JP2633957B2 - トンネル覆工工法及びその装置 - Google Patents
トンネル覆工工法及びその装置Info
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- JP2633957B2 JP2633957B2 JP1154425A JP15442589A JP2633957B2 JP 2633957 B2 JP2633957 B2 JP 2633957B2 JP 1154425 A JP1154425 A JP 1154425A JP 15442589 A JP15442589 A JP 15442589A JP 2633957 B2 JP2633957 B2 JP 2633957B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はトンネル構築工法におけるトンネル掘削面の
一次覆工工法及び同工法に使用されるトンネル覆工装置
に係るものである。
一次覆工工法及び同工法に使用されるトンネル覆工装置
に係るものである。
（従来の技術） 従来のトンネル一次覆工工法として、コンクリートを
岩盤に吹付ける工法が採用されていた。
岩盤に吹付ける工法が採用されていた。
（発明が解決しようとする課題） 前記従来の工法においては、コンクリートを岩盤に向
って吹付けることによって、粉塵や材料の跳ね返りが発
生する。
って吹付けることによって、粉塵や材料の跳ね返りが発
生する。
このような粉塵が発生することによって、坑内作業が
苦渋作業になるとともに、坑内労働者にはじん肺等の労
働災害発生の危険性があり、また材料の跳ね返りによる
材料の損失が発生し、不経済な施工となる。
苦渋作業になるとともに、坑内労働者にはじん肺等の労
働災害発生の危険性があり、また材料の跳ね返りによる
材料の損失が発生し、不経済な施工となる。
本発明は前記従来技術の有する問題点に鑑みて提案さ
れたもので、その目的とする処は、粉塵や施工材料の跳
ね返りのない良好な作業環境のもとで、しかも経済的な
施工が行なわれるトンネル覆工工法、及びその装置を提
供する点にある。
れたもので、その目的とする処は、粉塵や施工材料の跳
ね返りのない良好な作業環境のもとで、しかも経済的な
施工が行なわれるトンネル覆工工法、及びその装置を提
供する点にある。
（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係るトンネル覆
工工法では、走行式ベースマシンの外周に、トンネル断
面周方向に亘ってピンを介して接続された複数の部分ア
ーチ型枠を、トンネル断面径方向に伸縮するジヤツキ群
を介して展開折畳み自在に支持するとともに、妻型枠を
トンネル断面周方向に回動自在に、且つトンネル断面径
方向に伸縮自在に支持してなるトンネル覆工機を、トン
ネル掘削後の切羽先端へ移動せしめ、前記ジヤツキ群を
介して前記複数の部分アーチ型枠をトンネル全断面に亘
って展開して支持し、同型枠に沿って前記妻型枠を順次
移動せしめながら、同妻型枠及び既設の覆工コンクリー
トの対向面及び前記各部分アーチ型枠上面間に急硬性覆
工コンクリートを打設するように構成されている。
工工法では、走行式ベースマシンの外周に、トンネル断
面周方向に亘ってピンを介して接続された複数の部分ア
ーチ型枠を、トンネル断面径方向に伸縮するジヤツキ群
を介して展開折畳み自在に支持するとともに、妻型枠を
トンネル断面周方向に回動自在に、且つトンネル断面径
方向に伸縮自在に支持してなるトンネル覆工機を、トン
ネル掘削後の切羽先端へ移動せしめ、前記ジヤツキ群を
介して前記複数の部分アーチ型枠をトンネル全断面に亘
って展開して支持し、同型枠に沿って前記妻型枠を順次
移動せしめながら、同妻型枠及び既設の覆工コンクリー
トの対向面及び前記各部分アーチ型枠上面間に急硬性覆
工コンクリートを打設するように構成されている。
また前記覆工工法において、覆工コンクリート打設
後、前記各部分アーチ型枠を折畳むとともに、前記妻型
枠を退縮し、この状態で前記型枠及びジヤツキの装架部
分を前記ベースマシンに対してトンネル軸と平行する方
向に回動してトンネル内の所定位置まで坑内に残置され
た機器と干渉することなく速やかに回避し、作業安全を
期するものである。
後、前記各部分アーチ型枠を折畳むとともに、前記妻型
枠を退縮し、この状態で前記型枠及びジヤツキの装架部
分を前記ベースマシンに対してトンネル軸と平行する方
向に回動してトンネル内の所定位置まで坑内に残置され
た機器と干渉することなく速やかに回避し、作業安全を
期するものである。
また本発明に係るトンネル覆工装置は、走行ベースマ
シン、同マシンの旋回台上に前後左右に移動調整自在
に、且つ高低調整自在に支承された架台、ピンを介して
接続されたトンネル断面全周に亘って延びる複数の部分
アーチ型枠、同各型枠と前記架台との間に介装された部
分アーチ型枠支持折畳用伸縮ジヤツキ群、前記架台に前
