JP4156436B2

JP4156436B2 - 移動式桟橋によるトンネルインバート施工法および移動式桟橋

Info

Publication number: JP4156436B2
Application number: JP2003129716A
Authority: JP
Inventors: 勉北川; 雪久稲川; 大介鷲見
Original assignee: 岐阜工業株式会社
Priority date: 2003-05-08
Filing date: 2003-05-08
Publication date: 2008-09-24
Anticipated expiration: 2023-05-08
Also published as: JP2004332380A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、施工すべきトンネル形状に対応させて、効率良くインバート施工することができる移動式桟橋によるトンネルインバート施工法および移動式桟橋に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
元来、トンネルの構築は、岩盤を掘削機により掘削した後、アンカーボルト等の補強材を岩盤に打込み、岩盤補強した後、掘削されたトンネル内壁面およびトンネル下部へ一次および二次覆工用のコンクリートを打設し、打設コンクリートを養生硬化させることにより行われていた。
【０００３】
また、掘削機により掘削された土砂は随時トンネル切羽側からトンネル坑口側へ、トンネルの幅方向の一側、例えば中央から右側（あるいは左側）に配備されたパワーショベル、ブルドーザー等の重機を介して、トンネルの幅方向の他側、例えば中央から左側（あるいは右側）に配備させたダンプカー等の車両に移載して搬出し、搬出完了後重機、車両をトンネルの幅方向の他側に移動させ、トンネルの幅方向の他側の土砂を搬出していた。
【０００４】
また、岩盤が軟弱な場合、トンネル切羽に近接した掘削直後のトンネル下部へインバート施工（インバートコンクリートを打設）する必要があり、この際には岩盤を安定させるため、トンネル下部をアーチ型に掘下げた後、インバートコンクリートを打設、養生硬化させることにより行っていた。
【０００５】
このインバートコンクリートを打設する際、掘削した土砂を搬出する車両を通行させると共に、コンクリートを打設する作業スペースを確保するためのトンネル工事用桟橋が使用されている。
【０００６】
このトンネル工事用桟橋は、基台に車両通行部が形成されると共に、基台の前後下部に移動用ローラが装着されたものである（例えば、特許文献１−５参照）。
【０００７】
また、桟橋を軽量化し、移動性を向上させるため、桟橋をトンネル幅の半分の大きさとし、この桟橋によるインバート施工作業はトンネルの幅方向の中央から右側部分および左側部分に分けて半分ずつ行うことが常であり、このため桟橋にはトンネルの幅方向の一側から他側へ移動させる機構、例えば横移動機構が別に必要であった。（例えば、特許文献２−５参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２−４７９１号公報（第３−５頁、図１−３）
【特許文献２】
特開２００２−１４７１９５号公報（第２−４頁、図１−７）
【特許文献３】
特開平１１−２８０４００号公報（第２−３頁、図１−５）
【特許文献４】
特開平６−２８８１９６号公報（第３−４頁、図１、４、１１）
【特許文献５】
特許第２７３６７６１号公報（第３頁、図６−８図）
【０００９】
また、桟橋の車両通行部前後に延設させた車両案内台が、車両通行部に対して旋回可能な構造のものは皆無であった。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来のトンネル工事用桟橋は、軽量化し、移動性を向上させるため、トンネル幅の半分の大きさであり、トンネルの幅方向の中央から右側部分および左側部分に分けて半分ずつインバート施工作業を行う都合上、桟橋をトンネルの幅方向に移動させる機構、例えば横移動機構が別に必要であり、このため構造が複雑化するばかりか、コストが高騰することが問題となっていた。
【００１１】
また、インバート施工において、トンネル下部に防水シート、補強材等の覆工材を配設させ、かつコンクリート養生に長時間を要する場合には、下部の作業スペースを広く確保した、つまり全長が長い桟橋が必要となる。
