JP2003278478A - トンネル拡幅工事用設備 - Google Patents
トンネル拡幅工事用設備Info
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Abstract
有効に活用し得るトンネル拡幅工事用設備を提供するこ
と。 【解決手段】トンネル拡幅工事用設備は、拡幅される既
設山岳トンネル(10)内に配置され通行路を規定する
プロテクタ(16)と、プロテクタ上にその伸長方向へ
走行可能に載置された、トンネルの覆工の破砕およびそ
の周囲地盤の掘削に用いられる装置が据え付けられる架
台(18)と、プロテクタ(16)に架台(18)を解
除可能に固定する固定手段(30,34,40)とを備
える。
Description
る既設の山岳トンネルの拡幅工事に用いられる、前記ト
ンネル内に通路を確保するためのプロテクタと、前記ト
ンネルの覆工の破砕およびその周囲地盤の掘削に用いら
れる装置を据え付けるための、前記プロテクタ上に載置
される架台とを含むトンネル拡幅工事用設備に関する。
く、機械装置や発破を用いて既設トンネルの覆工の破砕
およびその周囲地盤の掘削を行った後、その破砕、掘削
跡に既設トンネルより大きい断面を有する新たなトンネ
ルを構築し、これにより既設トンネルを新たなトンネル
に置き換えることが行われている。
の周囲地盤の掘削に際し、既設トンネル内に歩行者、車
両等の通行を確保するための通行路を確保するためのプ
ロテクタと、ブレーカ、切断機、穿孔機等からなる破砕
・掘削装置および必要に応じて掘削後のトンネル壁面処
理のための吹付けマニュピュレータのような吹付用装置
が据え付けられる架台であってプロテクタ上にその伸長
方向へ走行可能に載置された架台とを備えるトンネル拡
幅工事用設備が提案されている(特開2000−328
871)。
伸長方向へ移動させることにより、既設トンネルの破
砕、掘削、吹き付け等の作業箇所をトンネルの軸線方向
へ順次移動させることができる。
は、架台をプロテクタ上に静止させる間に行われる。前
記従来の設備にあっては、さらに、架台に設けられプロ
テクタの側方を下方へ伸びる複数の脚部と、各脚の下端
部に取り付けられたアウトリガーとを備え、架台はアウ
トリガーの伸長動作によりトンネルの路面上に支持さ
れ、プロテクタに対する静止状態を維持される。
台から伸びる脚部がトンネル空間内における作業スペー
ス、特にプロテクタの側方の作業スペースを狭めるとい
う問題があり、また、プロテクタの側方の作業スペース
に置かれる資材、ずり運搬用のベルトコンベヤ、ずり運
搬車両等が前記脚部の進行の障害となり、プロテクタ上
における架台の円滑な進行が妨げられる場合があった。
目的は、拡幅対象である既設山岳トンネル内空間をより
有効に活用し得るトンネル拡幅工事用設備を提供するこ
とにある。
幅工事用設備は、拡幅される既設山岳トンネル内に配置
され通行路を規定する頂部および両側部を有するプロテ
クタと、該プロテクタ上にその伸長方向へ走行可能に載
置された、前記トンネルの覆工の破砕およびその周囲地
盤の掘削に用いられる装置が据え付けられる架台と、前
記プロテクタに前記架台を解除可能に固定する固定手段
とを備える。
に設けられその伸長方向へ伸びる1又は複数の突起と、
前記架台に設けられ前記突起を抱き込むように伸びる伸
長部と、前記プロテクタの突起及び前記架台の伸長部間
に配置されかつ前記突起及び前記架台のいずれか一方に
支持された、上下方向へ伸びる複数のジャッキとからな
るものとすることができる。
その各側部とに連なる斜め下方へ伸びる肩部を有し、ま
た前記架台の伸長部が前記プロテクタの肩部に沿って伸
びる傾斜部分を備える。また、前記架台がその各伸長部
から水平に伸びる張出部を備えるものとすることができ
る。
支持され該架台に沿って伸びるベルトコンベヤを含むも
のとすることができる。前記ベルトコンベヤは、好まし
くは、前記トンネルの覆工の破砕及びその周囲地盤の掘
削によって生じたずりを運搬するために使用されるトラ
