JP2016142098A - 天井板の撤去方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業工程が少なく迅速で、かつ機動性の富んだ天井板の撤去方法を提供する。【解決手段】トンネル１の軸線直交方向に複数列をなす該天井板群２Ａ、２Ｂのうち少なくとも１列の天井板群を吊り治具３に載置されるのみの状態とし、これを下方から押し上げトンネルから取り外した後、吊り治具が固定された状態の天井板群を、撤去された天井板群と隣り合う位置に配置されたものから順に取り外す。【選択図】図７

Description

本発明は、トンネル内に設置された天井板の撤去方法に関する。

従来より、道路トンネルにおいて天井板の老朽化や換気システムの変更等に伴い、様々な方法にて既存の天井板を撤去する工事が実施されている。

一般に、道路トンネルに設置されている天井板は、トンネルの軸線方向及び軸線直交方向に複数連接され、トンネルのクラウン部より垂下される吊り治具及びトンネルの側壁部に設置された天井板受け台にて支持固定されており、これにより道路トンネル内の所望高さに吊り天井構造が形成されるものである。

具体的には、トンネルの軸線直交方向に隣り合う天井板が、互いに向かい合う側端面どうしをトンネルのクラウン部より垂下される吊り治具を介して固定され、トンネルの側壁部と向かい合う側端部を天井板受け台に支持固定される。また、トンネルの軸線方向に隣り合う天井板は、向かい合う端面どうしが互いに連結される。

上述する構成の吊り天井板の撤去方法としては、例えば引用文献１に、トンネルの軸線直交方向及び軸線方向に隣り合う天井板どうしを連結固定したままの状態で、天井板を吊持する吊り治具をトンネルのクラウン部から切り離すとともに、天井板をトンネルの側壁部に設置された天井板受け台に沿って切断し、走行体にて搬出し撤去する方法が開示されている。

そして、引用文献１に開示された方法では、大量の天井板を一度にトンネルから取り外すべく、天井板の搬出にドーリー等の大型特殊車両を走行体として用いている。

特開２０１４−１４８８８２号公報

しかし、天井板の搬出にドーリー等の大型の特殊車両を用いると、天井板の撤去作業を開始後に作業の中断や停止を簡単に行うことができず機動性に欠けるとともに、特殊車両の賃料や搬送費用がかさみ工費を圧迫する。

また、中小断面のトンネルでは、ドーリー等の大型の特殊車両が道路幅を広く占有するため、緊急車両や作業車両の通過を念頭に置いた通行空間を確保できない場合が多く、上記の撤去方法を採用することができない。

さらに、トンネルの側壁に設置された天井板受け台と天井板との縁を切るべく、天井板をトンネルの側壁部に設置された天井板受け台に沿って切断すると、エンジンカッターの使用によるＣＯの発生や天井板の切断に伴う粉塵の発生により作業環境が悪化する。

加えて、天井板の撤去作業を終了するまでの期間中、天井板受け台に残置された切断片の落下を防止するべくサポートを設置する必要があり、作業工程が煩雑になるとともに、サポートを設けることで作業空間が狭隘となる。また、走行体による天井板の搬出後に一時的な道路トンネルの交通開放を行う場合には、安全性を考慮し切断片を天井板受け台に固定する等、無駄な作業が発生する。

本発明は、かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、作業工程が少なく迅速で、かつ機動性に富んだ天井板の撤去方法を提供することである。

かかる目的を達成するため本発明の天井板の撤去方法は、トンネルの軸線方向に連結された複数の天井板よりなりトンネルの軸線直交方向に列をなす複数の天井板群が、隣り合う側端部のうち一方側の下面を吊り治具の一方側上面に、他方側の下面を吊り治具の他方側上面に、それぞれ載置された状態で固定されてなる吊り天井構造を構成する天井板をトンネルから取り外しトンネル場外に搬出する、天井板の撤去方法であって、前記吊り治具の一方側上面もしくは他方側上面のいずれか一方とこれに載置する天井板群との固定を解除し、複数列のうち少なくとも１列の天井板群を、吊り治具に載置されるのみの状態とする第１の工程と、前記吊り治具に載置されるのみの前記天井板群を下方から押し上げ、吊り治具との縁を切りトンネルから取り外す第２の工程と、前記吊り治具が固定された状態の前記天井板群を下方から押し上げ、吊り治具ごとトンネルから取り外す作業を、前記第２の工程で取り外された天井板群と隣り合うものから順に行う第３の工程と、第２の工程および第３の工程でトンネルから取り外された天井板群を、トンネル場外に搬出し撤去する第４の工程と、を備えることを特徴とする。

上記の天井板の撤去方法によれば、第１の工程から第４の工程までを１サイクルとし、当該１サイクルをトンネルの軸線方向に繰り返すことができるため、現場の状況に応じて１サイクルごとで作業の中断や作業工程の変更等行うことができ、作業の機動性を大幅に向上することが可能となる。

また、上記の１サイクルにてトンネル軸線直交方向のすべての天井板群を撤去することができるため、トンネル延長に未撤去の天井板群が残存している場合にも、１サイクルの作業工程が終了した時点でトンネル内を一時的に交通開放することが可能となる。

さらに、天井板群におけるトンネルの軸線方向の長さを適宜調整することにより一度に搬出する天井板群の撤去長を短くできるから、工事現場等で一般に使用されている汎用的な工事車両にて天井板群の搬送作業を行うことができ、上記の１サイクルの作業時間を大幅に迅速化することが可能となる。

工事車両にトレーラーを採用した場合には、上記の１サイクルの作業時間をより一層迅速化することが可能となるとともに、中小断面のトンネルにも採用することが可能となるだけでなく、車両の調達コストや搬送に係る燃費を大幅に削減でき省コスト化を図ることができるとともに、車両の自重低減により、既存道路の舗装損傷を抑制することも可能となる。

