JP4049488B2 - トンネル用防水シート布設装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル用防水シート布設装置に関するものである。
詳しくは、トンネル工事における防水シート布設を従来の人力から機械化による施工へ変換させようとするものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、トンネル用防水シートの布設は、人力により防水シートをトンネル一次覆工面に釘による打鋲や係り止め等を使用し行われていることが主である。
例えば、特開平６−２２９１９８号では、防水シートと通水性を有する緩衝布とを重ね合わせたシートをトンネル一次覆工面に布設するに際し、シートを展張させるための１本の押えローラと緩衝布と防水シートを剥離させるため、押えローラの両端に取付けられたガイド爪により防水シートの両端をめくって緩衝布の両端を露出させた後、作業台上の作業者が釘等により固定させるためのシート移動装置が記載されている。
これは防水シートと緩衝布の両端を剥離させ防水シート固定のための釘打鋲等の際、作業員による防水シートをめくる作業を削減させるための装置である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたものにあっては、下記のような問題点を有していた。
１．トンネル用防水シートを布設する場合、作業架台などを使用し、人力による施工が行われているが、高所での作業が多く、また作業架台での上り、下りなども伴い、さらに防水シート自体の重量や大きさなどによる施工性などに問題点がある。
２．防水シート幅について、現在は２〜３ｍ程度のものが主流となっているが、防水シートの継ぎ目個所が多く防水性能に問題がある。
【０００４】
本発明は、従来の技術の有するこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、次のようなことのできるものを提供しようとするものである。
従来の人力による施工から機械化システムによる施工に変え、防水の性能・施工性・経済性などを高める。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は下記のようになるものである。すなわち、本発明のものは、トンネル断面と同程度の大きさの一対のガイド走行レールより構成される走行用レール部３と、走行用レール部３の端部よりもう一方の端部まで走行するよう構成されている駆動装置部４と、駆動装置部４で牽引されながら走行用レール部３の端部よりもう一方の端部まで走行するように構成されていると共に、一対のガイド走行レール間の間隔に相当する幅に構成されたロール状の防水シート７の両端を回転自在に支持するように構成されているシートホルダー部５と、シートホルダー部５より引出される防水シート７の一方の面、又は、一次覆工面に、予め、係り止め装置を配置した状態で、押えローラ６Ａ１３が回転自在に取り付けられた押えローラアーム単体６Ａによって、防水シート７をトンネル中央側より一次覆工面に係り止め装置を介して圧着させるように構成されているシート押えローラアーム部６からなるトンネル用防水シート布設装置である。
【０００６】
この場合、下記のように構成することができる。
シート押えローラアーム部６が複数の押えローラアーム単体６Ａより構成されており、一次覆工面が起伏に富んでいるため分離した形で複数の押えローラアーム単体６Ａを設けることにより、防水シート７をより一次覆工面に固着を確実にする。
押えローラアーム単体６Ａが押えローラアーム部６Ａ１と押えローラシリンダ部６Ａ２から構成されている。
【０００７】
防水シートが布設される工程は下記の通りである。
１．シート布設装置はトンネル断面と同程度の大きさのガイド走行レール（Ｈ鋼など）を左右に設置し、レールの一次覆工面側フランジ面にはチェンが取付けられた構造とする。
そのガイド走行レールの端部よりもう一方の端部まで左右２個の駆動モータにより当該シート布設装置自体の走行を行う。
