トンネル工法
【課題】 床版の早期施工により十分な高速施工を可能するトンネル工法を提供する。
【解決手段】 シールドマシン１等のトンネル掘削機の掘進に追随してその直後方で床版４を施工して掘進と床版施工とを並行して実施するべく、後続台車２とその後方の施工済みの床版との間にクレーン１１を前進可能に配置し、該クレーンにより床版形成用のＰＣａ版１０をトンネル底部に設置して床版を前方に延長していき、トンネル掘削機の掘進に追随させてクレーンを後続台車とともに前進させていく。
【解決手段】 シールドマシン１等のトンネル掘削機の掘進に追随してその直後方で床版４を施工して掘進と床版施工とを並行して実施するべく、後続台車２とその後方の施工済みの床版との間にクレーン１１を前進可能に配置し、該クレーンにより床版形成用のＰＣａ版１０をトンネル底部に設置して床版を前方に延長していき、トンネル掘削機の掘進に追随させてクレーンを後続台車とともに前進させていく。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速施工が可能なトンネル工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トンネルの高速施工を可能とするための様々なトンネル工法が提案されており、たとえば都市部に設けられるような大断面かつ長距離の道路トンネルの施工に際しては、特許文献１〜３に示されているように床版を予めＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）として製作しておき、現場ではそれを組み立てることで床版を早期に施工するというトンネル工法が提案されている。そのような工法によれば、床版を現場打ちコンクリートによって施工することが通常であった在来工法に比較すれば、床版施工の合理化と全体工期の短縮をある程度は実現できるとされている。
【特許文献１】特許第３４５８１７６公報
【特許文献２】特開２００３−６４９９４号公報
【特許文献３】特開２００４−１７６３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１〜３に示されている工法による場合であっても、切羽付近では各種の作業が複雑に錯綜するという制約から、また切羽への効率的な資材搬送を確保するために、切羽の直後方においてＰＣａ版を組み立てて床版を施工することは極めて困難であり、したがって実際上はＰＣａ版の組み立てによる床版施工は切羽のかなり後方で行わざるを得ないのが実情であり、そのため必ずしも十分な高速施工が可能なものではない。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は切羽の直後方での床版施工を可能として十分な高速施工を実現し得る有効なトンネル工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、トンネル掘削機の掘進に追随してその直後方で床版を施工していくトンネル工法であって、トンネル掘削機の後方に前進可能に設置される後続台車と、その後方において既に施工されている床版の先端部との間に、床版形成用のＰＣａ版をトンネル底部に設置して床版を施工するためのクレーンを前進可能に配置し、前記ＰＣａ版を坑口側より前記クレーンの位置まで搬送し、該クレーンによりＰＣａ版を揚重して施工済みの床版の先端部に搬送してそこに設置することによって施工済みの床版を漸次前方に延長し、前記クレーンをトンネル掘削機の掘進に追随させて前記後続台車とともに前進させていくことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明のトンネル工法において、床版形成用のＰＣａ版を、長辺方向の寸法が施工するべき床版全体の幅寸法よりもやや短い矩形平版状の水平部ユニットと、トンネル幅方向に間隔をおいてトンネル底部に設置されて前記水平部ユニットを支持する対の脚部ユニットとにより構成し、該ＰＣａ版を設置するに際しては、まず前記脚部ユニットを前記クレーンにより揚重して施工済みの床版の前方のトンネル底部に自立状態で設置し、次いで前記水平部ユニットをその長辺方向をトンネル軸方向に沿わせた向きとして坑口側から床版施工用のクレーンの位置まで搬送した後、該クレーンにより揚重してさらに前方に搬送するとともに水平面内において回転させてその長辺方向をトンネル幅方向に合致させ、その状態で該水平部ユニットを前記脚部ユニット上に配置して施工済みの床版の先端部に連続せしめ、しかる後に、前記水平部ユニットの両端部とトンネル坑壁との間にコンクリートを打設することにより路肩部を形成して床版を施工することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明のトンネル工法において、床版施工用のクレーンを、トンネル幅方向に間隔をおいて施工済みの床版上に台車を介してそれぞれ立設してトンネル軸方向に移動可能とした対の支柱と、先端部を前記後続台車に支持し後端部付近を前記各支柱に支持してそれぞれをトンネル軸方向に沿わせて互いに平行に架設した対のメインビームと、それらメインビーム間に横架してトンネル軸方向に走行可能としたサブビームと、該サブビームに支持してトンネル幅方向に走行可能としかつ床版形成用のＰＣａ版を揚重可能なホイストとにより構成し、掘進に追随して該クレーンを前記後続台車により牽引して前進させることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載の発明のトンネル工法において、施工済みの床版の下方空間に覆工材等の資材を搬送するための搬送路を確保して該搬送路内に資材の搬送装置を設置するとともに、床版の前方への延長に追随させて該搬送装置も前方に延伸させていき、該搬送装置の前方には該搬送装置により搬送されてきた資材を中継してさらに前方に搬送する中継搬送装置を掘進に追随して前進可能に設置し、それら搬送装置および中継搬送装置によって資材を坑口側からトンネル掘削機または後続台車まで搬送して掘進を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明のトンネル工法において、施工済みの床版の下方空間に設置する搬送装置を、所定長さの単位軌条を連続させることで形成される一連の軌条により搬送台車を支持案内して自走させる構成として、前記軌条を、搬送台車を坑口側から施工済みの床版の先端部の位置まで自走させる往路軌条と、施工済みの床版の先端部の位置から坑口側に向かって自走させる復路軌条とにより構成し、それら往路軌条と復路軌条を施工済みの床版の下方空間において独立に上下２段に設置するとともに、往路軌条の終端と復路軌条の始端の前方位置には搬送台車を往路軌条から復路軌条に移動させるためのポイント切替機構を前進可能に設けておき、前記搬送装置を前方に延伸する際には、前記ポイント切替機構を前進させて往路軌条の終端および復路軌条の始端にそれぞれ新たな単位軌条を継ぎ足すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトンネル工法によれば、トンネル掘削機の掘進に追随してその直後方でクレーンによりＰＣａ版を組み立てることで床版の施工を行い、その床版を資材搬送のための機材走行路として早期に使用可能であることから、極めて施工性に優れ、トンネル全体の高速施工が可能であり、在来工法に較べて十分な工期短縮と工費削減を実現することができる。
