JP7504397B2 - インバート桟橋及びその移動方法 - Google Patents

Description

本発明は、トンネルインバート施工時に工事用車両の通行を確保するために設けられるインバート桟橋及びその移動方法に関する。

内空断面約５０ｍ²程度の断面が比較的狭く、長大で、地山が悪いためほぼ全線に亘ってインバートが必要なトンネルでは、インバートをトンネル横断方向の半分ずつ施工するインバートの半割施工が行われている。

このようなインバート施工時においても、ミキサー車やダンプカー等の工事用車両の通行を確保する必要があるため、従来では、図１５に示されるように、インバート埋戻し材５１または岩ズリ等を施工済みのインバート５０上に法（勾配）をつけて盛ることにより、その上を車両が走行できるようにしていた。

また、図１６に示されるように、トンネル横断方向の中央部にトンネル軸方向に沿って土留め用の矢板５２（ブロック）を設けておき、インバート埋戻し材５１または岩ズリ等を施工済みのインバート５０上に盛ることにより、その上を車両が走行できるようにしたものもある（下記特許文献１など）。

特開２０００－１４５３９０号公報

しかしながら、図１５に示されるように、埋め戻し材５１に法をつけた場合、工事車両の走行に必要な通路幅を十分にとることができないとともに、路肩が崩れやすく安全性が確保できないなどの課題があった。また、図１６に示されるように矢板を設けて埋め戻した場合、通路幅を広くとることができるが、生コン車等の工事用の大型車両が通行する際、路盤の土圧に耐える矢板を設置するのは施工に手間がかかるという問題があった。

そこで本発明の主たる課題は、車両の走行の安全性が確保でき、施工の効率化が図れるインバート桟橋及びその移動方法を提供することにある。

上記課題を解決するために請求項１に係る本発明として、トンネル横断方向の一方側に半割施工されたインバートの上面であってトンネル横断面の片側にトンネル軸方向に沿って架設され、工事用車両の通行を確保するためのインバート桟橋であって、
前記インバート桟橋は、トンネル軸方向に複数に分割したものを１つのユニットとして、このユニット化された複数のユニットをターンバックル式連結手段によってトンネル軸方向に連結することにより組み立てられるとともに、各ユニットは車両が走行する車両走行部と、ユニット単体でも自立可能に前記車両走行部の下側にトンネル横断方向の中央側及び外側の端部にそれぞれ下側に突出して左右対で設けられた脚部とを備え、
前記左右対の脚部は、半割施工されたインバートの傾斜に合わせて、トンネル横断方向の中央側に設けられた脚部の方が、外側に設けられた脚部より長く形成することにより前記車両走行部の上面を水平にするとともに、前記左右対の脚部の少なくともいずれか一方の側部に隣接して、前記脚部に直接的又は間接的に接することによりトンネル横断方向の中央側へのズレを防止するズレ止め金具がインバートに設けられるとともに、該ズレ止め金具はトンネル軸方向に隣り合う前記脚部間に連続して設けられていることを特徴とするインバート桟橋が提供される。

上記請求項１記載の発明では、半割施工したインバートの傾斜に合わせて、左右対の脚部が形成されている。更に、傾斜したインバート上に設置したインバート桟橋が、インバートの傾斜によってトンネル横断方向の中央側にずれるのを防止するため、左右の前記脚部の少なくともいずれか一方に、ズレ止め金具が備えられている。これによって、車両走行部の車両の走行面が水平に保持でき、車両の走行の安全性が確保できるとともに、埋め戻し材で埋め戻す前のインバート上面に桟橋を設置しているため、施工の効率化が図れるようになる。

請求項２に係る本発明として、トンネル横断方向の中央側の前記脚部は、下側に行くに従ってトンネル横断方向の外側に設けられた脚部側に傾斜する形状で形成されている請求項１記載のインバート桟橋が提供される。

