JP5794870B2 - バイブレータ引抜きシステム - Google Patents

Description

本発明はトンネル二次覆工の打設コンクリート中から棒状バイブレータを引き抜くためのバイブレータ引抜きシステムに関する。

トンネル内周と型枠外周の間に形成された二次覆工コンクリートの注入空間内に棒状バイブレータを挿置しておき、コンクリートを打設した後に上記バイブレータを引き抜きつつその先端に設けた振動体の振動でコンクリートを締め固めることが行われており、特許文献１にはこれに使用されるバイブレータ引抜き装置の一例が示されている。このバイブレータ引抜き装置は、トンネル長手方向の注入空間に隣接する作業空間に配設されて注入空間に向けて直線往復動し、注入空間から離間する方向への移動時に棒状バイブレータの外周を把持するとともに、注入空間へ向けて接近する方向への移動時には把持を解消して、その往復作動に伴って間欠的に棒状バイブレータを注入空間内から作業空間へ引き抜いている。

特開２００５−２１３８６７

ところで、トンネル内周から一定間隔離れた内方に強化用鉄筋構造を配設し、移動した型枠とトンネル内周との間に形成された注入空間内に上記鉄筋構造が位置するようにして二次覆工の打設コンクリートのさらなる構造強化を図ることがある。このような鉄筋構造は通常、鉄筋を格子状に組んだものである。

この場合、棒状バイブレータ７を引き抜くための作業空間ＷＳは図５に示すように、強化用鉄筋構造ＲＳとトンネルＴ内周との間に形成される。図５中Ｆはトンネル長手方向へ移動可能な型枠、ＩＳは型枠とトンネルＴ内周の間に形成された注入空間であり、注入空間ＩＳはトンネル長手方向の端部が仕切板Ｐによって閉鎖されている。

棒状バイブレータ７は仕切板Ｐを貫通して注入空間ＩＳ内から作業空間ＷＳへ引き抜く必要があり、この引抜きを行うために、詳細を後述するようにバイブレータ引抜き装置３を昇降装置４によって強化用鉄筋構造ＲＳを越えて外周方向の作業空間ＷＳ内へ上昇進出させるようにしたものが知られている。

しかし、バイブレータ引抜き装置３を、強化用鉄筋構造ＲＳを越えて作業空間ＷＳ内へ上昇させるためには、図６に示すように、この領域ＲＳ１で鉄筋Ｂの格子構造を解体しておく必要があり、鉄筋Ｂの解体とバイブレータ引抜き後の再組付けに多大の手間を要するという問題があった。なお、図５中の各符号を付した部分は後述する実施形態のものに対応している。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、強化用鉄筋構造の解体や再組付けの必要がなく棒状バイブレータの引抜き作業を簡易かつ迅速に行うことができるバイブレータ引抜きシステムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明では、強化用鉄筋構造（ＲＳ）が内周位置に配置されトンネル（Ｔ）内周と型枠（Ｆ）外周の間に形成された二次覆工コンクリートの注入空間（ＩＳ）内に挿入されるコンクリート締固め用の棒状バイブレータ（７）と、トンネル長手方向の注入空間（ＩＳ）外で強化用鉄筋構造（ＲＳ）とトンネル（Ｔ）内周との間に形成された作業空間（ＷＳ）に配設されて注入空間（ＩＳ）に向けて直線往復動し、注入空間（ＩＳ）から離間する方向への移動時に棒状バイブレータ（７）の外周を把持するとともに、注入空間（ＩＳ）へ向けて接近する方向への移動時には把持を解消して、その往復作動に伴って間欠的に棒状バイブレータ（７）を注入空間（ＩＳ）内から作業空間（ＷＳ）へ引き抜くバイブレータ引抜き装置（３）と、バイブレータ引抜き装置（３）をトンネル内周方向の作業空間（ＷＳ）外へ退入させないし強化用鉄筋構造（ＲＳ）を越えて外周方向の作業空間（ＷＳ）内へ進出させる進退移動装置（４）とを備え、かつバイブレータ引抜き装置（３）に取り付けられる第１ワイヤ係止具（８１，８２）と、棒状バイブレータ（７）の外周に離脱可能に取り付けられる第２ワイヤ係止具（８３，８４）と、バイブレータ引抜き装置（３）を退入させた状態で第１ワイヤ係止具（８１，８２）に一端が係止され、他端が第２ワイヤ係止具（８３，８４）に係止されるワイヤ部材（８５）と、ワイヤ部材（８５）を作業空間（ＷＳ）外から作業空間（ＷＳ）内へ経由させるワイヤ経由部材（２３）とを備える。