また、複数列のうち少なくとも１列の天井板群を、吊り治具に載置されるのみの状態とし、これを先行してトンネルから取り外すから、この作業にて形成された空間を利用して、側端部に吊り治具が固定された天井板群を吊り治具と切り離すことなく、吊り治具ごとトンネルから取り外すことが可能となる。これにより、吊り治具と天井板群のトンネル場外への搬出を同時に行うことができるため、トンネル場内での作業工数が少なく作業効率を大幅に向上することが可能となる。

加えて、天井板群を小割することなくトンネルから取り外すことができるため、従来技術のような天井板の切断作業を省略できるととともに、切断に伴う切断残部の処理等トンネル内の後処理作業も不要となり、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。

本発明の天井板の撤去方法は、前記トンネルの軸線直交方向に列をなす前記天井板群各々の直下に、昇降装置を備える自走式の天井板搬送装置を配置し、前記第２の工程及び第３の工程を、前記昇降装置を介して実施するとともに、取り外した前記天井板群を前記昇降装置に載置しておき、前記第４の工程を、前記天井板搬送装置にて実施することを特徴とする。

上記の天井板の撤去方法によれば、天井板群をトンネルから取り外す作業と取り外した天井板群をトンネル場外へ搬出する作業のすべてを天井板搬送装置にて実施することができる。これにより、例えば、上記の１サイクルの途中で緊急車両の通行等を求められた場合にも、第２の工程もしくは第３の工程を終了させて取り外した天井板群を昇降装置に載置した状態で、天井板搬送装置を適宜移動してトンネル場内にて一時待避させておくこともできるため、天井板の撤去作業の中断や作業車両の移動に素早く対応することが可能となる。

また、本発明の天井板の撤去方法は、前記天井板群が、トンネルの軸線方向に複数連続配置されており、坑口からトンネルの軸線方向に向けて、前記第１の工程から第３の工程を繰り返した後、第４の工程を実施することを特徴とする。

上記の天井板の撤去方法によれば、第２の工程及び第３の工程を繰り返し、トンネルの軸線方向に連接する天井板群を複数取り外した後、これら複数の天井板群を一度にトンネル場外に搬出するため、搬出に係る作業効率を大幅に向上することが可能となる。

上記の天井板の撤去方法は、前記第２の工程及び第３の工程で取り外した天井板群が前記昇降装置に載置された状態の前記天井板搬送装置を用いて、前記第２の工程および第３の工程を繰り返すことを特徴とする。

上記の天井板の撤去方法によれば、トンネル場内に取り外した天井板群の仮置き場等を設けることなく天井板群をトンネルの軸線方向に複数取り外し、これらを一度にトンネル場外へ搬出することができるため、トンネル場内において作業空間を広く活用できるとともに、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

本発明によれば、トンネルに設置された天井板を、複数が連結してなる天井板群としてトンネルから取り外してトンネル場外に搬出するにあたり、該天井板群の大きさを汎用的な工事車両を使用することができる大きさにするため、機動性に富むとともに、低コストで作業効率を大幅に向上することが可能となる。

トンネル内に設置された天井板の取り付け構造を示す図である。 天井板の詳細を示す図である。 天井板の連結構造を示す図である。 天井板搬送装置の側面を示す図である。 天井板搬送装置の後面を示す図である。 天井板搬送装置の平面を示す図である。 天井板群の取り外し手順を示す図である（その１）。 天井板群の取り外し手順を示す図である（その２）。 天井板群の取り外し手順を示す図である（その３）。 天井板搬送装置の一時待避の様子を示す図である。 天井板群をトンネルから搬出した後の天井板架台への載置方法を示す図である（その１）。 天井板群をトンネルから搬出した後の天井板架台への載置方法を示す図である（その２）。 天井板群の取り外し手順の他の事例を示す図である（その１）。 天井板群の取り外し手順の他の事例を示す図である（その２）。 天井板群の取り外し手順の他の事例を示す図である（その３）。

本発明における天井板の撤去方法は、道路トンネル内に構築された吊り天井構造を構成する天井板を、トンネルから取り外すとともにトンネル場外に搬出し撤去する方法である。

以下に、本発明におけるトンネルに設置された天井板の撤去方法を、図１〜図１５を参照して詳述する。

まず、トンネル１に設置されている天井板２の設置構造を図１から図３を参照して詳述する。
トンネル１内に設置されている天井板２は、図１に示すようにトンネルの軸線直交方向Ｘに隣り合うように配置されるとともに、図２（ａ）のトンネルの平面図で示すように、トンネルの軸線方向Ｙに複数が連続して配置されている。これら複数の天井板２は、トンネル軸線方向Ｙ及び軸線直交方向Ｘに互いに連結固定され、トンネル内に設置される吊り治具３及び天井板受け台４にて支持固定される。

吊り治具３は、図１に示すように、トンネル１のクラウン部に固定されるアンカ３１と、該アンカ３１を介してトンネル１のクラウン部に固定される吊り治具本体３２と、該吊り治具本体３２に支持される天井板載置部材３３とを備えている。

吊り治具本体３２は、水平部と鉛直部を備える断面Ｔ字形状のＣＴ鋼材３２１と該ＣＴ鋼材３２１の鉛直部に上端を固着される複数の吊り棒鋼３２２よりなり、ＣＴ鋼材３２１の水平部をトンネル１のクラウン部に当接させて軸線方向Ｙに延在するように配置することにより、複数の吊り棒鋼３２２はトンネル１の軸線方向Ｙに間隔を有して垂下するように配置される。そして、これら吊り棒鋼３２２の下端には天井板載置部材３３が固定されている。