上記請求項２記載の発明では、トンネル横断方向の中央側の前記脚部を、下側に行くに従ってトンネル横断方向の外側に傾斜する形状で形成しているため、前記ズレ止め金具をトンネル横断方向の中央側の脚部の側部に取り付けても、この脚部によって前記車両走行部のトンネル横断方向の中央側端部近傍が支持され、車両走行部の安定性が向上するとともに、トンネル横断方向の中央側の脚部が傾斜したインバートの上面に対して略垂直方向に延びるように設置されるため、インバート桟橋がトンネル横断方向の中央側にズレにくくなる。

請求項３に係る本発明として、前記脚部のインバート接地面に緩衝材が取り付けられている請求項１、２いずれかに記載のインバート桟橋が提供される。

上記請求項３記載の発明では、比較的弱材令のインバートコンクリートに与える衝撃等を緩和し、インバートの損傷を防止するため、前記脚部のインバート接地面にゴム板等の緩衝材を取り付けている。

請求項４に係る本発明として、上記請求項１～３いずれかに記載のインバート桟橋をトンネル軸方向に移動する移動方法であって、
移動するユニットとそれ以外のユニットの間のターンバックル式連結手段を解除して分離するとともに、前記車両走行部の覆工板を取り外し、車両走行部の下側に作業スペースを確保する事前準備ステップと、
前記インバートの上面に枕木を介してジャッキを設置し、移動するユニットを前記ジャッキによって持ち上げ、前記脚部をインバートから浮かせる第１ステップと、
前記トンネル横断方向の中央側及び外側にそれぞれ設けられた脚部に隣接して設けられた下側に延びる支柱の下端部に車輪部を取り付ける第２ステップと、
前記ジャッキを取り外し、前記車輪部で支持した状態で前記移動するユニットをトンネル軸方向に移動する第３ステップとを繰り返すことにより各ユニットを１つずつトンネル軸方向に移動させることを特徴とするインバート桟橋の移動方法が提供される。

上記請求項４記載の発明は、前記インバート桟橋が、トンネル軸方向に分割された複数のユニットを連結して構成した場合において、各ユニットを１つずつ移動できるようにしたものである。

請求項５に係る本発明として、前記第２ステップにおいて、トンネル軸方向への移動をガイドするため、前記ズレ止め金具に当接するガイドローラを設けるようにする請求項４記載のインバート桟橋の移動方法が提供される。

上記請求項５記載の発明では、傾斜するインバート上をインバート桟橋がトンネル軸方向に移動する際の直進性を保持するため、前記ズレ止め金具に当接するガイドローラを設けている。

以上詳説のとおり本発明によれば、車両の走行の安全性が確保でき、施工の効率化が図れるインバート桟橋及びその移動方法が提供できるようになる。

本発明に係るインバート桟橋１を示す、(A)は平面図、(B)は側面図である。 図１(B)のII－II線矢視図である。 図１(B)のIII－III線矢視図である。 車両走行部２を構成する１つのユニット２ａを示す平面図である。 図２のV部拡大図である。 変形例に係るインバート桟橋１の側面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の側面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の横断面図（図１(B)のII－II線矢視図に対応する図）である。 変形例に係るインバート桟橋１の側面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の平面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の側面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の移動方法（第１ステップ）を示す横断面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の移動方法（第２ステップ）を示す横断面図である。 変形例に係るインバート桟橋１の移動方法（第３ステップ）を示す横断面図である。 従来の施工方法（その１）を示すトンネルの横断面図である。 従来の施工方法（その２）を示すトンネルの横断面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。

本発明に係るインバート桟橋１は、図１～図３に示されるように、トンネル横断方向の一方側に半割施工されたインバート１０の上面に、トンネル軸方向に沿って架設されるもので、生コン車やダンプカー等の工事用車両の通行を確保するためのものである。

前記インバート桟橋１は、図１に示されるように、トンネル軸方向に延び、車両が走行する車両走行部２と、前記車両走行部２の下側にトンネル横断方向に左右対で設けられた複数の脚部３、３…とを備えている。前記車両走行部２の上面の両側部にはそれぞれ、長手方向のほぼ全長に亘って、差し込み式の手摺り４が取り付けられている。

