JP2020159408A - 配管装置及び配管工法 - Google Patents
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Abstract
Description
<配管装置の全体構成>
図1及び図2は、本発明の一実施形態に係る配管装置1の構成を概略的に示す図である。図3は、図1の配管装置1を切断面線(III−III)から見た断面図である。図4は、配管装置1によるトンネルTN内へのケーブル保護管100の配管後に、コンクリートCCが充填された状態を示す図である。配管装置1は、トンネルTN内にケーブル保護管100を配管するための装置である。トンネルTNは、地盤中に掘削された円筒形状を有するものであり、その両端に立坑VSが設けられる。ケーブル保護管100は、円筒形状を有する管体である。配管装置1によるトンネルTN内へのケーブル保護管100の配管後には、図4に示すように、トンネルTNとケーブル保護管100との隙間にコンクリートCCが充填される。コンクリートCCが充填された後、ケーブル保護管100内に電力ケーブルEC等が挿入される。ケーブル保護管100は、挿入された電力ケーブルEC等を保護する機能を有する。
次に、配管装置1の各構成要素について、図1〜図3に加えて図7〜図14を参照して詳細に説明する。図7及び図8は一対のレールの構成を示す図であって、図7がトンネル幅方向D2から見た図であり、図8がトンネル軸方向D1から見た図である。図9は、配管装置1をトンネル幅方向D2から見た図である。図10は、配管装置1をトンネル上下方向D3から見た図である。図11は、管支持台車3の構成を示す図である。図12及び図13は複数の管支持台車3の連結状態を示す図であって、図12がトンネル上下方向D3から見た図であり、図13がトンネル幅方向D2から見た図である。図14は、先導台車5における第1先導台車51の構成を示す図である。
次に、管支持台車3がトンネルTN内における曲線部を通過する場合を想定した配管装置1の設計思想について、図15〜図18を参照して説明する。図15は、複数の管支持台車3がトンネルTNの曲線部TNCを通過するときの様子を示す図であって、トンネル上下方向D3から見た図である。図16は、複数の管支持台車3がトンネルTNの曲線部TNCを通過するときの、ケーブル保護パイプ101のスライド移動の様子を示す図である。図17は、最後尾の管支持台車3における、ケーブル保護パイプ101のスライド移動の様子を示す図である。図18は、管支持台車3がトンネルTNの曲線部TNCを通過するときの、接合部102におけるケーブル保護パイプ101の開き状態を示す図である。
トンネルTN内にケーブル保護管100を配管する配管工法は、上記の配管装置1を用いて作業員によって実施される。図19は、配管装置1を用いたケーブル保護管100の配管工法を示すフローチャートである。配管工法は、レール敷設ステップS1と、台車・パイプ搬入ステップS2と、パイプ配置ステップS3と、連結ステップS4と、トンネル内への引入れ(走行)ステップS5と、コンクリート充填ステップS6と、を含む。
2 一対のレール
21 第1レール部
211 板体
212 間隔調整部材
22 第2レール部
3 管支持台車
31 台車本体
31S 収容空間
311 上枠部
312 下枠部
313 第1側枠部
314 第2側枠部
32 管支持部
33 充填管支持部
34 車輪
341 第1車輪
342 第2車輪
4 台車連結部
41 上枠連結部材
42 下枠連結部材
43 第1側枠連結部材
431 第1長さ調整部
44 第2側枠連結部材
441 第2長さ調整部
5 先導台車
51 第1先導台車
52 第2先導台車
53 先導連結部材
100 ケーブル保護管(管体)
101 ケーブル保護パイプ
102 ケーブル保護パイプの接合部
110 充填管
111 充填パイプ
112 充填パイプの接合部
TN トンネル
TNS 内面
TNT 頂部
TNB 底部
TNC 曲線部
Claims (8)
- 一端に接合部を有したパイプの他端が他のパイプの前記接合部に差し込まれることにより、前記パイプが複数連結されてなる管体を、トンネル内に配管するための配管装置であって、
前記トンネル内においてトンネル軸方向に沿って延設され、前記トンネルの内面の頂部及び底部にそれぞれ当接して配置される一対のレールと、
前記管体の前記パイプ毎に設けられ、当該パイプを支持すると共に、前記一対のレールに沿って前記トンネル内を走行可能な複数の管支持台車と、
前記トンネル軸方向に互いに隣り合う前記管支持台車同士を連結する台車連結部と、を備え、
前記管支持台車は、
台車本体と、
前記台車本体に取り付けられ、前記管体の複数本が、前記トンネル軸方向に延び、且つ前記トンネル軸方向と直交するトンネル上下方向及びトンネル幅方向に所定の間隔を隔てて多列多段に配置されるように、当該複数の管体の各々の前記パイプを支持する管支持部と、を含み、
