JP3734142B2

JP3734142B2 - トンネルインバートの施工方法

Info

Publication number: JP3734142B2
Application number: JP2000186661A
Authority: JP
Inventors: 光雅小笠原; 一夫折笠
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2000-06-21
Filing date: 2000-06-21
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2020-06-21
Also published as: JP2002004791A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トンネルインバートの施工方法に関し、特に、切羽の掘削とインバートの掘削およびインバート閉合用床版の打設形成とを並行して行う場合に適したトンネルインバートの施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
山岳トンネルの構築工事における掘削土砂の搬出方法は、通常、ダンプトラックで行っている。ところが、このような掘削土砂の搬出方法では、車両の接触事故や排ガスによる作業環境の悪化といった問題があった。このような問題を解決するために、近時、連続コンベアを使用して掘削土砂を搬出する方法が徐々に採用されている。
【０００３】
ところで、不良地山個所でトンネルを構築する際には、掘削したトンネルの安定性を確保するために、インバートの閉合処理を早期に行う必要があり、このためには、切羽の掘削とインバートの掘削およびインバート閉合用床版の打設形成とを並行して行うことになる。
【０００４】
このようなインバートの施工方法では、従来、例えば、図８に示すように、これから打設形成しようとする床版１の上方に移動桟橋２を架設して、その前後での重機やコンクリートミキサー車の移動を確保していた。
【０００５】
なお、図８においては、符号３で示した部分が連続コンベアであって、この連続コンベア３は、構築されるトンネル４の軸方向に沿って、その先端が切羽近傍まで延設され、切羽掘削土砂の搬出に使用される。
【０００６】
また、連続コンベア３は、トンネル４の幅方向の一端側に設置されていて、各種トンネル構築作業との競合を避けるように配慮されている。
【０００７】
移動桟橋２は、連続コンベア３と平行に配置され、その前端側の前方で、インバートの掘削がバックホウ５などにより行われる。しかしながら、このような従来のインバートの施工方法には、以下に説明する課題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、連続コンベア３と平行に移動桟橋２を設置すると、これらが競合して施工性が悪化することから、インバートの掘削土砂は、通常、ダンプトラック６により搬出していた。
【０００９】
ところが、このような土砂の搬出方法では、インバートの路盤面をダンプトラック６やコンクリートミキサ車が走行することになり、トラフィカビリティの悪化や、路盤の泥濘化、インバート基盤の強度低下を招くことになり、施工性の低下や品質の低下が懸念される。
【００１０】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、施工性の低下や品質の低下を回避することができるトンネルインバートの施工方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、構築されるトンネルの軸方向に沿うとともに、当該トンネルの幅方向の端部側に切羽掘削土砂の搬出用連続コンベアを設置し、トンネル軸に沿って移動可能な移動桟橋を前記連続コンベアと略平行に設置して、切羽の掘削と並行して、前記移動桟橋の前方でインバートの掘削とともに、前記移動桟橋の下方でインバート閉合用床版を打設形成するトンネルインバートの施工方法において、前記移動桟橋の前方に、前記連続コンベアにインバート掘削土砂を移送する補助コンベアを設置し、インバート掘削土砂を前記連続コンベアで搬出するようにした。
このように構成したトンネルインバートの施工方法によれば、移動桟橋の前方に、インバート掘削土砂を移送する補助コンベアを設置し、この補助コンベアを介して、インバート掘削土砂を連続コンベアで搬出するので、インバート路盤面をダンプトラックやミキサ車が走行することなく、インバート掘削土砂を切羽掘削土砂とともに連続コンベアで搬出することができ、これにより施工性の低下と品質の低下とを回避することができる。
