特許 6873728 開口部閉鎖装置

(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】6873728

(24)【登録日】2021年4月23日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】開口部閉鎖装置

(51)【国際特許分類】

   E02D 23/06 20060101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   E02D23/06 Z

【請求項の数】5

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2017-24287(P2017-24287)

(22)【出願日】2017年2月13日

(65)【公開番号】特開2018-131746(P2018-131746A)

(43)【公開日】2018年8月23日

【審査請求日】2019年10月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100092897

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 正悟

(74)【代理人】

【識別番号】100097984

【弁理士】

【氏名又は名称】川野 宏

(74)【代理人】

【識別番号】100157417

【弁理士】

【氏名又は名称】並木 敏章

(72)【発明者】

【氏名】早川 佳吾

(72)【発明者】

【氏名】近藤 俊宏

(72)【発明者】

【氏名】小陽 哲也

【審査官】 高橋 雅明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０５７２６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２２１８３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０６００１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３１７０５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０００−２９１０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−０５７７５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１０７３６９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２３／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

大気圧よりも高い気圧状態に保たれた圧気空間部内に開口する開口部を、蓋部材により下方側から覆って閉鎖させる装置であって、
前記蓋部材が折畳み・展開可能に構成され、
前記蓋部材を折り畳んだ状態で吊り下げて下方に移動させ、前記蓋部材を前記開口部から前記圧気空間部内に搬入する折畳み蓋搬入手段と、
前記蓋部材に取り付けられ、折り畳んだ状態の前記蓋部材を展開させる蓋展開手段と、
前記圧気空間部内において、前記蓋展開手段により展開された前記蓋部材を、前記蓋部材が前記開口部を下方側から覆う位置まで移動させる展開蓋移動手段と、
前記蓋展開手段に設けられるとともに前記折畳み蓋搬入手段に保持されて、前記蓋展開手段と前記蓋部材とを結合・分離可能に連結する連結手段とを備えて構成され、
前記連結手段は、作動位置と非作動位置との間で進退移動可能な作動部材と、前記作動部材を前記作動位置と前記非作動位置との間で駆動する駆動部とを有しており、
前記作動部材が前記駆動部により前記作動位置に進出移動することで前記蓋部材と前記蓋展開手段とが結合され、前記作動部材が前記駆動部により前記非作動位置に退避移動することで前記蓋部材と前記蓋展開手段とが分離されるよう構成されていることを特徴とする開口部閉鎖装置。

【請求項2】

前記蓋部材に取り付けられ、前記折畳み蓋搬入手段により折り畳んだ状態で吊り下げられた前記蓋部材の姿勢を、前記蓋部材が前記開口部を通って前記圧気空間部内に搬入されるときの姿勢から、前記蓋部材が水平に展開可能となる姿勢へと変更する蓋姿勢変更手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の開口部閉鎖装置。

【請求項3】

前記蓋展開手段及び前記蓋姿勢変更手段は、前記連結手段により前記蓋部材に結合・分離可能に連結され、前記折畳み蓋搬入手段により保持される構成であることを特徴とする請求項２に記載の開口部閉鎖装置。

【請求項4】

前記蓋展開手段及び前記蓋姿勢変更手段を駆動させるための無線信号を受信する通信手段と、前記通信手段が受信した前記無線信号に基づいて前記蓋展開手段及び前記蓋姿勢変更手段を駆動させる駆動手段と、を備えたことを特徴とする請求項２もしくは３に記載の開口部閉鎖装置。

【請求項5】

前記展開蓋移動手段は、前記連結手段により前記蓋部材から前記蓋展開手段が分離された状態であっても、当該蓋部材を展開した状態で前記開口部を下方側から覆う位置に保持可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の開口部閉鎖装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、大気圧よりも高い気圧状態に保たれた圧気空間部内に開口する開口部を、蓋部材により閉鎖する開口部閉鎖装置及び開口部閉鎖方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上記のような圧気空間部の一例として、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知られているニューマチックケーソン工法における作業室がある。ニューマチックケーソン工法では、地上で構築した鉄筋コンクリート製の函（ケーソン）の底部に気密な作業室を設け、作業室床部の地面を掘削して出た土砂を外部に排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、橋梁等の地下構造物を構築する。地下水の侵入を防ぐために作業室内には、地下水圧に見合った圧縮空気が送り込まれるようになっており、このため作業室内は大気圧よりも高い気圧状態に保たれる（例えば、特許文献１を参照）。

