JP4505358B2 - トンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台及びその脚台の方向転換方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、トンネルで本坑の内周に並設した各側坑内に配設される側坑用コンクリート打設型枠を支持する型枠支持装置における脚台、並びに、この型枠支持装置の脚台を互いに隣接する両側坑のうち一方の側坑から搬出して他方の側坑に搬入する際に方向転換する方法に関するものである。

従来、この種の型枠支持装置の脚台においては、各側坑内の底部上で側坑用走行レールに沿って走行する走行車輪を設けた台車を備えている。その側坑用走行レールは、型枠支持装置の脚台を側坑内で平行移動させて側坑用コンクリート打設型枠を側坑内の正確な位置に固定するために必要なものである。

互いに隣接する両側坑のうち一方の側坑から他方の側坑に型枠支持装置を移換する際、本坑の底部上でこの両側坑間に本坑用走行レールを敷設し、一方の側坑から本坑へ側坑用走行レールに沿って搬出した型枠支持装置の脚台をこの本坑用走行レールに載せた状態で、一方の側坑の外側から他方の側坑の外側まで移動させ、この型枠支持装置を本坑から他方の側坑へ側坑用走行レールに沿って搬入する。

しかし、前述したように本坑の底部上で両側坑間に本坑用走行レールを敷設する作業を必要とするため、型枠支持装置を一方の側坑から本坑へ搬出したり本坑から他方の側坑へ搬入したりする際に行う脚台の方向転換作業の効率が悪くなる問題があった。

この発明は、トンネルにおいて本坑用走行レール敷設作業を省略できるように改良して脚台方向転換作業効率を向上させることを目的としている。

後記実施形態の図面（図１〜１４）の符号を援用して本発明を説明する。
請求項１の発明にかかるトンネル１内のコンクリート打設型枠支持装置４における脚台９は下記のように構成されている。

トンネル１内に配設されるコンクリート打設型枠８をトンネル１内で支持する型枠支持装置４においてトンネル１内の底部３ａ上に載置される脚台９は、トンネル１内の底部３ａ上で走行レールに沿って走行する走行車輪１２を設けた台車１０を備えている。この台車１０には、前記走行車輪１２の回転中心線１２ａの方向に対し直交する方向の回転中心線２４ａ，２５ａ，４０ａ，４１ａを有する方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を連結手段により着脱可能に取り付けている。そのため、この走行レール７の延設方向Ｙに対し交叉する横方向Ｘへこの方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９により走行し得る。この方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９については、請求項２の発明のようにタイヤ２２ａ，２３ａ，３８ａ，３９ａを有するもの以外に、そのようなタイヤ２２ａ，２３ａ，３８ａ，３９ａを有しないものも含む。

請求項１の発明では、前記台車１０において方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を着脱することにより、例えば請求項８〜９の発明のように互いに隣接する両側坑３のうち一方の側坑３から他方の側坑３に型枠支持装置４を移換する際、前記従来技術と異なり本坑用走行レール敷設作業を省略することができる。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明において、前記方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９は外周にタイヤ２２ａ，２３ａ，３８ａ，３９ａを有している。このタイヤ２２ａ，２３ａ，３８ａ，３９ａについては、ゴムに限らず、各種の材質のものにより成形してもよく、特に柔軟な材質のものにより成形することが好ましい。請求項２の発明では、走行レールを省略した場合に、トンネル１内の底部３ａ上に凹凸があっても、その凹凸に方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９がタイヤ２２ａ，２３ａ，３８ａ，３９ａにより追従し易くなって脚台９を安定走行させることができる。

請求項１または請求項２の発明を前提とする請求項３の発明においては、前記台車１０に支持部材１４を連結手段により着脱可能に取り付け、前記方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９がその支持部材１４に対し連結手段により着脱可能に取り付けられている。請求項３の発明では、この支持部材１４により、取付けスペースの少ない台車１０に対し方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を容易に取り付けることができる。

請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、前記方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９は車軸台１６，１７に取り付けられ、その車軸台１６，１７が前記支持部材１４に対し連結手段により着脱可能に取り付けられている。請求項４の発明では、この車軸台１６，１７により、取付けスペースの少ない支持部材１４に対し方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を容易に取り付けることができる。

請求項４の発明を前提とする請求項５の発明においては、前記方向転換用走行ローラ２２，２３を回転させる駆動部２７を前記車軸台１６に取り付けている。ちなみに、この駆動部２７については、各車軸台１６，１７の一部または全部に取り付ける。請求項５の発明では、この駆動部２７により、型枠支持装置４の脚台９を自走させることができる。

