの伸縮態様、即ち、アーム部４４の傾倒状態を検知可能であり、その検知結果が掘削機通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０においてアーム部４４の傾倒状態が把握可能となり、その傾倒状態に応じた制御が可能となる。

【0084】

掘削機駆動ユニットは、リフター駆動ユニット６０と同様、電動モータと、油圧ポンプと、作動油タンクと、制御バルブ群（いずれも図示せず。以下、同様。）とを有して構成されている。この掘削機駆動ユニットは、掘削機制御部により駆動制御され、掘削機駆動バッテリからの電力供給を受けて、走行ローラ４１ａの走行用モータ、旋回基体４２の旋回用モータ、掘削基体４３の起伏シリンダ、アーム部４４の伸縮シリンダ、及び、バケット部４５のバケットシリンダ（以下、「掘削機駆動部品」と称する）にそれぞれ対応するように設けられた電動モータにより油圧ポンプを駆動して、作動油タンクに貯留されている作動油と各掘削機駆動部品に供給する作動油との方向及び流量を制御バルブ群によって制御して、各掘削機駆動部品をそれぞれ個別に駆動制御するように構成されている。

【0085】

掘削機駆動バッテリは、上述した各掘削機駆動部品及び掘削機制御部を動作させるための電力を供給可能に構成されている。

【0086】

掘削機通信部は、上述したように、掘削機４の各種駆動態様を制御室３０のモニタ３１に向けて出力する出力部と、制御室３０のコントローラ３２からの駆動指示を受信する受信部（いずれも図示せず）とを有している。

【0087】

掘削機制御部は、上述したように、掘削機４の各制御を司る１チップマイコンとしてのＭＰＵと、各種機器との連絡をとるポートとが搭載されている。ＭＰＵには、該ＭＰＵにより実行される掘削機駆動部品の各種の制御プログラムや固定値データを記憶したＲＯＭと、そのＲＯＭ内に記憶される制御プログラムの実行に際して各種のデータ等を一時的に記憶するためのメモリであるＲＡＭと、そのほか、割込回路やタイマ回路、データ送受信回路などの各種回路が内蔵されている。

【0088】

この掘削機制御部は、掘削機通信部を介してコントローラ３２からの駆動指示を受信した場合に、該駆動指示に対応する制御プログラムを起動して掘削機４の各掘削機駆動部品を駆動制御するとともに、その駆動結果（検知結果）を、掘削機通信部を介してモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力するように構成されている。

【0089】

アーム部４４は、伸縮シリンダと、アーム検知装置とが設けられている。

【0090】

伸縮シリンダは、掘削機制御部からの駆動指示に応じて伸縮することで、該アーム部４４全体の長さを伸縮可能に構成されている。

【0091】

アーム検知装置は、伸縮シリンダの伸縮態様、即ち、アーム部４４全体の長さを検知可能であり、その検知結果が掘削機通信部により制御室３０のモニタ３１及びコントローラ３２に対して出力される。これにより、制御室３０においてアーム部４４全体の伸縮態様（長さ）が把握可能となり、その伸縮態様に応じた制御が可能となる。

【0092】

バケット部４５は、アーム部４４の先端部分に回動可能に連結されたバケットと、バケットシリンダと、バケット検知装置とが設けられている。

【0093】

バケットシリンダは、アーム部４４からバケットに対して左右一対設けられており、掘削機制御部からの駆動指示に応じて伸縮することで、アーム部４４に対してバケットを回動可能に構成されている。即ち、バケットシリンダを収縮位置から伸長位置に駆動することでバケットが回動駆動し、その駆動経路に地面を位置させることで、その部分の土砂を掘削することができる。

【0094】

ここで、ケーソン作業室２の室内高さは、約２メートルから２．５メートルとなるように構成されている。掘削機４は、走行基体４１をガイドレール３に懸吊した状態でケーソン作業室２内の地面を掘削するため、旋回基体４２、掘削基体４３、アーム部４４及びバケット部４５の長さが、最小（収縮状態）で２．５メートル、最大（伸長状態）で４メートルまで伸縮可能に構成されている。このように構成することで、ケーソン作業室２内のガイドレール３に懸吊された掘削機４を駆動することで、ガイドレール３下方周辺部分の地面を掘削することができる。

【0095】

しかしながら、掘削機４は、その全長が少なくとも２．５メートル以上となり、回収シャフト１４の直径（即ち、２メートル）より長いため、掘削機４を水平にした状態では、掘削機４を回収シャフト１４から搬出又は搬入することができない。一方、掘削機４の全幅（約１．５メートル）及び高さ（約１．５メートル）はそれぞれ２メートル以内に収まるように構成されている。よって、掘削機４を垂直にした状態であれば、掘削機４を各部品に分解等することなく、回収シャフト１４から搬出又は搬入することが可能となる。

