説明

シ―ルド工法用型枠の移動・組立装置

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、地下に構築される道路、鉄道、上下水道、電力・通信施設用のトンネル及び地下街、地下駐車状等の地下空間を構築するために用いられる特に大・中口径のシールド掘進機における、コンクリートライニングを形成する際に使用される型枠の移動・組立・解体装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来一般に、泥水加圧式,泥土圧式及び土圧式のシールド工法に使用される大・中口径のシールド掘進機には、その後方に掘削土砂を排土する排土管やケーブル等を内挿された中空シャフトとともに、場所打ちライニングするための内型枠の組立や脱型や運搬に供するための型枠エレクターが備えられている。これは例えば泥土圧式について説明すると、シールド掘進機が地山を掘削して、掘削土砂をスクリュウコンベアまたはベルトコンベアを内挿した排土管で排土するとともに、内型枠の端面に反力を取りながら漸次前進し、コンクリートライニングの養生終了した部分から前記型枠エレクターで内型枠を脱型させ、この脱型させた内型枠を前方に運搬し、更にこの型枠エレクターで運搬してきた内型枠を組み立てる。そして組立られた内型枠と掘削壁面との間隙にフレッシュコンクリートを打設する。このような作業を繰り返して、シールド工法におけるトンネルのコンクリートライニングが形成されるものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述のような場所打ちライニング工法においては、掘削口径が比較的大きくなると、型枠の分割数が多くなり、かつ重量が大きくなり、1エレメント分の型枠を一度に運搬することが困難であるとともに、型枠エレクター用の走行レールを敷設しなければならないという問題があった。また、覆工空間に配設する鉄筋等の補強材の運搬・組立て作業用機器が必要であり、しかも、掘削土砂の排出手段、例えばベルトコンベア・スクリュウコンベヤ等や電気ケーブル・油圧ホース等の配管類も存在するので、トンネル内の施設が輻輳して作業能率が低下する、と言う欠点があった。本発明は、上記の課題に鑑みてなされたもので、上記走行用のレールに関連する作業をなくし、泥水式にも土圧式にも適用可能な排土用の中空シャフトとエレクタとの配置を改良し、作業能率を改善したシールド工法用型枠の移動・組立装置を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明の上記課題を解決し上記目的を達成するための要旨は、シールド掘進機の後方に少なくとも既設型枠の最後方まで延設されたガイドレールに沿って移動自在に形成される筒本体と、該筒本体を移動させる移動装置と、前記筒本体に対して周方向に回動自在にして当該筒本体に設けられた回転ドラムと、該回転ドラムに設けられて型枠を運搬する運搬用ジャッキと、を含む移動・組立装置であって、前記筒本体に内挿され、前記ガイドレールをその外周面に設置した中空シャフトと、該中空シャフトを前記シールド掘進機の後方で支持するシャフト受台と、前記運搬ジャッキを搭載し前記回転ドラムに連結され共に回動可能なジャッキ反力台と、を具備するとともに、前記中空シャフトの中空部に掘削土砂の排土装置やケーブル等の配管類が収納されていることである。また、前記運搬ジャッキは、型枠の脱型・運搬・組立を行う着脱ジャッキと、該着脱ジャッキの角度を調整する揺動ジャッキと、前記型枠を把持するグリップジャッキと、からなること、;更に、ジャッキ反力台と前記回転ドラムとが、傾転角調整ジャッキで相対傾斜角度を調節可能にピン結合されていることである。このように形成したシールド工法用型枠の移動・組立装置で、場所打ちライニング工法における作業能率が改善されるものである。
【0005】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明する。図1は、シールド工法用型枠の移動・組立装置(以下、単に移動・組立装置という)1の全体を示す側面図である。該シールド工法用型枠の移動・組立装置1は、シールド掘進機2の後方において、掘削土砂を排土する排土装置a,ケーブルや配管や油圧ホース類の配管郡bを内挿せしめられた中空シャフト3を内挿するようにして形成される。
