JPH06294298A - トンネルにおけるコンクリート覆工装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 天井面からの崩落をレールフレーム下部に落
下しないようにしてコンクリート打設を安全・確実に行
う。 【構成】 自走台車のブーム１Ｂの先端部に、折り畳み
可能なレールフレーム２を取付ける。レールフレーム２
には型枠移動用ガイドフレームを一体に設ける。さらに
このガイドフレーム上にトンネル断面の半径方向に移動
可能とした部分型枠４０を自走可能に設ける。この部分
型枠４０を用いて側面下方より天端に向かって上半部分
を数回に分割してコンクリート打設を行う。レールフレ
ーム２の中央部で、ブーム軸に固定された部分に複数本
の昇降手段６を介してトンネル断面円弧形軌跡の一部分
をなす固定型枠５０を取り付ける。またこの固定型枠５
０の幅を前記部分型枠４０と同幅とする。さらにこの固
定型枠５０の下方で、レールフレーム２の両側面にレー
ルフレーム２にそってプロテクター７を取り付ける。こ
れによりコンクリート覆工時、天井面よりの崩落をレー
ルフレーム下部に落下しないようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はトンネル工事において、
掘削した壁面にコンクリート覆工を側面部分より天井面
に向かって行う際、天井面からの崩落をレールフレーム
下部に落下しないようにしてコンクリート打設を安全・
確実に行う装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のＮＡＴＭによるトンネル工事にお
いては、所要の断面形状に掘削し、地山岩盤面の支保を
行うため、コンクリートで一次覆工している。このコン
クリート一次覆工は掘削した地山岩盤面にコンクリート
を吹き付けて行われている。これは吹付材料をドライミ
ックスまたはウエットミックスしてホース内を圧搾空気
などによって圧送し、ノズル付近で圧力水または急結剤
を加え、地山に向かって吹き付け覆工するものである。
そしてこのトンネルの一次覆工工事における吹付コンク
リート工法においては高圧でコンクリートを地山に吹き
付ける際、地山に付着している粉塵がこのコンクリート
吹付圧にて舞い上がったり、吹き付け材料が地山にはね
返って粉塵が発生し、作業環境が悪化し、塵肺等の公害
問題が生じている。また吹き付け材料のはね返りによる
材料ロスも生じている。このような欠点を解決するため
にコンクリートを地山に型枠を用いて直接圧着覆工する
工法が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし圧着覆工工法も
未だ実験段階で、装置が大型化したり、型枠が地山に沿
って滑動する際、精度を保持することができない等の欠
点がある。

【０００４】本発明はこのコンクリート覆工をショート
ベンチ工法、ミニベンチ工法いずれにも使用でき、しか
もコンクリート覆工を下部側壁より天井面に向かって行
う際、天井面からの崩落をレールフレーム下部に落下し
ないようにして確実な覆工を行うことを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになしたもので、トンネル工事におけるコンク
リート覆工において、自走台車の前方に取付けた俯仰・
伸縮自在なブームの先端部に、トンネル断面の円弧形の
内周面より小さい円弧形の形状をし、かつ平面上でみた
ブーム軸と直角方向に拡げた形の折り畳み可能なレール
フレームを取付け、このレールフレームには型枠移動用
ガイドフレームを一体に設け、このガイドフレーム上に
トンネル断面の半径方向に移動可能とした部分型枠を自
走可能に設け、トンネル覆工の際、この部分型枠を用い
て側面下方より天端に向かって上半部分を数回に分割し
てコンクリート打設を行うようにしたことを特徴とする
トンネルにおけるコンクリート覆工装置において、前記
レールフレームの中央部で、ブーム軸に固定された部分
に複数本の昇降手段を介してトンネル断面円弧形軌跡の
一部分をなす固定型枠を取り付けると共に、この固定型
枠の幅を前記部分型枠と同幅とし、かつこの固定型枠の
下方で、レールフレームの一側面にレールフレームにそ
ってプロテクターを取り付けて、コンクリート覆工時、
天井面よりの崩落をレールフレーム下部に落下しないよ
うにしたことを要旨とする。