【0003】

作業室の天井部には、作業機械等を作業室内に搬入したり作業室内から地上に搬出したりするための開口部や、作業者が作業室内に出入りするための開口部が設けられている。ニューマチックケーソン工法では、地下構造物の構築工事が完了した後、作業室として構成されていた空間部分を埋めるため、作業室内にコンクリート（以下「中埋めコンクリート」と称する）を打設するが、その中埋めコンクリートの打設の際に開口部を閉鎖する作業が行われている。従来、開口部を閉鎖するための蓋部材を、分割した状態で地上から吊り下げて作業室内に搬入した後、搬入した蓋部材を組み立て、組み立てた蓋部材を作業室内側から開口部に押し当てて閉鎖する方法が知られている（例えば、特許文献２を参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１５‐１０８２４４号公報

【特許文献2】特開２００８‐５７２６７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

蓋部材を用いて開口部を閉鎖する作業は、高い気圧状態に保たれた作業室内に作業者が入り、作業工程の一部を手作業で行うのが一般的である。高気圧障害（減圧症）等のリスクがあるので、作業室内に作業者が滞在できる時間は制限されている。そのため、蓋部材により作業室の開口部を閉鎖する作業を、作業室内に作業者が入ることなく行えるようにすることが要望されている。

【0006】

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、圧気空間部内に作業者が入ることなく、蓋部材により開口部を閉鎖することが可能な開口部閉鎖装置及び開口部閉鎖方法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】

【0007】

上記目的を達成するため、本発明に係る開口部閉鎖装置は、大気圧よりも高い気圧状態に保たれた圧気空間部（例えば、実施形態における作業室２）内に開口する開口部（例えば、実施形態におけるマテリアルシャフト用開口部Ｈ１、マンシャフト用開口部Ｈ２）を、蓋部材（例えば、実施形態における圧気蓋６０）により下方側から覆って閉鎖させる装置であって、前記蓋部材が折畳み・展開可能に構成され、前記蓋部材を折り畳んだ状態で吊り下げて下方に移動させ、前記蓋部材を前記開口部から前記圧気空間部内に搬入する折畳み蓋搬入手段（例えば、実施形態におけるキャリア装置３２）と、前記蓋部材に取り付けられ、折り畳んだ状態の前記蓋部材を展開させる蓋展開手段（例えば、実施形態における圧気蓋展開装置１００）と、前記圧気空間部内において、前記蓋展開手段により展開された前記蓋部材を、前記蓋部材が前記開口部を下方側から覆う位置まで移動させる展開蓋移動手段（例えば、実施形態におけるキャリア装置３２、運搬揚重装置１２０）と、前記蓋展開手段に設けられるとともに前記折畳み蓋搬入手段に保持されて、前記蓋展開手段と前記蓋部材とを結合・分離可能に連結する連結手段（例えば、実施形態における連結装置１１０）とを備えて構成され、前記連結手段は、作動位置と非作動位置との間で進退移動可能な作動部材と、前記作動部材を前記作動位置と前記非作動位置との間で駆動する駆動部とを有しており、前記作動部材が前記駆動部により前記作動位置に進出移動することで前記蓋部材と前記蓋展開手段とが結合され、前記作動部材が前記駆動部により前記非作動位置に退避移動することで前記蓋部材と前記蓋展開手段とが分離されるよう構成されている。

【0008】

上記の開口部閉鎖装置において、前記蓋部材に取り付けられ、前記折畳み蓋搬入手段により折り畳んだ状態で吊り下げられた前記蓋部材の姿勢を、前記蓋部材が前記開口部を通って前記圧気空間部内に搬入されるときの姿勢から、前記蓋部材が水平に展開可能となる姿勢へと変更する蓋姿勢変更手段（例えば、実施形態における圧気蓋姿勢変更装置９０）を備えることが好ましい。

【0009】

上記の開口部閉鎖装置において、前記連結手段により前記蓋展開手段及び前記蓋姿勢変更手段は、前記蓋部材に結合・分離可能に連結され、前記折畳み蓋搬入手段により保持される構成とすることが好ましい。

