JP2000160996A - トンネル支保工の設置装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル支保材の運搬を安定して行うこと。 【解決装置】 装置は、左，右支保材１０ａ，１０ｂ
を、中央部で相互に連結して切羽にアーチ状に建て込む
ものであって、エレクター装置１２と吹付け装置１４と
を搭載した作業車両１６を有している。エレクター装置
１２は、作業車両１６の側方に同一構成のものが一対配
置されており、各エレクター装置１２により一対の左，
右支保材１０ａ，１０ｂを個別に受承保持する。各支保
材１０ａ，１０ｂの保持状態は、その長手軸が、作業車
両１６の長手軸方向に沿うように、チャック部２６に挟
持させる。チャック部２６に左，右支保材１０ａ，１０
ｂを挟持させると、長手軸が、作業車両１６の長手方向
に沿った状態を維持しながら、スライド移動機構２４の
駆動モータ３２を回転駆動させて、左，右支保材１０
ａ，１０ｂを作業車両１６の方向に引き寄せる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、トンネル支保工
の設置装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ＮＡＴＭ工法においてトンネルを構築す
る際に、アーチ状のトンネル支保工を設置する場合、従
来は、以下に説明する手順により行われていた。まず、
切羽の近傍に吹付け機をセットして、切羽にコンクリー
トを一次吹き付けし、これが完了すると、吹付け機を退
出させる。

【０００３】次いで、切羽の近傍に支保工エレクター台
車をセットして、エレクターによりアーチ状のトンネル
支保工を切羽に建て込み、これが完了すると支保工エレ
クター台車を退出させる。

【０００４】次に、切羽に吹付け機を再びセットし、建
て込まれたトンネル支保工を埋め込むようにして、コン
クリートの二次吹付けを行い、吹付け機を退出させる。

【０００５】しかしながら、このような手順で行われる
トンネル支保工の設置手順では、重機（ 吹付け機およ
び支保工エレクター台車）の移動，セット，退出動作を
３回も行う必要があって、狭い切羽付近の作業現場で重
機の移動が輻湊する。

【０００６】このため、移動や待機などのロスタイムが
長く、施工能率に対する影響が大きく不経済となる。ま
た、重機の移動が輻湊すると、作業員と重機および重機
同士が接触する可能性が高く、安全上の問題もあった。

【０００７】そこで、例えば、特開平３−２９５９９９
号公報には、１台の走行車両に支保工を建て込むための
エレクターブームと、コンクリート吹付けロボットと、
削孔機とを搭載したトンネル支保工の設置装置が提案さ
れている。

【０００８】この公報に提案されている装置によれば、
狭隘な切羽付近での重機の移動が少なくなり、施工能率
および安全性の向上が期待されるが、この公報に提案さ
れている装置にも以下に説明する技術的な課題があっ
た。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上記公報に
開示されているトンネル支保工の設置装置では、エレク
タブームは、円弧状の支保材の長手方向の軸が切羽と平
行になるように受承して、これを上方に移動させること
で、アーチ状に組立てるものである。

【００１０】ところが、受承した円弧状の支保材を、そ
の長手軸が切羽と平行になるようエレクタブームに保持
させて、この状態で走行車両により運搬するとすれば、
走行車両の前後移動方向に対して、支保材の長手軸が直
交するので、支保材の保持状態が不安定になるととも
に、運転する際の視界の障害となる。

【００１１】また、走行車両の前後移動方向に対して、
支保材の長手軸が直交していると、支保材の長手軸方向
の長さに相当する移動範囲で、運搬中に他の作業を中断
することになり、運搬中の作業能率が低下する。