【００１１】
特に、床版形成用のＰＣａ版をトンネル幅よりもやや短い矩形平板状の水平部ユニットと、その中央部を支持する対の脚部ユニットにより構成することにより、水平部ユニットを設置した時点で直ちにその中央部を搬送路として利用でき、かつ水平部ユニットの両端部に現場打ちコンクリートにより路肩部を形成した後はその全面を搬送路として利用できるから、搬送効率と施工性に優れるものであるし、床版の施工精度も十分に確保することができる。
【００１２】
さらに、床版形成用のＰＣａ版を組み立てるためのクレーンとしてホイストを水平各方向に移動可能な門形クレーンの形態のものを採用し、そのクレーンを掘進に追随させて後続台車により牽引するようにしたので、床版施工のために複雑な装置類や面倒な盛替操作等が不要であるし、シールドマシンや後続台車は在来のものをほぼそのまま使用することが可能である。
【００１３】
また、早期施工した床版の下方空間に搬送装置を延伸可能に設置するとともにその前方にさらに中継搬送装置を前進可能に設けて、それらにより覆工材等の資材を搬送することにより、床版の下方空間を資材の搬送路として早期から有効に活用でき、床版上でのＰＣａ版の搬送と床版の下方での資材搬送とが錯綜することがなく、最も効率的な資材搬送と掘進が可能である。
【００１４】
さらに、床版の下方空間に設ける搬送装置を、独立に上下２段に設けた往路軌条と復路軌条とにより搬送台車を自走させかつその走行経路をポイント切替機構により切り替える構成とすることにより、効率的な資材搬送が可能であることはもとより、搬送装置の設置スペースも最少限で済み、ポイント切替機構を前進させて単位軌条を継ぎ足すことのみで掘進に伴う延伸も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
シールド工法により大断面の道路トンネルを施工するに際して本発明を適用する場合の一実施形態を図１〜図８を参照して説明する。図１および図２において符号１はトンネル掘削機としてのシールドマシン、２はその後続台車であり、本実施形態のトンネル工法は基本的にはシールドマシン１によって覆工材であるセグメント３を組み立てつつ掘進を行っていき、かつその掘進とほぼ同時並行作業により後続台車２の直後方において床版４を早期に施工して、施工済みの床版４を各種機材の走行路としてそのまま使用して各種資材の搬送を行うようにしたものである。図１〜図２における符号５，６，７は施工済みの床版上を走行する機材としてのトラック、コンクリートポンプ車、ミキサー車であり、８はそれらを方向転換させるためのターンテーブルである。
【００１６】
本実施形態では、床版４の施工は予め製作したＰＣａ版１０を組み立てることで行うようにしており、その組立作業のためのクレーン１１を後続台車２の後方に配置するとともに、そのクレーン１１を後続台車２により牽引して掘進に追随させて前進させていくようにしている。
【００１７】
本実施形態における床版形成用のＰＣａ版１０は、図１および図３に示すように長辺方向の寸法が施工するべき床版全体の幅寸法よりもやや短いハーフＰＣ型枠としての矩形平版状の水平部ユニット１０ａと、トンネル幅方向に間隔をおいてトンネル底部に設置されて水平部ユニット１０ａを支持する柱状の対の脚部ユニット１０ｂからなり、それら脚部ユニット１０ｂと水平部ユニット１０ａを施工済みの床版４の前方で組み立てることで床版４を漸次前方に延長していく形態で施工するようにしている。
【００１８】
ＰＣａ版１０を組み立てることによる床版４の施工手順を図３に示す。予めトンネル底部に柱沓材１２設置し、クレーン１１により（ａ）に示すように脚部ユニット１０ｂを立設した後、（ｂ）に示すようにそれら脚部ユニット１０ｂ上に水平部ユニット１０ａを設置する。そして、後段で（ｃ）に示すように水平部ユニット１０ａの両端部とトンネル坑壁との間にコンクリートを打設して路肩部１３を施工し、最後に（ｄ）に示すように水平部ユニット１０ａ上に路面となるコンクリートを打設することで床版４を完成させる。
【００１９】
ＰＣａ版１０を組み立てるためのクレーン１１は、図１、図２、図４に示すように、先端部が後続台車２に連結されて後方に向かって平行に延びている対のメインビーム２０と、それらメインビーム２０の後端部付近をそれぞれ支持する対の支柱２１とを主体とする門形のもので、各支柱２１が台車２２を介して施工済みの床版４上を移動可能に設置されることで後続台車２により牽引されてそれととともに前進可能とされているものである。メインビーム２０間にはサブビーム２３が横架され、サブビーム２３にはホイスト２４が移動可能に設けられていて、組み立てるべきＰＣａ版１０をホイスト２４により揚重し、サブビーム２３をメインビーム２０に沿ってトンネル軸方向に移動させ、ホイスト２４をサブビーム２３に沿ってトンネル幅方向に移動させることにより、揚重したＰＣａ版１０を水平各方向に搬送しかつその姿勢を自由に変更して高精度で位置決めを行うことができるようになっている。
【００２０】
図４に上記のクレーン１１によるＰＣａ版１０の組立作業手順を示す。まず（ａ）に示すように脚部ユニット１０ｂを１本ずつ揚重し、図１に示しているように施工済みの床版４の前方に所定数の脚部ユニット１０ｂを自立状態で設置する。次いで、図１〜図２に示すように水平部ユニット１０ａをその長辺方向をトンネル軸方向に沿わせた向きとしてトラック５に積載して坑口側からクレーン１１の位置まで搬送し、その水平部ユニット１０ａを図４（ｂ）に示すようにクレーン１１により揚重するとともに水平面内において９０°回転させて長辺方向をトンネル幅方向に合致させ、脚部ユニット１０ｂ上に吊り下ろしてそこに設置していく。その状態では図３（ｂ）に示したように水平部ユニット１０ａの両端部は自由端であるが、中央部は対の脚部ユニット１０ｂにより安定に支持されるから、その時点で水平部ユニット１０ａの中央部をトラック５等の走行路として支障なく使用可能である。勿論、クレーン１１の支柱２１を脚部ユニット１０ｂの直上位置ないしそれより内側に設定することにより、クレーン１１を十分に安定に支持することができる。
【００２１】