【0010】

上記の開口部閉鎖装置において、前記蓋展開手段及び前記蓋姿勢変更手段を駆動させるための無線信号を受信する通信手段（例えば、実施形態における動力・通信装置８０）と、前記通信手段が受信した前記無線信号に基づいて前記蓋展開手段及び前記蓋姿勢変更手段を駆動させる駆動手段（例えば、実施形態における電動モータ）と、を備えることが好ましい。

【0011】

上記の開口部閉鎖装置において、前記展開蓋移動手段は、前記連結手段により前記蓋部材から前記蓋展開手段が分離された状態であっても、当該蓋部材を展開した状態で前記開口部を下方側から覆う位置に保持可能に構成されていることが好ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係る開口部閉鎖装置によれば、蓋部材を折り畳んだ状態で吊り下げて下方に移動させ、蓋部材を開口部から圧気空間部内に搬入する折畳み蓋搬入手段と、折り畳んだ状態の蓋部材を展開させる蓋展開手段と、蓋展開手段により展開された蓋部材を、蓋部材が開口部を下方側から覆う位置まで移動させる展開蓋移動手段と、を備えて構成されるので、折り畳んだ状態で圧気空間部内に搬入した蓋部材を展開して開口部を閉鎖する作業を、圧気空間部内に作業者が入ることなく行うことが可能となる。

【0013】

本発明に係る開口部閉鎖装置において、折畳み蓋搬入手段により折り畳んだ状態で吊り下げられた蓋部材の姿勢を、蓋部材が開口部を通って圧気空間部内に搬入されるときの姿勢から、蓋部材が水平に展開可能となる姿勢（以下「水平展開用姿勢」とも称する）へと変更する蓋姿勢変更手段を備えた構成とすれば、圧気空間部内に搬入した蓋部材の姿勢を水平展開用姿勢に変更してから蓋部材を展開させることができるので、折り畳まれた蓋部材の展開作業を安全にかつ効率良く行うことが可能となる。

【0014】

本発明に係る開口部閉鎖装置において、蓋展開手段及び蓋姿勢変更手段は、蓋部材に結合・分離可能に連結され、折畳み蓋搬入手段により保持される構成とすれば、蓋部材を圧
気空間部内に搬入した後、蓋展開手段及び蓋姿勢変更手段を蓋部材から分離し、その分離した蓋展開手段及び蓋姿勢変更手段を、折畳み蓋搬入手段により回収して再利用することが可能となる。

【0015】

本発明に係る開口部閉鎖装置において、蓋展開手段及び蓋姿勢変更手段を駆動させるための無線信号を受信する通信手段と、通信手段が受信した無線信号に基づいて蓋展開手段及び蓋姿勢変更手段を駆動させる駆動手段と、を備えた構成とすれば、蓋展開手段及び蓋姿勢変更手段を、通信手段及び駆動手段を介して遠隔操作することが可能となる。

【0016】

本発明に係る開口部閉鎖方法によれば、蓋部材を折り畳んだ状態で吊り下げて下方に移動させ、蓋部材を前記開口部から圧気空間部内に搬入する折畳み蓋搬入ステップと、折り畳んだ状態で吊り下げられて圧気空間部内に搬入された蓋部材を展開させる蓋展開ステップと、圧気空間部内において展開された蓋部材を、蓋部材が開口部を下方側から覆う位置まで移動させる展開蓋移動ステップと、を備えて構成されるので、圧気空間部内に搬入した蓋部材を展開して開口部を閉鎖する作業を、圧気空間部内に作業者が入ることなく行うことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】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。

