トンネルの補修・補強装置
【課題】紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ当てがい密着させ、紫外線を当てることにより硬化させて接着させる、トンネルの補修、補強装置を提供する。
【解決手段】トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上にシート貼付け装置２と紫外線照射装置３を設置する。シート貼付け装置２が光硬化型繊維強化樹脂シート１４をコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌１上を移動すると、紫外線照射装置３が光硬化型繊維強化樹脂シート１４の直下位置へ進み、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる。
【解決手段】トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上にシート貼付け装置２と紫外線照射装置３を設置する。シート貼付け装置２が光硬化型繊維強化樹脂シート１４をコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌１上を移動すると、紫外線照射装置３が光硬化型繊維強化樹脂シート１４の直下位置へ進み、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シート（以下、光硬化型ＦＲＰシートと云う場合がある。）を、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ当てがい密着させ、紫外線を当てることにより硬化させて接着させる、トンネルの補修、補強装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルのコンクリート表面は、施工上の問題として、セメントと骨材等の混練が不十分で分離する所謂ジャンカ、或いは打継ぎ部の所謂コールドジョイント等が不良箇所として発生し、ひび割れの発生や剥離、落下等の事故が深刻な問題となっている。そこで、前記のような補修必要箇所へ、紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型ＦＲＰシートを接着して補修、補強する技術的手段が、例えば下記特許文献１及び２に開示されており、既に一般的に知られ実施されている。
【０００３】
例えば下記特許文献３には、トンネルの底面上を移動可能な架台上に設置された支柱の上端にブラケットが設置され、同ブラケットの上端に設けられた軸継手へ軸部材が取り付けられ、該軸部材へ固定された基枠へ主枠が取り付けられ、該主枠の上端へ設置された揺動アームの端部間に光硬化型ＦＲＰシートへ圧力を加えて補修必要箇所へ密着させて接着する複数の押圧ローラーがトンネルの軸方向に向けて設置された構成の補修、補強装置が開示されている。
また、特許文献３には、キャスターを備えた架台上に略半円形断面のロータリー枠が回転自在に支持され、同ロータリー枠に複数の直管状の紫外線ランプがトンネルのアーチ方向に沿って設置された構成の補修、補強装置も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０８２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６１０３号公報
【特許文献３】特開２０００−１３６６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献３のトンネルの補修・補強装置は、光硬化型ＦＲＰシートのコンクリート表面へ密着させる装置と、紫外線を照射させる装置とが、別個独立した装置であり、別々にトンネル内へ搬入させて使用する構成なので、シート貼付け装置でコンクリート表面の補修必要箇所へシートを密着させた後を、連続して速やかに機械化作業として紫外線照射をすることが難しく、接着不良が生じる可能性があるし、作業が長期化して施工に手間と経費がかかる問題もある。のみならず、作業員が補修、補強作業する場合、例えば脚立等をトンネル内に設置する必要があるので、その設置や持ち運び等の段取り替えに手間と労力が掛かかる。
更に、トンネル内へ装置を搬入する際に、使用機材がトンネル入り口において制限される搬入寸法に収まりきらず、搬入できない場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、トンネル内の補修必要箇所まで移動させて作業の準備を迅速に簡単に行うことができ、光硬化型ＦＲＰシートをコンクリート表面の補修必要箇所へ接着して補修、補強する作業を、段取り替えの準備や手間の少ない機械化作業として安全に、効率よく行なうことができ、工期の大幅な短縮が可能で、作業性及び経済性の向上に優れた、トンネルの補修・補強装置を提供することである。
【０００７】
本発明の次の目的は、トンネルアーチ面に対して作業員が立ち歩きして、光硬化型繊維強化樹脂シートによるコンクリート表面の補修、補強作業に好適な足場を、段取り替えの準備や手間の少ない構成で確保できるトンネルの補修、補強装置を提供することである。
【０００８】
本発明の次の目的は、トンネル入り口において搬入制限寸法に収まる構成に折り畳むことができ、トンネル内の補修、補強作業位置へ搬入した段階で展開し簡易に作業開始の準備ができるトンネルの補修、補強装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るトンネルの補修・補強装置は、
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６が設置され、同レール部材６上をトンネルアーチ方向へ移動する移動機構７上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係るトンネルの補修・補強装置は、
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部に、トンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シート１４の内側に一定の間隔をあけて対峙するアーチ状配置で、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備９が設置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載した発明に係るトンネルの補修・補強装置は、
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上の一側にシート貼付け装置２が設置され、同走行車輌１上の他側に紫外線照射装置３が設置されて成り、
前記シート貼付け装置２は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６が設置され、同レール部材６上を移動する移動機構７上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置された構成であり、
前記紫外線照射装置３は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部に、トンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シート１４への内側に一定の間隔をあけて対峙する配置で、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備８が設置された構成であり、
前記シート貼付け装置２が光硬化型繊維強化樹脂シート１４をコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌１上を移動すると、前記紫外線照射装置３が前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４の直下位置へ進み、同光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置において、
走行車輌１上には、トンネルアーチ面１２ａに対して作業員が立ち歩きして光硬化型繊維強化樹脂シート１４を接着させ、コンクリート表面を補修、補強する作業に適した高さの作業用足場１１が形成されており、前記作業用足場１１の上面のトンネル軸方向に架台レール４２が設置され、同架台レール４２上にシート貼付け装置２、及び紫外線照射装置３の架台４、４’が移動可能に設置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載したトンネルの補修・補強装置において、