記部分アーチ型枠群に沿って回動自在に、且つトンネル
断面の径方向に伸縮自在に支持された妻型枠より構成さ
れている。
シン、同マシンの旋回台上に前後左右に移動調整自在
に、且つ高低調整自在に支承された架台、ピンを介して
接続されたトンネル断面全周に亘って延びる複数の部分
アーチ型枠、同各型枠と前記架台との間に介装された部
分アーチ型枠支持折畳用伸縮ジヤツキ群、前記架台に前
記部分アーチ型枠群に沿って回動自在に、且つトンネル
断面の径方向に伸縮自在に支持された妻型枠より構成さ
れている。
更に本発明においては、前記トンネル覆工装置の自動
位置決めが行なわれ、覆工作業が自動制御されるように
前記ベースマシンの架台の前後左右及び高低調節用各ジ
ヤツキ並に前記部分アーチ型枠展開折畳用ジヤツキの各
ジヤツキストローク測定装置、同装置の測定信号を入力
演算するコンピユーター、同コンピユーターからの信号
を受けて前記各ジヤツキの伸縮を制御する制御装置とよ
りなる前記ベースマシン及び型枠の自動位置決め装置を
具えている。
位置決めが行なわれ、覆工作業が自動制御されるように
前記ベースマシンの架台の前後左右及び高低調節用各ジ
ヤツキ並に前記部分アーチ型枠展開折畳用ジヤツキの各
ジヤツキストローク測定装置、同装置の測定信号を入力
演算するコンピユーター、同コンピユーターからの信号
を受けて前記各ジヤツキの伸縮を制御する制御装置とよ
りなる前記ベースマシン及び型枠の自動位置決め装置を
具えている。
（作用） 本発明によれば前記したように、トンネル掘削後、切
羽先端までベースマシンを移動せしめ、前記ジヤツキ群
を伸長して、トンネル断面の全周に亘って前記部分アー
チ型枠をアーチ状に展開支持し、同型枠に沿って前記妻
型枠をトンネル断面周方向に回動するとともに、トンネ
ル掘削面の形状に即応して伸縮せしめ、同妻型枠、及び
同型枠に対向する既設の覆工コンクリート、並にアーチ
状に展開された部分アーチ型枠間に急硬性覆工コンクリ
ートを打設することによって、短時間のうちにトンネル
の一次覆工を行なうものである。
羽先端までベースマシンを移動せしめ、前記ジヤツキ群
を伸長して、トンネル断面の全周に亘って前記部分アー
チ型枠をアーチ状に展開支持し、同型枠に沿って前記妻
型枠をトンネル断面周方向に回動するとともに、トンネ
ル掘削面の形状に即応して伸縮せしめ、同妻型枠、及び
同型枠に対向する既設の覆工コンクリート、並にアーチ
状に展開された部分アーチ型枠間に急硬性覆工コンクリ
ートを打設することによって、短時間のうちにトンネル
の一次覆工を行なうものである。
請求項２の発明は、覆工コンクリートの打設後、前記
各部分アーチ型枠を折畳むとともに、前記妻型枠をも退
縮し、同妻型枠及び前記アーチ型枠の装架部分を、前記
ベースマシンに対してトンネル軸と平行する方向に回動
し、施工装置のトンネル断面幅方向の拡がりを最小限に
し、ベースマシンをトンネル内の発破に影響のない位置
まで狭隘なトンネル内を支障なく速かに退避させること
ができる。
各部分アーチ型枠を折畳むとともに、前記妻型枠をも退
縮し、同妻型枠及び前記アーチ型枠の装架部分を、前記
ベースマシンに対してトンネル軸と平行する方向に回動
し、施工装置のトンネル断面幅方向の拡がりを最小限に
し、ベースマシンをトンネル内の発破に影響のない位置
まで狭隘なトンネル内を支障なく速かに退避させること
ができる。
請求項３の発明は、走行ベースマシンの旋回台上に前
後移動調整自在、且つ高低調整自在に支承された架台
と、ピンを介して接続されたトンネル断面全周に亘って
延びる複数の部分アーチ型枠との間に、同部分アーチ型
枠支持折畳用伸縮ジヤツキ群を介装し、前記架台に回動
自在に、且つトンネル断面径方向に伸縮自在な妻型枠を
支持してトンネル覆工装置を構成したことによって、前
記のトンネル覆工工法を円滑に遂行しうるものである。
後移動調整自在、且つ高低調整自在に支承された架台
と、ピンを介して接続されたトンネル断面全周に亘って
延びる複数の部分アーチ型枠との間に、同部分アーチ型
枠支持折畳用伸縮ジヤツキ群を介装し、前記架台に回動
自在に、且つトンネル断面径方向に伸縮自在な妻型枠を
支持してトンネル覆工装置を構成したことによって、前
記のトンネル覆工工法を円滑に遂行しうるものである。
請求項４の発明は、ベースマシンの架台の前後左右及
び高低調節用各ジヤツキ並に前記各部分アーチ型枠展開
折畳用ジヤツキの各ジヤツキストローク測定装置の測定
信号をコンピユーターに入力演算し、同コンピユーター
から制御装置に信号を送り、同制御装置によって前記各
ジヤツキの伸縮を制御することによって、前記ベースマ
シンの位置決め、型枠の設置を自動的に行なうものであ
る。
び高低調節用各ジヤツキ並に前記各部分アーチ型枠展開
折畳用ジヤツキの各ジヤツキストローク測定装置の測定
信号をコンピユーターに入力演算し、同コンピユーター
から制御装置に信号を送り、同制御装置によって前記各
