掘削機付インバート桟橋
【課題】トンネル内部の通行を許容したまま、インバートの仕上げ掘削を行うための装置を提供する。
【解決手段】トンネル軸方に配置する縦桁１２に床板を設けた通路部１と、通路部１の下面に取り付けた走行装置１１と、通路部１の縦桁１２に沿って、通路部１の床下の位置で、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠２と、縦移動枠２に沿って、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠３と、横移動枠３に取り付け、通路部１の床下を掘削可能な首振り掘削機４とより構成したことを特徴としたものである。
【解決手段】トンネル軸方に配置する縦桁１２に床板を設けた通路部１と、通路部１の下面に取り付けた走行装置１１と、通路部１の縦桁１２に沿って、通路部１の床下の位置で、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠２と、縦移動枠２に沿って、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠３と、横移動枠３に取り付け、通路部１の床下を掘削可能な首振り掘削機４とより構成したことを特徴としたものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機付インバート桟橋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバートとは、トンネルの床部のことであり、通常はゆるい曲面によって形成される。
このインバートのコンクリート打設工事は、通路の床面の仕上げの掘削、型枠の設置、コンクリートの打設という作業が必要となり、各種の装置が開発され使用されている。
【特許文献１】特開２００１−１７３３８６号公報。
【特許文献２】特開２００３−８２９９５号公報。
【特許文献３】特開２００５−１７１５４９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記したような従来のインバート用の移動桟橋にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ インバート部分は、すなわち工事用の通路となる。そしてインバート工事の時期には、まだ奥の切羽からの掘削ズリの搬出や、支保工や吹き付け工に使用する資材の搬入など多くの用途の車両が走行している。
＜２＞ その通路において、インバートの仕上げの掘削、型枠の設置、コンクリートの打設という作業を行うことになるから、トンネルの断面が大きいときには中心から左右に分け、車両の通行を半分止めて行う方法が一般に採用されている。
＜３＞ それに対してトンネルの断面が小さく、車両の走行が確保できない場合には、トンネルの軸方向に配置した桟橋を、工事部分の床の前後に掛け渡し、その桟橋の下で各種の作業を行う方法が採用されている。
＜４＞ このようにトンネルの断面が小さい場合にはインバート桟橋の下の狭い空間での人力作業が中心となり、きわめて作業性、能率の悪いものであった。さらにその場合に１サイクルごとに桟橋をトンネル断面の左右に移動する必要もあり長い工期が必要であった。
＜５＞ 同様の問題は、既設のトンネルの断面を拡幅する場合に発生し、既設トンネルの交通を確保したまま、インバートの掘削、コンクリートの打設を行うことは作業性の悪いものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような課題を解決するために本発明の掘削機付インバート桟橋は、トンネルのインバート部の掘削を行うための装置であって、トンネル軸方に配置する縦桁に床板を設けた通路部と、通路部の下面に取り付けた走行装置１１と、通路部の縦桁に沿って、通路部の床下の位置で、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠と、縦移動枠に沿って、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠と、横移動枠に取り付け、通路部の床下を掘削可能な首振り掘削機とより構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の掘削機付インバート桟橋は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 小さい断面のトンネルにおいても、各種の車両の通行を確保したまま、効率よくインバートの掘削、型枠の配置、コンクリートの打設を行うことができる。
＜２＞ インバート桟橋を左右に移動しなくとも、インバートを側壁から側壁までの全断面の構築が可能であり、それだけ工期を短縮することができる。
＜３＞ 既設トンネルの拡幅に使用する場合には、一般車両の交通を確保したまま、インバートの掘削、型枠の設置、コンクリートの打設を行うことができる。