上記のようにして床版４を前方に所定距離ずつ延長し、シールドマシン１の掘進の際にはそれに追随させて後続台車２によりクレーン１１を牽引して前進させていき、同様の手順で床版４をさらに施工していく。そして、その後方では図１および図４（ｃ）に示すように水平部ユニット１０ａの両端部の下方に移動型枠装置２５を設置し、そこにコンクリートを打設して路肩部１３を施工する。路肩部１３の施工後には水平部ユニット１０ａ全体が安定に支持されてその全面を走行路として支障なく使用することが可能であるから、大形車両どうしのすれ違いも可能な２車線以上の走行路を確保することができる。
【００２２】
本実施形態のトンネル工法によれば、掘進に追随して後続台車２の直後方で床版４の施工が可能であり、その床版４を資材搬送のための機材の走行路として早期に使用可能であることから、極めて施工性に優れ、トンネル全体の高速施工が可能であり、在来工法に較べて十分な工期短縮と工費削減を実現することができる。
【００２３】
特に、床版形成用のＰＣａ版１０をトンネル幅よりもやや短い矩形平板状の水平部ユニット１０ａと、その中央部を支持する対の脚部ユニット１０ｂにより構成するから、水平部ユニット１０ａを設置した時点で直ちにその中央部を機材の走行路として利用できるし、後段で水平部ユニット１０ａの両端部に現場打ちコンクリートにより路肩部１３を形成した以降は床版を全面的に走向路として利用できるから、極めて搬送効率と施工性に優れるものであり、また床版４の施工精度も十分に確保することができる。
【００２４】
さらに、床版形成用のＰＣａ版１０を組み立てるためのクレーン１１としてホイスト２４を水平各方向に移動可能な門形クレーンの形態のものを採用し、そのクレーン１１を掘進に追随させて後続台車２により牽引して前進させるようにしたので、床版施工のために複雑な装置類や面倒な盛替操作等が不要であるし、シールドマシン１や後続台車２は在来のものをほぼそのまま使用することが可能である。
【００２５】
なお、本実施形態のトンネル工法では、上記のように早期に施工した床版４の下方空間も資材の搬送路として利用するようにしており、そこに覆工材としてのセグメント３を坑口側からシールドマシン１に向けて搬送するための搬送装置３０を掘進に追随させて前方に延伸可能に設置している。
【００２６】
床版４の下方空間に設置する搬送装置３０は、図５に示すようにＰＣａ版１０の脚部ユニット１０ｂ間に設けた上下２段の軌条３１（下段側の往路軌条３１ａと、上段側の復路軌条３１ｂ）により搬送台車３２を支持案内して往復走行させる構成のものである。
【００２７】
搬送台車３２は、平面視矩形かつ扁平な本体フレーム３３の両側部に全４輪の走行車輪３４を設け、それら走向車輪３４を電動モータ等の駆動源３５により動力伝達機構３６を介して駆動することで自走可能なものである。この搬送台車３２には、図６に示すように油圧シリンダ３８によりワイヤー３９を介してセグメント３を吊り支持する状態で保持する保持機構４０が設けられていて、セグメント３を搬送する際には図６（ａ）に示すように油圧シリンダ３８によりワイヤー３９を引き上げてセグメント３の両端部をストッパー４１に押し当てた状態で安定に保持し、搬送したセグメント３を搬送台車３２から下ろす際には（ｂ）に示すように油圧シリンダ３８を伸張させてワイヤー３９を繰り出してセグメント３を降下させるようになっている。なお、搬送台車３２への給電は外部から図示しないトロリーによって行うと良い。図５において符号４２は制御盤、４３は保持機構４０としての油圧シリンダ３８を駆動するための油圧ポンプ、４４は本体フレーム３３の前後に設けられた緩衝用バンパー、４５は搬送台車３２の走向を安定させるためのスプリング式のガイドローラである。
【００２８】
搬送台車３２を走行させるための上下２段の軌条３１は、下段側がセグメント３を保持した搬送台車３２を坑口側から施工済みの床版４の先端部の位置まで自走させる往路軌条３１ａとされ、上段側がセグメント３を降ろした後の搬送台車３２を逆方向に走向させて坑口側に戻すための復路軌条３１ｂとされている。それら軌条３１は、図７（ｂ）に示すようにいずれも所定長さの単位軌条３１ｃが連結されることで形成されるものであり、床版４の前方への延長に伴って単位軌条３１ｃが継ぎ足されていくことで漸次前方に延伸可能とされているものである。
【００２９】
また、図７に示しているように、往路軌条３１ａの終端と復路軌条３１ｂの始端の前方位置には、搬送台車３２を下段側の往路軌条３１ａから上段側の復路軌条３１ｂに移動させるためのポイント切替機構５０が前進可能に配置されている。ポイント切替機構５０は、レール５１上を前進可能な本体フレーム５２内に油圧シリンダ５３によってワイヤー５４および昇降フレーム５５を介して昇降軌条５６を昇降可能に設けたもので、図示しているように昇降軌条５６を往路軌条３１ａの終端に合致させておいてそこにセグメント３を搬送してきた搬送台車３２を乗り込ませ、その搬送台車３２がセグメント３を降ろした後に、油圧シリンダ５３により昇降軌条５６を搬送台車３２とともに復路軌条３１ｂの位置まで上昇させることで搬送台車３２を往路軌条３１ａから復路軌条３１ｂに移動させるようにしたものである。また、各軌条３１を延伸させる際には、ポイント切替機構５０を前進させて各軌条３１との間にそれぞれ単位軌条３１ｃの長さ分の間隔を確保してそこに単位軌条３１ｃを継ぎ足すようになっている。
【００３０】
さらに、上記の搬送装置３０の前方には、その搬送装置３０により搬送されてきたセグメント３を中継してさらに前方に搬送する中継搬送装置６０が設置されている。中継搬送装置６０は図８に示すようにベルトコンベア６１を基本とするものであるが、その先端部にはセグメント３を持ち上げて水平面内において回転させて向きを変えるためのリフトターンテーブル６２が組み込まれたものである。なお、中継搬送装置６０の上方においては、既に述べたようにクレーン１１によりＰＣａ版１０を組み立てて床版４の施工を行うので、図１および図４に示すように養生用の防護枠６３を中継搬送装置６０を覆うように設けると良く、それを床版施工のための足場として使用するとともに、脚部ユニット１０ｂを設置する際にはその防護枠６３を利用して仮支持を行えば良い。
【００３１】
本実施形態のトンネル工法では、上記のような搬送装置３０および中継搬送装置６０を用いることにより、早期施工した床版４の下方空間をセグメント３の搬送路として早期から利用でき、したがって床版４上でのＰＣａ版１０の搬送と床版４の下方でのセグメント３の搬送とが錯綜することがなく、最も効率的な資材搬送と掘進が可能である。
【００３２】
しかも、その搬送装置３０が、独立に上下２段に設けた往路軌条３１ａと復路軌条３１ｂとにより搬送台車３２を自走させかつその走行経路をポイント切替機構５０により切り替える構成のものであるので、効率的な資材搬送が可能であることはもとより、その設置スペースも最少限で済み、ポイント切替機構５０を前進させて単位軌条３１ｃを継ぎ足すことのみで掘進に伴う延伸も容易に行うことが可能であり、極めて有効である。