作業用足場１１は、走行車輌１上の中央部の固定足場１１ａと、その左右両側へ出し入れ可能に設置された補助足場１１ｂ、１１ｂとで構成され、架台レール４２は中央部の固定足場１１ａ上に設置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置において、
押圧ローラー機構８のレール部材６、及び紫外線照射設備９は、各々トンネルアーチ面１２ａに沿うアーチ形状に形成され、その左右の両端部の一定長さ部分６３、９２は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構６２、９３で連結されており、同端部分６３、９２を折り曲げた状態でトンネル１２内へ搬入され、トンネル１２内での補修、補強作業に際して前記左右の端部６３、９２を拡げたアーチ形状とする構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜５に係るトンネルの補修・補強装置は、トンネル１２内の底面１５へ敷設された車輌用レール１０上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１の上に、シート貼付け装置２と紫外線照射装置３が少なくとも一対で設置された構成であり、走行車輌１を外部の待機場所から必要に応じてトンネル１２内へ搬入させ、補修必要箇所まで移動させる方式で作業の準備を簡単に行うことができる。
そして、先ず前記走行車輌１上のシート貼付け装置２により補修必要箇所へ光硬化型ＦＲＰシート１４を機械化作業として密着させることができる。この光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射させることで接着させ、補修、補強の目的を達成することができる。
その場合、前記走行車輌１上に、トンネルアーチ面１２ａに対して作業員が立ち歩きでき、光硬化型ＦＲＰシート１４でコンクリート表面を補修、補強する作業に適した高さの作業用足場１１が形成されているので、走行車輌１の上面を作業員の作業用足場として有効に活用しつつ効率の良い作業を進めることができる。
また、前記作業を終えたシート貼付け装置２を１作業ステップ分だけ移動させ、その跡へ同走行車輌１上の紫外線照射装置３を進めて適正な位置へ止め、その紫外線照射設備９で前記光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を機械的に効率良く照射させることにより効率の良い接着を進めることができる。かくして、本発明の補修、補強装置によれば、手順の良い機械化作業を実施でき、工期の大幅な短縮が可能で、作業性及び経済性に大変優れている。
のみならず、走行車輌１の有効長さの範囲内における補修、補強作業を繰り返し行い、終了した場合には、当該走行車輌１を走行させることで、全体を次の作業工区へ移動させて補修、補強作業を継続して行うことができる。
【００１６】
請求項６に係るトンネルの補修・補強装置によれば、押圧ローラー機構８のレール部材６及び紫外線照射設備８は、各々トンネルアーチ面１２ａに沿うアーチ形状に形成され、その左右の端部の一定長さ部分６３、９２は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構６２、９３で連結されているので、同端部分６３、９２を折り曲げ、搬入制限寸法に収まる構成にしてトンネル１２内へ搬入できる。トンネル１２内での作業に際しては、前記左右の端部６３、９２を拡げたアーチ形状にして使用するので、トンネル１２内の補修、補強作業を広範囲に自由に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る補修、補強装置の全体を概略的に示した側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】シート貼付け装置をトンネル軸方向から見た拡大図である。
【図４】シート貼付け装置の架台及び伸縮支柱の構成を拡大して示した斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ伸縮支柱の伸縮状態を示した説明図である。
【図６】シート貼付け装置の移動機構を拡大して示した断面図である。
【図７】コンクリート表面へ光硬化型ＦＲＰシートを密着させる状態を示した拡大図である。
【図８】紫外線照射装置をトンネル軸方向から見た拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るトンネルの補修・補強装置は、トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上の一側にシート貼付け装置２が設置され、同走行車輌１上の他側に紫外線照射装置３が設置された構成である。
前記シート貼付け装置２は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６が設置され、同レール部材６上を移動する移動機構７上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置された構成である。
前記紫外線照射装置３は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部に、トンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シート１４への内側に一定の間隔をあけて対峙する配置で、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備８が設置された構成である。
前記シート貼付け装置２が光硬化型繊維強化樹脂シート１４をコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌１上を移動すると、前記紫外線照射装置３が前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４の直下位置へ進み、同光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる。
【実施例１】
【００１９】
本発明に係るトンネルの補修・補強装置を図１〜８に示す実施例に基づいて説明する。
実施例１のトンネル補修・補強装置は、図１及び図２に示したように、トンネル１２内のインバートコンクリートが形成する底面１５上にトンネル軸方向へ沿って敷設された車輌用レール１０上を、作業員の運転で走行する走行車輌１が用意され、同走行車輌１の車台１ａ上の前方側にシート貼付け装置２が設置され、同走行車輌１上の後方側に紫外線照射装置３が設置された構成である。前記走行車輌１の車台１ａ上に適宜高さの支持台１３…を設置し固定して、その上にトンネルアーチ面１２ａに対して、作業員が立ち歩きして光硬化型ＦＲＰシート１４をコンクリート表面へ接着させる補修、補強作業に適する高さの作業用足場１１が形成されている。
前記作業用足場１１は、図２に示したように、複数の支持台１３…によって支持された中央部の固定足場１１ａと、その左右両側へスライドさせて出し入れ可能に設置された補助足場１１ｂ、１１ｂとで構成されている。前記補助足場１１ｂ、１１ｂは、走行車輌１をトンネル１２内へ搬入させコンクリート表面の補修必要箇所へ位置決めした後に、図２のようにトンネル軸方向に見て左右両側へ引き出して使用する。したがって、トンネル１２の広い横幅寸法の全域にわたり作業員の行動範囲となる。前記走行車輌１の作業用足場１１（走行車輌の上面）の高さは、一例としてトンネル１２の底面１５から天井までの高さが約４．３ｍであるのに対し、トンネル１２の底面１５から約２．３ｍである。
なお、図示することは省略したが、前記車輌用レール１０を敷設することなく、走行車輌１の底部へ非軌道車輪を取り付けた構成で実施することもできる。
【００２０】
前記シート貼付け装置２は、図３〜７に示したように、前記走行車輌１の上面である作業用足場１１の固定足場１１ａに、同固定足場１１ａ上をトンネル軸方向に移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直に設置され垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６がトンネルアーチ面１２ａのほぼ全域に及ぶ長さ（例えば４．３ｍ位）で設置され、同レール部材６上を移動する移動機構７上へ、前記光硬化型ＦＲＰシート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置された構成とされている。
【００２１】
