JP2022109342A - Compaction device for tunnel concrete - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はトンネルコンクリートの締固め装置に関し、特に昇降可能に垂設したバイブレータを有するトンネルコンクリートの締固め装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
トンネルセントルの型枠外周とトンネル内周との間に半円弧状の注入空間を形成して、この注入空間内に覆工コンクリート(以下、単にコンクリートという)を注入するに際して、型枠の上方位置に設けた作業口から注入空間内へ昇降可能にバイブレータを吊り下げた構造の締固め装置が使用されている。そして例えば特許文献1には、吊り下げられたバイブレータ本体の上端部内にコンクリート感知センサを設けて、注入コンクリートの液面が上昇しバイブレータ本体がコンクリート内に浸漬しコンクリート感知センサが作動する毎にバイブレータ本体が自動的に所定量引き上げられるようにして、作業員の目視によることなく常に確実な締固め作業を可能としたものが提案されている。
A semicircular pouring space is formed between the outer periphery of the tunnel center formwork and the inner periphery of the tunnel. A compaction device with a structure in which a vibrator is suspended so as to be able to move up and down from a working port provided in the filling space is used. For example, in
しかし、上記従来の締固め装置では、単一のコンクリート感知センサがコンクリート内への浸漬と脱出を繰り返すために、この間にコンクリート感知センサにコンクリートが付着して往々にして誤作動するという問題があった。 However, in the above conventional compaction apparatus, since the single sensor for detecting concrete repeats immersion and escape from the concrete, there is a problem that the sensor often malfunctions due to adhesion of concrete to the sensor during this period. rice field.
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、コンクリート感知センサの誤作動を回避して常に確実なコンクリートの締固めを行うことが可能なトンネルコンクリートの締固め装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a tunnel concrete compaction apparatus capable of always reliably compacting concrete by avoiding malfunction of a concrete detection sensor. and
上記目的を達成するために本第1発明では、トンネル(T)の内周に沿って覆工コンクリート(CL)の注入空間(S)を形成する型枠(12)の周面に、当該周面の下方位置から上方位置へ所定の間隔をおいて複数のコンクリート感知センサー(4A~4C)を設けるとともに、前記周面の上方位置から注入空間(S)内で昇降可能にバイブレータ(3A~3D)を垂設し、前記注入空間(S)に注入される覆工コンクリート(CL)の液面の到達を検出した前記コンクリート感知センサ(4A~4C)の高さ位置に応じて前記バイブレータ(3A~3D)を上昇させるようにする。 In order to achieve the above object, in the first invention, the peripheral surface of the formwork (12) that forms the pouring space (S) for the lining concrete (CL) along the inner periphery of the tunnel (T). A plurality of concrete detection sensors (4A-4C) are provided at predetermined intervals from the lower position to the upper position of the surface, and a vibrator (3A-3D) is provided so as to be able to move up and down within the injection space (S) from the upper position of the peripheral surface. ) is vertically installed, and the vibrator (3A ~3D).
本第1発明によれば、コンクリート感知センサは下方位置にあるものから順次覆工コンクリートに浸漬してその液面上昇を検出し、液面の到達を検出したコンクリート感知センサの高さ位置に応じてバイブレータを所定位置へ上昇させるから、注入空間内で漸次液面が上昇する覆工コンクリートを常に良好に締め固めることができる。本第1発明においては、従来のように単一のコンクリート感知センサがコンクリート内への浸漬と脱出を繰り返す間にコンクリートが付着して誤作動するという問題は生じず、確実なコンクリートの締固めを行うことができる。 According to the first aspect of the present invention, the concrete sensors are immersed in the lining concrete sequentially from the lower position to detect the rise of the liquid level, and according to the height position of the concrete sensor that detected the arrival of the liquid level. Since the vibrator is raised to a predetermined position by pressing, the lining concrete whose liquid level gradually rises in the pouring space can be compacted well at all times. In the first invention, there is no conventional problem that a single concrete detection sensor malfunctions due to adherence of concrete while repeating immersion and escape from concrete as in the prior art, and ensures reliable compaction of concrete. It can be carried out.
本第2発明では、バイブレータ(3A~3D)の作動時に覆工コンクリート(CL)中に伝達される振動を検出する振動センサ(5)をさらに設けて、前記バイブレータ(3A~3D)の過剰な振動継続を抑えるようにする。 In the second invention, a vibration sensor (5) is further provided for detecting vibrations transmitted to the lining concrete (CL) when the vibrators (3A-3D) operate, and the vibrators (3A-3D) are excessively vibrated. Try to suppress the continuation of vibration.
本第2発明によれば、バイブレータが覆工コンクリートに過剰に振動を加えて、覆工コンクリート中の骨材が沈降する等の不具合を避けることができる。 According to the second aspect of the present invention, it is possible to avoid problems such as sedimentation of aggregates in the lining concrete caused by excessive vibration of the lining concrete by the vibrator.
上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を参考的に示すものである。 The symbols in parentheses above refer to the corresponding relationship with specific means described in the embodiments described later.
