JP5480111B2 - トンネル内の覆工コンクリート壁打設装置 - Google Patents

Description

本発明は、トンネル内に配設される覆工コンクリート壁打設型枠に覆工コンクリート壁を打設する打設装置に関するものである。

従来、この種の覆工コンクリート壁打設装置においては、例えば下記の特許文献１に示すように、覆工コンクリート壁打設型枠に配設された各検査窓（打設孔）にコンクリート供給装置（コンクリート分流機やエレファントノズルなど）を接続し、このコンクリート供給装置をトンネルの長手方向へ移動させながら、このトンネルの幅方向両側にある各検査窓（打設孔）のうち下側にある各検査窓（打設孔）から上側にある各検査窓（打設孔）へ順次、コンクリートをコンクリート搬入装置のコンクリートポンプからコンクリートホースを通してこのコンクリート供給装置により供給するようになっている。

特開２００９−１５５８１９号公報

しかし、このコンクリートポンプとコンクリート供給装置との間に接続されたコンクリートホ−スの長さ分だけしか、コンクリート供給装置をトンネルの長手方向へ移動することができないため、コンクリート供給装置の移動距離を長くすれば、コンクリートホ−スの移動距離も長くなって、コンクリートポンプ及びコンクリートホ−スを含むコンクリート搬入装置がトンネルの長手方向で大型化する。

この発明は、トンネル内の覆工コンクリート壁打設装置において、コンクリート供給装置にコンクリートを搬入するコンクリート搬入装置をトンネルの長手方向で小型化することを目的としている。

後記実施形態の図面（図１〜５）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内の覆工コンクリート壁打設装置は、下記のように構成されている。

トンネル１内に配設される覆工コンクリート壁打設型枠２にコンクリートを供給するコンクリート供給装置と、このコンクリート供給装置にコンクリートを搬入するコンクリート搬入装置とを備えている。このコンクリート搬入装置は、このコンクリート供給装置をトンネル１の長手方向Ｘへ移動させる移送手段１５を備えている。この移送手段１５においては、コンクリート供給装置に連結された可撓管２１が巻き掛けられた動滑車２０を有する送り装置１６をトンネル１の長手方向Ｘへ移動可能に設け、例えばこの可撓管２１に設けたコンクリート搬入口部２５を一定位置に保持した状態で、このコンクリート供給装置がトンネル１の長手方向Ｘへ移動するとともに、この送り装置１６の動滑車２０がトンネル１の長手方向Ｘへ移動するようにした。

請求項１の発明では、動滑車２０の採用により、動滑車２０の移動距離と比較して、コンクリート供給装置の移動距離を長く設定することができる。そのため、コンクリート搬入装置における移送手段１５の送り装置１６を小型化することができる。

請求項１の発明を前提とする請求項２の発明にかかる送り装置１６において、トンネル１の長手方向Ｘに走行する台車１９上に設けた動滑車２０に巻き掛けた可撓管２１は、可撓管２１に設けたコンクリート搬入口部２５と動滑車２０との間でトンネル１の長手方向Ｘへ延びる供給側延設部２１ａと、前記コンクリート供給装置と動滑車２０との間でトンネル１の長手方向Ｘへ延びる排出側延設部２１ｂと、それらの延設部２１ａ，２１ｂ間で動滑車２０に巻き掛けられる巻掛部２１ｃとを有している。請求項２の発明では、動滑車２０を有する送り装置１６を簡単な構成にすることができる。

請求項２の発明を前提とする請求項３の発明において、前記動滑車２０は、支持台２２の内周と外周とにそれぞれ複数のロ−ラ２３，２４を円周方向へ並設し、内周の各ロ−ラ２３と外周の各ロ−ラ２４との間に可撓管２１を挟んで円周方向へ案内し得るものである。請求項３の発明では、動滑車２０を可撓管２１とともにトンネル１の長手方向へ移動させることができる。

請求項２または請求項３の発明を前提とする請求項４の発明において、トンネル１の長手方向Ｘの両側に配設された巻取り機２９，３０間に巻かれた牽引索３１により前記コンクリート供給装置がトンネル１の長手方向Ｘへ移動する。請求項４の発明では、両巻取り機２９，３０間における牽引索３１の巻取りによりコンクリート供給装置をトンネル１の長手方向Ｘへ容易に往復移動させることができる。

