JP7289240B2 - トンネル覆工の施工に使用する引き抜きバイブレータの自動運転装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態に係る引き抜きバイブレータの自動運転装置100は、図1に示すように、トンネル天端部において覆工を施工する際に、トンネル縦断方向に引き抜きながらコンクリートを締め固める引き抜きバイブレータを自動運転するための装置であって、バイブレータ本体10と、バイブレータホース20と、固定ワイヤ30と、巻取装置40と、解除装置50と、運転制御装置60とを主要な構成要素とし、さらに、バイブレータホース20を洗浄するための洗浄装置70を備えていてもよい。
バイブレータ本体10は、トンネル覆工用型枠の天端部上でトンネル延長方向に設置した振動部材であり、本実施形態では天端部の締固めにおいて一般的となっている引き抜きバイブレータを使用する。バイブレータ本体10を含めた引き抜きバイブレータは、引き抜き開始時にはコンクリート打設開始側(既にトンネル覆工が施工されている場合には既施工側)にアンカー11を用いて固定されている。そして、コンクリート打設開始から所定時間経過後に固定が解除され、コンクリートの打設進行に伴って妻側に向かって引き抜きながら、天端部に打設されたコンクリートの締固めを行う。
バイブレータホース20は、バイブレータ本体10の後端側に接続され、バイブレータ本体10を妻側に引き抜くために使用するホースである。バイブレータホース20の内部にはバイブレータ本体10に電力を供給するためのケーブルと、バイブレータ本体10を引き抜く際の張力に対応するためのワイヤが設置してある。ケーブルには電力装置が接続されている。
固定ワイヤ30は、バイブレータ本体10の先端部に接続され、バイブレータ本体10に対して引き抜き方向とは逆方向に引っ張り力を付与するためのワイヤである。この固定ワイヤ30は、既設コンクリートやセントル(型枠)に設けたアンカー11を介して固定装置80に至っている。固定装置80により固定ワイヤ30が固定されている場合には、バイブレータ本体10に対して引き抜き方向とは逆方向に引っ張り力が付与された状態となっている。
固定装置80は、図3に示すように、固定ワイヤ30によりバイブレータ本体10を引き抜き開始位置に固定するための装置である。この固定装置80は、例えば、図3に示すように、ワイヤ挿通部81aを有するとともに一側が開放した断面略コ字状のボディ81と、回動軸82によりボディ81に回動可能に取り付けられたカム83とを備えている。
巻取装置40は、詳細には図示しないが、バイブレータホース20の基端側に接続され、バイブレータ本体10に対して引き抜き方向に引っ張り力を付与して、バイブレータ本体10を引き抜きながらバイブレータホース20を巻き取るための装置である。本実施形態では、電動リールを巻取装置40として使用している。
本実施形態の解除装置50は、固定装置80の機能を兼ね備えた装置であり、固定ワイヤ30の固定及び固定解除を行うようになっている。なお、上述した固定装置80はボディ81とカム83により固定ワイヤ30を固定する装置であるため、解除装置50は、カム83に付与している引っ張り力を解除するための装置として構成してもよい。この場合、図2に示すように、固定装置80のカム83に接続した引張ワイヤ90に引っ張り力を付与した状態で引張ワイヤ90を固定すれば、バイブレータ本体10を引き抜き開始位置に固定することができ、引張ワイヤ90の固定を解除すれば、バイブレータ本体10を引き抜き可能な状態とすることができる。本実施形態では、2種類の解除装置(1)50a、解除装置(2)50bを例示している。
解除装置50aは、図4に示すように、固定ワイヤ30を上下から挟み込むことにより固定ワイヤ30を固定して、バイブレータ本体10を引き抜き開始位置に固定する。一方、固定ワイヤ30の挟み込みを解除することにより、バイブレータ本体10を引き抜き可能な状態とするようになっている。
解除装置50bは、図5に示すようなホールインジャッキからなる。このホールインジャッキは、三分割されたワイヤチャック54を備えている。ワイヤチャック54の外周部は、組み合わせた状態で、一端側へ向かって縮径しており、ワイヤチャック54の外径に合致した内径を有する保持筒55の内部に保持されている。
運転制御装置60は、トンネル天端部にコンクリートを打設開始してから所定時間経過後に、解除装置50による固定ワイヤ30の固定解除と、巻取装置40によるバイブレータホース20の引き抜きと、バイブレータ本体10の駆動を制御するための装置である。さらに、本実施形態の運転制御装置60は、洗浄装置70によるバイブレータホース20の洗浄を制御するようになっている。