【0096】

この場合、掘削機４を回収シャフト１４の回収入出部１５から搬送する際に、掘削機４の後端側（非バケット部４５側）から回収入出部１５へ送り込まなければならない。しかしながら、ケーソン作業室２内の地面は、遠隔操作によって掘削されている影響で必ずしも平坦ではなく、リフター基体５２の昇降等のみを行う従来の搬送装置では掘削機４を正確に回収入出部１５に案内することができず、掘削機４が回収シャフト１４地面又は搬送装置等と衝突して、それぞれ又は両方の装置が破損してしまうおそれがあった。

【0097】

そこで、本実施形態では、４つのアーム部材５３〜５６及び傾斜検知装置を有するリフター５によって掘削機４を搬送し、傾斜検知装置によってリフター５全体の傾斜を検知しつつ、その検知結果を元に各アーム部材５３〜５６をそれぞれ伸縮駆動させることで、掘削機４を回収入出部１５（回収シャフト１４内）へ正確に案内することが可能となる。

【0098】

ここで、図５を参照して、本実施形態のリフター５によって掘削機４をケーソン作業室２内から搬出する場合について説明する。図５は、リフター５を使用して、ケーソン作業室２内から回収シャフト１４を介して掘削機４を回収する状況を段階的に示した模式的縦断面図であり、図５（ａ）は、リフター５によって掘削機４を水平状態にしてケーソン作業室２内を移動している状態を示した模式的縦断面図であり、図５（ｂ）は、リフター５の右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６を伸張させて掘削機４を水平状態から約４５度傾倒させた状態を示した模式的縦断面図であり、図５（ｃ）は、掘削機４をワイヤ２１によって吊り下げて水平状態から約６０度に傾倒させつつ、右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４を伸張させて掘削機４を支持した状態を示した模式的縦断面図である。なお、図５（ａ）及び図５（ｂ）の状態では、リフター基体５２を上昇させた状態を示している一方、図５（ｃ）の状態では、リフター基体５２を下降させた状態を示している。また、図５（ｃ）の状態では、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６を収縮させた状態を示している。

【0099】

まず、図５（ａ）で示すように、掘削機４をガイドレール３から取り外す場合、掘削機４が落下するのを防止するために、リフター５のリフター基体５２を上昇状態にした上で、リフター５の各アーム部材５３〜５６によって、掘削機４の走行シャフト４１ｂ１，４１ｂ２を保持し、その状態において掘削機４をガイドレールから取り外す（脱輪させる）。これにより、掘削機４の自重による落下によってリフター５に対して衝撃が発生しないように（を抑制）して、リフター５によって掘削機４を保持することができる。なお、この状態で、掘削機４のフック取付部にワイヤ２１のフック２２が取り付けられている。

【0100】

そして、掘削機４をリフター５によって保持しながら、キャタピラ５１を駆動させることで、ケーソン作業室２内で掘削機４を搬送することができる。ここで、上述したように、ケーソン作業室２内の地面は、掘削機４の遠隔操作により掘削されているため、必ずしも平坦な面とはなっていない。そこで、車輪より地面との接地面（点）が大きいキャタピラ５１を用いてリフター５を移動させることで、掘削機４を安定して搬送することができる。

【0101】

次いで、図５（ｂ）で示すように、図５（ａ）の状態から、リフター５によって保持された掘削機４に対し、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６を伸張させて、掘削機４の後方側（フック取付部側）を回収シャフト１４の回収入出部１５に対して案内するように傾倒させる。この場合、リフター基体５２は、図５（ａ）と同様、上昇させたままの状態を維持するとともに、右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４も、図５（ａ）と同様、収縮した状態を維持している。

【0102】

ここで、上述したように、ケーソン作業室２内の地面の凹凸によって、リフター５全体がいずれかの方向に傾倒している場合がある。この場合、リフター５の傾斜検知装置によってリフター５の傾きを検知しつつ、その傾きを考慮して、各アーム部材５３〜５６を制御する。具体的には、例えば、リフター５の右側（図面正面側）が低くなるように傾いていた場合は、左前側アーム部材５４及び左後側アーム部材５６より、右前側アーム部材５３及び右後側アーム部材５５を傾きで低くなっている分だけ長く伸張させ、掘削機４の幅方向が水平（即ち、走行シャフト４１ｂが水平。以下、同様。）となる姿勢を維持するように構成する。また、例えば、リフター５の左後側（図面奥側）が低くなるように傾いていた場合は、右前側アーム部材５３、左前側アーム部材５４及び右後側アーム部材５５より、左後側アーム部材５６を傾きで低くなっている分だけ長く伸張させ、掘削機４の幅方向が水平となる姿勢を維持するように構成する。このように構成することで、各アーム部材５３〜５６をそれぞれ独立して伸縮可能に構成し、リフター５による掘削機４の支持姿勢を常に一定に（水平に）保つようにすることで、掘削機４を地面や天井部２ａ等に衝突させることなく回収シャフト１４の回収入出部１５に対して正確に案内し易くなり、掘削機４や回収シャフト１４等が破損してしまうことを抑制することができる。