ックの全長より長い長さ寸法を有する。さらに好ましく
は、前記ベルトコンベヤの一部が残りの一部に対して揺
動可能である。
山岳トンネル内に設置されるプロテクタに対し、該プロ
テクタ上を走行可能である架台を解除可能に固定する固
定手段を設けたことから、前記トンネルの破砕、掘削等
の作業の際、前記架台が移動、傾斜等しないようにこれ
を前記プロテクタに静止状態に保持することができる。
このため、前記従来の設備におけるプロテクタ側方の脚
及びアウトリガーの存在とこれに伴うプロテクタ側方の
作業スペースの狭小化、作業スペースに置かれる資材、
ずり運搬車両等による架台の進行障害等とを解消し、ま
た前記作業スペースにおけるずり運搬車両の円滑な進行
を確保することができる。
に設けられた突起と、前記架台に設けられ前記突起を抱
き込むように伸びる伸長部と、前記突起及び前記伸長部
間に配置されかつ前記突起及び前記架台のいずれか一方
に支持された、上下方向へ伸びる複数のジャッキとから
なるものとするときは、前記ジャッキの伸長動作による
該ジャッキの両端部の前記突起及び前記伸長部に対する
圧接、及びその収縮動作による前記圧接の解除により、
前記プロテクタに対する前記架台の固定及びその解除を
容易かつ確実に行うことができる。
可能状態におかれた前記架台は、その移動の間に傾きが
生じたとき、前記突起又は伸長部と前記ジャッキとの相
互接触により、その傾きが矯正され、また過剰な傾斜の
発生が防止される。前記架台下の作業スペースは、前記
突起および前記伸長部の高さ位置をより上位におくこと
により、より広いものとすることができる。
連なる、斜め下方に伸びる肩部を設け、また、前記架台
の伸長部に、前記プロテクタの肩部に沿って伸びる傾斜
部分を設けるときは、前記架台の上方により大きい作業
スペースを確保することができる。
を設けるときは、前記トンネル覆工の破砕及びその周囲
地盤の掘削の作業のための作業床の面積を増大すること
ができる。
は、前記プロテクタの側方の作業スペースを規定するト
ンネル内路面上へのベルトコンベヤの設置を不要とし、
これにより前記作業スペースをより有効に活用すること
ができる。
は、前記プロテクタ上の架台に支持された前記ベルトコ
ンベヤを介して、前記プロテクタの側方の作業スペース
で待機するずり搬送車両であるトラックに搬送すること
ができる。前記ベルトコンベヤは、トラックの上方位置
に配置されかつその長さ寸法がトラックの全長より長い
ことから、ずりの一時的な集積又は堆積場所から、少な
くとも1台のトラックの長さを越えた場所にずりを搬送
することができる。このため、トラックの待機台数を複
数として、ずりの堆積場所から遠いトラックから近い方
のトラックに順にずりを搬送し、積み込むことができ
る。
超える多量のずりが発生した場合にあってもずりの搬出
処理を遅滞なく円滑に行うことができる。また、前記作
業スペースを出入りするトラックと前記プロテクタ内の
通行車両との交通整理については、一時に出入りするト
ラックの台数を複数に設定することにより、その回数を
減らし、トラックの入れ替えに要する時間を節減するこ
とができる。その結果、既設山岳トンネルの拡幅工事に
より生じるずりの搬出能率を高めることができる。
対して揺動可能とするときは、前記一部が残りの一部と
共に一直線に伸びる状態と、残りの一部に対して折れ曲
がり下方に傾斜する状態とすることができる。一直線に
伸びる状態下ではその下方を作業スペースとして利用す
ることができる。また、前記傾斜状態下におくときは、
前記ベルトコンベヤ上へのずりの載置作業を容易にする
ことができる。
の山岳トンネル10と、該トンネルの拡幅のために新た
に構築される、既設トンネル10より大きい断面を有す
る馬蹄形の新たなトンネル12とが、それぞれ、想像線
と実線とで示されている。
の覆工(図示せず)を破砕し、さらにその周囲地盤14
を掘削した後、その掘削壁面に沿って構築される。既設
トンネル10の覆工の破砕およびその周囲地盤14の掘
削(発破による掘削を含む)並びに新トンネル12の構