前記インバート桟橋１は、図４に示されるように、トンネル軸方向に複数に分割したものを１つのユニット１ａとして、このユニット化された複数のユニット１ａ、１ａ…をトンネル軸方向に連結することにより組み立てるのが、施工の効率化の観点から好ましい。１つのユニット１ａには、車両走行部２の下側の所定位置に、ユニット１ａ単体でも自立可能とした脚部３が設けられている。隣り合うユニット１ａ、１ａ同士は、所定の連結手段によって連結されている。この連結手段としては、ボルトによる螺合手段やフックによる掛止手段など公知の方法を広く用いることができ、一例として、図９及び図１０では、ターンバックルによる連結手段１５が図示されている。

前記車両走行部２は、Ｈ鋼などの鋼材によって枠組みされた架台の上面に覆工板２ａ,２ａ…が敷き詰められて構成されたものであり、図１(B)及び図３に示されるように、ラップ側（坑口側）の端部が、施工済みのインバート上面を埋め戻して整地した埋め戻し材の上面に載置されるとともに、妻側（切羽側）の端部が、インバート掘削前の整地した地山の上面に載置され、その中間部が複数の前記脚部３…によって半割施工されたインバート１０上に支持されている。前記車両走行部２の端部と前記埋め戻し材又は地山の上面との段差部には、盛土等によって若干の傾斜路が設けられている。

前記脚部３は、前記車両走行部２のトンネル横断方向の中央側及び外側の端部にそれぞれ、下側に突出して設けられ、この左右対の脚部３、３がトンネル軸方向に沿って所定の間隔で複数配置されている。前記脚部３の下端面は、インバート１０の上面に直接接している。前記インバート桟橋１は、インバート１０の上面に載置されるだけで、インバート１０に対して固定されていない。

図２に示されるように、半割施工されたインバート１０の上面が傾斜しているため、前記左右対の脚部３、３は、長さが異なる非対称な形状で形成されている。すなわち、トンネル横断方向の中央側に設けられた脚部３Ａの方が、外側に設けられた脚部３Ｂより長く形成されている。これによって、車両走行部２の上面をほぼ水平にすることができる。

前記脚部３の底面は、インバート１０の傾斜する上面とほぼ同じ角度で傾斜する傾斜面となっている。

また、本インバート桟橋１では、傾斜するインバート１０の上面に設置されたインバート桟橋１のトンネル横断方向の中央側へのズレを防止するため、左右の脚部３、３の少なくともいずれか一方にズレ止め金具５が備えられている。したがって、前記ズレ止め金具５は、トンネル横断方向の中央側の脚部３Ａのみ又は外側の脚部３Ｂのみに設けてもよいし、中央側の脚部３Ａ及び外側の脚部３Ｂの両方に設けてもよい。図２に示される例では、前記ズレ止め金具５は、トンネル横断方向の中央側の脚部３Ａのみに設けられ、外側の脚部３Ｂには設けられていないが、図１１～図１３に示されるように、トンネル横断方向の外側の脚部３Ｂのみに設け、中央側の脚部３Ａには設けないようにした方が、施工上の観点から好ましい。

前記ズレ止め金具５は、図５に示されるように、アンカーボルト６、６…によってインバート１０に固定されるとともに、側部に脚部３の側面又は後段で詳述するガイドローラ１２が接する当接面５ａが設けられている。前記ズレ止め金具５は、各脚部３の側部に隣接して設けられ、各脚部３に直接接して支持するか、後段で詳述するサポート材１３を介して支持している。

各脚部３に前記ズレ止め金具５が備えられているため、インバート桟橋１のズレが防止でき、車両走行部２の上面が水平に保持され、車両の走行の安全性が確保できるようになる。