本第１発明においては、既設のバイブレータ引抜き装置を使用し、これを作業空間外へ退入させた状態で、その往復作動を利用して棒状バイブレータを間欠的に注入空間内から作業空間へ引き抜くことができる。したがって、強化用鉄筋構造の解体や再組付けを行うことなく簡易かつ迅速に棒状バイブレータの引抜き作業を行うことができる。

本第２発明では、強化用鉄筋構造が内周位置に配置されトンネル内周と型枠外周の間に形成された二次覆工コンクリートの注入空間内に挿入されるコンクリート締固め用の棒状バイブレータと、トンネル長手方向の注入空間外で強化用鉄筋構造とトンネル内周との間に形成された作業空間の下方に配設されてトンネル長手方向で直線往復動可能な移動体と、移動体に取り付けられる第１ワイヤ係止具と、棒状バイブレータの外周に離脱可能に取り付けられる第２ワイヤ係止具と、第１ワイヤ係止具に一端が係止され、他端が第２ワイヤ係止具に係止されるワイヤ部材とを備える。

本第３発明では、第２ワイヤ係止具（８３，８４）は係止操作片（８３４）を備えており、当該係止操作片（８３４）にワイヤ部材（８５）の他端が係止されていて、ワイヤ部材（８５）が引かれたときの係止操作片（８３４）の一方向への操作によって第２ワイヤ係止具（８３，８４）が棒状バイブレータ（７）と一体化させられ、係止操作片（８３４）の他方への操作によって第２ワイヤ係止具（８３，８４）の棒状バイブレータ（７）との一体化が解消されるようになっている。

本第３発明においては、係止操作片を設けたことによって第２ワイヤ係止具の棒状バイブレータへの一体化ないしその解消を迅速に行って、バイブレータ引抜き装置ないし移動体の往復作動による棒状バイブレータの引抜きを効率的に行うことができる。

上記カッコ内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

以上のように、本発明のバイブレータ引抜きシステムによれば、強化用鉄筋構造の解体や再組付けの必要がないから、棒状バイブレータの引抜き作業を簡易かつ迅速に行うことができる。

本発明の一実施形態を示す、バイブレータ引抜きシステムの全体側面図である。 バイブレータ引抜き装置の垂直断面図で、図１のII−II線に沿った断面図である。 ブラケットの平面図である。 クランプ具の平面図である。 従来のバイブレータ引抜きシステムを示す全体側面図である。 強化用鉄筋構造の斜視図である。

なお、以下に説明する実施形態はあくまで一例であり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で当業者が行う種々の設計的改良も本発明の範囲に含まれる。

図１にはバイブレータ引抜きシステムの全体側面図を示す。図１において、移動式型枠Ｆの外周とトンネルＴ内周との間に形成された注入区間ＩＳ内には二次覆工コンクリートＣが打設されている。注入空間ＩＳとトンネル長手方向へ仕切板Ｐによって区画されて作業空間ＷＳが形成されており、これら注入空間ＩＳと作業空間ＷＳにはトンネル内周から一定間隔をおいた内方位置に強化用鉄筋構造ＲＳが配設されている。強化用鉄筋構造ＲＳは従来技術で説明したような鉄筋Ｂを格子状に組んだものであり（図５参照）、本実施形態では従来のものと異なって格子構造は全ての領域で保たれていて解体されていない。