ジヤツキの伸縮を制御することによって、前記ベースマ
シンの位置決め、型枠の設置を自動的に行なうものであ
る。
（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。
第１図及び第２図は本発明に係るトンネル覆工装置の
一実施例を示す、（１）はクローラ式ベースマシン、
（２）はアウトリガー、（３）は旋回台で、同旋回台
（３）上には前後方向移動架台（４）及び左右方向移動
架台（４′）が装架されている。
一実施例を示す、（１）はクローラ式ベースマシン、
（２）はアウトリガー、（３）は旋回台で、同旋回台
（３）上には前後方向移動架台（４）及び左右方向移動
架台（４′）が装架されている。
なお前記ベースマシン（１）には前記各移動架台
（４）（４′）駆動用油圧シリンダーが装架されている
が、第１図及び第２図には図示を省略されている。
（４）（４′）駆動用油圧シリンダーが装架されている
が、第１図及び第２図には図示を省略されている。
前記架台（４）上には、支保架台伸縮ジヤツキ（５）
を介して型枠支保架台（６）が昇降自在に装架され、前
記各架台（４′）及び（６）には型枠支持ジヤツキ
（７）（８）（９）がピンを介して枢支されている。
を介して型枠支保架台（６）が昇降自在に装架され、前
記各架台（４′）及び（６）には型枠支持ジヤツキ
（７）（８）（９）がピンを介して枢支されている。
（10a）（10b）（10c）（10d）は部分アーチ型枠で、
ピン（11）を介して連結され、１つの連続したアーチ型
枠が組立てられるとともに、前記各ジヤツキ（７）
（８）（９）の先端がピンを介して連結されている。
ピン（11）を介して連結され、１つの連続したアーチ型
枠が組立てられるとともに、前記各ジヤツキ（７）
（８）（９）の先端がピンを介して連結されている。
なお前記架台（４）に基端を枢支されたシリンダー
（７）の先端ピン（7a）は、最下段の前記型枠（10a）
の背面に取付けられた案内部材（12）に長手方向に亘っ
て穿設された長溝型（12a）に可摺動的に嵌合され、一
方、前記架台（４）に基端を枢支された型枠折畳みジヤ
ツキ（13）の先端部が前記シリンダー（７）に枢着され
ている。
（７）の先端ピン（7a）は、最下段の前記型枠（10a）
の背面に取付けられた案内部材（12）に長手方向に亘っ
て穿設された長溝型（12a）に可摺動的に嵌合され、一
方、前記架台（４）に基端を枢支された型枠折畳みジヤ
ツキ（13）の先端部が前記シリンダー（７）に枢着され
ている。
従って型枠支保架台（６）を前記ジヤツキ（５）を介
して下降せしめるとともに、型枠折畳みジヤツキ（13）
を伸長して前記シリンダー（７）を上方に回動すると、
同シリンダー（７）先端のピン（7a）が案内部材（12）
の長溝孔（12a）に沿って摺動することによって、前記
型枠（10a）は第１図の左半部に示すように内側に折畳
まれる。
して下降せしめるとともに、型枠折畳みジヤツキ（13）
を伸長して前記シリンダー（７）を上方に回動すると、
同シリンダー（７）先端のピン（7a）が案内部材（12）
の長溝孔（12a）に沿って摺動することによって、前記
型枠（10a）は第１図の左半部に示すように内側に折畳
まれる。
図中（14a）（14b）（14c）（14d）は前記各型枠（10
a）（10b）（10c）（10d）に設けられたコンクリート打
設孔である。
a）（10b）（10c）（10d）に設けられたコンクリート打
設孔である。
前記架台（４）には旋回用アクチユエーター（15）が
搭載され、同アクチユエーター（15）によってベースマ
シン（１）における前記アーチ型枠の中心点（16）を中
心として回転し、且つ公知の伸縮機構によって伸縮する
支持アーム（17）に妻型枠（18）が装架され、同妻型枠
（18）は複数の型枠片よりなり、同型枠片は図示せぬ油
圧機構によって伸縮し、地山の凹凸にならって密着する
ように構成されている。
搭載され、同アクチユエーター（15）によってベースマ
シン（１）における前記アーチ型枠の中心点（16）を中
心として回転し、且つ公知の伸縮機構によって伸縮する
支持アーム（17）に妻型枠（18）が装架され、同妻型枠
（18）は複数の型枠片よりなり、同型枠片は図示せぬ油
圧機構によって伸縮し、地山の凹凸にならって密着する
ように構成されている。
なお前記妻型枠の構成は、本発明者等の提案に係る特
願昭63−101349号に詳述されている。
願昭63−101349号に詳述されている。
（19）はベースマシン（１）に装架された支持アーム
で、図示せぬコンクリートポンプに接続されたコンクリ
ート供給ホース（20）の先端ノズル（21）を支持し、同
ノズル（21）よりコンクリート打設孔（14a），（14
b），（14c），（14d）を介して前記各型枠（10a）（10
b）…内にコンクリートを打設するように構成されてい
る。
で、図示せぬコンクリートポンプに接続されたコンクリ
