JP2003020898A - トンネル覆工コンクリートの補修装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トンネル覆工コンクリートの劣化部分の効率
的な補修。 【解決装置】 連続補修装置１０は、剥離除去装置１２
と、スリップフォーム型枠装置１４とを備えている。剥
離除去装置１２は、トンネル覆工コンクリートＡの劣化
部を剥離除去するものであって、粗削り剥離装置１６
と、仕上げ剥離装置１８とを有している。剥離装置１６
は、覆工コンクリートＡの劣化部分を打撃により、粗く
削り落とすものであって、トンネル２０内に敷設されて
いるレール２２上を走行する第１独立台車２４上に搭載
されている。剥離装置１８は、剥離装置１６で、覆工コ
ンクリートＡの劣化部分を粗く削り落した後に、仕上げ
整形するものであって、レール２２上を走行する第２独
立台車２４上に搭載されている。型枠装置１４は、第１
および第２独立台車２４，２６と離れて、レール２２上
に移動自在に設置される台車２８に、トンネル２０の周
方向に沿って移動自在に搭載されている。

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、トンネル覆工コ
ンクリートの補修装置に関し、特に、トンネル覆工コン
クリートの劣化部を除去して、除去部分に新たな補修コ
ンクリート層を形成する補修装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】山岳トンネルを構築する際には、通常、
掘削された内周面に覆工コンクリートが設けられている
が、長期間の使用による老朽化や塩害などにより覆工コ
ンクリートの表面側から劣化することが知られている。
トンネル覆工コンクリートにこのような劣化が発生する
と、そのまま放置しておくと危険なので、補修，補強工
事が施される。

【０００３】この種の工事は、通常、トンネル覆工コン
クリートの劣化部分を、ウォータージェット噴射などに
よりはつり除去し、はつり除去した部分を清掃した後
に、吹付けによりコンクリート層を新たに形成してい
た。

【０００４】このような補修工事は、例えば、補修対象
トンネルが道路トンネルであって、道路トンネルの活線
下で作業を行なう場合には、片側規制や夜間通行止めな
どの交通規制を行ない、防護カーテンを設置するなど、
一般通行車に神経を使いながら、各工程毎に作業を実施
していた。

【０００５】しかし、このような従来の補修方法では、
覆工コンクリートをはつり除去する際や、コンクリート
層を吹付け形成する際には、高圧水の飛沫や、はつりガ
ラ，モルタル，骨材の飛散防止対策として、工事施工場
所毎に防護柵や防護カーテンを設置しなければならず、
これらの設置撤去に時間がかかり施工能率が低下し、ま
た、はつりやコンクリートの吹付け作業は、高所作業車
を利用して行なっているが、安全性に不安があるので、
能率の高い施工ができないという問題があった。

【０００６】そこで、出願人は、このような問題が解決
できる覆工コンクリートの連続補修装置を開発して、特
願２０００−２３０４０７号で既に提案している。この
出願にかかる補修装置では、１台の門型台車にウォータ
ージェットなどの剥離除去装置と型枠装置とを搭載した
ものであって、トンネル覆工コンクリートの劣化部を剥
離除去装置で剥離除去した状態後に、連続作業で、当該
除去部分に補修コンクリート層が型枠装置を用いて形成
される。

【０００７】しかしながら、この提案にかかる覆工コン
クリートの補修装置には、その後に検討したところ、以
下に説明する技術的な課題があった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、前記提案に
かかる補修装置では、ウォータージェットなどの剥離除
去装置とスリップフォーム型枠装置とを同じ門型台車に
搭載していたので、劣化部分の剥離除去の作業サイクル
と、コンクリートの打設作業サイクルとが異なる場合に
は、どちらかの作業に待ち時間が発生し、施工能率の低
下が懸念される。

【０００９】また、スリップフォーム型枠装置は、一体
型となっているので、一部分を補修する際には、コンク
リートの注入管の盛り替え作業などにより施工能率が低
下するとともに、盛り替えても注入管の位置が合わなく
なる場合があった。

