JP3848585B2 - 支保工建込み装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネルの壁面に支保工を建込むための支保工建込み装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、大断面のトンネル工事における鋼製の支保工の建込みは、建込み用専用重機や、ドリルジャンボ等の重機に建込み装置を取付けて行われている。ドリルジャンボは、複数の穿孔機を有するもので、これら穿孔機はドリルジャンボに揺動自在に設けられたガイドセルに取付けられ、また、建込み装置は例えば、ドリルジャンボに例えば専用ブームを設け、このブームに取付けられている。専用ブームに建込み装置を取付ける場合、該ブームの先端部に支保工を支持する治具を取付け、この治具によって支保工を支持しながらブームを揺動させることによって支保工をトンネルの内壁面に建込んでいる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、建込み用の専用重機を用いて支保工の建込みを行う場合、ドリルジャンボでの施工後、このドリルジャンボと建込み用の専用重機との入れ替え作業が必要で施工性の低下を招くばかりか、坑内に建込み用の専用重機の駐車スペースを確保しなければならない。
一方、建込み装置に取付けられたドリルジャンボ等の重機を用いて支保工の建込みを行う場合、建込み用の専用重機に必要であった重機の入れ替え作業や駐車スペースの確保といった問題は解決できるが、ドリルジャンボによる穿孔作業の際に、前記ブームの先端部に取付けられて支保工を支持する治具には、支保工を安定的に把持する手段は施されていなかったので、治具で支持された支保工は不安定な状態になっていた。
【0004】
上記事情に鑑み、本発明の課題は、支保工を支持するための専用のブームが不要で、かつ、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる支保工建込み装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するため、請求項1記載の発明は、例えば、図1〜図9に示すように、トンネルの壁面に支保工を建込む支保工建込み装置1において、
穿孔を行う重機(ドリルジャンボ)20と、この重機20に揺動可能に設けられ、穿孔機(ドリフタ)2が取付けられるガイドセル5と、このガイドセル5の先端部に取付けられて、前記支保工を把持する把持手段10とを備えたことを特徴とする。
【0006】
請求項1記載の発明によれば、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に把持手段が取付けられており、この把持手段によって支保工を把持できるので、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる。
また、把持手段は、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に取付けられているので、従来のように、支保工を専用のブームを使用してトンネルの壁面に建込む必要がない。つまり、ガイドセルに把持手段と穿孔機との双方を取付けているので、穿孔機による穿孔作業の際に、ガイドセルが専用のブームと接触するということはない。
【0007】
また、請求項1記載の発明は、
前記把持手段10は、前記支保工を挟みつけて把持可能な2つの挟持板11、12と、これら2つの挟持板11、12が接近離間するように一方の挟持板を移動させる駆動手段13とを備えたことを特徴とする。
【0008】
このように、2つの挟持板と、その一方の挟持板を移動させる駆動手段とを備えているので、2つの挟持板のうち一方を他方に接近離間することによって、支保工の幅に合わせて、2つの挟持板の間隔を調整することができる。したがって、幅の異なる複数の支保工をそれぞれ確実に把持することができる。
【0009】
さらに、請求項1記載の発明は、
一方の挟持板11が前記ガイドセル5に固定され、他方の挟持板12がガイドセル5に移動自在に取付けられており、
前記他方の挟持板12は、前記ガイドセル5に取付けられた油圧シリンダ装置14で移動することを特徴とする。
【0010】
このように、一方の挟持板がガイドセルに固定され、他方の挟持板が油圧シリンダ装置によってガイドセルに移動自在に取付けられているので、油圧シリンダ装置を駆動させて他方の挟持板を移動させることによって、2つの挟持板で支保工を挟みつけて把持することができ、安定した状態でトンネルの壁面に支保工を建込むことができる。
【0011】