【００１２】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、その目的とするところは、支
保材の運搬中において、安定した状態で保持することが
できるとともに、他の作業に影響を及ぼすことが少ない
トンネル支保工の設置装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、円弧状に分割された一対の支保材を、切
羽の前面側に設置して、中央部で相互に連結してアーチ
状のトンネル支保工を建て込むトンネル支保工の設置装
置において、前記支保材を個別に受承する一対のエレク
ター装置と、前記エレクター装置が搭載された走行移動
自在な作業車両とを備え、前記エレクター装置は、前記
支保材を揺動移動自在かつ旋回自在に保持するハンド部
と、前記ハンド部を前後移動自在に支持する伸縮ビーム
とを有し、前記支保材は、前記作業車両により運搬する
際に、当該支保材の長手軸が、前記作業車両の長手方向
に沿うように前記エレクター装置に保持させるようにし
た。このように構成したトンネル支保工の設置装置によ
れば、支保材は、作業車両により運搬する際に、当該支
保材の長手軸が、作業車両の長手方向に沿うようにエレ
クター装置に保持させるので、運搬中において保持状態
が安定するとともに、他の作業に与える影響が少なくな
る。前記作業車両には、前記支保材の長手軸が、前記作
業車両の長手方向に沿うようにして前記エレクター装置
に保持させた状態で、前記エレクター装置を前記作業車
両の長手方向に沿って移動させるスライド移動機構部を
設けることができる。この構成によれば、支保材の長手
軸が、作業車両の長手方向に沿うようにしてエレクター
装置に保持させた状態でスライド移動機構を駆動する
と、エレクター装置が作業車両の長手方向に移動し、支
保材を作業車両側に引き寄せることができる。このた
め、支保材と作業車両の長さ関係によっても異なるが、
支保材が作業車両よりも短いと、作業車両の長さ範囲内
に支保材を収めることが可能になり、支保材が作業車両
よりも長い場合にも、支保材が作業車両の前後に突出す
る量を少なくすることが可能になる。前記スライド移動
機構部は、前記走行車両の長手軸方向に沿って延設され
た走行レールと、前記伸縮ビームの支持ベースに回転自
在に取付けられ、前記走行レールに嵌合される複数のガ
イド車輪と、前記支持ベース側に搭載され、前記走行レ
ールに沿って延設されたチェンに嵌合するスプロケット
ホイールと、前記スプロケットホイールの回転駆動用モ
ータとで構成することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１か
ら図８は、本発明にかかるトンネル支保工の設置装置の
一実施例を示している。

【００１５】同図に示したトンネル支保工１０の設置装
置は、円弧状に屈曲したＨ型鋼からなる一対の左，右支
保材１０ａ，１０ｂを、中央部で相互に連結して切羽に
アーチ状に建て込むものであって、エレクター装置１２
と吹付け装置１４とを搭載した作業車両１６を有してい
る。

【００１６】作業車両１６は、エンジン，操舵装置など
を有していて、運転者が乗って操舵することにより、任
意の方向に走行移動できるようになっている。

【００１７】エレクター装置１２は、作業車両１６の側
方に同一構成のものが一対配置されており、各エレクタ
ー装置１２により一対の左，右支保材１０ａ，１０ｂを
個別に受承する。

【００１８】本実施例のエレクター装置１２は、左，右
支保材１０ａ，１０ｂを揺動移動自在に且つ旋回自在に
保持するハンド部１８と、各ハンド部１８を前後移動自
在に支持する伸縮ビーム２０と、伸縮ビーム２０を支持
する取付ベース２２とを有している。

【００１９】伸縮ビーム２０は、多重管構造に構成され
ていて、その下端側が取付ベース２２に揺動自在に取付
けられていて、伸縮ビーム２０と取付ベース２２との間
には、伸縮ビーム２０を傾動移動させるための傾動シリ
ンダ２３が設けられている。

【００２０】取付ベース２２は、作業車両１６に搭載さ
れたスライド移動機構２４により、作業車両１６の長手
方向の軸に沿って前後方向に移動される。本実施例のス
ライド移動機構２４は、その詳細を図２から図４に示す
ように、走行レール２６と、ガイド車輪２８と、チェー
ン２９および走行用スプロケットホイール３０と、駆動
モータ３２とを備えている。

【００２１】走行レール２６は、一対のエレクター装置
１２に対応して設けられていて、作業車両１６の幅方向
の両側に配置されていて、作業車両１６の長手方向の軸
に沿って、そのほぼ全長にわたって延設されている。

【００２２】各走行レール２６は、図４に示すように、
凹形断面の部材から構成されていて、一対の部材の凹部
が、内側を向いて相互に対向するように所定の間隔を置
いて作業車両１６上に固設されている。

【００２３】ガイド車輪２８は、取付ベース２２にピン
を介して取付けられたイコライザフレーム３４に回転可
能に支持されていて、走行レール２６の凹部内に嵌合し
ている。

【００２４】本実施例の場合には、イコライザフレーム
３４が取付ベース２２の前後方向に所定の間隔を隔てて
一対配置されていて、且つ、各イコライザフレーム３４
は、取付ベース２２の幅方向に対向するように設けられ
ている。

【００２５】チェーン２９は、図２に示すように、走行
レール２６の長手軸方向に沿って、その全長に亙って延
設されていて、一端側が走行レール２６の一端に固定さ
れるとともに、他端側は、張力調整部材３６を介在させ
て、走行レール２６の他端に固定されている。

【００２６】走行用スプロケットホイール３０は、取付
ベース２２に搭載されている駆動モータ３２の回転軸に
固設され、チェーン２９に嵌合しており、このホイール
３０の前後には、一対のアイドラホイール３８が設けら
れている。