図２に示されるように、トンネル横断方向の中央側の脚部３Ａは、下側に行くに従ってトンネル横断方向の外側に傾斜する形状で形成するのが好ましい。すなわち、図２に示されるトンネル横断方向の断面視で、脚部３Ａの上端の中央部は、相対的にトンネル横断方向の中央側に位置し、脚部３Ａの下端の中央部は、相対的にトンネル横断方向の外側に位置している。これによって、前記脚部３Ａの側部に前記ズレ止め金具５を設けても、前記脚部３Ａが車両走行部２のトンネル横断方向の中央側寄り位置で支持され、車両走行部２の安全性が向上するとともに、前記脚部３Ａが傾斜したインバート１０の上面に対して略垂直方向に延びるように設置されるため、インバート桟橋１がトンネル横断方向の中央側にズレにくくなり、前記ズレ止め金具５にかかる荷重が小さくて済む。図２に示されるトンネル横断方向の断面視で、前記脚部３Ａの幅方向中央部を通る中心線Ｌと鉛直方向線との成す角αは、５～１５°が好ましい。

図５に示されるように、前記脚部３のインバート１０との接地面に、緩衝材９を取り付けるのが好ましい。前記緩衝材９としては、耐荷重が高く、成形性が良好なゴム板を用いるのが望ましい。前記ゴム板は、少なくとも前記脚部３の底面の全面に配置するのが好ましく、底面の周縁より外側に延在させ、この延在部を脚部３の側面に折り返すようにして配置するのがより好ましい。前記緩衝材９を設けることにより、比較的弱材令のインバートコンクリートに与える衝撃が緩和でき、インバート１０の損傷が防止できるようになる。また、ゴム板の摩擦力によってインバート桟橋１のズレも防止できる。

インバート１０にかかる荷重を分散する観点から、図６に示されるように、前記脚部３の下面に、前記脚部３の底面より大面積の荷重分散板７を設けるのが好ましい。前記荷重分散板７を設けることにより、脚部３にかかる荷重が脚部３の底面に集中せず、これより大面積の荷重分散板７に分散して作用するため、インバート１０に与える衝撃が緩和でき、インバート１０の損傷が防止できるようになる。前記荷重分散板７をトンネル横断方向の中央側の脚部３Ａに設ける場合、トンネル軸方向及びトンネル横断方向の外側に延在する大きさで形成するのが好ましく、トンネル横断方向の中央側には前記ズレ止め金具５が配置されているため延在させないのが好ましい。トンネル軸方向に対する片側の突出幅Ｔは、脚部３の幅Ｗに対して、０．５以上（Ｔ≧０．５Ｗ）、好ましくは０．５～２（Ｔ＝０．５Ｗ～２Ｗ）とするのがよい。

インバート１０にかかる荷重を更に分散する観点から、図７に示されるように、前記荷重分散板７を、トンネル軸方向に隣り合う前記脚部３、３間に連続して設けることにより、前記脚部３、３…のトンネル軸方向の配置区間のほぼ全長に亘って連続して設けてもよい。前記荷重分散板７をトンネル軸方向に連続して設けることにより、インバート１０にかかる荷重が更に分散できる。

また、図８に示されるように、前記荷重分散板７が、トンネル横断方向に隣り合う脚部３Ａ、３Ｂ間に連続して設けられるようにしてもよい。更に、前記荷重分散板７をトンネル軸方向及びトンネル横断方向の両方に連続して設けてもよい。

前記インバート桟橋１は、トンネルの掘進に伴って順次妻側に移動させる必要がある。移動の際は、インバート桟橋１を解体して移動場所で再度組み立てる方式でもよいが、インバート桟橋１を組み立てたまま移動できる移動式の方が、施工の効率化の観点から好ましい。以下、この移動式とした場合について詳細に説明する。インバート桟橋１を組み立てたまま移動するには、所定の形態でインバート桟橋１に走行用の車輪部８が備えられるようにする。

前記車輪部８の参考第１形態例としては、図９に示されるように、車両走行部２の下側に車輪部８が備えられ、前記車輪部８で支持した状態でインバート桟橋１がトンネル軸方向に移動できるようになっている。具体的には、ジャッキなどによって上下方向に伸縮可能に構成された車輪部８が、当初から予め車両走行部２の下側に備えられ、車両走行部２上を車両が走行するインバート桟橋１の運用時にはジャッキを収縮させて前記脚部３…でインバート桟橋１を支持し、インバート桟橋１の移動時にはジャッキを伸長させてこの車輪部８…でインバート桟橋１を支持するようになっている。これによって、インバート桟橋１を解体して移動し、再構築する手間が省け、インバート桟橋１を組み立てた状態のまま移動することができるようになる。

