JP2006132119A - トンネル補修作業車 - Google Patents

Abstract

【課題】トンネルの内壁面の補修作業のコストを低減することができるトンネル補修作業車を提供する。
【解決手段】フレーム２３の上面に立設された支持筒体３２に対し、昇降体３３を昇降機構３９によって昇降可能に支持する。前記昇降体３３の上端部に支持台３４を水平方向の旋回可能に装着し、支持台３４に作業台支持バー３５を介して作業台３７を装着する。前記作業台支持バー３５の先端部に支持脚３６を装着し、作業台支持バー３５及び作業台３７を第２走行車線１３の上面に支持する。前記昇降体３３と支持台３４の間に設けた旋回機構４０によって、前記作業台３７及び支持脚３６の第１支持脚４１を前記昇降体３３の中心軸線と一致する旋回軸線Ｏ１の回りで旋回させることにより、前記作業台３７をトンネル１１のクラウン部全体にまたがる補修作業位置と、前記第１走行車線１２の第１走行空間１７側に退避した格納位置との間で切換可能に構成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、トンネルの内周壁面を補修するためのトンネル補修作業車に関する。

一般に、車両が走行する二つの車線を有するトンネルのクラウン部（上部内壁面）の補修工事を行う場合には、一方の車線の車両の通行止めを行い、他方の車線の車両の通行を可能にした交通規制状態で、トンネル補修作業車によって、トンネルのクラウン部のうち通行止め側のクラウン部半分の補修作業を行うようになっている。前記トンネル補修作業車として、従来、高所作業車が用いられている。この高所作業車として、車台上に旋回台を装着し、この旋回台に支柱を取り付け、この支柱にフートピンでブームを枢支し、このブームの先端部に作業台を水平旋回（首振り）自在に取り付けたものが提案されている。（特許文献１参照）
又、従来のトンネルの内壁の補修装置として、トンネルの片側車線を走行可能な搬送車両に作業架台を装着し、この作業架台に設けられた昇降台部に対し、中央線側に突出可能な拡張台部が設けられ、この拡張台部に設けられた作業床上の作業者がトンネルの内壁の補修を行うようになっている。（特許文献２参照）
特開２００２−８７７７０号公報 特開２００２−２９５１８７号公報

ところが、特許文献１に開示された従来のトンネル補修に用いられる高所作業車は、車幅方向の作業台の旋回領域が一方の走行車線のクラウン部のみを補修する程度に限定されているので、一方の走行車線のクラウン部の補修作業が終了した後に、他方の走行車線の車両の通行を規制し、高所作業車によって、他方の走行車線のクラウン部の補修作業を行う必要がある。このため、作業が非常に面倒で、補修作業コストの低減を図ることが難しいという問題があった。

又、特許文献２に開示された従来のトンネルの内壁の補修装置は、昇降台部に対し、中央線側に突出可能な拡張台部が設けられているが、通行可能な車線の上方の全域を同時に補修できる程度に拡張台部が拡張できない。このため、特許文献１に記載された技術に存する問題と同様に作業が非常に面倒で、補修作業コストの低減を図ることが難しいという問題があった。

本発明は、トンネルの内壁面の補修作業のコストを低減することができるトンネル補修作業車を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、トンネル内の二車線のうち片側の車線を移動可能な車体フレームと、前記車体フレームに昇降機構を介して装着された作業台と、前記作業台を前記トンネル内の他側の車線の上方空間に張り出す作業台張出手段とを備えたことを要旨とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記作業台張出手段は、作業台を旋回して張り出す旋回機構により構成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１において、前記作業台張出手段は、作業台を構成する複数に分割された作業床を案内機構により張り出し可能に構成されていることを要旨とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記車体フレーム又は作業台の先端部には、前記作業台張出手段により作業台が他側の車線の上方空間に張り出された状態で、作業台を安定化する作業台安定化手段が設けられていることを要旨とする。

請求項５に記載の発明は、請求項４において、前記作業台安定化手段は前記作業台の先端部に連結され、他側の車線の路面に支持される支持脚であることを要旨とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５において、前記支持脚は長さ調節可能に構成され、その下端にキャスターが取り付けられていることを要旨とする。

本発明によれば、トンネル内の二車線のうち片側の車線を移動可能な車体フレームに昇降機構を介して装着された作業台を前記トンネル内の他側の車線の上方空間に張り出す作業台張出手段を設けた。このため、トンネル内部のクラウン部全体の補修作業を片側の車線の通行規制を行うのみで、一度に行うことができ、トンネルのクラウン部の補修作業のコストを低減することができる。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化したトンネル補修作業車の一実施形態を図１〜図７に従って説明する。