ート供給ホース（20）の先端ノズル（21）を支持し、同
ノズル（21）よりコンクリート打設孔（14a），（14
b），（14c），（14d）を介して前記各型枠（10a）（10
b）…内にコンクリートを打設するように構成されてい
る。
図中（22）は急結剤供給装置で、本発明者等の提案に
係る特願昭63−114821号に所載の如き混和剤の自動供給
混合装置等によってコンクリート中に急結剤が混合さ
れ、前記型枠内に急硬性覆工コンクリートが打設される
ようになっている。
係る特願昭63−114821号に所載の如き混和剤の自動供給
混合装置等によってコンクリート中に急結剤が混合さ
れ、前記型枠内に急硬性覆工コンクリートが打設される
ようになっている。
図中（23）は油圧ユニット、（24）は制御ボックス、
（25）は運転室である。
（25）は運転室である。
而して前記クローラ式ベースマシン（１）をトンネル
内の覆工位置まで移動し、旋回台（３）を旋回してベー
スマシン（１）に搭載された型枠その他の施工機器をト
ンネル断面内に位置せしめたのち、アウトリガー（２）
によってローリング、ピッチングを調整する。
内の覆工位置まで移動し、旋回台（３）を旋回してベー
スマシン（１）に搭載された型枠その他の施工機器をト
ンネル断面内に位置せしめたのち、アウトリガー（２）
によってローリング、ピッチングを調整する。
測量システムによって各部分アーチ型枠によって形成
されるアーチ型枠全体の中心点（16）の３次元位置（X,
Y,Z）を測量し、左右方向移動台（４′）によって前記
中心点（16）をトンネル中心軸の位置（Ｘ＝０）に合わ
せ、覆工位置（Ｙ＝Yn）を前後方向移動台（４）によっ
て微調整する。
されるアーチ型枠全体の中心点（16）の３次元位置（X,
Y,Z）を測量し、左右方向移動台（４′）によって前記
中心点（16）をトンネル中心軸の位置（Ｘ＝０）に合わ
せ、覆工位置（Ｙ＝Yn）を前後方向移動台（４）によっ
て微調整する。
次いで機械高さＺの測定値から、トンネル中心とスプ
リングラインSLの交点（27）に対する設計覆工ライン
（28）を後述の方法で算出し、部分アーチ型枠（10a）
（10b）（10c）…の各支持ジヤツキ（７）（８）（９）
を制御して、前記各型枠（10a）（10b）（10c）…を覆
工ライン（28）に沿って設置する。
リングラインSLの交点（27）に対する設計覆工ライン
（28）を後述の方法で算出し、部分アーチ型枠（10a）
（10b）（10c）…の各支持ジヤツキ（７）（８）（９）
を制御して、前記各型枠（10a）（10b）（10c）…を覆
工ライン（28）に沿って設置する。
かくして前記各部分アーチ型枠（10a）（10b）…によ
ってトンネル断面全周に亘るアーチ型枠を設置したの
ち、前記アクチユエーター（15）を作動して支持アーム
（17）を駆動し、妻型枠（18）を例えば第１図の右側の
部分アーチ型枠（10a）の側面と地山（29）に対向する
ように設置し、支持アーム（19）を右側に回動して、同
アーム（19）に支持されたノズル（21）を前記型枠（10
a）におけるコンクリート打設孔（14a）に挿入し、前記
両型枠（10a）（18）、及び既設の覆孔コンクリート（3
0）前面、並に地山（29）の間に形成された空間に急硬
性コンクリートを打設する。
ってトンネル断面全周に亘るアーチ型枠を設置したの
ち、前記アクチユエーター（15）を作動して支持アーム
（17）を駆動し、妻型枠（18）を例えば第１図の右側の
部分アーチ型枠（10a）の側面と地山（29）に対向する
ように設置し、支持アーム（19）を右側に回動して、同
アーム（19）に支持されたノズル（21）を前記型枠（10
a）におけるコンクリート打設孔（14a）に挿入し、前記
両型枠（10a）（18）、及び既設の覆孔コンクリート（3
0）前面、並に地山（29）の間に形成された空間に急硬
性コンクリートを打設する。
同コンクリートは打設後、２〜３分で硬化を開始する
ように配合されており、コンクリートの硬化が開始する
と妻型枠（18）を脱型して、次の位置に移動して前記同
様に覆孔コンクリートを打設する。
ように配合されており、コンクリートの硬化が開始する
と妻型枠（18）を脱型して、次の位置に移動して前記同
様に覆孔コンクリートを打設する。
同コンクリートの打設は左右を順次打設し、最後は天
端部のコンクリートを吹上げてアーチを閉合し、トンネ
ル覆工が完了する。
端部のコンクリートを吹上げてアーチを閉合し、トンネ
ル覆工が完了する。
かくしてトンネル覆工が完了したのち、前記各ジヤツ
キ（５）（７）（８）（９）（13）を退縮し、前記架台
（６）を下降せしめるとともに部分アーチ型枠群を同架
台（６）側に退縮せしめ、同部分アーチ型枠の両端部を
折畳んで覆工装置全体を小容量にまとめ、旋回台（３）
を旋回して覆工装置をトンネル軸方向に回転移動せし
め、クローラによって発破による影響のない位置まで退
避して、次の作業に備える。