請求項４または請求項５の発明を前提とする請求項６の発明において、前記走行車輪１２は前記台車１０の四隅部で支持され、前記車軸台１６，１７はこの台車１０の四隅部に隣接する前記支持部材１４の四隅部でそれぞれ回動支持部１８，３４により揺動可能に支持され、各車軸台１６，１７には走行レール７の延設方向Ｙに対し交叉する横方向Ｘの両側にそれぞれ方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を配設するとともに、この両側の方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９の回動中心線２４ａ，２５ａ，４０ａ，４１ａをこの回動支持部１８，３４の回動中心線１８ａ，３４ａに対するこの横方向Ｘの両側に配置した。請求項６の発明では、走行レールを省略した場合に、トンネル１内の底部２ａ上に凹凸があっても、その凹凸に対し四隅部における両側の方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９が車軸台１６，１７の揺動により追従し易くなって脚台９を安定走行させることができる。

請求項１から請求項６のうちいずれかの請求項の発明を前提とする請求項７の発明において、前記型枠支持装置４は、トンネル１で本坑２の内周に設けた側坑３内に配設される側坑用コンクリート打設型枠８を支持するものであり、前記走行レール７はその側坑３の底部３ａに敷設したものである。請求項７の発明では、請求項１から請求項６のうちいずれかの請求項の発明の効果を、請求項８〜９の発明のように互いに隣接する両側坑３のうち一方の側坑３から他方の側坑３に型枠支持装置４を移換する際に発揮させることができる。

請求項８の発明にかかるトンネル１内のコンクリート打設型枠支持装置４の脚台９は、トンネル１で本坑２の内周に設けた側坑３から搬出される際、下記の方法により方向転換を行う。

側坑用コンクリート打設型枠８を支持する型枠支持装置４で台車１０に設けた走行車輪１２を、トンネル１で本坑２の内周に設けた側坑３の底部３ａに敷設した側坑用走行レール７に沿って側坑３の内側から外側へ走行させ、この型枠支持装置４を側坑３から本坑２へ搬出する。ちなみに、その搬出の際、後記方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９は台車１０から取り外されている。その搬出後、前記走行車輪１２の回転中心線１２ａの方向に対し直交する方向の回転中心線２４ａ，２５ａ，４０ａ，４１ａを有する方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を本坑の走行レールに載せないで前記台車１０に取り付けた状態で、前記側坑用走行レール７の延設方向Ｙに対し交叉する横方向Ｘへ前記型枠支持装置４をこの方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９により走行させる。ちなみに、その走行前に、前記走行車輪１２を台車１０から取り外したりして走行車輪１２が機能しないようにしておく。

請求項９の発明にかかるトンネル１内のコンクリート打設型枠支持装置４の脚台９は、トンネル１で本坑２の内周に設けた側坑３に搬入される際、下記の方法により方向転換を行う。

側坑用コンクリート打設型枠８を支持する型枠支持装置４で走行車輪１２を設けた台車１０に、この走行車輪１２の回転中心線１２ａの方向に対し直交する方向の回転中心線２４ａ，２５ａ，４０ａ，４１ａを有する方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９を本坑の走行レールに載せないで取り付けた状態で、トンネル１で本坑２の内周に設けた側坑３の底部３ａに敷設した側坑用走行レール７の延設方向Ｙに対し交叉する横方向Ｘへこの型枠支持装置４をこの方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９により側坑３の外側まで走行させる。ちなみに、その走行前に、前記走行車輪１２を台車１０から取り外したりして走行車輪１２が機能しないようにしておく。また、その走行後に、前記走行車輪１２を台車１０に取り付けたりして走行車輪１２が機能するようしておく。次に、前記台車１０の走行車輪１２を前記側坑用走行レール７に沿って側坑３の外側から内側へ走行させ、前記型枠支持装置４を本坑２から側坑３へ搬入する。ちなみに、その搬入の際、前記方向転換用走行ローラ２２，２３，３８，３９は台車１０から取り外されている。

請求項８〜９の発明では、互いに隣接する両側坑３のうち一方の側坑３から他方の側坑３に型枠支持装置４を移換する際、前記従来技術と異なり本坑用走行レール敷設作業を省略することができる。

本発明は、トンネル１において本坑用走行レール敷設作業を省略して脚台方向転換作業効率を向上させることができる。

以下、本発明の一実施形態にかかるトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台及びその脚台の方向転換方法について図１〜１４を参照して説明する。
図１で概略的に示すように、トンネル１で本坑２の内周には集塵機室などに利用する多数の側坑３（一部のみ図示）が所定間隔（例えば約５００ｍ程度）をあけて本坑２の長手方向（前後方向Ｘ）に沿うように並設されている。この各側坑３では型枠支持装置４が順次移換されて設置される。