天井板載置部材３３は、図３（ａ）に示すように、水平部と鉛直部を備える断面逆Ｔ字形状のＣＴ鋼材よりなり、トンネル１の軸線方向Ｙに延在するように配置され、鉛直部に吊り治具本体３２の吊り棒鋼３２２が固定される。また、天井板載置部材３３の水平部における一方側上面に、トンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２の側端部のうち一方側２ａが載置されるとともに固定され、逆Ｔ字状の水平部における他方側上面に、トンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２の側端部のうち他方側２ａ’が載置されるとともに固定されている。

上述する構成によりトンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２は、図３（ａ）の天井板の断面図に示すように、隣り合う側端部２ａ、２ａ’が天井板載置部材３３の水平部に載置された状態で、互いの側端面２ａ、２ａ’より突出するひげ鉄筋２１、２１’が天井板載置部材３３に溶接されるとともにモルタル５にて埋設されることで固定される。

また、トンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２は、トンネル１の側壁と向かい合う外側の側端部２ｂが、図３（ｂ）の天井板の断面図に示すように、天井板受け台４に載置された状態で、外側端面２ｂより突出するひげ鉄筋２１が天井板受け台４の上面より突出するピン４２に溶接されるとともにモルタル５に埋設されることで固定されている。

なお、天井板受け台４は、アンカ４１を介してトンネル１の側壁に対をなして同一高さに配置されており、上面には図３（ｂ）に示すように、天井板２の外側端面２ｂが載置される水平面を有している。

さらに、天井板２は、トンネルの軸線方向Ｙに向く端面が上方を切り欠かれてその切欠き部よりひげ鉄筋２１が突出しており、トンネル１の軸線方向Ｙに隣り合う天井板２は、図３（ｃ）のトンネルの平面図で示すように、向かい合う端面の下部が当接した状態で、互いの端面の上方より突出するひげ鉄筋２１どうしを溶接するとともにモルタル５にて埋設することで連結固定される。

これにより、複数の天井板２は、トンネル１の軸線方向Ｙ及びに軸線直交方向Ｘに連結固定されて一体をなし、吊り治具３に載置される状態で吊持されるとともに天井板受け台４に載置される状態で支持されて、トンネル１内の空間を上下に二分する吊り天井構造をなすものである。

次に、上記の構成にてトンネル１に設置されている天井板２を撤去する際に使用する天井板搬送装置１１を図４から図６を参照して詳述する。

天井板搬送装置１１は、図４に示すように、上面にて天井板２を載置可能な昇降装置１３と、昇降装置１３を搭載した走行体１２とにより構成されており、本実施の形態では、走行体１２としてトレーラーを採用している。

なお、走行体１２は、トレーラーに限定されるものではなく、昇降装置１３を積載可能な車両であれば、工事現場等で一般に使用される汎用的な工事車両等いずれを採用してもよい。

昇降装置１３は、図４および図５に示すように、天井板支持フレーム１４、水平力受けフレーム１５、水平力受け部材１６、ジャッキ支持フレーム１７およびジャッキ１８を備えている。

天井板支持フレーム１４は、図６に示すように、走行体１２の進行方向に延在する一対の梁１４１と、走行体１２の進行方向直交方向に延在し、梁１４１を支持する複数の桁１４２を備える。梁１４１は、トンネル１に設置されている天井板２の下面と当接されるものであり、トンネル１から取り外された天井板２が載置されるものでもある。また、桁１４２は、水平力受けフレーム１５を介して複数のジャッキ１８に支持されている。

水平力受けフレーム１５は、図５に示すように、天井板支持フレーム１４とジャッキ１８との間に介装される上フレーム１５１と、走行体１２の荷台に設置される下フレーム１５２と、上フレーム１５１と下フレーム１５２との間に配置されて両者を連結する水平力受け部材１６により構成されている。

水平力受け部材１６は、図５に示すように、ヒンジ部材１６１を介して複数の板材１６２を上下方向に連結した蛇腹体よりなり、鉛直方向の伸縮が自在であるとともに、板材１６２の板面と平行な方向に作用する水平力に対して耐力を有する。したがって、上フレーム１５１と下フレーム１５２との間に配置する際には、図４に示すように、板材１６２の板面と平行な方向を走行体１２の進行方向に向けたものと、板材１６２の板面と平行な方向を走行体１２の進行方向直交方向に向けたものとを混在させて配置する。

ジャッキ支持フレーム１７は、図４および図５に示すように、走行体１２の荷台に設置される下フレーム１５２上に設置されており、ジャッキ１８を支持する。そして、複数のジャッキ１８は、図５および図６に示すように、桁１４２の両側端部近傍における下方に配置されており、ジャッキ支持フレーム１７を介して走行体１２の荷台に設置されている。ジャッキ１８は鉛直方向に伸縮するよう配置されており、ジャッキ１８の伸縮に伴って天井板支持フレーム１４が走行体１２の荷台に対して上下方向に移動する。

このような構成により、昇降装置１３は、ジャッキ１８を伸長すると水平力受け部材１６もジャッキ１８の伸長に追従して伸長するから、ジャッキ１８より作用される上向きの鉛直力は上フレーム１５１を介して天井板支持フレーム１４にスムーズに伝達され、天井板支持フレーム１４は走行体１２に対して上昇する。しかし、走行体１２による移動等何らかの影響により天井板支持フレーム１４に水平力が作用した場合には、これを水平力受け部材１６が負担するため、上フレーム１５１を介してジャッキ１８に伝達されることはない。これにより天井板搬送装置１１は、天井板支持フレーム１４を介して昇降装置１３に載置された天井板２を、落下させることなく安全に搬送することが可能となる。

このような構成の天井板搬送装置１１を用いた天井板２の撤去方法を図２、図７〜図１２を参照しつつ以下に詳述する。

本実施の形態では、トンネル１の軸線方向Ｙに連結された天井板２を、天井板搬送装置１１の積載可能長さに対応する数量ごとに区分けして天井板群２Ａ、２Ｂとし、これらトンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板群２Ａ、２Ｂ各々の下方に天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂを配置し、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂを利用して天井板群２Ａ、２Ｂをそれぞれ別個にトンネル１から取り外し、トンネル場外に搬出する。

