打設コンクリートの異常圧開放装置
【課題】本発明の目的とするところは、コンクリートの圧力が異常圧に達するときにコンクリートを流出させて異常圧を下げるためにシャッターの開放を瞬時に行うことができる打設コンクリートの異常圧開放装置を提供することにある。
【解決手段】注入管の側面に形成されたコンクリートの流出口に対して開閉可能に設けられたシャッターを閉塞状態にロックするロック板１６を形成し、ロックピン１８の係合によりロック状態が保たれるようにした。また、受圧板３１が、コンクリートの異常圧を受けたときは後退し、連結板３３を介して押し上げられた揺動アーム２１は反時計方向に回動して、ロックピン１８の係合状態を解除する方向にロックピン１８を引上げる。すると、ロックピン１８がロック板１６との係合状態から抜き出され、シャッターは瞬時にアンロック状態となって一気に開放されて、コンクリートの流出を可能とする。
【解決手段】注入管の側面に形成されたコンクリートの流出口に対して開閉可能に設けられたシャッターを閉塞状態にロックするロック板１６を形成し、ロックピン１８の係合によりロック状態が保たれるようにした。また、受圧板３１が、コンクリートの異常圧を受けたときは後退し、連結板３３を介して押し上げられた揺動アーム２１は反時計方向に回動して、ロックピン１８の係合状態を解除する方向にロックピン１８を引上げる。すると、ロックピン１８がロック板１６との係合状態から抜き出され、シャッターは瞬時にアンロック状態となって一気に開放されて、コンクリートの流出を可能とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削したトンネルの内壁面にコンクリートを覆工するために用いられるセントルにおける打設コンクリートの異常圧開放装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削したトンネルの内壁面に覆工コンクリートを打設する工事においてセントルが用いられ、セントルの外周面と掘削された内壁面との間にコンクリートを流し込んでアーチ状のコンクリート壁を形成することが一般に行われている。このコンクリートの流し込みのためにセントルの一部に打設口を設けて、その打設口を介してコンクリートポンプから圧送されるコンクリートを流し込んでいる。
【０００３】
ところが、コンクリートポンプから注入管内を圧送されるコンクリートは脈動を伴っており、そのコンクリートがセントルの外周面に流し込まれると、コンクリートが部分的に硬化したり、混和されている砂、砂利及びコンクリート等が分離して流れが悪くなったりすることがある。そのため一部が塊となることもある。すると、コンクリートの円滑な流れが阻害され、コンクリートポンプの圧送圧力が打設口付近に直接的にかかり、セントルを局部的に撓ませることもあり、場合によってはセントルの一部を破壊する事態にまで至ることがある。
【０００４】
そのような問題を解決するために、特許文献１に開示されているコンクリート打設口装置では、図７（ａ）に示すように、コンクリートの流し込みが完了した時点でセントルを閉じる蓋体７１を、コンクリートの流し込みの際はコンクリート注入管の側壁７２の一部を形成するように開放している。そして、その蓋体７１にコンクリートの圧力が所定圧力以上となって作用したとき、蓋体７１は、揺動ブラケット７３を介して伝わる圧縮スプリング７４の付勢力に抗して、開放側へ回動するようになっており、更に回動されると、図７（ｂ）に示すように、開口部が開口してコンクリートの流出が可能となる。そして所定圧力以上となった異常圧は開放されるようになっている。また、他の実施例として、圧縮スプリングの替わりに引張スプリングを用いる例も開示されている。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている生コン注入時のセントルの変形防止構造においては、図８（ａ）に示すように、生コン注入管８１にスプリング８２の付勢力により付勢された開閉蓋体８３が設けられ、生コンの注入圧がその付勢力に勝ったとき開閉蓋体８３が開放されて生コンが流出するようになっている。また、図８（ｂ）に示すように、セントル８４にスプリング８２の付勢力により付勢された開閉窓８５が設けられ、生コンの注入圧がその付勢力に勝ったとき開閉窓８５が開放されて生コンが流出するようになっている。
【特許文献１】特開平１１−１２５０９７号公報（［図２］を参照）
【特許文献２】特開２００３−５６２９５号公報（［図１］［図２］を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１又は２に開示されている装置は、いずれもコンクリートの注入圧が上昇した時の圧力を受けた蓋体が圧縮スプリングの付勢力に抗して開くことによって、コンクリートの流出を許容して異常圧を開放し、異常圧によってセントルが歪んだり破壊されたりすることがないような構造になっている。
【０００７】
ところが、圧縮スプリングの付勢力等を設定する場合、コンクリートの異常圧と蓋体の開度との関係において、蓋体が十分に開く位置に回動したときの付勢力と異常圧とをほぼ同等とするか、蓋体が少しでも開く位置に回動したときの付勢力と異常圧とをほぼ同等とするかが問題となる。仮に蓋体が十分に開く位置に回動したときの条件で設定すれば、コンクリートの圧力が異常圧に達する前に蓋体が開き、コンクリートの一部が漏れることになる。また、コンクリートポンプによる圧送は脈動を伴うことが多く、その脈動に同期して蓋体が開閉方向に揺動するようになる。一方、蓋体が少しでも開く位置に回動したときの条件で付勢力を設定すれば、蓋体はコンクリートの脈動の影響を受け難いが、コンクリートの圧力が異常圧に達した時、コンクリートの流出は開口部が狭いために遅々として進まず、そのためコンクリートの異常圧の低下も時間を要するものとなる。
【０００８】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、コンクリートの圧力が異常圧に達するときにコンクリートを流出させて異常圧を下げるためにシャッターの開放を瞬時に行うことができる打設コンクリートの異常圧開放装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するために請求項１に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置の発明は、トンネルの内壁面とセントルとの間に注入管内を圧送してコンクリートを打設する際、注入されるコンクリートの圧力が異常圧となったときにシャッターを開放してコンクリートを流出させる装置において、注入コンクリートの圧力を受けて進退が可能な受圧部と、その受圧部の進退の動きを揺動アームを介して受ける受圧調節部と、その揺動アームに連結されて前記シャッターをロック又はアンロック状態にするロック部とで構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、受圧部においてコンクリートの異常圧を受けたとき、受圧部は後退する。その際、その後退の移動量は揺動アームを介して受圧調節部に伝わり、受圧調節部の調節作用を受けて、所定圧力よりも高い圧力のときに受圧部の後退量が大きくなる。すると、揺動アームの動きに伴いロック部がシャッターのアンロック方向に移動して、やがてはシャッターのロック状態が瞬時にアンロック状態に切り替わることになる。そのため、シャッターは閉塞状態から一気に開放されてコンクリートの速やかな流出が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記シャッターは、前記注入管に形成されたコンクリートの流出口に対して開閉可能に、その外周の一部が支軸を介して回動可能に前記注入管の外壁に連結され、その支軸と反対側の外周には、前記ロック部により前記シャッターを閉塞状態にロックする被ロック部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、シャッターは、ロック部が作用して被ロック部においてロックされ、注入管に形成されたコンクリートの流出口を閉塞する位置に留まるようになっている。そのため、受圧部にコンクリートの脈動が作用しても、その被ロック部のロックは解除されることがない。