図２，３で概略的に示すように、前記型枠支持装置４が設置された側坑３の底部３ａと本坑２の底部２ａとの間には段差部５が設けられ、本坑２の底部２ａ上に置かれた底台６の上面が側坑３の底部２ａの上面に合わされている。この側坑３の底部３ａには前後一対の側坑用走行レール７が本坑２の長手方向（前後方向Ｘ）に対し直交する左右方向Ｙ（延設方向）へ敷設され、側坑３の内側から外側へ延設されて本坑２の底部２ａ上で底台６の上面にも敷設されている。この型枠支持装置４では、二点鎖線により概略的に表示された側坑用コンクリート打設型枠８が脚台９上に支持されている。この型枠支持装置４の脚台９においては、前後一対のビーム１１を有する台車１０の四隅部でこの前後両ビーム１１の左右両端部にそれぞれ走行車輪１２が連結手段（図示しないボルトやナット等のねじ締結具）により着脱可能に連結され、台車１０の前後両ビーム１１が各走行車輪１２の付近でそれぞれジャッキ１３により支えられて持ち上げられているとともに、その各走行車輪１２が前後の側坑用走行レール７から上方へ離間されている。このようにして位置決めされた型枠支持装置４で側坑用コンクリート打設型枠８を利用して側坑３の内周面にコンクリートの打設が行われる。

側坑３内のコンクリート打設後は、図４，５で概略的に示すように、各ジャッキ１３を台車１０の前後両ビーム１１から取り外して型枠支持装置４の全体を下げ、各走行車輪１２を前後の側坑用走行レール７に載せる。次に、図６で概略的に示すように、各走行車輪１２を前後の側坑用走行レール７に沿って側坑３の内側から外側へ走行させ、型枠支持装置４の全体を側坑３から本坑２へ搬出する。

型枠支持装置４の搬出後は、図７，８，９で概略的に示すように、脚台９において台車１０に支持部材１４を取り付ける。この支持部材１４では、左右両ビーム１５が台車１０の前後両ビーム１１に対し直角に交叉してその交叉部分で連結手段（図示しないボルトやナット等のねじ締結具）により着脱可能に連結され、この左右両ビーム１５の前後両端部が前後方向Ｘ（横方向）へ延びてこの前後両ビーム１１から突出する。

次に、前記支持部材１４において左右両ビーム１５の前後両端部をそれぞれ各ジャッキ１３により支え、左右両ビーム１５の後端部には図１３で概略的に示す後側車軸台１６を取り付けるとともに、前後両ビーム１５の前端部には図１４で概略的に示す前側車軸台１７を取り付ける。

前記左右の後側車軸台１６（駆動側車軸台）においては、左右両ビーム１５の後端部に対し回動支持部１８が中間部材１９を介して連結手段（図示しないボルトやナット等のねじ締結具）により着脱可能に連結されているとともに、この回動支持部１８に対し枠体２０が支軸２１により回動可能に支持され、この枠体２０内には前後方向Ｘの両側でそれぞれ一対の走行ローラ２３，２２が回転軸２５，２４により支持されて底台６に対する後方で本坑２の底部２ａに対し直接載せられる。この各走行ローラ２３，２２の外周にはゴム製のタイヤ２３ａ，２２ａが装着されている。この枠体２０の外側にはカバー２６内で減速機付き電動モ−タ２７（駆動部）が取着され、その電動モ−タ２７の出力軸２７ａの回転は、スプロケット２８とチェーン２９とスプロケット３０とにより回転軸２４及び走行ローラ２２に伝達されるとともに、回転軸２４とスプロケット３１とチェーン３２とスプロケット３３とにより回転軸２５及び走行ローラ２３に伝達される。前記回動支持部１８の回動中心線１８ａとこの前後両側の走行ローラ２３，２２の回転中心線２５ａ，２４ａとは互いに平行で左右方向Ｙへ水平に延び、この前後両側の走行ローラ２３，２２の回転中心線２５ａ，２４ａのうち、一方のものは、前記回動支持部１８の回動中心線１８ａを通る鉛直面に対し前後方向Ｘの両側領域のうち、一方の領域に配置されているとともに、他方のものは他方の領域に配置され、いずれのものも前記回動支持部１８の回動中心線１８ａを通る水平面よりも下方の領域に配置されている。また、この前後両側の走行ローラ２３，２２の回転中心線２５ａ，２４ａは前記各走行車輪１２の回転中心線１２ａに対し直交している。