【００３３】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、たとえば以下のような適宜の設計的変更が可能である。
【００３４】
上記実施形態はシールドマシン１によるシールド工法への適用例であるが、本発明はシールド工法に限らずトンネルボーリングマシン等の他のトンネル掘削機による他のトンネル工法においても同様に適用可能であり、トンネル掘削機の構成やそれによる掘削工程、覆工工程等に対応させて床版４の施工工程も適宜変更すれば良い。
【００３５】
上記実施形態では床版形成用のＰＣａ版１０を水平部ユニット１０ａとそれを支持する脚部ユニット１０ｂにより構成したが、それに限らずＰＣａ版１０の構成はトンネルの規模や断面形状等の諸条件を考慮して最適設計すれば良く、路肩部１３の形態やその施工手順も含めて床版４の構成や施工工程も様々に変更可能である。
【００３６】
上記実施形態では床版施工用のクレーン１１としてホイスト２４を水平各方向に移動させる構成の門形クレーンを採用し、それを後続台車２により牽引するようにしたが、クレーン１１としてはＰＣａ版１０の構成やその組立作業手順等の諸条件を考慮して最適な形式のものを採用すれば良いし、牽引式に限らずたとえば自走式のクレーンも採用可能である。
【００３７】
上記実施形態のように床版４の下方空間をセグメント３の搬送路として利用してそこに搬送台車３２を自走させる構成の搬送装置３０を延伸可能に設置し、その前方にさらに中継搬送装置６０を前進可能に設置することが好ましいが、それら搬送装置３０や中継搬送装置６０が不要の場合には省略して差し支えない。勿論、搬送装置３０や中継搬送装置６０の構成も様々に変更可能であるし、セグメント３に限らず他の資材や場合によってはずりを搬送することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態であるトンネル工法による施工状況を示す斜視図である。
【図２】同、側面図である。
【図３】同、床版の施工手順を示す図である。
【図４】同、床版形成用のＰＣａ版の組立作業手順を示す図である。
【図５】同、搬送装置の概略構成を示す図である。
【図６】同、搬送台車における保持機構の動作を示す図である。
【図７】同、搬送装置におけるポイント切替機構を示す図である。
【図８】同、中継搬送装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ シールドマシン（トンネル掘削機）
２ 後続台車
３ セグメント（覆工材）
４ 床版
１０ ＰＣａ版
１０ａ 水平部ユニット
１０ｂ 脚部ユニット
１１ クレーン
１３ 路肩部
２０ メインビーム
２１ 支柱
２２ 台車
２３ サブビーム
２４ ホイスト
２５ 移動式型枠装置
３０ 搬送装置
３１ 軌条
３１ａ 往路軌条
３１ｂ 復路軌条
３１ｃ 単位軌条
３２ 搬送台車
５０ ポイント切替機構
６０ 中継搬送装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は高速施工が可能なトンネル工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、トンネルの高速施工を可能とするための様々なトンネル工法が提案されており、たとえば都市部に設けられるような大断面かつ長距離の道路トンネルの施工に際しては、特許文献１〜３に示されているように床版を予めＰＣａ版（プレキャストコンクリート版）として製作しておき、現場ではそれを組み立てることで床版を早期に施工するというトンネル工法が提案されている。そのような工法によれば、床版を現場打ちコンクリートによって施工することが通常であった在来工法に比較すれば、床版施工の合理化と全体工期の短縮をある程度は実現できるとされている。
【特許文献１】特許第３４５８１７６公報
【特許文献２】特開２００３−６４９９４号公報
【特許文献３】特開２００４−１７６３２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、特許文献１〜３に示されている工法による場合であっても、切羽付近では各種の作業が複雑に錯綜するという制約から、また切羽への効率的な資材搬送を確保するために、切羽の直後方においてＰＣａ版を組み立てて床版を施工することは極めて困難であり、したがって実際上はＰＣａ版の組み立てによる床版施工は切羽のかなり後方で行わざるを得ないのが実情であり、そのため必ずしも十分な高速施工が可能なものではない。
【０００４】
上記事情に鑑み、本発明は切羽の直後方での床版施工を可能として十分な高速施工を実現し得る有効なトンネル工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１記載の発明は、トンネル掘削機の掘進に追随してその直後方で床版を施工していくトンネル工法であって、トンネル掘削機の後方に前進可能に設置される後続台車と、その後方において既に施工されている床版の先端部との間に、床版形成用のＰＣａ版をトンネル底部に設置して床版を施工するためのクレーンを前進可能に配置し、前記ＰＣａ版を坑口側より前記クレーンの位置まで搬送し、該クレーンによりＰＣａ版を揚重して施工済みの床版の先端部に搬送してそこに設置することによって施工済みの床版を漸次前方に延長し、前記クレーンをトンネル掘削機の掘進に追随させて前記後続台車とともに前進させていくことを特徴とする。
【０００６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明のトンネル工法において、床版形成用のＰＣａ版を、長辺方向の寸法が施工するべき床版全体の幅寸法よりもやや短い矩形平版状の水平部ユニットと、トンネル幅方向に間隔をおいてトンネル底部に設置されて前記水平部ユニットを支持する対の脚部ユニットとにより構成し、該ＰＣａ版を設置するに際しては、まず前記脚部ユニットを前記クレーンにより揚重して施工済みの床版の前方のトンネル底部に自立状態で設置し、次いで前記水平部ユニットをその長辺方向をトンネル軸方向に沿わせた向きとして坑口側から床版施工用のクレーンの位置まで搬送した後、該クレーンにより揚重してさらに前方に搬送するとともに水平面内において回転させてその長辺方向をトンネル幅方向に合致させ、その状態で該水平部ユニットを前記脚部ユニット上に配置して施工済みの床版の先端部に連続せしめ、しかる後に、前記水平部ユニットの両端部とトンネル坑壁との間にコンクリートを打設することにより路肩部を形成して床版を施工することを特徴とする。