ところが、受圧部に異常圧が作用すれば、被ロック部のロックは解除され、コンクリートの圧力を受けるシャッターは支軸を中心として短時間に回動して流出口が開放される。そのため、異常圧となったコンクリートは一気に流出することが可能となり、コンクリートの異常圧はセントルに悪影響を及ぼす間もなく瞬時に下がることになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記受圧部は、前記注入管の開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結され、一方、前記揺動アームは前記注入管の外面に設けられた支軸において揺動可能に支持され、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、注入管内のコンクリートの圧力が高まれば、受圧部は揺動アームを介して受圧調節部からの付勢力に抗して徐々に後退することになる。そのとき、揺動アームに連結されているロック部はシャッターの被ロック部においてアンロック方向に移動するが、ロック状態は保たれたままなので、シャッターは注入管に形成された孔を閉塞してロックされた状態にある。そして、コンクリートの圧力が高まり異常圧に達すると、コンクリートの圧力を受ける受圧部は更に後退して揺動アームを動かすので、ついにロック部は被ロック部に対するロックを解除することになる。その時点で、シャッターはコンクリート圧に押されて一気に開放され、コンクリートは瞬時に流出することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記受圧調節部は、ねじ付軸と、そのねじ付軸に外嵌され前記付勢力受部に当接するフランジを有するフランジ付円筒体と、前記ねじ付軸に螺合されるフランジ付ナットと、そのフランジ付円筒体とフランジ付ナットとの間に装着される圧縮スプリングとで構成され、前記ねじ付軸のフランジ付ナットが螺合される側の端部は、前記注入管の外面に設けられた板状体に係合されたセッティングボルトに当接して位置決めされ、一方、前記フランジ付円筒体のフランジは、前記揺動アームの前記付勢力受部の両側に形成されたフランジ受部により位置決めされていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、付勢力の微調節が、ねじ付軸を回転してフランジ付ナットに対して締め込んだり緩めたりすることにより、容易にできる。また、ねじ付軸の一端がセッティングボルトに当接して位置決めされ、フランジ付円筒体のフランジが揺動アームのフランジ受部により位置決めされており、受圧調節部は簡単な構造で位置決めされている。また、セッティングボルトを外すか低位置に下げることにより、揺動アームは受圧調節部の付勢力から開放される。すると、揺動アームの端部に連結されているロック部はシャッターのロックには関わらない状態に留まることが可能となり、注入管に対するシャッターの初期セット又はリセットが容易に行われる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記受圧部は、前記セントルに形成された開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結して形成され、一方、前記揺動アームは前記セントルの外面に設けられた支軸において揺動可能に支持されており、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、受圧部がセントルに形成された開口部に設けられた筒状体に遊嵌されているので、セントルとトンネルの内壁面との間に注入されたコンクリートの圧力が何らかの原因で上昇し異常圧となったとき、受圧部はその異常圧力の作用を直接受けることができる。そのため、異常圧に伴い揺動アームが作動した時、その動きを受けて注入管のシャッターのロック状態を瞬時に解除することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンクリートの圧力が異常圧に達するときに、コンクリートを流出させて異常圧を下げるために、シャッターの開放を瞬時に行うことができる打設コンクリートの異常圧開放装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した打設コンクリートの異常圧開放装置の実施形態を図１〜５を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の打設コンクリートの異常圧開放装置１０は、トンネルの内壁面７に沿って、コンクリートが打設される空間８を介して配置されるセントル４の壁面に形成された注入口４ａに連通するように、セントル４に固着された注入口部１に一体的に連結されている。略角筒状に形成された注入口部１には、注入口部１の外面に軸５を介して蓋体２が回動可能に支持され、蓋体２の蓋板２ａが、コンクリートが注入される際は注入口部１の一内壁を形成し、注入が完了したときは蓋体２の回動によって注入口４ａを塞ぐようになっている。その蓋体２の回動は、蓋体２の蓋板２ａとは反対側の面に設けられたブラケット２ｂのピン２ｃに一端を回動可能に支持される公知のターンバックル３の伸縮により行われる。ピン２ｃとは反対側のターンバックル３の端部は、セントル４に設けられたブラケット６のピン６ａにより回動可能に支持されている。
【００２２】
図１、２に示すように、異常圧開放装置１０には、角筒状の注入管１１の一側面に形成された図示しないコンクリート流出用の流出口を開閉するシャッター１５が設けられている。シャッター１５は軸受ボス１７と、軸受ボス１７の外周に固着された内側板１５ａと、内側板１５ａに直交する方向に延出して内側板１５ａと同一幅に形成された側板１５ｂと、その側板１５ｂの外面に軸受ボス１７の中心軸に直交する方向の外方に向かって延出して形成された被ロック部であるロック板１６とで構成されている。ロック板１６は板状体に形成され、その中心部にはロック部をなすロックピン１８が係合される係合孔１６ａが穿孔されている。また、軸受ボス１７、内側板１５ａ及び側板１５ｂの端部に連結された一対の側板１５ｃが対向して配置され、シャッター１５が全体として軸受ボス１７を含む箱状をなすように形成されている。シャッター１５が開放されコンクリートが流出する際、コンクリートの流れを案内する一対の案内板１３が設けられ、その第１案内板１３ａは注入管１１の一つの内壁１１ｂと一体に形成され、他方の第２案内板１３ｂは内壁１１ｂに対向する内壁１１ｃと一体に形成されている。軸受ボス１７に形成された孔１７ａが回動可能に嵌合される軸１３ｃは、第１案内板１３ａと第２案内板１３ｂとの間に連結されている。
【００２３】
注入管１１の一つの内壁を形成する内壁１１ｃの一部が第２案内板１３ｂと反対側に延長されて底板１４ｂを形成している。その底板１４ｂに立設されかつ注入管１１の側面に直交して結合されて一対の板状体よりなるブラケット１４が形成され、その底板１４ｂとは反対側の端部近傍に支軸１４ａが設けられ、揺動アーム２１を回動可能に支持している。一方、この一対の板状体よりなるブラケット１４の内側には後述する受圧調節部を構成する圧縮スプリング２８等が収容される。
【００２４】
注入管１１の内壁１１ｂに直交する方向で一つの内壁をなす内壁１１ａは第１案内板１３ａと第２案内板１３ｂとの間に位置しており、その内壁１１ａの外面には、外方へ延出された一対の板状体からなりロック部の一部を構成するロックピン案内部１９が形成されている。そのロックピン案内部１９のそれぞれの板状体には、ロックピン１８を案内する案内孔１９ａが穿孔されている。
【００２５】
注入管１１の内壁１１ｂに形成された開口部３２ａの周縁に固着されて筒状体３２が形成されている。その筒状体３２の内部には盤状体の受圧板３１が進退自在に遊嵌されている。受圧板３１は、その裏面において略Ｔ字状をなす連結板３３の底板３３ａにねじ止めされ、連結板３３に形成された孔３３ｂが揺動アーム２１に設けられた軸３４に回動可能に嵌合されることで、揺動アーム２１に連結されている。
【００２６】
