JP4463576B2 - Vibrator system for concrete compaction - Google Patents
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Description
本発明は、特にトンネルにおける覆工コンクリートの品質を高めるためにその覆工コンクリートを締固めるためのバイブレータシステムに関するものである。 The present invention particularly relates to a vibrator system for compacting the lining concrete in order to improve the quality of lining concrete in tunnels.
下記特許文献1では、トンネル12のコンクリート打設室内に挿入された長尺の振動具24の基端部に接続ケーブル28が連結され、このコンクリート打設室内にコンクリート14を注入した後、その接続ケーブル28をリール32に巻いて振動具24をコンクリート打設室内で移動させることによりこのコンクリート14を締固めている。
上記特許文献1では、コンクリート打設室内のコンクリート14で振動具24を接続ケーブル28により移動させると、接続ケーブル28には大きな張力が生じる。その接続ケーブル28の断面積があまり小さ過ぎると、接続ケーブル28の張力が不足して振動具24を接続ケーブル28により円滑に移動させることができない。そのため、接続ケーブル28の断面積を大きくしてその強度を上げる必要があった。しかし、接続ケーブル28の断面積をあまり大きくし過ぎると、接続ケーブル28をリール32に対し円滑に巻くことができなかった。従って、コンクリート14の締固めを確実に行うことができなかった。
In
この発明は、バイブレータ(前記振動具24に該当)をコンクリート打設室内で円滑に移動させるとともに、コンクリート打設室内でバイブレータによりコンクリートの締固めを確実に行うことを目的としている。 An object of the present invention is to smoothly move a vibrator (corresponding to the vibration tool 24) in a concrete placing chamber and to firmly compact the concrete with the vibrator in the concrete placing chamber.
後記実施形態の図面(図1〜5に示す第1実施形態、図6〜8に示す第2実施形態)の符号を援用して本発明を説明する。
請求項1の発明にかかるコンクリート締固め用バイブレータシステムは、下記のように構成されている。
Below embodiments drawings (the first embodiment shown in FIGS. 1-5, a second embodiment shaped state shown in FIGS. 6-8) of the present invention with the aid of codes will be described.
The concrete compaction vibrator system according to the first aspect of the present invention is configured as follows.
このコンクリート締固め用バイブレータシステムにおいては、先端部に振動体(29)を取り付けたパイプ(30)を有するバイブレータ(28)をコンクリート打設室(3)外からコンクリート打設室(3)内に挿入して、コンクリート打設室(3)内に設けた内側ガイド(4,33)に沿ってトンネル(1)の長手方向(X)にそのバイブレータ(28)を移動させる送り機構(8)を備えている。コンクリート打設室(3)外でトンネル(1)の長手方向(X)に沿って延びる案内レール(6)に対するトンネル(1)の長手方向(X)の両側には前記バイブレータ(28)のパイプ(30)をトンネル(1)の長手方向(X)へ移動可能に支持する外側ガイド(7,34)を取り付け、この両側の外側ガイド(7,34)間で案内レール(6)に対しトンネル(1)の長手方向(X)へ移動可能に支持した可動台(17)に前記送り機構(8)を支持している。この送り機構(8)にあっては、前記可動台(17)に対し上下動可能に支持され、互いに接近してバイブレータ(28)のパイプ(30)をコンクリート打設室(3)外で挟持する把持状態(P)と互いに離間してその挟持を解除する把持解除状態(Q)とを取り得る上下両側の挟持部材(23,25)と、前記可動台(17)に対し回動可能に支持したレバー(14)を介してこの上下両側の挟持部材(23,25)を把持状態(P)と把持解除状態(Q)とに駆動させるリンク機構からなる把持駆動部(10)と、この可動台(17)をコンクリート打設室(3)側へ接近させる前進位置(F)と可動台(17)をコンクリート打設室(3)側から離間させる後退位置(B)との間で可動台(17)を前記レバー(14)を介して往復移動させる流体シリンダ(13)とを備えている。前記可動台(17)を後退位置(B)から前進位置(F)へ移動させる流体シリンダ(13)の駆動力がレバー(14)を回動させて前記把持駆動部(10)のリンク機構に働いて上下両側の挟持部材(23,25)を把持状態(P)から把持解除状態(Q)にするとともに、この可動台(17)を前進位置(F)から後退位置(B)へ移動させる流体シリンダ(13)の駆動力がレバー(14)を回動させて前記把持駆動部(10)のリンク機構に働いて上下両側の挟持部材(23,25)を把持解除状態(Q)から把持状態(P)にする。ちなみに、上下両側の挟持部材(23,25)を把持状態(P)にするタイミングや、上下両側の挟持部材(23,25)を把持解除状態(Q)にするタイミングについては、上下両側の挟持部材(23,25)の往復移動位置に合わせて適宜設定することができる。 In this concrete compaction vibrator system, a vibrator (28) having a pipe (30) with a vibrating body (29) attached to the tip is inserted from the concrete placement chamber (3) into the concrete placement chamber (3). A feed mechanism (8) for inserting and moving the vibrator (28) in the longitudinal direction (X) of the tunnel (1) along the inner guide (4, 33) provided in the concrete placing chamber (3). I have. Pipes of the vibrator (28) on both sides of the tunnel (1) in the longitudinal direction (X) with respect to the