前記連続コンベアは、その下方で、前記インバートの掘削およびインバート閉合用床版の打設形成が可能な位置に設置することができる。
この構成によれば、インバー作業との競合を避けつつ、連続コンベアによる土砂搬出効果を有効に利用することができる。
前記移動桟橋は、その前後方向に跳ね上げ式の斜路部を有し、切羽側に設置される前斜路部を跳ね上げで、その下方部分のインバート掘削を行うことができる。
この構成によれば、インバートの掘削位置と床版の打設形成位置とを近接させることが可能になり、インバートの掘削から短時間にインバートの閉合を行えるので、地山不良個所での工事の安全性を向上させることができる。
前記補助コンベアは、前記連続コンベアと平行に配置され、下方から上方に向けて前記インバート掘削土砂を移送する第１コンベアと、前記第１コンベアから受承した前記インバート掘削土砂を前記連続コンベアに移送する第２コンベアとで構成することができる。
この構成によれば、インバー作業との競合を避けるために連続コンベアを高い位置に設置した場合でも、インバート掘削土砂を容易に連続コンベアに移送することができる。
前記補助コンベアは、自走移動自在な台車を備え、この台車に前記第１および第２コンベアを旋回可能に搭載することができる。
この構成によれば、トンネル工事の進行に合わせて補助コンベアを自走移動させながら、インバート掘削土砂を効率よく搬出することができるし、補助コンベアと連続コンベアとの位置合わせも容易に行える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図７は、本発明にかかるトンネルインバートの施工方法の一実施例を示している。
【００１３】
同図に示した施工方法では、図１にその全体の施工状態を示すように、連続コンベア１０と、移動桟橋１２と、補助コンベア１４とが用いられる。連続コンベア１０は、構築されるトンネル１６の軸方向に沿って、一端側が切羽近傍に位置し、他端が抗口側に延設され、切羽掘削土砂Ａを抗口側に向けて搬送することを基本構成としている。
【００１４】
この連続コンベア１０は、トンネル１６の幅方向の一端側あって、図３から図５に示すように、トンネル１６の側面に吊下げ支持された吊台１８上に設置されていて、連続コンベア１０の下方で、後述するインバートの掘削およびインバート閉合床版２０の打設形成ができるようになっている。
【００１５】
つまり、本実施例の場合には、連続コンベア１０は、インバート作業との競合を避けるために、吊台１８を介して高い位置に設置して、後述するバックホウなどでのインバート掘削が可能になるように配慮している。
【００１６】
なお、本実施例の連続コンベア１０の高さ位置は、移動桟橋１２の本体フレーム１２ａの上面よりも若干高くなっている。
【００１７】
図１に示したインバートの施工方法は、例えば、地山の性状が不良な個所に採用される方法であって、切羽の掘削と、インバートの掘削およびインバート閉合床版２０の打設形成とが並行して行われる。
【００１８】
図１においては、斜線で示した抗口側の部分が既に形成された既設床版２０ａであって、その前側が型枠２２を用いて打設形成中の床版２０ｂとなっている。インバート閉合床版２０は、その詳細を図３から図５に示すように、切羽の掘削後に掘削壁面に形成される覆工部２４の下端側間を連結するように形成され、この床版２０の形成によりトンネル１６の断面が閉塞されるので、トンネル１６の形状安定性が確保される。
【００１９】
移動桟橋１２は、打設形成中の床版２０ｂの上方を跨ぐようにして、連続コンベア１０と平行に設置される。本実施例で用いる移動桟橋１２の設置状態の詳細を図２から図５に示している。
【００２０】
これらの図に示した移動桟橋１２は、本体フレーム１２ａと、この本体フレーム１２ａの前後端に揺動自在に連結された跳ね上げ式の前および後斜路部１２ｂ,１２ｃとを有している。
【００２１】
本体フレーム１２ａは、細長い長方形状に形成され、その下面側には、四隅にそれぞれ伸縮自在な脚部１２ｄが設けられている。また、これらの各脚部１２ｄの内方側には、各脚部１２ｄに近接するようにして、伸縮自在な走行車輪１２ｅが配置されている。
【００２２】
さらに、本体フレーム１２ａの前後端側の上部には、前および後斜路部１２ｂ,１２ｃを吊り上げるシリンダー１２ｆが設けられている。このように構成した移動桟橋１２によれば、各脚部１２ｄを収縮させて、下端を接地面上に離間させ、かつ、シリンダー１２ｆにより前および後斜路部１２ｂ,１２ｃを吊り上げた状態で、走行車輪１２ｅを着底させると、走行車輪１２ｅの走行駆動により、移動桟橋１２をトンネル１６の軸方向に沿って移動させることができる。
