JP2018123608A - トンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構 - Google Patents

Abstract

【課題】コンクリート版を昇降させる操作を容易にすると共に、トンネルを損傷することなく、十分な支持力を確保できるトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を提供する。【解決手段】既存のコンクリート版２１の上に設置されて、コンクリート版２１の連設方向Ｘに移動可能な支持架台３０と、コンクリート版２１を吊上げ吊降し可能な昇降装置３１と、吊り下げられたコンクリート版２１を、回転可能に支持する回転冶具３２とを含んで構成される。支持架台３０は、アーチ形状を備えると共に、両端部３０ｃが既存のコンクリート版２１の両端部２１ｂに配置される、連設方向Ｘに間隔をおいて設けられた一対の支持本体部３０ａと、これらの支持本体部３０ａの上部に連設方向Ｘに延設して設けられて、これらの支持本体部３０ａを連結すると共に、昇降装置３１が取り付けられている連結支持ビーム部３０ｂとを含んで構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、トンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構に関し、特に、トンネルの天井版を形成する既存のコンクリート版を、順次吊り降ろして撤去してゆく際に用いるトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構に関する。

上部に円弧状の断面形状部分を含む、馬蹄形や円形の断面形状を備える既存のトンネルでは、上部を天井版で仕切って平坦な天井面を形成すると共に、天井版よりも上方の、円弧状の断面形状部分との間の弓形の断面形状を有する中空部分を、換気用の空間や、配管・配線用の空間等として利用できるようにしたものが多く見受けられるが、このような天井版を設けたトンネルでは、天井版の老朽化や換気システムの変更等に伴って、天井版を撤去する工事が行なわれることがある。

このようなトンネルの天井版は、予め工場等において製造された、天井版が設置される位置におけるトンネルの横幅と同様の長さを有する、横長の矩形状の平面形状を備えるプレキャストコンリート製のコンクリート版を、これの両端部をトンネルの側壁部から内側に張り出して設けられた支持部材に支持させて、トンネルの軸方向に沿った連設方向に多数連設して配置することによって形成されている。

また、このような既存のトンネルの天井版を形成するコンクリート版を撤去する方法として、例えば、ジャッキ付き昇降台を備える移動式の特殊車両である多軸運搬車等を用いて、下方から支えながら、トンネルの軸方向に沿って連設するコンクリート版を、連設方向の先端部に位置するものから順次撤去してゆく方法が開発されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１６−１４２０９８号公報

しかしながら、ジャッキ付き昇降台を備える移動式の特殊車両によって下方から支えながら、連設するコンクリート版を順次撤去してゆく方法では、重量物であるコンクリート版をバランス良く支持しながら昇降させるための制御が難しく、特に特殊車両が移動するトンネルの路面には、縦断勾配や横断勾配があるため、コンクリート版をバランス良く支持しながら昇降させるための制御がさらに難しくなる。

また、移動式のクレーン等を用いて、コンクリート版を上方から吊り上げながら撤去する方法も考えられるが、天井版の上方の、トンネルの天面部との間のスペースの大きさが限られるため、クレーン等のブームをコンクリート版の上方に配置することが難しく、十分な吊り代を確保することが困難になると共に、コンクリート版を吊り上げたり吊り降ろしたりする際に、ブームやコンクリート版が既設の構造物等と接触しないようにする操作に多くの手間がかかることになる。

さらに、狭いスペースでも相当の吊り代を確保することが可能な、簡易な吊上げ用の装置として、例えばホイストクレーンを用いることも考えられるが、ホイストクレーンを用いる場合、ホイストクレーンを支持する鋼材を固定するためのアンカー部材を、トンネルの天面部に打ち込む必要を生じて、トンネルの天面部を損傷することになると共に、アンカー部材をトンネルの天面部に打ち込むことで鋼材を固定するだけでは、十分な支持力を確保することが困難になる。

本発明は、撤去されるコンクリート版を上方から吊り上げることで、コンクリート版をバランス良く支持しながら昇降させる操作を容易にすると共に、トンネルの天面部を損傷することなく、十分な支持力を確保することのできるトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を提供することを目的とする。

本発明は、トンネルの側壁部から内側に張り出して設けられた支持部材に両端部を支持させて、連設方向に多数連設して配置された、トンネルの天井版を形成する既存のコンクリート版を、連設方向の先端側のコンクリート版から順次吊り降ろして撤去してゆく際に用いるトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構であって、連設する既存のコンクリート版の上に設置されて、前記連設方向に移動可能な支持架台と、該支持架台に取り付けられ、撤去されるコンクリート版を吊上げ吊降し可能な昇降装置と、該昇降装置から吊り下げて設けられ、吊り下げられた撤去されるコンクリート版を回転可能に支持する回転冶具とを含んで構成されており、前記支持架台は、アーチ形状を備えると共に、両端部が既存のコンクリート版の両端部に配置される、前記連設方向に間隔をおいて設けられた少なくとも一対の支持本体部と、これらの支持本体部の上部に前記連設方向に延設して設けられて、これらの支持本体部を連結すると共に、前記昇降装置が取り付けられている連結支持ビーム部とを含んで構成されているトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を提供することにより、上記目的を達成したものである。

そして、本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構は、前記連結支持ビーム部が、前記連設方向の先端部に設けられた前記支持本体部から、先端側にさらに張り出して設けられており、前記昇降装置を、前記連結支持ビーム部の張り出した部分に沿って、前記連設方向に移動可能に取り付けることもできる。

また、本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構は、前記連結支持ビーム部が、前記支持本体部における同様の高さ位置に、一対設けられており、各々の前記連結支持ビーム部に、前記昇降装置が取り付けられていることが好ましい。