前記管支持部は、前記管支持台車が前記トンネル内における曲線部を通過するときに、前記トンネル軸方向への前記パイプのスライド移動が可能となるように当該パイプを支持する、配管装置。 - 前記一対のレールは、前記トンネルの内面の周方向に沿って湾曲可能な帯状の板体に固設された第1レール部と、前記第1レール部に接続された第2レール部と、を含み、
前記板体は、前記トンネルの内面の周方向の長さよりも短い長さに形成されて、その長手方向の両端部間が間隔調整部材によって連結され、前記両端部間の間隔が前記間隔調整部材によって調整されることにより、前記トンネルの内面に密着される、請求項1に記載の配管装置。 - 前記台車本体は、前記管支持部を収容する収容空間を有する枠状に形成され、前記トンネル上下方向に延びる一対の第1側枠部及び第2側枠部と、前記トンネル幅方向に延びて前記第1側枠部及び前記第2側枠部の上端を繋ぐ上枠部と、前記トンネル幅方向に延びて前記第1側枠部及び前記第2側枠部の下端を繋ぐ下枠部と、を有し、
前記台車連結部は、前記トンネル軸方向に互いに隣り合う前記管支持台車において、前記上枠部同士を連結する上枠連結部材と、前記下枠部同士を連結する下枠連結部材と、を含み、
前記上枠連結部材は、前記トンネル上下方向に延びる軸回りに回動可能に前記上枠部に接続され、
前記下枠連結部材は、前記トンネル上下方向に延びる軸回りに回動可能に前記下枠部に接続されている、請求項1又は2に記載の配管装置。 - 前記台車連結部は、前記トンネル軸方向に互いに隣り合う前記管支持台車において、前記第1側枠部同士を連結する第1側枠連結部材と、前記第2側枠部同士を連結する第2側枠連結部材と、を更に含み、
前記第1側枠連結部材は、前記第1側枠部同士の前記トンネル軸方向に沿った間隔を調整可能な第1長さ調整部を有し、
前記第2側枠連結部材は、前記第2側枠部同士の前記トンネル軸方向に沿った間隔を調整可能な第2長さ調整部を有し、
前記第1長さ調整部による前記第1側枠部同士の間隔と、前記第2長さ調整部による前記第2側枠部同士の間隔とは、前記管支持台車が前記トンネル内における曲線部を通過するときの、前記第1側枠連結部材が描く円弧の第1半径と前記第2側枠連結部材が描く円弧の第2半径との差に基づいて、設定される、請求項3に記載の配管装置。 - 前記管支持台車は、当該管支持台車の走行時に前記一対のレールに当接しつつ回転する車輪を含み、
前記車輪は、前記上枠部及び前記下枠部の各々に取り付けられ、前記トンネル軸方向に所定の間隔を隔てて配置される第1車輪及び第2車輪を有する、請求項3又は4に記載の配管装置。 - 前記複数の管支持台車のうちの走行方向の最先頭に配置される管支持台車に連結され、当該複数の管支持台車を先導する先導台車を、更に備えている、
請求項1〜5のいずれか1項に記載の配管装置。 - 前記管体の前記パイプを支持した状態の前記管支持台車の走行によって、前記トンネル内に前記管体が配管された後、前記トンネルと前記管体との隙間に充填するコンクリートが流れる充填管を、更に備え、
前記充填管は、一端に接合部を有した充填パイプの他端が他の充填パイプの前記接合部に差し込まれることにより、前記充填パイプが複数連結されてなり、
前記管支持台車は、前記台車本体に取り付けられ、前記管支持台車が前記トンネル内における曲線部を通過するときに、前記トンネル軸方向への前記充填管のスライド移動が可能となるように当該充填管を支持する充填管支持部を含む、請求項1〜6のいずれか1項に記載の配管装置。 - 一端に接合部を有したパイプの他端が他のパイプの前記接合部に差し込まれることにより、前記パイプが複数連結されてなる管体を、トンネル内に配管するための配管工法であって、
前記トンネルの内面の頂部及び底部にそれぞれ当接して配置されるように一対のレールを、前記トンネル内においてトンネル軸方向に沿って敷設するレール敷設ステップと、
前記パイプの複数本が、前記トンネル軸方向に延び、且つ前記トンネル軸方向と直交するトンネル上下方向及びトンネル幅方向に所定の間隔を隔てて多列多段に並ぶように、当該複数本のパイプを、複数の管支持台車の管支持部に配置するパイプ配置ステップと、
前記複数の管支持台車における前記管支持部の各々に支持された前記パイプ同士を連結すると共に、前記管支持台車同士を連結する連結作業を順次実施する連結ステップと、
前記連結作業の実施毎に、前記複数の管支持台車を、前記一対のレールに沿って前記トンネル内を順次走行させることにより、前記パイプが複数連結されてなる前記管体を前記トンネル内に配管するトンネル内への引入れステップと、を含み、
前記管支持台車における前記管支持部は、当該管支持台車が前記トンネル内における曲線部を通過するときに、前記トンネル軸方向への前記パイプのスライド移動が可能となるように当該パイプを支持している、配管工法。
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