<前処理工程>
まず、図２（ｂ）に示すように、天井板２と天井板受け台４の間に充填しているモルタル５の斫作業を行い、ひげ鉄筋２１を露出させるとともに、天井板２と天井板受け部材３３との間に充填されているモルタル５についても同様に斫作業を行う。

ここで、天井板２と天井板受け部材３３との間に充填されているモルタル５の斫作業は、天井板受け部材３３の水平部における一方側上面及び他方側上面に位置するモルタル５すべてに対して行うのではなく、天井板受け部材３３の水平部における一方側上面もしくは他方側上面のうちいずれか一方に対してのみ行う。

つまり、天井板受け部材３３は、トンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２の側端部のうち一方側２ａもしくは他方側２ａ’のいずれか一方に固定されたままの状態としておく。本実施の形態では、図２（ｂ）に示すように、トンネル１の軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２の側端部のうち一方側２ａのモルタル５を斫ってひげ鉄筋２１を露出させ、他方側２ａ’のモルタル５は残しておく。

これは、天井板受け部材３３を天井板２と別途撤去するのではなく、トンネルの軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２のうちいずれかに固定したままの状態で撤去するためである。

次に、天井板搬送装置１１の昇降装置１３に複数の天井板２をトンネル１の軸線方向Ｙに連結固定した状態で載置する場合を想定し、天井板搬送装置１１の積載可能長さを考慮して、一度に積載可能な天井板２の数量を決定する。例えば、天井板２が長さ１ｍの短手方向をトンネルの軸線方向Ｙに向けて配置され、天井板搬送装置１１の積載可能長さが１２ｍの場合には、トンネル１の軸線方向Ｙに連結固定したままで天井板搬送装置１１に積載可能な天井板２の数量は、１２枚となる。

そして、図２（ｂ）に示すように、トンネル１の軸線方向Ｙに隣り合う天井板２の間に充填されているモルタルの斫作業を、天井板２を一度に積載する数量ごとに行い、前述したひげ鉄筋２１を露出させる。例えば、天井板２を一度に積載する枚数が１２枚の場合には、トンネル１の軸線方向Ｙに隣り合う天井板２の間に充填されているモルタルの斫作業を天井板２の１２枚目ごとに行う。

このように、天井板搬送装置１１の積載可能長さに対応する数量ごとに区分けされたトンネル１の軸線方向Ｙに連結された複数の天井板２は、天井板群２Ａ、２Ｂとして、天井板搬送装置１１にてトンネル１から取り外されてトンネル場外へ搬出されることとなる。

なお、上記の前処理作業は、トンネル１内における天井板２の上方空間を利用して作業することができるため、トンネル１内を供用したままの状態で実施することが可能である。

<第１の工程：ひげ鉄筋を切断する工程>
前処理工程が終了したのち、トンネル１内を車両通行止めにして２台の天井板搬送装置１１をトンネル１内に乗り入れする。この乗り入れ作業と並行して、前処理工程にて露出されたひげ鉄筋２１と天井板受け部材３３の溶接固定、ひげ鉄筋２１と天井板受け台４の溶接固定、及びトンネル１の軸線方向Ｙに隣り合う天井板２におけるひげ鉄筋２１どうしの溶接固定を解除するべく、各々のひげ鉄筋２１を切断する。

これにより、トンネルの軸線直交方向Ｘに隣り合う天井板２のうち、一方側２ａの側端部を有する天井板２は、天井板搬送装置１１の積載可能長さに対応する数量だけトンネル１の軸線方向Ｙに連結された状態となる。以下、天井板搬送装置１１の積載可能長さに対応する数量だけトンネル１の軸線方向Ｙに連結された複数の天井板２よりなる天井板群のうち、天井板受け部材３３が固定されていないものを天井板群２Ａと称す。

上記の工程により、天井板群２Ａは天井板受け部材３３の水平部と天井板受け台４の水平面には載置されるのみの状態となる。

一方、モルタル５の斫作業を行っていない他方側２ａ’ の側端部を有する天井板２は、天井板搬送装置１１の積載可能長さに対応する数量だけトンネル１の軸線方向Ｙに連結された状態になるとともに、天井板受け部材３３が固定されている。以下、天井板搬送装置１１Ｂの積載可能長さに対応する数量だけトンネル１の軸線方向Ｙに連結された複数の天井板２よりなる天井板群のうち、天井板受け部材３３が固定されているものを天井板群２Ｂと称す。

上記の構成により、天井板群２Ｂは天井板受け部材３３の水平部に固定されているものの、天井板受け台４の水平面には載置されるのみの状態となる。

なお、本発明において、天井板群２Ａ、２Ｂが、天井板受け部材３３もしくは天井板受け台４に「載置されるのみの状態」とは、モルタル５が完全に斫取られた状態だけでなく、モルタル５のわずかな斫残しにより天井板群２Ａ、２Ｂが、天井板受け部材３３もしくは天井板受け台４に仮固定された状態も含むこととする。

<第２の工程：天井板群２Ａをトンネル１から取り外す工程>
上記の第１の工程と平行してトンネル１内への乗り入れ作業が開始された２台の天井板搬送装置１１のうち、図７（ａ）に示すように、天井板搬送装置１１Ａを天井板群２Ａの直下に、天井板搬送装置１１Ｂを天井板群２Ｂの直下にそれぞれ停車させる。そして、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂに搭載した昇降装置１３Ａ、１３Ｂのジャッキ１８Ａ、１８Ｂをそれぞれ伸長させ、昇降装置１３Ａ、１３Ｂを天井板群２Ａ、２Ｂの下面に当接させる。