【図2】本発明に係る開口部閉鎖装置の圧気蓋展開ユニットの全体構成を示す斜視図である。

【図3】図２に示す圧気蓋と類似構成の圧気蓋の折畳み・展開状態を示す斜視図である。

【図4】圧気蓋の搬入時の状態を示す斜視図である。

【図5】圧気蓋の吊り下げ姿勢変更時の状態を示す斜視図である。

【図6】圧気蓋の展開時の状態を示す斜視図である。

【図7】圧気蓋から圧気蓋展開ユニットを分離した状態を示す斜視図である。

【図8】圧気蓋展開ユニットの連結装置の全体構成を示す斜視図である。

【図9】連結装置の結合時の状態を示す断面斜視図である。

【図10】連結装置の分離時の状態を示す断面斜視図である。

【図11】圧気蓋をマテリアルシャフト用開口部から搬入する状態を示す模式図である。

【図12】圧気蓋の吊り下げ姿勢を変更した状態を示す模式図である。

【図13】圧気蓋を展開した状態を示す模式図である。

【図14】圧気蓋によりマテリアルシャフト用開口部を閉鎖した状態を示す模式図である。

【図15】圧気蓋から圧気蓋展開ユニットを分離した状態を示す模式図である。

【図16】圧気蓋を運搬揚重装置が保持した状態を示す模式図である。

【図17】運搬揚重装置により保持された圧気蓋から圧気蓋展開ユニットを分離した状態を示す模式図である。

【図18】圧気蓋を運搬揚重装置によりマンシャフト用開口部の下方に運搬した状態を示す模式図である。

【図19】圧気蓋を運搬揚重装置により揚重してマンシャフト用開口部を閉鎖した状態を示す模式図である。

【図20】他の圧気蓋の折畳み・展開状態を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

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、本発明に係る開口部閉鎖装置を用いて圧気蓋が設置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。

【0019】

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１００（作業機に該当するものであり、以下、ケーソンショベル１００と称する）と、ケーソンショベル１００により掘削された土砂を円筒状のアースバケット３１に積み込む土砂自動積込装置１１と、ケーソンショベル１００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ている。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。

【0020】

艤装設備Ｅ２は、作業者が作業室２へ出入りするために地上と作業室２とを繋ぐ円筒状のマンシャフト２１と、マンシャフト２１に設けられて作業室２内の気圧低下を抑えつつ作業者を作業室２の内外に通過させるマンロック２２（エアロック）と、土砂自動積込装置１１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に地上と作業室２とを繋ぐ円筒状のマテリアルシャフト２３と、マテリアルシャフト２３に設けられ作業室２内の気圧低下を抑えつつアースバケット３１作業室２の内外に通過させるマテリアルロック２４（エアロック）とを有して構成されている。マンシャフト２１内には、螺旋階段２５が設けられており、この螺旋階段２５を用いて作業者は地上と作業室２とを行き来することができるようになっている。マンロック２２およびマテリアルロック２４はそれぞれ二重扉構造となっており、作業室２内の気圧が変化することを抑えて作業者やアースバケット３１を作業室２へ出入りさせることができるように構成されている。

【0021】

排土設備Ｅ３は、ケーソンショベル１００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２３を介して地上まで引き上げて運び出すためのキャリア装置３２と、アースバケット３１およびキャリア装置３２により地上に運び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ている。

【0022】

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、マンロック２２内の気圧を減圧する自動減圧装置４５とを有して構成されている。作業室内の空気を循環させるため、作業室内の空気は適宜、排気路４を介して地上へと排出されている。

【0023】

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者が入り、当該作業者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ている。

【0024】

次に、本発明の一実施形態に係る開口部閉鎖装置について、図２〜１０を追加参照して説明する。本実施形態の開口部閉鎖装置は、作業室２内に中埋めコンクリートを打設する際に、作業室２の天井面５に設けられている開口部を閉鎖するものであり、中埋めコンクリート打設時の生コンクリートの漏出防止及び中埋めコンクリート打設後の地下水の漏出防止等を目的として設置される。この開口部閉鎖装置は、図２に示すように、折畳み・展
開可能に構成された圧気蓋６０と、圧気蓋展開ユニット７０と、圧気蓋６０を、圧気蓋展開ユニット７０を介して吊り下げて作業室２内に搬入するキャリア装置３２（図１を参照）と、を備えて構成される。

【0025】

圧気蓋６０は、不図示のヒンジ部材を介して互いに連結された一対の蓋構成部材６１，６２により構成され、蓋構成部材６１，６２は、それぞれ、半円板状に形成された蓋基部６３と、蓋基部６３の上面（図２に示すように圧気蓋６０を水平に展開したときに上方を向く面）に形成された複数の補強リブ６４と、蓋構成部材６１，６２の境界部分に設けられた板状の合わせ部６５とを備えて構成されている。蓋基部６３の上面外縁部には、圧気蓋６０により開口部を塞ぐときに天井面に５に当接する円弧状の当接部６３ａが形成されており、この当接部６３ａには、気密性を確保するためのゴムや樹脂等で構成されるパッキン部材（不図示）が設けられている。