請求項１から請求項４のうちいずれか一つの請求項の発明を前提とする請求項５の発明にかかるコンクリート供給装置において、トンネル１内に配設される覆工コンクリート壁打設型枠２の頂部には前記可撓管２１を連結した可動供給管４をトンネル１の長手方向Ｘへ移動可能に設け、トンネル１の長手方向Ｘに対し直交するトンネル１の幅方向Ｙの両側で可動排出管１１を可動供給管４とともにトンネル１の長手方向Ｘへ移動可能に連結するとともに、この可動排出管１１を覆工コンクリート壁打設型枠２内の打設室３でトンネル１の周方向Ｒへ覆工コンクリート壁打設型枠２に沿って延設し、この可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置をトンネル１の周方向Ｒで調節可能に設け、前記移送手段１５はこの可動供給管４及び両可動排出管１１をトンネル１の長手方向Ｘへ移動させる。請求項５の発明では、覆工コンクリート壁打設型枠２内の打設室３で両可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置をトンネル１の周方向Ｒで調節した後に、可動供給管４と両可動排出管１１とをトンネル１の長手方向Ｘへ移動させるだけの動作により、打設室３の下側から上側へ頂部に向けて順次コンクリートを打設することができる。

例えば、前記可動排出管１１は、この可動排出管１１の供給口部１１ａ側と排出口部１１ｂ側との間をトンネル１の周方向Ｒで複数分割可能に設けられて、可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置をトンネル１の周方向Ｒで調節し得る。従って、可動排出管１１をトンネル１の周方向Ｒの適宜箇所で分割して可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置をトンネル１の周方向Ｒで容易に調節することができる。例えば、前記可動排出管１１は連結部材１３により互いに着脱可能に連結されてトンネル１の周方向Ｒへ並設された複数の分割管１４を備え、この各分割管１４をトンネル１の周方向Ｒの適宜箇所で容易に着脱することができる。

本発明は、トンネル内の覆工コンクリート壁打設装置において、コンクリート供給装置にコンクリートを搬入するコンクリート搬入装置をトンネル１の長手方向Ｘで小型化することができる。

本実施形態にかかる覆工コンクリート壁打設装置をトンネル内に設置した状態を正面側から見て概略的に示す部分断面図である。 （ａ）は打設開始状態にある上記覆工コンクリート壁打設装置を平面側から見た概略断面図であり、（ｂ）は同じく側面側から見た概略断面図である。 （ａ）は打設終了状態にある上記覆工コンクリート壁打設装置を平面側から見た概略断面図であり、（ｂ）は同じく側面側から見た概略断面図である。 （ａ）は可動供給管を示す図３（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）は同じく図３（ｂ）の部分拡大図であり、（ｃ）は同じく図１の部分拡大図である。 （ａ）は動滑車を示す図３（ａ）の部分拡大図であり、（ｂ）は同じく図３（ｂ）の部分拡大図である。

以下、本発明の一実施形態について図１〜５を参照して説明する。
図１に示すようにトンネル１の内周には覆工コンクリート壁打設型枠２がトンネル１の周方向Ｒに沿って頂部から底部まで配設されて図２及び図３に示すようにトンネル１の長手方向Ｘへ所定距離だけ延設されている。この覆工コンクリート壁打設型枠２内の打設室３でその頂部外側には、図４に示すように、コンクリート供給装置における可動供給管４がトンネル１の長手方向Ｘへレール５に沿って移動し得るように各車輪６により支持されている。この可動供給管４は、トンネル１の長手方向Ｘへトンネル１の入口側から奥側へ延びる連結管７と、この連結管７の端部に連結されたＹ字管８とを備えている。このＹ字管８は、この連結管７に連結された基管部９と、その基管部９からトンネル１の長手方向Ｘに対し直交するトンネル１の幅方向Ｙの両側へ屈曲された分岐管部１０とを備えている。

