JP3543288B2 - Slide center device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は断面径を拡縮調節可能なスライドセントル装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
地山状況の如何に拘らず一定断面径で掘削するトンネルボーリングマシン(以下「TBM」という)は公知である。
また一般に一次支保(吹き付けコンクリート)や二次覆工(巻立コンクリート)の厚さは地山の状況により求められ、良質地山区間は薄く、不良地山区間は厚く覆工している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
TBMを使用してトンネル躯体を構築する場合、不良地山区間を基準にTBMの掘削断面径を決定すると、覆工内空断面が同じであれば、良質地山区間ではトンネル躯体の覆工厚が不良地山区間よりも厚くなって設計強度が過剰になったり経済的負担が増す問題がある。
反対に良質地山区間を基準にTBMの掘削断面径を決定すると、不良地山区間でトンネル躯体の覆工厚が薄くなって強度不足の問題が起きる。
【0004】
本発明は以上の点に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、地山状況の如何に拘らずトンネル躯体の覆工厚を任意に調節して施工できる、スライドセントル装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネル躯体を覆工する装置であって、ビームを具備する走行台車と、複数に分割した分割型枠間をピンで連結し、複数の伸縮用ジャッキを介して前記ビームに取着した型枠とよりなるスライドセントル装置において、隣接する各分割型枠のスキンプレートの縁部を重合させ、前記各分割型枠間をトンネル周方向の摺動を許容させて連結すると共に、前記隣接する各分割型枠間に曲率調整用ジャッキを連結し、前記曲率調整用ジャッキの伸縮に伴い前記型枠の曲率半径を調整可能に構成したことを特徴とする、スライドセントル装置である。また、上記のスライドセントル装置において、分割型枠は帯状のスキンプレートの内側に補強枠を設けて構成すると共に、隣接する各分割型枠の補強枠の対向面にヒンジブラケットを設け、前記ヒンジブラケットにトンネル周方向の摺動を許容する孔を開設し、前記孔にピンを挿通して前記曲率調整用ジャッキの伸縮に伴い前記型枠の曲率半径を調整可能に構成したことを特徴とする、スライドセントル装置である。さらに、上記のスライドセントル装置において、前記型枠の下部が開放している、または前記型枠がトンネル全周を覆工するように各分割型枠を筒状に連結していることを特徴とする、スライドセントル装置である。
【0006】
【発明の実施の形態1】
以下図1〜図4を基に本発明の実施の形態について説明する。
〈イ〉スライドセントル装置の概要
図1に示すようにスライドセントル装置10の基本的な構成要素について説明すると、スライドセントル装置10は自走式の走行台車20と、走行台車20に搭載され、曲率半径を可変調節できる型枠30とより構成される。
図面右側はトンネル切羽側で、吹き付け等によって一次覆工40が施され、図面左側が本発明に係るスライドセントル装置10を用いて一次覆工40の内側に施工された二次覆工41である。またトンネル躯体のうち床コンクリート42は一次覆工40と共に構築され、その上面に複数のレール43が敷設されている。
スライドセントル装置10の走行台車20は、これらの一次覆工40及び二次覆工41に跨がって設置される。以下、装置の各部について説明する。
【0007】
〈ロ〉走行台車
走行台車10はトンネル方向に沿って配置したビーム21と、このビーム21の前部及び後部に夫々設けられた門型の支持脚22,23とより構成されている。 各支持脚22,23の鉛直部材は伸縮自在の油圧シリンダ等で構成され、支持脚22,23の伸縮操作によってビーム21全体が昇降するようになっている。 各支持脚22,23は走行輪24を具備していて、一方の支持脚22側に設けた自走装置25の駆動を受けてレール43をクランプしながら自走する。
また図1,2に示すようにビーム21の前後部には上向きのジャーナルジャッキ26と、横向きのジャーナルジャッキ27が夫々設けられていて、これらの各ジャーナルジャッキ26,27を伸長させて、各ジャーナルジャッキ26,27の端部に設けた当材28を各覆工40,41の天井面及び側面に直接当接させることで、走行台車20の移動を拘束して位置決めできるようになっている。
また図1,3に示すようにビーム21の周囲には放射方向に向けて複数の伸縮用ジャッキ29が配設され、前記型枠30の内周面にこれらの伸縮用ジャッキ29の端部が連結されていて、ビーム21が型枠30を支持している。
尚、走行台車20は図示しない作業足場、チェーンブロック、削土搬出用のコンベア等の施工に必要な各種機材を具備している。
【0008】
〈ハ〉型枠
型枠30はトンネル方向、すなわちビーム21と平行に配置した複数の分割型枠31で構成され、隣接する各分割型枠31の間がピンで連結されている。
各分割型枠31は図4に示すように、帯状のスキンプレート32と、このスキンプレート32の内側に設けた補強枠33とにより構成され、各補強枠33の対向面に設けた連結用のブラケット34間がピン35で連結されている。本発明は型枠30の曲率半径を可変調節できるように構成した点に特徴を有する。