【0103】

次いで、図５（ｃ）で示すように、図５（ｂ）の状態から、クレーン２０のワイヤ２１を巻き上げることで、リフター５の右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４によって掘削機４の前側シャフト４１ｂ１を保持しつつ、掘削機４の後方側が回収シャフト１４の回収入出部１５内へとさらに案内される。

【0104】

このとき、回収入出部１５の内壁に設けられた回収検知装置（図示せず。以下、同様。）によって掘削機４の後方側が検知された場合、掘削機４とリフター５の各部品との衝突を回避するため、まず、リフター５のリフター基体５２を下降状態とするとともに、リフター５の右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６を収縮状態とする。この状態で、ワイヤ２１を巻回することで掘削機４を上昇させながら、その上昇に合わせて右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４を伸張させて掘削機４の走行シャフト４１ｂを保持する。このように駆動することで、掘削機４が、地面、リフター５及び回収入出部１５に衝突することなく、回収シャフト１４内へと案内される。

【0105】

なお、回収入出部１５の回収検知装置によって右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４が検知された場合、掘削機４がほぼ回収シャフト１４内に案内されたということで、右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４が収縮状態に駆動制御される。また、掘削機４が上昇されるにつれ、リフター５を後方側（図面右側）へ移動させるように駆動制御される。このように駆動制御することで、掘削機４とリフター５との衝突を回避することができる。

【0106】

以上、説明したように、本実施形態のリフター５によれば、リフター５の各アーム部材５３〜５６の各把持部５３ａ〜５６ａによって掘削機４を保持しつつ、各アーム部材５３〜５６によって掘削機４を４点で支持しながら、ケーソン作業室２内を移動する。そして、回収シャフト１４の回収入出部１５に対して、リフター５の各アーム部材５３〜５６のいずれか又は複数を伸縮駆動させて掘削機４を傾倒させながらクレーン２０のワイヤ２１で吊り上げることで、掘削機４が地面やリフター５又は回収入出部１５への衝突を回避しながら、ケーソン作業室２内から正確に搬出することができる。

【0107】

また、リフター５の傾斜検知装置によってリフター５の傾きを検知しつつ、その傾きを考慮しながら、各アーム部材５３〜５６を駆動制御可能に構成される。このように構成することで、地表の凹凸があった場合でも、掘削機４を地面や天井部２ａ等に衝突させることなく回収シャフト１４の回収入出部１５に対して正確に案内し易くなり、掘削機４や回収シャフト１４等が破損してしまうことを抑制することができる。

【0108】

さらに、掘削機４の搬出作業に関し、リフター５を遠隔操作によって掘削機４をケーソン作業室２から搬出可能に構成することで、ケーソン作業室２内における高圧環境下での作業者による工数を極力削減し、工期短縮及び人件費削減を実現することができる。

【0109】

また、既存の掘削機４を用いて掘削作業を行うことができ、該掘削機４を分解等することなくそのままの状態で遠隔操作によりケーソン作業室２内から搬出することができる。これにより、掘削機４の分解作業にかかる作業者の工数をなくし、工期短縮及び人件費削減を実現することができる。

【0110】

さらに、掘削機４を分解可能に構成する等、分解可能用の掘削機４を開発することなく、遠隔操作により掘削機４をケーソン作業室２内から搬出することができる。よって、掘削機４の開発費を削減することができ、コスト削減することができる。また、分解可能部分における可動信頼性等を考慮する必要がないため、掘削機４のメンテナンス工数を削減することができる。

【0111】

以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変形改良が可能であることは容易に推察できるものである。例えば、上記実施形態で挙げた数値は一例であり、他の数値を採用することは当然可能である。

【0112】

また、以下に示す変形例のいずれかの構成に対して、上記実施形態の各構成を組み合わせて構成することは当然に可能である。さらに、以下に示す変形例のいずれかの構成に対して、他の１又は複数の変形例の各構成を組み合わせて構成することは当然に可能である。これらの場合、各構成を適用したことによるさらなる効果を奏することができる。以下、実施形態における説明で使用した部品の符番を基に説明するが、他の実施形態における同種類又は近似した部品の符番に置き換えることは当然に可能である。