２．防水シートは、初めにトンネル一次覆工面に通水緩衝材としての不織布や無数の突起を有した係り止め装置を釘または接着剤により固着させる。
そこにトンネル用防水シートを、トンネル用防水シート布設装置に取付けられた押えローラアーム単体６Ａによりトンネル中央側より一次覆工面に圧着させ固定する。
この時、一次覆工面に不織布を釘等により固着させた場合、防水シートの一方の面には任意の点又は線状に係り止め装置を配置し、一次覆工面に係り止め装置を任意の点又は線状に固着させた場合は、遮水層としての防水シートと通水緩衝材としての不織布が一体となったものを使用し、トンネル用防水シートの表面（トンネル中央部側）より圧力をかけ貼り付け固定されるような構造とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明する。
１は本発明のトンネル用防水シート布設装置である。
２は防水シートの布設を所望するトンネルで、２Ａは一次覆工面である。
そこで、このトンネル用防水シート布設装置１は、走行用レール部３と、駆動装置部４と、シートホルダー部５と、シート押えローラアーム部６と、防水シート７から構成されている。
【０００９】
Ａ．走行用レール部３は、トンネル２における進行方向Ｙに対する直交方向Ｘから見て、左右に位置する左方のレール３Ａと右方のレール３Ｂから構成されている。
左方のレール３Ａと右方のレール３Ｂは、Ｈ鋼などを素材としてウェブ３Ａ１、３Ｂ１を垂直な状態で直交方向Ｘから見て略逆Ｕ字状に構成され、左方のレール３Ａと右方のレール３Ｂは、トンネル２の一次覆工面２Ａとは所定間隔を保持すると共に、この一次覆工面２Ａに対して、当該左方のレール３Ａと右方のレール３Ｂにおける一次覆工面側に位置する外方フランジ３Ａ２、３Ｂ２と、一次覆工面側に対してトンネル中央側に位置する内方フランジ３Ａ３、３Ｂ３が平行状態で固定されている。
さらに、左方のレール３Ａにおける外方フランジ３Ａ２の表面中央に、当該レールの長手方向をもって左のチェン３Ａ１１がボルトなどで固定され、右方のレール３Ｂにおける外方フランジ３Ｂ２の表面中央に、当該レールの長手方向をもって右のチェン３Ｂ１１がボルトなどで固定されている。
【００１０】
Ｂ．駆動装置部４は、左方の駆動装置４Ａ、右方の駆動装置４Ｂと、シンクロシャフト４Ｃから構成されている。
【００１１】
ａ．左方の駆動装置４Ａは、左方のレール３Ａの左のチェン３Ａ１１に対して外方から対面する縦長方形の基板４Ａ１と、左方のローラ群４Ａ２と、左方の駆動スプロケット部４Ａ３と、左方の連結ブラケット４Ａ４と、駆動モータ４Ａ３４から構成されている。
イ．左方のローラ群４Ａ２は、基板４Ａ１の走行レール側の内方面における上端に回転自在に設けた左右の上端サイドローラ４Ａ２１と、基板の内方面における下端に回転自在に設けた左右の下端サイドローラ４Ａ２２と、基板の内方面における上端近傍に回転自在に設けた左右の上端近傍ローラ４Ａ２３と、基板の内方面における下端近傍に回転自在に設けた左右２個の下端近傍ローラ４Ａ２４、４Ａ２４から構成され、上端サイドローラ４Ａ２１と下端サイドローラ４Ａ２２は、左方のレール３Ａの外方フランジ３Ａ２に側方から当接するよう構成され、上端近傍ローラ４Ａ２３は、左方のレール３Ａの外方フランジ３Ａ２に内方フランジ側である内方面から当接するよう構成され、２個の下端近傍ローラ４Ａ２４、４Ａ２４は、左方のレール３Ａの外方フランジ３Ａ２を内外から挟持するよう構成されている。
【００１２】
ロ．左方の駆動スプロケット部４Ａ３は、基板４Ａ１における側辺の上方部分に、走行レールの外方フランジに向け垂直状態で連設された左右の軸受４Ａ３１、４Ａ３１と、左右の軸受に水平状態で回転自在に支持されたシャフト４Ａ３２と、シャフトに固着された駆動スプロケット４Ａ３３と、シャフトの左方端に連結された駆動モータ４Ａ３４から構成され、駆動スプロケット４Ａ３３は、基板４Ａ１に開設された縦長穴４Ａ１１を介して、左方のレール３Ａにおける左のチェン３Ａ１１と噛合うよう構成されている。
なお、左右の上端近傍ローラ４Ａ２３の設置位置は、駆動スプロケットと左のチェンの噛合せを確実にするため、基板に開設された縦長穴４Ａ１１の近傍に位置するよう構成されている。