築は、既設トンネル10の一端(後方端)からその他端
(前方端)に向けて段階的に行われる。なお、図示の周
囲地盤14は、トンネル10の他端側に残る未掘削のも
のを示す。
周囲地盤14の掘削の箇所並びにその近傍における通行
人や一般車両の通行及びその安全を確保するため、既設
トンネル10内に通行路を規定するプロテクタ16が配
置されている。また、プロテクタ16上には、前記破砕
および掘削に使用される後記破砕・掘削装置を設置する
ための架台18が載置されている。プロテクタ16及び
架台18、並びに後記固定手段30,34,40は、ト
ンネル拡幅工事用設備を構成する。
横断面形状を有し、その頂部20および両側部22が、
既設トンネル10の軸線方向に関して、前記破砕・掘削
箇所およびその前後に亘って伸びている(図2で見て左
方が前方)。
部20とその各側部22とに連なりかつ斜め下方へ伸び
る肩部24を有する。このような肩部24を有しない、
互いに直交する頂部および両側部とからなるプロテクタ
とすることも可能であるが、肩部24を設けるときは、
これを設けないときに現れる角部が存しないため、プロ
テクタ16の上方により広い作業空間を得ることができ
る。
面26上に配置され、トンネル10の壁面(覆工壁面)
との間に作業スペースとしての側方空間28が存する。
図示の例では、プロテクタ16はトンネル10の横断方
向におけるほぼ中央部に位置するが、必要に応じて、前
記中央部以外の位置におかれる。
には各側部の内外両側面のうちの外側の面)22に、そ
の伸長方向へ連続して伸びる突条からなる1の突起30
を有する。
上位の位置に配置することが望ましい。これにより、突
起30とほぼ同じ高さ位置を占めることとなる、架台1
8に設けられた後記伸長部34の下方に、より広い側方
空間28を得ることができ、ここに工事資材や機器、後
記トラック50,52、シャフローダ54等を配置する
ことができ、また、これらは架台18の移動の障害とな
らない。図示の例では、突起30は肩部24の直下に位
置する。
なるものに代えて、例えば、断続して伸びる複数の突条
からなるものとすることができる。また、前記突条の横
断面形状は任意に定めることができる。図示の例では、
矩形の横断面形状を有する。
進行(前進)に合わせて、路面26上をトンネルの軸線
方向へ移動される。この移動のため、図示の例では、路
面26上に1対のレール(図示せず)が敷かれ、プロテ
クタの両側部22下に両レール上を走行可能の複数対の
車輪(図示せず)が設けられる。
にあってこれと相対する板状の本体32と、本体32に
連なる一対の伸長部34とを有する。両伸長部34は、
それぞれ、プロテクタの両側部22に位置する突起30
を抱き込むように、本体32から下方へ伸びている。
れぞれ水平に張り出す一対の張出部36を有する。これ
によれば、側方空間28の上方に、架台18上における
前記装置の設置スペースおよびその操作スペースの増大
を図ることができる。
方向へ走行可能である。このため、図示の例では、プロ
テクタの頂部20に設けられその伸長方向へ伸びる2条
のレール35上を転動可能である複数の車輪37が、架
台の本体32に回転可能に支承されている。
0を抱き込み、これを受け入れる凹所38を有する。凹
所38は、架台18の伸長方向へ伸びかつプロテクタの
側部22に向けて開放している。
間、すなわち伸長部の凹所38にはその伸長方向へ互い
に間隔をおいて複数のジャッキ40が配置されている。
より詳細には、各ジャッキ40は、伸長部34の下部と
突起30との間に上下に向けて配置されかつ伸長部34
に支持されている。ジャッキ40は、油圧ジャッキのよ
うな液圧ジャッキ、スクリュージャッキ等からなる。ジ
ャッキ40は、プロテクタの突起30及び架台の伸長部
34と共に、架台18をプロテクタ16に解除固定する
ための固定手段をなす。
30に当接するまで伸長動作させると、ジャッキ40の
上下両端が伸長部34と突起30とに圧接し、実質的
に、架台18をプロテクタ16に固定することができ
る。この固定により、架台18をプロテクタ16上に傾