【0113】

＜変形例１＞
上記実施形態では、リフター５の移動機構として、キャタピラ５１を採用して、ケーソン作業室２内を移動可能に構成していた。これに対し、複数の車輪や駆動足部等を採用して、リフター５を移動可能に構成してもよい。

【0114】

＜変形例２＞
上記実施形態では、リフター５に該リフター５の水平方向に対する傾きを検知可能な傾斜検知装置を搭載していた。これに対し、掘削機４に該掘削機４の水平方向に対する傾きを検知可能な傾斜検知装置を搭載して、掘削機４の傾きを考慮しつつ、リフター５の各アーム部材５３〜５６等を駆動制御するように構成してもよい。

【0115】

＜変形例３＞
上記実施形態では、ケーソン作業室２内に監視カメラを設け、そのカメラ映像等を参照して掘削機４及びリフター５等を駆動制御するように構成していた。これに対し、掘削機４やリフター５にカメラを搭載させ、その映像を参照して掘削機４及びリフター５等を駆動制御するように構成してもよい。特に、リフター５の各アーム部材５３〜５６に設けられた各把持部５３ａ〜５６ａにそれぞれカメラを搭載して、掘削機４の走行シャフト４１ｂの位置をカメラで確認しながら各把持部５３ａ〜５６ａによって走行シャフト４１ｂを把持（保持）するように構成してもよい。

【0116】

＜変形例４＞
上記実施形態では、ケーソン作業室２から掘削機４を搬出する場合に、リフター５を使用して搬出するように構成していた。これに対し、掘削機４をケーソン作業室２内に搬入する場合に、リフター５を用いて搬入するように構成してもよい。この場合、各アーム部材５３〜５６によって掘削機４の走行シャフト４１ｂを保持しながらワイヤ２１によって掘削機４を吊り降ろすように構成する。

【0117】

＜変形例５＞
上記実施形態では、４つの各アーム部材５３〜５６によって４点で掘削機４を支持するように構成していた。これに対し、少なくとも３点の支持機構により、掘削機４を支持するように構成してもよい。また、５点以上の支持機構により、掘削機４を支持するように構成してもよい。

【0118】

＜変形例６＞
上記実施形態では、ケーソン作業室２内からリフター５を用いて掘削機４を搬出する場合について説明した。これに対し、ケーソン作業室２内で使用される機械設備であって、回収シャフト１４の直径より少なくとも全長が長い機械設備を搬出又は搬入する場合に、リフター５を用いるように構成してもよい。

【0119】

＜変形例７＞
上記実施形態では、各アーム部材５３〜５６に対してそれぞれ駆動指示を出力して、各アーム部材５３〜５６をそれぞれ独立して伸縮駆動可能に構成していた。これに対し、傾斜検知装置によってリフター５の傾斜を検知しつつ、１の駆動指示に対して少なくとも２のアーム部材５３〜５６を同調させながら伸縮させるように構成してもよい。具体的には、例えば、右側伸張指示により、右前側アーム部材５３及び右後側アーム部材５５をそれぞれ同調させながら伸張させたり、後側収縮指示により、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６をそれぞれ同調させながら収縮するように構成してもよい。これにより、リフター５の操作性を向上させることができる。なお、「同調」とは、各把持部５３ａ〜５６ａの高さ位置を同一又は略同一にしながら駆動する場合や、各シリンダ５３ｂ〜５６ｂの伸縮長さを同一又は略同一にしながら駆動する場合等が例示される。

【0120】

＜変形例８＞
上記実施形態では、各把持部５３ａ〜５６ａによって掘削機４の走行シャフト４１ｂを把持するように構成していた。これに対し、各把持部５３ａ〜５６ａにより走行シャフト４１ｂを把持できているか否かを検知し、その検知結果をモニタ３１及びコントローラ３２に出力するように構成してもよい。

【0121】

＜変形例９＞
上記実施形態では、各アーム部材５３〜５６の各把持部５３ａ〜５６ａによって掘削機４の走行シャフト４１ｂを把持するように構成していた。これに対し、走行シャフト４１ｂではない掘削機４の他の部分を各アーム部材５３〜５６で支持するように構成してもよい。この場合、把持部５３ａ〜５６ａのような構成ではなく、掘削機４の所定部分を支持し易い構造（例えば、面支持するための面部）により、掘削機４を支持するように構成してもよい。