【0026】

補強リブ６４の長さ方向外側の端部（上記当接部６３ａ側の端部）には、上向きのテーパ部６４ａが形成されている。このテーパ部６４ａは、圧気蓋６０が開口部を塞ぐときに圧気蓋６０が開口部に対して偏位し、テーパ部６４ａが開口部の縁部に接触すると、圧気蓋６０を開口部の中心部に移動させるガイド機能を有するように構成されている。蓋構成部材６１側の合わせ部６５と蓋構成部材６２側の合わせ部６５とは、圧気蓋６０を展開したときに、互いに対向する面同士が接触するように構成されており、互いに接触する面には、気密性を確保するためのパッキン部材（不図示）が設けられている。また、合わせ部６５の長さ方向の端部には、上記テーパ部６４ａと同様のガイド機能を有する上向きのテーパ部６５ａが形成されている。

【0027】

ここで、圧気蓋６０の折畳み・展開状態について、図３を用いて説明する。図３に示す圧気蓋６０Ａは、圧気蓋６０とは別のものであるが、折畳み・展開の仕方については、圧気蓋６０と同様に構成されている。図３に示すように圧気蓋６０Ａは、補強リブ６４が形成された上面側を山折りにして折畳み可能に構成されており、完全に折り畳んだ状態（図中最も下側の状態）では、一対の蓋構成部材６１，６２が、その下面側を内側にして互いに折り重なるように構成されている。これらの構成は、圧気蓋６０についても同様である。

【0028】

圧気蓋展開ユニット７０は、動力・通信装置８０と、圧気蓋姿勢変更装置９０と、圧気蓋展開装置１００と、連結装置１１０とを備えて構成される。動力・通信装置８０は、キャリア装置３２から延びる吊り下げ用ワイヤ７３の下端部に取付可能に構成された円筒状のケース部８１の内部に、電源装置及び通信装置（いずれも不図示）を備えて構成されている。電源装置は、圧気蓋姿勢変更装置９０、圧気蓋展開装置１００、及び連結装置１１０に、これら各装置９０，１００，１１０を駆動させるための電力を供給するように構成されている。通信装置は、各装置９０，１００，１１０を駆動させるための無線信号（例えば、遠隔操作装置１２から送信される）を受信し、その無線信号に基づき、各装置９０，１００，１１０の動作を制御する制御信号を各装置９０，１００，１１０の駆動部（電動モータや電磁ソレノイド、図示略）に出力するように構成されている。

【0029】

圧気蓋姿勢変更装置９０は、動力・通信装置８０のケース部８１の下面に取り付けられた姿勢変更用ウインチ９１（不図示の電動モータにより駆動される）と、姿勢変更用ウインチ９１の巻き胴部（図示略）に巻回された姿勢変更用ワイヤ９２とを備えて構成されている。姿勢変更用ワイヤ９２は、両端部がそれぞれ二股に分岐しており、二股に分岐した姿勢変更用ワイヤ９２の各先端部は、連結装置１１０が有する環状のワイヤ取付部１１１に取り付けられている。すなわち、圧気蓋姿勢変更装置９０は、連結装置１１０を介して圧気蓋６０に取り付けられている。

【0030】

この圧気蓋姿勢変更装置９０は、姿勢変更用ウインチ９１から２方向に延び出た姿勢変更用ワイヤ９２の、姿勢変更用ワイヤ９２から連結装置１１０までの長さを、姿勢変更用ウインチ９１により調整することにより、圧気蓋６０の姿勢を変更するように構成されている。具体的には、姿勢変更用ワイヤ９２の、姿勢変更用ウインチ９１から２方向に延び出たそれぞれの部分の長さを、図４に示すように、一方が他方よりも長くなるように調整することにより、折り畳んだ状態の圧気蓋６０の姿勢を、縦吊り状態の姿勢（圧気蓋６０が開口部を通過可能となる姿勢）に保持することが可能となっている。また、姿勢変更用ワイヤ９２の、姿勢変更用ウインチ９１から２方向に延び出たそれぞれの部分の長さを、図５に示すように、互いに等しくなるように調整することにより、折り畳んだ状態の圧気蓋６０の姿勢を、横吊り状態の姿勢（圧気蓋６０が水平に展開可能となる水平展開用姿勢）に保持することが可能となっている。

