JP4132553B2 - トンネル内気密材展張接合工法とその施工装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、トンネル（この明細書では「所定長さの筒状空間を有する穴」をいう）の内部空間を気密構造とするために、トンネル内面に気密材を展張して接合する工法と、その施工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電力の需要が増加するとともに、その消費が特定の季節や時間に集中する傾向にある。そのため、このような電力消費に対処するための発電設備として、夜間等の余剰電力を利用して高圧空気を貯蔵し、昼間の電力消費ピーク時にこの高圧空気を利用して発電する技術が注目されている。この技術は、夜間や休日の余剰電力で圧縮空気を作って地下に設けたトンネル（貯蔵施設）に貯蔵しておき、昼間のピーク時にこの圧縮空気を取り出して燃料とともに燃焼させることによってガスタービン発電に利用しようという一種の火力発電である。
【０００３】
この技術における高圧空気は、発電用圧縮空気貯蔵用のトンネル内に、例えば、８０kg/cm²程度で貯蔵する必要があるため、その内部空間を高圧に耐え得るような気密構造とする必要がある。このような圧縮空気貯蔵用トンネルを形成する方法として、トンネル内面に覆工板を組み立て、その内面に気密材（例えば「繊維強化ゴムシート」）を張ることによって気密構造の貯蔵空間を形成する考えがある。
【０００４】
図２２(a),(b) は、この気密材をトンネル内面に張る方法を示した斜視図と角部拡大断面図である。図２２(a) に示すように、筒状の空間を有するトンネルＴ内に気密材を張る方法としては、筒状部においては、所定幅（例えば、１ｍ幅）の気密材Ｖ１をトンネルＴの長手方向（軸方向）に張るとともにその繋ぎ目（以下「重ね部」という）を重ねて接合（熱融着）し、両端の円板部においては、所定幅の気密材Ｖ２を幅方向に並べて張るとともにその端部の重ね部を接合し、その後、図２２(b) に示すように、角部に円弧状の気密材Ｖ３を張ってその縁部を他の気密材Ｖ１，Ｖ２と接合して、内部空間を気密構造とする方法がある。
【０００５】
なお、この種の従来技術として、特開平１０−１１５１９８号公報記載の発明があるが、この発明は、トンネル内周方向を複数に分割した止水シートをトンネル長手方向に展張しながら吹き付けコンクリート面へ固定するものであり、本願発明のようにトンネル内を気密空間とするような方法と装置を提供できるものではない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記図２２に示す方法では、トンネル長手方向が数十メートルにも及ぶ場合、非常に多くの気密材を張らなければならないとともに、これら多くの気密材Ｖ１の重ね部を接合する作業に非常に多くの時間と労力を要する。特に、この重ね部を接合する作業は、周方向に所定長さ（例えば、数百ｍｍ）ずつ接合しなければ気密構造とするのが困難であるため、多くの重ね部を有する場合には総接合距離が非常に長くなり、その接合部を接合するには多大な時間と労力を要してしまう。
【０００７】
また、トンネル両端部における気密材Ｖ２も幅方向に複数の重ね部を生じるので、その重ね部を接合する作業に非常に多くの時間と労力を要し、しかも、これらの接合を行った後で角部に気密材Ｖ３を張る場合には、その気密材Ｖ３と筒部の気密材Ｖ１と端部の気密材Ｖ２との重ね部を接合する必要があるため、その作業も困難で非常に多くの時間と労力を要してしまう。
【０００８】
そのため、このような気密構造のトンネルを形成するための時間と労力を削減し、施工期間の短縮や設備費用の削減ができる工法や装置が切望されている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明の接合工法は、トンネル内の筒部に、内周を周方向に複数分割してトンネル長手方向に連続する気密材を張り、トンネル長手方向全周に張った気密材の複数の重ね部を、接合反力を相互に受けるように同時に接合して該重ね部を長手方向に接合した後、トンネル端部の内面に一体型気密材を張り、該端部の一体型気密材と前記筒部の気密材との重ね部を接合してトンネル内を気密構造としている。このような方法でトンネル内を気密構造とすれば、気密材の複数の重ね部における接合反力を相互に受けるように同時に接合して、気密材を効率良くトンネル内の全面に張ることができるとともに、それらの気密材の重ね部長さを短くして効率の良い接合作業を行って気密構造とすることができる。