揺動アーム２１は一対の板状体２１ａからなり、二本のピン２１ｂにより二ヶ所で板状体２１ａが相互に連結され一体化されている。図２において、揺動アーム２１の右側の端部近傍には一対の板状体２１ａの間に軸１８ｃが架設され、その軸１８ｃには、ロック部の一部を構成するロックピン１８に固着された連結板１８ａが孔１８ｂにおいて回動可能に支持されている。前述の通り、揺動アーム２１には支軸１４ａ及び軸３４が設けられているが、図２に示す揺動アーム２１の左側端部近傍のピン２１ｂと支軸１４ａの間において、揺動アーム２１の下部には外方に凸の曲面状の付勢力受部２２が形成され、その付勢力受部２２の両側にはフランジ受部２３が形成されている。このフランジ受部２３は、後述するフランジ付円筒体２５のフランジ２５ａが、図２において左右に動く範囲を制限するために形成されている。
【００２７】
受圧調節部２０は、ねじ付軸２４と、そのねじ付軸２４に外嵌されフランジ付円筒体２５と、ねじ付軸２４に螺合されるフランジ付ナット２６と、そのフランジ付円筒体２５とフランジ付ナット２６との間に装着される圧縮スプリング２８とで構成されている。なお、フランジ付ナット２６のフランジ２６ａは矩形状をなしており、その対向する２辺間の距離がブラケット１４の内側の距離よりもわずかに短く形成され、フランジ付ナット２６がブラケット１４の内側において回転できないようになっている。ねじ付軸２４の一端には六角穴付頭部２４ａが形成され、その反対側でフランジ付ナット２６が螺合される側の端部２４ｂは、円錐状に形成され、底板１４ｂに係合されるセッティングボルト２７の円錐状凹部を有する先端部２７ａに当接して位置決めされる。また、ねじ付軸２４は揺動アーム２１の一対の板状体２１ａの間に挿通されることで、板状体２１ａに直交する方向の位置決めがされる。フランジ付ナット２６のフランジ２６ａとフランジ付円筒体２５のフランジ２５ａとの間の圧縮スプリング２８は圧縮されれば付勢力を発現して、その圧縮量に応じてフランジ２５ａが揺動アーム２１の付勢力受部２２を押圧することになる。付勢力受部２２に当接するフランジ２５ａで一端を動作制限される圧縮スプリング２８の常態の付勢力の設定は、六角穴付頭部２４ａにスパナを挿してねじ付軸２４を回転し、ねじ付軸２４のねじ部に螺合しているフランジ付ナットを上下させて、フランジ２５ａとフランジ２６ａとの間隔を変化させて行われる。
【００２８】
次に図３、４を用いて、コンクリートの圧力が異常圧となったときの、異常圧開放装置１０の作動の状況を説明する。図４に示すように、コンクリートの圧力を受けた受圧板３１は上方に後退し、その動きに伴い、連結板３３及び軸３４を介して受圧板３１が揺動アーム２１を押し上げる。すると支軸１４ａにおいて回動可能に支持されている揺動アーム２１は、図４において反時計方向に回動するため、揺動アーム２１の右側端部近傍に位置する軸１８ｃは連結板１８ａを介してロックピン１８を案内孔１９ａ及び係合孔１６ａから引き抜くように動く。一方、反時計方向に回動する揺動アーム２１の付勢力受部２２がフランジ２５ａを押圧するが、圧縮スプリング２８の付勢力もその押圧量に応じて強くなり、やがては、コンクリートの異常圧に対応する付勢力にまで高まる。その時点になり、揺動アーム２１の反時計方向の動きに伴い引抜方向に移動していたロックピン１８の先端は、係合孔１６ａとの係合状態から外れて、シャッター１５のロック状態を瞬時に開放することになる。すると、図３に示すようにシャッター１５は図示しないコンクリートの圧力に押されて一気に開放され、注入管１１の一側面に形成された図示しないコンクリート流出用の流出口を最大限に開口するので、コンクリートは一気に流出して異常圧を瞬時に下げることができる。異常圧が開放された後は、図５を用いて後述するように、シャッター１５を閉じてロックピン１８をリセットすることになる。
【００２９】
なお、受圧板３１がコンクリートの圧力を受けて揺動アーム２１を介して圧縮スプリング２８の付勢力に抗して後退して、その動きに伴いロックピン１８が案内孔１９ａ及び係合孔１６ａから引き抜かれる方向に移動しても、その移動量が一定量以下であれば、シャッター１５のロック状態が解かれることはない。それは、ロックピン１８の先端が係合孔１６ａとの係合状態を解く位置に達しない内は、シャッター１５が軸１３ｃを中心に回動し得ないからである。従って、コンクリートの圧送時に脈動が発生し、受圧板３１が細かな進退を繰り返しても、シャッター１５はコンクリート流出用の流出口を閉じた状態でロックされている。
【００３０】
図５は、ロックピン１８がロックピン案内部１９から完全に抜き出され、シャッター１５を回動させてロック板１６を、ロックピン案内部１９を構成する二枚の板状体の間に自在にセットできる状況を示している。図からも明らかなように、固定ナット２７ｂに対して緩められたセッティングボルト２７が最下位の位置にあるので、セッティングボルト２７の先端部２７ａによって端部２４ｂが位置決めされ、ねじ付軸２４のねじ部も同時に最も低い位置にあり、そのねじ部に螺合するフランジ付ナット２６も低い位置にある。従って、受圧調節部２０の上部のフランジ２５ａは、圧縮スプリング２８が圧縮状態から開放されて自然長若しくは自然長に近い長さとなっていても、付勢力受部２２に当接しない位置にあるか、当接しても弱い押圧力しか及ぼさない。すると、揺動アーム２１を反時計方向に回動することが容易になり、揺動アーム２１を回動して、揺動アーム２１の反対側に連結するロックピン１８をロックピン案内部１９から完全に抜き出すことが自在となる。なお、セッティングボルト２７の位置を変えることなく、工具等を用いて揺動アーム２１を反時計方向に回動すれば、ロックピン１８をロックピン案内部１９から抜き出すことができることは言うまでもない。
【００３１】
従って、上記実施形態の打設コンクリートの異常圧開放装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、受圧板３１においてコンクリートの圧力を受けたとき、受圧板３１は後退するが、圧力が圧縮スプリング２８の設定圧力よりも高い異常圧になったときに受圧板３１の後退量が最も大きくなる。そして、その受圧板３１の最大の後退量に近くなったとき、ロックピン１８によるシャッター１５のロック状態が瞬時に解除されるようにした。そのため、シャッター１５が一気に開放されてコンクリートの速やかな流出が可能となるので、打設コンクリートの異常圧を速やかに開放することができる。
【００３２】
（２）上記実施形態では、シャッター１５は、ロックピン１８と係合孔１６ａとの係合状態が解かれない限りロックされ、注入管１１に形成されたコンクリートの流出口を閉塞する位置に留まるようになっている。そのため、コンクリートの圧送時の脈動より受圧板３１が細かな進退を繰り返したとしても、シャッターは回動せずコンクリートの流出口を閉じたままのロック状態を保つことができる。
【００３３】
（３）上記実施形態では、注入管１１内のコンクリートの圧力が異常圧まで高まれば、その圧力を直接受ける受圧板３１が揺動アーム２１を介して圧縮スプリング２８の付勢力に抗して徐々に後退することになるようにした。そのため、注入管１１内のコンクリートの圧力が高まり異常圧に達したとき、ロックピン１８と係合孔１６ａとの係合が解除されシャッター１５のロックを瞬時に解除することになる。従って、シャッター１５が一気に開放され、コンクリートの瞬時の流出を可能として、注入管１１内のコンクリートの異常圧を短時間に開放することができる。
【００３４】
（４）上記実施形態では、圧縮スプリング２８の付勢力の微調節が、ねじ付軸２４の正転及び逆転により容易にできる。従って、注入されるコンクリートの圧力についての異常圧力をどのように設定しても、その圧力に対応する圧縮スプリング２８の付勢力の調節を容易に行うことができる異常圧開放装置を提供できる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した打設コンクリートの異常圧開放装置の第２の実施形態を、第１実施形態と異なる部分を中心に図６を用いて説明する。
【００３６】
本実施形態は、受圧部が、セントル４に形成された開口部６２ａにおいてコンクリートの圧力を受圧板６１によって受けるようになっており、かつ、受圧部、揺動アーム２１及び受圧調節部６０等に対してシャッターが近接して設けられていない点が第１の実施形態とは大きく異なる。また、細部においては、ロックピン１８に連結するロックワイヤ６８を用いており、連結板３３の代わりに連結板６３を用いている点、及びセッティングボルト２７を用いていない点が異なる。