キ（５）（７）（８）（９）（13）を退縮し、前記架台
（６）を下降せしめるとともに部分アーチ型枠群を同架
台（６）側に退縮せしめ、同部分アーチ型枠の両端部を
折畳んで覆工装置全体を小容量にまとめ、旋回台（３）
を旋回して覆工装置をトンネル軸方向に回転移動せし
め、クローラによって発破による影響のない位置まで退
避して、次の作業に備える。
以下前記の作業を繰返してトンネル覆工を行なうもの
である。
である。
次に前記ベースマシン及びこれに付属する機器の位置
決め、制御について説明する。
決め、制御について説明する。
ベースマシン（１）がトンネルセンター近傍の任意位
置に裾付けられたとき、その中心座標を公知の測量装置
で測量する。このときの座標をＫ（x,y）とする。
置に裾付けられたとき、その中心座標を公知の測量装置
で測量する。このときの座標をＫ（x,y）とする。
次いで前記左右方向移動架台（４′）のスライド操作
によってｘだけ移動させ、ベースマシン（１）の中心と
トンネル中心軸とを一致させる。この修正後のベースマ
シン中心座標はＫ′（o,y）となる。
によってｘだけ移動させ、ベースマシン（１）の中心と
トンネル中心軸とを一致させる。この修正後のベースマ
シン中心座標はＫ′（o,y）となる。
次いで前記天端部分アーチ型枠支持ジヤツキ（Eo）を
操作して所定位置にセツトする。トンネル断面の曲率半
径をＲとすると、天頂座標はＰ（O,R）となるので、前
記ジヤツキ（Eo）のストロークＯのときの基本長さと、
修正後とベースマシン中心座標Ｋ′（o,y）からシリン
ダーストローク長H2が算出される。
操作して所定位置にセツトする。トンネル断面の曲率半
径をＲとすると、天頂座標はＰ（O,R）となるので、前
記ジヤツキ（Eo）のストロークＯのときの基本長さと、
修正後とベースマシン中心座標Ｋ′（o,y）からシリン
ダーストローク長H2が算出される。
次に型枠支持ジヤツキ（E1）の取付位置の座標A
1（x1,y1）を求める。
1（x1,y1）を求める。
ベースマシン中心軸をトンネル中心と一致させること
により、X1は前記ジヤツキのベースマシン中心と前記ジ
ヤツキ（E1）の基端取付部との間の距離Ｌに等しい。
により、X1は前記ジヤツキのベースマシン中心と前記ジ
ヤツキ（E1）の基端取付部との間の距離Ｌに等しい。
また H1:スプリングラインSLからベースマシン中心までの距
離（測量データ） H2:ジヤツキストローク長（リニアエンコーダによる計
測） H3:ジヤツキ取付位置（固定長） から A1（x1,y1）の座標は、 X1＝Ｌ Y1＝H1＋H2＋H3 となる。
離（測量データ） H2:ジヤツキストローク長（リニアエンコーダによる計
測） H3:ジヤツキ取付位置（固定長） から A1（x1,y1）の座標は、 X1＝Ｌ Y1＝H1＋H2＋H3 となる。
一方、ジヤツキ（E1）の延長線と設計覆工ライン（2
8）との交点をQ1（x1,y1）とすると、 円弧▲▼の長さｌはジヤツキ取付位置より求め
られる。
8）との交点をQ1（x1,y1）とすると、 円弧▲▼の長さｌはジヤツキ取付位置より求め
られる。
このとき であるから、Ｑ（x1,y1）は次式から求められる。
X1＝Ｒ・sinθ Y1＝Ｒ・cosθ このようにA1点とQ1点の座標が求められるたことによっ
て、前記ジヤツキE1のストローク長が次式によって算出
される。
て、前記ジヤツキE1のストローク長が次式によって算出
される。
第４図はベースマシン位置決め調整ジヤツキ及び部分
アーチ型枠調整ジヤツキの調整機構を示し、左右方向移
動架台調整ジヤツキ（F1）、前後方向移動架台調整ジヤ
ツキ（F2）、支保架台昇降ジヤツキ（F3）の各ジヤツキ
ストローク長が同各ジヤツキに接続されたリニアエンコ
ーダ（L1′）（L2′）（L3′）によって計測され、計測
信号が計測アンプ（Ｇ）を介してパーソナルコンピユー
ター（CPU）に入力される。前記部分アーチ型枠支持ジ
ヤツキ（E1）〜（En）に夫々接続されたリニアエンコー
ダ（L1）〜（Ln）による各ジヤツキのジヤツキストロー
ク長計測信号も計測アンプ（Ｎ）を介してパーソナルコ
ンピユーター（CPU）に入力される一方、前記ベースマ
シン（１）の中心軸位置計測値も前記コンピユーターに
入力され、同コンピユーターにおいて演算され、同コン
ピユーターからの制御信号が油圧バルブコントローラ
（Ｊ）に送られ、同コントローラ（Ｊ）によって前記各
ジヤツキ（F1）（F2）（F3）、（E1）〜（En）の油圧バ
ルブが制御され、前記ベースマシンの位置決め、前記各
型枠の調整が自動的に行なわれる。
アーチ型枠調整ジヤツキの調整機構を示し、左右方向移
動架台調整ジヤツキ（F1）、前後方向移動架台調整ジヤ
ツキ（F2）、支保架台昇降ジヤツキ（F3）の各ジヤツキ
ストローク長が同各ジヤツキに接続されたリニアエンコ
ーダ（L1′）（L2′）（L3′）によって計測され、計測
信号が計測アンプ（Ｇ）を介してパーソナルコンピユー