【0006】即ち、移動・組立装置1の移動のため、前記中空シャフト3の一端部3aを支承するとともに走行自在なシャフト受台4を設ける。該シャフト受台4には、コンクリートライニング5上を転動する車輪6が備えられており、コンクリートライニング5に対してシャフト受台4が走行自在になされている。そして、図2に示すように、前記中空シャフト3の外周面に、該中空シャフト3の軸心と平行にして矩形状のガイドレール7を設ける。このガイドレール7は、図1に示すように、少なくとも既設の型枠16の最後方まで延設されている。そして、該中空シャフト3を内挿されて前記ガイドレール7に沿って移動自在な筒本体1aを形成する。該筒本体1aには中空シャフト3に対して移動するための移動装置8を設ける。
【0007】該移動装置8は、駆動用の油圧モータ8aと、該油圧モータ8aで回動される走行車輪8bが設けられ、該走行車輪8bが前記ガイドレール7の平坦面上を転動する。この移動方法はその他にもチェーン等で引っ張るようにするなど公知の技術手段を用いるものである。この一実施例では前記油圧モータ8aと走行車輪8bとが4箇所に設けられている。このような走行装置8によって、中空シャフト3に対して前記筒本体1aが軸心方向に移動自在となるものである。
【0008】次に、前記筒本体1aに対してその周方向に回動自在な筒状の回転ドラム1bを設ける。該回転ドラム1bは、前記筒本体1aの内壁面から軸心に向かって突出しているブラケット9で軸支されている転動車10が該内壁面に複数箇所に設けられ、そして、この転動車10に外接して中空シャフト3の外周を回動自在になされている。そして、回転ドラム1bの外周に回動用の歯1cが刻設され、これが筒本体1aに内装された油圧モータ11の軸に固定された歯車11aと噛み合い、該油圧モータ11の駆動によって回転ドラム1bが回動する。
【0009】また、前記回転ドラム1bの側面から回動自在な支点12が突設され、この支点12にピン結合されたブラケット13と、回転ドラム1bの側面に当接している傾転角調整ジャッキ14とによってジャッキ反力台15が支承されている。該ジャッキ反力台15には型枠16を運搬するための、各々長さの異なる着脱ジャッキ17とこの着脱ジャッキ17の角度を調節する揺動ジャッキ18とさらに着脱ジャッキ17の先端部に型枠16を掴むためのグリップジャッキ19が設けられている。
【0010】ここで、型枠16は図3に示すように、一エレメント分の全周を5分割し、上部の3型枠をヒンジ20で連結し、下部の2型枠を同じくヒンジ20で連結し、これらを前記着脱ジャッキ17で脱型、運搬、組立を一度で行うものである。また、ジャッキ反力台15の着脱ジャッキ17と型枠16との取り合い角度が合わずに作業しずらいときには、前記傾転角調整ジャッキ14を伸縮させて前記支点12を中心に着脱ジャッキ17を若干回動させて、前記取り合いの角度を合わせるものである。また、図4の右半断面に示すように、懸垂ジャッキ21,牽引ジャッキ22、水平ジャッキ23とによってシールド掘進機2のローリングやピッチングに対応出来るようになされている。以上詳細に説明したように、シールド工法用型枠の移動・組立装置1が形成され、シールド掘進機2の中空シャフト3に装着されて、遠隔操作により該中空シャフト3の軸心方向に移動自在となり、さらに周方向に回動自在となり、型枠16の解体,運搬,組立の作業がこの移動・組立装置1で出来ることになる。
【0011】次に、この移動・組立装置1の使用方法を説明する。まず、移動・組立装置1の移動装置8の油圧モータ8a回転させて、この移動・組立装置1を最後方の型枠16の位置まで移動させ、図3に示すように、着脱ジャッキ17を伸長させグリップジャッキ19で型枠16を掴む。そして、上部3型枠を脱型させ、さらに揺動ジャッキ18を縮めて型枠16を内側に縮める。さらに着脱ジャッキ17のグリップジャッキ19で下部の2型枠を掴み、これを脱型させ、さらに揺動ジャッキ18で型枠16を縮める。このように、5分割した1エレメント分の型枠16を一度に移動・組立装置1で保持する。
【0012】次に、前記移動装置8の油圧モータ8aを前記移動方向における回転に対して逆回転させ、シールド掘進機2の方へと移動・組立装置1を前進させ、最前方の型枠16のさらに前方に運搬してきた1エレメント分の型枠16を組み立てる。そして、掘削壁面と型枠16の間隙にコンクリートを打設しながらプレスジャッキ24で押圧し充填する。そして、コンクリート養生後、シールド掘進機2の掘削に伴いシールドジャッキ25のロッドを伸長させて型枠16に反力をとり、外シールド掘進機2を前進させる。また、前記移動・組立装置1で型枠16の解体等の作業をしている間も、シールド掘進機2のカッタで掘削された土砂が、スクリュウコンベア等の排土装置26で運ばれ、中空シャフト3に内挿されたスクリュウコンベアやベルトコンベア等の排土装置aで排出口27から排土されている。