＜４＞ 首振り掘削機は、インバートの曲面とほぼ同一の曲率を持つ縦移動枠に沿って移動する横移動枠に取り付けてある。この掘削機によってインバート部を掘削するものであるため、従来の装置と比較して掘削ブームをコントロールしやすく、掘削精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００７】
＜１＞全体の構成。
本発明は、トンネル内の通行を許容しながら、そのインバート部の掘削を行うための装置である。
装置は車両や人が通行する通路部１と、縦移動枠２と、横移動枠３と首振り掘削機４とより構成する。
【０００８】
＜２＞通路部１。
通路部１は、トンネル軸方に配置する縦桁１２に床板を張り付けた長方形の枠体である。
そして通路部１の幅はトンネルの断面幅の半分以上でかつ断面幅以下であって、車両の通行に十分な幅を備えている。
通路部１の軸方向の前後には斜路６を取り付けてあり、車両や人は低い位置から高い通路部１を通って再度低い位置まで到達することができるように構成してある。
通路部１のトンネル軸方向の前方と後方の下面には、車輪や無限軌道で構成した走行装置１１を取り付ける。
なお図１は理解のために、通路部１の床板や、縦桁１２の間に縦横に配置した梁などを取り除いた状態を平面的に表している。
【０００９】
＜３＞縦移動枠２。
通路部１の縦桁１２に沿って、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠２を、通路部１の床下の位置に取り付ける。
すなわち図２の縦断図に示すように、縦移動枠２は縦桁１２に支持されてトンネル軸方向に向けて移動が可能な枠体であって、図３においても縦移動枠２が縦桁１２や通路部１を支持しているものではない。
この縦移動枠２は、トンネルの軸を横断する方向の前後の枠と、その枠を連結するトンネルの軸方向の枠とによって組み立てある。
さらにこの縦移動枠２は、インバートの曲面とほぼ同一の曲率を持つ曲面枠として構成する。
縦移動枠２の幅は、通路部１の幅よりも大きく、トンネル横断方向の両端近く、すなわち壁面近くまで達しており、したがって平面的には縦移動枠２の両端は通路部１の外側に露出している。
縦移動枠２のトンネルの軸方向への移動は、例えば縦桁１２の前後に取り付けた歯車にチェーンを取り付け、このチェーンの端部を縦移動枠２に固定し、歯車を回転することによって行うことができる。
縦移動枠２は、通路部１の縦桁１２に直接取り付けるのではなく、縦枠の外部に縦枠と平行に設けた鋼管などのスライドガイド２２に取り付け、そのスライドガイド２２をガイドとしてトンネル軸方向に移動させることが可能である。
縦移動枠２には後述する首振り掘削機４の掘削反力が作用するから、縦移動枠２の両端には鉛直方向に伸縮が可能な伸縮脚２１を取り付け、伸縮脚２１を伸張することによってインバート部の地盤に搭載できるように構成する。
【００１０】
＜４＞横移動枠３。
通路部１の床下に位置する縦移動枠２には、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠３を取り付ける。
横移動枠３は、後述する首振り掘削機４を搭載し、その掘削反力を受けるための強固な架台である。
横移動枠３の移動のために、横移動枠３に設けた横移動ギヤ３１などの車輪や歯車を縦移動枠２のトンネルの軸方向の前後方向の枠に搭載し、その車輪や歯車の回転によって、横移動枠３が縦移動枠２に沿って横断方向にスライドできるように構成する。
横移動枠３を取り付けた縦移動枠２はその両端がトンネルの壁面近くまで達しているから、横移動枠３も壁面に近い位置まで移動が可能である。
【００１１】
＜５＞首振り掘削機４。
横移動枠３には、首振り掘削機４を取り付ける。
横移動枠３自体が通路部１の床下に位置してから、首振り掘削機４もまた通路部１の床下に位置しており、床下のインバート部の掘削が可能である。
首振り掘削機４の先端には土砂を掘削するバケット、掘削歯を突設した掘削ドラム、あるいは岩を破砕するブレーカーを設ける。
首振り掘削機４は、平面的にはトンネル横断方向への首振りが可能である。
また首振り掘削機４は、側面から見ると上下方向への首振りが可能である。
そして首振り掘削機４を取り付けた横移動枠３が、縦移動枠２に沿ってトンネル横断方向の両端近くまで移動可能であるから、首振り掘削機４による掘削範囲はトンネルのインバート部のすべての掘削範囲をカバーできる。
【００１２】
＜６＞インバート型枠５。
通路部１の下にはさらにインバート型枠５を取り付けることもできる。
この取り付け位置は、縦移動枠２の位置よりも後方、すなわち首振り掘削機４の位置とは反対側である。
インバート型枠５を通路部１の下に吊り下げることによって、通路部１の移動にともなってインバート型枠５も移動が可能となる。
このインバート型枠５は、インバートの表面の形状に沿った形状を有する型枠であって、その下部にコンクリートを流入することによってインバートのコンクリートを打設することができる。
【００１３】
＜７＞使用状態の説明。
トンネルの工事中は、インバートは一般に多少の厚さを掘り残したまま前方の掘削を行ってゆく。