guide rail (6) extending along the longitudinal direction (X) of the tunnel (1) outside the concrete placing chamber (3) An outer guide (7, 34) for supporting (30) movably in the longitudinal direction (X) of the tunnel (1) is attached, and the tunnel is guided between the outer guides (7, 34) on both sides with respect to the guide rail (6). The feed mechanism (8) is supported by a movable base (17) supported so as to be movable in the longitudinal direction (X) of (1). The feed mechanism (8) is supported so as to be movable up and down with respect to the movable table (17), and is close to each other to clamp the pipe (30) of the vibrator (28) outside the concrete placing chamber (3). The holding member (23, 25) on both the upper and lower sides that can take the holding state (P) that is separated from each other and release the holding state (Q) that is separated from each other, and is rotatable with respect to the movable base (17). A gripping drive unit (10) including a link mechanism for driving the holding members (23, 25) on both the upper and lower sides to a gripping state (P) and a gripping release state (Q) via the supported lever (14), Movable between a forward position (F) for moving the movable base (17) toward the concrete placement chamber (3) and a backward position (B) for moving the movable base (17) away from the concrete placement chamber (3) side. The base (17) reciprocates via the lever (14) And a fluid is acting cylinder (13). The driving force of the fluid cylinder (13) that moves the movable table (17) from the retracted position (B) to the advanced position (F) rotates the lever (14) to the link mechanism of the gripping drive section (10). The upper and lower clamping members (23, 25) are moved from the gripping state (P) to the gripping released state (Q), and the movable base (17) is moved from the forward position (F) to the backward position (B). The driving force of the fluid cylinder (13) rotates the lever (14) to act on the link mechanism of the grip drive unit (10) to grip the upper and lower clamping members (23, 25) from the grip release state (Q). Set to state (P). Incidentally, the timing and the upper and lower sides of the clamping member (23, 25) to the gripping state (P), for the timing of the upper and lower sides of the clamping member (23, 25) to grip release state (Q), both the upper and lower sides of the gripping It can be set appropriately according to the reciprocating position of the members (23, 25) .
請求項1の発明では、バイブレータ(28)をトンネル(1)のコンクリート打設室(3)外からコンクリート打設室(3)内に挿入する際、従来技術と異なり接続ケーブルを採用せず、その接続ケーブルに代えて、前述したように案内レール(6)上を往復移動する可動台(17)に支持した送り機構(8)すなわち上下両側の挟持部材(23,25)と把持駆動部(10)と流体シリンダ(13)を採用し、可動台(17)を往復移動させる流体シリンダ(13)の駆動力をレバー(14)を介して把持駆動部(10)のリンク機構に働かせて上下両側の挟持部材(23,25)を把持状態(P)または把持解除状態(Q)にしているので、従来技術の問題点を解消して、簡単な構造のもとで、バイブレータ(28)をコンクリート打設室(3)内で円滑に移動させることができる。
In the invention of
本発明は、バイブレータ(28)をコンクリート打設室(3)内で円滑に移動させるとともに、コンクリート打設室(3)内でバイブレータ(28)によりコンクリートの締固めを確実に行うことができる。 According to the present invention, the vibrator (28) can be smoothly moved in the concrete placing chamber (3), and the concrete can be reliably compacted by the vibrator (28) in the concrete placing chamber (3).