ター（CPU）に入力される。前記部分アーチ型枠支持ジ
ヤツキ（E1）〜（En）に夫々接続されたリニアエンコー
ダ（L1）〜（Ln）による各ジヤツキのジヤツキストロー
ク長計測信号も計測アンプ（Ｎ）を介してパーソナルコ
ンピユーター（CPU）に入力される一方、前記ベースマ
シン（１）の中心軸位置計測値も前記コンピユーターに
入力され、同コンピユーターにおいて演算され、同コン
ピユーターからの制御信号が油圧バルブコントローラ
（Ｊ）に送られ、同コントローラ（Ｊ）によって前記各
ジヤツキ（F1）（F2）（F3）、（E1）〜（En）の油圧バ
ルブが制御され、前記ベースマシンの位置決め、前記各
型枠の調整が自動的に行なわれる。
図中（Ｋ）は電源供給装置、（Ｍ）（Ｎ）は電源であ
る。
る。
次に前記トンネル覆工装置によるトンネル覆工工法の
流れ図を第５図に示す。
流れ図を第５図に示す。
（発明の効果） 本発明によれば前記したように、走行式ベースマシン
の外周に、トンネル断面の径方向に伸縮するジヤツキ群
によって、ピンを介して接続された複数の部分アーチ型
枠をトンネル断面の全周に亘りアーチ状に展開し、同ア
ーチ状型枠に沿って妻型枠を順次移動せしめながら、同
妻型枠及び既設の覆工コンクリート及び前記アーチ状型
枠上面との間に覆工コンクリートを打設し、打設コンク
リートはトンネル断面全体のコンクリート打設が完了す
るまでの間、底部型枠を構成する前記アーチ状型枠をセ
ットしたままの状態で硬化させるので、確実にアーチ状
のコンクリート覆工を施工することができ、アーチ作用
が確実に発揮され、施工の安全性が向上する。
の外周に、トンネル断面の径方向に伸縮するジヤツキ群
によって、ピンを介して接続された複数の部分アーチ型
枠をトンネル断面の全周に亘りアーチ状に展開し、同ア
ーチ状型枠に沿って妻型枠を順次移動せしめながら、同
妻型枠及び既設の覆工コンクリート及び前記アーチ状型
枠上面との間に覆工コンクリートを打設し、打設コンク
リートはトンネル断面全体のコンクリート打設が完了す
るまでの間、底部型枠を構成する前記アーチ状型枠をセ
ットしたままの状態で硬化させるので、確実にアーチ状
のコンクリート覆工を施工することができ、アーチ作用
が確実に発揮され、施工の安全性が向上する。
また前記したように部分アーチ型枠よりなる底型枠を
構成するアーチ型枠をセットしたのち、妻型枠を同アー
チ型枠に沿って移動せしめ、急硬性コンクリートを打設
するので、コンクリートの打設、硬化が速やかに行なわ
れ、工期が短縮され、またコンクリートの跳ね返り、粉
塵の発生がなく、更に覆工部の仕上がり具合が良好で、
外観の体裁が向上し、更にまたコンクリートの付着の悪
い地山にも適用できる。
構成するアーチ型枠をセットしたのち、妻型枠を同アー
チ型枠に沿って移動せしめ、急硬性コンクリートを打設
するので、コンクリートの打設、硬化が速やかに行なわ
れ、工期が短縮され、またコンクリートの跳ね返り、粉
塵の発生がなく、更に覆工部の仕上がり具合が良好で、
外観の体裁が向上し、更にまたコンクリートの付着の悪
い地山にも適用できる。
請求項２の発明は、覆工コンクリート打設後、前記部
分アーチ型枠を前記伸縮ジヤツキ群を介して折畳むとと
もに前記妻型枠を退縮し、前記各ジヤツキ及び型枠の装
架部分をトンネル軸と平行する方向に回動し、覆工機械
の容積を小さくするとともに、トンネル断面幅方向の長
さを最小限にし、坑内に残置された機器等に干渉するこ
となく、速やかに発破の影響を受けない位置にまで退避
し、次の作業に備えるものである。
分アーチ型枠を前記伸縮ジヤツキ群を介して折畳むとと
もに前記妻型枠を退縮し、前記各ジヤツキ及び型枠の装
架部分をトンネル軸と平行する方向に回動し、覆工機械
の容積を小さくするとともに、トンネル断面幅方向の長
さを最小限にし、坑内に残置された機器等に干渉するこ
となく、速やかに発破の影響を受けない位置にまで退避
し、次の作業に備えるものである。
請求項３の発明は、走行式ベースマシンの旋回台上
に、前後左右方向並に高さ方向に調整自在な架台を支承
し、同架台と、ピンを介して接続された複数の部分アー
チ型枠との間に、同各型枠展開折畳用伸縮ジヤツキ群を
介装し、前記架台には前記部分アーチ型枠群に沿って回
動自在に、且つトンネル断面径方向に伸縮自在に支持さ
れた妻型枠を支持してトンネル覆工装置を構成したこと
によって、前記したトンネル覆工工法を円滑に行なうこ
とができるようにしたものである。
に、前後左右方向並に高さ方向に調整自在な架台を支承
し、同架台と、ピンを介して接続された複数の部分アー
チ型枠との間に、同各型枠展開折畳用伸縮ジヤツキ群を
介装し、前記架台には前記部分アーチ型枠群に沿って回
動自在に、且つトンネル断面径方向に伸縮自在に支持さ
れた妻型枠を支持してトンネル覆工装置を構成したこと
によって、前記したトンネル覆工工法を円滑に行なうこ
とができるようにしたものである。
請求項４の発明は前記覆工装置の架台の前後左右及び