そして、仕上げの時点で残りの仕上げ掘削を行い、砂利層などの上に正規の厚さのインバートコンクリートを打設して完成させる。
本発明の掘削機付インバート桟橋は、図２に示すように、そのような未仕上げの部分と、インバートコンクリートを打設して完成した部分との間に設置する通路である。
すなわち桟橋の先方の走行装置１１は、未仕上げの部分に位置しており、後方の走行装置１１は完成したインバートコンクリートの上に位置している。
各走行装置１１の前方と後方には斜路６が位置しているから、車両や人は斜路６と通路部１を利用して通行ができる。
車両や人が通行する通路部１の下では、縦移動枠２がトンネルの軸方向に移動し、その縦移動枠２に沿って横移動枠３がトンネル横断方向に移動し、横移動枠３に搭載した首振り掘削機４が未仕上げ部と正規の掘削位置との差の掘削を連続的に行う。
掘削の終わったズリは、通路脇の前方に位置させたバックホーなどですくい上げて、トラックまたはベルトコンベアに搭載し、通路部１を通過して坑口に向けて運搬する。
仕上げ掘削の終わった部分にはインバート型枠５を使用してコンクリートを打設して完成させる。
縦移動枠２が前端まで前進したら、いったん後退させ、斜路６は持ち上げ、走行装置１１を使用して通路部１全体を前進させる。
上記の動作の繰り返しで、通路部１の交通を許容したまま、トンネル全体のインバートコンクリートの打設を行う。
既設トンネルの拡幅の場合も同様に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の掘削機付インバート桟橋の実施例の平面図。
【図２】その側面図。
【図３】その断面図。
【符号の説明】
【００１５】
１：通路部
２：縦移動枠
３：横移動枠
４：首振り掘削機
５：インバート型枠
【技術分野】
【０００１】
本発明は、掘削機付インバート桟橋に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
インバートとは、トンネルの床部のことであり、通常はゆるい曲面によって形成される。
このインバートのコンクリート打設工事は、通路の床面の仕上げの掘削、型枠の設置、コンクリートの打設という作業が必要となり、各種の装置が開発され使用されている。
【特許文献１】特開２００１−１７３３８６号公報。
【特許文献２】特開２００３−８２９９５号公報。
【特許文献３】特開２００５−１７１５４９号公報。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
前記したような従来のインバート用の移動桟橋にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ インバート部分は、すなわち工事用の通路となる。そしてインバート工事の時期には、まだ奥の切羽からの掘削ズリの搬出や、支保工や吹き付け工に使用する資材の搬入など多くの用途の車両が走行している。
＜２＞ その通路において、インバートの仕上げの掘削、型枠の設置、コンクリートの打設という作業を行うことになるから、トンネルの断面が大きいときには中心から左右に分け、車両の通行を半分止めて行う方法が一般に採用されている。
＜３＞ それに対してトンネルの断面が小さく、車両の走行が確保できない場合には、トンネルの軸方向に配置した桟橋を、工事部分の床の前後に掛け渡し、その桟橋の下で各種の作業を行う方法が採用されている。
＜４＞ このようにトンネルの断面が小さい場合にはインバート桟橋の下の狭い空間での人力作業が中心となり、きわめて作業性、能率の悪いものであった。さらにその場合に１サイクルごとに桟橋をトンネル断面の左右に移動する必要もあり長い工期が必要であった。
＜５＞ 同様の問題は、既設のトンネルの断面を拡幅する場合に発生し、既設トンネルの交通を確保したまま、インバートの掘削、コンクリートの打設を行うことは作業性の悪いものであった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記のような課題を解決するために本発明の掘削機付インバート桟橋は、トンネルのインバート部の掘削を行うための装置であって、トンネル軸方に配置する縦桁に床板を設けた通路部と、通路部の下面に取り付けた走行装置１１と、通路部の縦桁に沿って、通路部の床下の位置で、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠と、縦移動枠に沿って、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠と、横移動枠に取り付け、通路部の床下を掘削可能な首振り掘削機とより構成したことを特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００５】
本発明の掘削機付インバート桟橋は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 小さい断面のトンネルにおいても、各種の車両の通行を確保したまま、効率よくインバートの掘削、型枠の配置、コンクリートの打設を行うことができる。