最初にトンネル１１について説明すると、図１に示すように、トンネル１１の底面には、左側の第１走行車線１２と、右側の第２走行車線１３の二つの車線が設けられ、第１走行車線１２の左側には路肩１４が、第２走行車線１３の右側にも路肩１５が設けられている。前記トンネル１１の内周壁面１６と底部路面によって形成された空間は、仮想の中央区分線Ｈによって左側の第１走行空間１７と、右側の第２走行空間１８に区分されている。トンネル１１の補修工事に際しては、片側の第２走行空間１８に車両が走行する所定の空間を確保するための仮想の建築限界１９が設けられ、この建築限界１９内にトンネル補修作業車２１の一部が侵入しないようになっている。

次に、トンネル１１内で内周壁面１６の補修作業を行うためのトンネル補修作業車２１について説明する。図２に示すようにトンネル補修作業車２１を構成するトラック２２は、車体フレーム２３と、その車体フレーム２３の前（右）端部に装着された運転席２４と、前記車体フレーム２３の前端下部に装着された前輪２５と、前記車体フレーム２３の後端寄り位置に設けられた後輪２６と、前記車体フレーム２３の上面に水平に支持された車台２７とによって構成されている。

前記車台２７の上面には、取付台３０が水平に装着され、この取付台３０の上面に、トンネル補修装置３１が装着されている。このトンネル補修装置３１について説明すると、前記取付台３０の運転席２４側の上面には、支持筒体３２が所定位置に立設され、この支持筒体３２の収容穴３２ａには円柱状をなす昇降体３３が昇降可能に挿入されている。前記昇降体３３の上端部には、支持台３４が旋回可能に支持されている。前記支持台３４の上面には、図２に示すように左右一対の作業台支持バー３５が水平方向に、かつ互いに平行に支持されている。この作業台支持バー３５の先端部には、支持脚３６がそれぞれ装着されている。又、作業台支持バー３５の上面には、作業台３７が装着されている。

図２に示すように、前記支持筒体３２の収容穴３２ａの下部には昇降体３３の下端面に油圧力を付与して昇降体３３を上昇させるための作動室３８が形成され、支持筒体３２、昇降体３３及び作動室３８によって作業台３７を昇降させるための昇降機構３９が構成されている。前記昇降体３３の上端部と前記支持台３４の下面との間には作業台３７を旋回させるための旋回機構４０が介装されている。この旋回機構４０の構成は省略されているが、例えば、昇降体３３の上端外周面に取り付けたリング状の外歯を有するラックに対し、支持台３４に設けたモータに回転可能に支持されたピニオンを噛み合わせる構成が考えられる。この実施形態では、前記旋回機構４０が作業台３７の先端部を第２走行空間１８側に張り出す作業台張出手段としての機能を有している。

前記支持台３４の下面には、図１に示すように前記昇降体３３に関して、前記支持脚３６と反対側に位置するようにバランスウェイトＷが装着されている。このバランスウェイトＷによって、前記支持脚３６による作業台３７の支持が行われていない図４に実線で示す状態で、作業台３７の支持状態を安定化させるようになっている。

次に、作業台安定化手段としての前記支持脚３６について説明すると、図１及び図２に示すように、前記作業台支持バー３５の先端部には角パイプよりなる左右一対の第１支持脚４１が下向きに、かつ互いに平行に連結されている。これらの第１支持脚４１には、同じく角パイプよりなる第２支持脚４２が上下方向の位置調節可能に挿入されている。この第２支持脚４２の下端部には、フランジ継ぎ手４３を介して、第３支持脚４４が連結され、第３支持脚４４の下端部には第２走行車線１３の路面を転動可能なキャスター４５が設けられている。図２に示すように、左右一対の第１支持脚４１の下端部は連結バー４６によって互いに連結されている。