【００１０】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、作
業の待ち時間などを排除することにより、劣化部分を効
率良く補修することができるトンネル覆工コンクリート
の補修装置を提供することにある。

【００１１】

【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、トンネル覆工コンクリートの劣化部を剥
離除去した状態で、当該除去部分に補修コンクリート層
を形成するコンクリートの補修装置であって、前記トン
ネルの軸方向に沿って移動自在に設置される独立台車に
搭載され、前記劣化部を剥離除去する剥離除去装置と、
前記トンネルの軸方向に沿って、前記独立台車と離れて
移動自在に設置される台車に、前記トンネルの周方向に
沿って移動自在に搭載され、トンネル内壁の周面の一部
を部分的に覆う型枠板を備え、前記型枠板を前記トンネ
ル内壁から所定の間隔を隔てて設置し、前記間隔内にコ
ンクリートまたはモルタルなどのセメント系固化材を打
設することにより前記補修コンクリート層を形成するス
リップフォーム型枠装置とを設けた。

【００１２】このように構成したトンネル覆工コンクリ
ートの補修装置によれば、劣化部を剥離除去する剥離除
去装置が、トンネルの軸方向に沿って移動自在に設置さ
れる独立台車に搭載され、スリップフォーム型枠装置
が、トンネルの軸方向に沿って、独立台車と離れて移動
自在に設置される台車に搭載されているので、劣化部分
の剥離除去の作業サイクルと、コンクリートの打設作業
サイクルとが異なる場合でも、どちらかの作業に待ち時
間が発生しない。

【００１３】この場合、スリップフォーム型枠装置の型
枠板は、トンネルの周方向に沿って移動自在に台車に搭
載され、トンネル内壁の周面の一部を部分的に覆う大き
さを有しているので、コンクリートの注入管の盛り替え
作業などにより施工能率が低下することがなくなる。

【００１４】前記剥離除去装置は、隣接設置される第１
および第２独立台車を備え、前記第１独立台車に搭載さ
れて、前記劣化部分を打撃により、粗く削り落とす粗削
り剥離装置と、前記第２独立台車に搭載されて、前記粗
削り剥離装置で前記劣化部分を粗く削り落とした後に、
仕上げ整形する仕上げ剥離装置とを設けることができ
る。

【００１５】この構成によれば、粗削り剥離装置で前記
劣化部分を粗く削り落とした後に、その部分を仕上げ剥
離装置で仕上げ整形するので、劣化部分を確実に除去し
て、劣化部分を補修コンクリート層に置換することがで
きる。

【００１６】前記粗削り剥離装置は、前記独立第１台車
に搭載され、前記トンネルの周方向に沿って移動自在に
搭載されるハンマ移動台と、前記ハンマ移動台に、前記
トンネルの軸方向に沿って移動自在に、かつ、前記トン
ネルの内壁面に近接離間自在に設置されるスパイキハン
マヘッドとを備え、前記劣化部分に前記スパイキハンマ
ヘッドの打撃を加えることで、前記劣化部分を粗く削り
落とすことができる。

【００１７】前記仕上げ剥離装置は、前記独立第２台車
に搭載され、前記トンネルの周方向に沿って移動自在に
搭載されるノズル移動台と、前記ノズル移動台に、前記
トンネルの軸方向に沿って移動自在に、かつ、前記トン
ネルの内壁面に近接離間自在に設置されるウォータージ
ェットノズルとを備え、前記粗削り剥離装置で前記劣化
部分を粗く削り落とした後に、前記ウォータージェット
ノズルから高圧水を噴射させて、仕上げ整形することが
できる。

【００１８】前記スリップフォーム型枠装置には、前記
台車に搭載され、前記トンネルの周方向に沿って、前記
型枠板を移動自在に支持する型枠移動台を設けることが
できる。

