JP6335698B2 - 配管用トンネルの施工方法と施工構造 - Google Patents
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Description
そして、トンネルの下段に設けた取り付け機構の把持アームで仮置きした導水管を把持して、後部側に予め敷設した導水管の前部まで移動させ、把持アームの水平アジャスト機構と昇降シリンダによって導水管の位置調整をし、予め敷設した導水管の前部に追加の導水管の後部を圧入して嵌合させる。このようにして導水管を順次連結していくようにしている。
また、特許文献2に記載された長尺構造物の把持敷設装置では、先にシールド工法によってシールドトンネルを施工しておき、その後にトンネルの上下段を横枠で分割して上段の搬送路を走行する運搬機で導水管を前方に搬送して下段に仮置きした後、別の取り付け機構によって導水管を予め敷設した導水管の前部に圧入して嵌合させるものであった。そのため、シールド掘削機によるシールドトンネルの施工とその後の導水管の敷設とを個別に施工する必要があり、煩雑である上に工期が長くかかるという欠点があった。
本発明によれば、トンネルの立て坑で新たに継ぎ足す追加の配管と先に敷設した配管との溶接を行った後で、継ぎ足した配管をトンネルの掘進の進捗に応じて下部空間の前方に押し込むようにしたから、トンネルの掘進とトンネル内での配管の敷設とを同時に行えて工期を短縮できる。しかも、配管の溶接作業を立て坑で行うから、トンネル内に溶接スペースが不要であり、トンネルやその下部空間の空間が最小であっても配管の連結と敷設をスムーズに行うことができる。
台車でトンネルのセグメント等の資材を上部空間内のトンネル掘削領域に向けて搬送する際、配管の溶接を中断してトラバーサによって台車の軌道を上部空間内の軌道と連続するように移動させることで、台車によるセグメント等の資材を容易に運搬できる。
これによって配管の溶接及び下部空間内の挿入と、台車による資材の上部空間内の運搬を無理なく交互に行うことができる。
本発明によれば、トンネルの立て坑で新たに継ぎ足す配管と先に敷設した配管との溶接を行って、溶接で継ぎ足した配管をトンネルの掘進の進捗に応じて下部空間の前方に押し込むようにしたから、トンネルの掘進とトンネル内での配管の敷設とを同時に行えて工期を短縮できる。
図1に示すガス管用トンネルの施工構造1は、立て坑2の壁面2bにシールドトンネル3(以下、単にトンネル3ということがある)が設置されている。シールドトンネル3はシールド工法によってトンネルを形成するものであり、図示しないシールド掘削機によって前方の土壁を掘削してトンネルの掘進を行うと共に、その後部における周囲の土壁にセグメント4を取り付けて円環状のシールドトンネル3の内壁を並行して施工するようにしている。
図3及び図4において、発進側に設けた止水板13の中央にはガス管12の外径より大径をなす円筒状の止水機構14が立て坑2側に突出して配設され、止水機構14の先端面にはガス管12の外径より小径の挿入孔15aを形成したゴム製等の弾性体からなるリング状の止水部材15が取り付けられている。
また、ガス管12の先端は水が浸入しないようにキャップ材で液密に封止して浮力を確保している。そして、下部空間6は発進側の止水板13と掘進側の止水板17とで仕切られた領域に水Hが満たされ、内部の水面にガス管12が浮遊している。
また、図2において、下部空間6内でガス管12の両側にはガイド板34が設置され、その内側に緩衝帯35が貼付され、更に枕木7の下面とトンネル3の下面にも緩衝帯35が貼付されている。これらガス管12の上下左右に配設された緩衝帯35によって、水に浮遊するガス管12が揺動して損傷することを防止できる。
なお、図7及び図8において、立て坑2の壁面2aに電動ウインチ28が固定され、電動ウインチ28から延びるワイヤー29は対向する壁面2bに設置した滑車30と引き込みピース31を介して例えばV字状に折り曲げられ、更にワイヤー29の先端の引き込みフック32を追加のガス管12Aの後端に連結する。これらは押し込み手段26を構成する。
そして、電動ウインチ28でワイヤー29を引っ張ることで、溶接後の追加のガス管12Aと先に敷設されたガス管12を下部空間6内に押し込むことができる。
トラバーサ25の下部には、トラバーサ25がガス管12の長手方向に対して直交する方向に往復移動可能な案内軌道と駆動モータ(図示せず)が設置され、トラバーサ25の往復移動によって上部空間5内のレール8と外側レール8aとの間のトラバーサ25上の着脱レール8bが、これらのレール8と外側レール8aを分断する位置、即ち追加のガス管12A及び先に敷設したガス管12の溶接部24上から外れた位置と、上部空間5内のレール8と外側レール8aの間を連結させる位置とを選択的にとることができるようになっている。
また、立て坑2内で着脱レール8bをトラバーサ25で溶接部24から外れた位置に移動させた状態で、追加のガス管12Aを下部空間6内に設けたガス管12の後端部12aと溶接部24で突き合わせて溶接可能とされている。
図1に示すガス管12のシールドトンネル3において、トラバーサ25の駆動によって、図7に二点鎖線で示すように、ガス管12の長手方向に対して、トラバース25上の着脱レール8bが上部空間5内のレール8と外側レール8aから外側に外れた移動位置に保持されている。