請求項2記載の発明は、例えば、図1〜図9に示すように、請求項1記載の支保工建込み装置1において、
前記重機20には、前記穿孔機2を操作する操作室が設けられており、
前記操作室には、前記油圧シリンダ装置14による挟持板12の移動と停止とを切り替える切替手段(切替スイッチ)が設けられていることを特徴とする。
【0012】
請求項2記載の発明によれば、操作室には、挟持板の移動と停止とを切り替える切替手段が設けられているので、穿孔機の操作と挟持板の操作とを操作室から出ることなく、連続して行えるので、施工効率がよい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、図1〜図9を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
支保工建込み装置1は、円弧状をなす鋼製の支保工をトンネルの壁面に建込むものであって、ドリルジャンボ(重機)20と、このドリルジャンボ20に設けられたガイドセル5と、このガイドセル5の先端部に取付けられて、支保工を把持する把持手段10とを備えている。
【0014】
ドリルジャンボ20は、図6に示すように、穿孔を行うドリフタ(穿孔機)2と、旋回機構25を上部に取付けた車体26aと、この車体26aを移動させる動力部26bとを備えている。動力部26bとしては、例えばキャタピラ式の移動機構を用いており、作業現場を自在に移動できるようになっている。また、このドリルジャンボ20には、ドリルジャンボ20およびドリフタ2を操作する操作室(図示しない)が設けられており、この操作室には、油圧シリンダ装置14による他方の挟持板12の移動と停止とを切り替える切替スイッチ(切替手段)(図示しない)が設けられている。
【0015】
ドリフタ2は、ガイドセル本体3に取付けられた油圧ドリフタであって、駆動部2cに取付けられたロッド2bと、このロッド2bの先端部に取付けられ、穿孔を行う穿孔部2aとを備える。また、このロッド2bの全長は、使用する環境に応じて適宜変更可能になっている。
【0016】
ガイドセル5は、ドリフタ2を前後方向に案内するガイドセル本体3と、このガイドセル本体3を支持するとともにガイドセル本体3の上下方向および左右方向の角度を変えるアーム24とを備え、旋回機構25を介して車体26aに揺動可能に設けられている。そして、この旋回機構25を駆動させることによって、車体26aに対して水平面内でガイドセル5が旋回できるようになっている。
【0017】
ガイドセル本体3は、図1、図5、図6および図9に示すように、上方が開口している断面略コ字状の長尺な部材であって、アーム24の支持部41cの上面に取付けられている。このガイドセル本体3の先端部には、断面視ロ字状の摺動軸3aが設けられており、この摺動軸3aに把持手段10が取付けられている。
【0018】
把持手段10は、支保工を挟みつけて把持可能な2つの挟持板11、12と、これ2つの挟持板11、12のうち他方の挟持板12を、一方の挟持板11に接近離間するように移動させる駆動手段13とを備えている。
【0019】
2つの挟持板11、12は、図1〜図4および図7〜図9に示すように、上端部に凹部11a、12aがそれぞれ形成された略矩形状の鋼板であり、この凹部11a、12aが、ロッド2bの軸受けとなっている。また、2つの挟持板11、12の中央部よりやや下側には、正方形状の開口部11b、12bがそれぞれ設けられており、この開口部11b、12bに摺動軸3aが挿入されている。
【0020】
2つの挟持板11、12のうち一方の挟持板11は、ガイドセル本体3と摺動軸3aとの接合部にボルト15等により固定されており、他方の挟持板12に対向する表面の中央部よりやや左側(図8参照)には、摺動軸3aに沿って突出する第1凸部11cが設けられている。この第1凸部11cの上面11fは、外側(図8中左側)に向かって漸次高さが低くなる曲面11fになっており、この曲面11fに、支保工が載置されるようになっている。
【0021】
他方の挟持板12は、摺動軸3aに移動自在に取付けられており、その下端部には、駆動手段13が取付けられている。また、一方の挟持板11に対向する表面の中央部よりやや右側(図8参照)には、摺動軸3aに沿って突出する第2凸部12cが設けられている。この第2凸部12cの上面12fは、外側(図8中右側)に向かって漸次高さが低くなる曲面12fになっており、この曲面12fにも、支保工が載置されるようになっている。この第2凸部12cと第1凸部11cとは、摺動軸3aの中心線に対して略線対称に配置されている。そして、他方の挟持板12が一方の挟持板11に接近することによって、第1凸部11cと第2凸部12cとが、これらの突出方向と交差する方向において重なり合うようになっている。