【０００６】

【実施例】以下本発明のトンネルにおけるコンクリート
覆工装置を図示の実施例に基づいて説明する。図６，図
７は本発明トンネルにおけるコンクリート覆工装置の全
形を示す概略図で、該図において１は下部に車輪ＷＷを
備え、内燃機関にて駆動される走行台車で、この走行台
車１に設けたアウトリガー１Ａにて所定位置で固定でき
るようになっており、この台車本体１には俯仰自在にな
したブーム１Ｂを備え、これは通常のクレーン、ショベ
ルカー等に採用されているものと同じ構成である。なお
台車本体１Ａには車輪の代わりに無限軌道式も使用可能
である。そしてさらに、このブーム１Ｂは俯仰するだけ
でなく、必要に応じ伸縮可能とし、かつこのブーム１Ｂ
は１本式としても、あるいは２本式、あるいは平行四辺
形のリンク式であってもよい。またこのブーム１Ｂの先
端には掘削したトンネル断面の円弧形の内周面に対し、
予め設定した小径の円弧形面を持つレールフレーム２を
支持せしめる。

【０００７】この円弧形をしたレールフレーム２は複数
片に分割され、それぞれピンジョイントにより連結し
て、ブーム１Ｂの側方にそって折り畳み可能とし、かつ
その中央部の固定片２Ａをブーム１Ｂに連結固定する。
これはレールフレーム２の中央部の固定片２Ａの両側
に、ピン１Ｐ，１Ｐを介してレールフレームの側部材２
Ｂ、２Ｃを折曲自在に連結するが、これは中央部の固定
片２Ａと側部材２Ｂ、２Ｃにブラケットを互いに突設
し、このブラケット間に前記ピン１Ｐ，１Ｐを貫通して
支持し、側部材２Ｂ、２Ｃは図７に示すよう中央部の固
定片２Ａの長手方向に一つの円弧形となる、ブーム１Ｂ
と直交する状態からブーム１Ｂの側面に沿う状態までお
よそ９０゜前後の角度でシリンダの操作にて屈曲するよ
うになす。また側部材２Ｂ、２Ｃにもその下端側には同
様にしてピンジョイントとシリンダにより屈曲可能にし
て先端部材２Ｄ，２Ｅが連設され、この中央部の固定片
２Ａ，側部材２Ｂ，２Ｃ、先端部材２Ｄ，２Ｅをそれぞ
れその隣接点でピンジョイント結合し、一連の屈曲可能
な所要の円弧形をしたレールフレーム２が構成される。

【０００８】さらにこのレールフレーム２に直接または
このレールフレーム２に沿ってガイドレール２０が円弧
形になるようにして配設され、かつ各ガイドレールはレ
ールフレームの各部材と一体にされ、これによりトンネ
ル断面径に沿うような半円形のガイドレール２０とし、
かつこの先端ガイドレールに油圧ジャッキ３，３を備
え、ガイドレールの下端をＧＬ上にて支持せしめるもの
である。

【０００９】このようにレールフレーム２にガイドレー
ル２０を一体に備え、レールフレームをその部材枢着部
に備えたシリンダにて屈曲自在としているため、図７に
示したようにトンネル内所定位置でコンクリート覆工時
では翼を広げた鳥のような形状とし、発破工事やずり出
し工事時には作業に支障のないように可及的に小型化さ
れるよう第４図に示すように翼を畳んだ鳥のような形状
とすることができる。

【００１０】ガイドレール２０には円弧形をしたこのガ
イドレールに沿って上下方向に移動する可動式の型枠装
置３０が左右に１台づつ計２台が配設される。この型枠
装置３０の移動は該装置３０に設けた駆動装置にて駆動
されるピニオンとガイドレール側に設けたラックとによ
り行われるが、このラックピニオン式以外の他の駆動方
式も採用される。