【０００７】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の発明のトンネル工法において、床版施工用のクレーンを、トンネル幅方向に間隔をおいて施工済みの床版上に台車を介してそれぞれ立設してトンネル軸方向に移動可能とした対の支柱と、先端部を前記後続台車に支持し後端部付近を前記各支柱に支持してそれぞれをトンネル軸方向に沿わせて互いに平行に架設した対のメインビームと、それらメインビーム間に横架してトンネル軸方向に走行可能としたサブビームと、該サブビームに支持してトンネル幅方向に走行可能としかつ床版形成用のＰＣａ版を揚重可能なホイストとにより構成し、掘進に追随して該クレーンを前記後続台車により牽引して前進させることを特徴とする。
【０００８】
請求項４記載の発明は、請求項１，２または３記載の発明のトンネル工法において、施工済みの床版の下方空間に覆工材等の資材を搬送するための搬送路を確保して該搬送路内に資材の搬送装置を設置するとともに、床版の前方への延長に追随させて該搬送装置も前方に延伸させていき、該搬送装置の前方には該搬送装置により搬送されてきた資材を中継してさらに前方に搬送する中継搬送装置を掘進に追随して前進可能に設置し、それら搬送装置および中継搬送装置によって資材を坑口側からトンネル掘削機または後続台車まで搬送して掘進を行うことを特徴とする。
【０００９】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明のトンネル工法において、施工済みの床版の下方空間に設置する搬送装置を、所定長さの単位軌条を連続させることで形成される一連の軌条により搬送台車を支持案内して自走させる構成として、前記軌条を、搬送台車を坑口側から施工済みの床版の先端部の位置まで自走させる往路軌条と、施工済みの床版の先端部の位置から坑口側に向かって自走させる復路軌条とにより構成し、それら往路軌条と復路軌条を施工済みの床版の下方空間において独立に上下２段に設置するとともに、往路軌条の終端と復路軌条の始端の前方位置には搬送台車を往路軌条から復路軌条に移動させるためのポイント切替機構を前進可能に設けておき、前記搬送装置を前方に延伸する際には、前記ポイント切替機構を前進させて往路軌条の終端および復路軌条の始端にそれぞれ新たな単位軌条を継ぎ足すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のトンネル工法によれば、トンネル掘削機の掘進に追随してその直後方でクレーンによりＰＣａ版を組み立てることで床版の施工を行い、その床版を資材搬送のための機材走行路として早期に使用可能であることから、極めて施工性に優れ、トンネル全体の高速施工が可能であり、在来工法に較べて十分な工期短縮と工費削減を実現することができる。
【００１１】
特に、床版形成用のＰＣａ版をトンネル幅よりもやや短い矩形平板状の水平部ユニットと、その中央部を支持する対の脚部ユニットにより構成することにより、水平部ユニットを設置した時点で直ちにその中央部を搬送路として利用でき、かつ水平部ユニットの両端部に現場打ちコンクリートにより路肩部を形成した後はその全面を搬送路として利用できるから、搬送効率と施工性に優れるものであるし、床版の施工精度も十分に確保することができる。
【００１２】
さらに、床版形成用のＰＣａ版を組み立てるためのクレーンとしてホイストを水平各方向に移動可能な門形クレーンの形態のものを採用し、そのクレーンを掘進に追随させて後続台車により牽引するようにしたので、床版施工のために複雑な装置類や面倒な盛替操作等が不要であるし、シールドマシンや後続台車は在来のものをほぼそのまま使用することが可能である。
【００１３】
また、早期施工した床版の下方空間に搬送装置を延伸可能に設置するとともにその前方にさらに中継搬送装置を前進可能に設けて、それらにより覆工材等の資材を搬送することにより、床版の下方空間を資材の搬送路として早期から有効に活用でき、床版上でのＰＣａ版の搬送と床版の下方での資材搬送とが錯綜することがなく、最も効率的な資材搬送と掘進が可能である。
【００１４】
さらに、床版の下方空間に設ける搬送装置を、独立に上下２段に設けた往路軌条と復路軌条とにより搬送台車を自走させかつその走行経路をポイント切替機構により切り替える構成とすることにより、効率的な資材搬送が可能であることはもとより、搬送装置の設置スペースも最少限で済み、ポイント切替機構を前進させて単位軌条を継ぎ足すことのみで掘進に伴う延伸も容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
シールド工法により大断面の道路トンネルを施工するに際して本発明を適用する場合の一実施形態を図１〜図８を参照して説明する。図１および図２において符号１はトンネル掘削機としてのシールドマシン、２はその後続台車であり、本実施形態のトンネル工法は基本的にはシールドマシン１によって覆工材であるセグメント３を組み立てつつ掘進を行っていき、かつその掘進とほぼ同時並行作業により後続台車２の直後方において床版４を早期に施工して、施工済みの床版４を各種機材の走行路としてそのまま使用して各種資材の搬送を行うようにしたものである。図１〜図２における符号５，６，７は施工済みの床版上を走行する機材としてのトラック、コンクリートポンプ車、ミキサー車であり、８はそれらを方向転換させるためのターンテーブルである。
【００１６】
本実施形態では、床版４の施工は予め製作したＰＣａ版１０を組み立てることで行うようにしており、その組立作業のためのクレーン１１を後続台車２の後方に配置するとともに、そのクレーン１１を後続台車２により牽引して掘進に追随させて前進させていくようにしている。
【００１７】
本実施形態における床版形成用のＰＣａ版１０は、図１および図３に示すように長辺方向の寸法が施工するべき床版全体の幅寸法よりもやや短いハーフＰＣ型枠としての矩形平版状の水平部ユニット１０ａと、トンネル幅方向に間隔をおいてトンネル底部に設置されて水平部ユニット１０ａを支持する柱状の対の脚部ユニット１０ｂからなり、それら脚部ユニット１０ｂと水平部ユニット１０ａを施工済みの床版４の前方で組み立てることで床版４を漸次前方に延長していく形態で施工するようにしている。
【００１８】
ＰＣａ版１０を組み立てることによる床版４の施工手順を図３に示す。予めトンネル底部に柱沓材１２設置し、クレーン１１により（ａ）に示すように脚部ユニット１０ｂを立設した後、（ｂ）に示すようにそれら脚部ユニット１０ｂ上に水平部ユニット１０ａを設置する。そして、後段で（ｃ）に示すように水平部ユニット１０ａの両端部とトンネル坑壁との間にコンクリートを打設して路肩部１３を施工し、最後に（ｄ）に示すように水平部ユニット１０ａ上に路面となるコンクリートを打設することで床版４を完成させる。
【００１９】