【００１２】
また、トンネルの曲線部におけるインバート施工は、曲線部での施工をスムーズに行うために、予め曲線部に設置可能な長さに桟橋の全長が限定されてしまうため、全長が長い桟橋を使用することが不可能であり、このため全長が短く限定された桟橋によりインバート施工しなければならず、トンネル直線部において、一回のインバート施工距離が短くなり、施工作業工程が増大し、このため工期が遅延する要因となっていた。
【００１３】
本発明は、このような欠点に鑑み、桟橋全長を長くしても、トンネル曲線部への設置が可能であり、トンネル曲線部におけるインバート施工を容易とし、旋回移動性に優れた移動式桟橋によるトンネルインバート施工法および移動式桟橋を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、トンネルインバートの施工において、進行側のインバートの掘削後、掘削された土砂をトンネル切羽側からトンネル坑口側へ搬出する運搬車両等を通行させる車両通行部を備え、この車両通行部の前後下部に横方向に旋回自在に移動機構をそれぞれ配設させ、この移動機構に車両案内台を傾倒自在に配設させ、車両通行部の前後両側部にアウトリガーを配設させ、掘削されたトンネル下部にインバートコンクリートを打設する作業スペースを確保するための移動式桟橋を、アウトリガーの昇降、移動機構の旋回により、移動機構と共に車両案内台を旋回移動可能とし、この移動式桟橋をトンネル形状に対応させて設置した後、桟橋に配した開閉扉を開放させ、防水シート、補強材等の覆工材をトンネル下部へ搬入、設置した後、インバートコンクリートを、トンネル下部へ打設することを特徴とするもの、
または、車両通行部の両側部に、その長さ方向に移動自在にコンクリートホッパーシュートを配設させることにより、車両通行部上のコンクリートミキサー車からコンクリートホッパーシュートを介してインバートコンクリートを打設することを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明に係る移動式桟橋は、掘削された土砂をトンネル切羽側からトンネル坑口側へ搬出する車両等を通行させる車両通行部１２を備えると共に、掘削されたトンネル下部１４にインバートコンクリート１６を打設する作業スペース１８を確保するためのものであり、図１〜図１５に基づいて、以下に詳述する。
【００１６】
車両通行部１２の前後下部に、移動機構２０を、旋回手段２２を介して旋回自在に配設させてある。
【００１７】
本例において、移動機構２０は駆動ローラであり、左右両側にそれぞれ一対ずつ配してある。
【００１８】
また、旋回手段２２は油圧シリンダーであり、この油圧シリンダーの伸縮により、車両通行部１２に軸支させた移動機構２０を水平方向に旋回させる。
【００１９】
移動機構２０に、車両案内台２４を、傾倒自在に配設させてある。
【００２０】
本例において、車両案内台２４の傾倒は、移動機構２０の上縁に上下方向に傾倒自在に軸支させた車両案内台２４を、油圧シリンダーの伸縮により、上下方向に傾倒させる。
【００２１】
この車両案内台２４は、移動機構２０の旋回に伴い、移動機構２０と共に旋回移動する。
【００２２】
車両通行部１２の前後両側部に、アウトリガー２６を配設させてある。
【００２３】
このアウトリガー２６は、伸長させることにより、移動機構２０、車両案内台２４を浮上支持させ、移動機構２０を旋回させる場合、およびインバートコンクリート１６を打設する場合、に桟橋を支持することを主目的とする。
【００２４】
車両通行部１２に、桟橋下方の作業スペース１８へ防水シート、補強材等の覆工材２８を搬入するための開閉扉３０を、開閉自在に配設させてある。
【００２５】
本例において、開閉扉３０の開閉は、車両通行部１２に軸支させた開閉扉３０を、油圧シリンダーの伸縮により、開閉させる。
【００２６】
車両通行部１２の両側下部に、その長さ方向に移動自在に、コンクリートホッパーシュート３２を、配設させてある。
【００２７】
本例において、コンクリートホッパーシュート３２の移動機構は、図１３に示すように、車両通行部１２の両側部の長さ方向に沿わせて配設させたガイドレール３４と、コンクリートホッパーシュート３２を支持し、かつガイドレール３４に嵌挿可能なガイドローラ（図示略）を配してなる移動体３６と、により構成され、コンクリートホッパーシュート３２を支持させた移動体３６をガイドレール３４に沿わせて移動させることにより、コンクリートホッパーシュート３２を移動させるものである。