前記覆工コンクリート壁打設型枠２内の打設室３で前記Ｙ字管８の両分岐管部１０にはコンクリート供給装置における可動排出管１１が連結されてトンネル１の周方向Ｒへ覆工コンクリート壁打設型枠２の外側に沿って延設され、前記可動供給管４とともにトンネル１の長手方向Ｘへ移動し得るように覆工コンクリート壁打設型枠２の外側に各車輪１２により載置されている。この両可動排出管１１は、各連結部材１３により互いに着脱可能に連結されてトンネル１の周方向Ｒへ並設された複数の分割管１４を備え、この各分割管１４を連結部材１３により着脱することにより、前記分岐管部１０に連結された供給口部１１ａ側と、コンクリートを打設室３に排出し得る排出口部１１ｂ側との間でトンネル１の周方向Ｒへ複数分割し得る。そのため、この可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置は分割管１４を適宜着脱してトンネル１の周方向Ｒで調節し得る。

図２及び図３に示すように、コンクリート搬入装置において、前記コンクリート供給装置における可動供給管４及び両可動排出管１１をトンネル１の長手方向Ｘへ移動させるように、送り装置１６と牽引装置１７とを備えた移送手段１５は、覆工コンクリート壁打設型枠２に対する入口側に設置されている。

前記送り装置１６においては、図５に示すように、トンネル１の長手方向Ｘへレール１８に沿って走行する台車１９上に動滑車２０が支持され、この動滑車２０に可撓管２１（コンクリートホ−ス）が巻き掛けられている。この動滑車２０においては、支持台２２の内周と外周とにそれぞれ複数のロ−ラ２３，２４が円周方向へ並設され、内周の各ロ−ラ２３と外周の各ロ−ラ２４との間に前記可撓管２１が挟まれて円周方向へ案内されている。この可撓管２１の両端部のうち、動滑車２０の下側から引き出された始端部に設けられたコンクリート搬入口部２５はコンクリートポンプ（図示せず）に接続されて一定位置に保持され、動滑車２０の上側から引き出された終端部は前記可動供給管４の連結管７の端部に連結されている。このように動滑車２０に巻き掛けられた可撓管２１は、可撓管２１のコンクリート搬入口部２５と動滑車２０との間でトンネル１の長手方向Ｘへ延びる供給側延設部２１ａと、可動供給管４の連結管７と動滑車２０との間でトンネル１の長手方向Ｘへ延びる排出側延設部２１ｂと、それらの延設部２１ａ，２１ｂ間で動滑車２０に巻き掛けられる巻掛部２１ｃとを有している。前記台車１９が走行するレール１８の下方にはこの供給側延設部２１ａを載置する載置台２６が設けられている。前記動滑車２０の支持台２２にはこの排出側延設部２１ｂと連結管７とを載置する案内台２７が連結されている。覆工コンクリート壁打設型枠２の頂部にはこの案内台２７を支持する各案内ローラ２８がトンネル１の長手方向Ｘへ並設されている。

前記牽引装置１７においては、トンネル１の長手方向Ｘの両側に巻取り機２９，３０が配設され、それらの巻取り機２９，３０間に巻かれた牽引索３１が前記可動供給管４のＹ字管８に連結されている。奥側の巻取り機３０に牽引索３１が巻き取られると、入口側の巻取り機２９から牽引索３１が引き出され、可動供給管４及び両可動排出管１１がトンネル１の長手方向Ｘに沿って入口側の巻取り機２９から離れる向きに移動するとともに、台車１９上の動滑車２０が可撓管２１を介して可動供給管４により引かれて同じ向きへ移動する。入口側の巻取り機２９に牽引索３１が巻き取られると、奥側の巻取り機３０から牽引索３１が引き出され、可動供給管４及び両可動排出管１１がトンネル１の長手方向Ｘに沿って入口側の巻取り機２９に接近する向きに移動するとともに、台車１９上の動滑車２０が可撓管２１を介して可動供給管４により押されて同じ向きへ移動する。

次に、トンネル１内に配設された覆工コンクリート壁打設型枠２に覆工コンクリート壁を打設する手順について述べる。
図２に示すように１回目の打設開始状態では、奥側の巻取り機３０に牽引索３１が巻き取られているため、可動供給管４及び両可動排出管１１と可撓管２１と動滑車２０とが奥側の巻取り機３０に接近する向きに移動するとともに、可動供給管４の連結管７が前記案内台２７に載置される。両可動排出管１１の各分割管１４のうち最下部の分割管１４にある排出口部１１ｂは、打設室３の最下にある１回目の打設範囲の上方に位置している。