斜、移動等しない静止状態に保持することができ、この
間に後記破砕・掘削装置を用いての既設トンネル10の
破壊、周囲地盤の掘削作業、あるいはさらにその後の吹
き付け作業を安定的に行うことができる。
下で、すなわち前記固定を解除した状態において、プロ
テクタ16上における架台18の移動を可能とすること
ができる。ジャッキ40は、架台16の移動時にこれが
傾くときにプロテクタの突起30に当たり、架台16の
傾斜を制限する作用をなす。
テクタの突起30に取り付け、該突起から垂下するよう
にしてもよい。
が、プロテクタの両肩部24の上方をこれに沿って伸び
る傾斜部分42を有する。
た結果、プロテクタに肩部24を設けることによって得
られた前記プロテクタ上方の広い作業空間の狭小化を回
避することができる。ただし、傾斜部分42を有しない
架台、すなわち本体32と伸長部34とが互いに直交す
る架台を使用することは任意である。
は、既設トンネル10の覆工の破砕、その周囲地盤14
の掘削、周囲地盤14中への装薬等を行うために用いら
れるブレーカ、切断機、穿孔機等からなる破砕・掘削装
置、あるいはこれらに加えて吹付けマニュピュレータの
ような吹付用装置(図示せず)が据え付けられる。前記
破砕・掘削装置は架台18上での作業員による操作によ
り、その前方に位置する前記覆工および地盤14に対し
て破砕・掘削作用を及ぼす。
よび掘削片(以下、これらを総称して「ずり」とい
う。)は、その一部が架台18上に落下し、また、他の
一部が、プロテクタ16の両側方、すなわちプロテクタ
16と前記破砕・掘削作用により現れた新設トンネル1
2の壁面との間の側方空間28を落下する。架台18上
のずりは、人為的に、各側方空間28に落とされ、各側
方空間28を規定する新旧両トンネル10,12の底面
上に堆積する。
りを搬送するためのベルトコンベヤ48が吊持、支持さ
れている。
48で搬送されたずりを受け取り、これを満載してトン
ネル12外に搬出するためのダンプカーのようなトラッ
ク50,52のための走行用スペースを提供する。張出
部36に支持されたベルトコンベヤ48は、前記トラッ
クの全高すなわちその天井面より高い上方位置にあり、
この上方位置から前記トラックの荷台上にずりを放出、
落下させることができる。
前記ずりは、側方空間28に導入することができる例え
ばシャフローダ54を用いて、ベルトコンベヤ48上に
載置することができる。シャフローダ54は前記ずりを
掬い集め、さらにベルトコンベヤ48上に移送する機能
を有する。
部36に固定され該張出部に沿って伸びる第1のコンベ
ヤ部56と、該第1のコンベヤ部に連結された第2のコ
ンベヤ部58とからなる。前記ずりは、第2のコンベヤ
部58から第1のコンベヤ部56へ搬送される。
いて、第1のコンベヤ部56の前端部に枢着され、架台
18を横断する方向へ伸びる軸60の周りに揺動可能で
ある。第2のコンベヤ部56は、また、その前端部にお
いて、チェーンブロック62を介して、架台の張出部3
6に吊持されている。
ク62を作動させてそのチェーンを巻き上げることによ
り、これが張出部36下において水平状態となるまで、
図2に示す傾斜状態から時計方向へ揺動させることがで
きる。水平状態下においては、その下方領域を作業空間
として利用することができる。
繰り出すことにより、第2のコンベヤ部58を前記水平
状態から反時計方向へ揺動させ、前記傾斜状態にするこ
とができる。シャフローダ54からの前記ずりの受け取
りは、この傾斜状態において行う。
しないで、第1のコンベヤ部56と同様に、架台の張出
部36にこれに沿って伸びるように固定することもでき
る。第2のコンベヤ部58を非揺動のものとした場合、
および第2のコンベヤ部58を前記水平状態に維持した
場合のいずれにおいても、第2のコンベヤへ部58のず
りの載置は可能である。ずりの載置は、適当な機械的手
段を使用して行うことができる。
4から受け取ったずりを第1のコンベヤ部56の前端部
上まで運び、第1のコンベヤ部56は受け取ったずりを