そして、図8(b)に示すように、各芯出し台車23における高さ調整機構23bと横調整機構23cによって追加のガス管12Aの先端部12bを先に敷設したガス管12の後端部12aに突き合わせ、溶接治具によって溶接部24で溶接して一体化する。ガス管12と追加のガス管12Aは溶接後にX線装置で溶接不良の有無を検査し、塗装する。
一方、セグメント4等の資材をシールドトンネル3の先端の掘進領域に搬入する場合、トラバーサ25をガス管12の長手方向に直交する方向に移動させて、トラバーサ25上の着脱レール8bを、外側レール8aと上部空間5内のレール8とをつなぐ位置に移動させる。この状態で、立て坑2内でクレーン等によってセグメント4等の資材を運搬台車10上に吊り下げて外側レール8a上に載置させ、図示しない駆動モータ等によって運搬台車10を走行させて外側レール8aから上部空間5内のレール8に送り込み、トンネル3内の先端におけるシールド掘削機で掘削する掘進領域にセグメント4等の資材を搬出させる。
このような作業を繰り返すことにより、通常状態において、シールド掘削機によってシールドトンネル3の先端を掘削しながら、ガス管12に追加のガス管12Aを突き合わせて溶接し、ガス管12を下部空間6内の水中に押し込んでガス管12を敷設することができる。これと同時に、セグメント4等を搭載した運搬台車10を上部空間5内のレール8を通してトンネル3先端の掘進領域に搬送する。
また、シールドトンネル3がガス管12等のパイプライン専用の小径のトンネル3であっても、通常時にはセグメント4等の資材を搬送する外側レール8aとレール8との間の着脱レール8bをトラバーサ25でガス管12の搬送路と溶接部24上から外してガス管12Aの溶接と搬送を容易に行え、しかもセグメント4等の資材の搬送時には、トラバーサ25の移動により、外側レール8aと上部空間5内のレール8との間を着脱レール8bで連続させることで、シールドトンネル3の掘進とガス管12の敷設・搬送とセグメント4等の資材の運搬とを同時に行うことができる。
例えば、上述した実施形態では、ガス管12をトンネル3の下部空間6内に挿入して敷設する手段として、下部空間6に水を供給して水中に浮遊させるFT工法を用いたが、本発明はこのようなガス管12の挿入・配設方法や構造に限定されるものではない。例えば、トンネル3の下部空間6内に複数のローラを所定間隔で配設して、これらローラにガイドされてガス管12が挿入・配設されるようにしてもよい。
また、シールドトンネル3の内径が十分大きい場合には、追加のガス管12Aと先に敷設されたガス管12との溶接部24の上部に設置された着脱レール8bとの間に溶接に必要な空間が確保できる。その場合には、トラバーサ25を省略して、軌道の外側レール8aを上部空間5内のレール8の延長上に設置してもよい。
2 立て坑
3 シールドトンネル、トンネル
4 セグメント
5 上部空間
6 下部空間
7 枕木
8,9 レール(軌道)
8a 外側レール(軌道)
8b 着脱レール(軌道)
10 運搬台車
12 ガス管
12A 追加のガス管
13 発進側止水板
14 止水機構
15 止水部材
15a 挿入孔
17 掘進側止水板
23 芯出し装置
24 溶接部
25 トラバーサ
26 押し込み手段
28 電動ウインチ
29 ワイヤ
32 引き込みフック
35 緩衝帯
Claims (3)
- トンネル内部を仕切り板によって上部空間と下部空間に分割し、上部空間でトンネル施工用の資材等を台車で搬送させると共に下部空間で配管を敷設するようにした配管用トンネルの施工方法であって、
前記トンネルの上部空間の外側には前記配管の長手方向に交差する方向に移動可能なトラバーサと、該トラバーサに載置させた前記台車の軌道とを備え、
前記トンネルの掘進と前記下部空間での配管の敷設を同時に行い、
前記トンネルの立て坑で継ぎ足す追加の配管と先に敷設した配管との溶接工程において、前記台車の軌道をトラバーサによって前記追加の配管と先に敷設した配管との溶接部から外し、
前記追加の配管と先に敷設した配管との溶接を行った後、前記配管を前記下部空間に押し込むようにしたことを特徴とする配管用トンネルの施工方法。 - 前記台車で資材等を前記トンネルの上部空間に搬入する際に、前記配管の溶接を中断して前記トラバーサを移動させて前記台車の軌道を上部空間内の軌道と連続させるようにした請求項1に記載された配管用トンネルの施工方法。
- トンネル内部を仕切り板によって上部空間と下部空間とに分割させてなる配管用トンネルの施工構造であって、
前記トンネルの上部空間に設置され前記立て坑から前記トンネルの掘削領域に延びていてトンネル施工用の資材等を運搬する台車の軌道と、
前記トンネルの立て坑に設けられていて前記トンネルの下部空間に敷設した配管と継ぎ足す追加の配管とを溶接するための溶接治具と、
溶接した前記追加の配管と先に敷設した前記配管を前記下部空間に押し込む押し込み手段と、
上部に前記台車の軌道が設置されていると共に、前記トンネルの上部空間の外側に配設され前記配管の長手方向に交差する方向に移動可能なトラバーサとを備え、
前記追加の配管と先に敷設した配管との溶接時に、前記トラバーサによって前記台車の軌道を前記追加の配管と先に敷設した配管との溶接部から外すようにしたことを特徴とする配管用トンネルの施工構造。
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