【００１９】

【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お
よび図４は、本発明にかかるトンネル覆工コンクリート
の補修装置の一実施例を示している。

【００２０】図１は、補修装置１０の全体構成の側面図
であり、この補修装置１０では、トンネル覆工コンクリ
ートＡの劣化部を、剥離除去した状態で、当該除去部分
に補修コンクリート層を形成する。

【００２１】本実施例の補修装置１０は、剥離除去装置
１２と、スリップフォーム型枠装置１４とを備えてい
る。剥離除去装置１２は、トンネル覆工コンクリートＡ
の劣化部を剥離除去するものであって、本実施例の場合
には、粗削り剥離装置１６と、仕上げ剥離装置１８とを
有している。

【００２２】なお、本実施例の場合には、覆工コンクリ
ートＡは、一次覆工Ａ１と、この一次覆工Ａ１の内面に
形成された吹き付けコンクリートなどの二次覆工Ａ２と
から構成されていて、通常は、劣化した二次覆工Ａ２が
剥離除去される。

【００２３】荒削り剥離装置１６は、覆工コンクリート
Ａの劣化部分を打撃により、粗く削り落とすものであっ
て、トンネル２０内に敷設されているレール２２上を走
行する第１独立台車２４上に搭載されている。

【００２４】本実施例の粗削り剥離装置１６は、ハンマ
移動台１６ａと、このハンマ移動台１６ａに搭載された
スパイキハンマヘッド１６ｂとを有している。第１独立
台車２４は、図２に設置状態の正面図を示すように、略
半円状に湾曲し、トンネル２０の軸方向に沿って所定の
間隔を隔てて対向設置される一対のガイドレール２４ａ
と、このカイドレール２４ａの下端側に設けられた支持
台２４ｂとを有している。

【００２５】ガイドレール２４ａは、トンネル２０の横
断面とほぼ相似形に形成され、対向配置されたガイドレ
ール２４ａ間には、ワイヤー２４ｃが捲回されたガイド
ローラ２４ｄが渡設されている。

【００２６】ガイドローラ２４ｄは、複数個が１本の軸
に装着されていて、ガイドローラ２４ｄを装着した複数
本の軸が、ガイドレール２４ａの周方向に沿って所定の
間隔を隔てて、配置されている。

【００２７】ワイヤー２４ｃの一端は、ハンマ移動台１
６ａに結合され、ワイヤー２４ｃの他端側には、巻取り
用モータ２４ｅが設けられている。支持台２４ｂの下端
側には、レール２２上を転動する車輪２４ｆが設けられ
ている。

【００２８】ハンマ移動台１６ａは、スパイキハンマヘ
ッド１６ｂを搭載するものであって、そのトンネル軸方
向の両端下側に、ガイドレール２４ａに嵌合され、この
ガイドレール２４ａに沿って転動するローラ１６ｃが設
けられている。

【００２９】スパイキハンマヘッド１６ｂは、劣化部分
に打撃を加えるものであって、ハンマ移動台１６ｂの側
面に当接しながら転動するローラを有するステージ１６
ｄに搭載され、かつ、トンネル内壁面に対して近接離間
自在に構成されている。

【００３０】以上のように構成された粗削り剥離装置１
６では、ステージ１６ｄを移動させることにより、スパ
イキハンマヘッド１６ｂでトンネル壁面に打撃を加えつ
つ、トンネル軸方向に沿って、ハンマ移動台１６ｂの長
さに相当する距離だけ、これをスライド移動させること
ができる。

【００３１】また、巻取りモータ２４ｅを駆動させる
と、ハンマ移動台１６ｂが、ガイドレール２４ａに沿っ
て、トンネル周方向に移動するので、このような移動を
併用することで、ほぼハンマ移動台１６ｂの幅に相当す
るトンネル軸方向の長さ範囲内で、スパイキハンマヘッ
ド１６ｂによる粗削りが行える。