すなわち重合させたヒンジブラケット34の一方また他は両方に穿設したばか穴或いは長穴等の孔36にピン35が挿通されていて、各分割型枠31が円周方向の摺動を許容するように連結されていると共に、隣接する各補強枠33の連結ブラケット37,37間に周方向に向けて曲率調整用ジャッキ38が連結されていて、すべての曲率調整用ジャッキ38を一斉に伸縮操作することで、隣接する分割型枠31,31間の距離を変化させて型枠30の曲率半径を調整できるように構成されている。曲率調整用ジャッキ38は流体式ジャッキやねじ式のターンバックル等の公知の伸縮手段を含むものである。
また曲率調整用ジャッキ38の伸長操作により各分割型枠31,31間に隙間が生じることが予想されるが、これは図4に示すように各スキンプレート32の縁部を重合させて対処すればよい。他の対処法としては、型枠30の分割数を増して各分割型枠31,31間の変化量を小さくすれば、各スキンプレート32の縁部を突き合わせても、発生間隙を無視できるほど小さく設定できる。
ビーム21から延びる伸縮用ジャッキ29の端は一部の分割型枠31の補強枠33に連結している。
また一部の分割型枠31にコンクリートの充填を確認する検査窓を兼用する打設孔が設けてあることは従来の型枠と同様である。
【0009】
【作用】
つぎにスライドセントル装置の作用について説明する。
〈イ〉基本動作
図1,2に示すように、一次覆工40の内周面にジャーナルジャッキ26,27を伸長させてスライドセントル装置10を固定する。
つぎに図4に示す伸縮用ジャッキ29を伸長させて型枠30を一次覆工40の内側に配設した後、型枠30の前後に妻板を取り付け、型枠30の内側からコンクリートを充填して図1に示す二次覆工41を構築する。
二次覆工41の養生を完了したら、図4に示す伸縮用ジャッキ29を収縮させて型枠30を内側に折り畳んで脱型する。
以上の工程を繰り返して、トンネル方向に二次覆工41を延長する。
【0010】
〈ロ〉型枠曲率半径の調節
既述したように二次覆工の厚さは地山の状況により求められ、良質地山区間は薄く、不良地山区間は厚く覆工する必要があるが、トンネルの掘削断面径が一定の場合、これまでの装置は二次覆工の厚さを調整することが困難であった。
本発明では、スライドセントル装置10を構成する型枠30の曲率半径を自由に調整できる構造になっている。
すなわち、二次覆工41の躯体厚を変更する場合は、図4に示す曲率調整用ジャッキ38を一斉に伸長操作すると、型枠30を構成する分割型枠31の対向距離が広がって型枠30の曲率半径が大きくなり、逆に曲率調整用ジャッキ38を一斉に収縮操作すると、型枠30の曲率半径が小さくなる。
このようにして、地山の状況に応じて型枠30の曲率半径を適切に調整しながら躯体厚の異なる二次覆工41を構築する。
【0011】
【発明の実施の形態2】
前記した実施の形態1では型枠30の下部が開放されている場合について説明したが、型枠30はトンネル全周を覆工できる筒状に連結したものであってもよい。
型枠30を複数の分割型枠31で構成することや、各分割型枠31間を曲率調整用ジャッキ38で連結することは、先の実施の形態1と同様である。
【0012】
【発明の効果】
〈イ〉 型枠の曲率半径を調整可能であるため、地山の状況に応じて適切な厚さの覆工を行うことができる。
〈ロ〉 型枠を構成する分割型枠の数を増すことで、型枠をより真円に近づけることができ、覆工精度の高い施工が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るスライドセントル装置を配置したトンネル中央縦断面図
【図2】図1におけるI−Iの断面図
【図3】図1におけるIII − IIIの断面図
【図4】一部を省略した型枠の斜視図
【符号の説明】
10……スライドセントル装置
20……走行台車
21……ビーム
22,23……支持脚
24……走行輪
26,27……ジャーナルジャッキ
29……伸縮用ジャッキ
30……型枠
31……分割型枠
32……スキンプレート
33……補強枠
34……ヒンジブラケット
37……連結ブラケット
38……曲率調整用ジャッキ
40……一次覆工
41……二次覆工
42……床コンクリート
43……レール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a slide centrifugal device whose cross-sectional diameter can be adjusted.
[0002]
[Prior art]
A tunnel boring machine (hereinafter, referred to as “TBM”) that excavates at a constant cross-sectional diameter regardless of the ground conditions is known.
In general, the thickness of the primary support (sprayed concrete) or the secondary lining (rolled concrete) is determined by the conditions of the ground, and the high quality ground section is thin and the defective ground section is thick.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