【００１０】
前記重ね部がトンネル軸中心に対して対向するように気密材をトンネル長手方向に連続して張り、トンネル長手方向全周に張った各気密材の対向する位置の気密材の重ね部を、接合反力を相互に受けるように同時に接合して対向する該重ね部を長手方向に接合するようにすれば、同時に対向位置の接合作業ができるとともに接合時の押圧反力を互いに受けて、作業の迅速化や装置の簡略化を図ることができる。
【００１１】
また、前記トンネル筒部に張る気密材を、トンネルの上部、側部、下部へと順次張るようにすれば、気密材の展張作業をトンネル上方から効率よく順次行うことができる。
【００１２】
一方、本願発明の気密材施工装置は、トンネルの長手方向に移動する施工装置本体を設け、該施工装置本体に、該施工装置本体の移動方向と直交する方向に軸心を配置した気密材と、該気密材の軸心を所定角度に傾倒させた状態で支持し得る気密材支持手段と、該気密材支持手段から繰り出した気密材を該所定角度でトンネル内面へ案内する案内手段と、該案内手段で案内した気密材をトンネル内面の長手方向に張る気密材張付手段とを設け、前記案内手段に、前記気密材を前記気密材張付手段に向けて繰り出す時のサポート部材を設けて該気密材を所定角度で気密材張付手段へ案内するようにしている。このような装置によれば、ロール状の気密材を所定角度に傾倒させた状態で気密材張付手段へ案内するように繰り出してトンネル内長手方向に連続するように張ることができるので、筒状のトンネル内面への気密材展張作業を１台の装置によって行うことができる。
【００１３】
また、前記サポート部材を、トンネルの長手方向に傾倒可能なように構成すれば、トンネルの上部、側部、下部の展張箇所に応じて気密材の繰り出し角度を調整しながら、１台の装置でトンネル筒部の展張作業を行うことができる。
【００１４】
さらに、施工装置本体を、施工装置本体を、気密材を支持する気密材支持手段を有する気密材支持本体と、該気密材支持本体から繰り出した気密材をトンネル内面に張る気密材張付手段を有する気密材張付本体とで構成し、該気密材支持本体と気密材張付本体とを分離可能に構成すれば、気密材を強制的に張り付けなければならない上部と側部の作業が終了したら、下部の気密材は気密材支持本体のみによって張ることができる。
【００１５】
また、トンネルの長手方向に移動する接合装置本体を設け、該接合装置本体に、放射状に配設した複数の押圧部材と、該押圧部材の端面で複数の気密材重ね部を同時に接合する接合部材とを設けて該接合部材の押圧反力を放射状に配設した接合部材で受けるようにすれば、トンネル内面の長手方向に張った気密材の重ね部を連続的に接合することができるとともに、接合時の反力を他の接合部材によって受けることができる。しかも、複数の重ね部を同時に接合するので、効率よく接合作業を行うことができる。
【００１６】
さらに、トンネル軸中心に対して対向する気密材の重ね部を同時に接合するように接合部材を対向配置すれば、対向するトンネル長手方向の重ね部を同時に接合することができるとともに、接合時の押圧反力を対向して配設した接合部材で互いに受けて反力受けに堅強な構造を要しないので、作業の迅速化や装置の簡略化を図ることができる。
【００１７】
その上、接合装置本体を、トンネル長手方向に移動する移動台車と、該移動台車上でトンネル長手方向に移動する作業台車とで構成し、該作業台車に押圧部材を配設すれば、装置全体をトンネル長手方向に移動させる作業と押圧部材をトンネル長手方向に移動させる作業とを独立的に行うことができるので、正確に作業台車を移動させて行う気密材の接合作業を、移動台車上での作業台車の移動制御によって効率良く安定して行うことができる。
【００１８】
また、トンネルの長手方向に移動する端部施工装置台車と、該台車上で旋回可能な端部施工装置本体とを設け、該端部施工装置本体に、トンネル端部の一体型気密材を把持してトンネル端部に張る気密材張付手段と、該気密材張付手段で張り付けた気密材を放射状に押圧する複数の押圧部材と、該押圧部材の端面で気密材を接合する接合部材とを設けて気密材の押圧反力を放射状に配設した接合部材で受けるようにすれば、トンネル端部における気密材の張り付けと、この気密材の縁部における重ね部の接合を効率よく行うことができる。
【００１９】
