JP3579817B2

JP3579817B2 - トンネル補修装置

Info

Publication number: JP3579817B2
Application number: JP34541597A
Authority: JP
Inventors: 正幸大塚; 和久尾之内
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 1997-12-15
Filing date: 1997-12-15
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2017-12-15
Also published as: JPH11173088A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に道路トンネルの内壁を補修するためのトンネル補修装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路トンネルは、その内壁面（覆土面）が損傷するため補修の必要が生じる。従来のトンネル補修方法としては、例えば内壁面を取り壊して改築する、ロックボルト又はアンカーを打ち込んで補強する、内巻きコンクリート又は内巻き支保工を施す、インバート又はりょう版コンクリートを追加する等の方法が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の補修方法では、工費が高く工期も長いものが多く、補修後のトンネル断面を縮小するものもあり、更に補修中はトンネル内の車の通行を全面的に遮断しなければならない等の欠点があった。特に、通行確保の点から高速道路のトンネルの場合は補修不可能となることが多かった。
【０００４】
本発明は、このような従来の事態に鑑みなされたもので、工費が安くて工期も短く、補修後のトンネル断面を縮小せず、補修中においても道路トンネル内の車両通行を確保できるようにしたトンネル補修装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための手段として、本発明は、既設トンネル内に、その内壁面の周方向に沿ってほぼアーチ状又は門型に形成された第１、第２のフレーム本体をトンネルの長さ方向に沿ってそれぞれ移動可能に設け、第１のフレーム本体にはその外周縁に沿って移動しながらトンネルの内壁面を削り取るはつり部材を取り付け、第２のフレーム本体にはその外周縁に沿って移動しながらはつり取り面に高強度モルタルを塗着する吹き付けノズルを取り付けたトンネル補修装置を要旨とする。
又、このトンネル補修装置において、前記第２のフレーム本体の前部に、はつり取り面に補強材を取り付けるための作業台を設けたこと、
前記第２のフレーム本体の後方に第３のフレーム本体を移動可能に設け、この第３のフレーム本体にはその外周縁に沿って移動しながらモルタル塗着面を表面仕上げするこて部材を取り付けたこと、
前記第１フレーム本体の前方、又は第２フレーム本体或は第３フレーム本体の後方に、ずりを吸い上げて収容し排除するバキューム車を配設したこと、
前記第１、第２のフレーム本体及び第３のフレーム本体の内側にシェルターを設置したこと、を要旨とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳説する。
図１において、１は既設の道路トンネルであり、このトンネル１のコンクリート内壁面の修復に際し、トンネル１内に長さ方向に沿って移動可能なシェルター２を設置することにより壁面作業空間Ｐと車両通行空間Ｑとを遮断して形成する。
【０００７】
壁面作業空間Ｐ領域の路面１ａには、ガイドレール３、３をトンネル１の長さ方向に沿って対設し、このガイドレール３、３に沿って第１のフレーム本体４と第２のフレーム本体５とが壁面作業空間Ｐ内を移動できるように形成する。
【０００８】
第１のフレーム本体４は、前記トンネル１の内壁面の周方向に沿ってほぼアーチ状に形成された一対のリング支保材４ａが、所定の間隔をあけて支持材４ｂにより固定されている。
【０００９】
６はスライダ部材であり、前後端部が前記一対のリング支保材４ａに係合してその外縁部に沿って移動可能に取り付けられ、且つトンネル１の内壁面を所定厚さのはつり取りをするためのはつり部材７（例えば、スパイキハンマやツインヘッダ）がスライダ部材６に対して前後方向に移動可能に搭載されている。
従って、はつり部材７は、スライダ部材６を介して前後方向及び円周方向の２次元方向に移動することができる。この場合、はつり部材７を搭載したスライダ部材６は２台取り付けられている。
【００１０】
第１のフレーム本体４の下端後部には、前記スライダ部材６及びはつり部材７を駆動するための制御装置８が取り付けられている。
【００１１】
前記第２のフレーム本体５は、第１のフレーム本体４の後方に位置し、第１のフレーム本体４と同様にトンネル１の内壁面の周方向に沿ってほぼアーチ状に形成された一対のリング支保材５ａが、所定の間隔をあけて支持材５ｂにより固定されている。
【００１２】
そして、２台のスライダ部材９がリング支保材５ａに係合して外縁部に沿って移動可能に取り付けられ、前記はつり部材７により削り取られたはつり取り面に高強度モルタルを塗着するための吹き付けノズル１０が、スライダ部材９に対して前後方向に移動可能に搭載されている。これにより、吹き付けノズル１０もスライダ部材９を介して前後方向及び円周方向の２次元方向に移動することができる。又、第２のフレーム本体５の下端後部には、前記スライダ部材９及び吹き付けノズル１０を駆動するための制御装置１１が取り付けられている。
【００１３】