【００３７】
図６に示すように、受圧調節部６０の構成が受圧調節部２０の構成と異なる部分は、前述したようにセッティングボルト２７を用いない点とブラケット６４がセントル４及び筒状体６２の外周に固着されるためブラケット１４とは形状が異なる点にある。セッティングボルト２７を用いない本実施形態においては、ねじ付軸２４の先端はセントル４に形成された位置決め穴４ｂに当接して位置決めされるようになっている。
【００３８】
前述のように、セントル４の内側に注入されたコンクリートの圧力を受けるために筒状体６２は開口部６２ａの周縁に固着されており、受圧調節部６０はセッティングボルト２７を用いないものの、セントル４の位置決め穴４ｂに位置決めされて立設状態になっている。そのため、受圧板６１を揺動可能に揺動アーム２１の軸３４に嵌合するための連結板６３は連結板３３に比べて高さが高くなっている。
【００３９】
そして、本実施形態における打設コンクリートの異常圧開放装置１０ａでは、受圧部、受圧調節部６０及び揺動アーム２１が構成される部分とは離れて、注入管１１の一側面に形成されたコンクリート流出用の流出口を開閉するシャッター１５をロック又はアンロック状態にするロック部が設けられている。そのため、ロックピン１８に連結してロックピン１８を案内孔１９ａ及び係合孔１６ａから引き抜く方向に移動させるためのロックワイヤ６８が、連結板６８ａに連結されている。このロックワイヤ６８はシャッター１５のロック部が設けられた部分に揺動アーム２１の動きを伝達するため、方向変換部６５により張設方向を変える必要があり、例えば図６に示すように、方向変換プーリー６５ａにより直角方向にロックワイヤ６８の張設方向を変換している。方向変換プーリー６５ａはセントル４に固着されたブラケット６５ｃに設けられた軸６５ｂに回動可能に支持されている。なお、本実施形態におけるロックピン１８は、図示しないスプリングを用いて、ロックピン１８が案内孔１９ａ及び係合孔１６ａに留まることができる方向に、弱い付勢力をかけられている。そのため、ロックワイヤ６８が弛んでセットされることが防止される。
【００４０】
なお、本実施形態においては、セッティングボルト２７を用いずに、ねじ付軸２４の先端を位置決め穴４ｂに当接させるようにしたが、このようにセッティングボルト２７に代わる高さ張設装置を用いることがあってもよい。
【００４１】
そして、この第２実施形態においては、第１の実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（５）上記実施形態では、受圧部がセントル４に形成された開口部６２ａにおいてコンクリートの圧力を受圧板６１によって直接受けることができるようにした。そのため、セントル４とトンネルの内壁面との間においてコンクリートの圧力が異常圧となることが懸念される個所に開口部６２ａを形成して、その周縁部に筒状体６２を形成して受圧部を設ければ、注入されたコンクリートの部分的な異常圧によってセントル４が歪んだり破壊されたりすることを防止できる。
【００４２】
（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、シャッター１５を注入管１１の一側面のコンクリートの流出口に対して開閉可能に設けたが、シャッター１５をセントル４に形成したコンクリートの流出口に対して開閉可能に設けてもよい。
・上記実施形態では、注入管１１を四角筒状体としたが、注入管１１の形状はこれに限らず、円筒状体であっても、四角以外の多角形筒状体であってもよい。
・上記実施形態では、揺動アーム２１において支軸１４ａを挟んで受圧板３１の連結板３３と付勢力受部２２とを配置し、付勢力受部２２に対して圧縮スプリングの付勢力が作用するようにした。しかし、揺動アーム２１において支軸１４ａの一方の側に受圧板３１の連結板３３及び付勢力受部２２を配置して、付勢力受部２２に対して引張スプリングの付勢力が作用するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ロックピン１８を円柱状体としたが、ロックピン１８は多角柱状体又は板状体であってもよい。
・上記実施形態では、ロックピン１８の軸心の方向をシャッター１５を回動可能に支持する軸１３ｃの軸心方向と平行にしたが、軸１３ｃの軸心方向に直交する方向としてもよい。その際、ロック板１６を構成する板状体の平面部の方向を軸１３ｃの軸心方向に対して平行にすることが望ましい。
・上記実施形態では、被ロック部を係合孔１６ａを有するロック板１６としたが、係合孔１６ａを設けず、シャッター１５のロック状態において、ロックピン１８を、シャッター１５が開放する方向の側のロック板１６の外周に当接させて、シャッター１５の回動を阻止するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す平面図。
【図２】そのＡ矢視図を示す一部断面図。
【図３】シャッターが開放された状態を示す平面図。
【図４】そのＢ矢視図を示す一部断面図。
【図５】ロックピンがロックピン案内部から引き抜かれた状態を示す一部断面図。
【図６】本発明の第２実施形態を示す一部断面図。
【図７】従来技術を示す模式的図であって、（ａ）は蓋体の作動前の状態を示し、（ｂ）は蓋体の作動後の状態を示す。
【図８】従来技術を示す一部斜視図であって、（ａ）はその一実施例を示し、（ｂ）は他の実施例を示す。
【符号の説明】
【００４４】
４…セントル、７…内壁面、１１…注入管、１４ａ…支軸、１５…シャッター、１８ａ，３３，６３，６８ａ…連結板、２０，６０…受圧調節部、２１…揺動アーム、２１ａ…板状体、２２…付勢力受部、２３…フランジ受部、２４…ねじ付軸、２４ｂ…端部、２５…フランジ付円筒体、２５ａ，２６ａ…フランジ、２６…フランジ付ナット、２７…セッティングボルト、２８…圧縮スプリング、３１，６１…受圧板、３２，６２…筒状体、３２ａ，６２ａ…開口部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削したトンネルの内壁面にコンクリートを覆工するために用いられるセントルにおける打設コンクリートの異常圧開放装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
掘削したトンネルの内壁面に覆工コンクリートを打設する工事においてセントルが用いられ、セントルの外周面と掘削された内壁面との間にコンクリートを流し込んでアーチ状のコンクリート壁を形成することが一般に行われている。このコンクリートの流し込みのためにセントルの一部に打設口を設けて、その打設口を介してコンクリートポンプから圧送されるコンクリートを流し込んでいる。
【０００３】
ところが、コンクリートポンプから注入管内を圧送されるコンクリートは脈動を伴っており、そのコンクリートがセントルの外周面に流し込まれると、コンクリートが部分的に硬化したり、混和されている砂、砂利及びコンクリート等が分離して流れが悪くなったりすることがある。そのため一部が塊となることもある。すると、コンクリートの円滑な流れが阻害され、コンクリートポンプの圧送圧力が打設口付近に直接的にかかり、セントルを局部的に撓ませることもあり、場合によってはセントルの一部を破壊する事態にまで至ることがある。
【０００４】
そのような問題を解決するために、特許文献１に開示されているコンクリート打設口装置では、図７（ａ）に示すように、コンクリートの流し込みが完了した時点でセントルを閉じる蓋体７１を、コンクリートの流し込みの際はコンクリート注入管の側壁７２の一部を形成するように開放している。そして、その蓋体７１にコンクリートの圧力が所定圧力以上となって作用したとき、蓋体７１は、揺動ブラケット７３を介して伝わる圧縮スプリング７４の付勢力に抗して、開放側へ回動するようになっており、更に回動されると、図７（ｂ）に示すように、開口部が開口してコンクリートの流出が可能となる。そして所定圧力以上となった異常圧は開放されるようになっている。また、他の実施例として、圧縮スプリングの替わりに引張スプリングを用いる例も開示されている。
【０００５】