前記車輪部８の本発明第２形態例として、図１０～図１４に示されるように、後付けで取り付けられるようにしてもよい。

この第２形態例に係る車輪部８によって前記インバート桟橋１をトンネル軸方向に移動する手順について、図１２～図１４に基づいて説明すると、先ずはじめに、事前準備として、図１０に示されるように、移動するユニット１ａとそれ以外のユニット１ａとの間の連結手段１５を取り外しておく。更に、車両走行部２の中央の覆工板２ａを取り外し、その中に作業員が入り込んで車両走行部２の下側で作業できるスペースを確保するとともに、前記ズレ止め金具５と脚部３Ｂとの間に配置されたサポート材１３を取り外しておく。

次いで、第１ステップとして、図１２に示されるように、前記インバート桟橋１をジャッキ１４によって持ち上げ、前記脚部３…をインバート１０から浮かせる。前記ジャッキ１４は、わずかな隙間に爪部を挿入して持ち上げることが可能な爪付きジャッキを用いるのが好ましい。このジャッキ１４は、枕木を介してインバート１０の上面に設置する。

次に、第２ステップとして、図１３に示されるように、前記車両走行部２の下側に、前記車輪部８を取り付ける。前記車輪部８は、車両走行部２の下側に延びる各支柱１１の下端部に取り付ける。また、トンネル横断方向の外側の支柱１１Ｂには、前記ズレ止め金具５に当接するガイドローラ１２を取り付ける。

その後、第３ステップとして、前記ジャッキ１４をジャッキダウンさせて前記ジャッキ１４を取り外し、インバート桟橋１を前記車輪部８で支持した状態で、インバート桟橋１をトンネル軸方向に移動する。

しかる後、所定の移動場所で再びジャッキアップして前記車輪部８を取り外した後、ジャッキダウンして前記脚部３によってインバート桟橋１を支持する。

前記車輪部８は、チルローラ等の重量物を積載して移動できるようにした装置であり、前記脚部３とは別に設けられた前記車両走行部２の下側に延びる支柱１１の下端部に取り付けられている。

前記車輪部８が取り付けられる支柱１１は、トンネル横断方向の中央側及び外側それぞれに設けられた脚部３Ａ、３Ｂに隣接して設けられている。具体的には、図１２～図１４に示されるように、各脚部３Ａ、３Ｂに対して、インバート桟橋１の幅方向内側位置にそれぞれ設けられている。

前記ズレ止め金具５をトンネル横断方向の外側の脚部３Ｂに設けた場合、トンネル横断方向の外側の支柱１１Ｂは、前記脚部３Ｂと、この脚部３Ｂのズレを防止するためのズレ止め金具５との間に設けるのが好ましい。これにより、図１３及び図１４に示されるように、前記支柱１１Ｂのズレ止め金具５に対する対向面に、インバート桟橋１のトンネル軸方向への移動をガイドするため、前記ズレ止め金具５に当接するガイドローラ１２を設けることができるようになる。前記ガイドローラ１２で移動をガイドすることにより、インバート桟橋１がトンネル軸方向に直進しやすくなり、インバート桟橋１のスムーズな移動が可能になる。前記ズレ止め金具５と脚部３Ｂとの間に前記支柱１１Ｂが配置されることにより、インバート桟橋１の運用時にこれらの間が離隔するため、図１２に示されるように、インバート桟橋１の運用時には、ズレ止め金具５と脚部３Ｂとの間に、木材や鋼材などからなるサポート材１３が配置される。