さらに、本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構は、前記回転冶具が、前記昇降装置から吊り下げられる上部ビーム部と、撤去されるコンクリート版を吊り下げる下部ビーム部とからなり、該下部ビーム部は、前記上部ビーム部と回転可能に連結していることにより、吊り下げられた撤去されるコンクリート版を、前記上部ビーム部に対して回転させるようになっていることが好ましい。

さらにまた、本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構は、前記支持本体部の両端部に、車輪部材が各々取り付けられていることが好ましい。

また、本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構は、前記コンクリート版の両端部に、前記支持本体部の両端部が外側にずれるのを防止すると共に、前記支持架台の前記連設方向への移動を案内するずれ止めガイド部材が、前記連設方向に沿って延設して各々設けられていることが好ましい。

さらに、本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構は、各々の前記支持本体部の両端部を互いに連結する間隔保持部材が、前記支持架台の下端部に配置されて設けられていることが好ましい。

本発明のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構によれば、撤去されるコンクリート版を上方から吊り上げることで、コンクリート版をバランス良く支持しながら昇降させる操作を容易にすると共に、トンネルの天面部を損傷することなく、十分な支持力を確保することができる。

本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構の構成を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 図１（ａ）のＡ部拡大図である。 本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構により天井版が撤去されるトンネルの、（ａ）は略示横断面図、（ｂ）は天井版の部分を上方から視た略示平面図である。 本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 図５（ａ）のＢ部拡大図である。 本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 本発明の好ましい第２実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構の構成を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 本発明の好ましい第２実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 本発明の好ましい第２実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。 本発明の好ましい第２実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構を用いてコンクリート版を撤去する工程を説明する、（ａ）はトンネルの略示横断面図、（ｂ）はトンネル内部の略示縦断面図、（ｃ）はトンネル内部の略示平断面図である。

本発明の好ましい第１実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０は、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、上部に天井版２０が設けられた既存の道路トンネル５０として、上部に円弧状の断面形状部分を含む馬蹄形の断面形状を備える道路トンネルにおいて、例えば天井版２０の老朽化や、天井版２０よりも上方の空間を利用した換気システムの変更等に伴って、天井版２０を撤去する必要を生じた際に、道路トンネル５０の軸方向に多数連設されて天井版２０を形成しているプレキャストコンリート製のコンクリート版２１を、連設方向Ｘの先端側に配置されたものから、順次効率良く撤去してゆくことができるようにする機構として採用されたものである。本第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０は、撤去されるコンクリート版２１を、バランス良く支持しながら吊り下げて、昇降させる操作を容易にすると共に、道路トンネル５０の天面部を損傷することなく、コンクリート版２１の昇降時に十分な支持力を確保できるようにする機能を備えている。

そして、本第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０は、道路トンネル５０の例えば側壁部５１から内側に張り出して設けられた支持部材２２に両端部を支持させて、連設方向Ｘに多数連設して配置された、道路トンネル５０の天井版２０を形成する既存のコンクリート版２１を、連設方向Ｘの先端側のコンクリート版２１から順次吊り降ろして撤去してゆく際に用いる撤去機構であって、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、連設する既存のコンクリート版２１の上に設置されて、連設方向Ｘに移動可能な支持架台３０と、支持架台３０に取り付けられ、撤去されるコンクリート版２１を吊上げ吊降し可能な昇降装置３１と、昇降装置３１から吊り下げて設けられ、吊り下げられた撤去されるコンクリート版２１を回転可能に支持する回転冶具３２とを含んで構成されている。支持架台３０は、アーチ形状を備えると共に、両端部３０ｃが既存のコンクリート版２１の両端部２１ｂに配置される、連設方向Ｘに間隔をおいて設けられた少なくとも一対（本第１実施形態では、一対）の支持本体部３０ａと、これらの支持本体部３０ａの上部に連設方向Ｘに延設して設けられて、これらの支持本体部３０ａを連結すると共に、昇降装置３１が取り付けられている連結支持ビーム部３０ｂとを含んで構成されている。

また、本第１実施形態では、連結支持ビーム部３０ｂは、支持本体部３０ａにおける同様の高さ位置に、一対設けられており、各々の連結支持ビーム部３０ｂに、昇降装置３１が取り付けられている。

さらに、本第１実施形態では、回転冶具３２は、昇降装置３１から吊り下げられる上部ビーム部３３と、撤去されるコンクリート版２１の本体部分２１ａを吊り下げる下部ビーム部３４とからなり、下部ビーム部３４は、上部ビーム部３３と回転連結部３４ａを介して回転可能に連結していることにより、吊り下げられた撤去されるコンクリート版２１を、上部ビーム部３３に対して回転させることができるようになっている（図７（ａ）参照）。

本第１実施形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、トンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０によって撤去される天井版２０は、予め工場等において製造された、プレキャストコンリート製のコンクリート版２１を、道路トンネル５０の軸方向に沿った連設方向Ｘに、多数連設して配置することによって形成されている。コンクリート版２１は、各々、例えば１５００ｍｍ程度の長さの短辺と、天井版２０が設置される高さ位置における道路トンネル５０の横幅と同様の長さとして、例えば８０００ｍｍの長さの長辺とを備える、横長の矩形状の平面形状を有している。コンクリート版２１は、道路トンネル５０の側壁部５１から内側に張り出して設けられた、後述する支持部材２２に、長辺方向の両端部２１ｂを支持させると共に、短辺方向を連設方向Ｘとして、長辺部分を互いに当接させた状態で、多数連設配置されて設置されている。また、これらの連設配置されたコンクリート版２１は、例えばＰＣ鋼線、連結鋼棒、連結ボルト等（図示せず）を用いて、公知の方法によって、複数のコンクリート版２１が、連設方向Ｘに適宜一体化された状態で設けられている。