また、特許文献２に開示されている生コン注入時のセントルの変形防止構造においては、図８（ａ）に示すように、生コン注入管８１にスプリング８２の付勢力により付勢された開閉蓋体８３が設けられ、生コンの注入圧がその付勢力に勝ったとき開閉蓋体８３が開放されて生コンが流出するようになっている。また、図８（ｂ）に示すように、セントル８４にスプリング８２の付勢力により付勢された開閉窓８５が設けられ、生コンの注入圧がその付勢力に勝ったとき開閉窓８５が開放されて生コンが流出するようになっている。
【特許文献１】特開平１１−１２５０９７号公報（［図２］を参照）
【特許文献２】特開２００３−５６２９５号公報（［図１］［図２］を参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１又は２に開示されている装置は、いずれもコンクリートの注入圧が上昇した時の圧力を受けた蓋体が圧縮スプリングの付勢力に抗して開くことによって、コンクリートの流出を許容して異常圧を開放し、異常圧によってセントルが歪んだり破壊されたりすることがないような構造になっている。
【０００７】
ところが、圧縮スプリングの付勢力等を設定する場合、コンクリートの異常圧と蓋体の開度との関係において、蓋体が十分に開く位置に回動したときの付勢力と異常圧とをほぼ同等とするか、蓋体が少しでも開く位置に回動したときの付勢力と異常圧とをほぼ同等とするかが問題となる。仮に蓋体が十分に開く位置に回動したときの条件で設定すれば、コンクリートの圧力が異常圧に達する前に蓋体が開き、コンクリートの一部が漏れることになる。また、コンクリートポンプによる圧送は脈動を伴うことが多く、その脈動に同期して蓋体が開閉方向に揺動するようになる。一方、蓋体が少しでも開く位置に回動したときの条件で付勢力を設定すれば、蓋体はコンクリートの脈動の影響を受け難いが、コンクリートの圧力が異常圧に達した時、コンクリートの流出は開口部が狭いために遅々として進まず、そのためコンクリートの異常圧の低下も時間を要するものとなる。
【０００８】
本発明は、このような問題に着目してなされたものであり、その目的とするところは、コンクリートの圧力が異常圧に達するときにコンクリートを流出させて異常圧を下げるためにシャッターの開放を瞬時に行うことができる打設コンクリートの異常圧開放装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題を解決するために請求項１に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置の発明は、トンネルの内壁面とセントルとの間に注入管内を圧送してコンクリートを打設する際、注入されるコンクリートの圧力が異常圧となったときにシャッターを開放してコンクリートを流出させる装置において、注入コンクリートの圧力を受けて進退が可能な受圧部と、その受圧部の進退の動きを揺動アームを介して受ける受圧調節部と、その揺動アームに連結されて前記シャッターをロック又はアンロック状態にするロック部とで構成されることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、受圧部においてコンクリートの異常圧を受けたとき、受圧部は後退する。その際、その後退の移動量は揺動アームを介して受圧調節部に伝わり、受圧調節部の調節作用を受けて、所定圧力よりも高い圧力のときに受圧部の後退量が大きくなる。すると、揺動アームの動きに伴いロック部がシャッターのアンロック方向に移動して、やがてはシャッターのロック状態が瞬時にアンロック状態に切り替わることになる。そのため、シャッターは閉塞状態から一気に開放されてコンクリートの速やかな流出が可能となる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記シャッターは、前記注入管に形成されたコンクリートの流出口に対して開閉可能に、その外周の一部が支軸を介して回動可能に前記注入管の外壁に連結され、その支軸と反対側の外周には、前記ロック部により前記シャッターを閉塞状態にロックする被ロック部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、シャッターは、ロック部が作用して被ロック部においてロックされ、注入管に形成されたコンクリートの流出口を閉塞する位置に留まるようになっている。そのため、受圧部にコンクリートの脈動が作用しても、その被ロック部のロックは解除されることがない。ところが、受圧部に異常圧が作用すれば、被ロック部のロックは解除され、コンクリートの圧力を受けるシャッターは支軸を中心として短時間に回動して流出口が開放される。そのため、異常圧となったコンクリートは一気に流出することが可能となり、コンクリートの異常圧はセントルに悪影響を及ぼす間もなく瞬時に下がることになる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記受圧部は、前記注入管の開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結され、一方、前記揺動アームは前記注入管の外面に設けられた支軸において揺動可能に支持され、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、注入管内のコンクリートの圧力が高まれば、受圧部は揺動アームを介して受圧調節部からの付勢力に抗して徐々に後退することになる。そのとき、揺動アームに連結されているロック部はシャッターの被ロック部においてアンロック方向に移動するが、ロック状態は保たれたままなので、シャッターは注入管に形成された孔を閉塞してロックされた状態にある。そして、コンクリートの圧力が高まり異常圧に達すると、コンクリートの圧力を受ける受圧部は更に後退して揺動アームを動かすので、ついにロック部は被ロック部に対するロックを解除することになる。その時点で、シャッターはコンクリート圧に押されて一気に開放され、コンクリートは瞬時に流出することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記受圧調節部は、ねじ付軸と、そのねじ付軸に外嵌され前記付勢力受部に当接するフランジを有するフランジ付円筒体と、前記ねじ付軸に螺合されるフランジ付ナットと、そのフランジ付円筒体とフランジ付ナットとの間に装着される圧縮スプリングとで構成され、前記ねじ付軸のフランジ付ナットが螺合される側の端部は、前記注入管の外面に設けられた板状体に係合されたセッティングボルトに当接して位置決めされ、一方、前記フランジ付円筒体のフランジは、前記揺動アームの前記付勢力受部の両側に形成されたフランジ受部により位置決めされていることを特徴とするものである。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、付勢力の微調節が、ねじ付軸を回転してフランジ付ナットに対して締め込んだり緩めたりすることにより、容易にできる。また、ねじ付軸の一端がセッティングボルトに当接して位置決めされ、フランジ付円筒体のフランジが揺動アームのフランジ受部により位置決めされており、受圧調節部は簡単な構造で位置決めされている。また、セッティングボルトを外すか低位置に下げることにより、揺動アームは受圧調節部の付勢力から開放される。すると、揺動アームの端部に連結されているロック部はシャッターのロックには関わらない状態に留まることが可能となり、注入管に対するシャッターの初期セット又はリセットが容易に行われる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置において、前記受圧部は、前記セントルに形成された開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結して形成され、一方、前記揺動アームは前記セントルの外面に設けられた支軸において揺動可能に支持されており、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、受圧部がセントルに形成された開口部に設けられた筒状体に遊嵌されているので、セントルとトンネルの内壁面との間に注入されたコンクリートの圧力が何らかの原因で上昇し異常圧となったとき、受圧部はその異常圧力の作用を直接受けることができる。そのため、異常圧に伴い揺動アームが作動した時、その動きを受けて注入管のシャッターのロック状態を瞬時に解除することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンクリートの圧力が異常圧に達するときに、コンクリートを流出させて異常圧を下げるために、シャッターの開放を瞬時に行うことができる打設コンクリートの異常圧開放装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した打設コンクリートの異常圧開放装置の実施形態を図１〜５を用いて説明する。