なお、道路の舗装面は横断勾配が設けられている等、天井板群２Ａ、２Ｂに対して平行な面を有していない場合が多い。よって、昇降装置１３Ａ、１３Ｂにて天井板群２Ａ、２Ｂを安定した状態で当接できない場合には、適宜緩衝材を介装させて調整すればよい。

次に、吊り治具３を切断し、図７（ｂ）に示すように昇降装置１３Ａに備えたジャッキ１８Ａをさらに伸長させて天井板群２Ａを上方に押し上げ、天井板受け部材３３及び天井板受け台４との縁を切り、天井板群２Ａの荷重を天井板受け部材３３及び天井板受け台４から昇降装置１３Ａに受け替える。このとき、天井板群２Ａにおける外側の側端部２ｂがトンネル１に接触しないよう、予めジャッキ１８Ａによる押し上げ高さを確認しておく。

この後、天井板群２Ａを昇降装置１３Ａに載置した状態で天井板搬送装置１１Ａを前方へ移動させることにより、天井板群２Ａをトンネル１から引き抜くようにして取り外す。

そして、天井板群２Ａが設置されていた位置より前進させた天井板搬送装置１１Ａを、ジャッキ１８Ａを短縮させても昇降装置１３Ａにて支持した天井板群２Ａが天井板受け台４と接触することがないよう、トンネル１の中心線方向に振りつつさらに前進させ、一時待避させる。

前方にて一時待避した天井板搬送装置１１Ａは、図１０（ａ）に示すように、ジャッキ１８Ａを短縮させ、昇降装置１３Ａに載置した天井板群２Ａを天井板受け台４より低い位置まで下降させる。この作業と併せてその上方に緩衝材２１を設置し、緩衝材２１を介して次に取り外そうとする天井板群２Ａ‘を支持するための準備をする。

なお、緩衝材２１を設置する工程は、必ずしも現段階で実施することに限定されるものではなく、後に述べるが、次に取り外そうとする天井板群２Ａ’の取り外し工程にて設置してもよい。

この後、トンネル１の中心線方向に振った天井板搬送装置１１Ａは、トンネル１の軸線直交方向Ｘの位置を元の位置に戻しておく。

<第３の工程：天井板群２Ｂをトンネル１から取り外す工程>
一方、昇降装置１３Ｂの上面を天井板群２Ｂの下面に当接させた状態の天井板搬送装置１１Ｂは、天井板搬送装置１１Ａがトンネルの軸線方向Ｙの前方に移動したことを確認したうえで、図８（ａ）に示すように昇降装置１３Ｂに備えたジャッキ１８Ｂをさらに伸長させて天井板群２Ｂを上方に押し上げ、天井板受け台４との縁を切り、天井板群２Ｂを昇降装置１３Ｂにて支持する。このとき、天井板群２Ｂにおける外側の側端部２ｂがトンネル１に接触しないよう、予めジャッキ１８Ｂによる押し上げ高さを確認しておく。

この後、天井板群２Ｂを昇降装置１３Ｂに載置させた状態で天井板搬送装置１１Ｂを前方へ移動させることにより、天井板群２Ｂをトンネル１から取り外す。なお、天井板群２Ｂをトンネル１から取り外す際には、ジャッキ１８Ｂを短縮させても昇降装置１３Ｂにて支持した天井板群２Ｂが天井板受け台４と接触することがないよう、天井板搬送装置１１Ｂをトンネル１の中心線方向に振りつつ前進させ、一時待避させる。

前方にて一時待避した天井板搬送装置１１Ｂは、図１０（ｂ）に示すように、ジャッキ１８Ｂを短縮させて昇降装置１３Ｂに支持させた状態の天井板群２Ｂを天井板受け台４より低い位置まで下降させる。この後、天井板受け部材３３の落下を防止するため、ラッシングベルト２２にて天井板群２Ｂと天井板受け部材３３とを締結する。

本実施の形態では、図２（ｂ）に示すように天井板群２Ｂに予め挿通孔２２ａを設けておき、この挿通孔２２ａにラッシングベルト２２を挿通させているが、ラッシングベルト２２の取り付け方法は、いずれの手段を用いてもよい。

また、天井板群２Ｂと天井板受け部材３３との締結は、ラッシングベルト２２に限定されるものではなく、両者を締結できるものであれば、針金や紐材等いずれを用いてもよい。

そして、昇降装置１３Ｂに載置された状態の天井板群２Ｂの上面に緩衝材２０を設置し、次に取り外そうとする天井板群２Ｂ‘を載置する準備をする。

なお、緩衝材２０を設置する工程は、必ずしも現段階で実施することに限定されるものではなく、後に述べるが、次に取り外そうとする天井板群２Ｂ’の取り外し工程にて設置してもよい。

<第１の工程の繰り返し：ひげ鉄筋切断工程>
取り外した天井板群２Ａとトンネルの軸線方向Ｙに隣接する複数の天井板２に対して、前述した第１の工程と同様の手順を実施し、天井板搬送装置１１の積載可能長さに対応する数量だけトンネル１の軸線方向Ｙに連結された状態で、天井板受け部材３３が固定されていない天井板群２Ａ’を形成する。

同様にして、取り外した天井板群２Ｂとトンネルの軸線方向Ｙに隣接する複数の天井板２に対して、前述した第１の工程と同様の手順を実施し、天井板搬送装置１１Ｂの積載可能長さに対応する数量だけトンネル１の軸線方向Ｙに連結された状態で、天井板受け部材３３が固定されている天井板群２Ｂ’を形成する。

これにより、天井板群２Ａ’は先に取り外した天井板群２Ａと同様に、天井板受け部材３３の水平部と天井板受け台４の水平面には載置されるのみの状態となる。一方、天井板群２Ｂ’も先に取り外した天井板群２Ｂと同様に、天井板受け部材３３の水平部に固定されているものの、天井板受け台４の水平面には載置されるのみの状態となる。