【0013】更に、前記回転ドラム1bのジャッキ17の先端部に鉄筋用アタッチメントを取付て、移動・組立装置1で鉄筋28の配筋を行うようにしても良いものである。また、上記移動・組立装置1において、移動装置8や回転ドラム1bの回動方法をその目的にあった公知技術で設計変更できるのは勿論である。
【0014】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のシールド工法用型枠の移動・組立装置は、シールド掘進機の後方に少なくとも既設型枠の最後方まで延設されたガイドレールに沿って移動自在に形成される筒本体と、該筒本体を移動させる移動装置と、前記筒本体に対して周方向に回動自在にして当該筒本体に設けられた回転ドラムと、該回転ドラムに設けられて型枠を運搬する運搬用ジャッキと、を含む移動・組立装置であって、前記筒本体に内挿され、前記ガイドレールをその外周面に設置した中空シャフトと、該中空シャフトを前記シールド掘進機の後方で支持するシャフト受台と、前記運搬ジャッキを搭載し前記回転ドラムに連結され共に回動可能なジャッキ反力台と、を具備するとともに、前記中空シャフトの中空部に掘削土砂の排土装置やケーブル等の配管類が収納されているので、1エレメント分の型枠を一度で解体、運搬、組立が可能となって作業時間の短縮となり作業能率が向上するばかりでなく、中空シャフトの中空部に掘削土砂の排土装置やケーブル等の配管類が収納されているので、輻輳していたトンネル内の施設がすっきりとまとめられ、広い作業空間が確保されて作業能率が向上すると言う優れた効果を奏する。また、着脱ジャッキのアタッチメントの交換で容易に鉄筋の配筋にも使用できて便宜である。さらに、傾転角調整ジャッキが備えられて回転ドラムに対してジャッキ反力台が揺動自在になされているので、着脱ジャッキの型枠に対する角度が可変となり型枠の解体や組立作業の能率が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の移動・組立装置の側面図。
【図2】図1の一部拡大側面図。
【図3】図の右半破断は図1のD矢視図、左半破断は図1R>1のC−C線断面図。
【図4】図の右半破断は図1のB−B線断面図、左半破断は図1のA−A線断面図。
【符号の説明】
1 移動・組立装置、1a 筒本体、1b 回転ドラム、2 シールド掘進機、3 中空シャフト、4 シャフト受台、5 コンクリートライニング、6 車輪、7 ガイドレール、8 移動装置、14 傾転角調整ジャッキ、15 ジャッキ反力台、16 型枠、17 着脱ジャッキ、18 揺動ジャッキ、19 グリップジャッキ、26 排土装置、28 鉄筋、a 排土装置。

【特許請求の範囲】
【請求項1】シールド掘進機の後方に少なくとも既設型枠の最後方まで延設されたガイドレールに沿って移動自在に形成される筒本体と、該筒本体を移動させる移動装置と、前記筒本体に対して周方向に回動自在にして当該筒本体に設けられた回転ドラムと、該回転ドラムに設けられて型枠を運搬する運搬用ジャッキと、を含む移動・組立装置であって、前記筒本体に内挿され、前記ガイドレールをその外周面に設置した中空シャフトと、該中空シャフトを前記シールド掘進機の後方で支持するシャフト受台と、前記運搬ジャッキを搭載し前記回転ドラムに連結され共に回動可能なジャッキ反力台と、を具備するとともに、前記中空シャフトの中空部に掘削土砂の排土装置やケーブル等の配管類が収納されている、ことを特徴とするシールド工法用型枠の移動・組立装置。

【請求項2】運搬ジャッキは、型枠の脱型・運搬・組立
を行う着脱ジャッキと、該着脱ジャッキの角度を調整する揺動ジャッキと、前記型枠を把持するグリップジャッキと、からなることを特徴とする請求項1に記載のシールド工法用型枠の移動・組立装置。
【請求項3】ジャッキ反力台と前記回転ドラムとが、傾
転角調整ジャッキで相対傾斜角度を調節可能にピン結合されていることを特徴とする請求項1に記載のシールド工法用型枠の移動・組立装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【特許番号】第2530520号
【登録日】平成8年(1996)6月14日
【発行日】平成8年(1996)9月4日
【国際特許分類】
【出願番号】特願平2−415398
【出願日】平成2年(1990)12月28日
【公開番号】特開平4−250296
【公開日】平成4年(1992)9月7日
【出願人】(000166432)戸田建設株式会社 (328)
【参考文献】
【文献】特開平2−88893(JP,A)
【文献】特開平2−125099(JP,A)