When constructing a tunnel skeleton using TBM, determine the excavation cross-sectional diameter of the TBM based on the defective ground section, and if the hollow section inside the lining is the same, the tunnel lining thickness in the high quality ground section However, there is a problem that the thickness is thicker than the bad ground section, the design strength becomes excessive, and the economic burden increases.
Conversely, if the excavation cross-sectional diameter of the TBM is determined based on the high quality mountainous section, the lining thickness of the tunnel frame is reduced in the bad mountainous area, causing a problem of insufficient strength.
[0004]
The present invention has been made in view of the above points, and it is an object of the present invention to provide a slide centre device capable of arbitrarily adjusting a lining thickness of a tunnel body regardless of a mountainous condition and performing construction. It is in.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The present invention relates to an apparatus for lining a tunnel body, in which a traveling carriage equipped with a beam and a plurality of divided formwork are connected by pins and attached to the beam via a plurality of extendable jacks. In the slide centrifugal apparatus comprising the divided molds , the edge portions of the skin plates of the adjacent divided molds are overlapped, and the divided molds are allowed to slide in the circumferential direction of the tunnel and connected to each other. A slide centrifugal device, characterized in that a curvature adjusting jack is connected between each of the divided mold frames, and a radius of curvature of the mold is adjustable in accordance with expansion and contraction of the curvature adjusting jack. Further, in the above slide centrifugal device , the split mold is configured by providing a reinforcing frame inside a strip-shaped skin plate, and a hinge bracket is provided on a surface of the reinforcing frame of each adjacent split mold, and the hinge bracket is provided. A hole that allows sliding in the circumferential direction of the tunnel is opened, and a pin is inserted into the hole to adjust the radius of curvature of the mold along with expansion and contraction of the curvature adjusting jack, It is a slide center device. Further, in the above slide centrifugal device , the lower part of the mold is open , or the divided molds are connected in a cylindrical shape so that the mold covers the entire periphery of the tunnel. This is a slide center device.