【0022】
駆動手段13は、図1および図2に示すように、油圧シリンダ装置14であって、ガイドセル本体3の先端部の下方にボルト15等により取付けられた油圧シリンダ14aと、他方の挟持板12の下端部にボルト等で先端部が固定されたピストンロッド14bとを備えている。そして、このピストンロッド14bを摺動軸3aに沿って移動させることによって、他方の挟持板12は、摺動軸3aに沿って摺動するようになっている。
【0023】
アーム24は、図6に示すように、油圧駆動式の長尺な部材であって、一方の端部24aは、駆動機構41を介してガイドセル本体3の下面に取付けられており、他方の端部24bは旋回機構25に取付けられている。このアーム24の略中央部24cには、油圧アクチュエータ42の一端が固定されており、油圧アクチュエータ42の他端は、旋回機構25に固定されている。そして、この油圧アクチュエータ42を駆動させることによって、旋回機構25に対してアーム24が上下方向に揺動できるようになっている。また、このアーム24を揺動させることによって、ドリフタ2およびガイドセル本体3が上下方向に移動できるようになっている。
【0024】
駆動機構41は、ガイドセル本体3およびドリフタ2の位置を微調節するものであって、アーム24の一方の端部24aに対して上下方向に回転する補助アーム41aと、この補助アーム41aに対して左右方向に回転する可動部41bと、この可動部41bに対して上下方向に回転する支持部41cとを備えている。
【0025】
次に、トンネルの壁面に支保工を建込む際の支保工建込み装置1の動作について説明する。
まず、2つの挟持板11、12の凹部11a、12aに軸受けされたロッド2bを取り外し、支保工が載置されやすいように、2つの挟持板11、12の間隔を調整しておく。そして、第1凸部11cおよび第2凸部12cの上面11f、12fに支保工を載置する。
【0026】
次に、操作室で油圧シリンダ装置14の切替スイッチを押し、載置された支保工の幅に合わせて、ピストンロッド14aを摺動軸3aに沿って移動させる。すると、ピストンロッド14aの先端部に取付けられた他方の挟持版12が、摺動軸3a上を摺動して、一方の挟持板11に接近する。その際、第1凸部11cと第2凸部12cとは、これらの突出方向と交差する方向において重なり合い、重なり合った第1凸部11cと第2凸部12cとの上面11f、12fで、略半円状の円弧面が形成される。そして、これら上面11f、12fに載置された支保工は、この円弧面で支持され、2つの挟持板11、12で挟み付けられる。
【0027】
そして、旋回機構25を駆動させて、アーム24の方向をトンネルの軸方向に一致させる。次に、油圧アクチュエータ42を駆動させてアーム24を揺動させることにより、支持部41cを切羽の近傍に配置する。そして、補助アーム41a、可動部41bおよび支持部41cを駆動させることにより、トンネルの壁面の所定の位置に支保工を配置し、他方の挟持板12を一方の挟持板11から離間させる。次に、第1凸部11cと第2凸部12cの上面11f、12fで支保工をトンネルの壁面に押し付け、支保工をトンネルの壁面に建込む。そして、上述した動作を順次繰り返すことによって、支保工をトンネルの壁面に順次建込んでいく。
【0028】
以上により、本実施の形態によれば、ドリフタ2が取付けられるガイドセル本体3の先端部に把持手段10が取付けられており、この把持手段10によって支保工を把持できるので、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる。
【0029】
また、把持手段10は、ドリフタ2が取付けられるガイドセル本体3の先端部に取付けられているので、従来のように、支保工を専用のブームを使用してトンネルの壁面に建込む必要がない。つまり、ガイドセル本体3に把持手段10とドリフタ2との双方を取付けているので、ドリフタ2による穿孔作業の際に、ガイドセル本体3が専用ブームと接触するということはない。
【0030】
さらに、2つの挟持板11、12と、これら2つの挟持板11、12を移動させる駆動手段13とを備えているので、2つの挟持板11、12のうち他方の挟持板12を一方の挟持板11に接近離間することによって、支保工の幅に合わせて、2つの挟持板11、12の間隔を調整することができる。したがって、幅の異なる複数の支保工をそれぞれ確実に把持することができる。
【0031】