前記左右の前側車軸台１７（操舵側車軸台）においては、左右両ビーム１５の前端部に対し回動支持部３４が中間部材３５を介して連結手段（図示しないボルトやナット等のねじ締結具）により着脱可能に連結されているとともに、この回動支持部３４に対し枠体３６が支軸３７により回動可能に支持され、この枠体３６内には前後方向Ｘの両側でそれぞれ走行ローラ３９，３８が回転軸４１，４０により支持されて底台６に対する前方で本坑２の底部２ａに対し直接載せられる。この各走行ローラ３９，３８の外周にはゴム製のタイヤ３９ａ，３８ａが装着されている。前記回動支持部３４の回動中心線３４ａとこの前後両側の走行ローラ３９，３８の回転中心線４１ａ，４０ａとは互いに平行で水平方向へ延び、それらの間の位置関係は、前記後側車軸台１６における回動支持部１８の回動中心線１８ａとこの前後両側の走行ローラ２３，２２の回転中心線２５ａ，２４ａとの間の位置関係と同様である。さらに、この前側車軸台１７は操舵機構を備えている。この操舵機構においては、前記回動支持部３４が前記中間部材３５に対し鉛直方向の回動中心線３４ｂを中心に水平面上で回動可能に支持され、この中間部材３５に支持された油圧シリンダ（図示せず）により前側車軸台１７が図１４（ｂ）で概略的に示すように回動支持部３４とともに回動して走行向きを変更する。ただし、この操舵機構を省略してもよい。

前述したように各車軸台１６，１７を取り付けた後は、台車１０において前後両ビーム１１から各走行車輪１２を取り外すとともに、支持部材１４において左右両ビーム１５から各ジャッキ１３に取り外し、本坑２の底部２ａ上に置かれた底台６を取り除く。

その後、前記左右の後側車軸台１６で電動モ−タ２７により各走行ローラ２２，２３を回転させ、前記左右の前側車軸台１７で各走行ローラ３８，３９を操舵しながら、図１及び図１０，１１，１２で概略的に示すように、互いに隣接する両側坑３のうち一方の側坑３の外側から他方の側坑３の外側へ本坑２の長手方向（前後方向Ｘ）に沿って型枠支持装置４の全体を自走させる。その自走の際、本坑２の底部２ａに凹凸があっても、その凹凸に対し各走行ローラ２２，２３，３８，３９が図１３（ａ）及び図１４（ａ）で概略的に示すように各車軸台１６，１７の揺動により追従する。

次に、型枠支持装置４を図７，８，９で概略的に示す状態に戻した後、脚台９において支持部材１４から各車軸台１６，１７を取り外すとともに台車１０からこの支持部材１４を取り外し、図６で概略的に示す状態に戻す。そして、台車１０の各走行車輪１２を側坑用走行レール７に沿って他方の側坑３の外側から内側へ走行させ、型枠支持装置４の全体を本坑２から側坑３へ搬入する。その搬入後は、型枠支持装置４の全体を図４，５で概略的に示す状態を経て図２，３で概略的に示す状態にする。

なお、本発明にかかるトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台については、互いに隣接する両側坑のうち一方の側坑から搬出して他方の側坑に搬入する際の方向転換ばかりではなく、二重に並ぶ本坑で一方の本坑から搬出して他方の本坑に搬入する際の方向転換などに利用することもできる。

トンネルで本坑の内周に設けた各側坑のうち互いに隣接する両側坑間を側坑用コンクリート打設型枠支持装置が移動する経路を平面側から見て概略的に示す断面図である。 図１において一方の側坑の内側に型枠支持装置が設置された状態を正面側から見て概略的に示す断面図である。 図２の状態を平面側から見て概略的に示す断面図である。 図２の状態から型枠支持装置を一方の側坑の外側へ移動させる前の状態を正面側から見て概略的に示す断面図である。 図４の状態を側面側から見て概略的に示す断面図である。 図５の状態から型枠支持装置を一方の側坑から本坑へ搬出した状態を正面側から見て概略的に示す断面図である。 図６の状態から型枠支持装置を他方の側坑の外側へ移動させる前の状態を正面側から見て概略的に示す断面図である。 図７の状態を側面側から見て概略的に示す断面図である。 図７の状態を平面側から見て概略的に示す断面図である。 図７の状態から型枠支持装置を他方の側坑の外側へ移動させて本坑から他方の側坑へ搬入する前の状態を正面側から見て概略的に示す断面図である。 図１０の状態を側面側から見て概略的に示す断面図である。 図１０の状態を平面側から見て概略的に示す断面図である。 （ａ）はタイヤを取り付けた後側車軸台を概略的に示す部分側面図であり、（ｂ）は同じく平面側から見て概略的に示す断面図である。 （ａ）はタイヤを取り付けた前側車軸台を概略的に示す部分側面図であり、（ｂ）は同じく平面側から見て概略的に示す断面図である。