【００２１】
図１に示すように、本実施形態の打設コンクリートの異常圧開放装置１０は、トンネルの内壁面７に沿って、コンクリートが打設される空間８を介して配置されるセントル４の壁面に形成された注入口４ａに連通するように、セントル４に固着された注入口部１に一体的に連結されている。略角筒状に形成された注入口部１には、注入口部１の外面に軸５を介して蓋体２が回動可能に支持され、蓋体２の蓋板２ａが、コンクリートが注入される際は注入口部１の一内壁を形成し、注入が完了したときは蓋体２の回動によって注入口４ａを塞ぐようになっている。その蓋体２の回動は、蓋体２の蓋板２ａとは反対側の面に設けられたブラケット２ｂのピン２ｃに一端を回動可能に支持される公知のターンバックル３の伸縮により行われる。ピン２ｃとは反対側のターンバックル３の端部は、セントル４に設けられたブラケット６のピン６ａにより回動可能に支持されている。
【００２２】
図１、２に示すように、異常圧開放装置１０には、角筒状の注入管１１の一側面に形成された図示しないコンクリート流出用の流出口を開閉するシャッター１５が設けられている。シャッター１５は軸受ボス１７と、軸受ボス１７の外周に固着された内側板１５ａと、内側板１５ａに直交する方向に延出して内側板１５ａと同一幅に形成された側板１５ｂと、その側板１５ｂの外面に軸受ボス１７の中心軸に直交する方向の外方に向かって延出して形成された被ロック部であるロック板１６とで構成されている。ロック板１６は板状体に形成され、その中心部にはロック部をなすロックピン１８が係合される係合孔１６ａが穿孔されている。また、軸受ボス１７、内側板１５ａ及び側板１５ｂの端部に連結された一対の側板１５ｃが対向して配置され、シャッター１５が全体として軸受ボス１７を含む箱状をなすように形成されている。シャッター１５が開放されコンクリートが流出する際、コンクリートの流れを案内する一対の案内板１３が設けられ、その第１案内板１３ａは注入管１１の一つの内壁１１ｂと一体に形成され、他方の第２案内板１３ｂは内壁１１ｂに対向する内壁１１ｃと一体に形成されている。軸受ボス１７に形成された孔１７ａが回動可能に嵌合される軸１３ｃは、第１案内板１３ａと第２案内板１３ｂとの間に連結されている。
【００２３】
注入管１１の一つの内壁を形成する内壁１１ｃの一部が第２案内板１３ｂと反対側に延長されて底板１４ｂを形成している。その底板１４ｂに立設されかつ注入管１１の側面に直交して結合されて一対の板状体よりなるブラケット１４が形成され、その底板１４ｂとは反対側の端部近傍に支軸１４ａが設けられ、揺動アーム２１を回動可能に支持している。一方、この一対の板状体よりなるブラケット１４の内側には後述する受圧調節部を構成する圧縮スプリング２８等が収容される。
【００２４】
注入管１１の内壁１１ｂに直交する方向で一つの内壁をなす内壁１１ａは第１案内板１３ａと第２案内板１３ｂとの間に位置しており、その内壁１１ａの外面には、外方へ延出された一対の板状体からなりロック部の一部を構成するロックピン案内部１９が形成されている。そのロックピン案内部１９のそれぞれの板状体には、ロックピン１８を案内する案内孔１９ａが穿孔されている。
【００２５】
注入管１１の内壁１１ｂに形成された開口部３２ａの周縁に固着されて筒状体３２が形成されている。その筒状体３２の内部には盤状体の受圧板３１が進退自在に遊嵌されている。受圧板３１は、その裏面において略Ｔ字状をなす連結板３３の底板３３ａにねじ止めされ、連結板３３に形成された孔３３ｂが揺動アーム２１に設けられた軸３４に回動可能に嵌合されることで、揺動アーム２１に連結されている。
【００２６】
揺動アーム２１は一対の板状体２１ａからなり、二本のピン２１ｂにより二ヶ所で板状体２１ａが相互に連結され一体化されている。図２において、揺動アーム２１の右側の端部近傍には一対の板状体２１ａの間に軸１８ｃが架設され、その軸１８ｃには、ロック部の一部を構成するロックピン１８に固着された連結板１８ａが孔１８ｂにおいて回動可能に支持されている。前述の通り、揺動アーム２１には支軸１４ａ及び軸３４が設けられているが、図２に示す揺動アーム２１の左側端部近傍のピン２１ｂと支軸１４ａの間において、揺動アーム２１の下部には外方に凸の曲面状の付勢力受部２２が形成され、その付勢力受部２２の両側にはフランジ受部２３が形成されている。このフランジ受部２３は、後述するフランジ付円筒体２５のフランジ２５ａが、図２において左右に動く範囲を制限するために形成されている。
【００２７】
受圧調節部２０は、ねじ付軸２４と、そのねじ付軸２４に外嵌されフランジ付円筒体２５と、ねじ付軸２４に螺合されるフランジ付ナット２６と、そのフランジ付円筒体２５とフランジ付ナット２６との間に装着される圧縮スプリング２８とで構成されている。なお、フランジ付ナット２６のフランジ２６ａは矩形状をなしており、その対向する２辺間の距離がブラケット１４の内側の距離よりもわずかに短く形成され、フランジ付ナット２６がブラケット１４の内側において回転できないようになっている。ねじ付軸２４の一端には六角穴付頭部２４ａが形成され、その反対側でフランジ付ナット２６が螺合される側の端部２４ｂは、円錐状に形成され、底板１４ｂに係合されるセッティングボルト２７の円錐状凹部を有する先端部２７ａに当接して位置決めされる。また、ねじ付軸２４は揺動アーム２１の一対の板状体２１ａの間に挿通されることで、板状体２１ａに直交する方向の位置決めがされる。フランジ付ナット２６のフランジ２６ａとフランジ付円筒体２５のフランジ２５ａとの間の圧縮スプリング２８は圧縮されれば付勢力を発現して、その圧縮量に応じてフランジ２５ａが揺動アーム２１の付勢力受部２２を押圧することになる。付勢力受部２２に当接するフランジ２５ａで一端を動作制限される圧縮スプリング２８の常態の付勢力の設定は、六角穴付頭部２４ａにスパナを挿してねじ付軸２４を回転し、ねじ付軸２４のねじ部に螺合しているフランジ付ナットを上下させて、フランジ２５ａとフランジ２６ａとの間隔を変化させて行われる。
【００２８】
次に図３、４を用いて、コンクリートの圧力が異常圧となったときの、異常圧開放装置１０の作動の状況を説明する。図４に示すように、コンクリートの圧力を受けた受圧板３１は上方に後退し、その動きに伴い、連結板３３及び軸３４を介して受圧板３１が揺動アーム２１を押し上げる。すると支軸１４ａにおいて回動可能に支持されている揺動アーム２１は、図４において反時計方向に回動するため、揺動アーム２１の右側端部近傍に位置する軸１８ｃは連結板１８ａを介してロックピン１８を案内孔１９ａ及び係合孔１６ａから引き抜くように動く。一方、反時計方向に回動する揺動アーム２１の付勢力受部２２がフランジ２５ａを押圧するが、圧縮スプリング２８の付勢力もその押圧量に応じて強くなり、やがては、コンクリートの異常圧に対応する付勢力にまで高まる。その時点になり、揺動アーム２１の反時計方向の動きに伴い引抜方向に移動していたロックピン１８の先端は、係合孔１６ａとの係合状態から外れて、シャッター１５のロック状態を瞬時に開放することになる。すると、図３に示すようにシャッター１５は図示しないコンクリートの圧力に押されて一気に開放され、注入管１１の一側面に形成された図示しないコンクリート流出用の流出口を最大限に開口するので、コンクリートは一気に流出して異常圧を瞬時に下げることができる。異常圧が開放された後は、図５を用いて後述するように、シャッター１５を閉じてロックピン１８をリセットすることになる。
【００２９】