高低調節ジヤツキストローク長、及び前記部分アーチ型
枠展開折畳用ジヤツキのストローク長検出装置、並に同
各検出装置の検出信号を入力、演算するコンピユータ
ー、同コンピユーターからの信号を受けて前記各ジヤツ
キの伸縮を制御する制御装置とによって、前記覆工装置
を自動的に位置決めし、前記各型枠の位置をも併せて自
動制御し、自動的に確実にトンネル覆工が行なわれるよ
うにしたものである。
高低調節ジヤツキストローク長、及び前記部分アーチ型
枠展開折畳用ジヤツキのストローク長検出装置、並に同
各検出装置の検出信号を入力、演算するコンピユータ
ー、同コンピユーターからの信号を受けて前記各ジヤツ
キの伸縮を制御する制御装置とによって、前記覆工装置
を自動的に位置決めし、前記各型枠の位置をも併せて自
動制御し、自動的に確実にトンネル覆工が行なわれるよ
うにしたものである。
第１図は本発明に係るトンネル覆工工法の一実施例の実
施状況を示す正面図で、左半部は施工完了後の状態を示
す。第２図はその側面図、第３図はトンネル中心に対す
る覆工軌道計算例を示す説明図、第４図はベースマシン
及び型枠の自動位置決め装置の系統図、第５図は本発明
に係るトンネル覆工工法の流れ図である。 （１）……ベースマシン、（３）……旋回台、 （４）……前後方向移動架台、 （４′）……左右方向移動架台、 （５）……支持架台昇降ジヤツキ、 （６）……型枠支持架台、 （７）（８）（９）……型枠支持ジヤツキ、 （10a）（10b）（10c）（10d）……部分アーチ型枠、 （11）……ピン、（12）……案内部材、 （12a）……長溝孔、 （13）……型枠折畳ジヤツキ、 （15）……旋回用アクチユエーター、 （16）……アーチ型枠中心点、（17）……支持アーム、 （18）……妻型枠、（19）……支持アーム、 （28）……設計覆工ライン、 （30）……既設の覆工コンクリート （E1）〜（En）……型枠調整ジヤツキ、 （F1）（F2）（F3）……機械位置決め調整ジヤツキ、 （L1）…（Ln）、（L1′）（L2′）（L3′）……リニア
エンコーダ、 （UPC）……パーソナルコンピユーター、 （Ｊ）……油圧バルブコントローラ。
施状況を示す正面図で、左半部は施工完了後の状態を示
す。第２図はその側面図、第３図はトンネル中心に対す
る覆工軌道計算例を示す説明図、第４図はベースマシン
及び型枠の自動位置決め装置の系統図、第５図は本発明
に係るトンネル覆工工法の流れ図である。 （１）……ベースマシン、（３）……旋回台、 （４）……前後方向移動架台、 （４′）……左右方向移動架台、 （５）……支持架台昇降ジヤツキ、 （６）……型枠支持架台、 （７）（８）（９）……型枠支持ジヤツキ、 （10a）（10b）（10c）（10d）……部分アーチ型枠、 （11）……ピン、（12）……案内部材、 （12a）……長溝孔、 （13）……型枠折畳ジヤツキ、 （15）……旋回用アクチユエーター、 （16）……アーチ型枠中心点、（17）……支持アーム、 （18）……妻型枠、（19）……支持アーム、 （28）……設計覆工ライン、 （30）……既設の覆工コンクリート （E1）〜（En）……型枠調整ジヤツキ、 （F1）（F2）（F3）……機械位置決め調整ジヤツキ、 （L1）…（Ln）、（L1′）（L2′）（L3′）……リニア
エンコーダ、 （UPC）……パーソナルコンピユーター、 （Ｊ）……油圧バルブコントローラ。
フロントページの続き (72)発明者 末木 英雄 東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号 フジタ工業株式会社内 (72)発明者 岡野 幹雄 東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号 フジタ工業株式会社内 (72)発明者 笹島 真一 東京都渋谷区千駄ケ谷４丁目６番15号 フジタ工業株式会社内 (72)発明者 稲川 雪久 岐阜県本巣郡真正町十四条144番地 岐 阜工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−24998（ＪＰ，Ａ)
Claims (4)
- 【請求項１】走行式ベースマシンの外周に、トンネル断
面周方向に亘ってピンを介して接続された複数の部分ア
ーチ型枠を、トンネル断面径方向に伸縮するジヤツキ群
を介して展開折畳み自在に支持するとともに、妻型枠を
トンネル断面周方向に回動自在に、且つトンネル断面径
方向に伸縮自在に支持してなるトンネル覆工機を、トン
ネル掘削後の切羽先端へ移動せしめ、前記ジヤツキ群を
介して前記複数の部分アーチ型枠をトンネル全断面に亘
って展開して支持し、同型枠に沿って前記妻型枠を順次
移動せしめながら、同妻型枠及び既設の覆工コンクリー
トの対向面及び前記各部分アーチ型枠上面間に急硬性覆
工コンクリートを打設することを特徴とするトンネル覆
工工法。 - 【請求項２】前記覆工コンクリート打設後、前記各部分
