JPH0750477Y2 - 投射式トンネル類ライニング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案はトンネル類のライニング
装置、さらに詳細には、コンクリートやモルタルを遠心
投射式でライニングする装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】トンネル類のライニング手段として、コ
ンクリート資料をスクリュー筒でトンネル軸線と平行状
に送り、先端のインペラによりトンネル軸線と直角方向
に遠心投射する形式の装置は、実公昭６２−４６３５号
等により従来知られている。この先行技術においては、
インペラや送り筒を含む投射式吹付け機本体を可動基台
に搭載し、この可動基台を自走台車に前後スライド自在
に配置する一方、可動基台の後側には、送り筒後部のホ
ッパに対しライニング資料を供給するベルトコンベアを
設置している。

【０００３】しかしながら、この先行技術はベルトコン
ベアを搭載するため装置全体の高さ及び長さが大型化す
る。このため、大断面のトンネルには対応できるが、水
路トンネル、先進導坑、調査坑、避難坑といった直径２
〜３ｍのトンネル類には適用ができないという問題があ
った。この対策として、送り筒へのライニング資料の受
入部をポンプと供給ホースによって接続し、ポンプ圧送
資料を送り筒にダイレクトに投入することが考えられ
る。しかし、この種のライニング手段は、操業時に送り
筒とインペラを含む吹付け機本体が前後にスライドする
ため、吹付け機本体と一緒に供給ホースも前後に移動
(伸縮)させないとスムーズな吹付けを行うことが出来な
い。そこで従来では、専用の作業員が供給ホースを持
ち、吹付け機本体の移動に合わせて供給ホースの捌きを
行っていた。この作業は狭い場所で行わなければならな
いため手間がかかりまた危険であり、また、省力化を図
ることができないためコストアップを招いていた。

【０００４】この対策としてはホースリール機構を自走
台車に搭載することが考えられるが、構造が複雑、大型
化して小断面積のトンネルの施工に適さなくなる点、装
置コストが非常に高価になる点で実用的でなく、また供
給ホースを入子式伸縮筒を介して送り筒と接続すること
も考えられるが、入子式であるため、伸長時と短縮時で
材料の吐出量に変化が生じ、安定した投射施工を行えな
くなるという問題がある。

【０００５】

【考案が解決しようする問題点】本考案は前記のような
問題点を解消するために考案されたもので、その目的と
するところは、ポンプからのダイレクト投入と投射式吹
付け機のスライドに伴うホースの同調伸縮を、専用のホ
ース捌き要員を要さずに自動的に、しかも簡単な構造で
実現できるこの種の投射式トンネル類ライニング装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本考案は、移動車体に前後スライド自在な可動フレーム
を設け、この可動フレームに送り筒と投射インペラを備
えた吹付け機本体を搭載し、送り筒にポンプからの供給
導管を接続した形式のものであって、移動車体の後方か
ら導いた供給導管の端部域にＵターン状の導管部を構成
し、前記Ｕターン状の導管部が、先端が送り筒の供給筒
部と接続した横Ｕ字状のドッキングホースと一連になっ
ており、移動車体には、吹付け機本体の移動時に導管部
とドッキングホースとでなすリング形状の変化を許すた
めのホースガイドを設けたものである。

【０００７】

【実施例】以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明
する。図１ないし図４は本考案による投射式トンネル類
ライニング装置の一実施例を示している。１は移動車体
であり、この実施例では箱枠状をなし、両側にトンネル
Ａ内に敷設したレールＢに対する車輪１０，１０を備
え、それら車輪１０，１０を図示しない走行用モータで
駆動することでトンネル軸線方向に走行するようになっ
ている。

【０００８】２は可動フレームであり、前記移動車体１
と相似した箱枠状をなし、移動車体１内に先端を除いて
配され、両側に移動車体１の溝形フレーム１ａ，１ａに
接する複数組のローラ２ａ，２ａを備えている。そし
て、可動フレームの適所には支軸が設けられ、これに後
端を移動車体１に連結したスライド用シリンダ１ｂのピ
ストンロッド１００が連結されており、したがって、ス
ライド用シリンダ１ｂの作動により可動フレーム２は前
後にスライドされる。