なお、受圧板３１がコンクリートの圧力を受けて揺動アーム２１を介して圧縮スプリング２８の付勢力に抗して後退して、その動きに伴いロックピン１８が案内孔１９ａ及び係合孔１６ａから引き抜かれる方向に移動しても、その移動量が一定量以下であれば、シャッター１５のロック状態が解かれることはない。それは、ロックピン１８の先端が係合孔１６ａとの係合状態を解く位置に達しない内は、シャッター１５が軸１３ｃを中心に回動し得ないからである。従って、コンクリートの圧送時に脈動が発生し、受圧板３１が細かな進退を繰り返しても、シャッター１５はコンクリート流出用の流出口を閉じた状態でロックされている。
【００３０】
図５は、ロックピン１８がロックピン案内部１９から完全に抜き出され、シャッター１５を回動させてロック板１６を、ロックピン案内部１９を構成する二枚の板状体の間に自在にセットできる状況を示している。図からも明らかなように、固定ナット２７ｂに対して緩められたセッティングボルト２７が最下位の位置にあるので、セッティングボルト２７の先端部２７ａによって端部２４ｂが位置決めされ、ねじ付軸２４のねじ部も同時に最も低い位置にあり、そのねじ部に螺合するフランジ付ナット２６も低い位置にある。従って、受圧調節部２０の上部のフランジ２５ａは、圧縮スプリング２８が圧縮状態から開放されて自然長若しくは自然長に近い長さとなっていても、付勢力受部２２に当接しない位置にあるか、当接しても弱い押圧力しか及ぼさない。すると、揺動アーム２１を反時計方向に回動することが容易になり、揺動アーム２１を回動して、揺動アーム２１の反対側に連結するロックピン１８をロックピン案内部１９から完全に抜き出すことが自在となる。なお、セッティングボルト２７の位置を変えることなく、工具等を用いて揺動アーム２１を反時計方向に回動すれば、ロックピン１８をロックピン案内部１９から抜き出すことができることは言うまでもない。
【００３１】
従って、上記実施形態の打設コンクリートの異常圧開放装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、受圧板３１においてコンクリートの圧力を受けたとき、受圧板３１は後退するが、圧力が圧縮スプリング２８の設定圧力よりも高い異常圧になったときに受圧板３１の後退量が最も大きくなる。そして、その受圧板３１の最大の後退量に近くなったとき、ロックピン１８によるシャッター１５のロック状態が瞬時に解除されるようにした。そのため、シャッター１５が一気に開放されてコンクリートの速やかな流出が可能となるので、打設コンクリートの異常圧を速やかに開放することができる。
【００３２】
（２）上記実施形態では、シャッター１５は、ロックピン１８と係合孔１６ａとの係合状態が解かれない限りロックされ、注入管１１に形成されたコンクリートの流出口を閉塞する位置に留まるようになっている。そのため、コンクリートの圧送時の脈動より受圧板３１が細かな進退を繰り返したとしても、シャッターは回動せずコンクリートの流出口を閉じたままのロック状態を保つことができる。
【００３３】
（３）上記実施形態では、注入管１１内のコンクリートの圧力が異常圧まで高まれば、その圧力を直接受ける受圧板３１が揺動アーム２１を介して圧縮スプリング２８の付勢力に抗して徐々に後退することになるようにした。そのため、注入管１１内のコンクリートの圧力が高まり異常圧に達したとき、ロックピン１８と係合孔１６ａとの係合が解除されシャッター１５のロックを瞬時に解除することになる。従って、シャッター１５が一気に開放され、コンクリートの瞬時の流出を可能として、注入管１１内のコンクリートの異常圧を短時間に開放することができる。
【００３４】
（４）上記実施形態では、圧縮スプリング２８の付勢力の微調節が、ねじ付軸２４の正転及び逆転により容易にできる。従って、注入されるコンクリートの圧力についての異常圧力をどのように設定しても、その圧力に対応する圧縮スプリング２８の付勢力の調節を容易に行うことができる異常圧開放装置を提供できる。
【００３５】
（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した打設コンクリートの異常圧開放装置の第２の実施形態を、第１実施形態と異なる部分を中心に図６を用いて説明する。
【００３６】
本実施形態は、受圧部が、セントル４に形成された開口部６２ａにおいてコンクリートの圧力を受圧板６１によって受けるようになっており、かつ、受圧部、揺動アーム２１及び受圧調節部６０等に対してシャッターが近接して設けられていない点が第１の実施形態とは大きく異なる。また、細部においては、ロックピン１８に連結するロックワイヤ６８を用いており、連結板３３の代わりに連結板６３を用いている点、及びセッティングボルト２７を用いていない点が異なる。
【００３７】
図６に示すように、受圧調節部６０の構成が受圧調節部２０の構成と異なる部分は、前述したようにセッティングボルト２７を用いない点とブラケット６４がセントル４及び筒状体６２の外周に固着されるためブラケット１４とは形状が異なる点にある。セッティングボルト２７を用いない本実施形態においては、ねじ付軸２４の先端はセントル４に形成された位置決め穴４ｂに当接して位置決めされるようになっている。
【００３８】
前述のように、セントル４の内側に注入されたコンクリートの圧力を受けるために筒状体６２は開口部６２ａの周縁に固着されており、受圧調節部６０はセッティングボルト２７を用いないものの、セントル４の位置決め穴４ｂに位置決めされて立設状態になっている。そのため、受圧板６１を揺動可能に揺動アーム２１の軸３４に嵌合するための連結板６３は連結板３３に比べて高さが高くなっている。
【００３９】
そして、本実施形態における打設コンクリートの異常圧開放装置１０ａでは、受圧部、受圧調節部６０及び揺動アーム２１が構成される部分とは離れて、注入管１１の一側面に形成されたコンクリート流出用の流出口を開閉するシャッター１５をロック又はアンロック状態にするロック部が設けられている。そのため、ロックピン１８に連結してロックピン１８を案内孔１９ａ及び係合孔１６ａから引き抜く方向に移動させるためのロックワイヤ６８が、連結板６８ａに連結されている。このロックワイヤ６８はシャッター１５のロック部が設けられた部分に揺動アーム２１の動きを伝達するため、方向変換部６５により張設方向を変える必要があり、例えば図６に示すように、方向変換プーリー６５ａにより直角方向にロックワイヤ６８の張設方向を変換している。方向変換プーリー６５ａはセントル４に固着されたブラケット６５ｃに設けられた軸６５ｂに回動可能に支持されている。なお、本実施形態におけるロックピン１８は、図示しないスプリングを用いて、ロックピン１８が案内孔１９ａ及び係合孔１６ａに留まることができる方向に、弱い付勢力をかけられている。そのため、ロックワイヤ６８が弛んでセットされることが防止される。
【００４０】
なお、本実施形態においては、セッティングボルト２７を用いずに、ねじ付軸２４の先端を位置決め穴４ｂに当接させるようにしたが、このようにセッティングボルト２７に代わる高さ張設装置を用いることがあってもよい。
【００４１】
そして、この第２実施形態においては、第１の実施形態の効果に加えて、以下の効果を得ることができる。
（５）上記実施形態では、受圧部がセントル４に形成された開口部６２ａにおいてコンクリートの圧力を受圧板６１によって直接受けることができるようにした。そのため、セントル４とトンネルの内壁面との間においてコンクリートの圧力が異常圧となることが懸念される個所に開口部６２ａを形成して、その周縁部に筒状体６２を形成して受圧部を設ければ、注入されたコンクリートの部分的な異常圧によってセントル４が歪んだり破壊されたりすることを防止できる。
【００４２】
（変更例）
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、シャッター１５を注入管１１の一側面のコンクリートの流出口に対して開閉可能に設けたが、シャッター１５をセントル４に形成したコンクリートの流出口に対して開閉可能に設けてもよい。
・上記実施形態では、注入管１１を四角筒状体としたが、注入管１１の形状はこれに限らず、円筒状体であっても、四角以外の多角形筒状体であってもよい。
・上記実施形態では、揺動アーム２１において支軸１４ａを挟んで受圧板３１の連結板３３と付勢力受部２２とを配置し、付勢力受部２２に対して圧縮スプリングの付勢力が作用するようにした。しかし、揺動アーム２１において支軸１４ａの一方の側に受圧板３１の連結板３３及び付勢力受部２２を配置して、付勢力受部２２に対して引張スプリングの付勢力が作用するようにしてもよい。