移動式型枠Ｆに一体的に設けられて、作業空間ＷＳの強化用鉄筋構造ＲＳの下方をトンネル長手方向へ枠状基台１が延びており、当該枠状基台１には長手方向の二箇所に上端が強化用鉄筋構造ＲＳの直下に至るガイド柱１１が立設されている。そして、前後のガイド柱１１に前後端部が嵌装されてこれらに沿って上下動可能に支持架台２が配設されている。支持架台２は起立姿勢の左右一対のコ字鋼よりなる支持枠２１（図２）を備えており、支持枠２１上にバイブレータ引抜き装置３が固定されている。

支持架台２には長手方向の中間位置に進退移動装置としての公知の構造の昇降装置４が設けられている。昇降装置４は、対称形にトンネル長手方向の前後へそれぞれ延びる各一対のリンクアーム４１，４２を備えており、各リンクアーム４１，４２は互いに回動可能に連結されている。前後のリンクアーム４１の基端はそれぞれ駆動機構４３の回転軸４３１に結合されており、基端の外周に形成された歯形部４１１同士が互いに噛合している。

各リンクアーム４２の先端は昇降脚４４の中間位置に回動可能に連結されている。各昇降脚４４は基端が支持架台２の下面に回動可能に連結されるとともに、その中間位置に水平方向へ突設したピン体４４１が枠状基台１の上面に摺動可能に接している。昇降装置４を上昇作動させる場合には、リンクアーム４１を互いに接近する方向へ回動させると、リンクアーム４２を介して、ピン体４４１を互いに接近する方向へ摺動させつつ昇降脚４４が起立姿勢へ回動し（図５参照）、これに伴って支持架台２が上昇させられる。

バイブレータ引抜き装置３は公知の構造で、支持架台２に沿って設けられた油圧シリンダ２２、油圧シリンダ２２のロッド２２１に連結されて軸体３２１を中心に回動する第１レバー３２、第１レバー３２に連結されて軸体３３１を中心に回動し下側挟持体５１（図２）を備える第２レバー３３、および第２レバー３３に連結されて軸体３４１を中心に回動し上側挟持体５２（図２）を備える第３レバー３４を有しており、各レバー３２〜３４は、支持架台２上にこれに沿って移動可能に設置された装置本体３５（図２）上に取り付けられている。

従来、強化用鉄筋構造ＲＳが設けられている部分でバイブレータ引抜き装置３を使用する場合には、既に従来技術の項で説明したように上記鉄筋構造ＲＳを部分的に解体しておき、図４に示すように昇降装置４で支持架台２を上昇させて、支持架台２上に設けたバイブレータ引抜き装置３および洗浄リング６を、鉄筋構造ＲＳを解体した領域ＲＳ１（図６）を経て作業空間ＷＳ内へ進出させる。そして、洗浄リング６を通過させた棒状バイブレータ７の棒体部７１を、バイブレータ引抜き装置３の下側挟持体５１と上側挟持体５２の間に挿通させる。なお、棒状バイブレータ７の先端には紡錘状のロケット金具７２が装着されている。

この状態で油圧シリンダ２２のロッド２２１を伸長させてバイブレータ引抜き装置３を注入空間ＩＳへ向けて接近する方向へ移動させると、この間は上下の挟持体５１，５２は棒状バイブレータ７の棒体部７１の外径よりも対向間隔を大きく維持されて把持が解消されている。この後、油圧シリンダ２２のロッド２２１を収縮させて、バイブレータ引抜き装置３を注入空間ＩＳから離間する方向へ移動させると、各レバー３２〜３４が作動して上下の挟持体５１，５２の対向間隔が小さくなって棒状バイブレータ７の棒体部７１が把持され、バイブレータ引抜き装置３の移動に伴って棒状バイブレータ７が注入空間ＩＳ内から作業空間ＷＳへ引き抜かれる。このようなバイブレータ引抜き装置３の往復作動を繰り返すことによって、間欠的に棒状バイブレータ７が注入空間ＩＳ内から引き抜かれる。