【０００９】３は前記可動フレーム２の前端上方に搭載
された吹付け機本体である。該吹付け機本体３は、図４
に詳細を示しており、ベース３ａにより水平状に支えら
れた送り筒３ｂと、送り筒３ｂの前部周面に軸受３０を
介して回転可能に外嵌された調整スリーブ３ｃと、該吹
付け調整スリーブ３ｃに軸受３１を介して相対回転可能
に外嵌されたインペラ３ｄとを有している。前記インペ
ラ３ｄは、基筒部３００とこれの前端に固定されたリン
グ板３０１と該リング板３０１と対をなすリング板３０
２と、それらリング板３０１，３０２間をつないで投射
用の筒状ポケットを構成する複数の翼板３０３と、リン
グ板３０２に固定された蓋板３０４とを備えている。基
筒部３００にはベルト車３００ａを有し、ベース３ａに
搭載したインペラ用モータ３ｅからの出力でベルトを介
して高速回転されるようになっている。

【００１０】前記調整スリーブ３ｃは、基筒部３０５の
前端に、前記翼板３０３及びリング板３０１，３０２の
内径側に遊嵌する筒状本体３０６を有し、その筒状本体
３０６には数個所に供給窓孔３０６ａが設けられ、ライ
ニング資料はここを通過し、インペラ３ｄの筒状ポケッ
トから投射されるようになっている。そして、基筒部３
０５にはスプロケット３０５ａが設けられ、ベース３ａ
に搭載したスリーブ用モータ３ｆからの出力でチェーン
を介して回動され、前記供給窓孔３０６ａの円周方向で
の位置を変化させ、投射方向を任意に制御できるように
なっている。

【００１１】蓋板３０４の内側には、中央にボス３０４
ａが設けられると共に、ボス３０４ａの外径側には前記
筒状本体３０６および送り筒先端と接触しない関係で放
射状のインサイドインペラ３０４ｂが設けられており、
このインサイドインペラ３０４ｂがインペラ３ｄと同期
回転することによりライニング資料を予め方向付けし、
投射のスポット性を向上させるようになっている。

【００１２】前記送り筒３ｂの後半部上側には端部が後
方にベンドした供給筒部３４が立上り状に設けられ、ま
た、送り筒軸線方向にはスクリュー３２が内蔵され、そ
のスクリュー３２は前端が前記蓋板３０４のボス３０４
ａにベアリングを介して支持され、後端が送り筒３ｂの
端部に設けた駆動モータ３３に結合され、これにより供
給筒部３４から装入されたライニング資料をインサイド
インペラ３０４ｂに向かって送り込むようにしており、
供給筒部３４の中間部位には、急結剤の添加部３４０が
設けられ、ホースを介して急結剤供給手段に連絡されて
いる。

【００１３】前記吹付け機本体３は可動フレーム２に支
台等で固置してもよいが、トンネル断面に均一なライニ
ング層を形成させるため、水平面内と垂直面内での揺動
と昇降とを可能にすることが好ましい。その手段は任意
であるが、実施例では、昇降手段として、図１と図２の
ように、クロス状のリンク３５０，３５１を左右一対に
配したパンタグラフ機構３５を用いている。一方のリン
ク３５０の下端部は可動フレーム２の内部に伸び、可動
フレーム２に内蔵した昇降用シリンダ３５２のピストン
ロッドに連結され、その近傍が支点３５３により可動フ
レーム２のブラケットに枢支されている。リンク３５０
の上端部は昇降ベース３５４の下部に設けた長孔状ガイ
ド３５４ａにピンで係合している。他方のリンク３５１
の下端部は移動車体１に固設した長孔状ガイド３５４ｂ
にピンで係合し、上端部は昇降ベース３５４に枢着され
ている。

【００１４】水平面内での揺動手段として、昇降ベース
３５４の上に縦軸３６を設け、この縦軸３６に対し、吹
付け機本体３のベース３ａと枢ピン３７０により枢着し
た軸受３７を外嵌させ、その軸受３７に、一端を昇降ベ
ース３５４に連結した水平用シリンダ３８の他端を連結
している。また、垂直面内の揺動(起伏)手段として、昇
降ベース３５４の下部と軸受３７とを起伏用シリンダ３
９で連結している。

【００１５】４は一端が図示しないポンプに接続された
ライニング資料の供給導管である。供給導管４はホース
でもよいが、好ましくは移動車体１の近傍から先が鋼管
等の剛性管で構成され、図１と図３のように移動車体１
の後方から移動車体一側と平行状にかつ高さ方向では立
上り傾斜状に導かれ、その立上り傾斜部４ａは移動車体
１に立設した受け体５により支持されている。そして、
立上り傾斜部４ａの上端から先には水平部４ｂが連接さ
れ、その水平部４ｂは、移動車体１の側部に立設した２
本の支柱６ａ，６ｂ間の横梁部材６０により支持されて
いる。