＜２＞ インバート桟橋を左右に移動しなくとも、インバートを側壁から側壁までの全断面の構築が可能であり、それだけ工期を短縮することができる。
＜３＞ 既設トンネルの拡幅に使用する場合には、一般車両の交通を確保したまま、インバートの掘削、型枠の設置、コンクリートの打設を行うことができる。
＜４＞ 首振り掘削機は、インバートの曲面とほぼ同一の曲率を持つ縦移動枠に沿って移動する横移動枠に取り付けてある。この掘削機によってインバート部を掘削するものであるため、従来の装置と比較して掘削ブームをコントロールしやすく、掘削精度を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００７】
＜１＞全体の構成。
本発明は、トンネル内の通行を許容しながら、そのインバート部の掘削を行うための装置である。
装置は車両や人が通行する通路部１と、縦移動枠２と、横移動枠３と首振り掘削機４とより構成する。
【０００８】
＜２＞通路部１。
通路部１は、トンネル軸方に配置する縦桁１２に床板を張り付けた長方形の枠体である。
そして通路部１の幅はトンネルの断面幅の半分以上でかつ断面幅以下であって、車両の通行に十分な幅を備えている。
通路部１の軸方向の前後には斜路６を取り付けてあり、車両や人は低い位置から高い通路部１を通って再度低い位置まで到達することができるように構成してある。
通路部１のトンネル軸方向の前方と後方の下面には、車輪や無限軌道で構成した走行装置１１を取り付ける。
なお図１は理解のために、通路部１の床板や、縦桁１２の間に縦横に配置した梁などを取り除いた状態を平面的に表している。
【０００９】
＜３＞縦移動枠２。
通路部１の縦桁１２に沿って、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠２を、通路部１の床下の位置に取り付ける。
すなわち図２の縦断図に示すように、縦移動枠２は縦桁１２に支持されてトンネル軸方向に向けて移動が可能な枠体であって、図３においても縦移動枠２が縦桁１２や通路部１を支持しているものではない。
この縦移動枠２は、トンネルの軸を横断する方向の前後の枠と、その枠を連結するトンネルの軸方向の枠とによって組み立てある。
さらにこの縦移動枠２は、インバートの曲面とほぼ同一の曲率を持つ曲面枠として構成する。
縦移動枠２の幅は、通路部１の幅よりも大きく、トンネル横断方向の両端近く、すなわち壁面近くまで達しており、したがって平面的には縦移動枠２の両端は通路部１の外側に露出している。
縦移動枠２のトンネルの軸方向への移動は、例えば縦桁１２の前後に取り付けた歯車にチェーンを取り付け、このチェーンの端部を縦移動枠２に固定し、歯車を回転することによって行うことができる。
縦移動枠２は、通路部１の縦桁１２に直接取り付けるのではなく、縦枠の外部に縦枠と平行に設けた鋼管などのスライドガイド２２に取り付け、そのスライドガイド２２をガイドとしてトンネル軸方向に移動させることが可能である。
縦移動枠２には後述する首振り掘削機４の掘削反力が作用するから、縦移動枠２の両端には鉛直方向に伸縮が可能な伸縮脚２１を取り付け、伸縮脚２１を伸張することによってインバート部の地盤に搭載できるように構成する。
【００１０】
＜４＞横移動枠３。
通路部１の床下に位置する縦移動枠２には、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠３を取り付ける。
横移動枠３は、後述する首振り掘削機４を搭載し、その掘削反力を受けるための強固な架台である。
横移動枠３の移動のために、横移動枠３に設けた横移動ギヤ３１などの車輪や歯車を縦移動枠２のトンネルの軸方向の前後方向の枠に搭載し、その車輪や歯車の回転によって、横移動枠３が縦移動枠２に沿って横断方向にスライドできるように構成する。
横移動枠３を取り付けた縦移動枠２はその両端がトンネルの壁面近くまで達しているから、横移動枠３も壁面に近い位置まで移動が可能である。
【００１１】
＜５＞首振り掘削機４。
横移動枠３には、首振り掘削機４を取り付ける。
横移動枠３自体が通路部１の床下に位置してから、首振り掘削機４もまた通路部１の床下に位置しており、床下のインバート部の掘削が可能である。
首振り掘削機４の先端には土砂を掘削するバケット、掘削歯を突設した掘削ドラム、あるいは岩を破砕するブレーカーを設ける。
首振り掘削機４は、平面的にはトンネル横断方向への首振りが可能である。
また首振り掘削機４は、側面から見ると上下方向への首振りが可能である。
そして首振り掘削機４を取り付けた横移動枠３が、縦移動枠２に沿ってトンネル横断方向の両端近くまで移動可能であるから、首振り掘削機４による掘削範囲はトンネルのインバート部のすべての掘削範囲をカバーできる。
【００１２】
＜６＞インバート型枠５。
通路部１の下にはさらにインバート型枠５を取り付けることもできる。
この取り付け位置は、縦移動枠２の位置よりも後方、すなわち首振り掘削機４の位置とは反対側である。