なお、天井板群２Ａ’、２Ｂ’も天井板群２Ａ、２Ｂと同様に、天井板受け部材３３もしくは天井板受け台４に「載置されるのみの状態」とは、モルタル５が完全に斫取られた状態だけでなく、モルタル５のわずかな斫残しにより天井板群２Ａ’、２Ｂ’が、天井板受け部材３３もしくは天井板受け台４に仮固定された状態も含むものである。

<第２の工程の繰り返し：天井板群２Ａ’をトンネル１から取り外す工程>
まず、トンネル１の中心線方向に振りつつ前方へ移動し待避していた天井板搬送装置１１Ｂをそのまま後進させて、図８（ｂ）に示すように、次に撤去しようとする天井板群２Ｂ’の直下に停車させる。

これは、ジャッキ１８を伸長した際に、既に天井板支持フレーム１４に載置されている天井板群２Ｂと天井板受け台４とが干渉しないようにするためであり、次に撤去しようとする天井板群２Ｂ’の外側側端部２ｂに対して、撤去済みの天井板群２Ｂにおける外側の側端部２ｂが水平方向に距離Ｌ１だけずれるようにしておく。なお、距離Ｌ１は撤去済みの天井板群２Ｂが天井板受け台４とが干渉しない位置を確保していればいずれでもよく、道路の幅員や作業性等を考慮し適宜決定すればよい。

そして、ジャッキ１８Ｂを伸長させ、既に昇降装置１３Ｂに載置した天井板群２Ｂの上面に設置されている緩衝材２０を天井板群２Ｂ’の下面に当接させる。緩衝材２０は、天井板群２Ｂに固定されている天井板受け部材３３の鉛直部より高さを有していれば、木材や発泡スチロール等いずれの材料のものを採用してもよい、

なお、緩衝材２０は事前に設置しなくてもよく、ジャッキ１８Ｂを伸長させながら天井板群２Ｂと天井板群２Ｂ’との間に挟み込んでもよい。

この後、一時待避させていた天井板搬送装置１１Ａを後進させ、次に取り外そうとする天井板群２Ａ’の直下に停車させる。そして、昇降装置１３Ａのジャッキ１８Ａを伸長させ、既に天井板支持フレーム１４に載置された天井板群２Ａの上面に設置した緩衝材２１を天井板群２Ａ’の下面に当接させる。

このとき、天井板搬送装置１１Ｂの配置位置を距離Ｌ１だけトンネル１の中心線方向に振ったことに伴い、図８（ｂ）に示すように、既に天井板搬送装置１１Ｂに載置されている天井板群２Ｂの天井板受け部材３３が、天井板搬送装置１１Ａに載置されている天井板群２Ａと次に撤去しようとする天井板群２Ａ’との間に突出することとなる。

このため、緩衝材２１の高さは少なくとも、次に取り外そうとする天井板群２Ｂ’の上面から既に撤去済みの天井板群２Ｂの下面までの高さに、次に取り外そうとする天井板群２Ａ’を押し上げ、天井板受け部材３３及び天井板受け台４から縁を切ることの可能な長さを足し合わせた長さを確保する。

なお、緩衝材２１は緩衝材２０と同様に、その材質は木材や発泡スチロール等いずれの材料のものを採用してもよい。また、緩衝材２１も緩衝材２０と同様に事前に設置しなくてもよく、ジャッキ１８Ａを伸長させながら天井板群２Ａと天井板群２Ａ’との間に挟み込んでもよい。

この後、図９（ａ）に示すように吊り治具３を切断し、天井板搬送装置１１Ａに搭載したジャッキ１８Ａをさらに伸長させて天井板群２Ａ’を上方に押し上げ、天井板受け部材３３及び天井板受け台４との縁を切り、天井板群２Ａ’の荷重を天井板受け部材３３及び天井板受け台４から昇降装置１３Ａに受け替える。

この後、天井板群２Ａ’を昇降装置１３Ａにて支持した状態で天井板搬送装置１１Ａを前方へ移動させることにより、天井板群２Ａ’をトンネル１から引き抜くようにして取り外す。

そして、天井板群２Ａ’が設置されていた位置より前進させた天井板搬送装置１１Ａを、天井板搬送装置１１Ａをトンネル１の中心線方向に振りつつさらに前進させ、ジャッキ１８Ａを短縮させる。

<第３の工程の繰り返し：２段目の天井板群２Ｂ’をトンネル１から取り外す工程>
最後に、図９（ｂ）に示すように天井板搬送装置１１Ｂに搭載したジャッキ１８Ｂをさらに伸長させて天井板群２Ｂ’を上方に押し上げ、天井板群２Ｂ’を昇降装置１３Ｂに支持させる。この後、天井板群２Ｂ’を昇降装置１３Ｂにて支持した状態で天井板搬送装置１１Ｂをトンネル１の中心線方向に振りつつ前方へ移動させることにより、天井板群２Ｂ’をトンネル１から取り外す。

そして、天井板群２Ｂ’が設置されていた位置より前進させた天井板搬送装置１１Ｂは、ジャッキ１８Ｂを短縮させる。

なお、天井板群２Ｂ’にも天井板受け部材３３が固定されているが、天井板群２Ｂ’に対して、先に昇降装置１３Ｂにて支持されている天井板群２Ｂが長さＬだけトンネル１の軸線直交方向にずれて配置されている。これにより、天井板群２Ｂ’の天井板受け部材３３は、天井板群２Ｂに支持された状態となるため、ラッシングベルト２２にて天井板群２Ｂ’と締結する必要がない。

<第４の工程：天井板群２Ａ、２Ｂ、２Ａ’、２Ｂ’を搬出する工程>
まず、昇降装置１３Ａに２段積の状態で支持された天井板群２Ａ、２Ａ’は、天井板搬送装置１１Ａによりトンネル場外へ搬出されるとともに、坑外ヤード２４に搬入される。