以上のように、本発明のトンネルコンクリートの締固め装置によれば、コンクリート感知センサの誤作動を回避して常に確実なコンクリートの締固めを行うことができる。 As described above, according to the compaction apparatus for tunnel concrete of the present invention, it is possible to avoid the malfunction of the concrete detection sensor and always perform reliable compaction of concrete.
なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。 The embodiments described below are merely examples, and various design improvements made by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention without departing from the gist of the present invention.
図1には、本発明に係る締固め装置を備えたトンネルセントル1の半部横断面を示す。トンネルセントル1は門型のガントリー11を有し、これに、トンネルTの内周に沿う半円弧状の型枠12が支持されている。そして型枠12とトンネルTの間に、コンクリートを注入する半円弧状の注入空間Sが形成されている。
FIG. 1 shows a half cross section of a
ガントリー11の脚部上端から側方へ突出させたステー111上に、エンコーダを付設した電動リール2が設けられて、当該電動リール2に巻回されたケーブル21が上方へ引き出された後、型枠12の天端フォーム121の閉鎖可能な開口13(図2参照)に設けたガイドローラ22を経て型枠12の側フォーム122に沿って垂下し、その下端に公知の構造のバイブレータ3が吊設されている。
An
バイブレータ3の先端振動部31は、型枠12の下端フォーム123の外方にて、トンネル底部に打設されたインバートコンクリートCBの直上に位置している。このような垂下構造のバイブレータ3A~3Dが、本実施形態では図2に示すように、トンネル延長方向に位置するトンネルセントル1の長手方向の四カ所に設けられている。
The
各バイブレータ3A~3Dの先端振動部31の駆動および停止はケーブル21を経て図略の制御盤からの電力供給によって制御されている。また、ケーブル21に吊設されているバイブレータ3A~3Dの上昇下降は、制御盤によって電動リール2(図1)の正逆転を制御することによって行われ、バイブレータ3A~3Dの移動高さ位置は、電動リール2に付設されたエンコーダの出力信号によって制御盤で検出される。
Driving and stopping of the vibrating
図2において、トンネルセントル1の枠体12外周面には長手方向の両端部と中央部に、側フォーム122、およびこれから天端フォーム121と下端フォーム123にかけて上下方向へ複数列で間隔をおいてそれぞれ複数のコンクリート感知センサ4A,4B,4Cが設置されている。コンクリート感知センサ4A,4B,4Cは本実施形態では電極間の電気伝導度の変化を検出するものを使用しているが、水分の変化を検出するもの、その他種々のものが採用可能である。
In FIG. 2, on the outer peripheral surface of the
トンネルセントル1の枠体12外周面の中央部には側フォーム122と下端フォーム123に上下方向へ一列で間隔をおいて複数の振動センサ5が設置されている。振動センサ5は本実施形態では加速度を検出するものを使用しているが、速度や変位等を検出するものでも良い。これらコンクリート感知センサ4A,4B,4Cおよび振動センサ5の信号も制御盤に入力している。
A plurality of
なお、コンクリートCLの注入は本実施形態においては、図2に示すように、トンネルセントル1の長手方向で天端フォーム121と側フォーム122の外周の上下位置に多数設けられた点検口14のうち、長手方向の前半部と後半部に位置する各点検口14から打設パイプ15の先端を注入空間S内へ突出させて行う。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the injection of concrete CL is carried out in a number of
上記構成のトンネルコンクリートの締固め装置を使用する場合には、各バイブレータ3A~3Dを注入空間S内の最下位置へ降下させておく(以下、図3、図4でバイブレータ3Bについて説明する)。この際、バイブレータ3Bの先端振動部31は間欠的に振動させる。この状態で、打設パイプ15からコンクリートをCL注入空間S内へ注入する。注入されたコンクリートCLの液面が上昇してバイブレータ3Bの先端振動部31がコンクリートCL内に浸漬すると、振動によるコンクリートCLの締固め(エア抜き)が行われる。
When using the tunnel concrete compaction device having the above configuration, the
コンクリートCLの液面がさらに上昇して、最下位置に設けたコンクリート感知センサ4B1でこれが検出されると、電動リール2によってケーブル21が巻き上げられてバイブレータ3Bが上昇を開始するが、この時、コンクリートCLからの抜けを確実にするためにバイブレータ3Bの振動作動を間欠から連続に切り替える。
When the liquid level of the concrete CL rises further and this is detected by the concrete detection sensor 4B1 provided at the lowest position, the
電動リール2に付設されたエンコーダの出力信号によってバイブレータ3Bが最下位置のコンクリート感知センサ4B1とその直上のコンクリート感知センサ4B2の間の所定の中間高さ位置に上昇したことが検出されるとバイブレータ3Bの上昇は停止し、その振動作動は再び連続から間欠に切り替えられる。
When it is detected by the output signal of the encoder attached to the
コンクリートCLの注入がさらに進行してその液面がコンクリート感知センサ4B2に至るまでは、バイブレータ3Bの間欠振動によってコンクリートCLの締固めが行われる。注入されたコンクリートCLの液面がコンクリート感知センサ4B2に至ると、バイブレータ3Bの振動作動は連続に切り替えられ、バイブレータ3Bはコンクリート感知センサ4B2とさらにその直上にあるコンクリート感知センサ(図示略)の間の所定の中間高さ位置に上昇させられ、このような工程が繰り返されて増量し液面が上昇するコンクリートCLの締固めが行われる。この工程で、コンクリートCLの液面が到達する下方の点検口14は閉鎖されて、打設パイプ15は上方の点検口14へ移動させられる。