これに対して本実施形態では、強化用鉄筋構造ＲＳが設けられた領域では、図１に示すようにバイブレータ引抜き装置３は上記鉄筋構造ＲＳと干渉しない下方へ下降退入させられる。そして、バイブレータ引抜き装置３の頂部になる第３レバー３４の中間位置に、ブラケット８１がピンボルト８１１で取り付けられ、これにシャックル８２が係止されている。ここで、ブラケット８１とシャックル８２は第１ワイヤ係止具を構成している。ブラケット８１は図３に示すように略コ字形をなし、両脚部８１１の通孔８１３に挿入した上記ピンボルト８１１をバイブレータ引抜き装置３の取付穴に結合する。そして、ブラケット８１の頭部８１２背面の突出部に設けた取付穴８１４に上記シャックル８２を取り付ける。

一方、支持架台２の、注入空間ＩＳから遠い側の端部上にはワイヤ経由部材としてのシーブ受け体２３を立設する。シーブ受け体２３の頂部は強化用鉄筋構造ＲＳに近接する位置にあり、ここにシーブ２３１が水平軸体によって起立姿勢で回転可能に支持されている。また、棒状バイブレータ７の棒体部７１にはクランプ具８３が装着されている。クランプ具８３の詳細を図４に示す。クランプ具８３は平面視で略Ｕ字形をなし、両脚部８３１の対応位置に棒状バイブレータ７の棒体部７１の外径よりやや大きい内径の開口８３３が設けてある。そしてこれら開口８３３に上記棒体部７１を挿通させてクランプ具８３を図１に示すように作業空間ＷＳ内の棒状バイブレータ７の棒体部７１に装着する。

クランプ具８３の頭部８３２には係止操作片８３４が設けてあり、係止操作片８３４は内端部が頭部８３２に軸体８３５によって回動可能に取り付けられている。係止操作片８３４の内端面８３６は軸体８３５の中心に対し漸次遠ざかるカム面に形成してあり、係止操作片８３４を注入空間ＩＳから遠ざかる方向である図４の矢印方向へ回動させると内端面８３６が内方へ進出して棒状バイブレータ７の棒体部７１外周に圧接する。係止操作片８３４の外端部には取付穴８３７が設けられて、ここにシャックル８４（図１）が取り付けられる。ここで、クランプ具８３とシャックル８４は第２ワイヤ係止具を構成している。そして、作業空間ＷＳ外へ退入したバイブレータ引抜き装置３に設けたシャックル８２にワイヤ部材８５の一端を係止し、これをシーブ２３１に懸架して作業空間ＷＳ内へ反転させて、ワイヤ部材８５の他端をクランプ具８３のシャックル８４に係止させる。

このような構造において、油圧シリンダ２２のロッド２２１を伸長させてバイブレータ引抜き装置３を注入空間ＩＳへ向けて接近する方向へ移動させると、ワイヤ部材８５が引かれてクランプ具８３の係止操作片８３４が注入空間ＩＳから離間する方向へ回動させられ、係止操作片８３４の内端面８３６が棒状バイブレータ７の棒体部７１外周に圧接させられるから、棒状バイブレータ７はワイヤ部材８５の張力を受けて注入空間ＩＳ内から作業空間ＷＳへ引き抜かれる。

油圧シリンダ２２のロッド２２１を収縮させてバイブレータ引抜き装置３を注入空間ＩＳから離間する方向へ移動させると、ワイヤ部材８５は弛む。そこで、クランプ具８３の係止操作片８３４を注入空間ＩＳへ接近する方向へ戻し回動させると、棒状バイブレータ７の棒体部７１外周に対する係止操作片内端面８３６の圧接が解消されて、クランプ具８３を棒状バイブレータ７の棒体部７１に沿って注入空間ＩＳ方向へ移動させることができる。

この後、再び油圧シリンダ２２のロッド２２１を伸長させてバイブレータ引抜き装置３を注入空間ＩＳへ向けて接近する方向へ移動させ、ワイヤ部材８５によって棒状バイブレータ７を注入空間ＩＳ内から作業空間ＷＳへ引き抜く。以上の作業を繰り返すことによって、間欠的に棒状バイブレータ７を注入空間ＩＳ内から作業空間ＷＳへ引き抜くことができる。

なお、本実施形態の構造によれば、強化用鉄筋構造ＲＳが設けられていない範囲（通常は設けられていない範囲の方が多い）では、前述したようにバイブレータ引抜き装置３を作業空間ＷＳ内へ上昇進出させて当該引抜き装置３で棒状バイブレータ７の引き抜きを行うことができる。この場合はブラケット８１やシーブ受け体２３は取り去っておく。