また、当然のことながら、駆動モータ４Ａ３４は左の軸受４Ａ３１の側面に取付けられている。
ハ．左方の連結ブラケット４Ａ４は、基板４Ａ１外方面における下方位置に外方に向け突設されたブロックに水平な連結穴４Ａ４１を開設して構成されている。
【００１３】
ｂ．右方の駆動装置４Ｂは、右方のレール３Ｂの右のチェン３Ｂ１１に対して外方から対面する縦長方形の基板４Ｂ１と、右方のローラ群４Ｂ２と、右方の駆動スプロケット部４Ｂ３と、右方の連結ブラケット４Ｂ４、駆動モータ４Ｂ３４から構成されている。
イ．右方のローラ群４Ｂ２は、基板４Ｂ１の走行レール側の内方面における上端に回転自在に設けた左右の上端サイドローラ４Ｂ２１と、基板の内方面における下端に回転自在に設けた左右の下端サイドローラ４Ｂ２２と、基板の内方面における上端近傍に回転自在に設けた左右の上端近傍ローラ４Ｂ２３と、基板の内方面における下端近傍に回転自在に設けた左右２個の下端近傍ローラ４Ｂ２４、４Ｂ２４から構成され、上端サイドローラ４Ｂ２１と下端サイドローラ４Ｂ２２は、右方のレール３Ｂの外方フランジ３Ｂ２に側方から当接するよう構成され、上端近傍ローラ４Ｂ２３は、右方のレール３Ｂの外方フランジ３Ｂ２に内方フランジである内方面から当接するよう構成され、２個の下端近傍ローラ４Ｂ２４、４Ｂ２４は、右方のレール３Ｂの外方フランジ３Ｂ２を内外から挟持するよう構成されている。
【００１４】
ロ．右方の駆動スプロケット部４Ｂ３は、基板４Ｂ１における側辺の上方部分に、走行レールの外方フランジに向け垂直状態で連設された左右の軸受４Ｂ３１、４Ｂ３１と、左右の軸受に水平状態で回転自在に支持されたシャフト４Ｂ３２と、シャフトに固着された駆動スプロケット４Ｂ３３と、シャフトの右方端に連結された駆動モータ４Ｂ３４から構成され、駆動スプロケット４Ｂ３３は、基板４Ｂ１に開設された縦長穴４Ｂ１１を介して、右方のレール３Ｂにおける右のチェン３Ｂ１１と噛合うよう構成されている。
なお、左右の上端近傍ローラ４Ｂ２３の設置位置は、駆動スプロケットと右のチェンの噛合せを確実にするため、基板に開設された縦長穴４Ｂ１１の近傍に位置するよう構成されている。
また、当然のことながら、駆動モータ４Ｂ３４は右の軸受４Ｂ３１の側面に取付けられている。
ハ．右方の連結ブラケット４Ｂ４は、基板４Ｂ１の外方面における下方位置に外方に向け突設されたブロックに水平な連結穴４Ｂ４１を開設して構成されている。
【００１５】
ｃ．シンクロシャフト４Ｃは、左方の駆動スプロケット部４Ａ３におけるシャフト４Ａ３２の右端と、右方の駆動スプロケット部４Ｂ３におけるシャフト４Ｂ３２の左端間にカップリング４Ｃ１を介して連結されている。
なお、左右シンクロシャフト４Ｃは、左右の駆動モータ４Ａ３４、４Ｂ３４の回転誤差を発生させないようにするものである。
【００１６】
Ｃ．シートホルダー部５は、左方の枠板５Ａと、右方の枠板５Ｂと、連結フレーム５Ｃと、シート支点ピン５Ｄと、シート挟みローラ５Ｅと、シート送りローラ５Ｆから構成されている。
ａ．左方の枠板５Ａは、走行用レール部３の左方のレール３Ａにおける右方側に垂直状態で位置する側面略方形の左方板５Ａ１と、この左方板５Ａ１の左方面下端に外方に突設されたアングル状の突出小枠５Ａ２と、突出小枠５Ａ２における垂直面に設けられたシートホルダー用ガイドローラ５Ａ３、５Ａ３から構成され、これらシートホルダー用ガイドローラは、左方のレール３Ａにおける外方フランジ３Ａ２を内外から挟持するよう構成されている。
【００１７】
ｂ．右方の枠板５Ｂは、走行用レール部３の右方のレール３Ｂにおける左方側に垂直状態で位置する側面略方形の右方板５Ｂ１と、この右方板５Ｂ１の右方面下端に外方に突設されたアングル状の突出小枠５Ｂ２と、突出小枠５Ｂ２における垂直面に設けられたシートホルダー用ガイドローラ５Ｂ３、５Ｂ３から構成され、これらシートホルダー用ガイドローラは、右方のレール３Ｂにおける外方フランジ３Ｂ２を内外から挟持するよう構成されている。
【００１８】