前記インバート桟橋１の移動の際、傾斜するインバート上におけるトンネル軸方向への移動をガイドするため、図９に示されるように、前記ズレ止め金具５を、トンネル軸方向に隣り合う前記脚部３、３間に連続させるとともに、インバート桟橋１のほぼ全長に亘って連続して設けるのが好ましい。前記脚部３を浮かせた状態で前記車輪部８によってトンネル軸方向に移動させる際、前記ガイドローラ１２が前記ズレ止め金具５に当接して転動することにより、又は前記脚部３…が前記ズレ止め金具５に直接摺接することにより、インバート桟橋１がトンネル横断方向の中央側にズレるのが防止でき、インバート桟橋１をトンネル軸方向に直進させやすくなる。

移動の際には、連結された全てのユニット１ａ、１ａ…をまとめて、インバート桟橋１の全体を前記車輪部８によって支持した状態で移動してもよいし、インバート桟橋１の各ユニット１ａを１つずつ、又は２つ～５つ程度の複数のユニット１ａ、１ａ…をまとめて、前記車輪部８によって支持した状態で移動してもよい。

１…インバート桟橋、２…車両走行部、３…脚部、４…手摺り、５…ズレ止め金具、６…アンカーボルト、７…荷重分散板、８…車輪部、９…緩衝材、１０…インバート、１１…支柱、１２…ガイドローラ、１３…サポート材、１４…ジャッキ、１５…連結手段

Claims (5)

1. トンネル横断方向の一方側に半割施工されたインバートの上面であってトンネル横断面の片側にトンネル軸方向に沿って架設され、工事用車両の通行を確保するためのインバート桟橋であって、
   前記インバート桟橋は、トンネル軸方向に複数に分割したものを１つのユニットとして、このユニット化された複数のユニットをターンバックル式連結手段によってトンネル軸方向に連結することにより組み立てられるとともに、各ユニットは車両が走行する車両走行部と、ユニット単体でも自立可能に前記車両走行部の下側にトンネル横断方向の中央側及び外側の端部にそれぞれ下側に突出して左右対で設けられた脚部とを備え、
   前記左右対の脚部は、半割施工されたインバートの傾斜に合わせて、トンネル横断方向の中央側に設けられた脚部の方が、外側に設けられた脚部より長く形成することにより前記車両走行部の上面を水平にするとともに、前記左右対の脚部の少なくともいずれか一方の側部に隣接して、前記脚部に直接的又は間接的に接することによりトンネル横断方向の中央側へのズレを防止するズレ止め金具がインバートに設けられるとともに、該ズレ止め金具はトンネル軸方向に隣り合う前記脚部間に連続して設けられていることを特徴とするインバート桟橋。
2. トンネル横断方向の中央側の前記脚部は、下側に行くに従ってトンネル横断方向の外側に設けられた脚部側に傾斜する形状で形成されている請求項１記載のインバート桟橋。
3. 前記脚部のインバート接地面に緩衝材が取り付けられている請求項１、２いずれかに記載のインバート桟橋。
4. 上記請求項１～３いずれかに記載のインバート桟橋をトンネル軸方向に移動する移動方法であって、
   移動するユニットとそれ以外のユニットの間のターンバックル式連結手段を解除して分離するとともに、前記車両走行部の覆工板を取り外し、車両走行部の下側に作業スペースを確保する事前準備ステップと、
   前記インバートの上面に枕木を介してジャッキを設置し、移動するユニットを前記ジャッキによって持ち上げ、前記脚部をインバートから浮かせる第１ステップと、
   前記トンネル横断方向の中央側及び外側にそれぞれ設けられた脚部に隣接して設けられた下側に延びる支柱の下端部に車輪部を取り付ける第２ステップと、
   前記ジャッキを取り外し、前記車輪部で支持した状態で前記移動するユニットをトンネル軸方向に移動する第３ステップとを繰り返すことにより各ユニットを１つずつトンネル軸方向に移動させることを特徴とするインバート桟橋の移動方法。
5. 前記第２ステップにおいて、トンネル軸方向への移動をガイドするため、前記ズレ止め金具に当接するガイドローラを設けるようにする請求項４記載のインバート桟橋の移動方法。

Images