ＰＣａ版１０を組み立てるためのクレーン１１は、図１、図２、図４に示すように、先端部が後続台車２に連結されて後方に向かって平行に延びている対のメインビーム２０と、それらメインビーム２０の後端部付近をそれぞれ支持する対の支柱２１とを主体とする門形のもので、各支柱２１が台車２２を介して施工済みの床版４上を移動可能に設置されることで後続台車２により牽引されてそれととともに前進可能とされているものである。メインビーム２０間にはサブビーム２３が横架され、サブビーム２３にはホイスト２４が移動可能に設けられていて、組み立てるべきＰＣａ版１０をホイスト２４により揚重し、サブビーム２３をメインビーム２０に沿ってトンネル軸方向に移動させ、ホイスト２４をサブビーム２３に沿ってトンネル幅方向に移動させることにより、揚重したＰＣａ版１０を水平各方向に搬送しかつその姿勢を自由に変更して高精度で位置決めを行うことができるようになっている。
【００２０】
図４に上記のクレーン１１によるＰＣａ版１０の組立作業手順を示す。まず（ａ）に示すように脚部ユニット１０ｂを１本ずつ揚重し、図１に示しているように施工済みの床版４の前方に所定数の脚部ユニット１０ｂを自立状態で設置する。次いで、図１〜図２に示すように水平部ユニット１０ａをその長辺方向をトンネル軸方向に沿わせた向きとしてトラック５に積載して坑口側からクレーン１１の位置まで搬送し、その水平部ユニット１０ａを図４（ｂ）に示すようにクレーン１１により揚重するとともに水平面内において９０°回転させて長辺方向をトンネル幅方向に合致させ、脚部ユニット１０ｂ上に吊り下ろしてそこに設置していく。その状態では図３（ｂ）に示したように水平部ユニット１０ａの両端部は自由端であるが、中央部は対の脚部ユニット１０ｂにより安定に支持されるから、その時点で水平部ユニット１０ａの中央部をトラック５等の走行路として支障なく使用可能である。勿論、クレーン１１の支柱２１を脚部ユニット１０ｂの直上位置ないしそれより内側に設定することにより、クレーン１１を十分に安定に支持することができる。
【００２１】
上記のようにして床版４を前方に所定距離ずつ延長し、シールドマシン１の掘進の際にはそれに追随させて後続台車２によりクレーン１１を牽引して前進させていき、同様の手順で床版４をさらに施工していく。そして、その後方では図１および図４（ｃ）に示すように水平部ユニット１０ａの両端部の下方に移動型枠装置２５を設置し、そこにコンクリートを打設して路肩部１３を施工する。路肩部１３の施工後には水平部ユニット１０ａ全体が安定に支持されてその全面を走行路として支障なく使用することが可能であるから、大形車両どうしのすれ違いも可能な２車線以上の走行路を確保することができる。
【００２２】
本実施形態のトンネル工法によれば、掘進に追随して後続台車２の直後方で床版４の施工が可能であり、その床版４を資材搬送のための機材の走行路として早期に使用可能であることから、極めて施工性に優れ、トンネル全体の高速施工が可能であり、在来工法に較べて十分な工期短縮と工費削減を実現することができる。
【００２３】
特に、床版形成用のＰＣａ版１０をトンネル幅よりもやや短い矩形平板状の水平部ユニット１０ａと、その中央部を支持する対の脚部ユニット１０ｂにより構成するから、水平部ユニット１０ａを設置した時点で直ちにその中央部を機材の走行路として利用できるし、後段で水平部ユニット１０ａの両端部に現場打ちコンクリートにより路肩部１３を形成した以降は床版を全面的に走向路として利用できるから、極めて搬送効率と施工性に優れるものであり、また床版４の施工精度も十分に確保することができる。
【００２４】
さらに、床版形成用のＰＣａ版１０を組み立てるためのクレーン１１としてホイスト２４を水平各方向に移動可能な門形クレーンの形態のものを採用し、そのクレーン１１を掘進に追随させて後続台車２により牽引して前進させるようにしたので、床版施工のために複雑な装置類や面倒な盛替操作等が不要であるし、シールドマシン１や後続台車２は在来のものをほぼそのまま使用することが可能である。
【００２５】
なお、本実施形態のトンネル工法では、上記のように早期に施工した床版４の下方空間も資材の搬送路として利用するようにしており、そこに覆工材としてのセグメント３を坑口側からシールドマシン１に向けて搬送するための搬送装置３０を掘進に追随させて前方に延伸可能に設置している。
【００２６】
床版４の下方空間に設置する搬送装置３０は、図５に示すようにＰＣａ版１０の脚部ユニット１０ｂ間に設けた上下２段の軌条３１（下段側の往路軌条３１ａと、上段側の復路軌条３１ｂ）により搬送台車３２を支持案内して往復走行させる構成のものである。
【００２７】
搬送台車３２は、平面視矩形かつ扁平な本体フレーム３３の両側部に全４輪の走行車輪３４を設け、それら走向車輪３４を電動モータ等の駆動源３５により動力伝達機構３６を介して駆動することで自走可能なものである。この搬送台車３２には、図６に示すように油圧シリンダ３８によりワイヤー３９を介してセグメント３を吊り支持する状態で保持する保持機構４０が設けられていて、セグメント３を搬送する際には図６（ａ）に示すように油圧シリンダ３８によりワイヤー３９を引き上げてセグメント３の両端部をストッパー４１に押し当てた状態で安定に保持し、搬送したセグメント３を搬送台車３２から下ろす際には（ｂ）に示すように油圧シリンダ３８を伸張させてワイヤー３９を繰り出してセグメント３を降下させるようになっている。なお、搬送台車３２への給電は外部から図示しないトロリーによって行うと良い。図５において符号４２は制御盤、４３は保持機構４０としての油圧シリンダ３８を駆動するための油圧ポンプ、４４は本体フレーム３３の前後に設けられた緩衝用バンパー、４５は搬送台車３２の走向を安定させるためのスプリング式のガイドローラである。
【００２８】
搬送台車３２を走行させるための上下２段の軌条３１は、下段側がセグメント３を保持した搬送台車３２を坑口側から施工済みの床版４の先端部の位置まで自走させる往路軌条３１ａとされ、上段側がセグメント３を降ろした後の搬送台車３２を逆方向に走向させて坑口側に戻すための復路軌条３１ｂとされている。それら軌条３１は、図７（ｂ）に示すようにいずれも所定長さの単位軌条３１ｃが連結されることで形成されるものであり、床版４の前方への延長に伴って単位軌条３１ｃが継ぎ足されていくことで漸次前方に延伸可能とされているものである。
【００２９】
また、図７に示しているように、往路軌条３１ａの終端と復路軌条３１ｂの始端の前方位置には、搬送台車３２を下段側の往路軌条３１ａから上段側の復路軌条３１ｂに移動させるためのポイント切替機構５０が前進可能に配置されている。ポイント切替機構５０は、レール５１上を前進可能な本体フレーム５２内に油圧シリンダ５３によってワイヤー５４および昇降フレーム５５を介して昇降軌条５６を昇降可能に設けたもので、図示しているように昇降軌条５６を往路軌条３１ａの終端に合致させておいてそこにセグメント３を搬送してきた搬送台車３２を乗り込ませ、その搬送台車３２がセグメント３を降ろした後に、油圧シリンダ５３により昇降軌条５６を搬送台車３２とともに復路軌条３１ｂの位置まで上昇させることで搬送台車３２を往路軌条３１ａから復路軌条３１ｂに移動させるようにしたものである。また、各軌条３１を延伸させる際には、ポイント切替機構５０を前進させて各軌条３１との間にそれぞれ単位軌条３１ｃの長さ分の間隔を確保してそこに単位軌条３１ｃを継ぎ足すようになっている。