アーチ型枠を前記伸縮ジヤツキ群を介して折畳むととも
に、前記妻型枠をも退縮し、前記各型枠及びジヤツキの
装架部分を前記ベースマシンに対してトンネル軸と平行
する方向に回動したのち、前記ベースマシンをトンネル
内の所定位置まで退避せしめる請求項１記載のトンネル
覆工工法。 - 【請求項３】走行ベースマシン、同マシンの旋回台上に
前後左右に移動調整自在に、且つ高低調整自在に支承さ
れた架台、ピンを介して接続されたトンネル断面全周に
亘って延びる複数の部分アーチ型枠、同各型枠と前記架
台との間に介装された部分アーチ型枠支持折畳用伸縮ジ
ヤツキ群、前記架台に前記部分アーチ型枠群に沿って回
動自在に、且つトンネル断面の径方向に伸縮自在に支持
された妻型枠より構成されたことを特徴とするトンネル
覆工装置。 - 【請求項４】前記ベースマシンの架台の前後左右及び高
低調節用各ジヤツキ並に前記部分アーチ型枠展開折畳用
ジヤツキの各ジヤツキストローク測定装置、同装置の測
定信号を入力演算するコンピユーター、同コンピユータ
ーからの信号を受けて前記各ジヤツキの伸縮を制御する
制御装置とよりなる前記ベースマシン及び型枠の自動位
置決め装置を具えた請求項３記載のトンネル覆工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154425A JP2633957B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | トンネル覆工工法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1154425A JP2633957B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | トンネル覆工工法及びその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0321798A JPH0321798A (ja) | 1991-01-30 |
| JP2633957B2 true JP2633957B2 (ja) | 1997-07-23 |
Family
ID=15583891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1154425A Expired - Fee Related JP2633957B2 (ja) | 1989-06-19 | 1989-06-19 | トンネル覆工工法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2633957B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101824994A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-08 | 池州恒毅设备制造有限公司 | 砼衬砌钢模台车 |
| CN102486543A (zh) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 常州中铁科技有限公司 | 隧道探测车探测装置 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2618738B2 (ja) * | 1990-07-04 | 1997-06-11 | 戸田建設株式会社 | トンネル覆工用型枠装置 |
| JP2017082484A (ja) * | 2015-10-28 | 2017-05-18 | 鹿島建設株式会社 | 型枠装置、及び、覆工コンクリートの構築方法 |
| CN116773662B (zh) * | 2023-08-24 | 2023-11-03 | 中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所 | 隧道衬砌网格化精检装备 |
-
1989
- 1989-06-19 JP JP1154425A patent/JP2633957B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN101824994A (zh) * | 2010-04-27 | 2010-09-08 | 池州恒毅设备制造有限公司 | 砼衬砌钢模台车 |
| CN102486543A (zh) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 常州中铁科技有限公司 | 隧道探测车探测装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0321798A (ja) | 1991-01-30 |
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |