JP7100896B2 - セントルにおける車輪ユニットの取り付け方法及びセントルの車輪ユニット案内装置 - Google Patents

Description

本発明は、トンネル覆工コンクリートを成形するための型枠を有するセントルにおいて、セントル移動用の車輪ユニットの取り付け方法及び車輪ユニットを取り付け位置に案内するための車輪ユニット案内装置に関するものである。

特許文献１には、セントルにおいてトンネル覆工用のコンクリート型枠を支持するための支持装置が開示されている。
図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、このようなコンクリート型枠１２は、支持脚１８を有するガントリ形状の支持装置１１上に支持される。すなわち、コンクリート型枠１２は、例えば、頂部に位置する天フォーム１３，その各天フォーム１３の両側下部に位置するサイドフォーム１４及び各サイドフォーム１４の下側に位置するインバートフォーム１５をトンネルＴの延長方向に沿って複数枚ずつ並設している。

以下に、特許文献１に開示された従来の組み立て方法をさらに詳細に説明する。
まず、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、トンネルＴ内の型枠組み立て位置に支持装置１１が設置される。このとき、支持脚１８のジャッキ１６が収縮されるとともに、支持脚１８の下部側の部材が組み付け前の状態であるため、支持装置１１は、全体が下降位置にある。この下降状態で、支持装置１１の上部に複数の天フォーム１３が並設状態で支持される。

次いで、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、支持脚１８のジャッキ１６が伸張されて、天フォーム１３がトンネルＴの内周頂面に接近するように、支持装置１１が上昇される。

次に、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、トンネルＴの地面の両側に入口側（図３（ａ）の左側）から奥側に延びる地面レール１７が敷設される。なお、ここで、トンネルＴの長さ方向において、トンネル覆工コンクリートの打設が開始される側を入口側、コンクリートの打設が進行して行く側を奥側とする。そして、ジャッキ１６の伸長により地面から浮いた状態にある支持脚１８の下端に下部脚１８３が連結されて追加される。

次いで、入口側及び奥側の左右の合計４箇所の下部脚１８３の下端に車輪１９を有する車輪ユニット２０，２１が取り付けられる。そして、ジャッキ１６が収縮されて、車輪１９が地面レール１７上に載置され、支持装置１１が車輪１９を介して地面レール１７に支持される。ここで、入口側または奥側の車輪ユニット２０，２１の一方にはモータや減速機を有する駆動装置２２が搭載されており、この駆動装置２２の駆動により、支持装置１１がコンクリート型枠１２を支持した状態で地面レール１７に沿って自走可能である。

そして、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、支持装置１１に対してサイドフォーム１４及びサイドフォーム１４の下側に位置するインバートフォーム１５が取り付けられて、セントルが構成される。その後、セントルとトンネルＴの内周面との間にコンクリートＣが打設される。コンクリートＣの打設後、コンクリートＣが硬化すると、支持装置１１が地面レール１７上を奥側に移動されて、その部分でコンクリートが打設されて、トンネルＴのコンクリート内壁面が順次形成される。

しかしながら、このような特許文献１の車輪ユニット２０，２１の取り付け方法においては、以下の問題点がある。
すなわち、車輪ユニット２０，２１、特に駆動装置２２を有する車輪ユニット２０は、駆動装置２２等を有するために大重量である。しかも、地面レール１７は、左右位置に敷設されているものの、片側１条であるため、地面レール１７上を走行する車輪ユニット２０の車輪１９は一線上に配置される。従って、車輪ユニット２０は、支持脚１８に取り付けられる前の状態では、不安定である。よって、車輪ユニット２０を、たとえ、地面レール１７上を移動させて搬送させる場合であっても、大重量であることも加わって、人力で取り付け位置まで移動させることは、きわめて困難であって、事実上不可能である。従って、従来は、車輪ユニット２０の取り付けは、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すようなレッカー車などの装置Ｗを用いて行う必要があって、手間と設備が必要である。

このレッカー車などの装置Ｗの必要性は、コンクリート型枠１２の解体の場合における車輪ユニット２０の取り扱いにおいても同様である。
以上の問題点を解消するために、特許文献２に記載の車輪ユニットの取り付け方法が開発された。

すなわち、この方法は、まず、ジャッキ１６の伸長状態において、かつ図５（ａ）及び図５（ｂ）に示す状態の前段階において実行される。すなわち、サイドフォーム１４及びインバートフォーム１５の組み付け前において、支持装置１１の両側の支持脚１８の部分に位置する左右の構造材２３に対して、図５（ｂ）に示すように、複数のクランプ金具（図示しない）により搬送レール４１が連結される。この連結状態において、搬送レール４１は地面レール１７の延長方向に沿って延びている。各搬送レール４１には、ウィンチ４５が前後方向に移動可能に支持される。ウィンチ４５は、チェーンの下端にフックを有する。

そして、前記フックに駆動装置２２を有する大重量の車輪ユニット２０が吊り下げられて、入口側の支持脚１８に対応する所定位置まで搬送移動される。従って、大重量の車輪ユニット２０を特許文献１の場合と比較して容易に取り付けることができる。

一方、車輪ユニット２０の搬送前に、支持脚１８の下部に下部脚１８３が連結される。そして、車輪ユニット２０が入口側の下部脚１８３の下側に取り付けられる。駆動装置２２を有しない軽量の車輪ユニット２１は、レッカー車などにより奥側の支持脚１８と対応する位置まで移動され、その車輪ユニット２１が奥側の支持脚１８の下部脚１８３に取り付けられる。

その後、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すように、ジャッキ１６が収縮されて、そのジャッキ１６が地面から離れ、両車輪ユニット２０，２１の車輪１９が地面レール１７上に載置される。また、搬送レール４１がウィンチ４５等とともに支持装置１１から取り外される。

特開２００５－２８２０９６号公報 特開２０１７－１２５３２６号公報

しかしながら、特許文献２に記載の技術においては、以下の問題点がある。すなわち、奥側の車輪ユニット２１は依然としてレッカー車などの装置によって搬入され、入口側の車輪ユニット２０は、支持装置１１の走行安定性や荷重担持性などを確保するために、地面レール１７の延長方向に沿って複数の車輪１９が直列状に並設される。従って、車輪ユニット２０は地面レール１７の延長方向に長いものとなる。このため、車輪ユニット２１を搬送するための前記搬送レール４１を長くする必要がある。つまり、搬送レール４１が長いものになり、しかも片持ち梁状になるため、搬送レール４１は重いものになって、搬送レール４１の組付け及び取り外しに労力を要することになる。また、車輪ユニット２０の支持脚１８の取り付け位置までの搬送距離が長くなって、作業効率の上で好ましくない。

本発明の目的は、セントルの支持装置に対して車輪ユニットを簡単に取り付けることができる取り付け方法を提供することにある。

以上の目的を達成するために、本発明の車輪ユニット取り付け方法においては、支持装置と、その支持装置上に搭載されるコンクリート型枠とを備え、地面に敷設された地面レール上に前記支持装置がその支持脚の下端の車輪ユニットにおいて移動可能に支持されるセントルにおいて、前記支持装置に前記地面レールの延長方向と交差する方向に突出する案内レールを取り付け、その案内レールに沿って前記車輪ユニットをトンネル幅方向に沿って前記支持脚の位置まで移動させて前記支持脚の下端に取り付けることを特徴とする。

以上の取り付け方法においては、車輪ユニットが支持装置のトンネル幅方向に沿って地面レールの位置まで移動されるため、車輪ユニットはその幅方向にその幅分だけ移動させればよく、車輪ユニットの移動距離を短くすることができる。このため、車輪ユニットの移動が容易になるとともに、案内レールを短く、かつ軽量化できて、案内レールの取り付け及び取り外しが容易になる。

また、本発明のセントルの車輪ユニット案内装置においては、コンクリート型枠を搭載する支持装置の外側面に取り付け可能にしたフレームと、そのフレームに備えられた案内レールと、その案内レールに支持され、案内レールの延長方向に沿って移動可能であるとともに、前記支持装置の支持脚の下端に取り付けられる車輪ユニットを吊り下げ可能にした吊り下げ手段とを備え、前記フレーム及び前記案内レールの少なくとも一方には、その案内レールが前記支持装置の側面からトンネル幅方向に突出した状態となるように、同案内レールを前記支持装置に取り付けるための取り付け手段を設けたことを特徴とする。

以上の構成においては、車輪ユニットが支持装置のトンネル幅方向に沿って支持脚の位置まで移動されるように、車輪ユニットをその幅方向に移動させるための短い案内レールを取り付ければよい。よって、フレーム及び案内レール短くできるため、それらを軽量化できて、フレーム及び案内レールの取り付けを少ない労力で容易に行うことができる。

本発明によれば、型枠の支持装置の脚部に対する車輪ユニットの取り付け及び解体が容易になる効果がある。

特許文献１における天フォームの組み付け状態におけるジャッキの収縮状態を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 同じく天フォームの組み付け状態におけるジャッキ伸張状態を示すものであって、（ａ）側面図、（ｂ）は正面図。 車輪ユニットの組み付け状態を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 特許文献１におけるサイドフォーム及びインバートフォームの組み付け状態を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 特許文献２における車輪ユニットの組み付け状態を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 実施形態における車輪ユニットの仮置き状態を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図。 同じく天フォームの組み付け状態を示す正面図。 案内装置の組み付け状態を示す正面図。 同じく車輪ユニットの組付け状態を示す側面図。 車輪ユニットの支持脚側への搬送前における案内装置を示す拡大正面図。 車輪ユニットの支持脚側への搬送後における案内装置を示す拡大正面図。 車輪ユニットの支持脚側への搬送状態における案内装置を示す拡大側面図。 案内装置のフレーム部分を示す正面図。 同じく側面図。 図１４とは反対側から見た側面図。

以下、本発明を具体化した実施形態を図面に従って説明する。なお、以下の実施形態の説明においては、従来の方法及び構成と異なる部分を中心に説明する。
図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、本実施形態においては、支持装置１１を含むコンクリート型枠１２の構築に先立ち、トンネルＴの内壁面に近接するとともに、支持装置１１の支持脚１８の設置予定位置の外側に対応した４箇所の位置に車輪ユニット２０，２１が仮置きされる。従って、この仮置き位置は、トンネルＴの幅方向の外側部分に位置する。この場合、車輪ユニット２０，２１は、図６（ａ），図６（ｂ）の下部及び図１０に２点鎖線で示すように、４隅のジャッキ２５によって高さ調節された仮置き台２４上に支持される。また、この場合、トンネルＴの入口側または奥側の左右２箇所には駆動モータや減速機などの駆動装置２２を有する車輪ユニット２０が仮置きされ、奥側または入口側の左右２箇所には駆動装置２２を有しない車輪ユニット２１が仮置きされる。図面においては、駆動装置２２を有する車輪ユニット２０が入口側に仮置きされる状態を示している。

次いで、図７に示すように、ジャッキ１６が収縮された状態において、支持装置１１が構築され、その支持装置１１上に天フォーム１３が構築される。そして、図８及び図１０に示すように、ジャッキ１６が伸長されて、支持脚１８の上部脚１８２の下部側に下部脚１８３が取り付けられる。また、これと前後して、図８及び図１１に示すように、支持装置１１の４箇所の支持脚１８のトンネル奥側及び入り口側の各２箇所において、支持装置１１の前後方向に延在する構造材２３に案内装置６１が取り付けられる。

図１３～図１５に示すように、この案内装置６１は、直角三角枠状のフレーム６２を備えている。このフレーム６２の立ち上がり辺には取り付け手段としての第１取付板６３が固定されており、この第１取付板６３の上部２箇所には取付孔６４が、下端には支持孔６５が透設されている。フレーム６２において第１取付板６３から離れたコーナ部には支持板６６が固定されており、この支持板６６の下端には支持孔６７が透設されている。図１０及び図１１に示すように、第１取付板６３は前記構造材２３のトンネル内壁面側である外側面にあてがわれて、取付孔６４を通るボルトとそのボルトに螺合するナットとよりなる締結材６９によって構造材２３に固定される。その結果、フレーム６２が支持板６６側のコーナをトンネル内壁面に近接させた向きにおいて構造材２３に支持固定される。従って、フレーム６２は、トンネル内壁面に向かってトンネルＴの幅方向に突出する固定状態となる。この固定状態において、フレーム６２は地面レール１７の延長方向と直角をなす交差方向に延長状態となる。

図１０～図１２に示すように、案内装置６１には、前記フレーム６２とは別体であって、前記第１取付板６３と同形状の取り付け手段としての第２取付板６８が備えられている。従って、第２取付板６８には、第１取付板６３と同様に取付孔６４及び支持孔６５が透設されている。そして、第２取付板６８は第１取付板６３と同じ高さの位置において前記構造材２３の内側面にあてがわれて、取付孔６４を通る締結材６９によって構造材２３に固定される。

図１０～図１２に示すように、案内装置６１には、フレーム６２とは別体の案内レール７１が備えられている。この案内レール７１は、両端を開放し、フレーム６２の下側の長辺より長い全長を有するとともに、全体としてほぼ四角筒状をなしている。案内レール７１の上面には断面ほぼＴ形状の被把持部７２が案内レール７１の全長にわたって形成されている。そして、前記第１取付板６３，第２取付板６８及びフレーム６２の先端コーナ部の支持板６６の合計３箇所の支持孔６５，６７に軸７３２を介して支持された保持手段としてのクランプ金具７３が前記被把持部７２の長手方向両端及び中間部をクランプ保持する。

このため、案内レール７１が前記交差方向に沿って延びるように、フレーム６２，第１取付板６３及び第２取付板６８に吊り下げられる。従って、クランプ金具７３の対向するクランプ片７３１をクランプ解放方向に緩めることにより、案内レール７１が地面レール１７と直交する方向に移動可能となり、図１０及び図１１における左右位置が調節される。その後、図示しない固定手段により、クランプ金具７３が案内レール７１をクランプする状態で固定されて、案内レール７１が左右方向の調節された位置で固定される。

図１０～図１２に示すように、案内レール７１の下壁部７４には案内レール７１の長さ方向に沿って延びる挿通溝７５が形成されている。吊り下げ手段としての一対の移動体７６はその上端の複数のローラ７７が案内レール７１の下壁部７４上に転動可能に案内されるとともに、前記挿通溝７５内を通って下方に突出している。移動体７６の下端にはピン７８が設けられており、このピン７８には吊り下げ手段としてのチェーンブロック８１の上部フック８２が掛けられる。チェーンブロック８１の下部フック８３は車輪ユニット２０，２１の側面のピン８４に掛けられる。

以上のように構成された案内装置６１を用いて車輪ユニット２０，２１を支持脚１８の下端に組み付ける方法について説明する。
まず、前述した図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、トンネルＴ内の前後左右位置に車輪ユニット２０，２１が仮置きされる。そして、図７に示すように、トンネルＴ内に支持装置１１が構築されるとともに、ジャッキ１６の収縮状態において支持装置１１上に天フォーム１３が支持される。

次いで、図８に示すように、仮置きされた車輪ユニット２０，２１と対応する位置において、２基ずつ合計８基の案内装置６１が配置される。この場合、ジャッキ１６は収縮された状態であっても、伸張された状態であってもよい。すなわち、支持脚１８の入口側及び奥側において車輪ユニット２０，２１と対応する位置において第１取付板６３及び第２取付板６８が支持装置１１の構造材２３に固定される。この状態においては、図１０及び図１２に示すように、前後左右各２基の案内装置６１の案内レール７１が車輪ユニット２０，２１のピン８４の上方に位置されるようにする。このとき、案内レール７１をその長さ方向，すなわち、トンネルＴの幅方向において位置調節する。

一方、前記の作業と相前後して、図８に示すように、ジャッキ１６を伸張させた状態において、支持脚１８の上部脚１８２の下端に下部脚１８３を連結する。
そして、図１０及び図１２に示すように、各案内レール７１の端部開放部から、その案内レール７１内に移動体７６を挿入して、挿通溝７５から下方へ突出させるとともに、ローラ７７を案内レール７１の下壁部７４上に載せる。次いで、各移動体７６のピン７８にチェーンブロック８１の上部フック８２を掛ける。そして、各チェーンブロック８１の下部フック８３を車輪ユニット２０，２１の両側のピン８４に掛けて、チェーンブロック８１を巻上げ、車輪ユニット２０，２１を仮置き台２４上から浮上させる。

そして、移動体７６を案内レール７１に沿って支持脚１８側に移動させることにより、車輪ユニット２０，２１を下部脚１８３の下面側において車輪１９が地面レール１７上に対向する位置まで移動させる。

この状態で、図１１及び図１２に示すように、車輪ユニット２０，２１を下部脚１８３の下面に締結材６９により連結する。そして、図９に示すように、ジャッキ１６を収縮させれば、車輪ユニット２０，２１の車輪１９が地面レール１７上に載置される。従って、車輪１９を介して支持装置１１全体が地面レール１７に支持される。その後、案内装置６１が構造材２３から取り外されて撤去される。そして、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、サイドフォーム１４及びインバートフォーム１５が組み付けられて、セントルが完成する。

その後、コンクリートが打設され、そのコンクリートが硬化するごとに、コンクリート型枠１２が支持装置１１とともにトンネルＴの奥側に移動されて、コンクリート打設が繰り返される。

セントルを解体する場合は、前記の逆順で作業が実行される。
本実施形態においては、以下の効果がある。
（１）車輪ユニット２０，２１は、セントルの構築に先立ってトンネルＴ内に搬入され、支持脚１８の設置予定位置におけるトンネルＴの内壁面の部分に仮置きされる。つまり、車輪ユニット２０，２１は、セントルに邪魔されることなく、トラックなどの搬送装置によって短時間で容易にトンネルＴ内に搬入できる。

（２）そして、支持脚１８の横に仮置きされた車輪ユニット２０，２１を案内レール７１に吊り下げて、その案内レール７１に沿って移動させれば、車輪ユニット２０，２１を支持脚１８の下端に組み込むことができる。従って、車輪ユニット２０，２１が大重量であっても、また、足場が不整地状態であっても、レッカー車などの装置Ｗを用いることなく、車輪ユニット２０を安定状態で搬送して、支持脚１８に容易に連結できる。また、この逆順により、車輪ユニット２０を支持脚１８から容易に解体撤去できる。従って、従来方法と比較して工期短縮が可能になる。

（３）車輪ユニット２０，２１の仮置き位置から支持脚１８の下端の組み込み位置への移動は、車輪ユニット２０，２１のほぼ幅分移動させればよいため、その移動量は短く、容易である。従って、案内装置６１は全長が短く、軽量となるため、案内装置６１の組み付けや撤去が容易である。

（４）案内装置６１が支持装置１１の構造材２３の内外両側面に第１取付板６３及び第２取付板６８を締結材６９によって固定することによって支持される。このため、支持装置１１に案内装置６１を支持するための大きな改造を施す必要はなく、構造材２３に締結材６９のボルトのための孔をあければよいので、構造材２３に僅かな加工を施すのみで、従来の支持装置１１をそのまま使用できる。

（５）クランプ金具７３を緩めることにより、案内レール７１をその長さ方向に沿って位置調節できる。このため、トンネルＴの幅の大小などに応じて、フレーム６２を交換することなく、案内レール７１を長さ方向に位置調節すれば、車輪ユニット２０，２１の仮置き位置を自在に選択できて、車輪ユニット２０，２１の搬入と組付けを容易に行うことができる。

（６）車輪ユニット２０，２１の仮置き位置に対応するように、構造材２３に締結材６９であるボルト挿通用の孔を設けておけば、トンネルＴの長さ方向における案内装置６１の仮置き位置を自在に選択できて、車輪ユニット２０，２１の搬入と組付けを容易に行うことができる。

（変更例）
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、以下のような態様で具体化することも可能である。

・前記実施形態においては、案内装置６１のフレーム６２を三角形状にしたが、四角形状やバー形状にしたり、上縁を前後方向から見て曲線状（円弧状，楕円形状など）にしたり、上縁を前後方向から見て山形状にしたりするなど、フレーム６２を他の形状にすること。上縁を曲線状にする場合は、その曲線が凸状あるいは凹状のいずれでもよい。

・案内装置６１のフレーム６２と案内レール７１とを一体化すること。
・案内装置６１の案内レール７１に代えて、案内装置６１のフレーム６２の下部にレール部を形成して、そのレール部に移動体７６を左右移動可能に支持すること。従って、フレーム６２が案内レール７１の機能を兼ねることになる。

・案内レール７１が地面レール１７の延長方向に対して傾斜する方向に延長されるように、案内装置６１を支持装置１１に支持すること。
・案内装置６１を支持装置１１の他の部分，例えば支持脚１８に支持すること。

・案内レール７１をフレーム６２を用いることなく、支持装置１１に直接支持すること。
・前記案内装置６１を地面レール１７の延長方向と交差する方向であって、トンネルＴの幅方向の中央側，すなわち内側（図１０の右側）に突出するように支持装置１１に取り付けること。このため、第１取付板６３は構造材２３の内側の面に固定され、第２取付板６８は構造材２３の外側の面に固定される。従って、車輪ユニット２０，２１は、トンネルＴの幅方向の中央側の位置からトンネルＴの幅方向に沿って支持脚１８の位置まで移動されて、支持脚１８の下部脚１８３の下端に取り付けられる。

・前記実施形態においては、案内装置６１の案内レール７１をフレーム６２の下部に支持したが、ブラケットなどを介してフレーム６２の側部に支持すること。

１１…支持装置、１２…型枠、１７…地面レール、１８…支持脚、１９…車輪、２０…車輪ユニット、２１…車輪ユニット、２３…構造材、６２…フレーム、７１…案内レール。

Claims (5)

1. 支持装置と、その支持装置上に搭載されるコンクリート型枠とを備え、地面に敷設された地面レール上に前記支持装置がその支持脚の下端の車輪ユニットにおいて移動可能に支持されるセントルにおいて、
   前記車輪ユニットは駆動装置を備え、同駆動装置の駆動により前記支持装置が前記コンクリート型枠を支持した状態で前記地面レール上を自走可能であり、
   前記支持装置に前記地面レールの延長方向と交差するトンネル幅方向の外側方に突出した状態となるように案内レールを片持ちにて取り付け、その案内レールに沿って前記車輪ユニットをトンネル幅方向の外側からトンネル幅方向に沿って前記支持脚の位置まで移動させて前記支持脚の下端に取り付けるセントルにおける車輪ユニットの取り付け方法。
2. 前記セントルの構築に先立って、前記車輪ユニットを前記支持脚の設置予定位置に対するトンネル幅方向の外側に仮置きする請求項１に記載のセントルにおける車輪ユニットの取り付け方法。
3. コンクリート型枠を搭載する支持装置の前後方向に延在する構造材の外側面に取り付け可能にしたフレームと、
   そのフレームの下側に支持された案内レールと、
   その案内レールに支持され、案内レールの延長方向に沿って移動可能であるとともに、前記支持装置の支持脚の下端に取り付けられる車輪ユニットを吊り下げ可能にした吊り下げ手段とを備え、
   前記フレーム及び前記案内レールの少なくとも一方には、その案内レールの一端が前記支持装置の側面からトンネル幅方向の外側に突出し、前記案内レールの他端が前記支持装置の前記支持脚よりもトンネル幅方向の内側に突出した状態となるように、前記案内レールを前記支持装置に取り付けるための取り付け手段を設けたセントルの車輪ユニット案内装置。
4. 前記フレームと前記案内レールとの間には、前記フレームに対して前記案内レールをその延長方向に位置調節可能に保持する保持手段を設けた請求項３に記載のセントルの車輪ユニット案内装置。
5. 前記取り付け手段は、前記支持装置の構造材に固定される請求項３または４に記載のセントルの車輪ユニット案内装置。

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