１回目の打設開始状態で入口側の巻取り機２９に牽引索３１が巻き取られると、可動供給管４及び両可動排出管１１と可撓管２１と動滑車２０とが奥側の巻取り機３０から離れる向きに移動するとともに、可撓管２１の終端部（排出側延設部２１ｂの端部）が動滑車２０の上端部の付近に位置し、図３に示すように１回目の打設終了状態となる。その移動の際、可撓管２１のコンクリート搬入口部２５（供給側延設部２１ａの端部）から供給されたコンクリートは、可撓管２１と可動供給管４の連結管７及びＹ字管８と両可動排出管１１とを通って、両可動排出管１１の排出口部１１ｂから打設室３の最下にある１回目の打設範囲に排出される。

打設室３の最下範囲に対するコンクリートの打設が終了すると、可撓管２１のコンクリート搬入口部２５に対するコンクリートの供給が停止された後に、奥側の巻取り機３０に牽引索３１が巻き取られ、１回目の打設が終了する。２回目の打設を開始する前には、両可動排出管１１の各分割管１４のうち１回目の打設で利用した最下部の分割管１４を取り外した後に最下部となった分割管１４にある排出口部１１ｂを、打設室３で１回目の打設コンクリートよりも上方にある２回目の打設範囲の上方に位置させる。

このような打設を２回目以降の打設でも繰り返し、打設室３の下側から上側へ頂部に向けて順次、コンクリートを打設する。なお、打設室３の頂部に対する打設は、可動供給管や両可動排出管１１などを取り外して、別の装置により行う。

本実施形態は下記の効果を有する。
＊ 移送手段１５の送り装置１６において、支持台２２の内外周で並設した内周の各ロ−ラ２３と外周の各ロ−ラ２４との間に可撓管２１を挟んで円周方向へ案内し得る動滑車２０を台車１９上に設け、その動滑車２０に巻き掛けた可撓管２１は供給側延設部２１ａと排出側延設部２１ｂと巻掛部２１ｃとを有し、可撓管２１に設けたコンクリート搬入口部２５を一定位置に保持した状態で、可動供給管４及び両可動排出管１１がトンネル１の長手方向Ｘへ移動するとともに、送り装置１６の動滑車２０がトンネル１の長手方向Ｘへ移動するようにしたので、動滑車２０の移動距離と比較して、可動供給管４の移動距離を約２倍の長さに設定することができる。従って、移送手段１５の送り装置１６をトンネル１の長手方向Ｘで短くして小型化し、コンクリート供給装置にコンクリートを搬入するコンクリート搬入装置をトンネルの長手方向Ｘで小型化することができる。

＊ 覆工コンクリート壁打設型枠２内の打設室３で両可動排出管１１の各分割管１４をトンネル１の周方向Ｒの適宜箇所で着脱して両可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置をトンネル１の周方向Ｒで調節した後に、両巻取り機２９，３０間における牽引索３１の巻取りにより、可動供給管４と両可動排出管１１とをトンネル１の長手方向Ｘへ移動させるだけの動作により、打設室３の下側から上側へ頂部に向けて順次コンクリートを打設することができる。従って、トンネル１内の覆工コンクリート壁の打設を容易に行うことができる。また、両可動排出管１１の排出口部１１ｂを適正な高さに設定すれば、コンクリートの落下高さを低くしてコンクリートの成分の分離やコンクリートへの気泡の混入を防止したり、コンクリートをトンネル１の長手方向Ｘへ一連に積層してコンクリートの流れによる流れ縞の発生を防止したりすることが容易になる。

前記実施形態以外にも例えば下記のように構成してもよい。
・ 前記実施形態の動滑車２０では、支持台２２の内周と外周とにそれぞれ並設した内周の各ロ−ラ２３と外周の各ロ−ラ２４との間に可撓管２１を挟んで円周方向へ案内したが、これらのロ−ラ２３，２４に代えて、回転軸を中心に回転する一つのロ−ラの外周に可撓管を巻き掛けてロ−ラとともにトンネルの長手方向へ往復移動可能に構成した動滑車を採用してもよい。