【００１１】可動式の型枠装置３０はガイドレールに移
動自在に支持された移動フレーム３１に、移動用のモー
タとピニオンとを設け、このモータより動力伝達機構を
介してラックに噛合したピニオンを正逆転選択式に駆動
させるようになすとともに、さらにこの移動フレーム３
１には１または２本以上、例えば図６に示すように４本
の伸縮ジャッキ装置３２，３２…を介して円弧形をした
所要幅と長さを有する型枠４０を支持せしめる。この伸
縮ジャッキ装置３２は移動フレーム３１にシリンダの下
端を係止し、かつこのシリンダの外周を覆うようにした
支持筒を入子式にして、かつ横（水平）方向の荷重を支
えるようにして出没するよう嵌挿し、この先端に型枠４
０を係止させるものである。これにより型枠４０は伸縮
ジャッキ３２の伸縮によりトンネル面に対し接離方向に
移動可能とし、コンクリート覆工時のトンネル内周面に
対する直角方向に荷重をシリンダにて、また水平方向の
荷重を支持せしめ、コンクリート覆工時、型枠をトンネ
ル内周面に対し所定間隔となるよう突出させ、脱型時、
シリンダを縮小させて行うものである。

【００１２】またレールフレーム２の中央部、すなわち
固定片２Ａには、図１乃至図５に示すように複数本の伸
縮ジャッキ装置６．６…を上向きにして突設し、この伸
縮ジャッキ装置６．６の上端に型枠４０と同じ円弧率と
幅をもった固定型枠５０を固定し、これにより掘削孔の
内天面と対向させ、天井面よりの崩落土砂を、この固定
型枠５０で受け、かつレールフレーム２の下部に落下す
るのを防止すると共に、随道内天面のコンクリート覆工
時の型枠として使用される。

【００１３】この固定型枠５０は図２乃至図５に詳示す
るように、固定型枠５０の下面横方向に２本一対とした
ガイドレール５１，５１を２対設け、この各対のガイド
レール５１，５１間に伸縮ジャッキ装置６のロッド６１
の上端に係着した固定台５２を配設し、この固定台５２
の両側面に突設したガイドホイール５３，５３を前記ガ
イドレール５１，５１に摺動可能にして嵌挿支持する。
そしてこの固定台５２には対向するガイドレールの間に
そって長くした長孔５２Ｈを穿孔し、この長孔５２Ｈ内
にロッド６１に突設したピン６Ｐを嵌挿し、長孔方向に
ピン６Ｐが移動可能とする。

【００１４】固定台５２は、ガイドレール２０を挟んで
左右に対向する伸縮ジャッキ装置６，６を連結する如く
して配設され、これによりレールフレームの固定片２Ａ
の長手方向の両端にそれぞれ一組づつ配設され、これに
より固定型枠５０は、その円弧方向に長孔５２Ｈにそっ
て、また幅方向にはガイドレール５１とガイドホイール
５３とによりそれぞれ可動し、固定型枠５０の位置を調
整変更できるようになす。

【００１５】固定型枠５０を、その幅方向への移動調整
をするには、図３に示すように固定台５２と固定型枠５
０との間に介在する油圧シリンダ５４等にて行う。

【００１６】このように固定型枠５０と固定台５２を介
して伸縮ジャッキ６に係着支持することにより、固定型
枠５０を図１に示すように伸縮ジャッキ装置６にて昇降
すなわち掘削天井面との間隔を変えるよう円弧形を変
え、随道の長手方向へのコンクリート覆工方向と、随道
の内周方向、さらには水平角度を可変できるようにな
す。また移動型枠４０にもこれと同じ装置がついてい
る。

【００１７】さらにレールフレーム２には固定型枠５０
の下方向に、しかもレールフレームの円弧形にそって、
その方側または両側面に所要幅と長さにわたってプロテ
クター７，７を突設し、これにより天井面等より崩落す
る土砂等がレールフレーム下部に落ちないよう、さらに
は作業者を保護するようになす。

【００１８】上述の如く構成する装置を用いて掘削され
たトンネルにコンクリート覆工する作業について説明す
る。掘削されたトンネル床面上の所定位置、望ましくは
トンネル中心上にレールフレーム２を折り畳んで嵩低く
した台車１を停止させる。そして定位置停止時、各シリ
ンダを駆動してレールフレーム２を伸長させ、所要のト
ンネル断面形に沿うよう円弧形に広げるとともに、ジャ
ッキ３，３を接地させて支持せしめる。そして固定片の
固定型枠５０を所定の高さに伸縮ジャッキ装置６にて調
整して固定する。

