JP7235252B2 - トンネルセントルの型枠支持構造 - Google Patents

Description

本発明はトンネルセントルの型枠支持構造に関し、特に型枠をトンネル幅方向へ移動させる横移動機構を備える型枠支持構造に関するものである。

トンネル内周壁に沿う形状の型枠を備えてトンネルの長手方向へ移動し、型枠の外周とトンネル内周との間に二次覆工コンクリートの打設空間を形成するトンネルセントルには特許文献１に示されるような横移動機構を備えたものがあり、当該横移動機構は、移動レールの誤差等よって型枠装置とトンネル設計線形にズレが発生した場合に、型枠をトンネル幅方向へ移動させることによって補正調整するものである。

特開平７－９１０５０

ところで、横移動機構をトンネルセントルの移動台車上の、トンネル延長方向の前後両端部に設けることがあり、各横移動機構上に昇降用のジャッキを設けて、当該ジャッキによって型枠の天フレームを支持している。通常は天フレームと一体でこれを支持する平面視で略四角形の台枠を設けて、当該台枠の四隅を、それぞれ上記横移動機構上に設けた昇降ジャッキで支持している。

この場合、移動台車の位置に関わらずトンネルの線形に合わせて型枠の向きを調整する必要があり、トンネル延長方向の前後位置に設けた各横移動機構を逆方向へ移動させて台枠すなわち天フレームを旋回させるが、この旋回に伴って台枠を支持する昇降ジャッキの先端が、昇降ジャッキの基端の横移動機構による直線移動方向に対して交差する方向へ移動する力が作用するため、昇降ジャッキに大きなねじれ力が作用して、往々にして昇降ジャッキや横移動機構が破損するという問題があった。

そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、横移動機構の作動時に昇降ジャッキに大きなねじれ力が作用せずその破損を未然に防止できるトンネルセントルの型枠支持構造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、トンネル延長方向へ移動可能な台車（５）上に、トンネル内壁に沿う円弧状に湾曲する型枠（ＴＦ）を支持する平面視で略四角形の台枠（１）を備え、当該台枠（１）をその四隅で昇降ジャッキ（２）によって支持するようにしたトンネルセントルにおいて、前記台枠（１）のトンネル延長方向前後位置の少なくとも一方のトンネル幅方向両端を支持する前記昇降ジャッキ（２）の基端と台車（５）との間に、前記基端をトンネル幅方向へ直線移動させる横移動機構（３）と、当該横移動機構（３）に重ねて位置させられて前記横移動機構（３）の移動方向と交差する方向で前記基端を移動可能とする縦移動機構（４，６）とを介在させる。

本第1発明において、トンネル延長方向前後位置の少なくとも一方に設けた横移動機構を作動させ、あるいはトンネル延長方向の前後位置の両方に設けた横移動機構を互いに逆方向へ作動させると、台枠はやや変形しつつ旋回し、この旋回に伴って台枠を支持する昇降ジャッキの先端が、昇降ジャッキの基端の横移動機構による直線移動方向に対して交差する方向へ移動する。ここにおいて、縦移動機構を設けたことによって昇降ジャッキの基端はその先端に追従して上記交差する方向で移動できるから、昇降ジャッキの先端と基端が平面視で常にほぼ一致させられ、昇降ジャッキに生じるねじれ力が小さく抑えられる。

本第２発明では、前記縦移動機構は、前記基端に自由な直線移動を許容する縦スライド機構（４）である。

本第２発明においては、縦移動機構を簡易な構成で実現することができる。

本第３発明では、前記台枠（１）の中心部に、当該台枠（１）を、これを中心に旋回移動させる軸体（１４）を設ける。

本第３発明においては、昇降ジャッキによって支持された台枠の、無規制な縦断方向移動変位を規制することができる。

本第４発明では、前記縦移動機構は、前記基端に、前記台枠（１）のトンネル幅方向中央に設けた軸体（６１）を中心とした円弧状の移動を許容する案内機構（６）である。

本第４発明においては、台枠の旋回移動に伴う昇降ジャッキの先端の移動に基端を良好に追従させることができる。

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参考的に示すものである。

以上のように、本発明のトンネルセントルの型枠支持構造によれば、横移動機構の作動時に昇降ジャッキに大きなねじれ力が作用しないから、その破損を未然に防止することができる。

本発明の第１実施形態における、台枠の平面図である。 図１のＡ矢視側面図である。 横移動ジャッキと縦スライド機構の側面図である。 案内機構作動時の横移動ジャッキと縦スライド機構の側面図である。 台車上の台枠の、横移動時の概略平面図である。 台車上の台枠の、横移動時の概略平面図である。 本発明の第２実施形態における、案内機構と台枠の位置関係を示す平面図である。 図７のＢ矢視正面図である。

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。

（第１実施形態）
図１にはトンネルセントルの型枠を構成する天フレームＴＦ（図２）を支持する台枠１の平面図を示し、図２には図１のＡ矢視側面図を示す。台枠１は平面視で略横長四角形をなし、図1の上下方向がトンネルの延長方向となっている。台枠１は、トンネル延長方向へ間隔をおいてトンネル幅方向へ延びる複数の台梁１１と、これら台梁１１と直交して中央左右位置に設けられた台梁サポートビーム１２を備えており、台梁１１はトンネル幅方向の左右端位置でそれぞれトンネル延長方向へ延びる一対の主ビーム１３の下面に固定されている。

主ビーム１３はトンネル延長方向の前後端部下面が上方へ山形状に凹陥しており（図２）、この凹陥部１３１が、昇降機構としての昇降ジャッキ２と、詳細を後述する横移動機構たる横移動ジャッキ３および縦移動機構としての縦スライド機構４を介して、下方の移動台車（ガントリー）５の桁材５１上に支持されている。

図３には横移動ジャッキ３と縦スライド機構４の詳細を示す。横移動機構３は公知の構造で、その入力回転軸３１が図略の駆動モータに連結されており、入力回転軸３１が一方向へ回転駆動されると、内設されたネジ機構によってスライダ３２が紙面手前側（図1では紙面右方のトンネル幅方向）へ直線移動させられ、入力回転軸３１が他方向へ回転駆動されると、スライダ３２が紙面背後側（図1では紙面左方のトンネル幅方向）へ直線移動させられる。縦スライド機構４は上記スライダ３２上に搭載されており、当該縦スライド機構４によって、スライダ３２の移動方向と直交する図３の左右方向（図1では紙面上下方向のトンネル延長方向）へ昇降ジャッキ２の基端が一定範囲で自由にスライド移動できるようになっている。移動した状態の一例を図４に示す。

また本実施形態では図１、図２に示すように、台枠１の中心であるトンネル延長方向中央の台梁１１の中央下面に軸体１４が突設されており、軸体１４は、下方のガントリー５上面に設けた案内部材５２の案内溝５２１内に進入位置している。案内溝５２１は軸体１４の径とほぼ同じ幅で、トンネル幅方向（図１の左右方向）へ一定寸法で延びている。これにより、台枠１はその中心周りに旋回可能であるとともに、一定範囲でトンネル幅方向へ移動可能である。

このような構造で、トンネルの曲率に沿わせて例えば台枠１のトンネル延長方向一端（図５の上端）左右両側に設けられた横移動機構３によって当該一端側の昇降ジャッキ２の基端をトンネル幅方向の一方へ距離Ｘだけ直線移動させる（（図５の白矢印））とともに、台枠１のトンネル延長方向他端（図５の下端）両側に設けられた横移動機構によって当該他端側の昇降ジャッキ２の基端を上記一端側と逆方向のトンネル幅方向へ同量直線移動させる（図５の白矢印）と、これに伴って台枠１（すなわちこれに支持された天フォームＴＦを含む枠体）は四角形をやや変形させつつ軸体１４を中心に図５の実線位置から破線位置へと旋回させられる。

この時、台枠１の旋回に伴って各昇降ジャッキ２の先端はそれぞれの基端に対して図５に示す距離Ｙだけトンネル延長方向へ移動するから、縦スライド機構が無い場合には、昇降ジャッキに大きなねじれ力が作用する。ここにおいて、本実施形態では各昇降ジャッキ２の基端が縦スライド機構４によってトンネル延長方向へ自由に移動できるようになっているから、台枠１の変形旋回に伴って各昇降ジャッキ２の基端もその先端の移動に追従して距離Ｙだけ移動し、各昇降ジャッキ２の先端と基端が平面視でほぼ一致させられ、昇降ジャッキ２の直立姿勢がほぼ維持される。これにより、各昇降ジャッキ２に発生するねじれ力が小さく抑えられる。