坑外ヤード２４には、図１１（ａ）に示すように、撤去した天井板群２Ａを載置する坑外架台２３が設置されており、坑外架台２３は、天井板搬送装置１１Ａが通行可能な間隔を有して起立した状態で平行に配置された一対の面状フレーム２３１と、面状フレーム２３１を支持する脚部２３２を備えている。

面状フレーム２３１は、天井板搬送装置１１Ａの通行方向の長さ（図１１の奥行き方向）が天井板群２Ａを載置可能な長さに形成されており、また、対向する面状フレーム２３１の内側面であって上端には、天井板群２Ａを載置するための受け台２３３が設置されている。

したがって、天井板群２Ａ、２Ａ’を坑外架台２３に載置する際には、図１１（ａ）に示すようにジャッキ１８Ａを伸長させた状態で天井板搬送装置１１Ａを走行させ、対をなす面状フレーム２３１の間で停止させる。この後、図１１（ｂ）に示すようにジャッキ１８Ａを短縮させて天井板群２Ａを面状フレーム２３１に設置した受け台２３３に載置させ、天井板群２Ａ、２Ａ’の受け替えを終了する。

同様に、昇降装置１３Ｂに２段積の状態で支持された天井板群２Ｂ、２Ｂ’も、天井板搬送装置１１Ｂによりトンネル場外へ搬出されるとともに、坑外ヤード２４に搬入される。

そして、天井板群２Ｂ、２Ｂ’を坑外架台２３に載置する際には、図１２（ａ）に示すようにジャッキ１８Ｂを伸長させた状態で天井板搬送装置１１Ｂを走行させ、対をなす面状フレーム２３１の間で停止させる。この後、図１２（ｂ）に示すようにジャッキ１８Ｂを短縮させて天井板群２Ｂを面状フレーム２３１に設置した受け台２３３に載置させ、天井板群２Ｂ、２Ｂ’の受け替えを終了する。

これら、坑外架台２３に載置された天井板群２Ａ、２Ｂは、構造物を解体する際に用いる解体用車両等にて適宜解体すればよい。

この後、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂをトンネル１内に向けて出発させるとともに、トンネル１内では<第１の工程：ひげ鉄筋切断工程>を再開する。このように、<第１の工程：ひげ鉄筋切断工程>から<第４の工程：天井板群２Ａ、２Ａ’、２Ｂ、２Ｂ’の第４の工程>までの工程を１サイクルとして、トンネル１内の天井板２をすべて撤去するまで繰り返す。

なお、２サイクル目以降の<第１の工程：ひげ鉄筋切断工程>の実施は、１サイクル目の工程の中で先行して作業してもよい。

また、本実施の形態では、<第１の工程：ひげ鉄筋切断工程>から<第４の工程：天井板群２Ａ、２Ａ’、２Ｂ、２Ｂ’を搬出する工程>までの１サイクルの間に、第１の工程までから第３の工程までを繰り返し、天井板搬送装置１１Ａに２体の天井板群２Ａ、２Ａ’を積載するとともに 、天井板搬送装置１１Ｂにも２体の天井板群２Ｂ、２Ｂ’を積載した。

しかし、１サイクルのうちに第１の工程から第３の工程を繰り返すことなく、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂに天井板群２Ａ、２Ｂをそれぞれ１枚ずつ積載して、第４の工程にてトンネル場外へ搬出してもよいし、もしくは、第１の工程から第３の工程までを複数回繰り返してもよい。

つまり、１サイクル中に第１の工程から第３の工程を繰り返す回数は、必ずしも上記の方法に限定されるものではなく、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂの積載可能重量や、トンネル１の天井高、もしくはトンネル１の通行止め解除時間等、種々の条件を考慮して適宜決定すればよい。

このように、本発明の天井板の撤去方法は、第１の工程から第４の工程までの１サイクルとするから、トンネル１の通行止め解除時間に応じて、現場にて１サイクルを何回繰り返すかを決定することが可能となる。

また、上記の１サイクルにてトンネル軸線直交方向Ｘのすべての天井板２を撤去することができるため、トンネル延長方向に未撤去の天井板２が残存している場合にも、トンネル１を一時的に交通開放することが可能となる。

さらに、一度に搬出する天井板群２Ａ、２Ｂの面積を小さくできるから、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂの走行体１２に工事現場等で一般に使用されているトレーラー等の汎用的な工事車両を採用し、天井板群２Ａ、２Ｂの搬送作業を行うことができる。これにより、車両の調達コストや搬送に係る燃費を大幅に削減でき省コスト化を図ることができるだけでなく、車両の自重低減により、既存道路の舗装損傷を抑制することも可能となる。

また、汎用的な工事車両を採用できることにより、作業効率がよく工期の大幅な短縮が望めるとともに、中小断面のトンネル１にも本発明の工法を採用することが可能となる。

さらに、天井板群２Ａを、吊り治具３に載置されるのみの状態とし、これを先行してトンネル１から取り外すから、この作業にて形成された空間を利用して、側端部に吊り治具３が固定された天井板群２Ｂを吊り治具３ごとトンネル１から取り外すことが可能となる。これにより、吊り治具３と天井板群２Ｂのトンネル場外への搬出を同時に行うことができるため、天井板群２Ａ、２Ｂの搬出に係るトンネル内で作業工数が少なく、作業効率を大幅に向上することが可能となる。

また、天井板群２Ａ、２Ｂを小割することなくトンネル１から取り外すことができるため、従来技術のような天井板２の切断作業を省略できるととともに、切断に伴う切断残部の処理等トンネル内の後処理作業も不要となり、作業時間を大幅に短縮することが可能となる。