上記移動可能な架台４は、一例として、図４に示したように、架台４の側面前後４箇所に車輪４１…が取り付けられており、走行車輌１の作業用足場１１へトンネル軸方向へ沿って敷設された溝形鋼による架台用レール４２の溝内を、光硬化型ＦＲＰシート１４の接着幅又は接着位置毎にステップ移動するように位置決め用のブレーキ機構（図示は省略）と共に設けられている。
なお、図示することは省略したが、前記走行レール４２を敷設することなく、架台４に非軌道車輪を取り付けた構成として実施することもできる。
【００２２】
上記架台４に設置された伸縮可能な伸縮支柱５は、図４に示したように、前記架台４の上面に底面が固定された下位鋼管５０と、伸縮動作に必要な長さ部分が前記下位鋼管５０の内部へ挿入され、同下位鋼管５０内を上下方向へ移動する上位鋼管５１とで構成されている。前記上位鋼管５１の底面にワイヤー５２の一端が取り付けられ、該ワイヤー５２が下位鋼管５０の縁部に設置された滑車５３を介して、同下位鋼管５０の側面に設置されたハンドル式のワイヤー巻取部材５４に巻き付けられている。図５（ａ）、（ｂ）に示したように、ワイヤー巻取部材５４のハンドル５５を手動で回転させてワイヤー５２を巻き上げると、上位鋼管５１が上方向へ移動し（図５ａ）、前記ワイヤー５２を巻き下げると、該上位鋼管５１が下方向へ移動して伸縮動作する（図５ｂ）。因みに、約１００ｃｍ程度の範囲で伸縮する。なお、上位鋼管５１の側面に、複数の滑りローラー５６…が設置されて、上位鋼管５１の上下方向の移動を円滑に行なわせる機能とされている。
【００２３】
上記レール部材６は、図３及び６に示したように、トンネルアーチ面１２ａに沿うアーチ形状としたＨ形鋼で構成され、そのウェブ部６０の中央部分が、前記伸縮支柱５の上位鋼管５１の上端面にしっかりと固定されて支持されている。したがって、レール部材６は、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、前記上位鋼管５１の上下方向の移動にしたがって上下方向へ移動する。
前記レール部材６は、図３に示したように、左右の両端部の一定長さ部分６３、６３は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構６２で連結されており、その左右の両端部６３、６３を折り曲げた状態でトンネル１２内へ搬入できる。そして、同トンネル１２内での作業に際しては、前記左右の両端部６３、６３を拡げ、一例としてステー６４等で支持したアーチ形状で使用する。したがって、トンネル１２入り口において制限寸法に収まる構成にでき、トンネル１２内の補修、補強作業位置へ搬入して設置できる。
【００２４】
上記レール部材６上を移動する移動機構７は、図６及び図７に示したように、レール部材６に跨るサドル部材７３が主体を成し、このサドル部材７３は、レール部材６の左右のフランジ６１の上下縁を挟んで転がる前後２個ずつ（但し２個に限らない。）合計８個のローラー７８…によりレール部材６に沿って移動可能に構成される。前記ローラー７８は、前記サドル部材７３の側面にピン７９で連結されている。
前記サドル部材７３には、レール部材６のウェブ６０上面に平行に２条設置された左右のチェーンレール７０、７０上を走行する２つのスプロケット７１、７１が共通の回転軸７２に固定されている。
前記スプロケット７１、７１の回転軸７２の一端部（図６の左側）に、大径の歯車７４が設置され、同大径の歯車７４に噛む小径の歯車７５が、ハンドル７７のハンドル軸７６に取り付けられている。つまり、ハンドル７７を正・逆方向へ回転させることで、小径の歯車７５から大径の歯車７４へ回転が伝達され、同大径の歯車７４の回転によって回転する回転軸７２により、前記スプロケット７１、７１がチェーンレール７０上を噛みながら走行してサドル部材７３が前後方向へ移動し、ひいてはこの押圧ローラー機構８がトンネル１２のアーチ方向へ移動する構成とされている。
【００２５】
上記押圧ローラー機構８は、図３及び７に示したように、トンネル１２のアーチ方向へ沿って動き、コンクリート表面へ当てがった光硬化型ＦＲＰシート１４を押圧する押圧ローラー８０と、同押圧ローラー８０の両側に設置され前記コンクリート表面へ当てがった光硬化型ＦＲＰシート１４を前記押圧ローラー８０へと誘い込む２つのガイドローラー８１、８１とを、共通の支持板８２に設置した構成である。前記支持板８２は、図３及び図６に示したように、前記サドル部材７３の両外側を挟む配置で、下方向へ伸びるシャフト部材８３、８３に支持されている。前記シャフト部材８３、８３は、上記サドル部材７３の側部へ固定したシリンダ部材８４内へ上下可能に差し込まれている。そして、前記シャフト部材８３から下方へ延びる芯棒８６の外周に巻き付けた圧縮バネ８５と共に、下端を塞いだシリンダ部材８４内へ挿入されている。したがって、前記シャフト部材８３は圧縮バネ８５により常時一定の上向き圧力で押されており、押圧ローラー８０をコンクリート表面へ強く密着させることができる。前記芯棒８６は、シリンダ部材８４の下端から下方へ突き出した下方部分に差したピン８７の取り付け箇所を変更することによって上下移動の可能範囲が複数段に調整可能とされている。
なお、図示することは省略したが、前記バネ材８５を用いた伸縮機構に代えて、油圧ジャッキを使用した構成で実施することもできる。
【００２６】
前記紫外線照射装置３も、図８に示したように、前記走行車輌１の作業用足場１１を構成する固定足場１１ａ上にトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部にトンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型ＦＲＰシート１４の内側に一定の間隔をあけて対峙するアーチ状配置で、紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備９が設置された構成である。
【００２７】
なお、前記紫外線照射装置３の架台４’は、図４に基づいて段落番号［００２１］で説明したシート貼付け装置２の架台４と同一の構成であるため、それを援用して重複する説明は省略する。前記架台４’は、シート貼付け装置２の架台４と共通の架台レール４２上を走行する。
【００２８】
前記紫外線照射装置３の伸縮支柱５’も、図４に基づいて段落番号［００２２］で説明したシート貼付け装置２の伸縮支柱５と同一の構成である。即ち、ワイヤー巻部材５４’のハンドル５５’を回転させてワイヤー５２’を巻き上げ、又は巻き下げることで、上位鋼管５１’が下位鋼管５０’内を上下方向へ移動し、上記紫外線照射設備９を上下方向へ移動させる構成である。
【００２９】
前記紫外線照射設備９は、図８に示したように、トンネル１２のアーチ方向に沿う形状の支持部材９０の上面に複数の紫外線ランプ９１…を同トンネル１２のアーチ方向に沿って照射効果を発揮する密な配置に並べて設置した構成である。
前記支持部材９０は、左右の両端部の一定長さ部分９２、９２は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構９３で連結されており、その両端部９２、９２を折り曲げた状態でトンネル１２内へ搬入され、同トンネル１２内での作業に際して前記左右の両端部９２、９２を拡げ、位置決め機構により、又は一例として図３で説明したステー等（図示は省略）で支持してアーチ形状で使用する。したがって、この紫外線照射設備９もトンネル１２入り口において搬入制限寸法に収まる構成にでき、トンネル１２内の補修、補強作業位置へ搬入して設置できる。
【００３０】
上述した構成の補修、補強装置を使用したトンネルの補修、補強作業の遂行について説明する。
先ず、外部の待機場所からトンネル１２内へ走行車輌１を運転し走行させて搬入し、コンクリート表面の補修必要箇所の直下位置まで移動させて補修、補強作業の準備する。
次に、前記シート貼付け装置２の架台４を移動させて同シート貼付け装置２を前記補修必要箇所へ正しく位置決めし設置（固定）する。また、押圧ローラー機構８のレール部材６の両端部分６３、６３を折り曲げている場合は、同両端部６３、６３を拡げ、ステー６４等で支持してアーチ形状にする。前記補修必要箇所のトンネルアーチ面１２ａへ光硬化型ＦＲＰシート１４を当てがった上で、伸縮支柱５に設置されたワイヤー巻取部材５４のハンドル５５を手動で回転させてワイヤー５２を巻き上げ、上位鋼管５１を上方へ移動させてレール部材７を上昇させ、押圧ローラー機構８の押圧ローラー８０が光硬化型ＦＲＰシート１４を強く押す状態とする。そして、押圧ローラー機構８のシャフト部材８３から下方へ延びた芯棒８６のピン８７を抜いてワンランク下方のピン孔へ差して準備をする（図３を参照）。そして、ハンドル７７を手動回転して移動機構７を走行させ、前記ローラー機構８をトンネルアーチ方向へ移動させながら、押圧ローラー８０で光硬化型ＦＲＰシート１４を補修必要箇所へ強く密着させる（図７を参照）。必要ならば、移動機構７を往復移動させて、光硬化型ＦＲＰシート１４の密着作業の完全を期す。押圧ローラー８０による密着作業が終えると、押圧ローラー機構８の芯棒８６のピン８７を抜いてワンランク上方のピン孔へ差して押圧ローラー８０を光硬化型ＦＲＰシート１４から離し、前記ワイヤー巻取部材５４のハンドル５５を手動で回転させてワイヤー５２を巻き下げ、上位鋼管５１と共に、押圧ローラ機構８及びレール部材６を下方向へ移動させ、光硬化型ＦＲＰシート１４から離間させる。なお、前記シート貼付け装置２の操作や、同押圧ローラー機構８によるシート密着が行き届かないときは、作業用足場１１を活用して作業員による手作業（補助作業）により補修、補強作業が行われる。