【００１６】７はＵターン状の導管部であり、側面から
見てほぼ半円弧状をなし垂直面内では上半と下半で位相
がずれるような形態をなし、上端側の開口が前記水平部
４ｂの先端と継手７１により接続されている。導管部７
は鋼管などの剛性管で構成されているが、これに限られ
ず、ホースで構成されていてもよい。実施例では複数本
の剛性曲成管７ａ，７ｂを継手７０により接続している
が、勿論一本の管で作られていてもよく、また必要に応
じ、固定導管７の下端側は移動車体１にＵボルト等によ
り固定されていてもよい。

【００１７】８はドッキングホースであり、先端が前記
供給筒部３４に継手８０を介して接続され、後端が前記
Ｕターン状の導管部７と継手８１により接続されること
により図１の如く導管部７と対向状の横Ｕ状をなしてい
る。ドッキングホース８は可動フレーム２が後退状態の
ときに導管部７とで側面長円弧状を呈すに十分な長さを
持っている。そして、移動車体１には、可動フレーム２
が前進したときにドッキングホース８の移動をガイドす
るためのホースガイド９を設けており、このホースガイ
ド９は、可動フレーム２が後退状態のときに、ドッキン
グホース８の横Ｕ字状上下に所要長さＬの直線状部８
ａ，８ａを構成させている。勿論、ドッキングホース８
は導管部７と一本のホースで構成されていてもよい。

【００１８】前記ホースガイド９は、前記支柱６ａ，６
ｂのうち内側の支柱６ｂと対をなす支柱９ａと、それら
支柱６ｂ，９ａ間の上部間を結ぶ上下のローラ９０，９
１を有している。勿論支柱６ａ，６ｂと独立していても
よい。そして、前記ホースガイド９より後方には、ドッ
キングホース８の左右のはずれ止め用のサブホースガイ
ド９’が立設されている。必要に応じホースガイド９の
前方にもサブホースガイドが設けられる。

【００１９】移動車体１には、前記ホースガイド９やサ
ブホースガイド９’と反対側の領域には油圧ユニットや
制御装置等が設置されており、移動車体１の幅方向中央
部には、前記モータやシリンダ等に対するホースや電気
ケーブル類のためのケーブルベア１１が配され、ケーブ
ルベア１１の端部は前記昇降ベース３５４に結合されて
いる。

【００２０】

【実施例の作用】次に本考案装置の作用を説明する。ト
ンネルライニングにあたっては、トンネル内に敷設した
レールＢの上に装置を配し、ポンプを駆動すると共にイ
ンペラ用モータ３ｅ、送り用モータ３３を駆動する。こ
れによりライニング資料たとえばコンクリートは供給導
管４に圧送され、立上り傾斜部４ａから水平部４ｂを経
てＵターン状の導管部７に送られる。この導管部７の下
端側には横Ｕ字状のドッキングホース８が接続されてい
るため、ライニング資料はドッキングホース８にならっ
て円弧状に送られ、直線状部８ａからさきの水平部分を
通り、吹付け機本体３の送り筒３ｂに設けられている供
給筒部３４に送り込まれる。供給筒部３４にはホースか
ら添加部３４０に急結剤が送り込まれており、供給筒部
３４を通過するライニング資料と合流する。

【００２１】供給筒部３４に送り込まれた急結剤を含む
ライニング資料は送り筒３ｂに流入し、スクリュー３２
により前送される。送り筒３ｂの先端ではインサイドイ
ンペラ３０４ｂが回転しているため、ライニング資料は
撹拌されると同時に半径方向に方向付けされ、調整スリ
ーブ３ｃの供給窓孔３０６ａから吐出される。調整スリ
ーブ３ｃの外周ではインペラ３ｄが回転しているため、
各ポケットに入ったライニング資料は遠心力でトンネル
内面に投射される。前記投射角度は調整スリーブ３ｃを
スリーブ用モータ３ｆで回動することにより制御され
る。