ｃ．連結フレーム５Ｃは、上方フレーム５Ｃ１と、下方フレーム５Ｃ２より構成されており、左方の枠板５Ａと右方の枠板５Ｂとに挟持され固定されている。イ．上方フレーム５Ｃ１はアングル材等で構成され、両端の近傍よりそれぞれ下方フレーム方向に垂直の状態で取付けられた上方左フレーム５Ｃ１１、上方右フレーム５Ｃ１２より構成されている。
上方フレーム５Ｃ１の左端と右端は左方の枠板５Ａと右方の枠板５Ｂより外方に突出され、左端の上面には左方のシートホルダー側連結ブラケット５Ｃ１３が突設されていると共に、右端の上面には右方のシートホルダー側連結ブラケット５Ｃ１４が突設されている。
また、下方フレーム５Ｃ２は、上方フレーム５Ｃ１に平行な状態で、上方フレーム５Ｃ１と共に左方の枠板５Ａと右方の枠板５Ｂに対し直交する状態で固定支持されている。
【００１９】
ｄ．シート支点ピン５Ｄは、ネジ式の左方の支点ピン５Ｄ１と右方の支点ピン５Ｄ２から構成され、防水用シートが芯材（図示略）を中心にロール状に巻かれている防水シート７を、左方の枠板５Ａと右方の枠板５Ｂの間にセットし、芯材部分を外側より左方の支点ピン５Ｄ１と右方の支点ピン５Ｄ２により回転自在に支持するよう構成されている。
ｅ．シート挟みローラ５Ｅは、左方の枠板５Ａと右方の枠板５Ｂの間に水平状態で回転自在に支持されている。
すなわち、シート挟みローラ５Ｅの両端には、空圧あるいは油圧のシリンダ５Ｅ１が取付けられ、このシリンダのストロークにより支点５Ｅ２を中心にシート挟みローラアーム５Ｅ３が、シート送りローラ５Ｆに対して接したり離れたりするよう構成されている。
シート挟みローラ５Ｅは、両端がシート挟みローラシリンダで連結されており、防水シートをローラの間に挿入する時、シート挟みローラが上下の動きをし、シート設置を容易にさせる。
シート挿入後はある程度の圧力がかかり、防水シート送り出し時のしわやたるみなどを防ぐことができる。
【００２０】
ｆ．シート送りローラ５Ｆは、左方の枠板５Ａと右方の枠板５Ｂの間に水平状態で回転自在に支持され、送りローラ５Ｆ１と、左方の枠板と右方の枠板より外方に突出された軸に固着された送りローラ用駆動スプロケット５Ｆ２、５Ｆ３とから構成され、送りローラ用駆動スプロケット５Ｆ２、５Ｆ３は、左のチェン３Ａ１１と右のチェン３Ｂ１１にそれぞれ噛合うよう構成されている。
なお、送りローラ駆動スプロケット５Ｆ２、５Ｆ３は、走行レール上の左右のチェン３Ａ１１、３Ｂ１１と噛合い、送りローラ５Ｆ１を回転させ防水シートの送り出しを滑らかにするものである。
【００２１】
Ｄ．シート押えローラアーム部６は、連結フレーム５Ｃに、当該連結フレームの長手方向に所定間隔をもって取付けられた適数個の押えローラアーム単体６Ａ、６Ａ．．から構成されている。
押えローラアーム単体６Ａは、押えローラアーム部６Ａ１と、押えローラシリンダ部６Ａ２から構成されている。
ａ．押えローラアーム部６Ａ１は、取付ブラケット６Ａ１１と、アーム６Ａ１２と、押えローラ６Ａ１３から構成され、取付ブラケット６Ａ１１は下方フレーム５Ｃ２の一覆工面側に取付けられ、この取付ブラケットに左右方向のピンＰでアーム６Ａ１２の上端が連結され、アームの下端には左右方向のピンＰ１で押えローラ６Ａ１３が回転自在に取付けられている。
【００２２】
ｂ．押えローラシリンダ部６Ａ２は、取付ブラケット６Ａ２１と、押えローラシリンダ６Ａ２２から構成され、取付ブラケット６Ａ２１は下方フレーム５Ｃ２のトンネル中心部側に取付けられ、この取付ブラケットに左右方向のピンＰ２で押えローラシリンダ６Ａ２２の上端が連結され、押えローラシリンダの他端は左右方向のピンＰ３でアーム６Ａ１２における内方側に連結されている。
この押えローラシリンダは空気圧又は油圧量により圧力を変化させる。
シート挟みローラ５Ｅとシート送りローラ５Ｆの間より引出された防水シートは、シートホルダー部に取付けされたシート押えローラアーム部６の全体を覆い、防水シートの表面（トンネル中心部側）より圧着させる構造となっている。
押えローラシリンダ部は、空圧や油圧となっており、吹付面の起伏や断面変化に追従できるようなフレキシブル性を有している。