しかる後に、シート貼付け装置２を１作業ステップ分だけ移動させ、その跡へ紫外線照射装置３を光硬化型ＦＲＰシート１４の直下位置へ進めて止め、やはり伸縮支柱５’に設置されたワイヤー巻取部材５４’のハンドル５５’を手動で回転させてワイヤー５２’を巻き上げ、上位鋼管５１’の上昇させて紫外線照射設備９を光硬化型ＦＲＰシート１４に対して好適な間隔まで移動させる。次いで、前記紫外線照射設備９の紫外線ランプ９１…を発光させて前記光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射させ硬化を進め接着する（図８を参照）。このとき、前記紫外線照射設備９は、密着させた光硬化型ＦＲＰシート１４がトンネルアーチ面において部分的な箇所である場合は、必要な箇所の紫外線ランプ９１…のみを発光させて、紫外線を照射させることも良い。紫外線照射設備８による紫外線の照射が終えると、前記ワイヤー巻取部材５４’のハンドル５５’を手動で回転させてワイヤー５２’を巻き下げ、上位鋼管５１’と共に、紫外線照射設備９を下方向へ移動させ、光硬化型ＦＲＰシート１４から離間させる。以下、同様の操作を繰り返して、光硬化型ＦＲＰシート１４の接着を行う。
こうして、本実施例の補修、補強装置によれば、手順の良い機械化作業を実施でき、工期の大幅な短縮が可能で、作業性及び経済性に大変優れている。のみならず、走行車輌１の有効長さの範囲内における補修、補強作業を繰り返し行い終了した場合には、当該走行車輌１を走行させて、全体を次の作業工区へ移動させて補修、補強作業を継続して行うことができる。
【実施例２】
【００３１】
本発明のトンネルの補修、補強装置は上記した実施例の限りではない。図示することは省略したが、トンネル１２内の底面１５をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に実施例１で説明したシート貼付け装置２のみを設置した構成で実施することもできる。本実施例では、実施例１で説明した手順により、前記シート貼付け装置２の押圧ローラー機構８の押圧ローラー８０で、光硬化型ＦＲＰシート１４をコンクリート表面の補修必要箇所へ密着させ接着させた後、別に用意した紫外線照射器で、前記密着させた光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射して硬化させ接着させる。
【実施例３】
【００３２】
また、図示することは省略したが、トンネル１２内の底面１５をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に実施例１で説明した紫外線照射装置３のみを設置した構成で実施することもできる。本実施例では、別に用意した押圧ローラーや木槌等を用いて光硬化型ＦＲＰシート１４をコンクリート表面の補修必要箇所へ密着させた後、実施例１で説明した手順により、前記紫外線照射装置３で前記密着させた光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射して硬化させ接着させる。
【００３３】
なお、以上に本発明の実施例を説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施し得る。
【符号の説明】
【００３４】
１ 走行車輌
２ シート貼付け装置
３ 紫外線照射装置
４、４’ 架台
５、５’ 伸縮支柱
６ レール部材
７ 移動機構
８ ローラー機構
９ 紫外線照射設備
１１ 作業用足場
１１ａ 固定足場
１１ｂ 補助足場
１２ トンネル
１２ａ トンネルアーチ面
１４ 光硬化型繊維強化樹脂シート
【技術分野】
【０００１】
この発明は、紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シート（以下、光硬化型ＦＲＰシートと云う場合がある。）を、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ当てがい密着させ、紫外線を当てることにより硬化させて接着させる、トンネルの補修、補強装置の技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルのコンクリート表面は、施工上の問題として、セメントと骨材等の混練が不十分で分離する所謂ジャンカ、或いは打継ぎ部の所謂コールドジョイント等が不良箇所として発生し、ひび割れの発生や剥離、落下等の事故が深刻な問題となっている。そこで、前記のような補修必要箇所へ、紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型ＦＲＰシートを接着して補修、補強する技術的手段が、例えば下記特許文献１及び２に開示されており、既に一般的に知られ実施されている。
【０００３】
例えば下記特許文献３には、トンネルの底面上を移動可能な架台上に設置された支柱の上端にブラケットが設置され、同ブラケットの上端に設けられた軸継手へ軸部材が取り付けられ、該軸部材へ固定された基枠へ主枠が取り付けられ、該主枠の上端へ設置された揺動アームの端部間に光硬化型ＦＲＰシートへ圧力を加えて補修必要箇所へ密着させて接着する複数の押圧ローラーがトンネルの軸方向に向けて設置された構成の補修、補強装置が開示されている。
また、特許文献３には、キャスターを備えた架台上に略半円形断面のロータリー枠が回転自在に支持され、同ロータリー枠に複数の直管状の紫外線ランプがトンネルのアーチ方向に沿って設置された構成の補修、補強装置も開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０８２０号公報
【特許文献２】特開２００６−２２６１０３号公報
【特許文献３】特開２０００−１３６６９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特許文献３のトンネルの補修・補強装置は、光硬化型ＦＲＰシートのコンクリート表面へ密着させる装置と、紫外線を照射させる装置とが、別個独立した装置であり、別々にトンネル内へ搬入させて使用する構成なので、シート貼付け装置でコンクリート表面の補修必要箇所へシートを密着させた後を、連続して速やかに機械化作業として紫外線照射をすることが難しく、接着不良が生じる可能性があるし、作業が長期化して施工に手間と経費がかかる問題もある。のみならず、作業員が補修、補強作業する場合、例えば脚立等をトンネル内に設置する必要があるので、その設置や持ち運び等の段取り替えに手間と労力が掛かかる。
更に、トンネル内へ装置を搬入する際に、使用機材がトンネル入り口において制限される搬入寸法に収まりきらず、搬入できない場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、トンネル内の補修必要箇所まで移動させて作業の準備を迅速に簡単に行うことができ、光硬化型ＦＲＰシートをコンクリート表面の補修必要箇所へ接着して補修、補強する作業を、段取り替えの準備や手間の少ない機械化作業として安全に、効率よく行なうことができ、工期の大幅な短縮が可能で、作業性及び経済性の向上に優れた、トンネルの補修・補強装置を提供することである。
【０００７】
本発明の次の目的は、トンネルアーチ面に対して作業員が立ち歩きして、光硬化型繊維強化樹脂シートによるコンクリート表面の補修、補強作業に好適な足場を、段取り替えの準備や手間の少ない構成で確保できるトンネルの補修、補強装置を提供することである。
【０００８】
本発明の次の目的は、トンネル入り口において搬入制限寸法に収まる構成に折り畳むことができ、トンネル内の補修、補強作業位置へ搬入した段階で展開し簡易に作業開始の準備ができるトンネルの補修、補強装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記従来技術の課題を解決するための手段として、請求項１に記載した発明に係るトンネルの補修・補強装置は、
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６が設置され、同レール部材６上をトンネルアーチ方向へ移動する移動機構７上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載した発明に係るトンネルの補修・補強装置は、