【００３２】仕上げ剥離装置１８は、粗削り剥離装置１
６で、覆工コンクリートＡの劣化部分を粗く削り落した
後に、仕上げ整形するものであって、トンネル２０内に
敷設されているレール２２上を走行する第２独立台車２
４上に搭載されている。

【００３３】本実施例の仕上げ剥離装置１８は、ノズル
移動台１８ａと、このノズル移動台１８ａに搭載された
ウォータージェットノズル１８ｂとを有している。第２
独立台車２６は、図３にその正面図を示すように、略半
円状に湾曲し、トンネル２０の軸方向に沿って所定の間
隔を隔てて対向設置される一対のガイドレール２６ａ
と、このカイドレール２６ａの下端側に設けられた支持
台２６ｂとを有している。

【００３４】ガイドレール２６ａは、第1独立台車２４
と同様に、トンネル２０の横断面とほぼ相似形に形成さ
れ、対向配置されたガイドレール２６ａ間には、ワイヤ
ー２６ｃが捲回されたガイドローラ２６ｄが渡設され、
ワイヤー２６ｃの一端はノズル移動台１８ａに結合さ
れ、ワイヤー２６ｃの巻取り用モータ２６ｅが設けられ
ている。

【００３５】支持台２６ｂの下端側には、レール２２上
を転動する車輪２６ｆが設けられていて、第１および第
２独立台車２４，２６は、実質的に同一構成となってい
る。

【００３６】ノズル移動台１８ａは、ウォータージェッ
トノズル１８ｂを搭載するものであって、そのトンネル
軸方向の両端下側に、ガイドレール２６ａに嵌合され、
このガイドレール２６ａに沿って転動するローラ１８ｃ
が設けられている。

【００３７】ウォータージェットノズル１８ｂは、フー
ドに囲まれた内部に設けられ、飛散を防止しつつ、粗く
削り落とされた劣化部分に高圧水を噴射して、その部分
を仕上げ整形するものであって、ノズル移動台１８ｂの
上面に設けられたガイド部材１８ｄに移動自在に搭載さ
れ、かつ、トンネル内壁面に対して近接離間自在に構成
されている。

【００３８】以上のように構成された粗削り剥離装置１
８では、ウォータージェットノズル１８ｂをガイド部材
１８ｄに沿って、移動させることにより、トンネル壁面
に高圧水を噴射させながらウォータージェットノズル１
８ｂを、トンネル軸方向に沿って、ノズル移動台１８ａ
の長さに相当する距離だけ移動させることができる。

【００３９】また、巻取りモータ２６ｅを駆動させる
と、ノズル移動台１８ａが、ガイドレール２６ａに沿っ
て、トンネル周方向に移動するので、このような移動を
併用することで、ほぼノズル移動台１８ａの幅に相当す
るトンネル軸方向の長さ範囲内で、ウォータージェット
ノズル１８ｂにより仕上げ整形が行え、この範囲は、粗
削り剥離装置１８の剥離範囲と実質的に同一になってい
る。

【００４０】一方、スリップフォーム型枠装置１４は、
第１および第２独立台車２４，２６と離れて、レール２
２上に移動自在に設置される台車２８に、トンネル２０
の周方向に沿って移動自在に搭載されている。

【００４１】台車２８は、内方での通行が可能な門型方
台車であって、レール２２上を転動する車輪２８ａを有
している。この台車２８には、その上面側に、トンネル
断面と相似形の略半円状に形成されたガイドビーム２８
ｂが設けられている。

【００４２】スリップフォーム型枠装置１４は、トンネ
ル内壁の周面の一部を部分的に覆う型枠板１４ａを備
え、この型枠板１４ａをトンネル内壁から所定の間隔を
隔てて設置し、この間隔内にコンクリートまたはモルタ
ルなどのセメント系固化材を打設することにより、劣化
部分を除去して、その部分に補修コンクリート層を形成
する。