１２は第２のフレーム本体５の前部に取り付けられた作業台であり、前端部に手摺１２ａを備え、要所には梯子１２ｂが取り付けられている。この作業台１２は、前記はつり取り面に鋼製金網もしくは炭素繊維製格子材等の補強材１３を取り付ける際に利用される。
【００１４】
図２は図１に続くトンネル部分を示すもので、１４は第３のフレーム本体であり、前記第２のフレーム本体５の後方に位置し、ガイドレール３、３に沿って壁面作業空間Ｐ内を移動可能に形成されている。この第３のフレーム本体１４は、トンネル１の内壁面の周方向に沿ってほぼアーチ状に形成された一対のリング支保材１４ａが、所定の間隔をあけて支持材１４ｂにより固定されている。
【００１５】
スライダ部材１５は、リング支保材１４ａに係合してその外縁部に沿って移動可能に取り付けられ、前記吹き付けノズル１０により塗着されたモルタル面の表面仕上げをするためのこて部材１６が搭載されている。更に、第３のフレーム体１４の下端後部には、前記スライダ部材１５を駆動するための制御装置１７が取り付けられている。
【００１６】
図１で１８はバキューム車であり、前記はつり部材７で削り取られたずり（コンクリートの破片や細かい屑等）を吸い上げて、搭載タンクに収容し、後に外部に排除する。このバキューム車１８は、第１のフレーム本体４の前方に位置させるのみならず、第３のフレーム本体１４の後方に位置させる場合もある。
【００１７】
１９はバキューム車１８の後方に配置した電源車であり、前記制御装置８、１１、１７に接続されて電源をそれぞれ供給する。
【００１８】
図２において、２０はプラント車であり、前記吹き付けノズル１０に接続されて高強度モルタルを供給する。２１はプラント車２０に高強度モルタルを補充するためのミキサー車である。
【００１９】
本発明に係るトンネル補修装置は上記のように構成され、トンネル１の一方の端部から内壁面の補修工事を始めると共に、トンネル１内を移動しながら他方の端部に至るまで連続的に作業を継続して補修工事を終了させることができる。しかも、補修中におけるトンネル１内の車両通行は可能である。
【００２０】
補修工事は、先ず第１のフレーム本体４に搭載されたはつり部材７によってトンネル１の内壁面を所定厚さでもってはつり取る。このはつり作業は、前記スライダ部材６をリング支保材４ａに沿ってトンネル１の内壁面の周方向に順次移動させると共に、はつり部材７を前後方向に移動させながら行う。
【００２１】
この際、削り取られて壁面作業空間Ｐ領域の路面１ａに落下したずりは、前記バキューム車１８に接続したホース１８ａにより吸い上げてタンク内に収容され、後に外部に排除される。
従って、壁面作業空間Ｐ領域の路面１ａ上にずりが散乱することはなく、且つトンネル１内は前記シェルター２により遮断されているため、車両通行空間Ｑ領域の路面１ｂ上にずりが落下したり散乱したりすることはない。
【００２２】
かくして、トンネル１の内壁面をその周方向に沿って一定幅及び一定厚さではつり取ることができ、このはつり取り面Ａに連続させるべく第１のフレーム本体４をガイドレール３、３に沿って所定距離だけ前進させ、はつり作業を繰り返し続行する。
【００２３】
はつり作業に続いては、前記作業台１２を利用してはつり取り面Ａに補強材１３を取り付ける作業を行う。補強材１３としては、例えば炭素繊維材から格子状に形成されたものが軽量であって作業性も良い。
【００２４】
この後、第２のフレーム本体５をガイドレール３、３に沿って移動させることで補強材取付面Ｂに位置付け、前記吹き付けノズル１０によって高強度モルタルを所定厚さに塗着する作業を行う。このモルタル塗着作業は、前記スライダ部材９をリング支保材５ａに沿ってトンネル１の内壁面の周方向に順次移動させると共に、吹き付けノズル１０を前後方向に移動させながら行う。
【００２５】
高強度モルタルは、モルタルだけでなくビニロン、スチール、アラミド等の短繊維系の補強材を混入したものが好ましい。覆工の強化を余り問題としない補修の場合には、補強材の混入は不要である。又、塗着手段は吹き付けノズル１０によるのみならず、小規模トンネルの場合には前記作業台１２を利用して人手による方法であっても良い。
【００２６】
モルタル塗着作業の後は、前記第３のフレーム本体１４をガイドレール３、３に沿って移動させることでモルタル塗着面Ｃに位置付け、前記こて部材１６によって表面の仕上げ作業を行う。この表面仕上げ作業は、前記スライダ部材１５をリング支保材１４ａに沿ってトンネル１の内壁面の周方向に順次移動させながら行う。これにより、綺麗なモルタル仕上げ面Ｄが形成され、このモルタル仕上げ面Ｄは補修前の内壁面の位置と一致するため、補修後のトンネル断面を縮小することはない。
【００２７】
尚、モルタル塗着面Ｃの表面仕上げを必要としない場合には、第３のフレーム本体１４は使用しない。この時、前記バキューム車１８は、第２のフレーム本体５の後方に位置させることもある。
又、前記第１、第２、第３のフレーム本体は、アーチ状のものに限らず門型に形成したものを用いることもある。ガイドレール３、３は補修完了区域のものを外して順次最先端部に接続する。
【００２８】
このようにして、トンネル補修装置の各フレーム本体及び前記シェルター２を移動させながら、壁面作業空間Ｐ内において、はつり作業、補強材取付作業、高強度モルタル塗着作業、表面仕上げ作業を順次行い、しかも後から追い掛けるようにして連続的に作業することによりトンネル補修作業を能率良く行うことができる。
【００２９】
補修作業中は、前記のようにシェルター２により車両通行空間Ｑが確保されるため、例え高速道路のトンネルであっても、通行を全面的に遮断することなく補修施工することが可能となる。
【００３０】
ここで、本発明によるトンネル補修方法と従来方法とを比較すると表１のようになり、本発明による場合は工費、工期ともに優れ、補強効果も優れており、更に供用下（補修中通行可能）にて施工可能である点で特に優れている。
【表１】