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部に、トンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シート１４の内側に一定の間隔をあけて対峙するアーチ状配置で、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備９が設置されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載した発明に係るトンネルの補修・補強装置は、
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上の一側にシート貼付け装置２が設置され、同走行車輌１上の他側に紫外線照射装置３が設置されて成り、
前記シート貼付け装置２は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６が設置され、同レール部材６上を移動する移動機構７上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置された構成であり、
前記紫外線照射装置３は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部に、トンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シート１４への内側に一定の間隔をあけて対峙する配置で、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備８が設置された構成であり、
前記シート貼付け装置２が光硬化型繊維強化樹脂シート１４をコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌１上を移動すると、前記紫外線照射装置３が前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４の直下位置へ進み、同光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置において、
走行車輌１上には、トンネルアーチ面１２ａに対して作業員が立ち歩きして光硬化型繊維強化樹脂シート１４を接着させ、コンクリート表面を補修、補強する作業に適した高さの作業用足場１１が形成されており、前記作業用足場１１の上面のトンネル軸方向に架台レール４２が設置され、同架台レール４２上にシート貼付け装置２、及び紫外線照射装置３の架台４、４’が移動可能に設置されていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載した発明は、請求項４に記載したトンネルの補修・補強装置において、
作業用足場１１は、走行車輌１上の中央部の固定足場１１ａと、その左右両側へ出し入れ可能に設置された補助足場１１ｂ、１１ｂとで構成され、架台レール４２は中央部の固定足場１１ａ上に設置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載した発明は、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置において、
押圧ローラー機構８のレール部材６、及び紫外線照射設備９は、各々トンネルアーチ面１２ａに沿うアーチ形状に形成され、その左右の両端部の一定長さ部分６３、９２は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構６２、９３で連結されており、同端部分６３、９２を折り曲げた状態でトンネル１２内へ搬入され、トンネル１２内での補修、補強作業に際して前記左右の端部６３、９２を拡げたアーチ形状とする構成であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１〜５に係るトンネルの補修・補強装置は、トンネル１２内の底面１５へ敷設された車輌用レール１０上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１の上に、シート貼付け装置２と紫外線照射装置３が少なくとも一対で設置された構成であり、走行車輌１を外部の待機場所から必要に応じてトンネル１２内へ搬入させ、補修必要箇所まで移動させる方式で作業の準備を簡単に行うことができる。
そして、先ず前記走行車輌１上のシート貼付け装置２により補修必要箇所へ光硬化型ＦＲＰシート１４を機械化作業として密着させることができる。この光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射させることで接着させ、補修、補強の目的を達成することができる。
その場合、前記走行車輌１上に、トンネルアーチ面１２ａに対して作業員が立ち歩きでき、光硬化型ＦＲＰシート１４でコンクリート表面を補修、補強する作業に適した高さの作業用足場１１が形成されているので、走行車輌１の上面を作業員の作業用足場として有効に活用しつつ効率の良い作業を進めることができる。
また、前記作業を終えたシート貼付け装置２を１作業ステップ分だけ移動させ、その跡へ同走行車輌１上の紫外線照射装置３を進めて適正な位置へ止め、その紫外線照射設備９で前記光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を機械的に効率良く照射させることにより効率の良い接着を進めることができる。かくして、本発明の補修、補強装置によれば、手順の良い機械化作業を実施でき、工期の大幅な短縮が可能で、作業性及び経済性に大変優れている。
のみならず、走行車輌１の有効長さの範囲内における補修、補強作業を繰り返し行い、終了した場合には、当該走行車輌１を走行させることで、全体を次の作業工区へ移動させて補修、補強作業を継続して行うことができる。
【００１６】
請求項６に係るトンネルの補修・補強装置によれば、押圧ローラー機構８のレール部材６及び紫外線照射設備８は、各々トンネルアーチ面１２ａに沿うアーチ形状に形成され、その左右の端部の一定長さ部分６３、９２は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構６２、９３で連結されているので、同端部分６３、９２を折り曲げ、搬入制限寸法に収まる構成にしてトンネル１２内へ搬入できる。トンネル１２内での作業に際しては、前記左右の端部６３、９２を拡げたアーチ形状にして使用するので、トンネル１２内の補修、補強作業を広範囲に自由に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る補修、補強装置の全体を概略的に示した側面図である。
【図２】図１の正面図である。
【図３】シート貼付け装置をトンネル軸方向から見た拡大図である。
【図４】シート貼付け装置の架台及び伸縮支柱の構成を拡大して示した斜視図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ伸縮支柱の伸縮状態を示した説明図である。
【図６】シート貼付け装置の移動機構を拡大して示した断面図である。
【図７】コンクリート表面へ光硬化型ＦＲＰシートを密着させる状態を示した拡大図である。
【図８】紫外線照射装置をトンネル軸方向から見た拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明に係るトンネルの補修・補強装置は、トンネル１２内の底面１５上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上の一側にシート貼付け装置２が設置され、同走行車輌１上の他側に紫外線照射装置３が設置された構成である。
前記シート貼付け装置２は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６が設置され、同レール部材６上を移動する移動機構７上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置された構成である。
前記紫外線照射装置３は、前記走行車輌１上に、同走行車輌１上をトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部に、トンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シート１４への内側に一定の間隔をあけて対峙する配置で、光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備８が設置された構成である。