〔第1実施形態〕
まず、本発明の第1実施形態について図1〜5を参照して説明する。
図1(a)(b)及び図5(a)に示すように、トンネル1内に設置された型枠2とトンネル1の内周壁面1aとの間にはアーチ状のコンクリート打設室3が設けられている。このコンクリート打設室3内の天井部分には内周方向の複数箇所(例えば四箇所)で複数の内側ガイド4がトンネル1の長手方向Xへ並設されている。図5(b)(c)に示すように、この各内側ガイド4は円環状の案内輪4a(受け部)を有している。なお、型枠2には各内側ガイド4の付近で検査窓2aが設けられている。
[First Embodiment]
First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1A and 1B and FIG. 5A, an arch-shaped
前記コンクリート打設室3の外端部を仕切る型板3aの付近において内周方向の複数箇所(例えば四箇所)でそれぞれ支持台5が型枠2の内側から外側へトンネル1の長手方向Xに沿って延設されている。この各支持台5の中間部分には型板3aの外側付近からトンネル1の長手方向Xに沿って延びる案内レール6が載設されている。図2(a)(b)及び図5(d)に示すように、この各案内レール6でトンネル1の長手方向Xの両側である両端部(型板3a側の一端部とその反対側になる他端部)にはガイドローラ台7(外側ガイド)が取り付けられている。把持機構9と把持駆動部10(駆動機構の一部であるリンク機構)とを組み付けた送り機構8がこの両ガイドローラ台7間で各案内レール6に対しトンネル1の長手方向Xへ移動可能に支持されている。この各案内レール6で型板3a側の一端部には型板3aに面する洗浄リング台11(外側ガイド)がガイドローラ台7に隣接して取り付けられている。この各案内レール6の他端部付近で支持ローラ台12(外側ガイド)が各支持台5に対しトンネル1の長手方向Xへ移動可能に支持されてこの他端部に対し接近及び離間し得る。
In the vicinity of the
前記各案内レール6内には往復駆動部である油圧シリンダ13(駆動機構の一部である流体シリンダ)が取り付けられ、そのピストンロッド13aが案内レール6の一端部側へ向けて延びている。図3及び図4(a)(b)に示すように、前記送り機構8の把持駆動部10においては、第一レバー14と第二レバー15と第三レバー16とがそれぞれ可動台17に対し支軸18,19,20により回動可能に支持されている。この第一レバー14の第一腕部14aと第二レバー15の第一腕部15a、この第二レバー15の第二腕部15bと第三レバー16の腕部16a、この第一レバー14の第二腕部14bと前記油圧シリンダ13のピストンロッド13aとは、それぞれ、長孔21に対するピン22の係入による滑り対偶により互いに連結されている。前記送り機構8の把持機構9においては、下側挟持体23(挟持部材)が前記可動台17に対し上下動可能に支持されているとともに前記第二レバー15の第一腕部15aに対し支軸24で回動可能に支持され、上側挟持体25(挟持部材)が前記第三レバー16の腕部16aに対し支軸26で回動可能に支持されているとともに圧縮コイルばね27により付勢されている。前記ピストンロッド13aが伸長すると、前記送り機構8が案内レール6の一端部側に接近して前進位置Fとなり、前記ピストンロッド13aが収縮すると、前記送り機構8が案内レール6の一端部側から離間して後退位置Bとなる。
A
各バイブレータ28は先端部に振動体29を有する細長いパイプ30(鋼管)を主体とし、このパイプ30内を通る電線31がこの振動体29に接続されているとともにパイプ30の基端部30aから引き出されている。この各バイブレータ28は、前記支持ローラ台12上と両ガイドローラ台7上と把持機構9の上下両側挟持体25,23間と洗浄リング台11内とに挿入されるとともに、型板3aのシール口部からコンクリート打設室3内に挿入されて各ガイド4の案内輪4a内に挿入される。各バイブレータ28のパイプ30の基端部30aと支持ローラ台12との間には連動チェーン32が連結されている。前記ピストンロッド13aが収縮して前記把持駆動部10の第一レバー14の第二腕部14bに回動力(駆動力)が加わると、この把持駆動部10により前記把持機構9の上下両側挟持体25,23が互いに接近してバイブレータ28のパイプ30を挟持する把持状態Pとなる。前記ピストンロッド13aが伸長して前記把持駆動部10の第一レバー14の第二腕部14bに回動力(駆動力)が加わると、この把持駆動部10により前記把持機構9の上下両側挟持体25,23が互いに離間してバイブレータ28のパイプ30の挟持を解除する把持解除状態Qとなる。
Each
図1(a)に示すように、コンクリートの打設前に各バイブレータ28をコンクリート打設室3内に挿入して振動体29をトンネル1の長手方向Xでコンクリート打設室3内の最深部に位置させる。その後、このコンクリート打設室3内に覆工コンクリートCを下部側から天井部分側へ順次充填する。次に、油圧シリンダ13のピストンロッド13aの後退により把持機構9が前進位置Fから後退位置Bへ移動する際にバイブレータ28のパイプ30を把持するとともに、そのピストンロッド13aの前進により把持機構9が後退位置Bから前進位置Fへ移動する際にバイブレータ28のパイプ30の把持を解除する往復動作を繰り返す。そのため、バイブレータ28は、その振動体29によりコンクリート打設室3内で覆工コンクリートCの締固めを行いながら、トンネル1の長手方向Xに沿って最深部側から入口側へ強制的に送られ、図1(b)に示す状態となる。その場合、バイブレータ28のパイプ30の基端部30aにある連動チェーン32により支持ローラ台12が引かれてこのパイプ30を支えながら支持台5に沿って後退する。