Until the injection of the concrete CL further progresses and the liquid level reaches the concrete detection sensor 4B2, the concrete CL is compacted by the intermittent vibration of the
バイブレータ3Bが最上位置まで引き上げられると、トンネルセントル1の型枠12外周に形成された注入空間Sの、天井部を除いた両側部へのコンクリートCLの注入と締固めは終了する。本実施形態では、図2に示すトンネルセントル1の長手方向両端部の各列のコンクリート感知センサ4A,4Cの信号によって長手方向両端部の各バイブレータ3A,3Dの制御が行なわれ、長手方向中央部の一列のコンクリート感知センサ4Bの信号によって長手方向中央部両側の各バイブレータ3B,3Cの制御が行われる。
When the
なお、これに代えて、それぞれのバイブレータ3A~3Dに対応させてそれぞれコンクリート感知センサ列を設けても良いし、注入コンクリートCLの液面がトンネルセントル1の長手方向でほぼ一定に保てる場合には全てのバイブレータ3A~3Dの制御を一列のコンクリート感知センサで行うようにしても良い。
Instead of this, rows of concrete detection sensors may be provided corresponding to the
注入空間Sの天井部は、本実施形態では他の構造によってコンクリートの注入と締固めを行う。もちろん上述した構造で天井部までのコンクリートの注入と締固めを行うことも可能である。 The ceiling of the pouring space S, in this embodiment, is poured and compacted with another structure. Of course, it is also possible to pour and compact concrete up to the ceiling with the structure described above.
本実施形態ではさらに、既述のように一列の振動センサ5を設けたことにより、上下に並ぶこれら各振動センサ5に液面が達したコンクリートCLに対して、バイブレータ3A~3Dの振動がどの程度作用しているかを知ることができる。振動のかけ過ぎはコンクリートCL内の骨材の沈降を招くので、制御盤で累積振動数を算出する等によって、振動をかけ過ぎのおそれがある場合にはバイブレータ3A~3Dの少なくともいずれかの振動動作を適宜停止する等の制御を行う。なお、振動センサは複数列設けても良いし、反対に最下位置に一個だけ設けるようにしても良い。また、振動センサを設けることは必須ではなく、バイブレータの作動時間をタイマで管理しても良い。
Further, in the present embodiment, by providing a row of
上記実施形態に示したトンネルコンクリートの締固め装置によれば、トンネルセントルの枠体外周面に上下方向へ間隔をおいて複数のコンクリート感知センサを設けて、注入空間に注入されるコンクリートの液面の到達を検出したコンクリート感知センサの高さ位置に応じてバイブレータを所定位置へ上昇させることにより、注入されて増量し漸次その液面が上昇するコンクリートを常に良好に締め固めることができる。この際、コンクリート感知センサは下方位置にあるものから順次コンクリートに浸漬してその液面上昇を検知するから、従来のように単一のコンクリート感知センサがコンクリート内への浸漬と脱出を繰り返す間にコンクリートが付着して誤作動するという問題は生じず、確実なコンクリートの締固めを行うことができる。なお、コンクリートの注入打設が終了して新たな打設位置へ移動する際には通常、型枠全体が洗浄されるから、この際に全てのコンクリート感知センサも同時に洗浄され、したがって、次のコンクリート注入時には清浄なコンクリート感知センサを使用することになる。 According to the tunnel concrete compaction apparatus shown in the above embodiment, a plurality of concrete detection sensors are provided on the outer peripheral surface of the frame of the tunnel center at intervals in the vertical direction, and the liquid level of the concrete injected into the injection space is measured. By raising the vibrator to a predetermined position according to the height position of the concrete detection sensor that detects the arrival of , the concrete that is injected and whose liquid level gradually rises can be compacted well at all times. At this time, since the concrete detection sensor is immersed in the concrete sequentially from the lower position and detects the rise in the liquid level, while a single concrete detection sensor repeats immersion and escape from the concrete as in the past, Accurate compaction of concrete can be achieved without the problem of malfunction due to adherence of concrete. In general, when moving to a new placement position after finishing pouring concrete, the entire formwork is washed. A clean concrete sensing sensor will be used when pouring concrete.
1…トンネルセントル、12…型枠、3A,3B,3C…バイブレータ、4A,4B,4C…コンクリート感知センサ、5…振動センサ、CL…覆工コンクリート、T…トンネル。
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