前記シート貼付け装置２が光硬化型繊維強化樹脂シート１４をコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌１上を移動すると、前記紫外線照射装置３が前記光硬化型繊維強化樹脂シート１４の直下位置へ進み、同光硬化型繊維強化樹脂シート１４へ紫外線を照射して接着させる。
【実施例１】
【００１９】
本発明に係るトンネルの補修・補強装置を図１〜８に示す実施例に基づいて説明する。
実施例１のトンネル補修・補強装置は、図１及び図２に示したように、トンネル１２内のインバートコンクリートが形成する底面１５上にトンネル軸方向へ沿って敷設された車輌用レール１０上を、作業員の運転で走行する走行車輌１が用意され、同走行車輌１の車台１ａ上の前方側にシート貼付け装置２が設置され、同走行車輌１上の後方側に紫外線照射装置３が設置された構成である。前記走行車輌１の車台１ａ上に適宜高さの支持台１３…を設置し固定して、その上にトンネルアーチ面１２ａに対して、作業員が立ち歩きして光硬化型ＦＲＰシート１４をコンクリート表面へ接着させる補修、補強作業に適する高さの作業用足場１１が形成されている。
前記作業用足場１１は、図２に示したように、複数の支持台１３…によって支持された中央部の固定足場１１ａと、その左右両側へスライドさせて出し入れ可能に設置された補助足場１１ｂ、１１ｂとで構成されている。前記補助足場１１ｂ、１１ｂは、走行車輌１をトンネル１２内へ搬入させコンクリート表面の補修必要箇所へ位置決めした後に、図２のようにトンネル軸方向に見て左右両側へ引き出して使用する。したがって、トンネル１２の広い横幅寸法の全域にわたり作業員の行動範囲となる。前記走行車輌１の作業用足場１１（走行車輌の上面）の高さは、一例としてトンネル１２の底面１５から天井までの高さが約４．３ｍであるのに対し、トンネル１２の底面１５から約２．３ｍである。
なお、図示することは省略したが、前記車輌用レール１０を敷設することなく、走行車輌１の底部へ非軌道車輪を取り付けた構成で実施することもできる。
【００２０】
前記シート貼付け装置２は、図３〜７に示したように、前記走行車輌１の上面である作業用足場１１の固定足場１１ａに、同固定足場１１ａ上をトンネル軸方向に移動可能な架台４が設置され、同架台４上に垂直に設置され垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５が設けられ、同伸縮支柱５の上端部に、トンネルアーチ面１２ａの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材６がトンネルアーチ面１２ａのほぼ全域に及ぶ長さ（例えば４．３ｍ位）で設置され、同レール部材６上を移動する移動機構７上へ、前記光硬化型ＦＲＰシート１４へ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構８が設置された構成とされている。
【００２１】
上記移動可能な架台４は、一例として、図４に示したように、架台４の側面前後４箇所に車輪４１…が取り付けられており、走行車輌１の作業用足場１１へトンネル軸方向へ沿って敷設された溝形鋼による架台用レール４２の溝内を、光硬化型ＦＲＰシート１４の接着幅又は接着位置毎にステップ移動するように位置決め用のブレーキ機構（図示は省略）と共に設けられている。
なお、図示することは省略したが、前記走行レール４２を敷設することなく、架台４に非軌道車輪を取り付けた構成として実施することもできる。
【００２２】
上記架台４に設置された伸縮可能な伸縮支柱５は、図４に示したように、前記架台４の上面に底面が固定された下位鋼管５０と、伸縮動作に必要な長さ部分が前記下位鋼管５０の内部へ挿入され、同下位鋼管５０内を上下方向へ移動する上位鋼管５１とで構成されている。前記上位鋼管５１の底面にワイヤー５２の一端が取り付けられ、該ワイヤー５２が下位鋼管５０の縁部に設置された滑車５３を介して、同下位鋼管５０の側面に設置されたハンドル式のワイヤー巻取部材５４に巻き付けられている。図５（ａ）、（ｂ）に示したように、ワイヤー巻取部材５４のハンドル５５を手動で回転させてワイヤー５２を巻き上げると、上位鋼管５１が上方向へ移動し（図５ａ）、前記ワイヤー５２を巻き下げると、該上位鋼管５１が下方向へ移動して伸縮動作する（図５ｂ）。因みに、約１００ｃｍ程度の範囲で伸縮する。なお、上位鋼管５１の側面に、複数の滑りローラー５６…が設置されて、上位鋼管５１の上下方向の移動を円滑に行なわせる機能とされている。
【００２３】
上記レール部材６は、図３及び６に示したように、トンネルアーチ面１２ａに沿うアーチ形状としたＨ形鋼で構成され、そのウェブ部６０の中央部分が、前記伸縮支柱５の上位鋼管５１の上端面にしっかりと固定されて支持されている。したがって、レール部材６は、図５（ａ）、（ｂ）に示したように、前記上位鋼管５１の上下方向の移動にしたがって上下方向へ移動する。
前記レール部材６は、図３に示したように、左右の両端部の一定長さ部分６３、６３は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構６２で連結されており、その左右の両端部６３、６３を折り曲げた状態でトンネル１２内へ搬入できる。そして、同トンネル１２内での作業に際しては、前記左右の両端部６３、６３を拡げ、一例としてステー６４等で支持したアーチ形状で使用する。したがって、トンネル１２入り口において制限寸法に収まる構成にでき、トンネル１２内の補修、補強作業位置へ搬入して設置できる。
【００２４】
上記レール部材６上を移動する移動機構７は、図６及び図７に示したように、レール部材６に跨るサドル部材７３が主体を成し、このサドル部材７３は、レール部材６の左右のフランジ６１の上下縁を挟んで転がる前後２個ずつ（但し２個に限らない。）合計８個のローラー７８…によりレール部材６に沿って移動可能に構成される。前記ローラー７８は、前記サドル部材７３の側面にピン７９で連結されている。
前記サドル部材７３には、レール部材６のウェブ６０上面に平行に２条設置された左右のチェーンレール７０、７０上を走行する２つのスプロケット７１、７１が共通の回転軸７２に固定されている。
前記スプロケット７１、７１の回転軸７２の一端部（図６の左側）に、大径の歯車７４が設置され、同大径の歯車７４に噛む小径の歯車７５が、ハンドル７７のハンドル軸７６に取り付けられている。つまり、ハンドル７７を正・逆方向へ回転させることで、小径の歯車７５から大径の歯車７４へ回転が伝達され、同大径の歯車７４の回転によって回転する回転軸７２により、前記スプロケット７１、７１がチェーンレール７０上を噛みながら走行してサドル部材７３が前後方向へ移動し、ひいてはこの押圧ローラー機構８がトンネル１２のアーチ方向へ移動する構成とされている。
【００２５】
上記押圧ローラー機構８は、図３及び７に示したように、トンネル１２のアーチ方向へ沿って動き、コンクリート表面へ当てがった光硬化型ＦＲＰシート１４を押圧する押圧ローラー８０と、同押圧ローラー８０の両側に設置され前記コンクリート表面へ当てがった光硬化型ＦＲＰシート１４を前記押圧ローラー８０へと誘い込む２つのガイドローラー８１、８１とを、共通の支持板８２に設置した構成である。前記支持板８２は、図３及び図６に示したように、前記サドル部材７３の両外側を挟む配置で、下方向へ伸びるシャフト部材８３、８３に支持されている。前記シャフト部材８３、８３は、上記サドル部材７３の側部へ固定したシリンダ部材８４内へ上下可能に差し込まれている。そして、前記シャフト部材８３から下方へ延びる芯棒８６の外周に巻き付けた圧縮バネ８５と共に、下端を塞いだシリンダ部材８４内へ挿入されている。したがって、前記シャフト部材８３は圧縮バネ８５により常時一定の上向き圧力で押されており、押圧ローラー８０をコンクリート表面へ強く密着させることができる。前記芯棒８６は、シリンダ部材８４の下端から下方へ突き出した下方部分に差したピン８７の取り付け箇所を変更することによって上下移動の可能範囲が複数段に調整可能とされている。
なお、図示することは省略したが、前記バネ材８５を用いた伸縮機構に代えて、油圧ジャッキを使用した構成で実施することもできる。
【００２６】
前記紫外線照射装置３も、図８に示したように、前記走行車輌１の作業用足場１１を構成する固定足場１１ａ上にトンネル軸方向へ移動可能な架台４’が設置され、同架台４’上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱５’が設けられ、同伸縮支柱５’の上端部にトンネル１２のコンクリート表面へ密着された光硬化型ＦＲＰシート１４の内側に一定の間隔をあけて対峙するアーチ状配置で、紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備９が設置された構成である。