【００３０】
さらに、上記の搬送装置３０の前方には、その搬送装置３０により搬送されてきたセグメント３を中継してさらに前方に搬送する中継搬送装置６０が設置されている。中継搬送装置６０は図８に示すようにベルトコンベア６１を基本とするものであるが、その先端部にはセグメント３を持ち上げて水平面内において回転させて向きを変えるためのリフトターンテーブル６２が組み込まれたものである。なお、中継搬送装置６０の上方においては、既に述べたようにクレーン１１によりＰＣａ版１０を組み立てて床版４の施工を行うので、図１および図４に示すように養生用の防護枠６３を中継搬送装置６０を覆うように設けると良く、それを床版施工のための足場として使用するとともに、脚部ユニット１０ｂを設置する際にはその防護枠６３を利用して仮支持を行えば良い。
【００３１】
本実施形態のトンネル工法では、上記のような搬送装置３０および中継搬送装置６０を用いることにより、早期施工した床版４の下方空間をセグメント３の搬送路として早期から利用でき、したがって床版４上でのＰＣａ版１０の搬送と床版４の下方でのセグメント３の搬送とが錯綜することがなく、最も効率的な資材搬送と掘進が可能である。
【００３２】
しかも、その搬送装置３０が、独立に上下２段に設けた往路軌条３１ａと復路軌条３１ｂとにより搬送台車３２を自走させかつその走行経路をポイント切替機構５０により切り替える構成のものであるので、効率的な資材搬送が可能であることはもとより、その設置スペースも最少限で済み、ポイント切替機構５０を前進させて単位軌条３１ｃを継ぎ足すことのみで掘進に伴う延伸も容易に行うことが可能であり、極めて有効である。
【００３３】
以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものでは勿論なく、たとえば以下のような適宜の設計的変更が可能である。
【００３４】
上記実施形態はシールドマシン１によるシールド工法への適用例であるが、本発明はシールド工法に限らずトンネルボーリングマシン等の他のトンネル掘削機による他のトンネル工法においても同様に適用可能であり、トンネル掘削機の構成やそれによる掘削工程、覆工工程等に対応させて床版４の施工工程も適宜変更すれば良い。
【００３５】
上記実施形態では床版形成用のＰＣａ版１０を水平部ユニット１０ａとそれを支持する脚部ユニット１０ｂにより構成したが、それに限らずＰＣａ版１０の構成はトンネルの規模や断面形状等の諸条件を考慮して最適設計すれば良く、路肩部１３の形態やその施工手順も含めて床版４の構成や施工工程も様々に変更可能である。
【００３６】
上記実施形態では床版施工用のクレーン１１としてホイスト２４を水平各方向に移動させる構成の門形クレーンを採用し、それを後続台車２により牽引するようにしたが、クレーン１１としてはＰＣａ版１０の構成やその組立作業手順等の諸条件を考慮して最適な形式のものを採用すれば良いし、牽引式に限らずたとえば自走式のクレーンも採用可能である。
【００３７】
上記実施形態のように床版４の下方空間をセグメント３の搬送路として利用してそこに搬送台車３２を自走させる構成の搬送装置３０を延伸可能に設置し、その前方にさらに中継搬送装置６０を前進可能に設置することが好ましいが、それら搬送装置３０や中継搬送装置６０が不要の場合には省略して差し支えない。勿論、搬送装置３０や中継搬送装置６０の構成も様々に変更可能であるし、セグメント３に限らず他の資材や場合によってはずりを搬送することも考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施形態であるトンネル工法による施工状況を示す斜視図である。
【図２】同、側面図である。
【図３】同、床版の施工手順を示す図である。
【図４】同、床版形成用のＰＣａ版の組立作業手順を示す図である。
【図５】同、搬送装置の概略構成を示す図である。
【図６】同、搬送台車における保持機構の動作を示す図である。
【図７】同、搬送装置におけるポイント切替機構を示す図である。
【図８】同、中継搬送装置を示す図である。
【符号の説明】
【００３９】
１ シールドマシン（トンネル掘削機）
２ 後続台車
３ セグメント（覆工材）
４ 床版
１０ ＰＣａ版
１０ａ 水平部ユニット
１０ｂ 脚部ユニット
１１ クレーン
１３ 路肩部
２０ メインビーム
２１ 支柱
２２ 台車
２３ サブビーム
２４ ホイスト
２５ 移動式型枠装置
３０ 搬送装置
３１ 軌条
３１ａ 往路軌条
３１ｂ 復路軌条
３１ｃ 単位軌条
３２ 搬送台車
５０ ポイント切替機構
６０ 中継搬送装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル掘削機の掘進に追随してその直後方で床版を施工していくトンネル工法であって、
トンネル掘削機の後方に前進可能に設置される後続台車と、その後方において既に施工されている床版の先端部との間に、床版形成用のＰＣａ版をトンネル底部に設置して床版を施工するためのクレーンを前進可能に配置し、
前記ＰＣａ版を坑口側より前記クレーンの位置まで搬送し、該クレーンによりＰＣａ版を揚重して施工済みの床版の先端部に搬送してそこに設置することによって施工済みの床版を漸次前方に延長し、
前記クレーンをトンネル掘削機の掘進に追随させて前記後続台車とともに前進させていくことを特徴とするトンネル工法。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル工法であって、
床版形成用のＰＣａ版を、長辺方向の寸法が施工するべき床版全体の幅寸法よりもやや短い矩形平版状の水平部ユニットと、トンネル幅方向に間隔をおいてトンネル底部に設置されて前記水平部ユニットを支持する対の脚部ユニットとにより構成し、
該ＰＣａ版を設置するに際しては、まず前記脚部ユニットを前記クレーンにより揚重して施工済みの床版の前方のトンネル底部に自立状態で設置し、次いで前記水平部ユニットをその長辺方向をトンネル軸方向に沿わせた向きとして坑口側から床版施工用のクレーンの位置まで搬送した後、該クレーンにより揚重してさらに前方に搬送するとともに水平面内において回転させてその長辺方向をトンネル幅方向に合致させ、その状態で該水平部ユニットを前記脚部ユニット上に配置して施工済みの床版の先端部に連続せしめ、
しかる後に、前記水平部ユニットの両端部とトンネル坑壁との間にコンクリートを打設することにより路肩部を形成して床版を施工することを特徴とするトンネル工法。