・上記実施形態では、ロックピン１８を円柱状体としたが、ロックピン１８は多角柱状体又は板状体であってもよい。
・上記実施形態では、ロックピン１８の軸心の方向をシャッター１５を回動可能に支持する軸１３ｃの軸心方向と平行にしたが、軸１３ｃの軸心方向に直交する方向としてもよい。その際、ロック板１６を構成する板状体の平面部の方向を軸１３ｃの軸心方向に対して平行にすることが望ましい。
・上記実施形態では、被ロック部を係合孔１６ａを有するロック板１６としたが、係合孔１６ａを設けず、シャッター１５のロック状態において、ロックピン１８を、シャッター１５が開放する方向の側のロック板１６の外周に当接させて、シャッター１５の回動を阻止するようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態を示す平面図。
【図２】そのＡ矢視図を示す一部断面図。
【図３】シャッターが開放された状態を示す平面図。
【図４】そのＢ矢視図を示す一部断面図。
【図５】ロックピンがロックピン案内部から引き抜かれた状態を示す一部断面図。
【図６】本発明の第２実施形態を示す一部断面図。
【図７】従来技術を示す模式的図であって、（ａ）は蓋体の作動前の状態を示し、（ｂ）は蓋体の作動後の状態を示す。
【図８】従来技術を示す一部斜視図であって、（ａ）はその一実施例を示し、（ｂ）は他の実施例を示す。
【符号の説明】
【００４４】
４…セントル、７…内壁面、１１…注入管、１４ａ…支軸、１５…シャッター、１８ａ，３３，６３，６８ａ…連結板、２０，６０…受圧調節部、２１…揺動アーム、２１ａ…板状体、２２…付勢力受部、２３…フランジ受部、２４…ねじ付軸、２４ｂ…端部、２５…フランジ付円筒体、２５ａ，２６ａ…フランジ、２６…フランジ付ナット、２７…セッティングボルト、２８…圧縮スプリング、３１，６１…受圧板、３２，６２…筒状体、３２ａ，６２ａ…開口部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの内壁面とセントルとの間に注入管内を圧送してコンクリートを打設する際、注入されるコンクリートの圧力が異常圧となったときにシャッターを開放してコンクリートを流出させる装置において、注入コンクリートの圧力を受けて進退が可能な受圧部と、その受圧部の進退の動きを揺動アームを介して受ける受圧調節部と、その揺動アームに連結されて前記シャッターをロック又はアンロック状態にするロック部とで構成されることを特徴とする打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項２】
前記シャッターは、前記注入管に形成されたコンクリートの流出口に対して開閉可能に、その外周の一部が支軸を介して回動可能に前記注入管の外壁に連結され、その支軸と反対側の外周には、前記ロック部により前記シャッターを閉塞状態にロックする被ロック部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項３】
前記受圧部は、前記注入管の開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結され、一方、前記揺動アームは前記注入管の外面に設けられた支軸において揺動可能に支持され、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項４】
前記受圧調節部は、ねじ付軸と、そのねじ付軸に外嵌され前記付勢力受部に当接するフランジを有するフランジ付円筒体と、前記ねじ付軸に螺合されるフランジ付ナットと、そのフランジ付円筒体とフランジ付ナットとの間に装着される圧縮スプリングとで構成され、前記ねじ付軸のフランジ付ナットが螺合される側の端部は、前記注入管の外面に設けられた板状体に係合されたセッティングボルトに当接して位置決めされ、一方、前記フランジ付円筒体のフランジは、前記揺動アームの前記付勢力受部の両側に形成されたフランジ受部により位置決めされていることを特徴とする請求項３に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項５】
前記受圧部は、前記セントルに形成された開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結して形成され、一方、前記揺動アームは前記セントルの外面に設けられた支軸において揺動可能に支持されており、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項１】
トンネルの内壁面とセントルとの間に注入管内を圧送してコンクリートを打設する際、注入されるコンクリートの圧力が異常圧となったときにシャッターを開放してコンクリートを流出させる装置において、注入コンクリートの圧力を受けて進退が可能な受圧部と、その受圧部の進退の動きを揺動アームを介して受ける受圧調節部と、その揺動アームに連結されて前記シャッターをロック又はアンロック状態にするロック部とで構成されることを特徴とする打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項２】
前記シャッターは、前記注入管に形成されたコンクリートの流出口に対して開閉可能に、その外周の一部が支軸を介して回動可能に前記注入管の外壁に連結され、その支軸と反対側の外周には、前記ロック部により前記シャッターを閉塞状態にロックする被ロック部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項３】
前記受圧部は、前記注入管の開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結され、一方、前記揺動アームは前記注入管の外面に設けられた支軸において揺動可能に支持され、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項４】
前記受圧調節部は、ねじ付軸と、そのねじ付軸に外嵌され前記付勢力受部に当接するフランジを有するフランジ付円筒体と、前記ねじ付軸に螺合されるフランジ付ナットと、そのフランジ付円筒体とフランジ付ナットとの間に装着される圧縮スプリングとで構成され、前記ねじ付軸のフランジ付ナットが螺合される側の端部は、前記注入管の外面に設けられた板状体に係合されたセッティングボルトに当接して位置決めされ、一方、前記フランジ付円筒体のフランジは、前記揺動アームの前記付勢力受部の両側に形成されたフランジ受部により位置決めされていることを特徴とする請求項３に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【請求項５】
前記受圧部は、前記セントルに形成された開口部に設けられた筒状体に遊嵌される受圧板が、その裏面において連結板を介して前記揺動アームに回動可能に連結して形成され、一方、前記揺動アームは前記セントルの外面に設けられた支軸において揺動可能に支持されており、その支軸を挟んで前記連結板とは反対側の揺動アームの一部には、前記受圧調節部の付勢力を受ける付勢力受部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の打設コンクリートの異常圧開放装置。
【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２００９−１８５５７７（Ｐ２００９−１８５５７７Ａ）
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８９５６（Ｐ２００８−２８９５６）
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２０日（２００９．８．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月８日（２００８．２．８）
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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