コンクリート版２１の長辺方向の両端部を支持する支持部材２２は、図２にも示すように、Ｈ形鋼等の公知の鋼材を適宜加工することによって形成された、公知の道路トンネル用のブラケット部材を用いることができる。ブラケット部材２２は、道路トンネル５０の側壁部５１の円弧状の断面形状に沿った、湾曲する外周面形状を備える接合基部２２ａと、接合基部２２ａから内側に張り出して設けられた、受台部２２ｂとを含んで形成されている。接合基部２２ａは、これの外周面を、天井版２０が設置される高さ位置における道路トンネル５０の側壁部５１の内側面に密着させた状態で、例えば接合固定ボルト（図示せず）を、側壁部５１に向けて締着させることによって、ブラケット部材２２を、受台部２２ｂを内側に張り出させた状態で、道路トンネル５０の側壁部５１の所定の位置に強固に接合固定できるようにする。

ブラケット部材２２は、本実施形態では、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、道路トンネル５０の両側の側壁部５１における所定の高さ位置において、コンクリート版２１の連設方向Ｘである道路トンネル５０の軸方向に、コンクリート版２１の短辺の長さと同様のピッチで、間隔をおいて複数の箇所に各々取り付けらており、これらの受台部２２ｂに、コンクリート版２１の両端部２１ｂを載置させることで、多数のコンクリート版２１を、各々下方から支持できるようになっている。

ブラケット部材２２の受台部２２ｂは、コンクリート版２１の端部を載置させる平坦な載置面２２ｃを備えており（図２参照）、載置面２２ｃは、例えば縦横４００ｍｍ程度の大きさの、矩形状（正方形状）の平面形状を備えている（図３（ｂ）参照）。各々コンクリート版２１は、各々のブラケット部材２２の受台部２２ｂに、各隣接する一対のコンクリート版２１の端部角部分を、載置面２２ｃを２分割した領域にそれぞれ載置することにより取り付けられている。これによって、各々のコンクリート版２１は、４箇所の端部角部分を、４箇所のブラケット部材２２の受台部２２ｂにそれぞれ載置することで、これらの各４箇所のブラケット部材２２によって下方から支持されて、安定した状態で取り付けられている。各々のコンクリート版２１は、載置面２２ｃに載置された４箇所の端部角部分において、受台部２２ｂに向けて固定アンカー２３を締着することによって、ブラケット部材２２に強固に固定されている。

本第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０を構成する支持架台３０は、上述のように、コンクリート版２１の連設方向Ｘに間隔をおいて設けられた一対の支持本体部３０ａと、これらの支持本体部３０ａを連結する連結支持ビーム部３０ｂと、連結支持ビーム部３０ｂに取り付けられた昇降装置３１とを備えている。一対の支持本体部３０ａは、各々、例えばＨ−２００のＨ形鋼を、馬蹄形の断面形状を備える道路トンネル５０の上部内側面の弧状の湾曲形状に沿った湾曲形状を有するように、アーチ形状に曲折加工されることによって形成されている。各々のアーチ形状の支持本体部３０ａには、下端部でもある両端部３０ｃに、鋼製の隅角ピース部材３８が、溶接等により接合されることにより、一体として取り付けられている。

支持本体部３０ａの両端部３０ｃに接合された隅角ピース部材３８は、図２に示すように、支持本体部３０ａの両端部３０ｃとの接合面が、水平方向に対して所定の角度を有するように形成されている。支持架台３０は、支持本体部３０ａの両端部３０ｃに隅角ピース部材３８が接合されていることで、支持本体部３０ａから負荷される荷重を、両端部３０ｃにおいて、水平方向と鉛直方向の荷重に分散させて、コンクリート版２１の両端部２１ｂに伝えることができるようになっている。

また、本第１実施形態では、これらの隅角ピース部材３８の下端面に接合されて、好ましくは公知のチルタンクからなる移動用の車輪部材３７が、各々の支持本体部３０ａの両端部３０ｃに一体として取り付けられている。各々の支持本体部３０ａの両端部３０ｃに車輪部材３７が取り付けられていることにより、支持架台３０を、昇降装置３１や回転冶具３２と共に、コンクリート版２１の連設方向Ｘに移動させる際に、例えば作業員の力で押し出すことにみによってでも、スムーズに移動させることが可能になる。

一対の支持本体部３０ａを連結する連結支持ビーム部３０ｂは、例えば３００ｍｍ程度の高さを有するＩ形鋼からなり、これの上端フランジ部の端部を、各々の支持本体部３０ａの上部内周面に、溶接等により接合することで、一対の支持本体部３０ａに跨るように配置されて、コンクリート版２１の連設方向Ｘに延設すると共に、これらの支持本体部３０ａを連結した状態で取り付けられる。本第１実施形態では、連結支持ビーム部３０ｂは、支持本体部３０ａの上部における同様の高さ位置に、平行に延接して一対設けられており、これらの連結支持ビーム部３０ｂに、昇降装置３１が各々取り付けられている。これによって、撤去されるコンクリート版２１の支持本体部３０ａを、昇降装置３１を介して支持架台３０から、より安定した状態で吊り下げて、吊り上げたり吊り降ろしたりすることが可能になる。

なお、一対の支持本体部３０ａは、これの上部に取り付けられる連結支持ビーム部３０ｂに加えて、例えば下端部分やその他の部分に、これらの支持本体部３０ａを間隔を置いた状態で互いに連結する連結部材（図示せず）を取り付けることによって、より強固に連結一体化されて、支持架台３０を形成することが可能になる。