その後端部から側方空間28に放出する。
下に予め待機しているトラック52の荷台上に落下す
る。このトラック52の後方には他のトラック50が同
様に待機している。
第1および第2の両コンベヤ部56,58の合計長さ
が、前方位置のトラック52の全長より長いものに設定
されている。このため、トラック52の前方位置から、
該トラックを越えて、その後方位置で待機するトラック
50までのずりの移送が可能である。他のトラック52
へのずりの載置は、ずりで満載のトラック50を後方へ
移動した跡に他のトラック52を移動させて行う。
おけば、1台のトラックの積込み量を超える多量のずり
が発生した場合であっても、余裕を持ってずりを受け取
りかつ円滑に搬出することができる。
2が満載になるのを待って、トラック52と共に一時に
プロテクタの側方空間28外に移動させることができ
る。これにより、側方空間28外へのトラックの移動を
1台ずづ行う場合と比べて、側方空間28外における一
般車両に対する交通整理の回数を少なくすることができ
る。
に設定することができる。これによれば、さらに多くの
台数のトラックを側方空間28に待機させ、より多くの
台数を越える距離にわたるずりの移送が可能である。例
えば、ベルトコンベヤの全長を2台分のトラックの長さ
より長いものに設定すれば、2台の待機トラックの後方
で待機する1台のトラックにずりを移送し、満載後、そ
の前方のトラックに対し順次ずりを移送することができ
る。なお、ベルトコンベヤ48の全長を増大するとき
は、これに応じて、ベルトコンベヤ48を支持する架台
18の長さ寸法をより大きいものに設定する必要があ
る。
側方空間28がプロテクタ16の両側に設けられ、これ
に合わせて、ベルトコンベヤ48が架台の両側の張出部
36に支持されているが、いずれか一方の側方空間28
が比較的狭いときは、他方の側方空間28に関しての
み、ベルトコンベヤ48を配置することができる。
である。
である。
設備) 24,42 プロテクタの肩部及び架台の傾斜部分 28 トンネル内プロテクタの側方空間 30,34,40 突起、伸長部及びジャッキ(固定手
段) 36 架台の張出部 48,56,58 ベルトコンベヤ、その第1のベルト
コンベヤ部及びその第2のベルトコンベヤ部
Claims (7)
- 【請求項1】拡幅される既設山岳トンネル内に配置され
通行路を規定する頂部および両側部を有するプロテクタ
と、該プロテクタ上にその伸長方向へ走行可能に載置さ
れた、前記トンネルの覆工の破砕およびその周囲地盤の
掘削に用いられる装置が据え付けられる架台と、前記プ
ロテクタに前記架台を解除可能に固定する固定手段とを
含む、トンネル拡幅工事用設備。 - 【請求項2】前記固定手段は、前記プロテクタの各側部
に設けられその伸長方向へ伸びる1又は複数の突起と、
前記架台に設けられ前記突起を抱き込むように伸びる伸
長部と、前記プロテクタの突起及び前記架台の伸長部間
に配置されかつ前記突起及び前記架台のいずれか一方に
支持された、上下方向へ伸びる複数のジャッキとからな
る、請求項1に記載の設備。 - 【請求項3】前記プロテクタはその頂部とその各側部と
に連なる斜め下方へ伸びる肩部を有し、また前記架台の
伸長部が前記プロテクタの肩部に沿って伸びる傾斜部分
を備える、請求項2に記載の設備。 - 【請求項4】前記架台はその各伸長部から水平に伸びる
張出部を備える、請求項2に記載の設備。 - 【請求項5】前記架台に支持され該架台に沿って伸びる
ベルトコンベヤを含む、請求項1に記載の設備。 - 【請求項6】前記ベルトコンベヤは、前記トンネルの覆
工の破砕及びその周囲地盤の掘削によって生じたずりを
運搬するために使用されるトラックの全高より高い位置
にありかつ前記トラックの全長より長い長さ寸法を有す
る、請求項5に記載の設備。 - 【請求項7】前記ベルトコンベヤの一部はその残りの一
部に対して揺動可能である、請求項6に記載の設備。
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