【0031】

圧気蓋展開装置１００は、図２に示すように、蓋構成部材６１側に連結される連結装置１１０に取り付けられた展開用ウインチ１０１（不図示の電動モータにより駆動される）と、展開用ウインチ１０１の巻き胴部（図示略）に巻回された展開用ワイヤ１０２と、蓋構成部材６２側に連結される連結装置１１０に取り付けられ、展開用ウインチ１０１から延び出た展開用ワイヤ１０２の先端部が固定される展開用ワイヤ固定部１０３と、展開用ウインチ１０１から延び出た展開用ワイヤ１０２が架け渡される一対のガイドローラ１０４（一方は蓋構成部材６１側の合わせ部６５に、他方は蓋構成部材６２側の合わせ部６５に、それぞれ回転可能に取り付けられている）と、を備えて構成されている。

【0032】

この圧気蓋展開装置１００は、展開用ワイヤ１０２の展開用ウインチ１０１から延び出た部分の長さを、展開用ウインチ１０１により調整することにより、折り畳んだ状態の圧気蓋６０を展開するように構成されている。具体的には、図５に示すように、圧気蓋６０が折り畳まれて横吊り状態の姿勢に保持されているときに、展開用ワイヤ１０２の展開用ウインチ１０１から延び出た部分の長さを短くする（展開用ウインチ１０１により展開用ワイヤ１０２を引き込む）ことにより、折り畳んだ状態の圧気蓋６０を、図２，６に示すように、水平に展開させることが可能となっている。

【0033】

連結装置１１０は、図２に示すように一対（２個）設けられており、その一方は蓋構成部材６１に連結され、他方は蓋構成部材６２に連結可能に構成されている。具体的には、連結装置１１０は、図８に示すように、ワイヤ取付部１１１が形成された基部１１２と、基部１１２の両端部内にそれぞれ収納保持された一対の直動シリンダ１１３とを備えて構成されており、直動シリンダ１１３は、基部１１２内に収納固定されたロッドケース１１４と、ロッドケース１１４内に直動可能に保持された連結用ロッド１１５とを備えて構成されている。連結装置１１０は、蓋構成部材６１，６２の上面部側において、補強リブ６４を介して蓋構成部材６１，６２にそれぞれ連結される。なお、連結用ロッド１１５は、例えば、ボールネジ、リニアガイド、電動モータ等により構成される駆動機構（図示略）によって駆動される構成とすることができるが、油圧や空気圧、電磁ソレノイド等によって駆動される構成としてもよい。

【0034】

連結装置１１０と連結される補強リブ６４には、図９，１０に示すように、連結用ロッド１１５の先端部が挿入・退出可能な凹部６６が形成されており、連結用ロッド１１５がロッドケース１１４から進出して凹部６６内に挿入することにより、連結装置１１０が圧気蓋６０に結合され、連結用ロッド１１５が凹部６６内から退出することにより、連結装置１１０と圧気蓋６０との結合が解除され、連結装置１１０が圧気蓋６０から分離可能に構成されている。上述のように、圧気蓋姿勢変更装置９０は、連結装置１１０を介して圧気蓋６０に取り付けられており、圧気蓋展開装置１００は、一対のガイドローラ１０４を除く他の構成要素（展開用ウインチ１０１、展開用ワイヤ１０２及び展開用ワイヤ固定部１０３）が連結装置１１０により保持されている。このため、連結装置１１０を圧気蓋６
０から分離させると、図７に示すように、圧気蓋姿勢変更装置９０及び圧気蓋展開装置１００（本実施形態ではガイドローラ１０４は分離されないが、ガイドローラ１０４も分離されるように構成することも可能）も、圧気蓋６０から分離されるようになっている。

【0035】

以下では、本発明の一実施形態に係る開口部閉鎖方法について、図１１〜１９を追加参照して説明する。本実施形態の開口部閉鎖方法は、上述した開口部閉鎖装置を遠隔操作することによって実行され、マテリアルシャフト２３の下方に設けられるマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を閉鎖する場合と、マンシャフト２１の下方に設けられるマンシャフト用開口部Ｈ２を閉鎖する場合とに適用される。なお、図１１〜１９では、圧気蓋６０や圧気蓋展開ユニット７０を簡略化して模式的に示している。