・ 前記実施形態の送り装置１６では一つの動滑車２０を採用したが、複数の動滑車を組み合わせてもよい。
・ 前記実施形態では、可動排出管１１の各分割管１４を適宜箇所で着脱して可動排出管１１の排出口部１１ｂの位置をトンネル１の周方向Ｒで調節し得るが、伸縮可能な可動排出管を採用してその排出口部１１ｂの位置を調節し得るようにしてもよい。

・ コンクリート供給装置としては、前記可動供給管４及び両可動排出管１１以外に、既存のコンクリート分流機やエレファントノズルなどを利用してもよい。

１…トンネル、２…覆工コンクリート壁打設型枠、３…打設室、４…可動供給管、１１…可動排出管、１１ａ…可動排出管の供給口部、１１ｂ…可動排出管の排出口部、１３…可動排出管の連結部材、１４…可動排出管の分割管、１５…移送手段、１６…送り装置、１７…牽引装置、１９…送り装置の台車、２０…送り装置の動滑車、２１…可撓管、２１ａ…可撓管の供給側延設部、２１ｂ…可撓管の排出側延設部、２１ｃ…可撓管の巻掛部、２２…動滑車の支持台、２３，２４…動滑車のロ−ラ、２５…可撓管のコンクリート搬入口部、２９，３０…牽引装置の巻取り機、３１…牽引装置の牽引索、Ｒ…トンネルの周方向、Ｘ…トンネルの長手方向、Ｙ…トンネルの幅方向。

Claims (5)

1. トンネル内に配設される覆工コンクリート壁打設型枠にコンクリートを供給するコンクリート供給装置と、このコンクリート供給装置にコンクリートを搬入するコンクリート搬入装置とを備え、このコンクリート搬入装置はこのコンクリート供給装置をトンネルの長手方向へ移動させる移送手段を備え、この移送手段においては、前記コンクリート供給装置に連結された可撓管が巻き掛けられた動滑車を有する送り装置をトンネルの長手方向へ移動可能に設け、このコンクリート供給装置がトンネルの長手方向へ移動するとともに、この送り装置の動滑車がトンネルの長手方向へ移動するようにしたことを特徴とするトンネル内の覆工コンクリート壁打設装置。
2. 前記送り装置においてトンネルの長手方向に走行する台車上に設けた動滑車に巻き掛けた可撓管は、可撓管に設けたコンクリート搬入口部と動滑車との間でトンネルの長手方向へ延びる供給側延設部と、前記コンクリート供給装置と動滑車との間でトンネルの長手方向へ延びる排出側延設部と、それらの延設部間で動滑車に巻き掛けられる巻掛部と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覆工コンクリート壁打設装置。
3. 前記動滑車は、支持台の内周と外周とにそれぞれ複数のロ−ラを円周方向へ並設し、内周の各ロ−ラと外周の各ロ−ラとの間に可撓管を挟んで円周方向へ案内し得るものであることを特徴とする請求項２に記載のトンネル内の覆工コンクリート壁打設装置。
4. トンネルの長手方向両側に配設された巻取り機間に巻かれた牽引索により前記コンクリート供給装置がトンネルの長手方向へ移動することを特徴とする請求項２または請求項３に記載のトンネル内の覆工コンクリート壁打設装置。
5. 前記コンクリート供給装置において、トンネル内に配設される覆工コンクリート壁打設型枠の頂部には前記可撓管を連結した可動供給管をトンネルの長手方向へ移動可能に設け、トンネルの長手方向に対し直交するトンネルの幅方向の両側で可動排出管を可動供給管とともにトンネルの長手方向へ移動可能に連結するとともに、この可動排出管を覆工コンクリート壁打設型枠内の打設室でトンネルの周方向へ覆工コンクリート壁打設型枠に沿って延設し、この可動排出管の排出口部の位置をトンネルの周方向で調節可能に設け、前記移送手段はこの可動供給管及び両可動排出管をトンネルの長手方向へ移動させることを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一つの請求項に記載のトンネル内の覆工コンクリート壁打設装置。

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