台枠１の、トンネル延長方向の一端（図６の上端）両側の横移動機構３の移動量（図６の白矢印）が他端（図6の下端）両側の横移動機構３の移動量（図６の白矢印）よりも大きい場合には、図６に示すように台枠１はその軸体１４が案内溝５２１に沿って移動できる範囲でトンネル幅方向へ移動しつつ軸体１４周りに変位旋回する。そしてこの場合も、各昇降ジャッキ２の基端は、横移動機構による距離Ｘ´の移動と同時に、その先端の移動に追従して縦スライド機構４によってトンネル延長方向へ距離Ｙ´だけ移動させられ、この結果、各昇降ジャッキ２の先端と基端が平面視でほぼ一致させられて、各昇降ジャッキ２のねじれ力は小さく抑えられる。

なお、本実施形態において、台枠の、トンネル延長方向のいずれか一方の端部両側の横移動機構３のみを作動させ、他方の横移動機構３を停止した場合にも、台枠１はその四角形を変形させつつ旋回するから、上記構造によって各昇降ジャッキ２に生じるねじれ力を小さく抑えることができる。

（第２実施形態）
図７、図８には型枠支持構造の他の例を示す。なお、図７は型枠支持構造の概略平面図、図８は図７のＢ矢視正面図である。各図において、台枠１（図１参照）のトンネル延長方向の一端両側及び他端両側をそれぞれ支持する昇降ジャッキ２（図８）は、ガントリー５（図２参照）のトンネル延長方向の両端部上にそれぞれ設けた案内機構６上に位置している。

すなわち、本実施形態では縦移動機構としての案内機構６は、中央を軸体６１によってガントリー５（図２参照）に旋回可能に結合されてトンネル幅方向へ延びる枠体６２を備えており、枠体６２の両端下面には荷重を受けつつ枠体６２の円滑な旋回を可能にする受け部材６３が配設されている。受け部材６３としては転動体を使用した軸受部材等が使用できる。枠体６２の両端部上にはそれぞれ第１実施形態で説明した公知の横移動機構３が設けてあり、各横移動機構３上にそれぞれ昇降ジャッキ２が立設されている。

型枠をトンネルの曲率に沿わせるために、台枠１のトンネル延長方向の両端両側に設けられた横移動機構３を、トンネル幅方向で互いに逆方向へ移動させると、これに伴って台枠１は四角形をやや変形させつつ例えば図７の実線位置から破線位置へ旋回させられる。これに伴って各昇降ジャッキ２の先端が旋回移動するが、各昇降ジャッキ２の基端は、それぞれ案内機構６を構成する枠体６２が各軸体６１を中心に旋回可能であることによって、各昇降ジャッキ２の先端の移動に追従して自由に移動し、各昇降ジャッキ２の先端と基端が平面視で常にほぼ一致させられる。これにより、各昇降ジャッキ２に生じるねじれ力が小さく抑えられる。

（その他の実施形態）
上記各実施形態において、横移動機構をトンネル延長方向のいずれか一端部にのみ設ける構造であっても良い。
また、上記実施形態では縦移動機構を受動的な機構としたが、手動あるいはモータ等の駆動手段で能動的に移動させる機構としても良い。能動的移動機構とした場合には、昇降ジャッキのねじれ（傾き）姿勢を算出もしくは検出してこれを修正するように駆動手段を作動制御するようにすることができる。

１…台枠、１４…軸体、２…昇降ジャッキ、３…横移動機構、４…縦スライド機構（縦移動機構）、５…ガントリー（台車）、６…案内機構（縦移動機構）、６１…軸体、ＴＦ…天フォーム（型枠）。

Claims (4)

1. トンネル延長長手方向へ移動可能な台車上に、トンネル内壁に沿う円弧状に湾曲する型枠を支持する平面視で略四角形の台枠を備え、当該台枠をその四隅で昇降ジャッキによって支持するようにしたトンネルセントルにおいて、前記台枠のトンネル延長方向前後位置の少なくとも左右を一対とした一方のトンネル幅方向両端を支持する前記昇降ジャッキの基端と台車との間に、前記基端をトンネル幅方向へ直線移動させる横移動機構と、当該横移動機構に重ねて位置させられて前記横移動機構の移動方向と交差する方向で前記基端を移動可能とする縦移動機構とを介在させたトンネルセントルの型枠支持構造。
2. 前記縦移動機構は、前記基端に自由な直線移動を許容する縦スライド機構である請求項１に記載のトンネルセントルの型枠支持構造。
3. 前記台枠の中心部に、当該台枠を、これを中心に旋回移動させる軸体を設けた請求項２に記載のトンネルセントルの型枠支持構造。
4. 前記縦移動機構は、前記基端に、前記台枠のトンネル幅方向中央に設けた軸体を中心とした円弧状の移動を許容する案内機構である請求項1に記載のトンネルセントルの型枠支持構造。

Images