【0036】

本実施形態の開口部閉鎖方法では、まず、地上等において、折り畳んだ状態の圧気蓋６０を、圧気蓋展開ユニット７０を介してキャリア装置３２により縦吊り状態の姿勢で吊り下げ保持する（詳細は図４を参照）。そして、図１１に示すように、縦吊り状態の姿勢で吊り下げた圧気蓋６０を、キャリア装置３２により下方に移動させてマテリアルシャフト２３（図１を参照）及びマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を通過させ、作業室２内に搬入する。なお、このとき、マテリアルシャフト用開口部Ｈ１の上部空間（例えば、マテリアルロック２４からマテリアルシャフト２３の用開口部Ｈ１までの空間）は、作業室２内と同等の高い気圧状態に保たれる。

【0037】

次いで、図１２に示すように、作業室２内に搬入した圧気蓋６０の姿勢を、圧気蓋展開ユニット７０（具体的には圧気蓋姿勢変更装置９０）を作動させて、縦吊り状態の姿勢から横吊り状態の姿勢に変更する（詳細は図５を参照）。圧気蓋６０の姿勢を変更した後、図１３に示すように、圧気蓋展開ユニット７０（具体的には圧気蓋展開装置１００）を作動させて、圧気蓋６０を水平に展開する（詳細は図６を参照）。圧気蓋６０を水平に展開した後、キャリア装置３２を作動させて圧気蓋６０を、図１４に示すように、圧気蓋６０が下方側（作業室２側）からマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を覆う（塞ぐ）位置まで上方に移動させる。

【0038】

圧気蓋６０によりマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を覆った後、マテリアルシャフト用開口部Ｈ１の上部空間が大気圧状態となるように調整する。これにより、圧気蓋６０の上部の空間と作業室２内との間に気圧差が生じ、その気圧差によって、圧気蓋６０が天井面５に押し付けられ、マテリアルシャフト用開口部Ｈ１が圧気蓋６０によって密閉される。内外気圧差により圧気蓋６０がマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を密閉した後、図１５に示すように、圧気蓋展開ユニット７０（具体的には連結装置１１０）を作動させて、圧気蓋６０から圧気蓋展開ユニット７０を分離する（詳細は図７を参照）。分離した圧気蓋展開ユニット７０は、キャリア装置３２により地上に搬出する。

【0039】

以上が、圧気蓋６０によりマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を閉鎖する場合の手順となる。次に、マンシャフト用開口部Ｈ２を閉鎖する場合について説明する。マンシャフト２１内には螺旋階段２５等の設備が設けられているため、圧気蓋６０を通過させることが困難である。そのため、作業室２内への圧気蓋６０の搬入は、マテリアルシャフト２３及びマテリアルシャフト用開口部Ｈ１を経由して行う。したがって、マンシャフト用開口部Ｈ２を閉鎖する場合も、作業室２内へ圧気蓋６０を搬入して展開するまでの手順は、マテリアルシャフト用開口部Ｈ１を閉鎖する場合と同じ（図１１〜１５を参照）であるので、説明は省略する。以下、作業室２内において圧気蓋６０を展開した後の手順について説明する。

【0040】

マンシャフト用開口部Ｈ２を閉鎖する場合は、作業室２内において圧気蓋６０を展開した後、図１６に示すように、圧気蓋６０の下方に運搬揚重装置１２０を移動させ、その荷
台１２１上に圧気蓋６０を載置する。運搬揚重装置１２０は、作業室２内を走行移動可能に構成されるとともに、荷台１２１を上下方向に移動させることができるように構成されている。また、運搬揚重装置１２０の走行や揚重等の動作は遠隔操作により制御可能となっている。

【0041】

展開した圧気蓋６０を運搬揚重装置１２０の荷台１２１上に載置した後、図１７に示すように、圧気蓋展開ユニット７０（具体的には連結装置１１０）を作動させて、圧気蓋展開ユニット７０を、圧気蓋６０から分離しキャリア装置３２により地上に搬出する。圧気蓋展開ユニット７０を圧気蓋６０から分離した後、運搬揚重装置１２０を走行させて、荷台１２１上に載置された圧気蓋６０をマンシャフト用開口部Ｈ２の下方位置に移動する。移動後、図１７に示すように、運搬揚重装置１２０の荷台１２１を上昇させて、荷台１２１上の圧気蓋６０を、圧気蓋６０が下方側からマンシャフト用開口部Ｈ２を覆う位置まで移動させる。なお、圧気蓋６０によりマンシャフト用開口部Ｈ２を覆うまで、マンシャフト用開口部Ｈ２の上部空間（例えば、マンロック２２からマンシャフト用開口部Ｈ２までの空間）は、作業室２内と同等の高い気圧状態に保たれる。