【0122】

なお、上記実施形態に記載の「右前把持部５３ａ、左前把持部５４ａ、右後把持部５５ａ及び／又は左後把持部５６ａ」が特許請求の範囲の「支持機構」に対応し、上記実施形態に記載の「キャタピラ５１」が特許請求の範囲の「移動機構」に対応し、上記実施形態に記載の「モニタ３１及びコントローラ３２」が特許請求の範囲の「制御装置」に対応し、上記実施形態に記載の「リフター５」が特許請求の範囲の「遠隔作業用装置」に対応し、上記実施形態に記載の「掘削機４、照明設備及び又は監視カメラ」が特許請求の範囲の「機械設備」に対応し、上記実施形態に記載の「右前側アーム部材５３、左前側アーム部材５４、右後側アーム部材５５及び／又は左後側アーム部材５６」が特許請求の範囲の「傾倒機構」に対応上記実施形態に記載の「傾斜検知装置」が特許請求の範囲の「傾倒態様出力手段」に対応し、上記実施形態に記載の「リフター通信部」が特許請求の範囲の「受信手段」に対応し、上記実施形態に記載の「リフター制御部及び／又はリフター駆動ユニット６０」が特許請求の範囲の「駆動制御手段」に対応し、上記実施形態に記載の「右前側アーム部材５３及び左前側アーム部材５４、又は、右後側アーム部材５５及び左後側アーム部材５６」が特許請求の範囲の「前後傾倒手段」に対応し、上記実施形態に記載の「右前側アーム部材５３及び右後側アーム部材５５、又は、左前側アーム部材５４及び左後側アーム部材５６」が特許請求の範囲の「左右傾倒手段」に対応し、上記実施形態に記載の「傾斜検知装置」が特許請求の範囲の「傾斜検知手段」に対応し、上記実施形態に記載の「リフター通信部」が特許請求の範囲の「傾斜出力手段」に対応し、上記実施形態に記載の「右前シリンダ５３ｂ、左前シリンダ５４ｂ、右後シリンダ５５ｂ及び／又は左後シリンダ５６ｂ」が特許請求の範囲の「可動機構」に対応し、上記実施形態に記載の「各アーム部材５３〜５６をそれぞれ独立して駆動する構成」が特許請求の範囲の「独立駆動手段」に対応し、上記実施形態に記載の「各アーム部材５３〜５６の少なくとも２以上の各アーム部材５３〜５６を同調させながら駆動する構成」が特許請求の範囲の「同調駆動手段」に対応し、上記実施形態に記載の「走行シャフト４１ｂ」が特許請求の範囲の「被支持部」に対応し、上記実施形態に記載の「各把持部５３ａ〜５６ａに設けられたカメラ」が特許請求の範囲の「被支持部判別手段」に対応し、上記実施形態に記載の「回収シャフト１４」が特許請求の範囲の「シャフト」に対応し、上記実施形態に記載の「ワイヤ２１」が特許請求の範囲の「吊下手段」に対応し、上記実施形態に記載の「クレーン２０」が特許請求の範囲の「昇降装置」に対応し、上記実施形態に記載の「コントローラ３２」が特許請求の範囲の「操作手段」に対応し、上記実施形態に記載の「モニタ３１」が特許請求の範囲の「表示装置」に対応し、上記実施形態に記載の「フック２２」が特許請求の範囲の「先端部」に対応し、上記実施形態に記載の「フック取付部」が特許請求の範囲の「取付部」に対応し、上記実施形態に記載の「天井部２ａ」が特許請求の範囲の「天井部分」に対応し、上記実施形態に記載の「ガイドレール３」が特許請求の範囲の「走行レール」に対応し、上記実施形態に記載の「走行ローラ４１ａ」が特許請求の範囲の「走行手段」に対応し、上記実施形態に記載の「掘削基体４３」が特許請求の範囲の「胴体部」に対応し、上記実施形態に記載の「アーム部４４及びバケット部４５」が特許請求の範囲の「掘削機構」に対応し、上記実施形態に記載の「地面又は掘削面」が特許請求の範囲の「地表」に対応し、上記実施形態に記載の「回収入出部１５」が特許請求の範囲の「連通口」に対応し、上記実施形態に記載の「回収検知装置」が特許請求の範囲の「機械設備検出手段」に対応する。

【符号の説明】

【0123】

１ ケーソン
２ ケーソン作業室
２ａ 天井部
３ ガイドレール
４ 掘削機
５ リフター
１３ 回収シャフト
２０ クレーン
３０ 制御室
４１ｂ 走行シャフト
５１ キャタピラ
５３ 右前側アーム部材
５４ 左前側アーム部材
５５ 右後側アーム部材
５６ 左後側アーム部材

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】