しかも、トンネル軸中心に対して対向する気密材の重ね部を同時に接合するように接合部材を対向配置すれば、トンネル周方向の重ね部を連続的に接合することができるとともに、接合時の押圧反力を対向して配設した接合部材で互いに受けることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の第１実施形態に係る気密材施工装置を示す側面図であり、図２は同気密材施工装置の気密材支持装置を示す側面図、図３は気密材支持装置を示す図１のＡ−Ａ矢視図、図４は気密材の支持状態を示す平面図である。この第１実施形態に係る気密材施工装置は、トンネルの内面の長手方向に上部気密材を展張する装置である。
【００２１】
図１に示すように、この実施形態の気密材施工装置Ｍ１では、トンネルＴの長手方向Ｌに移動する施工装置本体１が、気密材支持本体１Ａと気密材張付本体１Ｂとで構成されている。気密材支持本体１Ａは、ロール状の気密材Ｓの軸心をトンネル軸方向と直交する方向に支持する気密材支持手段Ｅを有しており、気密材張付本体１Ｂは、この気密材支持本体１Ａから繰り出した気密材ＳをトンネルＴの内面に張る気密材張付手段Ｆを有している。気密材支持手段Ｅは、ロール状に巻かれた気密材Ｓの軸心をトンネル軸方向と直交する方向に支持する支持部材２と、この支持部材２をほぼトンネルＴの軸心で支持して周方向に回転させることができる支持軸３とを有している。この気密材支持本体１Ａは、下部にトンネルＴの内面に沿って移動できるように車輪４を有し、その上部に枠状のフレーム５が設けられている。
【００２２】
図３，４に示すように、支持部材２は、ロール状に巻かれて円筒状に形成された気密材Ｓの両端から中央部に挿入される支持ローラ２ａと、この支持ローラ２ａが先端に設けられた支持脚２ｂと、この支持脚２ｂが立設された枠体２ｃと、この枠体２ｃから気密材Ｓの軸心近傍まで立設された支持腕２ｄとから構成されている。この支持腕２ｄの上端には前記支持軸３が設けられており、気密材支持本体１Ａのフレーム５に支持されている。
【００２３】
従って、この支持部材２に支持されたロール状の気密材Ｓは、気密材Ｓの軸を中心として回転可能に支持されるとともに、支持部材２全体がトンネル軸心を中心として周方向に回転可能となっている。この支持部材２を支持する支持軸３は、支持部材２を所定角度回転させた状態（この実施形態では、９０°回転させた直立状態へ回転可能に構成されているが、気密材の周方向分割構成に応じて異なる）で図示しない固定装置によって固定可能に構成されている。
【００２４】
また、図２に示すように、気密材Ｓの展張方向には、繰り出す気密材Ｓを案内するためのサポート部材６が設けられ、このサポート部材６はトンネル軸方向に傾倒可能に構成されている。このサポート部材６の上端には気密材Ｓを案内するためのローラ６ａ，６ｂが設けられており、これらのローラ６ａ，６ｂの間から繰り出される。この実施形態では、サポート部材６と支持脚２ｂとの間を連結するリンク材７の長さを変更することによって傾倒角度αを変更できるようにしている。
【００２５】
図１に示すように、前記気密材張付本体１Ｂも、下部にトンネルＴの内面に沿って移動できるように車輪８を有し、その上部に枠状のフレーム９が設けられている。図１に示すように、このフレーム９の上端は、前記気密材支持本体１Ａから繰り出されるシート状の気密材Ｓをトンネル内面に沿うように案内するガイドローラ１０が設けられている。このガイドローラ１０は、気密材Ｓがトンネル内面に沿うような円弧状に形成されており、トンネルＴの内面の円弧に沿うように周方向に配設されている。また、このフレーム９には、ガイドローラ１０によって案内される気密材Ｓを作業者Ｗがトンネル内面へ押付けるための気密材押付バー１１が設けられている。
【００２６】
この気密材押付バー１１は、気密材Ｓに接する押付部材１１ａが上端に設けられ、バー１１ｂを押し上げることによってガイドローラ１０の軸を中心に押付部材１１ａが円弧を描いて押上げられるものである。
【００２７】
この作業によってトンネルＴに張られる気密材Ｓは裏面に接着剤が塗布されており、ロールから繰り出される時にフレーム５側で作業者Ｗが保護シートをはがして接着剤塗布面を露出させる（図示略）。
【００２８】
さらに、これら気密材支持本体１Ａと気密材張付本体１Ｂとは連結部材１２によって連結されており、この連結部材１２を外すことによってこれらの本体１Ａ，１Ｂは分離可能に構成されている。なお、これらの本体１Ａ，１Ｂは一体的に構成されていてもよい。
【００２９】