【００２７】
なお、前記紫外線照射装置３の架台４’は、図４に基づいて段落番号［００２１］で説明したシート貼付け装置２の架台４と同一の構成であるため、それを援用して重複する説明は省略する。前記架台４’は、シート貼付け装置２の架台４と共通の架台レール４２上を走行する。
【００２８】
前記紫外線照射装置３の伸縮支柱５’も、図４に基づいて段落番号［００２２］で説明したシート貼付け装置２の伸縮支柱５と同一の構成である。即ち、ワイヤー巻部材５４’のハンドル５５’を回転させてワイヤー５２’を巻き上げ、又は巻き下げることで、上位鋼管５１’が下位鋼管５０’内を上下方向へ移動し、上記紫外線照射設備９を上下方向へ移動させる構成である。
【００２９】
前記紫外線照射設備９は、図８に示したように、トンネル１２のアーチ方向に沿う形状の支持部材９０の上面に複数の紫外線ランプ９１…を同トンネル１２のアーチ方向に沿って照射効果を発揮する密な配置に並べて設置した構成である。
前記支持部材９０は、左右の両端部の一定長さ部分９２、９２は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構９３で連結されており、その両端部９２、９２を折り曲げた状態でトンネル１２内へ搬入され、同トンネル１２内での作業に際して前記左右の両端部９２、９２を拡げ、位置決め機構により、又は一例として図３で説明したステー等（図示は省略）で支持してアーチ形状で使用する。したがって、この紫外線照射設備９もトンネル１２入り口において搬入制限寸法に収まる構成にでき、トンネル１２内の補修、補強作業位置へ搬入して設置できる。
【００３０】
上述した構成の補修、補強装置を使用したトンネルの補修、補強作業の遂行について説明する。
先ず、外部の待機場所からトンネル１２内へ走行車輌１を運転し走行させて搬入し、コンクリート表面の補修必要箇所の直下位置まで移動させて補修、補強作業の準備する。
次に、前記シート貼付け装置２の架台４を移動させて同シート貼付け装置２を前記補修必要箇所へ正しく位置決めし設置（固定）する。また、押圧ローラー機構８のレール部材６の両端部分６３、６３を折り曲げている場合は、同両端部６３、６３を拡げ、ステー６４等で支持してアーチ形状にする。前記補修必要箇所のトンネルアーチ面１２ａへ光硬化型ＦＲＰシート１４を当てがった上で、伸縮支柱５に設置されたワイヤー巻取部材５４のハンドル５５を手動で回転させてワイヤー５２を巻き上げ、上位鋼管５１を上方へ移動させてレール部材７を上昇させ、押圧ローラー機構８の押圧ローラー８０が光硬化型ＦＲＰシート１４を強く押す状態とする。そして、押圧ローラー機構８のシャフト部材８３から下方へ延びた芯棒８６のピン８７を抜いてワンランク下方のピン孔へ差して準備をする（図３を参照）。そして、ハンドル７７を手動回転して移動機構７を走行させ、前記ローラー機構８をトンネルアーチ方向へ移動させながら、押圧ローラー８０で光硬化型ＦＲＰシート１４を補修必要箇所へ強く密着させる（図７を参照）。必要ならば、移動機構７を往復移動させて、光硬化型ＦＲＰシート１４の密着作業の完全を期す。押圧ローラー８０による密着作業が終えると、押圧ローラー機構８の芯棒８６のピン８７を抜いてワンランク上方のピン孔へ差して押圧ローラー８０を光硬化型ＦＲＰシート１４から離し、前記ワイヤー巻取部材５４のハンドル５５を手動で回転させてワイヤー５２を巻き下げ、上位鋼管５１と共に、押圧ローラ機構８及びレール部材６を下方向へ移動させ、光硬化型ＦＲＰシート１４から離間させる。なお、前記シート貼付け装置２の操作や、同押圧ローラー機構８によるシート密着が行き届かないときは、作業用足場１１を活用して作業員による手作業（補助作業）により補修、補強作業が行われる。
しかる後に、シート貼付け装置２を１作業ステップ分だけ移動させ、その跡へ紫外線照射装置３を光硬化型ＦＲＰシート１４の直下位置へ進めて止め、やはり伸縮支柱５’に設置されたワイヤー巻取部材５４’のハンドル５５’を手動で回転させてワイヤー５２’を巻き上げ、上位鋼管５１’の上昇させて紫外線照射設備９を光硬化型ＦＲＰシート１４に対して好適な間隔まで移動させる。次いで、前記紫外線照射設備９の紫外線ランプ９１…を発光させて前記光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射させ硬化を進め接着する（図８を参照）。このとき、前記紫外線照射設備９は、密着させた光硬化型ＦＲＰシート１４がトンネルアーチ面において部分的な箇所である場合は、必要な箇所の紫外線ランプ９１…のみを発光させて、紫外線を照射させることも良い。紫外線照射設備８による紫外線の照射が終えると、前記ワイヤー巻取部材５４’のハンドル５５’を手動で回転させてワイヤー５２’を巻き下げ、上位鋼管５１’と共に、紫外線照射設備９を下方向へ移動させ、光硬化型ＦＲＰシート１４から離間させる。以下、同様の操作を繰り返して、光硬化型ＦＲＰシート１４の接着を行う。
こうして、本実施例の補修、補強装置によれば、手順の良い機械化作業を実施でき、工期の大幅な短縮が可能で、作業性及び経済性に大変優れている。のみならず、走行車輌１の有効長さの範囲内における補修、補強作業を繰り返し行い終了した場合には、当該走行車輌１を走行させて、全体を次の作業工区へ移動させて補修、補強作業を継続して行うことができる。
【実施例２】
【００３１】
本発明のトンネルの補修、補強装置は上記した実施例の限りではない。図示することは省略したが、トンネル１２内の底面１５をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に実施例１で説明したシート貼付け装置２のみを設置した構成で実施することもできる。本実施例では、実施例１で説明した手順により、前記シート貼付け装置２の押圧ローラー機構８の押圧ローラー８０で、光硬化型ＦＲＰシート１４をコンクリート表面の補修必要箇所へ密着させ接着させた後、別に用意した紫外線照射器で、前記密着させた光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射して硬化させ接着させる。
【実施例３】
【００３２】
また、図示することは省略したが、トンネル１２内の底面１５をトンネル軸方向へ走行する走行車輌１上に実施例１で説明した紫外線照射装置３のみを設置した構成で実施することもできる。本実施例では、別に用意した押圧ローラーや木槌等を用いて光硬化型ＦＲＰシート１４をコンクリート表面の補修必要箇所へ密着させた後、実施例１で説明した手順により、前記紫外線照射装置３で前記密着させた光硬化型ＦＲＰシート１４へ紫外線を照射して硬化させ接着させる。
【００３３】
なお、以上に本発明の実施例を説明したが、本発明のこうした実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の形態で実施し得る。
【符号の説明】
【００３４】
１ 走行車輌
２ シート貼付け装置
３ 紫外線照射装置
４、４’ 架台
５、５’ 伸縮支柱
６ レール部材
７ 移動機構
８ ローラー機構
９ 紫外線照射設備
１１ 作業用足場
１１ａ 固定足場
１１ｂ 補助足場
１２ トンネル
１２ａ トンネルアーチ面
１４ 光硬化型繊維強化樹脂シート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル内の底面上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルアーチ面の内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材が設置され、同レール部材上をトンネルアーチ方向へ移動する移動機構上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シートへ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構が設置されていることを特徴とする、トンネルの補修・補強装置。
【請求項２】
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル内の底面上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルのコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シートの内側に一定の間隔をあけて対峙するアーチ状配置で、光硬化型繊維強化樹脂シートへ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備が設置されていることを特徴とする、トンネルの補修・補強装置。