Ｅ．防水シート７は、芯材（図示略）を中心にロール状に防水用シートが巻かれている。
【００２３】
【発明の効果】
本発明は、上述の通り構成されているので次に記載する効果を奏する。
１．機械化システムにより高所作業が削減され、作業の迅速性、確実性などが高まる。
２．広幅の防水シートでの施工により、従来の２〜３ｍ程度の防水シートに比べ、シートの継ぎ目を大幅に減らすことが可能となり、防水性を極めて高いものとすることができる。
３．広幅シートで且つ機械化システムにより作業性が良く、経済性に優れたものとなる。
４．広幅シートによる重量的、大きさ的な問題が機械化システムにより解消される。
５．このほか、安価に製造できる、部品点数が少ないので組立が容易である、経済的である、などの効果をも有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】トンネルの略図的斜視図である。
【図２】本発明のものの略図的斜視図である。
【図３】同上の要部拡大右側面図である。
【図４】左方の駆動装置を外方から見た拡大斜視図である。
【図５】左方の駆動装置を内方から見た拡大斜視図である。
【図６】右方の駆動装置を外方から見た拡大斜視図である。
【図７】右方の駆動装置を内方から見た拡大斜視図である。
【図８】シートホルダー部を左方から見た要部拡大斜視図である。
【図９】同上の１部を切欠いた要部拡大斜視図である。
【図１０】シート挟みローラとシート送りローラなどを左方から見た要部拡大斜視図である。
【図１１】シートホルダー部を右方から見た要部拡大斜視図である。
【図１２】同上の１部を切欠いた要部拡大斜視図である。
【図１３】シート挟みローラとシート送りローラなどを右方から見た要部拡大斜視図である。
【図１４】シート挟みローラの支持状態を説明する拡大横断面図である。
【図１５】走行用レール部と駆動装置部とシートホルダー部の関係を外方から見た正面図である。
【図１６】シート挟みローラ、シート送りローラ、押えローラシリンダ部、防水シートなどの関係を説明する略図的縦断面図である。
【図１７】走行レールを中心に駆動機構などを説明する外方から見た正面図である。
【図１８】同上の側面図である。
【図１９】上方フレームと下方フレームの状態を説明する斜視図である。
【符号の説明】
１ トンネル用防水シート布設装置
２ トンネル
３ 走行用レール部
４ 駆動装置部
５ シートホルダー部
６ シート押えローラアーム部
７ 防水シート

Claims (3)

1. トンネル断面と同程度の大きさの一対のガイド走行レールより構成される走行用レール部（３）と、走行用レール部（３）の端部よりもう一方の端部まで走行するよう構成されている駆動装置部（４）と、駆動装置部（４）で牽引されながら走行用レール部（３）の端部よりもう一方の端部まで走行するように構成されていると共に、一対のガイド走行レール間の間隔に相当する幅に構成されたロール状の防水シート（７）の両端を回転自在に支持するように構成されているシートホルダー部（５）と、シートホルダー部（５）より引出される防水シート（７）の一方の面、又は、一次覆工面に、予め、係り止め装置を配置した状態で、押えローラ（６Ａ１３）が回転自在に取り付けられた押えローラアーム単体（６Ａ）によって、防水シート（７）をトンネル中央側より一次覆工面に係り止め装置を介して圧着させるように構成されているシート押えローラアーム部（６）からなることを特徴とするトンネル用防水シート布設装置。
2. シート押えローラアーム部（６）が複数の押えローラアーム単体（６Ａ）より構成されており、一次覆工面が起伏に富んでいるため分離した形で複数の押えローラアーム単体（６Ａ）を設けることにより、防水シート（７）をより一次覆工面に固着を確実にするよう構成されている請求項１記載のトンネル用防水シート布設装置。
3. 押えローラアーム単体（６Ａ）が押えローラアーム部（６Ａ１）と押えローラシリンダ部（６Ａ２）から構成されている請求項２記載のトンネル用防水シート布設装置。

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