図５は、上述した気密材施工装置による側部気密材の展張状態を示す図面であり、(a) は側面図、(b) は(a) に示すＢ−Ｂ断面図である。図６は同気密材施工装置を示す平面図である。図示するように、図１の気密材施工装置Ｍ１によってトンネルＴの上部に気密材Ｓを展張した後で側部に気密材Ｓを展張する場合、気密材支持本体１Ａの支持脚２ｂによって支持された支持軸３を中心に支持部材２全体を回転させ、気密材Ｓを垂直状態として支持部材２を固定する。この状態で繰り出される気密材Ｓは、その自重によって垂れ下がらないように姿勢保持部材１３で上下方向から案内されており、垂直な方向でトンネルＴの内面へ案内されている。この例では、姿勢保持部材１３を、案内軸１３ａに沿って移動する案内部材１３ｂと、円弧状にした気密材Ｓの上下を引っ張る保持部材１３ｃとで構成されている。この案内部材１３ｂは、例えば「ターンバックル」のような手段にによって構成することができる。
【００３０】
また、図５(b) に示すように、気密材張付本体１Ｂの側部には、垂直方向に案内されている気密材ＳをトンネルＴの内面へ張付けるための気密材押付バー１１が設けられている。この気密材押付バー１１は、図１に示す気密材押付バー１１と同様に、姿勢保持部材１３によって上下を案内されている気密材Ｓの中央部をトンネルＴ内面に沿うように押圧するものであり、トンネルＴの内面に沿うような湾曲形状で形成されている。このようにしてトンネルＴの側面に張られる気密材Ｓは、その上端がトンネルＴの上部に張られた気密材Ｓの端部と重なる重ね部Ｊを有するように張られる。なお、図６に示すように、気密材支持本体１Ａのトンネル内面側には、気密材Ｓを案内する作業者用足場１４が設けられる。
【００３１】
さらに、図５(a) に示す気密材展張側の反対側のトンネル内面に気密材Ｓを展張する場合には、支持部材２を逆向きに回転させて気密材Ｓを反対側面へ向けて立てた状態で固定し、図５，６に示す作業と同様に、気密材押付バー１１によってトンネルＴの内面へ気密材Ｓを押付けて張ることとなる。このトンネル反対面へ気密材Ｓを展張する作業は図５，６と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
【００３２】
図７は上述した気密材施工装置による下部気密材の展張状態を示す図面であり、(a) は側面図、(b) はＣ−Ｃ矢視図である。図示するように、トンネルＴの下部に気密材Ｓを展張する場合、気密材張付本体１Ｂ（図１）を気密材支持本体１Ａから分離して気密材支持本体１Ａのみとし、サポート部材６を後方（反進行側）へ傾倒するとともに、この気密材支持本体１Ａの後方に案内アーム１５が設けられる。この案内アーム１５には、気密材Ｓを円弧状に曲げて支持する複数の支持ローラ１５ａと、両端部を案内する案内部材１６とが設けられている。この案内アーム１５によってシート状の気密材Ｓがトンネル内面の円弧に沿わされる。他の構成は上述した図１に示す構成と同一であるため、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
図８は本願発明の第２実施形態に係る気密材施工装置による気密材の接合を示す側面図であり、図９は同気密材施工装置の図面であり、(a) は正面図、(b),(c) は同装置の押圧部材連結部を示す模式図、図１０は同気密材施工装置による気密材の接合部を示す断面図である。この第２実施形態に係る気密材施工装置は、トンネル内面に展張した気密材（この実施形態では「繊維強化ゴムシート」を使用）の重ね部を接合（熱融着）するための装置である。
【００３４】
図８，９に示すように、この気密材施工装置Ｍ２には、車輪１７によってトンネルＴの長手方向Ｌに移動可能に構成された接合装置本体１８が設けられ、この接合装置本体１８には放射状に配設された複数の押圧部材１９が設けられている。この実施形態では、接合装置本体１８が、下部の走行台車１８Ａと、その上部でトンネル長手方向に移動可能なスライド台車１８Ｂとで構成されており、このスライド台車１８Ｂに押圧部材１９が設けられている。この押圧部材１９の端面には、上述した第１実施形態の気密材施工装置Ｍ１によってトンネルＴの内面に張られた気密材Ｓの重ね部Ｊを接合するための接合部材２０（加熱融着部材）が設けられている。この接合部材２０は、押圧部材１９に内設されたシリンダ１９ａによって半径方向に伸縮可能となっている。
【００３５】