【００２８】
なお、図中３８は覆工材２８を搬送する搬送装置、４０は防水シートを展張させるための展張装置、４２はトンネル幅方向に移動自在に配した移動足場、４４は打設口、４６は移動機構２０に配備させた伸縮ジャッキ、４８は土砂、覆工材２８等を運搬する運搬車両、５０はバックホウ等の重機、５２はコンクリートミキサー車、５４はトンネル、５６は一次覆工面、５８は既インバート施工面、６０は上半掘削盤、６２はインバート型枠、６４は妻板、を示す。
【００２９】
本発明に係る移動式桟橋によるインバート掘削後のトンネル下部１４へのインバート施工（インバートコンクリートを打設する）工程を以下に詳述する。
【００３０】
本例において、インバート部の形状は、図３に示すように、円弧型の第１インバート部６６と、碗型の第２インバート部６８と、により構成されている。
【００３１】
まず、車両通行部１２の前部の移動機構２０をトンネル下部１４に、後部の移動機構２０を既インバート施工面５８に、それぞれ設置させ、両移動機構２０により桟橋を所定位置に移動させる。
【００３２】
この際、トンネル形状、例えばトンネルの曲線部に桟橋を設置する場合には、車両通行部１２前後のアウトリガー２６を伸長させ、車両通行部１２前後の移動機構２０を旋回させることにより、移動機構２０と共に車両案内台２４を旋回させ、曲線部の形状に沿わせて、桟橋を設置する（図２、図７参照）。
【００３３】
次に、桟橋前後の車両案内台２４を下方に傾倒させ、アウトリガー２６を縮短させ、桟橋前部の車両案内台２４と桟橋後部の車両案内台２４、移動機構２０、伸縮ジャッキ４６とにより桟橋を支持固定する。
【００３４】
次に、予め防水シート、補強材等の覆工材２８が配設された第１インバート部６６にインバート型枠６２を、第１インバート部６６前端に妻板６４を、それぞれ設置する（図４参照）。
【００３５】
次に、桟橋の車両通行部１２上に、コンクリートミキサー車５２を移動させる。
【００３６】
次に、車両通行部１２の両側下部のコンクリートホッパーシュート３２を、コンクリートミキサー車５２の対応位置へ移動させる。
【００３７】
この際、トンネル全幅を一度にインバート施工する場合には、両側のコンクリートホッパーシュート３２を移動させ、トンネル全幅を二度に分けてインバート施工する場合には、一側のコンクリートホッパーシュート３２のみを移動させる。
【００３８】
次に、コンクリートミキサー車５２のシュートを、コンクリートホッパーシュート３２へ、案内する。
【００３９】
この際、コンクリートミキサー車５２のシュートが展開、伸縮可能な場合にはそのままシュートを展開、伸長させて行い、シュートが短尺な場合には、補助シュート（図示略）を介して案内する。
【００４０】
次に、コンクリートミキサー車５２からインバートコンクリート１６を、コンクリートホッパーシュート３２を介して、インバート型枠６２、妻板６４、既インバート施工面５８との間の第１インバート部６６へ打設する。
【００４１】
この際、コンクリートホッパーシュート３２のシュート部を車両通行部１２の下部の内方、外方へ旋回させることにより、効率良くインバートコンクリート１６を打設することができ、また内方へ旋回させることにより、トンネル幅が狭い場合でもコンクリートホッパーシュート３２による打設作業が可能となり、車両通行部１２の打設口４４からのインバートコンクリート打設を併用することもできる。
【００４２】
次に、この第１インバート部６６のインバートコンクリート打設完了後、養生硬化させ、第２インバート部６８へ、前記同様コンクリートミキサー車５２または／および打設口４４からインバートコンクリート打設する。
【００４３】
次に、このインバート部より前方のトンネル下部１４へ、車両通行部１２の開閉扉３０を開放させて、防水シート、補強材等の覆工材２８を、重機５０を介して搬入後、展張装置４０により防水シートを展張すると共に、搬送装置３８により補強材を移動させ、順次設置する（図９−１２参照）。
【００４４】
次に、桟橋前部のインバート掘削作業を行うため、前部のアウトリガー２６を伸長させ、桟橋を支持させると共に、車両案内台２４を上方に傾斜させ、上半掘削盤６０に設置させた後、この上方に傾斜させた車両案内台２４の下方のトンネル下部１４のインバート掘削作業、一時覆工作業を行う。