【００４３】この場合、本実施例では、型枠板１４ａが
ガイドビーム２８ｂに一対取り付けられているので、同
軸上の別の個所で、同時に補修コンクリート層を形成す
ることもできるし、型枠板１４ａを連結させて、１個所
で比較的大きな範囲に補修コンクリート層を形成するこ
ともできる。

【００４４】本実施例の場合、型枠板１４ａは、同じ形
状のものが２セット配置されていて、各型枠板１４ａ
は、ガイドビーム２８ｂに移動自在に支持されていると
ともに、トンネル内壁面に対して近接離間可能に設けら
れている。

【００４５】また、台車２８には、一対のコンクリート
ポンプ３０と、コンクリート硬化剤プラント３２とが搭
載されている。

【００４６】以上のように構成された補修装置１０で
は、まず、覆工コンクリートＡの修復が必要な劣化部分
が、粗削り剥離装置１６のスパイキハンマヘッド１６ｂ
の打撃により粗く削り落とされる。

【００４７】この場合、ハンマ移動台１６ａおよびステ
ージ１６ｄを移動させて、スパイキハンマヘッド１６ｂ
のトンネル２０内の軸および周方向の位置を調整し、ハ
ンマヘッド１６ｂの打撃が劣化部分に加えられるよう
に、位置合わせを行う。

【００４８】次に、スパイキハンマヘッド１６ｂの打撃
により粗く削り落とされ部分に、仕上げ剥離装置１８の
ウォータージェットノズル１８ｂから高圧水を噴射させ
て、仕上げ整形を行う。

【００４９】この場合にも、ノズル移動台１８ａ移動さ
せて、ウォータージェットノズル１８ｂから噴射する高
圧水の噴射位置を調整する。このような劣化部分の剥離
除去が終了すると次に、この部分に、スリップフォーム
型枠装置１４の型枠板１４ａをセットして、コンクリー
ト等を打設して、補修コンクリート層を形成することで
補修を行う。

【００５０】さて、以上のように構成したトンネル覆工
コンクリートの補修装置１０によれば、劣化部を剥離除
去する剥離除去装置１２が、トンネル２０の軸方向に沿
って移動自在に設置される独立台車２４，２６に搭載さ
れ、スリップフォーム型枠装置１４が、トンネルの軸方
向に沿って、独立台車２４，２６と離れて移動自在に設
置される台車２８に搭載されているので、劣化部分の剥
離除去の作業サイクルと、コンクリートの打設作業サイ
クルとが異なる場合でも、どちらかの作業に待ち時間が
発生しない。

【００５１】この場合、スリップフォーム型枠装置１４
の型枠板１４ａは、トンネル２０の周方向に沿って移動
自在に台車２８に搭載され、トンネル内壁の周面の一部
を部分的に覆う大きさを有しているので、コンクリート
の注入管の盛り替え作業などにより施工能率が低下する
ことがなくなる。

【００５２】また、本実施例の場合、剥離除去装置１２
は、隣接設置される第１および第２独立台車２４，２６
を備え、第１独立台車２４に搭載されて、劣化部分を打
撃により、粗く削り落とす粗削り剥離装置１６と、第２
独立台車２６に搭載されて、粗削り剥離装置１６で劣化
部分を粗く削り落とした後に、仕上げ整形する仕上げ剥
離装置１８とを備えている。

【００５３】このため、粗削り剥離装置１６で劣化部分
を粗く削り落とした後に、その部分を仕上げ剥離装置１
８で仕上げ整形するので、劣化部分を確実に除去して、
劣化部分を補修コンクリート層に置換することができ
る。

【００５４】なお、上記実施例では、劣化部分の剥離除
去装置１２を粗削り除去装置１６と仕上げ除去装置１８
とで構成した場合を例示したが、本発明の実施は、これ
に限定されることはなく、いずれか一方の剥離除去装置
だけで構成することもできる。