この接合部材２０は、対向する２カ所の重ね部Ｊを接合できるように両端に接合部材２０を設けた押圧部材１９が、隣接して９０°の角度でずれて配置されたものである。この実施形態のように、気密材Ｓの重ね部Ｊがトンネル軸中心に対して対向するように、トンネル周方向に気密材Ｓをほぼ均等に偶数分割（この例では４分割）し、この対向する気密材Ｓの重ね部Ｊを接合する接合部材２０を具備した押圧部材１９を偶数本（この例では４分割）で構成することにより、対向するトンネル長手方向の重ね部Ｊを同時（この例では４カ所同時）に接合することができる。この押圧部材１９の配置は、図９(b) に示すように、隣接する押圧部材１９を一体的に結合した一体型であっても、図９(c) に示すように、隣接する押圧部材１９を周方向に回転可能に構成した分離型であってもよい。その上、接合時の押圧反力を対向して配設した接合部材２０で互いに受けることができるので、押圧反力を受けるための堅強な構造を必要としない。従って、複数箇所の重ね部Ｊを同時に接合して、接合作業の大幅な短縮を図ることができる装置を安価に製造することができる。
【００３６】
また、この実施形態では、装置全体を移動させる走行台車１８Ａと、押圧部材１９を移動させるスライド台車１８Ｂとを設けることにより、走行台車１８Ａを所定位置に固定した状態でスライド台車１８Ｂのみを移動させて正確な位置決めを行いながら接合作業を行うことができる。２１は、作業者Ｗが気密材Ｓの重ね部Ｊを目視で確認して接合するための足場である。
【００３７】
図１０に示すように、押圧部材１９による気密材Ｓの重ね部Ｊの接合は、先にトンネルＴの内面へ張付けた気密材Ｓの上部に後から張付けた気密材Ｓが重なった状態であるため、この重ね部Ｊを均等に押圧できるように当て板２２を設けた状態で押圧し、その状態で加熱することによって重ね部Ｊを接合できるようにしている。なお、当て板２２は必ずしも設ける必要はない。
【００３８】
図１１は本願発明の第３実施形態に係る気密材施工装置を示す側面図であり、図１２は図１１に示す気密材施工装置の平面図、図１３は同気密材施工装置の正面図、図１４は同気密材施工装置の背面図である。この第３実施形態に係る気密材施工装置は、トンネル端部に気密材を張付けるとともに、その端部の重ね部を接合するための装置である。
【００３９】
図示するように、この気密材施工装置Ｍ３には、車輪２３によってトンネルＴの長手方向Ｌに移動可能に構成された端部接合装置本体２４が設けられ、この端部接合装置本体２４は、車輪２３を設けた台車２４Ａと、この台車２４Ａの上部で垂直軸周りに旋回可能に構成された装置本体２４Ｂとから構成されている。この装置本体２４Ｂと台車２４Ａの間には、台車２４Ａの上面に設けられた案内車輪２５と、この案内車輪２５の外周で回転する装置本体側下面の案内部２６と、装置本体２４の自重を支持して回転する支持車輪２７とが設けられている。この案内部２６が、台車２４Ａの上部で装置本体２４Ｂを１８０°回転させうるターンテーブルＶとなっている。この接合装置本体２４には、図１１に示す状態で、左側に一体型気密材Ｕを保持する気密材保持部材２８、右側にこの気密材Ｓの縁部を接合する押圧部材２９が配設されており、気密材保持部材２８で気密材Ｓを張付後に、ターンテーブルＶによって装置本体２４Ｂを１８０°回転させ、同じ端部で押圧部材２９によって気密材Ｓの端部を接合することができるようになっている。
【００４０】
また、この実施形態によって張られる一体型気密材Ｕは、トンネル端部Ｔａ全体の円盤状端部Ｕａと、この円板状の端部Ｕａから筒状部側に屈曲した縁部Ｕｂが一体的に形成された断面コ字状の一体型であり、工場等によって一体的に形成されたものが使用される。
【００４１】
そして、気密材保持部材２８には、このような一体型の気密材Ｓを上下で保持するための保持部材２８ａが設けられており、この保持部材２８ａによって一体型気密材Ｕの内側に形成された保持部（図示略）を保持するように構成されている。
【００４２】
さらに、押圧部材２９は、その端面に、上述した第２実施形態と同様に、気密材Ｓの重ね部Ｊを接合するための接合部材３０が設けられている。この接合部材３０によって、上述した第１実施形態の気密材施工装置Ｍ１でトンネルＴの内面に張られた気密材Ｓと、この第３実施形態の気密材施工装置Ｍ３によってトンネル端部Ｔａに張られた一体型気密材Ｕの周縁との重ね部Ｊが接合される。この押圧部材２９の場合も、内設されたシリンダ２９ａによって対向するように設けられた接合部材３０で気密材Ｓの重ね部Ｊを押圧するので、これらに作用する押圧反力を中心部で受けることができる。また、一体型気密材Ｕの周縁を所定角度ずつ回転して接合するため、この押圧部材全体が回転可能なように構成されている。なお、３１は作業者用の足場である。