【００１９】次に可動式型枠装置３０を床面位置までガ
イドレールに沿って降下させ、伸縮ジャッキの操作にて
型枠４０をトンネル内周面に対し、コンクリート覆工す
る厚さになるよう調整して固定する。この後、型枠４０
とトンネル内周壁面間にコンクリートを打設する。この
コンクリートの硬化後、伸縮ジャッキを縮小させて脱型
させた後、ガイドレールに沿って可動式型枠装置３０を
移動させ、固定型枠５０に密着することが可能な位置で
停止させた後、伸縮ジャッキを操作し、再び型枠４０を
定位置まで突出し、固定型枠上からコンクリートを打設
・充填する。つぎに伸縮ジャッキを縮小させて脱型し、
この型枠装置をガイドレールにそってレールフレームの
折畳みに支障のない位置まで移動させた後、レールフレ
ームを側方向へ折畳み、幅方向の嵩を低くして待避させ
る。

【００２０】この動作を順次繰り返してトンネルの全長
方向のコンクリート覆工を行うものである。このコンク
リート覆工時、天井面からの崩落が発生しても、固定型
枠やプロテクターにてコンクリート打設位置や作業者の
いる作業場所等への直接の落下を防止し、安全で確実な
コンクリート覆工を行わしめるものである。

【００２１】

【発明の効果】本発明による時は、走行台車の俯仰する
ブーム先端に折り畳み自在となしたレールフレームとガ
イドレールを備え、狭いトンネル内での装置の移動を嵩
低くでき、移動が簡易に行えるようになすと共に、トン
ネル断面内周面に沿うよう半弧形に拡翼状になしたガイ
ドレールに沿って移動とトンネル内周面に対し、接離方
向に調整可能とした可動式型枠装置と、中央天井面の位
置に固定した固定型枠及びプロテクターを設けているの
で、天井面から崩落した土砂をレールフレーム下部に落
下するのを防止し、安全かつ確実なコンクリート覆工を
行える利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明トンネルにおけるコンクリート覆工装置
の一実施例の要部を示す外観斜視図である。

【図２】天面位置のコンクリート覆工時の正面図であ
る。

【図３】その平面図である。

【図４】同断面図である。

【図５】同側面図である。

【図６】コンクリート覆工時の断面図である。

【図７】レールフレーム等の機構を嵩低く折り畳んだ状
態の側面図である。

【符号の説明】

１ 走行台車 １Ｂ ブーム ２ レールフレーム ６ ジャッキ ２０ ガイドレール ３０ 可動式型枠装置 ３２ ジャッキ ４０ 型枠 ５０ 固定型枠

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 挽地 修 奈良県生駒市鹿ノ台北１丁目10−６ (72)発明者 縁田 正美 京都府八幡市男山吉井22−42 (72)発明者 西川 博之 大阪府大阪市旭区高殿５−２−８−702 (72)発明者 稲川 雪久 岐阜県大垣市林町７−313 (72)発明者 正田 真司 岐阜県本巣郡真正町14条144

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル工事におけるコンクリート覆工
   において、自走台車の前方に取付けた俯仰・伸縮自在な
   ブームの先端部に、トンネル断面の円弧形の内周面より
   小さい円弧形の形状をし、かつ平面上でみたブーム軸と
   直角方向に拡げた形の折り畳み可能なレールフレームを
   取付け、このレールフレームには型枠移動用ガイドフレ
   ームを一体に設け、このガイドフレーム上にトンネル断
   面の半径方向に移動可能とした部分型枠を自走可能に設
   け、トンネル覆工の際、この部分型枠を用いて側面下方
   より天端に向かって上半部分を数回に分割してコンクリ
   ート打設を行うようにしたことを特徴とするトンネルに
   おけるコンクリート覆工装置において、前記レールフレ
   ームの中央部で、ブーム軸に固定された部分に複数本の
   昇降手段を介してトンネル断面円弧形軌跡の一部分をな
   す固定型枠を取り付けると共に、この固定型枠の幅を前
   記部分型枠と同幅とし、かつこの固定型枠の下方で、レ
   ールフレームの両側面にレールフレームにそってプロテ
   クターを取り付けて、コンクリート覆工時、天井面より
   の崩落をレールフレーム下部に落下しないようにしたこ
   とを特徴とするトンネルにおけるコンクリート覆工装
   置。