【００２７】このように構成したスライド移動機構２４
では、走行用スプロケットホイール３０が走行レール２
６の長手軸方向に延設されたチェーン２９に嵌合してい
るので、駆動モータ３２を回転駆動すると、取付ベース
２２が走行レール２６の長手軸方向に沿って前後移動す
る。

【００２８】ハンド１８は、その先端側に各左，右支保
材１０ａ，１０ｂを挟持するチャック部４０が設けられ
ている。吹付け装置１４は、作業車両１６の後部側に搭
載されたコンクリートポンプ４１からコンクリートが供
給される吹付けノズル４２と、この吹付けノズル４２が
先端に取付けられたビーム４４とを備えている。

【００２９】ビーム４４は、作業車両１６に搭載された
支持ブロック４８に支持されていて、相互にピン結合さ
れた４本の第１アーム４４ａ〜第４アーム４４ｄと、第
１アーム４４ａ〜第４アーム４４ｄの揺動シリンダ４４
ｅ〜４４ｇとを有している。

【００３０】次に、上記構成の設置装置を使用してトン
ネル支保工１０を設置する手順について、図５〜図８に
基づいて説明する。切羽５０にトンネル支保工１０を設
置する際には、各ハンド１８のチャック部４０に円弧状
の左，右支保材１０ａ，１０ｂを受承させてそれぞれ保
持させる。

【００３１】このときの各支保材１０ａ，１０ｂの保持
状態は、図５に示すように、各左，右支保材１０ａ，１
０ｂの長手軸が、作業車両１６の長手方向に沿うよう
に、チャック部４０に挟持させる。

【００３２】そして、チャック部４０に左，右支保材１
０ａ，１０ｂを挟持させると、左，右支保材１０ａ，１
０ｂの長手軸が、作業車両１６の長手方向に沿った状態
を維持しながら、スライド移動機構２４の駆動モータ３
２を回転駆動させて、図５に点線で示すように、左，右
支保材１０ａ，１０ｂを作業車両１６の方向に引き寄せ
る。

【００３３】左，右支保材１０ａ，１０ｂを作業車両１
６の方向に引き寄せた状態においては、左，右支保材１
０ａ，１０ｂは、作業車両１６の幅方向および長手軸方
向においてほぼ納まっていて、外方に飛び出していな
い。

【００３４】この引き寄せ操作が終了すると、作業車両
１６を運転して、左，右支保材１０ａ，１０ｂを切羽５
０の前方まで運搬する。左，右支保材１０ａ，１０ｂが
切羽５０の前方の所定の位置まで運搬されると、作業車
両１６をアウトリガーを伸長させて固定した後に、次
に、図６に示すように、スライド移動機構２４の駆動モ
ータ３２を回転駆動させて、左，右支保材１０ａ，１０
ｂが前方に押出される。

【００３５】次いで、傾動シリンダ２３の駆動と、伸縮
ビーム２０の伸長とにより、左，右支保材１０ａ，１０
ｂを斜め上方に押上げた後に、ハンド部１８の駆動によ
り、チャック部２６を徐々に旋回移動させて、支保材１
０ａ，１０ｂが切羽面５０と平行になるように移動させ
る。

【００３６】この旋回移動の終了状態においては、図７
に示すように、左，右支保材１０ａ，１０ｂが前後方向
に所定の間隔を隔てて離れるように一対のエレクター装
置１２を制御する。

【００３７】左，右支保材１０ａ，１０ｂの旋回移動が
終了すると、図７に示すように、吹付け装置１４のビー
ム４４を駆動して、吹付けノズル４２からコンクリート
を噴射させて、トンネル掘削面に一次吹付けをする。

【００３８】この一次吹付けが終了すると、図８に示す
ように、伸縮ビーム２０の伸長、傾動シリンダ２３の駆
動、ハンド部１８の旋回および揺動などの各操作を組合
せることにより、左，右支保材１０ａ，１０ｂを切羽５
０に位置決めして、左，右支保材１０ａ，１０ｂを中央
部分で相互に連結することにより、アーチ状に組立てて
支保工１０の建込みが終了する。

【００３９】さて、以上のように構成したトンネル支保
工の設置装置によれば、左，右支保材１０ａ，１０ｂ
は、作業車両１６により運搬する際に、当該支保材１０
ａ，１０ｂの長手軸が、作業車両１６の長手方向に沿う
ようにエレクター装置１２に保持させるので、運搬中に
おいて保持状態が安定するとともに、他の作業に与える
影響が少なくなり、作業能率の低下を防ぐことができ
る。