【００４３】
図１５は本願発明による気密材の施工例を示すトンネルの斜視図であり、図１６は同トンネルの縦断面図である。図示するように、上述した第１実施形態の気密材施工装置Ｍ１によって張られる気密材Ｓは、トンネルＴの長手方向に連続して、上部、両側部、下部へと順次張られ、この張られた気密材Ｓの重ね部Ｊは、上述した第２実施形態の気密材施工装置Ｍ２によって接合される。そして、トンネルＴの端部には、上述した第３実施形態における気密材施工装置Ｍ３によって一体型気密材Ｕが張られた後、この装置Ｍ３によって縁部がトンネル長手方向の気密材Ｓと接合される。このようにしてトンネルＴ内の空間が気密構造に形成される。
【００４４】
図１７(a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による上部気密材の展張作業を示す側面図であり、図１８(a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による上部気密材の終端と側部気密材の展張作業を示す側面図、図１９(a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による側部気密材の終端の展張作業と接合作業用の気密材施工装置の搬入を示す側面図、図２０(a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による気密材の接合作業を示す側面図、図２１(a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による端部気密材の接合作業を示す側面図である。以下、これらの図に沿って気密材Ｓの施工方法を説明する。
【００４５】
図１７に示すように、トンネルＴの一方（この例では図の右側）から気密材施工装置Ｍ１を搬入し(a) 、ウインチ等の牽引手段でトンネルＴの奥側端部へ移動させ(b) 、奥側の端部Ｔａからトンネル上面に気密材Ｓを張る(c) 。この時の気密材施工装置Ｍ１の移動は、搬入側Ｔｂに設けられたウインチ等の牽引手段によって行われる。
【００４６】
図１８に示すように、上部の気密材Ｓを搬入側Ｔｂまで張り終わると(a) 、支持部材２を垂直方向に向けることによって気密材Ｓを立て(b) 、トンネルＴの奥側端部Ｔａへ移動させてトンネル側部の気密材Ｓを張る(c) 。この時の気密材施工装置Ｍ１の移動は、前記図１８と同一であるため省略する。
【００４７】
図１９に示すように、トンネルの一方の側部に気密材Ｓを張り(a) 、一方が終了すると支持部材２を逆方向に回転させて気密材Ｓを逆向きに立て、再度、トンネル奥側へ移動させてもう一方の側部（手前側）に気密材Ｓを張る（この作業は、図１８(a),(b) 、図１９(a) と同様であるため、図は省略する）。その後、支持部材２を水平方向に向けて気密材Ｓを水平状態とし(b) 、上述した図７に示すように、気密材張付本体１Ｂを気密材支持本体１Ａから外してトンネル外へ搬出し、気密材支持本体１Ａのみでトンネル奥側へ移動して、トンネル奥側の端部から搬入側に向けてトンネルＴの下面に気密材Ｓを張る（この作業は、図７の状態で図１７(c) ，図１８(a) のように作業するため、図と説明は省略する）。このようにしてトンネルＴの長手方向に気密材Ｓを張った気密材施工装置Ｍ１はトンネルＴから外部へと搬出される。そして、トンネルＴの内部には、トンネル内部に張った気密材Ｓの重ね部Ｊを接合するための気密材施工装置Ｍ２が搬入される(c) 。
【００４８】
図２０に示すように、搬入した気密材施工装置Ｍ２は(a) 、ウインチ等の牽引手段でトンネルＴの奥側端部へ移動させ、奥側の端部ＴａからトンネルＴの内面に張った気密材Ｓの重ね部Ｊを接合する。この時、放射状に設けられた接合部材２０（図９）によって周方向に複数（この実施形態では４箇所）存在する重ね部Ｊを複数同時に接合することができるので(b) 、作業時間の大幅な短縮と労力の軽減を図ることができる。そして、長手方向の重ね部Ｊを接合した気密材施工装置Ｍ２はトンネルＴの搬入側Ｔｂから搬出される(c) 。この時の気密材施工装置の移動は、トンネルＴの搬入側Ｔｂに設けられたウインチ等の牽引手段によって行われる。３２は、接合用の制御ユニットである。
【００４９】