支持架台３０の連結支持ビーム部３０ｂに取り付けられる昇降装置３１は、例えば公知のホイストクレーンからなり、走行装置３１ａを介して、連結支持ビーム部３０ｂに沿ってコンクリート版２１の連設方向Ｘにスライド移動可能な状態で、連結支持ビーム部３０ｂの下端フランジ部の下方に配置されて、一対の連結支持ビーム部３０ｂに各々設けられている。一対の昇降装置３１の下方には、釣りワイヤー３１ｂを介してこれらの昇降装置３１から吊り下げられて、回転冶具３２が設けられている。

回転冶具３２は、上述のように、釣りワイヤー３１ｂ（図１（ａ）参照）を介して、一対の昇降装置３１から吊り下げられる上部ビーム部３３と、撤去されるコンクリート版２１の本体部分２１ａを吊り下げる下部ビーム部３４とからなっている。上部ビーム部３３は、例えば矩形状の中空断面形状を備える角形鋼管からなり、コンクリート版２１の連設方向Ｘと垂直な、コンクリート版２１の長辺方向に沿って延設した状態で、昇降装置３１から吊り下げられている。下部ビーム部３４は、上部ビーム部３３と同様の例えば矩形状の中空断面形状を備える角形鋼管からなり、鉛直方向を回転軸とする回転連結部３４ａを介して、上部ビーム部３３に回転可能に連結されている。下部ビーム部３４が上部ビーム部３３に回転可能に連結されることにより、回転冶具３２は、吊り下げられた撤去されるコンクリート版２１を、上部ビーム部３３に対して回転させることができるようになっている。

本第１実施形態では、さらに、天井版２０を形成する連設配置されたコンクリート版２１の両端部２１ｂに、図２に示すように、支持本体部３０ａの両端部３０ｃが外側にずれるのを防止すると共に、コンクリート版２１の連設方向への支持架台３０の移動を案内するずれ止めガイド部材３６が、連設方向Ｘに沿って延設して各々設けられている。

ずれ止めガイド部材３６は、例えばＬ形鋼からなり、コンクリート版２１の両端部２１ｂにおいて、コンクリート版２１の連設方向Ｘに延設して配置されると共に、延設方向に所定の間隔をおいて、アンカー部材３６ａをコンクリート版２１に向けて締着させることによって、コンクリート版２１の両端部２１ｂに強固に固定される。例えばずれ止めガイド部材３６を形成するＬ形鋼の立設辺部には、支持本体部３０ａの両端部３０ｃに接合された隅角ピース部材３８の外側面を当接係止させたり、車輪部材３７の外側部分を鋼製やゴム製の緩衝部材３７ａを介在させて当接係止させたりすることができる。これによって、後述するように、支持架台３０からコンクリート版２１の本体部分２１ａを吊り下げた際に、支持本体部３０ａの両端部３０ｃに取り付けられた車輪部材３７が、コンクリート版２１の本体部分２１ａの重量により間隔を広げるようにして、外側にずれることになるのを効果的に回避することが可能になると共に、車輪部材３７を案内して、支持架台３０を、コンクリート版２１の連設方向Ｘに、よりスムーズに移動させることが可能になる。

また、本第１実施形態では、支持架台３０からコンクリート版２１の本体部分２１ａを吊り下げた際に、支持本体部３０ａの両端部３０ｃに取り付けられた車輪部材３７が、間隔を広げるようにして外側にずれることになるのを回避できるようにするための、各々の支持本体部３０ａの両端部３０ｃを互いに連結する間隔保持部材３９を、支持架台３０の下端部に配置して設けることもできる。間隔保持部材３９としては、公知の引張り補強鋼材である、タイロッドを用いることができ、これの両端部を、例えば図２に示すように、支持本体部３０ａの両端部３０ｃに取り付けられた隅角ピース部材３８の外側面に各々締着させることによって、車輪部材３７が外側にずれることになるのを効果的に回避することが可能になる。

上述の構成を備える本第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０によれば、例えば後述する架台設置工程（図４（ａ）〜（ｃ）参照）と、コンクリート版切断工程（図５（ａ）〜（ｃ）参照）と、本体部吊降し工程（図７（ａ）〜（ｃ）参照）と、両端部撤去工程（図８（ａ）〜（ｃ）参照）とを含む吊降し撤去方法によって、天井版２０を形成する多数のコンクリート版２１を、順次吊り降ろして撤去することができる。

架台設置工程では、昇降装置３１を取り付けた支持架台３０を、両端部３０ｃをコンクリート版２１の両端部２１ｂに各々載置して、連設方向Ｘに移動可能状態で、撤去すべき既存の天井版２０の上に設置する。すなわち、架台設置工程では、ウィンチ等の簡易な装置を用いて作業員の手作業により組み立て可能な大きさや重量の構成部材に分解した状態で、支持架台３０や吊降し撤去機構１０を、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、運搬車両５５によって道路トンネル５０の施工箇所まで運搬すると共に、運搬されてきた支持架台３０や吊降し撤去機構１０の構成部材を、例えば小型クレーン５６を用いて吊り上げて、撤去すべき既存の天井版２０の上に搬送する。また、後述する切断装置としてのコンクリートカッター装置３５やウィンチ等の、その他の必要な装置や機器を、同様に例えば小型クレーン５６を用いて吊り上げて、撤去すべき既存の天井版２０の上に搬送する。

しかる後に、既存の天井版２０の上での作業によって、作業員が、搬送された装置や機器を用いて、分解された支持架台３０や吊降し撤去機構１０の構成部材から、上述の構成を備える当該支持架台３０や吊降し撤去機構１０を組み立てる。