【００４５】
次に、インバート型枠６２、妻板６４を脱型し、搬送装置３８により吊揚げ、支持させる。
【００４６】
次に、車両通行部１２前後両側のアウトリガー２６を縮短させることにより、前後両移動機構２０を着地させ、桟橋を前方へ移動させる。
【００４７】
この際、必要に応じて、移動機構２０を車両案内台２４と共に、旋回させた後、移動させる。
【００４８】
前記工程を繰り返し行うことにより、トンネル下部１４へのインバート施工を行う。
【００４９】
また、使用後、コンクリートホッパーシュート３２を洗浄する際、洗浄水により洗浄する都合上、コンクリートホッパーシュート３２を桟橋の基端（既インバート施工面５８）側へ移動させ、桟橋から取外して行う。
【００５０】
このように、本発明に係る移動式桟橋によれば、トンネルの曲線部の形状に対応させて、車両通行部１２に対して移動機構２０を車両案内台２４と共に旋回移動させ、桟橋を設置することができ、トンネル曲線部におけるインバート施工が極めて容易となるばかりか、横移動性が向上する。
【００５１】
加えて、桟橋の全長を長くしても、トンネル曲線部への設置が可能となり、このため１回の施工距離を長くし、作業工程、工期を大幅に短縮することができる。
【００５２】
また、コンクリートミキサー車５２の対応位置へコンクリートホッパーシュート３２を移動させた後、コンクリートミキサー車５２からインバートコンクリート１６を、コンクリートホッパーシュート３２を介して、トンネル下部１４へ直接打設することができるため、打設位置を容易に変更することができ、作業性が向上する。
【００５３】
なお、本例において、インバート部は円弧型の第１インバート部６６、碗型の第２インバート部６８により構成されているが、インバート部の形状は特に限定されることはない。
【００５４】
また、移動式桟橋の前後移動時には、前後に配設させた車両案内台２４を設置面より上方に傾斜させて行うことは自明である。
【００５５】
また、移動機構２０を伸縮自在とすることは自由である。
【００５６】
また、移動機構２０の旋回手段２２、車両案内台２４の傾倒手段は、油圧シリンダーの伸縮によるものであるが、他の機構を採用することは自由である。
【００５７】
また、インバートコンクリート１６の打設は、コンクリートミキサー車５２または打設口４４からによるものであるが、桟橋の両側部上方から行ってもよく、他の個所から行うことは自明である。
【００５８】
また、インバートコンクリート打設工程と、覆工材２８搬入、設置工程とを同時に行うことにより作業工程時間を大幅に短縮できることは自明である。
【００５９】
また、桟橋の上部に集塵機（図示略）を搭載させることにより、桟橋の移動に伴い、集塵機も移動させることができるため、トンネル掘削に応じて集塵機を桟橋とは別にトンネル切羽側に移動させる作業が皆無となり、作業時間の短縮を図ることができる。
【００６０】
また、インバートコンクリート打設時に、振動具等によりコンクリート中の気泡を除去し、品質を向上させることは自明である。
【００６１】
また、非常時には前後の車両案内台２４をトンネル下部１４に設置し、重機、運搬車両等を通行させ、避難用として使用することは自明である。
【００６２】
また、コンクリートホッパーシュート３２の移動機構は、桟橋の両側部に配設させたガイドレール３４と、移動体３６と、によるものであるが、他の移動構造とすることは自由である。
【００６３】
また、移動体３６によるコンクリートホッパーシュート３２の移動は、人力により行ってもよく、またモーター、ウインチ等の動力にて行うことは自由であり、さらにその移動をリモコン、無線による遠隔操作により行うこと、センサー等の制御機構により自動停止させること、は自由である。
【００６４】
また、幅広なトンネルにおいては、移動機構２０の旋回、移動により、トンネルの幅方向へ移動させてインバート施工することは自明である。
【００６５】
また、インバート部の形状は本例に限定されることはない。
【００６６】
また、円形のトンネルにおけるものあるが、道路等の半円形のトンネルのコンクリート打設（覆工）時にも利用できる。
【００６７】
【発明の効果】