図２１に示すように、トンネルＴの長手方向に張った気密材Ｓを接合した後は、トンネルＴの端部に気密材Ｓを張るとともにこの気密材Ｓとトンネル長手方向に張った気密材Ｓとを接合する端部気密材施工装置Ｍ３を搬入し(a) 、トンネル奥側へ移動させて一体型気密材Ｕをトンネル端部Ｔａに張る(b) 。そして、この気密材施工装置Ｍ３の装置本体２４Ｂ（図１１）を反転させ、接合部材３０によって気密材Ｕの周縁と既設の気密材Ｓとを接合する(c) 。その後、気密材施工装置Ｍ３をトンネルＴの搬入側Ｔｂへ移動させ、同様の操作によって一体型気密材Ｕを張るとともに、張った気密材Ｓの周端と既設の気密材Ｓとを接合する（図は省略）。この気密材施工装置Ｍ３の移動も、図示しないウインチ等の牽引手段で行われる。このようにしてトンネルＴの両端に一体型気密材Ｕを張った気密材施工装置Ｍ３は、トンネルＴの搬入側Ｔｂから外部へ搬出される。
【００５０】
このようにしてトンネル内側全面に気密材Ｓを施工することにより、トンネルＴ内の空間を気密構造とする作業が完了するので、短時間での施工ができるとともに、労力を削減した施工が可能となる。
【００５１】
なお、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００５３】
トンネル内を気密構造とするための気密材を効率良く内面に張ることができるとともに、それらの気密材の重ね部を効率よく接合して気密構造とすることができるので、トンネルの内部を気密構造とするための作業時間の大幅な短縮と労力の大幅な軽減が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の第１実施形態に係る気密材施工装置による側部気密材の展張状態を示す側面図である。
【図２】図１に示す気密材施工装置の気密材支持装置を示す側面図である。
【図３】図１に示す気密材支持装置のＡ−Ａ矢視図である。
【図４】図３に示す気密材の支持状態を示す平面図である。
【図５】本願発明の第１実施形態に係る気密材施工装置による側部気密材の展張状態を示す図面であり、(a) は側面図、(b) は(a) のＢ−Ｂ断面図である。
【図６】図５に示す状態の気密材施工装置を示す平面図である。
【図７】本願発明の第１実施形態に係る気密材施工装置による下部気密材の展張状態を示す図面であり、(a) は側面図、(b) はＣ−Ｃ矢視図である。
【図８】本願発明の第２実施形態に係る気密材施工装置による気密材の接合状態を示す側面図である。
【図９】図８に示す気密材施工装置の図面であり、(a) は正面図、(b) (c) は同装置の押圧部材連結部を示す模式図である。
【図１０】図８に示す気密材施工装置による気密材の接合部を示す断面図である。
【図１１】本願発明の第３実施形態に係る気密材施工装置を示す側面図である。
【図１２】図１１に示す気密材施工装置の平面図である。
【図１３】図１１に示す気密材施工装置の正面図である。
【図１４】図１１に示す気密材施工装置の背面図である。
【図１５】本願発明による気密材の施工例を示すトンネルの斜視図である。
【図１６】図１５に示すトンネルの縦断面図である。
【図１７】 (a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による上部気密材の展張作業を示す側面図である。
【図１８】 (a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による上部気密材の終端と側部気密材の展張作業を示す側面図である。
【図１９】 (a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による側部気密材の終端の展張作業と接合作業用の気密材施工装置の搬入を示す側面図である。
【図２０】 (a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による気密材の接合作業を示す側面図である。
【図２１】 (a),(b),(c) は、本願発明の気密材施工装置による端部気密材の接合作業を示す側面図である。
【図２２】従来の気密材展張作業を示すトンネルの図面であり、(a) は斜視図、(b) は角部拡大断面図である。
【符号の説明】
１…施工装置本体
１Ａ…気密材支持本体
１Ｂ…気密材張付本体
２…支持部材
２ａ…支持ローラ
２ｂ…支持脚
２ｃ…枠体
２ｄ…支持腕
３…支持軸
４…車輪
５…フレーム
６…サポート部材
６ａ…ローラ
７…リンク材