前記両第１支持脚４１の下端部には係止孔４１ａ（図２参照）が形成され、前記第２支持脚４２に設けた複数の係止孔４２ａ（図１参照）のいずれか一つの係止孔４２ａと、前記係止孔４１ａとに係止ロッド４７が貫通され、第１支持脚４１と第２支持脚４２を長さ調節可能に連結するようになっている。前記第１支持脚４１にシリンダを設けて第２支持脚４２を昇降動作するようにしてもよい。前記継ぎ手４３の近傍には、ヒンジ機構４８（図１参照）が設けられている。そして、フランジ継ぎ手４３のボルトとナットによる連結状態を解除した状態で、前記第３支持脚４４をヒンジ機構４８を中心に第２支持脚４２側にほぼ１８０度手作業によって反転可能に構成されている。このヒンジ機構４８に電動モーター等を装着して、自動的に第３支持脚４４を反転動作するようにしてもよい。

次に、前記作業台３７について説明する。図２に示すように、前記作業台支持バー３５の上面には、作業床５１が水平方向に装着され、この作業床５１の左右両側部には、作業台３７の幅寸法を拡大するための補助作業床５２が水平案内機構５３によって作業床５１から水平方向へ所定のストローク範囲内で張り出し可能に支持されている。前記補助作業床５２の外側縁には、防護柵５４が作業者によって起伏可能に装着されている。前記両作業台支持バー３５の内側には、支持台３４と作業床５１の間に位置するように作業台３７の長さを拡大するための補助作業床５５が図示しない水平案内機構によって水平方向へ所定のストローク範囲内で作業者又は油圧シリンダによって往復動可能に装着されている。

前記取付台３０の上面には、枠体６１が装着され、この枠体６１と前記取付台３０の後端部との間には第１階段６２が装着されている。前記枠体６１には、第１階段６２と、前記補助作業床５２の間に配置可能な第２階段６３が装着され、この第２階段６３は、枠体６１の内側に格納（図５参照）されるようになっている。この第２階段６３の位置切換は、手動又は図示しないアクチュエーターによって自動的に行なわれるようになっている。前記枠体６１の内側には発電機６４と油圧ユニット６５が設けられ、前記各機構を作動するようになっている。

次に、前記のように構成したトンネル補修作業車２１の動作について説明する。
図６及び図７は、トンネル補修作業車２１のトラック２２に装着されたトンネル補修装置３１の支持脚３６及び作業台３７が格納位置に保持された状態を示す。又、トンネル補修作業車２１が、第１走行車線１２の第１走行空間１７側に停止された状態を示す。この状態において、旋回機構４０によって作業台支持バー３５を昇降体３３の中心軸線Ｏ１の回りで旋回させると、図４に示すように、作業台支持バー３５、支持脚３６及び作業台３７が水平方向に旋回動作される。これによって、作業台３７の先端部及び支持脚３６が、他方の車線１３の第２走行空間１８に位置するように配置される。この状態で、支持脚３６の第３支持脚４４をヒンジ機構４８を中心に下方に１８０度反転して、キャスター４５を第２走行車線１３の上面に支持する。又、フランジ継ぎ手４３をボルトとナットにより連結する。

次に、図５に示すように防護柵５４を水平の待機状態から起立させて使用状態に保持する。一方、前記係止ロッド４７を取り外し、昇降機構３９を作動して作業台支持バー３５、作業台３７及び第１支持脚４１を上方に移動することにより、図１に示すように、作業台３７をトンネル１１のクラウン部に接近させる。次に、第１支持脚４１と第２支持脚４２の係止孔４１ａ，４２ａに係止ロッド４７を貫通することによって両支持脚４１，４２を連結する。その後、図２に示すように、前記補助作業床５２を作業床５１から水平方向外側に移動し作業台３７の幅寸法を拡張する。さらに、補助作業床５５を図１に示すように作業台支持バー３５内から外方向に移動してその先端をトンネル１１の内周壁面１６に接近させて停止する。

次に、図２に示すように、枠体６１の内側に格納されていた第２階段６３を第１階段６２と補助作業床５２の間に移動して、作業者の往来を可能にする。
図１及び図２に示す状態において、作業台３７に搭乗した作業者によって、トンネル１１のクラウン部の補修作業が行われる。なお、トンネル１１の内周壁面１６の左右両側下部の補修作業は、路肩１４，１５にいる作業者によって行われる。又、昇降機構３９を作動することにより、前記作業台３７の高さ位置を調整すると共に、前記補助作業床５５を延長することによって、内周壁面１６のクラウン部以外の中間高さ位置の内周壁面１６の補修作業が行われる。

上記実施形態のトンネル補修作業車によれば、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、前記取付台３０に対して、作業台支持バー３５及び作業台３７を旋回機構４０によって、第１走行車線１２と第２走行車線１３にまたがるように旋回可能に構成したので、トンネル１１のクラウン部の補修作業を片側の第１走行車線１２を規制するのみで、容易に行うことができる。このため、トンネルの補修作業に要するコストを大幅に低減することができる。