本発明に係る移動式桟橋によるトンネルインバート施工法および移動式桟橋によれば、車両通行部の前後部に旋回自在に移動機構を、この移動機構に車両案内台を、配設させてあるため、トンネルの曲線部の形状に対応させて、車両通行部に対して移動機構を車両案内台と共に旋回移動させ、桟橋を設置することができ、トンネル曲線部におけるインバート施工が極めて容易となるばかりか、横移動性が向上する。
【００６８】
また、桟橋全長を長くしても、トンネル曲線部へ設置可能となり、１回の施工距離を長くし、作業工程を大幅に短縮することができ、ひいては工期を短縮することができる。
【００６９】
また、車両通行部の両側部に、その長さ方向に移動自在にコンクリートホッパーシュートを配設させることにより、コンクリートミキサー車の対応位置へコンクリートホッパーシュートを移動させた後、コンクリートミキサー車からインバートコンクリートを、コンクリートホッパーシュートを介して、トンネル下部へ直接打設することができるため、打設位置を容易に変更することができ、作業性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る移動式桟橋の側面図。
【図２】同、平面図。
【図３】インバート部を示す正面図。
【図４】インバート型枠、妻板を示す要部拡大側面図。
【図５】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図６】右側が図３のＢ−Ｂ線断面図、左側が図３のＣ−Ｃ線断面図。
【図７】移動機構の旋回状態を示す平面図。
【図８】第２工程を示す側面図。
【図９】第２工程の防水シート展張工程を示す、（イ）は要部側面図、（ロ）は正面図。
【図１０】同、補強材搬入工程（第１）を示す要部側面図。
【図１１】同、補強材搬入工程（第２）を示す要部側面図。
【図１２】同、補強材搬入工程（第３）を示す要部側面図。
【図１３】コンクリートホッパーシュートの使用状態を示す、（イ）は側面図、（ロ）は（イ）Ｄ部拡大側面図。
【図１４】第３工程を示す側面図。
【図１５】第４工程を示す側面図。
【符号の説明】
１２車両通行部
１４トンネル下部
１６インバートコンクリート
１８作業スペース
２０移動機構
２２旋回手段
２４車両案内台
２６アウトリガー
２８覆工材
３０開閉扉
３２コンクリートホッパーシュート
４８運搬車両
５２コンクリートミキサー車
５４トンネル

Claims

トンネルインバートの施工法において、
進行側のインバートの掘削後、
掘削された土砂をトンネル切羽側からトンネル坑口側へ搬出する運搬車両等を通行させる車両通行部（１２）を備え、この車両通行部（１２）の前後下部に横方向に旋回自在に移動機構（２０）をそれぞれ配設させ、この移動機構（２０）に車両案内台（２４）を傾倒自在に配設させ、車両通行部（１２）の前後両側部にアウトリガー（２６）を配設させ、掘削されたトンネル下部（１４）にインバートコンクリート（１６）を打設する作業スペース（１８）を確保するための移動式桟橋を、アウトリガー（２６）の昇降、移動機構（２０）の旋回により、移動機構（２０）と共に車両案内台（２４）を旋回移動可能とし、
この移動式桟橋をトンネル形状に対応させて設置した後、
桟橋に配した開閉扉（３０）を開放させ、防水シート、補強材等の覆工材（２８）をインバート部（６６），（６８）へ搬入、設置した後、
インバートコンクリート（１６）を、トンネル下部（１４）へ打設することを特徴とする移動式桟橋によるトンネルインバート施工法。
掘削された土砂をトンネル切羽側からトンネル坑口側へ搬出する運搬車両等を通行させる車両通行部（１２）を備え、掘削されたトンネル下部（１４）にインバートコンクリート（１６）を打設する作業スペース（１８）を確保するための移動式桟橋において、
車両通行部（１２）の前後下部に、旋回手段（２２）を介して横方向に旋回自在に移動機構（２０）をそれぞれ軸支させ、
この移動機構（２０）に車両案内台（２４）を傾倒自在に配設させ、
車両通行部（１２）の前後両側部にアウトリガー（２６）を配設させ、
車両通行部（１２）に開閉扉（３０）を開閉自在に配設させたことを特徴とする移動式桟橋。
車両通行部(12)の両側部に、その長さ方向に移動自在にコンクリートホッパーシュート(32)を配設させることにより、
車両通行部(12)上のコンクリートミキサー車(52)からコンクリートホッパーシュート(32)を介してインバートコンクリート(16)を打設することを特徴とする請求項２記載の移動式桟橋。