８…車輪
９…フレーム
１０…ガイドローラ
１１…気密材押付バー
１１ａ…押付部材
１１ｂ…バー
１２…連結部材
１３…姿勢保持部材
１３ａ…案内軸
１３ｂ…案内部材
１３ｃ…保持部材
１４，２１…作業者用足場
１５…案内アーム
１６…案内部材
１７…車輪
１８…接合装置本体
１８Ａ…走行台車
１８Ｂ…スライド台車
１９…押圧部材
１９ａ…シリンダ
２０…接合部材
２２…当て板
２３…車輪
２４…端部接合装置本体
２４Ａ…台車
２４Ｂ…装置本体
２５…案内車輪
２６…案内部
２７…支持車輪
２８…気密材保持部材
２８ａ…保持部材
２９…押圧部材
３０…接合部材
Ｅ…気密材支持手段
Ｆ…気密材張付手段
Ｊ…重ね部
Ｌ…長手方向
Ｓ…気密材
Ｔ…トンネル
Ｔａ…トンネル端部
Ｔｂ…搬入側
Ｕ…一体型気密材
Ｕａ…端部
Ｕｂ…縁部
Ｖ…ターンテーブル
Ｗ…作業者
α…傾倒角度
Ｍ１，Ｍ２，Ｍ３…気密材施工装置

Claims (11)

1. トンネル内の筒部に、内周を周方向に複数分割してトンネル長手方向に連続する気密材を張り、トンネル長手方向全周に張った気密材の複数の重ね部を、接合反力を相互に受けるように同時に接合して該重ね部を長手方向に接合した後、トンネル端部の内面に一体型気密材を張り、該端部の一体型気密材と前記筒部の気密材との重ね部を接合してトンネル内を気密構造とする気密材展張接合工法。
2. 前記重ね部がトンネル軸中心に対して対向するように気密材をトンネル長手方向に連続して張り、トンネル長手方向全周に張った各気密材の対向する位置の気密材の重ね部を、接合反力を相互に受けるように同時に接合して対向する該重ね部を長手方向に接合するようにした請求項１記載の気密材展張接合工法。
3. トンネル筒部に張る気密材を、トンネルの上部、側部、下部へと順次張ることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の気密材展張接合工法。
4. トンネルの長手方向に移動する施工装置本体を設け、該施工装置本体に、該施工装置本体の移動方向と直交する方向に軸心を配置した気密材と、該気密材の軸心を所定角度に傾倒させた状態で支持し得る気密材支持手段と、該気密材支持手段から繰り出した気密材を該所定角度でトンネル内面へ案内する案内手段と、該案内手段で案内した気密材をトンネル内面の長手方向に張る気密材張付手段とを設け、前記案内手段に、前記気密材を前記気密材張付手段に向けて繰り出す時のサポート部材を設けて該気密材を所定角度で気密材張付手段へ案内するようにした気密材施工装置。
5. 前記サポート部材を、トンネルの長手方向に傾倒可能なように構成した請求項４記載の気密材施工装置。
6. 施工装置本体を、気密材を支持する気密材支持手段を有する気密材支持本体と、該気密材支持本体から繰り出した気密材をトンネル内面に張る気密材張付手段を有する気密材張付本体とで構成し、該気密材支持本体と気密材張付本体とを分離可能に構成したことを特徴とする請求項４又は請求項５記載の気密材施工装置。
7. トンネルの長手方向に移動する接合装置本体を設け、該接合装置本体に、放射状に配設した複数の押圧部材と、該押圧部材の端面で複数の気密材重ね部を同時に接合する接合部材とを設けて該接合部材の押圧反力を放射状に配設した接合部材で受けるようにした気密材施工装置。
8. トンネル軸中心に対して対向する気密材の重ね部を同時に接合するように接合部材を対向配置したことを特徴とする請求項７記載の気密材施工装置。
9. 接合装置本体を、トンネル長手方向に移動する移動台車と、該移動台車上でトンネル長手方向に移動する作業台車とで構成し、該作業台車に押圧部材を配設したことを特徴とする請求項７又は請求項８記載の気密材施工装置。
10. トンネルの長手方向に移動する端部施工装置台車と、該台車上で旋回可能な端部施工装置本体とを設け、該端部施工装置本体に、トンネル端部の一体型気密材を把持してトンネル端部に張る気密材張付手段と、該気密材張付手段で張り付けた気密材を放射状に押圧する複数の押圧部材と、該押圧部材の端面で気密材を接合する接合部材とを設けて気密材の押圧反力を放射状に配設した接合部材で受けるようにした気密材施工装置。
11. トンネル軸中心に対して対向する気密材の重ね部を同時に接合するように接合部材を対向配置したことを特徴とする請求項１０記載の気密材施工装置。

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