（２）上記実施形態では、昇降機構３９によって、前記作業台支持バー３５及び作業台３７を昇降可能にすると共に、作業台支持バー３５の両端部から一対の補助作業床５５を延長可能に構成したので、クラウン部以外のトンネルの補修作業を容易に行うことができる。又、トンネル１１の幅寸法の大小に応じて作業台３７の長さ寸法を適正寸法に調整することができる。

（３）上記実施形態では、前記作業台支持バー３５の先端部に支持脚３６を装着したので、作業台支持バー３５及び作業台３７を使用状態に安定して支持することができる。
（４）上記実施形態では、前記作業床５１に対して、補助作業床５２を水平方向の往復動可能に装着したので、作業台３７の幅寸法を大きくして床面積を多くすることができ、トンネル１１の長手方向への作業エリアを増大して、作業能率を向上することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化したトンネル補修作業車の第２の実施形態を図８〜図１１に従って説明する。なお、第２の実施形態において、第１の実施形態のトンネル補修作業車２１の構成と同様の部分についてはその説明を簡略又は省略する。

この第２実施形態では、前記第１の実施形態の旋回機構４０を省略している。そして、昇降機構３９によって昇降動作される支持バー８６の上面に、作業台３７を装着し、その作業台３７の先端部に支持脚３６を装着している。

前記昇降機構３９は、図９に示すように、前記取付台３０に立設固定した左右一対の固定支持筒体８４と、両固定支持筒体８４の内部に上下方向の往復動可能に挿入された昇降ロッド８５と、両昇降ロッド８５の上端部に水平に支持された支持バー８６とを備えている。そして、前記両固定支持筒体８４の側部にそれぞれ取り付けられた油圧シリンダ８７のロッド８８によって、前記昇降ロッド８５及び支持バー８６を上下方向に往復動するようになっている。

前記作業台３７について説明すると、この作業台３７は、前記両支持バー８６に水平に架橋された第１作業床８９を備えている。この第１作業床８９には、第２作業床９０が第１案内機構９１を介して所定のストローク範囲内で第１作業床８９の側端面に取り付けた油圧シリンダ９２のロッド９３によって水平方向の往復動可能に支持されている。前記第２作業床９０には第３作業床９４が第２案内機構９５によって所定のストローク範囲内で水平方向の往復動可能に装着されている。この第３作業床９４は、第２作業床９０に取り付けた油圧シリンダ９６のロッド９７によって往復動されるようになっている。前記第１及び第２案内機構９１，９５は、例えば横断面がコ字状の案内溝を有する案内レールに沿って複数のローラが転動する構成となっている。

前記第３作業床９４の先端部には、支持脚３６を構成する第１支持脚４１が連結されている。前記第１支持脚４１には油圧シリンダ４９が取り付けられ、そのロッド５０によって、前記第２支持脚４２が昇降動作されるようになっている。前記第２支持脚４２の下端部には、フランジ継ぎ手４３を介して第３支持脚４４が取り外し可能に装着されている。

前記取付台３０には第１階段１１１が所定位置に装着されている。又、前記作業台３７側の第１作業床８９には、該第１作業床８９とともに昇降される第２階段１１２が装着されている。前記取付台３０には作業台１１３が装着されている。さらに、前記第１支持脚４１の下端部にはブラケット１１４が水平位置に張り出し可能に連結されている。このブラケット１１４に梯子１１５が装着され、トンネル１１の内周壁面１６を補修するようになっている。

上記実施形態のトンネル補修作業車によれば、以下のような効果を得ることができる。
従って、第２の実施形態によれば、第１の実施形態に記載の効果に加えて以下の効果を得ることができる。

（１）上記第２の実施形態では、前記取付台３０に昇降機構３９を介して作業台３７を昇降可能に装着し、作業台３７を第１〜第３作業床８９，９０，９４によって、作業台面積を拡張可能に構成したので、片側の第１走行車線１２のみを規制するだけで、トンネル１１内のクラウン部の補修作業を容易に行うことができ、そのコストの低減を図ることができる。

（２）第２の実施形態では、取付台３０に作業台１１３を設けるとともに、第１支持脚４１にブラケット１１４を設けて梯子１１５を装着するようにしたので、トンネル１１内のクラウン部以外の補修作業を容易に行うことができる。