洗浄装置70は、トンネルの妻側端部(妻板110)と巻取装置40との間に設置され、バイブレータホース20を洗浄するための装置である。本実施形態の洗浄装置70は、図6及び図7に示すように、セントル(型枠)の妻部側に設けられ、バイブレータ本体10の引き抜き開始から所定長さだけ洗浄水を噴射するノズル部71と、巻取装置40の手前側(妻部側)に設けられバイブレータホース20を囲み込んで洗浄水を噴射するリング状洗浄部72とを備えている。なお、洗浄装置70はバイブレータホース20を洗浄するだけではなく、バイブレータ本体10を洗浄してもよい。
次に、図8を参照して、引き抜きバイブレータの運転制御及びバイブレータホース20の洗浄制御について説明する。本発明では、上述した引き抜きバイブレータの運転制御装置60を使用して引き抜きバイブレータの運転制御及びバイブレータホース20の洗浄制御を行う。制御を行う主要構成要素は、コンピュータ及びその付帯装置からなる運転制御装置60である。
引き抜きバイブレータの固定解除及びバイブレータ本体10の駆動は、運転制御装置60により制御される。引き抜きバイブレータは、天端部コンクリートの打設開始時には固定装置80により引き抜き開始位置に固定されている。天端部コンクリートの打設が開始されると、タイマーがオンとなる。タイマーをオンとする操作は、コンクリートの打設と同時に作業員がタイマースイッチをオン操作してもよいし、コンクリートの打設開始を検知して自動的にオン操作してもよい。
上述したように、本実施形態に係る洗浄装置70は、図6に示すように、妻板110から75cm程度の位置にノズル部71が設置されており、ノズル部71よりも巻取装置40側(妻板110から1.5m程度)の位置にリング状洗浄部72が設置されている。したがって、引き抜きバイブレータを作動開始してから所定の引き抜き距離(バイブレータホース20を2m程度引き抜く間/1次引き抜き)は、ノズル部71による洗浄を行い、1次引き抜きに次ぐ2次引き抜きで(バイブレータホース20を1.5m程度引き抜いた後)、リング状洗浄部72による洗浄を行う。
11 アンカー
20 バイブレータホース
30 固定ワイヤ
40 巻取装置
50 解除装置
50a 解除装置(1)
50b 解除装置(2)
51 ワイヤ圧着部
52 油圧シリンダー
53 挟込凹部
54 ワイヤチャック
55 保持筒
56 油圧シリンダー
60 運転制御装置
70 洗浄装置(1)、洗浄装置(2)
71 ノズル部
72 リング状洗浄部
80 固定装置
81 ボディ
81a ワイヤ挿通部
81b 回動軸挿通孔
82 回動軸
83 カム
83a 回動軸挿通孔
83b ワイヤクリップ取付孔
84 ワイヤクリップ
90 引張ワイヤ
100 自動運転装置
110 妻板
120 バリ受け
130 洗浄水パイプ
140 給水コック
Claims (3)
- トンネル天端部において覆工を施工する際に、トンネル縦断方向に引き抜きながらコンクリートを締め固める引き抜きバイブレータを自動運転するための装置であって、
トンネル覆工用型枠の天端部上でトンネル延長方向に設置したバイブレータ本体と、
バイブレータ本体の後端側に接続され、バイブレータ本体に電力を供給するとともに、バイブレータ本体を妻側に引き抜くバイブレータホースと、
バイブレータ本体の先端部に接続され、バイブレータ本体に対して引き抜き方向とは逆方向に引っ張り力を付与する固定ワイヤと、
固定ワイヤによりバイブレータ本体を引き抜き開始位置に固定する固定装置と、
バイブレータホースに接続され、バイブレータ本体に対して引き抜き方向に引っ張り力を付与して、バイブレータ本体を引き抜きながらバイブレータホースを巻き取る巻取装置と、
固定装置による固定ワイヤの固定を解除する解除装置と、
トンネルの妻側端部と巻取装置との間に設置され、バイブレータホースを洗浄する洗浄装置と、
トンネル天端部にコンクリートを打設開始してから所定時間経過後に、解除装置による固定ワイヤの固定解除と、巻取装置によるバイブレータホースの引き抜きと、バイブレータ本体の駆動と、洗浄装置によるバイブレータホースの洗浄を制御する運転制御装置と、
を備えたことを特徴とするトンネル覆工の施工に使用する引き抜きバイブレータの自動運転装置。 - 前記固定装置は、固定ワイヤを挟み込むことによりバイブレータ本体を引き抜き開始位置に固定し、固定ワイヤの挟み込みを解除することによりバイブレータ本体を引き抜き可能とする、
ことを特徴とする請求項1に記載のトンネル覆工の施工に使用する引き抜きバイブレータの自動運転装置。 - 前記洗浄装置は、妻部側に設けられ、バイブレータ本体の引き抜き開始から所定長さだけ洗浄水を噴射するノズル部と、巻取装置の手前側に設けられバイブレータホースを囲み込んで洗浄水を噴射するリング状洗浄部と、
を備えたことを特徴とする請求項1または2に記載のトンネル覆工の施工に使用する引き抜きバイブレータの自動運転装置。
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