【００２３】
また、任意の位置に移動させた後に、各脚部１２ｄを伸長させて、その下端面を着底させ、走行車輪１２ｅを収縮させると、その個所に移動桟橋１２を固定することができ。
【００２４】
そして、この固定状態で、前および後斜路部１２ｂ,１２ｃを吊り降ろすと、図２に仮想線で示すように、コンクリートミキサ車などが、斜路１２ｂ,１２ｃを介して、本体フレーム１２ａ上に乗り入れることが可能になる。
【００２５】
図２においては、本体フレーム１２ａの後部側の脚部１２ｄを既設床版２０ａ上に着底させ、前部側の脚部１２ｄをインバートの既掘削部上に着底させて、型枠２０を用いて打設形成中の床版２０ｂの上部側に、本体フレーム１２ａを固定している。
【００２６】
一方、インバート掘削土砂Ｂを移送する補助コンベア１４は、その詳細を図６，７に示すように、連続コンベア１０と平行に配置される第１コンベア１４ａと、第１コンベア１４ａと連続コンベア１０との間に渡設される第２コンベア１４ｂと、自走移動自在な走行台車１４ｃとを備えている。
【００２７】
第１コンベア１４ａは、フレーム１４０ａと、フレーム１４０ａに取付けられたコンベア本体１４１ａと、コンベア本体１４１ａにインバート掘削土砂Ｂを投入する投入ホッパ１４２ａと、コンベア本体１４１ａから土砂Ｂを受承して第２コンベア１４ｂに排出する排出ホッパ１４３ａとを有している。
【００２８】
第１コンベア１４ａのフレーム１４０ａは、走行台車１４ｃに搭載されている旋回台１４ｅに、支持フレーム１４ｄを介して、傾斜状態で支持されていて、下端側の投入ホッパ１４２ａから投入された掘削土砂Ｂは、上方に向けて移送される。
【００２９】
第２コンベア１４ｂは、フレーム１４０ｂと、コンベア本体１４１ｂとを備え、フレーム１４０ｂが支持フレーム１４ｄにより水平になるように支持されている。
【００３０】
第２コンベア１４ｂは、排出ホッパ１４３ａから排出されたインバート掘削土砂Ｂをコンベア本体１４１ｂの一端側で受承し、コンベア本体１４１ｂの他端側まで移送し、その端縁から下方に落下させる。
【００３１】
この掘削土砂Ｂの下方への落下位置は、連続コンベア１０の搬送面上であって、この落下位置に対応させて、図７に示すように、連続コンベア１０上には、掘削土砂Ｂの飛散を防止しながらこれを受けて、連続コンベア１０に排出する受承ホッパ２６が、着脱可能に設置されている。
【００３２】
このような掘削土砂Ｂの円滑な授受を可能にするためには、第２コンベア１４ｂのコンベア本体１４１ｂと、受承ホッパ２６との位置合わせが必要になるが、本実施例の場合には、第２コンベア１４ｂが走行台車１４ｃの旋回台１４ｅに支持されているので、走行台車１４ｃの移動と旋回台１４ｅの旋回とを組合わせることで容易に行える。
【００３３】
さて、以上のような構成の連続コンベア１０，移動桟橋１２，補助コンベア１４を用いて切羽の掘削と並行してインバートの施工を行う際には、床版２０を形成する前に、インバート部の掘削が行われ、その後に順次掘削された部分に床版２０を打設形成する工程が、切羽側に向けて繰り返されることになる。
【００３４】
この掘削には、例えば、図１，２に示すように、バックホウ２８などの地盤掘削機が使用され、これらの掘削機で掘削されたインバート掘削土砂Ｂは、補助コンベア１４の第１コンベア１４ａに投入され、第２コンベア１４ｂを経て、連続コンベア１０に移送され、切羽掘削土砂Ａとともに、外部に搬出される。
【００３５】
また、インバートの掘削に際しては、図１，２に示すように、移動桟橋１２の前斜路部１２ｂをシリンダー１２ｆの駆動により上方に跳ね上げた状態に維持し、移動桟橋１２の本体フレーム１２ａの直前部分での掘削を可能にすることが望ましい。
【００３６】
このような状態でインバートの掘削を行うと、型枠２２を用いて打設形成中の床版２０ｂと近接した位置での掘削が可能になり、掘削からインバート閉合用の床版２０を形成する間での時間間隔を短縮することができる。
【００３７】
すなわち、図１に示した本実施例と、図８に示した従来のインバート施工とを比較すると明らかなように、図１の場合には、インバートの掘削，床版２０ｂの打設形成個所との長さが、従来の方法よりも大幅に短くなっている。
【００３８】
このことは、本実施例の場合には、トンネル１６の安定性を確保するために必要なインバートの閉合用床版２０を掘削から短時間に形成することが可能になることを意味しており、特に、不良地山での施工に好適な方法となる。
【００３９】