（第３の実施形態）
次に、本発明を具体化したトンネル補修作業車の第３の実施形態を図１２〜図１５に従って説明する。

この第３の実施形態では、トンネル補修作業車２１の前記トラック２２に代えて、キャタピラ方式の車両１２１を用いている。その他の構成は、前述した第２の実施形態とほぼ同様である。

前記車両１２１は、車体フレーム１２２と、その下部に取付軸１２３を介して装着されたキャタピラ１２４とを備えている。前記車体フレーム１２２の一側端面には、固定支持筒体１２５を介して、可動支持筒体１２６が上下方向の往復動可能に支持され、この可動支持筒体１２６に前記昇降ロッド８５が装着されている。前記車体フレーム１２２には梯子１２７が取り付けられている。

この第３の実施形態では、図１４及び図１５に示すようにトンネル補修装置３１を車両１２１上に格納した状態で図示しないトレーラーにトンネル補修作業車２１を搭載して運搬することができる。

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
○作業台安定化手段としての前記支持脚３６を省略し、前記バランスウェイトＷに作業台安定化手段としての機能を付与するようにしてもよい。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（ａ）請求項１〜６のいずれか１項において、前記作業台はトンネルの幅方向に張り出し可能な補助作業床を備えていることを特徴とするトンネル補修作業車。

この場合には、作業台の面積を広くして、１回の停車状態において、トンネルの長手方向の補修作業面積を大きくして作業能率を向上することができる。
（ｂ）請求項１〜６又は（ａ）のいずれか１項において、前記作業台安定化手段は前記作業台を昇降可能に支持する作業台支持バーに装着されたバランスウエイトであることを特徴とするトンネル補修作業車。

この場合には、支持脚３６を省略して、部品点数を低減し、トンネル補修装置３１のコストを低減することができる。

この発明のトンネル補修作業車の第１の実施形態を示す使用状態の正面図。 第１の実施形態のトンネル補修作業車の使用状態の側面図。 第１の実施形態の作業台の使用状態の拡大平面図。 第１の実施形態のトンネル補修作業車の作業台を張り出した状態を示すトンネル補修作業車の背面図。 図４の右側面図。 第１の実施形態の支持脚及び作業台の格納状態を示す側面図。 第１の実施形態の支持脚及び作業台の格納状態を示す背面図。 この発明のトンネル補修作業車の第２の実施形態を示す使用状態の背面図。 第２の実施形態のトンネル補修作業車の使用状態の側面図。 第２の実施形態の支持脚及び作業台の格納状態を示す背面図。 第２の実施形態の支持脚及び作業台の格納状態を示す側面図。 この発明のトンネル補修作業車の第３の実施形態を示す使用状態の正面図。 第３の実施形態のトンネル補修作業車の使用状態の側面図。 第３の実施形態の支持脚及び作業台の格納状態を示す背面図。 第３の実施形態の支持脚及び作業台の格納状態を示す側面図。

符号の説明

１１…トンネル、１３…車線、２３，１２２…車体フレーム、３６，４１，４２…支持脚、３７，１１３…作業台、３９…昇降機構、４０…旋回機構、４５…キャスター、５１…作業床、５３…案内機構。

Claims (6)

1. トンネル内の二車線のうち片側の車線を移動可能な車体フレームと、
   前記車体フレームに昇降機構を介して装着された作業台と、
   前記作業台を前記トンネル内の他側の車線の上方空間に張り出す作業台張出手段と
   を備えたことを特徴とするトンネル補修作業車。
2. 請求項１において、前記作業台張出手段は、作業台を旋回して張り出す旋回機構により構成されていることを特徴とするトンネル補修作業車。
3. 請求項１において、前記作業台張出手段は、作業台を構成する複数に分割された作業床を案内機構により張り出し可能に構成されていることを特徴とするトンネル補修作業車。
4. 請求項１〜３のいずれか一項において、前記車体フレーム又は作業台の先端部には、前記作業台張出手段により作業台が他側の車線の上方空間に張り出された状態で、作業台を安定化する作業台安定化手段が設けられていることを特徴とするトンネル補修作業車。
5. 請求項４において、前記作業台安定化手段は前記作業台の先端部に連結され、他側の車線の路面に支持される支持脚であることを特徴とするトンネル補修作業車。
6. 請求項５において、前記支持脚は長さ調節可能に構成され、その下端にキャスターが取り付けられていることを特徴とするトンネル補修作業車。

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