【0042】

圧気蓋６０によりマンシャフト用開口部Ｈ２を覆った後、マンシャフト用開口部Ｈ２の上部空間が大気圧状態となるように調整する。これにより、圧気蓋６０の上部の空間と作業室２内との間に気圧差が生じ、その気圧差によって、圧気蓋６０が天井面５に押し付けられ、マンシャフト用開口部Ｈ２が圧気蓋６０によって密閉される。内外気圧差により圧気蓋６０がマンシャフト用開口部Ｈ２を密閉した後は、運搬揚重装置１２０の荷台１２１を下降させて、圧気蓋６０から荷台１２１を引き離す。なお、運搬揚重装置１２０は作業終了後、キャリア装置３２を用いて、マテリアルシャフト用開口部Ｈ１及びマテリアルシャフト２３を通って地上へと搬出することが可能である。

【0043】

以上説明した実施形態の開口部閉鎖装置及び方法によれば、キャリア装置３２、圧気蓋展開ユニット７０（動力・通信装置８０、圧気蓋姿勢変更装置９０、圧気蓋展開装置１００及び連結装置１１０）及び運搬揚重装置１２０を遠隔操作することによって、折り畳んだ状態の圧気蓋６０を作業室２内に搬入して展開し、展開した圧気蓋６０により、マテリアルシャフト用開口部Ｈ１及びマンシャフト用開口部Ｈ２を閉鎖する作業を、作業室２内に作業者が入ることなく行うことが可能となる。また、圧気蓋展開ユニット７０は、キャリア装置３２によって保持されるとともに、圧気蓋６０から分離可能に構成されているので、作業終了後、圧気蓋展開ユニット７０を回収して再利用することが可能となる。また、ウインチ装置を用いて、蓋展開手段（圧気蓋姿勢変更装置９０）及び蓋姿勢変更手段（圧気蓋展開装置１００）を構成しているので、これらの手段を構成簡易に実現することが可能である。

【0044】

以上、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、圧気蓋６０が、補強リブ６４が形成された上面側を山折りにして折畳み可能に構成されているが、図２０に示す圧気蓋６０Ｂのように、補強リブ６４が形成された上面側を谷折りにして折畳み可能に構成してもよい。また、圧気蓋を３枚以上の蓋構成部材により構成してもよい。さらに、上述の実施形態では、縦吊り状態の姿勢で作業室２内に搬入した圧気蓋６０を、横吊り状態の姿勢に変更してから展開しているが、縦吊り状態の姿勢に保持したままで圧気蓋６０を展開（圧気蓋６０が鉛直面に対し平行となるように展開）し、その後、展開した圧気蓋６０の姿勢を水平となるように変更するように構成してもよい。また、上述の実施形態では、動力・通信装置８０、圧気蓋姿勢変更装置９０及び圧気蓋展開装置１００が連結装置１１０と共に、圧気蓋６０から分離可能に構成されているが、これらの全てまたは一部（例えば、圧気蓋姿勢変更装置９０や圧気蓋展開装置１００）を、圧気蓋６０に固定して回収しないように構成してもよい。

【0045】

また、上述の実施形態では、ニューマチックケーソン工法の作業室内に開口する開口部を、蓋部材により閉鎖する場合の態様を例にとって説明したが、本発明は、大気圧よりも高い気圧状態に設定される種々の圧気空間部に開口する開口部を、蓋部材により閉鎖する場合に適用することができる。

【符号の説明】

【0046】

１ ケーソン
２ 作業室
５ 天井面
１３ 地上遠隔操作室
２１ マンシャフト
２３ マテリアルシャフト
３２ キャリア装置
６０，６０Ａ，６０Ｂ 圧気蓋
７０ 圧気蓋展開ユニット
８０動力・通信装置
９０ 圧気蓋姿勢変更装置
１００ 圧気蓋展開装置
１１０ 連結装置
１２０ 運搬揚重装置
Ｈ１ マテリアルシャフト用開口部
Ｈ２ マンシャフト用開口部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】