【００２２】ライニングに際しては、昇降用シリンダ３
５２、水平用シリンダ３８、起伏用シリンダ３９を選択
作動させる。昇降用シリンダ３５２を作動すれば、支点
３５３を中心としてパンタグラフ機構３５が屈折状態か
ら立ち上がるため、昇降ベース３５４が持ち上げられ、
吹付け機本体３は図１仮想線のように上昇する。また、
水平用シリンダ３８を作動すれば軸受３７が回動し、こ
の軸受３７に連結しているベース３ａが水平面内で揺動
するため、吹付け機本体３は図３の仮想線のように所要
角度で首を振る。また、起伏用シリンダ３９を作動すれ
ば、軸受３７が枢ピン３７０によりベース３ａと連結さ
れているため、ベース３ａが垂直面内で揺動し、吹付け
機本体３は図１の仮想線のように所要角度で首を振る。
これらによりトンネル断面がどのような形状であつても
それに即応してライニングすることができる。

【００２３】そして、移動車体１をトンネル軸線方向に
移動させ、これと併行しあるいは移動車体１を一定距離
ごとに停止させた状態でスライド用シリンダ１ｂを作動
すれば、ローラ２ａ，２ａが溝形フレーム１ａ，１ａに
沿って転動するため、吹付け機本体３を搭載した可動フ
レーム２が図１の仮想線で示すようにトンネル軸線方向
でスライドしながら、インペラ３ｄからライニング資料
が投射される。

【００２４】この可動フレーム２と吹付け機本体３の移
動によりドッキングホース８は前方に牽引される。ドッ
キングホース８は横Ｕ状の後端が導管部７に接続されて
おり、円弧の終りから先がホースガイド９のローラ９
０，９１で支持と摺動ガイドされている。このため、ド
ッキングホース８は、図１のように上下に平行な直線状
部８ａ，８ａが形成されている状態から、上側の直線状
部８ａから先が引っ張られるのに伴い、直線状部８ａ，
８ａが漸減するように形状が連続的にかつスムーズに変
化する。すなわち、図１の仮想線で示すように導管部７
とで作られる形状が長円状から真円ないし楕円となるま
で連続的に変化する。そして、可動フレーム２が後退す
れば再び図１の実線のような形状に戻る。上下の直線状
部８ａ，８ａを合計した長さ分だけ吹付け機本体３のス
ライドが可能である。ドッキングホース８は前進時と後
退時において長さが変化するわけではないため、送り筒
３ｂへの材料供給量は変化せず、インペラ３ｄからの材
料吐出量は変化しない。

【００２５】

【考案の効果】以上説明した本考案によるときには、可
動フレーム２と吹付け機本体３のスライドに応じて自動
的にホースを伸縮させることができ、そのホースの伸縮
時にライニング資料の吐出量が変化しないため安定した
投射を行うことができ、しかも、複雑な回転機構やリー
ルを用いないため、構造を簡単、小型にすることがで
き、小径トンネル類に適した投射ライニング装置とする
ことができるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による投射式トンネル類ライニング装置
の一実施例を示す部分切欠側面図、

【図２】同じくその正面図、

【図３】同じくその平面図、

【図４】本考案における吹付け機本体の断面図である。

【符号の説明】

１…移動車体、２…可動フレーム、３…吹付け機本体、
３ｂ…送り筒、３ｄ…インペラ、４…供給導管、７…Ｕ
ターン状の導管部、８…ドッキングホース、９…ホース
ガイド、３４…供給筒部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 鈴 木 成 東京都港区愛宕１丁目３番１号 技術資源 開発株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−222296（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−30000（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−190398（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−180298（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭62−4635（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】移動車体に前後スライド自在な可動フレー
   ムを設け、この可動フレームに送り筒と投射インペラを
   備えた吹付け機本体を搭載し、送り筒にポンプからの供
   給導管を接続した形式のものであって、移動車体の後方
   から導いた供給導管の端部域にＵターン状の導管部を構
   成し、前記Ｕターン状の導管部が送り筒の供給筒部と接
   続した横Ｕ字状ドッキングホースと一連になっており、
   移動車体には、吹付け機本体の移動時に前記導管部とド
   ッキングホースとでなすリング形状の変化を許すための
   ホースガイドを設けたことを特徴とする投射式トンネル
   類ライニング装置。
2. 【請求項２】Ｕターン状の導管部が位置固定となってい
   る請求項１に記載の投射式トンネル類ライニング装置。
3. 【請求項３】ホースガイドが左右のブレ止め支柱と水平
   方向のローラを有している請求項１に記載の投射式トン
   ネル類ライニング装置。
4. 【請求項４】吹付け機本体が可動フレームに対し昇降、
   水平面内での揺動、伏仰の少なくとも２つが可能となっ
   ている請求項１に記載の投射式トンネル類ライニング装
   置。