【００５５】

【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覆工コンクリートの補修装置に
よれば、作業の待ち時間などを排除することにより、劣
化部分を効率良く補修することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるトンネル覆工コンクリートの補
修装置の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】図１のＡ部断面矢視図である。

【図３】図１のＢ部断面矢視図である。

【図４】図１のＣ部断面矢視図である。

【符号の説明】

１０ コンクリート補修装置 １２ 剥離除去装置 １４ スリップフォーム型枠装置 １４ａ 型枠板 １６ 粗削り除去装置 １６ａ ハンマ移動台 １６ｂ スパイキハンマヘッド １８ 仕上げ除去装置 １８ａ ノズル移動台 １８ｂ ウォータージェットノズル ２０ トンネル ２２ レール ２４ 第１独立台車 ２６ 第２独立台車 ２８ 台車

フロントページの続き (72)発明者 保岡 哲治 東京都港区港南２丁目15番２号 株式会社 大林組本社内 Ｆターム(参考） 2D055 BA05 BB02 DA08 KC01 KC06 LA16

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネル覆工コンクリートの劣化部を剥
   離除去した状態で、当該除去部分に補修コンクリート層
   を形成するコンクリートの補修装置であって、 前記トンネルの軸方向に沿って移動自在に設置される独
   立台車に搭載され、前記劣化部を剥離除去する剥離除去
   装置と、 前記トンネルの軸方向に沿って、前記独立台車と離れて
   移動自在に設置される台車に、前記トンネルの周方向に
   沿って移動自在に搭載され、トンネル内壁の周面の一部
   を部分的に覆う型枠板を備え、前記型枠板を前記トンネ
   ル内壁から所定の間隔を隔てて設置し、前記間隔内にコ
   ンクリートまたはモルタルなどのセメント系固化材を打
   設することにより前記補修コンクリート層を形成するス
   リップフォーム型枠装置とを備えたことを特徴とするト
   ンネル覆工コンクリートの補修装置。
2. 【請求項２】 前記剥離除去装置は、隣接設置される第
   １および第２独立台車を備え、 前記第１独立台車に搭載されて、前記劣化部分を打撃に
   より、粗く削り落とす粗削り剥離装置と、 前記第２独立台車に搭載されて、前記粗削り剥離装置で
   前記劣化部分を粗く削り落とした後に、仕上げ整形する
   仕上げ剥離装置とを有することを特徴とする請求項１記
   載のトンネル覆工コンクリートの補修装置。
3. 【請求項３】 前記粗削り剥離装置は、前記独立第１台
   車に搭載され、前記トンネルの周方向に沿って移動自在
   に搭載されるハンマ移動台と、 前記ハンマ移動台に、前記トンネルの軸方向に沿って移
   動自在に、かつ、前記トンネルの内壁面に近接離間自在
   に設置されるスパイキハンマヘッドとを備え、 前記劣化部分に前記スパイキハンマヘッドの打撃を加え
   ることで、前記劣化部分を粗く削り落とすことを特徴と
   する請求項２記載のトンネル覆工コンクリートの補修装
   置。
4. 【請求項４】 前記仕上げ剥離装置は、前記独立第２台
   車に搭載され、前記トンネルの周方向に沿って移動自在
   に搭載されるノズル移動台と、 前記ノズル移動台に、前記トンネルの軸方向に沿って移
   動自在に、かつ、前記トンネルの内壁面に近接離間自在
   に設置されるウォータージェットノズルとを備え、 前記粗削り剥離装置で前記劣化部分を粗く削り落とした
   後に、前記ウォータージェットノズルから高圧水を噴射
   させて、仕上げ整形することを特徴とする請求項２記載
   のトンネル覆工コンクリートの補修装置。
5. 【請求項５】 前記スリップフォーム型枠装置は、前記
   台車に搭載され、前記トンネルの周方向に沿って、前記
   型枠板を移動自在に支持する型枠移動台を有することを
   特徴とする請求項１記載のトンネル覆工コンクリートの
   補修装置。