インバート型枠５を通路部１の下に吊り下げることによって、通路部１の移動にともなってインバート型枠５も移動が可能となる。
このインバート型枠５は、インバートの表面の形状に沿った形状を有する型枠であって、その下部にコンクリートを流入することによってインバートのコンクリートを打設することができる。
【００１３】
＜７＞使用状態の説明。
トンネルの工事中は、インバートは一般に多少の厚さを掘り残したまま前方の掘削を行ってゆく。
そして、仕上げの時点で残りの仕上げ掘削を行い、砂利層などの上に正規の厚さのインバートコンクリートを打設して完成させる。
本発明の掘削機付インバート桟橋は、図２に示すように、そのような未仕上げの部分と、インバートコンクリートを打設して完成した部分との間に設置する通路である。
すなわち桟橋の先方の走行装置１１は、未仕上げの部分に位置しており、後方の走行装置１１は完成したインバートコンクリートの上に位置している。
各走行装置１１の前方と後方には斜路６が位置しているから、車両や人は斜路６と通路部１を利用して通行ができる。
車両や人が通行する通路部１の下では、縦移動枠２がトンネルの軸方向に移動し、その縦移動枠２に沿って横移動枠３がトンネル横断方向に移動し、横移動枠３に搭載した首振り掘削機４が未仕上げ部と正規の掘削位置との差の掘削を連続的に行う。
掘削の終わったズリは、通路脇の前方に位置させたバックホーなどですくい上げて、トラックまたはベルトコンベアに搭載し、通路部１を通過して坑口に向けて運搬する。
仕上げ掘削の終わった部分にはインバート型枠５を使用してコンクリートを打設して完成させる。
縦移動枠２が前端まで前進したら、いったん後退させ、斜路６は持ち上げ、走行装置１１を使用して通路部１全体を前進させる。
上記の動作の繰り返しで、通路部１の交通を許容したまま、トンネル全体のインバートコンクリートの打設を行う。
既設トンネルの拡幅の場合も同様に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の掘削機付インバート桟橋の実施例の平面図。
【図２】その側面図。
【図３】その断面図。
【符号の説明】
【００１５】
１：通路部
２：縦移動枠
３：横移動枠
４：首振り掘削機
５：インバート型枠
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルのインバート部の掘削を行うための装置であって、
トンネル軸方に配置する縦桁に床板を設けた通路部と、
通路部の下面に取り付けた走行装置と、
通路部の縦桁に沿って、通路部の床下の位置で、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠と、
縦移動枠に沿って、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠と、
横移動枠に取り付け、通路部の床下を掘削可能な首振り掘削機と、
より構成した、
掘削機付インバート桟橋。
【請求項２】
縦移動枠は、
インバートの曲面とほぼ同一の曲率を持つ曲面枠である、
請求項１記載の掘削機付インバート桟橋。
【請求項３】
縦移動枠は、
通路部の縦枠に設けた縦軸に沿ってトンネル軸方向に移動可能である、
請求項１記載の掘削機付インバート桟橋。
【請求項１】
トンネルのインバート部の掘削を行うための装置であって、
トンネル軸方に配置する縦桁に床板を設けた通路部と、
通路部の下面に取り付けた走行装置と、
通路部の縦桁に沿って、通路部の床下の位置で、トンネルの軸方向に移動が可能な縦移動枠と、
縦移動枠に沿って、トンネル横断方向に移動が可能な横移動枠と、
横移動枠に取り付け、通路部の床下を掘削可能な首振り掘削機と、
より構成した、
掘削機付インバート桟橋。
【請求項２】
縦移動枠は、
インバートの曲面とほぼ同一の曲率を持つ曲面枠である、
請求項１記載の掘削機付インバート桟橋。
【請求項３】
縦移動枠は、
通路部の縦枠に設けた縦軸に沿ってトンネル軸方向に移動可能である、
請求項１記載の掘削機付インバート桟橋。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−２４４４３（Ｐ２００９−２４４４３Ａ）
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１９０７０９（Ｐ２００７−１９０７０９）
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月５日（２００９．２．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月２３日（２００７．７．２３）
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【出願人】（３０４０３９０６５）カヤバ システム マシナリー株式会社 (185)
【Ｆターム（参考）】
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