さらに、天井板群２Ａ、２Ｂをトンネル１から取り外す作業と取り外した天井板群２Ａ、２Ｂをトンネル場外へ搬出する作業のすべてを天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂにて実施することができる。これにより、緊急車両の通行等を求められた場合には、取り外した天井板群２Ａ、２Ｂを昇降装置１３Ａ、１３Ｂに載置した状態で、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂを適宜移動させ、例えば、トンネル１内にて一時待避させておくこともできるため、天井板２の撤去作業の中断や作業車両の移動に素早く対応することが可能となる。

本発明の天井板の撤去方法は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、本実施の形態では、本発明の天井板の撤去方法をトンネル１の軸線直交方向Ｘに天井板２が一対配置されている場合を例とり詳述したが、これに限定されるものではない。例えば、図１３に示すように、トンネル１の軸線直交方向Ｘに天井板が３つ配置されている場合には、天井板搬送装置１１を３台使用する。

このとき、３つの天井板２のうち中央を、天井板受け部材３３が固定されていない天井板群２Ａとし、中央の天井板を挟んだ一対を、天井板受け部材３３が固定された天井板群２Ｂとしておく。この場合には、上述する第２の工程に従って、図１３（ｂ）に示すように天井板群２Ａを先行して取り外した後、図１４（ａ）に示すように、第３の工程にしたがって天井板受け部材３３が固定された天井板群２Ｂを順に天井板を撤去していけばよい。

この場合にも、図１４（ｂ）に示すように、第１の工程から第３の工程までを繰り返し、天井板搬送装置１１Ａ、１１Ｂに天井板群２Ａ、２Ｂを複数積載した上で、第４の工程にてトンネル１内の作業場外へ搬出することが可能である。

なお、天井板受け部材３３が固定されていない天井板群２Ａは、必ずしも３つの天井板２のうち中央に限定するものではなく、例えば、図１５（ａ）に示すように、３つの天井板２のうち外側に配置させてもよい。さらには、３つの天井板２のうち、天井板受け部材３３が固定されていない天井板群２Ａを１体のみとする必要はなく、図１５（ｂ）に示すように、トンネルの軸線直交方向Ｘに並ぶ３つの天井板２のうち２体としてもよい。

このように、本発明における天井板の撤去方法では、上述する第２の工程に従って、天井板受け部材３３が固定されていない天井板群２Ａを先行して取り外した後、天井板受け部材３３が固定された天井板群２Ｂを、天井板群２Ａに隣接して配置されているものから順に第３の工程にしたがって撤去するため、トンネルの軸線直交方向Ｘに配置される天井板２の数量がいずれのものであっても撤去可能である。

１ トンネル
２ 天井板
２Ａ、２Ａ’ 天井板群
２Ｂ、２Ｂ’ 天井板群
２１ ヒゲ鉄筋
３ 吊り治具
３１ アンカ
３２ 吊り治具本体
３３ 天井板載置部材
４ 天井板受け台
４１ アンカ
４２ ピン
５ モルタル
１１ 天井板搬送装置
１１Ａ、１１Ｂ天井板搬送装置
１２ 走行体
１３ 昇降装置
１３Ａ、１３Ｂ昇降装置
１４ 天井板支持フレーム
１５ 水平力受けフレーム
１６ 水平力受け部材
１６１ ヒンジ部材
１６２ 板材
１７ ジャッキ支持フレーム
１８ ジャッキ
１８Ａ、１８Ｂジャッキ
２０ 緩衝材
２１ 緩衝材
２２ ラッシング
２３ 坑外架台
２３１ 面状フレーム
２３２ 脚部
２３３ 受け台
２４ 坑外ヤード

Claims (4)

1. トンネルの軸線方向に連結された複数の天井板よりなりトンネルの軸線直交方向に列をなす複数の天井板群が、隣り合う側端部のうち一方側の下面を吊り治具の一方側上面に、他方側の下面を吊り治具の他方側上面に、それぞれ載置された状態で固定されてなる吊り天井構造を構成する天井板をトンネルから取り外しトンネル場外に搬出する、天井板の撤去方法であって、
   前記吊り治具の一方側上面もしくは他方側上面のいずれか一方とこれに載置する天井板群との固定を解除し、複数列のうち少なくとも１列の天井板群を、吊り治具に載置されるのみの状態とする第１の工程と、
   前記吊り治具に載置されるのみの前記天井板群を下方から押し上げ、吊り治具との縁を切りトンネルから取り外す第２の工程と、
   前記吊り治具が固定された状態の前記天井板群を下方から押し上げ、吊り治具ごとトンネルから取り外す作業を、前記第２の工程で取り外された天井板群と隣り合うものから順に行う第３の工程と、
   第２の工程および第３の工程でトンネルから取り外された天井板群を、トンネル場外に搬出し撤去する第４の工程と、
   を備えることを特徴とする天井板の撤去方法。
2. 請求項１に記載の天井板の撤去方法において、
   前記トンネルの軸線直交方向に列をなす前記天井板群各々の直下に、昇降装置を備える自走式の天井板搬送装置を配置し、
   前記第２の工程および前記第３の工程を、前記昇降装置を介して実施するとともに、取り外した前記天井板群を前記昇降装置に載置しておき、
   前記第４の工程を、前記天井板搬送装置にて実施することを特徴とする天井板の撤去方法。
3. 請求項１または２に記載の天井板の撤去方法において、
   前記天井板群が、トンネルの軸線方向に複数連続配置されており、
   坑口からトンネルの軸線方向に向けて、前記第１の工程から第３の工程までを繰り返した後、第４の工程を実施することを特徴とする天井板の撤去方法。
4. 請求項３に記載の天井板の撤去方法において、
   前記第２の工程及び第３の工程で取り外した天井板群が前記昇降装置に載置された状態の前記天井板搬送装置を用いて、前記第２の工程及び第３の工程を繰り返すことを特徴とする天井板の撤去方法。

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