特許 6903566 工事用運搬車両の運行方法

(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】6903566

(24)【登録日】2021年6月25日

(45)【発行日】2021年7月14日

(54)【発明の名称】工事用運搬車両の運行方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/40 20060101AFI20210701BHJP

   G08G 1/00 20060101ALI20210701BHJP

【ＦＩ】

   E21D11/40 C

   G08G1/00 X

【請求項の数】3

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2017-248189(P2017-248189)

(22)【出願日】2017年12月25日

(65)【公開番号】特開2019-112861(P2019-112861A)

(43)【公開日】2019年7月11日

【審査請求日】2020年6月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100170379

【弁理士】

【氏名又は名称】徳本 浩一

(72)【発明者】

【氏名】串田 慎二

【審査官】 小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−２３６６５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−０４４９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−２９０５９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−１４４４９８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−２００７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０３４８６２８（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ２１Ｄ １１／４０

Ｇ０８Ｇ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

発進基地と作業場所との間を予め定められた経路に沿って走行する工事用運搬車両の運行方法であって、
資材運搬用の少なくとも１台の台車の前後に２台の駆動車を連結してなる編成の車両で、一方の駆動車を先頭にして、発進基地から作業場所へ、資材を運搬すると共に、他方の駆動車を先頭にして、発進基地側へ帰還する、運搬及び帰還ステップと、
前記運搬及び帰還ステップ中に、発進基地側の積込み位置にて、少なくとも１台の別の台車に資材を積込む、積込みステップと、
前記帰還した台車から１台の駆動車を切り離して、前記積込み位置にて資材の積込みを終えた積込済みの台車の先頭側に連結する、第１の発進準備ステップと、
前記積込済みの台車と前記帰還した台車とをそれぞれ１台の駆動車により牽引又は押動して、前記積込済みの台車を発進位置へ、前記帰還した台車を前記積込み位置へ移動させる、第２の発進準備ステップと、
前記積込み位置へ移動させた前記帰還した台車からもう１台の駆動車を切り離して、前記発進位置へ移動させた前記積込済みの台車の後尾側に連結し、前記積込済みの台車を２台の駆動車により発進可能とする、第３の発進準備ステップと、
を含む、工事用運搬車両の運行方法。

【請求項2】

前記運搬及び帰還ステップでは、前記編成の車両を、複数編成、前記発進基地と前記作業場所との間に、すれ違い可能として、走行させることを特徴とする、請求項１記載の工事用運搬車両の運行方法。

【請求項3】

前記車両は、前記発進基地と前記作業場所との間に敷設された軌道上を走行し、
前記発進基地には、前記積込み位置の前方側に、並列な分岐ラインを設けて、それぞれに発進位置と帰還位置とを設定し、
前記第１の発進準備ステップでは、前記帰還位置に帰還した台車から切り離した１台の駆動車を、前記帰還位置から前記積込み位置へ移動させて、前記積込済みの台車の先頭側に連結し、
前記第２の発進準備ステップでは、それぞれ１台の駆動車により、前記積込済みの台車を前記積込み位置から前記発進位置へ、前記帰還した台車を前記帰還位置から前記積込み位置へ移動させ、
前記第３の発進準備ステップでは、前記積込み位置へ移動させた前記帰還した台車から切り離したもう１台の駆動車を、前記積込み位置から前記発進位置へ移動させて、前記積込済みの台車の後尾側に連結する、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２記載の工事用運搬車両の運行方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、発進基地と作業場所との間を予め定められた経路に沿って走行し、発進基地で積込んだ資材（機材を含む）を作業場所へ運搬する工事用運搬車両の運行方法に関する。

【背景技術】

【0002】

工事用運搬車両、例えば、シールドトンネル工事用運搬車両は、発進基地である立坑（坑口）にてシールドトンネル工事用の資材であるセグメントを積込み、坑道内に敷設された軌道（レール）に沿って、作業場所（資材使用場所）である切羽まで走行し、荷卸しを行う（特許文献１参照）。
このようなシールドトンネル工事用運搬車両は、通常、１台の駆動車（バッテリ駆動の自走台車）と、この駆動車に連結された１〜複数台の台車（セグメント搬送台車）とから編成されている（特許文献１の００１１段落参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００１−２００７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、発進基地と作業場所との間の経路（坑道）には、急勾配の箇所もあり、１台の駆動車では、運搬に時間がかかったり、運搬量が制限されたり、運行自体が困難となる場合もある。

【0005】

そこで、少なくとも１台（通常は複数台）の台車に２台の駆動車を連結してなる編成の車両（列車）で、運搬を行うことが考えられた。

【0006】

本発明は、このような実状に鑑み、１編成に２台の駆動車を用いることで、運搬及び帰還のスピードアップ（運搬及び帰還時間の短縮）等を図る一方、２台の駆動車を用いる場合に、最適な運行方法を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る工事用運搬車両の運行方法は、次の（１）〜（５）のステップを含む。
（１）資材運搬用の少なくとも１台の台車の前後に２台の駆動車を連結してなる編成の車両で、一方の駆動車を先頭にして、発進基地から作業場所へ、資材を運搬すると共に、他方の駆動車を先頭にして、発進基地側へ帰還する、運搬及び帰還ステップ
（２）前記運搬及び帰還ステップ中に、発進基地側の積込み位置にて、少なくとも１台の別の台車に資材を積込む、積込みステップ
（３）前記帰還した台車から１台の駆動車を切り離して、前記積込み位置にて資材の積込みを終えた積込済みの台車の先頭側に連結する、第１の発進準備ステップ
（４）前記積込済みの台車と前記帰還した台車とをそれぞれ１台の駆動車により牽引又は押動して、前記積込済みの台車を発進位置へ、前記帰還した台車を前記積込み位置へ移動させる、第２の発進準備ステップ
（５）前記積込み位置へ移動させた前記帰還した台車からもう１台の駆動車を切り離して、前記発進位置へ移動させた前記積込済みの台車の後尾側に連結し、前記積込済みの台車を２台の駆動車により発進可能とする、第３の発進準備ステップ

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、発進基地と作業場所との間を走行（長距離走行）するときは、前後２台の駆動車により牽引及び押動して、運搬及び帰還のスピードアップ（運搬及び帰還時間の短縮）、運搬量の増大などを図ることができる。
また、運搬及び帰還中に、別の台車への積込み作業を行っていて、発進基地に戻ったときは、帰還した空の台車と積込済みの台車とを入れ替えて、速やかに再発進できるので、積込み時間の分、運搬のサイクルタイムを短縮することができる。
また、発進基地での帰還した空の台車と積込済みの台車との入れ替えは、高速走行が要求されないことから、それぞれの台車を各１台の駆動車より牽引又は押動して行うので、最小数の駆動車で、したがって小スペースで、効率良く実施可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の一実施形態を示す工事用運搬車両の走行経路の概略図

【図2】工事用運搬車両の編成例を示す図

【図3】運行方法の説明図

【図4】複数編成の車両で実施する場合の編成例を示す図

【図5】複数編成の車両で実施する場合の運行方法の説明図

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態を示す工事用運搬車両の走行経路の概略図、図２は工事用運搬車両の編成例を示す図である。

【0011】

本実施形態の工事用運搬車両１は、シールドトンネル工事用運搬車両であり、立坑を含む発進基地１００と切羽近くの作業場所１２０との間を、坑道１１０内に敷設した一対のレールからなる軌道Ｒに沿って走行し、主にシールドトンネル工事用の資材であるセグメント（図２のＳ）の搬入を行う。すなわち、発進基地１００にてセグメントを積込んで、作業場所１２０まで走行し、荷卸しを行う。

【0012】

この工事用運搬車両１は、図２に示すように、セグメント運搬用の少なくとも１台（通常は複数台、図では２台）の台車Ｃの前後に２台の駆動車Ａ、Ｂを連結してなる編成の車両（列車）である。

【0013】

２台の駆動車Ａ、Ｂは互いに同一構造であり、代表して、駆動車Ａについて説明する。
駆動車Ａは、前後いずれの方向にも走行できるように、前後対称で、前後方向中央に運転席１１を有している。
駆動車Ａはまた、例えばディーゼルエンジンを駆動源とする発電機（図示せず）から供給される電力で作動する自走用のモータ１２を有し、このモータ１２により車輪（軌道輪）１３を駆動してレール上を走行する。
駆動車Ａはまた、モータ１２による車輪１３の回転方向を切換可能に構成されていて、これにより、前後を入れ替えることなく、走行方向の切換えが可能である。
駆動車Ａはまた、前後に連結器（符号なし）を有し、前後いずれの方向にも台車Ｃを連結可能である。
尚、運転手は、２台の駆動車Ａ、Ｂのうち、少なくとも走行方向先頭側の駆動車の運転席１１に搭乗する。

【0014】

台車Ｃは、シールドトンネル工事用の資材であるセグメントＳを積載して運搬するもので、駆動車Ａ、Ｂにより牽引及び押動される。
従って、駆動車Ａ、Ｂは、走行方向先頭側のときに、台車Ｃを牽引し、走行方向後尾側のときに、台車Ｃを押動（後押し）することができる。

【0015】

また、本実施形態での工事用運搬車両１の運行にあたっては、少なくとも１台の台車Ｃの前後に２台の駆動車Ａ、Ｂを連結してなる編成の車両１とは別に、図２に示されているように、少なくとも１台（図では２台）の台車Ｄが用いられる。台車Ｄは台車Ｃと同一構造である。台車Ｃをセグメントの運搬に用いているとき、台車Ｄは、次の運搬のためセグメントの積込み位置に待機している。

【0016】

次に発進基地１００の構成について図１により説明する。
本実施形態では、発進基地１００側に、積込み位置１０１と、発進位置１０２と、帰還位置１０３とが設定される。

【0017】

積込み位置１０１は、発進基地１００内の奥部の軌道Ｒの始端部付近に設定される。積込み位置１０１の上方は立坑とつながっている。そして、積込み位置１０１上方の立坑には、地上側からセグメントを供給するエレベータ（セグメントリフト）が設けられ、積込み位置の台車Ｄにセグメントを積込み可能となっている。

【0018】

発進位置１０２及び帰還位置１０３は、発進基地１００内の積込み位置１０１の前方（切羽側の前方）にて、軌道Ｒを並列に分岐させることで、並列に設けられる。
具体的には、発進基地１００内の、積込み位置１０１の軌道は、その前方（切羽側の前方）にて、並列な２つの軌道、すなわち発進位置１０２側の軌道と、帰還位置１０３側の軌道とに分岐している。そして、発進位置１０２側の軌道と帰還位置１０３側の軌道とは、発進基地１００の出口側で、１本の軌道に合流している。

【0019】

従って、発進位置１０２側の軌道から発進して、作業場所１２０へ走行できると共に、作業場所１２０側から発進基地１００へ帰還する際に、帰還位置１０３側の軌道へ進入することができる。
また、帰還位置１０３側の軌道から積込み位置１０１側の軌道へ進入可能であると共に、積込み位置１０１側の軌道から発進位置１０２側の軌道へ進入可能である。

【0020】

次に、１編成に２台の駆動車を用いた場合の運行方法について、図３により説明する。
図３の運行例では、図２に示したように、２台の台車Ｃの前後に２台の駆動車Ａ、Ｂを連結してなる編成の車両１と、この車両１の運搬及び帰還中に積込みを行う、別の２台の台車Ｄとが用いられる。

【0021】

図３（ａ）では、２台のセグメント積込済みの台車Ｃの前後に２台の駆動車Ａ、Ｂを連結してなる編成の車両１により、先頭側の駆動車Ａにより牽引、後尾側の駆動車Ｂにより押動して、発進基地１００から作業場所１２０へ、セグメントを運搬する。

【0022】

図３（ｂ）では、前記車両１の作業場所１２０への到着後に、セグメントの荷卸しを行う。

【0023】

図３（ｃ）では、前記荷卸し後に、走行方向のみを切換えて、駆動車Ｂを先頭側、駆動車Ａを後尾側にし、駆動車Ｂにより牽引、駆動車Ａにより押動して、作業場所１２０から発進基地１００へ帰還する。このときは発進基地１００の帰還位置１０３へ向かう。このとき、台車Ｃは、荷卸し後であるので、基本的に空の台車である。但し、帰還する台車Ｃに作業場所１２０にて不要となった資材（機材を含む）を積込んで、発進基地１００側へ運搬するために用いてもよい。

【0024】

その一方、図３（ａ）〜（ｃ）の運搬及び帰還ステップと並行して、発進基地１００側の積込み位置１０１にて、別の空の台車Ｄへのセグメントの積込みがなされる。従って、運搬及び帰還ステップと積込みステップとは並行してなされる。

【0025】

図３（ｄ）では、前記車両１が発進基地１００の帰還位置１０３に帰還する。このときには、積込み位置１０１での別の台車Ｄへのセグメントの積込みが終了していて、積込み位置１０１に積込済みの台車Ｄが待機している。

【0026】

次いで、図３（ｅ）〜（ｈ）に示されるように、再発進の準備（車両の再編成）が行われる。
図３（ｅ）では、帰還した台車Ｃから帰還時の先頭側の１台の駆動車Ｂを切り離して、積込み位置１０１の積込済みの台車Ｄの先頭側に連結する（第１の発進準備ステップ）。
言い換えれば、帰還位置１０３に帰還した台車Ｃから切り離した１台の駆動車Ｂを、帰還位置１０３から積込み位置１０１へ移動させ、積込済みの台車Ｄの先頭側に連結する。
これにより、帰還した台車（空の台車）Ｃは駆動車Ａにより、積込済みの台車Ｄは駆動車Ｂにより、それぞれ移動可能となる。

【0027】

図３（ｆ）、（ｇ）では、積込済みの台車Ｄと帰還した台車Ｃとをそれぞれ１台の駆動車により牽引又は押動して、積込済みの台車Ｄを発進位置１０２へ、帰還した台車Ｃを積込み位置１０１へ移動させる（第２の発進準備ステップ）。
詳しくは、先ず、図３（ｆ）のように、積込済みの台車Ｄを駆動車Ｂにより牽引して、積込み位置１０１から発進位置１０２へ移動させる。
次いで、図３（ｇ）のように、帰還した台車Ｃを駆動車Ａにより押動して、帰還位置１０３から積込み位置１０１へ移動させる。

【0028】

図３（ｈ）では、積込み位置１０１へ移動させた帰還した台車Ｃからもう１台の駆動車Ａを切り離して、発進位置１０２へ移動させた積込済みの台車Ｄの後尾側に連結し、積込済みの台車Ｄを２台の駆動車Ｂ、Ａにより発進可能とする（第３の発進準備ステップ）。
言い換えれば、積込み位置１０１へ移動させた帰還した台車Ｃから切り離したもう１台の駆動車Ａを、積込み位置１０１から発進位置１０２へ移動させて、積込済みの台車Ｄの後尾側に連結する。
これにより、発進位置１０２に移動させた積込済みの台車Ｄの前後に２台の駆動車Ｂ、Ａが連結され、工事用運搬車両１が再編成されて、発進可能となる。

【0029】

図３（ｉ）では、積込済みの台車Ｄの前後に２台の駆動車Ｂ、Ａを連結してなる編成の車両１により、先頭側の駆動車Ｂにより牽引、後尾側の駆動車Ａにより押動して、発進基地１００から作業場所１２０へ、セグメントを運搬する。これは、図３（ａ）に対し、駆動車ＡとＢの前後が入れ替わっただけである。そして、かかる運搬中に、積込み位置１０１の帰還した台車（空の台車Ｃ）に対するセグメントの積込みが開始される。

【0030】

従って、本実施形態によれば、発進基地１００と作業場所１２０との間を走行（長距離走行）するときは、前後２台の駆動車Ａ、Ｂにより台車Ｃを牽引及び押動して、運搬及び帰還のスピードアップ（運搬及び帰還時間の短縮）、運搬量の増大などを図ることができる。また、走行方向先頭側に常に駆動車があり、先頭車に運転手を配置できるため、前方を確認しながら走行でき、安全運行という点でも利点がある。

【0031】

また、本実施形態によれば、運搬及び帰還中に、別の台車Ｄへの積込み作業を行っていて、発進基地１００に戻ったときは、帰還した空の台車Ｃと積込済みの台車Ｄとを入れ替えて、速やかに発進できるので、積込み時間の分、運搬のサイクルタイムを短縮することができる。

【0032】

また、本実施形態によれば、発進基地１００での帰還した空の台車Ｃと積込済みの台車Ｄとの入れ替えは、高速走行が要求されないことから、それぞれの台車を各１台の駆動車より牽引又は押動して行うので、最小数の駆動車で、したがって小スペースで、効率良く実施可能となる。

【0033】

次に複数編成の車両で実施する場合について図４及び図５により説明する。図４はその場合の編成例を示す図、図５はその場合の運行方法の説明図である。

【0034】

図２の編成例では、少なくとも１台の台車Ｃと２台の駆動車Ａ、Ｂとからなる１編成の車両１を用い、更に、この車両１の走行中に発進基地にて積込みを行うため、別の台車Ｄを用いている。
これに対し、図４の編成例では、少なくとも１台の台車Ｃと２台の駆動車Ａ、Ｂとからなる編成の車両１と、少なくとも１台の台車Ｅと２台の駆動車Ａ、Ｂとからなる編成の車両２とを用い、これら２編成の車両１、２を発進基地１００と作業場所１２０との間を走行させる。そして更に、これらの車両１、２の走行中に発進基地にて積込みを行うため、別の台車Ｄを用いている。

【0035】

図５の運行例では、駆動車Ａ、Ｂと台車Ｃとからなる編成の車両１の作業場所１２０への運搬中に、駆動車Ａ、Ｂと台車Ｅとからなる編成の車両２が発進基地１００へ向かって帰還する。

【0036】

但し、２編成の車両１、２を用いる場合には、発進基地１００と作業場所１２０との間で、車両１、２をすれ違い可能とする必要がある。すれ違い可能とする方法としては、軌道Ｒの複線化、あるいは、分岐ラインによるすれ違いポイントの設定などを挙げることができる。

【0037】

図５の運行例では、車両１と車両２が、坑道１１０の途中に設けた分岐ライン（すれ違いポイント）ですれ違うようにしている。

【0038】

図５の運行例の場合、車両２（台車Ｅ）が帰還すると、空の台車Ｅと積込済みの台車Ｄとを入れ替えて、発進する一方、台車Ｅへの積込みを行う。
次に車両１（台車Ｃ）が帰還すると、空の台車Ｃと積込済みの台車Ｅとを入れ替えて、発進する一方、台車Ｃへの積込みを行う。
このように、２編成の車両１、２を用いることで、全体での運搬量を増大させることができる。

【0039】

２編成以上のｎ編成の車両で実施することも可能である。この場合、全体で、駆動車は、２×ｎ台、台車は、ｎ＋１編成あることが好ましい。本実施形態では、台車Ｃ〜Ｅは２台の台車の編成としたが、２台に限らず、１台以上であればよい。また、各編成で駆動車の数は同じ（２台）であるが、台車の数は異ならせてもよい。

【0040】

尚、図示の実施形態はあくまで本発明を例示するものであり、本発明は、説明した実施形態により直接的に示されるものに加え、特許請求の範囲内で当業者によりなされる各種の改良・変更を包含するものであることは言うまでもない。
例えば、上記の実施形態では、車両は軌道上を走行するものとしたが、タイヤ車輪により路面上を走行するものであってもよく、この場合も旋回スペースを設けることなく実施できる。

【符号の説明】

【0041】

１、２ 工事用運搬車両（列車）
Ａ、Ｂ 駆動車
Ｃ、Ｄ、Ｅ 台車
１１ 運転席
１２ モータ
１３ 車輪
１００ 立坑を含む発進基地
１０１ 積込み位置
１０２ 発進位置
１０３ 帰還位置
１１０ 坑道
１２０ 切羽近くの作業場所

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】