【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、既設トンネル内に移動シェルターを設置し、壁面作業空間と車両通行空間とを遮断して形成し、壁面作業空間内に補修装置を移動可能に設けて、少なくともトンネル内壁面の所定厚さのはつり作業と、そのはつり取り面への高強度モルタル塗着作業とを移動しながら順次繰り返すことで補修作業を終了できるようにしたので、工費の削減及び工期の短縮が図れると共に、補修後のトンネル断面を縮小することもなく充分な補強が得られ、しかも補修中においても車の通行が可能である等の優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すトンネル部分の概略斜視図である。
【図２】図１の後に続くトンネル部分を示す概略斜視図である。
【符号の説明】
１…トンネル
２…シェルター
３…ガイドレール
４…第１のフレーム本体
５…第２のフレーム本体
６…スライダ部材
７…はつり部材
８…制御装置
９…スライダ部材
１０…吹き付けノズル
１１…制御装置
１２…作業台
１３…補強材
１４…第３のフレーム本体
１５…スライダ部材
１６…こて部材
１７…制御装置
１８…バキューム車
１９…電源車
２０…プラント車
２１…ミキサー車

Claims

既設トンネル内に、その内壁面の周方向に沿ってほぼアーチ状又は門型に形成された第１、第２のフレーム本体をトンネルの長さ方向に沿ってそれぞれ移動可能に設け、第１のフレーム本体にはその外周縁に沿って移動しながらトンネルの内壁面を削り取るはつり部材を取り付け、第２のフレーム本体にはその外周縁に沿って移動しながらはつり取り面に高強度モルタルを塗着する吹き付けノズルを取り付けたトンネル補修装置。
前記第２のフレーム本体の前部に、はつり取り面に補強材を取り付けるための作業台を設けた請求項１記載のトンネル補修装置。
前記第２のフレーム本体の後方に第３のフレーム本体を移動可能に設け、この第３のフレーム本体にはその外周縁に沿って移動しながらモルタル塗着面を表面仕上げするこて部材を取り付けた請求項１又は２記載のトンネル補修装置。
前記第１フレーム本体の前方、又は第２フレーム本体或は第３フレーム本体の後方に、ずりを吸い上げて収容し排除するバキューム車を配設した請求項１又は２又は３記載のトンネル補修装置。
前記第１、第２のフレーム本体及び第３のフレーム本体の内側にシェルターを設置した請求項１又は２又は３又は４記載のトンネル補修装置。