符号の説明

１…トンネル、２…本坑、２ａ…底部、３…側坑、３ａ…底部、４…型枠支持装置、７…側坑用走行レール、８…側坑用コンクリート打設型枠、９…脚台、１０…脚台の台車、１２…台車の走行車輪、１２ａ…回転中心線、１４…脚台の支持部材、１６…後側車軸台、１７…前側車軸台、１８…回動支持部、１８ａ…回動中心線、２２，２３…走行ローラ、２２ａ，２３ａ…タイヤ、２４ａ，２５ａ…走行ローラの回転中心線、２７…電動モータ（駆動部）、３４…回動支持部、３４ａ…回動中心線、３８，３９…走行ローラ、３８ａ，３９ａ…タイヤ、４０ａ，４１ａ…走行ローラの回転中心線、Ｘ…前後方向（本坑の長手方向、横方向）、Ｙ…左右方向（側坑用走行レールの延設方向）。

Claims (9)

1. トンネル内に配設されるコンクリート打設型枠をトンネル内で支持する型枠支持装置においてトンネル内の底部上に載置される脚台は、トンネル内の底部上で走行レールに沿って走行する走行車輪を設けた台車を備え、この台車には前記走行車輪の回転中心線の方向に対し直交する方向の回転中心線を有する方向転換用走行ローラを着脱可能に取り付けてこの走行レールの延設方向に対し交叉する横方向へこの方向転換用走行ローラにより走行し得るようにしたことを特徴とするトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
2. 前記方向転換用走行ローラは外周にタイヤを有していることを特徴とする請求項１に記載のトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
3. 前記台車に支持部材を着脱可能に取り付け、前記方向転換用走行ローラはその支持部材に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
4. 前記方向転換用走行ローラは車軸台に取り付けられ、その車軸台が前記支持部材に対し着脱可能に取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載のトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
5. 前記車軸台には方向転換用走行ローラを回転させる駆動部を取り付けたことを特徴とする請求項４に記載のトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
6. 前記走行車輪は前記台車の四隅部で支持され、前記車軸台はこの台車の四隅部に隣接する前記支持部材の四隅部でそれぞれ回動支持部により揺動可能に支持され、各車軸台には走行レールの延設方向に対し交叉する横方向の両側にそれぞれ方向転換用走行ローラを配設するとともに、この両側の方向転換用走行ローラの回動中心線をこの回動支持部の回動中心線に対するこの横方向の両側に配置したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載のトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
7. 前記型枠支持装置は、トンネルで本坑の内周に設けた側坑内に配設される側坑用コンクリート打設型枠を支持するものであり、前記走行レールはその側坑の底部に敷設したものであることを特徴とする請求項１から請求項６のうちいずれかの請求項に記載のトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置における脚台。
8. 側坑用コンクリート打設型枠を支持する型枠支持装置で台車に設けた走行車輪を、トンネルで本坑の内周に設けた側坑の底部に敷設した側坑用走行レールに沿って側坑の内側から外側へ走行させ、この型枠支持装置を側坑から本坑へ搬出した後、
   前記走行車輪の回転中心線の方向に対し直交する方向の回転中心線を有する方向転換用走行ローラを本坑の走行レールに載せないで前記台車に取り付けた状態で、前記側坑用走行レールの延設方向に対し交叉する横方向へ前記型枠支持装置をこの方向転換用走行ローラにより走行させる
   ことを特徴とするトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置の脚台の方向転換方法。
9. 側坑用コンクリート打設型枠を支持する型枠支持装置で走行車輪を設けた台車に、この走行車輪の回転中心線の方向に対し直交する方向の回転中心線を有する方向転換用走行ローラを本坑の走行レールに載せないで取り付けた状態で、トンネルで本坑の内周に設けた側坑の底部に敷設した側坑用走行レールの延設方向に対し交叉する横方向へこの型枠支持装置をこの方向転換用走行ローラにより側坑の外側まで走行させた後、
   前記台車の走行車輪を前記側坑用走行レールに沿って側坑の外側から内側へ走行させ、前記型枠支持装置を本坑から側坑へ搬入する
   ことを特徴とするトンネル内のコンクリート打設型枠支持装置の脚台の方向転換方法。

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