【００４０】また、このような状態で左，右支保材１０
ａ，１０ｂを運搬すると、作業車両１６の運転車の視界
を遮ることがなくなるので、運搬作業の安全性も向上す
る。

【００４１】また、本実施例の場合には、前記作業車両
１６には、左，右支保材１０ａ，１０ｂの長手軸が、作
業車両１６の長手方向に沿うようにしてハンド部１８に
保持させた状態で、エレクター装置１２を作業車両１６
の長手軸方向に沿って移動させるスライド移動機構部２
４を設けている。

【００４２】このため、スライド移動機構部２４を駆動
すると、エレクター装置１２が作業車両１６の長手軸方
向に移動し、左，右支保材１０ａ，１０ｂを作業車両１
６側に引き寄せることができる。

【００４３】従って、支保材１０ａ，１０ｂと作業車両
１６の長さ関係によっても異なるが、支保材１０ａ，１
０ｂが作業車両１６よりも短いと、作業車両１６の長さ
範囲内に支保材１０ａ，１０ｂを収めることが可能にな
り、支保材１０ａ，１０ｂが作業車両１６よりも長い場
合にも、支保材１０ａ，１０ｂが作業車両１６の前後に
突出する量を少なくすることが可能になる。

【００４４】しかして、本実施例のようなスライド移動
機構部２４を用いると、より一層運搬中において保持状
態が安定するとともに、他の作業に与える影響が少なく
なり、作業能率の低下を防ぐことができる。

【００４５】なお、上記実施例では、チェーン２９とス
プロケットホイール３０で構成したスライド移動機構部
２４を例示したが、本発明の実施は、これに限定される
ことはなく、例えば、ボールスクリュー構造やラックピ
ニオン構造のスライド移動機構部であってもよい。

【００４６】

【発明の効果】以上、実施例で詳細に説明したように、
本発明にかかるトンネル支保工の設置装置によれば、支
保材の運搬中において、安定した状態で保持することが
できるとともに、他の作業に影響を及ぼすことが少ない
ので、施工能率の低下も回避することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるトンネル支保工の設置装置の一
実施例を示す側面図である。

【図２】図１のスライド移動機構部の拡大図である。

【図３】図２のＡ部拡大図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】本発明にかかるトンネル支保工の設置装置で支
保材を保持して運搬する際の側面図である。

【図６】図５の後に切羽前方まで運搬した支保材を旋回
させる際の側面説明図である。

【図７】図６の後において、切羽に支保材を建て込む前
にコンクリートを吹付ける際の側面説明図である。

【図８】図７の後に支保工を切羽に建て込んだ状態の側
面説明図である。

【符号の説明】

１０ トンネル支保工 １０ａ，１０ｂ 支保材 １２ エレクター装置 １４ 吹付け装置 １６ 作業車両 １８ ハンド部 ２０ 伸縮ビーム ２２ 取付ベース ２４ スライド移動機構部 ２６ 走行レール ２８ ガイド車輪 ３０ スプロケットホイール ４０ チャック部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 有佐 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 保岡 哲治 東京都千代田区神田司町２−３ 株式会社 大林組東京本社内 (72)発明者 石橋 茂 埼玉県熊谷市上之2052番地２号 Ｆターム(参考） 2D055 BA06 DB01 GB02

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 円弧状に分割された一対の支保材を、切
   羽の前面側に設置して、中央部で相互に連結してアーチ
   状のトンネル支保工を建て込むトンネル支保工の設置装
   置において、 前記支保材を個別に受承する一対のエレクター装置と、
   前記エレクター装置が搭載された走行移動自在な作業車
   両とを備え、 前記エレクター装置は、前記支保材を揺動移動自在かつ
   旋回自在に保持するハンド部と、前記ハンド部を前後移
   動自在に支持する伸縮ビームとを有し、 前記支保材は、前記作業車両により運搬する際に、当該
   支保材の長手軸が、前記作業車両の長手方向に沿うよう
   に前記エレクター装置に保持させることを特徴とするト
   ンネル支保工の設置装置。
2. 【請求項２】 前記作業車両は、前記支保材の長手軸
   が、前記作業車両の長手方向に沿うようにして前記エレ
   クター装置に保持させた状態で、前記エレクター装置を
   前記作業車両の長手方向に沿って移動させるスライド移
   動機構部を有することを特徴とする請求項１記載のトン
   ネル支保工の設置装置。
3. 【請求項３】 前記スライド移動機構部は、 前記走行車両の長手軸方向に沿って延設された走行レー
   ルと、 前記伸縮ビームの支持ベースに回転自在に取付けられ、
   前記走行レールに嵌合される複数のガイド車輪と、 前記支持ベース側に搭載され、前記走行レールに沿って
   延設されたチェンに嵌合するスプロケットホイールと、 前記スプロケットホイールの回転駆動用モータとを有す
   ることを特徴とする請求項２記載のトンネル支保工の設
   置装置。