[0006]
Embodiment 1 of the present invention
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
<A> Outline of Slide Centr Device As shown in FIG. 1, the basic components of the
The right side of the drawing is a tunnel face side, and a
The traveling cart 20 of the slide
[0007]
<B> Traveling Truck The
As shown in FIGS. 1 and 2, an
As shown in FIGS. 1 and 3, a plurality of
The traveling vehicle 20 is provided with various equipment necessary for construction such as a work scaffold (not shown), a chain block, a conveyer for excavating soil, and the like.
[0008]
<C>
As shown in FIG. 4, each split
That is, a
Further, it is expected that a gap will be formed between the divided
The end of the expansion /
Further, it is the same as the conventional mold that some of the divided
[0009]
[Action]
Next, the operation of the slide center device will be described.
<A> Basic Operation As shown in FIGS. 1 and 2, the
Next, after extending and retracting the expansion /
When the curing of the
By repeating the above steps, the
[0010]
<B> Adjustment of form radius of curvature As described above, the thickness of the secondary lining is determined according to the conditions of the ground, and it is necessary to lay the high-quality ground section thin and the bad ground section thick. However, when the tunnel cross section diameter is constant, it has been difficult for the conventional devices to adjust the thickness of the secondary lining.
In the present invention, the radius of curvature of the
That is, when changing the frame thickness of the
In this way, the
[0011]
Embodiment 2 of the present invention
In the first embodiment described above, the case where the lower portion of the
Forming the
[0012]
【The invention's effect】
<A> Since the radius of curvature of the formwork can be adjusted, lining with an appropriate thickness can be performed according to the condition of the ground.
<B> By increasing the number of divided molds forming the form, the form can be made closer to a perfect circle, and construction with high lining accuracy can be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a vertical sectional view of a center of a tunnel in which a slide centr device according to the present invention is arranged. FIG. 2 is a sectional view of II in FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view of III-III in FIG. Perspective view of a mold with parts omitted [Explanation of reference numerals]
Reference numeral 10: Slide centrifugal device 20: Traveling
Claims (4)
隣接する各分割型枠のスキンプレートの縁部を重合させ、
前記各分割型枠間をトンネル周方向の摺動を許容させて連結すると共に、前記隣接する各分割型枠間に曲率調整用ジャッキを連結し、
前記曲率調整用ジャッキの伸縮に伴い前記型枠の曲率半径を調整可能に構成したことを特徴とする、
スライドセントル装置。A device for lining a tunnel body, comprising a traveling vehicle equipped with a beam, a divided formwork divided into a plurality of divided formwork connected by pins, and a formwork attached to the beam via a plurality of telescopic jacks. In a slide center device comprising:
Polymerize the edge of the skin plate of each adjacent divided formwork,
Along with connecting between the divided molds to allow sliding in the tunnel circumferential direction, connecting a curvature adjusting jack between the adjacent divided forms,
Characterized in that the curvature radius of the formwork can be adjusted with expansion and contraction of the curvature adjustment jack,
Slide center device.
分割型枠は帯状のスキンプレートの内側に補強枠を設けて構成すると共に、隣接する各分割型枠の補強枠の対向面にヒンジブラケットを設け、
前記ヒンジブラケットにトンネル周方向の摺動を許容する孔を開設し、
前記孔にピンを挿通して前記曲率調整用ジャッキの伸縮に伴い前記型枠の曲率半径を調整可能に構成したことを特徴とする、
スライドセントル装置。 The slide center device according to claim 1,
The split formwork is configured by providing a reinforcing frame inside the strip-shaped skin plate, and a hinge bracket is provided on the opposing surface of the reinforcing frame of each adjacent split formwork,
Open a hole in the hinge bracket to allow sliding in the tunnel circumferential direction,
A pin is inserted into the hole to adjust the radius of curvature of the formwork with expansion and contraction of the curvature adjusting jack,
Slide center device.
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