コンクリート版切断工程では、図５（ａ）〜（ｃ）及び図６（ａ）、（ｂ）に示すように、連設方向Ｘの先端部のコンクリート版２１を、支持架台３０から昇降装置３１を介して支持させた状態で、コンクリート版２１の両端部分２０ｃにおいて、支持架台３０が載置された両端部２１ｂよりも内側に、切断装置３５により切断線４０を各々形成して、コンクリート版２１の本体部分２１ａを両端部分２０ｃから切り離す。

すなわち、コンクリート版切断工程では、連設方向Ｘの先端部のコンクリート版２１の、両端部２１ｂの間の本体部分２１ａの所定の位置に、アンカー（図示せず）を打ち込み、打ち込んだアンカーに、回転冶具３２の下部ビーム部３４に取り付けられた吊りワイヤー３４ｂの下端部を係止することによって、支持架台３０の支持本体部３０ａから、昇降装置３１及び回転冶具３２を介してコンクリート版２１を支持した状態とする。この状態で、切断装置として、例えばコンクリート切断用の装置として公知のコンクリートカッター装置３５を用いて、先端部のコンクリート版２１の両端部分２０ｃにおける両端部２１ｂよりも内側の部分に、連設方向Ｘに延設させて、コンクリート版２１を横断する切断線４０を、厚さ方向に貫通させて形成する。これによって、両側の切断線４０により挟まれる部分の本体部分２１ａを、両端部分２０ｃから切り離すことができる。

ここで、コンクリート版切断工程では、コンクリート版２１の両端部分２１ｃの切断線４０による切断面４０ａを、下方に向けて外側に傾斜させるように各々形成することが好ましい（図４（ａ）参照）。これによって、後述する本体部分吊降し工程において、残置される両端部分２０ｃから切断線４０により切り離された、切断線４０による切断面４０ａで挟まれるこれらの間の本体部分２１ａを、残置される両端部分２０ｃからスムーズに離間させて、下方に容易に吊り降してゆくことが可能になる。下方に向けて外側に傾斜する切断面４０ａは、コンクリート版２１の両端部分２１ｃを切断する際に、例えばコンクリート版２１の上に傾斜した咬ませ部材４１を取り付けることで、コンクリートカッター装置３５を傾斜させて設置して、カッターブレード３５ａを外側に向けて傾けた状態で、コンクリートカッター装置３５を移動させることによって、容易に形成することができる。

本体部吊降し工程では、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、両端部分２１ｃから切り離したコンクリート版２１の本体部分２１ａを、両端部分２１ｃを残置させた状態で、昇降装置３１により下方に吊り降ろす。

すなわち、本体部吊降し工程では、上述のコンクリート版切断工程によって、支持架台３０の支持本体部３０ａから吊り下げて支持した状態で、両端部分２１ｃから切り離されたコンクリート版２１の本体部分２１ａを、支持架台３０に取り付けられたホイストクレーン等による昇降装置３１を作動させることによって、回転冶具３２と共に下方に吊り降ろす。

ここで、本体部吊降し工程では、コンクリート版２１の両端部分２１ｃを残置させて、本体部分２１ａのみを下方に吊り降ろしてゆくので、道路トンネル５０が馬蹄形の断面形状を備えていて、コンクリート版２１が取り付けられていた上部のトンネル幅よりも、これよりも下方部分のトンネル幅の方が狭くなっていても、吊り降ろされる本体部分２１ａの両端部が、道路トンネル５０の側壁部に引っ掛かることになるのを回避して、本体部分２１ａをスムーズに吊り降ろしてゆくことが可能になる。

また、本体部吊降し工程では、切り離した本体部分２１ａは、道路トンネル５０における残置された両端部分２１ｃよりも下方の空間領域において、回転冶具３２の下部ビーム部３４を、上部ビーム部３３に対して回転させることにより（図７（ａ）参照）、好ましくはこれの長手方向Ｌが連設方向Ｘに沿うようにスムーズに回転移動された後に、さらに下方に吊り降ろされるようになっている。これによって、道路トンネル５０の内部において、縦長の荷台部５７ａを道路トンネル５０の軸方向であるコンクリート版２１の連設方向Ｘに延設させて、支持架台３０の直下部分に移動させたトレーラ等の搬出車両５７の荷台部５７ａに、吊り降ろされて撤去されるコンクリート版２１の本体部分２１ａを、スムーズに積み込ませて、搬出させることが可能になる。

吊り降ろしたコンクリート版２１の本体部分２１ａを、搬出車両５７の荷台部５７ａに積み込んだら、下部ビーム部３４を上部ビーム部３３に対して回転させて、上部ビーム部３３と平行な元の位置に戻すと共に、昇降装置３１により回転冶具３２を上昇させて、元の位置に戻した状態で、支持架台３０を連設方向Ｘの後方側に移動させる。これによって、次の連設方向Ｘの先端部のコンクリート版２１の本体部分２１ａを撤去する作業を、引き続き行なうことが可能になる。

本第１実施形態では、上述のコンクリート版切断工程と、本体部分吊降し工程とを、支持架台３０やコンクリートカッター装置３５を連設方向Ｘの後方側に移動させながら、所定回数繰り返して、連設方向Ｘの先端側から所定数のコンクリート版２１を吊り降ろして撤去したら、図８（ａ）〜（ｃ）に示すように、支持架台３０を連設方向Ｘの後端側にさらに移動させた後に、両端部分撤去工程によって、残置したコンクリート版２１の両端部分２１ｃを先端側から順次撤去する作業を行なう。

両端部分撤去工程では、例えば高所作業車５８の作業床部５８ａに乗り込んだ作業員による作業によって、残置したコンクリート版２１の両端部分２１ｃから、ずれ止めガイド部材３６や固定アンカー２３等を取り外すと共に、例えばクラッシャ重機５９の先端アタッチメント部５９ａによってコンクリート版２１の両端部分２１ｃを挟み込んで持ち上げることにより、残置したコンクリート版２１の両端部分２１ｃを、容易に撤去することできる。

両端部分撤去工程で残置したコンクリート版２１の両端部分２１ｃを撤去して、予定していた全てのコンクリート版２１を撤去したら、連設方向Ｘの後方側に移動させた支持架台３０やコンクリートカッター装置３５等を、高所作業車５８の作業床部５８ａに乗り込んだ作業員による作業や、小型クレーン５６を用いた作業によって、解体、撤去して、例えば老朽化や換気システムの変更等に伴って撤去する必要を生じた天井版２０を撤去する工事が終了する。

そして、上述の構成を備える本第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０によれば、連設して配置されて道路トンネル５０の天井版２０を形成する多数のコンクリート版２１を、バランス良く支持しながら昇降させる操作を容易にすると共に、トンネルの天面部を損傷することなく、十分な支持力を確保することが可能になる。

すなわち、本第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０は、連設する既存のコンクリート版２１の上に設置されて、連設方向Ｘに移動可能な支持架台３０と、支持架台３０に取り付けられて、撤去されるコンクリート版２１を吊上げ吊降し可能な昇降装置３１と、昇降装置３１から吊り下げられて、撤去されるコンクリート版２１を回転可能に支持する回転冶具３２とを含んで構成されており、支持架台３０は、アーチ形状を備えると共に、両端部３０ｃが既存のコンクリート版２１の両端部２１ｂに配置される一対の支持本体部３０ａと、支持本体部３０ａを連結すると共に、昇降装置３１が取り付けられている連結支持ビーム部３０ｂとを含んで構成されている。

したがって、本第１実施形態によれば、道路トンネル５０の天井版２０よりも上方のスペースに配置された、アーチ形状を備える支持本体部３０ａを有する支持架台３０から吊り下げるようにして、撤去するコンクリート版２１を支持させるので、既存のトンネルの天面部を損傷することなく、十分な支持力で、且つ安定した状態で、撤去するコンクリート版２１を上方からバランス良く支持することが可能になると共に、回転冶具３２を介することで、既設の構造物等と接触させたりしないようにしながら、連設方向Ｘに多数連設する多数のコンクリート版２１を、順次効率良く吊り降ろして、容易に撤去してゆくことが可能になる。

図９（ａ）〜（ｃ）は、本発明の好ましい第２実施形態に係るトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０’を例示するものである。本第２実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０’では、支持架台３０’の構成、及び昇降装置３１の配設位置が異なっている他は、上記第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０と同様の構成を備えている。本第２実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０’については、上記第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０と異なる構成部分について主として説明し、同様の構成部分については同一の符号を付して説明を省略する。特に言及しない構成部分については、上記第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０に関する説明が適宜適用される。

そして、本第２実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０’では、支持本体部３０ａを連結すると共に、昇降装置３１が取り付けられている連結支持ビーム部３０ｂ’は、コンクリート版２１の連設方向Ｘの先端部に設けられた支持本体部３０ａ’から、先端側にさらに張り出して設けられており、昇降装置３１は、連結支持ビーム部３０ｂ’の張り出した部分である張り出しビーム部３０ｄ’に沿って、連設方向Ｘに移動可能に取り付けられている。

すなわち、本第２実施形態では、支持架台３０’は、図９（ａ）〜（ｃ）及び図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、アーチ形状を備えると共に、両端部３０ｃ’が、天井版２０を形成する既存のコンクリート版２１の両端部２１ｂに配置される、連設方向Ｘに間隔をおいて設けられた３体のＨ形鋼等からなる支持本体部３０ａ’と、これらの支持本体部３０ａ’の上部に連設方向Ｘに延設して設けられて、これらの支持本体部３０ａ’を連結すると共に、昇降装置３１が取り付けられている、Ｉ形鋼等からなる連結支持ビーム部３０ｂ’とを含んで構成されている。連結支持ビーム部３０ｂ’は、連設方向Ｘの先端部の支持本体部３０ａ’よりも、さらに先端側に張り出すように延設して設けられており、張り出した部分が、昇降装置３１が取り付けられる張り出しビーム部３０ｄ’となっている。

本第２実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０’では、例えば後述する架台設置工程（図１０（ａ）〜（ｃ）参照）と、コンクリート版吊降し工程（図１１（ａ）〜（ｃ）参照）と、支持部材撤去工程（図１２（ａ）〜（ｃ）参照）とを含む吊降し撤去方法によって、天井版２０を形成する多数のコンクリート版２１を、順次吊り降ろして撤去することができる。

架台設置工程（図１０（ａ）〜（ｃ）参照）では、上述の第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の撤去機構１０による架台設置工程と同様に、ウィンチ等の簡易な装置を用いて作業員の手作業により組み立て可能な大きさや重量の部材に分解した状態で、支持架台３０’や降し撤去機構１０’の構成部材を、運搬車両５５によって道路トンネル５０の施工箇所まで運搬し、運搬された構成部材等を、例えば小型クレーン５６を用いて吊り上げて、撤去すべき既存の天井版２０の上に搬送し既存の天井版２０の上での作業によって、作業員が、搬送された装置や機器を用いて、上述の構成を備える昇降装置３１、回転冶具３２、支持架台３０’等を備える吊降し撤去機構１０を組み立てる。

また、上述の第１実施形態と同様に、複数のアーチ形状の支持本体部３０ａ’の両端部３０ｃ’に、移動用の車輪部材３７として、好ましくは公知のチルタンクを取り付けておくと共に、連設配置された既存の天井版２０を形成するコンクリート版２１の両端部２１ｂに、コンクリート版２１の連設方向Ｘに沿って延設させて、例えばＬ形鋼からなるずれ止めガイド部材を、各々取り付けておく。

コンクリート版吊降し工程では、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、支持架台３０’を、連設方向Ｘの先端部のコンクリート版２１よりも後端部側のコンクリート版２１の上に設置して、各々の連結支持ビーム部３０ｂ’の張り出しビーム部３０ｄ’に取り付けられた昇降装置３１によって先端部のコンクリート版２１を一旦持ち上げた後に、昇降装置３１によりブラケット部材２２をかわせる位置まで先端部のコンクリート版２１を移動させてから、先端部のコンクリート版２１をブラケット部材２２よりも下方に吊り降ろす。

また、コンクリート版吊降し工程では、例えば連設方向Ｘの先端部に設けられた支持架台３０’の支持本体部３０ａ’が、連設方向Ｘの先端部のコンクリート版２１よりも後端部側に隣接するコンクリート版２１の上に設置されるように、支持架台３０’を移動させたら、移動させた位置で支持架台３０’を固定することが好ましい。支持架台３０’の固定は、連設方向Ｘの後端部の支持本体部３０ａ’を、コンクリート版２１の両端部２１ｂおいて連設方向Ｘに延設させたずれ止めガイド部材に固定したり、連設方向Ｘの後端部の支持本体部３０ａ’を、コンクリート版２１に直接固定したりすることによって行うことができる。これによって、先端部のコンクリート版２１を、各々の連結支持ビーム部３０ｂ’の張り出しビーム部３０ｄ’に取り付けられた昇降装置３１により吊り上げた際に、支持架台３０の後端部側が浮き上がって支持架台３０’が不安定になるのを、効果的に回避することが可能になる。

本第２実施形態では、支持架台３０’を連設方向Ｘの後端部側のコンクリート版２１の上に設置したら、各々の連結支持ビーム部３０ｂ’の張り出しビーム部３０ｄ’に取り付けられた昇降装置３１によって、撤去すべき先端部のコンクリート版２１を吊り上げるようにして一旦持ち上げる。先端部のコンクリート版２１を持ち上げるには、これの所定の位置にアンカー部材（図示せず）を打ち込み、打ち込んだアンカー部材に、先端部のコンクリート版２１の直上部分まで張り出しビーム部３０ｄ’に沿って移動させた昇降装置３１から吊り下げられた回転冶具３２から、さらに下方に延設させた、吊りワイヤー３４ｂの下端部を係止する。

しかる後に、ブラケット部材２２の受台部２２ｂにコンクリート版２１を固定していた固定アンカー２３を取り外すと共に、隣接するコンクリート版２１同士を連結していた連結ボルト等を取り外し、さらに、先端部のコンクリート版２１に取り付けられていたずれ止めガイド部材３６を取り除いた後に、昇降装置３１を作動させることで、先端部のコンクリート版２１を、回転冶具３２を介在させた状態で、昇降装置３１によって容易に上方に持ち上げることが可能になる。

先端部のコンクリート版２１を、昇降装置３１によって一旦持ち上げたら、昇降装置３１を連結支持ビーム部３０ｂ’の張り出しビーム部３０ｄ’に沿って連設方向Ｘの先端側に移動させることで、吊り上げた先端部のコンクリート版２１を、当該先端部のコンクリート版２１を下方から支持していた、残置された先端側のブラケット部材２２をかわせる位置まで、回転冶具３２と共に移動させる。これによって、吊り上げた先端部のコンクリート版２１の下方に、吊り降ろしの障害となるブラケット部材２２が存在しなくなるので、昇降装置３１によって、先端部のコンクリート版２１をスムーズに下方に吊り降ろしてゆくことが可能になる。

コンクリート版吊降し工程では、吊り降ろされる先端部のコンクリート版２１は、残置されたブラケット部材２２よりも下方の空間領域において、回転冶具３２の下部ビーム部３４を、上部ビーム部３３に対して回転させることにより（図１１（ａ）参照）、好ましくはこれの長手方向Ｌが連設方向Ｘに沿うようにスムーズに回転移動された後に、さらに下方に吊り降ろされるようになっている。これによって、道路トンネル５０の内部において、縦長の荷台部５７ａを道路トンネル５０の軸方向であるコンクリート版２１の連設方向Ｘに延設させて、張り出しビーム部３０ｄ’の直下部分に移動させたトレーラ等の搬出車両５７の荷台部５７ａに、吊り降ろされて撤去されるコンクリート版２１を、スムーズに積み込ませて、搬出させることが可能になる。

吊り降ろしたコンクリート版２１の本体部分２１ａを、搬出車両５７の荷台部５７ａに積み込んだら、下部ビーム部３４を上部ビーム部３３に対して回転させて、上部ビーム部３３と平行な元の位置に戻すと共に、昇降装置３１により回転冶具３２を上昇させて、元の位置に戻した状態で、支持架台３０’を連設方向Ｘの後方側に移動させる。これによって、次の連設方向Ｘの先端部のコンクリート版２１を撤去する作業を、引き続き行なうことが可能になる。

支持部材撤去工程では、図１２（ａ）〜（ｃ）に示すように、コンクリート版吊降し工程の後に、吊り降ろした先端部のコンクリート版２１の両端部２１ｂを支持していた４箇所のブラケット部材２２のうち、残置された先端側両側の２箇所のブラケット部材２２を撤去する。支持部材撤去工程では、例えば高所作業車５８の作業床部５８ａに乗り込んだ作業員による作業によって、残置したブラケット部材２２を、容易に撤去することできる。