As shown in FIG. 1A, before placing concrete, each
〔第2実施形態〕
次に、本発明の第2実施形態について第1実施形態との相違点を中心に図6〜8を参照して説明する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 6 to 8 focusing on differences from the first embodiment.
第1実施形態の各内側ガイド4は省略され、トンネル1内には内側ガイド33と外側ガイド34とがコンクリート打設室3の内外にわたりトンネル1の長手方向Xに沿って延設されている。この内側ガイド33及び外側ガイド34は、それぞれ、コンクリート補強鉄筋35を組んだ鉄筋組付け体である。この鉄筋組付け体は、トンネル1の長手方向Xに沿って互いにほぼ平行な状態で直線状に延びる一組の上下両横鉄筋35a,35bをトンネル1の内周方向へ多数並設したものと、この上下両横鉄筋35a,35bの外側でトンネル1の内周方向に沿って互いにほぼ平行な状態で円環状に延びる一組の上下両鉄筋環35c,35dをトンネル1の長手方向Xへ多数並設したものとからなる。
Each
第1実施形態の支持ローラ台12は省略され、前記送り機構8や両ガイドローラ台7や洗浄リング台11は、それぞれ、前記外側ガイド34に設けられた空間からその内側に挿入されている。各バイブレータ28は、この外側ガイド34内で両ガイドローラ台7上と把持機構9の上下両側挟持体25,23間と洗浄リング台11内とに挿入されるとともに、コンクリート打設室3内で型板3aのシール口部から内側ガイド33内に挿入される。各バイブレータ28のパイプ30の基端部30aにはピアノ線などの線材を筒状に組んだ膨出体36(支持体)が取着され、その膨出体36が外側ガイド34内に載せられて接触している。各パイプ30の基端部30aから引き出された電線31は、支持台5上の案内ローラ台37に巻き掛けられている。各バイブレータ28は前記内側ガイド33内及び外側ガイド34内でトンネル1の長手方向Xに沿って移動し、その際には各バイブレータ28の基端部33aの膨出体36が外側ガイド34内に支えられながら移動する。
The
〔図9に示す参考例〕
前記第1実施形態における送り機構8の把持機構9及び把持駆動部10が変更されている。この把持駆動部10においては、図示しない可動台に対しレバー38が支軸39により回動可能に支持され、このレバー38の第一腕部38aが図示しない油圧シリンダ13のピストンロッド13aに対し支軸40により回動可能に支持されている。この把持機構9においては、図示しない可動台に固定挟持筒41(挟持部材)が取着されているとともに、この固定挟持筒41内に挿入された可動挟持体42(挟持部材)が前記レバー38の第二腕部38bに対し支軸43により回動可能に支持されている。このピストンロッド13aが伸縮すると、前記第1実施形態(特に図2参照)と同様に送り機構8が前進位置Fと後退位置Bとを取る。このピストンロッド13aが伸長してレバー38の第一腕部38aに回動力(駆動力)が加わると、図9(a)に示すように、可動挟持体42が下動してバイブレータ28のパイプ30の挟持を解除する把持解除状態Qとなる。このピストンロッド13aが収縮してレバー38の第一腕部38aに回動力(駆動力)が加わると、図9(b)(c)に示すように、可動挟持体42が上動してバイブレータ28のパイプ30を固定挟持筒41との間で挟持する把持状態Pとなる。
[ Reference example shown in FIG. 9]
The
1…トンネル、1a…内周壁面、2…型枠、3…コンクリート打設室、4…内側ガイド、6…案内レール、7…ガイドローラ台(外側ガイド)、8…送り機構、10…把持駆動部(リンク機構)、13…油圧シリンダ(流体シリンダ)、14…レバー、17…可動台、23…下側挟持体(挟持部材)、25…上側挟持体(挟持部材)、28…バイブレータ、29…振動体、30…パイプ、33…内側ガイド、34…外側ガイド、F…前進位置、B…後退位置、P…把持状態、Q…把持解除状態、X…トンネルの長手方向(バイブレータの移動方向)。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
コンクリート打設室外でトンネルの長手方向に沿って延びる案内レールに対するトンネルの長手方向の両側には前記バイブレータのパイプをトンネルの長手方向へ移動可能に支持する外側ガイドを取り付け、この両側の外側ガイド間で案内レールに対しトンネルの長手方向へ移動可能に支持した可動台に前記送り機構を支持し、
この送り機構にあっては、
前記可動台に対し上下動可能に支持され、互いに接近してバイブレータのパイプをコンクリート打設室外で挟持する把持状態と互いに離間してその挟持を解除する把持解除状態とを取り得る上下両側の挟持部材と、
前記可動台に対し回動可能に支持したレバーを介してこの上下両側の挟持部材を把持状態と把持解除状態とに駆動させるリンク機構からなる把持駆動部と、
この可動台をコンクリート打設室側へ接近させる前進位置と可動台をコンクリート打設室側から離間させる後退位置との間で可動台を前記レバーを介して往復移動させる流体シリンダとを備え、
前記可動台を後退位置から前進位置へ移動させる流体シリンダの駆動力がレバーを回動させて前記把持駆動部のリンク機構に働いて上下両側の挟持部材を把持状態から把持解除状態にするとともに、この可動台を前進位置から後退位置へ移動させる流体シリンダの駆動力がレバーを回動させて前記把持駆動部のリンク機構に働いて上下両側の挟持部材を把持解除状態から把持状態にする