さて、以上のように構成したトンネルインバートの施工方法によれば、移動桟橋１２の前方に、インバート掘削土砂Ｂを移送する補助コンベア１４を設置し、インバート掘削土砂Ｂを切羽掘削土砂Ａとともに連続コンベア１０で搬出するので、ダンプトラックやミキサ車がインバート路盤面を走行することが排除され、その結果、施工性の低下と品質の低下とを回避することができる。
【００４０】
また、本実施例の場合には、連続コンベア１０は、その下方で、インバートの掘削およびインバート閉合用床版２０の打設形成が可能に設置しているので、インバー作業との競合を避けつつ、連続コンベア１０による土砂搬出効果を有効に利用することができる。
【００４１】
さらに、本実施例の場合には、補助コンベア１４は、連続コンベア１０と平行に配置され、下方から上方ら向けてインバート掘削土砂Ｂを移動させる第１コンベア１４ａと、第１コンベア１４ａから受承したインバート掘削土砂Ｂを連続コンベア１０に移送する第２コンベア１４ｂとで構成しているので、インバート作業との競合を避けるべく高い位置に設けた連続コンベア１０に、インバート掘削土砂Ｂを容易に移送することができる。
【００４２】
また、本実施例では、補助コンベア１４は、自走移動自在な台車１４ｃを備え、この台車１４ｃに第１および第２コンベア１４ａ，１４ｂを旋回可能に搭載しているので、トンネル工事の進行に合わせて補助コンベア１４を自走移動させながら、インバート掘削土砂Ｂを効率よく搬出することができるとともに、連続コンベア１０との位置合わせも容易に行える。
【００４３】
なお、上記実施例では、移動桟橋１２は、トンネル１６の軸方向に移動できるものを例示したが、本発明の実施には、幅方向の移動が可能なものであっても使用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかるトンネルインバートの施工方法によれば、施工性の低下や品質の低下を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるトンネルインバートの施工方法の一実施例を示す施工状態の側面説明図とその上面説明図である。
【図２】図１（Ｂ）の要部拡大詳細図である。
【図３】図２のＡおよびＢ矢視図である。
【図４】図２のＣおよびＤ矢視図である。
【図５】図２のＥおよびＦ矢視図である。
【図６】図１の補助コンベアの要部拡大図である。
【図７】図６の側面図である。
【図８】従来のトンネルインバートの施工方法の一例を示す施工状態の側面説明図とその上面説明図である。
【符号の説明】
１０連続コンベア
１２移動桟橋
１４補助コンベア
１４ａ第１コンベア
１４ｂ第２コンベア
１４ｃ移動台車
１４ｄ旋回台
１６トンネル
１８吊台
２０床版
２０ａ既設床版
２０ｂ打設形成中床版
Ａ切羽掘削土砂
Ｂインバート掘削土砂

Claims

構築されるトンネルの軸方向に沿うとともに、当該トンネルの幅方向の端部側に切羽掘削土砂の搬出用連続コンベアを設置し、トンネル軸に沿って移動可能な移動桟橋を前記連続コンベアと略平行に設置して、切羽の掘削と並行して、前記移動桟橋の前方でインバートの掘削とともに、前記移動桟橋の下方でインバート閉合用床版を打設形成するトンネルインバートの施工方法において、
前記移動桟橋の前方に、前記連続コンベアにインバート掘削土砂を移送する補助コンベアを設置し、インバート掘削土砂を前記連続コンベアで搬出することを特徴とするトンネルインバートの施工方法。
前記連続コンベアは、その下方で、前記インバートの掘削およびインバート閉合用床版の打設形成が可能な位置に設置することを特徴とする請求項１記載のトンネルインバートの施工方法。
前記移動桟橋は、その前後方向に跳ね上げ式の斜路部を有し、切羽側に設置される前斜路部を跳ね上げで、その下方部分のインバート掘削を行うことを特徴とする請求項１または２記載のトンネルインバートの施工方法。
前記補助コンベアは、前記連続コンベアと平行に配置され、下方から上方に向けて前記インバート掘削土砂を移送する第１コンベアと、前記第１コンベアから受承した前記インバート掘削土砂を前記連続コンベアに移送する第２コンベアとを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載のトンネルインバートの施工方法。
前記補助コンベアは、自走移動自在な台車を備え、この台車に前記１および第２コンベアを旋回可能に搭載したことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項記載のトンネルインバートの施工方法。