また、一方の挟持板11がガイドセル本体3と摺動軸3aとの接合部に固定され、他方の挟持板12がシリンダロッド14bによって摺動軸3aに移動自在に取付けられている。したがって、油圧シリンダ装置14を駆動させて、ピストンロッド14bを摺動軸3aに沿って移動させることによって、他方の挟持板12が摺動軸3a上を摺動して、2つの挟持板11、12で支保工を挟みつけて把持することができる。よって、安定した状態でトンネルの壁面に支保工を建込むことができる。
【0032】
また、操作室には、他方の挟持板12の移動と停止とを切り替える切替スイッチが設けられているので、ドリルジャンボ20およびドリフタ2の操作と他方の挟持板12の操作とを操作室から出ることなく、連続して行えるので、施工効率がよい。
【0033】
なお、本実施の形態における記述内容は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では、ドリルジャンボのガイドセル本体の先端部に把持手段を設けたが、トンネルの壁面にコンクリートを吹付ける吹付け機を取付けるブームに把持手段を設けるようにしてもよい。
【0034】
また、2つ挟持板のそれぞれ対向する表面にセンサを設け、第1凸部11cおよび第2凸部12cに載置された支保工を、2つの挟持板で挟みつけた際に、このセンサが反応して、自動的に他方の挟持板の移動を止めるようにしてもよい。
【0035】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の発明によれば、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に把持手段が取付けられており、この把持手段によって支保工を把持できるので、支保工を安定した状態で把持してトンネルの壁面に建込むことができる。また、把持手段は、穿孔機が取付けられるガイドセルの先端部に取付けられているので、穿孔機による穿孔作業の際に、ガイドセルが専用のブームと接触するということはない。
【0036】
また、2つの挟持板と、その一方の挟持板を移動させる駆動手段とを備えているので、支保工の幅に合わせて、2つの挟持板の間隔を調整することができる。したがって、幅の異なる複数の支保工をそれぞれ把持することができる。
【0037】
さらに、一方の挟持板がガイドセルに固定され、他方の挟持板が油圧シリンダ装置によってガイドセルに移動自在に取付けられているので、2つの挟持板で支保工を挟みつけて把持することができ、安定した状態でトンネルの壁面に支保工を建込むことができる。
【0038】
請求項2記載の発明によれば、請求項1と同様の効果を得られることは勿論のこと、操作室には、挟持板の移動と停止とを切り替える切替手段が設けられているので、穿孔機の操作と挟持板の操作とを操作室から出ることなく、連続して行えるので、施工効率がよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例を示すもので、支保工建込み装置のガイドセルの先端部を示す側面図である。
【図2】同、支保工建込み装置のガイドセルの先端部を示す底面図である。
【図3】同、図1におけるA―A線断面図である。
【図4】同、支保工建込み装置のガイドセルの先端部を示す正面図である。
【図5】同、図1におけるB―B線断面図である。
【図6】同、支保工建込み装置全体を示す側面図である。
【図7】同、把持手段全体を示す斜視図である。
【図8】同、把持手段全体を先端部側の上方から見た斜視図である。
【図9】同、把持手段全体を基端部側の上方から見た斜視図である。
【符号の説明】
1 支保工建込み装置
2 穿孔機
5 ガイドセル
10 把持手段
11 一方の挟持板
12 他方の挟持板
13 駆動手段
14 油圧シリンダ装置
20 重機
Claims (2)
- トンネルの壁面に支保工を建込む支保工建込み装置において、
穿孔を行う重機と、この重機に揺動可能に設けられ、穿孔機が取付けられるガイドセルと、このガイドセルの先端部に取付けられて、前記支保工を把持する把持手段とを備え、
前記把持手段は、前記支保工を挟みつけて把持可能な2つの挟持板と、これら2つの挟持板が接近離間するように一方の挟持板を移動させる駆動手段とを備え、
一方の挟持板が前記ガイドセルに固定され、他方の挟持板がガイドセルに移動自在に取付けられており、
前記他方の挟持板は、前記ガイドセルに取付けられた油圧シリンダ装置で移動することを特徴とする支保工建込み装置。 - 請求項1記載の支保工建込み装置において、
前記重機には、前記穿孔機を操作する操作室が設けられており、
前記操作室には、前記油圧シリンダ装置による挟持板の移動と停止とを切り替える切替手段が設けられていることを特徴とする支保工建込み装置。
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