ことを特徴とするコンクリート締固め用バイブレータシステム。 A vibrator having a pipe with a vibrating body attached to the tip is inserted from the outside of the concrete placement room into the concrete placement room, and the vibrator is moved along the inner guide provided in the concrete placement room in the longitudinal direction of the tunnel. In a concrete compaction vibrator system equipped with a mechanism,
Outer guides that extend along the longitudinal direction of the tunnel outside the concrete placement room are attached to both sides in the longitudinal direction of the tunnel with outer guides that support the vibrator pipe movably in the longitudinal direction of the tunnel. The above-mentioned feed mechanism is supported on a movable base supported so as to be movable in the longitudinal direction of the tunnel with respect to the guide rail,
In this feed mechanism,
Holding on both sides of the upper and lower sides supported so as to be movable up and down with respect to the movable table and capable of taking a holding state in which the vibrator pipes are held close to each other outside the concrete placement chamber and a holding release state in which they are separated from each other and released. Members,
A gripping drive unit comprising a link mechanism that drives the holding members on both the upper and lower sides to a gripping state and a gripping release state via a lever supported rotatably with respect to the movable table;
A fluid cylinder that reciprocally moves the movable table via the lever between a forward position that brings the movable table closer to the concrete placing room side and a retracted position that separates the movable table from the concrete placing room side;
The driving force of the fluid cylinder that moves the movable table from the retracted position to the advanced position rotates the lever to act on the link mechanism of the gripping drive unit to change the holding members on both the upper and lower sides from the gripping state to the gripping release state, The driving force of the fluid cylinder that moves the movable base from the forward position to the backward position rotates the lever to act on the link mechanism of the gripping drive unit so that the upper and lower clamping members are changed from the gripped release state to the gripped state <br> A concrete compaction vibrator system characterized by the above.
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