【請求項３】
請求項１または２記載のトンネル工法であって、
床版施工用のクレーンを、トンネル幅方向に間隔をおいて施工済みの床版上に台車を介してそれぞれ立設してトンネル軸方向に移動可能とした対の支柱と、先端部を前記後続台車に支持し後端部付近を前記各支柱に支持してそれぞれをトンネル軸方向に沿わせて互いに平行に架設した対のメインビームと、それらメインビーム間に横架してトンネル軸方向に走行可能としたサブビームと、該サブビームに支持してトンネル幅方向に走行可能としかつ床版形成用のＰＣａ版を揚重可能なホイストとにより構成し、
掘進に追随して該クレーンを前記後続台車により牽引して前進させることを特徴とするトンネル工法。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のトンネル工法であって、
施工済みの床版の下方空間に覆工材等の資材を搬送するための搬送路を確保して該搬送路内に資材の搬送装置を設置するとともに、床版の前方への延長に追随させて該搬送装置も前方に延伸させていき、
該搬送装置の前方には該搬送装置により搬送されてきた資材を中継してさらに前方に搬送する中継搬送装置を掘進に追随して前進可能に設置し、
それら搬送装置および中継搬送装置によって資材を坑口側からトンネル掘削機または後続台車まで搬送して掘進を行うことを特徴とするトンネル工法。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル工法であって、
施工済みの床版の下方空間に設置する搬送装置を、所定長さの単位軌条を連続させることで形成される一連の軌条により搬送台車を支持案内して自走させる構成として、前記軌条を、搬送台車を坑口側から施工済みの床版の先端部の位置まで自走させる往路軌条と、施工済みの床版の先端部の位置から坑口側に向かって自走させる復路軌条とにより構成し、それら往路軌条と復路軌条を施工済みの床版の下方空間において独立に上下２段に設置するとともに、往路軌条の終端と復路軌条の始端の前方位置には搬送台車を往路軌条から復路軌条に移動させるためのポイント切替機構を前進可能に設けておき、
前記搬送装置を前方に延伸する際には、前記ポイント切替機構を前進させて往路軌条の終端および復路軌条の始端にそれぞれ新たな単位軌条を継ぎ足すことを特徴とするトンネル工法。
【請求項１】
トンネル掘削機の掘進に追随してその直後方で床版を施工していくトンネル工法であって、
トンネル掘削機の後方に前進可能に設置される後続台車と、その後方において既に施工されている床版の先端部との間に、床版形成用のＰＣａ版をトンネル底部に設置して床版を施工するためのクレーンを前進可能に配置し、
前記ＰＣａ版を坑口側より前記クレーンの位置まで搬送し、該クレーンによりＰＣａ版を揚重して施工済みの床版の先端部に搬送してそこに設置することによって施工済みの床版を漸次前方に延長し、
前記クレーンをトンネル掘削機の掘進に追随させて前記後続台車とともに前進させていくことを特徴とするトンネル工法。
【請求項２】
請求項１記載のトンネル工法であって、
床版形成用のＰＣａ版を、長辺方向の寸法が施工するべき床版全体の幅寸法よりもやや短い矩形平版状の水平部ユニットと、トンネル幅方向に間隔をおいてトンネル底部に設置されて前記水平部ユニットを支持する対の脚部ユニットとにより構成し、
該ＰＣａ版を設置するに際しては、まず前記脚部ユニットを前記クレーンにより揚重して施工済みの床版の前方のトンネル底部に自立状態で設置し、次いで前記水平部ユニットをその長辺方向をトンネル軸方向に沿わせた向きとして坑口側から床版施工用のクレーンの位置まで搬送した後、該クレーンにより揚重してさらに前方に搬送するとともに水平面内において回転させてその長辺方向をトンネル幅方向に合致させ、その状態で該水平部ユニットを前記脚部ユニット上に配置して施工済みの床版の先端部に連続せしめ、
しかる後に、前記水平部ユニットの両端部とトンネル坑壁との間にコンクリートを打設することにより路肩部を形成して床版を施工することを特徴とするトンネル工法。
【請求項３】
請求項１または２記載のトンネル工法であって、
床版施工用のクレーンを、トンネル幅方向に間隔をおいて施工済みの床版上に台車を介してそれぞれ立設してトンネル軸方向に移動可能とした対の支柱と、先端部を前記後続台車に支持し後端部付近を前記各支柱に支持してそれぞれをトンネル軸方向に沿わせて互いに平行に架設した対のメインビームと、それらメインビーム間に横架してトンネル軸方向に走行可能としたサブビームと、該サブビームに支持してトンネル幅方向に走行可能としかつ床版形成用のＰＣａ版を揚重可能なホイストとにより構成し、
掘進に追随して該クレーンを前記後続台車により牽引して前進させることを特徴とするトンネル工法。
【請求項４】
請求項１，２または３記載のトンネル工法であって、
施工済みの床版の下方空間に覆工材等の資材を搬送するための搬送路を確保して該搬送路内に資材の搬送装置を設置するとともに、床版の前方への延長に追随させて該搬送装置も前方に延伸させていき、
該搬送装置の前方には該搬送装置により搬送されてきた資材を中継してさらに前方に搬送する中継搬送装置を掘進に追随して前進可能に設置し、
それら搬送装置および中継搬送装置によって資材を坑口側からトンネル掘削機または後続台車まで搬送して掘進を行うことを特徴とするトンネル工法。
【請求項５】
請求項４記載のトンネル工法であって、
施工済みの床版の下方空間に設置する搬送装置を、所定長さの単位軌条を連続させることで形成される一連の軌条により搬送台車を支持案内して自走させる構成として、前記軌条を、搬送台車を坑口側から施工済みの床版の先端部の位置まで自走させる往路軌条と、施工済みの床版の先端部の位置から坑口側に向かって自走させる復路軌条とにより構成し、それら往路軌条と復路軌条を施工済みの床版の下方空間において独立に上下２段に設置するとともに、往路軌条の終端と復路軌条の始端の前方位置には搬送台車を往路軌条から復路軌条に移動させるためのポイント切替機構を前進可能に設けておき、
前記搬送装置を前方に延伸する際には、前記ポイント切替機構を前進させて往路軌条の終端および復路軌条の始端にそれぞれ新たな単位軌条を継ぎ足すことを特徴とするトンネル工法。
【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２００６−２００２９６（Ｐ２００６−２００２９６Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５３５０（Ｐ２００５−１５３５０）
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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