上述の本体部分吊降し工程と支持部材撤去工程とを所定回数繰り返して、予定していた全てのコンクリート版２１及びブラケット部材２２を撤去したら、上述の第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の撤去機構１０による吊降し撤去方法と同様に、連設方向Ｘの後方側に移動させた支持架台３０’等を、高所作業車５８の作業床部５８ａに乗り込んだ作業員による作業や、小型クレーン５６を用いた作業によって、解体、撤去して、例えば老朽化や換気システムの変更等に伴って撤去する必要を生じた天井版２０を撤去する工事が終了する。

そして、上述の構成を備える本第２実施形態のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構１０’によっても、道路トンネル５０の天井版２０よりも上方のスペースに配置された、アーチ形状を備える支持本体部３０ａ’を有する支持架台３０’から吊り下げるようにして、撤去するコンクリート版２１を支持させることにより、既存のトンネルの天面部を損傷することなく、十分な支持力で、且つ安定した状態で、撤去するコンクリート版２１を上方からバランス良く支持することが可能になると共に、回転冶具３２を介することで、既設の構造物等と接触させたりしないようにしながら、連設方向Ｘに連設する多数のコンクリート版２１を、順次効率良く吊り降ろして、容易に撤去してゆくことが可能になるので、上述の第１実施形態のトンネル天井部コンクリート版の撤去機構１０と同様の作用効果が奏される。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されることなく種々の変更が可能である。例えば、本発明の吊降し撤去機構によって撤去される、支持部材により両端部を支持させて、連設方向に多数連設して配置されるコンクリート版は、道路トンネルのトンネル天井版を形成するものである必要は必ずしも無く、その他のトンネル天井版を形成するものであっても良い。

また、支持本体部の両端部に、車輪部材や間隔保持部材が取り付けられている必要は必ずしもなく、コンクリート版の両端部に、ずれ止めガイド部材が設けられている必要は必ずしもない。

１０，１０’ トンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構
２０ 天井版
２１ コンクリート版
２１ａ 本体部分
２１ｂ 両端部
２２ ブラケット部材（支持部材）
２２ａ 接合基部
２２ｂ 受台部
２２ｃ 載置面
２３ 固定アンカー
３０，３０’ 支持架台
３０ａ，３０ａ’ 支持本体部
３０ｂ，３０ｂ’ 連結支持ビーム部
３０ｃ，３０ｃ’ 両端部
３０ｄ’ 張り出しビーム部
３１ 昇降装置
３２ 回転冶具
３３ 上部ビーム部
３４ 下部ビーム部
３４ａ 回転連結部
３４ｂ 吊りワイヤー
３７ 車輪部材
５０ 道路トンネル
５５ 運搬車両
５６ 小型クレーン
５７ 搬出車両
５７ａ 荷台部
５８ 高所作業車
５８ａ 作業床部
Ｘ 連設方向
Ｌ コンクリート版の本体部分の長手方向

Claims (7)

1. トンネルの側壁部から内側に張り出して設けられた支持部材に両端部を支持させて、連設方向に多数連設して配置された、トンネルの天井版を形成する既存のコンクリート版を、連設方向の先端側のコンクリート版から順次吊り降ろして撤去してゆく際に用いるトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構であって、
   連設する既存のコンクリート版の上に設置されて、前記連設方向に移動可能な支持架台と、該支持架台に取り付けられ、撤去されるコンクリート版を吊上げ吊降し可能な昇降装置と、該昇降装置から吊り下げて設けられ、吊り下げられた撤去されるコンクリート版を回転可能に支持する回転冶具とを含んで構成されており、
   前記支持架台は、アーチ形状を備えると共に、両端部が既存のコンクリート版の両端部に配置される、前記連設方向に間隔をおいて設けられた少なくとも一対の支持本体部と、これらの支持本体部の上部に前記連設方向に延設して設けられて、これらの支持本体部を連結すると共に、前記昇降装置が取り付けられている連結支持ビーム部とを含んで構成されているトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。
2. 前記連結支持ビーム部は、前記連設方向の先端部に設けられた前記支持本体部から、先端側にさらに張り出して設けられており、前記昇降装置は、前記連結支持ビーム部の張り出した部分に沿って、前記連設方向に移動可能に取り付けられている請求項１記載のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。
3. 前記連結支持ビーム部は、前記支持本体部における同様の高さ位置に、一対設けられており、各々の前記連結支持ビーム部に、前記昇降装置が取り付けられている請求項１又は２記載のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。
4. 前記回転冶具は、前記昇降装置から吊り下げられる上部ビーム部と、撤去されるコンクリート版を吊り下げる下部ビーム部とからなり、該下部ビーム部は、前記上部ビーム部と回転可能に連結していることにより、吊り下げられた撤去されるコンクリート版を、前記上部ビーム部に対して回転させる請求項１〜３のいずれか１項記載のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。
5. 前記支持本体部の両端部に、車輪部材が各々取り付けられている請求項１〜４のいずれか１項記載のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。
6. 前記コンクリート版の両端部に、前記支持本体部の両端部が外側にずれるのを防止すると共に、前記支持架台の前記連設方向への移動を案内するずれ止めガイド部材が、前記連設方向に沿って延設して各々設けられている請求項５記載のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。
7. 各々の前記支持本体部の両端部を互いに連結する間隔保持部材が、前記支持架台の下端部に配置されて設けられている請求項１〜６のいずれか１項記載のトンネル天井部コンクリート版の吊降し撤去機構。

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