以上のように、本実施形態によれば、昇降式のバイブレータ引抜き装置を作業空間外へ退入させた状態で、その往復作動を利用して棒状バイブレータを注入空間内から作業空間へ引き抜くことができる。したがって、強化用鉄筋構造の解体や再組付けを行うことなく簡易かつ迅速に棒状バイブレータの引抜き作業を行うことができる。なお、バイブレータ引抜き装置を使用せず、ワイヤ部材を引くための移動体をバイブレータ引抜き装置に代えてあるいはこれと別体に設けるようにしても良い。また、ワイヤ経由部材は必ずしも上記実施形態に示したシー部受け体の構造に限定されるものではなく、またワイヤ経由部材は省略することもできる。

Ｆ…型枠、ＩＳ…注入空間、ＲＳ…強化用鉄筋構造、Ｔ…トンネル、ＷＳ…作業空間、２３…シーブ受け体（ワイヤ経由部材）、３…バイブレータ引抜き装置、４…進退移動装置、７…棒状バイブレータ、８１…ブラケット、（第１ワイヤ係止具）、８２…シャックル（第１ワイヤ係止具）、８３…クランプ具（第２ワイヤ係止具）、８３４…係止操作片、８４…シャックル（第２ワイヤ係止具）、８５…ワイヤ部材。

Claims (3)

1. トンネル内周と型枠外周の間に形成され、強化用鉄筋構造が内周位置に配置された二次覆工コンクリートの注入空間の内に挿入されるコンクリート締固め用の棒状バイブレータと、トンネル長手方向の前記注入空間の外で前記強化用鉄筋構造と前記トンネル内周との間に形成された作業空間に配設されて前記注入空間に向けて直線往復動し、前記注入空間から離間する方向への移動時に前記棒状バイブレータの外周を把持するとともに、前記注入空間へ向けて接近する方向への移動時には把持を解消して、その往復作動に伴って間欠的に前記棒状バイブレータを前記注入空間の内から前記作業空間へ引き抜くバイブレータ引抜き装置と、前記バイブレータ引抜き装置をトンネル内周方向の前記作業空間の外へ退入させ、ないし前記強化用鉄筋構造を越えて外周方向の前記作業空間の内へ進出させる進退移動装置とを備え、かつ前記バイブレータ引抜き装置に取り付けられる第１ワイヤ係止具と、前記棒状バイブレータの外周に取り付けられる第２ワイヤ係止具と、前記バイブレータ引抜き装置を退入させた状態で前記第１ワイヤ係止具に一端が係止され、他端が前記第２ワイヤ係止具に係止されるワイヤ部材と、前記ワイヤ部材を前記作業空間の外から前記作業空間の内へ経由させるワイヤ経由部材とを備えるバイブレータ引抜きシステム。
2. トンネル内周と型枠外周の間に形成され、強化用鉄筋構造が内周位置に配置された二次覆工コンクリートの注入空間の内に挿入されるコンクリート締固め用の棒状バイブレータと、トンネル長手方向の前記注入空間の外で前記強化用鉄筋構造と前記トンネル内周との間に形成された作業空間の外下方に配設されてトンネル長手方向で直線往復動可能な移動体と、前記移動体に取り付けられる第１ワイヤ係止具と、前記棒状バイブレータの外周に取り付けられる第２ワイヤ係止具と、前記第１ワイヤ係止具に一端が係止され、他端が前記第２ワイヤ係止具に係止されるワイヤ部材とを備えるバイブレータ引抜きシステム。
3. 前記第２ワイヤ係止具は係止操作片を備えており、当該係止操作片に前記ワイヤ部材の他端が係止されていて、前記ワイヤ部材が引かれたときの前記係止操作片の一方向への操作によって前記第２ワイヤ係止具が前記棒状バイブレータと一体化させられ、前記係止操作片の他方への操作によって前記第２ワイヤ係止具の前記棒状バイブレータとの一体化が解消されるようになっている請求項１又は２に記載のバイブレータ引抜きシステム。

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