【請求項３】
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル内の底面上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌上の一側にシート貼付け装置が設置され、同走行車輌上の他側に紫外線照射装置が設置されて成り、
前記シート貼付け装置は、前記走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルアーチ面の内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材が設置され、同レール部材上を移動する移動機構上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シートへ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構が設置された構成であり、
前記紫外線照射装置は、前記走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルのコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シートへの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置で、光硬化型繊維強化樹脂シートへ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備が設置された構成であり、
前記シート貼付け装置が光硬化型繊維強化樹脂シートをコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌上を移動すると、前記紫外線照射装置が前記光硬化型繊維強化樹脂シートの直下位置へ進み、同光硬化型繊維強化樹脂シートへ紫外線を照射して接着させることを特徴とする、トンネルの補修・補強装置。
【請求項４】
走行車輌上には、トンネルアーチ面に対して作業員が立ち歩きして光硬化型繊維強化樹脂シートを接着させ、コンクリート表面を補修、補強する作業に適した高さの作業用足場が形成されており、前記作業用足場の上面のトンネル軸方向に架台レールが設置され、同架台レール上にシート貼付け装置、及び紫外線照射装置の架台が移動可能に設置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置。
【請求項５】
作業用足場は、走行車輌上の中央部の固定足場と、その左右両側へ出し入れ可能に設置された補助足場とで構成され、架台レールは中央部の固定足場上に設置されていることを特徴とする、請求項４に記載したトンネルの補修・補強装置。
【請求項６】
押圧ローラー機構のレール部材、及び紫外線照射設備は、各々トンネルアーチ面に沿うアーチ形状に形成され、その左右の両端部の一定長さ部分は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構で連結されており、同端部分を折り曲げた状態でトンネル内へ搬入され、トンネル内での補修、補強作業に際して前記左右の端部を拡げたアーチ形状とする構成であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置。
【請求項１】
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル内の底面上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルアーチ面の内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材が設置され、同レール部材上をトンネルアーチ方向へ移動する移動機構上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シートへ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構が設置されていることを特徴とする、トンネルの補修・補強装置。
【請求項２】
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル内の底面上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルのコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シートの内側に一定の間隔をあけて対峙するアーチ状配置で、光硬化型繊維強化樹脂シートへ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備が設置されていることを特徴とする、トンネルの補修・補強装置。
【請求項３】
紫外線を受けると硬化し接着する光硬化型繊維強化樹脂シートを、トンネルのコンクリート表面のうち補修必要箇所の表面へ接着させる補修・補強装置であって、
トンネル内の底面上をトンネル軸方向へ走行する走行車輌上の一側にシート貼付け装置が設置され、同走行車輌上の他側に紫外線照射装置が設置されて成り、
前記シート貼付け装置は、前記走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルアーチ面の内側に一定の間隔をあけて対峙する配置でレール部材が設置され、同レール部材上を移動する移動機構上に、前記光硬化型繊維強化樹脂シートへ圧力を加えてコンクリート表面へ密着させ接着させる押圧ローラー機構が設置された構成であり、
前記紫外線照射装置は、前記走行車輌上に、同走行車輌上をトンネル軸方向へ移動可能な架台が設置され、同架台上に垂直方向への伸縮が可能に構成された伸縮支柱が設けられ、同伸縮支柱の上端部に、トンネルのコンクリート表面へ密着された光硬化型繊維強化樹脂シートへの内側に一定の間隔をあけて対峙する配置で、光硬化型繊維強化樹脂シートへ紫外線を照射して接着させる紫外線照射設備が設置された構成であり、
前記シート貼付け装置が光硬化型繊維強化樹脂シートをコンクリート表面へ密着させ、１作業ステップ分だけ走行車輌上を移動すると、前記紫外線照射装置が前記光硬化型繊維強化樹脂シートの直下位置へ進み、同光硬化型繊維強化樹脂シートへ紫外線を照射して接着させることを特徴とする、トンネルの補修・補強装置。
【請求項４】
走行車輌上には、トンネルアーチ面に対して作業員が立ち歩きして光硬化型繊維強化樹脂シートを接着させ、コンクリート表面を補修、補強する作業に適した高さの作業用足場が形成されており、前記作業用足場の上面のトンネル軸方向に架台レールが設置され、同架台レール上にシート貼付け装置、及び紫外線照射装置の架台が移動可能に設置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置。
【請求項５】
作業用足場は、走行車輌上の中央部の固定足場と、その左右両側へ出し入れ可能に設置された補助足場とで構成され、架台レールは中央部の固定足場上に設置されていることを特徴とする、請求項４に記載したトンネルの補修・補強装置。
【請求項６】
押圧ローラー機構のレール部材、及び紫外線照射設備は、各々トンネルアーチ面に沿うアーチ形状に形成され、その左右の両端部の一定長さ部分は内側へ折り曲げ可能なヒンジ機構で連結されており、同端部分を折り曲げた状態でトンネル内へ搬入され、トンネル内での補修、補強作業に際して前記左右の端部を拡げたアーチ形状とする構成であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一に記載したトンネルの補修・補強装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−１１７１２９（Ｐ２０１１−１１７１２９Ａ）
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２７２９２３（Ｐ２００９−２７２９２３）
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００１５０１１０）株式会社竹中土木 (101)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年６月１６日（２０１１．６．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月３０日（２００９．１１．３０）
【出願人】（０００１５０１１０）株式会社竹中土木 (101)
【Ｆターム（参考）】
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